專利名稱：電化學(xué)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電化學(xué)裝置。
背景技術(shù)：
目前，公知的是將具有在金屬箔表面形成有活性物質(zhì)層的電極板的發(fā)電元件收容在外裝體內(nèi)的電池或雙電荷層電容器等電化學(xué)裝置(例如參照下述專利文獻(xiàn)I)。一般地說，在發(fā)電元件的電極板上設(shè)置未形成活性物質(zhì)層的部分(金屬箔露出的部分)，在該部分連接集電體，該集電體與用于輸入輸出電力的電極端子相連。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I JP特開2010-238469公報(bào)但是，上述那樣的電化學(xué)裝置通過使合成樹脂制的片介于發(fā)電元件和外裝體之間等，來進(jìn)行保護(hù)以不受振動(dòng)或沖擊的影響。但是，在基于這樣的片的保護(hù)中，在受到強(qiáng)的振動(dòng)或沖擊的情況下，有可能無法充分抑制外裝體內(nèi)的發(fā)電元件的晃動(dòng)，導(dǎo)致集電體變形或集電體刺入發(fā)電元件等事態(tài)，從而產(chǎn)生內(nèi)部短路。因此，為了提高電化學(xué)裝置的安全性，希望提高耐振動(dòng)性以及耐沖擊 性。尤其，在使用電化學(xué)裝置作為汽車用的蓄電池等的情況下，需要能夠耐住行駛時(shí)的振動(dòng)或車身的沖撞等相當(dāng)強(qiáng)的振動(dòng)或沖擊，因此，耐振動(dòng)性以及耐沖擊性的提高是不可避免的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于上述情況而完成的，其目的在于，提供一種耐振動(dòng)性以及耐沖擊性高的電化學(xué)裝置。電化學(xué)裝置具備發(fā)電元件，該發(fā)電元件具有在金屬箔表面形成有活性物質(zhì)層的電極，且具有發(fā)電元件主體以及在該發(fā)電元件主體的端部設(shè)置的電極部分；外裝體，該外裝體收容所述發(fā)電元件；集電體，該集電體與所述發(fā)電元件的所述電極部分連接；以及變位限制部件，該變位限制部件具有按壓部，該按壓部配置在所述發(fā)電元件主體的所述端部和與該端部相對(duì)的所述外裝體的內(nèi)側(cè)面之間。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，即使在電化學(xué)裝置受到強(qiáng)的振動(dòng)或沖擊的情況下，也可以防止集電體的變形或集電體刺入發(fā)電元件等事態(tài)，因此可以實(shí)現(xiàn)高的耐振動(dòng)性以及耐沖擊性。在上述電化學(xué)裝置中，可以是所述變位限制部件的所述按壓部配置于比所述集電體更向所述發(fā)電元件主體側(cè)突出的位置上。在該電化學(xué)裝置中，按壓部被配置于比集電體更向發(fā)電元件主體側(cè)突出的位置上。由此，與按壓部未比集電體向發(fā)電元件主體側(cè)突出的結(jié)構(gòu)相比，能夠抑制集電體刺入發(fā)電元件等事態(tài)。在上述電化學(xué)裝置中，可以是所述變位限制部件的所述按壓部在與所述發(fā)電元件主體的所述端部和所述外裝體的內(nèi)側(cè)面的相對(duì)方向正交的方向上，與所述集電體并列配置，且所述變位限制部件的所述按壓部在所述相對(duì)方向上的尺寸大于所述集電體。在該電化學(xué)裝置中，按壓部在與發(fā)電元件主體的端部和外裝體的內(nèi)側(cè)面的相對(duì)方向正交的方向上，與集電體并排配置，且在相對(duì)方向上的尺寸大于集電體的尺寸。由此，與按壓部的相對(duì)方向上的尺寸小于集電體的尺寸的結(jié)構(gòu)相比，能夠抑制集電體刺入發(fā)電元件
等的事態(tài)。在上述電化學(xué)裝置中，可以是所述變位限制部件的所述按壓部與所述集電體分開配置。假如，在按壓部與集電體接觸而配置的結(jié)構(gòu)中，伴隨著按壓部的移動(dòng)，集電體有可能也被擠出向發(fā)電元件主體一側(cè)。相對(duì)于此，在該電化學(xué)裝置中，按壓部與集電體分開配置。由此，可以抑制集電體伴隨著按壓部的移動(dòng)而被擠出向發(fā)電元件主體側(cè)而刺入發(fā)電元件等的事態(tài)。在上述電化學(xué)裝置中，可以是所述變位限制部件的所述按壓部具有朝向所述發(fā)電元件主體的所述端部側(cè)的按壓面。由此，在產(chǎn)生振動(dòng)等的情況下，由于按壓部與發(fā)電元件10的端部面接觸，所以能夠更可靠地防止變位限制部件刺入發(fā)電元件。另外，所述變位限制部件可以是合成樹脂制的。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，與變位限制部件是金屬制的情況相比，容易實(shí)現(xiàn)輕量化，而且容易具有彈力性，因此能夠由變位限制部件吸收振動(dòng)以及沖擊。