JPWO2019131356A1 - Power storage device - Google Patents
Power storage device Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2019131356A1 JPWO2019131356A1 JP2019561557A JP2019561557A JPWO2019131356A1 JP WO2019131356 A1 JPWO2019131356 A1 JP WO2019131356A1 JP 2019561557 A JP2019561557 A JP 2019561557A JP 2019561557 A JP2019561557 A JP 2019561557A JP WO2019131356 A1 JPWO2019131356 A1 JP WO2019131356A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current collector
- recess
- electrode
- power storage
- positive electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/66—Current collectors
- H01G11/72—Current collectors specially adapted for integration in multiple or stacked hybrid or EDL capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/74—Terminals, e.g. extensions of current collectors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
蓄電装置(蓄電素子(10))は、第一部材(正極集電体(500)(電極接続部(520)))と、第一部材の第一方向側に配置される第二部材(電極体(400)(正極集束部(410)))と、を備え、第一部材及び第二部材は、第一方向に向けて突出する凹凸構造で形成されたかしめ接合部(20)を有し、かしめ接合部(20)は、第二部材が第一方向に突出した第一凸部(電極体第一突出部(411))と、第一部材が第一方向に凹んだ第一凹部(集電体第一凹部(523))と、第一凹部から第一方向に凹んだ第二凹部(集電体第二凹部(524))と、を有する。The power storage device (power storage element (10)) includes a first member (positive electrode current collector (500) (electrode connection portion (520))) and a second member (electrode) arranged on the first direction side of the first member. A body (400) (positive electrode focusing portion (410))), and the first member and the second member have a caulking joint portion (20) formed by a concavo-convex structure protruding in the first direction. The caulking joint (20) has a first convex portion (electrode body first protruding portion (411)) in which the second member protrudes in the first direction and a first concave portion (first concave portion) in which the first member is recessed in the first direction. It has a current collector first recess (523)) and a second recess recessed in the first direction from the first recess (collector second recess (524)).
Description
本発明は、かしめ接合された2つの部材を備える蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device including two members that are caulked and joined.
従来、かしめ接合された2つの部材を備える蓄電装置が知られている。特許文献1には、非水電解質デバイス内の電極に接続されるリード本体に、半田接続用の金属板を接合して成るタブリードにおいて、リード本体が鉤状部を有し、金属板が、鉤状部を包み込み且つ該鉤状部に嵌め込められている構成の非水電解質電池(蓄電装置)が開示されている。 Conventionally, a power storage device including two members that are caulked and joined is known. According to Patent Document 1, in a tab lead formed by joining a metal plate for solder connection to a lead body connected to an electrode in a non-aqueous electrolyte device, the lead body has a hook-shaped portion, and the metal plate has a hook. A non-aqueous electrolyte battery (power storage device) having a configuration that encloses a shaped portion and is fitted in the hook-shaped portion is disclosed.
しかしながら、上記従来の蓄電装置のように、2つの部材がかしめ接合された構成においては、外部からの振動や衝撃等により、当該2つの部材の接合が緩んだり、外れたりしてしまうおそれがある。このため、当該2つの部材の接合強度のさらなる向上が望まれている。 However, in a configuration in which two members are caulked and joined as in the conventional power storage device, the joint between the two members may be loosened or detached due to external vibration or impact. .. Therefore, it is desired to further improve the joint strength of the two members.
本発明は、かしめ接合された2つの部材の接合強度を向上できる蓄電装置の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a power storage device capable of improving the bonding strength of two caulked members.
本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子を備える蓄電装置であって、第一部材と、前記第一部材の第一方向側に配置される第二部材と、を備え、前記第一部材及び前記第二部材は、前記第一方向に向けて突出する凹凸構造で形成されたかしめ接合部を有し、前記かしめ接合部は、前記第二部材が前記第一方向に突出した第一凸部と、前記第一部材が前記第一方向に凹んだ第一凹部と、前記第一凹部から前記第一方向に凹んだ第二凹部と、を有する。 The power storage device according to one aspect of the present invention is a power storage device including a power storage element, and includes a first member and a second member arranged on the first direction side of the first member. The member and the second member have a caulking joint formed by a concavo-convex structure that projects in the first direction, and the caulking joint has a first that the second member projects in the first direction. It has a convex portion, a first recess in which the first member is recessed in the first direction, and a second recess in which the first member is recessed in the first direction.
本発明における蓄電装置によれば、かしめ接合された2つの部材の接合強度を向上できる。 According to the power storage device of the present invention, the bonding strength of two caulked members can be improved.
本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子を備える蓄電装置であって、第一部材と、前記第一部材の第一方向側に配置される第二部材と、を備え、前記第一部材及び前記第二部材は、前記第一方向に向けて突出する凹凸構造で形成されたかしめ接合部を有し、前記かしめ接合部は、前記第二部材が前記第一方向に突出した第一凸部と、前記第一部材が前記第一方向に凹んだ第一凹部と、前記第一凹部から前記第一方向に凹んだ第二凹部と、を有する。 The power storage device according to one aspect of the present invention is a power storage device including a power storage element, and includes a first member and a second member arranged on the first direction side of the first member. The member and the second member have a caulking joint formed by a concavo-convex structure that projects in the first direction, and the caulking joint has a first that the second member projects in the first direction. It has a convex portion, a first recess in which the first member is recessed in the first direction, and a second recess in which the first member is recessed in the first direction.
これによれば、蓄電装置において、第一部材及び第二部材に形成されたかしめ接合部は、第二部材が第一方向に突出した第一凸部と、第一部材が第一方向に凹んだ第一凹部と、第一凹部から第一方向に凹んだ第二凹部と、を有している。つまり、かしめ接合部において、第二部材に第一凸部を形成し、第一部材に第一凹部を形成して接合を行う際に、第一凹部に第二凹部を形成する。このように、かしめ接合の際に第一凹部に第二凹部を形成することで、第二凹部の位置にあった部位が、第二凹部の外側に広がり、接合部分が圧迫される。これにより、かしめ接合部の接合強度を向上させ、かしめ接合された2つの部材(第一部材及び第二部材)の接合強度を向上できる。 According to this, in the power storage device, the caulking joint formed on the first member and the second member has a first convex portion in which the second member protrudes in the first direction and a first member recessed in the first direction. However, it has a first recess and a second recess recessed in the first direction from the first recess. That is, in the caulking joint portion, when the first convex portion is formed on the second member and the first concave portion is formed on the first member for joining, the second concave portion is formed on the first concave portion. In this way, by forming the second recess in the first recess at the time of caulking, the portion at the position of the second recess spreads to the outside of the second recess, and the joint portion is compressed. As a result, the joint strength of the caulked joint portion can be improved, and the joint strength of the two caulked members (first member and second member) can be improved.
前記第一凹部は、前記第一方向から見て、前記第一方向側の端部が、前記第一凸部の前記第一方向側の端部の外縁の内方に配置されてもよい。 The first concave portion may be arranged such that the end portion on the first direction side thereof is arranged inward of the outer edge of the end portion on the first direction side of the first convex portion when viewed from the first direction.
これによれば、かしめ接合部において、第一凹部は、第一方向から見て、第一方向側の端部が、第一凸部の第一方向側の端部の外縁の内方に配置されている。つまり、かしめ接合の際に、第一凸部の内方に第一凹部を形成する。これにより、第一凹部の位置にあった部位を、比較的小さな力で第一凹部の外側に広げて、接合部分を圧迫できるため、比較的容易に、かしめ接合部の接合強度を向上できる。 According to this, in the caulking joint, the end of the first concave portion on the first direction side when viewed from the first direction is arranged inward of the outer edge of the end on the first direction side of the first convex portion. Has been done. That is, at the time of caulking, the first concave portion is formed inward of the first convex portion. As a result, the portion located at the position of the first recess can be expanded to the outside of the first recess with a relatively small force to press the joint portion, so that the joint strength of the crimped joint can be improved relatively easily.
