JP6821309B2 - 二次電池および二次電池集合体 - Google Patents
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Description
図1(a)、(b)は、本発明の一実施形態における二次電池の構成を模式的に示した図で、図1(a)は上面図、図1(b)は外装体の正面部分を取り除いて内部を示している模式的な正面図である。
上記の実施形態では、可変部材40の変形前の状態において、正極板、封口板21及び可変部材40が電気的に接続されている形態を示した。しかしながら、このような構成は必須ではない。可変部材40の変形前の状態において、封口板21が正極板及び負極板のいずれとも電気的に接続されておらず、外装体20の内部圧力が設定値以上となったとき、正極板と封口板21が電気的に接続され、且つ負極と封口板21が電気的に接続されるような機構であってもよい。このような変形例を図4に示す。
実施形態2に係る二次電池は、可変部材の形状のみが実施形態1と異なっており、それ以外の構成、構造等は実施形態1と同じであるので、実施形態1と異なっている点を図5に基づいて以下に説明をするが、それ以外の点は実施形態1で説明した点と同じであるので説明を省略する。
実施形態3は、実施形態1に係る二次電池1を、複数個配列して構成された組電池(二次電池集合体)に係る実施形態である。図6は、実施形態1に係る二次電池1を6個配列して直列に接続し、組電池50を構成した例を示した斜視図である。図5に示すように、各二次電池1の正極端子15及び負極端子16の位置を、交互に入れ替えて配列し、隣り合う二次電池1の正極端子15と負極端子16とを、バスバー(外部導電部材)60で接合することによって、6個の二次電池1が電気的に直列に接続されている。勿論、6個の二次電池1が電気的に並列に接続されていても構わない。バスバー60は通電部材45の突出部46と対向する位置に接続されると、通電部材45が第2電極接続部材18と通電した際の熱がバスバー60の方にも流れていき、通電部材45や可変部材40がより溶断しにくくなり好ましい。なお、実施形態1に係る二次電池1に代わって実施形態2に係る二次電池を用いて組電池を構成しても構わない。
上述の実施形態は本願発明の例示であって、本願発明はこれらの例に限定されず、これらの例に周知技術や慣用技術、公知技術を組み合わせたり、一部置き換えたりしてもよい。また当業者であれば容易に思いつく改変発明も本願発明に含まれる。
10 電極体
14a 負極集電体のベース部
18 第2電極接続部材
19 絶縁部材
20 外装体
21 封口板
24a 第1凹部
24b 第2凹部
25 第1の貫通孔
27 第2の貫通孔
28 第3の貫通孔
29 第4の貫通孔
40,47 可変部材
45 通電部材
46 突出部
50 組電池(二次電池集合体)
54 電池内部絶縁部材
55 弾性部材
Claims (17)
- 第1電極及び第2電極を含む電極体と、
開口を有し、前記電極体を収納する外装体と、
前記開口を封口する、導電性部材からなる封口板と、
前記第1の電極と電気的に接続し、前記外装体内の圧力が所定値以上となった場合に変形する可変部材と、
前記第2電極に電気的に接続された導電性の第2電極接続部材と、
導電性の通電部材と、を備え、
前記封口板は第1の貫通孔を有し、
前記可変部材は、前記第1の貫通孔を密閉しており、
前記封口板の上側から下側に向かって、前記第2電極接続部材、導電性の前記通電部材の前記第2電極接続部材と対向した部分、前記可変部材が並んで配置され、
前記通電部材の外径は、前記第1の貫通孔の内径よりも大きく、
前記第2電極接続部材と前記通電部材の間には、電気絶縁性の弾性部材が配置され、
前記第2電極接続部材と前記通電部材とが前記弾性部材を介さず対向する領域をそれぞれ有し、
前記外装体内の圧力が前記所定値以上となったとき、前記可変部材が変形することにより前記可変部材が前記通電部材に接触するとともに前記通電部材における前記弾性部材を介さない領域を前記第2電極接続部材における前記弾性部材を介さない領域に接触させて、前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続させる、
二次電池。 - 前記可変部材は導電性部材からなり、前記封口板と電気的に接続されており、
