JP2006196217A - Battery pack - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance volume efficiency by simplifying a battery pack structure, and prevent thermal runaway and short circuit when abnormal heat is generated. <P>SOLUTION: In a polymer battery using a gelatinous electrolyte, after a battery element peripheral part is sealed by pinching the battery element by a soft laminate 11b in which a soft metal is used in a metal layer and a hard laminate 11a in which a hard metal is used in the metal layer, it is molded in the battery pack shape and the hard laminate is also used as a battery pack cabinet in common. Furthermore, by making a heat capacity of the hard metal used for the metal layer of the hard laminate 0.019 J/K cm<SP>2</SP>or more, the laminate absorbs heat in the abnormal heat generation and prevents the thermal runaway. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、例えばリチウムイオンポリマー二次電池に適用される電池パックに関する。   The present invention relates to a battery pack applied to, for example, a lithium ion polymer secondary battery.

近年、カメラ一体型VTR(Videotape recorder:ビデオテープレコーダ)、携帯電話あるいはラップトップコンピュータなどのポータブル電子機器が多く登場し、それらの小型化および軽量化が図られている。それに伴い、ポータブル電子機器の電源として用いられる電池の需要が急速に伸びており、機器の小型軽量化実現のために、機器に接続する電池パックの設計も軽く、薄型であり、かつ機器内の収容スペースを効率的に使うことが求められている。このような要求を満たす電池として、エネルギー密度および出力密度の大きいリチウムイオン電池が最も好適である。   In recent years, many portable electronic devices such as a camera-integrated VTR (Videotape recorder), a mobile phone, or a laptop computer have appeared, and their size and weight have been reduced. Along with this, the demand for batteries used as power sources for portable electronic devices is growing rapidly, and the battery packs connected to the devices are lighter and thinner in order to reduce the size and weight of the devices. There is a need to use the storage space efficiently. As a battery satisfying such requirements, a lithium ion battery having a large energy density and output density is most suitable.

従来の電池パックは単電池をプラスチック等の外装ケースに収納しているため、体積あたりの電池容量はあまり効率の良い構成とはなっていない。そこで、このような問題を解消するために、簡素な構造を有する電池パックが考案されている。   Since the conventional battery pack stores the unit cell in an outer case made of plastic or the like, the battery capacity per volume is not very efficient. Therefore, in order to solve such a problem, a battery pack having a simple structure has been devised.

例えば、角型の缶を利用したリチウムイオン電池を用い、電池蓋面に保護回路を搭載して樹脂で固め、側面全体をラベルで覆った形状の電池パックが挙げられる。この電池は金属缶外装自体がパック筐体となっているため外装ケースを用いる必要がなく、体積効率が良い構成となっている。   For example, a battery pack having a shape in which a lithium ion battery using a rectangular can is used, a protective circuit is mounted on the battery lid surface, and is solidified with a resin, and the entire side surface is covered with a label. Since this metal can itself has a pack housing, this battery does not require the use of an outer case, and has a configuration with good volume efficiency.

しかし、上述のような構成を用いた場合、一旦電池から液漏れが起こると電池パックを搭載している装置自体が容易に電解液に侵されるおそれがある。   However, when the above-described configuration is used, once the liquid leaks from the battery, the device itself on which the battery pack is mounted may be easily attacked by the electrolytic solution.

そこで、液系電解質を用いた場合に問題となる液漏れの対策として、電解液に接着作用を有する物質を添加して作製した電池や、高分子を用いたゲル状電解質を用いたいわゆるポリマー電池が広く用いられている。これらの電池は電極と電解質間が密着しており、接触状態を保持することが可能である。このような構成により、液漏れを防止することができ、さらにアルミラミネートフィルム等のフィルム状外装材を用いた薄型の電池を作製することが可能となる。
特開2002−8606号広報
Therefore, as a countermeasure against liquid leakage, which is a problem when using a liquid electrolyte, a battery prepared by adding a substance having an adhesive action to the electrolyte or a so-called polymer battery using a gel electrolyte using a polymer Is widely used. In these batteries, the electrode and the electrolyte are in close contact with each other, and the contact state can be maintained. With such a configuration, liquid leakage can be prevented, and a thin battery using a film-shaped exterior material such as an aluminum laminate film can be manufactured.
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-8606

しかし、ラミネートフィルムを最外装として用いた場合、ラミネートフィルム自体の強度が弱く傷がつきやすい。このため、電池パック作製時には従来の単電池を用いた電池パックと同様にプラスチック等の外装ケース内に収納する必要がある。このような従来の電池パックの場合、外装ケースの肉厚が0.3〜0.4mm程度となり、固定のための両面テープや公差を考慮するとセルの厚みに対して0.8〜1.0mm程度厚みが増加していた。また、外周方向でも上下のモールドケースを超音波溶着するための形状が必要となり、そのために、0.7mm程度の肉厚が求められる。結果として、セルの容積に対して電池パックの容積の増加が1.3〜1.4倍となってしまい、体積あたりの電池容量はあまり効率のいいものとは言えない。   However, when the laminate film is used as the outermost package, the strength of the laminate film itself is weak and easily damaged. For this reason, it is necessary to store the battery pack in an outer case made of plastic or the like in the same manner as a battery pack using a conventional single battery. In the case of such a conventional battery pack, the thickness of the outer case is about 0.3 to 0.4 mm, and the thickness of the cell is 0.8 to 1.0 mm in consideration of the double-sided tape for fixing and the tolerance. The thickness was increased. In addition, a shape for ultrasonic welding of the upper and lower mold cases is required also in the outer peripheral direction, and therefore, a thickness of about 0.7 mm is required. As a result, the increase in the volume of the battery pack is 1.3 to 1.4 times the volume of the cell, and the battery capacity per volume is not very efficient.

また、電池素子を絶縁体で多重に覆うと放熱性が悪くなり、異常発熱の際に電池が熱暴走を起こしやすくなる。例えば、くぎなどが刺さって電池内部でショートした場合に熱が発生し、これが起爆剤となって内部で分解反応が起こり、危険なほど熱が発生することも考えられる。   In addition, if the battery element is covered with an insulator in multiple layers, the heat dissipation becomes worse, and the battery is likely to cause thermal runaway in the event of abnormal heat generation. For example, when a nail or the like is pierced and short-circuited inside the battery, heat is generated, and this can serve as an initiating agent to cause a decomposition reaction within the battery, resulting in dangerous heat generation.

したがって、この発明は上記問題点に鑑み、電池容量の体積効率が良く、安全性および外装強度が高い電池パックを提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a battery pack having a high volumetric efficiency of battery capacity and high safety and exterior strength.

上記課題を解決するために、この発明の第1の態様は、金属層が外面樹脂層および内面樹脂層で挟まれてなるラミネートフィルムで外装されたポリマー電池の電池素子を有する電池パックにおいて、金属層に硬質金属を用いた硬質ラミネートフィルムと金属層に軟質金属を用いた軟質ラミネートフィルムとの間に電池素子が収容され、電池素子の周辺部分を封止し、硬質ラミネートフィルムを電池素子形状に沿って湾曲させ、硬質ラミネートフィルムの端部同士を合わせて封止した電池セルと、電池素子から導出された電極端子と接合された保護回路を設けた回路基板と、電池セルの開口端部を封止する樹脂性カバーとを有し、硬質ラミネートフィルムの金属層に用いる硬質金属の熱容量が0.019J/K・cm2以上であることを特徴とする電池パックである。 In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention is a battery pack having a battery element of a polymer battery covered with a laminate film in which a metal layer is sandwiched between an outer resin layer and an inner resin layer. A battery element is accommodated between a hard laminate film using a hard metal for the layer and a soft laminate film using a soft metal for the metal layer, sealing the peripheral part of the battery element, and forming the hard laminate film into a battery element shape. A battery cell that is curved along the edge of the hard laminate film and sealed together, a circuit board provided with a protective circuit joined to an electrode terminal derived from the battery element, and an opening end of the battery cell. and a resin cover for sealing, and wherein the heat capacity of the hard metal used for the metal layer of the rigid laminated film is 0.019J / K · cm 2 or more That is a battery pack.

また、この発明の第2の態様は、金属層が外面樹脂層および内面樹脂層で挟まれてなるラミネートフィルムで外装されたポリマー電池の電池素子を有する電池パックにおいて、金属層に硬質金属を用いた硬質ラミネートフィルムと金属層に軟質金属を用いた軟質ラミネートフィルムとの間に電池素子が収容され、電池素子の周辺部分を封止し、硬質ラミネートフィルムを電池素子形状に沿って湾曲させ、硬質ラミネートフィルムの端部同士を合わせて封止した電池セルと、電池素子から導出された電極端子と接合された保護回路を設けた回路基板と、電池セルの開口端部を封止する樹脂性カバーとを有し、電池セルの電極端子導出部分は硬質ラミネートフィルム側に配置された金属ヒータヘッドと軟質ラミネートフィルム側に配置された金属ヒータヘッドとで熱融着され、軟質ラミネートフィルム側に配置された金属ヒータヘッドのみが電極端子の形状に合わせて切り欠き溝を有することを特徴とする電池パックである。   According to a second aspect of the present invention, in a battery pack having a battery element of a polymer battery covered with a laminate film in which a metal layer is sandwiched between an outer resin layer and an inner resin layer, a hard metal is used for the metal layer. The battery element is housed between the hard laminate film and the soft laminate film using a soft metal in the metal layer, sealing the periphery of the battery element, bending the hard laminate film along the battery element shape, A battery cell in which the ends of the laminate film are sealed together, a circuit board provided with a protection circuit joined to an electrode terminal derived from the battery element, and a resinous cover for sealing the open end of the battery cell The electrode terminal lead-out part of the battery cell has a metal heater head arranged on the hard laminate film side and a metal arranged on the soft laminate film side Heat-sealed with the Taheddo a battery pack only metal heater head disposed flexible laminated film side and having a groove notch corresponding to the shape of the electrode terminal.

