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【专利摘要】本发明提供一种蓄电元件，不使电容、电解液的注液性下降，能够有效地阻止异物的移动。电池(1)具备：正极外部端子(13)以及负极外部端子(14)，其具有从外壳(4)分别露出到外部的露出部；正极集电体(18)以及负极集电体(19)，其分别连接外部端子(13)以及(14)；和电极体(7)，其由均为带状的负极(27)、正极(26)以及隔离板(28)形成，在负极(27)与正极(26)之间配置隔离板(28)，正极(26)与负极(27)相对于隔离板(28)在宽方向的相反侧以分别错开位置的状态卷绕，正极(26)连接正极集电体(18)，负极(27)连接负极集电体(19)。形成在外壳(4)内的正极集电体(18)侧与负极集电体(19)侧之间延伸的细长的空隙(51)。空隙(51)的正极侧通过封锁部件(9)而被封锁。
【专利说明】蓄电元件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蓄电元件。
【背景技术】
[0002]专利文献I公开的蓄电元件具备绝缘外罩(cover)，该绝缘外罩覆盖位于电极体的两侧的各集电极耳(collector tab)。专利文献2公开的蓄电元件具备发泡树脂片，该发泡树脂片被插入到电极体与外壳的间隙。
[0003]但是，由于专利文献I的绝缘外罩是树脂成形品，因此需要一定程度的厚度。因此，由于设置绝缘外罩，导致电极体的尺寸被限制，电容变小。此外，由于绝缘外罩覆盖集电极耳的整体，因此损害向外壳的内部注入电解液时的注液性(注入液体的简易度)。专利文献2的发泡树脂片被配置在电极体的下方侧的整体。因此，在电极体的下部与外壳的底面之间不形成空隙，损害注液性。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2012-43564号公报
[0007]专利文献2:日本特开2002-231297号公报
[0008]发明要解决的课题
[0009]本发明的课题是，不使蓄电元件的电容、电解液的注液性降低，有效地阻止电池壳内的异物的移动。
【发明内容】
[0010]解决课题的手段
[0011]本发明提供一种蓄电元件，具备:
[0012]外壳；
[0013]正极外部端子以及负极外部端子，其具有从所述外壳分别露出到外部的露出部;
[0014]正极集电体以及负极集电体，其配置在所述外壳的内部，分别连接所述正极外部端子以及所述负极外部端子；
[0015]邻接配置的多个电极体，其具备均为带状的正极、负极以及隔离板，在所述正极与所述负极之间配置隔离板，将所述正极与所述负极相对于所述隔离板在宽方向的相反侧以分别错开位置的状态进行卷绕，所述多个电极体配置在所述外壳的内部，所述正极连接所述正极集电体，所述负极连接所述负极集电体；
[0016]空隙，其在邻接配置的2个所述电极体与所述外壳的底部之间，被划定为在所述正极集电体侧与所述负极集电体侧之间延伸，使所述正极集电体侧与所述负极集电体侧连通；和
[0017]封锁部件，其封锁所述空隙的至少一部分。[0018]具体来讲，所述封锁部件配置在所述空隙的所述正极集电体侧。通过所述封锁部件、邻接配置的2个所述电极体、所述外壳的所述底部以及所述封锁部件，划定所述负极集电体侧开口，而所述正极集电体侧被封锁的筒状空间。
[0019]通过将外壳内的空隙的正极侧由封锁部件封锁，从而能够不使电解液的注液性下降地有效地防止外壳内的异物的移动。此外，由于封锁部件配置在电极体与外壳的底部之间形成的空隙中，因此通过采用封锁部件，不需使电极体小型化，电容也不会下降。
[0020]发明效果
[0021]根据本发明，由于设置使在电极体的弯曲面与外壳的底面之间形成的空隙封锁的封锁部件，因此能够防止小片经由截面积最大容易使得小片从负极侧流动的区域而流动，能够确实防止该小片侵入电极体内。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是与本发明的第I实施方式有关的非水电解质二次电池的立体图。
[0023]图2是表示从图1取下了电池容器的状态的分解立体图。
[0024]图3是图1所示的非水电解质二次电池的分解立体图。
[0025]图4是图1所示的非水电解质二次电池的分解立体图。
[0026]图5是图1所示的非水电解质二次电池的剖面图。
[0027]图6是图1所示的非水电解质二次电池的剖面图。
[0028]图7 (a)是封锁片的侧视图，(b)是其侧视图。
[0029]图8是表示封锁片与正极以及负极的位置关系的模式图。
[0030]图9(a)、(b)、以及(C)是表示将非水电解质二次电池横向设置时，电解液以及铜片的状态的示意主视图。
[0031]图10(a)是表示与本发明的第2实施方式有关的非水电解质二次电池具备的封锁片的主视图，(b)是其侧视图。
