JP2019160622A - Laminate type battery - Google Patents

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Abstract

To cause a temperature-sensitive protective element to immediately perform a predetermined protective operation even when the temperature of a laminate cell suddenly rises.SOLUTION: A circuit board 20 is disposed facing a terrace portion 14a with the surface on which a heat generating element 22 is mounted facing the terrace portion 14a of a laminate cell 10a. A temperature sensitive protection element 27 is placed on the surface of the terrace portion 14a on the side where the circuit board 20 is disposed. The heat generating element 22 and the temperature sensitive protection element 27 are connected via a heat conductive member 25.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、発電要素をラミネートシートで外装したラミネートセルと感温性保護素子とを備えたラミネート型電池に関する。   The present invention relates to a laminate type battery including a laminate cell in which a power generation element is packaged with a laminate sheet and a temperature-sensitive protective element.

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、携帯情報端末や携帯ゲーム機などの電源として利用されている。このような用途では、小型化と大容量化という相反する要求を満たすため、薄板状の発電要素を可撓性を有するラミネートシートで外装した、略矩形の平面視形状を有するラミネート型リチウムイオン二次電池(以下「ラミネートセル」という)が多く使用されている。ラミネートセルは、発電要素の外側に、ラミネートシートが重ね合わされてシールされたシール領域を備えている。シール領域は、略矩形のラミネートセルの3辺又は4辺に沿っている。ラミネートセルの一辺から、発電要素に接続された正極タブ及び負極タブが導出される。シール領域のうち、正極タブ及び負極タブが導出された辺に沿ったシール領域は、テラス部と呼ばれる。   A non-aqueous electrolyte battery typified by a lithium ion secondary battery is used as a power source for portable information terminals, portable game machines and the like because of its high energy density. In such applications, in order to satisfy the conflicting demands of miniaturization and large capacity, a laminated lithium ion secondary battery having a substantially rectangular plan view shape in which a thin plate-shaped power generation element is sheathed with a flexible laminate sheet. Secondary batteries (hereinafter referred to as “laminate cells”) are often used. The laminate cell includes a sealing region on which the laminate sheet is overlapped and sealed outside the power generation element. The seal region is along three or four sides of the substantially rectangular laminate cell. A positive electrode tab and a negative electrode tab connected to the power generation element are derived from one side of the laminate cell. Among the seal regions, the seal region along the side from which the positive electrode tab and the negative electrode tab are derived is called a terrace portion.

ラミネートセルに保護回路部品(安全回路部品)が一体化されてラミネート型電池が構成される(例えば特許文献1参照)。保護回路部品としては、感温性保護素子(例えば、温度ブレーカ、PTC素子)が知られている。感温性保護素子は、ラミネートセルの異常な温度上昇を検知して、所定の保護動作(電流を遮断し又は低下させる)を行う。   A laminate type battery is formed by integrating a protective circuit component (safety circuit component) into a laminate cell (see, for example, Patent Document 1). As a protection circuit component, a temperature sensitive protection element (for example, a temperature breaker, a PTC element) is known. The temperature-sensitive protective element detects an abnormal temperature increase of the laminate cell and performs a predetermined protective operation (cuts or reduces the current).

特開2006−114475号公報JP 2006-114475 A

感温性保護素子は、温度上昇したラミネートセルにより加熱され、感温性保護素子が所定温度(動作温度)に到達したとき、所定の保護動作を行う。感温性保護素子の温度は、ラミネートセルの温度上昇に遅れて上昇する。このため、ラミネートセルの温度上昇が急激である場合には、感温性保護素子が動作温度に到達する前に、ラミネートセルが危険温度に到達し、感温性保護素子による保護動作が間に合わない可能性がある。   The temperature-sensitive protective element is heated by the laminate cell whose temperature has risen, and performs a predetermined protective operation when the temperature-sensitive protective element reaches a predetermined temperature (operating temperature). The temperature of the temperature sensitive protective element rises with a delay in the temperature rise of the laminate cell. For this reason, when the temperature rise of the laminate cell is abrupt, the laminate cell reaches a dangerous temperature before the temperature-sensitive protective element reaches the operating temperature, and the protective operation by the temperature-sensitive protective element is not in time. there is a possibility.

本発明は、ラミネートセルが急激に温度上昇した場合にも感温性保護素子が直ちに所定の保護動作を行うことができる、安全性が向上したラミネート型電池を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a laminated battery with improved safety, in which the temperature-sensitive protective element can immediately perform a predetermined protective operation even when the temperature of the laminated cell is rapidly increased.

本発明のラミネート型電池は、発電要素を可撓性を有するラミネートシートで外装した、略矩形の平面視形状を有するラミネートセルと、発熱素子が実装された回路基板と、感温性保護素子とを備える。前記ラミネートセルは、前記ラミネートシートが重ね合わされてシールされたシール領域を備える。前記シール領域は、前記発電要素に接続された正極タブ及び負極タブが導出された辺に沿ったテラス部を含む。前記回路基板は、前記発熱素子が実装された面を前記テラス部に向けて、前記テラス部に対向して配置されている。前記感温性保護素子は、前記テラス部の前記回路基板が配置された側の面に載置されている。前記発熱素子と前記感温性保護素子とが熱伝導性部材を介して連結されている。   A laminate type battery according to the present invention includes a laminate cell having a substantially rectangular plan view, in which a power generation element is covered with a flexible laminate sheet, a circuit board on which a heating element is mounted, a temperature sensitive protection element, Is provided. The laminate cell includes a seal region in which the laminate sheets are stacked and sealed. The seal region includes a terrace portion along a side from which a positive electrode tab and a negative electrode tab connected to the power generation element are derived. The circuit board is disposed to face the terrace portion with the surface on which the heat generating element is mounted facing the terrace portion. The temperature sensitive protection element is placed on the surface of the terrace portion on the side where the circuit board is disposed. The heat generating element and the temperature sensitive protection element are connected via a heat conductive member.

本発明によれば、感温性保護素子は、熱伝導性部材を介して発熱素子により暖められる。このため、ラミネートセルが急激に温度上昇すると、感温性保護素子は直ちに動作温度に到達し、所定の保護動作を行うことができる。本発明のラミネート型電池は、ラミネートセルの急激な温度上昇時にも熱伝導性部材は確実に保護動作を行うことができるので、発煙や発火にいたる可能性が低減され、安全性に優れる。   According to the present invention, the temperature-sensitive protection element is warmed by the heating element via the heat conductive member. For this reason, when the temperature of the laminate cell rapidly increases, the temperature-sensitive protective element immediately reaches the operating temperature, and can perform a predetermined protective operation. In the laminate type battery of the present invention, since the heat conductive member can reliably perform a protective operation even when the temperature of the laminate cell rises suddenly, the possibility of smoking and ignition is reduced, and the safety is excellent.

図1は、本発明の実施形態1にかかるラミネート型電池の分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of a laminated battery according to Embodiment 1 of the present invention. 図2Aは、本発明の実施形態1にかかるラミネート型電池を構成するラミネートセルの斜視図である。図2Bは、図2Aのラミネートセルの、対向する2辺に沿ったシール領域(耳部)を折り曲げた状態を示した斜視図である。FIG. 2A is a perspective view of a laminate cell constituting the laminate type battery according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2B is a perspective view showing a state in which the sealing region (ear part) along two opposing sides of the laminate cell of FIG. 2A is bent. 図3は、本発明の実施形態1にかかるラミネート型電池を製造する一過程を示した斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a process of manufacturing the laminated battery according to the first embodiment of the present invention. 図4Aは、本発明の実施形態1にかかるラミネート型電池の斜視図である。図4Bは、図4Aの矢印4Bに沿って見たラミネート型電池の側面図である。FIG. 4A is a perspective view of a laminated battery according to Embodiment 1 of the present invention. 4B is a side view of the laminated battery as viewed along the arrow 4B in FIG. 4A. 図5Aは、本発明の実施形態2にかかるラミネート型電池を構成するラミネートセルの斜視図である。図5Bは、図5Aの矢印5Bに沿って見た本発明の実施形態2にかかるラミネートセルの側面図である。FIG. 5A is a perspective view of a laminate cell constituting the laminate type battery according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 5B is a side view of the laminated cell according to the second embodiment of the present invention as seen along the arrow 5B in FIG. 5A. 図6Aは、本発明の実施形態2にかかるラミネート型電池を構成するラミネートセルの、対向する2辺に沿ったシール領域(耳部)を折り曲げた状態を示した斜視図である。図6Bは、図6Aの矢印6Bに沿って見た本発明の実施形態2にかかるラミネートセルの側面図である。FIG. 6A is a perspective view showing a state in which a sealing region (ear portion) along two opposing sides of a laminate cell constituting a laminate type battery according to Embodiment 2 of the present invention is bent. FIG. 6B is a side view of the laminated cell according to the second embodiment of the present invention viewed along the arrow 6B in FIG. 6A. 図7Aは、本発明の実施形態2にかかるラミネート型電池の斜視図である。図7Bは、図7Aの矢印7Bに沿って見たラミネート型電池の側面図である。FIG. 7A is a perspective view of a laminated battery according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 7B is a side view of the laminated battery viewed along the arrow 7B in FIG. 7A.

上記の本発明のラミネート型電池において、前記熱伝導性部材の熱伝導率が100〜1200W/m・Kであってもよい。熱伝導率がこの数値範囲より低いと、発熱素子から感温性保護素子への伝熱特性が低下するので、ラミネートセルが危険温度に到達する前に感温性保護素子が動作温度に到達しない事態が起こりうる。熱伝導率が大きいほど、発熱素子から感温性保護素子への伝熱特性は向上する。但し、熱伝導率が上記の数値範囲より高いと、ラミネート型電池が正常動作時にも感温性保護素子が作動する恐れがある。   In the laminated battery of the present invention, the thermal conductivity of the thermal conductive member may be 100 to 1200 W / m · K. If the thermal conductivity is lower than this numerical range, the heat transfer characteristics from the heating element to the temperature-sensitive protection element will deteriorate, so the temperature-sensitive protection element will not reach the operating temperature before the laminate cell reaches the dangerous temperature. Things can happen. The greater the thermal conductivity, the better the heat transfer characteristics from the heating element to the temperature sensitive protection element. However, if the thermal conductivity is higher than the above numerical range, the temperature-sensitive protective element may operate even when the laminated battery is operating normally.

前記発熱素子は、前記ラミネートセルの充放電時に発熱してもよい。これにより、充放電時の電流を利用して感温性保護素子を暖めることができる。   The heating element may generate heat during charging / discharging of the laminate cell. Thereby, a temperature sensitive protection element can be warmed using the electric current at the time of charging / discharging.

前記発熱素子はヒューズであってもよい。これにより、保護素子であるヒューズを、感温性保護素子を加熱するための発熱素子としても利用することができる。これは、電池の安全性を確保しながら、限られた面積の回路基板に実装される部品数を少なくするのに有利である。   The heating element may be a fuse. Thereby, the fuse which is a protection element can be utilized also as a heat generating element for heating a temperature-sensitive protection element. This is advantageous in reducing the number of components mounted on a circuit board having a limited area while ensuring the safety of the battery.

前記感温性保護素子は温度ブレーカであってもよい。温度ブレーカは、PTC素子とは異なり、動作温度以下で電流を実質的にロスしない。また、一旦保護動作(電流の遮断)が行われても、その後、温度が低下すると保護動作は解除されるので、ラミネート型電池の繰り返し使用が可能である。   The temperature sensitive protection element may be a temperature breaker. Unlike a PTC element, the temperature breaker does not substantially lose current below the operating temperature. Further, even if the protection operation (interruption of current) is once performed, the protection operation is canceled when the temperature is lowered thereafter, so that the laminated battery can be used repeatedly.

前記回路基板と前記テラス部との間に、圧縮変形可能なクッション材が設けられていてもよい。これにより、回路基板がテラス部に異常に接近するのを防止できる。これは、ラミネートシートが損傷するのを防止するのに有利である。   A cushion material capable of compressive deformation may be provided between the circuit board and the terrace portion. Thereby, it is possible to prevent the circuit board from abnormally approaching the terrace portion. This is advantageous in preventing the laminate sheet from being damaged.

前記回路基板から外部配線が導出されていてもよい。この場合、前記外部配線の導出方向は前記テラス部の長手方向に平行であってもよい。   External wiring may be derived from the circuit board. In this case, the lead-out direction of the external wiring may be parallel to the longitudinal direction of the terrace portion.

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、本発明の実施形態を構成する主要部材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部材を備え得る。また、本発明の範囲内において、以下の各図に示された各部材を変更または省略し得る。各実施形態の説明において引用する図面において、先行する実施形態で引用した図面に示された部材に対応する部材には、当該先行する実施形態の図面で付された符号と同じ符号が付してある。そのような部材については、重複する説明が省略されており、先行する実施形態の説明を適宜参酌すべきである。   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. Each drawing referred to in the following description shows simplified main members constituting an embodiment of the present invention for convenience of description. Therefore, the present invention can include any member not shown in the following drawings. Further, within the scope of the present invention, each member shown in the following drawings can be changed or omitted. In the drawings cited in the description of the respective embodiments, members corresponding to those shown in the drawings cited in the preceding embodiments are denoted by the same reference numerals as those in the drawings of the preceding embodiments. is there. About such a member, the overlapping description is abbreviate | omitted and you should consider the description of previous embodiment suitably.

(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1にかかるラミネート型電池(以下、単に「電池」という)1の分解斜視図である。電池1は、ラミネートセル(以下、単に「セル」という)10a及び回路基板20を備える。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an exploded perspective view of a laminated battery (hereinafter simply referred to as “battery”) 1 according to Embodiment 1 of the present invention. The battery 1 includes a laminate cell (hereinafter simply referred to as “cell”) 10 a and a circuit board 20.

図2Aは、セル10aの斜視図である。セル10aは、略矩形の平面視形状を有し、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。このセル10a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たものである。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。   FIG. 2A is a perspective view of the cell 10a. The cell 10a has a substantially rectangular shape in plan view, and has a thin plate shape that is thinner than the vertical and horizontal dimensions of the substantially rectangular shape. In the cell 10a, a thin plate-shaped power generation element (not shown) having a substantially rectangular plan view shape is enclosed with an electrolyte in an exterior made of a laminate sheet 13. The power generation element includes a positive electrode in which a positive electrode mixture layer including a positive electrode active material is applied and formed on both surfaces of a predetermined region of the positive electrode current collector, and a negative electrode mixture layer including a negative electrode active material on both surfaces of the predetermined region of the negative electrode current collector Is an electrode laminate in which negative electrodes formed by coating are alternately laminated via separators. The type of the battery is not particularly limited, but a secondary battery, particularly a lithium ion secondary battery is preferable.

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二つ折りにされ、発電要素の外側で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。ラミネートシート13がシールされたシール領域14a,14b,14cは、略矩形のセル10aの3辺に沿っている。シール領域14a,14b,14cは共通する一平面に沿っている。発電要素に対応する略矩形のエンボス12が、シール領域14a,14b,14cに対して一方の側に突出している。セル10aのように、シール領域14a,14b,14cに対して一方の側のみにエンボス12が突出したセルは、一般に、「片エンボス型」、または、ラミネートシート13の成形形状に着目して「片絞り型」と呼ばれる。本発明では、説明の便宜のために、片エンボス型のセル10aにおいて、エンボス12が突出した側の面をセル10aの「正面」と呼び、これと反対側の面をセル10aの「裏面」と呼ぶ。また、正面と裏面とを結ぶ方向を「厚さ方向」又は「上下方向」と呼ぶ。シール領域14a,14b,14cに共通する平面に平行な方向を「水平方向」と呼ぶ。   The laminate sheet 13 is thinner than the power generation element and has flexibility. The laminate sheet 13 may be, for example, a multilayer sheet in which a heat-fusible resin layer (for example, a modified polyolefin layer) is laminated on the surface of the base layer made of aluminum or the like on the side facing the power generation element. One rectangular laminate sheet 13 is folded in half so as to sandwich the power generation element, is overlapped on the outside of the power generation element, and is sealed by a heat sealing method or the like. Seal regions 14a, 14b, and 14c where the laminate sheet 13 is sealed are along three sides of the substantially rectangular cell 10a. The seal regions 14a, 14b, and 14c are along a common plane. A substantially rectangular emboss 12 corresponding to the power generation element protrudes on one side with respect to the seal regions 14a, 14b, and 14c. As in the cell 10a, the cell in which the emboss 12 is protruded only on one side with respect to the seal regions 14a, 14b, and 14c is generally “single emboss type” or “ It is called “single-drawer type”. In the present invention, for convenience of explanation, in the single-embossed cell 10a, the surface on which the emboss 12 protrudes is referred to as the “front surface” of the cell 10a, and the opposite surface is referred to as the “back surface” of the cell 10a. Call it. The direction connecting the front surface and the back surface is referred to as “thickness direction” or “vertical direction”. A direction parallel to a plane common to the seal regions 14a, 14b, and 14c is referred to as a “horizontal direction”.

