JP6597016B2 - Power storage device - Google Patents
Power storage device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6597016B2 JP6597016B2 JP2015145050A JP2015145050A JP6597016B2 JP 6597016 B2 JP6597016 B2 JP 6597016B2 JP 2015145050 A JP2015145050 A JP 2015145050A JP 2015145050 A JP2015145050 A JP 2015145050A JP 6597016 B2 JP6597016 B2 JP 6597016B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- terminal
- negative electrode
- conductive member
- head
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Description
本発明は、電流遮断部を備える蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device including a current interrupting unit.
従来から、電装品で使用される電力を蓄えるための蓄電装置として、リチウムイオン二次電池などの二次電池が、EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug in Hybrid Vehicle)などの車両に搭載されている。二次電池は、ケースと、ケースに収容されている電極組立体と、ケースの外部に突出しており、それぞれ極性が異なる2つの電極端子と、を有する。また、二次電池は、ケースの内部圧力の上昇に対応して電流を遮断する電流遮断部を電極端子に備えたものがある。電流遮断部は、電極端子と電極組立体とを電気的に接続している通電経路上に設けられている。 Conventionally, secondary batteries such as lithium ion secondary batteries have been installed in vehicles such as EVs (Electric Vehicles) and PHVs (Plug in Hybrid Vehicles) as power storage devices for storing electric power used in electrical components. Yes. The secondary battery includes a case, an electrode assembly housed in the case, and two electrode terminals that protrude outside the case and have different polarities. Some secondary batteries have an electrode terminal with a current interrupting part that interrupts the current in response to an increase in the internal pressure of the case. The current interrupting part is provided on an energization path that electrically connects the electrode terminal and the electrode assembly.
図5に示すように、特許文献1に開示の電流遮断部90は、負極外部端子(電極端子)89に接続された接点板92と、この接点板92に接続された通電板(導電部材)91と、通電板91よりもケース内側に対向配置された変形板93と、を備える。
As shown in FIG. 5, the
通電板91は、所定の荷重が加わると破断する破断部91aを有する。接点板92は、通電板91と対向配置されており、破断部91aに囲まれた部分で通電板91と導通している。通電板91と接点板92が通電経路の一部を構成する。変形板93は、一方の面が、ケース95の内圧と同じ圧力に保持された第1空間94aに面しているとともに、他方の面がケース95の内部空間とは隔離された第2空間94bにて通電板91と対向している。
The
通電板91と、接点板92と、変形板93は、筒状の支持部材96の内側に固定されている。また、接点板92の周縁において通電板91との間にはシール部材97が配置されており、接点板92と通電板91は、周縁では絶縁されている。そして、ケース95の内圧が所定レベルを超えて上昇したとき、図5の2点鎖線に示すように、変形板93が通電板91側に変形して破断部91aに所定の荷重を与えて通電板91を破断させる。その結果、通電板91と接点板92との通電が遮断され、電極組立体と電極端子の間を流れる電流が遮断される。
The
ところが、特許文献1の電流遮断部90において、通電板91が破断して通電板91と接点板92とが分断されたときに、通電板91と接点板92の間に大きな電圧が印加されることがある。このとき、シール部材97の外周側で通電板91と接点板92との間に電解液が存在すると、その電解液から導電性異物が生成して液絡し、通電板91と接点板92とが再通電する虞がある。
However, in the
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、電流遮断部の作動時に、導電部材と電極端子とが液絡することを抑止することができる蓄電装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and its purpose is to suppress the liquid junction between the conductive member and the electrode terminal during the operation of the current interrupting portion. An object of the present invention is to provide a power storage device that can be used.