[0032]图11是与第2实施方式有关的非水电解质二次电池的局部放大图。
[0033]图12是表示与第2实施方式的变形例有关的封锁片的主视图及其侧视图。
[0034]图13是表示与本发明的第3实施方式有关的非水电解质二次电池的分解立体图。
[0035]图14是表示与本发明的第4实施方式有关的非水电解质二次电池的分解立体图。
[0036]图15(a)是电极体的制作中途(插入了片状部件的状态)的侧视图，(b)是从厚度方向挤压了电极体的状态的主视图，(C)是(b)的侧视图。
[0037]图16是与本发明的第5实施方式有关的非水电解质二次电池的剖面图。
[0038]图17是图16的XVI1-XVII线处的局部放大剖面图。
[0039]图18是图16的XVII1-XVIII线处的局部放大剖面图。
[0040]图19是图16的XIX-XIX线处的局部放大剖面图。
[0041]图20是与本发明的第6实施方式有关的非水电解质二次电池的剖面图。
[0042]图21是图20的XX-XX线处的局部放大剖面图。
[0043]图22是与本发明的第7实施方式有关的非水电解质二次电池的剖面图。
[0044]图23是图22的XXII1-XXIII线处的局部放大剖面图。
[0045]图24是图22的XXIV-XXIV线处的局部放大剖面图。[0046]图25是图22的XXV-XXV线处的局部放大剖面图。
[0047]符号说明:
[0048]1…电池
[0049]2…电池容器
[0050]2a…底部
[0051]3…盖体
[0052]4…外壳
[0053]5…外部端子
[0054]6…集电体
[0055]7…电极体
[0056]8…绝缘片
[0057]9a、9b…封锁片(封锁部件)
[0058]9a…底部
[0059]9b、9c…侧壁部
[0060]9b，、9c，…部分
[0061]9d、9e …端部
[0062]9f…沟部
[0063]9g…最顶端部
[0064]10…开口部
[0065]11…安全阀
[0066]12…压环
[0067]13…正极外部端子
[0068]14…负极外部端子
[0069]15…连接端子
[0070]16…辅助端子
[0071]17…连接螺栓
[0072]18…正极集电体
[0073]19…负极集电体
[0074]20…连接承受部
[0075]21…腿部
[0076]22…开口部
[0077]23…夹子
[0078]24…第I衬垫
[0079]25…第2衬垫
[0080]26…正极
[0081]27…负极
[0082]28…隔离板
[0083]29…卷芯
[0084]30…中心孔[0085]31…片状部件(封锁要素)
[0086]32…捆束片
[0087]33…保护片
[0088]34…铜片
[0089]41…正极金属箔
[0090]42…正极活性物质层
[0091]42a…端部
[0092]43…负极金属箔
[0093]44…负极活性物质层
[0094]44a…负极活性物质
[0095]51…空隙
[0096]52...筒状空间
[0097]53…粘着材料层
[0098]54…空隙
[0099]55…封锁片
`[0100]61、62A、62B，63，71，72A、72B，73…空隙
[0101]64, 74…筒状空间
【具体实施方式】
[0102]下面，根据附图，对与本发明有关的实施方式进行说明。另外，虽然在下面的说明中，根据需要使用了表示特定的方向、位置的术语(例如，包含“上”、“下”、“侧”、“端”在内的术语)，但这些术语的使用是为了使参照附图理解发明变得容易，而并不是根据这些术语的意思限定本发明的技术范围。此外，下面的说明仅仅是本质性的例示，并非意图限制本发明、其适用物或者其用途。
[0103](第I实施方式)
[0104]图1以及图2表示与本发明的第I实施方式有关的非水电解质二次电池(下面，只记载为电池I。) ο该电池I具备:外壳4,其由电池容器2和盖体3构成；外部端子5,其具有从盖体3露出的露出面；集电体6，其配置在外壳4的内部，与外部端子5电连接；和电极体7，其配置在外壳4的内部，与集电体6电连接。
[0105]电池容器2是上面开口的大概长方体形状，由铝、铝合金等构成。
[0106]如图3所示，盖体3是俯视为矩形的长条金属制的板状。在盖体3的中央部从上面侧起形成带阶梯的大概椭圆形状的开口部10。在该开口部10，利用压环12，安装金属制的安全阀11。在安全阀11，形成大概H字形状的薄片部。薄片部在内压异常上升的情况下断裂，对内部进行减压。