另外，可以是所述變位限制部件具有在所述集電體和所述外裝體之間配置的絕緣部。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠可靠地絕緣集電體和外裝體。另外，可以是所述發(fā)電元件是以卷芯為中心卷繞所述電極的元件，在所述按壓部之中的與所述卷芯對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)有所述卷芯的退避部。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠避免卷芯撞到變位限制部件上。另外，可以是所述集電體具備與電極端子側(cè)連接的主體部和與所述發(fā)電元件的所述電極部分連接的多個(gè)腳部，所述按壓部具有插入所述腳部之間的第一按壓部和配置于所述腳部的外側(cè)的第二按壓部。由此，在集電體的腳部的兩側(cè)，能夠由按壓部抑制集電體刺入發(fā)電元件等的事態(tài)。另外，所述第二按壓部的前端側(cè)的剖面視圖中的厚度可以比根部側(cè)的剖面視圖中的厚度大。另外，所述按壓部可以被保持于從所述發(fā)電元件主體的端部離開的位置。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠防止變位限制部件意外與發(fā)電元件接觸而損傷發(fā)電元件的事態(tài)。另外，所述變位限制部件可以是合成樹脂制的，并具有在所述集電體和所述外裝體之間配置的絕緣部，所述絕緣部與所述集電體接觸。另外，所述變位限制部件的所述按壓部可以具有朝向所述發(fā)電元件主體的端部側(cè)的按壓面，在所述按壓面的端緣部帶有圓角。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠更可靠地防止變位限制部件刺入發(fā)電元件。另外，所述變位限制部件可以與外裝體內(nèi)的底部抵接而配置。由此，與變位限制部件未與外裝體內(nèi)的底部抵接的結(jié)構(gòu)相比，能夠抑制變位限制部件相對(duì)于發(fā)電元件或集電體錯(cuò)開。另外，在所述變位限制部件的下端可以設(shè)有載置所述發(fā)電元件主體的下側(cè)部分的承受部。由此，能夠抑制發(fā)電元件與外裝體的底部沖撞。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種耐振動(dòng)性以及耐沖擊性高的電化學(xué)裝置。


圖1是實(shí)施方式I中的單電池，是表示外裝體內(nèi)的構(gòu)造的局部剖開正剖面圖。圖2是表示外裝體內(nèi)的構(gòu)造的單電池的局部剖開側(cè)剖面圖。圖3是表示隔離物的立體圖。圖4是表示在發(fā)電元件上安裝隔離物之前的狀態(tài)的立體圖。圖5是表示將安裝有隔離物的發(fā)電元件收容在外裝體中之前的狀態(tài)的立體圖。圖6是表示將安裝有隔離物的發(fā)電元件收容在外裝體中的狀態(tài)的單電池的局部放大剖面圖。圖7是表示在實(shí)施方式2中的發(fā)電元件上安裝隔離物之前的狀態(tài)的立體圖。圖8是表示安裝底部隔離物之前的狀態(tài)的立體圖。圖9是從左右方向觀察單電池的局部剖面圖。圖10是表示在實(shí)施方式3中的發(fā)電元件上安裝隔離物之前的狀態(tài)的立體圖。符號(hào)說明BI B3…單電池(電化學(xué)裝置)10…發(fā)電元件11…卷芯20…外裝體23A、23B…電極端子24A、24B …集電體25…主體部26…腳部30、50、70…隔離物(變位限制部件、絕緣部件)31…第一按壓部(按壓部)32…絕緣部33…第一按壓面(按壓面)34…退避部37…第二按壓部(按壓部)38…第二按壓面(按壓面)
具體實(shí)施例方式<實(shí)施方式1>以下，參照?qǐng)D1 圖6詳細(xì)說明實(shí)施方式I。本實(shí)施方式的電化學(xué)裝置是在電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力汽車等車輛上搭載的非水電解質(zhì)二次電池的一種即大型鋰離子電池(以下，簡(jiǎn)稱單電池BI)。該單電池B1是將呈扁平形的發(fā)電元件10收容在方形的外裝體20中而成的方型電池，在外裝體20內(nèi)填充有電解液。以下，在各圖中，符號(hào)U的方向表示單電池BI的上側(cè)，符號(hào)F的方向表示單電池BI的前側(cè)，符號(hào)R的方向表示單電池BI的右側(cè)來進(jìn)行說明。發(fā)電元件10是通過以聚こ烯制的呈長(zhǎng)方形狀的卷芯11為中心，卷繞在正極板和負(fù)極板之間夾著隔板而進(jìn)行重合的重合體而成的。正極板是在呈帶狀的鋁箔表面形成有正極活性物質(zhì)層的結(jié)構(gòu)，在其左側(cè)的緣部未形成正極活性物質(zhì)層，而形成有鋁箔露出的正極集電箔12A。