JP5585701B2 - 蓄電装置 - Google Patents
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Description
Vehicle)などの車両には、走行用モータへの供給電力を蓄える蓄電装置としての二次電池が搭載されている。二次電池は、例えば電極組立体が収容されるケースと、ケースに設けられ、ケースの内圧が開放圧を越えた場合に開放してケース内にて発生したガスを排出する安全弁とを備えているものが知られている(例えば特許文献1参照)。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、安全弁を用いてケース内のガスを好適に排出することができる蓄電装置を提供することを目的とする。
上記蓄電装置について、前記ガスの流路の流路面積は、開放された場合の前記安全弁の開口面積よりも広いことが好ましい。かかる構成によれば、ガスの流路の流路面積は安全弁の開口面積よりも広くなっているため、ガスの排出がガスの流路によって制限されることを回避することができる。
以下、蓄電装置の第1の実施形態について説明する。
図1に示すように、蓄電装置としての二次電池10は、その外形を構成するケース11を備えている。ケース11は、四角箱状の容器12と、その容器12に設けられた開口部分を塞ぐ矩形平板状の蓋13とから構成されている。このため、二次電池10は、その外形が角型の角型電池である。なお、容器12及び蓋13は金属製である。また、本実施形態の二次電池10は、リチウムイオン電池である。
図4に示すように、カバー部材111の上記両面111a,111bのうち安全弁102側の面111aとは反対側にある各導電部材41,42側の面111bは、各導電部材41,42と当接している。
各導電部材41,42とケース11の内面11aとの間にカバー部材111が設けられており、カバー部材111は安全弁102と対向している。そして、安全弁102及びカバー部材111の対向方向から見て安全弁102が重なる位置におけるカバー部材111の安全弁102側の面111aには溝121が設けられている。安全弁102が開放された場合には、ケース11内のガスは、溝121を介してガス排出孔101に到達し、ケース11外に排出される。
(1)ケース11内において安全弁102に対向し、ガスの流路が設けられたカバー部材111を備えている。これにより、ガスの流路が塞がれることを回避することができ、それを通じてガスの排出を好適に行うことができる。また、カバー部材111によって、異物が安全弁102に衝突することが規制されているため、異物に起因する安全弁102の損傷を回避することができる。
以下、蓄電装置を二次電池に具体化した第2の実施形態を図6及び図7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。
(12)負極導電部材42の厚肉部71に連通孔71aを設けるとともに、カバー部材111の本体部112に排気孔113を設け、連通孔71aと排気孔113を対向方向に重ねて連通させた。このため、ケース11内で高温のガスが発生し、カバー部材111が溶融し、変形して溝121の開口121a,121bが閉じられてしまっても、排気孔113及び連通孔71aを介して、ガス排出孔101とケース11内を連通させることができる。よって、ケース11内のガスを、連通孔71aから排気孔113を通過させて、開放された安全弁102からケース11外に排出することができる。
以下、蓄電装置を二次電池に具体化した第3の実施形態を図8及び図9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。
(13)正極タブ31と正極導電部材41、及び負極タブ32と負極導電部材42をカバー部材111の本体部112と挟持片115で挟持し、正極タブ31及び負極タブ32において、溶接部Yより先端側をカバー部材111で拘束した。このため、正極タブ31及び負極タブ32において、溶接部Yより先端側の部位が不安定な状態となることや、振動等で動くことを防止することができる。
