蓄电元件的利记博彩app
【专利摘要】本发明提供一种可靠性高的蓄电元件。蓄电元件(10)具备：层叠有正极板(163)以及负极板(164)的电极体(160)、和与电极体(160)的正极侧端部(161)连接的正极集电体(140)，电极体(160)的正极侧端部(161)具有：(a)极板焊接部(161a)，是被层叠的正极板(163)在层叠方向上被焊接而形成的部分，并且是未与正极集电体(140)接合的部分；和(b)集电体接合部(161b)，是与正极集电体(140)接合的部分，并且在与层叠方向交叉的方向上与极板焊接部(161a)并排配置。
【专利说明】
蓄电元件
技术领域
[0001]本发明涉及具备电极体和与电极体连接的集电体的蓄电元件。
【背景技术】
[0002]以往，作为电动汽车(EV)、插电式混合动力电动汽车(PHEV)、混合动力电动汽车(HEV)等的动力源，利用的是锂离子二次电池等蓄电元件。这种蓄电元件一般具备电极体以及与电极体连接的集电体等。
[0003]蓄电元件所具备的电极体例如是层状配置为隔离物夹在正极板与负极板之间的物体被卷绕而形成的。如此，在具有正极板和负极板对置配置的构造的电极体内例如有金属片或者金属粉等导电性的异物进入的情况下，有可能产生微短路等不良状况。
[0004]例如在专利文献I中公开了具有如下构造的电池的制造方法，8卩，从电极单元中的两电极片的重叠部分突出的电极片和集电端子通过超声波焊接而被接合。根据该制造方法，在进行超声波焊接之际，向两电极片的重叠部分施加压缩力，从而能够阻止因超声波焊接而产生的金属粉进入到重叠部分。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1: JP特开2007-53002号公报
[0008]发明要解决的课题
[0009]蓄电元件的内部的金属片或者金属粉等导电性的异物，不仅在电极体和集电体的焊接等制造工序中会产生，而且认为还有例如因使用时被赋予的冲击等而产生的情况。
[0010]因此，在蓄电元件10的内部，即使在制造后因某些外在因素而产生了异物的情况下也不让该异物进入(移动)到电极体的里面，这对于抑制不良状况的产生而言是重要的。
【发明内容】
[0011]本发明考虑上述以往的课题，其目的在于，提供一种可靠性高的蓄电元件。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]为了实现上述目的，本发明的一形态所涉及的蓄电元件具备层叠有极板的电极体、和与所述电极体的端部连接的集电体，其特征在于，所述电极体的所述端部具有:(a)极板焊接部，是被层叠的所述极板在层叠方向上被焊接的部分，并且是未与所述集电体接合的部分;和(b)集电体接合部，是与所述集电体接合的部分，并且在与所述层叠方向交叉的方向上与所述极板焊接部并排配置。
[0014]根据该构成，在电极体的端部的一部分形成极板焊接部，在其他的部分形成集电体接合部。换言之，电极体的端部的与集电体接合的以外的部分，极板彼此还被焊接，因此该端部处的极板间的间隙的量被降低。其结果，例如金属粉等异物从电极体的端部的进入得到抑制。
[0015]此外，电极体的端部的集电体接合部在与层叠方向交叉的方向上被配置在与极板焊接部并排的位置。即，在电极体的端部，利用超声波焊接等方法来接合未实施用于焊接的加振或者加热等作业的部分和集电体。由此，例如电极体的端部和集电体的接合的质量得到保证。如以上，本形态的蓄电元件为可靠性高的蓄电元件。
[0016]此外，在本发明的一形态所涉及的蓄电元件中，也可以是，所述电极体是具有对置的一对扁平部和连接所述一对扁平部的弯曲部的卷绕型的电极体，所述极板焊接部是所述一对扁平部中的被层叠的所述极板被焊接的部分，所述集电体接合部是所述一对扁平部中的被层叠的所述极板与所述集电体接合的部分，所述电极体的所述端部还在所述弯曲部的位置具有作为被层叠的所述极板未被焊接的部分的非焊接部。
[0017]根据该构成，在卷绕型的电极体的一对扁平部中的端部形成极板焊接部和集电体接合部。因而，例如异物从卷绕型的电极体的端部向电极体的内部的进入得到抑制。此外，在电极体的弯曲部设置非焊接部，因此例如用于使电解液向电极体的浸透的路径得到确保。
[0018]此外，在本发明的一形态所涉及的蓄电元件中，也可以是，所述极板焊接部是所述一对扁平部中的被层叠的所述极板一并被焊接的部分，所述集电体接合部是所述一对扁平部中的被层叠的所述极板一并与所述集电体接合的部分。
[0019]根据该构成，形成极板焊接部和集电体接合部，使得闭合卷绕型的电极体的一对扁平部中的端部。因而，例如能够使得卷绕型的电极体中存在的以卷绕轴为中心的空间(卷绕轴空间)的开口变为几乎封住的状态。即，在卷绕型的电极体中，成为通常具有比较大的开口的部分被闭合的状态，因此能够进一步提升抑制异物向电极体的内部进入的效果。
[0020]此外，在本发明的一形态所涉及的蓄电元件中，也可以是，所述极板焊接部是通过超声波焊接对被层叠的所述极板进行焊接而形成的，在所述集电体接合部，所述电极体的所述端部和所述集电体通过超声波焊接而被接合。
