JP7273554B2 - sealed battery - Google Patents
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Description
本発明は、シート状の正極、負極及びセパレータが厚み方向に積層された状態で巻回された電極体と、該電極体の軸線方向に位置する絶縁板とが、電池ケース内に収納された密閉型電池に関する。 In the present invention, an electrode body in which a sheet-like positive electrode, a negative electrode, and a separator are laminated in the thickness direction and wound, and an insulating plate positioned in the axial direction of the electrode body are accommodated in a battery case. It relates to a sealed battery.
シート状の正極、負極及びセパレータが厚み方向に積層された状態で巻回された電極体と、該電極体の軸線方向に位置する絶縁板とが、電池ケース内に収納された密閉型電池が知られている。このような密閉型電池では、例えば特許文献1に開示されるように、角型の電池缶内に、セパレータを介して正極と負極を積層して扁平に巻回することによって得られた電池要素が収容されており、前記電池缶が蓋体で密封されている。前記電池要素と前記蓋体との間には、短絡防止のための上部絶縁板が配置されている。
A sealed battery in which a sheet-shaped positive electrode, a negative electrode, and a separator are laminated in the thickness direction and wound, and an insulating plate positioned in the axial direction of the electrode body is housed in a battery case. Are known. In such a sealed battery, for example, as disclosed in
前記上部絶縁板は、厚み方向から見て、一方向に長い平板状の部材である。前記上部絶縁板は、板状部と、該板状部の周縁に設けられた凸状の側壁とを有する。 The upper insulating plate is a plate-like member elongated in one direction when viewed from the thickness direction. The upper insulating plate has a plate-like portion and a convex side wall provided on the peripheral edge of the plate-like portion.
ところで、上述のような構成を有する密閉型電池に衝撃が加わった場合、電池缶(以下、電池ケース)を介して、電池要素(以下、電極体)及び上部絶縁板(以下、絶縁板)に衝撃が加わる。 By the way, when an impact is applied to the sealed battery having the above-described structure, the battery element (hereinafter referred to as the electrode body) and the upper insulating plate (hereinafter referred to as the insulating plate) are subjected to impact through the battery can (hereinafter referred to as the battery case). Adds a shock.
ここで、電極体は、軸線を中心として楕円状に巻回されているため、軸線方向から見て電極体の長軸方向両端部の剛性は、他の部分の剛性よりも高い。また、絶縁板は、板状部の周縁に設けられた凸状の側壁(以下、リブ)によって、該周縁部分の剛性が他の部分の剛性に比べて高い。 Here, since the electrode body is wound in an elliptical shape around the axis, the rigidity of both ends of the electrode body in the long-axis direction is higher than the rigidity of the other parts when viewed in the axial direction. In addition, the insulating plate has a convex side wall (hereinafter referred to as a rib) provided on the periphery of the plate-like portion, so that the rigidity of the periphery is higher than that of the other portions.
そのため、前記電極体及び前記絶縁板に強い衝撃が繰り返し加わった場合、前記電極体の長軸方向の端部が前記絶縁板に繰り返し接触すると、前記絶縁板における周縁以外の部分が凹む可能性がある。そうすると、変形した前記絶縁板によって、前記電極体も変形する可能性がある。 Therefore, when a strong impact is repeatedly applied to the electrode body and the insulating plate, if the longitudinal end of the electrode body repeatedly contacts the insulating plate, there is a possibility that the insulating plate will be dented at a portion other than the peripheral edge. be. Then, the deformed insulating plate may also deform the electrode assembly.
本発明の目的は、密閉型電池に強い衝撃が繰り返し加わった場合でも変形を生じにくい絶縁板を備えた密閉型電池を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a sealed battery having an insulating plate that is resistant to deformation even when a strong impact is repeatedly applied to the sealed battery.
本発明の一実施形態に係る密閉型電池は、それぞれシート状の正極、負極及びセパレータが厚み方向に積層された状態で、軸線を中心として楕円状に巻回された電極体と、厚み方向が前記電極体の軸線方向と一致するように前記電極体に対して前記軸線方向に位置し、前記軸線方向から見て前記電極体の短軸方向の長さよりも長軸方向に長い絶縁板と、内部に前記電極体及び前記絶縁板が収納される電池ケースと、を備える。前記絶縁板は、平板部と、前記平板部の外周縁に位置し且つ前記厚み方向に延びる外周リブと、を有する。前記平板部の長手方向の両端部には、それぞれ、前記軸線方向から見て前記電極体の長軸方向の端部と少なくとも一部が重なる位置に、前記平板部の他の部分よりも高い剛性を有する高剛性部が設けられている(第1の構成)。 A sealed battery according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly in which a sheet-shaped positive electrode, a negative electrode, and a separator are laminated in the thickness direction, and an electrode body wound in an elliptical shape around the axis, and an insulating plate positioned in the axial direction with respect to the electrode body so as to coincide with the axial direction of the electrode body, the insulating plate being longer in the long axis direction than the length in the short axis direction of the electrode body when viewed from the axial direction; and a battery case in which the electrode body and the insulating plate are housed. The insulating plate has a flat plate portion and an outer peripheral rib positioned on the outer peripheral edge of the flat plate portion and extending in the thickness direction. At both ends in the longitudinal direction of the flat plate portion, rigidity higher than the other portions of the flat plate portion is provided at positions at least partially overlapping with ends in the longitudinal direction of the electrode body when viewed from the axial direction. is provided (first configuration).
