JP2013222656A - Battery laminate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は複数の薄板状の電池が積み重ねられてなる電池積層体に関する。 The present invention relates to a battery stack in which a plurality of thin plate batteries are stacked.
リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質電池は、エネルギー密度が高いという特徴から、自動車やバイク等の各種移動機器、携帯情報端末、無停電電源装置(UPS(Uninterruptible Power Supply))等の電源として利用されている。このような用途において、エネルギー密度を更に向上させるため、可撓性を有するラミネートシートで発電要素を外装した薄板状のラミネート形リチウムイオン二次電池が多く使用されている。更に、所望する電池容量を得るために、複数の薄板状の二次電池(電池セル)を絶縁シートを介して積み重ねてこれらを直列に接続した電池積層体も実用されている(例えば特許文献1参照)。電池積層体は、略直方体形状の内壁で囲まれた収納空間を有する容器に収納して使用される。 Non-aqueous electrolyte batteries typified by lithium-ion secondary batteries are characterized by high energy density, so they include various mobile devices such as automobiles and motorcycles, personal digital assistants, uninterruptible power supplies (UPSs), etc. It is used as a power source. In such applications, in order to further improve the energy density, a thin plate-like laminated lithium ion secondary battery in which a power generation element is packaged with a flexible laminate sheet is often used. Furthermore, in order to obtain a desired battery capacity, a battery laminate in which a plurality of thin plate-like secondary batteries (battery cells) are stacked via an insulating sheet and these are connected in series is also practically used (for example, Patent Document 1). reference). The battery stack is used by being housed in a container having a housing space surrounded by a substantially rectangular parallelepiped inner wall.
一般に、二次電池は、充放電を繰り返すことにより体積膨張することがあることが知られている。ラミネート形の二次電池の外装のシートは容易に変形するため、二次電池が膨らみ、その厚みが増加する。複数の電池セルを積み重ねた上記の電池積層体において、個々の電池セルの厚みがそれぞれ増加すると、電池積層体全体の厚み(積層方向に沿った寸法)の増加量は無視できない。従って、電池積層体を収納する容器が、電池積層体の厚みの増加によって変形し、装置に当該容器を組み込むことができなくなったり、当該容器が破損したりする可能性がある。 In general, it is known that a secondary battery may expand in volume by repeated charge and discharge. Since the outer sheet of the laminated secondary battery is easily deformed, the secondary battery swells and its thickness increases. In the above battery stack in which a plurality of battery cells are stacked, when the thickness of each battery cell increases, the amount of increase in the thickness of the entire battery stack (dimension along the stacking direction) cannot be ignored. Therefore, there is a possibility that the container that stores the battery stack is deformed by an increase in the thickness of the battery stack, and the container cannot be incorporated into the apparatus or the container is damaged.
本発明は、上記の従来の問題を解決し、簡単な方法で、個々の電池セルの厚みが増加したとしても、電池積層体の厚みの増加を抑制することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems and to suppress an increase in the thickness of a battery stack even if the thickness of each battery cell is increased by a simple method.
本発明の電池積層体は、複数の薄板状の電池セルと複数の板材とが、電池セルと板材とが交互に配置されて積み重ねられた電池積層体である。前記複数の電池セルのそれぞれは、隣接する板材に直接的に又は間接的に固定されている。前記板材には、前記電池セルの厚みの増加を吸収することができる厚み増加吸収手段が設けられている。 The battery laminated body of the present invention is a battery laminated body in which a plurality of thin battery cells and a plurality of plate materials are stacked by alternately arranging battery cells and plate materials. Each of the plurality of battery cells is directly or indirectly fixed to an adjacent plate material. The plate member is provided with a thickness increase absorbing means capable of absorbing an increase in the thickness of the battery cell.
本発明によれば、電池セルが膨らむことによる厚みの増加を吸収する厚み増加吸収手段が板材に設けられている。従って、簡単な方法で、電池セルの厚みが増加したとしても、電池積層体の厚みの増加を抑制することができる。 According to this invention, the thickness increase absorption means which absorbs the increase in thickness by a battery cell swelling is provided in the board | plate material. Therefore, even if the thickness of the battery cell is increased by a simple method, an increase in the thickness of the battery stack can be suppressed.
