JP2016073196A - 二次電池モジュールおよび給電システム - Google Patents
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Abstract
Description
本実施の形態では、図1乃至図3を用いて、本発明の一態様に係る二次電池モジュールおよび給電システムについて説明する。
本実施の形態では、図4および図5を用いて、本発明の一態様に係る二次電池モジュールおよび給電システムの他の例について説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様に係る二次電池モジュール100に搭載することのできる二次電池102の、具体的な構成および材料について、図6乃至図8を用いて説明する。本実施の形態では正極もしくは負極の一方が袋状のセパレータで覆われている例を以下に示す。
正極511は、正極集電体501と、正極集電体501上に形成された正極活物質層502などにより構成される。図7ではシート状(又は帯状)の正極集電体501の一方の面のみに正極活物質層502を有する正極511を1枚、両面に正極活物質層502を有する正極511を1枚有する例を示しているが、本発明の一態様はこれに限らない。正極集電体501の一方の面のみに正極活物質層502を有する正極511のみを用いて構成してもよい。また3枚以上の正極511を有する二次電池102としてもよい。二次電池102が有する正極511を増やすと、二次電池102の容量を大きくすることができる。
負極515は、負極集電体505と、負極集電体505上に形成された負極活物質層506などにより構成される。図7ではシート状(又は帯状)の負極集電体505の一方の面のみに負極活物質層506を有する負極515を1枚、両面に負極活物質層506を有する負極515を1枚有する例を示しているが、本発明の一態様はこれに限らない。負極集電体505の一方の面のみに負極活物質層506を有する負極515のみを用いてもよい。この場合、重なり合う2枚の負極515の負極集電体505の負極活物質層506を有さない面同士が接触するように配置すると、摩擦の少ない接触面を形成することができ、二次電池102を湾曲した際の応力を逃がしやすく好ましい。また負極集電体505の両面に負極活物質層506を有する負極515のみを用いてもよい。また3枚以上の負極515を有する二次電池102としてもよい。二次電池102が有する負極515を増やすことで、二次電池102の容量を大きくすることができる。
セパレータ503を形成するための材料として、セルロースや、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリブテン、ナイロン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン等の多孔性絶縁体を用いることができる。また、ガラス繊維等の不織布や、ガラス繊維と高分子繊維を複合した隔膜を用いてもよい。
電解液504は、電解質として、キャリアイオンが移動可能であり、且つキャリアイオンであるリチウムイオンを有する材料を用いる。電解質の代表例としては、LiPF6、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N、Li(SO2F)2N等のリチウム塩がある。これらの電解質は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いてもよい。
二次電池の構造としては、様々な構造があるが、本実施の形態では、外装体507の形成にフィルムを用いる。なお、外装体507を形成するためのフィルムは金属フィルム(アルミニウム、ステンレス、ニッケル鋼など)、有機材料からなるプラスチックフィルム、有機材料(有機樹脂や繊維など)と無機材料(セラミックなど)とを含むハイブリッド材料フィルム、炭素含有無機フィルム(カーボンフィルム、グラファイトフィルムなど)から選ばれる単層フィルムまたはこれら複数からなる積層フィルムを用いる。金属フィルムは、エンボス加工を行いやすく、エンボス加工を行って凹部または凸部を形成すると外気に触れる外装体507の表面積が増大するため、放熱効果に優れている。
本実施の形態では、本発明の一態様に係る二次電池モジュール100に搭載することのできる、図6および図7で示した形状の二次電池102の作製方法の一例について、図9乃至図11を用いて説明する。
まず、セパレータ503上に正極活物質層502が形成された正極511を配置する(図9(A)参照。)。なお図9(A)では、スリットを形成することにより蛇行形状となった正極集電体501の、両面に正極活物質層502を有する例を示す。
次に、負極515を用意する(図9(C)参照)。図9(C)では、スリットを形成することにより蛇行形状となった負極集電体505の、両面に負極活物質層506を有する例を示す。
次に、正極511および負極515を積み重ねる(図10(A)参照。)。本実施の形態では、正極511および負極515を2枚ずつ用いる例を示す。
外装体に用いるフィルムを折り曲げ、重なり合った一辺を熱圧着により接合する。図10(B)に外装体507の一辺を熱圧着により接合した部位を、接合部507aとして示す。この外装体507で、正極511および負極515を覆う。
次に、正極リード521が有する封止層520および負極リード525を有する封止層520と重畳する外装体507の一辺を、同様に熱溶着する(図11(A))。その後、図11(A)に示す、外装体507の封止されていない辺507bから、電解液504を外装体507で覆われた領域に入れる。
二次電池102の変形例として、図12(A)に二次電池102を示す。図12(A)に示す二次電池102は、図6の二次電池102と比べて正極リード521と負極リード525の配置が異なる。具体的には、図6の二次電池102では正極リード521および負極リード525が外装体507の同じ辺に配置されているが、図12の二次電池102では正極リード521および負極リード525をそれぞれ外装体507の異なる辺に配置している。このように、本発明の一態様の二次電池は、リード電極を自由に配置することができるため、設計自由度が高い。よって、本発明の一態様の二次電池を用いた製品の設計自由度を高めることができる。また、本発明の一態様の二次電池を用いた製品の生産性を高めることができる。
101 ベルト部
102 二次電池
103 電力伝送装置
104 発電装置
105 表示部
106 無線通信モジュール
107 カメラ
108 スピーカー
109 接続部
200 眼鏡型デバイス
201 二次電池
202 表示部
203 制御部
204 端子部
205 電力伝送装置
300 リストバンド型デバイス
301 二次電池
302 表示部
303 電力伝送装置
304 操作ボタン
305 接続部
401 ヘッドセット型デバイス
401a マイク部
401b フレキシブルパイプ
401c イヤフォン部
402 デバイス
402a 筐体
402b 二次電池
403 デバイス
403a 筐体
403b 二次電池
404 腕章型デバイス
404a 本体
404b 表示部
404c 二次電池
405 腕時計型デバイス
405a ケース
405b バンド
410 車両
501 正極集電体
502 正極活物質層
503 セパレータ
503a 接合部
504 電解液
505 負極集電体
506 負極活物質層
507 外装体
507a 接合部
507b 辺
511 正極
511a 領域
515 負極
520 封止層
521 正極リード
522 接続領域
523 湾曲部
525 負極リード
Claims (4)
- 可撓性を有する二次電池と、
非接触電力伝送を行う送電部と、
可撓性を有する熱電発電装置と、
前記可撓性を有する二次電池と、前記非接触電力伝送を行う前記送電部と、前記可撓性を有する熱電発電装置と、を収納するベルト部を有し、
前記ベルト部には、前記可撓性を有する二次電池の残量を表示可能な表示部が設けられている、二次電池モジュール。 - 二次電池モジュールと、電子デバイスと、を有し、
前記二次電池モジュールは、
可撓性を有する二次電池と、
非接触電力伝送を行う送電部と、
可撓性を有する熱電発電装置と、
前記可撓性を有する二次電池と、前記非接触電力伝送を行う前記送電部と、前記可撓性を有する熱電発電装置と、を収納するベルト部を有し、
前記ベルト部には、前記可撓性を有する二次電池の残量を表示可能な表示部が設けられ、
前記電子デバイスは、
非接触電力伝送を行う受電部を有し、
前記二次電池モジュールが有する前記非接触電力伝送を行う前記送電部から、
前記電子デバイスが有する前記非接触電力伝送を行う前記受電部に送電可能な、給電システム。 - 請求項1において、
前記二次電池モジュールは、無線通信モジュールを有する二次電池モジュール。 - 請求項2において、前記電子デバイスは、リストバンド型デバイスである給電システム。
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