前記第一部材は、前記第二凹部の前記第一方向側に配置される第一部を有し、前記第一部の前記第一方向における厚みは、前記第二凹部の前記第一方向における深さよりも小さいことにしてもよい。 The first member has a first part arranged on the first direction side of the second recess, and the thickness of the first part in the first direction is the thickness of the second recess in the first direction. It may be smaller than the depth.
これによれば、かしめ接合部において、第一部材は、第二凹部の第一方向側に配置される第一部を有し、第一部の厚みは、第二凹部の深さよりも小さい。つまり、第一部材における第二凹部の第一方向側の第一部の厚みが、第二凹部の深さよりも小さくなるまで第一部を圧迫する。これにより、第二凹部の位置にあった第一部が、第二凹部の外側に広がり、接合部分が圧迫されるため、かしめ接合部の接合強度を向上できる。 According to this, in the caulking joint, the first member has a first part arranged on the first direction side of the second recess, and the thickness of the first part is smaller than the depth of the second recess. That is, the first portion of the first member is pressed until the thickness of the first portion of the second recess on the first direction side becomes smaller than the depth of the second recess. As a result, the first portion located at the position of the second recess spreads to the outside of the second recess and the joint portion is pressed, so that the joint strength of the caulked joint can be improved.
前記第一部材は、前記第二凹部の前記第一方向側に配置される第一部と、前記第一凹部の前記第一方向と交差する第二方向側に配置される第二部と、を有し、前記第一部の前記第一方向における厚みは、前記第二部の前記第二方向における厚みよりも小さいことにしてもよい。 The first member includes a first part arranged on the first direction side of the second recess, and a second part arranged on the second direction side intersecting the first direction of the first recess. The thickness of the first part in the first direction may be smaller than the thickness of the second part in the second direction.
これによれば、かしめ接合部において、第一部材は、第二凹部の第一方向側に配置される第一部と、第一凹部の第一方向と交差する第二方向側に配置される第二部と、を有し、第一部の厚みは、第二部の厚みよりも小さい。つまり、第一部材における第二凹部の第一方向側の第一部の厚みが、第一凹部の第二方向側の第二部の厚みよりも小さくなるまで第一部を圧迫する。これにより、第二凹部の位置にあった第一部が、第二凹部の外側に広がり、接合部分が圧迫されるため、かしめ接合部の接合強度を向上できる。 According to this, in the caulking joint, the first member is arranged on the first part arranged on the first direction side of the second recess and the second direction side intersecting the first direction of the first recess. It has a second part, and the thickness of the first part is smaller than the thickness of the second part. That is, the first portion of the first member is pressed until the thickness of the first portion of the second recess on the first direction side becomes smaller than the thickness of the second portion of the first recess on the second direction side. As a result, the first portion located at the position of the second recess spreads to the outside of the second recess and the joint portion is pressed, so that the joint strength of the caulked joint can be improved.
前記かしめ接合部は、さらに、前記第一部材が前記第一方向に突出した第二凸部と、前記第二凸部から前記第一方向に突出した第三凸部と、を有していてもよい。 The caulking joint further has a second convex portion in which the first member protrudes in the first direction, and a third convex portion in which the first member protrudes in the first direction from the second convex portion. May be good.
これによれば、かしめ接合部は、第一部材が第一方向に突出した第二凸部と、第二凸部から第一方向に突出した第三凸部と、を有している。つまり、かしめ接合部において、第一部材が2段の凸部を有している。これにより、第一部材と第二部材との間で2段のインターロックがかかり、かしめ接合部の接合強度をさらに向上できる。 According to this, the caulking joint has a second convex portion in which the first member protrudes in the first direction and a third convex portion in which the first member protrudes in the first direction from the second convex portion. That is, in the caulking joint, the first member has a two-step convex portion. As a result, a two-stage interlock is applied between the first member and the second member, and the joint strength of the caulked joint can be further improved.
前記蓄電素子は、電極体を有し、第一部材及び第二部材は、前記電極体を流れる電流の経路に配置される導電部材であることにしてもよい。 The power storage element may have an electrode body, and the first member and the second member may be conductive members arranged in the path of the current flowing through the electrode body.
これによれば、第一部材及び第二部材は、主電流の経路に配置される導電部材であるため、接合強度の低下によって蓄電装置の性能が低下するおそれがある。このため、第一部材及び第二部材の接合強度の向上による効果は大きい。 According to this, since the first member and the second member are conductive members arranged in the main current path, the performance of the power storage device may be deteriorated due to the decrease in the bonding strength. Therefore, the effect of improving the joint strength of the first member and the second member is great.
本発明は、このような蓄電装置として実現できるだけでなく、当該蓄電装置が備える2つの部材(第一部材及び第二部材)としても実現できる。 The present invention can be realized not only as such a power storage device, but also as two members (first member and second member) included in the power storage device.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態(及びその変形例)に係る蓄電装置としての蓄電素子について説明する。以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的また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などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。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。各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。 Hereinafter, a power storage element as a power storage device according to an embodiment of the present invention (and a modification thereof) will be described with reference to the drawings. Each of the embodiments described below provides a comprehensive or specific example. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions of components, connection forms, etc. shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. Among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims indicating the top-level concept are described as arbitrary components. In each figure, the dimensions and the like are not exactly illustrated.
以下の説明及び図面中において、蓄電素子が有する一対の電極端子の並び方向、一対の集電体の並び方向、電極体の両端部(一対の活物質層非形成部)の並び方向、電極体の巻回軸方向、集電体の脚部の幅方向、または、容器の短側面の対向方向をX軸方向と定義する。容器の長側面の対向方向、容器の短側面の短手方向、容器の厚さ方向、かしめ接合部における電極体の極板の積層方向、または、かしめ接合部における集電体と電極体と当て板との並び方向をY軸方向と定義する。蓄電素子の容器本体と蓋との並び方向、容器の短側面の長手方向、または、集電体の脚部の延設方向をZ軸方向と定義する。これらX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向は、互いに交差(本実施の形態では直交)する方向である。以下の説明において、X軸プラス方向とは、X軸の矢印方向を示し、X軸マイナス方向とは、X軸プラス方向とは反対方向を示す。Y軸方向及びZ軸方向についても同様である。 In the following description and drawings, the arrangement direction of the pair of electrode terminals of the power storage element, the arrangement direction of the pair of current collectors, the arrangement direction of both ends of the electrode body (the pair of active material layer non-forming portions), and the electrode body. The winding axis direction, the width direction of the legs of the current collector, or the opposite direction of the short side surface of the container is defined as the X-axis direction. Opposing direction of the long side surface of the container, short side direction of the short side surface of the container, thickness direction of the container, stacking direction of the electrode body electrode body at the caulking joint, or contact between the current collector and the electrode body at the caulking joint. The alignment direction with the board is defined as the Y-axis direction. The alignment direction of the container body and the lid of the power storage element, the longitudinal direction of the short side surface of the container, or the extension direction of the legs of the current collector is defined as the Z-axis direction. These X-axis directions, Y-axis directions, and Z-axis directions intersect each other (orthogonally in the present embodiment). In the following description, the X-axis plus direction indicates the arrow direction of the X-axis, and the X-axis minus direction indicates the direction opposite to the X-axis plus direction. The same applies to the Y-axis direction and the Z-axis direction.
(実施の形態)
[1 蓄電素子10の全般的な説明]
まず、図1〜図3を用いて、本実施の形態における蓄電素子10の全般的な説明を行う。蓄電素子10は、蓄電素子を備える蓄電装置の一例である。つまり、蓄電装置が1つの蓄電素子10しか備えていない場合には、蓄電装置は蓄電素子10となる。このため、以下では、蓄電装置として、蓄電素子10を例に説明する。(Embodiment)
[1 General description of power storage element 10]
First, with reference to FIGS. 1 to 3, a general description of the
図1は、本実施の形態に係る蓄電素子10の外観を示す斜視図である。図2は、本実施の形態に係る蓄電素子10の容器100内方に配置されている構成要素を示す斜視図である。具体的には、図2は、蓄電素子10から容器本体111を分離した状態での構成を示す斜視図である。つまり、同図は、電極体400に正極集電体500及び負極集電体600を接合した後の状態を示している。図3は、本実施の形態に係る蓄電素子10を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。つまり、同図は、電極体400に正極集電体500及び負極集電体600を接合する前の状態を示している。同図では、容器本体111を省略して図示している。
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the
蓄電素子10は、電気を充電し、また、電気を放電できる二次電池であり、具体的には、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。蓄電素子10は、電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)もしくはプラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)等の自動車用電源、電子機器用電源、または、電力貯蔵用電源などに使用される。
The
蓄電素子10は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。蓄電素子10は、二次電池ではなく、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い。蓄電素子10は、固体電解質を用いた電池であってもよい。本実施の形態では、直方体形状(角形)の蓄電素子10を図示しているが、蓄電素子10の形状は、直方体形状には限定されず、円柱形状、長円柱形状または直方体以外の多角柱形状等であってもよいし、ラミネート型の蓄電素子としてもよい。
The
図1に示すように、蓄電素子10は、容器100と、正極端子200と、負極端子300とを備えている。図2に示すように、容器100内方には、電極体400と、正極集電体500と、負極集電体600とが収容されている。
As shown in FIG. 1, the
蓋体110と正極端子200との間、及び蓋体110と正極集電体500との間には、絶縁性及び気密性を高めるためにガスケット等が配置されているが、同図では省略して図示している。負極側についても、同様である。容器100の内部には、電解液(非水電解質)が封入されているが、図示は省略する。当該電解液としては、蓄電素子10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、様々なものを選択できる。上記の構成要素の他、正極集電体500及び負極集電体600の側方に配置されるスペーサ、容器100内の圧力が上昇したときに当該圧力を開放するためのガス排出弁、または、電極体400等を包み込む絶縁フィルムなどが配置されていてもよい。
Gaskets and the like are arranged between the
容器100は、矩形筒状で底を備える容器本体111と、容器本体111の開口を閉塞する板状部材である蓋体110とで構成されている。容器100は、電極体400等を内部に収容後、蓋体110と容器本体111とが溶接等され、内部を密封できる構成となっている。蓋体110及び容器本体111の材質は特に限定されず、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金など溶接可能な金属とすることができるが、樹脂を用いることもできる。
The
電極体400は、正極板と負極板とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる蓄電要素(発電要素)である。正極板は、アルミニウムやアルミニウム合金などからなる長尺帯状の集電箔である正極基材層上に正極活物質層が形成された極板である。負極板は、銅や銅合金などからなる長尺帯状の集電箔である負極基材層上に負極活物質層が形成された極板である。上記集電箔として、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラス、Al−Cd合金など、適宜公知の材料を用いることもできる。正極活物質層及び負極活物質層に用いられる正極活物質及び負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートや、不織布を用いることができる。
The
電極体400は、正極板と負極板との間にセパレータが配置され巻回されている。具体的には、電極体400は、正極板と負極板とが、セパレータを介して、巻回軸(本実施の形態ではX軸方向に平行な仮想軸)の方向に互いにずらして巻回されている。正極板及び負極板は、それぞれのずらされた方向の端部に、活物質が塗工されず(活物質層が形成されず)基材層が露出した部分(活物質層非形成部)を有している。
In the
つまり、電極体400は、積層された極板(正極板及び負極板)を有している。電極体400は、巻回軸方向の一端部(X軸プラス方向の端部)に、正極板の活物質層非形成部が積層されて束ねられた正極集束部410を有している。電極体400は、巻回軸方向の他端部(X軸マイナス方向の端部)に、負極板の活物質層非形成部が積層されて束ねられた負極集束部420を有している。正極板及び負極板の活物質層非形成部(集電箔)の厚みは、5μm〜20μm程度であり、これらが30〜40枚ほど束ねられることで、正極集束部410及び負極集束部420が形成されている。本実施の形態では、電極体400の断面形状として長円形状を図示しているが、円形状または楕円形状でもよい。
That is, the
正極端子200は、電極体400の正極板に電気的に接続された電極端子であり、負極端子300は、電極体400の負極板に電気的に接続された電極端子である。つまり、正極端子200及び負極端子300は、電極体400に蓄えられている電気を蓄電素子10の外部空間に導出し、また、電極体400に電気を蓄えるために蓄電素子10の内部空間に電気を導入するための金属製の電極端子である。正極端子200及び負極端子300は、電極体400の上方に配置された蓋体110に取り付けられている。具体的には、図3に示すように、正極端子200は、突出部210が蓋体110の貫通孔110aと正極集電体500の開口部511とに挿入されて、かしめられることにより、正極集電体500とともに蓋体110に固定される。負極端子300についても同様である。
The
正極集電体500は、電極体400の正極集束部410と容器本体111の側壁との間に配置され、正極端子200と電極体400の正極板とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。負極集電体600は、電極体400の負極集束部420と容器本体111の側壁との間に配置され、負極端子300と電極体400の負極板とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。
The positive electrode
具体的には、正極集電体500及び負極集電体600は、容器本体111の側壁から蓋体110に亘って当該側壁及び蓋体110に沿って屈曲状態で配置される導電性の板状部材である。正極集電体500及び負極集電体600は、蓋体110に固定的に接続(接合)されている。正極集電体500及び負極集電体600は、電極体400が有する積層された極板、つまり、正極集束部410及び負極集束部420にそれぞれ固定的に接続(接合)されている。この構成により、電極体400が、正極集電体500及び負極集電体600によって蓋体110から吊り下げられた状態で保持(支持)され、振動や衝撃などによる揺れが抑制される。
Specifically, the positive electrode
正極集電体500の材質は限定されないが、電極体400の正極基材層と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成されている。負極集電体600についても、材質は限定されないが、電極体400の負極基材層と同様、銅または銅合金などで形成される。
The material of the positive electrode
[2 かしめ接合部20まわりの構成の説明]
図2に示すように、正極集電体500は、電極体400の正極集束部410と、複数のかしめ接合部20において接合されている。負極集電体600は、電極体400の負極集束部420と、複数のかしめ接合部30において接合されている。このかしめ接合部20、30まわりの概略構成について、以下に、図4も用いて説明する。正極側のかしめ接合部20まわりと負極側のかしめ接合部30まわりとは、同様の構成を有しているため、以下では、正極側のかしめ接合部20まわりの構成について説明し、負極側のかしめ接合部30まわりの構成の説明は省略する。[2 Explanation of the configuration around the caulking joint 20]
As shown in FIG. 2, the positive electrode
図4は、本実施の形態に係る正極集電体500が電極体400の正極集束部410に接合された状態での構成を示す断面図である。具体的には、同図は、図2に示された正極集電体500及び正極集束部410を、かしめ接合部20を通るYZ平面で切断した場合の構成を示している。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration in which the positive electrode
図3及び図4に示すように、正極集電体500は、端子接続部510と、端子接続部510のY軸方向両端部からZ軸マイナス方向に向けて延設された2つの電極接続部520とを有している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the positive electrode
端子接続部510は、正極端子200に接続(接合)される正極集電体500の基部である。つまり、端子接続部510は、正極集電体500の正極端子200側(上側、Z軸プラス方向)に配置される平板状の部位であり、正極端子200に電気的及び機械的に接続される。
The
電極接続部520は、電極体400に接続(接合)される正極集電体500の脚部である。つまり、電極接続部520は、正極集電体500の電極体400側(下側、Z軸マイナス方向側)に配置される部位であり、電極体400に電気的及び機械的に接続される。具体的には、電極接続部520は、Z軸方向に延びる長尺状かつ平板状の部位であり、電極体400の正極集束部410のうちの2つの対向する平坦な集束部に、2つの電極接続部520がそれぞれ接合される。
The
図4に示すように、正極集束部410の内側には当て板700が配置されており、電極接続部520と正極集束部410と当て板700とが機械的に接合されて、4つ(2つの電極接続部520に2つずつ)のかしめ接合部20が形成されている。つまり、電極接続部520及び正極集束部410は、いずれか一方が他方に向けて突出する凹凸構造で互いに嵌合されたかしめ接合部20を備えている。具体的には、かしめ接合部20は、電極接続部520及び正極集束部410が、Y軸プラス方向またはY軸マイナス方向(以下、第一方向ともいう)に向けて突出する凹凸構造で形成された接合部であり、電極接続部520と正極集束部410とが互いに嵌合されて接合されている。かしめ接合部20は、電極接続部520と正極集束部410と当て板700とをかしめて塑性変形させることによって(詳細には、クリンチかしめ接合を行うことによって)、形成できる。
As shown in FIG. 4, a
電極接続部520(正極集電体500)は、第一部材の一例であり、正極集束部410(電極体400)は、第一部材の第一方向側に配置される第二部材の一例である。電極接続部520(正極集電体500)及び正極集束部410(電極体400)は、電極体400を流れる電流の経路に配置される導電部材の一例である。電極体400を流れる電流とは、蓄電素子10の充電電流、または、蓄電素子10の放電電流(主電流)である。当該電流の経路とは、電極体400と正極端子200及び負極端子300との間の電流経路、または、正極端子200及び負極端子300から蓄電素子10の外部へ至る電流経路である。
The electrode connecting portion 520 (positive electrode current collector 500) is an example of the first member, and the positive electrode focusing portion 410 (electrode body 400) is an example of the second member arranged on the first direction side of the first member. is there. The electrode connecting portion 520 (positive electrode current collector 500) and the positive electrode focusing portion 410 (electrode body 400) are examples of conductive members arranged in the path of the current flowing through the
かしめ接合部20は、円柱形状の突出部分であり、2つのかしめ接合部20が互いに対向する位置に、互いに向けて突出して配置されている。つまり、第一部材及び第二部材は、Y軸方向において対向する位置に一対のかしめ接合部20を2つ(二対)有している。かしめ接合部20の構成の詳細な説明については、後述する。
The caulking joint 20 is a cylindrically protruding portion, and the two
当て板700は、電極接続部520とで、正極集束部410を挟む位置に配置された、正極集束部410を保護するカバーである。具体的には、当て板700は、正極集束部410に沿ってZ軸方向に延びる矩形状かつ平板形状の部材であり、接合前の状態においては、厚みが一様となるように形成されている。この当て板700は、材質は特に限定されないが、電極体400の正極基材層と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成された金属部材である。負極側にも同様に当て板が配置されており、この負極側の当て板についても、材質は特に限定されないが、電極体400の負極基材層と同様、銅または銅合金などで形成された金属部材である。
The
[3 かしめ接合部20の構成の説明]
次に、かしめ接合部20の構成について、さらに詳細に説明する。図5は、本実施の形態に係るかしめ接合部20の構成を示す斜視図及び断面図である。具体的には、図5の(a)は、図4に示されたY軸マイナス方向側のかしめ接合部20を当て板700側(突出側)から見た斜視図である。図5の(b)は、図5の(a)に示されたかしめ接合部20を、Vb−Vb線を含むYZ平面で切断した場合の構成を示す断面図である。図4に示されたY軸プラス方向側のかしめ接合部20は、Y軸マイナス方向側のかしめ接合部20とY軸方向の向きが逆であるが、構成は同じであるため、説明は省略する。[3 Explanation of the configuration of the caulking joint 20]
Next, the configuration of the caulking joint 20 will be described in more detail. FIG. 5 is a perspective view and a cross-sectional view showing the configuration of the caulking
図5に示すように、かしめ接合部20は、Y軸プラス方向に突出した上面視円形状の接合部である。同図において上面視とは、Y軸プラス方向から見た場合のことである。上面視円形状とは、Y軸プラス方向から見た場合に円形状を有していることをいう。具体的には、かしめ接合部20は、正極集電体500の電極接続部520が電極体400の正極集束部410に向けて突出して、電極接続部520の有底略円筒状の部位が、正極集束部410の有底略円筒状の部位に向けて突出した凹凸構造の形状となっている。かしめ接合部20は、正極集束部410が当て板700に向けて突出して、正極集束部410の有底略円筒状の部位が、当て板700の有底略円筒状の部位に向けて突出した凹凸構造の形状であるともいえる。
As shown in FIG. 5, the caulking
このような構成において、電極接続部520、正極集束部410及び当て板700は、かしめ接合部20において、第一方向に向けて突出する第一突出部(集電体第一突出部521、電極体第一突出部411及び当板第一突出部701)を有している。第一方向とは、第一突出部の突出方向、つまり電極接続部520から当て板700へ向けた方向であり、図5では、Y軸プラス方向である。当該第一突出部は、第一方向と交差する第二方向に突出する第二突出部(集電体第二突出部522及び電極体第二突出部412)を有している。本実施の形態では、第二方向は、第一方向と直交する方向であり、XZ平面内の全方向(図5ではZ軸方向両側)である。
In such a configuration, the
具体的には、電極接続部520は、正極集束部410に向けて第一方向(Y軸プラス方向)に突出する集電体第一突出部521を有している。集電体第一突出部521は、電極接続部520の正極集束部410側の面が、正極集束部410側に突出した有底略円筒状の凸部である。言い換えれば、集電体第一突出部521は、電極接続部520の正極集束部410とは反対側の面が、正極集束部410側に向けて凹んだ形状を有している。つまり、集電体第一突出部521には、電極接続部520が第一方向に凹んだ集電体第一凹部523が形成されている。集電体第一凹部523は、集電体第一突出部521の裏側に形成された上面視円形状の凹部である。集電体第一凹部523は、第一部材が第一方向に凹んだ第一凹部の一例である。
Specifically, the
集電体第一突出部521には、集電体第一凹部523から第一方向に凹んだ集電体第二凹部524が形成されている。集電体第二凹部524は、集電体第一突出部521の第一方向側に位置する底部の中央部分が第一方向に凹んで形成された、上面視円形状の凹部である。これにより、集電体第一突出部521には、集電体第二凹部524の第一方向側に、厚みの薄い部位である集電体第一部525が形成される。集電体第一部525は、集電体第一凹部523の底部の中央部分に形成された上面視円形状(円盤状)の薄肉部である。集電体第二凹部524は、第一凹部から第一方向に凹んだ第二凹部の一例である。集電体第一部525は、第二凹部の第一方向側に配置される第一部の一例である。
The current collector
集電体第一部525の厚みは、集電体第二凹部524の深さよりも小さい。つまり、集電体第一部525の第一方向における厚みD1は、集電体第二凹部524の第一方向における深さD2よりも小さい。集電体第一部525の厚みD1の最小値が、集電体第二凹部524の深さD2の最大値よりも小さければよいが、集電体第一部525の厚みD1の最大値が、集電体第二凹部524の深さD2の最小値よりも小さいのが好ましい。
The thickness of the current collector
集電体第一部525の厚みは、集電体第一凹部523の第一方向と交差する第二方向側に配置される集電体第二部526の厚みよりも小さい。集電体第二部526は、集電体第一突出部521の側壁を形成する略円筒状の部位である。つまり、集電体第一部525の第一方向における厚みD1は、集電体第二部526の第二方向における厚みD3よりも小さい。集電体第一部525の厚みD1の最小値が、集電体第二部526の厚みD3の最大値よりも小さければよいが、集電体第一部525の厚みD1の最大値が、集電体第二部526の厚みD3の最小値よりも小さいのが好ましい。集電体第二部526は、第一凹部の第一方向と交差する第二方向側に配置される第二部の一例である。
The thickness of the current collector
集電体第一突出部521は、第二方向に突出する集電体第二突出部522を有している。集電体第二突出部522は、集電体第一突出部521の第一方向側の端部から、電極体第一突出部411に向けて全周に亘って突出した上面視円環状の部位である。
The current collector first protruding
正極集束部410は、電極接続部520の集電体第一突出部521の第一方向側(Y軸プラス方向側)に配置され、当て板700に向けて第一方向に突出する電極体第一突出部411を有している。電極体第一突出部411は、正極集束部410の当て板700側の面が、当て板700側に突出した有底略円筒状の凸部である。言い換えれば、電極体第一突出部411は、正極集束部410の電極接続部520側の面が、当て板700側に向けて凹んだ形状を有している。つまり、電極体第一突出部411には、正極集束部410が第一方向に凹んだ電極体第一凹部413が形成されている。電極体第一凹部413は、電極体第一突出部411の裏側に形成された上面視円形状の凹部である。
The positive
電極体第一突出部411は、第一方向側に位置する円盤状の底部である電極体第一部414と、略円筒状の側壁である電極体第二部415とを有している。電極体第一部414は、集電体第一部525の第一方向側に配置される部位であり、電極体第二部415は、集電体第二部526の外周に沿って全周に配置される部位である。つまり、第一方向から見て、集電体第二部526の第一方向側の端部は、電極体第二部415の第一方向側の端部の内方に配置されている。言い換えれば、集電体第一凹部523は、第一方向から見て、第一方向側の端部が、電極体第一突出部411の第一方向側の端部の外縁の内方に配置されている。
The electrode body first protruding
電極体第一突出部411は、第一方向及び第二方向に突出する電極体第二突出部412を有している。電極体第二突出部412は、電極体第一突出部411の第一方向側の端部から、当板第一突出部701及び後述の当板第二突出部702に向けて全周に亘って突出した上面視円環状の部位である。電極体第一突出部411は、第二部材が第一方向に突出した第一凸部の一例である。
The electrode body
当て板700は、正極集束部410の電極体第一突出部411の第一方向側(Y軸プラス方向側)に配置され、正極集束部410から離れる方向に向けて第一方向に突出した当板第一突出部701を有している。当板第一突出部701は、当て板700の正極集束部410とは反対側の面が、当該正極集束部410とは反対側に突出した有底略円筒状の凸部である。言い換えれば、当板第一突出部701は、当て板700の正極集束部410側の面が、正極集束部410とは反対側に向けて凹んだ形状を有している。つまり、当板第一突出部701には、当て板700が第一方向に凹んだ当板第一凹部703が形成されている。当板第一凹部703は、当板第一突出部701の裏側に形成された上面視円形状の凹部である。
The
当板第一突出部701は、第一方向側に位置する円盤状の底部である当板第一部704と、略円筒状の側壁である当板第二部705とを有している。当板第一部704は、電極体第一部414の第一方向側に配置される部位であり、当板第二部705は、電極体第二部415の外周に沿って全周に配置される部位である。つまり、第一方向から見て、電極体第二部415の第一方向側の端部は、当板第二部705の第一方向側の端部の内方に配置されている。言い換えれば、電極体第一凹部413は、第一方向から見て、第一方向側の端部が、当板第一突出部701の第一方向側の端部の外縁の内方に配置されている。
The plate first protruding
当板第一突出部701は、第一方向側の端部に、第一方向に向けて突出した上面視円環状の当板第二突出部702を有している。
The plate
集電体第一突出部521、電極体第一突出部411、当板第一突出部701、集電体第二突出部522、電極体第二突出部412及び当板第二突出部702の突出方向は、上記の方向には限定されない。上記の方向から傾いた方向であってもよく、突出形状についても上記には限定されない。集電体第二突出部522は、第一方向にも突出していてもよい。電極体第二突出部412は、第一方向には突出していなくてもよい。当板第二突出部702は、第一方向に突出していなくてもよい。
Of the current collector
当板第二突出部702は、当板第一突出部701の第一方向側の端部から第二方向に突出していてもよいが、接合作業後に、かしめ接合部20を、接合器具のダイから取り外しやすくするために、当板第二突出部702は第二方向に突出しない構成とするのが好ましい。同様に、かしめ接合部20をダイからより取り外しやすくするために、当板第一突出部701及び当板第二突出部702の第二方向の幅(図5ではZ軸方向の幅)が、先端(第一方向側の端部)に向かうほど小さくなっているのが好ましい。同様に、かしめ接合部20をポンチから取り外しやすくするために、集電体第一凹部523及び集電体第二凹部524の第二方向の幅(図5ではZ軸方向の幅)が、先端(第一方向側の端部)に向かうほど小さくなっているのが好ましい。
The second protruding
[4 効果の説明]
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電装置としての蓄電素子10によれば、正極集電体500の電極接続部520(第一部材)及び電極体400の正極集束部410(第二部材)に形成されたかしめ接合部20は、正極集束部410が第一方向に突出した電極体第一突出部411(第一凸部)と、電極接続部520が第一方向に凹んだ集電体第一凹部523(第一凹部)と、集電体第一凹部523から第一方向に凹んだ集電体第二凹部524(第二凹部)と、を有している。つまり、かしめ接合部20において、正極集束部410に電極体第一突出部411を形成し、電極接続部520に集電体第一凹部523を形成して接合を行う際に、集電体第一凹部523に集電体第二凹部524を形成する。このように、かしめ接合の際に集電体第一凹部523に集電体第二凹部524を形成することで、集電体第二凹部524の位置にあった部位が、集電体第二凹部524の外側に広がり、接合部分が圧迫される。これにより、かしめ接合部20の接合強度を向上させ、かしめ接合された2つの部材(正極集電体500及び電極体400)の接合強度を向上できる。[4 Explanation of effect]
As described above, according to the
かしめ接合部20において、集電体第一凹部523は、第一方向から見て、第一方向側の端部が、電極体第一突出部411の第一方向側の端部の外縁の内方に配置されている。つまり、かしめ接合の際に、電極体第一突出部411の内方に集電体第一凹部523を形成する。これにより、集電体第一凹部523の位置にあった部位を、比較的小さな力で集電体第一凹部523の外側に広げて、接合部分を圧迫できるため、比較的容易に、かしめ接合部20の接合強度を向上できる。
In the caulking joint 20, the end of the current collector
かしめ接合部20において、電極接続部520は、集電体第二凹部524の第一方向側に配置される集電体第一部525(第一部)を有し、集電体第一部525の厚みは、集電体第二凹部524の深さよりも小さい。つまり、電極接続部520における集電体第二凹部524の第一方向側の集電体第一部525の厚みが、集電体第二凹部524の深さよりも小さくなるまで集電体第一部525を圧迫する。これにより、集電体第二凹部524の位置にあった集電体第一部525が、集電体第二凹部524の外側に広がり、接合部分が圧迫されるため、かしめ接合部20の接合強度を向上できる。
In the caulking
かしめ接合部20において、電極接続部520は、集電体第一凹部523の第一方向と交差する第二方向側に配置される集電体第二部526(第二部)を有し、集電体第一部525の厚みは、集電体第二部526の厚みよりも小さい。つまり、電極接続部520における集電体第二凹部524の第一方向側の集電体第一部525の厚みが、集電体第一凹部523の第二方向側の集電体第二部526の厚みよりも小さくなるまで集電体第一部525を圧迫する。これにより、集電体第二凹部524の位置にあった集電体第一部525が、集電体第二凹部524の外側に広がり、接合部分が圧迫されるため、かしめ接合部20の接合強度を向上できる。
In the caulking
電極接続部520及び正極集束部410は、主電流の経路に配置される導電部材であるため、接合強度の低下によって蓄電素子10の性能が低下するおそれがある。このため、電極接続部520及び正極集束部410の接合強度向上による効果は大きい。
Since the
一般的に、2つの導電部材をかしめ接合する場合、超音波溶接等の接合に比べて、接触面積が少なくなってしまう傾向にあるが、電極接続部520及び正極集束部410は、主電流が流れる部位であるので、接触面積が少なくなると通電抵抗が大きくなってしまう。このため、かしめ接合部20において、集電体第二凹部524を形成して接合部分を外側に広げることで、接触面積を増加させて、通電抵抗が大きくなるのを抑制できる。
Generally, when two conductive members are caulked and bonded, the contact area tends to be smaller than that of bonding such as ultrasonic welding, but the
2段(2重)のかしめ接合を行うことでも、2段の凹部(集電体第一凹部523及び集電体第二凹部524)を形成できるが、この場合、正極集束部410及び当て板700に2段の凸部が形成されるため、かしめ接合部の突出高さが高くなる。このため、本実施の形態におけるかしめ接合部20は、2段のかしめ接合を行う場合に比べて、突出高さを低く抑えることができ、省スペース化を図ることができる。
Two-stage (double) caulking joints can also form two-stage recesses (current collector
負極集電体600側についても、正極集電体500側と同様の構成を有するため、同様の効果を奏する。
Since the negative electrode
[5 実施の形態の変形例の説明]
(変形例1)
次に、上記実施の形態の変形例1について、説明する。図6は、本実施の形態の変形例1に係るかしめ接合部20aの構成を示す断面図である。同図は、図5の(b)に対応する図である。[5 Description of a modified example of the embodiment]
(Modification example 1)
Next, a modification 1 of the above embodiment will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the caulking
図6に示すように、本変形例におけるかしめ接合部20aは、上記実施の形態におけるかしめ接合部20の集電体第一突出部521に代えて、集電体第一突出部521aを有している。集電体第一突出部521aは、上記実施の形態における集電体第一突出部521の集電体第一凹部523、集電体第二凹部524、集電体第一部525及び集電体第二部526に代えて、集電体第一凹部523a、集電体第二凹部524a、集電体第一部525a及び集電体第二部526aを有している。本変形例のその他の構成については、上記実施の形態と同様であり、詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 6, the caulking
具体的には、集電体第一突出部521aには、上記実施の形態における集電体第二凹部524よりも深さが深い集電体第二凹部524aが形成されている。つまり、集電体第二凹部524aは、集電体第一凹部523aのY軸方向中央位置よりもY軸マイナス方向側から第一方向に凹んで形成されている。これにより、集電体第二凹部524aの第一方向側に、上記実施の形態における集電体第一部525よりも径が大きな上面視円形状(円盤状)の集電体第一部525aが配置されている。集電体第二凹部524aの第二方向側に、略円筒状の集電体第二部526aが配置されている。上記実施の形態と同様に、集電体第一部525aの第一方向における厚みD1は、集電体第二凹部524aの第一方向における深さD2よりも小さく、集電体第二部526aの第二方向における厚みD3よりも小さい。
Specifically, the current collector first protruding
以上のように、本変形例に係るかしめ接合部20aによれば、上記実施の形態と同様の効果を奏する。特に本変形例では、深さが深い集電体第二凹部524aを形成することで、かしめ接合部20の接合強度を向上できている。
As described above, according to the caulking
(変形例2)
次に、上記実施の形態の変形例2について、説明する。図7は、本実施の形態の変形例2に係るかしめ接合部20bの構成を示す断面図である。同図は、図5の(b)に対応する図である。(Modification 2)
Next, a modification 2 of the above embodiment will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the caulking
図7に示すように、本変形例におけるかしめ接合部20bは、上記実施の形態におけるかしめ接合部20の集電体第一突出部521及び電極体第一突出部411に代えて、集電体第一突出部521b及び電極体第一突出部411bを有している。集電体第一突出部521bは、電極接続部520が第一方向に突出した凸部であり、第一方向に突出した集電体第三突出部527を有している。電極体第一突出部411bは、正極集束部410が第一方向に突出した凸部であり、第一方向に突出した電極体第三突出部416を有している。本変形例のその他の構成については、上記実施の形態と同様であり、詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 7, the caulking
このように、集電体第一突出部521b及び電極体第一突出部411bは、それぞれ、2段の凸部を有している。集電体第一突出部521bの1段目の凸部は、第一部材が第一方向に突出した第二凸部の一例であり、2段目の凸部(集電体第三突出部527)は、第二凸部から第一方向に突出した第三凸部の一例である。
As described above, the current collector first protruding
以上のように、本変形例に係るかしめ接合部20bによれば、上記実施の形態と同様の効果を奏する。特に本変形例では、かしめ接合部20bにおいて、集電体第一突出部521bが2段の凸部を有している。これにより、電極接続部520と正極集束部410との間で2段のインターロックがかかり、かしめ接合部20bの接合強度を向上できる。電極体第一突出部411bも2段の凸部を有しているため、正極集束部410と当て板700との間でも2段のインターロックがかかり、かしめ接合部20bの接合強度をさらに向上できる。
As described above, according to the caulking
本変形例において、集電体第一突出部521b及び電極体第一突出部411bの少なくとも一方が2段の凸部を有していればよい。つまり、電極体第一突出部411bが2段の凸部を有していなくてもよいし、集電体第一突出部521bが2段の凸部を有していなくてもよい。
In this modification, at least one of the current collector first protruding
(その他の変形例)
以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る蓄電装置としての蓄電素子について説明したが、本発明は、この実施の形態及びその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その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。本発明の範囲は上記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 as the power storage device according to the embodiment of the present invention and the modified example thereof has been described above, the present invention is not limited to the embodiment and the modified example thereof. That is, it should be considered that the embodiments disclosed this time and examples thereof are examples in all respects and are 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.
上記実施の形態及びその変形例のかしめ接合部20において、集電体第一部525,525aと電極体第一部414との間に原子間結合が形成されていてもよい。つまり、集電かしめ接合の際に、集電体第一部525の表面に存在する酸化被膜が破れて新しい金属面が露出し、電極体第一部414との間で原子間結合が形成される。これにより、かしめ接合部20の接合強度をさらに向上できる。
In the
上記実施の形態及びその変形例では、一対のかしめ接合部が互いに対向する位置に配置されていることとした。しかし、かしめ接合部は、対向する位置に配置されていなくてもよい。かしめ接合部の個数も特に限定されず、何個のかしめ接合部が電極接続部520に形成されていてもよい。電極接続部520の本数も限定されず、正極集電体500は、1本の電極接続部520しか有していないことにしてもよいし、3本以上の電極接続部520を有していることにしてもよい。電極接続部520を1本にした場合には、電極接続部520の両側にダイ及びポンチを配置しやすいため、かしめ接合部を容易に形成できる。
In the above-described embodiment and its modification, it is assumed that the pair of caulking joints are arranged at positions facing each other. However, the caulking joints do not have to be located at opposite positions. The number of caulking joints is not particularly limited, and any number of caulking joints may be formed in the
上記実施の形態及びその変形例では、正極集電体500は、2つの電極接続部520の双方に、かしめ接合部が形成されていることとしたが、電極接続部520のいずれか一方にのみかしめ接合部が形成されている構成でもよい。蓄電素子において、正極集電体500及び負極集電体600の双方に、接合部が形成されていることとしたが、正極集電体500及び負極集電体600のいずれか一方にのみ接合部が形成されている構成でもよい。
In the above embodiment and the modified example thereof, it is assumed that the positive electrode
上記実施の形態及びその変形例では、かしめ接合部は、Y軸プラス方向またはマイナス側(図5〜7ではY軸プラス方向)に突出していることとした。つまり、かしめ接合部は、正極集電体500が電極体400及び当て板700に向けて突出した凹凸構造の接合部であることとした。しかし、かしめ接合部は、当て板700及び電極体400が正極集電体500に向けて突出した凹凸構造の接合部であることにしてもよい。当て板700の方が正極集電体500よりも厚いような場合には、この構成の方が好ましい。かしめ接合部は、高さ方向(Y軸方向)につぶされて、突出高さが低くなった形状であってもよい。
In the above embodiment and the modified example thereof, the caulking joint portion is determined to protrude in the positive direction or the negative side of the Y axis (in the positive direction of the Y axis in FIGS. 5 to 7). That is, the caulking joint portion is a joint portion having a concavo-convex structure in which the positive electrode
上記実施の形態及びその変形例では、かしめ接合部は、上面視円形状の外形を有していることとした。しかし、かしめ接合部の外形は、上面視で長円形状、楕円形状または多角形状などであってもよい。かしめ接合部に形成される第一凹部についても同様に、上面視で長円形状、楕円形状または多角形状などであってもよい。 In the above-described embodiment and its modified example, the caulking joint portion has an outer shape having a circular shape when viewed from above. However, the outer shape of the caulked joint may be oval, elliptical, polygonal, or the like when viewed from above. Similarly, the first concave portion formed in the caulked joint may have an oval shape, an elliptical shape, a polygonal shape, or the like when viewed from above.
上記実施の形態及びその変形例では、かしめ接合部において、第一凹部の底部の中央部分に、上面視円形状の第二凹部が形成されていることとした。しかし、第二凹部は、第一凹部の底部の端部に形成されていることにしてもよいし、形状も特に限定されず、上面視で長円形状、楕円形状または多角形状などであってもよい。 In the above-described embodiment and its modified example, in the caulking joint portion, a second concave portion having a circular shape when viewed from above is formed in the central portion of the bottom portion of the first concave portion. However, the second recess may be formed at the end of the bottom of the first recess, and the shape is not particularly limited, and may be oval, elliptical, polygonal, or the like when viewed from above. May be good.
上記実施の形態及びその変形例では、かしめ接合部は、第一凹部に1つの第二凹部が形成されていることとした。しかし、かしめ接合部は、第一凹部に複数の第二凹部が形成されていることにしてもよいし、第二凹部にさらに第三凹部が形成されている等、3重以上の凹部が形成されていてもよい。 In the above-described embodiment and its modification, the caulking joint portion is determined to have one second recess formed in the first recess. However, in the caulking joint, a plurality of second recesses may be formed in the first recess, or a third recess is further formed in the second recess, and three or more recesses are formed. It may have been.
上記実施の形態及びその変形例では、かしめ接合部において、第一部の厚みは、第二凹部の深さよりも小さく、第二部の厚みよりも小さいこととした。しかし、第一部の厚みは、第二凹部の深さよりも大きいことにしてもよいし、第二部の厚みよりも大きいことにしてもよい。 In the above-described embodiment and its modification, the thickness of the first part of the caulked joint is smaller than the depth of the second recess and smaller than the thickness of the second part. However, the thickness of the first part may be larger than the depth of the second recess, or may be larger than the thickness of the second part.
上記実施の形態及びその変形例において、かしめ接合部の第一凹部及び第二凹部を、一度のかしめ作業で形成してもよいし、複数回のかしめ作業に分けて形成してもよい。 In the above-described embodiment and its modification, the first recess and the second recess of the caulking joint may be formed by one caulking operation or may be formed by dividing into a plurality of caulking operations.
上記実施の形態及びその変形例では、電極体400は、巻回軸が蓋体110に平行となるいわゆる縦巻きの巻回型電極体であることとした。しかし、電極体400は、巻回軸が蓋体110に垂直となるいわゆる横巻きの巻回型電極体であってもよい。電極体400の形状は巻回型に限らず、平板状極板を積層したスタック型、極板及び/又はセパレータを蛇腹状に折り畳んだ形状であってもよい。
In the above embodiment and its modified example, the
上記実施の形態及びその変形例では、正極集電体500と電極体400と当て板700とが接合されるとしたが、これら以外の部材も一緒に接合されてもよい。または、当て板700は設けられておらず、正極集電体500と電極体400とが接合されてかしめ接合部が形成される構成でもよい。
In the above-described embodiment and its modification, the positive electrode
上記実施の形態及びその変形例では、正極集電体500と電極体400とは、かしめ接合部においてのみ接合されるとしたが、かしめ接合部での接合の他に、他の接合方法による接合が行われてもよい。他の接合方法としては、超音波溶接、抵抗溶接、アーク溶接、または、レーザや電子ビームを照射して溶接などが挙げられる。このように、かしめ接合部に加えて、他の接合方法による接合も行うことで、接合強度の向上及び接触抵抗の低減を図ることができる。
In the above-described embodiment and its modification, the positive electrode
上記実施の形態及びその変形例では、1つのかしめ接合部が独立して形成されていることとした。しかし、複数のかしめ接合部が連なって形成されていてもよい。2つのかしめ接合部の隣接する部分を一体化して、2つのかしめ接合部が連なった形状(ツインポイント)としてもよいし、3つ以上のかしめ接合部が連なって一体化された形状としてもよい。このような構成によって、接合強度の向上及び接触抵抗の低減を図ることができる。 In the above embodiment and its modified example, it is assumed that one caulking joint is formed independently. However, a plurality of caulking joints may be formed in succession. Adjacent portions of the two caulking joints may be integrated into a shape in which the two caulking joints are connected (twin point), or three or more caulking joints may be connected and integrated. .. With such a configuration, it is possible to improve the joint strength and reduce the contact resistance.
上記実施の形態及びその変形例では、正極集電体500と電極体400とを接合する際に正極集電体500と電極体400とを塑性変形させる例として、クリンチかしめ接合を例示した。しかし、これには限定されず、クリンチかしめ接合とは異なる形態のかしめによる接合でもよい。
In the above-described embodiment and its modification, clinch caulking bonding is exemplified as an example of plastically deforming the positive electrode
上記実施の形態及びその変形例では、第一部材は、集電体(正極集電体500の電極接続部520)であり、第二部材は、電極体400(正極集束部410)であることとした。しかし、第一部材及び第二部材は、電極体400を流れる電流の経路に配置されて互いに接合された2つの部材であればよく、集電体及び電極体400には限定されない。電極体400と集電体との間にリード等の導電部材が配置される場合には、第一部材及び第二部材は、電極体400及び当該導電部材であってもよいし、集電体及び当該導電部材であってもよい。電極端子(正極端子200または負極端子300)が2部材で構成されている場合には、第一部材及び第二部材は、電極端子を構成する当該2部材であってもよい。集電体(正極集電体500または負極集電体600)が2部材で構成されている場合には、第一部材及び第二部材は、集電体を構成する当該2部材であってもよい。第一部材及び第二部材は、電極端子及び集電体であってもよい。容器100を正極または負極の電位に落とす場合には、第一部材及び第二部材は、電極端子及び容器100であってもよいし、集電体及び容器100であってもよい。
In the above embodiment and its modification, the first member is a current collector (
上記実施の形態及びその変形例では、蓄電装置は1つの蓄電素子しか備えておらず(つまり、蓄電装置は蓄電素子であり)、第一部材及び第二部材は、蓄電素子が有する2つの部材であることとした。しかし、蓄電装置は、複数の蓄電素子を備えるモジュール、または、複数の当該モジュールを備えるパックであり、第一部材及び第二部材は、当該モジュールまたはパックが備える2つの部材であることにしてもよい。第一部材及び第二部材がモジュールに備えられている場合には、第一部材及び第二部材は、蓄電素子の電極端子及び蓄電素子間のバスバーや、蓄電素子の電極端子に接続されたバスバー及びモジュールの外部端子であってもよいし、これらのバスバーが2部材で構成されている場合の当該2部材であってもよい。第一部材及び第二部材がパックに備えられている場合には、第一部材及び第二部材は、モジュールの外部端子及びモジュール間のバスバーや、モジュールの外部端子に接続されたバスバー及びパックの外部端子であってもよいし、これらのバスバーが2部材で構成されている場合の当該2部材であってもよい。蓄電装置にリレーやヒューズが設けられている場合には、第一部材及び第二部材は、バスバー及びリレーや、バスバー及びヒューズであってもよい。これらの場合でも、第一部材及び第二部材の構成及びその効果は、上記実施の形態及びその変形例と同様である。 In the above embodiment and its modification, the power storage device includes only one power storage element (that is, the power storage device is a power storage element), and the first member and the second member are two members of the power storage element. It was decided to be. However, the power storage device is a module including a plurality of power storage elements or a pack including a plurality of the modules, and the first member and the second member may be two members included in the module or the pack. Good. When the first member and the second member are provided in the module, the first member and the second member are a bus bar between the electrode terminal of the power storage element and the power storage element, or a bus bar connected to the electrode terminal of the power storage element. And may be an external terminal of the module, or may be the two members when these bus bars are composed of two members. When the first member and the second member are provided in the pack, the first member and the second member are of the bus bar and the pack connected to the external terminal of the module and the bus bar between the modules and the external terminal of the module. It may be an external terminal, or it may be the two members when these bus bars are composed of two members. When the power storage device is provided with a relay or a fuse, the first member and the second member may be a bus bar and a relay, or a bus bar and a fuse. Even in these cases, the configurations of the first member and the second member and their effects are the same as those of the above-described embodiment and its modifications.
さらに、第一部材及び第二部材は、モジュールまたはパック内の、電極体400を流れる電流の経路に配置されていない2つの金属部材であってもよい。第一部材及び第二部材として、複数の蓄電素子の両端に配置されて当該複数の蓄電素子を挟み込むエンドプレート、及び、エンドプレートに接続されて当該複数の蓄電素子を拘束する拘束バー等が考えられる。または、第一部材及び第二部材として、複数の蓄電素子を収容する外装体の外装体本体及び蓋体等も考えられる。第一部材及び第二部材は、隣り合う2つの外装体(隣り合う2つのモジュールケースや、隣り合う2つのパックケース等)であってもよい。
Further, the first member and the second member may be two metal members in the module or pack that are not arranged in the path of the current flowing through the
第一部材及び第二部材は、2つの金属部材ではなく、モジュールまたはパック内の強化プラスチック等の金属部材以外の2つのプレートであってもよい。第一部材及び第二部材として、上述のエンドプレート及び拘束バーや、外装体の外装体本体及び蓋体等が考えられる。第一部材及び第二部材は、隣り合う2つの外装体(隣り合う2つのモジュールケースや、隣り合う2つのパックケース等)であってもよい。 The first member and the second member may be two plates other than the metal member such as reinforced plastic in the module or the pack instead of the two metal members. As the first member and the second member, the above-mentioned end plate and restraint bar, the outer body of the outer body, the lid, and the like can be considered. The first member and the second member may be two adjacent exterior bodies (two adjacent module cases, two adjacent pack cases, etc.).
上記実施の形態及びその変形例に含まれる構成要素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。 The scope of the present invention also includes a form constructed by arbitrarily combining the components included in the above-described embodiment and its modifications.
本発明は、このような蓄電装置として実現できるだけでなく、当該蓄電装置が備える2つの部材(第一部材及び第二部材)としても実現できる。 The present invention can be realized not only as such a power storage device, but also as two members (first member and second member) included in the power storage device.
本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子を備える蓄電装置に適用できる。 The present invention can be applied to a power storage device including a power storage element such as a lithium ion secondary battery.
10 蓄電素子
20、20a、20b、30 かしめ接合部
400 電極体
410 正極集束部
411、411b 電極体第一突出部
412 電極体第二突出部
413 電極体第一凹部
414 電極体第一部
415 電極体第二部
416 電極体第三突出部
500 正極集電体
520 電極接続部
521、521a、521b 集電体第一突出部
522 集電体第二突出部
523、523a 集電体第一凹部
524、524a 集電体第二凹部
525、525a 集電体第一部
526、526a 集電体第二部
527 集電体第三突出部10
Claims (6)
第一部材と、前記第一部材の第一方向側に配置される第二部材と、を備え、
前記第一部材及び前記第二部材は、前記第一方向に向けて突出する凹凸構造で形成されたかしめ接合部を有し、
前記かしめ接合部は、
前記第二部材が前記第一方向に突出した第一凸部と、
前記第一部材が前記第一方向に凹んだ第一凹部と、
前記第一凹部から前記第一方向に凹んだ第二凹部と、を有する
蓄電装置。A power storage device equipped with a power storage element
A first member and a second member arranged on the first direction side of the first member are provided.
The first member and the second member have a caulking joint formed with a concavo-convex structure protruding in the first direction.
The caulking joint is
The first convex portion from which the second member protrudes in the first direction,
A first recess in which the first member is recessed in the first direction,
A power storage device having a second recess recessed from the first recess in the first direction.
請求項1に記載の蓄電装置。Claim 1 in which the end portion of the first concave portion on the first direction side is arranged inside the outer edge of the end portion of the first convex portion on the first direction side when viewed from the first direction. The power storage device described in.
前記第一部の前記第一方向における厚みは、前記第二凹部の前記第一方向における深さよりも小さい
請求項1または2に記載の蓄電装置。The first member has a first portion arranged on the first direction side of the second recess.
The power storage device according to claim 1 or 2, wherein the thickness of the first part in the first direction is smaller than the depth of the second recess in the first direction.
前記第一部の前記第一方向における厚みは、前記第二部の前記第二方向における厚みよりも小さい
請求項1〜3のいずれか1項に記載の蓄電装置。The first member includes a first part arranged on the first direction side of the second recess, and a second part arranged on the second direction side intersecting the first direction of the first recess. Have,
The power storage device according to any one of claims 1 to 3, wherein the thickness of the first part in the first direction is smaller than the thickness of the second part in the second direction.
前記第一部材が前記第一方向に突出した第二凸部と、
前記第二凸部から前記第一方向に突出した第三凸部と、を有する
請求項1〜4のいずれか1項に記載の蓄電装置。The caulking joint further
A second convex portion from which the first member protrudes in the first direction,
The power storage device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a third convex portion protruding from the second convex portion in the first direction.
第一部材及び第二部材は、前記電極体を流れる電流の経路に配置される導電部材である
請求項1〜5のいずれか1項に記載の蓄電装置。The power storage element has an electrode body and has an electrode body.
The power storage device according to any one of claims 1 to 5, wherein the first member and the second member are conductive members arranged in a path of an electric current flowing through the electrode body.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017254042 | 2017-12-28 | ||
JP2017254042 | 2017-12-28 | ||
PCT/JP2018/046674 WO2019131356A1 (en) | 2017-12-28 | 2018-12-19 | Electricity storage device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2019131356A1 true JPWO2019131356A1 (en) | 2020-12-24 |
Family
ID=67067445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019561557A Pending JPWO2019131356A1 (en) | 2017-12-28 | 2018-12-19 | Power storage device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2019131356A1 (en) |
WO (1) | WO2019131356A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2024022740A (en) | 2022-08-08 | 2024-02-21 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | Batteries and their manufacturing methods |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE9301097D0 (en) * | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Attexor Equipements Sa | A METHOD FOR JOINING TOGETHER TWO OR SEVERAL OVERLAYING SHEET FORMED MEMBERS, AN APPARATUS FOR CARRYING OUT SAID METHOD AND A JOINT RESULTING FROM SAID METHOD |
JP6155896B2 (en) * | 2013-06-21 | 2017-07-05 | 株式会社Gsユアサ | Storage element and method for manufacturing the same |
-
2018
- 2018-12-19 JP JP2019561557A patent/JPWO2019131356A1/en active Pending
- 2018-12-19 WO PCT/JP2018/046674 patent/WO2019131356A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019131356A1 (en) | 2019-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10797292B2 (en) | Energy storage device, method of manufacturing energy storage device, current collector, and cover member | |
US10644295B2 (en) | Energy storage device | |
JP2019067762A (en) | Manufacturing method of power storage element, power storage element, and power storage device | |
WO2017131168A1 (en) | Capacitor element | |
JP6756336B2 (en) | Power storage element and manufacturing method of power storage element | |
US11610743B2 (en) | Energy storage device | |
JPWO2019131356A1 (en) | Power storage device | |
JP7009884B2 (en) | Power storage element | |
JP2019009045A (en) | Power storage element | |
JP7024286B2 (en) | Power storage element | |
JP6984408B2 (en) | Manufacturing method of power storage element and power storage element | |
JPWO2018235768A1 (en) | Storage element | |
US11640880B2 (en) | Energy storage device | |
JP2019061893A (en) | Power storage element | |
JP7024288B2 (en) | Power storage element | |
US20220190448A1 (en) | Sealed battery and method of manufacturing sealed battery | |
JP6926899B2 (en) | Power storage element | |
JP7059548B2 (en) | Power storage element | |
JP2019046803A (en) | Power storage element and power storage device | |
JP7040060B2 (en) | Power storage element | |
JP2016195025A (en) | Power storage element | |
CN115528389A (en) | Battery and method for manufacturing the same | |
WO2017138583A1 (en) | Power storage element and power storage element production method | |
JP2019029228A (en) | Method of manufacturing power storage element | |
JP2019032991A (en) | Sealed battery |