JP6645533B2 - Storage element - Google Patents
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Description
本発明は、電極端子と、電極体と、電極端子及び電極体を電気的に接続する集電体とを備える蓄電素子に関する。 The present invention relates to a power storage element including an electrode terminal, an electrode body, and a current collector for electrically connecting the electrode terminal and the electrode body.
世界的な環境問題への取り組みとして、ガソリン自動車から電気自動車への転換が重要になってきている。このため、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子を動力源に用いた電気自動車(EV)、プラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)などの開発が進められている。そして、このような蓄電素子においては、一般的に、正極と負極とを有する電極体と、電極端子と、電極体及び電極端子を電気的に接続する集電体とを備えている。 The transition from gasoline vehicles to electric vehicles is becoming important as a global environmental issue. For this reason, development of an electric vehicle (EV), a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), a hybrid electric vehicle (HEV), and the like using a power storage element such as a lithium ion secondary battery as a power source has been advanced. In general, such a power storage element includes an electrode body having a positive electrode and a negative electrode, an electrode terminal, and a current collector electrically connecting the electrode body and the electrode terminal.
ここで、従来、電極体を集電体に接合して、当該電極体を集電体で蓋から吊り下げることで保持する蓄電素子が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この蓄電素子においては、1つの集電体から垂れ下がった複数の足のそれぞれを複数の電極体のそれぞれに接合して、それぞれの電極体を吊り下げることで、それぞれの電極体を保持している。 Here, conventionally, a power storage element has been proposed in which an electrode body is joined to a current collector and the electrode body is held by being suspended from a lid by the current collector (for example, see Patent Document 1). In this power storage element, each of the plurality of legs hanging from one current collector is joined to each of the plurality of electrode bodies, and each of the electrode bodies is suspended, thereby holding each of the electrode bodies. .
しかしながら、電極体を集電体で蓋から吊り下げる構成の上記従来の蓄電素子では、振動や衝撃に弱いという問題がある。 However, the above-described conventional power storage element having a configuration in which the electrode body is hung from the lid by the current collector has a problem that it is susceptible to vibration and impact.
つまり、上記従来の蓄電素子においては、集電体で電極体が吊り下げられているため、振動や衝突時の衝撃などによって集電体に過大な負荷がかかると、集電体が変形したり、集電体と電極体との接合部分において損傷が生じたりする虞がある。特に、集電体が変形して異極側と接触すると、短絡を引き起こしてしまう。 That is, in the above-described conventional power storage element, since the electrode body is suspended by the current collector, if an excessive load is applied to the current collector due to vibration or impact at the time of collision, the current collector may be deformed. In addition, there is a possibility that damage may occur at the junction between the current collector and the electrode body. In particular, when the current collector is deformed and comes into contact with the opposite pole side, a short circuit is caused.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、耐振動性または耐衝撃性を向上させることができる蓄電素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a power storage element that can improve vibration resistance or shock resistance.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子は、電極端子と、電極体と、前記電極体を収容する容器とを備える蓄電素子であって、前記電極体の第一方向側に配置され、前記電極体と前記電極端子とを電気的に接続する集電体と、前記電極体の前記第一方向側に配置されるスペーサとを備え、前記集電体は、前記第一方向と交差する第二方向に延びるように形成され、前記電極体と接続される電極体接続部を有し、前記スペーサは、前記電極体と前記電極体接続部との間に配置され、前記第二方向に延びる突起部を有する。 In order to achieve the above object, an energy storage element according to one embodiment of the present invention is an energy storage element including an electrode terminal, an electrode body, and a container that stores the electrode body, and a first direction of the electrode body. A current collector for electrically connecting the electrode body and the electrode terminal, and a spacer disposed on the first direction side of the electrode body, wherein the current collector is An electrode body connection portion formed to extend in a second direction intersecting with one direction and having an electrode body connection portion connected to the electrode body, the spacer is disposed between the electrode body and the electrode body connection portion, A projection extending in the second direction.
また、本発明の一態様に係る蓄電素子は、電極端子と、電極体と、前記電極体を収容する容器とを備える蓄電素子であって、前記電極体の第一方向側に配置され、前記電極体と前記電極端子とを電気的に接続する集電体と、前記電極体の前記第一方向側に配置されるスペーサとを備え、前記スペーサは、前記第一方向と交差する第二方向において、前記集電体と前記容器との間に挟まれるように配置され、前記集電体を支持する支持部を有する。 In addition, the power storage element according to one embodiment of the present invention is a power storage element including an electrode terminal, an electrode body, and a container that stores the electrode body, the power storage element being disposed on a first direction side of the electrode body, A current collector electrically connecting the electrode body and the electrode terminal; and a spacer disposed on the first direction side of the electrode body, wherein the spacer is in a second direction intersecting the first direction. , A support portion is provided so as to be sandwiched between the current collector and the container and supports the current collector.
これによれば、蓄電素子は、電極体の第一方向側にスペーサを備えており、当該スペーサは、当該第一方向と交差する第二方向において、集電体と容器との間に挟まれるように配置され、集電体を支持する支持部を有している。ここで、集電体で電極体を吊り下げた場合には、振動や衝撃などによって集電体に過大な負荷がかかると、集電体が変形したり、集電体と電極体との接続箇所が損傷したりしてしまう虞がある。しかしながら、当該蓄電素子が有する集電体は、支持部で支持されているため、集電体が振動や衝突時の衝撃などによって揺れるのを抑制することができ、集電体が変形したり集電体と電極体との接続箇所が損傷したりするのを抑制することができる。このため、当該蓄電素子によれば、耐振動性または耐衝撃性を向上させることができる。 According to this, the power storage element includes the spacer on the first direction side of the electrode body, and the spacer is sandwiched between the current collector and the container in the second direction that intersects with the first direction. And a supporting portion for supporting the current collector. Here, when the electrode body is suspended by the current collector, if the current collector is subjected to an excessive load due to vibration or impact, the current collector may be deformed or the current collector may be connected to the electrode body. There is a possibility that the portion may be damaged. However, since the current collector included in the power storage element is supported by the support portion, the current collector can be prevented from swinging due to vibration or impact at the time of a collision, and the current collector can be deformed or collected. Damage to the connection between the conductor and the electrode body can be suppressed. Therefore, according to the power storage element, vibration resistance or shock resistance can be improved.
また、前記蓄電素子は、少なくとも2つの前記電極体を備え、前記支持部は、前記2つの電極体の間に配置されることにしてもよい。 Further, the power storage element may include at least two electrode bodies, and the support may be disposed between the two electrode bodies.
これによれば、支持部は、2つの電極体の間に配置されるため、電極体の端部の金属箔を損傷させることなく、容易に支持部を配置することができる。 According to this, since the support is arranged between the two electrode bodies, the support can be easily arranged without damaging the metal foil at the end of the electrode body.
また、前記集電体は、前記2つの電極体に接続されており、前記2つの電極体を跨ぐ位置に、前記支持部の先端部が挿入される凹部を有することにしてもよい。 Further, the current collector may be connected to the two electrode bodies, and may have, at a position straddling the two electrode bodies, a concave portion into which a tip portion of the support portion is inserted.
これによれば、集電体は、2つの電極体を跨ぐ位置に凹部を有しており、当該凹部に支持部の先端部が挿入されて支持部が配置されるため、さらに容易に支持部を配置することができる。 According to this, the current collector has the concave portion at a position straddling the two electrode bodies, and the distal end portion of the support portion is inserted into the concave portion to dispose the support portion. Can be arranged.
