JP2013134878A - 電気デバイス用モジュール - Google Patents

電気デバイス用モジュール Download PDF

Info

Publication number
JP2013134878A
JP2013134878A JP2011284105A JP2011284105A JP2013134878A JP 2013134878 A JP2013134878 A JP 2013134878A JP 2011284105 A JP2011284105 A JP 2011284105A JP 2011284105 A JP2011284105 A JP 2011284105A JP 2013134878 A JP2013134878 A JP 2013134878A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
electrolyte solution
electrode
electric device
portions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011284105A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenha Cho
剣波 張
Keisuke Wakabayashi
計介 若林
Yosuke Suzuki
陽介 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2011284105A priority Critical patent/JP2013134878A/ja
Publication of JP2013134878A publication Critical patent/JP2013134878A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

【課題】扁平状の積層体を変形し得るフィルムで密封した電気デバイスを収納する場合であっても、充放電中、電極層の膨張・収縮による電極面内の電解液の過不足を解消し得る電気デバイス用モジュールを提供する。
【解決手段】電極層と電解質層とを積層してなる発電要素を、可撓性を有する外装材で密封し、電極層と電解質層の全空孔体積を電解液で満たすと共に、発電要素の周辺部に余剰の電解液を保持する余剰電解液保持部22、23を有する電気デバイス1と、この電気デバイス1を一つ収納するかまたは二つ以上積層して収納する剛性を有するケース32とを備え、電極層に生じる体積変化を圧力に変えて余剰電解液保持部22、23に伝達する圧力伝達媒体41を、電気デバイス1の面とケース32との間の空間に設けた電気デバイス用モジュールとする。
【選択図】図3

Description

この発明は電気デバイス用モジュール、特にラミネート型電池等の電気デバイスを収納するものに関する。
コイン型電池において、電解液貯留用の空間部を形成し、電極の膨張に伴う電解液不足を解消しようとするものがある(特許文献1参照)。このものでは、コイン型電池の放電反応において、例えば正極が層状あるいはトンネル構造の化合物である場合、リチウムイオンが吸蔵されるにつれて結晶間隔が広がり、体積が増加する。すると、セパレータに含まれる電解液が、リチウムイオンと共に次第に正極に取り込まれ減少してしまう。このとき、正極は膨張して内壁を圧迫する。この圧力により内壁は空間部を押し縮めるので、空間部に貯留された電解液が内壁の流通孔を通過して正極側へと流入する。このようにして、正極の膨張により失われた分の電解液を、正極の膨張に伴って空間部から補給している。
特開2001−143671号公報
しかしながら、上記特許文献1の解決課題はコイン型電池特有の構造に依存するものであるため、そのままではラミネート型電池等、電極層と電解質層とを積層してなる発電要素を、可撓性を有する外装材で密封し、電極層と電解質層の全空孔体積を電解液で満たした電気デバイスに適用できないという問題がある。これについて説明すると、コイン型電池は、硬いケース内に空間部があり、その空間部の一部分に余剰電解液が格納されている。電池が充電するにつれ、電極層が膨張し、空間部にいる気体が圧縮され、圧力が増加する。その増加した圧力が余剰電解液を加圧し、電極層への浸み込みを促進する。一方、ラミネート型電池においては、まず硬いケースを持っていないので、ラミネート型電池の形状変化が可能である。電極層の膨張によって、ラミネート型電池内部の圧力が上昇しても、発電要素を密封しているフィルムが変形し膨らむだけで、余剰電解液を電極層へと浸み込ませる効果は期待できない。
そこで本発明は、発電要素を、可撓性を有する外装材で密封した電気デバイスを収納する場合であっても、充放電中、電極層の膨張・収縮による電極面内の電解液の過不足を解消し得る電気デバイス用モジュールを提供することを目的とする。
本発明の電気デバイス用モジュールは、電極層と電解質層とを積層してなる発電要素を、可撓性を有する外装材で密封し、電極層と電解質層の全空孔体積を電解液で満たすと共に、発電要素の周辺部に余剰の電解液を保持する余剰電解液保持部を有する電気デバイスと、この電気デバイスを一つ収納するかまたは二つ以上積層して収納する剛性を有するケースとを備えている。本発明の電気デバイス用モジュールでは、さらに前記電極層に生じる体積変化を圧力に変えて前記余剰電解液保持部に伝達する圧力伝達媒体を、前記電気デバイスの面と前記ケースとの間の空間に設けている。
本発明によれば、電極層の膨張、収縮によって発生した体積変化を利用し、余剰電解液保持部を圧迫したり緩めたりする力を調整できるので、電極層の膨張時には余剰電解液保持部から発電要素内の電極層への余剰電解液の移動を促進できる。一方、電極層の収縮時には発電要素内の電極層の余剰電解液を余剰電解液保持部に戻すことができる。これによって、充放電中、発電要素内の電極層の膨張・収縮による電極層内の電解液の過不足を解消でき、電気デバイス(ラミネート型電池)の性能、耐久性を向上できる。
本発明の第1実施形態のラミネート型電池の概略図である。 図1のA−A線断面図である。 第1実施形態の電池モジュールの概略構成図である。 第1実施形態の電極部が膨張する場合の圧力伝達ルートを示す説明図である。 第2実施形態の電池モジュールの概略構成図である。 第2実施形態の電極部が膨張する場合の圧力伝達ルートを示す説明図である。 第3実施形態の電池モジュールの概略構成図である。 第3実施形態の電極部が膨張する場合の圧力伝達ルートを示す説明図である。 第4実施形態の電池モジュールの概略構成図である。 第4実施形態の電極部が膨張する場合の圧力伝達ルートを示す説明図である。 第4実施形態のラミネート型電池の断面図である。 第5実施形態の電池モジュールの概略構成図である。 第5実施形態の電池モジュールの一部拡大図である。 第5実施形態の電池モジュールの一部拡大図である。 第5実施形態の接合体の斜視図である。 第5実施形態の電極部が膨張する場合の圧力伝達ルートを示す説明図である。 第5実施形態の他の態様の電池モジュールの一部拡大図である。 第5実施形態の他の態様の電池モジュールの一部拡大図である。 第6実施形態の電池モジュールの概略構成図である。 第6実施形態の電池モジュールの一部拡大図である。 第6実施形態の電池モジュールの一部拡大図である。 第6実施形態の電極部が膨張する場合の圧力伝達ルートを示す説明図である。 第1実施形態の弾性体の他の態様を示すための説明図である。 第3実施形態のシートの他の態様を示すための説明図である。
以下、図面等を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張している箇所があり、その箇所においては実際の比率と異なっている。
(第1実施形態)
まず、本実施形態のリチウムイオン二次電池1について説明する。図1はリチウムイオン二次電池1の概略斜視図、図2は図1のA−A線断面図である。
図1、図2に示すように、リチウムイオン二次電池1は、実際に充放電反応が進行する略四角扁平状の発電要素2が、ラミネートフィルム14(可撓性を有する外装材)の内部に封止された構造を有する。詳しくは、高分子−金属複合ラミネートフィルムを電池外装材として用いて、発電要素の周辺部を熱融着にて接合することにより、発電要素2を収納し密封した構成を有している。ここで「発電要素の周辺部」とは、発電要素2を含まず、発電要素2の周縁の外側をいうものとする。高分子−金属複合ラミネートフィルムとしては、金属フィルムを高分子フィルム(樹脂フィルム)でサンドイッチした三層構造のものが一般的である。
こうした積層型の電池1は、缶型電池と区分けするために「ラミネート型電池」といわれる。缶型電池は、硬い円筒状の金属製外枠の中に2つの各電極が巻き込んで収納されているものである。一方、ラミネート型電池とは、略四角扁平状の発電要素の周辺部のラミネートフィルムを熱融着にて接合することにより、発電要素を密封したものをいう。以下では、リチウムイオン二次電池1を、「ラミネート型電池」という。あるいは単に「電池」ともいう。
発電要素2は、負極4、セパレータ12、正極8をこの順に積層した構成を有している。ここで、負極4は四角扁平状の負極集電体5の両面に負極活物質層6、6を配置したものである。同様に正極8は四角扁平状の正極集電体9の両面に正極活物質層10、10を配置したものである。セパレータ12は主に多孔質の熱可塑性樹脂から形成されている。セパレータ12が電解液を保持することで、セパレータ12と一体に電解質層が形成されている。
これにより、隣接する負極4、セパレータ12及び正極8は、一つの単電池層3(単電池)を構成する。従って、本実施形態のラミネート型電池1は、単電池層3を積層することで、電気的に並列接続された構成を有するともいえる。また、単電池層3の外周には、隣接する負極集電体5と正極集電体9との間を絶縁するためのシール部(絶縁層)を設けてもよい。発電要素2の両最外層に位置する最外層負極集電体5には、いずれも片面のみに負極活物質層6を配置している。なお、図2とは負極及び正極の配置を逆にすることで、発電要素2の両最外層に最外層正極集電体が位置するようにし、該最外層正極集電体の片側のみに正極活物質層を配置するようにしてもよい。
負極集電体5及び正極集電体9には、各電極(負極及び正極)と導通する強電タブ15、16を取り付け、ラミネートフィルム14の端部に挟まれるようにラミネートフィルム14の外部に導出させている。強電タブ15、16は、必要に応じて正極端子リード(図示せず)及び負極端子リード(図示せず)を介して、各電極の負極集電体5及び正極集電体9に超音波溶接や抵抗溶接により取り付けてもよい。ここで、電池1は上から見たとき図1に示したように四辺を有し、このうち平行な二辺より強電タブ15、16を外部に導出させている。これに限らず、2つの強電タブ15、16を一つの辺のみより外部に導出させてもかまわない。
なお、リチウムイオン二次電池の他の形態としては、集電体の一方の面に正極活物質層を、他方の面に負極活物質層を形成している双極型電極を、セパレータを介して積層した双極型二次電池が挙げられる。上記の電池1とこの双極型二次電池とは、双方の電池内の電気的な接続状態(電極構造)が異なることを除いては、基本的には同様である。これで、ラミネート型電池1の概略の説明を終える。
次に、ラミネート型電池1の製造方法の概略を述べる。まず、電極(4、8)とセパレータ12との積層ズレが生じないように発電要素2の四隅をテープで束ねる。この束ねた発電要素2を2枚のラミネートフィルム14の間に挟んで水平方向におき、発電要素の4つの周辺部のうち強電タブ15、16を導出させていない一辺を残して熱融着によりラミネートフィルム14を接合する。この接合していない一辺を鉛直方向にして全体を立てた状態で真空チャンバ内に入れ、接合していない一辺より電解液を注入しつつ真空チャンバ内を真空状態に保ち、電解液を電極活物質層(6、10)の空孔とセパレータ12の空孔とに十分に浸透させる。十分に電解液を浸透させた後には、ラミネート型電池1内を真空引きしつつ残った一辺を熱融着により仮止めする。この状態のラミネート型電池1に対し強電タブ15、16を用いて初回の充電を行う。この初回充電により内部にガスが生じるので、熱融着部の一部を剥がしてガス抜きをする。ガス抜きを終了した電池を再度真空チャンバに入れ、剥がした部分から真空引きを行いつつ剥がした部分を再度熱融着によりラミネートフィルム14を接合する。このようにして完成したラミネート型電池1はさらにエージング等の処理及び性能検査を行って、予定通りの出力があるか否かを検査し、検査にパスしないものは取り除く。
このようにして製造されたラミネート型電池1を金属製の(剛性を有する)箱形のケースの内部に積層して収納し、積層した複数のラミネート型電池1を各強電タブを用いて直並列接続することで所定電圧を有する電池モジュール(電気デバイス用モジュール)を構成する。さらに、この電池モジュールを複数積層し、全体を積層方向より機械的に加圧した状態とした組電池を構成する。この加圧によって、最終的には各ラミネート型電池1が積層方向(上下方向)内側に向けて加圧される。各ラミネート型電池1を大気圧を超える一定圧で加圧するのは、電極間距離を一定に保たせるためである。電極間距離が一定でないと、ラミネート型電池1の面内で反応が均一に進まず、電池性能が低下するのである。この組電池をさらに電気的に組み合わせることで所定電圧を有する組電池ユニットが構成され、この組電池ユニットが電気自動車やハイブリッド車などの輸送機関に搭載されることとなる。ここで、「電池モジュール」とは、組電池(全体)に対する一部として働く、独立の充放電機能をもったユニットのことをいう。
さて、電池1(電気デバイス)の長期使用につれ、電解液が消費され、電極層表面のSEI(Solid Electrolyte Interface)が厚くなり、電極層が膨らむことが知られている。ここで、「電極層」とは、正極活物質層10及び負極活物質層6の総称である。消費された電解液が補充されないと、局所から、リチウムイオン伝導パスがなくなり、不均一な充放電が発生し、電池1の劣化が加速される恐れがある。消費された電解液を補充するため、電極層(6、10)とセパレータ12の全空孔体積よりも多く電解液を入れておく。この余剰な電解液を保持する部分は、通常、発電要素2の周辺部に設けられる。電池1の使用につれ、電解液が消費され、電極層(6、10)内に空間が生じる場合、周辺部の余剰電解液が大気圧と毛細管力によって、内部に生じた空間部へと浸透していく。
しかしながら、大気圧と毛細管力による電解液の電極層(6、10)、セパレータ12などの多孔体内への浸透プロセスは遅いプロセスである。長期使用時、SEIの生成による体積変化に追随できるが、一充放電サイクル時間レベルの急な体積変化に追随しきれない恐れがある。充電(特に急速充電)時に電極層(6、10)は膨れるので、電極層(6、10)の面内中心部に電解液が不足する恐れがある。一方、放電時に電極層(6、10)は収縮するので、電極層(6、10)間に電解液が過剰に存在する恐れがある。
そこで、コイン型電池において、電解液貯留用の空間部を形成し、電極の膨張に伴う電解液不足を解消しようとする従来装置がある。このコイン型電池では、放電反応において、例えば正極が層状あるいはトンネル構造の化合物である場合、リチウムイオンが吸蔵されるにつれて結晶間隔が広がり、体積が増加する。すると、セパレータに含まれる電解液が、リチウムイオンと共に次第に正極に取り込まれ減少してしまう。このとき、正極は膨張して内壁を圧迫する。この圧力により内壁は空間部を押し縮めるので、空間部に貯留された電解液が内壁の流通孔を通過して正極側へと流入する。このようにして、正極の膨張により失われた分の電解液は、正極の膨張に伴って空間部から補給される。
しかしながら、このコイン型電池の解決課題はコイン型電池特有の構造に依存するものであり、そのままではラミネート型電池1等、電極層と電解質層とを積層してなる発電要素を、可撓性を有する外装材で密封し、電極層と電解質層の全空孔体積を電解液で満たした電気デバイスに適用できないという問題がある。すなわち、コイン型電池では、硬いケース内に空間部があり、その空間部の一部分に余剰電解液が格納されている。電池の充電につれ、電極層が膨張し、空間部にいる気体が圧縮され、圧力が増加する。その増加した圧力が余剰電解液を加圧し、電極層への浸み込みを促進する。
一方、ラミネート型電池1においては、まず硬い電池外装材を有していないので、電池1の外形が変化し得る。電極層(6、10)の膨張によって、電池1内部の圧力が上昇しても、発電要素2を密封しているラミネートフィルム14が変形して膨らむだけで、余剰電解液を電極層(6、10)へ浸み込ませる効果は期待できない。また、電池1はその内部を真空状態で封止するので、圧力を伝達する気体が電池1内部に存在しない。さらに、ラミネート型電池1の場合、電極層(6、10)の幅及び厚さがコイン型電池より桁違いに大きいので、充放電中、電極層内の電解液過不足の問題がより顕著になり、コイン型電池以上の電解液の移動促進方法が必要となるのである。
そこで本発明の第1実施形態の電池モジュール31では、図3に示したように、硬い(剛性を有する)金属製(例えばアルミニウム製)の箱状のケース32の内部に、4つの四角扁平状の弾性体41(圧力伝達媒体)と、3つの上記電池1とを交互に積層して収納する。弾性体41を四角扁平状としたのは、上記電池1の外形に合わせたものである。
図3は第1実施形態の電池モジュール31の概略構成図である。電池モジュール31のケース32は、底壁33、天井壁34、左右の側壁35、36、図面手前にある前壁(図示しない)、図面奥にある後壁38から構成される。図3は前壁を取り去った状態を示している。ケース32の材質は、剛性を有するものであれば、金属以外の樹脂、セラミックでも良い。
ケース32内に電池1と弾性体41とを積層する数はこれに限られるものでない。図3では積層方向の最外層に各弾性体41を配置しているが、これに限られるものでもない。積層方向の最外層の一方だけに弾性体41を配置した態様や積層方向の最外層に弾性体41を配置しない態様も考えられる。
ラミネート型電池1では、上記のように電極層(6、10)とセパレータ12(電解質層)の全空孔体積を電解液で満たすと共に、発電要素2の周辺部に余剰な電解液を保持する部分を設けている。以下、ラミネートフィルム14内に電極層(6、10)とセパレータ12とを含んで構成される発電要素2が収納されている部分を「電極部」、発電要素2の周辺部にあって余剰な電解液を保持する部分を「余剰電解液保持部」として区別する。図3では、便宜上、電極部21を白地で、余剰電解液保持部22、23をドット模様で示している。強電タブは省略して示していない。なお、図3では、1つの電池1について、余剰電解液保持部22、23として示している。発電要素2は四角扁平状であるので、余剰電解液保持部22、23の全体は発電要素2を取り囲むように枠状に形成されている(図11参照)。
余剰電解液保持部22、23は、さらに平行部24、25とテーパー部26、27とから構成されている。ここで、「平行部」とは、図3において電極部21の上下方向厚さと同じ厚さを有する部分のことをいう。「テーパー部」とは、電池1の面方向(図3では水平方向)外側に向けて徐々に上下方向厚さを減じている部分のことをいう。図3ではテーパー部26、27をほぼ直線的に記載しているが、これに限られるものでない。
各テーパー部26、27の先端には各熱融着部14aを有する。ここで、「熱融着部」とは、ラミネートフィルム14を電池外装材として用いて、ラミネートフィルム14の周縁部を熱融着にて接合した部分のことである(図1参照)。
図3で下方の最外層の弾性体41は底壁33との間に隙間がほぼないようにして、かつ上方の最外層の弾性体41は天井壁34との間に隙間がほぼないようにして硬い金属製のケース32内に収納されている。これは、3つの各電池1の電極部21に生じる積層方向(図3で上下方向)外側への膨張を、電池1に隣接する4つの各弾性体41が受けたときに、各弾性体41を電池1の積層方向ではなく電池1の面方向(図3で水平方向)外側に向けて弾性変形させるためである。なお、各電池1の電極部21に生じる膨張は実際には電池1の積層方向だけでなく電池1の面方向にも生じるのであるが、本発明では面方向に生じる膨張は無視している。
電池1の積層方向外側に向けて生じる電極部21の膨張は電極部21面内のいずれの位置でも生じる。主に充放電時の電極部21の膨張、収縮は、電極層(6、10)にリチウムLiが挿入されたり、脱離したりする電気化学反応により生じる。電極部21面内の中心に位置する電極層(6、10)であるか、電極部21面内の周縁に位置する電極層(6、10)であるかに拘わらずこの反応が生じるので、電極部21面内では電極層(6、10)に積層方向外側への膨張が均等に生じるのである。詳細には、正極活物質層10では充電時にリチウム化合物の格子からリチウムイオンが脱離するために正極活物質層10が収縮し、放電時にはリチウム化合物のリチウムイオンが抜けた格子点にリチウムイオンが挿入されるため正極活物質層10が膨張する。一方、負極活物質層6では充電時にリチウムが例えば負極活物質である層状のグラファイトの層間に挿入されるため負極活物質層6が膨張し、放電時にグラファイトの層間からリチウムが脱離するため負極活物質層6が収縮する。このように充放電時の膨張や収縮は正極、負極のいずれの活物質層6、10でも生じるのであるが、膨張・収縮の大きさとしては圧倒的に負極活物質層6の方が大きいので、本発明で電極部21の「膨張」というとき、負極活物質層6に生じる膨張のことを主に意味している。
3つの各電池1に上方から隣接する各弾性体41は、その下面41aを電池1の上面1aと当接させている。また、各電池1に下方から隣接する各弾性体41は、その上面41bを電池1の下面1bと当接させている。ここで、電池1の上面1aは、電極部21の上面21a及び余剰電解液保持部22、23の上面22a、23aから構成されている。同様に、電池1の下面1bは、電極部21の下面21b及び余剰電解液保持部22、23の下面22b、23bから構成されている。
各弾性体41の上下面を電池1の上下面に当接させる理由は、次の通りである。電池1の各電極部21の膨張を受けて各弾性体41が電池1の面方向外側に向けて弾性変形したとき、この面方向外側への弾性変形を受けて各弾性体41の周縁部41c、41dは圧力の相対的に弱い方向へと弾性変形しようとする。この場合に、圧力の相対的に弱い方向とは、最下段、最上段の2つの弾性体41の周縁部41c、41dについては硬い底壁33、天井壁34がある方向ではなく隣接する各電池1の余剰電解液保持部22、23がある方向である。中央にある2つの各弾性体41の周縁部41c、41dについても同様であり、圧力の相対的に弱い方向とは隣接する各電池1の余剰電解液保持部22、23のある方向である。つまり、各弾性体41の周縁部41c、41dでの積層方向(上下方向)外側への弾性変形により各電池1の余剰電解液保持部22、23を積層方向内側に圧迫して収縮させるためである。なお、図3では各弾性体41の周縁部41c、41dも左右に示されているが、両者はつながっている。各弾性体41は四角扁平状であるので、各弾性体41の周縁部41c、41dは、弾性体41の周縁に形成される枠状の部分である。ここで、「弾性体41の周縁部」とは、主に弾性体41のうち余剰電解液保持部22、23の上下面に当接する部分をいう。各電池1の余剰電解液保持部22、23が電池1の積層方向内側に収縮すると、各電池1の余剰電解液保持部22、23に存在する余剰電解液が膨張した各電極部21内の電極層(6、10)へと浸透する。
各弾性体41は、その周縁部41c、41dの弾性変形により各電池1の余剰電解液保持部22、23を電池1の積層方向内側に圧迫して収縮させれば足りるので、各電池1の余剰電解液保持部22、23の上下面の少なくとも一部にまで届く広さであればよい。これについて図23を参照して具体的に説明する。図23は電池1の平面図で、電極部21の周辺部に余剰電解液保持部が四角の枠状(ドット部分参照)に形成されている。熱融着部(ハッチング部参照)はこの余剰電解液保持部の外周を取り巻いている。これに対して、電池1の上に積層する弾性体41については外形を表す太実線のみで示している。弾性体41について外形線を表す太実線のみとするのは、弾性体41と電池1との重なり具合を明確にするためである。さて、図23(a)が図3に示した弾性体41の場合に対応する。すなわち、弾性体41は所定の広さを有して余剰電解液保持部の全体をカバーしている。一方、図23(b)に示した弾性体41は余剰電解液保持部の一部と重なっているだけである。図23(c)に示した弾性体41の外形は棒状であり、余剰電解液保持部の一部と重なっている。このように、図23(b)、図23(c)に示した弾性体41の場合でも、弾性体41の周縁部の弾性変形により、余剰電解液保持部を圧迫することができる。
上記各弾性体41の材質としては、たとえば天然ゴムや合成ゴムといったゴムを用いることができる。
図4は各電池1の電極部21が電池1の積層方向外側に膨張する場合に、各電池1の電極部21から各電池1の余剰電解液保持部22、23への圧力伝達ルートを示している。まず充電時には各電池1の電極部21が体積変化をおこし電池1の積層方向外側に膨張する(A矢印参照)。
硬いケース32内に電池1と弾性体41とを隙間なく積層しているため、この各電池1の電極部21の積層方向外側への膨張を受けて各弾性体41が弾性変形し電池1の積層方向内側に縮む。この縮みによって各弾性体41が弾性変形し電池1の面方向外側に向かって伸びる(B矢印参照)。
この電池1の面方向外側への弾性変形を受けて各弾性体41の周縁部41c、41dは圧力の相対的に弱い方向へと弾性変形しようとする。この場合に、圧力の相対的に弱い方向は各電池1の余剰電解液保持部22、23がある方向であるので、周縁部41c、41dでの積層方向外側への弾性変形により各電池1の余剰電解液保持部22、23を電池1の積層方向内側に圧迫する(C矢印参照)。各電池1の余剰電解液保持部22、23が積層方向内側に圧迫されると、各電池1の余剰電解液保持部22、23に存在する余剰電解液が電池1の中央に位置する各電池1の電極部21に向かって流れることとなる(D矢印参照)。これによって膨張した各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に余剰電解液が浸透する。言い換えると、四角扁平状の発電要素2の周辺部に存在する枠状の余剰電解液保持部から中央の発電要素2に向かって余剰電解液が供給される。
一方、放電時に各電池1の電極部21が電池1の積層方向内側に収縮する場合には、圧力伝達のルートは各電池1の電極部21が膨張する場合の逆になる。すなわち、各電池1の電極部21が電池1の積層方向内側に収縮する場合、電池1の面方向外側に伸びた各弾性体35が電池1の面方向内側に縮んで、各電池1の余剰電解液保持部22、23を圧迫する力が弱まる。これによって各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に浸透していた余剰電解液が各電池1の余剰電解液保持部22、23に戻される。
ここで、第1実施形態の電池モジュール31の作用効果を説明する。
第1実施形態の電池モジュール31によれば、電極層(6、10)とセパレータ12(電解質層)とを積層してなる発電要素2をラミネートフィルム14(可撓性を有する外装材)で密封し、電極層(6、10)とセパレータ12の全空孔体積を電解液で満たすと共に、発電要素2の周辺部に余剰の電解液を保持する余剰電解液保持部22、23を有する電池1(電気デバイス)と、この電池1を3つ(二つ以上)積層して収納する金属製の(剛性を有する)ケース32とを備え、電極層(6、10)に生じる体積変化を圧力に変えて余剰電解液保持部22、23に伝達する弾性体41(圧力伝達媒体)を、電池1の面とケース32との間の空間に設けている。第1実施形態の電池モジュール31によれば、各電池1の電極部21内の電極層(6、10)の膨張、収縮によって発生した体積変化を利用し、各電池1の余剰電解液保持部22、23を圧迫したり緩めたりする力を調整できるので、各電池1の電極部21内の電極層(6、10)の膨張時には各電池1の余剰電解液保持部22、23から各電池1の電極部21内の電極層(6、10)への余剰電解液の移動を促進できる。一方、各電池1の電極部21内の電極層(6、10)の収縮時には各電池1の電極部21内の電極層(6、10)の余剰電解液を各電池1の余剰電解液保持部22、23に戻すことができる。これによって、充放電中、各電池1の電極部21内の電極層(6、10)の膨張・収縮による電極層(6、10)内の電解液の過不足を解消でき、電池1の性能、耐久性を向上できる。
また、第1実施形態の電池モジュール31では、圧力伝達媒体は各弾性体41である。第1実施形態の電池モジュール31によれば、各電池1の電極部21内の電極層(6、10)が電池1の積層方向外側に膨張する場合、各弾性体41が電池1の積層方向内側に圧縮されるため、電池1の面方向に弾性変形しようとする。この面方向の弾性変形によって、各電池1の余剰電解液保持部22、23を電池1の積層方向内側に向けて圧迫する。これによって、各電池1の余剰電解液保持部22、23に存在する余剰電解液が各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に浸透することが促進される。この反対に、各電池1の電極部21内の電極層(6、10)が電池1の積層方向内側に収縮する場合、電池1の面方向に弾性変形した各弾性体41が縮んで、各電池1の余剰電解液保持部22、23を圧迫する力が弱まる。このように、圧力伝達媒体が各弾性体41であれば、各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に生じる体積変化を圧力に変えて各電池1の余剰電解液保持部22、23に伝達することができる。
第1実施形態の電池モジュール31では、各弾性体41(圧力伝達媒体)を、各電池1の外部に電池1の面方向に沿ってかつ各電池1の余剰電解液保持部22、23の少なくとも一部にまで延ばして設けている。第1実施形態の電池モジュール31によれば、各電池1の電極部21内の電極層(6、10)が電池1の積層方向外側に膨張する場合、電池1の外部に設けた各弾性体41(圧力伝達媒体)は、電池1の積層方向内側に圧縮されることから、電池1の面方向に弾性変形する。この面方向への弾性変形によって各弾性体41の周縁部41c、41dでの体積が増加し、この体積増加した周縁部41c、41dが各電池1の余剰電解液保持部22、23を電池1の積層方向外側に向けて圧迫する。この圧迫によって各電池1の余剰電解液保持部22、23に存在する余剰電解液が各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に浸透することが促進される。この反対に、各電池1の電極部21内の電極層(6、10)が電池1の積層方向内側に収縮する場合、各電池1の電極部21から各弾性体41に加わる積層方向の圧力が減少するので、各弾性体41の周縁部41c、41dでの体積増加が減少し、各電池1の余剰電解液保持部22、23を圧迫する力が弱まる。これによって、各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に浸透していた余剰電解液が各電池1の余剰電解液保持部22、23に戻ることが促進される。すなわち、コイン型電池よりラミネート型電池1のほうが幅及び厚さが大きいので、コイン型電池より各電池1の電極部21内の電極層(6、10)の膨張・収縮によって発生した力をより大きく収集できる。
さらに、第1実施形態の電池モジュール31によれば、圧力伝達媒体を電池1の内部に設ける場合(後述する)に比して、各弾性体41(圧力伝達媒体)に耐電解液性の必要がなくなること、電池1の構造を簡略化できることなどの効果を期待できる。
(第2実施形態)
図5は第2実施形態の電池モジュール31の概略構成図である。第1実施形態の図3と同一部分には同一番号を付している。