この発明によれば、外装ケースを用いずに電池パックを作製することができるため、体積あたりの電池容量を高くすることができる。また、熱容量の大きい金属層を用いたラミネート材を用いるため、発熱時に熱を吸収し、安全性が高い。さらに、硬質ラミネート材を外装材として用いるため、機械的強度の高い電池パックを作製することができる。   According to this invention, since a battery pack can be produced without using an exterior case, the battery capacity per volume can be increased. Further, since a laminate material using a metal layer having a large heat capacity is used, heat is absorbed during heat generation, and safety is high. Furthermore, since a hard laminate material is used as an exterior material, a battery pack with high mechanical strength can be produced.

以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に、この発明を適用したリチウムイオンポリマー二次電池の電池パックの構成を示す。この電池パックは、参照符号11aで示される硬質ラミネート材と、参照符号11bで示される軟質ラミネート材とで電池素子の上下を挟んで外装することにより電池セル10が作製されるものである。図示しない電池素子からは正極と接続された正極端子2aおよび負極と接続された負極端子2bが導出されており、正極端子2aおよび負極端子2bのそれぞれの両面には硬質ラミネート材11aおよび軟質ラミネート材11bとの接着性を向上させるために樹脂片(以下、シーラントと適宜称する)3aおよび3bが被覆されている。   FIG. 1 shows a configuration of a battery pack of a lithium ion polymer secondary battery to which the present invention is applied. In this battery pack, the battery cell 10 is produced by covering the battery element with a hard laminate material indicated by reference numeral 11a and a soft laminate material indicated by reference numeral 11b sandwiching the upper and lower sides of the battery element. A positive electrode terminal 2a connected to the positive electrode and a negative electrode terminal 2b connected to the negative electrode are led out from a battery element (not shown), and a hard laminate material 11a and a soft laminate material are provided on both surfaces of the positive electrode terminal 2a and the negative electrode terminal 2b. In order to improve the adhesiveness to 11b, resin pieces (hereinafter referred to as sealants) 3a and 3b are coated.

導出された正極端子2aおよび負極端子2bは保護回路と抵抗溶接または超音波溶接等の方法により接合される。電池素子と接合済みの保護回路がマウントされた回路基板4をトップカバー5の間に挿入し、トップカバー5の溶着とともに正極端子2a、負極端子2bおよび回路基板4が電池パック内部に収納されるように構成する。回路基板4の保護回路は、PTC(Positive Temperature Coefficient:熱感抵抗素子)、サーミスタ等の温度保護素子を有し、電池パック内部が高温になると電流通路を遮断するものである。なお、正極端子および負極端子が導出された一端面をトップ側、他の端部をボトム側と適宜称する。   The derived positive electrode terminal 2a and negative electrode terminal 2b are joined to the protection circuit by a method such as resistance welding or ultrasonic welding. The circuit board 4 on which the protection circuit bonded to the battery element is mounted is inserted between the top covers 5, and the positive terminal 2 a, the negative terminal 2 b, and the circuit board 4 are housed in the battery pack as the top cover 5 is welded. Configure as follows. The protection circuit of the circuit board 4 has a temperature protection element such as a PTC (Positive Temperature Coefficient) and a thermistor, and cuts off the current path when the inside of the battery pack becomes high temperature. Note that one end face from which the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are derived is appropriately referred to as a top side, and the other end portion is appropriately referred to as a bottom side.

図2に、硬質ラミネート材11aおよび軟質ラミネート材11bの主な構成を示す。硬質ラミネート材11aおよび軟質ラミネート材11bは、参照符号12で示される金属層が、外側樹脂層13および内側樹脂層14に挟まれた3層構造となっており、防湿性、絶縁性を有する多層フィルムである。金属層12は水分、酸素、光の進入を防ぎ内容物を守る最も重要な役割を担っており、軽さ、伸び性、価格、加工のしやすさからアルミニウム(Al)が最もよく使われる。外側樹脂層13には外観の美しさや強靱さ、柔軟性などからナイロン(Ny)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)のいずれかが用いられる。内側樹脂層14は熱や超音波で溶け、互いに融着する部分であり、無延伸ポリプロピレン(CPP)またはポリエチレン(PE)が多用される。   FIG. 2 shows main structures of the hard laminate material 11a and the soft laminate material 11b. The hard laminate material 11a and the soft laminate material 11b have a three-layer structure in which the metal layer indicated by reference numeral 12 is sandwiched between the outer resin layer 13 and the inner resin layer 14, and are multilayers having moisture resistance and insulation properties. It is a film. The metal layer 12 plays the most important role of protecting the contents by preventing the ingress of moisture, oxygen and light, and aluminum (Al) is most often used because of its lightness, extensibility, cost and ease of processing. Nylon (Ny), polyethylene terephthalate (PET), or polyethylene naphthalate (PEN) is used for the outer resin layer 13 because of its beautiful appearance, toughness, and flexibility. The inner resin layer 14 is a portion that melts and fuses with heat or ultrasonic waves, and unstretched polypropylene (CPP) or polyethylene (PE) is often used.

金属層12と外側樹脂層13とは接着層15を設けて貼り合せる。一方、金属層12と内側樹脂層14とは接着層16を設ける方法の他、CPPまたはPEを熱して溶かし、金属層12に接着させる方法やCPPフィルムまたはPEフィルムを熱ローラ等により張り合わせる方法など、種々の方法が使用可能である。   The metal layer 12 and the outer resin layer 13 are bonded together by providing an adhesive layer 15. On the other hand, the metal layer 12 and the inner resin layer 14 are not only the method of providing the adhesive layer 16, but also the method of heating and melting CPP or PE and bonding it to the metal layer 12, or the method of bonding the CPP film or PE film with a heat roller or the like. Various methods can be used.

硬質ラミネート材11aの金属層にはAl、銅(Cu)、鉄、ニッケル(Ni)、ステンレス(SUS)またはチタン等が使用できる。金属層としてAlを用いる場合には、JIS規格による3003H、3004H、1100Hの他、2000番系、5000番系、6000番系の硬質アルミ材料を用いることができる。   Al, copper (Cu), iron, nickel (Ni), stainless steel (SUS), titanium, or the like can be used for the metal layer of the hard laminate 11a. When Al is used for the metal layer, in addition to 3003H, 3004H, and 1100H according to JIS standards, hard aluminum materials of 2000 series, 5000 series, and 6000 series can be used.

硬質ラミネート材11aの主な構成は、金属層をAl、外側樹脂層をNy、内側樹脂層をCPPで構成する。厚さの構成はNy/接着層/Al/(接着層)/CPP=15±5/3±1/100±20/2±1/30±5[μm]とし、硬質ラミネート材11aの総厚は150±32[μm]となる。   The main structure of the hard laminate 11a is composed of Al for the metal layer, Ny for the outer resin layer, and CPP for the inner resin layer. The structure of the thickness is Ny / adhesive layer / Al / (adhesive layer) / CPP = 15 ± 5/3 ± 1/100 ± 20/2 ± 1/30 ± 5 [μm], and the total thickness of the hard laminate material 11a Is 150 ± 32 [μm].

今回、電池素子が発熱した場合であっても安全性の高い電池パックを作製するために、金属層の1平方センチメートルあたりの熱容量が0.019J/K・cm2以上となるような硬質ラミネート材を用いる。なお、この場合の電池パックは一般的に用いられる500〜900mAhの電池容量を有するものとする。金属層の熱容量が大きいことで、電池素子が発熱した場合であっても金属層が熱を吸収し、電池素子が過熱してショートすることを防ぐことができる。 This time, in order to produce a highly safe battery pack even when the battery element generates heat, a hard laminate material having a heat capacity per square centimeter of the metal layer of 0.019 J / K · cm 2 or more is used. Use. In addition, the battery pack in this case shall have a battery capacity of 500 to 900 mAh which is generally used. Since the heat capacity of the metal layer is large, the metal layer absorbs heat even when the battery element generates heat, and the battery element can be prevented from being overheated and short-circuited.

また、軟質ラミネート材11bの金属層にはJIS規格による8079O、8021Oの他、8000番系全般の軟質アルミ材料を用いることができる。   Further, for the metal layer of the soft laminating material 11b, in addition to 8079O and 8021O according to JIS standards, 8000 series general soft aluminum materials can be used.

軟質ラミネート材11bの主な構成も硬質ラミネート材料11aと同様に、金属層をAl、外側樹脂層をNy、内側樹脂層をCPPで構成し、厚さの構成はNy/接着層/Al/(接着層)/CPP=20±5/3±1/35±10/2±1/30±5[μm]とする。このため、硬質ラミネート材11aの総厚は90±22[μm]となる。今回の発明では、Ny/接着層/Al/(接着層)/CPP=15/3/35/2/30[μm]である総厚85μm前後の軟質ラミネート材を用いた。   The main structure of the soft laminate material 11b is the same as the hard laminate material 11a, the metal layer is made of Al, the outer resin layer is made of Ny, the inner resin layer is made of CPP, and the thickness is made of Ny / adhesive layer / Al / ( Adhesive layer) / CPP = 20 ± 5/3 ± 1/35 ± 10/2 ± 1/30 ± 5 [μm]. For this reason, the total thickness of the hard laminate material 11a is 90 ± 22 [μm]. In the present invention, a soft laminate material having a total thickness of about 85 μm with Ny / adhesive layer / Al / (adhesive layer) / CPP = 15/3/35/2/30 [μm] was used.

