JP2014035916A - Power storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、正極活物質層が少なくともいずれか一方の面に形成された正極シート、負極活物質層が少なくともいずれか一方の面に形成された負極シート、及びセパレータが積層されてなる電極組立体を備えた蓄電装置に関する。 The present invention relates to an electrode assembly in which a positive electrode sheet having a positive electrode active material layer formed on at least one surface, a negative electrode sheet having a negative electrode active material layer formed on at least one surface, and a separator are laminated. It is related with the electrical storage apparatus provided with.
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、例えば両面に活物質層が形成された正極シート及び負極シートを有し、これらがセパレータを間に挟んだ状態で積層された電極組立体を備えている。このような電極組立体として、例えば特許文献1に記載されたものがある。 A vehicle such as an EV (Electric Vehicle) or a PHV (Plug in Hybrid Vehicle) is equipped with a secondary battery as a power storage device that stores power supplied to the traveling motor. The secondary battery includes, for example, a positive electrode sheet and a negative electrode sheet having active material layers formed on both surfaces, and an electrode assembly in which these are stacked with a separator interposed therebetween. An example of such an electrode assembly is described in Patent Document 1.
図7に示すように、特許文献1において、電極積層体80(電極組立体)は、集電体の片面又は両面に活物質層を塗布して形成された電極81(正極シート及び負極シート)を、セパレータ82を介して複数積層して形成されている。この電極積層体80は、四つの側面に粘着テープ製の固定部材83が貼着され、この固定部材83によって電極積層体80は積層方向に固定されている。そして、固定部材83によって電極81の面に沿う方向及び積層方向へのずれが防止された電極積層体80が外装体(図示せず)に収容されて蓄電装置が形成されている。 As shown in FIG. 7, in Patent Document 1, an electrode stack 80 (electrode assembly) is an electrode 81 (positive electrode sheet and negative electrode sheet) formed by applying an active material layer to one or both sides of a current collector. Are stacked with a separator 82 interposed therebetween. The electrode laminate 80 has adhesive members 83 attached to four side surfaces, and the electrode laminate 80 is fixed in the laminating direction by the fixing members 83. And the electrode laminated body 80 by which the shift | offset | difference to the direction along the surface of the electrode 81 and the lamination direction was prevented by the fixing member 83 is accommodated in an exterior body (not shown), and the electrical storage apparatus is formed.
ところで、蓄電装置においては、電極積層体80を外装体へ挿入する際、電極81と外装体との接触によって電極81及び外装体が損傷を受けないように挿入作業を行う必要があり、外装体への電極積層体80の挿入作業の作業性の向上が望まれている。また、固定部材83の固定の仕方によっては電極81がずれてしまい、外装体への電極積層体80の挿入作業が行いにくくなる場合もある。 By the way, in the power storage device, when the electrode stack 80 is inserted into the exterior body, it is necessary to perform an insertion operation so that the electrode 81 and the exterior body are not damaged by the contact between the electrode 81 and the exterior body. Improvement of the workability of the work of inserting the electrode laminate 80 into the body is desired. In addition, depending on how the fixing member 83 is fixed, the electrode 81 may be displaced and it may be difficult to insert the electrode stack 80 into the exterior body.
本発明は、電極組立体のケースへの挿入性を容易にすることができる蓄電装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a power storage device that can facilitate insertion of an electrode assembly into a case.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、正極活物質層が少なくともいずれか一方の面に形成された正極シート、負極活物質層が少なくともいずれか一方の面に形成された負極シート、及び前記正極シートと前記負極シートの間に介在するセパレータが積層されて構成された電極組立体が、ケースに収容された蓄電装置において、前記電極組立体は、前記正極活物質層、及び該正極活物質層と対向する前記負極活物質層を含む対向部と、前記対向部から前記正極活物質層及び前記負極活物質層の面に沿う方向に延出し、かつ前記正極活物質層及び前記負極活物質層の塗布されていない非対向部とを有し、前記非対向部は、前記対向部における前記電極組立体の積層方向の両端のうち少なくともいずれか一端に向けて寄せ集められ、かつ寄せ集められた側の前記電極組立体の積層方向に直交する方向に沿う端面よりも前記積層方向へ突出しており、さらに、前記寄せ集められた非対向部の少なくとも先端を覆って貼着された粘着テープが前記寄せ集められた側の端面上の前記対向部に貼着されていることを要旨とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is characterized in that the positive electrode active material layer is formed on at least one surface, and the negative electrode active material layer is formed on at least one surface. In a power storage device in which a negative electrode sheet and an electrode assembly configured by laminating a separator interposed between the positive electrode sheet and the negative electrode sheet are housed in a case, the electrode assembly includes the positive electrode active material layer And a facing portion including the negative electrode active material layer facing the positive electrode active material layer, and extending from the facing portion in a direction along a surface of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer, and the positive electrode active material And a non-opposing portion to which the negative electrode active material layer is not applied, and the non-opposing portion is gathered toward at least one end of both ends in the stacking direction of the electrode assembly in the opposing portion. Et And projecting in the laminating direction from the end surface along the direction orthogonal to the laminating direction of the electrode assembly on the gathered side, and further covering and pasting at least the tip of the gathered non-opposing portion. The gist is that the adhesive tape is stuck to the facing portion on the end face on the gathered side.
