JP5906912B2 - Power storage device - Google Patents

Power storage device Download PDF

Info

Publication number
JP5906912B2
JP5906912B2 JP2012091298A JP2012091298A JP5906912B2 JP 5906912 B2 JP5906912 B2 JP 5906912B2 JP 2012091298 A JP2012091298 A JP 2012091298A JP 2012091298 A JP2012091298 A JP 2012091298A JP 5906912 B2 JP5906912 B2 JP 5906912B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
sheet
negative electrode
electrode body
storage device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012091298A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013222504A (en
Inventor
悠史 近藤
悠史 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2012091298A priority Critical patent/JP5906912B2/en
Publication of JP2013222504A publication Critical patent/JP2013222504A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5906912B2 publication Critical patent/JP5906912B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Description

本発明は、蓄電装置に関する。   The present invention relates to a power storage device.

従来から、蓄電装置の一種である二次電池としては、リチウムイオン二次電池や、ニッケル水素二次電池などがよく知られている。例えば、リチウムイオン二次電池は、金属シートの表面に活物質を塗布した電極シートを、間にセパレータを挟んだ状態で積層、或いは捲回して電極体を形成し、当該電極体をケースに収容した構成とされている(例えば特許文献1)。   Conventionally, lithium ion secondary batteries, nickel metal hydride secondary batteries, and the like are well known as secondary batteries that are a type of power storage device. For example, in a lithium ion secondary battery, an electrode sheet in which an active material is applied to the surface of a metal sheet is laminated or wound with a separator sandwiched therebetween to form an electrode body, and the electrode body is accommodated in a case (For example, patent document 1).

特許文献1では、絶縁性を有する樹脂材料からなる袋状フィルムに電極体を収容するとともに、袋状フィルムによって覆われた電極体をケースに収容し、電極体とケースとが接触することを抑制している。   In patent document 1, while containing an electrode body in the bag-shaped film which consists of resin material which has insulation, the electrode body covered with the bag-shaped film is accommodated in a case, and it suppresses that an electrode body and a case contact. doing.

特開2010−287456号公報JP 2010-287456 A

ところで、上述のような蓄電装置は、車両に搭載されるなどして、繰り返し振動が付与される環境下で使用される場合が多い。このような振動が蓄電装置に加わった場合には、ケース内において電極体が移動(揺動)することにより、電極体を構成する各電極シートにおいて活物質が塗布されていない未塗工部(所謂、電極リード部)と、外部端子に接続される集電部材との接続部分に負荷が付与されてしまう虞がある。   By the way, the power storage device as described above is often used in an environment where vibration is repeatedly applied, for example, by being mounted on a vehicle. When such vibration is applied to the power storage device, the electrode body moves (swings) in the case, so that the active material is not applied to each electrode sheet constituting the electrode body ( There is a possibility that a load is applied to a connection portion between a so-called electrode lead portion) and a current collecting member connected to an external terminal.

この発明は、上記従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、ケース内において電極体が移動することを抑制できる蓄電装置を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the problems existing in the above-described prior art, and an object thereof is to provide a power storage device capable of suppressing the movement of the electrode body in the case.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、金属シートの少なくとも一方の面に活物質を塗布した正極用の電極シート及び負極用の電極シートの間にシート状のセパレータを挟んだ状態で層状構造をなす電極体と、前記電極体を収容する金属製のケースとを備え、前記正極用の電極シート及び前記負極用の電極シートにおいて前記活物質が塗布されていない未塗工部と前記ケースに設けられる外部端子とが集電部材によって電気的に接続されている蓄電装置であって、縁性を有する樹脂材料から形成されており、前記ケース内において前記電極体を収容している袋状の絶縁部材を備え、前記絶縁部材と、前記ケースの内壁面とは、前記電極体における積層方向から見た場合に、前記電極体と重なる領域が熱溶着されていることを要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is characterized in that a sheet-like separator is sandwiched between an electrode sheet for a positive electrode and an electrode sheet for a negative electrode in which an active material is applied to at least one surface of a metal sheet. An electrode body that has a layered structure in an open state and a metal case that houses the electrode body, and the active material is not applied to the positive electrode sheet and the negative electrode sheet a electrically connected to Tei Ru power storage device and the external terminal by the current collecting member provided in part with said casing is formed of a resin material having insulation properties, houses the electrode body in said casing comprising a bag-like insulating member you are, with the insulating member, an inner wall surface of the casing, when viewed from the laminating direction of the electrode body, that the region overlapping with the electrode body is heat-welded And effect.

これによれば、絶縁部材は、袋状に形成されて電極体を収容する、又はシート状に形成されて電極体に固定されていることから、絶縁部材に対して電極体が移動してしまうことが抑制される。そして、絶縁部材と、ケースの内壁面とは熱溶着されている。このため、蓄電装置に加わる振動によって、ケース内において電極体が移動することを抑制できる。また、絶縁部材は、袋状に形成されて電極体を収容することから、例えばシート状の絶縁フィルムを電極体に固定する構成と比較して、絶縁部材と電極体とが相対的に移動することを簡便に、且つ好適に抑制することができる。 According to this, since the insulating member is formed in a bag shape and accommodates the electrode body, or formed in a sheet shape and fixed to the electrode body, the electrode body moves relative to the insulating member. It is suppressed. The insulating member and the inner wall surface of the case are thermally welded. For this reason, it can suppress that an electrode body moves in a case by the vibration added to an electrical storage apparatus. Further, since the insulating member is formed in a bag shape and accommodates the electrode body, for example, the insulating member and the electrode body move relatively as compared with a configuration in which a sheet-like insulating film is fixed to the electrode body. This can be easily and suitably suppressed.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の蓄電装置において、前記電極体の最も外側に配置された電極シートは、前記負極用の電極シートであり、前記負極用の電極シートにおける金属シートに塗布された活物質は、炭素系活物質の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料を含み、且つリチウムイオンを脱挿入可能な物質からなることを要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the power storage device according to the first aspect, the electrode sheet disposed on the outermost side of the electrode body is the electrode sheet for the negative electrode, and the metal in the electrode sheet for the negative electrode The gist of the present invention is that the active material applied to the sheet includes a material having a thermal conductivity lower than that of the carbon-based active material, and is made of a material capable of removing and inserting lithium ions.

これによれば、ケースの外側から加熱して熱溶着する場合に、熱が負極用の電極シートと正極用の電極シートの間に挟まれているセパレータに伝達されることを抑制できる。したがって、熱溶着時にセパレータが溶融することを抑制できる。   According to this, when heat-welding by heating from the outside of the case, heat can be prevented from being transmitted to the separator sandwiched between the negative electrode sheet and the positive electrode sheet. Therefore, it can suppress that a separator melts at the time of heat welding.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の蓄電装置において、前記負極用の電極シートの活物質は二酸化珪素を含むことを要旨とする。
これによれば、負極用の電極シートの活物質は二酸化珪素を含むことから、ケースの外側から加熱して熱溶着する場合に、熱が負極用の電極シートを介してセパレータに伝達されることを活物質によって好適に抑制できる。
The invention according to claim 3 is the power storage device according to claim 2, wherein the active material of the electrode sheet for the negative electrode contains silicon dioxide.
According to this, since the active material of the electrode sheet for the negative electrode contains silicon dioxide, heat is transferred to the separator via the electrode sheet for the negative electrode when heated from the outside of the case and thermally welded. Can be suitably suppressed by the active material.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の蓄電装置において、前記電極体の外面は平面部を有するとともに、前記平面部の位置において前記絶縁部材と前記ケースの内壁面とが熱溶着されていることを要旨とする。これによれば、平面部の位置において絶縁部材とケースの内壁面とが熱溶着されていることから、ケースと絶縁部材とをより確実に固定できる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the power storage device according to any one of the first to third aspects, the outer surface of the electrode body has a flat portion, and the insulating member and the case are located at the position of the flat portion. The gist is that the inner wall surface is thermally welded. According to this, since the insulating member and the inner wall surface of the case are thermally welded at the position of the plane portion, the case and the insulating member can be more reliably fixed.

請求項5に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の蓄電装置において、前記電極体の外面は平面部を有するとともに、前記絶縁部材は、前記平面部の周縁部に沿って前記ケースの内壁面と熱溶着されていることを要旨とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the power storage device according to any one of the first to third aspects, the outer surface of the electrode body has a flat portion, and the insulating member is disposed on a peripheral portion of the flat portion. The gist is that the inner wall surface of the case is thermally welded along.

