JP2018098130A - Power storage element - Google Patents
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Abstract
【課題】封止部材の突部を起因とした組み付け不良を抑制する。【解決手段】蓄電素子10は、端子(正極端子200)または集電体(正極集電体120)と容器100との間に配置された封止部材(正極第一封止部材150)を備える。封止部材は、容器に対向する第一面1531と、端子または集電体に対向する第二面1512とを備える。第一面には、端子の軸部220を囲む第一突部154が形成されている。第二面には、端子の軸部を囲む第二突部155が形成されている。第一突部と第二突部とは、封止部材が端子または集電体と容器との間で圧縮された状態で配置されている。蓄電素子は、容器における第一面に対向する第一対向面1101に形成され、第一突部を圧縮した状態で収容する第一凹部114と、端子または集電体における第二面に対向する第二対向面2102に形成され、第二突部を圧縮した状態で収容する第二凹部212との少なくとも一方を備える。【選択図】図4PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress an assembling failure caused by a protrusion of a sealing member. An energy storage device 10 includes a sealing member (a positive electrode first sealing member 150) disposed between a terminal (a positive electrode terminal 200) or a current collector (a positive electrode current collector 120) and a container 100. .. The sealing member includes a first surface 1531 facing the container and a second surface 1512 facing the terminal or the current collector. A first protrusion 154 is formed on the first surface so as to surround the shaft portion 220 of the terminal. A second protrusion 155 is formed on the second surface to surround the shaft of the terminal. The first protrusion and the second protrusion are arranged in a state where the sealing member is compressed between the terminal or the current collector and the container. The power storage element is formed on the first facing surface 1101 that faces the first surface of the container, and faces the first recess 114 that accommodates the first protrusion in a compressed state and the second surface of the terminal or the current collector. At least one of the second concave portion 212 which is formed on the second facing surface 2102 and accommodates the second protrusion in a compressed state is provided. [Selection diagram] Fig. 4
Description
本発明は、蓄電素子に関する。 The present invention relates to a power storage element.
蓄電素子においては、容器内に電極体が収容されており、この電極体に電気的に接続された端子が容器から露出して設けられている。容器と端子との間には封止部材が介在しており、この封止部材によって端子周辺の気密性が確保され、蓄電素子自体の品質を高めている(例えば、特許文献1参照)。 In the electric storage element, an electrode body is accommodated in a container, and a terminal electrically connected to the electrode body is provided exposed from the container. A sealing member is interposed between the container and the terminal, and the sealing member ensures airtightness around the terminal and improves the quality of the power storage element itself (for example, see Patent Document 1).
近年、封止部材に突部を設け、この突部を容器と端子とで圧縮することで、気密性を高める手法も検討されている。しかし、突部を完全に圧縮できない場合も想定され、そうした場合、端子の平行度が損なわれ、組み付け不良を生じるおそれがあった。 In recent years, a method for improving airtightness by providing a protrusion on a sealing member and compressing the protrusion with a container and a terminal has been studied. However, it is assumed that the protrusions cannot be completely compressed. In such a case, the parallelism of the terminals is impaired, and there is a possibility that poor assembly is caused.
このため、本発明の課題は、封止部材の突部を起因とした組み付け不良を抑制することのできる蓄電素子を提供することである。 For this reason, the subject of this invention is providing the electrical storage element which can suppress the assembly | attachment failure resulting from the protrusion of a sealing member.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子は、容器に設けられた端子と、端子に電気的に接続される集電体とを備える蓄電素子であって、端子または集電体と容器との間に配置された封止部材を備え、封止部材は、容器に対向する第一面と、第一面とは反対側で、端子または集電体に対向する第二面とを備え、第一面には、端子の軸部を囲む第一突部が形成されており、第二面には、端子の軸部を囲む第二突部が形成されており、第一突部と、第二突部とは、封止部材が端子または集電体と容器との間で圧縮された際に圧縮されており、蓄電素子は、容器における第一面に対向する第一対向面に形成され、第一突部を圧縮した状態で収容する第一凹部と、端子または集電体における第二面に対向する第二対向面に形成され、第二突部を圧縮した状態で収容する第二凹部との少なくとも一方を備える。 In order to achieve the above object, a power storage element according to one embodiment of the present invention is a power storage element including a terminal provided in a container and a current collector electrically connected to the terminal. A sealing member disposed between the electric body and the container, wherein the sealing member has a first surface facing the container and a second surface facing the terminal or the current collector on the side opposite to the first surface; A first protrusion that surrounds the terminal shaft portion is formed on the first surface, and a second protrusion that surrounds the shaft portion of the terminal is formed on the second surface. The one projecting portion and the second projecting portion are compressed when the sealing member is compressed between the terminal or the current collector and the container, and the power storage element is the first facing the first surface of the container. Formed on one opposing surface, formed on a first concave portion that accommodates the first protrusion in a compressed state, and a second opposing surface that opposes the second surface of the terminal or current collector, Comprising at least one of the second recess to accommodate compressed state two projections.