シール領域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、シール領域14aの長手方向に対して直交する方向(即ち、シール領域14aの両端につながる一対のシール領域14b,14c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。負極タブ11nは、例えばニッケルの薄板等からなり、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 positive electrode tab 11p and a negative electrode tab 11n are led out from the seal region 14a. The positive electrode tab 11p and the negative electrode tab 11n have a strip shape and are orthogonal to the longitudinal direction of the seal region 14a (that is, a direction parallel to a pair of seal regions 14b and 14c connected to both ends of the seal region 14a). Extending along. The positive electrode tab 11p is made of, for example, an aluminum thin plate, and is electrically connected to a plurality of positive electrode current collectors (not shown) constituting the power generation element. The negative electrode tab 11n is made of, for example, a nickel thin plate or the like, and is electrically connected to a plurality of negative electrode current collectors (not shown) constituting the power generation element.

本発明では、正極タブ11p及び負極タブ11nが導出されたシール領域14aを「テラス部」という。また、テラス部14aの両端に接続されたシール領域14b,14cを「耳部」という。第1耳部14b及び第2耳部14cは、テラス部14aが沿うセル10aの辺に対して垂直な辺に沿って延びる。セル10aの外寸法を小さくするために、図2Bに示すように、耳部14b,14cは、エンボス12と同じ側にテラス部14aに対して略直角に折り曲げられる。折り曲げられた耳部14b,14cは、エンボス12の側面に、両面粘着テープ等を用いて固定される。テラス部14aは、エンボス12と耳部14b,14cとによってその三方向が囲まれる。   In the present invention, the seal region 14a from which the positive electrode tab 11p and the negative electrode tab 11n are derived is referred to as a “terrace portion”. Further, the seal regions 14b and 14c connected to both ends of the terrace portion 14a are referred to as “ear portions”. The first ear portion 14b and the second ear portion 14c extend along a side perpendicular to the side of the cell 10a along which the terrace portion 14a is aligned. In order to reduce the outer dimension of the cell 10a, as shown in FIG. 2B, the ear portions 14b and 14c are bent at a substantially right angle with respect to the terrace portion 14a on the same side as the emboss 12. The bent ear portions 14b and 14c are fixed to the side surface of the emboss 12 using a double-sided adhesive tape or the like. The terrace portion 14a is surrounded in three directions by the emboss 12 and the ear portions 14b and 14c.

図1に戻り、回路基板20は、細長い薄板状物であり、テラス部14aと略同じかこれより短い長手方向寸法を有する。回路基板20の第1面には発熱素子22が実装されている。発熱素子22は、セル10aの充放電時の電流によって自己発熱する。本実施形態1では、発熱素子22は、所定の電流に達すると所定の保護動作を行う発熱性保護素子であり、具体的にはヒューズ(電流ヒューズ)である。ヒューズは、自身を電流が流れることにより発熱する。ヒューズは、外部短絡等によって過電流が発生すると、ヒューズ内のヒューズエレメントが発熱・溶断して回路を遮断する。一旦保護動作(電流の遮断)が行われると、動作以前状態に復帰することはない。ラミネート型電池として通常使用されるヒューズを発熱素子22として使用することができる。   Returning to FIG. 1, the circuit board 20 is an elongated thin plate-like object, and has a longitudinal dimension substantially the same as or shorter than the terrace portion 14 a. A heating element 22 is mounted on the first surface of the circuit board 20. The heating element 22 self-heats due to the current during charging / discharging of the cell 10a. In the first embodiment, the heat generating element 22 is a heat generating protective element that performs a predetermined protection operation when a predetermined current is reached, and is specifically a fuse (current fuse). The fuse generates heat when a current flows through itself. When an overcurrent occurs due to an external short circuit, etc., the fuse element in the fuse generates heat and blows to interrupt the circuit. Once the protection operation (current interruption) is performed, the state before the operation is not restored. A fuse normally used as a laminate type battery can be used as the heating element 22.

回路基板20の第1面には、さらに、FET素子等の電子部品からなる保護回路部品(安全回路部品)23が実装され、また、正極入力端子21p及び負極入力端子21nが設けられている。   A protective circuit component (safety circuit component) 23 made of electronic components such as FET elements is further mounted on the first surface of the circuit board 20, and a positive input terminal 21p and a negative input terminal 21n are provided.

外部配線24が、回路基板20の第1面に設けられた端子(図1では見えない)に接続されている。封止部24bが、回路基板20の第1面に設けられた端子(図示せず)と外部配線24との電気的接続部を封止し絶縁している。封止部24bは、公知のグルー(glue)や、絶縁性を有する樹脂や接着剤からなる。外部配線24は、回路基板20の長手方向の一方の側(第1耳部14b側)の端の近傍に接続され、回路基板20からテラス部14a(または回路基板20)の長手方向に平行に導出されている。外部配線24の先端には、コネクタ24aが設けられている。コネクタ24aは、電池1が組み込まれる機器に設けられたコネクタ(機器側コネクタ)に接続される。外部配線24を介して、電池1に対して充放電を行うことができる。外部配線24は、可撓性を有する複数本(本実施形態1では3本)のケーブルの集合体である。外部配線24を構成する各ケーブルは、銅などの導電性を有するワイヤ(導電性ワイヤ)と、当該導電性ワイヤを被覆するポリウレタンなどの絶縁性材料(絶縁被覆)とを備え、被覆線とも呼ばれる。本実施形態の外部配線24は、複数のケーブルの絶縁被覆が互いに融着して連結されたフラットケーブルである。複数本のケーブルの種別は特に制限はないが、例えば、正極ケーブル、負極ケーブル、ラミネートセル10aの温度検出を行うための温度検出用ケーブル等を含んでいてもよい。外部配線24を構成するケーブルの数や、各ケーブルの機能は、本実施形態に限定されず、任意に変更しうる。コネクタ24aは省略されてもよい。   The external wiring 24 is connected to a terminal (not visible in FIG. 1) provided on the first surface of the circuit board 20. The sealing portion 24 b seals and insulates an electrical connection portion between a terminal (not shown) provided on the first surface of the circuit board 20 and the external wiring 24. The sealing portion 24b is made of a known glue, an insulating resin, or an adhesive. The external wiring 24 is connected in the vicinity of the end of one side (first ear portion 14b side) in the longitudinal direction of the circuit board 20, and is parallel to the longitudinal direction of the terrace portion 14a (or the circuit board 20) from the circuit board 20. Has been derived. A connector 24 a is provided at the tip of the external wiring 24. The connector 24a is connected to a connector (device side connector) provided in a device in which the battery 1 is incorporated. The battery 1 can be charged / discharged via the external wiring 24. The external wiring 24 is an assembly of a plurality of flexible cables (three in the first embodiment). Each cable constituting the external wiring 24 includes a conductive wire (conductive wire) such as copper and an insulating material (insulating coating) such as polyurethane that covers the conductive wire, and is also called a coated wire. . The external wiring 24 of the present embodiment is a flat cable in which insulating coatings of a plurality of cables are fused and connected to each other. The type of the plurality of cables is not particularly limited, and may include, for example, a positive cable, a negative cable, a temperature detection cable for detecting the temperature of the laminate cell 10a, and the like. The number of cables constituting the external wiring 24 and the function of each cable are not limited to this embodiment, and can be arbitrarily changed. The connector 24a may be omitted.