このような硬質ラミネート材11aおよび軟質ラミネート材11bを用いて電池セルを作製する。まず、電池素子1の作製方法について説明する。   A battery cell is produced using such a hard laminate material 11a and a soft laminate material 11b. First, a method for manufacturing the battery element 1 will be described.

図3に、この発明を適用した電池パックを構成する電池素子の一例を示す。この電池素子は、帯状の正極21と、セパレータ23aと、正極21と対向して配された帯状の負極22と、セパレータ23bとを積層し、長手方向に巻回されており、正極21および負極22の両面にはゲル状電解質24が塗布されている。また、正極端子2aおよび負極端子2bはそれぞれ正極21および負極22に接続されている。   FIG. 3 shows an example of a battery element constituting a battery pack to which the present invention is applied. This battery element is formed by laminating a strip-like positive electrode 21, a separator 23a, a strip-like negative electrode 22 disposed opposite to the positive electrode 21, and a separator 23b and winding them in the longitudinal direction. Gel electrolyte 24 is applied to both surfaces of 22. The positive electrode terminal 2a and the negative electrode terminal 2b are connected to the positive electrode 21 and the negative electrode 22, respectively.

[正極]
正極は、正極活物質を含有する正極活物質層が、正極集電体の両面上に形成されてなる。正極集電体としては、例えばAl箔,Ni箔あるいはSUS箔などの金属箔により構成されている。
[Positive electrode]
The positive electrode has a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material formed on both surfaces of the positive electrode current collector. The positive electrode current collector is made of a metal foil such as an Al foil, Ni foil, or SUS foil.

正極活物質層は、例えば正極活物質と、導電剤と、結着剤とを含有して構成されている。これらを均一に混合して正極合剤とし、この正極合剤を溶剤中に分散させてスラリー状にする。ついで、このスラリーをドクターブレード法等により正極集電体上に均一に塗布し、高温で乾燥させて溶剤を飛ばすことにより形成される。ここで、正極活物質、導電剤、結着剤および溶剤は、均一に分散していればよく、その混合比は問わない。   The positive electrode active material layer includes, for example, a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder. These are uniformly mixed to form a positive electrode mixture, and this positive electrode mixture is dispersed in a solvent to form a slurry. Next, the slurry is uniformly applied on the positive electrode current collector by a doctor blade method or the like, dried at a high temperature, and the solvent is removed. Here, the positive electrode active material, the conductive agent, the binder, and the solvent only have to be uniformly dispersed, and the mixing ratio is not limited.

正極活物質としては、LiXMO2(式中、Mは、一種以上の遷移金属を表し、xは、電池の充放電状態によって異なり、通常0.05以上1.10以下である)を主体とする、リチウムと遷移金属との複合酸化物が用いられる。具体的には、LiCoO2、LiNiO2、LiMn24、LiNiyCo1-y2(0<y<1)等が挙げられる。また、遷移金属元素の一部を他の元素に置換した固溶体も使用可能である。LiNi0.5Co0.52、LiNi0.8Co0.22等がその例として挙げられる。これらのリチウム複合酸化物は、高電圧を発生でき、エネルギー密度が優れたものである。さらに、正極活物質としてTiS2、MoS2、NbSe2、V25等のリチウムを有しない金属硫化物または酸化物を使用しても良い。 As the positive electrode active material, mainly Li x MO 2 (wherein M represents one or more transition metals, x is different depending on the charge / discharge state of the battery, and is usually 0.05 or more and 1.10 or less). A composite oxide of lithium and a transition metal is used. Specifically, LiCoO 2, LiNiO 2, LiMn 2 O 4, LiNi y Co 1-y O 2 (0 <y <1) , and the like. A solid solution in which a part of the transition metal element is substituted with another element can also be used. Examples thereof include LiNi 0.5 Co 0.5 O 2 and LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 . These lithium composite oxides can generate a high voltage and have an excellent energy density. Furthermore, TiS 2, MoS 2, NbSe 2, V 2 O no lithium metal sulfides such as 5 or may be used an oxide as the positive electrode active material.

導電剤としては、例えばカーボンブラックあるいはグラファイトなどの炭素材料等が用いられる。また、結着剤としては、例えばポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド等が用いられる。また、溶剤としては、例えばN−メチルピロリドン等が用いられる。   As the conductive agent, for example, a carbon material such as carbon black or graphite is used. As the binder, for example, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, or the like is used. Moreover, as a solvent, N-methylpyrrolidone etc. are used, for example.

正極21は電極の一端部にスポット溶接または超音波溶着で接続された正極端子2aを有している。この正極端子は金属箔、網目状のものが望ましいが、電気化学的および化学的に安定であり、導通がとれるものであれば金属でなくとも問題はない。正極端子の材料としては、例えばAl等が挙げられる。   The positive electrode 21 has a positive electrode terminal 2a connected to one end of the electrode by spot welding or ultrasonic welding. The positive electrode terminal is preferably a metal foil or a mesh-like one, but there is no problem even if it is not a metal as long as it is electrochemically and chemically stable and can conduct electricity. Examples of the material for the positive electrode terminal include Al.

[負極]
負極は、負極活物質を含有する負極活物質層が負極集電体の両面上に形成されてなる。負極集電体としては、例えばCu箔,Ni箔あるいはSUS箔などの金属箔により構成されている。
[Negative electrode]
The negative electrode is formed by forming a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material on both surfaces of a negative electrode current collector. The negative electrode current collector is made of, for example, a metal foil such as a Cu foil, a Ni foil, or a SUS foil.

負極活物質層は、例えば負極活物質と、必要であれば導電剤と、結着剤とを含有して構成されている。これらを均一に混合して負極合剤とし、この負極合剤を溶剤中に分散させてスラリー状にする。次にこのスラリーをドクターブレード法等により負極集電体上に均一に塗布し、高温で乾燥させて溶剤を飛ばすことにより形成される。ここで、負極活物質、導電剤、結着剤および溶剤は、均一に分散していればよく、その混合比は問わない。   The negative electrode active material layer includes, for example, a negative electrode active material, a conductive agent if necessary, and a binder. These are uniformly mixed to form a negative electrode mixture, and this negative electrode mixture is dispersed in a solvent to form a slurry. Next, this slurry is uniformly applied on the negative electrode current collector by a doctor blade method or the like, dried at a high temperature, and the solvent is blown off. Here, the negative electrode active material, the conductive agent, the binder, and the solvent only have to be uniformly dispersed, and the mixing ratio is not limited.

負極活物質としては、リチウム金属、リチウム合金またはリチウムをドープ・脱ドープ可能な炭素材料または金属系材料と炭素系材料との複合材料が用いられる。具体的には、グラファイト、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素等が挙げられ、黒鉛類としてはメソフェーズカーボンマイクロビーズ、カーボンファイバー、コークスなどの人造黒鉛や天然黒鉛が使用できる。リチウムを合金化可能な材料としては多様な種類の金属等が使用可能であるが、スズ(Sn)、コバルト(Co)、インジウム(In)、Al、ケイ素(Si)およびこれらの合金がよく用いられる。金属リチウムを使用する場合は、必ずしも粉体を結着剤で塗布膜にする必要はなく、圧延したLi金属板でも構わない。   As the negative electrode active material, lithium metal, a lithium alloy, a carbon material that can be doped / undoped with lithium, or a composite material of a metal material and a carbon material is used. Specific examples include graphite, non-graphitizable carbon, and graphitizable carbon. As the graphite, artificial graphite such as mesophase carbon microbeads, carbon fiber, coke, and natural graphite can be used. Various types of metals can be used as materials capable of alloying lithium, but tin (Sn), cobalt (Co), indium (In), Al, silicon (Si) and alloys thereof are often used. It is done. When metal lithium is used, it is not always necessary to use powder as a coating film with a binder, and a rolled Li metal plate may be used.

結着剤としては、例えばポリフッ化ビニリデン、スチレンブタジエンゴム等が用いられる。また、溶剤としては、例えばN−メチルピロリドン、メチルエチルケトン等が用いられる。   As the binder, for example, polyvinylidene fluoride, styrene butadiene rubber or the like is used. Moreover, as a solvent, N-methylpyrrolidone, methyl ethyl ketone, etc. are used, for example.

また、負極も正極と同様に、電極の一端部にスポット溶接または超音波溶接で接続された負極端子2bを有している。この負極端子は金属箔、網目状のものが望ましいが、電気化学的および化学的に安定であり、導通がとれるものであれば金属でなくとも問題はない。負極端子の材料としては、例えばCu、Ni等が挙げられる。   Similarly to the positive electrode, the negative electrode also has a negative electrode terminal 2b connected to one end of the electrode by spot welding or ultrasonic welding. The negative electrode terminal is preferably a metal foil or a mesh-like one, but there is no problem even if it is not a metal as long as it is electrochemically and chemically stable and can conduct electricity. Examples of the material for the negative electrode terminal include Cu and Ni.