[0107]此外，在盖体3，从开口部10朝向两端侧，分别依次形成贯通孔3a、以及、排出凹部3b。后述的辅助端子16插过贯通孔3a，对连接端子15与集电体6进行连结。在排出凹部3b，配置有通过后述的第I衬垫24的凹部24b形成的向下方侧突出的部分(凸部)。另外，虽然未图示，但在盖体3的一部分，形成有用于向外壳4内注入电解液的小半径的注液孔。注液孔在注液后通过栓体关闭。[0108]外部端子5由正极外部端子13和负极外部端子14形成。正极外部端子13由连接端子15、辅助端子16以及连接螺栓17构成。负极外部端子14由连接端子15以及连接螺栓17构成。这些全部由铝、铝合金等的导电性材料制造。正极侧的连接端子15为板状，形成辅助端子16的轴部所插入贯通孔15a和连接螺栓17的螺栓部17a被拧合的螺孔15b。负极侧的连接端子15同样是板状，且形成有螺孔15b，但从下面形成有突起15c (相当于后述的轴部16b。)，这方面与正极侧的连接端子15不同。辅助端子16用于将连接端子15与后述的集电体6电连接。连接螺栓17具备螺栓部17a和其下端部的边缘部17b。
[0109]集电体6由正极集电体18和负极集电体19形成，该正极集电体18由铝、铝合金等形成，该负极集电体19由铜、铜合金等形成。这些集电体6都是通过对长条的金属制板材进行冲压加工，从而形成连接承受部20和从其两侧部分别延伸的腿部21。在各连接承受部20形成有贯通孔20a和开口部22。在正极集电体18的连接承受部20的贯通孔20a，从上面侧接合辅助端子16的轴部16b。在负极集电体19的连接承受部20的贯通孔20a，从上面侧接合连接端子15的突起15c。此外，在各连接承受部20，形成矩形形状的开口部22。
[0110]腿部21以从连接承受部20的一边部扭转90度的状态，向垂直的方向延伸，并沿着电极体7的两端面被配置。并且，腿部21通过夹子(clip)23与电极体7的正极26或者负极27连接。
[0111]外部端子5与盖体3之间配置有第I衬垫24，盖体3与集电体6之间分别配置有第2衬垫25。在这些衬垫24、25，分别形成贯通孔24a、25a和凹部24b、25b。在衬垫24的外缘部的4个地方形成有贯通孔24c，在那里分别配置不锈钢制的球(未图示)。
[0112]电极体7具备:正极26、负极27以及由多孔性的树脂膜形成的配置在正极26和负极27之间的隔离板28。正极26、负极27以及隔离板28都是带状的，相对于隔离板28，正极26与负极27在宽方向的相反侧，以分别错开位置的状态，卷绕在卷芯29的周围，形成扁平状。在卷芯29中使用例如聚乙烯片等。同时参照图8，正极26具备:在本实施方式中由铝系材料形成的正极金属箔41、和形成在正极金属箔41的两面的正极活性物质层42。此夕卜，负极27具备:在本实施方式中由铜系材料形成的负极金属箔43、形成在负极金属箔43的两面的负极活性物质层44。
[0113]如图3所示，在厚度(X)方向被挤压的电极体7，在以2个一组的形式并排设置在厚度(X)方向的状态下，缠绕捆束片32以被一体化。换言之，相邻的电极体7由捆束片32捆束。此外，在此状态下，在电极体7的两端侧露出隔离板28，进一步从隔离板28分别露出正极26和负极27。在露出的正极26以及负极27各自的2个地方，通过夹子23分别连接正极集电体18以及负极集电体19的两个腿部21。在本实施方式中，正极26与正极集电体18分别通过超声波焊接与夹子23连接，负极27与负极集电体19也分别通过超声波焊接与夹子23连接。
[0114]如图2所示，电极体7的两端侧下端部与集电体18、19 一起，被保护片33A、33B覆盖。保护片33由具有绝缘性的材料形成。此外，保护片33A、33B最好是由耐热性好的材料形成的膜状的结构。通过由耐热性好的材料形成，从而不会发生由于来自电极体7的热而产生变形等的故障。此外，通过形成为膜状，能够抑制占有空间，防止电极体7变小。这里，作为保护片33A、33B，使用在单面涂敷了粘着材料的丙烯带。但是，保护片33A、33B只需耐热性好，不是必须涂敷粘着材料、粘着剂。在这种情况下，只需另外使用粘着胶带等将保护片33A、33B粘上即可。
[0115]电极体7以通过夹子23连接的各集电体6分别位于电池容器2的长边方向(Y方向)的两端部的方式，以2列收容在电池容器2中，且位于电池容器2的宽(短边)方向(X方向)。
[0116]正如从图2以及图4理解的那样，电极体7、正极以及负极的集电体18、19中与电极体7连接的部分(包含夹子23)、以及保护片33A、33B的整体，均由绝缘片8覆盖。绝缘片8被配置在电池容器2的内周面的整体(底壁以及侧壁的内周面的整体)。
[0117]如图6清楚地所示，被捆束片32缠绕并邻接配置的2个电极体7中，与盖体3相对的部分(图6中的上端侧)、以及隔着绝缘片8与电池容器2的底部2a相对的部分(图6中的下端侧)的外侧面为凸起状的弯曲面。详细来讲，从侧面看，这些部分的外侧面为大概圆弧状或者低扁率的椭圆弧状。同时参照图5，通过2个电极体7的隔着绝缘片8而与电池容器2的底部2a相对的部分、以及电池容器2的底部2a，从而形成在电池容器2内的正极集电体18侧(图5中的电池容器2内的右侧壁侧)与负极集电体19侧(图5中的电池容器2内的左侧壁侧)之间延伸的细长空隙51。该空隙51使电池容器24内的底部2a附近的左右两端(正极集电体18侧和负极集电体19侧)相互连通。
