JP6476726B2 - Power storage device - Google Patents
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Description
この発明は、蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device.
近年、リチウムイオン二次電池は、電子機器の電源だけでなく、ハイブリッド車や電気自動車の電源として採用されている。通常、リチウムイオン二次電池の電池ケース内には、発電要素としての電極組立体が収容されており、電極組立体は金属箔に正極活物質を塗工した正極と、金属箔に負極活物質を塗工した負極と、正極と負極との間に介在されるセパレータとを有している。電極組立体としては、例えば、巻回型の電極組立体と積層型の電極組立体が存在する。巻回型の電極体は、長尺状の正極および負極の間にセパレータを介在させた電極シートを巻回することにより形成されている。一方、積層型の電極組立体は、多数枚の正極、負極およびセパレータが交互に積層される構造を有する。 In recent years, lithium ion secondary batteries have been adopted not only as power sources for electronic devices but also as power sources for hybrid vehicles and electric vehicles. Usually, an electrode assembly as a power generation element is accommodated in a battery case of a lithium ion secondary battery. The electrode assembly includes a positive electrode obtained by coating a metal foil with a positive electrode active material, and a negative electrode active material on the metal foil. And a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode. As an electrode assembly, for example, there are a wound electrode assembly and a stacked electrode assembly. The wound electrode body is formed by winding an electrode sheet with a separator interposed between a long positive electrode and a negative electrode. On the other hand, a stacked electrode assembly has a structure in which a large number of positive electrodes, negative electrodes, and separators are alternately stacked.
従来の蓄電装置としては、例えば、特許文献1に開示された蓄電装置が知られている。特許文献1に開示された蓄電装置では、複数の正極および複数の負極が絶縁状態を保ちつつ交互に積層される層状の電極組立体を備え、電極組立体を収容する電池ケースと、正極からの電気を取り出す正極端子と、負極からの電気を取り出す負極端子とを備えている。正極は、正極金属箔に正極活物質を塗工した正極活物質層と、正極活物質が塗工されていない正極金属箔からなる正極タブとを有している。正極タブは、正極の端部から突出するように形成されている。負極は、負極金属箔に負極活物質を塗工した負極活物質層と、負極活物質が塗工されていない負極金属箔からなる負極タブとを有している。負極タブは、負極の端部から突出するように形成されている。正極端子との正極タブを電気的に接続する正極導電部材が備えられるとともに、負極端子との負極タブを電気的に接続する負極導電部材が備えられている。正極端子および負極端子は電池ケースの内部から外部へ突出している。 As a conventional power storage device, for example, a power storage device disclosed in Patent Document 1 is known. The power storage device disclosed in Patent Document 1 includes a layered electrode assembly in which a plurality of positive electrodes and a plurality of negative electrodes are alternately stacked while maintaining an insulating state, and a battery case that houses the electrode assembly; A positive electrode terminal for taking out electricity and a negative electrode terminal for taking out electricity from the negative electrode are provided. The positive electrode has a positive electrode active material layer obtained by coating a positive electrode metal foil with a positive electrode active material, and a positive electrode tab made of a positive electrode metal foil not coated with a positive electrode active material. The positive electrode tab is formed so as to protrude from the end of the positive electrode. The negative electrode has a negative electrode active material layer obtained by coating a negative electrode metal foil with a negative electrode active material, and a negative electrode tab made of a negative electrode metal foil not coated with the negative electrode active material. The negative electrode tab is formed so as to protrude from the end of the negative electrode. A positive electrode conductive member that electrically connects the positive electrode tab with the positive electrode terminal is provided, and a negative electrode conductive member that electrically connects the negative electrode tab with the negative electrode terminal. The positive electrode terminal and the negative electrode terminal protrude from the inside of the battery case to the outside.
電極組立体において正極活物質層と負極活物質層とが重なる領域の幅方向を正極タブおよび負極タブが突出する方向に直交する方向とすると、正極端子は、正極タブよりも幅方向の端部側に設けられている。また、負極端子は、正極端子と同様に負極タブよりも幅方向の端部側に設けられている。 When the width direction of the region where the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer overlap in the electrode assembly is a direction orthogonal to the direction in which the positive electrode tab and the negative electrode tab protrude, the positive electrode terminal is the end in the width direction of the positive electrode tab. On the side. Moreover, the negative electrode terminal is provided in the edge part side of the width direction rather than the negative electrode tab similarly to a positive electrode terminal.