この構成によれば、第一突部を圧縮した状態で収容する第一凹部と、第二突部を圧縮した状態で収容する第二凹部との少なくとも一方が蓄電素子に設けられているので、圧縮後にある程度突出したままとなる第一突部または第二突部を第一凹部または第二凹部で収めることができる。これにより、容器と、端子または集電体との平行度を確保することができる。したがって、第一突部または第二突部を起因とした組み付け不良を抑制することができる。 According to this configuration, since at least one of the first concave portion that accommodates the first protrusion in a compressed state and the second concave portion that accommodates the second protrusion in a compressed state is provided in the storage element, The first protrusion or the second protrusion that protrudes to some extent after compression can be accommodated in the first recess or the second recess. Thereby, the parallelism between the container and the terminal or the current collector can be ensured. Therefore, it is possible to suppress an assembly failure caused by the first protrusion or the second protrusion.
また、蓄電素子は、第一凹部と、第二凹部とを備えてもよい。 The power storage element may include a first recess and a second recess.
この構成によれば、第一凹部と第二凹部との両方が蓄電素子に設けられているので、第一突部と第二突部とが圧縮後にある程度突出したままとなっても、第一凹部と第二凹部とによってその突出を収めることができる。したがって、第一突部及び第二突部を起因とした組み付け不良を一層抑制することができる。 According to this configuration, since both the first concave portion and the second concave portion are provided in the power storage element, even if the first protrusion and the second protrusion remain protruding to some extent after compression, The protrusion can be accommodated by the recess and the second recess. Therefore, it is possible to further suppress the assembly failure caused by the first protrusion and the second protrusion.
また、第一突部と、第二突部とが、軸部の軸方向視で重なっていてもよい。 Further, the first protrusion and the second protrusion may overlap with each other when the shaft portion is viewed in the axial direction.
この構成によれば、第一突部と、第二突部とが平面視で重なる位置に配置されているので、圧縮時に第一突部と第二突部とに作用する力を平面視で均等に付与することができる。したがって圧縮後の安定性を高めることができる。 According to this configuration, since the first protrusion and the second protrusion are arranged at a position where they overlap in a plan view, the force acting on the first protrusion and the second protrusion during compression can be seen in a plan view. It can be given evenly. Therefore, stability after compression can be improved.
本発明によれば、封止部材の突部を起因とした組み付け不良を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress an assembly failure caused by the protruding portion of the sealing member.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る蓄電素子について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, a power storage device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present invention. Numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connection forms of constituent elements, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept are described as optional constituent elements.
まず、蓄電素子10の構成について、説明する。
First, the configuration of the
図1は、本実施の形態に係る蓄電素子10の外観を模式的に示す斜視図である。図2は、本実施の形態に係る蓄電素子10の容器100の容器本体111を分離して蓄電素子10が備える各構成要素を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an external appearance of a
なお、これらの図では、Z軸方向を上下方向として示しており、以下ではZ軸方向を上下方向として説明する場合があるが、使用態様によってはZ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるため、Z軸方向は上下方向となることには限定されない。以降の図においても、同様である。 In these drawings, the Z-axis direction is shown as the up-down direction, and in the following description, the Z-axis direction may be described as the up-down direction. For this reason, the Z-axis direction is not limited to the vertical direction. The same applies to the subsequent drawings.
蓄電素子10は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。なお、蓄電素子10は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。また、蓄電素子10は、一次電池であってもよい。
The
図1及び図2に示すように、蓄電素子10は、容器100と、正極端子200及び負極端子201と、正極集電体120及び負極集電体130と、正極第一封止部材150及び負極第一封止部材160と、電極体140とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
蓄電素子10の容器100の内部には電解液(非水電解質)などの液体が封入されているが、当該液体の図示は省略する。なお、容器100に封入される電解液としては、蓄電素子10の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく様々なものを選択することができる。
A liquid such as an electrolytic solution (non-aqueous electrolyte) is sealed inside the
容器100は、矩形筒状で底を備える容器本体111と、容器本体111の開口を閉塞する板状部材である蓋体110とで構成されている。また、容器100は、正極集電体120、負極集電体130及び電極体140等を内部に収容後、蓋体110と容器本体111とが溶接等されることにより、内部を密封することができるものとなっている。なお、蓋体110及び容器本体111の材質は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板など溶接可能な金属であるのが好ましい。
The
電極体140は、正極と負極とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる部材である。正極は、アルミニウムやアルミニウム合金などからなる長尺帯状の金属箔である正極基材箔上に正極活物質層が形成されたものである。また、負極は、銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金などからなる長尺帯状の金属箔である負極基材箔上に負極活物質層が形成されたものである。また、セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートである。
The
ここで、正極活物質層に用いられる正極活物質、または負極活物質層に用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質または負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。 Here, the positive electrode active material used for the positive electrode active material layer or the negative electrode active material used for the negative electrode active material layer may be a known material as long as it is a positive electrode active material or a negative electrode active material capable of occluding and releasing lithium ions. Can be used.
