JP4096358B2

JP4096358B2 - battery

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Publication number: JP4096358B2
Application number: JP2003025052A
Authority: JP
Inventors: 徳雄稲益; 敏之温田
Original assignee: GS Yuasa Corp
Current assignee: GS Yuasa Corp
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2023-01-31
Also published as: JP2004235110A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の単電池を同一の収容箱に収容した電池がある。図３０および図３１は、従来の電池１を示す。この電池１は、扁平の単電池１０が扁平厚み方向に沿って並べられた状態で、収容箱１１内に収容されている。
【０００３】
単電池１０は、発電要素１０ａと、この発電要素１０ａを被覆する軟質の外装体１０ｂと、発電要素１０ａに接合された一対のリード端子１０ｃとを備えている。これらの単電池１０の端子１０ｃは、収容箱１１内で集電部材（図示せず）によって互いに接続されている。また、収容箱１１には、通風孔１４が形成されている。
【０００４】
そして、図３２に示すように、複数の電池１が並列に並べられて一体化される。この場合、外側の電池１の側面にファン１５が取り付けられる。
【０００５】
このファン１５によって、電池１の通風孔１４からその内部に風が送られて、各単電池１０が冷却される。
【０００６】
上記のように、従来の電池１は、収容箱１１内に複数の単電池１０が密着しているため、熱がこもり、各種の不具合が発生する虞れがあった。
【０００７】
このような問題を解決するため、図３３に示すように、単電池１０，１０の間にスペーサ１６を介在させた電池１７が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
また、図３４に示すように、収容箱１１の内面に所定の間隔をあけて複数の溝１８を設け、これらの溝１８内に単電池１０を挿入した電池１９が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−１９５４８０号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開２００１−２５６９３４号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の特許文献１，２に記載されている電池１７，１９は、収容箱１１の側面に複数の通風孔１４が形成されているため、他の物体がこれらの通風孔１４を通して内部の単電池１０に接触し過大な力がかかる虞れがあった。
【００１２】
単電池１０は比較的軟質な外装部材（図示せず）によって覆われているため、単電池１０に他の物体が接触して過大な力が作用すると外装部材が変形し、場合によっては破損してしまう。
【００１３】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、他の物体が接触しても内部の単電池が変形したり、破損するのを防止できる電池を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一対の端子を有し、発電要素を軟質の外装体により被覆するとともに略扁平状に形成された複数の単電池と、前記各単電池を扁平厚み方向に沿って所定間隔を空けて整列させた状態で収容する収容箱と、前記各単電池間に配置されて前記各単電池を個別に隔離する板状の複数の隔離部材とを備える電池であって、前記各隔離部材の幅寸法および高さ寸法のうちの少なくとも一方が、前記外装体の平面形状幅寸法および平面形状高さ寸法よりも大きいことを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、収容箱に形成された通風孔から内部の単電池に他の物体が接触して過大な力が作用した場合でも、隔離部材によって単電池が保護されるので、単電池の変形や破損を防止できる。
【００１６】
また、隔離部材の幅寸法または高さ寸法を単電池の外装体の幅寸法または高さ寸法より大きいので、単電池を確実に保護できる。
【００１７】
ここで、前記収容箱の内面に前記各隔離部材を所定位置に係合保持するための溝を複数設けることができる。これにより、単電池が膨張した場合でも隔離部材が移動することはないので、隣接する単電池が隔離部材によって保護される。
【００１８】
また、前記各隔離部材の面方向に沿って通風可能な通風部を前記各隔離部材に設けることができる。この場合には、隔離部材に形成された通風部を通る空気によって、この隔離部材に隣接する単電池を冷却できるので、電池に対する放熱効果を高めることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電池の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る第１実施形態の電池５の水平面に沿って切断して上方から見た横断面図（図１（ａ））および部分斜視図（図１（ｂ））を示す。この電池５は、略扁平状に形成された複数の単電池５０と、これらの単電池５０を収容する収容箱５１と、単電池５０を接続するべく収容箱５１に固定された一対の集電部材５２（図３参照）と、各単電池５０間に配置された複数の隔離部材５３とを備えている。