電池1は、更に感温性保護素子27を備える。感温性保護素子27は、自身が所定の温度に達すると所定の保護動作を行う素子本体部と、素子本体部から互いに反対向きに導出された第1リード27a及び第2リード27bとを備える。本実施形態1では、感温性保護素子27として温度ブレーカを用いる。温度ブレーカの保護動作は、電流の遮断であり、一旦保護動作が行われても、その後、温度が低下すると保護動作(電流の遮断)は解除される。第1リード27a及び第2リード27bは、導電性を有する金属からなる短冊状の薄板である。第1リード27aは、セル10aの正極タブ11pに接続される。第2リード27bは、導電タブ28を介して、回路基板20の第1面に設けられた正極入力端子21pに接続される。導電タブ28は、導電性を有する金属(例えばニッケル)からなる短冊状の薄板である。   The battery 1 further includes a temperature sensitive protection element 27. The temperature-sensitive protective element 27 includes an element main body that performs a predetermined protective operation when the temperature-sensitive protective element 27 reaches a predetermined temperature, and a first lead 27a and a second lead 27b that are led out from the element main body in opposite directions. . In the first embodiment, a temperature breaker is used as the temperature sensitive protection element 27. The protection operation of the temperature breaker is a current interruption, and once the protection operation is performed, the protection operation (current interruption) is canceled when the temperature is lowered thereafter. The first lead 27a and the second lead 27b are strip-like thin plates made of conductive metal. The first lead 27a is connected to the positive electrode tab 11p of the cell 10a. The second lead 27 b is connected to the positive electrode input terminal 21 p provided on the first surface of the circuit board 20 via the conductive tab 28. The conductive tab 28 is a strip-shaped thin plate made of a conductive metal (for example, nickel).

セル10aの負極タブ11nは、回路基板20の第1面に設けられた負極入力端子21nに接続される。   The negative electrode tab 11n of the cell 10a is connected to a negative electrode input terminal 21n provided on the first surface of the circuit board 20.

発熱素子22と感温性保護素子27との間に、熱伝導性部材25が設けられる。熱伝導性部材25は、熱伝導性と絶縁性とを兼ね備える。熱伝導性部材25の熱伝導率は、制限されないが、100W/m・K以上、更には200W/m・K以上が好ましく、1200W/m・K以下、更には1000W/m・K以下が好ましい。熱伝導性部材25の構成は、制限されないが、例えば、銅やアルミニウムなどの熱伝導性を有する金属層を絶縁性を有する樹脂層(例えばPET等のポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂)で被覆した積層構造を有していてもよい。熱伝導性部材25の一実施例として、スリーエムジャパン株式会社製「ヒートスプレッダーテープ」を例示できる。熱伝導性部材25を介して、発熱素子22と感温性保護素子27とが連結される(後述する図4B参照)。熱伝導性部材25を発熱素子22及び感温性保護素子27に固定する方法は、制限はないが、例えば両面粘着テープまたは接着剤を用いることができる。本実施形態1では、熱伝導性部材25は、発熱素子22と感温性保護素子27との間の距離に対応した厚さを有する略直方体形状(またはブロック形状)を有する。熱伝導性部材25が所望する厚さを有するように、シート状の熱伝導性部材25を複数層積層してもよい。   A heat conductive member 25 is provided between the heat generating element 22 and the temperature sensitive protection element 27. The heat conductive member 25 has both heat conductivity and insulation. The thermal conductivity of the thermal conductive member 25 is not limited, but is 100 W / m · K or more, more preferably 200 W / m · K or more, preferably 1200 W / m · K or less, and more preferably 1000 W / m · K or less. . Although the structure of the heat conductive member 25 is not limited, for example, a metal layer having heat conductivity such as copper or aluminum is used as an insulating resin layer (for example, polyester resin such as PET, acrylic resin, silicon resin). ). As an example of the heat conductive member 25, a “heat spreader tape” manufactured by 3M Japan Ltd. can be exemplified. The heat generating element 22 and the temperature sensitive protection element 27 are connected via the heat conductive member 25 (see FIG. 4B described later). Although there is no restriction | limiting in the method of fixing the heat conductive member 25 to the heat generating element 22 and the temperature sensitive protection element 27, For example, a double-sided adhesive tape or an adhesive agent can be used. In the first embodiment, the heat conductive member 25 has a substantially rectangular parallelepiped shape (or block shape) having a thickness corresponding to the distance between the heating element 22 and the temperature sensitive protection element 27. A plurality of sheet-like heat conductive members 25 may be laminated so that the heat conductive member 25 has a desired thickness.

テラス部14aと回路基板20との間に2つのクッション材26a,26bが設けられる。クッション材26a,26bは、略直方体形状を有し、圧縮変形可能な弾性体からなる。クッション材26a,26bとしては、制限はないが、フォーム材やスポンジなどのように、外力を加えると容易に変形し、外力を取り除くと初期形状に復元する材料を用いうる。クッション材26a,26bは、好ましくは絶縁性を有する。クッション材26a,26bは、例えばウレタンフォームやポリエチレンスポンジなどであってもよく、一実施例として株式会社ロジャースイノアック製の「PORON(登録商業)」を例示できる。好ましくは、クッション材26a,26bの上下面に両面粘着テープまたは接着剤が付与される。   Two cushion members 26 a and 26 b are provided between the terrace portion 14 a and the circuit board 20. The cushion members 26a and 26b have a substantially rectangular parallelepiped shape and are made of an elastic body that can be compressed and deformed. Although there is no restriction | limiting as cushioning material 26a, 26b, The material which deform | transforms easily when external force is applied like a foam material, sponge, etc., and restores to an initial shape when external force is removed can be used. The cushion materials 26a and 26b preferably have insulating properties. The cushion materials 26a and 26b may be, for example, urethane foam, polyethylene sponge, or the like. As an example, “PORON (registered commerce)” manufactured by Roger Sinoac Co., Ltd. can be exemplified. Preferably, a double-sided adhesive tape or an adhesive is applied to the upper and lower surfaces of the cushion materials 26a and 26b.

図3に、電池1を製造する一過程を示す。感温性保護素子27が、テラス部14aのエンボス12が突出する側と同じ側の面に載置されている。感温性保護素子27をテラス部14aに固定する方法は、制限されないが、例えば両面粘着テープまたは接着剤を用いることができる。感温性保護素子27(特にその素子本体部)上に熱伝導性部材25が載置されている。正極タブ11pは、略「U」字状に折り曲げられている。負極タブ11n及び導電タブ28は、セル10aと回路基板20との間で、互いに平行に延びている。クッション材26a,26bがテラス部14aのエンボス12が突出する側と同じ側の面に取り付けられている。第1クッション材26aは第1耳部14bの近傍に配置され、第2クッション材26bは、第2耳部14cの近傍に配置されている。   FIG. 3 shows a process for manufacturing the battery 1. The temperature sensitive protection element 27 is placed on the same surface as the side from which the emboss 12 of the terrace portion 14a protrudes. A method for fixing the temperature-sensitive protective element 27 to the terrace portion 14a is not limited, but for example, a double-sided pressure-sensitive adhesive tape or an adhesive can be used. A heat conductive member 25 is placed on the temperature sensitive protection element 27 (particularly, the element main body). The positive electrode tab 11p is bent in a substantially “U” shape. The negative electrode tab 11n and the conductive tab 28 extend parallel to each other between the cell 10a and the circuit board 20. The cushion materials 26a and 26b are attached to the same surface as the side from which the emboss 12 of the terrace portion 14a protrudes. The first cushion material 26a is disposed in the vicinity of the first ear portion 14b, and the second cushion material 26b is disposed in the vicinity of the second ear portion 14c.

