JP5621759B2 - 蓄電装置用電極体及び蓄電装置並びに車両 - Google Patents

蓄電装置用電極体及び蓄電装置並びに車両 Download PDF

Info

Publication number
JP5621759B2
JP5621759B2 JP2011264982A JP2011264982A JP5621759B2 JP 5621759 B2 JP5621759 B2 JP 5621759B2 JP 2011264982 A JP2011264982 A JP 2011264982A JP 2011264982 A JP2011264982 A JP 2011264982A JP 5621759 B2 JP5621759 B2 JP 5621759B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
winding
strip
electrode
active material
positive electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011264982A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013118098A (ja
Inventor
元章 奥田
元章 奥田
木下 恭一
恭一 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2011264982A priority Critical patent/JP5621759B2/ja
Publication of JP2013118098A publication Critical patent/JP2013118098A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5621759B2 publication Critical patent/JP5621759B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Description

本発明は、蓄電装置用電極体及び蓄電装置並びに車両に係り、詳しくは複数の巻回型の電極部を有する蓄電装置用電極体及び蓄電装置並びにその蓄電装置を搭載した車両に関する。
二次電池は再充電が可能であり、繰り返し使用することができるため電源として広く利用されている。近年、化石燃料の使用削減(二酸化炭素排出規制)が求められており、電気自動車やハイブリッド車等の主電源や補助電源に使用される二次電池では、大電流での充電及び放電や二次電池の大容量化が要求されるようになっている。
そして、一般に大容量の二次電池は四角箱形の電池ケース内に巻回型の発電要素(電極体)を収容している。ところが、図9(a)に示すように、四角箱形の電池ケース51内に円筒状の巻回型の発電要素52を収容すると、電池ケース51の四隅の側面部に隙間(デッドスペース)が生じ、体積エネルギー密度が低下するという問題がある。隙間をなくすため電池ケース51を円筒形にしたとしても、二次電池を搭載する場所にスペースの無駄が生じ易く、特に電気自動車等の用途では多数の電池を並べて配置するために、このスペースの無駄をなくすことが困難になる。
また、発電要素52として長円筒状の発電要素を1個だけ電池ケース51内に収容した場合にも、この長円筒状の湾曲した側面部に大きな隙間が生じるのを避けることはできない。図9(b),(c)に示すように、同じ大きさの電池ケース51内に長円筒状の2個の発電要素52を収容した場合と、4個の発電要素52を収容した場合とを比較すると、4個の発電要素52を収容した場合の方が隙間(ハッチングを施した部分)の合計が小さくなる。
そこで、従来、帯状の正負の電極を帯状のセパレータを介して長円筒形に巻回した巻回型の発電要素を複数個(例えば2個)、長円筒形の平坦な側面同士を合わせて配置し並列に接続することにより単電池を構成した電池が提案されている。複数個の発電要素は、一方の端面側の活物質非塗布部に金属板を波板状に繰り返し屈曲させた正極集電体(正極集電端子)が接続され、他方の端面側の活物質非塗布部に金属板を波板状に繰り返し屈曲させた負極集電体(負極集電端子)が接続されている。従って、2個の発電要素は、電池ケース内で並列に接続されて1個の単電池を構成する。
特開2000−223109号公報
特許文献1に記載された二次電池は、巻回型の複数の発電要素を1個の電池ケース51に収容して1個の単電池を構成しているため、同じ大きさの1個の電池ケース51内に1個の巻回型の発電要素を収容した場合に比べてデッドスペースを小さくすることはできる。しかし、複数個の巻回部(発電要素)の各巻回部毎に正極用の集電端子接続部(タブ部)及び負極用の集電端子接続部(タブ部)を設け、正極用集電端子は複数個の巻回部の正極用の各集電端子接続部に接続する必要があり、負極用集電端子は複数個の巻回部の負極用の各集電端子接続部に接続する必要がある。そのため、集電端子の構造が複雑になる。また、キャパシタにおいても同様な問題がある。