【００２１】
次に、上記各構成要素について説明する。単電池５０は、図２に示すように、発電要素５０ａと、この発電要素５０ａに接合された一対のリード端子５０ｂと、これらのリード端子５０ｂが外部に引き出されるように発電要素５０ａを被覆する軟質の外装体５０ｃとを有している。
【００２２】
収容箱５１は、各単電池５０を扁平厚み方向に沿って所定間隔を空けて整列させた状態で収容可能に形成されている。この収容箱５１の側面には、通風孔５１ａが形成されている。
【００２３】
これらの通風孔５１ａは、図１に示すように、側板５１ｂの内面付近まで開口されている。このうち、最上部の通風孔５１ａは、図２に示すように、リード端子５０ｂの付け根付近に形成されている。
【００２４】
リード端子５０ｂの付け根は最も熱が発生しやすいので、この付け根付近に通風孔５１ａを設けることによって、放熱性が向上する。
【００２５】
また、単電池５０は、図１に示すように、その両側が隔離部材５３によって挟まれている。すなわち、隔離部材５３の数は、単電池５０の数よりも一個多くなっている。
【００２６】
更に、両端に配置された隔離部材５３は、収容箱５１の側板５１ｂに当接している。これらの構成によって、単電池５０の放熱効果が更に高くなるので、
両端部に配置された単電池５０に対しても、他の単電池５０と同様に放熱効果を高めることができる。
集電部材５２は、図３に示すように、単電池５０の各リード端子５０ｂを介して各単電池５０を電気的に接続するように構成されている。これらの集電部材５２には、電気取り出し端子５２ｃが設けられている。
【００２７】
ここで、集電部材５２は、図４（ａ），（ｂ）にも示すように、単電池５０のリード端子５０ｂを折り曲げた状態で接触させる複数の接触部５２ａと、これらの接触部５２ａを連結する連結部材５２ｂとを有している。
【００２８】
上記の隔離部材５３は、図５に示すように、内面が平坦な一対の板状部材５３ａ，５３ｂと、これらの板状部材５３ａ，５３ｂの間に配置された波状部材５３ｃとによって構成されている。
【００２９】
そして、板状部材５３ａ，５３ｂ間の隙間に、波状部材５３ｃによって画成された通風孔５４が形成されている。
【００３０】
この隔離部材５３は、図６に示すように、板状部材５３ａ，５３ｂと波状部材５３ｃとが一体成形されたものを容易に入手できる。また、図７に示すように、板状部材５３ａ，５３ｂに多数の孔５３ｄが形成されたものも使用できる。
【００３１】
この隔離部材５３の材質としては、熱伝導性および／または絶縁性に優れた材質が好ましい。熱伝導性に優れた材料としてはアルミニウムや銅といった金属が挙げられる。
【００３２】
また、絶縁性に優れた材料としては、酸化アルミニウムや酸化珪素といったセラミック（酸化物）や高分子材料が挙げられる。更に、これら熱伝導性および絶縁性を兼ね備えて持つ樹脂コートした酸化マグネシウムや、アルミラミネートフィルムに代表される金属樹脂複合体などを用いることが望ましい。
【００３３】
このように、本発明の電池５によれば、隔離部材５３によって単電池５０が保護されるので、収容箱５１内に通風孔５１ａを通して他の物体が進入したとしても、この物体が単電池５０に接触することがないので、単電池５０の変形や破損を防止できる。
【００３４】
また、複数の単電池５０が隔離部材５３によって隔離されているので、単電池５０が膨張した場合でも、その影響が他の単電池５０に及ぶのを防止できる。
【００３５】
さらに、図２に示すように、隔離部材５３の幅寸法Ｗ２および高さ寸法Ｈ２が、単電池５０の外装体５０ｃの幅寸法Ｗ１および高さ寸法Ｈ１より大きいので、単電池５０を確実に保護できる。
【００３６】
また、隔離部材５３がハニカム構造であり、両側の板状部材５３ａ，５３ｂが波状部材５３ｃに線接触するため、温度分布が均一となる。従って、隔離部材５３の放熱性が均一となるため、好ましい結果が得られる。
【００３７】
なお、上述の実施形態では各隔離部材５３の幅寸法Ｗ２および高さ寸法Ｈ２の両方を、単電池５０の外装体５０ｃの平面形状幅寸法Ｗ１および平面形状高さ寸法Ｈ１よりも大きくしたが、各隔離部材５３の幅寸法Ｗ２または高さ寸法Ｈ２の一方を、単電池５０の外装体５０ｃの平面形状幅寸法Ｗ１または平面形状高さ寸法Ｈ１よりも大きく形成してもよい。
【００３８】
（第２実施形態）
図８は第２実施形態の収容箱５６の水平面に沿って切断して上方から見た横断面図である。この収容箱５６の内側面５６ａには、各隔離部材５３を所定位置に係合保持するための溝５６ｂが複数設けられている。
【００３９】
この収容箱５６は、単電池５０が膨張した場合でも、溝５６ｂに係合保持されている隔離部材５３が移動しないので、隔離部材５３に隣接する単電池５０が押圧されるのを隔離部材５３によって保護できる。
【００４０】
（第３実施形態）
以下に説明する第３実施形態は、本発明の電池に用いられる単電池の放熱効果を高めるために、隔離部材の形態について工夫を施したものである。
上記の波状部材５３ｃ（図５参照）に代えて、図９に示すように、ハニカム構造体６０を用いることができる。このハニカム構造体６０は、断面が略六角形の筒状体６１が多数並べられて構成されている。
【００４１】
ここで、ハニカム構造体６０は、図１０に示すように、その孔が板状部材５３ａ，５３ｂに対して直交するように配置できる。
【００４２】
また、図１１に示すように、ハニカム構造体６０の孔が板状部材５３ａ，５３ｂに対して平行となるように配置することもできる。なお、ハニカム構造体６０を単体で隔離部材として用いることもできる。
