蓄电元件以及蓄电元件模块制造技术

本发明专利技术提供一种蓄电元件以及蓄电元件模块。本发明专利技术具备：包括卷芯和电极的电极体；和壳体，壳体以及卷芯分别具有第1压力(P1)与第2压力(P2)之比(P2/P1)满足0.01≤P2/P1≤100的强度，其中，第1压力(P1)为壳体的第1部位被压头按压而从初始位置位移了1mm时压头对该第1部位施加的压力，第2压力(P2)为卷芯中与第1部位相对置的第2部位被压头按压而从初始位置位移了1mm时压头对该第2部位施加的压力。

【技术实现步骤摘要】
蓄电元件以及蓄电元件模块本申请主张2013年11月15日申请的日本国申请2013-237221号、以及2014年9月19日申请的日本国申请2014-191185号的优先权，并通过引用来组合这些申请。
本专利技术涉及能进行充放电的蓄电元件以及具备上述蓄电元件的蓄电元件模块。
技术介绍
一直以来公知具备电极体和容纳该电极体的壳体的二次电池等可充放电的蓄电元件。在这种蓄电元件中，有例如如图12所示那样具备电极体100的元件，该电极体100具有卷芯101和缠绕在卷芯101的周围的电极102(日本国特开平6-203870号公报)。在这种蓄电元件中，如果反复进行充放电循环，则电极102的膨胀、收缩会反复。因此，在上述蓄电元件中，由于上述膨胀、收缩引起的电极102的变形等，有时容量保持率等涉及充放电的特性会下降。
技术实现思路
因而，本专利技术的课题在于，鉴于上述问题而提出，提供一种能够抑制反复充放电循环时与充放电相关的特性的降低的蓄电元件以及蓄电元件模块。为了实现与本申请专利技术的几个特征相关的基本理解，以下记载本专利技术的简单概要。该概要并不表示针对本专利技术的外延的概略。这并不意味着对本专利技术的主要或者重要要素进行特定或者限定专利技术的范围。其目的仅在于，以简化的方式提示专利技术的几个基本概念以作为后续的更详细的说明的前置条件。本专利技术的蓄电元件的特征在于，具备：电极体，具有卷芯和缠绕在该卷芯的周围的电极；和壳体，具有周壁，以在上述周壁与上述卷芯之间紧密地层叠上述电极的状态在内部容纳上述电极体，上述壳体以及上述卷芯分别具有第1压力P1与第2压力P2之比P2/P1满足0.01≤P2/P1≤100的刚性，上述第1压力P1是在上述电极体未被容纳于上述壳体中的状态下作为该壳体的规定部位的第1部位被压头按压而从初始位置位移了1mm时上述压头对该第1部位施加的压力，上述第2压力P2是在没有缠绕上述电极的状态下上述卷芯中与上述第1部位相对置的部位、即第2部位被上述压头按压而从初始位置位移了1mm时上述压头对该第2部位施加的压力。附图说明如下所述，本专利技术的上述的特征以及其他特征会通过被本专利技术图解的实施方式的说明以及附图而变得更加明确。图1为本实施方式的非水电解质二次电池的立体图。图2为图1中的II-II位置的截面图。图3为图1中的III-III位置的放大截面图。图4为用于说明第1压力的求出方法的图。图5为用于说明第2压力的求出方法的图。图6为蓄电元件模块的示意立体图。图7为表示对称制约的1/4壳体的模型的立体图。图8为表示上述壳体的模型被1/4的圆形压头的模型按压时的该壳体各部位的位移的分析图。图9为表示对称制约的1/4的卷芯模型的立体图。图10为表示上述卷芯的模型被1/4的圆形压头的模型按压时的该卷芯的各部位的位移的分析图。图11为表示充电循环试验的结果的图。图12为现有技术中的二次电池的电极体的立体图。具体实施方式本实施方式的专利技术者们进行应消除上述课题的专门研究后发现，蓄电元件中的充放电循环的反复(即、被缠绕的电极的膨胀、收缩的反复)引起的变形等的程度随着电极膨胀、收缩时的壳体按压电极的强度和卷芯按压电极的强度之间的平衡而发产生变化。因而，基于上述发现，专利技术者们着眼于对该壳体的上述电极进行按压的强度和对卷芯的上述电极进行按压的强度之间的平衡，创作了以下结构的蓄电元件以及蓄电元件模块。本实施方式的蓄电元件的特征在于，具备：电极体，具有卷芯和缠绕在该卷芯的周围的电极；和壳体，具有周壁，以在上述周壁与上述卷芯之间紧密地层叠上述电极的状态在内部容纳上述电极体，上述壳体以及上述卷芯分别具有第1压力P1与第2压力P2之比P2/P1满足0.01≤P2/P1≤100的刚性，上述第1压力P1是在上述电极体未被容纳于上述壳体中的状态下作为该壳体的规定部位的第1部位被压头按压而从初始位置位移了1mm时上述压头对该第1部位施加的压力，上述第2压力P2是在没有缠绕上述电极的状态下上述卷芯中与上述第1部位相对置的部位、即第2部位被上述压头按压而从初始位置位移了1mm时上述压头对该第2部位施加的压力。根据上述结构，在电极通过充放电循环而发生了膨胀、收缩时，通过壳体和卷芯从内侧和外侧以适度的力维持平衡地进行夹持。因此，在被缠绕的电极中，抑制因充放电引起的膨胀、收缩所产生的歪斜、变形等，由此抑制反复充放电循环时与充放电相关的特性(例如容量保持率等)的降低。此时，优选上述第1压力P1以及第2压力P2分别为1kgf/cm2以上。如果第1压力P1以及第2压力P2分别小于1kgf/cm2，则由于电极的膨胀、收缩而变形的壳体以及卷芯难以恢复到原来的形状，在缠绕的电极间容易产生间隙，但通过上述结构，能够防止上述的变形后的壳体以及卷芯难以恢复到原来的形状的情况。此外，上述第1压力P1以及第2压力P2也可分别为100kgf/cm2以下。如果第1压力P1以及第2压力P2分别大于100kgf/cm2，则在电极发生了膨胀时壳体以及卷芯不能充分地变形，因此有时会对电极自身施加大的压力而导致电极损坏等，但通过上述结构，能够在电极进行了膨胀时壳体以及卷芯充分地变形而防止上述损坏等。此外，优选上述第1压力P1与第2压力P2之比P2/P1满足0.1≤P2/P1≤10。根据上述结构，在通过充放电循环而电极发生了膨胀、收缩时，该电极被壳体和卷芯从内侧和外侧以适度的力维持平衡地夹持。由此，更有效地抑制反复充放电循环时与充放电相关的特性(例如容量保持率等)的降低。此外，更优选上述第1压力P1与第2压力P2之比P2/P1为1。根据上述结构，能够最大限度抑制反复充放电循环时与充放电相关的特性(例如容量保持率等)的降低。上述蓄电元件中，上述壳体也可具有矩形状的底壁部、从上述底壁部的周边的长边位置竖立设置的一对长壁部和从上述底壁部的周边的短边位置竖立设置且连接上述一对长壁部相对置的端部彼此的一对短壁部。此时，上述卷芯具有平面部，上述壳体按照上述卷芯的平面部和上述长壁部大致平行的方式容纳上述电极体，上述电极也可被夹持于上述壳体的上述长壁部与上述卷芯的上述平面部之间。本实施方式的蓄电元件模块的特征在于，具备上述蓄电元件和与上述蓄电元件电连接的母线部件。根据上述结构，在构成蓄电元件模块的蓄电元件中，在电极因充放电循环而发生了膨胀、收缩时，通过壳体和卷芯从内侧和外侧以适度的力维持平衡地进行夹持。因此，在被缠绕的电极中，抑制因充放电引起的膨胀、收缩而产生的歪斜、变形等，由此在构成蓄电元件模块的上述蓄电元件中，抑制反复充放电循环时与充放电相关的特性(例如、容量保持率等)的降低。其结果，还能抑制蓄电元件模块的与充放电相关的特性的降低。根据以上内容，通过本实施方式，能够提供一种可抑制反复充放电循环时与充放电相关的特性的降低的蓄电元件以及蓄电元件模块。以下，参照图1～图5对本专利技术的一实施方式进行说明。本实施方式的蓄电元件为锂离子二次电池等非水电解质二次电池(以下简称为“电池”)。具体来说，如图1～图3所示，电池10具备壳体20、电极体12、一对集电体14、14和一对端子部16、16。壳体20具有壳体主体22和盖体24。该壳体20在由壳体主体22和盖体24包围的内部空间S内容纳电极体12、一对集电体14、14以及电解液等。壳体主体22与盖体2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电元件，其特征在于，具备：电极体，具有卷芯和缠绕在该卷芯的周围的电极；和壳体，具有周壁，以在上述周壁与上述卷芯之间紧密地层叠上述电极的状态在内部容纳上述电极体，上述壳体以及上述卷芯分别具有第1压力P1与第2压力P2之比P2/P1满足0.01≤P2/P1≤100的刚性，上述第1压力P1是在上述电极体未被容纳于上述壳体中的状态下作为该壳体的规定部位的第1部位被压头按压而从初始位置位移了1mm时上述压头对该第1部位施加的压力，上述第2压力P2是在没有缠绕上述电极的状态下上述卷芯中与上述第1部位相对置的部位、即第2部位被上述压头按压而从初始位置位移了1mm时上述压头对该第2部位施加的压力。

【技术特征摘要】
2013.11.15 JP 2013-237221;2014.09.19 JP 2014-191181.一种蓄电元件，其特征在于，具备：电极体，具有卷芯和缠绕在该卷芯的周围的电极；和壳体，具有周壁，以在上述周壁与上述卷芯之间紧密地层叠上述电极的状态在内部容纳上述电极体，上述壳体以及上述卷芯分别具有第1压力P1与第2压力P2之比P2/P1满足0.01≤P2/P1≤100的刚性，使得在上述电极发生了膨胀、收缩时通过上述壳体和上述卷芯从内侧和外侧维持平衡地对上述电极进行夹持，上述第1压力P1是在上述电极体未被容纳于上述壳体中的状态下作为该壳体的规定部位的第1部位被压头按压而从初始位置位移了1mm时上述压头对该第1部位施加的压力，上述第2压力P2是在没有缠绕上述电极的状态下上述卷芯中与上述第1部位相对置的部位、即第2部位被上述压头按压而从初始位置位移了1mm时上述压头对该第2部位施加的压力。2.根据权利要求1所述的蓄电元件，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：加古智典，佐佐木丈，
申请(专利权)人：株式会社杰士汤浅国际，
类型：发明
国别省市：日本;JP