JP6937586B2 - Power storage element - Google Patents
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Description
本発明は、電極体を備える蓄電素子に関する。 The present invention relates to a power storage element including an electrode body.
リチウムイオン二次電池等の蓄電素子には、例えば、特許文献1に記載されるリチウムイオン二次電池としての非水電解液二次電池のように、正極電極と負極電極とを電気的な絶縁性を有するセパレータを介して積層して形成される電極体を有するものがある。特許文献1に記載される電極体としての電極積層体の正極電極は、基材である正極集電体上に正極活物質層が形成された正極電極部と、正極タブとを有する。正極タブは、正極電極部の周縁と連続する曲線部で結合して、正極集電体と一体に作製されている。負極電極は、基材である負極集電体上に負極活物質層が形成された負極電極部と、負極タブとを有する。負極タブは、負極電極部の周縁と連続する曲線部で結合して、負極集電体と一体に作製されている。さらに、正極電極部を負極電極部に垂直に投影した投影部分は、負極活物質層の外形よりも内側に存在する。 For a power storage element such as a lithium ion secondary battery, the positive electrode and the negative electrode are electrically insulated from each other, for example, as in the non-aqueous electrolyte secondary battery as the lithium ion secondary battery described in Patent Document 1. Some have an electrode body formed by being laminated via a separator having a property. The positive electrode of the electrode laminate as the electrode body described in Patent Document 1 has a positive electrode portion in which a positive electrode active material layer is formed on a positive electrode current collector as a base material, and a positive electrode tab. The positive electrode tab is formed integrally with the positive electrode current collector by connecting with a curved portion continuous with the peripheral edge of the positive electrode portion. The negative electrode has a negative electrode portion in which a negative electrode active material layer is formed on a negative electrode current collector which is a base material, and a negative electrode tab. The negative electrode tab is formed integrally with the negative electrode current collector by connecting with a curved portion continuous with the peripheral edge of the negative electrode portion. Further, the projected portion obtained by projecting the positive electrode portion perpendicularly to the negative electrode portion exists inside the outer shape of the negative electrode active material layer.
特許文献1に記載される電極積層体では、正極タブの基端に形成された曲線部は、正極電極部の周縁に位置し、正極電極及び負極電極の積層方向と垂直な方向で、負極電極部の周縁よりも電極積層体の内側に位置している。負極タブの基端に形成された曲線部は、負極電極部の周縁に位置し、積層方向と垂直な方向で、負極電極部の周縁よりも電極積層体の外側に位置している。このため、負極電極部の周縁よりも電極積層体の外側では、負極電極部の周縁に沿う方向での負極タブの幅は、上記周縁に沿う方向での正極タブの幅よりも、大きくなる。また、正極電極及び負極電極を積層した際、正極タブ同士は積層方向に一列に並んで束を形成し、負極タブ同士は積層方向に一列に並んで束を形成する。そして、いずれ束の正極タブ及び負極タブも、負極電極部の周縁に沿う方向で、目的とする位置からずれて配置される場合がある。正極タブの束及び負極タブの束が占める領域は、他の構成要素との関係から通常限定されるため、負極電極部の周縁よりも外側でより大きい幅を有する負極タブの積層の精度の許容度が狭く、製造コストが上昇する。 In the electrode laminate described in Patent Document 1, the curved portion formed at the base end of the positive electrode tab is located on the peripheral edge of the positive electrode portion, and is a negative electrode in a direction perpendicular to the stacking direction of the positive electrode and the negative electrode. It is located inside the electrode laminate rather than the periphery of the portion. The curved portion formed at the base end of the negative electrode tab is located on the peripheral edge of the negative electrode electrode portion, and is located outside the electrode laminated body with respect to the peripheral edge of the negative electrode electrode portion in the direction perpendicular to the stacking direction. Therefore, the width of the negative electrode tab in the direction along the peripheral edge of the negative electrode portion is larger than the width of the positive electrode tab in the direction along the peripheral edge of the negative electrode portion outside the peripheral edge of the negative electrode electrode portion. Further, when the positive electrode and the negative electrode are laminated, the positive electrode tabs are lined up in a stacking direction to form a bundle, and the negative electrode tabs are lined up in a row in the stacking direction to form a bundle. Then, the positive electrode tab and the negative electrode tab of the bundle may be arranged in a direction along the peripheral edge of the negative electrode portion and deviated from the target position. Since the area occupied by the bundle of positive electrode tabs and the bundle of negative electrode tabs is usually limited in relation to other components, the accuracy of stacking negative electrode tabs having a larger width outside the peripheral edge of the negative electrode portion is allowed. The degree is narrow and the manufacturing cost rises.
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、負極電極としての負極板の負極タブの積層精度の許容度を広くする蓄電素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a power storage element that widens the tolerance of stacking accuracy of the negative electrode tab of the negative electrode plate as the negative electrode.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子は、積層された正極板及び負極板を含む電極体を備え、前記正極板は、前記正極板の直線状の第一縁から第一方向に突出する正極タブを含み、前記負極板は、前記負極板の直線状の第二縁から前記第一方向に突出する負極タブを含み、前記第二縁は、前記第一縁よりも、前記第一方向に突出して位置し、前記正極タブは、基端に、アールがつけられている第一ラウンデッド部を有し、前記負極タブは、基端に、前記第一ラウンデッド部よりも小さい曲率半径のアールがつけられている第二ラウンデッド部を有する。 In order to achieve the above object, the power storage element according to one aspect of the present invention includes an electrode body including a laminated positive electrode plate and a negative electrode plate, and the positive electrode plate is formed from a linear first edge of the positive electrode plate. The negative electrode plate includes a positive electrode tab protruding in the first direction, the negative electrode plate includes a negative electrode tab protruding in the first direction from the linear second edge of the negative electrode plate, and the second edge is from the first edge. Also, the positive electrode tab is located so as to project in the first direction, the positive electrode tab has a first rounded portion having a radius at the base end, and the negative electrode tab has a base end from the first rounded portion. Also has a second rounded portion with a small radius of curvature radius.
前記第一方向に直交する第二方向の前記負極タブの最大幅は、前記第二縁よりも突出している前記正極タブの突出部位における前記第二方向の最大幅以下であってもよい。 The maximum width of the negative electrode tab in the second direction orthogonal to the first direction may be equal to or less than the maximum width in the second direction at the protruding portion of the positive electrode tab protruding from the second edge.
また、本発明の一態様に係る蓄電素子は、積層された正極板及び負極板を含む電極体を備え、前記正極板は、前記正極板の直線状の第一縁から第一方向に突出する正極タブを含み、前記負極板は、前記正極板の直線状の第二縁から前記第一方向に突出する負極タブを含み、前記第二縁は、前記第一縁よりも、前記第一方向に突出して位置し、前記正極タブは、基端に、アールがつけられている第一ラウンデッド部を有し、前記負極タブは、基端に、アールがつけられている第二ラウンデッド部を有し、前記第一方向に直交する第二方向の前記負極タブの幅は、前記第二縁よりも突出している前記正極タブの突出部位における前記第二方向の幅以下である。 Further, the power storage element according to one aspect of the present invention includes an electrode body including a laminated positive electrode plate and a negative electrode plate, and the positive electrode plate projects in the first direction from the linear first edge of the positive electrode plate. The negative electrode plate includes a positive electrode tab, the negative electrode plate includes a negative electrode tab protruding in the first direction from a linear second edge of the positive electrode plate, and the second edge is in the first direction rather than the first edge. The positive electrode tab has a first rounded portion with a radius at the proximal end, and the negative electrode tab has a second rounded portion with a radius at the proximal end. However, the width of the negative electrode tab in the second direction orthogonal to the first direction is equal to or less than the width in the second direction at the protruding portion of the positive electrode tab protruding from the second edge.
前記第二ラウンデッド部よりも先端側での前記負極タブにおける前記第一方向に直交する第二方向の幅は、前記第一ラウンデッド部よりも先端側での前記正極タブにおける前記第二方向の幅よりも小さくてもよい。 The width of the negative electrode tab on the tip side of the second rounded portion in the second direction orthogonal to the first direction is the width of the positive electrode tab on the tip side of the first rounded portion in the second direction. May be smaller than.
前記正極板及び前記負極板は巻回されており、前記電極体の巻回軸が、前記第一方向に沿っていてもよい。 The positive electrode plate and the negative electrode plate are wound, and the winding axis of the electrode body may be along the first direction.