なお、正極端子および負極端子は同じ方向から導出されていることが好ましいが、短絡等が起こらず電池性能にも問題がなければ、どの方向から導出されていても問題はない。また、正極端子および負極端子の接続箇所は、電気的接触がとれているのであれば取り付ける場所、取り付ける方法は上記の例に限られない。   In addition, although it is preferable that the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are derived | led-out from the same direction, there is no problem even if it derive | leads out from which direction as long as a short circuit etc. do not occur and there is no problem in battery performance. Moreover, the connection place of a positive electrode terminal and a negative electrode terminal will not be restricted to said example, if the electrical contact has taken place and the attachment method.

[電解質]
電解質は、リチウムイオン電池に一般的に使用される電解質塩と非水溶媒が使用可能である。非水溶媒としては、具体的には、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、またはこれらの炭酸エステル類の水素をハロゲンに置換した溶媒等が挙げられる。これらの溶媒は1種類を単独で用いてもよいし、複数種を所定の組成で混合してもよい。
[Electrolytes]
As the electrolyte, an electrolyte salt and a non-aqueous solvent that are generally used in lithium ion batteries can be used. Specific examples of the non-aqueous solvent include ethylene carbonate, propylene carbonate, γ-butyrolactone, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, dipropyl carbonate, ethylpropyl carbonate, or hydrogen of these carbonic acid esters to halogen. Examples include substituted solvents. One of these solvents may be used alone, or a plurality of these solvents may be mixed with a predetermined composition.

電解質塩としては、上記非水溶媒に溶解するものを用いることができる。例えばLiPF6、LiBF4、LiN(CF3SO22、LiN(C25SO22、LiClO4等が挙げられる。電解質塩濃度としては、上記溶媒に溶解することができる濃度であれば問題ないが、リチウムイオン濃度が非水溶媒に対して0.4mol/kg以上、2.0mol/kg以下の範囲であることが好ましい。 As electrolyte salt, what melt | dissolves in the said nonaqueous solvent can be used. For example LiPF 6, LiBF 4, LiN ( CF 3 SO 2) 2, LiN (C 2 F 5 SO 2) 2, LiClO 4 and the like. The electrolyte salt concentration is not a problem as long as it can be dissolved in the above solvent, but the lithium ion concentration is in the range of 0.4 mol / kg or more and 2.0 mol / kg or less with respect to the non-aqueous solvent. Is preferred.

上述の電解質および電解塩を混合した電解液をマトリクスポリマでゲル化することでゲル状電解質を得る。マトリクスポリマは、上記非水溶媒に上記電解質塩が溶解されてなる非水電解液に相溶可能であり、ゲル化できるものであればよい。このようなマトリクスポリマとしては、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリルを繰り返し単位に含むポリマーが挙げられる。このようなポリマーは、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。   A gel electrolyte is obtained by gelling an electrolytic solution obtained by mixing the above-described electrolyte and electrolytic salt with a matrix polymer. The matrix polymer is not particularly limited as long as it is compatible with a non-aqueous electrolyte obtained by dissolving the electrolyte salt in the non-aqueous solvent and can be gelled. Examples of such a matrix polymer include a polymer containing polyvinylidene fluoride, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyacrylonitrile, and polymethacrylonitrile in repeating units. Such a polymer may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types.

上述のようにして作製した電池素子1を、硬質ラミネート材11aおよび軟質ラミネート材11bにて外装し、成型して電池セル10を作製する。   The battery element 1 produced as described above is packaged with a hard laminate material 11a and a soft laminate material 11b and molded to produce a battery cell 10.

図4に、電池セル10の構成を示す。電池セル10は、参照符号1で示される電池素子の上下に硬質ラミネート材11aと軟質ラミネート材11bとを配置し、熱溶着した後、硬質ラミネート材11aが外装となるように成型して作製する。軟質ラミネート材11bには電池素子1を配置するための凹部が設けられており、内側樹脂層であるCPP層側から深絞りすることにより凹部が形成される。   FIG. 4 shows the configuration of the battery cell 10. The battery cell 10 is produced by arranging a hard laminate material 11a and a soft laminate material 11b on the upper and lower sides of the battery element indicated by reference numeral 1, heat-welding, and then molding the hard laminate material 11a to be an exterior. . The soft laminate material 11b is provided with a recess for arranging the battery element 1, and the recess is formed by deep drawing from the CPP layer side which is the inner resin layer.

上述の凹部に電池素子1を収納し、硬質ラミネート材料11aが凹部の開口部を覆うようにする。硬質ラミネート材料11aおよび軟質ラミネート材料11bのそれぞれは、互いのCPP層(もしくはPE層)が対向するようにして重ねて配置する。   The battery element 1 is accommodated in the above-described recess, and the hard laminate material 11a covers the opening of the recess. Each of the hard laminate material 11a and the soft laminate material 11b is arranged so that the CPP layers (or PE layers) thereof face each other.

次いで、電池素子1の周辺の四辺を減圧下で熱融着して封止する。一般的に、電極端子を封止部界面から取り出してラミネート外装材を封止する場合には、電極端子の厚みを吸収するために表面にゴムのような弾性体をライニングするか、上下のヒータヘッド表面(ラミネートフィルムに接する面)に切り欠きを設ける。平らな金属ヘッドを用いた場合、熱融着時に電極端子部分に大きな圧力がかかり電極端子が切断されたり、電極端子を挟まない部分に金属ヘッドが当たらず、封止性が悪くなるのを防ぐためである。   Next, the four sides around the battery element 1 are heat-sealed under reduced pressure and sealed. Generally, when sealing the laminate sheathing by taking out the electrode terminal from the sealing portion interface, an elastic body such as rubber is lined on the surface or the upper and lower heaters are used to absorb the thickness of the electrode terminal. Notches are provided on the head surface (the surface in contact with the laminate film). When a flat metal head is used, a large pressure is applied to the electrode terminal part during heat sealing, preventing the electrode terminal from being cut, or preventing the metal head from hitting the part that does not sandwich the electrode terminal, resulting in poor sealing performance. Because.

今回の電池セルを封止する際には、厚いラミネート外装材を用いているため、電極端子とラミネート外装材とに多くの熱を奪われることが予想される。このようなラミネート材料を用いた電池セルの電極端子部分に対して効率よく加熱し封止する手段としては、幅広のヒータヘッドを用いて熱融着することが有効であるが、デッドスペースが大きくなり容量をロスする。材料の水分バリア性を勘案すると、信頼性と電池容量を両立するために封止幅を1.0〜3.0mmの範囲とすることが望ましい。この場合には、弾性体を用いたヒータヘッドでは十分に封止できないため、切り欠きを設けた金属製のヒータヘッドを用いて封止するのが有効である。   When sealing the battery cell this time, since a thick laminate sheathing material is used, it is expected that a large amount of heat is taken away by the electrode terminals and the laminate sheathing material. As a means of efficiently heating and sealing the electrode terminal portion of the battery cell using such a laminate material, it is effective to heat-seal using a wide heater head, but the dead space is large. Loss of capacity. Considering the moisture barrier property of the material, it is desirable that the sealing width be in the range of 1.0 to 3.0 mm in order to achieve both reliability and battery capacity. In this case, since the heater head using an elastic body cannot be sufficiently sealed, it is effective to seal using a metal heater head provided with a notch.

しかしながら、今回のように硬質金属膜を用いたラミネート材では柔軟性がないため、切り欠き溝や端子断面形状に沿うように変形させて封止するのは困難であり、また封止ができたとしても、図5の斜線部で示すようなシール痕が残り、パック外観としては著しく不適切なものになる。   However, since the laminate material using a hard metal film is not flexible like this time, it is difficult to deform and seal it along the notch groove and the terminal cross-sectional shape, and sealing was possible. However, a seal mark as shown by the hatched portion in FIG. 5 remains, which is extremely inappropriate as a pack appearance.

そこで、図6に示すように、電極端子導出部を封止する際には、硬質ラミネート材側のヒータヘッドとして切り欠き溝を設けない金属ヘッドを用い、軟質ラミネート材側のヒータヘッドとして切り欠き溝を設けた金属ヘッドを用いることで、シール痕や端子切断などの不良のない電池セルを得ることができる。なお、図6Aは熱融着前の様子であり、図6Bは熱融着後の様子である。   Therefore, as shown in FIG. 6, when sealing the electrode terminal lead-out portion, a metal head without a notch groove is used as the heater head on the hard laminate material side, and the notch is used as the heater head on the soft laminate material side. By using a metal head provided with a groove, a battery cell free from defects such as seal marks and terminal cutting can be obtained. 6A shows a state before heat fusion, and FIG. 6B shows a state after heat fusion.

ただし、ヒータヘッドに設ける切り欠き溝の幅は狭すぎると電極端子を挟み込んでしまい、端子の切断や電極端子付近の封止不足が起こってしまう。また、広すぎると電極端子周辺部の封止性が悪くなり、水分が浸入しやすくなってしまう。そこで、切り欠き溝の幅が電極端子の幅に対して2.0〜6.0mm広くなるように設けることにより、電極端子の左右それぞれに1.0〜3.0mmの余裕ができ、良好な封止を行うことができる。なお、熱融着時にはヒータヘッドの当たらない部分であっても余熱で内側樹脂層が溶けて接着されるため、1.0〜3.0mm程度の余裕であれば問題なく封止される。   However, if the width of the notch groove provided in the heater head is too narrow, the electrode terminal is sandwiched, resulting in cutting of the terminal and insufficient sealing near the electrode terminal. On the other hand, if it is too wide, the sealing property around the electrode terminal is deteriorated, and moisture easily enters. Therefore, by providing the notch groove so that the width of the notch groove is 2.0 to 6.0 mm wider than the width of the electrode terminal, a margin of 1.0 to 3.0 mm can be provided on each of the left and right sides of the electrode terminal. Sealing can be performed. It should be noted that the inner resin layer is melted and bonded even if it is a portion where the heater head does not contact during heat fusion, and therefore, if there is a margin of about 1.0 to 3.0 mm, sealing is possible without any problem.

