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技術 蓄電装置

出願人 株式会社豊田自動織機
発明者 栗田幹也
出願日 2018年2月28日 (2年2ヶ月経過) 出願番号 2018-035494
公開日 2019年9月12日 (7ヶ月経過) 公開番号 2019-153379
状態 未査定
技術分野 電池の電槽・外装及び封口 二次電池(鉛及びアルカリ蓄電池) 電池の接続・端子
主要キーワード 短側縁 外側絶縁部材 変形板 端子組立体 端子接続部材 タブ群 絶縁材製 積層方向両側
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年9月12日)のものです。
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図面 (9)

課題

電極端子支持装置の接触を抑制できる蓄電装置を提供すること。

解決手段

二次電池10は、ケース11内に位置する負極引出端子27の基部27aを覆って、基部27aと蓋体13及びケース本体12とを絶縁する負極側ホルダ30を備える。また、二次電池10は、蓋端子組立体50と、電極組立体14とが正極タブ群及び負極タブ群19を介して接続されている。負極側ホルダ30は、電極組立体14側の面から凹み、負極引出端子27の基部27aを収容する第1収容部31aと、第1収容部31aの外周側にてシールリング32を収容する第2収容部31bとを有する。また、負極側ホルダ30は、側面30aから凹む凹部33と、第2収容部31bと凹部33との間に介在する壁部34と、を有する。

概要

背景

従来から、EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug in Hybrid Vehicle)などの車両には、電動機などへの供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン二次電池ニッケル水素二次電池などが搭載されている。一般的に、二次電池は、活物質層を有する正極電極及び負極電極が層状に重なった電極組立体と、該電極組立体を収容するケースとを備えている。ケースとしては、電極組立体を挿入するための開口部を有するケース本体と、ケース本体の開口部を閉塞する蓋体とを有するものがある。正極の電極及び負極の電極には導電部材を介して同極電極端子電気的に接続されている。また、各極の電極端子はホルダによって蓋体及びケース本体から絶縁されている。

このような二次電池の組立方法の一つに、蓋部材、導電部材、ホルダ及び電極端子をユニット化した蓋端子組立体を予め組み立てておき、その蓋端子組立体と電極組立体を一体化した後に、電極組立体をケース部材内に挿入して、蓋をケース部材に接合する方法がある(例えば、特許文献1参照)。

概要

電極端子と支持装置の接触を抑制できる蓄電装置を提供すること。二次電池10は、ケース11内に位置する負極引出端子27の基部27aを覆って、基部27aと蓋体13及びケース本体12とを絶縁する負極側ホルダ30を備える。また、二次電池10は、蓋端子組立体50と、電極組立体14とが正極タブ群及び負極タブ群19を介して接続されている。負極側ホルダ30は、電極組立体14側の面から凹み、負極引出端子27の基部27aを収容する第1収容部31aと、第1収容部31aの外周側にてシールリング32を収容する第2収容部31bとを有する。また、負極側ホルダ30は、側面30aから凹む凹部33と、第2収容部31bと凹部33との間に介在する壁部34と、を有する。

目的

本発明の目的は、電極端子と支持装置の接触を抑制できる蓄電装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

正極と負極の電極絶縁された状態で積層され、かつ各極の前記電極から突出したタブ同極で積層されたタブ群を有する電極組立体と、前記電極組立体を収容するケース本体、及び前記ケース本体の開口部を閉塞する蓋体を有するケースと、前記蓋体に固定され、前記電極組立体と電気を授受する各極の電極端子と、同極の前記電極端子と前記タブ群とに接合される各極の導電部材と、前記ケース内に位置する前記電極端子の基部を覆って、前記基部と前記蓋体及び前記ケース本体とを絶縁する各極のホルダと、を備え、前記蓋体、正極及び負極の前記ホルダ、正極及び負極の前記電極端子、及び、正極及び負極の前記導電部材を有する蓋端子組立体と、前記電極組立体とが前記タブ群を介して接続されている蓄電装置であって、正極及び負極の前記ホルダのうちの少なくとも一方は、前記電極組立体に向けた面から凹み、前記基部を収容する収容部と、前記蓋体の外面側から見た平面視において前記ホルダの外形を形成する側面から凹む凹部と、前記収容部と前記凹部との間に介在する壁部と、を有することを特徴とする蓄電装置。

請求項2

前記蓄電装置は直方体状であり、前記蓋体の長手方向の各端寄りに各極の前記電極端子が固定されるとともに、前記蓋体の長手方向の各端寄りに各極の前記ホルダが配設されており、前記凹部は、前記ホルダの前記側面のうち、前記蓋体の短側縁に沿う一つの側面に設けられている請求項1に記載の蓄電装置。