これによれば、絶縁部材が電極体における平面部の周縁部に沿ってケースの内壁面と熱溶着されていることから、仮に熱溶着する場合に加えられる熱がセパレータに伝達される場合であっても、例えば電極体の平面部における中央で熱溶着する場合と比較して、セパレータに熱が伝達される範囲を小さく抑えることができる。   According to this, since the insulating member is thermally welded to the inner wall surface of the case along the peripheral edge portion of the flat portion of the electrode body, the heat applied when the heat welding is performed is transmitted to the separator. However, compared with the case where heat welding is performed at the center of the flat portion of the electrode body, for example, the range in which heat is transmitted to the separator can be kept small.

請求項6に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の蓄電装置において、前記電極体は、複数の前記正極用の電極シート、複数の前記負極用の電極シート及び複数の前記セパレータを積層してなることを要旨とする。これによれば、正極用及び負極用の各電極シートとセパレータとを積層することにより、電極体を簡便に形成することができる。   According to a sixth aspect of the present invention, in the power storage device according to any one of the first to fourth aspects, the electrode body includes a plurality of the positive electrode sheets, a plurality of the negative electrode sheets, and a plurality of the negative electrode sheets. It is summarized that the separator is laminated. According to this, an electrode body can be simply formed by laminating | stacking each electrode sheet for positive electrodes and negative electrodes, and a separator.

請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の蓄電装置において、前記正極用の電極シートに形成された前記未塗工部、及び前記負極用の電極シートに形成された前記未塗工部は、前記電極体における同一縁部側に配置されていることを要旨とする。   The invention according to claim 7 is the power storage device according to any one of claims 1 to 6, wherein the uncoated portion formed on the electrode sheet for the positive electrode and the electrode sheet for the negative electrode The summary is that the formed uncoated part is arranged on the same edge side of the electrode body.

これによれば、正極用及び負極用の電極シートにそれぞれ形成された未塗工部は、電極体における同一縁部側に配置されていることから、各未塗工部を電極体における異なる縁部側に配置する場合と比較してケース内におけるデッドスペースを削減し、蓄電装置としてのエネルギ密度を向上させることができる。   According to this, since the uncoated portions formed on the electrode sheets for the positive electrode and the negative electrode are arranged on the same edge side in the electrode body, each uncoated portion is connected to a different edge in the electrode body. The dead space in the case can be reduced and the energy density as the power storage device can be improved as compared with the case where it is arranged on the part side.

請求項に記載の発明は、請求項1〜のいずれか1項に記載の蓄電装置において、蓄電装置は二次電池であることを要旨とする。
これによれば、二次電池である蓄電装置として、ケース内における電極体の移動を抑制できることから、走行時などに発生する振動によって、各電極シートにおける未塗工部と集電部材との接続部分に負荷が加わることを抑制できる。
The invention according to claim 8 is the power storage device according to any one of claims 1 to 7 , wherein the power storage device is a secondary battery.
According to this, since the movement of the electrode body in the case can be suppressed as a power storage device that is a secondary battery, the connection between the uncoated portion and the current collecting member in each electrode sheet is caused by vibration generated during traveling or the like. It can suppress that a load is added to a part.

本発明によれば、ケース内において電極体が移動することを抑制できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that an electrode body moves within a case.

二次電池を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows a secondary battery typically. 分解した電極体を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the decomposed | disassembled electrode body. 図1に示す二次電池のA−A線断面図。The AA sectional view taken on the line of the secondary battery shown in FIG. 図1に示す二次電池のB−B線断面図。The BB sectional view taken on the line of the secondary battery shown in FIG. 別の実施形態における分解した電極体を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the decomposed | disassembled electrode body in another embodiment. 別の実施形態における二次電池を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows the secondary battery in another embodiment typically.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。
図1に示すように、車両(例えば産業車両や乗用車両)に搭載される蓄電装置としてのリチウムイオン二次電池(以下単に「二次電池」と示す)10は、全体として扁平な略直方体状をなすケース11を備えている。ケース11は、有底筒状(本実施形態では四角筒状)に形成された本体部材12、及び本体部材12の開口部12aを密閉するように、本体部材12に組み付けられる平板状(本実施形態では矩形平板状)をなす蓋部材13から形成されている。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a lithium ion secondary battery (hereinafter simply referred to as “secondary battery”) 10 as a power storage device mounted on a vehicle (for example, an industrial vehicle or a passenger vehicle) has a generally flat, rectangular parallelepiped shape. A case 11 is provided. The case 11 has a flat plate shape (this embodiment) assembled to the main body member 12 so as to seal the main body member 12 formed in a bottomed cylindrical shape (square tube shape in the present embodiment) and the opening 12a of the main body member 12. It is formed from a lid member 13 having a rectangular flat plate shape.

本体部材12、及び蓋部材13は、何れも金属(例えばステンレスやアルミニウムなど)から形成されている。以下の説明では、矢印Y1に示すケース11の長手方向を左右方向と示し、矢印Y2に示すケース11の高さ方向を上下方向と示し、矢印Y3に示すケース11の短手方向を前後方向と示す。   The main body member 12 and the lid member 13 are both made of metal (for example, stainless steel or aluminum). In the following description, the longitudinal direction of the case 11 indicated by the arrow Y1 is indicated as the left-right direction, the height direction of the case 11 indicated by the arrow Y2 is indicated as the vertical direction, and the short direction of the case 11 indicated by the arrow Y3 is indicated as the front-back direction. Show.

蓋部材13の外面(上面)には、円柱状(略円柱状)をなす外部端子としての正極端子15、及び外部端子としての負極端子16が突出形成されている。本実施形態の二次電池10は、正極端子15及び負極端子16を介して充電、及び放電が行われる。なお、正極端子15及び負極端子16は、ケース11(本体部材12及び蓋部材13)と絶縁された状態とされている。   On the outer surface (upper surface) of the lid member 13, a positive electrode terminal 15 serving as a columnar (substantially columnar) external terminal and a negative electrode terminal 16 serving as an external terminal are formed so as to protrude. The secondary battery 10 of the present embodiment is charged and discharged through the positive terminal 15 and the negative terminal 16. The positive terminal 15 and the negative terminal 16 are insulated from the case 11 (the main body member 12 and the lid member 13).

また、ケース11(本体部材12)には、全体として左右方向に扁平な直方体状(略直方体状)をなす電極体18が収容(収納)されている。この電極体18では、正極用の電極シートとしての正電極シート21、及び負極用の電極シートとしての負電極シート31が、間にセパレータ19を挟んだ状態で層状構造をなしている。   Further, the case 11 (main body member 12) accommodates (accommodates) an electrode body 18 having a rectangular parallelepiped shape (substantially rectangular parallelepiped shape) that is flat in the left-right direction as a whole. In this electrode body 18, a positive electrode sheet 21 as a positive electrode sheet and a negative electrode sheet 31 as a negative electrode sheet have a layered structure with a separator 19 interposed therebetween.

図2に示すように、正電極シート21は、矩形のシート状をなす金属シート(金属薄板)としての正極金属箔22を備えている。また、負電極シート31は、矩形のシート状をなす金属シート(金属薄板)としての負極金属箔32を備えている。本実施形態において、正極金属箔22は、例えばアルミニウムからなる一方で、負極金属箔32は、例えば銅からなる。   As shown in FIG. 2, the positive electrode sheet 21 includes a positive electrode metal foil 22 as a metal sheet (metal thin plate) having a rectangular sheet shape. The negative electrode sheet 31 includes a negative electrode metal foil 32 as a metal sheet (metal thin plate) having a rectangular sheet shape. In the present embodiment, the positive electrode metal foil 22 is made of, for example, aluminum, while the negative electrode metal foil 32 is made of, for example, copper.

正極金属箔22の両表面(前面及び後面)には、正極金属箔22の1辺となる上縁部23から左右方向の全幅にわたって一定幅で設定された正極未塗工部24aを除き、その全面に正極活物質(正極活物質を含む活物質合剤)が塗布され、正極活物質層24が形成されている。本実施形態では、正極活物質層24が形成された領域が正極塗工部24bとなる。正極活物質としては、例えばLiNi1/3Mn1/3Co1/3などが用いられる。 On both surfaces (front surface and rear surface) of the positive electrode metal foil 22, except for the positive electrode uncoated portion 24 a set with a constant width over the entire width in the left-right direction from the upper edge portion 23 which is one side of the positive electrode metal foil 22, A positive electrode active material (an active material mixture containing a positive electrode active material) is applied to the entire surface to form a positive electrode active material layer 24. In the present embodiment, the region where the positive electrode active material layer 24 is formed becomes the positive electrode coating portion 24b. As the positive electrode active material, for example, LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 or the like is used.

