JP2009295381A - 電池セル及び電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁外装体を装着時にも効率の良い放熱が可能であるとともに、膨張による電池セルの形状変化や振動等による放熱効果の低減を防止する電池セル及び電池パックを提供する。
【解決手段】金属缶ケース１９の外周に正極端子１０及び負極端子１２を備えた電池セル１であって、金属缶ケース１９の表面部分を被覆するように設けられ、熱伝導性、難燃性、及び粘着性を有する絶縁外装体１６を備える。また、複数の電池セル１を内部に収容する電池パックであって、複数の電池セル１の各々は、絶縁外装体１６により被覆された部分以外の部分に接触する粘着性を有するセル押さえ部材により固定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電池セル、及び当該電池セルが複数個収容される電池パックに関する。

従来から、各種電子機器の電源にバッテリ（二次電池）が利用されている。例えば、リチウムイオンを用いて充放電を行う二次電池などの密閉角形電池は、エネルギー密度が高く、幅広い分野での利用が期待されている。金属缶ケースの中に、所定の電極コイルと電解液、端子接続部品を挿入したリチウムイオン二次電池は、金属缶ケースを負極又は正極に接続した構造を有する場合が多い。なお、いずれの端子が金属缶ケースに接続されているかは材質に依存し、又、いずれの端子も金属缶ケースに接続されてない電池セルも存在する。

ここで、二次電池の正極が金属缶に接続されている場合を考える。すると、当該二次電池のような導電性の部材を別の二次電池上に誤って落下させた場合、負極端子と正極端子、あるいは負極端子と缶とが接触し短絡する事故が起こりうる。このような事故は、複数の電池を組み込む電池パックの組み立て作業中に起こりがちである。

高出力大容量の二次電池を外部短絡させた場合には、大きな電流量の短絡電流が流れることにより、二次電池が発熱し破裂発火に至る可能性が考えられる。また電流量の大きな短絡電流は、短絡部における部材の発熱を引き起こし、作業者に影響を与えることも考えられる。

特許文献１には、組み立てが容易で信頼性の高い電池パックが記載されている。この電池パックは、上ケースと下ケースからなる電池パックのケース内に複数個の角型の電池セルを収容し、当該電池セル間に隙間を設けて積層した状態の電池セルを支える仕切り部材を備える。この仕切り部材は、電池セルの厚みに応じて設けられ、電池セルを周縁部で支える凸部と、凸部に設けられた電池セルを挟持する突起とを有しており、さらに電気的に並列に接続される電池セル間を絶縁する絶縁部材が設けられている。

この電池パックによれば、異極となる電池セルの間に絶縁部材を配しているため、電池セル間での短絡を防止することができる。仕切り部材の一部として絶縁部材が設けられているため、絶縁部品を追加する必要がない。さらに、仕切り部材の内壁と凸部により、積層状態に嵌挿された電池セルのそれぞれの周縁部をガタつきなく支えるため、絶縁のテープ等を使用することなく、個々の電池セルを浮かせた状態で積層することができ、構造体での強度を強くすることができる。

また、電池パックにおいて、放熱は重要な課題である。電池パック内に発生する熱は、各電池セルの温度を上昇させて適正な動作の阻害や熱的劣化を招来し、また二次電池のサイクル寿命を短縮させるからである。特許文献２には、薄型化を阻害することなく複数の二次電池の電池温度のアンバランスを解消する構成を設けた電池パックが記載されている。この電池パックは、複数の電池を収容するパックケースの各電池の収容位置に電池の径より小さい幅の開口部が形成され、パックケースの外面に複数の開口部を閉じるように熱伝導性のよい熱伝導シートが固着され、複数の開口部内に電池及び熱伝導シートに接するように熱伝導性のよい熱伝導性材料が充填されるように構成される。

