JP5151115B2 - Bipolar secondary battery - Google Patents

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Description

本発明は、双極型二次電池、特に単電池層の電圧や温度の測定を可能にした構造の双極型二次電池に関する。   The present invention relates to a bipolar secondary battery, and more particularly to a bipolar secondary battery having a structure that enables measurement of voltage and temperature of a single battery layer.

近年、大気汚染や地球温暖化に対処するため、二酸化炭素量の低減が切に望まれている。自動車業界では、電気自動車(EV)やハイブリッド電気自動車(HEV)の導入による二酸化炭素排出量の低減に期待が集まっており、これらの実用化の鍵を握るモータ駆動用二次電池の開発が盛んに行われている。   In recent years, in order to cope with air pollution and global warming, reduction of the amount of carbon dioxide has been strongly desired. In the automobile industry, there is a great expectation for reducing carbon dioxide emissions by introducing electric vehicles (EV) and hybrid electric vehicles (HEV), and the development of secondary batteries for motor drive that holds the key to commercialization of these is thriving. Has been done.

モータ駆動用二次電池としては、全ての電池の中で最も高い理論エネルギーを有するリチウムイオン二次電池が注目を集めており、現在急速に開発が進められている。リチウムイオン二次電池を用いる場合には、通常、複数個を直列に接続して電池モジュールとし、さらに、前記電池モジュールを直列に接続して組電池を形成することにより、高いエネルギー密度を得ている。しかし、かような組電池では、電池間の接続および電池モジュール間の接続による抵抗が加算され、充放電時の組電池全体の内部抵抗が高まり、高出力密度が得られない。   As a secondary battery for driving a motor, a lithium ion secondary battery having the highest theoretical energy among all the batteries is attracting attention, and is currently being developed rapidly. When using a lithium ion secondary battery, usually, a plurality of battery modules are connected in series to form a battery module, and further, a battery pack is formed by connecting the battery modules in series to obtain a high energy density. Yes. However, in such an assembled battery, the resistance due to the connection between the batteries and the connection between the battery modules is added, the internal resistance of the entire assembled battery at the time of charging / discharging is increased, and a high output density cannot be obtained.

そこで、一枚の集電体の片面に正極層が形成され、他方の面に負極層が形成された双極型電極を、電解質層を挟んで複数枚直列に配設し、これにより正極層、電解質層および負極層の積層構造からなる単電池層を積層した形の電池要素を有する双極型リチウムイオン二次電池(本明細書中、単に「双極型二次電池」とも称する)が注目されている。この双極型二次電池では、複数の単電池層が直列に接続されて電池要素が構成される。   Therefore, a plurality of bipolar electrodes in which a positive electrode layer is formed on one surface of a current collector and a negative electrode layer is formed on the other surface are arranged in series with an electrolyte layer interposed therebetween, whereby a positive electrode layer, Bipolar lithium ion secondary batteries (also referred to simply as “bipolar secondary batteries” in the present specification) having battery elements in the form of laminated single battery layers having a laminated structure of an electrolyte layer and a negative electrode layer have attracted attention. Yes. In this bipolar secondary battery, a plurality of single battery layers are connected in series to constitute a battery element.

かような構成を有する双極型二次電池においては、同一の単電池層を積層した場合であっても、各単電池層の電圧は必ずしも一定にならず、ばらつく場合がある。各単電池層の電圧がばらつくと、使用時に電圧の大きい単電池層の劣化が進行し、破損する虞があった。   In the bipolar secondary battery having such a configuration, even when the same single battery layer is stacked, the voltage of each single battery layer is not necessarily constant and may vary. When the voltage of each cell layer varies, there is a risk that the cell layer having a large voltage will deteriorate during use and may be damaged.

また、双極型二次電池において、一旦単電池層が積層されて電池要素が形成された後には、全単電池層の合計電圧は測定可能であるものの、各単電池層について正極層と負極層間の電圧を測定することは困難である。   Moreover, in the bipolar secondary battery, after the single battery layers are once laminated and the battery elements are formed, the total voltage of all the single battery layers can be measured, but for each single battery layer, the positive electrode layer and the negative electrode layer It is difficult to measure the voltage.

この問題を解決すべく、特許文献1においては、単電池層を挟持する集電体に、単電池層ごとの電圧を測定するためのフレキシブルフラットケーブルからなる電圧測定用リード線を、超音波溶接により接続する構成を提案している。このように電圧測定用リード線を予め取り付けておくことにより、一旦電池要素が形成された後においても、各単電池層の電圧および容量をチェックすることができ、不良な電池単位が存在する場合には電池の製造時に取り除くことができる。
特開2005−235463号
In order to solve this problem, in Patent Document 1, a voltage measurement lead wire composed of a flexible flat cable for measuring a voltage for each cell layer is attached to a current collector sandwiching the cell layers by ultrasonic welding. It proposes a configuration to connect by. By attaching the voltage measurement lead wires in this way, the voltage and capacity of each single cell layer can be checked even after the battery elements are formed once, and there are defective battery units. Can be removed during battery manufacture.
JP 2005-235463 A

