JP6521779B2 - 二次電池 - Google Patents
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Description
本発明は、扁平捲回群を電池缶に収容した二次電池に関する。
近年、電気自動車等の動力として、エネルギー密度の高いリチウムイオン二次電池等の二次電池の開発が進められている。このような二次電池においては、外部端子を配置した缶蓋に設けた正極側集電材と負極側集電材とに接続された扁平捲回群を電池缶の中に収納する構成の二次電池がある。
このような二次電池は、扁平捲回群を固定するためあるいは、充放電による扁平捲回群の膨張収縮を抑えるために扁平捲回群を電池缶の内壁により固定する。場合によっては、固縛部材等により電池を外から抑える構造とする。
しかし、捲回群が固縛された二次電池では、充放電による捲回群の膨張収縮により捲回群から電解液が排出される（液涸れ）。液涸れにより、イオン伝導度が低下するため、一般的に、この液涸れは、抵抗上昇の一要因となっている。特に、エネルギー密度の高いリチウムイオン二次電池二次電池では、電極が厚塗りで、且つ、電流密度が大きいため、液涸れによる電極内のイオン電導性の低下がＤＣＲ上昇に与える影響は大きくなると予想される。したがって、このような二次電池では、扁平捲回群を極力抑えつけない構造が考えられる。
しかし、この構成の二次電池では、重量物である扁平捲回群が電池缶の内側に宙づりに近い状態で収納されることになるため、何らかの方法で扁平捲回群を保持しなければ、電池に振動や衝撃が加えられた場合に、扁平捲回群が動いて扁平捲回群と正極側集電材・負極側集電材との接続部が切れる等の恐れがある。
特許文献１には、目的が異なるものの、電極体に傷がつかないように電極体の曲面に配置することができるスペーサを有する蓄電素子に関する技術が開示されている。
しかし、特許文献１のように、曲面部に沿ったスペーサを用いるのみでは、振動や衝撃に対して必ずしも十分ではない。また、特許文献１に記載の二次電池は、捲回群を捲回群の湾曲部の形状に沿って保持部で保持するので、厳しい公差寸法で作製された保持部を作製し、それを捲回群の湾曲部の形状に沿うように精密に位置合わせして使用する必要がある。
本発明では、液涸れを防止することができるような捲回群を固縛しない構造において、簡易な構造にて捲回群の振動を抑える構造を提供することを目的とした。
例えば以下である。
平坦部を有する扁平捲回群と、電池缶と、前記電池缶を封止する缶蓋と、を有し、前記扁平捲回群は、前記電池缶に収納され、前記缶蓋は、前記扁平捲回群を前記扁平捲回群の一端側で支持する、二次電池において、前記二次電池は、前記平坦部と前記電池缶との間に隙間を有し、前記扁平捲回群の他端側の平坦部と、前記電池缶との間に保持部を有し、前記扁平捲回群は、前記扁平捲回群と前記電池缶とを絶縁する絶縁シートを有し、前記電池缶と前記扁平捲回群との間に位置する前記絶縁シートは、前記平坦部に対向し且つ孔を有する内側幅広部と、前記内側幅広部に積層する外側幅広部を有し、前記保持部は、１枚の前記絶縁シートの前記内側幅広部と前記外側幅広部を重ねた構造である二次電池。
本発明によれば、液涸れを防止することができるような捲回群を固縛しない構造において、簡易な構造にて捲回群の振動を抑える構造を提供することができる。
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を具体的な実施例によって説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても本発明の範囲内に含まれる。また、実施例における図は、略図であり、図中の位置関係系や寸法等に正確さを保証するものではない。本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。また、本発明を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
