JP6939010B2 - Power storage device - Google Patents
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Description
本発明は、電極組立体と、電極組立体を覆う絶縁シートと、絶縁シートによって覆われた電極組立体を収容するケースとを備えた蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device including an electrode assembly, an insulating sheet covering the electrode assembly, and a case for accommodating the electrode assembly covered with the insulating sheet.
EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug-in Hybrid Vehicle)などの車両には、走行用モータへの供給電力を蓄える蓄電装置としての二次電池が搭載されている。二次電池は、正極電極及び負極電極が積層又は巻回された電極組立体と、電極組立体及び電解液を収容する有底筒状のケースとを備える。電極組立体とケースとは、電極組立体を覆う絶縁シートによって絶縁されている(特許文献1参照)。 Vehicles such as EVs (Electric Vehicles) and PHVs (Plug-in Hybrid Vehicles) are equipped with a secondary battery as a power storage device that stores the power supplied to the traveling motor. The secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode and a negative electrode are laminated or wound, and a bottomed tubular case for accommodating the electrode assembly and the electrolytic solution. The electrode assembly and the case are insulated by an insulating sheet that covers the electrode assembly (see Patent Document 1).
このような二次電池では、充放電時の正極電極及び負極電極の積層方向への膨張によるケースの変形を抑制すべく、ケースを拘束治具によって積層方向に拘束する。このとき、例えば、電極組立体の収容後にケース内に混入した異物や、電極組立体の収容前にケース内に混入し、電解液の注入により浮上した異物が、電極組立体と絶縁シートとの間や絶縁シートとケースの内面との間に挟まっていることがある。異物は、積層方向への電極組立体の膨張により、絶縁シートに食い込み、絶縁シートを突き破るおそれがある。絶縁シートの破れは、電極組立体とケースとの短絡につながる。 In such a secondary battery, the case is restrained in the stacking direction by a restraining jig in order to suppress deformation of the case due to expansion of the positive electrode and the negative electrode in the stacking direction during charging and discharging. At this time, for example, foreign matter mixed in the case after accommodating the electrode assembly or foreign matter mixed in the case before accommodating the electrode assembly and floating by injecting the electrolytic solution is transferred to the electrode assembly and the insulating sheet. It may be sandwiched between the space or between the insulating sheet and the inner surface of the case. Foreign matter may bite into the insulating sheet and break through the insulating sheet due to the expansion of the electrode assembly in the stacking direction. A tear in the insulation sheet leads to a short circuit between the electrode assembly and the case.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電極組立体と絶縁シートとの間又は絶縁シートとケースの内面との間に異物が挟まることを規制できる蓄電装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is a power storage device capable of restricting foreign matter from being caught between an electrode assembly and an insulating sheet or between an insulating sheet and an inner surface of a case. Is to provide.
上記問題点を解決するための蓄電装置は、複数のシート状の第1の電極と、前記第1の電極と極性及び大きさの異なる複数のシート状の第2の電極とが絶縁された状態で交互に積層された電極組立体と、前記電極組立体を覆う絶縁シートと、前記絶縁シートによって覆われた前記電極組立体を収容するケースと、を備えた蓄電装置であって、前記電極組立体は、積層方向の端面に、全ての前記第1の電極及び前記第2の電極が対向する対向部が投影される第1領域と、前記第1領域よりも外側に位置する第2領域とを有し、前記端面と前記絶縁シートとの間、又は前記端面に対向した絶縁シートと前記ケースとの間に配置され、かつ前記積層方向から見た側面視で、前記第1領域と前記第2領域の境界部に沿って配置される規制部材を備えることを要旨とする。 The power storage device for solving the above problems is in a state in which a plurality of sheet-shaped first electrodes and a plurality of sheet-shaped second electrodes having different polarities and sizes are insulated from the first electrode. A power storage device including an electrode assembly alternately laminated with, an insulating sheet covering the electrode assembly, and a case for accommodating the electrode assembly covered with the insulating sheet, wherein the electrode assembly is provided. The solid has a first region in which all the first electrodes and facing portions facing the second electrodes are projected on the end faces in the stacking direction, and a second region located outside the first region. The first region and the first region are arranged between the end face and the insulating sheet, or between the insulating sheet facing the end face and the case, and viewed from the side view from the stacking direction. The gist is to provide a regulating member arranged along the boundary between the two regions.