しかしながら、前記特許文献1に記載の双極型二次電池においては、電池内で隣り合う集電体同士が接触し、あるいは電池要素における単電池層の端部の僅かな不ぞろいなどによる短絡が起こる、といった不都合を防止する目的で、絶縁性のシール材が各単電池層(セル)の周囲に設けられる。この絶縁性のシール材は集電体の端面まで覆う形で配置される。このため絶縁性のシール材が形成された後において、あるいは単電池層が積層された後において、単電池層の集電体に電圧測定用リード線や温度センサを取り付けることは困難である。   However, in the bipolar secondary battery described in Patent Document 1, current collectors adjacent to each other in the battery are in contact with each other, or a short circuit occurs due to a slight unevenness at the end of the cell layer in the battery element. In order to prevent such an inconvenience, an insulating sealing material is provided around each single cell layer (cell). This insulating sealing material is disposed so as to cover the end face of the current collector. For this reason, it is difficult to attach a voltage measurement lead wire or a temperature sensor to the current collector of the single cell layer after the insulating sealing material is formed or after the single cell layer is laminated.

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、絶縁性のシール材が形成された後、あるいは単電池層が積層された後において、単電池層の集電体にリード線や温度センサを取り付けることが可能な双極型二次電池の構造を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and after an insulating sealing material is formed or after a single battery layer is laminated, a lead wire or a temperature sensor is provided on the current collector of the single battery layer. An object of the present invention is to provide a structure of a bipolar secondary battery to which can be attached.

上記課題を解決するため、本発明に係る双極型二次電池は、集電体の一方の面に正極層が形成され、他方の面に負極層が形成された双極型電極を、電解質層を挟んで複数枚直列に配設し、これにより前記正極層、前記電解質層および前記負極層の積層構造からなる単電池層を積層した形の電池要素を構成し、前記単電池層の外周部に前記集電体間を絶縁するシール材を設けた双極型二次電池において、前記電解質層が、前記正極層と前記負極層の間に配置されたセパレータに保持した電解質から成り、前記セパレータが前記集電体より大きく、前記電池要素の周辺部の少なくとも一辺における前記集電体に前記正極層および前記負極層よりも外方向に延在する延在部を設け、前記集電体の延在部上に前記シール材を設けると共に、前記シール材のさらに外周部における前記集電体の延在部上に、前記シール材の存在しない非シール部を形成し、前記非シール部に電圧測定用あるいは温度検出用の検出要素を配置して接触させた、ことを特徴とする。
また、上記課題を解決するため、本発明に係る双極型二次電池は、集電体の一方の面に正極層が形成され、他方の面に負極層が形成された双極型電極を、電解質層を挟んで複数枚直列に配設し、これにより前記正極層、前記電解質層および前記負極層の積層構造からなる単電池層を積層した形の電池要素を構成し、前記単電池層の外周部に前記集電体間を絶縁するシール材を設けた双極型二次電池において、前記電池要素の周辺部の少なくとも一辺における前記集電体に前記正極層および前記負極層よりも外方向に延在する延在部を設け、前記集電体の延在部上に前記シール材を設けると共に、前記シール材のさらに外周部における前記集電体の延在部上に、前記シール材の存在しない非シール部を形成し、前記非シール部に温度検出用の検出要素を配置して接触させ、前記検出要素として、リード線の先端部が配置されて、前記リード線の先端部には、温度センサを絶縁物で被覆したセンシング部が設けられ、前記温度センサが温度ヒューズからなり、この温度ヒューズを絶縁物で被覆したセンシング部が2以上の前記単電池層の集電体に設けられ、それらの温度ヒューズが直列に接続されて温度リレーとして構成されている、ことを特徴とする。
さらに、上記課題を解決するため、本発明に係る双極型二次電池は、集電体の一方の面に正極層が形成され、他方の面に負極層が形成された双極型電極を、電解質層を挟んで複数枚直列に配設し、これにより前記正極層、前記電解質層および前記負極層の積層構造からなる単電池層を積層した形の電池要素を構成し、前記単電池層の外周部に前記集電体間を絶縁するシール材を設けた双極型二次電池において、前記電解質層が、前記正極層と前記負極層の間に配置されたセパレータに保持した電解質から成り、前記セパレータが前記集電体より大きく、前記電池要素の周辺部の少なくとも一辺における前記集電体に前記正極層および前記負極層よりも外方向に延在する延在部を設け、前記集電体の延在部上に前記シール材を設けると共に、前記シール材のさらに外周部における前記集電体の延在部上に、前記シール材の存在しない非シール部を有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, a bipolar secondary battery according to the present invention includes a bipolar electrode having a positive electrode layer formed on one surface of a current collector and a negative electrode layer formed on the other surface, and an electrolyte layer. A plurality of batteries are arranged in series, thereby constituting a battery element in which a single battery layer having a laminated structure of the positive electrode layer, the electrolyte layer, and the negative electrode layer is laminated, and is formed on the outer periphery of the single battery layer. In the bipolar secondary battery provided with a sealing material that insulates between the current collectors, the electrolyte layer is made of an electrolyte held in a separator disposed between the positive electrode layer and the negative electrode layer, and the separator is greater than the current collector, wherein the extending portion that extends outwardly disposed than the positive electrode layer and the negative electrode layer on the current collector at least one side of the periphery of the battery element, the extending portion of the current collector The seal material is provided on the seal and the seal Further, a non-sealing portion where the sealing material does not exist is formed on an extension portion of the current collector in an outer peripheral portion of the current collector, and a detection element for voltage measurement or temperature detection is arranged and brought into contact with the non-sealing portion. It is characterized by that.
In order to solve the above problems, a bipolar secondary battery according to the present invention includes a bipolar electrode in which a positive electrode layer is formed on one surface of a current collector and a negative electrode layer is formed on the other surface. A plurality of cells are arranged in series with the layer interposed therebetween, thereby constituting a battery element in which a single battery layer having a stacked structure of the positive electrode layer, the electrolyte layer, and the negative electrode layer is formed, and an outer periphery of the single battery layer In a bipolar secondary battery in which a sealing material for insulating between the current collectors is provided in a part, the current collector on at least one side of the peripheral part of the battery element extends outward from the positive electrode layer and the negative electrode layer. An extending portion is provided, the sealing material is provided on the extending portion of the current collector, and the sealing material is not present on the extending portion of the current collector in a further outer peripheral portion of the sealing material. A non-seal part is formed, and a temperature detection test is performed on the non-seal part. An element is disposed and brought into contact, and a leading end portion of a lead wire is disposed as the detection element. A sensing portion in which a temperature sensor is covered with an insulator is provided at the leading end portion of the lead wire. A sensing unit comprising a thermal fuse and having a thermal fuse covered with an insulator is provided in a current collector of two or more single cell layers, and the thermal fuses are connected in series to form a temperature relay. It is characterized by that.
Furthermore, in order to solve the above problems, a bipolar secondary battery according to the present invention includes a bipolar electrode in which a positive electrode layer is formed on one surface of a current collector and a negative electrode layer is formed on the other surface. A plurality of cells are arranged in series with the layer interposed therebetween, thereby constituting a battery element in which a single battery layer having a stacked structure of the positive electrode layer, the electrolyte layer, and the negative electrode layer is formed, and an outer periphery of the single battery layer In the bipolar secondary battery in which a sealing material for insulating between the current collectors is provided in a part, the electrolyte layer is composed of an electrolyte held in a separator disposed between the positive electrode layer and the negative electrode layer, and the separator Is larger than the current collector, the current collector on at least one side of the peripheral portion of the battery element is provided with an extending portion extending outward from the positive electrode layer and the negative electrode layer, and the current collector is extended. The sealing material is provided on the existing part, and the front On the current collector of the extending portion in yet outer periphery of the sealing material, characterized by having a non-sealing portion in the absence of the sealing material.

