JP7416346B1 - 蓋体、蓋体ユニット、蓄電デバイス、蓋体ユニットの製造方法、蓄電デバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
<1-1.蓄電デバイスの構成>
図1は、第1実施形態の蓄電デバイス10を模式的に示す平面図である。図2は、図1の蓄電デバイス10が備える外装フィルム50の層構成を示す断面図である。図3は、図1の蓄電デバイス10が備える蓋体60および電極端子30の正面図である。図4は、図3の蓋体60および電極端子30の側面図である。なお、図1において、矢印UD方向は蓄電デバイス10の厚み方向を示し、矢印LR方向は蓄電デバイス10の幅方向を示し、矢印FB方向は、蓄電デバイス10の奥行方向を示す。矢印UDLRFBの各々が示す方向は、以後の各図においても共通である。
図5は、蓄電デバイス10の製造方法の一例を示すフローチャートである。蓄電デバイス10の製造方法は、例えば、第1工程、第2工程、第3工程、第4工程、第5工程、第6工程、第7工程、および、第8工程を含む。第1工程~第8工程は、例えば、蓄電デバイス10の製造装置によって実施される。なお、本実施形態において、第1工程~第8工程は、各工程の名称を便宜的に規定したものであって、各工程の順序を意味するものではない。
蓄電デバイス10によれば、分割された第1パーツ61および第2パーツ62で電極端子30を挟むことによって、蓋体60に電極端子30が保持された状態が形成される。このため、電極端子30を所望の位置に好適に配置できる。
第2実施形態の蓄電デバイス10は、蓋体260を備える点において、第1実施形態と異なり、その他の構成は、第1実施形態と同様である。以下では、第2実施形態の蓄電デバイス10が備える蓋体260について、第1実施形態の蓋体60と異なる部分を中心に説明する。
図7は、蓋体260の側面図である。蓋体260は、第1パーツ261および第2パーツ262を有する。第1パーツ261は、肉厚部261Xおよび肉薄部261Yを有する。肉厚部261Xは、第1実施形態の第1パーツ61と同様の形状であり、外装フィルム50と接合されるシール面61Xを有する。肉薄部261Yは、肉厚部261Xと繋がり、接着性フィルム31を介して電極端子30と接合される。肉薄部261Yの厚さHBは、肉厚部261Xの厚さHAよりも薄い。凹部61Bは、肉厚部261Xおよび肉薄部261Yに形成される。本実施形態では、肉薄部261Yは、肉厚部261Xに対して電極体20に近い位置に形成される。肉薄部261Yは、肉厚部261Xに対して電極体20から離れた位置、換言すれば、外側に形成されてもよい。
第2実施形態の蓄電デバイス10によれば、蓋体260は、肉薄部261Y、262Yを有するため、例えば、超音波シール、高周波シール、ヒートシール、および、熱板溶着から選択される少なくとも一種によって、電極端子30と肉薄部261Y、262Yとを強固に接合できる。
第3実施形態の蓄電デバイス10は、蓋体360を備える点において、第1実施形態と異なり、その他の構成は、第1実施形態と同様である。以下では、第3実施形態の蓄電デバイス10が備える蓋体360について、第1実施形態の蓋体60と異なる部分を中心に説明する。
図8は、蓋体360の正面視における分解図である。蓋体360は、第1パーツ361および第2パーツ362を有する。第1パーツ361および第2パーツ362は、電極端子30を挟むときの位置決め部370を有する。位置決め部370は、第1パーツ361および第2パーツ362の一方に形成される凸部371と、第1パーツ361および第2パーツ362の他方に形成され、凸部371が挿入される凹部372と、を含む。本実施形態では、凸部371は、第1パーツ361のパーツ接合部61Aに形成される。本実施形態では、凹部372は、第2パーツ362のパーツ接合部62Aに形成される。凸部371の形状は、任意に選択可能である。本実施形態では、凸部371は、半球である。凸部371の形状では、角柱、角錐、円柱、または、円錐であってもよい。凹部372の形状は、凸部371が挿入可能な形状であれば任意に選択可能である。
第3実施形態の蓄電デバイス10によれば、蓋体360は、位置決め部370を有するため、図5に示されるステップS13の第3工程、および、図6に示されるステップS22の第10工程を容易に実施できる。
第4実施形態の蓄電デバイス10は、蓋体460を備える点において、第1実施形態と異なり、その他の構成は、第1実施形態と同様である。以下では、第4実施形態の蓄電デバイス10が備える蓋体460について、第1実施形態の蓋体60と異なる部分を中心に説明する。
図9は、第1パーツ461に対して第2パーツ462が開いた状態の蓋体460の正面図である。蓋体460は、第1パーツ461、第2パーツ462、および、第1パーツ461と第2パーツ462とを連結する連結部463を有する。第1パーツ461および第2パーツ462の一方は、連結部463を介して他方に対して開閉可能に構成される。連結部463は、ヒンジのような機能を有する。連結部463は、第1パーツ461のパーツ接合部61Aと第2パーツ462のパーツ接合部62Aとを連結する。
第4実施形態の蓄電デバイス10によれば、蓋体460は、連結部463を有するため、第1パーツ461と第2パーツ462とが分離しない。このため、蓋体460を容易に管理できる。また、第1パーツ461および第2パーツ462の一方に対して他方を閉じることによって、電極端子30を挟むことができる。第1パーツ461および第2パーツ462の一方に対する他方の位置決めを容易に実施できるため、図5に示されるステップS13の第3工程、および、図6に示されるステップS22の第10工程を容易に実施できる。
第5実施形態の蓄電デバイス10は、蓋体560を備える点において、第1実施形態と異なり、その他の構成は、第1実施形態と同様である。以下では、第5実施形態の蓄電デバイス10が備える蓋体560について、第1実施形態の蓋体60と異なる部分を中心に説明する。
図10は、蓋体560の正面視における分解図である。蓋体560は、第1パーツ561、第2パーツ562、および、接合体563を有する。第1パーツ561は、第1パーツ61と同じ形状である。第2パーツ562は、第2パーツ62と同じ形状である。接合体563は、金属によって構成される電極端子30と、樹脂によって構成される第1パーツ561および第2パーツ562とを接合する。本実施形態では、接合体563は、第1パーツ561および第2パーツ562と、電極端子30とを接合できる材料であれば従来公知の材料を用いることができる。接合体563は、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、または、これらのポリオレフィン系樹脂を無水マレイン酸等の酸でグラフト変性させた酸変性ポリオレフィン系樹脂等によって構成される樹脂成形体であることが好ましい。接合体563は、図10に示されるように、第1パーツ561の凹部61Bの全体、および、第2パーツ562の凹部62Bの全体に接合されることが好ましい。接合体563は、凹部61Bのうちの底面61BYのみに接合されてもよい。接合体563は、凹部62Bのうちの底面62BYのみに接合されてもよい。
第5実施形態の蓄電デバイス10によれば、蓋体560は、接合体563を有するため、電極端子30に接着性フィルム31を接合する必要がない。図5または図6に示されるステップS12の第2工程を省略できるため、蓄電デバイス10を容易に製造できる。
第6実施形態の蓄電デバイス10は、蓋体660を備える点において、第5実施形態と異なり、その他の構成は、第5実施形態と同様である。以下では、第6実施形態の蓄電デバイス10が備える蓋体660について、第5実施形態の蓋体560と異なる部分を中心に説明する。
図11は、蓋体660の正面視における分解図である。蓋体660は、第1パーツ661、第2パーツ662、および、接合体663を有する。接合体663は、金属によって構成される電極端子30と、樹脂によって構成される第1パーツ661および第2パーツ662とを接合する。本実施形態では、接合体663は、例えば、第1実施形態の接着性フィルム31である。図11に示されるように、接合体663は、第1パーツ661において、パーツ接合部61A、および、凹部61Bの全体に接合されることが好ましい。図11に示されるように、接合体663は、第2パーツ662において、パーツ接合部62A、および、凹部62Bの全体に接合されることが好ましい。接合体663は、凹部61Bのみに接合されてもよく、凹部61Bのうちの底面61BYのみに接合されてもよい。接合体563は、凹部62Bのみに接合されてもよく、凹部62Bのうちの底面62BYのみに接合されてもよい。なお、接合体663は、膜であってもよい。膜は、例えば、金属によって構成される電極端子30と、樹脂によって構成される第1パーツ661および第2パーツ662とを接合するコーティング膜等が挙げられる。
第6実施形態の蓄電デバイス10によれば、蓋体660は、接合体663を有するため、電極端子30に接着性フィルム31を接合する必要がない。図5または図6に示されるステップS12の第2工程を省略できるため、蓄電デバイス10を容易に製造できる。
第7実施形態の蓄電デバイス10は、蓋体760を備える点において、第6実施形態と異なり、その他の構成は、第6実施形態と同様である。以下では、第7実施形態の蓄電デバイス10が備える蓋体760について、第6実施形態の蓋体660と異なる部分を中心に説明する。
図12は、蓋体760および電極端子30の正面図である。蓋体760は、第1パーツ761、第2パーツ762、および、接合体763を有する。第1パーツ761は、第1パーツ661(図11参照)から凹部61Bを省略した形状、すなわち、直方体である。第2パーツ762は、第2パーツ662(図11参照)から凹部62Bを省略した形状、すなわち、直方体である。接合体763は、例えば、第1実施形態の接着性フィルム31である。接合体763は、第1パーツ761の上面の全体を覆うように上面に接合される。図12に示される例では、接合体763は、第1パーツ761の上面の両端部からはみ出ている。接合体763は、第2パーツ762の下面の全体を覆うように下面に接合される。図12に示される例では、接合体763は、第2パーツ762の下面の両端部からはみ出ている。電極端子30の両端部に第1パーツ761と第2パーツ762との微小な隙間が形成される場合、この隙間は、例えば、ホットメルト等の接着剤764で埋められることが好ましい。第1パーツ761および第2パーツ762に対して、超音波シール、高周波シール、ヒートシール、および、熱板溶着から選択される少なくとも一種が施されることによって、電極端子30の両端部の隙間が埋められてもよい。
第7実施形態の蓄電デバイス10によれば、蓋体760は、接合体763を有するため、電極端子30に接着性フィルム31を接合する必要がない。図5または図6に示されるステップS12の第2工程を省略できるため、蓄電デバイス10を容易に製造できる。
上記各実施形態は本発明に関する蓋体、蓋体ユニット、蓄電デバイス、蓋体ユニットの製造方法、および、蓄電デバイスの製造方法が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に関する蓋体、蓋体ユニット、蓄電デバイス、蓋体ユニットの製造方法、および、蓄電デバイスの製造方法は、各実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その一例は、各実施形態の構成の一部を置換、変更、もしくは、省略した形態、または、各実施形態に新たな構成を付加した形態である。以下に各実施形態の変形例の幾つかの例を示す。なお、上記各実施形態および以下の変形例は、技術的に矛盾しない限り互いに組み合わせることができる。
第1実施形態の蓄電デバイス10において、蓋体60の構成は、任意に変更可能である。例えば、蓋体60のうちの第1パーツ61の凹部61B、および、第2パーツ62の凹部62Bの少なくとも一方を省略してもよい。第1パーツ61の凹部61B、または、第2パーツ62の凹部62Bが省略される場合、凹部61Bまたは凹部62Bの深さは、電極端子30の全体の厚さ以上の深さとなるように変更されることが好ましい。第1パーツ61の凹部61B、および、第2パーツ62の凹部62Bが省略される場合、電極端子30の両端部に第1パーツ61と第2パーツ62との微小な隙間が形成されることがある。この隙間は、例えば、ホットメルト等の接着剤等で埋められることが好ましい。第1パーツ61および第2パーツ62に対して、超音波シール、高周波シール、ヒートシール、および、熱板溶着から選択される少なくとも一種が施されることによって、電極端子30の両端部の隙間が埋められてもよい。
第2実施形態の蓄電デバイス10において、蓋体260の構成は、任意に変更可能である。例えば、蓋体260のうちの肉薄部261Yまたは肉薄部262Yの一方を省略してもよい。
第2実施形態の蓄電デバイス10において、蓋体260の第1パーツ261と第2パーツ262とを一体的に構成してもよい。換言すれば、蓋体260を1パーツで構成してもよい。この変形例によれば、凹部61Bおよび凹部62Bに代えて、蓋体260を貫通する孔が形成されることが好ましい。蓋体260が成形されたあと、電極端子30は、孔に挿入され、超音波シール、高周波シール、ヒートシール、熱板溶着、および、接着剤から選択される少なくとも一種によって、蓋体260と接合されてもよい。第1実施形態、第3実施形態、第4実施形態、第5実施形態、第6実施形態、および、第7実施形態の蓄電デバイス10の蓋体60、360、460、560、660、760についても、1パーツで形成してもよい。
第3実施形態の蓄電デバイス10において、蓋体360の構成は、任意に変更可能である。例えば、位置決め部370は、第1パーツ361および第2パーツ362に描かれる、または、貼り付けられる模様であってもよい。また、凸部371は、第2パーツ362のパーツ接合部62Aに形成され、凹部372は、第1パーツ361のパーツ接合部61Aに形成されてもよい。
第1実施形態の蓄電デバイス10において、2つの電極端子30は、2つの蓋体60のうちの一方から突出してもよい。この変形例では、外装体40において、他方の蓋体60が配置されている部分は、公知の方法で封止することができる。例えば、他方の蓋体60が配置されている部分は、1パーツによって構成される公知の蓋体で封止されてもよく、また、他方の蓋体60を省略し、外装フィルム50を折り畳むことによって電極体20を封止してもよい。この変形例は、第2実施形態~第7実施形態についても同様に適用できる。
第1実施形態の蓄電デバイス10において、外装フィルム50は、バリア層52の両面に熱融着性樹脂層53を有する積層体(ラミネートフィルム)であってもよい。この変形例では、第1封止部70は、バリア層52に対して一方または他方に積層される熱融着性樹脂層53同士がヒートシールされることによって形成されてもよく、バリア層52に対して一方に積層される熱融着性樹脂層53と他方に積層される熱融着性樹脂層53とがヒートシールされることによって形成されてもよい。この変形例では、第1封止部70の根本70Xは、外装体40の任意の面上に位置する。この変形例では、第1封止部70の根本70Xは、第1面41と第2面42との境界の辺43の近傍に位置することが好ましい。この変形例では、熱融着性樹脂層53は、例えば、接着層55を介してバリア層52と接合されてもよい。この変形例は、第2実施形態~第7実施形態についても同様に適用できる。
第1実施形態、第3実施形態、第4実施形態、第5実施形態、第6実施形態、および、第7実施形態の蓄電デバイス10の蓋体60、360、460、560、660、760についても、第2実施形態の蓄電デバイス10の蓋体260と同様に、肉厚部と肉薄部を有していてもよい。なお、蓋体60、260、360、460、560、660、760が肉厚部および肉薄部を有する場合には、蓋体60等の肉薄部と電極端子30との接合手段は、任意に選択可能である。
20 :電極体
30 :電極端子
40 :外装体
40A :開口部
50 :外装フィルム
60 :蓋体
61 :第1パーツ
61B :凹部
61Y :露出面
62 :第2パーツ
62B :凹部
62Y :露出面
90 :蓋体ユニット
100 :バリア性フィルム
260 :蓋体
261 :第1パーツ
261X:肉厚部
261Y:肉薄部
262 :第2パーツ
262X:肉厚部
262Y:肉薄部
360 :蓋体
361 :第1パーツ
362 :第2パーツ
370 :位置決め部
371 :凸部
372 :凹部
460 :蓋体
461 :第1パーツ
462 :第2パーツ
463 :連結部
560 :蓋体
561 :第1パーツ
562 :第2パーツ
563 :接合体
660 :蓋体
661 :第1パーツ
662 :第2パーツ
663 :接合体
760 :蓋体
761 :第1パーツ
762 :第2パーツ
763 :接合体
Claims (13)
- 蓄電デバイスに用いられる蓋体であって、
前記蓄電デバイスは、
電極体と、
前記電極体と電気的に接続される電極端子と、
開口部を有するように前記電極体に巻き付けられる外装フィルムと、を含み、
前記蓋体は、前記開口部に配置され、前記電極端子を介して電力の入出力ができるように前記電極端子を挟む第1パーツおよび第2パーツを含み、
前記第1パーツおよび前記第2パーツの少なくとも一方は、前記電極端子を収容する凹部を有し、
前記第1パーツおよび前記第2パーツの少なくとも一方は、前記外装フィルムと接合される肉厚部、および、前記肉厚部と繋がり、前記電極端子と接合される肉薄部を有する
蓋体。 - 蓄電デバイスに用いられる蓋体であって、
前記蓄電デバイスは、
電極体と、
前記電極体と電気的に接続される電極端子と、
開口部を有するように前記電極体に巻き付けられる外装フィルムと、を含み、
前記蓋体は、前記開口部に配置され、前記電極端子を介して電力の入出力ができるように前記電極端子を挟む第1パーツおよび第2パーツを含み、
前記第1パーツおよび前記第2パーツの少なくとも一方は、前記電極端子を収容する凹部を有し、
前記第1パーツおよび前記第2パーツは、前記電極端子を挟むときの位置決め部を有する
蓋体。 - 蓄電デバイスに用いられる蓋体であって、
前記蓄電デバイスは、
電極体と、
前記電極体と電気的に接続される電極端子と、
開口部を有するように前記電極体に巻き付けられる外装フィルムと、を含み、
