蓄电元件的制作方法

文档序号:10658720
蓄电元件的制作方法
【专利摘要】本实施方式的蓄电元件的目的在于抑制与集电体连接的电极体的氧化,并能够将集电体与电极体的电连接维持为良好的状态。本实施方式的蓄电元件的特征在于,具备:电极体,其包含正极以及负极,该正极以及负极分别具有有着金属箔的非覆盖区域;集电体,其具有重合于非覆盖区域的片部;以及对置片,其与片部一起夹住非覆盖区域;非覆盖区域、片部、以及对置片中的至少一者具有导电层,该导电层具有非氧化性或者难氧化性,并覆盖非覆盖区域中的朝向片部的面、非覆盖区域中的朝向对置片的面、片部中的朝向非覆盖区域的面、以及对置片中的朝向非覆盖区域的面中的至少一个面。
【专利说明】
蓄电元件
技术领域
[0001] 本发明涉及一种蓄电元件,该蓄电元件具备层叠有正极与负极的电极体、以及连 接于电极体的集电体。
【背景技术】
[0002] 以往,提供了一种通过铆接(clinch)接合将层叠电极与端子接合的蓄电装置(例 如,参照专利文献1)。
[0003] 如图20所示,该蓄电装置具备:层叠电极603,其层叠有绝缘片600、正极片601、绝 缘片600与负极片602的组,并且具有从绝缘片600的边突出的电极箱的积层604;以及端子 605,其接合于电极箱的积层604。
[0004] 端子605具有双层的板部606、607,电极箱的积层604被端子605的双层的板部606、 607夹住。而且,通过使双层的板部606、607塑性变形,使得一个板部606与电极箱的积层604 没入于另一个板部607。这样,电极箱的积层604接合于端子605。
[0005] 在上述蓄电装置中,电极箱的积层604与端子605的接合部分成为基于压铆 (cl inching)的接触接合,因此,电极箱的表面(具有导电性的部分)伴随着时间的经过氧 化,由此,电极箱的积层604与端子605的接合部分的电阻上升。结果,难以将层叠电极603与 端子605的接合部分的电连接维持为良好的状态。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008]专利文献1:(日本)专利第4374870号公报

【发明内容】

[0009] 因此,本发明鉴于上述问题,课题在于提供一种能够抑制电极体与集电体的接合 部分的氧化、并能够使该接合部分的电连接维持为良好的状态的蓄电元件。
[0010] 本发明的蓄电元件具有:
[0011] 电极体,其包含层叠的正极以及负极,该正极以及负极分别具备非覆盖区域,该非 覆盖区域具有金属箱;
[0012] 集电体,其具有重合于所述非覆盖区域的片部;以及
[0013] 对置片,其与所述片部一起夹住所述非覆盖区域;
[0014] 所述非覆盖区域、所述片部、以及所述对置片中的至少一者具有导电层,该导电层 具有非氧化性或者难氧化性,并覆盖所述非覆盖区域中的朝向所述片部的面、所述非覆盖 区域中的朝向所述对置片的面、所述片部中的朝向所述非覆盖区域的面、以及所述对置片 中的朝向所述非覆盖区域的面中的至少一个面。
[0015] 根据该构成,在通过片部与对置片夹住非覆盖区域从而接触接合的正极或者负极 与集电体中,用导电层覆盖非覆盖区域中的朝向片部的面、非覆盖区域中的朝向对置片的 面、片部中的朝向非覆盖区域的面、以及对置片中的朝向非覆盖区域的面中的至少一个面, 因此可抑制设有该导电层的部位的氧化,由此,能够抑制该部位的因氧化引起的部件之间 的电阻的上升。结果,能够使电极体与集电体的接合部分的电连接维持为良好的状态。
[0016] 在所述蓄电元件中,优选的是,
[0017] 所述片部具有由凸部或凹部中的任一方构成的第一嵌合部,
[0018] 所述对置片具有第二嵌合部,该第二嵌合部由所述凸部或所述凹部中的另一方构 成,并且该第二嵌合部以夹着所述非覆盖区域的状态与所述第一嵌合部凹凸嵌合,
[0019] 所述导电层至少设于与所述第一嵌合部以及所述第二嵌合部对应的位置。
[0020] 根据该构成,通过在第一嵌合部与第二嵌合部凹凸嵌合的部位(即,通过凹凸嵌合 而使重叠的部件彼此紧密相接的部位)设置导电层,从而防止与该导电层相接的面的氧化, 由此,以良好的状态维持该部位(所述凹凸嵌合的部位)的电连接。
[0021] 在所述蓄电元件中,优选的是,
[0022] 构成所述第一嵌合部以及所述第二嵌合部的所述凸部以及所述凹部是通过阳模 与阴模进行模具成形的部位,
[0023] 所述凸部设于所述片部以及所述对置片中厚度尺寸更大的一方,
[0024] 所述凹部设于所述片部以及所述对置片中厚度尺寸更小的一方。
[0025] 根据该构成,相比于形成凹部的部位,形成凸部的部位的厚度尺寸更大,因此在将 凸部模具成形时,即使该部位的厚度减少、强度降低,也能够确保规定的强度。
[0026]在所述蓄电元件中,优选的是,
[0027] 所述正极或者所述负极中的任一方的所述非覆盖区域被层叠,
[0028] 所述导电层分别设于所述被层叠的状态的非覆盖区域中的、所述非覆盖区域彼此 对置的面上。
[0029] 根据该构成,可抑制层叠的状态的非覆盖区域中的因各非覆盖区域间的氧化引起 的电阻的上升,由此,能够以良好的状态维持电极体中的所有非覆盖区域之间的电连接。
[0030] 在所述蓄电元件中,
[0031] 所述导电层也可以含有碳质材料。
[0032] 这样,导电层含有碳质材料,从而能够确保电极体与集电体之间的良好的导电性。 [0033] 在所述蓄电元件中,也可以是,
[0034] 所述正极以及所述负极中的至少一方具有所述非覆盖区域、以及与所述非覆盖区 域相连的覆盖区域,
[0035] 所述非覆盖区域具有作为所述导电层的第一导电层,
[0036]所述覆盖区域具有与作为所述非覆盖区域的金属箱的第一金属箱连接的第二金 属箱、以紧贴的状态层叠于所述第二金属箱并且具有非氧化性或者难氧化性的第二导电 层、以及以在与所述第二金属箱之间夹住所述第二导电层的方式层叠于该第二导电层的活 性物质层,
[0037] 所述第一导电层与所述第二导电层相连。
[0038] 这样,位于覆盖区域(详细地说是第二金属箱与活性物质层之间)的导电层连续地 (一体)形成至非覆盖区域,使得除了从活性物质层通过金属箱朝向集电体的电子的流动之 外,也能够制作从活性物质层通过导电层直接朝向集电体的电子的流动,由此,能够进一步 提高电极体与集电体之间的导电性。
[0039] 在所述蓄电元件中,也可以是,
[0040] 所述导电层覆盖所述非覆盖区域中的朝向所述片部的面、以及所述非覆盖区域中 的朝向所述对置片的面中的至少一个面的整体。
[0041] 根据该构成,由于非覆盖区域(金属箱)的至少一个面的整体被导电层覆盖,因此 防止了所述面的整体中的氧化,由此,能够进一步提高电极体与集电体之间的导电性。 [0042] 在所述蓄电元件中,也可以是,
[0043]所述正极以及所述负极分别具有所述金属箱、以及在所述金属箱的除所述非覆盖 区域之外的区域中层叠于该金属箱的活性物质层,
[0044] 所述导电层在所述金属箱与所述活性物质层之间覆盖所述金属箱的朝向所述活 性物质层的面的整体。