シール材にはその性質上非導電性の材料が用いられるので、シール材の存在する箇所にリード線を配置し電気的または熱的に良好な接続を図ることは困難である。しかし本発明においては、集電体上のシール材よりさらに外周部にシール材の存在しない非シール部を形成してあり、集電体の露出部が存在しているので、この部位へ電気的にまたは熱的に接触させて、容易に電圧測定用のリード線や温度センサなどの検出要素を取り付けることができる。   Since a non-conductive material is used for the sealing material, it is difficult to arrange a lead wire at a position where the sealing material exists to achieve a good electrical or thermal connection. However, in the present invention, a non-seal part where no sealant is present is formed on the outer periphery of the sealant on the current collector, and the exposed part of the current collector is present. A detection element such as a voltage measurement lead wire or a temperature sensor can be easily attached to or in thermal contact with each other.

以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

<第1の実施形態:図1〜図4>
図1は本発明の第1の実施形態に係る双極型二次電池の構造の一部を示す概略断面図、図2は同じく第1の実施形態に係る双極型二次電池の構造を示す斜視図、図3はその上面図である。
<First Embodiment: FIGS. 1 to 4>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a part of the structure of a bipolar secondary battery according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the bipolar secondary battery according to the first embodiment. FIG. 3 and FIG. 3 are top views thereof.

本発明の双極型二次電池1は、図1に示すように、長方形のSUS箔から成る集電体2の一方の面に正極活物質層(正極層)3が形成され、他方の面に負極活物質層(負極層)4が形成された双極型電極5を、セパレータ6に電解質を保持させてなる電解質層を挟んで積層し、複数枚直列に配設した構成を有する。この正極層3と負極層4との間に電解質層を挟んだ積層構造により単電池層7が構成され、この単電池層7がさらに複数積層されて電池要素8が形成される。なお、単電池層7は長方形に、また電池要素8は立方体に形成されているが、本発明においてこれらの形状は本質的なものではなく、他の多角形や円形などの形状であってもよい。   As shown in FIG. 1, a bipolar secondary battery 1 of the present invention has a positive electrode active material layer (positive electrode layer) 3 formed on one surface of a current collector 2 made of a rectangular SUS foil, and the other surface. A bipolar electrode 5 on which a negative electrode active material layer (negative electrode layer) 4 is formed is laminated with an electrolyte layer formed by holding an electrolyte in a separator 6 and a plurality of sheets are arranged in series. A single battery layer 7 is formed by a laminated structure in which an electrolyte layer is sandwiched between the positive electrode layer 3 and the negative electrode layer 4, and a plurality of single battery layers 7 are further laminated to form a battery element 8. The cell layer 7 is formed in a rectangular shape and the battery element 8 is formed in a cubic shape. However, in the present invention, these shapes are not essential, and may be other polygonal shapes, circular shapes, or the like. Good.