前記正極板及び前記負極板は巻回されており、複数の前記正極タブが、前記第二方向に間隔をあけて配置されると共に、積層の方向に沿って並んで位置して正極タブ束を形成し、複数の前記負極タブが、前記第二方向に間隔をあけて配置されると共に、積層の方向に沿って並んで位置して負極タブ束を形成し、前記正極タブ束及び前記負極タブ束は、前記第二方向に離れて位置してもよい。 The positive electrode plate and the negative electrode plate are wound, and a plurality of the positive electrode tabs are arranged at intervals in the second direction, and the positive electrode tab bundles are arranged side by side along the stacking direction. A plurality of the negative electrode tabs are formed and arranged at intervals in the second direction, and are arranged side by side along the stacking direction to form a negative electrode tab bundle, and the positive electrode tab bundle and the negative electrode tab are formed. The bundles may be located apart in the second direction.
前記正極タブ束を構成する複数の前記正極タブのそれぞれと前記負極タブ束を構成する複数の前記負極タブのそれぞれとの少なくとも一方は、前記第二方向にずれて位置してもよい。 At least one of each of the plurality of positive electrode tabs constituting the positive electrode tab bundle and each of the plurality of negative electrode tabs constituting the negative electrode tab bundle may be positioned so as to be displaced in the second direction.
蓄電素子は、容器をさらに備え、前記電極体は、前記正極タブ束及び前記負極タブ束が折り曲げられた状態で前記容器に収容されてもよい。 The power storage element further includes a container, and the electrode body may be housed in the container with the positive electrode tab bundle and the negative electrode tab bundle bent.
蓄電素子は、容器と、前記正極タブ及び前記負極タブと対向する前記容器の壁部に設けられるガス排出弁とをさらに備え、前記ガス排出弁は、前記第二方向で前記負極タブよりも前記正極タブの近くに位置してもよい。 The power storage element further includes a container and a gas discharge valve provided on the wall portion of the container facing the positive electrode tab and the negative electrode tab, and the gas discharge valve is more than the negative electrode tab in the second direction. It may be located near the positive electrode tab.
前記正極タブ及び前記負極タブは、前記壁部から前記正極タブ及び前記負極タブに向かう方向から見て、前記ガス排出弁とオーバーラップしない位置に配置されてもよい。 The positive electrode tab and the negative electrode tab may be arranged at positions that do not overlap with the gas discharge valve when viewed from the wall portion toward the positive electrode tab and the negative electrode tab.
本発明に係る蓄電素子によれば、負極板の負極タブの積層精度の許容度を広くすることが可能になる。 According to the power storage element according to the present invention, it is possible to widen the tolerance of stacking accuracy of the negative electrode tab of the negative electrode plate.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る蓄電素子について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ(工程)、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、添付の図面における各図は、模式的な図であり、必ずしも厳密に図示されたものでない。さらに、各図において、同一又は同様な構成要素については同じ符号を付している。また、以下の実施の形態の説明において、略平行、略直交のような「略」を伴った表現が、用いられる場合がある。例えば、略平行とは、完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行である、すなわち、例えば数%程度の差異を含むことも意味する。他の「略」を伴った表現についても同様である。 Hereinafter, the power storage element according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that all of the embodiments described below show comprehensive or specific examples. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of components, steps (processes), order of steps, etc. shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. Further, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims indicating the highest level concept are described as arbitrary components. Further, each figure in the attached drawings is a schematic view and is not necessarily exactly illustrated. Further, in each figure, the same or similar components are designated by the same reference numerals. Further, in the following description of the embodiment, expressions with "abbreviations" such as substantially parallel and substantially orthogonal may be used. For example, substantially parallel means not only completely parallel, but also substantially parallel, that is, including a difference of, for example, about several percent. The same applies to other expressions with "abbreviations".
[実施の形態]
実施の形態に係る蓄電素子100の構成を説明する。図1は、実施の形態に係る蓄電素子100の外観を模式的に示す斜視図である。図1に示されるように、蓄電素子100は、扁平な直方体状の外形を有している。蓄電素子100は、充放電可能な二次電池である。例えば、蓄電素子100は、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。しかしながら、蓄電素子100は、非水電解質二次電池に限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよく、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよく、キャパシタであってもよい。また、蓄電素子100の外形は、直方体状の形状に限定されず、円柱状の形状、長円柱状の形状等の湾曲部分を含む形状であってもよい。
[Embodiment]
The configuration of the
図1及び図2を参照すると、蓄電素子100は、扁平な直方体状の容器10と、容器10の中に含まれる電極体20と、正極端子30及び負極端子40とを備えている。なお、図2は、図1の蓄電素子100の分解斜視図である。容器10は、有底角筒状の容器本体11と、容器本体11の細長い矩形形状の開口部11aを閉鎖可能である細長い矩形板状の蓋体12とを有している。容器本体11は、扁平な直方体状の外形を有している。容器本体11と蓋体12とは、溶接等の接合方法によって、互いの接合部を気密な状態にして固定される。限定するものではないが、容器本体11及び蓋体12は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の溶接可能な金属から作製され得る。ここで、蓋体12は、容器の壁の一例である。