ところで、特許文献1に開示された蓄電装置は、複数の蓄電装置を列設し、正極端子および負極端子をバスバーにより互いに隣り合う蓄電装置を接続して電池モジュールを構成する場合がある。しかしながら、この場合、電池モジュールにおける蓄電装置が幅方向において互いに傾斜した状態にあると、正極端子および負極端子の先端の位置が、蓄電装置毎に互いに位置ずれすることになる。正極端子および負極端子が設けられる位置が電池ケースの幅方向の端部側に近いほど、傾斜時の正極端子および負極端子の先端の位置ずれが大きくなるという問題がある。傾斜時の正極端子および負極端子の先端の位置ずれが大きいと、バスバーを用いた複数の蓄電装置の接続ができなかったたり、蓄電装置の接続状態が不確実になる等の不具合が発生する。 By the way, the power storage device disclosed in Patent Document 1 may have a plurality of power storage devices arranged in a row, and a battery module may be configured by connecting power storage devices adjacent to each other with a bus bar at a positive electrode terminal and a negative electrode terminal. However, in this case, when the power storage devices in the battery module are inclined with respect to each other in the width direction, the positions of the tips of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are shifted from each other for each power storage device. There is a problem that as the position where the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are provided is closer to the end portion in the width direction of the battery case, the positional deviation between the tips of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal during tilting increases. If the position of the tip of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal during tilting is large, problems such as failure to connect a plurality of power storage devices using a bus bar and uncertain connection state of the power storage devices occur.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、電池モジュールにおける複数の蓄電装置が幅方向に互いに傾斜した状態にて組み付けられても、正極端子および負極端子の先端の位置ずれを抑制することができる蓄電装置の提供にある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide the tips of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal even when the plurality of power storage devices in the battery module are assembled in a state where they are inclined with respect to the width direction. It is in providing the electrical storage apparatus which can suppress position shift of this.
上記の課題を解決するために、本発明は、複数の正極および複数の負極が絶縁状態を保ちつつ交互に積層される層状の電極組立体を備え、前記電極組立体を収容する電池ケースと、前記正極からの電気を取り出す正極端子と、前記負極からの電気を取り出す負極端子と、を備え、前記正極は、正極金属箔に正極活物質を塗工した正極活物質層と、前記正極活物質が塗工されていない前記正極金属箔からなる正極タブと、を有し、前記正極タブは、前記正極の端部から突出するように設けられ、前記負極は、負極金属箔に負極活物質を塗工した負極活物質層と、前記負極活物質が塗工されていない前記負極金属箔からなる負極タブと、を有し、前記負極タブは、前記負極の端部から突出するように設けられ、前記正極端子と前記正極タブとを接続する正極接続部と、前記負極端子と前記負極タブとを接続する負極接続部とを備えた蓄電装置において、前記正極端子の先端と前記負極端子の先端とを結ぶ方向を幅方向と規定したとき、前記正極端子は、前記正極タブよりも前記幅方向における前記電極組立体の中心に近い位置に設けられ、前記負極端子は、前記負極タブよりも前記幅方向における前記電極組立体の中心に近い位置に設けられ、前記正極タブは、前記幅方向における前記電極組立体の一端から離間し、かつ前記幅方向における前記電極組立体の中心と前記電極組立体の一端との間に設けられ、前記負極タブは、前記幅方向における前記電極組立体の他端から離間し、かつ前記幅方向における前記電極組立体の中心と前記電極組立体の他端との間に設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention includes a battery case including a layered electrode assembly in which a plurality of positive electrodes and a plurality of negative electrodes are alternately stacked while maintaining an insulating state, and housing the electrode assembly; A positive electrode terminal that takes out electricity from the positive electrode; and a negative electrode terminal that takes out electricity from the negative electrode. A positive electrode tab made of the positive electrode metal foil not coated, the positive electrode tab is provided so as to protrude from an end of the positive electrode, and the negative electrode has a negative electrode active material applied to the negative electrode metal foil. A negative electrode active material layer coated and a negative electrode tab made of the negative electrode metal foil not coated with the negative electrode active material, and the negative electrode tab is provided so as to protrude from an end of the negative electrode. The positive electrode terminal and the positive electrode tab are connected to each other. In a power storage device that includes a positive electrode connecting portion that connects to the negative electrode terminal and the negative electrode tab, the width direction is defined as a direction connecting the tip of the positive electrode terminal and the tip of the negative electrode terminal. The positive electrode terminal is provided closer to the center of the electrode assembly in the width direction than the positive electrode tab, and the negative electrode terminal is closer to the center of the electrode assembly in the width direction than the negative electrode tab. The positive electrode tab is spaced from one end of the electrode assembly in the width direction, and is provided between the center of the electrode assembly and one end of the electrode assembly in the width direction, negative electrode tabs, especially that provided between the other end of the spaced from the other end of the electrode assembly, and the center and the electrode assembly of the electrode assembly in the width direction in the width direction To.