なお、正極活物質としては、例えば、LiMPO4、LiMSiO4、LiMBO3(MはFe、Ni、Mn、Co等から選択される1種または2種以上の遷移金属元素)等のポリアニオン化合物、チタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のスピネル化合物、LiMO2(MはFe、Ni、Mn、Co等から選択される1種または2種以上の遷移金属元素)等のリチウム遷移金属酸化物等を用いることができる。 Examples of the positive electrode active material include polyanion compounds such as LiMPO 4 , LiMSiO 4 , LiMBO 3 (M is one or more transition metal elements selected from Fe, Ni, Mn, Co, etc.), titanium, and the like. Use of spinel compounds such as lithium oxide and lithium manganate, lithium transition metal oxides such as LiMO 2 (M is one or more transition metal elements selected from Fe, Ni, Mn, Co, etc.), etc. Can do.
また、負極活物質としては、例えば、リチウム金属、リチウム合金(リチウム−アルミニウム、リチウム−シリコン、リチウム−鉛、リチウム−錫、リチウム−アルミニウム−錫、リチウム−ガリウム、及びウッド合金等のリチウム金属含有合金)の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料(例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温焼成炭素、非晶質カーボン等)、金属酸化物、リチウム金属酸化物(Li4Ti5O12等)、ポリリン酸化合物などが挙げられる。 Examples of the negative electrode active material include lithium metal, lithium alloy (lithium metal such as lithium-aluminum, lithium-silicon, lithium-lead, lithium-tin, lithium-aluminum-tin, lithium-gallium, and wood alloy). Alloys), alloys capable of inserting and extracting lithium, carbon materials (eg, graphite, non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, low-temperature calcined carbon, amorphous carbon, etc.), metal oxides, lithium metal oxides ( Li 4 Ti 5 O 12 etc.), polyphosphoric acid compounds and the like.
そして、電極体140は、負極と正極との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されたものが巻き回されて形成され、正極集電体120及び負極集電体130と電気的に接続されている。なお、図2では、電極体140として断面が長円形状のものを示したが、円形状または楕円形状でもよい。また、電極体140の形状は巻回型に限らず、平板状極板を積層した積層型であってもよい。
The
正極端子200は、容器100の外方に配置され、電極体140の正極に電気的に接続された外部端子である。また、負極端子201は、容器100の外方に配置され、電極体140の負極に電気的に接続された外部端子である。つまり、正極端子200及び負極端子201は、電極体140に蓄えられている電気を蓄電素子10の外部空間に導出し、また、電極体140に電気を蓄えるために蓄電素子10の内部空間に電気を導入するための導電性の電極端子である。また、正極端子200及び負極端子201は、正極第一封止部材150及び負極第一封止部材160を介して蓋体110に取り付けられている。
The
正極集電体120及び負極集電体130は、容器100の内方、つまり、蓋体110の内表面(Z軸方向マイナス側の面)に配置される。具体的には、正極集電体120は、電極体140の正極と容器本体111の側壁との間に配置され、正極端子200と電極体140の正極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。負極集電体130は、電極体140の負極と容器本体111の側壁との間に配置され、負極端子201と電極体140の負極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。
The positive electrode
なお、正極集電体120は、電極体140の正極基材箔と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成されている。また、負極集電体130は、電極体140の負極基材箔と同様、銅または銅合金などで形成されている。
The positive electrode
正極第一封止部材150及び負極第一封止部材160は、正極端子200及び負極端子201と、蓋体110との間に少なくともその一部が配置されるガスケットである。具体的には、正極第一封止部材150は、上方が開放された凹部151を有しており、その凹部151内に正極端子200が収容されている。同様に、負極第一封止部材160は、上方が開放された凹部161を有しており、その凹部161内に負極端子201が収容されている。これにより、正極端子200及び負極端子201は、一部が露出した状態で、蓋体110に取り付けられている。
The positive electrode first sealing
次に、正極端子200が正極第一封止部材150を介して正極集電体120とともに蓋体110に固定される固定構造について説明する。なお、この固定構造は、負極端子201が負極第一封止部材160を介して負極集電体130とともに蓋体110に固定される固定構造とほぼ同等であるので、負極側の説明は省略する。
Next, a fixing structure in which the
図3は、本実施の形態に係る固定構造の概略構成を示す断面図である。図3は、図2におけるIII−III線を含むYZ平面を見た断面図である。図4は、本実施の形態に係る固定構造の固定前の状態を示す断面図であり、図3に対応する図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the fixing structure according to the present embodiment. 3 is a cross-sectional view of the YZ plane including the line III-III in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state before fixing of the fixing structure according to the present embodiment, and corresponds to FIG.