Referring to FIGS. 1 and 2, the
容器10の内部には、電極体20と共に電解液(本実施の形態では、非水電解液)等の電解質が封入されるが、当該電解質の図示は省略する。容器10に封入される電解質としては、蓄電素子100の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく様々なものを選択することができる。
An electrolyte such as an electrolytic solution (in this embodiment, a non-aqueous electrolytic solution) is sealed inside the
蓋体12の外面12a上に、正極端子30及び負極端子40が配置されている。導電性を有する正極端子30及び負極端子40はそれぞれ、蓋体12を貫通して、蓋体12の外面12aと反対側の内面12bよりも突出し、上記反対側において、導電性を有する正極リード板51及び負極リード板61と接続される。正極リード板51及び負極リード板61はさらに、電極体20と接続される。電極体20は、正極リード板51及び負極リード板61と共に、容器本体11に収容される。なお、正極リード板51及び負極リード板61は、必須ではない。また、電極体20と容器本体11との間を電気的に絶縁するために、電極体20が絶縁フィルム等で覆われる場合もある。電極体20と容器本体11との間に、スペーサ等の緩衝材が設けられる場合もある。
The
さらに、蓋体12の外面12a上に、ガス排出弁70が形成されている。ガス排出弁70は、正極端子30と負極端子40との間に配置され、さらに、負極端子40よりも正極端子30の近くに位置している。ガス排出弁70は、容器10内のガスの圧力が所定の圧力以上に上昇すると破断し、ガスを容器10の外部に排出するように構成されている。本実施の形態では、ガス排出弁70は、蓋体12と一体に成形された構成を有している。
Further, a
ガス排出弁70は、蓋体12の一部の厚さを薄くすることによって形成された弱化部71を含んでいる。本実施の形態では、弱化部71は、蓋体12の外面12a及び内面12bを互いに対向する位置で長円形状の平面形状を形成するように窪ませることによって、形成されている。なお、平面形状とは、外面12a及び内面12bと垂直な方向で弱化部71を見たときの形状である。容器10内の圧力の上昇等によって、ガス排出弁70に所定の圧力が作用すると、弱化部71が破断して圧力逃がし穴としての開口を形成する。さらに、弱化部71は、溝部72が切り込まれることによって、溝部72の部分で破断しやすく構成されてもよい。溝部72は、本実施の形態では2つの溝が交差する形状を有するが、複数の溝が交差する形状を有している。溝の交差部分では、弱化部71が破断しやすい。弱化部71における弱化部の形状、弱化部の部材厚さ、溝部の形状、溝部の深さ等によって、ガス排出弁70が開放する圧力のコントロールが可能である。
The
図3を参照すると、正極端子30は、正極集電体50を介して正極リード板51と接続され、負極端子40は、負極集電体60を介して負極リード板61と接続される。なお、図3は、図2の蓋体12及びその周辺の構成要素の分解斜視図である。正極リード板51は、正極集電体50の構成要素の一部を構成し、負極リード板61は、負極集電体60の構成要素の一部を構成している。正極集電体50は、導電性と剛性とを備えた板状の部材であり、後述する電極体20の正極板の構成材料と同様の材料から作製されている。例えば、正極集電体50は、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属から作製されている。負極集電体60は、導電性と剛性とを備えた板状の部材であり、後述する電極体20の負極板の構成材料と同様の材料から作製されている。例えば、負極集電体60は、銅、銅合金等の金属から作製されている。
Referring to FIG. 3, the
また、板状の上部絶縁部材31が、正極端子30と蓋体12との間に設けられ、これらを互いに電気的に絶縁し、板状の下部絶縁部材32が、蓋体12と正極集電体50との間に設けられ、これらを互いに電気的に絶縁する。板状の上部絶縁部材41が、負極端子40と蓋体12との間に設けられ、これらを互いに電気的に絶縁し、板状の下部絶縁部材42が、蓋体12と負極集電体60との間に設けられ、これらを互いに電気的に絶縁する。上部絶縁部材31及び41並びに下部絶縁部材32及び42はいずれも、樹脂等の電気的な絶縁性を有する材料から形成され、例えば、PPS(ポリフェニレンサルファド)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PP(ポリプロピレン)、PFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)等からなるガスケットによって構成される。
Further, a plate-shaped upper insulating
正極端子30及び負極端子40はそれぞれ、板状の端子本体30a及び40aと、端子本体30a及び40aそれぞれから延びる円筒状の軸部30b及び40bとを有している。正極端子30の軸部30bは、上部絶縁部材31、蓋体12、下部絶縁部材32及び正極集電体50を貫通して延在する。負極端子40の軸部40bは、上部絶縁部材41、蓋体12、下部絶縁部材42及び負極集電体60を貫通して延在する。本実施の形態では、軸部30b及び40bはそれぞれ、正極集電体50及び負極集電体60から突出する先端が押圧を受けて拡径するように塑性変形されることによって、つまりかしめられることによって、正極集電体50及び負極集電体60と接続される。これにより、正極端子30の端子本体30aと正極集電体50とは、上部絶縁部材31、蓋体12及び下部絶縁部材32を狭持しつつ、互いに物理的且つ電気的に接続される。負極端子40の端子本体40aと負極集電体60とは、上部絶縁部材41、蓋体12及び下部絶縁部材42を狭持しつつ、互いに物理的且つ電気的に接続される。
The
なお、正極端子30の端子本体30aと正極集電体50との連結構造、及び負極端子40の端子本体40aと負極集電体60との連結構造は、軸部30b及び40bのかしめによる接合に限定されるものでない。連結構造は、上部絶縁部材31又は41と蓋体12と下部絶縁部材32又は42とを狭持しつつ、端子本体30a又は40aと正極集電体50又は負極集電体60とを連結する構造であればよい。例えば、軸部30b又は40bの代わりにボルト及びナットが用いられてもよく、軸部30b又は40bが正極集電体50又は負極集電体60に溶接されてもよい。又は、正極端子30と正極集電体50とが一体に成形され、負極端子40と負極集電体60とが一体に成形されてもよい。この場合、上部絶縁部材31及び下部絶縁部材32が、インサート成形等の一体化成形方法により、蓋体12、正極端子30及び正極集電体50と一体化されて成形されてもよい。同様に、上部絶縁部材41及び下部絶縁部材42が、インサート成形等の一体化成形方法により、蓋体12、負極端子40及び負極集電体60と一体化されて成形されてもよい。
The connection structure between the
本実施の形態では、正極リード板51及び負極リード板61は、U字状に曲げられた板材によって形成されている。正極リード板51及び負極リード板61はそれぞれ、正極集電体50及び負極集電体60と同様の材料から形成されている。なお、正極リード板51及び負極リード板61の形状は、U字形状に限定されるものでなく、以下に説明するように、正極集電体50と電極体20との接続、及び負極集電体60と電極体20との接続を中継する構成を有するものであればよい。
In the present embodiment, the positive
正極リード板51におけるU字の2つの対向する側部を形成する平板状の接続部51aと接続部51bとがそれぞれ、正極集電体50と電極体20とに接続される。正極リード板51は、正極集電体50と電極体20との接続を中継する。負極リード板61におけるU字の2つの対向する側部を形成する平板状の接続部61aと接続部61bとがそれぞれ、負極集電体60と電極体20とに接続される。負極リード板61は、負極集電体60と電極体20との接続を中継する。接続部51aと正極集電体50との接続、並びに接続部61aと負極集電体60との接続には、超音波溶接、抵抗溶接などの溶接等が用いられ得る。接続部51bと電極体20との接続、並びに接続部61bと電極体20との接続には、超音波溶接、抵抗溶接などの溶接、かしめによる接合などの塑性変形による接合等が用いられ得る。なお、正極リード板51及び負極リード板61が設けられずに、正極集電体50及び負極集電体60と電極体20とが、上述の接続方法を用いて接続されてもよい。
A flat plate-shaped connecting
図2及び図4を参照して、電極体20の構成を説明する。なお、図4は、図2の電極体20の一部を展開して示す電極体20の斜視図である。電極体20は、電気を蓄積可能な蓄電要素(発電要素とも呼ばれる)である。電極体20は、長尺な矩形帯状の平面形状をしたシート状の正極板21と、長尺な矩形帯状の平面形状をしたシート状の負極板22と、長尺な矩形帯状の平面形状をした2つのシート状のセパレータ23とを、層状に重ねるように含んでいる。
The configuration of the
電極体20は、一方のセパレータ23、負極板22、他方のセパレータ23及び正極板21がこの順で層状に重ね合わせられ、巻回軸Aを中心に図4に示すような巻回方向Bで一緒に渦巻き状に多重に巻回されることによって、形成される。巻回軸Aは、図2及び図4において一点鎖線で示される仮想の軸であり、電極体20は、巻回軸Aに関して略対称な構成を有している。限定されるものではないが、本実施の形態では、電極体20は、巻回軸Aに垂直な断面が扁平な長円形状である扁平な外形を有している。しかしながら、電極体20の断面形状は、長円形以外であってもよく、円形、楕円形、矩形、その他の多角形であってもよい。
In the
正極板21は、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属からなる長尺な矩形帯状の金属箔である正極基材と、正極基材の両側の幅広な主面上の略全体に塗工等の方法で形成された正極活物質層(図4で斜線表示)とを含む。負極板22は、銅、銅合金等の金属からなる長尺な矩形帯状の金属箔である負極基材と、負極基材の両側の幅広な主面上の略全体に塗工等の方法で形成された負極活物質層(図4で斜線表示)とを含む。正極活物質層に用いられる正極活物質又は負極活物質層に用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質又は負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。なお、本実施の形態では、正極活物質層及び負極活物質層はそれぞれ、正極基材及び負極基材の両側の主面上に形成されているが、片側の主面上のみに形成されてもよい。セパレータ23は、樹脂等の電気的な絶縁性を有する材料からなる微多孔性のシートである。