図3の状態から、回路基板20の第1面(発熱素子22及び保護回路部品23が実装され且つ外部配線24が接続された面)がテラス部14aの感温性保護素子27が載置された面に向くようにして、回路基板20をテラス部14aに対向させる。負極タブ11n及び導電タブ28は、テラス部14aの長手方向に沿って見たとき略「U」字状になるように、折り曲げまたは湾曲される。   From the state of FIG. 3, the temperature-sensitive protective element 27 of the terrace portion 14a is placed on the first surface of the circuit board 20 (the surface on which the heating element 22 and the protective circuit component 23 are mounted and the external wiring 24 is connected). The circuit board 20 is opposed to the terrace portion 14a so as to face the surface. The negative electrode tab 11n and the conductive tab 28 are bent or bent so as to have a substantially “U” shape when viewed along the longitudinal direction of the terrace portion 14a.

図4Aは、回路基板20がテラス部14aに重ね合わされた、電池1の斜視図である。回路基板20の第2面(発熱素子22及び保護回路部品23が実装され且つ外部配線24が接続された面とは反対側の面)は、セル10aのエンボス12の頂面と厚さ方向において略同じ位置にある。回路基板20の平坦な第2面と、エンボス12の頂面とは、共通する一平面を構成する。セル10a及び回路基板20を含む電池本体1aの上下方向の両面は、実質的に突起がない略平坦面である。電池本体1aを、必要に応じて外装シート(図示せず)で包装してもよい。外装シートは、制限されないが、例えば絶縁性を有する樹脂又は紙などからなる。   FIG. 4A is a perspective view of the battery 1 in which the circuit board 20 is overlaid on the terrace portion 14a. The second surface of the circuit board 20 (the surface opposite to the surface on which the heating element 22 and the protection circuit component 23 are mounted and the external wiring 24 is connected) is in the thickness direction with respect to the top surface of the emboss 12 of the cell 10a. It is in almost the same position. The flat second surface of the circuit board 20 and the top surface of the emboss 12 constitute a common plane. Both surfaces in the vertical direction of the battery body 1a including the cell 10a and the circuit board 20 are substantially flat surfaces with substantially no protrusion. The battery body 1a may be packaged with an exterior sheet (not shown) as necessary. Although an exterior sheet is not restrict | limited, For example, it consists of resin or paper which has insulation.

図4Bは、図4Aの矢印4Bに沿って見た電池1の側面図である。発熱素子22と感温性保護素子27とが厚さ方向に対向し、これらの間に熱伝導性部材25が配置されている。熱伝導性部材25は、発熱素子22と感温性保護素子27とを連結している。   4B is a side view of the battery 1 as viewed along the arrow 4B in FIG. 4A. The heat generating element 22 and the temperature sensitive protection element 27 are opposed to each other in the thickness direction, and the heat conductive member 25 is disposed therebetween. The heat conductive member 25 connects the heat generating element 22 and the temperature sensitive protection element 27.

電池1の異常時の保護動作について説明する。   The protection operation when the battery 1 is abnormal will be described.

発熱素子22は、電池1(またはセル10a)の充放電時に流れる電流によって自己発熱する。外部短絡等によって過電流が流れると、発熱素子22は急激に発熱する。発熱素子22は、所定の電流に達すると所定の保護動作(本実施形態1では電流の遮断)を行う。   The heating element 22 self-heats due to a current flowing when the battery 1 (or the cell 10a) is charged / discharged. When an overcurrent flows due to an external short circuit or the like, the heating element 22 generates heat rapidly. When the heat generating element 22 reaches a predetermined current, the heat generating element 22 performs a predetermined protective operation (current interruption in the first embodiment).

感温性保護素子27は、過充電等によるセル10aの異常昇温を検知して所定の保護動作(本実施形態1では電流の遮断)を行う。感温性保護素子27がテラス部14aに載置されていること、及び、セル10aの正極タブ11pが感温性保護素子27の第1リード27aに接続されていることは、セル10aから感温性保護素子27への伝熱を容易にし、セル10aの温度上昇に対する感温性保護素子27の検出感度を向上するのに有利である。   The temperature-sensitive protection element 27 detects an abnormal temperature rise of the cell 10a due to overcharge or the like and performs a predetermined protection operation (cuts off current in the first embodiment). It can be seen from the cell 10a that the temperature sensitive protection element 27 is placed on the terrace portion 14a and that the positive electrode tab 11p of the cell 10a is connected to the first lead 27a of the temperature sensitive protection element 27. It is advantageous for facilitating heat transfer to the temperature protective element 27 and improving the detection sensitivity of the temperature sensitive protective element 27 with respect to the temperature rise of the cell 10a.

感温性保護素子27が所定の保護動作を行うためには、感温性保護素子27が保護動作を行う温度(これを「動作温度」という)にまで加熱される必要がある。本実施形態1の電池1と異なり、熱伝導性部材25が設けられていない電池(この電池を「比較例」という)では、異常昇温したセル10aの熱は、テラス部14a及び正極タブ11pを介して、感温性保護素子27に伝熱される。セル10aの温度上昇が急激である場合、セル10aが危険温度に到達しても、感温性保護素子27はまだ動作温度に到達していないという事態が起こりうる。セル10aのこのような急激な温度上昇は、例えば、電池1の充電器の電圧制御回路の不作動(故障)などによってセル10aが過充電された場合に起こる。   In order for the temperature-sensitive protection element 27 to perform a predetermined protection operation, it is necessary to heat the temperature-sensitive protection element 27 to a temperature at which the temperature-sensitive protection element 27 performs the protection operation (this is referred to as “operation temperature”). Unlike the battery 1 of the first embodiment, in a battery in which the thermal conductive member 25 is not provided (this battery is referred to as a “comparative example”), the heat of the abnormally temperature-increased cell 10 a Heat is transferred to the temperature-sensitive protective element 27 via the. When the temperature rise of the cell 10a is abrupt, even if the cell 10a reaches a dangerous temperature, a situation may occur in which the temperature sensitive protection element 27 has not yet reached the operating temperature. Such a rapid temperature rise of the cell 10a occurs, for example, when the cell 10a is overcharged due to, for example, inactivation (failure) of the voltage control circuit of the battery 1 charger.

これに対して、本実施形態1では、発熱素子22と感温性保護素子27とが熱伝導性部材25を介して連結されている。電池1に対する充放電時には、発熱素子22は常に発熱する。発熱素子22の熱は、熱伝導性部材25を介して感温性保護素子27に伝熱される。従って、電池1に対して充放電を行っている状態では、感温性保護素子27は、発熱素子22によって常に暖められている。このときの感温性保護素子27の温度は、熱伝導性部材25が設けられていない上記比較例のそれよりは高く、且つ、感温性保護素子27の動作温度より低い。このため、セル10aが急激に温度上昇すると、テラス部14a及び正極タブ11pを介したわずかな伝熱で、感温性保護素子27は直ちに動作温度に到達し、所定の保護動作を行うことができる。本実施形態1の電池1は、セル10aが急激に温度上昇した場合にも感温性保護素子による保護動作が間に合わない可能性が低減され、安全性に優れる。   On the other hand, in the first embodiment, the heat generating element 22 and the temperature sensitive protection element 27 are connected via the heat conductive member 25. During charging / discharging of the battery 1, the heating element 22 always generates heat. The heat of the heat generating element 22 is transferred to the temperature sensitive protection element 27 through the heat conductive member 25. Therefore, in a state where the battery 1 is charged and discharged, the temperature sensitive protection element 27 is always warmed by the heating element 22. The temperature of the temperature-sensitive protection element 27 at this time is higher than that of the comparative example in which the heat conductive member 25 is not provided and lower than the operating temperature of the temperature-sensitive protection element 27. For this reason, when the temperature of the cell 10a suddenly rises, the temperature-sensitive protection element 27 immediately reaches the operating temperature by a slight heat transfer through the terrace portion 14a and the positive electrode tab 11p, and can perform a predetermined protective operation. it can. The battery 1 of the first embodiment is excellent in safety because the possibility that the protection operation by the temperature-sensitive protection element is not in time even when the temperature of the cell 10a suddenly rises is reduced.

熱伝導性部材25は絶縁性を有するので、例えば熱伝導性部材25が、正極タブ11p又は第1リード27aと、導電タブ28とに接触しても、短絡は生じない。   Since the heat conductive member 25 has an insulating property, for example, even if the heat conductive member 25 contacts the positive electrode tab 11p or the first lead 27a and the conductive tab 28, a short circuit does not occur.

外部配線24は、回路基板20の第1面(テラス部14aに対向する面)に接続されている。外部配線24は、平面視形状が細長い矩形である回路基板20の長手方向の一方の側(第1耳部14b側)の端の近傍に接続され、第1耳部14bの側から、テラス部14a(または回路基板20)の長手方向に平行に導出されている。これは、電池1が組み込まれる機器内での外部配線24の取り回しの簡単化や当該機器の小型化に有利でありうる。   The external wiring 24 is connected to the first surface of the circuit board 20 (the surface facing the terrace portion 14a). The external wiring 24 is connected to the vicinity of one end (first ear portion 14b side) in the longitudinal direction of the circuit board 20 having a long and narrow rectangular shape in plan view, and the terrace portion from the first ear portion 14b side. 14a (or circuit board 20) is led out in parallel to the longitudinal direction. This can be advantageous in simplifying the handling of the external wiring 24 in the device in which the battery 1 is incorporated and reducing the size of the device.

クッション材26a,26bが、回路基板20とテラス部14aとの間に介在している。クッション材26a,26bは以下の作用を有する。   Cushion materials 26a and 26b are interposed between the circuit board 20 and the terrace portion 14a. The cushion materials 26a and 26b have the following actions.

第1に、クッション材26a,26bは、回路基板20がテラス部14aに異常に接近するのを防止する。本実施形態1と異なり、クッション材26a,26bが設けられていない場合には、例えば、電池1の製造過程において回路基板20がテラス部14aに対向するように負極タブ11n及び導電タブ28を折り曲げたときや、完成した電池1に落下等による衝撃が加えられたときに、回路基板20がテラス部14aに異常に接近することがある。これは、外部配線24と第1耳部14bとの衝突や、回路基板20(回路基板20に実装された実装部品を含む)とテラス部14aとの衝突を生じさせる。これにより、第1耳部14bやテラス部14aを構成するラミネートシート13が損傷し、ラミネートシート13の破れによる電解液の漏出や水分のセル10a内への侵入、セル10a内での短絡が生じうる。また、第1耳部14bによって、外部配線24の絶縁被覆が損傷されうる。クッション材26a,26bが設けられた本実施形態1では、上記の衝突を回避することができる。   First, the cushion members 26a and 26b prevent the circuit board 20 from abnormally approaching the terrace portion 14a. Unlike the first embodiment, when the cushion materials 26a and 26b are not provided, for example, in the process of manufacturing the battery 1, the negative electrode tab 11n and the conductive tab 28 are bent so that the circuit board 20 faces the terrace portion 14a. When the battery 1 is subjected to an impact due to dropping or the like, the circuit board 20 may abnormally approach the terrace portion 14a. This causes a collision between the external wiring 24 and the first ear part 14b, and a collision between the circuit board 20 (including a mounting component mounted on the circuit board 20) and the terrace part 14a. As a result, the laminate sheet 13 constituting the first ear portion 14b and the terrace portion 14a is damaged, and leakage of the electrolyte due to the tear of the laminate sheet 13, intrusion of moisture into the cell 10a, and short circuit in the cell 10a occur. sell. Further, the insulation coating of the external wiring 24 may be damaged by the first ear portion 14b. In the first embodiment in which the cushion materials 26a and 26b are provided, the above-described collision can be avoided.

第2に、クッション材26a,26bは、電池1の製造を容易にする。クッション材26a,26bの上下面に両面粘着テープまたは接着剤を付与した場合、一旦、図4A及び図4Bのようにクッション材26a,26bを介して回路基板20をテラス部14aに重ね合わせると、クッション材26a,26bを介して回路基板20とテラス部14aとが連結される。クッション材26a,26bは、回路基板20をテラス部14aから離間させようとする負極タブ11n及び導電タブ28の弾性反発力に対抗し、回路基板20がテラス部14aから離間するをの防ぐ。このため、この後の電池1の製造工程(例えば電池本体1aを外装シートで覆う工程)での電池1の取り扱い性が向上し、電池1の製造が容易になる。   Secondly, the cushion materials 26 a and 26 b facilitate the manufacture of the battery 1. When the double-sided pressure-sensitive adhesive tape or adhesive is applied to the upper and lower surfaces of the cushion materials 26a and 26b, once the circuit board 20 is superimposed on the terrace portion 14a via the cushion materials 26a and 26b as shown in FIGS. 4A and 4B, The circuit board 20 and the terrace portion 14a are connected via the cushion materials 26a and 26b. The cushion members 26a and 26b resist the elastic repulsive force of the negative electrode tab 11n and the conductive tab 28 that try to separate the circuit board 20 from the terrace part 14a, and prevent the circuit board 20 from separating from the terrace part 14a. For this reason, the handleability of the battery 1 in the subsequent manufacturing process of the battery 1 (for example, the process of covering the battery body 1a with the exterior sheet) is improved, and the manufacturing of the battery 1 is facilitated.

好ましくは、第1クッション材26aは、外部配線24が第1耳部14b側に垂れ下がることがないように、外部配線24を回路基板20に向かって押し付ける。これは、外部配線24が第1耳部14bの先端に衝突するのを防止するのに有利である。外部配線24と第1耳部14bとの衝突は、上述したラミネートシート13の損傷や、外部配線24の絶縁被覆の損傷を生じさせうる。第1クッション材26aは、このような事態が生じるのを防止するのに有利である。   Preferably, the first cushion material 26a presses the external wiring 24 toward the circuit board 20 so that the external wiring 24 does not hang down toward the first ear portion 14b. This is advantageous in preventing the external wiring 24 from colliding with the tip of the first ear portion 14b. The collision between the external wiring 24 and the first ear portion 14b may cause the above-described damage to the laminate sheet 13 and the insulation coating of the external wiring 24. The first cushion material 26a is advantageous in preventing such a situation from occurring.

なお、電池1に設けられるクッション材の数や配置は、上記の実施形態に限定されず、適宜変更することができる。   In addition, the number and arrangement | positioning of the cushioning material provided in the battery 1 are not limited to said embodiment, It can change suitably.

(実施形態2)
図5Aは、本発明の実施形態2にかかるラミネート型電池2(後述する図7A,図7B参照)を構成するラミネートセル(以下、単に「セル」という)10bの斜視図である。図5Bは、図5Aの矢印5Bに沿って見たセル10bの側面図である。本実施形態2のセル10bでは、発電要素に対応する略矩形のエンボス12a,12bが、シール領域14a,14b,14cに対して厚さ方向の両側に突出している。シール領域14a,14b,14cに対して一方の側に突出した第1エンボス12aの突出高さと、他方の側に突出した第2エンボス12bの突出高さとは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。セル10bのように、シール領域14a,14b,14cに対して両側にエンボス12a,12bが突出したセルは、一般に、「両エンボス型」、または、ラミネートシート13の成形形状に着目して「両絞り型」と呼ばれる。第1エンボス12aと第2エンボス12bとを結ぶ方向を「厚さ方向」又は「上下方向」と呼ぶ。
(Embodiment 2)
FIG. 5A is a perspective view of a laminate cell (hereinafter simply referred to as “cell”) 10b constituting a laminate type battery 2 (see FIGS. 7A and 7B described later) according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 5B is a side view of the cell 10b as viewed along the arrow 5B in FIG. 5A. In the cell 10b of the second embodiment, substantially rectangular embosses 12a and 12b corresponding to the power generation elements protrude on both sides in the thickness direction with respect to the seal regions 14a, 14b and 14c. The protrusion height of the first emboss 12a protruding to one side with respect to the seal regions 14a, 14b, and 14c may be the same as or different from the protrusion height of the second emboss 12b protruding to the other side. It may be. A cell in which embosses 12a and 12b protrude on both sides with respect to the seal regions 14a, 14b and 14c, such as the cell 10b, is generally referred to as “both embossed molds” or the molded shape of the laminate sheet 13 as “both It is called “aperture type”. A direction connecting the first emboss 12a and the second emboss 12b is referred to as “thickness direction” or “vertical direction”.

図6A及び図6Bに示すように、実施形態1と同様に、セル10bの外寸法を小さくするために、耳部14b,14cは、第1エンボス12aと同じ側にテラス部14aに対して略直角に折り曲げられる。折り曲げられた耳部14b,14cは、第1エンボス12aの側面に、両面粘着テープ等を用いて固定される。テラス部14aは、第1エンボス12aと耳部14b,14cとによってその三方向が囲まれる。   As shown in FIGS. 6A and 6B, as in the first embodiment, in order to reduce the outer dimension of the cell 10b, the ear portions 14b and 14c are substantially the same as the first emboss 12a and are substantially the same as the terrace portion 14a. It can be bent at right angles. The bent ear portions 14b and 14c are fixed to the side surface of the first emboss 12a using a double-sided adhesive tape or the like. The terrace portion 14a is surrounded in three directions by the first emboss 12a and the ear portions 14b and 14c.

図7Aは、ラミネート型電池(以下、単に「電池」という)2の第1エンボス12a側)から見た斜視図である。図7Bは、図7Aの矢印7Bに沿って見た電池2の側面図である。回路基板20は、テラス部14aに対して第1エンボス12aが突出する側に、その第1面をテラス部14aに向けて、テラス部14aに対向して配置されている。感温性保護素子27は、テラス部14aの、回路基板20が配置された側の面に載置されている。発熱素子22と感温性保護素子27とが熱伝導性部材25を介して連結されている。発熱素子22と感温性保護素子27との間の距離が狭いので、熱伝導性部材25は実施形態1に比べて薄い。   FIG. 7A is a perspective view of the laminated battery (hereinafter simply referred to as “battery”) 2 as viewed from the first emboss 12a side. FIG. 7B is a side view of the battery 2 as viewed along the arrow 7B in FIG. 7A. The circuit board 20 is disposed on the side where the first emboss 12a protrudes from the terrace portion 14a, with the first surface thereof facing the terrace portion 14a and facing the terrace portion 14a. The temperature sensitive protection element 27 is placed on the surface of the terrace portion 14a on the side where the circuit board 20 is disposed. The heat generating element 22 and the temperature sensitive protection element 27 are connected via the heat conductive member 25. Since the distance between the heat generating element 22 and the temperature sensitive protection element 27 is narrow, the heat conductive member 25 is thinner than the first embodiment.

本実施形態2の電池2は、耳部14b,14cが第1エンボス12aと同じ側に折り曲げられた両エンボス型のセル10bを用いる点を除いて、実施形態1の電池1(図4A、図4B参照)と実質的に同じである。実施形態1の説明が、本実施形態2にも適宜適用される。   The battery 2 of the second embodiment uses the battery 1 of the first embodiment (FIG. 4A, FIG. 4) except that both embossed cells 10 b whose ears 14 b and 14 c are bent on the same side as the first emboss 12 a are used. (See 4B). The description of the first embodiment is also appropriately applied to the second embodiment.

上記の実施形態1,2は例示に過ぎない。本発明は、上記の実施形態1,2に限定されず、適宜変更することができる。   The above-described first and second embodiments are merely examples. The present invention is not limited to the first and second embodiments, and can be changed as appropriate.

本発明では、発熱素子22から感温性保護素子27へ熱伝導性部材25を介して伝熱されるように、発熱素子22と感温性保護素子27とが熱伝導性部材25を介して連結される。熱伝導性部材25が発熱素子22と感温性保護素子27とをどのように連結するかは任意である。上記の実施形態1,2では、発熱素子22と感温性保護素子27との間の距離と同じ厚さを有する略直方体形状の熱伝導性部材25を、発熱素子22と感温性保護素子27との間に配置した。しかしながら、本発明の熱伝導性部材25はこれに限定されない。例えば、熱伝導性部材25が、可撓性又は可変形性を有する薄いシートであってもよい。この場合、当該シートの一端を発熱素子22に接続し、他端を感温性保護素子27に接続してもよい。シートと発熱素子22及び感温性保護素子27との接続は、両面粘着テープまたは接着剤を用いることができる。この構成では、発熱素子22と感温性保護素子27との間の距離が電池ごとに異なる場合や、発熱素子22と感温性保護素子27とが厚さ方向に対向していない場合にも、シートを適宜湾曲または屈曲させることにより発熱素子22と感温性保護素子27とをシートを介して連結することが可能である。   In the present invention, the heat generating element 22 and the temperature sensitive protective element 27 are connected via the heat conductive member 25 so that heat is transferred from the heat generating element 22 to the temperature sensitive protective element 27 via the heat conductive member 25. Is done. It is arbitrary how the heat conductive member 25 connects the heat generating element 22 and the temperature sensitive protection element 27. In the first and second embodiments, the substantially rectangular parallelepiped heat conductive member 25 having the same thickness as the distance between the heat generating element 22 and the temperature sensitive protective element 27 is replaced with the heat generating element 22 and the temperature sensitive protective element. 27. However, the heat conductive member 25 of the present invention is not limited to this. For example, the heat conductive member 25 may be a thin sheet having flexibility or deformability. In this case, one end of the sheet may be connected to the heating element 22 and the other end may be connected to the temperature-sensitive protection element 27. A double-sided pressure-sensitive adhesive tape or an adhesive can be used to connect the sheet to the heating element 22 and the temperature-sensitive protection element 27. In this configuration, even when the distance between the heating element 22 and the temperature-sensitive protection element 27 is different for each battery, or when the heating element 22 and the temperature-sensitive protection element 27 are not opposed to each other in the thickness direction. The heating element 22 and the temperature sensitive protection element 27 can be connected via the sheet by appropriately bending or bending the sheet.

感温性保護素子27としては、所定の高温に達すると所定の保護動作を行う任意の素子を用いうる。実施形態1,2では、感温性保護素子27は温度ブレーカであったが、本発明はこれに限定されない。例えば、感温性保護素子27として、温度上昇により抵抗が増大し電流を低下させるPTC素子を用いてもよい。   As the temperature-sensitive protective element 27, any element that performs a predetermined protective operation when a predetermined high temperature is reached can be used. In the first and second embodiments, the temperature sensitive protection element 27 is a temperature breaker, but the present invention is not limited to this. For example, as the temperature-sensitive protective element 27, a PTC element that increases resistance due to temperature rise and decreases current may be used.

上記の実施形態1,2では、発熱素子22は発熱性保護素子(例えば電流ヒューズ)であった。これにより、発熱性保護素子を、感温性保護素子27を加熱するための発熱素子22としても利用することができる。これは、電池の安全性を確保しながら、限られた面積の回路基板20に実装される部品数を少なくするのに有利である。但し、本発明では、発熱素子22は、異常時に保護動作を行わず、単に充放電時の電流によって自己発熱する素子であってもよい。   In the first and second embodiments, the heat generating element 22 is a heat generating protective element (for example, a current fuse). As a result, the heat-generating protective element can also be used as the heat-generating element 22 for heating the temperature-sensitive protective element 27. This is advantageous in reducing the number of components mounted on the circuit board 20 having a limited area while ensuring the safety of the battery. However, in the present invention, the heat generating element 22 may be an element that does not perform a protection operation in the event of an abnormality, and that self-heats simply due to current during charging and discharging.

実施形態1,2では、2つの耳部14b,14cのうち負極タブ11nに近い第1耳部14bの側から外部配線24を導出した。しかしながら、外部配線24は耳部14b,14cのうちいずれの側から導出されてもよい。外部配線24は、回路基板20からテラス部14a(または回路基板20)の長手方向に平行に導出されている必要はなく、例えば回路基板20からテラス部14a(または回路基板20)の長手方向に対して略垂直に(即ち、耳部14b,14cの長手方向に平行に)導出されていてもよい。本発明の電池は、外部配線24を備えていなくてもよい。例えば、回路基板20に、電池1が組み込まれる機器に対する電気的接点が設けられていてもよい。   In the first and second embodiments, the external wiring 24 is derived from the side of the first ear portion 14b close to the negative electrode tab 11n of the two ear portions 14b and 14c. However, the external wiring 24 may be derived from either side of the ear portions 14b and 14c. The external wiring 24 does not need to be led out from the circuit board 20 in parallel with the longitudinal direction of the terrace portion 14a (or the circuit board 20). For example, the external wiring 24 extends from the circuit board 20 to the longitudinal direction of the terrace section 14a (or the circuit board 20). Alternatively, it may be led out substantially perpendicularly (that is, parallel to the longitudinal direction of the ear portions 14b and 14c). The battery of the present invention may not include the external wiring 24. For example, the circuit board 20 may be provided with electrical contacts for a device in which the battery 1 is incorporated.

セルの正極タブ11p及び負極タブ11nと回路基板20との間の接続経路は、上記の実施形態1,2に限定されない。例えば、正極タブ11pと感温性保護素子27の第1リード27aとが、別の導電性タブを介して接続されてもよい。感温性保護素子27は、負極タブ11nと負極入力端子21nとの間に設けられてもよい。正極タブ11p及び負極タブ11nの配置が上記の実施形態1,2とは逆であってもよい。   The connection path between the positive electrode tab 11p and the negative electrode tab 11n of the cell and the circuit board 20 is not limited to the first and second embodiments. For example, the positive electrode tab 11p and the first lead 27a of the temperature-sensitive protection element 27 may be connected via another conductive tab. The temperature sensitive protection element 27 may be provided between the negative electrode tab 11n and the negative electrode input terminal 21n. The arrangement of the positive electrode tab 11p and the negative electrode tab 11n may be opposite to those of the first and second embodiments.

回路基板20上の実装部品(発熱素子22、保護回路部品23、封止部24b)、正極入力端子21p、負極入力端子21n等の配置は任意に変更しうる。回路基板20に2以上の保護回路部品23が実装されていてもよい。回路基板20に、実施形態1,2では示されていない任意の部品を搭載することができ、または任意の回路を形成することができる。   The arrangement of the mounting components (the heating element 22, the protection circuit component 23, the sealing portion 24b), the positive input terminal 21p, the negative input terminal 21n, and the like on the circuit board 20 can be arbitrarily changed. Two or more protection circuit components 23 may be mounted on the circuit board 20. Arbitrary components not shown in the first and second embodiments can be mounted on the circuit board 20, or an arbitrary circuit can be formed.

クッション材26a,26bの位置、数、サイズ等は任意に設定することができる。本発明では、クッション材を省略することができる。   The position, number, size, and the like of the cushion materials 26a and 26b can be arbitrarily set. In the present invention, the cushion material can be omitted.

セル10a,10bの耳部14b,14cは、テラス部14aに対して略直角に折り曲げられていなくてもよい。両エンボス型のセル10bにおいて、耳部14b,14cのうちの任意の一方又は両方が、第2エンボス12bと同じ側にテラス部14aに対して略直角に折り曲げられてもよい。   The ear portions 14b and 14c of the cells 10a and 10b do not have to be bent at substantially right angles to the terrace portion 14a. In both the embossed cells 10b, any one or both of the ear portions 14b and 14c may be bent at a substantially right angle with respect to the terrace portion 14a on the same side as the second emboss 12b.

本発明の利用分野は、制限はないが、高い体積エネルギー密度が要求される携帯型電子機器に内蔵される電池として、広範囲に利用することができる。例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット型端末、ノート型パソコン、電子辞書、電子書籍、携帯ゲーム機などの電子機器に内蔵される小型大容量の電池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 limited, but can be widely used as a battery built in a portable electronic device that requires a high volumetric energy density. For example, it can be preferably used as a small and large-capacity battery built in an electronic device such as a mobile phone, a smartphone, a tablet terminal, a notebook computer, an electronic dictionary, an electronic book, or a portable game machine.

1,2 ラミネート型電池
10a,10b ラミネートセル
11p 正極タブ
11n 負極タブ
12,12a,12b エンボス
13 ラミネートシート
14a テラス部(シール領域)
14b 第1耳部(シール領域)
14c 第2耳部(シール領域)
20 回路基板
22 発熱素子(ヒューズ)
23 保護回路部品
24 外部配線
25 熱伝導性部材
26a,26b クッション材
27 感温性保護素子(温度ブレーカ)
1, 2 Laminate type battery 10a, 10b Laminate cell 11p Positive electrode tab 11n Negative electrode tab 12, 12a, 12b Emboss 13 Laminate sheet 14a Terrace part (seal area)
14b First ear (seal area)
14c Second ear (seal area)
20 Circuit board 22 Heating element (fuse)
23 Protection circuit component 24 External wiring 25 Thermally conductive members 26a and 26b Cushion material 27 Temperature sensitive protection element (temperature breaker)

Claims (7)

発電要素を可撓性を有するラミネートシートで外装した、略矩形の平面視形状を有するラミネートセルと、発熱素子が実装された回路基板と、感温性保護素子とを備えたラミネート型電池であって、
前記ラミネートセルは、前記ラミネートシートが重ね合わされてシールされたシール領域を備え、
前記シール領域は、前記発電要素に接続された正極タブ及び負極タブが導出された辺に沿ったテラス部を含み、
前記回路基板は、前記発熱素子が実装された面を前記テラス部に向けて、前記テラス部に対向して配置されており、
前記感温性保護素子は、前記テラス部の前記回路基板が配置された側の面に載置されており、
前記発熱素子と前記感温性保護素子とが熱伝導性部材を介して連結されていることを特徴とするラミネート型電池。
A laminate-type battery comprising a laminate cell having a substantially rectangular plan view, in which a power generation element is packaged with a flexible laminate sheet, a circuit board on which a heating element is mounted, and a temperature-sensitive protection element. And
The laminate cell includes a seal region where the laminate sheet is overlaid and sealed,
The seal region includes a terrace portion along a side from which a positive electrode tab and a negative electrode tab connected to the power generation element are derived,
The circuit board is disposed facing the terrace portion with the surface on which the heating element is mounted facing the terrace portion,
The temperature sensitive protection element is placed on the surface of the terrace portion on the side where the circuit board is disposed,
A laminate type battery, wherein the heat generating element and the temperature sensitive protection element are connected via a heat conductive member.
前記熱伝導性部材の熱伝導率が100〜1200W/m・Kである請求項1に記載のラミネート型電池。   The laminate type battery according to claim 1, wherein the thermal conductivity of the thermal conductive member is 100 to 1200 W / m · K. 前記発熱素子は、前記ラミネートセルの充放電時に発熱する請求項1又は2に記載のラミネート型電池。   The laminate-type battery according to claim 1, wherein the heating element generates heat during charging / discharging of the laminate cell. 前記発熱素子はヒューズである請求項1〜3のいずれか一項に記載のラミネート型電池。   The laminate type battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the heating element is a fuse. 前記感温性保護素子は温度ブレーカである請求項1〜4のいずれか一項に記載のラミネート型電池。   The laminate type battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature-sensitive protective element is a temperature breaker. 前記回路基板と前記テラス部との間に、圧縮変形可能なクッション材が設けられている請求項1〜5のいずれか一項に記載のラミネート型電池。   The laminate type battery according to any one of claims 1 to 5, wherein a cushioning material capable of compressive deformation is provided between the circuit board and the terrace portion. 前記回路基板から外部配線が導出されており、前記外部配線の導出方向は前記テラス部の長手方向に平行である請求項1〜6のいずれか一項に記載のラミネート形電池。   The laminated battery according to any one of claims 1 to 6, wherein external wiring is led out from the circuit board, and a leading direction of the external wiring is parallel to a longitudinal direction of the terrace portion.
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