[发明专利]蓄电装置

说明书

本发明涉及蓄电装置。蓄电装置包括蓄电单电池(2)和挤压构件(13、14)。蓄电单电池(2)包括重叠部，在重叠部中，分隔件、正极复合层和负极复合层彼此重叠。挤压构件(13、14)包括：第一挤压部(72)，该第一挤压部被构造成挤压被包括在重叠部的外周缘部中并且与第一卷绕端面(53)相邻的一部分；以及第二挤压部(70)，该第二挤压部被构造成挤压第一平坦部(51)与第一弯曲部之间的连接部。

本非临时申请基于2018年10月5日向日本专利局提交的日本专利申请第2018-190077号，该专利申请的全部内容以引用的方式并入到本文中。

技术领域

本公开涉及一种蓄电装置。

背景技术

传统上，已经提出了诸如锂离子电池和镍金属氢化物电池的蓄电装置。通常，蓄电装置包括在一个方向上布置的多个蓄电单电池和用于约束多个蓄电单电池的约束构件。所述蓄电单电池中的每一个蓄电单电池包括电极体、容纳电极体的容纳壳以及被容纳在容纳壳中的电解质溶液。电极体包括正极片、分隔件和负极片。

约束构件包括两个约束板和紧固带。在布置蓄电单电池的方向上在蓄电装置的其相应端部处设置约束板。紧固带被连接到所述约束板中的每一个约束板，以便向约束板之间的蓄电单电池施加约束力。

电极体例如以这样的方式形成：彼此堆叠起来的正极片、分隔件和负极片绕卷绕轴线卷绕，并且进一步变形为平坦形状。以这种方式形成的卷绕型电极体包括一对平坦表面、一对端面和一对弯曲表面。所述一对平坦表面在厚度方向上布置。所述一对弯曲表面在高度方向上布置。弯曲表面中每一个弯曲表面连接平坦表面。端面中每一个端面位于卷绕轴线延伸方向上的两端中相应的一端处。端面中每一个端面通过卷绕正极片的外周围边缘、分隔件的外周围边缘和负极片的外周围边缘而形成。

当如上所述的电极体经受以大约10C至20C的充电和放电连续重复的高速充电和放电时，电极体的中央部中的温度变得高于电极体的周向边缘部中的温度。当电极体的中央部的温度变得高于电极体的周向边缘部的温度时，电极体的中央部变形，从而鼓凸大于电极体的端部侧。当电极体的中央部显著鼓凸时，电极体的中央部与容纳壳之间的表面压力升高，容纳壳的中央部也被电极体挤压，并且由此变形为鼓凸。因此，容纳壳的端部侧也变形，以随着中央部的鼓凸而向外鼓凸。容纳壳的端部侧变形为鼓凸，而电极体的端部侧变形较小。因此，电极体的端部侧与容纳壳之间的表面压力降低。作为结果，电极体中的内部压力在中央部比在端部侧高。

当电极体的内部压力在中央部高于在端面侧上时，电解质溶液向端面移动，然后从端面移动到电极体的外部。当电解质溶液移动到电极体外部时，电解质溶液中的锂盐等也随着电解质溶液的移动而移动到电极体的外部。因此，电极体中的盐浓度在中央部低于端面侧。当盐浓度以这种方式变得不均匀时，锂离子电池的内阻上升。

因此，在日本专利特开第2016-4724号中公开的蓄电装置中，加压板被设置在被布置的蓄电单电池之间。加压板具有第一负载单元和第二负载单元。第一负载单元位于电极体的平坦表面的端面侧上，容纳壳介于它们之间。第二负载单元位于电极体的平坦表面的中央部中，容纳壳介于它们之间。此外，第一负载单元的热膨胀系数高于第二负载单元。

当在该蓄电装置中执行高速充电和放电时，第一负载单元和第二负载单元由于电极体的热量而膨胀。在这种情况下，由于第一负载单元的热膨胀系数高于第二负载单元，所以第一负载单元的膨胀大于第二负载单元。因此，由第一负载单元施加的用于挤压电极体的端部(容纳壳介于它们之间)的挤压力大于由第二负载单元施加的用于挤压电极体的中央部(容纳壳介于它们之间)的挤压力。

由此，可以抑制电解质溶液从电极体的端面泄漏到电极体的外部，使得抑制了电极体内部的盐浓度变得不均匀。

上述示例示出了在执行高速充电和放电时用于抑制蓄电单电池中的内阻上升的构造。