上記問題点を解決するための蓄電装置は、ケースにおける電極組立体の端面と対向した壁部に固定された一対の電極端子と、前記ケース内で前記電極組立体と前記電極端子とを接続する導電部材と、前記ケースの内圧が設定圧力を超えるときに一方の電極端子と前記電極組立体との通電経路を遮断する電流遮断部と、を備える蓄電装置であって、前記一方の電極端子は、前記ケース内で前記導電部材と電気的に接続された端子頭部と、該端子頭部の座面から立設され、かつ前記壁部を貫通してケース外に突出した端子軸部と、前記端子軸部及び端子頭部を繋ぐ軸方向に貫通する連結孔と、を有し、前記電流遮断部は、前記連結孔における前記端子頭部での開口を覆う状態で前記導電部材に向けて凸となる碗状であり、かつ外周部が前記端子頭部に接合されるとともに、前記導電部材に向けて凸となる部分が該導電部材の接合面に接合された接点板と、前記端子頭部の外周面を取り囲む筒状のカバーと、を備え、前記端子頭部の外周面はテーパ面であり、前記端子頭部と前記導電部材との間に絶縁リングが配置され、前記端子頭部の外周面と、前記カバーの内周面と、前記導電部材の前記接合面と、前記絶縁リングの外周面とで囲まれた充填空間に充填された液体ガスケットを有することを要旨とする。 A power storage device for solving the above problem connects a pair of electrode terminals fixed to a wall portion facing an end face of an electrode assembly in a case, and the electrode assembly and the electrode terminals in the case. A power storage device comprising: a conductive member; and a current interrupting unit that interrupts an energization path between one electrode terminal and the electrode assembly when the internal pressure of the case exceeds a set pressure, wherein the one electrode terminal is A terminal head portion electrically connected to the conductive member in the case; a terminal shaft portion standing from a seating surface of the terminal head portion and projecting out of the case through the wall portion; A connecting hole penetrating in the axial direction connecting the terminal shaft portion and the terminal head portion, and the current interrupting portion is directed toward the conductive member in a state of covering an opening at the terminal head portion in the connecting hole. Convex-shaped, and the outer periphery is the terminal head Together they are joined to includes a contact plate portion which is convex is joined to the joint surface of the conductive member toward the conductive member, and a cylindrical cover surrounding the outer peripheral surface of said terminal head, wherein An outer peripheral surface of the terminal head is a tapered surface, an insulating ring is disposed between the terminal head and the conductive member, an outer peripheral surface of the terminal head, an inner peripheral surface of the cover, and the conductive member And a liquid gasket filled in a filling space surrounded by the joint surface and the outer peripheral surface of the insulating ring .
これによれば、充填空間に充填された液体ガスケットは、充填空間を画定した各面に密接する。充填空間には、端子頭部の外周面及び導電部材の接合面が露出しているが、両面の間には液体ガスケットが密に充填された状態で両面が絶縁されている。すなわち、両面の間には液体ガスケットが密に充填されて隙間が存在せず、両面の間への電解液の侵入が抑制される。このため、電流遮断部が作動し、導電部材が破断して導電部材と端子頭部との通電が遮断されたときに、導電部材と電極端子の間に大きな電圧が印加されたとしても、導電部材と電極端子とが液絡することが回避され、導電部材と電極端子が再通電することが回避される。 According to this, the liquid gasket filled in the filling space is in close contact with each surface defining the filling space. In the filling space, the outer peripheral surface of the terminal head and the joint surface of the conductive member are exposed, but both surfaces are insulated between both surfaces in a state in which the liquid gasket is tightly filled. That is, the liquid gasket is tightly filled between both surfaces, and there is no gap, so that the electrolyte solution is prevented from entering between the both surfaces. For this reason, even if a large voltage is applied between the conductive member and the electrode terminal when the current interrupting part is activated and the conductive member is broken and the conduction between the conductive member and the terminal head is interrupted, the conductive member A liquid junction between the member and the electrode terminal is avoided, and re-energization between the conductive member and the electrode terminal is avoided.
また、蓄電装置について、前記液体ガスケットはシリコーン系である。
これによれば、液体ガスケットに電解液耐性を持たせることができ、液体ガスケットが電解液によって劣化することが抑制される。
In the power storage device, the liquid gasket is silicone.
According to this, the liquid gasket can be made resistant to the electrolytic solution, and the liquid gasket is prevented from being deteriorated by the electrolytic solution.
また、蓄電装置について、前記絶縁リングは、前記接点板の周縁部を取り囲む状態で前記端子頭部と前記導電部材との間に配置されるとともに、前記絶縁リングの外周面は前記充填空間に面し、前記充填空間に面する前記端子頭部の外周面は、前記軸方向に沿って、前記端子軸部に向かうに従い拡幅するテーパ面であってもよい。 Further, the power storage device, the insulating ring, while being placed between the conductive member and the terminal head while surrounding the periphery of the contact plate, the outer peripheral surface of said insulating ring in the filling space The outer peripheral surface of the terminal head that faces and faces the filling space may be a tapered surface that widens along the axial direction toward the terminal shaft portion.
これによれば、絶縁リングで端子頭部と導電部材とを容易に所定の間隔離間した状態とすることができる。
また、前記蓄電装置は二次電池である。
According to this, the terminal head and the conductive member can be easily separated from each other by a predetermined distance by the insulating ring.
The power storage device is a secondary battery.
本発明によれば、電流遮断部の作動時に、導電部材と電極端子とが液絡することを抑止することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress a liquid junction between the conductive member and the electrode terminal during the operation of the current interrupting unit.
