JP6056254B2 - 蓄電装置 - Google Patents
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Description
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のうち何れか一項に記載の蓄電装置において、前記取付部は、前記電極組立体を覆う絶縁フィルムを重ねて形成されていることを要旨とする。これによれば、絶縁フィルムの固定力を強めることができる。
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。
図1に示すように、蓄電装置としての二次電池10には、ケース11に電極組立体12が収容されている。ケース11は、有底四角筒状のケース本体13と、ケース本体13に電極組立体12を挿入する開口部14を塞ぐ矩形平板状の蓋15とからなる。ケース本体13と蓋15は、何れも金属製(例えば、ステンレスやアルミニウム)である。また、本実施形態の二次電池10は、その外観が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池10は、リチウムイオン電池である。
図4に示すように、電極組立体12を覆う絶縁フィルム37を、当該絶縁フィルム37の取付用タブ38が正極導電部材27及び負極導電部材28をそれぞれ覆うように取り付けている。このため、絶縁フィルム37は、正極端子29及び負極端子30によって蓋15と電極組立体12が固定されると、電極組立体12とともに蓋15に固定されることになる。つまり、絶縁フィルム37は、電極組立体12に吊り下げられた状態となる。
(1)電極組立体12を覆う絶縁フィルム37を正極導電部材27及び負極導電部材28に固定することで、絶縁フィルム37を電極組立体12に吊り下げることができる。このため、蓋15に電極組立体12をぶら下げた状態で固定したとしても、電極組立体12の荷重を絶縁フィルム37で支えることができる。そして、電極組立体12の荷重により、正極集電タブ群25(正極集電タブ21)や負極集電タブ群26(負極集電タブ24)が破れることを抑制し得る。したがって、適切な集電効率を得ることができる。
次に、本発明を具体化した第2の実施形態を図5及び図6にしたがって説明する。
以下に説明する実施形態では、既に説明した実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。
電極組立体12をケース本体13に挿入する場合、電極組立体12の荷重は、正極導電部材27及び負極導電部材28と絶縁部材40の間に挟まれて固定された絶縁フィルム37によって支えられる。したがって、電極組立体12を蓋15に対してぶら下げた状態で固定したとしても、正極集電タブ群25と正極導電部材27の接合部Y、及び負極集電タブ群26と負極導電部材28の接合部Yに付加される電極組立体12の荷重は低減される。
(6)正極導電部材27や負極導電部材28とケース11を絶縁する絶縁部材40に絶縁フィルム37を固定させることで、正極集電タブ群25や負極集電タブ群26に付加される電極組立体12の荷重をより適切に低減させることができる。
(8)また、絶縁部材40を利用して絶縁フィルム37を固定するので、絶縁フィルム37を固定する部品を別途、設ける必要が無く、製造コストの増加を抑制できる。
次に、本発明を具体化した第3の実施形態を図7〜図9にしたがって説明する。
図7に示すように、本実施形態の電極組立体12は、当該電極組立体12をケース11に収容した際、正極端子29の正極端子台32及び負極端子30の負極端子台34とケース11を絶縁する一対の端子絶縁部材45を備えている。端子絶縁部材45は、樹脂製である。
電極組立体12をケース本体13に挿入する場合、電極組立体12の荷重は、各端子絶縁部材45に固定された絶縁フィルム37によって支えられる。したがって、電極組立体12を蓋15に対してぶら下げた状態で固定したとしても、正極集電タブ群25と正極導電部材27の接合部Y、及び負極集電タブ群26と負極導電部材28の接合部Yに付加される電極組立体12の荷重は低減される。