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、巻回型の複数の発電要素に接続する集電端子の構造が簡単になる蓄電装置用電極体及び蓄電装置並びにその蓄電装置を搭載した車両を提供することにある。
前記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、活物質層を有する帯状正極及び活物質層を有する帯状負極が、両者の間に帯状のセパレータが介在する状態で巻回された巻回型の蓄電装置用電極体であって、前記帯状正極及び前記帯状負極は、巻回部が2個存在するように巻回されており、正極用集電端子と負極用集電端子とが2個の前記巻回部のそれぞれ異なる巻回部に設けられている。ここで、「蓄電装置」とは、二次電池やキャパシタのように再充電可能な電源となる装置を意味する。
この発明によれば、各巻回部毎に正極用の集電端子接続部及び負極用の集電端子接続部を設ける必要がないため、集電端子の構造が簡単になる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記正極用集電端子と前記負極用集電端子とが前記巻回部の巻回軸方向の同じ側に設けられている。この発明の蓄電装置用電極体を使用すると、正極用集電端子と負極用集電端子とが巻回部の巻回軸方向の反対側に設けられた蓄電装置用電極体を使用した場合に比べて、蓄電装置のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記帯状正極及び前記帯状負極は、それぞれ2枚の帯状電極が溶接された1枚の帯状電極で形成されて
いる。蓄電装置用電極体を構成する帯状正極は、2個の巻回部のうちのいずれか一方の巻回部を構成する部分には活物質非塗布部が形成され、他方の巻回部を構成する部分には活物質非塗布部が不要のため、一様な幅の1枚の帯状電極を用いて帯状正極を製造すると、製造工程において他方の巻回部を構成する部分の活物質非塗布部を除去する必要がある。また、帯状負極も同様である。そのため、活物質非塗布部を除去する工程が必須となり、材料の無駄が生じる。しかし、この発明では、帯状正極及び帯状負極は、それぞれ2枚の帯状電極が溶接された1枚の帯状電極で形成されているため、活物質非塗布部を必要とする巻回部を構成する帯状電極と、活物質非塗布部を必要としない巻回部を構成する帯状電極とをそれぞれ幅の異なる帯状電極で形成することができる。そのため、活物質非塗布部を除去する工程が不要となり、しかも、材料の無駄が生じない。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の蓄電装置用電極体を備えた蓄電装置である。したがって、この発明の蓄電装置は、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の蓄電装置用電極体の効果が得られる。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の蓄電装置を搭載した車両である。したがって、この発明の車両は請求項4に記載の蓄電装置の効果が得られる。
請求項1〜請求項3に記載の発明によれば、巻回型の複数の発電要素に接続する集電端子の構造が簡単になる蓄電装置用電極体を提供することができる。請求項4に記載の発明によれば、前記蓄電装置用電極体の効果が得られる蓄電装置を提供することができる。請求項5に記載の発明によれば、前記蓄電装置の効果が得られる車両を提供することができる。
第1の実施形態を示し、(a)は二次電池用電極体の概略斜視図、(b)は2個の巻回部の巻回状態を示す模式図、(c)は集電端子の斜視図。 (a)は帯状負極及び帯状正極の関係を示す部分模式図、(b)は帯状負極の模式断面図、(c)は帯状正極の模式断面図。 (a),(b)は二次電池用電極体の巻回部と巻回方法との関係を示す模式図。 二次電池の模式断面図。 (a),(b)は第2の実施形態の二次電池用電極体の巻回部と巻回方法との関係を示す模式図。 二次電池用電極体の帯状正極と帯状負極及びセパレータの巻回状態を示す概略斜視図。 別の実施形態の二次電池用電極体の概略斜視図。 (a)は前記二次電池用電極体を用いた二次電池の模式断面図、(b)は集電端子の斜視図。 (a),(b),(c)は四角箱状のケースに発電要素を収容した場合の発電要素の数と無駄なスペースとの関係を示す模式図。
(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。