また、負極金属箔32の両表面(前面及び後面)には、負極金属箔32の1辺となる上縁部33から左右方向の全幅にわたって一定幅で設定された負極未塗工部34aを除き、その全面に負極活物質(負極活物質を含む活物質合剤)が塗布され、負極活物質層34が形成されている。本実施形態では、負極活物質層34が形成された領域が負極塗工部34bとなる。   Further, on both surfaces (front surface and rear surface) of the negative electrode metal foil 32, except for the negative electrode uncoated portion 34 a set with a constant width from the upper edge 33 which is one side of the negative electrode metal foil 32 over the entire width in the left-right direction. The negative electrode active material (active material mixture containing the negative electrode active material) is applied to the entire surface, and the negative electrode active material layer 34 is formed. In the present embodiment, the region where the negative electrode active material layer 34 is formed becomes the negative electrode coating portion 34b.

ここで、負極活物質としては、炭素(カーボン)系活物質の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料を含み、且つリチウムイオンを脱挿入可能な物質を用いる。本実施形態では、負極活物質として二酸化ケイ素(二酸化珪素)とケイ素(珪素)との複合体(混合物)が用いられている。ここで、二酸化ケイ素の熱伝導率は、1Wm/K〜2Wm/Kであり、炭素系活物質の熱伝導率(119Wm/K〜165Wm/K)と比較して低い。また、二酸化ケイ素とケイ素との複合体としての熱伝導率は、炭素系活物質の熱伝導率より低い。   Here, as the negative electrode active material, a material including a material having a thermal conductivity lower than that of the carbon (carbon) active material and capable of removing and inserting lithium ions is used. In the present embodiment, a composite (mixture) of silicon dioxide (silicon dioxide) and silicon (silicon) is used as the negative electrode active material. Here, the thermal conductivity of silicon dioxide is 1 Wm / K to 2 Wm / K, which is lower than the thermal conductivity of the carbon-based active material (119 Wm / K to 165 Wm / K). Moreover, the thermal conductivity as a composite of silicon dioxide and silicon is lower than the thermal conductivity of the carbon-based active material.

また、正電極シート21の上縁部23のうち左方部には、四角形(略四角形)をなす正電極リード25が上方に向かって延出形成されている。本実施形態において正電極リード25は、正極未塗工部24aの一部をなす。また、負電極シート31の上縁部33のうち右方部には、四角形(略四角形)をなす負電極リード35が上方に向かって延出形成されている。本実施形態において負電極リード35は、負極未塗工部34aの一部をなす。   A positive electrode lead 25 having a quadrangle (substantially square) is formed on the left side of the upper edge 23 of the positive electrode sheet 21 so as to extend upward. In the present embodiment, the positive electrode lead 25 forms a part of the positive electrode uncoated portion 24a. Further, a negative electrode lead 35 having a quadrangular shape (substantially square shape) is formed to extend upward on the right side of the upper edge portion 33 of the negative electrode sheet 31. In the present embodiment, the negative electrode lead 35 forms a part of the negative electrode uncoated portion 34a.

本実施形態において、負極塗工部34bにおける上下方向に沿った長さは、正極塗工部24bにおける上下方向に沿った長さより長く、且つ負極塗工部34bにおける左右方向に沿った長さは、正極塗工部24bにおける左右方向に沿った長さより長い。即ち、負極塗工部34bは、正面視において正極塗工部24bより大きく形成されている。   In this embodiment, the length along the vertical direction in the negative electrode coating portion 34b is longer than the length along the vertical direction in the positive electrode coating portion 24b, and the length along the left and right direction in the negative electrode coating portion 34b is , Longer than the length along the left-right direction in the positive electrode coating portion 24b. That is, the negative electrode coating part 34b is formed larger than the positive electrode coating part 24b in a front view.

また、セパレータ19は、ポリプロピレンからなる多孔質のシート状をなす基材層の両面に、ポリエチレンからなり、前記基材層よりも微細な空孔構造(細孔)を有する多孔質のシート状をなす細孔層を形成した三層構造をなしている。   The separator 19 has a porous sheet shape made of polyethylene and having a finer pore structure (pores) than that of the base material layer on both surfaces of the base material layer forming a porous sheet shape made of polypropylene. It has a three-layer structure with a pore layer formed.

このセパレータ19は、細孔層を構成する樹脂材料(ポリエチレン)の融点(例えば135℃〜140℃)に達すると、当該細孔層が溶融し、空孔構造が崩壊して細孔が塞がれる。これにより、正電極シート21と負電極シート31との間における電流(イオンの通過)が遮断される(所謂シャットダウン)。以下の説明では、細孔層の空孔構造が崩壊する温度を単に「遮断温度」と示す。   When the separator 19 reaches the melting point (for example, 135 ° C. to 140 ° C.) of the resin material (polyethylene) constituting the pore layer, the pore layer melts, the pore structure collapses, and the pores are blocked. It is. Thereby, the current (passage of ions) between the positive electrode sheet 21 and the negative electrode sheet 31 is interrupted (so-called shutdown). In the following description, the temperature at which the pore structure of the pore layer collapses is simply referred to as “cutoff temperature”.

また、セパレータ19における左右方向に沿った長さは、正電極シート21及び負電極シート31の左右方向に沿った長さより長い。同様に、セパレータ19における上下方向に沿った長さは、正電極シート21における下縁部から上縁部23までの長さ、及び負電極シート31における下縁部から上縁部33までの長さよりも長い。   Moreover, the length along the left-right direction in the separator 19 is longer than the length along the left-right direction of the positive electrode sheet 21 and the negative electrode sheet 31. Similarly, the length along the vertical direction in the separator 19 is the length from the lower edge to the upper edge 23 in the positive electrode sheet 21 and the length from the lower edge to the upper edge 33 in the negative electrode sheet 31. Longer than that.

そして、電極体18は、正電極シート21及び負電極シート31の間にセパレータ19を挟んだ状態で、正電極シート21及び負電極シート31を前後方向(厚さ方向)に交互に積層して形成されている。本実施形態では、矢印Y1に示す左右方向、及びY2に示す上下方向が正電極シート21、負電極シート31、及びセパレータ19の面方向となり、矢印Y3に示す前後方向が電極体18(正電極シート21及び負電極シート31)における積層方向となる。即ち、正電極シート21及び負電極シート31の面方向と直交する方向は、電極体18における積層方向と一致する。   The electrode body 18 is formed by alternately laminating the positive electrode sheets 21 and the negative electrode sheets 31 in the front-rear direction (thickness direction) with the separator 19 sandwiched between the positive electrode sheet 21 and the negative electrode sheet 31. Is formed. In the present embodiment, the horizontal direction indicated by the arrow Y1 and the vertical direction indicated by Y2 are the surface directions of the positive electrode sheet 21, the negative electrode sheet 31, and the separator 19, and the front-rear direction indicated by the arrow Y3 is the electrode body 18 (positive electrode). It becomes a lamination direction in the sheet 21 and the negative electrode sheet 31). That is, the direction orthogonal to the surface direction of the positive electrode sheet 21 and the negative electrode sheet 31 coincides with the stacking direction in the electrode body 18.

また、電極体18を構成する正電極シート21及び負電極シート31のうち、電極体18において積層方向の最も外側(両端側)に配置された電極シートは、何れも負電極シート31とされている。また、電極体18では、当該電極体18を構成する正電極シート21及び負電極シート31の積層方向から見た場合に、正電極シート21における正極塗工部24bが負電極シート31における負極塗工部34bに含まれている(包含されている)。   In addition, among the positive electrode sheet 21 and the negative electrode sheet 31 constituting the electrode body 18, the electrode sheet disposed on the outermost side (both ends) in the stacking direction in the electrode body 18 is a negative electrode sheet 31. Yes. Further, in the electrode body 18, when viewed from the stacking direction of the positive electrode sheet 21 and the negative electrode sheet 31 constituting the electrode body 18, the positive electrode coating portion 24 b in the positive electrode sheet 21 is coated with the negative electrode in the negative electrode sheet 31. It is included (included) in the engineering part 34b.