(9)端子絶縁部材45を利用して絶縁フィルム37を固定するので、絶縁フィルム37を固定する部品を別途、設ける必要が無く、製造コストの増加を抑制できる。
次に、本発明を具体化した第4の実施形態を図10及び図11にしたがって説明する。
図10及び図11に示すように、本実施形態において絶縁フィルム37は、取付用タブ38を、端子絶縁部材45が取り付けられた正極導電部材27と突出板部50の間に挿通させ、その挿通させた取付用タブ38を引き出した側の絶縁フィルム37に粘着テープPで接合している。同様に、絶縁フィルム37は、取付用タブ38を、端子絶縁部材45が取り付けられた負極導電部材28と突出板部50の間に挿通させ、その挿通させた取付用タブ38を引き出した側の絶縁フィルム37に粘着テープPで接合している。本実施形態において絶縁フィルム37には一側部側に取付用タブ38が設けられており、その取付用タブ38を電極組立体12の積層方向Tで対向する側面12cと側面12dを掛け渡して固定している。これにより、絶縁フィルム37は、電極組立体12を覆い、かつ電極組立体12に吊り下げられた状態で取り付けられる。本実施形態では、正極導電部材27と突出板部50の間、及び負極導電部材28と突出板部50の間に挿通されて突出板部50に係止される取付用タブ38が取付部となり、係止部として機能する。
電極組立体12をケース本体13に挿入する場合、電極組立体12の荷重は、各端子絶縁部材45の突出板部50に係止された絶縁フィルム37によって支えられる。したがって、電極組立体12を蓋15に対してぶら下げた状態で固定したとしても、正極集電タブ群25と正極導電部材27の接合部Y、及び負極集電タブ群26と負極導電部材28の接合部Yに付加される電極組立体12の荷重は低減される。本実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)〜(4)に加えて、第3の実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
以下、本発明を具体化した第5の実施形態を図12及び図13にしたがって説明する。
図12に示すように、本実施形態の端子絶縁部材51は、切欠部47と挟持片部48を有する接続部46と、切欠部47の開口側とは反対側の一側部から垂下する壁部52を有している。壁部52には、一側部に開口するU字状の切欠部53が形成されている。また、壁部52の下端には、切欠部53によって被係止部としての係止片部54が形成されている。そして、端子絶縁部材51は、切欠部47内に正極端子台32の雌ねじ部32aを挿通させて一対の挟持片部48で挟み込むことで、正極導電部材27及び正極端子台32に取り付けられる。また、端子絶縁部材51は、切欠部47内に負極端子台34の雌ねじ部34aを挿通させて一対の挟持片部48で挟み込むことで、負極導電部材28及び負極端子台34に取り付けられる。本実施形態では、正極導電部材27、負極導電部材28、正極端子台32、及び負極端子台34に加えて端子絶縁部材51が、電極組立体12以外にケース11内に収容されるケース内部材となる。
電極組立体12をケース本体13に挿入する場合、電極組立体12の荷重は、各端子絶縁部材51の係止片部54に係止された絶縁フィルム37によって支えられる。したがって、電極組立体12を蓋15に対してぶら下げた状態で固定したとしても、正極集電タブ群25と正極導電部材27の接合部Y、及び負極集電タブ群26と負極導電部材28の接合部Yに付加される電極組立体12の荷重は低減される。本実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)〜(4)に加えて、第3,第4の実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
○ 電極組立体12を覆う絶縁フィルム37は、固定部となる取付用タブ38のみで固定しても良いし、係止部となる取付用タブ38のみで係止しても良い。また、固定部となる取付用タブ38と係止部となる取付用タブ38の両方を設け、絶縁フィルム37を電極組立体12に取り付けても良い。例えば、第1の実施形態の構成と、第4の実施形態の構成又は第5の実施形態の構成を組み合わせても良い。また、第2の実施形態の構成と、第4の実施形態の構成又は第5の実施形態の構成を組み合わせても良い。
