JP6772709B2 - Stacked battery - Google Patents
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Description
本発明は、車載に搭載される積層型電池に関する。 The present invention relates to a stacked battery mounted on a vehicle.
セパレータを介在させつつ正極と負極とを積層して構成される積層型電池が開示された文献として、たとえば、特許第5369342号公報(特許文献1)が挙げられる。 As a document in which a laminated battery formed by laminating a positive electrode and a negative electrode with a separator interposed therebetween is disclosed, for example, Japanese Patent No. 5369342 (Patent Document 1) can be mentioned.
特許文献1に開示の積層型電池にあっては、有底四角筒型の容器と容器の開口を閉塞する蓋部材とによって構成される外装体(筐体)の内部に、電解液を保持するセパレータを介在させつつ正極と負極とが積層された積層体(電極体)が収容されている。積層体は、軸方向において外装体の内部に密に充填されており、絶縁板を介して、蓋部材と容器の底部とによって挟み込まれている。 In the laminated battery disclosed in Patent Document 1, the electrolytic solution is held inside an exterior body (housing) composed of a bottomed square cylinder-shaped container and a lid member that closes the opening of the container. A laminated body (electrode body) in which a positive electrode and a negative electrode are laminated with a separator interposed therebetween is housed. The laminate is densely filled inside the exterior in the axial direction, and is sandwiched between the lid member and the bottom of the container via an insulating plate.
しかしながら、特許文献1に開示の積層型電池にあっては、蓋部材側および底部側の各々において、外装体と絶縁板とが平面方向に隙間なく接触している。同様に、蓋部材側および底部側の各々において、積層体と絶縁板とが平面方向に隙間なく接触している。 However, in the laminated battery disclosed in Patent Document 1, the exterior body and the insulating plate are in contact with each other in the plane direction without a gap on each of the lid member side and the bottom side. Similarly, on each of the lid member side and the bottom side, the laminate and the insulating plate are in contact with each other in the plane direction without a gap.
積層型電池にあっては、電解液が分解することにより積層体からガスが発生する場合がある。ガスが発生した場合には、外装体の内圧が上昇する。特許文献1のように積層体が絶縁板を介して外装体と平面方向に密着している場合には、内圧の上昇によって外装体が破損したり、微量のガスの発生によって無用にガス放出弁が開弁したりする。 In a laminated battery, gas may be generated from the laminated body due to decomposition of the electrolytic solution. When gas is generated, the internal pressure of the exterior body rises. When the laminated body is in close contact with the exterior body in the plane direction via an insulating plate as in Patent Document 1, the exterior body is damaged due to an increase in internal pressure, or a gas discharge valve is uselessly generated due to the generation of a small amount of gas. Opens the valve.
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、筐体内の圧力の上昇を抑制することができる積層型電池を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a laminated battery capable of suppressing an increase in pressure inside a housing.
この積層型電池は、複数の正極板、複数の負極板、および複数のセパレータを含み、上記セパレータを介在させつつ上記正極板と上記負極板とが積層された積層体と、導電性を有し、上記積層体を内部に収容する筐体と、を備え、上記筐体は、上記積層体の積層方向において上記積層体に対向する第1対向面を有し、かつ、複数の上記正極板に電気的に接続される第1筐体部と、上記積層体の上記積層方向において上記第1対向面が位置する側とは反対側から上記積層体に対向する第2対向面を有し、かつ、複数の上記負極板に電気的に接続される第2筐体部と、を含み、上記第1対向面および上記第2対向面の少なくとも一方の対向面は、上記積層体から上記積層方向に離れる方向に後退し、空隙を介して上記積層体に対向する後退面を有する。 This laminated battery includes a plurality of positive electrode plates, a plurality of negative electrode plates, and a plurality of separators, and has conductivity with a laminated body in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are laminated with the separator interposed therebetween. The housing includes a housing for accommodating the laminated body inside, and the housing has a first facing surface facing the laminated body in the laminating direction of the laminated body, and is formed on a plurality of the positive electrode plates. It has a first housing portion that is electrically connected and a second facing surface that faces the laminated body from a side opposite to the side where the first facing surface is located in the stacking direction of the laminated body. A second housing portion electrically connected to the plurality of negative electrode plates is included, and at least one of the first facing surface and the second facing surface faces in the stacking direction from the laminated body. It recedes in the direction of separation and has a receding surface facing the laminated body through a gap.
このように構成することにより、積層体からガスが発生した場合であっても、後退面と積層体との間の空隙にガスを逃がすことができる。これにより、筐体の内圧が上昇することを抑制することができる。 With this configuration, even when gas is generated from the laminated body, the gas can be released to the gap between the receding surface and the laminated body. As a result, it is possible to suppress an increase in the internal pressure of the housing.
上記積層型電池は、上記少なくとも一方の対向面と上記積層体との間に配置された絶縁板をさらに備えていてもよい。 The laminated battery may further include an insulating plate arranged between the at least one facing surface and the laminated body.
このように構成し、第1対向面および第2対向面の少なくとも一方の対向面に後退面が設けられる場合であっても、上記少なくとも一方の対向面と積層体との間に絶縁板を配置することにより、積層体が第1対向面と第2対向面とによって挟持されることにより、積層体に加えられる荷重を絶縁板によって分散し、面内方向に略均一にすることができる。これにより、筐体内で積層体がずれることを抑制でき、耐振動性を向上させることができる。 With this configuration, even when a receding surface is provided on at least one of the first facing surface and the second facing surface, the insulating plate is arranged between the at least one facing surface and the laminated body. By doing so, the laminated body is sandwiched between the first facing surface and the second facing surface, so that the load applied to the laminated body can be dispersed by the insulating plate and can be made substantially uniform in the in-plane direction. As a result, it is possible to prevent the laminated body from shifting in the housing, and it is possible to improve the vibration resistance.