そして、図1に示すように、電極体18における上縁部のうち左方部には、正電極リード25がセパレータ19を間に挟まない状態で前記積層方向に層状構造をなす正極集電部28が形成されている。また、電極体18における上縁部のうち右方部には、負電極リード35がセパレータ19を間に挟まない状態で前記積層方向に層状の構造をなす負極集電部38が形成されている。このように、本実施形態において、正電極シート21に形成された正極未塗工部24a(正電極リード25)、及び負電極シート31に形成された負極未塗工部34a(負電極リード35)は、電極体18における同一縁部側(本実施形態では上縁部側)に配置されている。   As shown in FIG. 1, on the left side of the upper edge of the electrode body 18, a positive electrode current collector having a layered structure in the stacking direction with the positive electrode lead 25 sandwiching no separator 19 therebetween 28 is formed. In addition, a negative electrode current collecting portion 38 having a layered structure in the stacking direction is formed on the right side of the upper edge portion of the electrode body 18 in a state where the negative electrode lead 35 does not sandwich the separator 19 therebetween. . Thus, in this embodiment, the positive electrode uncoated part 24a (positive electrode lead 25) formed on the positive electrode sheet 21 and the negative electrode uncoated part 34a (negative electrode lead 35) formed on the negative electrode sheet 31 are formed. Are disposed on the same edge side (upper edge side in the present embodiment) of the electrode body 18.

そして、図3及び図4に示すように、本実施形態の電極体18は、当該電極体18における積層方向と、本体部材12の開口部12aから底部へ向かう方向(側壁部の立設方向となる上下方向)とが直交した状態で本体部材12に挿入されている。即ち、本実施形態の二次電池10では、電極体18における積層方向と本体部材12に対する電極体18の挿入方向とが直交している。   As shown in FIGS. 3 and 4, the electrode body 18 of the present embodiment includes a stacking direction in the electrode body 18, a direction from the opening 12 a of the main body member 12 to the bottom (the standing direction of the side wall portion). Is inserted into the main body member 12 in a state perpendicular to the vertical direction. That is, in the secondary battery 10 of the present embodiment, the stacking direction in the electrode body 18 and the insertion direction of the electrode body 18 with respect to the main body member 12 are orthogonal to each other.

また、電極体18は、絶縁性を有する樹脂材料から形成された絶縁部材としての絶縁袋40に収容された状態でケース11(本体部材12)に収容されている。絶縁袋40は、例えばポリプロピレンやポリエチレンなどの絶縁性を有する樹脂材料からなる絶縁フィルムを袋状に形成してなる。なお本実施形態の絶縁袋40は、ポリエチレン製のフィルム(シート)から形成されている。絶縁袋40は、電極体18より僅かに大きく形成されており、電極体18と絶縁袋40とは、電極体18が絶縁袋40に収容されることにより、相互に密着し、相対的に移動不能に固定されている。   Moreover, the electrode body 18 is accommodated in the case 11 (main body member 12) in the state accommodated in the insulating bag 40 as an insulating member formed from the resin material which has insulation. The insulating bag 40 is formed by forming an insulating film made of an insulating resin material such as polypropylene or polyethylene into a bag shape. The insulating bag 40 of the present embodiment is formed from a polyethylene film (sheet). The insulating bag 40 is formed to be slightly larger than the electrode body 18, and the electrode body 18 and the insulating bag 40 are in close contact with each other and moved relatively when the electrode body 18 is accommodated in the insulating bag 40. It is fixed impossible.

このため、絶縁袋40は、電極体18における積層方向の端面(前端面18a及び後端面18b)と、各端面18a,18bと対向する本体部材12の内壁面12bとの間に介在されている。なお、本実施形態の絶縁袋40は、袋状に形成されていることから、電極体18における正極集電部28及び負極集電部38の延出方向(本実施形態では上方)を除き、その全体にわたってケース11(本体部材12)との間に介在されている。   For this reason, the insulating bag 40 is interposed between the end surfaces (the front end surface 18a and the rear end surface 18b) of the electrode body 18 in the stacking direction and the inner wall surface 12b of the main body member 12 facing the end surfaces 18a, 18b. . Since the insulating bag 40 of the present embodiment is formed in a bag shape, except for the extending direction of the positive electrode current collector 28 and the negative electrode current collector 38 in the electrode body 18 (upward in this embodiment), It is interposed between the case 11 (main body member 12) throughout.

そして、絶縁袋40と、電極体18における積層方向の前端面18aと対向する本体部材12の内壁面12bとは、熱溶着により相互に固定されている。より具体的に説明すると、絶縁袋40と本体部材12の内壁面12bとは、電極体18における積層方向から見た場合に、電極体18を構成する負電極シート31の負極塗工部34bと重なる領域の全体(全面)にわたって熱溶着され、固定されている(図3及び図4において墨色で示す領域)。即ち本実施形態では、電極体18の前端面18aが平面部となり、当該前端面18aの位置において絶縁袋40と本体部材12の内壁面12bとが熱溶着されている。以下の説明では、絶縁袋40と本体部材12の内壁面12bが熱溶着された領域を溶着領域40aと示す。   The insulating bag 40 and the inner wall surface 12b of the main body member 12 facing the front end surface 18a in the stacking direction of the electrode body 18 are fixed to each other by thermal welding. More specifically, the insulating bag 40 and the inner wall surface 12b of the main body member 12 include the negative electrode coating portion 34b of the negative electrode sheet 31 constituting the electrode body 18 when viewed from the stacking direction of the electrode body 18. The entire overlapped area (entire surface) is thermally welded and fixed (area shown in black in FIGS. 3 and 4). That is, in this embodiment, the front end surface 18a of the electrode body 18 becomes a flat portion, and the insulating bag 40 and the inner wall surface 12b of the main body member 12 are thermally welded at the position of the front end surface 18a. In the following description, a region where the insulating bag 40 and the inner wall surface 12b of the main body member 12 are thermally welded is referred to as a welding region 40a.

そして、図1に示すように、正極集電部28(正電極リード25)には、集電部材としての正極集電端子41の先端(一端)が接合され、電気的に接続されているとともに、正極集電端子41の基端(他端)は、上述した正極端子15と電気的に接続されている。また、負極集電部38(負電極リード35)には、集電部材としての負極集電端子42の先端(一端)が接合され、電気的に接続されているとともに、負極集電端子42の基端(他端)は、上述した負極端子16と電気的に接続されている。また、ケース11内には、図示しない電解質(電解液)が充填されている。   As shown in FIG. 1, the positive electrode current collector 28 (positive electrode lead 25) is joined and electrically connected to the tip (one end) of a positive electrode current collector terminal 41 as a current collector. The base end (the other end) of the positive electrode current collecting terminal 41 is electrically connected to the positive electrode terminal 15 described above. The negative electrode current collector 38 (negative electrode lead 35) is joined and electrically connected to the tip (one end) of a negative electrode current collector terminal 42 as a current collector. The base end (the other end) is electrically connected to the negative electrode terminal 16 described above. The case 11 is filled with an electrolyte (electrolytic solution) (not shown).

次に、本実施形態の二次電池10の作用について説明する。
本実施形態の絶縁袋40は、袋状に形成されて電極体18を収容していることから、絶縁袋40に対して電極体18が相対的に移動してしまうことが抑制されている。そして、絶縁袋40は、電極体18における積層方向の前端面18aと対向する本体部材12(ケース11)の内壁面12bと熱溶着されている。このため、二次電池10に加わる振動によって、ケース11内において電極体18が移動(揺動)されることを抑制できる。
Next, the effect | action of the secondary battery 10 of this embodiment is demonstrated.
Since the insulating bag 40 of this embodiment is formed in a bag shape and accommodates the electrode body 18, it is suppressed that the electrode body 18 moves relative to the insulating bag 40. The insulating bag 40 is thermally welded to the inner wall surface 12b of the main body member 12 (case 11) facing the front end surface 18a of the electrode body 18 in the stacking direction. For this reason, it is possible to prevent the electrode body 18 from moving (swinging) in the case 11 due to vibration applied to the secondary battery 10.

このため、ケース11内において電極体18が繰り返し移動(揺動)されることによって、正極集電部28と正極集電端子41との接続(接合)部分や、負極集電部38と負極集電端子42との接続(接合)部分に負荷が集中することを好適に抑制できる。したがって、正電極リード25や負電極リード35に微細なクラックが発生し、二次電池10として電気容量などの性能が低下することを抑制できる。   For this reason, the electrode body 18 is repeatedly moved (swinged) in the case 11, thereby connecting (joining) the positive electrode current collector 28 and the positive electrode current collector terminal 41, or the negative electrode current collector 38 and the negative electrode current collector 41. It can suppress suitably that a load concentrates on the connection (joining) part with the electric terminal 42. FIG. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of fine cracks in the positive electrode lead 25 and the negative electrode lead 35 and the performance of the secondary battery 10 such as the electric capacity being lowered.

