CN104170123A - 电池层叠体 - Google Patents

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Abstract

多个薄板状的电池单元(10)以相邻的电池单元(10)的正极片(11p)与负极片(11n)相互对置的方式叠置。相互对置的正极片(11p)与负极片(11n)通过对铆接部件(30)进行铆接而电连接，从而多个电池单元(10)串联连接。

Description

电池层叠体
技术领域
本发明涉及多个薄板状的电池叠置而成的电池层叠体。
背景技术
以锂离子二次电池为代表的非水电解质电池由于能量密度高的特征而用作汽车及摩托车等各种移动设备、便携信息终端、不间断电源装置(UPS(Uninterruptible Power Supply))等的电源。在这种用途中，为了进一步提高能量密度，大多使用由具有挠性的层叠片外装发电要素的薄板状的层叠形锂离子二次电池。并且，为了得到所希望的电池容量，隔着绝缘薄板叠置多个薄板状的二次电池(电池单元)并将其串联电连接而得到的电池层叠体也得以实用(例如参照专利文献1)。
在该电池层叠体中，多个电池单元以其表面背面交替反转的方式重叠，以使从电池单元导出的正极片与负极片在相邻的电池单元间相互对置。并且，相邻的电池单元的对置的正极片与负极片电连接。电极片的连接一般利用超声波焊接法或电阻焊接法来进行。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：专利第4499977号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
使多个电池单元重合而将相邻的电池单元的正极片与负极片电连接的作业是立体的作业，因此难以自动化，需要作业者对各连接部位一个一个地依次以手工作业来进行。立体地依次进行超声波焊接法或电阻焊接法一般较难，需要熟练，而且存在作业效率变差之类的课题。
本发明的目的在于解决上述以往的课题，提供一种相邻的电池单元间的电极片的电连接容易且生产效率优良的电池层叠体。
用于解决课题的方法
本发明的电池层叠体是多个薄板状的电池单元叠置而成的电池层叠体。上述多个电池单元各自具有从外周边缘导出的正极片以及负极片。相邻的电池单元的上述正极片与上述负极片相互对置。相互对置的上述正极片与上述负极片通过对铆接部件进行铆接而电连接，从而上述多个电池单元串联连接。
发明的效果
根据本发明，使用铆接部件将正极片与负极片电连接。利用了铆接部件的电连接作业容易。因此能够提供一种生产效率优良的电池层叠体。
附图说明
图1A是从构成本发明的一个实施方式的电池层叠体的电池单元的正面侧观察的立体图，图1B是从其背面侧观察的立体图。
图2A是构成本发明的一个实施方式的电池层叠体的板材的主视图，图2B是该板材的立体图。
图3A是在本发明的一个实施方式中从将层叠片的一对侧边折弯后的电池单元的正面侧观察的立体图，图3B是从其背面侧观察的立体图。
图4A是表示在本发明的一个实施方式的电池层叠体的制造中，将第一电池单元固定于第一板材的一个面上的工序的立体图，图4B是其主视图，图4C是其侧视图。
图5是表示在本发明的一个实施方式的电池层叠体的制造中，将第二电池单元固定于第一板材的另一个面上的工序的立体图。
图6是表示在本发明的一个实施方式的电池层叠体的制造中，固定于第一板材的两面上的第一电池单元以及第二电池单元的立体图。
图7是在本发明的一个实施方式的电池层叠体的制造中，为了将对置的正极片和负极片电连接而使用的铆接部件(かしめ部材)的立体图。
图8A是表示在本发明的一个实施方式的电池层叠体的制造中，使用第一铆接部件将第一电池单元以及第二电池单元的对置的电极片电连接的工序的立体图，图8B是其主视图。