図5に示したように、第2実施形態の電池モジュール31では、金属製の箱状のケース32の内部に、3つの電池1を積層して収納しており、電池1の積層方向(上下方向)の最外層に弾性体としての板バネ51、52を一対設けている。すなわち、最上段の電池1の上面1aと天井壁34との間に第1の板バネ51を、最下段の電池1の下面1bと底壁33との間に第2の板バネ52を収納している。ここで、最上段の電池1の上面1aは、電極部21の上面21a及び余剰電解液保持部22、23の上面22a、23aから構成されている。同様に、最下段の電池1の下面1bは、電極部21の下面21b及び余剰電解液保持部22、23の下面22b、23bから構成されている。
各板バネ51、52は同じ左右対称の波状に形成し、かつ2つの板バネ51、52を上下対称に配置している。ここで、第1の板バネ51のうち波の最も低い3つの部位を左から第1部位51a、第2部位51b、第3部位51cとし、波の最も高い2つの部位を左から第4部位51d、第5部位5eとする。このとき、第1部位51aを余剰電解液保持部22の上面22aと、第2部位51bを電極部21の上面21aと、第3部位51cを余剰電解液保持部23の上面23aと当接させるようにする。かつ、第4部位51d、第5部位51eの2つを天井壁34と当接させるようにする。
同様にして、第2の板バネ52のうち波の最も高い3つの部位を左から第1部位52a、第2部位52b、第3部位52cとし、波の最も低い2つの部位を左から第4部位52d、第5部位52eとする。このとき、第1部位52aを余剰電解液保持部22の下面22bと、第2部位52bを電極部21の下面21bと、第3部位52cを余剰電解液保持部23の下面23bと当接させるようにする。かつ、第4部位52d、第5部位52eの2つを底壁33と当接させるようにする。
各板バネ51、52の材質としては、たとえばアルミニウムを用いることができる。
このように各板バネ51、52の5つの部位51a〜51e、52a〜52eの当接位置を定めたのは、各電池1の電極部21に生じる電池1の積層方向(上下方向)外側への膨張による力を、各電池1の余剰電解質保持部22、23を電池1の積層方向内側に圧迫する力として伝えるためである。
図6は各電池1の電極部21が電池1の積層方向外側に膨張する場合に、各電池1の電極部21から各電池1の余剰電解液保持部22、23への圧力伝達ルートを示している。まず充電時には各電池1の電極部21が体積変化をおこし電池1の積層方向外側に膨張する(A矢印参照)。この場合、ケース32内に3つの電池1を隙間なく積層しているため、各電池1の電極部21の電池1の積層方向外側への膨張は全体で3倍となって最外層にある一対の板バネ51、52に伝わる。
この3つの電池1の電極部21全体の積層方向外側への膨らみを受け、最上段の電池1の電極部上面21aと当接している第1の板バネ51の第2部位51bが天井壁34の側(図6で上方)に向けて、また最下段の電極部下面21bと当接している第2の板バネ52の第2部位52bが底壁壁33の側(図6で下方)に向けて押圧される(B矢印参照)。
第1の板バネ51の第4部位51d、第5部位51eが天井壁34と当接しているため、第1の板バネ51の第2部位41bが天井壁34に向けて押圧されるとき、第4部位51d、第5部位51eを支点として第1部位51a、第3部位51cに天井壁34から離れる向き(下向き)の力が作用する(C矢印参照)。この天井壁34から離れる向き(下向き)の力で第1の板バネ51の第1部位41a、第3部位51cが最上段にある電池1の余剰電解液保持部22、23を上方から押圧する(D矢印参照)。
同様にして、第2の板バネ52の第4部位52d、第5部位52eが底壁33と当接しているため、第2の板バネ52の第2部位52bが底壁33に向けて押圧されるとき、第4部位52d、第5部位52eを支点として第1部位52a、第3部位52cに底壁33から離れる向き(上向き)の力が作用する(C矢印参照)。この底壁33から離れる向き(上向き)の力で第2の板バネ52の第1部位52a、第3部位52cが最下段にある電池1の余剰電解液保持部22、23を下方から押圧する(D矢印参照)。
このようにして、最上段にある電池1の余剰電解液保持部22、23が上方から、最下段にある電池1の余剰電解液保持部22、23が下方から押圧されると、3つの各電池1の余剰電解液保持部22、23の全体が上下方向(積層方向)の外側から圧迫されることとなる。このため、3つの各電池1の余剰電解液保持部22、23に存在する余剰電解液が各電池1の中央に位置する電極部21に向かって流れることとなり(E矢印参照)、膨張した各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に余剰電解液が浸透する。
一方、放電時に各電池1の電極部21が電池1の積層方向内側に収縮する場合には、圧力伝達のルートは各電池1の電極部21が膨張する場合の逆になる。すなわち、各電池1の電極部21が電池1の積層方向内側に収縮する場合、最上段の電池1の電極部上面21aと当接している第1の板バネ51の第2部位51bが天井壁34から離れる向き(下方)に、また最下段の電池1の電極部下面21bと当接している第2の板バネ52の第2部位52bが底壁33から離れる向き(上方)に移動し、各電池1の余剰電解液保持部22、23を圧迫する力が弱まる。これによって各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に浸透していた余剰電解液が各電池1の余剰電解液保持部22、23に戻される。
このように、第2実施形態の電池モジュール31によれば、一対の板バネ51、52が第1実施形態の弾性体41と同様に働くので、第1実施形態の電池モジュール31と同様の作用効果を得ることができる。
第2実施形態の電池モジュール31では、上下方向の最外層に一対の板バネ51、52を設けた場合で説明したが、いずれか一方だけを設ける態様も考え得る。
(第3実施形態)
図7は第3実施形態の電池モジュール31の概略構成図である。第1実施形態の図3と同一部分には同一番号を付している。
図7に示したように、第3実施形態の電池モジュール31は、金属製の箱状のケース32の内部に、3つの電池1と4つのシート60(圧力伝達媒体)とを交互に積層して収納したものである。電池1は全体として四角扁平状であるので、これに合わせてシート60も四角扁平状としている。
ケース32内に電池1とシート60とを積層する数はこれに限られるものでない。上下の最外層にシート60を配置しているが、これに限られるものでもない。上下の最外層の一方だけにシート60を配置した態様や上下の最外層にシート60を配置しない態様も考えられる。
4つの各シート60は、流動体65を袋状の外装体61で封入したものである。ここで、「流動体」とは、流れによって動き得る性質を有する固体や液体をいう。この流動体にはあらゆる方向に圧力を均一に伝達し得る性質を有している。
下方の最外層のシート60は底壁33との間に隙間がほぼないようにして、かつ上方の最外層のシート60は天井壁34との間に隙間がほぼないようにして硬い金属製のケース32内に収納されている。これは、3つの各電池1の電極部21に生じる電池1の積層方向(図7で上下方向)外側への膨張を4つの各シート60が受けたときに、各シート60の外装体内部に封入している流動体65を電池1の面方向(図7で水平方向)外側に向けて移動(流動)させるためである。
3つの各電池1に上方から隣接するシート60は、その外装体下面61aを隣接する電池1の上面1aと当接させている。また各電池1に下方から隣接するシート60は、その外装体上面61bを隣接する電池1の下面1bと当接させている。
各シート60の外装体上下面を電池1の上下面に当接させる理由は次の通りである。各電池1の電極部21の膨張を受けて各シート60の外装体内部の流動体65が電池1の面方向外側に移動(流動)したとき、各シート60の周縁部62、63は、この移動(流動)した流動体65の分だけ圧力の相対的に弱い方向に体積増加しようとする。この場合に、圧力の相対的に弱い方向とは、最下段、最上段の各シート60の周縁部62、63については硬い底壁33、天井壁34がある方向ではなく隣接する各電池1の余剰電解液保持部22、23がある方向である。中央にある2つの各シート60の周縁部62、63についても同様であり、圧力の相対的に弱い方向とは隣接する各電池1の余剰電解液保持部22、23のある方向である。つまり、各シート60の周縁部62、63での積層方向(上下方向)外側への体積増加により、各電池1の余剰電解液保持部22、23を電池1の積層方向内側に圧迫して収縮させるためである。なお、図7ではシート60の周縁部62、63が左右に示されているが、両者はつながっている。シート60は四角扁平状であるので、シート60の周縁部62、63は、シート60の周縁に形成される枠状の部分である。ここで、「シート60の周縁部」とは、シート60のうち余剰電解液保持部22、23の上下面に当接する部分をいう。各電池1の余剰電解液保持部22、23が電池1の積層方向内側に収縮すると、各電池1の余剰電解液保持部22、23に存在する余剰電解液が膨張した各電池1の電極部21内の電極層(6、10)へと浸透する。
各シート60は、その周縁部62、63の体積増加により各電池1の余剰電解液保持部22、23を電池1の積層方向内側に圧迫して収縮させれば足りるので、各電池1の余剰電解液保持部22、23の上下面の少なくとも一部にまで届く広さであればよい。これについて図24を参照して具体的に説明する。図24において図23と同一部分には同一番号や同一の記載を付している。図24は電池1の平面図で、電極部21の周辺部に余剰電解液保持部が四角の枠状(ドット部分参照)に形成されている。熱融着部(ハッチング部参照)はこの余剰電解液保持部の外周を取り巻いている。これに対して、電池1の上に積層するシート60については外形を表す太実線のみで示している。さて、図24(a)が図7に示したシート60の場合に対応する。すなわち、シート60は所定の広さを有して余剰電解液保持部の全体をカバーしている。一方、図24(b)に示したシート60は余剰電解液保持部の一部と重なっているだけである。図24(c)に示したシート60の外形は棒状であり、余剰電解液保持部の一部と重なっている。このように、図24(b)、図24(c)に示したシート60の場合でも、シート60の周縁部の体積増加により、余剰電解液保持部を圧迫することができる。
図8は各電池1の電極部21が電池1の積層方向外側に膨張する場合に、各電池1の電極部21から各電池1の余剰電解液保持部22、23への圧力伝達ルートを示している。まず充電時には各電池1の電極部21が体積変化をおこし電池1の積層方向外側に膨張する(A矢印参照)。
硬いケース32内に電池1とシート60とを隙間なく積層しているため、この各電池1の電極部21の積層方向外側への膨張を受けて各シート60の外装体内部の流動体65が圧縮され、流動体65が電池1の面方向外側へ移動(流動)する(B矢印参照)。
この電池1の面方向外側への移動を受けてシート60の周縁部62、63は圧力の相対的に弱い方向へ体積増加しようとする。この場合に、圧力の相対的に弱い方向は各電池1の余剰電解液保持部22、23がある方向であるので、周縁部62、63での積層方向外側への体積増加により各電池1の余剰電解液保持部22、23を電池1の積層方向内側に圧迫する(C矢印参照)。各電池1の余剰電解液保持部22、23が電池1の積層方向内側に圧迫されると、各電池1の余剰電解液保持部22、23に存在する余剰電解液が電池1の中央に位置する各電池1の電極部21に向かって流れることとなる(D矢印参照)。これによって膨張した各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に余剰電解液が浸透する。
一方、放電時に各電池1の電極部21が電池1の積層方向内側に収縮する場合には、圧力伝達のルートは各電池1の電極部21が膨張する場合の逆になる。すなわち、各電池1の電極部21が電池1の積層方向内側に収縮する場合、電池1の面方向外側に移動(流動)した流動体65が電池1の面方向の中央へと移動(流動)し、各電池1の余剰電解液保持部22、23を圧迫する力が弱まる。これによって各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に浸透していた余剰電解液が各電池1の余剰電解液保持部22、23に戻される。
各シート外装体61の材質としては、基本的に弾性を有することは不要である。ただし、各外装体61の材質に弾性を有させると、放電時に各電池1の電極部21が電池1の積層方向内側に向けて収縮する際に次のメリットが生じる。すなわち、放電時に電極部21が収縮する際には各外装体61が収縮する。これによって、各外装体61内部の流動体65が各シート60の周縁部62、63から電池1の面方向の中央の電極部21に移動して各電池1の電極部21を電池1の積層方向内側に押さえる力が、弾性を有しない外装体の場合より増すこととなる。このように、各電池1の電極部21の収縮時に電極部21を電池1の積層方向内側に押さえる力を増すことによって、各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に浸透していた余剰電解液の余剰電解液保持部22、23への移動を促進することができる。
上記の流動体65としては、圧縮されたガス(気体)や液体を用いることができる。流動体65は、あらゆる方向に圧力を均一に伝達し得る性質を有するので、余剰電解液保持部22、23に均一な圧力を加えることができる。
また、流動体65が液体の場合、不凍液にすることで、電池モジュール31を使用する環境温度が零下になっても利用できる。これによって、電池モジュール31とそれを含む製品の使用できる地域と季節が広がる。
第3実施形態の電池モジュール31によれば、各シート60が第1実施形態の各弾性体41と同様に働くので、第1実施形態の電池モジュール31と同様の作用効果を得ることができる。
(第4実施形態)
図9は第4実施形態の電池モジュール31の概略構成図である。第1実施形態の図3と同一部分には同一番号を付している。
上記第3実施形態の電池モジュール31は、各シート60を電池1の外部に設けたものであった。一方、第4実施形態の電池モジュール31は、図9に示したように、シート60を各電池1の内部に設けたものである。そして、内部にシート60を挿入した電池1を、3つ積層した状態で金属製の箱状のケース32の内部に収納している。なお、図9に示す電池1はモデルであり、実際の電池1の状態を表すものではない。また、第3実施形態のように各シート60を電池1の外部に設けた上で、図9に示したように、シート60を各電池1の内部に設けてもかまわない。
1つの電池1毎に、シート60を電池1の内部に設けるには、例えば図11に示したようにする。すなわち、発電要素2の下面2aと、この下面2aを下方から被覆するラミネートフィルム14との間にシート60を配置する。シート60の周縁部62、63は余剰電解液保持部22、23にまで到達させる。この場合、シート60の外装体61の外周を電解液が満たすので、シート外装体61には耐電解液性が必要である。ここで、図11はラミネート型電池1の断面図である。図2と同一部分には同一番号を付している。
シート60を電池1の内部に設ける方法は図11の場合に限られない。例えば、図11において発電要素2の上面2bと、この上面2bを上方から被覆するラミネートフィルム14との間にシート60を配置してもかまわない。
図10は各電池1の電極部21が電池1の積層方向外側に膨張する場合に、各電池1の電極部21から各電池1の余剰電解液保持部22、23への圧力伝達ルートを示している。これを説明すると、第3実施形態の電池モジュール31と同様である。まず充電時には各電池1の電極部21が体積変化をおこし電池1の積層方向外側に膨張する(A矢印参照)。
硬いケース32内に、内部にシート60を挿入した電池1を隙間なく積層しているため、各電池1の電極部21の積層方向外側への膨張を受けて各シート60の外装体内部の流動体65が圧縮され、流動体65が電池1の面方向外側へ移動(流動)する(B矢印参照)。
この電池1の面方向外側への移動を受けて各シート60の周縁部62、63は圧力の相対的に弱い方向へ体積増加しようとする。この場合に、圧力の相対的に弱い方向は電池1の余剰電解液保持部22、23内の余剰電解液がある方向であるので、周縁部62、63での積層方向外側への体積増加により各電池1の余剰電解液保持部22、23内に存在する余剰電解液を圧迫する(C矢印参照)。各電池1の余剰電解液保持部22、23内に存在する余剰電解液が圧迫されると、各電池1の余剰電解液保持部22、23内に存在する余剰電解液が電池1の面方向中央に位置する各電池1の電極部21に向かって流れることとなる(D矢印参照)。これによって膨張した各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に余剰電解液が浸透する。
一方、放電時に各電池1の電極部21が電池1の積層方向内側に収縮する場合には、圧力伝達のルートは各電池1の電極部21が膨張する場合の逆になる。すなわち、各電池1の電極部21が電池1の積層方向内側に収縮する場合、電池1の面方向外側に移動(流動)した流動体65が電池1の面方向の中央へと移動(流動)し、各電池1の余剰電解液保持部22、23内に存在する余剰電解液を圧迫する力が弱まる。これによって各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に浸透していた余剰電解液が各電池1の余剰電解液保持部22、23に戻される。
第4実施形態の電池モジュール31では、シート60(圧力伝達媒体)を、電池1の内部に電池1の面方向に沿ってかつ各電池1の余剰電解液保持部22、23の少なくとも一部にまで延ばして設けている。第4実施形態の電池モジュール31によれば、各電池1の電極部21内の電極層(6、10)が電池1の積層方向外側に膨張する場合、電池1の内部に設けた各シート60は、その外装体内部の流動体65が電池1の積層方向内側に圧縮される。これによって、流動体65が電池1の面方向外側へ移動(流動)する。この面方向外側への流動体65の移動によって各シート60の周縁部62、63での体積が増加しこの体積増加した周縁部62、63が各電池1の余剰電解液保持部22、23内に存在する余剰電解液を圧迫する。この圧迫によって余剰電解液保持部22、23に存在する余剰電解液が各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に浸透することが促進される。この反対に、各電池1の電極部21内の電極層(6、10)が電池1の積層方向内側に収縮する場合、各電池1の電極部21から各シート60に加わる積層方向の圧力が減少するので、各シート60の周縁部62、63の体積増加が減少し、各電池1の余剰電解液保持部22、23内に存在する余剰電解液を圧迫する力が弱まる。これによって、各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に浸透していた余剰電解液が各電池1の余剰電解液保持部22、23に戻ることが促進される。すなわち、第4実施形態においても、第1実施形態と同じに、コイン型電池よりラミネート型電池1のほうが幅及び厚さが大きいので、コイン型電池より各電池1の電極部21内の電極層(6、10)の膨張・収縮によって発生した力をより大きく収集できる。
また、各電池1はその内部を真空状態で封止しているので、第4実施形態の電池モジュール31では各電池1の内部で空気より体積変化率の低い流動体65や外装体61(固体)によって力の伝達が行われる。このため、空気により力の伝達を行わせる従来のコイン型電池より、各電池1の内部にシート60を挿入した電池1をケース32内に積層している第4実施形態の電池モジュール31のほうが力の伝達効率が高いものとなっている。
(第5実施形態)
図12は第5実施形態の電池モジュール31の概略構成図、図13、図14は図12の一部拡大図である。図12において第3実施形態の図7と同一部分には同一番号を付している。
図12に示したように、第5実施形態の電池モジュール31では、金属製の箱状のケース32の内部に、3つの電池1を上下方向に隙間なく積層し、電池1の積層方向(上下方向)の最外層に一対のシート70、80を設けている。各電池1は全体として四角扁平状であるので、これに合わせて各シート70、80も四角扁平状としている。
一対の各シート70、80は第3実施形態のシート60と同様である。すなわち、一対の各シート70、80は、流動体75、85を袋状の外装体71、81で封入したものである。流動体75、85は、流れによって動き得る性質を有する固体や液体であり、あらゆる方向に圧力を均一に伝達し得る性質を有している点で第3実施形態と同様である。
下方の最外層のシート80は底壁33との間に隙間がほぼないようにして、かつ上方の最外層のシート70は天井壁34との間に隙間がほぼないようにして硬い金属製のケース32内に収納されている。これは、3つの各電池1の電極部21に生じる電池1の積層方向外側への膨張の全体を一対のシート70、80が受けたときに、各シート70、80の外装体内部に封入している流動体75、85を電池1の面方向外側に向けて移動(流動)させるためである。
さらに、第5実施形態の電池モジュール31では、3つの各電池1の余剰電解液保持部22、23、一対のシート70、80及び側壁35、36の間に形成される空間に接合体90を設けている。図12では接合部91、92として示しているが、接合体90は、積層された3つの電池1の周辺を取り囲むように、つまり図15(a)に示したように、電池1の積層方向(上下方向)に厚みのある枠状に形成されている。接合体90(接合部91、92)の材質としては、弾性体、たとえば天然ゴムや合成ゴムといったゴムを用いることができる。この接合体90は一体に形成してもよいし、電池1の積層方向に分割して形成しても良い。
接合体90(接合部91、92)の内周には、図13、図14にも示したように3つの同じ形状の凹部93、94が積層方向に等間隔で3つ設けられている。各凹部93、94は、上下対称に形成され、各電池1の余剰電解液保持部22、23のうちのテーパー部26、27と当接する斜壁状の第1部位93a、94aと、各電池1の熱融着部14aを取り囲む斜壁状の第2部位93b、94bとから構成されている。この場合、第2部位93b、94bの方が第1部位93a、94aより緩やかな斜壁状となっている。電池1の熱融着部14aは薄板状であるので、各電池1の熱融着部14aと第2部位3b、94bとの間には隙間(空間)95、96が生じている。
最上段の電池1に上方から隣接する一方のシート70は、その外装体下面71aを最上段の電池の上面1aに加えて、図13、図14にも示したように接合部91、92(接合体90)の上面91a、92aとも当接させている。また最下段の電池1に下方から隣接する他方のシート80は、その外装体上面81bを最下段の電池1の下面1bに加えて、図13、図14にも示したように接合部91、92(接合体90)の下面91b、92bとも当接させている。さらに、接合部91、92(接合体90)の外周91c、92cを側壁35、36と当接させている。
一方のシート70の外装体下面を最上段の電池1の上面に加えて接合体90(接合部91、92)の上面に当接させ、かつ他方のシート80の外装体上面を最下段の電池1の下面に加えて接合体90(接合部91、92)の下面に当接させる理由は次の通りである。すなわち、上記のように一対のシート70、80の外装体内部の流動体75、85が電池1の面方向外側に移動(流動)したとき、一対のシート70、80の周縁部72、73、82、83は、この移動(流動)した流動体75、85の分だけ体積増加しようとする。この場合に、圧力の相対的に弱い方向は各電池1の余剰電解液保持部22、23がある方向である。つまり、各シート70、80の周縁部72、73、82、83での積層方向の体積増加により、接合体90(接合部91、92)を電池1の積層方向内側に圧迫する。ここで、「一方のシート70の周縁部」とは、一方のシート70のうち最上段の電池1の余剰電解液保持部22、23の上面22a、23aに加えて接合部91、92(接合体90)の上面91a、92aに当接する部分をいう。「他方のシート80の周縁部」とは、他方のシート80のうち最下段の電池1の余剰電解液保持部22、23の下面22b、23bに加えて接合部91、92(接合体90)の下面91b、92bに当接する部分をいう。弾性体である接合体90接合部91、92)は、一方のシート70の周縁部72、73の体積増加に伴う上方からの圧迫及び他方のシート80の周縁部82、83の体積増加に伴う下方からの圧迫を受けて、圧力の相対的に弱い方へ弾性変形しようとする。この場合に、接合体90(接合部91、92)の体積増加が向かう方向には側壁35、36と、3つの余剰電解液保持部22、23とがある。側壁35、36と、3つの余剰電解液保持部22、23とを比較したとき、側壁35、36のほうが3つの余剰電解液保持部22、23より硬い。このため、接合体90(接合部91、92)は、結果的に3つの余剰電解液保持部22、23の全体に対して電池1の面方向外側から圧迫する方向に弾性変形する。3つの余剰電解液保持部の全体が接合体90(接合部91、92)により電池1の面方向内側に圧迫されると、3つの各電池1の余剰電解液保持部内の余剰電解液が膨張した各電池1の電極部21内の電極層(6、10)へと浸透する。このように3つの各電池1の余剰電解液保持部22、23、一対のシート70、70及び側壁35、36の間の空間に接合体90(接合部91、92)を設けたのは、3つの電池1の余剰電解液保持部22、23の全体を電池1の面内側に圧迫して収縮させるためである。
図16は各電池1の電極部21が電池1の積層方向外側に膨張する場合に、各電池1の電極部21から各電池1の余剰電解液保持部22、23への圧力伝達ルートを示している。まず充電時には各電池1の電極部21が体積変化をおこし電池1の積層方向外側に膨張する(A矢印参照)。
硬いケース32内に電池1と各シート70、80を隙間なく積層しているため、この各電池1の電極部21の積層方向外側への膨らみを受けて各シート70、80の外装体内部の流動体75、85が圧縮される。このため、流動体75、85が電池1の面方向の外側、つまり各シート70、80の周縁部72、73、82、83へと移動する(B矢印参照)。
この流動体75、85の移動を受けて、各シート70、80の周縁部72、73、82、83の体積が増加し、この体積増加で接合体90(接合部91、92)を積層方向内側に圧迫する(C矢印参照)。接合体90(接合部91、92)は弾性体であるため、接合体90(接合部91、92)を積層方向内側に圧迫したとき、接合体90(接合部91、92)は電池1の面方向に弾性変形しようとする。この場合に、側壁35、36は相対的に硬く、3つの電池1の余剰電解液保持部22、23のうちのテーパー部26、27は相対的に柔らかい。これは、側壁35、36が金属製であるのに対して、各電池1の余剰電解液保持部22、23のうちのテーパー部26、27を被覆する外装材は、金属そのものよりも柔らかいラミネートフィルム14であるためである。このため、接合体90(接合部91、92)が側壁35、36の側に弾性変形しようとしても、側壁35、36から反力(D矢印参照)を受けるだけで、側壁35、36の側に弾性変形することはできない。この結果、反力の弱い側である3つの電池1の余剰電解液保持部22、23のうちのテーパー部26、27の側に弾性変形する。この弾性変形によって、3つの電池1の余剰電解液保持部22、23のうちのテーパー部26、27を電池1の面方向の外側から内側に向けて圧迫する(E矢印参照)。テーパー部26、27が電池1の面方向の外側から内側に向けて圧迫されると、各電池1の余剰電解液保持部22、23内の余剰電解液が電池1の面方向中央に位置する各電池1の電極部21に向かって流れることとなる(F矢印参照)。これによって膨張した各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に余剰電解液が浸透する。
一方、放電時に各電池1の電極部21が電池1の積層方向内側に収縮する場合には、圧力伝達のルートは各電池1の電極部21が膨張する場合の逆になる。すなわち、各電池1の電極部21が電池1の積層方向内側に収縮する場合、電池1の面方向外側に移動(流動)した流動体75、85が電池1の面方向の中央へと移動し、各電池1の余剰電解液保持部22、23のうちのテーパー部26、27を圧迫する力が弱まる。これによって各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に浸透していた余剰電解液が各電池1の余剰電解液保持部22、23に戻される。
なお、接合体90は一対のシート70、80の周縁部72、73、82、83の少なくとも一部、余剰電解液保持部22、23のうちの各テーパー部26、27の少なくとも一部及びケース側壁35、36の少なくとも一部に当接していればよい。例えば、図15(b)、(c)に第5実施形態の他の例の接合体90を示している。図15(b)、(c)において、図15(a)に示す接合体90との比較のため、図15(b)、(c)では図15(a)に示す接合体90を一点鎖線で示している。図15(b)、(c)に示したように、第5実施形態の他の例の接合体90は、図15(a)に示す接合体90の一部のみであってよい。
第5実施形態の電池モジュール31では、ケース32の内部に、複数の電池1(電気デバイス)を積層して収納し、積層方向の最外層の電池1の外側に一対のシート70、80(圧力伝達媒体)を電池1の面方向に沿ってかつ最外層の電池1の余剰電解液保持部22、23の少なくとも一部にまで延ばして設けると共に、一対のシート70、80、電池1の余剰電解液保持部22、23及びケース側壁35、36(ケース)の間に形成される空間に、弾性体であって、一対のシート70、80の周縁部72、73、82、83の少なくとも一部、電池1の余剰電解液保持部22、23の少なくとも一部及びケース側壁35、36の少なくとも一部に当接する接合体90を設けている。通常、ケース32内部には複数の電池1が積層した状態で装着されるので、いずれの電池1についてもその各電池1の余剰電解液保持部22、23に均等に圧力を作用させることが望まれる。電池1ごとに圧力伝達媒体を積層しようとすると、圧力伝達媒体の部品点数が多くなり、電池モジュール31全体の体積が増えてしまう。また、電池1の積層方向の最外側の電池1の外側のみに圧力伝達媒体を設けて、その周縁部を各電池1の余剰電解液保持部22、23と当接させ、圧力伝達しようとすると、圧力伝達媒体の構造が複雑になり、製造コストが増加する恐れが生じる。一方、第5実施形態の電池モジュール31によれば、接合体90を設けているので、各電池1ともこの接合体90を介して圧力を3つの電池1の各余剰電解液保持部22、23に均等に伝達することができる。これによって、特定の電池1の電解液過不足による偏った劣化を抑制できる。さらに、圧力伝達媒体の構造が複雑化することを避けることもできている。
また、図17、図18に示したように、各凹部93、94の第1部位93a、94aと、各電池1の余剰電解液保持部22、23のうちのテーパー部26、27とが当接する面に、接合体90本体より弾性の高い部材101、102を設けることが考えられる。このようにすれば、各電池1の余剰電解液保持部22、23のうちのテーパー部26、27と接合体90(接合部91、92)とのあいだで一方の変形が他方への変形に追随しやすくなり、圧力の伝達効率が高くなる。ここで、図17、図18は図13、図14と置き換わるもので、第5実施形形態の他の態様の電池モジュール31の一部拡大図である。
第5実施形態では3つの電池1の積層方向の最外層に一対のシート70、80を設けているが、3つの電池1の積層方向の最外層の一方にのみシートを設けたものでもかまわない。
(第6実施形態)
図19は第6実施形態の電池モジュール31の概略構成図、図20、図21は図19の一部拡大図である。第5実施形態の図12、13、14と同一部分には同一番号を付している。
第6実施形態の電池モジュール31は、第5実施形態の電池モジュール31とは接合体90(接合部91、92)の内周に設ける凹部93、94の形状が相違するのみで、残りは第5実施形態の接合体90と同じである。従って、第5実施形態の接合体90と相違する部分を主に説明する。
接合体90(接合部91、92)の内周には、図20、図21にも示したように3つの同じ形状の凹部93、94が電池1の積層方向に等間隔で3つ設けられ、各凹部93、94は、上下対称に形成されている。この場合に、第5実施形態の各凹部93、94は各余剰電解液保持部22、23のうちのテーパー部26、27と当接する第1部位93a、94aと、各電池1の熱融着部14aを取り囲む第2部位93b、94bとから構成されていた(図13、図14参照)。このため、第5実施形態では、各凹部93、94の第2部位93b、94bと各電池1の熱融着部14aとの間に隙間(空間)95、96が生じている。
一方、第6実施形態は、各凹部93、94を、余剰電解液保持部22、23のうちのテーパー部26、27と当接する斜壁状の第1部位93a、94aと、各電池1の熱融着部14aの周囲と当接する薄板状の第3部位93c、94cとから構成している。すなわち、各凹部93、94の第3部位93c、94cが第5実施形態の接合体90と相違する。各凹部93、94の第3部位93c、94cは薄板状の空間であるため、各電池1の熱融着部14aが対応する凹部93、94の第3部位93c、94cに嵌り込んだとき、各電池1の熱融着部14aの周囲と凹部93、94の第3部位93c、94cとが当接する。
各凹部93、94の第3部位93c、94cは、各電池1内部の余剰電解液に作用する圧力を受けて各電池1の熱融着部14aが剥がれないように各電池1の熱融着部14aを電池1の積層方向外側から内側へと押さえるために設けたものである。これについて説明する。各電池1の余剰電解液保持部22、23は接合体90(接合部91、92)より電池1の面方向外側から内側に向かう圧力を受けると、この圧力は各電池1の余剰電解液保持部22、23内の余剰電解液に伝わる。すると、余剰電解液に作用するこの圧力は、各電池1の余剰電解液保持部22、23内の余剰電解液を各電池1の電極部21へと移動させる方向に働くほか、余剰電解液を電極部21とは反対の面内方向外側へと移動させる方向にも働く。電極部21と反対の面内方向外側には各電池1の熱融着部14aがあり、各電池1の熱融着部14aに向かう余剰電解液の圧力は各電池1の熱融着部14aを剥がそうとする。この各電池1の熱融着部14aを剥がそうとする余剰電解液の圧力に対抗させため、各凹部93、94に各電池1の熱融着部14aの周囲と当接して熱融着部14aを電池1の積層方向外側から押さえる機能を有する第3部位93c、94cを設けたのである。
図22は各電池1の電極部21が電池1の積層方向外側に膨張する場合に、各電池1の電極部21から各電池1の余剰電解液保持部22、23への圧力伝達ルートを示している。まず、各凹部93、94に設けた第3部位93c、94cに関する以外は第5実施形態の電池モジュール31と同様である。まず充電時には各電池1の電極部21が体積変化をおこし電池1の積層方向外側に膨張する(A矢印参照)。
硬いケース32内に電池1と各シート70、80を隙間なく設けているため、この各電池1の電極部21の積層方向外側への膨らみを受けて各シート70、80の外装体内部の流動体75、85が圧縮される。このため、流動体65、75が電池1の面方向の外側、つまり各シート70、80の周縁部72、73、82、83へと移動する(B矢印参照)。
この流動体65、75移動を受けて、各シート70、80の周縁部72、73、82、83の体積が増加し、この体積の増加で接合体90(接合部91、92)を積層方向内側に圧迫する(C矢印参照)。接合体90(接合部91、92)は弾性体であるため、接合体90(接合部91、92)を積層方向内側に圧迫したとき、接合体90(接合部91、92)は電池1の面方向に弾性変形しようとする。この場合に、側壁35、36は相対的に硬く、3つの電池1の余剰電解液保持部22、23のうちのテーパー部26、27は相対的に柔らかい。これは、側壁35、36が金属製であるのに対して、電池1の余剰電解液保持部22、23のうちのテーパー部26、27を被覆する外装材は、金属そのものよりも柔らかいラミネートフィルム14であるためである。このため、接合体90(接合部91、92)が側壁35、36の側に弾性変形しようとしても、側壁35、36から反力(D矢印参照)を受けるだけで、側壁35、36の側に弾性変形することはできない。この結果、反力の弱い側である3つの電池1の余剰電解液保持部22、23のうちのテーパー部26、27の側に弾性変形する。この弾性変形によって、3つの電池1の余剰電解液保持部22、23のうちのテーパー部26、27を電池1の面方向の外側から内側に向けて圧迫する(E矢印参照)。各テーパー部26、27が電池1の面方向の外側から内側に向けて圧迫されると、各電池1の余剰電解液保持部22、23内の余剰電解液が電池1の面方向中央に位置する各電池1の電極部21に向かって流れることとなる(F矢印参照)。これによって膨張した各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に余剰電解液が浸透する。ここまでの作用は第5実施形態の接合体90と同じである。
さて、接合体90(接合部91、92)の弾性変形に伴う圧力を各電池1の余剰電解液保持部22、23のうちのテーパー部26、27が受け、この圧力によって各電池1の余剰電解液保持部22、23内の余剰電解液が各電池1の熱融着部14aを剥がす方向に働く。この場合、各シート70、80の周縁部72、73、82、83での体積増大に伴う力を受けて接合体90(接合部91、92)が弾性変形する方向は任意である。このため、接合体90(接合部91、92)を電池1の面方向に弾性変形させる圧力は余剰電解液を各電池1の電極部21に向かわせる。その一方で、接合体90(接合部91、92)を電池1の積層方向に弾性変形させる圧力は各凹部93、94の第3部位93c、94cにより形成されている空間を積層方向内側に縮ませる方向に働く。各凹部93、94の第3部位93c、94cを介して各電池1の熱融着部14aを積層方向内側に押さえる向きに働くのであり、これによって、余剰電解液に作用する圧力が各電池1の熱融着部14aを剥がすことを防止できる。
一方、放電時に各電池1の電極部21が電池1の積層方向内側に収縮する場合には、圧力伝達のルートは各電池1の電極部21が膨張する場合の逆になる。すなわち、各電池1の電極部21が電池1の積層方向内側に収縮する場合、電池1の面方向外側に移動(流動)した流動体75、85が中央へと移動(流動)し、各電池1の余剰電解液保持部22、23のうちのテーパー部26、27を圧迫する力が弱まる。これによって各電池1の電極部21内の電極層(6、10)に浸透していた余剰電解液が各電池1の余剰電解液保持部22、23に戻される。
第6実施形態では、電池1(電気デバイス)がラミネートフィルム14で被覆され、このラミネートフィルム14の周縁にラミネートフィルム14を熱融着により接合した熱融着部14aを有する場合に、接合体90(接合部91、92)は、各電池1の熱融着部14aの周囲に当接する第3部位93c、94cを持っているので、各電池1の余剰電解液保持部22、23が各シート70、80(圧力伝達媒体)を介して電池1の積層方向内側の圧力を受ける。このため、各電池1の余剰電解液保持部22、23に存在する余剰電解液に圧力が作用する。この余剰電解液に作用する圧力は、余剰電解液を電池1の面方向の中央にある電極部21内の電極層(6、10)へと移動させる方向に働くほか、余剰電解液を電極部21と反対の、電池1の熱融着部14aの側へと移動させる方向にも働き、各電池1の熱融着部14aを剥がそうとする。このとき、第6実施形によれば、接合体90(接合部91、92)に生じる圧力を受けて、各凹部93、94の第3部位93c、94cは各電池1の熱融着部14aの周囲から熱融着部14aに向かって弾性変形(圧迫)しようとする。つまり、第6実施形によれば、各電池1の熱融着部の14a周囲に当接する第3部位93c、94cが各電池1の熱融着部14aの剥離ストレスを低減するのである。これによって、第5実施形態と同様に特定の電池1の電解液過不足による偏った劣化を抑制できるほか、各電池1の熱融着部14aのシール信頼性を向上することができる。
上記6つの実施形態では、電池モジュール31のケース32に電池1を複数収納する場合で説明したが、ケース32に電池1を一つだけ収納する場合にも本発明を適用できる。
上記6つの実施形態では、説明の便宜上、各電池1の余剰電解液保持部22、23が平行部24、25とテーパー部26、27bとから構成されている場合で説明したが、平行部24、25はなくてもかまわない。
実施形態では、電気デバイスとして、ラミネートフィルムを外装材にするリチウムイオン二次電池を例示したが、これに限られない。他のタイプの二次電池、さらには一次電池にも適用できる。また、電池だけでなく電気二重層キャパシタのような電気化学キャパシタにも適用できる。
1 ラミネート型電池(電気デバイス)
2 発電要素
4 負極(電極層)
8 正極(電極層)
12 セパレータ(電解質層)
14 ラミネートフィルム(可撓性を有する外装材)
21 電極部
22、23 余剰電解液保持部
31 電池モジュール(電気デバイス用モジュール)
32 ケース
35、36 側壁
41 弾性体(圧力伝達媒体)
51、52 板バネ(圧力伝達媒体)
60 シート(圧力伝達媒体)
61 外装体
62、63 周縁部
65 流動体
70 一方のシート(圧力伝達媒体)
71 外装体
72、73 周縁部
75 流動体
80 他方のシート(圧力伝達媒体)
81 外装体
82、83 周縁部
85 流動体
90 接合体
91、92 接合部
93、94 凹部
93a、94a 第1部位
93b、94b 第2部位
93c、94c 第3部位

Claims (7)

  1. 電極層と電解質層とを積層してなる発電要素を、可撓性を有する外装材で密封し、電極層と電解質層の全空孔体積を電解液で満たすと共に、発電要素の周辺部に余剰の電解液を保持する余剰電解液保持部を有する電気デバイスと、
    この電気デバイスを一つ収納するかまたは二つ以上積層して収納する剛性を有するケースと
    を備え、
    前記電極層に生じる体積変化を圧力に変えて前記余剰電解液保持部に伝達する圧力伝達媒体を、前記電気デバイスの面と前記ケースとの間の空間に設けたことを特徴とする電気デバイス用モジュール。
  2. 前記圧力伝達媒体は弾性体であることを特徴とする請求項1に記載された電気デバイス用モジュール。
  3. 前記圧力伝達媒体は流動体を袋状の外装体で封入したシートであることを特徴とする請求項1に記載された電気デバイス用モジュール。
  4. 前記圧力伝達媒体を、前記電気デバイスの外部に電気デバイスの面方向に沿ってかつ前記余剰電解液保持部の少なくとも一部にまで延ばして設けることを特徴とする請求項1から3までのいずれか一つに記載された電気デバイス用モジュール。
  5. 前記圧力伝達媒体を、前記電気デバイスの内部に電気デバイスの面方向に沿ってかつ前記余剰電解液保持部の少なくとも一部にまで延ばして設けることを特徴とする請求項1から4までのいずれか一つに記載された電気デバイス用モジュール。
  6. 前記ケースの内部に、複数の前記電気デバイスを積層して収納し、積層方向の最外層の電気デバイスの外側に前記圧力伝達媒体を前記電気デバイスの面方向に沿ってかつ前記余剰電解液保持部の少なくとも一部にまで延ばして設けると共に、
    前記圧力伝達媒体、前記余剰電解液保持部及び前記ケースの間に形成される空間に、弾性体であって、前記圧力伝達媒体の周縁部の少なくとも一部、前記余剰電解液保持部の少なくとも一部及び前記ケースの少なくとも一部に当接する接合体を設けることを特徴とする請求項1から5までのいずれか一つに記載された電気デバイス用モジュール。
  7. 前記電気デバイスが高分子−金属複合ラミネートフィルムで被覆され、この高分子−金属複合ラミネートフィルムの周縁に高分子−金属複合ラミネートフィルムを熱融着により接合した熱融着部を有する場合に、前記接合体は、前記熱融着部の周囲に当接する部位を持つことを特徴とする請求項6に記載された電気デバイス用モジュール。
JP2011284105A 2011-12-26 2011-12-26 電気デバイス用モジュール Pending JP2013134878A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011284105A JP2013134878A (ja) 2011-12-26 2011-12-26 電気デバイス用モジュール

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011284105A JP2013134878A (ja) 2011-12-26 2011-12-26 電気デバイス用モジュール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013134878A true JP2013134878A (ja) 2013-07-08

Family

ID=48911441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011284105A Pending JP2013134878A (ja) 2011-12-26 2011-12-26 電気デバイス用モジュール

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013134878A (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015016479A1 (ko) * 2013-07-30 2015-02-05 주식회사 엘지화학 전해액의 추가 공급이 가능한 이차전지
JP2015130245A (ja) * 2014-01-06 2015-07-16 日新電機株式会社 蓄電デバイス
JP2015185371A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
KR20160023096A (ko) * 2014-08-21 2016-03-03 에스케이이노베이션 주식회사 리튬 이차전지
KR20170040930A (ko) * 2015-10-06 2017-04-14 에스케이이노베이션 주식회사 이차전지
WO2017149990A1 (ja) * 2016-02-29 2017-09-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 積層型非水電解質二次電池
CN112448104A (zh) * 2020-11-16 2021-03-05 荣盛盟固利新能源科技有限公司 一种配置有弹性多孔结构的电芯、电池模组及电池
EP3799179A1 (en) * 2019-09-26 2021-03-31 Manuel Torres Martinez Pressurized electrochemical battery and process for manufacturing the same
CN113557633A (zh) * 2019-11-29 2021-10-26 松下知识产权经营株式会社 电池
WO2021261932A1 (ko) 2020-06-25 2021-12-30 주식회사 엘지에너지솔루션 전해액의 보충이 가능한 파우치형 전지셀

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10205137B2 (en) 2013-07-30 2019-02-12 Lg Chem, Ltd. Secondary battery to which electrolyte can be additionally supplied
WO2015016479A1 (ko) * 2013-07-30 2015-02-05 주식회사 엘지화학 전해액의 추가 공급이 가능한 이차전지
JP2016522546A (ja) * 2013-07-30 2016-07-28 エルジー・ケム・リミテッド 電解液の追加供給が可能な二次電池
JP2015130245A (ja) * 2014-01-06 2015-07-16 日新電機株式会社 蓄電デバイス
JP2015185371A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
KR102275199B1 (ko) * 2014-08-21 2021-07-07 에스케이이노베이션 주식회사 리튬 이차전지
KR20160023096A (ko) * 2014-08-21 2016-03-03 에스케이이노베이션 주식회사 리튬 이차전지
KR20170040930A (ko) * 2015-10-06 2017-04-14 에스케이이노베이션 주식회사 이차전지
KR102498959B1 (ko) * 2015-10-06 2023-02-10 에스케이온 주식회사 이차전지
JPWO2017149990A1 (ja) * 2016-02-29 2018-12-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 積層型非水電解質二次電池
WO2017149990A1 (ja) * 2016-02-29 2017-09-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 積層型非水電解質二次電池
EP3799179A1 (en) * 2019-09-26 2021-03-31 Manuel Torres Martinez Pressurized electrochemical battery and process for manufacturing the same
CN113557633A (zh) * 2019-11-29 2021-10-26 松下知识产权经营株式会社 电池
JP7418899B2 (ja) 2020-06-25 2024-01-22 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電解液補充の可能なパウチ型電池セル
WO2021261932A1 (ko) 2020-06-25 2021-12-30 주식회사 엘지에너지솔루션 전해액의 보충이 가능한 파우치형 전지셀
KR20220000068A (ko) 2020-06-25 2022-01-03 주식회사 엘지에너지솔루션 전해액의 보충이 가능한 파우치형 전지셀
JP2023507304A (ja) * 2020-06-25 2023-02-22 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電解液補充の可能なパウチ型電池セル
CN112448104A (zh) * 2020-11-16 2021-03-05 荣盛盟固利新能源科技有限公司 一种配置有弹性多孔结构的电芯、电池模组及电池

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2013134878A (ja) 電気デバイス用モジュール
JP4214450B2 (ja) モジュール
KR101574326B1 (ko) 크림핑된 각기둥형 배터리 구조체
KR101038627B1 (ko) 배터리 모듈
US7998614B2 (en) Lithium ion rechargeable cell
JP2013145649A (ja) 組み電気デバイス又は電気デバイスモジュールの製造方法及び当該製造方法によって製造される組み電気デバイス又は電気デバイスモジュール
CN104170118A (zh) 大型电化学能量存储装置外壳及模块
JP7045582B2 (ja) パウチケース封止装置
WO2007094263A1 (ja) 電池モジュール、組電池及びそれらの電池を搭載した車両
JP2020513148A (ja) 電極タブの溶接特性を改善した電極及びこれを含む二次電池
KR100910624B1 (ko) 중첩식 이차전지
CN104641486B (zh) 具有壳体中的形状锁合地固定的盖板的电池单元
JP2010165686A (ja) 蓄電モジュールと該モジュール用枠体
KR101317535B1 (ko) 2차 전지 및 이것을 사용한 조전지
JP4403375B2 (ja) 薄型パック電池
JPWO2018025557A1 (ja) 電池、電池モジュール
JP2008060407A (ja) 蓄電素子
CN112585799A (zh) 蓄电模块及蓄电模块的制造方法
WO2021117584A1 (ja) 電気化学セルおよび電気化学セルモジュール
KR102193741B1 (ko) 단위셀을 포함하는 전극조립체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬이차전지
JP2004031194A (ja) ラミネート電池および組電池
CN113394509A (zh) 固体蓄电装置
JP4784067B2 (ja) 蓄電モジュール
KR102256485B1 (ko) 퇴화셀 회생 방법
KR20220002540A (ko) 셀 배터리