[0021]根据该构成，极板焊接部以及集电体接合部均利用超声波来形成，因此例如在极板焊接部以及集电体接合部的形成中能够利用共用的设备。此外，能够短时间且可靠地进行极板焊接部以及集电体接合部各自的形成。
[0022]此外，在本发明的一形态所涉及的蓄电元件中，也可以是，所述电极体还具有:隔离物，被配置在所述电极体的最外侧，所述蓄电元件还具备:按压部件，将所述隔离物中的靠近所述电极体的所述端部的端缘部分向所述电极体的内侧的方向进行按压。
[0023]根据该构成，例如未被极板焊接部以及集电体接合部封住的间隙、且在电极体的最外周的隔离物的内侧的间隙，被按压部件封住。因而，能够更可靠地抑制因进入到电极体的内部的异物所引起的不良状况的发生。
[0024]此外，在本发明的一形态所涉及的蓄电元件中，也可以是，所述按压部件是(i)带体，被粘附为跨越所述隔离物中的靠近所述电极体的所述端部的端缘与所述隔离物的内侧的极板的交界;或者(ii)间隔件，被安装在所述电极体的所述集电体侧，并且具有对所述隔离物的所述端缘部分进行按压的凸部。
[0025]根据该构成，按压部件可由带体或者间隔件这样的简易构造的物体来实现。即，能够通过简易构造来提升抑制异物向电极体的内部进入的效果。
[0026]此外，本发明的一形态所涉及的蓄电元件，具备层叠有极板的电极体、和与所述电极体的端部连接的集电体，其特征在于，所述蓄电元件具备:带体，被粘附为跨越被配置在所述电极体的最外侧的隔离物中的靠近所述电极体的所述端部的端缘与所述隔离物的内侧的极板的交界。
[0027]根据该构成，电极体的最外侧的隔离物的端缘与其内侧的极板的间隙被带体封住，因此金属粉等异物从该间隙的进入得到抑制。因此，本形态的蓄电元件为可靠性高的蓄电元件。
[0028]发明效果
[0029]根据本发明，能够提供可靠性高的蓄电元件。
【附图说明】
[0030]图1是表示实施方式所涉及的蓄电元件的外观的立体图。
[0031]图2是将实施方式所涉及的蓄电元件的容器的容器主体分离开来表示蓄电元件所具备的各构成要素的立体图。
[0032]图3是表示对实施方式所涉及的蓄电元件进行了分解的情况下的各构成要素的分解立体图。
[0033]图4是表示实施方式所涉及的电极体的构成概要的立体图。
[0034]图5是表示实施方式所涉及的正极集电体的构成的图。
[0035]图6是表示实施方式所涉及的极板焊接部和集电体接合部的立体图。
[0036]图7是表示实施方式的变形例I所涉及的按压部件的概要的立体图。
[0037]图8是表示实施方式的变形例2所涉及的按压部件的概要的立体图。
[0038]图9是表示图8所示的按压部件对电极体按压的按压位置的一例的剖视图。
[0039]图10是表示实施方式的变形例3所涉及的正极集电体的形状的一例的主视图。
[0040]符号说明
[0041 ] 10蓄电元件
[0042]100容器
[0043]HO盖体
[0044]110a、I 1b贯通孔
[0045]111容器主体
[0046]120、130下部绝缘部件
[0047]125、135上部绝缘部件
[0048]140、190正极集电体
[0049]140a、150a开口部
[0050]141端子连接部
[0051]142、143、192、193 连接板部
[0052]150负极集电体
[0053]160电极体
[0054]161正极侧端部
[0055]161a极板焊接部
[0056]161b集电体接合部
[0057]161c非焊接部
[0058]162负极侧端部
[0059]163正极板
[0060]163a正极混合剂层[0061 ]164负极板
[0062]164a负极混合剂层
[0063]165、166隔离物
[0064]168弯曲部
[0065]169扁平部
[0066]170绝缘膜
[0067]180按压部件
[0068]185按压部件
[0069]185a凸部
[0070]200正极端子
[0071]210、310连接部
[0072]300负极端子
【具体实施方式】
[0073]以下，参照附图来说明本发明的实施方式所涉及的蓄电元件。其中，各图为示意图，并非严格地不出的图。
[0074]此外，以下所说明的实施方式及其变形例均表示总括或者具体的示例。以下的实施方式以及变形例所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式等为一例，并非是限定本发明的主旨。此外，关于以下的实施方式以及变形例中的构成要素之中未被记载于表示最上位概念的独立权利要求的构成要素，作为任意的构成要素来说明。
[0075]此外，在以下的说明以及附图中，将蓄电元件的电极体的卷绕轴方向定义为X轴方向。即，X轴方向能够定义为集电体或电极端子的排列方向、或者容器的短侧面的对置方向。此外，将蓄电元件的上下方向定义为Z轴方向。即，Z轴方向能够定义为集电体的连接板部延伸的方向、或者容器的短侧面的长边方向。此外，将与X轴方向以及Z轴方向交叉的方向定义为Y轴方向。即3轴方向能够定义为容器的长侧面的对置方向、容器的短侧面的短边方向、或者容器的厚度方向。
[0076]图1是表示实施方式所涉及的蓄电元件10的外观的立体图。图2是将实施方式所涉及的蓄电元件10的容器100的容器主体111分离开来表示蓄电元件10所具备的各构成要素的立体图。
[0077]图3是表示对实施方式所涉及的蓄电元件10进行了分解的情况下的各构成要素的分解立体图。图4是表示实施方式所涉及的电极体160的构成概要的立体图。另外，在图3中，省略了容器100的容器主体111的图示。此外，在图4(a)以及(b)中，示出后述的极板焊接部以及集电体接合部被形成之前的状态的电极体160的构成概要。
[0078]蓄电元件10是具备层叠有极板的电极体和与电极体的端部连接的集电体的蓄电元件。对本实施方式所涉及的蓄电元件10具体说明如下。
[0079]蓄电元件10是能够充入电力和放出电力的二次电池，更具体而言为锂离子二次电池等非水电解质二次电池。尤其是，蓄电元件10可应用于电动汽车(EV )、插电式混合动力电动汽车(PHEV)、或者混合动力电动汽车(HEV)。另外，蓄电元件10并不限定于非水电解质二次电池，也可以为非水电解质二次电池以外的二次电池，还可以为电容器。
[0080]如这些图所示，蓄电元件10具备:容器100、正极端子200和负极端子300。正极端子200隔着上部绝缘部件125而被安装于盖体110，负极端子300隔着上部绝缘部件135而被安装于盖体110。在容器100里面收纳有:下部绝缘部件120以及130、正极集电体140、负极集电体150和两个电极体160。
[0081 ]此外，在蓄电元件10的容器100的内部封入了电解液(非水电解液)等液体，但省略了该液体的图示。另外，作为被封入至容器100的电解液，只要不是有损蓄电元件10的性能的电解液，则其种类并不特别限制，能够选择各种电解液。
[0082]容器100由呈矩形筒状且有底的容器主体111、和作为封闭容器主体111的开口的板状部件的盖体110来构成。此外，容器100通过在内部收纳了两个电极体160等之后对盖体110和容器主体111进行焊接等，从而成为能够密封内部的容器。另外，盖体110以及容器主体111的材质并不特别限定，但优选例如不锈钢、铝、铝合金等能焊接的金属。
[0083]两个电极体160是并列配置的两个发电要素，均与正极集电体140以及负极集电体150电连接。另外，在本实施方式中，两个电极体160具有相同的构成。
[0084]电极体160为层叠有极板的电极体的一例。在本实施方式中，如图4(a)所示，电极体160通过作为两种极板的正极板163以及负极板164与隔离物165或者166被交替地层叠且被卷绕而形成。
[0085]更详细而言，电极体160通过按照正极板163、隔离物165、负极板164和隔离物166
的顺序被层叠且被卷绕而形成。
[0086]此外，如图4(b)所示，电极体160在与卷绕轴方向正交的方向(在本实施方式中为Y轴方向)上是扁平的形状。即，在从卷绕轴方向观察的情况下，电极体160整体上为长圆形状，长圆形状的直线部分成为平坦的形状，长圆形状的曲线部分成为弯曲的形状。因而，如图4 (b)所示，电极体160具有:对置的一对扁平部169、和对置的一对弯曲部168。
[0087]正极板163在由铝构成的长条带状的金属箔(正极基材层)的表面上形成有包含正极活性物质的混合剂层(正极混合剂层)。负极板164在由铜构成的长条带状的金属箔(负极基材层)的表面上形成有包含负极活性物质层的混合剂层(负极混合剂层)。
[0088]另外，作为正极活性物质层中所利用的正极活性物质、或者负极活性物质层中所利用的负极活性物质，只要是能够吸留释放锂离子的正极活性物质或者负极活性物质即可，能够适当使用公知的材料。此外，作为隔离物165以及166，例如可采用由树脂构成的微多孔性的片。
[0089]在如此构成的电极体160中，更具体而言，正极板163和负极板164隔着隔离物165或者166而在卷绕轴方向上相互错开来进行卷绕。
[0090]并且，正极板163以及负极板164在各自的错开的方向的端部具有作为未涂敷活性物质的部分的未涂敷部。
[0091]具体而言，正极板163在卷绕轴方向的一端具有未涂敷正极活性物质的未涂敷部。此外，负极板164在卷绕轴方向的另一端具有未涂敷负极活性物质的未涂敷部。由此，电极体160在卷绕轴方向的一端具有层叠了正极板163的未涂敷部的正极侧端部161，在卷绕轴方向的另一端具有层叠了负极板164的未涂敷部的负极侧端部162。
[0092]S卩，由正极板163所露出的金属箔的层而形成了正极侧端部161，由负极板164所露出的金属箔的层而形成了负极侧端部162。正极侧端部161与正极集电体140接合，负极侧端部162与负极集电体150接合。作为他们接合的方法，例如可采用超声波焊接。
[0093]另外，在本实施方式中，在电极体160的端部(正极侧端部161以及负极侧端部162的各个端部)，层叠的极板(未涂敷部)在层叠方向上被焊接而形成极板焊接部，极板焊接部以外的部分与集电体接合。关于该特征，利用图5以及图6在后面阐述。
[0094]此外，蓄电元件10所具备的两个电极体160如图2以及图3所示，在周围缠绕绝缘膜170而被捆在一起。绝缘膜170是长方形状的片状的树脂制的部件，被缠绕在两个电极体160上，由绝缘带体等将缠绕结束部分保持住来固定。
[0095]另外，蓄电元件10所具备的电极体160的数量并不特别限定，可以为I个，还可以为3个以上。在蓄电元件10具有多个电极体(在本实施方式中具有两个电极体160)的情况下，与在同一体积(容积)的容器100中收纳单个电极体的情况相比，例如在以下方面优选。
[0096]S卩，通过利用多个电极体，与利用单个电极体的情况相比，容器100的角部的死角减少，电极体所占的比例提升，因此使得蓄电元件10的蓄电容量提高。此外，尤其在高输入输出(高速率)用的电极体中，与高容量类型的电极体相比，需要减少金属箔上的活性物质的量，电极体中的金属箔以及隔离物的比例提高。因而，在利用了单个电极体的情况下，电极的缠绕数变多，其结果，会变硬，柔软性低，难以插入到容器100中。但是，在利用多个电极体的情况下，能够减少一个电极体中的缠绕数，因此能够实现柔软性高的电极体。由此，能够使得容器100中的死角比较小。
[0097]正极集电体140被配置在两个电极体160的正极侧，是与正极端子200和两个电极体160的正极板163电连接的具备导电性以及刚性的部件。另外，正极集电体140与电极体160的正极基材层同样，可由铝或者铝合金等形成。
[0098]具体而言，正极集电体140与两个电极体160各自的正极侧端部161接合，由此与两个电极体160各自的正极板163连接。此外，在正极集电体140形成有开口部140a，通过在开口部140a插入后述的正极端子200的连接部210，从而正极集电体140和正极端子200被连接。
[0099]负极集电体150被配置在两个电极体160的负极侧，是与负极端子300和两个电极体160的负极板164电连接的具备导电性以及刚性的部件。另外，负极集电体150与电极体160的负极基材层同样，可由铜或者铜合金等形成。
[0100]具体而言，负极集电体150与两个电极体160各自的负极侧端部162接合，由此与两个电极体160各自的负极板164连接。此外，在负极集电体150形成有开口部150a，通过在开口部150a插入后述的负极端子300的连接部310，从而负极集电体150和负极端子300被连接。
[0101]上部绝缘部件125是使正极端子200和盖体110电绝缘的部件，下部绝缘部件120是使正极集电体140和盖体110电绝缘的部件。上部绝缘部件135是使负极端子300和盖体110电绝缘的部件，下部绝缘部件130是使负极集电体150和盖体110电绝缘的部件。上部绝缘部件125、135例如也有时被称作上部衬垫，下部绝缘部件120、130例如也有时被称作下部衬垫。即，在本实施方式中，上部绝缘部件125、135以及下部绝缘部件120、130还具有密封电极端子(200或者300)与容器100之间的功能。
[0102]正极端子200是与两个电极体160的正极侧端部161电连接的电极端子，负极端子300是与两个电极体160的负极侧端部162电连接的电极端子。此外，如图3所示，在正极端子200设置有电连接正极端子200和正极集电体140的连接部210。
[0103]连接部210是被插入到正极集电体140的开口部140a中而与正极集电体140连接的部件，例如为铆钉。即，正极端子200的连接部210被插入到上部绝缘部件125的开口部、盖体110的贯通孔110a、下部绝缘部件120的开口部、以及正极集电体140的开口部140a中，并被紧固。由此，正极端子200与上部绝缘部件125、下部绝缘部件120、以及正极集电体140—起被固定于盖体110。
[0104]此外，同样，在负极端子300设置有电连接负极端子300和负极集电体150的连接部310。负极端子300的连接部310被插入到上部绝缘部件135的开口部、盖体110的贯通孔110b、下部绝缘部件130的开口部、以及负极集电体150的开口部150a中，并被紧固。由此，负极端子300与上部绝缘部件135、下部绝缘部件130、以及负极集电体150—起被固定于盖体HO。
[0105]接下来，利用正极集电体140来详细说明本实施方式所涉及的集电体的构成。另夕卜，正极集电体140和负极集电体150具有同样的构成，因此以下进行关于正极集电体140的说明，而关于负极集电体150的说明省略。
[0106]图5是表示实施方式所涉及的正极集电体140的构成的图。具体而言，图5(a)是从正面(X轴方向正侧)观察正极集电体140的情况下的主视图，图5 (b)是从侧方(Y轴方向负侧)观察正极集电体140的情况下的侧视图。
[0107]本实施方式所涉及的正极集电体140具有:与正极端子200连接且形成有开口部140a (参照图3)的端子连接部141、和与两个电极体160连接的两个连接板部142以及143。
[0108]端子连接部141和两个连接板部142以及143的每一个，通过对例如由铝或者铝合金形成的板材施以弯曲以及拉深等加工而能够形成为一体。
[0109]另外，图4等所示的正极集电体140的形状为一例，只要是能够连接正极端子200和至少一个电极体160的形状，则作为正极集电体140的形状可采用各种形状。
[0110]两个连接板部142以及143的每一个通过例如超声波焊接而与电极体160的端部(在本实施方式中为正极侧端部161)接合。此外，在该接合部分中，构成正极侧端部161的被层叠的极板相互被焊接而汇总为一个，并且与正极集电体140的连接板部142接合。
[0111]另外，对于“被层叠的极板”而言，例如存在一片极板被卷绕或者被折叠而获得的情况、和作为不同个体的多个极板相互被堆叠而获得的情况。在本实施方式中，具体而言，被卷绕的正极板163的未涂敷部相当于正极侧端部161处的被层叠的极板。此外，被卷绕的负极板164的未涂敷部相当于负极侧端部162处的被层叠的极板。
[0112]本实施方式所涉及的蓄电元件10的特征在于下述方面:在正极侧端部161，除了具备该接合部分(集电体接合部)以外，还具备被层叠的极板被焊接的部分(极板焊接部)。
[0113]图6是表示实施方式所涉及的极板焊接部161a和集电体接合部161b的立体图。如图6所示，电极体160的正极侧端部161具有:极板焊接部161 a和集电体接合部161b。
[0114]极板焊接部161a是被层叠的极板在层叠方向(在本实施方式中为Y轴方向)上被焊接而形成的部分，并且是未与正极集电体140接合的部分。集电体接合部161b是与正极集电体140接合的部分。集电体接合部161b在与层叠方向交叉的方向(在本实施方式中为Z轴方向)上与极板焊接部161a并排配置。另外，“极板焊接部”也能够换言之为被层叠的极板在层叠方向上进行熔接而形成的部分即“极板熔接部”。此外，本实施方式中的极板焊接部161a以及集电体接合部161b的排列方向例如也能够称作正极集电体140的连接板部142的长边方向。
[0115]极板焊接部161a在正极侧端部161和正极集电体140的连接板部142进行接合之前形成于正极侧端部161。即，在蓄电元件10的制造工序中，包括:在电极体160的端部形成极板焊接部161a的第一工序;和在电极体160的端部的除极板焊接部161a以外的部分形成集电体接合部161b的第二工序。
[0116]另外，在本实施方式中，在第一工序完成后执行第二工序，但也可以是第一工序和第二工序的至少一部分并行执行。此外，用于形成极板焊接部161a的方法并不特别限定，但与形成集电体接合部161b的情况相同，例如可利用超声波焊接。
[0117]如此，在本实施方式中，在电极体160的正极侧端部161的一部分形成极板焊接部161a，在其他的部分形成集电体接合部161b。因而，正极侧端部161处的极板间的间隙的量(从卷绕轴方向观看的情况下的该间隙的面积的总和)被降低。其结果，例如金属粉等异物从电极体160的正极侧端部161的进入得到抑制。因此，例如因金属粉等异物所引起的电极体160的内部的微短路的发生、以及因微短路的发生所引起的发电量的下降等不良状况发生的可能性被降低。
[0118]此外，集电体接合部161b在与层叠方向交叉的方向上被配置在与极板焊接部161a并排的位置。即，在电极体160的正极侧端部161，利用超声波焊接等方法来接合未实施用于焊接的加振或者加热等作业的部分和正极集电体140。换言之，避开有可能因加振或者加热等作业使得强度下降的部分来接合正极侧端部161和正极集电体140。由此，例如电极体160的正极侧端部161和集电体的接合的质量得到保证。如此，根据本实施方式所涉及的蓄电元件10，可实现可靠性高的蓄电元件。
[0119]此外，在本实施方式中，如图6所示，在电极体160的正极侧端部161配置有三个极板焊接部161a和两个集电体接合部161b。此外，三个极板焊接部161a之中的两个极板焊接部161a被配置在两个集电体接合部161b的排列方向的两侧。
[0120]简而言之，在正极侧端部161，两个极板焊接部161a被配置在夹着与正极集电体140接合的区域的位置。因而，例如在正极侧端部161和正极集电体140接合时(形成集电体接合部161b时)，即便是不利用将被层叠的极板(被层叠的未涂敷部)在层叠方向上按压的夹具的情况，也能够精度良好地进行接合。此外，在本实施方式中，进而在两个集电体接合部161b之间也配置有极板焊接部161a。这有助于不利用上述夹具的情况下的接合精度或者接合质量的提升。
[0121]此外，在本实施方式中，电极体160是具有对置的一对扁平部169和连接一对扁平部169的弯曲部168的卷绕型的电极体(参照图5 (b))。在这种形状的电极体160中，极板焊接部161a是一对扁平部169中的被层叠的极板被焊接而形成的部分。此外，集电体接合部161b是一对扁平部169中的被层叠的极板一并与正极集电体140接合的部分。
[0122]更详细而言，本实施方式所涉及的极板焊接部161a是一对扁平部169中的被层叠的极板一并被焊接而形成的部分。此外，本实施方式所涉及的集电体接合部161b是一对扁平部169中的被层叠的极板一并与正极集电体140接合的部分。
[0123]S卩，形成极板焊接部161a和集电体接合部161b，以便闭合一对扁平部169中的端部。因而，例如能够使得卷绕型的电极体160中存在的以卷绕轴为中心的空间(卷绕轴空间)的开口变为几乎封住的状态。
[0124]其结果，在卷绕型的电极体160中，成为通常具有比较大的开口面积的部分被闭合的状态，因此能够进一步提升抑制异物向电极体160的内部进入的效果。
[0125]此外，在这种形状的电极体160中，如图6所示，正极侧端部161还在弯曲部168的位置具有作为被层叠的极板未被焊接的部分的非焊接部161c。即，在卷绕型的电极体160的端部的一部分保留有不闭合极板间的间隙的部分。由此，例如用于使电解液向电极体160浸透的路径得到确保，这有助于电极体160(蓄电元件10)的质量的提升。
[0126]此外，在本实施方式中，极板焊接部161a是通过超声波振动对被层叠的极板进行焊接而形成。进而，在集电体接合部161b中，电极体160的正极侧端部161和正极集电体140通过超声波焊接而被接合。
[0127]因此，例如在极板焊接部161a以及集电体接合部161b的形成中能够利用共用的设备(超声波焊接机)。此外，能够短时间且可靠地进行极板焊接部161a以及集电体接合部161b的形成。
[0128]另外，极板焊接部161a以及集电体接合部161b各自的数量并不特别限定，极板焊接部161a以及集电体接合部161b只要分别为I个以上且被配置在正极侧端部161即可。
[0129]此外，极板焊接部161a以及集电体接合部161b的排列方向无需与Z轴方向(连接板部142的长边方向)一致。例如，也可以在侧视观察(从Y轴方向负侧观察的情况)下，极板焊接部161a的位置和集电体接合部161b的位置在X轴方向上错开。
[0130]进而，极板焊接部161a以及集电体接合部161b例如也可以在卷绕轴方向(是连结电极体160的两端部(161、162)的方向，在本实施方式中与X轴方向相同)上排列。例如，在正极侧端部161，也可以在负极侧(X轴方向负侧)配置极板焊接部161a，在比该极板焊接部161a更靠外侧(X轴方向正侧)配置集电体接合部161b。
[0131]在该情况下，通过将极板焊接部161a例如在Z轴方向上形成为长条状、或者将多个极板焊接部161a排列在Z轴方向上，从而能够闭合电极体160的正极侧端部161的比较宽的范围，其结果可获得抑制异物进入的效果。此外，通过在极板焊接部161a的外侧(X轴方向正侦D保留未被焊接的部分，从而能够将该部分作为与正极集电体140的接合部分(即集电体接合部161b)来有效利用。
[0132]另外，在本实施方式中，图示了正极侧端部161处的极板焊接部161a以及集电体接合部161b，并对它们进行了说明，但关于负极侧端部162也同样可以配置I个以上的极板焊接部以及I个以上的集电体接合部。如此一来，也能够获得抑制异物向电极体160的内部进入的效果。
[0133]在此，如上所述，电极体160具有隔离物165以及166，在本实施方式中，在电极体160的最外侧配置了隔离物166的一部分。此外，隔离物165以及166也可以不包含在极板焊接部161a以及集电体接合部161b的任一者中。因此，在电极体160的正极侧，电极体160的最外周的正极板163与卷绕在其外周的隔离物166之间的间隙，因极板焊接部161a以及集电体接合部161b的存在而未闭合。
[0134]为此，蓄电元件10也可以具备用于使隔离物166的该一部分的内侧的间隙闭合的按压部件。以下，关于蓄电元件10具备按压部件的形态，作为实施方式的变形例I以及2而以与上述实施方式的差别为中心来进行说明。
[0135](变形例I)
[0136]图7是表示实施方式的变形例I所涉及的按压部件180的概要的立体图。图7所示的电极体160如在上述实施方式中所说明的那样，具有被配置在电极体160的最外侧的隔离物166 (参照图4 (a))。更详细而言，隔离物166被配置在作为两种极板的正极板163与负极板164之间、且一部分被配置在电极体160的最外侧。
[0137]本变形例所涉及的蓄电元件10的特征在于下述方面:具备将隔离物166中的靠近电极体160的正极侧端部161的端缘部分向电极体160的内侧的方向进行按压的按压部件180。
[0138]具体而言，在本变形例中，采用由具有绝缘性的树脂形成的带体作为按压部件180，如图7所示，按压部件180被粘附为跨越隔离物166的端缘与隔离物166的内侧的极板(本变形例中的正极板163)的交界。
[0139]由此，隔离物166的端缘的内侧的间隙的量被降低，其结果，金属粉等异物从隔离物166的该端缘的进入得到抑制。另外，在图7中，图示出被配置在正极侧端部161的近前侧(Y轴方向负侧)的按压部件180，但在正极侧端部161的里侧(Y轴方向正侧)，同样也可以配置按压部件180。由此，抑制异物向电极体160内部进入的效果进一步提升。
[0140]此外，作为被用作按压部件180的带体，例如可采用在由聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、氟树脂等耐热性的树脂所形成的基材上涂覆了丙烯酸系、硅酮系等粘接剂的绝缘粘接带体。
[0141]另外，本变形例所涉及的蓄电元件10也能够表现为如下。即，本变形例所涉及的蓄电元件10是具备层叠有极板(在本变形例中为正极板163以及负极板164)的电极体160、和与电极体160的正极侧端部161连接的正极集电体140的蓄电元件10，并且具备带体(按压部件180 )，该带体被粘附为:跨越配置在电极体160的最外侧的隔离物166中的靠近电极体的正极侧端部161的端缘、与隔离物166的内侧的正极板163的交界。
[0142]根据该构成，电极体16O的最外侧的隔离物16 6与其内侧的正极板16 3的间隙被带体(按压部件180)封住，因此金属粉等异物从该间隙的进入得到抑制。
[0143](变形例2)
[0144]图8是表示实施方式的变形例2所涉及的按压部件185的概要的立体图。图9是表示图8所示的按压部件185对电极体160按压的按压位置的一例的剖视图。
[0145]如图8所示，本变形例所涉及的按压部件185可作为被安装在电极体160的正极集电体140侧的间隔件来表现。具体而言，按压部件185被配置在容器100的内面与电极体160以及正极集电体140之间，还作为限制电极体160以及正极集电体140在容器100的内部的移动的部件来发挥功能。此外，按压部件185还作为使电极体160以及正极集电体140与容器100之间电绝缘的部件来发挥功能。
[0146]这种形态的按压部件185例如由PP、PPS、PET、陶瓷等耐热性或隔热性的材料、或者它们的复合材料等绝缘性的材料来形成。
[0147]本变形例所涉及的按压部件185具有在电极体160的厚度方向(Y轴方向)上对置的一对凸部185a。这一对凸部185a被形成在:在按压部件185被安装于电极体160的正极集电体140侧的情况下对电极体160的厚度方向的两侧的隔离物166的端缘部分进行按压的位置。
[0148]由此，按压部件185与上述变形例I所涉及的按压部件180同样，能够发挥抑制异物向电极体160内部进入的效果。具体而言，在电极体160的最外周且正极侧端部161的附近，形成有例如图9所示的层叠构造。即，具有按照最外周的隔离物166、在两面形成有正极混合剂层163a的正极板163、隔离物165、以及在两面形成有负极混合剂层164a的负极板164的顺序被层叠的构造。另外，在图9中，虽然最外周的隔离物166仅图示出一层，但一般在卷绕型的电极体160的最外周存在被缠绕多次而形成的多层的隔离物166。
[0149]针对具有这种层叠构造的电极体160，按压部件185所具有的凸部185a如图9所示那样，将隔离物166的配置在电极体160的最外侧(图9中为Y轴方向负侧)的一部分的端缘部分、且从该一部分的端缘至与电极体160中的隔离物166被安装的一侧的端部(正极侧端部161)为相反极性的极板(负极板164)之间的任一位置，向电极体160的内侧的方向(图9中为Y轴方向正侧)进行按压。
[0150]换言之，从隔离物166的该一部分的端缘至正极板163和负极板164隔着隔离物165而对置存在的位置之间的任一位置，被按压部件185按压。
[0151]由此，即便在从隔离物166的端缘进入了金属粉等导电性的异物的情况下，也可抑制该异物所引起的微短路的发生。更详细而言，在作为异物的微小金属接触到电极体160的正极板163的情况下，由于该金属而发生离子化。在进行了该离子化的金属到达附近的负极板164的情况下，金属析出而形成枝状物，该枝状物有可能贯穿隔离物165而使正极板163与负极板164之间发生微短路。
[0152]然而，在本变形例所涉及的蓄电元件10中，通过按压部件185，例如像图9所示那样，在隔离物166的端缘部分，按压与负极板164相比更靠近正极侧端部161的位置(X轴方向正侧的位置)。由此，即便在发生了金属的离子化的情况下，也能够阻止该进行了离子化的金属到达负极板164。其结果，可抑制因金属粉等异物所引起的微短路的发生。
[0153]此外，如上述，按压部件185例如能够作为限制电极体160等的移动的间隔件来实现，因此蓄电元件10在具备该间隔件的情况下，无需另外设置用于按压隔离物166的端缘部分的部件。
[0154]另外，为了提高针对隔离物166的端缘部分的异物的进入的抑制效果，也可以并用上述变形例I所涉及的按压部件180和本变形例所涉及的按压部件185。
[0155](变形例3)
[0156]在上述实施方式以及变形例I以及2中，针对两个电极体160来配置正极集电体140，使得在两个电极体160的正极侧端部161之间夹着两个连接板部142以及143。但是，正极集电体和电极体的连接形态并不限定于该形态，例如也可以配置集电体而使得两个连接板部夹着两个电极体160的端部(161或者162)。关于如此配置的集电体，作为变形例3而以与上述实施方式的差别为中心来进行说明。
[0157]图10是表示实施方式的变形例3所涉及的正极集电体190的形状的一例的主视图。另外，在图1O中，极板焊接部161 a的大致位置由椭圆的虚线来表示，集电体接合部161 b的大致位置由矩形的虚线来表示。
[0158]图10所示的正极集电体190具有两个连接板部192以及193，分别与电极体160的正极侧端部161连接。在该点上，与上述实施方式所涉及的正极集电体140相同。但是，本变形例所涉及的正极集电体190被配置为两个连接板部192以及193夹着两个电极体160的正极侧端部161，在这一点上不同于上述实施方式所涉及的正极集电体140。
[0159]如此，在蓄电元件10中，正极侧端部161的外侧(未配置其他的电极体160的一侧)的面和正极集电体190也可以被接合。在此情况下，也可发挥上述的极板焊接部161a以及集电体接合部161 b所带来的抑制异物向电极体160的内部进入的效果。
[0160]另外，图10所示的极板焊接部161a以及集电体接合部161b的配置模式为一例，也可以以其他模式来配置极板焊接部161a以及集电体接合部161b。例如，可以与上述实施方式同样地在两个集电体接合部161b之间配置一个极板焊接部161a。
[0161](其他)
[0162]以上，基于实施方式及其变形例对本发明所涉及的蓄电元件进行了说明。然而，本发明并不限定于实施方式及其变形例。只要不脱离本发明的主旨，对实施方式或者其变形例实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的方式、或者组合上述说明过的多个构成要素而构筑的方式，也包含在本发明的范围内。
[0163]例如，正极集电体140相对于电极体160的正极侧端部161的接合方法并不限定于超声波焊接，也可以为电阻焊接、激光焊接、电子束焊接等其他种类的焊接，或者可利用钉紧接合等机械接合的方法。
[0164]正极侧端部161处的极板焊接部161a的形成中利用的、用于焊接被层叠的极板的方法也不限定于超声波焊接，还可以利用电阻焊接、激光焊接、电子束焊接等其他种类的方法。
[0165]此外，蓄电元件10所具备的电极体160的构造也可以不是卷绕型，可以为平板状的正极板和负极板夹着隔离物而交替被层叠的构造。此外，电极体160也可以是长条带状的正极板和负极板夹着隔离物而折叠成蛇腹状的构造。
[0166]S卩，如果电极体160是要与集电体接合的端部由被层叠的极板来形成的构造，则通过在该端部设置极板焊接部和集电体接合部(例如参照图6)，可抑制金属粉等异物从该端部向电极体160内部的进入。
[0167]此外，极板焊接部以及集电体接合部的面积(从电极体160的厚度方向(Y轴方向)观察时的面积，以下相同)也能够适当变更。例如，可以是:在图10所示的电极体160的正极侧端部161，在连接板部192或者连接板部193的下方，一个极板焊接部161a在Z轴方向上形成为长条状。即，可以在正极侧端部161处的不与正极集电体重叠的区域形成比较宽的面积的极板焊接部161a。由此，能够使得被层叠的正极板163之间的间隙的量降低。其结果，极板焊接部161 a所带来的、抑制异物向电极体160的内部进入的效果进一步提升。
[0168]此外，假设正极集电体140和正极端子200通过紧固连接部210而被连接，但正极集电体140和正极端子200的连接方法并不限定于紧固，也可以采用基于螺栓以及螺母的拧紧连结等其他方法。关于负极集电体150和负极端子300的接合方法也相同。
[0169]产业上的可利用性
[0170]本发明能够应用于锂离子二次电池等蓄电元件等中。
【主权项】
1.一种蓄电元件，具备层叠有极板的电极体、和与所述电极体的端部连接的集电体，其特征在于， 所述电极体的所述端部具有: (a)极板焊接部，是被层叠的所述极板在层叠方向上被焊接的部分，并且是未与所述集电体接合的部分;和 (b)集电体接合部，是与所述集电体接合的部分，并且在与所述层叠方向交叉的方向上与所述极板焊接部并排配置。2.根据权利要求1所述的蓄电元件，其特征在于， 所述电极体是具有对置的一对扁平部和连接所述一对扁平部的弯曲部的卷绕型的电极体， 所述极板焊接部是所述一对扁平部中的被层叠的所述极板被焊接的部分， 所述集电体接合部是所述一对扁平部中的被层叠的所述极板与所述集电体接合的部分， 所述电极体的所述端部还在所述弯曲部的位置具有作为被层叠的所述极板未被焊接的部分的非焊接部。3.根据权利要求2所述的蓄电元件，其特征在于， 所述极板焊接部是所述一对扁平部中的被层叠的所述极板一并被焊接的部分， 所述集电体接合部是所述一对扁平部中的被层叠的所述极板一并与所述集电体接合的部分。4.根据权利要求1?3中任一项所述的蓄电元件，其特征在于， 所述极板焊接部是通过超声波焊接对被层叠的所述极板进行焊接而形成的， 在所述集电体接合部，所述电极体的所述端部和所述集电体通过超声波焊接而被接入口 ο5.根据权利要求1?4中任一项所述的蓄电元件，其特征在于， 所述电极体还具有:隔离物，被配置在所述电极体的最外侧， 所述蓄电元件还具备:按压部件，将所述隔离物中的靠近所述电极体的所述端部的端缘部分向所述电极体的内侧的方向进行按压。6.根据权利要求5所述的蓄电元件，其特征在于， 所述按压部件是 (i)带体，被粘附为跨越所述隔离物中的靠近所述电极体的所述端部的端缘与所述隔离物的内侧的极板的交界;或者 (ii)间隔件，被安装在所述电极体的所述集电体侧，并且具有对所述隔离物的所述端缘部分进行按压的凸部。7.—种蓄电元件，具备层叠有极板的电极体、和与所述电极体的端部连接的集电体，其特征在于， 所述蓄电元件具备:带体，被粘附为跨越被配置在所述电极体的最外侧的隔离物中的靠近所述电极体的所述端部的端缘与所述隔离物的内侧的极板的交界。
【文档编号】H01M2/26GK105990559SQ201610150792
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】冈部弥, 冈部一弥, 加藤雄大
【申请人】株式会社杰士汤浅国际