電池要素8の周辺部の一辺において、集電体2は、上記単電池層7よりも外側に延在しており、この集電体2の延在部L上において、単電池層7の周囲に、集電体2間を絶縁する絶縁性のシール材9が配置されている。シール材9は、電池内で隣り合う集電体同士が接触する不都合や、電池要素8における単電池層の端部の僅かな不ぞろいなどに起因して短絡を起こすなどの不都合を防止するためのものであり、図2、図3に示すように、集電体2の長方形の表面に、その外周部に沿って、所定幅W1で長方形の枠状に絶縁性の接着剤を塗布することで設けられる。具体的には、ディスペンサを用いて、図2、図3のように、集電体2の表面にシール前駆体の1液性未硬化エポキシ樹脂を塗布することで形成される。   On one side of the peripheral part of the battery element 8, the current collector 2 extends outward from the single battery layer 7, and on the extended part L of the current collector 2, Further, an insulating sealing material 9 that insulates between the current collectors 2 is disposed. The sealing material 9 is used to prevent inconveniences such as a short circuit caused by inconveniences between adjacent current collectors in the battery and slight unevenness of the end portions of the unit cell layers in the battery element 8. As shown in FIGS. 2 and 3, an insulating adhesive is applied to the rectangular surface of the current collector 2 in the shape of a rectangular frame with a predetermined width W1 along the outer peripheral portion thereof. Provided. Specifically, it is formed by applying a one-component uncured epoxy resin as a seal precursor to the surface of the current collector 2 using a dispenser as shown in FIGS.

シール材9は、相隣る集電体2の間を、その延在部Lの領域内で絶縁するように、一つの単電池層毎に、その集電体2の両面にそれぞれ設けられている。すなわち、集電体2の検出要素を設けようとする一の面側には第1のシール材9aが、また検出要素を設けない集電体2の他の面側には第2のシール材9bが設けられる。この実施形態では第1のシール材9aと第2のシール材9bの構成は同じであり、共に集電体2とセパレータ6間を絶縁する所定幅W1を持つ絶縁層の形で形成されている。   The sealing material 9 is provided on both surfaces of the current collector 2 for each single cell layer so as to insulate the current collectors 2 adjacent to each other in the region of the extending portion L. Yes. That is, the first sealing material 9a is provided on one surface side where the detection element of the current collector 2 is to be provided, and the second sealing material is provided on the other surface side of the current collector 2 where no detection element is provided. 9b is provided. In this embodiment, the first sealing material 9a and the second sealing material 9b have the same configuration, and both are formed in the form of an insulating layer having a predetermined width W1 that insulates between the current collector 2 and the separator 6. .

上記電池要素8の長方形の周辺部の一辺において、上記シール材9のさらに外周部における上記集電体2の延在部L上には、長さL1で示すように、シール材9の存在しない、つまり集電体2のSUSが露出した非シール部10(集電体露出部2a)が形成されており、また、その上方のセパレータ6との間には空間部10aが形成されている。この非シール部10のうち、正極層3または負極層4の一方の側、この実施形態では正極層3が存在する側における非シール部10に、電圧測定用あるいは温度検出用の検出要素11が配置され、集電体露出部2aと電気的に接続される構成となっている。   On one side of the rectangular peripheral portion of the battery element 8, the seal material 9 does not exist on the extending portion L of the current collector 2 in the outer peripheral portion of the seal material 9 as indicated by the length L 1. That is, the non-seal part 10 (current collector exposed part 2a) where SUS of the current collector 2 is exposed is formed, and a space part 10a is formed between the separator 6 and the upper part. The detection element 11 for voltage measurement or temperature detection is provided on the non-sealing portion 10 on the one side of the positive electrode layer 3 or the negative electrode layer 4 in this non-sealing portion 10, that is, on the side where the positive electrode layer 3 exists in this embodiment. It arrange | positions and becomes a structure electrically connected with the collector exposed part 2a.

この実施形態の場合、上記検出要素11は、電圧調整や電圧検知などを目的とした電圧測定用リード線12(以下単にリード線12とも言う)の先端部であり、リード線12は幅5mm、厚さ1〜20μmの金属箔、ここでは銅箔から成る。そして、この銅箔から成るリード線12は、集電体2の延在部Lである集電体露出部2aに導電性接着剤を用いて電気的に接続される。この導電性接着剤を用いたリード線12の接着は、上記のシール材9のエポキシ樹脂を塗布する工程と同時に行い、その操作を、単電池層7を積層させるに従い順次繰り返して行くことで、実施することが好ましい。   In this embodiment, the detection element 11 is a tip portion of a voltage measurement lead wire 12 (hereinafter also simply referred to as a lead wire 12) for voltage adjustment, voltage detection, and the like. The lead wire 12 has a width of 5 mm, It consists of a 1 to 20 μm thick metal foil, here a copper foil. And the lead wire 12 which consists of this copper foil is electrically connected to the collector exposed part 2a which is the extension part L of the collector 2 using a conductive adhesive. Adhesion of the lead wire 12 using this conductive adhesive is performed simultaneously with the step of applying the epoxy resin of the sealing material 9, and the operation is sequentially repeated as the unit cell layers 7 are laminated, It is preferable to implement.