また、本実施形態では、電極体18を構成する正電極シート21及び負電極シート31のうち、電極体18において積層方向の最も外側(両端側)に配置された電極シートは、何れも負電極シート31とされている。そして、負極活物質としては、炭素系活物質よりも熱伝導率が低い二酸化ケイ素を含む複合体(混合物)を用いている。   In the present embodiment, among the positive electrode sheet 21 and the negative electrode sheet 31 constituting the electrode body 18, the electrode sheets arranged on the outermost side (both ends) in the stacking direction in the electrode body 18 are both negative electrodes. The sheet 31 is used. And as a negative electrode active material, the composite_body | complex (mixture) containing the silicon dioxide whose heat conductivity is lower than a carbon type active material is used.

ここで、図3及び図4に示すように、本実施形態において本体部材12の内壁面12bと絶縁袋40とは、支持冶具45によって二次電池10を支持した状態において、二次電池10の前面側から本体部材12に対して熱溶着冶具46を押し当てつつ、当該熱溶着冶具46によって加熱することにより熱溶着される。より詳細に言えば、熱溶着冶具46から本体部材12に伝達された熱は、内壁面12bを介して絶縁袋40に伝達され、これにより絶縁袋40が溶融して熱溶着が行われる。なお、本実施形態では、熱溶着冶具46により、絶縁袋40をなすポリエチレンの融点より高い温度まで加熱する。   Here, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, in this embodiment, the inner wall surface 12 b of the main body member 12 and the insulating bag 40 are in a state where the secondary battery 10 is supported by the support jig 45. The heat welding jig 46 is pressed against the main body member 12 from the front surface side and heated by the heat welding jig 46 to be heat welded. More specifically, the heat transmitted from the heat welding jig 46 to the main body member 12 is transmitted to the insulating bag 40 through the inner wall surface 12b, whereby the insulating bag 40 is melted and heat welding is performed. In this embodiment, the heat welding jig 46 is used to heat to a temperature higher than the melting point of polyethylene forming the insulating bag 40.

しかしながら、絶縁袋40に伝達された熱が更に電極体18に伝達され、当該電極体18の温度がセパレータ19の遮断温度に達した場合には、電極体18を構成するセパレータ19において細孔層が溶融して細孔が塞がれる(所謂シャットダウン)。このような場合には、二次電池10としての内部抵抗が高くなり、電気容量などの性能の低下を招いてしまう。   However, when the heat transferred to the insulating bag 40 is further transferred to the electrode body 18 and the temperature of the electrode body 18 reaches the cutoff temperature of the separator 19, the pore layer in the separator 19 constituting the electrode body 18. Melts to close the pores (so-called shutdown). In such a case, the internal resistance of the secondary battery 10 is increased, leading to a decrease in performance such as electric capacity.

これに対して、本実施形態の二次電池10では、負極活物質として二酸化ケイ素を含む複合体(混合物)を用いた負電極シート31を電極体18における積層方向の最も外側に配置している。即ち、図3に示すように、本実施形態では、本体部材12の外側から、本体部材12(本体部材12の壁部)→絶縁袋40→負電極シート31(負極活物質層34→負極金属箔32→負極活物質層34)→セパレータ19→正電極シート21→セパレータ19→負電極シート31・・・の順に各部材が配置されている。このため、本実施形態では、絶縁袋40に伝達された熱が更に電極体18(負電極シート31と正電極シート21の間に挟まれているセパレータ19)に伝達されることを抑制し、熱溶着時にセパレータ19が溶融することを好適に抑制している。   On the other hand, in the secondary battery 10 of the present embodiment, the negative electrode sheet 31 using a composite (mixture) containing silicon dioxide as the negative electrode active material is disposed on the outermost side in the stacking direction of the electrode body 18. . That is, as shown in FIG. 3, in this embodiment, from the outside of the main body member 12, the main body member 12 (wall portion of the main body member 12) → insulation bag 40 → negative electrode sheet 31 (negative electrode active material layer 34 → negative electrode metal) Each member is arranged in the order of foil 32 → negative electrode active material layer 34) → separator 19 → positive electrode sheet 21 → separator 19 → negative electrode sheet 31. For this reason, in this embodiment, it is suppressed that the heat transmitted to the insulating bag 40 is further transmitted to the electrode body 18 (the separator 19 sandwiched between the negative electrode sheet 31 and the positive electrode sheet 21), It is suitably suppressed that the separator 19 is melted at the time of heat welding.

また例えば、絶縁袋40と内壁面12bとを接着材(接着剤や接着テープ)により接着して固定することも考えられる。しかしながら、本実施形態の二次電池10では、電極体18における積層方向と直交する方向(本実施形態では上下方向)に沿って、電極体18を本体部材12に挿入させる必要がある。このため、本体部材12の内壁面12bに接着材を配置した状態において、絶縁袋40に覆われた電極体18を本体部材12に挿入する場合には、接着材と接触して挿入し難くなる。   Further, for example, it is conceivable to fix the insulating bag 40 and the inner wall surface 12b by bonding them with an adhesive (adhesive or adhesive tape). However, in the secondary battery 10 of the present embodiment, it is necessary to insert the electrode body 18 into the main body member 12 along a direction (vertical direction in the present embodiment) orthogonal to the stacking direction of the electrode body 18. For this reason, when the electrode body 18 covered with the insulating bag 40 is inserted into the main body member 12 in a state where the adhesive material is disposed on the inner wall surface 12b of the main body member 12, it is difficult to insert the electrode body 18 in contact with the adhesive material. .

また、絶縁袋40と内壁面12bとを接着材で固定する場合には、接着材の厚みが不均一になる可能性がある。このような場合には、複数の二次電池10を前後方向に積層(並設)してモジュール化した際に、電極体18に対して均一に荷重を付与し、正電極シート21と負電極シート31との間における反応を均一化させることが難しくなる。これに対して、本実施形態では、絶縁袋40と内壁面12bとを熱溶着によって固定しており、このような問題を好適に解決している。   In addition, when the insulating bag 40 and the inner wall surface 12b are fixed with an adhesive, the thickness of the adhesive may be uneven. In such a case, when a plurality of secondary batteries 10 are stacked (parallelly arranged) in the front-rear direction to form a module, a load is uniformly applied to the electrode body 18, and the positive electrode sheet 21 and the negative electrode It becomes difficult to make the reaction between the sheet 31 uniform. On the other hand, in this embodiment, the insulating bag 40 and the inner wall surface 12b are fixed by heat welding, and such a problem is solved suitably.

また、絶縁袋40と内壁面12bとを接着して固定する場合には、接着材を本体部材12の内壁面12bに配置したり、接着材を固化(乾燥)させたりする必要がある。これに対して、本実施形態では、熱溶着を行う1の工程によって絶縁袋40と内壁面12bとを相互に固定することができるため、接着材を用いる場合と比較して、二次電池10の工程を簡略化するとともに、二次電池10の製造に要する時間を短縮できる。   Further, when the insulating bag 40 and the inner wall surface 12b are bonded and fixed, it is necessary to dispose the adhesive on the inner wall surface 12b of the main body member 12 or to solidify (dry) the adhesive. On the other hand, in this embodiment, since the insulating bag 40 and the inner wall surface 12b can be fixed to each other by one process of performing heat welding, the secondary battery 10 is compared with the case where an adhesive is used. This process can be simplified and the time required for manufacturing the secondary battery 10 can be shortened.

したがって、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)絶縁袋40は、袋状に形成されて電極体18を収容していることから、絶縁袋40に対して電極体18が相対的に移動してしまうことが抑制できる。そして、絶縁袋40は、電極体18における積層方向の前端面18aと対向する本体部材12(ケース11)の内壁面12bと熱溶着されている。このため、二次電池10に加わる振動によって、ケース11内において18が移動(揺動)されることを抑制できる。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the insulating bag 40 is formed in a bag shape and accommodates the electrode body 18, it is possible to suppress the electrode body 18 from moving relative to the insulating bag 40. The insulating bag 40 is thermally welded to the inner wall surface 12b of the main body member 12 (case 11) facing the front end surface 18a of the electrode body 18 in the stacking direction. For this reason, the movement of 18 in the case 11 due to vibration applied to the secondary battery 10 can be suppressed.