図1(a)に示すように、蓄電装置用電極体としての二次電池用電極体10は、活物質層を有する帯状正極11及び活物質層を有する帯状負極12が、両者の間に帯状のセパレータ13が介在する状態で巻回された巻回型の二次電池用電極体である。帯状正極11及び帯状負極12は、長円筒形状の巻回部14が2個存在するように巻回されており、一方の巻回部14には帯状正極11の活物質非塗布部11cが設けられ、他方の巻回部14には帯状負極12の活物質非塗布部12cが設けられている。活物質非塗布部11c及び活物質非塗布部12cは、巻回部14の巻回軸方向の同じ側(図1(a)では二次電池用電極体10の上側)に設けられている。
活物質非塗布部11cには正極用集電端子15が接続され、活物質非塗布部12cには負極用集電端子16が接続されている。正極用集電端子15及び負極用集電端子16は対向せずに離れた位置に配置されている。正極用集電端子15及び負極用集電端子16には、図1(c)に示す同じ構造の集電端子17が使用されている。集電端子17は、活物質非塗布部11c又は活物質非塗布部12cが接合される板状の接合部17aと、二次電池の正極端子又は負極端子に接続固定される固定部17bとを備え、固定部17bは雄ねじ部において正極端子又は負極端子に固定されるようになっている。そして、集電端子17は、接合部17aが巻回部14の巻回中心部に挿入された状態で、活物質非塗布部11c又は活物質非塗布部12cに、例えば、溶接により接合されて、正極用集電端子15あるいは負極用集電端子16を構成している。
2個の巻回部14はそれぞれ容量が同じに形成されている。即ち、2個の巻回部14はそれぞれ帯状正極11及び帯状負極12の長さが同じになるように形成されている。図1(b)に示すように、帯状正極11、帯状負極12及びセパレータ13の巻回方向は、各巻回部14で異なり、図1(b)において左側に図示された巻回部14は、内側から外側に向かって左巻きになっており、右側に図示された巻回部14は、内側から外側に向かって右巻きになっている。なお、図1(b)は、帯状正極11、帯状負極12及びセパレータ13の巻回方向を示す図であり、帯状正極11、帯状負極12及び2枚のセパレータ13の4枚をまとめて1本の線で表している。
セパレータ13は帯状正極11と帯状負極12との間に配置されるものと、帯状負極12の外側に配置されるものとの2枚が存在する。そして、図1(b)の部分拡大図で示すように、帯状正極11、帯状負極12及び2枚のセパレータ13の配置は、巻回部14を構成する各層において、巻回部14の外側から、セパレータ13、帯状負極12、セパレータ13、帯状正極11の順で積層配置されている。したがって、二次電池用電極体10の外周面にはセパレータ13が存在する。セパレータ13は、その幅が帯状正極11及び帯状負極12の活物質非塗布部11c,12cが存在しない部分の幅と同じか少し大きく形成されている。
図2(a),(b),(c)に示すように、帯状正極11は、金属製の帯状の集電体11aと、集電体11aに活物質が塗布された活物質層11bとを有し、帯状負極12は、金属製の帯状の集電体12aに活物質が塗布された活物質層12bを有する。集電体11a,12aは、例えば帯状の銅箔で形成され、活物質層11b,12bはそれぞれ集電体11a,12aの両面に形成されている。活物質は、例えば、ニッケル水素電池とリチウムイオン電池のように二次電池の種類によって異なる。また、同じ種類の二次電池でも正極用の活物質と負極用の活物質とでは異なる。
図2(a)に示すように、帯状負極12はその長手方向の中心(中心線L)を境にして、一方の側(図2(a)の右側)には活物質非塗布部12cが形成され、他方の側には活物質非塗布部12cが存在しない。活物質非塗布部12cは帯状負極12の幅方向の一端側(図2(a)では上側)に、活物質層12bに隣接して連続する状態で帯状負極12の長手方向の端部まで形成されている。帯状正極11はその長手方向の中心を境にして、一方の側(図2(a)の左側)には活物質非塗布部11cが形成され、他方の側には活物質非塗布部11cが存在しない。活物質非塗布部11cは帯状正極11の幅方向の一端側(図2(a)では上側)に、活物質層11bに隣接して連続する状態で帯状正極11の長手方向の端部まで形成されている。即ち、各巻回部14において、帯状正極11の活物質非塗布部11cと帯状負極12の活物質非塗布部12cとは重なることがない。この実施形態では、帯状正極11及び帯状負極12は、それぞれ1枚の帯状電極で形成されている。
次に前記のように構成された二次電池用電極体10の製造方法を説明する。
二次電池用電極体10の製造方法は、従来の巻回型の電極体の製造方法と、巻回部の巻回方法が異なり、その他の工程は基本的に同じため、説明を省略する。
両面に活物質層11b,12bがそれぞれ形成されるとともに、活物質非塗布部11c,12cがそれぞれ全長の半分に形成された帯状正極11及び帯状負極12を、その中心が一致する状態で2枚のセパレータ13と交互に、かつ一番下側にセパレータ13が存在するように積層した状態において、両端から巻回を開始する。そして、図3(b)に示すように、両端側から中央に向かって下側が上側になるように順に巻回する。その結果、巻回が終了した状態では、図3(a)に示すように、一方の側(図3(a)の左側)の巻回部14は、帯状正極11、帯状負極12及びセパレータ13の巻回方向が内側から外側に向かって左巻きになり、他方の側(図3(a)の右側)の巻回部14は、内側から外側に向かって右巻きになる。
