JP6677105B2 - 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法 - Google Patents

蓄電装置及び蓄電装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6677105B2
JP6677105B2 JP2016130147A JP2016130147A JP6677105B2 JP 6677105 B2 JP6677105 B2 JP 6677105B2 JP 2016130147 A JP2016130147 A JP 2016130147A JP 2016130147 A JP2016130147 A JP 2016130147A JP 6677105 B2 JP6677105 B2 JP 6677105B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
insulating
case
electrode assembly
uncoated
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
JP2016130147A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018006113A (ja
Inventor
中村 知広
知広 中村
貴之 弘瀬
貴之 弘瀬
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 JP2016130147A priority Critical patent/JP6677105B2/ja
Publication of JP2018006113A publication Critical patent/JP2018006113A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6677105B2 publication Critical patent/JP6677105B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Description

本発明は、絶縁カバーを備える蓄電装置及び蓄電装置の製造方法に関する。
EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug in Hybrid Vehicle)などの車両には、走行用モータへの供給電力を蓄える蓄電装置としての二次電池が搭載されている。一般に、二次電池は、電極組立体を収容するケースを備え、そのケース内に電極組立体が収容されている。そして、二次電池からの電力の取り出しは、電極組立体の正極電極及び負極電極に、導電部材を介して接続された電極端子を通して行われている。
一般に、二次電池のケースには耐久性に優れるアルミニウム等の金属製ケースが多用されている。金属製のケースと電極組立体を絶縁するため、電極組立体とケースの間には絶縁フィルムが配置されている。
特許文献1に開示の蓄電装置においては、正極集電部材及び負極集電部材における集電群との接続面が電極組立体と対向するように正極集電部材及び負極集電部材を配設し、ケース内では、断面U字状の絶縁部材が、正極集電部材及び負極集電部材とケースの端子壁との間に配設されるとともに、対向面と端子壁とを離間させている。
再公表WO2013/157433号公報
ところが、絶縁フィルムによって電極組立体とケースを絶縁する構成において、タブ群の最外層とケースとを絶縁するには、絶縁フィルムを電極組立体の活物質層だけでなくタブ群の位置まで配置しなければない。そのため、例えば、図10に示すように、電極組立体100から延びる未塗工部群101を導電部材102に接合するとともに蓋104を貫通する端子105を導電部材102に接合し、上面開口部を有するケース本体106に電極組立体100を挿入した後にケース本体106の上面開口部を蓋104で塞ぐ場合において、端子105を導電部材102に接合した後に断面U字状の絶縁部材103を電極組立体100に装着することはできず端子105を導電部材102に接合する前に断面U字状の絶縁部材103を電極組立体100に装着することになり工程の削減が求められる。
本発明の目的は、容易に未塗工部群とケースを絶縁できる蓄電装置及び蓄電装置の製造方法を提供することにある。
上記問題点を解決するための蓄電装置は、異なる極性の複数の電極が互いに絶縁されて積層された状態の電極組立体と、前記電極の一辺から突出した形状の未塗工部を同じ極性同士で積層し、かつ前記電極組立体の積層方向の一方に折り曲げられた形状の未塗工部群と、前記電極組立体及び前記未塗工部群を収容したケースと、前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する絶縁フィルムと、前記ケースの壁部から前記電極組立体に向けて突出した基部を有し、前記壁部に固定された各極性の電極端子と、同じ極性の前記電極の前記未塗工部群と接合された電極接合部、及び、同じ極性の前記電極端子の前記基部と接合された端子接続部を有し、前記ケースの壁部と該壁部に対峙した前記電極組立体の端面との間に配置された一対の導電部材と、一対の前記電極接合部と前記壁部との間に介在する第1絶縁部、及び、前記第1絶縁部における前記電極の積層方向の両端から前記電極組立体に接近するように屈曲し、両極性の前記電極接合部及び前記未塗工部群と前記ケースとの間に介在する第2及び第3絶縁部を有する絶縁カバーと、を備える蓄電装置であって、前記絶縁カバーにおける第1絶縁部と第2絶縁部との境界部または第1絶縁部と第3絶縁部との境界部は他の部位よりも薄い部位となっているとともに、前記第2及び第3絶縁部が前記未塗工部群の折り曲げ部よりも前記電極組立体側に延びていることを要旨とする。
