JP2019192518A - 蓄電装置 - Google Patents
蓄電装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019192518A JP2019192518A JP2018085000A JP2018085000A JP2019192518A JP 2019192518 A JP2019192518 A JP 2019192518A JP 2018085000 A JP2018085000 A JP 2018085000A JP 2018085000 A JP2018085000 A JP 2018085000A JP 2019192518 A JP2019192518 A JP 2019192518A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating
- sheet
- insulating portion
- chamfered
- pair
- 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.)
- Pending
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 21
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 15
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 6
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 6
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 6
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 4
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical group [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000007666 vacuum forming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Cell Separators (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
【課題】ケース本体に電極組立体を挿入するときのケース本体のコーナ部と絶縁シートの干渉を抑制できる蓄電装置を提供すること。【解決手段】絶縁シート33は、ケース本体13の底壁と電極組立体12の底面とを絶縁する底側絶縁部34と、電極組立体12の第1端面12bをケース本体13と絶縁する第1絶縁部35と、電極組立体12の第2端面12cをケース本体13と絶縁する第2絶縁部36と、電極組立体12の隅部をケース本体13のコーナ部13eと絶縁する第1面取部34c及び第2面取部37と、を有する。【選択図】図1
Description
本発明は、電極組立体とケースとを絶縁する有底筒状の絶縁シートを備える蓄電装置に関する。
EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug in Hybrid Vehicle)などの車両には、走行用モータへの供給電力を蓄える蓄電装置としての二次電池が搭載されている。二次電池は、例えば正極電極と負極電極とを有する電極組立体と、当該電極組立体を収容するケースとを備えている。ケースは、電極組立体を収容するケース本体と、そのケース本体の開口部を閉塞する蓋体とを有する。また、電極組立体とケースとを絶縁させるために電極組立体を覆う絶縁シートを設ける場合がある。絶縁シートは、予め展開形状をなしたものを組み立てることによって、底面が平坦な有底筒状に形成され、その有底筒状の絶縁シートがケース内に収容されるとともに、絶縁シートに電極組立体が収容されている(例えば特許文献1参照)。
ところが、二次電池のケースには耐久性に優れるアルミニウム製等の金属製ケースが多用されている。このようなケースでは、ケース本体の周壁の四つのコーナ部の内面はそれぞれ平面円弧状である。二次電池の製造過程には、電極組立体をケース本体に挿入する工程があるが、電極組立体は、絶縁シートに収容された状態でケース本体に挿入される。ケース本体の各コーナ部と、各コーナ部に対向した絶縁シートの角部が干渉すると、電極組立体をケース本体に挿入できなくなるため、絶縁シートの角部とケース本体のコーナ部とが干渉しないようにする必要がある。この場合には、絶縁シートを小型化することとなり、絶縁シートに収容される電極組立体も小型化して電池容量が低下して好ましくない。
本発明の目的は、ケース本体に電極組立体を挿入するときのケース本体のコーナ部と絶縁シートの干渉を抑制できる蓄電装置を提供することにある。
上記問題点を解決するための蓄電装置は、複数の正極電極と負極電極を絶縁した状態で交互に積層した電極組立体と、前記電極組立体を収容する四角箱状のケース本体、及び前記ケース本体の開口部を閉塞する蓋体を有するケースと、前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する有底筒状の絶縁シートを備える蓄電装置であって、前記電極組立体は、四角形状の底面、及び前記底面の四つ角にそれぞれ連続する隅部を有し、前記電極組立体において、前記正極電極及び前記負極電極の重なる方向を積層方向とするとともに、前記底面に沿う面方向のうち、前記積層方向に直交する方向を幅方向とし、前記絶縁シートは、前記ケース本体の底壁と前記電極組立体の底面との間に配置される平らな底側絶縁部と、前記電極組立体の積層方向の両端面と前記ケース本体との間に配置される第1絶縁部と、前記幅方向の両端面と前記ケース本体との間に配置される第2絶縁部と、前記底側絶縁部に設けられ前記ケース本体のコーナ部に対向する第1面取部と、前記第1絶縁部と前記第2絶縁部に繋がる第2面取部と、を有し、前記第1面取部は、前記第2面取部に繋がっていることを要旨とする。
これによれば、絶縁シートの底側絶縁部、第1絶縁部、第2絶縁部、及び第2面取部によって電極組立体をケースと絶縁できる。また、絶縁シートで覆われた電極組立体をケース本体に挿入する際、底側絶縁部の第1面取部によって、ケース本体のコーナ部に絶縁シートが干渉することが抑制され、絶縁シートで覆われた電極組立体をケース本体に挿入できる。よって、ケース本体と絶縁シートとの干渉を抑制するために、絶縁シート全体を小型化する必要がなく、絶縁シートに収容される電極組立体も小型化する必要がなく、蓄電装置の電池容量を低下させずに済む。
また、蓄電装置について、前記第1面取部及び前記第2面取部からなる面取部全体の寸法は前記底側絶縁部の厚さ以上であってもよい。
これによれば、底側絶縁部の第1面取部によって、ケース本体のコーナ部に絶縁シートが干渉することを抑制して、絶縁シートで覆われた電極組立体をケース本体に挿入した後も、第1面取部及び第2面取部によって、ケース本体のコーナ部に絶縁シートが干渉することを抑制できる。
これによれば、底側絶縁部の第1面取部によって、ケース本体のコーナ部に絶縁シートが干渉することを抑制して、絶縁シートで覆われた電極組立体をケース本体に挿入した後も、第1面取部及び第2面取部によって、ケース本体のコーナ部に絶縁シートが干渉することを抑制できる。
また、蓄電装置について、前記底側絶縁部は前記ケース本体の前記底壁に当接する外底面を備え、前記外底面からの前記面取部の寸法は1mmであってもよい。
これによれば、第1面取部及び第2面取部によって、絶縁シートに面取した部分を多く確保でき、ケース本体のコーナ部に絶縁シートが干渉することを抑制できる。
これによれば、第1面取部及び第2面取部によって、絶縁シートに面取した部分を多く確保でき、ケース本体のコーナ部に絶縁シートが干渉することを抑制できる。
また、蓄電装置について、前記電極組立体は、前記積層方向の両端面としての第1端面と、前記幅方向の両端面としての第2端面と、前記隅部と、を有し、前記絶縁シートは、折り曲げられることによって、前記底面を覆う前記底側絶縁部と、一対の前記第1端面を覆う前記第1絶縁部と、一対の前記第2端面を覆う前記第2絶縁部と、前記隅部を覆う前記第2面取部と、前記第2端面の前記底面側の一部を前記第2絶縁部と重なって覆う重合部と、を含み、前記絶縁シートが展開されている状態において、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部の対向する一対の第1縁部から延設された前記第1絶縁部、前記第1縁部と直交した一対の第2縁部から延設された前記重合部、前記第1面取部から延設された第2面取部、及び隣り合う前記第2面取部と前記重合部の間に位置し、前記第2絶縁部を含む余剰部を備え、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部と前記第1絶縁部との各境界線、前記底側絶縁部と前記第2面取部との間に位置する前記第1面取部、及び前記重合部と前記余剰部との各境界線に沿って折り曲げ、前記第2面取部と前記余剰部との各境界線を折り曲げて対向する余剰部同士を折り重ねつつ、前記重合部と前記底側絶縁部との各境界線を折り曲げて前記第2絶縁部と前記重合部とを重ねることにより、前記有底筒状とされていてもよい。