【００４３】
また、上記の板状部材５３ａ，５３ｂに代えて、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、多数の孔６２ａ，６２ｂを有する孔あき板状部材６２を用いることができる。孔６２ａ，６２ｂの径は任意であり、径が異なる複数種類の孔６２ａ，６２ｂを混在させてもよい。
【００４４】
更に、上記の板状部材５３ａ，５３ｂに代えて、図１３に示すように、メッシュ部材６３を用いることができる。
【００４５】
このメッシュ部材６３は、線材を網状に編むことによって形成できる。また、メッシュ部材６３は、スクリーン印刷によっても形成できる。このスクリーン印刷では、周知のように薄い金属板に形成すべきメッシュ部分を除いてレジスト液を塗り、これを露光することによって、レジスト液を塗布した部分を抜き取り、メッシュ部分のみを残して、メッシュ状に形成する。
【００４６】
また、メッシュ部材６３は、エキスパンド製法によって形成できる。エキスパンド製法では、金属板に多数のスリットを設け、この金属板をスリットと直交する方向に引っ張ることによってスリットを開いて、メッシュ状に形成する。
【００４７】
エキスパンド製法によって形成されたメッシュ部材６３は、単電池５０（図１参照）との接触が面ではなく線となりやすいので、放熱性が向上する。
【００４８】
また、図１４に示すように、上記のハニカム構造体６０（図９参照）と、孔あき板状部材６２（図１２参照）とを組み合わせ、隔離部材６６を構成できる。
【００４９】
更に、図１５に示すように、ハニカム構造体６０と、メッシュ部材６３（図１３参照）とを組み合わせて、隔離部材６７を構成できる。
【００５０】
（第４実施形態）
以下に説明する第４実施形態は、本発明の電池に用いられる単電池の放熱効果を高めるために、単電池の形態について工夫を施したものである。
上記のリード端子５０ｂ（図２参照）には、図１６に示すように、その途中までスリット６５を形成できる。このリード端子５０ｂは、放熱性が向上する。
【００５１】
また、図１７に示すように、リード端子５０ｂの先端までスリット６５を形成することもできる。
【００５２】
更に、図１８に示すように、一方の極のリード端子５０ｂを複数設けることもできる。この場合も、放熱性が向上する。
【００５３】
また、図１９に示すように、正極のリード端子５０ｂと負極のリード端子５０ｂとそれぞれ発電要素５０ａの対向する辺から取り出すことができる。
【００５４】
この場合、図２０（ａ）に示すように、正極のリード端子５０ｂと負極のリード端子５０ｂの取り出し位置を、互いに発電要素５０ａの反対側に設けることができる。
【００５５】
また、図２０（ｂ）に示すように、発電要素５０ａの同一側から、正極のリード端子５０ｂおよび負極のリード端子５０ｂを取り出すことができる。
【００５６】
また、図２１（ａ），（ｂ）に示すように、正極のリード端子５０ｂおよび負極のリード端子５０ｂを、発電要素５０ａの断面における略対角線上に設けることができる。
【００５７】
このように、熱が発生しやすい正極および負極のリード端子５０ｂの取り出し位置を互いに離反させるように配置することによって、単電池５０の放熱性が向上する。
【００５８】
（第５実施形態）
上記の収容箱５１（図１参照）は、図２２に示すように、その上部開口５１ｃを複数の長孔７０ａを有する蓋７０で閉じることができる。本例では、長孔７０ａが蓋７０の長辺と平行に形成されている。
【００５９】
この蓋７０を用いることによって、集電部材５２，５２付近からの放熱性が向上する。
なお、蓋７０の長孔７０ａは、図２３に示すように、蓋７０の短辺と平行に形成することもできる。
【００６０】
また、図２４に示すように、集電部材５２の幅Ｂを、取り出し端子５２ｃから遠い方を小さく、近い方を大きく形成してもよい。これは、端子５２ｃに近い部分では多数の単電池１０からの電流が集中するのに対し、端子５２ｃから遠い部分では次第に少数の単電池１０からの電流しか流れないようになるので、集電部材５２の大きな断面積が不要となることを考慮したものである。
これにより、集電部材５２の幅Ｂを同一とした場合（図３参照）に比べて、電池の重量エネルギー密度、および材料コストの点で優れている。
【００６１】
（第６実施形態）
図２５〜図２９は、第６実施形態の隔離部材８０〜８５を示す。これらの隔離部材８０〜８５は、次に説明するように、通風孔８０ａ〜８５ａを有している。これらの通風孔８０ａ〜８５ａを空気が通過することによって、単電池５０が冷却される。
【００６２】
すなわち、図２５の隔離部材８０は、一枚の板状部材で形成され、その内部に並列配置された複数の通風孔８０ａが形成されている。
【００６３】
図２６の隔離部材８１は、内面が平坦な板状部材８１ｂと、内面に突起８１ｃを有する板状部材８１ｄによって構成され、これらの板状部材８１ｂ，８１ｄ間の隙間に複数の突起８１ｃによって画成された通風孔８１ａが形成されている。
【００６４】
図２７の隔離部材８３は、内面に複数の突起８３ｃが形成された一対の板状部材８３ｂによって構成され、これらの板状部材８３ｂ間の隙間に突起８３ｃによって画成された通風孔８３ａが形成されている。
【００６５】
図２８の隔離部材８４は、その両面に水平方向に延びる複数の溝８４ｂを有している。そして、この隔離部材８４の溝８４ｂと単電池５０との間に通風孔８４ａが形成される。
【００６６】
図２９の隔離部材８５は、内面に円形の突起８５ｂが形成された板状部材８５ｃと、内面が平坦な板状部材８５ｄとで構成されている。そして、これらの板状部材８５ｃ，８５ｄの間に突起８５ｂの高さ分だけの隙間が形成され、この隙間が通風孔８５ａとして機能する。
【００６７】
なお、前述した各実施形態において例示した単電池を構成する軟質の外装体としては、高分子材料の他、アルミラミネートフィルムに代表される金属樹脂複合体等を用いることが望ましい。
また、本発明における単電池としては、リチウムイオン電池，リチウムポリマー電池，ニッケル水素電池，鉛電池等を含み、単電池の種類は不問である。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、収容箱に形成された通風孔から他の物体が進入しても、隔離部材によって単電池が保護されるので、単電池の変形や破損を防止できる。また、隔離部材の幅寸法または高さ寸法が、単電池の外装体の幅寸法または高さ寸法より大きいので、単電池を確実に保護できる（請求項１）。
【００６９】
また、収容箱の内面に各隔離部材を所定位置に係合保持するための溝を複数設けたので、単電池が膨張した場合でも隔離部材によって他の単電池が保護される（請求項２）。
【００７０】
また、各隔離部材の面方向に沿って通風可能な通風部を各隔離部材に設けたので、隔離部材に形成された通風部を通る空気によって、この隔離部材に隣接する単電池を冷却できる（請求項３）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態を示す平断面図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態を示す横断面図である。
【図３】本発明に係る集電部材および単電池を示す分解斜視図である。
【図４】図４（ａ）は本発明に係る集電部材を示す分解斜視図、図４（ｂ）はリード端子の巻き付け状態を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る第１実施形態の隔離部材を示す図である。
【図６】本発明に係る第１実施形態の隔離部材を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る第１実施形態の別の隔離部材を示す斜視図である。
【図８】本発明に係る第２実施形態の収容箱を示す図である。
【図９】本発明に係る第３実施形態のハニカム構造体を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る第３実施形態の隔離部材を示す斜視図である。
【図１１】本発明に係る第３実施形態の別の隔離部材を示す斜視図である。
【図１２】本発明に係る第３実施形態の孔あき板状部材を示す斜視図である。
【図１３】本発明に係る第３実施形態のメッシュ状部材を示す斜視図である。
【図１４】本発明に係る第３実施形態の別の隔離部材を示す斜視図である。
【図１５】本発明に係る第３実施形態の別の隔離部材を示す斜視図である。
【図１６】本発明に係る第４実施形態のリード端子を示す斜視図である。
【図１７】本発明に係る第４実施形態の別のリード端子を示す斜視図である。
【図１８】本発明に係る第４実施形態の単電池を示す斜視図である。
【図１９】本発明に係る第４実施形態の別の単電池を示す斜視図である。
【図２０】図２０（ａ）は図１９のＡ矢視図、図２０（ｂ）はリード端子の取り出し位置を変更した場合を示す図である。
【図２１】図２１（ａ）は本発明に係る第４実施形態の別の単電池を示す斜視図、図２１（ｂ）は図２１（ａ）のＢ矢視図である。
【図２２】本発明に係る第５実施形態の収容箱および蓋を示す斜視図である。
【図２３】本発明に係る第５実施形態の別の蓋を示す斜視図である。
【図２４】本発明に係る第５実施形態の集電部材を示す斜視図である。
【図２５】本発明に係る第６実施形態の隔離部材を示す図である。
【図２６】本発明に係る第６実施形態の別の隔離部材を示す図である。
【図２７】本発明に係る第６実施形態の別の隔離部材を示す図である。
【図２８】本発明に係る第６実施形態の別の隔離部材を示す斜視図である。
【図２９】本発明に係る第６実施形態の別の隔離部材を示す斜視図である。
【図３０】従来の電池を示す分解斜視図である。
【図３１】従来の電池を示す平面図である。
【図３２】従来例を示す模式平面図である。
【図３３】従来例を示す要部斜視図である。
【図３４】従来例を示す要部斜視図である。
【符号の説明】
１電池
５電池
１０単電池
１０ａ発電要素
１０ｂ外装体
１０ｃリード端子
１１収容箱
１４通風孔
１５ファン
１６スペーサ
１７電池
１８溝
１９電池
５０単電池
５０ａ発電要素
５０ｂリード端子
５０ｃ外装体
５１収容箱
５１ａ通風孔
５１ｂ側板
５１ｃ上部開口
５２集電部材
５２ａ接触部
５２ｂ連結部材
５２ｃ取り出し端子
５３隔離部材
５３ａ板状部材
５３ｂ板状部材
５３ｃ波状部材
５３ｄ孔
５４通風孔
５６収容箱
５６ａ内側面
５６ｂ溝
６０ハニカム構造体
６１筒状体
６２板状部材
６２ａ孔
６２ｂ孔
６３メッシュ部材
６５スリット
６６隔離部材
６７隔離部材
７０蓋
７０ａ長孔
８０隔離部材
８０ａ通風孔
８１隔離部材
８１ａ通風孔
８１ｂ板状部材
８１ｃ突起
８１ｄ板状部材
８３隔離部材
８３ａ通風孔
８３ｂ板状部材
８３ｃ突起
８４隔離部材
８４ａ通風孔
８４ｂ溝
８５隔離部材
８５ａ通風孔
８５ｂ突起
８５ｃ板状部材
８５ｃ板状部材
８５ｄ板状部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery.
[0002]
[Prior art]
There is a battery in which a plurality of single cells are housed in the same housing box. 30 and 31 show a conventional battery 1. The battery 1 is housed in a housing box 11 in a state in which flat unit cells 10 are arranged along the flat thickness direction.
[0003]
The unit cell 10 includes a power generation element 10a, a soft outer package 10b that covers the power generation element 10a, and a pair of lead terminals 10c joined to the power generation element 10a. The terminals 10 c of these single cells 10 are connected to each other by a current collecting member (not shown) in the housing box 11. Further, a ventilation hole 14 is formed in the storage box 11.
[0004]
And as shown in FIG. 32, the some battery 1 is arranged in parallel and integrated. In this case, the fan 15 is attached to the side surface of the outer battery 1.
[0005]
By this fan 15, air is sent from the ventilation hole 14 of the battery 1 to the inside thereof, and each unit cell 10 is cooled.
[0006]
As described above, in the conventional battery 1, since the plurality of single cells 10 are in close contact with each other in the housing box 11, there is a possibility that heat accumulates and various problems occur.
[0007]
In order to solve such a problem, as shown in FIG. 33, a battery 17 in which a spacer 16 is interposed between the single cells 10 and 10 has been proposed (for example, see Patent Document 1).
[0008]
Further, as shown in FIG. 34, a battery 19 is proposed in which a plurality of grooves 18 are provided at predetermined intervals on the inner surface of the storage box 11, and the single cells 10 are inserted into the grooves 18 (for example, (See Patent Document 2).
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2000-195480 A [0010]
[Patent Document 2]
JP 2001-256934 A
[Problems to be solved by the invention]
However, since the batteries 17 and 19 described in the conventional Patent Documents 1 and 2 have a plurality of ventilation holes 14 formed on the side surface of the storage box 11, other objects pass through these ventilation holes 14 and are inside. There is a possibility that an excessive force is applied to the unit cell 10.
[0012]
Since the unit cell 10 is covered with a relatively soft exterior member (not shown), when an excessive force is applied to the unit cell 10 due to contact with another object, the exterior member is deformed and sometimes damaged. End up.
[0013]
The present invention has been made in view of such a problem, and provides a battery capable of preventing the internal cell from being deformed or damaged even when another object comes into contact therewith.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has a pair of terminals, the power generation element is covered with a soft outer casing, and a plurality of unit cells formed in a substantially flat shape, and each unit cell is spaced apart along the flat thickness direction. A battery that is housed in an aligned state, and a plurality of plate-shaped isolation members that are arranged between the single cells and individually isolate the single cells. At least one of the width dimension and the height dimension is larger than the planar shape width dimension and the planar shape height dimension of the exterior body.
[0015]
According to the present invention, even when another object comes into contact with the internal cell from the ventilation hole formed in the storage box and an excessive force is applied, the cell is protected by the isolation member. Deformation and damage can be prevented.
[0016]
Moreover, since the width dimension or height dimension of the separating member is larger than the width dimension or height dimension of the exterior body of the unit cell, the unit cell can be reliably protected.
[0017]
Here, a plurality of grooves for engaging and holding the isolation members at predetermined positions can be provided on the inner surface of the storage box. Thereby, even when the unit cell expands, the separating member does not move, so that the adjacent unit cell is protected by the separating member.
[0018]
Moreover, the ventilation part which can ventilate along the surface direction of each said isolation member can be provided in each said isolation member. In this case, since the unit cell adjacent to the isolation member can be cooled by the air passing through the ventilation portion formed in the isolation member, the heat dissipation effect on the battery can be enhanced.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a battery according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0020]
(First embodiment)
FIG. 1 shows a cross-sectional view (FIG. 1 (a)) and a partial perspective view (FIG. 1 (b)) as viewed from above by cutting along the horizontal plane of the battery 5 of the first embodiment according to the present invention. . The battery 5 includes a plurality of single cells 50 formed in a substantially flat shape, a storage box 51 that stores the single cells 50, and a pair of current collectors fixed to the storage box 51 to connect the single cells 50. A member 52 (see FIG. 3) and a plurality of separating members 53 disposed between the single cells 50 are provided.
[0021]
Next, each of the above components will be described. As shown in FIG. 2, the unit cell 50 covers the power generation element 50 a, a pair of lead terminals 50 b joined to the power generation element 50 a, and the lead terminals 50 b so as to be drawn out to the outside. And a soft outer package 50c.
[0022]
The storage box 51 is formed so that each unit cell 50 can be stored in a state where the unit cells 50 are aligned at a predetermined interval along the flat thickness direction. A ventilation hole 51 a is formed on the side surface of the storage box 51.
[0023]
These ventilation holes 51a are opened to the vicinity of the inner surface of the side plate 51b as shown in FIG. Among these, the uppermost ventilation hole 51a is formed near the base of the lead terminal 50b as shown in FIG.
[0024]
Since the base of the lead terminal 50b is most likely to generate heat, providing the ventilation hole 51a near the base improves heat dissipation.
[0025]
Further, as shown in FIG. 1, both sides of the unit cell 50 are sandwiched between isolation members 53. That is, the number of isolation members 53 is one more than the number of unit cells 50.
[0026]
Further, the separating members 53 arranged at both ends are in contact with the side plate 51 b of the storage box 51. With these configurations, the heat dissipation effect of the unit cell 50 is further enhanced,
The heat dissipation effect can be enhanced with respect to the unit cells 50 arranged at both ends as well as the other unit cells 50.
As shown in FIG. 3, the current collecting member 52 is configured to electrically connect each unit cell 50 via each lead terminal 50 b of the unit cell 50. These current collecting members 52 are provided with electrical extraction terminals 52c.
[0027]
Here, as shown in FIGS. 4A and 4B, the current collecting member 52 includes a plurality of contact portions 52a that contact the lead terminals 50b of the unit cell 50 in a bent state, and these contact portions 52a. And a connecting member 52b for connecting the two.
[0028]
As shown in FIG. 5, the isolation member 53 includes a pair of plate-like members 53a and 53b having a flat inner surface, and a wave-like member 53c disposed between the plate-like members 53a and 53b. Yes.
[0029]
A ventilation hole 54 defined by the corrugated member 53c is formed in the gap between the plate-like members 53a and 53b.
[0030]
As shown in FIG. 6, the separating member 53 can be easily obtained by integrally forming plate-like members 53a and 53b and a wave-like member 53c. Moreover, as shown in FIG. 7, the plate-like members 53a and 53b having a large number of holes 53d can be used.
[0031]
As a material of the isolation member 53, a material excellent in thermal conductivity and / or insulation is preferable. Examples of the material having excellent thermal conductivity include metals such as aluminum and copper.
[0032]
In addition, examples of materials having excellent insulating properties include ceramics (oxides) such as aluminum oxide and silicon oxide, and polymer materials. Furthermore, it is desirable to use a resin-coated magnesium oxide having both thermal conductivity and insulating properties, a metal resin composite represented by an aluminum laminate film, and the like.
[0033]
As described above, according to the battery 5 of the present invention, the unit cell 50 is protected by the isolation member 53, so that even if another object enters the accommodation box 51 through the ventilation hole 51 a, this object Therefore, deformation and breakage of the unit cell 50 can be prevented.
[0034]
In addition, since the plurality of unit cells 50 are isolated by the isolation member 53, even when the unit cell 50 expands, it is possible to prevent the influence of the other unit cells 50 from being affected.
[0035]
Furthermore, as shown in FIG. 2, since the width dimension W2 and the height dimension H2 of the separating member 53 are larger than the width dimension W1 and the height dimension H1 of the exterior body 50c of the unit cell 50, the unit cell 50 is reliably protected. it can.
[0036]
Moreover, since the separating member 53 has a honeycomb structure and the plate-like members 53a and 53b on both sides are in line contact with the wave-like member 53c, the temperature distribution is uniform. Therefore, since the heat dissipation of the isolation member 53 is uniform, a preferable result is obtained.
[0037]
In the above-described embodiment, both the width dimension W2 and the height dimension H2 of each isolation member 53 are larger than the planar shape width dimension W1 and the planar shape height dimension H1 of the exterior body 50c of the unit cell 50. One of the width dimension W2 or the height dimension H2 of each isolation member 53 may be formed larger than the planar shape width dimension W1 or the planar shape height dimension H1 of the outer package 50c of the unit cell 50.
[0038]
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the horizontal plane of the storage box 56 of the second embodiment and viewed from above. A plurality of grooves 56b are provided on the inner side surface 56a of the storage box 56 for engaging and holding the isolation members 53 at predetermined positions.
[0039]
Even when the unit cell 50 expands, the storage box 56 does not move the isolation member 53 engaged and held in the groove 56b, so that the unit cell 50 adjacent to the isolation member 53 is pressed against the isolation member 53. Can be protected by.
[0040]
(Third embodiment)
In the third embodiment described below, the form of the separating member is devised in order to enhance the heat dissipation effect of the unit cell used in the battery of the present invention.
Instead of the corrugated member 53c (see FIG. 5), a honeycomb structure 60 can be used as shown in FIG. The honeycomb structure 60 is configured by arranging a large number of cylindrical bodies 61 having a substantially hexagonal cross section.
[0041]
Here, as shown in FIG. 10, the honeycomb structure 60 can be disposed so that the holes thereof are orthogonal to the plate-like members 53a and 53b.
[0042]
Moreover, as shown in FIG. 11, it can also arrange | position so that the hole of the honeycomb structure 60 may become parallel with respect to the plate-shaped members 53a and 53b. The honeycomb structure 60 can be used alone as a separating member.
[0043]
Further, instead of the plate-like members 53a and 53b, a perforated plate-like member 62 having a large number of holes 62a and 62b can be used as shown in FIGS. The diameters of the holes 62a and 62b are arbitrary, and a plurality of types of holes 62a and 62b having different diameters may be mixed.
[0044]
Further, a mesh member 63 can be used as shown in FIG. 13 instead of the plate-like members 53a and 53b.
[0045]
The mesh member 63 can be formed by knitting a wire rod in a net shape. The mesh member 63 can also be formed by screen printing. In this screen printing, as is well known, a resist solution is applied except for a mesh portion to be formed on a thin metal plate, and by exposing the resist solution, a portion where the resist solution is applied is extracted, leaving only the mesh portion, and a mesh. To form.
[0046]
Further, the mesh member 63 can be formed by an expanding manufacturing method. In the expanding manufacturing method, a number of slits are provided in a metal plate, and the slits are opened by pulling the metal plate in a direction perpendicular to the slits to form a mesh.
[0047]
Since the mesh member 63 formed by the expanding manufacturing method is likely to be a line rather than a surface in contact with the cell 50 (see FIG. 1), the heat dissipation is improved.
[0048]
As shown in FIG. 14, the honeycomb structure 60 (see FIG. 9) and the perforated plate-like member 62 (see FIG. 12) can be combined to form the separating member 66.
[0049]
Further, as shown in FIG. 15, the separating member 67 can be configured by combining the honeycomb structure 60 and the mesh member 63 (see FIG. 13).
[0050]
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment described below, the form of the unit cell is devised in order to enhance the heat dissipation effect of the unit cell used in the battery of the present invention.
In the lead terminal 50b (see FIG. 2), a slit 65 can be formed halfway as shown in FIG. The lead terminal 50b has improved heat dissipation.
[0051]
Moreover, as shown in FIG. 17, the slit 65 can also be formed to the front-end | tip of the lead terminal 50b.
[0052]
Further, as shown in FIG. 18, a plurality of lead terminals 50b on one pole can be provided. Also in this case, heat dissipation is improved.
[0053]
Further, as shown in FIG. 19, the positive lead terminal 50b and the negative lead terminal 50b can be taken out from opposite sides of the power generation element 50a, respectively.
[0054]
In this case, as shown in FIG. 20A, the lead-out positions of the positive lead terminal 50b and the negative lead terminal 50b can be provided on opposite sides of the power generation element 50a.
[0055]
Further, as shown in FIG. 20B, the positive lead terminal 50b and the negative lead terminal 50b can be taken out from the same side of the power generation element 50a.
[0056]
Further, as shown in FIGS. 21A and 21B, the positive lead terminal 50b and the negative lead terminal 50b can be provided on a substantially diagonal line in the cross section of the power generation element 50a.
[0057]
Thus, the heat dissipation of the unit cell 50 is improved by disposing the take-out positions of the positive and negative lead terminals 50b that are likely to generate heat away from each other.
[0058]
(Fifth embodiment)
As shown in FIG. 22, the storage box 51 (see FIG. 1) can close the upper opening 51c with a lid 70 having a plurality of long holes 70a. In this example, the long hole 70 a is formed in parallel with the long side of the lid 70.
[0059]
By using this lid 70, the heat dissipation from the current collecting members 52, 52 is improved.
In addition, the long hole 70a of the lid | cover 70 can also be formed in parallel with the short side of the lid | cover 70, as shown in FIG.
[0060]
Further, as shown in FIG. 24, the width B of the current collecting member 52 may be formed so that the distance farther from the takeout terminal 52c is smaller and the closer one is larger. This is because current from a large number of single cells 10 concentrates in a portion near the terminal 52c, whereas current from a small number of single cells 10 gradually flows in a portion far from the terminal 52c. This is because the large cross-sectional area of 52 becomes unnecessary.
Thereby, compared with the case where the width | variety B of the current collection member 52 is made the same (refer FIG. 3), it is excellent in the point of the weight energy density of a battery, and material cost.
[0061]
(Sixth embodiment)
25 to 29 show isolation members 80 to 85 according to the sixth embodiment. These isolation members 80 to 85 have ventilation holes 80 a to 85 a as described below. When the air passes through these ventilation holes 80a to 85a, the unit cell 50 is cooled.
[0062]
That is, the isolation member 80 of FIG. 25 is formed of a single plate-like member, and a plurality of ventilation holes 80a arranged in parallel are formed therein.
[0063]
26 is configured by a plate-like member 81b having a flat inner surface and a plate-like member 81d having a protrusion 81c on the inner surface, and a plurality of protrusions 81c define a gap between these plate-like members 81b and 81d. The formed ventilation hole 81a is formed.
[0064]
27 is constituted by a pair of plate-like members 83b having a plurality of projections 83c formed on the inner surface, and a ventilation hole 83a defined by the projections 83c is formed in a gap between these plate-like members 83b. Has been.
[0065]
The isolation member 84 of FIG. 28 has a plurality of grooves 84b extending in the horizontal direction on both surfaces thereof. A ventilation hole 84 a is formed between the groove 84 b of the isolation member 84 and the unit cell 50.
[0066]
29 is composed of a plate-like member 85c having a circular protrusion 85b formed on the inner surface and a plate-like member 85d having a flat inner surface. A gap corresponding to the height of the protrusion 85b is formed between the plate-like members 85c and 85d, and this gap functions as the ventilation hole 85a.
[0067]
In addition, as a soft exterior body which comprises the single battery illustrated in each embodiment mentioned above, it is desirable to use the metal resin composite represented by the aluminum laminate film etc. other than a polymer material.
Moreover, as a single battery in this invention, a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a nickel hydride battery, a lead battery, etc. are included, and the kind of single battery is not ask | required.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, even when another object enters from the ventilation hole formed in the storage box, the unit cell is protected by the isolation member, so that the unit cell can be prevented from being deformed or damaged. Moreover, since the width dimension or height dimension of the isolation member is larger than the width dimension or height dimension of the exterior body of the unit cell, the unit cell can be reliably protected (Claim 1).
[0069]
In addition, since a plurality of grooves are provided on the inner surface of the storage box for engaging and holding each isolation member at a predetermined position, even if the single cell expands, other single cells are protected by the isolation member. .
[0070]
Moreover, since the ventilation part which can ventilate along the surface direction of each isolation member was provided in each isolation member, the single cell adjacent to this isolation member can be cooled with the air which passed the ventilation part formed in the isolation member ( Claim 3).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan sectional view showing a first embodiment according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a first embodiment according to the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a current collecting member and a unit cell according to the present invention.
4A is an exploded perspective view showing a current collecting member according to the present invention, and FIG. 4B is a perspective view showing a winding state of a lead terminal.
FIG. 5 is a view showing a separating member according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a separating member according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing another isolation member according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view showing a storage box according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view showing a honeycomb structured body according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view showing a separating member according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a perspective view showing another isolation member according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view showing a perforated plate member according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a perspective view showing a mesh member according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a perspective view showing another isolation member according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a perspective view showing another isolation member according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a perspective view showing a lead terminal according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a perspective view showing another lead terminal according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a perspective view showing a unit cell according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a perspective view showing another unit cell according to the fourth embodiment of the present invention.
20 (a) is a view taken in the direction of arrow A in FIG. 19, and FIG. 20 (b) is a diagram showing a case where the lead terminal extraction position is changed.
FIG. 21 (a) is a perspective view showing another unit cell of the fourth embodiment according to the present invention, and FIG. 21 (b) is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 21 (a).
FIG. 22 is a perspective view showing a storage box and a cover according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a perspective view showing another lid of the fifth embodiment according to the present invention.
FIG. 24 is a perspective view showing a current collecting member according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a view showing a separating member according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a view showing another isolation member according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 27 is a view showing another isolation member according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a perspective view showing another isolation member according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 29 is a perspective view showing another isolation member according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 30 is an exploded perspective view showing a conventional battery.
FIG. 31 is a plan view showing a conventional battery.
FIG. 32 is a schematic plan view showing a conventional example.
FIG. 33 is a main part perspective view showing a conventional example.
FIG. 34 is a perspective view showing a main part of a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery 5 Battery 10 Single cell 10a Power generation element 10b Exterior body 10c Lead terminal 11 Housing box 14 Ventilation hole 15 Fan 16 Spacer 17 Battery 18 Groove 19 Battery 50 Single battery 50a Power generation element 50b Lead terminal 50c Exterior body 51 Housing box 51a Ventilation hole 51b Side plate 51c Upper opening 52 Current collecting member 52a Contact portion 52b Connecting member 52c Extraction terminal 53 Isolation member 53a Plate member 53b Plate member 53c Wave member 53d Hole 54 Ventilation hole 56 Storage box 56a Inner side surface 56b Groove 60 Honeycomb structure 61 Cylindrical body 62 Plate member 62a Hole 62b Hole 63 Mesh member 65 Slit 66 Isolation member 67 Isolation member 70 Lid 70a Long hole 80 Isolation member 80a Ventilation hole 81 Separation member 81a Ventilation hole 81b Plate member 81c Projection 81d Plate member 83 Isolation member 83a Ventilation hole 83b Plate-shaped part Material 83c Protrusion 84 Isolation member 84a Ventilation hole 84b Groove 85 Isolation member 85a Ventilation hole 85b Protrusion 85c Plate member 85c Plate member 85d Plate member

Claims

A plurality of single cells having a pair of terminals, covering the power generation element with a soft exterior body and formed in a substantially flat shape;
A storage box for storing each unit cell in a state of being aligned at a predetermined interval along the flat thickness direction;
A battery comprising a plurality of plate-shaped isolation members arranged between the single cells and individually separating the single cells,
At least one of the width dimension and the height dimension of each said isolation member is larger than the planar shape width dimension and planar shape height dimension of the said exterior body, The battery characterized by the above-mentioned.

2. The battery according to claim 1, wherein a plurality of grooves are provided on the inner surface of the storage box for engaging and holding the isolation members at predetermined positions.

2. The battery according to claim 1, wherein a ventilation portion capable of ventilating along the surface direction of each isolation member is provided in each isolation member.