JP2760389B2 - 偏平形集合電池 - Google Patents

偏平形集合電池

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JP2760389B2 JP6053625A JP5362594A JP2760389B2 JP 2760389 B2 JP2760389 B2 JP 2760389B2 JP 6053625 A JP6053625 A JP 6053625A JP 5362594 A JP5362594 A JP 5362594A JP 2760389 B2 JP2760389 B2 JP 2760389B2
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コイン形リチウム電池
などの偏平形電池を直列または並列に2個以上連結した
偏平形集合電池に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の偏平形集合電池の一例を示
す正面図である。
【0003】従来、この種の偏平形集合電池1において
は、図3に示すように、偏平形電池3、5同士を電気的
に接続する連絡部材として、ニッケルやステンレス等か
らなる厚さ0.1mm程度のZ形の金属板2を用いてい
た。そして、この偏平形集合電池1を製造する際には、
フラットな金属板2の一端部を一方の偏平形電池3の正
極缶3aの下側にスポット溶接すると共に、他端部を他
方の偏平形電池5の負極端子5bの上側にスポット溶接
した後、該金属板2をZ形に折り曲げるようにしてい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これでは、金
属板2がZ形に折り曲げられているため、2個の偏平形
電池3、5間の間隔が金属板2の厚さの3倍程度とな
り、従って偏平形集合電池1全体の総高H1が高くなる
ばかりか、偏平形電池3、5同士を連結する金属板2の
材質(弾性率など)や折り曲げ方法によっては偏平形集
合電池1の総高H1に大きいバラツキが生じてしまう。
【0005】また、金属板2を偏平形電池3、5にスポ
ット溶接するときに必然的に熱エネルギーが発生するの
で、該熱エネルギーによって偏平形電池3、5内の活物
質が破壊され、部分的な内部短絡が起こって電圧が降下
する危険性が高い。
【0006】更に、2個の偏平形電池3、5の連結方向
が逆向きになる(即ち、上側の偏平形電池3はスポット
溶接によって金属板2の上側に連結されるのに対して、
下側の偏平形電池5はスポット溶接によって金属板2の
下側に連結される)ことから、スポット溶接時の作業性
が悪いという不都合があった。
【0007】本発明は、上記事情に鑑み、総高が低くて
そのバラツキも小さく、また内部短絡による電圧降下が
生じることがなく、しかも作業性に優れた偏平形集合電
池を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、複数個
の偏平形電池(3、5)を連絡部材を介して互いに電気
的に接続した偏平形集合電池(1)において、導電性シ
ート(7)の表裏両面にそれぞれ所定の厚さの粘着剤層
(9、10)を付設し、各粘着剤層にそれぞれ、該粘着
剤層の厚さに略等しい直径を有する球状に形成された多
数個の導電性粒子(12)を前記導電性シートにめり込
む形で内設して構成される導電性両面テープ(6)を前
記連絡部材として用いるようにして構成される。また、
アルミニウム又は黒鉛からなるものを上記導電性粒子
(12)として用いて構成される。
【0009】なお、括弧内の番号等は、図面における対
応する要素を表わす便宜的なものであり、従って、本発
明は図面上の記載に限定拘束されるものではない。この
ことは、「特許請求の範囲」及び「作用」の欄について
も同様である。
【0010】
【作用】上記した構成により、本発明では、各粘着剤層
(9、10)内の多数個の導電性粒子(12)と導電性
シート(7)とが面接触となるため、導電性両面テープ
(6)が良好な導電性を示すように作用する。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0012】図1は本発明による偏平形集合電池の一実
施例を示す図であり、(a)は全体の正面図、(b)は
