JP4351830B2 - 組電池の電極絶縁構造および絶縁体 - Google Patents
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組電池の電極絶縁構造、および、それに用いられる絶縁体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題などから、ハイブリッド自動車、電気自動車、或いは、夜間電力を有効活用するための電力のロードレベリング等が注目されており、そのために各種の二次電池が開発されている。リチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が高く、密閉性に優れ、かつ、メンテナンスフリーであるため、ハイブリッド自動車や電気自動車用のバッテリとして優れているが、大型のものは実用化されていない。そこで、複数個の小型の電池セルを直列または並列に接続することにより組電池化し、これにより所望の電圧や容量を確保している。
【０００３】
また、このような電池セルの一形態として、ラミネートによって覆われた薄板状のリチウム電池が知られている。従来は、この類の電池セルを平面状に敷き詰めるようにして並べることによって、組電池化していた。そのため、それぞれの電池セルに突出して設けられた電極タブ同士が接触し難く、短絡が生じる危険性は低かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電池セルの面同士を重ね合わせることによって組電池化する場合、振動等によって、隣接した電極タブが接触し易く、短絡が生じる危険性がある。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電極タブ間の接触による短絡を有効に防止することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、第１の発明は、突出した電極タブを有する電池セルを複数重ね合わせることによって構成されているとともに、互いに隣接した電池セルに関する一対の電極タブを接続することによって、電池セルが直列に接続されている組電池と、互いに接続された一対の電極タブのそれぞれと位置的に対応して複数のスリットが設けられており、かつ、それぞれのスリットに、互いに接続された一対の電極タブが挿入されることにより互いに接続された一対の電極タブのそれぞれを電気的に分離する、絶縁体とを有する組電池の電極絶縁構造を提供する。
【０００７】
ここで、第１の発明において、上記スリットは、絶縁体において一列に並んでいることが好ましい。また、上記電池セルは、第１の縁部より突出した第１の電極タブと、第１の縁部と対向する第２の縁部より突出した第２の電極タブとを有し、絶縁体は、組電池における第１の面に設けられた第１の絶縁体と、組電池における第１の面と対向する第２の面に設けられた第２の絶縁体とを有していてもよい。この場合、第１の面は、第１の縁部によって特定される面であり、第２の面は、第２の縁部によって特定される面である。さらに、また、上記電池セルは、ラミネートによって覆われた板状電池であってもよい。
【０００８】
第２の発明は、突出した電極タブを有する電池セルを複数重ね合わせることによって構成されているとともに、互いに隣接した電池セルに関する一対の電極タブを接続することによって、電池セルが直列に接続されている組電池用の絶縁体を提供する。この絶縁体には、互いに接続された一対の電極タブのそれぞれと位置的に対応して複数のスリットが設けられており、前記複数のスリットにより互いに接続された一対の電極タブのそれぞれが電気的に分離される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、電池セルの斜視図である。なお、同図右は、電池セル１を表面から見た図であり、同図左は、これを裏面から見た図である。それぞれの電池セル１は、薄板状のリチウムイオン二次電池であり、金属層の両面を樹脂層で覆ったラミネートシート内に発電要素が収容されている。一例として、電池セル１の板厚は5mm程度である。また、電池セル１の上縁部の中央には、上方に突出した正極の電極タブ２が設けられているとともに、その下縁部の中央には、下方に突出した負極の電極タブ３が設けられている。
【００１０】
図２は、複数の電池セル１によって構成される組電池１０の斜視図である。本実施形態では、一例として80枚の電池セル１を用い、互いに隣接した電池セル１の面同士を重ね合わせることによって、組電池１０が構成されている。組電池１０を構成する一連の電池セル１は、一方向からみた場合に、表面と裏面とが交互に反転するように配置されている。したがって、組電池１０の上面（この面は電池セル１の上縁部によって特定される）より突出した一連の電極タブについては、正極の電極タブ２と負極の電極タブ３とが交互に突出した形態になる。また、組電池１０の下面（この面は電池セル１の下縁部によって特定される）より突出した一連の電極タブについても、正極の電極タブ２と負極の電極タブ３とが交互に突出した形態になる。そして、組電池１０の上面および下面において、対向した異極の電極タブ２，３同士を接続することによって、一連の電池セル１０が直列に接続される。