以下、蓄電装置を二次電池に具体化した一実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。
図1に示すように、蓄電装置としての二次電池10は、角型のリチウムイオン二次電池である。二次電池10は、扁平な四角箱状のケース11を備えている。ケース11は、開口部12aを有する四角箱状のケース本体12と、ケース本体12の開口部12aを塞いでいる平板状の蓋13と、を有する。ケース本体12及び蓋13は、金属(例えばアルミニウム)製である。ケース本体12と蓋13とは、溶接されている。蓋13は、厚さ方向に貫通している2つの貫通孔13bを有する。
Hereinafter, an embodiment in which the power storage device is embodied as a secondary battery will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
二次電池10は、ケース11に収容されている図示しない電解液を備えている。二次電池10は、電極端子としての負極端子16と、負極端子16とは極性の異なる電極端子としての正極端子15と、を有する。正極端子15及び負極端子16は、ケース11の壁部としての蓋13に固定されている。また、正極端子15及び負極端子16は、一部がケース11の内部に突出し、一部がケース11の外部に突出している。正極端子15及び負極端子16については、後に詳しく説明する。
The
二次電池10は、ケース11に収容されている直方体状の電極組立体14を備えている。電極組立体14は、シート状の正極電極21と、シート状の負極電極22とが間にセパレータ23を介在させた状態で交互に積層されていることにより、これらが層状に重なっている構造を有する。正極電極21と負極電極22との間は、セパレータ23によって絶縁されている。
The
正極電極21は、長方形状の正極金属箔(例えばアルミニウム箔)と、正極金属箔の両面にある正極活物質層と、を有する。正極電極21は、正極電極21の端部から突出している正極タブ31を有する。負極電極22は、長方形状の負極金属箔(例えば銅箔)と、負極金属箔の両面にある負極活物質層と、を有する。負極電極22は、負極電極22の端部から突出している負極タブ32を有する。
The
電極組立体14は、正極タブ群31aと、負極タブ群32aと、を有する。正極タブ群31a及び負極タブ群32aは、電極組立体14において蓋13に対向している端面14aから突出している。正極タブ群31aでは、複数の正極タブ31が層状に重なっている。同様に、負極タブ群32aでは、複数の負極タブ32が層状に重なっている。
The
図1又は図3に示すように、二次電池10は、正極端子15と正極タブ群31aとを電気的に接続する正極導電部材40を有する。正極導電部材40は、一枚の金属板(本実施形態ではアルミニウム板)で構成されている。
As shown in FIG. 1 or FIG. 3, the
正極導電部材40は、相対的に蓋13寄りに配置された第1接合部41と、第1接合部41よりも電極組立体14に近い位置に配置された第2接合部42と、第1接合部41と第2接合部42とを繋ぐ湾曲状の第3接合部43と、を有する。第1接合部41において、電極組立体14の端面14aと対向した面(下面)には、正極タブ群31aが溶接されている。これにより、第1接合部41と正極タブ群31aとは、電気的に接続されている。
The positive electrode
正極端子15はアルミニウム製である。また、正極端子15は、角柱状の端子頭部としての正極頭部51と、正極頭部51の座面51aから突出している円柱状の端子軸部としての正極軸部52と、を有する。正極軸部52は、外周面にねじ溝を有する。正極軸部52は、蓋13の貫通孔13bを介してケース11の外部に突出し、正極頭部51はケース11の内部に突出している。正極端子15において、正極頭部51と正極軸部52を繋ぐ方向を軸方向とすると、正極端子15は、正極軸部52の軸方向の先端面から凹むねじ穴15bを有する。
The
二次電池10は、正極軸部52が挿通され、かつ正極頭部51の座面51aに支持された絶縁性のOリング53を有する。また、二次電池10は、正極軸部52が挿通された絶縁性のフランジ付きリング54を有する。フランジ付きリング54は、貫通孔13bに嵌合している筒状の部材である。
The
二次電池10は、フランジ付きリング54の上から正極軸部52に螺合されたナット55を有する。正極端子15と蓋13とは、正極軸部52にナット55が螺合されていることにより、ユニット化されている。なお、フランジ付きリング54は、正極軸部52と蓋13の貫通孔13bの周縁部との間、及びナット55と蓋13との間に介在している。
The
正極頭部51は、ケース11の内部に配置されている。正極頭部51における電極組立体14側の面には正極導電部材40の第2接合部42が溶接されている。これにより、正極端子15は、正極導電部材40を介して電極組立体14と電気的に接続されている。そして、正極端子15と正極導電部材40とが電気的に接続されるとともに、正極導電部材40が正極タブ群31aに電気的に接続されることにより、電極組立体14と、正極端子15との接続部分との間の通電経路が構成されている。
The