次に集電端子17を一方の巻回部14の活物質非塗布部11cに正極用集電端子15として溶接し、他方の巻回部14に負極用集電端子16として溶接すると、図1(a)に示す二次電池用電極体10が得られる。巻回部14が2個存在する従来の二次電池用電極体と異なり、各巻回部14には正極用集電端子15あるいは負極用集電端子16が接続される活物質非塗布部11cあるいは活物質非塗布部12cのいずれか一方が1個のみ設けられている。そのため、正極用集電端子15を活物質非塗布部11cに接続する作業及び負極用集電端子16を活物質非塗布部12cに接続する作業が簡単になり、正極用集電端子15及び負極用集電端子16の構造も簡単になる。
図4に示すように、二次電池用電極体10は、電池ケース20に収容されるとともに正極用集電端子15の固定部が正極端子18に固定されて正極端子18に電気的に接続され、負極用集電端子16の固定部が負極端子19に固定されて負極端子19に電気的に接続される。そして、電池ケース20に注入された電解液21と共に二次電池22が構成される。
前記の構成の二次電池用電極体10を用いた二次電池22は種々の用途に使用されるが、例えば車両に搭載した状態でも使用される。
次に前記のように構成された二次電池22の作用を説明する。二次電池22の放電時、二次電池22を構成する発電要素としての巻回部14から正極用集電端子15を介して電流が取り出される。このとき、各巻回部14が独立して形成された構成の場合は、各巻回部14における内部抵抗が異なり、各発電要素に内部抵抗の差があることに起因して、各発電要素の容量バランスに差が出るため、過放電になる発電要素が発生し易い。また、充電時にも、各発電要素の容量バランスに差が出るため、過充電になる発電要素が発生し易い。しかし、この実施形態の二次電池22に使用されている二次電池用電極体10は、2個の巻回部14を構成する帯状正極11及び帯状負極12は、それぞれ1枚の帯状電極で形成されているため、各発電要素に内部抵抗の差がなく、過放電・過充電にならない。
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)二次電池用電極体10は、活物質層11bを有する帯状正極11及び活物質層12bを有する帯状負極12が、両者の間に帯状のセパレータ13が介在する状態で巻回された巻回型の二次電池用電極体である。そして、帯状正極11及び帯状負極12は、巻回部14が2個存在するように巻回されており、正極用集電端子15と負極用集電端子16とが2個の巻回部14のそれぞれ異なる巻回部14に設けられている。したがって、各巻回部14毎に正極用の集電端子接続部(活物質非塗布部11c)及び負極用の集電端子接続部(活物質非塗布部12c)を設ける必要がないため、集電端子17の構造が簡単になる。
(2)2個の巻回部14を構成する帯状正極11及び帯状負極12は、それぞれ同じ長さの継ぎ目のない1枚の帯状電極で構成されているため、二次電池22を構成したときに各巻回部14の容量を同じにすることができ、過放電・過充電になる発電要素が発生し難くなる。
(3)二次電池用電極体10は、正極用集電端子15と負極用集電端子16とが巻回部14の巻回軸方向の同じ側に設けられている。したがって、この二次電池用電極体10を使用すると、正極用集電端子15と負極用集電端子16とが巻回部14の巻回軸方向の反対側に設けられた二次電池用電極体を使用した場合に比べて、二次電池22のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる。
(4)2個の巻回部14は、それぞれ最外層にセパレータ13が存在する状態で帯状正極11、帯状負極12及び2枚のセパレータ13が巻回されている。したがって、電池ケース20が導電性の材質製、例えば、金属製であっても巻回部14が電池ケース20と短絡しないように巻回部14と電池ケース20との間に隙間を大きく取る必要がない。
(5)前記のように構成された二次電池用電極体10を用いた二次電池22は、二次電池用電極体10が有する効果を得ることができる。
(6)前記の二次電池22を車両に搭載して使用すると、その車両はその二次電池22が有する効果を得ることができる。また、二次電池22は体積エネルギー密度が高いため、同じ容量の二次電池に比べて車両に搭載するためのスペースの確保が容易になり、車両の車体構造の自由度が高くなる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態を図5及び図6にしたがって説明する。この実施形態は、2個の巻回部14が存在する二次電池用電極体10を製造する際、巻回部14の巻回方法が第1の実施形態と異なっている。第1の実施形態と同様の部分については同一符号を付して詳しい説明を省略する。
