JP5831213B2 - 二次電池、車両 - Google Patents
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Description
図1に示すように、リチウムイオン二次電池(以下、単に「二次電池」と示す)10は、全体として扁平な略立方体状をなすケース11を備えている。ケース11は、扁平な有底略四角筒状に形成された本体部材12、及び本体部材12の開口部を覆う(密閉する)ように、本体部材12に組み付けられる略矩形平板状をなす蓋部材13から形成されている。本体部材12、及び蓋部材13は、何れも金属(例えばステンレスやアルミニウムなど)から形成されている。以下、説明の便宜のため、図1で矢印Y1に示すケース11の長手方向を左右方向と示し、矢印Y2に示すケース11の高さ方向を上下方向と示す。また、図2(a)で矢印Y3に示すケース11の短手方向を前後方向と示す。
なお、本実施形態において、集電端子17及び集電端子18は、その形状が左右対称とされている。また、集電端子17と正電極シート28(正電極リード24)との接合構造、及び集電端子18と負電極シート29(負電極リード25)との接合構造は、左右対称とされている。したがって、以下の説明では、主に集電端子17、及び集電端子17と正電極シート28との接合構造についてのみ詳しく説明し、集電端子18、及び集電端子18と負電極シート29との接合構造については、同一符号を付すなどしてその説明を簡略化する。
図1に示すように、セパレータ27を介在させて電極シート28,29を渦まき状に捲回して積層した後、さらに前後方向からプレス(圧縮)することにより扁平な形状に成形して電極体23を得る。このとき、電極シート28,29は、活物質の塗布領域Tを重ね合わせるとともに、この塗布領域Tに対応させてセパレータ27を介在させた状態で捲回する。これにより、電極体23の左端部には、正電極リード24が形成され、電極体23の右端部には、負電極リード25が形成される。また、電極体23を得る工程とは別の工程において集電端子17,18を得る(用意する)。
まず、正極端子15及び負極端子16を介した充放電に伴う発熱により、電極体23の温度が二次電池10(ケース11)の外部を流れる熱交換媒体(熱媒体)より高くなった場合について説明する。
この場合、熱交換媒体(熱媒体)からケース11(本体部材12)に伝達された熱は、絶縁袋11aを介して垂下部31の外側面31aから集電端子17に伝達される。そして、集電端子17に伝達された熱は、接合部35,36から正電極リード24に伝達されるとともに、電極シート28,29の主に金属箔を伝って電極体23に伝達される。なお、熱交換媒体からケース11(本体部材12)に伝達された熱は、同様に負電極リード25及び集電端子18からも電極体23に伝達される。このようにして、本実施形態の二次電池10では、内部に収納した電極体23を速やかに加温(加熱)することができる。
(1)垂下部31の一方の面(外側面31a)はケース11の内面との間に絶縁材からなる絶縁袋11aを介した状態でケース11と熱的に連結し、他方の面(内側面31b)には接合部35,36が電気的及び熱的に連結している。このため、接合部35,36が設けられた面(外側面31a)で集電端子17,18とケース11とを熱的に連結させる構成と比較して、より広い面積で集電端子17,18とケース11とを熱的に連結させることが可能となる。これにより、電極体23とケース11との熱交換の効率を高め、温度調節を速やかに行うことができる。したがって、温度調節を好適に行うことができる。
・ 図3に示すように、正電極リード24を接合部35,36の間に挿入するように接合させてもよい。集電端子18及び負電極リード25についても同様に変更できる。
・ 集電端子17,18からテーパ部32を省略してもよい。この場合、集電端子17,18は、垂下部31の上下方向に沿った大きさが電極体23の上下方向に沿った大きさより大きくなるように形成してもよい。即ち、集電端子17,18は、側面視において電極体23が垂下部31で覆われるように(含まれるように)形成してもよい。さらに、垂下部31は、左壁部12bや右壁部12cの内壁面に対応した大きさに形成し、各内壁面の全面にわたって接触させるように形成してもよい。
・ 電極体23は、セパレータ27を介在させて、電極シート28,29を蛇腹状に折り曲げて積層してもよく、複数の正電極シート28、及び複数の負電極シート29を重ね合わせるように積層してもよい。
・ 上記実施形態の二次電池10を車両(例えば産業車両や乗用車両など)に搭載し、車両に装備された発電機により充電する一方で、二次電池10から供給する電力によりエアコン用のコンプレッサや、車輪を駆動するための電動モータ、或いはカーナビゲーションシステムなどの電装品を駆動してもよい。これによれば、二次電池10として温度調節を好適に行うことができることから、環境温度や充放電に伴う電極体23の発熱に起因する性能低下を抑制し、例えば二次電池10の交換頻度が高くなったり、1回の満充電で利用可能な電力量が低下したりすることを抑制できる。
(イ)前記テーパ部は、前記本体部材の底部側が前記正極シート又は前記負極シートの間に挿入されていることを特徴とする請求項3に記載の二次電池。
Claims (3)
- セパレータを間に挟んだ状態で絶縁された正極シートと負極シートが層状構造をなした電極群をケースに収容してなる二次電池であって、
平板部と、前記平板部と前記電極群とを接続する接続部とを有し、導電材よりなる集電部材を備え、
前記平板部の一方の面は前記ケースの内面との間に絶縁材からなるシートを介した状態又は前記ケースの内面に形成された絶縁材からなる絶縁層を介した状態で前記ケースと熱的に連結し、他方の面には前記接続部が電気的及び熱的に連結しており、
前記ケースは金属からなり、
前記ケースは、底部及び前記底部の周囲より立設される壁部を有する有底筒状をなして前記電極群を収容する本体部材を含み、
前記平板部における前記ケースの内面と合わさる面は、前記壁部の内面に合わさる状態で配置され、前記壁部の内面と合わさる面における前記本体部材の底部側には、前記本体部材の底部に向かって前記電極群側に傾斜するテーパ部が設けられていることを特徴とする二次電池。 - 前記平板部における前記ケースの内面と合わさる面と、前記ケースの内面との間には、絶縁材からなるシートが介在されていることを特徴とする請求項1に記載の二次電池。
- 請求項1または2に記載の二次電池を搭載したことを特徴とする車両。
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