JP2006244783A - Battery and battery with thermal element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池および感熱素子付き電池に関し、特に電池における外装体の構成に関する。 The present invention relates to a battery and a battery with a thermal element, and more particularly, to a configuration of an exterior body in the battery.
近年、携帯電話などの携帯機器の普及に伴い、これらの電力源としての電池、特に繰り返し充放電が可能な2次電池が広く使われるようになってきている。2次電池の中でも、軽量で且つ高エネルギ密度という優位性を有するリチウムポリマー電池が多く使われている。携帯機器の電力源として用いられるリチウムポリマー電池では、その軽量薄型化や製造の容易性確保等の観点から金属ラミネートシート材料からなる外装体を有する。ここで、金属ラミネートシートとは、例えばアルミニウム(Al)などの金属層の両主面を樹脂層で挟みこみ一体化されたシート体である。このように外装体を金属ラミネート材料で構成することにより、軽量な電池を得ることができるとともに、外装体を形成するのに際してその外周部を熱溶着するだけでよいので製造工程の簡略化も図られる。 In recent years, with the widespread use of mobile devices such as mobile phones, batteries as these power sources, particularly secondary batteries that can be repeatedly charged and discharged, have come to be widely used. Among secondary batteries, a lithium polymer battery having an advantage of being lightweight and having a high energy density is often used. A lithium polymer battery used as a power source of a portable device has an exterior body made of a metal laminate sheet material from the viewpoint of reducing the weight and thickness and ensuring ease of manufacture. Here, the metal laminate sheet is a sheet body in which both main surfaces of a metal layer such as aluminum (Al) are sandwiched and integrated by a resin layer. By configuring the exterior body with a metal laminate material in this way, a lightweight battery can be obtained, and the outer peripheral portion only needs to be heat-welded when forming the exterior body, so that the manufacturing process can be simplified. It is done.
また、リチウムポリマー電池では、充放電時における耐性などを考慮して、例えば温度ヒューズ素子などの感熱素子が取り付けられる。
ところで、外装体として用いられる金属ラミネートシートは、従来の円筒型電池などの外装体として用いられていた金属板などに比べて熱伝導性が低いため、外装体内方に収納された電極体の温度変化を迅速且つ的確に感熱素子で感知しにくいという問題を有する。これに対して、例えば、リチウムポリマー電池におけるタブに感熱素子を接合し、感熱素子の熱検知性能の向上を図ろうとする技術などが提案されている(特許文献1を参照)。このように外装体から延出されているタブに直接感熱素子のリードを接合することで、電極体で生じた熱は、電池のタブおよび素子のリードを介して伝達されることになる。この提案の技術では、このようなタブおよびリードを介した熱伝達を利用して、感熱素子の熱検知性能の向上を図ろうとしている。
By the way, the metal laminate sheet used as an exterior body has a lower thermal conductivity than a metal plate used as an exterior body of a conventional cylindrical battery or the like, so the temperature of the electrode body housed inside the exterior body There is a problem that it is difficult to detect changes quickly and accurately by a thermal element. On the other hand, for example, a technique has been proposed in which a thermal element is joined to a tab in a lithium polymer battery to improve the heat detection performance of the thermal element (see Patent Document 1). Thus, by directly joining the lead of the heat sensitive element to the tab extending from the exterior body, the heat generated in the electrode body is transmitted through the tab of the battery and the lead of the element. The proposed technique attempts to improve the heat detection performance of the thermal element by utilizing such heat transfer via the tab and the lead.
しかしながら、上記特許文献1で提案されている技術では、電極体での発熱と感熱素子での熱検知とのタイムラグが存在し、電池の保護という観点から不充分であるといえる。また、仮に電池の保護を確実に図ろうとする場合には、より低い温度で安全機能が発揮される感熱素子を用いておく必要があり、電池性能を十分に引き出せないという問題を生じることになる。
However, in the technique proposed in
また、上記特許文献1をはじめとする従来の電池では、金属材料に比べて熱伝達性が低い金属ラミネートシート材料を用いているので、電極体で生じた熱が外部に逃げ難く、極板などの劣化という観点からも問題を残す。特に、電池に対してより一層の高容量化が求められる現状では、大きな問題となることも考えられる。
本発明は、上記のような問題を解決しようとなされたものであって、軽量薄型であって、且つ、電極体で発生の熱を迅速に外方に伝達することができ、高い安全性と高い安定性とを有する電池および感熱素子付き電池を提供することを目的とする。
Moreover, in the conventional battery including the above-mentioned
The present invention has been made to solve the above-described problems, is lightweight and thin, and can quickly transmit heat generated in the electrode body to the outside, with high safety. It is an object to provide a battery having high stability and a battery with a thermal element.
