JP6213036B2 - 蓄電素子及びその製造方法 - Google Patents
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Description
そして、第1の態様では、前記密接部は、前記リード部を構成する複数層の前記未塗工部を積層方向に圧接することで形成した圧接部によって構成されている。
第2の態様では、前記リード部を構成する複数層の前記未塗工部を積層方向に圧迫する圧迫要素を備え、前記密接部は、前記圧迫要素により複数層の前記未塗工部を積層方向に圧迫した圧迫部であり、前記圧迫要素は前記リード部を挿通する挿通孔を備え、前記圧迫部は、前記挿通孔の孔縁により複数層の前記未塗工部が積層方向に圧迫されることで形成されており、前記圧迫要素は、前記挿通孔が形成され、かつ前記電極体の前記リード部を含む第1の領域と、前記電極体の前記リード部を除く部分を含む第2の領域とを、前記第2の領域から前記第1の領域への電解液の流出を許容しないように仕切る仕切部材によって構成されている。
第3から第5の態様では、前記リード部を構成する複数層の前記未塗工部を積層方向に加締める加締要素を備え、前記密接部は、前記加締要素によって複数層の前記未塗工部を積層方向に加締めた加締部によって構成されている。そして、第3の態様では、前記加締要素は、複数層の前記未塗工部を弾性的に挟み込む弾性部材によって構成されている。第4の態様では、前記加締要素は、互いに固定された状態で結合される第1の部材と第2の部材とを備え、前記加締部は、前記第1の部材と前記第2部材との間に挟み込まれることで形成されている。第5の態様では、前記集電体との間に前記複数層の前記未塗工部を挟み込むプレート部材を備え、前記加締要素は前記集電体と前記プレート部材により構成されている。
図1から図3は本発明の第1実施形態に係るリチウムイオン二次電池1(以下単に
電池1という)を示す。
図9から図11に示す本発明の第3実施形態に係る電池1は、加締要素としての弾性部材24と、第2実施形態と同様のクリップ21を備える。本実施形態における弾性部材24は、弾性を有する金属線材を屈曲して形成され、リード部16Bを未塗工部14Bの積層方向に両側から弾性的に挟み込む一対の加圧部24a,24aと、これらの加圧部24a,24aの両端を連結する一対の連結部24b,24bとを備える。加圧部24a,24aは楕円状の溶接部17の長軸の方向、ないしは脚部7bの長手方向に延びるように配置された第1部分24cと、この第1部分24cの両端から溶接部17の長軸に対して直交する方向、ないしは脚部7bの幅向に延びるように配置された第2部分24dとを備えている。一対の加圧部24a,24aで弾性的に挟み込まれることで、リード部16Bの溶接部17に対し電極体3の中央寄りの位置(活物質層13B側の位置)及び溶接部17に対して脚部7bの長手方向の両側の位置に、複数層の未塗工部14Bを積層方向に加締めた加締部(密接部)25が形成されている。
図14から図16に示す本発明の第4実施形態に係る電池1は、第3実施形態のものとは異なる構造の弾性部材28により加締部25を形成している。具体的には、本実施形態における弾性部材28は、弾性を有する金属板材の打抜と屈曲により形成され、一定幅の帯状の一対の加圧部28a,28aと、これらの加圧部28a,28aを連結する矩形状の連結部28bとを備える。加圧部28a,28aは楕円状の溶接部17の長軸の方向、ないしは脚部7bの長手方向に延びるように間隔をあけて平行に配置された第1及び第2部分28c,28dと、これらの第1及び第2部分28c,28dの両端を連結し、かつ溶接部17の長軸に対して直交する方向、ないしは脚部7bの幅向に延びるように配置された一対の第3部分28e,28eとを備える。
図19から図21は本発明の第5実施形態に係る電池1を示す。この電池1は実質的に剛体の加締具(加締要素)31を備える。加締具31は、互いに突き合せて固定状態で連結される一対の半割部32A,32Bを備える。個々の半割部32A,32Bは、底壁部32aと、底壁部32aの周縁部のうち半割部32A,32Bを連結した際に互いに対向する部分以外から突出する側壁部32b,32c,32dとを備える。側壁部32b,32cは対向して配置され、側壁部32dにより連結されている。図20を参照すると、半割部32A,32Bを連結すると、底壁部32aにより加締具31の底部31aが形成され、側壁部32b〜32dにより丸面取りされた矩形状を呈する加締具31の枠壁部31bが形成される。また、半割部32A,32Bの側壁部32b,32cに設けた切欠32e,32fにより、半割部32A,32Bを連結すると枠壁部31bに一対のスリット31c,31dが形成される。同様に、半割部32A,32Bの底壁部32aに設けた切欠32gにより、半割部32A,32Bを連結すると底部31aにスリット31eが形成される。本実施形態では、スリット31c〜31eはいずれも直線状である。また、スリット31c〜31eは、一直線に配置され、かつスリット31eにスリット31c,31dがつながっており、1本のスリットを形成する。
図24から図26は本発明の第6実施形態に係る電池1を示す。この電池1が備える加締具(加締要素)33は、リード部16Bを構成する複数層の未塗工部14Bを挟み込んだ状態で嵌め合われる一対の嵌合部材34A,34Bを備える。図25に最も明瞭に示すように、これらの嵌合部材34A,34Bは丸面取りされた矩形枠状であり、断面形状は、平坦部34aと、平坦部34aの両端から斜めに延びる縁部34b,34bを有する。この断面形状により、嵌合部材34A,34Bの一面側に凸部34cが形成され、他面側に凹部34dが形成されている。
図27から図30は、本発明の第7実施形態に係る電池1を示す。この電池1は、集電体7Bの脚部7bとの間にリード部16Bを構成する複数層の未塗工部14Bを挟むように配置されるプレート部材41を備える。後述するように、このプレート部材41と集電体7Bの脚部7bにより加締部42a,42b,42cが形成される。言い換えれば、本実施形態では、プレート部材41と集電体7Bの脚部7bが加締要素を構成する。本実施形態では、集電体7Bの脚部7bがリード部16Bの最外層の未塗工部14Bに配置され、プレート部材41がリード部16Bの最内層の未塗工部14Bに配置される。プレート部材41には、リード部16Bの最外層から最内層に向かう方向に膨出する膨出部43が設けられている。膨出部43は、集電体7Bの脚部7bの一方の側部(図28において右側の側部)側に開口43aが設けられている。集電体7Bの脚部7bにも同様の形状の膨出部44が設けられている。この膨出部44もリード部16Bの最外層から最内層に向かう方向に膨出し、かつ脚部7bの一方の側部(図28において右側の側部)側に開口44aが設けられている。
2 外装体
2a ケース本体
2b 蓋
3 電極体
4A,4B 外部端子
5 接続部材
6 リベット
7A,7B 集電体
7a 基部
7b 脚部
7c 屈曲部
8 上側パッキン
9 下側パッキン
10 セパレータ
11A 正極体
11B 負極体
12A,12B 導電シート
13A,13B 活物質層
14A,14B 未塗工部
16A,16B リード部
17 溶接部
18 圧接部(密接部)
18a 中央部
18b 側部
21 クリップ
22 仕切板(圧迫要素)
22a 挿通孔
22b 孔縁
23 圧迫部(密接部)
24 弾性部材(加締要素)
24a 加圧部
24b 連結部
24c 第1部分
24d 第2部分
25 加締部(密接部)
25a 中央部
25b 側部
28 弾性部材(加締要素)
28a 加圧部
28b 連結部
28c 第1部分
28d 第2部分
28e 第3部分
28f 線材
28g リッジ部
31 加締具(加締要素)
31a 底部
31b 枠壁部
31c,31d,31e スリット
31f 第1部分
31g 第2部分
31h 第3部分
31i 第1部分
31j 第2部分
31k 第3部分
32A,32B 半割部
32a 底壁部
32b,32c,32d 側壁部
32e,32f,32g 切欠
33 加締具(加締要素)
34A,34B 嵌合部材
34a 平坦部
34b 縁部
34c 凸部
34d 凹部
41 プレート部材
42a,42b,42c,42d 加締部
43,44 膨出部
43a,44a 開口
43b,44b 頂壁部
124,125 加圧部
124a,125a 第1部分
124b,125b 第2部分
126,127 連結部
126a,127a 第1部分
126b,127b 第2部分
Claims (13)
- 外部端子と、
導電シートをセパレータを介在させて積層して形成され、前記導電シートは活物質層が形成された部分と、前記活物質層が設けられていない領域である未塗工部とを備え、前記導電シートの前記未塗工部を複数層重ねて形成されたリード部を有する電極体と、
前記電極体の前記リード部と前記外部端子とを電気的に接続する集電体と、
前記リード部と前記集電体とを溶接して接続させた溶接部と、
前記リード部を構成する複数層の前記未塗工部を、少なくとも前記溶接部よりも前記活物質層側の位置で互いに密接させた密接部と
を備え、
前記密接部は、前記リード部を構成する複数層の前記未塗工部を積層方向に圧接することで形成した圧接部である、蓄電素子。 - 前記圧接部と前記活物質層とが並ぶ方向と直交する方向の前記圧接部の寸法は、前記溶接部のこの方向の寸法よりも大きい、請求項1に記載の蓄電素子。
- 外部端子と、
導電シートをセパレータを介在させて積層して形成され、前記導電シートは活物質層が形成された部分と、前記活物質層が設けられていない領域である未塗工部とを備え、前記導電シートの前記未塗工部を複数層重ねて形成されたリード部を有する電極体と、
前記電極体の前記リード部と前記外部端子とを電気的に接続する集電体と、
前記リード部と前記集電体とを溶接して接続させた溶接部と、
前記リード部を構成する複数層の前記未塗工部を、少なくとも前記溶接部よりも前記活物質層側の位置で互いに密接させた密接部と
を備え、