巻回部14を巻回する場合、第1の実施形態と同様に、両面に活物質層11b,12bがそれぞれ形成されるとともに、活物質非塗布部11c,12cがそれぞれ全長の半分に形成された帯状正極11及び帯状負極12を使用する。そして、帯状正極11及び帯状負極12の中心が一致する状態で2枚のセパレータ13と交互に、かつ一番下側にセパレータ13が存在するように積層した状態において、両端から巻回を開始する。図5(b)に示すように、図において中央より右側の部分の巻回は、第1の実施形態と同様に、中央に向かって下側が上側になるように順に巻回する。一方、図において中央より左側の部分の巻回は、第1の実施形態と異なり、図5(b)に示すように、中央に向かって上側が下側になるように順に巻回する。その結果、巻回が終了した状態では、図5(a)に示すように、両方の巻回部14とも、帯状正極11、帯状負極12及びセパレータ13の巻回方向が内側から外側に向かって右巻きになる。
そのため、得られた二次電池用電極体10は、図6に示すように、2個の巻回部14のうち活物質非塗布部11cが設けられた一方の巻回部14では、セパレータ13が最外層に配置され、外側からセパレータ13、帯状負極12、セパレータ13、帯状正極11の順となるように構成される。また、活物質非塗布部12cが設けられた他方の巻回部14では、帯状正極11が最外層に配置され、外側から帯状正極11、セパレータ13、帯状負極12、セパレータ13の順となるように構成される。
この実施形態の二次電池用電極体10においても第1の実施形態と同様の効果が得られる。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 2個の巻回部14は容量が同じではなく、多少違っていてもよい。
○ 二次電池用電極体10は帯状正極11及び帯状負極12をそれぞれ2枚の帯状電極が接合された1枚の帯状電極を用いて形成してもよい。例えば、図2(a)に示す帯状正極11及び帯状負極12において、中心線より左側の部分と右側の部分とを別々に形成した後、両者を接合する。接合は溶接に限らず、接着剤や半田で接合してもよい。二次電池用電極体10を構成する帯状正極11及び帯状負極12は、2個の巻回部14のうちのいずれか一方の巻回部14を構成する部分には活物質非塗布部11cが形成され、他方の巻回部14を構成する部分には活物質非塗布部11cが不要となる。そのため、一様な幅の1枚の帯状電極を用いて帯状正極11を製造すると、製造工程において他方の巻回部14を構成する部分の活物質非塗布部11cを除去する必要がある。また、帯状負極12においても同様である。しかし、帯状正極11及び帯状負極12は、それぞれ2枚の帯状電極が溶接された1枚の帯状電極で形成されているため、活物質非塗布部を必要とする巻回部14を構成する帯状電極と、活物質非塗布部を必要としない巻回部14を構成する帯状電極とをそれぞれ幅の異なる帯状電極で形成することができる。そのため、活物質非塗布部を除去する工程が不要となり、しかも材料の無駄が生じない。
○ 図7に示すように、二次電池用電極体10は帯状正極11の活物質非塗布部11cと帯状負極12の活物質非塗布部12cとが巻回部14の巻回軸方向の反対側に位置する状態で巻回された構成としてもよい。この場合、正極用集電端子15や負極用集電端子16の接続位置の自由度が高くなる。この構成の二次電池用電極体10を使用した二次電池22は、図8(a)に示すように、二次電池用電極体10の巻回軸方向が電池ケース20の左右方向に延びる状態で電池ケース20に収容される。また、それに対応して、図8(b)に示すように、正極用集電端子15及び負極用集電端子16として形状が異なる集電端子17が使用される。
○ 集電端子17は、それぞれ1個で二次電池用電極体10を構成する巻回部14の帯状正極11の活物質非塗布部11c及び帯状負極12の活物質非塗布部12cと接合可能な形状であればよく、板状の接合部17aが巻回部14の巻回中心に挿入された状態で活物質非塗布部11c又は活物質非塗布部12cに接合される形状に限らない。また、集電端子17の正極端子18あるいは負極端子19に対する固定部17bも雄ねじ部において正極端子18あるいは負極端子19に固定される構成に限らない。
○ 二次電池用電極体10は、2個の巻回部14のそれぞれ異なる巻回部14に正極用集電端子15と負極用集電端子16とが設けられていればよく、正極用集電端子15が接合される活物質非塗布部11c及び負極用集電端子16が接合される活物質非塗布部12cの形状は自由である。例えば、活物質非塗布部11c及び活物質非塗布部12cは、各巻回部14の活物質層11bあるいは活物質層12bに隣接して渦巻き状に形成されたものに限らず、渦巻き状の一部が除去された形状であってもよい。しかし、渦巻き状の方が活物質非塗布部11c及び活物質非塗布部12cの一部を除去する必要がなく、製造が簡単になり、また、正極用集電端子15及び負極用集電端子16の接合位置の自由度が高くなる。