また、硬質ラミネート材の金属層が厚すぎると後に成型する際に折り曲げができなくなり、薄すぎると熱融着時のシール痕が残ってしまう。そこで、金属層の厚さが80〜120[μm]の硬質ラミネート材を用いることで成型が可能となり、かつシール痕が残らないため良好なパック外観を実現することができる。   Further, if the metal layer of the hard laminate is too thick, it cannot be bent later when it is molded, and if it is too thin, a seal mark at the time of heat-sealing remains. Therefore, by using a hard laminate material having a metal layer thickness of 80 to 120 [μm], molding becomes possible, and no seal marks remain, so that a good pack appearance can be realized.

また、図7に示すように、ヒータヘッドで電極端子導出部を封止する際には、ラミネート外装材が張り合わされ、電極端子が導出されたラミネート材端部をヒータヘッドが避けて加圧、加熱して熱融着するようにする。図7の斜線部で示されている部分はヒータヘッドによって加圧、加熱された部分である。   Further, as shown in FIG. 7, when the electrode terminal lead-out portion is sealed with the heater head, the laminate exterior material is bonded, and the heater head avoids the laminate material end portion from which the electrode terminal is led, Heat to heat-seal. A portion indicated by a hatched portion in FIG. 7 is a portion pressed and heated by the heater head.

ラミネート材端部を踏んで熱融着を行った場合には、ラミネート外装材を適切な大きさに切りそろえる際に発生したカットバリが電極端子と短絡したり、ヒータヘッドとラミネート外装材の金属層が接触してショートが発生するおそれがあるためである。ヒータヘッドがラミネート材の端部を避けて電極端子導出部の熱融着することにより、カットバリの発生したラミネート材端部をヒータヘッドで挟み込んで加圧することもなく、またヒータヘッドと金属層が接触することもなくなる。   When heat sealing is performed by stepping on the end of the laminate material, the cut burr generated when the laminate exterior material is trimmed to an appropriate size may be short-circuited with the electrode terminals, or the metal layer of the heater head and laminate exterior material may be This is because a short circuit may occur due to contact. The heater head avoids the end portion of the laminate material and heat-bonds the electrode terminal lead-out portion, so that the end portion of the laminate material where the cut burr is generated is not sandwiched between the heater heads and pressed, and the heater head and the metal layer are There is no contact.

熱融着後の電池素子1を金型に入れ、硬質ラミネート材料11aおよび軟質ラミネート材11bを電池素子の形状に沿って湾曲させ、図8のように断面が楕円形状になるように成型することで、硬質ラミネート材料11aが最外装として電池素子1を保護するようになされる。   The battery element 1 after heat sealing is put in a mold, the hard laminate material 11a and the soft laminate material 11b are curved along the shape of the battery element, and are molded so as to have an elliptical cross section as shown in FIG. Thus, the hard laminate material 11a is used as the outermost case to protect the battery element 1.

図8の点線部で示すように、硬質ラミネート材料11aおよび軟質ラミネート材11bのそれぞれのフィルム端部が合わさる部分に継ぎ目ができる。この部分を図9に拡大して示す。硬質ラミネート材料11aおよび軟質ラミネート材11bをずらして重ねあわせることにより、硬質ラミネート材料11aの継ぎ目と軟質ラミネート材11bの継ぎ目がずれるように形成されるため、硬質ラミネート材料11aのCPP層14aと軟質ラミネート材11bのCPP層14b同士が熱融着され、隙間なく封止される。   As shown by the dotted line portion in FIG. 8, a seam is formed at a portion where the film end portions of the hard laminate material 11a and the soft laminate material 11b are combined. This part is enlarged and shown in FIG. Since the hard laminate material 11a and the soft laminate material 11b are shifted and overlapped, the seam of the hard laminate material 11a and the soft laminate material 11b are formed so that the seams of the hard laminate material 11a and the soft laminate material 11b are displaced. The CPP layers 14b of the material 11b are heat-sealed and sealed without a gap.

このとき、軟質ラミネート材11bに設けた凹部の底面の外側に粘着シートを配置する。粘着シートは軟質ラミネート材11bのNy層同士、もしくはPET層同士、PEN層同士を高温をかけて接着するために用いる補助的部材である。また、今回の発明を適用した電池パックの場合、軟質ラミネート材は外部には見えなくなるため、外側樹脂層を内側樹脂層と同様のCPP層もしくはPE層とすることにより、粘着シートを用いずに電池パック内部のラミネート材間を接着することができる。   At this time, an adhesive sheet is disposed outside the bottom surface of the recess provided in the soft laminate 11b. The pressure-sensitive adhesive sheet is an auxiliary member used for bonding the Ny layers of the soft laminate 11b, the PET layers, or the PEN layers at a high temperature. In addition, in the case of the battery pack to which the present invention is applied, since the soft laminate is not visible to the outside, the outer resin layer is made the same CPP layer or PE layer as the inner resin layer without using an adhesive sheet. The laminate material inside the battery pack can be bonded.

次いで、所定の形状に成型された電池セル10から導出された正極端子2aおよび負極端子2bに保護回路を接合する。保護回路は回路基板4にあらかじめマウントされており、電池素子1と接続された回路基板はあらかじめ成型されたトップカバー5に挿入される。   Next, a protection circuit is joined to the positive electrode terminal 2a and the negative electrode terminal 2b led out from the battery cell 10 molded into a predetermined shape. The protection circuit is mounted in advance on the circuit board 4, and the circuit board connected to the battery element 1 is inserted into a pre-molded top cover 5.

さらに、図10に示すように、作製した電池セル10にトップカバー5およびリアカバー6を接合する。回路基板と一体とされたトップカバー5およびトップカバー5と同様にあらかじめ成型されたリアカバー6は、熱溶着や温めた樹脂材料(ホットメルト剤)を流し込む方法などにより電池セル10と接合される。また、あらかじめトップカバー5およびリアカバー6を成型せず、トップカバーもしくはリアカバー形状の金型に電池セルをセットし、温めた樹脂材料を流し込むことにより、トップカバーもしくはリアカバーを成型しつつ電池セル10との接合を行う方法も用いることができる。なお、温めた樹脂を流し込む場合には、回路基板が熱により変形したり損傷したりしないように構成する必要がある。   Furthermore, as shown in FIG. 10, the top cover 5 and the rear cover 6 are joined to the produced battery cell 10. The top cover 5 integrated with the circuit board and the rear cover 6 molded in the same manner as the top cover 5 are joined to the battery cell 10 by heat welding or a method of pouring a warmed resin material (hot melt agent). In addition, without forming the top cover 5 and the rear cover 6 in advance, the battery cell is set in the top cover or the mold of the rear cover shape, and a warmed resin material is poured into the battery cell 10 while molding the top cover or the rear cover. It is also possible to use a method of performing bonding. In addition, when pouring warmed resin, it is necessary to comprise so that a circuit board may not be deform | transformed or damaged with a heat | fever.

最後に、硬質ラミネート材の周りに化粧ラベルを貼り、製品としての電池パックが完成する。なお、化粧ラベルは電池パックを1周するように貼っても良いし、電池パック片面のみに貼っても良いが、放熱性を考慮すると片面のみに貼り付けることがより好ましい。   Finally, a decorative label is attached around the hard laminate material to complete a battery pack as a product. In addition, although a decorative label may be affixed so that a battery pack may be made 1 round, and may be affixed only on a battery pack single side | surface, it is more preferable to affix on only one side, considering heat dissipation.

以上のようにして、樹脂製の外装ケースを用いることなく、硬質ラミネート材が外装を兼ねる電池パックを製造することができる。   As described above, a battery pack in which the hard laminate material also serves as an exterior can be manufactured without using a resin exterior case.

以下、実施例によりこの発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.

[正極の作製]
コバルト酸リチウム(LiCoO2)92重量%と、粉状ポリフッ化ビニリデン3重量%と、粉状黒鉛5重量%とを均一に混合し、これをN−メチルピロリドンに分散させてスラリー状の正極合剤を調製した。この正極合剤を正極集電体となるAl箔の両面に均一に塗布し、100℃で24時間減圧乾燥することにより正極活物質層を形成した。
[Production of positive electrode]
92% by weight of lithium cobaltate (LiCoO 2 ), 3% by weight of powdered polyvinylidene fluoride, and 5% by weight of powdered graphite were uniformly mixed and dispersed in N-methylpyrrolidone to form a slurry-like positive electrode composite. An agent was prepared. This positive electrode mixture was uniformly applied to both surfaces of an Al foil serving as a positive electrode current collector, and dried under reduced pressure at 100 ° C. for 24 hours to form a positive electrode active material layer.