【００１１】
図３は、組電池１０に取り付けられる第１の絶縁体および第２の絶縁体の斜視図である。第１の絶縁体２０は、板状の絶縁部材であって、組電池１０の上面全体を覆う程のサイズを有する。また、この絶縁体２０には、一方向に並んだ複数のスリット２１が設けられている。それぞれのスリット２１は、組電池１０の上面より上方に突出した異極の電極タブ対２，３（これらは互いに接続されている）と位置的に対応して設けられている。一方、第２の絶縁体３０も、第１の絶縁体２０と同一サイズを有する板状の絶縁部材であって、組電池１０の下面全体を覆う。また、この絶縁体３０には、一方向に並んだ複数のスリット３１が設けられている。それぞれのスリット３１は、組電池１０の下面より下方に突出した異極の電極タブ対２，３（これらは互いに接続されている）と位置的に対応して設けられている。
【００１２】
図４は、組電池１０に絶縁体２０，３０を取り付けた状態を示す斜視図である。組電池１０の上面に取り付けられた第１の絶縁体２０に関して、それぞれのスリット２１には、互いに接続された異極の電極タブ対２，３が挿入されている。また、組電池１０の下面に取り付けられた第２の絶縁体３０に関して、それぞれのスリット３１には、互いに接続された異極の電極タブ対２，３が挿入されている。
【００１３】
このように、本実施形態によれば、複数の電池セル１の面同士を重ね合わせることによって組電池１０を形成する場合、互いに接続された電極タブ対２，３が、これと隣接した電極タブ対２，３と近接することになる。しかしながら、それぞれの電極タブ対２，３は絶縁体２０，３０に設けられたスリット２１，３１に挿入されるため、これらは接触することなく、電気的に分離される。その結果、電極タブ間の接触による短絡を防止することができる。
【発明の効果】
このように、本発明によれば、電気的に分離すべき電極タブ同士を絶縁体によって離間させているため、電極タブ間の接触による短絡を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電池セルの斜視図
【図２】組電池の斜視図
【図３】絶縁体の斜視図
【図４】組電池に絶縁体を取り付けた状態を示す斜視図
【符号の説明】
１ 電池セル
２ 正極の電極タブ
３ 負極の電極タブ
１０ 組電池
２０ 第１の絶縁体
２１ スリット
３０ 第２の絶縁体
３１ スリット
【発明の属する技術分野】
本発明は、組電池の電極絶縁構造、および、それに用いられる絶縁体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題などから、ハイブリッド自動車、電気自動車、或いは、夜間電力を有効活用するための電力のロードレベリング等が注目されており、そのために各種の二次電池が開発されている。リチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が高く、密閉性に優れ、かつ、メンテナンスフリーであるため、ハイブリッド自動車や電気自動車用のバッテリとして優れているが、大型のものは実用化されていない。そこで、複数個の小型の電池セルを直列または並列に接続することにより組電池化し、これにより所望の電圧や容量を確保している。
【０００３】
また、このような電池セルの一形態として、ラミネートによって覆われた薄板状のリチウム電池が知られている。従来は、この類の電池セルを平面状に敷き詰めるようにして並べることによって、組電池化していた。そのため、それぞれの電池セルに突出して設けられた電極タブ同士が接触し難く、短絡が生じる危険性は低かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電池セルの面同士を重ね合わせることによって組電池化する場合、振動等によって、隣接した電極タブが接触し易く、短絡が生じる危険性がある。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電極タブ間の接触による短絡を有効に防止することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、第１の発明は、突出した電極タブを有する電池セルを複数重ね合わせることによって構成されているとともに、互いに隣接した電池セルに関する一対の電極タブを接続することによって、電池セルが直列に接続されている組電池と、互いに接続された一対の電極タブのそれぞれと位置的に対応して複数のスリットが設けられており、かつ、それぞれのスリットに、互いに接続された一対の電極タブが挿入されることにより互いに接続された一対の電極タブのそれぞれを電気的に分離する、絶縁体とを有する組電池の電極絶縁構造を提供する。
