WO2013157433A1 - 蓄電装置 - Google Patents

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WO2013157433A1
WO2013157433A1 PCT/JP2013/060643 JP2013060643W WO2013157433A1 WO 2013157433 A1 WO2013157433 A1 WO 2013157433A1 JP 2013060643 W JP2013060643 W JP 2013060643W WO 2013157433 A1 WO2013157433 A1 WO 2013157433A1
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insulating
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negative electrode
collecting member
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元章 奥田
厚志 南形
陽平 濱口
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株式会社 豊田自動織機
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Definitions

  • the present invention relates to a power storage device provided with an electrode assembly.
  • a strip-shaped separator 83 is interposed between a strip-shaped positive electrode 81 and a strip-shaped negative electrode 82, and these are spirally wound.
  • An electrode assembly 84 is provided.
  • the positive electrode 81 includes an active material layer 81a to which an active material is applied, and an uncoated portion 81b (current collecting portion) to which the active material is not applied.
  • the negative electrode 82 includes an active material layer 82a to which an active material is applied, and an uncoated portion (current collecting portion) on which the active material is not applied.
  • illustration of the uncoated part of the negative electrode 82 is omitted.
  • the positive electrode 81 and the negative electrode 82 are laminated with the separator 83 interposed therebetween, and the uncoated portion 81 b of the positive electrode 81 and the uncoated portion of the negative electrode 82 are spirally projected in a state of projecting outward from both ends of the separator 83. It is wound in the shape. Then, after the positive electrode 81, the negative electrode 82, and the separator 83 are spirally wound, the flat electrode assembly 84 is formed by compressing the positive electrode 81, the negative electrode 82, and the separator 83 from both radial directions. And the secondary battery 80 is comprised by accommodating the electrode assembly 84 in case 80a into which the electrolyte solution was inject
  • a current collection group 81c formed by collecting the uncoated portions 81b of the positive electrode 81 is formed in the electrode assembly 84.
  • the current collection group 81 c extends in a direction orthogonal to the stacking direction of the electrode assembly 84.
  • a plate-like collector member 85 is connected to a surface of the collector group 81c extending in a direction perpendicular to the stacking direction of the electrode assemblies 84.
  • the positive electrode 81 and the current collection member 85 are electrically connected by joining the contact part of the current collection member 85 and the current collection group 81c by ultrasonic welding.
  • the electrical connection between the negative electrode 82 and the current collecting member (not shown) is also performed in the same manner as the electrical connection between the positive electrode 81 and the current collecting member 85.
  • the current collection group 81c is formed by collecting the uncoated portions 81b of the same length. Therefore, in order to collect all the uncoated parts 81b, each uncoated part 81b has a length that makes it possible to collect both uncoated parts 81b located at both ends in the stacking direction of the electrode assembly 84. It needs to be set at minimum. Furthermore, the surface of the current collection group 81c extending in the direction orthogonal to the stacking direction of the electrode assembly 84 is formed to be able to secure a sufficient contact area with the current collection member 85. There is a need.
  • the length of the uncoated portion 81b forming a surface extending in the direction perpendicular to the stacking direction of the electrode assembly 84 in the current collection group 81c has a sufficient contact area with the current collection member 85. It needs to be set to the minimum length that can be secured. Because of this, the length of each uncoated portion 81 b is longer in the direction orthogonal to the stacking direction of the electrode assembly 84. As a result, in the direction orthogonal to the stacking direction of the electrode assembly 84 in the case 80a, the space where the uncoated portion 81b and the current collection group 81c are present is increased, and the performance of the secondary battery 80 is exhibited.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to reduce wasteful space and to isolate a current collection member and a current collection group from a case. To provide.
  • An electricity storage device for achieving the above object comprises an electrode assembly formed by alternately stacking a plurality of positive electrodes and negative electrodes with the two being insulated from each other, electricity from at least one of the positive electrode and the negative electrode.
  • a current collecting member connected to a current collecting group including a plurality of current collecting portions provided at one end of at least one of the positive electrode and the negative electrode for taking out, the electrode assembly and the current collecting member are accommodated.
  • a storage case wherein the current collecting member faces the electrode assembly and is connected to a connection surface connected to the current collection group, and opposite to the connection surface, and An insulating member disposed between the current collecting member and the wall of the case and separating the opposing surface from the wall of the case.
  • the current collecting member is disposed such that the connecting surface faces the electrode assembly, a space in which the current collecting group exists in the direction orthogonal to the stacking direction of the electrode assembly in the case Can be less than in the prior art.
  • an insulating member is disposed between the current collecting member and the wall of the case. Therefore, even if the connection surface of the current collection member faces the electrode assembly, the current collection member and the current collection group can be insulated from the wall of the case by the insulating member.
  • the insulating member may extend from the opposite side of the first insulating portion to the electrode assembly from the first insulating portion interposed between the facing surface and the wall of the case.
  • the second insulating portion is provided on both sides of the current collecting member in the stacking direction of the positive electrode and the negative electrode.
  • the current collecting member and the current collecting group can be insulated from the wall of the case by the first insulating portion, and the current collecting member and the current collecting group from the case in the stacking direction of the positive electrode and the negative electrode by the second insulating portion It can be isolated.
  • the current collecting member includes a positive electrode current collecting member and a negative electrode current collecting member, and the positive electrode current collecting member and the negative electrode current collecting member are provided for the positive electrode terminal and the negative electrode terminal penetrating the wall of the case. It is connected and the said insulation member may have the length which can be contact
  • the movement of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal is restricted with respect to the case. Since the positive electrode current collection member is connected to the positive electrode terminal and the negative electrode current collection member is connected to the negative electrode terminal, the movement of the positive electrode current collection member and the negative electrode current collection member can be restricted. Furthermore, when the insulating member abuts on the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, the movement of the insulating member toward the positive electrode terminal or the negative electrode terminal can be restricted. Therefore, movement of the positive electrode current collecting member, the negative electrode current collecting member, and the insulating member can be restricted, and the assemblability of the electrode assembly and the insulating member to the case can be improved.
  • the insulating member may have both ends facing the positive electrode terminal and the negative electrode terminal and formed in a concave arc shape.
  • the recessed both ends of the insulating member are engaged with the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, the movement of the insulating member toward the positive electrode terminal or the negative electrode terminal can be regulated, and the positive electrode and the negative electrode The movement of the insulating member in the stacking direction can be restricted. Therefore, the assemblability of the electrode assembly and the insulating member to the case can be improved.
  • the current collecting member and the insulating member may have a positioning portion for mutually positioning the insulating member and the current collecting member.
  • the insulating member and the current collecting member can be positioned by the positioning portion, and the movement of both can be regulated. For this reason, the assemblability of the electrode assembly and the insulating member to the case can be improved.
  • the positioning portion is a recess or a protrusion provided on the opposite surface, and an engagement protrusion or an engagement provided on the insulating member so as to be engageable with the recess or the protrusion.
  • You may include a recessed part.
  • the current collecting member and the insulating member can be positioned only by engaging the recess or the protrusion with the engagement protrusion or the engagement recess, and both can be integrated. .
  • the positioning portion may include a hook-shaped locking portion provided on the insulating member so as to be able to be locked to the current collecting member.
  • the current collecting member and the insulating member can be positioned, and both can be integrated, only by locking the locking portion to the current collecting member.
  • the positioning portion may include the locking portion and a notch formed in the current collecting member such that the locking portion can be locked.
  • the movement of the current collection member can be restricted by the contact between the notch and the locking portion.
  • the insulating member may have a hook portion hooked to the connection surface.
  • the insulating member and the current collecting member can be integrated, and the assemblability of the electrode assembly and the insulating member to the case can be improved.
  • the hooking portion is hooked on the connection surface by bending the second insulating portion from the opposite side of the first insulating portion, and the opposite side of the first insulating portion A bending aid portion of the second insulating portion may be provided.
  • the second insulating portion is bent to hold the hooking portion on the connection surface. For this reason, it is not necessary to forcibly push the second insulating portion into the current collecting member to deform the second insulating portion in order to hold the hook portion on the connection surface like the U-shaped insulating member, and the second insulating portion Can reduce the stress acting on the And since the bending assistance part is provided, the operation
  • the second insulating portion may be in contact with the inner surface of the case outside the respective second insulating portions.
  • the bent second insulating portion is prevented from returning to the shape before bending, and a state in which the hooking portion is hooked on the connection surface Can be maintained.
  • the current collection group protrudes from one surface of the electrode assembly, and the current collection group has a proximal end and a distal end, and a bent portion between the proximal end and the distal end.
  • the current collection group may be curved or bent in the bending portion such that a portion from the bending portion to the tip portion extends in the stacking direction of the positive electrode and the negative electrode.
  • the current collection group exists in the direction orthogonal to the stacking direction of the electrode assembly in the case. Space can be reduced.
  • the power storage device may be provided with a support member which is provided between the tip of the current collection group and the electrode assembly and can support the tip.
  • the connection location between the front end of the current collection group and the connection surface of the current collection member is close to the bending portion, the front edge of the current collection group located closer to the front end than the connection location
  • the support member can support the leading end of the current collection group even if the unit is about to fall to the electrode assembly side. Therefore, it is possible to prevent the tip end of the current collection group from falling to the electrode assembly side, and the tip end of the current collection group coming into contact with the case, thereby shorting the current collection group and the case.
  • the power storage device may be a secondary battery.
  • the present invention it is possible to reduce wasted space which does not contribute at all in exhibiting the performance of the secondary battery, and the power generated as the whole secondary battery as compared with the secondary battery of the prior art. Power density can be improved. Further, since the insulation between the current collecting member and the case is secured by the insulating member, it is possible to suppress the occurrence of a defect in the performance of the secondary battery.
  • the useless space can be reduced, and the current collection member and the current collection group can be isolated from the case.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the secondary battery of FIG. 1A taken along line 1B-1B.
  • the disassembled perspective view of a secondary battery The perspective view which shows a positive electrode sheet, a negative electrode sheet, and a separator. Sectional drawing which expands and shows the periphery of a current collection group. Sectional drawing which shows the state which bend
  • the longitudinal cross-sectional view of the secondary battery in 2nd Embodiment. 8B is a cross-sectional view of the secondary battery of FIG. 8A taken along line 8B-8B.
  • the disassembled perspective view of a secondary battery. The perspective view of an insulation member. Sectional drawing along the F11-F11 line
  • the fragmentary sectional view of the rechargeable battery in another embodiment. 12B is a cross-sectional view of the secondary battery of FIG. 12A taken along line 12B-12B.
  • the perspective view which shows the periphery structure of a positive electrode current collection member and a negative electrode current collection member.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a U-shaped insulating member.
  • the fragmentary sectional view of the rechargeable battery in another embodiment The perspective view which shows the state before making the insulation member in another embodiment into a U-shape.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a U-shaped insulating member.
  • the fragmentary sectional view of the rechargeable battery in another embodiment The perspective view which shows the state before making the insulation member in another embodiment into a U-shape.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a U-shaped insulating member.
  • the fragmentary sectional view of the rechargeable battery in another embodiment The longitudinal cross-sectional view of the secondary battery in another embodiment. Sectional drawing of the secondary battery which shows the insulation member in another embodiment. Sectional drawing of the secondary battery which shows the insulation member in another embodiment. Sectional drawing which expands and shows a part of secondary battery in a prior art example.
  • FIGS. 1A to 7 a first embodiment in which the present invention is embodied in a secondary battery mounted on a vehicle (for example, an industrial vehicle or a passenger car) will be described according to FIGS. 1A to 7.
  • the secondary battery is used to drive a traveling motor.
  • the secondary battery 10 is composed of an electrode assembly 11 and an aluminum case 20 for housing the electrode assembly 11.
  • the case 20 has a rectangular box-shaped case main body 21 with a bottom and an insertion portion 21 a into which the electrode assembly 11 can be inserted, and a rectangle for closing the insertion portion 21 a of the case main body 21. It comprises a plate-like lid 22.
  • An electrolytic solution is injected into the case 20.