これにより、密閉型電池が強い衝撃を受けた際に、軸線方向から見て楕円状の電極体によって、絶縁板の外周リブ以外の部分が変形を生じることを抑制できる。すなわち、前記絶縁板の平板部における長手方向の両端部には、それぞれ、前記軸線方向から見て前記電極体の長軸方向の端部と少なくとも一部が重なる位置に、前記平板部の他の部分よりも高い剛性を有する高剛性部が設けられているため、前記密閉型電池が衝撃を繰り返し受けて前記電極体が前記絶縁板に繰り返し接触した場合でも、前記絶縁板の変形が抑制される。 As a result, when the sealed battery receives a strong impact, it is possible to suppress deformation of the insulating plate other than the outer peripheral ribs due to the elliptical electrode body when viewed from the axial direction. That is, at both ends of the flat plate portion of the insulating plate in the longitudinal direction, other electrodes of the flat plate portion are provided at positions at least partially overlapping with the ends of the electrode body in the longitudinal direction when viewed from the axial direction. Since the high-rigidity portion having a rigidity higher than that of the portion is provided, deformation of the insulating plate is suppressed even when the electrode body repeatedly contacts the insulating plate due to repeated impacts on the sealed battery. .
したがって、前記絶縁板の変形を抑制できるとともに、変形した前記絶縁板によって、前記電極体が変形を生じることを抑制できる。 Therefore, deformation of the insulating plate can be suppressed, and deformation of the electrode body due to the deformed insulating plate can be suppressed.
前記第1の構成において、前記高剛性部は、前記平板部の長手方向の両端部に、前記軸線方向から見て前記電極体の長軸方向の端部と重なる範囲に設けられている(第2の構成)。 In the first configuration, the high-rigidity portions are provided at both ends of the flat plate portion in the longitudinal direction in a range that overlaps the ends of the electrode body in the longitudinal direction when viewed from the axial direction (first configuration). 2 configuration).
これにより、絶縁板の高剛性部は、電極体に対し、該電極体の軸線方向から見て前記電極体の長軸方向の端部を覆うように位置付けられる。よって、密閉型電池が衝撃を繰り返し受けて前記電極体の長軸方向の端部が前記絶縁板に繰り返し接触した場合でも、前記絶縁板の変形をより確実に抑制できる。 Thereby, the high-rigidity portion of the insulating plate is positioned with respect to the electrode body so as to cover the ends of the electrode body in the longitudinal direction when viewed from the axial direction of the electrode body. Therefore, even if the sealed battery receives repeated impacts and the ends of the electrode bodies in the longitudinal direction repeatedly contact the insulating plate, deformation of the insulating plate can be suppressed more reliably.
前記第1または第2の構成において、前記高剛性部は、前記平板部の他の部分よりも肉厚が大きい厚肉部である(第3の構成)。これにより、絶縁板の長手方向の両端部において、軸線方向から見て電極体の長軸方向の端部と重なる部分の剛性を高めることができる。よって、密閉型電池が強い衝撃を繰り返し受けて前記電極体が前記絶縁板に繰り返し接触した場合でも、前記絶縁板の変形を抑制できる。 In the first or second configuration, the high-rigidity portion is a thick portion that is thicker than other portions of the flat plate portion (third configuration). As a result, it is possible to increase the rigidity of the portions of the insulating plate that overlap the ends of the electrode body in the longitudinal direction when viewed from the axial direction. Therefore, deformation of the insulating plate can be suppressed even when the electrode body repeatedly contacts the insulating plate due to repeated strong impacts on the sealed battery.
前記第3の構成において、前記厚肉部は、前記平板部の他の部分に対して前記電極体とは反対側に突出している(第4の構成)。これにより、厚肉部が平板部の電極体側に突出しないので、密閉型電池の構成をコンパクトにすることができる。 In the third configuration, the thick portion protrudes from the other portion of the flat plate portion on the side opposite to the electrode body (fourth configuration). As a result, the thick portion does not protrude toward the electrode body side of the flat plate portion, so that the configuration of the sealed battery can be made compact.