图9A是表示在本发明的一个实施方式的电池层叠体的制造中，用第一缓冲部件覆盖第一铆接部件工序的立体图，图9B是其侧视图，图9C是其主视图。
图10A是表示在本发明的一个实施方式的电池层叠体的制造中，将安装有第一缓冲部件的电极片折弯的工序的立体图，图10B是其侧视图，图10C是其主视图。
图11是表示在本发明的一个实施方式的电池层叠体的制造中，隔着第二板材将第三电池单元固定于第一电池单元的工序的立体图。
图12是表示在本发明的一个实施方式的电池层叠体的制造中，隔着板材而层叠的第一～第三电池单元的立体图。
图13A是表示在本发明的一个实施方式的电池层叠体的制造中，使用第二铆接部件将第一电池单元以及第三电池单元的对置的电极片电连接的工序的立体图，图13B是其主视图。
图14A是表示在本发明的一个实施方式的电池层叠体的制造中，用第二缓冲部件覆盖第二铆接部件的工序的立体图，图14B是其主视图，图14C是其侧视图。
图15A是表示在本发明的一个实施方式的电池层叠体的制造中，将安装了第二缓冲部件的电极片折弯的工序的主视图，图15B是其侧视图。
图16是本发明的一个实施方式的电池层叠体的立体图。
图17A是本发明的一个实施方式的电池层叠体的主视图，图17B是其侧视图。
图18是从构成本发明的电池层叠体的其他电池单元的正面侧观察的立体图。
图19是构成本发明的电池层叠体的其他板材的主视图。
图20是构成本发明的电池层叠体的其他的板材的主视图。
图21是构成本发明的电池层叠体的其他的板材的主视图。
具体实施方式
本发明的电池层叠体是多个薄板状的电池单元叠置而成的电池层叠体。上述多个电池单元的各自具有从外周边缘导出的正极片以及负极片。相邻的电池单元的上述正极片与上述负极片相互对置。相互对置的上述正极片与上述负极片通过对铆接部件进行铆接而电连接，从而上述多个电池单元串联连接。
在上述的本发明的电池层叠体中，优选相互电连接的上述正极片以及上述负极片以上述铆接部件接近上述电池单元的发电要素的方式折弯。由此，能够减小电池层叠体的外部尺寸，能够使容纳电池层叠体的容器小型化。另外，由于外力作用于正极片以及负极片的可能性降低，因此电极片的损伤降低。进而铆接部件与容器的内壁接触而产生短路事故的可能性降低。
在上述的本发明的电池层叠体中，优选能够压缩变形的缓冲部件覆盖上述铆接部件。由此，能够保护电极片。
优选上述缓冲部件固定于上述正极片或上述负极片。由此，能够用缓冲部件加强正极片或负极片。
优选上述缓冲部件与上述正极片以及上述负极片一起折弯。由此，能够防止电极片的折弯部分的曲率变小。另外，由于缓冲部件覆盖电极片的折弯部分，因此能够降低外力作用于折弯部分的可能性。
上述缓冲部件也可以固定于上述电池单元的外装上。由此，进一步提高缓冲部件相对于电极片的加强效果。
优选在相邻的上述电池单元之间配置有供上述电池单元直接或间接地固定的板材。该情况下，上述缓冲部件也可以固定于上述板材。由此，进一步提高缓冲部件相对于电极片的加强效果。
在上述的本发明的电池层叠体中，优选上述铆接部件由具有导电性的金属构成。由此，通过将配线连接于铆接部件，从而能够将配线与电极片电连接。
在上述的本发明的电池层叠体中，优选配线铆接于上述铆接部件而电连接。由此，将配线连接于电极片的作业也变得容易，有利于提高电池层叠体的生产效率。
以下，一边示出优选的实施方式一边对本发明进行详细说明。但是，不言而喻，本发明并不限定于以下的实施方式。为了便于说明，在以下的说明中所参照的各图仅简单地表示本发明的实施方式的构成部件中的、为了说明本发明所需要的主要部件。因此，本发明可具备以下的各图中未表示出的任意的构成部件。另外，以下的各图中的部件的尺寸并没有如实地表示实际的构成部件的尺寸以及各部件的尺寸比率等。