二次電池10は、正極頭部51の座面51aを覆う絶縁性の第1正極絶縁部材57と、正極導電部材40と電極組立体14との間に介在する絶縁性の第2正極絶縁部材58とを有する。第1正極絶縁部材57は、蓋13と正極頭部51との接触を規制するものである。第1正極絶縁部材57は、正極頭部51に対して蓋13側から取り付けられている。第1正極絶縁部材57は、正極頭部51の座面51a及び外周面の一部を覆っている。第2正極絶縁部材58は、正極導電部材40と電極組立体14との接触を規制するものである。
The
二次電池10は、負極端子16と負極タブ群32aとを電気的に接続する負極導電部材60を有する。負極導電部材60は、一枚の金属板(本実施形態では銅板)で構成されている。負極導電部材60は、ケース11の蓋13と電極組立体14との間に位置している。
The
負極導電部材60は、相対的に蓋13寄りに配置された第1接合部61と、第1接合部61よりも電極組立体14に近い位置に配置された第2接合部62と、第1接合部61と第2接合部62とを繋ぐ湾曲状の第3接合部63と、を有する。第1接合部61において、電極組立体14の端面14aと対向した面(下面)には負極タブ群32aが溶接されていることにより、第1接合部61と負極タブ群32aとが電気的に接続されている。
The negative electrode
負極端子16は銅製である。また、負極端子16は、円柱状の端子頭部としての負極頭部71と、負極頭部71の座面71aから突出した端子軸部としての負極軸部72と、を有する。負極軸部72は、外周面にねじ溝を有する。負極軸部72は、蓋13の貫通孔13bを介してケース11の外部に突出している。負極端子16において、負極頭部71と負極軸部72を繋ぐ方向を軸方向とすると、負極端子16は、負極軸部72の軸方向の先端面から凹み、かつ負極端子16を軸方向に貫通する、連結孔としてのねじ孔16cを有する。ねじ孔16cには、図示しないバスバー締結ボルトが螺合可能である。バスバー締結ボルトは、二次電池10の電極端子同士をバスバーで接続する際に、バスバーを電極端子に連結するために使用される。
The
負極頭部71は、ケース11の内部に配置されている。負極頭部71は、電極組立体14側の面に端子凹部71cを備え、この端子凹部71cは、電極組立体14から蓋13に向けてすり鉢状に凹んでいる。負極端子16は、端子凹部71cを取り囲む外周面にテーパ面71dを備える。テーパ面71dは、負極端子16の軸方向に沿って端子凹部71cから負極軸部72に向かうに従い徐々に拡幅する。
The
また、二次電池10は、負極軸部72に挿通され、かつ負極頭部71の座面71aに支持された絶縁性のOリング73を有する。二次電池10は、負極軸部72が挿通された絶縁性のフランジ付きリング74を有する。フランジ付きリング74は、貫通孔13bに嵌合している筒状の部材である。二次電池10は、フランジ付きリング74の上から負極軸部72に螺合されたナット75を有する。負極端子16と蓋13とは、負極軸部72にナット75が螺合されていることにより、ユニット化されている。なお、フランジ付きリング74は、負極軸部72と蓋13の貫通孔13bの周縁部との間、及びナット75と蓋13との間に介在している。
Further, the
二次電池10は、負極頭部71の座面71a、及びテーパ面71dを覆う絶縁性のカバー87を備える。カバー87は、筒状である。カバー87は、負極頭部71の外周面を取り囲む周壁87aと、周壁87aの内周縁から周壁87aの中心軸線に向かって延出した蓋壁87bとを有する。カバー87は、蓋壁87bの内面が座面71aに支持されるとともに、周壁87aの内周面がテーパ面71dに対峙した状態にある。そして、蓋13と、負極頭部71の座面71aとの間に蓋壁87bが介在し、蓋壁87bは、蓋13と負極頭部71との接触を規制する。
The
二次電池10は、一方の電極端子である負極端子16に一体の電流遮断部80を備える。電流遮断部80は、ケース11の内部に配置されており、ケース11の内部圧力が所定の設定圧力に達すると、電極組立体14と、負極端子16との接続部分とを電気的に接続している通電経路の電流を遮断する。電流遮断部80は、負極端子16の負極頭部71と、負極導電部材60の第2接合部62との接続部に位置している。
The
この実施形態では、負極頭部71が電流遮断部80を介して負極導電部材60に電気的に接続されるとともに、負極導電部材60が負極タブ群32aに電気的に接続されることにより、電極組立体14と、負極端子16との間の通電経路が構成されている。
In this embodiment, the
電流遮断部80は、ケース11の内部に発生したガスによって作動すると、負極端子16の負極頭部71と負極導電部材60との電気的な接続を遮断する。つまり、電流遮断部80は、作動していないときには上記通電経路の一部を構成し、ケース11の内部に発生したガスの圧力を受けて作動したときに上記通電経路を遮断する。そして、電流遮断部80は、負極導電部材60の第2接合部62に一体に設けられている。
When the current interrupting
電流遮断部80は、第2接合部62と負極頭部71とに接合された接点板81を有する。接点板81は、導電性の材料製であり、電極組立体14に向けて凸となる碗状である。そして、接点板81は、端子凹部71cを電極組立体14側から覆っている。接点板81における端子凹部71cからはみ出している外周部と、負極頭部71における端子凹部71cの周縁部とは、スポット溶接により固定されている。
The current interrupting