○ 渦巻き状に形成された活物質非塗布部11c及び活物質非塗布部12cは、必ずしも各巻回部14の帯状正極11の活物質層12bあるいは帯状負極12の活物質層12bの全長にわたって形成される必要はなく、活物質非塗布部11c,12cの巻回数が巻回部14の巻回数より少なくてもよい。
○ 二次電池用電極体10は、帯状正極11及び帯状負極12が、巻回部14が2個存在するように巻回されており、正極用集電端子15と負極用集電端子16とが2個の巻回部14のそれぞれ異なる巻回部14に設けられていればよい。したがって、必ずしも両巻回部14を構成する長さの帯状正極11、帯状負極12及びセパレータ13を所定の順で積層した状態から第1の実施形態あるいは第2の実施形態のように巻回して製造されたものに限らない。例えば、活物質非塗布部11cが巻回部14の巻回軸方向の一方の側に突出するように設けられた巻回部14と、活物質非塗布部12cが巻回部14の巻回軸方向の一方の側に突出するように設けられた巻回部14とを別々に製造する。そして、2個の巻回部14をその最外周に位置するセパレータ13の端部同士、その内側に位置する帯状負極12の端部同士、その内側に位置するセパレータ13の端部同士及びその内側に位置する帯状正極11の端部同士を接合することにより、第1の実施形態の二次電池用電極体10と同様な二次電池用電極体10が得られる。また、セパレータ13が最外周に位置する巻回部14と、帯状正極11が最外周に位置する巻回部14とを別々に製造し、両巻回部14の帯状正極11、帯状負極12及び2枚のセパレータ13の、それぞれ最外周の端部同士を接合することにより、第2の実施形態の10と同様な二次電池用電極体10が得られる。
○ 前記のように構成された2個の巻回部14を有する二次電池用電極体10を複数個、各活物質非塗布部11c及び活物質非塗布部12c同士をそれぞれ1個の正極用集電端子及び負極用集電端子でそれぞれ接続して、二次電池用電極体10が複数個並列に接続された二次電池用電極体を構成してもよい。また、複数の二次電池用電極体10が集電端子で直列に接続された二次電池用電極体を構成してもよい。
○ 複数の巻回部14を有する二次電池用電極体は、第1の実施形態又は第2の実施形態の二次電池用電極体10を少なくとも1個含む複数個の巻回型の二次電池用電極体が、1個の正極用集電端子及び1個の負極用集電端子を介して並列に接続された構成であってもよい。例えば、二次電池用電極体は奇数個の巻回部14が1個の正極用集電端子及び1個の負極用集電端子を介して並列に接続された構成であってもよい。この二次電池用電極体を使用した二次電池の場合も、巻回部14を1個有する二次電池用電極体のみを所定の数、1個の正極用集電端子及び負極用集電端子を介して並列に接続された二次電池用電極体を使用して二次電池を構成した場合に比べて、過放電・過充電になる発電要素が発生し難くなる。
○ 複数の二次電池用電極体10を直列に接続して二次電池用電極体を構成しても良い。
○ 帯状正極11の活物質非塗布部11cと帯状負極12の活物質非塗布部12cとが巻回部14の巻回軸方向の反対側に位置する状態で巻回された構成の二次電池用電極体10において、活物質非塗布部11c,12cはそれぞれ活物質層11b,12bに沿って帯状正極11あるいは帯状負極12の全長にわたって設けずに一部に設けてもよい。
○ 電極体は二次電池に用いられる電極体に限定されず、キャパシタに用いられる電極体であっても良い。
以下の技術的思想(発明)は前記実施形態から把握できる。
(1)請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の発明において、前記正極用集電端子が接続される正極用の活物質非塗布部は、前記帯状正極の前記正極用集電端子が設けられた巻回部を構成する部分の幅方向の一端側に、前記活物質層に隣接して連続する状態で設けられており、前記負極用集電端子が接続される負極用の活物質非塗布部は、前記帯状負極の前記負極用集電端子が設けられた巻回部を構成する部分の幅方向の一端側に、前記活物質層に隣接して連続する状態で設けられている。
(2)請求項1〜請求項3及び前記技術的思想(1)のいずれか一項に記載の発明において、2個の前記巻回部は、それぞれ最外層にセパレータが存在する状態で帯状正極、帯状負極及び2枚のセパレータが巻回されている。
(3)請求項1〜請求項3及び前記技術的思想(1),(2)のいずれか一項に記載の発明の蓄電装置用電極体を複数個、隣接して配置し、かつ各巻回部の正極用集電端子接続部を1個の正極用集電端子で接続し、各巻回部の負極用集電端子接続部を1個の負極用集電端子で接続した蓄電装置用電極体。
10…蓄電装置用電極体としての二次電池用電極体、11…帯状正極、11b,12b…活物質層、12…帯状負極、13…セパレータ、14…巻回部、15…正極用集電端子、16…負極用集電端子、22…蓄電装置としての二次電池。