蓄電装置を積層方向に拘束した状態で充放電した場合、電極組立体の積層方向への膨張に伴い第1領域は加圧状態となるため、電極組立体の積層方向の端面と絶縁シートとの間や端面に対向した絶縁シートとケースの内面との間への異物の侵入が抑制される。一方、第2領域は、電極組立体が積層方向へ膨張しても非加圧状態であるため、電極組立体の積層方向の端面と絶縁シートとの間や端面に対向した絶縁シートとケースの内面との間に隙間ができやすい。規制部材を備えない蓄電装置では、隙間から侵入した異物は、境界部において電極組立体の積層方向の端面と絶縁シートとの間や、端面に対向した絶縁シートとケースの内面との間に挟まることがある。これに対し、境界部に沿って配置された規制部材を備える蓄電装置では、電極組立体の端面と絶縁シートとの間や絶縁シートとケースの内面との間に異物が挟まることを規制できる。 When the power storage device is charged and discharged while being restrained in the stacking direction, the first region is in a pressurized state as the electrode assembly expands in the stacking direction. Foreign matter is suppressed from entering between the insulating sheet facing the space or the end face and the inner surface of the case. On the other hand, since the second region is in a non-pressurized state even when the electrode assembly expands in the stacking direction, the insulating sheet and the case face between the end face of the electrode assembly in the stacking direction and the insulating sheet or face the end face. A gap is likely to be created between the inner surface and the inner surface. In a power storage device that does not have a regulating member, foreign matter that has entered through the gap is sandwiched between the end face of the electrode assembly in the stacking direction and the insulating sheet at the boundary, or between the insulating sheet facing the end face and the inner surface of the case. Sometimes. On the other hand, in the power storage device including the regulating member arranged along the boundary portion, it is possible to regulate that foreign matter is caught between the end surface of the electrode assembly and the insulating sheet or between the insulating sheet and the inner surface of the case.
また、上記蓄電装置について、前記ケースは、前記絶縁シートによって覆われた前記電極組立体を収容する有底筒状のケース本体、及び前記ケース本体の開口部を閉塞する蓋を有し、前記規制部材は、前記側面視で、前記境界部のうち前記蓋側に位置する部分に沿って配置されているのが好ましい。 Further, regarding the power storage device, the case has a bottomed cylindrical case body for accommodating the electrode assembly covered with the insulating sheet, and a lid for closing the opening of the case body. It is preferable that the members are arranged along the portion of the boundary portion located on the lid side in the side view.
境界部のうち蓋側に位置する部分に沿って規制部材を配置することで、電極組立体をケース本体に収容した後でケース内に混入した異物が、境界部において電極組立体の端面と絶縁シートとの間や端面に対向した絶縁シートとケース本体の内面との間に挟まることを規制できる。 By arranging the regulating member along the portion of the boundary portion located on the lid side, foreign matter mixed in the case after the electrode assembly is housed in the case body is insulated from the end face of the electrode assembly at the boundary portion. It is possible to regulate the sandwiching between the sheet and the insulating sheet facing the end face and the inner surface of the case body.
また、上記蓄電装置について、前記規制部材は、前記端面と前記絶縁シートとの間に配置されているのが好ましい。
これによれば、絶縁シートとケースとの間に規制部材を設ける場合よりも、規制部材を電極組立体の近傍に配置できるため、境界部の位置を把握しやすい。よって、規制部材を容易に配置できる。
Further, with respect to the power storage device, it is preferable that the regulating member is arranged between the end face and the insulating sheet.
According to this, since the regulating member can be arranged in the vicinity of the electrode assembly as compared with the case where the regulating member is provided between the insulating sheet and the case, it is easy to grasp the position of the boundary portion. Therefore, the regulating member can be easily arranged.
また、上記蓄電装置について、前記規制部材は、テープであるのが好ましい。
これによれば、規制部材を電極組立体や絶縁シート、ケースに対して貼着することで、規制部材を容易に配置できる。
Further, with respect to the power storage device, the regulating member is preferably a tape.
According to this, the regulating member can be easily arranged by attaching the regulating member to the electrode assembly, the insulating sheet, and the case.
上記問題点を解決するための蓄電装置は、長尺帯状の第1の電極と、前記第1の電極と極性の異なる長尺帯状の第2の電極とが絶縁された状態で積層され、かつ偏平状に巻回された電極組立体と、前記電極組立体を覆う絶縁シートと、前記絶縁シートによって覆われた前記電極組立体を収容するケースと、を備えた蓄電装置であって、前記電極組立体の偏平面と前記絶縁シートとの間、又は前記偏平面に対向した絶縁シートと前記ケースとの間に配置され、かつ前記偏平面と直交する方向から見た側面視で、前記偏平面の縁部に沿って配置される規制部材を備えることを要旨とする。 In the power storage device for solving the above problems, the long strip-shaped first electrode and the long strip-shaped second electrode having a different polarity from the first electrode are laminated in an insulated state, and are laminated. A power storage device including a flatly wound electrode assembly, an insulating sheet covering the electrode assembly, and a case for accommodating the electrode assembly covered with the insulating sheet, wherein the electrode is provided. The eccentric plane is arranged between the eccentric plane of the assembly and the insulating sheet, or between the insulating sheet facing the eccentric plane and the case, and is viewed from a side view from a direction orthogonal to the eccentric plane. The gist is to provide a regulating member arranged along the edge of the.