接点板81における端子凹部71cと対向する部分は、通常状態において電極組立体14(下方)に向けて凸となっており、この電極組立体14に向けて凸となった部分と、第2接合部62の接合面62aとが溶接されている。接点板81と第2接合部62との溶接部分である負極溶接部分P(図3中にドットハッチングで示す部分)を負極端子16の負極頭部71と負極導電部材60とを導通する導通部とする。よって、負極導電部材60と負極端子16とは、接点板81を介して電気的に接続されている。第2接合部62は、円板状であり、接合面62aは円形状である。そして、負極溶接部分Pは、接合面62aの中央部に設けられている。
The portion of the contact plate 81 that faces the
接点板81は碗状であることから、接点板81が負極頭部71から凸となった分だけ、接点板81の周囲では負極頭部71が第2接合部62に対して離間した状態とすることが必要である。そのため、電流遮断部80は、負極頭部71と第2接合部62との間に配置された絶縁リング82を有する。絶縁リング82は、接点板81の外周側で、かつテーパ面71dの内周側に配置され、接点板81の周縁部を取り囲み、負極頭部71と負極導電部材60とを所定の間隔に保持する。なお、テーパ面71dは、負極頭部71における接点板81の接合面から負極軸部72に向かうに従い拡幅している。
Since the contact plate 81 is bowl-shaped, the
負極導電部材60は、第2接合部62の電極組立体14側の面に遮断凹部60cを有する。遮断凹部60cは、電極組立体14から蓋13に向けてすり鉢状に凹んでいる。遮断凹部60cの底面に負極溶接部分Pが位置している。第2接合部62は、遮断凹部60cの底面となる部位に破断溝84を有する。破断溝84は負極溶接部分Pを取り囲む円環状である。また、第2接合部62は、破断溝84と対応して薄肉部84aを備える。薄肉部84aは、第2接合部62に破断溝84を形成することによって、厚みが第2接合部62における薄肉部84a以外での部位よりも薄くなった部位のことである。よって、薄肉部84aは、破断溝84と同じで、負極溶接部分Pの周囲に設けられた円環状である。
The negative electrode
電流遮断部80は、ケース11の内部圧力を受圧して変形する変形板85を有する。変形板85は、弾性材料、例えば金属板で構成されたダイヤフラムであり、第2接合部62より電極組立体14に近い位置に配置されている。変形板85は、円板形状であって遮断凹部60cを電極組立体14側から覆っている。変形板85の外周部と第2接合部62とが変形板85の外周部の全周にわたって溶接固定されている。変形板85は、ケース11内部をケース11外部に対して気密に隔てている。
The current interrupting
変形板85は、通常状態において蓋13側から電極組立体14側(下方)に向けて凸となっており、この凸部分における負極溶接部分Pと対向する箇所には、蓋13に向けて突出した突起85aを有する。突起85aは、絶縁性の材料により構成されており、破断溝84で囲まれた負極溶接部分Pと対向している。
The
電流遮断部80は、変形板85より電極組立体14に近い位置に設置された保護部材86を備える。保護部材86は、変形板85と電極組立体14との間に配置されている。保護部材86は、変形板85に衝撃などが加わって、変形板85が変形してしまうことを防止する。保護部材86は円板形状であり、保護部材86の上面には、電極組立体14に向けて凸となった変形板85に沿うように凹んだ支持凹部86aが存在する。支持凹部86aの底面には上下方向に貫通したガス孔86bが存在する。
The current interrupting
変形板85の一方の面(蓋13側の面)には、ねじ孔16cを介してケース11の外部圧力(略大気圧)が作用している。また、変形板85の他方の面(電極組立体14側の面)には、ガス孔86bを介して、ケース11の内部圧力が作用している。そして、変形板85は、その電極組立体14側の面に、設定圧力よりも大きい内部圧力が付与された場合に、圧力によって変形して蓋13に向けて凸となるように構成されている。
The external pressure (substantially atmospheric pressure) of the
二次電池10は、負極頭部71、接点板81、絶縁リング82、負極導電部材60(第2接合部62)、変形板85、及び保護部材86をユニット化するカシメ部材88を有する。
The
上記構成の二次電池10は、カバー87における周壁87aの内周面と、負極頭部71におけるテーパ面71dと、絶縁リング82の外周面と、負極導電部材60における第2接合部62の接合面62aとで画定された充填空間Sを備える。充填空間Sは、負極頭部71のテーパ面71dを取り囲む円環状である。充填空間Sには、液体ガスケット76が密に充填されている。一般に、液体ガスケットは、常温で流動性のある物質であり、塗布部に塗布すると、一定時間の後に硬化して塗布部での油密・水密・気密を維持し、漏れを抑制する。
In the
本実施形態の液体ガスケット76は、電解液に対する耐性を考慮してシリコーン系の液体ガスケットが使用される。シリコーン系の液体ガスケット76は、流動性の有る状態で空気に触れると、空気中の水分によって硬化し、加熱、加圧等を必要とせずに硬化する性質を有する。そして、液体ガスケット76は、カバー87における周壁87aの内周面と、負極頭部71におけるテーパ面71dと、絶縁リング82の外周面と、負極導電部材60における第2接合部62の接合面62aに密着し、充填空間Sを隙間なく埋めている。よって、液体ガスケット76は、負極頭部71と負極導電部材60との間を封止している。
