JP2008243410A - Sealed secondary battery and battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は密閉型二次電池および電池モジュールに係り、特に、電極群を収容する直方体状の収容部を有する可撓性フィルムを電池容器として用いた密閉型二次電池および該密閉型二次電池を複数個接続した電池モジュールに関する。 The present invention relates to a sealed secondary battery and a battery module, and in particular, a sealed secondary battery using a flexible film having a rectangular parallelepiped housing portion that houses an electrode group as a battery container, and the sealed secondary battery. The present invention relates to a battery module in which a plurality of batteries are connected.
従来、電気自動車やハイブリッド車などの大電流充放電用電源には、複数個の密閉型二次電池を直列ないし直並列に接続した電池モジュールが用いられていた。一般に、このような大電流充放電用電源では、例えば、40〜100個の円筒型二次電池が使用されている。 Conventionally, a battery module in which a plurality of sealed secondary batteries are connected in series or in series-parallel has been used for a large current charging / discharging power source such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. Generally, in such a large current charging / discharging power source, for example, 40 to 100 cylindrical secondary batteries are used.
円筒型二次電池に用いられる円筒型電池容器には、コスト低減のため、鉄系材料を用いるのが一般的である。ところが、鉄は比重が大きいため、電池の重量あたりのエネルギー効率を上げる(軽量化を図る)上で大きな制約となっていた。このため、古くから内層にガスバリア層としてアルミニウム箔などを組込んだ可撓性フィルム、いわゆるラミネートフィルムを電池容器として用いたフィルム型二次電池(ラミネートセル)の技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。このようなフィルム型二次電池では、2枚(一対)のラミネートフィルムを1セットとしてラミネートフィルムの外縁部同士が熱溶着されたフィルム状密閉容器に電極群が収容されている。このとき、2枚のうちの一方をカップ状に成形し、他方を平板状とした、いわゆる片カップ形、または、双方を同じ深さのカップ状に成形した、いわゆるもなか形とされている。通常、電極群から導出された正極および負極の外部端子は、熱溶着されたラミネートフィルムの外縁部にそれぞれ配設されている。このため、フィルム型二次電池を単独で用いる場合や、複数個を接続して用いる場合でも二次電池の厚さが2〜3mm程度のときは、外部端子の接続に特段の不都合が生じることはない。 In order to reduce costs, an iron-based material is generally used for a cylindrical battery container used for a cylindrical secondary battery. However, since iron has a large specific gravity, it has been a major limitation in increasing the energy efficiency per unit weight of the battery (to reduce weight). For this reason, a technique of a film-type secondary battery (laminate cell) using a flexible film in which an aluminum foil or the like is incorporated as a gas barrier layer in the inner layer, a so-called laminate film as a battery container has been disclosed (for example, Patent Document 1). In such a film type secondary battery, an electrode group is housed in a film-like sealed container in which two (a pair of) laminated films are set as one set and the outer edges of the laminated films are thermally welded to each other. At this time, one of the two sheets is formed into a cup shape and the other is formed into a flat plate shape, or a so-called one cup shape in which both are formed into a cup shape with the same depth. Usually, the positive and negative external terminals led out from the electrode group are respectively arranged on the outer edge of the heat-welded laminate film. For this reason, even when a film type secondary battery is used singly or when a plurality of secondary batteries are connected and connected, when the thickness of the secondary battery is about 2 to 3 mm, there is a particular inconvenience in connecting external terminals. There is no.