前記第1または第2の構成において、前記高剛性部は、前記長手方向に延びる第1リブを有する(第5の構成)。これにより、絶縁板の長手方向の両端部において、軸線方向から見て電極体の長軸方向の端部と重なる部分の剛性を高めることができる。よって、密閉型電池が強い衝撃を繰り返し受けて前記電極体が前記絶縁板に繰り返し接触した場合でも、前記絶縁板の変形を抑制できる。 In the first or second configuration, the high rigidity portion has a first rib extending in the longitudinal direction (fifth configuration). As a result, it is possible to increase the rigidity of the portions of the insulating plate that overlap the ends of the electrode body in the longitudinal direction when viewed from the axial direction. Therefore, deformation of the insulating plate can be suppressed even when the electrode body repeatedly contacts the insulating plate due to repeated strong impacts on the sealed battery.
前記第5の構成において、前記高剛性部は、前記厚み方向に見て、前記第1リブと交差する第2リブを有する(第6の構成)。 In the fifth configuration, the high-rigidity portion has second ribs that cross the first ribs when viewed in the thickness direction (sixth configuration).
これにより、絶縁板の長手方向の両端部の剛性において、軸線方向から見て電極体の長軸方向の端部と重なる部分の剛性をより高めることができる。よって、密閉型電池が強い衝撃を繰り返し受けて前記電極体が前記絶縁板に繰り返し接触した場合でも、前記絶縁板の変形をより確実に抑制できる。 As a result, in the rigidity of both longitudinal ends of the insulating plate, the rigidity of the portions overlapping the longitudinal ends of the electrode body when viewed from the axial direction can be further increased. Therefore, even if the sealed battery is repeatedly subjected to strong impacts and the electrode body repeatedly contacts the insulating plate, deformation of the insulating plate can be suppressed more reliably.
前記第6の構成において、前記第1リブ及び前記第2リブは、前記平板部における前記電極体とは反対側の面に設けられている(第7の構成)。これにより、第1リブが平板部の電極体側に突出しないので、密閉型電池の構成をコンパクトにすることができる。 In the sixth configuration, the first rib and the second rib are provided on a surface of the flat plate portion opposite to the electrode body (seventh configuration). As a result, the first rib does not protrude toward the electrode body of the flat plate portion, so that the configuration of the sealed battery can be made compact.
本発明の一実施形態に係る密閉型電池によれば、絶縁板の平板部における長手方向の両端部に、それぞれ、軸線方向から見て電極体の長軸方向の端部と少なくとも一部が重なる位置に、前記平板部の他の部分よりも高い剛性を有する高剛性部が設けられている。これにより、前記絶縁板の変形を抑制できるため、変形した前記絶縁板によって前記電極体が変形することを抑制できる。 According to the sealed battery according to one embodiment of the present invention, both ends of the flat plate portion of the insulating plate in the longitudinal direction overlap at least a part of the ends of the electrode body in the longitudinal direction when viewed from the axial direction. A high-rigidity portion having a rigidity higher than that of other portions of the flat plate portion is provided at the position. As a result, deformation of the insulating plate can be suppressed, so that deformation of the electrode body due to the deformed insulating plate can be suppressed.
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same reference numerals are given to the same or corresponding parts in the drawings, and the description thereof will not be repeated.