前記封口板は前記第1電極と電気的に接続されている、
請求項1に記載されている二次電池。 - 前記封口板は外面側に第1凹部を有しており、
前記第1の貫通孔は前記第1凹部内に位置しており、
前記通電部材は前記第1凹部に配置されている、
請求項1または2に記載の二次電池。 - 前記封口板は内面側に第2凹部を有しており、
前記第1の貫通孔は前記第2凹部内に位置しており、
前記可変部材は、前記第2凹部に配置され、
前記可変部材の周縁は前記封口板に溶接接続されている、
請求項1から3のいずれかに記載の二次電池。 - 前記可変部材は、変形した際、前記通電部材において前記弾性部材と対向する領域を押圧する、
請求項1〜4のいずれかに記載の二次電池。 - 前記第2電極接続部材と前記通電部材の間には絶縁部材が配置され、
前記絶縁部材は第2の貫通孔を有し、
前記第2の貫通孔内に前記弾性部材が配置され、
前記通電部材は、前記第2電極接続部材に向かって前記第2の貫通孔内へ突出する突出部を有している、
請求項1から5のいずれかに記載の二次電池。 - 前記可変部材のうち変形した際に前記通電部材に接触している部分の厚みは、前記通電部材のうち前記可変部材に接触されている部分の厚みよりも小さい、請求項1から6のいずれかに記載の二次電池。
- 前記第2電極には集電体が電気的に接続され、
前記集電体は、前記外装体内であって前記可変部材と対向する位置に配置され、
前記集電体において、前記可変部材と対向する領域に第3の貫通孔が形成されている、請求項1から7のいずれかに記載の二次電池。 - 前記集電体と前記可変部材との間には電池内部絶縁部材が介在しており、
前記電池内部絶縁部材には第4の貫通孔が形成され、
前記第3の貫通孔と前記第4の貫通孔は重なるように配置されている、
請求項8に記載の二次電池。 - 前記可変部材が変形する前の状態において、
前記可変部材と前記通電部材とは接していない、
請求項1から9のいずれかに記載の二次電池。 - 前記可変部材は前記封口板と一体的に形成されている、
請求項1から10のいずれかに記載の二次電池。 - 請求項1から11のいずれかに記載の二次電池を複数個備えた、
二次電池集合体。 - 第1電極及び第2電極を含む電極体と、
開口を有し、前記電極体を収納する外装体と、
前記開口を封口する、導電性部材からなる封口板と、
前記第1電極と電気的に接続し、前記外装体内の圧力が所定値以上となった場合に変形する可変部材と、
前記第2電極に電気的に接続された導電性の第2電極接続部材と、
導電性の通電部材と、を備え、
前記封口板は第1の貫通孔を有し、
前記可変部材は、前記第1の貫通孔を密閉しており、
前記封口板の上側から下側に向かって、前記第2電極接続部材、導電性の前記通電部材の前記第2電極接続部材と対向した部分、前記可変部材が並んで配置され、
前記通電部材の外径は、前記第1の貫通孔の内径よりも大きく、
前記第2電極接続部材と前記通電部材の間には絶縁部材が配置され、
前記絶縁部材は第2の貫通孔を有し、
前記通電部材は、前記第2電極接続部材に向かって前記第2の貫通孔内へ突出する突出部を有し、
前記外装体内の圧力が前記所定値以上となったとき、前記可変部材が変形することにより前記可変部材が前記通電部材に接触するとともに前記通電部材を前記第2電極接続部材に接触させて、前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続させる、
二次電池。 - 第1電極及び第2電極を含む電極体と、
開口を有し、前記電極体を収納する外装体と、
前記開口を封口する、導電性部材からなる封口板と、
前記第1電極と電気的に接続し、前記外装体内の圧力が所定値以上となった場合に変形する可変部材と、
前記第2電極に電気的に接続された導電性の第2電極接続部材と、
導電性の通電部材と、を備え、
前記封口板は第1の貫通孔を有し、
前記可変部材は、前記第1の貫通孔を密閉しており、
前記封口板の上側から下側に向かって、前記第2電極接続部材、導電性の前記通電部材の前記第2電極接続部材と対向した部分、前記可変部材の間に導電性の前記通電部材が並んで配置され、
前記通電部材の外径は、前記第1の貫通孔の内径よりも大きく、
前記第2電極には集電体が電気的に接続され、
前記集電体は、前記外装体内であって前記可変部材と対向する位置に配置され、