蓄電装置を偏平面と直交する方向に拘束した状態で充放電した場合、偏平面は、充放電時の電極組立体の積層方向への膨張に伴い、加圧状態となるため、電極組立体の偏平面と絶縁シートとの間や偏平面と対向した絶縁シートとケースの内面との間への異物の侵入が抑制される。しかしながら、偏平面の縁部では、規制部材を備えない蓄電装置の場合、電極組立体と絶縁シートとの間や、絶縁シートとケースの内面との間に隙間ができるため、異物が挟まることがある。これに対し、縁部に沿って配置された規制部材を備える蓄電装置では、偏平面の縁部において、電極組立体と絶縁シートとの間や、絶縁シートとケースの内面との間に異物が挟まることを規制できる。 When the power storage device is charged and discharged while being constrained in a direction orthogonal to the eccentric plane, the eccentric plane becomes a pressurized state as the electrode assembly expands in the stacking direction during charging and discharging. Foreign matter is suppressed from entering between the flat surface and the insulating sheet or between the insulating sheet facing the flat surface and the inner surface of the case. However, at the edge of the eccentric plane, in the case of a power storage device not provided with a regulating member, a gap may be formed between the electrode assembly and the insulating sheet or between the insulating sheet and the inner surface of the case, so that foreign matter may be caught. be. On the other hand, in the power storage device provided with the regulating member arranged along the edge portion, foreign matter is generated between the electrode assembly and the insulating sheet or between the insulating sheet and the inner surface of the case at the edge portion of the eccentric plane. You can regulate pinching.
本発明によれば、電極組立体と絶縁シートとの間又は絶縁シートとケースの内面との間に異物が挟まることを規制できる。 According to the present invention, it is possible to regulate that foreign matter is caught between the electrode assembly and the insulating sheet or between the insulating sheet and the inner surface of the case.
(第1の実施形態)
以下、蓄電装置を二次電池に具体化した第1の実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。
(First Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the power storage device is embodied in a secondary battery will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
図1及び図2に示すように、蓄電装置としての二次電池10は、ケース11を備える。二次電池10は、ケース11に収容された電極組立体12及び電解液(図示せず)を備える。ケース11は、直方体状のケース本体13と、ケース本体13の開口部13aを閉塞する矩形平板状の蓋14とを有する。ケース11を構成するケース本体13と蓋14は、何れも金属製(例えば、ステンレスやアルミニウム)である。また、本実施形態の二次電池10は、その外観が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池10は、リチウムイオン電池である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ケース本体13は、底面13bと、底面13bに繋がる第1〜第4壁部13c〜13fとを備える。ケース本体13は、底面13bの一対の長縁部に繋がる壁部のうちの一方の壁部に第1壁部13cを備え、第1壁部13cと対面する他方の壁部に第2壁部13dを備える。また、ケース本体13は、第1壁部13cと第2壁部13dとを繋ぎ、底面13bの一対の短縁部に繋がる壁部のうちの一方の壁部に第3壁部13eを備え、第3壁部13eと対面する他方の壁部に第4壁部13fを備える。