これによれば、ケースの壁部に対し電極端子と導電部材を一体化しておき、導電部材に未塗工部群を接合して電極組立体を一体化した状態で電極組立体をケース内に収容する際に、絶縁カバーは、ケースの壁部と電極接合部との間に絶縁カバーの第1絶縁部を差し込んで装着して、絶縁カバーにおける薄い部位となっている箇所で屈曲させることにより第1絶縁部と第2及び第3絶縁部を配置することができる。このため、電極組立体の端面から突出した未塗工部群については、積層方向の両端側は絶縁カバーの第2絶縁部及び第3絶縁部によってケースと絶縁できる。よって、容易に未塗工部群とケースを絶縁できる。
また、蓄電装置について、前記絶縁カバーの第2及び第3絶縁部の先端部と前記絶縁フィルムの先端部とは接触した状態で重なり合っているとよい。
また、蓄電装置について、前記未塗工部群の先端側は、前記電極組立体側に折り返されているとよい。
前記蓄電装置は二次電池である。
異なる極性の複数の電極が互いに絶縁されて積層された状態の電極組立体と、前記電極の一辺から突出した形状の未塗工部を同じ極性同士で積層し、かつ前記電極組立体の積層方向の一方に折り曲げられた形状の未塗工部群と、前記電極組立体及び前記未塗工部群を収容したケースと、前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する絶縁フィルムと、前記ケースの壁部から前記電極組立体に向けて突出した基部を有し、前記壁部に固定された各極性の電極端子と、同じ極性の前記電極の前記未塗工部群と接合された電極接合部、及び、同じ極性の前記電極端子の前記基部と接合された端子接続部を有し、前記ケースの壁部と該壁部に対峙した前記電極組立体の端面との間に配置された一対の導電部材と、一対の前記電極接合部と前記壁部との間に介在する第1絶縁部、及び、前記第1絶縁部における前記電極の積層方向の両端から前記電極組立体に接近するように屈曲し、両極性の前記電極接合部及び前記未塗工部群と前記ケースとの間に介在する第2及び第3絶縁部を有する絶縁カバーと、を備える蓄電装置の製造方法であって、一対の導電部材における端子接続部を、ケースの蓋に固定された一対の電極端子のうちの同じ極性の電極端子の基部と接合するとともに、電極接合部を、同じ極性の電極の未塗工部群と接合する第1工程と、前記第1工程後に、前記未塗工部群を折り曲げる第2工程と、前記第2工程後に、第1絶縁部と第2絶縁部とが平板状または第1絶縁部と第3絶縁部とが平板状をなすL字状の前記絶縁カバーを、第1絶縁部が一対の電極接合部と前記蓋との間に位置するように差し込む第3工程と、前記第3工程後に、前記絶縁カバーを折り曲げて第2絶縁部または第3絶縁部を配置する第4工程と、前記第4工程後に、前記電極組立体及び前記未塗工部群をケース本体に挿入する第5工程と、を有する要旨とする。
これによれば、第1工程において、一対の導電部材における端子接続部が、ケースの蓋に固定された一対の電極端子のうちの同じ極性の電極端子の基部と接合されるとともに、電極接合部が、同じ極性の電極の未塗工部群と接合される。第2工程において、第1工程後に、未塗工部群が折り曲げられる。第3工程において、第2工程後に、第1絶縁部と第2絶縁部とが平板状または第1絶縁部と第3絶縁部とが平板状をなすL字状の絶縁カバーが、第1絶縁部が一対の電極接合部と蓋との間に位置するように差し込まれる。第4工程において、第3工程後に、絶縁カバーが折り曲げられて第2絶縁部または第3絶縁部が配置される。第5工程において、第4工程後に、電極組立体及び未塗工部群がケース本体に挿入される。
よって、絶縁カバーを蓋と電極接合部との間に差し込んだ後に屈曲させることにより第1絶縁部と第2及び第3絶縁部を配置することができるため、電極組立体の端面から突出した未塗工部群については、積層方向の両端側は絶縁カバーの第2絶縁部及び第3絶縁部によってケースと絶縁でき、容易に未塗工部群とケースを絶縁できる。
本発明によれば、容易に未塗工部群とケースを絶縁できる。
実施形態の二次電池を示す分解斜視図。 二次電池を示す断面図。 電極組立体の構成要素を示す分解斜視図。 二次電池内を示す側断面図。 製造工程を説明するための概略側面図。 絶縁カバーを装着する状態を示す側断面図。 製造工程を説明するための概略側面図。 別例の二次電池内を示す側断面図。 別例の二次電池内を示す側断面図。 課題を説明するための分解斜視図。
以下、蓄電装置を二次電池に具体化した一実施形態を図1〜図7にしたがって説明する。
図1,2に示すように、蓄電装置としての二次電池10は、直方体状のケース11を備え、このケース11内に電極組立体12が収容されている。ケース11は、有底四角筒状の金属製(例えば、アルミニウム製又はアルミニウム合金製)のケース本体11aと、ケース本体11aの開口部を塞ぐ蓋11bとを有する。ケース11内には図示しない電解質(電解液)が収容されている。本実施形態の二次電池10は、リチウムイオン二次電池である。
図3に示すように、電極組立体12は、正極電極14を収納した電極収納セパレータ20と、負極電極24とをそれぞれ複数有する。電極組立体12は、複数の電極収納セパレータ20と複数の負極電極24とを交互に積層して層状とした構造である。正極電極14と負極電極24とが、電極収納セパレータ20の単層セパレータ21を間に挟んだ状態で交互に積層されている。本実施形態では、正極電極14、単層セパレータ21、及び負極電極24が何れも長方形状である。電極収納セパレータ20及び負極電極24が積層された方向を電極の積層方向とする。