上記目的を達成するために、本発明は、次の構成を採用する。
本発明に係る電池は、正極板と負極板とがセパレータを挟んで対向配置された電極体を有し、当該電極体がシート体から構成される外装体の内部空間に収納されてなる構成を有するものであって、外装体は、その主面において、金属ラミネート材料から構成された第1領域と、電極体から外方への熱伝達特性が金属ラミネート材料よりも高い材料からなる第2領域とを含み、第2領域が前記電極体に相対して配されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention adopts the following configuration.
The battery according to the present invention has a configuration in which a positive electrode plate and a negative electrode plate have an electrode body arranged to face each other with a separator interposed therebetween, and the electrode body is housed in an internal space of an exterior body composed of a sheet body. The exterior body has a first region made of a metal laminate material and a second region made of a material having higher heat transfer characteristics from the electrode body to the outside than the metal laminate material. And the second region is arranged opposite to the electrode body.
また、本発明に係る感熱素子付き電池は、正極板と負極板とがセパレータを挟んで対向配置された電極体が、シート体から構成される外装体の内部空間に収納されてなる素電池と、素電池と外部機器との間の電力流通路中に介挿される感熱素子とを有する構成のものであって、素電池における外装体は、その主面において、金属ラミネート材料から構成された第1領域と、電極体から外方への熱伝達特性が金属ラミネート材料よりも高い材料からなる第2領域とを含み、第2領域が電極体に相対して配され、感熱素子は、素子外部の熱を感知する素子本体部と当該素子本体部から延出されたリード部とを有し、素子本体部は、外装体における第2領域の外方表面に対して近接または接触した状態で配されていることを特徴とする。 Further, the battery with a thermal element according to the present invention includes a unit cell in which an electrode body in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are arranged to face each other with a separator interposed therebetween is housed in an internal space of an exterior body composed of a sheet body. A heat-sensitive element interposed in the power flow path between the unit cell and the external device, and the exterior body of the unit cell is formed of a metal laminate material on its main surface. 1 region and a second region made of a material whose heat transfer characteristic from the electrode body to the outside is higher than that of the metal laminate material, the second region is arranged opposite to the electrode body, An element main body that senses the heat of the element and a lead that extends from the element main body, and the element main body is arranged in a state of being in proximity to or in contact with the outer surface of the second region of the exterior body. It is characterized by being.
本発明に係る電池および感熱素子付き電池の素電池は、その外装体において、金属ラミネート材料からなる第1領域と、金属ラミネート材料よりも高い熱伝達性能を有する材料からなる第2領域とを含み、第2領域における内側主面が収納される電極体に相対する状態であることを主たる特徴としている。これより、本発明に係る電池および素電池では、電池に対する充放電時などにおいて電極体で発生する熱が高効率に第2領域を通して、外装体の外方へと伝達される。そして、本発明に係る電池では、外装体の第1領域を金属ラミネート材料から構成することとしているので、電池の製造において、外周部を熱溶着することで電極体を封止し得る外装体を形成することができる。このため、本発明に係る電池では、簡易な製造方法で得られる。 The unit cell of the battery and the battery with a thermal element according to the present invention includes a first region made of a metal laminate material and a second region made of a material having a higher heat transfer performance than the metal laminate material in the exterior body. The main feature is that the inner main surface in the second region is in a state facing the electrode body to be housed. As a result, in the battery and the unit cell according to the present invention, heat generated in the electrode body at the time of charging / discharging the battery is transmitted to the outside of the exterior body through the second region with high efficiency. In the battery according to the present invention, since the first region of the exterior body is made of a metal laminate material, an exterior body that can seal the electrode body by thermally welding the outer periphery in the manufacture of the battery is provided. Can be formed. For this reason, the battery according to the present invention can be obtained by a simple manufacturing method.