上記の本発明の電池積層体において、前記厚み増加吸収手段が、前記板材の前記電池セルが対向する領域内に形成された貫通穴又は薄肉部を含んでいてもよい。あるいは、前記厚み増加吸収手段が、前記板材と前記電池セルとの間に設けられた、圧縮変形可能な緩衝部材を含んでいてもよい。 In the battery laminate of the present invention, the thickness increase absorbing means may include a through hole or a thin wall portion formed in a region of the plate material facing the battery cell. Alternatively, the thickness increase absorbing means may include a compression deformable buffer member provided between the plate member and the battery cell.
隣り合う電池セル間において正極タブと負極タブとを電気的に接続できるように、正極タブ及び/又は負極タブが対向する前記板材の領域に切り欠きが形成されていることが好ましい。これより、電池セルから導出された正極タブ及び負極タブを、板材を内包する最小面積の長方形(後述する二点鎖線25で示された長方形)からはみ出させることなく、容易に、複数の電池セルを直列に接続することができる。
It is preferable that a notch is formed in the region of the plate material facing the positive electrode tab and / or the negative electrode tab so that the positive electrode tab and the negative electrode tab can be electrically connected between adjacent battery cells. Thus, a plurality of battery cells can be easily formed without protruding the positive electrode tab and the negative electrode tab derived from the battery cell from a rectangle having a minimum area containing a plate material (a rectangle indicated by a two-
以下に、本発明を好適な実施形態を示しながら詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。以下の説明において参照する各図は、説明の便宜上、本発明の実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、本発明は以下の各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、以下の各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。 Below, this invention is demonstrated in detail, showing suitable embodiment. However, it goes without saying that the present invention is not limited to the following embodiments. For convenience of explanation, the drawings referred to in the following description show only the main members necessary for explaining the present invention in a simplified manner among the constituent members of the embodiment of the present invention. Therefore, the present invention can include arbitrary components not shown in the following drawings. In addition, the dimensions of the members in the following drawings do not faithfully represent the actual dimensions of the constituent members and the dimensional ratios of the members.
[実施形態1]
(電池セル)
最初に、本発明の実施形態1にかかる電池積層体に使用される電池セルの概略構成を説明する。
[Embodiment 1]
(Battery cell)
Initially, the schematic structure of the battery cell used for the battery laminated
図1Aは、本発明の実施形態1にかかる電池積層体を構成する電池セル10の正面側から見た斜視図、図1Bは、その背面側から見た斜視図である。電池セル10は、平面視形状が略矩形であり、当該略矩形の縦横寸法に比べて厚みが薄い薄板形状を有する。この電池セル10では、ラミネートシート13からなる外装内に、略矩形の平面視形状を有する薄板状の発電要素(図示せず)が電解液とともに封入されている。発電要素は、正極集電体の所定領域の両面に正極活物質を含む正極合剤層が塗布形成された正極と、負極集電体の所定領域の両面に負極活物質を含む負極合剤層が塗布形成された負極とが、セパレータを介して交互に積層されてなる電極積層体である。電池の種類は特に制限はないが、二次電池、中でもリチウムイオン二次電池が好ましい。
1A is a perspective view seen from the front side of the
ラミネートシート13は、発電要素に比べて薄く、且つ、可撓性を有している。ラミネートシート13は、例えば、アルミニウム等からなる基層の、発電要素に対向する側の面に熱融着性樹脂層(例えば変性ポリオレフィン層)が積層された可撓性を有する多層シートであってもよい。1枚の矩形のラミネートシート13が、発電要素を挟むように下辺(一方の短辺)14bで二つ折りにされ、下辺14b以外の三辺に沿って重ね合わされてヒートシール法などによりシールされている。
The
下辺14bに対向する上辺(他方の短辺)14aから、正極タブ11p及び負極タブ11nが導出されている。正極タブ11p及び負極タブ11nは、短冊形状を有し、上辺14aに対して直交する方向(即ち、上辺14aに隣接する一対の側辺(長辺)14sと平行な方向)に沿って延びている。正極タブ11pは、例えばアルミニウムの薄板からなり、発電要素を構成する複数の正極集電体(図示せず)と電気的に接続されている。また、負極タブ11nは、例えば銅の薄板、ニッケルメッキされた銅の薄板、または銅/ニッケルのクラッド材等からなり、発電要素を構成する複数の負極集電体(図示せず)と電気的に接続されている。
A
図1Aに示されているように、電池セル10の正面側では、発電要素に対応する長方形の領域16が、電池セル10の三辺14a,14s,14sに沿ったラミネートシート13のシール領域に対して突出している。一方、図1Bに示されているように、電池セル10の裏面は略一平面をなしている。本発明では、説明の便宜のために、図1Aに示された、発電要素によって長方形の突出領域16が形成された側の面を電池セル10の「正面」と呼び、図1Bに示された略平面である側の面を電池セル10の「裏面」と呼ぶ。また、正面と裏面とを結ぶ方向を「厚さ方向」と呼ぶ。
As shown in FIG. 1A, on the front side of the
(電池積層体)
図2は、本発明の実施形態1にかかる電池積層体1を示した斜視図、図3は、電池積層体1の積層構成を説明する分解斜視図である。図2及び図3に示されているように、複数(本例では7個)の電池セル10と複数(本例では6枚)の板材20とが、電池セル10と板材20とが交互に配置されて積層されている。電池積層体1を構成する複数の電池セル10は同一形状を有し、また、電池積層体1を構成する複数の板材20は同一形状を有している。本発明では、電池セル10と板材20との交互積層方向を「積層方向」と呼ぶ。
(Battery stack)
FIG. 2 is a perspective view showing the
図4Aは、板材20の正面図である。図4Bは、図4Aの4B−4B線を含む面に沿った板材20の矢視断面図である。板材20は、全体として略長方形形状を有している。図4Aに示されているように、板材20の上側の短辺の両端を除く部分に切り欠き21が形成され、その結果、板材20の上側に略U字状の端縁が形成されている。また、切り欠き21の下方には、略長方形の貫通穴27が形成されている。貫通穴27の端縁に沿って、略長方形の枠状の緩衝部材31が、板材20の両面に固定されている。緩衝部材31も、板材20の貫通穴27に対応する領域が開口している。図4Aにおいて、緩衝部材31の上下方向及び左右方向の各外寸法は、電池セル10の発電要素に対応する領域16(図1A参照)の寸法に略一致する。
FIG. 4A is a front view of the
板材20は、硬質の実施的に剛体と見なしうる材料からなる。例えば、ポリカーボネート等の絶縁性を有する樹脂材料、銅、アルミニウムなどの熱伝導性に優れた金属材料からなることが好ましい。板材20の厚さは、板材20の材料などによって異なるが、0.3mm以上、更には0.5mm以上、特に0.8mm以上であることが好ましい。板材20の厚さの上限は、電池積層体1の全体厚さ等を考慮して適宜設定しうるが、1.5mm以下、更には1.2mm以下であることが好ましい。
The
緩衝部材31は、押力を加えると容易に圧縮変形し、当該押力を解除すると直ちに初期の状態に戻る特性を有している。緩衝部材31の材料は、このような特性を有していれば特に制限はないが、例えば、柔軟な多孔質材料、いわゆるスポンジを用いることができる。具体的には、ウレタンフォーム、発泡ポリエチレン、ゴムスポンジなどを用いることができる。緩衝部材31が絶縁性を有することは、隣り合う電池セル10間の短絡を防止するのに有利である。緩衝部材31の厚さは、電池セル10の厚み膨張の程度等を考慮して設定しうるが、0.3mm以上、更には0.5mm以上であることが好ましい。緩衝部材31が厚すぎると、電池セル10の厚みの増加を吸収する能力(厚み増加吸収能)が向上しないばかりか、電池積層体1の全体厚みが増加する。従って、緩衝部材31の上限は、1.5mm以下、更には1.0mm以下であることが好ましい。
The
緩衝部材31を板材20に固定する方法は特に制限はなく、例えば、両面粘着テープや接着剤を用いることができる。特に、両面粘着テープにより固定する方法は、電池積層体1の積層工程を簡単且つ迅速に行うことができるので好ましい。
There is no restriction | limiting in particular in the method of fixing the
図2及び図3に示されているように、板材20を挟んで隣り合う2つの電池セル10間において異極のタブ(即ち正極タブ11pと負極タブ11n)同士が積層方向に互いに対向するように、1つおきの電池セル10は裏返されている。そして、板材20を挟んで隣り合う電池セル10間おいて、互いに対向する正極タブ11pと負極タブ11nとが、板材20に形成された切り欠き21を介して、電気的に接続されている。その結果、複数の電池セル10が直列に接続されている。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the tabs of different polarities (that is, the
各電池セル10は、隣接する板材20に緩衝部材31を介して間接的に固定されている。緩衝部材31が電池セル10内の発電要素の外縁にほぼ沿うように、緩衝部材31に対して電池セル10は位置決めされて固定される。かくして、複数の電池セル10、複数の板材20、及び電池セル10と板材20との間の緩衝部材31は一体化されている。
Each
電池セル10と緩衝部材31との固定方法は特に制限はないが、電池セル10の正面又は裏面と緩衝部材31との間に、両面粘着テープや接着剤を介在させて電池セル10を緩衝部材31に固定することができる。特に、両面粘着テープにより固定する方法は、電池積層体1の積層工程を簡単且つ迅速に行うことができるので好ましい。
The method for fixing the
図5は、電池積層体1を積層方向に沿って見た平面図である。電池積層体1を構成する全ての板材20は、その積層方向に沿った投影図形が略一致するように、位置合わせされている。
FIG. 5 is a plan view of the
図5において、二点鎖線25は、板材20を内包する最小面積の長方形を示す。以下、二点鎖線25で示したこの長方形を、板材20の「輪郭長方形」と呼ぶ。本実施形態では、輪郭長方形25は、切り欠き21が形成された部分を除いて、板材20の外形線と一致している。図5に示されているように、電池セル10は、その正極タブ11p及び負極タブ11nを含めて、輪郭長方形25に内包されている。即ち、電池セル10のいずれの部分も、板材20の輪郭長方形25から外にはみ出していない。
In FIG. 5, an alternate long and two
上記の本実施形態の電池積層体1は、一般に、略直方体形状を有する内壁で囲まれた空間(収納空間)を有する容器内に収納され使用される。
The
以上のように構成された本発明の電池積層体1の効果を説明する。
The effects of the
充放電を繰り返すことにより発生する電池セル10の厚みの増加は、電池セル10の正面及び裏面の発電要素に対応する領域が、ドーム状に膨らむことにより生じることが多い。
The increase in the thickness of the
上述したように、本実施形態1の電池積層体1では、板材20の電池セル10が対向する領域内には貫通穴27が形成され、貫通穴27の開口の端縁に沿って、圧縮変形可能な緩衝部材31が板材20に固定されている。電池セル10は緩衝部材31を介して板材20に間接的に固定されている。従って、電池セル10の正面及び裏面がドーム状に膨らむと、電池セル10の膨らみは枠状の緩衝部材31の中央の開口及び板材20の貫通穴27内に進入し、また、緩衝部材31が適宜圧縮変形する。このように、板材20の貫通穴27と緩衝部材31とが電池セル10の厚みの増加を吸収する厚み増加吸収手段として機能するので、電池セル10の厚みが増加したとしても、電池積層体1の厚み(積層方向の寸法)の増加はほとんどない。
As described above, in the
しかも、本実施形態1によれば、板材20に貫通穴27を形成し、その端縁に沿って設けた緩衝部材31に電池セル10を固定するという極めて簡単な方法で、電池積層体の厚みの増加を抑制することができる。
Moreover, according to the first embodiment, the thickness of the battery stack is formed by an extremely simple method of forming the through
また、本実施形態1では、図5に示したように、積層方向に沿って見たとき、板材20の輪郭長方形25は、当該板材20に固定された電池セル10を内包している。従って、電池積層体1を収納した容器を落下したり振動させたりすることにより、容器内で電池積層体1が、積層方向と直交する方向に移動したとしても、電池セル10が容器の内壁に直接衝突するのを板材20が防止する。このように、電池セル10に外力が直接加えられる可能性が低減するので、電池セル10の変形や、それに起因して電池セル10が発火したり破裂したりする可能性を低減することができる。これは、電池積層体1の安全性の向上に有利である。
In the first embodiment, as shown in FIG. 5, when viewed along the stacking direction, the
電池セル10が、容器の内壁に衝突する可能性をより確実に低減するためには、図5に示したように、板材20の輪郭長方形25の各辺の電池セル10からのはみ出し量(換言すれば、輪郭長方形25の各辺からの電池セル10の後退量)Dが大きい方が好ましい。はみ出し量Dは、板材20の強度などに応じて適宜設定しうるが、一般には、1mm以上、更には1.5mm以上、特に2mm以上であることが好ましい。但し、はみ出し量Dが大きすぎると、電池積層体1の安全性のさらなる向上が得られないばかりか、電池積層体1の外寸法が大きくなる。一般には、はみ出し量Dは、4mm以下、更には3mm以下であることが好ましい。なお、輪郭長方形25の各辺のはみ出し量Dは全ての辺で同一であってもよいが、異なっていてもよい。
In order to more reliably reduce the possibility of the
上記の例では、板材20を挟んで隣り合う2つの電池セル10が、板材20の貫通穴27を介して直接対向する。従って、電池セル10の膨らみ量が大きいときには、隣り合う電池セル10同士が貫通穴27内で接触し、有害な短絡が生じる可能性がある。これを防ぐため、例えば、絶縁性を有する薄いシートで貫通穴27を塞いでもよい。このシートは、板材20の片面に、貫通穴27を塞ぐように固定することができる。その後、緩衝部材31を板材20に固定すればよい。このシートの材料としては、絶縁性を有していれば特に制限はないが、樹脂又は紙など任意の材料を選択しうる。
In the above example, two
(実施形態2)
図6Aは、本実施形態2の電池積層体を構成する板材20の正面図である。図6Bは、図6Aの6B−6B線を含む面に沿った板材20の矢視断面図である。本実施形態2は、板材20に貫通穴27が形成されていない点で、実施形態1と異なる。実施形態1と同様に、略長方形の枠状の緩衝部材31が、板材20の両面に固定されている。
(Embodiment 2)
FIG. 6A is a front view of the
本実施形態2の電池積層体は、上記を除いて実施形態1の電池積層体1と同じである。
The battery stack of the second embodiment is the same as the
本実施形態2では、電池セル10の正面及び裏面がドーム状に膨らむと、電池セル10の膨らみが枠状の緩衝部材31の中央の開口内に進入し、また、緩衝部材31が適宜圧縮変形する。このように、緩衝部材31が電池セル10の厚みの増加を吸収する厚み増加吸収手段として機能するので、電池セル10の厚みが増加したとしても、電池積層体1の厚み(積層方向の寸法)の増加はほとんどない。
In the second embodiment, when the front and back surfaces of the
本実施形態2では、実施形態1と異なり、板材20に貫通穴27が形成されていない。従って、電池セル10が膨らんだときに、電池セル10と板材20とが衝突し、厚み増加吸収能が制限されるかも知れない。しかしながら、そのような場合には、緩衝部材31の厚みを厚くすることにより、所望する厚み増加吸収能を確保することが可能である。
In the second embodiment, unlike the first embodiment, the through
あるいは、図7A及び図7Bに示すように、板材20の両面のうち、枠状の緩衝部材31で囲まれた領域を凹状に窪ませて、他に比べて薄い薄肉部28を形成してもよい。これにより、緩衝部材31の厚みの増加を回避しながら、所望する厚み増加吸収能を確保することが可能である。
Alternatively, as shown in FIGS. 7A and 7B, the region surrounded by the frame-shaped
本実施形態2では、板材20に貫通穴27が形成されていないために、貫通穴27を形成することによる板材20の機械的強度の低下や絶縁特性の低下を回避することができる。
In the second embodiment, since the through
本実施形態2は、上記を除いて実施形態1と同じである。 The second embodiment is the same as the first embodiment except for the above.