正極電極14は、矩形シート状の正極金属箔(例えばアルミニウム箔)15と、正極金属箔15の両面に存在する正極活物質層16と、を有する。正極電極14は、一対の長辺に沿う縁部のうちの一方の縁部に第1の縁部14aを備える。正極電極14は、第1の縁部14aに沿って正極金属箔15の露出した未塗工部15aを備える。未塗工部15aは、第1の縁部14aの一部から突出した形状の正極のタブ17を含む。未塗工部15aは、正極金属箔15において正極活物質層16が塗工されず、正極金属箔15そのもので構成された部分である。
本実施形態では、第1の縁部14aに沿う辺が正極電極14の一辺となる。また、正極電極14は、第1の縁部14aの対辺となる他方の長辺に沿う縁部に第2の縁部14bを備え、第1の縁部14aと第2の縁部14b同士を繋ぐ一対の短辺に沿う縁部に第3の縁部14cを備える。
負極電極24は、矩形シート状の負極金属箔(例えば銅箔)25と、負極金属箔25の両面に存在する負極活物質層26と、を有する。負極電極24は、一対の長辺のうちの一方の長辺に沿う縁部に第1の縁部24aを備える。負極電極24は、第1の縁部24aの一部から突出した形状の未塗工部としての負極のタブ27を有する。負極のタブ27は、負極金属箔25において負極活物質層26が塗工されず、負極金属箔25そのもので構成された部分である。
本実施形態では、第1の縁部24aに沿う辺が負極電極24の一辺となる。また、負極電極24は、第1の縁部24aの対辺となる他方の長辺に沿う縁部に第2の縁部24bを備え、第1の縁部24aと第2の縁部24b同士を繋ぐ一対の短辺に沿う縁部に第3の縁部24cを備える。
負極電極24の第1の縁部24aの長さは、正極電極14の第1の縁部14aの長さより長く、負極電極24の第2の縁部24bの長さは、正極電極14の第2の縁部14bの長さより長い。さらに、負極電極24の第3の縁部24cの長さは、正極電極14の第3の縁部14cの長さより長い。よって、負極電極24は、正極電極14より一回り大きく、負極活物質層26は、正極活物質層16より一回り大きい。
電極収納セパレータ20は、互いに対峙する矩形シート状の単層セパレータ21を含む。各単層セパレータ21は、何れも絶縁性を有する樹脂製(例えばポリエチレン製)である。2枚の単層セパレータ21は同形状、かつ同サイズであり、正極電極14よりも一回り大きなサイズである。
各単層セパレータ21は、正極電極14を重ねた状態において、正極電極14の第1〜第3の縁部14a〜14cからはみ出したはみ出し部22を有する。電極収納セパレータ20は、単層セパレータ21のはみ出し部22同士を溶着して製造されている。電極収納セパレータ20の溶着部は、正極電極14の四辺である第1〜第3の縁部14a〜14cに沿ってはみ出し部22を溶着して形成されている。電極収納セパレータ20の一辺からは正極電極14のタブ17が突出している。
電極組立体12は、図示しない保持テープによって積層状態が保持され、正極活物質層16の全面が、単層セパレータ21を介して負極活物質層26に対峙した状態が維持されている。また、電極組立体12において、積層方向の両端には、負極電極24が位置している。
電極組立体12において、複数の電極収納セパレータ20と複数の負極電極24とは、正極のタブ17同士が積層方向に沿って列状に配置され、かつ負極のタブ27同士が積層方向に沿って列状に配置される状態に積層される。
図2又は図4に示すように、電極組立体12は、蓋11bに対峙した端面にタブ側端面12aを備える。電極組立体12は、タブ側端面12aに、未塗工部群としての正極のタブ群17a及び負極のタブ群27aを備える。タブ側端面12aは、電極収納セパレータ20の縁部及び負極電極24の第1の縁部24aが積層されて構成されている。正極のタブ群17aは、正極のタブ17が積層されることによって構成され、負極のタブ群27aは負極のタブ27が積層されることによって構成されている。
なお、図4では、負極のタブ群27aを図示しているが、正極のタブ群17aは同一構造であるため、正極のタブ群17aは省略する。以下の説明では、負極を正極と読みかえれば、正極のタブ群17aの説明となる。
図4に示すように、タブ群27aにおいて、電極組立体12の積層方向の一端に位置するタブ27を第1タブ271と記載する。タブ群27aにおいて、電極組立体12の積層方向の他端に位置するタブ27を第2タブ272と記載する。
タブ群27aにおいては、第1タブ271に第2タブ272が接近するように、積層方向の一端側にタブ27が寄せ集められている。これにより、積層段階で独立していた各タブ27は、第1タブ271側に集約されている。
本実施形態において、各タブ27は同じ大きさに形成されている。このため、電極組立体12の積層方向において、第1タブ271からの離間距離が長いタブ27ほど、タブ群27aとして集約されるタブ27の長さが短い。このため、全てのタブ27を導通させるための導通部Wは、第2タブ272における他のタブ27との重合領域に合わせて設けられている。また、タブ群27aにおいて、導通部Wよりも先端側では、全てのタブ27が自由端となっている。
このように、二次電池10は、異なる極性の複数の電極としての正極電極14及び負極電極24が互いに絶縁されて積層された状態の電極組立体12と、正極電極14及び負極電極24の一辺から突出した形状の未塗工部としてのタブ17,27を同じ極性同士で積層し、かつ電極組立体12の積層方向の一方に折り曲げられた形状の未塗工部群としてのタブ群17a,27aと、電極組立体12及びタブ群17a,27aを収容したケース11とを備える。
