WO2021100596A1 - 蓄電装置及び絶縁ホルダ - Google Patents
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Definitions
- the bellows folding structure may have 2 or more and 8 or less mountains.
- the number of ridges of the bellows fold structure is the number of folds of mountain folds and valley folds, and when the bellows folds are continuous with other flat parts, the folds forming the boundary are included in the number of ridges. I can't.
- An insulating holder 14 made of a resin sheet made of resin is arranged between the electrode body 3 and the outer case 1.
- the insulation holder 14 is formed by bending a resin insulating sheet into a box shape.
- the insulating holder 14 ensures that the space between the electrode body 3 and the outer case 1 is electrically insulated.
- the insulating holder 14 will be described in detail later.
- a positive electrode active material mixture layer slurry and a positive electrode protective layer slurry prepared by the above method are applied to both sides of an aluminum foil having a thickness of 15 ⁇ m as a positive electrode core by a die coater. At this time, the positive electrode active material mixture layer slurry is applied to the center in the width direction of the positive electrode core body. Further, the positive electrode protective layer slurry is applied to both ends in the width direction of the region to which the positive electrode active material mixture layer slurry is applied.
- the number of ridges in the bellows-folded structure is preferably 2 or more and 8 ridges, and more preferably 4 or more and 6 or less ridges in consideration of cushioning and ease of manufacture.
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Abstract
蓄電装置は、少なくとも一つの正極板と少なくとも一つの負極板とがセパレータを介して積層された電極体と、絶縁材からなるシートが折られて形成され、前記電極体を収容した絶縁ホルダと、開口を有し、前記電極体を前記絶縁ホルダ及び電解質とともに収容した外装ケースと、前記開口を封口する封口板とを備え、前記外装ケースは、底板部、及び前記底板部から立設した複数の側壁を有し、前記底板部に対向して前記開口が形成されており、前記絶縁ホルダは、複数の前記側壁にそれぞれ対向する複数の側面部と、前記底板部に対向する底面部とを有し、前記側面部及び前記底面部の少なくとも１つは、蛇腹折り構造を有している。