また、前記支持部は、前記第二方向において、端部の方が中央部よりも幅が狭くなるように形成されていることにしてもよい。 Further, the support portion may be formed such that an end portion is narrower in width in the second direction than a central portion.
ここで、電極を積層して電極体を形成すると、電極体の端部において、厚みが広がる箇所が出てくる。このため、この広がった箇所を逃がさないと、電極体の端部の金属箔とスペーサとが干渉して、電極体の端部の金属箔が損傷してしまう虞がある。したがって、支持部を、端部の方が中央部よりも幅が狭くなるように形成することで、支持部の幅が狭い端部によって、電極体の広がった箇所を逃がす空間を形成することができるため、電極体の端部の金属箔が損傷するのを抑制し、容易に支持部を配置することができる。 Here, when the electrode body is formed by laminating the electrodes, a portion where the thickness is increased appears at the end of the electrode body. Therefore, if the widened portion is not escaped, the metal foil at the end of the electrode body and the spacer may interfere with each other, and the metal foil at the end of the electrode body may be damaged. Therefore, by forming the support portion such that the width of the end portion is smaller than that of the central portion, the space where the widened portion of the electrode body escapes can be formed by the narrow end portion of the support portion. Therefore, it is possible to prevent the metal foil at the end of the electrode body from being damaged, and to easily dispose the support portion.
また、前記スペーサは、さらに、前記支持部から、前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向に突出した突出部を有していることにしてもよい。 In addition, the spacer may further include a protrusion protruding from the support in a third direction that intersects the first direction and the second direction.
これによれば、スペーサは、突出部を有している。このため、突出部が集電体の第一方向側、つまり電極体とは反対側に位置することによって、スペーサが電極体側へ移動して電極体を損傷させたりするのを抑制することができる。 According to this, the spacer has a protrusion. For this reason, since the protrusion is located on the first direction side of the current collector, that is, on the side opposite to the electrode body, it is possible to prevent the spacer from moving to the electrode body side and damaging the electrode body. .
また、前記突出部は、絶縁性を有し、前記集電体の前記第一方向側の面を覆うように形成されていることにしてもよい。 Further, the protrusion may have an insulating property and may be formed so as to cover a surface of the current collector on the first direction side.
これによれば、突出部は、絶縁性を有し、集電体の第一方向側の面、つまり容器の内面と対向する面を覆うように形成されている。つまり、突出部は、集電体と容器との間に配置される絶縁板の役割も兼用している。このため、集電体と容器との間に絶縁板を設ける必要が無く、簡易な構成で蓄電素子を構成することができる。 According to this, the projecting portion has an insulating property and is formed so as to cover a surface on the first direction side of the current collector, that is, a surface facing the inner surface of the container. That is, the protruding portion also serves as an insulating plate disposed between the current collector and the container. Therefore, there is no need to provide an insulating plate between the current collector and the container, and the power storage element can be configured with a simple configuration.
また、前記突出部は、前記支持部よりも前記第二方向における長さが短くなるように形成されていることにしてもよい。 Further, the protruding portion may be formed to be shorter in the second direction than the support portion.
これによれば、突出部は、支持部よりも長さが短くなるように形成されているため、この突出部の長さを短くすることによって形成された空間に、電極体の積層によって厚みが広がった箇所を逃がすことができる。また、電解液注入時に、この突出部の長さを短くすることによって形成された空間から電解液が入り込むことができるため、当該電解液を電極体へ効率良く浸透させることができる。 According to this, since the protruding portion is formed so as to be shorter than the supporting portion, the thickness is reduced by laminating the electrode body in the space formed by shortening the length of the protruding portion. The widened part can be escaped. Further, when the electrolyte is injected, the electrolyte can enter from the space formed by shortening the length of the protruding portion, so that the electrolyte can be efficiently penetrated into the electrode body.
また、前記集電体は、前記第二方向に延びるように形成され、前記電極体と接続される電極体接続部を有し、前記スペーサは、さらに、前記電極体接続部と嵌合する嵌合部を有することにしてもよい。 In addition, the current collector is formed to extend in the second direction, has an electrode body connection portion connected to the electrode body, and the spacer further has a fitting that fits with the electrode body connection portion. You may have a joint part.
これによれば、スペーサは、集電体の電極体接続部と嵌合する嵌合部を有しているため、スペーサで電極体接続部を支持することができる。これにより、集電体が、振動や衝突時の衝撃などによって折れ曲がるような変形を抑制することができるため、蓄電素子の耐振動性または耐衝撃性を向上させることができる。 According to this, since the spacer has the fitting portion that fits with the electrode body connection part of the current collector, the spacer can support the electrode body connection part. Thus, the current collector can be suppressed from being deformed to bend due to vibration, impact at the time of a collision, or the like, so that the storage device can have improved vibration resistance or shock resistance.
また、前記支持部には、前記第一方向に貫通した開口部が形成されていることにしてもよい。 The support may have an opening penetrating in the first direction.
これによれば、支持部には開口部が形成されているため、電解液注入時に当該開口部から電解液が入り込むことができ、当該電解液を電極体へ効率良く浸透させることができる。 According to this, since the opening is formed in the support portion, the electrolyte can enter from the opening when the electrolyte is injected, and the electrolyte can be efficiently permeated into the electrode body.
なお、本発明は、このようなスペーサを備える蓄電素子として実現することができるだけでなく、当該スペーサとしても実現することができる。 Note that the present invention can be realized not only as a power storage element including such a spacer but also as the spacer.
本発明における蓄電素子によれば、耐振動性または耐衝撃性を向上させることができる。 According to the electric storage element of the present invention, vibration resistance or shock resistance can be improved.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る蓄電素子について説明する。なお、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。また、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。 Hereinafter, an electric storage device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Each of the embodiments described below shows a comprehensive or specific example. Numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions of constituent elements, connection forms, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and do not limit the present invention. In addition, among the components in the following embodiments, components not described in the independent claims indicating the highest concept are described as arbitrary components.
なお、以下の説明及び図面中において、蓄電素子の電極体の巻回軸方向をX軸方向(以下、第一方向ともいう)と定義する。つまり、X軸方向(第一方向)は、集電体もしくは電極端子の並び方向、または、容器の短側面の対向方向として定義できる。 Note that in the following description and drawings, the direction of the winding axis of the electrode body of the power storage element is defined as the X-axis direction (hereinafter, also referred to as a first direction). That is, the X-axis direction (first direction) can be defined as the direction in which the current collectors or the electrode terminals are arranged, or the direction in which the short side surface of the container is opposed.
また、蓄電素子の上下方向をZ軸方向(以下、第二方向ともいう)と定義する。つまり、Z軸方向(第二方向)は、電極端子の突出方向を上とした場合の上下方向であり、集電体の足が延びる方向、または、容器の短側面の長手方向として定義できる。なお、Z軸方向を上下方向としているが、使用態様によってはZ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるため、Z軸方向は上下方向となることには限定されない。 The vertical direction of the storage element is defined as a Z-axis direction (hereinafter, also referred to as a second direction). That is, the Z-axis direction (second direction) is the up-down direction when the projecting direction of the electrode terminal is set to the top, and can be defined as the direction in which the feet of the current collector extend or the long direction of the short side surface of the container. Although the Z-axis direction is the vertical direction, the Z-axis direction is not limited to the vertical direction because the Z-axis direction may not be the vertical direction depending on the usage mode.