<実施形態1>
(全体構成)
図1は、本発明の実施形態1に係る密閉型電池1の概略構成を示す斜視図である。図2は、図1におけるII-II線断面図である。なお、図1及び図2では、説明のために、密閉型電池1の構成を簡略化して示す。
<
(overall structure)
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a sealed
密閉型電池1は、有底筒状の外装缶10と、該外装缶10の開口部を覆う蓋板20と、電極体30と、上部絶縁板40(絶縁板)と、底部絶縁体50とを備えている。
The sealed
電極体30、上部絶縁板40及び底部絶縁体50は、外装缶10内に収納される。外装缶10の開口部を蓋板20によって覆った状態で該開口部と蓋板20の外周部とを溶接することによって、内部に空間を有する柱状の電池ケース2が構成される。電池ケース2は、幅方向(図1の左右方向)の寸法が厚み方向(図1の紙面方向)の寸法よりも大きい扁平状に形成されている。
The
なお、この電池ケース2内には、電極体30、上部絶縁板40及び底部絶縁体50以外に、電極体30に電気的に接続される接続板27及び非水電解液(以下、単に電解液という)等も封入されている。
In addition to the
図3は、電極体30の概略構成を示す斜視図である。電極体30は、それぞれシート状に形成された正極31及び負極32を、例えば両者の間にセパレータ33がそれぞれ位置するように重ね合わせた状態で、図2及び図3に示すように渦巻状に巻回することによって形成された巻回電極体である。詳しくは、電極体30は、正極31、負極32及びセパレータ33を厚み方向に重ね合わせた状態で、軸線Pを中心として巻回した後、押しつぶして扁平状に形成される。すなわち、電極体30は、正極31、負極32及びセパレータ33が軸線Pを中心として楕円状に巻回された巻回電極体である。
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of the
図3に示すように、電極体30は、軸線方向から見て、長軸方向の両端部に、R部30aを有する。R部30aは、シート状に形成された正極31、負極32及びセパレータ33が厚み方向に重ね合わせた状態でU字状に曲げられた部分である。よって、R部30aにおける前記軸線方向の剛性は、電極体30の他の部分における前記軸線方向の剛性に比べて高い。
As shown in FIG. 3, the
ここで、図2では、電極体30の外周側の数層分しか図示していない。しかしながら、この図2では電極体30の内周側部分の図示を省略しているだけであり、当然のことながら、電極体30の内周側にも正極31、負極32及びセパレータ33が存在する。
Here, in FIG. 2, only several layers on the outer peripheral side of the
正極31は、正極活物質を含有する正極活物質層を、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、正極31は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なリチウム含有酸化物である正極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む正極合剤を、アルミニウム箔などからなる正極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。正極活物質であるリチウム含有酸化物としては、例えば、LiCoO2などのリチウムコバルト酸化物やLiMn2O4などのリチウムマンガン酸化物、LiNiO2などのリチウムニッケル酸化物等のリチウム複合酸化物を用いるのが好ましい。なお、正極活物質として、1種類の物質のみを用いてもよいし、2種類以上の物質を用いてもよい。また、正極活物質は、上述の物質に限られない。
The
負極32は、負極活物質を含有する負極活物質層を、銅等の金属箔製の負極集電体の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、負極32は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む負極合剤を、銅箔などからなる負極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素材料(黒鉛類、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類など)を用いるのが好ましい。負極活物質は、上述の物質に限られない。
The
また、電極体30の正極31には、正極リード34が接続されている一方、負極32には負極リード35が接続されている。これにより、正極リード34及び負極リード35が、電極体30の外部に引き出されている。そして、この正極リード34の先端側は、蓋板20に接続されている。一方、負極リード35の先端側は、後述するように、接続板27を介して負極端子22に接続されている。
A
外装缶10は、アルミニウム合金製の有底筒状部材であり、蓋板20とともに電池ケース2を構成する。外装缶10は、図1に示すように、長方形の短辺側が円弧状に形成された底面11を有する有底筒状の部材である。詳しくは、外装缶10は、底面11と、滑らかな曲面を有する扁平筒状の側壁12とを備えている。すなわち、外装缶10は、底面11の短辺方向に対応する厚み方向の寸法が、底面11の長辺方向に対応する幅方向よりも小さくなるように、扁平形状に形成されている。また、この外装缶10は、後述するように正極リード34に接続される蓋板20と接合されているため、密閉型電池1の正極端子も兼ねている。
The outer can 10 is a bottomed cylindrical member made of aluminum alloy, and constitutes the