請求項3

前記凹部は、前記蓋体の内面に平行に延びる支持面を備えるとともに、前記ホルダの外形を形成する側面のうち、前記凹部の凹む側面から前記支持面に向けて傾斜する案内面を備える請求項1又は請求項2に記載の蓄電装置。

請求項4

前記ホルダは前記導電部材に載置されており、前記ホルダを載置した前記導電部材は、前記凹部と連通し、かつ前記ホルダにおける前記凹部が凹む側面に沿う縁部から外方に開口する溝を備える請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。

請求項5

一面に前記ケースの内部圧力が作用し、他面に前記ケースの外部圧力が作用するとともに、一方の極の前記導電部材における前記電極組立体側の端面に接合された変形板と、一方の極の前記電極端子と前記導電部材との電気的な通電経路の一部を構成し、前記ケースの内部圧力が設定圧力に達すると、前記変形板の変形によって前記導電部材が破断された際に変形して、前記通電経路の電流遮断する接点板を備える電流遮断装置を有し、前記ホルダは、前記電流遮断装置の設けられた前記電極端子の基部を覆うホルダである請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。

技術分野

0001

本発明は、ケース内に位置する電極端子の基部を覆って、基部と蓋体及びケース本体とを絶縁するホルダを備える蓄電装置に関する。

背景技術

0002

従来から、EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug in Hybrid Vehicle)などの車両には、電動機などへの供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン二次電池ニッケル水素二次電池などが搭載されている。一般的に、二次電池は、活物質層を有する正極電極及び負極電極が層状に重なった電極組立体と、該電極組立体を収容するケースとを備えている。ケースとしては、電極組立体を挿入するための開口部を有するケース本体と、ケース本体の開口部を閉塞する蓋体とを有するものがある。正極の電極及び負極の電極には導電部材を介して同極の電極端子が電気的に接続されている。また、各極の電極端子はホルダによって蓋体及びケース本体から絶縁されている。

0003

このような二次電池の組立方法の一つに、蓋部材、導電部材、ホルダ及び電極端子をユニット化した蓋端子組立体を予め組み立てておき、その蓋端子組立体と電極組立体を一体化した後に、電極組立体をケース部材内に挿入して、蓋をケース部材に接合する方法がある(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0004

特開2017−117647号公報

発明が解決しようとする課題

0005

例えば、蓋端子組立体と一体化された電極組立体を搬送する際や、蓋端子組立体と一体化された電極組立体をケース部材内に挿入する際、蓋端子組立体の一部が支持装置によって支持されることがある。支持装置によって蓋端子組立体の一部が支持された状態において、支持装置と、蓋端子組立体の電極端子とが接触すると、その接触によって電極端子から金属異物が発生する虞がある。

0006

本発明の目的は、電極端子と支持装置の接触を抑制できる蓄電装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上記問題点を解決するための蓄電装置は、正極と負極の電極が絶縁された状態で積層され、かつ各極の前記電極から突出したタブが同極で積層されたタブ群を有する電極組立体と、前記電極組立体を収容するケース本体、及び前記ケース本体の開口部を閉塞する蓋体を有するケースと、前記蓋体に固定され、前記電極組立体と電気を授受する各極の電極端子と、同極の前記電極端子と前記タブ群とに接合される各極の導電部材と、前記ケース内に位置する前記電極端子の基部を覆って、前記基部と前記蓋体及び前記ケース本体とを絶縁する各極のホルダと、を備え、前記蓋体、正極及び負極の前記ホルダ、正極及び負極の前記電極端子、及び、正極及び負極の前記導電部材を有する蓋端子組立体と、前記電極組立体とが前記タブ群を介して接続されている蓄電装置であって、正極及び負極の前記ホルダのうちの少なくとも一方は、前記電極組立体に向けた面から凹み、前記基部を収容する収容部と、前記蓋体の外面側から見た平面視において前記ホルダの外形を形成する側面から凹む凹部と、前記収容部と前記凹部との間に介在する壁部と、を有することを要旨とする。

0008

これによれば、蓄電装置の製造方法の一つに、蓋端子組立体を予め製造した後、同極の導電部材とタブ群を接合して、蓋端子組立体と電極組立体を一体化した後、電極組立体をケース本体内に収容し、その後、蓋体とケース本体を接合する方法がある。この方法では、蓋端子組立体と一体化された電極組立体を搬送する際や、蓋端子組立体と一体化された電極組立体をケース本体内に挿入する際、蓋端子組立体の一部が支持装置によって支持される。このとき、ホルダの凹部に支持装置の一部が差し込まれるが、凹部と収容部との間に壁部が介在するため、凹部に差し込まれた支持装置の一部は壁部に接触し、差し込まれた支持装置の一部が収容部内の基部に接触することを抑制できる。