図1,2に示すように、二次電池10に備えられた負極導電部材42は電極組立体12と負極端子40とを電気的に接続する。負極導電部材42は、負極のタブ群27aと接合された平板状の電極接合部42aを長手方向一端側に備える。また、負極導電部材42は、負極端子40と接合された平板状の端子接続部42bを長手方向他端側に備え、電極接合部42aと端子接続部42bは長手方向に連続している。そして、負極のタブ群27aと負極導電部材42とは、図4に示すように第1タブ271に負極導電部材42が当接した状態でレーザ溶接を行い、導通部Wを形成することで接合されるとともに、電気的に接続されている(導通している)。
図1,2に示すように、二次電池10に備えられた正極導電部材32は電極組立体12と正極端子30とを電気的に接続する。正極導電部材32は、正極のタブ群17aと接合された平板状の電極接合部32aを長手方向一端側に備える。また、正極導電部材32は、正極端子30と接合された平板状の端子接続部32bを長手方向他端側に備え、電極接合部32aと端子接続部32bは長手方向に連続している。そして、正極のタブ群17aと正極導電部材32とは、タブ17に正極導電部材32が当接した状態でレーザ溶接を行い、導通部Wを形成することで接合されるとともに、電気的に接続されている(導通している)。
図1,2に示すように、正極の電極端子としての正極端子30は、ケース11の外側に突出する状態で蓋11bに固定されている。負極の電極端子としての負極端子40は、ケース11の外側に突出する状態で蓋11bに固定されている。本実施形態では、蓋11bがケース11の壁部を構成する。
正極端子30は、ケース11の外側に突出する形状の極柱部30aを有する。極柱部30aの外周面には雄ねじ(図示せず)が螺刻されている。極柱部30aにはナット31が螺合されている。正極端子30は、ケース11の内側に突出する形状の基部30bを有する。正極端子30の軸方向に基部30bと極柱部30aが連続している。
正極端子30は、基部30bとナット31とで蓋11bを挟んだ状態で蓋11bに締結されている。なお、正極端子30の基部30bと蓋11bとは、図示しない絶縁部材によって絶縁されている。また、正極端子30の基部30bには、正極導電部材32の端子接続部32bが接合されている。
負極端子40は、ケース11の外側に突出する形状の極柱部40aを有する。極柱部40aの外周面には雄ねじ(図示せず)が螺刻されている。極柱部40aにはナット41が螺合されている。負極端子40は、ケース11の内側に突出する形状の基部40bを有する。負極端子40の軸方向に極柱部40aと基部40bが連続している。
負極端子40は、基部40bとナット41とで蓋11bを挟んだ状態で蓋11bに締結されている。なお、負極端子40の基部40bと蓋11bとは、図示しない絶縁部材によって絶縁されている。また、負極端子40の基部40bには、負極導電部材42の端子接続部42bが接合されている。
このように、二次電池10は、ケースの壁部としての蓋11bから電極組立体12に向けて突出した基部30b,40bを有し、蓋11b(ケースの壁部)に固定された各極性の電極端子としての正極端子30及び負極端子40と、同じ極性の電極のタブ群17a,27aと接合された電極接合部32a,42a、及び、同じ極性の電極端子の基部30b,40bと接合された端子接続部32b,42bを有し、蓋11b(ケースの壁部)と該蓋11bに対峙した電極組立体12の端面との間に配置された一対の導電部材としての正極導電部材32及び負極導電部材42と、を備える。
二次電池10に備えられた絶縁カバー50は、ケース11内において負極導電部材42及び正極導電部材32と、蓋11bとを絶縁する。絶縁カバー50は、例えば樹脂などで構成されている。
図4に示すように、絶縁カバー50は、長方形板状の第1絶縁部51と、この第1絶縁部51の一つの長側縁から電極組立体12に向けて突出した形状の第2絶縁部52と、第1絶縁部51の他の長側縁から電極組立体12に向けて突出した形状の第3絶縁部53と、を有している。絶縁カバー50は、短手方向に沿う断面視がU字状である。
第1絶縁部51は、正極導電部材32の電極接合部32aと、負極導電部材42の電極接合部42aとに跨っている。また、第1絶縁部51は、電極接合部32a,42aと、蓋11bとの間に介在する。
第2絶縁部52は、第1絶縁部51の長側縁のうち各タブ群17a,27aの先端寄りの長側縁から突出している。第2絶縁部52は、各タブ群17a,27aの先端部を積層方向の他端側から覆っている。第3絶縁部53は、第1絶縁部51の長側縁のうち各タブ群17a,27aの基端寄りの長側縁から突出している。第3絶縁部53は、各タブ群17a,27aの基端部を積層方向の一端側から覆っている。なお、各タブ群17a,27aの先端部とは、各タブ群17a,27aのタブ17,27の1枚1枚によって構成されている。また、各タブ群17a,27aの先端部とは、導通部Wよりも先の部分である。第2絶縁部52は、両方のタブ群17a,27aの先端部と、ケース本体11aの内壁面との間に介在し、それらタブ群17a,27aと、ケース本体11aとを絶縁している。第3絶縁部53は、両方のタブ群17a,27aの基端部と、ケース本体11aの内壁面との間に介在し、それらタブ群17a,27aと、ケース本体11aとを絶縁している。よって、第2絶縁部52及び第3絶縁部53は、両極性の電極接合部32a,42a及びタブ群17a,27aとケース本体11aとの間に介在する。
このように、二次電池10は、一対の電極接合部32a,42aと蓋11b(ケースの壁部)との間に介在する第1絶縁部51、及び、第1絶縁部51における電極の積層方向の両端から電極組立体12に接近するように屈曲し、両極性の電極接合部32a,42a及びタブ群17a,27aとケース11との間に介在する第2及び第3絶縁部52,53を有する絶縁カバー50を備える。