○ 各実施形態では、溝121の底面は平坦であったが、これに限られない。図10及び図11に示すように、安全弁102及びカバー部材111の対向方向から見て安全弁102と重なる位置における溝201の底面201aは凹んでいてもよい。例えば、上記位置における溝201の底面201aに、凹部としての円柱状の穴202を設け、溝201を段差状にしてもよい。この場合、図10に示すように、穴202の径は安全弁102の径よりも大きく設定するとよい。この場合、安全弁102の直下におけるガスの流路の流路面積を確保することを通じて、ガスをより好適に排出させることができる。
全ての負極タブ32における電極組立体14側には溶接用板材120が配設される。全ての負極タブ32は、蓋13側に配置された負極導電部材42の薄肉部72と、電極組立体14側に配置された溶接用板材120とで、積層方向両端側から挟まれている。そして、負極導電部材42の薄肉部72と溶接用板材120とを、図示しない抵抗溶接器で挟んで、負極導電部材42の薄肉部72と、全ての負極タブ32と、溶接用板材120とを溶接することで、全ての負極タブ32と負極導電部材42が接続されている。
なお、正極タブ31側についても負極タブ32と同様のカバー部材111で挟持してもよい。
○ 溝121は、その長手方向の両端に開口121a,121bを有する構成であったが、これに限られず、長手方向一端のみに開口を有する構成であってもよい。この場合、長手方向両端に開口121a,121bを有する構成と比較して、ガスの流路の流路面積が半分となる。これに対して、ガスの流路の流路面積を確保するべく溝121の深さを深くするとよい。
○ カバー部材111の短手方向に延びる溝121に代えて又は加えて、長手方向に延びる溝を設けてもよい。
○ カバー部材111は板状であったが、これに限られず、溝121があれば、その具体的な形状は任意である。
○ 第3の実施形態において、負極導電部材42の厚肉部71に連通孔71aを設けるとともに、カバー部材111の本体部112に排気孔113を設けてもよい。
○ 第2の実施形態において、正極導電部材41の第1正極パーツ51の長さと、負極導電部材42の第1負極パーツ61の長さを逆転させ、正極導電部材41の第1正極パーツ51に連通孔を設けてもよい。
○ 本発明を、電気二重層キャパシタ等の他の蓄電装置に適用してもよい。
(イ)電極組立体が収容されるケースと、ケースに設けられ、ケースの内圧が開放圧を越えた場合に開放してケース内のガスを排出する安全弁と、ケース内において安全弁に対向する対向部材と、を備え、対向部材において安全弁及び対向部材の対向方向から見て安全弁が重なる位置には溝が設けられており、溝は、前記対向方向と直交する方向に延び、その延びる方向の両端の少なくとも一方が開口していることを特徴とする蓄電装置。
(ハ)第2導電部材は板状であって厚さが相違する厚肉部及び薄肉部を備え、対向方向から見て薄肉部と重なる位置における対向部材の導電部材側の面には、導電部材側に突出した突出部が設けられており、対向部材の安全弁側の面には溝が設けられており、対向方向から見て、上記突出部と上記溝とは重なっているとよい。
Claims (9)
- 電極組立体が収容されるケースと、
前記ケースに設けられ、前記ケースの内圧が開放圧を越えた場合に開放して前記ケース内のガスを排出する安全弁と、
前記ケース内において前記安全弁に対向し、前記ガスの流路が設けられた対向部材と、を備えている蓄電装置であって、
前記電極組立体は、端部にタブが設けられた電極とセパレータとが積層されて構成されており、
前記タブと前記ケースの内面との間には、前記タブと接合された導電部材が設けられ、
前記対向部材は、板状であり、前記導電部材と、前記安全弁が設けられている前記ケースの内面との間に配置されており、
前記対向部材には、前記安全弁及び前記対向部材の対向方向から見て前記安全弁と重なる位置に排気孔が前記対向部材を前記対向方向に貫通して設けられているとともに、前記導電部材には、前記対向方向から見て前記排気孔と重なる位置に連通孔が前記対向方向に貫通して設けられていることを特徴とする蓄電装置。 - 電極組立体が収容されるケースと、
前記ケースに設けられ、前記ケースの内圧が開放圧を越えた場合に開放して前記ケース内のガスを排出する安全弁と、
前記ケース内において前記安全弁に対向し、前記ガスの流路が設けられた対向部材と、を備えている蓄電装置であって、
前記電極組立体は、端部にタブが設けられた電極とセパレータとが積層されて構成されており、
前記タブと前記ケースの内面との間には、前記タブと接合された導電部材が設けられ、
