JP6770919B2 - Secondary battery and manufacturing method of secondary battery - Google Patents
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Description
本発明は、電池ケースと電極体との間に電池用フィルムが配置されている二次電池、及び当該二次電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a secondary battery in which a battery film is arranged between a battery case and an electrode body, and a method for manufacturing the secondary battery.
二次電池の電池ケースと電極体との間に電池用フィルムを備える電池として、例えば特許文献1に記載の二次電池が知られている。
特許文献1に記載の二次電池は、電極体と電池ケースとの間に絶縁性を有する電池用のフィルムを備えている。電池用フィルムは、電極体の外周面と電池ケースの内壁面とを機械的及び電気的に隔離する。この電池用フィルムは偏光フィルムである。当該電池用フィルムは、該電池用フィルムの電極体に巻き付けられる方向である延伸方向に直交する方向と電池ケースの幅広面の長辺方向とが一致する方向に配置されている。つまり、この二次電池は、外周に電池用フィルムが配置された電極体が電池ケースに挿入されて構成されている。
As a battery having a battery film between the battery case and the electrode body of the secondary battery, for example, the secondary battery described in Patent Document 1 is known.
The secondary battery described in Patent Document 1 includes a film for a battery having an insulating property between an electrode body and a battery case. The battery film mechanically and electrically separates the outer peripheral surface of the electrode body from the inner wall surface of the battery case. This battery film is a polarizing film. The battery film is arranged in a direction orthogonal to the stretching direction, which is the direction in which the battery film is wound around the electrode body, and a direction in which the long side direction of the wide surface of the battery case coincides with each other. That is, this secondary battery is configured by inserting an electrode body in which a battery film is arranged on the outer periphery into a battery case.
ところで、図7に示すように、薄くて弾性変形する電池用フィルム400は、端部等が熱溶着により固定されていることで電極体を収納可能な袋形状を維持している。例えば、電極体を収容可能な電池用フィルム400は、1枚のフィルムを折り返したときに相対向する面である一対の長側面442と、長側面442において折り返し線に直交する側の両辺にそれぞれ設けられた短側面443とを備える。そして、相対向している一対の長側面442の各短側面443が重なるように折り込まれ、その重なる部分に固定部401が熱溶着で形成されている。しかしながら、電池用フィルム400は、薄いフィルムからなるため熱を加えすぎると固定部401に溶融孔402が生じたり、固定部401に亀裂の要因となるバリが生じたり、袋形状に生じた歪みに起因する応力等によって固定部401に亀裂403が生じたりして、電気的な絶縁性を適切に維持することができなくなるおそれがある。
By the way, as shown in FIG. 7, the thin and elastically
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電極体と電池ケースとの間に電池用フィルムによる絶縁性が好適に維持される二次電池、及び、当該二次電池の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is a secondary battery in which the insulation property of a battery film is preferably maintained between an electrode body and a battery case, and the second. The purpose is to provide a method for manufacturing a next battery.
上記課題を解決する二次電池は、電極体と電池ケースとの間にフィルムが配置されている二次電池であって、前記電池ケースは、前記電極体が挿入される矩形状の開口部の角部に丸みを有し、前記フィルムは、樹脂からなり、前記電池ケースの相対向する2つの側面のうちの一側面に対向する第1の面と、前記第1の面に対向する第2の面と、列状に並んだ前記第1の面と前記第2の面との間に設けられた折り返し面と、前記列方向に平行して前記第1の面、前記第2の面及び前記折り返し面の両側にそれぞれ隣接して設けられた端部であって、前記電池ケースの幅からはみ出す位置まで延設されている端部とを有し、前記第1の面に隣接する端部は第1端部であり、前記第1端部は、前記第1の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線の延長線に対して前記第1の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有し、前記第2の面に隣接する端部は第2端部であり、前記第2端部は、前記第2の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線の延長線に対して前記第2の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有し、前記第1端部の傾斜辺の傾斜角と前記第2端部の傾斜辺の傾斜角とは相違する角度である。 The secondary battery for solving the above problems is a secondary battery in which a film is arranged between the electrode body and the battery case, and the battery case has a rectangular opening in which the electrode body is inserted. The film has rounded corners and is made of resin, and has a first surface facing one side of two opposing sides of the battery case and a second surface facing the first surface. Surface, a folded surface provided between the first surface and the second surface arranged in a row, and the first surface, the second surface, and the second surface parallel to the row direction. An end portion provided adjacent to each side of the folded surface and having an end portion extending to a position protruding from the width of the battery case, and an end portion adjacent to the first surface. Is the first end portion, and the first end portion has an inclination angle in the direction of the first surface with respect to the extension line of the boundary line from the end point of the boundary line between the first surface and the folded surface. The end portion adjacent to the second surface is the second end portion, and the second end portion is from the end point of the boundary line between the second surface and the folded surface. It has an inclined side having an inclined side in the direction of the second surface with respect to the extension line of the boundary line, and the inclined side of the inclined side of the first end portion and the inclined side of the inclined side of the second end portion Are different angles.
このような構成によれば、電極体を電池ケースに挿入する以前にフィルムに熱溶着等の加工を施して袋形状に成形する必要がない。詳述すると、袋形状に成形していないフィルムを電極体とともに電池ケースに挿入することで、フィルムの端部が傾斜角により電池ケースの内壁面に誘導されて折れ曲がることで該フィルムが電極体と電池ケースとの間に配置されるようになる。これにより、フィルムに熱溶着加工がなされないため熱溶着箇所に貫通孔が発生するおそれがなく、袋形状の歪み等に起因する応力等によって熱溶着された拘束箇所に裂け目が生じるおそれもない。よって、電極体と電池ケースとの間に電池用フィルムによる絶縁性が好適に維持される。 According to such a configuration, it is not necessary to perform processing such as heat welding on the film to form a bag shape before inserting the electrode body into the battery case. More specifically, by inserting a film that is not formed into a bag shape into the battery case together with the electrode body, the edge of the film is guided to the inner wall surface of the battery case by the inclination angle and bends, so that the film becomes the electrode body. It will be placed between the battery case and the battery case. As a result, since the film is not heat-welded, there is no possibility that through holes will be generated in the heat-welded portion, and there is no possibility that a crack will be generated in the heat-welded restraint portion due to stress caused by distortion of the bag shape or the like. Therefore, the insulating property of the battery film is preferably maintained between the electrode body and the battery case.
また、電極体を電池ケースに挿入する際に、端部が電池ケースの内壁面に沿って折れ曲がるタイミングが相違することになる。このため、端部同士が対向するとしても、折れ曲がりの状態が相違するから端部同士が衝突せずに好適に重なり合うようになる可能性が高められる。 Further, when the electrode body is inserted into the battery case, the timing at which the end portion bends along the inner wall surface of the battery case is different. Therefore, even if the ends face each other, the bent state is different, so that there is a high possibility that the ends do not collide with each other and are suitably overlapped with each other.