[0045] 根据该构成,能够防止金属箱朝向活性物质层的面的整体的氧化。另外,除了从活 性物质层通过金属箱朝向集电体的电子的流动之外,也能够制作从活性物质层通过导电层 直接朝向集电体的电子的更大的流动,由此,能够进一步提高电极体与集电体之间的导电 性。
[0046]另外,也可以是,
[0047] 在所述电极体中,所述正极与所述负极以层叠的状态被卷绕,
[0048] 所述非覆盖区域配置于所述电极体的卷绕中心轴方向的端部。
[0049] 即使是将这种正极与负极以层叠的状态卷绕的、所谓的卷绕型的电极体,也能够 抑制卷绕中心轴方向的端部处的因氧化引起的部件之间的电阻的上升,由此,能够将电极 体与集电体的接合部分的电连接维持为良好的状态。
[0050] 如以上那样,根据本发明的蓄电元件,能够抑制与集电体连接的电极体的氧化、并 能够使集电体与电极体的电连接维持为良好的状态。
【附图说明】
[0051] 图1是本发明的一实施方式的蓄电元件的立体图。
[0052]图2是图1的II 一 II线位置的剖视图。
[0053] 图3是所述蓄电元件的分解立体图。
[0054] 图4是组装了所述蓄电元件的一部分的状态的立体图,并且是将电极体、集电体、 以及外部端子组装于盖板的状态的立体图。
[0055] 图5是用于说明所述蓄电元件的电极体的结构的图。
[0056] 图6是构成所述电极体的正极的放大剖视图。
[0057]图7是用于说明所述正极的分解图。
[0058] 图8是构成所述电极体的负极的放大剖视图。
[0059] 图9是用于说明所述负极的分解图。
[0060] 图10是所述蓄电元件中的集电体的侧视图。
[0061] 图11是所述集电体的立体图。
[0062] 图12是所述蓄电元件中的夹持部件的立体图。
[0063]图13是所述夹持部件的立体图。
[0064]图14是所述蓄电元件的电极体与集电体的接合部分的放大剖视图。
[0065] 图15是用于说明将所述蓄电元件的电极体与集电体接合的方法的图,并且是排列 有片部、突出部以及对置片的状态的图。
[0066] 图16是用于说明将所述蓄电元件的电极体与集电体接合的方法的图,并且是形成 有第一~第三嵌合部的状态的图。
[0067] 图17是示意性地表示其他实施方式的蓄电元件的电极体与集电体的接合部的放 大剖视图。
[0068] 图18是示意性地表示其他实施方式的蓄电元件的电极体与集电体的接合部的放 大剖视图。
[0069] 图19是包含所述一实施方式的蓄电元件的蓄电装置的立体图。
[0070] 图20是以往的蓄电元件的电极体与集电体的接合部分的剖视图。
[0071]附图标记说明
[0072] 1…蓄电兀件,2…电极体,23···正极,24···负极,23A、24A…非覆盖区域,23B、24El··· 覆盖区域,231、241"金属箱,2314、24^~第一金属箱,2318、2418~第二金属箱,50,232、 242…导电层,232A、242A…第一导电层,232B、242B…第二导电层,233…正极活性物质层 (活性物质层),243···负极活性物质层(活性物质层),25…隔件,26…突出部,260···被分为 两份的突出部,261…正极突出部,262…负极突出部,27···中空部,3…集电体,31···第一连 接部,32···第二连接部,33···弯曲部,35···片部,36···开口,4···夹持部件,41、42···对置片, 43···连结部,44···第一嵌合部,45···第二嵌合部,46···第三嵌合部,6···壳体,61···壳体主体, 611…封堵部,612…主干部,62···盖板,63···内部空间,7…外部端子,7l···面,9…绝缘部件 (绝缘罩),11…蓄电装置,12···母线部件,80…阳模,81···阴模,600…绝缘片,601…正极片, 602…负极片,603…层叠电极,604…电极箱的层叠,605…端子,606…板部,606、607…板部
【具体实施方式】
[0073] 以下,参照图1~图16说明本发明的蓄电元件的一实施方式。蓄电元件中具有一次 电池、二次电池、电容器等。在本实施方式中,作为蓄电元件的一个例子,对能够充放电的二 次电池进行说明。另外,本实施方式的各构成部件(各构成要素)的名称是本实施方式中的 名称,有时与【背景技术】中的各构成部件(各构成要素)的名称不同。
[0074] 本实施方式的蓄电元件是非水电解质二次电池。更详细地说,蓄电元件是使用了 伴随着锂离子的移动而产生的电子移动的锂离子二次电池。这种蓄电元件供给电能。关于 蓄电元件,使用了一个或者多个。具体地说,蓄电元件在要求的输出以及要求的电压较小时 被单一地使用。另一方面,蓄电元件在要求的输出以及要求的电压的至少一方较大时与其 他蓄电元件组合地使用于蓄电装置。在所述蓄电装置中,由使用于该蓄电装置的蓄电元件 供给电能。
[0075]如图1~图9以及图14所示,蓄电元件具备:电极体2,其包含层叠的正极23以及负 极24,该正极23以及负极24分别具有由金属箱231A、241A构成的非覆盖区域23A、24A,并且 正极23或负极24中的任一方的非覆盖区域23A、24A从正极23或负极24中的另一方的端缘突 出;集电体3,其具有重合于非覆盖区域23A、24A的片部35;以及对置片41,其与片部35-起 夹住非覆盖区域23A、24A。这些非覆盖区域23A、24A、片部35、以及对置片41中的至少一个具 有第一导电层232A、242A,该第一导电层232A、242A具有非氧化性或者难氧化性,并覆盖(优 选的是以紧贴的状态覆盖)非覆盖区域23A、24A中的朝向片部35的面以及朝向对置片42的 面中的至少一个面、片部35中的朝向非覆盖区域23A、24A的面、对置片42中的朝向非覆盖区 域23A、24A的面。
[0076] 另外,如图1~图4所示,蓄电元件1具备收容电极体2的壳体6、配置于壳体6的外侧 的外部端子7、以及使电极体2与外部端子7导通的集电体3。即,本实施方式的蓄电元件1具 备壳体6、收容于壳体6的电极体2、配置于壳体6的外侧的外部端子7、以及将电极体2与外部 端子7以能够导通的方式连接的集电体3。
[0077] 壳体6具备:具有开口的壳体主体61、以及封堵(关闭)壳体主体61的开口的盖板 62。壳体6将电解液与电极体2以及集电体3等一起收容于内部空间63。壳体6由对于电解液 具有耐蚀性的金属形成。本实施方式的壳体6例如由铝或者铝合金等的铝类金属材料形成。 壳体6也可以由不锈钢以及镍等的金属材料、或者在铝中粘合有尼龙等的树脂而成的复合 材料等形成。
[0078] 壳体主体61具备板状的封堵部611和连接于封堵部611的周缘的筒状的主干部 612〇
[0079] 在以开口朝上的方式配置壳体主体61时,封堵部611位于壳体主体61的下端(即, 成为所述开口朝上时的壳体主体61的底壁)。在沿该封堵部611的法线方向观察时,封堵部 611呈矩形状。另外,主干部612具有方筒形状。本实施方式的主干部612具有扁平的方筒形 状。如以上那样,壳体主体61具有开口方向上的一个端部被封堵的方筒形状(即,有底方筒 形状)。