The
正極板21における長手方向及び巻回方向Bに沿った2つの直線状の縁21a及び21bのうちの一方の第一縁21aには、複数の矩形箔状の正極タブ21cが、第一方向としての第一縁21aに略垂直な方向に、突出して形成されている。複数の正極タブ21cは、第一縁21aに沿って間隔をあけて配置されている。正極タブ21cは、正極基材から連続して一体的に延在し、正極基材の一部を構成している。正極タブ21cは、正極基材と同一材料から作製されており、正極タブ21cには、正極活物質層が形成されていない。本実施の形態では、電極体20における正極板21の一巻回あたりに、1つの正極タブ21cが配置されている。巻回後の電極体20において、複数の正極タブ21cは、1つの場所に集まって位置し、正極タブ束21dを形成する。正極タブ束21dでは、複数の正極タブ21cは、巻回された正極板21、負極板22及びセパレータ23が形成する多重の層の積層方向に、略一列に並んで位置する。複数の正極タブ21cの位置は、電極体20の巻回の過程において、巻回方向Bつまり第一縁21aに沿う方向で、互いから及び所定の位置からずれる可能性がある。
A plurality of rectangular foil-shaped
負極板22における長手方向及び巻回方向Bに沿った2つの直線状の縁22a及び22bのうちの一方の第二縁22aには、複数の矩形箔状の負極タブ22cが、第一方向としての第二縁22aに略垂直な方向に、突出して形成されている。複数の負極タブ22cは、第二縁22aに沿って間隔をあけて配置されている。負極タブ22cは、負極基材から連続して一体的に延在し、負極基材の一部を構成している。負極タブ22cは、負極基材と同一材料から作製されており、負極タブ22cには、負極活物質層が形成されていない。本実施の形態では、電極体20における負極板22の一巻回あたりに、1つの負極タブ22cが配置されている。巻回後の電極体20において、複数の負極タブ22cは、1つの場所に集まって位置し、負極タブ束22dを形成する。負極タブ束22dでは、複数の負極タブ22cは、巻回された正極板21、負極板22及びセパレータ23の積層方向に、略一列に並んで位置する。複数の負極タブ22cの位置は、電極体20の巻回の過程において、巻回方向Bつまり第二縁22aに沿う方向で、互いから及び所定の位置からずれる可能性がある。負極タブ束22dは、第二縁22aに沿って正極タブ束21dから離れて配置されている。
A plurality of rectangular foil-shaped
なお、正極板21及び負極板22それぞれの一巻回あたりに配置される正極タブ21c及び負極タブ22cの数量は、1つに限定されるものでない。正極タブ束21d及び負極タブ束22dの数量も、1つに限定されるものでない。また、本実施の形態では、正極タブ21c及び負極タブ22cは、矩形状の平面形状を有しているが、いかなる形状を有してもよい。
The number of
正極板21と負極板22とは、巻回のために、それぞれの縁が互いに沿って延在するように、重ねられる。このとき、正極タブ21c及び負極タブ22cは、正極板21及び負極板22の重なり部分に対して同じ側に位置する。つまり、正極板21の第一縁21aと負極板22の第二縁22aとが互いに隣接し且つ略平行に位置し、正極板21の縁21bと負極板22の縁22bとが互いに隣接し且つ略平行に位置する。
The
2つのセパレータ23は、1つの負極板22の両側の平坦な主面上にそれぞれ配置される。負極タブ22cを除く負極板22全体が、2つのセパレータ23によって覆われ、負極タブ22cが、2つのセパレータ23の間を通ってセパレータ23よりも突出する。1つの正極板21は、巻回時に負極板22に内側で隣り合うセパレータ23のさらに内側に位置するように、当該セパレータ23上に重ねて配置される。正極タブ21cを除く正極板21全体が、負極板22及びセパレータ23によって覆われて、正極タブ21cが、セパレータ23よりも突出している。
The two
上述のように重ね合わされた1つの正極板21と1つの負極板22と2つのセパレータ23とは、巻回軸Aを中心に、巻回方向Bで渦巻き状に巻回されることによって、電極体20を形成する。巻回後の電極体20では、負極板22の第二縁22aが、巻回軸A方向で電極体20の内部から外部に向かって、正極板21の第一縁21aよりも突出する。巻回軸A方向の第二縁22aの先端は、平坦面を形成するように並び、電極体20の巻回軸A方向の一方の端部20aを形成する。また、負極板22の縁22bが、巻回軸A方向で電極体20の内部から外部に向かって、正極板21の縁21bよりも突出する。巻回軸A方向の縁22bの先端は、平坦面を形成するように並び、電極体20の巻回軸A方向の他方の端部20bを形成する。
The one
さらに、巻回後の電極体20では、巻回により積層された正極板21、負極板22及びセパレータ23が、巻回方向Bに沿って延在する壁状体を形成している。壁状体は、巻回軸Aを挟んで対向して位置し且つ幅広で平坦である2つの平坦部20c及び20dと、巻回軸Aを挟んで対向して位置し且つ半円状に湾曲した2つの湾曲部20e及び20fとから構成されている。平坦部20c及び20dは、互いに略平行に延在している。湾曲部20e及び20fはそれぞれ、平坦部20cと平坦部20dとを互いに両端で連結する。電極体20は、端部20a、正極タブ束21d及び負極タブ束22dを蓋体12に対向させ、平坦部20c及び20d並びに湾曲部20e及び20fを容器本体11の側壁に対向させて、容器10内に収容される。つまり、電極体20は、巻回軸Aを蓋体12と略垂直な向きにして、容器10内に収容される。また、本実施の形態では、正極タブ束21d及び負極タブ束22dは、平坦部20dに配置されるが、これに限定されない。
Further, in the
さらに、巻回後の電極体20の正極タブ束21dは、平坦部20dから平坦部20cに向かう方向に折り曲げられた状態で、図3に示す正極リード板51の接続部51bと接続される。負極タブ束22dは、平坦部20dから平坦部20cに向かう方向に折り曲げられた状態で、図3に示す負極リード板61の接続部61bと接続される。これにより、正極端子30が、正極集電体50及び正極リード板51を介して、電極体20の正極板21と物理的に且つ電気的に接続される。負極端子40が、負極集電体60及び負極リード板61を介して、電極体20の負極板22と物理的に且つ電気的に接続される。なお、U字形状のリード板51及び61は、正極集電体50及び負極集電体60との接続、又は電極体20との接続までは、例えばL字形状等の形状を有するように伸ばされて配置され、接続完了後に、U字形状に曲げられてもよい。
Further, the positive
図2、図3及び図5を参照すると、蓋体12に形成されたガス排出弁70は、蓋体12から容器本体11に向かう方向、つまり巻回軸A方向で見たとき、正極タブ束21d及び負極タブ束22dと重ならないように配置されている。さらに、ガス排出弁70は、正極集電体50、正極リード板51、負極集電体60、負極リード板61、上部絶縁部材31及び41、並びに下部絶縁部材32及び42とも重ならないように配置されてもよい。なお、図5は、図1の蓄電素子100の蓋体12に沿い且つ電極体20の巻回軸A方向の端部20a付近を通る蓄電素子100の断面を方向Vから見た断面図である。また、蓋体12から容器本体11に向かう方向は、蓋体12から正極タブ束21d及び負極タブ束22dに向かう方向でもある。
With reference to FIGS. 2, 3 and 5, the
ガス排出弁70は、負極端子40から正極端子30に向かう蓋体12の長手方向で、負極タブ束22dよりも正極タブ束21dの近くに位置する。これにより、ガス排出弁70は、負極集電体60及び負極リード板61よりも正極集電体50及び正極リード板51の近くに位置する。ガス排出弁70と上述のような位置関係を有する負極タブ束22dの複数の負極タブ22cは、電極体20の巻回方向B、つまり平坦部20dに沿う方向に互いの位置がずれて配置された場合でも、ガス排出弁70と重なる位置に位置することが抑えられる。
The
図6を参照して、正極タブ21c及び負極タブ22cの詳細な構成を説明する。図6は、図4の電極体20の正極板21及び負極板22の積層方向と垂直な方向に沿い且つ正極タブ束21d及び負極タブ束22dを通る電極体20の断面を、方向VIつまり電極体20の平坦部20dから平坦部20cに向かって見た断面側面図である。なお、図6は、セパレータ23を省略して描かれている。
The detailed configuration of the
正極タブ21cは、本体部21caと、本体部21caの両側部の根元部分をアールを伴って隅切る第一ラウンデッド部21cba及び21cbbとを、一体に含んでいる。本体部21caは、第一縁21aから巻回軸A方向つまり第一縁21aと略垂直な方向に延び、且つ矩形状の平面形状を有している。第一ラウンデッド部21cba及び21cbbは、本体部21caの第一縁21a側の端部である基端21caaに両端で隣接する。基端21caaは、本体部21caの根元部分でもある。そして、第一ラウンデッド部21cba及び21cbbはそれぞれ、本体部21caの突出方向に沿う本体部21caの側部21cab及び21cacと、第一縁21aとに隣接する。本実施の形態では、側部21cab及び21cacは、互いに略平行に延在するが、これに限定されない。
The
第一ラウンデッド部21cba及び21cbbはそれぞれ、側部21cab及び21cacと第一縁21aとの隅部に位置し、隅部の窪み方向に凹状の湾曲形状に隅部を隅切る部分である。第一ラウンデッド部21cba及び21cbbは、丸みがある湾曲形状をした正極タブ21cの縁を形成する。本実施の形態では、第一ラウンデッド部21cba及び21cbbは、正極タブ21cの弧状の縁、つまりアールが付けられた縁を形成する。第一ラウンデッド部21cba及び21cbbそれぞれが形成する縁は、側部21cab及び21cacから滑らかに連続して延在すると共に、第一縁21aから滑らかに連続して延在する。第一ラウンデッド部21cba及び21cbbは、同等のアールつまり曲率半径で湾曲した縁を形成してもよく、異なるアールで湾曲した縁を形成してもよい。第一ラウンデッド部21cba及び21cbbは、同様の形状及び寸法を有してもよく、異なる形状及び寸法を有してもよい。また、基端21caaと対向する位置にある本体部21caの先端21cadと、側部21cab及び21cacとの角部はそれぞれ、角部の突出方向に凸状の湾曲形状に面取りされている。
