JP6696487B2 - Power storage device - Google Patents
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Description
本開示は、蓄電装置に関する。 The present disclosure relates to a power storage device.
従来から各種の蓄電装置が提案されている。たとえば、特開平11−25951号公報に記載された電池は、電極群と、正極側の集電コームと、負極側の集電コームと、正極側の電極柱と、負極側の電極柱とを含む。 Conventionally, various power storage devices have been proposed. For example, the battery described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-25951 includes an electrode group, a positive electrode side current collecting comb, a negative electrode side current collecting comb, a positive electrode side electrode column, and a negative electrode side electrode column. Including.
電極群は、複数の正極板と、複数の負極板と、複数のセパレータとを含む。正極板の上辺には、上辺から突出するように形成された正極タブが形成されている。負極板の上辺にも、上辺から突出する負極タブが形成されている。 The electrode group includes a plurality of positive electrode plates, a plurality of negative electrode plates, and a plurality of separators. A positive electrode tab is formed on the upper side of the positive electrode plate so as to project from the upper side. A negative electrode tab protruding from the upper side is also formed on the upper side of the negative plate.
正極側の集電コームには、複数のスリットが形成されている。各スリットには、複数の正極タブが挿入されている。 A plurality of slits are formed on the positive electrode side current collecting comb. A plurality of positive electrode tabs are inserted in each slit.
正極側の電極柱は、土台と、柱部と、凸条とを含む。土台は板状に形成されている。柱部は、土台の上面から上方に突出するように形成されている。凸条は、土台の下面の外周縁部から下方に突出するように形成されている。電極柱の凸条は、集電コームに溶接されており、電極柱と集電コームとは一体化されている。 The electrode column on the positive electrode side includes a base, a column portion, and a ridge. The base is formed in a plate shape. The pillar portion is formed so as to project upward from the upper surface of the base. The ridge is formed so as to protrude downward from the outer peripheral edge of the lower surface of the base. The ridge of the electrode column is welded to the current collecting comb, and the electrode column and the current collecting comb are integrated.
そして、集電コームの上面に電極柱が配置されているため、蓄電装置の収容ケースの蓋と、電極群の上面とは互いに離れている。 Since the electrode columns are arranged on the upper surface of the current collecting comb, the lid of the storage case of the power storage device and the upper surface of the electrode group are separated from each other.
特開2013−196959号公報に記載された蓄電装置は、電極体と、集電端子とを含む。電極体は、複数の正極と、複数の負極と、複数のセパレータとを含む。 The power storage device described in JP 2013-196959A includes an electrode body and a current collecting terminal. The electrode body includes a plurality of positive electrodes, a plurality of negative electrodes, and a plurality of separators.
正極の外周縁部にはタブ部が形成されており、負極の外周縁部にもタブ部が形成されている。 A tab portion is formed on the outer peripheral edge portion of the positive electrode, and a tab portion is also formed on the outer peripheral edge portion of the negative electrode.
集電端子は、第1部分と、第2部分とを含む。第1部分には、複数のタブ部が挿入されるスリットが形成されている。スリットに挿入されたタブ部は、第1部分の上面に沿って曲げられている。第2部分は、第1部分の上面側から第1部分に嵌め込まれている。このため、タブ部は第1部分および第2部分によって挟み込まれている。 The collector terminal includes a first portion and a second portion. The first portion is formed with a slit into which the tab portions are inserted. The tab portion inserted in the slit is bent along the upper surface of the first portion. The second portion is fitted into the first portion from the upper surface side of the first portion. Therefore, the tab portion is sandwiched by the first portion and the second portion.
集電端子は、第1部分と、第1部分の上面に配置された第2部分によって形成されているため、蓄電装置の収容ケースの蓋と、電極群とを離して、第2部分を蓄電装置内に収容している。 Since the collector terminal is formed by the first portion and the second portion arranged on the upper surface of the first portion, the lid of the housing case of the power storage device and the electrode group are separated from each other to store the second portion. It is housed in the device.
上記従来の蓄電装置においては、電極体の上面と、収容ケースの蓋とを互いに間隔をあけて、各種の部材を配置する空間を確保している。これに伴い、電極体と蓋との間にデッドスペースが生じており、蓄電装置の大型化を招いている。 In the above conventional power storage device, the upper surface of the electrode body and the lid of the housing case are spaced from each other to secure a space for arranging various members. Along with this, a dead space is generated between the electrode body and the lid, which leads to an increase in size of the power storage device.
本開示は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、蓄電装置内のデッドスペースの低減が図られた蓄電装置を提供することである。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a power storage device in which a dead space in the power storage device is reduced.