  • a positive electrode terminal 23 a and a negative electrode terminal 23 b are provided so as to protrude outward from the terminal wall 23 (the wall of the case 20) which is one of four side walls erected from the peripheral edge of the bottom wall 211. .
  • the electrode assembly 11 is a laminated electrode assembly in which a plurality of sheets in which each of the positive electrode sheet 12, the negative electrode sheet 13, and the separator 14 is discontinuous are stacked in a predetermined direction (stacking direction). .
  • the positive electrode sheet 12 has an active material layer 12a in which an active material is applied to a metal foil made of aluminum as a base material, and a current collector 12b to which the active material is not applied.
  • the current collecting portion 12 b is provided so as to protrude from one end of the rectangular active material layer 12 a in order to extract electricity from the positive electrode sheet 12.
  • the negative electrode sheet 13 has an active material layer 13a in which an active material is applied to a copper metal foil as a base material, and a current collector 13b to which the active material is not applied.
  • the current collecting portion 13 b is provided so as to protrude from one end of the rectangular active material layer 13 a in order to extract electricity from the negative electrode sheet 13.
  • each positive electrode sheet 12 is all in the same rectangular shape, and the respective current collectors 12 b overlap in the stacking direction of the electrode assembly 11.
  • each negative electrode sheet 13 is in the same rectangular shape, and the current collectors 13 b overlap in the stacking direction of the electrode assembly 11.
  • the current collecting portion 12 b and the current collecting portion 13 b are disposed so as not to overlap each other at one end of the electrode assembly 11.
  • All the current collectors 12b are gathered in the stacking direction to form a positive current collection group 12c.
  • the current collection group 12 c protrudes from one surface of the electrode assembly 11. Further, a connection surface 193a of a rectangular plate-like positive electrode current collecting member 19a as a current collecting member is connected to one surface of the current collecting group 12c.
  • the current collection group 12c and the positive electrode current collection member 19a are joined by ultrasonic welding.
  • the current collection unit 12 b is collected while adjusting the curvature of the current collection unit 12 b so that the current collection unit 12 b does not contact the current collection unit 13 b of the negative electrode sheet 13.
  • the current collection group 12c has a proximal end and a distal end 121c, and has a bent portion 122c between the proximal end and the distal end 121c. It is done.
  • the current collection group 12 c is curved so that the portion from the bent portion 122 c to the tip end portion 121 c extends in the stacking direction, and the positive electrode current collecting member 19 a is extended in the stacking direction of the electrode assembly 11. Therefore, in the positive electrode current collection member 19a, the opposing surface 192a located on the opposite side to the connection surface 193a is opposed to the terminal wall 23.
  • a U-shaped insulating member 31 is disposed between the positive electrode current collecting member 19a and the case 20 and between the negative electrode current collecting member 19b and the case 20.
  • the insulating member 31 has a rectangular plate-shaped first insulating portion 31a interposed between the facing surface 192a of the positive electrode current collecting member 19a and the facing surface 192b of the negative electrode current collecting member 19b and the terminal wall 23, and the first insulating portion 31a.
  • the pair of second insulating portions 31 b and 31 c in the form of a rectangular plate are provided so as to extend from the two long side edges (both long sides) toward the electrode assembly 11.
  • the length in the longitudinal direction of the first insulating portion 31a is the length of the protrusion 231a protruding into the case 20 of the positive electrode terminal 23a and the protrusion 231b protruding into the case 20 of the negative electrode terminal 23b. It is shorter than the distance between them.
  • the length in the short direction of the first insulating portion 31a is the same as the length between the inner surface of the lid 22 and the inner surface of the bottom wall 211 of the case main body 21 facing the lid 22. It has become.
  • the length in the longitudinal direction of the pair of second insulating portions 31b and 31c is from the connection portion between the current collecting group 12c of the positive electrode sheet 12 and the connection surface 193a of the positive electrode current collecting member 19a. It is longer than the length between the current collection group 13c and the connection surface 193b of the negative electrode current collection member 19b, and covers them continuously.
  • the length in the standing direction of the pair of second insulating portions 31b and 31c from both long side edges of the first insulating portion 31a is the positive electrode current collector at the tip in the standing direction.
  • the length is set to be closer to the electrode assembly 11 than the connection surface 193a of the member 19a or the connection surface 193b of the negative electrode current collector 19b. Therefore, the front end sides of the pair of second insulating portions 31 b and 31 c are disposed between the current collection groups 12 c and 13 c and the case 20.
  • the second insulating portions 31 b and 31 c are disposed on both sides of the positive electrode current collecting member 19 a and the negative electrode current collecting member 19 b in the stacking direction of the electrode assembly 11.
  • the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b are insulated from the terminal wall 23 by the first insulating portion 31a.
  • one second insulating portion 31 b allows one end portion (first end portion) 194 a and 194 b and current collection groups 12 c and 13 c of the positive electrode current collecting member 19 a and the negative electrode current collecting member 19 b in the stacking direction of the electrode assembly 11. , And is isolated from the bottom wall 211 of the case body 21.
  • the other second insulating portion 31c allows the other ends (second ends) 195a and 195b of the positive electrode current collector 19a and the negative electrode current collector 19b in the stacking direction of the electrode assembly 11 and the current collectors 12c and 13c. Are isolated from the lid 22 and insulated.
  • a concave portion 191a having a circular shape in plan view as a positioning portion is formed on the opposing surface 192a of the positive electrode current collecting member 19a, and on the opposing surface 192b of the negative electrode current collector 19b.
  • the concave portion 191b having a circular shape in plan view as the positioning portion is formed.
  • the back surface 311a of the first insulating portion 31a which is the surface in contact with the facing surface 192a of the positive electrode current collecting member 19a and the facing surface 192b of the negative electrode current collecting member 19b, has a circular shape in plan view as a positioning portion as shown in FIG.
  • the engagement projections 32a and 32b are formed.
  • one engaging convex portion 32 a and the concave portion 191 a of the positive electrode current collecting member 19 a are engaged and connected, and the other engaging convex portion 32 b and the negative electrode current collecting member 19 b
  • the recess 191 b is engaged and connected.
  • the insulating member 31, and the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b are positioned, and the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b are integrated by the insulating member 31, and the insulating member
  • Each positive electrode sheet 12 and each negative electrode sheet 13 are positioned relative to each other by 31.
  • hooking portions 33b and 33c are formed so as to protrude from the inner surfaces 311b and 311c which are surfaces facing each other in the pair of second insulating portions 31b and 31c.
  • the hooking portions 33b and 33c are formed by the hooking surfaces 331b and 331c and the inclined surfaces 332b and 332c.
  • the hooking surfaces 331 b and 331 c extend in a straight line in a direction perpendicular to the inner surfaces 311 b and 311 c of the pair of second insulating portions 31 b and 31 c and approaching each other.
  • the inclined surfaces 332b and 332c connect the tips of the hooking surfaces 331b and 331c with the inner surfaces 311b and 311c of the pair of second insulating portions 31b and 31c, and toward the tips of the pair of second insulating portions 31b and 31c. It extends linearly to be inclined. That is, the hooks 33b and 33c have a triangular shape. Each hooking portion 33b, 33c is formed to extend over the entire longitudinal direction of each second insulating portion 31b, 31c.
  • the insulating member 31 is from the side of the opposite surface 192a of the positive electrode current collector 19a and the opposite surface 192b of the negative electrode current collector 19b with respect to the positive electrode current collector 19a and the negative electrode current collector 19b.
  • the positive electrode current collecting member 19a, the negative electrode current collecting member 19b, and the insulating member 31 are assembled integrally.
  • the hooking surfaces 331b and 331c are hooked on the connecting surface 193a of the positive electrode current collecting member 19a and the connecting surface 193b of the negative electrode current collecting member 19b.
  • the movement of the insulating member 31 in the direction orthogonal to the stacking direction of the electrode assembly 11 is restricted.
  • the insulating member 31 in the direction along the opposing surfaces 192a and 192b by the engagement between the concave portions 191a and 191b of the current collecting members 19a and 19b and the engaging convex portions 32a and 32b of the insulating member 31. Movement is regulated. Therefore, the positive electrode current collection member 19a, the negative electrode current collection member 19b, and the insulating member 31 can be positioned.
  • the electrode assembly 11 in which the positive electrode current collecting member 19 a and the negative electrode current collecting member 19 b are integrated with the insulating member 31 is accommodated in the case main body 21 via the insertion portion 21 a of the case main body 21.
  • the current collecting group 12c of the positive electrode sheet 12 and the positive electrode terminal 23a are electrically connected via the positive electrode current collecting member 19a, and the current collecting group 13c of the negative electrode sheet 13 and the negative electrode terminal 23b are negative current collecting members.
  • the secondary battery 10 is configured by being electrically connected via 19 b and closing the insertion portion 21 a of the case body 21 by the lid 22.
  • the positive electrode current collecting member 19 a and the negative electrode current collecting member 19 b are disposed such that the connecting surfaces 193 a and 193 b of the positive electrode current collecting member 19 a and the negative electrode current collecting member 19 b face the electrode assembly 11. For this reason, in the direction orthogonal to the stacking direction of the electrode assembly 11 in the case 20, the space in which the current collection groups 12c and 13c exist is smaller than that in the prior art.
  • the insulating member 31 allows the positive electrode current collecting member 19a, the negative electrode current collecting member 19b, and the current collecting member 19b to Power groups 12 c and 13 c are insulated from case 20.
  • the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b are disposed such that the connection surfaces 193a and 193b face the electrode assembly 11. Therefore, in the direction orthogonal to the stacking direction of the electrode assembly 11, the space in which the current collection groups 12c and 13c exist can be made smaller than in the prior art. As a result, it is possible to reduce the useless space which does not contribute at all in achieving the performance of the secondary battery 10 as compared with the prior art. Therefore, in case 20, the portion contributing to the performance of secondary battery 10 can be increased compared to the prior art, and the output density of the power generated as the whole secondary battery 10 as compared to the prior art secondary battery As a result, the traveling performance of the vehicle using the secondary battery 10 of this embodiment is improved. Further, the insulating member 31 is provided between the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b, and the case 20, and insulation is secured even if the current collecting members 19a and 19b are disposed as described above. be able to.
  • the positive electrode current collecting member 19a and the positive electrode current collecting member 19a are engaged by the engagement of the concave portions 191a and 191b provided on the opposing surfaces 192a and 192b of the current collecting members 19a and 19b and the engaging convex portions 32a and 32b of the insulating member 31
  • the negative electrode current collecting member 19 b and the insulating member 31 can be positioned. Therefore, the movement of the insulating member 31 in the direction along the opposing surfaces 192a and 192b can be restricted.
  • the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b are insulated by engaging the concave portions 191a and 191b of the current collecting members 19a and 19b with the engagement convex portions 32a and 32b of the insulating member 31. It can be integrated by the member 31. As a result, the positional relationship between the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b can be secured by the insulating member 31, and the accuracy of the mutual positional relationship between the positive electrode sheet 12 and the negative electrode sheet 13 can be obtained. It can be easily secured.
  • the current collection groups 12c and 13c are bent so that the bent portion 122c and the tip end portion 121c extend along the stacking direction of the electrode assembly 11. Therefore, the current collection group in the direction orthogonal to the stacking direction of the electrode assembly 11 in the case 20 as compared to the case where the entire current collection groups 12 c and 13 c extend in the direction perpendicular to the stacking direction of the electrode assembly 11. The space in which 12c and 13c exist can be reduced.
  • FIGS. 8A to 11 a second embodiment in which the present invention is embodied in a secondary battery mounted on a vehicle (for example, an industrial vehicle or a passenger car) will be described according to FIGS. 8A to 11.
  • a vehicle for example, an industrial vehicle or a passenger car
  • FIGS. 8A to 11 the same components as those of the first embodiment already described are denoted by the same reference numerals, and the overlapping description will be omitted or simplified.
  • a U-shaped insulating member 91 is disposed between the positive electrode current collecting member 19a and the case 20, and between the negative electrode current collecting member 19b and the case 20.