本発明では、電極組立体において正極端子の先端と負極端子の先端とを結ぶ方向を幅方向と規定している。正極端子は、正極タブよりも幅方向における電極組立体の中心に近い位置に設けられ、負極端子は、負極タブよりも幅方向における前記電極組立体の中心に近い位置に設けられている。このため、電極組立体における正極端子と負極端子との間の距離を正極タブおよび負極タブに遮られることなく可及的に小さくすることができる。従って、電池モジュールにおける複数の蓄電装置が幅方向において互いに傾斜、特に隣接する蓄電装置の正極端子と負極端子を結ぶ線が互いに傾斜して組み付けられても、正極端子および負極端子の先端の位置ずれを抑制することができる。電極組立体における正極端子と負極端子との間の距離は小さくなるほど、正極端子および負極端子の先端の位置ずれは小さくなる。 In the present invention, in the electrode assembly, the direction connecting the tip of the positive electrode terminal and the tip of the negative electrode terminal is defined as the width direction. The positive electrode terminal is provided at a position closer to the center of the electrode assembly in the width direction than the positive electrode tab, and the negative electrode terminal is provided at a position closer to the center of the electrode assembly in the width direction than the negative electrode tab. For this reason, the distance between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal in the electrode assembly can be made as small as possible without being blocked by the positive electrode tab and the negative electrode tab. Therefore, even if the plurality of power storage devices in the battery module are assembled with each other in the width direction, particularly when the lines connecting the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the adjacent power storage devices are inclined with respect to each other, the positions of the tips of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are shifted. Can be suppressed. The smaller the distance between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal in the electrode assembly, the smaller the misalignment between the positive electrode terminal and the tip of the negative electrode terminal.
また、上記の蓄電装置において、前記幅方向における前記電極組立体の中心を前記突出する方向に沿って延びる仮想基準線と規定したとき、前記正極端子と前記負極端子は、前記仮想基準線を中心に線対称となるように設けられている構成としてもよい。
この場合、正極端子と負極端子は、仮想基準線を中心に線対称となることにより、向きを考慮しなくてもよい電池ケースを用意すればよい等、生産技術上の面では好都合となり、ひいては製造コストを抑制することができる。
In the above power storage device, when the center of the electrode assembly in the width direction is defined as a virtual reference line extending along the protruding direction, the positive terminal and the negative terminal are centered on the virtual reference line. It is good also as a structure provided so that it may become line symmetrical.
In this case, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are line symmetrical with respect to the virtual reference line, so that it is convenient in terms of production technology, for example, it is only necessary to prepare a battery case that does not need to consider the orientation. Manufacturing cost can be suppressed.
また、上記の蓄電装置において、前記正極端子は、前記突出する方向において前記正極タブと非重畳であるとともに前記幅方向において前記正極タブと隣接し、前記負極端子は、前記突出する方向において前記負極タブと非重畳であるとともに前記幅方向において前記負極タブと隣接する構成としてもよい。
この場合、蓄電装置における正極タブおよび負極タブが突出方向において非重畳であって幅方向において隣り合うことから、突出する方向への空間を小さく設定することができる。また、正極タブから正極端子への電気抵抗と、負極タブから負極端子への電気抵抗を抑制することができる。
また、上記の蓄電装置において、前記幅方向において、前記正極端子の中心は前記電極組立体の中心から前記電極組立体の一端までの中心よりも前記電極組立体の中心側に位置し、前記幅方向において、前記負極端子の中心は前記電極組立体の中心から前記電極組立体の他端までの中心よりも前記電極組立体の中心側に位置している構成としてもよい。
In the above power storage device, the positive electrode terminal is non-overlapping with the positive electrode tab in the projecting direction and is adjacent to the positive electrode tab in the width direction, and the negative electrode terminal is the negative electrode in the projecting direction. It is good also as a structure which is adjacent to the said negative electrode tab in the said width direction while being non-overlapping with a tab.