前記対向部材は、板状であり、前記導電部材と、前記安全弁が設けられている前記ケースの内面との間に配置されており、
前記電極として、互いの極性が異なる第1電極及び第2電極を備え、
前記導電部材として、前記第1電極の端部に設けられた第1タブと接合された第1導電部材、及び前記第2電極の端部に設けられた第2タブと接合された第2導電部材を備え、
前記第1導電部材と前記第2導電部材とは、前記安全弁と前記対向部材との対向方向及び前記電極組立体の積層方向の双方と直交する方向に離間して配置されており、
前記対向部材の前記各導電部材側の面には突出部が設けられており、
前記突出部の少なくとも一部は、前記第1導電部材と前記第2導電部材との間に介在しており、
前記第2導電部材は板状であって厚さが相違する厚肉部及び薄肉部を有し、
前記薄肉部と前記第2タブとが溶接されており、
前記対向方向から見て、前記突出部の一部は前記薄肉部と重なっていることを特徴とする蓄電装置。 - 前記対向部材には、前記安全弁及び前記対向部材の対向方向から見て前記安全弁が重なる位置に溝が設けられており、
前記溝は、前記対向方向と直交する方向に延び、その延びる方向の両端の少なくとも一方に開口を有し、
前記溝が、前記ガスの流路を構成している請求項1又は請求項2に記載の蓄電装置。 - 前記対向方向から見て前記安全弁と重なる位置における前記溝の底面に、該底面よりも凹む凹部を有する請求項3に記載の蓄電装置。
- 電極組立体が収容されるケースと、
前記ケースに設けられ、前記ケースの内圧が開放圧を越えた場合に開放して前記ケース内のガスを排出する安全弁と、
前記ケース内において前記安全弁に対向し、前記ガスの流路が設けられた対向部材と、を備えている蓄電装置であって、
前記電極組立体は、端部にタブが設けられた電極とセパレータとが積層されて構成されており、
前記タブと前記ケースの内面との間には、前記タブと接合された導電部材が設けられ、
前記対向部材は、板状であり、前記導電部材と、前記安全弁が設けられている前記ケースの内面との間に配置されており、
前記電極として、互いの極性が異なる第1電極及び第2電極を備え、
前記導電部材として、前記第1電極の端部に設けられた第1タブと接合された第1導電部材、及び前記第2電極の端部に設けられた第2タブと接合された第2導電部材を備え、
前記第2導電部材は板状であって厚さが相違する厚肉部及び薄肉部を備え、
前記第1導電部材と前記第2導電部材とは、前記安全弁と前記対向部材との対向方向及び前記電極組立体の積層方向の双方と直交する方向に離間して配置されており、
前記対向部材の前記各導電部材側の面には突出部が設けられており、前記対向部材の前記安全弁側の面には当該対向部材の短手方向に延びる溝が形成されており、
前記突出部の少なくとも一部は、前記第1導電部材と前記第2導電部材との間に介在しており、
前記対向方向から見て、前記突出部と前記溝とは重なっていることを特徴とする蓄電装置。 - 前記対向部材は絶縁性を有している請求項1〜5のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
- 前記タブは前記電極組立体の積層方向の一端側に寄せて集められ、その集められた状態で前記一端側とは反対側の他端側に向けて折り返されるとともに、その折り返された状態で前記タブに前記導電部材が接合され、前記対向部材は、前記ケースの内面と前記導電部材との間に設けられる本体部を備えるとともに、前記タブに対して前記積層方向の両側に配設されるべく前記本体部の対向する側縁から前記電極組立体に向けて延びる一対の延設片を備え、少なくとも一方の延設片は、前記本体部と共に前記タブ及び前記導電部材を前記対向方向に挟持する挟持片を備える請求項1〜6のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
- 前記ガスの流路の流路面積は、開放された場合の前記安全弁の開口面積よりも広い請求項1〜7のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
- 二次電池である請求項1〜8のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
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