As the
次に、液体ガスケット76の充填方法について説明する。
まず、図示しないが、負極導電部材60の第2接合部62に変形板85の外周部を接合しておく。次に、接点板81を、負極頭部71の端子凹部71cを覆う状態に配置しつつ、接点板81の周縁部を負極頭部71に溶接する。
Next, a method for filling the
First, although not shown, the outer peripheral portion of the
そして、図4に示すように、カバー87の蓋壁87bが周壁87aより下側になるようにカバー87を治具77にセットする。次に、カバー87の蓋壁87bに負極軸部72を貫通させつつ、蓋壁87bの内底面に負極頭部71の座面71aを支持させる。この状態では、負極頭部71は周壁87a内に収容されるとともに、周壁87aの内周面に、負極頭部71のテーパ面71dが対峙し、かつ空隙S1が形成される。
Then, as shown in FIG. 4, the
次に、負極頭部71に接合された接点板81の周囲で、かつテーパ面71dより内周側に絶縁リング82を配置する。すると、周壁87aの内周面と、負極頭部71のテーパ面71dと、絶縁リング82の外周面とで空隙S1が画定される。この空隙S1は、上方に向けて開口し、その開口が最も幅広である。空隙S1は、負極端子16の軸方向に沿って下方に向かうに従い、テーパ面71dの傾斜に伴い徐々に狭くなる。
Next, an insulating
そして、空隙S1に、流動性のある液体ガスケット76を充填する。最後に、接点板81を負極導電部材60の第2接合部62で覆い、その接点板81と第2接合部62とを溶接する。すると、空隙S1が第2接合部62によって閉じられ、充填空間Sが画定されるとともに、充填空間Sに液体ガスケット76が密封される。
And the
次に、二次電池10の作用を説明する。
さて、二次電池10では、過充電・過放電時、電極組立体14でガスが発生するとケース11の内圧が上昇する。内圧が設定圧力に達すると、その圧力を受けた変形板85が負極溶接部分Pに向けて凸となるように変形する。すると、突起85aが破断溝84で囲まれた負極溶接部分Pに衝突して、負極導電部材60における負極溶接部分Pが破断されるとともに、接点板81が蓋13に向けて変形する。これにより、接点板81と負極導電部材60とが離間した状態になるため、同負極導電部材60と負極端子16との電気的接続が物理的に遮断され、電極組立体14と負極端子16の間を流れる電流が遮断される。
Next, the operation of the
In the
ここで、負極導電部材60の第2接合部62と負極頭部71との間に大きな電圧が印加されることがある。このとき、第2接合部62と負極頭部71との間には、液体ガスケット76が充填され、第2接合部62と負極頭部71との間に電解液が侵入することが抑制されている。このため、第2接合部62と負極頭部71とが電解液を介して短絡すること(液絡)が抑止される。
Here, a large voltage may be applied between the second
したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)負極端子16のテーパ面71dを取り囲む充填空間Sを、液体ガスケット76で埋めた。液体ガスケット76は、充填空間S内全体に行き渡り、テーパ面71d、カバー87の周壁87a内周面、第2接合部62の接合面62a、及び絶縁リング82の外周面に密接している。このため、液体ガスケット76によって充填空間Sに電解液が侵入することが抑止されるとともに、負極端子16と負極導電部材60とが液体ガスケット76によって絶縁される。よって、電流遮断部80の作動により、負極導電部材60と負極端子16との通電が遮断された状態で、負極端子16と負極導電部材60に大きな電圧が印加されても、液体ガスケット76によって、負極端子16と負極導電部材60の液絡が抑止され、負極端子16と負極導電部材60の再通電が抑制される。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The filling space S surrounding the tapered
(2)液体ガスケット76は、シリコーン系である。シリコーン系の液体ガスケットは、電解液耐性を備えているため、液体ガスケット76が電解液によって劣化しにくく、液体ガスケット76によるシール状態を維持できる。
(2) The
(3)負極頭部71と負極導電部材60との間に絶縁リング82が配置される。このため、テーパ面71dの内周側において充填空間Sを区画することができ、かつ液体ガスケット76の硬化前においても、負極頭部71と負極導電部材60とを容易に所定の間隔離間した状態に保持することができる。
(3) The insulating
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 充填空間Sには、液体ガスケット76に加え、Oリングが設けられていてもよい。Oリングは、テーパ面71dと接合面62aに少なくとも密接しており、Oリングの外周面が、カバー87における周壁87aの内周面に密接していてもよい。そして、液体ガスケット76は、Oリングの周囲で充填空間Sに存在する隙間に充填される。例えば、充填空間SにOリングだけが配置されていた場合、Oリングの劣化等によって縮径し、Oリングの外周面が周壁87aの内周面から離れてしまう場合がある。このときには、負極頭部71と第2接合部62とが液絡してしまう虞がある。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In addition to the
