JP6665789B2 - 蓄電素子 - Google Patents
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Description
図1及び図2は、本発明の第1実施形態に係るリチウムイオン二次電池(以下、単に電池という)1を示す。
図1及び図2を参照すると、電池1は、外装体10、電極体20、絶縁シート30、底部スペーサ40、正極及び負極の外部端子50A,50B、正負の集電体60A,60B、上側パッキン70A,70B、下側パッキン80A,80B、及び上部スペーサ90を備える。
図10に最も明瞭に示すように、集電タブ28,29は、巻回により電極シート21,22が積層された一対の直線部20c,20dのうち、基部側が一方側の直線部(第1部分)20cに位置し、他方側の直線部(第2部分)20dに向けて折り曲げられて、先端側が直線部20d側で電極シート21,22の積層方向に配置された集電体60A,60Bと電気的に接続されている。
図10に加えて図7及び図12を参照すると、集電体60A,60Bは、集電タブ28,29を蓋12の外部端子50A,50Bに電気的に接続させる。集電体60A,60Bは、被接合部である被溶接部61A,61B及び接続部である被加締部62A,62Bに加え、集電タブ28,29の第1折曲部28c,29cの干渉を回避する逃がし部66A,66Bを更に備える。
図10に加えて図9及び図13A,Bを参照すると、上部スペーサ90は、全体として蓋12と同様の細長い矩形状であり、中央部91と、中央部から延びる一対の集電体収容部92A,92Bを備える。集電体収容部92A,92Bは、一端が中央部91に連結され、他端が電極体20の湾曲部20e,20e上に位置する被加締部配置部97A,97Bに連結されている。中央部91には、蓋12に設けられた安全弁と対向する開口91aが設けられている。
図15は第2実施形態の電池1を示す。この第2実施形態では、第2折曲部28d,29dを集電体60A,60Bの被溶接部61A,61Bの下部で折り曲げるようにした点で、第1実施形態と相違する。この第2実施形態では、第1実施形態と同様の作用及び効果を得ることができるうえ、集電タブ28,29の全長を可能な限り短くできるため、通電時の抵抗を小さくすることができる。また、集電体60A,60Bに接続した集電タブ28,29が外装体10に接触することが無いため、図示のように、外装体10内に上部スペーサ90を配置しなくてもよい。又は、集電体収容部92A,92Bの側壁部93A,93Bを設けていない上部スペーサ90を用いてもよい。よって、部品点数を削減又は上部スペーサ90の構造を簡素化できるため、コストダウンを図ることができる。
図16は第3実施形態の電池1を示す。この第3実施形態では、集電タブ28,29を集電体60A,60Bの被溶接部61A,61Bの上面61b側に接合し、被溶接部61A,61Bの縁63A,63Bを第2折曲部28d,29dの折り曲げに利用した点で、第1実施形態と相違する。
10 外装体(ケース)
11 ケース本体
11a 開口
11b 底壁部
11c 長側壁部
11d 短側壁部
12 蓋
12a 外側面
12b 内側面
20 電極体
20a 端部
20b 端部
20c 第1直線部
20d 第2直線部
20e 湾曲部
21 正極電極シート
22 負極電極シート
23 セパレータ
24 正極金属箔
24a 未塗工部
24b 突部
24b’ 第1突部
24b” 第2突部
25 正極活物質層
26 負極金属箔
26a 未塗工部
26b 突部
26b’ 第1突部
26b” 第2突部
27 負極活物質層
28 正極の集電タブ
28a 接合部
28b 非接合部
28c 第1折曲部
28d 第2折曲部
29 負極の集電タブ
29a 接合部
29b 非接合部
29c 第1折曲部
29d 第2折曲部
30 絶縁シート
40 底部スペーサ
50A,50B 外部端子
51A,51B 板状部
52 軸部
52a 拡径部
53 リベット
53a 顎部
53b 拡径部
