蓄电装置的制作方法

本公开涉及蓄电装置。

背景技术：

过去，对于蓄电装置提出了各种方案。例如，日本特开2010－198946号公报中记载的蓄电装置配备有：电极体、收容壳体、正极集电端子、负极集电端子和绝缘膜包围体。

通过将正极片、负极片、间隔件以层叠的状态卷绕起来形成电极体，电极体被形成为扁平状。

电极体包括第一主侧面及第二主侧面、第一侧面及第二侧面、以及上表面及下表面。

绝缘膜包围体形成为包围电极体的周围，在绝缘膜包围体上，形成向上方开口的开口部。绝缘膜包围体包括第一主壁部及第二主壁部、下壁部、第一侧壁部及第二侧壁部、以及第三侧壁部及第四侧壁部。

第一主壁部配置在第一主侧面。第二主壁部配置在第二主侧面。下壁部配置在电极体的下表面。

第一侧壁部及第二侧壁部配置在电极体的第一侧面，第一侧壁部及第二侧壁部相互重叠地配置。

第三侧壁部及第四侧壁部配置在电极体的第二侧面，第三侧壁部及第四侧壁部相互重叠地配置。

并且，在第一侧壁部形成有第一切口部，在第三侧壁部形成有第二切口部。

在制造以上述方式形成的绝缘膜包围体时，首先，准备将长的绝缘膜卷绕成卷状的绝缘卷体。在长的绝缘膜的两侧边隔开间隔地形成切口部。

并且，在将绝缘膜拉出规定的长度时，将定位用销插入切口部，将绝缘膜拉出。在将绝缘膜拉出规定长度之后，将绝缘膜切断。将切断的绝缘膜弯折，形成绝缘膜包围体。

技术实现要素：

在蓄电装置中，形成正极集电端子的金属材料和形成负极集电端子的金属材料不同。另外，有时正极集电端子的板厚或形状和负极集电端子的板厚或形状不同。因此，一般地，正极集电端子的导通电阻和负极集电端子的导通电阻不同。

另一方面，在过充电等时，有时在电极体内产生高温气体。成为产生该高温气体的起点的是在集电端子与电极体的连接部分中变成高温的部分。因此，高温气体的发生起点容易产生于正极集电端子或者负极集电端子之中的导通电阻高的一方与电极体的连接部分中。

在绝缘膜包围体中，在形成有切口部的部分，耐热性变低。因此，当高温气体喷射到绝缘膜包围体中的形成有切口部的部分时，存在着高温气体提前将绝缘膜包装体熔化，高温气体长时间直接喷射到收容壳体上的担忧。

当高温气体长时间喷射到收容壳体上时，存在着收容壳体熔化而在收容壳体上形成孔的担忧。

本公开是鉴于上述课题而做出的，其目的是提供一种蓄电装置，所述蓄电装置配备有设置在收容壳体及电极体之间的绝缘膜，可以形成尺寸精度高的绝缘膜，并且，即使在电极体内产生高温气体等，也可以谋求缩短高温气体喷射到收容壳体上的时间。

根据本公开的蓄电装置配备有：包含第一电极及第二电极的电极体、连接于第一电极的第一集电端子、连接于第二电极的第二集电端子、收容电极体的收容壳体、以及配置在收容壳体与电极体之间的绝缘膜。上述第一集电端子的导通电阻比第二集电端子的导通电阻高。在上述绝缘膜上形成有第一切口部和第二切口部，所述第一切口部形成于与第一集电端子相邻的位置，所述第二切口部形成于与第二集电端子相邻的位置。上述第一切口部的切口面积比第二切口部的切口面积小。

根据上述蓄电装置，在充放电时，第一集电端子的温度容易变高。另一方面，在过充电时或内部短路时等，有时在电极体内产生高温气体。该高温气体的发生起点容易在温度高的部分处产生，位于第一集电端子以及电极体的连接部分及其周围的部分容易成为高温气体的发生起点。当高温气体从发生起点开始发生时，容易从该发生起点产生大量的高温气体。