しかし、Oリングに加え、液体ガスケット76を充填空間Sに充填しておくことで、Oリングの劣化等が生じても、液体ガスケット76によって負極頭部71と第2接合部62の絶縁を維持でき、液絡を抑止することができる。
However, by filling the filling space S with the
○ 実施形態では絶縁リング82を有しているがこれに限らない。例えば、第2接合部62の接合面62aに対向する負極端子16の形状が、負極頭部71と第2接合部62との間に隙間が設けられるように形成され、その隙間によって負極頭部71と第2接合部62とが絶縁されていれば、絶縁リング82は無くてもよい。具体的には、カバー87における周壁87aが第2接合部62を負極頭部71から離間した状態で保持してもよい。または、Oリング等によって絶縁リング82を構成してもよい。
O Although it has the insulating
○ 液体ガスケット76は、シリコーン系以外のものを使用してもよく、フェノール系、変性エステル系、アクリル系、水性アクリル系等を使用してもよい。
○ 負極頭部71において、充填空間Sを区画する外周面は、テーパ状でなくてもよく、適宜変更してもよい。
As the
In the
○ 実施形態ではカバー87は、周壁87aと蓋壁87bとを有しているが、周壁87aと蓋壁87bとを別体としてもよい。実施形態では、カバー87は絶縁性であるが、これに限らない。例えば、負極頭部71と負極導電部材60との間、及び負極頭部71の座面71aとの間が他の部材で絶縁されていればよい。
In the embodiment, the
○ 実施形態では、正極軸部52にナット55が螺合されていることにより、正極端子15が蓋13に固定されているが、これに限らない。例えば、正極軸部52の一部をカシメることで正極端子15が蓋13に固定されていてもよい。負極も同様に、例えば、負極軸部72の一部をカシメることで負極端子16が蓋13に固定されていてもよい。
In the embodiment, the
○ 実施形態では、電極端子とバスバーとを連結する際、電極端子のねじ孔16cにバスバー締結ボルトを螺合する構成としたが、バスバーと電極端子との連結は、嵌合やリベットにより連結されていてもよい。例えば、連結部材として、頭部と、頭部から延在した嵌合軸部とを備えるものを採用する。また、電極端子は、連結孔として、ねじ孔16cの代わりに嵌合孔を備える。そして、嵌合孔に、連結部材の嵌合軸部を嵌合してバスバーを電極端子に連結してもよい。
In the embodiment, when connecting the electrode terminal and the bus bar, the bus bar fastening bolt is screwed into the
○ 蓄電装置は、正極端子15と一体の電流遮断部80を有する二次電池にも適用することができる。この場合、正極端子15には、正極端子15を軸方向に貫通するねじ孔が連結孔として設けられる。
The power storage device can also be applied to a secondary battery having a current interrupting
○ 蓄電装置は、例えばキャパシタなど、二次電池以外の蓄電装置にも適用可能である。
○ 正極電極21及び負極電極22は、金属箔の片面に活物質が存在する構造でもよい。
The power storage device can also be applied to power storage devices other than secondary batteries, such as capacitors.
The
○ 二次電池10は、リチウムイオン二次電池でもよいし、他の二次電池であってもよい。要は、正極用の活物質と負極用の活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。
The
○ 電極組立体14は、積層型に限らず、帯状の正極電極と帯状の負極電極を捲回して層状に積層した捲回型であってもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
The
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and other examples will be described below.
(イ)前記電極組立体は、シート状の正極電極と、シート状の負極電極とが間にセパレータを介在させた状態で交互に積層されている蓄電装置。 (A) The electrode assembly is a power storage device in which a sheet-like positive electrode and a sheet-like negative electrode are alternately stacked with a separator interposed therebetween.