この電池パックによれば、各電池が熱伝導性材料により熱伝導シートに熱的接続されるので、各電池の熱が熱伝導シートを通じて伝導し、複数の二次電池の電池温度が均等化される。さらに、熱伝導シートは、パックケースの外部に配置されるので、伝導した熱が放散されてパックケース内の温度上昇を抑制し、電池の熱的劣化が抑えられてサイクル寿命を向上させることができる。
特開２００５−２０３２０７号公報 特開２００２−９３４７０号公報

しかしながら、特許文献２に記載の電池パックは、上述した電池セル間同士の短絡事故防止については特に考慮されていない。一般に短絡事故を防ぐために、電池セルは絶縁外装体（フィルムや塗装）で被覆されている。また、最近では熱収縮性フィルムが絶縁外装体として利用されることが多い。特許文献１に記載の電池パックは、上述したように電池セルの間に絶縁部材を配しているため、電池セル間での短絡を防止することができるが、仮に絶縁外装体で被覆されていない電池セルを用いるとすると、電池パックの組み立て工程において短絡事故が起こり得る。

例えば、電池パックを組み立てる工程において、手作業あるいはロボットアームにより取り出された単セルは、パック構造体に組み込まれる際に、組込み場所の誤りにより既組込みセル上に衝突させられ、あるいは誤って既組込みセル上に落下する可能性があるからである。

しかしながら、特許文献１に記載の電池パックが絶縁外装体で被覆されている電池セルを用いるとすると、設けられた絶縁部材の意義が半減し、また絶縁外装体の厚み公差によりパック構造体の強度・剛性が劣るという問題が生ずる。

複数の電池セルを組み込む電池パックにおいて、各電池セルは、樹脂等の絶縁性の材料で構成されるパックの構造体（セル押さえ）に固定されることになる。電池セルが絶縁外装に被覆されている場合、絶縁外装の厚み公差は小さいものではない。また、絶縁外装体に熱収縮性フィルムを使うと、当該フィルムは、熱のかけ方で収縮性が異なるためフィルム膜厚にムラが出来る。さらに、塗装による絶縁外装は、物理的耐性を付与するために厚く塗装されるが、塗装ムラが起こりがちであり、依然として寸法公差が劣るという欠点がある。

電池セル固定に際し、セル外形公差の大きさは、パック構造体の設計難易度に影響を与える。セル外形公差が大きい場合、パック構造体のセルに対する嵌め合い部は、セル寸法に対する許容範囲を大きくした設計とせざるを得ないため、パック構造体に対する強度・剛性を劣化させる。

さらに、熱収縮性フィルムを絶縁外装体に用いた場合には、当該フィルムと金属缶表面が接着されていないため、パック構造とセルの機械的固定(結合)がなされておらず、パック全体の機械的剛性が劣る。

そこで、設計者は、複数の電池セルの各々における金属缶ケースの表面部分のうち、金属缶ケースがパック構造体（セル押さえ）に直接接触する部分以外の部分を被覆するように絶縁保護のための絶縁外装体を設けることができる。これにより、パック構造体のセル押さえと各電池セルとが直接接触し、絶縁外装体の厚み公差によりパック構造体の強度・剛性が劣るという問題が解消する。

ここで問題となるのが、電池パック内における各電池セルに対する放熱処理である。絶縁外装体は、各電池セルを被覆しているため、電池セルに生ずる熱を効率よく外部に放熱し、温度上昇を防止する構造を有する必要がある。仮に熱伝導性の材料により構成された絶縁外装体を使用すると、各電池セルは、自己に生じた熱を絶縁外装体を介して外部の空気中に放熱できるとも考えられる。しかしながら、電池セルは、製造直後において自己の金属缶ケース内が減圧された状態にあり、金属缶ケースの中心部に向かってわずかに凹んだ形状を有する場合がある。したがって、電池セルの金属缶ケースを被覆する絶縁外装体は、金属缶ケースとの間に空気層を生じてしまう場合がある。当該空気層は、電池セルに生じた熱が絶縁外装体に伝わるのを阻み、外部への放熱を困難にする。