しかしながら、電気自動車用等の大電流充放電用電源にラミネートセルを用いる場合には、厚さが10mmに達するものがあるため、これらを積層状態で配設して直列ないし直並列に接続した電池モジュールでは、様々な問題が生ずる。例えば、図5に示すように、片カップ形のラミネートセルの8個を直列に接続した電池モジュール40では、一側の第1番目のラミネートセル30aの負極端子4aと、第2番目のラミネートセル30bの正極端子3bとが接合部7で接合される。一方、ラミネートセル30aの正極端子3aと、ラミネートセル30bの負極端子4bとが近接配置されるため、端子間にインシュレータ35を挿入して接触による短絡を防止する必要がある。また、ラミネートセル30bの負極端子4bと第3番目のラミネートセル30cの正極端子3cとが電池の厚さのおよそ2倍分の間隔をあけて配置されるため、これらを直接接合することができず、コネクタ36の両側がそれぞれ接合部7で接合される。このため、電池モジュール40としては10箇所の接合部7で接合する必要がある。インシュレータ35やコネクタ36といった余分な部品を要し、端子同士を直接接合すれば1箇所で済むところがコネクタ36の両端の2箇所の接合を要するため、組立作業が煩雑となる上にコスト高となり、内部抵抗が増大して出力低下を招くことにもなる。さらには、接合部7の数が多いことから、接合部の破断のおそれが増大し電池モジュールの信頼性を低下させることにもなる。
However, when a laminate cell is used for a large current charging / discharging power source for an electric vehicle or the like, there is a battery that has a thickness of 10 mm. Therefore, these batteries are arranged in a stacked state and connected in series or series-parallel. Various problems arise with modules. For example, as shown in FIG. 5, in the
また、片カップ形のラミネートセルはカップ成形可能な深さに限界があるので、大容量化を図る(電極群の厚さを大きくする)ことが難しい。ところが、電気自動車等の場合には、走行可能な距離の延長が求められており、極力大容量化するため、二次電池を直列のみならず並列にも接続したいという要求が強くなっている。このような並直列接続して使用される場合においても、何ら特別の部品を用いることなく、端子同士を直接接合することができることが、コストや信頼性の面で望ましい。 In addition, since the cup-shaped laminate cell has a limit in the depth at which cup molding is possible, it is difficult to increase the capacity (increase the thickness of the electrode group). However, in the case of an electric vehicle or the like, there is a demand for extending the distance that can be traveled, and in order to increase the capacity as much as possible, there is a strong demand for connecting secondary batteries not only in series but also in parallel. Even when used in such a parallel series connection, it is desirable in terms of cost and reliability that the terminals can be directly joined without using any special parts.
本発明は上記事案に鑑み、容易に直列ないし直並列接続が可能な密閉型二次電池および該密閉型二次電池を複数個接続した電池モジュールを提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a sealed secondary battery that can be easily connected in series or series-parallel and a battery module in which a plurality of the sealed secondary batteries are connected.
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様は、電極群を収容する直方体状の収容部を有する可撓性フィルムを電池容器として用いた密閉型二次電池において、正極端子と負極端子とのいずれか一方が前記収容部の任意の一辺から導出されており、いずれか他方が前記任意の一辺に対角する辺から導出されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a first aspect of the present invention is a sealed secondary battery using a flexible film having a rectangular parallelepiped housing portion that houses an electrode group as a battery container. Either one of the terminals is derived from an arbitrary side of the accommodating portion, and either one of the terminals is derived from a side diagonal to the arbitrary one side.
第1の態様では、正極端子と負極端子とのいずれか一方が電池容器の収容部の任意の一辺から導出されており、いずれか他方が任意の一辺に対角する辺から導出されているため、収容部を対向させ正極端子と負極端子とが互い違いとなるように複数個の密閉型二次電池を並置することで隣り合う密閉型二次電池の端子同士が近接する位置で対向するので、複数個の密閉型二次電池を容易に直列接続することができる。 In the first aspect, since either one of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal is derived from an arbitrary side of the battery container housing portion, and the other is derived from a side diagonal to the arbitrary one side. Since the terminals of the adjacent sealed secondary batteries are opposed to each other by juxtaposing a plurality of sealed secondary batteries so that the positive electrode terminals and the negative electrode terminals are staggered with the accommodating portions facing each other, A plurality of sealed secondary batteries can be easily connected in series.