これによれば、寄せ集められた非対向部には、粘着テープが貼着され、さらに、その粘着テープは、寄せ集められた側の端面の対向部に貼着されている。したがって、粘着テープは非対向部の寄せ集められた側に向けて引っ張られた状態で対向部に貼着される。よって、粘着テープによって非対向部と共に電極組立体を位置決めすることができる。したがって、位置ずれのない電極組立体をケースに挿入することができるため、その挿入作業を容易に行うことができる。また、寄せ集められた非対向部が、その寄せ集められた側の端面上の対向部から外側へ突出している。このため、電極組立体をケースに挿入する際、寄せ集められた非対向部が、対向部とケースとの間の緩衝材として機能する。よって、電極組立体のケースへの挿入時、ケースと対向部(特に正極活物質層)との接触を意識しながら慎重に挿入する必要がなく、電極組立体をケースに容易に挿入することができる。 According to this, the adhesive tape is stuck to the gathered non-opposing part, and the adhesive tape is stuck to the opposing part of the end surface on the gathered side. Therefore, the adhesive tape is stuck to the opposing part in a state of being pulled toward the gathered side of the non-opposing part. Therefore, the electrode assembly can be positioned together with the non-opposing portion by the adhesive tape. Therefore, since an electrode assembly with no positional deviation can be inserted into the case, the insertion operation can be easily performed. Further, the gathered non-opposing part protrudes outward from the facing part on the gathered side end face. For this reason, when the electrode assembly is inserted into the case, the collected non-opposing portion functions as a cushioning material between the opposing portion and the case. Therefore, when the electrode assembly is inserted into the case, it is not necessary to insert it carefully while paying attention to the contact between the case and the facing portion (particularly the positive electrode active material layer), and the electrode assembly can be easily inserted into the case. it can.
また、前記非対向部は、前記電極組立体の積層方向の両方の端面側に分けて寄せ集められていてもよい。
これによれば、電極組立体の積層方向の両端側に、寄せ集められた非対向部が突出することとなり、ケースへの正極活物質層及び負極活物質層の接触を電極組立体の積層方向の両端側のいずれでも防止することができる。
The non-facing portion may be gathered separately on both end face sides in the stacking direction of the electrode assembly.
According to this, the gathered non-opposing portions protrude at both end sides in the stacking direction of the electrode assembly, and the contact of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer to the case is determined in the stacking direction of the electrode assembly. It is possible to prevent any of both end sides.
また、前記粘着テープの両端部は前記積層方向の両方の端面の対向部に貼着され、前記粘着テープは寄せ集められた二つの非対向部に跨って貼着されていてもよい。
これによれば、寄せ集められた二つの非対向部を一括して粘着テープで位置決めすることができる。
Moreover, the both ends of the said adhesive tape may be stuck on the opposing part of both the end surfaces of the said lamination direction, and the said adhesive tape may be stuck ranging over the two non-opposing parts gathered together.
According to this, the two non-opposing parts gathered together can be collectively positioned with the adhesive tape.
また、前記粘着テープは、前記電極組立体の対向する位置に貼着されていてもよい。
これによれば、電極組立体のずれを防止するために、電極組立体の四つの側面に粘着テープを貼着する場合と比べて、粘着テープの使用量を減らすことができる。
Moreover, the said adhesive tape may be affixed on the position which the said electrode assembly opposes.
According to this, in order to prevent displacement of the electrode assembly, the amount of the adhesive tape used can be reduced as compared with the case where the adhesive tape is attached to the four side surfaces of the electrode assembly.
また、前記粘着テープは、前記電極組立体の一部を覆うように貼着されていてもよい。
これによれば、粘着テープの使用量を減らすことができる。
また、前記蓄電装置は二次電池であってもよい。これによれば、電極組立体のケースへの挿入性を容易にすることができる。
Moreover, the said adhesive tape may be stuck so that a part of said electrode assembly may be covered.
According to this, the usage-amount of an adhesive tape can be reduced.
The power storage device may be a secondary battery. According to this, the insertion property of the electrode assembly into the case can be facilitated.
本発明によれば、電極組立体のケースへの挿入性を容易にすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the insertability to the case of an electrode assembly can be made easy.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。蓄電装置は、車両(自動車及び産業用車両)に複数搭載されており、車両に搭載された走行用モータ(電動機)を駆動するのに用いられる。なお、図面の都合上、図3等に示す非対向部の長さ等を、適宜実際の寸法と異ならせて示す。 Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. A plurality of power storage devices are mounted on vehicles (automobiles and industrial vehicles), and are used to drive a traveling motor (electric motor) mounted on the vehicle. For convenience of drawing, the length of the non-opposing portion shown in FIG. 3 and the like are shown as being appropriately different from the actual dimensions.
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、その外郭を構成する金属製のケース11を備えている。ケース11は、四角箱状の容器12と、容器12の開口部分を塞ぐ矩形平板状の蓋13とからなる。このため、二次電池10は、その外郭が角型をなしている。なお、本実施形態の二次電池10はリチウムイオン二次電池である。また、ケース11には、電極組立体14及び電解質としての電解液(図示略)が収容されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, a secondary battery 10 as a power storage device includes a metal case 11 that forms an outer shell thereof. The case 11 includes a rectangular box-shaped container 12 and a rectangular flat lid 13 that closes the opening of the container 12. For this reason, the secondary battery 10 has a rectangular outer shape. Note that the secondary battery 10 of the present embodiment is a lithium ion secondary battery. The case 11 contains an electrode assembly 14 and an electrolytic solution (not shown) as an electrolyte.