二次電池10に備えられた絶縁フィルム13は、ケース本体11a内において電極組立体12に対向する部位に配置され、電極組立体12とケース11とを絶縁する。絶縁フィルム13は、ケース本体11aの底壁の内面全面、四側壁の内面の一部を覆う。絶縁フィルム13において、蓋11b寄りの端縁を上端縁13aとする。絶縁フィルム13の上端縁13aは、負極活物質層26における蓋11b寄りの端縁である第1の縁部24aより高い位置にある。絶縁フィルム13は、負極活物質層26の全面を覆っている。
さらに、図4に示すように、絶縁カバー50における第1絶縁部51と第3絶縁部53との境界部54には切欠き55が設けられ、境界部54は他の部位よりも薄い部位となっている。つまり、絶縁カバー50は、横から差し込んだ後に折り曲げ可能な構造となっている。薄い部位である境界部54はU字状やV字状の切欠き55を形成することにより脆弱化して曲げることが容易となる。第2絶縁部52及び第3絶縁部53の長さL1は、絶縁フィルム13と重なり、かつ、電極組立体12と干渉しない寸法となっている。
絶縁カバー50の第3絶縁部53は、各タブ群17a,27aの基端部において、最外層の第1タブ271と、露出したケース本体11aの内壁面との間に介在する。絶縁カバー50の第3絶縁部53は、各タブ群17a,27aの基端部とケース本体11aとを絶縁する。つまり、電極組立体12において、各タブ群17a,27aの積層方向一端側は、絶縁カバー50の第3絶縁部53によってケース本体11aと絶縁されている。各タブ群17a,27aの積層方向他端側は、絶縁カバー50の第2絶縁部52によってケース本体11aと絶縁されている。よって、絶縁カバー50により、各タブ群17a,27aがケース本体11aから絶縁されている。第2絶縁部52及び第3絶縁部53はタブ17,27を重ねて曲げた部分である折り曲げ部60よりも下まで延びている。詳しくは、図4において折り曲げ部60の上下方向での配置位置をA1で示すが、第2絶縁部52及び第3絶縁部53はA1で示す位置よりも下方に延びている。
このように、第2及び第3絶縁部52,53がタブ群17a,27aの折り曲げ部60よりも電極組立体12側に延びている。また、絶縁カバー50の第2及び第3絶縁部52,53の先端部と絶縁フィルム13の先端部(上端縁13a側)とは接触した状態で重なり合っている。即ち、オーバーラップしている。
次に、二次電池10の製造方法を説明する。
まず、電極組立体12を製造する。予め決められた枚数の電極収納セパレータ20と負極電極24を準備する。
そして、電極収納セパレータ20と負極電極24とを交互に積み重ねつつ、正極のタブ17と負極のタブ27それぞれを積み重ねる。各タブ17,27を積層方向一端に寄せ集める。
次に、蓋11bを貫通した正極端子30の極柱部30aにナット31を螺合して正極端子30を蓋11bに締結する。また、蓋11bを貫通した負極端子40の極柱部40aにナット41を螺合して負極端子40を蓋11bに締結する。このとき、基部30b,40bと蓋11bとの間に絶縁部材を介在させる。
引き続き、正極端子30の基部30bに正極導電部材32の端子接続部32bを接合し、負極端子40の基部40bに負極導電部材42の端子接続部42bを接合する。すると、蓋11bに対し、正極端子30及び負極端子40と、正極導電部材32及び負極導電部材42とが一体化された構造体44が形成される。
さらに、図5に示すように、構造体44の負極導電部材42の電極接合部42aと電極組立体12の負極のタブ群27aとをレーザ溶接によって接合する。また、構造体44の正極導電部材32の電極接合部32aと正極のタブ群17aとをレーザ溶接によって接合する。すると、蓋11bと電極組立体12とが一体化される。
そして、各極性のタブ群17a,27aを基端寄りから積層方向他端に向けて折り曲げる。さらに、図6に示すように、折り曲げる前のL字状の絶縁カバー50を、第1絶縁部51が両方の電極接合部32a,42aと、蓋11bの内面との間に位置するように差し込む。つまり、L字状の絶縁カバー50を電極組立体12の積層方向他端側から差し込む。すると、第2絶縁部52により、両方のタブ群17a,27aの積層方向他端側となる先端部が覆われる。
その後、図7に示すように、L字状の絶縁カバー50における第1絶縁部51と第3絶縁部53との境界部54で90°折り曲げて、第3絶縁部53を配置する。これにより、第2絶縁部52により、両方のタブ群17a,27aの積層方向他端側となる先端部が覆われるとともに、第3絶縁部53により、両方のタブ群17a,27aの積層方向一端側が覆われる。
次に、蓋11bと一体化された電極組立体12及びタブ群17a,27aをケース本体11a内に挿入し、蓋11bをケース本体11aの開口端に載せた状態で、ケース本体11aと蓋11bを接合する。すると、ケース11が形成されるとともに、二次電池10が完成する。
このようにして図5に示すレーザ溶接の際に邪魔にならないようにレーザ溶接時には絶縁カバー50を装着せずに、レーザ溶接後に図6に示すようにL字状の絶縁カバー50を横から差し込み、図7に示したように折り曲げるので、溶接時に絶縁カバー50が溶けることもなく、また、折り曲げて位置決めできる。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)蓄電装置としての二次電池10の構成として、絶縁カバー50における第1絶縁部51と第3絶縁部53との境界部54は他の部位よりも薄い部位となっているとともに、第2及び第3絶縁部52,53がタブ群17a,27aの折り曲げ部60よりも電極組立体12側に延びている。これにより、蓋11b(ケースの壁部)に対し電極端子としての正極端子30及び負極端子40と導電部材としての正極導電部材32及び負極導電部材42を一体化しておき、導電部材としての正極導電部材32及び負極導電部材42に未塗工部群としてのタブ群17a,27aを接合して電極組立体12を一体化した状態で電極組立体12をケース11内に収容する際に、絶縁カバー50は、蓋11b(ケースの壁部)と電極接合部32a,42aとの間に絶縁カバー50の第1絶縁部51を差し込んで装着して、絶縁カバー50における薄い部位となっている箇所で屈曲させることにより第1絶縁部51と第2及び第3絶縁部52,53を配置することができる。このため、電極組立体12の端面から突出したタブ群17a,27aについては、積層方向の両端側は絶縁カバー50の第2絶縁部52及び第3絶縁部53によってケース11と絶縁できる。よって、容易にタブ群17a,27aとケース11を絶縁できる。