本発明によれば、筐体内の圧力の上昇を抑制することができる積層型電池を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a laminated battery capable of suppressing an increase in pressure inside the housing.
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態においては、積層型電池として、ニッケル水素電池を例示して説明する。また、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiment, a nickel-metal hydride battery will be described as an example of the laminated battery. Further, in the embodiments shown below, the same or common parts are designated by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof will not be repeated.
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る積層型電池の分解斜視図である。図2は、実施の形態1に係る第1筐体部の平面図である。図3は、図1に示すIII−III線に沿った積層型電池の断面図である。図1から図3を参照して、実施の形態1に係る積層型電池1について説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an exploded perspective view of the stacked battery according to the first embodiment. FIG. 2 is a plan view of the first housing portion according to the first embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view of the stacked battery along the line III-III shown in FIG. The laminated battery 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
図1に示すように、実施の形態1に係る積層型電池1は、筐体2と、積層体30と、ガスケット41,42,43,44を備える。筐体2は、内部に積層体30を収容可能に構成されている。筐体2は、第1筐体部10、および第2筐体部20を含む。
As shown in FIG. 1, the laminated battery 1 according to the first embodiment includes a
第1筐体部10は、導電性を有する金属部材によって構成されている。第1筐体部10としては、たとえばNi等の金属部材、およびNiめっき鋼板を採用することができる。第1筐体部10は、第1対向部11、および一対の側壁部12,13を含む。第1対向部11、および一対の側壁部12,13は金属板によって一体に構成されていることが好ましい。
The
第1対向部11は、後述する積層体30の積層方向(Z軸方向)の一方側において、積層体30と対向する。第1対向部11は、上記積層方向から見た場合に、略矩形形状を有する。第1対向部11は、積層体30に近い側に位置する平坦部19および筐体2内の空間が広がるように積層体30から離れる方向に膨出する複数の膨出部16を有する。
The first facing
図1および図2に示すように、複数の膨出部16は、平坦部19よりも積層体30から遠い側に位置する。複数の膨出部16は、第2方向に延在する。具体的には、複数の膨出部16は、第2方向における第1対向部11の一方側の端部から他方側の端部に亘って延在する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the plurality of bulging
複数の膨出部16は、第2方向に沿って互いに離間して配置されている。複数の膨出部16は、たとえば3つの膨出部16によって構成されている。なお、膨出部16の個数は、3つに限定されず、1つでもよいし、2つでもよいし、4つ以上であってもよい。
The plurality of bulging
再び図1に示すように、一対の側壁部12,13は、積層方向に直交する第1方向(X軸方向)に対向する。一対の側壁部12,13は、上記第1方向における第1対向部11の両端側から第2筐体部20に近づくように積層方向に沿って延在する。一対の側壁部12,13は、後述する第2対向部21の第1方向における両側において、後述する一対の側壁部22,23の間の隙間に入り込む。
As shown in FIG. 1 again, the pair of
積層方向および第1方向に直交する第2方向(Y軸方向)における側壁部12の両端側には、かしめ部14が設けられている。第1筐体部10を第2筐体部20に固定する際に、第1対向部11から第2方向にはみ出す部分の側壁部12をかしめることにより、形成される。
上記第2方向(Y軸方向)における側壁部13の両端側には、かしめ部15が設けられている。第1筐体部10を第2筐体部20に固定する際に、第1対向部11から第2方向にはみ出す部分の側壁部13をかしめることにより、形成される。
ガスケット41,42は、第1筐体部10と第2筐体部20との内部の空間を液密に維持するためのものである。ガスケット41,42は、絶縁性部材によって構成されており、第1筐体部10と第2筐体部20とを電気的に絶縁する。絶縁性部材としては、たとえばPPS(ポリフェニレンサルファイド)、PFA(ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂)等の耐電解液性のある樹脂を採用することができる。
The
ガスケット41,42は、第1対向部11が位置する側とは反対側に位置する側壁部12,13の端部に設けられている。ガスケット41,42は、上記側壁部12,13の端部に向けて開口する溝部を有する。当該溝部が側壁部12,13の端部に圧入されることにより、ガスケット41,42は、一対の側壁部12,13に固定される。
The
第2筐体部20は、導電性を有する金属部材によって構成されている。第2筐体部20としては、たとえばNi等の金属部材、およびNiめっき鋼板を採用することができる。第2筐体部20は、第2対向部21、および一対の側壁部22、23を含む。第2対向部21、および一対の側壁部22,23は、金属板によって一体に構成されていることが好ましい。
The
第2対向部21は、積層体30の積層方向において第1対向部11が位置する側とは反対側から積層体30に対向する。第2対向部21は、積層体30の積層方向から見た場合に略矩形形状を有する。第2対向部21は、平坦に構成されている。
The second facing
一対の側壁部22,23は、第2方向(Y軸方向)に対向する。一対の側壁部22,23は、一対の側壁部22,23は、上記第2方向における第2対向部21の両端側から第1筐体部10に近づくように積層方向に沿って延在する。一対の側壁部22,23は、第2方向における第1対向部11の両端側において、一対の側壁部12,13の間の隙間に入り込む。
The pair of
ガスケット43,44は、第1筐体部10と第2筐体部20との内部の空間を液密に維持するためのものである。ガスケット43,44は、絶縁性部材によって構成されており、第1筐体部10と第2筐体部20とを絶縁する。絶縁性部材としては、たとえばPPS(ポリフェニレンサルファイド)、PFA(ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂)等の耐電解液性のある樹脂を採用することができる。