In this case, since the positive electrode tab and the negative electrode tab in the power storage device are non-overlapping in the protruding direction and adjacent in the width direction, the space in the protruding direction can be set small. Moreover, the electrical resistance from the positive electrode tab to the positive electrode terminal and the electrical resistance from the negative electrode tab to the negative electrode terminal can be suppressed.
In the power storage device, in the width direction, the center of the positive electrode terminal is located closer to the center of the electrode assembly than the center from the center of the electrode assembly to one end of the electrode assembly, and the width In the direction, the center of the negative electrode terminal may be located closer to the center of the electrode assembly than the center from the center of the electrode assembly to the other end of the electrode assembly.
本発明によれば、電池モジュールにおける複数の蓄電装置が幅方向に互いに傾斜した状態にて組み付けられても、正極端子および負極端子の先端の位置ずれを抑制することができる蓄電装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a power storage device that can suppress the displacement of the tips of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal even when the plurality of power storage devices in the battery module are assembled in a state of being inclined with respect to each other in the width direction. Can do.
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態に係る蓄電装置について図面を参照して説明する。
本実施形態では、蓄電装置としての二次電池について例示し、本実施形態の二次電池は具体的にはリチウムイオン二次電池である。
(First embodiment)
The power storage device according to the first embodiment will be described below with reference to the drawings.
In the present embodiment, a secondary battery as a power storage device is illustrated, and the secondary battery of the present embodiment is specifically a lithium ion secondary battery.
図1および図2に示すように、本実施形態の二次電池10は角型の二次電池である。二次電池10の電池ケース11には電極組立体20が収容されている。電池ケース11は、有底筒状のケース本体12と、ケース本体12の開口13を閉塞する矩形平板状の蓋体14を有している。ケース本体12および蓋体14は金属材料(例えば、アルミニウム)により形成されている。図2に示すように、ケース本体12の内面には、電池ケース11に収容された電極組立体20との絶縁を図るための絶縁部材としての絶縁シート15が貼着されている。また、蓋体14の内側面には、電池ケース11に収容された電極組立体20との絶縁を図るための絶縁部材としての絶縁シート16が貼着されている。蓋体14には一対の通孔17が形成されている。また、蓋体14には、図1に示すように、安全弁18が設けられており、安全弁18は電池ケース11内の圧力が所定圧力に達したときに開弁して、電池ケース11内のガスを外部に放出する機能を有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
電極組立体20は、電池機能(充電・放電など)を生じさせる発電要素である。