−実施例１−
本実施形態に係る二次電池１の構成を図１に示す。二次電池１は、絶縁シート２に巻かれた発電要素（図示せず）を、アルミニウム又はアルミニウム合金等の金属製の角形平板状の電池缶３に収納して構成されている。二次電池の缶蓋４には、ガス排出弁５、注液口６、端子接続部７が備えられている。ガス排出弁５は電池缶の破裂圧力以下の圧力で開放される仕様になっており、短絡あるいは過充電等で熱暴走して電池内圧が急激上昇した場合には、ガス放出弁５の解放によって電池缶の破裂が抑制される。注液口６は、電解液の注入に使用され、電解液注入後に金属キャップ８をレーザー溶接することで封止されている。端子接続部７（正極集電板７Ａ、負極外部端子７Ｂ）は、二次電池から負荷を取り出す最上流とも言える部分である。
本実施形態に係る二次電池１の構成を図１に示す。二次電池１は、絶縁シート２に巻かれた発電要素（図示せず）を、アルミニウム又はアルミニウム合金等の金属製の角形平板状の電池缶３に収納して構成されている。二次電池の缶蓋４には、ガス排出弁５、注液口６、端子接続部７が備えられている。ガス排出弁５は電池缶の破裂圧力以下の圧力で開放される仕様になっており、短絡あるいは過充電等で熱暴走して電池内圧が急激上昇した場合には、ガス放出弁５の解放によって電池缶の破裂が抑制される。注液口６は、電解液の注入に使用され、電解液注入後に金属キャップ８をレーザー溶接することで封止されている。端子接続部７（正極集電板７Ａ、負極外部端子７Ｂ）は、二次電池から負荷を取り出す最上流とも言える部分である。
図２は、角形二次電池の分解斜視図である（図１中の電池缶３を除いた構造）。
電池缶３内には、絶縁シート２（図示せず）を介して扁平捲回群１８が収容されている。
扁平捲回群１８の正極電極箔露出部１１ｂは、正極集電板（集電端子）９Ａを介して缶蓋４に設けられた正極外部端子７Ａと電気的に接続されている。また、扁平捲回群１８の負極未塗布部１０ｂは、負極集電板（集電端子）９Ｂを介して缶蓋４に設けられた負極外部端子７Ｂと電気的に接続されている。これにより、正極集電板９Ａおよび負極集電板９Ｂを介して扁平捲回群１８から外部負荷へ電力が供給され、正極集電板９Ａおよび負極集電板９Ｂを介して扁平捲回群１８へ外部発電電力が供給され充電される。
正極集電板９Ａと負極集電板９Ｂ、及び、正極外部端子７Ａと負極外部端子７Ｂを、それぞれ缶蓋４から電気的に絶縁するために、ガスケット１０５および絶縁板が缶蓋４下に設けられている（図示せず）。また、注液口７から電池缶３内に電解液を注入した後、缶蓋４に注液栓をレーザ溶接により接合して注液口７を封止し、二次電池１を密閉する。
ここで、正極外部端子７Ａおよび正極集電板９Ａの形成素材としては、例えばアルミニ
ウム合金が挙げられ、負極外部端子７Ｂおよび負極集電板９Ｂの形成素材としては、例え
ば銅合金が挙げられる。また、絶縁板およびガスケット１０５の形成素材としては、例えばポリブチレンテレフタレートやポリフェニレンサルファイド、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂等の絶縁性を有する樹脂材が挙げられる。
ウム合金が挙げられ、負極外部端子７Ｂおよび負極集電板９Ｂの形成素材としては、例え
ば銅合金が挙げられる。また、絶縁板およびガスケット１０５の形成素材としては、例えばポリブチレンテレフタレートやポリフェニレンサルファイド、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂等の絶縁性を有する樹脂材が挙げられる。
また、缶蓋４には、電池容器内に電解液を注入するための注液孔９が穿設されており、この注液孔９は、電解液を電池容器内に注入した後に注液栓によって封止される。ここで、電池容器内に注入される電解液としては、例えばエチレンカーボネート等の炭酸エステル系の有機溶媒に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）等のリチウム塩が溶解された非水電解液を適用することができる。
正極外部端子７Ａ、負極外部端子７Ｂは、バスバー等に溶接接合される溶接接合部を有している。溶接接合部は、缶蓋４から上方に突出する直方体のブロック形状を有しており、下面が缶蓋４の表面に対向し、上面が所定高さ位置で缶蓋４と平行になる構成を有している。
正極集電板９Ａ、負極集電板９Ｂは、缶蓋４の下面に対向して配置される矩形板状の正極集電板基部、負極集電板基部と、正極集電板基部、負極集電板基部の側端で折曲されて、電池缶３の幅広面に沿って底面側に向かって延出し、扁平捲回群１８の正極電極箔露出部１１ｂ、負極未塗布部１０ｂに対向して重ね合わされた状態で接続される。
扁平捲回群１８の平坦部１７には、平坦部１７の下部に保持部１９を有する。保持部１９は扁平捲回群１８と電池缶３の内壁との間に設けられている。保持部１９は、扁平捲回群１８の平坦部１７に対して凸となっているため、保持部１９があることにより、扁平捲回群１８の平坦部１７と電池缶３との間に隙間を設けたとしても、扁平捲回群１８が保持部１９により固定される為、振動による扁平捲回群１８への悪影響を低減させることができる。実施例１では保持部１９として、絶縁テープを用いた。絶縁テープとしては、例えばポリプロピレン性のものを用いることができる。絶縁シート以外にその他、シート状の部材などを接着剤等で固定させることもできる。絶縁シート、シート状の部材は、図のように扁平捲回群１８に固定してもよく、電池缶３の内壁に固定しても構わない。
保持部１９として絶縁テープは、正極合剤層と負極合剤の塗布部上（正極塗布部１１ａ、負極塗布部１１ｂ）に設けられる。負極未塗布部１０ｂ、正極未塗布部１１ｂの上に設けたとしても扁平捲回群１８を固定する効果が低い。
図２では図示しないが、扁平捲回群１８の扁平面に沿う方向でかつ扁平捲回群１８の捲回軸方向に直交する方向を中心軸方向として前記扁平捲回群１８の周囲には絶縁シート２が巻き付けられている。絶縁シート２は、例えばＰＰ（ポリプロピレン）などの合成樹脂製の一枚のシートまたは複数のフィルム部材からなり、扁平捲回群１８の扁平面と平行な方向でかつ捲回軸方向に直交する方向を巻き付け中心として巻き付けることができる長さを有している。
図３は、捲回電極体の一部を展開した状態を示す分解斜視図である。
扁平捲回群１８は、セパレータ１２を介して正極シート１１と負極シート１０を扁平形状に捲回した電極体である。正極シート１０は正極活物質を塗布した正極塗布部１０ａと正極活物質が塗布されていない正極未塗布部１０ｂとを有し、負極シート１１は負極活物質を塗布した負極塗布部１１ａと負極活物質が塗布されていない負極未塗布部１１ｂとを有す。ここで、正極塗布部と負極塗布部の対向する幅をＷｅとする。
扁平捲回群１８の捲回軸方向の両端面側に、正極合剤および負極合剤が塗布されていない正極未塗布部１１ｂ、負極未塗布部１０ｂが位置するように正極シート１１と負極シート１０は捲回される。
正極塗布部１０ａは、正極箔の両面に、正極活物質に結着材（バインダ）を配合した正極活物質合剤が塗工されて形成された正極活物質層を有する。また、負極シート１０は、負極箔の両面に、負極活物質に結着材（バインダ）を配合した負極活物質合剤が塗工されて形成された負極活物質層を有する。そして、正極活物質層の正極活物質と負極活物質層の負極活物質との間で充放電が行われる。
ここで、正極箔は、例えば厚さが２０〜３０μｍ程度のアルミニウム合金箔であり、負極箔は、厚さが１５〜２０μｍ程度の銅合金箔である。また、セパレータ１２の形成素材としては、例えば多孔質のポリエチレン樹脂が挙げられ、正極活物質としては、例えばマンガン酸リチウム等のリチウム含有遷移金属複酸化物が挙げられ、負極活物質としては、例えばリチウムイオンを可逆に吸蔵、放出可能な黒鉛等の炭素材が挙げられる。
扁平捲回群１８は、扁平形状に捲回されているため、断面が半円形状の互いに対向する一対の湾曲部と、これら一対の湾曲部の間に形成される平坦部１７とを有している。扁平捲回群１８は、捲回軸方向が電池缶３の横幅方向に沿うように、一方の湾曲部側から電池缶３内に挿入され、他方の湾曲部側が上部開口側に配置される。
図４は、図１に示した断面（Ａ−Ａ断面）模式図である。
扁平捲回群１８は、正極集電板９Ａと負極集電板９Ｂを介して缶蓋４に接続されており（負極集電板９Ｂは図示せず）、缶蓋４は、扁平捲回群１８を一端側で支持する構造となっている。また、扁平捲回群１８の平坦部１７と、電池缶３の内壁との間には隙間１０６が設けられている。平坦部１７に対向する対向面１３ａは、保持部１９と平坦部１７との接触箇所よりも扁平捲回群の厚さ方向の外側に位置している。このため、必然的に平坦部１７と電池缶３の内壁の間には隙間１０６ができる。隙間１０６が設けられることで、二次電池の充放電による捲回群の膨張収縮により捲回群から電解液が排出される「液涸れ」を抑制することができる。液涸れが抑制されることにより、二次電池の使用による抵抗上昇を抑制することができる。
扁平捲回群１８の他端側の平坦部１７（電池缶底側、図４中の下側）と、電池缶３の内壁との間には、保持部１９が設けられる。保持部１９が無い場合、重量物である扁平捲回群１８が電池缶の内側に宙づりに近い状態で収納されることになる。保持部１９を設けることで、扁平捲回群１８を安定させることができる。保持部１９の位置は、扁平捲回群１８の他端側の平坦部１７（電池缶底側、図４中の下側）であることが好ましく、例えば平坦部１７の下側（缶底側）半分のいずれかに設けることが好ましい。扁平捲回群１８は正極集電板９Ａと負極集電板９Ｂにより缶蓋側で固定されているため、扁平捲回群１８の振動を効果的に抑える為には、缶蓋側の他端側である缶底側で抑える必要がある。ここで、隙間の寸法は１００〜５００μｍであり、保持部１９（１９ａ）の寸法は厚さ方向に１００〜５００μｍであることが好ましい。
保持部１９は、図４のように扁平捲回群の両面に設けられることが好ましい。両面に設けることで扁平捲回群を確実に固定することができる。片側であっても、固定は充分でないものの保持部を有さない場合と比較した場合、振動を抑制する効果は得られる。
扁平捲回群１８は、湾曲部１７ｂを有する、湾曲部１７ｂと電池缶３との間にも隙間が設けられることが好ましい。湾曲部１７ｂにも正極合剤層、負極合剤層が塗布されているため、捲回群の膨張収縮と、捲回群の抑えつけによる液涸れを防止するために、この部分にも隙間が設けられることが好ましい。
図５は、実施例１の二次電池１を用いたモジュールに関する概略図である。
二次電池１は、複数並べモジュールとすることができる。モジュールとする際には、二次電池１を固定させるために二次電池１間に拘束部品２９を設けることが好ましい。図５には二次電池１を電池缶の外から拘束部品で狭持して使用する時の、扁平捲回群１８と保持部１９と拘束部品２９との位置関係を示す図である。拘束部品２９で電池缶３の外側から、電池缶３の、保持部１６と対向する部分に力を加えることで電池を効果的に狭持することができる。拘束部品２９は、保持部１９と対向しない部分に接触する形状になっていてよい。
図６は、実施例１の二次電池１を用いた他のモジュールに関する概略図である。
拘束部品２９は、図６のように二次電池１内の保持部１９と対向する位置のみに設けることもできる。拘束部品２９を、二次電池１内の保持部１９と対向する位置に設けることにより拘束部品２９と接触していない電池缶の側面に冷却風を当てることができる。
拘束部品２９は、図６のように二次電池１内の保持部１９と対向する位置のみに設けることもできる。拘束部品２９を、二次電池１内の保持部１９と対向する位置に設けることにより拘束部品２９と接触していない電池缶の側面に冷却風を当てることができる。
−実施例２−
図７は、実施例２の二次電池１の分解斜視図である（電池缶３は図示せず）。
図７は、実施例２の二次電池１の分解斜視図である（電池缶３は図示せず）。
実施例１では保持部１９として１９ａのような絶縁テープを用いたが、実施例２では、実施例１の絶縁シート２の形状を変えて保持部としての機能を持たせた保持部を有する絶縁シート１９ｂを用いた。
保持部を有する絶縁シート１９ｂは、実施例１の絶縁シート２と同様の材質のものを用いることができる。保持部１９を有する絶縁シート１９ｂは、少なくとも二重の構造であり、外側幅広部１３と電池缶３の内壁と対向する対向面１３ａとを有する。保持部材１９は絶縁シートを構成する絶縁層が複数重ねた構造である。絶縁層は、二重であっても、それ以上であっても構わない。
図８で図示する内側幅広部１４には孔１５があるため、扁平捲回群１８の平坦部１７と外側幅広部１３との間には隙間がある領域が生じる。ここで、外側幅広部１３の、扁平捲回群の平坦部１７と対向する面のうち保持部１９と接触しない部分を対向面１３ａとする。なお、対向面１３ａは絶縁シートに限定的ではなく、保持部１９と扁平捲回群の平坦部１７との接触する面を考えるとき、この面を挟んで扁平捲回群の平坦部１７から離れる方向に位置する対向面であればよい。
図８は、保持部を有する絶縁シート１９ｂの分解斜視図である。
保持部を有する絶縁シート１９ｂは、外側幅広部１３と内側幅広部１４を有す。内側幅広部１４は、孔１５と保持部１９として機能する箇所１６を有す。孔１５は幅寸法Ｗｈ、高さ寸法Ｈｈの矩形である。幅寸法Ｗｈと正極塗布部と負極塗布部の対向する幅Ｗｅとの間には、Ｗｈ＞Ｗｅが成立する。保持部１９として機能する箇所１６は幅寸法Ｗｋ、高さ寸法Ｈｋの矩形である。幅寸法Ｗｋと正極塗布部と負極塗布部の対向する幅Ｗｅとの間には、Ｗｋ≧Ｗｅが成立する。絶縁シートの材質は限定的ではなく、絶縁性の樹脂であれば例えば、ポリエチレン系樹脂やアクリル系樹脂等を使用できる。絶縁シートの厚さは限定的ではないが、扁平捲回群の厚さの数パーセント厚さにすることが好ましい。
図９には保持部１９を有する絶縁シート１９ｂで扁平捲回群１８の周囲を取り囲む手順を示す。内側幅広部１４が内側になるように，図９中の矢印の方向に外側対向部１３を折り曲げる。
図１０は、図７のＢの切断面およびこれに電池缶３、缶蓋４の切断面を加えた概念図を示す。平坦部１７と電池缶３の内壁との間には、保持部１９を有する絶縁シート１９ｂの孔１５により隙間１０６が形成されている。
絶縁シート１９ｂの扁平捲回群１８側に位置する対向面１３ａは、隙間１０６を介して平坦部１７と対向している。対向面１３ａは絶縁シート１９ｂにおいて、内側幅広部１４に対して凹んでいる。平坦部１７に対向する対向面１３ａは、保持部１９と平坦部１７との接触箇所よりも扁平捲回群の厚さ方向の外側に位置している。このため、必然的に平坦部１７と電池缶３の内壁の間には隙間１０６ができる。したがって、対向面１３ａと電池缶３の内壁との間に隙間が形成される。
内側幅広部１４のうち、扁平捲回群１８の平坦部１７の缶底側と、電池缶の内壁との間に位置する部分は保持部材１９として機能する（保持部１９として機能する箇所１６）。保持部１９として機能する箇所１６は、対向面１３ａに対して凸になっているため、対向面１３ａと電池缶との間に隙間が設けられていたとしても、扁平捲回群１８は保持部１９により固定される。
保持部１９は、平坦部１７の下側（缶底側）と電池缶３の内壁との間に設けられる。実施例２ではさらに保持部１９と、電池缶３との間には、外側幅広部１３が位置する構成となる。図１０では保持部１９はＨｋの長さに渡って設けられているが、Ｈｔの位置のみでも構わない。
実施例２のように保持部１９を設ける為に、保持部１９を有する絶縁シート１９ｂを用いることで、実施例１のように別途保持部１９として機能する部材を設ける必要がなくなり製造コストの低減を図ることができる。
実施例２の二次電池１を用いたモジュール構造は、実施例１の図５、図６と同様の構造を用いることができる。
−実施例３−
実施例３では、捕捉保持部２０を有する絶縁シート１３を用いた（図１１）。
実施例３では、捕捉保持部２０を有する絶縁シート１３を用いた（図１１）。
この絶縁シートは実施例２で用いた図８の絶縁シート１９ｂに捕捉保持部２０を追加したものである。
図１１は、実施例３の絶縁シート１９ｃの斜視図である。
実施例３の絶縁シート１９ｃは孔１５に捕捉保持部２０を有する。捕捉保持部２０により、扁平捲回群１８は実施例１、２以上に固定される。この為、振動に対してより安定な構造とすることができる。一方で、捕捉保持部２０により、扁平捲回群１８は実施例１、２以上に固定されることになるため、液涸れが起こる可能性は実施例１，２より上がるものの、孔１５が設けられている為、平坦部１７をすべて固定する二次電池と比較した場合には液涸れの可能性は低い。
ここで、捕捉保持部２０は、図１１のように梯子状に設けられるものに限定されない。例えば格子状に設けても構わなく、また、×状に設けても構わない。
図１２は、実施例３の二次電池１の断面である。断面箇所は、実施例１と同様の箇所である。捕捉保持部２０は、平坦部１７と電池缶３との間に設けられる。捕捉保持部２０が設けられたとしても、平坦部１７と電池缶３との間のいずれかには隙間１０６が維持されている。このため、隙間１０６により扁平捲回群の液涸れを防止することができる。
図１３は、実施例３の二次電池１を用いたモジュール構造例の断面概念図である。
実施例１の図６と同様に、電池缶３の面の保持部１９、捕捉保持部２０に対向する位置に拘束部品２９を設けることで、効率的に二次電池１を固定することができる。
拘束部品２９としては図１３のような形状のもの以外に、実施例１の図５のように二次電池１の外面を全体的に抑えるものであっても構わない。電池缶３を外から全体的に抑えたとしても保持部１９を有することで、隙間１０６が保つことができる。
捕捉保持部２０のように扁平捲回群１８を保持部１９以外の箇所で保持する構造は、実施例３だけでなく、実施例１，２、後述する４，５のような構造においても用いることができる。実施例１の場合は絶縁テープを扁平捲回群に複数設けることにより、この構造とすることができる。
−実施例４−
実施例４では、保持部１９を電池缶３側に設けた。
実施例４では、保持部１９を電池缶３側に設けた。
図１４は、保持部１９（保持部１９ｄ）を有する電池缶３の斜視図（ａ）およびこれを切断面Ｃで切断した場合の切断図である（ｂ）。
電池缶３は内壁に保持部１９ｄを有する。保持部１９ｄは電池缶３の内壁のうち、缶底側に近い位置に設けられる。缶底側に近い位置に設けることで、扁平捲回群１８が電池缶３に挿入されたときに、扁平捲回群１８の平坦部１７の缶底側が固定されることになるため、効率的に振動を抑えることができる。
図１５は、実施例４の二次電池１の断面である。断面箇所は、実施例１と同様の箇所である。電池缶３に設けられた保持部である保持部１９ｄは、平坦部１７と電池缶３との間に設けられる。平坦部１７に対向する対向面１３ａは、保持部１９と平坦部１７との接触箇所よりも扁平捲回群の厚さ方向の外側に位置している。このため、平坦部１７と電池缶３の内壁の間には隙間１０６ができる。
実施例１４のように保持部を電池缶１９に設けることで、扁平捲回群や、絶縁シートに保持部を設ける必要がなく、電池内部の構造を単純化することができる。
実施例４の二次電池を用いた場合のモジュール構造としては、実施例１と同様の物を用いることできる。
−実施例５−
実施例４において、図１６に示すように、電池缶３の一部を扁平捲回群の平坦部１７の下部と当接するように内側へ押し出すことで保持部１９ｅとすることもできる。
実施例４において、図１６に示すように、電池缶３の一部を扁平捲回群の平坦部１７の下部と当接するように内側へ押し出すことで保持部１９ｅとすることもできる。
図１６は、保持部１９（保持部１９ｅ）を有する電池缶３の斜視図（ａ）およびこれを切断面Ｄで切断した場合の切断図である（ｂ）。
図１７は、実施例５の二次電池１の断面である。断面箇所は、実施例１と同様の箇所である。電池缶３に設けられた保持部である保持部１９ｅは、平坦部１７と電池缶３との間に設けられる。
図１８は、実施例５の二次電池１を用いてモジュールとする場合の拘束部材２９の位置である。拘束部材２９は保持部１９に対向した位置も設けることができる。図１８の場合保持部１９と拘束部材２９との間に空間ができるが、この空間はあっても、埋めても構わない。
以上、本発明を実施例にそって説明したが、本発明の二次電池は、モータを駆動源としたハイブリッド自動車やゼロエミッション電気自動車等に適用される車載用の電池システムに搭載される二次電池として利用できる。また、本発明の二次電池を搭載した電池システムは上記用途に限定されず使用できる。本発明の二次電池を搭載した電池システムは、家庭用、業務用、産業用を問わずに、太陽光発電や風力発電等で発電された電力で電池を充電して蓄電する蓄電システムとして使用することができ、あるいは、夜間の深夜電力を利用して電池を充電して蓄電する蓄電システムとして、あるいは宇宙ステーション、宇宙船、宇宙基地などの地上以外で利用可能な蓄電システムとして使用することもできる。さらに、医療機器、建設機械、電力貯蔵システム、エレベータ、無人移動車両などの産業用として、またゴルフカート、ターレット車などの移動体用として、本発明の二次電池を搭載した電池システムを適用することができる。
１ 二次電池
２ 絶縁シート
３ 電池缶
３ａ 対向面
４ 缶蓋
５ ガス排出弁
６ 注液口
７ 端子接続部
７Ａ 正極外部端子
７Ｂ 負極外部端子
８ 金属キャップ
９Ａ 正極集電板
９Ｂ 負極集電板
１０５ ガスケット
１０６ 隙間
１０ 負極シート
１０ａ 負極塗布部
１０ｂ 負極未塗布部
１１ 正極シート
１１ａ 正極塗布部
１１ｂ 正極未塗布部
１２ セパレータ
１３ 外側幅広部
１３ａ 対向面
１４ 内側幅広部
１５ 孔
１６ 保持部１９として機能する箇所
１７ 扁平捲回群の平坦部
１７ｂ 扁平捲回群の湾曲部
１８ 扁平捲回群
１９ 保持部
１９ａ 絶縁部材
１９ｂ 保持部を有する絶縁シート
１９ｃ 実施例３の絶縁シート
１９ｄ 保持部（電池缶側）
１９ｅ 保持部（電池缶側）
２０ 捕捉保持部
２９ 拘束部品
Ｈｈ 孔１５の高さ寸法
Ｈｋ 保持部９の高さ寸法
Ｈｔ 扁平捲回群の平坦部１７の下部の、保持部１９と当接している部分の長さ寸法
Ｗｅ 正極塗布部と負極塗布部の対向する幅
Ｗｈ 孔１５の幅寸法
Ｗｋ 保持部１９の幅寸法
２ 絶縁シート
３ 電池缶
３ａ 対向面
４ 缶蓋
５ ガス排出弁
６ 注液口
７ 端子接続部
７Ａ 正極外部端子
７Ｂ 負極外部端子
８ 金属キャップ
９Ａ 正極集電板
９Ｂ 負極集電板
１０５ ガスケット
１０６ 隙間
１０ 負極シート
１０ａ 負極塗布部
１０ｂ 負極未塗布部
１１ 正極シート
１１ａ 正極塗布部
１１ｂ 正極未塗布部
１２ セパレータ
１３ 外側幅広部
１３ａ 対向面
１４ 内側幅広部
１５ 孔
１６ 保持部１９として機能する箇所
１７ 扁平捲回群の平坦部
１７ｂ 扁平捲回群の湾曲部
１８ 扁平捲回群
１９ 保持部
１９ａ 絶縁部材
１９ｂ 保持部を有する絶縁シート
１９ｃ 実施例３の絶縁シート
１９ｄ 保持部（電池缶側）
１９ｅ 保持部（電池缶側）
２０ 捕捉保持部
２９ 拘束部品
Ｈｈ 孔１５の高さ寸法
Ｈｋ 保持部９の高さ寸法
Ｈｔ 扁平捲回群の平坦部１７の下部の、保持部１９と当接している部分の長さ寸法
Ｗｅ 正極塗布部と負極塗布部の対向する幅
Ｗｈ 孔１５の幅寸法
Ｗｋ 保持部１９の幅寸法
Claims (10)
- 平坦部を有する扁平捲回群と、電池缶と、前記電池缶を封止する缶蓋と、を有し、
前記扁平捲回群は、前記電池缶に収納され、
前記缶蓋は、前記扁平捲回群を前記扁平捲回群の一端側で支持する、二次電池において
、
前記二次電池は、前記平坦部と前記電池缶との間に隙間を有し、
前記扁平捲回群の他端側の平坦部と、前記電池缶との間に保持部を有し、
前記扁平捲回群は、前記扁平捲回群と前記電池缶とを絶縁する絶縁シートを有し、
前記電池缶と前記扁平捲回群との間に位置する前記絶縁シートは、前記平坦部に対向し且つ孔を有する内側幅広部と、前記内側幅広部に積層する外側幅広部を有し、
前記保持部は、１枚の前記絶縁シートの前記内側幅広部と前記外側幅広部を重ねた構造である二次電池。 - 請求項１において、
前記扁平捲回群は、湾曲部を有し
前記湾曲部と前記電池缶との間には隙間を有し、
前記扁平捲回群は、活物質合剤の塗工部を有し、
前記保持部は、前記電池缶と前記塗工部との間に設けられることを特徴とする二次電池。 - 請求項２において、
前記保持部は、前記扁平捲回群の他端側の平坦部と、前記電池缶との間に配置され、
前記平坦部に対向する対向面は、前記保持部と前記平坦部との接触箇所よりも前記扁平
捲回群の厚さ方向の外側に位置する箇所を有することを特徴とする二次電池。 - 請求項２または３において、
前記保持部は、前記扁平捲回群の両側に設けられたことを特徴とする二次電池。 - 請求項２または請求項３において、
前記保持部は、前記電池缶の缶底側幅広面と前記扁平捲回群との間に挟持された保持部
であることを特徴とする二次電池。 - 請求項５において、
前記保持部は、絶縁テープまたは、シート状の部材であり、前記扁平捲回群に固定され
たことを特徴とする二次電池。 - 請求項５において、
前記保持部は、前記電池缶に固定されたことを特徴とする二次電池。 - 請求項１または請求項２において、
前記保持部は、前記電池缶から突出することにより形成されたことを特徴とする二次電
池。 - 請求項２、３、６−８のいずれかにおいて、
前記二次電池は、捕捉保持部を有し、前記扁平捲回群は、前記保持部および前記捕捉保
持部により複数箇所で保持されることを特徴とする二次電池。 - 請求項９において、
前記内側幅広部の孔は、複数あり、
前記捕捉保持部は、前記内側幅広部の隣接する２つの前記孔の間の部分と前記外側幅広部を重ねた構造である二次電池。
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