JP2012155886A - Lithium ion secondary battery and battery pack equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、リチウムイオン二次電池およびそれを備えた電池パックに関するものである。 The present invention relates to a lithium ion secondary battery and a battery pack including the same.
従来、厚み方向に押圧された角型またはラミネート形のリチウムイオン電池を内蔵した電子機器が知られている(特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic device including a square or laminate type lithium ion battery pressed in the thickness direction is known (Patent Document 1).
この電子機器においては、リチウムイオン電池を押す押圧面積は、リチウムイオン電池の側面の面積よりも小さく、リチウムイオン電池の側面の面積の95%以下、好ましくは80%以下、より好ましくは50%以下である。また、リチウムイオン電池を押すときの中心は、リチウムイオン電池の中央部である。 In this electronic apparatus, the pressing area for pressing the lithium ion battery is smaller than the area of the side surface of the lithium ion battery, and is 95% or less, preferably 80% or less, more preferably 50% or less of the area of the side surface of the lithium ion battery. It is. Moreover, the center when pushing a lithium ion battery is a center part of a lithium ion battery.
また、ラミネート形電池を上下方向に積層し、各ラミネート形電池間に変形防止板を挟み込み、更に、上下方向から押さえ板によってラミネート形電池を押さえた構造からなる電池パックが知られている(特許文献2)。 Also known is a battery pack having a structure in which laminated batteries are stacked in the vertical direction, a deformation preventing plate is sandwiched between the laminated batteries, and the laminated battery is pressed by a pressing plate from the vertical direction (patent) Reference 2).
この電池パックにおいては、変形防止板の面積は、セパレータの面積以上であり、押さえ板は、ラミネート形電池および変形防止板よりも大きい。 In this battery pack, the area of the deformation prevention plate is equal to or larger than the area of the separator, and the holding plate is larger than the laminated battery and the deformation prevention plate.
しかし、特許文献1に開示された電子機器では、リチウムイオン電池の押圧されない部分がリチウムイオン電池の側面の周端部全体に配置されるため、押圧されない部分(発生したガスが溜まる部分)のうち、下方にある部分に電解液が出てきて塞ぎ、ガスの一部が電極間に溜まるという問題がある。
However, in the electronic device disclosed in
また、特許文献2に開示された電池パックでは、押さえ板は、各ラミネート形電池の側面の全体を押さえるので、押圧されない部分がラミネート形電池の側面の端部全体に広がり、発生したガスの逃げ場がなくなる。その結果、ガスが電極間に溜まるという問題がある。
Further, in the battery pack disclosed in
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ガスが電極間に溜まるのを抑制可能なリチウムイオン二次電池を提供することである。 Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a lithium ion secondary battery capable of suppressing the accumulation of gas between electrodes.
また、この発明の別の目的は、ガスが電極間に溜まるのを抑制可能なリチウムイオン二次電池を備えた電池パックを提供することである。 Another object of the present invention is to provide a battery pack including a lithium ion secondary battery capable of suppressing gas from accumulating between electrodes.
この発明の実施の形態によれば、リチウムイオン二次電池は、ラミネート形電池と、押圧部材とを備える。ラミネート形電池は、発電要素をラミネート部材によってラミネートした構造からなる。押圧部材は、平板形状からなり、前記ラミネート形電池の厚み方向に前記ラミネート形電池を押す。そして、ラミネート形電池は、ラミネート形電池の厚み方向がラミネート形電池の設置面に平行になるように配置される。また、押圧部材は、発電要素に含まれる正極および負極のうち、面積が大きい方の電極よりも大きい面積を有し、正極および負極に対向するラミネート形電池の側面を押す。更に、ラミネート形電池のうち、押圧部材によって押されない第1の領域は、押圧部材によって押される第2の領域よりも上側に配置される。 According to the embodiment of the present invention, the lithium ion secondary battery includes a laminated battery and a pressing member. A laminated battery has a structure in which power generation elements are laminated by a laminate member. The pressing member has a flat plate shape, and presses the laminated battery in the thickness direction of the laminated battery. The laminated battery is arranged so that the thickness direction of the laminated battery is parallel to the installation surface of the laminated battery. The pressing member has a larger area than the larger electrode of the positive electrode and the negative electrode included in the power generation element, and presses the side surface of the laminated battery facing the positive electrode and the negative electrode. Furthermore, the 1st area | region which is not pressed by the pressing member among the laminate-type batteries is arrange | positioned above the 2nd area | region pressed by the pressing member.
また、この発明の実施の形態によれば、電池パックは、複数のラミネート形電池と、複数の平板部材とを備える。複数の平板部材は、隣接する2つのラミネート形電池の間および複数のラミネート形電池の両端側に配置され、ラミネート形電池の厚み方向に複数のラミネート形電池を押す。複数のラミネート形電池の各々は、ラミネート形電池の厚み方向が複数のラミネート形電池の設置面に平行になるように配置される。複数のラミネート形電池および複数の平板部材は、設置面に沿って交互に配列される。複数の平板部材の各々は、ラミネート形電池の正極および負極のうち、面積が大きい方の電極よりも大きい面積を有し、正極および負極に対向するラミネート形電池の側面を押す。複数のラミネート形電池の各々において、平板部材によって押されない第1の領域は、平板部材によって押される第2の領域よりも上側に配置される。 Further, according to the embodiment of the present invention, the battery pack includes a plurality of laminated batteries and a plurality of flat plate members. The plurality of flat plate members are arranged between two adjacent laminated batteries and on both ends of the plurality of laminated batteries, and push the plurality of laminated batteries in the thickness direction of the laminated battery. Each of the plurality of laminated batteries is disposed so that the thickness direction of the laminated batteries is parallel to the installation surface of the plurality of laminated batteries. The plurality of laminated batteries and the plurality of flat plate members are alternately arranged along the installation surface. Each of the plurality of flat plate members has a larger area than the larger electrode of the positive electrode and the negative electrode of the laminated battery, and presses the side surface of the laminated battery facing the positive electrode and the negative electrode. In each of the plurality of laminated batteries, the first region that is not pressed by the flat plate member is disposed above the second region that is pressed by the flat plate member.
この発明の実施の形態によるリチウムイオン二次電池においては、ラミネート形電池のうち、押圧部材によって押されない第1の領域が押圧部材によって押される第2の領域よりも上側に配置される。その結果、第1の領域の空間は、電解液によって塞がれず、ラミネート形電池内で発生したガスは、第1の領域の空間に溜まる。 In the lithium ion secondary battery according to the embodiment of the present invention, in the laminated battery, the first region that is not pressed by the pressing member is arranged above the second region that is pressed by the pressing member. As a result, the space in the first region is not blocked by the electrolytic solution, and the gas generated in the laminated battery accumulates in the space in the first region.