図3に示すように、電極組立体20は、シート状の正極21とシート状の負極22とを備える。正極21は、矩形の正極本体23と、正極本体23の端部に形成される帯状の正極タブ24を有する。正極本体23は、正極金属箔25と、正極金属箔25の両面に塗工された正極活物質により形成された正極活物質層26を有する。正極タブ24は、正極21の端部から突出するように設けられている。正極タブ24が設けられる端部は正極本体23の長辺であり、電池ケース11に電極組立体20が収容された状態では、蓋体14と対向する長辺である。正極タブ24は正極金属箔25により形成されており、正極タブ24には、正極活物質が塗工されていない。なお、本実施形態の正極金属箔25はアルミニウム箔である。
The
As shown in FIG. 3, the
負極22は、矩形の負極本体27と、負極本体27の端部に形成される帯状の負極タブ28を有する。負極本体27は、負極金属箔29と、負極金属箔29の両面に塗工された負極活物質により形成された負極活物質層30を有する。負極タブ28は、負極22の端部から突出するように設けられている。負極タブ28が設けられる端部は負極本体27の長辺であり、電池ケース11に電極組立体20が収容された状態では、蓋体14と対向する長辺である。負極タブ28は負極金属箔29により形成されており、負極タブ28には、負極活物質が塗工されていない。なお、本実施形態の負極金属箔29は銅箔である。
The
本実施形態では、電極組立体20における正極活物質層26と負極活物質層30とが重なる領域の幅方向を正極タブ24および負極タブ28が突出する方向に直交する方向と規定する。電極組立体20における正極活物質層26と負極活物質層30とが重なる領域の幅方向は、電極組立体20の幅方向(図1に示す左右方向)に相当する。電極組立体20は、正極21と負極22の間を絶縁するセパレータ31を介在させ、複数の正極21および複数の負極22が絶縁状態を保ちつつ交互に積層される層状をなす。
In the present embodiment, the width direction of the region where the positive electrode
各正極タブ24は、電極組立体20の積層方向に沿って列状に配置されている。負極タブ28は、正極タブ24と同様に、積層方向に沿って列状に配置されている。電極組立体20において、各負極タブ28と正極タブ24とは互いに重ならないように、負極タブ28は幅方向において正極タブ24と離れた位置に配置されている。本実施形態では、各正極タブ24は互いに同一寸法に設定されており、負極タブ28も同様に互いに同一寸法に設定されている。各正極タブ24は、電極組立体20における積層方向の中心よりも一側の端部に集められて正極タブ群32を形成する。各負極タブ28は、正極タブ24と同様に、電極組立体20における積層方向の中心よりも一側の端部に集められて負極タブ群33を形成する。なお、本実施形態では、電極組立体20の積層方向の中心より一方の側を一側とし、積層方向の中心より他方の側を他側としている。
The
正極タブ群32には正極集電板34が接合され、負極タブ群33には負極集電板35が接合されている。正極集電板34および負極集電板35は、図1に示すように矩形の平板である。正極集電板34および負極集電板35の短手方向の長さは、電極組立体20の積層方向の厚さよりも小さく設定されている。図2に示すように、正極集電板34の長手方向の長さは、正極集電板34に正極タブ群32を接合した際に、他の部材と干渉しない長さに設定されている。また、負極集電板35の長手方向の長さは、正極集電板34と同様に、負極集電板35に負極タブ群33を接合した際に、他の部材と干渉しない長さに設定されている。本実施形態では、正極タブ群32が正極集電板34に接合された状態では、正極集電板34は、電極組立体20の積層方向と直交する方向(幅方向)であって負極タブ28に向かって突出する。また、負極タブ群33が負極集電板35に接合された状態では、負極集電板35は、電極組立体20の積層方向と直交する方向(幅方向)であって正極タブ24に向かって突出する。正極集電板34および負極集電板35の厚みは、電極組立体20から必要十分に集電可能とされる厚み(1.5mm程度)としている。
A positive electrode
図2に示すように、正極集電板34には、過電流保護回路36を介して電気的に接続される正極端子37が設けられている。また、負極集電板35には、過電流保護回路36を介して電気的に接続される負極端子38が設けられている。従って、正極集電板34は、正極端子37と正極タブ24とを電気的に接続する正極接続部に相当し、負極集電板35は負極端子38と負極タブ28とを電気的に接続する負極接続部に相当する。電極組立体20が電池ケース11に収容された状態では、正極端子37と負極端子38は、蓋体14の一対の通孔17から電池ケース11の外部に露出される。正極端子37および負極端子38には、正極端子37および負極端子38を蓋体14から絶縁するための樹脂製の筒状の絶縁リング39がそれぞれ取り付けられている(図1、図2を参照)。正極端子37は通孔17に通じて電池ケース11の内部から外部へ突出している。正極端子37および負極端子38は通孔17に通じて電池ケース11の内部から外部へ突出している。従って、正極端子37および負極端子38の接続側の基端は電池ケース11の内部に位置し、正極端子37および負極端子38の先端は電池ケース11の外部に位置する。従って、正極端子37の先端と負極端子38の先端とを結ぶ方向は、電極組立体20における正極活物質層26と負極活物質層30とが重なる領域の幅方向と一致する。
As shown in FIG. 2, the positive electrode