導電性接着剤としては、樹脂に、銀、銅、金、アルミニウム、ニッケル、白金、はんだ、などの金属を充填した導電性接着剤や、アルミナを充填したエポキシ樹脂接着剤が使用できるが、ここでは銀を充填した導電性接着剤が用いられる。   As the conductive adhesive, a conductive adhesive filled with a metal such as silver, copper, gold, aluminum, nickel, platinum, solder, or an epoxy resin adhesive filled with alumina can be used. Then, a conductive adhesive filled with silver is used.

図2に示すように、リード線12のうち、積層方向の最外層の単電池層7に対するリード線12については、面方向外側に寄せて配設している。残りの単電池層7に対するリード線12については、順次に積層方向の下側のものほど電池要素8の辺の長さ方向に沿って内側になるように、リード線12の取付位置を順次ずらせて、積層された状態で互いに重ならないように配設している。また図3に示すように、リード線12はその全てを電池要素8の一辺の全幅に均等に配置するのではなく、電池要素8の片隅にできるだけ寄せて配設している。   As shown in FIG. 2, among the lead wires 12, the lead wires 12 corresponding to the outermost unit cell layer 7 in the stacking direction are arranged close to the outside in the plane direction. With respect to the lead wires 12 for the remaining unit cell layers 7, the attachment positions of the lead wires 12 are sequentially shifted so that the lower one in the stacking direction is inward along the length direction of the side of the battery element 8. Thus, they are arranged so as not to overlap each other in the stacked state. Further, as shown in FIG. 3, all the lead wires 12 are not arranged uniformly over the entire width of one side of the battery element 8, but are arranged as close as possible to one corner of the battery element 8.

本実施形態では、集電体2の延在部L上のシール材9が塗布されずに残っている非シール部10に、リード線12の先端部が導電性接着剤を介して取り付けられ、電気的に接続される。このため、従来の超音波溶接によりリード線12を集電体表面に接続して集電体2の端面までシール材9で覆う形態に比べ、リード線12の取り付けが容易であり、図2に矢印で示すように、単電池層の積層後において、各単電池層の集電体2にリード線12を取り付けることも可能である。また、このリード線12は図示してない制御回路に接続して各単電池層の電圧のチェックに用いることで、電池の状態を管理することができ、電池要素8を形成した後にいずれかの単電池層7に不具合が生じた場合には、これを検知して除去することができる。   In the present embodiment, the tip end portion of the lead wire 12 is attached to the non-seal portion 10 remaining without being applied with the sealing material 9 on the extending portion L of the current collector 2 via a conductive adhesive, Electrically connected. For this reason, it is easier to attach the lead wire 12 than in the case where the lead wire 12 is connected to the current collector surface by conventional ultrasonic welding and the end surface of the current collector 2 is covered with the sealing material 9. As indicated by the arrows, it is possible to attach the lead wires 12 to the current collector 2 of each unit cell layer after the unit cell layers are stacked. The lead wire 12 is connected to a control circuit (not shown) and used for checking the voltage of each single cell layer, so that the state of the battery can be managed. If a failure occurs in the cell layer 7, it can be detected and removed.

また、本実施形態においては、上記セパレータ6が集電体2より面積が大きく形成されており、集電体2の外側に長さDだけ延出している。かかる構造により、リード線12の取り付け部において、シール材9の外周部における集電体2間の絶縁の確保が容易となる。すなわち、集電体2の延在部L内においては双極型電極5間の絶縁を確保することができ、また、それより外側に延在するセパレータ6の延出部Dの範囲においてはリード線相互の絶縁を確保することができる。   In the present embodiment, the separator 6 has a larger area than the current collector 2, and extends by a length D outside the current collector 2. With this structure, it is easy to ensure insulation between the current collectors 2 at the outer peripheral portion of the sealing material 9 at the attachment portion of the lead wire 12. That is, the insulation between the bipolar electrodes 5 can be secured in the extending portion L of the current collector 2, and the lead wire is extended in the range of the extending portion D of the separator 6 that extends outward. Mutual insulation can be ensured.

上記電池要素8には、電流を引き出すための図4に示す電極タブ13、14が接続される。電極タブ13(正極タブ)は、電池要素8の正極層3側の集電体2に接続され、電極タブ14(負極タブ)は、負極層4側の集電体2に接続される。そして電池要素8は、外装フィルム15により密閉されて、双極型二次電池1が構成される。このとき、上記各リード線12は収束されて、モニタータブ16として電池の外部に取り出される。   The battery element 8 is connected to electrode tabs 13 and 14 shown in FIG. The electrode tab 13 (positive electrode tab) is connected to the current collector 2 on the positive electrode layer 3 side of the battery element 8, and the electrode tab 14 (negative electrode tab) is connected to the current collector 2 on the negative electrode layer 4 side. The battery element 8 is hermetically sealed with the exterior film 15 to constitute the bipolar secondary battery 1. At this time, the lead wires 12 are converged and taken out as a monitor tab 16 to the outside of the battery.