[0080] 以下,如图3所示,使封堵部611的长边方向为正交坐标轴的X轴方向,使封堵部611 的短边方向为所述正交坐标轴的Y轴方向,使封堵部611的法线方向为所述正交坐标轴的Z 轴方向。
[0081 ]如图5所示,电极体2通过将以相互绝缘的状态层叠正极23与负极24而成的层叠体 卷绕来形成。即,本实施方式的电极体2是所谓的卷绕型。本实施方式的电极体2呈扁平筒 状。
[0082]正极23具有金属箱231、层叠于金属箱231的导电层232、以及层叠于导电层232的 正极活性物质层233。这样,正极23为金属箱231、导电层232以及正极活性物质层233的三层 构成。
[0083] 如图6以及图7所示,正极23具有非覆盖区域23A和与非覆盖区域23A相连的覆盖区 域23B。非覆盖区域23A是指正极23中的、并非活性物质层233层叠在金属箱231上的区域。另 外,覆盖区域23B是指正极23中的、活性物质层233层叠在金属箱231上的区域。非覆盖区域 23A具有第一金属箱231A和层叠于第一金属箱231A的第一导电层232A。另外,覆盖区域23B 具有与第一金属箱231A相连(连接)的第二金属箱231B、以紧贴的状态层叠于第二金属箱 231B并且具有非氧化性或者难氧化性的第二导电层232B、以及以在与第二金属箱231B之间 夹住第二导电层232B的方式层叠于该第二导电层232B的正极活性物质层(活性物质层) 233。在本实施方式的正极23中,第一金属箱231A与第二金属箱231B为一体(连续),并构成 金属箱231。另外,第一导电层232A与第二导电层232B为一体(连续),并构成导电层232。 [0084]另外,在本实施方式的正极23中,在短边方向上,层叠有正极活性物质层233的部 位是上述覆盖区域23B,未层叠有正极活性物质层233的部位是上述非覆盖区域23A。而且, 金属箱231中的包含于非覆盖区域23A的部位是上述第一金属箱231A,包含于覆盖区域23B 的部位是上述第二金属箱231B。另外,导电层232中的包含于非覆盖区域23A的部位是上述 第一导电层232A,包含于覆盖区域23B的部位是上述第二导电层232B。
[0085] 金属箱231呈带状。在该金属箱231中,长边方向的各位置中的在短边方向(与长边 方向正交的方向)上的宽度恒定或大致恒定。本实施方式的金属箱231例如由铝构成。
[0086] 导电层232是具有非氧化性或者难氧化性的导电性物质的层,并且形成(层叠)于 金属箱231的单面(图6以及图7中的上表面)的整个区域(整体)。该导电层232至少包含具有 非氧化性或者难氧化性的导电性物质。具有非氧化性的物质指的是在空气环境下或者电解 液环境下不会产生氧化反应的物质。具有难氧化性的物质指的是相比于非覆盖区域23A中 的金属箱231、后述片部35、以及后述对置片41,更难在空气环境下或者电解液环境下产生 氧化反应的物质。在具有难氧化性的物质中,优选的是,相比于非覆盖区域23A中的金属箱 231、后述片部35、以及后述对置片41,在空气环境下或者电解液环境下,氧化物的标准生成 焓小。具有非氧化性或者难氧化性的导电性的物质例如是碳质材料、导电性树脂、离子化趋 势的较低的金属。碳质材料例如是炭黑、石墨。导电性树脂例如是在环氧类树脂或者聚烯烃 系树脂中混合炭黑等而成。离子化趋势较低的金属例如是贵金属。本实施方式的导电层232 含有(具有)炭黑作为导电性物质。本实施方式的导电层232通过在金属箱231涂覆使作为粘 结剂的聚偏氟乙烯以及炭黑分散于溶剂的物质、之后使其干燥而形成。
[0087]正极活性物质层233以残留带状的金属箱231的短边方向上的一方(图6以及图7中 的右方)的端部的状态形成(层叠)于金属箱231(详细地说是导电层232)上。
[0088]正极活性物质层233至少具有正极活性物质和粘合剂。
[0089]所述正极活性物质例如是锂金属氧化物。具体地说,正极活性物质例如是由 LiaMebOc(Me表示1或者2以上的过渡金属)表示的复合氧化物(LiaCoy〇2、LiaNix〇2、 LiaMnz〇4、LiaNixCoyMnz〇2等)、由LiaMeb(X0c)d(Me表示1或者2以上的过渡金属,X例如表示 ?、5丨、8、¥)表示的聚阴离子化合物(1^3?6匕?〇4、1^3]\^^〇4、1^3]\^^丨〇4、1^3(:(^?〇4?等)。本 实施方式的正极活性物质是LiNi 73(^/31^7302。
[0090] 使用于正极活性物质层233的粘合剂例如是聚偏氟乙烯(PVdF)、乙烯与乙烯醇的 共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、 丁苯橡胶(SBR)。本实施方式的粘合剂是聚偏氟乙烯。
[0091] 正极活性物质层233也可以进一步具有科琴黑(注册商标)、乙炔黑、石墨等的导电 助剂。本实施方式的正极活性物质层233具有乙炔黑作为导电助剂。
[0092]负极24具有金属箱241、形成在金属箱241上的导电层242、以及形成在导电层242 上的负极活性物质层243。这样,负极24与正极23相同,也是三层构造。
[0093]如图8以及图9所不,负极24具有非覆盖区域24A、以及与非覆盖区域24A相连的覆 盖区域24B。非覆盖区域24A具有第一金属箱241A和层叠于第一金属箱241A的第一导电层 242A。另外,覆盖区域24B具有与第一金属箱241A相连(连接)的第二金属箱241B、以紧贴状 态层叠于第二金属箱241B并且具有非氧化性或者难氧化性的第二导电层242B、以及以在与 第二金属箱241B之间夹住第二导电层242B的方式层叠于该第二导电层242B的负极活性物 质层(活性物质层)243。本实施方式的第一金属箱241A和第二金属箱241B为一体(连续),并 构成金属箱241。另外,第一导电层242A和第二导电层242B为一体(连续),并构成导电层 242〇
[0094]另外,在本实施方式的负极24中,在短边方向上,层叠有负极活性物质层243的部 位是上述覆盖区域24Β,未层叠有负极活性物质层243的部位是上述非覆盖区域24Α。而且, 金属箱241中的包含于非覆盖区域24Α的部位是上述第一金属箱241Α,包含于覆盖区域24Β 的部位是上述第二金属箱241Β。另外,导电层242中的包含于非覆盖区域24Α的部位是上述 第一导电层242Α,包含于覆盖区域24Β的部位是上述第二导电层242Β。另外,负极24的覆盖 区域24Β的宽度(短边方向的尺寸)比正极23的覆盖区域23Β的宽度大。
[0095]金属箱241呈带状。在该金属箱241中,长边方向的各位置中的在短边方向(与长边 方向正交的方向)上的宽度恒定或大致恒定。本实施方式的金属箱241例如由铜构成。