本実施形態では、正極端子37は、正極タブ24よりも幅方向における電極組立体20の中心に近い位置に設けられ、負極端子38は、負極タブ28よりも幅方向における電極組立体20の中心に近い位置に設けられている。従って、正極端子37と負極端子38との間の距離は、正極タブ24および負極タブ28に遮られることなく従来よりも小さくなっている。本実施形態では、図2に示すように、電極組立体20の幅方向の中心を突出する方向に沿って延びる仮想基準線Pと規定したとき、正極端子37と負極端子38は、仮想基準線Pを中心に線対称となるように配置されている。
In the present embodiment, the
ところで、本実施形態では、図4に示すように、複数の二次電池10を列設し、二次電池10における正極端子37および負極端子38をバスバー41により互いに隣り合う別の二次電池10と直列接続して電池モジュール40を構成する。電池モジュール40の二次電池10が幅方向において互いに傾斜していると、正極端子37および負極端子38の先端の位置が、二次電池10毎に互いに位置ずれすることになる。しかしながら、本実施形態では、正極端子37および負極端子38を、電極組立体20の幅方向において近づけて配置することで、正極端子37および負極端子38の先端の位置ずれが抑制されている。電極組立体20における正極端子37と負極端子38との間の距離は小さくなるほど、正極端子37および負極端子38の先端の位置ずれは小さくなる。なお、電極組立体20の幅方向における正極端子37と負極端子38との間の距離は、短絡しない範囲であればよく、例えば、数ミリ程度の距離であってもよい。
By the way, in this embodiment, as shown in FIG. 4, a plurality of
図5(a)は本実施形態に係る二次電池10が互いに隣り合う状態であって幅方向に互いに傾斜している状態を示す説明図である。図5(b)は、比較例として従来の二次電池が互いに隣り合う状態であって幅方向に互いに傾斜している状態を示す説明図である。図5(a)では、一方の二次電池10と他方の二次電池10とを区別し易くするために、便宜上、一方の二次電池10を実線にて示し、他方の二次電池10を二点鎖線にて示す。また、図5(b)についても、図5(a)と同様に図示する。図5(a)に示す本実施形態の二次電池10は、図5(b)に示す比較例と比較すると、一方の二次電池10の正極端子37と他方の二次電池10の負極端子38の先端との位置ずれHは小さい。つまり、電極組立体20における正極端子37と負極端子38との間の距離は小さくなるほど、正極端子37および負極端子38の先端の位置ずれHは小さくなる。また、本実施形態の二次電池10では、図5(b)に示す比較例と比較すると、一方の二次電池10の負極端子38と他方の二次電池10の正極端子37の先端との位置ずれも小さい。従って、電池モジュール40における複数の二次電池10が幅方向において互いに傾斜して組み付けられても、正極端子37および負極端子38の先端の位置ずれHを抑制することができる。
FIG. 5A is an explanatory diagram showing a state in which the
本実施形態の二次電池10は以下の作用効果を奏する。
(1)電極組立体20において正極端子37の先端と負極端子38の先端とを結ぶ方向を幅方向と規定している。正極端子37は、正極タブ24よりも幅方向における電極組立体20の中心に近い位置に設けられ、負極端子38は、負極タブ28よりも幅方向における電極組立体20の中心に近い位置に設けられている。このため、電極組立体20における正極端子37と負極端子38との間の距離を正極タブ24および負極タブ28に遮られることなく可及的に小さくすることができる。従って、電池モジュール40における複数の二次電池10が幅方向において互いに傾斜、特に隣接する二次電池10の正極端子37と負極端子38を結ぶ線が互いに傾斜して組み付けられても、正極端子37および負極端子38の先端の位置ずれHを抑制することができる。電極組立体20における正極端子37と負極端子38との間の距離は小さくなるほど、正極端子37および負極端子38の先端の位置ずれは小さくなる。
The
(1) In the
(2)電極組立体20における幅方向の中心を突出する方向に沿って延びる仮想基準線Pと規定したとき、正極端子37と負極端子38は、仮想基準線Pを中心に線対称となるように設けられている。このため、向きを考慮しなくてもよい電池ケース11を用意すればよい等、生産技術上の面では好都合となり、ひいては二次電池10の製造コストを抑制することができる。
(2) When the virtual reference line P extending along the protruding direction is defined as the center in the width direction of the
(3)正極端子37は、突出方向において正極タブ24と非重畳であり、負極端子38は、突出方向において負極タブ28と非重畳である。このため、電池ケース11において突出する方向への空間(正極タブ24および負極タブ28と蓋体14との間の空間)を小さく設定することができる。つまり、電池ケース11内に無駄な空間の発生を抑制することができる。
(3) The
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る蓄電装置について説明する。
本実施形態は、正極端子(負極端子)が電極組立体の幅方向において正極タブ(負極タブ)と隣接する点で、第1の実施形態と相違する。本実施形態では、第1の実施形態と同一の構成については第1の実施形態の説明を援用し、符号を共通して用いる。
(Second Embodiment)
Next, a power storage device according to the second embodiment will be described.