本開示に係る蓄電装置は、積層された複数の金属板を含む蓄電体と、蓄電体に溶接された集電端子と、集電端子と蓄電体とを溶接する溶接部とを備える。複数の金属板の各々の金属板は、金属板本体と、金属板の外周縁部から突出するように形成されたタブとを含む。集電端子は、蓄電体側に位置する対向面と、対向面と反対側に位置する反対面とを含む。上記集電端子には、対向面から反対面に達すると共に一方向に延びるように形成され、タブが挿入されるスリットが形成されており、反対面には、溝部が形成されている。上記反対面を平面視すると、スリットは溝部を通るように形成されている。上記タブは、溶接部によって集電端子に接合された接合部分と、接合部分と隣り合う残存部分とを含み、残存部分は、溝部内に収容されている。 An electricity storage device according to the present disclosure includes an electricity storage body including a plurality of stacked metal plates, a current collecting terminal welded to the electricity storage body, and a welding portion that welds the current collecting terminal and the electricity storage body. Each metal plate of the plurality of metal plates includes a metal plate body and a tab formed to project from an outer peripheral edge portion of the metal plate. The collector terminal includes a facing surface located on the power storage body side and an opposite surface located on the opposite side to the facing surface. The current collector terminal has a slit formed so as to reach the opposite surface from the opposite surface and extend in one direction and into which the tab is inserted, and a groove portion is formed on the opposite surface. When the opposite surface is viewed in plan, the slit is formed so as to pass through the groove. The tab includes a joining portion joined to the collector terminal by a welding portion and a remaining portion adjacent to the joining portion, and the remaining portion is housed in the groove.
上記の蓄電装置によれば、タブの残存部分が溝部内に収容されており、残存部分が上方に突出していない。このため、蓄電装置の収容ケースの内表面に集電端子を近づけることができる。これに伴い、集電端子と、収容ケースとの間に大きなデッドスペースが形成されることを抑制することができ、蓄電装置の小型化を図ることができる。 According to the above power storage device, the remaining portion of the tab is housed in the groove, and the remaining portion does not project upward. Therefore, the collector terminal can be brought close to the inner surface of the housing case of the power storage device. Along with this, it is possible to suppress the formation of a large dead space between the collector terminal and the housing case, and it is possible to reduce the size of the power storage device.
本開示に係る蓄電装置によれば、デッドスペースの低減を図ることができる。 The power storage device according to the present disclosure can reduce the dead space.
図1から図36を用いて、本実施の形態に係る蓄電装置1について説明する。図1から図36に示す構成のうち、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する場合がある。
A
図1は、本実施の形態に係る蓄電装置1を示す斜視図であり、図2は、蓄電装置1を示す分解斜視図である。蓄電装置1は、収容ケース2と、電極体3と、正極外部電極4と、負極外部電極5と、正極集電端子6と、負極集電端子7と、溶接部8,9と、電解液10と、絶縁部材70,71と、封止部材80とを含む。
FIG. 1 is a perspective view showing
収容ケース2は、蓋2Aと、ケース本体2Bとを含む。ケース本体2Bは、上方に向けて開口する開口部が形成されている。蓋2Aは、開口部の開口縁部に溶接されている。
The
蓋2Aおよびケース本体2Bは、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されている。蓋2Aには、貫通孔80aが形成されており、封止部材80は、貫通孔80aを閉塞するように形成されている。
The
正極外部電極4および負極外部電極5は、蓋2Aの上面に設けられている。正極外部電極4および負極外部電極5は、蓋2Aの幅方向に間隔をあけて配置されている。
The positive electrode
電極体3と、正極集電端子6と、負極集電端子7と、電解液10とは、収容ケース2内に収容されている。
The
電極体3は、平板状の直方体形状に形成されている。電極体3は、上面20と、下面21と、主側面22,23と、端側面24,25とを含む。
The
電極体3は、複数の正極シート11と、複数のセパレータ12と、複数の負極シート13とが積層されて形成されている。各シートは積層方向SDに積層されている。