(2)本実施形態では、負極活物質として炭素系活物質よりも熱伝導率が低い二酸化ケイ素を含む複合体(混合物)を用いた負電極シート31を電極体18における積層方向の最も外側(両端側)に配置している。このため、ケース11の外側から加熱して熱溶着する場合に、電極体18の最も外側に配置された負電極シート31によって、熱が正電極シート21と負電極シート31との間に挟まれているセパレータ19に伝達されることを抑制できる。したがって、熱溶着時にセパレータ19が溶融することを抑制できる。   (2) In the present embodiment, the negative electrode sheet 31 using a composite (mixture) containing silicon dioxide having a thermal conductivity lower than that of the carbon-based active material as the negative electrode active material is disposed on the outermost side in the stacking direction of the electrode body 18 ( It is arranged on both ends. For this reason, when heat-welding by heating from the outside of the case 11, heat is sandwiched between the positive electrode sheet 21 and the negative electrode sheet 31 by the negative electrode sheet 31 disposed on the outermost side of the electrode body 18. The transmission to the separator 19 can be suppressed. Therefore, it can suppress that the separator 19 fuse | melts at the time of heat welding.

(3)負電極シート31の活物質は二酸化ケイ素を含むことから、ケース11の外側から加熱して熱溶着する場合に、熱が負電極シート31を介してセパレータ19に伝達されることを好適に抑制できる。   (3) Since the active material of the negative electrode sheet 31 contains silicon dioxide, it is preferable that heat is transferred to the separator 19 via the negative electrode sheet 31 when heat-welding by heating from the outside of the case 11. Can be suppressed.

(4)前端面18aの位置において絶縁袋40とケース11(本体部材12)の内壁面12bとが熱溶着されている。このため、ケース11と絶縁袋40とをより確実に固定できる。   (4) The insulating bag 40 and the inner wall surface 12b of the case 11 (main body member 12) are thermally welded at the position of the front end face 18a. For this reason, case 11 and insulating bag 40 can be fixed more reliably.

(5)電極体18は、正電極シート21、負電極シート31、及びセパレータ19を積層してなる。したがって、電極体18を簡便に形成することができる。
(6)正電極シート21に形成された正極未塗工部24a、及び負電極シート31に形成された負極未塗工部34aは、電極体18における同一縁部側に配置されている。このため、正極未塗工部24aと負極未塗工部34aとを異なる縁部側に配置した場合と比較して、ケース11内におけるデッドスペースを削減し、二次電池10としてのエネルギ密度を向上させることができる。
(5) The electrode body 18 is formed by laminating a positive electrode sheet 21, a negative electrode sheet 31, and a separator 19. Therefore, the electrode body 18 can be easily formed.
(6) The positive electrode uncoated portion 24 a formed on the positive electrode sheet 21 and the negative electrode uncoated portion 34 a formed on the negative electrode sheet 31 are arranged on the same edge side of the electrode body 18. For this reason, compared with the case where the positive electrode uncoated part 24a and the negative electrode uncoated part 34a are arrange | positioned in a different edge part side, the dead space in the case 11 is reduced and the energy density as the secondary battery 10 is reduced. Can be improved.

(7)また、絶縁袋40は、電極体18を収容する袋状に形成されていることから、例えばシート状の絶縁フィルムを電極体18に貼り付ける構成と比較して、絶縁袋40と電極体18とが相対的に移動することを簡便に、且つ確実に抑制できる。   (7) Moreover, since the insulating bag 40 is formed in a bag shape that accommodates the electrode body 18, the insulating bag 40 and the electrode are compared with a configuration in which, for example, a sheet-like insulating film is attached to the electrode body 18. The relative movement of the body 18 can be easily and reliably suppressed.

実施形態は上記のように限定されるものではなく、例えば以下のように具体化してもよい。
○ 図5に示すように、電極体18は、正電極シート21、負電極シート31、及びセパレータ19を帯状(長尺のシート状)に形成するとともに、セパレータ19を間に挟んだ状態で、正電極シート21及び負電極シート31を渦まき状に捲回し、正電極シート21及び負電極シート31が層状構造(層状)をなすように形成してもよい。この場合、正電極シート21の上縁部23には、正電極シート21の長さ方向において所定間隔で正電極リード25を延出形成する一方で、負電極シート31の上縁部33には、負電極シート31の長さ方向において所定間隔で負電極リード35を延出形成する。そして、正電極シート21及び負電極シート31を捲回することにより、電極体18において上縁部の左側には、正電極リード25がセパレータ19を間に挟まない状態で層状構造(層状)をなす正極集電部28が上方に向かって延出形成される。また、電極体18において上縁部の右側には、負電極リード35がセパレータ19を間に挟まない状態で層状構造(層状)をなす負極集電部38が形成される。なお、図5では、左右方向及び上下方向に扁平な形状をなす捲回型の電極体18の例を示したが、捲回軸線の延びる方向(上下方向)に沿って延びる円筒状に形成してもよい。この場合には、本体部材12を有底円筒状に形成するとよい。
The embodiment is not limited as described above, and may be embodied as follows, for example.
As shown in FIG. 5, the electrode body 18 has a positive electrode sheet 21, a negative electrode sheet 31, and a separator 19 formed in a strip shape (long sheet shape), with the separator 19 interposed therebetween, The positive electrode sheet 21 and the negative electrode sheet 31 may be wound in a spiral shape so that the positive electrode sheet 21 and the negative electrode sheet 31 form a layered structure (layered). In this case, the positive electrode lead 25 is extended and formed at a predetermined interval in the length direction of the positive electrode sheet 21 on the upper edge portion 23 of the positive electrode sheet 21, while the upper edge portion 33 of the negative electrode sheet 31 is formed on the upper edge portion 33. The negative electrode leads 35 are extended and formed at predetermined intervals in the length direction of the negative electrode sheet 31. Then, by winding the positive electrode sheet 21 and the negative electrode sheet 31, a layered structure (layered shape) is formed on the left side of the upper edge portion of the electrode body 18 with the positive electrode lead 25 not sandwiching the separator 19 therebetween. The positive electrode current collector portion 28 is formed to extend upward. Further, on the right side of the upper edge portion of the electrode body 18, a negative electrode current collecting portion 38 having a layered structure (layered shape) in a state where the negative electrode lead 35 does not sandwich the separator 19 therebetween is formed. 5 shows an example of the wound electrode body 18 that has a flat shape in the left-right direction and the up-down direction. However, the wound electrode body 18 is formed in a cylindrical shape that extends along the direction in which the winding axis extends (up-down direction). May be. In this case, the main body member 12 may be formed in a bottomed cylindrical shape.

○ 絶縁袋40に代えて、絶縁性を有する樹脂材料からなる絶縁部材としての絶縁フィルム(絶縁シート)を電極体18における前端面18a及び後端面18bに固定するとともに、当該絶縁フィルムと本体部材12の内壁面12bとを熱溶着してもよい。絶縁フィルムと電極体18とは、接着テープによって固定するとよい。また、絶縁袋40に代えて、絶縁性を有する樹脂材料からなる絶縁部材としての絶縁層を、電極体18の最も外側(両端側)に配置された負電極シート31のうち、電極体18の外側に配置される負極活物質層34の表面に形成してもよい。このように、絶縁部材が電極体18に固定された構成としてもよい。   In place of the insulating bag 40, an insulating film (insulating sheet) as an insulating member made of an insulating resin material is fixed to the front end surface 18a and the rear end surface 18b of the electrode body 18, and the insulating film and the main body member 12 are fixed. The inner wall surface 12b may be heat welded. The insulating film and the electrode body 18 are preferably fixed with an adhesive tape. Further, in place of the insulating bag 40, an insulating layer as an insulating member made of an insulating resin material is used as the electrode body 18 of the negative electrode sheet 31 disposed on the outermost side (both ends) of the electrode body 18. You may form in the surface of the negative electrode active material layer 34 arrange | positioned outside. Thus, the insulating member may be fixed to the electrode body 18.