Claims (5)

  1. 活物質層を有する帯状正極及び活物質層を有する帯状負極が、両者の間に帯状のセパレータが介在する状態で巻回された巻回型の蓄電装置用電極体であって、
    前記帯状正極及び前記帯状負極は、巻回部が2個存在するように巻回されており、正極用集電端子と負極用集電端子とが2個の前記巻回部のそれぞれ異なる巻回部に設けられていることを特徴とする蓄電装置用電極体。
  2. 前記正極用集電端子と前記負極用集電端子とが前記巻回部の巻回軸方向の同じ側に設けられている請求項1に記載の蓄電装置用電極体。
  3. 前記帯状正極及び前記帯状負極は、それぞれ2枚の帯状電極が溶接された1枚の帯状電極で形成されている請求項1又は請求項2に記載の蓄電装置用電極体。
  4. 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の蓄電装置用電極体を備えた蓄電装置。
  5. 請求項4に記載の蓄電装置を搭載した車両。
JP2011264982A 2011-12-02 2011-12-02 蓄電装置用電極体及び蓄電装置並びに車両 Expired - Fee Related JP5621759B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011264982A JP5621759B2 (ja) 2011-12-02 2011-12-02 蓄電装置用電極体及び蓄電装置並びに車両

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011264982A JP5621759B2 (ja) 2011-12-02 2011-12-02 蓄電装置用電極体及び蓄電装置並びに車両