The first
本実施の形態では、正極板21及び負極板22の積層方向で、電極体20の平坦部20dから平坦部20cに向かって正極タブ21cを見たとき、第一ラウンデッド部21cba及び21cbbは、負極板22の第二縁22aと正極板21の第一縁21aとの間に位置している。つまり、第一ラウンデッド部21cba及び21cbbは、縁21a及び22aと略垂直な方向である巻回軸A方向で、第二縁22aよりも突出しない。
In the present embodiment, when the
正極タブ21cは、第一縁21aに沿う方向での幅として、最大幅B1を有している。最大幅B1は、第一縁21aに沿う方向での本体部21caの基端21caaでの幅B1aと、第一縁21aに沿う方向での第一ラウンデッド部21cba及び21cbbそれぞれの幅B1b及びB1cとの和である。つまり、最大幅B1は、B1=B1a+B1b+B1cの関係に基づく幅である。なお、本実施の形態では、本体部21caは、基端21caaから先端21cadにわたって、略同一の幅B1aを有する。また、巻回軸A方向に負極板22の第二縁22aよりも突出する正極タブ21cの突出部分は、本体部21caの一部である突出部分21caeにより形成される。正極タブ21cの突出部分における第一縁21aに沿う方向での最大幅B1dは、突出部分21caeの幅B1aに等しい。
The
なお、正極タブ21cの本体部21caの側部21cab及び21cac間の幅は、巻回軸A方向で変化してもよい。この場合、最大幅B1は、基端21caaでの本体部21caの幅と、第一ラウンデッド部21cba及び21cbbの幅B1b及びB1cとの和となり得る。正極タブ21cの突出部分の最大幅B1dは、本体部21caの突出部分21caeの最大幅である。また、第一ラウンデッド部21cba及び21cbbが、巻回軸A方向に第二縁22aよりも突出していてもよい。この場合、正極タブ21cの突出部分の最大幅B1dは、第一ラウンデッド部21cba及び21cbbの突出部分の幅と本体部21caの突出部分21caeの幅との和となり得る。
The width between the side portions 21cab and 21cac of the main body portion 21ca of the
負極タブ22cは、本体部22caと、本体部22caの両側部の根元部分をアールを伴って隅切る第二ラウンデッド部22cba及び22cbbとを、一体に含んでいる。本体部22caは、負極板22の第二縁22aから巻回軸A方向つまり第二縁22aと略垂直な方向に延び、且つ矩形状の平面形状を有している。第二ラウンデッド部22cba及び22cbbは、本体部22caの第二縁22a側の基端22caaに両端で隣接する。基端22caaは、本体部22caの根元部分でもある。そして、第二ラウンデッド部22cba及び22cbbはそれぞれ、本体部22caの突出方向に沿う本体部22caの側部22cab及び22cacと、第二縁22aとに隣接する。本実施の形態では、側部22cab及び22cacは、互いに略平行に延在するが、これに限定されない。
The
第二ラウンデッド部22cba及び22cbbはそれぞれ、側部22cab及び22cacと第二縁22aとの隅部に位置し、隅部の窪み方向に凹状の湾曲形状に隅部を隅切る部分である。第二ラウンデッド部22cba及び22cbbは、丸みがある湾曲形状をした負極タブ22cの縁を形成する。本実施の形態では、第二ラウンデッド部22cba及び22cbbは、負極タブ22cの弧状の縁、つまりアールが付けられた縁を形成する。第二ラウンデッド部22cba及び22cbbそれぞれが形成する縁は、側部22cab及び22cacから滑らかに連続して延在すると共に、第二縁22aから滑らかに連続して延在する。第二ラウンデッド部22cba及び22cbbは、同等のアールで湾曲した縁を形成してもよく、異なるアールで湾曲した縁を形成してもよい。第二ラウンデッド部22cba及び22cbbは、同様の形状及び寸法を有してもよく、異なる形状及び寸法を有してもよい。また、基端22caaと対向する位置にある本体部22caの先端22cadと、側部22cab及び22cacとの角部はそれぞれ、角部の突出方向に凸状の湾曲形状に面取りされている。
The second
負極タブ22cは、第二縁22aに沿う方向での幅として、最大幅B2を有している。最大幅B2は、第二縁22aに沿う方向での本体部22caの基端22caaでの幅B2aと、第二縁22aに沿う方向での第二ラウンデッド部22cba及び22cbbそれぞれの幅B2b及びB2cとの和である。つまり、最大幅B2は、B2=B2a+B2b+B2cの関係に基づく幅である。なお、本実施の形態では、本体部22caは、基端22caaから先端22cadにわたって、略同一の幅B2aを有する。
The
本実施の形態では、負極タブ22cの本体部22caの幅B2aは、正極タブ21cの本体部21caの幅B1aと同等である。負極タブ22cの第二ラウンデッド部22cba及び22cbbの曲率半径はいずれも、正極タブ21cの第一ラウンデッド部21cba及び21cbbの曲率半径よりも小さい。このため、第二ラウンデッド部22cba及び22cbbの幅B2b及びB2cはいずれも、第一ラウンデッド部21cba及び21cbbの幅B1b及びB1cよりも小さい。よって、負極タブ22cは、正極タブ21cと同等の形状及び寸法で形成される場合よりも、第二縁22aから突出する部分つまり電極体20の端部20aから突出する部分の最大幅B2を小さく抑えることができる。これにより、複数の負極タブ22cの位置が第二縁22aに沿う方向つまり巻回方向で互いにずれている場合でも、第二縁22aに沿う方向で負極タブ束22dが占める領域は、小さく抑えられる。
In the present embodiment, the width B2a of the main body 22ca of the
また、正極タブ21cは、第二縁22a及び電極体20の端部20aから突出する部分の幅B1dを、本体部21caの幅B1aに小さく抑えることができる。よって、複数の正極タブ21cの位置が第二縁22aに沿う方向で互いにずれている場合でも、第二縁22aに沿う方向で正極タブ束21dが占める領域は、小さく抑えられる。
Further, the
また、電極体20の端部20a上での負極タブ22cの最大幅B2は、正極タブ21cにおける電極体20の端部20aから突出する部分の最大幅B1dつまり幅B1aよりも大きい。しかしながら、図5に示すように、負極タブ束22dは、平坦部20dでの負極板22の第二縁22aに沿う方向、つまり、正極タブ束21d、ガス排出弁70及び負極タブ束22dの並び方向で、正極タブ束21dよりもガス排出弁70から離れた位置に位置する。このため、正極タブ束21d、ガス排出弁70及び負極タブ束22dが巻回軸A方向に見て互いにオーバーラップしないようにしつつ、平坦部20dでの第二縁22aに沿う方向、つまり負極端子40から正極端子30に向かう方向で負極タブ束22dが占めることができる領域は、正極タブ束21dよりも大きい。これにより、複数の負極タブ22cに対する予め設定された配置位置からの位置ずれの許容量が、複数の正極タブ21cよりも大きい。よって、巻回軸A方向に見て正極タブ束21d、負極タブ束22d及びガス排出弁70が互いにオーバーラップしないようにすることが、容易になる。例えば、正極タブ束21d又は負極タブ束22dが、巻回軸A方向でガス排出弁70とオーバーラップすると、ガス排出弁70の動作に悪影響を与える可能性がある。
Further, the maximum width B2 of the
上述したように、本実施の形態に係る蓄電素子100は、積層された正極板21及び負極板22を含む電極体20を備える。正極板21は、正極板21の直線状の第一縁21aから第一方向に突出する正極タブ21cを含み、負極板22は、負極板22の直線状の第二縁22aから第一方向に突出する負極タブ22cを含む。第二縁22aは、第一縁21aよりも、第一方向に突出して位置する。正極タブ21cは、その基端21caaに、アールがつけられている第一ラウンデッド部21cba及び21cbbを有し、負極タブ22cは、その基端22caaに、第一ラウンデッド部21cba及び21cbbよりも小さい曲率半径のアールがつけられている第二ラウンデッド部22cba及び22cbbを有する。
As described above, the
上述の構成において、負極タブ22cの第二ラウンデッド部22cba及び22cbbのアールの曲率半径を小さくすることによって、第二縁22aに沿った負極タブ22cの最大幅が小さく抑えられる。また、正極タブ21cの第一ラウンデッド部21cba及び21cbbの少なくとも一部は、第二縁22aと第一縁21aとの間に位置している。このため、正極タブ21cにおける第二縁22aから突出する部分の幅が小さく抑えられる。よって、正極タブ21c及び負極タブ22cにおける第二縁22aから突出する部分の幅が小さく抑えられる。この結果、積層の際に、正極タブ21c及び負極タブ22cそれぞれの位置が所定の配置位置から第二縁22aに沿う方向にずれる場合でも、正極タブ21c及び負極タブ22cにおける第二縁22aから突出する部分が占め得る領域が小さく抑えられる。従って、正極タブ21c及び負極タブ22cの位置ずれに関して、正極板21及び負極板22の積層精度の許容度が拡がる。
In the above configuration, by reducing the radius of curvature of the radius of the radius of the second rounded portion 22cba and 22cbb of the
また、第二ラウンデッド部22cba及び22cbbのアールの曲率半径を調節することによって、負極タブ22cの最大幅が制御されるため、負極タブ22cにおける第二ラウンデッド部22cba及び22cbbを除く部分である本体部22caの幅を広く確保することができる。よって、負極タブ22cと負極リード板61との十分な接続面積の確保が可能になる。
Further, since the maximum width of the
実施の形態に係る蓄電素子100の電極体20において、正極板21及び負極板22は巻回されており、電極体20の巻回軸Aが、正極板21の第一縁21aからの正極タブ21cの突出方向である第一方向に沿う。上述の構成において、正極板21及び負極板22が巻回される電極体20では、巻回時に正極板21及び負極板22に付与するテンションや、正極板21、負極板22及びセパレータ23の厚みのばらつき等に応じて、正極タブ21c及び負極タブ22cの位置が変化し得る。上述のような電極体20において正極タブ21c及び負極タブ22cが存在し得る領域が過大にならないようにするためには、正極タブ21c及び負極タブ22cにおける負極板22の第二縁22aから突出する部分の幅を小さく抑えることは、特に効果的である。