要部の拡大図、図2は偏平形集合電池の内部抵抗の経時
変化を表わすグラフである。
【0013】本発明による偏平形集合電池1は、図1に
示すように、上下に配設された2個のコイン形リチウム
電池などの偏平形電池3、5を有しており、これら偏平
形電池3、5間には連絡部材として所定の厚さ(例え
ば、0.08mm)の導電性両面テープ6が、上側の偏平
形電池3の正極缶3aと下側の偏平形電池5の負極端子
5bとを電気的に接続する形で介在している。
【0014】この導電性両面テープ6は、図2に示すよ
うに、導電性シート7、粘着剤層9、10及び導電性粒
子12から構成されている。即ち、導電性両面テープ6
は所定の厚さ(例えば、0.02mm)の金属箔(一例と
して、アルミ箔)等の軟質の導電性シート7を有してお
り、導電性シート7の表裏両面にはそれぞれ、所定の厚
さ(例えば、0.03mm)の粘着剤層9、10が付設さ
れている。各粘着剤層9、10には、球状に形成された
多数個の導電性粒子12が一様に内設されており、これ
ら導電性粒子12の直径は粘着剤層9、10の厚さに略
等しくなっている。導電性粒子12が偏平状または小粒
子の場合は、バインダー量の比率により粘着力の変化が
大きく、また初度の内部抵抗が小さくても60℃保存で
抵抗の増大が大きい。なお、粘着剤量20%以下では粘
着力が劣り、落下等により容易に剥がれる。本発明で使
用している粒子と同程度の粘着力を有するためには25
%以上の粘着剤量が必要である。ここで、導電性粒子1
2の材質としては、アルミニウムや銅などの金属、或い
は黒鉛(グラファイト)その他が挙げられる。
【0015】本発明による偏平形集合電池1は以上のよ
うな構成を有するので、該偏平形集合電池1を組み立て
る際には、公知の手法で2個の偏平形電池3、5を製造
した後、偏平形電池3の正極缶3aと偏平形電池5の負
極端子5bとを導電性両面テープ6を用いて貼り合わせ
て2個の偏平形電池3、5を直列に連結する。この状態
で、2個の偏平形電池3、5の上下両側から所定の圧力
で加力する。すると、導電性両面テープ6は2個の偏平
形電池3、5に挟まれて押圧されるが、導電性両面テー
プ6の導電性シート7は軟質であるため、粘着剤層9、
10内の各導電性粒子12が導電性シート7にめり込む
ようになる。その結果、各導電性粒子12と導電性シー
ト7とは面接触となるので、導電性両面テープ6を介し
た通電は良好なものとなる。
【0016】このように、導電性両面テープ6を用いた
偏平形集合電池1の組立は極めて簡単であり、金属板2
をスポット溶接してZ形に折り曲げる従来法(図3参
照)と比べて、作業効率を大幅に改善することが可能と
なる。また、スポット溶接が不要となるので、2個の偏
平形電池3、5を連結するときに熱エネルギーが発生す
ることがないため、偏平形電池3、5内の活物質が破壊
されて電圧降下が生じる虞もない。しかも、2個の偏平
形電池3、5間に介在するのは導電性両面テープ6のみ
であるため、偏平形集合電池1の総高H1を低く抑える
ことが出来ると共に、総高H1のバラツキを小さくする
ことが可能となる。
【0017】上述の効果のうち電圧降下が生じない点を
確認するため、軟質の導電性シート7として厚さ0.0
2mmのアルミ箔を用いた厚さ0.08mmの導電性両面テ
ープ6を9mm×9mmの正方形状に切断し、これを用いて
2個のコイン形リチウム電池(CR2016)を直列に
連結して本発明品(2CR2016)を組み立てた。比
較のため、2個のコイン形リチウム電池(CR201
6)に金属板2をスポット溶接してZ形に折り曲げた従
来品(2CR2016)を組み立てた。組み立てた個数
は、本発明品、従来品とも100個である。次いで、本
発明品と従来品について電圧異常があるか否かを調べた
ところ、従来品では100個のうち12個が電圧異常品
であったのに対して、本発明品では100個のうち電圧
異常品は皆無であった。ここで、電圧異常品とは、電圧
が3.20Vから3.05V以下に低下したものを意味
する。
【0018】また、本発明による偏平形集合電池1と従
来の偏平形集合電池1(金属板2をスポット溶接してZ
形に折り曲げたもの)についてその内部抵抗が経時的に
どのように変化するかを調べるため、軟質の導電性シー
ト7として厚さ0.02mmのアルミ箔を用いた厚さ0.
08mmの導電性両面テープ6を8mm×8mmの正方形状に
切断し、これを用いて2個のコイン形リチウム電池(C
R2016)を直列に連結して本発明品(2CR201
6)を組み立てた。なお、導電性粒子12の材質として
は、アルミニウムと銅と黒鉛の3種類を用いた。一方、
2個のコイン形リチウム電池(CR2016)に金属板
2をスポット溶接してZ形に折り曲げた従来品(2CR
2016)を組み立てた。次いで、これら本発明品およ
び従来品を温度60℃で3ヶ月間保存し、初度、1ヶ月
経過時、2ヶ月経過時および3ヶ月経過時の内部抵抗を
測定した。その結果をまとめて図2に示す。
【0019】図2から明らかなように、従来品と比べて
本発明品は、全般的に内部抵抗が大きくなっているが、
導電性粒子12の材質がアルミニウム又は黒鉛である場
合には、3ヶ月経過時においても内部抵抗が約90Ω以
下となっている。一般に、内部抵抗が100Ω以下であ
れば通常の使用では問題ないことを考えれば、このこと
は本発明の特許性を否定する程の欠点にはなり得ない。
また、導電性粒子12の材質が銅である場合、或いは小
粒子を使用した場合には、2ヶ月経過時での内部抵抗が
約125Ω、160Ω、3ヶ月経過時での内部抵抗が約
180Ω、240Ωと100Ω以下の許容範囲を越えて
おり好ましくない。しかしながら、1ヶ月経過時におい
ては内部抵抗が約70Ω、80Ωと100Ω以下の許容
範囲内に納まっており、実用上の支障はない。
【0020】なお、上述の実施例においては、2個の偏
平形電池3、5を導電性両面テープ6を介して直列に連
結した偏平形集合電池1について説明したが、本発明で
は偏平形電池の個数や連結方法はこれに限る訳ではな
い。即ち、3個以上の偏平形電池を連結した偏平形集合
電池に本発明を適用することも可能であり、また、偏平
形電池を並列に連結する場合に本発明を適用することも
出来る。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数個(例えば、2個)の偏平形電池3、5を連絡部材
を介して互いに電気的に接続した偏平形集合電池1にお
いて、導電性シート7の表裏両面にそれぞれ所定の厚さ
の粘着剤層9、10を付設し、各粘着剤層9、10にそ
れぞれ、該粘着剤層9、10の厚さに略等しい直径を有
する球状に形成された多数個の導電性粒子12を前記導
電性シート7にめり込む形で内設して構成される導電性
両面テープ6を前記連絡部材として用いるようにして構
成したので、各粘着剤層9、10内の多数個の導電性粒
子12と導電性シート7とが面接触となるため、導電性
両面テープ6が良好な導電性を示すことから、総高H1
が低くてそのバラツキも小さく、また内部短絡による電
圧降下が生じることがなく、しかも作業性に優れた偏平
形集合電池1を提供することが可能となる。また、アル
ミニウム又は黒鉛からなるものを上記導電性粒子12と
して用いて構成すると、上述の効果に加えて、連絡部材
としてZ形の金属板2をスポット溶接して用いた従来の
偏平形集合電池1と比べても内部抵抗に遜色がない偏平
形集合電池1を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による偏平形集合電池の一実施例を示す
図であり、(a)は全体の正面図、(b)は要部の拡大
図である。
【図2】偏平形集合電池の内部抵抗の経時変化を表わす
グラフである。
【図3】従来の偏平形集合電池の一例を示す正面図であ
る。
【符号の説明】
1……偏平形集合電池 3、5……偏平形電池 6……導電性両面テープ 7……導電性シート 9、10……粘着剤層 12……導電性粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−58628(JP,A) 実公 昭37−131(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01M 2/20 H01M 2/30

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数個の偏平形電池(3、5)を連絡部
    材を介して互いに電気的に接続した偏平形集合電池
    (1)において、 導電性シート(7)の表裏両面にそれぞれ所定の厚さの
    粘着剤層(9、10)を付設し、各粘着剤層にそれぞ
    れ、該粘着剤層の厚さに略等しい直径を有する球状に形
    成された多数個の導電性粒子(12)を前記導電性シー
    トにめり込む形で内設して構成される導電性両面テープ
    (6)を前記連絡部材として用いたことを特徴とする偏
    平形集合電池。
  2. 【請求項2】 アルミニウム又は黒鉛からなるものを導
    電性粒子(12)として用いたことを特徴とする請求項
    1記載の偏平形集合電池。
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