The
ガスケット43、44は、第2対向部21との接続部を除く一対の側壁部22,23の周囲を囲むように設けられている。ガスケット43、44は、第2対向部21との接続部を除く一対の側壁部22,23の周囲に嵌り込む溝部を有する。当該溝部が第2対向部21との接続部を除く一対の側壁部22,23の周囲に圧入されることにより、ガスケット43,44は、一対の側壁部22,23に固定される。
The
積層体30は、複数の正極板32、複数の負極板33、および複数のセパレータ31を含む。積層体30は、セパレータ31を間に介在させつつ正極板32および負極板33が積層されることにより構成される。
The laminate 30 includes a plurality of
正極板32は、板状形状を有する。正極板32は、正極活物質を有する。正極活物質としては、たとえば水酸化ニッケルを用いることができる。正極板32は、水酸化ニッケルを主体として含むペーストを、基板上に塗布することで形成される。
The
負極板33は、板状形状を有する。負極板33は、負極活物質を有する。負極活物質としては、たとえば水素吸蔵合金を用いることができる。負極板33は、水素吸蔵合金を主体として含むペーストを基板上に塗布することで形成される。
The
正極板32および負極板33を形成する基板としては、たとえば多孔性を有する導電性部材を用いることができる。多孔性を有する導電性部材として、たとえば発泡ニッケルシートを用いることができる。
As the substrate forming the
セパレータ31は、正極板32および負極板33の短絡を防止しつつ、電解液を保持する。セパレータ31としては、イオン透過性及び絶縁性を有する多孔性シートが用いられる。セパレータ31としては、たとえば、ポリオレフィン系不織布を採用することができる。電解液としては、たとえば、ニッケル水素電池に一般的に使用されるアルカリ系水溶液、KOH水溶液を採用することができる。
The
なお、積層体30を構成する際には、予め電解液が含浸されたセパレータ31を間に介在させつつ正極板32および負極板33を積層するが、積層体30が筐体2内に収容された後に、筐体2に設けられた注入孔(不図示)から電解液が筐体2の内部に注入されることが好ましい。電解液が注入された後には、注入孔は封止部材によって封止される。また、筐体2には、温度上昇等によって筐体2の内圧が上昇したときに内部の気体を排出する気体排出弁(不図示)が設けられている。
When the
図1および図3に示すように、複数の正極板32は、積層方向から見た場合に、第1方向においてセパレータ31からはみ出す。これにより、複数の正極板32は、第1筐体部10に電気的に接続される。具体的には、第1方向における正極板32の両端が、一対の側壁部12,13に接続される。
As shown in FIGS. 1 and 3, the plurality of
正極板32は、セルメット(登録商標)および導電性接着剤等の導電性を有する柔軟性部材を介して一対の側壁部12,13に接続されていてもよいし、溶接等によって一対の側壁部12,13に接続されていてもよい。
The
また、正極板32は、第1方向における正極板32の長さが、第1方向における一対の側壁部12,13の間の距離よりも若干大きく構成され、一対の側壁部12,13の内表面に圧接されることで、一対の側壁部12,13に接続されてもよい。複数の正極板32の両端を一対の側壁部12,13に圧接する場合には、各正極板32と一対の側壁部12,13との接触が確実となる。一対の側壁部12,13は、正極用の集電体として機能する。
Further, the
一方、複数の負極板33は、積層方向から見た場合に、第2方向においてセパレータ31からはみ出す。これにより、複数の負極板33は、第2筐体部20に電気的に接続される。具体的には、第2方向における負極板33の両端が、一対の側壁部22,23に接続される。
On the other hand, the plurality of
負極板33は、溶接によって一対の側壁部22,23に接続されていてもよい。また、負極板33は、第2方向における負極板33の長さが、第2方向における一対の側壁部22,23の間の距離よりも若干大きく構成され、一対の側壁部22,23の内表面に圧接されることで、一対の側壁部22,23に接続されてもよい。一対の側壁部22,23は、負極用の集電体として機能する。
The
上述のように、正極板32および負極板33を板状形状とし、圧接により、複数の正極板32を一対の側壁部12,13に接続するとともに、複数の負極板33を一対の側壁部22,23に接続する構成とする場合には、導電性に応じて第2方向における正極板32の長さおよび第1方向における負極板33の長さを調整することにより、正極用の集電体として機能する一対の側壁部12,13と複数の正極板32との接触面積および負極用の集電体として機能する一対の側壁部22,23と複数の負極板33との接触面積を適宜調整することができる。
As described above, the
正極用の集電体として機能する一対の側壁部12,13と複数の正極板32との接触面積と、負極用の集電体として機能する一対の側壁部22,23と複数の負極板33との接触面積とを略同等とすることにより、正極板32および負極板33に流れる電流の偏りを抑制することができる。
The contact area between the pair of
また、正極板32が筐体2の外殻の一部を構成する一対の側壁部12,13に直接接続され、負極板33が筐体2の外殻の他の一部を構成する一対の側壁部22,23に直接接続されることにより、正極板32および負極板33の冷却効率を高めることができる。
Further, the
さらに、圧接により、複数の正極板32を一対の側壁部12,13に接続するとともに、複数の負極板33を一対の側壁部22,23に接続する構成とする場合には、溶接やリード線を用いて複数の正極板32と一対の側壁部12,13とを接続したり、複数の負極板33と一対の側壁部22,23とを接続したりすることを省略できる。これにより、製造工程を簡略化できるとともに製造コストを低減させることができる。
Further, when a plurality of
また、一対の側壁部12,13、および一対の側壁部22,23を集電体として機能させることにより、別途集電体を設ける必要がなくなるため、部品抵抗、部品点数、および重量を削減することができる。
Further, by making the pair of
積層体30は、第1対向部11と第2対向部21とによって挟持されている。第1対向部11は、積層体30に対向する第1対向面11aを有する。第1対向面11aは、上述のように複数の膨出部16が設けられることにより、積層体30から積層方向に離れる方向に後退し、空隙Sを介して積層体30に対向する後退面16aを有する。
The
第2対向部21は、積層方向において第1対向面11aが位置する側とは反対側から積層体30に対向する第2対向面21aを有する。第2対向面21aは、平坦に構成されている。
The second facing
ここで、積層型電池にあっては、電解液が分解することによりガスが発生する場合がある。たとえば、充電時において、電解液に含まれる水の電気分解が電極の副反応として起きるため、ガス(水素)が発生する場合がある。 Here, in a laminated battery, gas may be generated by decomposing the electrolytic solution. For example, during charging, electrolysis of water contained in the electrolytic solution occurs as a side reaction of the electrodes, so that gas (hydrogen) may be generated.