図2に示すように、外装缶10の内側の底部には、該外装缶10を介して電極体30の正極31と負極32との間で短絡が発生するのを防止するためのポリエチレンシートからなる底部絶縁体50が配置されている。上述の電極体30は、該底部絶縁体50上に一方の端部が位置付けられるように配置されている。
As shown in FIG. 2, a polyethylene sheet for preventing a short circuit between the
外装缶10の開口側、すなわち蓋板20側には、電極体30と蓋板20及び負極端子22との間でそれぞれ短絡が発生するのを防止するための上部絶縁板40が配置されている。上部絶縁板40は、電極体30の蓋板20側を覆うように配置されている。上部絶縁板40には、負極リード35が貫通するための貫通孔40aが形成されている。
An upper insulating
上部絶縁板40の詳しい構成は後述する。
A detailed configuration of the upper insulating
蓋板20は、外装缶10の開口部を覆った状態で、外周部が該外装缶10の開口部に溶接によって接続されている。この蓋板20は、外装缶10と同様、アルミニウム合金製の部材からなり、該外装缶10の開口部の内側に嵌合可能なように長方形の短辺側が円弧状に形成されている。
The
蓋板20には、その長手方向の中央部分に貫通孔20aが形成されているとともに、該貫通孔20aを挟んで蓋板20の長手方向に開裂ベント23及び注入口24が形成されている。すなわち、蓋板20には、開裂ベント23、貫通孔20a及び注入口24が、蓋板20の長手方向に並んで設けられている。
The
図2に示すように、蓋板20の貫通孔20a内には、ポリプロピレン製の絶縁パッキング21及びステンレス鋼製の負極端子22が挿通されている。具体的には、概略柱状の負極端子22が挿通された概略円筒状の絶縁パッキング21が貫通孔20aの周縁部に嵌合されている。
As shown in FIG. 2, an insulating
負極端子22は、円柱状の軸部の両端に平面部がそれぞれ一体形成された構成を有している。負極端子22は、平面部が外部に露出する一方、該軸部が絶縁パッキング21内に位置付けられるように、該絶縁パッキング21に対して配置されている。
The
負極端子22は、軸部が、ニッケル製の接続板27を貫通することにより、該接続板27と電気的に接続されている。接続板27は、長方形状の板部材であり、蓋板20の長手方向、すなわち負極端子22から開裂ベント23に向かって延びるように、負極端子22に接続されている。これにより、負極端子22は、接続板27、負極リード35を介して、電極体30の負極32に電気的に接続されている。
The
接続板27と蓋板20との間には、両者を電気的に絶縁するための平面視で長方形状の端子絶縁板26が配置されている。この端子絶縁板26も、接続板27と同様、負極端子22の軸部によって貫通されているとともに、開裂ベント23に向かって延びるように配置されている。すなわち、負極端子22の軸部は、蓋板20を貫通するとともに、端子絶縁板26及び接続板27を貫通している。
Between the connecting
蓋板20に形成された注入口24は、電池ケース2内に電解液を注入するための貫通孔である。注入口24は、平面視で略円形状に形成されている。この注入口24は、図2に示すように、断面T字状の封止栓25によって封止されている。電池ケース2内に電解液を注入した後に、封止栓25と注入口24の周縁部との間に隙間が生じないように、該封止栓25の鍔部の外周部分と蓋板20とはレーザー溶接によって接合される。
An
図1に示すように、開裂ベント23は、蓋板20の平面視で、すなわち電池ケース2を上方から見て、蓋板20の長手方向に長い長円状に形成されている。図2に示すように、開裂ベント23は、蓋板20の他の部分の厚みよりも小さい厚みを有する平面視で長円状の薄肉弁体23aと、該薄肉弁体23aの外周を囲むように蓋板20の上面側に溝が設けられた薄肉部23bとを有する。
As shown in FIG. 1 , the splitting
以上のように、薄肉弁体23aを囲むように薄肉部23bを設けることにより、電池ケース2内の圧力が上昇した際に、電池ケース2の内圧上昇による該電池ケース2の変形及び内圧によって、蓋板20において厚みが最も小さい薄肉部23bが破断する。そうすると、薄肉弁体23aは蓋板20に対して上方に押し上げられるため、電池ケース2内のガス等が外部に放出される。これにより、電池ケース2が内圧上昇によって破損するのを防止できる。
As described above, by providing the
(上部絶縁板)
次に、電極体30と蓋板20とを電気的に絶縁する上部絶縁板40の構成について、図2、図4、図5、図7及び図8を用いて詳しく説明する。図4は、上部絶縁板40の概略構成を示す斜視図である。図5は、図4におけるV-V線断面図である。図7は、電極体30に対して軸線方向に厚み方向が一致するように上部絶縁板40を配置した状態を示す斜視図である。図8は、厚肉部43を含む上部絶縁板40の一部の平面図である。図8において、説明のために、電極体30の外形を一点鎖線で示す。
(upper insulating plate)
Next, the configuration of the upper insulating
図4及び図7に示すように、上部絶縁板40は、平面視で長方形の短辺側が円弧状に形成された板状の部材である。上部絶縁板40は、板状の底板部41(平板部)と、底板部41の外周縁に位置し且つ底板部41の厚み方向に延びる外周リブ42とを有する。なお、図4及び図5において、符号44は、上部絶縁板40の短手方向に延びるリブである。