また、本発明に係る感熱素子付き電池では、金属ラミネート材料よりも熱伝達性能が高い材料からなる第2領域に対して感熱素子の素子本体部を接触または近接した状態で配置しているので、上記特許文献1などに代表される従来の電池に比べて、電極体の熱変動を迅速に感熱素子で感知させることができる。
また、本発明に係る電池および素電池では、外装体から迅速且つ高効率に電極体の熱が外部に放出されることになるので、電極体の劣化が抑制され、電池の安定性という観点から優れている。
Further, in the battery with a heat sensitive element according to the present invention, the element main body of the heat sensitive element is arranged in contact with or close to the second region made of a material having a higher heat transfer performance than the metal laminate material. Compared with the conventional battery represented by the said
Further, in the battery and the unit cell according to the present invention, the heat of the electrode body is quickly and efficiently released from the exterior body, so that deterioration of the electrode body is suppressed, and from the viewpoint of battery stability. Are better.
さらに、本発明に係る電池および感熱素子付き電池では、外装体をシート体で形成しているので、従来の電池と同等の重量および外観サイズを維持でき、また、製造時における容易性についても従来のラミネート外装電池と同等である。
従って、本発明に係る電池および感熱素子付き電池は、軽量薄型であって、且つ、電極体で発生の熱を迅速に外方に伝達することができ、高い安全性と高い安定性とを有する。
Furthermore, in the battery according to the present invention and the battery with a thermosensitive element, the exterior body is formed of a sheet body, so that the weight and appearance size equivalent to those of conventional batteries can be maintained, and the ease of manufacturing has also been conventionally It is equivalent to the laminated outer battery.
Therefore, the battery and the battery with a thermal element according to the present invention are lightweight and thin, and can quickly transfer heat generated by the electrode body to the outside, and have high safety and high stability. .
本発明に係る電池および感熱素子付き電池では、第2領域の厚み方向全域を構成する材料として、金属材料を採用することができる。
また、本発明に係る電池および感熱素子付き電池では、第2領域において、外装体の内面に対して電極体の外面を接触させておくことが熱伝達性能という観点から望ましい。
また、本発明に係る電池および感熱素子付き電池では、具体的な外装体の構成として、主面に電極体が収納可能な凹部が形成されてなるカップ状の第1要素と、第1要素に対して蓋体としての第2要素とからなる構成のものを採用し、この内の第1要素の全体が上記第1領域に相当する構成を有するものとし、第2要素が、第1要素との接合代部分が第1領域に相当するとともに、この接合代部分を除く全ての部分が第2領域に相当する構成を有するものとすることができる。
In the battery and the battery with a thermal element according to the present invention, a metal material can be adopted as a material constituting the entire thickness direction of the second region.
In the battery and the battery with a thermal element according to the present invention, it is desirable that the outer surface of the electrode body is in contact with the inner surface of the exterior body in the second region from the viewpoint of heat transfer performance.
Further, in the battery and the battery with a thermal element according to the present invention, as a specific configuration of the exterior body, a cup-shaped first element in which a concave portion capable of accommodating an electrode body is formed on the main surface, and the first element On the other hand, a structure composed of a second element as a lid is adopted, and the entire first element has a structure corresponding to the first region, and the second element is the first element and The joining margin portion of the first portion corresponds to the first region, and all portions except the joining margin portion may have a configuration corresponding to the second region.
以下では、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下の説明で用いる形態は、本発明の構成的特徴およびそれにより奏される作用効果を分かり易く説明するために一例とするものであって、本発明は、これに限定を受けるものではなく、上述のような発明の主たる特徴部分以外の構成等を適宜変更した種々のバリエーションを採用することが可能である。
(実施の形態1)
1.電池構成
先ず、本実施の形態に係るラミネート外装電池1の構成について、図1を用いて説明する。図1は、ラミネート外装電池1の構成を説明するための展開斜視図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the form used in the following description is an example for easy understanding of the structural features of the present invention and the effects achieved by the present invention, and the present invention is not limited thereto. Instead, it is possible to employ various variations in which the configuration other than the main features of the invention as described above is appropriately changed.
(Embodiment 1)
1. Battery Configuration First, the configuration of the laminated
図1に示すように、ラミネート外装電池1は、電極体10を有しており、この電極体10が2つの外装要素20、30で形成される内部空間に収納された構成を有する。電極体10は、正負極板11、12がその間にセパレータ13を挟んだ状態で対向配置され、当該対向配置状態で巻回され構成されている。また、電極体10には、巻回軸方向の一方に向けて正負両極のタブ14、15が延出され、外装体の封止部分に相当する箇所にタブ樹脂16、17が各々取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the laminate-cased
外装体を構成するラミネート外装要素20は、電極体10が収納可能な凹部20aが設けられ、これを取り巻くように外縁部20bが設けられている。ラミネート外装要素20は、図1の下側拡大部分に示すように、4層構造の金属ラミネートシート材料から構成されている。具体的には、ラミネート外装要素20を構成するシート体は、Alからなる金属層21と、この一方の主面を被覆する樹脂層22と、もう一方の主面を被覆する接着層23および樹脂層24とから形成されている。
The laminate
一方、外装体を構成するもう一方の金属外装要素30は、薄い金属シートから構成されており、図1の上側拡大部分に示すように、ラミネート外装要素20のように樹脂層による被覆はなされていない。具体的な金属材料としては、ステンレス(SUS)などを用いることができる。ラミネート外装要素20と金属外装要素30とは、互いの外縁部分で接合されるのであるが、その封止性を確保するのに、間にリング状のシール樹脂40を介挿させる。ラミネート外装要素20と金属外装要素30との接合は、シール樹脂40を介挿させた状態で接合部分を加熱し熱溶着を以って実施する。なお、シール樹脂40は、例えば、変性ポリプロピレン(CPP)から構成されている。
On the other hand, the other metal
2.温度ヒューズ100の取り付け形態
次に、上記のように構成されているラミネート外装電池1に対して、感熱素子としての温度ヒューズ100の取り付け形態について、図2を用いて説明する。図2は、ラミネート外装電池1を金属外装要素30の側から見た斜視図である。
図2に示すように、本実施の形態では、ラミネート外装電池1に対してそのタブ14に直接温度ヒューズ100を取り付けている。温度ヒューズ100は、素子の本体となる素子本体部101とその両端部から延出された素子リード102、103とを有する。図2の拡大部分に示すように、温度ヒューズ100は、一方の素子リード102がラミネート外装電池1の一方のタブ14に接合されている。そして、図2の全体図に示すように、温度ヒューズ100は、タブ14を略180°折り曲げることでラミネート外装電池1の金属外装要素30の主面に近接した位置に素子本体部101が配されている。
2. Attaching Form of
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the
図2の拡大部分に示すように、本実施の形態に係るラミネート外装電池1では、電極体10の一方の主面が金属外装要素30の内側主面に近接あるいは接触した状態(望ましくは、接触状態)となっている。これより、上記の状態で配された温度ヒューズ100は、その素子本体部101が金属外装要素30を間に介して電極体10と近接した状態となっている。
As shown in the enlarged portion of FIG. 2, in the
3.ラミネート外装電池1が有する優位性
上述のように、本実施の形態に係るラミネート外装電池1では、従来の電池のように外装体全体を金属ラミネートで構成するのではなく、外装体の一部を金属材料からなる金属外装要素30で構成している。金属外装要素30の構成に用いる金属材料は、通常電池の外装体として用いられる金属ラミネート材料における樹脂層22、24に比べて2〜3桁高い熱伝導率を有する。このため、金属外装要素30は、ラミネート外装要素20に比べて電極体10で生じた熱を外部へ放出し易い。このため、本実施の形態に係るラミネート外装電池1では、発熱による極板11、12あるいは電解液などの劣化が抑制され、品質の安定性が高い。
3. Advantages of Laminated
