【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、正極板と負極板とをセパレータを介在しつつ積層した発電要素の外装にラミネートシート等の金属複合フィルムを用いて、その周縁部を熱融着等により接合して密封するようにした積層型電池の外装ケースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の排ガスによる大気汚染が世界的な問題となっている中で、電気を動力源とする電気自動車やエンジンとモータを組み合わせて走行するハイブリッドカーが注目を集めており、これらに搭載する高エネルギー密度、高出力密度となる高出力型電池の開発が産業上重要な位置を占めている。
【０００３】
このような高出力型電池としては例えばリチウムイオン電池があり、平板状の正極板と負極板とをセパレータを介在しつつ積層した積層型電池がある。
【０００４】
上述した積層型電池では、扁平状で矩形状となった発電要素の両面を高分子金属複合フィルムとして形成される１対のラミネートシートで挟み、その周縁部を熱融着により接合して発電要素とともに電解液を密封するようになっている。
【０００５】
この場合、例えば特開２０００−２００５８５号公報に開示されるように、一方のラミネートシートに発電要素を収納する凹部を形成して、この凹部に電解液とともに発電要素を収納して他方のラミネートシートで覆った後、それぞれの周縁部を熱融着して外装ケースとしている。
【０００６】
ところで、このような積層型電池にあって大電流や大容量を得ようとすると、特開２００２−１００３３７号公報に開示されるように、１つの積層型電池を複数用いて組み電池化することになるが、この場合、隣接する積層型電池の外装ケース間で位置合わせをしつつ実装することにより、実装した積層型電池の容積効率を高めることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、互いに隣接する積層型電池同士を外装ケースの接合部分の外周で位置合わせをする場合は、この外装ケースが柔軟なラミネートシートで形成され、かつ、互いに突き合わせる前記接合部分の厚さが薄いため、精度のよい位置合わせが困難となる。
【０００８】
そこで、一方のラミネートシートに形成した発電要素を収納するための凹部が外方に大きく突出していることに着目し、この凹部の外側面を位置合わせ部分とすることにより、比較的高い剛性を確保しつつ、突き合わせ面を大きく取ることができる。この場合、前記凹部の外側面に、隣接する積層型電池の接合部分外周が突き合わされることになる。
【０００９】
ところが、収納した発電要素の正極板、負極板およびセパレータは、それぞれ長さや幅が異なることから、ラミネートシートの周縁部を熱融着して接合した際に、凹部の周縁部が前記発電要素の外周部分に影響されて傾斜部分や段差部分を形成するため、凹部の外側面を精度よい位置合わせ面とするには未だ不十分な問題があった。
【００１０】
そこで、本発明はかかる従来の問題点に鑑みて成されたものであり、発電要素を収納する凹部の外側面の形状を積極的に一定に保持することにより、組み電池化する際に精度よい位置合わせを可能とする積層型電池の外装ケースを提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために本発明の積層型電池の外装ケースにあっては、正極板と負極板とをセパレータを介在しつつ積層した発電要素の両面を覆う金属複合フィルムを備え、その両面を覆った金属複合フィルムの少なくとも一方に凹部を形成して、この凹部に発電要素を収納しつつ両方の金属複合フィルムの周縁部同士を接合するようになっており、前記凹部の周縁部内側に、この凹部の外側面の形状を一定に保持する枠体を配置するようにした。
【００１２】
【発明の効果】
かかる構成により、本発明の積層型電池の外装ケースにあっては、金属複合フィルムに形成した発電要素を収納する凹部の周縁部内側に枠体を配置することによって、両方の金属複合フィルムの周縁部同士を熱融着して接合した際に、前記凹部の外側面の形状は前記枠体によって規制されて、この枠体に沿った一定の形状を保持することができるため、凹部の外側面を高精度の位置合わせ面として用いることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１〜図１１は本発明にかかる積層型電池の外装ケースの第１実施形態を示し、図１は積層型電池の平面図、図２は一方の金属複合フィルムを透視した積層型電池の平面図、図３は図１中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図、図４は図１中Ｂ−Ｂ線に沿った拡大断面図、図５は図１中Ｃ−Ｃ線に沿った拡大断面図、図６は図１中Ｄ−Ｄ線に沿った拡大断面図、図７は枠体の斜視図、図８は発電要素の斜視図、図９は正，負極端子を接続した発電要素の斜視図、図１０は積層型電池の組付け前の分解斜視図、図１１は金属複合フィルムの接合部分の一部を示す拡大断面図である。
【００１５】
本実施形態における積層型電池の外装ケースが適用される積層型電池１０は、図１、図２に示すように、発電要素としての積層電極１１を金属複合フィルムとしてのラミネートシート１２、１３の中央部間に配置し、図３〜図６にも示すように、これら１対のラミネートシート１２、１３によって積層電極１１の両面（図１中、表裏方向）を挟むようにして覆っている。
【００１６】
前記積層電極１１は図８に示すように、複数枚の正極板１１Ａおよび負極板１１Ｂを、それぞれセパレータ１１Ｃを介在しつつ順次積層して構成し、図９に示すように、各正極板１１Ａが、正極リード１１Ｄを介して正極端子としての正極タブ１４と接続されるとともに、各負極板１１Ｂが、負極リード１１Ｅを介して負極タブ１５と接続される。
【００１７】
前記正極リード１１Ｄおよび負極リード１１Ｅはそれぞれ金属箔からなり、正極板１１Ａおよび負極板１１Ｂから突出した先端部をまとめて正極タブ１４および負極タブ１５に溶接される。なお、この図９においては、説明上わかり易くするために、正極リード１１Ｄおよび負極リード１１Ｅと、正極タブ１４および負極タブ１５とが溶接される前の段階を示している。
【００１８】
また、前記正極タブ１４および前記負極タブ１５は図３に示すように、前記ラミネートシート１２、１３の接合部分１６から外方に引き出され、正極タブ１４および負極タブ１５が接合部分１６に配置される部分には、図示省略する樹脂シートを巻き付けて熱融着時の溶着性を高めるようになっている。
【００１９】
積層構造として形成した前記積層電極１１は扁平な矩形状を成しており、一方のラミネートシート１２に形成した凹部２０に電解液とともに収納され、この凹部２０を覆うように平坦な他方のラミネートシート１３を配置して、これら両方のラミネートシート１２、１３の周縁部１２ａ、１３ａを前記接合部分１６で熱融着して密封することにより外装ケース１７を構成している。