In the
実施の形態に係る蓄電素子100の電極体20において、正極板21及び負極板22は巻回されている。複数の正極タブ21cが、正極板21の第一縁21aからの正極タブ21cの突出方向に直交する第二方向に間隔をあけて配置されると共に、積層の方向に沿って並んで位置して正極タブ束21dを形成する。複数の負極タブ22cが、第二方向に間隔をあけて配置されると共に、積層の方向に沿って並んで位置して負極タブ束22dを形成する。さらに、正極タブ束21d及び負極タブ束22dは、第二方向に離れて位置する。上述の構成において、正極タブ21c及び負極タブ22cにおける負極板22の第二縁22aから突出する部分の幅を小さく抑えることによって、正極タブ束21d及び負極タブ束22dが巻回方向に沿って電極体20上で占め得る領域の低減が可能になる。
In the
実施の形態に係る蓄電素子100の電極体20において、正極タブ束21dを構成する複数の正極タブ21cのそれぞれと負極タブ束22dを構成する複数の負極タブ22cのそれぞれとの少なくとも一方は、正極板21の第一縁21aからの正極タブ21cの突出方向に直交する第二方向にずれて位置する。上述の構成において、負極板22の第二縁22a上での正極タブ21c及び負極タブ22cの幅を小さく抑えることによって、複数の正極タブ21c及び複数の負極タブ22cのいずれが第二方向に所定の位置からずれて位置する場合でも、正極タブ束21d及び負極タブ束22dが電極体20上で占め得る巻回方向に沿った幅の低減が可能になる。
In the
実施の形態に係る蓄電素子100において、電極体20は、正極タブ束21d及び負極タブ束22dが折り曲げられた状態で容器10に収容される。上述の構成において、正極タブ21c及び負極タブ22cは、基端に21caa及び22caaにラウンデッド部21cba、21cbb、22cba及び22cbbを有するため、折り曲げられた状態で容器10に収容されても、基端に21caa及び22caaにおける破断を抑制する。
In the
実施の形態に係る蓄電素子100は、正極タブ21c及び負極タブ22cと対向する容器10の蓋体12に設けられるガス排出弁70を備える。ガス排出弁70は、正極板21の第一縁21aからの正極タブ21cの突出方向に直交する第二方向で、負極タブ22cよりも正極タブ21cの近くに位置する。上述の構成において、第二縁22aから突出する部分の幅が大きくなり得る負極タブ22cが、ガス排出弁70の作動に支障となる位置に位置することが抑えられる。
The
実施の形態に係る蓄電素子100において、正極タブ21c及び負極タブ22cは、蓋体12から正極タブ21c及び負極タブ22cに向かう方向から見て、ガス排出弁70とオーバーラップしない位置に配置される。上述の構成において、正極タブ21c及び負極タブ22cが、ガス排出弁70の作動に支障となる位置に位置することが抑えられる。
In the
また、実施の形態に係る蓄電素子100の電極体20において、負極板22の負極タブ22cの第二ラウンデッド部22cba及び22cbbの幅B2b及びB2cはいずれも、正極板21の正極タブ21cの第一ラウンデッド部21cba及び21cbbの幅B1b及びB1cよりも小さいが、これに限定されるものでない。第二ラウンデッド部22cba及び22cbbの幅B2b及びB2cは、負極タブ22cの最大幅B2を正極タブ21cの最大幅B1よりも小さくするように構成されるのみでもよい。例えば、負極タブ22cの第二ラウンデッド部22cba及び22cbbの一方の幅が、正極タブ21c第一ラウンデッド部21cba及び21cbbの幅B1b及び/又はB1c以上の大きさであってもよい。
Further, in the
また、実施の形態に係る蓄電素子100の電極体20において、正極板21の正極タブ21cの第一ラウンデッド部21cba及び21cbbは、弧状の縁を形成し、負極板22の負極タブ22cの第二ラウンデッド部22cba及び22cbbは、弧状の縁を形成していたが、これに限定されるものでない。ラウンデッド部21cba、21cbb、22cba及び22cbbは、正極タブ21c又は負極タブ22cの基端の隅部を、隅部の窪み方向に凹状の湾曲形状に隅切る構成を有しているだけでもよい。例えば、ラウンデッド部21cba、21cbb、22cba及び22cbbが形成する縁の形状は、実施の形態のように、一定の曲率の孤でなく、複数の曲率の孤が組み合わされた形状であってもよい。又は、ラウンデッド部21cba、21cbb、22cba及び22cbbが形成する縁の形状は、種々の関数が描く曲線の一部を含む形状であってもよい。又は、ラウンデッド部21cba、21cbb、22cba及び22cbbが形成する縁の形状は、一部に直線を含んでもよい。このようなラウンデッド部21cba、21cbb、22cba及び22cbbは、正極タブ21c又は負極タブ22cの隅部での正極板21又は負極板22の破断を抑えるように隅切る構成を有しているだけでもよい。
Further, in the
[変形例1]
実施の形態に係る蓄電素子100の変形例1として、以下のような構成が挙げられる。具体的には、図7に示されるように、変形例1に係る蓄電素子の電極体20では、負極板22の負極タブ222cの最大幅B2が、正極板21の正極タブ21cにおける負極板22の第二縁22aからの突出部分の最大幅B1d以下とされる。図7は、実施の形態に係る蓄電素子100の変形例1の蓄電素子の電極体20の断面を、図6と同様に示す断面側面図である。以下の変形例の説明において、前出した図における参照符号と同一の符号の構成要素は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
[Modification 1]
As a modification 1 of the
図7を参照すると、変形例1での電極体20の正極板21の正極タブ21cは、実施の形態での電極体20の正極タブ21cと同様の構成を有している。変形例1での電極体20の負極板22の負極タブ222cは、実施の形態での電極体20の負極タブ22cと同様に、本体部222caと第二ラウンデッド部22cba及び22cbbとを有している。矩形状の平面形状を有する本体部222caの構成は、実施の形態での負極タブ22cの本体部22caよりも、第二縁22aに沿う方向で幅狭に形成されている点で、本体部22caと異なっている。負極タブ222cの第二ラウンデッド部22cba及び22cbbの構成は、実施の形態での負極タブ22cの第二ラウンデッド部22cba及び22cbbと同一である。
Referring to FIG. 7, the
第二縁22aに沿う方向での本体部222caの幅B2a2は、正極タブ21cの本体部21caの幅B1aよりも小さい。本体部222caの幅B2a2は、負極タブ222cの最大幅B2を正極タブ21cの第二縁22aからの突出部分の最大幅B1d以下とする値をとる。よって、幅B2a2は、B2a2+B2b+B2c≦B1d(=B1a)の関係、つまり、B2a2≦B1a−B2b−B2cの関係を満たす。
The width B2a2 of the main body portion 222ca in the direction along the
負極タブ222cの最大幅B2が、上述のように小さく抑えられることによって、第二縁22aに沿う方向で負極タブ束22dが占め得る領域は、小さく抑えられる。さらに、負極タブ222cの最大幅B2の低減は、第二ラウンデッド部22cba及び22cbbの幅B2b及びB2cを第一ラウンデッド部21cba及び21cbbの幅B1b及びB1cよりも低減することと、本体部222caの幅B2a2を低減することとによる2つの要素によって、達成される。よって、本体部222caの幅B2a2の低減量を抑えつつ、負極タブ222cの最大幅B2を低減することが可能である。
By keeping the maximum width B2 of the
また、変形例1に係る蓄電素子におけるその他の構成は、実施の形態に係る蓄電素子100と同様であるため、その説明を省略する。さらに、変形例1に係る蓄電素子によると、実施の形態に係る蓄電素子100と同様の効果が得られる。また、変形例1に係る蓄電素子の電極体20において、正極板21の第一縁21aからの正極タブ21cの突出方向に直交する第二方向での負極タブ222cの最大幅B2は、負極板22の第二縁22aよりも突出している正極タブ21cの突出部分における第二方向の最大幅B1d以下である。上述の構成において、負極板22の第二縁22a上での負極タブ222cの最大幅B2が小さく抑えられる。
Further, since the other configurations of the power storage element according to the first modification are the same as those of the
また、変形例1に係る蓄電素子の電極体20において、第二ラウンデッド部22cba及び22cbbよりも先端側の負極タブ222cは、第一縁21aからの正極タブ21cの突出方向に直交する第二方向での幅B2a2を有する。幅B2a2は、第一ラウンデッド部21cba及び21cbbよりも先端側での正極タブ21cの第二方向の幅B1d(=幅B1a)よりも小さい。上述の構成において、負極板22の第二縁22a上での負極タブ222cの最大幅B2の低減が容易になる。
Further, in the
[変形例2]
実施の形態に係る蓄電素子100の変形例2として、以下のような構成が挙げられる。具体的には、図8に示されるように、変形例2に係る蓄電素子は、変形例1に係る蓄電素子において、電極体20の負極板22の負極タブ222cの第二ラウンデッド部22cba及び22cbbのアールの曲率半径を、正極板21の正極タブ21cの第一ラウンデッド部21cba及び21cbbのアールの曲率半径と同等にした構成を有する。図8は、実施の形態に係る蓄電素子100の変形例2の蓄電素子の電極体20の断面を、図6と同様に示す断面側面図である。
[Modification 2]
As a modification 2 of the
図8を参照すると、変形例2での電極体20の正極板21の正極タブ21cは、実施の形態及び変形例1での電極体20の正極板21の正極タブ21cと同様の構成を有している。変形例2での電極体20の負極板22の負極タブ322cは、変形例1での電極体20の負極タブ222cと同様に、本体部322caと、第二ラウンデッド部322cba及び322cbbとを有している。矩形状の平面形状を有する本体部322caの構成は、変形例1での負極タブ222cの本体部222caよりも、負極板22の第二縁22aに沿う方向で幅狭に形成されている点で、本体部222caと異なっている。