[0096]导电层242是具有非氧化性或者难氧化性的导电性物质的层,并且形成(层叠)于 金属箱241的单面(图8以及图9中的上表面)的整个区域(整体)。该导电层242至少包含具有 非氧化性或者难氧化性的导电性物质。具有非氧化性的物质指的是在空气环境下或者电解 液环境下不会产生氧化反应的物质。具有难氧化性的物质指的是相比于非覆盖区域24Α中 的金属箱241、后述片部35、以及后述对置片41,更难在空气环境下或者电解液环境下产生 氧化反应的物质。在具有难氧化性的物质中,优选的是,相比于非覆盖区域24Α中的金属箱 241、后述片部35、以及后述对置片41,在空气环境下或者电解液环境下,氧化物的标准生成 焓小。具有非氧化性或者难氧化性的导电性的物质例如是碳质材料、导电性树脂、离子化趋 势较低的金属。碳质材料例如是炭黑、石墨。导电性树脂例如是在环氧类树脂或者聚烯烃系 树脂中混合炭黑等而成。本实施方式的导电层242与正极23的导电层232相同地含有(具有) 导电性物质炭黑。本实施方式的导电层242通过在金属箱241涂覆使作为粘结剂的聚偏氟乙 烯以及炭黑分散于溶剂的物质、之后使其干燥而形成。
[0097]负极活性物质层243以残留带状的金属箱241的短边方向上的另一方(图8以及图9 中的左方)的端部的状态形成(层叠)于金属箱241(详细地说是导电层242)上。
[0098] 负极活性物质层243至少具有负极活性物质和粘合剂。
[0099] 所述负极活性物质例如是石墨、难石墨化碳、以及易石墨化碳等的碳材料料、或者 硅(Si)以及锡(Sn)等与锂离子产生合金化反应的材料。本实施方式的负极活性物质是石 墨。
[0100]使用于负极活性物质层243的粘合剂与使用于正极活性物质层233的粘合剂相同。 本实施方式的粘合剂是聚偏氟乙烯。
[0101]负极活性物质层243也可以进一步具有科琴黑(注册商标)、乙炔黑、石墨等的导电 助剂。本实施方式的负极活性物质层243不具有导电助剂。
[0102] 在如以上那样构成的正极23与负极24中,优选的是非覆盖区域23A、24A中的金属 箱231、241的拉伸伸长率比覆盖区域238、248中的金属箱231、241的拉伸伸长率大。根据该 构成,例如在将非覆盖区域23A、24A的金属箱231、241铆接接合(压铆)时,拉伸伸长率较大, 因此可抑制金属箱231、241的伸长不充分导致的该金属箱231、241的破损。
[0103] 另外,在正极23与负极24中,优选的是非覆盖区域23A、24A中的金属箱231、241被 退火。根据该构成,在将非覆盖区域23A、24A的金属箱231、241铆接接合时进行退火,因此可 抑制金属箱231、241的伸长不充分导致的该金属箱231、241的破损。此时,也可以将覆盖区 域23B、24B中的金属箱231、241退火。
[0104] 如图5所示,在本实施方式的电极体2中,如以上那样构成的正极23与负极24以通 过隔件25绝缘的状态卷绕。隔件25是具有绝缘性的部件。隔件25配置于正极23与负极24之 间。由此,在电极体2中,正极23与负极24相互绝缘。另外,隔件25在壳体6内保持电解液。由 此,在蓄电元件1的充放电时,锂离子能够在隔着隔件25交替层叠的正极23与负极24之间移 动。
[0105] 隔件25呈带状。隔件25例如由聚乙烯、聚丙烯、纤维素、聚酰胺等的多孔质膜构成。 隔件25也可以通过在由多孔质膜形成的基材上设置包含Si0 2粒子、Al2〇3粒子、勃姆石(氧化 铝水合物)等的无机粒子的无机层而形成。本实施方式的隔件25例如由聚乙烯形成。
[0106] 隔件的宽度(带形状的短边方向的尺寸)比负极24的覆盖区域24B的宽度稍大。隔 件25配置于以使覆盖区域23B、24B彼此重叠的方式、以沿宽度方向错开位置的状态重合的 正极23与负极24之间。此时,正极23的非覆盖区域23A与负极24的非覆盖区域24A不重叠。 即,正极23的非覆盖区域23A从正极23与负极24重叠的区域(负极24的端缘)向宽度方向突 出,并且负极24的非覆盖区域24A从正极23与负极24重叠的区域(正极23的端缘)向宽度方 向(正极23的与非覆盖区域23A的突出方向相反的方向)突出。通过将如此层叠的状态的正 极23、负极24、以及隔件25呈扁平筒状卷绕,从而形成电极体2。由此,正极23的非覆盖区域 23A以从负极24的端缘(更详细地说是覆盖区域24B的端缘)层叠的状态向X轴方向突出。另 外,负极24的非覆盖区域24A以从正极23的端缘(更详细地说是覆盖区域23B的端缘)层叠的 状态向X轴方向(正极23的与非覆盖区域23A的突出方向相反的方向)突出。以下,将从覆盖 区域23B、24B沿Y轴方向层叠的部位向X轴方向突出、并且层叠有非覆盖区域23A、24A的部位 称作突出部26。更详细地,将层叠有正极23的非覆盖区域23A的部位称作正极突出部261,将 层叠有负极24的非覆盖区域24A的部位称作负极突出部262。
[0107] 突出部26是电极体2中的与集电体3导通的部位。在沿卷绕的正极23、负极24、以及 隔件25的卷绕中心方向观察(沿X轴方向观察)时,本实施方式的突出部26隔着中空部27(参 照图3)被划分为两个部位(被分成两份的突出部)260。在突出部26(详细地说是划分为两个 的各突出部260)的与中空部27对置的一侧的表面形成有上述导电层232、242(详细地说是 第一导电层232A、242A)。
[0108] 如以上那样构成的突出部26设于电极体2的各极。即,仅层叠有正极23的非覆盖区 域23A的突出部26构成电极体2中的正极突出部261,仅层叠有负极24的非覆盖区域24A的突 出部26构成电极体2中的负极突出部262。
[0109] 如图2~图4所示,集电体3配置于壳体6内,并与电极体2以能够通电的方式直接或 者间接地连接。本实施方式的集电体3经由夹持部件4而与电极体2能够通电的方式连接。 即,蓄电元件1具备将电极体2与集电体3以能够通电的方式连接的夹持部件4。
[0110] 集电体3由具有导电性的部件形成。该集电体3沿壳体6的内表面配置(参照图2)。 本实施方式的集电体3将外部端子7与夹持部件4以能够通电的方式连接。具体地说,如图2 ~图4、图10以及图11所示,集电体3具有与外部端子7以能够通电的方式连接的第一连接部 31、与电极体2以能够通电的方式连接的第二连接部32、以及将第一连接部31与第二连接部 32连接的弯曲部33。在集电体3中,弯曲部33配置于壳体6内的盖板62与壳体主体61的交界 附近,第一连接部31从弯曲部33沿盖板62延伸,并且第二连接部32从弯曲部33沿壳体主体 61延伸。
[0111] 第一连接部31是与外部端子7以能够通电的方式连接的部位。具体地说,第一连接 部31以与壳体6(详细地说是盖板62)绝缘的状态沿壳体6(盖板62)的内表面从弯曲部33延 伸。第一连接部31是板状的部位。在第一连接部31的顶端部连接有外部端子7。
[0112] 第二连接部32以能够导通的方式连接于电极体2(在本实施方式中,经由夹持部件 4连接于电极体2的突出部26)。具体地说,第二连接部32以与壳体6 (详细地说是壳体主体 61)绝缘的状态沿壳体6的内表面从弯曲部33延伸。第二连接部32具有从壳体6(壳体主体 61)的内表面附近朝向突出部26延伸、并且向与第二连接部32相同的方向延伸的至少一个 片部35。片部35与夹持部件4接合(在本实施方式的例子中是铆接接合)。