上記課題を解決する二次電池は、電極体と電池ケースとの間にフィルムが配置されている二次電池であって、前記電池ケースは、前記電極体が挿入される矩形状の開口部の角部に丸みを有し、前記フィルムは、樹脂からなり、前記電池ケースの相対向する2つの側面のうちの一側面に対向する第1の面と、前記第1の面に対向する第2の面と、列状に並んだ前記第1の面と前記第2の面との間に設けられた折り返し面と、前記列方向に平行して前記第1の面、前記第2の面及び前記折り返し面の両側にそれぞれ隣接して設けられた端部であって、前記電池ケースの幅からはみ出す位置まで延設されている端部とを有し、前記第1の面に隣接する端部は第1端部であり、前記第1端部は、前記第1の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線の延長線に対して前記第1の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有し、前記第2の面に隣接する端部は第2端部であり、前記第2端部は、前記第2の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線の延長線に対して前記第2の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有し、前記開口部の辺であって前記第1端部と前記第2端部とが対向する辺の両端にある2つの角部は各角部の丸みの曲率が相違する。 The secondary battery for solving the above problems is a secondary battery in which a film is arranged between the electrode body and the battery case, and the battery case has a rectangular opening into which the electrode body is inserted. The film has rounded corners and is made of resin, and has a first surface facing one side of two opposing sides of the battery case and a second surface facing the first surface. Surface, a folded surface provided between the first surface and the second surface arranged in a row, and the first surface, the second surface, and the second surface parallel to the row direction. An end portion provided adjacent to each side of the folded surface and having an end portion extending to a position protruding from the width of the battery case, and an end portion adjacent to the first surface. Is the first end portion, and the first end portion has an inclination angle in the direction of the first surface with respect to an extension line of the boundary line from the end point of the boundary line between the first surface and the folded surface. The end portion adjacent to the second surface is the second end portion, and the second end portion is the end point of the boundary line between the second surface and the folded surface. A side having an inclined side having an inclination angle in the direction of the second surface with respect to an extension line of the boundary line, and a side of the opening where the first end portion and the second end portion face each other. The two corners at both ends of the battery have different rounded curvatures.
このような構成によれば、電極体を電池ケースに挿入する以前にフィルムに熱溶着等の加工を施して袋形状に成形する必要がない。詳述すると、袋形状に成形していないフィルムを電極体とともに電池ケースに挿入することで、フィルムの端部が傾斜角により電池ケースの内壁面に誘導されて折れ曲がることで該フィルムが電極体と電池ケースとの間に配置されるようになる。これにより、フィルムに熱溶着加工がなされないため熱溶着箇所に貫通孔が発生するおそれがなく、袋形状の歪み等に起因する応力等によって熱溶着された拘束箇所に裂け目が生じるおそれもない。よって、電極体と電池ケースとの間に電池用フィルムによる絶縁性が好適に維持される。 According to such a configuration, it is not necessary to perform processing such as heat welding on the film to form a bag shape before inserting the electrode body into the battery case. More specifically, by inserting a film that is not formed into a bag shape into the battery case together with the electrode body, the edge of the film is guided to the inner wall surface of the battery case by the inclination angle and bends, so that the film becomes the electrode body. It will be placed between the battery case and the battery case. As a result, since the film is not heat-welded, there is no possibility that through holes will be generated in the heat-welded portion, and there is no possibility that a crack will be generated in the heat-welded restraint portion due to stress caused by distortion of the bag shape or the like. Therefore, the insulating property of the battery film is preferably maintained between the electrode body and the battery case.
また、電池ケースの開口部の2つの角部においてフィルムの端部が丸みに沿って折れ曲がるタイミングが相違することになるため、端部同士が対向するとしても、折れ曲がりの状態が相違するから端部同士が衝突せずに好適に重なり合うようになる可能性が高められる。 Further, since the timing at which the end portion of the film is bent along the roundness is different at the two corners of the opening of the battery case, even if the ends are opposed to each other, the bent state is different, so that the end portion is bent. The possibility that they will overlap with each other without colliding with each other is increased.
好ましい構成として、前記第1の面両側の前記第1端部の各傾斜辺の傾斜角は同じ角度であり、前記第2の面両側の前記第2端部の各傾斜辺の傾斜角は同じ角度である。
このような構成によれば、同じ面の端部の各傾斜辺の傾斜角が同じ角度になるのでフィルムの加工が容易になる。
As a preferred configuration, the inclination angles of the inclined sides of the first end portions on both sides of the first surface are the same, and the inclination angles of the inclined sides of the second end portions on both sides of the second surface are the same. The angle.
According to such a configuration, the inclination angle of each inclined side of the end portion of the same surface becomes the same angle, so that the film can be easily processed.
好ましい構成として、前記折り返し面に隣接する端部は、前記境界線の延長線上に辺を有する。
このような構成によれば、折り返し面に隣接する端部の幅が折り返し面の幅と同じになるため、電池ケースへの干渉や、他の端部との干渉が少なくなり、電池ケースへの配置が容易になる。
As a preferred configuration, the end adjacent to the folded surface has an edge on an extension of the boundary.
According to such a configuration, the width of the end portion adjacent to the folded surface is the same as the width of the folded surface, so that interference with the battery case and interference with other ends is reduced, and the battery case is affected. Easy to place.
好ましい構成として、前記折り返し面に隣接する端部は、前記列方向に直交する方向に延びる1又は複数の切れ込みを有する。
端部に切れ込みがない場合、折り返し面が湾曲していたとすると、折り返し面に隣接する端部を折り返し面の方向に折り曲げることが困難になる。この点、このような構成によれば、端部は列方向に直交する1又は複数の切れ込みを有することから、折り返し面が列方向に湾曲していたとしても、こうした湾曲を切れ込みの間に角度をつくり吸収することで端部を折り返し面の方向に折り曲げることができるようになる。
As a preferred configuration, the end adjacent to the folded surface has one or more notches extending in a direction orthogonal to the row direction.
If there is no notch in the end and the folded surface is curved, it becomes difficult to bend the end adjacent to the folded surface in the direction of the folded surface. In this regard, according to such a configuration, since the end portion has one or more notches orthogonal to the row direction, even if the folded surface is curved in the row direction, such a curvature is angled between the cuts. By making and absorbing, the end can be bent in the direction of the folded surface.
好ましい構成として、前記樹脂は、ポリプロピレン(PP)、ポリフェニレンエーテル(PPE)及びポリエチレン(PE)のいずれか1つ、又は、PP、PPE及びPEの少なくとも2つを組み合わせたものである。 As a preferred configuration, the resin is any one of polypropylene (PP), polyphenylene ether (PPE) and polyethylene (PE), or a combination of at least two of PP, PPE and PE.
このような構成によれば、電池用フィルムを絶縁性や耐薬品性を有するものとすることができる。
好ましい構成として、前記二次電池は、リチウムイオン二次電池である。
According to such a configuration, the battery film can be made to have insulating property and chemical resistance.
As a preferred configuration, the secondary battery is a lithium ion secondary battery.
このような構成によれば、リチウムイオン二次電池の電極体と電池ケースとの間に、樹脂製の電池用フィルムを配置することができる。
上記課題を解決する二次電池の製造方法は、電極体と電池ケースとの間にフィルムが配置されている二次電池の製造方法であって、前記電池ケースは、前記電極体が挿入される矩形状の開口部の角部に丸みを有し、前記フィルムは、樹脂からなり、前記電池ケースの相対向する2つの側面のうちの一側面に対向する第1の面と、前記第1の面に対向する第2の面と、列状に並んだ前記第1の面と前記第2の面との間に設けられた折り返し面と、前記列方向に平行して前記第1の面、前記第2の面及び前記折り返し面の両側にそれぞれ隣接して設けられた端部であって、前記電池ケースの幅からはみ出す位置まで延設されている端部とを有し、前記第1の面に隣接する端部は第1端部であり、前記第1端部は、前記第1の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線に対して前記第1の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有し、前記第2の面に隣接する端部は第2端部であり、前記第2端部は前記第2の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線に対して前記第2の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有しており、前記電池ケースの開口部と前記電極体との間に前記フィルムを配置する工程と、前記電極体の先端面と前記フィルムの折り返し面とを対向させながら前記電池ケースの開口部に前記電極体を挿入することで、前記フィルムの前記第1端部と前記第2端部とを異なるタイミングで前記丸みに沿って折り曲げる工程と、前記電池ケースの開口部に前記電極体を挿入することで前記電極体と前記電池ケースとの間に前記フィルムを配置させる工程とを備える。
According to such a configuration, a resin battery film can be arranged between the electrode body of the lithium ion secondary battery and the battery case.