実施の形態1に係る積層体型電池においては、上述のように、第1対向面11aが、積層体30から積層方向に離れる方向に後退し、空隙Sを介して積層体30に対向する後退面16aを有することにより、後退面16aと積層体30との間の空隙Sにガスを逃がすことができる。これにより、筐体2の内圧が上昇することを抑制することができる。この結果、内圧の上昇によって外装体が破損したり、微量のガスの発生によって無用にガス放出弁が開弁したりすることを回避することができる。
In the laminated battery according to the first embodiment, as described above, the first facing
(実施の形態2)
図4は、実施の形態2に係る積層型電池の斜視図である。図5は、実施の形態2に係る第1筐体部の斜視図である。図6は、実施の形態2に係る積層型電池の断面図である。図4から図6を参照して、実施の形態2に係る積層型電池1Aについて説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a perspective view of the stacked battery according to the second embodiment. FIG. 5 is a perspective view of the first housing portion according to the second embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional view of the laminated battery according to the second embodiment. The
積層型電池1Aは、実施の形態1に係る積層型電池1と比較した場合に、複数の筐体部が積層されており、互いに隣り合う複数の筐体部の間の各々に、積層体が収容されている点において相違する。なお、互いに隣り合う筐体部は、ガスケットによって絶縁されている。
In the
図4から図6に示すように、積層型電池1Aは、第1筐体部10A、第2筐体部10B、および第3筐体部10Cによって構成される筐体2Aと、第1積層体30A、および第2積層体30Bを含む。第1筐体部10A、第2筐体部10Bおよび第3筐体部10Cは、第1積層体30Aおよび第2積層体30Bの積層方向に積層されている。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
第1積層体30Aは、第1筐体部10Aと第2筐体部10Bとの間の空間に配置されている。第2積層体30Bは、第2筐体部10Bと第3筐体部10Cとの間の空間に配置されている。第2積層体30Bは、第1積層体30Aを積層方向に平行な中心軸周りに90度回転させた状態で配置されている。なお、第1積層体30Aおよび第2積層体30Bの構成は、実施の形態1に係る積層体30の構成とほぼ同様であるため、その説明は省略する。
The first
図5に示すように、第1筐体部10Aは、第1対向部11A、一対の第1側壁部12A,13A、および一対の第2側壁部17A,18Aを含む。
As shown in FIG. 5, the
第1対向部11Aは、積層方向(Z軸方向)の一方側において、第1積層体30Aと対向する。第1対向部11Aは、上記積層方向から見た場合に、略矩形形状を有する。第1対向部11は、第1積層体30Aに近い平坦部19Aと、筐体2内の空間が広がるように第1積層体30Aから離れる方向に膨出する複数の膨出部16を有する。
The first facing
一対の第1側壁部12A,13Aは、積層方向に直交する第1方向(X軸方向)に対向する。一対の第1側壁部12A,13Aは、上記第1方向における第1対向部11Aの両端側から第2筐体部10Bに近づくように積層方向に沿って延在する。
The pair of first
一対の第2側壁部17A,18Aは、上記積層方向、および上記第1方向に直交する第2方向に対向する。一対の第2側壁部17A,18Aは、上記第2方向における第1対向部11Aの両端側から第2筐体部10Bから離れるように積層方向に沿って延在する。
The pair of second
第1対向部11が位置する側とは反対側に位置する一対の第1側壁部12A,13Aの端部には、ガスケット41A,42Aが設けられている。第1対向部11Aとの接続部を除く一対の第2側壁部17A,18Aの周囲には、ガスケット43A,44Aが設けられている。
第2筐体部10B、および第3筐体部10Cは、第1筐体部10Aとほぼ同様に構成されている。
The
第2筐体部10Bは、第2対向部11B、一対の第1側壁部12B,13Bおよび一対の第2側壁部17B,18Bを含む。第2対向部11Bは、第1筐体部10Aの第1対向部11Aに対応する。第2対向部11Bにおいても複数の膨出部16Bが設けられている。一対の第1側壁部12B,13Bは、第1筐体部10Aの一対の第1側壁部12A,13Aに対応する。一対の第2側壁部17B,18Bは、第1筐体部10Aの一対の第2側壁部17A,18Aに対応する。
The
第2対向部11Bが位置する側とは反対側に位置する一対の第1側壁部12B,13Bの端部には、ガスケット41B,42B(図6参照)が設けられている。第2対向部11Bとの接続部を除く一対の第2側壁部17B,18Bの各々の周囲には、ガスケット(不図示)が設けられている。
第3筐体部10Cは、第3対向部11C、一対の第1側壁部12C,13Cおよび一対の第2側壁部17C,18Cを含む。第3対向部11Cは、第1筐体部10Aの第1対向部11Aに対応する。第3対向部11Cにおいても複数の膨出部16Cが設けられている。一対の第1側壁部12C,13Cは、第1筐体部10Aの一対の第1側壁部12A,13Aに対応する。一対の第2側壁部17C,18Cは、第1筐体部10Aの一対の第2側壁部17A,18Aに対応する。
The third housing portion 10C includes a third facing portion 11C, a pair of first
第3対向部11Cが位置する側とは反対側に位置する一対の第1側壁部12C,13Cの端部には、ガスケット41C,42C(図6参照)が設けられている。第3対向部11Cとの接続部を除く一対の第2側壁部17C,18Cの各々の周囲には、ガスケット(不図示)が設けられている。
再び図6に示すように、第1筐体部10Aから第3筐体部10Cが積層された状態においては、第1筐体部10Aの一対の第1側壁部12A,13Aが、第1方向における第2対向部11Bの両側において、一対の第2側壁部17B,18Bの間に入り込む。
As shown in FIG. 6 again, in a state where the
一対の第1側壁部12A,13Aの端部に設けられたガスケット41A,42A、および一対の第2側壁部17B,18Bの周囲に設けられたガスケット(不図示)によって、第1筐体部10Aと第2筐体部10Bとが電気的に絶縁されるとともに、第1筐体部10Aと第2筐体部10Bとの内部が液密に維持される。
The