0009

また、蓄電装置について、前記蓄電装置は直方体状であり、前記蓋体の長手方向の各端寄りに各極の前記電極端子が固定されるとともに、前記蓋体の長手方向の各端寄りに各極の前記ホルダが配設されており、前記凹部は、前記ホルダの前記側面のうち、前記蓋体の短側縁に沿う一つの側面に設けられていてもよい。

0010

これによれば、支持装置により、蓋端子組立体を、蓋体の長手方向の両端側から支持した際、一方の短側縁側において、ホルダの凹部に支持装置の一部を差し込んだとき、壁部によって支持装置の一部が基部に接触することを抑制できる。なお、蓋体の他方の短側縁側は、蓋体を把持することで支持してもよいし、ホルダに設けた凹部に支持装置の一部を差し込んで支持してもよい。ホルダに設けた凹部に支持装置の一部を差し込んで支持した場合、ホルダが壁部を備えていれば、蓋体の長手方向の両端側において、ホルダの凹部に支持装置の一部を差し込んだとき、壁部によって支持装置の一部が基部に接触することを抑制できる。

0011

また、蓄電装置について、前記凹部は、前記蓋体の内面に平行に延びる支持面を備えるとともに、前記ホルダの外形を形成する側面のうち、前記凹部の凹む側面から前記支持面に向けて傾斜する案内面を備えていてもよい。

0012

これによれば、支持装置の一部を凹部に差し込んだ際、案内面により、支持装置の一部を支持面に向かうように案内でき、凹部に対し支持装置の一部を差し込んで蓋端子組立体を支持させる作業が円滑に行われる。

0013

また、蓄電装置について、前記ホルダは前記導電部材に載置されており、前記ホルダを載置した前記導電部材は、前記凹部と連通し、かつ前記ホルダにおける前記凹部が凹む側面に沿う縁部から外方に開口する溝を備えていてもよい。

0014

これによれば、ホルダの凹部と溝により、支持装置の一部が差し込まれる部位の開口を広げることができ、凹部に支持装置の一部を差し込みやすくなる。
また、蓄電装置について、一面に前記ケースの内部圧力が作用し、他面に前記ケースの外部圧力が作用するとともに、一方の極の前記導電部材における前記電極組立体側の端面に接合された変形板と、一方の極の前記電極端子と前記導電部材との電気的な通電経路の一部を構成し、前記ケースの内部圧力が設定圧力に達すると、前記変形板の変形によって前記導電部材が破断された際に変形して、前記通電経路の電流遮断する接点板を備える電流遮断装置を有し、前記ホルダは、前記電流遮断装置の設けられた前記電極端子の基部を覆うホルダであってもよい。

0015

これによれば、支持装置の一部がホルダの凹部に差し込まれ、支持装置の一部はホルダの支持面に接触する。このため、支持装置の一部によって、電流遮断装置が支持される場合のように、支持装置の一部が変形板に接触することがなく、蓄電装置の組立時、変形板が誤作動することを防止できる。

発明の効果

0016

本発明によれば、電極端子と支持装置の接触を抑制できる。

図面の簡単な説明

0017

実施形態の二次電池を示す斜視図。
二次電池を示す部分破断正面図。
二次電池を示す分解斜視図。
電流遮断装置を示す縦断面図。
ホルダを示す平面図。
(a)は蓋端子組立体を支持する前の状態を示す斜視図、(b)は蓋端子組立体を支持した状態を示す斜視図。
蓋端子組立体を支持した状態を示す縦断面図。
負極導電部材に設けた溝部と凹部を示す部分断面図。

実施例

0018

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7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はケース11を備え、ケース11は、四角箱状のケース本体12と、このケース本体12の開口部12a(図4に図示)を閉塞する矩形平板状の蓋体13とを有している。蓋体13は、長手方向の両端に、蓋体13の短手方向に延びる短側縁13aを備え、短手方向の両端に、蓋体13の長手方向に延びる長側縁13bを備える。ケース11のケース本体12には電極組立体14が収容されている。なお、本実施形態の二次電池10はリチウムイオン電池である。また、二次電池10は直方体状である。

0019

図2に示すように、電極組立体14は、シート状の複数の正極電極15とシート状の複数の負極電極16とを備え、正極電極15は、正極金属箔(本実施形態ではアルミニウム箔)と、その正極金属箔の両面に存在する正極活物質層とを有する。負極電極16は、負極金属箔(本実施形態では銅箔)と、その負極金属箔の両面に存在する負極活物質層とを有する。そして、電極組立体14は、複数の正極電極15と複数の負極電極16の間にこれらを絶縁するセパレータ17を介在させて層状とした積層型である。

0020

正極電極15は、正極電極15の一辺の一部から突出した形状のタブ15aを有する。負極電極16は、負極電極16の一辺の一部から突出した形状のタブ16aを有する。複数の正極のタブ15a、及び複数の負極のタブ16aは、正極電極15及び負極電極16が積層された状態で、正極のタブ15aと負極のタブ16aとが重ならない位置にそれぞれ設けられている。電極組立体14を構成する各正極電極15は、それぞれの同極のタブ15aが積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。同様に、電極組立体14を構成する各負極電極16は、それぞれのタブ16aが積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。

0021

二次電池10は、全ての正極のタブ15aを電極組立体14における積層方向の一端側に寄せ集め、積層して構成された正極タブ群18を有する。また、二次電池10は、全ての負極のタブ16aを電極組立体14における積層方向の一端側に寄せ集め、積層して構成された負極タブ群19を有する。

0022

図1及び図2に示すように、蓋体13の外面には正極端子構造20を構成する外側絶縁部材21及び負極端子構造22を構成する外側絶縁部材21が配置されている。正極端子構造20と負極端子構造22とは、後記する電流遮断装置を除いて基本的に同じ構成であるため、共通の部材については、同じ部材番号を使用して説明する。

0023

外側絶縁部材21は合成樹脂製である。正極端子構造20は、端子接続部材23により電気的に接続された外部接続端子24、及び電極端子としての正極引出端子25を有し、外側絶縁部材21は、正極の外部接続端子24及び正極引出端子25と蓋体13とを絶縁する。負極端子構造22は、負極の外部接続端子26、及び電極端子としての負極引出端子27を有し、外側絶縁部材21は、負極の外部接続端子26及び負極引出端子27と蓋体13とを絶縁する。そして、正極引出端子25及び負極引出端子27は、蓋体13に固定され、電極組立体14と電気を授受する。正極引出端子25は蓋体13の長手方向の一端寄りに固定され、負極引出端子27は、蓋体13の長手方向他端寄りに固定されている。また、正極導電部材29は、正極タブ群18と正極引出端子25とを接続し、負極導電部材28は、負極タブ群19と負極引出端子27とを接続する。

0024

図2又は図3に示すように、正極導電部材29は、正極タブ群18と接合された電極接続部29aと、正極引出端子25に電気的に接続される端子接続部29bとを有する。負極導電部材28は、負極タブ群19と接合された電極接続部28aと、負極引出端子27に電気的に接続される端子接続部28bとを有する。

0025

正極引出端子25には、正極側ホルダ35が支持されている。また、正極側ホルダ35は、正極導電部材29の端子接続部29bに載置されている。正極側ホルダ35は、正極引出端子25の基部25aを覆って、基部25aと、蓋体13及びケース本体12とを絶縁する。正極引出端子25は、蓋体13の長手方向一端寄りに配置されているため、正極側ホルダ35は、蓋体13の長手方向一端寄りに配設されている。

0026

負極引出端子27には負極側ホルダ30が支持されている。また、負極側ホルダ30は、負極導電部材28の端子接続部28bに載置されている。負極側ホルダ30は、負極引出端子27の基部27aを覆って、基部27aと、蓋体13及びケース本体12とを絶縁する。負極引出端子27は、蓋体13の長手方向他端寄りに配置されているため、負極側ホルダ30は、蓋体13の長手方向他端寄りに配設されている。

0027

正極側ホルダ35は絶縁材製(この実施形態では樹脂製)である。図2に示すように、正極側ホルダ35は、正極引出端子25において、ケース11内に位置する基部25aの外側を覆う状態に設けられている。正極側ホルダ35は、電極組立体14側の面である、端子接続部29bに対向する面から凹む収容部35aを備える。収容部35aには基部25aが収容されている。

0028

図3図4又は図5に示すように、負極側ホルダ30は四角板状である。また、負極側ホルダ30は絶縁材製(この実施形態では樹脂製)である。蓋体13側から負極側ホルダ30及び端子接続部28bを見た平面視において、負極側ホルダ30の外形状と端子接続部28bの外形状とはほぼ同じである。このため、平面視において、負極側ホルダ30の外形を形成する四つの側面30aのうち、電極接続部28a寄りの側面30aを除く三つの側面30aは、端子接続部28bにおいて、電極接続部28a側を除く三つの縁部28eとほぼ面一である。

0029

負極側ホルダ30は、電極組立体14側の面である、端子接続部28bに対向する面から円形状に凹む第1収容部31aを備える。第1収容部31aには、負極引出端子27の基部27aが収容されている。負極側ホルダ30は、電極組立体14側の面である、端子接続部28bに対向する面から凹む第2収容部31bを備える。第2収容部31bは、第1収容部31aより外周側に設けられている。第2収容部31bには、リング状のシールリング32が収容されている。そして、第1収容部31aに収容された基部27aの外周側にシールリング32が配設されている。

0030

負極側ホルダ30は、蓋体13側を厚み方向に貫通する貫通孔31cを備える。貫通孔31cは、第1収容部31aよりも小径であるとともに、第1収容部31aと同心円状である。貫通孔31cには負極引出端子27の筒部27bが貫通している。筒部27bの外周面と貫通孔31cの内周面との間にはシール部材44が配設されている。

0031

負極側ホルダ30は、蓋体13の一対の短側縁13aのうち、負極端子構造22側の短側縁13aに沿う一つの側面30aから凹む凹部33を備える。すなわち、負極側ホルダ30は、負極側ホルダ30の外形を形成する側面から凹む凹部33を備える。また、負極側ホルダ30は、第2収容部31bの径方向に沿った第2収容部31bの外側に位置する壁部34を備える。壁部34は、蓋体13の外面側から見た平面視において、第2収容部31bの径方向に沿って第1収容部31a及び第2収容部31bと、凹部33との間に介在し、凹部33と第2収容部31bとを隔てる

0032

負極側ホルダ30は、その外形を形成する側面のうち、凹部33が凹む側面30aから、蓋体13の長手方向に沿って負極引出端子27に向けて下り傾斜する案内面33aを備える。負極側ホルダ30は、凹部33を区画する内側面のうち、蓋体13の内面に平行に延びる内側面であり、案内面33aに繋がる内側面に支持面33bを備える。よって、案内面33aは、負極側ホルダ30の外形を形成する側面のうち、凹部33が凹む側面30aから支持面33bに向けて下り傾斜する面である。

0033

図4に示すように、二次電池10は、一方の電極端子である負極引出端子27に一体の電流遮断装置40を備える。電流遮断装置40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、負極引出端子27とを電気的に接続している通電経路の電流を遮断する。

0034

電流遮断装置40は、負極導電部材28と負極引出端子27の基部27aとに接合された接点板41を有する。接点板41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41は、基部27aを電極組立体14側から覆っている。接点板41の外周部と、基部27aとは、溶接により固定されている。

0035

負極導電部材28は、シールリング32と当接する面と反対側の面に逃げ部28cを備える。負極導電部材28は、逃げ部28cが形成されることにより、接点板41と当接する部分の厚さが薄く形成されている。また、負極導電部材28には接点板41と当接する部分に切り欠き28dが形成されている。

0036

負極引出端子27の基部27aが接点板41を介して負極導電部材28に電気的に接続されるとともに、負極導電部材28が負極タブ群19に電気的に接続されている。接点板41は、負極引出端子27と負極導電部材28との電気的な通電経路の一部を構成している。電流遮断装置40の接点板41は、電流遮断装置40が作動していないときには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(内部圧力)が設定圧力に達して作動したときに通電経路を遮断する。

0037

電流遮断装置40は、一面にケース11の内部圧力が作用するとともに、他面にケース11の外部圧力が作用する変形板42を備える。変形板42は、ケース11の内部圧力を受圧して変形する。変形板42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、端子接続部28bにおける電極組立体14側の面に接合されている。また、変形板42の縁は、端子接続部28bの縁部28eに近い位置にある。変形板42は、円板形状であって、端子接続部28bに設けられた逃げ部28cを電極組立体14側から覆っている。変形板42の外周部と端子接続部28bとが変形板42の外周部の全周にわたって溶接固定されている。変形板42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。

0038

変形板42は、通常状態において蓋体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、蓋体13に向けて突出した突起42aを有する。突起42aは、切り欠き28dで囲まれた負極溶接部分Pと対向している。

0039

負極側ホルダ30と負極導電部材28とは、変形板42の外側で固定されている。負極側ホルダ30は、負極導電部材28にかしめにより固定されている。例えば、負極導電部材28に複数の穴が形成され、負極側ホルダ30にその穴と嵌合可能な突部が形成され、穴と突部とが嵌合されて固定されている。かしめは、熱かしめにより行われる。

0040

そして、電流遮断装置40においては、ケース11の内部圧力が所定の設定圧力に達すると、変形板42が蓋体13に向けて変形し、突起42aが、端子接続部28bと接点板41の負極溶接部分Pを破断する。その結果、負極引出端子27と負極導電部材28との電気的な接続が遮断され、上記通電経路の電流が遮断される。

0041

二次電池10は、絶縁カバー36を備える。絶縁カバー36は、正極導電部材29の電極接続部29a、及び負極導電部材28の電極接続部28aと蓋体13との間に介在する導電部材絶縁部37を備える。また、絶縁カバー36は、電流遮断装置40を含めた負極引出端子27と、電極組立体14とを絶縁する装置絶縁部38と、正極引出端子25と電極組立体14とを絶縁する端子絶縁部39(図2参照)とを備える。さらに、絶縁カバー36は、正極タブ群18及び負極タブ群19とケース本体12とを絶縁するタブ絶縁部36aを備える。そして、絶縁カバー36は長手方向に沿う側面視がコ字状である。

0042

二次電池10は、蓋体13、正極端子構造20、負極端子構造22、正極側ホルダ35、及び負極側ホルダ30を一体化した蓋端子組立体50を備える。
次に、前記のように構成された二次電池10の製造方法を説明する。

0043

二次電池10の製造方法は、詳細には図示しないが、蓋端子組立体50を製造する工程と、電極組立体14を製造する工程と、を有する。さらに、二次電池10の製造方法は、蓋端子組立体50と電極組立体14を一体化する工程と、電極組立体14をケース本体12に挿入する工程と、絶縁カバー36を電極組立体14に装着する工程と、電極組立体14をケース本体12に押し込む工程と、ケース本体12と蓋体13を溶接する工程と、を有する。

0044

蓋端子組立体50を製造する工程では、まず、蓋体13の外面側に、正極及び負極の外側絶縁部材21を配置し、正極端子構造20の外側絶縁部材21に外部接続端子24及び端子接続部材23を配置する。また、負極端子構造22の外側絶縁部材21に端子接続部材23及び外部接続端子26を配置する。

0045

次に、正極引出端子25の基部25aに正極導電部材29の端子接続部29bを接合する。また、負極引出端子27の基部27aに負極導電部材28の端子接続部28bを接合するとともに、負極引出端子27に電流遮断装置40を一体化する。

0046

次に、正極引出端子25に正極側ホルダ35を支持させ、正極引出端子25の一部を外側絶縁部材21及び端子接続部材23を貫通させるとともに正極引出端子25をかしめて、正極引出端子25を蓋体13に固定する。また、負極引出端子27に負極側ホルダ30を支持させ、負極引出端子27の筒部27bを外側絶縁部材21及び端子接続部材23を貫通させるとともに負極引出端子27をかしめて負極引出端子27を蓋体13に固定する。なお、負極引出端子27には、シールリング32及びシール部材44が装着される。すると、蓋体13に正極端子構造20及び負極端子構造22が一体に組付けられ、蓋端子組立体50が製造される。

0047

蓋端子組立体50と電極組立体14を一体化する工程では、正極導電部材29の電極接続部29aに電極組立体14の正極タブ群18が溶接によって接合され、負極導電部材28の電極接続部28aに負極タブ群19が溶接によって接合される。すると、蓋端子組立体50と電極組立体14が一体化される。

0048

電極組立体14をケース本体12に挿入する工程では、図示しない把持装置により、電極組立体14を積層方向両側から把持し、搬送されてきたケース本体12に対し、把持装置によって電極組立体14を下降させ、電極組立体14をケース本体12の開口部12aからケース本体12内に挿入する。このとき、電極組立体14の全てをケース本体12内に挿入せず、蓋端子組立体50寄りの電極組立体14の一部がケース本体12外に露出した状態とする。

0049

次に、把持装置によって電極組立体14が把持された状態において、蓋端子組立体50を支持装置60で支持する。図6(b)に示すように、支持装置60は、蓋端子組立体50の長手方向両端部を支持し、電極組立体14の一部がケース本体12内に挿入された高さを維持する。

0050

図6(a)に示すように、支持装置60は、正極側支持部材61と負極側支持部材62とを備える。正極側支持部材61及び負極側支持部材62は、それぞれ上下方向及び左右方向に移動可能である。正極側支持部材61は、蓋端子組立体50を構成する蓋体13の長手方向両端部のうち、正極端子構造20よりも外側に突出した端部を下方から支持する。負極側支持部材62は、蓋端子組立体50の長手方向両端部のうち、負極側ホルダ30の支持面33bを下方から支持する。負極側支持部材62は、凹部33に挿入可能な差込部63を先端に備える。

0051

そして、把持装置によって電極組立体14が把持された状態において、図6(b)及び図7に示すように、正極側支持部材61が蓋端子組立体50に向けて移動し、蓋体13の下面を支持する。また、負極側支持部材62が蓋端子組立体50に向けて移動し、負極側支持部材62の差込部63が負極側ホルダ30の凹部33に差し込まれる。

0052

このとき、負極側支持部材62の差込部63が、案内面33aに接触すると、案内面33aにより、差込部63が支持面33bに向かうように案内される。そして、差込部63が支持面33bに到達するとともに、負極側ホルダ30の壁部34に当接すると、支持面33bが負極側支持部材62によって支持される。その結果、正極側支持部材61と負極側支持部材62により、蓋端子組立体50の長手方向両端部が支持され、電極組立体14の一部がケース本体12内に挿入された高さが維持された状態となる。その後、把持装置による電極組立体14の把持状態解除され、把持装置が電極組立体14から退避する。

0053

支持装置60によって蓋端子組立体50が支持された状態では、正極導電部材29の電極接続部29aと、負極導電部材28の電極接続部28aとの間には隙間が区画されている。そして、この隙間に絶縁カバー36の導電部材絶縁部37が差し込まれる。また、電流遮断装置40と電極組立体14との間に装置絶縁部38が配置され、正極引出端子25と電極組立体14との間に端子絶縁部39が配置される。さらに、正極タブ群18及び負極タブ群19の一部がタブ絶縁部36aによって覆われる。その結果、絶縁カバー36が電極組立体14に装着される。

0054

次に、蓋体13の上面に吸着部材吸着し、蓋端子組立体50が吸着部材によって吊下げ支持される。そして、蓋端子組立体50が吸着部材によって吊下げ支持された状態において、正極側支持部材61及び負極側支持部材62が蓋端子組立体50から退避する。すると、正極側支持部材61は、蓋体13の下面から退避し、負極側支持部材62の差込部63は、負極側ホルダ30の凹部33から抜かれる。そして、支持装置60による蓋端子組立体50の支持状態が解除される。

0055

その後、電極組立体14をケース本体12に押し込む工程では、吸着部材によって蓋端子組立体50をケース本体12に向けて押し込み、電極組立体14の全体をケース本体12に収容する。そして、ケース本体12と蓋体13を溶接する工程では、蓋体13の縁とケース本体12の開口部12aの周囲が溶接され、ケース本体12と蓋体13が一体化される。その結果、ケース11が形成され、二次電池10が組み立てられる。

0056

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)二次電池10は、負極側ホルダ30の側面30aから凹む凹部33を備えるとともに、凹部33と、第1収容部31a及び第2収容部31bの間に介在する壁部34を備える。二次電池10の組立時、蓋端子組立体50を支持装置60で支持する際、凹部33に負極側支持部材62の差込部63が差し込まれる。このとき、壁部34によって差込部63が第2収容部31bに入り込むことを防止できる。その結果、蓋端子組立体50を支持装置60で支持する際、負極側ホルダ30内に収容されたシールリング32及び負極引出端子27の基部27aが差込部63によって損傷することを抑制できる。

0057

その結果として、支持装置60で蓋端子組立体50を支持した際に、第1収容部31aに収容された基部27a、及び第2収容部31bに収容されたシールリング32が損傷することを抑制でき、基部27aから金属異物が発生したり、シールリング32によるシール機能が低下することを抑制できる。

0058

(2)二次電池10は、負極側ホルダ30の側面30aから凹む凹部33を備える。そして、負極側ホルダ30は、電流遮断装置40の設けられた負極引出端子27の基部27aを覆う。二次電池10の組立時、蓋端子組立体50の負極端子構造22側を支持装置60で支持する際、凹部33に負極側支持部材62の差込部63が差し込まれ、負極側ホルダ30が下方から支持される。負極側支持部材62によって電流遮断装置40を下方から支持する場合のように、差込部63が変形板42に接触することがなく、二次電池10の組立時、変形板42が誤作動することを防止できる。また、変形板42及び端子接続部28bに負極側支持部材62が接触することを原因とした金属異物の発生を抑制できる。

0059

(3)負極側ホルダ30の凹部33は、負極側ホルダ30の三つの側面30aのうち、蓋体13の一方の短側縁13aに沿う側面30aに凹設されている。このため、支持装置60の負極側支持部材62により、蓋体13の一方の短側縁13a側を支持できる。よって、蓋体13の他方の短側縁13a側を支持装置60の正極側支持部材61によって支持することにより、蓋端子組立体50を長手方向の両端側から支持できる。

0060

(4)負極側ホルダ30は、凹部33に案内面33aを備える。このため、案内面33aにより、負極側支持部材62の差込部63を凹部33の支持面33bに向けて案内でき、支持面33bを差込部63により支持させやすい。

0061

(5)負極側ホルダ30に凹部33を設けた。このため、蓋体13において負極側ホルダ30の側面30aより突出した部位が僅かであっても、凹部33を用いることで、蓋端子組立体50を支持できる。

0062

(6)負極側支持部材62の差込部63を負極側ホルダ30の凹部33に差し込むようにした。このため、負極端子構造22側においては、蓋体13に差込部63が接触することはなく、蓋体13が損傷することがない。よって、蓋体13とケース本体12との溶接時に、蓋体13の傷を原因とした溶接不良の発生を抑制できる。

0063

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
図8に示すように、負極導電部材28の端子接続部28bの縁部28eのうち、蓋体13の一方の短側縁13aに沿う縁部28eから凹む溝28fを設け、凹部33と溝28fとを連通させた構成としてもよい。溝28fは、負極側ホルダ30における凹部33が凹む側面30aに沿う縁部28eから外方に開口する。

0064

このように構成すると、負極側ホルダ30の凹部33と溝28fにより、負極側支持部材62の差込部63が差し込まれる部位の開口を広げることができ、凹部33に差込部63を差し込みやすくなる。

0065

なお、図8に示す構成において、凹部33に案内面33aを設けてもよい。
○ 負極側ホルダ30の凹部33は、負極側ホルダ30の三つの側面30aの全てに設けられていてもよいし、二つの側面30aに設けられていてもよい。負極側ホルダ30の側面30aのうち、蓋体13の長側縁13bに沿う側面30aに凹部33が設けられている場合、負極側支持部材62の差込部63は、蓋体13の一方の長側縁13b側から凹部33に差し込まれて支持される。

0066

○ 正極側ホルダ35に凹部33及び壁部34を設けてもよい。この場合、正極側ホルダ35の凹部33と、収容部35aとの間に壁部34が介在する。
○ 実施形態の凹部33は、案内面33aがなく、支持面33bだけを備えていてもよい。

0067

○ 案内面33aは、支持面33bに向けて下り傾斜せず、円弧状等に湾曲した形状であってもよい。支持面33bに向けて差込部63を案内できれば、案内面33aの形状は適宜変更してもよい。

0068

○二次電池10は、電流遮断装置40を備えていなくてもよい。
○正極端子構造20及び負極端子構造22において、電極端子は、正極引出端子25や負極引出端子27のように、外部接続端子24と端子接続部材23を介して接続されるものでなくてもよく、正極導電部材29や負極導電部材28に直接接続されたものでもよい。

0069

例えば、正極端子構造及び負極端子構造は、正極及び負極の導電部材と、各端子接続部に接合された電極端子と、電極端子を蓋体13に固定するナットと、ケース11内で電極端子と蓋体13を絶縁するホルダとで構成されていてもよい。そして、ホルダに凹部33及び壁部34を設ける。

0070

○ 蓋端子組立体50を支持装置で支持する工程は、電極組立体14をケース本体12に挿入する工程以外でもよく、例えば、製造された蓋端子組立体50を搬送する工程でもよい。

0071

○電極組立体は、長尺帯状の正極電極と、長尺帯状の負極電極とを、長尺帯状のセパレータを介して捲回した捲回型であってもよい。
○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。

0072

○正極電極15及び負極電極16は、金属箔の片面に活物質層が存在する構造でもよい。
○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。

0073

10…蓄電装置としての二次電池、11…ケース、12…ケース本体、12a…開口部、13…蓋体、14…電極組立体、15…正極電極、15a…タブ、16…負極電極、16a…タブ、18…正極タブ群、19…負極タブ群、25…電極端子としての正極引出端子、25a…基部、27…電極端子としての負極引出端子、27a…基部、28…負極導電部材、28f…溝、29…正極導電部材、30…負極側ホルダ、30a…側面、31a…第1収容部、31b…第2収容部、33…凹部、33a…案内面、33b…支持面、34…壁部、35…正極側ホルダ、40…電流遮断装置、41…接点板、42…変形板、50…蓋端子組立体。

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