Referring to FIG. 8, the
負極タブ322cの第二ラウンデッド部322cba及び322cbbのアールの曲率半径は、正極板21の正極タブ21cの第一ラウンデッド部21cba及び21cbbと同等であり、変形例1での負極タブ222cの第二ラウンデッド部22cba及び22cbbよりも大きい。そして、第二縁22aに沿う方向での第二ラウンデッド部322cba及び322cbbの幅B2b3及びB2c3はそれぞれ、正極タブ21cの第一ラウンデッド部21cba及び21cbbの幅B1b及びB1cと同等である。さらに、第二縁22aに沿う方向での負極タブ322cの最大幅B2は、正極タブ21cの第二縁22aからの突出部分の最大幅B1d以下である。このため、第二縁22aに沿う方向での負極タブ322cの本体部322caの幅B2a3は、変形例1での負極タブ222cの本体部222caの幅B2a2よりも小さくなり得る。
The radius of curvature of the radius of curvature of the second rounded portions 322cba and 322cbb of the
そして、本体部322caの幅B2a3、並びに第二ラウンデッド部322cba及び322cbbの幅B2b3及びB2c3は、B2a3+B2b3+B2c3≦B1d(=B1a)の関係を満たす。負極タブ322cの最大幅B2が、上述のように小さく抑えられることによって、第二縁22aに沿う方向で負極タブ束22dが占め得る領域は、小さく抑えられる。また、変形例2に係る蓄電素子におけるその他の構成は、変形例1に係る蓄電素子と同様であるため、その説明を省略する。さらに、変形例2に係る蓄電素子によると、変形例1に係る蓄電素子と同様の効果が得られる。
The width B2a3 of the main body portion 322ca and the widths B2b3 and B2c3 of the second rounded portions 322cba and 322cbb satisfy the relationship of B2a3 + B2b3 + B2c3 ≦ B1d (= B1a). By keeping the maximum width B2 of the
[その他の変形例]
以上、本発明の実施の形態及び変形例に係る蓄電素子について説明したが、本発明は、実施の形態及び変形例に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態及び変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述した説明ではなくて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及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
[Other variants]
Although the power storage element according to the embodiment and the modified example of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the embodiment and the modified example. That is, it should be considered that the embodiments and modifications disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
実施の形態及び変形例に係る蓄電素子は、巻回軸Aを容器10の蓋体12と略垂直な向きにして配置される電極体20を備える蓄電素子であったが、巻回軸Aを蓋体12に沿わせる向きにして配置される電極体を備える蓄電素子であってもよい。
The power storage element according to the embodiment and the modified example is a power storage element including an
実施の形態及び変形例に係る蓄電素子では、電極体20の端部20aに、1つの正極タブ束21dと1つの負極タブ束22dとが配置されていたが、これに限定されるものでない。電極体20の端部20aに、2つ以上の正極タブ束が配置されてもよく、2つ以上の負極タブ束が配置されてもよい。電極体20の端部20a及び20bに、正極タブ束及び/又は負極タブ束が配置されてもよい。この場合、正極タブ束は、電極体20の端部20a及び20bの一方にのみ又は両方に配置されてもよく、負極タブ束は、電極体20の端部20a及び20bの他方にのみ又は両方に配置されてもよい。上述のような構成においても、正極タブ束及び負極タブ束が占め得る領域の低減が可能である。
In the power storage element according to the embodiment and the modified example, one positive
実施の形態及び変形例に係る蓄電素子では、電極体20は、重ねられた正極板、負極板及びセパレータを巻回して形成される巻回型の電極体であったが、これに限定されるものでない。電極体は、多数の正極板、負極板及びセパレータを重ねて形成されるスタック型の電極体であってもよく、重ねた一組の、又は、二組以上の、正極板、負極板及びセパレータを複数回折り曲げて形成されるZ型の電極体であってもよい。
In the power storage element according to the embodiment and the modified example, the
実施の形態及び変形例に係る蓄電素子は、1つの電極体20を備えていたが、2つ以上の電極体を備えてもよい。
The power storage element according to the embodiment and the modified example includes one
実施の形態及び変形例を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。また、本発明は、上述のような蓄電素子として実現することができるだけでなく、1つ以上の蓄電素子を備える蓄電装置においても実現することができる。例えば、本発明は、複数の蓄電素子を備える蓄電装置として実現することができる。蓄電装置は、並べて配置された複数の蓄電ユニットを備え、各蓄電ユニットは、例えば一列に並べられ且つ互いに電気的に接続された複数の蓄電素子によって、構成される。上述の構成によって、複数の蓄電素子が、1ユニットとして使用され、蓄電装置に必要な電気容量、蓄電装置の形状及び寸法等に対応して、蓄電ユニットの数量及び配列が選択され得る。複数の蓄電素子を備え且つ高出力である蓄電装置は、電気自動車(EV)、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHEV)等の自動車用電源として搭載することもできる。さらに、複数の蓄電素子100を備え且つ高出力である蓄電装置は、自動車だけでなく、無人搬送車(AGV)、電車等の電動の移動体の電源とされてもよい。
A form constructed by arbitrarily combining embodiments and modifications is also included within the scope of the present invention. Further, the present invention can be realized not only as a power storage element as described above, but also in a power storage device including one or more power storage elements. For example, the present invention can be realized as a power storage device including a plurality of power storage elements. The power storage device includes a plurality of power storage units arranged side by side, and each power storage unit is composed of, for example, a plurality of power storage elements arranged in a row and electrically connected to each other. With the above configuration, a plurality of power storage elements are used as one unit, and the quantity and arrangement of the power storage units can be selected according to the electric capacity required for the power storage device, the shape and dimensions of the power storage device, and the like. A power storage device provided with a plurality of power storage elements and having a high output can also be mounted as a power source for automobiles such as an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HEV), and a plug-in hybrid vehicle (PHEV). Further, the power storage device provided with a plurality of
本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子等に適用できる。 The present invention can be applied to a power storage element such as a lithium ion secondary battery.