<第2の実施形態:図5〜図7>
図5〜図7に本発明の第2の実施形態を示す。
<Second Embodiment: FIGS. 5 to 7>
5 to 7 show a second embodiment of the present invention.

この実施形態に係る双極型二次電池1も、図1〜図3の場合と同じ単電池層7および電池要素8の積層構造を持つ。すなわち、図5に示すように、SUS箔から成る集電体2の一方の面に正極層3が形成され、他方の面に負極層4が形成された双極型電極5を、セパレータ6に電解質を保持させてなる電解質層を挟んで積層し、複数枚直列に配設した構成を有する。この正極層3と負極層4との間に電解質層を挟んだ構造により単電池層7が構成され、この単電池層7が複数積層されて電池要素8が形成される。また、集電体2は単電池層7よりも外側に延在した延在部Lを有しており、この集電体2の延在部L内において、単電池層7の周囲には、集電体2間を絶縁するシール材9が配置されている。   The bipolar secondary battery 1 according to this embodiment also has the same stacked structure of the single battery layer 7 and the battery element 8 as in the case of FIGS. That is, as shown in FIG. 5, a bipolar electrode 5 in which a positive electrode layer 3 is formed on one surface of a current collector 2 made of SUS foil and a negative electrode layer 4 is formed on the other surface is connected to a separator 6 as an electrolyte. Are stacked with an electrolyte layer sandwiched therebetween, and a plurality of them are arranged in series. A single battery layer 7 is formed by a structure in which an electrolyte layer is sandwiched between the positive electrode layer 3 and the negative electrode layer 4, and a plurality of single battery layers 7 are laminated to form a battery element 8. In addition, the current collector 2 has an extending portion L that extends outward from the unit cell layer 7. In the extending portion L of the current collector 2, around the unit cell layer 7, A sealing material 9 that insulates between the current collectors 2 is disposed.

しかし、セパレータ6は正極層3および負極層4から僅かに集電体2の延在部L内に突出したに止まっている。またシール材9は、図6、図7に示すように、集電体2の長方形の表面に、その外周部に沿って、所定幅W2で枠状にエポキシ樹脂からなる絶縁性の接着剤を塗布することで設けられる。この図5の実施形態の場合、シール材9は、相隣る集電体2の間を、その延在部Lの領域内で絶縁するように、一つの単電池層毎に設けられている。そして、上記電池要素8の周辺部の一辺において、上記集電体2の延在部L上には、上記シール材9のさらに外周部に、長さL1で示すように、シール材9の存在しない非シール部10、つまり集電体露出部2aが形成される。   However, the separator 6 is only slightly protruded from the positive electrode layer 3 and the negative electrode layer 4 into the extending portion L of the current collector 2. Further, as shown in FIGS. 6 and 7, the sealing material 9 has an insulating adhesive made of epoxy resin in a frame shape with a predetermined width W2 along the outer periphery of the rectangular surface of the current collector 2. It is provided by applying. In the case of the embodiment of FIG. 5, the sealing material 9 is provided for each single cell layer so as to insulate the current collectors 2 adjacent to each other within the region of the extending portion L. . Then, on one side of the peripheral portion of the battery element 8, on the extending portion L of the current collector 2, the presence of the sealing material 9 as shown by the length L1 further on the outer peripheral portion of the sealing material 9 The non-seal part 10 which is not to be performed, that is, the collector exposed part 2a is formed.

また、この実施形態では、検出要素11を配置しようとする部分においてセパレータ6の存在が邪魔にならないようにするため、セパレータ6は正極層3および負極層4から僅かに集電体2の延在部L内に突出した所で終端させている。その手段として、セパレータ6は図5中の左方向にずらして配置してもよいし、セパレータ6自体を小さく構成しても良い。いずれにしても、このセパレータ6の端より外側において、相隣る集電体2の間にシール材9が幅W2の絶縁層の形で配設され、その外側に長さL1の集電体露出部2aである非シール部10が形成されている。   In this embodiment, the separator 6 is slightly extended from the positive electrode layer 3 and the negative electrode layer 4 so that the presence of the separator 6 does not get in the way of the portion where the detection element 11 is to be arranged. It is terminated at a portion protruding into the portion L. As a means for this, the separator 6 may be shifted in the left direction in FIG. 5, or the separator 6 itself may be made small. In any case, outside the end of the separator 6, a sealing material 9 is disposed in the form of an insulating layer having a width W2 between adjacent current collectors 2, and a current collector having a length L1 is disposed outside the sealant 9. The non-seal part 10 which is the exposed part 2a is formed.