また、蓋11bと通電部材32,42と端子30,40に対し絶縁カバー50が片側折り曲げ可能な構成であり、差し込んだ後、折り曲げるので、通電部材32,42の幅で絶縁カバーの位置決めができる。
また、絶縁フィルム13は電極組立体12を絶縁すればよく、絶縁フィルム13をタブ群17a,27aの配置位置まで延設する必要が無く絶縁フィルム13を削減できる。
(2)絶縁カバー50の第2及び第3絶縁部52,53の先端部と絶縁フィルム13の先端部とは接触した状態で重なり合っている。よって、絶縁カバー50と絶縁フィルム13とで連続した状態での絶縁を行うことができる。
(3)蓄電装置としての二次電池10の製造方法として、一対の導電部材としての正極導電部材32及び負極導電部材42における端子接続部32b,42bを、ケース11の蓋11bに固定された一対の導電部材としての正極導電部材32及び負極導電部材42のうちの同じ極性の電極端子の基部30b,40bと接合するとともに、電極接合部32a,42aを、同じ極性の電極の未塗工部群としてのタブ群17a,27aと接合する第1工程と、第1工程後に、タブ群17a,27aを折り曲げる第2工程と、第2工程後に、第1絶縁部51と第3絶縁部53とが平板状をなすL字状の絶縁カバー50を、第1絶縁部51が一対の電極接合部32a,42aと蓋11bとの間に位置するように差し込む第3工程と、第3工程後に、絶縁カバー50を折り曲げて第3絶縁部53を配置する第4工程と、第4工程後に、電極組立体12及びタブ群17a,27aをケース本体11aに挿入する第5工程と、を有する。
よって、絶縁カバー50を蓋11bと電極接合部32a,42aとの間に差し込んだ後に屈曲させることにより第1絶縁部51と第2及び第3絶縁部52,53を配置することができるため、電極組立体12の端面から突出したタブ群17a,27aについては、積層方向の両端側は絶縁カバー50の第2絶縁部52及び第3絶縁部53によってケース11と絶縁でき、容易にタブ群17a,27aとケース11を絶縁できる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図8に示すように、タブ群17a,27a(未塗工部群)の先端側は、電極組立体12側に折り返されていてもよい(先端側に折り返し部61を有していてもよい)。即ち、タブを重ねた状態で2回折り曲げた構成としてもよい。
○ 図9に示すように、絶縁カバー50における第1絶縁部51と第2絶縁部52との境界部56(切欠き57の形成部)が他の部位よりも薄い部位となっていてもよい。また、差し込みタイプの絶縁カバー50の差し込み方向を上記実施形態とは反対にしてもよく、構造体44に対し絶縁カバー50を装着する際、L字状の絶縁カバー50の第1絶縁部51を、積層方向の一端側から蓋11bと両方の電極接合部32a,42aとの間に差し込む。第3絶縁部53によって、各タブ群17a,27aの基端部とケース本体11aの内壁面とを絶縁する。その後、L字状の絶縁カバー50における第1絶縁部51と第2絶縁部52との境界部56(切欠き57の形成部)で90°折り曲げて、第2絶縁部52を配置することにより、第2絶縁部52によって各タブ群17a,27aの先端部とケース本体11aとを絶縁する。
要は、二次電池の構造として、絶縁カバー50における第1絶縁部51と第2絶縁部52との境界部56または第1絶縁部51と第3絶縁部53との境界部54は他の部位よりも薄い部位となっていればよい。二次電池の製造方法において、第3工程は、第2工程後に、第1絶縁部51と第2絶縁部52とが平板状または第1絶縁部51と第3絶縁部53とが平板状をなすL字状の絶縁カバー50を、第1絶縁部51が一対の電極接合部32a,42aと蓋11bとの間に位置するように差し込み、第4工程は、第3工程後に、絶縁カバー50を折り曲げて第2絶縁部52または第3絶縁部53を配置すればよい。
○絶縁カバー50の第2及び第3絶縁部52,53の先端部と絶縁フィルム13の先端部とは重なり合っていなくてもよい。要は、絶縁カバー50は各タブ群17a,27aの先端を覆っていればよい。
○ 正極電極14を単層セパレータ21で包んで電極収納セパレータ20とし、正極電極14と負極電極24を単層セパレータ21で絶縁したが、正極電極14と負極電極24の間に1枚ずつセパレータを介在させて正極電極14と負極電極24を絶縁してもよい。
○ 正極端子30及び負極端子40は、螺子部にナット31,41を螺合して蓋11bに固定したが、正極端子30及び負極端子40を蓋11bに固定する方法は、締結以外にもカシメ等の他の方法でもよい。
○ ケース11の壁部は、ケース本体11aの側壁であってもよい。
○ 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、ニッケル水素化物電池といった他の二次電池であってもよい。要するに、正極活物質と負極活物質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よい。
○ 電気二重層キャパシタ等の蓄電装置に具体化してもよい。