S…充填空間、10…蓄電装置としての二次電池、11…ケース、13…壁部としての蓋、14…電極組立体、14a…端面、15…電極端子としての正極端子、16…一方の電極端子としての負極端子、16c…連結孔としてのねじ孔、40…導電部材としての正極導電部材、60…導電部材としての負極導電部材、62a…接合面、71…端子頭部としての負極頭部、71a…座面、71d…テーパ面、72…端子軸部としての負極軸部、76…液体ガスケット、80…電流遮断部、81…接点板、82…絶縁リング、87…カバー。
DESCRIPTION OF SYMBOLS S ... Filling space, 10 ... Secondary battery as an electrical storage device, 11 ... Case, 13 ... Lid as wall part, 14 ... Electrode assembly, 14a ... End surface, 15 ... Positive electrode terminal as an electrode terminal, 16 ... One side Negative electrode terminal as electrode terminal, 16c ... Screw hole as connecting hole, 40 ... Positive electrode conductive member as conductive member, 60 ... Negative electrode conductive member as conductive member, 62a ... Joint surface, 71 ... Negative electrode head as
Claims (4)
前記ケース内で前記電極組立体と前記電極端子とを接続する導電部材と、
前記ケースの内圧が設定圧力を超えるときに一方の電極端子と前記電極組立体との通電経路を遮断する電流遮断部と、を備える蓄電装置であって、
前記一方の電極端子は、前記ケース内で前記導電部材と電気的に接続された端子頭部と、該端子頭部の座面から立設され、かつ前記壁部を貫通してケース外に突出した端子軸部と、前記端子軸部及び端子頭部を繋ぐ軸方向に貫通する連結孔と、を有し、
前記電流遮断部は、
前記連結孔における前記端子頭部での開口を覆う状態で前記導電部材に向けて凸となる碗状であり、かつ外周部が前記端子頭部に接合されるとともに、前記導電部材に向けて凸となる部分が該導電部材の接合面に接合された接点板と、
前記端子頭部の外周面を取り囲む筒状のカバーと、を備え、
前記端子頭部の外周面はテーパ面であり、
前記端子頭部と前記導電部材との間に絶縁リングが配置され、
前記端子頭部の外周面と、前記カバーの内周面と、前記導電部材の前記接合面と、前記絶縁リングの外周面とで囲まれた充填空間に充填された液体ガスケットを有することを特徴とする蓄電装置。 A pair of electrode terminals fixed to a wall facing the end face of the electrode assembly in the case;
A conductive member connecting the electrode assembly and the electrode terminal in the case;
A power storage device comprising: a current interrupting unit that interrupts an energization path between one electrode terminal and the electrode assembly when the internal pressure of the case exceeds a set pressure;
The one electrode terminal is erected from a terminal head electrically connected to the conductive member in the case and a seating surface of the terminal head, and protrudes out of the case through the wall. And a connecting hole penetrating in the axial direction connecting the terminal shaft portion and the terminal head,
The current interrupting unit is
The connecting hole has a hook shape that is convex toward the conductive member in a state of covering the opening at the terminal head, and the outer peripheral portion is joined to the terminal head and is convex toward the conductive member. A contact plate in which the portion to be joined to the joining surface of the conductive member;
A cylindrical cover surrounding the outer peripheral surface of the terminal head,
The outer peripheral surface of the terminal head is a tapered surface,
An insulating ring is disposed between the terminal head and the conductive member;
It has a liquid gasket filled in a filling space surrounded by the outer peripheral surface of the terminal head, the inner peripheral surface of the cover, the joint surface of the conductive member, and the outer peripheral surface of the insulating ring. A power storage device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015145050A JP6597016B2 (en) | 2015-07-22 | 2015-07-22 | Power storage device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015145050A JP6597016B2 (en) | 2015-07-22 | 2015-07-22 | Power storage device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017027780A JP2017027780A (en) | 2017-02-02 |
JP6597016B2 true JP6597016B2 (en) | 2019-10-30 |
Family
ID=57950627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015145050A Expired - Fee Related JP6597016B2 (en) | 2015-07-22 | 2015-07-22 | Power storage device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6597016B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN215578776U (en) * | 2021-05-21 | 2022-01-18 | 湖北亿纬动力有限公司 | Cylindrical lithium ion battery with novel structure |
CN116544627B (en) * | 2023-06-28 | 2024-01-23 | 深圳海辰储能控制技术有限公司 | End cover unit, energy storage device and electric equipment |
-
2015
- 2015-07-22 JP JP2015145050A patent/JP6597016B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017027780A (en) | 2017-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6091815B2 (en) | Secondary battery | |
US8647759B2 (en) | Secondary battery | |
US20150207132A1 (en) | Electric storage device including current interruption device | |
JP6369564B2 (en) | Power storage device | |
US20230048822A1 (en) | Power storage device | |
KR20170098225A (en) | Power storage element | |
JP6198129B2 (en) | Electricity storage element | |
JP2018092726A (en) | Power storage device | |
JP2016054023A (en) | Power storage device | |
JP6327069B2 (en) | Power storage device | |
JP6597016B2 (en) | Power storage device | |
US10115956B2 (en) | Electricity storage device | |
JP6252817B2 (en) | Power storage device | |
JP6413758B2 (en) | Power storage device | |
JP6318829B2 (en) | Power storage device manufacturing method and power storage device | |
JP6547486B2 (en) | Method of manufacturing power storage device | |
JP6547487B2 (en) | Power storage device module | |
JP6299384B2 (en) | Power storage device | |
JP6451093B2 (en) | Power storage device | |
JP6759797B2 (en) | Power storage device | |
JP2016054022A (en) | Power storage device | |
JP6597290B2 (en) | Power storage device | |
JP6394894B2 (en) | Power storage device | |
JP2016081744A (en) | Power storage device | |
JP2018037222A (en) | Power storage device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180405 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190418 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190507 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190624 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190903 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190916 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6597016 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |