蓄电装置的制造方法

文档序号:9923003阅读:327来源:国知局
蓄电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备蓄电元件的蓄电装置。
【背景技术】
[0002]以往,具备多个方形电池的电池组是公知的(参照专利文献I)。具体地说,所述电池组具备沿一个方向排列的多个方形电池和配置在所述方形电池间的衬垫。所述方形电池具有层叠着箔状的正极及负极的发电构件和收容所述发电构件的方形的壳体。
[0003]若所述电池组的方形电池被反复充放电,所述发电构件就会反复膨胀、收缩。另夕卜,由于被反复充放电,所述正极及所述负极随时间而劣化,所述发电构件因伴随着该劣化而积累在所述正极及所述负极的表面上的反应副生成物(被膜、气体等)而膨胀。
[0004]在所述方形的壳体,在朝向层叠所述方形电池的方向的面(S卩,与所述衬垫相对的面)中,尤其中央部的刚性小。因此,所述方形电池在被反复充放电而反复发生所述发电构件的膨胀、收缩时,来自所述壳体的对于所述发电构件的膨胀的反作用力小。由此,由于来自所述壳体的对于所述发电构件的膨胀的反作用力不均匀,因此在所述发电构件中,构成该发电构件的所述正极及所述负极的一部分会发生偏离,其结果是,在该发电构件中层叠着的所述正极和所述负极之间的间隔在局部变得不均匀。
[0005]在所述发电构件中,若所述正极和所述负极之间的间隔在局部变得不均匀,反复充放电时的该正极及该负极的劣化情况也会变得局部不均匀。在这种情况下,在所述发电构件中充放电时的反应变得不均匀,该发电构件的容量及输出功率的降低增大。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2011 — 34775号公报

【发明内容】

[0009]于是,本发明的课题在于提供一种在电极体中反复进行充放电时,构成该电极体的电极不易偏离的蓄电装置。
[0010]本发明提供一种蓄电元件,具备:蓄电元件,其具有层叠了电极的平坦的电极体、及收容该电极体的方形的壳体;衬垫,其在第一方向上与所述蓄电元件邻接;所述衬垫形成为,在第二方向上的该衬垫的中央部在第一方向上的厚度尺寸大于在第二方向上与该衬垫的所述中央部邻接的其他部位的第一方向上的厚度尺寸,所述第二方向是与面对所述蓄电元件的面平行的方向且是与第一方向正交的方向,并且,所述衬垫的中央部的与所述蓄电元件的抵接部的与第一方向及第二方向正交的第三方向上的宽度小于所述壳体的第三方向上的宽度。
[0011]这样,在衬垫中,使厚度尺寸比其他部位增大的中央部中的与蓄电元件的抵接部的宽度比壳体小,由此,通过将该壳体中的避开强度大的侧部附近的部位设定为可由该中央部按压,蓄电元件和衬垫以在第一方向被锁定的状态被保持部件保持,由此,能够对电极体膨胀时的该电极体的中央部有效地持续施加反作用力。由此,能够抑制反复充放电及电极劣化造成的电极体的膨胀等引起的电极体中的电极偏离。
[0012]在所述蓄电装置中,优选的是,
[0013]构成所述电极体的电极具有活性物质层,所述衬垫的中央部的所述抵接部的第三方向上的宽度大于等于所述电极的所述活性物质层的第三方向上的宽度。
[0014]根据这样的结构,衬垫的中央部产生的按压力(反作用力)被施加到电极体的膨胀程度大的整个活性物质层部分,因此,在电极体膨胀时更难以产生电极的偏离。
[0015]在所述蓄电装置中,也可以是,
[0016]构成所述电极体的电极具有活性物质层,所述衬垫的中央部的所述抵接部的第三方向上的宽度小于所述电极的所述活性物质层的第三方向上的宽度。
[0017]根据这样的结构,由于壳体和衬垫的中央部的接触面积变小,因此从衬垫施加在壳体上的按压力(反作用力)在每单位面积的值增大。由此,能够对电极体膨胀时的该电极体的中央部更有效地持续施加反作用力。
[0018]在所述蓄电装置中,也可以是,
[0019]所述衬垫具有与所述蓄电元件邻接且沿着该蓄电元件延伸的基底,第二方向上的所述基底的中央部的第三方向上的宽度小于所述壳体的第三方向上的宽度,所述基底中包含第一方向及第二方向的截面的形状为矩形波形状,第二方向上的所述基底的中央部的第一方向上的振幅大于在第二方向上与该基底的所述中央部邻接的其他部位的第一方向上的振幅。
[0020]根据这样的结构,在蓄电元件和基底之间形成用于冷却蓄电元件的流体可沿第三方向流通的通风路。即,根据上述结构,利用形成通风路的结构(截面成为矩形波形状的结构),能够对电极体在第二方向上的中央部有效地施加反作用力。
[0021]另外,在所述蓄电装置中,也可以是,
[0022]所述衬垫具有:与所述蓄电元件邻接且沿着该蓄电元件延伸的基底;多个凸部,从所述基底朝向与该基底邻接的蓄电元件延伸,在第二方向上隔开间隔设置,多个所述凸部与所述壳体中的除第三方向上的两端部以外的部位抵接,设于第二方向上的所述基底的中央部的所述凸部的延伸量大于设于在第二方向上与该基底的所述中央部邻接的其他部位的所述凸部的延伸量。
[0023]根据这样的结构,在蓄电元件和基底之间形成用于冷却蓄电元件的流体可流通的空间。即,根据上述结构,利用形成所述空间的结构(凸部自基底朝向蓄电元件延伸的结构),能够对电极体在第二方向上的中央部有效地施加反作用力。
[0024]该情况下,多个所述凸部分别是向第一方向延伸且向第三方向延伸的肋。
[0025]根据这样的结构,在蓄电元件和基底之间形成用于冷却蓄电元件的流体可在第三方向流通的通风路。
[0026]如上所述,根据本发明,可提供一种在电极体中反复进行充放电时,构成该电极体的电极不易偏离的蓄电装置。
【附图说明】
[0027]图1是本发明一实施方式的蓄电装置的立体图;
[0028]图2是所述蓄电装置的蓄电元件的立体图;
[0029]图3是所述蓄电元件的主视图;
[0030]图4是图2的IV— IV位置的剖视图;
[0031 ]图5是所述蓄电元件的电极体的立体图;
[0032]图6是省略了所述蓄电装置的结构中的一部分的状态下的分解立体图;
[0033]图7是省略了所述蓄电装置的结构中的一部分的状态下的分解立体图;
[0034]图8是所述蓄电装置的内部衬垫的立体图;
[0035]图9是图8的IX— IX位置的剖视图;
[0036]图10是用于说明自内部衬垫施加在蓄电元件上的力的大小的示意图;
[0037]图11是另一实施方式的内部衬垫的立体图;
[0038]图12是图11的M— M位置的剖面的示意图;
[0039]图13是另一实施方式的内部衬垫的立体图;
[0040]图14是表示由所述内部衬垫施加大的按压力的区域的图。
[0041 ]附图标记说明
[0042]1:蓄电元件、10:壳体、100:壳体主体、100a:闭塞部、100b:躯干部、100c:第一壁、10d:第二壁、101:盖板、101A:气体排出弁、11:外部端子、2:衬垫、20:基底、203:通风路、2A:内部衬垫、20A:基底、200A:第一抵接部、20IA:第二抵接部、202A:连接部、205A:第一端、206A:第二端、207A:第三端、208A:第四端、21A:限制部、22A:阀罩部、25A:中央部、26A:其他部位、27A:肋、2B:外部衬垫、20B:基底、201B:内部接触部、21B:限制部、22B:嵌合部、23B:轴部、24B:外部接触部、25B:中央部、26B:其他部位、3:保持部件、30:终端部件、300:压接部、300a:插入孔、31:框架、310:第一连接部、311:第二连接部、312:支承部、314:加强部、4:绝缘体、40:第一绝缘部、41:第二绝缘部、42:第三绝缘部、43:第四绝缘部、5:电极体、51:卷芯、52:层叠体、53:正极(具有正的极性的电极)、531:非覆盖部、532:覆盖部、54:负极(具有负的极性的电极)、541:非覆盖部、542:覆盖部、55:隔板
【具体实施方式】
[0043]下面,参照图1?图10对本发明的一实施方式进行说明。本实施方式中的各结构部件(各构件)的名称在本实施方式中的名称,有可能与【背景技术】中的各结构部件(各构件)的名称不同。
[0044]如图1所示,蓄电装置具备蓄电元件1、与该蓄电元件I相邻的衬垫2、将蓄电元件I及衬垫2—同保持的保持部件3。保持部件3由导电材料成形。随之,蓄电装置具备配置在蓄电元件I和保持部件3之间的绝缘体4。
[0045]如图2?图5所示,蓄电元件I具备:包含正极53及负极54的电极体5、收容电极体5的方形的壳体10、配置在壳体10的外表面上的一对外部端子11。
[0046]电极体5卷绕有电极53、54,具有短径(图4中的左右方向的直径)及长径(图4中的上下方向的直径)。即,本实施方式的电极体5具有平坦的筒形状。具体如下。
[0047]电极体5具备:卷芯51;层叠体52,由正极(具有正的极性的电极)53和负极(具有负的极性的电极)54在互相绝缘的状态下层叠而成,卷绕在卷芯51的周围。在电极体5中,通过使锂离子在正极53和负极54之间移动,蓄电元件I进行充放电。
[0048]卷芯51通常由绝缘材料形成。卷芯51为筒形状。本实施方式的卷芯51为扁平的筒形状。本实施方式的卷芯51通过卷绕具有挠性或热塑性的片材而形成。所述片材例如由合成树脂形成。
[0049]层叠体52是正极53及负极54层叠(重叠)而成的部件,被卷绕在卷芯51的周围。
[0050]正极53具有金属箔和在金属箔上形成的正极活性物质层。金属箔为带状。本实施方式的金属箔例如为铝箔。正极53在带形状的短边方向即宽度方向的一端缘部具有正极活性物质层的非覆盖部(未形成正极活性物质层的部位)531。在正极53中,将形
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