図3に示すように、電極組立体14は、複数の正極シート21と複数の負極シート22とが、電気伝導に係るイオン(リチウムイオン)が通過可能な多孔質膜で形成されたセパレータ23を介して交互に積層されて構成されている。詳細には、電極組立体14は、正極シート21と負極シート22との間にシート状のセパレータ23を介在させて正極シート21と負極シート22とを絶縁し、これらを一定方向に複数枚積層して構成されている。 As shown in FIG. 3, the electrode assembly 14 includes a separator 23 in which a plurality of positive electrode sheets 21 and a plurality of negative electrode sheets 22 are formed of a porous film through which ions (lithium ions) related to electric conduction can pass. And are alternately stacked. Specifically, the electrode assembly 14 insulates the positive electrode sheet 21 and the negative electrode sheet 22 by interposing a sheet-like separator 23 between the positive electrode sheet 21 and the negative electrode sheet 22, and stacks a plurality of these in a certain direction. Configured.
正極シート21は、矩形状に形成された正極金属箔(例えばアルミニウム箔)21aと、この正極金属箔21aの両面に正極活物質が塗布されることによって形成された正極活物質層21bとから構成されている。負極シート22は、矩形状に形成された負極金属箔(例えば銅箔)22aと、この負極金属箔22aの両面に負極活物質が塗布されることによって形成された負極活物質層22bとから構成されている。負極活物質としては、黒鉛とニ酸化ケイ素などとを混合したものを用いることができ、炭素(カーボン)系活物質の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料を含み、且つリチウムイオンを脱挿入可能な物質を用いる。その他に一酸化ケイ素(一酸化珪素,SiO)、チタン酸リチウム、及びリチウムシリケートを用いることができる。 The positive electrode sheet 21 includes a positive electrode metal foil (for example, an aluminum foil) 21a formed in a rectangular shape, and a positive electrode active material layer 21b formed by applying a positive electrode active material on both surfaces of the positive electrode metal foil 21a. Has been. The negative electrode sheet 22 includes a negative electrode metal foil (for example, copper foil) 22a formed in a rectangular shape, and a negative electrode active material layer 22b formed by applying a negative electrode active material on both surfaces of the negative electrode metal foil 22a. Has been. As the negative electrode active material, a mixture of graphite and silicon dioxide can be used, including a material having a thermal conductivity lower than that of the carbon-based active material, and lithium ions. Use removable material. In addition, silicon monoxide (silicon monoxide, SiO), lithium titanate, and lithium silicate can be used.
正極シート21には、正極シート21の一端部21c(一辺方向(長辺方向))の一部には、正極金属箔21aを延出させて形成された正極集電タブ31が設けられている。また、負極シート22には、正極シート21と同様に、負極シート22の一端部22c(一辺方向(長辺方向))の一部には、負極金属箔22aを延出させて形成された負極集電タブ32が設けられている。 The positive electrode sheet 21 is provided with a positive electrode current collecting tab 31 formed by extending the positive electrode metal foil 21 a at a part of one end portion 21 c (one side direction (long side direction)) of the positive electrode sheet 21. . Similarly to the positive electrode sheet 21, the negative electrode sheet 22 is formed by extending the negative electrode metal foil 22 a at a part of one end 22 c (one side direction (long side direction)) of the negative electrode sheet 22. A current collecting tab 32 is provided.
図1に示すように、正極シート21及び負極シート22は、正極集電タブ31が積層方向に沿って列状に配置され、且つ正極集電タブ31と重ならない位置にて負極集電タブ32が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、各正極集電タブ31は、電極組立体14における積層方向の一端から他端までの範囲内で集められた(束ねられた)状態で折り曲げられている。詳細には、各正極集電タブ31は、電極組立体14の積層方向の一端側に寄せて集められており、その集められた状態で、上記一端側とは反対側である積層方向の他端側に向けて折り返されている。そして、その各正極集電タブ31が重なっている箇所を溶接することによって各正極集電タブ31が電気的に接続されている。各負極集電タブ32についても同様である。 As shown in FIG. 1, the positive electrode sheet 21 and the negative electrode sheet 22 are arranged such that the positive electrode current collecting tabs 31 are arranged in a row along the stacking direction, and the negative electrode current collecting tabs 32 are not overlapped with the positive electrode current collecting tab 31. Are stacked in a row along the stacking direction. Each positive electrode current collecting tab 31 is bent in a state of being collected (bundled) within a range from one end to the other end in the stacking direction of the electrode assembly 14. Specifically, each positive electrode current collecting tab 31 is gathered toward one end side in the stacking direction of the electrode assembly 14, and in the gathered state, other positive electrode current collecting tabs 31 are arranged in the stacking direction opposite to the one end side. It is folded toward the end side. And each positive electrode current collection tab 31 is electrically connected by welding the location where the each positive electrode current collection tab 31 has overlapped. The same applies to each negative electrode current collecting tab 32.
図1及び図2に示すように、二次電池10は、電極組立体14から電力を取り出すための正極端子41及び負極端子42を備えている。各端子41,42は、ケース11の蓋13に形成された貫通孔13aを介してケース11を貫通した状態で取り付けられており、その一部がケース11外に露出している。また、正極端子41及び負極端子42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13bがそれぞれ取り付けられている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the secondary battery 10 includes a positive terminal 41 and a negative terminal 42 for extracting power from the electrode assembly 14. Each terminal 41, 42 is attached in a state of penetrating the case 11 through a through hole 13 a formed in the lid 13 of the case 11, and a part of the terminal 41 is exposed to the outside of the case 11. In addition, ring-shaped insulating rings 13 b for insulating from the case 11 are attached to the positive terminal 41 and the negative terminal 42, respectively.
正極端子41は溶接された各正極集電タブ31と電気的に接続されており、負極端子42は溶接された各負極集電タブ32と電気的に接続されている。これにより、電極組立体14の電力をケース11外に取り出すことができるとともに、電極組立体14に対して電力を供給することにより、電極組立体14を充電することが可能となっている。 The positive terminal 41 is electrically connected to each welded positive current collecting tab 31, and the negative terminal 42 is electrically connected to each welded negative current collecting tab 32. Thereby, the electric power of the electrode assembly 14 can be taken out of the case 11 and the electrode assembly 14 can be charged by supplying electric power to the electrode assembly 14.
また、電極組立体14の積層方向の両端には負極シート22が設けられている。これにより、電極組立体14における積層方向の両端にある正極活物質層21bにおいて負極活物質層22bと対向しない領域が形成されないようになっている。また、電極組立体14(詳細には最外層の負極シート22)と容器12との短絡を抑制するために、電極組立体14の積層方向の側面と容器12の内面との間には絶縁シート30が設けられている。 Further, negative electrode sheets 22 are provided at both ends of the electrode assembly 14 in the stacking direction. Thereby, the area | region which does not oppose the negative electrode active material layer 22b in the positive electrode active material layer 21b in the both ends of the lamination direction in the electrode assembly 14 is prevented from being formed. Further, in order to suppress a short circuit between the electrode assembly 14 (specifically, the outermost negative electrode sheet 22) and the container 12, an insulating sheet is provided between the side surface in the stacking direction of the electrode assembly 14 and the inner surface of the container 12. 30 is provided.
図3に示すように、正極シート21(正極集電タブ31を除いた矩形状の部分)と負極シート22(負極集電タブ32を除いた矩形状の部分)とは、相似形状をなしている。詳細には、正極シート21は負極シート22よりも小さく形成されている。正極シート21(正極金属箔21a)の一辺方向(長辺方向)及び他辺方向(短辺方向)の長さはそれぞれ、負極シート22(負極金属箔22a)の各方向の長さよりも短く設定されている。 As shown in FIG. 3, the positive electrode sheet 21 (rectangular portion excluding the positive electrode current collecting tab 31) and the negative electrode sheet 22 (rectangular portion excluding the negative electrode current collecting tab 32) have a similar shape. Yes. Specifically, the positive electrode sheet 21 is formed smaller than the negative electrode sheet 22. The length of one side direction (long side direction) and the other side direction (short side direction) of the positive electrode sheet 21 (positive electrode metal foil 21a) is set shorter than the length of each direction of the negative electrode sheet 22 (negative electrode metal foil 22a). Has been.
正極シート21が負極シート22よりも小さく形成されている関係上、正極活物質層21bは負極活物質層22bよりも小さく形成されている。図3の2点鎖線に示すように、セパレータ23及び負極シート22において、正極シート21における正極活物質層21bと対向する部位は、電極組立体14における対向部Tを構成している。なお、正極シート21において、正極活物質層21bそのものも対向部Tの一部を構成している。また、セパレータ23及び負極シート22において、正極活物質層21bの面に沿う方向に正極活物質層21bの端縁から外側にはみ出した部位は、正極活物質層21bと対向しない非対向部24を形成している。非対向部24は、正極活物質層21bの四側辺を取り囲んで電極組立体14の四つの側辺部に設けられている。 Since the positive electrode sheet 21 is formed smaller than the negative electrode sheet 22, the positive electrode active material layer 21b is formed smaller than the negative electrode active material layer 22b. As shown by a two-dot chain line in FIG. 3, in the separator 23 and the negative electrode sheet 22, a portion of the positive electrode sheet 21 that faces the positive electrode active material layer 21 b constitutes a facing portion T in the electrode assembly 14. In the positive electrode sheet 21, the positive electrode active material layer 21 b itself also constitutes a part of the facing portion T. Further, in the separator 23 and the negative electrode sheet 22, a portion that protrudes outward from the edge of the positive electrode active material layer 21 b in a direction along the surface of the positive electrode active material layer 21 b is formed as a non-facing portion 24 that does not face the positive electrode active material layer 21 b. Forming. The non-opposing portions 24 surround the four sides of the positive electrode active material layer 21 b and are provided on the four sides of the electrode assembly 14.
図1及び図4に示すように、電極組立体14の両短辺側には、各非対向部24を寄せ集めることで集積部26が二つずつ形成されている。各集積部26は、それぞれ電極組立体14の積層方向の両端に向けて非対向部24を分け、さらに、非対向部24を積層方向の両端側の負極シート22での対向部Tに向けて屈曲させた状態に形成されている。各集積部26では、電極組立体14の積層方向中央側の非対向部24ほど、集積部26を覆うように外側に位置し、積層方向の両端側の非対向部24ほど集積部26の内側に位置している。電極組立体14の両短辺側に設けられた非対向部24は、全て正極活物質層21bからのはみ出し長さは同じである。このため、各集積部26は、それぞれ電極組立体14の積層方向の両端(負極シート22)から積層方向に沿って離れるに従い徐々に上り傾斜するように形成され、その傾斜面に各非対向部24の先端が配置されている。 As shown in FIGS. 1 and 4, two accumulation portions 26 are formed on both short sides of the electrode assembly 14 by gathering the non-opposing portions 24 together. Each integrated portion 26 divides the non-facing portion 24 toward both ends of the electrode assembly 14 in the stacking direction, and further, the non-facing portion 24 faces the facing portion T of the negative electrode sheet 22 on both ends in the stacking direction. It is formed in a bent state. In each stacking portion 26, the non-opposing portion 24 on the center side in the stacking direction of the electrode assembly 14 is positioned on the outside so as to cover the stacking portion 26, and the non-facing portion 24 on both ends in the stacking direction is on the inside of the stacking portion 26. Is located. The non-opposing portions 24 provided on both short sides of the electrode assembly 14 have the same protruding length from the positive electrode active material layer 21b. Therefore, each integrated portion 26 is formed so as to gradually incline as it separates from both ends (negative electrode sheet 22) in the stacking direction of the electrode assembly 14 along the stacking direction, and each non-facing portion is formed on the inclined surface. 24 tips are arranged.
粘着テープ25は、各集積部26の最外層に露出する各非対向部24を、各集積部26が寄せ集められた側の端面に向けて引っ張った状態で両負極シート22の対向部Tに貼着されている。なお、集積部26が寄せ集められた側の端面とは、電極組立体14の積層方向に直交する方向に沿う端面であり、積層方向の両端に位置する端面のことである。 The adhesive tape 25 is applied to the opposing portions T of the negative electrode sheets 22 in a state where each non-opposing portion 24 exposed in the outermost layer of each collecting portion 26 is pulled toward the end surface on the side where each collecting portion 26 is gathered. It is stuck. Note that the end surface on the side where the integrated portions 26 are gathered together is an end surface along a direction orthogonal to the stacking direction of the electrode assembly 14 and is an end surface positioned at both ends in the stacking direction.
そして、各集積部26は、それぞれ電極組立体14の長辺方向では正極活物質層21bに向けて押さえられるとともに、電極組立体14の積層方向では両端の負極シート22に向けて押し付けられている。このため、各集積部26では、積層方向に隣り合う非対向部24同士が互いに密接した状態に粘着テープ25で位置決めされている。 Each integrated portion 26 is pressed toward the positive electrode active material layer 21 b in the long side direction of the electrode assembly 14, and pressed toward the negative electrode sheets 22 at both ends in the stacking direction of the electrode assembly 14. . For this reason, in each stacking part 26, the non-opposing parts 24 adjacent in the stacking direction are positioned with the adhesive tape 25 in a state of being in close contact with each other.
また、各集積部26は、それぞれ電極組立体14の積層方向の両端側の負極シート22よりも外側へ突出している。図4に示すように、集積部26の負極シート22からの突出長さLは、電極組立体14の積層方向に積層された非対向部24の厚みの合計に、粘着テープ25の厚みを加えた値となる。電極組立体14の積層方向の端面の負極シート22と、絶縁シート30との間隙の長さをKとする。この場合、電極組立体14を容器12内に収容する前の集積部26の突出長さLは間隙の長さKより僅かに長く設定されている。そして、電極組立体14が容器12内に収容されると、集積部26が若干圧縮されて突出長さLは間隙の長さKと同じになる。 Further, each integrated portion 26 protrudes outward from the negative electrode sheets 22 on both ends in the stacking direction of the electrode assembly 14. As shown in FIG. 4, the protruding length L of the integrated portion 26 from the negative electrode sheet 22 is obtained by adding the thickness of the adhesive tape 25 to the total thickness of the non-facing portions 24 stacked in the stacking direction of the electrode assembly 14. Value. Let K be the length of the gap between the negative electrode sheet 22 on the end face of the electrode assembly 14 in the stacking direction and the insulating sheet 30. In this case, the protruding length L of the stacking portion 26 before the electrode assembly 14 is accommodated in the container 12 is set slightly longer than the length K of the gap. When the electrode assembly 14 is accommodated in the container 12, the stacking portion 26 is slightly compressed, and the protruding length L becomes the same as the length K of the gap.
本実施形態の二次電池10の作用について以下に説明する。
電極組立体14において、両短辺側には非対向部24を積層方向の両端側に寄せ集めた状態で粘着テープ25によって位置決めした集積部26が形成されている。粘着テープ25は、集積部26内で非対向部24が互いに密接するように非対向部24を引っ張りながら両方の集積部26に貼着されつつ、積層方向の両端側の負極シート22での対向部Tに貼着されている。このため、電極組立体14は、粘着テープ25によって積層方向及び各活物質層21b,22bの面に沿う方向に強く位置決めされ、各方向への位置ずれが防止される。
The operation of the secondary battery 10 of the present embodiment will be described below.
In the electrode assembly 14, on both short sides, a stacking portion 26 is formed that is positioned by the adhesive tape 25 in a state where the non-opposing portions 24 are gathered together at both ends in the stacking direction. The adhesive tape 25 is attached to both the stacking portions 26 while pulling the non-facing portion 24 so that the non-facing portions 24 are in close contact with each other in the stacking portion 26, and is opposed to the negative electrode sheets 22 at both ends in the stacking direction. Affixed to the part T. For this reason, the electrode assembly 14 is strongly positioned by the adhesive tape 25 in the laminating direction and in the direction along the surfaces of the active material layers 21b and 22b, and displacement in each direction is prevented.
また、各集積部26は、電極組立体14における積層方向の両端側の負極シート22よりも外側に突出する。このため、電極組立体14を容器12に挿入する際、各集積部26の外面を絶縁シート30の内面に押し当てながら挿入することができる。よって、集積部26が電極組立体14と容器12との間の緩衝材として機能する。 Further, each integrated portion 26 protrudes outside the negative electrode sheet 22 on both ends in the stacking direction of the electrode assembly 14. For this reason, when the electrode assembly 14 is inserted into the container 12, it can be inserted while pressing the outer surface of each stacking portion 26 against the inner surface of the insulating sheet 30. Therefore, the accumulation unit 26 functions as a buffer material between the electrode assembly 14 and the container 12.
