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蓄電設備的制作方法

文檔序號:7032625閱讀:150來源:國知局
專利名稱:蓄電設備的制作方法
技術領域
蓄電設備技術領域[0001 ] 本實用新型涉及一種蓄電設備。
背景技術
[0002]已知有密閉型的蓄電池,它的構造是將具備正極和負極的蓄電單元與電解質(zhì)一同容納于包裝體內(nèi)部而密閉。作為密閉型蓄電池的蓄電單元,采用了通過隔膜將正極和負極交替地層疊而得到的形態(tài)或通過隔膜將正極和負極卷繞而得到的形態(tài)。這樣的蓄電單元中通過增多層疊數(shù)、卷繞數(shù),從而謀求密閉型蓄電池的高能量化和大容量化。[0003]上述那樣的密閉型蓄電池在短時間內(nèi)反復進行充放電時,有因熱量積蓄而溫度升高的情況,還有因該高溫化而導致性能劣化的情況。特別是近年伴隨著密閉型蓄電池的高能量化要求,放熱量也變大。[0004]對于這樣的問題,例如在日本特開2009-272048號公報中公開的技術中,將層壓薄膜制成電池容器而得到的密閉型二次電池固定于金屬制的散熱板,從而提高了散熱性。實用新型內(nèi)容[0005]實用新型要解決的課題[0006]但是,隨著能量和蓄電容量變大,伴隨充放電的放熱量增大,并且蓄電池的大型化,熱量容易蓄積于蓄電 池內(nèi)部,因此需要比目前更有效地散熱。[0007]本實用新型的幾個實施方式的目的之一在于提供散熱性好的蓄電設備。[0008]用于解決問題的方案[0009]本實用新型為了解決至少一部分上述課題而完成,能通過以下的實施方式或者適用例而實現(xiàn)。[0010][適用例I][0011]本實用新型的蓄電設備的一個形態(tài)中,其包含蓄電池、設置于前述蓄電池的包裝體外表面的散熱板、容納前述蓄電池及前述散熱板的殼體,在前述蓄電池中,具有正極、負極以及電解質(zhì)的蓄電單元容納于包裝體內(nèi),前述散熱板接觸于前述殼體的內(nèi)表面。[0012][適用例2][0013]在適用例I中,層疊有多個前述蓄電池和前述散熱板,多個前述蓄電池被電連接。[0014][適用例3][0015]適用例2中,前述蓄電池與前述散熱板交替地層疊,通過夾著前述蓄電池而相鄰的前述散熱板之中,一片前述散熱板與前述殼體的第I內(nèi)表面接觸,另一片前述散熱板與前述殼體的與前述第I內(nèi)表面不同的第2內(nèi)表面接觸。[0016][適用例4][0017]適用例2中,多個前述蓄電池之中,按照第I蓄電池、第2蓄電池、第3蓄電池以及第4蓄電池的順序?qū)盈B,在前述第I蓄電池與前述第2蓄電池之間以及前述第3蓄電池與前述第4蓄電池之間配置前述散熱板,前述第2蓄電池和前述第3蓄電池通過空隙而相互間隔開。[適用例5]適用例I至4中任意一例中,進一步包含連接于前述殼體的內(nèi)表面的第I固定部件和第2固定部件,前述蓄電池被前述第I固定部件和前述第2固定部件夾持而固定。[適用例6]適用例5中,前述包裝體通過將第I包裝薄膜和第2包裝薄膜接合而構成,前述第I包裝薄膜以及前述第2包裝薄膜具有因?qū)⑶笆鲂铍妴卧菁{于前述包裝體而導致鼓起而形成的扁平外表面、以及與前述扁平外表面連續(xù)并且相對于前述扁平外表面傾斜了的傾 斜外表面,前述第I固定部件設置于前述第I包裝薄膜的從前述扁平外表面到前述傾斜外表面的區(qū)域,前述第2固定部件設置于前述第2包裝薄膜的從前述扁平外表面到前述傾斜外表面的區(qū)域。[適用例7]適用例6中,前述散熱板設置于前述第I包裝薄膜的前述扁平外表面以及前述第2包裝薄膜的前述扁平外表面,前述第I固定部件與在前述第I包裝薄膜的前述扁平外表面上設置的前述散熱板沒有重疊,前述第2固定部件與在前述第2包裝薄膜的前述扁平外表面上設置的前述散熱板沒有重疊。[適用例8]適用例6中,前述散熱板設置于前述第I包裝薄膜的前述扁平外表面以及前述第2包裝薄膜的前述扁平外表面,前述第I固定部件與在前述第I包裝薄膜的前述扁平外表面上設置的前述散熱板重疊,前述第2固定部件與在前述第2包裝薄膜的前述扁平外表面上設置的前述散熱板重疊。[適用例9]適用例5至8中任意一例中,前述第I固定部件的厚度以及前述第2固定部件的厚度大于前述散熱板的厚度。[適用例10]適用例I至9中任意一例中,前述殼體的材質(zhì)為鋁。[適用例11]適用例I至10中任意一例中,進一步包含設置于前述包裝體并且與前述正極電連接的正極端子、以及設置于前述包裝體并且與前述負極電連接的負極端子,前述散熱板與前述正極端子以及前述負極端子沒有重疊。[適用例12]適用例I至11中任意一例中,前述蓄電單元為鋰離子電容器。實用新型的效果根據(jù)本實用新型的蓄電設備,散熱板接觸于殼體的內(nèi)表面。由此,本實用新型的蓄電設備能通過散熱板將蓄電池中產(chǎn)生的熱傳遞給殼體,從殼體散熱。因此,本實用新型的蓄電設備能夠具有高的散熱性。

圖1為表示本實施方式的蓄電設備的示意立體圖。[0037]圖2為表示本實施方式的蓄電設備的示意圖。圖3為表示本實施方式的蓄電設備的示意圖。圖4為表示本實施方式的蓄電設備的一部分的示意圖。圖5為表不本實施方式的蓄電設備的一部分的不意圖。圖6為表不本實施方式的蓄電設備的一部分的不意圖。圖7為表示本實施方式的第I變形例中的蓄電設備的一部分的示意圖。圖8為表不本實施方式的第I變形例中的蓄電設備的一部分的不意圖。圖9為表示本實施方式的第2變形例中的蓄電設備的一部分的示意圖。圖10為表示本實施方式的第2變形例中的蓄電設備的一部分的示意圖。圖11為表示本實施方式的第3變形例中的蓄電設備的示意圖。圖12為表示本實施方式的第3變形例中的蓄電設備的示意圖。圖13為表示本實施方式的第4變形例中的蓄電設備的示意圖。圖14為表示本實施方式的第4變形例中的蓄電設備的示意圖。圖15為表示本實施方式的第5變形例中的蓄電設備的示意圖。圖16為表示本實施方式的第5變形例中的蓄電設備的示意圖。圖17為表示本實施方式的第5變形例中的蓄電設備的一部分的示意圖。圖18為表示本實施方式的第5變形例中的蓄電設備的一部分的示意立體圖。圖19為表示本實施方式的第5變形例中的蓄電設備的示意圖。圖20為表示本實施方式的第5變形例中的蓄電設備的示意圖。圖21為表示本實施方式的第6變形例中的蓄電設備的示意圖。
具體實施方式
以下,一邊參照附圖ー邊說明本實用新型的優(yōu)選實施方式。I.蓄電設備首先,對本實施方式的蓄電設備進行說明。圖I為表示本實施方式的蓄電設備600 的示意立體圖。圖2為表示本實施方式的蓄電設備600的示意圖。圖3為表示本實施方式 的蓄電設備600的示意圖,并且是從圖2的III方向觀察的圖。予以說明,圖2、圖3是將圖 I的殼體602透視而見到的圖。如圖I 圖3所不,蓄電設備600可以包含殼體602、蓄電池10、設置于蓄電池10 的正極端子20及負極端子22、散熱板30、外部端子604、606。蓄電池10以及散熱板30容納于殼體602內(nèi)。蓄電池10以及散熱板30的數(shù)量沒 有特別限定,但在圖2所示的例子中,設置有4個蓄電池10和5個散熱板30。蓄電池10與 散熱板30交替地層疊而配置。更具體而言,按照蓄電池10a、蓄電池10b、蓄電池10c、蓄電 池IOd的順序設置,按照夾著各蓄電池的方式配置有散熱板30。圖2所示的例子中,多個蓄電池10串聯(lián)連接。由此,蓄電設備600可增大輸出電 壓。更具體而言,蓄電池IOa的負極端子22與蓄電池IOb的正極端子20電連接,蓄電池 IOb的負極端子22與蓄電池IOc的正極端子20電連接,蓄電池IOc的負極端子22與蓄電 池IOd的正極端子20電連接。正極端子20與負極端子22之間的電連接例如通過導電性 的布線608進行。予以說明,雖然未圖示,但多個蓄電池10也可并聯(lián)連接。通過并聯(lián)連接可增大輸出電流。予以說明,在圖2所示的例子中設置有4個蓄電池10,但是其數(shù)量沒有特別限定,例如可設置一個蓄電池10,也可設置4個以上的蓄電池10,可根據(jù)作為目標的輸出電壓或輸出電流而適時設定其數(shù)量。殼體602如果其內(nèi)部可容納蓄電池10、端子20、22以及散熱板30,那么其形狀沒有特別限定,但是在圖1所示的例子中為四棱柱(長方體)。作為殼體602的材質(zhì),例如列舉出鋁。由此,可通過散熱板30將蓄電池10中產(chǎn)生的熱從殼體602散熱(詳細見后述)。殼體602中也可形成空氣冷卻部610及排氣部612。在圖1所示的例子中,空氣冷卻部610形成于殼體602的底面(下表面),排氣部612形成于殼體602的上表面(與底面對向的面)??諝饫鋮s部610優(yōu)選按照可冷卻所有多個散熱板30的方式而配置。另外,在圖1所示的例子中,空氣冷卻部610以及排氣部612分別各形成兩個,但是其數(shù)量沒有特別限定。更具體而言,空氣冷卻部610是用于將空氣送到散熱板30或者熱連接于散熱板30的吸熱設備(未圖示)的扇,排氣部612是用于將空氣排出到殼體602外的貫通孔。由此,可將散熱板30或者熱連接于散熱板30的吸熱設備 冷卻,可提高散熱性。外部端子604、606從殼體602的內(nèi)側延出到外側而設置。在圖2所示的例子中,外部端子604通過布線608與蓄電池IOa的正極端子20電連接。另外,外部端子606通過布線608與蓄電池IOd的負極端子22電連接。作為外部端子604、606的材質(zhì),例如列舉出鋁、銅、鎳。如圖3所示,散熱板30接觸于殼體602的內(nèi)表面(側面)603。在圖3所示的例子中,散熱板30接觸于殼體602的兩個內(nèi)表面603。由此,可通過散熱板30將蓄電池10中產(chǎn)生的熱傳遞于殼體602,從殼體602散熱。例如通過冷卻殼體602可更加提高散熱性。SP,散熱板30也可作為用于將由蓄電池10 (蓄電單元18)產(chǎn)生的熱向殼體602傳導的熱管道而發(fā)揮功能。因此,蓄電設備600可具有高的散熱性。下面,更詳細地說明蓄電池10、端子20、22、散熱板30的結構。圖4為表示本實施方式的蓄電設備600的一部分的不意側視圖。圖5為表不本實施方式的蓄電設備600的一部分的示意圖,并且是從圖4的V方向觀察的圖。為了方便,圖4和圖5圖示有一個蓄電池10、設置于該蓄電池10的一組正極端子20及負極端子22、設置于該蓄電池10的一個散熱板30。如圖4以及圖5所示,蓄電池10可具有包裝體12和蓄電單元18。包裝體12在其內(nèi)部容納有蓄電單元18??梢哉f通過包裝體12使蓄電單元18密閉。包裝體12可具有第I包裝薄膜14和第2包裝薄膜16。例如,也可通過熱壓接將第I包裝薄膜14和第2包裝薄膜16接合,構成包裝體12。第I包裝薄膜14可具有包裝體12的內(nèi)側的面,即扁平內(nèi)表面14a。第2包裝薄膜16可具有包裝體12的內(nèi)側的面,即扁平內(nèi)表面16a。扁平內(nèi)表面14a、16a也可與容納于包裝體12內(nèi)的蓄電單元18連接。扁平內(nèi)表面14a、16a也可以說是因容納蓄電單元18而導致包裝體12鼓起從而形成的面。即,扁平內(nèi)表面14a、16a的平面形狀也可根據(jù)因蓄電單元18而導致的包裝體12的鼓起來確定。扁平內(nèi)表面14a、16a的平面形狀優(yōu)選為矩形,可以為正方形或者長方形。在圖4所示的例子中,扁平內(nèi)表面14a、16a的平面形狀為長方形。第I包裝薄膜14可具有第I包裝薄膜14的與扁平內(nèi)表面14a側為相反側的面,即扁平外表面14b,其為包裝體12的外表面。第2包裝薄膜16可具有第2包裝薄膜16的與扁平內(nèi)表面16a側為相反側的面,即扁平外表面16b,其為包裝體12的外表面。扁平外表面14b、16b的平面形狀也可以分別與扁平內(nèi)表面14a、16a的平面形狀相同。扁平外表面 14b、16b也可以說是因容納蓄電單元18而導致包裝體12鼓起而形成的面。[0073]作為包裝薄膜14、16,例如使用層壓薄膜。層壓薄膜例如由金屬層和夾著該金屬層的第I樹脂層和第2樹脂層構成。作為金屬層的材質(zhì),例如列舉出鋁。作為第I樹脂層的材質(zhì),例如列舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰胺類樹脂。作為第2樹脂層的材質(zhì),例如列舉出乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂(EVA),或者聚乙烯、聚丙烯等烯烴類樹脂。[0074]這樣地使用薄膜狀的包裝薄膜14、16,與例如使用由金屬等形成的硬質(zhì)的包裝體 (金屬罐等)的情況相比,可謀求蓄電池10的小型化和輕型化。[0075]蓄電單元18容納于包裝體12內(nèi)。蓄電單元18具有正極、負極和電解質(zhì)。進一步, 蓄電單元18也可具有隔開正極和負極的隔膜。正極、負極以及隔膜可具有片材狀的形狀。 蓄電單元18也可以為將通過夾設隔膜而配置的正極和負極卷繞而成的卷繞型結構。另外, 蓄電單元18也可以為正極和負極通過夾設隔膜而交替地層疊而得到的層疊型結構。作為蓄電單元18,具體可例示出鋰離子電容器、鋰離子電池、雙電層電容器。予以說明,對構成蓄電單元18的正極、負極、電解質(zhì)以及隔膜的細節(jié)的說明在后面敘述。[0076]蓄電池10的厚度T優(yōu)選為4mm以上20mm以下。蓄電池的厚度為前述范圍時,例如,蓄電池中內(nèi)置的蓄電單元為層疊型結構的情況下,可增多正極和負極的層疊數(shù)。另外, 蓄電池中內(nèi)置的蓄電單元為卷繞型結構的情況下,可增多正極和負極的卷繞數(shù)。其結果,在本實用新型所意圖的能量容量大的蓄電設備的構成變得簡單。為了使能量容量變大而使蓄電單元大型化,蓄電池的厚度大于4_時,則因充放電而在蓄電單元的內(nèi)部產(chǎn)生的熱蓄積在蓄電池內(nèi)部中的傾向變高,難以有效地向外部散熱。其結果,存在有蓄電池內(nèi)部的溫度以引發(fā)氣體產(chǎn)生的程度升高的傾向。然而,為了獲得大的能量而使蓄電池10的厚度變大了的情況下,通過具備本申請這樣的與殼體602的內(nèi)表面603接觸的散熱板30,也可有效地進行散熱。例如,將鋰離子電容器的蓄電池10的厚度 T設置為8mm的情況下,可確保蓄電單元18的能量容量為1000F以上。在此情況下,盡管源自蓄電單元18的散熱量大,但在本實用新型的蓄電設備600中,可通過散熱板30以及殼體 602將蓄電池10內(nèi)部中產(chǎn)生的熱有效地向外部散熱。[0078]予以說明,在蓄電單元18為卷繞型結構的情況下,蓄電池10的厚度T例如是指容納于包裝體12內(nèi)的狀態(tài)下的蓄電池10的厚度。另外,蓄電單元18為層疊型結構的情況下, 例如是指容納于包裝體12內(nèi)的狀態(tài)下的蓄電池10的層疊方向的大小(長度)。如上述那樣,蓄電單元18也可與包裝薄膜14、16的扁平內(nèi)表面14a、16a接觸。因此,也可將蓄電池 10的厚度T設為扁平外表面14b與扁平外表面16b之間的距離。[0079]如圖5所示,正極端子20以及負極端子22穿過包裝體12而設置。正極端子20以及負極端子22在保持包裝體12的密閉性的狀態(tài)下從包裝體12的內(nèi)側延出至外側。正極端子20以及負極端子22的配置沒有特別限定。在圖4和圖5所示的例子中,正極端子20 從包裝體12的左側端部(一側的端部)延出,負極端子22從包裝體12的右側端部(另一側的端部)延出。正極端子20與蓄電單元18的正極電連接。負極端子22與蓄電單元18的負極電連接。作為正極端子20的材質(zhì),例如列舉出鋁。作為負極端子22的材質(zhì),例如列舉出銅、鎳。如圖5所示,散熱板30設置于包裝體12的外表面。在圖5所示的例子中,散熱板30接觸于扁平外表面14b而設置。雖然未圖不,但散熱板30也可接觸于扁平外表面16b而設置。散熱板30也可覆蓋扁平外表面14b或者扁平外表面16b的整面而設置。由此可提高散熱性。如圖4所示在側視中(例如從散熱板30的厚度方向看),包裝體12例如配置于散熱板30的外周的內(nèi)側。即,在側視時,散熱板30的面積大于包裝體12的面積。由此,可增加散熱板30的表面積,可提高散熱性。予以說明,在側視時正極端子20以及負極端子22從散熱板30的外周突出到外側而配置。由此,可使端子20、22與外部布線(未圖示)的連接容易進行,可容易地從正極端子20獲得電流。作為散熱板30的材質(zhì),從導熱性的觀點考慮,例如列舉出鋁、鐵、銅,或者以這些金屬中的任意一種為主要成分的合金。這些金屬之中,從輕型化的觀點考慮特別優(yōu)選鋁。散熱板30的形狀沒有特別限定,但圖4和圖5所示的例子中為平板狀。雖然未圖示,但散熱板30也可在其表面具有凹凸。由此,可增加散熱板30的表面積,可提高散熱性。散熱板30的厚度優(yōu)選為10 μ m以上300 μ m以下,進一步優(yōu)選為50 μ m以上200 μ m以下。散熱板30可將由蓄電單元18產(chǎn)生的熱散熱。另外,散熱板30可將由蓄電單元18產(chǎn)生的熱均勻地擴散于蓄電單元18全體,抑制局部性的升溫。例如,在蓄電單元18的中央部的散熱量大于端部的散熱量的情況下,可通過散熱板30使它們的散熱變得均勻。將散熱板30設置于包裝體12的方法沒有特別限定,可使用將散熱板30的表面與包裝體12的外表面粘接的方法。更具體可例示出使用熱熔接性樹脂(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂、烯烴類樹脂等)、粘接劑(熱熔型粘接劑、濕氣固化型粘接劑、壓敏性粘接劑等)這樣的導熱性高的粘接劑進行粘接的方法。另外,將氮化硼等無機類填料、環(huán)氧樹脂等有機類填料混合于粘接劑,從而可進一步提高導熱性。因此,在本實用新型中,這樣的接合劑介于散熱板30與包裝體12之間的結構,也包含于散熱板30接觸于包裝體12的外表面而設置的結構的例子中。或者,也可將散熱板30與包裝體12熱熔敷,也可通過壓制法而壓接?;蛘?,也可通過適當?shù)膴A具(未圖示),將散熱板30與包裝體12接觸。予以說明,在使用粘接劑的情況下,為了提高散熱性,優(yōu)選除了粘接面以外不存在粘接劑,僅在粘接面存在粘接劑。下面,對蓄電池10的內(nèi)部結構進行說明。圖6所示為本實施方式的蓄電設備600的一部分的剖視圖,并且是表示圖5所示的蓄電池10的(包裝體12的)內(nèi)部結構的示意剖視圖。予以說明,在圖6中,為了方便而省略了散熱板30的圖示。如圖6所示,蓄電單元18具有容納于包裝體12的電極層疊體5以及電解液(未圖示)。電極層疊體5浸沒于電解液。電極層疊體5可具有正極1、負極2和隔膜4。正極1、負極2以及隔膜4具有片材狀的形狀。在圖示的例子中,關于電極層疊體5,從第2包裝薄膜16的扁平內(nèi)表面16a起,按照負極2、正極1、負極2、正極1、負極2的順序而層疊,在極與極之間以及極與包裝體之間介設隔膜4而構成。在電極層疊體5中,正極I以及負極2分別并聯(lián)連接。[0090]予以說明,正極I以及負極2的數(shù)量沒有特別限定。另外,電極層疊體5的形態(tài)不限定為圖示的例子,例如也可以為將正極、負極以及隔膜重疊而形成層疊片材,將該層疊片材卷繞而成的卷繞結構體。[0091]如圖6所示,正極I具有正極集電體Ia和正極活性物質(zhì)層lb。正極集電體Ia和正極活性物質(zhì)層Ib可使用蓄電設備相關的公知的材料。作為正極集電體Ia的材質(zhì),例如列舉出鋁、鎳、鈦。正極集電體Ia也可以為由前述的材料構成的多孔性的金屬箔。正極集電體Ia的厚度沒有特別限定,例如為20 μ m以上50 μ m以下。正極集電體Ia通過正極引線6連接于正極端子20。[0092]正極活性物質(zhì)層Ib形成在正極集電體Ia上。如圖6所示正極活性物質(zhì)層Ib可形成于正極集電體Ia的兩面,也可僅形成于單面。正極活性物質(zhì)層Ib的厚度沒有特別限定,例如為60 μ m以上90 μ m以下。[0093]正極活性物質(zhì)層Ib例如通過將粉末狀的正極活性物質(zhì)、導電助劑以及粘結劑(粘合劑)分散于水類溶劑或者有機溶劑中而調(diào)制漿料,將該漿料涂布于正極集電體的表面而干燥,從而形成。[0094]蓄電單元18為鋰離子電容器或者雙電層電容器的情況下,正極活性物質(zhì)是能可逆地負載六氟磷酸鹽(PFfT)、四氟硼酸鹽(BF4-)這樣的陰離子的物質(zhì)。更具體而言,作為正極活性物質(zhì),例如列舉出活性炭、作為芳香族類縮聚物的熱處理物的聚并苯類物質(zhì)(PAS)。[0095]蓄電單元18為鋰離子電池的情況下,正極活性物質(zhì)是能可逆地吸藏鋰離子的物質(zhì)。更具體而言,作為正極活性物質(zhì),例如列舉出鋰鎳類氧化物、鋰鈷類氧化物、鋰錳類氧化物、磷酸鐵類化合物以及它們的混合物?!0096]予以說明,“鋰鎳類氧化物”是指以鋰(Li)和鎳(Ni)作為構成金屬元素的氧化物, 并且除了主要的(第I)過渡金屬元素為Ni的氧化物之外,也包括以少于Ni的比例(原子數(shù)比)包含除了 Li以及Ni以外的其它至少一種金屬元素(即,除了 Li以及Ni以外的,過渡金屬元素以及主族金屬元素中的至少一種)的組成的氧化物。作為其金屬元素,例如列舉出 Co、Al、Mn、Cr、Fe、V、Mg、T1、Zr、Nb、Mo、W、Cu、Zn、Ga、In、Sn、La、Ce。這些金屬元素可單獨使用,也可以兩種以上而使用。以上內(nèi)容在鋰鈷類氧化物以及鋰錳類氧化物方面也是同樣的。[0097]作為導電助劑,例如可使用炭黑(乙炔黑等)等碳材料、鎳粉末等金屬粉末。[0098]作為粘合劑,例如可使用甲基纖維素(MC)、羧甲基纖維素(CMC)、乙基纖維素(EC) 等纖維素類,聚乙烯醇,聚丙烯酸鹽,聚環(huán)氧烷(例如聚環(huán)氧乙烷),聚偏二氟乙烯(PVDF)、 聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)等氟類聚合物,苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(SBR)等有機聚合物。[0099]如圖6所示,負極2具有負極集電體2a和負極活性物質(zhì)層2b。負極集電體2a和負極活性物質(zhì)層2b可使用蓄電設備相關的公知的材料。作為負極集電體2a的材質(zhì),例如列舉出銅、鎳、鈦。負極集電體2a也可以是由前述材料構成的多孔性的金屬箔。負極集電體2a的厚度沒有特別限定,例如為20 μ m以上50 μ m以下。負極集電體2a通過負極引線 7連接于負極端子22。[0100]負極活性物質(zhì)層2b形成在負極集電體2a上。如圖6所示,負極活性物質(zhì)層2b可形成于負極集電體2a的兩面,也可僅形成于單面。負極活性物質(zhì)層2b的厚度沒有特別限定,例如為60 μ m以上90 μ m以下。負極活性物質(zhì)層2b例如通過將粉末狀的負極活性物質(zhì)、導電助劑以及粘結劑(粘合劑)分散于水類溶劑或者有機溶劑中而調(diào)制漿料,將該漿料涂布于負極集電體的表面而干燥,從而形成。蓄電單元18為鋰離子電容器或者鋰離子電池的情況下,負極活性物質(zhì)是能可逆地吸藏鋰離子的物質(zhì)。更具體而言,作為負極活性物質(zhì),例如列舉出天然石墨、中間相碳微球(MCMB)、高定向熱解石墨(HOPG)、硬碳、軟碳。·[0103]蓄電單元18為雙電層電容器的情況下,負極活性物質(zhì)例如是能可逆地負載鋰離·子的物質(zhì)。更具體而言,作為負極活性物質(zhì),例如列舉出活性炭。予以說明,作為導電助劑以及粘合劑,可使用正極的說明中列舉的材料。隔膜4可使用相對于電解質(zhì)、正極活性物質(zhì)以及負極活性物質(zhì)具有耐久性的多孔性材料。隔膜4可使用蓄電設備相關的公知的材料。更具體而言,作為隔膜4,可使用由纖維素、粘膠纖維、聚乙烯、聚丙烯、芳族聚酰胺樹脂、酰胺酰亞胺、聚苯硫醚、聚酰亞胺等形成的無紡布、多孔質(zhì)的薄膜等。隔膜4的厚度沒有特別限定,例如為20 μ m以上50 μ m以下。隔膜4可將正極I以及負極2相互隔離。進一步,隔膜4可浸潤電解質(zhì)。予以說明,在蓄電單元18使用固體狀等的電解質(zhì)作為電解質(zhì)的情況下,即使不使用隔膜4也不會使正極I與負極2短路,因此可以不使用隔膜4。電解質(zhì)例如為非水電解質(zhì)。非水電解質(zhì)例如可以是以非水類有機溶劑為主要成分的液狀的非水電解液,也可以是凝膠狀或者固體狀的電解質(zhì)。例如可使用向包含選自碳酸亞丙酯、碳酸亞乙酯、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、Y-丁內(nèi)酯、四氫呋喃、1,3-二氧戊環(huán)、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙酸甲酯、甲酸甲酯等非水類有機溶劑中的任一種溶劑或者二種以上的溶劑的混合溶劑中,溶解LiPF6、LiBF4, LiClO4, LiCF3S03、LiC4F9SO3^ LiN(CF3SO2)2、LiC(CF3SO2) 3等鋰鹽的一種或者二種以上而得到的組成的電解質(zhì)等。電解質(zhì)中的鋰鹽的濃度例如為O. 5mol/L以上3mol/L以下。根據(jù)本實施方式的蓄電設備600,散熱板30與殼體602的內(nèi)表面603接觸。由此,蓄電設備600可通過散熱板30將蓄電池10中產(chǎn)生的熱傳遞于殼體602,從殼體602散熱。因此,蓄電設備600可具有高的散熱性。進一步,本實施方式的蓄電設備600具有高的散熱性,因此在使用因高容量而導致伴隨充放電的放熱量大的鋰離子電容器作為蓄電池10的情況下,可特別有效地適用。2.變形例下面,一邊參照附圖一邊說明本實施方式的變形例中的蓄電設備。以下,在本實施方式的變形例中的蓄電設備中,對于與本實施方式的蓄電設備600的構成部件具有同樣功能的部件,標注了相同的符號,省略其詳細的說明。2.1.第I變形例中的蓄電設備首先,一邊參照附圖一邊說明本實施方式的第I變形例中的蓄電設備。圖7為表示本實施方式的第I變形例中的蓄電設備300的一部分的示意側視圖。圖8為表示本實施方式的第I變形例中的蓄電設備300的一部分的示意圖,并且是從圖7的VIII方向觀察的圖。予以說明,圖7對應于圖4,圖8對應于圖5。[0113]在蓄電設備600的例子中,如圖4所示在側視時,包裝體12配置于散熱板30的外周的內(nèi)側,散熱板30的一部分與端子20、22的一部分重疊。與此相對,在蓄電設備300中,如圖7所示在側視時,散熱板30與端子20、22沒有重疊。即,在側視時,散熱板30與端子20,22間隔開。例如,因反復進行蓄電池的充放電,使得蓄電池的溫度提高,蓄電池內(nèi)部的溫度升高到材料的耐熱極限以上時,則電解質(zhì)等有時會分解,產(chǎn)生氣體。而且,有時會因該氣體而導致蓄電池的內(nèi)部壓力升高,蓄電池變形。進一步,存在有散熱板跟隨蓄電池的變形而變形的情況。散熱板變形并且散熱板與端子接觸時,存在有正極端子與負極端子之間發(fā)生短路的情況。然而,根據(jù)蓄電設備300,在散熱板30變形時也可防止散熱板30與端子20、22的接觸。2.2.第2變形例中的蓄電設備下面,一邊參照附圖一邊說明本實施方式的第2變形例中的蓄電設備。圖9為表 示本實施方式的第2變形例中的蓄電設備400的示意側視圖。圖10為表示本實施方式的第2變形例中的蓄電設備400的示意圖,并且是從圖9的X方向觀察的圖。予以說明,圖9對應于圖4,圖10對應于圖5。在蓄電設備100的例子中,如圖4及圖5所示,正極端子20從包裝體12的一方的端部延出,負極端子22從包裝體12的另一側的端部延出。與此相對,在蓄電設備400中,如圖9以及圖10所示,端子20、22均從一側的端部(例如右側的端部)延出。予以說明,如圖9所示在側視時,散熱板30與端子20、22也可不重疊。由此,可防止散熱板30與端子20、22的接觸。2.3.第3變形例中的蓄電設備下面,一邊參照附圖一邊說明本實施方式的第3變形例中的蓄電設備。圖11為表示本實施方式的第3變形例中的蓄電設備700的圖,并且是對應于圖2的圖。圖12為表示本實施方式的第3變形例中的蓄電設備700的圖,并且是從圖11的XII方向觀察的圖。如圖11所示,在蓄電設備700中,散熱板30相互不同地與殼體602的內(nèi)表面603 (例如上表面或者下表面)接觸。即,通過夾著蓄電池10而相鄰的散熱板30之中,一片散熱板30與殼體602的第I內(nèi)表面603a(例如上表面)接觸,另一片散熱板30與殼體602的與第I內(nèi)表面603a不同的第2內(nèi)表面603b (例如下表面)接觸。在圖11所示的例子中,被蓄電池IOa和蓄電池IOb夾持的散熱板30以及被蓄電池IOc和蓄電池IOd夾持的散熱板30與第I內(nèi)表面603a接觸。被蓄電池IOb和蓄電池IOc夾持的散熱板30以及兩端的散熱板30與第2內(nèi)表面603b接觸。由此,熱不會向殼體602的一部分集中而是可全體地進行熱分散,可有效地散熱。進一步,如圖12所示,散熱板30也可與殼體602的內(nèi)表面(側面)接觸。即,散熱板30也可與殼體602的3個內(nèi)表面603接觸。由此,進一步可均勻地將熱傳導給殼體602。予以說明,雖然未圖示,但散熱板30也可與冷卻器單元等冷卻機構連接。通過這樣的形態(tài),也可提高蓄電設備700的散熱性。2.4.第4變形例中的蓄電設備下面,一邊參照附圖一邊說明本實施方式的第4變形例中的蓄電設備。圖13為表示本實施方式的第4變形例中的蓄電設備800的示意圖,并且是對應于圖2的圖。圖14為表示本實施方式的第4變形例中的蓄電設備800的示意圖,并且是從圖13的XIV方向觀察的圖。[0126]在蓄電設備600的例子中,如圖2所示,按照蓄電池10a、蓄電池10b、蓄電池10c、 蓄電池IOd的順序設置,按照夾著各蓄電池的方式配置了散熱板30。與此相對,在蓄電設備 800中,如圖13所示,僅在蓄電池IOa與蓄電池IOb之間以及蓄電池IOc與蓄電池IOd之間設置有散熱板30。在蓄電設備800中,蓄電池IOb以及蓄電池IOc之間設置空隙,從而相互間隔開而設置。[0127]根據(jù)蓄電設備800,例如與蓄電設備600的例子相比,在蓄電池10內(nèi)產(chǎn)生了氣體的情況下,蓄電池10因蓄電池10間存在空隙而容易發(fā)生變形(鼓起)。因此,蓄電設備800 可具有高的可靠性。盡管在蓄電池內(nèi)產(chǎn)生了氣體,但蓄電池還是在無法變形的情況下,有時會使得蓄電池的內(nèi)部壓力較大地升高,產(chǎn)生不良現(xiàn)象。[0128]2. 5.第5變形例中的蓄電設備[0129]下面,一邊參照附圖一邊說明本實施方式的第5變形例中的蓄電設備。圖15為表示本實施方式的第5變形例中的蓄電設備900的示意圖,并且是對應于圖2的圖。圖16為表示本實施方式的第5變形例中的蓄電設備900的示意圖,并且是從圖15的XVI方向觀察的圖。圖17為表不本實施方式的第5變形例中的蓄電設備900的一部分的不意圖。圖18 為表示本實施方式的第8變形例中的蓄電設備900的一部分的示意立體圖。予以說明,為了方便,在圖17中僅圖示有一個蓄電池10、設置于該蓄電池10的端子20、22、設置于該蓄電池10的散熱板30以及設置于該蓄電池10的固定部件40。另外,為了方便,在圖18中僅圖示有一個蓄電池10、設置于該蓄電池10的端子20、22、以及設置于該蓄電池10的固定部件40。[0130]如圖15 圖18所示,蓄電設備900具有固定部件40。固定部件40例如避開散熱板30,設置于包裝體12的外表面。即,固定部件40與散熱板30沒有重疊。在圖17所示的例子中,散熱板30設置于扁平外表面14b、16b的中央部。固定部件40避開扁平外表面14b 的中央部,設置于從扁平外表面14b到與扁平外表面14b連續(xù)并且相對于扁平外表面14b 傾斜了的傾斜外表面14c的區(qū)域。進一步,固定部件40避開扁平外表面16b的中央部,設置于從扁平外表面16b到與扁平外表面16b連續(xù)并且相對于扁平外表面16b傾斜了的傾斜外表面16c的區(qū)域。在圖示的例子中,相對于一個蓄電池10設置有4個固定部件40。[0131]例如,如圖17所示,可用第I包裝薄膜14側的固定部件40 (第I固定部件40a) 與第2包裝薄膜16側的固定部件40 (第2固定部件40b)將蓄電池10夾持,從而將蓄電池 10固定于殼體602內(nèi)。更具體而言,第I固定部件40a設置于從第I包裝薄膜14的扁平外表面14b到傾斜外表面14c的區(qū)域。第2固定部件40b設置于從第2包裝薄膜16的扁平外表面16b到傾斜外表面16c的區(qū)域。如圖18所示,固定部件40可具有鼓起部42。在鼓 起部42內(nèi)可容納因容納蓄電單元18而導致包裝體12 (蓄電池10)鼓起從而形成的部分 (扁平外表面14b、16b等)。由此,可穩(wěn)定地將蓄電池10固定。[0132]作為固定部件40和包裝體12的設置方法,可例示出使用熱熔接性樹脂(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂、烯烴類樹脂等)、粘接劑(熱熔型粘接劑、濕氣固化型粘接劑、壓敏性粘接劑等)這樣的導熱性高的粘接劑進行粘接的方法。另外,也可將氮化硼等無機類填料、 環(huán)氧樹脂等有機類填料混合于粘接劑。[0133]可使固定部件40連接于殼體602的內(nèi)表面603,將蓄電池10固定于殼體602內(nèi)。作為固定部件40的材質(zhì),例如列舉出鋁、鐵、銅或者以這些金屬中的任意一種為主要成分的合金。固定部件40與殼體602的連接方法沒有特別限定,例如可通過螺絲將固定部件40的螺絲孔44 (參照圖18)固定于殼體602的內(nèi)表面603而進行,也可通過焊接而固定,也可使用固定部件40與包裝體12的設置方法中列舉的那樣的粘接劑而進行。可使固定部件40的剛性大于散熱板30的剛性。由此可將蓄電池10穩(wěn)定地固定。例如,如圖19所示,通過使固定部件40的厚度大于散熱板30的厚度,可使固定部件40的剛性大于散熱板30的剛性。予以說明,在圖15所示的例子中,在相鄰的蓄電池10彼此之間共有一個散熱板30,但在圖19所示的例子中,在一個蓄電池10上設置有兩個散熱板30。予以說明,在圖15和圖19所示的例子中設置有4個蓄電池10,但是其數(shù)量沒有特 另Ij限定,例如也可設置一個蓄電池10,也可設置4個以上的蓄電池10,可根據(jù)作為目標的輸出電壓、輸出電流而適時設定其數(shù)量。根據(jù)蓄電設備900,可通過固定部件40將蓄電池10穩(wěn)定于殼體602內(nèi)而固定。因此,蓄電設備900可具有高的可靠性。進一步,在蓄電設備900中,通過使固定部件40的厚度大于散熱板30的厚度,可使固定部件40的剛性大于散熱板30的剛性。由此,在蓄電池10內(nèi)產(chǎn)生氣體并且蓄電池10變形的情況下,也可通過剛性大的固定部件40將蓄電池10穩(wěn)定地固定,并且使得散熱板30因剛性小而跟隨于蓄電池10的變形。例如,存在有剛性大的散熱板無法跟隨于蓄電池的變形,蓄電池與散熱板的接觸變得不充分的情況。散熱板有時也從蓄電池剝離。因此,散熱性有時會降低。根據(jù)蓄電設備900,可解決這樣的問題,將蓄電池10穩(wěn)定地固定并且可具有高的散熱性。另外,在圖15和圖17所示的例子中,固定部件40與散熱板30沒有重疊,因此不會因固定部件40而使散熱板30的變形受到妨礙,散熱板30可跟隨于蓄電池10的變形。予以說明,在本實用新型中,“剛性”是指對物體施加外力想要其變形時物體阻抗其變形的程度。即,剛性越小,則物體越容易變形(容易彎曲)。另外,如圖20所示,蓄電設備900中也可在固定部件40與蓄電池10之間存在散熱板30。即,固定部件40的一部分與散熱板30的一部分也可重疊。由此,可更確實地抑制散熱板從蓄電池剝離。2.6.第6變形例中的蓄電設備下面,一邊參照附圖一邊說明本實施方式的第6變形例中的蓄電設備。圖21為表示本實施方式的第6變形例中的蓄電設備1000的示意圖,并且是對應于圖15的圖。以下,關于本實施方式的第6變形例中的蓄電設備1000,主要對與本實施方式的第5變形例中的蓄電設備900的不同點進行說明。如圖15所示,在蓄電設備900的例子中,相對于一個蓄電池10設置有4個固定部件40。與此相對,如圖21所示,在蓄電設備1000中,相對于一個蓄電池10設置有兩個固定部件40。更具體而言,設置有兩個蓄電池10來夾持散熱板30,進一步設置有兩個固定部件40來夾持蓄電池10。根據(jù)蓄電設備1000,例如與蓄電設備900的例子相比,在蓄電池10內(nèi)產(chǎn)生了氣體的情況下,蓄電池10可容易變形(鼓起)。盡管在蓄電池內(nèi)產(chǎn)生了氣體,但蓄電池無法變形的情況下,有時會使蓄電池的內(nèi)部壓力較大地升高,產(chǎn)生不良現(xiàn)象。[0145]本實用新型不受限于上述的實施方式,可進行種種的變形。例如,也可適當組合各實施方式以及各變形例。另外,例如本實用新型包含與實施方式中說明的構成實質(zhì)上相同的構成(例如,功能、方法以及結果相同的構成或者目的及效果相同的構成)。另外,本實用新型包含將實施方式中說明的構成的非本質(zhì)性的部分置換而得到的構成。另外,本實用新型包含可起到與實施方式中說明的構成有相同作用效果的構成或者可實現(xiàn)相同目的的構成。另外,本實用新型包含在實施方式中說明的構成中結合公知技術而得到的構成。[0146]附圖標記說明[0147]I正極、2負極、4隔膜、5電極層疊體、6正極引線、7負極引線、10蓄電池、12包裝體、14第I 包裝薄膜、16第2包裝薄膜、18蓄電單元、20正極端子、22負極端子、30散熱板、 40固定部件、42鼓起部、44螺絲孔、300蓄電設備、400蓄電設備、60(Tl000蓄電設備、602殼體、603內(nèi)表面、604外部端子、606外部端子、608布線、610空氣冷卻部、612排氣部。
權利要求1.一種蓄電設備,其特征在于包含蓄電池、設置于所述蓄電池的包裝體外表面的散熱板、容納所述蓄電池及所述散熱板的殼體,在所述蓄電池中,具有正極、負極以及電解質(zhì)的蓄電單元容納于包裝體內(nèi),所述散熱板接觸于所述殼體的內(nèi)表面。
2.根據(jù)權利要求1所述的蓄電設備,其特征在于,層疊有多個所述蓄電池和所述散熱板,多個所述蓄電池被電連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的蓄電設備,其特征在于,所述蓄電池與所述散熱板交替地層疊,通過夾著所述蓄電池而相鄰的所述散熱板中,一片所述散熱板與所述殼體的第I內(nèi)表面接觸,另一片所述散熱板與所述殼體的與所述第I內(nèi)表面不同的第2內(nèi)表面接觸。
4.根據(jù)權利要求2所述的蓄電設備,其特征在于,在多個所述蓄電池之中,按照第I蓄電池、第2蓄電池、第3蓄電池以及第4蓄電池的順序?qū)盈B,在所述第I蓄電池與所述第2蓄電池之間以及所述第3蓄電池與所述第4蓄電池之間,配置所述散熱板,所述第2蓄電池和所述第3蓄電池通過空隙而相互間隔開。
5.根據(jù)權利要求廣4中任意一項所述的蓄電設備,其特征在于進一步包含連接于所述殼體內(nèi)表面的第I固定部件和第2固定部件,所述蓄電池被所述第I固定部件和所述第2固定部件夾持而固定。
6.根據(jù)權利要求5所述的蓄電設備,其特征在于, 所述包裝體通過將第I包裝薄膜和第2包裝薄膜接合而構成, 所述第I包裝薄膜以及所述第2包裝薄膜具有因?qū)⑺鲂铍妴卧菁{于所述包裝體而導致鼓起而形成的扁平外表面、以及與所述扁平外表面連續(xù)并且相對于所述扁平外表面傾斜了的傾斜外表面, 所述第I固定部件設置于所述第I包裝薄膜的從所述扁平外表面到所述傾斜外表面的區(qū)域,所述第2固定部件設置于所述第2包裝薄膜的從所述扁平外表面到所述傾斜外表面的區(qū)域。
7.根據(jù)權利要求6所述的蓄電設備,其特征在于,所述散熱板設置于所述第I包裝薄膜的所述扁平外表面以及所述第2包裝薄膜的所述扁平外表面,所述第I固定部件與在所述第I包裝薄膜的所述扁平外表面上設置的所述散熱板沒有重疊,所述第2固定部件與在所述第2包裝薄膜的所述扁平外表面上設置的所述散熱板沒有重疊。
8.根據(jù)權利要求6所述的蓄電設備,其特征在于,所述散熱板設置于所述第I包裝薄膜的所述扁平外表面以及所述第2包裝薄膜的所述扁平外表面,所述第I固定部件與在所述第I包裝薄膜的所述扁平外表面上設置的所述散熱板重疊,所述第2固定部件與在所述第2包裝薄膜的所述扁平外表面上設置的所述散熱板重疊。
9.根據(jù)權利要求51中任意一項所述的蓄電設備,其特征在于,所述第I固定部件的厚度以及所述第2固定部件的厚度大于所述散熱板的厚度。
10.根據(jù)權利要求廣9中任意一項所述的蓄電設備,其特征在于,所述殼體的材質(zhì)為招。
11.根據(jù)權利要求廣10中任意一項所述的蓄電設備,其進一步包含設置于所述包裝體并且與所述正極電連接的正極端子、以及設置于所述包裝體并且與所述負極電連接的負極端子,所述散熱板與所述正極端子以及所述負極端子沒有重疊。
12.根據(jù)權利要求f11中任意一項所述的蓄電設備,其特征在于,所述蓄電單元為鋰離子電容器 。
專利摘要本實用新型涉及一種蓄電設備,該蓄電設備600包括蓄電池10、設置于蓄電池10的包裝體外表面的散熱板30、容納蓄電池10以及散熱板30的殼體602,在該蓄電池10中,具有正極、負極以及電解質(zhì)的蓄電單元容納于包裝體內(nèi),散熱板30接觸于殼體602的內(nèi)表面603。
文檔編號H01M2/02GK202839892SQ20119000039
公開日2013年3月27日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權日2010年4月8日
發(fā)明者稗田克彥, 篠田智隆 申請人:Jsr株式會社
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