第1の態様において、正極端子および負極端子が収容部の、対向し、かつ、非同一面の2辺からそれぞれ導出されていてもよい。収容部が、三角柱状の窪みが形成された1対の可撓性フィルムにより、窪みの形成された部分が互いに逆方向に向かい合わされて形成されていてもよい。また、正極端子および負極端子の導出先端部に、可撓性フィルムの正極端子および負極端子がそれぞれ導出された辺に対応する外縁の長さより大きい長さの腕部が形成されていれば、隣り合う密閉型二次電池の正極端子の腕部同士が重なり合うように複数個の密閉型二次電池を配設することで腕部同士を直接接合して容易に並列接続することができる。 In the first aspect, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal may be led out from two opposite sides of the accommodating portion, respectively. The accommodating part may be formed by a pair of flexible films having triangular prism-shaped depressions, with the depressions facing each other in opposite directions. Further, if the leading end of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal is formed with an arm portion having a length larger than the length of the outer edge corresponding to the side from which the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the flexible film are derived, respectively, By arranging a plurality of sealed secondary batteries so that the arms of the positive terminals of the matching sealed secondary batteries overlap each other, the arms can be directly joined and easily connected in parallel.
本発明の第2の態様は、第1の態様の密閉型二次電池を複数個接続した電池モジュールにおいて、前記密閉型二次電池は、前記収容部同士を対向させて並置され隣り合う端子同士が直接接合されて直列に接続されていることを特徴とする。また、本発明の第3の態様は、第1の態様で正極端子および負極端子の導出先端部に腕部が形成された密閉型二次電池を複数個接続した電池モジュールにおいて、前記密閉型二次電池は、前記収容部同士を対向させて並置され隣り合う端子同士が直接接合され、かつ、前記正極端子および負極端子のそれぞれの腕部同士を重なり合わせて配設され重なり合う腕部同士が直接接合されて並直列に接続されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the battery module in which the plurality of sealed secondary batteries of the first aspect are connected, the sealed secondary batteries are arranged in parallel with the housing portions facing each other. Are directly joined and connected in series. According to a third aspect of the present invention, there is provided a battery module in which a plurality of sealed secondary batteries having arms formed at the leading ends of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal in the first aspect are connected. The secondary battery is placed side by side with the housing portions facing each other, adjacent terminals are directly joined, and the arms of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are arranged to overlap each other, and the overlapping arm portions are directly connected to each other. It is joined and connected in parallel.
本発明によれば、正極端子と負極端子とのいずれか一方が電池容器の収容部の任意の一辺から導出されており、いずれか他方が任意の一辺に対角する辺から導出されているため、収容部を対向させ正極端子と負極端子とが互い違いとなるように複数個の密閉型二次電池を並置することで隣り合う密閉型二次電池の端子同士が近接する位置で対向するので、複数個の密閉型二次電池を容易に直列接続することができる、という効果を得ることができる。 According to the present invention, one of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal is derived from any one side of the battery container housing portion, and either one is derived from the side diagonal to the arbitrary one side. Since the terminals of the adjacent sealed secondary batteries are opposed to each other by juxtaposing a plurality of sealed secondary batteries so that the positive electrode terminals and the negative electrode terminals are staggered with the accommodating portions facing each other, It is possible to obtain an effect that a plurality of sealed secondary batteries can be easily connected in series.