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)電極組立体14において、正極活物質層21b及び負極活物質層22bと対向せず、かつ正極活物質層21bより外側に延出された非対向部24を電極組立体14の積層方向の両端側に向けて寄せ集め粘着テープ25で位置決めし、電極組立体14の両短辺側に集積部26を設けた。そして、集積部26は、粘着テープ25を電極組立体14の積層方向の端面側に向けて引っ張った状態で両負極シート22に貼着することで形成されている。したがって、粘着テープ25によって電極組立体14を位置決めすることができ、電極組立体14が各活物質層21b,22bの面に沿う方向及び積層方向に位置ずれすることを防止できる。よって、位置ずれのない電極組立体14を容器12に挿入することができるため、その挿入作業を容易に行うことができる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the electrode assembly 14, the non-facing portion 24 that does not face the positive electrode active material layer 21 b and the negative electrode active material layer 22 b and extends outward from the positive electrode active material layer 21 b is formed in the stacking direction of the electrode assembly 14. The both ends of the electrode assembly 14 were positioned with the adhesive tape 25 and the integrated portions 26 were provided on both short sides of the electrode assembly 14. And the accumulation | aggregation part 26 is formed by affixing on the both negative electrode sheets 22 in the state which pulled the adhesive tape 25 toward the end surface side of the lamination direction of the electrode assembly 14. FIG. Therefore, the electrode assembly 14 can be positioned by the adhesive tape 25, and the electrode assembly 14 can be prevented from being displaced in the direction along the surfaces of the active material layers 21b and 22b and in the stacking direction. Therefore, since the electrode assembly 14 without misalignment can be inserted into the container 12, the insertion operation can be easily performed.
また、集積部26はそれぞれ電極組立体14の積層方向の両端側の負極シート22よりも外側へ突出している。このため、電極組立体14を容器12に挿入する際、集積部26を容器12内の絶縁シート30に押し当てながら挿入することができる。よって、集積部26が緩衝材として機能し、電極組立体14の対向部Tが絶縁シート30に直接接触することを防止することができる。 In addition, each of the accumulation portions 26 protrudes outward from the negative electrode sheets 22 on both ends in the stacking direction of the electrode assemblies 14. For this reason, when the electrode assembly 14 is inserted into the container 12, the stacking portion 26 can be inserted while being pressed against the insulating sheet 30 in the container 12. Therefore, the accumulation part 26 functions as a buffer material, and the facing part T of the electrode assembly 14 can be prevented from coming into direct contact with the insulating sheet 30.
特に、積層方向の両端側の負極シート22からの集積部26の突出長さLは、電極組立体14での積層方向の両端側の対向部T(負極シート22)と絶縁シート30との間隙の長さKよりも僅かに長く設定されている。このため、電極組立体14を容器12に挿入したとき、集積部26が絶縁シート30の内面に押し当てられつつ変形し、その変形により電極組立体14が容器12内に保持され、電極組立体14が落下することを防止できる。よって、電極組立体14が落下して絶縁シート30を介して容器12内面に衝突することが防止できる。したがって、電極組立体14の容器12内への落下や正極活物質層21bの接触を意識しながら慎重に挿入する必要がなく、電極組立体14を容器12内に容易に挿入することができる。 In particular, the protruding length L of the integrated portion 26 from the negative electrode sheet 22 on both ends in the stacking direction is the gap between the opposing portion T (negative electrode sheet 22) on both ends in the stacking direction of the electrode assembly 14 and the insulating sheet 30. Is set to be slightly longer than the length K. For this reason, when the electrode assembly 14 is inserted into the container 12, the stacking portion 26 is deformed while being pressed against the inner surface of the insulating sheet 30, and the electrode assembly 14 is held in the container 12 by the deformation. 14 can be prevented from falling. Therefore, it is possible to prevent the electrode assembly 14 from falling and colliding with the inner surface of the container 12 via the insulating sheet 30. Therefore, it is not necessary to insert the electrode assembly 14 into the container 12 without worrying about the drop of the electrode assembly 14 into the container 12 and the contact with the positive electrode active material layer 21b.
(2)集積部26は、電極組立体14の両短辺側に設けられ、しかも、積層方向の両端側に分けて設けられている。このため、電極組立体14の積層方向の両端側に集積部26が突出することとなり、容器12内面への対向部T(正極活物質層21b及び負極活物質層22b)の接触を電極組立体14の積層方向の両端側のいずれでも防止することができる。 (2) The integrated portion 26 is provided on both short sides of the electrode assembly 14 and is provided separately on both ends in the stacking direction. For this reason, the accumulation part 26 protrudes at both ends in the stacking direction of the electrode assembly 14, and the contact of the facing part T (the positive electrode active material layer 21 b and the negative electrode active material layer 22 b) with the inner surface of the container 12 is performed. Any of the both end sides in the stacking direction of 14 can be prevented.
(3)電極組立体14の両短辺側では、集積部26が積層方向の両端側に分けて設けられ、二つの集積部26に跨って粘着テープ25が貼着されている。すなわち、粘着テープ25は、電極組立体14の積層方向の両端側の負極シート22での対向部Tから二つの集積部26を覆って一括して負極シート22に貼着されている。よって、粘着テープ25によって二つの集積部26を好適に位置決めすることができる。 (3) On both short sides of the electrode assembly 14, the integrated portions 26 are provided separately on both ends in the stacking direction, and the adhesive tape 25 is stuck across the two integrated portions 26. That is, the adhesive tape 25 is collectively attached to the negative electrode sheet 22 so as to cover the two integrated portions 26 from the opposing portions T of the negative electrode sheet 22 on both ends in the stacking direction of the electrode assembly 14. Therefore, the two stacked portions 26 can be suitably positioned by the adhesive tape 25.
(4)各集積部26は、粘着テープ25によって積層方向の両端側の対向部Tに向けて引っ張られている。このため、各集積部26では、非対向部24同士が密接し、電極組立体14の積層方向へのずれを確実に防止することができる。 (4) Each stacking portion 26 is pulled by the adhesive tape 25 toward the facing portion T on both ends in the stacking direction. For this reason, in each integrated part 26, the non-opposing parts 24 are in close contact with each other, and the displacement of the electrode assembly 14 in the stacking direction can be reliably prevented.
(5)集積部26は、電極組立体14の両短辺側に設けられ、それら集積部26を位置決めするために、電極組立体14の対向する位置(両短辺側)に粘着テープ25が貼着されている。したがって、電極組立体14のずれを防止するために、電極組立体14の四つの側面に粘着テープ25を貼着する場合と比べて、粘着テープ25の使用量を減らすことができる。 (5) The stacking portion 26 is provided on both short sides of the electrode assembly 14, and the adhesive tape 25 is placed at a position facing the electrode assembly 14 (both short sides) in order to position the stacking portion 26. It is stuck. Therefore, compared with the case where the adhesive tape 25 is stuck on the four side surfaces of the electrode assembly 14 in order to prevent the electrode assembly 14 from being displaced, the amount of the adhesive tape 25 used can be reduced.
(6)集積部26はそれぞれ電極組立体14の積層方向の両端側の負極シート22よりも外側へ突出している。このため、ケース11内に電極組立体14が収容された状態では、電極組立体14の対向部Tと容器12(絶縁シート30)内面との間には間隙が形成される。よって、二次電池10の充電により電極組立体14全体が積層方向に膨張しても、間隙によって膨張を許容することができる。 (6) The integrated portions 26 protrude outward from the negative electrode sheets 22 at both ends in the stacking direction of the electrode assemblies 14. For this reason, when the electrode assembly 14 is accommodated in the case 11, a gap is formed between the facing portion T of the electrode assembly 14 and the inner surface of the container 12 (insulating sheet 30). Therefore, even if the entire electrode assembly 14 expands in the stacking direction due to charging of the secondary battery 10, the expansion can be allowed by the gap.
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、電極組立体14の両短辺側に集積部26を設け、各短辺側で別々の粘着テープ25で集積部26を位置決めしたが、図5に示すように、電極組立体14全体を取り囲むように粘着テープ25を電極組立体14に貼着して、一本の粘着テープ25で全ての集積部26を位置決めしてもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the embodiment, the integrated portions 26 are provided on both short sides of the electrode assembly 14, and the integrated portions 26 are positioned with separate adhesive tapes 25 on each short side. However, as shown in FIG. Alternatively, the adhesive tape 25 may be attached to the electrode assembly 14 so as to surround the entire 14, and all the stacking portions 26 may be positioned by the single adhesive tape 25.
○ 実施形態では、電極組立体14の両短辺側に集積部26を設けたが、集積部26を設ける位置は適宜変更してもよい。例えば、図6に示すように、集積部26を電極組立体14において、正極集電タブ31及び負極集電タブ32が設けられた側と反対側(長辺側)に設けてもよい。 In the embodiment, the integrated part 26 is provided on both short sides of the electrode assembly 14, but the position where the integrated part 26 is provided may be changed as appropriate. For example, as shown in FIG. 6, the integrated part 26 may be provided on the electrode assembly 14 on the opposite side (long side) to the side where the positive electrode current collecting tab 31 and the negative electrode current collecting tab 32 are provided.
○ 実施形態では、粘着テープ25は積層方向の両端側の負極シート22での対向部Tに跨って二つの集積部26に貼着されていたが、粘着テープ25は、一端側が各集積部26の先端部を覆って貼着された状態で他端側が一方の負極シート22での対向部Tに貼着されていてもよい。すなわち、集積部26が位置決めできれば、粘着テープ25の貼着の仕方は適宜変更してもよい。 In the embodiment, the adhesive tape 25 is stuck to the two stacking portions 26 across the opposing portions T of the negative electrode sheets 22 on both end sides in the stacking direction. The other end side may be adhered to the facing portion T of the one negative electrode sheet 22 in a state where the distal end portion of the negative electrode sheet 22 is adhered. That is, as long as the stacking portion 26 can be positioned, the manner of sticking the adhesive tape 25 may be appropriately changed.
○ 実施形態では、非対向部24を電極組立体14の積層方向の両端側に向けて寄せ集めて二つの集積部26を形成したが、集積部26は一つでもよい。すなわち、非対向部24を、電極組立体14の積層方向の一端側に向けて寄せ集めて一つの集積部26を形成してもよい。 In the embodiment, the two non-opposing portions 24 are gathered toward the both end sides in the stacking direction of the electrode assembly 14 to form the two integrated portions 26, but the number of the integrated portions 26 may be one. That is, the non-opposing portion 24 may be gathered toward one end side in the stacking direction of the electrode assembly 14 to form one integrated portion 26.
○ 実施形態では、二つの集積部26を非対向部24の中央から分けて形成したが、各集積部26を形成する非対向部24の枚数は適宜変更してもよい。例えば、積層方向の一端側に寄せ集めた集積部26を形成する非対向部24を、積層方向の他端側に寄せ集めた集積部26を形成する非対向部24より少なくしてもよいし、その逆でもよい。 In the embodiment, the two stacking portions 26 are formed separately from the center of the non-facing portion 24, but the number of the non-facing portions 24 forming each stacking portion 26 may be appropriately changed. For example, the non-opposing portion 24 that forms the collecting portion 26 gathered on one end side in the stacking direction may be less than the non-facing portion 24 that forms the collecting portion 26 gathered on the other end side in the stacking direction. Or vice versa.
○ 実施形態では、非対向部24を、セパレータ23及び負極シート22において正極活物質層21bと対向しない部位としたが、負極活物質層22bは非対向部24として使用せず、セパレータ23の正極活物質層21bと対向しない部位のみで非対向部24を形成してもよい。 In the embodiment, the non-opposing portion 24 is a portion that does not oppose the positive electrode active material layer 21 b in the separator 23 and the negative electrode sheet 22, but the negative electrode active material layer 22 b is not used as the non-opposing portion 24. The non-facing portion 24 may be formed only at a portion that does not face the active material layer 21b.
○ 実施形態では、正極集電タブ31及び負極集電タブ32は、電極組立体14における積層方向の一端から他端までの範囲内で集められた(束ねられた)状態で折り曲げられた構成としたが、正極集電タブ31及び負極集電タブ32は集めた状態としなくてもよい。 In the embodiment, the positive electrode current collecting tab 31 and the negative electrode current collecting tab 32 are folded in a state of being collected (bundled) within a range from one end to the other end in the stacking direction of the electrode assembly 14. However, the positive electrode current collecting tab 31 and the negative electrode current collecting tab 32 may not be collected.
○ 正極活物質層21b及び負極活物質層22bは、正極金属箔21a及び負極金属箔22aの片面に形成されていてもよい。
○ 電極組立体14を構成する正極シート21、及び負極シート22の枚数は適宜変更してもよい。
The positive electrode active material layer 21b and the negative electrode active material layer 22b may be formed on one side of the positive electrode metal foil 21a and the negative electrode metal foil 22a.
The number of the positive electrode sheet 21 and the negative electrode sheet 22 constituting the electrode assembly 14 may be changed as appropriate.
○ ケース11の形状は、円柱状や、左右方向に扁平な楕円柱状に形成してもよい。
○ 本発明は、蓄電装置としてのニッケル水素二次電池や、電気二重層キャパシタとして具体化してもよい。
The shape of the case 11 may be formed in a columnar shape or an elliptical column shape that is flat in the left-right direction.
The present invention may be embodied as a nickel hydride secondary battery as an electricity storage device or an electric double layer capacitor.
T…対向部、10…蓄電装置としての二次電池、11…ケース、14…電極組立体、21…正極シート、21b…正極活物質層、22…負極シート、22b…負極活物質層、23…セパレータ、24…非対向部、25…粘着テープ。 T ... opposing portion, 10 ... secondary battery as power storage device, 11 ... case, 14 ... electrode assembly, 21 ... positive electrode sheet, 21b ... positive electrode active material layer, 22 ... negative electrode sheet, 22b ... negative electrode active material layer, 23 ... separator, 24 ... non-opposing part, 25 ... adhesive tape.
Claims (6)
負極活物質層が少なくともいずれか一方の面に形成された負極シート、
及び前記正極シートと前記負極シートの間に介在するセパレータが積層されて構成された電極組立体が、ケースに収容された蓄電装置において、
前記電極組立体は、前記正極活物質層、及び該正極活物質層と対向する前記負極活物質層を含む対向部と、
前記対向部から前記正極活物質層及び前記負極活物質層の面に沿う方向に延出し、かつ前記正極活物質層及び前記負極活物質層の塗布されていない非対向部とを有し、
前記非対向部は、前記対向部における前記電極組立体の積層方向の両端のうち少なくともいずれか一端に向けて寄せ集められ、かつ寄せ集められた側の前記電極組立体の積層方向に直交する方向に沿う端面よりも前記積層方向へ突出しており、
さらに、前記寄せ集められた非対向部の少なくとも先端を覆って貼着された粘着テープが前記寄せ集められた側の端面上の前記対向部に貼着されていることを特徴とする蓄電装置。 A positive electrode sheet in which a positive electrode active material layer is formed on at least one surface;
A negative electrode sheet having a negative electrode active material layer formed on at least one surface thereof,
And an electrode assembly configured by laminating a separator interposed between the positive electrode sheet and the negative electrode sheet, a power storage device housed in a case,
The electrode assembly includes an opposing portion including the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer facing the positive electrode active material layer;
A non-facing portion that extends in a direction along the surfaces of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer from the facing portion, and that is not coated with the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer;
The non-opposing portion is gathered toward at least one of the opposite ends in the stacking direction of the electrode assembly, and the direction perpendicular to the stacking direction of the electrode assembly on the gathered side Projecting in the laminating direction from the end face along
The power storage device according to claim 1, further comprising: an adhesive tape attached to cover at least a tip of the gathered non-opposing portion and attached to the facing portion on the gathered end surface.
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JP2012177126A JP2014035916A (en) | 2012-08-09 | 2012-08-09 | Power storage device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015185510A (en) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | 株式会社豊田自動織機 | power storage device |
JP2018120789A (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage device |
-
2012
- 2012-08-09 JP JP2012177126A patent/JP2014035916A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015185510A (en) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | 株式会社豊田自動織機 | power storage device |
JP2018120789A (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage device |
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