JP5772690B2 - 蓄電装置、及び車両 - Google Patents
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Description
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の蓄電装置において、前記第2突起部、及び前記第4突起部は、それぞれの基端部側における前記積層方向に沿う断面積よりも、それぞれの先端部側における前記積層方向に沿う断面積が小さい先細り形状をなしていることを要旨とする。
これによれば、蓄電装置として、集電部をなす未塗工部が破損することを抑制して集電部と集電部材とを容易に連結できることから、蓄電装置を含む車両の製造に要する時間を短縮できる。
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1〜図5にしたがって説明する。
図1に示すように、車両(例えば産業車両や乗用車両)に搭載される蓄電装置としての二次電池10は、全体として扁平な略直方体状をなすケース11を備えている。ケース11は、有底筒状(本実施形態では四角筒状)に形成された本体部材12、及び本体部材12の開口部12aを密閉するように、本体部材12に組み付けられる平板状(本実施形態では矩形平板状)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。以下の説明では、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し、図3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、図1では、紙面に対して垂直な方向が前後方向となる。
(1)第2傾斜部43d及び第4傾斜部53dは、各突起部43,53において、それぞれ電極体25での積層方向における長さ(幅)の半分を超えて形成されている。このため、本実施形態のように、電極体25における積層方向の長さ(厚さ)が、各端子部材40,50における前記積層方向の長さ(幅)より大きい場合であっても、電極体25の積層方向において各傾斜部43d,53dの形成範囲分だけ、各端子部材40,50の間により多層の正電極リード21aを挟み込むことができる。したがって、正極集電部28と集電端子30とを容易に連結できる。負極集電部29と集電端子31との連結(接合)についても同様である。
(第2の実施形態)
次に、本発明を具体化した第2の実施形態を図6にしたがって説明する。なお、以下の説明では、既に説明した実施形態と同一構成について同一符号を付すなどし、その重複する説明を省略又は簡略する。
本実施形態において、各正電極リード21aの第1縁部39aは、第1端子部材40に形成された第2突起部43の先端部に対して傾斜しているとともに、第2縁部39bは、第2端子部材50に形成された第4突起部53の先端部に対して傾斜している。したがって、第2突起部43の先端部を正電極リード21aの間に挿入する際に、当該先端部が正電極リード21aの第1縁部39aと当接する面積を小さくすることができる。同様に、第4突起部53の先端部を正電極リード21aの間に挿入する際に、当該先端部が正電極リード21aの第2縁部39bと当接する面積を小さくできる。即ち、本実施形態では、第2突起部43及び第4突起部53の先端部と各縁部39a,39bとがそれぞれ点接触した状態から、第2突起部43、及び第4突起部53を正電極リード21aの間に挿入させることができる。
(6)各正電極リード21aの第1縁部39aは、第1端子部材40に形成された第2突起部43の先端部に対して傾斜しているとともに、第2縁部39bは、第2端子部材50に形成された第4突起部53の先端部に対して傾斜している。このため、第2突起部43の先端部を正電極リード21aの間に挿入する際に、当該先端部が正電極リード21aの第1縁部39aと当接する面積を小さくすることができる。同様に、第2端子部材50に形成された第4突起部53の先端部を正電極リード21aの間に挿入する際に、当該先端部が正電極リード21aの第2縁部39bと当接する面積を小さくできる。したがって、第2突起部43及び第4突起部53を正電極リード21aの間に挿入する際の、正電極リード21aの破損を抑制できる。
○ 図7に示すように、正電極リード21a及び負電極リード22aは、第1縁部39a及び第2縁部39bが平行をなす平行四辺形状に形成してもよい。即ち、各正電極リード21aの第1縁部39aは、第1端子部材40に形成された第2突起部43の先端部に対して傾斜しているとともに、第2縁部39bは、第2端子部材50に形成された第4突起部53の先端部に対して傾斜しておればよい。負極集電部29についても同様である。
○ 図8(a)及び図8(b)に示すように、各第2突起部43は、その先端部に第2傾斜部43dに加えて、さらに正電極リード21a(又は負電極リード22a)の延出方向(上下方向)に傾斜する面状をなす第5傾斜面43eを設けて先細り形状に形成してもよい。なお、図8では、1つの第2突起部43、及び1つの第4突起部53のみを図示し、その他の部材の図示を省略している。詳述すると、各第2突起部43には、第3端面43aと第4端面43bとを繋ぎ、かつ電極体25側に形成される第1下面43fと、当該第1下面43fとは反対側の第1上面43gが形成される。そして、第2突起部43の先端には、第1下面43fと第1上面43gとを連続する第5傾斜面43eが形成される。この第5傾斜面43eは、第1下面43f又は第1上面43gとなす角度が鋭角であるとよい。
○ 第1の実施形態において、第2傾斜部43d及び第4傾斜部53dは、それぞれ各突起部43,53における電極体25での積層方向の長さの半分を超える範囲にわたって形成されておれば、その形成範囲を変更してもよい。例えば、第2突起部43、及び第4突起部53における前記積層方向の長さ(幅)の4分の3の範囲にわたって形成されていてもよい。
○ 各端子部材40,50は、それぞれ別の金属板から形成してもよい。
○ 各端子部材40,50は、接触領域37において同一形状に形成されていなくてもよい。即ち、各端子部材40,50は、正電極リード21aや負電極リード22aを挟み込める形状であれば、各突起部42,43,52,53、及び本体部41,51の形状を適宜変更してもよい。負極集電部29と集電端子31との連結(接合)についても同様に変更できる。
○ 金属薄板(金属シート)として金属箔26としたが、電池の容量の低下や電池作製時に影響しない程度の厚みのある薄板であってもよい。
○ 上記実施形態における、平行や直交は、必ずしも完全な平行や直交を意味せず、平行や直交の位置関係から、電極体25や金属箔26、又は各突起部42,43,52,53を弾性変形させた程度の範囲は、これらに含むものとする。
Claims (11)
- 金属薄板、前記金属薄板の表面に活物質が塗布された塗工部、及び前記活物質が塗布されていない未塗工部を有する電極シートが複数重なって層状の構造をなす電極体と、
前記電極体の一方の縁部から延出形成され、かつ各前記電極シートの未塗工部が複数重なって層状の構造をなす集電部と、
前記電極体から電力を取り出すための電極端子と、
前記集電部と前記電極端子とを電気的に接続した集電部材とを有する蓄電装置であって、
前記電極体における積層方向の両端部には、前記積層方向に沿って延びる端面がそれぞれ形成されており、
前記集電部材は、前記両端部の一方の端面上に、かつ前記電極体の積層方向に直交する方向に並んで配置される第1部材、及び第2部材を有し、
前記第1部材には、前記電極体における層と平行する側面である第1側面と、前記第1側面とは反対側の側面である第2側面とがそれぞれ形成され、
前記第1部材は、前記電極端子と電気的に接続され、
前記第1部材には、前記第2部材側に突出する第1突起部、及び少なくとも一つの第2突起部とが形成され、
前記第1突起部は、少なくとも、
前記第1側面と連続し、かつ前記第1側面と平行な第1端面と、
前記第1端面とは反対側の端面である第2端面と、
前記第1端面と前記第2端面における前記第1突起部の先端側の端部同士を繋ぐ第1連接部によって構成され、
前記第1連接部は第1傾斜部を有し、
前記第1傾斜部は、前記第1端面と鋭角をなし、
前記第2突起部は、少なくとも、
前記第1端面側に形成され、かつ前記第1端面と平行する第3端面と、
前記第3端面とは反対側の端面である第4端面と、
前記第3端面と前記第4端面における前記第2突起部の先端側の端部同士を繋ぐ第2連接部によって構成され、
前記第2連接部は、第2傾斜部を有し、
前記第2傾斜部は、前記第4端面と鋭角をなし、
前記第2部材は、前記電極体における層と平行する側面である第3側面と、前記第3側面とは反対側の側面である第4側面とがそれぞれ形成され、