次いで、これをロールプレス機で加圧成形することにより正極とし、正極活物質の未塗布部分にAlリボンの正極端子を溶接した。また、正極端子のアルミラミネートフィルムに挟まれる部分には、ポリプロピレン樹脂片を両面に接着してシーラントとした。   Subsequently, this was pressure-formed with a roll press to obtain a positive electrode, and an Al ribbon positive electrode terminal was welded to an uncoated portion of the positive electrode active material. Further, a portion of the positive electrode terminal sandwiched between the aluminum laminate films was bonded to both sides with a polypropylene resin piece to form a sealant.

[負極の作製]
人造黒鉛91重量%と、粉状ポリフッ化ビニリデン9重量%とを均一に混合し、N−メチルピロリドンに分散させてスラリー状の負極合剤を調製した。次に、この負極合剤を負極集電体となる銅箔の両面に均一に塗布し、120℃で24時間減圧乾燥することにより負極活物質層を形成した。
[Production of negative electrode]
Artificial graphite (91% by weight) and powdery polyvinylidene fluoride (9% by weight) were uniformly mixed and dispersed in N-methylpyrrolidone to prepare a slurry-like negative electrode mixture. Next, this negative electrode mixture was uniformly applied to both surfaces of a copper foil serving as a negative electrode current collector, and dried under reduced pressure at 120 ° C. for 24 hours to form a negative electrode active material layer.

次いで、これをロールプレス機で加圧成形することにより負極とし、負極活物質の未塗布部分にNiリボンの負極端子を溶接した。また、負極端子のアルミラミネートフィルムに挟まれる部分にはポリプロピレン片を両面に接着した。   Next, this was subjected to pressure molding with a roll press to obtain a negative electrode, and a negative electrode terminal of a Ni ribbon was welded to an uncoated portion of the negative electrode active material. In addition, a piece of polypropylene was bonded to both sides of the negative electrode terminal sandwiched between the aluminum laminate films.

[ゲル状電解質の作製]
ヘキサフルオロプロピレンが6.9%の割合で共重合されたポリフッ化ビニリデンと、非水電解液と、希釈溶剤のジメチルカーボネート(DMC)とを混合し、撹拌、溶解させてゾル状の電解質溶液を得た。電解液にはエチレンカーボネート、プロピレンカーボネートを6:4の重量比で混合し、0.8mol/kgのLiPF6と0.2mol/kgのLiBF4を溶解して作成した。混合比は,ポリフッ化ビニリデン:電解液:DMC=1:6:12の重量比とした。次いで、得られたゾル状の電解質溶液を正極及び負極の両面に均一に塗布した。その後、50℃で3分間乾燥させて溶剤を除去して、正極及び負極の両面にゲル状電解質層を形成した。
[Preparation of gel electrolyte]
A polyvinylidene fluoride copolymerized with 6.9% of hexafluoropropylene, a non-aqueous electrolyte, and dimethyl carbonate (DMC) as a diluting solvent are mixed, stirred and dissolved to obtain a sol electrolyte solution. Obtained. The electrolyte was prepared by mixing ethylene carbonate and propylene carbonate in a weight ratio of 6: 4 and dissolving 0.8 mol / kg LiPF 6 and 0.2 mol / kg LiBF 4 . The mixing ratio was a weight ratio of polyvinylidene fluoride: electrolyte: DMC = 1: 6: 12. Next, the obtained sol-form electrolyte solution was uniformly applied to both surfaces of the positive electrode and the negative electrode. Then, it was made to dry at 50 degreeC for 3 minute (s), the solvent was removed, and the gel electrolyte layer was formed on both surfaces of the positive electrode and the negative electrode.

[試験用電池の作製]
上述のようにして作製された、両面にゲル状電解質層が形成された帯状の正極と、両面にゲル状電解質層が形成された帯状の負極とを、セパレータを介して長手方向に巻回することにより電池素子を得た。セパレータには厚さ10μm、空孔率33%の多孔質ポリエチレンフィルムを用いた。
[Production of test battery]
A belt-like positive electrode having a gel electrolyte layer formed on both sides and a belt-like negative electrode having a gel electrolyte layer formed on both sides, produced as described above, are wound in a longitudinal direction via a separator. Thus, a battery element was obtained. As the separator, a porous polyethylene film having a thickness of 10 μm and a porosity of 33% was used.

<実施例1> 釘刺し試験
上述の電池素子を、硬質ラミネート材および軟質ラミネート材で挟み、周囲を熱融着した後、回路基板を接続し、あらかじめ成型したトップカバーおよびリアカバーを熱融着して電池パックを作製した。実施例1では外側樹脂層としてNyを15μm、内側樹脂層としてCPPを30μm、Ny層と金属層間の接着層を3μm、CPP層と金属層間の接着層を2μmとして硬質ラミネート材を作製した。また、軟質ラミネート材としては金属層に厚さ35μmのアルミ合金8079Oを用いた総厚85μmのラミネート材を用いた。
<Example 1> Nail penetration test The battery element described above was sandwiched between a hard laminate material and a soft laminate material, and the periphery was heat-sealed. Then, a circuit board was connected, and a pre-molded top cover and rear cover were heat-sealed. A battery pack was prepared. In Example 1, a hard laminate was prepared with Ny as the outer resin layer of 15 μm, CPP as the inner resin layer of 30 μm, the adhesive layer between the Ny layer and the metal layer as 3 μm, and the adhesive layer between the CPP layer and the metal layer as 2 μm. Further, as the soft laminate material, a laminate material having a total thickness of 85 μm using a 35 μm thick aluminum alloy 8079O as a metal layer was used.

また、硬質ラミネート材としては、材料および厚さがそれぞれ異なる金属層を有する硬質ラミネート材を用いた。金属層の材料および厚さが異なるため、各実施例および比較例の単位面積あたりの熱容量、および外装強度がそれぞれ異なる。   Further, as the hard laminate material, a hard laminate material having metal layers having different materials and thicknesses was used. Since the materials and thicknesses of the metal layers are different, the heat capacity per unit area and the exterior strength of each example and comparative example are different.

作製した実施例1−1〜1−8および比較例1−1、1−2の各電池は、0.1C定電流で充電を行い、電圧4.4Vに達するまで充電を行った。充電終了後、電池パックの広い面の中央部に釘を貫通させ、熱暴走による発熱の有無を調べた。   The produced batteries of Examples 1-1 to 1-8 and Comparative examples 1-1 and 1-2 were charged at a constant current of 0.1 C and charged until the voltage reached 4.4V. After completion of charging, a nail was passed through the center of the wide surface of the battery pack, and the presence or absence of heat generation due to thermal runaway was examined.

各実施例および比較例の硬質ラミネートフィルムの材料、厚さ、熱容量および試験結果は以下のとおりである。

Figure 2006196217
The materials, thicknesses, heat capacities, and test results of the hard laminate films of each Example and Comparative Example are as follows.
Figure 2006196217

上記結果から、金属層の厚さが80μm以上であれば釘刺し試験の際の安全性を確保することができる。また、放熱性を高めるために電池素子を包む外装材の総厚を660μm以内とすることが望ましいが、金属層の厚さを120μm以内、つまり、硬質ラミネート材の総厚を170μm以下とすれば、安全性が高く電池容量の高い電池を提供できる。軟質ラミネート材が85μm、軟質ラミネート材同士を接着するための粘着シートが50μm、化粧ラベルが50μmであり、電池素子を包む外装材の総厚が、化粧ラベルを片面に貼り付けた場合で610μm、両面もしくは一周貼り付けた場合で660μmとなるためである。   From the above results, safety in the nail penetration test can be ensured if the thickness of the metal layer is 80 μm or more. In order to enhance heat dissipation, it is desirable that the total thickness of the outer packaging material that wraps the battery element is within 660 μm. A battery with high safety and high battery capacity can be provided. The soft laminate material is 85 μm, the pressure-sensitive adhesive sheet for adhering the soft laminate materials is 50 μm, the decorative label is 50 μm, and the total thickness of the exterior material that wraps the battery element is 610 μm when the decorative label is attached to one side, This is because the thickness is 660 μm when both sides or one round is attached.

なお、外装に例えば軟質のアルミ合金8079Oなどを用いた場合、釘を刺したときに穴があきやすいため、発熱が起こりやすい。また、釘刺しに限らず、軟質ラミネート材は機械的強度が弱く、外部圧力によって潰されるおそれもある。このため、軟質ラミネート材は安全性の観点から最外装には適さない。   Note that, for example, when soft aluminum alloy 8079O or the like is used for the exterior, since a hole is easily formed when a nail is pierced, heat generation is likely to occur. In addition to the nail penetration, the soft laminate material has low mechanical strength and may be crushed by external pressure. For this reason, the soft laminate material is not suitable for the outermost package from the viewpoint of safety.

<実施例2> 封止試験
金属層にアルミ合金3003Hを用いた総厚150μmの硬質ラミネート材および金属層にアルミ合金1100Oを用いた総厚90μmの軟質ラミネート材で上述の電池素子の上下を挟み、電極端子導出部を金属ヒータヘッドにて熱融着して封止した。この際、電池素子から導出された正極端子および負極端子を幅4mm、厚さ70μmとし、ヒータヘッドに設ける切り欠き溝の深さおよび幅を変えて熱融着を行った。その後、電極端子の切断やシール痕による外観不良等の封止の欠陥を調べた。
Example 2 Sealing Test The above battery element was sandwiched between a hard laminate material having a total thickness of 150 μm using an aluminum alloy 3003H as a metal layer and a soft laminate material having a total thickness of 90 μm using an aluminum alloy 1100O as a metal layer. The electrode terminal lead-out portion was heat-sealed with a metal heater head and sealed. At this time, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal derived from the battery element had a width of 4 mm and a thickness of 70 μm, and heat fusion was performed by changing the depth and width of the notch groove provided in the heater head. Thereafter, sealing defects such as appearance defects due to cutting of electrode terminals and seal marks were examined.