前記集電体において、前記可変部材と対向する領域に第3の貫通孔が形成され、
前記外装体内の圧力が前記所定値以上となったとき、前記可変部材が変形することにより前記可変部材が前記通電部材に接触するとともに前記通電部材を前記第2電極接続部材に接触させて、前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続させる、
二次電池。 - 第1電極及び第2電極を含む電極体と、
開口を有し、前記電極体を収納する外装体と、
前記開口を封口する、導電性部材からなる封口板と、
前記第1電極と電気的に接続し、前記外装体内の圧力が所定値以上となった場合に変形する可変部材と、
前記第2電極に電気的に接続された導電性の第2電極接続部材と、
導電性の通電部材と、を備え、
前記封口板は第1の貫通孔を有し、
前記可変部材は、前記第1の貫通孔を密閉しており、
前記封口板の上側から下側に向かって、前記第2電極接続部材、導電性の前記通電部材の前記第2電極接続部材と対向した部分、前記可変部材が並んで配置され、
前記通電部材の外径は、前記第1の貫通孔の内径よりも大きく、
前記第2電極には集電体が電気的に接続され、
前記集電体は、前記外装体内であって前記可変部材と対向する位置に配置され、
前記集電体において、前記可変部材と対向する領域に第3の貫通孔が形成され、
前記集電体と前記可変部材との間には電池内部絶縁部材が介在しており、
前記電池内部絶縁部材には第4の貫通孔が形成され、
前記第3の貫通孔と前記第4の貫通孔は重なるように配置され、
前記外装体内の圧力が前記所定値以上となったとき、前記可変部材が変形することにより前記可変部材が前記通電部材に接触するとともに前記通電部材を前記第2電極接続部材に接触させて、前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続させる、
二次電池。 - 第1電極及び第2電極を含む電極体と、
開口を有し、前記電極体を収納する外装体と、
前記開口を封口する、導電性部材からなる封口板と、
前記第1電極と電気的に接続し、前記外装体内の圧力が所定値以上となった場合に変形する可変部材と、
前記第2電極に電気的に接続された導電性の第2電極接続部材と、
導電性の通電部材と、を備え、
前記封口板は第1の貫通孔を有し、
前記可変部材は、前記第1の貫通孔を密閉しており、
前記封口板の上側から下側に向かって、前記第2電極接続部材、導電性の前記通電部材の前記第2電極接続部材と対向した部分、前記可変部材が並んで配置され、
前記通電部材の外径は、前記第1の貫通孔の内径よりも大きく、
前記可変部材は前記封口板と一体的に形成され、
前記外装体内の圧力が前記所定値以上となったとき、前記可変部材が変形することにより前記可変部材が前記通電部材に接触するとともに前記通電部材を前記第2電極接続部材に接触させて、前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続させる、
二次電池。 - 第1電極及び第2電極を含む電極体と、
開口を有し、前記電極体を収納する外装体と、
前記開口を封口する、導電性部材からなる封口板と、
前記第1電極と電気的に接続し、前記外装体内の圧力が所定値以上となった場合に変形する可変部材と、
前記第2電極に電気的に接続された導電性の第2電極接続部材と、
導電性の通電部材と、を備え、
前記封口板は第1の貫通孔を有し、
前記封口板は、前記外装体の内部の圧力が上昇したときに圧力を開放する排出弁を有し、
前記可変部材は前記排出弁から離れた位置に配置され、
前記可変部材は、前記第1の貫通孔を密閉しており、
前記封口板の上側から下側に向かって、前記第2電極接続部材、導電性の前記通電部材の前記第2電極接続部材と対向した部分、前記可変部材が並んで配置され、
前記通電部材の外径は、前記第1の貫通孔の内径よりも大きく、
前記外装体内の圧力が前記所定値以上となったとき、前記可変部材が変形することにより前記可変部材が前記通電部材に接触するとともに前記通電部材を前記第2電極接続部材に接触させて、前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続させる、
二次電池。
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