[0118]通过在空隙51的正极集电体18侧(图5中比空隙51的中央更靠近右侧)配置封锁片(封锁部件)9，使空隙51封锁。通过由封锁片9实现的封锁，使得空隙51成为不是两端开口，而是一端(负极集电体19侧)开口另一端(正极集电体18侧)关闭的筒状空间52。也就是说，此筒状空间52是由邻接配置的2个电极体7的隔着绝缘片8与电池容器2的底部2a相对的部分、电池容器2的底部2a以及封锁片9划定的。
[0119]封锁片9最好由发泡聚乙烯等具有弹性的材料形成。同时参照图7，封锁片9具备:底部9a ;—对侧壁部9b、9c ;和底部9a以及侧壁部9b、9c的空隙51 (筒状空间52)所延伸方向的两端即一对端部9d、9e (本实施方式中为平坦面)。底部9a隔着绝缘片8与电池容器2的底部密接；侧壁部9b、9c通过与电极体7的和电池容器2的底部相对的部分的外侧面密接，由封锁片9实现空隙51的封锁。在本实施方式中，底部9a的底面为平坦面，通过绝缘片8配置在电池容器2的底部2a。侧壁部9b、9c的底端侧与底部9a相连。这些侧壁部9b、9c向着顶端侧互相接近,构成尖的最顶端部9g。虽然各个侧壁部9b、9c的底端侧(底部9a)侧为平坦面，但最顶端部9g侧的部分9b’、9c’构成为凹状弯曲的弯曲面。该封锁片9的侧壁部9b、9c的形状形成为使得电极体7的与电池容器2的底部2a相对的部分的外侧面与凸状的弯曲面相适合。特别地，由于侧壁部9b、9c的最顶端部9g侧的部分9b’、9c’的发泡体体积小，与封锁片9的其他部分相比刚性明显较低，因此不容易沿着电极体7的底部的形状变形。在本实施方式中，通过在将侧壁部9b、9c的最顶端部9g侧的部分9b’、9c’配置在电极体7的底部之前，预先将其设置为适合电极体7的底部的弯曲形状，从而使得一旦将封锁片9配置在电极体7的底部，最顶端部9g侧的部分9b’、9c’也确切地仿照于电极体7的底部。另一方面，由于封锁片9的侧壁部9b、9c中除了最顶端部9g侧的部分9b’、9c’之外的部分(封锁片9的侧壁部9b、9c中底部9a侧的部分)具有足够的发泡体体积，因此如果配置在电极体7的底部，则通过弹性变形，会确切地仿照于电极体7的底部。如上所述，通过侧壁部9b、9c的形状设定，使得封锁片9与电极体7的和电池容器2的底部2a相向的部分之间的紧贴性变高。另外,不仅是最顶端部9g侧的部分9b’、9c’，也可以使侧壁部9b、9c整体弯曲为凹状。
[0120]如后面所述，封锁片9通过压进邻接配置的电极体7之间，从而被配置在空隙51的正极集电体18侧；侧壁部9b、9c分别在其位置与电极体7的和电池容器2的底部2a相向的部分的外侧面密接。另一方面，参照图8，在电极体7的正极集电体18侧的端部，存在正极活性物质层42的端部42a和负极活性物质层44的端部44a。在本实施方式中，为了防止因从封锁片9施加到电极体7的力使得向正极以及负极活性物质层42、44的端部42a、44a施加负担、隔离板28破坏短路，因此设定封锁片9的正极集电体18侧的端部9d的位置。
[0121]参照图8，负极活性物质层44的端部44a，与正极活性物质层42的端部相比，位于更靠近正极集电体18侧(图8中的右侧)。封锁片9的端部9d，与负极活性物质层44的正极集电体18侧的端部44a相比，位于更靠近负极集电体19侧(图8中的左侧)。通过此位置设定，能够防止因将封锁片9压进电极体7之间时作用的力使得对负极活性物质层44的端部44a产生负担、隔离板28破损短路。此外，封锁片9的端部9d，与正极活性物质层42的正极集电体18侧的端部42a相比，位于更靠近负极集电体19侧。通过此位置设定，从而能够防止因将封锁片9压进电极体7之间时作用的力，使得对正极活性物质层42的端部42a产生负担、隔离板28破损短路。另外，封锁片9被配置为不干涉捆束片32。也就是说，封锁片9的负极集电体19侧的端部9e设定在与捆束片32相比更靠近正极集电体18侧(图8中的右侧)。
[0122]接下来，对所述结构的电池I的制造方法进行说明。
[0123]首先，传送带状的正极26、负极27以及隔离板28，卷绕在未图示的旋转体上安装的卷芯29上，成为扁平状。此时，相对于隔离板28，使正极26与负极27在宽方向的相反侧位置相互错开。由此，在一端侧露出正极26,在另一端侧露出负极27。
[0124]接下来，将被挤压了的扁平状的筒状体在厚度(X)方向上并排设置，在其外周缠绕捆束片32从而使其一体化。
[0125]此外，在盖体3的两端侧上面分别配置第I衬垫24。在各第I衬垫24的上面，在其凹部24b配置有连接螺栓17的边缘部17b，进而在其上方配置有连接端子15。连接螺栓17的螺栓部17a贯通连接端子15的贯通孔15b并在上方突出。另一方面，在盖体3的两端侧下面，通过第2衬垫25，分别配置有集电体6。并且，通过辅助端子16对连接端子15和集电体6进行连接，并夹持第I衬垫24、盖体3以及第2衬垫25。
[0126]集电体6等一体化了的盖体3与电极体7，通过利用夹子23对集电体6的腿部21与电极体7的负极27或者正极26进行超声波焊接而相连接。
[0127]接下来，利用捆束片32，在邻接配置的2个电极体7之间的参照图8的位置，压入安装封锁片9。具体来讲，将侧壁部9b、9c的顶端侧插入2个电极体7之间的空间，将侧壁部9b、9c分别压在电极体7的外周面。在封锁片9由发泡聚乙烯等具有弹性的材料形成的情况下，利用封锁片9的弹性变形，封锁片9的侧壁部9b、9c确实被压接在电极体7的外侧面。
[0128]之后，在电池容器2内配置绝缘片8后，将电极体7插入电池容器2内。隔着绝缘片8，向电池容器2的底部2a按压并密接封锁片9的底部9a。此外，通过在高度方向上压缩封锁片9，使得封锁片9的侧壁部9b、9c进一步地被按压并密接于电极体7的外周面。其结果，在完成了向电池容器2内收容电极体7的时刻，由2个电极体7的隔着绝缘片8与电池容器2的底部2a相向的部分、和电池容器2的底部2a所形成的细长的空隙51，通过封锁片9封锁正极集电体18侧。换言之，在完成了向电池容器2内收容电极体7的时刻，在电池容器2内部的底部2a侧，形成负极集电体19侧开口，且正极集电体18关闭的筒状空间52。
[0129]接下来，在通过盖体3将电池容器2的上方开口部封锁并通过焊接等封住后，从在盖体3形成的注液孔，将电解液注入电池容器2内。电解液注入后，通过封住注液孔，完成电池I。封锁片9只配置在空隙51的正极集电体18侧。因此，与将封锁片设置在两极侧的情况、覆盖电极体7的(从负极侧到正极侧的)整个下面的情况不同，不存在由于封锁片9导致电解液的流动的顺畅性明显损害的情况。也就是说，通过设置封锁片9，使得电解液的注液性不被损害。
[0130]然而，在形成电池I时，通过超声波焊接将负极集电体19的腿部21与电极体7的负极27的从隔离板28露出的部分相连接。因此，有可能从铜箔的负极27掉落微小的铜片34。掉落的铜片34有可能在电池I内剩余的电解液(未保持在电极体7中、能够流动的电解液)中流动，并到达至正极侧。特别地，如图9(a)至(c)所示，铜片34很可能在使电池I旋转的情况下移动，使得电池的负极侧成为上方侧(正极侧为下方侧)。
[0131]如果铜片34附着在铝制的正极侧，则附着的铜会受到正极电位的影响，在电解液中溶出。若溶出的铜离子到达至负极，则在其表面析出。然后，如果析出量变大，则会突破隔离板28到达至正极侧，形成微小短路电路。其结果，由于在微小短路电路中流动电流，局部发热，使隔离板熔化，形成微小的贯通孔，因此电池的容量下降变大，使得电池不能发挥期望的性能。另外，即使在正极侧产生小片(铝片)而移动到负极侧，由于在铝片上形成氧化覆膜，因此即使附着在负极上，也不会溶出，不会关系到电池的容量下降。
[0132]作为将铜片34运送到正极侧的电解液的流动路径，考虑到如图6所示的6条路径，也就是路径A、A’、B、C、D、E。路径A是本实施方式中的空隙51。路径A’，是由各个电极体7中与电池容器2的底部2a相向的部分、电池容器2的底部2a、电池容器2的侧壁划定的空隙。接下来，路径B、C是在电极体7的中心形成的空隙。路径D是由相邻的2个电极体7的与盖体3相对的部分(图6中的电极体7的上端侧)、盖体3的内侧面划定的空隙。
[0133]如图9(a)?(C)所示，在本实施方式中，通过利用封锁片9将空隙51的正极侧封锁，形成筒状空间52，从而能够在以下几个方面防止铜片34的移动。
[0134]第1，即使在负极侧的焊接时产生的铜片34从空隙51的负极侧的开口向正极侧移动，也能利用封锁片9阻止铜片34的移动。也就是说，虽然铜片34通过空隙51 (路径A)从负极侧开始的移动，被允许移动到封锁片9，但超过封锁片9进一步向正极侧的移动被阻止。
[0135]第2，特别是如图9(a) (c)所示，在电池I以正极外部端子13处下侧、负极外部端子14处上侧的横倒的姿势被配置的情况下，进入到空隙51 (筒状空间52)的铜片34在电解液中下沉并到达封锁片9 (在电池I处于此姿势时，视为筒状空间52的底)。然后，到达至封锁片9 (筒状空间52的底)的铜片34不会从封锁片9的负极侧的开口(在电池I为此姿势时，是筒状空间52的上端)冒出来。也就是说，铜片34被局限在空隙51 (筒状空间52)。一旦局限在空隙(筒状空间52)的铜片34，则不会通过参照图6说明的其他路径A’?E向正极侧移动。
[0136]如上所述，在本实施方式的电池I中，通过利用封锁片9将电池容器2内的空隙51的正极侧封锁，从而能够使电解液的注液性不下降地有效防止电池容器2内的铜片34的移动。此外，由于封锁片9配置在电极体7和电池容器2的底部2a之间形成的空隙51，因此通过采用封锁片9，不需使电极体7小型化，电容也不会下降。
[0137](第2实施方式)