これによれば、絶縁シートは、各境界線を折り曲げ、余剰部同士を折り重ねつつ、第2絶縁部と重合部とが重なるように折り曲げて形成されている。このため、電極組立体の第1端面、第2端面及び底面を覆う絶縁シートに隙間が形成されず、絶縁性が高められる。
また、蓄電装置について、前記電極組立体は、前記積層方向の両端面としての第1端面と、前記幅方向の両端面としての第2端面と、前記隅部と、を有し、前記絶縁シートは、折り曲げられることによって、前記底面を覆う前記底側絶縁部と、一対の前記第1端面を覆う前記第1絶縁部と、一対の前記第2端面を覆う前記第2絶縁部と、前記隅部を覆う前記第2面取部と、前記第2端面の前記底面側の一部を前記第2絶縁部と重なって覆う重合部と、を含み、前記絶縁シートが展開されている状態において、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部の対向する一対の第1縁部から延設された前記第1絶縁部、前記第1縁部と直交した一対の第2縁部から延設された前記重合部、前記第1面取部から延設された前記第2面取部、及び隣り合う前記第2面取部と前記重合部の間に位置し、前記第2絶縁部を含む余剰部を備え、さらに、一対の前記余剰部と前記重合部との境界に切れ込みを備え、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部と前記第1絶縁部との各境界線、前記余剰部と前記第2面取部との各境界線、及び前記底側絶縁部と前記重合部との各境界線を折り曲げ、前記第2面取部と前記余剰部との各境界線を前記切れ込みを利用して折り曲げて対向する余剰部同士を折り重ねつつ、前記重合部と前記底側絶縁部との各境界線を前記切れ込みを利用して折り曲げて前記第2絶縁部と前記重合部とを重ねることにより、前記有底筒状とされていてもよい。
これによれば、絶縁シートに切れ込みを設けたため、切れ込みを利用することで、余剰部を折り重ねつつ、重合部を重ねる作業が行いやすい。
また、蓄電装置について、前記電極組立体は、前記積層方向の両端面としての第1端面と、前記幅方向の両端面としての第2端面と、前記隅部と、を有し、前記絶縁シートは、折り曲げられることによって、前記底面を覆う前記底側絶縁部と、一対の前記第1端面を覆う前記第1絶縁部と、一対の前記第2端面を覆う前記第2絶縁部と、前記隅部を覆う前記第2面取部と、を含み、前記絶縁シートが展開されている状態において、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部の対向する一対の第1縁部から延設された前記第1絶縁部、前記第1縁部と直交した一対の第2縁部から延設された前記第2絶縁部、及び前記第1面取部から延設された前記第2面取部を備え、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部と前記第1絶縁部との各境界線、前記底側絶縁部と前記第2絶縁部との各境界線、及び前記底側絶縁部と前記第2面取部との間に位置する前記第1面取部に沿って折り曲げ、隣接する前記第1絶縁部と前記第2面取部、隣接する前記第2面取部と前記第2絶縁部を粘着シートで貼り合わせることにより、前記有底筒状とされていてもよい。
また、蓄電装置について、前記電極組立体は、前記積層方向の両端面としての第1端面と、前記幅方向の両端面としての第2端面と、前記隅部と、を有し、前記絶縁シートは、折り曲げられることによって、前記底面を覆う前記底側絶縁部と、一対の前記第1端面を覆う前記第1絶縁部と、一対の前記第2端面を覆う前記第2絶縁部と、前記隅部を覆う前記第2面取部と、を含み、前記絶縁シートが展開されている状態において、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部の対向する一対の第1縁部から延設された前記第1絶縁部、前記第1縁部と直交した一対の第2縁部から延設された前記第2絶縁部、及び前記第1面取部から延設された前記第2面取部を備え、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部と前記第1絶縁部との各境界線、前記底側絶縁部と前記第2絶縁部との各境界線、及び前記底側絶縁部と前記第2面取部との間に位置する前記第1面取部に沿って折り曲げ、隣接する前記第1絶縁部と前記第2面取部、隣接する前記第2面取部と前記第2絶縁部を粘着シートで貼り合わせることにより、前記有底筒状とされていてもよい。
これによれば、折り曲げられる前の絶縁シートを、底側絶縁部と、第1絶縁部と、第2絶縁部と、第2面取部とで構成し、電極組立体を包むのに必要なパーツだけで構成した。このため、絶縁シートにおいて、折り曲げる際に余剰な部分が存在せず、余剰な部分を折り曲げる必要がないため、絶縁シートを有底筒状に製造しやすい。
また、蓄電装置について、前記電極組立体は、前記積層方向の両端面としての第1端面と、前記幅方向の両端面としての第2端面と、前記隅部と、を有し、前記絶縁シートは、折り曲げられることによって、前記底面を覆う底側絶縁部と、一対の前記第1端面を覆う第1絶縁部と、一対の前記第2端面を覆う第2絶縁部と、前記隅部を覆う前記第2面取部と、を含み、前記絶縁シートが展開されている状態において、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部の対向する一対の第1縁部から延設された前記第1絶縁部、前記第1縁部と直交した一対の第2縁部から延設された前記第2絶縁部、隣り合う前記第1絶縁部と前記第2絶縁部の間に位置し、前記第2面取部を含む余剰部、及び前記第1絶縁部及び前記第2絶縁部と前記余剰部との境界に沿って延びる切れ込みを備え、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部と前記第1絶縁部との各境界線、前記底側絶縁部と前記第2絶縁部との各境界線、及び前記底側絶縁部と前記余剰部との各境界線を前記切れ込みを利用して折り曲げるとともに、前記余剰部における前記第2面取部以外の部位を前記第2絶縁部に重ね合わせた状態で、隣接する前記第1絶縁部と前記第2面取部、及び隣接する前記第2面取部と前記第2絶縁部を粘着シートで貼り合わせて前記有底筒状とされていてもよい。
これによれば、折り曲げられる前の状態の絶縁シートにおいて、切れ込みを利用して余剰部を折り曲げるため、絶縁シートを切り落とすことがなく、材料歩留まりの悪化がない。
また、蓄電装置について、前記電極組立体は、前記積層方向の両端面としての第1端面と、前記幅方向の両端面としての第2端面と、前記隅部と、を有し、前記絶縁シートは、折り曲げられることによって、前記底面を覆う前記底側絶縁部と、一対の前記第1端面を覆う前記第1絶縁部と、一対の前記第2端面を覆う前記第2絶縁部と、を含み、前記絶縁シートが展開されている状態において、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部の対向する一対の第1縁部から延設された前記第1絶縁部、及び前記第1縁部と直交した一対の第2縁部から延設された前記第2絶縁部を備え、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部と前記第1絶縁部との各境界線、及び前記底側絶縁部と前記第2絶縁部との各境界線を折り曲げ、隣接する前記第1絶縁部と前記第2絶縁部とに粘着シートを架け渡して前記有底筒状とし、前記粘着シートによって前記第2面取部を形成してもよい。
これによれば、絶縁シートにおいて、第2面取部を、第1絶縁部と第2絶縁部に架け渡された粘着シートによって形成している。このため、絶縁シートにおいて、折り曲げる際に余剰な部分が存在せず、余剰な部分を折り曲げる必要がないため、絶縁シートを有底筒状にしやすい。
また、蓄電装置について、前記電極組立体は、前記積層方向の両端の第1端面と、前記幅方向の両端面としての第2端面と、前記隅部と、を有し、前記絶縁シートは、折り曲げられることにより、前記底面を覆う前記底側絶縁部と、一対の前記第1端面を覆う前記第1絶縁部と、一対の前記第2端面を覆う前記第2絶縁部と、を含み、前記絶縁シートが展開されている状態において、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部の前駆体である矩形状の底形成部の四隅を折り曲げることで形成された前記底側絶縁部と、前記底側絶縁部の対向する一対の第1縁部から延設され、前記第1絶縁部を含む第1シート部、及び前記第1縁部と直交した一対の第2縁部から延設され、前記第2絶縁部を含む第2シート部を備え、前記第1シート部は、前記第1絶縁部から前記第1面取部に至る第1延設部を備えるとともに、前記第2シート部は、前記第2絶縁部から前記第1面取部に至る第2延設部を備え、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部と前記第1絶縁部との各境界線、及び前記底側絶縁部と前記第2絶縁部との各境界線を折り曲げ、前記第1シート部の前記第1延設部を前記第1面取部に向けて折り曲げるとともに、前記第2シート部の前記第2延設部を前記第1面取部に向けて折り曲げ、前記第1延設部と前記第2延設部によって前記第2面取部を形成し、隣接する前記第1延設部と前記第2延設部とに粘着シートを架け渡して前記有底筒状にされていてもよい。
これによれば、折り曲げる前の状態の絶縁シートを、底側絶縁部と、第1シート部と、第2シート部とで構成し、電極組立体を包むのに必要なパーツだけで構成した。そして、第1シート部及び第2シート部に第2面取部を形成する部位を設けた。このため、絶縁シートにおいて、折り曲げる際に余剰な部分が存在せず、余剰な部分を折り曲げる必要がないため、絶縁シートを有底筒状にしやすい。
また、蓄電装置について、前記絶縁シートは、加熱したシート状の絶縁シート材料を型成形して形成されていてもよい。
これによれば、面取形状を有する絶縁シートを簡単に製造できる。
これによれば、面取形状を有する絶縁シートを簡単に製造できる。
本発明によれば、ケース本体に電極組立体を挿入するときのケース本体のコーナ部と絶縁シートの干渉を抑制できる。
以下、蓄電装置を二次電池に具体化した第1の実施形態を図1〜図5にしたがって説明する。
図1及び図2に示すように、蓄電装置としての二次電池10は、ケース11に電極組立体12が収容されている。ケース11は、直方体状のケース本体13と、ケース本体13の開口部13aを閉塞する矩形平板状の蓋体14とからなる。ケース11を構成するケース本体13と蓋体14は、何れも金属製(例えば、ステンレスやアルミニウム)である。
図1及び図2に示すように、蓄電装置としての二次電池10は、ケース11に電極組立体12が収容されている。ケース11は、直方体状のケース本体13と、ケース本体13の開口部13aを閉塞する矩形平板状の蓋体14とからなる。ケース11を構成するケース本体13と蓋体14は、何れも金属製(例えば、ステンレスやアルミニウム)である。
ケース本体13は、矩形平板状の底壁13bと、底壁13bの一対の長縁部から立設された長側壁13cと、底壁13bの一対の短縁部から立設された短側壁13dと、隣り合う長側壁13cと短側壁13dの交差部に位置するコーナ部13eとを備える。ケース本体13を開口部13a側から見た平面視では、各コーナ部13eの内面は円弧状である。本実施形態の二次電池10は、その外観が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池10は、リチウムイオン電池である。
電極組立体12には、当該電極組立体12から電気を取り出すための正極端子15と負極端子16が電気的に接続されている。正極端子15と負極端子16は、蓋体14に所定の間隔をあけて並設された一対の開口孔14aからケース11の外部に露出される。また、正極端子15及び負極端子16には、ケース11から絶縁するためのリング状の絶縁リング17aがそれぞれ取り付けられている。
図3に示すように、電極組立体12は、シート状の正極電極20と、シート状の負極電極21と、を備える。正極電極20は、正極金属箔(本実施形態ではアルミニウム箔)22と、その両面に正極活物質を塗布してなる正極活物質層23を有する。負極電極21は、負極金属箔(本実施形態では銅箔)24と、その両面に負極活物質を塗布してなる負極活物質層25を有する。そして、電極組立体12は、正極電極20と負極電極21の間を絶縁するセパレータ26を介在させて層状をなす積層体とされる。セパレータ26は、微多孔性フィルムからなる。電極組立体12は、例えば、図4(b)に示すように、複数枚の正極電極20と複数枚の負極電極21を交互に積層して構成される。すなわち、電極組立体12には、正極電極20と、負極電極21と、セパレータ26とからなる組が複数組、設けられている。
なお、負極電極21の長辺の長さは、正極電極20の長辺の長さより長く、負極電極21の短辺の長さは、正極電極20の短辺の長さより長い。さらに、セパレータ26の長辺の長さは、負極電極21の長辺の長さより長く、セパレータ26の短辺の長さは、負極電極21の短辺の長さより長い。このため、セパレータ26は、負極電極21より一回り大きいサイズである。
図3に示すように、正極電極20の縁部(一端)には、正極金属箔22からなる正極タブ28が突出するように設けられている。正極タブ28は、電極組立体12を構成する各正極電極20において同位置に同一形状で形成されている。また、負極電極21の縁部(一端)には、負極金属箔24からなる負極タブ30が突出するように設けられている。負極タブ30は、電極組立体12を構成する各負極電極21において同位置に同一形状で形成されている。
各正極電極20は、それぞれの正極タブ28が電極組立体12の積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。同様に、各負極電極21は、それぞれの負極タブ30が、正極タブ28と重ならないように電極組立体12の積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。そして、各正極タブ28は、図1に示すように、電極組立体12における積層方向の一端から他端までの範囲に集められて正極タブ群31とされる。正極タブ群31には、正極端子15が電気的に接合される。また、各負極タブ30も同様に、図1に示すように、電極組立体12における積層方向の一端から他端までの範囲に集められて負極タブ群32とされる。負極タブ群32には、負極端子16が電気的に接続される。
図2に示すように、本実施形態において電極組立体12は、6面を有する直方体となる。電極組立体12の6面は、底面12aと、電極組立体12の積層方向の両端面である2つの第1端面12bと、底面12aと第1端面12bに連設されるとともに電極組立体12の積層方向に直交する2つ第2端面12cと、第1端面12b及び第2端面12cに連設されたタブ側端面12dとからなる。なお、底面12aに沿う面方向のうち、積層方向に直交する方向を幅方向とすると、第2端面12cは、電極組立体12の幅方向の両端面である。また、タブ側端面12dは、正極タブ28及び負極タブ30が突出する端面である。さらに、電極組立体12は四つの隅部12fを備える。すなわち、電極組立体12は、底面12aの四つ角のそれぞれに連続する隅部12fを備える。
図1に示すように、二次電池10は、電極組立体12を収容する絶縁シート33を備える。絶縁シート33は、電極組立体12を、金属製のケース11と絶縁する。絶縁シート33は、絶縁性材料であり、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)などからなる。絶縁シート33に収容された電極組立体12は、ケース本体13の開口部13aから挿入されて、ケース11内に収容される。絶縁シート33の厚さは、50〜300μmである。
例えば、絶縁シート33がポリプロピレン(PP)製である場合、絶縁シート33の厚さが100μm以上になると、絶縁シート33の剛性が高くなり、電極組立体12の形状に合わせた絶縁シート33の変形が行いにくくなる。なお、絶縁シート33は、ポリプロピレン(PP)製であり、厚さ100μmの場合、JISK7171で定めた試験法により求めた曲げ弾性率以上の曲げ弾性率を有する。そして、絶縁シート33で包んだ電極組立体12のケース本体13への挿入性を考慮すると、絶縁シート33の底側の形状について対策を取る必要がある。以下、絶縁シート33の説明とともに対策について説明する。
絶縁シート33は、平面視六角形状の底側絶縁部34を備える。底側絶縁部34は平らであり、ケース本体13の底壁13bと電極組立体12の底面12aとの間に配置される。本実施形態では、底側絶縁部34は、電極組立体12の底面12aに沿って配置されている。そして、底側絶縁部34は、ケース本体13の底壁13bと、電極組立体12の底面12aとを絶縁する。
図5に絶縁シート33を展開して示す。なお、図5は、絶縁シート33を拡大して示している。この図5又は図1に示すように、底側絶縁部34は、平行な一対の第1縁部34aと、第1縁部34aと直交し、かつ互いに平行な一対の第2縁部34bと、隣り合う第1縁部34aと第2縁部34bを繋ぐ位置に、第1面取部34cとを有し、第1面取部34cを四つ備える。そして、底側絶縁部34の第1縁部34aは、ケース本体13の長側壁13cに沿い、底側絶縁部34の第2縁部34bはケース本体13の短側壁13dに沿う。また、底側絶縁部34の第1面取部34cは、ケース本体13のコーナ部13eの内面に対向する。
図4(a)又は図5に示すように、底側絶縁部34の長手方向への長さW1は、電極組立体12の幅方向への長さXより僅かに長い。なお、底側絶縁部34の長手方向への長さW1は、一対の第2縁部34b間の長さである。また、底側絶縁部34の短手方向への長さW2は、電極組立体12の積層方向への長さZより僅かに長い。なお、底側絶縁部34の長さW2は、一対の第1縁部34a間の長さである。