前記蓋体は、前記開口部に配置され、前記電極端子を介して電力の入出力ができるように前記電極端子を挟む第1パーツおよび第2パーツを含み、
前記第1パーツおよび前記第2パーツの少なくとも一方は、前記電極端子を収容する凹部を有し、
前記第1パーツと前記第2パーツとを繋ぐ連結部をさらに有し、
前記第1パーツおよび前記第2パーツの一方は、前記連結部を介して他方に対して開閉可能に構成される
蓋体。 - 前記電極端子と、前記第1パーツおよび前記第2パーツの少なくとも一方との間に配置され、金属および樹脂と接合する接合体をさらに有する
請求項1~3のいずれか一項に記載の蓋体。 - 前記接合体は、フィルム、樹脂成形体、および、膜の少なくとも1つを含む
請求項4に記載の蓋体。 - 前記第1パーツおよび前記第2パーツは、前記蓄電デバイスの外部に露出する露出面を有し、
前記露出面の少なくとも一部には、バリア性フィルムが接合され、
前記バリア性フィルムは、ガスバリア性および水蒸気バリア性の少なくとも一方を有する
請求項1~3のいずれか一項に記載の蓋体。 - 前記第1パーツおよび前記第2パーツの少なくとも一方と、前記電極端子とは、超音波シール、高周波シール、ヒートシール、熱板溶着、および、接着剤から選択される少なくとも一種によって接合される
請求項1~3のいずれか一項に記載の蓋体。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載の蓋体と、
前記第1パーツおよび前記第2パーツによって挟まれる前記電極端子と、を含む
蓋体ユニット。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載の蓋体を備える蓄電デバイス。
- 請求項8に記載の蓋体ユニットの製造方法であって、
前記電極端子を介して電力の入出力ができるように前記第1パーツおよび前記第2パーツによって、前記電極端子を挟む工程と、
前記第1パーツおよび前記第2パーツと前記電極端子とを接合する工程と、を含む
蓋体ユニットの製造方法。 - 蓄電デバイスの製造方法であって、
前記蓄電デバイスは、
電極体と、
前記電極体と電気的に接続される電極端子と、
開口部を有するように前記電極体に巻き付けられる外装フィルムと、
前記開口部に配置される蓋体と、を含み、
前記蓋体は、第1パーツおよび第2パーツを含み、
前記第1パーツおよび前記第2パーツの少なくとも一方は、前記電極端子を収容する凹部を有し、
前記第1パーツおよび前記第2パーツの少なくとも一方は、前記外装フィルムと接合される肉厚部、および、前記肉厚部と繋がり、前記電極端子と接合される肉薄部を有し、
前記蓄電デバイスの製造方法は、
前記電極端子を介して電力の入出力ができるように前記第1パーツおよび前記第2パーツによって、前記電極端子を挟む工程と、
前記第1パーツおよび前記第2パーツと前記電極端子とを接合する工程と、を含む
蓄電デバイスの製造方法。 - 蓄電デバイスの製造方法であって、
前記蓄電デバイスは、
電極体と、
前記電極体と電気的に接続される電極端子と、
開口部を有するように前記電極体に巻き付けられる外装フィルムと、
前記開口部に配置される蓋体と、を含み、
前記蓋体は、第1パーツおよび第2パーツを含み、
前記第1パーツおよび前記第2パーツの少なくとも一方は、前記電極端子を収容する凹部を有し、
前記第1パーツおよび前記第2パーツは、前記電極端子を挟むときの位置決め部を有し、
前記蓄電デバイスの製造方法は、
前記電極端子を介して電力の入出力ができるように前記第1パーツおよび前記第2パーツによって、前記電極端子を挟む工程と、
前記第1パーツおよび前記第2パーツと前記電極端子とを接合する工程と、を含む
蓄電デバイスの製造方法。 - 蓄電デバイスの製造方法であって、
前記蓄電デバイスは、
電極体と、
前記電極体と電気的に接続される電極端子と、
開口部を有するように前記電極体に巻き付けられる外装フィルムと、
前記開口部に配置される蓋体と、を含み、
前記蓋体は、第1パーツおよび第2パーツを含み、
前記第1パーツおよび前記第2パーツの少なくとも一方は、前記電極端子を収容する凹部を有し、
前記第1パーツと前記第2パーツを繋ぐ連結部をさらに有し、
前記第1パーツおよび前記第2パーツの一方は、前記連結部を介して他方に対して開閉可能に構成され、
前記蓄電デバイスの製造方法は、
前記電極端子を介して電力の入出力ができるように前記第1パーツおよび前記第2パーツによって、前記電極端子を挟む工程と、
前記第1パーツおよび前記第2パーツと前記電極端子とを接合する工程と、を含む
蓄電デバイスの製造方法。
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