図3及び図4に示すように、正極端子200が正極第一封止部材150に収容された状態で蓋体110に取り付けられており、さらに正極第一封止部材150に正極第二封止部材170を介して正極集電体120が取り付けられることで、これらが一体的に固定されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
まず、各部材の具体的な構成について説明する。 First, a specific configuration of each member will be described.
図5は、本実施の形態に係る蓋体110の正極側の形状を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing the shape of the positive electrode side of
図3〜図5に示すように、蓋体110には、正極端子200を収容した状態の正極第一封止部材150の一部が挿入される貫通孔112が形成されている。また、蓋体110の上面は、後述する正極第一封止部材150の第一面1531に対向する第一対向面1101である。この第一対向面1101には、貫通孔112を囲む第一凹部114が形成されている。具体的には、第一凹部114は平面視円環状に形成されている(図5参照)。また、第一凹部114は、断面視矩形状に形成されている(図4及び図5参照)。なお、本実施の形態で言う「平面視」とは、後述する正極端子200の軸部220の軸方向視のことであり、具体的にはZ軸方向視である。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
一方、蓋体110の下面には、正極第二封止部材170の位置決めをするための位置決め突起113が、正極第二封止部材170の外形に対応した形状で設けられている。
On the other hand, a
正極第二封止部材170は、正極集電体120と蓋体110との間に少なくともその一部が配置されるガスケットである。正極第二封止部材170は、蓋体110よりも剛性が低く、かつ、絶縁性の部材で形成されているのがよい。正極第二封止部材170は、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリテトラフルオロエチレン(PFA)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などの樹脂で形成されている。
The positive electrode second sealing
正極第二封止部材170の底面には、正極集電体120の集電体本体部121が収容される凹部171が形成されている。凹部171内においては、蓋体110の貫通孔112と同形の貫通孔172が形成されている。この貫通孔172は、蓋体110の貫通孔112に連続するように配置されており、これらの貫通孔172、112に対して正極第一封止部材150の円筒部152が挿入される。
The bottom surface of the positive electrode second sealing
正極集電体120は、集電体本体部121と、電極体接続部122とを一体的に有している。
The positive electrode
集電体本体部121は、正極端子200が接続される部位である。具体的には、集電体本体部121は、平板状に形成されており、正極端子200の軸部220が挿入される貫通孔123を有している。
The current collector
電極体接続部122は、電極体140の正極に電気的に接続される長尺状の2本の脚である。電極体接続部122は、集電体本体部121の貫通孔123よりも外方(X軸方向マイナス側)に配置されている。電極体接続部122は、電極体140の正極をY軸方向で挟持した状態で当該正極に固定されている(図2参照)。
The electrode
次に正極端子200について説明する。
Next, the
図6は、本実施の形態に係る正極端子200の概略構成を示す下面図である。なお、図6においては、正極端子200の軸部220がかしめられる前の状態を示している。
FIG. 6 is a bottom view showing a schematic configuration of the
図3、図4及び図6に示すように、正極端子200は、バスバー接続部210と、軸部220とを一体的に備える。
As shown in FIGS. 3, 4, and 6, the
バスバー接続部210は、蓄電素子10の電極端子間を繋ぐバスバー(図示省略)が接続される部位であり、上面が平面に形成されている。また、バスバー接続部210の下面には軸部220が設けられている。バスバー接続部210の下面は、後述する正極第一封止部材150の第二面1512に対向する第二対向面2102である。この第二対向面2102には、軸部220を囲む第二凹部212が形成されている。具体的には、第二凹部212は平面視円環状に形成されている(図6参照)。また、第二凹部212は、断面視矩形状に形成されている(図3及び図4参照)。
The bus
軸部220は、バスバー接続部210の下面から下方に延び出た部位である。図3に示すように軸部220は、先端部230がかしめられることで、蓋体110に対して正極第一封止部材150と、正極第二封止部材170と、正極集電体120とを固定している。軸部220の先端部230は、Z軸方向から見ると円環状で集電体本体部121の表面に密着している。この先端部230と、バスバー接続部210とが、正極集電体120の集電体本体部121と、正極第一封止部材150と、正極第二封止部材170と、蓋体110とをZ軸方向で挟んで締め付けている。なお、図4に示すように、かしめられる前の軸部220は、その先端部が変形前であり、軸部220全体として円筒状となっている。
The
次に正極第一封止部材150について説明する。
Next, the positive electrode first sealing
図7は、本実施の形態に係る正極第一封止部材150の下面図である。
FIG. 7 is a bottom view of the positive electrode first sealing
図3、図4及び図7に示すように、正極第一封止部材150は、端子収容部153と、円筒部152とを一体的に備えている。
As shown in FIGS. 3, 4, and 7, the positive electrode first sealing
