JP2017076476A - 蓄電装置 - Google Patents
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Abstract
Description
蓄電装置は、一般にケースの側壁外面において拘束された状態で使用される。例えば、車両に搭載されて走行用モータの電源や他の電気機器の電源として使用される場合は、組電池として複数の蓄電装置が電気的に接続された状態で使用される。そして、組電池は、搭載スペースが制限されることに加えて振動が発生する状態での使用が前提となることから、組電池を構成する多数の単電池を配列し且つ拘束した状態(即ち各単電池を相互に固定した状態)の組電池が構築される。その場合、ケースの側壁の外面に外側弾性体が設けられていれば、蓄電装置は外側弾性体を介して拘束されるため、蓄電装置に加わる荷重が外側弾性体により緩和される。
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1及び図2にしたがって説明する。
図1(a),(b)に示すように、蓄電装置としての二次電池10は、四角箱状のケース11内に積層型の電極組立体12及び電解液L(図1(b)に図示)が収容されている。ケース11は、ケース本体11a及びその開口部を覆う蓋体11bで構成され、ケース本体11aと蓋体11bとは溶接により接合されている。二次電池10は、リチウムイオン二次電池に具体化されている。
電極組立体12は、一方の側面12aに弾性体30が配置され、他方の側面12bに厚み調整フィルム32が配置された状態でケース本体11a内に収容されている。弾性体30の厚みは、放電により電極組立体12が最も収縮した状態においても、ケース本体11aの内面と弾性体30との間、弾性体30と電極組立体12との間、電極組立体12と厚み調整フィルム32との間及び厚み調整フィルム32とケース本体11aの内面との間に隙間が存在しないように設定されている。
図2(b)に示すように、放電時には、電極組立体12は電極及びセパレータの積層方向、即ち、図2(b)の矢印C方向に収縮し、電極組立体12の膨張時に収縮変形した弾性体30は、収縮変形が解消される。電極組立体12が収縮した状態で、ケース本体11aの内面と弾性体30との間、弾性体30と電極組立体12との間、電極組立体12と厚み調整フィルム32との間及び厚み調整フィルム32とケース本体11aの内面との間のいずれかに隙間が生じると、電極組立体12がケース11に対して移動可能となるため、好ましくない。
(1)二次電池10は、金属箔13上に正極活物質層14が形成された正極15と、負極活物質層16が形成された負極17とが、セパレータ18が間に存在する状態で積層された電極組立体12が、有底箱状のケース本体11aと、ケース本体11aの開口部を覆う蓋体11bとを有するケース11内に電解液Lとともに収容された蓄電装置である。そして、電極組立体12の少なくとも一方の側面12aと、ケース11の内面との間には、側面(一方の側面12a)の全面と当接する状態で弾性体30が設けられ、弾性体30は電解液Lに対して耐蝕性を有する高分子発泡体で形成されている。
(3)二次電池10は、電極組立体12の他方の側面12bと、ケース11の内面との間に厚み調整フィルム(スペーサ)32が設けられている。電極組立体12は、正極15、負極17及びセパレータ18が多数積層されているため、電極組立体12の電極及びセパレータの積層方向の長さは、予め設定された値に対して変動する。そのため、電極組立体12の積層方向の長さをケース11の内面との間に隙間が生じする状態となるように、電極組立体12を構成し、隙間に厚み調整フィルム32を適切な枚数充填して、ケース11内に弾性体30と共に収容する。この場合、二次電池10の放電状態において、電極組立体12が収縮してもケース11の内面との間に隙間が生じて電極組立体12がケース11に対して振動することが抑制、防止される。
次に第2の実施形態を図3及び図4に従って説明する。なお、この実施形態は、ケース11の外側にも弾性体が設けられている点が前記第1の実施形態と異なり、他の構成は同じため、同様の部分については同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
○ 厚み調整フィルム32の位置は、電極組立体12を挟んで弾性体30が設けられる側と反対側に限らず、電極組立体12と弾性体30との間に設けてもよい。
○ 積層型の電極組立体12に限らず、巻回型の電極組立体を有する二次電池10に適用してもよい。
○ 電極組立体12を収容するケース11は、ケース本体の開口部が電極組立体12の厚さ方向(正極、セパレータ及び負極の積層方向)と対応する位置に設けられており、電極端子(正極端子20、負極端子22)が突出する壁が、ケース本体11aの開口部を覆う蓋体以外の壁であってもよい。
○ 蓄電装置は、二次電池10に限らず、例えば、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のようなキャパシタであってもよい。
Claims (4)
- 金属箔上に活物質層が形成された正極と負極とが、セパレータが間に存在する状態で積層された電極組立体が、有底箱状のケース本体と、前記ケース本体の開口部を覆う蓋体とを有するケース内に電解液とともに収容された蓄電装置であって、
前記電極組立体の少なくとも一方の側面と、前記ケースの内面との間には、前記側面の50%以上と当接する状態で弾性体が設けられ、前記弾性体は前記電解液に対して耐蝕性を有する高分子発泡体で形成されていることを特徴とする蓄電装置。 - 前記弾性体は、前記電極組立体の前記側面の全面に当接可能に形成されている請求項1に記載の蓄電装置。
- 前記高分子発泡体は、発泡EPDM又は発泡ポリオレフィンである請求項1又は請求項2に記載の蓄電装置。
- 前記ケースには、前記電極組立体の側面の少なくとも一方と対向する側壁の外面に外側弾性体が設けられている請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の蓄電装置。
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