[0113] 本实施方式的第二连接部32具有两个片部35。具体地说,第二连接部32具有以划 定设于Y轴方向的中央的开口 36的方式在该开口 36的两侧向Z轴方向延伸的两个片部35。 即,第二连接部32具有与夹住各突出部26中的被分为两份的突出部260中的一方夹持部件4 接合的片部35、以及与夹住所述被分为两份的突出部260中的另一方的夹持部件4接合的片 部35。开口36以及两个片部35例如通过在形成第二连接部32之前的带板制造 Z轴方向(长边 方向)的切口、并扭转所述切口的两侧而形成。
[0114] 片部35具有由凸部或者凹部的任一方构成的第一嵌合部44(参照图2以及图14)。 该片部35以重合于电极体2的突出部(层叠有非覆盖区域23A、24A的部位)26的方式配置。本 实施方式的片部35包含由凸部构成的第一嵌合部44,并以经由夹持部件4重合于突出部26 的方式配置。另外,第一嵌合部44在将片部35与突出部26接合时形成。因此,在图3、图10以 及图11所示的与突出部26接合前的片部35未形成有第一嵌合部44。
[0115] 如以上那样构成的集电体3分别配置于蓄电元件1的正极侧与负极侧。具体地说, 集电体3在壳体6内分别配置于与电极体2的正极突出部261相邻的位置、以及与负极突出部 262相邻的位置。
[0116] 正极23的集电体3与负极24的集电体3由不同的材料形成。具体地说,正极23的集 电体3例如由错或者错合金形成,负极24的集电体3例如由铜或者铜合金形成。换句话说,正 极23的片部35也由铝或者铝合金形成,负极24的片部35也由铜或者铜合金形成。
[0117] 夹持部件4将电极体2的突出部26(详细地说是被分为两份的突出部260)中的层叠 的正极23或者负极24(详细地说是层叠的非覆盖区域23A、24A)以捆扎的方式夹住。由此,夹 持部件4使突出部26中的层叠的正极23(详细地说是层叠的非覆盖区域23A)彼此、或者负极 24(详细地说是层叠的非覆盖区域24A)彼此导通。具体地说,也如图2~图4、图12~图14所 示,夹持部件4具有隔着突出部26的被分为两份的突出部260(层叠的正极23的非覆盖区域 23A或者负极24的非覆盖区域24A)对置的一对对置片41、42、以及将对置片41、42的对应的 一方的端部彼此连结的连结部43。夹持部件4由具有导电性的部件形成。本实施方式的夹持 部件4通过将板状的金属材料弯曲加工成剖面为U形而形成。在本实施方式中,在电极体2的 正极突出部261配置两个夹持部件4,并且在负极突出部262配置两个夹持部件4。
[0118]夹持部件4的一方的对置片41具有由凸部或者凹部构成的第二嵌合部45,该第二 嵌合部45以夹住突出部26的状态与第一嵌合部44凹凸嵌合(参照图4以及图14)。本实施方 式的对置片41具有由凹部构成的第二嵌合部45,该第二嵌合部45夹住突出部26、并且与由 凸部构成的第一嵌合部44嵌合。即,对置片41在第二嵌合部45与片部35-起夹住突出部26。 [0119]夹持部件4的另一方的对置片42具有由凸部或者凹部构成的第三嵌合部46。本实 施方式的对置片42具有第三嵌合部46,该第三嵌合部46由向与第一嵌合部44的突出方向相 同的方向突出的凸部构成。该第三嵌合部46与突出部26-起位于第一嵌合部44与第二嵌合 部45之间(参照图14)。
[0120] 片部35的第一嵌合部44、对置片41的第二嵌合部45、以及对置片42的第三嵌合部 46分别沿Y轴方向排列并相互嵌合。即,第一嵌合部44嵌合于第三嵌合部46,并且第一嵌合 部44与第三嵌合部46嵌合于第二嵌合部45。通过将第一嵌合部44与第三嵌合部46嵌合于第 二嵌合部45,使得突出部26被夹持地保持于第二嵌合部45与第三嵌合部46之间。这样,在蓄 电元件1中,电极体2的突出部26、集电体3的片部35以及夹持部件4的对置片41、42这三个部 件分别相互嵌合,从而将电极体2与集电体3接合。在本实施方式的蓄电元件1中,电极体2的 突出部26、集电体3的片部35、以及夹持部件4的对置片41、42被铆接接合。另外,第二嵌合部 45与第三嵌合部46在将片部35与突出部26接合时形成。因此,在图3、图12以及图13所示的 接合前的夹持部件4(对置片41、42)未形成有第二嵌合部45与第三嵌合部46。
[0121]正极23的夹持部件4与负极24的夹持部件4由不同的材料形成。具体地说,正极23 的夹持部件4例如由铝或者铝合金形成,负极24的夹持部件4例如由铜或者铜合金形成。换 句话说,正极23的对置片41、42也由,铝或者铝合金形成,负极24的对置片41、42也由铜或者 铜合金形成。
[0122] 在正极23中,导电层232(第一导电层232A)至少设于与第一嵌合部44以及第二嵌 合部45对应的位置,即,至少设于在Y轴方向上与第一嵌合部44以及第二嵌合部45重叠的位 置(区域)。本实施方式的导电层232设于如上述那样构成正极23的金属箱231的一个面的整 个区域(整体)。而且,被导电层232(详细地说是第一导电层232A)覆盖的非覆盖区域23A的 一个面难以与空气接触,因此难以氧化。
[0123] 同样,在负极24中,导电层242(第一导电层242A)至少设于与第一嵌合部44以及第 二嵌合部45对应的位置,即,至少设于在Y轴方向上与第一嵌合部44以及第二嵌合部45重叠 的位置(区域)。本实施方式的导电层242设于如上述那样构成负极24的金属箱241的一个面 的整个区域(整体)。而且,被导电层242(详细地说是第一导电层242A)覆盖的非覆盖区域 24A的一个面难以与空气接触,因此难以氧化。
[0124] 外部端子7是与其他蓄电元件的外部端子或者外部设备等电连接的部位。外部端 子7由具有导电性的部件形成。例如,外部端子7由铝或者铝合金等的铝类金属材料、铜或者 铜合金等的铜类金属材料等焊接性较高的金属材料形成。外部端子7具有能够焊接母线等 的面71。
[0125] 蓄电元件1具备使电极体2与壳体6绝缘的绝缘部件9等。本实施方式的绝缘部件9 例如是绝缘罩。如图2以及图3所示,绝缘罩9配置于壳体6(详壳体主体61)与电极体2之间。 绝缘罩9由具有绝缘性的部件形成。本实施方式的绝缘罩9例如由聚丙烯、聚苯硫醚等的树 脂形成。在本实施方式的蓄电元件1中,收容于袋状的绝缘罩9的状态的电极体2(详细地说 是电极体2以及集电体3)收容于壳体6内。
[0126] 本实施方式的蓄电元件1如以上所述。接下来,一边参照图14~图16-边说明向突 出部26(正极突出部261以及负极突出部262)接合片部35与对置片41的方法(铆接接合)。另 外,图14~图16是用于说明接合方法的示意性的图,实际上,在突出部26内配置有层叠的多 个非覆盖区域23A、24A(第一金属箱231A、241A,第一导电层232A、242A等)。
[0127] 首先,通过夹持部件4的一对对置片41、42夹住被分为两份的突出部260的一方,之 后,使集电体3的片部35重合于对置片42。接下来,如图15所示,在阳模(凸模)80与阴模(凹 模)81之间配置重合状态的片部35、以及夹着被分为两份的突出部260的状态的夹持部件4。 此时,以使厚度尺寸较大的部件位于阳模80侧的方式将重合状态的片部35以及夹持部件4 配置于阳模80以及阴模81之间。在本实施方式的蓄电元件1中,由于片部35的厚度尺寸比对 置片41、42的各厚度尺寸大,因此片部35以与阳模80对置的方式配置,并且夹持部件4(详细 地说是对置片41)以与阴模81对置的方式配置。
[0128] 接着,如图16所示,通过阳模(凸模)80将重合的片部35、对置片42、突出部26以及 对置片41的一部分压入阴模(凹模)81内,由此,将各部件35、42、26、41局部弯折,在压入的 一侧的部件35、42、26形成互锁部(扩径的部位),从而进行接合(凹凸嵌合)。在本实施方式 中,接合有作为铆接接合的一种的Τ0Χ(注册商标)。
[0129] 此时,形成于片部35的第一嵌合部(顶端扩径的凸部)44与形成于对置片42的第三 嵌合部(顶端扩径的凸部)46成为在形成于对置片41的第二嵌合部(底部扩径凹部)45中夹 住并嵌入有突出部26的状态。另外,在本实施方式中,在一个片部35以及各对置片41、42中, 第一~第三嵌合部44、45、46等形成于两个位置(参照图4)。但是,只要能够将电极体2(突出 部26)可靠地接合于集电体3(片部35),则形成于一个片部35以及各对置片41、42的第一嵌 合部44等的数量不被限定。
[0130]根据以上的蓄电元件1,在通过用片部35与对置片41夹住非覆盖区域23A、24A从而 接触接合的正极23或者负极24与集电体3中,在非覆盖区域23A、24A中的朝向片部35的面以 及朝向对置片41的面的至少一个面中,由于第一导电层232A、242A覆盖该面,因此可抑制设 有该第一导电层232A、242A的部位的氧化。由此,能够抑制该部位的因氧化引起的部件之间 的电阻的上升。结果,能够使电极体2与集电体3的接合部分的电连接维持为良好的状态。 [0131]在本实施方式的蓄电元件1中,第一导电层232A、242A至少设于与第一嵌合部44以 及第二嵌合部45对应的位置(在本实施方式的例子中,是在Y轴方向上重叠的位置)。因此, 通过在第一嵌合部44与第二嵌合部45凹凸嵌合的部位(即,通过凹凸嵌合而使重叠的部件 彼此紧密相接的部位)设置第一导电层232A、242A,从而防止被该第一导电层232A、242A覆 盖的(相接的)面的氧化。结果,以良好的状态维持该部位(所述凹凸嵌合的部位)的电连接。
[0132] 在本实施方式的蓄电元件1中,第一嵌合部(凸部)44设于相比于对置片41厚度尺 寸更大的片部35,第二嵌合部(凹部)45设于相比于片部35厚度尺寸更小的对置片41。因此, 在将第一嵌合部(凸部)44铆接接合时(模具成形时),即使该部位的厚度减少、强度降低,也 可在第一嵌合部(凸部)44中确保规定的强度。
[0133] 在本实施方式的电极体2中,第一导电层232A、242A含有碳质材料(在本实施方式 的例子中是炭黑)。因此,可确保电极体2与集电体3之间的良好的导电性。另外,通过设置含 有碳质材料的第一导电层232A、242A,从而使第一金属箱231A、241A的摩擦变小。因此,即使 在因蓄电元件1振动等导致第一金属箱231A、241A彼此摩擦的情况下,也能够抑制金属粉的 产生。而且,由于在将片部35与对置片41铆接接合时,第一金属箱231A、241A的摩擦变小,因 此第一金属箱231A、241A彼此的滑动改善,能够抑制金属粉的产生。
[0134] 在本实施方式的蓄电元件1中,非覆盖区域23A、24A的第一金属箱231A、241A和覆 盖区域23B、24B的第二金属箱231B、241B相连(一体),并且设于第一金属箱231A、241A上的 第一导电层232A、242A和设于第二金属箱231B、241B上的第二导电层232B、242B相连(一 体)。这样,位于覆盖区域23B、24B(详细地说是第二金属箱231B、241B与活性物质层233、243 之间)的导电层232、242(第一导电层232A、242A以及第二导电层232B、242B)连续地(一体) 形成至非覆盖区域23A、24A,使得除了从活性物质层233、234通过金属箱231、232朝向集电 体3的电子的流动之外,也能够制作从活性物质层233、243通过导电层232、242直接朝向集 电体3的电子的流动。结果,电极体2与集电体3之间的导电性进一步提高。
[0135] 在本实施方式的蓄电元件1中,导电层232、242覆盖非覆盖区域23A、24A中的朝向 片部35的面、以及非覆盖区域23A、24A中的朝向对置片41、42的面的至少一个面的整体。这 样,非覆盖区域23A、24A(第一金属箱231A、241A)的至少一个面的整体被第一导电层232A、 242A覆盖,从而防止了所述面的整体中的氧化。即,与第一导电层232A、242A仅设于与第一 嵌合部44以及第二嵌合部45对应的位置的情况相比,非覆盖区域23A、24A中的难以氧化的 区域增大。由此,电极体2与集电体3之间的导电性进一步提高。
[0136] 另外,在本实施方式中,非覆盖区域23A、24A中的朝向片部35的面、非覆盖区域 23A、24A中的朝向对置片41、42的面、金属箱231、241的表面等的"导电层覆盖面的整体"指 的是,在于规定的部件的面形成导电层232、242的工序(例如向金属箱231、241涂敷导电层 232、 242的工序)中,也包含残留所述面的端缘的微小的部分(例如,从端缘起1~2mm左右的 范围)地涂敷(形成)导电层232、242的情况。另外,在所述涂敷工序中,也包含因凝固前的导 电层232、242滴落等导致在所述面的端缘的所述微小的部分产生未涂敷部分(不存在导电 层232、242的部分)的状态。另外,也包含在将形成有导电层232、242的金属箱231、241裁切 (切割)成规定的形状(例如带状)时,所述面的端缘的所述微小的部分处的导电层232、242 脱离、剥离的情况。
[0137] 在本实施方式的蓄电元件1中,导电层232、242在金属箱231、241与活性物质层 233、 243之间覆盖金属箱231、241朝向活性物质层233、243的面的整体。因此,能够防止金属 箱231、241朝向活性物质层233、243的面的整体的氧化。另外,除了从活性物质层233、243通 过金属箱231、241朝向集电体3的电子的流动之外,也能够制作从活性物质层233、243通过 导电层232、242直接朝向集电体3的电子的更大的流动。由此,电极体2与集电体3之间的导 电性进一步提尚。
[0138] 另外,在本实施方式的电极体2中,非覆盖区域23A、24A配置于电极体2的卷绕中心 轴方向(X轴方向)的端部。即使是将这种正极23与负极24以层叠的状态卷绕的、所谓的卷绕 型的电极体2,通过设置第一导电层232A、242A,也能够抑制卷绕中心轴方向的端部处的因 氧化引起的部件之间的电阻的上升。由此,能够将电极体2与集电体3的接合部分的电连接 维持为良好的状态。