另外，負(fù)極板是在呈帯狀的銅箔表面形成有負(fù)極活性物質(zhì)層的結(jié)構(gòu)，在其右側(cè)的緣部未形成負(fù)極活性物質(zhì)層，而形成有銅箔露出的負(fù)極集電箔12B。正極板和負(fù)極板按照如下方式被重合卷繞以正極集電箔12A和負(fù)極集電箔12B被配置于相反側(cè)的朝向，且正極集電箔12A配置于隔板以及負(fù)極板的外側(cè)，另外負(fù)極集電箔12B配置于隔板以及正極板的外側(cè)。由此，在發(fā)電元件10的左側(cè)僅層疊而突出設(shè)置正極集電箔12A(正極側(cè))，在右側(cè)僅層疊而突出設(shè)置負(fù)極集電箔12B(負(fù)極側(cè))。以下，將發(fā)電元件10之中的突出設(shè)有正極集電箔12A的左側(cè)部分稱為正極部分10A，將僅突出設(shè)有負(fù)極集電箔12B的右側(cè)部分稱為負(fù)極部分10B。另外，將發(fā)電元件10之中的除正極部分IOA以及負(fù)極部分IOB以外的部分稱為發(fā)電元件主體10C。正極部分IOA以及負(fù)極部分IOB是電極部分的一例，井分別卷繞成沿上下方向延伸的長(zhǎng)圓形狀，其中的直線部分成為熔敷于后述的正極集電體24A或負(fù)極集電體24B的熔敷部13 (參照?qǐng)D4)。正極部分IOA的正極集電箔12A在熔敷部13集中，負(fù)極部分IOB的負(fù)極集電箔12B在熔敷部13集中。因此，在各熔敷部13的前側(cè)以及后側(cè)形成有傾斜面14A、14B(參照?qǐng)D6)，這些傾斜面14A、14B相對(duì)于左右方向，換言之相對(duì)于發(fā)電元件主體IOC和各電極部分10AU0B的排列方向傾斜。另外，傾斜面14A、14B之中的相比于熔敷部13更位于中心側(cè)(卷芯11側(cè))的中心側(cè)傾斜面14A與位于熔敷部13的外側(cè)的外側(cè)傾斜面14B相比，相對(duì)于前后方向的斜度更平緩。如圖1所示，外裝體20具備上面?zhèn)乳_放的容器體21和堵住容器體21的上面?zhèn)鹊纳w體22。用于輸入輸出電力的正極端子23A以及負(fù)極端子23B貫通蓋體22而向上方突出。在發(fā)電元件10的正極部分IOA連接有與正極端子23A相連的正極集電體24A，在負(fù)極部分IOB連接有與負(fù)極端子23B相連的負(fù)極集電體24B(參照)圖4。兩集電體24A、24B分別由具有足夠厚度的金屬板構(gòu)成，以或得大的電流容量，正極集電體24A例如由鋁合金板構(gòu)成，負(fù)極集電體24B例如由銅板合金板構(gòu)成。各集電體24A、24B如圖1所示，具備與正極端子23A或負(fù)極端子23B側(cè)連接的主體部25 ;以及分別與發(fā)電元件10的正極部分IOA以及負(fù)極部分IOB連接的腳部26。主體部25呈沿著蓋體22的板面的形狀，腳部26呈沿著正極部分IOA以及負(fù)極部分IOB的形狀。腳部26從主體部25的端緣向相對(duì)于其板面大致垂直方向折曲，并從主體部25向下方呈細(xì)長(zhǎng)形狀延伸(參照?qǐng)D4)。在各集電體24A、24B上各具備ー對(duì)腳部26，腳部26的相互的板面以相對(duì)的朝向配置。ー對(duì)腳部26被配置成從前后方向夾著熔敷部13,并被未圖不的夾子以密接于熔敷部13的方式夾壓，進(jìn)而通過超聲波焊接等連接。而且，在發(fā)電元件10的 正極部分IOA以及負(fù)極部分IOB各自附近配置有隔離物(變位限制部件、絕緣部件)30。各隔離物30對(duì)發(fā)電元件主體IOC相對(duì)于集電體24A、24B的相對(duì)變位進(jìn)行限制。
隔離物30是合成樹脂制的，如圖3所示，其形成為將薄的板部件折曲那樣的形狀，其厚度尺寸整體上大致固定，在注射成形時(shí)難以產(chǎn)生彎曲。隔離物30的前后方向的寬度尺寸與發(fā)電元件主體IOC的厚度尺寸大致相等，隔離物30的上下方向的尺寸大于集電體24A、24B的腳部26的長(zhǎng)度尺寸，并以覆蓋各電極部分10AU0B的大部分的方式安裝(參照?qǐng)D5)。隔離物30具有在左右方向上具有厚度的第一按壓部31以及第二按壓部37。第一按壓部31插入在ー對(duì)腳部26之間，第二按壓部37配置于ー對(duì)腳部26的外側(cè)。第一按壓部31整體上呈沿著正極部分IOA和負(fù)極部分IOB之間的凹陷(由ー對(duì)熔敷部13以及中心側(cè)傾斜面14A形成的凹陷)的形狀，并具有與該凹陷的深度尺寸相等的長(zhǎng)度尺寸。第一按壓部31具有沿著發(fā)電元件主體IOC的上述中心側(cè)傾斜面14A傾斜的第一按壓面(按壓面)33，第一按壓面33對(duì)應(yīng)于以卷芯11為界反向傾斜的中心側(cè)傾斜面14A而設(shè)有一対。