また、本実施の形態に係るラミネート外装電池1では、ラミネート外装要素20と金属外装要素30との間へのシール樹脂40の介挿により確実な封止性を確保することができ、電池性能という観点から従来のラミネート外装電池と同等である。また、ラミネート外装電池1は、重量およびサイズの両面でも従来のラミネート外装電池と同等の優位性を有する。そして、本実施の形態に係るラミネート外装電池1は、その製造に係る工数などが従来比で増加することがなく、製造の容易性という観点からも優れている。
Moreover, in the laminate-clad
図2に示すように、本実施の形態に係るラミネート外装電池1に温度ヒューズ100などのの感熱素子を取り付けた場合には、電極体10で生じた熱が金属外装要素30を介した状態で温度ヒューズ100の素子本体部101に伝達されることになる。このため、本実施の形態では、従来のラミネート外装電池のように金属ラミネートシートを介することによる熱伝達性能の低さという問題を生じることがなく、電極体10で生じた熱が迅速に感熱素子に伝達される。このため、本実施の形態に係る感熱素子付き電池では、電極体10の熱変動に対して、迅速且つ確実に感熱素子(本実施の形態では、温度ヒューズ100。)が感知することができる。これより、本実施の形態に係る感熱素子付き電池は、電池性能を犠牲にすることなく高い安全性が得られる。
As shown in FIG. 2, when a heat sensitive element such as a
なお、本実施の形態に係るラミネート外装電池1では、外装体を構成する一要素に金属外装要素30を用いているが、封止部分ではシール樹脂40が介挿されており、タブ14、15の横断部分における金属外装要素30との電気的な絶縁性は確実に確保されている。また、図示を省略しているが、本実施の形態では、タブ樹脂16、17に3層構造のものを採用しており、その積層方向の中間に位置する層を高融点タイプの樹脂材料としているので、この点からも本実施の形態に係るラミネート外装電池1の内部短絡を生じることはない。
In the
4.優位性の確認
以下では、本実施の形態に係るラミネート外装電池1およびこれに温度ヒューズ100を取り付けた感熱素子付き電池の優位性の確認結果について説明する。
4−1.実施例1
図1に示す実施の形態1に係るラミネート外装電池1を用いた。外装体を構成するラミネート外装要素20および金属外装要素30の構成材料およびサイズは、次の通りとした。
(1)ラミネート外装要素20
金属ラミネートシートの総厚み:113μm
全体サイズ:57mmW×67mmL
金属層21:Al(厚み:40μm)
樹脂層22:CPP(厚み:45μm)
接着層23:ウレタン系材料(厚み:3μm)
樹脂層24:ナイロン(厚み:25μm)
凹部20aサイズ:50.9mmW×63.5mmL×3.2mmH
なお、本実施例1に係るラミネート外装電池は、リチウムポリマー電池であって、1It=1400mAhとした。
(2)金属外装要素30
サイズ:57mmW×67mmL×0.1mmT
電極体10との対向サイズ:47.2mmW×59mmL
構成材料:SUS301
4−2.実施例2
実施例1に係るラミネート外装電池1を用いて、図2の構成で感熱素子付き電池を作成した。なお、感熱素子としての温度ヒューズ100については、素子本体部101が金属外装要素30の外側主面に対して接触する状態に配置した。また、温度ヒューズには、作動温度が92℃のものを用いた。
4). Confirmation of Superiority Hereinafter, the results of confirming the superiority of the
4-1. Example 1
A
(1)
Total thickness of metal laminate sheet: 113 μm
Overall size: 57mm W x 67mm L
Metal layer 21: Al (thickness: 40 μm)
Resin layer 22: CPP (thickness: 45 μm)
Adhesive layer 23: Urethane material (thickness: 3 μm)
Resin layer 24: nylon (thickness: 25 μm)
Concave 20a size: 50.9 mm W × 63.5 mm L × 3.2 mm H
The laminated battery according to Example 1 was a lithium polymer battery, and 1 It = 1400 mAh.
(2)
Size: 57mm W x 67mm L x 0.1mm T
Opposite size with the electrode body 10: 47.2 mm W × 59 mm L
Constituent material: SUS301
4-2. Example 2
Using the laminate-coated
4−3.比較例1
比較例1に係るラミネート外装電池は、外装体全体を金属ラミネートシートから構成し、外装体の構成材料以外については、サイズを含め上記実施例1に係るラミネート外装電池と同様とした。なお、比較例1に係るラミネート外装電池の外装体を構成する金属ラミネートシートについては、上記実施例1のラミネート外装電池のラミネート外装要素20と同一とした。
4-3. Comparative Example 1
In the laminate-cased battery according to Comparative Example 1, the entire package was configured from a metal laminate sheet, and the components other than the constituent materials of the package were the same as those of the laminate-coated battery according to Example 1 including the size. In addition, about the metal laminated sheet which comprises the exterior body of the laminate-clad battery which concerns on the comparative example 1, it was set as the same as the
4−4.比較例2
実施例2と同様の構成で比較例1に係るラミネート外装電池を用いて、感熱素子付き電池を作製した。
4−5.評価1
実施例1および比較例1に係る各ラミネート外装電池に対して、1.2Itの過充電を実施し、このときの各々の電池における最高温度を測定し、その結果を表1に示す。
4-4. Comparative Example 2
A battery with a thermal element was produced using the laminate-cased battery according to Comparative Example 1 having the same configuration as that of Example 2.
4-5.
Each laminated battery according to Example 1 and Comparative Example 1 was overcharged with 1.2 It, and the maximum temperature in each battery at this time was measured. The results are shown in Table 1.
表1に示すように、実施例1に係るラミネート外装電池では、1.2Itの条件での過充電試験での最高温度が133℃であったのに対して、比較例1に係るラミネート外装電池では、142℃であった。この結果より、外装体の一部領域を金属外装要素30である実施例1に係るラミネート外装電池では、電極体10で生じた熱が高効率に且つ迅速に電池外方へと放出されたことが分かる。よって、実施例1に係るラミネート外装電池では、過充電の場合にも比較例1に比べてその温度上昇が少なく、安定した電池品質が維持されると考えられる。
As shown in Table 1, in the laminated outer battery according to Example 1, the maximum temperature in the overcharge test under the condition of 1.2 It was 133 ° C., whereas the laminated outer battery according to Comparative Example 1 was used. Then, it was 142 degreeC. As a result, in the laminate-cased battery according to Example 1 in which a partial region of the exterior body is the
4−6.評価2
実施例2および比較例2に係る感熱素子付き電池に対して、1.2It、1.4Itの2条件で過充電を実施し、温度ヒューズが作動するまでの時間をそれぞれ測定した。その結果を、表2に示す。
4-6.
The batteries with thermal elements according to Example 2 and Comparative Example 2 were overcharged under two conditions of 1.2 It and 1.4 It, and the time until the thermal fuse was activated was measured. The results are shown in Table 2.
表2に示すように、実施例2に係る感熱素子付き電池では、温度ヒューズが作動するまでに要した時間が比較例2に係る感熱素子付き電池に比べて5〜7min.短かった。この結果より、実施例2に係る感熱素子付き電池の温度ヒューズは、電極体10の温度変動に対して高い追従性をもっており、電池の安全性という観点から優位であることが分かる。
(実施の形態2)
以下では、実施の形態2に係るラミネート外装電池2について、図3を用いて説明する。なお、図3では、上記実施の形態1に係るラミネート外装電池1と同一の構成を有している部分については、同一符号を付し、以下での説明を省略する。
As shown in Table 2, in the battery with a thermal element according to Example 2, the time required until the thermal fuse was activated was 5 to 7 min. Compared with the battery with a thermal element according to Comparative Example 2. It was short. From this result, it can be seen that the thermal fuse of the battery with a thermosensitive element according to Example 2 has high followability to the temperature fluctuation of the
(Embodiment 2)
Below, the laminate-clad
図3に示すように、本実施の形態に係るラミネート外装電池2は、外装体50の構成が上記ラミネート外装電池1とは相違する。本実施の形態に係るラミネート外装電池2の外装体50は、凹部50aが形成され金属ラミネートシートからなるカップ成形領域50cと、金属層51が単体で存在する平板領域50dとが一体になっているところにある。換言すると、外装体50は、平板領域50dにおいて、金属ラミネートシートにおける金属層51だけを残して樹脂層52、54および接着層53が除去された状態で構成されている。
As shown in FIG. 3, the
平板領域50dを折り返してカップ成形領域50cとの間で接合する際には、上記実施の形態と同様に、間に接合用としてのシール樹脂60が介挿される。
本実施の形態に係るラミネート外装電池2は、外装体50の一部領域(平板領域50d)が金属材料で構成され、その領域50dにおいては、厚み方向の全域にわたって金属層51が存在している。このため、本実施の形態に係るラミネート外装電池2においても、上記実施の形態1と同様の優位性を有する。
When the
In the
また、本実施の形態に係るラミネート外装電池2では、金属ラミネートシートからなるカップ成形領域50cと金属層51からなる平板領域50dとが一体に構成されているので、電池製造の段階において、部品の管理や製造上の容易性という優位性を有する。
(その他の事項)
上記実施の形態1、2は、本発明の一例を示すものであって、本発明はこれらの構成に限定を受けるものではない。例えば、上記実施の形態1、2では、電池種類としてリチウムポリマー電池を採用することとしたが、他の種類の電池に対しても適用が可能である。また、外装体に金属ラミネートシートが用いられる電池およびそれに類するものに対しても本発明は適用が可能である。
Further, in the
(Other matters)
The first and second embodiments show examples of the present invention, and the present invention is not limited to these configurations. For example, in the first and second embodiments, the lithium polymer battery is adopted as the battery type, but the present invention can be applied to other types of batteries. In addition, the present invention can be applied to a battery in which a metal laminate sheet is used for an exterior body and the like.
また、上記実施の形態1、2では、電極体10で生じた熱の放出性能を考慮して外装体の一方の主面全体が金属材料からなるという構成を採用したが、感熱素子を取り付ける場合の熱感知性能という観点からは、素子の本体部が近接する一部分だけを金属材料から構成することとしてもよい。
また、上記実施の形態1、2では、外装体の構成要素の内、金属ラミネートシートよりも熱伝導率が高い材料としてSUS301などの金属材料を適用したが、本発明は、金属材料以外を採用することも可能である。例えば、セラミックス材料などを採用することも可能である。
In the first and second embodiments, the configuration in which one main surface of the exterior body is made of a metal material in consideration of the performance of releasing heat generated in the
In the first and second embodiments, a metal material such as SUS301 is applied as a material having higher thermal conductivity than the metal laminate sheet among the components of the exterior body, but the present invention adopts other than the metal material. It is also possible to do. For example, a ceramic material or the like can be used.
また、上記実施の形態1では、図2に示すようにラミネート外装電池1における一方のタブ14に対して温度ヒューズ100の一方の素子リードを直接接合することとしたが、基板上に感熱素子を実装し、これを金属外装要素30の主面に接触または近接する状態で配置することとしてもよい。そして、感熱素子としては、温度ヒューズ100以外にも、PTC(Positive Temperature Coefficient)素子などの他の種類の素子を適用することもできる。
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, one element lead of the
また、ラミネート外装電池1の金属外装要素30と感熱素子の素子本体部との間を、シリコーン樹脂などを用いて接合し、熱結合を図ることとすることもできる。
さらに、上記実施の形態1、2などで用いた各寸法や材料などについても、適宜の変更が可能である。
In addition, the
Further, the dimensions and materials used in the first and second embodiments can be appropriately changed.
本発明は、携帯機器などに用いられ、小型軽量化とともに高い安全性と高い品質安定性との両立が求められるラミネート外装電池およびこれを素電池として温度ヒューズなどの感熱素子が取り付けられた電池を実現するのに有効である。 The present invention relates to a laminated outer battery that is used in portable devices and the like, and is required to achieve both high safety and high quality stability as well as a small size and light weight, and a battery in which a thermal element such as a thermal fuse is attached. It is effective to realize.
1、2.ラミネート外装電池
10.電極体
11、12.極板
13.セパレータ
14、15.タブ
16、17.タブ樹脂
20.ラミネート外装要素
21、51.金属層
22、24、52、54.樹脂層
23、53.接着層
30.金属外装要素
40、60.シール樹脂
50.外装体
100.温度ヒューズ
101.素子本体部
102、103.素子リード
1,2. Laminated
Claims (6)
前記外装体は、その主面において、金属ラミネート材料から構成された第1領域と、電極体から外方への熱伝達特性が前記金属ラミネート材料よりも高い材料からなる第2領域とを含み、前記第2領域が前記電極体に相対して配されている
ことを特徴とする電池。 A battery in which a positive electrode plate and a negative electrode plate have an electrode body disposed opposite to each other with a separator interposed therebetween, and the electrode body is housed in an internal space of an exterior body composed of a sheet body,
The exterior body includes, on its main surface, a first region made of a metal laminate material, and a second region made of a material whose heat transfer characteristic from the electrode body to the outside is higher than that of the metal laminate material, The battery, wherein the second region is disposed to face the electrode body.
ことを特徴とする請求項1に記載の電池。 The battery according to claim 1, wherein the second region is made of a metal material over the entire thickness direction of the sheet body.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電池。 3. The battery according to claim 1, wherein in the second region, an outer surface of the electrode body is in contact with an inner surface of the exterior body.
前記第1要素は、全体が第1領域に相当する構成となっており、
前記第2要素は、前記第1要素との接合代部分が前記第1領域に相当するとともに、当該部分を除く全ての部分が前記第2領域に相当する構成となっている
ことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の電池。 The exterior body includes a cup-shaped first element in which a concave portion capable of accommodating the electrode body is formed on a main surface, and a second element as a lid body with respect to the first element,
The first element has a configuration corresponding to the first region as a whole,
The second element has a structure in which a joint margin with the first element corresponds to the first region, and all parts except the part correspond to the second region. The battery according to any one of claims 1 to 3.
前記素電池と外部機器との間の電力流通路中に介挿される感熱素子とを有する感熱素子付き電池であって、
前記素電池における外装体は、その主面において、金属ラミネート材料から構成された第1領域と、電極体から外方への熱伝達特性が前記金属ラミネート材料よりも高い材料からなる第2領域とを含み、前記第2領域が前記電極体に相対して配されており、
前記感熱素子は、素子外部の熱を感知する素子本体部と、当該素子本体部から延出されたリード部とを有し、
前記素子本体部は、前記外装体における第2領域の外方表面に対して近接または接触した状態で配されている
ことを特徴とする感熱素子付き電池。 A unit cell in which an electrode body in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are arranged to face each other with a separator interposed therebetween is housed in an internal space of an exterior body composed of a sheet body;
A battery with a thermal element having a thermal element inserted in a power flow path between the unit cell and an external device,
The exterior body in the unit cell has, on its main surface, a first region made of a metal laminate material, and a second region made of a material having higher heat transfer characteristics from the electrode body to the outside than the metal laminate material. The second region is disposed relative to the electrode body,
The thermosensitive element has an element main body that senses heat outside the element, and a lead portion that extends from the element main body.
The element body portion is arranged in a state of being in proximity to or in contact with an outer surface of the second region in the exterior body.
ことを特徴とする請求項5に記載の感熱素子付き電池。 6. The battery with a thermal element according to claim 5, wherein the second region of the exterior body is made of a metal material over the entire thickness direction of the sheet body.
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JP2007157460A (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Sony Corp | Battery pack |
CN101997094A (en) * | 2009-08-18 | 2011-03-30 | 三星Sdi株式会社 | Rechargeable battery and battery module |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007157460A (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Sony Corp | Battery pack |
CN101997094A (en) * | 2009-08-18 | 2011-03-30 | 三星Sdi株式会社 | Rechargeable battery and battery module |
KR101117625B1 (en) * | 2009-08-18 | 2012-02-29 | 삼성에스디아이 주식회사 | Rechargeable battery and battery module |
CN101997094B (en) * | 2009-08-18 | 2013-10-09 | 三星Sdi株式会社 | Rechargeable battery and battery module |
US8623537B2 (en) | 2009-08-18 | 2014-01-07 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery and battery module |
JP7468467B2 (en) | 2021-06-21 | 2024-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | Temperature measuring device, temperature measuring method, and battery system |
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