従って、ガスが電極間に溜まるのを抑制できる。 Therefore, accumulation of gas between the electrodes can be suppressed.
また、この発明の実施の形態による電池パックは、上述したラミネート形電池を複数個備え、各ラミネート形電池間、および複数のラミネート形電池の両端に平板部材が配置される。そして、各ラミネート形電池において、平板部材によって押されない第1の領域が平板部材によって押される第2の領域よりも上側に配置される。その結果、第1の領域の空間は、電解液によって塞がれず、各ラミネート形電池内で発生したガスは、第1の領域の空間に溜まる。 The battery pack according to the embodiment of the present invention includes a plurality of the laminated batteries described above, and flat plate members are disposed between the laminated batteries and at both ends of the laminated batteries. In each laminated battery, the first region that is not pressed by the flat plate member is disposed above the second region that is pressed by the flat plate member. As a result, the space in the first region is not blocked by the electrolytic solution, and the gas generated in each laminated battery accumulates in the space in the first region.
従って、電池パックを構成する各ラミネート形電池において、ガスが電極間に溜まるのを抑制できる。 Therefore, in each laminate type battery constituting the battery pack, it is possible to suppress the accumulation of gas between the electrodes.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、この発明の実施の形態によるリチウムイオン二次電池の構成を示す断面図である。また、図2は、図1に示すラミネート形電池1の平面図である。図1および図2を参照して、この発明の実施の形態によるリチウムイオン二次電池10は、ラミネート形電池1と、平板部材2,3とを備える。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the laminated
ラミネート形電池1は、シート状正極11と、シート状負極12と、セパレータ13と、ラミネートフィルム14と、正極タブ15と、負極タブ16とを含む。
Laminated
シート状正極11、シート状負極12およびセパレータ13は、ラミネート形電池1の面内方向DR1に垂直な厚み方向DR2に積層され、発電要素30を構成する。シート状正極11は、ラミネート形電池1の面内方向DR1において、シート状負極12よりも小さいサイズを有する。また、シート状負極12は、面内方向DR1において、セパレータ13よりも小さいサイズを有する。
The sheet-like
そして、シート状正極11、シート状負極12およびセパレータ13は、面内方向DR1において、セパレータ13の両端がシート状負極12の両端よりも外側に位置し、シート状負極12の両端がシート状正極11の両端よりも外側に位置するように配置される。
In the in-plane direction DR1, the sheet-like
なお、シート状正極11は、サイズがシート状負極12よりも小さくなくてもよい。
The sheet-like
ラミネートフィルム14は、略四角形の平面形状を有し、発電要素30を収納する。そして、ラミネートフィルム14は、その縁部がシールされている。即ち、ラミネート形電池1は、周縁部に封止部14Aを有する。
The
正極タブ15は、平板状の形状を有し、その一方端がシート状正極11に直接またはリード体17を介して接続される。そして、正極タブ15は、その他方端がラミネートフィルム14を介して外部に引き出される。
The
負極タブ16は、平板状の形状を有し、その一方端がシート状負極12に直接またはリード体(図示せず)を介して接続される。そして、負極タブ16は、その他方端がラミネートフィルム14を介して外部に引き出される。
The
シート状正極11は、例えば、正極活物質、導電助剤およびバインダ等を含有する正極合剤からなる層(正極合剤層)を集電体の片面または両面に形成した構造からなる。
The sheet-like
正極活物質は、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出できる活物質からなる。このような正極活物質は、例えば、Li1+xMO2(−0.1<x<0.1、M:Co,Ni,Mn,Al,Mg等)で表される層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物、LiMn2O4、元素の一部を他の元素で置き換えたスピネル構造のリチウムマンガン酸化物、およびLiMPO4(M:Co,Ni,Mn,Fe等)で表されるオリビン型化合物等のいずれかからなる。 A positive electrode active material consists of an active material which can occlude / release lithium ion, for example. Such a positive electrode active material is, for example, a lithium-containing transition metal having a layered structure represented by Li 1 + x MO 2 (−0.1 <x <0.1, M: Co, Ni, Mn, Al, Mg, etc.) Oxides, LiMn 2 O 4 , lithium manganese oxide having a spinel structure in which some of the elements are replaced with other elements, and olivine type compounds represented by LiMPO 4 (M: Co, Ni, Mn, Fe, etc.) Consisting of either.
そして、層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物は、例えば、LiCoO2、LiNi1−xCox−yAlyO2(0.1≦x≦0.3,0.01≦y≦0.2)、および少なくともCo,NiおよびMnを含む酸化物(LiMn1/3Ni1/3Co1/3O2,LiMn5/12Ni5/12Co1/6O2,LiNi3/5Mn1/5Co1/5O2)のいずれかからなる。 The lithium-containing transition metal oxide having a layered structure is, for example, LiCoO 2 , LiNi 1-x Co xy Al y O 2 (0.1 ≦ x ≦ 0.3, 0.01 ≦ y ≦ 0.2 And an oxide containing at least Co, Ni and Mn (LiMn 1/3 Ni 1/3 Co 1/3 O 2 , LiMn 5/12 Ni 5/12 Co 1/6 O 2 , LiNi 3/5 Mn 1 / 5 Co 1/5 O 2 ).
正極の集電体は、例えば、アルミニウム箔、およびアルミニウム合金箔のいずれかからなる。そして、集電体の厚みは、電池の大きさおよび容量によって異なるが、例えば、0.01〜0.02mmである。 The current collector of the positive electrode is made of, for example, an aluminum foil or an aluminum alloy foil. The thickness of the current collector varies depending on the size and capacity of the battery, but is, for example, 0.01 to 0.02 mm.
シート状正極11は、次の方法によって作製される。正極活物質と、黒鉛、アセチレンブラック、カーボンブラック、および繊維状炭素等の導電助剤と、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等のバインダとを含む正極合剤を、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)等の溶剤を用いて均一に分散させたペースト状またはスラリー状の組成物を調整する(バインダは、溶剤に溶解していてもよい)。そして、この組成物を正極集電体上に塗布して乾燥し、必要に応じてプレス処理により正極合剤層の厚みを調整する。これによって、シート状正極11が作製される。
The sheet-like
なお、この発明の実施の形態においては、上述した方法以外の方法を用いてシート状正極11を作製してもよい。
In the embodiment of the present invention, the sheet-like
シート状正極11における正極合剤層の厚みは、片面当たり、10〜100μmであることが好ましい。また、正極合剤層における各構成成分の含有量は、正極活物質:80〜98重量%、導電助剤:1〜10重量%、バインダ:1〜10重量%とすることが好ましい。
The thickness of the positive electrode mixture layer in the sheet-like
正極タブ15は、使用機器との接続の容易さ等の関係から、アルミニウムまたはアルミニウム合金製のものが好ましい。
The
そして、正極タブ15の厚みは、50〜300μmとするのが好ましい。即ち、正極タブ15の厚みを50μm以上に設定することによって、正極タブ15の溶接時において、正極タブ15が切断されるのを防止できるとともに、正極タブ15が引っ張りおよび折り曲げによって断裂するのを防止できる。また、正極タブ15の厚みを300μm以下に設定することによって、ラミネートフィルム14の熱シール部に厚み方向の隙間が生じるのを防止できる。
And it is preferable that the thickness of the
なお、ラミネートフィルム14と正極タブ15との接着強度を高めるために、正極タブ15において熱シール部に位置することが予定される箇所に、予め、樹脂製の接着層(例えば、ラミネートフィルム4を構成する金属ラミネートフィルムが有する熱融着樹脂層を構成する樹脂と同種の樹脂により構成された接着層)を設けてもよい。
In addition, in order to increase the adhesive strength between the
シート状正極11における集電体または該集電体に接続したアルミニウム製のリード体17と、正極タブ15との接続方法としては、例えば、抵抗溶接、超音波溶接、レーザー溶接、カシメ、および導電性接着剤による方法等、各種の方法を採用することができる。これらの中では、超音波溶接が特に適している。
Examples of the method of connecting the current collector in the sheet-like
シート状負極12は、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出できる活物質を含有するものからなる。このような負極活物質は、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、および炭素繊維等のリチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素系材料の1種または2種以上の混合物からなる。
The sheet-like
また、前記以外の負極活物質は、例えば、Si,Sn,Ge,Bi,Sb,In等の元素、Si,Sn,Ge,Bi,Sb,Inの合金、リチウム含有窒化物、およびリチウム酸化物等のリチウム金属に近い低電圧で充放電できる化合物(Li4Ti5O12等)、リチウム金属、およびリチウム/アルミニウム合金のいずれかからなる。 Other negative electrode active materials include, for example, elements such as Si, Sn, Ge, Bi, Sb, and In, alloys of Si, Sn, Ge, Bi, Sb, and In, lithium-containing nitrides, and lithium oxides. It consists of a compound (Li 4 Ti 5 O 12 or the like) that can be charged and discharged at a low voltage close to lithium metal, lithium metal, and a lithium / aluminum alloy.
これらの負極活物質に導電助剤(正極の導電助剤と同じ材料からなる)と、バインダ(PVDF、スチレンブタジエンゴム(SBR)のようなゴム系バインダとカルボキシメチルセルロース(CMC)との混合バインダ等)とを、適宜、添加した負極合剤を、集電体を芯材として成形体(負極合剤層)に仕上げたもの、または、上述した各種の合金、またはリチウム金属の箔を集電体の表面に積層したもの等がシート状負極12として用いられる。
These negative electrode active materials include a conductive additive (made of the same material as the positive electrode conductive additive), a binder (a binder of PVDF, rubber binder such as styrene butadiene rubber (SBR) and carboxymethyl cellulose (CMC), etc. ) Is added as appropriate to the negative electrode mixture, and the current collector is a finished product (negative electrode mixture layer) using the current collector as a core material, or the above-described various alloys or lithium metal foils. Those laminated on the surface of the sheet are used as the sheet-like
そして、シート状負極12は、次の方法によって作製される。上述した負極活物質と、バインダと、必要に応じて、黒鉛、アセチレンブラック、およびカーボンブラック等の導電助剤等を含む負極合剤を、NMP等の溶剤を用いて均一に分散させたペースト状またはスラリー状の組成物を調整する(バインダは、溶剤に溶解していてもよい)。そして、この組成物を負極集電体上に塗布して乾燥し、必要に応じてプレス処理により負極合剤層の厚みまたは密度を調整する。これによって、シート状負極12が作製される。
And the sheet-like
なお、この発明の実施の形態においては、上述した方法以外の方法を用いてシート状負極12を作製してもよい。
In the embodiment of the present invention, the sheet-like
負極の集電体としては、アルミニウムまたは銅が好適である。そして、集電体の厚みは、電池の大きさまたは容量によるが、例えば、5μm〜20μmであることが好ましい。 As the negative electrode current collector, aluminum or copper is suitable. The thickness of the current collector depends on the size or capacity of the battery, but is preferably 5 μm to 20 μm, for example.
シート状負極12における負極合剤層の厚みは、片面当たり、10〜100μmとすることが好ましい。また、負極合剤層における各構成成分の含有量は、負極活物質:80〜98重量%、バインダ:1〜10重量%であることが好ましい。また、導電助剤を負極に用いる場合には、負極合剤層中の導電助剤の含有量は、1〜10重量%であることが好ましい。
The thickness of the negative electrode mixture layer in the sheet-like
負極タブ16は、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケルメッキをした銅、およびニッケル−銅クラッド等の金属の箔またはリボンからなる。また、負極タブ16の厚みは、正極タブ15と同様に50〜300μmであることが好ましい。
The
即ち、負極タブ16の厚みを50μm以上に設定することによって、負極タブ16の溶接時において、負極タブ16が切断されるのを防止できるとともに、負極タブ16が引っ張りおよび折り曲げによって断裂するのを防止できる。また、負極タブ16の厚みを300μm以下に設定することによって、ラミネートフィルム14の熱シール部に厚み方向の隙間が生じるのを防止できる。
That is, by setting the thickness of the
なお、ラミネートフィルム14と負極タブ16との接着強度を高めるために、負極タブ16において熱シール部に位置することが予定される箇所に、予め、樹脂製の接着層(例えば、ラミネートフィルム14を構成する金属ラミネートフィルムが有する熱融着樹脂層を構成する樹脂と同種の樹脂により構成された接着層)を設けてもよい。
In addition, in order to increase the adhesive strength between the
シート状負極12と負極タブ16との接続は、シート状負極12の集電体と負極タブ16とを直接接続することによって行われてもよいが、例えば、銅製のリード体を介して行われてもよい。銅製のリード体の厚みは、負極タブ16と同様に、50〜300μmであることが好ましい。このようなリード体は、特に、負極集電体である銅箔が薄く、負極タブ16と直接接続するには、強度が不足するような場合に用いられることが好ましい。
The sheet-like
シート状負極12における集電体または該集電体に接続した銅製のリード体と、負極タブ16との接続は、例えば、抵抗溶接、超音波溶接、レーザー溶接、カシメおよび導電性接着剤による方法等、各種の方法によって行われる。これらの方法の中でも、超音波溶接が特に適している。
The connection between the current collector in the sheet-like
セパレータ13は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンとポリプロピレンとの融合体、ポリエチレンテレフタレート、およびポリブチレンテレフタレート等で構成された多孔質フィルムまたは不織布からなる。
The
セパレータ13の厚みは、10〜50μmであることが好ましく、空孔率は、30〜70%であることが好ましい。
The thickness of the
また、多孔質フィルムと不織布とを重ねる等、複数枚のセパレータを用いることによって、短絡を防止する効果を高め、電池の信頼性をより向上させることができる。 Moreover, the effect which prevents a short circuit can be improved and the reliability of a battery can be improved more by using several separators, such as overlapping a porous film and a nonwoven fabric.
ラミネート形電池1に用いられる電解液は、例えば、高誘電率溶媒または有機溶媒にLiPF6,LiBF4等の溶質を溶解した溶液(非水電解液)からなる。高誘電率溶媒は、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、およびγ−ブチロラクトン(BL)などを用いることができる。有機溶媒は、直鎖状のジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、およびメチルエチルカーボネート(EMC)等の低粘度溶媒からなる。
The electrolytic solution used for the
なお、電解液溶媒には、上述した高誘電率溶媒と、低粘度溶媒との混合溶媒を使用することが好ましい。また、上述した溶液に、PVDF、ゴム系の材料、脂環エポキシ、およびオキセタン系の三次元架橋構造を有する材料等を混合して固化し、ポリマー電解液としてもよい。 In addition, it is preferable to use the mixed solvent of the high dielectric constant solvent mentioned above and a low-viscosity solvent as electrolyte solution solvent. Alternatively, PVDF, a rubber-based material, an alicyclic epoxy, a material having an oxetane-based three-dimensional crosslinked structure, and the like may be mixed and solidified into the above-described solution to form a polymer electrolyte.
ラミネート形電池1は、ラミネート形電池1の厚み方向DR2がラミネート形電池1の設置面PPに平行になるように配置される。そして、ラミネート形電池1は、平板部材2,3によって挟み込まれ、平板部材2,3から厚み方向DR2に後述する圧力を受ける。
The
平板部材2,3の各々は、例えば、ステンレスからなる。平板部材2は、ラミネート形電池1の一方側にラミネート形電池1に接して配置され、平板部材3は、ラミネート形電池1の他方側にラミネート形電池1に接して配置される。より具体的には、平板部材2,3は、ラミネートフィルム14の封止部14Aを除く領域14Bに接して配置される。そして、領域14Bは、シート状正極11およびシート状負極12に対向する領域である。
Each of the
平板部材2,3の各々は、シート状正極11およびシート状負極12のうち、面積が大きい方のシート状負極12よりも大きい面積を有する。そして、ラミネート形電池1のうち、平板部材2,3によって押される領域14Bの面積は、ラミネート形電池1の封止部14A以外の部分の面積をSとすると、0.8S以上0.98S以下である。
Each of the
平板部材2,3の各々がシート状負極12の面積よりも小さい面積を有する場合、シート状負極12の端部の変形を防止することができない。そこで、端部も含め、シート状正極11およびシート状負極12の全体の変形を防止するために、平板部材2,3がシート状正極11およびシート状負極12のうち、面積が大きい方のシート状負極12よりも大きい面積を有することにした。
When each of the
また、領域14Bの面積が0.8S未満である場合、ラミネート形電池1のうち、電池として機能しない部分の体積が増えるため、容積当たりの実効容量の減少を招来し、領域14Bの面積が0.98Sを超える場合、ラミネート形電池1の内部で発生したガスを溜めるための十分な空間がなく、ガスの圧力によってシート状正極11およびシート負極12の変形を引き起こす。従って、領域14Bが0.8S以上0.98S以下の面積を有することにした。
In addition, when the area of the
そして、平板部材2,3の各々は、ラミネート形電池1のシート状正極11およびシート状負極12に対向するラミネート形電池1の側面に接するように配置される。即ち、平板部材2,3の各々は、ラミネート形電池1の正極タブ15および負極タブ16側のラミネート形電池1内に形成される空間18を除くラミネート形電池1の側面に接するように配置される。つまり、平板部材2,3の各々は、ラミネート形電池1のうち、平板部材2,3によって押されない領域(=空間18)が平板部材2,3によって押される領域よりも上側に配置されるようにラミネート形電池1の側面に接して配置される。
Each of the
その結果、平板部材2,3がラミネート形電池1を押しても、電解液が空間18を塞がず、ラミネート形電池1内で発生したガスが空間18内に溜まる。
As a result, even if the
従って、ガスが電極間(シート状正極11とシート状負極12との間)に溜まるのを抑制できる。そして、ガスによってシート状正極11およびシート状負極12が変形するのを防止できる。
Therefore, accumulation of gas between the electrodes (between the sheet-like
また、ラミネート形電池1は、厚み方向DR2が設置面PPに平行になるように配置される結果、発電要素30が設置面PP側へ引っ張られ、空間18の体積が大きくなる。従って、ラミネート形電池1内で発生したガスをより多く溜めることができ、ガスが電極間に溜まるのを更に抑制できる。また、シート状正極11およびシート状負極12のガスによる変形を更に防止できる。
Further, the
平板部材2,3がラミネート形電池1を押す圧力は、1g/cm2以上100g/cm2以下である。平板部材2,3がラミネート形電池1を押す圧力が1g/cm2未満である場合、上述した押圧の効果が得られず、平板部材2,3がラミネート形電池1を押す圧力が100g/cm2を超える場合、各ラミネート形電池1に含まれる電極(正極および負極)中の電解液が搾り出され、ラミネート形電池1が電池として機能しなくなる可能性があるからである。
The pressure with which the
図3は、平板部材2,3によってラミネート形電池1に圧力を印加する方法を説明するための図である。
FIG. 3 is a view for explaining a method of applying pressure to the
図3を参照して、平板部材2,3によって1g/cm2以上100g/cm2以下の圧力をラミネート形電池1に印加したときのラミネート形電池1および平板部材2,3の全体の厚みD1を測定する。
Referring to FIG. 3, overall thickness D1 of
そして、その測定された厚みD1と略同じ幅W1を有する電池ケース40を作製する。この場合、幅W1は、電池ケース40の内側の幅である。
Then, a
そうすると、上述したラミネート形電池1の領域14Bが平板部材2,3によって挟み込まれるようにラミネート形電池1および平板部材2,3を電池ケース40内に収納する。この場合、ラミネート形電池1および平板部材2,3は、ラミネート形電池1の正極タブ15および負極タブ16が電池ケース40の底面40Aに対向する開口面40B側に位置するように電池ケース40内に収納される。なお、図3においては、開口面40Bは、点線によって示されている。
Then, the
これによって、ラミネート形電池1は、平板部材2,3から1g/cm2以上100g/cm2以下の圧力を受ける。
Thereby, the
図4は、平板部材2,3によってラミネート形電池1に圧力を印加する他の方法を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining another method of applying pressure to the
図4を参照して、ラミネート形電池1は、上述した領域14Bが平板部材2,3によって挟み込まれる。そして、板部材41,42によって平板部材2,3を挟み込み、板部材41,42の両端をネジ43,44によって締める。この場合、平板部材2,3によって1g/cm2以上100g/cm2以下の圧力がラミネート形電池1に印加されるように、ネジ43,44を締める。
Referring to FIG. 4, in
より具体的には、2つの板部材41,42間の距離が上述した厚みD1に略等しくなるようにネジ43,44を締める。
More specifically, the
これによって、ラミネート形電池1は、平板部材2,3から1g/cm2以上100g/cm2以下の圧力を受ける。
Thereby, the
なお、図4は、図面を見易くするために、ラミネート形電池1を水平方向に配置した状態を示しているが、実際には、上述したラミネート形電池1に圧力を印加する方法は、ラミネート形電池1を垂直方向に配置した状態で実行される。
FIG. 4 shows a state in which the
また、ラミネート形電池1は、図3および図4に示す方法以外の方法によって平板部材2,3から1g/cm2以上100g/cm2以下の圧力を受けてもよい。
The
図5は、図1に示すリチウムイオン二次電池10の製造方法を示す工程図である。図5を参照して、リチウムイオン二次電池10の製造が開始されると、ラミネート形電池1を作製する(ステップS1)。
FIG. 5 is a process diagram showing a method of manufacturing the lithium ion
そして、平板部材2,3を作製する(ステップS2)。その後、ラミネート形電池1の厚み方向DR2がラミネート形電池1の設置面PPに平行になるようにラミネート形電池1を配置する(ステップS3)。
And the
そうすると、ラミネート形電池1の領域14B(=シート状正極11およびシート状負極12に対向する領域)に接するように2つの平板部材2,3によってラミネート形電池1を挟み込み、上述した方法によって、1g/cm2以上100g/cm2以下の圧力をラミネート形電池1に印加する(ステップS4)。これによって、リチウムイオン二次電池10が完成する。
Then, the
なお、ステップS1において、ラミネート形電池1は、次の方法によって作製される。シート状正極11、シート状負極12およびセパレータ13が上述した方法によって作製される。そして、シート状正極11およびシート状負極12をセパレータ13を介して積層し、正極タブ15をシート状正極11に溶接し、負極タブ16をシート状負極12に溶接する。
In step S1, the
その後、積層したシート状正極11、シート状負極12およびセパレータ13をラミネートフィルム14によって覆い、電解液を注入するための一辺を残してラミネートフィルム14の周縁部を熱溶着する。そして、ラミネートフィルム14の残りの一辺から電解液を注入し、その後、ラミネートフィルム14の残りの一辺を熱溶着する。これによって、ラミネート形電池1が完成する。
Thereafter, the laminated sheet-like
上述したように、リチウムイオン二次電池10においては、ラミネート形電池1は、シート状正極11およびシート状負極12に対向する領域14Bが2つの平板部材2,3によって挟み込まれ、平板部材2,3から圧力を厚み方向に受ける。そして、平板部材2,3の各々は、シート状正極11およびシート状負極12のうち、面積が大きい方のシート状負極12よりも大きい面積を有する。また、ラミネート形電池1は、厚み方向DR2がラミネート形電池1の設置面PPに平行になるように配置され、ラミネート形電池1のうち、平板部材2,3によって押されない領域が平板部材2,3によって押される領域よりも上側に配置される。
As described above, in the lithium ion
その結果、平板部材2,3によって押されない領域の空間18が電解液によって塞がれず、ラミネート形電池1内で発生したガスは、空間18に溜まる。また、シート状正極11およびシート状負極12の全体が平板部材2,3によって押される。更に、発電要素30は、ラミネート形電池1の設置面PP側に引っ張られ、空間18の体積がより大きくなる。
As a result, the
従って、ガスが電極間に溜まるのを抑制できる。また、リチウムイオン二次電池10が長期間使用されても、シート状正極11およびシート状負極12の変形を正確に防止できる。更に、ラミネート形電池1内で発生したガスによるシート状正極11およびシート状負極12の変形を防止できる。
Therefore, accumulation of gas between the electrodes can be suppressed. Moreover, even if the lithium ion
なお、この発明の実施の形態においては、平板部材2,3は、「押圧部材」を構成する。
In the embodiment of the present invention, the
図6は、この発明の実施の形態による電池パックの斜視図である。図6を参照して、この発明の実施の形態による電池パック100は、ラミネート形電池101〜105と、平板部材111〜116とを備える。
FIG. 6 is a perspective view of the battery pack according to the embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6,
ラミネート形電池101〜105の各々は、図1および図2に示すラミネート形電池1と同じ構成からなる。ラミネート形電池101〜105は、ラミネート形電池101〜105の厚み方向DR2がラミネート形電池101〜105の設置面PPに平行になるように配置される。
Each of the
そして、ラミネート形電池101〜105は、それぞれ、平板部材111,112、平板部材112,113、平板部材113,114、平板部材114,115および平板部材115,116によって挟み込まれる。
また、ラミネート形電池101〜105は、電気的に直列に接続される。より具体的には、ラミネート形電池101〜104の正極タブ15は、それぞれ、ラミネート形電池102〜106の負極タブ16に接続される。
平板部材111〜116の各々は、上述した平板部材2,3と同じ材料からなる。そして、ラミネート形電池101〜105のうち、それぞれ、平板部材111,112、平板部材112,113、平板部材113,114、平板部材114,115および平板部材115,116によって押される領域の面積は、ラミネート形電池1が平板部材2,3によって押される領域の面積と同じ面積を有する。
Each of the
平板部材111は、ラミネート形電池101の一方側にラミネート形電池101の領域14Bに接して配置される。
The
平板部材112は、ラミネート形電池101,102の両方の領域14Bに接して配置される。平板部材113は、ラミネート形電池102,103の両方の領域14Bに接して配置される。平板部材114は、ラミネート形電池103,104の両方の領域14Bに接して配置される。平板部材115は、ラミネート形電池104,105の両方の領域14Bに接して配置される。
The
平板部材116は、ラミネート形電池105の他方側にラミネート形電池105の領域14Bに接して配置される。
The
そして、平板部材111〜116は、ラミネート形電池101〜105をその厚み方向DR2に押す。この場合、平板部材111〜116は、1つのラミネート形電池当たり、1g/cm2以上100g/cm2以下の圧力が印加されるようにラミネート形電池101〜105を押す。
The
ラミネート形電池101〜105および平板部材111〜116は、設置面PPに沿って交互に配列される。
電池パック100において、ラミネート形電池101〜105は、図3または図4に示した方法等によって、1つのラミネート形電池当たり、1g/cm2以上100g/cm2以下の圧力が印加される。
In the
図7は、図6に示す電池パック100の製造方法を示す工程図である。図7を参照して、電池パック100の製造が開始されると、ラミネート形電池101〜105を作製する(ステップS11)。
FIG. 7 is a process diagram showing a method of manufacturing the
そして、平板部材111〜116を作製する(ステップS12)。その後、ラミネート形電池101の領域14Bが平板部材111に接し、ラミネート形電池101の厚み方向DR2がラミネート形電池101の設置面PPに平行になるようにラミネート形電池101および平板部材111を配置する(ステップS13)。
And the flat plate members 111-116 are produced (step S12). Thereafter, the
引き続いて、平板部材112がラミネート形電池101の領域14Bに接するように平板部材112を配置する(ステップS14)。
Subsequently, the
そして、ラミネート形電池102の領域14Bが平板部材112に接し、ラミネート形電池102の厚み方向DR2がラミネート形電池102の設置面PPに平行になるようにラミネート形電池102を配置する(ステップS15)。
Then, the
その後、平板部材113〜115およびラミネート形電池103〜105について、ステップS14,S15を順次実行する(ステップS16)。
Thereafter, steps S14 and S15 are sequentially executed for the
更に、平板部材116がラミネート形電池105の領域14Bに接するように平板部材116を配置する(ステップS17)。
Further, the
そして、1つのラミネート形電池当たり、1g/cm2以上100g/cm2以下の圧力が印加されるようにラミネート形電池101〜105および平板部材111〜116に圧力を印加する(ステップS18)。
Then, pressure is applied to the
これによって、電池パック100が完成する。
Thereby, the
上述したように、電池パック100においては、ラミネート形電池101〜105は、それぞれ、平板部材111,112、平板部材112,113、平板部材113,114、平板部材114,115、および平板部材115,116によって挟み込まれ、板部材111,112、平板部材112,113、平板部材113,114、平板部材114,115、および平板部材115,116から圧力を厚み方向に受ける。そして、平板部材111〜116の各々は、シート状正極11およびシート状負極12のうち、面積が大きい方のシート状負極12よりも大きい面積を有する。また、ラミネート形電池101〜105の各々は、厚み方向DR2がラミネート形電池101〜105の設置面PPに平行になるように配置され、ラミネート形電池101〜105のうち、平板部材111〜116によって押されない領域が平板部材111〜116によって押される領域よりも上側に配置される。
As described above, in the
その結果、各ラミネート形電池101〜105において、電解液が平板部材111〜116によって押されない領域の空間18を塞がず、ラミネート形電池101〜105内で発生したガスが平板部材111〜116によって押されない領域の空間18に溜まる。また、シート状正極11およびシート状負極12の全体が平板部材111〜116によって押される。更に、発電要素30は、ラミネート形電池101〜105の設置面PP側に引っ張られ、空間18の体積がより大きくなる。
As a result, in each of the
従って、電池パック100において、ガスが電極間に溜まるのを抑制できる。そして、各ラミネート形電池101〜105内で発生したガスによるシート状正極11およびシート状負極12の変形を防止できる。また、電池パック100が長期間使用されても、シート状正極11およびシート状負極12の変形を正確に防止できる。
Therefore, in the
以下、実施例に基づいて、本発明を具体的に説明する。
(実施例1)
一次粒径が700nmであるスピネルMnを90重量部と、一次粒径が100nmであるアセチレンブラックを5重量部と、PVDFを5重量部とをNMPを溶媒としてミキサーによって混合して正極合剤を作製し、その作製した正極合剤(塗料)をアルミニウム製の集電体の両面に塗布してシート状正極11を作製した。この場合、集電体の片面に塗布された正極合剤の厚みは、30μmである。
Hereinafter, based on an Example, this invention is demonstrated concretely.
Example 1
90 parts by weight of spinel Mn having a primary particle size of 700 nm, 5 parts by weight of acetylene black having a primary particle size of 100 nm, and 5 parts by weight of PVDF were mixed by a mixer using NMP as a solvent to prepare a positive electrode mixture. The sheet-like
また、一次粒径が1μmであるLi4Ti5O12を90重量部と、一次粒径が100nmであるアセチレンブラックを5重量部と、PVDFを5重量部とをNMPを溶媒としてミキサーによって混合して負極合剤を作製し、その作製した負極合剤(塗料)をアルミニウム製の集電体の両面に塗布してシート状負極12を作製した。この場合、集電体の片面に塗布された負極合剤の厚みは、25μmである。
Also, 90 parts by weight of Li 4 Ti 5 O 12 having a primary particle diameter of 1 μm, 5 parts by weight of acetylene black having a primary particle diameter of 100 nm, and 5 parts by weight of PVDF were mixed by a mixer using NMP as a solvent. Thus, a negative electrode mixture was produced, and the produced negative electrode mixture (paint) was applied to both surfaces of an aluminum current collector to produce a sheet-like
そして、シート状正極11およびシート状負極12を100mm×100mmに裁断し、その裁断したシート状正極11およびシート状負極12を多孔性のセパレータを挟んで20組積層して発電要素30を作製した。
Then, the sheet-like
その後、発電要素30をラミネートフィルム14によって覆い、四角形のラミネートフィルム14の一辺を残してラミネートフィルム14の周縁部を熱溶着によって封止した。
Thereafter, the
引き続いて、エチレンカーボネートと、ジエチルカーボネートとを1:3の体積比で混合した溶媒にLiPF6を1.5mol/lの濃度で溶解させて電解液を作製した。そして、その作製した電解液を、10ml、ラミネートフィルム14の封止していない一辺からラミネートフィルム14内に注入し、ラミネートフィルム14の残りの一辺を熱溶着によって封止してラミネート形電池を作製した。
Subsequently, LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1.5 mol / l in a solvent in which ethylene carbonate and diethyl carbonate were mixed at a volume ratio of 1: 3 to prepare an electrolytic solution. Then, 10 ml of the produced electrolyte solution is injected into the
その後、その作製したラミネート形電池の領域14Bを2枚のステンレス板で押え部の面積が0.9Sとなるように挟み込み、1kgの荷重を印加してリチウムイオン二次電池を作製した。
After that, the
(実施例2)
実施例1において、ステンレス板で押される部分の面積を0.95Sとした以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。
(Example 2)
In Example 1, a lithium ion secondary battery was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the area of the portion pressed by the stainless steel plate was 0.95S.
(実施例3)
実施例1において、押圧の荷重を3kgとした以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。
(Example 3)
In Example 1, a lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the pressing load was 3 kg.
(実施例4)
実施例1で作製したラミネート形電池を10個横方向に配列し、各ラミネート形電池間および10個のラミネート形電池の両端部に押え部の面積が0.9Sとなるようにステンレス板を配置し、ラミネート形電池の厚み方向に5kgの荷重を印加して電池パックを作製した。
Example 4
Ten laminated batteries prepared in Example 1 are arranged in the horizontal direction, and stainless steel plates are arranged between the laminated batteries and at both ends of the ten laminated batteries so that the area of the holding portion is 0.9S. Then, a load of 5 kg was applied in the thickness direction of the laminated battery to produce a battery pack.
(比較例1)
実施例1において、ステンレス板による挟み込みを省いた以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。
(Comparative Example 1)
In Example 1, a lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the sandwiching by the stainless steel plate was omitted.
(比較例2)
比較例1において、電解液の注入量を20mlとした以外は、比較例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 1, a lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Comparative Example 1, except that the injection amount of the electrolytic solution was 20 ml.
(比較例3)
実施例1において、押え部の面積が1.0Sとなるようにステンレス板によってラミネート形電池を挟み込んだ以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。
(Comparative Example 3)
In Example 1, a lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the laminate-type battery was sandwiched between stainless plates so that the area of the holding part was 1.0S.
(比較例4)
実施例1において、ステンレス板で押される部分の面積を0.99Sとした以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。
(Comparative Example 4)
In Example 1, a lithium ion secondary battery was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the area of the portion pressed by the stainless steel plate was 0.99S.
(比較例5)
実施例1において、ステンレス板の面積を電極(シート状正極およびシート状負極)の面積の90%とし、かつ、押え部の面積を0.9Sとした以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。
(Comparative Example 5)
In Example 1, the area of the stainless steel plate was 90% of the area of the electrodes (sheet-like positive electrode and sheet-like negative electrode), and the area of the presser part was 0.9 S. An ion secondary battery was produced.
(比較例6)
実施例1において、押圧の荷重を50gとした以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。
(Comparative Example 6)
In Example 1, a lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the pressing load was 50 g.
(比較例7)
実施例1において、押圧の荷重を20kgとした以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。
(Comparative Example 7)
In Example 1, a lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the pressing load was 20 kg.
(比較例8)
実施例4において、10個のラミネート形電池を縦方向に配列した以外は、実施例4と同様にして電池パックを作製した。
(Comparative Example 8)
In Example 4, a battery pack was produced in the same manner as in Example 4 except that 10 laminated batteries were arranged in the vertical direction.
上述した実施例1〜4および比較例1〜8で作製した電池に対して、サイクル試験と高温貯蔵試験を行なった。 A cycle test and a high-temperature storage test were performed on the batteries prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 8 described above.
終端2.9V、10CのCC充電と、終端1.5V、10CのCC放電とを1サイクルとして5000サイクル繰返し、5000サイクル後の容量維持率を評価することによってサイクル試験を行なった。 A cycle test was performed by evaluating the capacity maintenance rate after 5000 cycles, with 2.9 V and 10 C CC charging at the end and CC discharge at 1.5 V and 10 C as one cycle.
また、充電状態で80℃の環境に1週間放置した時の容量維持率を評価することによって高温貯蔵試験を行なった。 In addition, a high temperature storage test was conducted by evaluating the capacity retention rate when left in an environment of 80 ° C. for 1 week in a charged state.
サイクル試験および高温貯蔵試験の結果を表1に示す。 The results of the cycle test and the high temperature storage test are shown in Table 1.
実施例1〜4の電池は、サイクル後容量維持率および高温貯蔵後容量維持率の両方が比較例1〜8の電池よりも優れている。 The batteries of Examples 1 to 4 are superior to the batteries of Comparative Examples 1 to 8 in both the capacity retention after cycle and the capacity retention after high temperature storage.
比較例2の電池において、サイクル後容量維持率が高いのは、電解液が過剰に存在するために、電極が変形しても電解液の枯渇が発生しなかったためと考えられる。また、比較例2の電池において、高温貯蔵後容量維持率が著しく低いのは、過剰の電解液のために正極の金属の溶出と移動とが促進され、セパレータ上に金属が析出し、ソフトショートを引き起こしたためと推定される。 In the battery of Comparative Example 2, it is considered that the capacity retention rate after the cycle was high because the electrolyte solution was excessive, so that the electrolyte solution was not depleted even when the electrode was deformed. Further, in the battery of Comparative Example 2, the capacity retention rate after high-temperature storage is remarkably low because the elution and movement of the metal of the positive electrode is promoted due to the excess electrolyte solution, and the metal is deposited on the separator and soft short It is estimated that this was caused.
比較例5の電池において、高温貯蔵後容量維持率が著しく低いのは、ステンレス板によって抑えられていない電極部分の変形が著しくなるため、異常な電場が発生して金属の溶出が加速されたためと推定される。 In the battery of Comparative Example 5, the capacity retention rate after high-temperature storage is remarkably low because the deformation of the electrode part that is not suppressed by the stainless steel plate becomes significant, and an abnormal electric field is generated to accelerate metal elution. Presumed.
また、サイクル試験および高温貯蔵試験を行なった後に、電池を分解して電極の表面状態を観察した。その結果、実施例1〜4の電池では、電極の変形および変色が観測されなかった。一方、比較例1〜8の電池では、電極の変形が観測された。また、比較例1〜8の電池では、特に、タブ付近にまだら状の変色が見られ、電極のエッジの損傷が激しかった。 Moreover, after performing a cycle test and a high temperature storage test, the battery was disassembled and the surface state of the electrode was observed. As a result, in the batteries of Examples 1 to 4, electrode deformation and discoloration were not observed. On the other hand, in the batteries of Comparative Examples 1 to 8, deformation of the electrodes was observed. Further, in the batteries of Comparative Examples 1 to 8, mottled discoloration was observed in the vicinity of the tab, and the edge of the electrode was severely damaged.
このように、実施例1〜4の電池では、電極の変形および変色が観測されず、ステンレス板によってラミネート形電池を押さえることによって、電極の変形を正確に防止できることが実証された。 Thus, in the batteries of Examples 1 to 4, deformation and discoloration of the electrodes were not observed, and it was demonstrated that the deformation of the electrodes can be accurately prevented by pressing the laminated battery with the stainless steel plate.
なお、この発明の実施の形態によるリチウムイオン二次電池は、ラミネート形電池と、ラミネート形電池を厚み方向から押す平板部材とを備え、ラミネート形電池の厚み方向がラミネート形電池の設置面に平行になるようにラミネート形電池が配置され、ラミネート形電池のうち、平板部材によって押されない領域が平板部材によって押される領域よりも上側に配置されていればよい。 The lithium ion secondary battery according to the embodiment of the present invention includes a laminated battery and a flat plate member that pushes the laminated battery from the thickness direction, and the thickness direction of the laminated battery is parallel to the installation surface of the laminated battery. The laminated battery is disposed so that the region that is not pressed by the flat plate member in the laminated battery may be disposed above the region that is pressed by the flat plate member.
このような構成であれば、電解液が平板部材によって押されない領域の空間を塞がず、ラミネート形電池内で発生したガスが平板部材によって押されない領域の空間に溜まり、ガスが電極間に溜まるのを抑制できるからである。 With such a configuration, the space in the region where the electrolyte solution is not pushed by the flat plate member is not blocked, the gas generated in the laminated battery is accumulated in the space in the region not pushed by the flat plate member, and the gas is accumulated between the electrodes. This is because it can be suppressed.
また、この発明の実施の形態による電池パックは、複数のラミネート形電池と、複数の平板部材とを備え、各ラミネート形電池の厚み方向が複数のラミネート形電池の設置面に平行になるように複数のラミネート形電池が配置され、各ラミネート形電池のうち、平板部材によって押されない領域が平板部材によって押される領域よりも上側に配置されていればよい。 The battery pack according to the embodiment of the present invention includes a plurality of laminated batteries and a plurality of flat plate members so that the thickness direction of each laminated battery is parallel to the installation surface of the plurality of laminated batteries. A plurality of laminate-type batteries are arranged, and it is only necessary that the area of each laminate-type battery not pressed by the flat plate member is arranged above the area pressed by the flat plate member.
このような構成であれば、各ラミネート形電池において、電解液が平板部材によって押されない領域の空間を塞がず、ラミネート形電池内で発生したガスが平板部材によって押されない領域の空間に溜まり、ガスが電極間に溜まるのを抑制できるからである。 With such a configuration, in each laminated battery, the space of the region where the electrolyte is not pressed by the flat plate member is not blocked, and the gas generated in the laminated battery is accumulated in the space of the region where the flat plate member is not pressed, It is because it can suppress that gas accumulates between electrodes.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
この発明は、リチウムイオン二次電池およびそれを備えた電池パックに適用される。 The present invention is applied to a lithium ion secondary battery and a battery pack including the same.
1,101〜105 ラミネート形電池、2,3,111〜116 平板部材、10 リチウムイオン電池、11 シート状正極、12 シート状負極、13 セパレータ、14 ラミネートフィルム、14A、封止部、15 正極タブ、16 負極タブ、17 リード体、18 空間、40 電池ケース、41,42 板部材、43,44 ネジ、100 電池パック。 1,101-105 Laminated battery, 2,3, 111-116 Flat plate member, 10 Lithium ion battery, 11 Sheet-like positive electrode, 12 Sheet-like negative electrode, 13 Separator, 14 Laminated film, 14A, Sealing part, 15 Positive electrode tab , 16 negative electrode tab, 17 lead body, 18 space, 40 battery case, 41, 42 plate member, 43, 44 screw, 100 battery pack.
Claims (6)
平板形状からなり、前記ラミネート形電池の厚み方向に前記ラミネート形電池を押す押圧部材とを備え、
前記ラミネート形電池は、前記ラミネート形電池の厚み方向が前記ラミネート形電池の設置面に平行になるように配置され、
前記押圧部材は、前記発電要素に含まれる正極および負極のうち、面積が大きい方の電極よりも大きい面積を有し、前記正極および前記負極に対向する前記ラミネート形電池の側面を押し、
前記ラミネート形電池のうち、前記押圧部材によって押されない第1の領域は、前記押圧部材によって押される第2の領域よりも上側に配置される、リチウムイオン二次電池。 A laminated battery having a structure in which a power generation element is laminated by a laminate member;
It has a flat plate shape, and includes a pressing member that presses the laminated battery in the thickness direction of the laminated battery,
The laminated battery is arranged so that the thickness direction of the laminated battery is parallel to the installation surface of the laminated battery,
The pressing member has a larger area than the larger electrode of the positive electrode and the negative electrode included in the power generation element, and presses the side surface of the laminated battery facing the positive electrode and the negative electrode.
The 1st area | region which is not pressed by the said press member among the said laminate type batteries is a lithium ion secondary battery arrange | positioned above the 2nd area | region pressed by the said press member.
隣接する2つのラミネート形電池の間および前記複数のラミネート形電池の両端側に配置され、前記ラミネート形電池の厚み方向に前記複数のラミネート形電池を押す複数の平板部材とを備え、
前記複数のラミネート形電池の各々は、前記ラミネート形電池の厚み方向が前記複数のラミネート形電池の設置面に平行になるように配置され、
前記複数のラミネート形電池および複数の平板部材は、前記設置面に沿って交互に配列され、
前記複数の平板部材の各々は、前記ラミネート形電池の正極および負極のうち、面積が大きい方の電極よりも大きい面積を有し、前記正極および前記負極に対向する前記ラミネート形電池の側面を押し、
前記複数のラミネート形電池の各々において、前記平板部材によって押されない第1の領域は、前記平板部材によって押される第2の領域よりも上側に配置される、電池パック。 A plurality of laminated batteries,
A plurality of flat plate members disposed between two adjacent laminated batteries and on both ends of the plurality of laminated batteries, and pressing the plurality of laminated batteries in the thickness direction of the laminated battery;
Each of the plurality of laminated batteries is arranged such that a thickness direction of the laminated batteries is parallel to an installation surface of the plurality of laminated batteries,
The plurality of laminated batteries and the plurality of flat plate members are alternately arranged along the installation surface,
Each of the plurality of flat plate members has a larger area than the larger electrode of the positive electrode and the negative electrode of the laminate battery, and pushes the side surface of the laminate battery facing the positive electrode and the negative electrode. ,
In each of the plurality of laminated batteries, the first region that is not pressed by the flat plate member is disposed above the second region that is pressed by the flat plate member.
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