○ 絶縁袋40は、電極体18における積層方向の端面(平面部)となる前端面18aの周縁部に沿ってケース11(本体部材12)の内壁面12bと熱溶着されていてもよい。例えば、図6に示すように、前端面18aの周縁部のうち、上縁部(上辺部)、及び下縁部(下辺部)にそれぞれ沿って設定した溶着領域40aで熱溶着してもよく、前端面18aの周縁部の全周にわたって設定した溶着領域40aで熱溶着してもよい。これによれば、絶縁袋40は、電極体18における前端面18aの周縁部に沿ってケース11の内壁面12bと熱溶着されていることから、仮に熱溶着する場合に加えられる熱がセパレータ19に伝達される場合であっても、例えば電極体18の前端面18aにおける正面視中央部で熱溶着する場合と比較して、セパレータ19に熱が伝達される範囲を小さく抑えることができる。特に本実施形態の電極体18では、正面視において正電極シート21における正極塗工部24bが負電極シート31における負極塗工部34bに含まれていることから、電極体18の周縁部においてセパレータ19が溶融したとしても、その影響を最小限に抑えることができる。   The insulating bag 40 may be thermally welded to the inner wall surface 12b of the case 11 (main body member 12) along the peripheral edge portion of the front end surface 18a that is the end surface (plane portion) in the stacking direction of the electrode body 18. For example, as shown in FIG. 6, among the peripheral portions of the front end face 18 a, heat welding may be performed in welding regions 40 a set along the upper edge portion (upper side portion) and the lower edge portion (lower side portion), respectively. Alternatively, heat welding may be performed in the welding region 40a set over the entire circumference of the peripheral edge portion of the front end face 18a. According to this, since the insulating bag 40 is thermally welded to the inner wall surface 12b of the case 11 along the peripheral edge portion of the front end face 18a of the electrode body 18, the heat applied in the case of thermal welding is temporarily separated. Even in the case where the heat is transmitted to the separator 19, for example, compared to the case where heat welding is performed at the center of the front end surface 18 a of the electrode body 18 when viewed from the front, the range in which heat is transmitted to the separator 19 can be reduced. In particular, in the electrode body 18 of the present embodiment, the positive electrode coating portion 24b in the positive electrode sheet 21 is included in the negative electrode coating portion 34b in the negative electrode sheet 31 when viewed from the front. Even if 19 is melted, its influence can be minimized.

○ 絶縁袋40と内壁面12bとは、正面視において電極体18と重なる領域の全体にわたって熱溶着されていてもよく、当該領域のうちの一部において熱溶着されていてもよい。例えば、スポット状に複数箇所で熱溶着されていてもよい。   The insulating bag 40 and the inner wall surface 12b may be heat-welded over the entire region overlapping the electrode body 18 in a front view, or may be heat-welded in a part of the region. For example, it may be heat-welded at a plurality of spots in a spot shape.

○ 絶縁袋40は、電極体18における前端面18aと対向する内壁面12bに加えて、又は代えて後端面18bと対向する本体部材12の内壁面12bと熱溶着されていてもよい。   The insulating bag 40 may be thermally welded to the inner wall surface 12b of the main body member 12 facing the rear end surface 18b in addition to or instead of the inner wall surface 12b facing the front end surface 18a of the electrode body 18.

○ 本体部材12は、扁平面(前面又は後面)に開口する四角箱状に形成してもよい。この場合、電極体18は、当該電極体18における積層方向と、本体部材12の開口部から底壁部へ向かう方向とが一致した状態で本体部材12に挿入(収容)される。このように構成した場合には、絶縁袋40と蓋部材13、又は絶縁袋40と本体部材12の底壁部を熱溶着してから、蓋部材13を本体部材12に組み付けることもできる。   The main body member 12 may be formed in a square box shape that opens to a flat surface (front surface or rear surface). In this case, the electrode body 18 is inserted (accommodated) into the main body member 12 in a state where the stacking direction of the electrode body 18 and the direction from the opening of the main body member 12 toward the bottom wall portion coincide. When configured in this manner, the insulating bag 40 and the lid member 13, or the insulating bag 40 and the bottom wall portion of the main body member 12 can be thermally welded, and then the lid member 13 can be assembled to the main body member 12.

○ 負極活物質としては、一酸化ケイ素(一酸化珪素,SiO)、チタン酸リチウム、及びリチウムシリケートを用いることができる。また、負極活物質としては、黒鉛とニ酸化ケイ素などとを混合したものを用いることができる。即ち、負極活物質は、炭素(カーボン)系活物質の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料を含み、且つリチウムイオンを脱挿入可能な物質であればよい。   As a negative electrode active material, silicon monoxide (silicon monoxide, SiO), lithium titanate, and lithium silicate can be used. As the negative electrode active material, a mixture of graphite and silicon dioxide can be used. In other words, the negative electrode active material may be any material that includes a material having a thermal conductivity lower than that of the carbon-based active material and is capable of removing and inserting lithium ions.

○ 金属シートとして正極金属箔22及び負極金属箔32としたが、二次電池10における電池容量(電気容量)の低下や電池作製時に影響しない程度の厚みのある薄板状のシートであってもよい。   ○ Although the positive electrode metal foil 22 and the negative electrode metal foil 32 were used as the metal sheets, they may be thin sheet-like sheets having a thickness that does not affect the battery capacity (electric capacity) of the secondary battery 10 or the battery production. .

○ 正電極シート21は、正極金属箔22の一面にのみ正極活物質を塗布し、正極活物質層24を形成してもよい。同様に、負電極シート31は、負極金属箔32の一面にのみ負極活物質を塗布し、負極活物質層34を形成してもよい。   The positive electrode sheet 21 may form a positive electrode active material layer 24 by applying a positive electrode active material only to one surface of the positive electrode metal foil 22. Similarly, the negative electrode sheet 31 may apply the negative electrode active material only to one surface of the negative electrode metal foil 32 to form the negative electrode active material layer 34.

○ 電極体18は、セパレータ19を間に挟んだ状態で正電極シート21及び負電極シート31を蛇腹状に折り曲げて積層してもよい。
○ 電極体18を構成する正電極シート21、及び負電極シート31の数は適宜変更してもよい。例えば、正電極シート21、及び負電極シート31をそれぞれ1つ備えた電極体18としてもよい。
The electrode body 18 may be laminated by folding the positive electrode sheet 21 and the negative electrode sheet 31 in a bellows shape with the separator 19 interposed therebetween.
(Circle) you may change suitably the number of the positive electrode sheets 21 and the negative electrode sheets 31 which comprise the electrode body 18. FIG. For example, the electrode body 18 including one positive electrode sheet 21 and one negative electrode sheet 31 may be used.

○ ケース11の形状は、円柱状や、左右方向に扁平な楕円柱状に形成してもよい。
○ 上記実施形態の二次電池10を車両(例えば産業車両や乗用車両など)に搭載し、車両に装備された発電機により充電する一方で、二次電池10から供給する電力によりエアコン用のコンプレッサや、車輪を駆動するための電動モータ、或いはカーナビゲーションシステムなどの電装品を駆動してもよい。これによれば、二次電池10として、ケース11内における電極体18の移動(揺動)を抑制できることから、走行時などに発生する振動によって、正電極シート21における正極未塗工部24aと正極集電端子41との接続部分に負荷が加わることを抑制できる。負電極シート31における負極未塗工部34aと負極集電端子42との接続部分についても同様である。したがって、前記接続部分の破損に伴って電気容量などの性能が低下することを好適に抑制し、二次電池10の交換サイクルが短くなることを抑制できる。
The shape of the case 11 may be formed in a columnar shape or an elliptical column shape that is flat in the left-right direction.
○ The secondary battery 10 of the above embodiment is mounted on a vehicle (for example, an industrial vehicle or a passenger vehicle), and is charged by a generator mounted on the vehicle, while the compressor for an air conditioner is supplied with electric power supplied from the secondary battery 10 Alternatively, an electric motor for driving the wheels or an electrical component such as a car navigation system may be driven. According to this, since the movement (swing) of the electrode body 18 in the case 11 can be suppressed as the secondary battery 10, the positive electrode uncoated portion 24 a in the positive electrode sheet 21 is caused by vibration generated during traveling and the like. It can suppress that a load is added to the connection part with the positive electrode current collection terminal 41. FIG. The same applies to the connection portion between the negative electrode uncoated portion 34 a and the negative electrode current collector terminal 42 in the negative electrode sheet 31. Therefore, it can suppress suitably that performance, such as an electric capacity, falls with the damage of the said connection part, and can suppress that the replacement cycle of the secondary battery 10 becomes short.

○ 本発明は、ニッケル水素二次電池や、電気二重層キャパシタとして具体化してもよい。即ち、本発明は充電及び放電可能に形成された蓄電装置に適用することができる。   The present invention may be embodied as a nickel hydride secondary battery or an electric double layer capacitor. In other words, the present invention can be applied to a power storage device formed to be chargeable and dischargeable.