  • the insulating member 91 has a rectangular plate-shaped first insulating portion 91a extending along the second ends 195a and 195b of the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b.
  • the insulating member 91 is a rectangular plate-shaped second extended from the one long side edge (long side) of the first insulating portion 91a along the facing surfaces 192a and 192b of the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b. It has the insulating part 91b.
  • the insulating member 91 is a third rectangular plate extending along the connecting surfaces 193a and 193b of the positive current collecting member 19a and the negative current collecting member 19b from the other long side edge (the other long side) of the first insulating portion 91a. It has the insulating part 91c. The insulating member 91 is disposed between the current collection group 12 c of the positive electrode sheet 12 and the current collection group 13 c of the negative electrode sheet 13.
  • a first notch 197a having a square shape in plan view as a positioning portion is formed.
  • the first notch 197 a is disposed between the current collection group 12 c of the positive electrode sheet 12 and the current collection group 13 c of the negative electrode sheet 13.
  • a second cutout 197b having a square shape in plan view as a positioning portion is formed.
  • the second notch 197 b is disposed between the current collection group 12 c of the positive electrode sheet 12 and the current collection group 13 c of the negative electrode sheet 13.
  • a first notch 197a is formed at the tip of the second insulating portion 91b opposite to the first insulating portion 91a, and at the tip of the third insulating portion 91c opposite to the first insulating portion 91a.
  • a hook-shaped first locking portion 92 is formed as a positioning portion which is disposed on the inner side. The pair of first locking portions 92 is disposed to face each other, and protrudes in the direction approaching each other from the second insulating portion 91 b or the third insulating portion 91 c.
  • the second insulating portion 91b is disposed at an inner end of the second cutout 197b at the end opposite to the first insulating portion 91a and at the end opposite to the first insulating portion 91a in the third insulating portion 91c.
  • a hook-shaped second locking portion 93 is formed as a positioning portion. The pair of second locking portions 93 is disposed to face each other, and protrudes in a direction approaching each other from the second insulating portion 91 b or the third insulating portion 91 c.
  • Insulating member 91 is assembled to positive electrode current collecting member 19a and negative electrode current collecting member 19b. Then, the first insulating portion 91a is disposed along the second end 195a of the positive electrode current collecting member 19a and the second end 195b of the negative electrode current collecting member 19b.
  • the second insulating portion 91b is disposed along the opposing surface 192a of the positive electrode current collecting member 19a and the opposing surface 192b of the negative electrode current collecting member 19b, and the third insulating portion 91c is formed of the positive electrode current collector 19a. It is arrange
  • the insulating member 91 is not assembled to the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b.
  • the electrode assembly 11 is moved to the case main body 21 or housed in the case main body 21, the mutual positional relationship between the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b is secured. Since there is not, the positional relationship between the positive electrode sheet 12 and the negative electrode sheet 13 may be deviated.
  • the insulating member 91 is assembled to the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b.
  • the movement of the current collecting members 19a and 19b in the stacking direction of the electrode assembly 11 and in the direction along the end portions 194a and 195a is restricted by the contact (locking) with the two notches 197b.
  • the insulating member 91 ensures the mutual positional relationship between the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b.
  • the mutual positional relationship between the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b is secured, and the positive electrode sheet It is suppressed that a shift
  • the first engaging portion 92 is engaged with the first notch 197a, and the second engaging portion 93 is engaged with the second notch 197b. Can be connected via the insulating member 91.
  • the first locking portion 92 is disposed inside the first notch 197a
  • the second locking portion 93 is disposed inside the second notch 197b. Therefore, by the contact of the first notch 197a with the first locking portion 92 and the contact of the second notch 197b with the second locking portion 93, both end portions 194a of the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b, The movement in the direction along 195 a can be restricted, and the mutual positional relationship between the positive electrode current collecting member 19 a and the negative electrode current collecting member 19 b can be further secured.
  • a first notch 197a having a square shape in plan view as a positioning portion is formed, and both ends of the negative electrode current collector 19b.
  • a second cutout 197b having a square shape in plan view as a positioning portion is formed.
  • an insulating member 95 is disposed between the positive electrode current collecting member 19 a and the case 20 and between the negative electrode current collecting member 19 b and the case 20.
  • the insulating member 95 has a rectangular plate-like main portion 95 a that insulates between the opposing surfaces 192 a and 192 b of the current collecting members 19 a and 19 b and the terminal wall 23.
  • a first locking portion as a positioning portion which is erected from the both long side edges (both long sides) of the main body portion 95a toward the electrode assembly 11 and is engaged with the first notches 197a in the main body portion 95a 95b is provided.
  • the tip of the first locking portion 95b is in the shape of a hook and is locked to the connection surface 193a of the positive electrode current collecting member 19a.
  • a second engagement portion as a positioning portion which is erected from the both long side edges (both long sides) of the main body portion 95a toward the electrode assembly 11 and engaged with the second notches 197b.
  • a stop 95c is provided.
  • the tip of the second locking portion 95c has a hook shape and is locked to the connection surface 193b of the negative electrode current collecting member 19b.
  • the insulating member 95 is a positive current collecting member such that each first locking portion 95b locks to each first notch 197a, and each second locking portion 95c locks to each second notch 197b.
  • 19a and the negative electrode current collecting member 19b are assembled.
  • the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b are sandwiched between the main body 95a and the tip of each first locking portion 95b and the tip of each second locking portion 95c.
  • the positive electrode current collecting member 19 a and the negative electrode current collecting member 19 b can be stacked in the stacking direction of the electrode assembly 11 and both ends.
  • the movement in the direction along the portions 194a and 195a is restricted.
  • the movement of the positive electrode current collecting member 19 a and the negative electrode current collecting member 19 b in the direction orthogonal to the stacking direction of the electrode assembly 11 is restricted.
  • the first notch 197a and the second notch 197b are omitted, and the second end 195a of the positive electrode current collector 19a is semicircular in plan view.
  • the first notch 198a may be formed, and a second notch 198b having a semicircular shape in plan view may be formed at the second end 195b of the negative electrode current collecting member 19b.
  • the first notch 198a and the second notch 198b penetrate in the thickness direction of the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b.
  • the first locking portion 96a and the second locking portion 96b have a semi-cylindrical shape extending across and straddling between the second insulating portion 91b and the third insulating portion 91c.
  • the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b may be positioned and integrated by the insulating member 91.
  • Each of the first locking portions 92 described in the second embodiment is locked to the first end 194 a of the positive electrode current collecting member 19 a in the embodiment shown in FIGS. 13A and 13B. Further, each of the second locking portions 93 described in the second embodiment is locked to one end 194 b of the negative electrode current collecting member 19 b in the embodiment shown in FIGS. 13A and 13B.
  • the first notch 197a and the second notch 197b are omitted, and the second end 195a of the positive electrode current collector 19a and the second end of the negative electrode current collector 19b.
  • Recesses 199a and 199b as positioning portions may be formed in the portion 195b.
  • engaging convex portions 97a and 97b as positioning portions capable of engaging with the concave portions 199a and 199b are provided.
  • each of the first locking portions 92 described in the second embodiment is locked to the first end 194 a of the positive electrode current collecting member 19 a in the embodiment shown in FIG. 14. Further, each second locking portion 93 described in the second embodiment is locked to the first end 194 b of the negative electrode current collecting member 19 b in the embodiment shown in FIG. 14.
  • a plate-like support member 70 capable of supporting the end portion 121c side of the current collection group 12c is disposed between the current collection group 12c and the electrode assembly 11. It may be set.
  • the support member 70 is joined to the electrode assembly 11 side of the bending portion 122 c in the current collection group 12 c.
  • the support member 70 linearly extends from the bent portion 122 c of the current collection group 12 c to the second insulating portion 31 b of the insulating member 31.
  • the connection between the current collection group 12c and the support member 70 is performed by welding the current collection group 12c at a position close to the bent portion 122c.
  • the connection between the current collection group 12c and the support member 70 is also performed.
  • the front end side of the current collection group 12c is located between the positive electrode current collection member 19a and the support member 70, and the front end side of the current collection group 12c can be supported by the support member 70. Therefore, it can prevent that the front end side of current collection group 12c contacts case 20, and current collection group 12c and case 20 will be short-circuited.
  • the support member 70 may be held by the holding portion 71 formed on the insulating member 31.
  • the holding portion 71 is formed to protrude from the inner surface 311 b of the second insulating portion 31 b of the insulating member 31.
  • the upper surface 71a of the holding portion 71 facing the first insulating portion 31a of the insulating member 31 has a flat surface shape, and serves as a mounting surface on which the support member 70 is mounted.
  • FIG.15 and FIG.16 demonstrated regarding the current collection group 12c of the positive electrode sheet 12, since it is the same regarding the current collection group 13c of the negative electrode sheet 13, the detailed description is abbreviate
  • the insulating member 31 is U-shaped by bending the second insulating portions 31b and 31c toward the electrode assembly 11 from both long side edges (both long sides) of the first insulating portion 31a. It may be a type.
  • the insulating member 31 has a rectangular shape before bending the second insulating portions 31b and 31c.
  • the second insulating portions 31b and 31c extend from both long side edges of the first insulating portion 31a, and are thinner than the first insulating portion 31a, and have thin portions 312b and 312c as bending assistants, and the thin portions It has L-shaped hooking parts 313b and 313c provided on the tip side of 312b and 312c.
  • Each hooking portion 313b, 313c has hooking surfaces 331b, 331c facing the back surface 311a of the first insulating portion 31a in a state where the second insulating portions 31b, 31c are bent from the thin portions 312b, 312c.
  • the insulating member 31 bends the second insulating portions 31b and 31c from the thin portions 312b and 312c to connect the hooking surfaces 331b and 331c to the connecting surface 193a of the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode.
  • the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b are integrated by being hooked to the connection surface 193b of the current collecting member 19b.
  • the outer surface of one second insulating portion 31b is The outer surface of the other second insulating portion 31 c is in contact with the inner surface of the lid 22 which is the inner surface of the case 20.
  • the insulating member 31 may be provided with a cut K having a triangular cross-sectional shape as a bending assisting portion instead of the thin portions 312b and 312c.
  • the insulating member 31 bends the second insulating portions 31b and 31c until the opposing inner surfaces of the cuts K abut each other, and the hooking portions 313b and 313c are
  • the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b are integrated with each other by being hooked on the connection surfaces 193a and 193b of the current collecting members 19a and 19b.
  • the outer surface of one second insulating portion 31b is The outer surface of the other second insulating portion 31 c is in contact with the inner surface of the lid 22 which is the inner surface of the case 20.
  • the insulating member 31 bends the second insulating portions 31b and 31c from the thin portions 312b and 312c or the cuts K to cause the hooking portions 313b and 313c to hook on the connection surfaces 193a and 193b. Therefore, there is no need to forcibly push and deform the second insulating portions 31b and 31c into the current collecting members 19a and 19b in order to hold the hooking portions 313b and 313c on the connection surfaces 193a and 193b. The stress acting on the second insulating portions 31 b and 31 c can be reduced.
  • the bottom wall 211 and the lid 22 facing the outside of the second insulating portions 31b and 31c prevent the bent second insulating portions 31b and 31c from being restored to the original shape. For this reason, it is possible to maintain the state in which the hooking portions 313b and 313c are hooked on the connection surfaces 193a and 193b of the current collecting members 19a and 19b.
  • the second insulating portions 31 b and 31 c can be easily bent by the thin portions 312 b and 312 c or the cut K.
  • the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b have plate-like terminal connection portions 24a and 24b to which the positive electrode terminal 23a and the negative electrode terminal 23b are connected.
  • the positive current collecting member 19a and the negative current collecting member 19b have rising portions 25a and 25b rising from the terminal connection portions 24a and 24b, and also have current collecting portion connection portions extending in a plate shape from the rising portions 25a and 25b. 26a and 26b and has a crank shape.
  • the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b are disposed at positions closer to the terminal wall 23 than the terminal connection portions 24a and 24b, and the current collecting portion connecting portions 26a and 26b are disposed.