また、電池セルは、数ヶ月といった長期間の使用により膨張を生じる場合があり、また電池パックの使用用途によっては振動や衝撃が伝わることもある。このような膨張や振動等は、絶縁外装体と金属缶ケースとの間に上述した空気層を生じうるため、後発的に電池セルの放熱を困難にすることも考えられる。

さらに、電池セルを被覆する絶縁外装体自体は、高温に対する耐性が必要である。可燃性材料を使用した絶縁外装体は、温度が上昇した際に発火のきっかけともなりうるからである。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するもので、絶縁外装体を装着時にも効率の良い放熱が可能であるとともに、膨張による電池セルの形状変化や振動等による放熱効果の低減を防止する電池セル及び電池パックを提供することを課題とする。

本発明に係る電池セルは、上記課題を解決するために、金属缶ケースの外周に正極端子及び負極端子を備えた電池セルであって、前記金属缶ケースの表面部分を被覆するように設けられ、熱伝導性、難燃性、及び粘着性を有する外装体を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る電池パックは、上記課題を解決するために、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の複数の電池セルを内部に収容する電池パックであって、前記複数の電池セルの各々は、前記外装体により被覆された部分以外の部分に接触する粘着性を有するセル押さえ部材により固定されたことを特徴とする。

本発明に係る電池セルによれば、絶縁外装体を装着時にも効率の良い放熱が可能であるとともに、熱膨張による電池セルの形状変化や振動等による放熱効果の低減を防止することができる。

また、本発明に係る電池パックによれば、上記の効果に加え、内部に収容した複数の電池セルの各々が有する端子がセル押さえから外れるのを防止することができる。

以下、本発明の電池セル及び電池パックの実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の実施例１に係る電池パックに収容される電池セル１の構造を示す三面図である。ここで、図１（ａ）は電池セル１の平面図であり、図１（ｂ）は電池セル１の正面図であり、図１（ｃ）は電池セル１の側面図である。また、図２は、絶縁外装体１６に用いる多層シートの具体例を示す図である。さらに、図３は、複数の電池セル１を備えた電池パックの概略構成図である。

本実施例において、電池セル１は、図１に示すように、正極端子１０、負極端子１２、絶縁ガード１４ａ，１４ｂ、金属缶ケース１９、及び金属缶ケース１９の中央部を被覆する絶縁外装体１６で構成されており、正極端子１０が金属缶ケース１９に接続された角型二次電池セルである。なお、この電池セル１は、金属缶ケース１９の外周に正極端子１０及び負極端子１２を備えている。また、金属缶ケース１９は、上部と下部をそれぞれ嵌め合い部１８ａ、嵌め合い部１８ｂとする。

絶縁ガード１４ａ，１４ｂは、金属缶ケース１９の表面部分に設けられ、正極端子１０と負極端子１２の少なくとも一方の周囲を囲むとともに、囲まれた正極端子１０又は負極端子１２の高さよりも一部又は全周が高い。本実施例において、絶縁ガード１４ａ，１４ｂは、負極端子１２の周囲を囲む。また、絶縁ガード１４ａは、負極端子１２の高さよりも僅かに（約１ｍｍ）高い。なお、絶縁ガード１４ｂの高さは、負極端子１２の高さとほぼ同じであるが、絶縁ガード１４ａの高さと同じ高さでもよい。

絶縁ガード１４ａ，１４ｂがいずれの端子の周囲に設けられるかについては、いずれの端子が金属缶ケース１９に接続されているかに依存する。すなわち、絶縁ガード１４ａ，１４ｂは、正極端子１０と負極端子１２のうち、金属缶ケース１９に接続されていない端子の周囲を囲む。本実施例においては、正極端子１０が金属缶ケース１９に接続されているので、絶縁ガード１４ａ，１４ｂは、負極端子１２の周囲を囲む。

複数の電池セル１を電池パック内に組み込む際に、最も懸念される事故は、電池セル１同士の接触に基づく短絡事故である。本実施例においては、正極端子１０が金属缶ケース１９に接続されているので、負極端子１２は、他の電池セル１の正極端子１０に触れた場合、他の電池セル１の金属缶ケース１９表面に触れた場合、及び自己の電池セル１の金属缶ケース１９表面に導電性の部材を介して触れた場合のいずれの場合であっても短絡事故が発生する。したがって、これらの短絡事故を防止するために、絶縁ガード１４ａ，１４ｂは、正極端子１０と負極端子１２のうち、金属缶ケース１９に接続されていない端子の周囲を囲む必要がある。

また、絶縁ガード１４ａ及び１４ｂは、例えば絶縁体樹脂により構成され、負極端子１２が他の導体等を介して正極端子１０等と短絡するのを防止する。例えば、絶縁ガード１４ａは、負極端子１２の高さよりも僅かに高いため、直線的な形状の導電体（例えば別の電池セル）が負極端子１２と金属缶ケース１９の表面（又は正極端子１０）とに同時に接触するのを阻む。したがって、電池パックの組み込み工程において、電池セルが別の電池セル上に落下した場合であっても、絶縁ガード１４ａ，１４ｂは、負極端子１２が他の導体等を介して正極端子１０等に短絡するのを防止する。

また、絶縁ガード１４ａ，１４ｂは、金属缶ケース１９と着脱可能である。したがって、作業者あるいはロボットアームは、電池パックに電池セル１の組込みが完了する直前に全ての電池セル１に設けられた絶縁ガード１４ａ，１４ｂを取り除けばよい。例えば、絶縁ガード１４ａ，１４ｂは、粘着材で金属缶ケース１９の表面に取り付けられており、その粘着度を調整することによって、作業者あるいはロボットアームは、電池セル１に設けられた絶縁ガード１４ａ，１４ｂを容易に除去することができる。

絶縁外装体１６は、本発明の外装体に対応し、金属缶ケース１９の表面部分を被覆するように設けられ、熱伝導性、難燃性、及び粘着性を有する。特に、絶縁外装体１６は、嵌め合い部１８ａ，１８ｂ以外の部分を被覆し、金属缶ケース１９を絶縁保護する。なお、嵌め合い部１８ａ，１８ｂは、金属缶ケース１９の表面部分のうち、後述するセル押さえ２０ａ，２０ｂに直接接触する部分である。したがって、本実施例における絶縁外装体１６は、金属缶ケース１９の上部である嵌め合い部１８ａと金属缶ケース１９の下部である嵌め合い部１８ｂとを被覆せず、金属缶ケース１９の中央部を腹巻状に被覆する。

本実施例において絶縁外装体１６は、図２に示すように、複数の材料からなる多層構造により形成されてなる。具体的には、絶縁外装体１６は、熱放射層２２、熱伝導層２４、絶縁層２６、及び粘着層２８を有する多層シートであり、外装体全体としては難燃性である。

熱放射層２２は、例えばセラミックやグラファイト等を材料とする層である。また、熱伝導層２４は、例えば銅やアルミを材料とする層である。絶縁外装体１６が有する熱伝導性は、熱放射層２２及び熱伝導層２４により実現される。熱伝導層２４は、電池セル１が生じる熱を熱放射層２２に伝え、外部に放熱する役割を果たす。

絶縁層２６は、例えばポリイミドやＰＥＴを材料とする層であり、金属缶ケース１９を絶縁保護する役割を果たす。

粘着層２８は、例えばアクリル系材料やシリコン系材料により構成される層であり、絶縁外装体１６と金属缶ケース１９を密着させて固定する役割を果たす。したがって、多層シートである絶縁外装体１６は、熱放射層２２が放熱のために外気に触れるように外側とし、粘着層２８が電池セル１側となる向きで電池セル１を被覆し、粘着層２８と金属缶ケース１９とを接触させる。

さらに、多層シートである絶縁外装体１６は、全体として柔軟性を有する。

なお、絶縁外装体１６は、金属缶ケース１９との間に塗布された粘着剤により粘着性を有することを実現してもよい。その場合に、多層シートである絶縁外装体１６は、図２に示すような粘着層２８を不要とし、粘着層２８の代わりに当該粘着剤を絶縁層２６と金属缶ケース１９との間に塗布する必要がある。この粘着剤は、例えば熱伝導性のペーストやグリースである。

また本発明の電池パックは、図３に示すように、複数の電池セル１をパック構造体の内部に収容する。複数の電池セル１はいずれも、上述した絶縁外装体１６を備える。

また、複数の電池セル１の各々は、絶縁外装体１６により被覆された部分以外の部分（嵌め合い部１８ａ，１８ｂ）に接触するセル押さえ部材（セル押さえ２０ａ，２０ｂ）により固定される。なお、本実施例において、セル押さえ２０ａ，２０ｂは、電池パックのパック構造体の一部である。

セル押さえ２０ａ，２０ｂを含むパック構造体は、例えば樹脂等の絶縁性の材料により構成され、金属缶ケース１９の接触する部分である嵌め合い部１８ａ，１８ｂの形状に精度良く嵌め合わせることができる。嵌め合い部１８ａ，１８ｂは、絶縁外装体１６による被覆がされず、金属缶ケース１９の表面が剥き出しの部分であるため、寸法公差が小さいからである。したがって、セル押さえ２０ａ，２０ｂは、嵌め合い部１８ａ，１８ｂに対して嵌め合わせる部分について、セル寸法に対する許容範囲を大きくとった設計とする必要が無く強度・剛性の向上に資する。

また、セル押さえ２０ａ，２０ｂを含むパック構造体は、絶縁性、熱伝導性、難燃性、及び粘着性を有する材質を用いて構成されることが好ましい。特に、絶縁性は、パック構造体にとって必須の要件である。

次に、上述のように構成された本実施の形態の電池セル１及び電池パックの作用を説明する。まず、電池パックを組み立てる工程において、電池セル１は、手作業あるいはロボットアームによりトレイから取り出され、セル押さえ２０ａ，２０ｂに組み込まれる。電池パックが図３に示すような構造を有する場合、作業者あるいはロボットアームは、例えば電池セル１の嵌め合い部１８ｂをセル押さえ２０ｂに予め設計された窪みに挿入する。ここで、電池セル１の嵌め合い部１８ｂは、絶縁外装体１６による被覆がされておらず金属缶ケース１９の表面が剥き出しであるため、寸法公差が小さい。したがって、上述したように、セル押さえ２０ｂは、嵌め合い部１８ｂに対して嵌め合わせる部分について、セル寸法に対する許容範囲を大きくとった設計とする必要が無く、嵌め合い部１８ｂを精度良く嵌め合わせることができる。

また、電池パックを組み立てる工程において、手作業あるいはロボットアームにより取り出された電池セル１は、セル押さえ２０ｂに組み込まれる際に、組込み場所の誤りにより既組込みセル上に衝突させられ、あるいは誤って既組込みセル上に落下する可能性がある。しかしながら、電池セル１は、金属缶ケース１９の中央部を腹巻状に被覆した絶縁外装体１６を備えるため、金属缶ケース１９の表面が露出している部分（嵌め合い部１８ａ，１８ｂ）の面積は非常に狭く、短絡事故が起こる確率は低い。さらに、絶縁ガード１４ａ，１４ｂは、負極端子１２の周囲を囲み、絶縁ガード１４ａの高さが負極端子１２の高さよりも高いので、金属缶ケース１９の露出部分が負極端子１２に接触する可能性は非常に低く、短絡事故が起きる確率はさらに低いものとなる。

なお、金属缶ケース１９の高さを約１００ｍｍとすると、例えば、嵌め合い部１８ａは、金属缶ケース１９の上底部から６ｍｍの部分とし、嵌め合い部１８ｂは、金属缶ケース１９の下底部から６ｍｍの部分とすることができる。すなわち、金属缶ケース１９全体の大きさに対して、嵌め合い部１８ａ，１８ｂの割合は僅かで済む。

作業者あるいはロボットアームは、必要な複数の電池セル１の各々の嵌め合い部１８ｂをセル押さえ２０ｂの挿入すべき場所に挿入すると、絶縁ガード１４ａ，１４ｂを除去する。上述したように、絶縁ガード１４ａ，１４ｂは、粘着材で金属缶ケース１９の表面に取り付けられており、その粘着度を調整することによって、作業者あるいはロボットアームは、電池セル１に設けられた絶縁ガード１４ａ，１４ｂを容易に除去することができる。なお、絶縁ガード１４ａ，１４ｂが取り付けられたままの状態で電池パックに組み込むことができるように、セル押さえ２０ａの構造を工夫してもよい。

その後、作業者あるいはロボットアームは、セル押さえ２０ａの窪みを各電池セル１の嵌め合い部１８ａと嵌め合わせるようにして、蓋となるセル押さえ２０ａを上方から被せる。なお、図３は、セル押さえ２０ａとセル押さえ２０ｂの一部のみを描いているが、実際には、セル押さえ２０ａとセル押さえ２０ｂとさらに側壁等により構成されたケース（電池パック）内に複数の電池セル１が収容される。

嵌め合い部１８ｂは、嵌め合い部１８ａと同様に、セル押さえ２０ａの窪みに精度良く嵌め合わされる。仮に、嵌め合い部１８ａを金属缶ケース１９の上底部から６ｍｍの部分とすると、セル押さえ２０ａの窪みの深さも６ｍｍ程度である。したがって、金属缶ケース１９の露出した部分は、全てセル押さえ２０ａ（又は２０ｂ）の内部に挿入され、外部には露出しない。

また、図３に示すように、複数の電池セル１の各々は、正極端子１０（あるいは負極端子１２）をセル押さえ２０ａの表面部分から露出し、図示されない配線等により直列又は並列に接続され、電池パック外部に対して所定の電力を出力する。

絶縁外装体１６は、上述したように、金属缶ケース１９の表面部分を被覆するように設けられ、熱伝導性、難燃性、及び粘着性を有する多層構造のシートである。ここで、粘着性を有する絶縁外装体１６の粘着層２８（あるいは粘着剤）は、電池セル１の金属缶ケース１９に密着することにより、金属缶ケース１９との間に放熱を妨げる空気層を生じさせない。さらに、振動や衝撃が生じた場合においても、絶縁外装体１６は、自己の有する粘着性により金属缶ケース１９から外れることはなく、空気層を生じさせることもない。したがって、絶縁外装体１６は、効率良く電池セル１に生じた熱を吸収し、熱伝導層２４及び熱放射層２２を介して外部に放熱を行う。

なお、絶縁外装体１６が粘着層２８を有しない場合に、作業者は、絶縁外装体１６と金属缶ケース１９との間に予め熱伝導性ペースト又はグリース等の粘着剤を塗布することにより、粘着層２８を有する場合と同様に金属缶ケース１９変形の際の熱伝導性劣化を防止することができる。

また、絶縁外装体１６は、難燃性であるため、電池パック内部の温度が高温に上昇したとしても発火を誘発せず、電池セル１発熱時の燃焼を防止する。

さらに、電池パック内部に収容された複数の電池セル１の各々は、長期間の使用の後に膨張する可能性が考えられる。この膨張により隣り合う電池セルが接触した場合でも、各電池セル１は、金属缶ケース１９の中央部を腹巻状に被覆する絶縁外装体１６を備えるので、互いに電気的に接触して外部短絡を起こすことは無い。また、多層シートである絶縁外装体１６は、上述したように、全体として柔軟性を有する。したがって、電池セル１が膨張し形状が変化した場合においても、絶縁外装体１６は、電池セル１の形状に合わせて変形し、金属缶ケース１９に密着し続け、放熱を妨げる空気層が生じるのを防止する。

上述したように、本発明の実施例１に係る電池セル１によれば、絶縁外装体１６を装着時にも効率の良い放熱が可能であるとともに、膨張による電池セル１の形状変化や振動等による放熱効果の低減を防止することができる。

すなわち、絶縁外装体１６は本来、電池パック組立時や金属缶ケース１９の膨張の際のショートを防止して各電池セル１の絶縁保護を目的としたものであるが、本発明の電池セル１が備える絶縁外装体１６は、さらに優れた放熱効果を備えたものである。絶縁外装体１６は、金属缶ケース１９の表面部分を被覆するように設けられ、熱伝導性、難燃性、及び粘着性を有するので、製造直後の金属缶ケース１９がわずかに凹んだ状態や振動等が生じた際にも、金属缶ケース１９との間に放熱を妨げる空気層を生じさせず、効率良く電池セル１に生じた熱を吸収し、熱伝導層２４及び熱放射層２２を介して外部に放熱を行うことができる。

また、絶縁外装体１６が粘着層２８を有しない場合であっても、絶縁外装体１６と金属缶ケース１９との間に予め熱伝導性ペースト又はグリース等の粘着剤を塗布することにより、粘着層２８を有する場合と同様に金属缶ケース１９変形の際や振動時の熱伝導性劣化を防止することができる。

また、難燃性の絶縁外装体１６を使用することにより、電池セル１発熱時の燃焼を防止することができる。さらに、柔軟性を有する絶縁外装体１６は、電池セル１が膨張し形状が変化した場合においても電池セル１の形状に合わせて変形し、金属缶ケース１９に密着し続け、放熱を妨げる空気層が生じるのを防止して、放熱効果が低減するのを防止することができる。

また、絶縁外装体１６は、複数の材料からなる多層構造により形成されてなるので、絶縁性、熱伝導性、粘着性といった性質を併せ持つことができる。

図４は、本発明の実施例２の電池パックの概略構成図である。本実施例の電池パックは、図４に示すように、複数の電池セル１をパック構造体の内部に収容する。複数の電池セル１はいずれも、上述した実施例１と同様の構成を備えており、重複した説明を省略する。

複数の電池セル１の各々は、絶縁外装体１６により被覆された部分以外の部分（嵌め合い部１８ａ，１８ｂ）に接触する粘着性を有するセル押さえ部材（粘着層３０ａ，３０ｂ）により固定される。なお、本実施例において、粘着性を有する粘着層３０ａ，３０ｂは、パック構造体であるセル押さえ２０ａ，２０ｂの一部であり、直接電池セル１に接触する層である。

また、パック構造体は、全体として絶縁性、熱伝導性、及び難燃性を有する材料により構成されている。なお、本実施例においてパック構造体は、電池セル１に直接接触する部分に粘着層３０ａ，３０ｂを有するのみであるが、複数の材料からなる多層構造とすることもできる。したがって、パック構造体は、粘着層３０ａ，３０ｂの他に例えば絶縁層や熱伝導層を備えることもできる。

なお、パック構造体であるセル押さえ２０ａ，２０ｂは、粘着層３０ａ，３０ｂを有する代わりに、嵌め合い部１８ａ，１８ｂとの間に熱伝導性ペーストやグリース等の粘着剤を塗布することにより粘着性を実現してもよい。その場合には、粘着層３０ａ，３０ｂは不要である。

その他の構成は実施例１と同様であり、重複した説明を省略する。

次に、上述のように構成された本実施の形態の電池パックの作用を説明する。基本的には、実施例１と同様である。複数の電池セル１の各々は、上述したように、嵌め合い部１８ａ，１８ｂに接触する粘着性を有するセル押さえ部材（粘着層３０ａ，３０ｂ）により固定される。したがって、複数の電池セル１の各々は、電池パックに強固に固定され、電池セル１の変形や振動等が生じた場合においても各電池セル１が有する端子がセル押さえ部材（粘着層３０ａ，３０ｂ）から外れるのを防止する。なお、当該電池パックは、粘着層３０ａ，３０ｂを有する代わりに、セル押さえ２０ａ，２０ｂと嵌め合い部１８ａ，１８ｂとの間に熱伝導性ペーストやグリース等の粘着剤を塗布することにより粘着性を実現した場合にも同様の作用を示す。

また、パック構造体は、全体として絶縁性、熱伝導性、及び難燃性を有する材料により構成されているので、電池セル間のショートを防止するとともに、放熱性の向上と燃焼防止を実現する。なお、熱伝導性のパック構造体を採用した場合において、粘着層３０ａ，３０ｂ（あるいは粘着剤）は、上述したように各電池セル１に密着して固定するため、放熱性の向上にも寄与しうる。

その他の作用は実施例１と同様であり、重複した説明を省略する。

上述したように、本発明の実施例２に係る電池パックによれば、実施例１の効果に加え、内部に収容した複数の電池セル１の各々が有する端子がセル押さえ部材（粘着層３０ａ，３０ｂ）から外れるのを防止することができる。

また、当該電池パックは、粘着層３０ａ，３０ｂを有する代わりに、セル押さえ２０ａ，２０ｂと嵌め合い部１８ａ，１８ｂとの間に熱伝導性ペーストやグリース等の粘着剤を塗布した場合にも同様の効果を得ることができる。

また、パック構造体は、全体として絶縁性、熱伝導性、及び難燃性を有する材料により構成されているので、電池セル間のショートを防止するとともに、放熱性の向上と燃焼防止を実現できる。

本発明は、金属缶ケース内に所定の電極コイルと電解液、端子接続部品が収納された電池セル、及び複数の当該電池セルから構成される電池パックに適用可能である。

本発明の実施例１に係る電池パックに収容される電池セルの構造を示す三面図である。 本発明の実施例１に係る電池パックに収容される電池セルが備える絶縁外装体に用いる多層シートの具体例を示す図である。 本発明の実施例１に係る電池パックの概略構成図である。 本発明の実施例２に係る電池パックの概略構成図である。

符号の説明

１ 電池セル
１０ 正極端子
１２ 負極端子
１４ａ，１４ｂ 絶縁ガード
１６ 絶縁外装体
１８ａ，１８ｂ 嵌め合い部
１９ 金属缶ケース
２０ａ、２０ｂ セル押さえ
２２ 熱放射層
２４ 熱伝導層
２６ 絶縁層
２８，３０ａ，３０ｂ 粘着層

Claims (5)

1. 金属缶ケースの外周に正極端子及び負極端子を備えた電池セルであって、
   前記金属缶ケースの表面部分を被覆するように設けられ、熱伝導性、難燃性、及び粘着性を有する外装体を備えることを特徴とする電池セル。
2. 前記外装体は、さらに柔軟性を有することを特徴とする請求項１記載の電池セル。
3. 前記外装体は、前記金属缶ケースとの間に塗布された粘着剤により粘着性を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電池セル。
4. 前記外装体は、複数の材料からなる多層構造により形成されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の電池セル。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の複数の電池セルを内部に収容する電池パックであって、
   前記複数の電池セルの各々は、前記外装体により被覆された部分以外の部分に接触する粘着性を有するセル押さえ部材により固定されたことを特徴とする電池パック。

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