また、X軸方向(第一方向)及びZ軸方向(第二方向)と交差する方向をY軸方向(以下、第三方向ともいう)と定義する。つまり、Y軸方向(第三方向)は、容器の長側面の対向方向、容器の短側面の短手方向、または、容器の厚さ方向として定義できる。 Further, a direction intersecting the X-axis direction (first direction) and the Z-axis direction (second direction) is defined as a Y-axis direction (hereinafter, also referred to as a third direction). That is, the Y-axis direction (third direction) can be defined as a direction facing the long side of the container, a short direction of the short side of the container, or a thickness direction of the container.
(実施の形態)
まず、蓄電素子10の構成について、説明する。
(Embodiment)
First, the configuration of the
図1は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10の外観を模式的に示す斜視図である。図2は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10の容器100の容器本体111を分離して蓄電素子10が備える各構成要素を示す斜視図である。図3は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。なお、図3は、容器100の容器本体111及び側面スペーサ400、500を省略して図示している。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an external appearance of a
蓄電素子10は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、より具体的には、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。特に、蓄電素子10は、電気自動車(EV)、プラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)、またはハイブリッド電気自動車(HEV)に適用される。なお、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。
The
これらの図に示すように、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。また、容器100内方には、正極集電体120と、負極集電体130と、2つの電極体141及び142と、下部絶縁部材150、160と、側面スペーサ400、500と、底面スペーサ112とが収容されている。また、正極端子200は、端子本体210と、接続部220と、リベット部230と、上部絶縁部材240とを有しており、負極端子300は、端子本体310と、接続部320と、リベット部330と、上部絶縁部材340とを有している。
As shown in these drawings,
なお、上記の構成要素の他、(容器100との絶縁を図るために、)正極集電体120、負極集電体130、電極体141、142及び側面スペーサ400、500等を下方から包み込む絶縁フィルムなどが配置されていてもよい。
In addition, in addition to the above-described components, the insulation covering the positive electrode
また、蓄電素子10の容器100の内部には電解液(非水電解液)などの液体が封入されているが、当該液体の図示は省略する。なお、容器100に封入される電解液としては、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することができる。
In addition, a liquid such as an electrolytic solution (a non-aqueous electrolytic solution) is sealed in 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。また、容器100は、電極体141及び142等を内部に収容後、蓋体110と容器本体111とが溶接等されることにより、内部を密封することができるものとなっている。なお、蓋体110及び容器本体111の材質は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金など溶接可能な金属であるのが好ましい。
The
また、蓋体110には、容器100内の圧力が上昇したときに、容器100内で発生したガスを放出し、当該圧力を開放するための安全弁110cが設けられている。また、蓋体110には、正極端子200のリベット部230が挿入される貫通孔110aと、負極端子300のリベット部330が挿入される貫通孔110bとが形成されている。
Further, the
電極体141及び142は、並列に配置される2つの発電要素であり、ともに、正極集電体120及び負極集電体130と電気的に接続される。なお、電極体141と電極体142とは、同様の構成を有している。
The
具体的には、電極体141及び142は、正極と負極とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる部材である。正極は、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金属箔である正極基材層上に正極活物質層が形成されたものである。また、負極は、銅や銅合金などからなる長尺帯状の金属箔である負極基材層上に負極活物質層が形成されたものである。また、セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートである。
Specifically, the
ここで、正極活物質層に用いられる正極活物質、または負極活物質層に用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質または負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。 Here, as the positive electrode active material used for the positive electrode active material layer, or the negative electrode active material used for the negative electrode active material layer, a known material may be used as long as it is a positive electrode active material or a negative electrode active material capable of inserting and extracting lithium ions. Can be used.
そして、電極体141及び142は、正極と負極との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されたものが巻き回されて形成されている。なお、同図では、電極体141及び142の形状としては長円形状を示したが、円形状または楕円形状でもよい。また、電極体141及び142の形状は巻回型に限らず、平板状極板を積層した形状でもよい。
The
ここで、電極体141及び142は、正極と負極とが、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。そして、正極及び負極は、それぞれのずらされた方向の端縁部に、活物質が塗工されず基材層が露出した(活物質層が形成されていない)部分(活物質層非形成部)を有している。
Here, in the
具体的には、電極体141は、巻回軸方向の一端(X軸プラス方向の端部)に、正極の活物質層非形成部が積層された正極側の端部141a及び141bを有している。また、同様に、電極体142は、X軸プラス方向の端部に、正極の活物質層非形成部が積層された正極側の端部142a及び142bを有している。また、電極体141及び142は、負極側も同様に、端部を有している。
Specifically, the
また、電極体141及び142は、絶縁性のフィルムである絶縁フィルム143が周囲に巻きつけられて、束ねられている。ここで、絶縁フィルム143は、長方形状のシート状の樹脂製の部材であり、電極体141及び142に巻きつけられて、巻き終わり部分を絶縁テープ144により留められることで、固定されている。なお、絶縁フィルム143の材質は、絶縁性を有するフィルムであれば限定されない。
Further, the
以上のように、蓄電素子10は、複数の電極体(本実施の形態では2つの電極体)を有しているため、同一体積(容積)の容器100に単数の電極体を用いる場合に比べ、以下の点で好ましい。つまり、複数の電極体を用いることで、単数の電極体を用いる場合に比べ、容器100のコーナー部のデッドスペースが減り、電極体の占める割合が向上するため、蓄電素子10の容量アップにつながる。また、特に、高入出力(ハイレート)用の電極体では、高容量タイプの電極体に比べて、金属箔上の活物質の量を減らす必要があり、電極体中での金属箔やセパレータの割合が高まる。このため、単数の電極体を用いた場合は電極の巻き数が多くなるため硬くて柔軟性が低く容器100に挿入しづらくなるが、複数の電極体を用いることで1つの電極体における巻き数を少なくし、柔軟性が高い電極体を実現することができる。
As described above, since the
正極集電体120は、電極体141及び142の正極側(X軸方向プラス側、第一方向プラス側)に配置され、正極端子200と電極体141及び142の正極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。なお、正極集電体120は、電極体141及び142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。
The positive electrode