[0138]图10表示与本发明的第2实施方式有关的电池I具备的封锁片9。本实施方式的电池I的结构，除封锁片9以外，与第I实施方式相同。本实施方式中的封锁片9在侧壁部9b,9c的顶端侧具备粘着材料层53。如图11概念性地所示，粘着材料层53密接于邻接配置的2个电极体7的与电池容器2的底部2a相向的部分的外侧面。因此，通过设置粘着材料层53，能够利用封锁片9更确实地封锁空隙51。此外，如果在电池I的制造时，一旦将封锁片9压进2个相邻的电极体7之间规定的位置，则通过粘着材料层53，保持封锁片9相对于电极体7的位置。在这点上，通过设置粘着材料层53，提高电池I的制造容易性。
[0139]如图12所示的变形例，设置在封锁片9的侧壁9b、9c的顶端部凹陷的沟部9f，也可以在该沟部9f设置粘着材料层53。通过此结构，粘着材料层5更加稳定地被保持在封锁片9。
[0140](第3实施方式)
[0141]图13所示的与本发明的第3实施方式有关的电池1，在与第I实施方式相同的封锁片9的基础上，具备用于将空隙54(参照图6说明的路径A’ )封锁的封锁片55，该空隙54由邻接配置的各个电极体7中的与电池容器2的底部2a相对的部分、电池容器2的底部2a、以及电池容器2的侧壁划定。通过在路径A(空隙51)的基础上，将空隙54封锁，能够进一步提高防止铜片向正极侧移动的效果。
[0142](第4实施方式)
[0143]图14以及图15所示的与本发明的第4实施方式有关的电池1，在与第I实施方式相同的封锁片9的基础上，具备将在各个电极体7形成的中心孔30封锁的片状部件31。通过利用片状部件31，将电极体7的中心孔30 (参照图6说明的路径B、C)封锁，能够进一步提高防止铜片的向正极侧移动的效果。
[0144]如图15所示，片状部件31被插入到电极体7的中心孔30，也就是通过卷绕为扁平状而形成的(在Z方向上)竖长的孔。片状部件31由发泡聚乙烯等构成，具有可弯性。因此，在将此片状部件31插入至电极体7的中心孔30时，能够变形为波浪形，能使其两端部抵接于电极体7的中心孔30的两端部。通过将电极体7在厚度方向(X方向)上挤压，片状部件31不会偏移地，追随变形为缝隙状的中心孔30的形状变化而平滑地伸长。然后，片状部件31沿着正极26的从隔离板28露出的部分，将变形后的中心孔30封锁。也就是说，片状部件31的长度与变形后的中心孔30的长度一致。
[0145]此外，在所述片状部件31由发泡聚乙烯等构成的情况下，虽然能够使用独立气泡(独立空穴的结构)的部件，但从电解液的浸透性方面考虑，最好使用连续气泡(形成连续的空隙的结构)的部件。原因是，起因于空隙的大小，独立气泡的部件不仅阻止后述的小片的移动，还阻止电解液的移动，另一方面，如果是连续气泡的部件，则虽然会阻止小片的移动，但也有可能电解液会移动。
[0146]在与本实施方式有关的电池I的制造时，在所形成的扁平状的筒状体的中心孔30，从正极侧插入片状部件31。片状部件31以波浪形弯曲的状态插入，使其两端部分别抵接于竖长的中心孔30的两端侧。接下来，从两侧挤压筒状体。由此，中心孔30进一步变为竖长的缝隙状，片状部件31配合其形状变化，变为扁平状。其结果，在沿着从筒状体的一端侧露出的正极26的位置，变为缝隙状的中心孔30通过片状部件31完全被封锁。
[0147]如前面所述，在将片状部件31预先形成为波浪形的情况下，由于刚性被提高，因此能够顺畅地插入至中心孔30内。在这种情况下，通过使片状部件31的波浪形中在中心线两侧的峰状突出部分的个数相同，从而能够在插入至中心孔30的状态下，平衡性良好地决定位置。
[0148](第5实施方式)
[0149]图16表不与本发明的第5实施方式有关的电池I。绝缘片8与电极体7的底部侧密接。在绝缘片8的覆盖电极体7的底部侧的部分与电池容器2的底部2a之间，设置有空隙60。同时参照图17，由于2个电极体7、和缠绕在2个电极体7上将其捆束的捆束片32 (位于绝缘片8的内侧)，导致形成在正极集电体18和负极集电体19对置的方向(图16中为电池容器2内的左右方向)上延伸的两端开口的细长的空隙61。具体来讲，由2个电极体7的与电池容器2的底部2a相对的部分、和捆束片32，划定空隙61。此外，同时参照图18，在2个电极体7的两端，通过这些电极体7、和将电极体7的两端侧下端部与集电体
18、19 一起覆盖的保护片33A、33B (位于绝缘片8的内侧)，分别形成两端开口的短的空隙62A、62B。具体来讲，由2个电极体7的与电池容器2的底部2a相对的部分、和保护片33A、33B，划定空隙62A、62B。这些空隙62A、62B与空隙61大概呈直线配置，且与空隙61相互连通。换言之，相互连通的空隙61、62A、62B，构成与第I实施方式的空隙51相同的I个两端开口的细长的空隙63。
[0150]同时参照图19，对空隙63的一部分进行封锁的封锁片9被配置在空隙63的正极集电体18侧(图6中比空隙63的中央靠近右侧)。具体来讲，封锁片9被配置在由电极体7和捆束片32划定的空隙61的正极集电体18侧的位置。通过在空隙61配置封锁片9，使得空隙61成为不是两端开口，而是一端(负极集电体19侧)开口，另一端(正极集电体18侦彳)关闭的筒状空间64。也就是说，筒状空间64由通过电极体7和保护片33B划定的负极集电体19侧的空隙62B、和通过电极体7和捆束片32划定的空隙61中比封锁片9更靠近负极集电体19侧的区域构成。
[0151]封锁片9具有与第I实施方式相同的结构、形状以及材质(例如参照图7)。封锁片9也可以具有与第2实施方式相同的结构、形状以及材质(例如参照图10以及图12)。
[0152]由于封锁片9仅配置在空隙63的正极集电体18侧，因此在向电池容器2内注入电解液时，电解液的流动的平滑性不会被明显损害。另一方面，如果对负极集电体19的腿部21与电极体7的负极27进行超声波焊接时产生的微小的铜片(例如参照图9的符号34)，在电解液中流动并进入空隙63，则虽然能够移动至封锁片9，但不能移动至封锁片9的正极侧。也就是说，通过利用封锁片9，将空隙63的正极侧封锁，形成筒状空间64，能够有效地防止微小的铜片移动至正极侧。此外，由于封锁片9被配置在由电极体7、捆束片32以及保护片33A、33B划定的空隙63，因此通过采用封锁片9，不必使电极体7小型化，电容也不会下降。
[0153]第5实施方式的其他结构以及作用与第I实施方式相同。
[0154](第6实施方式)
[0155]图20以及图21所示的与本发明的第6实施方式有关的电池I中，通过封锁片9对空隙63进行封锁的位置与第5实施方式不同。在图20以及图21中，对于与第5实施方式(图16至图19)相同的要素，付与相同的符号。
[0156]在第5实施方式中，在构成空隙63的空隙61、62A、62B中，封锁片9配置在空隙61。与此相对地，在本实施方式中，在位于与空隙61相比更靠近正极侧的空隙62A，配置封锁片9。也就是说，在本实施方式中，在由2个电极体7的与电池容器2的底部2a相对的部分、和正极侧的保护片33A所划定的空隙62A，配置封锁片9。
[0157]由于封锁片9只被配置在空隙63的正极集电体18侧，因此电池容器2内的电解液的流动的顺畅性不会被明显损害。另一方面，通过利用封锁片9，将空隙63的正极侧封锁，成为筒状空间64，能够有效地防止微小的铜片向正极侧移动。此外，通过采用封锁片9，不必使电极体7小型化，电容也不会下降。
[0158]第6实施方式的其他结构以及作用与第I实施方式相同。
[0159](第7实施方式)
[0160]图22至图25表示与本发明的第7实施方式有关的电池I。本实施方式的电池I不具备保护片33A、33B，这点与第5实施方式不同。在图22至图25中，对于与第5实施方式(图16至图19)相同的要素，付与相同的符号。
[0161 ] 参照图23，通过2个电极体7的与电池容器2的底部2a相对的部分、捆束片32，划定在正极集电体18和负极集电体19对置的方向上延伸的空隙71，进一步地，绝缘片8将捆束片32的外侧覆盖。此外，如图24所示，在2个电极体7的两端，通过电极体7的与电池容器2的底部2a相对的部分和绝缘片8，分别划定两端开口的短的空隙72A、72B。具体来讲，通过2个电极体7的与电池容器2的底部2a相对的部分、绝缘片8，划定空隙72A、72B。这些空隙72A、72B与空隙71大概呈直线配置，并与空隙71相互连通。换言之，相互连通的空隙71、72A、72B构成I个两端开口的空隙73。
[0162]同时参照图25，对空隙73的一部分进行封锁的封锁片9被配置在空隙73的正极集电体18侧。具体来讲，封锁片9被配置在通过电极体7的正极集电体18侧的部分与绝缘片8划定的空隙72A。通过在空隙72A配置封锁片9，使得空隙73成为一端(负极集电体19侧)开口，另一端(正极集电体18侧)关闭的筒状空间74。
[0163]由于封锁片9只被配置在空隙73的正极集电体18侧，因此电池容器2内的电解液的流动的顺畅性不会被明显损害。另一方面，通过利用封锁片9，将空隙73的正极侧封锁，成为筒状空间74，从而能够有效地防止微小的铜片向正极侧移动。此外，通过采用封锁片9，从而不必使电极体7小型化，电容也不会下降。
[0164]第7实施方式的其他结构以及作用与第I实施方式相同。
[0165]另外，本发明不限定于上述实施方式中记载的结构，能够进行各种变更。
[0166]在所述实施方式中，虽然在电极体7的两端面粘着保护片33A、33B，但也可以使用保护片33A、33B中的任意一个，仅覆盖电极体7的一个端面。在这种情况下，也可以设置正极侧的保护片33A、负极侧的保护片33B中的任意一个。通过设置正极侧的保护片33A，能够直接地阻止铜片34向电极体7的流入，因此最好设置正极侧的保护片33A。此外，虽然保护片33A、33B只要能够覆盖至少电极体7的下端部即可，但在注入电解液时，需要控制在电解液能够进入电极体7的中心孔30内的范围中。此外，保护片33A、33B的上端边缘，最好构成为位于电极体7与电池容器2之间的电解液的水位上方。
[0167]此外，在上述实施方式中，虽然对将电极体7在宽方向上设置2列的结构的蓄电元件进行了说明，但即使设置I列、3列以上，也能够采用具备与上述本发明中的保护片33A、33B相同的保护片的结构。
[0168]此外，在上述实施方式中，虽然对作为蓄电元件的一个例子的非水电解质二次电池进行了举例说明，但除了铅蓄电池等各种电池I以外，还能够采用于电容器等。
[0169]此外，在上述实施方式中，也可以设置成将作为各个部件的绝缘片8和封锁片9进行了一体化的结构。
【权利要求】
1.一种蓄电兀件，具备: 外壳; 正极外部端子以及负极外部端子，其具有从所述外壳分别露出到外部的露出部；正极集电体以及负极集电体，其配置在所述外壳的内部，分别连接所述正极外部端子以及所述负极外部端子； 邻接配置的多个电极体，其具备均为带状的正极、负极以及隔离板，在所述正极与所述负极之间配置隔离板，将所述正极与所述负极相对于所述隔离板在宽方向的相反侧以分别错开位置的状态进行卷绕，所述多个电极体配置在所述外壳的内部，所述正极连接所述正极集电体，所述负极连接所述负极集电体； 空隙，其在邻接配置的2个所述电极体与所述外壳的底部之间，被划定为在所述正极集电体侧与所述负极集电体侧之间延伸，使所述正极集电体侧与所述负极集电体侧连通；和 封锁部件，其封锁所述空隙的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的蓄电元件，其特征在于， 所述封锁部件配置在所述空隙的所述正极集电体侧。
3.根据权利要求2所述的蓄电元件，其特征在于， 通过将所述空隙的所述 负极集电体侧开口，另一方面所述空隙的所述正极集电体侧由所述封锁部件封锁，从而划定筒状空间。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的蓄电元件，其特征在于， 所述封锁部件具备: 底部，其配置在所述外壳的所述底部侧； 一对侧壁部，其与邻接配置的2个所述电极体的和所述外壳的所述底部相对的部分的外侧面抵接；和 一对端部，该一对端部为所述底部以及所述侧壁部的两端。
5.根据权利要求4所述的蓄电元件，其特征在于， 所述电极体的与所述外壳的底部相对的部分的外侧面为凸状的弯曲面，所述封锁部件的所述侧壁部为沿着所述弯曲面的形状。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的蓄电元件，其特征在于， 利用所述封锁部件的弹性变形，在所述电极体的所述外侧面压接所述封锁部件的所述侧壁部。
7.根据权利要求4至6中任意一项所述的蓄电元件，其特征在于， 所述封锁部件设置在所述一对侧壁部的顶端，还具备粘着材料层，该粘着材料层与邻接配置的2个所述电极体的和所述外壳的所述底部相对的外侧面紧贴。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的蓄电元件，其特征在于， 所述空隙，通过邻接配置的所述电极体的与所述外壳的所述底部相对的部分和所述外壳的所述底部划定。
9.根据权利要求8所述的蓄电元件，其特征在于， 所述正极具备:正极金属箔、设置在所述正极金属箔的正极活性物质层； 所述负极具备:负极金属箔、设置在所述负极金属箔的负极活性物质层；所述封锁部件的所述正极集电体侧的所述端部，位于比所述负极活性物质层的所述正极集电体侧的端部更靠近所述负极集电体侧。
10.根据权利要求9所述的蓄电元件，其特征在于， 所述封锁部件的所述正极集电体侧的所述端部，位于比所述正极活性物质层的所述正极集电体侧的所述端部更靠近所述负极集电体侧。
11.根据权利要求9或者10所述的蓄电元件，其特征在于， 所述正极金属箔由铝系的材料形成，所述负极金属箔由铜系的材料形成。
12.根据权利要求1至7中任意一项所述的蓄电元件，其特征在于， 还具备捆束片，该捆束片将邻接配置的多个所述电极体捆束， 所述空隙，通过邻接配置的所述电极体的与所述外壳的所述底部相对的部分和所述捆束片划定。
13.根据权利要求1至7中任意一项所述的蓄电元件，其特征在于， 具备保护片，该保护片将电极体的正极侧的端面的至少包含下端部在内的一部分覆兰rm.， 所述空隙的一部分，通过邻接配置的所述电极体的与所述外壳的所述底部相对的部分和所述保护片划定。
14.根据权利要求1至7中任意一项所述的蓄电元件，其特征在于， 还具备绝缘片，该绝缘片将邻接配置的多个所述电极体覆盖， 所述空隙，通过邻接配置的所述电极体的与所述外壳的所述底部相对的部分和所述绝缘片划定。
【文档编号】H01M2/26GK103682452SQ201310435422
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2012年9月26日
【发明者】浜川惠太, 胸永训良, 川上悟, 西川朋子 申请人:锂能源日本有限公司