同様に、第1筐体部10Aから第3筐体部10Cが積層された状態においては、第2筐体部10Bの一対の第1側壁部12B,13Bが第1方向における第3対向部11Cの両側において、一対の第2側壁部17C,18Cの間に入り込む。
Similarly, in a state where the
一対の第1側壁部12B,13Bの端部に設けられたガスケット41B,42B、および一対の第2側壁部17C,18Cの周囲に設けられたガスケット(不図示)によって、第2筐体部10Bと第3筐体部10Cとが電気的に絶縁されるとともに、第2筐体部10Bと第3筐体部10Cとの内部が液密に維持される。
The
第1積層体30Aは、第1対向部11Aと第2対向部11Bとによって挟持されている。具体的には、第1積層体30Aは、第1対向部11Aの平坦部19Aと第2対向部11Bの膨出部16Bとによって挟持されている。
The first
第1積層体30Aにおける複数の正極板32は、第1筐体部10Aの一対の第1側壁部12A,13Aに接続されている。第1筐体部10Aの一対の第1側壁部12A,13Aは、正極用の集電体として機能する。
The plurality of
第1積層体30Aにおける複数の負極板33は、第2筐体部10Bの一対の第2側壁部17B,18Bに接続されている。第2筐体部10Bの一対の第2側壁部17B,18Bは、負極用の集電体として機能する。
The plurality of
ここで、第1対向部11Aは、第1積層体30Aに対向する第1対向面11aを有する。第1対向部11Aには上述のように複数の膨出部16Aが設けられることにより、第1対向面11aは、第1積層体30Aから積層方向に離れる方向に後退し、空隙Sを介して積層体30に対向する後退面16aを有する。
Here, the first facing
また、第2対向部11Bは、第1積層体30Aに対向する第2対向面11b1を有する。第2対向部11Bは、上述のように膨出部16Bを有し、当該膨出部16Bに第1積層体30Aが載置されることから、第2対向部11Bの平坦部19Bが、第1積層体30Aから離れて位置することとなる。これにより、第2対向面11b1は、第1積層体30Aから積層方向に離れる方向に後退し、空隙Sを介して第1積層体30Aに対向する後退面16b1を有する。
Further, the second facing
このように、第1対向面11aが、後退面16aを有するとともに、第2対向面11b1が、後退面16b1を有することにより、第1積層体30Aからガスが発生した場合に、後退面16aと積層体30との間の空隙S、および後退面16b1と第1積層体30Aとの間の空隙Sにガスを逃がすことができる。すなわち、第1積層体30Aの積層方向の両側においてガスを逃がすことができる。
As described above, when the first facing
第2積層体30Bは、第2対向部11Bと第3対向部11Cとによって挟持されている。具体的には、第2積層体30Bは、第2対向部11Bの平坦部19Bと第3対向部11Cの膨出部16Cとによって挟持されている。
The second
第2積層体30Bにおける複数の正極板32は、第3筐体部10Cの一対の第2側壁部17C,18Cに接続されている。第3筐体部10Cの一対の第2側壁部17C,18Cは、負極用の集電体として機能する。
The plurality of
第2積層体30Bにおける複数の負極板33は、第2筐体部10Bの一対の第1側壁部12B,13Bに接続されている。第2筐体部10Bの一対の第1側壁部12B,13Bは、負極の集電体として機能する。
The plurality of
ここで、第2対向部11Bは、第2積層体30Bに対向する第3対向面11b2を有する。第2対向部11Bには上述のように複数の膨出部16Bが設けられることにより、第3対向面11b2は、第2積層体30Bから積層方向に離れる方向に後退し、空隙Sを介して第2積層体30Bに対向する後退面16b2を有する。
Here, the second facing
また、第3対向部11Cは、第1積層体30Aに対向する第4対向面11cを有する。第3対向部11Cは、上述のように膨出部16Cを有し、当該膨出部16Cに第2積層体30Bが載置されることから、第3対向部11Cの平坦部19Bが、第2積層体30Bから離れて位置することとなる。これにより、第4対向面11cは、第2積層体30Bから積層方向に離れる方向に後退し、空隙Sを介して第2積層体30Bに対向する後退面16cを有する。
Further, the third facing portion 11C has a fourth facing
このように、第3対向面11b2が、後退面16b2を有するとともに、第4対向面11cが、後退面16cを有することにより、第2積層体30Bからガスが発生した場合に、後退面16b2と第2積層体30Bとの間の空隙S、および後退面16cと第2積層体30Bとの間の空隙Sにガスを逃がすことができる。すなわち、第2積層体30Bの積層方向の両側においてガスを逃がすことができる。
As described above, when the third facing surface 11b2 has the receding surface 16b2 and the fourth facing
以上のように、実施の形態2に係る積層型電池1Aにあっては、第1積層体30Aおよび第2積層体30Bの各々において、第1積層体30Aおよび第2積層体30Bの積層方向の両側にガスを逃がすことができ、これにより、ガスが発生した場合でも筐体2A内の圧力の上昇を抑制することができる。
As described above, in the
また、筐体2Aを複数の筐体部(第1筐体部10Aから第3筐体部10C)で構成し、互いに隣り合う複数の筐体部の間の各々に積層体を収容するとともに、これら積層体を直列に電気的に接続することにより、高い出力を得ることができる。複数の積層体を積層方向に平行な中心軸周りに90°回転させながら交互に配置することにより、互いに隣り合う筐体部の第1側壁部が、上述のように正極の集電体および負極の集電体として交互に並ぶこととなる。これにより、複数の積層体を容易に直列で接続することができる。
Further, the
また、複数の筐体部(第1筐体部10Aから第3筐体部10C)を同一の形状とすることにより、部品を共通化することができる。これにより製造コストを低減させることもできる。
Further, by making the plurality of housing portions (
(実施の形態3)
図7は、実施の形態3に係る積層型電池の第1筐体部の平面図である。図7を参照して、実施の形態3に係る積層型電池について説明する。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a plan view of the first housing portion of the laminated battery according to the third embodiment. The laminated battery according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 7.
図7に示すように、実施の形態3に係る積層型電池は、実施の形態1に係る積層型電池と比較した場合に、第1筐体部10Dの形状が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。 As shown in FIG. 7, the laminated battery according to the third embodiment has a different shape of the first housing portion 10D when compared with the laminated battery according to the first embodiment. Other configurations are almost the same.
第1筐体部10Dにあっては、第1対向部11が、第1膨出部161および第2膨出部162を有する。第1膨出部161は、第1対向部11の中央部に設けられている。第1膨出部161は、略箱型形状を有する。第2膨出部162は、第1膨出部161を囲むように設けられている。第2膨出部162は、略枠状形状を有する。
In the first housing portion 10D, the first facing
このように、第1膨出部161および第2膨出部162が設けられることにより、実施の形態3に係る積層型電池にあっても、積層体30に対向する第1対向部11の対向面が、積層体から積層方向に離れる方向に後退し、空隙を介して積層体30に対向する後退面を有することとなる。
By providing the first bulging
この結果、実施の形態3に係る積層型電池にあっても、実施の形態1に係る積層型電池とほぼ同様の効果を得ることができる。 As a result, even in the laminated battery according to the third embodiment, substantially the same effect as that of the laminated battery according to the first embodiment can be obtained.
(実施の形態4)
図8は、実施の形態4に係る積層型電池の第1筐体部の平面図である。図8を参照して、実施の形態4に係る積層型電池について説明する。
(Embodiment 4)
FIG. 8 is a plan view of the first housing portion of the laminated battery according to the fourth embodiment. The laminated battery according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
図8に示すように、実施の形態4に係る積層型電池は、実施の形態1に係る積層型電池と比較した場合に、第1筐体部10Eの形状が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
As shown in FIG. 8, the laminated battery according to the fourth embodiment has a different shape of the
第1筐体部10Eにあっては、複数の膨出部16Eが、第1方向に延在する。具体的には、複数の膨出部16Eは、第1方向における第1対向部11の一方側の端部から他方側の端部に亘って第2方向に延在する。
In the
このように複数の膨出部16Eが設けられることにより、実施の形態4に係る積層型電池にあっても、積層体30に対向する第1対向部11の対向面が、積層体から積層方向に離れる方向に後退し、空隙を介して積層体30に対向する後退面を有することとなる。
By providing the plurality of bulging
この結果、実施の形態4に係る積層型電池にあっても、実施の形態1に係る積層型電池とほぼ同様の効果を得ることができる。 As a result, even in the laminated battery according to the fourth embodiment, substantially the same effect as that of the laminated battery according to the first embodiment can be obtained.
(実施の形態5)
図9は、実施の形態5に係る積層型電池の第1筐体部の平面図である。図9を参照して、実施の形態5に係る積層型電池について説明する。
(Embodiment 5)
FIG. 9 is a plan view of the first housing portion of the laminated battery according to the fifth embodiment. The laminated battery according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
図9に示すように、実施の形態5に係る積層型電池は、実施の形態1に係る積層型電池と比較した場合に、第1筐体部10Fの形状が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
As shown in FIG. 9, the laminated battery according to the fifth embodiment has a different shape of the
第1筐体部10Fの第1対向部11は、複数の膨出部16Fと複数の平坦部19を含む。積層方向から見た場合に、複数の膨出部16Fと複数の平坦部19とは、膨出部16と平坦部19とが第1方向および第2方向に交互に並ぶように配置されている。
The first facing
このように複数の膨出部16Fが設けられることにより、実施の形態5に係る積層型電池にあっても、積層体30に対向する第1対向部11の対向面が、積層体から積層方向に離れる方向に後退し、空隙を介して積層体30に対向する後退面を有することとなる。
By providing the plurality of bulging
この結果、実施の形態5に係る積層型電池にあっても、実施の形態1に係る積層型電池とほぼ同様の効果を得ることができる。 As a result, even in the laminated battery according to the fifth embodiment, substantially the same effect as that of the laminated battery according to the first embodiment can be obtained.
(実施の形態6)
図10は、実施の形態6に係る積層型電池の断面図である。図10を参照して、実施の形態6に係る積層型電池1Gについて説明する。
(Embodiment 6)
FIG. 10 is a cross-sectional view of the laminated battery according to the sixth embodiment. The laminated battery 1G according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG.
図10に示すように、実施の形態6に係る積層型電池1Gは、実施の形態2に係る積層型電池と比較した場合に、複数の絶縁板34を備える点において相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
As shown in FIG. 10, the laminated battery 1G according to the sixth embodiment is different in that it includes a plurality of insulating
絶縁板34は、後退面が形成された対向面と積層体との間の隙間に配置されている。具体的には、絶縁板34は、第1対向面11aと第1積層体30Aとの間の隙間、第2対向面11b1と第1積層体30Aとの間の隙間、第3対向面11b2と第2積層体30Bとの間の隙間、および第4対向面11cと第2積層体30Bとの間の隙間のそれぞれに配置されている。
The insulating
絶縁板34は、絶縁部材によって構成されている。絶縁性部材としては、たとえばPPS(ポリフェニレンサルファイド)、PFA(ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂)等の耐電解液性のある樹脂を採用することができる。
The insulating
絶縁板34は、板状形状を有しており、第1積層体30A側において、絶縁板34と、後退面16a,16b1との間には空隙Sが介在している。同様に、第2積層体30B側において、絶縁板34と、後退面16b2,16cとの間には空隙Sが介在している。
The insulating
このように構成される場合であっても、第1積層体30A、および第2積層体30Bの各々からガスが発生した場合には、当該ガスを上記空隙に逃がすことができる。これにより、実施の形態6に係る積層型電池1Gにあっても実施の形態2に係る積層型電池1Aとほぼ同様の効果が得られる。
Even in the case of such a configuration, when gas is generated from each of the first
加えて、絶縁板34が設けられることにより、第1積層体30A側においては、第1積層体30Aが第1対向面11aと第2対向面11b1とによって挟持されることにより、第1積層体30Aに加えられる荷重を絶縁板34によって分散し、面内方向に略均一にすることができる。同様に、第2積層体30B側においても、第2積層体30Bが第3対向面11b2と第4対向面11cとによって挟持されることにより、第2積層体30Bに加えられる荷重を絶縁板34によって分散することができる。この結果、筐体2A内で積層体がずれることを抑制することができ、耐振動性を向上させることができる。
In addition, by providing the insulating
なお、上述した実施の形態1〜6においては、積層型電池が、ニッケル水素電池である場合を例示して説明したが、これに限定されず、リチウムイオン電池、ニッケル亜鉛電池、ニカド電池等であってもよい。なお、リチウムイオン電池、ニッケル亜鉛電池、ニカド電池に本発明の技術的思想を適用する場合には、正極、負極、セパレータならびに電解液を構成する部材としては、各電池の種類に応じて適宜選択することができる。 In the above-described embodiments 1 to 6, the case where the laminated battery is a nickel-metal hydride battery has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and lithium ion batteries, nickel-zinc batteries, nicad batteries, and the like can be used. There may be. When the technical idea of the present invention is applied to a lithium ion battery, a nickel-zinc battery, and a nickel-cadmium battery, the positive electrode, the negative electrode, the separator, and the members constituting the electrolytic solution are appropriately selected according to the type of each battery. can do.
また、上述した実施の形態1〜6に係る積層型電池として、水またはアルコールを含む電解液を使用する水系電池を用いた場合には、電解液の電気分解によってガスが発生しやすいため、本発明の効果をより効果的に発揮させることができる。 Further, when an aqueous battery using an electrolytic solution containing water or alcohol is used as the laminated battery according to the above-described first to sixth embodiments, gas is likely to be generated by electrolysis of the electrolytic solution. The effect of the invention can be exerted more effectively.
上述した実施の形態1〜6においては、複数の膨出部16が形成されることにより、第1対向部に後退面が形成される場合を例示して説明したが、これに限定されず、第1対向部の第1対向面に溝部が形成されることにより、第1対向部に後退面が形成されてもよい。
In the above-described first to sixth embodiments, the case where the receding surface is formed on the first facing portion by forming the plurality of bulging
上述した実施の形態1、3〜6においては、第2筐体部における第2対向面21aが平坦である場合を例示して説明したが、これに限定されず、第2対向面21aが、積層体30から積層方向に離れる方向に後退し、空隙Sを介して積層体30に対向する後退面を有していてもよい。また、第2対向面21aが後退面を有する場合には、第1対向面11a側には、後退面は設けられていなくてもよい。このように、第1対向面11aおよび第2対向面21aの少なくとも一方の対向面が、積層体30から積層方向に離れる方向に後退し、空隙Sを介して積層体30に対向する後退面を有していればよい。
In the above-described first and third to sixth embodiments, the case where the second facing
上述した実施の形態1〜6において説明した特徴的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、適宜組み合わせてもよい。たとえば、実施の形態2、6の膨出部に実施の形態3〜5に記載の膨出部を適用してもよい。 The characteristic configurations described in the above-described embodiments 1 to 6 may be appropriately combined as long as they do not deviate from the gist of the present invention. For example, the bulging portions according to the third to fifth embodiments may be applied to the bulging portions of the second and sixth embodiments.
また、実施の形態1、3〜5において、第1対向面と積層体との間に絶縁板が設けられていてもよい。この場合において、後退面が形成されて第2対向面と積層体との間には、絶縁板が設けられていなくてもよいし、設けられていてもよい。 Further, in the first to third embodiments, an insulating plate may be provided between the first facing surface and the laminated body. In this case, a receding surface is formed, and an insulating plate may or may not be provided between the second facing surface and the laminated body.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態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。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims, and includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
1,1A,1G 積層型電池、2,2A 筐体、10,10A,10D,10E,10F 第1筐体部、10B 第2筐体部、10C 第3筐体部、11,11A 第1対向部、11B 第2対向部、11C 第3対向部、11a 第1対向面、11b1,12a 第2対向面、11b2 第3対向面、11c 第4対向面、12,13 側壁部、12A,12B,12C,13A,13B,13C 第1側壁部、14,15 かしめ部、16,16A,16B,16C,16E,16F 膨出部、16a,16b1,16b2,16c 後退面、17A,17B,17C,18A,18B,18C 第2側壁部、19,19A,19B 平坦部、20 第2筐体部、21 第2対向部、21a 第2対向面、22,23 一対の側壁部、30 積層体、30A 第1積層体、30B 第2積層体、31 セパレータ、32 正極板、33 負極板、34 絶縁板、41,41A,41B,41C,42,42A,42B,42C,43,43A,44,44A ガスケット、161 第1膨出部、162 第2膨出。 1,1A, 1G laminated battery, 2,2A housing, 10,10A, 10D, 10E, 10F 1st housing, 10B 2nd housing, 10C 3rd housing, 11, 11A 1st facing Part, 11B 2nd facing part, 11C 3rd facing part, 11a 1st facing surface, 11b1, 12a 2nd facing surface, 11b2 3rd facing surface, 11c 4th facing surface, 12, 13 side wall parts, 12A, 12B, 12C, 13A, 13B, 13C 1st side wall, 14,15 caulking, 16, 16A, 16B, 16C, 16E, 16F bulging, 16a, 16b1, 16b2, 16c retracting surface, 17A, 17B, 17C, 18A , 18B, 18C 2nd side wall, 19, 19A, 19B flat part, 20 2nd housing part, 21 2nd facing part, 21a 2nd facing surface, 22,23 pair of side wall parts, 30 laminated body, 30A first 1 laminated body, 30B second laminated body, 31 separator, 32 positive electrode plate, 33 negative electrode plate, 34 insulating plate, 41, 41A, 41B, 41C, 42, 42A, 42B, 42C, 43, 43A, 44, 44A gasket, 161 first bulge, 162 second bulge.
Claims (2)
導電性を有し、前記積層体を内部に収容する筐体と、を備え、
前記筐体は、
前記積層体の積層方向において前記積層体に対向する第1対向面を有し、かつ、複数の前記正極板に電気的に接続される第1筐体部と、
前記積層体の前記積層方向において前記第1対向面が位置する側とは反対側から前記積層体に対向する第2対向面を有し、かつ、複数の前記負極板に電気的に接続される第2筐体部と、を含み、
前記第1筐体部および前記第2筐体部は、同一の形状を有し、
前記第1筐体部は、前記積層方向に直交する第1方向に対向し、前記第1方向における前記第1対向面の両端から前記積層方向の一方側に向けて延在する一対の第1側壁部と、前記積層方向および前記第1方向に直交する第2方向に対向し、前記第2方向における前記第1対向面の両端から前記積層方向の他方側に向けて延在する一対の第2側壁部と、を有し、
前記第2筐体部は、前記第1方向に対向し、前記第1方向における前記第2対向面の両端から前記積層方向の一方側に向けて延在する一対の第1側壁部と、前記第2方向に対向し、前記第2方向における前記第2対向面の両端から前記積層方向の他方側に向けて延在する一対の第2側壁部と、を有し、
前記第1筐体部が有する一対の第1側壁部の間に、前記第2筐体部が有する一対の第2側壁部が嵌まり込むことで、前記第1対向面、前記第2対向面、前記第1筐体部が有する一対の第1側壁部および前記第2筐体部が有する一対の第2側壁部によって前記積層体を収容する収容空間が形成されており、
前記第1対向面および前記第2対向面の各々は、前記積層体から前記積層方向に離れる方向に後退し、空隙を介して前記積層体に対向する後退面を有する、積層型電池。 A laminate containing a plurality of positive electrode plates, a plurality of negative electrode plates, and a plurality of separators, and the positive electrode plate and the negative electrode plate are laminated with the separator interposed therebetween.
It is provided with a housing having conductivity and accommodating the laminated body inside.
The housing is
A first housing portion having a first facing surface facing the laminated body in the laminating direction of the laminated body and being electrically connected to the plurality of positive electrode plates.
It has a second facing surface facing the laminated body from a side opposite to the side where the first facing surface is located in the laminating direction of the laminated body, and is electrically connected to a plurality of the negative electrode plates. Including the second housing
The first housing portion and the second housing portion have the same shape and have the same shape.
The first housing portion faces the first direction orthogonal to the stacking direction, and extends from both ends of the first facing surface in the first direction toward one side in the stacking direction. A pair of second side walls facing the side wall portion in the stacking direction and a second direction orthogonal to the first direction, and extending from both ends of the first facing surface in the second direction toward the other side in the stacking direction. It has two side walls and
The second housing portion is a pair of first side wall portions facing the first direction and extending from both ends of the second facing surface in the first direction toward one side in the stacking direction, and the above. It has a pair of second side wall portions facing the second direction and extending from both ends of the second facing surface in the second direction toward the other side in the stacking direction.
The first facing surface and the second facing surface are formed by fitting the pair of second side wall portions of the second housing portion between the pair of first side wall portions of the first housing portion. A storage space for accommodating the laminated body is formed by a pair of first side wall portions included in the first housing portion and a pair of second side wall portions included in the second housing portion.
A laminated battery in which each of the first facing surface and the second facing surface recedes in a direction away from the laminated body in the stacking direction and has a receding surface facing the laminated body through a gap.
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