This embodiment is different from the first embodiment in that the positive electrode terminal (negative electrode terminal) is adjacent to the positive electrode tab (negative electrode tab) in the width direction of the electrode assembly. In the present embodiment, the description of the first embodiment is used for the same configuration as the first embodiment, and the reference numerals are used in common.
図6に示す二次電池50では、正極端子37は、突出方向において正極タブ24と非重畳であるとともに電極組立体20の幅方向において正極タブ24と隣接する。負極端子38は、突出方向において負極タブ28と非重畳であるとともに電極組立体20の幅方向において負極タブ28と隣接する。従って、電極組立体20の幅方向における正極端子37と正極タブ24との間や負極端子38と負極タブ28との間には隙間が存在しない。従って、正極集電板34および負極集電板35は、第1の実施形態と比較して幅方向の寸法が小さくなっている。
本実施形態によれば、第1の実施形態と同等の作用効果を奏するほか、正極集電板34および負極集電板35の幅方向の寸法を小さくできるほか、正極タブ24から正極端子37への電気抵抗や負極タブ28から負極端子38への電気抵抗を抑制することができる。
In the
According to the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, the dimensions in the width direction of the positive electrode
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the gist of the invention. For example, the following modifications may be made.
○ 上記の実施形態では、安全弁を蓋体において幅方向における正極端子と負極端子との間に設けたが、安全弁の位置は、正極端子と負極端子との間に限らない。例えば、蓋体において幅方向における正極端子とケース本体との間に設けてもよい。この場合、蓋体において幅方向における正極端子と負極端子との間に安全弁が設けられないことから、正極端子と負極端子をさらに接近させることができる。その結果、電池モジュールにおける複数の二次電池が幅方向において互いに傾斜して組み付けられても、正極端子および負極端子の先端の位置ずれをさらに小さくすることができる。
○ 上記の実施形態では、正極端子と負極端子は、仮想基準線を中心に線対称となるように設けられたが、この限りではない。正極端子と負極端子は、仮想基準線を中心に線対称とならないように設けてもよい。この場合でも、電極組立体における正極端子と負極端子との間の距離を正極タブおよび負極タブに遮られることなく可及的に小さくすることができる。
○ 上記の実施形態では、蓄電装置としてリチウムイオン二次電池を例示したが、蓄電装置はリチウムイオン二次電池に限らず、例えば、ニッケル水素等の他の二次電池であってもよく、積層型の電極組立体を有する二次電池であればよい。
In the above embodiment, the safety valve is provided between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal in the width direction in the lid, but the position of the safety valve is not limited to between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal. For example, the lid may be provided between the positive electrode terminal and the case body in the width direction. In this case, since the safety valve is not provided between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal in the width direction in the lid, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal can be brought closer to each other. As a result, even when the plurality of secondary batteries in the battery module are assembled with each other inclined in the width direction, the positional deviation between the positive electrode terminal and the tip of the negative electrode terminal can be further reduced.
In the above embodiment, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are provided so as to be symmetric with respect to the virtual reference line, but this is not restrictive. The positive electrode terminal and the negative electrode terminal may be provided so as not to be symmetric about the virtual reference line. Even in this case, the distance between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal in the electrode assembly can be made as small as possible without being blocked by the positive electrode tab and the negative electrode tab.
In the above embodiment, the lithium ion secondary battery is exemplified as the power storage device. However, the power storage device is not limited to the lithium ion secondary battery, and may be, for example, another secondary battery such as nickel hydride. Any secondary battery having a type electrode assembly may be used.
次に、上記の各実施形態および別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(イ)複数の前記蓄電装置を列設して備え、互いに隣り合う前記蓄電装置がバスバーにより接続されてなる電池モジュール。
(ロ)前記電池モジュールにおいて、互いに隣り合う前記蓄電装置は、正極端子および負極端子が前記電極組立体の幅方向に近づけて配置され、直列に接続されてなる電池モジュール。
Next, the technical ideas that can be grasped from the above embodiments and other examples will be described below.
(A) A battery module comprising a plurality of the power storage devices arranged in a row and the power storage devices adjacent to each other being connected by a bus bar.
(B) In the battery module, the power storage devices adjacent to each other are battery modules in which a positive electrode terminal and a negative electrode terminal are arranged close to the width direction of the electrode assembly and connected in series.