60A,60B 集電体
61A,61B 被溶接部(被接合部)
61a 下面
61b 上面
62A,62B 被加締部
63A,63B 縁
64A,64B 段部
65A,65B 貫通孔
66A,66B 逃がし部
70A,70B 上側パッキン
80A,80B 下側パッキン
90 上部スペーサ
91 中央部
91a 開口
92A,92B 集電体収容部
93A,93B 側壁部
94A,94B 上壁部
94a 先端
95A,95B 下壁部
95a 先端
96A,96B 挿通溝
97A,97B 被加締部配置部
97a 底壁部
97b 内側周壁部
97c 外側周壁部
98A,98B 開口部
A 巻回軸
B 中心線
C1,C2 折曲位置
Claims (8)
- セパレータを介在させて交互に所定方向に積層した正極電極シート及び負極電極シートと、前記各電極シートの一部から突出した複数の突部からなる正極集電タブ及び負極集電タブとを有し、ケース内に収容された電極体と、
前記ケースに配置された正極外部端子及び負極外部端子と、
前記電極体と前記ケースとの間に配置され、前記各外部端子に電気的に接続されているとともに、前記所定方向に延設されて配置された前記各集電タブにそれぞれ電気的に接続された正極集電体及び負極集電体と、を備え、
前記電極体は、前記所定方向の一方側に配置され、前記正極集電タブ及び前記負極集電タブが接続された部分である第1部分と、前記所定方向の他方側に配置され、前記正極集電タブ及び前記負極集電タブが接続されていない部分である第2部分と、を有し、
前記正極集電体及び前記負極集電体は、前記所定方向に延びる板状の部位が、前記電極体の前記第2部分側で、前記正極集電タブ及び前記負極集電タブにそれぞれ接続される
蓄電素子。 - 前記電極体は、前記正極電極シートと前記負極電極シートとの間に前記セパレータが介在するように重ね合わせて巻回軸回りに巻回されており、前記巻回軸が延びる方向から見た端部が、互いに対向する一対の直線部と、これらの直線部を接続するように互いに対向する一対の湾曲部とを有する長円状であり、
前記一対の直線部のうち、前記第1部分である一方側の第1直線部に、前記正極集電タブ及び前記負極集電タブが前記第1直線部が延びる方向に間隔をあけて配置され、前記第2部分である他方側の第2直線部側で前記各集電タブと前記各集電体とが接続されている、請求項1に記載の蓄電素子。 - 前記集電タブは、前記電極シート側に位置し前記第1部分側から前記第2部分側へ向けて折り曲げられた第1折曲部と、前記集電体側に位置し前記第2部分側から前記第1部分側へ向けて折り曲げられた第2折曲部とを含む2以上の折曲部を有する、請求項1又は請求項2に記載の蓄電素子。
- 前記集電タブの前記第2折曲部は、前記集電体と前記ケースとの間に配置されており、かつ、前記集電タブの前記第1折曲部から前記接続部までの寸法よりも前記集電タブの前記第1折曲部から前記第2折曲部までの寸法が長くされている、請求項3に記載の蓄電素子。
- 前記集電タブは、前記電極シートの積層方向の中心に位置する第1突部を基準とし、前記第1突部の先端に向けて他の突部を傾斜させて配置した状態で互いに接合されている、請求項4に記載の蓄電素子。
- 前記集電タブの前記第1折曲部は、前記集電体側に膨出している頂部が、前記電極体と対向する前記集電体の対向面と前記ケースとの間に位置している、請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の蓄電素子。
- 前記集電タブは、前記第1部分側から前記第2部分側へ向けて折り曲げられた第1折曲部を有し、
前記第1折曲部は、前記集電体側に膨出している頂部が、前記電極体と対向する前記集電体の対向面と前記ケースとの間に位置している、請求項1又は請求項2に記載の蓄電素子。 - 前記集電体には、前記第1折曲部の前記頂部が配置される逃がし部が設けられている、請求項6又は請求項7に記載の蓄電素子。
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