前記リード部を構成する複数層の前記未塗工部を積層方向に圧迫する圧迫要素を備え、
前記密接部は、前記圧迫要素により複数層の前記未塗工部を積層方向に圧迫した圧迫部であり、
前記圧迫要素は前記リード部を挿通する挿通孔を備え、
前記圧迫部は、前記挿通孔の孔縁により複数層の前記未塗工部が積層方向に圧迫されることで形成されており、
前記圧迫要素は、前記挿通孔が形成され、かつ前記電極体の前記リード部を含む第1の領域と、前記電極体の前記リード部を除く部分を含む第2の領域とを、前記第2の領域から前記第1の領域への電解液の流出を許容しないように仕切る仕切部材である、蓄電素子。 - 外部端子と、
導電シートをセパレータを介在させて積層して形成され、前記導電シートは活物質層が形成された部分と、前記活物質層が設けられていない領域である未塗工部とを備え、前記導電シートの前記未塗工部を複数層重ねて形成されたリード部を有する電極体と、
前記電極体の前記リード部と前記外部端子とを電気的に接続する集電体と、
前記リード部と前記集電体とを溶接して接続させた溶接部と、
前記リード部を構成する複数層の前記未塗工部を、少なくとも前記溶接部よりも前記活物質層側の位置で互いに密接させた密接部と
を備え、
前記リード部を構成する複数層の前記未塗工部を積層方向に加締める加締要素を備え、
前記密接部は、前記加締要素によって複数層の前記未塗工部を積層方向に加締めた加締部であり、
前記加締要素は、複数層の前記未塗工部を弾性的に挟み込む弾性部材である、蓄電素子。 - 前記弾性部材は、前記複数層の前記未塗工部を弾性的に挟み込む一対の加圧部を備える、請求項4に記載の蓄電素子。
- 前記未塗工部を弾性的に挟み込む方向から見て、前記一対の加圧部の一方が他方に対して内側に位置している、請求項5に記載の蓄電素子。
- 外部端子と、
導電シートをセパレータを介在させて積層して形成され、前記導電シートは活物質層が形成された部分と、前記活物質層が設けられていない領域である未塗工部とを備え、前記導電シートの前記未塗工部を複数層重ねて形成されたリード部を有する電極体と、
前記電極体の前記リード部と前記外部端子とを電気的に接続する集電体と、
前記リード部と前記集電体とを溶接して接続させた溶接部と、
前記リード部を構成する複数層の前記未塗工部を、少なくとも前記溶接部よりも前記活物質層側の位置で互いに密接させた密接部と
を備え、
前記リード部を構成する複数層の前記未塗工部を積層方向に加締める加締要素を備え、
前記密接部は、前記加締要素によって複数層の前記未塗工部を積層方向に加締めた加締部であり、
前記加締要素は、互いに固定された状態で結合される第1の部材と第2の部材とを備え、
前記加締部は、前記第1の部材と前記第2部材との間に挟み込まれることで形成されている、蓄電素子。 - 前記第1の部材と第2の部材を結合した状態で、前記複数層の前記未塗工部を挟み込むためのスリットが形成される、請求項7に記載の蓄電素子。
- 前記スリットは折れ線状である、請求項8に記載の蓄電素子。
- 外部端子と、
導電シートをセパレータを介在させて積層して形成され、前記導電シートは活物質層が形成された部分と、前記活物質層が設けられていない領域である未塗工部とを備え、前記導電シートの前記未塗工部を複数層重ねて形成されたリード部を有する電極体と、
前記電極体の前記リード部と前記外部端子とを電気的に接続する集電体と、
前記リード部と前記集電体とを溶接して接続させた溶接部と、
前記リード部を構成する複数層の前記未塗工部を、少なくとも前記溶接部よりも前記活物質層側の位置で互いに密接させた密接部と
を備え、
前記リード部を構成する複数層の前記未塗工部を積層方向に加締める加締要素を備え、
前記密接部は、前記加締要素によって複数層の前記未塗工部を積層方向に加締めた加締部であり、
前記集電体との間に前記複数層の前記未塗工部を挟み込むプレート部材を備え、
前記加締要素は前記集電体と前記プレート部材により構成される、蓄電素子。 - 前記集電体と前記プレート部材にそれぞれ膨出部が設けられ、前記集電体と前記プレート部材一方に設けられた前記膨出部内に他方に設けられた前記膨出部が配置され、
前記複数層の前記未塗工部のうち、前記凹部と前記凸部との間に挟みこまれた部分に前記溶接部が形成されている、請求項10に記載の蓄電素子。 - 前記加締部は前記膨出部以外の部分以外の部分に設けられている、請求項11に記載の蓄電素子。
- 活物質層が形成された部分と、前記活物質層が設けられていない領域である未塗工部を備える導電シートを準備し、
前記導電シートをセパレータを介在させて積層して、前記導電シートの未塗工部が複数層重なったリード部を備える電極体を形成し、
前記リード部を構成する複数層の前記未塗工部を部分的に互いに密接させた密接部として、前記未塗工部を積層方向に圧接させた圧接部を形成し、
前記密接部に対して前記活物質層とは反対側の位置で、前記リード部と集電体を溶接した溶接部を形成する、蓄電素子の製造方法。
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