端子収容部153の上面には、正極端子200のバスバー接続部210を収容する凹部151が形成されている。端子収容部153の下面は、容器100の蓋体110に対向する第一面1531である。
On the upper surface of the
第一面1531には、円筒部152を囲む第一突部154が形成されている。具体的に、第一突部154は、断面視半楕円状の突部である。第一突部154は、蓋体110の第一凹部114内に収容される位置に、円筒部152の軸心を中心とした円環状に形成されている。第一突部154の突出量H1は、第一凹部114の深さD1よりも大きく設定されている。これにより、正極端子200の先端部230がかしめられると、突出量H1と深さD1との差分だけ第一突部154が第一凹部114内で圧縮された状態となる。この圧縮された第一突部154が、正極端子200と正極第一封止部材150との間の気密性を確保する。
A
端子収容部153の凹部151の底面は、第一面1531とは反対側で、正極端子200に対向する第二面1512である。第二面1512には、円筒部152を囲む第二突部155が形成されている。具体的に、第二突部155は、断面視半楕円状の突部である。第二突部155は、正極端子200の第二凹部212内に収容される位置に、円筒部152の軸心を中心とした円環状に形成されている。第二突部155と第二凹部212とは、それぞれ第一突部154と第一凹部114とに平面視で重なる位置に形成されている。第二突部155と第一突部154とは、全体として平面視で重なることが好ましい。
The bottom surface of the
第二突部155の突出量H2は、第二凹部212の深さD2よりも大きく設定されている。なお、第二突部155の突出量H2は、第一突部154の突出量H1と同じとしてもよい。
The protrusion amount H2 of the
そして、正極端子200の先端部230がかしめられると、突出量H2と深さD2との差分だけ第二突部155が第二凹部212内で圧縮された状態となる。この圧縮された第二突部155が、蓋体110と正極第一封止部材150との間の気密性を確保する。
And if the front-end |
ここで、第一突部154または第二突部155が平面によって圧縮されたとしても、第一突部154または第二突部155が完全に圧縮されず、第一面1531または第二面1512上で突出した形状が残存する場合もある。この残存した第一突部154または第二突部155が正極端子200と蓋体110との平行度を阻害する。しかし、本実施の形態では、第一突部154が正極端子200の第一凹部114内に収容された状態で圧縮され、第二突部155が正極端子200の第二凹部212内に収容された状態で圧縮される。このため、圧縮後に突出が残存したとしても、第一凹部114または第二凹部212により収められ、正極端子200と蓋体110との平行度が確保される。
Here, even if the
円筒部152は、端子収容部153の下面から下方に向けて円筒状に突出している。円筒部152の貫通孔156は、正極集電体120の貫通孔123と同形である。この貫通孔156は、正極集電体120の貫通孔123に連続するように配置されており、これらの貫通孔156、123に対して正極端子200の軸部220が挿入される。また、円筒部152の外径は、貫通孔172、112に挿入可能な大きさで形成されている。
The
正極第一封止部材150は、全体として、蓋体110よりも剛性が低く、かつ、絶縁性の部材で形成されているのがよい。正極第一封止部材150は、例えば、PPS、PP、PE、PBT、PFA、PEEKなどの樹脂で形成されている。
The positive electrode first sealing
次に、蓄電素子10の製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the
まず、図4に示すように、蓋体110の貫通孔112に対して、正極第一封止部材150の円筒部152を挿入する。次いで、正極第一封止部材150の貫通孔156内に、正極端子200の軸部220を挿入する。その後、正極第二封止部材170の貫通孔172に、正極第一封止部材150の円筒部152を挿入してから、正極集電体120の貫通孔123に、正極端子200の軸部220を挿入する。
First, as shown in FIG. 4, the
この状態から、正極端子200の軸部220をかしめると、軸部220の先端部230が外方に広がるように押圧されて、全周にわたって集電体本体部121の表面に密着する。これにより、軸部220の先端部230と、集電体本体部121との密着性が高められる。また、このかしめによって、軸部220の先端部230と、バスバー接続部210とが、正極集電体120の集電体本体部121と、正極第一封止部材150と、正極第二封止部材170と、蓋体110とをZ軸方向で挟んで締め付ける。これにより、蓋体110と、バスバー接続部210との間隔が狭まって、第一突部154が第一凹部114内で圧縮されるとともに、第二突部155が第二凹部212内で圧縮される。これにより、図3に示す状態となる。
From this state, when the
同様の工程で、蓋体110の負極側にも、負極第一封止部材160、負極第二封止部材(図示省略)、負極集電体130及び負極端子201を取り付ける。
In the same process, the negative electrode first sealing
次いで、正極集電体120に電極体140の正極を取り付けるとともに、負極集電体130に電極体140の負極を取り付ける。
Next, the positive electrode of the
その後、図2に示す状態から、電極体140を容器100の容器本体111に収容して、容器本体111に蓋体110を溶接して、容器100を組み立てる。次いで、図示しない注液口から電解液を注液した後、注液栓を蓋体110に溶接して注液口を塞ぐことで、図1に示す蓄電素子10が製造される。
Thereafter, from the state shown in FIG. 2, the
以上のように、本実施の形態によれば、蓋体110の第一対向面1101には、第一突部154を圧縮した状態で収容する第一凹部114が設けられ、正極端子200の第二対向面2102には、第二突部155を圧縮した状態で収容する第二凹部212とが設けられている。これにより、第一突部154及び第二突部155の突出が圧縮後に残存したとしても、第一凹部114及び第二凹部212により収められ、正極端子200と蓋体110との平行度を確保することができる。したがって、正極第一封止部材150の突部(第一突部154及び第二突部155)を起因とした組み付け不良を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the first facing