A method for manufacturing a secondary battery that solves the above problems is a method for manufacturing a secondary battery in which a film is arranged between an electrode body and a battery case, and the electrode body is inserted into the battery case. The film has a rounded corner at the corner of the rectangular opening, and the film is made of a resin, and has a first surface facing one of two opposing side surfaces of the battery case and the first surface. A second surface facing the surface, a folded surface provided between the first surface arranged in a row and the second surface, and the first surface parallel to the row direction. The first surface has end portions that are adjacent to each other on both sides of the second surface and the folded surface and that extend to a position that extends beyond the width of the battery case. The end portion adjacent to the surface is the first end portion, and the first end portion is the direction of the first surface with respect to the boundary line from the end point of the boundary line between the first surface and the folded surface. The end portion adjacent to the second surface is the second end portion, and the second end portion is the end point of the boundary line between the second surface and the folded surface. To the step of arranging the film between the opening of the battery case and the electrode body, which has an inclined side having an inclination angle in the direction of the second surface with respect to the boundary line. By inserting the electrode body into the opening of the battery case while facing the tip surface of the electrode body and the folded surface of the film, the first end portion and the second end portion of the film are separated from each other at different timings. The step of bending along the roundness and the step of arranging the film between the electrode body and the battery case by inserting the electrode body into the opening of the battery case are provided.
このような方法によれば、電極体を電池ケースに挿入する以前にフィルムに熱溶着等の加工を施して袋形状に成形する必要がない。詳述すると、袋形状に成形していないフィルムを電極体とともに電池ケースに挿入することで、フィルムの端部が傾斜角により電池ケースの内壁面に誘導されて折れ曲がることで該フィルムが電極体と電池ケースとの間に配置されるようになる。これにより、フィルムに熱溶着加工がなされないため熱溶着箇所に貫通孔が発生するおそれがなく、袋形状の歪み等に起因する応力等によって熱溶着された拘束箇所に裂け目が生じるおそれもない。よって、電極体と電池ケースとの間に電池用フィルムによる絶縁性が好適に維持される。 According to such a method, it is not necessary to process the film by heat welding or the like before inserting the electrode body into the battery case to form a bag shape. More specifically, by inserting a film that is not formed into a bag shape into the battery case together with the electrode body, the edge of the film is guided to the inner wall surface of the battery case by the inclination angle and bends, so that the film becomes the electrode body. It will be placed between the battery case and the battery case. As a result, since the film is not heat-welded, there is no possibility that through holes will be generated in the heat-welded portion, and there is no possibility that a crack will be generated in the heat-welded restraint portion due to stress caused by distortion of the bag shape or the like. Therefore, the insulating property of the battery film is preferably maintained between the electrode body and the battery case.
好ましい方法として、前記フィルムを配置する工程では、前記フィルムを前記電極体に予め巻き付ける。
このような方法によれば、電池ケースと電極体との間へのフィルムの配置が容易になる。
As a preferred method, in the step of arranging the film, the film is pre-wound around the electrode body.
According to such a method, the film can be easily arranged between the battery case and the electrode body.
本発明によれば、電極体と電池ケースとの間に電池用フィルムによる絶縁性が好適に維持される。 According to the present invention, the insulating property of the battery film is preferably maintained between the electrode body and the battery case.
図1〜図6に従って、二次電池10の一実施形態について説明する。本実施形態の二次電池10は、バスバーで複数が接続されることにより組電池を構成する。組電池は、電気自動車もしくはハイブリッド自動車に搭載され、電動モータ等に電力を供給する。二次電池10は、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池であり、外形が直方体形状の密閉式電池である。 An embodiment of the secondary battery 10 will be described with reference to FIGS. 1 to 6. A plurality of the secondary batteries 10 of the present embodiment are connected by a bus bar to form an assembled battery. The assembled battery is mounted on an electric vehicle or a hybrid vehicle to supply electric power to an electric motor or the like. The secondary battery 10 is a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery, and is a sealed battery having a rectangular parallelepiped outer shape.
図1に示すように、二次電池10は、開口部53を有する直方体形状の電池ケース50と、電池ケース50を封止する蓋体20と、電池ケース50の内部に収容される電極体30と、電極体30と電池ケース50との間に配置される電池用フィルムとしての樹脂製フィルム40とを備える。電池ケース50及び蓋体20はアルミニウム合金などの金属で構成されている。二次電池10は、電池ケース50に蓋体20が取り付けられることで密閉された電槽が構成される。また二次電池10は、蓋体20に、電力の充放電に用いられる2つの外部端子21を備えている。
As shown in FIG. 1, the secondary battery 10 includes a
図2に示すように、電池ケース50は、開口部53からみて底になる矩形状の底面52と、底面52を囲うように設けられた側面であって、底面52の長辺に沿う2つの長側面51と、底面52の短辺に沿う2つの短側面54とを備える。
As shown in FIG. 2, the
開口部53は、電極体30が挿入される矩形状の開口であって、角部55,56に丸みを有するとともに、ここに蓋体20が組み合わされて溶着されることによって電池ケース50が封止される。
The
開口部53は、その大きさが矩形状の長手方向に幅W51、同矩形状の短手方向に長さL51を有する。開口部53は、長手方向が電極体30の捲回方向R(図1参照)に直交する方向であり、短手方向が電極体30の扁平形状の厚み方向(厚みH30:図1参照)である。また、開口部53は、角部55,56に曲率半径R1(曲率1/R1)の丸みを有する。丸みは、直角等の角を微小半径(アール)の曲線に置き換えた部分である。つまり、開口部53は、長手方向には曲率半径R1の長さを除いた直線部分の幅W52(=幅W51−曲率半径R1×2)を有するとともに、短手方向には曲率半径を除いた直線部分の長さL52(=長さL51−曲率半径R1×2)を有する。
The
図1に示すように、電極体30は、正極板と負極板とが間にセパレータを挟んで捲回方向Rに捲回されているとともに、扁平形状に形成されている。正極板は、正極の芯体と芯体に担持された正極合剤とを有し、正極の芯体はアルミニウム又はアルミニウム合金から形成されている。負極板は、負極の芯体と芯体に担持された負極合剤とを有し、負極の芯体は銅又は銅合金から形成されている。電極体30は、正極の芯材が露出された正極側露出部に正極端子が接続され、負極の芯材が露出された負極側露出部に負極端子が接続されている。
As shown in FIG. 1, the
電極体30は、扁平形状における2つの長側面31、2つの長側面31の間にあって捲回方向Rに向かって折り返される上面33と下面32、捲回体の端となる2つの端面34を備えている。上面33は蓋体20に対向する側の面であり、下面32は電池ケース50の底面52に対向する側の面である。2つの長側面31はそれぞれ、電池ケース50の長側面51に対向する面である。2つの端面34はそれぞれ、電池ケース50の短側面54に対向する面である。このうち、上面33と蓋体20との間の距離は正極端子及び負極端子との接続構造により確保されていることから樹脂製フィルム40を介在させることにより絶縁性を確保する必要はない。一方、その他の面については、電極体30と電池ケース50との間の距離が極めて近かったり、電極体30が膨張すると接触するおそれがあったり、異物等の挟み込みによる短絡のおそれがあったりすることから、電極体30と電池ケース50との間に絶縁性を確保する樹脂製フィルム40を配置する必要がある。
The
上述するように、電池ケース50や蓋体20からなる電槽は導電性を有するアルミニウム合金からなる。そのため、電槽と電極体30との間には絶縁性を維持する必要がある。特に、電極体30の負極板が電池ケース50に短絡するような場合、電池ケース50が腐食してしまうおそれもある。そのため、電池ケース50内には、電極体30の膨張や、移動、異物の侵入等の不都合が生じたとしても短絡が生じることがないようにしておく必要がある。
As described above, the
そこで、樹脂製フィルム40は、電池ケース50の内壁面57(図2参照)と電極体30との間の電気的な絶縁性を確保する。樹脂製フィルム40は、絶縁性を有するフィルムであり、例えば合成樹脂であるポリプロピレン(PP)から構成される。なお、樹脂製フィルム40は、無延伸PPが好ましく、その他、ポリフェニレンエーテル(PPE)や、ポリエチレン(PE)、及びこれらのうちの少なくとも2つを組み合わせたもの、例えばポリマーアロイ等であってもよい。ポリマーアロイとしては、例えば、ポリプロピレンとポリエチレンとを混合したもの(PP/PEアロイ)が挙げられる。
Therefore, the
樹脂製フィルム40は、電極体30の捲回方向Rに沿って配置される。詳述すると、樹脂製フィルム40は、電極体30のうち、2つの長側面31と、捲回方向Rに列状に並んでいて2つの長側面31に挟まれる下面32と、列方向(捲回方向R)に対して直交する方向にある2つの端面34とに対向するように配置される。よって、樹脂製フィルム40は、電池ケース50内で電池ケース50の内壁面57と、電極体30の外周面との間に介在し、電池ケース50と電極体30との間の絶縁性を確保する。
The
図3に示すように、樹脂製フィルム40は、電池ケース50の2つの長側面51にそれぞれ対向する広い面42と、電池ケース50の2つの短側面54に対向する第1端部43A、第2端部43B及び下端部44と、電池ケース50の底面52に対向する折り返し面46とを備える。換言すると、樹脂製フィルム40の広い面42は電極体30の長側面31に対向し、第1端部43A、第2端部43B及び下端部44は電極体30の端面34に対向し、折り返し面46は電極体30の下面32に対向する。よって、二次電池において、樹脂製フィルム40は、電池ケース50の長側面51と電極体30の長側面31の間に広い面42を配置させ、電池ケース50の短側面54と電極体30の端面34との間に第1端部43A、第2端部43B及び下端部44を配置させ、電池ケース50の底面52と電極体30の下面32との間に折り返し面46を配置させる。
As shown in FIG. 3, the
樹脂製フィルム40は、広い面42と各第1及び第2端部43A,43Bとの間には折り曲げ線41を有している。折り曲げ線41及び各第1及び第2端部43A,43Bはそれぞれ、列方向に対して広い面42の両側(両端)に設けられている。折り曲げ線41は、広い面42に対して第1及び第2端部43A,43Bが折れ曲がる方向を規定する線であり、第1及び第2端部43A,43Bが広い面42の方向へ押し曲げられたとき、第1及び第2端部43A,43Bが広い面42に対して折れ曲がる部分である。
The
また、樹脂製フィルム40は、広い面42と折り返し面46との間にはそれぞれ折り曲げ線47を有している。つまり、折り返し面46は、2つの折り曲げ線47の間に区画されている。折り返し面46は、列方向(捲回方向R)に直交する方向の両端に、換言すると折り曲げ線41よりも外側に前記下端部44を備えている。つまり、下端部44は、2つの折り曲げ線47の間であって、折り返し面46に対して列方向の両側(両端)に設けられている。下端部44は、折り曲げ線41から列方向に直交する方向に延びる切れ込みを有する。これにより、折り曲げ線41が湾曲していたとしても、折り曲げられた下端部44にかかる応力に対して下端部44が変形して、下端部44を適切に折り曲げられることができるようになる。
Further, the
続いて、図1〜図3を参照して、電極体30、電池ケース50及び樹脂製フィルム40の大きさについて説明する。
図1に示すように、電極体30は、捲回方向Rに対して、最大径が長さL32R、上面33の半円部分の長さが「2π×L37R/2」、下面32の半円部分の長さが「2π×L35R/2」、長側面の長さが長さL33(=L32R−L37R−L35R)である。また、電極体30は、捲回方向Rに直交する方向である幅方向には幅W30、2つの長側面31の間の厚さは厚さH30である。
Subsequently, the sizes of the
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、電池ケース50は、開口部53から底面52までの深さが電極体30の長さL32Rより深い深さである。開口部53の長手方向は電極体30の幅W30よりも広い幅W51である。開口部53の短手方向は電極体30の厚みH30よりも広い長さL51である。好ましくは、開口部53の長手方向の幅W52が電極体30の幅W30以上の幅である。また、開口部53の短手方向の長さL52が電極体30の幅H30以上の幅であってもよい。
As shown in FIG. 2, the depth of the
図3に示すように、樹脂製フィルム40は、電極体30と電池ケース50との間に介在できるとともに、端部が折りたたまれることで電池ケース50内に収容可能な大きさである。樹脂製フィルム40は、展開した状態で列方向に最大長さL40、列方向に直交する方向である幅方向に最大幅W40を有している。例えば、樹脂製フィルム40が電極体30にぴったりと捲回されたとき、2つの広い面42の間隔H40は厚さH30と略同じであり、折り返し面46の半円部分の径L45Rは径L35Rと略同じであり、捲回方向Rの最大長L42Rは長さL32Rと略同じになる。
As shown in FIG. 3, the
最大長さL40は、少なくとも電極体30の一方の長側面31、下面32及び他方の長側面31に巻き付け可能な長さであって、最長で電池ケース50の深さの2倍に広い長さL51を足した長さである。よって、具体的には、「L33×2+2π×L35R/2」≦「L40」≦「電池ケース50の深さ×2+L51」であることが好ましい。この範囲には、「L33×2+H30」や「L32R×2+H30」が含まれる。
The maximum length L40 is a length that can be wound around at least one
最大幅W40は、開口部53の周長の半周よりも長い長さを有している。好適には、電池ケース50の1つの短側面に配置される第1及び第2端部43A,43Bがそれらの間に隙間を形成しないようにするため、第1及び第2端部43A,43Bが所定の幅で重なり合う程度の長さである。また、第1端部43Aや第2端部43Bが短側面54を超えて対向する長側面51に至らないことが好ましい。よって、概略的には「W51+L51/2×2」≦「W40」≦「W51+L51×2」であることが好ましい。より詳細には、「W52+2π×R1/4×2+L52/2×2」≦「W40」≦「W52+2π×R1/4×4+L52×2」であることが好ましい。
The maximum width W40 has a length longer than half the circumference of the circumference of the
広い面42は、列方向には長さL43を有しており、幅方向には幅W42を有している。例えば、長さL43は、「L33」≦「L43」≦「電池ケース50の深さ」に設定される。また、例えば、幅W42は、「W30」≦「W42」≦「W51」に設定されている。
The
折り返し面46は、列方向には長さL44を有しており、幅方向には幅W42を有している。例えば、長さL44は、「H30」≦「L44」≦「L51」に設定されている。
下端部44は、列方向には長さL44を有しており、幅方向には幅W43を有している。
The folded
The
第1及び第2端部43A,43Bは、幅方向には幅W43を有している。例えば、幅W43は、「(W40−W42)/2」に設定される。また、第1及び第2端部43A,43Bは、広い面42に隣接する辺は列方向には長さL43以下を有しており、広い面42に隣接する辺は長さL43であるが、当該隣接する辺の対辺の長さは長さL43未満である。つまり、幅方向において先細り形状となっている。詳述すると、第1及び第2端部43A,43Bは、下端部44側の傾斜辺43C,43Dだけが他の辺と直交しない台形形状を有している。例えば、一方の広い面42に隣接する第1端部43Aは、傾斜辺43Cが折り曲げ線47の延長線に対して傾斜角θ1だけ一方の広い面42の方向に傾斜している。また、例えば、他方の広い面42の第2端部43Bは、傾斜辺43Dが折り曲げ線47の延長線に対して傾斜角θ2だけ他方の広い面42の方向に傾斜している。本実施形態では、傾斜角θ1と傾斜角θ2とは相違する角度であるとともに、角度の大小関係が「θ1<θ2」の関係にある。
The first and
図4及び図5を参照して、本実施形態の二次電池の作用について説明する。
図4に示すように、二次電池10の製造が開始されると、フィルム加工処理(ステップS10)と、巻き付け処理(ステップS11)と、挿入処理(ステップS12)とが行われる。
The operation of the secondary battery of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
As shown in FIG. 4, when the production of the secondary battery 10 is started, the film processing process (step S10), the winding process (step S11), and the insertion process (step S12) are performed.
フィルム加工処理では、長尺のフィルムから樹脂製フィルム40が切り出される。
巻き付け処理では、切り出された樹脂製フィルム40の各広い面42が電極体30の各長側面31にそれぞれ接着剤等で固定されて、樹脂製フィルム40が電極体30に予め巻き付けられている。このとき、電極体30の長側面31からはみ出す第1及び第2端部43A,43B、電極体30の下面32からはみ出す下端部44は固定されない。
In the film processing process, the
In the wrapping process, each
挿入処理では、電池ケース50の開口部53に電極体30の下面32を向かい合わせて、電極体30をその下面32を先にして開口部53から電池ケース50に挿入する。そして、挿入された電極体30は、該電極体30に固定されている蓋体20が電池ケース50の開口部53に当接することで電池ケース50への挿入が完了する。電極体30の電池ケース50への挿入は、電極体30の下面32が電池ケース50の底面52に当接するよりも前に終了する。その後、電池ケース50の開口部53と蓋体20とが溶接されることで電池ケース50が密閉される。
In the insertion process, the
図5を参照して、挿入処理について詳細を説明する。
挿入処理が行われる前段階において、樹脂製フィルム40は、電極体30の長側面31を挟むように2つ折りの形状、例えば、図1に示す形状に維持されている。このとき、広い面42の幅W42は、電池ケース50の長側面51の幅W51未満、好ましくは、幅W52未満の幅である。樹脂製フィルム40の最大幅W40は、電池ケース50の長側面51の幅W51より広いことから、樹脂製フィルム40の下端部44、第1及び第2端部43A,43Bは、電池ケース50の短側面54を越える長さに広がっている。よって、電極体30が電池ケース50へ挿入されることに対応して、下端部44はその面が開口部53に当たる一方、第1及び第2端部43A,43Bは、各傾斜辺43C,43Dが電池ケース50の開口部53に当たることになる。
The insertion process will be described in detail with reference to FIG.
In the stage before the insertion process is performed, the
ここで、挿入処理において、下端部44、及び、第1及び第2端部43A,43Bを開口部53に当てて折り曲げる工程について説明する。このとき、電極体30の幅中央、樹脂製フィルム40の幅中央、及び電池ケース50の幅中央を揃えて、それらを幅中央に沿って移動させることにより、電極体30及び樹脂製フィルム40を電池ケース50へ挿入させる。
Here, in the insertion process, a step of bending the
図5に示すように、ステップS12の挿入処理が開始されると、下端部折り曲げ工程(ステップS20)、第1端部折り曲げ工程(ステップS21)、第2端部折り曲げ工程(ステップS22)、及び、端部重ね合わせ工程(ステップS23)が順次行われる。概略的には、挿入処理では、まず、下端部折り曲げ工程で樹脂製フィルム40の下端部44が折り曲げられ、次に、第1の端部折り曲げ工程で第1端部43Aが折り曲げられ、続いて、第2の端部折り曲げ工程で第2端部43Bが折り曲げられる。そして、最後に、端部重ね合わせ工程で、これら折り曲げられた第1及び第2端部43A,43B及び下端部44が重ね合わせられる。
As shown in FIG. 5, when the insertion process of step S12 is started, the lower end bending step (step S20), the first end bending step (step S21), the second end bending step (step S22), and , The end overlapping step (step S23) is sequentially performed. In general, in the insertion process, first, the
下端部折り曲げ工程は、電池ケース50の開口部53のうちの短側面54の辺に樹脂製フィルム40の下端部44を接触させて、挿入方向とは反対方向に折り曲げる、いわゆる、電極体30の端面34に近づくように折り曲げる工程である。詳述すると、開口部53の短側面54の辺を越えて延びている樹脂製フィルム40の下端部44が、電極体30が電池ケース50へ挿入されるにつれて開口部53に線接触するとともに、線接触する位置が下端部44の先端方向に移動しつつ、端面34の方向に向けて折り曲げられる。樹脂製フィルム40の下端部44は、例えば、折り曲げ線41を折れ線として折り曲がる。また、下端部44は、列方向中央に有する切れ込み45により列方向に長さL45である2つの短冊片からなっていることから、切れ込みの部分(短冊片)が重なったり、開いたりすることで折り返し面46の湾曲が吸収される。つまり、下端部44の切れ込み45は、下端部44への折り曲げ線41からの力に対する抗力を低下させる。これにより、下端部44や折り返し面46に加わる応力が抑制される。
In the lower end bending step, the
第1端部折り曲げ工程は、電池ケース50の開口部53のうちの角部56及び短側面54に樹脂製フィルム40の第1端部43Aを接触させて、電極体30の端面34の方向に折り曲げる工程である。すなわち、開口部53の短側面54の辺を越えて延びている樹脂製フィルム40の第1端部43Aは、各傾斜辺43Cを開口部53に対向させている。このとき、各傾斜辺43Cは、開口部53の辺に対して平行ではなく傾斜角θ1を有している。各傾斜辺43Cは、開口部53に点接触し、この接触点が、電極体30が電池ケース50へ挿入されることに応じて、幅方向に対して広い面42側から先端へ移動していく。これにより、第1端部43Aが接触点を介して開口部53に沿うように案内される。電極体30が電池ケース50へ進入することに応じて、第1端部43Aは、傾斜辺43Cの点接触位置が先端方向に移動しつつ、開口部53を一方の角部56から短側面54、さらには他方の角部55に沿って移動する。
In the first end bending step, the
詳述すると、傾斜辺43Cは、傾斜角θ1に基づいて先端側が開口部53に対して後退している。よって、電極体30が電池ケース50に進入するとき、傾斜辺43Cは、長側面51に沿って開口部53に進入し、長側面51側から角部56に接触してから、角部56との点接触位置が曲率半径R1の円弧である角部56に沿って、長側面51側から短側面54側に移動する。そして、傾斜辺43Cの延伸している向きが、長側面51に沿う方向から短側面54に沿う方向に変更される。すなわち、第1端部43Aの延伸方向が、長側面51に沿う方向から短側面54に沿う方向に変化する。このとき、広い面42と第1端部43Aとの間の折り曲げ線41が折れ線として折れ曲がる。
More specifically, the
ところで、傾斜辺43Cは、その傾斜角θ1が傾斜辺43Dの傾斜角θ2よりも小さいから、挿入方向において開口部53に対する後退量が傾斜辺43Dの後退量よりも少なく、傾斜辺43Dよりも先に開口部53に接触する。故に、第1端部43Aは、第2端部43Bよりも先に開口部53に沿って折り曲げられる。
By the way, since the inclination angle θ1 of the
第2端部折り曲げ工程は、電池ケース50の開口部53のうちの角部55及び短側面54に樹脂製フィルム40の第2端部43Bを接触させて、電極体30の端面34の方向に折り曲げる工程である。すなわち、開口部53の短側面54の辺を越えて延びている樹脂製フィルム40の第2端部43Bは、各傾斜辺43Dを開口部53に対向させている。このとき、各傾斜辺43Dは、開口部53の辺に対して平行ではなく傾斜角θ2を有している。各傾斜辺43Dは、開口部53に点接触し、この接触点が、電極体30が電池ケース50へ挿入されることに応じて、幅方向に対して広い面42側から先端へ移動していく。これにより、第2端部43Bが接触点を介して開口部53に沿うように案内される。電極体30が電池ケース50へ進入することに応じて、第2端部43Bは、傾斜辺43Dの点接触位置が先端方向に移動しつつ、開口部53を一方の角部55から短側面54、さらには他方の角部56に沿って移動する。