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013118098A JP2013118098A (ja) 2013-06-13
JP5621759B2 true JP5621759B2 (ja) 2014-11-12

Family

ID=48712525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011264982A Expired - Fee Related JP5621759B2 (ja) 2011-12-02 2011-12-02 蓄電装置用電極体及び蓄電装置並びに車両

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5621759B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013168253A (ja) * 2012-02-14 2013-08-29 Hitachi Maxell Ltd 巻回型電池
JP6051855B2 (ja) * 2012-12-27 2016-12-27 三菱自動車工業株式会社 電池
JP2016051544A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 扁平捲回式二次電池
CN105576179A (zh) * 2014-10-11 2016-05-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 可再充电电池
JP6572736B2 (ja) * 2015-10-30 2019-09-11 三洋電機株式会社 角形二次電池の製造方法
JP6777202B2 (ja) * 2019-08-05 2020-10-28 三洋電機株式会社 角形二次電池の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10270069A (ja) * 1997-03-27 1998-10-09 Mitsubishi Cable Ind Ltd 角型電池およびその製造方法
DE69815810T2 (de) * 1998-03-30 2004-05-13 Renata Ag Prismatische aufladbare oder primäre Zelle mit Wicklung montiert auf Spulenkörper
JP2003257408A (ja) * 2002-02-27 2003-09-12 Japan Storage Battery Co Ltd 電 池
JP5127271B2 (ja) * 2007-03-12 2013-01-23 株式会社東芝 捲回型電極電池およびその製造方法
JP2010118315A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Toshiba Corp 非水電解質電池

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013118098A (ja) 2013-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5699909B2 (ja) 二次電池用電極体及び二次電池並びに車両
JP4661257B2 (ja) 集電端子及び該端子を備えた蓄電装置
JP5082256B2 (ja) 密閉型蓄電池
KR100637443B1 (ko) 이차 전지와 이에 사용되는 단자 조립체
JP5058646B2 (ja) 二つ以上のユニットセルを備えた高容量電池セル
JP5242364B2 (ja) 扁平形二次電池
KR101125592B1 (ko) 수명 특성과 안전성이 우수한 고용량 전지셀
JP4532448B2 (ja) 角形電池用電極ユニット、角形電池および角形電池用電極ユニットの製造方法
JP5621759B2 (ja) 蓄電装置用電極体及び蓄電装置並びに車両
KR101651712B1 (ko) 이차전지
CN106252751A (zh) 电池组
US9263761B2 (en) Electrode assembly and rechargeable battery having the same
WO2014188501A1 (ja) 非水電解液二次電池
KR100627360B1 (ko) 집전판용 플레이트와 이의 이차 전지 및 전지 모듈
KR101484832B1 (ko) 비수전해액 2차 전지, 차량 및 전지 사용 기기
JP2012195132A (ja) 二次電池
KR20150112767A (ko) 전지
JP2008243411A (ja) 密閉型二次電池
JP5304626B2 (ja) リチウムイオン二次電池、車両及び電池搭載機器
US10991985B2 (en) Secondary battery
JP5692359B2 (ja) 蓄電装置および蓄電装置の製造方法
JP2016178028A (ja) 電極体、及び電極体を備える蓄電素子
JP2011146181A (ja) 扁平捲回式二次電池
JP6089832B2 (ja) 蓄電素子
JP6155724B2 (ja) 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140205

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140625

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140701

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140725

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140826

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140908

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5621759

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees