JP3344054B2 - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
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- JP3344054B2 JP3344054B2 JP35538093A JP35538093A JP3344054B2 JP 3344054 B2 JP3344054 B2 JP 3344054B2 JP 35538093 A JP35538093 A JP 35538093A JP 35538093 A JP35538093 A JP 35538093A JP 3344054 B2 JP3344054 B2 JP 3344054B2
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- battery
- container
- control circuit
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非水電解液二次電池に
関し、特にその形状及びサイズの改善に関するものであ
る。
関し、特にその形状及びサイズの改善に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子技術のめざましい進歩は、電
子機器の小型・軽量化を次々と実現させている。それに
伴い、移動用電源としての電池に対しても益々小型・軽
量且つ高エネルギー密度であることが求められるように
なっている。
子機器の小型・軽量化を次々と実現させている。それに
伴い、移動用電源としての電池に対しても益々小型・軽
量且つ高エネルギー密度であることが求められるように
なっている。
【０００３】従来、一般用途の二次電池としては、鉛電
池、ニッケル・カドミウム電池等の水溶液系二次電池が
主流である。しかし、これらの水溶液系二次電池は、サ
イクル特性には優れるものの、電池重量やエネルギー密
度の点で十分に満足できるものとは言えない。
池、ニッケル・カドミウム電池等の水溶液系二次電池が
主流である。しかし、これらの水溶液系二次電池は、サ
イクル特性には優れるものの、電池重量やエネルギー密
度の点で十分に満足できるものとは言えない。
【０００４】そこで、最近、リチウムやリチウム合金さ
らには炭素材料のようなリチウムイオンをドープ且つ脱
ドープが可能な物質を負極として使用し、また、正極に
リチウムコバルト複合酸化物等のリチウム複合酸化物を
使用する非水電解液二次電池の研究・開発が盛んに行わ
れている。この電池は、電池電圧が高く、高エネルギー
密度を有し、サイクル特性に優れた電池である。
らには炭素材料のようなリチウムイオンをドープ且つ脱
ドープが可能な物質を負極として使用し、また、正極に
リチウムコバルト複合酸化物等のリチウム複合酸化物を
使用する非水電解液二次電池の研究・開発が盛んに行わ
れている。この電池は、電池電圧が高く、高エネルギー
密度を有し、サイクル特性に優れた電池である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のリチ
ウムイオンを用いた非水電解液二次電池においては、そ
の電極は、負極集電体に負極活性物質を塗布してなる負
極と、正極集電体に正極活性物質を塗布してなる正極と
により構成され、これらの電極がセパレータを介して巻
回あるいは複数組重ね合わされて積層電極体が構成され
る。このとき、電池容器内におけるこの積層電極体の型
くずれを防止するために、テープを用いてこの積層電極
体を巻回して保持し、テープ止めした状態で上記積層電
極体を上記電池容器に挿入して収容する。
ウムイオンを用いた非水電解液二次電池においては、そ
の電極は、負極集電体に負極活性物質を塗布してなる負
極と、正極集電体に正極活性物質を塗布してなる正極と
により構成され、これらの電極がセパレータを介して巻
回あるいは複数組重ね合わされて積層電極体が構成され
る。このとき、電池容器内におけるこの積層電極体の型
くずれを防止するために、テープを用いてこの積層電極
体を巻回して保持し、テープ止めした状態で上記積層電
極体を上記電池容器に挿入して収容する。
【０００６】また、上記非水電解液二次電池では、電池
内において正負電極の短絡等により生じる過放電や、そ
の他の何らかの原因により過電圧、過電流等の異常が発
生した際に電池内における電気的接続を遮断するための
制御回路部が設けられている。従来の非水電解液二次電
池おいては、この制御回路部が、正負電極等の発電要素
が収容されている上記電池容器とともにこの電池容器と
は別の容器に収容され、更にこれらの容器が大型の電池
ケースに収容されて構成されている。
内において正負電極の短絡等により生じる過放電や、そ
の他の何らかの原因により過電圧、過電流等の異常が発
生した際に電池内における電気的接続を遮断するための
制御回路部が設けられている。従来の非水電解液二次電
池おいては、この制御回路部が、正負電極等の発電要素
が収容されている上記電池容器とともにこの電池容器と
は別の容器に収容され、更にこれらの容器が大型の電池
ケースに収容されて構成されている。
【０００７】しかしながら、このように発電要素が収容
された電池容器と上記制御回路部が収容された付属容器
とを大型の電池ケースに収容する場合では、必然的に電
池全体としての体積が増大してコスト高となるととも
に、単位体積当りの電池エネルギーが著しく低下するこ
とになる。
された電池容器と上記制御回路部が収容された付属容器
とを大型の電池ケースに収容する場合では、必然的に電
池全体としての体積が増大してコスト高となるととも
に、単位体積当りの電池エネルギーが著しく低下するこ
とになる。
【０００８】また、リチウムイオンを用いた非水電解液
二次電池は、平均電圧が３．６Ｖと比較的高い値である
ことから、今後の動向として普及する可能性の高い平均
電圧３Ｖ系のＩＣに対して単電池としての対応が期待さ
れてはいるが、現在のところそのサイズが上述のように
大きなものであるために、ＩＣ用の単電池として用いる
ことは非常に困難であるというのが現状である。
二次電池は、平均電圧が３．６Ｖと比較的高い値である
ことから、今後の動向として普及する可能性の高い平均
電圧３Ｖ系のＩＣに対して単電池としての対応が期待さ
れてはいるが、現在のところそのサイズが上述のように
大きなものであるために、ＩＣ用の単電池として用いる
ことは非常に困難であるというのが現状である。
【０００９】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、最小のサイズに
て、電池の過放電や過充電、過電流等を抑える制御回路
部を有する非水電解液二次電池を実現し、しかも歩溜り
を向上させて製造コストの低減を図ることを可能とする
非水電解液二次電池を提供することにある。
のであり、その目的とするところは、最小のサイズに
て、電池の過放電や過充電、過電流等を抑える制御回路
部を有する非水電解液二次電池を実現し、しかも歩溜り
を向上させて製造コストの低減を図ることを可能とする
非水電解液二次電池を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、発電要素と、
この発電要素を収容する電池容器と、電池電流及び電圧
を制御する制御回路部と、この制御回路部を収容する付
属容器とを備え、前記付属容器を前記電池容器の外壁の
一部に固着接合し、この付属容器内にて電池電極端子と
上記制御回路部とを電気的に接続して構成する。
この発電要素を収容する電池容器と、電池電流及び電圧
を制御する制御回路部と、この制御回路部を収容する付
属容器とを備え、前記付属容器を前記電池容器の外壁の
一部に固着接合し、この付属容器内にて電池電極端子と
上記制御回路部とを電気的に接続して構成する。
【００１１】この場合、電池容器及び付属容器の各接合
面の断面形状を略々同一形状に形成し構成する。
面の断面形状を略々同一形状に形成し構成する。
【００１２】また、本発明は、リチウムイオンをドープ
且つ脱ドープが可能な物質を負極とし、リチウム複合酸
化物を正極とするリチウムイオン二次電池であることを
特徴とする。
且つ脱ドープが可能な物質を負極とし、リチウム複合酸
化物を正極とするリチウムイオン二次電池であることを
特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明に係る非水電解液二次電池においては、
電池電流及び電圧を制御する制御回路部を収容する付属
容器が電池容器の外壁の一部に固着接合され、この付属
容器内で電極端子と上記制御回路部とが電気的に接続さ
れているので、発電要素とその制御回路とが別個の容器
に収容される構成を有する電池として最小サイズで構成
されることとなる。しかも電池作製時において、電池容
器と制御回路部とを固着接合する作業及び電気的に接続
する作業は非常に容易且つ確実に行うことができるの
で、製品の信頼性は極めて高いものとなる。
電池電流及び電圧を制御する制御回路部を収容する付属
容器が電池容器の外壁の一部に固着接合され、この付属
容器内で電極端子と上記制御回路部とが電気的に接続さ
れているので、発電要素とその制御回路とが別個の容器
に収容される構成を有する電池として最小サイズで構成
されることとなる。しかも電池作製時において、電池容
器と制御回路部とを固着接合する作業及び電気的に接続
する作業は非常に容易且つ確実に行うことができるの
で、製品の信頼性は極めて高いものとなる。
【００１４】この場合、電池容器及び付属容器の各接合
面の断面形状が略々同一形状のものとして構成されてい
るので、電池全体としての形状が非常に簡素なものとな
り、電池の小型化がさらに促進されることになる。
面の断面形状が略々同一形状のものとして構成されてい
るので、電池全体としての形状が非常に簡素なものとな
り、電池の小型化がさらに促進されることになる。
【００１５】また、本発明においては、リチウムイオン
をドープ且つ脱ドープが可能な物質を負極とし、リチウ
ム複合酸化物を正極とするリチウムイオン二次電池とし
て構成されているので、電池電圧が増大し、高エネルギ
ー密度化が達成されてサイクル特性が向上する。
をドープ且つ脱ドープが可能な物質を負極とし、リチウ
ム複合酸化物を正極とするリチウムイオン二次電池とし
て構成されているので、電池電圧が増大し、高エネルギ
ー密度化が達成されてサイクル特性が向上する。
【００１６】
【実施例】以下、本発明に係る非水電解液二次電池の具
体的な実施例を図面を参照しながら説明する。
体的な実施例を図面を参照しながら説明する。
【００１７】上記実施例に係る非水電解液二次電池は、
図１に示すように、発電要素である電極積層体１と、電
池上蓋部２、電極積層体１を収容する電池容器３、制御
回路部３１、及びこの制御回路部３１を収容する付属容
器４１とにより構成されている。
図１に示すように、発電要素である電極積層体１と、電
池上蓋部２、電極積層体１を収容する電池容器３、制御
回路部３１、及びこの制御回路部３１を収容する付属容
器４１とにより構成されている。
【００１８】電極積層体１は、リチウムのドープ・脱ド
ープが可能な炭素材料（例えばＫＨカーボン）よりなる
負極と、リチウムと遷移金属の複合酸化物であるＬｉＣ
ｏＯ2 よりなる正極とで構成される電極部が、セパレー
タを介して複数組配置され、その上面及び下面でステン
レス板と銅板とで挟持され、さらに膨潤テープで固定さ
れて構成されている。ここで、電極積層体１の上面では
この電極積層体１の全正極の端部が接合されて集電され
た集電部２１がカソードサブリード２２と接合され、電
極積層体１の下面ではこの電極積層体１の全負極の端部
が接合されて集電された集電部２３が上記銅板と接合さ
れている。
ープが可能な炭素材料（例えばＫＨカーボン）よりなる
負極と、リチウムと遷移金属の複合酸化物であるＬｉＣ
ｏＯ2 よりなる正極とで構成される電極部が、セパレー
タを介して複数組配置され、その上面及び下面でステン
レス板と銅板とで挟持され、さらに膨潤テープで固定さ
れて構成されている。ここで、電極積層体１の上面では
この電極積層体１の全正極の端部が接合されて集電され
た集電部２１がカソードサブリード２２と接合され、電
極積層体１の下面ではこの電極積層体１の全負極の端部
が接合されて集電された集電部２３が上記銅板と接合さ
れている。
【００１９】電池上蓋部２は、上記集電部２１と一端面
を接触されて配設された絶縁プレート２４ａと、上記カ
ソードサブリード２２及び集電部２１の上部に配設され
た絶縁プレート２４ｂ、この絶縁プレート２４ｂと並列
してキャッププレート２７にガスケット２８により固定
されている正極サブ端子２５、絶縁プレート２４ｂの上
面部に形成され電池使用中に電池内の圧力が上昇して所
定の許容範囲を越えたときに開裂する開裂部２６ａを有
する安全弁２６、及び電解質を非水溶媒に溶解してなる
非水電解液が注入されて鋼球により閉塞された開口部
（図示は省略する。）とにより構成されている。この電
池上蓋部２は、絶縁プレート２４ｂに固定され上記開裂
部２６ａと一体形成されているキャッププレート２７の
端部２７ａにおいて上記電池容器３と固定されている。
を接触されて配設された絶縁プレート２４ａと、上記カ
ソードサブリード２２及び集電部２１の上部に配設され
た絶縁プレート２４ｂ、この絶縁プレート２４ｂと並列
してキャッププレート２７にガスケット２８により固定
されている正極サブ端子２５、絶縁プレート２４ｂの上
面部に形成され電池使用中に電池内の圧力が上昇して所
定の許容範囲を越えたときに開裂する開裂部２６ａを有
する安全弁２６、及び電解質を非水溶媒に溶解してなる
非水電解液が注入されて鋼球により閉塞された開口部
（図示は省略する。）とにより構成されている。この電
池上蓋部２は、絶縁プレート２４ｂに固定され上記開裂
部２６ａと一体形成されているキャッププレート２７の
端部２７ａにおいて上記電池容器３と固定されている。
【００２０】ここで、カソードサブリード２２は、カソ
ードリード２１を介して正極サブ端子２５と電気的に接
続され、この正極サブ端子２５が上記制御回路部３１の
正極端子３２ａと接続されて電気的に導通している。
ードリード２１を介して正極サブ端子２５と電気的に接
続され、この正極サブ端子２５が上記制御回路部３１の
正極端子３２ａと接続されて電気的に導通している。
【００２１】電池容器３は、略々矩形形状の薄い筐体形
状をなし、その内部に電極積層体１が電解質を非水溶媒
に溶解してなる非水電解液に浸漬されて配されている。
この電池容器３は、その上部にて上述のように電池上蓋
部２のキャッププレート２７の端部２７ａにおいてこの
電池上蓋部２と固定され、さらに、その下部にて絶縁プ
レート２４ｃを介して固定された上記アノードリード２
３と上記銅板を介して溶接されて電気的に導通されてい
る。
状をなし、その内部に電極積層体１が電解質を非水溶媒
に溶解してなる非水電解液に浸漬されて配されている。
この電池容器３は、その上部にて上述のように電池上蓋
部２のキャッププレート２７の端部２７ａにおいてこの
電池上蓋部２と固定され、さらに、その下部にて絶縁プ
レート２４ｃを介して固定された上記アノードリード２
３と上記銅板を介して溶接されて電気的に導通されてい
る。
【００２２】制御回路部３１は、図２及び図３に示すよ
うに、多層プリント基板３７上に、正極端子３２ａ，３
２ｂ及び負極端子３３ａ，３３ｂと、正極端子３２ａと
負極端子３３ａ間の電圧値を検出する電圧検出器３４、
ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３５、及び電圧制御を
行うコントロールＩＣ３６とがマウントされて構成され
ている。上記正極端子３２ａはリード線３８ａにより正
極サブ端子２５と電気的に接続され、上記正極端子３２
ｂはリード線３８ｂにより後述の電池正極端子４２と、
負極端子３３ａ及び３３ｂはリード線３８ｃ及び３８ｄ
により上記付属容器４１と接続されている。
うに、多層プリント基板３７上に、正極端子３２ａ，３
２ｂ及び負極端子３３ａ，３３ｂと、正極端子３２ａと
負極端子３３ａ間の電圧値を検出する電圧検出器３４、
ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３５、及び電圧制御を
行うコントロールＩＣ３６とがマウントされて構成され
ている。上記正極端子３２ａはリード線３８ａにより正
極サブ端子２５と電気的に接続され、上記正極端子３２
ｂはリード線３８ｂにより後述の電池正極端子４２と、
負極端子３３ａ及び３３ｂはリード線３８ｃ及び３８ｄ
により上記付属容器４１と接続されている。
【００２３】ここで、制御回路部３１においては、上記
正極端子３２ａと負極端子３３ａ間の電圧値が電圧検出
器３４にて検出される。このとき、この電圧値が所定範
囲を越えた過電圧値であるかまたは所定範囲より低下し
た過放電電圧値であるとコントロールＩＣ３６で判断さ
れると、このコントロールＩＣ３６からの指示を受けて
ＦＥＴ３５により電池電流が遮断される。
正極端子３２ａと負極端子３３ａ間の電圧値が電圧検出
器３４にて検出される。このとき、この電圧値が所定範
囲を越えた過電圧値であるかまたは所定範囲より低下し
た過放電電圧値であるとコントロールＩＣ３６で判断さ
れると、このコントロールＩＣ３６からの指示を受けて
ＦＥＴ３５により電池電流が遮断される。
【００２４】また、ＦＥＴ３５を流れる電流は、このＦ
ＥＴ３５の導体抵抗により電圧値として変換され、この
電圧値がコントロールＩＣ３６に入力される。このと
き、この電圧についてその値が所定範囲を越えたもので
あるとコントロールＩＣ３６において判断されると、Ｆ
ＥＴ３５を流れる電流は電池内で生じた過電流であると
されて、コントロールＩＣ３６からの指示を受けてＦＥ
Ｔ３５により電池電流が遮断される。
ＥＴ３５の導体抵抗により電圧値として変換され、この
電圧値がコントロールＩＣ３６に入力される。このと
き、この電圧についてその値が所定範囲を越えたもので
あるとコントロールＩＣ３６において判断されると、Ｆ
ＥＴ３５を流れる電流は電池内で生じた過電流であると
されて、コントロールＩＣ３６からの指示を受けてＦＥ
Ｔ３５により電池電流が遮断される。
【００２５】付属容器４１は、下方側が開放された筐体
形状に形成された金属製の外筺部４３と、この外筺部４
３の上面部にガスケット４３で固定されている電池正極
端子４２とにより構成されている。この付属容器４１内
には、上記図３に示すように、上記制御回路部３１が収
容されており、電池正極端子４２はリード線３８ｂによ
り上記正極端子３２ｂと電気的に接続され、さらにこの
付属容器４１と負極端子３３ａ及び３３ｂとがリード線
３８ｃ及び３８ｄにより接続されている。
形状に形成された金属製の外筺部４３と、この外筺部４
３の上面部にガスケット４３で固定されている電池正極
端子４２とにより構成されている。この付属容器４１内
には、上記図３に示すように、上記制御回路部３１が収
容されており、電池正極端子４２はリード線３８ｂによ
り上記正極端子３２ｂと電気的に接続され、さらにこの
付属容器４１と負極端子３３ａ及び３３ｂとがリード線
３８ｃ及び３８ｄにより接続されている。
【００２６】そして、上記電池容器３と上記付属容器４
１とが、各々の接合面３ａ及び４１ａにおいてレーザ溶
接にて接合され固定されている。このとき、上記各接合
面３ａ及び４１ａの断面形状は同一形状とされている。
すなわち、上記実施例に係る非水電解液二次電池は、そ
の電池容器３の横断面と同一の横断面形状を有する付属
容器４１とが接合固定されてなるものであり、その外観
形状が電池容器３のみのそれとほぼ同様なものとされて
いるため、非常に簡易且つコンパクトな形状として電池
容器３と付属容器４１とが一体化された電池となされて
いる。
１とが、各々の接合面３ａ及び４１ａにおいてレーザ溶
接にて接合され固定されている。このとき、上記各接合
面３ａ及び４１ａの断面形状は同一形状とされている。
すなわち、上記実施例に係る非水電解液二次電池は、そ
の電池容器３の横断面と同一の横断面形状を有する付属
容器４１とが接合固定されてなるものであり、その外観
形状が電池容器３のみのそれとほぼ同様なものとされて
いるため、非常に簡易且つコンパクトな形状として電池
容器３と付属容器４１とが一体化された電池となされて
いる。
【００２７】ここで、上記実施例に係る非水電解液二次
電池の製造方法の一例について説明する。先ず電極積層
体１については、図４に示すように、その負極５１を、
銅を材料として薄い矩形形状に形成され、その一端部に
形成された端部５１ａを除いて活物質であるリチウムの
ドープ・脱ドープが可能な炭素材料のＫＨカーボンが両
面に塗布して形成する。そして、図５に示すように、正
極５２を、アルミニウムを材料として薄い矩形形状に形
成され、その一端部に形成された端部５２ａを除いて活
物質であるリチウムと遷移金属の複合酸化物であるＬｉ
ＣｏＯ2 が両面に塗布して形成する。この正極５２を、
図６に示すように、ポリエチレンまたはポリプロピレン
を材料として同様に薄い矩形形状を有するセパレータの
袋５３に封袋する。
電池の製造方法の一例について説明する。先ず電極積層
体１については、図４に示すように、その負極５１を、
銅を材料として薄い矩形形状に形成され、その一端部に
形成された端部５１ａを除いて活物質であるリチウムの
ドープ・脱ドープが可能な炭素材料のＫＨカーボンが両
面に塗布して形成する。そして、図５に示すように、正
極５２を、アルミニウムを材料として薄い矩形形状に形
成され、その一端部に形成された端部５２ａを除いて活
物質であるリチウムと遷移金属の複合酸化物であるＬｉ
ＣｏＯ2 が両面に塗布して形成する。この正極５２を、
図６に示すように、ポリエチレンまたはポリプロピレン
を材料として同様に薄い矩形形状を有するセパレータの
袋５３に封袋する。
【００２８】そして、図７及び図８に示すように、上記
負極５１と重ね合わせ、その上部及び下部にステンレス
板５４及び銅板５５を配して２箇所でテープ５６でテー
プ止めした後、上記非水電解液に浸漬することで膨潤す
る膨潤テープ５７にて固定する。上記ステンレス板５４
はその一端部に、銅板５５は両端部に各々電池容器３と
の接合部５４ａ，５５ａ及び５５ｂを有している。
負極５１と重ね合わせ、その上部及び下部にステンレス
板５４及び銅板５５を配して２箇所でテープ５６でテー
プ止めした後、上記非水電解液に浸漬することで膨潤す
る膨潤テープ５７にて固定する。上記ステンレス板５４
はその一端部に、銅板５５は両端部に各々電池容器３と
の接合部５４ａ，５５ａ及び５５ｂを有している。
【００２９】そして、図９及び図１０に示すように、負
極５１の端部５１ａを集めて抵抗溶接により接合して集
電部２３とし、同様に正極５２の端部５２ａを集めて超
音波溶接により集電部２１として、集電部２１は略々矩
形形状に形成されたカソードサブリード２２と、集電部
２３は上記銅板５５と接合して集電する。その後、図１
１及び図１２に示すように、接合され一体化された集電
部２３及びカソードサブリード２２と、集電部２１及び
銅板５５の集電部２１と接合された部分とに所要の折込
を加えて、上記電極積層体１が完成する。
極５１の端部５１ａを集めて抵抗溶接により接合して集
電部２３とし、同様に正極５２の端部５２ａを集めて超
音波溶接により集電部２１として、集電部２１は略々矩
形形状に形成されたカソードサブリード２２と、集電部
２３は上記銅板５５と接合して集電する。その後、図１
１及び図１２に示すように、接合され一体化された集電
部２３及びカソードサブリード２２と、集電部２１及び
銅板５５の集電部２１と接合された部分とに所要の折込
を加えて、上記電極積層体１が完成する。
【００３０】次に、図１３に示すように、この電極積層
体１を、金属（例えば鉄）を材料として略々矩形形状の
薄い筐体形状に形成された電池容器３内に挿入し、上記
接合部５４ａ，５５ａ及び５５ｂにてステンレス板５４
及び銅板５５をこの電池容器３に抵抗溶接して固定して
集電部２１と一端面を接触されて絶縁プレート２４ａを
挿入する。
体１を、金属（例えば鉄）を材料として略々矩形形状の
薄い筐体形状に形成された電池容器３内に挿入し、上記
接合部５４ａ，５５ａ及び５５ｂにてステンレス板５４
及び銅板５５をこの電池容器３に抵抗溶接して固定して
集電部２１と一端面を接触されて絶縁プレート２４ａを
挿入する。
【００３１】そして、絶縁プレート２４ｂや、正極サブ
端子２５、安全弁２６、及びキャッププレート２７が配
された電池上蓋部２を別工程により作製し、図１４に示
すように、カソードサブリード２２と正極サブ端子２５
とをレーザ溶接により接合固定して電気的に導通状態と
した後、図１５に示すように、絶縁プレート２４ｂに固
定され上記開裂部２６ａと一体形成されているキャップ
プレート２７をその端部２７ａにおいて電池容器３とレ
ーザ溶接により接合固定して電池上蓋部２と電池容器３
とを固定する。
端子２５、安全弁２６、及びキャッププレート２７が配
された電池上蓋部２を別工程により作製し、図１４に示
すように、カソードサブリード２２と正極サブ端子２５
とをレーザ溶接により接合固定して電気的に導通状態と
した後、図１５に示すように、絶縁プレート２４ｂに固
定され上記開裂部２６ａと一体形成されているキャップ
プレート２７をその端部２７ａにおいて電池容器３とレ
ーザ溶接により接合固定して電池上蓋部２と電池容器３
とを固定する。
【００３２】その後、この電池上蓋部２に形成されてい
る開口部（図示は省略する。）から非水溶媒に電解質を
溶解してなる非水電解液を注ぎ込み、鋼球により閉塞す
る。
る開口部（図示は省略する。）から非水溶媒に電解質を
溶解してなる非水電解液を注ぎ込み、鋼球により閉塞す
る。
【００３３】次いで、上記図３に示すように、多層プリ
ント基板３７上に、正極端子３２ａ，３２ｂ及び負極端
子３３ａ，３３ｂと、電圧検出器３４、ＦＥＴ３５、コ
ントロールＩＣ３６とをマウントして制御回路部３１を
作製し、上記正極端子３２ａと上記正極サブ端子２５と
をリード線３８ａにより接続する。
ント基板３７上に、正極端子３２ａ，３２ｂ及び負極端
子３３ａ，３３ｂと、電圧検出器３４、ＦＥＴ３５、コ
ントロールＩＣ３６とをマウントして制御回路部３１を
作製し、上記正極端子３２ａと上記正極サブ端子２５と
をリード線３８ａにより接続する。
【００３４】その後、下方側が開放された筐体形状に形
成された金属製の外筺部４３と、この外筺部４３の上面
部にガスケット４３で固定されている電池正極端子４２
とで構成される付属容器４１を別工程により作製し、上
記電池容器３と上記付属容器４１とを、各々の接合面３
ａ及び４１ａにおいてレーザ溶接にて接合し固定するこ
とで、上記非水電解液二次電池が完成する。
成された金属製の外筺部４３と、この外筺部４３の上面
部にガスケット４３で固定されている電池正極端子４２
とで構成される付属容器４１を別工程により作製し、上
記電池容器３と上記付属容器４１とを、各々の接合面３
ａ及び４１ａにおいてレーザ溶接にて接合し固定するこ
とで、上記非水電解液二次電池が完成する。
【００３５】なお、この非水電解液二次電池を、その上
部及び下部を除き、シュリンクチューブ等を用いて被覆
してもよい。
部及び下部を除き、シュリンクチューブ等を用いて被覆
してもよい。
【００３６】本実施例に係る非水電解液二次電池におい
ては、電池電流及び電圧を制御する制御回路部３１を収
容する付属容器４１がその接合面４１ａにて電池容器３
の外壁の一部である接合面３ａに固着接合され、この付
属容器４１内で発電要素である電極積層体１の正負極と
上記制御回路部３１とが電気的に接続されているので、
電極積層体とその制御回路とが別個の容器に収容される
構成を有する電池として最小サイズで構成されることと
なる。しかも電池作製時において、電池容器３と制御回
路部３１とを固着接合する作業及び電気的に接続する作
業は非常に容易且つ確実に行うことができるので、製品
の信頼性は極めて高いものとなる。
ては、電池電流及び電圧を制御する制御回路部３１を収
容する付属容器４１がその接合面４１ａにて電池容器３
の外壁の一部である接合面３ａに固着接合され、この付
属容器４１内で発電要素である電極積層体１の正負極と
上記制御回路部３１とが電気的に接続されているので、
電極積層体とその制御回路とが別個の容器に収容される
構成を有する電池として最小サイズで構成されることと
なる。しかも電池作製時において、電池容器３と制御回
路部３１とを固着接合する作業及び電気的に接続する作
業は非常に容易且つ確実に行うことができるので、製品
の信頼性は極めて高いものとなる。
【００３７】この場合、電池容器３及び付属容器４１の
各接合面３ａ及び４１ａの断面形状が略々同一形状のも
のとして構成されているので、電池全体としての形状が
非常に簡素なものとなり、電池の小型化がさらに促進さ
れることになる。
各接合面３ａ及び４１ａの断面形状が略々同一形状のも
のとして構成されているので、電池全体としての形状が
非常に簡素なものとなり、電池の小型化がさらに促進さ
れることになる。
【００３８】また、本実施例においては、リチウムイオ
ンをドープ且つ脱ドープが可能な物質を負極５１とし、
リチウム複合酸化物を正極５２とするリチウムイオン二
次電池として構成されているので、電池電圧が増大し、
高エネルギー密度化が達成されてサイクル特性が向上す
る。
ンをドープ且つ脱ドープが可能な物質を負極５１とし、
リチウム複合酸化物を正極５２とするリチウムイオン二
次電池として構成されているので、電池電圧が増大し、
高エネルギー密度化が達成されてサイクル特性が向上す
る。
【００３９】このように、上記実施例においては、最小
のサイズで、電池の過放電や過充電、過電流等を抑える
制御回路部３１を有する非水電解液二次電池が実現さ
れ、しかも歩溜りを向上させて製造コストの低減を図る
ことが可能となる。
のサイズで、電池の過放電や過充電、過電流等を抑える
制御回路部３１を有する非水電解液二次電池が実現さ
れ、しかも歩溜りを向上させて製造コストの低減を図る
ことが可能となる。
【００４０】次に、本実施例に係る非水電解液二次電池
の変形例について説明する。なお、上記実施例に示した
部材と対応するものについては同符号を記す。
の変形例について説明する。なお、上記実施例に示した
部材と対応するものについては同符号を記す。
【００４１】この変形例に係る非水電解液二次電池は、
上記実施例のそれとほぼ同様の構成を有するが、制御回
路部及びこの制御回路部を収容する付属容器の形状が異
なる点で相違する。
上記実施例のそれとほぼ同様の構成を有するが、制御回
路部及びこの制御回路部を収容する付属容器の形状が異
なる点で相違する。
【００４２】この非水電解液二次電池は、図１６に示す
ように、発電要素である電極積層体１が収容されている
電池容器８１の上面部から一側面部に架けて、制御回路
部６１が収容されている付属容器７１が接合固定されて
構成されている。
ように、発電要素である電極積層体１が収容されている
電池容器８１の上面部から一側面部に架けて、制御回路
部６１が収容されている付属容器７１が接合固定されて
構成されている。
【００４３】すなわち、制御回路部６１において、上記
実施例と同様の部材（コントロールＩＣ等）がマウント
された多層プリント基板６２が、その一端部及び屈曲部
にて平板形状及び平板Ｌ字形状のタブ６４ａ及び６４ｂ
により絶縁テープ６３を介して上記電池容器８１の上面
部から一側面部に架けて接合固定されている。
実施例と同様の部材（コントロールＩＣ等）がマウント
された多層プリント基板６２が、その一端部及び屈曲部
にて平板形状及び平板Ｌ字形状のタブ６４ａ及び６４ｂ
により絶縁テープ６３を介して上記電池容器８１の上面
部から一側面部に架けて接合固定されている。
【００４４】そして、付属容器７１は、略々Ｌ字形状の
薄肉筐体形状に形成され、その内側Ｌ字形状の面が開放
されている外筺部７２と、この外筺部７２の上面部にガ
スケット７４により固定されている電池正極端子７３と
により構成されている。この電池正極端子７３はフラッ
トケーブル７５を通じて多層プリント基板６２の略々中
央部に設けられている正極端子６５ａと電気的に接続さ
れ、さらに、略々Ｌ字形状のフラットケーブル７６がそ
の一端部７６ａにて多層プリント基板６２の一端部に設
けられている正極端子６５ｂと、その他端部７６ｂにて
電池容器８１の一側面部に設けられている正極サブ端子
８２と接続されている。また外筺部７２の内側には、上
記実施例と同様に、制御回路部６１の負極端子がリード
線（どちらも図示は省略する。）により電気的に接続さ
れている。
薄肉筐体形状に形成され、その内側Ｌ字形状の面が開放
されている外筺部７２と、この外筺部７２の上面部にガ
スケット７４により固定されている電池正極端子７３と
により構成されている。この電池正極端子７３はフラッ
トケーブル７５を通じて多層プリント基板６２の略々中
央部に設けられている正極端子６５ａと電気的に接続さ
れ、さらに、略々Ｌ字形状のフラットケーブル７６がそ
の一端部７６ａにて多層プリント基板６２の一端部に設
けられている正極端子６５ｂと、その他端部７６ｂにて
電池容器８１の一側面部に設けられている正極サブ端子
８２と接続されている。また外筺部７２の内側には、上
記実施例と同様に、制御回路部６１の負極端子がリード
線（どちらも図示は省略する。）により電気的に接続さ
れている。
【００４５】このとき、この変形例においても、上記実
施例と同様に、電池容器８１及び付属容器７１の各接合
面の断面形状は同一形状とされている。
施例と同様に、電池容器８１及び付属容器７１の各接合
面の断面形状は同一形状とされている。
【００４６】上記変形例に係る非水電解液二次電池にお
いては、上記実施例と同様に、電池電流及び電圧を制御
する制御回路部６１を収容する付属容器７１がその接合
面にて電池容器８１の外壁の一部である接合面に固着接
合され、この付属容器６１内で発電要素である電極積層
体１の正負極と上記制御回路部３１とが電気的に接続さ
れているので、電極積層体とその制御回路とが別個の容
器に収容される構成を有する電池として最小サイズで構
成されることとなる。しかも電池作製時において、電池
容器８１と制御回路部６１とを固着接合する作業及び電
気的に接続する作業は非常に容易且つ確実に行うことが
できるので、製品の信頼性は極めて高いものとなる。
いては、上記実施例と同様に、電池電流及び電圧を制御
する制御回路部６１を収容する付属容器７１がその接合
面にて電池容器８１の外壁の一部である接合面に固着接
合され、この付属容器６１内で発電要素である電極積層
体１の正負極と上記制御回路部３１とが電気的に接続さ
れているので、電極積層体とその制御回路とが別個の容
器に収容される構成を有する電池として最小サイズで構
成されることとなる。しかも電池作製時において、電池
容器８１と制御回路部６１とを固着接合する作業及び電
気的に接続する作業は非常に容易且つ確実に行うことが
できるので、製品の信頼性は極めて高いものとなる。
【００４７】この場合、電池容器８１及び付属容器７１
の各接合面の断面形状が略々同一形状のものとして構成
されているので、電池全体としての形状が非常に簡素な
ものとなり、電池の小型化がさらに促進されることにな
る。
の各接合面の断面形状が略々同一形状のものとして構成
されているので、電池全体としての形状が非常に簡素な
ものとなり、電池の小型化がさらに促進されることにな
る。
【００４８】また、上記変形例においては、リチウムイ
オンをドープ且つ脱ドープが可能な物質を負極５１と
し、リチウム複合酸化物を正極５２とするリチウムイオ
ン二次電池として構成されているので、電池電圧が増大
し、高エネルギー密度化が達成されてサイクル特性が向
上する。
オンをドープ且つ脱ドープが可能な物質を負極５１と
し、リチウム複合酸化物を正極５２とするリチウムイオ
ン二次電池として構成されているので、電池電圧が増大
し、高エネルギー密度化が達成されてサイクル特性が向
上する。
【００４９】このように、上記変形例においては、上記
実施例と同様に、最小のサイズで、電池の過放電や過充
電、過電流等を抑える制御回路部６１を有する非水電解
液二次電池が実現され、しかも歩溜りを向上させて製造
コストの低減を図ることが可能となる。
実施例と同様に、最小のサイズで、電池の過放電や過充
電、過電流等を抑える制御回路部６１を有する非水電解
液二次電池が実現され、しかも歩溜りを向上させて製造
コストの低減を図ることが可能となる。
【００５０】なお、本発明は、上記実施例及びその変形
例に限定されるものではなく、例えば、電池容器内に複
数の電極積層体を有する非水電解液二次電池に適用する
ことも可能である。
例に限定されるものではなく、例えば、電池容器内に複
数の電極積層体を有する非水電解液二次電池に適用する
ことも可能である。
【００５１】
【発明の効果】本発明に係る非水電解液二次電池によれ
ば、発電要素と、この発電要素を収容する電池容器と、
電池電流及び電圧を制御する制御回路部と、この制御回
路部を収容する付属容器とを備え、前記付属容器を前記
電池容器の外壁の一部に固着接合し、この付属容器内で
電池電極端子と上記制御回路部とを電気的に接続して構
成したので、最小のサイズにて、電池の過放電や過充
電、過電流等を抑える制御回路部を有する非水電解液二
次電池が実現され、しかも歩溜りを向上させて製造コス
トの低減を図ることが可能なる。
ば、発電要素と、この発電要素を収容する電池容器と、
電池電流及び電圧を制御する制御回路部と、この制御回
路部を収容する付属容器とを備え、前記付属容器を前記
電池容器の外壁の一部に固着接合し、この付属容器内で
電池電極端子と上記制御回路部とを電気的に接続して構
成したので、最小のサイズにて、電池の過放電や過充
電、過電流等を抑える制御回路部を有する非水電解液二
次電池が実現され、しかも歩溜りを向上させて製造コス
トの低減を図ることが可能なる。
【００５２】また、本発明によれば、電池容器及び付属
容器の各接合面の断面形状を略々同一形状に形成し構成
したので、電池形状が非常に簡易なものとなり、最小の
サイズにて、電池の過放電や過充電、過電流等を抑える
制御回路部を有する非水電解液二次電池が実現され、し
かも歩溜りを向上させて製造コストの低減を図ることが
可能なる。
容器の各接合面の断面形状を略々同一形状に形成し構成
したので、電池形状が非常に簡易なものとなり、最小の
サイズにて、電池の過放電や過充電、過電流等を抑える
制御回路部を有する非水電解液二次電池が実現され、し
かも歩溜りを向上させて製造コストの低減を図ることが
可能なる。
【００５３】またさらに、リチウムイオンをドープ且つ
脱ドープが可能な物質を負極とし、リチウム複合酸化物
を正極とするリチウムイオン二次電池として構成したの
で、電池電圧の増大や、高エネルギー密度化の達成、及
びサイクル特性の向上等の実現が可能となる。
脱ドープが可能な物質を負極とし、リチウム複合酸化物
を正極とするリチウムイオン二次電池として構成したの
で、電池電圧の増大や、高エネルギー密度化の達成、及
びサイクル特性の向上等の実現が可能となる。
【図１】本発明の実施例に係る非水電解液二次電池を一
部破断して示す正面図である。
部破断して示す正面図である。
【図２】本実施例に係る非水電解液二次電池の制御回路
部を模式的に示すブロック図である。
部を模式的に示すブロック図である。
【図３】本実施例に係る非水電解液二次電池の付属容器
及びこの付属容器内の制御回路部を模式的に示す要部断
面図である。
及びこの付属容器内の制御回路部を模式的に示す要部断
面図である。
【図４】本実施例に係る非水電解液二次電池の発電要素
である電極積層体を構成する１枚の負極を模式的に示す
平面図である。
である電極積層体を構成する１枚の負極を模式的に示す
平面図である。
【図５】本実施例に係る非水電解液二次電池の発電要素
である電極積層体を構成する１枚の正極を模式的に示す
平面図である。
である電極積層体を構成する１枚の正極を模式的に示す
平面図である。
【図６】本実施例に係る非水電解液二次電池の発電要素
である電極積層体を構成する１枚の正極がセパレータの
袋に封袋された様子を模式的に示す平面図である。
である電極積層体を構成する１枚の正極がセパレータの
袋に封袋された様子を模式的に示す平面図である。
【図７】複数の正極及び負極が金属板とともに重ね合わ
された様子を模式的に示す平面図である。
された様子を模式的に示す平面図である。
【図８】複数の正極及び負極が金属板とともに重ね合わ
された様子を模式的に示す一部破断された側面図であ
る。
された様子を模式的に示す一部破断された側面図であ
る。
【図９】複数の正極及び負極が金属板とともに重ね合わ
され、その両端部の所定の加工施された様子を模式的に
示す平面図である。
され、その両端部の所定の加工施された様子を模式的に
示す平面図である。
【図１０】複数の正極及び負極が金属板とともに重ね合
わされ、その両端部の所定の加工が施された様子を模式
的に示す一部破断された側面図である。
わされ、その両端部の所定の加工が施された様子を模式
的に示す一部破断された側面図である。
【図１１】複数の正極及び負極が金属板とともに重ね合
わされ、その両端部が折曲げられた様子を模式的に示す
平面図である。
わされ、その両端部が折曲げられた様子を模式的に示す
平面図である。
【図１２】複数の正極及び負極が金属板とともに重ね合
わされ、その両端部が折曲げられた様子を模式的に示す
一部破断された側面図である。
わされ、その両端部が折曲げられた様子を模式的に示す
一部破断された側面図である。
【図１３】電極積層体が電池容器内に挿入され固定され
た様子を模式的に示す断面図である。
た様子を模式的に示す断面図である。
【図１４】電極積層体と電池上蓋部の正極サブ端子とが
電気的に接続された様子を模式的に示す断面図である。
電気的に接続された様子を模式的に示す断面図である。
【図１５】電極積層体と電池上蓋部とが接続固定された
様子を模式的に示す断面図である。
様子を模式的に示す断面図である。
【図１６】本発明の実施例に係る非水電解液二次電池変
形例を一部破断して示す正面図である。
形例を一部破断して示す正面図である。
１ ・・・積層電極体 ２ ・・・電池上蓋部 ３，８１ ・・・電池容器 ３１，６１・・・制御回路部 ４１，７１・・・付属容器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 10/40 H01M 2/34 H01M 2/10 H01M 10/48
Claims (3)
- 【請求項１】 発電要素と、この発電要素を収容する電
池容器と、電池電流及び電圧を制御する制御回路部と、
この制御回路部を収容する付属容器とを備え、 前記付属容器が前記電池容器の外壁の一部に固着接合さ
れ、この付属容器内にて電池電極端子と上記制御回路部
とが電気的に接続されてなることを特徴とする非水電解
液二次電池。 - 【請求項２】 電池容器及び付属容器の各接合面の断面
形状が略々同一形状であることを特徴とする請求項１記
載の非水電解液二次電池。 - 【請求項３】 リチウムイオンをドープ且つ脱ドープが
可能な物質を負極とし、リチウム複合酸化物を正極とす
るリチウムイオン二次電池であることを特徴とする請求
項１又は２記載の非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35538093A JP3344054B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35538093A JP3344054B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 非水電解液二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07201358A JPH07201358A (ja) | 1995-08-04 |
| JP3344054B2 true JP3344054B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=18443603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35538093A Expired - Fee Related JP3344054B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3344054B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3899499B2 (ja) | 1998-11-18 | 2007-03-28 | ソニー株式会社 | 非水電解質電池 |
| KR100484420B1 (ko) * | 1999-03-30 | 2005-04-22 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 전지보호회로를 구비한 2차 전지 |
| EP1250720B1 (en) * | 1999-06-21 | 2006-05-24 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Battery having a housing for electronic circuitry |
| US6979502B1 (en) | 1999-06-21 | 2005-12-27 | Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Battery having a housing for electronic circuitry |
| US9397370B2 (en) | 1999-06-25 | 2016-07-19 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Single and multiple cell battery with built-in controller |
| US6205034B1 (en) * | 1999-09-24 | 2001-03-20 | Wilson Greatbatch Ltd. | Protection device for protecting an electrical component and method of assembling a battery with a protection device and an electrical component |
| US6426867B1 (en) * | 2000-05-05 | 2002-07-30 | Wilson Greatbatch, Ltd. | Protection device having tapered ribs and method of assembling a battery with a protection device and an electrical component |
| JP3614158B2 (ja) | 2002-08-21 | 2005-01-26 | ソニー株式会社 | バッテリーパック |
| JP2005347080A (ja) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池 |
| JP2015162275A (ja) * | 2014-02-26 | 2015-09-07 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子 |
| EP2950381B1 (fr) * | 2014-05-28 | 2016-12-14 | EM Microelectronic-Marin SA | Batterie intelligente avec un circuit de gestion de la tension d'alimentation, et procédé de fabrication de la batterie |
-
1993
- 1993-12-29 JP JP35538093A patent/JP3344054B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07201358A (ja) | 1995-08-04 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020730 |
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