○ 絶縁フィルム37は、正極導電部材27や負極導電部材28に対して直接的に粘着テープPで接合しても良い。
○ 正極集電タブ群25や負極集電タブ群26を折り曲げ構造としなくても良い。
○ 実施形態のような積層型の二次電池10に限らず、帯状の正極電極と帯状の負極電極を捲回して層状に積層した捲回型の二次電池に適用しても良い。なお、捲回型の二次電池においても、正極電極と負極電極の間はセパレータを介在させて絶縁される。そして、捲回型の二次電池に適用する場合は、実施形態のように正極集電タブ21と負極集電タブ24が形成されていれば良い。
○ 実施形態の二次電池10は、リチウムイオン二次電池であったが、これに限らず、他の二次電池であっても良い。要は、正極活物質層と負極活物質層との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであれば良い。
Claims (6)
- 正極活物質が塗布された正極活物質層、及び前記正極活物質が塗布されていない正極未塗工部を有する正極電極と、負極活物質が塗布された負極活物質層、及び前記負極活物質が塗布されていない負極未塗工部を有する負極電極とを備え、前記正極電極と前記負極電極との間にセパレータを介在した状態で積層された電極組立体が、ケース本体と蓋とで構成されたケース内に収容され、前記電極組立体と電気を授受する正極端子及び負極端子が前記蓋から突出した状態で設けられた蓄電装置において、
前記正極端子、及び前記正極未塗工部の双方と電気的に接続された正極導電部材と、
前記負極端子、及び前記負極未塗工部の双方と電気的に接続された負極導電部材と、
前記電極組立体の少なくとも下面及び側面を覆う絶縁フィルムと、
前記電極組立体以外に前記ケース内に収容されるケース内部材と、を備え、
前記絶縁フィルムには、舌片状の取付用タブが設けられており、前記絶縁フィルムは、該取付用タブによって前記ケース内部材に固定又は係止される取付部を有し、
前記ケース内部材には、
前記正極導電部材及び前記負極導電部材を含み、
前記取付部は、一対の前記取付用タブが前記正極導電部材及び前記負極導電部材のうち少なくとも何れか一方の上面を覆うように重ね合わされてテープで接合されているか、前記取付用タブがテープで前記正極導電部材及び前記負極導電部材のうち少なくとも何れか一方に直接的に接合されているか、もしくは、前記取付用タブが前記正極導電部材及び前記負極導電部材のうち少なくとも何れか一方の被係止部に引っ掛けられてテープで前記絶縁フィルムに接合されていることにより、前記絶縁フィルムは、前記正極導電部材及び前記負極導電部材のうち少なくとも何れか一方に固定又は係止されており、
前記絶縁フィルムは、前記電極組立体の荷重を支えていることを特徴とする蓄電装置。 - 正極活物質が塗布された正極活物質層、及び前記正極活物質が塗布されていない正極未塗工部を有する正極電極と、負極活物質が塗布された負極活物質層、及び前記負極活物質が塗布されていない負極未塗工部を有する負極電極とを備え、前記正極電極と前記負極電極との間にセパレータを介在した状態で積層された電極組立体が、ケース本体と蓋とで構成されたケース内に収容され、前記電極組立体と電気を授受する正極端子及び負極端子が前記蓋から突出した状態で設けられた蓄電装置において、
前記正極端子、及び前記正極未塗工部の双方と電気的に接続された正極導電部材と、
前記負極端子、及び前記負極未塗工部の双方と電気的に接続された負極導電部材と、
前記電極組立体の少なくとも下面及び側面を覆う絶縁フィルムと、
前記電極組立体以外に前記ケース内に収容されるケース内部材と、を備え、
前記絶縁フィルムには、舌片状の取付用タブが設けられており、前記絶縁フィルムは、該取付用タブによって前記ケース内部材に固定又は係止される取付部を有し、
前記ケース内部材には、
前記正極導電部材及び前記負極導電部材と、
前記ケースと前記正極導電部材、及び前記ケースと前記負極導電部材を絶縁する絶縁部材と、を含み、
前記絶縁部材は、前記正極導電部材及び前記負極導電部材に嵌め込まれており、前記取付部は、前記絶縁部材の上面において前記取付用タブ同士がテープで接合されているか、前記取付用タブがテープや接着剤で前記絶縁部材に直接的に接合されているか、もしくは、前記取付用タブが前記絶縁部材の被係止部に係止されていることにより、前記絶縁フィルムは、前記絶縁部材に固定又は係止されており、
前記絶縁フィルムは、前記電極組立体の荷重を支えていることを特徴とする蓄電装置。 - 正極活物質が塗布された正極活物質層、及び前記正極活物質が塗布されていない正極未塗工部を有する正極電極と、負極活物質が塗布された負極活物質層、及び前記負極活物質が塗布されていない負極未塗工部を有する負極電極とを備え、前記正極電極と前記負極電極との間にセパレータを介在した状態で積層された電極組立体が、ケース本体と蓋とで構成されたケース内に収容され、前記電極組立体と電気を授受する正極端子及び負極端子が前記蓋から突出した状態で設けられた蓄電装置において、
前記正極端子、及び前記正極未塗工部の双方と電気的に接続された正極導電部材と、
前記負極端子、及び前記負極未塗工部の双方と電気的に接続された負極導電部材と、
前記電極組立体の少なくとも下面及び側面を覆う絶縁フィルムと、
前記電極組立体以外に前記ケース内に収容されるケース内部材と、を備え、
前記絶縁フィルムには、舌片状の取付用タブが設けられており、前記絶縁フィルムは、該取付用タブによって前記ケース内部材に固定される取付部を有し、
前記ケース内部材には、
前記正極導電部材及び前記負極導電部材と、
前記ケースと前記正極導電部材、及び前記ケースと前記負極導電部材を絶縁する絶縁部材と、を含み、
前記絶縁部材は、前記正極導電部材及び前記負極導電部材に嵌め込まれており、
前記取付部は、前記取付用タブが前記絶縁部材と前記正極導電部材及び前記負極導電部材の間に挟まれて形成されていることにより、前記絶縁フィルムは、前記電極組立体の荷重を支えていることを特徴とする蓄電装置。 - 正極活物質が塗布された正極活物質層、及び前記正極活物質が塗布されていない正極未塗工部を有する正極電極と、負極活物質が塗布された負極活物質層、及び前記負極活物質が塗布されていない負極未塗工部を有する負極電極とを備え、前記正極電極と前記負極電極との間にセパレータを介在した状態で積層された電極組立体が、ケース本体と蓋とで構成されたケース内に収容され、前記電極組立体と電気を授受する正極端子及び負極端子が前記蓋から突出した状態で設けられた蓄電装置において、
前記正極端子、及び前記正極未塗工部の双方と電気的に接続された正極導電部材と、
前記負極端子、及び前記負極未塗工部の双方と電気的に接続された負極導電部材と、
前記電極組立体の少なくとも下面及び側面を覆う絶縁フィルムと、
前記電極組立体以外に前記ケース内に収容されるケース内部材と、を備え、
前記絶縁フィルムには、舌片状の取付用タブが設けられており、前記絶縁フィルムは、該取付用タブによって前記ケース内部材に固定又は係止される取付部を有し、
前記ケース内部材には、
前記ケースと前記正極端子、及び前記ケースと前記負極端子を絶縁する端子絶縁部材を含み、
前記端子絶縁部材は、前記正極導電部材及び前記負極導電部材に取り付けられており、前記取付部は、前記取付用タブがテープや接着剤で前記端子絶縁部材に直接的に接合されているか、もしくは、前記取付用タブが前記端子絶縁部材に設けられた被係止部に係止されていることにより、前記絶縁フィルムは、前記端子絶縁部材に固定又は係止されており、
前記絶縁フィルムは、前記電極組立体の荷重を支えていることを特徴とする蓄電装置。 - 前記取付部は、前記電極組立体を覆う絶縁フィルムを重ねて形成されている請求項1〜請求項4のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
- 前記蓄電装置は、二次電池である請求項1〜請求項5のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
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