In the second end bending step, the
詳述すると、傾斜辺43Dは、傾斜角θ2に基づいて先端側が開口部53に対して後退している。よって、電極体30が電池ケース50に進入するとき、傾斜辺43Dは、長側面51に沿って開口部53に進入し、長側面51側から角部55に接触してから、角部55との点接触位置が曲率半径R1の円弧である角部55に沿って、長側面51側から短側面54側に移動する。そして、傾斜辺43Dの延伸している向きが、長側面51に沿う方向から短側面54に沿う方向に変更される。すなわち、第2端部43Bの延伸方向が、長側面51に沿う方向から短側面54に沿う方向に変化する。このとき、広い面42と第2端部43Bとの間の折り曲げ線41が折れ線として折れ曲がる。
More specifically, the
ところで、傾斜辺43Dは、その傾斜角θ2が傾斜辺43Cの傾斜角θ1よりも大きいから、挿入方向において開口部53に対する後退量が傾斜辺43Cの後退量よりも大きく、傾斜辺43Cよりも後に開口部53に接触する。故に、第2端部43Bは、第1端部43Aよりも後に開口部53に沿って折り曲げられる。つまり、先に折り曲げられた第1端部43Aに、後から第2端部43Bが重ねあわされるようになる。このとき、最初に第1端部43Aの辺に、第2端部43Bの辺ではなく、傾斜辺43Dの先端が突き当たることで、第1端部43Aの辺と押しあうのではなく、第1端部43Aの外側又は内側に第2端部43Bが滑り込んで、重なるようになる。つまり、傾斜辺43Cに誘導された第1端部43Aと、傾斜辺43Dに誘導された第2端部43Bとは、短側面54を延伸されるタイミングがずらされることで、第1端部43Aの辺に傾斜辺43Dの端部が当たること、短側面54を延伸する速度に相違があること等によって相互に重なりやすくなっている。
By the way, since the inclination angle θ2 of the
これに対して、2つの傾斜角θ1,θ2が同じであるとすると、第1及び第2端部43A,43Bの先端が同じタイミングで短側面54を延伸し、短側面54の中央で同じような状態で向かい合うことになるから、当たった第1及び第2端部43A,43B同士が突き合いになって浮き上がってしまうようなこともある。一方、本実施形態によれば、第1及び第2端部43A,43Bは重なり合うようになることから、電極体30と電池ケース50との間に樹脂製フィルム40が好適に配置されるようになる。
On the other hand, assuming that the two inclination angles θ1 and θ2 are the same, the tips of the first and
端部重ね合わせ工程は、折り曲げられた下端部44、第1端部43A、及び第2端部43Bを相互に重ね合わせる工程である。電極体30が電池ケース50に挿入されると、下端部44が折れ曲がり、次に第1端部43Aが下端部44の上に重なるように折れ曲がり、最後に、第2端部43Bが第1端部43A及び下端部44の上に重なるように折れ曲がる。下端部44は、その幅W43だけ電池ケース50に進入すると折り曲げと、重ね合わせが終了する。第1端部43A、及び第2端部43Bは、それぞれの傾斜辺43C,43Dが電池ケース50に進入すると折り曲げが完了し、さらに電池ケース50に進入することで、その折り曲げのかたちで、残りの第1端部43A及び第2端部43Bを重ね合わせる。
The end overlapping step is a step of superimposing the bent
各傾斜角θ1,θ2が45°未満であれば、各傾斜辺43C,43Dが折れ曲がったときの先端の高さが、下端部44が折れ曲がったときの高さ(=幅W43)よりも低くなる。よって、傾斜辺43Cと下端部44とで区画される空間、傾斜辺43Dと下端部44とで区画される空間が下端部44、及び、第1端部43Aや第2端部43Bで覆われるようになる。なお、下端部44、第1端部43A、及び第2端部43Bの重なり順は上記には限られない。
When the inclination angles θ1 and θ2 are less than 45 °, the height of the tip when the
これにより、電極体30と電池ケース50との間に樹脂製フィルム40が好適に配置されるようになる。
以上説明したように、本実施形態の二次電池及び二次電池の製造方法によれば、以下に記載するような効果が得られるようになる。
As a result, the
As described above, according to the secondary battery and the method for manufacturing the secondary battery of the present embodiment, the effects described below can be obtained.
(1)電極体30を電池ケース50に挿入する以前に樹脂製フィルム40に熱溶着等の加工を施して袋形状に成形する必要がない。袋形状に成形していない樹脂製フィルム40を電極体30とともに電池ケース50に挿入することで、樹脂製フィルム40の端部が傾斜角θ1,θ2により電池ケース50の内壁面57に誘導されて折れ曲がり該樹脂製フィルム40が電極体30と電池ケース50との間に配置されるようになる。これにより、樹脂製フィルム40に熱溶着加工がなされないため熱溶着箇所に貫通孔が発生したり、亀裂の要因になるバリが生じたり、袋形状の歪み等に起因する応力等によって熱溶着された拘束箇所に裂け目が生じるおそれもない。よって、電極体30と電池ケース50との間に樹脂製フィルム40による絶縁性が好適に維持される。
(1) It is not necessary to process the
(2)電極体30を電池ケース50に挿入する際に、第1及び第2端部43A,43Bが電池ケース50の内壁面57に沿って折れ曲がるタイミングが相違することになる。このため、第1及び第2端部43A,43B同士が対向するとしても、折れ曲がりの状態が相違するから第1及び第2端部43A,43B同士が衝突せずに好適に重なり合うようになる可能性が高められる。
(2) When the
(3)第1端部43Aの各傾斜辺43Cの傾斜角θ1や第2端部43Bの各傾斜辺43Dの傾斜角θ2がそれぞれ同じ角度になるので樹脂製フィルム40の加工が容易になる。
(4)折り返し面46に隣接する下端部44の幅が折り返し面46の長さL44と同じになるため、電池ケース50への干渉や、他の端部との干渉が少なくなり、電池ケース50への配置が容易になる。
(3) Since the inclination angle θ1 of each
(4) Since the width of the
(5)下端部44に切れ込み45がない場合、折り返し面46が湾曲していたとすると、折り返し面46に隣接する下端部44を折り返し面46の方向に折り曲げることが困難になる。この点、本実施形態によれば、下端部44は列方向に直交する1又は複数の切れ込み45を有することから、折り返し面46が列方向に湾曲していたとしても、こうした湾曲を切れ込み45の間に角度をつくり吸収することで端部を折り返し面の方向に折り曲げることができるようになる。
(5) If the
(6)樹脂製フィルム40を絶縁性や耐薬品性を有するものとすることができる。
(7)リチウムイオン二次電池の電極体30と電池ケース50との間に、樹脂製フィルム40を配置することができる。
(6) The
(7) A
(8)樹脂製フィルム40を電極体30に予め巻き付けることで、電池ケース50と電極体30との間への樹脂製フィルム40の配置が容易になる。
(その他の実施形態)
なお、上記実施形態は以下の形態にて実施することもできる。
(8) By winding the
(Other embodiments)
The above embodiment can also be implemented in the following embodiments.
・上記実施形態では、電極体30が正極板と負極板とが間にセパレータを挟んで捲回されている場合について例示したが、これに限らず、扁平形状になるのであれば、複数の正極板と複数の負極板とがセパレータを挟んで積層されているものでもよい。
-In the above embodiment, the case where the
・上記実施形態では、巻き付け処理では、切り出された樹脂製フィルム40の各広い面42が電極体30の各長側面31にそれぞれ接着剤等で固定されて、電極体30に予め巻き付けられている場合について例示した。しかしこれに限らず、巻き付け処理を省略してもよい。このとき、挿入処理で電池ケースへの電極体の挿入されることに応じて樹脂製フィルムが電極体と電池ケースとの間に挟み込まれるように配置されてもよい。このとき、接着剤を電極体の下面や長側面に配置してもよいし、樹脂製フィルムの折り返し面と広い面とに配置していてもよいし、両方に配置していてもよい。
In the above embodiment, in the winding process, each
・上記実施形態では、二次電池10がリチウムイオン二次電池である場合について例示したが、これに限らず、二次電池は、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池等のアルカリ二次電池であってもよい。 -In the above embodiment, the case where the secondary battery 10 is a lithium ion secondary battery has been illustrated, but the secondary battery is not limited to this, and the secondary battery is an alkaline secondary battery such as a nickel hydrogen secondary battery or a nickel cadmium secondary battery. It may be a battery.
・樹脂製フィルム40は、PP、PPE、及びPEのいずれか1つから構成されてもよいし、これらPP、PPE、及びPEの少なくとも2つが組み合わされて構成されてもよい。
The
・上記実施形態では、下端部44が切れ込み45を有する場合について例示したが、これに限らず、樹脂製フィルムの折り返し面を矩形平面状にすることができるのであれば、下端部は切れ込みを有していなくてもよい。
In the above embodiment, the case where the
・上記実施形態では、捲回方向Rに対して、下端部44が折り返し面46と同じ長さL44を有する場合について例示したが、これに限らず、下端部の長さは折り返し面の長さよりも長くてもよいし、短くてもよい。
In the above embodiment, the case where the
例えば、折り返し面から広がる形状であったとしても、広がる先端は角部に沿って折り曲げられることから電池ケースへ配置することができる。逆に、折り返し面から狭くなる形状であったとしても、第1端部及び第2端部が覆う部分を狭くするのであれば、重なり合わせのときの干渉を小さくすることができる。 For example, even if the shape expands from the folded surface, the expanding tip can be arranged in the battery case because it is bent along the corners. On the contrary, even if the shape is narrowed from the folded surface, if the portion covered by the first end portion and the second end portion is narrowed, the interference at the time of overlapping can be reduced.
・上記実施形態では、一方の広い面42の両側の各傾斜辺43Cの角度はいずれも同じ傾斜角θ1、他方の広い面42の両側の各傾斜辺43Dの角度はいずれも同じ傾斜角θ2である場合について例示した。しかしこれに限らず、一方の広い面の両側の各傾斜辺がそれぞれ相違してもよいし、他方の広い面の両側の各傾斜辺がそれぞれ相違してもよい。広い面の左右の傾斜辺の角度が相違していたとしても、端部は、傾斜辺があれば、開口部に追従して折れ曲がることができる。
In the above embodiment, the angles of the
・上記実施形態では、傾斜辺43C,43Dの各傾斜角θ1,θ2がそれぞれ相違する場合について例示した。しかしこれに限らず、2つの端部が突き当たったとき、一方の端部が他方の端部に乗り上がることができるように調整することができるのであれば、各傾斜角θ1,θ2が同じであってもよい。 -In the above embodiment, the case where the inclination angles θ1 and θ2 of the inclination sides 43C and 43D are different is illustrated. However, not limited to this, if it is possible to adjust so that when two ends abut, one end can ride on the other end, the inclination angles θ1 and θ2 are the same. There may be.
・上記実施形態では、角部55,56の曲率半径R1,R2が同じである場合について例示した。しかしこれに限らず、角部55の曲率半径R1と、角部56の曲率半径R2とが相違していてもよい。
-In the above embodiment, the case where the radii of curvature R1 and R2 of the
図6に示すように、一方の長側面51の両端にある角部55の曲率半径R1と、他方の長側面51の両端にある角部56の曲率半径R2とが相違していてもよい。このとき、傾斜角θ1,θ2は、相違していてもよいし、同じでもよい。説明の便宜上、R1曲率半径<曲率半径R2であるとともに、傾斜角θ1,θ2が同じであるとする。このとき例えば、曲率半径R1<曲率半径R2であれば、円弧長は「R1の弧<R2の弧」となる。一方、幅の関係は「W51>W52>W53」であり、長さの関係は「L51>L52>L53」となることから、長側面51の中央(W51/2)から短側面54の中央(L51/2)までの距離が角部55経由よりも角部56経由の方が短くなる。よって、角部56に誘導された第1端部43Aと、角部55に誘導された第2端部43Bとは、短側面54に沿って移動するときの速度や角度に相違が生じる。これにより、第1端部43Aと第2端部43Bとは、角度を持って突き当たり、短側面54を移動するときの速度に相違があること等によって相互に重なりやすくなる。
As shown in FIG. 6, the radius of curvature R1 of the
電池ケース50の開口部53の2つの角部55,56において樹脂製フィルム40の第1及び第2端部43A,43Bが丸みに沿って折れ曲がるタイミングが相違することになるため、端部同士が対向するとしても、折れ曲がりの状態が相違するから端部同士が衝突せずに好適に重なり合うようになる可能性が高められる。
At the two
・また、角部のうち対角を同じ曲率にして、隣り合う角部の曲率は相違させてもよい。
・また、4つの角部に対して3種類以上の曲率を適用してもよい。
・またこのように、短側面54の両端にある2つの角部55,56はそれぞれ曲率が相違するとき、この曲率の相違によって各端面が短側面に沿って移動するタイミングに変化が生じるようになる。よって、こうした構成であるとき、傾斜角は相違していてもよいし、同じであってもよい。いずれにせよ、端部同士が対向するとしても、折れ曲がりの状態が相違するから端部同士が衝突せずに好適に重なり合うようになる可能性が高められる。
-Also, the diagonals of the corners may have the same curvature, and the curvatures of the adjacent corners may be different.
-Also, three or more types of curvatures may be applied to the four corners.
-In this way, when the two
・上記実施形態では、開口部53の辺であって第1端部43Aと第2端部43Bとが対向する短側面54の両端にある2つの角部55,56は丸みの曲率が同じである場合について例示したが、傾斜角が相違するとともに、短側辺の両端にある2つの角部の曲率が相違していてもよい。
In the above embodiment, the two
・上記実施形態では、二次電池は自動車の電源として用いられる場合について例示した。しかしこれに限らず、二次電池は、電源として用いられるものであれば、各種の移動体や固定体など自動車以外の電源として用いられてもよい。 -In the above embodiment, the case where the secondary battery is used as a power source for an automobile has been illustrated. However, the present invention is not limited to this, and the secondary battery may be used as a power source other than the automobile such as various moving bodies and fixed bodies as long as it is used as a power source.
10…二次電池、20…蓋体、21…外部端子、30…電極体、31…長側面、32…下面、33…上面、34…端面、40…樹脂製フィルム、41…折り曲げ線、42…広い面、43A…第1端部、43B…第2端部、43C…傾斜辺、43D…傾斜辺、44…下端部、45…切れ込み、46…折り返し面、47…折り曲げ線、50…電池ケース、51…長側面、52…底面、53…開口部、54…短側面、55…角部、56…角部、57…内壁面、400…電池用フィルム、401…固定部、402…溶融孔、403…亀裂、442…長側面、443…短側面。 10 ... Secondary battery, 20 ... Lid body, 21 ... External terminal, 30 ... Electrode body, 31 ... Long side surface, 32 ... Bottom surface, 33 ... Top surface, 34 ... End face, 40 ... Resin film, 41 ... Bending wire, 42 ... Wide surface, 43A ... 1st end, 43B ... 2nd end, 43C ... Inclined side, 43D ... Inclined side, 44 ... Lower end, 45 ... Notch, 46 ... Folded surface, 47 ... Bending line, 50 ... Battery Case, 51 ... long side surface, 52 ... bottom surface, 53 ... opening, 54 ... short side surface, 55 ... corner part, 56 ... corner part, 57 ... inner wall surface, 400 ... battery film, 401 ... fixed part, 402 ... melting Holes, 403 ... cracks, 442 ... long sides, 443 ... short sides.
Claims (9)
前記電池ケースは、前記電極体が挿入される矩形状の開口部の角部に丸みを有し、
前記フィルムは、樹脂からなり、前記電池ケースの相対向する2つの側面のうちの一側面に対向する第1の面と、前記第1の面に対向する第2の面と、列状に並んだ前記第1の面と前記第2の面との間に設けられた折り返し面と、前記列方向に平行して前記第1の面、前記第2の面及び前記折り返し面の両側にそれぞれ隣接して設けられた端部であって、前記電池ケースの幅からはみ出す位置まで延設されている端部とを有し、
前記第1の面に隣接する端部は第1端部であり、前記第1端部は、前記第1の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線の延長線に対して前記第1の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有し、
前記第2の面に隣接する端部は第2端部であり、前記第2端部は、前記第2の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線の延長線に対して前記第2の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有し、
前記第1端部の傾斜辺の傾斜角と前記第2端部の傾斜辺の傾斜角とは相違する角度である
二次電池。 A secondary battery in which a film is placed between the electrode body and the battery case.
The battery case has rounded corners of a rectangular opening into which the electrode body is inserted.
The film is made of resin, and is arranged in a row with a first surface facing one of two opposing side surfaces of the battery case and a second surface facing the first surface. However, the folded surface provided between the first surface and the second surface is parallel to the row direction and is adjacent to both sides of the first surface, the second surface, and the folded surface, respectively. It has an end portion that extends to a position that extends beyond the width of the battery case.
The end portion adjacent to the first surface is the first end portion, and the first end portion is from the end point of the boundary line between the first surface and the folded surface to the extension line of the boundary line. It has an inclined side having an inclination angle in the direction of the first surface,
The end portion adjacent to the second surface is the second end portion, and the second end portion is from the end point of the boundary line between the second surface and the folded surface to the extension line of the boundary line. It has an inclined side having an inclination angle in the direction of the second surface,
A secondary battery having an angle different from the inclination angle of the inclined side of the first end portion and the inclination angle of the inclined side of the second end portion.
前記電池ケースは、前記電極体が挿入される矩形状の開口部の角部に丸みを有し、
前記フィルムは、樹脂からなり、前記電池ケースの相対向する2つの側面のうちの一側面に対向する第1の面と、前記第1の面に対向する第2の面と、列状に並んだ前記第1の面と前記第2の面との間に設けられた折り返し面と、前記列方向に平行して前記第1の面、前記第2の面及び前記折り返し面の両側にそれぞれ隣接して設けられた端部であって、前記電池ケースの幅からはみ出す位置まで延設されている端部とを有し、
前記第1の面に隣接する端部は第1端部であり、前記第1端部は、前記第1の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線の延長線に対して前記第1の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有し、
前記第2の面に隣接する端部は第2端部であり、前記第2端部は、前記第2の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線の延長線に対して前記第2の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有し、
前記開口部の辺であって前記第1端部と前記第2端部とが対向する辺の両端にある2つの角部は各角部の丸みの曲率が相違する
二次電池。 A secondary battery in which a film is placed between the electrode body and the battery case.
The battery case has rounded corners of a rectangular opening into which the electrode body is inserted.
The film is made of resin, and is arranged in a row with a first surface facing one of two opposing side surfaces of the battery case and a second surface facing the first surface. However, the folded surface provided between the first surface and the second surface is parallel to the row direction and is adjacent to both sides of the first surface, the second surface, and the folded surface, respectively. It has an end portion that extends to a position that extends beyond the width of the battery case.
The end portion adjacent to the first surface is the first end portion, and the first end portion is from the end point of the boundary line between the first surface and the folded surface to the extension line of the boundary line. It has an inclined side having an inclination angle in the direction of the first surface,
The end portion adjacent to the second surface is the second end portion, and the second end portion is from the end point of the boundary line between the second surface and the folded surface to the extension line of the boundary line. It has an inclined side having an inclination angle in the direction of the second surface,
A secondary battery in which the two corners on both ends of the side of the opening where the first end and the second end face each other have different rounded curvatures.
前記第2の面両側の前記第2端部の各傾斜辺の傾斜角は同じ角度である
請求項1又は2に記載の二次電池。 The inclination angles of the inclined sides of the first end on both sides of the first surface are the same.
The secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the inclination angles of the inclined sides of the second end portions on both sides of the second surface are the same.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の二次電池。 The secondary battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the end portion adjacent to the folded surface has a side on an extension line of the boundary line.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の二次電池。 The secondary battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the end portion adjacent to the folded surface has one or a plurality of notches extending in a direction orthogonal to the row direction.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の二次電池。 The resin is any one of polypropylene (PP), polyphenylene ether (PPE) and polyethylene (PE), or a combination of at least two of PP, PPE and PE. Any one of claims 1 to 5. The secondary battery described in item 1.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の二次電池。 The secondary battery according to any one of claims 1 to 6, wherein the secondary battery is a lithium ion secondary battery.
前記電池ケースは、前記電極体が挿入される矩形状の開口部の角部に丸みを有し、前記フィルムは、樹脂からなり、前記電池ケースの相対向する2つの側面のうちの一側面に対向する第1の面と、前記第1の面に対向する第2の面と、列状に並んだ前記第1の面と前記第2の面との間に設けられた折り返し面と、前記列方向に平行して前記第1の面、前記第2の面及び前記折り返し面の両側にそれぞれ隣接して設けられた端部であって、前記電池ケースの幅からはみ出す位置まで延設されている端部とを有し、前記第1の面に隣接する端部は第1端部であり、前記第1端部は、前記第1の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線に対して前記第1の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有し、前記第2の面に隣接する端部は第2端部であり、前記第2端部は前記第2の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線に対して前記第2の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有しており、
前記電池ケースの開口部と前記電極体との間に前記フィルムを配置する工程と、
前記電極体の先端面と前記フィルムの折り返し面とを対向させながら前記電池ケースの開口部に前記電極体を挿入することで、前記フィルムの前記第1端部と前記第2端部とを異なるタイミングで前記丸みに沿って折り曲げる工程と、
前記電池ケースの開口部に前記電極体を挿入することで前記電極体と前記電池ケースとの間に前記フィルムを配置させる工程とを備える
二次電池の製造方法。 A method for manufacturing a secondary battery in which a film is arranged between the electrode body and the battery case.
The battery case has rounded corners of a rectangular opening into which the electrode body is inserted, and the film is made of resin and is formed on one of two opposing side surfaces of the battery case. A first surface facing each other, a second surface facing the first surface, a folded surface provided between the first surface and the second surface arranged in a row, and the above-mentioned Ends provided adjacent to both sides of the first surface, the second surface, and the folded surface in parallel with the row direction, and extend to a position protruding from the width of the battery case. The end portion adjacent to the first surface is the first end portion, and the first end portion is the end point of the boundary line between the first surface and the folded surface. The end portion having an inclined side having an inclination angle in the direction of the first surface with respect to the boundary line and adjacent to the second surface is the second end portion, and the second end portion is the second end portion. It has an inclined side having an inclination angle in the direction of the second surface with respect to the boundary line from the end point of the boundary line between the surface and the folded surface.
A step of arranging the film between the opening of the battery case and the electrode body,
By inserting the electrode body into the opening of the battery case while facing the tip surface of the electrode body and the folded surface of the film, the first end portion and the second end portion of the film are different from each other. The process of bending along the roundness at the timing,
A method for manufacturing a secondary battery, comprising a step of arranging the film between the electrode body and the battery case by inserting the electrode body into the opening of the battery case.
請求項8に記載の二次電池の製造方法。 The method for manufacturing a secondary battery according to claim 8, wherein in the step of arranging the film, the film is wound around the electrode body in advance.
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