The
二次電池10は、電極組立体12から電気を取り出すための正極端子15と負極端子16を備える。正極端子15と負極端子16は、蓋14に所定の間隔をあけて並設された一対の孔14aからケース11の外部に露出される。また、正極端子15及び負極端子16には、ケース11から絶縁するためのリング状の絶縁リング17aがそれぞれ取り付けられている。
The
図3に示すように、電極組立体12は、第1の電極としての複数のシート状の正極電極20と、第2の電極としての複数のシート状の負極電極21と、複数のシート状のセパレータ30とを備える。電極組立体12は、正極電極20と負極電極21との間にセパレータ30を介在させ、かつ相互に絶縁させた状態で積層した構造を備える。正極電極20、負極電極21、及びセパレータ30が積層された方向を積層方向とする。
As shown in FIG. 3, the
正極電極20は、矩形シート状の集電体としての正極金属箔(例えばアルミニウム箔)22と、正極金属箔22の両面に存在する正極活物質層23とを有する。正極電極20は、一対の長辺に沿う縁部のうちの一方の縁部に第1縁部20aを備える。正極電極20は、第1縁部20aの一部から突出した形状の正極タブ24を有する。正極タブ24は、正極活物質層23が存在せず、正極金属箔22そのもので構成されている。
The
また、正極電極20は、一対の長辺に沿う縁部のうちの第1縁部20aの対辺となる他方の縁部に第2縁部20bを備える。さらに、正極電極20は、第1縁部20aと第2縁部20b同士を繋ぐ一対の短辺に沿う縁部のうちの一方の縁部に第3縁部20cを備え、第3縁部20cの対辺となる他方の縁部に第4縁部20dを備える。
Further, the
負極電極21は、矩形シート状の集電体としての負極金属箔(例えば銅箔)25と、負極金属箔25の両面に存在する負極活物質層26とを有する。負極電極21は、一対の長辺に沿う縁部のうちの一方の縁部に第1縁部21aを備える。負極電極21は、第1縁部21aの一部から突出した形状の負極タブ27を有する。負極タブ27は、負極活物質層26が存在せず、負極金属箔25そのもので構成されている。
The
また、負極電極21は、一対の長辺に沿う縁部のうちの第1縁部21aの対辺となる他方の縁部に第2縁部21bを備える。さらに、負極電極21は、第1縁部21aと第2縁部21b同士を繋ぐ一対の短辺に沿う縁部のうちの一方の縁部に第3縁部21cを備え、第3縁部21cの対辺となる他方の縁部に第4縁部21dを備える。
Further, the
図4(a)に示すように、負極電極21の第1縁部21aの長さは、正極電極20の第1縁部20aの長さより長く、負極電極21の第2縁部21bの長さは、正極電極20の第2縁部20bの長さより長い。さらに、負極電極21の第3縁部21cの長さは、正極電極20の第3縁部20cの長さより長く、負極電極21の第4縁部21dの長さは、正極電極20の第4縁部20dの長さより長い。よって、負極電極21の外形は、正極電極20の外形より一回り大きい。負極電極21は、正極電極20及び負極電極21を積層した状態で正極電極20の外形からはみ出すはみ出し部28を第1〜第4縁部21a〜21dに沿って備える。
As shown in FIG. 4A, the length of the
図1に示すように、各正極電極20は、それぞれの正極タブ24が電極組立体12の積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。同様に、各負極電極21は、それぞれの負極タブ27が、正極タブ24と重ならないように電極組立体12の積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。そして、各正極タブ24は、電極組立体12における積層方向の一端から他端までの範囲に集められて正極タブ群24aとされる。正極タブ群24aには、正極端子15が電気的に接合される。また、各負極タブ27も同様に、電極組立体12における積層方向の一端から他端までの範囲に集められて負極タブ群27aとされる。負極タブ群27aには、負極端子16が電気的に接続される。
As shown in FIG. 1, the
電極組立体12は、蓋14に対向した端面に正極タブ群24a及び負極タブ群27aが存在するタブ側端面12aを備え、ケース本体13の底面13bに対向した端面に底側端面12bを備える。タブ側端面12aは、積層された負極電極21の第1縁部21aによって構成され、底側端面12bは、積層された負極電極21の第2縁部21bによって構成されている。また、電極組立体12は、ケース本体13の第1壁部13cに対向した端面に第1側面12cを備え、ケース本体13の第2壁部13dに対向した端面に第2側面12dを備える。第1側面12cは、積層方向の一端に位置する負極電極21によって形成され、第2側面12dは、積層方向の他端に位置する負極電極21によって形成される。また、電極組立体12は、ケース本体13の第3壁部13eに対向した端面に第3側面12eを備え、ケース本体13の第4壁部13fに対向した端面に第4側面12fを備える。第3側面12eは、積層された負極電極21の第3縁部21cによって構成され、第4側面12fは、積層された負極電極21の第4縁部21dによって構成されている。二次電池10の容量は、ケース11内に収容される電極組立体12の容積が大きいほど大きくなる。このため、本実施形態では、積層する正極電極20及び負極電極21の枚数を極力増やすことで、ケース11内に収容される電極組立体12の容積を大きくしている。よって、第1及び第2側面12c,12dとケース本体13の内面との距離は、底側端面12bや第3及び第4側面12e,12fとケース本体13の内面との距離に比べて短い。また、本実施形態では、正極電極20及び負極電極21の面方向への積層ずれはないものと考える。