前記第3側面は前記第1側面と同じ側に、前記第4側面は、前記第2側面と同じ側に、それぞれ形成され、
前記第2部材は、前記第1部材と直接、又は前記集電部をなす前記未塗工部を介して連続し、
前記第2部材には、前記第1部材側に突出する第3突起部、及び少なくとも一つの第4突起部とが形成され、
前記第3突起部は、少なくとも、
前記第4側面と連続し、かつ前記第4側面と平行な第5端面と、
前記第5端面とは反対側の端面である第6端面と、
前記第5端面と前記第6端面における前記第3突起部の先端側の端部同士を繋ぐ第3連接部によって構成され、
前記第3連接部は第3傾斜部を有し、
前記第3傾斜部は、前記第5端面と鋭角をなし、
前記第4突起部は、少なくとも、
前記第5端面側に形成され、かつ前記第5端面と平行する第7端面と、
前記第7端面とは反対側の端面である第8端面と、
前記第7端面と前記第8端面における前記第2突起部の先端側の端部同士を繋ぐ第4連接部によって構成され、
前記第4連接部は、第4傾斜部を有し、
前記第4傾斜部は、前記第8端面と鋭角をなし、
前記積層方向において、前記第1端面側から、前記第1突起部、前記第4突起部、及び前記第2突起部が順に配置され、
前記積層方向において、前記第5端面側から、前記第3突起部、前記第2突起部、及び前記第4突起部が順に配置され、
前記第1突起部と前記第4突起部との間、前記第2突起部と前記第4突起部との間、及び前記第2突起部と前記第3突起部との間には、前記集電部をなす前記未塗工部がそれぞれ複数の束に分割して配置されており、
前記第2傾斜部、及び前記第4傾斜部の、それぞれ前記第2突起部、及び前記第4突起部における前記積層方向の幅は、それぞれ前記第2突起部、及び前記第4突起部の前記積層方向の幅の半分を超えて形成されていることを特徴とする蓄電装置。 - 前記第1傾斜部、前記第2傾斜部、前記第3傾斜部、及び前記第4傾斜部は、それぞれ前記第1突起部、前記第2突起部、前記第3突起部、及び前記第4突起部の先端に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。
- 前記第3突起部の先端及び前記第4突起部の先端と、前記第1部材における前記第1突起部及び前記第2突起部の基端部である第1基端部と、は離間しており、
前記第1突起部の先端及び前記第2突起部の先端と、前記第2部材における前記第3突起部及び前記第4突起部の基端部である第2基端部と、は離間していることを特徴とする請求項1または2に記載の蓄電装置。 - 前記積層方向と直交する方向において、前記集電部をなす前記未塗工部の縁部のうち前記第1基端部側に配置される第1縁部は、前記第2基端部側に傾斜しているとともに、前記未塗工部の縁部のうち、前記第2基端部側に配置される第2縁部は、前記第1基端部側に傾斜していることを特徴とする請求項3に記載の蓄電装置。
- 前記第1突起部と前記第3突起部、及び前記第2突起部と前記第4突起部とは、それぞれ同一形状をなしていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の蓄電装置。
- 前記第2突起部、及び前記第4突起部は、それぞれの基端部側における前記積層方向に沿う断面積よりも、それぞれの先端部側における前記積層方向に沿う断面積が小さい先細り形状をなしていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の蓄電装置。
- 前記第1部材及び前記第2部材は、前記金属薄板と同一の金属から形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の蓄電装置。
- 金属薄板、前記金属薄板の表面に活物質が塗布された塗工部、及び前記活物質が塗布されていない未塗工部を有する電極シートが複数重なって層状の構造をなす電極体と、
前記電極体の一方の縁部から延出形成され、かつ各前記電極シートの未塗工部が複数重なって層状の構造をなす集電部と、
前記電極体から電力を取り出すための電極端子と、
前記集電部と前記電極端子とを電気的に接続した集電部材とを有する蓄電装置であって、
前記電極体における積層方向の両端部には、前記積層方向に沿って延びる端面がそれぞれ形成されており、
前記集電部材は、前記両端部の一方の端面上に、かつ前記電極体の積層方向に直交する方向に並んで配置される第1部材、及び第2部材を有し、
前記第1部材には、前記電極体における層と平行する側面である第1側面と、前記第1側面とは反対側の側面である第2側面とがそれぞれ形成され、
前記第1部材は、前記電極端子と電気的に接続され、
前記第1部材には、前記第2部材側に突出する第1突起部、及び少なくとも一つの第2突起部とが形成され、
前記第1突起部は、少なくとも、
前記第1側面と連続し、かつ前記第1側面と平行な第1端面と、
前記第1端面とは反対側の端面である第2端面と、
前記第1端面と前記第2端面における前記第1突起部の先端側の端部同士を繋ぐ第1連接部によって構成され、
前記第1連接部は第1傾斜部を有し、
前記第1傾斜部は、前記第1端面と鋭角をなし、
前記第2突起部は、少なくとも、
前記第1端面側に形成され、かつ前記第1端面と平行する第3端面と、
前記第3端面とは反対側の端面である第4端面と、
前記第3端面と前記第4端面における前記第2突起部の先端側の端部同士を繋ぐ第2連接部によって構成され、
前記第2連接部は、第2傾斜部を有し、
前記第2傾斜部は、前記第4端面と鋭角をなし、
前記第2部材は、前記電極体における層と平行する側面である第3側面と、前記第3側面とは反対側の側面である第4側面とがそれぞれ形成され、
前記第3側面は前記第1側面と同じ側に、前記第4側面は、前記第2側面と同じ側に、それぞれ形成され、
前記第2部材は、前記第1部材と直接、又は前記集電部をなす前記未塗工部を介して連続し、
前記第2部材には、前記第1部材側に突出する第3突起部、及び少なくとも一つの第4突起部とが形成され、
前記第3突起部は、少なくとも、
前記第4側面と連続し、かつ前記第4側面と平行な第5端面と、
前記第5端面とは反対側の端面である第6端面と、
前記第5端面と前記第6端面における前記第3突起部の先端側の端部同士を繋ぐ第3連接部によって構成され、
前記第3連接部は第3傾斜部を有し、
前記第3傾斜部は、前記第5端面と鋭角をなし、
前記第4突起部は、少なくとも、
前記第5端面側に形成され、かつ前記第5端面と平行する第7端面と、
前記第7端面とは反対側の端面である第8端面と、
前記第7端面と前記第8端面における前記第2突起部の先端側の端部同士を繋ぐ第4連接部によって構成され、
前記第4連接部は、第4傾斜部を有し、
前記第4傾斜部は、前記第8端面と鋭角をなし、
前記積層方向において、前記第1端面側から、前記第1突起部、前記第4突起部、及び前記第2突起部が順に配置され、
前記積層方向において、前記第5端面側から、前記第3突起部、前記第2突起部、及び前記第4突起部が順に配置され、
前記第1突起部と前記第4突起部との間、前記第2突起部と前記第4突起部との間、及び前記第2突起部と前記第3突起部との間には、前記集電部をなす前記未塗工部がそれぞれ複数の束に分割して配置されており、
前記積層方向と直交する方向において、前記集電部をなす前記未塗工部の縁部のうち前記第1突起部及び前記第2突起部の基端部である第1基端部側に配置される第1縁部は、前記第3突起部及び前記第4突起部の基端部である第2基端部側に傾斜しているとともに、前記未塗工部の縁部のうち、前記第2基端部側に配置される第2縁部は、前記第1基端部側に傾斜していることを特徴とする蓄電装置。 - 前記第2突起部には、前記第3端面と前記第4端面とを繋ぎ、かつ前記電極体側に形成される第1下面と、前記第1下面とは反対側の第1上面が形成され、
前記第2突起部の先端部には、前記第1下面と前記第1上面とを連続する第5傾斜面が形成され、
前記第5傾斜面は、前記第1下面又は前記第1上面となす角度が鋭角であり、
前記第4突起部には、前記第7端面と前記第8端面とを繋ぎ、かつ前記電極体側に形成される第2下面と、前記第2下面とは反対側の第2上面が形成され、
前記第4突起部の先端部には、前記第2下面と前記第2上面とを連続する第6傾斜面が形成され、
前記第6傾斜面は、前記第2下面又は前記第2上面となす角度が鋭角であることを特徴とする請求項8に記載の蓄電装置。 - 前記蓄電装置は、二次電池であることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の蓄電装置。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の蓄電装置を搭載したことを特徴とする車両。
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