また、第一突部154と、第二突部155とが平面視で重なる位置に配置されているので、圧縮時に第一突部154と第二突部155とに作用する力を平面視で均等に付与することができる。したがって圧縮後の安定性を高めることができる。
In addition, since the
(変形例1)
次に、実施の形態に係る変形例1について説明する。上記実施の形態では、蓄電素子10に第一凹部114と第二凹部212の両者が設けられている場合を例示して説明した。しかし、蓄電素子は、第一凹部114と第二凹部212との少なくとも一方を備えていればよい。
(Modification 1)
Next, Modification 1 according to the embodiment will be described. In the said embodiment, the case where both the 1st recessed
この変形例1では、第一凹部114を備え、第二凹部212を備えない蓄電素子について説明する。また、後述の変形例2では、変形例1とは逆に、第一凹部114を備えず、第二凹部212を備える蓄電素子について説明する。
In the first modification, a power storage element that includes the
なお、以下の説明において、上記実施の形態と異なる部分を重点的に説明し、上記実施の形態と同一の部分においては同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。 In the following description, parts different from the above embodiment will be mainly described, and the same parts as those in the above embodiment may be denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted.
図8は、変形例1に係る蓄電素子の固定構造を示す断面図である。具体的には、図8は、図3に対応する図である。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing a fixing structure of the electricity storage device according to the first modification. Specifically, FIG. 8 corresponds to FIG.
図8に示すように、変形例1の蓋体110Aにおいては、第一対向面1101aが平面となっており、第一凹部を備えていない。ここで、かしめによって第一突部154と第二突部155とに作用する圧縮力は均等でない。このため、正極第一封止部材150の第一突部154は、蓋体110Aの第一対向面1101aによって完全に圧縮されたとしても、第二突部155が完全に圧縮されないことも想定される。しかし、第二突部155が圧縮後にある程度突出したままであっても、その突出は第二凹部212によって収められる。つまり、このような場合には、第二凹部212だけでも正極端子200と蓋体110Aとの平行度を確保することができ、第二突部155を起因とした組み付け不良を抑制することができる。
As shown in FIG. 8, in the
(変形例2)
次に、実施の形態に係る変形例2について説明する。
(Modification 2)
Next, Modification 2 according to the embodiment will be described.
図9は、変形例2に係る蓄電素子の固定構造を示す断面図であり、図3に対応する図である。 FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the fixing structure of the electricity storage device according to the second modification, and corresponds to FIG. 3.
図9に示すように、変形例2の正極端子200Bにおいては、第二対向面2102bが平面となっており、第二凹部を備えていない。上述したように、かしめによって第一突部154と第二突部155とに作用する圧縮力は均等でない。このため、正極第一封止部材150の第二突部155は、正極端子200Bの第二対向面2102bによって完全に圧縮されたとしても、第一突部154が完全に圧縮されないことも想定される。しかし、第一突部154が圧縮後にある程度突出したままであっても、その突出は第一凹部114によって収められる。つまり、このような場合には、第一凹部114だけでも正極端子200Bと蓋体110との平行度を確保することができ、第一突部154を起因とした組み付け不良を抑制することができる。
As shown in FIG. 9, in the
(変形例3)
上記実施の形態では、正極第一封止部材150に第一突部154と第二突部155とが設けられている場合を例示した。この変形例3では、正極第二封止部材に第一突部と第二突部とが設けられている場合を例示して説明する。
(Modification 3)
In the said embodiment, the case where the
図10は、変形例3に係る固定構造の概略構成を示す断面図であり、図3に対応する図である。図11は、変形例3に係る固定構造の固定前の状態を示す断面図であり、図4に対応する図である。 FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a fixing structure according to Modification 3, and corresponds to FIG. 3. FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a state before the fixing structure according to Modification 3 is fixed, and corresponds to FIG. 4.