10 容器
12 蓋体(壁)
20 電極体
21 正極板
21a 第一縁
21c 正極タブ
21caa,22caa 基端
21cba,21cbb 第一ラウンデッド部
21d 正極タブ束
22 負極板
22a 第二縁
22c,222c,322c 負極タブ
22cba,22cbb,322cba,322cbb 第二ラウンデッド部
22d 負極タブ束
70 ガス排出弁
100 蓄電素子
A 巻回軸
10
20
Claims (10)
前記正極板は、前記正極板の直線状の第一縁から第一方向に突出する正極タブを含み、
前記負極板は、前記負極板の直線状の第二縁から前記第一方向に突出する負極タブを含み、
前記第二縁は、前記第一縁よりも、前記第一方向に突出して位置し、
前記正極タブは、基端に、アールがつけられている第一ラウンデッド部を有し、
前記負極タブは、基端に、前記第一ラウンデッド部よりも小さい曲率半径のアールがつけられている第二ラウンデッド部を有し、
前記第一方向に直交する第二方向の前記負極タブの最大幅は、前記第二縁よりも突出している前記正極タブの突出部位における前記第二方向の最大幅以下である
蓄電素子。 An electrode body including a laminated positive electrode plate and a negative electrode plate is provided.
The positive electrode plate includes a positive electrode tab protruding in the first direction from the linear first edge of the positive electrode plate.
The negative electrode plate includes a negative electrode tab protruding in the first direction from the linear second edge of the negative electrode plate.
The second edge is positioned so as to project in the first direction from the first edge.
The positive electrode tab has a first rounded portion with a radius at the base end.
The negative electrode tab has a second rounded portion having a radius of curvature smaller than that of the first rounded portion at the base end.
The maximum width of the negative electrode tab in the second direction orthogonal to the first direction is equal to or less than the maximum width in the second direction at the protruding portion of the positive electrode tab protruding from the second edge.
前記正極板は、前記正極板の直線状の第一縁から第一方向に突出する正極タブを含み、
前記負極板は、前記負極板の直線状の第二縁から前記第一方向に突出する負極タブを含み、
前記第二縁は、前記第一縁よりも、前記第一方向に突出して位置し、
前記正極タブは、基端に、アールがつけられている第一ラウンデッド部を有し、
前記負極タブは、基端に、前記第一ラウンデッド部よりも小さい曲率半径のアールがつけられている第二ラウンデッド部を有し、
前記第二ラウンデッド部よりも先端側での前記負極タブにおける前記第一方向に直交する第二方向の幅は、前記第一ラウンデッド部よりも先端側での前記正極タブにおける前記第二方向の幅よりも小さい
蓄電素子。 An electrode body including a laminated positive electrode plate and a negative electrode plate is provided.
The positive electrode plate includes a positive electrode tab protruding in the first direction from the linear first edge of the positive electrode plate.
The negative electrode plate includes a negative electrode tab protruding in the first direction from the linear second edge of the negative electrode plate.
The second edge is positioned so as to project in the first direction from the first edge.
The positive electrode tab has a first rounded portion with a radius at the base end.
The negative electrode tab has a second rounded portion having a radius of curvature smaller than that of the first rounded portion at the base end.
The width of the negative electrode tab on the tip side of the second rounded portion in the second direction orthogonal to the first direction is the width of the positive electrode tab on the tip side of the first rounded portion in the second direction. Smaller storage element.
前記正極板は、前記正極板の直線状の第一縁から第一方向に突出する正極タブを含み、
前記負極板は、前記負極板の直線状の第二縁から前記第一方向に突出する負極タブを含み、
前記第二縁は、前記第一縁よりも、前記第一方向に突出して位置し、
前記正極タブは、基端に、アールがつけられている第一ラウンデッド部を有し、
前記負極タブは、基端に、アールがつけられている第二ラウンデッド部を有し、
前記第二ラウンデッド部よりも先端側での前記負極タブにおける前記第一方向に直交する第二方向の幅は、前記第二縁よりも突出している前記正極タブの突出部位における前記第二方向の幅よりも小さい
蓄電素子。 An electrode body including a laminated positive electrode plate and a negative electrode plate is provided.
The positive electrode plate includes a positive electrode tab protruding in the first direction from the linear first edge of the positive electrode plate.
The negative electrode plate includes a negative electrode tab protruding in the first direction from the linear second edge of the negative electrode plate.
The second edge is positioned so as to project in the first direction from the first edge.
The positive electrode tab has a first rounded portion with a radius at the base end.
The negative electrode tab has a second rounded portion with a radius at the base end.
The second way width direction perpendicular to the first direction in the negative electrode tab of the second Raundeddo frontward of the unit, the second direction in the protruding portion of the positive electrode tab protrudes from said second edge A power storage element smaller than the width of.
請求項3に記載の蓄電素子。 The width of the negative electrode tab on the tip side of the second rounded portion in the second direction orthogonal to the first direction is the width of the positive electrode tab on the tip side of the first rounded portion in the second direction. The power storage element according to claim 3, which is smaller than the above.
前記電極体の巻回軸が、前記第一方向に沿う
請求項1〜4のいずれか一項に記載の蓄電素子。 The positive electrode plate and the negative electrode plate are wound around.
The power storage element according to any one of claims 1 to 4, wherein the winding shaft of the electrode body is along the first direction.
複数の前記正極タブが、前記第二方向に間隔をあけて配置されると共に、積層の方向に沿って並んで位置して正極タブ束を形成し、
複数の前記負極タブが、前記第二方向に間隔をあけて配置されると共に、積層の方向に沿って並んで位置して負極タブ束を形成し、
前記正極タブ束及び前記負極タブ束は、前記第二方向に離れて位置する
請求項1〜5のいずれか一項に記載の蓄電素子。 The positive electrode plate and the negative electrode plate are wound around.
A plurality of the positive electrode tabs are arranged at intervals in the second direction, and are arranged side by side along the stacking direction to form a positive electrode tab bundle.
A plurality of the negative electrode tabs are arranged at intervals in the second direction, and are arranged side by side along the stacking direction to form a negative electrode tab bundle.
The power storage element according to any one of claims 1 to 5, wherein the positive electrode tab bundle and the negative electrode tab bundle are located apart from each other in the second direction.
請求項6に記載の蓄電素子。 The sixth aspect of claim 6, wherein at least one of each of the plurality of positive electrode tabs constituting the positive electrode tab bundle and each of the plurality of negative electrode tabs constituting the negative electrode tab bundle are located offset in the second direction. Power storage element.
前記電極体は、前記正極タブ束及び前記負極タブ束が折り曲げられた状態で前記容器に収容される
請求項6または7に記載の蓄電素子。 With more containers
The power storage element according to claim 6 or 7, wherein the electrode body is housed in the container with the positive electrode tab bundle and the negative electrode tab bundle folded.
前記ガス排出弁は、前記第二方向で前記負極タブよりも前記正極タブの近くに位置する
請求項1〜8のいずれか一項に記載の蓄電素子。 A container and a gas discharge valve provided on the wall portion of the container facing the positive electrode tab and the negative electrode tab are further provided.
The power storage element according to any one of claims 1 to 8, wherein the gas discharge valve is located closer to the positive electrode tab than the negative electrode tab in the second direction.
請求項9に記載の蓄電素子。 The power storage element according to claim 9, wherein the positive electrode tab and the negative electrode tab are arranged at positions that do not overlap with the gas discharge valve when viewed from the wall portion toward the positive electrode tab and the negative electrode tab.
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