The
図4(a)及び図4(b)に示すように、電極組立体12は、第1側面12c及び第2側面12dに、第1領域としての第1重合領域A1と、第2領域としての第2重合領域A2とを備える。第1重合領域A1は、電極組立体12を積層方向から見た側面視で、全ての正極電極20及び負極電極21が対向する対向部が投影された領域であり、正極電極20の正極タブ24を除いた部分と同じ大きさである。第2重合領域A2は、電極組立体12を積層方向から見た側面視で、第1重合領域A1よりも外側に存在する領域であり、負極電極21のはみ出し部28が投影された領域である。第1重合領域A1と第2重合領域A2の境界部B、すなわち第1重合領域A1の縁部は、電極組立体12を積層方向から見た側面視で、正極電極20の第1〜第4縁部20a〜20dと一致する。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
二次電池10は、電極組立体12を覆う絶縁シートとしての絶縁フィルム40を備える。絶縁フィルム40は、電極組立体12と金属製のケース本体13とを絶縁する。絶縁フィルム40は、例えばポリプロピレン(PP)製である。絶縁フィルム40は、1枚の絶縁フィルムを折り畳み、かつ溶着して袋状に形成されている。絶縁フィルム40は、電極組立体12のタブ側端面12aを除く5面(底側端面12b及び第1〜第4側面12c〜12d)を覆っている。
The
二次電池10は、境界部Bにおいて、電極組立体12の第1側面12c及び第2側面12dと絶縁フィルム40との間に異物が入り込むことを規制する規制部材としての規制テープ50を備える。本実施形態の規制テープ50は、絶縁フィルム40と同じポリプロピレン(PP)製であり、片面に粘着性を有する。規制テープ50は、境界部Bを覆うように電極組立体12に対して貼着されている。電極組立体12を積層方向から見た側面視で、規制テープ50は境界部Bに沿って存在する。規制テープ50は、矩形状の輪をなす。規制テープ50の内縁部50aは、第1重合領域A1に存在し、外縁部50bは、第2重合領域A2に存在する。
The
図2に示すように、このような二次電池10は、充放電時の正極電極20及び負極電極21の積層方向への膨張によるケース11の変形を抑制すべく、拘束治具70によって積層方向に拘束される。例えば、拘束治具70は、一対の拘束板71,72と、それら拘束板71,72を連結するボルト73と、ボルト73に螺合されるナット74と、を有する。一方の拘束板71は、ケース本体13の第1壁部13cと対向配置され、他方の拘束板72は、ケース本体13の第2壁部13dと対向配置される。そして、ボルト73にナット74を螺合することで、ケース本体13の第1壁部13c及び第2壁部13dは、拘束板71,72から荷重が加えられ、電極組立体12の積層方向に拘束される。
As shown in FIG. 2, such a
第1重合領域A1は、全ての正極電極20及び負極電極21が重なった領域であるため、充放電時の電極組立体12の積層方向への膨張に伴い、加圧状態となる。このとき、規制テープ50は、絶縁フィルム40に食い込んだ状態となる。このため、第1重合領域A1では、電極組立体12の第1及び第2側面12c,12dと絶縁フィルム40との間や、絶縁フィルム40とケース本体13の第1及び第2壁部13c,13dの内面との間への異物の侵入は抑制される。一方、第2重合領域A2は、負極電極21のはみ出し部28が積層された領域であり、はみ出し部28同士の間には正極電極20の厚み分だけ隙間がある。はみ出し部28の積層方向への膨張の一部は、この隙間によって吸収される。このため、第2重合領域A2は非加圧状態である。第2重合領域A2では、電極組立体12の第1及び第2側面12c,12dと絶縁フィルム40との間や、絶縁フィルム40とケース本体13の第1及び第2壁部13c,13dの内面との間には隙間ができやすい。境界部Bでは、規制テープ50が電極組立体12の第1及び第2側面12c,12dと絶縁フィルム40との間に埋められた状態にある。
Since the first polymerization region A1 is a region in which all the
次に、第1の実施形態の効果を作用とともに記載する。
(1)二次電池10が規制テープ50を備えない場合、ケース11内に混入した異物が、第2重合領域A2において電極組立体12の第1及び第2側面12c,12dの内面と絶縁フィルム40との隙間に侵入し、境界部Bにおいて第1及び第2側面12c,12dと絶縁フィルム40との間で挟まることがある。これに対し、本実施形態では、規制テープ50が境界部Bを覆うように配置されているため、境界部Bにおいて電極組立体12の第1及び第2側面12c,12dと絶縁フィルム40との間に異物が挟まることが規制される。
Next, the effects of the first embodiment will be described together with the actions.