(実施形態3)
図8Aは、本実施形態3の電池積層体を構成する板材20の正面図である。図8Bは、図8Aの8B−8B線を含む面に沿った板材20の矢視断面図である。本実施形態3は、板材20に貫通穴27が形成されていない点、及び、中央が開口していない略長方形の緩衝部材32を用いる点で、実施形態1と異なる。緩衝部材32は、実施形態1と同様に、板材20の両面に固定されている。
(Embodiment 3)
FIG. 8A is a front view of the
本実施形態3の電池積層体は、上記を除いて実施形態1の電池積層体1と同じである。
The battery stack of Embodiment 3 is the same as the
本実施形態3では、電池セル10の正面及び裏面がドーム状に膨らむと、電池セル10の膨らみに応じて緩衝部材31が適宜圧縮変形する。このように、緩衝部材31が電池セル10の厚みの増加を吸収する厚み増加吸収手段として機能するので、電池セル10の厚みが増加したとしても、電池積層体1の厚み(積層方向の寸法)の増加はほとんどない。
In the third embodiment, when the front and back surfaces of the
本実施形態3では、実施形態1と異なり、板材20に貫通穴27が形成されていない。従って、厚み増加吸収能が制限されるかも知れない。しかしながら、そのような場合には、緩衝部材32の厚みを厚くすることにより、所望する厚み増加吸収能を確保することが可能である。
In the third embodiment, unlike the first embodiment, the through
本実施形態3では、板材20に貫通穴27が形成されていないために、貫通穴27を形成することによる板材20の機械的強度の低下や絶縁特性の低下を回避することができる。
In the third embodiment, since the through
また、緩衝部材32の中央が開口していないので、緩衝部材32の板材20及び電池セル10に対する固定強度を向上させることができる。
Moreover, since the center of the
本実施形態3は、上記を除いて実施形態1と同じである。 The third embodiment is the same as the first embodiment except for the above.
(実施形態4)
図9Aは、本実施形態4の電池積層体を構成する板材20の正面図である。図9Bは、図9Aの9B−9B線を含む面に沿った板材20の矢視断面図である。本実施形態4は、緩衝部材を用いない点で実施形態1と異なる。板材20には、実施形態1と同様に、略長方形の貫通穴27が形成されている。電池セル10は、貫通穴27の端縁にて板材20に直接的に固定される。電池セル10を板材20に固定する方法は特に制限はなく、例えば、両面粘着テープや接着剤を用いることができる。特に、両面粘着テープにより固定する方法は、電池積層体1の積層工程を簡単且つ迅速に行うことができるので好ましい。
(Embodiment 4)
FIG. 9A is a front view of the
本実施形態4の電池積層体は、上記を除いて実施形態1の電池積層体1と同じである。
The battery stack of Embodiment 4 is the same as the
本実施形態4では、電池セル10の正面及び裏面がドーム状に膨らむと、電池セル10の膨らみは板材20の貫通穴28内に進入する。このように、板材20の貫通穴28が電池セル10の厚みの増加を吸収する厚み増加吸収手段として機能するので、電池セル10の厚みが増加したとしても、電池積層体1の厚み(積層方向の寸法)の増加はほとんどない。
In the fourth embodiment, when the front and back surfaces of the
板材20に貫通穴27を形成するのではなく、図10A及び図10Bに示すように、板材20の両面の電池セル10が対向する領域内の所定領域を窪ませて、図7A及び図7Bと同様の薄肉部28を形成してもよい。電池セル10は、薄肉部28の周囲にて板材20に直接的に固定される。この場合には、電池セル10の正面及び裏面がドーム状に膨らむと、電池セル10の膨らみは板材20の薄肉部28により形成された凹部内に進入する。このように、板材20の薄肉部28が電池セル10の厚みの増加を吸収する厚み増加吸収手段として機能するので、電池セル10の厚みが増加したとしても、電池積層体1の厚み(積層方向の寸法)の増加はほとんどない。更に、図10A及び図10Bの板材20には貫通穴27が形成されていないために、貫通穴27を形成することによる板材20の機械的強度の低下や絶縁特性の低下を回避することができる。
Instead of forming the through
更に、本実施形態4では、電池セル10は緩衝部材を介することなく板材20に固定されるので、電池セル10の板材20に対する固定強度が向上する。緩衝部材を用いないので、電池積層体を構成する部品数が減少し、電池積層体の製造工程を簡単化することができる。
Furthermore, in this Embodiment 4, since the
本実施形態4は、上記を除いて実施形態1と同じである。 The fourth embodiment is the same as the first embodiment except for the above.
上記の実施形態1〜4は一例に過ぎない。本発明は、上記の実施形態1〜4に限定されず、適宜変更することができる。
The above-described first to fourth embodiments are merely examples. The present invention is not limited to
本発明の電池セル10は、図1A及び図1Bに示した構成に限定されず、任意の薄型の電池セルであってもよい。例えば、上記の電池セル10では、1枚のラミネートシート13が下辺14bで二つ折りにされて、下辺14bを除く3辺に沿ってラミネートシート13がシールされた三方シールタイプの電池セルであったが、図11に示すように、同一サイズの長方形の2枚のラミネートシート13で発電要素を挟み、下辺14bを含む4辺に沿ってシールした四方シールタイプの電池セル10であってもよい。
The
上記の電池セル10では、共通する短辺14aから正極タブ11p及び負極タブ11nが導出されていたが、正極タブ11p及び負極タブ11nが一対の側辺(長辺)14sのいずれか一方から導出されていてもよい。あるいは、正極タブ11p及び負極タブ11nが異なる辺からそれぞれ導出されていてもよい。正極タブ11p及び負極タブ11nの導出位置にかかわらず、板材20の大きさは、当該板材20の輪郭長方形25が正極タブ11p及び負極タブ11nを含む電池セル10を内包するように設定されることが好ましい。また、隣り合う電池セル間で正極タブ11pと負極タブ11nとを電気的に接続できるように、正極タブ11p及び負極タブ11nが対向する板材20の領域に切り欠きが形成されることが好ましい。
In the
板材20の平面視形状も上記の実施形態1〜4に限定されない。例えば、図12Aに示すように、電池セル10の正極タブ11p及び負極タブ11nが対向する領域のみに2つの切り欠き22a,22bを形成し、板材20の上側の端縁を略W字状に形成してもよい。
The planar view shape of the
あるいは、図12Bに示すように、板材20の上側の短辺の両端の、電池セル10の正極タブ11p及び負極タブ11nが対向する領域に2つの切り欠き23a,23bを形成してもよい。
Or as shown to FIG. 12B, you may form two
あるいは、図13Aに示すように、隣り合う2つの電池セル10の電気的に接続される正極タブ11p及び負極タブ11nが対向する板材20の領域のみに切り欠き24を形成してもよい。この例では、上側の短辺の一方の端部のみに切り欠き24を形成した板材20を、一つおきに裏返して電池セル10と積層する。図13Bは、このようにして形成された電池積層体1の正面図である。
Alternatively, as illustrated in FIG. 13A, the
板材20を挟んで隣り合う2つの電池セル10間で正極タブ11pと負極タブ11nとを電気的に接続するために、当該板材20の辺の一部を切り落とした切り欠きを形成するのではなく、当該板材20に貫通穴を形成してもよい。
In order to electrically connect the
板材20の角部を直線状又は円弧状に切り落として、いわゆる面取りを形成してもよい。また、板材20に、必要に応じて更に貫通穴を形成してもよい。
A so-called chamfer may be formed by cutting off the corners of the
接続されないが積層方向に対向する正極タブ11pと負極タブ11nとが短絡するのを防止するための措置を施してもよい。このような短絡防止措置としては、特に制限はないが、例えば互いに接続された正極タブ11pと負極タブ11nとを絶縁材料で覆うなどの公知の方法を採用しうる。
Measures may be taken to prevent short-circuiting between the
電池積層体を構成する電池セルの数及び板材の数は、上記の実施形態に限定されず、任意に設定することができる。 The number of battery cells and the number of plate members constituting the battery stack are not limited to the above embodiment, and can be arbitrarily set.
本発明の利用分野は特に制限はなく、自動車、バイク、電動アシスト自転車等の各種移動機器、携帯情報端末、無停電電源装置(UPS)等の電源に使用される電池積層体として広範囲に利用することができる。特に、衝撃や振動を受けやすい各種移動機器に搭載される電池積層体として好ましく利用することができる。 The field of application of the present invention is not particularly limited, and is widely used as a battery laminate used for power sources of various mobile devices such as automobiles, motorcycles, and electrically assisted bicycles, personal digital assistants, and uninterruptible power supplies (UPS). be able to. In particular, it can be preferably used as a battery laminate mounted on various mobile devices that are susceptible to shock and vibration.
1 電池積層体
10 電池セル
11p 正極タブ
11n 負極タブ
20 板材
21,22a,22b,23a,23b,24 切り欠き
25 板材を内包する最小面積の長方形(輪郭長方形)
27 板材に形成された貫通穴(厚み増加吸収手段)
28 板材に形成された薄肉部(厚み増加吸収手段)
31,32 緩衝部材(厚み増加吸収手段)
DESCRIPTION OF
27 Through-hole formed in plate material (thickness increase absorption means)
28 Thin-walled part (thickness increase absorption means) formed on the plate material
31, 32 Buffer member (thickness increase absorption means)
Claims (4)
前記複数の電池セルのそれぞれは、隣接する板材に直接的に又は間接的に固定されており、
前記板材には、前記電池セルの厚みの増加を吸収することができる厚み増加吸収手段が設けられていることを特徴とする電池積層体。 A plurality of thin plate-like battery cells and a plurality of plate materials are battery stacks in which battery cells and plate materials are alternately arranged and stacked,
Each of the plurality of battery cells is directly or indirectly fixed to an adjacent plate material,
The battery laminate, wherein the plate member is provided with a thickness increasing absorption means capable of absorbing an increase in thickness of the battery cell.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015186410A (en) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | 日立マクセル株式会社 | Power supply having non-contact power transmission means |
JP2017041429A (en) * | 2015-08-21 | 2017-02-23 | 日産自動車株式会社 | Battery cell housing device |
CN110828727A (en) * | 2019-09-29 | 2020-02-21 | 东莞新能源科技有限公司 | Battery module |
CN113764796A (en) * | 2021-09-07 | 2021-12-07 | 深圳市富兰瓦时技术有限公司 | Battery module |
WO2023226199A1 (en) * | 2022-05-25 | 2023-11-30 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Battery and electrical device |
WO2024032255A1 (en) * | 2022-08-12 | 2024-02-15 | 蔚来电池科技(安徽)有限公司 | Battery pack and vehicle comprising same |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108520925A (en) * | 2018-04-16 | 2018-09-11 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | A kind of high life power battery pack and power battery pack |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007165698A (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | Electric power storage device |
JP2007207668A (en) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Solid electrolyte fuel cell and solid electrolyte fuel cell stack |
JP2008078350A (en) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Meidensha Corp | Stacked electric double-layer capacitor module |
WO2011045000A1 (en) * | 2009-10-12 | 2011-04-21 | Li-Tec Battery Gmbh | Cell block having lateral support of the cells |
JP2011096465A (en) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Tokyo R & D Co Ltd | Cooling plate, and battery system |
-
2012
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007165698A (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | Electric power storage device |
JP2007207668A (en) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Solid electrolyte fuel cell and solid electrolyte fuel cell stack |
JP2008078350A (en) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Meidensha Corp | Stacked electric double-layer capacitor module |
WO2011045000A1 (en) * | 2009-10-12 | 2011-04-21 | Li-Tec Battery Gmbh | Cell block having lateral support of the cells |
JP2011096465A (en) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Tokyo R & D Co Ltd | Cooling plate, and battery system |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015186410A (en) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | 日立マクセル株式会社 | Power supply having non-contact power transmission means |
JP2018191508A (en) * | 2014-03-26 | 2018-11-29 | マクセルホールディングス株式会社 | Power supply having non-contact power transmission means |
JP2017041429A (en) * | 2015-08-21 | 2017-02-23 | 日産自動車株式会社 | Battery cell housing device |
CN110828727A (en) * | 2019-09-29 | 2020-02-21 | 东莞新能源科技有限公司 | Battery module |
CN113764796A (en) * | 2021-09-07 | 2021-12-07 | 深圳市富兰瓦时技术有限公司 | Battery module |
WO2023035430A1 (en) * | 2021-09-07 | 2023-03-16 | 深圳市富兰瓦时技术有限公司 | Battery module |
WO2023226199A1 (en) * | 2022-05-25 | 2023-11-30 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Battery and electrical device |
WO2024032255A1 (en) * | 2022-08-12 | 2024-02-15 | 蔚来电池科技(安徽)有限公司 | Battery pack and vehicle comprising same |
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Publication number | Publication date |
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