【００２０】
このように、外装ケース１７で積層電極１１を密封した積層型電池１０では、積層電極１１を最初に充電する際に電解液からガスが発生される。そして、このガスは外方に放出する必要があり、通常は以下に説明する２通りの手法を用いてガス抜きを行っている。
【００２１】
第１のガス抜き方法は、４辺の接合部分１６を熱融着した後に充電し、発生したガスを正極タブ１４および負極タブ１５の配置部分を除く接合部分１６のうちの１辺を切開することにより外方に放出し、その後、切開した部分を再度熱融着して密封する方法である。
【００２２】
また、第２のガス抜き方法は、正極タブ１４および負極タブ１５の配置部分を除く接合部分１６のうちの１辺を熱融着しない状態で充電し、発生したガスをその１辺から放出した後に熱融着する方法である。
【００２３】
このようにして構成される積層型電池１０としては、例えばリチウムイオン二次電池があり、この場合、正極板１１Ａ，１１Ａ…を形成している正極の正極活物質として、リチウムニッケル複合酸化物、具体的には一般式ＬｉＮｉ１−ｘＭｘＯ２（但し、０．０１≦ｘ≦０．５であり、ＭはＦｅ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｂ，Ｇａ，Ｃｒ，Ｖ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒの少なくとも一つである。）で表せる化合物を含有する。
【００２４】
また、正極はリチウムニッケル複合酸化物以外の正極活物質を含有することも可能である。リチウムニッケル複合酸化物以外の正極活物質としては、例えば一般式ＬｉｙＭｎ２−ｚＭ’ｚＯ４（但し、０．９≦ｙ≦１．２、０．０１≦ｚ≦０．５であり、Ｍ’はＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｂ，Ｇａ，Ｃｒ，Ｖ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒの少なくとも一つである。）で表される化合物であるリチウムマンガン複合酸化物等が挙げられる。
【００２５】
また、一般式ＬｉＣｏ１−ｘＭｘＯ２（但し、０．０１≦ｘ≦０．５であり、ＭはＦｅ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｂ，Ｇａ，Ｃｒ，Ｖ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒの少なくとも一つである。）で表せる化合物を含有する。
【００２６】
リチウムニッケル複合酸化物、リチウムマンガン複合酸化物リチウムコバルト複合酸化物等は、例えばリチウム、ニッケル、マンガン、コバルト等の炭酸塩を組成に応じて混合し、酸素存在雰囲気中において６００〔℃〕〜１０００〔℃〕の温度範囲で焼成することにより得られる。なお、出発原料は炭酸塩に限定されず、水酸化物、酸化物、硝酸塩、有機酸塩等からも同様に合成可能である。
【００２７】
なお、リチウムニッケル複合酸化物やリチウムマンガン複合酸化物等の正極活物質の平均粒径は、３０〔μｍ〕以下であることが好ましい。
【００２８】
また、負極板１１Ｂ，１１Ｂ…を形成している負極活物質としては、比表面積が０．０５〔ｍ２／ｇ〕以上、２〔ｍ２／ｇ〕以下の範囲であるものを使用する。負極活物質の比表面積が０．０５〔ｍ２／ｇ〕以上、２〔ｍ２／ｇ〕以下の範囲であることにより、負極表面上におけるＳＥＩ層の形成を十分に抑制することができる。
【００２９】
負極活物質の比表面積が０．０５〔ｍ２／ｇ〕未満である場合、リチウムの出入り可能な場所が小さすぎるため、充電時において負極活物質中にドープされたリチウムが放電時において負極活物質中から十分に脱ドープされず、充放電効率が低下する。一方、負極活物質の比表面積が２〔ｍ２／ｇ〕を越える場合、負極表面上におけるＳＥＩ層の形成を制御することができない。
【００３０】
具体的な負極活物質としては、対リチウム電位が２．０〔Ｖ〕以下の範囲でリチウムをドープ・脱ドープすることが可能な材料であれば何れも使用可能であり、具体的には難黒鉛化性炭素材料、人造黒鉛、天然黒鉛、熱分解黒鉛類、ピッチコークスやニードルコークスや石油コークス等のコークス類、グラファイト、ガラス状炭素類、フェノール樹脂やフラン樹脂等を適当な温度で焼成して炭化した有機高分子化合物焼成体、炭素繊維、活性炭、カーボンブラック等の炭素質材料を使用することが可能である。
【００３１】
また、リチウムと合金を形成可能な金属、およびその合金も使用可能であり、具体的には、酸化鉄、酸化ルテニウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化スズ等の比較的低電位でリチウムをドープ・脱ドープする酸化物やその窒化物、３Ｂ族典型元素の他、ＳｉやＳｎ等の元素、又は例えばＭｘＳｉ、ＭｘＳｎ（但し、式中ＭはＳｉ又はＳｎを除く１つ以上の金属元素を表す。）で表されるＳｉやＳｎの合金等を使用することができる。これらの中でも、特にＳｉ又はＳｉ合金を使用することが好ましい。
【００３２】
さらに、電解液に用いる電解質としては、電解質塩を非水溶媒に溶解して調製される液状のいわゆる電解液であってもよいし、電解質塩を非水溶媒に溶解した溶液を高分子マトリクス中に保持させたポリマーゲル電解質であってもよい。
【００３３】
非水電解質としてはポリマーゲル電解質を用いる場合、使用する高分子材料としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル等が挙げられる。
【００３４】
非水溶媒としては、この種の非水電解質二次電池においてこれまで使用されている非水溶媒であれば何でも使用可能であり、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル等が挙げられる。
【００３５】
なお、これらの非水溶媒は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。特に、非水溶媒は不飽和カーボネートを含有することが好ましく、具体的には、ビニレンカーボネート、エチレンエチリデンカーボネート、エチレンイソプロプロピリデンカーボネート、プロピリデンカーボネート等を含有することが好ましい。
【００３６】
また、これらの中でも、ビニレンカーボネートを含有することが最も好ましい。非水溶媒として不飽和カーボネートを含有することにより、負極活物質に生成するＳＥＩ層の性状に起因する効果が得られ、耐過放電特性がより向上すると考えられる。
【００３７】
また、この不飽和カーボネートは電解質中に０．０５重量％以上、５重量％以下の割合で含有されることが好ましく、０．５重量％以上、３重量％以下の割合で含有されることが最も好ましい。不飽和カーボネートの含有量を上記範囲とすることで、初期放電容量が高く、エネルギー密度の高い非水二次電池となる。
【００３８】
電解質塩としては、イオン伝導性を示すリチウム塩であれば特に限定されることはなく、例えばＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢ（Ｃ６Ｈ５）４、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ等が使用可能である。これらの電解質塩は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を混合して用いることも可能である。
【００３９】
ところで、本実施の形態による積層型電池１０では図１０に示すように、前記一方のラミネートシート１２に形成した凹部２０を積層電極１１の外側形状に略相似した矩形状に凹設し、この凹部２０の周縁部内側２１に、この凹部２０の外側面２２（図１他参照）の形状を一定に保持する枠体３０を配置している。
【００４０】
この枠体３０は、合成樹脂からなるため電気絶縁性を備えるとともに、図７に示すように、凹部２０の内側形状に沿って長方形状に形成され、その短辺３０ａ、３０ｂに前記正極タブ１４および負極タブ１５を配置するようになっている。
【００４１】
また、これら短辺３０ａ、３０ｂが他方のラミネートシート１３に対向する下面３０ａ１、３０ｂ１の中央部には、正極タブ１４および負極タブ１５を挿通するトンネル部３１、３１ａが形成されている。
【００４２】
さらに、枠体３０の長辺３０ｃ、３０ｄが凹部２０の開口側に配置される部分、つまり他方のラミネートシート１３に対向する下面３０ｃ１、３０ｄ１の中央部には、この凹部２０の内方とラミネートシート１２、１３の接合部分１６とを連通する凹設部３２、３２ａが形成されている。
【００４３】
本実施形態では、枠体３０の外周面３３、とりわけ長辺３０ｃ、３０ｄの外周面３３を、他方のラミネートシート１３の平坦面に対して垂直な面として形成している。
【００４４】
そして、図１０に示すように、積層型電池１０を組み付ける際には、凹部２０を形成した一方のラミネートシート１２を上下反転して、この凹部２０の開口部を上方に配置した状態で、この凹部２０内に枠体３０を同様に上下反転して嵌め込むとともに、この枠体３０の内側に上下反転した積層電極１１を、図５に示すように、正極タブ１４および負極タブ１５がそれぞれ対応するトンネル部３１、３１ａに配置されるようにして嵌め込む。
【００４５】
この状態で凹部２０内に電解液を充填してから、凹部２０の開口部を他方のラミネートシート１３で覆い、両方のラミネートシート１２、１３の周縁部１２ａ、１３ａを熱融着して接合する。この後、上述したように充電時に発生するガス抜き作業が行われる。
【００４６】
ところで、前記ラミネートシート１２、１３は、図１１に示すように、基材となる金属箔層としてのアルミ箔層γの熱融着側となる内側に、ＰＥ（ポリエチレン）はＰＰ（ポリプロピレン）等の高分子樹脂層δをコーティングし、かつアルミ箔層γの外側に接着剤層βを介して樹脂保護層としてのナイロン保護層αを接着することにより形成されている。
【００４７】
以上の構成により、第１実施形態の積層型電池１０の外装ケース１７にあっては、この外装ケース１７を構成するラミネートシート１２、１３に形成した積層電極１１を収納する凹部２０の周縁部内側２１に枠体３０を配置し、この状態で両方のラミネートシート１２、１３の周縁部１２ａ、１３ａ同士を熱融着して接合した際に、凹部２０の外側面２２の形状が枠体３０によって規制されて、この枠体３０に沿った一定の形状を保持することができる。
【００４８】
このとき、枠体３０の外周面３３がラミネートシート１３に対して垂直に形成されているため、凹部２０の外側面２２もこの枠体３０の外周面３３に倣って垂直面となる。
【００４９】
従って、図６中２点鎖線で示すように、複数の積層型電池１０を並設して組み電池化する際に、隣接する積層型電池１０の接合部分１６の長辺部分外周１６ａを凹部２０の外側面２２に突き当てることによって、この外側面２２を高精度の位置合わせ面として用いることができ、ひいては、精度のよい組み電池化が可能となる。
【００５０】
また、凹部２０の周縁部内側２１に枠体３０を配置したことにより、正極リード１１Ｄ、１１Ｄ…および負極リード１１Ｅ、１１Ｅ…や正極タブ１４および負極タブ１５の端面と、前記周縁部内側２１のラミネートシート１２とが直接に接触するのを防止できるため、このラミネートシート１２の傷付きや破損を防止し、ラミネートシート１２のアルミ箔層γが正、負極リード１１Ｄ、１１Ｅや正、負極タブ１４、１５との間で短絡するのを防止することができる。
【００５１】
ところで、このような機能と合わせてこの第１実施形態では、枠体３０の長辺部分３０ｃ、３０ｄが前記凹部２０の開口側、つまり他方のラミネートシート１３に配置される部分に凹設部３２、３２ａを形成したので、積層型電池１０を最初に充電する際に凹部２０内に発生するガスを、この凹設部３２、３２ａのいずれか一方から容易に外方に放出させることができる。
【００５２】
また、凹設部３２、３２ａを形成したことにより、枠体３０を軽量化することができ、ひいては、枠体３０を設けたことによって積層型電池１０の重量が増加するのを最小限に抑制することができる。
【００５３】
さらに、本実施形態の外装ケース１７を構成するラミネートシート１２、１３は、基材となるアルミ箔層γの熱融着側となる内側に高分子樹脂層δをコーティングしたので、高分子樹脂層δによって熱融着した時に相手側のラミネートシート１２、１３との結着性を向上するとともに、正、負極タブ１４、１５の配置部分では、これら正、負極タブ１４、１５との溶着およびこれら正、負極タブ１４、１５に取り巻いた樹脂シートとの溶着を確実に行うことができる。
【００５４】
さらに、アルミ箔層γの外側にナイロン保護層αを接着したので、このナイロン保護層αによってアルミ箔層γが付傷するのを防止して、電池性能の劣化を防止することができる。
【００５５】
図１２〜図１４は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００５６】
図１２は発電要素と枠体の組付け前の分解斜視図、図１３は発電要素を枠体に組付けた状態を示す斜視図、図１４は積層型電池の組付け前の分解斜視図である。
【００５７】
この第２実施形態の積層型電池１０ａは、枠体３０に、積層電極１１の正極板１１Ａおよび負極板１１Ｂにそれぞれ接続する正極タブ１４および負極タブ１５を、正、負極板１１Ａ、１１Ｂに接続する前に固定しておく予備装着手段４０が設けられている。
【００５８】
すなわち、この第２実施形態では枠体３０の短辺３０ａ、３０ｂの下面３０ａ１、３０ｂ１中央部に、正極タブ１４および負極タブ１５の肉厚に相当する深さのトンネル部３４、３４ａが形成されている。
【００５９】
このトンネル部３４、３４ａには図１２に示すように、正極タブ１４および負極タブ１５を枠体３０との所定の相対位置関係を保ちつつ、接着剤を介して予め接着するようになっており、トンネル部３４、３４ａと接着剤とによって予備装着手段４０を構成している。
【００６０】
一方、枠体３０の短辺３０ａ、３０ｂの上面３０ａ２、３０ｂ２中央部には、凹設部３５、３５ａが形成されており、正、負極リード１１Ｄ、１１Ｅを正、負極タブ１４、１５に接続する溶接機の作業空間を確保している。
【００６１】
そして、正極タブ１４および負極タブ１５を接着した枠体３０内に積層電極１１を嵌め込み、この状態で正極リード１１Ｄおよび負極リード１１Ｅを正極タブ１４および負極タブ１５に溶接して接続することにより、枠体３０と積層電極１１とを予備組付けする。
【００６２】
この後、図１４に示すように、凹部２０を形成したラミネートシート１２を上下反転して、その凹部２０内に積層電極１１を予備組付けした枠体３０を上下反転して嵌め込むとともに電解液を充填し、次いで他方のラミネートシート１３で凹部２０の開口部を覆って、それぞれの周縁部１２ａ、１３ａ同士を熱融着することにより、第２実施形態の積層型電池１０ａを組付ける。
【００６３】
また、この第２実施形態にあっても枠体３０の長辺３０ｃ、３０ｄの外周面３３を、凹部２０の外側面２２が垂直面となるように他方のラミネートシート１３の平坦面に対して垂直な面として形成している。
【００６４】
従って、この第２実施形態の積層型電池１０ａにあっては、枠体３０に接着手段４０を介して正極タブ１４および負極タブ１５を予め固定しておき、その後、積層電極１１の正極リード１１Ｄおよび負極リード１１Ｅを正極タブ１４および負極タブ１５に接続するようにしたので、これら正極タブ１４および負極タブ１５を、積層電極１１の正極板１１Ａや負極板１１Ｂおよび正極リード１１Ｄや負極リード１１Ｅの組付け誤差に関わらず常時一定位置に精度よく位置決めすることができる。
【００６５】
また、積層型電池１０ａの本組付け時に、枠体３０と積層電極１１とを予備組付けしてあるので、本組付け作業を容易にすることができる。
【００６６】
なお、この第２実施形態の予備装着手段４０としては、必ずしもトンネル部３４、３４ａを必要とするものでなく、また、接着剤に代えて正極タブ１４および負極タブ１５を枠体３０に装着可能なその他の固定手段を用いることができる。
【００６７】
また、この第２実施形態にあっても、前記第１実施形態に示したように枠体３０にガス抜き用の凹設部３２、３２ａ（図１参照）を形成することが望ましい。
【００６８】
ところで、本発明の積層型電池の外装ケースを前記第１、第２実施形態に例を取って説明したが、本発明はこれに限ることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種実施形態を採用することができる。
【００６９】
例えば、凹部２０を一方のラミネートシート１２に形成したが、両方のラミネートシート１２、１３にそれぞれ凹部２０を形成した場合にあっても本発明を適用することができ、この場合は隣接する積層型電池を突き当てる凹部２０側に枠体３０を配置すればよい。
【００７０】
また、前記第１、第２実施形態では枠体３０の長辺３０ｃ、３０ｄの外周面３３を、ラミネートシート１３の平坦面に対して垂直な面として形成し、凹部２０の外側面２２が垂直面となるようにしているが、枠体３０の外周面３３は垂直面に限ることなく、相手側の積層型電極を効果的に突き合わせて位置決めできる形状であればよい。
【００７１】
さらに、本発明が適用される積層型電池としてはリチウムイオン二次電池に限ることなく、同様の構成となる他の電池にあっても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における積層型電池の平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態における一方の金属複合フィルムを透視した積層型電池の平面図である。
【図３】図１中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図である。
【図４】図１中Ｂ−Ｂ線に沿った拡大断面図である。
【図５】図１中Ｃ−Ｃ線に沿った拡大断面図である。
【図６】図１中Ｄ−Ｄ線に沿った拡大断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態における枠体の斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態における発電要素の斜視図である。
【図９】本発明の第１実施形態における正，負極端子を接続した発電要素の斜視図である。
【図１０】本発明の第１実施形態における積層型電池の組付け前の分解斜視図である。
【図１１】本発明の第１実施形態における金属複合フィルムの接合部分の一部を示す拡大断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態における発電要素と枠体の組付け前の分解斜視図である。
【図１３】本発明の第２実施形態における発電要素を枠体に組付けた状態を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第２実施形態における積層型電池の組付け前の分解斜視図である。
【符号の説明】
１０ 積層型電池
１０ａ 積層型電池
１１ 積層電極（発電要素）
１１Ａ 正極板
１１Ｂ 負極板
１１Ｃ セパレータ
１２ ラミネートシート（金属複合フィルム）
１３ ラミネートシート（金属複合フィルム）
１２ａ ラミネートシートの周縁部
１３ａ ラミネートシートの周縁部
１４ 正極タブ（正極端子）
１５ 負極タブ（負極端子）
１６ 接合部分
１７ 外装ケース
２０ 凹部
２１ 凹部の周縁部内側
２２ 凹部の外側面
３０ 枠体
３２ 凹設部
３２ａ 凹設部
３４ トンネル部
３４ａ トンネル部
４０ 予備装着手段
γ アルミ箔層（金属箔層）
δ 高分子樹脂層
β 接着剤層
α ナイロン保護層（樹脂保護層）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention uses a metal composite film such as a laminate sheet on the exterior of a power generating element in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are laminated with a separator interposed therebetween, and seals the periphery thereof by bonding by heat fusion or the like. The present invention relates to an outer case for a laminated battery.
[0002]
[Prior art]
In recent years, air pollution by automobile exhaust gas has become a global problem, and electric cars powered by electricity and hybrid cars that run with a combination of an engine and a motor have attracted attention and are installed in these. The development of high power type batteries having high energy density and high power density has an important industrial position.
[0003]
Such a high-output battery is, for example, a lithium-ion battery, and a stacked battery in which a plate-shaped positive electrode plate and a negative electrode plate are stacked with a separator interposed therebetween.
[0004]
In the above-described stacked battery, the flat and rectangular power generating element is sandwiched on both sides by a pair of laminate sheets formed as a polymer-metal composite film, and the peripheral edges thereof are joined by heat fusion to form the power generating element. At the same time, the electrolyte is sealed.
[0005]
In this case, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-200555, a recess for accommodating a power generating element is formed in one laminate sheet, and the power generating element is housed together with the electrolytic solution in this recess, and the other laminate sheet is provided. After that, the peripheral portions are heat-sealed to form an outer case.
[0006]
By the way, in order to obtain a large current and a large capacity in such a stacked battery, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-100337, it is necessary to make an assembled battery using a plurality of one stacked battery. However, in this case, the volume efficiency of the mounted stacked battery can be increased by mounting the stacked batteries while positioning them between the outer cases of the adjacent stacked batteries.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when positioning the adjacent stacked batteries at the outer periphery of the joint portion of the outer case, the outer case is formed of a flexible laminate sheet, and the thickness of the joined portion that abuts each other is thin. Therefore, accurate alignment is difficult.
[0008]
Focusing on the fact that the recess for accommodating the power generation element formed on one of the laminate sheets projects greatly outward, securing relatively high rigidity by using the outer surface of this recess as the alignment portion In addition, a large butted surface can be obtained. In this case, the outer peripheral surface of the concave portion is brought into contact with the outer periphery of the joining portion of the adjacent stacked battery.
[0009]
However, since the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator of the stored power generating element have different lengths and widths, when the peripheral edge of the laminate sheet is heat-sealed and joined, the peripheral edge of the concave portion becomes the power generating element. Since the inclined portion and the stepped portion are formed by being affected by the outer peripheral portion, there is still a problem that the outer surface of the concave portion is not enough to be an accurate alignment surface.
[0010]
Therefore, the present invention has been made in view of such a conventional problem, and by maintaining the shape of the outer surface of the recess for accommodating the power generating element positively constant, it is possible to obtain a high accuracy when forming an assembled battery. An object of the present invention is to provide an outer case of a stacked battery that enables alignment.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the outer case of the stacked battery according to the present invention includes a metal composite film that covers both surfaces of a power generating element in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are stacked with a separator interposed therebetween, and both surfaces thereof are provided. A concave portion is formed in at least one of the covered metal composite films, and the peripheral portions of both metal composite films are joined together while accommodating the power generation element in the concave portion. A frame body that keeps the shape of the outer surface of the concave portion constant is arranged.
[0012]
【The invention's effect】
With such a configuration, in the outer case of the stacked battery of the present invention, by disposing the frame inside the peripheral portion of the concave portion for accommodating the power generation element formed in the metal composite film, the peripheral portions of both the metal composite films are formed. When the portions are heat-sealed and joined together, the shape of the outer surface of the recess is regulated by the frame, and a constant shape along the frame can be maintained. Can be used as a highly accurate alignment surface.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
1 to 11 show a first embodiment of an outer case of a stacked battery according to the present invention. FIG. 1 is a plan view of the stacked battery, and FIG. 2 is a plan view of the stacked battery seen through one metal composite film. FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line AA in FIG. 1, FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line BB in FIG. 1, and FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along line CC in FIG. FIG. 6 is an enlarged sectional view taken along line DD in FIG. 1, FIG. 7 is a perspective view of a frame, FIG. 8 is a perspective view of a power generating element, and FIG. 9 is a power generating element having positive and negative terminals connected. 10, FIG. 10 is an exploded perspective view before assembling the stacked battery, and FIG. 11 is an enlarged sectional view showing a part of a joint portion of the metal composite film.
[0015]
As shown in FIGS. 1 and 2, a laminated battery 10 to which the outer case of the laminated battery according to the present embodiment is applied has a laminated electrode 11 as a power generation element and a center of laminated sheets 12 and 13 as a metal composite film. As shown in FIGS. 3 to 6, the pair of laminated sheets 12 and 13 cover the laminated electrode 11 so as to sandwich both sides (the front and back directions in FIG. 1).
[0016]
As shown in FIG. 8, the laminated electrode 11 is configured by sequentially laminating a plurality of positive electrode plates 11A and negative electrode plates 11B with a separator 11C interposed therebetween, and as shown in FIG. The negative electrode plate 11B is connected to the negative electrode tab 15 via the negative electrode lead 11E, while being connected to the positive electrode tab 14 as a positive electrode terminal via the positive electrode lead 11D.
[0017]
The positive electrode lead 11D and the negative electrode lead 11E are made of metal foil, respectively, and the tips protruding from the positive electrode plate 11A and the negative electrode plate 11B are welded together to the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15. Note that FIG. 9 shows a stage before the positive electrode lead 11D and the negative electrode lead 11E are welded to the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15 for easy understanding in description.
[0018]
As shown in FIG. 3, the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15 are pulled out from the joining portion 16 of the laminate sheets 12 and 13, and the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15 are arranged at the joining portion 16. A resin sheet (not shown) is wrapped around the portion to improve the weldability during heat fusion.
[0019]
The laminated electrode 11 formed as a laminated structure has a flat rectangular shape, and is housed together with an electrolytic solution in a concave portion 20 formed in one laminated sheet 12, and the other flat laminated sheet covers the concave portion 20. The outer case 17 is formed by disposing the sealing member 13 and sealing the peripheral edges 12 a and 13 a of both of the laminated sheets 12 and 13 by heat sealing at the joint portion 16.
[0020]
As described above, in the stacked battery 10 in which the stacked electrode 11 is sealed by the outer case 17, gas is generated from the electrolyte when the stacked electrode 11 is first charged. Then, it is necessary to release this gas to the outside, and the gas is usually released using the following two methods.
[0021]
In the first degassing method, charging is performed after the four sides of the joining portion 16 are heat-sealed, and the generated gas is cut in one side of the joining portion 16 excluding the portion where the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15 are arranged. In this method, the incised portion is heat-sealed again and then sealed.
[0022]
In the second degassing method, one side of the joining portion 16 excluding the portion where the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15 are disposed is charged in a state where it is not thermally fused, and the generated gas is released from the one side. This is a method in which heat fusion is performed later.
[0023]
The stacked battery 10 configured as described above includes, for example, a lithium ion secondary battery. In this case, a lithium nickel composite oxide is used as a positive electrode active material of the positive electrode forming the positive electrode plates 11A, 11A. Specifically, a general formula LiNi1-xMxO2 (where 0.01 ≦ x ≦ 0.5, and M is Fe, Co, Mn, Cu, Zn, Al, Sn, B, Ga, Cr, V, Ti, At least one of Mg, Ca, and Sr).
[0024]
The positive electrode can also contain a positive electrode active material other than the lithium nickel composite oxide. As the positive electrode active material other than the lithium nickel composite oxide, for example, a general formula LiyMn2-zM'zO4 (where 0.9≤y≤1.2, 0.01≤z≤0.5, and M 'is Fe , Co, Ni, Cu, Zn, Al, Sn, B, Ga, Cr, V, Ti, Mg, Ca, Sr). No.
[0025]
Also, a general formula LiCo1-xMxO2 (where 0.01 ≦ x ≦ 0.5, and M is Fe, Ni, Mn, Cu, Zn, Al, Sn, B, Ga, Cr, V, Ti, Mg, At least one of Ca and Sr).
[0026]
Lithium nickel composite oxides, lithium manganese composite oxides, lithium cobalt composite oxides, etc. are prepared by mixing carbonates such as lithium, nickel, manganese, and cobalt in accordance with the composition, and in an oxygen-containing atmosphere at 600 ° C to 1000 ° C. It is obtained by firing in the temperature range of [° C.]. The starting materials are not limited to carbonates, and can be synthesized from hydroxides, oxides, nitrates, organic acid salts, and the like.
[0027]
The average particle size of the positive electrode active material such as a lithium nickel composite oxide and a lithium manganese composite oxide is preferably 30 [μm] or less.
[0028]
Further, as the negative electrode active material forming the negative electrode plates 11B, those having a specific surface area of 0.05 [m 2 / g] or more and 2 [m 2 / g] or less are used. When the specific surface area of the negative electrode active material is in the range of 0.05 [m 2 / g] or more and 2 [m 2 / g] or less, formation of the SEI layer on the negative electrode surface can be sufficiently suppressed.
[0029]
When the specific surface area of the negative electrode active material is less than 0.05 [m 2 / g], the place where lithium can enter and exit is too small, so that the lithium doped in the negative electrode active material during charging is charged with the negative electrode active during discharging. The material is not sufficiently dedoped from the material, and the charge / discharge efficiency is reduced. On the other hand, when the specific surface area of the negative electrode active material exceeds 2 [m 2 / g], formation of the SEI layer on the negative electrode surface cannot be controlled.
[0030]
As a specific negative electrode active material, any material can be used as long as it is capable of doping and undoping lithium with a potential with respect to lithium of 2.0 [V] or less. Firing graphitizable carbon material, artificial graphite, natural graphite, pyrolytic graphite, coke such as pitch coke, needle coke, petroleum coke, graphite, glassy carbon, phenolic resin and furan resin at an appropriate temperature. It is possible to use a carbonaceous material such as a carbonized organic polymer compound fired body, carbon fiber, activated carbon, and carbon black.
[0031]
In addition, a metal capable of forming an alloy with lithium and an alloy thereof can also be used. Specifically, lithium is doped with lithium at a relatively low potential such as iron oxide, ruthenium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, and tin oxide. In addition to an oxide to be dedoped, a nitride thereof, a group 3B typical element, an element such as Si or Sn, or MxSi or MxSn (where M represents one or more metal elements excluding Si or Sn). ) Can be used. Among these, it is particularly preferable to use Si or a Si alloy.
[0032]
Further, the electrolyte used for the electrolyte may be a liquid so-called electrolyte prepared by dissolving an electrolyte salt in a non-aqueous solvent, or a solution in which the electrolyte salt is dissolved in a non-aqueous solvent may be used in a polymer matrix. May be a polymer gel electrolyte held.
[0033]
When a polymer gel electrolyte is used as the non-aqueous electrolyte, the polymer material to be used includes polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, and the like.
[0034]
As the non-aqueous solvent, any non-aqueous solvent that has been used in this type of non-aqueous electrolyte secondary battery can be used, such as propylene carbonate, ethylene carbonate, 1,2-dimethoxyethane, and diethyl carbonate. Dimethyl carbonate, γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolan, 4-methyl-1,3-dioxolan, diethyl ether, sulfolane, methylsulfolane, acetonitrile, propionitrile and the like.
[0035]
One of these non-aqueous solvents may be used alone, or two or more of them may be used in combination. In particular, the non-aqueous solvent preferably contains an unsaturated carbonate, and specifically, preferably contains vinylene carbonate, ethyleneethylidene carbonate, ethyleneisopropylidene carbonate, propylidene carbonate, and the like.
[0036]
Among them, it is most preferable to contain vinylene carbonate. By containing unsaturated carbonate as the non-aqueous solvent, it is considered that an effect due to the properties of the SEI layer generated in the negative electrode active material is obtained, and the overdischarge resistance is further improved.
[0037]
Further, the unsaturated carbonate is preferably contained in the electrolyte at a ratio of 0.05% by weight or more and 5% by weight or less, and more preferably at a ratio of 0.5% by weight or more and 3% by weight or less. Most preferred. By setting the content of the unsaturated carbonate in the above range, a non-aqueous secondary battery having a high initial discharge capacity and a high energy density can be obtained.
[0038]
The electrolyte salt is not particularly limited as long as it is a lithium salt having ion conductivity. For example, LiClO4, LiAsF6, LiPF6, LiBF4, LiB (C6H5) 4, LiCl, LiBr, CH3SO3Li, CF3SO3Li, etc. can be used. is there. One of these electrolyte salts may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
[0039]
By the way, in the stacked battery 10 according to the present embodiment, as shown in FIG. 10, the recess 20 formed in the one laminate sheet 12 is recessed into a rectangular shape substantially similar to the outer shape of the stacked electrode 11, and the recess 20 is formed. A frame 30 that keeps the shape of the outer surface 22 (see FIG. 1 and others) of the recess 20 constant is disposed inside the peripheral edge 21 of the recess 20.
[0040]
The frame body 30 is made of a synthetic resin and thus has electrical insulation properties. As shown in FIG. 7, the frame body 30 is formed in a rectangular shape along the inner shape of the concave portion 20, and has the short sides 30 a and 30 b provided with the positive electrode tabs 14. And a negative electrode tab 15.
[0041]
Tunnel portions 31 and 31a through which the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15 are inserted are formed in the center of the lower surfaces 30a 1 and 30b 1 where the short sides 30a and 30b face the other laminate sheet 13.
[0042]
Further, a portion where the long sides 30c and 30d of the frame 30 are arranged on the opening side of the concave portion 20, that is, a central portion of the lower surfaces 30c1 and 30d1 facing the other laminate sheet 13, is laminated with the inside of the concave portion 20. Concave portions 32, 32a communicating with the joint portions 16 of the sheets 12, 13 are formed.
[0043]
In the present embodiment, the outer peripheral surface 33 of the frame 30, in particular, the outer peripheral surfaces 33 of the long sides 30 c and 30 d are formed as surfaces perpendicular to the flat surface of the other laminate sheet 13.
[0044]
Then, as shown in FIG. 10, when assembling the stacked battery 10, one of the laminate sheets 12 in which the concave portion 20 is formed is turned upside down, and the opening of the concave portion 20 is arranged upward. Similarly, the frame 30 is fitted upside down in the recess 20, and the stacked electrode 11, which is turned upside down inside the frame 30, corresponds to the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15, as shown in FIG. In such a manner as to be arranged in the tunnel portions 31 and 31a to be formed.
[0045]
After filling the recess 20 with the electrolytic solution in this state, the opening of the recess 20 is covered with the other laminate sheet 13, and the peripheral edges 12a, 13a of both laminate sheets 12, 13 are joined by heat fusion. . Thereafter, as described above, the degassing operation that occurs during charging is performed.
[0046]
By the way, as shown in FIG. 11, the laminated sheets 12 and 13 are provided on the inner side of the aluminum foil layer γ serving as the base material on the heat-sealing side, with PE (polyethylene) being PP (polypropylene) or the like. And a nylon protective layer α as a resin protective layer is bonded to the outside of the aluminum foil layer γ via an adhesive layer β.
[0047]
With the above configuration, in the outer case 17 of the stacked battery 10 of the first embodiment, the inner side of the peripheral portion of the concave portion 20 for storing the stacked electrodes 11 formed on the laminate sheets 12 and 13 constituting the outer case 17. When the frame 30 is disposed on the outer peripheral portion 21 and the peripheral portions 12a and 13a of the two laminated sheets 12 and 13 are joined together by heat fusion, the shape of the outer surface 22 of the concave portion 20 is changed by the frame 30. As a result, it is possible to maintain a constant shape along the frame 30 by being regulated.
[0048]
At this time, since the outer peripheral surface 33 of the frame 30 is formed perpendicular to the laminate sheet 13, the outer surface 22 of the concave portion 20 also becomes a vertical surface following the outer peripheral surface 33 of the frame 30.
[0049]
Therefore, as shown by a two-dot chain line in FIG. 6, when a plurality of stacked batteries 10 are arranged side by side to form an assembled battery, the outer periphery 16a of the long side portion 16a of the joining portion 16 of the adjacent stacked batteries 10 is The outer surface 22 can be used as a high-precision alignment surface by abutting against the outer surface 22 of the battery, and as a result, a highly accurate assembled battery can be formed.
[0050]
Also, by disposing the frame 30 on the inner side 21 of the concave portion 20, the end faces of the positive electrode leads 11D, 11D... And the negative electrode leads 11E, 11E. Since direct contact with the laminate sheet 12 can be prevented, the laminate sheet 12 is prevented from being scratched or damaged, and the aluminum foil layer γ of the laminate sheet 12 is positive, the negative electrode leads 11D and 11E and the positive and negative , 15 can be prevented.
[0051]
By the way, in the first embodiment, together with such a function, in the first embodiment, the long side portions 30 c and 30 d of the frame 30 are provided on the opening side of the concave portion 20, that is, the portion provided on the other laminate sheet 13. , 32a, the gas generated in the concave portion 20 when the stacked battery 10 is first charged can be easily discharged outward from one of the concave portions 32, 32a.
[0052]
Further, by forming the recessed portions 32 and 32a, the weight of the frame body 30 can be reduced, and the increase in the weight of the stacked battery 10 due to the provision of the frame body 30 can be minimized. can do.
[0053]
Further, the laminate sheets 12 and 13 constituting the outer case 17 of the present embodiment have the polymer resin layer δ coated on the inner side of the aluminum foil layer γ serving as the base, which is on the heat fusion side. In addition to improving the bondability with the laminate sheets 12 and 13 on the other side when heat-fused by δ, the portions where the positive and negative electrode tabs 14 and 15 are arranged are welded to the positive and negative electrode tabs 14 and 15 and Welding with the resin sheets surrounding the positive and negative electrode tabs 14 and 15 can be reliably performed.
[0054]
Further, since the nylon protective layer α is bonded to the outside of the aluminum foil layer γ, the nylon protective layer α can prevent the aluminum foil layer γ from being damaged, thereby preventing the battery performance from deteriorating.
[0055]
12 to 14 show a second embodiment of the present invention, in which the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0056]
FIG. 12 is an exploded perspective view of the power generating element and the frame before assembly, FIG. 13 is a perspective view showing a state in which the power generating element is assembled to the frame, and FIG. 14 is an exploded perspective view of the stacked battery before assembly. is there.
[0057]
In the laminated battery 10a of the second embodiment, the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15 connected to the positive electrode plate 11A and the negative electrode plate 11B of the laminated electrode 11 are connected to the frame 30 by the positive and negative electrode plates 11A and 11B. There is provided a preliminary mounting means 40 which is fixed before the mounting.
[0058]
That is, the short side 30a of the frame 30 in this second embodiment, the lower surface 30a 1, 30b 1 central part of the 30b, the depth of the tunnel section 34,34a corresponding to the thickness of the positive electrode tab 14 and negative electrode tabs 15 Is formed.
[0059]
As shown in FIG. 12, the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15 are previously bonded to the tunnel portions 34 and 34 a via an adhesive while maintaining a predetermined relative positional relationship with the frame 30. , The tunnel portions 34 and 34a and the adhesive constitute the preliminary mounting means 40.
[0060]
On the other hand, the short side 30a of the frame 30, the upper surface 30a 2, 30b 2 the central portion of 30b, are formed recessed portions 35, 35a, positive, negative lead 11D, 11E positive, negative electrode tab 14, 15 The working space of the welding machine to be connected to is secured.
[0061]
Then, the laminated electrode 11 is fitted into the frame 30 to which the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15 are bonded, and in this state, the positive electrode lead 11D and the negative electrode lead 11E are welded and connected to the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15, The frame 30 and the laminated electrode 11 are pre-assembled.
[0062]
Thereafter, as shown in FIG. 14, the laminate sheet 12 in which the concave portion 20 is formed is turned upside down, and the frame body 30 in which the laminated electrode 11 is pre-assembled is fitted into the concave portion 20 while being turned upside down. Then, the opening of the concave portion 20 is covered with the other laminate sheet 13 and the peripheral edges 12a and 13a are heat-sealed to each other to assemble the stacked battery 10a of the second embodiment.
[0063]
Also in the second embodiment, the outer peripheral surface 33 of the long side 30c, 30d of the frame 30 is set to the flat surface of the other laminate sheet 13 so that the outer surface 22 of the concave portion 20 becomes a vertical surface. It is formed as a vertical surface.
[0064]
Therefore, in the stacked battery 10a of the second embodiment, the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15 are fixed to the frame 30 in advance via the bonding means 40, and then the positive electrode lead 11D of the stacked electrode 11 is formed. And the negative electrode lead 11E is connected to the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15, so that the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15 are connected to the positive electrode plate 11A, the negative electrode plate 11B, the positive electrode lead 11D and the negative electrode lead 11E of the laminated electrode 11. Irrespective of the assembly error, it is possible to always perform accurate positioning at a fixed position.
[0065]
In addition, since the frame 30 and the laminated electrode 11 are preliminarily assembled at the time of the final assembly of the stacked battery 10a, the actual assembly work can be facilitated.
[0066]
The preliminary mounting means 40 of the second embodiment does not necessarily require the tunnel portions 34 and 34a, and can mount the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15 on the frame 30 instead of the adhesive. Any other fixing means can be used.
[0067]
Also in the second embodiment, it is desirable to form the gas venting recesses 32 and 32a (see FIG. 1) in the frame 30 as shown in the first embodiment.
[0068]
By the way, the outer case of the stacked battery of the present invention has been described by taking the first and second embodiments as examples. However, the present invention is not limited to this, and various embodiments are possible without departing from the gist of the present invention. Can be adopted.
[0069]
For example, the concave portion 20 is formed on one of the laminate sheets 12, but the present invention can be applied to a case where the concave portion 20 is formed on both of the laminate sheets 12, 13, and in this case, the adjacent laminated type What is necessary is just to arrange | position the frame body 30 in the recessed part 20 side which abuts a battery.
[0070]
In the first and second embodiments, the outer peripheral surface 33 of the long side 30c, 30d of the frame 30 is formed as a surface perpendicular to the flat surface of the laminate sheet 13, and the outer surface 22 of the concave portion 20 is perpendicular. The outer peripheral surface 33 of the frame body 30 is not limited to a vertical surface, but may have any shape as long as the laminated electrode on the other side can be effectively butted and positioned.
[0071]
Furthermore, the present invention is not limited to a lithium ion secondary battery as a stacked type battery to which the present invention is applied, and the present invention can be applied to other batteries having the same configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a stacked battery according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a stacked battery in which one metal composite film according to the first embodiment of the present invention is seen through.
FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along line CC in FIG.
FIG. 6 is an enlarged sectional view taken along line DD in FIG. 1;
FIG. 7 is a perspective view of a frame according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view of a power generating element according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view of a power generating element connected to positive and negative terminals according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an exploded perspective view of the stacked battery according to the first embodiment of the present invention before assembling.
FIG. 11 is an enlarged sectional view showing a part of a joining portion of the metal composite film according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an exploded perspective view of a power generating element and a frame before being assembled in a second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a perspective view showing a state where a power generation element according to a second embodiment of the present invention is assembled to a frame.
FIG. 14 is an exploded perspective view of a stacked battery according to a second embodiment of the present invention before assembly.
[Explanation of symbols]
10 Stacked Battery 10a Stacked Battery 11 Stacked Electrode (Power Generation Element)
11A Positive electrode plate 11B Negative electrode plate 11C Separator 12 Laminated sheet (metal composite film)
13 Laminated sheet (metal composite film)
12a Peripheral edge of laminate sheet 13a Peripheral edge of laminate sheet 14 Positive electrode tab (positive electrode terminal)
15 Negative electrode tab (negative electrode terminal)
Reference Signs List 16 joining portion 17 outer case 20 recess 21 peripheral edge inside recess 22 outer surface 30 of recess 30 frame 32 recess 32a recess 34 tunnel 34a tunnel 40 pre-mounting means γ aluminum foil layer (metal foil layer)
δ Polymer resin layer β Adhesive layer α Nylon protective layer (resin protective layer)