The
図3は、電極体3の一部を分解した分解斜視図である。電極体3は、正極シート11と、セパレータ12と、負極シート13と、セパレータ12とを順次積層することで形成されている。
FIG. 3 is an exploded perspective view in which a part of the
正極シート11は、金属板15と、正極合材層16とを含む。金属板15は、たとえば、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されている。
The
金属板15は、金属板本体17と、タブ18とを含む。金属板本体17は、略長方形形状に形成されている。正極合材層16は、金属板本体17の表裏面に形成されている。正極合材層16は、正極活物質やバインダなどを含む。タブ18は、金属板本体17の上辺から上方に突出するように形成されている。タブ18は電極体3の端側面24側に形成されている。なお、各金属板15の上辺は、負極外部電極5の幅方向Wに延びるように形成されている。
The
図4は、タブ18を模式的に示す斜視図である。タブ18の上端辺には、突出部(残留部)26と、突出部(残留部)27と、接合部28とが形成されている。突出部26および突出部27は、間隔をあけて形成されている。なお、突出部26および突出部27は、上端辺から積層方向SDに曲げられている。
FIG. 4 is a perspective view schematically showing the
なお、接合部28は、突出部26および突出部27の間に位置しており、後述する溶接部によって、正極集電端子6に接合されている。
The
図3において、負極シート13は、金属板30と、負極合材層31とを含む。金属板30は、銅、銅合金または電解銅などによって形成されている。金属板30は、金属板本体32と、タブ33とを含む。金属板本体32は、長方形形状に形成されている。負極合材層31は、金属板本体32の表裏面に形成されている。負極合材層31は、負極活物質やバインダなどを含む。
In FIG. 3, the
タブ33は、金属板本体32の上辺から上方に突出するように形成されている。なお、タブ33も、タブ18と同様に、2つの突出部を含み、2つの突出部の間に接合部が形成されている。
The
図2において、正極集電端子6および負極集電端子7は、電極体3の上面20に配置されている。正極集電端子6は、正極外部電極4の下方に配置されており、負極集電端子7は、負極外部電極5の下方に配置されている。
In FIG. 2, the positive electrode
溶接部8は、複数の正極シート11の複数のタブ18と、正極集電端子6とを接合しており、正極集電端子6は、溶接部8によって、電極体3に接合されている。溶接部9は、複数の負極シート13の複数のタブと、負極集電端子7とを接合しており、負極集電端子7は、溶接部9によって、電極体3に接合されている。
The welded
図5は、正極集電端子6を示す斜視図である。なお、この図5においては、正極集電端子6が電極体3に溶接される前の状態を示している。
FIG. 5 is a perspective view showing the positive electrode
正極集電端子6は、対向面34と、上面35とを含む。対向面34は、電極体3の上面20と対向している。上面35は、対向面34の反対側に位置している反対面である。
The positive electrode
正極集電端子6は、板部40と、接続軸41とを含む。接続軸41は、板部40の上面から上方に突出するように形成されている。接続軸41は、軸42と、係合部43とを含む。軸42は、上面35から上方に突出するように形成されている。係合部43は、軸42の上端部に形成されており、軸42の上端部から水平方向に張り出すように形成されている。
The positive electrode
板部40には、複数のスリット45a〜45dが形成されている。各スリット45a〜45dは、正極集電端子6の一端から幅方向Wに延びるように形成されている。
The
これにより、板部40には、板本体44と、複数の脚46a〜46eとが形成されている。板本体44は、板状に形成されている。
Thereby, the
各脚46a〜46eの間には、スリット45a〜45dが形成されている。各脚46a〜46eの各一端は、板本体44の側部に接続されており、固定端となっている。各脚46a〜46eの他端は、自由端とされている。なお、各脚46a〜46eも幅方向Wに延びるように形成されている。
図6は、正極集電端子6を示す平面図である。脚46aには、溝部50aと、溝部51aとが形成されている。溝部50aおよび溝部51aは、互いに幅方向Wに間隔をあけて形成されている。なお、溝部50aは、脚46aの他端側(自由端側)に形成されており、溝部51aは、脚46aの一端側(固定端側)に形成されている。
FIG. 6 is a plan view showing the positive electrode
脚46aは、台座52aと、台座53aとを含む。台座52aは、脚46aの一端と、溝部50aとの間に形成されている。台座53aは、溝部51aと溝部50aとの間に形成されている。
The
同様に、脚46b,46c,46d,46eには、溝部50b,50c,50d,50eと、溝部51b,51c,51d,51eとが形成されている。
Similarly, the
脚46b,46c,46d,46eは、台座52b,52c,52d,52eと、台座53b,53c,53d,53eとを含む。台座52b,52c,52d,52eは、脚46b,46c,46d,46eの他端と、溝部50b,50c,50d,50eとの間に形成されている。台座53b,53c,53d,53eは、溝部50b,50c,50d,50eと溝部51b,51c,51d,51eとの間に形成されている。
The
各溝部50a〜50eは、積層方向SDに配列しており、各溝部50a〜50eによって溝部47が形成されている。
The
各溝部51a〜51eは、積層方向SDに配列しており、各溝部51a〜51eによって溝部48が形成されている。
The
図6に示すように、正極集電端子6の上面35を平面視すると、各スリット45a〜45dは、溝部47および溝部48を通るように形成されている。上面35を平面視するとは、上面35よりも上方の位置から上面35に対して垂直な方向に視ることを意味する。
As shown in FIG. 6, when the
図7は、図6に示すVII−VII線における断面図である。台座52cおよび台座53cの上面は、溝部50cの底面および溝部51cの底面よりも上方に位置している。ここで、図6および図7において、板本体44および各脚46a〜46eの厚さTHは、たとえば、1mm以上3mm以下である。1mmよりも薄くなると、正極集電端子6の強度を確保することが困難となるためである。3mmよりも厚くなると、正極集電端子6が占める容積が大きくなる。好ましくは、1.5mm程度である。積層方向SDにおける長さL2の長さは、24mm程度である。幅方向Wにおける正極集電端子6の長さL1は、45mm程度である。幅方向Wにおける溝部50a〜50e,51a〜51eの幅L3,L4は、たとえば、5mm程度である。各スリット45a〜45dの幅L5は、たとえば、0.8mm程度である。スリット45a〜45eの幅方向Wの長さは、30mm程度である。
FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII shown in FIG. The upper surfaces of the
なお、負極集電端子7も正極集電端子6と同様に形成されている。たとえば、負極集電端子7の厚さは、たとえば、1mm程度である。積層方向SDにおける負極集電端子7の長さは、たとえば、24mm程度である。幅方向Wにおける負極集電端子7の長さは、たとえば、45mm程度である。なお、負極集電端子7に形成されたスリットは、正極集電端子6に形成されたスリット45a〜45dの各寸法と同じである。
The negative electrode
図8は、正極集電端子6が電極体3に溶接されている状態における斜視図であり、図9は、正極集電端子6が電極体3に溶接されている状態を示す平面図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a state in which the positive
各スリット45a〜45dには、複数のタブ18が挿入されている。各スリット45a〜45dには、たとえば、18枚のタブ18が挿入されている。各溶接部8a〜8dは、各スリット45a〜45dに挿入されたタブ18を正極集電端子6に接合している。具体的には、各タブ18の接合部28が、溶接部8a〜8dによって、脚46a〜46eに接合されている。
A plurality of
各タブ18の突出部26は折り曲げられて、溝部50b〜50e内に配置されている。各溝部50b〜50eには、たとえば、18枚の突出部26が積層されている。
The protruding
各タブ18の突出部27は、折り曲げられて、各溝部51b〜51e内に配置されている。たとえば、各溝部51b〜51eには、18枚の突出部27が積層されている。
The protruding
図10は、図9におけるX−X線における断面図である。溝部50c内には、折り曲げられた複数の突出部26が積層されており、溝部51c内においては、折り曲げられた突出部27が積層されている。
FIG. 10 is a sectional view taken along line XX in FIG. A plurality of
溝部50a〜50e,51a〜51eの深さDP1,DP2は、たとえば、0.3mm以上0.6mm程度である。0.3mmよりも浅くなると、積層した突出部26,27が、溝部50a〜50e,51a〜51eから突出するためである。また、0.6mmよりも深くなると、溝部50a〜50e,51a〜51eの底部の厚さが薄くなり、当該底部の強度が低くなるためである。好ましくは、深さDP1,DP2は、0.27mm以上0.5mm以下程度である。各突出部26,27の厚さを、たとえば、0.015mmとし、各突出部26,27の枚数を18枚とすると、積層された突出部26,27の厚さは、0.27mmとなる。そのため、深さDP1,DP2を、0.27mmよりも深くする。なお、0.5mmよりも深くなると、各溝部50a〜50e,51a〜51eの底部の厚さが薄くなり、当該底部の強度が低くなるためである。
The depths DP1 and DP2 of the
このように、溝部50b〜50e,51b〜51eから積層された突出部26,27が突出することを抑制することができる。
In this way, it is possible to suppress the protruding
図2に戻って、正極外部電極4は、絶縁部材60と、金属板61と、端子62とを含む。絶縁部材60は、蓋2Aの上面に配置されている。金属板61は、絶縁部材60の上面に配置されている。端子62は、金属板61の端部側から上方に向けて突出するように形成されている。金属板61には、貫通孔61aが形成されている。絶縁部材60にも、貫通孔61aと連通する貫通孔が形成されており、蓋2Aにも、この貫通孔と連通する貫通孔が形成されている。
Returning to FIG. 2, the positive electrode
負極外部電極5は、正極外部電極4と同様に形成されている。負極外部電極5は、絶縁部材63と、金属板64と、端子65とを含む。絶縁部材63は、蓋2Aの上面に配置されている。金属板64は、絶縁部材63の上面に配置されている。端子65は、金属板64の上面から上方に突出するように形成されている。金属板64には、貫通孔64aが形成されている。絶縁部材63には、貫通孔64aと連通する貫通孔が形成されており、蓋2Aには、この貫通孔と連通する貫通孔が形成されている。
The negative electrode
絶縁部材70は、台座72と、筒部73とを含む。台座72は、正極集電端子6と蓋2Aとの間に配置されており、台座72は、正極集電端子6と蓋2Aとの間の絶縁性を確保している。筒部73は、蓋2Aに形成された貫通孔に挿入されている。筒部73内には、軸42が挿入されている。
The insulating
係合部43は、金属板61の上面に配置されている。係合部43が金属板61と係合することで、蓋2Aと、正極外部電極4と、絶縁部材70と、正極集電端子6と、電極体3とが一体的に連結する。
The
絶縁部材71も絶縁部材70と同様に形成されている。絶縁部材71は、台座74と、筒部75とを含む。台座74は、蓋2Aと負極集電端子7との間に配置されている。筒部75は、中空状に形成されており、筒部75は、蓋2Aに形成された貫通孔に挿入されている。筒部75内には、負極集電端子7の軸が挿入されており、負極集電端子7の係合部が金属板64と係合している。これにより、負極外部電極5と、蓋2Aと、絶縁部材71と、負極集電端子7と、電極体3とが一体的に連結されている。
The insulating
図10において、突出部26,27は、溝部50,51内に収められている。このため、正極集電端子6と、蓋2Aとを互いに近接させることができる。同様に、負極集電端子7と、蓋2Aとの間の隙間を小さく抑えることができる。
In FIG. 10, the protruding
このように、正極集電端子6および負極集電端子7を蓋2Aに近接させることができるので、電極体3および蓋2Aとの間の空間が小さくなり、デッドスペースを小さく抑えることができる。これにより、蓄電装置1の小型化を図ることができる。
In this way, since the positive electrode
次に、上記のように構成された蓄電装置1の製造方法について説明する。図11は、蓄電装置1の製造工程を示す製造フロー図である。蓄電装置1の製造工程は、電極体形成工程S1と、準備工程S2と、挿入工程S3と、挟持工程S4と、溶接工程S5と、折曲工程S6と、組付工程S7と、注入工程S8と、封止工程S9とを含む。
Next, a method for manufacturing
図12は、電極体形成工程S1を示す斜視図である。図13は、電極体形成工程S1によって形成される電極体3を示す斜視図である。電極体形成工程S1は、正極シート11と、セパレータ12と、負極シート13と、セパレータ12とを順次積層する工程である。たとえば、正極シート11は、72枚であり、負極シート13は、74枚である。電極体形成工程S1後の電極体3においては、各タブ18および各タブ33は、上方に向けて延びるように形成されている。
FIG. 12 is a perspective view showing the electrode body forming step S1. FIG. 13 is a perspective view showing the
正極シート11において、金属板15の厚さは、たとえば、15μm程度である。高さ方向Hにおける金属板本体17の長さ(金属板本体17の上端辺から下端辺までの長さ)は、たとえば、75mm程度である。幅方向Wにおける金属板15(金属板本体17)の長さは、たとえば、140mm程度である。
In the
幅方向Wにおけるタブ18の長さは、20mm程度である。高さ方向Hにおけるタブ18の長さは、10mm程度である。
The length of the
負極シート13において、金属板30の厚さは、たとえば、10μm程度である。金属板本体32の高さ方向Hの長さは、80mm程度である。幅方向Wにおける金属板30(金属板本体32)の長さは、144mm程度である。
In the
幅方向Wにおけるタブ33の長さは、20mm程度である。タブ33の高さ方向Hの長さは、7mm程度である。
The length of the
セパレータ12の高さ方向Hの長さは、84mm程度である。セパレータ12の幅方向Wの長さは、147mm程度である。セパレータ12の厚さは、24μm程度である。なお、タブ18およびタブ33は、セパレータ12から5mm程度、突出している。
The length of the
図14は、準備工程S2を示す斜視図である。準備工程S2は、予め製造した正極集電端子6Aおよび負極集電端子7Aを電極体3の上方に配置する工程である。
FIG. 14 is a perspective view showing the preparation step S2. The preparation step S2 is a step of disposing the positive electrode
なお、正極集電端子6Aには、図5などに示す係合部43は形成されていない。同様に、負極集電端子7Aにも、係合部は形成されていない。
The positive
図15は、正極集電端子6Aの製造工程を示す製造フロー図である。正極集電端子6Aの製造方法は、鋳造工程S10と、プレス加工工程S11と、スリット形成工程S12とを含む。
FIG. 15 is a manufacturing flow chart showing the manufacturing process of the positive electrode
図16は、鋳造工程S10を示す斜視図である。鋳造工程S10は、軸42が形成されたアルミニウム板6aを形成する工程である。
FIG. 16 is a perspective view showing the casting step S10. The casting step S10 is a step of forming the
図17は、プレス加工工程S11を示す斜視図である。プレス加工工程S11は、鋳造工程S10で形成したアルミニウム板6aに、プレス加工等を施して、溝部47,48を形成する工程である。溝部47、48の溝幅は5mm程度であり、溝部47,48の深さは、0.5mm程度である。
FIG. 17 is a perspective view showing the pressing step S11. The press working step S11 is a step of forming the
図18は、スリット形成工程S12を示す斜視図である。スリット形成工程S12は、溝部47,48が形成されたアルミニウム板に、レーザ加工またはプレス加工などを施して、スリット45a〜45dを形成する工程である。この工程において、各脚46a〜46eに溝部50a〜50e,51a〜51eが形成される。なお、負極集電端子7Aの製造工程も正極集電端子6Aの製造工程と実質的に同じである。
FIG. 18 is a perspective view showing the slit forming step S12. The slit forming step S12 is a step of forming the
図19は、挿入工程S3を模式的に示す斜視図である。挿入工程S3は、正極集電端子6Aのスリット45a〜45dに、電極体3のタブ18を挿入する。
FIG. 19 is a perspective view schematically showing the inserting step S3. In the inserting step S3, the
たとえば、各スリット45a〜45dには、たとえば、18枚程度のタブ18が挿入される。なお、各タブ18の上端部は、正極集電端子6Aからたとえば、2mm程度突出している。
For example, about 18
なお、負極集電端子7Aに形成された各スリットにも、複数のタブ33が挿入される。たとえば、負極集電端子7Aに4つのスリットが形成されている場合においては、中央の2つのスリットにそれぞれ、たとえば、19枚のタブ33が挿入される。端側に配置された2つのスリットには、たとえば、18枚のタブ33が挿入される。なお、各タブ33は、負極集電端子7Aからたとえば、2mm程度突出している。
A plurality of
図20は、図19に示す状態における電極体3を示す斜視図である。この図20に示すように、複数のタブ18が各スリット45a〜45dに挿入されるため、電極体3の上面には、複数の束部81が形成されている。各束部81は、複数のタブ18によって形成されている。
20 is a perspective view showing the
同様に、負極側においても、複数の束部82が形成されており、各束部82は、複数のタブ33によって形成されている。
Similarly, a plurality of
図21は、挟持工程S4を模式的に示す斜視図である。挟持工程S4は、正極集電端子6Aに外力P1を加えて、スリット45a〜45dの幅を狭くする工程と、負極集電端子7Aに外力P2を加えて、負極集電端子7Aに形成されたスリットの幅を狭くする工程とを含む。
FIG. 21 is a perspective view schematically showing the sandwiching step S4. The sandwiching step S4 was formed on the negative electrode
図22は、スリット45a〜45dの幅を狭くする工程を示す斜視図である。この工程においては、脚46aおよび脚46eに外力P1を加える。これにより、各脚46a〜46eと、タブ18とを互いに密着させることができる。
FIG. 22 is a perspective view showing a step of narrowing the width of the
なお、負極集電端子7Aにおいても、負極集電端子7Aに形成された各脚と、タブ33とを密着させることができる。
Also in the negative electrode
図23は、溶接工程S5を模式的に示す斜視図である。溶接工程S5は、正極集電端子6Aに溶接部8を形成する工程と、負極集電端子7Aに溶接部9を形成する工程とを含む。
FIG. 23 is a perspective view schematically showing the welding step S5. The welding step S5 includes a step of forming a welded
図24は、溶接部8を形成する工程を示す斜視図である。この図24に示すように、正極集電端子6Aに溶接部8a〜8dを形成する。具体的には、タブ33のうち、台座53a〜53eの間から突出する部分にレーザを照射する。
FIG. 24 is a perspective view showing a process of forming the welded
この際、上記の挟持工程S4において、各スリット45a〜45dのスリット幅が狭められているため、脚46a〜46eおよびタブ18の間からレーザが電極体3側に抜けることを抑制することができる。さらに、タブ33や脚46a〜46eにレーザが照射されると、タブ33および脚46a〜46eの一部が溶融する。この際、この溶融部が飛散したり、または、タブ33の一部が飛散したりする場合がある。このようなスパッタが生じたとしても、脚46a〜46eおよびタブ18が密着しているため、溶融部や金属板の一部が、電極体3側に抜けることを抑制することができる。
At this time, in the above-mentioned sandwiching step S4, since the slit width of each
溶接部8a〜8dを形成する工程は、たとえば、ファイバーレーザを用いる。ファイバーレーザの出力は、たとえば、1500Wである。レーザの走査速度は、たとえば、1800mm/sである。これにより、タブ33のうち台座53a〜53eの間から突出する部分と、台座53a〜53eとが接合する。
A fiber laser is used, for example, in the step of forming the welded
その一方で、タブ33のうち、溝部50a〜50eに位置する部分は残留して、突出部26が形成される。同様に、タブ33のうち、溝部51a〜51eに位置する部分は残留して、突出部27が形成される。
On the other hand, in the
図25は、溶接工程S5におけるタブ18を模式的に示す斜視図である。タブ18の上端部には、突出部26と突出部27とが形成される。突出部26および突出部27の間に位置する部分に溶接部8が形成されている。
FIG. 25 is a perspective view schematically showing the
図26は、図24における溶接部8cおよびその周囲の構成を示す断面図である。溶接部8cによって、複数のタブ18が溶接部8cによって脚46cおよび脚46dに接合されている。
FIG. 26 is a cross-sectional view showing the structure of the welded
図27は、図24に示す突出部26およびその周囲の構成を示す断面図である。突出部26は、脚46cおよび脚46dの上面から突出している。
FIG. 27 is a cross-sectional view showing the configuration of the protruding
なお、溶接部9を負極集電端子7Aに形成する工程は、溶接部8を正極集電端子6Aに形成する工程と実質的に同じである。
The step of forming the welded
なお、溶接部9も、たとえば、ファイバーレーザによって形成されている。溶接部9を形成する際には、レーザの出力は、2500W程度である。そして、レーザの走査速度は、たとえば、1800mm/sである。
The welded
図28は、折曲工程S6を模式的に示す斜視図である。この折曲工程S6において、スリット45a〜45dから突出していた突出部26を曲げて、複数の突出部26を溝部50b〜50e内に収容する。また、折曲工程S6において、スリット45a〜45dから突出していた突出部27を曲げて、溝部51b〜51e内に収容する。突出部26,27を曲げる手段としては、ローラなどを採用することができる。
FIG. 28 is a perspective view schematically showing the bending step S6. In this bending step S6, the
図29は、図に示す突出部26およびその周囲の構成を示す断面図である。この図29などに示す例においては、突出部26を片側に曲げた例が記載されているが、突出部26を曲げる方向としては、図30に示すように、両側に突出部26を曲げてもよい。
FIG. 29 is a cross-sectional view showing the configuration of the projecting
図31は、組付工程S7を模式的に示す工程である。組付工程S7は、蓋2Aと、正極集電端子6Aと、負極集電端子7Aと、電極体3とを一体的に組み付ける第1組付工程と、蓋2Aをケース本体2Bに組み付ける第2組付工程とを含む。
FIG. 31 is a step schematically showing the assembling step S7. The assembling step S7 includes a first assembling step of integrally assembling the
第1組付工程は、正極集電端子6Aの軸42を、絶縁部材70の筒部73と、蓋2Aの貫通孔と、絶縁部材60の貫通孔と、貫通孔61aとに通す挿入工程を含む。この挿入工程によって、軸42の上端部が金属板61の上面から突出する。そして、挿入工程後に、軸42の上端部をカシメて、係合部43を形成する。これにより、正極集電端子6が形成される。これにより、正極外部電極4と、蓋2Aと、正極集電端子6と、電極体3とが一体的に組みつけられる。
The first assembly step is an insertion step of passing the
同様に、負極集電端子7Aの軸部が絶縁部材71の筒部75と、蓋2Aに形成された貫通孔と、絶縁部材63に形成された貫通孔とに挿入される。そして、軸部の上端部をカシメて、係合部を形成する。これにより、負極集電端子7が形成されると共に、負極外部電極5と、蓋2Aと、負極集電端子7と、電極体3とが一体的に組み付けられる。
Similarly, the shaft portion of the negative electrode
第2組付工程は、電極体3などをケース本体2B内に挿入すると共に、蓋2Aをケース本体2Bの開口縁部に配置する工程と、溶接工程とを含む。溶接工程においては、蓋2Aの外周縁部と、ケース本体2Bの開口縁部と溶接する。
The second assembling step includes a step of inserting the
注入工程S8においては、貫通孔80aから電解液10を収容ケース2内に供給する。そして、封止工程S9において、封止部材80を形成して、貫通孔80aを閉塞する。
In the injection step S8, the
これにより、図1に示す蓄電装置1が形成される。
次に、比較例に係る蓄電装置1Aと、本実施の形態に係る蓄電装置1とを比較して、蓄電装置1の優位性について説明する。
As a result, the
Next, the superiority of the
図32は、蓄電装置1Aを示す分解斜視図である。蓄電装置1Aは、正極集電端子および負極集電端子以外の構成は、蓄電装置1と実質的に同様に形成されており、蓄電装置1Aは、正極集電端子6Bと、負極集電端子7Bとを含む。
FIG. 32 is an exploded perspective view showing power storage device 1A.
図33は、正極集電端子6Bを示す斜視図である。正極集電端子6Bは、正極集電端子6と同様に、板部40と、接続軸41とを含む。板部40には、複数のスリット45a〜45dが形成されている。正極集電端子6Bは、板本体44と、複数の脚46a〜46eとを含む。そして、正極集電端子6Bにも溶接部8a〜8eが形成されている。
FIG. 33 is a perspective view showing the positive electrode
その一方で、正極集電端子6Bには、溝部50a〜50e,53a〜53eは形成されていない。
On the other hand, the positive
そして、各スリット45a〜45dには、複数のタブ18が挿入されている。そして、各8a〜8eの両側から突出部26および突出部27が上方に向けて突出するように形成されている。
And a plurality of
図34は、正極集電端子6Bおよびその周囲の構成を示す断面図である。この図34に示すように、タブ33の接合部28に溶接部8が形成されている一方で、突出部26および突出部27は、正極集電端子6Bの上面から上方に突出している。
FIG. 34 is a cross-sectional view showing the configuration of the positive electrode
突出部26,27の上端部と、蓋2Aとが接触することを抑制するために、蓋2Aと、突出部26,27の上端部とは、所定距離離れている。その結果、正極集電端子6Bの上面と、蓋2Aとの間に大きな空間ができている。
In order to prevent the upper ends of the
ここで、図10と、図34とを比較すると、蓄電装置1の方が、蓄電装置1Bよりもデッドスペースが小さいことが分かる。
Here, comparing FIG. 10 with FIG. 34, it can be seen that the
同様に、負極側においても、蓄電装置1の蓋2Aと負極集電端子7との間の距離は、蓄電装置1Bの蓋2Aと負極集電端子7Bとの間の距離よりも短くすることができる。
Similarly, also on the negative electrode side, the distance between the
その結果、本実施の形態に係る蓄電装置1は、比較例に係る蓄電装置1Bと比較して、装置の小型化を図ることができる。
As a result,
図35は、蓄電装置1の変形例である蓄電装置1Cを示す断面図である。この蓄電装置1Cにおいては、電極体3の端側面24にタブ18が形成されており、電極体3の端側面25にタブ33が形成されている。そして、正極集電端子6は、端側面24側に配置されており、負極集電端子7は、端側面25側に配置されている。
FIG. 35 is a cross-sectional view showing a power storage device 1C which is a modification of
図36は、正極集電端子6の変形例を示す平面図である。この図36に示す例においては、各溝部50a,50b1,50b2,50c1,50c2,50d1,50d2,50eおよび溝部51a,51b1,51b2,51c1,51c2,51d1,51d2,51eは、スリット45a〜45dと隣り合う位置に形成されている。このように、脚46a〜46eに形成される溝部は、各脚46a〜46eの幅方向の両側に達する必要はない。
FIG. 36 is a plan view showing a modified example of the positive electrode
上記の実施の形態においては、二次電池に本開示の構成を適用した例について説明したが、キャパシタなどの蓄電装置にも適用することができる。 In the above embodiment, an example in which the configuration of the present disclosure is applied to the secondary battery has been described, but the present invention can also be applied to a power storage device such as a capacitor.
以上、本発明に基づいた各実施の形態について説明したが、今回開示された事項はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although the respective embodiments based on the present invention have been described above, the matters disclosed this time are examples in all respects and are not restrictive. The technical scope of the present invention is shown by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.
1,1A,1B 蓄電装置、2 収容ケース、2A 蓋、2B ケース本体、3 電極体、4 正極外部電極、5 負極外部電極、6,6A,6B,7,7A,7B,62,65 端子、8,8a,8c,8d,8e,9 溶接部、10 電解液、11 正極シート、12 セパレータ、13 負極シート、15,30,61,64 金属板、16 正極合材層、17,32 金属板本体、18,33 タブ、20,35 上面、21 下面、22,23 主側面、24,25 端側面、26,27 突出部、28 接合部、31 負極合材層、34 対向面、40 板部、41 接続軸、42 軸、43 係合部、44 板本体、45a,45d,45e スリット、46a,46b,46c,46d,46e 脚、47,48,50a,50b,50c,50d,50e,51,51a,51b,51c,51d,51e,53a,53e 溝部、52a,52b,52c,52d,52e,53a,53b,53c,53d,53e,72,74 台座、60,63,70,71 絶縁部材、61a,64a,80a 貫通孔、73,75 筒部、80 封止部材、81,82 束部、2013 特開、DP1,DP2 さ、H さ方向、L1,L2 長さ、L3,L4,L5 幅、P1,P2 外力、S1 電極体形成工程、S2 準備工程、S3 挿入工程、S4 挟持工程、S5 溶接工程、S6 折曲工程、S7 組付工程、S8 注入工程、S9 封止工程、S10 鋳造工程、S11 プレス加工工程、S12 スリット形成工程、SD 積層方向、TH 厚さ、W 幅方向。 1, 1A, 1B power storage device, 2 housing case, 2A lid, 2B case body, 3 electrode body, 4 positive electrode external electrode, 5 negative electrode external electrode, 6,6A, 6B, 7,7A, 7B, 62,65 terminals, 8, 8a, 8c, 8d, 8e, 9 Welds, 10 Electrolyte, 11 Positive electrode sheet, 12 Separator, 13 Negative electrode sheet, 15, 30, 61, 64 Metal plate, 16 Positive electrode mixture layer, 17, 32 Metal plate Main body, 18, 33 tabs, 20, 35 upper surface, 21 lower surface, 22, 23 main side surface, 24, 25 end side surface, 26, 27 protruding portion, 28 joint portion, 31 negative electrode mixture layer, 34 facing surface, 40 plate portion , 41 connecting shaft, 42 shaft, 43 engaging part, 44 plate body, 45a, 45d, 45e slit, 46a, 46b, 46c, 46d, 46e leg, 47, 48, 50a, 50b, 50c, 50d , 50e, 51, 51a, 51b, 51c, 51d, 51e, 53a, 53e Groove portion, 52a, 52b, 52c, 52d, 52e, 53a, 53b, 53c, 53d, 53e, 72, 74 Pedestal, 60, 63, 70 , 71 Insulating member, 61a, 64a, 80a Through hole, 73, 75 Cylindrical part, 80 Sealing member, 81, 82 Bundle part, 2013 JP, DP1, DP2 length, H direction, L1, L2 length, L3 , L4, L5 width, P1, P2 external force, S1 electrode body forming step, S2 preparing step, S3 inserting step, S4 clamping step, S5 welding step, S6 bending step, S7 assembling step, S8 injecting step, S9 sealing Step, S10 casting step, S11 pressing step, S12 slit forming step, SD stacking direction, TH thickness, W width direction.
Claims (1)
前記蓄電体に溶接された集電端子と、
前記集電端子と前記蓄電体とを溶接する溶接部と、
を備え、
前記複数の金属板の各々の金属板は、金属板本体と、前記金属板の外周縁部から突出するように形成されたタブとを含み、
前記集電端子は、前記蓄電体側に位置する対向面と、前記対向面と反対側に位置する反対面とを含み、
前記集電端子には、前記対向面から前記反対面に達すると共に一方向に延びるように形成され、前記タブが挿入されるスリットが形成されており、
前記反対面には、溝部が形成されており、
前記反対面を平面視すると、前記スリットは前記溝部を通るように形成されており、
前記タブは、前記溶接部によって前記集電端子に接合された接合部分と、前記接合部分と隣り合う残存部分とを含み、
前記残存部分は、前記溝部内に収容された、蓄電装置。
A power storage unit including a plurality of stacked metal plates;
A collector terminal welded to the power storage unit,
A welded portion for welding the collector terminal and the power storage unit;
Equipped with
Each metal plate of the plurality of metal plates includes a metal plate body and a tab formed so as to project from an outer peripheral edge portion of the metal plate,
The current collector terminal includes a facing surface located on the power storage body side and an opposite surface located on the opposite side to the facing surface,
The current collector terminal is formed so as to reach the opposite surface from the opposite surface and extend in one direction, and a slit into which the tab is inserted is formed,
A groove is formed on the opposite surface,
When the opposite surface is viewed in a plan view, the slit is formed so as to pass through the groove portion,
The tab includes a joining portion joined to the current collecting terminal by the welding portion, and a remaining portion adjacent to the joining portion,
The power storage device, wherein the remaining portion is housed in the groove.
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