在第一按壓面33之中的腳部26側(cè)的外端緣部以及卷芯11側(cè)的內(nèi)端緣部帶有圓角，以形成不向發(fā)電元件主體IOC側(cè)尖銳突出的圓角形狀(參照?qǐng)D6)。在第一按壓部31上形成有相對(duì)于卷芯11的退避部34。退避部34形成于前后方向的大致中心(ー對(duì)第一按壓面33之間)，從上下方向觀察的剖面呈山形且向外側(cè)(從發(fā)電元件主體IOC的側(cè)面離開的ー側(cè))凹陷。在第二按壓部37的內(nèi)側(cè)端緣部(圖6的右側(cè)端部)上，形成有沿著發(fā)電元件主體IOC的外側(cè)傾斜面14B傾斜的第二按壓面(按壓面)38。在第二按壓面38的端緣部38A、38B帶有圓角(參照?qǐng)D6)。詳細(xì)地說，第二按壓面38的外側(cè)的端緣部38A被倒圓角而形成不向發(fā)電元件主體IOC側(cè)尖銳突出的圓角形狀，且與第二按壓部37的外側(cè)面相連。另外，第二按壓面38的內(nèi)側(cè)的端緣部38B呈比外側(cè)的端緣部38A更平緩的弧狀且與第二按壓部37的內(nèi)側(cè)面相連。另外，第 二按壓部37的配置于發(fā)電元件10側(cè)的端部(前端部)的前后方向的厚度尺寸(沿著發(fā)電元件主體IOC的側(cè)面的方向的寬度尺寸)大于在與發(fā)電元件主體IOC相反ー側(cè)配置的端部(根部側(cè)的部分)的厚度尺寸。第二按壓部37的根部側(cè)的部分呈相對(duì)于腳部26的內(nèi)側(cè)的面相比前端部凹陷的形狀。第一按壓部31以及第二按壓部37在左右方向上，具有比腳部26的寬度尺寸大的寬度尺寸(厚度尺寸)，且相比腳部26更向發(fā)電元件主體IOC側(cè)突出。另外，第一按壓部31以及第二按壓部37的前后方向的寬度尺寸被設(shè)定成如下尺寸即，第一按壓面33以及第二按壓面38可保持在從發(fā)電元件主體IOC的中心側(cè)傾斜面14A以及外側(cè)傾斜面14B離開規(guī)定間隔的位置上的尺寸。由此，在第一按壓面33和中心側(cè)傾斜面14A之間以及在第二按壓面38和外側(cè)傾斜面14B之間確保游隙，能夠防止隔離物30意外與發(fā)電元件主體IOC接觸，而使正極集電箔12A或負(fù)極集電箔12B損傷的事態(tài)。隔離物30在左右方向上配置于腳部26和外裝體20之間，并具有對(duì)集電體24A、24B和外裝體20進(jìn)行絕緣的絕緣部32。絕緣部32呈覆蓋各腳部26的外周的形狀。絕緣部32與第一按壓部31相連并包圍腳部26的周圍，通過第一按壓部31和絕緣部32形成收容腳部26的收容部36。收容部36呈發(fā)電元件主體IOC側(cè)開放的剖面大致U字狀。需要說明的是，第二按壓部37構(gòu)成絕緣部32的一部分。隔離物30如圖5所示，在安裝于發(fā)電元件主體IOC的側(cè)面上后，被收容于外裝體20。在隔離物30與發(fā)電元件10—起被收容于外裝體20中的狀態(tài)下，如圖6所示，成為在隔離物30和容器體21之間空出規(guī)定的間隙的狀態(tài)。需要說明的是，隔離物30的絕緣部32分別配置于容器體21的角部。根據(jù)上述那樣構(gòu)成的本實(shí)施方式，起到以下效果。 本實(shí)施方式的單電池BI具備在金屬箔表面形成有活性物質(zhì)層的具有正負(fù)電極的發(fā)電元件10 ;收容發(fā)電元件10的外裝體20 ;與發(fā)電元件10連接的正負(fù)的集電體24A、24B ;以及在發(fā)電元件10之中的連接正負(fù)的集電體24A、24B的一側(cè)的側(cè)面上安裝的隔離物30。隔離物30具有在集電體24A、24B和發(fā)電元件10的排列方向上具有厚度的第一按壓部31以及第二按壓部37，通過該第一按壓部31或第二按壓部37抵接于發(fā)電元件主體IOC的側(cè)面，由此限制發(fā)電元件主體IOC相對(duì)于集電體24A、24B的排列方向的相對(duì)變位。在此，在單電池BI受到強(qiáng)的振動(dòng)或沖擊的情況下，重量較大的發(fā)電元件主體IOC要在外裝體20內(nèi)變位。于是，發(fā)電元件主體IOC抵接于隔離物30的第一按壓部31以及第ニ按壓部37，隔離物30被發(fā)電元件主體IOC按壓而抵接于外裝體20。由此，成為第一按壓部31以及第二按壓部37在發(fā)電元件主體IOC的變位方向上支承的狀態(tài)，發(fā)電元件主體IOC向腳部26側(cè)的變位得到限制。因此，即使在單電池BI受到強(qiáng)的振動(dòng)或沖擊的情況下，也能夠防止各集電體24A、24B刺入發(fā)電元件主體10C，或集電體24A、24B變形而在正負(fù)的集電箔12AU2B上產(chǎn)生龜裂等事態(tài)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)高的耐振動(dòng)性以及耐沖擊性。另外，隔離物30的第一按壓部31以及第二按壓部37具有沿著發(fā)電元件主體IOC的側(cè)面的傾斜而傾斜的第一按壓面33以及第二按壓面38。由此，隔離物30的第一按壓部31以及第二按壓部37由于相對(duì)于發(fā)電元件主體IOC的側(cè)面面接觸，因此能夠更可靠地防止隔離物30刺入發(fā)電元件主體10C。另外，隔離物30是合成樹脂制的。由此，與例如隔離物是金屬制的情況相比，容易實(shí)現(xiàn)輕量化，且容易具有弾力性，因此，能夠由隔離物30弾性地吸收振動(dòng)以及沖擊，因而，可以實(shí)現(xiàn)更高的耐振動(dòng)性以及耐沖擊性。另外，隔離物30由于具有在各集電體24A、24B和外裝體20之間配置的絕緣部32，因此能夠?qū)婓w24A、24B和外裝體20進(jìn)行可靠地絕緣。另外，由于在集電體24A、24B的腳部26之間插入第一按壓部31，在腳部26的外側(cè)配置第二按壓部37，因此即使在單電池B I受到強(qiáng)的振動(dòng)或沖擊的情況下，也可以防止腳部26靠向內(nèi)側(cè)以及外側(cè)。另外，發(fā)電元件10是以卷芯11為中心卷繞正負(fù)的電極的結(jié)構(gòu)，在第一按壓部31之中的與卷芯11對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)有卷芯11的退避部34。由此，能夠避免卷芯11撞到隔離物30上。另外，第二按壓部37的前端部的厚度尺寸比根部側(cè)的部分的厚度尺寸大。由此，更難將第二按壓部37刺入發(fā)電元件主體10C。另外，第一按壓部31以及第二按壓部37被保持于從發(fā)電元件主體IOC的側(cè)面離開的位置上。由此，能夠防止隔離物30意外與發(fā)電元件主體IOC接觸而使發(fā)電元件主體IOC損傷的事態(tài)。另外，第一按壓部31以及第二按壓部37具有沿著發(fā)電元件主體IOC的側(cè)面的傾斜的第一按壓面33以及第二按壓面38，在第一按壓面33的端緣部以及第ニ按壓面38的端緣部38A、38B上帶有圓角。由此，能夠更可靠地防止隔離物30刺入發(fā)電元件主體10C。<實(shí)施方式2>圖7到圖9表示實(shí)施方式2。與上述實(shí)施方式I的不同點(diǎn)在于隔離物的結(jié)構(gòu)，其他方面與上述實(shí)施方式I同樣。因此，標(biāo)注與實(shí)施方式I相同的符號(hào)并省略重復(fù)的說明，下面僅說明不同點(diǎn)。另外，在各圖中，符號(hào)U的方向表示單電池B2的上側(cè)，符號(hào)F的方向表示單電池B2的前側(cè)，符號(hào)R的方向表示單電池B2的右側(cè)來進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的單電池B2具備ー對(duì)邊部(side)隔離物50、50以及底部隔離物60。一對(duì)邊部隔離物50與上述的隔離物30同樣，分別安裝于發(fā)電元件10的正極部分IOA以及負(fù)極部分10B。各邊部隔離物50是合成樹脂制的，例如通過對(duì)薄的板部件進(jìn)行彎曲加工或擠出成形等而形成。一對(duì)邊部隔離物50相互是同一形狀，因此以下以右側(cè)的邊部隔離物50(50
B)為例進(jìn)行說明。如圖7所示，邊部隔離物50B具有基礎(chǔ)部51B以及ー對(duì)第二按壓部52B、52B?；A(chǔ)部51B整體上呈沿上下方向延伸的平板狀，其上下方向的尺寸與容器體21的內(nèi)壁面的高度尺寸大致相等。由此，能夠抑制邊部隔離物50B在容器體21內(nèi)上下晃動(dòng)。另外，在基礎(chǔ)部51B上形成有向左側(cè)突出的凸部53B。該凸部53B從上下方向看到的剖面形狀與上述隔離物30的第一按壓部31以及退避部34大致相同(參照?qǐng)D6)。上述凸部53B的上端部分54B在從前后方向觀察的情況下，具有向右上方傾斜的傾斜面，在從左右方向觀察的情況下，呈隨著朝向上方逐漸變細(xì)的形狀。上述凸部53B的下端部分55B在從前后方向觀察的情況下，具有向右下方傾斜的傾斜面，在從左右方向觀察的情況下，呈隨著朝向下方逐漸變細(xì)的形狀。由此，與凸部53B的上下端部有棱角的結(jié)構(gòu)相比，能夠抑制損傷發(fā)電元件主體IOC的情況。需要說明的是，從凸部53B到基礎(chǔ)部51B的上端的部分以及從凸部53B到基礎(chǔ)部51B的下端的部分都是大致同一厚度的平坦部。由此，凸部53B在上下方向上被配置于負(fù)極部分IOB的中央部分。ー對(duì)第二按壓部52B、52B呈從基礎(chǔ)部51B的前后端部向左側(cè)延伸的形狀。各第二按壓部52B從上下方向觀察的剖面形狀與上述隔離物30的第二按壓部37大致相同(參照?qǐng)D6)。需要說明的是，各第二按壓部52B的上端延伸到基礎(chǔ)部51B的上端，各第二按壓部52B的下端從基礎(chǔ)部51B的下端以規(guī)定距離延伸到上方的位置。底部隔離物60如圖8所示，在容器體21內(nèi)配置于發(fā)電元件主體IOC的下側(cè)，抑制發(fā)電元件主體IOC與容器體21的底面直接沖撞。底部隔離物60是合成樹脂制的，整體呈沿左右方向延伸的平板形狀。另外，在底部隔離物60的上表面形成有呈與發(fā)電元件主體IOC的下側(cè)形狀對(duì)應(yīng)的剖面形狀的槽61。具體地說，如圖9所示，槽61在從左右方向觀察吋，剖面形狀呈圓弧狀，另外，遍及底部隔離物60的全長(zhǎng)延伸。另外，底部隔離物60的前后的緣部分62、62的厚度比中央部分的厚度厚。由此，能夠抑制底部隔離物60折曲。需要說明的是，如圖8所示，底部隔離物60配置在絕緣片63上，同時(shí)配置在容器體21的底面。該絕緣片63在被收容于容器體21的狀態(tài)下覆蓋發(fā)電元件10的前后面。<實(shí)施方式3>圖10表示實(shí)施方式3。與上述實(shí)施方式2的不同點(diǎn)在于隔離物的結(jié)構(gòu)，其他方面與上述實(shí)施方式2同樣。因此，標(biāo)注與實(shí)施方式2相同的符號(hào)并省略重復(fù)的說明，下面僅說明不同點(diǎn)。另外，在圖10中，符號(hào)U的方向表不單電池B3的上側(cè),符號(hào)F的方向表不單電池B3的前側(cè)，符號(hào)R的方向表示單電池B3的右側(cè)來進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的單電池B2具備ー對(duì)邊部隔離物70、70。一對(duì)邊部隔離物70與上述的隔離物30同樣，分別安裝于發(fā)電元件10的正極部分IOA以及負(fù)極部分10B。各邊部隔離物70是合成樹脂制的，例如通過對(duì)薄的板部件進(jìn)行彎曲加工或擠出成形等而形成。ー對(duì)邊部隔離物70相互是同一形狀，因此以下以右側(cè)的邊部隔離物70(70B)為例進(jìn)行說明。如圖10所示，邊部隔離物70B具有基礎(chǔ)部71B、ー對(duì)第二按壓部72B、72B以及底部隔離物部80B(承受部的一例)?；A(chǔ)部71B整體呈沿上下方向延伸的平板狀，其上下方向的尺寸與容器體21的內(nèi)壁面的高度尺寸大致相同。由此，能夠抑制邊部隔離物70B在容器體21內(nèi)上下晃動(dòng)。另外，在基礎(chǔ)部71B上形成有向左側(cè)突出的凸部73B。該凸部73B從上下方向觀察的剖面形狀與上述隔離物30的第一按壓部31以及退避部34大致相同(參照?qǐng)D6)。需要說明的是，凸部73B在上下方向上形成于基礎(chǔ)部71B的大致中央位置，另外，與前述的隔離物50B的凸部53B相比，上下方向的尺寸短。上述凸部73B的上端部分74B在從前后方向觀察的情況下，具有向右上方傾斜的傾斜面，在從左右方向觀察的情況下，呈隨著朝向上方逐漸變細(xì)的形狀。上述凸部73B的下端部分75B在從前后方向觀察的情況下，具有向 右下方傾斜的傾斜面，在從左右方向觀察的情況下，呈隨著朝向下方而逐漸變細(xì)的形狀。由此，與凸部73B的上下端部有棱角的結(jié)構(gòu)相比，能夠抑制損傷發(fā)電元件主體IOC的情況。ー對(duì)第二按壓部72B、72B呈從基礎(chǔ)部51B的前后端部向左側(cè)延伸的形狀。各第二按壓部72B從上下方向觀察的剖面形狀與上述隔離物30的第二按壓部37大致相同(參照?qǐng)D6)。需要說明的是，各第二按壓部72B的上端從基礎(chǔ)部51B的上端延伸到下端。底部隔離物部80B呈從基礎(chǔ)部51B的下端側(cè)向左側(cè)延伸的平板狀。具體地說，在底部隔離物部80B的上表面，形成有呈與發(fā)電元件主體IOC的下側(cè)形狀對(duì)應(yīng)的剖面形狀的槽81B。具體地說，槽81B在從左右方向觀察時(shí)剖面形狀呈圓弧狀。在底部隔離物部80B上配置預(yù)先卷有絕緣片90的發(fā)電元件主體IOC的右端部分。由此，不用另外設(shè)置上述實(shí)施方式2那樣的底部隔離物60，能夠抑制發(fā)電元件主體IOC與容器體21的底面直接沖撞?！雌渌麑?shí)施方式〉本發(fā)明不限于由上述描述及

的實(shí)施方式，例如下面這樣的實(shí)施方式也包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍。(I)在上述實(shí)施方式中，作為電化學(xué)裝置的一例，表示了非水電解質(zhì)二次電池，但不限于此，電化學(xué)裝置例如也可以是鋰離子電容器那樣的伴隨電化學(xué)現(xiàn)象的電容器。(2)在上述實(shí)施方式中，單電池BI B3的發(fā)電元件10是卷繞夾著隔板而重合的正極板和負(fù)極板并形成為扁平形狀的結(jié)構(gòu)，但不限于此，例如，發(fā)電元件也可以是卷繞夾著隔板而重合的正極板和負(fù)極板而形成為圓筒形狀等其他形狀的結(jié)構(gòu)，另外，也可以是不卷繞正極板和負(fù)極板而是進(jìn)行層疊的層疊型結(jié)構(gòu)。(3)在上述實(shí)施方式中，說明了將本發(fā)明適用于具備ー個(gè)發(fā)電元件10的單電池BI B3的例子，但不限于此，本發(fā)明還可以適用于具備兩個(gè)以上發(fā)電元件的單電池，在該情況下，例如可以將隔離物分別在每個(gè)發(fā)電元件上安裝，也可以跨多個(gè)發(fā)電元件的側(cè)面，一并安裝一個(gè)隔離物。(4)在上述實(shí)施方式中，在發(fā)電元件10以及隔離物30、50、70被收容于外裝體20的狀態(tài)下，在隔離物30等與容器體21之間空出間隙，但不限于此，也可以通過隔離物填埋容器體和發(fā)電元件之間的間隙以大致消除該間隙。(5)在上述實(shí)施方式中，隔離物30、50、70具有沿著發(fā)電元件主體IOC的側(cè)面的傾斜而傾斜的第一按壓面33以及第二按壓面38等，但也可以不必對(duì)應(yīng)于發(fā)電元件主體IOC的側(cè)面的所有的傾斜而設(shè)置這樣的按壓面，例如也可以是突條等可與發(fā)電元件主體IOC線接觸的結(jié)構(gòu)。另外，例如在對(duì)發(fā)電元件主體IOC的變位進(jìn)行限制吋，僅在預(yù)測(cè)有較強(qiáng)的抵接的部分設(shè)置按壓面。進(jìn)而，第一按壓面33以及第二按壓面38等沒必要與發(fā)電元件主體IOC的側(cè)面平行，只要朝向該側(cè)面ー側(cè)，在產(chǎn)生振動(dòng)等的情況下，可使第一按壓面33等與發(fā)電元件主體IOC的側(cè)面面接觸。進(jìn)而，發(fā)電元件主體IOC的端部(側(cè)部)沒必要是平面，例如也可以是突條等可與各按壓面33等線接觸的結(jié)構(gòu)。(6)在上述實(shí)施方式中，第一按壓面33以及第二按壓面38被設(shè)定成被保持于從發(fā)電元件主體IOC離開規(guī)定間隔的位置上，但不限于此，第一按壓面以及第ニ按壓面也可以設(shè)定成以不損傷正極集電箔或負(fù)極集電箔的程度的強(qiáng)度與發(fā)電元件主體IOC接觸。(7)在上述實(shí)施方式中，隔離物30、50、70形成為將薄的板部件折曲那樣的形狀，但不限于此，例如，也可以將隔離物中的第一按壓部形成為填埋在發(fā)電元件主體IOC的側(cè)面形成的凹陷那樣的塊形狀。(8)在上述實(shí)施方式中，在單電池BI B3受到強(qiáng)的振動(dòng)或沖擊的情況下，隔離物30,50,70被發(fā)電元件主體IOC按壓而抵接于外裝體20，由此成為第一按壓部31或第二按壓部37在發(fā)電元件主體IOC的 變位方向上支承的狀態(tài)，但不限于此，例如也可以在隔離物上設(shè)置彈性?shī)A持腳部的卡止機(jī)構(gòu)，被發(fā)電元件主體IOC按壓的隔離物卡止于發(fā)電元件主體IOC而停住，由此成為第一按壓部或第二按壓部在發(fā)電元件主體IOC的變位方向上支承的狀態(tài)。(9)在上述實(shí)施方式中，第一按壓部31以及第二按壓部37具有比腳部26的寬度尺寸大的寬度尺寸(厚度尺寸)，但不限于此，第一按壓部以及第ニ按壓部的尺寸只要能夠?qū)l(fā)電元件主體IOC的變位量抑制得較小而可以防止內(nèi)部短路，也可以具有比腳部的寬度尺寸小的寬度尺寸。(10)在上述實(shí)施方式中，隔離物30、50、70 —體地具有第一按壓部31以及ー對(duì)第二按壓部37等，但不限于此，例如隔離物也可以分別分體地形成第一按壓部和第二按壓部，另外，例如也可以是隔離物在退避部的位置被一分為ニ，各具有ー個(gè)第一按壓部和第二按壓部的結(jié)構(gòu)。僅是第一按壓部和第二按壓部的某一單方即可。(11)上述第一按壓部31以及第二按壓部37等可以是不比集電體24A、24B更向發(fā)電元件主體10側(cè)突出的結(jié)構(gòu)。即使是這種結(jié)構(gòu)，與不具有按壓部的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相比，也能夠抑制集電體刺入發(fā)電元件主體IOC等的事態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種電化學(xué)裝置，其具備 發(fā)電元件，該發(fā)電元件具有在金屬箔表面形成有活性物質(zhì)層的電極，且具有發(fā)電元件主體以及在該發(fā)電元件主體的端部設(shè)置的電極部分； 外裝體，該外裝體收容所述發(fā)電元件； 集電體，該集電體與所述發(fā)電元件的所述電極部分連接；以及變位限制部件，該變位限制部件具有按壓部，該按壓部配置在所述發(fā)電元件主體的所述端部和與該端部相對(duì)的所述外裝體的內(nèi)側(cè)面之間。
2.如權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置，其中， 所述變位限制部件的所述按壓部配置于比所述集電體更向所述發(fā)電元件主體側(cè)突出的位置上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電化學(xué)裝置，其中， 所述變位限制部件的所述按壓部在與所述發(fā)電元件主體的所述端部和所述外裝體的內(nèi)側(cè)面的相對(duì)方向正交的方向上，與所述集電體并列配置，且所述變位限制部件的所述按壓部在所述相對(duì)方向上的尺寸大于所述集電體。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電化學(xué)裝置，其中， 所述變位限制部件的所述按壓部與所述集電體分開配置。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電化學(xué)裝置，其中， 所述變位限制部件的所述按壓部具有朝向所述發(fā)電元件主體的所述端部側(cè)的按壓面。
6.如權(quán)利要求1或2所述的電化學(xué)裝置，其中， 所述變位限制部件是合成樹脂制的。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電化學(xué)裝置，其中， 所述變位限制部件具有在所述集電體和所述外裝體之間配置的絕緣部。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的電化學(xué)裝置，其中， 所述發(fā)電元件是以卷芯為中心卷繞所述電極的元件， 在所述按壓部之中的與所述卷芯對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)有所述卷芯的退避部。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的電化學(xué)裝置，其中， 所述集電體具備與電極端子側(cè)連接的主體部和與所述發(fā)電元件的所述電極部分連接的多個(gè)腳部， 所述按壓部具有插入所述腳部之間的第一按壓部和配置于所述腳部的外側(cè)的第二按壓部。
10.如權(quán)利要求9所述的電化學(xué)裝置，其中， 所述第二按壓部的前端側(cè)的剖面視圖中的厚度比根部側(cè)的剖面視圖中的厚度大。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的電化學(xué)裝置，其中， 所述按壓部被保持于從所述發(fā)電元件主體的所述端部離開的位置。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的電化學(xué)裝置，其中， 所述變位限制部件是合成樹脂制的，并具有在所述集電體和所述外裝體之間配置的絕緣部， 所述絕緣部與所述集電體接觸。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的電化學(xué)裝置，其中，所述變位限制部件的所述按壓部具有朝向所述發(fā)電元件主體的所述端部側(cè)的按壓面，在所述按壓面的端緣部帶有圓角。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的電化學(xué)裝置，其中，所述變位限制部件與外裝體內(nèi)的底部抵接而配置。
15.如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的電化學(xué)裝置，其中，在所述變位限制部件的下端設(shè)有載置所述發(fā)電元件主體的下側(cè)部分的承受部。
全文摘要
提供一種耐振動(dòng)性以及耐沖擊性高的電化學(xué)裝置。其具備具有在金屬箔表面形成有活性物質(zhì)層的電極的發(fā)電元件(10)；收容所述發(fā)電元件(10)的外裝體(20)；與所述發(fā)電元件(10)連接的集電體(24A、24B)；以及在所述發(fā)電元件(10)之中的連接所述集電體(24A、24B)的一側(cè)的側(cè)面上安裝的變位限制部件(30)，所述變位限制部件(30)具有在所述集電體(24A、24B)和所述發(fā)電元件(10)的排列方向上具有厚度的按壓部(31、37)，該按壓部(31、37)抵接于所述發(fā)電元件(10)的側(cè)面，由此限制所述發(fā)電元件(10)的相對(duì)于所述集電體(24A、24B)在所述排列方向上的相對(duì)變位。
文檔編號(hào)H01M2/26GK103035872SQ20121036780
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月4日
發(fā)明者脅彰吾, 增田英樹, 內(nèi)田真弘, 伊藤瞬, 入江誠(chéng)一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社杰士湯淺國(guó)際