(1) When the
(2)電極組立体12の第1及び第2側面12c,12dと絶縁フィルム40との間に規制テープ50を配置する。これにより、絶縁フィルム40とケース本体13との間に規制テープ50を配置する場合よりも、規制テープ50を電極組立体12近傍に配置できるため、境界部Bの位置を把握しやすい。よって、規制テープ50を電極組立体12の境界部Bに対して容易に貼着できる。
(2) The
(3)規制テープ50は、片面に粘着性を有するため、電極組立体12に対して貼着でき、規制部材を容易に配置できる。
(第2の実施形態)
以下、蓄電装置を二次電池に具体化した第2の実施形態を図5にしたがって説明する。
(3) Since the
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment in which the power storage device is embodied in a secondary battery will be described with reference to FIG.
図5(a)及び図5(b)に示すように、二次電池80は、ケース11を備える。なお、ケース11については、上記実施形態と同構成であるため説明を省略する。二次電池80は、ケース11に収容された電極組立体82及び電解液(図示せず)を備える。本実施形態の電極組立体82は、第1の電極としての長尺帯状の正極電極90と、第2の電極としての長尺帯状の負極電極91とを、長尺帯状のセパレータ(図示せず)を介在させて絶縁した状態で積層し、偏平状に巻回した巻回型の電極組立体である。電極組立体82は、巻回軸線Lが蓋14の長手方向と一致するようにケース11に収容されている。電極組立体82は、ケース本体13の第1壁部13cの内面と対向する外側面に偏平面としての第1偏平面83を備え、第2壁部13dの内面と対向する外側面に偏平面としての第2偏平面84を備える。また、電極組立体82は、第1偏平面83及び第2偏平面84を繋ぐ外側面に円弧面85を備える。電極組立体82は、第1偏平面83及び第2偏平面84の縁部のうち巻回軸線Lに沿う縁部83a,84aを備える。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
二次電池80は、電極組立体82の外側面を覆う絶縁シートとしての絶縁フィルム86を備える。また、二次電池80は、第1及び第2偏平面83,84の縁部83a,84aにおいて、絶縁フィルム86とケース本体13の第1壁部13c及び第2壁部13dの内面との間に異物が挟まることを規制する規制テープ87を備える。規制テープ87は、絶縁フィルム86によって覆われた第1偏平面83及び第2偏平面84の縁部83a,84aを覆うように配置されている。電極組立体82を第1及び第2偏平面83,84と直交する方向から見た側面視で、規制テープ87は、縁部83a,84aに沿って存在する。
The
このような巻回型の電極組立体82を備える二次電池80は、第1の実施形態と同様、拘束治具によって拘束された状態で充放電が行われる。すなわち、ケース11の第1壁部13cと第2壁部13dは、第1及び第2偏平面83,84と直交する方向に拘束される。
The
第1及び第2偏平面83,84は、充放電時の電極組立体82の積層方向への膨張に伴い、加圧状態となるため、第1及び第2偏平面83,84と絶縁フィルム86との間や、絶縁フィルム86とケース本体13の第1及び第2壁部13c,13dの内面との間への異物の侵入が抑制される。第1及び第2偏平面83,84の縁部83a,84aに対向した絶縁フィルム86とケース本体13の第1及び第2壁部13c,13dの内面との距離は、第1及び第2偏平面83,84に対向した絶縁フィルム86とケース本体13の第1及び第2壁部13c,13dの内面との距離よりも長い。規制テープ87は、第1及び第2偏平面83,84の縁部83a,84aに対面する絶縁フィルム86とケース本体13の第1及び第2壁部13c,13dの内面との間に埋められた状態にある。
Since the first and second
次に、第2の実施形態の効果を作用とともに記載する。
(4)二次電池80が規制テープ87を備えない場合、ケース11内に混入した異物は、第1及び第2偏平面83,84の縁部83a,84aにおいて、絶縁フィルム86とケース本体13の第1及び第2壁部13c,13dの内面との間で挟まることがある。これに対し、本実施形態の二次電池80は、電極組立体82を第1及び第2偏平面83,84と直交する方向から見た側面視で、縁部83a,84aに沿って配置された規制テープ87を備える。よって、縁部83a,84aにおいて、絶縁フィルム86とケース本体13の第1及び第2壁部13c,13dの内面との間に異物が挟まることが規制される。
Next, the effects of the second embodiment will be described together with the actions.
(4) When the
なお、第1の実施形態及び第2の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○ 集電体は、正極活物質層23や負極活物質層26が形成できるものであれば、正極金属箔22や負極金属箔25に限定されるものではない。例えば、織物状や網状のシートを用いてもよい。
The first embodiment and the second embodiment may be changed as follows.