具体的には、正極集電体120は、電極体141及び142の正極側の端部141a、141b及び端部142a、142bに溶接等によって接合されることで、電極体141及び142の正極と接続される。また、正極集電体120には、開口部120aが形成されており、開口部120aに後述の正極端子200のリベット部230が挿入されることで、正極集電体120と正極端子200とが接続される。
Specifically, the positive electrode
負極集電体130は、電極体141及び142の負極側(X軸方向マイナス側、第一方向マイナス側)に配置され、負極端子300と電極体141及び142の負極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。なお、負極集電体130は、電極体141及び142の負極基材層と同様、銅または銅合金などで形成されている。
The negative electrode
具体的には、負極集電体130は、電極体141及び142の負極側の端部に溶接等によって接合されることで、電極体141及び142の負極と接続される。また、負極集電体130には、開口部130aが形成されており、開口部130aに後述の負極端子300のリベット部330が挿入されることで、負極集電体130と負極端子300とが接続される。
Specifically, the negative electrode
下部絶縁部材150は、容器100の蓋体110に固定され、正極集電体120と容器100とを絶縁する絶縁性の樹脂などで形成された矩形状のパッキンである。なお、下部絶縁部材150には、後述の正極端子200のリベット部230が挿入される開口部150aが形成されている。
The lower insulating
また、同様に、下部絶縁部材160は、容器100の蓋体110に固定され、負極集電体130と容器100とを絶縁する絶縁性の樹脂などで形成された矩形状のパッキンである。なお、下部絶縁部材160には、後述の負極端子300のリベット部330が挿入される開口部160aが形成されている。
Similarly, the lower insulating
正極端子200は、電極体141及び142の正極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141及び142の負極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141及び142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141及び142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。
The
また、正極端子200及び負極端子300は、電極体141及び142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には、正極端子200と正極集電体120とを電気的に接続するリベット部230が設けられている。
In addition, the
リベット部230は、平板状の接続部220から突出して形成された部位であり、正極集電体120の開口部120aに挿入されて、正極集電体120に接続される接続部材である。つまり、正極端子200は、リベット部230が上部絶縁部材240の貫通孔と蓋体110の貫通孔110aと下部絶縁部材150の開口部150aと正極集電体120の開口部120aとに挿入されて、かしめられることにより、上部絶縁部材240、下部絶縁部材150及び正極集電体120とともに蓋体110に固定される。
The
ここで、正極端子200は、接続部220と蓋体110との間に、絶縁性の樹脂などで形成された矩形状のパッキンである上部絶縁部材240を有しているため、蓋体110と絶縁される。また、正極端子200は、例えばボルト形状の端子本体210が接続部220に形成された貫通孔に挿入されるため、端子本体210と正極集電体120とが電気的に接続される。
Here, since the
なお、接続部220とリベット部230とは、一体に形成されていてもよいし、別体で構成されていてもよい。また、負極端子300についても正極端子200と同様の構成を有するため、負極端子300についての詳細な説明は、省略する。
In addition, the
側面スペーサ400、500は、電極体の第一方向側(X軸方向側)に配置され、当該第一方向と交差する第二方向(Z軸方向)に延びるスペーサである。つまり、側面スペーサ400、500は、電極体141、142、正極集電体120及び負極集電体130と容器100との間のスペースを埋めることにより、電極体141、142、正極集電体120及び負極集電体130が容器100に対して振動しないように支持する。
The side spacers 400 and 500 are spacers arranged on the first direction side (X-axis direction side) of the electrode body and extending in a second direction (Z-axis direction) intersecting the first direction. That is, the
具体的には、側面スペーサ400は、正極集電体120と容器100の底面との間に挟まれるように配置され、正極集電体120を下方から支持する。つまり、側面スペーサ400は、正極集電体120の上部と底面スペーサ112との間に挟まれるように配置され、正極集電体120を下方から支持する。同様に、側面スペーサ500は、負極集電体130の上部と底面スペーサ112との間に挟まれるように配置され、負極集電体130を下方から支持する。
Specifically, the
これにより、側面スペーサ400は、第二方向(Z軸方向)において正極集電体120の一部と当接することで、正極集電体120の第二方向への移動を規制し、正極集電体120の下部が第一方向(X軸方向)マイナス側に変形するのを抑制する。また、同様に、側面スペーサ500は、第二方向(Z軸方向)において負極集電体130の一部と当接することで、負極集電体130の第二方向への移動を規制し、負極集電体130の下部が第一方向(X軸方向)プラス側に変形するのを抑制する。
Thus, the
また、側面スペーサ400の一部は、正極集電体120のX軸方向プラス側に、正極集電体120と容器100の側壁111aとで挟まれ、かつ側壁111aに沿って延びるように配置されている。また、側面スペーサ500の一部は、負極集電体130のX軸方向マイナス側に、負極集電体130と容器100の側壁111bとで挟まれ、かつ側壁111bに沿って延びるように配置されている。
In addition, a part of the
つまり、側面スペーサ400と側面スペーサ500とは、電極体141及び142をX軸方向の両端から挟み込むように、電極体141及び142の両端と容器100の2つの側壁111a及び111bとの間に配置されている。
In other words, the
ここで、側面スペーサ400、500は、例えばポリプロピレン(PP)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエチレンテレフタラート(PET)、セラミックなどの耐熱性の材料、及びそれらの複合材料などの絶縁性の材料で形成されている。つまり、側面スペーサ400、500は、電極体141、142、正極集電体120及び負極集電体130と容器100とを絶縁する機能も有している。
Here, the
なお、側面スペーサ400、500は、正極集電体120及び負極集電体130と容器100とを絶縁することができるのであれば、金属製のスペーサでもよい。例えば、側面スペーサ400、500は、金属製の基材を樹脂でコーティングしたスペーサであってもかまわない。
The side spacers 400 and 500 may be metal spacers as long as they can insulate the positive electrode
底面スペーサ112は、容器本体111の底部に配置される平板状のスペーサである。底面スペーサ112は、電極体141、142及び側面スペーサ400、500と容器100の底面との間のスペースを埋めることにより、電極体141、142及び側面スペーサ400、500が容器100に対して振動しないように支持する。なお、底面スペーサ112は、側面スペーサ400、500と同様の絶縁性の材質で形成されており、電極体141、142と容器100とを絶縁する機能も有している。
The
次に、正極集電体120及び負極集電体130の構成について、詳細に説明する。なお、正極集電体120と負極集電体130とは、同様の構成を有するため、以下では正極集電体120についての説明を行い、負極集電体130についての説明は省略する。
Next, the configurations of the positive electrode
図4は、本発明の実施の形態に係る正極集電体120の構成を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of the positive electrode
同図に示すように、正極集電体120は、端子接続部121と、電極体接続部122と、連結部123とを有している。また、電極体接続部122は、複数の電極体接続部(本実施の形態では、4つの電極体接続部122a〜122d)から構成されている。
As shown in the drawing, the positive electrode
端子接続部121は、正極端子200と電気的に接続される矩形状かつ平板状の部位である。具体的には、端子接続部121は、正極端子200側(Z軸方向プラス側)に配置され、開口部120aに正極端子200のリベット部230が挿入されてリベット部230に接続されることで、正極端子200と接続される。
The
ここで、開口部120aは、端子接続部121に形成された円形状の貫通孔であり、具体的には、リベット部230の外形状に対応した形状を有している。なお、開口部120aの形状は、円形状には限定されず、楕円形状や四角形状などであってもかまわないが、リベット部230の外形状に対応した形状であるのが好ましい。また、開口部120aは、リベット部230が挿入される開口部であれば貫通孔でなくともよく、半円形状や矩形状に切り欠いた切り欠き部などであってもかまわない。
Here, the opening 120 a is a circular through-hole formed in the
電極体接続部122a〜122dは、端子接続部121の端部に接続され、端子接続部121から下方(Z軸マイナス方向)に延びるように配置される長尺状かつ平板状(棒状)の部材である。具体的には、電極体接続部122a〜122dは、電極体141及び142側(Z軸方向マイナス側)に配置され、電極体141及び142に接続される。
The electrode