(电池单元)
首先，对本发明的一个实施方式的电池层叠体所使用的电池单元的概略结构进行说明。
图1A是从构成本发明的一个实施方式的电池层叠体的电池单元10的正面侧观察的立体图，图1B是从其背面侧观察的立体图。电池单元10具有俯视形状为大致矩形并与该大致矩形的纵横尺寸相比而厚度较薄的薄板形状。该电池单元10中，在由层叠片13构成的外装内，与电解液一起封入有具有大致矩形的俯视形状的薄板状的发电要素(未图示)。发电要素是隔着隔板交替地层叠正极和负极而成的电极层叠体，该正极是在正极集电体的规定区域的两面涂敷形成包含正极活性物质的正极合剂层而成的，该负极是在负极集电体的规定区域的两面涂敷形成包含负极活性物质的负极合剂层而成的。电池的种类没有特别限制，但优选二次电池、其中特别优选锂离子二次电池。
层叠片13比发电要素薄且具有挠性。层叠片13例如也可以是在由铝等构成的基层的、与发电要素对置的一侧的面上层叠热熔接性树脂层(例如改性聚烯烃层)的具有挠性的多层片。一张矩形的层叠片13以夹着发电要素的方式在下边(一方的短边)14z对折，沿着下边14z以外的三边14x、14s、14s重合，并用热密封法等进行密封。
将正极片11p以及负极片11n从与下边14z对置的上边(另一方的短边)14x导出。正极片11p以及负极片11n具有长方形状，沿与上边14x正交的方向(即、与上边14x邻接的一对侧边(长边)14s平行的方向)延伸。正极片11p例如由铝的薄板构成，与构成发电要素的多个正极集电体(未图示)电连接。另外，负极片11n例如由铜的薄板、镀镍后的铜的薄板、或者铜/镍的包层材料等构成，与构成发电要素的多个负极集电体(未图示)电连接。在以下的说明中，有将正极片11p以及负极片11n总称为“电极片”的情况。
如图1A所示，在电池单元10的正面侧，与发电要素对应的长方形的区域16相对于沿着电池单元10的三边14x、14s、14s的层叠片13的密封区域突出。另一方面，如图1B所示，电池单元10的背面呈大致同一平面。在本发明中，为了便于说明，将图1A所示的、因发电要素而形成的长方形的突出区域16的一侧的面称为电池单元10的“正面”，将图1B所示的作为大致平面的一侧的面称为电池单元10的“背面”。另外，将连结正面和背面的方向称为“厚度方向。
(板材)
对构成本发明的一个实施方式的电池层叠体的板材进行说明。
图2A是构成本发明的一个实施方式的电池层叠体的板材20的主视图，图2B是该板材20的立体图。板材20作为整体具有大致长方形形状。但是，板材20的上侧的短边通过形成将其一端切去的切口21而形成为台阶状。其结果，在板材20的上侧的短边的另一端形成朝向上方突出的凸部22。
板材20由硬质的实质上认为是刚体的材料构成。例如优选由聚碳酸酯等具有绝缘性的树脂材料、铜、铝等导热性优良的金属材料构成。板材20的厚度根据板材20的材料等而不同，但优选0.3mm以上，进一步0.5mm以上，特别是0.8mm以上。板材20的厚度的上限考虑电池层叠体的整体厚度等而适当设定，但优选1.5mm以下，进一步为1.2mm以下。从正面观察到的板材20的大小优选与从正面观察到的电池单元10的大小(不包含正极片11p以及负极片11n)相同，或者比其稍大。
(电池层叠体)
在本发明的一个实施方式的电池层叠体中，上述的多个电池单元10与多个板材20以电池单元10与板材20交替配置的方式叠置，并相互固定而一体化。此时，以正极片11p和负极片11n在相邻的电池单元10间对置的方式，多个电池单元10使其表面背面交替地反转层叠。另外，以在上侧的短边中左右交替配置板材20的凸部22的方式，板材20使其表面背面交替地反转层叠。构成电池层叠体的多个电池单元10具有相同的形状，另外，构成电池层叠体的多个板材20具有相同的形状。
以下，对本实施方式的电池层叠体的制造方法进行说明。在以下的说明中，在需要区别构成电池层叠体的多个相同部件的各个的情况下，对部件的名称标注“第一”、“第二”、“第三”…等前缀，而且，对这些符号标注“a”、“b”、“c”…等字母的角标。
首先，如图3A以及图3B所示，将沿着一对侧边14s、14s的层叠片13的密封部分向突出区域16的一侧以大致直角折弯。这是因为，在本例中，图1A所示的电池单元10的宽度W10比图2所示的板材20的宽度W20稍大。如图3A以及图3B所示，通过将一对侧边14s、14s折弯，电池单元10的宽度W10'变得比板材20的宽度W20小。但是，在未折弯的一对侧边14s、14s的电池单元10的宽度W10(参照图1A)与板材20宽度W20(参照图2A)相同或者比其小的情况下，不需要如图3A以及图3B所示那样将电池单元10的一对侧边14s、14s折弯。
接着，如图4A、图4B、图4C所示，对第一电池单元10a和第一板材20a进行接合。在本例中，将第一电池单元10a的正面、即突出区域16(参照图3A)的顶面固定于第一板材20a。第一电池单元10a的正极片11p与第一板材20a的凸部22对置。如图4B所示，从第一电池单元10a的上边14x突出的正极片11p以及负极片11n延伸至比第一板材20a的凸部22更靠上方的位置。第一板材20a比第一电池单元10a的下边14z以及一对侧边14s、14s稍微伸出。电池单元10与板材20的接合方法没有特别限制，例如能够使用双面胶带、粘接剂。特别是，利用双面胶带来固定的方法能够简单且迅速地进行电池层叠体1的层叠工序因而优选。
接着，如图5所示，在第一板材20a的与固定有第一电池单元10a的面相反一侧的面上固定第二电池单元10b。此时，第二电池单元10b以第二电池单元10b的正极片11p以及负极片11n分别与第一电池单元10a的负极片11n以及正极片11p对置的方式固定于第一板材20a。即、第二电池单元10b的突出区域16的顶面固定于第一板材20a。
图6表示在第一板材20a的一方的面固定有第一电池单元10a，在另一方的面固定有第二电池单元10b的状态。第一电池单元10a的负极片11n与第二电池单元10b的正极片11p对置，第一电池单元10a的正极片11p与第二电池单元10b的负极片11n隔着第一板材20a的凸部22而对置。
接着，通过将铆接部件铆接于相互对置的第一电池单元10a的负极片11n与第二电池单元10b的正极片11p而将其电连接。图7是在本实施方式中使用的铆接部件30的立体图。大致长方形的金属制的板材在其中央折弯为大致直角。相对于折弯位置，在一方侧的第一片31以及另一方侧的第二片32彼此对置的一侧(铆接部件30的谷形折弯侧)的面上，突出有多个王冠状(或者扣眼状)的突起33。在第一片31的侧边，突出形成有用于连接配线的大致圆筒形状的配线端子35。在铆接部件30的谷形折弯侧，将正极片11p以及负极片11n重合地插入，以第一片31以及第二片32与正极片11p以及负极片11n重叠的方式，使铆接部件30塑性变形而对折并与正极片11p以及负极片11n压接。突起33扎透正极片11p以及负极片11n，破坏这些表面的氧化保护膜，使正极片11p和负极片11n进一步与铆接部件30电连接。铆接部件30的材料没有特别限制，但优选为具有导电性的金属材料，例如能够使用对铜实施了镀镍或镀锡的材料、黄铜。
图8A以及图8B中表示用第一铆接部件30a将第一电池单元10a的负极片11n和第二电池单元10b的正极片11p电连接的状态。虽然省略了图示，但也可以在第一铆接部件30a的配线端子35连接电压监视用的配线。配线端子35与配线的连接方法没有特别限制，能够采用铆接的方法、使用焊锡的方法等，但利用了铆接的方法由于连接作业容易而优选。即、在将电压监视用的配线的末端插入到具有中空圆筒形状的配线端子35内的状态下，将配线端子35向其直径方向压缩使其塑性变形。这样，通过将配线端子35与电压监视用的配线一起铆接，从而能够将配线连接于配线端子35。通过连接电压监视用的配线，能够监视例如构成电池层叠体的多个电池单元各自的电压。此外，在不在第一铆接部件30a的配线端子35连接电压监视用的配线的情况下，第一铆接部件30a也可以不具备配线端子35。
接着，如图9A、图9B、图9C所示，用第一缓冲部件40a覆盖第一铆接部件30a。第一缓冲部件40a优选具有挠性，而且具有若施加按压力则容易压缩变形，若解除该按压力则立即返回初始状态的特性。第一缓冲部件40a的材料没有特别限制，例如能够使用柔软的多孔材料、所谓海绵。具体而言，能够使用聚氨酯泡沫、发泡聚乙烯、橡胶海绵等。第一缓冲部件40a具有绝缘性，而有利于防止第一铆接部件30a与周围的部件(例如在层叠方向上相邻的其他铆接部件、容纳电池层叠体的容器的内壁等)接触而短路。
安装于第一铆接部件30a之前的第一缓冲部件40a具有例如长方形状(或者长方状)。使该第一缓冲部件40a以与第一铆接部件30a的上端接触并与第一铆接部件30a的两面重叠的方式折弯，而固定于第一铆接部件30a。第一铆接部件30a的电极端子35也优选由第一缓冲部件40a覆盖。第一缓冲部件40a优选延伸至电极片11p、11n，并固定于此。第一缓冲部件40a也可以进一步延伸至电池单元10的层叠片13或板材20，并固定于此。
固定第一缓冲部件40a的方法没有特别限制，例如能够在第一缓冲部件40a的与第一铆接部件30a相接触的一侧的面上设置双面胶带或粘接剂。尤其是，利用双面胶带进行固定的方法能够简单且迅速地进行电池层叠体的层叠工序，因而优选。
接着，如图10A、图10B、图10C所示，将安装了第一缓冲部件40a的电极片11p、11n折弯。在该电极片11p、11n的折弯部分也固定有第一缓冲部件40a的情况下，第一缓冲部件40a也与电极片11p、11n一起折弯。如图10C所示，安装在折弯后的电极片11p、11n上的第一缓冲部件40a的上端的高度与第一板材20a的凸部22的上端大致相同或比其低。
接着，如图11所示，隔着第二板材20b将第三电池单元10c接合于第一电池单元10a。此时，第二板材20b以第二板材20b的凸部22与第一缓冲部件40a对置的方式固定于第一电池单元10a。而且，第三电池单元10c以第三电池单元10c的与突出区域16相反一侧的面朝向第二板材20b的方式固定于第二板材20b。
图12表示按第二电池单元10b、第一板材20a、第一电池单元10a、第二板材20b、第三电池单元10c的顺序接合后的状态。第一电池单元10a的正极片11p与第三电池单元10c的负极片11n对置，第一缓冲部件40a与第三电池单元10c的正极片11p隔着第二板材20b的凸部22对置。
接着，通过在相互对置的第一电池单元10a的正极片11p与第三电池单元10c的负极片11n上铆接第二铆接部件30b(参照图7)而将其电连接。图13A以及图13B中表示用第二铆接部件30b将第一电池单元10a的正极片11p与第三电池单元10c的负极片11n电连接的状态。第二铆接部件30b的连接方法与使用图8A以及图8B的第一铆接部件30a的情况相同。虽然省略了图示，但也可以在第二铆接部件30b的配线端子35连接电压监视用的配线，这种情况与图8A以及图8B相同。
其次，如图14A、图14B、图14C所示，与图9A、图9B、图9C中说明的相同，由第二缓冲部件40b覆盖第二铆接部件30b。
接着，如图15A、图15B所示，与图10A、图10B、图10C中说明的相同，将安装了第二缓冲部件40b的电极片11p、11n折弯。
然后，与上述相同地，将如下各工序重复需要的次数：(1)隔着板材20层叠电池单元10，(2)使用铆接部件30将相邻电池单元间的、隔着板材20的切口21(参照图2A)而对置的电极片11p、11n电连接，(3)用缓冲部件40覆盖铆接部件30，(4)将由铆接部件30铆接后的电极片11p、11n折弯。
图16是这样得到的本实施方式的电池层叠体1的立体图，图17A是电池层叠体1的主视图，图17B是电池层叠体1的侧视图。在该电池层叠体1中，七个电池单元10a～10g隔着六个板材20a～20f层叠而一体化。通过将铆接部件30铆接于隔着板材20而相邻的电池单元10的相互对置的正极片11p和负极片11n，从而七个电池单元10a～10g串联连接。各铆接部件30由缓冲部件40覆盖。然后，由铆接部件30铆接的正极片11p以及负极片11n以铆接部件30接近突出区域16的方式折弯。缓冲部件40容纳于由相邻的两个电池单元10的突出区域16形成的、沿着上边14x的层叠片13的热密封部分之间的隙间。
在串联连接的七个电池单元10a～10g的两端的正极片11p以及负极片11n连接有用于对电池层叠体1充电放电的配线。配线的连接方法没有特别限制。虽然省略了图示，但例如与上述相同，在正极片11p以及负极片11n分别安装铆接部件30，能够在铆接部件30的配线端子35铆接配线。也可以用缓冲部件40覆盖该铆接部件30，并且将由铆接部件30铆接的正极片11p以及负极片11n分别折弯。
实施了配线的电池层叠体1容纳于例如具有由大致长方体形状的内壁围成的容纳空间的容器中来使用。
如上所述，在本发明的电池层叠体1中，相邻的电池单元的相互对置的异极的电极片通过对铆接部件30进行铆接而电连接。对铆接部件30进行铆接的作业例如能够使用规定的工具简单地进行。因此，与以往的超声波焊接法、电阻焊接法相比，作业效率良好，有利于生产效率的提高。
并且，由于铆接部件30具备配线端子35，因此为了在电极片上连接配线，仅需与配线一起铆接配线端子35。这样，能够利用铆接法连接配线，因此将用于对电池层叠体1进行充电放电的配线、用于监视各电池单元的电压的配线连接于电极片的作业也极为简单。
通过用缓冲部件40覆盖铆接部件30，能够保护电极片。即、外力不会直接作用于铆接部件30，缓冲部件40缓和该外力。因此，作用于电极片的外力也得到缓和，保护了电极片。例如，在将电池层叠体1容纳于容器中的情况下，缓冲部件40防止铆接部件30与容器的内壁直接接触。由此，即使因对容纳电池层叠体1的容器施加振动、冲击，而电池层叠体1与容器内的内壁碰撞，缓冲部件40也缓和了作用于安装有铆接部件30的电极片的外力。
若缓冲部件40具有绝缘性，则提高了铆接部件30对其周围部件的绝缘性。即、缓冲部件40防止在电池单元10的层叠方向上相邻的铆接部件30彼此电接触。另外，在将电池层叠体1容纳于容器中的情况下，缓冲部件40防止铆接部件30与容器的内壁电接触。
通过将由铆接部件30铆接的电极片折弯，从而在沿电池单元10的层叠方向观察时，铆接部件30、覆盖该铆接部件30的缓冲部件40能够不突出至比板材20的凸部22更靠上方(参照图17A)。因此，能够在内容积更小的容器中容纳电池层叠体1，从而能够实现容器的小型化。另外，即使对容纳电池层叠体1的容器施加振动、冲击，也能够降低外力作用于电极片的可能性，从而降低了电极片的损伤。并且，也降低了铆接部件30与容纳电池层叠体1的容器的内壁接触而产生短路事故的可能性。
如上述的实施方式那样，延长缓冲部件40。并将缓冲部件40也固定于由铆接部件30铆接的电极片上，则能够由缓冲部件40加强电极片。由此，缓冲部件40缓和来自外部的冲击引起的压缩、屈曲，或者经由与铆接部件30连接的配线的张力，能够防止电极片破损。
通过将固定有缓冲部件40的电极片与缓冲部件一起折弯，从而能够防止电极片的折弯部分的曲率变小，能够降低折弯引起的电极片的机械强度的下降、损伤。另外，由于缓冲部件覆盖电极片的折弯部分，因此能够降低外力作用于折弯部分的可能性。
也可以进一步延长缓冲部件40而固定于电池单元10的层叠片13或板材20。由此，进一步提高缓冲部件40相对于电极片的上述加强效果。因此，例如即使对与铆接部件30连接的配线施加张力，缓冲部件40也对抗该张力，从而能够防止电极片的损伤。
缓冲部件40也可以具有由拉伸强度较大的材料构成的层。由此，缓冲部件40对抗经由与铆接部件30连接的配线施加的张力，因此缓和了作用于电极片的张力。
上述的实施方式只不过一例。本发明并不限定于上述的实施方式，能够进行适当变更。
用于将正极片11p与负极片11n电连接的铆接部件的结构不限定于上述的实施方式。在电极片连接配线的方法也可以是在上述的实施方式中说明的铆接的方法以外的方法，例如焊锡、焊接等任意的方法。
在上述的实施方式中，将由铆接部件30铆接的电极片折弯，但也可以省略该折弯。该情况下，优选加大凸部22向上方的突出量，以使铆接部件30、覆盖铆接部件30的缓冲部件40不会从板材20的凸部22向上方突出。
由缓冲部件40覆盖铆接部件30的方法并限定于上述的实施方式。以铆接部件30的大部分(优选全部)不会露出的方式安装缓冲部件40即可。除了如上述的实施方式那样使缓冲部件40与铆接部件30的上端抵接而折弯的方法以外，还采用使缓冲部件40与铆接部件30的侧边抵接而折弯的方法、将预先形成为袋状的缓冲部件40罩在铆接部件30上的方法等任意的方法。
也可以省略覆盖铆接部件30的缓冲部件40。
本发明的电池单元10并不限定于图1A以及图1B所示的结构，也可以是任意的薄型的电池单元。例如，上述的电池单元10是一张层叠片13在下边14z对折，并沿除下边14z的三边将层叠片13密封的三边密封类型的电池单元，但也可以如图18所示，是由相同尺寸的长方形的两张层叠片13夹住发电要素，并沿包含下边14z在内的四边进行密封的四边密封类型的电池单元10。
在上述的电池单元10中，从共同的短边14x导出正极片11p以及负极片11n，但也可以从一对侧边(长边)14s的任一方导出正极片11p以及负极片11n。或者，也可以从不同的边分别导出正极片11p以及负极片11n。
板材20的俯视形状并不限定于上述的实施方式。例如，如图19所示，也可以在除上侧的短边的两端部分的中央部分形成切口21。或者，也可以如图20所示，在除上侧的短边的两端部分以及中央部分的部分形成两个切口21。或者，也可以如图21所示，在除上侧的短边的中央部分的两端部分形成两个切口21。在使用了图19～图21的板材20的情况下，板材20的一方侧的电池单元的两个电极片与另一方侧的电池单元的两个电极片在切口21内对置。
电池单元10既可以直接固定于板材20，也可以隔着具有压缩性的缓冲部件、具有绝缘性的绝缘薄板、导热特性优良的导热板等而间接地固定于板材20。
也可以不使用板材20而接合相邻的电池单元10。
构成电池层叠体1的电池单元10的个数以及板材20的个数并不限定于上述的实施方式，能够任意地设定。
电池层叠体1的制造方法并不限定于上述的实施方式。既可以将新的电池单元依次层叠于相同侧，也可以交替层叠于相反侧。既可以在每次层叠新的电池单元时安装铆接部件以及缓冲部件，也可以在层叠所需要的全部电池单元之后再安装铆接部件以及缓冲部件。
产业上的可利用性
本发明的利用领域没有特别限制，能够作为汽车、摩托车、电动辅助自行车等各种移动设备、便携式信息终端、不间断电源装置(UPS)等电源所使用的电池层叠体而利用于广泛的范围。特别是作为搭载于容易受到冲击及振动的各种移动设备上的电池层叠体而优选利用。
符号的说明
1—电池层叠体，10—电池单元，11p—正极片，11n—负极片，13—层叠片(外装)，20—板材，21—切口，22—凸部，30—铆接部件，40—缓冲部件。

Claims (9)

1.一种电池层叠体，是多个薄板状的电池单元叠置而成的电池层叠体，其特征在于，
上述多个电池单元各自具有从外周边缘导出的正极片以及负极片，
相邻的电池单元的上述正极片与上述负极片相互对置，
相互对置的上述正极片与上述负极片通过对铆接部件进行铆接而电连接，从而上述多个电池单元串联连接。
2.根据权利要求1所述的电池层叠体，其特征在于，
相互电连接的上述正极片以及上述负极片以上述铆接部件接近上述电池单元的发电要素的方式折弯。
3.根据权利要求1或2所述的电池层叠体，其特征在于，
能够压缩变形的缓冲部件覆盖上述铆接部件。
4.根据权利要求3所述的电池层叠体，其特征在于，
上述缓冲部件固定于上述正极片或上述负极片。
5.根据权利要求3或4所述的电池层叠体，其特征在于，
上述缓冲部件与上述正极片以及上述负极片一起折弯。
6.根据权利要求3～5任一项中所述的电池层叠体，其特征在于，
上述缓冲部件固定于上述电池单元的外装。
7.根据权利要求3～6任一项中所述的电池层叠体，其特征在于，
在相邻的上述电池单元之间配置有供上述电池单元直接或间接固定的板材，
上述缓冲部件固定于上述板材。
8.根据权利要求1～7任一项中所述的电池层叠体，其特征在于，
上述铆接部件由具有导电性的金属构成。
9.根据权利要求1～8任一项中所述的电池层叠体，其特征在于，
在上述铆接部件上铆接配线而电连接。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3154116A1 (de) * 2015-10-09 2017-04-12 Lithium Energy and Power GmbH & Co. KG Vorrichtung zur erhöhung der sicherheit beim gebrauch von batteriesystemen
JP6285513B1 (ja) * 2016-09-07 2018-02-28 株式会社フジクラ 蓄電モジュール
JP6261695B1 (ja) * 2016-09-26 2018-01-17 株式会社フジクラ 蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュール
JP6814185B2 (ja) * 2018-09-26 2021-01-13 株式会社Ｍ−Ｔｅｃ バッテリモジュール
JP7184723B2 (ja) * 2019-09-19 2022-12-06 愛三工業株式会社 組電池及び接合方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4499977B2 (ja) * 2002-05-07 2010-07-14 富士重工業株式会社 板状電池の電極絶縁構造
JP4203261B2 (ja) * 2002-05-21 2008-12-24 日産自動車株式会社 二次電池モジュール
JP3996937B2 (ja) * 2005-10-17 2007-10-24 株式会社パワーシステム 蓄電システム
JP2012038495A (ja) * 2010-08-05 2012-02-23 Hitachi Maxell Energy Ltd 非水電解質電池モジュール

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