As shown in FIGS. 4 and 7, the upper insulating
図4及び図7に示すように、底板部41は、平面視で長方形の短辺側が円弧状に形成されている。図2及び図7に示すように、底板部41は、密閉型電池1の電池ケース2内で、電極体30に対して軸線方向に位置付けられる。すなわち、上部絶縁板40は、厚み方向が電極体30の軸線方向と一致するように電極体30に対して軸線方向に位置する。上部絶縁板40は、軸線方向から見て、電極体30の短軸方向の長さよりも長軸方向に長い。
As shown in FIGS. 4 and 7, the
底板部41には、長手方向に並ぶ複数の穴部41aが設けられている。底板部41に穴部41aを設けることによって、注入口24から電池ケース2内に電解液を注入する際に、電解液が上部絶縁板40の穴部41aを通過して、電池ケース2内に効率良く充填される。
The
図4から図7に示すように、底板部41は、長手方向の両端部に、他の部分よりも肉厚が大きい厚肉部43(高剛性部)を有する。厚肉部43は、底板部41の他の部分に対して、電極体30とは反対側、すなわち後述する外周リブ42の突出方向に、突出している。これにより、密閉型電池1をコンパクトな構成にすることができる。厚肉部43は、上部絶縁板40の底板部41における他の部分の剛性よりも高い剛性を有する。
As shown in FIGS. 4 to 7, the
図7及び図8に示すように、厚肉部43は、密閉型電池1において、電極体30の軸線方向から上部絶縁板40を見て、該上部絶縁板40の底板部41のうち、電極体30の長軸方向の両端部に位置するR部30aと重なる範囲に形成されている。電極体30の軸線方向から上部絶縁板40を見て、上部絶縁板40の底板部41がR部30aと重なる範囲とは、当該重なる範囲の全ての領域を含む。よって、上部絶縁板40の底板部41において、電極体30の軸線方向から見てR部30aと重なる範囲には、厚肉部43が設けられている。
As shown in FIGS. 7 and 8 , in the sealed
本実施形態では、厚肉部43の厚みは、長手方向及び短手方向に一定である。なお、厚肉部43の厚みは、上部絶縁板40の長手方向及び短手方向の少なくとも一方向において、変化していてもよい。
In this embodiment, the thickness of the
図4、図5、図7及び図8に示すように、外周リブ42は、底板部41の厚み方向から見て、底板部41の外周側に、底板部41を囲むように設けられている。外周リブ42は、底板部41の一方の面から、厚み方向外方に突出している。なお、前記一方の面は、電池ケース2内で上部絶縁板40を電極体30に対して軸線方向に配置した場合に、上部絶縁板40の蓋板20側に位置する面である。
As shown in FIGS. 4, 5, 7 and 8, the outer
上述の外周リブ42によって、電極体30と蓋板20との間で電気的な絶縁に必要な距離を確保できるとともに、電池ケース2内で正極リード34及び負極リード35を保護することができる。
The above-described outer
ところで、密閉型電池が、落下等によって、図6に斜線付き矢印で示すように角部分に衝撃を受けた場合、図6に白抜き矢印で示すように、上部絶縁板Xには、電極体30から力が入力される。上部絶縁板Xは、底板部に本実施形態のような厚肉部が設けられていない従来の上部絶縁板である。なお、従来の密閉型電池は、上部絶縁板を除いて本実施形態の密閉型電池1と同様の構成を有する。そのため、図6では、従来の密閉型電池において上部絶縁板以外の構成は、本実施形態の密閉型電池1の各構成と同じ符号を付している。
By the way, if the sealed battery receives a shock at the corner portion as indicated by the hatched arrow in FIG. Force is input from 30 . The upper insulating plate X is a conventional upper insulating plate in which the bottom plate portion is not provided with a thick portion as in the present embodiment. Note that the conventional sealed battery has the same configuration as the sealed
上部絶縁板Xでは、外周リブXbが設けられた底板部Xaの外周側における厚み方向の剛性が、他の部分における厚み方向の剛性よりも高い。そのため、底板部Xaに厚み方向に大きな力が加わると、図6に示すように、外周リブXb以外の部分で厚み方向に変形を生じる場合がある。 In the upper insulating plate X, the rigidity in the thickness direction on the outer peripheral side of the bottom plate portion Xa provided with the outer circumferential rib Xb is higher than the rigidity in the thickness direction at other portions. Therefore, when a large force is applied to the bottom plate portion Xa in the thickness direction, portions other than the outer peripheral rib Xb may be deformed in the thickness direction, as shown in FIG.