  • the current collectors 12b and 13b are connected to the connection parts 26a and 26b.
  • the length in the longitudinal direction of the first insulating portion 31 a is located in the protruding portion 231 a protruding into the case 20 in the positive electrode terminal 23 a and in the case 20 in the negative electrode terminal 23 b It is a length that can abut on the protrusion 231 b.
  • the positive electrode terminal 23a and the negative electrode terminal 23b penetrate the terminal wall 23, so that the movement of the positive electrode terminal 23a and the negative electrode terminal 23b is restricted with respect to the terminal wall 23. Further, the positive electrode current collecting member 19a is connected to the positive electrode terminal 23a, and the negative electrode current collecting member 19b is connected to the negative electrode terminal 23b. Therefore, the movement of the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b is restricted.
  • the insulating member 31 is in contact with the protruding portion 231a of the positive electrode terminal 23a, and the other end of the insulating member 31 is in contact with the protruding portion 231b of the negative electrode terminal 23b. Therefore, movement of the insulating member 31 toward the positive electrode terminal 23 a or the negative electrode terminal 23 b can be restricted in the longitudinal direction of the insulating member 31, and the assemblability of the electrode assembly 11 and the insulating member 31 to the case 20 is improved. be able to.
  • the insulating member 31 may be provided with terminal locking portions 31d at both ends in the direction in which both long sides extend, and each terminal locking portion 31d is formed in a concave arc shape There is. And one terminal locking portion 31d is locked to the protruding portion 231a of the positive electrode terminal 23a, and the other terminal locking portion 31d is locked to the protruding portion 231b of the negative electrode terminal 23b.
  • the insulating member 31 may be provided with the latching
  • the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b are provided with concave portions 191a and 191b as positioning portions at the current collecting portion connecting portions 26a and 26b, and the insulating member 31 is engaged with the concave portions 191a and 191b. You may provide convex part 32a, 32b.
  • the second insulating portions 31 b and 31 c may be bent from the thin portions 312 b and 312 c or the notch K as bending auxiliary portions.
  • the pair of second insulating portions 31b and 31c in the insulating member 31 is extended to between the electrode assembly 11 and the case 20, and the electrode assembly is formed by the pair of second insulating portions 31b and 31c.
  • the insulation between the case 11 and the case 20 may be secured.
  • the bent portion may be formed by bending the current collection groups 12c and 13c.
  • each current collection group 12c, 13c may not be bent.
  • each current collection group 12c, 13c may extend along a direction orthogonal to the stacking direction of the electrode assembly 11, and the tip thereof may be connected to the positive electrode current collecting member 19a or the negative electrode current collecting member 19b. .
  • an insulating member may be separately disposed on the current collecting group 12 c side of the positive electrode sheet 12 and the current collecting group 13 c side of the negative electrode sheet 13.
  • the insulating member may be disposed only on the side of the current collection group 12c of the positive electrode sheet 12 and may be positioned by the positioning unit.
  • the insulating member may be disposed only on the current collection group 13c side of the negative electrode sheet 13 and may be positioned by the positioning unit.
  • the hooks 33b and 33c of the insulating member 31 may be omitted.
  • the concave portions 191a and 191b and the engagement convex portions 32a and 32b are circular in plan view, but the present invention is not limited thereto.
  • the concave portions and the engagement convex portions have a square shape or triangular shape in plan view. It may be in the shape of a letter.
  • the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b rotate with respect to the insulating member 31 in the state where the concave portion and the engaging convex portion are engaged when the shape is square or triangular in plan view. Can be regulated.
  • a convex portion is formed on the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b, and an engagement concave portion which can be engaged with the convex portion is formed on the insulating member 31. It is also good.
  • the recess 191a of the positive electrode current collector 19a may penetrate in the thickness direction of the positive electrode current collector 19a.
  • the recess 191 b of the negative electrode current collecting member 19 b may penetrate in the thickness direction of the negative electrode current collecting member 19 b.
  • the concave portions 191a and 191b of the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b may be omitted, and the engaging convex portions 32a and 32b of the insulating member 31 may be omitted.
  • the hooks 33b and 33c are formed in a triangular shape, but the present invention is not limited to this.
  • the hooks 33b and 33c may be in a square shape, and the shape of the hooks 33b and 33c is particularly limited. It is not a thing.
  • the hooking portions 33b and 33c are formed to extend over the entire longitudinal direction of the second insulating portions 31b and 31c, but the present invention is not limited to this. You may form in the part of the longitudinal direction of the parts 31b and 31c.
  • the length of the first insulating portion 31a in the longitudinal direction is a protrusion 231a protruding into the case 20 of the positive electrode terminal 23a and a protrusion 231b protruding into the case 20 of the negative electrode terminal 23b. It was shorter than the distance between, but not limited to this.
  • the length in the longitudinal direction of the first insulating portion 31a may be a length capable of covering all of the facing surfaces 192a and 192b of the positive electrode current collecting member 19a and the negative electrode current collecting member 19b.
  • the current collection group 12c of the positive electrode sheet 12 and the current collection group 13c of the negative electrode sheet 13 may protrude to the opposite side. In this case, it is necessary to separately arrange insulating members on the current collecting group 12 c side of the positive electrode sheet 12 and the current collecting group 13 c side of the negative electrode sheet 13.
  • the current collecting portion may be provided so as to protrude from only the positive electrode sheet 12 or the negative electrode sheet 13.
  • the present invention is not limited thereto. For example, even if a plate-like positive electrode and a negative electrode having a predetermined amount of thickness are used Good.
  • the laminated electrode assembly 11 is used, in which the separator 14 is interposed between the positive electrode sheet 12 and the negative electrode sheet 13 and a plurality of these are laminated in a predetermined direction.
  • a strip-shaped separator is interposed between a strip-shaped positive electrode and a negative electrode, and a wound-type electrode assembly configured by spirally winding them around a winding axis is used. It is also good.
  • a wound-type electrode assembly is an electrode assembly in which a positive electrode, a negative electrode, and a separator are continuously wound in layers.
  • the present invention is embodied in a vehicle secondary battery 10
  • the present invention is not limited to this, and may be embodied in a vehicle secondary battery.
  • the present invention is embodied in the secondary battery 10.
  • the present invention is not limited to this, and may be embodied in a storage device such as an electric double layer capacitor.
  • a recess or a protrusion is provided on at least one of the end portions forming the opposite side of the current collecting member, and the insulating member is engaged with the recess or the protrusion.
  • a power storage device provided with a joint convex portion or an engagement concave portion.
  • An electrode assembly in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes are alternately stacked in a state in which the two are insulated from each other;
  • a current collection member connected to a current collection group including a plurality of current collection units provided at one end of at least one of the positive electrode and the negative electrode in order to extract electricity from at least one of the positive electrode and the negative electrode;
  • a power storage device provided in a case, wherein the current collection group of the positive electrode and the current collection group of the negative electrode extend in the same direction, and the current collection member is composed of a positive current collection member and a negative current collection member
  • An electric storage device comprising an insulating member for integrating the positive electrode current collecting member and the negative electrode current collecting member.
  • K a notch as a bending auxiliary portion
  • 10 a secondary battery as a storage device
  • 11 an electrode assembly
  • 12 a positive electrode sheet as a positive electrode, 12b, 13b, a current collector, 12c, 13c, a current collection group, 121c ... tip end portion 122c ... bent portion 13 ... negative electrode sheet as a negative electrode
  • 19b ... negative electrode current collecting member as a current collecting member
  • Recesses as parts, 192a, 192b ... facing surfaces, 193a, 193b ... connecting surfaces, 20 ... cases, 23 ...
  • terminal walls as walls, 23a ... positive electrode terminal, 23b ... negative electrode terminal 31, 31, 91, 95 ... insulating member, 31a: first insulating portion, 31b, 31c, second insulating portion, 32a, 32b, 97a, 97b: engagement projection as a positioning portion, 33b, 33c, 313b, 313 ... locking portion 70 ... supporting member, 92, 95b, 96a ... first locking portion as a positioning portion, 93, 95c, 96b ... second locking portion as a positioning portion, 197a, 198a ... as a positioning portion First notch, 197b, 198b ... second notch as a positioning portion, 312b, 312c ... thin-walled portion as a bending auxiliary portion.

Abstract

 正極集電部材及び負極集電部材における集電群との接続面が電極組立体と対向するように正極集電部材及び負極集電部材を配設した。また、ケース内では、絶縁部材が、正極集電部材及び負極集電部材とケースの端子壁との間に配設されるとともに、対向面と端子壁とを離間させている。その結果、無駄なスペースを少なくすることができるとともに、集電部材及び集電群をケースから絶縁することができる。

Description

蓄電装置
 本発明は、電極組立体を備えた蓄電装置に関する。
 蓄電装置の一種である二次電池として、例えば、図24に示すように、帯状の正極81と帯状の負極82との間に帯状のセパレータ83を介在させて、これらを渦捲き状に捲回して構成される電極組立体84を備えたものがある。詳細には、正極81は、活物質が塗布された活物質層81aと、活物質が塗布されていない未塗工部81b(集電部)とを有する。また、負極82は、活物質が塗布された活物質層82aと、活物質が塗布されていない未塗工部(集電部)とを有する。なお、図24では、説明の便宜上、負極82の未塗工部の図示を省略している。
 正極81及び負極82は、セパレータ83を介して積層されるとともに、正極81の未塗工部81b及び負極82の未塗工部を、セパレータ83の両端縁からそれぞれ外側へ突出させた状態で渦巻き状に捲回される。そして、正極81、負極82及びセパレータ83が渦巻き状に捲回された後、正極81、負極82及びセパレータ83を径方向両側から圧縮することにより扁平状の電極組立体84が形成される。そして、電極組立体84を、内部に電解液が注入されたケース80aに収容することで二次電池80が構成されている(例えば特許文献1参照)。
 電極組立体84には、正極81の各未塗工部81bを集めてなる集電群81cが形成されている。集電群81cは、電極組立体84の積層方向に直交する方向に延びている。集電群81cにおける電極組立体84の積層方向に直交する方向に沿って延びる面には、板状をなす集電部材85が接続されている。そして、集電部材85と集電群81cとの接触部位を超音波溶接により接合することで、正極81と集電部材85とが電気的に接続される。なお、負極82と集電部材(図示せず)との電気的接続も、正極81と集電部材85との電気的接続と同様に行われる。
特開2011-76840号公報
 ところで、集電群81cは、同じ長さの各未塗工部81bを集めることで形成されている。よって、全ての未塗工部81bを集めるためには、電極組立体84の積層方向における両端に位置する両未塗工部81bを集めることが可能となる長さに各未塗工部81bが最低限設定されている必要がある。さらには、集電群81cにおける電極組立体84の積層方向に直交する方向に沿って延びる面は、集電部材85との接触面積を十分に確保することが可能となるように形成されている必要がある。このためには、集電群81cにおける電極組立体84の積層方向に直交する方向に沿って延びる面を形成する未塗工部81bの長さは、集電部材85との接触面積を十分に確保することが可能となる長さに最低限設定されている必要がある。このようなことから、各未塗工部81bの長さが、電極組立体84の積層方向に直交する方向に長くなっている。その結果として、ケース80a内における電極組立体84の積層方向に直交する方向において、未塗工部81b及び集電群81cが存在するスペースが多くなってしまい、二次電池80の性能を発揮する上では何ら寄与していない無駄なスペースが多くなってしまう。また、集電部材85及び集電群81cとケース80aとが接触すると、集電部材85及び集電群81cとケース80aとが短絡してしまうため、集電部材85及び集電群81cをケース80aから絶縁することが望まれている。
 本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、無駄なスペースを少なくすることができるとともに、集電部材及び集電群をケースから絶縁することができる蓄電装置を提供することにある。
 上記目的を達成するための蓄電装置は、複数の正極と負極を両者の間を絶縁した状態で交互に積層することによって形成される電極組立体と、前記正極及び前記負極の少なくとも一方から電気を取り出すために、前記正極及び前記負極の少なくとも一方の一端に設けられた複数の集電部を集めた集電群に接続された集電部材と、前記電極組立体と前記集電部材とを収容するケースと、を備える蓄電装置であって、前記集電部材は、前記電極組立体と対向するとともに前記集電群に接続された接続面と、前記接続面とは反対側に位置し、かつ前記ケースの壁と対向する対向面、とを有し、絶縁部材が、前記集電部材と前記ケースの壁との間に配設されるとともに、前記対向面と前記ケースの壁とを離間させていることを要旨とする。
 これによれば、集電部材は、接続面が電極組立体と対向するように配設されているため、ケース内における電極組立体の積層方向に直交する方向において、集電群が存在するスペースを従来技術よりも少なくすることができる。その結果として、蓄電装置の性能を発揮する上では何ら寄与していない無駄なスペースを従来技術よりも少なくすることができる。また、絶縁部材が、集電部材とケースの壁との間に配設されている。よって、集電部材の接続面が電極組立体と対向していても、絶縁部材により集電部材及び集電群をケースの壁から絶縁することができる。
 また、蓄電装置において、前記絶縁部材は、前記対向面と前記ケースの壁との間に介在する第1絶縁部と、該第1絶縁部の対辺から前記電極組立体に向けて延びるように立設される第2絶縁部とを有し、前記正極及び負極の積層方向における前記集電部材の両側に、前記第2絶縁部が配設されている。
 これによれば、第1絶縁部により、集電部材及び集電群をケースの壁から絶縁でき、第2絶縁部により、正極及び負極の積層方向における、集電部材及び集電群をケースから絶縁できる。
 また、蓄電装置において、前記集電部材は正極集電部材と負極集電部材とを含み、前記ケースの壁を貫通する正極端子及び負極端子それぞれに前記正極集電部材及び前記負極集電部材が接続されており、前記絶縁部材は、前記正極端子及び前記負極端子に当接可能な長さを有していてもよい。
 これによれば、正極端子及び負極端子がケースの壁を貫通しているため、正極端子及び負極端子はケースに対し移動規制されている。この正極端子に正極集電部材が接続されるとともに、負極端子に負極集電部材が接続されているため、正極集電部材及び負極集電部材の移動を規制することができる。さらに、正極端子及び負極端子に絶縁部材が当接することにより、該正極端子又は負極端子に向けた絶縁部材の移動を規制することができる。したがって、正極集電部材、負極集電部材、及び絶縁部材の移動を規制することができ、ケースに対する電極組立体及び絶縁部材の組み付け性を向上させることができる。
 また、蓄電装置において、前記絶縁部材は、前記正極端子及び前記負極端子にそれぞれ対向し且つ凹形の弧状に形成されている両端を有していてもよい。
 これによれば、正極端子及び負極端子に対し、絶縁部材の凹んだ両端が係止することにより、該正極端子又は負極端子に向けた絶縁部材の移動を規制することができるとともに、正極及び負極の積層方向への絶縁部材の移動を規制することができる。したがって、ケースに対する電極組立体及び絶縁部材の組み付け性を向上させることができる。
 また、蓄電装置において、前記集電部材と前記絶縁部材は、前記絶縁部材と前記集電部材とを相互に位置決めするための位置決め部を有していてもよい。
 これによれば、位置決め部によって、絶縁部材と集電部材を位置決めすることができ、両者の移動を規制することができる。このため、ケースに対する電極組立体及び絶縁部材の組み付け性を向上させることができる。
 また、蓄電装置において、前記位置決め部は、前記対向面に設けられた凹部又は凸部と、該凹部又は凸部と係合可能なように前記絶縁部材に設けられた係合凸部又は係合凹部とを含んでいてもよい。
 これによれば、凹部又は凸部と、係合凸部又は係合凹部とを係合するだけで、集電部材と絶縁部材とを位置決めすることができるとともに、両者を一体化することができる。
 また、蓄電装置において、前記位置決め部は、前記集電部材に係止可能なように前記絶縁部材に設けられる鉤状の係止部を含んでいてもよい。
 これによれば、係止部を集電部材に係止するだけで、集電部材と絶縁部材を位置決めすることができるとともに、両者を一体化することができる。
 また、蓄電装置において、前記位置決め部は、前記係止部と、該係止部が係止可能なように前記集電部材に形成された切欠とを含んでいてもよい。
 これによれば、切欠と係止部との接触により、集電部材の移動を規制することができる。
 また、蓄電装置において、前記絶縁部材は、前記接続面に掛止する掛止部を有していてもよい。
 これによれば、掛止部を集電部材の接続面に掛止させることで、電極組立体の積層方向に直交する方向へ絶縁部材が移動することを防止できる。よって、絶縁部材と集電部材とを一体化することができ、ケースに対する電極組立体及び絶縁部材の組み付け性を向上させることができる。
 また、蓄電装置において、前記第1絶縁部の対辺から前記第2絶縁部が曲げられることで前記掛止部が前記接続面に掛止しているとともに、前記第1絶縁部の対辺には、前記第2絶縁部の曲げ補助部が設けられていてもよい。
 これによれば、第2絶縁部を曲げて掛止部を接続面に掛止させる。このため、絶縁部材がU字型のように、接続面に掛止部を掛止させるために、第2絶縁部を強制的に集電部材に押し込んで変形させる必要がなく、第2絶縁部に作用する応力を軽減することができる。そして、曲げ補助部が設けられているため、第2絶縁部を曲げる作業を簡単に行うことができる。
 また、蓄電装置において、前記第2絶縁部は、各第2絶縁部の外側で前記ケースの内面に接触していてもよい。
 これによれば、第2絶縁部に対向するケースの内面により、曲げられた第2絶縁部が、曲げる前の形状に復帰することが防止され、掛止部が接続面に掛止した状態を維持することができる。
 また、蓄電装置において、前記集電群は前記電極組立体の一面から突出しており、前記集電群は、基端部及び先端部を有するとともに、基端部と先端部との間に曲げ部を有し、前記集電群は、前記曲げ部から先端部までの部位が前記正極及び負極の積層方向に延びるように、前記曲げ部において湾曲もしくは屈曲していてもよい。
 これによれば、集電群全体が電極組立体の積層方向に直交する方向へ延びている場合に比べて、ケース内における電極組立体の積層方向に直交する方向において、集電群が存在するスペースを少なくすることができる。
 また、蓄電装置は、前記集電群の先端部と前記電極組立体との間に設けられ、前記先端部を支持可能な支持部材を備えていてもよい。
 これによれば、例えば、集電群の先端部と集電部材の接続面との接続箇所が曲げ部側に寄っていた場合に、その接続箇所よりも先端側に位置する集電群の先端部が、電極組立体側に落下しようとしても、支持部材により集電群の先端部を支持することができる。よって、集電群の先端部が電極組立体側に落下して、集電群の先端部がケースに接触し、集電群とケースとが短絡してしまうことを防止することができる。
 前記蓄電装置は二次電池であってもよい。
 この発明によれば、二次電池の性能を発揮する上では何ら寄与していない無駄なスペースを少なくすることができ、従来技術の二次電池に比べて、二次電池全体として発生される電力の出力密度を向上させることができる。また、集電部材とケースとの間の絶縁が絶縁部材により確保されるため、二次電池の性能に不具合が生じてしまうことを抑制することができる。
 この発明によれば、無駄なスペースを少なくすることができるとともに、集電部材及び集電群をケースから絶縁することができる。
第1の実施形態における二次電池の縦断面図。 図1Aの二次電池の1B-1B線断面図。 二次電池の分解斜視図。 正極シート、負極シート及びセパレータを示す斜視図。 集電群周辺を拡大して示す断面図。 集電群を折り曲げた状態を示す断面図。 絶縁部材を裏側から見た斜視図。 正極集電部材及び負極集電部材と絶縁部材が互いに位置決めされた状態を示す部分断面図。 第2の実施形態における二次電池の縦断面図。 図8Aの二次電池の8B-8B線断面図。 二次電池の分解斜視図。 絶縁部材の斜視図。 図8BにおけるF11-F11線に沿った断面図。 別の実施形態における二次電池の部分断面図。 図12Aの二次電池の12B-12B線断面図。 別の実施形態における正極集電部材及び負極集電部材が絶縁部材により互いに位置決めされた状態を示す部分断面図。 正極集電部材及び負極集電部材の周辺構造を示す斜視図。 別の実施形態における正極集電部材及び負極集電部材の周辺構造を示す斜視図。 別の実施形態における二次電池の部分断面図。 別の実施形態における二次電池の部分断面図。 別の実施形態における絶縁部材をU字型とする前の状態を示す斜視図。 U字型の絶縁部材を示す斜視図。 別の実施形態における二次電池の部分断面図。 別の実施形態における絶縁部材をU字型とする前の状態を示す斜視図。 U字型の絶縁部材を示す斜視図。 別の実施形態における二次電池の部分断面図。 別の実施形態における二次電池の縦断面図。 別の実施形態における絶縁部材を示す二次電池の断面図。 別の実施形態における絶縁部材を示す二次電池の断面図。 従来例における二次電池の一部分を拡大して示す断面図。
 (第1の実施形態)
 以下、本発明を車両(例えば産業車両や乗用車両)に搭載される二次電池に具体化した第1の実施形態を図1A~図7にしたがって説明する。なお、二次電池は、走行モータを駆動するために用いられる。
 図1Aに示すように、二次電池10は、電極組立体11と、電極組立体11を収容するアルミニウム製のケース20とから構成されている。図2に示すように、ケース20は、一面に電極組立体11が挿入可能な挿入部21aが形成された有底矩形箱状のケース本体21と、ケース本体21の挿入部21aを閉鎖する矩形板状の蓋22とから構成されている。ケース20の内部には電解液が注入されている。底壁211の周縁から立設された4つの側壁のうちの一つの側壁である端子壁23(ケース20の壁)には、正極端子23a及び負極端子23bが外部に向けて突設されている。
 図3に示すように、電極組立体11は、正極(又は正極部材)としての正極シート12と負極(負極部材)としての負極シート13との間にシート状のセパレータ14を介在させて正極シート12と負極シート13とを絶縁し、これらを一定方向に複数枚積層して構成されている。すなわち、本実施形態の電極組立体11は、正極シート12、負極シート13及びセパレータ14それぞれが不連続となったものを一定方向(積層方向)に複数枚積層した積層型の電極組立体である。
 正極シート12は、基材としてのアルミニウム製の金属箔に活物質が塗布された活物質層12aと、活物質の塗布されていない集電部12bとを有する。集電部12bは正極シート12から電気を取り出すために、矩形の活物質層12aの一端から突出して設けられている。負極シート13は、基材としての銅製の金属箔に活物質が塗布された活物質層13aと、活物質の塗布されていない集電部13bとを有する。集電部13bは負極シート13から電気を取り出すために、矩形の活物質層13aの一端から突出して設けられている。各正極シート12は全て同形の矩形であり、各集電部12bは電極組立体11の積層方向に重なる。同様に、各負極シート13は全て同形の矩形であり、各集電部13bは電極組立体11の積層方向に重なる。集電部12bと集電部13bは、電極組立体11の一端において互いに重ならないように配置されている。
 全ての集電部12bは積層方向において寄せ集められて正極の集電群12cを形成している。集電群12cは電極組立体11の一面から突出している。また、集電群12cの一面には、集電部材としての矩形板状の正極集電部材19aの接続面193aが接続されている。集電群12cと正極集電部材19aとは超音波溶接により接合されている。なお、集電部12bは、集電部12bが負極シート13の集電部13bに接触しないように、集電部12bの曲率を調整しながら集められる。
 図1B及び図5に示すように、集電群12cは基端部及び先端部121cを有するとともに、基端部と先端部121cとの間に曲げ部122cを有し、同曲げ部122cにおいて湾曲されている。集電群12cは、曲げ部122cから先端部121cまでの部位が積層方向に延びるように湾曲しているとともに、正極集電部材19aは電極組立体11の積層方向に延設されている。よって、正極集電部材19aにおいて、接続面193aとは反対側に位置する対向面192aは端子壁23と対向している。
 なお、負極シート13の集電部13bの説明は、前述の説明中の正極シート12の集電部12bの説明と同じであるため、その詳細な説明を省略する。このため、負極シート13の集電部13bの説明は、前述の説明中における「正極シート12」を「負極シート13」に、「集電部12b」を「集電部13b」に、「集電群12c」を「集電群13c」に、「正極集電部材19a」を「負極集電部材19b」にそれぞれ読み替えることで説明される。図2に示すように、正極シート12の集電群12c及び負極シート13の集電群13cは同方向(一方向)に延びている。
 図1Bに示すように、正極集電部材19aとケース20との間、及び負極集電部材19bとケース20との間には、U字型の絶縁部材31が配設されている。絶縁部材31は、正極集電部材19aの対向面192a及び負極集電部材19bの対向面192bと端子壁23との間に介在する矩形板状の第1絶縁部31aと、第1絶縁部31aの両長側縁(両長辺)から電極組立体11に向けて延びるように立設される矩形板状の一対の第2絶縁部31b,31cとから形成されている。
 図1Aに示すように、第1絶縁部31aの長手方向の長さは、正極端子23aにおけるケース20内に突出する突出部231aと、負極端子23bにおけるケース20内に突出する突出部231bとの間の距離よりも短くなっている。また、図1Bに示すように、第1絶縁部31aの短手方向の長さは、蓋22の内面と蓋22に対向するケース本体21の底壁211の内面との間の長さと同じになっている。
 図1Aに示すように、一対の第2絶縁部31b,31cの長手方向の長さは、正極シート12の集電群12cと正極集電部材19aの接続面193aとの接続部位から負極シート13の集電群13cと負極集電部材19bの接続面193bとの接続部位までの長さより長く、それらを連続して覆っている。
 また、図1Bに示すように、一対の第2絶縁部31b,31cにおける第1絶縁部31aの両長側縁からの立設方向の長さは、その立設方向の先端が、正極集電部材19aの接続面193a、又は負極集電部材19bの接続面193bよりも電極組立体11側に位置する長さに設定されている。よって、一対の第2絶縁部31b,31cにおける先端側は、集電群12c,13cとケース20との間に配設されている。また、第2絶縁部31b,31cは、電極組立体11の積層方向における正極集電部材19a及び負極集電部材19bの両側に配設されている。
 したがって、本実施形態では、第1絶縁部31aによって、正極集電部材19a及び負極集電部材19bが端子壁23から絶縁されている。また、一方の第2絶縁部31bによって、電極組立体11の積層方向における正極集電部材19a及び負極集電部材19bの一端部(第1端部)194a,194b及び集電群12c,13cが、ケース本体21の底壁211から隔離されて絶縁されている。さらに、他方の第2絶縁部31cによって、電極組立体11の積層方向における正極集電部材19a及び負極集電部材19bの他端部(第2端部)195a,195b及び集電群12c,13cが、蓋22から隔離されて絶縁されている。
 図2及び図5に示すように、正極集電部材19aの対向面192aには、位置決め部としての平面視円状の凹部191aが形成されており、負極集電部材19bの対向面192bには、位置決め部としての平面視円状の凹部191bが形成されている。正極集電部材19aの対向面192a及び負極集電部材19bの対向面192bに接する面である第1絶縁部31aの裏面311aには、図6に示すように、位置決め部としての平面視円状の係合凸部32a,32bが形成されている。
 そして、図7に示すように、一方の係合凸部32aと正極集電部材19aの凹部191aとが係合して連結されるとともに、他方の係合凸部32bと負極集電部材19bの凹部191bとが係合して連結されている。この係合によって、絶縁部材31と、正極集電部材19a及び負極集電部材19bとが位置決めされるとともに、絶縁部材31によって正極集電部材19aと負極集電部材19bが一体化され、絶縁部材31によって各正極シート12と各負極シート13とが互いに位置決めされている。
 また、図6に示すように、一対の第2絶縁部31b,31cにおける互いに対向する面である内面311b,311cには、掛止部33b,33cが突出形成されている。各掛止部33b,33cは、掛止面331b,331c及び傾斜面332b,332cにより形成されている。各掛止面331b,331cは、一対の第2絶縁部31b,31cの内面311b,311cに直交するとともに互いに近づく方向へ直線状に延びている。各傾斜面332b,332cは、掛止面331b,331cの先端と一対の第2絶縁部31b,31cの内面311b,311cとを繋ぐとともに、一対の第2絶縁部31b,31cの先端側に向かって傾斜するように直線状に延びている。すなわち、掛止部33b,33cは三角形状をなしている。各掛止部33b,33cは、各第2絶縁部31b,31cの長手方向全体に亘って延びるように形成されている。
 そして、図1Bに示すように、絶縁部材31を、正極集電部材19a及び負極集電部材19bに対して、正極集電部材19aの対向面192a及び負極集電部材19bの対向面192b側から強制的に押し込むことで、正極集電部材19a及び負極集電部材19bと絶縁部材31とが一体に組み付けられる。このとき、各掛止面331b,331cが正極集電部材19aの接続面193a及び負極集電部材19bの接続面193bに掛止する。これにより、電極組立体11の積層方向に直交する方向への絶縁部材31の移動が規制される。また、各集電部材19a,19bの各凹部191a,191bと、絶縁部材31の各係合凸部32a,32bとの係合により、各対向面192a,192bに沿った方向への絶縁部材31の移動が規制される。よって、正極集電部材19a及び負極集電部材19bと、絶縁部材31とを位置決めすることができる。
 正極集電部材19a及び負極集電部材19bと絶縁部材31とが一体化された電極組立体11は、ケース本体21の挿入部21aを介してケース本体21内に収容される。そして、正極シート12の集電群12cと正極端子23aとが正極集電部材19aを介して電気的に接続されるとともに、負極シート13の集電群13cと負極端子23bとが負極集電部材19bを介して電気的に接続され、蓋22によりケース本体21の挿入部21aを閉鎖することで二次電池10が構成される。
 次に、第1の実施形態の作用について説明する。
 正極集電部材19a及び負極集電部材19bの接続面193a,193bが電極組立体11と対向するように正極集電部材19a及び負極集電部材19bが配設されている。このため、ケース20内における電極組立体11の積層方向に直交する方向において、集電群12c,13cが存在するスペースが従来技術よりも少なくなっている。また、正極集電部材19a及び負極集電部材19bの接続面193a,193bが電極組立体11と対向していても、絶縁部材31により、正極集電部材19a、負極集電部材19b、及び集電群12c,13cがケース20から絶縁されている。
 第1の実施形態では以下の効果を得ることができる。
 (1)接続面193a,193bが電極組立体11と対向するように正極集電部材19a及び負極集電部材19bを配設した。よって、電極組立体11の積層方向に直交する方向において、集電群12c,13cが存在するスペースを従来技術よりも少なくすることができる。その結果として、二次電池10の性能を発揮する上では何ら寄与していない無駄なスペースを従来技術よりも少なくすることができる。したがって、ケース20内において、二次電池10の性能に寄与する部位を従来技術よりも増やすことができ、従来技術の二次電池に比べて、二次電池10全体として発生される電力の出力密度が向上し、本実施形態の二次電池10を使用した車両の走行性能が向上する。また、正極集電部材19a及び負極集電部材19bと、ケース20との間に絶縁部材31を設けており、各集電部材19a,19bを前述のように配設しても絶縁を確保することができる。
 (2)各集電部材19a,19bの各対向面192a,192bに設けた凹部191a,191bと、絶縁部材31の各係合凸部32a,32bとの係合により、正極集電部材19a及び負極集電部材19bと、絶縁部材31とを位置決めすることができる。よって、各対向面192a,192bに沿った方向への絶縁部材31の移動を規制することができる。
 (3)正極集電部材19a及び負極集電部材19bに掛止部33b,33cを掛止させることで、絶縁部材31と正極集電部材19a及び負極集電部材19bとを一体化することができる。よって、ケース20に対する電極組立体11及び絶縁部材31の組み付け性を向上させることができる。
 (4)各集電部材19a,19bの凹部191a,191bと、絶縁部材31の係合凸部32a,32bとを係合させることで、正極集電部材19aと負極集電部材19bとを絶縁部材31によって一体化することができる。その結果、絶縁部材31によって、正極集電部材19aと負極集電部材19bとの相互の位置関係を確保することができ、ひいては、正極シート12と負極シート13との相互の位置関係の精度を容易に確保することができる。
 (5)絶縁部材31の一方の係合凸部32aと正極集電部材19aの凹部191aとを係合し、他方の係合凸部32bと負極集電部材19bの凹部191bとを係合するだけで、正極集電部材19aと負極集電部材19bとを絶縁部材31に位置決めすることができる。
 (6)各集電群12c,13cを、曲げ部122cから先端部121cまでが電極組立体11の積層方向に沿って延びるように折り曲げた。よって、集電群12c,13c全体が電極組立体11の積層方向に直交する方向へ延びている場合に比べて、ケース20内における電極組立体11の積層方向に直交する方向において、集電群12c,13cが存在するスペースを少なくすることができる。
 (第2の実施形態)
 以下、本発明を車両(例えば産業車両や乗用車両)に搭載される二次電池に具体化した第2の実施形態を図8A~図11にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した第1の実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。
 図8A及び8Bに示すように、正極集電部材19aとケース20との間、及び負極集電部材19bとケース20との間には、U字型の絶縁部材91が配設されている。絶縁部材91は、正極集電部材19a及び負極集電部材19bの第2端部195a,195bに沿って延びる矩形板状の第1絶縁部91aを有している。また、絶縁部材91は、第1絶縁部91aの一長側縁(一長辺)から正極集電部材19a及び負極集電部材19bの対向面192a,192bに沿って延びる矩形板状の第2絶縁部91bを有している。さらに、絶縁部材91は、第1絶縁部91aの他長側縁(他長辺)から正極集電部材19a及び負極集電部材19bの接続面193a,193bに沿って延びる矩形板状の第3絶縁部91cを有している。絶縁部材91は、正極シート12の集電群12cと負極シート13の集電群13cとの間に配設されている。
 図9に示すように、正極集電部材19aの第1端部194aには、位置決め部としての平面視四角状の第1切欠197aが形成されている。第1切欠197aは、正極シート12の集電群12cと負極シート13の集電群13cとの間に配置されている。負極集電部材19bの一端部194bには、位置決め部としての平面視四角状の第2切欠197bが形成されている。第2切欠197bは、正極シート12の集電群12cと負極シート13の集電群13cとの間に配置されている。
 図10に示すように、第2絶縁部91bにおける第1絶縁部91aとは反対側の先端、及び第3絶縁部91cにおける第1絶縁部91aとは反対側の先端には、第1切欠197aの内側に配置される位置決め部としての鉤状の第1係止部92がそれぞれ形成されている。一対の第1係止部92は対向配置されるとともに、第2絶縁部91b又は第3絶縁部91cから互いに接近する方向へ突出している。また、第2絶縁部91bにおける第1絶縁部91aとは反対側の先端、及び第3絶縁部91cにおける第1絶縁部91aとは反対側の先端には、第2切欠197bの内側に配置される位置決め部としての鉤状の第2係止部93がそれぞれ形成されている。一対の第2係止部93は対向配置されるとともに、第2絶縁部91b又は第3絶縁部91cから互いに接近する方向へ突出している。
 そして、図11に示すように、各第1係止部92が第1切欠197aの内側に配置されるとともに、各第2係止部93が第2切欠197bの内側に配置されるように、絶縁部材91を、正極集電部材19a及び負極集電部材19bに対して組み付ける。すると、第1絶縁部91aは、正極集電部材19aの第2端部195a及び負極集電部材19bの第2端部195bに沿うように配置される。また、第2絶縁部91bは、正極集電部材19aの対向面192a及び負極集電部材19bの対向面192bに沿うように配置されるとともに、第3絶縁部91cは、正極集電部材19aの接続面193a及び負極集電部材19bの接続面193bに沿うように配置される。すなわち、正極集電部材19a及び負極集電部材19bは、第2絶縁部91bと第3絶縁部91cとの間に挟まれている。
 次に、第2の実施形態の作用について説明する。
 まず、絶縁部材91が正極集電部材19a及び負極集電部材19bに対して組み付けられていない場合を考える。この場合、例えば、電極組立体11をケース本体21まで移動させる際や、ケース本体21内に収容する際に、正極集電部材19aと負極集電部材19bとの相互の位置関係が確保されていないため、正極シート12と負極シート13との相互の位置関係にずれが生じる虞がある。
 しかし、本実施形態では、絶縁部材91が正極集電部材19a及び負極集電部材19bに対して組み付けられている。そして、第1絶縁部91aと各集電部材19a,19bの第2端部195a,195bとの接触、及び各第1係止部92及び各第2係止部93と第1切欠197a及び第2切欠197bとの接触(係止)により、各集電部材19a,19bは、電極組立体11の積層方向、及び両端部194a,195aに沿った方向への移動が規制されている。また、第2絶縁部91bと各集電部材19a,19bの対向面192a,192bとの接触、及び第3絶縁部91cと各集電部材19a,19bの接続面193a,193bとの接触により、各集電部材19a,19bにおける電極組立体11の積層方向に直交する方向への移動が規制されている。
 このように、絶縁部材91によって、正極集電部材19aと負極集電部材19bとの相互の位置関係が確保される。その結果、電極組立体11をケース本体21まで移動させる際や、ケース本体21内に収容する際に、正極集電部材19aと負極集電部材19bとの相互の位置関係が確保され、正極シート12と負極シート13との相互の位置関係にずれが生じてしまうことが抑制される。
 したがって、第2の実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)、(6)と同様の効果に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
 (7)第1係止部92を第1切欠197aに係止するとともに、第2係止部93を第2切欠197bに係止するだけで、正極集電部材19aと負極集電部材19bとを絶縁部材91を介して連結することができる。
 (8)第1切欠197aの内側に第1係止部92を配置し、第2切欠197bの内側に第2係止部93を配置した。よって、第1切欠197aと第1係止部92との接触、及び第2切欠197bと第2係止部93との接触により、正極集電部材19a及び負極集電部材19bにおける両端部194a,195aに沿った方向への移動を規制することができ、正極集電部材19aと負極集電部材19bとの相互の位置関係をさらに確保することができる。
 なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
 ○ 図12A及び12Bに示すように、正極集電部材19aの両端部194a,195aには、位置決め部としての平面視四角状の第1切欠197aが形成されるとともに、負極集電部材19bの両端部194b,195bには、位置決め部としての平面視四角状の第2切欠197bが形成されている。また、正極集電部材19aとケース20との間、及び負極集電部材19bとケース20との間には、絶縁部材95が配設されている。
 絶縁部材95は、各集電部材19a,19bの対向面192a,192bと、端子壁23との間を絶縁する矩形板状の本体部95aを有している。本体部95aには、本体部95aの両長側縁(両長辺)から電極組立体11に向けて立設されるとともに各第1切欠197aに係止する位置決め部としての第1係止部95bが設けられている。第1係止部95bの先端は鉤状であり、正極集電部材19aの接続面193aに係止している。また、本体部95aには、本体部95aの両長側縁(両長辺)から電極組立体11に向けて立設されるとともに各第2切欠197bに係止する位置決め部としての第2係止部95cが設けられている。第2係止部95cの先端は鉤状であり、負極集電部材19bの接続面193bに係止している。
 そして、各第1係止部95bが各第1切欠197aに係止するとともに、各第2係止部95cが各第2切欠197bに係止するように、絶縁部材95を、正極集電部材19a及び負極集電部材19bに対して組み付ける。すると、正極集電部材19a及び負極集電部材19bは、本体部95aと、各第1係止部95bの先端及び各第2係止部95cの先端との間に挟まれる。
 このように、正極集電部材19a及び負極集電部材19bが絶縁部材95によって一体化されることにより、正極集電部材19a及び負極集電部材19bは、電極組立体11の積層方向、及び両端部194a,195aに沿った方向への移動が規制されている。また、本体部95aと各集電部材19a,19bの対向面192a,192bとの接触、各第1係止部95bの先端と各集電部材19a,19bの接続面193a,193bとの接触により、正極集電部材19a及び負極集電部材19bは電極組立体11の積層方向に直交する方向への移動が規制されている。
 ○ 第2の実施形態において、図13A及び13Bに示すように、第1切欠197a及び第2切欠197bを省略するとともに、正極集電部材19aの第2端部195aに平面視半円状の第1切欠198aを形成し、負極集電部材19bの第2端部195bには平面視半円状の第2切欠198bを形成してもよい。第1切欠198a及び第2切欠198bは、正極集電部材19a及び負極集電部材19bの厚み方向に貫通している。さらに、絶縁部材91の第1絶縁部91aの内側面には、第1切欠198aに係止可能な位置決め部としての第1係止部96a、及び第2切欠198bに係止可能な位置決め部としての第2係止部96bが設けられている。第1係止部96a及び第2係止部96bは、第2絶縁部91bと第3絶縁部91cとの間で跨って延びる半円柱状をなしている。そして、絶縁部材91が正極集電部材19a及び負極集電部材19bに対して組み付けられると、第1切欠198aと第1係止部96aとが係止するとともに、第2切欠198bと第2係止部96bとが係止する。このようにして、絶縁部材91によって正極集電部材19aと負極集電部材19bとを位置決めするとともに一体化してもよい。
 なお、第2の実施形態で説明した各第1係止部92は、図13A及び13Bに示す実施形態では、正極集電部材19aの第1端部194aに係止される。また、第2の実施形態で説明した各第2係止部93は、図13A及び13Bに示す実施形態では、負極集電部材19bの一端部194bに係止される。
 ○ 第2の実施形態において、図14に示すように、第1切欠197a及び第2切欠197bを省略するとともに、正極集電部材19aの第2端部195a及び負極集電部材19bの第2端部195bに、位置決め部としての凹部199a,199bを形成してもよい。さらに、絶縁部材91の第1絶縁部91aの内側面には、凹部199a,199bに係合可能な位置決め部としての係合凸部97a,97bが設けられている。そして、絶縁部材91が正極集電部材19a及び負極集電部材19bに対して組み付けられると、一方の係合凸部97aと正極集電部材19aの凹部199aとが係合されるとともに、他方の係合凸部97bと負極集電部材19bの凹部199bとが係合される。このようにして、絶縁部材91によって正極集電部材19aと負極集電部材19bとを位置決めするとともに一体化してもよい。なお、第2の実施形態で説明した各第1係止部92は、図14に示す実施形態では、正極集電部材19aの第1端部194aに係止される。また、第2の実施形態で説明した各第2係止部93は、図14に示す実施形態では、負極集電部材19bの第1端部194bに係止される。
 ○ 第1の実施形態において、図15に示すように、集電群12cと電極組立体11との間には集電群12cの先端部121c側を支持可能な板状の支持部材70が配設されていてもよい。支持部材70は、集電群12cにおいて、曲げ部122cよりも電極組立体11側に接合されている。支持部材70は、集電群12cの曲げ部122cから絶縁部材31の第2絶縁部31bまでの間において直線状に延びている。集電群12cと支持部材70との接続は、集電群12cを、曲げ部122c側に寄った位置で溶接することで行われる。このとき、集電群12cと支持部材70との接続と同時に、集電群12cと正極集電部材19aの接続面193aとの接続も行われる。集電群12cの先端側は、正極集電部材19aと支持部材70との間に位置し、集電群12cの先端側が支持部材70によって支持可能である。よって、集電群12cの先端側がケース20に接触し、集電群12cとケース20とが短絡してしまうことを防止することができる。
 なお、図16に示すように、支持部材70は、絶縁部材31に形成された保持部71に保持されていてもよい。保持部71は、絶縁部材31の第2絶縁部31bの内面311bから突出形成されている。保持部71における絶縁部材31の第1絶縁部31aと対向する上面71aは平坦面状をなしており、支持部材70が載置される載置面となっている。なお、図15及び図16では、正極シート12の集電群12cに関して説明したが、負極シート13の集電群13cに関しても同様であるため、その詳細な説明を省略する。
 ○ 図17A及び17Bに示すように、絶縁部材31は、第1絶縁部31aの両長側縁(両長辺)から第2絶縁部31b,31cを電極組立体11に向けて曲げてU字型としたものであってもよい。
 図17Aに示すように、絶縁部材31は、第2絶縁部31b,31cを屈曲させる前は矩形状である。第2絶縁部31b,31cは、第1絶縁部31aの両長側縁から延設され、かつ第1絶縁部31aより厚みの薄い、曲げ補助部としての薄肉部312b,312cと、この薄肉部312b,312cよりも先端側に設けられたL字型の掛止部313b,313cとを有する。各掛止部313b,313cは、第2絶縁部31b,31cを薄肉部312b,312cから曲げた状態で、第1絶縁部31aの裏面311aに対向する掛止面331b,331cを有する。
 図18に示すように、この絶縁部材31は、各第2絶縁部31b,31cを薄肉部312b,312cから曲げて、各掛止面331b,331cを正極集電部材19aの接続面193a及び負極集電部材19bの接続面193bに掛止させることにより、正極集電部材19a及び負極集電部材19bに一体化される。また、正極集電部材19a及び負極集電部材19bと絶縁部材31とが一体化された電極組立体11が、ケース本体21内に収容されると、一方の第2絶縁部31bの外面が、ケース20の内面である底壁211の内面に接触し、他方の第2絶縁部31cの外面が、ケース20の内面である蓋22の内面に接触している。
 また、図19Aに示すように、絶縁部材31は薄肉部312b,312cの代わりに、曲げ補助部としての断面三角形状の切れ込みKを備えるものであってもよい。図19B及び図20に示すように、この絶縁部材31は、各第2絶縁部31b,31cを曲げ、切れ込みKの対向する内面同士が当接するまで曲げて、各掛止部313b,313cを各集電部材19a,19bの接続面193a,193bに掛止させることにより、正極集電部材19a及び負極集電部材19bに一体化される。
 また、正極集電部材19a及び負極集電部材19bと絶縁部材31とが一体化された電極組立体11が、ケース本体21内に収容されると、一方の第2絶縁部31bの外面が、ケース20の内面である底壁211の内面に接触し、他方の第2絶縁部31cの外面が、ケース20の内面である蓋22の内面に接触している。
 したがって、絶縁部材31は、薄肉部312b,312c又は切れ込みKから第2絶縁部31b,31cを曲げて各掛止部313b,313cを各接続面193a,193bに掛止させる。このため、各接続面193a,193bに各掛止部313b,313cを掛止させるために、第2絶縁部31b,31cを強制的に各集電部材19a,19bに押し込んで変形させる必要がなく、第2絶縁部31b,31cに作用する応力を軽減することができる。
 また、第2絶縁部31b,31cを曲げても、それらの外側に対向する底壁211及び蓋22により、曲げられた第2絶縁部31b,31cが原形状に復帰することが防止される。このため、各掛止部313b,313cを各集電部材19a,19bの接続面193a,193bに掛止させた状態を維持できる。そして、第2絶縁部31b,31cは、薄肉部312b,312c又は切れ込みKによって簡単に曲げることができる。
 ○ 図21に示すように、正極集電部材19a及び負極集電部材19bは、正極端子23a及び負極端子23bが接続される板状の端子接続部24a,24bを有する。また、正極集電部材19a及び負極集電部材19bは、端子接続部24a,24bから立ち上がる立上げ部25a,25bを有するとともに、それら立上げ部25a,25bから板状に延びる集電部接続部26a,26bを有し、クランク状である。そして、正極集電部材19a及び負極集電部材19bは、端子接続部24a,24bよりも端子壁23側に離れた位置に集電部接続部26a,26bが配設されるとともに、集電部接続部26a,26bに集電部12b,13bが接続されている。
 図22に示すように、絶縁部材31において、第1絶縁部31aの長手方向の長さは、正極端子23aにおけるケース20内に突出する突出部231aと、負極端子23bにおけるケース20内に位置する突出部231bとに当接可能な長さである。
 このように構成すると、正極端子23a及び負極端子23bが端子壁23を貫通しているため、正極端子23a及び負極端子23bは端子壁23に対し移動が規制されている。さらに、この正極端子23aに正極集電部材19aが接続され、負極端子23bに負極集電部材19bが接続されている。よって、正極集電部材19a及び負極集電部材19bの移動が規制されている。
 そして、絶縁部材31の一端が、正極端子23aの突出部231aに当接し、絶縁部材31の他端が、負極端子23bの突出部231bに当接している。このため、絶縁部材31の長手方向において、絶縁部材31の正極端子23a又は負極端子23bに向けた移動を規制することができ、ケース20に対する電極組立体11及び絶縁部材31の組み付け性を向上させることができる。
 また、図23に示すように、絶縁部材31は、両長辺の延びる方向の両端に端子係止部31dを備えていてもよく、各端子係止部31dは凹形の弧状に形成されている。そして、一方の端子係止部31dは、正極端子23aの突出部231aに係止し、他方の端子係止部31dは、負極端子23bの突出部231bに係止している。
 このように構成すると、端子係止部31dが正極端子23a及び負極端子23bに係止することにより、正極端子23a又は負極端子23bに向けた絶縁部材31の移動、及び電極組立体11の積層方向への絶縁部材31の移動を規制することができ、ケース20に対する電極組立体11及び絶縁部材31の組み付け性を向上させることができる。
 なお、絶縁部材31は、集電部接続部26a,26bの接続面193a,193bに掛止する掛止部を備えていてもよい。また、正極集電部材19a及び負極集電部材19bは、集電部接続部26a,26bに位置決め部としての凹部191a,191bを備えるとともに、絶縁部材31は凹部191a,191bに係合する係合凸部32a,32bを備えていてもよい。
 また、第2絶縁部31b,31cは、曲げ補助部としての薄肉部312b,312cや切れ込みKから曲げられていてもよい。
 ○ 第1の実施形態において、絶縁部材31における一対の第2絶縁部31b,31cを、電極組立体11とケース20との間まで延ばして、一対の第2絶縁部31b,31cにより電極組立体11とケース20との絶縁を確保するようにしてもよい。
 ○ 上記各実施形態において、各集電群12c,13cを屈曲させることで曲げ部を形成してもよい。
 ○ 上記各実施形態において、各集電群12c,13cが折り曲げられていなくてもよい。例えば、各集電群12c,13cが電極組立体11の積層方向に直交する方向に沿って延びており、その先端部が正極集電部材19a又は負極集電部材19bに接続されていてもよい。
 ○ 上記各実施形態において、正極シート12の集電群12c側と負極シート13の集電群13c側とにそれぞれ絶縁部材を別途配設してもよい。
 ○ 上記各実施形態において、正極シート12の集電群12c側のみに絶縁部材を配設し、位置決め部によって位置決めしてもよい。
 ○ 上記各実施形態において、負極シート13の集電群13c側のみに絶縁部材を配設し、位置決め部によって位置決めしてもよい。
 ○ 第1の実施形態において、絶縁部材31の掛止部33b,33cを省略してもよい。
 ○ 第1の実施形態において、凹部191a,191b及び係合凸部32a,32bは平面視円状であったが、これに限らず、例えば、凹部及び係合凸部が平面視四角状や三角状等であってもよい。例えば、平面視四角状や三角状であると、凹部と係合凸部とが係合された状態において、正極集電部材19a及び負極集電部材19bが絶縁部材31に対して回転してしまうことを規制することができる。
 ○ 第1の実施形態において、位置決め部として、正極集電部材19a及び負極集電部材19bに凸部を形成するとともに、絶縁部材31に当該凸部と係合可能な係合凹部を形成してもよい。
 ○ 第1の実施形態において、正極集電部材19aの凹部191aは、正極集電部材19aの厚み方向に貫通していてもよい。また、負極集電部材19bの凹部191bは、負極集電部材19bの厚み方向に貫通していてもよい。
 ○ 第1の実施形態において、正極集電部材19a及び負極集電部材19bの凹部191a,191bを省略するとともに、絶縁部材31の係合凸部32a,32bを省略してもよい。
 ○ 第1の実施形態において、掛止部33b,33cは三角形状をなしていたが、これに限らず、例えば、四角形状であってもよく、掛止部33b,33cの形状は特に限定されるものではない。
 ○ 第1の実施形態において、各掛止部33b,33cは、各第2絶縁部31b,31cの長手方向全体に亘って延びるように形成されていたが、これに限らず、各第2絶縁部31b,31cの長手方向の一部分に形成されていてもよい。
 ○ 第1の実施形態において、第1絶縁部31aの長手方向の長さは、正極端子23aにおけるケース20内に突出する突出部231aと、負極端子23bにおけるケース20内に突出する突出部231bとの間の距離よりも短くなっていたが、これに限らない。例えば、第1絶縁部31aの長手方向の長さが、正極集電部材19a及び負極集電部材19bの対向面192a,192bを全て覆うことが可能な長さになっていてもよい。
 ○ 上記各実施形態において、正極シート12の集電群12cと負極シート13の集電群13cとが互いに反対側に突出していてもよい。この場合、正極シート12の集電群12c側と負極シート13の集電群13c側とにそれぞれ絶縁部材を別途配設する必要がある。
 ○ 上記各実施形態において、集電部は、正極シート12又は負極シート13のいずれかのみから突出して設けられていてもよい。
 ○ 上記各実施形態では、正極及び負極として、シート状の正極シート12及び負極シート13を用いたが、これに限らず、例えば、所定量の厚みのある板状の正極及び負極を用いてもよい。
 ○ 上記各実施形態では、正極シート12と負極シート13との間にセパレータ14を介在させて、これらを一定方向に複数積層して構成された積層型の電極組立体11を用いたが、これに限らず、例えば、帯状の正極と負極との間に帯状のセパレータを介在させて、これらを捲回軸周りに渦捲き状に捲回して構成された捲回型の電極組立体を用いてもよい。ここで、捲回型の電極組立体とは、正極、負極及びセパレータそれぞれが連続したものを層状に捲回してなる電極組立体のことである。
 ○ 本発明を、車両用の二次電池10に具体化したが、これに限らず、車両用以外の二次電池に具体化してもよい。
 ○ 本発明を、二次電池10に具体化したが、これに限らず、例えば、電気二重層コンデンサ等の蓄電装置に具体化してもよい。
 次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
 (1)前記集電部材の対辺を形成する端部のうちの少なくとも一方には凹部、又は凸部が設けられるとともに、前記絶縁部材には、前記凹部、又は前記凸部と係合可能な係合凸部、又は係合凹部が設けられている蓄電装置。
 (2)複数の正極と負極を両者の間を絶縁した状態で交互に積層した電極組立体と、
 前記正極及び前記負極の少なくとも一方から電気を取り出すために、前記正極及び前記負極の少なくとも一方の一端に設けられた複数の集電部を集めた集電群に接続された集電部材と、をケース内に備える蓄電装置であって、前記正極の集電群及び前記負極の集電群は同方向に延びており、前記集電部材は、正極集電部材と負極集電部材とで構成され、前記正極集電部材と前記負極集電部材とを一体化する絶縁部材を備えたことを特徴とする蓄電装置。
 K…曲げ補助部としての切れ込み、10…蓄電装置としての二次電池、11…電極組立体、12…正極としての正極シート、12b,13b…集電部、12c,13c…集電群、121c…先端部、122c…曲げ部、13…負極としての負極シート、19a…集電部材としての正極集電部材,19b…集電部材としての負極集電部材、191a,191b,199a,199b…位置決め部としての凹部、192a,192b…対向面、193a,193b…接続面、20…ケース、23…壁としての端子壁、23a…正極端子、23b…負極端子、31,91,95…絶縁部材、31a…第1絶縁部、31b,31c…第2絶縁部、32a,32b,97a,97b…位置決め部としての係合凸部、33b,33c,313b,313c…掛止部、70…支持部材、92,95b,96a…位置決め部としての第1係止部、93,95c,96b…位置決め部としての第2係止部、197a,198a…位置決め部としての第1切欠、197b,198b…位置決め部としての第2切欠、312b,312c…曲げ補助部としての薄肉部。

Claims (14)

  1.  複数の正極と負極を両者の間を絶縁した状態で交互に積層することによって形成される電極組立体と、
     前記正極及び前記負極の少なくとも一方から電気を取り出すために、前記正極及び前記負極の少なくとも一方の一端に設けられた複数の集電部を集めた集電群に接続された集電部材と、
     前記電極組立体と前記集電部材とを収容するケースと、を備える蓄電装置であって、
     前記集電部材は、前記電極組立体と対向するとともに前記集電群に接続された接続面と、
     前記接続面とは反対側に位置し、かつ前記ケースの壁と対向する対向面と、を有し、
     絶縁部材が、前記集電部材と前記ケースの壁との間に配設されるとともに、前記対向面と前記ケースの壁とを離間させている、蓄電装置。
  2.  前記絶縁部材は、前記対向面と前記ケースの壁との間に介在する第1絶縁部と、該第1絶縁部の対辺から前記電極組立体に向けて延びるように立設される第2絶縁部とを有し、前記正極及び負極の積層方向における前記集電部材の両側に、前記第2絶縁部が配設されている請求項1に記載の蓄電装置。
  3.  前記集電部材は正極集電部材と負極集電部材とを含み、前記ケースの壁を貫通する正極端子及び負極端子それぞれに前記正極集電部材及び前記負極集電部材が接続されており、前記絶縁部材は、前記正極端子及び前記負極端子に当接可能な長さを有する請求項1又は請求項2に記載の蓄電装置。
  4.  前記絶縁部材は、前記正極端子及び前記負極端子にそれぞれ対向し且つ凹形の弧状に形成されている両端を有する請求項3に記載の蓄電装置。
  5.  前記集電部材及び前記絶縁部材の少なくとも一方は、前記絶縁部材と前記集電部材とを相互に位置決めするための位置決め部を有する請求項1~請求項4のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
  6.  前記位置決め部は、前記対向面に設けられた凹部又は凸部と、該凹部又は凸部と係合可能なように前記絶縁部材に設けられた係合凸部又は係合凹部とを含む請求項5に記載の蓄電装置。
  7.  前記位置決め部は、前記集電部材に係止可能なように前記絶縁部材に設けられる鉤状の係止部を含む請求項5に記載の蓄電装置。
  8.  前記位置決め部は、前記係止部と、該係止部が係止可能なように前記集電部材に形成された切欠とを含む請求項7に記載の蓄電装置。
  9.  前記絶縁部材は前記接続面に掛止する掛止部を有する請求項1~請求項8のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
  10.  前記絶縁部材は前記接続面に掛止する掛止部を有し、
     前記第1絶縁部の対辺から前記第2絶縁部が曲げられることで前記掛止部が前記接続面に掛止しているとともに、前記第1絶縁部の対辺には、前記第2絶縁部の曲げ補助部が設けられている請求項2に記載の蓄電装置。
  11.  前記第2絶縁部は、各第2絶縁部の外側で前記ケースの内面に接触している請求項10に記載の蓄電装置。
  12.  前記集電群は前記電極組立体の一面から突出しており、前記集電群は、基端部及び先端部を有するとともに、基端部と先端部との間に曲げ部を有し、前記集電群は、前記曲げ部から先端部までの部位が前記正極及び負極の積層方向に延びるように、前記曲げ部において湾曲もしくは屈曲している請求項1~請求項11のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
  13.  前記集電群の先端部と前記電極組立体との間に設けられ、前記先端部を支持可能な支持部材を備える請求項12に記載の蓄電装置。
  14.  前記蓄電装置は二次電池である請求項1~請求項13のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
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