次に、上記実施形態及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。
(1)前記未塗工部は、前記電極の一辺の一部から突出した形状のタブである蓄電装置。
10…蓄電装置としての二次電池、11…ケース、11b…壁部としての蓋、12…電極組立体、13…絶縁フィルム、14…電極としての正極電極、15a…未塗工部、17…未塗工部としてのタブ、24…電極としての負極電極、17a,27a…未塗工部群としてのタブ群、27…未塗工部としてのタブ、30…電極端子としての正極端子、30b,40b…基部、32…導電部材としての正極導電部材、32a,42a…電極接合部、32b,42b…端子接続部、40…電極端子としての負極端子、42…導電部材としての負極導電部材、50…絶縁カバー、51…第1絶縁部、52…第2絶縁部、53…第3絶縁部、54…境界部、56…境界部、60…折り曲げ部。

Claims (5)

  1. 異なる極性の複数の電極が互いに絶縁されて積層された状態の電極組立体と、
    前記電極の一辺から突出した形状の未塗工部を同じ極性同士で積層し、かつ前記電極組立体の積層方向の一方に折り曲げられた形状の未塗工部群と、
    前記電極組立体及び前記未塗工部群を収容したケースと、
    前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する絶縁フィルムと、
    前記ケースの壁部から前記電極組立体に向けて突出した基部を有し、前記壁部に固定された各極性の電極端子と、
    同じ極性の前記電極の前記未塗工部群と接合された電極接合部、及び、同じ極性の前記電極端子の前記基部と接合された端子接続部を有し、前記ケースの壁部と該壁部に対峙した前記電極組立体の端面との間に配置された一対の導電部材と、
    一対の前記電極接合部と前記壁部との間に介在する第1絶縁部、及び、前記第1絶縁部における前記電極の積層方向の両端から前記電極組立体に接近するように屈曲し、両極性の前記電極接合部及び前記未塗工部群と前記ケースとの間に介在する第2及び第3絶縁部を有する絶縁カバーと、
    を備える蓄電装置であって、
    前記絶縁カバーにおける第1絶縁部と第2絶縁部との境界部または第1絶縁部と第3絶縁部との境界部は他の部位よりも薄い部位となっているとともに、前記第2及び第3絶縁部が前記未塗工部群の折り曲げ部よりも前記電極組立体側に延びていることを特徴とする蓄電装置。
  2. 前記絶縁カバーの第2及び第3絶縁部の先端部と前記絶縁フィルムの先端部とは接触した状態で重なり合っている請求項1に記載の蓄電装置。
  3. 前記未塗工部群の先端側は、前記電極組立体側に折り返されている請求項1に記載の蓄電装置。
  4. 前記蓄電装置は二次電池である請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
  5. 異なる極性の複数の電極が互いに絶縁されて積層された状態の電極組立体と、
    前記電極の一辺から突出した形状の未塗工部を同じ極性同士で積層し、かつ前記電極組立体の積層方向の一方に折り曲げられた形状の未塗工部群と、
    前記電極組立体及び前記未塗工部群を収容したケースと、
    前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する絶縁フィルムと、
    前記ケースの壁部から前記電極組立体に向けて突出した基部を有し、前記壁部に固定された各極性の電極端子と、
    同じ極性の前記電極の前記未塗工部群と接合された電極接合部、及び、同じ極性の前記電極端子の前記基部と接合された端子接続部を有し、前記ケースの壁部と該壁部に対峙した前記電極組立体の端面との間に配置された一対の導電部材と、
    一対の前記電極接合部と前記壁部との間に介在する第1絶縁部、及び、前記第1絶縁部における前記電極の積層方向の両端から前記電極組立体に接近するように屈曲し、両極性の前記電極接合部及び前記未塗工部群と前記ケースとの間に介在する第2及び第3絶縁部を有する絶縁カバーと、
    を備える蓄電装置の製造方法であって、
    一対の導電部材における端子接続部を、ケースの蓋に固定された一対の電極端子のうちの同じ極性の電極端子の基部と接合するとともに、電極接合部を、同じ極性の電極の未塗工部群と接合する第1工程と、
    前記第1工程後に、前記未塗工部群を折り曲げる第2工程と、
    前記第2工程後に、第1絶縁部と第2絶縁部とが平板状または第1絶縁部と第3絶縁部とが平板状をなすL字状の前記絶縁カバーを、第1絶縁部が一対の電極接合部と前記蓋との間に位置するように差し込む第3工程と、
    前記第3工程後に、前記絶縁カバーを折り曲げて第2絶縁部または第3絶縁部を配置する第4工程と、
    前記第4工程後に、前記電極組立体及び前記未塗工部群をケース本体に挿入する第5工程と、
    を有する蓄電装置の製造方法。
JP2016130147A 2016-06-30 2016-06-30 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法 Expired - Fee Related JP6677105B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016130147A JP6677105B2 (ja) 2016-06-30 2016-06-30 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016130147A JP6677105B2 (ja) 2016-06-30 2016-06-30 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018006113A JP2018006113A (ja) 2018-01-11