○ The current collector is not limited to the positive
○ 正極電極20は、正極金属箔22の片面に正極活物質層23が存在する構造でもよい。同様に、負極電極21は、負極金属箔25の片面に負極活物質層26が存在する構成でもよい。
○ The
○ 第1の実施形態において、第1の電極を負極電極21、第2の電極を正極電極20にしてもよい。この場合、第2重合領域A2は、電極組立体12を積層方向から見た側面視で、負極電極21の外形からはみ出した正極電極20のはみ出し部が投影された領域となる。同様に、第2の実施形態において、第1の電極を負極電極91、第2の電極を正極電極90にしてもよい。
○ In the first embodiment, the first electrode may be the
○ 第1の実施形態では、正極電極20及び負極電極21の面方向への積層ずれは無いものとして説明したため、境界部Bは、電極組立体12を積層方向から見た側面視で、正極電極20の第1〜第4縁部20a〜20dと一致していた。しかしながら、正極電極20及び負極電極21に面方向への積層ずれがある場合、境界部Bは、全ての正極電極20及び負極電極21が対向する対向部が投影された第1重合領域A1の縁部となり、正極電極20の第1〜第4縁部20a〜20dと一致しない。
○ In the first embodiment, it has been described that the
○ 絶縁シートの種類は、絶縁フィルム40,86に限定されず、ラミネートシートであってもよい。
○ 絶縁フィルム40,86の材料は、ポリプロピレン(PP)に限定されず、ポリフェニレンサルファイド(PPS)など他の材料でもよい。
○ The type of the insulating sheet is not limited to the insulating
○ The material of the insulating
○ 第1及び第2の実施形態の規制部材は、片面に粘着性を有する規制テープ50,87であったが、両面に粘着性を有するテープでもよいし、粘着性を有さないシート状の部材でもよい。また、規制テープ50,87の材料は、絶縁フィルム40,86の材料と異なっていてもよい。
○ The regulating members of the first and second embodiments were the regulating
○ 第1の実施形態では、規制テープ50を電極組立体12の第1及び第2側面12c,12dに対して貼着していたが、絶縁フィルム40の内側面に貼着してもよい。ただし、電極組立体12を積層方向から見た側面視で、境界部Bに沿うように規制テープ50を配置する。
-In the first embodiment, the
○ 図6に示すように、第1の実施形態の規制テープ50は、絶縁フィルム40の外側面とケース本体13の第1壁部13c及び第2壁部13dの内面との間に配置されてもよい。ただし、二次電池10を積層方向から見た側面視で、規制テープ50が境界部Bに沿うように配置する。なお、規制テープ50は、絶縁フィルム40の外側面に貼着してもよいし、ケース本体13の第1壁部13c及び第2壁部13dの内面に貼着してもよい。
○ As shown in FIG. 6, the
○ 第2の実施形態の規制テープ87は、電極組立体82の外側面と絶縁フィルム86の内側面との間に配置されてもよい。ただし、二次電池80を第1及び第2偏平面83,84と直交する方向から見た側面視で、規制テープ87が第1及び第2偏平面83,84の縁部83a,84aに沿うように配置する。なお、規制テープ87は、電極組立体82の外側面に貼着してもよいし、絶縁フィルム40の内側面に貼着してもよい。
The
○ 第1の実施形態の規制テープ50は、積層方向から見た側面視で、境界部Bの一部に沿って存在してもよい。同様に、第2の実施形態の規制テープ87は、第1及び第2偏平面83,84の縁部83a,84aの一部に沿って存在してもよい。
○ The
電極組立体12をケース本体13に収容した後にケース11内に混入した異物は、重力によって落下し、電極組立体12,82と絶縁フィルム40,86との間や、絶縁フィルム40,86とケース本体13との間に挟まりやすい。よって、境界部Bや縁部83a,84aのうち蓋14側に位置する部分に沿って規制テープ50,87を配置することが好ましい。
Foreign matter mixed in the
○ 図7に示すように、境界部Bに加えて第1重合領域A1全体を覆うように矩形状の規制テープ50を貼着してもよい。
○ 複数枚の絶縁フィルム40によって電極組立体12を覆う構成としてもよい。
○ As shown in FIG. 7, a
O The
○ 第1の実施形態において、絶縁フィルム40を袋状に形成する方法は、溶着に限定されない。例えば、絶縁フィルム40によって電極組立体12を覆った後、電極組立体12からはみ出した部分を、電極組立体12を覆っている部分に重ねてテープで貼り付けてもよい。また、他の方法として、電極組立体12より一回り大きい袋状の絶縁フィルム40の中に電極組立体12を収納し、その後で絶縁フィルム40を熱収縮させることで電極組立体12と絶縁フィルム40とを密着させてもよい。
○ In the first embodiment, the method of forming the insulating
○ 第1の実施形態の拘束治具70は、1つの二次電池10を拘束していたが、複数の二次電池10をまとめて拘束してもよい。同様に、第2の実施形態の拘束治具は、1つの二次電池80を拘束してもよいし、複数の二次電池80を拘束してもよい。
-Although the
○ 二次電池10,80は、リチウムイオン二次電池でもよいし、他の二次電池であってもよい。要は、正極用の活物質と負極用の活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。
○ The
○ 蓄電装置は、例えばキャパシタなど、二次電池以外の蓄電装置にも適用可能である。 ○ The power storage device can also be applied to a power storage device other than a secondary battery, such as a capacitor.