各実施例および比較例の硬質ラミネートフィルムの材料、厚さ、熱容量および試験結果は以下のとおりである。   The materials, thicknesses, heat capacities, and test results of the hard laminate films of each Example and Comparative Example are as follows.

Figure 2006196217
Figure 2006196217

上記結果より、硬質ラミネート材側のヒータヘッドに切り欠き溝を設けず、軟質ラミネート材側の切り欠き溝の幅が6〜10mmの際には封止性に問題ない。つまり、電極端子の幅に対して2〜6mm広い場合は封止性が良いことがわかる。   From the above results, there is no problem in sealing performance when the notch groove is not provided in the heater head on the hard laminate material side and the width of the notch groove on the soft laminate material side is 6 to 10 mm. That is, when the width of the electrode terminal is 2 to 6 mm wider, it can be seen that the sealing performance is good.

一方、比較例2−1のように、両方のヒータヘッドに切り欠き溝を設けた場合、切り欠き溝幅が8mmと適正な範囲であってもシール痕が残り、外観不良となる。また、比較例2−2のように切り欠き溝幅がリード幅よりも狭い場合には、ヒータヘッドがリードを加圧してしまい、リードが切断されてしまったり、ショートを起こすおそれがあるほか、電極端子付近の融着が封止不足となってしまう。さらに、比較例2−3のように切り欠き溝幅が広い場合には電極端子付近の封止が不足してしまい、未融着部によるリークパスから外気や水分の出入りが起こってしまう。   On the other hand, when notched grooves are provided in both heater heads as in Comparative Example 2-1, seal marks remain even when the notched groove width is within an appropriate range of 8 mm, resulting in poor appearance. In addition, when the notch groove width is narrower than the lead width as in Comparative Example 2-2, the heater head pressurizes the lead and the lead may be cut or short-circuited. The fusion in the vicinity of the electrode terminal becomes insufficiently sealed. Furthermore, when the notch groove width is wide as in Comparative Example 2-3, sealing near the electrode terminal is insufficient, and external air and moisture enter and exit from the leak path due to the unfused portion.

<実施例3> 容量比較
電極端子導出部の熱融着幅を変えて電池パックの容量比較を行う。電池素子を硬質ラミネート材および深絞りを施した軟質ラミネート材で挟み、電池素子周辺部を熱融着し、断面が楕円形状になるように成型した後、電極端子と保護回路を接続して電池セルとした後、トップカバーおよびリアカバーを接合して電池パックとする。電極端子導出部の熱融着幅は0.5〜3.5mmの範囲で0.5mmずつ変えて電池セルを作製する。このとき、セル高さを50mmとし、熱融着幅0.5mmの場合は電池素子の高さを45.5mm、熱融着幅が1.0mmの場合は、電池素子の高さを45.0mmと電池素子の高さを熱融着幅の増加分小さくすることにより、電池パックの寸法が変わらないようにする。
<Example 3> Capacity comparison Battery pack capacity comparison is performed by changing the thermal fusion width of the electrode terminal lead-out portion. The battery element is sandwiched between a hard laminate and a deep-drawn soft laminate, the battery element peripheral part is heat-sealed and molded so that the cross section becomes an elliptical shape, and then the electrode terminal and the protection circuit are connected to form a battery. After forming the cell, the top cover and the rear cover are joined to form a battery pack. The battery cell is produced by changing the thermal fusion width of the electrode terminal lead-out portion by 0.5 mm in a range of 0.5 to 3.5 mm. At this time, when the cell height is 50 mm, when the thermal fusion width is 0.5 mm, the height of the battery element is 45.5 mm, and when the thermal fusion width is 1.0 mm, the height of the battery element is 45. By reducing the height of the battery element by 0 mm and the increase in the thermal fusion width, the dimensions of the battery pack are kept unchanged.

電池容量は素子の高さ、つまり、電池セルのボトム部から熱溶着部までの長さにより決まる。実施例3では電池パックの寸法を一定としているため、熱融着部の幅が小さいほど電池素子の高さが高くなり、電池容量が向上する。   The battery capacity is determined by the height of the element, that is, the length from the bottom part of the battery cell to the heat welded part. In Example 3, since the dimensions of the battery pack are constant, the smaller the width of the heat-sealed portion, the higher the battery element height and the battery capacity is improved.

実施例3では硬質ラミネート材の金属層として、厚さ100μmのアルミ合金3003Hを用い、外側樹脂層としてPETを12μm、内側樹脂層としてCPPを30μm、PET層と金属層間の接着層を3μm、CPP層と金属層間の接着層を2μmとして硬質ラミネート材を作製した。また、軟質ラミネート材としては金属層にアルミ合金8087Oを用いた総厚85μmのラミネート材を用いた。   In Example 3, an aluminum alloy 3003H having a thickness of 100 μm is used as the metal layer of the hard laminate material, PET is 12 μm as the outer resin layer, CPP is 30 μm as the inner resin layer, and an adhesive layer between the PET layer and the metal layer is 3 μm. A hard laminate was prepared with an adhesive layer of 2 μm between the metal layer and the metal layer. As the soft laminate material, a laminate material having a total thickness of 85 μm using an aluminum alloy 8087O as a metal layer was used.

従来の同サイズの電池パックは、電池容量が800mAhであるため、800mAh以上の電池容量である場合を合格とした。各実施例および比較例の熱融着幅、用いた硬質ラミネート材の金属層の厚さ、作製した電池パックの電池容量および電池パックの欠陥の有無を以下の表3に示す。

Figure 2006196217
Since the conventional battery pack of the same size has a battery capacity of 800 mAh, the battery capacity of 800 mAh or more was accepted. Table 3 below shows the heat-sealing width of each example and comparative example, the thickness of the metal layer of the hard laminate material used, the battery capacity of the produced battery pack, and the presence or absence of defects in the battery pack.
Figure 2006196217

上記結果より、熱融着幅が1.0〜3.0mmの時、高い電池容量を有する電池を得られることが分かる。比較例3−1のように熱融着幅が3.5mmとなると電池容量が少なくなり、従来の電池パックと比較して実用に適さない。また、熱融着幅が0.5mm
の場合、封止性が悪く、水分が浸入するため電池として用いることができない。
From the above results, it can be seen that when the thermal fusion width is 1.0 to 3.0 mm, a battery having a high battery capacity can be obtained. When the thermal fusion width is 3.5 mm as in Comparative Example 3-1, the battery capacity is reduced, which is not suitable for practical use as compared with the conventional battery pack. Also, the thermal fusion width is 0.5mm
In this case, the sealing property is poor, and moisture cannot enter the battery.

<実施例4> 外装の剛性比較
電池パックの外装となる硬質ラミネート材の金属層に用いるアルミ合金材料および金属層の厚さを変え、硬質ラミネート材側は切り欠き溝なしのヒータヘッド、軟質ラミネート材側は切り欠き溝ありのヒータヘッドを用いて電極端子導出部を封止した。封止後、外観上ヒータによるシール痕が残るか、また適度な曲げ加工性があるかを確認した。
<Example 4> Rigidity comparison of exterior The thickness of the aluminum alloy material and the metal layer used for the metal layer of the hard laminate material used as the exterior of the battery pack is changed, and the hard laminate material side has a not-grooved heater head and soft laminate. On the material side, the electrode terminal lead-out portion was sealed using a heater head with a notch groove. After sealing, it was confirmed whether or not a seal mark by the heater remained on the appearance and whether there was an appropriate bending workability.

実施例4では硬質ラミネート材の金属層として、主に3003Hおよび3004Hを用いた。また、比較の為に軟質の8079Oも用いて剛性の比較を行った。各実施例および比較例で用いた金属層に、外側樹脂層としてPETを12μm、内側樹脂層としてCPPを30μm、PET層と金属層間の接着層を3μm、CPP層と金属層間の接着層を2μmとして硬質ラミネート材を作製した。また、軟質ラミネート材としては金属層にアルミ合金8079Oを用いた総厚85μmのラミネート材を用いた。   In Example 4, 3003H and 3004H were mainly used as the metal layer of the hard laminate material. For comparison, rigidity was also compared using soft 8079O. The metal layer used in each example and comparative example was 12 μm PET as the outer resin layer, 30 μm CPP as the inner resin layer, 3 μm adhesive layer between the PET layer and the metal layer, and 2 μm adhesive layer between the CPP layer and the metal layer. A hard laminate material was prepared. Further, as the soft laminate material, a laminate material having a total thickness of 85 μm using an aluminum alloy 8079O as a metal layer was used.

以下の表4に、金属層に用いるアルミ合金の種類、金属層の厚みおよびシール痕、曲げ加工性の確認結果を示す。   Table 4 below shows the type of aluminum alloy used for the metal layer, the thickness and seal marks of the metal layer, and the results of confirmation of bending workability.

Figure 2006196217
Figure 2006196217

上記結果から、硬質ラミネート材の金属層に硬質の3003Hおよび3004Hを用いた場合、厚さを80〜120μmとすることでシール痕が残らず、曲げ加工性も良いことが分かる。   From the above results, it is understood that when hard 3003H and 3004H are used for the metal layer of the hard laminate material, the seal mark is not left and the bending workability is good by setting the thickness to 80 to 120 μm.