JP6677105B2 true JP6677105B2 (ja) 2020-04-08

Family

ID=60948045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016130147A Expired - Fee Related JP6677105B2 (ja) 2016-06-30 2016-06-30 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6677105B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7526929B2 (ja) * 2019-01-15 2024-08-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 二次電池
JP7196118B2 (ja) * 2020-01-29 2022-12-26 プライムアースEvエナジー株式会社 非水二次電池及び非水二次電池の製造方法
JP2023511304A (ja) * 2020-09-30 2023-03-17 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 電池セル、電池、電力消費装置、電池セルの製造方法及びシステム
EP4075588A4 (en) * 2020-09-30 2024-01-03 Contemporary Amperex Technology Co., Limited BATTERY CELL, BATTERY, ELECTRICAL DEVICE AND BATTERY CELL MANUFACTURING METHOD AND SYSTEM

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6171720B2 (ja) * 2013-08-22 2017-08-02 株式会社豊田自動織機 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法
JP5812082B2 (ja) * 2013-11-19 2015-11-11 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP2015204248A (ja) * 2014-04-16 2015-11-16 住友電気工業株式会社 角型電池用電気絶縁シート、角型電池、及び角型電池の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018006113A (ja) 2018-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5942449B2 (ja) 蓄電装置及び車両
JP5812082B2 (ja) 蓄電装置
JP5742869B2 (ja) 蓄電装置
JP6702303B2 (ja) 蓄電装置
JP5850038B2 (ja) 蓄電装置
JP6756266B2 (ja) 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法
JP6677105B2 (ja) 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法
JP5699955B2 (ja) 蓄電装置及び車両
JP6519334B2 (ja) 蓄電装置の製造方法
JP6911654B2 (ja) 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法
JP2015106535A (ja) 蓄電装置及びその製造方法
JP6677106B2 (ja) 蓄電装置
JP2015032386A (ja) 蓄電装置
JP2019121433A (ja) 蓄電装置
JP2019061892A (ja) 蓄電素子
JP6417760B2 (ja) 蓄電装置
JP2017216119A (ja) 蓄電装置
JP2018014289A (ja) 蓄電装置
JP2018018704A (ja) 蓄電装置
JP2017091723A (ja) 蓄電装置の製造方法、及び蓄電装置
JP2018006112A (ja) 蓄電装置
JP2019145313A (ja) 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法
JP2020047502A (ja) 蓄電装置の製造装置及び蓄電装置の製造方法
JP2019175689A (ja) 蓄電装置
JP2018206731A (ja) 蓄電装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190304

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200109

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: 20200212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200225

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6677105

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees