車輛用二次電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種車輛用二次電池，其包括：電極束，該電極束是在正極板與負(fù)極板之間嵌入隔膜并進(jìn)行偏移進(jìn)而使層疊的層疊體在卷繞軸周圍進(jìn)行卷繞并按扁平形狀而形成；集電體，在電極束的端緣部上，與正極板或負(fù)極板從層疊體的重疊部露出進(jìn)而沿端緣部所形成的露出部相結(jié)合；外裝部件，容納電極束和集電體，具有與電極束的扁平面相面對(duì)的一對(duì)正面部、位于一對(duì)正面部的兩端部的一對(duì)端面部、上面部和下面部，并形成為長(zhǎng)方體形狀，且集電體與端面部中的某一個(gè)相鄰近；其中，集電體沿露出部延伸，在正面部上形成沿與端面部交叉的方向延伸的剛性強(qiáng)化用斷面變形部，剛性強(qiáng)化用斷面變形部與集電體延伸的領(lǐng)域相對(duì)應(yīng)而形成。本發(fā)明可以避免集電體進(jìn)入至電極束。
【專利說明】車輛用二次電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種搭載在汽車等車輛上的車輛用二次電池。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為用于例如便攜式電話或個(gè)人電腦等較小型電子設(shè)備的二次電池，眾所周知的是以鎳氫二次電池或鋰離子二次電池為代表的非水電解質(zhì)二次電池等密閉型二次電池。并且，近來(lái)也正進(jìn)行可搭載在以電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)自行車等為代表的各種電動(dòng)車輛上的作為大型和大容量電源的密閉型二次電池的開發(fā)。
[0003]對(duì)于這種密閉型二次電池的構(gòu)造而言，例如，將通過在全部為帶形狀的正極板與負(fù)極板之間嵌入帶形狀的隔膜(separator )并按扁平形狀進(jìn)行卷繞而形成的層疊的扁平型的電極群(電極束)同非水電解液一起容納于方形的外裝部件(電芯殼)內(nèi)，且外裝部件通過蓋部件將上方開口密閉而形成(例如，參考專利文獻(xiàn)I)。
[0004]正極板在電極束的軸方向一端部上集合，負(fù)極板在電極束的軸方向另一端部上集合，且分別與集電體的一端部側(cè)連接，而集電體的另一端部側(cè)與設(shè)置在蓋部件上的端子部連接。例如，在專利文獻(xiàn)I記載的結(jié)構(gòu)中，正極板和負(fù)極板通過相當(dāng)于所述集電體的正極引線和負(fù)極引線與相當(dāng)于所述端子部的正極端子和負(fù)極端子連接。
[0005]所述正極引線和負(fù)極引線具有與端子部連接的連接盤和從連接盤起向下方延伸的長(zhǎng)方形的集電體(引線部)，且此集電體與正極板或負(fù)極板連接。并且，此集電體與電極束的表面大致平行地從連接盤起向下方延伸而設(shè)置。在專利文獻(xiàn)I記載的結(jié)構(gòu)中，所述長(zhǎng)方形的集電體與扁平型的電極束的表面大致平行地從連接盤(連接部)起延伸而設(shè)置。
[0006]但是，當(dāng)這種二次電池搭載在車輛中時(shí)，不僅要求其具有電池的充放電特性或壽命特性等電氣特性，而且即使萬(wàn)一遭遇了事故，也要求其很難發(fā)生短路現(xiàn)象。對(duì)于車輛用二次電池而言，在電池盒(battery case)內(nèi)例如按模塊化容納多個(gè)電池，且在車體上安裝此電池盒。電池盒包括水平配置的托盤和為覆蓋此托盤的上方而安裝的蓋，并且多個(gè)電池在托盤上以將各個(gè)端子朝向上方的方式按車輛的前后方向或左右方向排列而進(jìn)行配置。
[0007]雖然要求電池盒或電芯殼(cell case)是一種即使萬(wàn)一遭遇了事故也能保護(hù)內(nèi)部電池的結(jié)構(gòu)，但根據(jù)沖突的程度或形式，也很難避免電芯殼的變形。電芯殼如果發(fā)生變形，鑒于此就會(huì)存在發(fā)生內(nèi)部短路的隱患。尤其，如對(duì)電芯殼上面的端部附近的端子部附近施加外力，就會(huì)造成電芯殼的屈曲變形，且伴隨此屈曲變形，集電體就會(huì)向內(nèi)側(cè)變形從而進(jìn)入電極束，與正極板或負(fù)極板接觸，由此存在發(fā)生內(nèi)部短路的隱患。
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-71109號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是鑒于如上所述的問題而提出的，其目的在于提供一種即使外裝部件(電芯殼(celI case))受到來(lái)自外部的沖擊也能夠抑制集電體的變形從而避免集電體進(jìn)入電極束的車輛用二次電池。[0010]為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供的車輛用二次電池，包括:電極束，該電極束是在正極板與負(fù)極板之間嵌入隔膜并進(jìn)行偏移進(jìn)而使層疊的層疊體在卷繞軸周圍進(jìn)行卷繞并按扁平形狀而形成；集電體，在所述電極束的端緣部上，與所述正極板或負(fù)極板從所述層疊體的重疊部起露出進(jìn)而沿所述端緣部形成的露出部相結(jié)合；外裝部件，容納所述電極束和所述集電體，具有與所述電極束的扁平面相面對(duì)的一對(duì)正面部、位于所述一對(duì)正面部的兩端部的一對(duì)端面部、上面部和下面部，并形成為長(zhǎng)方體形狀，且所述集電體與上述端面部中的某一個(gè)相鄰近，其中，所述集電體沿所述露出部延伸，在所述正面部中形成沿與所述端面部交叉的方向延伸的剛性強(qiáng)化用斷面變形部，所述剛性強(qiáng)化用斷面變形部與所述集電體延伸的領(lǐng)域相對(duì)應(yīng)而形成。
[0011]并且，“與所述集電體延伸的領(lǐng)域相對(duì)應(yīng)而形成”，并不意味著配置為必須全部包括集電體延伸的領(lǐng)域，只要與其他領(lǐng)域相比能夠更加強(qiáng)化所述集電體延伸的領(lǐng)域的剛性即可。例如，雖然形成了剛性強(qiáng)化用斷面變形部的領(lǐng)域接近集電體延伸的領(lǐng)域的界線，但在不包括截至此界線的范圍內(nèi)進(jìn)行配置也是可以的。
[0012]優(yōu)選地，所述剛性強(qiáng)化用斷面變形部從所述正面部的中央部位至與所述端面部相鄰近的部位延伸而形成。
[0013]優(yōu)選地，所述剛性強(qiáng)化用斷面變形部向與所述層疊體的所述重疊部相對(duì)應(yīng)的領(lǐng)域延伸。
[0014]并且，“與所述層疊體的所述重疊部相對(duì)應(yīng)的領(lǐng)域”，并不意味著必須全部包括所述層疊體的所述重疊部所存在的領(lǐng)域。在此對(duì)于電極束的端緣部而言，存在著正極板或負(fù)極板從層疊體的重疊部露出的露出部，因剛性強(qiáng)化用斷面變形部要避免與在此露出部上配置的集電體相干涉，最好使剛性強(qiáng)化用斷面變形部避開露出部所存在的領(lǐng)域，并且盡可能使剛性強(qiáng)化用斷面部形成在與端面部相鄰近的領(lǐng)域。
[0015]優(yōu)選地，所述剛性強(qiáng)化用斷面變形部按曲面形狀形成。
[0016]優(yōu)選地，此時(shí)的曲面在與卷繞軸平行的軸線周圍彎曲，且在外裝部件的外面?zhèn)刃纬砂紶畹耐瑫r(shí)在外裝部件的內(nèi)面?zhèn)刃纬赏範(fàn)?，即形成例如部分圓筒形狀的彎曲面。但，剛性強(qiáng)化用斷面變形部并不限定于此，其也可以是在外裝部件的外面?zhèn)刃纬砂紶畹耐瑫r(shí)在外裝部件的內(nèi)面?zhèn)刃纬赏範(fàn)畹那勖?由多個(gè)平面構(gòu)成的凹狀或凸?fàn)畹拿?，還可以是例如只將外裝部件的內(nèi)面?zhèn)劝丛龃蟮暮穸榷纬傻男螤睢?br> [0017]優(yōu)選地，所述集電體被配置為上端部與設(shè)置在所述上面部的端部上的正極端子或負(fù)極端子相連接，而下端部延伸至所述露出部的下端部近處。
[0018]優(yōu)選地，所述集電體包括:正極集電體，與所述正極板向所述電極束的一端部端緣側(cè)露出而形成的正極露出部相結(jié)合；負(fù)極集電體，與所述負(fù)極板向所述電極束的另一端部端緣側(cè)露出而形成的負(fù)極露出部相結(jié)合；其中，所述正極集電體和所述負(fù)極集電體分別與各自相對(duì)應(yīng)的所述端面部相鄰近。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于外裝部件而言，例如端面部從上面部受到造成屈曲變形的外力時(shí)，與端面部鄰近的正面部的剛性能起到對(duì)抗此外力進(jìn)而阻止端面部的屈曲變形的作用。集電體雖然沿電極束的端緣部和露出部延伸，但由于在正面部上，與端面部交叉的方向延伸的剛性強(qiáng)化用斷面變形部與集電體延伸的領(lǐng)域相對(duì)應(yīng)而形成，因此在集電體延伸的領(lǐng)域中，根據(jù)剛性強(qiáng)化用斷面變形部能起到非常強(qiáng)地阻止端面部的屈曲變形的作用。鑒于此，即使發(fā)生了端面部的屈曲變形，其也是在集電體延伸的領(lǐng)域之外發(fā)生。因此，即使端面部發(fā)生了屈曲變形，也很難造成集電體的變形，并且也能避免因集電體向內(nèi)側(cè)變形進(jìn)入到電極束中與正極板或負(fù)極板接觸而發(fā)生內(nèi)部短路的隱患。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第I實(shí)施例的車輛用二次電池的立體圖。
[0021]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第I實(shí)施例的車輛用二次電池的分解立體圖。
[0022]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第I實(shí)施例的車輛用二次電池的縱剖視圖。
[0023]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第I實(shí)施例的車輛用二次電池的水平剖視圖，圖4A是從圖3的A-A箭頭方向觀察時(shí)的剖視圖，圖4B是從圖3的B-B箭頭方向觀察時(shí)的剖視圖。
[0024]圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的車輛用二次電池的正極板、負(fù)極板和隔膜的層疊結(jié)構(gòu)的圖。
[0025]圖6是示出對(duì)根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的車輛用二次電池進(jìn)行模塊化進(jìn)而搭載在車輛上的車輛搭載盒的分解立體圖。
[0026]圖7是示出容納根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的車輛用二次電池的電池模塊的分解立體圖，圖7A示出電池模塊的第I示例，圖7B示出電池模塊的第2示例。
[0027]圖8是說明根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的車輛用二次電池的車輛搭載盒之車輛搭載狀態(tài)的車輛的立體圖。
[0028]圖9是說明根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的車輛用二次電池的效果的圖，圖9A是示出以往外裝部件的屈曲情況的車輛用二次電池的縱剖視圖，圖9B是示出根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的外裝部件的屈曲情況的車輛用二次電池的縱剖視圖。
[0029]圖10是示出根據(jù)本發(fā)明第2實(shí)施例的車輛用二次電池的立體圖。
[0030]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的第3實(shí)施例的車輛用二次電池的圖，圖1IA是車輛用二次電池的立體圖，圖1lB是車輛用二次電池的縱剖視圖[從圖1lA的C-C箭頭方向觀察時(shí)的剖視圖]。
[0031][附圖標(biāo)記說明]
[0032]1:車輛用二次電池
[0033]10，10A, IOB:外裝部件即電芯殼
[0034]11:電芯殼本體
[0035]12:蓋部件(上面部)
[0036]13、13A、13B:正面部
[0037]14:端面部
[0038]15:底面部(下面部)
[0039]16U6AU6B:剛性強(qiáng)化用斷面變形部
[0040]20:電極束(element)
[0041]20a、20b:電極束20的端緣部
[0042]21:正極板
[0043]21B:露出部(正極露出部)
[0044]22:負(fù)極板[0045]22B:露出部(負(fù)極露出部)
[0046]23:隔膜
[0047]25:層疊體
[0048]25A:重疊部
[0049]31:正極集電體(正極引線)
[0050]32:負(fù)極集電體(負(fù)極引線)
[0051]31a、32a:集電部
[0052]35:正極端子部件
[0053]36:負(fù)極端子部件
【具體實(shí)施方式】
[0054]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。并且，下述記載的實(shí)施例并不局限于所列舉的示例，而且也沒有排除未在下述的實(shí)施例中明示的多種變形或技術(shù)的適用之意圖。下述實(shí)施例的各個(gè)構(gòu)成在不違背本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變形來(lái)實(shí)施，并且根據(jù)需要也可選擇進(jìn)行各種取舍，或進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合。
[0055]并且，雖然舉例示出根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的車輛用二次電池可適用于汽車中，但本車輛用二次電池同樣可有效適用于除汽車以外的其他車輛中。
[0056][1、第I實(shí)施例]
[0057][1-1、整體構(gòu)成]
[0058]利用圖1至圖9對(duì)根據(jù)第I實(shí)施例的車輛用二次電池進(jìn)行說明。并且，在下述的說明中，上下或上下方向表不豎直方向或略微豎直方向的上下或上下方向。且水平方向表不與豎直方向或略微豎直方向相直交的方向。
[0059]首先，對(duì)適用本電極結(jié)構(gòu)的二次電池I的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在本實(shí)施例中將對(duì)作為二次電池I的鋰離子二次電池進(jìn)行舉例說明。
[0060]如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的二次電池I是密閉型二次電池，由具有正極板21和負(fù)極板22而構(gòu)成的電極束20 (element)、正極集電體(正極引線)31和負(fù)極集電體(負(fù)極引線)32與非水電解液(未圖示)一起容納于外裝部件即電芯殼10內(nèi)而構(gòu)成。詳細(xì)說明將后續(xù)進(jìn)行，電極束20按扁平形狀形成，電芯殼10按與電極束20的形狀相配對(duì)的方形即長(zhǎng)方體形狀而形成。
[0061]電芯殼10包括上部開口且底面具有角筒形狀的電芯殼本體11和安裝在電芯殼本體11的開口上部的蓋部件12，并且根據(jù)蓋部件12的安裝對(duì)內(nèi)部進(jìn)行密閉。電芯殼本體11和蓋部件12例如由鋁合金、鐵或不銹鋼等金屬而形成，蓋部件12根據(jù)焊接等與電芯殼本體11堅(jiān)固地固定在一起。
[0062]并且，在電芯殼10內(nèi)，雖然在圖示中被省略，但其裝配了覆蓋電芯殼10內(nèi)面的絕緣部件。據(jù)此，可實(shí)現(xiàn)電芯殼10與在其內(nèi)部容納的電極束20和集電體31、32或未圖示的電解液間的絕緣。
[0063]如圖1至圖4所示，電芯殼本體11包括與扁平形狀的電極束20的兩側(cè)扁平面分別相對(duì)且互相平行的一對(duì)正面部13和13，位于所述一對(duì)正面部13和13的兩端部且互相平行的一對(duì)端面部14和14，以及底面部15，并且上部開口。蓋部件12與底面部15相平行配置安裝在電芯殼本體11的上部開口。因此，電芯殼10按由正面部13和13以及端面部14和14、蓋部件(上面部)12以及底面部(下面部)15的6個(gè)面而構(gòu)成的長(zhǎng)方體形狀所形成。
[0064]對(duì)于電極束20而言，如圖5所示，將按照在圖中沿上下方向延伸的帶形狀的正極板21和負(fù)極板22在其相互之間嵌入隔膜23、24，并且正極板21的一端部與負(fù)極板22及隔膜23的一端部相比向外側(cè)(圖5中左側(cè)方向)突出而進(jìn)行偏移，且負(fù)極板22的另外一端與正極板21及隔膜23、24的另外一端相比向外側(cè)(圖5中右側(cè)方向)突出而進(jìn)行偏移之形態(tài)層疊形成的層疊體25，在沿寬度方向的軸(以下，稱此軸為卷繞軸)的周圍進(jìn)行卷繞，由此如圖2所示，按扁平形狀而形成。
[0065]正極板21具有例如在由鋁箔形成的基板的兩面上涂布錳酸鋰等正極活性物質(zhì)的正極活性物質(zhì)層部21A。此正極活性物質(zhì)層部21A形成在除與正極板21的長(zhǎng)度方向相直交的方向(下稱，寬度方向)的一側(cè)的端部(圖5中，左側(cè)端部)之外的部分。即，在沿正極板21的寬度方向的一側(cè)端部側(cè)的長(zhǎng)度方向的部分(圖2所示的電極束20的一端部側(cè)的端緣部20a)上不形成正極活性物質(zhì)層部21A，而是形成露出正極板21的露出部21B。此露出部21B也能作為正極20A，故也稱為正極露出部。
[0066]負(fù)極板22具有例如在由銅箔形成的基板的兩面上涂布石墨等負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極活性物質(zhì)層部22A。此負(fù)極活性物質(zhì)層部22A形成在除與負(fù)極板22的長(zhǎng)度方向相直交的方向(下稱，寬度方向)的一側(cè)的端部(圖5中，右側(cè)端部)之外的部分。即，在沿負(fù)極板22的寬度方向的一側(cè)端部側(cè)的長(zhǎng)度方向的部分(圖2所示的電極束20的另一端部側(cè)的端緣部20b)上不形成負(fù)極活性物質(zhì)層部22A，而是形成露出負(fù)極板22的露出部22B。此露出部22B也能作為負(fù)極20B,故也稱為負(fù)極露出部。
[0067]隔膜23、24具有將正極板21和負(fù)極板22電絕緣的作用、維持未圖示的電解液的作用、使離子通過的作用以及按一定的間距維持兩側(cè)電極板21和22的作用，并嵌入安裝在正極板21的正極活性物質(zhì)層部21A和負(fù)極板22的負(fù)極活性物質(zhì)層部22k之間。隔膜23、24通過例如在聚乙烯或聚丙烯制薄膜上形成多個(gè)微小的孔而使用。并且，在此隔膜23和24使用相同的材料。
[0068]層疊體25在上述構(gòu)成的正極板21和負(fù)極板22之間嵌入隔膜23、24，并如圖5所示沿寬度方向按偏移形狀進(jìn)行重疊，且層疊體25在除了兩端部的正極露出部21B和負(fù)極露出部22B之外的中央部分按正極板21、隔膜23、負(fù)極板22和隔膜24的順序形成重疊的重疊部25A。
[0069]卷繞層疊體25并按扁平形狀形成的電極束20，在其一端的端緣部上按卷繞形態(tài)形成正極露出部21B，且在另外一端的端緣部上按卷繞形態(tài)形成負(fù)極露出部22B。所述卷繞形態(tài)的正極露出部21B和負(fù)極露出部22B分別互相接合從而形成正極20A和負(fù)極20B，并且在形成正極20A的正極露出部21B上結(jié)合正極集電體31，在形成負(fù)極20B的負(fù)極露出部22B上結(jié)合負(fù)極集電體32。
[0070]在本實(shí)施例中，電極束20按中空的扁平形狀形成，在電極束20的兩端部的正極露出部21B和負(fù)極露出部22B上安裝例如由金屬等導(dǎo)電性材料構(gòu)成的捆束部件33、34。正極側(cè)捆束部件33從內(nèi)側(cè)和外側(cè)夾持中空形狀的正極露出部21B，以疊層之間無(wú)空隙地進(jìn)行捆束從而接合，形成正極集電片(tab)21C。負(fù)極側(cè)捆束部件34從內(nèi)側(cè)和外側(cè)夾持中空形狀的負(fù)極露出部22B，以疊層之間無(wú)空隙地進(jìn)行捆束從而接合，形成負(fù)極集電片(tab)22C。所述捆束部件33、34通過例如超聲波焊接等與正極露出部21B或負(fù)極露出部22B接合。據(jù)此，電極束20保持中空的扁平形狀。
[0071]并且，正極側(cè)捆束部件33與正極集電體31的集電部(引線部)31a，負(fù)極側(cè)捆束部件34與負(fù)極集電體32的集電部(引線部)32a，分別通過超聲波焊接等相接合。據(jù)此，電極束20的正極20A通過正極集電片21C與正極集電體31相電連接，且電極束20的負(fù)極20B通過負(fù)極集電片22C與負(fù)極集電體32相電連接。
[0072]正極集電體31和負(fù)極集電體32在其被安裝時(shí)成為各自的上方的部位設(shè)置端子連接部31b、32b，并且集電部31a、32a從端子接觸部31b、32b起形成一對(duì)并朝下方延伸。集電部31a和31a配置為從外側(cè)夾持正極側(cè)捆束部件33且分別被接合，集電部32a和32a配置為從外側(cè)夾持負(fù)極側(cè)捆束部件34且分別被接合。
[0073]正極集電體31和負(fù)極集電體32的端子連接部31b和32b如圖2所示，分別與從在蓋部件12所形成的貫通孔12a向外部突出的正極端子部件35和負(fù)極端子部件36接觸。在蓋部件12的上下面?zhèn)?，與各個(gè)貫通孔12a的開口部相對(duì)應(yīng)分別配置絕緣墊部件40，根據(jù)所述絕緣墊部件40可實(shí)現(xiàn)正極端子部件35和負(fù)極端子部件36與蓋部件12的絕緣。
[0074][1-2、電芯殼(外裝部件)的構(gòu)成]
[0075]如上所述，電芯殼10雖然是由正面部13和13以及端面部14和14、蓋部件(上面部)12，以及底面部(下面部)15等6個(gè)面構(gòu)成的長(zhǎng)方體形狀，但萬(wàn)一在發(fā)生事故時(shí)，如電芯殼10變形就會(huì)存有發(fā)生內(nèi)部短路的隱患。尤其，端面部14和14在其附近配置了集電體31、32的集電部31a、32a，如果端面部14和14向內(nèi)側(cè)變形，則就會(huì)存有集電部31a、32a向內(nèi)側(cè)變形，進(jìn)入到與集電部31a、32a鄰近的電極束20中，與正極板21或負(fù)極板22相接觸而造成內(nèi)部短路的隱患。
[0076]這種集電部31a、32a的向內(nèi)側(cè)的變形，有時(shí)會(huì)因端面部14和14在上下方向上受到壓縮負(fù)重產(chǎn)生屈曲變形而發(fā)生。此端面部14和14的屈曲變形不僅與端面部14和14自身的剛性有關(guān)，而且也與和此端面部14和14直交的正面部13和13的剛性有很大關(guān)系。即，如果正面部13和13的剛性強(qiáng)，則可能會(huì)避免端面部14和14的屈曲變形。
[0077]因此，此電芯殼10在正面部13和13上形成剛性強(qiáng)化用斷面變形部16。此剛性強(qiáng)化用斷面變形部16與正面部13和13按平板形狀所形成的結(jié)構(gòu)不同，其一部分按不同于平板的橫斷面形狀而形成，從而部分地增強(qiáng)應(yīng)對(duì)軸力(與端面部14和14直交的方向的力)的剛性。在本實(shí)施例中，將正面部13和13的一部分，部分地向內(nèi)側(cè)變形從而形成剛性強(qiáng)化用斷面變形部16。
[0078]S卩，如圖1至圖4所示，在正面部13和13中，并不使正面部13和13的一部分進(jìn)行板厚度變形，而是向內(nèi)側(cè)按部分圓筒形狀變形以形成剛性強(qiáng)化用斷面變形部16。并且，剛性強(qiáng)化用斷面變形部16包括具有沿與端面部14和14直交方向的中心線的部分圓筒形狀部16a以及在部分圓筒形狀部16a的兩端部形成的端壁部16b、16c。在此考慮到?jīng)_壓成形性，兩端壁部16b、16c向外側(cè)方向傾斜。
[0079]并且，使剛性強(qiáng)化用斷面變形部16的形成領(lǐng)域在上下方向上與集電體31、32的集電部3la、32a延伸的領(lǐng)域(圖1所示的領(lǐng)域Al)相對(duì)應(yīng)，據(jù)此，集電部3la、32a延伸的領(lǐng)域的剛性增強(qiáng)。并且，雖然圖1所示的領(lǐng)域Al中不包括正面部13和13的上端部側(cè)的領(lǐng)域(與蓋部件12鄰近的領(lǐng)域)，但由于蓋部件12的剛性也抵抗軸力(與端面部14和14直交方向的力)，因此與蓋部件12鄰近的領(lǐng)域A2不需要增強(qiáng)剛性。
[0080]并且，使剛性強(qiáng)化用斷面變形部16的形成領(lǐng)域在水平方向上按與層疊體25的重疊部25A相對(duì)應(yīng)的領(lǐng)域(圖1所示的領(lǐng)域Wl)形成。因此，在和與重疊部25A相比從外側(cè)的重疊部25A起向端部側(cè)露出的露出部21B、22B相對(duì)應(yīng)的領(lǐng)域(圖1所示的領(lǐng)域W2)中不形成剛性強(qiáng)化用斷面變形部16。這是為了避免以下情況的發(fā)生，S卩，在與露出部21B、22B對(duì)應(yīng)的領(lǐng)域W2中，在露出部21B、22B的外側(cè)(正面部13和13偵D上設(shè)有集電部31a、32a，因此若在領(lǐng)域W2中形成剛性強(qiáng)化用斷面變形部16，則存有剛性強(qiáng)化用斷面變形部16干涉集電部3la、32a的隱患。當(dāng)然，在能避免剛性強(qiáng)化用斷面變形部16干涉集電部3la、32a的隱患的范圍內(nèi)，可以最大限度地接近端面部14而形成剛性強(qiáng)化用斷面變形部16。
[0081][1-3、關(guān)于車輛的搭載]
[0082]如此構(gòu)成的車輛用二次電池1，例如圖7A和圖7B所示，聚集多個(gè)(例如，5個(gè)至8個(gè))電池并將其容納在模塊盒(小盒)61、62中進(jìn)行模塊化，并且如圖6所示，多個(gè)模塊盒61、62并排容納在由電池托盤71和電池蓋72構(gòu)成的電池盒(大盒)70中形成電池組70P。因此，對(duì)于電池組70P而言，車輛用二次電池I按模塊盒61、62和電池盒70的雙重盒結(jié)構(gòu)得以容納。
[0083]并且，此電池組70P如圖8所示，搭載在電動(dòng)汽車等車輛2中。在本實(shí)施例中，電池組70P設(shè)置在車輛2的車室3的底板4的下方(前座5F和后座5R的下部)。
[0084][1-4、作用及效果]
[0085]根據(jù)本實(shí)施例的車輛用二次電池，由于按前述構(gòu)成進(jìn)行配置，因此例如圖9A和9B所示，在電芯殼10中，若從蓋部件12端部的端面部14的上方向蓋部件12施加外力F，則根據(jù)外力F的大小會(huì)引起端面部14的屈曲變形，由于在端面部14的兩側(cè)端緣部按與端面部14直交的方向形成正面部13和13，因此針對(duì)端面部14的屈曲變形，正面部13和13可給予抵抗從而阻止變形。
[0086]在正面部13和13中形成剛性強(qiáng)化用斷面變形部16，由于此部分針對(duì)軸力(與端面部14和14直交方向的力)的剛性被部分增強(qiáng)，因此針對(duì)端面部14的屈曲變形的抵抗力也增強(qiáng)。此外，未形成剛性強(qiáng)化用斷面變形部16的地方，尤其，剛性強(qiáng)化用斷面變形部16的下方針對(duì)軸力的剛性相對(duì)較弱，因此端面部14開始屈曲變形時(shí)，在此處發(fā)生屈曲變形。
[0087]S卩，若沒有剛性強(qiáng)化用斷面變形部16，則如圖9A所示，在端面部14上部的集電體
31、32的集電部31a、32a所存在的地方51上，端面部14發(fā)生屈曲變形，使集電部31a、32a向內(nèi)側(cè)變形，并進(jìn)入到與集電部31a、32a鄰近的電極束20中，進(jìn)而與正極板或負(fù)極板接觸，存在造成內(nèi)部短路的隱患。
[0088]與此相反，若設(shè)置剛性強(qiáng)化用斷面變形部16，則如圖9B所示，由于在端面部14下部的集電體31、32的集電部31a、32a不存在的地方52中不形成剛性強(qiáng)化用斷面變形部16，從而端面部14發(fā)生屈曲變形時(shí)，在此部分產(chǎn)生變形。因此，很難使集電部31a、32a向內(nèi)側(cè)發(fā)生變形，并能避免或消減進(jìn)入到與集電部31a、32a鄰近的電極束20而與正極板或負(fù)極板接觸的隱患，從而可避免或消減造成內(nèi)部短路的隱患。
[0089]并且，在本實(shí)施例中，由于不使正面部13的板厚度進(jìn)行變形且形成剛性強(qiáng)化用斷面變形部16，因此不會(huì)造成電芯殼10的重量增加，并且由于向殼內(nèi)側(cè)方向彎曲成圓筒曲面形狀而形成剛性強(qiáng)化用斷面變形部16，因此也不會(huì)增大電芯殼10的厚度、正面部13和13的各個(gè)外面之間的距離。
[0090]當(dāng)然，雖然正面部13的剛性強(qiáng)化用斷面變形部16向內(nèi)側(cè)突出而減少電芯殼10內(nèi)的容納電極束20的空間，但通過減少電極束20的中空部分也可以降低空間減少所致的影響。
[0091]并且，在按圓筒曲面形狀彎曲剛性強(qiáng)化用斷面變形部16時(shí)，只需進(jìn)行相對(duì)較小的變形即可實(shí)現(xiàn)部分剛性的提高，從而可獲取上述效果。因此也可以抑制上述空間的減少。
[0092][2、第2實(shí)施例]
[0093]利用圖10對(duì)根據(jù)本發(fā)明第2實(shí)施例的車輛用二次電池進(jìn)行說明。
[0094]如圖10所示，根據(jù)本實(shí)施例的車輛用二次電池僅電芯殼IOA的構(gòu)成與第I實(shí)施例不同。即，在根據(jù)本實(shí)施例的電芯殼IOA中，在正面部13A和13A上形成的剛性強(qiáng)化用斷面變形部16A在與第I實(shí)施例相同的領(lǐng)域中配置，并且不使正面部13A的板厚度發(fā)生變形，雖然與第I實(shí)施例的剛性強(qiáng)化用斷面變形部16相同，在正面部13A的外面?zhèn)刃纬砂紶畹耐瑫r(shí)使內(nèi)面?zhèn)刃纬蔀橥範(fàn)?，但是按非曲面的多個(gè)平面而構(gòu)成。
[0095]此結(jié)構(gòu)也與第I實(shí)施例相同，很難使集電部31a、32a向內(nèi)側(cè)發(fā)生變形，并能避免或消減進(jìn)入到與集電部31a、32a鄰近的電極束20而與正極板或負(fù)極板接觸的隱患，從而可避免或消減造成內(nèi)部短路的隱患。
[0096][3、第3實(shí)施例]
[0097]利用圖1lA和圖1lB對(duì)根據(jù)本發(fā)明第3實(shí)施例的車輛用二次電池進(jìn)行說明。
[0098]如圖1lA和IlB所示，根據(jù)本實(shí)施例的車輛用二次電池僅電芯殼IOA的構(gòu)成與第I和第2實(shí)施例不同。即，在根據(jù)本實(shí)施例的電芯殼IOB中，在正面部13B和13B上形成的剛性強(qiáng)化用斷面變形部16B按正面部13的外面?zhèn)葹槠教剐螤钋覂?nèi)面?zhèn)葹榘紶疃鴱澢纬?，并增大板厚度。?dāng)然，剛性強(qiáng)化用斷面變形部16B在與第I實(shí)施例相同的領(lǐng)域中配置。
[0099]此結(jié)構(gòu)也與第I實(shí)施例相同，很難使集電部31a、32a向內(nèi)側(cè)發(fā)生變形，并能避免或消減進(jìn)入到與集電部31a、32a鄰近的電極束20而與正極板或負(fù)極板接觸的隱患，從而可避免或消減造成內(nèi)部短路的隱患。
[0100][4、其他]
[0101]以上，雖然對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施例，在不違背本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變形。
[0102]例如，雖然使剛性強(qiáng)化用斷面變形部16、16A、16B的形成領(lǐng)域在上下方向與集電體31、32的集電部31a、32a延伸的領(lǐng)域(圖1所示的領(lǐng)域Al)相對(duì)應(yīng)，但其中“與集電體31、32的集電部31a、32a延伸的領(lǐng)域Al相對(duì)應(yīng)”，不一定配置為必須全部包括集電部31a、32a延伸的領(lǐng)域，只要與其他領(lǐng)域相比能夠更加強(qiáng)化集電部31a、32a延伸的領(lǐng)域的剛性即可。例如，雖然形成了剛性強(qiáng)化用斷面變形部16、16A、16B的領(lǐng)域接近集電部31a、32a延伸的領(lǐng)域的界線，但在不包括截至此界線的范圍內(nèi)進(jìn)行配置也是可以的。
[0103]并且，雖然在水平方向上將與層疊體25的重疊部25A相對(duì)應(yīng)的領(lǐng)域(圖1所示的領(lǐng)域Wl)作為剛性強(qiáng)化用斷面變形部16、16A、16B的形成領(lǐng)域，但其是針對(duì)從重疊部25A向端部側(cè)露出的露出部21B、22B的正面部13和13側(cè)上所設(shè)置的集電部31a、32a，為了避免剛性強(qiáng)化用斷面變形部16的干涉隱患而設(shè)置的，若不存在剛性強(qiáng)化用斷面變形部16的干涉隱患(剛性強(qiáng)化用斷面變形部16的干涉的壞影響)，也可以更靠近端面部14而形成剛性強(qiáng)化用斷面變形部16、16A、16B。
[0104]并且，在上述實(shí)施例中雖然基本上采用了向內(nèi)側(cè)凸起的剛性強(qiáng)化用斷面變形部16、16A、16B，但向外側(cè)凸起也是可以的。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛用二次電池，其特征在于，包括: 電極束，所述電極束是在正極板與負(fù)極板之間嵌入隔膜并進(jìn)行偏移進(jìn)而使層疊的層疊體在卷繞軸周圍進(jìn)行卷繞并按扁平形狀而形成； 集電體，在所述電極束的端緣部上，與所述正極板或所述負(fù)極板從所述層疊體的重疊部露出進(jìn)而沿所述端緣部所形成的露出部相結(jié)合； 外裝部件，容納所述電極束和所述集電體，具有與所述電極束的扁平面相面對(duì)的一對(duì)正面部、位于所述一對(duì)正面部的兩端部的一對(duì)端面部、上面部和下面部，并形成為長(zhǎng)方體形狀，且所述集電體與所述端面部中的某一個(gè)相鄰近； 其中，所述集電體沿所述露出部延伸， 在所述正面部上形成沿與所述端面部交叉的方向延伸的剛性強(qiáng)化用斷面變形部， 所述剛性強(qiáng)化用斷面變形部與所述集電體延伸的領(lǐng)域相對(duì)應(yīng)而形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用二次電池，其特征在于，所述剛性強(qiáng)化用斷面變形部從所述正面部的中央部位至與所述端面部相鄰近的部位延伸而形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用二次電池，其特征在于，所述剛性強(qiáng)化用斷面變形部向與所述層疊體的所述重疊部相對(duì)應(yīng)的領(lǐng)域延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用二次電池，其特征在于，所述剛性強(qiáng)化用斷面變形部按曲面形狀形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用二次電池，其特征在于，所述集電體被配置為上端部與設(shè)置在所述上面部的端部上的正極端子或負(fù)極端子相連接，而下端部延伸至所述露出部的下端部近處。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的車輛用二次電池，其特征在于，所述集電體包括: 正極集電體，與所述正極板向所述電極束的一端部端緣側(cè)露出而形成的正極露出部相結(jié)合； 負(fù)極集電體，與所述負(fù)極板向所述電極束的另一端部端緣側(cè)露出而形成的負(fù)極露出部相結(jié)合； 其中，所述正極集電體和所述負(fù)極集電體分別與各自相對(duì)應(yīng)的所述端面部相鄰近。
【文檔編號(hào)】H01M2/26GK103840121SQ201310546186
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月26日
【發(fā)明者】細(xì)川隆志 申請(qǐng)人:三菱自動(dòng)車工業(yè)株式會(huì)社