JP7731385B2 - 蓄電デバイス - Google Patents
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Description
かかる用途の蓄電デバイスとして、矩形状の六面からなる六面体形状のいわゆる角型形状の金属製ケース内に正負極を有する電極体を収容した形態のものが挙げられる。かかる形態の蓄電デバイスの典型例として、一面が開口した角型形状のケース本体と、該開口部分を塞ぐ矩形板状の封口板(蓋体)とを備え、ケースに収容する電極体の正負極それぞれと電気的に接続された正負極それぞれの集電端子を、上記封口板に設けられた正負極それぞれの端子装着孔を通して該端子の一部を該封口板の外面に配置した形態のものが挙げられる。
例えば、特許文献1には、かかる一体成型された集電端子-封口板組立体を用いて製造された密閉型の蓄電デバイスの一例(リチウムイオン二次電池)が記載されている。
以下では、上述した蓄電デバイスのうち、リチウムイオン二次電池を例に挙げて、ここに開示される技術の一実施形態について説明する。
なお、本明細書において、「Aを主成分とする」とは、集電端子を構成する成分のうち、質量基準でAが最大成分であることを意味する。
以下、ここで開示される蓄電デバイスの製造方法の好適な一実施形態として、リチウムイオン二次電池を例にして説明するが、適用対象をかかる電池に限定することを意図したものではない。
上述した蓄電デバイスは各種用途に利用可能であるが、例えば、乗用車、トラック等の車両に搭載されるモータ用の動力源(駆動用電源)として好適に用いることができる。車両の種類は特に限定されないが、例えば、プラグインハイブリッド自動車(PHEV;Plug-in Hybrid Electric Vehicle)、ハイブリッド自動車(HEV;Hybrid Electric Vehicle)、電気自動車(BEV;Battery Electric Vehicle)等が挙げられる。かかる蓄電デバイスは、当該蓄電デバイスを所定の配列方向に複数個並べて、配列方向に沿って拘束機構で荷重を加えてなる形態(例えば、リチウムイオン二次電池を所定の方向に複数個並べた組電池)としても好適に用いることができる。
項1:開口部を有するケース本体と、端子装着孔を有し、前記開口部を封口する封口板と、前記ケース本体の内部に収容された電極体と、一端が前記ケース本体の内部で前記電極体と電気的に接続され、他端が前記端子装着孔を通過して前記封口板の外面側に露出する集電端子と、前記封口板と前記集電端子との間に配置される絶縁部材と、を備える蓄電デバイスであって、前記絶縁部材は、前記封口板の端子装着孔の周縁部分および前記集電端子と一体成型された状態で前記端子装着孔の周縁に配置されており、前記封口板は、互いに対向する一対の長辺部と、互いに対向する一対の短辺部と、を有する略矩形の板材であり、前記ケース本体の前記開口部は、前記封口板に対応する略矩形の形状であり、前記ケース本体と前記封口板との境界に沿って略矩形状の溶接部を有しており、ここで、前記溶接部は、長辺部の一部であって、前記封口板と前記集電端子と前記絶縁部材とが一体成型された部分の近傍において、他の溶接部分よりも相対的に溶け込み深さが深い高強度領域を有している、蓄電デバイス。
項2:前記溶接部の前記高強度領域以外の溶接部分の溶け込み深さD2に対する、前記溶接部の前記高強度領域の溶け込み深さD1の比(D1/D2)は、1.1~1.5である、項1に記載の蓄電デバイス。
項3:前記高強度領域は、前記溶接部の前記長辺部であって、前記集電端子の封口板内面側の長辺方向の端部近傍に配置される、項1または項2に記載の蓄電デバイス。
項4:前記高強度領域の長辺方向に沿う長さは、前記溶接部の長辺部の長さを100%としたときに5%以上15%以下である、項1~項3のいずれか一つに記載の蓄電デバイス。
項5:前記封口板は、該封口板の径方向において、前記溶接部よりも内周側に溝部を有しており、前記溶接部の短辺部近傍の溝部の溝深さH2に対する、前記高強度領域近傍の溝部の溝深さH1の比(H1/H2)は、1.05~1.2である、項1~項4のいずれか一つに記載の蓄電デバイス。
12 ケース本体
12a 底面
12b 長側壁
12c 短側壁
12h 開口部
13 溶接部
13a 高強度領域
13s 長辺部
13t 短辺部
14 封口板
14A 集電端子-封口板組立体
14r 粗化エリア
18 端子装着孔
18a 周縁
20 電極体
22 正極シート
24 負極シート
26 セパレータ
30 集電端子
31 封口板外面側
32 封口板内面側
33 軸部
40 絶縁部材
40h 貫通孔
41 第1フランジ部
42 第2フランジ部
43 筒状部
44 突出部
50 集電体
80 溝部
85 境界面
100 二次電池
120 成形金型
Claims (4)
- 開口部を有するケース本体と、
端子装着孔を有し、前記開口部を封口する封口板と、
前記ケース本体の内部に収容された電極体と、
一端が前記ケース本体の内部で前記電極体と電気的に接続され、他端が前記端子装着孔を通過して前記封口板の外面側に露出する集電端子と、
前記封口板と前記集電端子との間に配置される絶縁部材と、
を備える蓄電デバイスであって、
前記絶縁部材は、前記封口板の端子装着孔の周縁部分および前記集電端子と一体成型された状態で前記端子装着孔の周縁に配置されており、
前記封口板は、互いに対向する一対の長辺部と、互いに対向する一対の短辺部と、を有する略矩形の板材であり、
前記ケース本体の前記開口部は、前記封口板に対応する略矩形の形状であり、
前記ケース本体と前記封口板との境界に沿って略矩形状の溶接部を有しており、
ここで、前記溶接部は、長辺部の一部であって、前記封口板と前記集電端子と前記絶縁部材とが一体成型された部分の近傍において、他の溶接部分よりも相対的に溶け込み深さが深い高強度領域を有し、
前記封口板は、該封口板の径方向において、前記溶接部よりも内周側に溝部を有しており、
前記溶接部の短辺部近傍の溝部の溝深さH2に対する、前記高強度領域近傍の溝部の溝深さH1の比(H1/H2)は、1.05~1.2である、蓄電デバイス。 - 前記溶接部の高強度領域以外の溶接部分の溶け込み深さD2に対する、前記溶接部の前記高強度領域の溶け込み深さD1の比(D1/D2)は、1.1~1.5である、請求項1に記載の蓄電デバイス。
- 前記高強度領域は、前記溶接部の前記長辺部であって、前記集電端子の封口板内面側の長辺方向の端部近傍に配置される、請求項1または2に記載の蓄電デバイス。
- 前記高強度領域の長辺方向に沿う長さは、前記溶接部の長辺部の長さを100%としたときに5%以上15%以下である、請求項1または2に記載の蓄電デバイス。
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