10…リチウムイオン二次電池(蓄電装置)、11…ケース、12…本体部材、12b…内壁面、13…蓋部材、15…正極端子(外部端子)、16…負極端子(外部端子)、18…電極体、18a…前端面(平面部)、19…セパレータ、21…正電極シート(電極シート)、22…正極金属箔(金属シート)、24…正極活物質層、24a…正極未塗工部、31…負電極シート(電極シート)、32…負極金属箔(金属シート)、34…負極活物質層、34a…負極未塗工部、40…絶縁袋(絶縁部材)、41…正極集電端子(集電部材)、42…負極集電端子(集電端子)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Lithium ion secondary battery (electric storage apparatus), 11 ... Case, 12 ... Main body member, 12b ... Inner wall surface, 13 ... Cover member, 15 ... Positive electrode terminal (external terminal), 16 ... Negative electrode terminal (external terminal), 18 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Electrode body, 18a ... Front end surface (plane part), 19 ... Separator, 21 ... Positive electrode sheet (electrode sheet), 22 ... Positive electrode metal foil (metal sheet), 24 ... Positive electrode active material layer, 24a ... No positive electrode coating , 31 ... Negative electrode sheet (electrode sheet), 32 ... Negative electrode metal foil (metal sheet), 34 ... Negative electrode active material layer, 34a ... Negative electrode uncoated part, 40 ... Insulating bag (insulating member), 41 ... Positive electrode collection Electrical terminal (current collecting member), 42... Negative electrode current collecting terminal (current collecting terminal).

Claims (8)

金属シートの少なくとも一方の面に活物質を塗布した正極用の電極シート及び負極用の電極シートの間にシート状のセパレータを挟んだ状態で層状構造をなす電極体と、前記電極体を収容する金属製のケースとを備え、前記正極用の電極シート及び前記負極用の電極シートにおいて前記活物質が塗布されていない未塗工部と前記ケースに設けられる外部端子とが集電部材によって電気的に接続されている蓄電装置であって、
縁性を有する樹脂材料から形成されており、前記ケース内において前記電極体を収容している袋状の絶縁部材を備え、
前記絶縁部材と、前記ケースの内壁面とは、前記電極体における積層方向から見た場合に、前記電極体と重なる領域が熱溶着されていることを特徴とする蓄電装置。
A positive electrode sheet coated with an active material on at least one surface of a metal sheet, and an electrode body having a layered structure with a sheet-like separator sandwiched between the negative electrode sheet and the electrode body are accommodated A non-coated portion where the active material is not applied in the positive electrode sheet and the negative electrode sheet and an external terminal provided in the case is electrically connected by a current collecting member. a connected Tei Ru power storage device,
Is formed of a resin material having insulation properties, comprising a bag-shaped insulating member that accommodates the electrode body in said casing,
The power storage device, wherein the insulating member and the inner wall surface of the case are heat-welded in a region overlapping with the electrode body when viewed from the stacking direction of the electrode body .
前記電極体の最も外側に配置された電極シートは、前記負極用の電極シートであり、
前記負極用の電極シートにおける金属シートに塗布された活物質は、炭素系活物質の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料を含み、且つリチウムイオンを脱挿入可能な物質からなることを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。
The electrode sheet disposed on the outermost side of the electrode body is an electrode sheet for the negative electrode,
The active material applied to the metal sheet in the electrode sheet for the negative electrode includes a material having a thermal conductivity lower than that of the carbon-based active material, and is made of a material capable of removing and inserting lithium ions. The power storage device according to claim 1.
前記負極用の電極シートの活物質は二酸化珪素を含むことを特徴とする請求項2に記載の蓄電装置。   The power storage device according to claim 2, wherein the active material of the negative electrode sheet contains silicon dioxide. 前記電極体の外面は平面部を有するとともに、前記平面部の位置において前記絶縁部材と前記ケースの内壁面とが熱溶着されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の蓄電装置。   The outer surface of the electrode body has a flat portion, and the insulating member and the inner wall surface of the case are thermally welded at the position of the flat portion. The power storage device described. 前記電極体の外面は平面部を有するとともに、前記絶縁部材は、前記平面部の周縁部に沿って前記ケースの内壁面と熱溶着されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の蓄電装置。   The outer surface of the electrode body has a flat portion, and the insulating member is thermally welded to the inner wall surface of the case along the peripheral edge of the flat portion. 2. The power storage device according to item 1. 前記電極体は、複数の前記正極用の電極シート、複数の前記負極用の電極シート及び複数の前記セパレータを積層してなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の蓄電装置。   6. The electrode body according to claim 1, wherein the electrode body is formed by laminating a plurality of electrode sheets for the positive electrode, a plurality of electrode sheets for the negative electrode, and a plurality of the separators. Power storage device. 前記正極用の電極シートに形成された前記未塗工部、及び前記負極用の電極シートに形成された前記未塗工部は、前記電極体における同一縁部側に配置されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の蓄電装置。   The uncoated part formed on the electrode sheet for the positive electrode and the uncoated part formed on the electrode sheet for the negative electrode are arranged on the same edge side in the electrode body. The power storage device according to any one of claims 1 to 6. 蓄電装置は二次電池であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の蓄電装置。 The power storage device according to any one of claims 1 to 7 , wherein the power storage device is a secondary battery.
JP2012091298A 2012-04-12 2012-04-12 Power storage device Expired - Fee Related JP5906912B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012091298A JP5906912B2 (en) 2012-04-12 2012-04-12 Power storage device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012091298A JP5906912B2 (en) 2012-04-12 2012-04-12 Power storage device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013222504A JP2013222504A (en) 2013-10-28
JP5906912B2 true JP5906912B2 (en) 2016-04-20

Family

ID=49593362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012091298A Expired - Fee Related JP5906912B2 (en) 2012-04-12 2012-04-12 Power storage device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5906912B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6032060B2 (en) * 2013-02-26 2016-11-24 株式会社豊田自動織機 Power storage device
JP2015159229A (en) * 2014-02-25 2015-09-03 住友電気工業株式会社 Exterior package for electrochemical device and electric double layer capacitor
US20150303538A1 (en) * 2014-04-17 2015-10-22 Cyntec Co., Ltd. Compact battery with high energy density and power density
JP6210336B2 (en) * 2015-05-15 2017-10-11 トヨタ自動車株式会社 Secondary battery
JP2018163817A (en) * 2017-03-27 2018-10-18 株式会社豊田自動織機 Power storage device
US12021247B2 (en) * 2018-10-29 2024-06-25 Sanyo Electric Co., Ltd. Rectangular electricity storage device
JP7118907B2 (en) * 2019-02-15 2022-08-16 プライムアースEvエナジー株式会社 Secondary battery and insulating cover for secondary battery
CN112952272A (en) * 2019-11-22 2021-06-11 比亚迪股份有限公司 Battery, battery module, battery pack and electric vehicle

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02299170A (en) * 1989-05-12 1990-12-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Sealed lead-acid battery
CN1180506C (en) * 1999-03-26 2004-12-15 松下电器产业株式会社 Laminate sheath type battery
JP2003086234A (en) * 2001-09-13 2003-03-20 Mitsubishi Electric Corp Battery
JP5257697B2 (en) * 2009-06-12 2013-08-07 トヨタ自動車株式会社 battery

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013222504A (en) 2013-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5906912B2 (en) Power storage device
JP7162706B2 (en) Storage element
JP6265900B2 (en) Porous electrode assembly and secondary battery including the same
JP5333617B2 (en) Electrode storage separator, power storage device, and vehicle
JP6035322B2 (en) Electricity storage element
JP4211769B2 (en) Automotive battery
JP5817571B2 (en) Method for manufacturing bag-shaped separator for power storage device
JP6855662B2 (en) Cylindrical rechargeable battery including welding columns
JP5724916B2 (en) Power storage device, vehicle, and electrode body manufacturing method
JP5821674B2 (en) Connection structure, power storage device, and vehicle
JP6610989B2 (en) Electric storage element and method for manufacturing electric storage element
JP2014049279A (en) Power storage device
JP5637245B2 (en) Power storage device
JP2021192347A (en) Manufacturing method of power storage element and power storage element
JP5354056B2 (en) Power storage device
JP5835034B2 (en) Power storage device, vehicle
JP5842603B2 (en) Connection structure, secondary battery, and vehicle
JP5765259B2 (en) Electrode storage separator, electrode body, power storage device, and vehicle
JP2013109903A (en) Secondary battery and vehicle
JP2013168317A (en) Junction structure, power storage device, and vehicle
JP5842742B2 (en) Electrode storage separator and power storage device
JP2015026522A (en) Electrode housing separator and power storage device
JP5880275B2 (en) Power storage device and secondary battery
JP2012175084A (en) Power storage device, manufacturing method of power storage cell and manufacturing method of power storage device
JP5216292B2 (en) Electricity storage element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140905

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150610

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150701

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150828

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160223

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160307

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5906912

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees