JP2006147477A - Polymer battery and housing with built-in battery - Google Patents
Polymer battery and housing with built-in battery Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006147477A JP2006147477A JP2004339238A JP2004339238A JP2006147477A JP 2006147477 A JP2006147477 A JP 2006147477A JP 2004339238 A JP2004339238 A JP 2004339238A JP 2004339238 A JP2004339238 A JP 2004339238A JP 2006147477 A JP2006147477 A JP 2006147477A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymer battery
- battery
- polymer
- lead
- lead frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ポリマー電池と、ポリマー電池を内蔵する電池内蔵ケースに関するものである。 The present invention relates to a polymer battery and a battery built-in case containing the polymer battery.
従来の電池収納ベルトには、複数の電池を、配線を介して接続したものがある(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。また、袋状の外装ケース内に積層一体化した単電池のものがある。 Some conventional battery storage belts have a plurality of batteries connected via wires (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). In addition, there is a unit cell that is laminated and integrated in a bag-like outer case.
特許文献1では、図8に示すように、衣服用ベルト本体32に複数のボタン型電池33が内蔵され、これらの電池33を接続するための配線35が施されている。また、電池33の電力を外部に供給するためのコネクタ37が、衣服用ベルト本体32に設けられている。
In Patent Document 1, as shown in FIG. 8, a plurality of button-
特許文献1での他の構成として、板状のガム型電池を内蔵した複数の電池ケースが衣服用ベルト本体の中間に間隔をおいて配置され、これら電池ケース間に電池同士を接続するための配線が施されている。 As another configuration in Patent Document 1, a plurality of battery cases each including a plate-like gum-type battery are arranged at intervals in the middle of a belt body for clothes, and the batteries are connected between the battery cases. Wiring is applied.
特許文献2では、図9に示すように、樹脂フィルムの間に金属箔を配して全体を積層一体化したラミネートシートからなる袋状の外装ケース47内に、シート状又はフィルム状の正極板、ポリマー製のセパレータおよび負極板を積層一体化した発電要素44を収容している。そして、正極板および負極板それぞれの一端41、42を接続する正極リード45および負極リード46を、外装ケース47のシール部48、49より外部に引き出した状態で封止している。
上述した特許文献1、2に開示されたベルトのように、ボタン型電池やガム型電池を用いた構成では、ベルトの厚みが厚くなったり、ベルトが重くなったりしてしまう。また、特許文献1、2に示す構成では、複数のボタン型電池等を個々にベルトに取り付けた後、これら電池間の接続を行っているため、生産性の点で好ましくない。しかも、一方向にしか曲げることができない構成となっている。
As in the belts disclosed in
本発明のポリマー電池は、複数の正電極部を有する第1のリードフレームと、複数の負電極部を有する第2のリードフレームと、前記正電極部および前記負電極部の間に配置されたポリマー電解質とを有することを特徴とする。 The polymer battery of the present invention is disposed between a first lead frame having a plurality of positive electrode portions, a second lead frame having a plurality of negative electrode portions, and the positive electrode portion and the negative electrode portion. And a polymer electrolyte.
本発明のポリマー電池によれば、第1および第2のリードフレームを、ポリマー電解質を挟んだ状態で重ねるだけで、容易にポリマー電池を製造することができる。 According to the polymer battery of the present invention, the polymer battery can be easily manufactured by simply stacking the first and second lead frames with the polymer electrolyte interposed therebetween.
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
図1は、本発明の実施例1であるポリマー電池内蔵のソフトケース(電池内蔵ケース)の構成を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a soft case (battery built-in case) with a built-in polymer battery that is Embodiment 1 of the present invention.
図1において、1は可撓性を有するソフトケースであり、2はポリマー電池である。ソフトケース1の4つの側面、蓋面、底面における外壁と内壁の間には、後述するようにフィルムシートで挟み込まれたポリマー電池2が収納されている。ポリマー電池2は、薄型化および軽量化が可能であり、ソフトケース1の形状が崩れない程度の柔軟性を有している。このため、ポリマー電池2は、ソフトケース1の内部構成材として適している。
In FIG. 1, 1 is a soft case having flexibility, and 2 is a polymer battery. A
ソフトケース1の4つの側面、蓋面および底面の6面に、ポリマー電池2を収納することで、ソフトケース1内に収納される携帯機器を長時間使用するための電力を供給することができる。
By storing the
なお、本実施例では、ソフトケース1のすべての面(6面)に、ポリマー電池2を収納した場合について説明したが、すべての面ではなくいずれかの面にポリマー電池2を収納するようにしてもよい。ただし、ソフトケース1のすべての面にポリマー電池2を設けることで、最も多くの電力を供給することができる。
In this embodiment, the case where the
一方、柔軟性のあるポリマー電池2を用いることで、曲面となるソフトケース1の面に合わせた状態でポリマー電池2を収納することができる。
On the other hand, by using the
次に、図2から図7を用いて、ポリマー電池2の構成について説明する。
Next, the configuration of the
図2は、ポリマー電池の正面図である。図2において、3はポリマー電池2の電池部分である。4a、4b、4cはポリマー電池シートであり、これらのポリマー電池シートは、同じ構成となっている。5b、5cは、ポリマー電池シート4a、4b間やポリマー電池シート4b、4c間をそれぞれ接続する配線である。
FIG. 2 is a front view of the polymer battery. In FIG. 2, 3 is a battery portion of the
5aは、電池部分3とコネクタ6を接続する線材である。コネクタ6は、電池部分3で生じた電力を携帯機器20に出力するために用いられたり、電池部分3への充電を行うために用いられたりする。携帯機器20としては、図2に示すようなデジタルカメラの他に、ビデオカメラや携帯電話などがある。
5 a is a wire connecting the
3aはフィルムシートであり、電池部分3の表面を構成する。ここで、電池部分3は、ポリマー電池シート4a〜4c、配線5b、5cおよび線材5aを、2つのフィルムシート3aで挟み込んで、熱圧着することで形成される。
本実施例のポリマー電池2は、図2に示すようにポリマー電池シート4a〜4cを、配線5b、5cを介して直列に接続したものである。ここで、リチウムイオン電池でポリマー電池を構成した場合、ポリマー電池シート4a〜4cのうち1つの電池シートの電圧が平均3.7Vとなる。このため、ポリマー電池2の全体では11.1V(3.7V×3)となる。
As shown in FIG. 2, the
また、充電電圧は12.6V(4.2V×3)となり、コネクタ6の出力電圧は約12.6Vから9V(約3.0V×3)となる。 The charging voltage is 12.6 V (4.2 V × 3), and the output voltage of the connector 6 is about 12.6 V to 9 V (about 3.0 V × 3).
図3は、1つのポリマー電池シートの構成を示す図である。図3において、7は保護回路基板である。保護回路基板7は、ポリマー電池セル11a〜11iをコバルト系リチウムイオン電池で構成した場合における過電圧充電を防止するため、過放電でポリマー電池セル11a〜11iの電圧が下がりすぎるのを防止するため、及び過電流を防止するために設けられている。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of one polymer battery sheet. In FIG. 3, 7 is a protection circuit board. The
なお、ポリマー電池セル11a〜11iをマンガン系リチウムイオン電池で構成した場合には、保護回路基板7の代わりに、過電流を防止するためのPTCなどの保護素子を用いてもよい。
In the case where the
8は、後述するリードフレーム12、13と保護回路基板7を接続する配線である。9は、リードフレーム12、13間を絶縁するための絶縁用フィルム(絶縁シート)である。絶縁用フィルム9は、リードフレーム12のリード部12aと、リードフレーム13のリード部13aとの間に配置されている。
Reference numeral 8 denotes wirings for connecting
10はフィルム(シート材)であり、後述するポリマー電池セル11a〜11i、リードフレーム8及び絶縁用フィルム9を挟んだ状態で熱圧着される。11a〜11iはポリマー電池セルである。
12は正電極のリードフレームであり、図4に示すように複数の正電極部12bと、各正電極部12bを接続するリード部12aとを有している。13は負電極のリードフレームであり、図5に示すように複数の負電極部13bと、各負電極部13bを接続するリード部13aとを有している。
本実施例では、ポリマー電池セル11a〜11iの一部を構成する負電極部13b及び正電極部12bは、リード部13a、12aを介して接続されており、リードフレーム12、13として一体的に構成されている。ここで、リードフレーム12、13は、柔軟性を有している。
In the present embodiment, the
各ポリマー電池セル11a〜11iは、外面を構成する2枚のフィルムシート10によってリードフレーム12、13を挟んで、熱圧着することで形成されている。ここで、リードフレーム12、13のリード部12a、13aの間には絶縁用フィルム9が配置されており、リード部12a、13aは相互に絶縁された状態にある。
Each
本実施例では、配線8を用いて、リードフレーム12、13の端面と保護回路基板7を接続しているが、リードフレーム12、13を直接、保護回路基板7に接続してもよい。
In the present embodiment, the end faces of the
ポリマー電池セル11a〜11iから配線8を介して保護回路基板7に出力された電圧は、コネクタ6を介して外部の携帯機器に供給される。また、外部からの供給される電力が、コネクタ6や保護回路基板7を介してポリマー電池セル11a〜11iに充電される。
The voltage output from the
ポリマー電池セル11a〜11iは平面状に配置されており、各ポリマー電池セル間は、上述したように2つのフィルムシート10の熱圧着によって絶縁されている。このため、ポリマー電池セル11a〜11iは個々の電池セルとして機能している。各ポリマー電池セル11a〜11iを小型化することで、ポリマー電池2の柔軟性を高めることができる。
The
図6は、ポリマー電池シート4a〜4cの横断面図、すなわち、図3のA―A断面図である。また、図7は、ポリマー電池セルの縦断面図、すなわち、図3のB―B断面図である。
6 is a cross-sectional view of the
2つのフィルムシート10のうち一方のフィルムシート10の上に、リードフレーム12、ポリマー電池セル11a〜11i、リードフレーム13、絶縁用フィルムシート9、保護回路基板7を配置した後に、他のフィルムシート10を重ねる。そして、熱圧着することで、ポリマー電池シート4a〜4cが構成される。
After arranging the
図7において、14は正極活物質層、15はセパレータ、16は負極活物質層、17は電解質ゲル層(ポリマー電解質)を示している。 In FIG. 7, 14 is a positive electrode active material layer, 15 is a separator, 16 is a negative electrode active material layer, and 17 is an electrolyte gel layer (polymer electrolyte).
ポリマー電池セル11a〜11iは、図7の下側から順に、フィルムシート10、リードフレーム12、正極活物質層14、電解質ゲル層17、セパレータ15、負極活物質層16、リードフレーム13、フィルムシート10が積層されている。ここで、絶縁用フィルム9は、リードフレーム12、13の一部の領域間に配置されている。上述した積層体を熱圧着することで、各ポリマー電池セル11a〜11iで密封される。
The
ポリマー電池セル11a〜11iの熱圧着する前の状態で、電池部分3に対して充電を行い、充電した電荷を放電できるようにした後、2つのフィルムシート10を熱圧着する。
Before the
電解質ゲル層17は、ゲル素材に電解液を沁み込ませることで構成されており、電解液が漏れ出す可能性が少ない。また、ポリマー電池セルの外面を、柔軟性を持つフィルムシート10で構成することで、内部の電解液が漏れるといったこともなくなる。そして、電解液の漏れによって配線が切れてしまうといった不具合を防止することができる。
The
本実施例によれば、各ポリマー電池セル11a〜11iの負電極及び正電極それぞれを一体加工のリードフレーム12、13で構成することで、ポリマー電池セル間の接続を電池の製造過程で行うことができる。このため、従来のように電池をベルトに装着してから電池間の接続を行う場合に比べて、電池の生産性を向上させることができる。
According to the present embodiment, the negative electrode and the positive electrode of each of the
また、本実施例では、各ポリマー電池セル間を2枚のフィルムシート10で挟んで熱圧着することによって形成されたポリマー電池を使用しているため、ソフトケース1の側面、蓋面、底面における外壁と内壁の間の狭いスペースであっても電池を組込むことができる。
Further, in this embodiment, since the polymer battery formed by sandwiching each polymer battery cell between two
従来のポリマー電池セルは、外装フィルムを折り畳んで1つずつ製造しているが、本実施例では、2枚のフィルムシート10で覆い、熱圧着によって各ポリマー電池セルを製造している。これにより、ポリマー電池セルの集電体、活物質、ゲル等の構成材に対して、従来技術のようにフィルムを折り曲げる際の曲げ力が加わることはない。しかも、フィルムを折り畳んで1つずつ電池セルを製造する場合に比べて、複数のポリマー電池セルを容易に製造することができる。
Conventional polymer battery cells are manufactured one by one by folding the exterior film, but in this embodiment, each polymer battery cell is manufactured by covering with two
従来例のポリマー電池セルでは、集電体とリードが別体となっており、これらを接続する作業が必要であるが、本実施例では、ポリマー電池セルを構成する複数の負電極および正電極が一体的に構成されているため、ポリマー電池2の製造過程においてポリマー電池セル間の接続を行うことができる。
In the polymer battery cell of the conventional example, the current collector and the lead are separated from each other, and an operation of connecting them is necessary. In this embodiment, a plurality of negative electrodes and positive electrodes constituting the polymer battery cell are used. Are integrally configured, the polymer battery cells can be connected in the manufacturing process of the
本実施例では、正電極のリードフレーム12の形状と、負電極のリードフレーム13の形状は互いに異なっているが、これらリードフレームの形状を同一形状としてもよい。この場合には、正電極部および負電極部が重なる領域に対して両側にリード部が位置するように、すなわち、2つのリード部が重ならないように、2つのリードフレームを配置することができる。このように配置すれば、リード部間の絶縁を行う必要がなくなり、絶縁フィルム9を設ける必要がなくなる。
In this embodiment, the shape of the positive
特許文献2では、袋状の外装ケース内に発電要素を収容し、正極リードおよび負極リードを外装ケースのシール部より外部に引き出しているが、複数の電池を接続するには絶縁被膜で覆われた線材を用いて電池間の接続を行う必要がある。
In
一方、本実施例では、複数のポリマー電池セルの負電極及び正電極それぞれを1つのリードフレームで構成し、2つのリードフレームのリード部間に絶縁フィルム9を配置することで、ポリマー電池セルを平板状に形成できる。これにより、フィルムシート10によって柔軟性があり、薄型のポリマー電池2を構成でき、ソフトケース1の各面における狭いスペースにポリマー電池2を収納することができる。
On the other hand, in this embodiment, each of the negative electrodes and the positive electrodes of a plurality of polymer battery cells is constituted by one lead frame, and the insulating
1 ソフトケース(ケース体)
2 ポリマー電池
12 正電極のリードフレーム(第1のリードフレーム)
13 負電極のリードフレーム(第2のリードフレーム)
17 電解質ゲル層(ポリマー電解質)
1 Soft case (case body)
2
13 Negative electrode lead frame (second lead frame)
17 Electrolyte gel layer (polymer electrolyte)
Claims (8)
複数の負電極部を有する第2のリードフレームと、
前記正電極部および前記負電極部の間に配置されたポリマー電解質とを有することを特徴とするポリマー電池。 A first lead frame having a plurality of positive electrode portions;
A second lead frame having a plurality of negative electrode portions;
A polymer battery comprising: a polymer electrolyte disposed between the positive electrode portion and the negative electrode portion.
請求項1から6のいずれか1つに記載のポリマー電池とを有し、
前記ポリマー電池は、前記ケース体を構成する少なくとも1つの面部の外面と内面との間に配置されていることを特徴とする電池内蔵ケース。 The case body,
A polymer battery according to any one of claims 1 to 6,
The battery case, wherein the polymer battery is disposed between an outer surface and an inner surface of at least one surface portion constituting the case body.
The battery built-in case according to claim 7, wherein the case body is formed of a flexible member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004339238A JP2006147477A (en) | 2004-11-24 | 2004-11-24 | Polymer battery and housing with built-in battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004339238A JP2006147477A (en) | 2004-11-24 | 2004-11-24 | Polymer battery and housing with built-in battery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006147477A true JP2006147477A (en) | 2006-06-08 |
Family
ID=36626907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004339238A Pending JP2006147477A (en) | 2004-11-24 | 2004-11-24 | Polymer battery and housing with built-in battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006147477A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109301298A (en) * | 2018-08-29 | 2019-02-01 | 中南大学 | A kind of life battery and preparation method thereof and the device for being used to prepare life battery |
-
2004
- 2004-11-24 JP JP2004339238A patent/JP2006147477A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109301298A (en) * | 2018-08-29 | 2019-02-01 | 中南大学 | A kind of life battery and preparation method thereof and the device for being used to prepare life battery |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6296967B1 (en) | Lithium battery structure incorporating lithium pouch cells | |
KR101264430B1 (en) | Pouch for secondary battery | |
JP2018527719A (en) | Secondary battery pouch exterior | |
KR101424377B1 (en) | Thin battery | |
JP2003234094A (en) | Nonaqueous electrolyte battery | |
CN108140779A (en) | Battery modules and battery pack and vehicle comprising the battery modules | |
JP2003229117A (en) | Flat shape battery and battery pack using the same | |
KR101539691B1 (en) | Frame for pouch type secondary battery, battery pack having the same and manufacturing method thereof | |
KR20070071251A (en) | Pouch case and pouch type secondary battery employing the same | |
JP2010097891A (en) | Stacked lithium-ion secondary battery | |
US9997745B2 (en) | Battery pack | |
JP2019537825A (en) | Battery pack and manufacturing method thereof | |
JP2016171063A (en) | Battery pack | |
US20240082945A1 (en) | Battery pack manufacturing method and battery pack | |
EP3211688B1 (en) | Rechargeable battery | |
JP5484297B2 (en) | Secondary battery | |
CN109565071A (en) | Battery and battery module | |
CN111133604B (en) | Battery pack | |
JP4172328B2 (en) | Battery and battery pack | |
JPH1167168A (en) | Thin polymer battery | |
CN108886162A (en) | Electrochemical cell including electrode isolation frame | |
JP7041805B2 (en) | battery pack | |
JP5252466B2 (en) | Manufacturing method of sheet-like secondary battery | |
JP2006147477A (en) | Polymer battery and housing with built-in battery | |
KR102637306B1 (en) | Battery pack and method for manufacturing the same |