上記した長さL1の非シール部10に、この実施形態では、電圧測定用あるいは温度検出用の検出要素11として、温度により抵抗値が変化する抵抗体17が配置される。温度によって抵抗値が変化する抵抗体17とは、サーミスタ、白金測温抵抗体、ポジティブサーマルコンダクタや、温度が規定以上に上昇すると抵抗値が飛躍的に上昇する温度ヒューズなどの素子である。この抵抗体17は引出リード線付で、各単電池層毎に1個宛設けられる。この抵抗体17の取り付けは、各単電池層7を積層した後で行うが、各単電池層7を積層して行く段階で順次に行っても良い。   In this embodiment, the non-sealed portion 10 having the length L1 is provided with a resistor 17 whose resistance value varies depending on the temperature as the detection element 11 for voltage measurement or temperature detection. The resistor 17 whose resistance value changes with temperature is an element such as a thermistor, a platinum resistance temperature detector, a positive thermal conductor, or a thermal fuse whose resistance value increases dramatically when the temperature rises above a specified level. One resistor 17 is provided for each cell layer with a lead wire. The resistor 17 is attached after the unit cell layers 7 are laminated, but may be sequentially applied at the stage where the unit cell layers 7 are laminated.

これらの抵抗体17の配列形態として、図6に示すように、積層方向の最外層の単電池層7に属する抵抗体17については、面方向の最も外側に寄せて配設している。残りの単電池層7に属する抵抗体17については、積層方向の下側のものほど電池要素8の辺に沿って内側になるように、抵抗体17の取り付け位置を順次ずらせ、積層された状態で互いに重ならないように配設している。また抵抗体17は、その全てを電池要素8の一辺に渡って均等に配置するのではなく、図7に示すように、電池要素8の長方形の表面の一辺における片隅の領域に寄せて配設している。   As an arrangement form of these resistors 17, as shown in FIG. 6, the resistors 17 belonging to the outermost unit cell layer 7 in the stacking direction are arranged close to the outermost side in the plane direction. Regarding the resistors 17 belonging to the remaining unit cell layers 7, the attachment positions of the resistors 17 are sequentially shifted so that the lower ones in the stacking direction are inward along the sides of the battery elements 8, and are stacked. Are arranged so as not to overlap each other. In addition, the resistors 17 are not arranged uniformly over one side of the battery element 8, but are arranged close to one corner area on one side of the rectangular surface of the battery element 8 as shown in FIG. doing.

上記抵抗体17は、この非シール部10上の空間部10aにおいて、例えば1cm×1cm×60μmの大きさで設けられる。抵抗体17は電気的接触が可能な非シール部10において集電体露出部2aに取り付けられるため、シール材9が集電体2の端面まで覆った従来の形態に比べ、単電池層の集電体2に容易に取り付けることができる。従って、単電池層7を積層する個々の工程において、あるいは電池要素8が形成された後において、抵抗体17を取り付けることが可能である。   The resistor 17 is provided with a size of, for example, 1 cm × 1 cm × 60 μm in the space 10 a on the non-sealed portion 10. Since the resistor 17 is attached to the current collector exposed portion 2a in the non-seal portion 10 capable of electrical contact, the single cell layer current collector is compared with the conventional configuration in which the sealing material 9 covers the end surface of the current collector 2. It can be easily attached to the electric body 2. Therefore, it is possible to attach the resistor 17 in the individual steps of laminating the unit cell layer 7 or after the battery element 8 is formed.

集電体2の非シール部10の面領域のうちで、抵抗体17を配設する領域以外の面領域、つまりSUS露出部については、短絡の危険性をなくすため、シール材9と同様の絶縁材、例えばエポキシ樹脂を設けると良い。この場合、単に正極層3の面側の集電体露出部2aをカバーするだけで良く、後から積層される負極層4の面側の集電体SUS箔との間をシールする必要はない。   Of the surface area of the non-seal part 10 of the current collector 2, the surface area other than the area where the resistor 17 is disposed, that is, the SUS exposed part, is the same as the seal material 9 in order to eliminate the risk of short circuit. An insulating material such as an epoxy resin is preferably provided. In this case, it is only necessary to cover the current collector exposed portion 2a on the surface side of the positive electrode layer 3, and it is not necessary to seal between the current collector SUS foil on the surface side of the negative electrode layer 4 to be laminated later. .

<第3の実施形態:図8〜図10>
図8〜図10に本発明の第3の実施形態を示す。前提となる単電池層7の積層構造は、図1〜図4の場合と同じであり、電池要素8の周辺部の一辺において、集電体2は単電池層7よりも外側に延在する延在部Lを有しており、セパレータ6はこの集電体2の外側に長さDだけ延在している。
<Third Embodiment: FIGS. 8 to 10>
8 to 10 show a third embodiment of the present invention. The laminated structure of the single cell layer 7 which is a premise is the same as in the case of FIGS. 1 to 4, and the current collector 2 extends outside the single cell layer 7 on one side of the peripheral portion of the battery element 8. The separator 6 has an extension L, and the separator 6 extends outside the current collector 2 by a length D.