【０００７】
ここで、第１の発明において、上記スリットは、絶縁体において一列に並んでいることが好ましい。また、上記電池セルは、第１の縁部より突出した第１の電極タブと、第１の縁部と対向する第２の縁部より突出した第２の電極タブとを有し、絶縁体は、組電池における第１の面に設けられた第１の絶縁体と、組電池における第１の面と対向する第２の面に設けられた第２の絶縁体とを有していてもよい。この場合、第１の面は、第１の縁部によって特定される面であり、第２の面は、第２の縁部によって特定される面である。さらに、また、上記電池セルは、ラミネートによって覆われた板状電池であってもよい。
【０００８】
第２の発明は、突出した電極タブを有する電池セルを複数重ね合わせることによって構成されているとともに、互いに隣接した電池セルに関する一対の電極タブを接続することによって、電池セルが直列に接続されている組電池用の絶縁体を提供する。この絶縁体には、互いに接続された一対の電極タブのそれぞれと位置的に対応して複数のスリットが設けられており、前記複数のスリットにより互いに接続された一対の電極タブのそれぞれが電気的に分離される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、電池セルの斜視図である。なお、同図右は、電池セル１を表面から見た図であり、同図左は、これを裏面から見た図である。それぞれの電池セル１は、薄板状のリチウムイオン二次電池であり、金属層の両面を樹脂層で覆ったラミネートシート内に発電要素が収容されている。一例として、電池セル１の板厚は5mm程度である。また、電池セル１の上縁部の中央には、上方に突出した正極の電極タブ２が設けられているとともに、その下縁部の中央には、下方に突出した負極の電極タブ３が設けられている。
【００１０】
図２は、複数の電池セル１によって構成される組電池１０の斜視図である。本実施形態では、一例として80枚の電池セル１を用い、互いに隣接した電池セル１の面同士を重ね合わせることによって、組電池１０が構成されている。組電池１０を構成する一連の電池セル１は、一方向からみた場合に、表面と裏面とが交互に反転するように配置されている。したがって、組電池１０の上面（この面は電池セル１の上縁部によって特定される）より突出した一連の電極タブについては、正極の電極タブ２と負極の電極タブ３とが交互に突出した形態になる。また、組電池１０の下面（この面は電池セル１の下縁部によって特定される）より突出した一連の電極タブについても、正極の電極タブ２と負極の電極タブ３とが交互に突出した形態になる。そして、組電池１０の上面および下面において、対向した異極の電極タブ２，３同士を接続することによって、一連の電池セル１０が直列に接続される。
【００１１】
図３は、組電池１０に取り付けられる第１の絶縁体および第２の絶縁体の斜視図である。第１の絶縁体２０は、板状の絶縁部材であって、組電池１０の上面全体を覆う程のサイズを有する。また、この絶縁体２０には、一方向に並んだ複数のスリット２１が設けられている。それぞれのスリット２１は、組電池１０の上面より上方に突出した異極の電極タブ対２，３（これらは互いに接続されている）と位置的に対応して設けられている。一方、第２の絶縁体３０も、第１の絶縁体２０と同一サイズを有する板状の絶縁部材であって、組電池１０の下面全体を覆う。また、この絶縁体３０には、一方向に並んだ複数のスリット３１が設けられている。それぞれのスリット３１は、組電池１０の下面より下方に突出した異極の電極タブ対２，３（これらは互いに接続されている）と位置的に対応して設けられている。
【００１２】
図４は、組電池１０に絶縁体２０，３０を取り付けた状態を示す斜視図である。組電池１０の上面に取り付けられた第１の絶縁体２０に関して、それぞれのスリット２１には、互いに接続された異極の電極タブ対２，３が挿入されている。また、組電池１０の下面に取り付けられた第２の絶縁体３０に関して、それぞれのスリット３１には、互いに接続された異極の電極タブ対２，３が挿入されている。
【００１３】
このように、本実施形態によれば、複数の電池セル１の面同士を重ね合わせることによって組電池１０を形成する場合、互いに接続された電極タブ対２，３が、これと隣接した電極タブ対２，３と近接することになる。しかしながら、それぞれの電極タブ対２，３は絶縁体２０，３０に設けられたスリット２１，３１に挿入されるため、これらは接触することなく、電気的に分離される。その結果、電極タブ間の接触による短絡を防止することができる。
【発明の効果】
このように、本発明によれば、電気的に分離すべき電極タブ同士を絶縁体によって離間させているため、電極タブ間の接触による短絡を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電池セルの斜視図
【図２】組電池の斜視図
【図３】絶縁体の斜視図
【図４】組電池に絶縁体を取り付けた状態を示す斜視図
【符号の説明】
１ 電池セル
２ 正極の電極タブ
３ 負極の電極タブ
１０ 組電池
２０ 第１の絶縁体
２１ スリット
３０ 第２の絶縁体
３１ スリット
Claims (5)
- 組電池の電極絶縁構造において、
突出した電極タブを有する電池セルを複数重ね合わせることによって構成されているとともに、互いに隣接した電池セルに関する一対の電極タブを接続することによって、前記電池セルが直列に接続されている組電池と、
互いに接続された一対の電極タブのそれぞれと位置的に対応して複数のスリットが設けられており、当該スリットのそれぞれに、互いに接続された一対の電極タブが挿入されることにより互いに接続された一対の電極タブのそれぞれを電気的に分離する、絶縁性を有する絶縁体と
を有することを特徴とする組電池の電極絶縁構造。 - 前記スリットは、前記絶縁体において一列に並んでいることを特徴とする請求項１に記載された組電池の電極絶縁構造。
- 前記電池セルは、第１の縁部より突出した第１の電極タブと、前記第１の縁部と対向する第２の縁部より突出した第２の電極タブとを有し、
前記絶縁体は、前記組電池における第１の面に設けられた第１の絶縁体と、前記組電池における前記第１の面と対向する第２の面に設けられた第２の絶縁体とを有し、
前記第１の面は、前記第１の縁部によって特定される面であり、前記第２の面は、前記第２の縁部によって特定される面であることを特徴とする請求項１または２に記載された組電池の電極絶縁構造。 - 前記電池セルは、ラミネートによって覆われた板状電池であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された組電池の電極絶縁構造。
- 突出した電極タブを有する電池セルを複数重ね合わせることによって構成されているとともに、互いに隣接した電池セルに関する一対の電極タブを接続することによって、前記電池セルが直列に接続されている組電池用の絶縁体において、
互いに接続された一対の電極タブのそれぞれと位置的に対応して複数のスリットが設けられており、前記複数のスリットにより互いに接続された一対の電極タブのそれぞれが電気的に分離されることを特徴とする絶縁体。
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| JP2002156507A JP4351830B2 (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | 組電池の電極絶縁構造および絶縁体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002156507A JP4351830B2 (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | 組電池の電極絶縁構造および絶縁体 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003346780A JP2003346780A (ja) | 2003-12-05 |
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| JP5880970B2 (ja) * | 2012-10-10 | 2016-03-09 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 蓄電モジュール |
| CN104051698B (zh) * | 2014-06-05 | 2016-05-04 | 江苏华东锂电技术研究院有限公司 | 具有极耳连接装置的电池组 |
| CN114759319B (zh) * | 2022-06-15 | 2022-09-20 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置及电子设备 |
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2002
- 2002-05-29 JP JP2002156507A patent/JP4351830B2/ja not_active Expired - Fee Related
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