以下、図面を参照して、本発明を適用した電池モジュールの実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of a battery module to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
(構成)
図1に示すように、本実施形態の電池モジュール20は、電池容器にラミネートフィルム(可撓性フィルム)が用いられた密閉型二次電池としてのフィルム型リチウムイオン二次電池(以下、ラミネートセルという。)10を8個備えている。
(Constitution)
As shown in FIG. 1, the
8個のラミネートセル10は、それぞれの正極端子3と負極端子4とが互い違いとなるように配設されている。隣り合うラミネートセル10同士は、両面テープで貼り合わされている。すなわち、8個のラミネートセル10は、積層状態で配設されている。隣り合うラミネートセル10の接合すべき端子同士は抵抗溶接により接合部7(図1の白丸部分)で直接接合されており、8個のラミネートセル10は直列に接続されている。
The eight laminated
ここで、ラミネートセル10の接続状態について、電池モジュール20の一側(図1の左側)から順に配設された3個のラミネートセル10a、10b、10cを中心に説明する。ラミネートセル10aの正極端子3aは、電池モジュール20の図示を省略した正極外部端子に接続されている。ラミネートセル10aの負極端子4aとラミネートセル10bの正極端子3bとが接合部7で接合されており、ラミネートセル10bの負極端子4bとラミネートセル10cの正極端子3cとが接合部7で接合されている。ラミネートセル10cの負極端子4cから電池モジュール20の他側(図1の右側)に配置されたラミネートセル10の正極端子3までは、同様に、残り5個のラミネートセル10が順に接続されている。電池モジュール20の他側に配置されたラミネートセル10の負極端子4が電池モジュール20の図示しない負極外部端子に接続されている。
Here, the connection state of the
電池モジュール20に用いられるラミネートセル10は、図2に示すように、電池容器に2枚(一対)の矩形状のラミネートフィルム(以下、単に、フィルムという。)1が使用されている。フィルム1は、内層にガスバリア層となるアルミニウム箔を有している。アルミニウム箔の一方の面には熱溶着性のポリプロピレン(以下、PPと略記する。)フィルムが貼り合わされており、他方の面にはポリエチレンテレフタレート(以下、PETと略記する。)フィルムが貼り合わされている。すなわち、フィルム1は、PPフィルム−アルミニウム箔−PETフィルムが重ね合わされており、本例では厚さ約120μmに設定されている。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、フィルム1の略中央部には、断面直角三角形状で直角の頂点を底側とする三角柱状の窪みが形成されている。直角を挟む2辺は長辺と短辺で構成されている。2枚の同一形状のフィルム1が、窪みの直角の頂点が互いに逆方向となるように向かい合わされている。向かい合わされた窪みで直方体状の収容部2が形成されている。このため、フィルム1の直角三角形状断面の直角を挟む2辺のうち短辺の方向が電極群の厚さ方向となる。
As shown in FIG. 3, a triangular columnar depression having a right-angled apex at the bottom side and a right-angled apex is formed in a substantially central portion of the
図2に示すように、ラミネートセル10の収容部2には不図示の電極群が収容されている。電極群に接続された正極端子3および負極端子4のいずれか一方は、収容部2の任意の1辺から導出されている。正極端子3および負極端子4のいずれか他方は、任意の1辺に対角する辺から導出されている。換言すれば、正極端子3および負極端子4は、収容部2の、対向し、かつ、同一面でない(非同一面の)2辺からそれぞれ導出されている。2枚のフィルム1は外縁部のPPフィルム同士が熱溶着された熱溶着部8で封止されており、ラミネートセル10は密閉構造とされている。正極端子3および負極端子4は熱溶着部8に挟み込まれており、それぞれ導出先端部を互いに反対方向の外側に突出させて導出されている。このため、熱溶着部8はラミネートセル10の側面から見て収容部2の対角線位置に位置しており、その対角線の一側に正極端子3、他側に負極端子4がそれぞれ導出されている(図1も参照。)。
As shown in FIG. 2, an electrode group (not shown) is accommodated in the
収容部2に収容される電極群は、矩形状の正極板19枚と矩形状の負極板20枚とが交互に重ねられている。このため、電極群は直方体状に形成されている。各正極板は、熱溶着で袋状に成形されたセパレータに挿入されている。セパレータには、例えば、厚さ25μm、幅100mmのポリエチレン製多孔膜が用いられている。正極板の無地部および負極板の無地部がそれぞれ正極端子3および負極端子4に超音波溶接で接合されている。正極板および負極板は、正極端子3および負極端子4が互いに反対方向に導出されるように重ねられている。電極群の厚さはおよそ4.8mmに設定されている。
In the electrode group housed in the
ラミネートセル10の組立時には、電極群が一方のフィルム1の窪みに載置され、電極群の上側に他方のフィルム1が載せられる。フィルム1の4辺が熱溶着されて熱溶着部8が形成される。このとき、正極端子3、負極端子4が導出されていない辺の一部に熱溶着しないフィルム1の合わせ面を残しておく。フィルム1の合わせ面から注射器を用いて所定量の非水電解液が注入される。この合わせ面を熱溶着することで、フィルム1の4辺が熱溶着で封止されてラミネートセル10の組立を完成した。熱溶着部8の溶着幅は、本例では、全周にわたって約10mmに設定されている。ラミネートセル10は、容量約3.2Ahに設定されている。
When the
電極群を構成する正極板の作製時には、正極活物質としてマンガン酸リチウム等のリチウム遷移金属複酸化物と、導電材として炭素粉末と、結着剤としてポリフッ化ビニリデンとが、溶媒であるN−メチル−2−ピロリドンに分散して混合されてスラリが作製される。このスラリが正極集電体である厚さ20μmで矩形状のアルミニウム箔の両面に塗布され、乾燥後、プレスされて一体化される。このとき、アルミニウム箔の1辺には、スラリが塗工されない無地部が形成される。その後、幅(スラリが塗工されない1辺の長さ)94mmに切断されて短冊状の正極板が作製される。塗工部の高さ(幅の方向と交差する方向の長さ)86mm、無地部の高さ10mmに設定されている。 At the time of producing the positive electrode plate constituting the electrode group, a lithium transition metal double oxide such as lithium manganate as the positive electrode active material, carbon powder as the conductive material, and polyvinylidene fluoride as the binder are N— A slurry is prepared by dispersing and mixing in methyl-2-pyrrolidone. This slurry is applied to both sides of a rectangular aluminum foil having a thickness of 20 μm which is a positive electrode current collector, dried, pressed and integrated. At this time, a plain portion to which slurry is not applied is formed on one side of the aluminum foil. Thereafter, it is cut into a width (length of one side not coated with slurry) of 94 mm to produce a strip-like positive electrode plate. The height of the coating part (the length in the direction intersecting the width direction) is set to 86 mm, and the height of the plain part is set to 10 mm.
一方、負極板の作製時には、負極活物質として炭素粒子と、結着剤としてポリフッ化ビニリデンとが溶媒であるN−メチル−2−ピロリドンに投入され混合されて、スラリ状の溶液が作製される。このスラリが負極集電体である厚さ10μmで矩形状の銅箔の両面に塗布され、乾燥後、プレスされて一体化される。このとき、銅箔の1辺には、スラリが塗工されない無地部が形成される。その後、幅96mmに切断されて短冊状の負極板が作製される。塗工部の高さ88mm、無地部の高さ10mmに設定されている。 On the other hand, at the time of producing the negative electrode plate, carbon particles as a negative electrode active material and polyvinylidene fluoride as a binder are charged and mixed in N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent to produce a slurry solution. . This slurry is applied to both sides of a rectangular copper foil having a thickness of 10 μm which is a negative electrode current collector, dried, pressed and integrated. At this time, a plain portion to which the slurry is not applied is formed on one side of the copper foil. Then, it cut | disconnects to width 96mm and a strip-shaped negative electrode plate is produced. The height of the coated part is set to 88 mm, and the height of the plain part is set to 10 mm.
次に、本実施形態の電池モジュール20の作用等について説明する。
Next, the operation and the like of the
本実施形態の電池モジュール20では、電極群が収容された収容部2を対向させ正極端子3と負極端子4とが互い違いとなるようにラミネートセル10が並置されている。このラミネートセル10では、正極端子3および負極端子4のいずれか一方は収容部2の任意の1辺から導出されており、いずれか他方が任意の1辺に対角する辺から導出されている。このため、隣り合う2個のラミネートセル10では、一方のラミネートセル10の正極端子3と他方のラミネートセル10の負極端子4とが近接する位置で対向するので、近接位置の正極端子3と負極端子4とを接合部7で直接接合することができる。これにより、接続用部材を用いることなく容易にラミネートセル10を直列接続することができ、電池モジュール20を作製することができる。
In the
また、本実施形態の電池モジュール20では、隣り合うラミネートセル10の接合すべき端子同士が直接接合されるため、接続用部材を用いる場合と比較して、内部抵抗の増大や出力低下を抑制することができる。更に、接続用部材を用いると両側2箇所の接合を要するのに対して、直接接合することで1箇所のみの接合で済むため、接合部7の数を減少させることができる。これにより、電池モジュール20の組立作業を簡素化することができるので、コスト低減を図ることができ、接合部7の数が少ない分で接合部破断の可能性が低減するので、電池モジュール20の信頼性低下を抑制することができる。
Moreover, in the
更に、本実施形態では、電池モジュール20を構成するラミネートセル10が2枚のフィルム1の外縁部を熱溶着することで形成されている。フィルム1に形成された三角柱状(断面直角三角形状)の窪みを互いに逆方向に向かい合わせることで直方体状の収容部2が形成されている。このため、1枚のフィルムに直方体状の窪み(収容部)を形成するカップ成型の場合と比較して、成型可能な深さを大きくすることができる。これにより、収容部2の深さを大きく(直角を挟む2辺のうち短辺の長さを大きく)することができるので、電極群を構成する正極板、負極板の枚数を増加させることでラミネートセル10ひいては電池モジュール20の高出力化、高容量化を図ることができる。
Furthermore, in this embodiment, the
なお、本実施形態では、8個のラミネートセル10を直列接続した電池モジュール20を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、直列接続するラミネートセル10の個数を増減してもよく、並列接続と組み合わせて直並列接続したラミネートセル10で構成するようにしてもよい。ラミネートセル10を並列接続する場合にも、接続用部材を用いることなく、端子同士を直接接合することが好ましい。このことは、正極端子3、負極端子4の形状を変えることで実現することができる。
In addition, in this embodiment, although the
図4に示すように、ラミネートセル10の正極端子3、負極端子4の導出先端部に、フィルム1の正極端子3、負極端子4がそれぞれ導出された辺に対応する外縁の辺の長さより大きい長さの拡幅部(腕部)22を形成する。すなわち、フィルム1から突出した部分の正極端子3、負極端子4をT字状に形成する。正極端子3の拡幅部22同士、負極端子4の拡幅部22同士がそれぞれ重なり合うように複数個のラミネートセル10を配設する。このようにすれば、隣り合うラミネートセル10の正極端子3同士、負極端子4同士を接合部9(図4の黒丸部分)で直接接合することで、接続用部材を要せず容易に並列接続することができる。従って、複数個、例えばm個のラミネートセル10を並列接続し、さらにその複数個、例えばn個を直列接続すれば、任意のm個並列・n個直列接続した電池モジュール20を容易に作製することができる。ラミネートセル10をm個並列・n個直列に接続して電池モジュール20を構成することで、高出力化、高容量化が求められる大電流充放電用電源に用いられる電池モジュール、とりわけ、走行可能距離の延長のために極力大容量化が求められる電気自動車用電源の電池モジュールとして好適に使用することができる。
As shown in FIG. 4, the leading end portions of the
更に、本実施形態では、フィルム1としてPPフィルム−アルミニウム箔−PETフィルムの3層で構成されたフィルムを例示したが、本発明はフィルムの構成に特に制限されるものではなく、電池容器として使用可能な可撓性フィルムであればいかなる構成のフィルムでも使用することができる。また、本実施形態では、矩形状のフィルム1を使用する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。電極群を収容するための収容部2が形成可能であればよく、例えば、円形状としてもよい。更に、本実施形態では、2枚のフィルム1を使用し4辺を熱溶着することで密閉容器を構成する例を示したが、1枚のフィルムに2箇所の窪みを形成し中央部を折り返すようにしてもよい。この場合には、3辺を熱溶着することで密閉容器を構成することができる。
Furthermore, in this embodiment, although the film comprised by three layers of PP film-aluminum foil-PET film was illustrated as the
また更に、本実施形態では、正極端子3、負極端子4をそれぞれ1つずつ導出する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、それぞれ2つ以上としてもよい。大電流充放電を考慮すれば、通電面積を確保する上で複数ずつ配設されていることが好ましい。また、本実施形態では、短冊状に形成した正極板および負極板を交互に積層した電極群を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、帯状に形成した正極板、負極板を扁平状に捲回するようにしてもよい。
Furthermore, in the present embodiment, an example in which one
更にまた、本実施形態では、電池モジュール20を構成するラミネートセル10にリチウムイオン二次電池を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電池容器に可撓性フィルムを使用した密閉型二次電池に適用することができる。また、リチウムイオン二次電池に用いられる正負極活物質等の材料に制限のないことはもちろんである。
Furthermore, in the present embodiment, a lithium ion secondary battery is illustrated as the
次に、本実施形態の電池モジュール20の実施例について説明する。比較のために作製した従来の電池モジュール40についても併記する。従来の電池モジュール40は次のように構成されているが、上述した電池モジュール20と同じ部材には同じ符号を付し、異なる点のみ説明する。
Next, examples of the
図5に示すように、電池モジュール40では、片カップ形のラミネートセル30が8個直列に接続されている。ラミネートセル30の接続状態について、電池モジュール40の一側から順に配設された3個のラミネートセル30a、30b、30cを中心に説明する。ラミネートセル30aの負極端子4aと、ラミネートセル30bの正極端子3bとが接合部7で直接接合されている。ラミネートセル30aの正極端子3aと、ラミネートセル30bの負極端子4bとが近接配置されるため、接触による短絡を防止する必要がある。このため、該端子間に厚さ0.3mmのPP製平板で作製したインシュレータ35が挿入されている。インシュレータ35は、両面粘着テープで、ラミネートセル30a、30bに固定されている。ラミネートセル30bの負極端子4bとラミネートセル30cの正極端子3cとでは、ラミネートセル30の厚さのおよそ2倍分の間隔をあけて配置されているため、ニッケル板を曲げ加工して作製したコ字状のコネクタ36の両側がそれぞれ接合部7で接合されている。
As shown in FIG. 5, in the
図6に示すように、電池モジュール40を構成するラミネートセル30では、電極群を収容可能な直方体状の窪みが略中央部に形成されたカップ形のフィルム31a、平板状のフィルム31bが電池容器に使用されている。フィルム31a、31bの外縁部が熱溶着されることで、収容部32が形成される。収容部32には電極群が収容されており、正極端子3、負極端子4は電池容器の対向する2辺からそれぞれ導出されている。換言すれば、電池モジュール40では、正極端子3、負極端子4が、それぞれ収容部32の対向し、かつ、同一面の2辺から導出されている。
As shown in FIG. 6, in the laminated cell 30 constituting the
実施例の電池モジュール20と比較例の電池モジュール40とについて、ラミネートセルの接続に必要なコネクタ36、インシュレータ35の部品数および接続箇所(接合部7)の数を比較した結果を下表1に示す。
Table 1 below shows the results of a comparison of the number of
表1に示すように、比較例の電池モジュール40では、3個のコネクタ36および4個のインシュレータ35を必要とし、接続箇所の数についても10箇所であった。これは、接続すべき端子が近接配置されていれば1箇所の接合で済むのに対し、コネクタ36を使用することから、両側の2箇所の接合が必要となったためである。これに対して、実施例の電池モジュール20では、コネクタ、インシュレータの部品を全く必要とせず、接続箇所の数も7箇所(比較例の約2/3)で済むことが明らかである。
As shown in Table 1, in the
本発明は容易に直列ないし直並列接続が可能な密閉型二次電池および該密閉型二次電池を複数個接続した電池モジュールを提供するため、密閉型二次電池および電池モジュールの製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。 The present invention provides a sealed secondary battery that can be easily connected in series or series-parallel and a battery module in which a plurality of sealed secondary batteries are connected. Since it contributes, it has industrial applicability.
1 ラミネートフィルム(可撓性フィルム)
2 収容部
3 正極端子
4 負極端子
7 接合部
10 ラミネートセル(密閉型二次電池)
20 電池モジュール
1 Laminate film (flexible film)
2
20 Battery module
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JP2007078524A JP2008243410A (en) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | Sealed secondary battery and battery module |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2007
- 2007-03-26 JP JP2007078524A patent/JP2008243410A/en not_active Withdrawn
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