Description
本開示は、蓄電装置及び絶縁ホルダに関するものである。
電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）などの車両の駆動用電源として、二次電池やキャパシタなどの蓄電装置が用いられている。このような蓄電装置では、機械的強度の観点などから外装ケースとしてアルミニウムなどの金属ケースを用いることがあり、この場合、金属ケースと、金属ケースの中に収容された電極体とが接触すると、電極体内の正極及び負極が短絡する可能性がある。このような短絡を防ぐために、袋状に構成した絶縁ホルダの中に電極体を収容し、その電極体を絶縁ホルダとともに金属ケースへ収容させることにより、電極体と金属ケースとの間に絶縁ホルダを介在させることが考えられる。絶縁ホルダを介在させることにより、金属ケースと電極体とが接触することを防止でき、そのため短絡を防止できる。
例えば特許文献１には、電極体を収容して、外装ケース内に収容する絶縁ホルダにおいて、外装ケースの隅部の曲面に絶縁ホルダの角部が当接する場合に、電極体内の応力が集中することを抑制できる絶縁ホルダが開示されている。
また特許文献２には、電極体と収納容器の内壁との間に位置し、電解液に含浸された状態で弾性を発揮して電極体に圧接する起伏が形成された圧接体とを備えた蓄電素子が開示されており、蓄電素子に衝撃や振動が加えられても電極体が揺動することなく安定して保持されると記載されている。
特許文献３には、ケース内の底面と接触する接触部を具備するボトムリーテナーが形成され、ボトムリーテナーは電極組立体を支持する支持部を有していて、テンション状態を維持することができることが開示されている。
特許文献２，３では特許文献１とは異なり、電極体・電極組立体の側面もケースに対して絶縁を保持する絶縁ホルダが開示されていないが、電極体がケースに接触することによる短絡を確実に防ぐためには絶縁ホルダも備えられている方が好ましい。
しかしながら、特許文献２，３の電池において絶縁ホルダを具備させると、絶縁ホルダと圧接体あるいはボトムリテーナという２つ部材が必要になり、コストが増大してしまうという問題がある。
本開示の蓄電装置は、少なくとも一つの正極板と少なくとも一つの負極板とがセパレータを介して積層された電極体と、絶縁材からなるシートが折られて形成され、前記電極体を収容した絶縁ホルダと、開口を有し、前記電極体を前記絶縁ホルダ及び電解質とともに収容した外装ケースと、前記開口を封口する封口板とを備え、前記外装ケースは、底板部、及び前記底板部から立設した複数の側壁を有し、前記底板部に対向して前記開口が形成されており、前記絶縁ホルダは、複数の前記側壁にそれぞれ対向する複数の側面部と、前記底板部に対向する底面部とを有し、前記側面部及び前記底面部の少なくとも１つは、蛇腹折り構造を有する構成を備えている。ここで、蛇腹折りとは、山折り・谷折りを平行に且つ順に端から均等な幅で折る折り方である。
前記底面部が前記蛇腹折り構造を有していてもよい。
前記蛇腹折り構造は、山数が２山以上８山以下であってもよい。ここで蛇腹折り構造の山数とは、山折り及び谷折りの折りの数であって、蛇腹折りが他の平面部分と連続している場合は、その境界をなす折りは山数には含まれない。
前記蛇腹折り構造を構成している前記シートの部分には複数の孔が形成されていてもよい。そして、前記蛇腹折り構造において折りによって向かい合う前記シートの２つの領域では、一方の前記領域に形成された前記孔は、他方の前記領域の前記孔が形成されていない部分に対向していることが好ましい。
本開示の絶縁ホルダは、絶縁材からなるシートが折られて形成され、底面部及び前記底面部から立設した複数の側面部を有し、前記側面部及び前記底面部の少なくとも１つは、蛇腹折り構造を有する構成を備えている。
本開示の蓄電装置は、絶縁ホルダの側面部及び底面部の少なくとも１つに蛇腹折り構造が備えられているので、電極体が外装ケースに接触してしまうことを確実に且つ低コストで防止することができる。
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、以下の実施形態では単体としての蓄電装置を説明するが、ＥＶ等の高出力及び大容量の蓄電設備が必要な機器等に関しては、単体の蓄電装置を複数直列ないし並列に接続して、いわゆる組電池として使用されることがある。
（実施形態１）
実施形態１に係る二次電池（蓄電装置）としての角形二次電池２０の構成を以下に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
実施形態１に係る二次電池（蓄電装置）としての角形二次電池２０の構成を以下に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
図１及び図２に示すように角形二次電池２０は、開口を有する有底角筒状の外装ケース１と、外装ケース１の開口を封口する封口板２とからなる電池ケース１００を備える。外装ケース１及び封口板２は、それぞれ金属製であることが好ましい。外装ケース１は、封口板２に対向する底板部１ａと、底板部１ａから立設した４つの側壁１ｂ、１ｃからなっている。これらの側壁１ｂ、１ｃは、互いに対向する２つの狭幅側壁１ｂと、互いに対向する２つの広幅側壁１ｃとからなり、２つの広幅側壁１ｃの側辺同士の間にそれぞれ狭幅側壁１ｂが位置している。外装ケース１内には、正極板と負極板を含む電極体３が電解質と共に収容されている。本実施形態では電解質は液状である。
電極体３の封口板２側の端部には、複数の正極タブからなる正極タブ群４０と、複数の負極タブからなる負極タブ群５０が設けられている。正極タブ群４０は第１正極集電体６ａ及び第２正極集電体６ｂを介して正極端子７に電気的に接続されている。負極タブ群５０は第１負極集電体８ａ及び第２負極集電体８ｂを介して負極端子９に電気的に接続されている。
第１正極集電体６ａ、第２正極集電体６ｂ及び正極端子７は金属製であることが好ましく、アルミニウム又はアルミニウム合金製であることがより好ましい。正極端子７と封口板２の間には樹脂製の外部側絶縁部材１０が配置されている。第１正極集電体６ａ及び第２正極集電体６ｂと封口板２の間には樹脂製の内部側絶縁部材１１が配置されている。
第１負極集電体８ａ、第２負極集電体８ｂ及び負極端子９は金属製であることが好ましく、銅又は銅合金製であることがより好ましい。また、負極端子９は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる部分と、銅又は銅合金からなる部分を有するようにすることが好ましい。この場合、銅又は銅合金からなる部分を第１負極集電体８ａに接続し、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる部分を封口板２よりも外部側に突出するようにすることが好ましい。負極端子９と封口板２の間には樹脂製の外部側絶縁部材１２が配置されている。第１負極集電体８ａ及び第２負極集電体８ｂと封口板２の間には樹脂製の内部側絶縁部材１３が配置されている。
電極体３と外装ケース１の間には樹脂製の樹脂シートからなる絶縁ホルダ１４が配置されている。絶縁ホルダ１４は、樹脂製の絶縁シートを箱状に折り曲げ成形したものである。この絶縁ホルダ１４により、電極体３と外装ケース１との間が確実に電気的に絶縁状態として保持されている。なお、絶縁ホルダ１４については後ほど詳しく説明をする。
封口板２には電解質注液孔１５が設けられており、電解質注液孔１５は封止部材１６で封止されている。封口板２には、電池ケース１００内の圧力が所定値以上となったときに破断し電池ケース１００内のガスを電池ケース１００外に排出するガス排出弁１７が設けられている。
次に角形二次電池２０の製造方法及び各構成の詳細を説明する。
［正極板］
まず、正極板の製造方法を説明する。
まず、正極板の製造方法を説明する。
［正極活物質合材層スラリーの作製］
正極活物質としてのリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物、結着材としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、導電材としての炭素材料、及び分散媒としてのＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）をリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物：ＰＶｄＦ：炭素材料の質量比が９７．５：１：１．５となるように混練し、正極活物質合材層スラリーを作製する。
正極活物質としてのリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物、結着材としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、導電材としての炭素材料、及び分散媒としてのＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）をリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物：ＰＶｄＦ：炭素材料の質量比が９７．５：１：１．５となるように混練し、正極活物質合材層スラリーを作製する。
［正極保護層スラリーの作製］
アルミナ粉末、導電材としての黒鉛、結着材としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）と分散媒としてのＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）を、アルミナ粉末：黒鉛：ＰＶｄＦの質量比が８３：３：１４となるように混練し、保護層スラリーを作製する。
アルミナ粉末、導電材としての黒鉛、結着材としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）と分散媒としてのＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）を、アルミナ粉末：黒鉛：ＰＶｄＦの質量比が８３：３：１４となるように混練し、保護層スラリーを作製する。
［正極活物質合材層及び正極保護層の形成］
正極芯体としての厚さ１５μｍのアルミニウム箔の両面に、上述の方法で作製した正極活物質合材層スラリー及び正極保護層スラリーをダイコータにより塗布する。このとき、正極芯体の幅方向の中央に正極活物質合材層スラリーが塗布される。また、正極活物質合材層スラリーが塗布される領域の幅方向の両端に正極保護層スラリーが塗布されるようにする。
正極芯体としての厚さ１５μｍのアルミニウム箔の両面に、上述の方法で作製した正極活物質合材層スラリー及び正極保護層スラリーをダイコータにより塗布する。このとき、正極芯体の幅方向の中央に正極活物質合材層スラリーが塗布される。また、正極活物質合材層スラリーが塗布される領域の幅方向の両端に正極保護層スラリーが塗布されるようにする。
正極活物質合材層スラリー及び正極保護層スラリーが塗布された正極芯体を乾燥させ、スラリー中のＮＭＰを除去する。これにより正極活物質合材層及び保護層が形成される。その後、一対のプレスローラの間を通過させることにより、正極活物質合材層を圧縮して正極原板とする。この正極原板を所定のサイズにカットして正極板ができあがる。正極板は、正極芯体が矩形の一片から正極タブが突き出した形状をしており、正極芯体の矩形部分に正極活物質合材層が形成されている。
［負極板］
次に、負極板の製造方法を説明する。
次に、負極板の製造方法を説明する。
［負極活物質合材層スラリーの作製］
負極活物質としての黒鉛、結着材としてのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）及びカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、及び分散媒としての水を、黒鉛：ＳＢＲ：ＣＭＣの質量比が９８：１：１となるように混練し、負極活物質合材層スラリーを作製する。
負極活物質としての黒鉛、結着材としてのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）及びカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、及び分散媒としての水を、黒鉛：ＳＢＲ：ＣＭＣの質量比が９８：１：１となるように混練し、負極活物質合材層スラリーを作製する。
［負極活物質合材層の形成］
負極芯体としての厚さ８μｍの銅箔の両面に、上述の方法で作製した負極活物質合材層スラリーをダイコータにより塗布する。
負極芯体としての厚さ８μｍの銅箔の両面に、上述の方法で作製した負極活物質合材層スラリーをダイコータにより塗布する。
負極活物質合材層スラリーが塗布された負極芯体を乾燥させ、スラリー中の水を除去する。これにより負極活物質合材層が形成される。その後、一対のプレスローラの間を通過させることにより、負極活物質合材層を圧縮して負極原板とする。この負極原板を所定のサイズにカットして負極板ができあがる。負極板は、負極芯体が矩形の一片から負極タブが突き出した形状をしており、負極芯体の矩形部分に負極活物質合材層が形成されている。
［電極体の作製］
上述の方法で作製した正極板及び負極板を、セパレータを介して積層し、積層型の電極体３を製造する。電極体３の一つの端部には、複数の正極タブからなる正極タブ群４０と、複数の負極タブからなる負極タブ群５０が設けられる。
上述の方法で作製した正極板及び負極板を、セパレータを介して積層し、積層型の電極体３を製造する。電極体３の一つの端部には、複数の正極タブからなる正極タブ群４０と、複数の負極タブからなる負極タブ群５０が設けられる。
［集電体とタブの接続］
電極体３の正極タブ群４０を第２正極集電体６ｂに接続すると共に、電極体３の負極タブ群５０を第２負極集電体８ｂに接続する。これらの接続は、超音波溶接、抵抗溶接、レーザー溶接等により行うことができる。
電極体３の正極タブ群４０を第２正極集電体６ｂに接続すると共に、電極体３の負極タブ群５０を第２負極集電体８ｂに接続する。これらの接続は、超音波溶接、抵抗溶接、レーザー溶接等により行うことができる。
［封口板への各部品取り付け］
封口板２の正極端子挿入孔２ａの周囲の電池外面側に外部側絶縁部材１０を配置する。封口板２の正極端子挿入孔２ａの周囲の電池内面側に内部側絶縁部材１１及び第１正極集電体６ａを配置する。そして、正極端子７を電池外部側から、外部側絶縁部材１０の貫通孔、封口板２の正極端子挿入孔２ａ、内部側絶縁部材１１の貫通孔及び第１正極集電体６ａの端子接続孔に挿入し、正極端子７の先端を第１正極集電体６ａ上にカシメる。これにより、正極端子７及び第１正極集電体６ａが封口板２に固定される。なお、正極端子７においてカシメられた部分と第１正極集電体６ａを溶接接続することが好ましい。
封口板２の正極端子挿入孔２ａの周囲の電池外面側に外部側絶縁部材１０を配置する。封口板２の正極端子挿入孔２ａの周囲の電池内面側に内部側絶縁部材１１及び第１正極集電体６ａを配置する。そして、正極端子７を電池外部側から、外部側絶縁部材１０の貫通孔、封口板２の正極端子挿入孔２ａ、内部側絶縁部材１１の貫通孔及び第１正極集電体６ａの端子接続孔に挿入し、正極端子７の先端を第１正極集電体６ａ上にカシメる。これにより、正極端子７及び第１正極集電体６ａが封口板２に固定される。なお、正極端子７においてカシメられた部分と第１正極集電体６ａを溶接接続することが好ましい。
封口板２の負極端子挿入孔２ｂの周囲の電池外面側に外部側絶縁部材１２を配置する。封口板２の負極端子挿入孔２ｂの周囲の電池内面側に内部側絶縁部材１３及び第１負極集電体８ａを配置する。そして、負極端子９を電池外部側から、外部側絶縁部材１２の貫通孔、封口板２の負極端子挿入孔２ｂ、内部側絶縁部材１３の貫通孔及び第１負極集電体８ａの端子接続孔に挿入し、負極端子９の先端を第１負極集電体８ａ上にカシメる。これにより、負極端子９及び第１負極集電体８ａが封口板２に固定される。なお、負極端子９においてカシメられた部分と第１負極集電体８ａを溶接接続することが好ましい。
内部側絶縁部材１１において、封口板２に設けられた電解質注液孔１５と対向する部分には、注液開口が設けられている。また、注液開口の縁部には筒状部が設けられている。
［第１集電体と第２集電体の接続］
正極タブ群４０が接続された第２正極集電体６ｂを、その一部が第１正極集電体６ａと重なるようにして、内部側絶縁部材１１上に配置する。そして、第２正極集電体６ｂに形成された薄肉部にレーザー照射することにより、第２正極集電体６ｂと第１正極集電体６ａを溶接接続する。また、負極タブ群５０が接続された第２負極集電体８ｂを、その一部が第１負極集電体８ａと重なるようにして、内部側絶縁部材１３上に配置する。そして、第２負極集電体８ｂに形成された薄肉部にレーザー照射することにより、第２負極集電体８ｂと第１負極集電体８ａを溶接接続する。
正極タブ群４０が接続された第２正極集電体６ｂを、その一部が第１正極集電体６ａと重なるようにして、内部側絶縁部材１１上に配置する。そして、第２正極集電体６ｂに形成された薄肉部にレーザー照射することにより、第２正極集電体６ｂと第１正極集電体６ａを溶接接続する。また、負極タブ群５０が接続された第２負極集電体８ｂを、その一部が第１負極集電体８ａと重なるようにして、内部側絶縁部材１３上に配置する。そして、第２負極集電体８ｂに形成された薄肉部にレーザー照射することにより、第２負極集電体８ｂと第１負極集電体８ａを溶接接続する。
［二次電池の作製］
封口板２に取り付けた電極体３を、箱状に成形した絶縁シートからなる絶縁ホルダ１４内に収容する。
封口板２に取り付けた電極体３を、箱状に成形した絶縁シートからなる絶縁ホルダ１４内に収容する。
絶縁ホルダ１４に収容された電極体３を外装ケース１に挿入する。そして、封口板２と外装ケース１を溶接し、外装ケース１の開口を封口板２により封口する。そして、封口板２に設けられた電解質注液孔１５を通じて外装ケース１内に電解質を注液する。その後、電解質注液孔１５をブラインドリベット等の封止部材により封止する。これにより角形二次電池２０が完成する。
＜絶縁ホルダ＞
本実施形態に係る絶縁ホルダ１４を構成する樹脂シートを展開した状態（折りたたむ前の状態）を図３に示す。絶縁ホルダ１４を構成する樹脂シートは、電解質に耐性のある樹脂、例えばポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等からなり、厚みは２０～１００μｍが好ましい。なお、絶縁ホルダ１４はポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等からなる不織布・織布であってもかまわない。
本実施形態に係る絶縁ホルダ１４を構成する樹脂シートを展開した状態（折りたたむ前の状態）を図３に示す。絶縁ホルダ１４を構成する樹脂シートは、電解質に耐性のある樹脂、例えばポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等からなり、厚みは２０～１００μｍが好ましい。なお、絶縁ホルダ１４はポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等からなる不織布・織布であってもかまわない。
本実施形態に係る絶縁ホルダ１４は、外装ケース１の底板部１ａに対向する底面部２０が蛇腹折り構造を有している。蛇腹折り構造とはシートや薄板状の素材を、山折りと谷折りを平行に且つ順番に端から均等な幅で折る折り方によって形成されるジグザグの折りたたみ構造である。本実施形態の底面部２０の蛇腹折り構造の山３１の数は４である。すなわち山数とは、山折り及び谷折りの折りの数であって、蛇腹折りが他の平面部分（ここでは絶縁ホルダ１４の広幅側面部２１）と連続している場合は、その境界をなす折りは山数には含まれない。図４に示すように底面部２０はジグザグになっていて、山数が４であるため５枚の重なりシート片３２，３２，・・が折り畳まれて重なった構造である。
一方、比較例として図５に絶縁ホルダ１９のすべての面が蛇腹折り構造ではない平らな１枚のシート部分により構成されている絶縁ホルダ１９を示す。
本実施形態では、図４に示すように５枚の重なりシート片３２，３２，・・が重なって底面部２０を形成しているため、絶縁ホルダ１４の底面部２０は比較例の絶縁ホルダの１９の底面部２５に比べて５倍の厚みがあり、クッション性が良好になっている。本実施形態では、角形二次電池２０が底板部１ａを下にして使用されることが想定されており、電極体３の下面をクッション性の良好な底面部２０が支えることになるため、振動等による電極体３の破損を防止できる。
本実施形態の絶縁ホルダ１４の蛇腹折り構造の形成方法は特に限定されないが、例えば以下のように蛇腹折り構造を形成することができる。
まず図３に示すような所定の形状に樹脂シートをカットする。このときには、底面部２０の複数の孔２９，２９，・・も形成しておく。次に金属等の堅い部材の角部分を樹脂シートに押しつけて、折り目をつける。それから折り目に、金属片端部や棒状物を押し当てて樹脂シートに折り癖をつける。そして樹脂シートを折りたたみ、圧を加えて蛇腹折り構造を形成する。それから、広幅側面部２１，２１及び狭幅側面部２２，２２，・・を折って、有底角筒状の絶縁ホルダ１４とする。なお、狭幅側面部２２，２２，・・の底面部２０側には、蛇腹折り構造により底面部２０が比較例の絶縁ホルダ１９に比べて厚みが大きくなるため、狭幅側面部２２，２２，・・の底面側の長さが不足するのでそれを補う、補足部２３，２３，・・が設けられている。
また、５枚の重なりシート片３２，３２，・・のそれぞれには複数の孔２９，２９，・・が形成されている。この孔２９，２９，・・は電解質を通過させるためのもので、互いに直接向かい合っている２枚のシート片３２，３２（樹脂シートの２つの領域）においては、一方のシート片３２に形成された孔２９は、他方のシート片３２の孔２９が形成されていない部分（孔２９以外の部分、つまりシートの素材が存している部分）に対向している。
すなわち、互いに直接重なり合っている２つのシート片３２，３２においては、シート片３２に対して垂直な方向において上下のシート片３２，３２の孔同士が連通しないように、シート片３２の面内方向において上のシート片３２の孔２９と下のシート片３２の孔２９とは異なる位置に形成されている。このような構成であるため、孔２９，２９，・・による電極体３と外装ケース１との接触を防ぐことができるので短絡を防止できる。また、外装ケース１の底側に存している電解質が底面部２０を通して行き来がしやすく、電解質の液回り性が良好になる。さらには、底面部２０の蛇腹折り構造の部分に電解質を多く保持できる。
本実施形態の絶縁ホルダ１４は、比較例の絶縁ホルダ１９に特許文献２の圧接体や特許文献３のボトムリテーナーを組み合わせたような効果を奏するが、１つの部材で２つの部材の効果を奏することができる。
（実施形態２）
実施形態２に係る二次電池は、絶縁ホルダの構造だけが実施形態１に係る二次電池２０と異なるので、異なる構造のみを以下に説明する。
実施形態２に係る二次電池は、絶縁ホルダの構造だけが実施形態１に係る二次電池２０と異なるので、異なる構造のみを以下に説明する。
図６に、本実施形態に係る絶縁ホルダ２４を構成する樹脂シートを展開した状態（折りたたむ前の状態）を示す。本実施形態では、蛇腹折り構造を底面部２５ではなく、狭幅側面部４１，４３に設けている。そして１つの広幅側面部２１を挟んで対向する２つの狭幅側面部４１，４３に蛇腹折り構造を設けている。両狭幅側面部４１，４３の蛇腹折り構造の山３１の数は３であり、重なりシート片３３，３３，・・、３５，３５，・・はそれぞれ４枚である。実施形態１では蛇腹折り構造の両側に広幅側面部２１，２１が連続していたため、折りたたんだ際に広幅側面部２１，２１同士が対向するよう重なりシート片３２，３２，・・は奇数である必要があるが、本実施形態では蛇腹折り構造の一端側には何も連結していないため、重なりシート片３３、３５の数は奇数でも偶数でもかまわない。
２つの狭幅側面部４１，４３に設けられた蛇腹折り構造のうち、一方の狭幅側面部４３にのみ複数の孔２９，２９，・・が設けられている。この孔２９を設ける位置は実施形態１と同様に、重なり合うシート片３５，３５同士で折りたたんだ際に孔２９が重ならない位置としている。さらに、複数の孔２９，２９，・・が設けられた狭幅側面部４３に、シートが存しない部分を挟んで対向する狭幅側面部２６にも複数の孔２９，２９，・・が設けられている。本実施形態の二次電池は狭幅側面部４３が対向する側壁部１ｂを下にして使用されることが想定されており、電極体３の側面をクッション性の良好な狭幅側面部４３が支えることになるため、振動等による電極体３の破損を防止できる。また、下側に存する電解質が複数の孔２９，２９，・・を通過して外装ケース１と電極体３との間を行き来することができる。
さらに、実施形態１に係る二次電池２０では底面の反対側の上面側はで極体３が封口板３に固定されていたので、電極体３の上面側は振動に対して保護されているが、本実施形態における電極体３の側面側は両方とも蛇腹折り構造を有する狭幅側面部４１，４３に保護されており、上下方向（縦方向）の振動による電極体３の破損を防止できる。
なお、本実施形態の二次電池を使用する際には、側壁部１ｂを下にせず、底板部１ａを下にして設置してもかまわない。底板部１ａを下にして本実施形態の二次電池を使用すると、横方向の振動が生じた場合に２つの狭幅側面部４１，４３に設けられた蛇腹折り構造がその振動に対して電極体３を保護して電極体３の破損を防止できる。
さらに他方の狭幅側面部４１にも複数の孔を設けることができる。例えば、本実施形態に係る二次電池を複数接続して組電池として用いる際に、正極端子と負極端子とを接続するために一方の狭幅側面部４３が対向する側壁部１ｂと他方の狭幅側面部４１が対向する側壁部１ｂとが交互に下側になるように複数の二次電池を設置する場合や、複数の二次電池が１つの単位（ブロック）として取り扱われ、ブロック毎に一方の狭幅側面部４３が対向する側壁部１ｂと他方の狭幅側面部４１が対向する側壁部１ｂとが交互に下側になるように複数の二次電池を設置する場合があり、このような組電池では両狭幅側面部４１，４３の両方に複数の孔２９，２９，・・・設けることが好ましい。
本実施形態においては、絶縁ホルダ以外の二次電池の部材構成・形状は実施形態１と同じであるので、これらについては実施形態１を参照し、本実施形態においては記載を省略する。
実施形態２の二次電池及び絶縁ホルダは、実施形態１の二次電池及び絶縁ホルダと同じ効果を奏する。
（実施形態３）
実施形態３に係る二次電池は、絶縁ホルダの構造だけが実施形態１に係る二次電池２０及び実施形態２に係る二次電池と異なるので、異なる構造のみを以下に説明する。
実施形態３に係る二次電池は、絶縁ホルダの構造だけが実施形態１に係る二次電池２０及び実施形態２に係る二次電池と異なるので、異なる構造のみを以下に説明する。
図７に、本実施形態に係る絶縁ホルダ３４を構成する樹脂シートを展開した状態（折りたたむ前の状態）を示す。本実施形態では、蛇腹折り構造を底面部２５ではなく、１つの狭幅側面部４５に設けている。狭幅側面部４５の蛇腹折り構造の山３１の数は４であり、重なりシート片４４，４４，・・は５枚である。
本実施形態の二次電池も狭幅側面部４５が対向する側壁部１ｂを下にして使用されることが想定されている。本実施形態においては、蛇腹折り構造を有する狭幅側面部４５と、シートが存しない部分を挟んでそれに対向する狭幅側面部２６に、それぞれ複数の孔２９，２９，・・が設けられている。これらの孔２９，２９，・・が実施形態２と同様に電解質の液回り性を良好に保つ。
なお、絶縁ホルダ以外の二次電池の部材構成・形状は実施形態１と同じであるので、これらについては実施形態１を参照し、本実施形態においては記載を省略する。
実施形態３の二次電池及び絶縁ホルダは、実施形態１の二次電池及び絶縁ホルダと同じ効果を奏する。実施形態２の二次電池及び絶縁ホルダに比べて、二次電池の上側の電極体３に関する保護がやや劣るが、下側の保護は同等である。
（その他の実施形態）
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。
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。
電極体は複数の正極板と複数の負極板がセパレータを介して交互に積層された積層電極体に限定されず、正極板と負極板との間にセパレータを挟んで、これらを巻回した電極体であってもかまわない。巻回した電極体の場合、封口板が上側に位置する状態で、巻回軸が鉛直方向に伸びている電極体であってもよいし、巻回軸が水平方向に伸びている電極体であってもかまわない。また、一つの蓄電装置に電極体が複数存在していてもかまわない。また、蓄電装置としては二次電池に限定されず、キャパシタであってもかまわない。
絶縁ホルダは、樹脂製の絶縁シートを袋状に折り曲げ成形してもよい。
蛇腹折り構造の山の数は、２山以上８山が好ましく、クッション性や製造のしやすさを考慮すると４山以上６山以下がより好ましい。
用いる電解質は、液状であってよいし、固体状であってもよい。
１ 外装ケース
１ａ 底板部
１ｂ、１ｃ 側壁部
２ 封口板
３ 電極体
１４ 絶縁ホルダ
２０ 底面部
２１、２２ 側面部
２４ 絶縁ホルダ
２５ 底面部
２９ 孔
３１ 山
３４ 絶縁ホルダ
１ａ 底板部
１ｂ、１ｃ 側壁部
２ 封口板
３ 電極体
１４ 絶縁ホルダ
２０ 底面部
２１、２２ 側面部
２４ 絶縁ホルダ
２５ 底面部
２９ 孔
３１ 山
３４ 絶縁ホルダ
Claims (6)
- 少なくとも一つの正極板と少なくとも一つの負極板とがセパレータを介して積層された電極体と、
絶縁材からなるシートが折られて形成され、前記電極体を収容した絶縁ホルダと、
開口を有し、前記電極体を前記絶縁ホルダ及び電解質とともに収容した外装ケースと、
前記開口を封口する封口板と
を備え、
前記外装ケースは、底板部、及び前記底板部から立設した複数の側壁を有し、前記底板部に対向して前記開口が形成されており、
前記絶縁ホルダは、複数の前記側壁にそれぞれ対向する複数の側面部と、前記底板部に対向する底面部とを有し、
前記側面部及び前記底面部の少なくとも１つは、蛇腹折り構造を有している、蓄電装置。 - 前記底面部が前記蛇腹折り構造を有している、請求項１に記載の蓄電装置。
- 前記蛇腹折り構造は、山数が２山以上８山以下である、請求項１又は２に記載の蓄電装置。
- 前記蛇腹折り構造を構成している前記シートの部分には複数の孔が形成されている、請求項１から３のいずれか一つに記載の蓄電装置。
- 前記蛇腹折り構造において折りによって向かい合う前記シートの２つの領域では、一方の前記領域に形成された前記孔は、他方の前記領域の前記孔が形成されていない部分に対向している、請求項４に記載の蓄電装置。
- 絶縁材からなるシートが折られて形成され、底面部及び前記底面部から立設した複数の側面部を有し、前記側面部及び前記底面部の少なくとも１つは、蛇腹折り構造を有している、絶縁ホルダ。
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2020
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