また、既述のように、軸線方向から見て楕円状に巻回された電極体30は、軸線方向から見て長軸方向の両端部に位置するR部30aにおける前記軸線方向の剛性が高い。そのため、密閉型電池が強い衝撃を繰り返し受けた場合に、上部絶縁板Xの底板部Xaに電極体30のR部30aが繰り返し接触すると、底板部Xaが厚み方向に変形する可能性がある。そうすると、図6に示すように、上部絶縁板Xの底板部Xaに対して前記軸線方向に位置する電極体30が、変形した底板部Xaによって変形を生じる可能性がある。
Further, as described above, the
これに対し、本実施形態では、上部絶縁板40は、長手方向の両端部に、厚肉部43を有する。既述のように、厚肉部43は、密閉型電池1において、電極体30の軸線方向から上部絶縁板40を見て、該上部絶縁板40の底板部41のうち、電極体30の長軸方向の両端部に位置するR部30aと重なる範囲に形成されている。
In contrast, in the present embodiment, the upper insulating
これにより、上部絶縁板40の長手方向両端部における厚み方向の剛性を向上することができる。よって、密閉型電池1が落下等の強い衝撃を繰り返し受けて、図7に白抜き矢印で示すように上部絶縁板40の底板部41が電極体30の長軸方向の両端部に位置するR部30aから力を繰り返し受けた場合でも、底板部41の変形を抑制できる。したがって、電極体30が、上部絶縁板40の変形した底板部41によって変形することを抑制できる。
Thereby, the rigidity in the thickness direction can be improved at both ends in the longitudinal direction of the upper insulating
<実施形態2>
図9に、実施形態2に係る密閉型電池の上部絶縁板140の概略構成を示す。この実施形態の上部絶縁板140は、厚肉部43の代わりに、第1リブ144及び第2リブ145を含む高剛性部143を有する点で、実施形態1の上部絶縁板40と異なる。以下では、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態1と異なる構成についてのみ説明する。
<
FIG. 9 shows a schematic configuration of the upper insulating
図9に示すように、上部絶縁板140は、底板部41と、外周リブ42と、底板部41の長手方向の両端部に位置し、底板部41の他の部分よりも剛性が高い高剛性部143とを有する。高剛性部143は、上部絶縁板140の長手方向に延びる第1リブ144と、上部絶縁板140の短手方向に延びる第2リブ145とを有する。第1リブ144及び第2リブ145は、上部絶縁板140の厚み方向から見て交差している。第1リブ144及び第2リブ145は、底板部41における電極体30とは反対側の面、すなわち外周リブ42が位置する側の面に、設けられている。これにより、密閉型電池をコンパクトな構成にすることができる。
As shown in FIG. 9 , the upper insulating
図10は、高剛性部143を含む上部絶縁板140の一部の平面図である。図10において、説明のために、電極体30の外形を一点鎖線で示す。
FIG. 10 is a plan view of a portion of upper insulating
図10に示すように、高剛性部143は、実施形態1の厚肉部43と同様、密閉型電池1において、電極体30の軸線方向から上部絶縁板140を見て、該上部絶縁板140の底板部41のうち、電極体30の長軸方向の両端部に位置するR部30aと重なる範囲に形成されている。すなわち、高剛性部143の第1リブ144及び第2リブ145は、上部絶縁板140において、電極体30の軸線方向から上部絶縁板140を見て、電極体30の長軸方向の両端部に位置するR部30aと重なる範囲に形成されている。
As shown in FIG. 10, in the sealed
これにより、上部絶縁板140の長手方向両端部における厚み方向の剛性を向上することができる。よって、密閉型電池1が落下等の強い衝撃を繰り返し受けて、電極体30の長軸方向の両端部に位置するR部30aが上部絶縁板140の底板部41に繰り返し接触した場合でも、底板部41の変形を抑制できる。したがって、電極体30が、上部絶縁板140の変形した底板部41によって変形することを抑制できる。
Thereby, the rigidity in the thickness direction can be improved at both ends in the longitudinal direction of the upper insulating
なお、本実施形態では、高剛性部143は、上部絶縁板140の長手方向に延びる第1リブ144と、上部絶縁板140の短手方向に延びる第2リブ145とを有する。しかしながら、高剛性部が有するリブは、上部絶縁板の長手方向両端部における厚み方向の剛性を向上可能な構成であれば、他の構成を有していてもよい。
In this embodiment, the high-
(その他の実施形態)
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
Although the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are merely examples for carrying out the present invention. Therefore, without being limited to the above-described embodiment, it is possible to modify the above-described embodiment as appropriate without departing from the spirit thereof.
前記実施形態1では、上部絶縁板40は、長手方向両端部における厚み方向の剛性を向上する厚肉部43を有する。前記実施形態2では、上部絶縁板140は、長手方向両端部における厚み方向の剛性を向上する第1リブ144及び第2リブ145を含む高剛性部143を有する。しかしながら、上部絶縁板は、長手方向両端部における厚み方向の剛性を向上可能な構成であれば、他の構成を有していてもよい。
In
前記各実施形態では、厚肉部43は、密閉型電池1において、電極体30の軸線方向から上部絶縁板40を見て、該上部絶縁板40の底板部41のうち、電極体30の長軸方向の両端部に位置するR部30aと重なる範囲に形成されている。しかしながら、厚肉部は、電極体の軸線方向から上部絶縁板を見て、該上部絶縁板の底板部のうち、電極体の長軸方向の両端部に位置するR部と少なくとも一部が重なるように形成されていてもよい。
In each of the above-described embodiments, the
前記各実施形態では、上部絶縁板40,140は、平面視で長方形の短辺側が円弧状に形成された板状の部材である。しかしながら、上部絶縁板は、電極体と蓋板とを電気的に絶縁可能な構成であれば、どのような形状の部材であってもよい。なお、軸線方向から見て楕円状に巻回された電極体と、蓋板とを電気的に絶縁するために、上部絶縁板は、電極体の軸線方向から見て前記電極体の短軸方向の長さよりも長軸方向に長い形状を有する。
In each of the above-described embodiments, the upper insulating
前記各実施形態では、密閉型電池1をリチウムイオン電池として構成している。しかしながら、密閉型電池はリチウムイオン電池以外の電池であってもよい。
In each of the embodiments described above, the sealed
前記各実施形態では、電池ケース2は、幅方向が厚み方向よりも大きい扁平状に形成されている。しかしながら、電池ケースは、有底筒状の外装缶と、該外装缶の開口部を覆った状態で外装缶の開口部と接続される蓋板とを備えた構成であれば、どのような形状であってもよい。
In each of the embodiments described above, the
本発明は、シート状の正極、負極及びセパレータが厚み方向に積層された状態で楕円状に巻回された電極体と、該電極体の軸線方向に位置する絶縁板とが、電池ケース内に収納された密閉型電池に利用可能である。 In the present invention, an electrode body in which a sheet-like positive electrode, a negative electrode, and a separator are laminated in the thickness direction and wound in an elliptical shape, and an insulating plate positioned in the axial direction of the electrode body are placed in a battery case. It can be used for housed sealed batteries.
1 密閉型電池
2 電池ケース
10 外装缶
11 底面
12 側壁
20 蓋板
30 電極体
31 正極
32 負極
33 セパレータ
34 正極リード
35 負極リード
40、140、X 上部絶縁板(絶縁板)
40a 貫通孔
41、Xa 底板部
41a 穴部
42、Xb 外周リブ
43 厚肉部(高剛性部)
50 底部絶縁体
143 高剛性部
144 第1リブ
145 第2リブ
P 軸線
1 sealed
40a through
50
Claims (3)
厚み方向が前記電極体の軸線方向と一致するように前記電極体に対して前記軸線方向に位置し、前記軸線方向から見て前記電極体の短軸方向の長さよりも長軸方向に長い絶縁板と、
内部に前記電極体及び前記絶縁板が収納される電池ケースと、
を備え、
前記絶縁板は、
平板部と、
前記平板部の外周縁に位置し且つ前記厚み方向に延びる外周リブと、
を有し、
前記平板部の長手方向の両端部には、それぞれ、前記軸線方向から見て前記電極体の長軸方向の端部と少なくとも一部が重なる位置に、前記平板部の他の部分よりも高い剛性を有する高剛性部が設けられており、
前記高剛性部は、
前記長手方向に延びる第1リブと、
前記厚み方向に見て、前記第1リブと交差する第2リブとを有する、
密閉型電池。 an electrode body in which a sheet-like positive electrode, a negative electrode and a separator are laminated in the thickness direction and wound in an elliptical shape about the axis;
An insulator positioned in the axial direction with respect to the electrode body so that its thickness direction coincides with the axial direction of the electrode body, and is longer in the long axis direction than the length in the short axis direction of the electrode body when viewed from the axial direction. a board;
a battery case in which the electrode body and the insulating plate are housed;
with
The insulating plate is
a flat plate;
an outer peripheral rib positioned on the outer peripheral edge of the flat plate portion and extending in the thickness direction;
has
At both ends in the longitudinal direction of the flat plate portion, rigidity higher than the other portions of the flat plate portion is provided at positions at least partially overlapping with ends in the longitudinal direction of the electrode body when viewed from the axial direction. A highly rigid portion having
The high-rigidity portion is
a first rib extending in the longitudinal direction;
Having a second rib that intersects with the first rib when viewed in the thickness direction,
sealed battery.
前記高剛性部は、前記平板部の長手方向の両端部に、前記軸線方向から見て前記電極体の長軸方向の端部と重なる範囲に設けられている、密閉型電池。 The sealed battery of claim 1,
The high-rigidity portions are provided at both ends of the flat plate portion in the longitudinal direction in a range overlapping the ends of the electrode body in the longitudinal direction when viewed from the axial direction.
前記第1リブ及び前記第2リブは、前記平板部における前記電極体とは反対側の面に設けられている、密閉型電池。 The sealed battery according to claim 1 or 2 ,
The sealed battery, wherein the first rib and the second rib are provided on a surface of the flat plate portion opposite to the electrode assembly.
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