具体的には、電極体接続部122a〜122dは、端子接続部121の側面(X軸方向プラス側の側面)から、90度に捻られて、電極体141及び142に向けて垂れ下がるように配置されている。つまり、電極体接続部122a〜122dは、Z軸方向に延びる部材であり、XZ平面に平行な面を対向して有している。
Specifically, the electrode
そして、電極体接続部122a及び122bは、電極体141に接続され、電極体接続部122c及び122dは、電極体142に接続される。具体的には、電極体接続部122aは、超音波溶接や抵抗溶接などの溶接等によって、電極体141の正極側の端部141aに接合され、電極体接続部122bは、当該溶接等によって、電極体141の端部141bに接合される。また、電極体接続部122cは、当該溶接等によって電極体142の端部142aに接合され、電極体接続部122dは、当該溶接等によって電極体142の端部142bに接合される。
Then, the electrode
また、電極体接続部122a〜122dは、容器本体111の底面部には到達しない程度の長さになるように形成されている。本実施の形態では、電極体接続部122a〜122dは、容器本体111の側面の半分程度の高さまで到達する長さになるように形成されている。
Further, the electrode
なお、本実施の形態では、電極体接続部122a〜122dは、同じ長さになるように形成されているが、異なる長さになるように形成されていてもかまわない。また、電極体接続部122a〜122dは、捻られることなく、折り曲げられることによって形成されていてもかまわない。
In the present embodiment, the electrode
連結部123は、端子接続部121と電極体接続部122a〜122dとの間に配置されており、端子接続部121と電極体接続部122a〜122dとを連結する平板状の部位である。また、連結部123には、中央部分に、凹部123aが形成されている。
The connecting
凹部123aは、電極体接続部122bと電極体接続部122cとの間(電極体141と電極体142との間)に配置される凹みである。つまり、凹部123aは、2つの電極体141及び142を跨ぐ位置に配置されている。凹部123aには、後述の側面スペーサ400の支持部410の先端部が挿入される。
The
次に、側面スペーサ400及び500の構成について、詳細に説明する。なお、側面スペーサ400と側面スペーサ500とは、同様の構成を有するため、以下では側面スペーサ400についての説明を行い、側面スペーサ500についての説明は省略する。
Next, the configuration of the
図5及び図6は、本発明の実施の形態に係る側面スペーサ400の構成を示す斜視図である。なお、図6は、図5を奥側の斜め上方から見た場合の斜視図である。また、図7は、本発明の実施の形態に係る側面スペーサ400の構成を示す平面図及び断面図である。具体的には、同図の(a)は、側面スペーサ400を正面から見た場合の平面図であり、同図の(b)は、側面スペーサ400を同図の(a)におけるA−A断面で切断した場合の構成を示す断面図である。
5 and 6 are perspective views showing the configuration of the
これらの図に示すように、側面スペーサ400は、支持部410と、突出部420と、嵌合部430とを有している。
As shown in these figures, the
支持部410は、第二方向(Z軸方向)に延びる長尺状の部位であり、側面部411と、中央部412と、上端部413と、下端部414とを有している。側面部411は、支持部410の第一方向(X軸方向)プラス側に配置される平板状の部位であり、第一方向に貫通した開口部411a〜411cが形成されている。
The
開口部411a〜411cは、第二方向(Z軸方向)に延びる長円形状の貫通孔である。なお、開口部411a〜411cの形状は、長円形状には限定されず、楕円形状や四角形状などであってもかまわない。また、開口部411a〜411cは、貫通孔でなくともよく、半円形状や矩形状に切り欠いた切り欠き部などであってもかまわない。また、側面部411には1つの長尺状の開口部が形成されるなど、側面部411に形成される開口部は3つ以外の個数であってもよい。
The
中央部412は、支持部410の第二方向(Z軸方向)の中央部分に配置され、側面部411から第一方向(X軸方向)マイナス側に突起した第二方向に延びる一対の平板状の部位で構成されている。また、中央部412は、第一方向マイナス側の先端に、第二方向に延び第三方向(Y軸方向)に突起した突起部412a及び412bを有している。
The
突起部412aは、第三方向マイナス側に突起した部位であり、突起部412bは、第三方向プラス側に突起した部位である。つまり、突起部412a及び412bは、中央部412の外方に向けて突起している。
The
上端部413は、支持部410の第二方向プラス側の上端部分に配置され、側面部411から第一方向マイナス側に突起した第二方向に延びる板状の部位で構成されている。上端部413は、第二方向において、先端に近付くほど幅(Y軸方向の幅)が狭くなるように形成されており、第二方向プラス側の先端に、先端部413aを有している。先端部413aは、正極集電体120に形成された凹部123aに挿入される部位である。
The
下端部414は、支持部410の第二方向マイナス側の下端部分に配置され、側面部411から第一方向マイナス側に突起した第二方向に延びる板状の部位で構成されている。下端部414は、中央部412よりも幅(Y軸方向の幅)が狭くなるように形成されている。これにより、下端部414の両側方には、空間414a及び414bが形成される。
The
このように、支持部410は、第二方向において、端部の方が中央部よりも幅が狭くなるように形成されている。具体的には、中央部412のY軸方向の幅は、正極集電体120の電極体接続部122b及び122cの対向面間の幅とほぼ同じになるように形成されており、下端部414のY軸方向の幅は、中央部412のY軸方向の幅よりも狭くなるように形成されている。
Thus, the
突出部420は、支持部410から、第一方向及び第二方向と交差する第三方向(Y軸方向)に突出した部位であり、第三方向マイナス側に突出した突出部420aと、第三方向プラス側に突出した突出部420bとからなる。
The protruding
突出部420a及び420bは、支持部410の第一方向プラス側の端部から、第二方向及び第三方向に広がる矩形状かつ平板状の部位である。つまり、支持部410の側面部411と突出部420a及び420bとが繋がって形成され、1枚の平板状の部位を構成している。
The protruding
また、突出部420a及び420bは、支持部410よりも第二方向における長さが短くなるように形成されている。これにより、突出部420a及び420bの下方の下端部414の両側方には、空間421a及び421bが形成される。
Further, the protruding
嵌合部430は、突出部420の第三方向(Y軸方向)の端部から第一方向(X軸方向)マイナス側に突起した第二方向(Z軸方向)に延びる平板状の部位である。つまり、嵌合部430は、突出部420aの第三方向マイナス側の端部から第一方向マイナス側に突起した平板状の嵌合部430aと、突出部420bの第三方向プラス側の端部から第一方向マイナス側に突起した平板状の嵌合部430bとからなる。
The
また、嵌合部430は、第一方向マイナス側の先端に、第二方向に延び第三方向(Y軸方向)に突起した突起部431(突起部431a及び431b)を有している。つまり、突起部431aは、嵌合部430aの先端から第三方向プラス側に突起した部位であり、突起部431bは、嵌合部430bの先端から第三方向マイナス側に突起した部位である。つまり、突起部431a及び431bは、側面スペーサ400の内方に向けて突起している。
Further, the
言い換えれば、突起部431a及び431bは、互いの方向に向けて(対向方向に向けて)突起している。また、突起部431a及び412aは互いの方向に向けて突起しており、突起部431b及び412bは互いの方向に向けて突起している。
In other words, the protruding
次に、側面スペーサ400が容器100内に配置されている状態の構成について、詳細説明する。なお、側面スペーサ500が容器100内に配置されている状態の構成も同様の構成を有するため、側面スペーサ500側についての説明は省略する。
Next, the configuration in a state where the
図8は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10をYZ平面に平行な面で切断した場合の蓄電素子10の内部の構成を示す断面図である。なお、同図は、蓄電素子10を側面スペーサ400の位置で切断したものであり、説明の便宜のため、側面スペーサ400の突出部420a及び420bは点線で示している。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an internal configuration of
また、図9は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10をXY平面に平行な面で切断した場合の蓄電素子10の内部の構成を示す断面図である。なお、同図は、蓄電素子10をZ軸方向の中央位置で切断したものである。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the internal configuration of
これらの図に示すように、側面スペーサ400の支持部410は、第一方向と交差する第二方向(Z軸方向)において、正極集電体120と容器100との間に挟まれるように配置され、正極集電体120を支持している。具体的には、支持部410は、正極集電体120と容器100の底面に配置された底面スペーサ112との間に挟まれて配置されている。
As shown in these drawings, the
つまり、底面スペーサ112上に支持部410の下端部414が載置されることで、底面スペーサ112が支持部410を支持する。また、支持部410の上端部413上に正極集電体120が載置されることで、支持部410が正極集電体120を支持する。
That is, the
ここで、正極集電体120は、2つの電極体141及び142を跨ぐ位置に、支持部410の先端部が挿入される凹部123aを有している。つまり、正極集電体120の連結部123に形成された凹部123aに、支持部410の上端部413の先端部413aが挿入されることで、支持部410上に正極集電体120が載置される。なお、凹部123aは、正極集電体120に対して支持部410を位置決めする役割も有している。
Here, the positive electrode
なお、底面スペーサ112と支持部410の下端部414とは、当接しているのが好ましいが、多少の隙間が生じていてもかまわない。また、支持部410の上端部413の先端部413aと正極集電体120の凹部123aとは、当接しているのが好ましいが、多少の隙間が生じていてもかまわない。
The
また、容器100の底面に底面スペーサ112が配置されていない構成でもかまわない。この場合は、支持部410の下端部414が容器100の底面に載置されることで、支持部410が正極集電体120を支持する。
Further, a configuration in which the
また、支持部410は、2つの電極体141及び142の間に配置されている。具体的には、支持部410は、電極体141の正極側の端部141bと電極体142の正極側の端部142aとの間に配置されている。さらに具体的には、支持部410は、正極集電体120の電極体接続部122bと電極体接続部122cとの間に配置されている。
Further, the
また、支持部410の中央部412の突起部412a及び412bは、正極集電体120の電極体接続部122b及び122cと対応する位置に、電極体接続部122b及び122cをそれぞれ第一方向に挟み込むように配置されている。
Further, the
つまり、突起部412a及び412bは、電極体接続部122b及び122cの第一方向マイナス側に配置されており、また、電極体接続部122b及び122cはそれぞれ、突起部412a及び412bと突出部420a及び420bとの間に配置されている。このように、中央部412は、突起部412a及び412bによって、正極集電体120の電極体接続部122b及び122cと嵌合する嵌合部の機能を有している。
That is, the protruding
ここで、側面部411の開口部411a〜411cは、電解液を電極体141及び142へ効率良く浸透させるための開口として活用されるが、開口部411a及び411bは、突起部412a及び412bが電極体接続部122b及び122cと係合していることを目視で確認するための開口としても活用することができる。なお、上記の確認のために、開口部411aまたは411bの大きさは、適宜に設定され得る。
Here, the opening
また、支持部410の下端部414の両側方に形成された空間414a及び414bは、電極体141及び142を巻回することで広がった部分を逃がすための空間として活用される。つまり、当該広がった部分が空間414a及び414b内に入り込む。これにより、電極体141及び142の端部の金属箔と側面スペーサ400との干渉が抑制され、電極体141及び142の端部の金属箔が損傷するのを抑制することができる。
The
突出部420は、正極集電体120の第一方向側に配置されており、正極集電体120の第一方向側の面を覆うように形成されている。また、突出部420aは、電極体141の正極側の端部141a及び141bの大部分を覆い、突出部420bは、電極体142の正極側の端部142a及び142bの大部分を覆うように形成されている。
The
また、突出部420a及び420bの下方の下端部414の両側方に形成された空間421a及び421bは、電極体141及び142を巻回することで広がった部分を逃がすための空間として活用される。つまり、当該広がった部分が空間421a及び421b内に入り込む。これにより、電極体141及び142の端部の金属箔と側面スペーサ400との干渉が抑制され、電極体141及び142の端部の金属箔が損傷するのを抑制することができる。
Further, the
また、この空間421a及び421bは、電解液を電極体141及び142へ効率良く浸透させるための空間としても活用される。
The
嵌合部430は、正極集電体120の電極体接続部122a及び122dと嵌合する。具体的には、嵌合部430aの突起部431aは、正極集電体120の電極体接続部122aと対応する位置に、電極体接続部122aを第一方向に挟み込むように配置されている。また、嵌合部430bの突起部431bは、正極集電体120の電極体接続部122dと対応する位置に、電極体接続部122dを第一方向に挟み込むように配置されている。
The
つまり、突起部431a及び431bは、電極体接続部122a及び122dの第一方向マイナス側に配置され、突出部420a及び420bとで電極体接続部122a及び122dをそれぞれ挟み込む。
That is, the protruding
なお、突起部412a、412b、431a及び431bの形状は特に限定されないが、電極体141及び142を損傷させないように、X軸方向マイナス側の面が曲面で形成されているのが好ましい。
The shapes of the
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10によれば、電極体141及び142の第一方向側に側面スペーサ400を備えている。そして、側面スペーサ400は、当該第一方向と交差する第二方向において、正極集電体120と容器100との間に挟まれるように配置され、正極集電体120を支持する支持部410を有している。
As described above, according to the
ここで、正極集電体120で電極体141及び142を吊り下げた場合には、振動や衝撃などによって正極集電体120に過大な負荷がかかると、正極集電体120が変形したり、正極集電体120と電極体141及び142との接続箇所が損傷したりしてしまう虞がある。
Here, when the
しかしながら、図10に示すように、蓄電素子10が有する正極集電体120は、支持部410で支持されているため、正極集電体120が振動や衝突時の衝撃などによって揺れるのを抑制することができる。図10は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10が奏する効果を説明するための図である。
However, as shown in FIG. 10, since the positive electrode
具体的には、同図に示すように、側面スペーサ400の支持部410は、第二方向(Z軸方向)において、正極集電体120と容器100との間に挟まれるように配置されているため、正極集電体120が電極体141及び142側に入り込むのを抑制することができる。つまり、支持部410が正極集電体120と容器100との間で突っ張るため、正極集電体120が斜めに傾いて下部がX軸方向マイナス側へ移動するのを抑制することができる。
Specifically, as shown in the figure, the
このように、側面スペーサ400によって、正極集電体120が変形したり正極集電体120と電極体141及び142との接続箇所が損傷したりするのを抑制することができる。負極集電体130及び側面スペーサ500についても同様である。このため、蓄電素子10によれば、電極体を集電体で吊り下げる構成において、耐振動性または耐衝撃性を向上させることができる。
As described above, the
また、支持部410は、2つの電極体141及び142の間に配置されるため、電極体141及び142の端部の金属箔を損傷させることなく、容易に支持部410を配置することができる。
Further, since the
また、正極集電体120は、2つの電極体141及び142を跨ぐ位置に凹部123aを有しており、凹部123aに支持部410の先端部が挿入されて支持部410が配置されるため、さらに容易に支持部410を配置することができる。
In addition, the positive electrode
また、支持部410には開口部411a〜411cが形成されているため、電解液注入時に開口部411a〜411cから電解液が入り込むことができ、当該電解液を電極体141及び142へ効率良く浸透させることができる。
Further, since
また、電極を積層して電極体141及び142を形成すると、電極体141及び142の端部において、厚みが広がる箇所が出てくる。つまり、正極集電体120の電極体接続部122に固定されていない電極体141及び142の端部が広がりやすくなる。このため、この広がった箇所を逃がさないと、電極体141及び142の端部の金属箔と側面スペーサ400とが干渉して、電極体141及び142の端部の金属箔が損傷してしまう虞がある。したがって、支持部410を、端部の方が中央部よりも幅が狭くなるように形成することで、支持部410の幅が狭い端部によって、電極体141及び142の広がった箇所を逃がす空間を形成することができるため、電極体141及び142の端部の金属箔が損傷するのを抑制し、容易に支持部410を配置することができる。
Further, when the
また、側面スペーサ400は、電極体141及び142とは反対側(短側面側)に突出部420を有している。このため、突出部420によって、側面スペーサ400が電極体141及び142側へ移動して電極体141及び142を損傷させたりするのを抑制することができる。
The
また、突出部420は、絶縁性を有し、正極集電体120の第一方向側の面、つまり容器100の内面と対向する面を覆うように形成されている。つまり、突出部420は、正極集電体120と容器100との間に配置される絶縁板の役割も兼用している。このため、正極集電体120と容器100との間に絶縁板を設ける必要が無く、簡易な構成で蓄電素子10を構成することができる。
The protruding
また、突出部420は、支持部410よりも長さが短くなるように形成されているため、この突出部420の長さを短くすることによって形成された空間に、電極体141及び142の積層によって厚みが広がった箇所を逃がすことができる。また、電解液注入時に、この突出部420の長さを短くすることによって形成された空間から電解液が入り込むことができるため、当該電解液を電極体141及び142へ効率良く浸透させることができる。
Further, since the protruding
また、側面スペーサ400は、正極集電体120の電極体接続部と嵌合する嵌合部を有しているため、側面スペーサ400で電極体接続部を支持することができる。これにより、正極集電体120が、振動や衝突時の衝撃などによって折れ曲がるような変形を抑制することができるため、蓄電素子10の耐振動性または耐衝撃性を向上させることができる。
In addition, since the
なお、正極集電体120及び側面スペーサ400と、負極集電体130及び側面スペーサ500とは、同様の構成を有するため、負極集電体130及び側面スペーサ500についても、上記の正極集電体120及び側面スペーサ400についての効果と同様の効果を奏する。
In addition, since the positive electrode
(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11及び図12は、本発明の実施の形態の変形例1に係る側面スペーサ600の構成を示す斜視図である。なお、図11は、上記実施の形態における図5に対応した図であり、図12は、上記実施の形態における図6に対応した図である。
(Modification 1)
Next, a first modification of the above embodiment will be described. FIGS. 11 and 12 are perspective views showing the configuration of the
これらの図に示すように、側面スペーサ600は、支持部610と、突出部620(突出部620a及び620b)とを有している。つまり、側面スペーサ600は、上記実施の形態における側面スペーサ400が有する嵌合部430を有していない。また、支持部610は、側面部611と、中央部612と、上端部613と、下端部614とを有している。
As shown in these figures, the
側面部611は、上記実施の形態における側面部411と同様に、第一方向に貫通した開口部611a〜611cが形成されているが、上記実施の形態における側面部411と異なり、支持部610の第一方向(X軸方向)マイナス側に配置されている。
The
また、中央部612は、上記実施の形態における中央部412と異なり、突起部412a及び412bを有していない。また、中央部612と下端部614とは、同じ幅(Y軸方向の幅)になるように形成されている。つまり、中央部612のY軸方向の幅は、下端部614のY軸方向の幅と同様に、電極体接続部122b及び122cの対向面間の幅よりも狭くなるように形成されている。
Further, unlike the
なお、その他の構成については、上記実施の形態における側面スペーサ400と同様の構成を有するため、説明な説明は省略する。
Note that the other configuration has the same configuration as the
以上のように、本発明の実施の形態の変形例1に係る蓄電素子によれば、耐振動性または耐衝撃性を向上させることができるなど、上記実施の形態における嵌合部を有することによる効果以外の効果と同様の効果を奏することができる。また、負極側の側面スペーサについても、同様の構成にすることができる。 As described above, according to the electric storage element according to the first modification of the embodiment of the present invention, the energy storage device according to the above embodiment has the fitting portion, such as improved vibration resistance or shock resistance. The same effect as the effect other than the effect can be obtained. The same configuration can be applied to the side spacer on the negative electrode side.
(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13及び図14は、本発明の実施の形態の変形例2に係る側面スペーサ700の構成を示す斜視図である。なお、図13は、上記実施の形態における図5に対応した図であり、図14は、上記実施の形態における図6に対応した図である。
(Modification 2)
Next, a second modification of the above embodiment will be described. FIG. 13 and FIG. 14 are perspective views showing the configuration of a
これらの図に示すように、側面スペーサ700は、支持部710と、突出部720(突出部720a〜720d)とを有している。つまり、側面スペーサ700は、上記変形例1における側面スペーサ600が有する突出部620に代えて、突出部720を有している。つまり、突出部720は、正極集電体120の第一方向側の面を覆っていない。
As shown in these figures, the
具体的には、突出部720aは、支持部710の第一方向プラス側の端部の上部から、第三方向(Y軸方向)マイナス側に突出した矩形状かつ平板状の部位である。突出部720bは、支持部710の第一方向プラス側の端部の上部から、第三方向プラス側に突出した矩形状かつ平板状の部位である。突出部720cは、支持部710の第一方向プラス側の端部の下部から、第三方向マイナス側に突出した矩形状かつ平板状の部位である。突出部720dは、支持部710の第一方向プラス側の端部の下部から、第三方向プラス側に突出した矩形状かつ平板状の部位である。
Specifically, the protruding
また、支持部710は、上記変形例1における側面スペーサ600が有する支持部610と同様に、第一方向に貫通した開口部711a〜711cが形成された側面部711と、中央部712と、上端部713と、下端部714とを有している。また、その他の構成についても、上記変形例1における側面スペーサ600と同様の構成を有するため、詳細な説明は省略する。
Similarly to the
以上のように、本発明の実施の形態の変形例2に係る蓄電素子によれば、耐振動性または耐衝撃性を向上させることができるなど、上記変形例1における正極集電体120の第一方向側の面を覆っていることによる効果以外の効果と同様の効果を奏することができる。また、負極側の側面スペーサについても、同様の構成にすることができる。なお、本変形例においては、側面スペーサと容器100との間に、絶縁板等の絶縁部材を設けることが好ましい。
As described above, according to the energy storage device according to Modification 2 of the embodiment of the present invention, the positive electrode
(変形例3)
次に、上記実施の形態の変形例3について、説明する。図15及び図16は、本発明の実施の形態の変形例3に係る側面スペーサ800の構成を示す斜視図である。なお、図15は、上記実施の形態における図5に対応した図であり、図16は、上記実施の形態における図6に対応した図である。
(Modification 3)
Next, a third modification of the above embodiment will be described. FIGS. 15 and 16 are perspective views showing the configuration of a
これらの図に示すように、側面スペーサ800は、上記変形例2における側面スペーサ700が有する突出部720を有していない。つまり、側面スペーサ800は、側面部811と、中央部812と、上端部813と、下端部814とを有している。
As shown in these drawings, the
また、側面スペーサ800は、突出部720を有していないため、注液性がよく、上記変形例2における側面スペーサ700の支持部710が有する開口部711a〜711cが形成されていないが、側面スペーサ800にも、電解液の注液性を更に良くするための開口部711a〜711cが形成されていてもよい。
Further, since the
以上のように、本発明の実施の形態の変形例3に係る蓄電素子によれば、耐振動性または耐衝撃性を向上させることができるなど、上記変形例2における突出部720を有していることによる効果以外の効果と同様の効果を奏することができる。また、負極側の側面スペーサについても、同様の構成にすることができる。なお、本変形例においても、側面スペーサと容器100との間に、絶縁板を設けることが好ましい。
As described above, according to the energy storage device according to Modification 3 of the embodiment of the present invention, it is possible to improve the vibration resistance or the shock resistance. The same effect as the effect other than the effect of the presence can be obtained. The same configuration can be applied to the side spacer on the negative electrode side. In this modification, it is also preferable to provide an insulating plate between the side spacer and the
以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る蓄電素子について説明したが、本発明は、上記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。 As described above, the power storage device according to the embodiment of the present invention and the modification thereof have been described, but the present invention is not limited to the above-described embodiment and the modification thereof. In other words, the embodiments and modifications thereof disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
例えば、上記実施の形態及びその変形例では、支持部は、内方に空間が形成された凹形状の部位であることとしたが、支持部は、内方に空間が形成されていない中実の部位であってもかまわない。 For example, in the above-described embodiment and its modifications, the support portion is a concave portion having a space formed inside, but the support portion is a solid portion having no space formed inside. May be the part.
また、上記実施の形態では、嵌合部は突起部によって、電極体接続部を挟み込んでいることとした。しかし、嵌合部を電極体接続部に嵌合する構成は、上記の構成に限定されず、電極体接続部の凹部に突起部を嵌め込む構成や、電極体接続部の先端部を抱え込む構成などどのような構成であってもかまわない。 Further, in the above embodiment, the fitting portion sandwiches the electrode body connection portion by the protrusion. However, the configuration in which the fitting portion is fitted to the electrode body connection portion is not limited to the above configuration, and the configuration in which the protrusion is fitted into the concave portion of the electrode body connection portion or the configuration in which the tip portion of the electrode body connection portion is held Any configuration may be used.
また、上記実施の形態及びその変形例では、蓄電素子は2つの電極体141及び142を備えていることとした。しかし、蓄電素子は1つの電極体しか備えておらず、支持部は当該1つの電極体の側方に配置される構成でもかまわない。また、蓄電素子は3つ以上の電極体を備えており、当該3つ以上の電極体のうちのいずれか2つの電極体間に1つの支持部が配置される、または2つ以上の支持部が配置される構成でもかまわない。
In the above embodiment and its modifications, the power storage element includes two
また、上記実施の形態及びその変形例では、集電体の凹部に支持部の先端部が挿入されることとした。しかし、集電体には凹部は形成されておらず、集電体が支持部に載置される構成でもかまわない。 In the above-described embodiment and its modifications, the tip of the support is inserted into the recess of the current collector. However, the concave portion is not formed in the current collector, and the current collector may be placed on the support.
また、上記実施の形態及びその変形例では、集電体と電極端子とはリベット部によるかしめによって接続されていることとしたが、接続方法はかしめには限定されず、どのような方法によって接続されていてもよい。 Further, in the above-described embodiment and its modification, the current collector and the electrode terminal are connected by caulking by the rivet portion, but the connection method is not limited to caulking, and the connection method is any method. It may be.
また、上記実施の形態及びその変形例では、集電体の2つの電極体接続部が1つの電極体に接続されることとしたが、1つの電極体に接続される電極体接続部の数は限定されず、1つであってもよいし、3つ以上であってもかまわない。 Further, in the above-described embodiment and its modifications, the two electrode body connection portions of the current collector are connected to one electrode body. However, the number of electrode body connection portions connected to one electrode body is limited. Is not limited, and may be one or three or more.
また、上記実施の形態及びその変形例では、第二方向はZ軸方向であることとしたが、第二方向は第一方向(X軸方向)と交差する方向であればよく、Z軸方向から少し傾いた方向であってもかまわない。また、第三方向はY軸方向であることとしたが、第三方向は第一方向及び第二方向と交差する方向であればよく、Y軸方向から少し傾いた方向であってもかまわない。 In the above-described embodiment and its modifications, the second direction is the Z-axis direction. However, the second direction may be any direction that intersects with the first direction (X-axis direction). It may be slightly inclined from the direction. Although the third direction is the Y-axis direction, the third direction may be any direction that intersects the first direction and the second direction, and may be a direction slightly inclined from the Y-axis direction. .
また、上記実施の形態及びその変形例では、負極集電体及び側面スペーサは、正極集電体及び側面スペーサと同様の構成を有していることとしたが、上記の構成を有するのは正極集電体及び側面スペーサのみであってもよい。または、負極集電体及び側面スペーサのみが上記の構成を有することにしてもかまわない。 Further, in the above-described embodiment and its modified example, the negative electrode current collector and the side spacer have the same configuration as the positive electrode current collector and the side spacer. Only the current collector and the side spacer may be used. Alternatively, only the negative electrode current collector and the side spacer may have the above configuration.
また、上記実施の形態及び上記変形例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。また、本発明は、上記のような蓄電素子として実現することができるだけでなく、蓄電素子が備える側面スペーサとしても実現することができる。 Further, a mode constructed by arbitrarily combining the above-described embodiment and the above-described modified examples is also included in the scope of the present invention. Further, the present invention can be realized not only as the above-described power storage element but also as a side spacer included in the power storage element.
本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子等に適用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a power storage element such as a lithium ion secondary battery.
10 蓄電素子
100 容器
110 蓋体
110a、110b 貫通孔
110c 安全弁
111 容器本体
112 底面スペーサ
120 正極集電体
120a、130a、150a、160a 開口部
121 端子接続部
122、122a〜122d 電極体接続部
123 連結部
123a 凹部
130 負極集電体
141、142 電極体
141a、141b、142a、142b 端部
143 絶縁フィルム
144 絶縁テープ
150、160 下部絶縁部材
200 正極端子
210、310 端子本体
220、320 接続部
230、330 リベット部
240、340 上部絶縁部材
300 負極端子
400、500、600、700、800 側面スペーサ
410、610、710 支持部
411、611、711、811 側面部
411a〜411c、611a〜611c、711a〜711c 開口部
412、612、712、812 中央部
412a、412b、431、431a、431b 突起部
413、613、713、813 上端部
413a 先端部
414、614、714、814 下端部
414a、414b、421a、421b 空間
420、420a、420b、620、620a、620b、720、720a、720b、720c、720d 突出部
430、430a、430b 嵌合部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記電極体の第一方向側に配置され、前記電極体と前記電極端子とを電気的に接続する集電体と、
前記電極体の前記第一方向側に配置されるスペーサとを備え、
前記集電体は、前記第一方向と交差する第二方向に延びるように形成され、前記電極体と接続される電極体接続部を有し、
前記スペーサは、前記電極体と前記電極体接続部との間に配置され、前記第二方向に延びる突起部を有する
蓄電素子。 An electrode device including an electrode terminal, an electrode body, and a container for housing the electrode body,
A current collector that is arranged on the first direction side of the electrode body and electrically connects the electrode body and the electrode terminal;
A spacer disposed on the first direction side of the electrode body,
The current collector is formed to extend in a second direction that intersects the first direction, and has an electrode body connection portion connected to the electrode body,
The energy storage element, wherein the spacer is disposed between the electrode body and the electrode body connection portion, and has a protrusion extending in the second direction.
請求項1に記載の蓄電素子。 The power storage device according to claim 1, wherein the spacer further includes a support portion that is disposed so as to be sandwiched between the current collector and the container in the second direction, and that supports the current collector.
請求項1または2に記載の蓄電素子。 The power storage device according to claim 1, wherein the spacer further includes a protrusion protruding in a third direction that intersects the first direction and the second direction.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の蓄電素子。 The electric storage device according to any one of claims 1 to 3, wherein the spacer further includes a fitting portion that fits with the electrode body connection portion.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の蓄電素子。 The power storage element according to any one of claims 1 to 4, wherein the protrusion has a curved surface facing the electrode body.
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