10,80…蓄電装置としての二次電池、11…ケース、12,82…電極組立体、12c…端面としての第1側面、12d…端面としての第2側面、13…ケース本体、13a…開口部、14…蓋、20…第1の電極としての正極電極、21…第2の電極としての負極電極、40,86…絶縁シートとしての絶縁フィルム、50,87…規制部材としての規制テープ、83…偏平面としての第1偏平面、84…偏平面としての第2偏平面、83a,84a…縁部、A1…第1領域としての第1重合領域、A2…第2領域としての第2重合領域、B…境界部。 10,80 ... Secondary battery as a power storage device, 11 ... Case, 12,82 ... Electrode assembly, 12c ... First side surface as end face, 12d ... Second side surface as end face, 13 ... Case body, 13a ... Opening Part, 14 ... lid, 20 ... positive electrode as first electrode, 21 ... negative electrode as second electrode, 40, 86 ... insulating film as insulating sheet, 50, 87 ... regulating tape as regulating member, 83 ... First eccentric plane as a eccentric plane, 84 ... Second eccentric plane as a eccentric plane, 83a, 84a ... Edges, A1 ... First polymerization region as a first region, A2 ... Second region as a second region Overlapping region, B ... Boundary.
Claims (4)
前記電極組立体を覆う絶縁シートと、
前記絶縁シートによって覆われた前記電極組立体を収容するケースと、
を備えた蓄電装置であって、
前記第1の電極及び前記第2の電極は、矩形シート状の集電体と、該集電体の片面又は両面に存在する活物質層と、を有し、
前記電極組立体は、積層方向の端面に、全ての前記第1の電極の前記活物質層及び前記第2の電極の前記活物質層が対向する対向部が投影される第1領域と、前記第1領域よりも外側に位置して前記第2の電極の前記活物質層のみが投影される第2領域とを有し、
前記第2領域は、前記第1領域の全周に沿って存在しており、
前記端面と前記絶縁シートとの間、又は前記端面に対向した絶縁シートと前記ケースとの間に配置され、かつ前記積層方向から見た側面視で、前記第1領域と前記第2領域の境界部に沿って配置される規制部材を備え、
前記規制部材は、前記境界部の全周に沿い、かつ前記第1領域及び前記第2領域に跨る位置に配置されており、
前記規制部材の縁部が前記第2領域に存在することを特徴とする蓄電装置。 An electrode assembly in which a plurality of sheet-shaped first electrodes and a plurality of sheet-shaped second electrodes having different polarities and sizes are alternately laminated in an insulated state.
An insulating sheet covering the electrode assembly and
A case for accommodating the electrode assembly covered with the insulating sheet and
It is a power storage device equipped with
The first electrode and the second electrode have a rectangular sheet-shaped current collector and an active material layer existing on one side or both sides of the current collector.
The electrode assembly has a first region on which the active material layer of all the first electrodes and the facing portion facing the active material layer of the second electrode are projected on the end faces in the stacking direction, and the above. It has a second region located outside the first region and on which only the active material layer of the second electrode is projected .
The second region exists along the entire circumference of the first region.
The boundary between the first region and the second region when arranged between the end face and the insulating sheet or between the insulating sheet facing the end face and the case and viewed from the laminating direction. comprising a regulating member disposed along the section,
The regulating member is arranged at a position along the entire circumference of the boundary portion and straddling the first region and the second region.
A power storage device characterized in that an edge portion of the regulation member exists in the second region.
前記規制部材の前記縁部のうち、外縁部が前記第2領域に存在し、内縁部が前記第1領域に存在する請求項1に記載の蓄電装置。 The regulating member is provided so as to form a ring when viewed from the stacking direction.
The power storage device according to claim 1, wherein the outer edge portion of the edge portion of the regulation member exists in the second region and the inner edge portion exists in the first region.
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