10、50 二次電池
11 電池ケース
12 ケース本体
14 蓋体
17 通孔
18 安全弁
20 電極組立体
21 正極
22 負極
23 正極本体
24 正極タブ
25 正極金属箔
26 正極活物質層
27 負極本体
28 負極タブ
29 負極金属箔
30 負極活物質層
31 セパレータ
32 正極タブ群
33 負極タブ群
34 正極集電板
35 負極集電板
37 正極端子
38 負極端子
40 電池モジュール
P 仮想基準線
10, 50
Claims (4)
前記電極組立体を収容する電池ケースと、
前記正極からの電気を取り出す正極端子と、
前記負極からの電気を取り出す負極端子と、を備え、
前記正極は、正極金属箔に正極活物質を塗工した正極活物質層と、前記正極活物質が塗工されていない前記正極金属箔からなる正極タブと、を有し、
前記正極タブは、前記正極の端部から突出するように設けられ、
前記負極は、負極金属箔に負極活物質を塗工した負極活物質層と、前記負極活物質が塗工されていない前記負極金属箔からなる負極タブと、を有し、
前記負極タブは、前記負極の端部から突出するように設けられ、
前記正極端子と前記正極タブとを接続する正極接続部と、
前記負極端子と前記負極タブとを接続する負極接続部とを備えた蓄電装置において、
前記正極端子の先端と前記負極端子の先端とを結ぶ方向を幅方向と規定したとき、
前記正極端子は、前記正極タブよりも前記幅方向における前記電極組立体の中心に近い位置に設けられ、
前記負極端子は、前記負極タブよりも前記幅方向における前記電極組立体の中心に近い位置に設けられ、
前記正極タブは、前記幅方向における前記電極組立体の一端から離間し、かつ前記幅方向における前記電極組立体の中心と前記電極組立体の一端との間に設けられ、
前記負極タブは、前記幅方向における前記電極組立体の他端から離間し、かつ前記幅方向における前記電極組立体の中心と前記電極組立体の他端との間に設けられていることを特徴とする蓄電装置。 A layered electrode assembly in which a plurality of positive electrodes and a plurality of negative electrodes are alternately stacked while maintaining an insulating state,
A battery case for housing the electrode assembly;
A positive electrode terminal for taking out electricity from the positive electrode;
A negative electrode terminal for taking out electricity from the negative electrode,
The positive electrode has a positive electrode active material layer obtained by applying a positive electrode active material to a positive electrode metal foil, and a positive electrode tab made of the positive electrode metal foil not coated with the positive electrode active material,
The positive electrode tab is provided so as to protrude from an end of the positive electrode,
The negative electrode has a negative electrode active material layer coated with a negative electrode active material on a negative electrode metal foil, and a negative electrode tab made of the negative electrode metal foil not coated with the negative electrode active material,
The negative electrode tab is provided to protrude from an end of the negative electrode,
A positive electrode connection portion connecting the positive electrode terminal and the positive electrode tab;
In a power storage device including a negative electrode connecting portion that connects the negative electrode terminal and the negative electrode tab,
When the direction connecting the tip of the positive terminal and the tip of the negative terminal is defined as the width direction,
The positive electrode terminal is provided at a position closer to the center of the electrode assembly in the width direction than the positive electrode tab,
The negative electrode terminal is provided closer to the center of the electrode assembly in the width direction than the negative electrode tab ,
The positive electrode tab is spaced from one end of the electrode assembly in the width direction, and is provided between a center of the electrode assembly in the width direction and one end of the electrode assembly,
The negative electrode tab is separated from the other end of the electrode assembly in the width direction, and is provided between the center of the electrode assembly and the other end of the electrode assembly in the width direction. A power storage device.
前記負極端子は、前記突出する方向において前記負極タブと非重畳であるとともに前記幅方向において前記負極タブと隣接することを特徴とする請求項1又は2記載の蓄電装置。 The positive electrode terminal is non-overlapping with the positive electrode tab in the protruding direction and is adjacent to the positive electrode tab in the width direction;
The power storage device according to claim 1, wherein the negative electrode terminal is non-overlapping with the negative electrode tab in the protruding direction and is adjacent to the negative electrode tab in the width direction.
前記幅方向において、前記負極端子の中心は前記電極組立体の中心から前記電極組立体の他端までの中心よりも前記電極組立体の中心側に位置していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の蓄電装置。The center of the negative electrode terminal is located closer to the center of the electrode assembly than the center from the center of the electrode assembly to the other end of the electrode assembly in the width direction. The electrical storage apparatus as described in any one of -3.
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