図10及び図11に示すように、正極第一封止部材150Cは、全体として単一の樹脂により形成されており、第一面1531cと第二面1512cとは平面に形成されている。つまり、変形例3における正極第一封止部材150Cは、第一突部と第二突部とを備えていない。
As shown in FIGS. 10 and 11, the positive electrode first sealing
また、正極端子200Cの下面は平面となっており、第二凹部を備えていない。
Further, the lower surface of the
蓋体110Cの上面は平面であるものの、下面は、正極第二封止部材170Cの第一面に対向する第一対向面1103である。この第一対向面1103には、貫通孔112を囲む円環状の第一凹部118が形成されている。
Although the upper surface of the
正極集電体120Cの集電体本体部121cの上面は、正極第二封止部材170Cの第二面1702に対向する第二対向面1212である。この第二対向面1212には、貫通孔123を囲む円環状の第二凹部124が形成されている。
The upper surface of the current collector
正極第二封止部材170Cにおける外側の上面は、蓋体110Cに対向する第一面1701である。この第一面1701には、正極端子200の軸部220を囲む第一突部174が形成されている。具体的に、第一突部174は、断面視半楕円状の突部である。第一突部174は、蓋体110Cの第一凹部118内に収容される位置に、円筒部152の軸心を中心とした円環状に形成されている。第一突部174の突出量は、第一凹部118の深さよりも大きく設定されている。
The outer upper surface of the positive electrode second sealing
正極第二封止部材170Cにおける凹部171内の上面は、第一面1701とは反対側で、正極集電体120Cに対向する第二面1702である。第二面1702には、正極端子200の軸部220を囲む第二突部175が形成されている。具体的に、第二突部175は、断面視半円状の突部である。第二突部175は、正極集電体120Cの第二凹部124に収容される位置に、円筒部152の軸心を中心とした円環状に形成されている。そして、第一面1701及び第二面1702を平面視すると、第一突部174と第二突部175とが重なる位置に配置されている。第二突部175の突出量は、第二凹部124の深さよりも大きく設定されている。
The upper surface in the
つまり、変形例3の場合においても、図11に示すようにかしめ後においては、第一突部174を圧縮させた状態で、突出が残存した第一突部174を第一凹部118に収めることができる。同様に、第二突部175を圧縮させた状態で、突出が残存した第二突部175を第二凹部124に収めることができる。これにより、正極集電体120Cの集電体本体部121cと、蓋体110Cとの平行度を確保することができる。したがって、正極第二封止部材170Cの突部(第一突部174及び第二突部175)を起因とした組み付け不良を抑制することができる。
That is, even in the case of the third modification, after caulking, as shown in FIG. 11, the
なお、正極第二封止部材170Cと、上述した正極第一封止部材150とを同時に用いてもよい。これにより、正極端子200側と正極集電体120側とのそれぞれで高い気密性を発揮しつつ、平行度も確保することができる。
Note that the positive electrode second sealing
また、この変形例3に係る蓄電素子においても、第一凹部118と第二凹部124の少なくとも一方を備えていればよい。
In addition, the electricity storage device according to Modification 3 may include at least one of the
(他の実施の形態)
以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る封止部材、蓄電素子などについて説明したが、本発明は、上記実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
(Other embodiments)
The sealing member, the power storage element, and the like according to the embodiment of the present invention and the modifications thereof have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment and the modifications thereof. In other words, it should be considered that the embodiment and its modification disclosed this time are illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
例えば、上記実施の形態及びその変形例では、蓄電素子10は、1つの電極体140を備えていることとしたが、複数の電極体を備えている構成でもかまわない。
For example, in the above-described embodiment and its modification, the
また、上記実施の形態及びその変形例では、バスバー接続部210と軸部220とが一体成形された正極端子200を例示したが、バスバー接続部と軸部とが別体であって、組み付け後に一体化される正極端子であってもよい。
Moreover, in the said embodiment and its modification, although the
また、上記実施の形態及びその変形例では、第一突部154、174と第二突部155、175とがそれぞれ軸部220を一重で囲む場合を例示した。しかし、第一突部と第二突部とがそれぞれ軸部220を多重に囲んでもよい。この場合、多重の第一突部を一重の第一凹部で一括して収容してもよいし、多重の第一突部を多重の第一凹部で個別に収容してもよい。第二突部及び第二凹部についても同様である。
Moreover, in the said embodiment and its modification, the case where the
また、上記実施の形態においては、第一突部154、174と、第二突部155、175とのそれぞれの平面視形状は、円環状でなくとも、環状であれば如何様でもよい。その他の平面視形状としては、例えば、三角形、四角形などの多角形状や、楕円形状などが挙げられる。
Moreover, in the said embodiment, the planar view shape of each of the
また、上記実施の形態では、第一突部154、174と第二突部155、175とが断面視半楕円状である場合を例示した。しかし、第一突部と第二突部とは、突出しているのであればその断面形状は如何様でもよい。その他の断面形状としては、例えば、三角形、四角形などの多角形状や、半円状などが挙げられる。また、第一凹部と第二凹部の断面視形状においても、それぞれ第一突部と第二突部とを圧縮して収容することができる形状であれば如何様でもよい。
Moreover, in the said embodiment, the case where the
また、第一突部と第二突部とは、全体として連続した環状であることが望ましいが、外観が概ね環状であればよい。具体的には、第一突部と、第二突部とは、周方向に断続的に隙間を有していてもよい。 Moreover, although it is desirable that the first protrusion and the second protrusion have an annular shape that is continuous as a whole, the outer appearance may be generally annular. Specifically, the first protrusion and the second protrusion may have gaps intermittently in the circumferential direction.
また、上記実施の形態では、正極側を例示して、本発明の特徴となる部分の具体的な構成について説明したが、負極側においても同様の構成が適用されていることはもちろんである。なお、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、正極側と負極側とが異なる構成であってもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the positive electrode side was illustrated and the specific structure of the part used as the characteristic of this invention was demonstrated, of course, the same structure is applied also in the negative electrode side. In addition, as long as it does not deviate from the meaning of this invention, the structure from which the positive electrode side and a negative electrode side differ may be sufficient.
また、上記実施の形態及び上記変形例を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。 Moreover, the form constructed | assembled combining the said embodiment and the said modification arbitrarily is also contained in the scope of the present invention.
本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子等に適用できる。 The present invention is applicable to power storage elements such as lithium ion secondary batteries.
10 蓄電素子
100 容器
110、110A、110C 蓋体
111 容器本体
112、123、156、172 貫通孔
113 突起
114、118 第一凹部
120、120C 正極集電体(集電体)
121、121c 集電体本体部
122 電極体接続部
124、212 第二凹部
130 負極集電体
140 電極体
150、150C 正極第一封止部材
151 凹部
152 円筒部
153 端子収容部
154、174 第一突部
155、175 第二突部
160 負極第一封止部材
161 凹部
170、170C 正極第二封止部材
171 凹部
200、200B、200C 正極端子
201 負極端子
210 バスバー接続部
220 軸部
230 先端部
1101、1101a、1103 第一対向面
1212、2102、2102b 第二対向面
1512、1512c、1702 第二面
1531、1531c、1701 第一面
H1、H2 突出量
D1、D2 深さ
DESCRIPTION OF
121, 121c Current collector
Claims (3)
前記端子または前記集電体と前記容器との間に配置された封止部材を備え、
前記封止部材は、
前記容器に対向する第一面と、
前記第一面とは反対側で、前記端子または前記集電体に対向する第二面とを備え、
前記第一面には、前記端子の軸部を囲む第一突部が形成されており、
前記第二面には、前記端子の軸部を囲む第二突部が形成されており、
前記第一突部と、前記第二突部とは、前記封止部材が前記端子または前記集電体と前記容器との間で圧縮された際に圧縮されており、
前記蓄電素子は、
前記容器における前記第一面に対向する第一対向面に形成され、前記第一突部を圧縮した状態で収容する第一凹部と、前記端子または前記集電体における前記第二面に対向する第二対向面に形成され、前記第二突部を圧縮した状態で収容する第二凹部との少なくとも一方を備える
蓄電素子。 A storage element comprising a terminal provided in a container and a current collector electrically connected to the terminal,
A sealing member disposed between the terminal or the current collector and the container;
The sealing member is
A first surface facing the container;
A second surface opposite to the first surface and facing the terminal or the current collector;
The first surface is formed with a first protrusion that surrounds the shaft portion of the terminal,
The second surface is formed with a second protrusion that surrounds the shaft portion of the terminal,
The first protrusion and the second protrusion are compressed when the sealing member is compressed between the terminal or the current collector and the container,
The power storage element is
A first recess formed on a first facing surface of the container facing the first surface and accommodating the first protrusion in a compressed state; and opposed to the second surface of the terminal or the current collector. An electricity storage device comprising at least one of a second recess formed on the second facing surface and accommodating the second protrusion in a compressed state.
請求項1に記載の蓄電素子。 The electricity storage device according to claim 1, comprising the first recess and the second recess.
請求項1または2に記載の蓄電素子。 The power storage element according to claim 1, wherein the first protrusion and the second protrusion overlap each other when the shaft portion is viewed in the axial direction.
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