図1に示すように、絶縁シート33は、底側絶縁部34の各第1縁部34aから突出する第1絶縁部35と、各第2縁部34bから突出する第2絶縁部36と、隣り合う第1絶縁部35と第2絶縁部36との間に位置する第2面取部37とを有する。第2面取部37は、第1絶縁部35と第2絶縁部36に繋がり、かつ第1絶縁部35と第2絶縁部36の交差部を面取した形状である。第2面取部37は、第1面取部34cにも繋がっている。第1絶縁部35は、ケース本体13の長側壁13cと、電極組立体12の第1端面12bとの間に配置され、長側壁13cと第1端面12bとを絶縁する。第2絶縁部36は、ケース本体13の短側壁13dと、電極組立体12の第2端面12cとの間に配置され、短側壁13dと第2端面12cとを絶縁する。また、第2面取部37は、ケース本体13のコーナ部13eと電極組立体12の隅部12fとの間に配置され、コーナ部13eと隅部12fとを絶縁する。
絶縁シート33において、底側絶縁部34から、第1絶縁部35、第2絶縁部36、及び第2面取部37が延出された方向を延出方向Tとする。延出方向Tは、底側絶縁部34の内面に直交する方向であり、ケース本体13の深さ方向と合致する。
第2面取部37は、絶縁シート33の延出方向T全体に亘っているため、絶縁シート33の面取部38は、第1面取部34c及び第2面取部37によって構成されている。面取部38は、絶縁シート33の延出方向T全体に亘って設けられている。延出方向Tに沿った面取部38の寸法は、底側絶縁部34の厚さ以上であり、1mm以上である。したがって、絶縁シート33において、ケース本体13のコーナ部13eに対向する部分は、底側絶縁部34の外底面から面取形状である。
図4(a)に示すように、絶縁シート33において、一対の第1絶縁部35が対向する方向は電極組立体12の積層方向である。そして、絶縁シート33において、積層方向に沿った開口幅は、一対の第1絶縁部35が対向する部分で最も広い。また、絶縁シート33の開口幅は、第2面取部37が対向する部分では、第1絶縁部35から第2絶縁部36に向かうに従い徐々に狭くなっている。電極組立体12をタブ側端面12d側から見た平面視では、第2面取部37はC面状である。
図4(b)に示すように、第2面取部37により、電極組立体12は、各第2端面12cに向かうに従い、積層方向への寸法が徐々に短くなる形状とされている。ただし、電極組立体12の各第2端面12c側において、正極電極20は、負極電極21より一回り外形が小さいサイズであり、正極電極20の長手方向両端部は、負極電極21の長手方向両端部よりも内側に位置している。このため、電極組立体12の各第2端面12c側が、第2面取部37によって狭められていても、負極電極21の正極電極20からはみ出した部分が撓んでいるだけである。このため、正極電極20の正極活物質層23と、負極電極21の負極活物質層25とが対向した状態は維持されている。
ケース11内において、ケース本体13のコーナ部13eの深さ方向全体には、絶縁シート33の面取部38の全体が対向している。そして、コーナ部13eと面取部38との間には、ケース本体13の深さ方向全体に亘って僅かな隙間が存在している。よって、第1面取部34c及び第2面取部37は、コーナ部13eに干渉していない。
次に、絶縁シート33について、展開されている状態を参照しながら詳細に説明する。
図5に示すように、絶縁シート33は、展開されている状態において矩形シート状である。絶縁シート33において、底側絶縁部34の各第1縁部34aと第1絶縁部35とは、第1縁部34aに沿う第1境界線L1を介して連続し、第1縁部34aから第1絶縁部35が延設されている。また、底側絶縁部34の各第1面取部34cと第2面取部37とは第2境界線L2を介して連続し、第1面取部34cから第2面取部37が延設されている。また、第1絶縁部35と第2面取部37とは、第3境界線L3を介して連続している。
図5に示すように、絶縁シート33は、展開されている状態において矩形シート状である。絶縁シート33において、底側絶縁部34の各第1縁部34aと第1絶縁部35とは、第1縁部34aに沿う第1境界線L1を介して連続し、第1縁部34aから第1絶縁部35が延設されている。また、底側絶縁部34の各第1面取部34cと第2面取部37とは第2境界線L2を介して連続し、第1面取部34cから第2面取部37が延設されている。また、第1絶縁部35と第2面取部37とは、第3境界線L3を介して連続している。
絶縁シート33は、底側絶縁部34の第2縁部34bから矩形状に延設された重合部39を備えるとともに、重合部39と第2面取部37とで挟まれた矩形状の部分に余剰部40を備える。絶縁シート33において、第2面取部37と余剰部40とは、第4境界線L4を介して連続し、重合部39と余剰部40とは、第5境界線L5を介して連続している。また、底側絶縁部34の各第2縁部34bと重合部39とは、第6境界線L6を介して連続している。なお、余剰部40において、絶縁シート33の長手方向に沿った寸法Fは、電極組立体12の積層方向への寸法より僅かに短い。そして、余剰部40は、第2絶縁部36の一部を形成する部分である。
絶縁シート33は、第1〜第6境界線L1〜L6に沿って谷折りすることによって、有底箱形状となる。その折り曲げ態様について、電極組立体12への絶縁シート33の取付手順等と合わせて以下に詳細に説明する。
まず、絶縁シート33は、電極組立体12の底面12a側から包むように電極組立体12に取り付けられる。詳細には、絶縁シート33は、底側絶縁部34と電極組立体12の底面12aとが重なるように取り付けられる。そして、絶縁シート33は、まず、各第1境界線L1に沿って折り曲げられる。これにより、電極組立体12の積層方向の両方の第1端面12bが各第1絶縁部35によって覆われる。
また、絶縁シート33は、各第2境界線L2に沿って折り曲げられる。つまり、各第1面取部34cに沿って折り曲げられる。これにより、電極組立体12の隅部12fが各第2面取部37によって覆われる。また、絶縁シート33は、第5境界線L5に沿って折り曲げられる。次に、絶縁シート33は、第3境界線L3及び第4境界線L4に沿って折り曲げられる。これにより、電極組立体12の角部が第2面取部37によって覆われるとともに、電極組立体12の第2端面12cの一部が余剰部40の一部によって覆われ、一対の余剰部40が重なりあって、第2端面12cが覆われるとともに、第2絶縁部36が形成される。
なお、絶縁シート33が展開されている状態において、第2境界線L2と第6境界線L6との交点Pから斜めに延びた折り曲げ線Jが設定されている。そして、絶縁シート33は、各折り曲げ線J及び第5境界線L5に沿って折り曲げられることによって、重合部39が各第2絶縁部36に折り込まれて、互いに重なる。なお、第2絶縁部36は、重合部39及び余剰部40が折り重ねられて形成されるが、重合部39及び余剰部40は、第2絶縁部36の積層方向への寸法内に収まっている。
その後、第2絶縁部36と重合部39が重なっている箇所と、第2絶縁部36とに跨るように固定テープ41が貼り付けられる。
次に、二次電池10の作用を記載する。
次に、二次電池10の作用を記載する。
絶縁シート33に包まれた電極組立体12が、底側絶縁部34を挿入先側としてケース本体13に挿入されることによって、電極組立体12がケース本体13内に収容される。このとき、第1面取部34cにより、ケース本体13のコーナ部13eに対し、絶縁シート33が干渉することが抑制される。そして、絶縁シート33によって、電極組立体12のタブ側端面12d以外の各面12b〜12cとケース本体13との短絡が規制される。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1−1)絶縁シート33は、底側絶縁部34に第1面取部34cを備える。このため、絶縁シート33において、ケース本体13のコーナ部13eに対向する部分はC面状であり、コーナ部13eとの間に隙間が存在する。よって、絶縁シート33に包まれた電極組立体12をケース本体13に挿入する際、ケース本体13のコーナ部13eに絶縁シート33が干渉することを抑制でき、電極組立体12をケース本体13内に円滑に挿入できる。よって、ケース本体13と絶縁シート33との干渉を抑制するために、絶縁シート33全体を小型化する必要がなく、絶縁シート33に収容される電極組立体12も小型化する必要がなく、二次電池10の電池容量を低下させずに済む。
(1−1)絶縁シート33は、底側絶縁部34に第1面取部34cを備える。このため、絶縁シート33において、ケース本体13のコーナ部13eに対向する部分はC面状であり、コーナ部13eとの間に隙間が存在する。よって、絶縁シート33に包まれた電極組立体12をケース本体13に挿入する際、ケース本体13のコーナ部13eに絶縁シート33が干渉することを抑制でき、電極組立体12をケース本体13内に円滑に挿入できる。よって、ケース本体13と絶縁シート33との干渉を抑制するために、絶縁シート33全体を小型化する必要がなく、絶縁シート33に収容される電極組立体12も小型化する必要がなく、二次電池10の電池容量を低下させずに済む。
(1−2)絶縁シート33は、剛性を有する厚手である。よって、絶縁シート33に包まれた電極組立体12をケース本体13に挿入する際、コーナ部13eに絶縁シート33が干渉すると、絶縁シート33の変形がほとんどなく、ケース本体13への挿入が妨げられる。このような絶縁シート33を用いた二次電池10であっても、第1面取部34cを設けることで、ケース本体13のコーナ部13eに絶縁シート33が干渉することを抑制でき、電極組立体12をケース本体13内に円滑に挿入できる。
(1−3)絶縁シート33は、第2面取部37を備える。このため、電極組立体12をケース本体13に収容する際、ケース本体13のコーナ部13eと絶縁シート33との干渉なく、ケース本体13に底側絶縁部34が収容された後も、第2面取部37によって、コーナ部13eとの干渉を抑制しながら電極組立体12をケース本体13に挿入できる。よって、第1面取部34cと第2面取部37の双方により、電極組立体12をケース本体13に挿入する作業の作業性が向上する。
(1−4)第2面取部37は、絶縁シート33の延出方向T全体に亘っている。よって、電極組立体12の全体をケース本体13に収容するまで、コーナ部13eと絶縁シート33との干渉を抑制でき、電極組立体12をケース本体13に挿入する作業の作業性が向上する。
(1−5)有底筒状の絶縁シート33は、矩形シート状の絶縁シート33を第1〜第6境界線L1〜L6及び折り曲げ線Jに沿って折り曲げることで形成されている。このため、電極組立体12の各面12a〜12cを覆う絶縁シート33に隙間が形成されないため、絶縁性が高められている。
(1−6)絶縁シート33において、第2絶縁部36は、一対の余剰部40と重合部39が重なることによって構成されている。これにより、第2絶縁部36には、電極組立体12の第2端面12cが露出するような隙間が形成されにくい。
(1−7)さらに、一対の余剰部40及び重合部39は、その一部がはみ出すことなく、電極組立体12の積層方向への寸法内に収まっている。これにより、電極組立体12をケース本体13に収容する際に、絶縁シート33が邪魔になりにくい。
(1−8)特に、仮に第2絶縁部36の一部が一対の第1絶縁部35側にはみ出した場合、一対の第1絶縁部35において他の箇所よりも突出した凸部が形成され、その凸部に局所的な荷重が付与されることが想定される。すると、電極組立体12において、正極活物質層23と負極活物質層25の対向領域に局所的な荷重が付与され、リチウムの析出等の不都合が生じ得る。これに対して、本実施形態によれば、電極組立体12の積層方向への寸法内に収まるように余剰部40が折り曲げられているため、上記不都合が発生しにくくなっている。
(第2の実施形態)
次に、蓄電装置を二次電池に具体化した第2の実施形態を図6にしたがって説明する。なお、第2の実施形態は、第1の実施形態と重複する部分についてはその詳細な説明を省略する。
次に、蓄電装置を二次電池に具体化した第2の実施形態を図6にしたがって説明する。なお、第2の実施形態は、第1の実施形態と重複する部分についてはその詳細な説明を省略する。
図6(a)及び図6(b)に示すように、絶縁シート33の第1面取部34c及び第2面取部37は、平面視アール状に湾曲した形状である。絶縁シート33が展開されている状態において、第1の実施形態に示した第2境界線L2及び第3境界線L3は形成されていない。このため、第2面取部37は、底側絶縁部34の第1面取部34c及び第1絶縁部35に対して谷折りして形成されておらず、第4境界線L4に沿って第2面取部37と余剰部40の境界を折り曲げた際に、第2面取部37は成り行きによって湾曲することで形成されている。
従って、第2の実施形態によれば、第1の実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
(2−1)第1面取部34c及び第2面取部37は平面視アール形状となるように湾曲している。このため、絶縁シート33に包まれた電極組立体12をケース本体13に挿入する際、ケース本体13のコーナ部13eに絶縁シート33が干渉することを抑制でき、電極組立体12をケース本体13内に円滑に挿入できる。よって、ケース本体13と絶縁シート33との干渉を抑制するために、絶縁シート33全体を小型化する必要がなく、絶縁シート33に収容される電極組立体12も小型化する必要がなく、二次電池10の電池容量を低下させずに済む。
(2−1)第1面取部34c及び第2面取部37は平面視アール形状となるように湾曲している。このため、絶縁シート33に包まれた電極組立体12をケース本体13に挿入する際、ケース本体13のコーナ部13eに絶縁シート33が干渉することを抑制でき、電極組立体12をケース本体13内に円滑に挿入できる。よって、ケース本体13と絶縁シート33との干渉を抑制するために、絶縁シート33全体を小型化する必要がなく、絶縁シート33に収容される電極組立体12も小型化する必要がなく、二次電池10の電池容量を低下させずに済む。
(2−2)第2面取部37は、第2境界線L2及び第3境界線L3に沿って絶縁シート33を折り曲げるのではなく、第2面取部37及び余剰部40を折り曲げた際に、成り行きによって形成される。このため、第2境界線L2及び第3境界線L3に沿って絶縁シート33を折り曲げる作業が不要となり、絶縁シート33の成形が行いやすい。
(第3の実施形態)
次に、蓄電装置を二次電池に具体化した第3の実施形態を図7にしたがって説明する。なお、第3の実施形態は、第1の実施形態と重複する部分についてはその詳細な説明を省略する。
次に、蓄電装置を二次電池に具体化した第3の実施形態を図7にしたがって説明する。なお、第3の実施形態は、第1の実施形態と重複する部分についてはその詳細な説明を省略する。
図7(a)及び図7(b)に示すように、絶縁シート33が展開されている状態において、第1の実施形態に示した第5境界線L5に沿う位置に、切れ込み42が形成されている。切れ込み42は、一対の余剰部40と重合部39との境界に設けられている。切れ込み42は、絶縁シート33の短手方向に一定の幅を有する。
そして、絶縁シート33は、底側絶縁部34と第1絶縁部35との各第1境界線L1、及び底側絶縁部34と第2面取部37との間を折り曲げて、第1絶縁部35、第2面取部37及び余剰部40を底側絶縁部34に対し立設させる。
次に、第2面取部37と余剰部40との第4境界線L4を切れ込み42を利用して折り曲げて対向する余剰部40同士を重ねつつ、重合部39と底側絶縁部34との各第6境界線L6を切れ込み42を利用して折り曲げて第2絶縁部36を形成しつつ、第2絶縁部36と重合部39とを重ねる。その後、第2絶縁部36と重合部39に跨るように固定テープ41が貼り付けられる。
従って、第3の実施形態によれば、第1の実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
(3−1)絶縁シート33に切れ込み42を設けたため、余剰部40と重合部39を重ねる作業が行いやすい。
(3−1)絶縁シート33に切れ込み42を設けたため、余剰部40と重合部39を重ねる作業が行いやすい。
(第4の実施形態)
次に、蓄電装置を二次電池に具体化した第4の実施形態を図8にしたがって説明する。なお、第4の実施形態は、第1の実施形態と重複する部分についてはその詳細な説明を省略する。
次に、蓄電装置を二次電池に具体化した第4の実施形態を図8にしたがって説明する。なお、第4の実施形態は、第1の実施形態と重複する部分についてはその詳細な説明を省略する。
図8(a)及び図8(b)に示すように、絶縁シート33が展開されている状態において、絶縁シート33は、各第1縁部34aから延設された矩形状の第1絶縁部35と、各第2縁部34bから延設された第2絶縁部36と、各第1面取部34cから延設された第2面取部37とを備える。隣り合う第1絶縁部35と第2面取部37とは分断され、隣り合う第2面取部37と第2絶縁部36とは分断されている。
そして、絶縁シート33は、底側絶縁部34と第1絶縁部35との各第1境界線L1、底側絶縁部34と第2絶縁部36との各第6境界線L6、及び底側絶縁部34と第2面取部37との各第2境界線L2、つまり第1面取部34cを折り曲げて形成されている。さらに、絶縁シート33において、隣り合う第1絶縁部35と第2面取部37とは、矩形状の粘着シート43によって貼り合わされ、隣り合う第2絶縁部36と第2面取部37とは、矩形状の粘着シート43によって貼り合わされている。
従って、第4の実施形態によれば、第1の実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
(4−1)絶縁シート33を、底側絶縁部34と、第1絶縁部35と、第2絶縁部36と、第2面取部37とで構成し、電極組立体12を包むのに必要なパーツだけで構成した。このため、絶縁シート33において、折り曲げる際に余剰な部分が存在せず、余剰な部分を折り曲げる必要がないため、絶縁シート33を有底筒状に製造しやすい。
(4−1)絶縁シート33を、底側絶縁部34と、第1絶縁部35と、第2絶縁部36と、第2面取部37とで構成し、電極組立体12を包むのに必要なパーツだけで構成した。このため、絶縁シート33において、折り曲げる際に余剰な部分が存在せず、余剰な部分を折り曲げる必要がないため、絶縁シート33を有底筒状に製造しやすい。
(第5の実施形態)
次に、蓄電装置を二次電池に具体化した第5の実施形態を図9にしたがって説明する。なお、第5の実施形態は、第1の実施形態と重複する部分についてはその詳細な説明を省略する。
次に、蓄電装置を二次電池に具体化した第5の実施形態を図9にしたがって説明する。なお、第5の実施形態は、第1の実施形態と重複する部分についてはその詳細な説明を省略する。
図9(a)及び図9(b)に示すように、絶縁シート33が展開されている状態において、絶縁シート33は、各第1縁部34aから延設された矩形状の第1絶縁部35と、各第2縁部34bから延設された第2絶縁部36と、を備える。絶縁シート33は、底側絶縁部34と第1絶縁部35との各第1境界線L1、及び底側絶縁部34と第2絶縁部36との各第6境界線L6を折り曲げ、隣接する第1絶縁部35と第2絶縁部36とに粘着シート43を架け渡して有底筒状とし、粘着シート43によって第2面取部37を形成している。なお、粘着シート43は、絶縁シートに粘着性を持たせたものであり、絶縁性を有し、粘着シート43は絶縁シート33の一部を構成している。底側絶縁部34の第1面取部34cは、平面視C面状でもよいし、平面視アール状でもよい。粘着シート43は、第1面取部34cに沿って貼着され、第2面取部37は、平面視C面状又は平面視アール状である。
従って、第5の実施形態によれば、第1の実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
(5−1)絶縁シート33において、第2面取部37を、第1絶縁部35と第2絶縁部36に架け渡された粘着シート43によって形成している。このため、絶縁シート33において、折り曲げる際に余剰な部分が存在せず、余剰な部分を折り曲げる必要がないため、絶縁シート33を有底筒状にしやすい。
(5−1)絶縁シート33において、第2面取部37を、第1絶縁部35と第2絶縁部36に架け渡された粘着シート43によって形成している。このため、絶縁シート33において、折り曲げる際に余剰な部分が存在せず、余剰な部分を折り曲げる必要がないため、絶縁シート33を有底筒状にしやすい。
(第6の実施形態)
次に、蓄電装置を二次電池に具体化した第6の実施形態を図10にしたがって説明する。なお、第6の実施形態は、第1の実施形態と重複する部分についてはその詳細な説明を省略する。
次に、蓄電装置を二次電池に具体化した第6の実施形態を図10にしたがって説明する。なお、第6の実施形態は、第1の実施形態と重複する部分についてはその詳細な説明を省略する。
図10(a)及び図10(b)に示すように、絶縁シート33が展開されている状態において、絶縁シート33は、底側絶縁部34の前駆体である矩形状の底形成部341を備える。そして、底形成部341の四隅を角に沿って切り込み、かつ切れ込みに沿って折り曲げることで第1面取部34cが形成されるとともに、底側絶縁部34が形成されている。絶縁シート33は、底側絶縁部34と、底側絶縁部34の一対の第1縁部34aから延設され、第1絶縁部35を含む第1シート部S1、及び第2縁部34bから延設され、第2絶縁部36を含む第2シート部S2を備える。
第1シート部S1は、第1絶縁部35から第1面取部34cに至る第1延設部Sa1を備えるとともに、第2シート部S2は、第2絶縁部36から第1面取部34cに至る第2延設部Sa2を備える。
そして、底側絶縁部34と第1絶縁部35との各第1境界線L1、及び底側絶縁部34と第2絶縁部36との各第6境界線L6を折り曲げることで、底側絶縁部34に対し、第1シート部S1及び第2シート部S2が立設される。すると、第1シート部S1の一部によって第1絶縁部35が形成され、第2シート部S2の一部によって第2絶縁部36が形成される。
さらに、第1シート部S1の第1延設部Sa1を第1面取部34cに向けて折り曲げるとともに、第2シート部S2の第2延設部Sa2を第1面取部34cに向けて折り曲げる。すると、第1延設部Sa1と第2延設部Sa2によって第2面取部37が形成される。隣接する第2面取部37と第2絶縁部36とに粘着シート43を架け渡して固定する。
従って、第6の実施形態によれば、第1の実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
(6−1)絶縁シート33を、底側絶縁部34と、第1シート部S1と、第2シート部S2とで構成し、電極組立体12を包むのに必要なパーツだけで構成した。そして、第1シート部S1及び第2シート部S2に第2面取部37を形成する部位を設けた。このため、絶縁シート33において、折り曲げる際に余剰な部分が存在せず、余剰な部分を折り曲げる必要がないため、絶縁シート33を有底筒状にしやすい。
(6−1)絶縁シート33を、底側絶縁部34と、第1シート部S1と、第2シート部S2とで構成し、電極組立体12を包むのに必要なパーツだけで構成した。そして、第1シート部S1及び第2シート部S2に第2面取部37を形成する部位を設けた。このため、絶縁シート33において、折り曲げる際に余剰な部分が存在せず、余剰な部分を折り曲げる必要がないため、絶縁シート33を有底筒状にしやすい。
(第7の実施形態)
次に、蓄電装置を二次電池に具体化した第7の実施形態を図11にしたがって説明する。なお、第7の実施形態は、第1の実施形態と重複する部分についてはその詳細な説明を省略する。
次に、蓄電装置を二次電池に具体化した第7の実施形態を図11にしたがって説明する。なお、第7の実施形態は、第1の実施形態と重複する部分についてはその詳細な説明を省略する。
図11に示すように、絶縁シート33が展開されている状態において、絶縁シート33は、底側絶縁部34の対向する一対の第1縁部34aから延設された第1絶縁部35、一対の第2縁部34bから延設された第2絶縁部36、及び隣り合う第1絶縁部35と第2絶縁部36の間に位置するとともに、第2面取部37を含む余剰部40を備える。また、絶縁シート33は、第1絶縁部35及び第2絶縁部36と余剰部40との境界に沿って延びる切れ込み42を備え、余剰部40は第1面取部34cから延設されている。なお、各余剰部40は、第2面取部37と第1絶縁部35との間、及び第2面取部37と第2絶縁部36との間の部分が三角形状である。
そして、絶縁シート33は、底側絶縁部34と第1絶縁部35との各第1境界線L1を切れ込み42を利用して折り曲げ、第1絶縁部35を底側絶縁部34に対し立設させる。また、底側絶縁部34と第2絶縁部36との各第6境界線L6を切れ込み42を利用して折り曲げ、第2絶縁部36を底側絶縁部34に対し立設させる。
次に、底側絶縁部34と余剰部40との間の各第2境界線L2、つまり第1面取部34cを切れ込み42を利用して折り曲げる。なお、余剰部40において、第2面取部37を形成する部分よりも第1絶縁部35側、及び第2絶縁部36側に折り曲げ線Jを形成する。折り曲げ線Jは、各第2境界線L2の両端から、第2境界線L2に対し直交して延びる。
そして、各折り曲げ線Jから余剰部40を折り曲げて第2面取部37からはみ出した部分のうち、第1絶縁部35側の部分を第2絶縁部36及び第2面取部37に重ね、第2絶縁部36側の部分を第2絶縁部36に重ねる。最後に、隣り合う第1絶縁部35と第2面取部37とは、矩形状の粘着シート43によって貼り合わされ、隣り合う第2絶縁部36と第2面取部37とは、矩形状の粘着シート43によって貼り合わされている。
従って、第7の実施形態によれば、第1の実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
(7−1)絶縁シート33において、余剰部40を挟む位置に切れ込み42を形成し、余剰部40を折り曲げて有底筒状にしている。このため、絶縁シート33を切り落とすことがなく、材料歩留まりの悪化がない。
(7−1)絶縁シート33において、余剰部40を挟む位置に切れ込み42を形成し、余剰部40を折り曲げて有底筒状にしている。このため、絶縁シート33を切り落とすことがなく、材料歩留まりの悪化がない。
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 各実施形態では、絶縁シート33は、延出方向T全体に亘って第2面取部37を備えるが、これに限らない。絶縁シート33に包まれた電極組立体12をケース本体13に挿入する際、ケース本体13のコーナ部13eに絶縁シート33が干渉することを抑制できれば、第2面取部37は延出方向T全体に無くてもよい。
○ 各実施形態では、絶縁シート33は、延出方向T全体に亘って第2面取部37を備えるが、これに限らない。絶縁シート33に包まれた電極組立体12をケース本体13に挿入する際、ケース本体13のコーナ部13eに絶縁シート33が干渉することを抑制できれば、第2面取部37は延出方向T全体に無くてもよい。
例えば、第2面取部37は、第1面取部34cに連続して、底側絶縁部34の外底面から1mmの寸法で形成されていてもよい。
○ 絶縁シート33は、絶縁シート材料51を熱変形させ、底側絶縁部34、第1絶縁部35、第2絶縁部36、及び第2面取部37を一体成形したものでもよい。この場合、図12に示すように、底側絶縁部34、第1絶縁部35、第2絶縁部36、及び第2面取部37に沿う形状の中子50を準備し、絶縁シート材料51を加熱した後、絶縁シート材料51を中子50に押し付けて絶縁シート材料51を塑性変形させて絶縁シート33を成形する。なお、絶縁シート材料51を塑性変形させる方法は、真空成形、圧空成形、プレス成形で行ってもよい。
○ 絶縁シート33は、絶縁シート材料51を熱変形させ、底側絶縁部34、第1絶縁部35、第2絶縁部36、及び第2面取部37を一体成形したものでもよい。この場合、図12に示すように、底側絶縁部34、第1絶縁部35、第2絶縁部36、及び第2面取部37に沿う形状の中子50を準備し、絶縁シート材料51を加熱した後、絶縁シート材料51を中子50に押し付けて絶縁シート材料51を塑性変形させて絶縁シート33を成形する。なお、絶縁シート材料51を塑性変形させる方法は、真空成形、圧空成形、プレス成形で行ってもよい。
○ 展開された状態で矩形状の絶縁シート33を、中子50に沿って折り曲げ、第2面取部37となる部分に超音波や誘導加熱によって加熱し、軟化させた状態で絶縁シート材料51に押し付け、第2面取部37を形成してもよい。
○ ケース11内において、電極組立体12を包んだ絶縁シート33の底側絶縁部34は、ケース本体13の底壁13bに沿わず、底壁13bから離れていてもよい。
○ 蓄電装置は、例えばキャパシタなど、二次電池以外の蓄電装置にも適用可能である。
○ 蓄電装置は、例えばキャパシタなど、二次電池以外の蓄電装置にも適用可能である。
○ 正極電極20及び負極電極21は、金属箔の片面に活物質層が存在する構造でもよい。
○ 二次電池10は、リチウムイオン二次電池でもよいし、他の二次電池であってもよい。要は、正極用の活物質と負極用の活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。
○ 二次電池10は、リチウムイオン二次電池でもよいし、他の二次電池であってもよい。要は、正極用の活物質と負極用の活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。
T…延出方向、S1…第1シート部、S2…第2シート部、Sa1…第1延設部、Sa2…第2延設部、11…ケース、12…電極組立体、12a…底面、12b…第1端面、12c…第2端面、12f…隅部、13…ケース本体、13a…開口部、13b…底壁、13e…コーナ部、14…蓋体、20…正極電極、21…負極電極、33…絶縁シート、34…底側絶縁部、34a…第1縁部、34b…第2縁部、34c…第1面取部、35…第1絶縁部、36…第2絶縁部、37…第2面取部、39…重合部、40…余剰部、42…切れ込み、43…粘着シート、50…中子、51…絶縁シート材料、341…底形成部。
Claims (10)
- 複数の正極電極と負極電極を絶縁した状態で交互に積層した電極組立体と、
前記電極組立体を収容する四角箱状のケース本体、及び前記ケース本体の開口部を閉塞する蓋体を有するケースと、
前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する有底筒状の絶縁シートを備える蓄電装置であって、
前記電極組立体は、四角形状の底面、及び前記底面の四つ角にそれぞれ連続する隅部を有し、前記電極組立体において、前記正極電極及び前記負極電極の重なる方向を積層方向とするとともに、前記底面に沿う面方向のうち、前記積層方向に直交する方向を幅方向とし、
前記絶縁シートは、前記ケース本体の底壁と前記電極組立体の底面との間に配置される平らな底側絶縁部と、前記電極組立体の積層方向の両端面と前記ケース本体との間に配置される第1絶縁部と、前記幅方向の両端面と前記ケース本体との間に配置される第2絶縁部と、
前記底側絶縁部に設けられ前記ケース本体のコーナ部に対向する第1面取部と、
前記第1絶縁部と前記第2絶縁部に繋がる第2面取部と、を有し、
前記第1面取部は、前記第2面取部に繋がっている蓄電装置。 - 前記第1面取部及び前記第2面取部からなる面取部全体の寸法は前記底側絶縁部の厚さ以上である請求項1に記載の蓄電装置。
- 前記底側絶縁部は前記ケース本体の前記底壁に当接する外底面を備え、前記外底面からの前記面取部の寸法は1mmである請求項2に記載の蓄電装置。
- 前記電極組立体は、前記積層方向の両端面としての第1端面と、前記幅方向の両端面としての第2端面と、前記隅部と、を有し、
前記絶縁シートは、折り曲げられることによって、前記底面を覆う前記底側絶縁部と、一対の前記第1端面を覆う前記第1絶縁部と、一対の前記第2端面を覆う前記第2絶縁部と、前記隅部を覆う前記第2面取部と、前記第2端面の前記底面側の一部を前記第2絶縁部と重なって覆う重合部と、を含み、
前記絶縁シートが展開されている状態において、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部の対向する一対の第1縁部から延設された前記第1絶縁部、前記第1縁部と直交した一対の第2縁部から延設された前記重合部、前記第1面取部から延設された第2面取部、及び隣り合う前記第2面取部と前記重合部の間に位置し、前記第2絶縁部を含む余剰部を備え、
前記絶縁シートは、前記底側絶縁部と前記第1絶縁部との各境界線、
前記底側絶縁部と前記第2面取部との間に位置する前記第1面取部、
及び前記重合部と前記余剰部との各境界線に沿って折り曲げ、
前記第2面取部と前記余剰部との各境界線を折り曲げて対向する余剰部同士を折り重ねつつ、前記重合部と前記底側絶縁部との各境界線を折り曲げて前記第2絶縁部と前記重合部とを重ねることにより、前記有底筒状とされている請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。 - 前記電極組立体は、前記積層方向の両端面としての第1端面と、前記幅方向の両端面としての第2端面と、前記隅部と、を有し、
前記絶縁シートは、折り曲げられることによって、前記底面を覆う前記底側絶縁部と、一対の前記第1端面を覆う前記第1絶縁部と、一対の前記第2端面を覆う前記第2絶縁部と、前記隅部を覆う前記第2面取部と、前記第2端面の前記底面側の一部を前記第2絶縁部と重なって覆う重合部と、を含み、
前記絶縁シートが展開されている状態において、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部の対向する一対の第1縁部から延設された前記第1絶縁部、前記第1縁部と直交した一対の第2縁部から延設された前記重合部、前記第1面取部から延設された前記第2面取部、及び隣り合う前記第2面取部と前記重合部の間に位置し、前記第2絶縁部を含む余剰部を備え、さらに、一対の前記余剰部と前記重合部との境界に切れ込みを備え、
前記絶縁シートは、前記底側絶縁部と前記第1絶縁部との各境界線、
前記余剰部と前記第2面取部との各境界線、
及び前記底側絶縁部と前記重合部との各境界線を折り曲げ、
前記第2面取部と前記余剰部との各境界線を前記切れ込みを利用して折り曲げて対向する余剰部同士を折り重ねつつ、前記重合部と前記底側絶縁部との各境界線を前記切れ込みを利用して折り曲げて前記第2絶縁部と前記重合部とを重ねることにより、前記有底筒状とされている請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。 - 前記電極組立体は、前記積層方向の両端面としての第1端面と、前記幅方向の両端面としての第2端面と、前記隅部と、を有し、
前記絶縁シートは、折り曲げられることによって、前記底面を覆う前記底側絶縁部と、一対の前記第1端面を覆う前記第1絶縁部と、一対の前記第2端面を覆う前記第2絶縁部と、前記隅部を覆う前記第2面取部と、を含み、
前記絶縁シートが展開されている状態において、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部の対向する一対の第1縁部から延設された前記第1絶縁部、前記第1縁部と直交した一対の第2縁部から延設された前記第2絶縁部、及び前記第1面取部から延設された第2面取部を備え、
前記絶縁シートは、前記底側絶縁部と前記第1絶縁部との各境界線、
前記底側絶縁部と前記第2絶縁部との各境界線、
及び前記底側絶縁部と前記第2面取部との間に位置する前記第1面取部に沿って折り曲げ、隣接する前記第1絶縁部と前記第2面取部、隣接する前記第2面取部と前記第2絶縁部を粘着シートで貼り合わせることにより、前記有底筒状とされている請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。 - 前記電極組立体は、前記積層方向の両端面としての第1端面と、前記幅方向の両端面としての第2端面と、前記隅部と、を有し、
前記絶縁シートは、折り曲げられることによって、前記底面を覆う底側絶縁部と、一対の前記第1端面を覆う第1絶縁部と、一対の前記第2端面を覆う第2絶縁部と、前記隅部を覆う前記第2面取部と、を含み、
前記絶縁シートが展開されている状態において、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部の対向する一対の第1縁部から延設された前記第1絶縁部、前記第1縁部と直交した一対の第2縁部から延設された前記第2絶縁部、隣り合う前記第1絶縁部と前記第2絶縁部の間に位置し、前記第2面取部を含む余剰部、及び前記第1絶縁部及び前記第2絶縁部と前記余剰部との境界に沿って延びる切れ込みを備え、
前記絶縁シートは、前記底側絶縁部と前記第1絶縁部との各境界線、
前記底側絶縁部と前記第2絶縁部との各境界線、
及び前記底側絶縁部と前記余剰部との各境界線を前記切れ込みを利用して折り曲げるとともに、前記余剰部における前記第2面取部以外の部位を前記第2絶縁部に重ね合わせた状態で、隣接する前記第1絶縁部と前記第2面取部、及び隣接する前記第2面取部と前記第2絶縁部を粘着シートで貼り合わせて前記有底筒状とされている請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。 - 前記電極組立体は、前記積層方向の両端面としての第1端面と、前記幅方向の両端面としての第2端面と、前記隅部と、を有し、
前記絶縁シートは、折り曲げられることによって、前記底面を覆う前記底側絶縁部と、一対の前記第1端面を覆う前記第1絶縁部と、一対の前記第2端面を覆う前記第2絶縁部と、を含み、
前記絶縁シートが展開されている状態において、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部の対向する一対の第1縁部から延設された前記第1絶縁部、及び前記第1縁部と直交した一対の第2縁部から延設された前記第2絶縁部を備え、
前記絶縁シートは、前記底側絶縁部と前記第1絶縁部との各境界線、
及び前記底側絶縁部と前記第2絶縁部との各境界線を折り曲げ、隣接する前記第1絶縁部と前記第2絶縁部とに粘着シートを架け渡して前記有底筒状とし、前記粘着シートによって前記第2面取部を形成している請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。 - 前記電極組立体は、前記積層方向の両端の第1端面と、前記幅方向の両端面としての第2端面と、前記隅部と、を有し、
前記絶縁シートは、折り曲げられることにより、前記底面を覆う前記底側絶縁部と、一対の前記第1端面を覆う前記第1絶縁部と、一対の前記第2端面を覆う前記第2絶縁部と、を含み、
前記絶縁シートが展開されている状態において、前記絶縁シートは、前記底側絶縁部の前駆体である矩形状の底形成部の四隅を折り曲げることで形成された前記底側絶縁部と、前記底側絶縁部の対向する一対の第1縁部から延設され、前記第1絶縁部を含む第1シート部、及び前記第1縁部と直交した一対の第2縁部から延設され、前記第2絶縁部を含む第2シート部を備え、
前記第1シート部は、前記第1絶縁部から前記第1面取部に至る第1延設部を備えるとともに、前記第2シート部は、前記第2絶縁部から前記第1面取部に至る第2延設部を備え、
前記絶縁シートは、前記底側絶縁部と前記第1絶縁部との各境界線、
及び前記底側絶縁部と前記第2絶縁部との各境界線を折り曲げ、
前記第1シート部の前記第1延設部を前記第1面取部に向けて折り曲げるとともに、前記第2シート部の前記第2延設部を前記第1面取部に向けて折り曲げ、
前記第1延設部と前記第2延設部によって前記第2面取部を形成し、隣接する前記第1延設部と前記第2延設部とに粘着シートを架け渡して前記有底筒状にされている請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。 - 前記絶縁シートは、加熱したシート状の絶縁シート材料を型成形して形成されている請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018085000A JP2019192518A (ja) | 2018-04-26 | 2018-04-26 | 蓄電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018085000A JP2019192518A (ja) | 2018-04-26 | 2018-04-26 | 蓄電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019192518A true JP2019192518A (ja) | 2019-10-31 |
Family
ID=68387845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018085000A Pending JP2019192518A (ja) | 2018-04-26 | 2018-04-26 | 蓄電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2019192518A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022071733A (ja) * | 2020-10-28 | 2022-05-16 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子 |
| CN117063339A (zh) * | 2022-01-14 | 2023-11-14 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 绝缘贴片、电池单体、电池及装置 |
-
2018
- 2018-04-26 JP JP2018085000A patent/JP2019192518A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022071733A (ja) * | 2020-10-28 | 2022-05-16 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子 |
| JP7567364B2 (ja) | 2020-10-28 | 2024-10-16 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子 |
| CN117063339A (zh) * | 2022-01-14 | 2023-11-14 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 绝缘贴片、电池单体、电池及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9768422B2 (en) | Electricity storage device | |
| JP5392368B2 (ja) | 蓄電装置 | |
| JP5742869B2 (ja) | 蓄電装置 | |
| JP2014041724A (ja) | 蓄電装置、及び電極組立体の製造方法 | |
| JP6064879B2 (ja) | 蓄電装置 | |
| JP2017112115A (ja) | 蓄電装置 | |
| CN108604710A (zh) | 层叠型非水电解质二次电池 | |
| JP2015106535A (ja) | 蓄電装置及びその製造方法 | |
| JP2014078389A (ja) | 蓄電装置 | |
| JP6878914B2 (ja) | 蓄電装置 | |
| JP6079592B2 (ja) | 蓄電装置 | |
| JP2021026897A (ja) | 電極組立体 | |
| EP3065204B1 (en) | Rechargeable battery | |
| JP5838838B2 (ja) | 蓄電装置、及び車両 | |
| JP2014038801A (ja) | 蓄電装置 | |
| KR20170047756A (ko) | 이차 전지 | |
| JP2019192518A (ja) | 蓄電装置 | |
| JP5765295B2 (ja) | 蓄電装置、及び電極組立体の製造方法 | |
| JP2019102258A (ja) | 蓄電素子 | |
| JP2014067542A (ja) | 蓄電装置、及び電極組立体の製造方法 | |
| JP7695638B2 (ja) | 電極体、及び蓄電素子 | |
| JP5962189B2 (ja) | 蓄電装置 | |
| JP2019192519A (ja) | 蓄電装置、電極組立体、及び蓄電装置の製造方法 | |
| JP2018181447A (ja) | 電気化学素子 | |
| JP7008461B2 (ja) | 蓄電素子、及び蓄電素子の製造方法 |