在绝缘膜上形成有与易于成为高温气体的发生起点的第一集电端子相邻的第一切口部，第一切口部的切口面积小。

因此，在第一集电端子与收容壳体之间的大部分中配置有绝缘膜，即使从第一集电端子以及电极体的连接部分及其周围产生大量的高温气体，也可以抑制高温气体直接喷射到收容壳体上。

在制造上述绝缘膜时，可以利用第一切口部以及第二切口部，可以形成尺寸精度高的绝缘膜。

上述电极体是形成为围绕在卷绕轴线的周围的卷绕体。上述电极体包含有：位于卷绕轴线的延伸方向上的一端且形成有第一电极的第一端面、以及位于卷绕轴线的延伸方向上的另一端且形成有第二电极的第二端面。上述绝缘膜包含有：与第一端面相对向地配置并且相互重叠地配置的第一壁部及第二壁部、以及与第二端面相对向地配置并且相互重叠地配置的第三壁部及第四壁部。上述第一切口部形成于第一壁部，第二切口部形成于第三壁部。

根据上述蓄电装置，由于电极体是卷绕体，因此，在电极体内产生的高温气体容易从第一端面及第二端面喷出。

在第一端面配置有第一壁部及第二壁部，可以加长从第一端面喷出的高温气体熔融绝缘膜所需要的时间。其结果是，可以缩短高温气体直接喷射到收容壳体上的时间，可以抑制在收容壳体上形成孔的情况。

同样地，由于在第二端面侧也配置有第三壁部及第四壁部，因此，可以缩短高温气体喷射到收容壳体上的时间。

上述第一切口部形成在与第一集电端子的端部相对向的位置，第二切口部形成在与第二集电端子的端部相对向的位置。

根据上述蓄电装置，在蓄电装置1的充、放电时，电流在第一集电端子以及第二集电端子内流动。由于第一切口部形成在与第一集电端子的端部相对向的位置，因此，在第一集电端子及收容壳体之间的大部分中配置绝缘膜。其结果是，可以确保第一集电端子及收容壳体的绝缘性。第二切口部被形成在第二集电端子的下端部，在第二集电端子与收容壳体之间的大部分中配置有绝缘膜。从而，确保了第二集电端子及收容壳体之间的绝缘性。

本发明的上述以及其它目的、特征、方面及优点根据联系附图来理解的与本发明相关的下述详细说明，将变得明确。

附图说明

图1是表示蓄电装置1的立体图，是将一部分分解了的状态下的立体图。

图2是表示蓄电装置1的分解立体图。

图3是表示将电极体3展开了的状态的立体图。

图4是表示将正极片40、间隔件41、负极片42以及间隔件43的层叠体卷绕起来的状态的立体图。

图5是从图1所示的v方向观察壁部63等的平面图。

图6是从图1所示的v1方向观察壁部65等的平面图。

图7是示意地表示设置于蓄电装置1的电流切断装置80的示意图。

图8是表示绝缘膜10的制造工序的工序流程图。

图9是示意地表示卷体准备工序s1及拉出工序s2的立体图。

图10是表示切断了的绝缘片91的平面图。

具体实施方式

利用图1至图10，对于根据本实施方式的蓄电装置进行说明。对于在从图1至图10所示的结构中相同或者实质上相同的结构，赋予相同的附图标记，省略其重复的说明。

图1是表示蓄电装置1的立体图，是将一部分分解了的状态下的立体图。图2是表示蓄电装置1的分解立体图。蓄电装置1配备有：收容壳体2、电极体3、正极外部端子4、负极外部端子5、正极集电端子6、负极集电端子7、绝缘构件8、9、绝缘膜10和电解液13。

收容壳体2包括壳体本体15和盖16。壳体本体15及盖16例如由铝或者铝合金形成。

壳体本体15形成有向上方开口的开口部。盖16被配置成封闭壳体本体15的开口部，盖16的外周缘部被焊接于壳体本体15的开口缘部。

在盖16上形成有注液口17，该注液口17被密封构件18封闭。电解液13是有机溶剂，电解液13被收容在收容壳体2内。

正极外部端子4及负极外部端子5被设置于盖16的上表面。正极外部端子4包括绝缘构件20、金属板21和端子螺柱22。绝缘构件20被配置于盖16的上表面。金属板21被配置于绝缘构件20的上表面。端子螺柱22配置于绝缘构件20的上面侧，从下侧向上方被插入到形成在金属板21上的贯通孔中。