一方、比較例4−1のように軟質の8079Oを用いた場合、厚さが120μmであってもシール痕が残り、外観上の欠陥を有する。また、比較例4−2および比較例4−4のように、硬質の3003Hおよび3004Hを用いる場合であっても厚さが70μmと薄い場合には比較例4−1と同様にシール痕が残る。   On the other hand, when soft 8079O is used as in Comparative Example 4-1, a seal mark remains even if the thickness is 120 μm, and there is a defect in appearance. Further, as in Comparative Example 4-2 and Comparative Example 4-4, even when hard 3003H and 3004H are used, if the thickness is as thin as 70 μm, seal marks remain as in Comparative Example 4-1. .

また、比較例4−3および比較例4−5のように、硬質の3003Hおよび3004Hを用い、金属層の厚さを130μmと厚くした場合は折り曲げが不可となり、曲げ加工性に問題が残る。   Further, as in Comparative Example 4-3 and Comparative Example 4-5, when hard 3003H and 3004H are used and the thickness of the metal layer is increased to 130 μm, bending becomes impossible, and there remains a problem in bending workability.

以上の各実施例の結果から、金属層が80〜120μmの硬質ラミネート材料を最外装に用いることにより、外装の機械的強度および安全性が高く、体積あたりの電池容量が高い電池パックを作製することができる。   From the results of the above examples, by using a hard laminate material having a metal layer of 80 to 120 μm for the outermost package, a battery pack having a high mechanical strength and safety of the package and a high battery capacity per volume is produced. be able to.

以上、この発明の一実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。   The embodiment of the present invention has been specifically described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible.

例えば、上述の一実施形態において挙げた数値および材料はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてそれぞれこれと異なる数値および材料を用いてもよい。   For example, the numerical values and materials mentioned in the above-described embodiment are merely examples, and different numerical values and materials may be used as necessary.

この発明を適用したリチウムイオンポリマー二次電池の電池パックの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the battery pack of the lithium ion polymer secondary battery to which this invention is applied. 電池セルの作製に用いたラミネート材の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the laminate material used for preparation of a battery cell. この発明を適用した電池パックを構成する電池素子の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the battery element which comprises the battery pack to which this invention is applied. 電池セル10の構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a configuration of a battery cell 10. 切り欠き溝を有するヒータヘッドによりシール痕が残る様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that a seal | sticker trace remains with the heater head which has a notch groove. この発明を適用した電極端子導出部の熱溶着の様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of the heat welding of the electrode terminal derivation | leading-out part to which this invention is applied. ヒータヘッドがラミネート材端部を避けて加圧、加熱する様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that a heater head presses and heats avoiding a laminated material edge part. 電池セルの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a battery cell. 硬質ラミネート材および軟質ラミネート材の継ぎ目の様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of the joint of a hard laminate material and a soft laminate material. この発明を適用した電池パックの外観を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the external appearance of the battery pack to which this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・電池素子
2a・・・正極端子
2b・・・負極端子
3a,3b・・・シーラント
4・・・回路基板
5・・・トップカバー
6・・・リアカバー
10・・・電池セル
11a・・・硬質ラミネート材
11b・・・軟質ラミネート材
12・・・金属層
13・・・外側樹脂層
14・・・内側樹脂層
15,16・・・接着層
21・・・正極
22・・・負極
23a,23b・・・セパレータ
24・・・ゲル状電解質
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery element 2a ... Positive electrode terminal 2b ... Negative electrode terminal 3a, 3b ... Sealant 4 ... Circuit board 5 ... Top cover 6 ... Rear cover 10 ... Battery cell 11a .... Hard laminate material 11b ... Soft laminate material 12 ... Metal layer 13 ... Outer resin layer 14 ... Inner resin layer 15, 16 ... Adhesive layer 21 ... Positive electrode 22 ... Negative electrode 23a, 23b ... separator 24 ... gel electrolyte

Claims (10)

金属層が外面樹脂層および内面樹脂層で挟まれてなるラミネートフィルムで外装されたポリマー電池の電池素子を有する電池パックにおいて、
金属層に硬質金属を用いた硬質ラミネートフィルムと、金属層に軟質金属を用いた軟質ラミネートフィルムとの間に上記電池素子が収容され、上記電池素子の周辺部分を封止し、上記硬質ラミネートフィルムを上記電池素子形状に沿って湾曲させ、上記硬質ラミネートフィルムの端部同士を合わせて封止した電池セルと、
上記電池素子から導出された電極端子と接合された保護回路を設けた回路基板と、
上記電池セルの開口端部を封止する樹脂性カバーとを有し、
上記硬質ラミネートフィルムの上記金属層に用いる上記硬質金属の熱容量が0.019J/K・cm2以上であることを特徴とする電池パック。
In a battery pack having a battery element of a polymer battery covered with a laminate film in which a metal layer is sandwiched between an outer resin layer and an inner resin layer,
The battery element is accommodated between a hard laminate film using a hard metal for the metal layer and a soft laminate film using a soft metal for the metal layer, and the peripheral portion of the battery element is sealed. A battery cell that is curved along the battery element shape and sealed by aligning the ends of the hard laminate film;
A circuit board provided with a protection circuit joined to an electrode terminal derived from the battery element;
A resinous cover for sealing the open end of the battery cell;
A battery pack, wherein a heat capacity of the hard metal used for the metal layer of the hard laminate film is 0.019 J / K · cm 2 or more.
上記電池セルは、電池容量が500〜900mAhであることを特徴とする請求項1に記載の電池パック。   The battery pack according to claim 1, wherein the battery cell has a battery capacity of 500 to 900 mAh. 上記硬質ラミネートフィルムの上記金属層に用いる上記硬質金属は、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、ステンレス、チタンのいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の電池パック。   The battery pack according to claim 1, wherein the hard metal used for the metal layer of the hard laminate film is any one of aluminum, copper, iron, nickel, stainless steel, and titanium. 上記アルミニウムは、3003H、3004Hのいずれかであることを特徴とする請求3に記載の電池パック。   The battery pack according to claim 3, wherein the aluminum is either 3003H or 3004H. 上記アルミニウムの厚さが80〜120μmであることを特徴とする請求項3に記載の電池パック。   The battery pack according to claim 3, wherein the aluminum has a thickness of 80 to 120 μm. 上記硬質ラミネートフィルムの上記外面樹脂層が、ナイロン、ポリエチレン、ポリエチレンナフタレートのいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の電池パック。   The battery pack according to claim 1, wherein the outer surface resin layer of the hard laminate film is any one of nylon, polyethylene, and polyethylene naphthalate. 上記硬質ラミネートフィルムの上記内面樹脂層が、ポリエチレン、ポリプロピレンのいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の電池パック。   The battery pack according to claim 1, wherein the inner surface resin layer of the hard laminate film is one of polyethylene and polypropylene. 金属層が外面樹脂層および内面樹脂層で挟まれてなるラミネートフィルムで外装されたポリマー電池の電池素子を有する電池パックにおいて、
金属層に硬質金属を用いた硬質ラミネートフィルムと、金属層に軟質金属を用いた軟質ラミネートフィルムとの間に上記電池素子が収容され、上記電池素子の周辺部分を封止し、上記硬質ラミネートフィルムを上記電池素子形状に沿って湾曲させ、上記硬質ラミネートフィルムの端部同士を合わせて封止した電池セルと、
上記電池素子から導出された電極端子と接合された保護回路を設けた回路基板と、
上記電池セルの開口端部を封止する樹脂性カバーとを有し、
上記電池セルの電極端子導出部分は硬質ラミネートフィルム側に配置された金属ヒータヘッドと軟質ラミネートフィルム側に配置された金属ヒータヘッドとで熱融着され、
上記軟質ラミネートフィルム側に配置された金属ヒータヘッドのみが電極端子の形状に合わせて切り欠き溝を有することを特徴とする電池パック。
In a battery pack having a battery element of a polymer battery covered with a laminate film in which a metal layer is sandwiched between an outer resin layer and an inner resin layer,
The battery element is accommodated between a hard laminate film using a hard metal for the metal layer and a soft laminate film using a soft metal for the metal layer, and the peripheral portion of the battery element is sealed. A battery cell that is curved along the battery element shape and sealed by aligning the ends of the hard laminate film;
A circuit board provided with a protection circuit joined to an electrode terminal derived from the battery element;
A resinous cover for sealing the open end of the battery cell;
The electrode terminal lead-out part of the battery cell is heat-sealed with a metal heater head arranged on the hard laminate film side and a metal heater head arranged on the soft laminate film side,
A battery pack, wherein only the metal heater head disposed on the soft laminate film side has a cutout groove in accordance with the shape of the electrode terminal.
上記硬質ラミネートフィルム側に配置された金属ヒータヘッドの幅と上記軟質ラミネートフィルム側に配置された金属ヒータヘッドの幅は、1.0〜3.0mmであることを特徴とする請求項8に記載の電池パック。   The width of the metal heater head arranged on the hard laminate film side and the width of the metal heater head arranged on the soft laminate film side are 1.0 to 3.0 mm. Battery pack. 上記切り欠き溝の幅は上記電極端子の幅に対して2.0〜6.0mm広いことを特徴とする請求項8に記載の電池パック。
9. The battery pack according to claim 8, wherein the width of the notch groove is 2.0 to 6.0 mm wider than the width of the electrode terminal.
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