[0139] 另外,本发明的蓄电元件并不限定于上述实施方式,而是当然能够在脱离不本发 明的主旨的范围内加入各种变更。例如,能够在某一实施方式的构成中追加其他实施方式 的构成,另外,能够将某一实施方式的结构的一部分替换成其他实施方式的构成。而且,也 能够删除某一实施方式的结构的一部分。
[0140]在上述实施方式的蓄电元件1中,使用了卷绕有带状的正极23与带状的负极24的、 所谓的卷绕型的电极体2,但并不限定于该构成。电极体2也可以是在Y轴方向上层叠有单片 状的正极23、负极24、以及隔件25的所谓的层叠型。
[0141] 在上述实施方式的蓄电元件1中,具有非氧化性或者难氧化性的导电层(第一导电 层232A、242A)设于正极23以及负极24的非覆盖区域23A、24A中的第一金属箱231A、241A的 一方的面,但并不限定于该构成。例如,只要将具有非氧化性或者难氧化性的导电层设于对 置片41、42的朝向非覆盖区域23A、24A的面、对置片42的朝向片部35的面、片部35的朝向非 覆盖区域23A、24A(对置片42)的面、以及非覆盖区域23A、24A中的第一金属箱231A、241A的 一面或者两面的至少一者即可。
[0142] 例如,如图17所示,也可以在突出部26中的、层叠的多个非覆盖区域23A、24A的全 部的面上设置(优选的是以紧贴的方式设置)具有非氧化性或者难氧化性的导电层50。根据 该构成,难以产生在各电极(正极23或者负极24)中产生的电流不均(详细地说是因第一金 属箱231A、241A表面的氧化(氧化被膜的形成)引起的不均)。由此,能够抑制蓄电元件1的输 出的降低。另外,在图17中,为了方便说明,示出了突出部26中的正极23为6层,但实际上层 叠有多个正极23。
[0143] 另外,也可以在对置片41、42的与非覆盖区域23A、24A对置的面、以及与对置片41、 42相邻的非覆盖区域23A、24A中的与该对置片41、42对置的面上分别设置(优选的是以紧贴 的方式设置)导电层50。根据该构成,可在非覆盖区域23A、24A与对置片41、42之间抑制因氧 化(氧化被膜的形成)引起的电阻的上升,可维持电极体2与夹持部件4(对置片41、42)之间 的良好的导通状态。
[0144] 另外,也可以在片部35与对置片42的对置面上分别设置(优选的是以紧贴的方式 设置)导电层50。根据该构成,可在片部35与对置片42之间抑制因氧化(氧化被膜的形成)弓丨 起的电阻的上升,可维持集电体3与夹持部件4之间的良好的导通状态。
[0145] 在蓄电元件1中,具有非氧化性或者难氧化性的导电层50如上述那样至少设于与 第一嵌合部44以及第二嵌合部45对应的位置(在上述实施方式的例子中是在Y轴方向上重 叠的区域)即可。但是,出于防止金属面的氧化(氧化被膜的形成)并抑制隔着所述金属面的 部件间的电阻的上升(所述氧化所引起的电阻的上升)的观点,优选的是在正极23的金属 面、负极24的金属面、片部35的与非覆盖区域23A、24A或者对置片42对置的金属面、以及对 置片41、42的与非覆盖区域23A、24A对置的金属面上,在如果未形成有导电层50则与空气接 触的区域整体设置该导电层50。
[0146] 导电层232、242可以仅形成于金属箱231、241的单面,也可以形成于两面。导电层 232、242优选形成于金属箱231、241的两面。根据该构成,可防止金属箱231、241的两面中的 氧化,因此能够更可靠地将突出部26中沿Y轴方向邻接的非覆盖区域23A、24A彼此的导通状 态维持为良好的状态。
[0147] 在上述实施方式的蓄电元件1中,位于金属箱231、241与活性物质层233、243之间 的导电层232、242连续地形成至突出部26,即,第一导电层232A、242A与第二导电层232B、 242B相连(一体),但并不限定于该构成。也可以使第一导电层232A、242A与第二导电层 232B、242B独立,即,在第一导电层232A、242A与第二导电层232B、242B之间设置间隔、或配 置其他部件。
[0148] 在上述实施方式的蓄电元件1中,对置片41作为夹持部件4的一部分而构成(对置 片41经由连结部43与对置片42连结),但并不限定于该构成。例如,对置片41也可以如图18 所示那样设为单独的部件。在该情况下,无需经由相当于本实施方式的对置片42的那种片, 而是由对置片41与集电体3的片部35直接夹住突出部26。另外,也可以不将对置片41作为夹 持部件4或单独的对置片,而是与集电体3(片部35)-体地形成。另外,在图18中,为了方便 说明,示出了正极23为6层,但实际上层叠有多个正极23。
[0149] 在上述实施方式的蓄电元件1中,在正极23以及负极24这两者中,将第一导电层 232A、242A设于金属箱231、241上,但并不限定于该构成。也可以是在正极23以及负极24的 一者中将第一导电层232A、242A设于金属箱231、241上的构成。这里,铝容易氧化。因此,优 选的是在正极23以及负极24中的至少正极23中将第一导电层232A设于金属箱(铝箱)231 上。
[0150] 在上述实施方式的蓄电元件1中,具有非氧化性或者难氧化性的导电层(第一导电 层232A、242A)设于正极23以及负极24,但并不限定于该构成。例如,所述导电层既可以仅设 于集电体3的片部35,也可以仅设于夹持部件4的对置片41或者42。即,非覆盖区域23A、24A、 片部35、以及对置片41中的至少一者具有导电层即可,该导电层具有非氧化性或者难氧化 性,并覆盖非覆盖区域23A、24A中的朝向片部35的面以及朝向对置片41的面的至少一方的 面、片部35中的朝向非覆盖区域23A、24A的面、或者对置片41、42中的朝向非覆盖区域23A、 24A的面。
[0151] 在上述实施方式的蓄电元件1中,导电层232、242通过在金属箱231、241涂覆使聚 偏氟乙烯以及炭黑分散于溶剂的物质、之后使其干燥而形成,但并不限定于该构成。导电层 232、242也可以通过将在形成为片状的导电性物质的单面的一部分设有粘合层的物质粘贴 在金属箱231、241上而形成。另外,导电层232、242也可以通过将导电性物质夹在对置的金 属箱231、241之间而形成。而且,优选的是导电层232、242所包含的导电性物质为粒子状。在 导电性物质是粒子状的情况下,导电性物质夹在金属箱231、241之间从而移动,能够填补形 成于金属箱231、241之间的间隙,因此能够抑制设有导电层的部位的氧化。
[0152]在上述实施方式的蓄电元件1中,形成于片部35的第一嵌合部44是凸部,形成于对 置片41的第二嵌合部45是供第一嵌合部44嵌入的凹部,但并不限定于该构成。也可以是第 二嵌合部45为凸部,第一嵌合部44为供第二嵌合部45嵌入的凹部。
[0153]上述实施方式的第一嵌合部44以及第二嵌合部45通过铆接接合(通过被阳模80与 阴模81夹住)而同时形成,但并不限定于该构成。也可以在分别形成第一嵌合部44与第二嵌 合部45之后使第一嵌合部44与第二嵌合部45嵌合。
[0154]在上述实施方式的蓄电元件1中,形成有第一嵌合部44以及第二嵌合部45,但并不 限定于该构成。也可以将片部35以及对置片41以夹住金属箱231、241的状态机械式地压接, 从而将片部35或者对置片41、以及金属箱231、241电连接。在这种情况下,能够抑制设有导 电层的部位的氧化。作为机械式地压接方法,例如可列举利用具有弹性的夹持部件夹住金 属箱231、241的方法、通过配置填补壳体6与电极体2之间的间隙的隔件从而隔着隔件将壳 体6间接地压接于金属箱231、241的方法。
[0155]在上述实施方式中,说明了蓄电元件被用作能够充放电的非水电解质二次电池 (例如锂离子二次电池)的情况,但蓄电元件的种类、大小(容量)是任意的。另外,在上述实 施方式中,作为蓄电元件的一个例子,对锂离子二次电池进行了说明,但并不限定于该构 成。例如,本发明也能够应用于各种二次电池、其他一次电池、双电层电容器等的电容器的 蓄电元件。
[0156] 蓄电元件(例如电池)也可以使用于图19所示的那种蓄电装置(在蓄电元件是电池 的情况下为电池组件)11。蓄电装置11至少具有两个蓄电元件1、以及将两个(不同)蓄电元 件1彼此电连接的母线部件12。在该情况下,只要将本发明的技术应用于至少一个蓄电元件 1即可。
[0157] 【实施例】
[0158] 这里,为了确认本发明的蓄电元件的效果,使用具有导电层的第1蓄电元件和不具 有导电层的第2蓄电元件,对直流电阻的变化进行了调查。
[0159]在第1蓄电元件(具体而言是锂离子二次电池)中,在正极突出部261中的层叠的多 个非覆盖区域23A的所有面上设有导电层50,并且在负极突出部262中的层叠的多个非覆盖 区域24A的所有面上设有导电层50。导电层50通过在金属箱231、241涂覆使作为粘结剂的聚 偏氟乙烯以及炭黑分散于溶剂的物质、之后使其干燥而形成。正极突出部261与集电体3、以 及负极突出部262与集电体3分别通过作为铆接接合的一种的Τ0Χ(注册商标)接合。
[0160]对于第1蓄电元件,测量了正极的外部端子7与位于正极的最外周的非覆盖区域 23A之间的直流电阻Rp、以及负极的外部端子7与位于负极的最外周的非覆盖区域24A之间 的直流电阻Rn。然后,根据测量的Rp与Rn之和计算出第1电池的初始的直流电阻A。
[0161] 接着,以45°C将第1蓄电元件保管一个月,之后测量该第1蓄电元件的直流电阻Rp 以及直流电阻Rn,并根据Rp与Rn之和计算出第1蓄电元件的保管后的直流电阻A'。
[0162] 第2蓄电元件除了不具有导电层50之外与第1蓄电元件相同。对于该第2蓄电元件, 也与第1蓄电元件相同地测量了直流电阻Rp以及Rn,并根据这些Rp与Rn之和分别计算出初 始的直流电阻B以及保管后的直流电阻B'。
[0163] 将如以上那样计算出的直流电阻的结果表示在表1中。在表1中,各直流电阻的值 是使第1电池的初始的直流电阻A为100时的相对值。
[0164] 【表1】
[0166]根据表1的结果,能够理解为,与不具有导电层的第2蓄电元件相比较,具有导电层 的第1蓄电元件抑制了保管后的直流电阻的增加。推测这是因为,由于具有导电层,使得电 极体与集电体的接合部分的电连接成为良好的状态。
【主权项】
1. 一种蓄电元件,其特征在于,该蓄电元件具有: 电极体,其包含层叠的正极以及负极,该正极以及负极分别具备非覆盖区域,该非覆盖 区域具有金属箱; 集电体,其具有重合于所述非覆盖区域的片部;以及 对置片,其与所述片部一起夹住所述非覆盖区域; 所述非覆盖区域、所述片部、以及所述对置片中的至少一者具有导电层,该导电层具有 非氧化性或者难氧化性,并覆盖所述非覆盖区域中的朝向所述片部的面、所述非覆盖区域 中的朝向所述对置片的面、所述片部中的朝向所述非覆盖区域的面、以及所述对置片中的 朝向所述非覆盖区域的面中的至少一个面。2. 根据权利要求1所述的蓄电元件,其特征在于, 所述片部具有由凸部或凹部中的任一方构成的第一嵌合部, 所述对置片具有第二嵌合部,该第二嵌合部由所述凸部或所述凹部中的另一方构成, 并且该第二嵌合部以夹着所述非覆盖区域的状态与所述第一嵌合部凹凸嵌合, 所述导电层至少设于与所述第一嵌合部以及所述第二嵌合部对应的位置。3. 根据权利要求2所述的蓄电元件,其特征在于, 构成所述第一嵌合部以及所述第二嵌合部的所述凸部以及所述凹部是通过阳模与阴 模进行模具成形的部位, 所述凸部设于所述片部以及所述对置片中厚度尺寸更大的一方, 所述凹部设于所述片部以及所述对置片中厚度尺寸更小的一方。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的蓄电元件,其特征在于, 所述正极或者所述负极中的任一方的所述非覆盖区域被层叠, 所述导电层分别设于所述被层叠的状态的非覆盖区域中的、所述非覆盖区域彼此对置 的面上。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的蓄电元件,其特征在于, 所述导电层含有碳质材料。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的蓄电元件,其特征在于, 所述正极以及所述负极中的至少一方具有所述非覆盖区域、以及与所述非覆盖区域相 连的覆盖区域, 所述非覆盖区域具有作为所述导电层的第一导电层, 所述覆盖区域具有:与作为所述非覆盖区域的金属箱的第一金属箱连接的第二金属 箱、以紧贴的状态层叠于所述第二金属箱并且具有非氧化性或者难氧化性的第二导电层、 以及以在与所述第二金属箱之间夹住所述第二导电层的方式层叠于该第二导电层的活性 物质层, 所述第一导电层与所述第二导电层相连。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的蓄电元件,其特征在于, 所述导电层覆盖所述非覆盖区域中的朝向所述片部的面、以及所述非覆盖区域中的朝 向所述对置片的面中的至少一个面的整体。8. 根据权利要求1至5、7中任一项所述的蓄电元件,其特征在于, 所述正极以及所述负极分别具有所述金属箱、以及在所述金属箱的除所述非覆盖区域 之外的区域中层叠于该金属箱的活性物质层, 所述导电层在所述金属箱与所述活性物质层之间覆盖所述金属箱的朝向所述活性物 质层的面的整体。9.根据权利要求1至8中任一项所述的蓄电元件,其特征在于, 在所述电极体中,所述正极与所述负极以层叠的状态被卷绕, 所述非覆盖区域配置于所述电极体的卷绕中心轴方向的端部。
【文档编号】H01M2/26GK106025158SQ201610146115
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】佐佐木丈, 上林广和, 前田宪利
【申请人】株式会社杰士汤浅国际
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