负极外部端子5与正极外部端子4同样地形成。负极外部端子5包括绝缘构件23、金属板24和端子螺柱25。

正极集电端子6及负极集电端子7被配置在盖16的下面侧。正极集电端子6包括腿部30、底座31和突出部32。正极集电端子6例如由铝或者铝合金等形成。

底座31形成为板状，突出部32形成于底座31的上表面，向上方突出地形成。腿部30从底座31向下方延伸地形成。腿部30被焊接到电极体3的正极上。

负极集电端子7包括腿部33、底座34和突出部35。负极集电端子7例如由铜或者铜合金等形成。底座34被形成为板状。突出部35从底座34的上表面向上方突出地形成。腿部33从底座34向下方延伸地形成。腿部33被焊接到电极体3的负极上。

在此，负极集电端子(第一集电端子)7的导通电阻比正极集电端子(第二集电端子)6的导通电阻高。具体地说，从负极集电端子7的突出部35的上端部到腿部33的下端部的导通电阻比从正极集电端子6的突出部32的上端部到腿部30的下端部的导通电阻高。因此，在蓄电装置1的充、放电时，负极集电端子7的温度容易变得比正极集电端子6的温度高。另外，正极集电端子6或负极集电端子7的导通电阻由正极集电端子6及负极集电端子7的材料、形状及板厚等决定。

通过将正极片40、间隔件41、负极片42和间隔件43依次层叠并将该层叠体卷绕起来，形成电极体3。

图3是将电极体3展开的状态的立体图。在该图3所示的例子中，负极片42被配置在间隔件43的上面侧。间隔件41被配置在负极片42的上面侧。正极片40被配置在间隔件41的上面侧。

正极片40包括金属箔45和正极复合材料层46。金属箔45例如由铝或者铝合金形成。金属箔45被形成为长条的长方形形状，金属箔45包括一对长边部和一对短边部。正极复合材料层46包含正极活性物质及粘结剂等。正极复合材料层46形成于金属箔45的表面和背面。在金属箔45上形成有不形成正极复合材料层46的未涂布部47。未涂布部47沿着金属箔45的一个长边部延伸地形成。

负极片42包含金属箔48和负极复合材料层49。金属箔48例如由铜或者铜合金形成。金属箔48被形成为长方形形状，金属箔48包括一对长边部和一对短边部。负极复合材料层49包括负极活性物质及粘结剂等。负极复合材料层49形成于金属箔48的表面和背面。在金属箔48上形成有不形成负极复合材料层49的未涂布部50。未涂布部50沿着金属箔48的一个长边部延伸地形成。

另外，正极片40及负极片42以负极片42的未涂布部50与正极片40的未涂布部47互成相反侧的方式被层叠。

图4是表示将正极片40、间隔件41、负极片42以及间隔件43的层叠体卷绕起来的状态的立体图。将正极片40、间隔件41、负极片42及间隔件43层叠而成的层叠体以围绕到卷绕轴线ο1的周围的方式卷绕起来。

电极体3被形成为扁平形状。电极体3包括主侧面51、52和端面53、54。主侧面51及主侧面52在电极体3的厚度方向上排列。端面53位于卷绕轴线ο1的延伸方向上的一端，端面54位于卷绕轴线ο1的延伸方向上的另一端。

正极片40的未涂布部47在端面53侧被卷绕，负极片42的未涂布部50在端面54侧被卷绕。并且，利用被卷绕的未涂布部47形成正极11，利用被卷绕的未涂布部50形成负极12。这样，在电极体3中，正极11被形成于端面53，负极12被形成于端面54。

在图2中，正极集电端子6的腿部30被焊接到电极体3的正极11上，负极集电端子7的腿部33被焊接到电极体3的负极12上。绝缘构件8被配置在正极集电端子6与盖16之间。绝缘构件8包括底座55和筒部56。筒部56形成于底座55的上表面，在筒部56中形成有贯通孔56a。贯通孔56a被形成为从筒部56的上端部达到底座55的下表面。筒部56被插入到形成在盖16上的贯通孔中。

突出部32被插入到贯通孔56a和形成在绝缘构件20及金属板21上的贯通孔中。突出部32的上端部被敛边，如图1所示，在突出部32的上端部形成伸出部36。

借助该伸出部36，正极集电端子6和正极外部端子4的金属板21连接起来。由此，正极外部端子4和正极集电端子6电导通。另外，通过正极集电端子6，正极外部端子4与电极体3的正极11被电连接。

通过伸出部36与金属板21卡合，绝缘构件8与正极集电端子6和正极外部端子4贴紧。绝缘构件8确保盖16与正极集电端子6之间的绝缘性。

绝缘构件9与绝缘构件8同样地形成。绝缘构件9包括底座57和筒部58。在筒部58中形成有贯通孔58a。贯通孔58a从筒部58的上端部达到底座57的下表面地形成。

筒部58被插入到形成在盖16上的贯通孔中。负极集电端子7的突出部35被插入到贯通孔58a和形成在绝缘构件23及金属板24上的贯通孔中，突出部35的上端部被敛边，在突出部35的上端部形成伸出部37。

借助该伸出部37，负极集电端子7与负极外部端子5的金属板24连接起来。由此，负极外部端子5、负极集电端子7和负极12被电连接起来。

通过伸出部37与金属板24卡合，绝缘构件9与负极集电端子7以及盖16贴紧。绝缘构件9确保盖16与负极集电端子7之间的绝缘性。另外，通过绝缘构件8、9与盖16贴紧，确保收容壳体2内的密封性。

绝缘膜10被形成为袋状，并且，在绝缘膜10上形成有向上方开口的开口部60。绝缘膜10例如由聚酰亚胺、芳香族聚酰胺、酚醛树脂、聚对苯二甲酸乙二酯、氟树脂、聚烯烃树脂、聚酰胺树脂等树脂形成。绝缘膜10从电极体3的下方被插入，被配置在电极体3与收容壳体2之间。

绝缘膜10包括有多个壁部61～66。壁部61被配置在电极体3的主侧面51上。壁部62被配置在电极体3的主侧面52上。

壁部63及壁部64与电极体3的端面53相对向地配置，并且，壁部63及壁部64相互重叠地配置。壁部63被配置在壁部64的外侧，在壁部63上形成有切口部67。

壁部65及壁部66与电极体3的端部54相对向地配置，并且，壁部65及壁部66相互重叠地配置。另外，壁部65被配置在壁部66的外侧。在壁部65上形成有切口部68。

在图1中，切口部67被形成在与正极集电端子6相邻的位置。具体地说，切口部67在卷绕轴线ο1的延伸方向上形成在与正极集电端子6相邻的位置。在该图1所示的例子中，正极集电端子6的腿部30的下端部与切口部67在卷绕轴线ο1的延伸方向上重叠地配置。

图5是从图1所示的v方向观察壁部63等时的平面图。另外，v方向是卷绕轴线ο1的延伸方向。如图5所示，当在卷绕轴线ο1的延伸方向上观察切口部67及腿部30时，正极集电端子6的腿部30的下端部位于切口部67内。另外，壁部64被配置在壁部63的内侧，腿部30位于绝缘膜10内。

在该图5等所示的例子中，切口部67被形成为长方形形状。切口部67被形成于壁部63的侧边70。切口部67包括多个顶点71～74。切口部67的切口面积是被顶点71～74包围的区域的面积。另外，作为切口部67的形状，可以采用各种形状。

图6是从图1所示的v1方向观察壁部65等的平面图。另外，v1方向是卷绕轴线ο1的延伸方向。如该图6所示，当在卷绕轴线ο1的延伸方向上观察切口部68时，负极集电端子7的腿部33的下端部位于切口部68内。另外，壁部66位于壁部65的内侧，腿部33位于绝缘膜10内。

在该图6所示的例子中，切口部68被形成为长方形形状。切口部68被形成于壁部65的侧边75。

切口部68包括多个顶点76～79。切口部68的切口面积是由顶点76～79所围的区域的面积。另外，作为切口部68的形状，可以采用各种形状。这里，切口部68的切口面积比切口部67的切口面积小。

图7是示意地表示设置在蓄电装置1上的电流切断装置80的示意图。电流切断装置80包括温度传感器81、电线82、83、继电器84和控制部85。

温度传感器81被设置于收容壳体2的表面，温度传感器81测定收容壳体2的温度。电线82被连接于正极外部端子4，电线83被连接于负极外部端子5。继电器84被设置于电线83。

控制部85从温度传感器81取得收容壳体2的温度信息。在温度传感器81测定的温度在规定的阈值以下时，控制部85将继电器84接通，当温度传感器81测定的温度超过规定的阈值时，控制部85将继电器84断开。

例如，当继电器84断开时，可以抑制电流在蓄电装置1中流动，可以抑制蓄电装置1的温度上升。

另外，作为设置在蓄电装置1上的电流切断装置，并不限于图7所示的例子。例如，也可以采用cid等。另外，并不限于电流切断装置，也可以是向蓄电装置1供应灭火剂或冷却剂的供应装置等。

当在以上述方式构成的蓄电装置1中发生过充电或内部短路时，存在着在电极体3内引起发热反应，从电极体3喷出高温气体的可能性。

由于电极体3是卷绕体，因此，在电极体3内产生的高温气体从端面53、54喷出。存在着从电极体3喷出的高温气体的温度超过铝等的熔点的情况。

在端面53配置有多个壁部63、64，在端面54也配置有多个壁部65、66。因此，可以加长直至从端面53喷出的高温气体使壁部63、64熔融所需要的时间。同样地，可以加长直至从端面54喷出的高温气体使壁部65、66熔融所需要的时间。

从而，在高温气体的喷出平静下来之前的期间，可以缩短高温气体喷射到收容壳体2上的总时间。通过缩短高温气体喷射到收容壳体2上的时间，可以抑制收容壳体2的一部分熔融而在收容壳体2上形成孔的情况。

进而，由于可以缩短高温气体喷射到收容壳体2上的时间，因此，可以抑制收容壳体2的高温化。由此，可以抑制绝缘构件20、23熔化或者绝缘构件8、9熔化。

负极集电端子7的导通电阻比正极集电端子6的导通电阻高，与正极集电端子6相比，负极集电端子7的温度容易变高。

在电极体3内，温度高的部分成为起点，产生高温气体。在本实施方式中，由于负极集电端子7的温度容易变高，因此，负极集电端子7及与负极12焊接的焊接部分容易成为高温气体的产生起点。

因此，容易从设有负极集电端子7的端面54喷出大量的高温气体。由于形成在配置于端面54侧的壁部65上的切口部68的切口面积比设置在端面53上的壁部63的切口部67的切口面积小，因此，即使从端面54喷出大量的高温气体，也可以加长使壁部65熔融所需要的时间。其结果是，可以缩短从端面54喷出的高温气体喷射到收容壳体2上的时间。

如上所述，在从电极体3喷出高温气体时，收容壳体2的温度变高，电流切断装置80起动。

当电流切断装置80起动而继电器84断开时，可以抑制电流在蓄电装置1内流动，电极体3内的发热反应被抑制。进而，在蓄电装置1上设有供应灭火剂或冷却剂的供应装置的情况下，可以有效地抑制电极体3的发热反应。

这样，在壁部63、64、65、66阻挡高温气体的期间，通过电流切断装置80或供应装置起动，在高温气体直接与收容壳体2接触之前，可以抑制高温气体的产生。

假如，当高温气体被喷射到收容壳体2上而在收容壳体2的侧面形成孔时，会产生电解液13从收容壳体2漏出到外部的弊端。在根据本实施方式的蓄电装置1中，可以抑制上述弊端的发生。

对于在蓄电装置1中发生内部短路或过充电等异常时的蓄电装置1的作用进行了说明。接下来，对于如快速充电等时这样在通常使用时的蓄电装置1的作用等进行说明。

在对蓄电装置1快速充电时或者从蓄电装置1向外部进行大电力的放电时，在蓄电装置1内流过大电流。

当在蓄电装置1内流过大电流时，电极体3、正极集电端子6以及负极集电端子7的温度上升。

电极体3的主侧面51、52的面积比端面53、54的面积大，覆盖主侧面51、52的绝缘膜10的壁部的个数比覆盖端面53、54的绝缘膜10的壁部的个数少。

因此，电极体3的热量多数通过绝缘膜10的壁部61、62向收容壳体2放热。

正极集电端子6等的热通过壁部63、64向收容壳体2放热。由于在壁部63上形成有切口面积大的切口部67，因此，正极集电端子6等的热通过切口部67向收容壳体2放热。

负极集电端子7等的热通过壁部65、66向收容壳体2放热。特别是，由于在壁部65上形成有切口部68，因此，负极集电端子7等的热通过切口部68向收容壳体2良好地放热。

在对蓄电装置1充电时、或者从蓄电装置1向外部放电时，电流通过电极体3的正极11、正极集电端子6和正极外部端子4。切口部67被形成于正极集电端子6的下端部侧。因此，正极集电端子6和收容壳体2的内表面之间的大部分被两个壁部63、64绝缘，确保正极集电端子6及收容壳体2的绝缘性。

在蓄电装置1充、放电时，电流流过负极12、负极集电端子7和负极外部端子5。

切口部68形成于负极集电端子7的下端部侧。因此，负极集电端子7和收容壳体2的内表面之间的大部分被壁部65、66绝缘，确保负极集电端子7以及收容壳体2的绝缘性。

在本实施方式中，对于绝缘膜10配备有壁部63及壁部64的例子进行了说明，但是，壁部64并不是必需的结构。例如，也可以在与正极集电端子6相邻的位置只设置形成有切口部67的壁部63。

同样地，壁部66并非必需的结构。例如，也可以在与负极集电端子7相邻的位置只配置形成有切口部68的壁部65。

在本实施方式中，对于应用于配备有卷绕体型的电极体3的蓄电装置1的例子进行了说明，但是，也可以应用于配备有层叠体型的电极体的蓄电装置。

在本实施方式中，对于负极集电端子7的导通电阻比正极集电端子6的导通电阻高的例子进行了说明，但是，也可以应用于正极集电端子6的导通电阻比负极集电端子7的导通电阻高的情况。在这种情况下，使切口部67的切口面积比切口部68的切口面积小。

接着，对于绝缘膜10的制造方法进行说明。图8是表示绝缘膜10的制造工序的工序流程图。制造绝缘膜10的工序包括：卷体准备工序s1、拉出工序s2、切断工序s3和熔接工序s4。

图9是示意地表示卷体准备工序s1及拉出工序s2的立体图。在卷体准备工序s1中，准备绝缘卷体90。绝缘卷体90通过卷绕长条的绝缘片91而形成。

拉出工序s2是将被卷绕成绝缘卷体90的绝缘片91拉出的工序。绝缘片91包括位于宽度方向的两端的侧边92及侧边93。

在侧边92，隔开间隔地形成多个切口部68。在侧边93，隔开间隔地形成多个切口部67。

在拉出工序s2中，在将绝缘片91拉出时，将销95插入切口部68，并且，将销96插入切口部67。

并且，通过使销95、96向拉出方向移动，将绝缘片91拉出。在切断工序s3中，以规定的长度将拉出的绝缘片91切断。

这样，通过将销95、96插入切口部，并将绝缘片91拉出，易于准确地控制绝缘片91的拉出长度，可以准确地在规定位置将绝缘片91切断。

图10是表示切断了的绝缘片91的平面图。如该图9所示，在被切断的绝缘片91的一个侧边形成开口部68，在另一个侧边形成切口部67。

在熔接工序s4中，包括：将切断了的绝缘片91弯折并形成绝缘膜10的工序；将壁部63及壁部64熔接的工序；以及将壁部65及壁部66熔接的工序。通过经过上述各个工序，可以形成绝缘膜10。

这样，通过在绝缘膜10上形成切口部67、68，可以提高绝缘膜10的制造精度，并且，通过改变切口部67、68的切口面积，可以抑制异常时的收容壳体2的穿孔。

上面，对于本发明的实施方式进行了说明，但是，应当理解，本公开的实施方式，在所有的方面都只是例子，并不是限定性的。本发明的范围由权利要求书表示，包括与权利要求的范围等价的含意，以及意图包括在权利要求范围内的所有的变更。