しかし、シール部の構造は次のように図1〜図4の場合と異なる。上記単電池層7の周囲に設けられるシール材9は、集電体2の延在部Lとセパレータ6の間において、ほぼ延在部Lの延出方向幅(L)のほぼ全域に近い所定幅W3の絶縁層として設けられている。このシール材9は集電体2の両面に設けられているが、検出要素11が配設される集電体2の面側と、検出要素11が配設されない集電体2の面側とで構造が異なっている。この実施形態の場合、検出要素11が配設される集電体2の面側とは、正極層3が形成される集電体2の面側であり、また、検出要素11が配設されない集電体2の面側とは、負極層4が形成される集電体2の面側である。   However, the structure of the seal portion is different from that in FIGS. 1 to 4 as follows. The sealing material 9 provided around the unit cell layer 7 has a predetermined width close to the substantially entire region in the extending direction width (L) of the extending portion L between the extending portion L of the current collector 2 and the separator 6. It is provided as an insulating layer having a width W3. The sealing material 9 is provided on both surfaces of the current collector 2, but the surface side of the current collector 2 where the detection element 11 is disposed, and the surface side of the current collector 2 where the detection element 11 is not disposed. The structure is different. In the case of this embodiment, the surface side of the current collector 2 on which the detection element 11 is disposed is the surface side of the current collector 2 on which the positive electrode layer 3 is formed, and the detection element 11 is not disposed. The surface side of the current collector 2 is the surface side of the current collector 2 on which the negative electrode layer 4 is formed.

検出要素11が配設される面側つまり正極層3が形成される集電体2の一の面側においては、集電体2の面の外方向に見て、延在部Lの延出方向全幅(L)の途中まで第1のシール材9aが集電体2の面に接着して存在しているが、それより外側の領域については、第1のシール材9aが存在するものの、その第1のシール材9aは、集電体2の面に接着しておらず、その意味で非接着部18を形成している。この非接着部18は、リード線12の先端部が配置されまたは入り込む凹部としてシール材9の下部に形成される空洞部である。この形態も、集電体2の延在部Lの表面上で見ると、シール材9のさらに外周部に、シール材の存在しない非シール部10を、非接着部18の形で設けた形態である、と理解することができる。   On the surface side where the detection element 11 is disposed, that is, on one surface side of the current collector 2 on which the positive electrode layer 3 is formed, the extending portion L extends as viewed from the surface of the current collector 2. Although the first sealing material 9a is adhered to the surface of the current collector 2 up to the middle of the full width in the direction (L), the first sealing material 9a is present outside the region, The first sealing material 9a is not bonded to the surface of the current collector 2, and in that sense, the non-bonding portion 18 is formed. The non-bonding portion 18 is a hollow portion formed in the lower portion of the sealing material 9 as a concave portion in which the leading end portion of the lead wire 12 is disposed or enters. Also in this form, when viewed on the surface of the extending part L of the current collector 2, a form in which a non-seal part 10 having no seal material is provided in the form of a non-adhesive part 18 on the outer periphery of the seal material 9. It can be understood that.

一方、検出要素11が配設されない面側つまり負極層4が形成される集電体2の他の面側においては、第2のシール材9bが集電体2の面に接着していて幅W3の接着部19を形成している。   On the other hand, on the surface side where the detection element 11 is not disposed, that is, on the other surface side of the current collector 2 on which the negative electrode layer 4 is formed, the second sealing material 9b is bonded to the surface of the current collector 2 and has a width. An adhesive portion 19 of W3 is formed.

この図8の実施形態の場合、上記した集電体2上の非接着部18つまり集電体2の露出部の在る空洞部に、リード線12の先端部が配置または挿入され、その状態の積層体に対して積層方向に圧力が加えられることにより、リード線12の先端部が集電体2に接着される。あるいは、先にリード線12の先端部を、シール材9の塗布と同時またはそれより前に集電体2の露出面上に導電性接着剤を介して配設しておき、その後にシール材9を塗布し硬化させることにより、リード線12の先端部が集電体2に取り付けられ、電気的に接続される。このようにしてリード線12が各単電池層毎に1個宛設けられる。   In the case of the embodiment of FIG. 8, the tip end portion of the lead wire 12 is arranged or inserted into the non-adhered portion 18 on the current collector 2, that is, the cavity portion where the exposed portion of the current collector 2 is present, and the state When the pressure is applied to the stacked body in the stacking direction, the leading end portion of the lead wire 12 is bonded to the current collector 2. Alternatively, the tip of the lead wire 12 is first disposed on the exposed surface of the current collector 2 via a conductive adhesive at the same time as or before the application of the sealing material 9, and then the sealing material. By applying and curing 9, the leading end of the lead wire 12 is attached to the current collector 2 and is electrically connected. In this way, one lead wire 12 is provided for each cell layer.

上記のようにシール材9の存在する幅W3の領域において、シール材9の接着した接着部19のさらに外側に、リード線取り付け用としてシール材9が付着していない非接着部18(非シール部10)を形成して、集電体2の露出部を残しておくことにより、電気的に良好に接触させて電圧測定用のリード線12を集電体2に設けることができる。   As described above, in the region of the width W3 where the seal material 9 exists, the non-adhesive portion 18 (non-seal) to which the seal material 9 is not attached as the lead wire attachment is further outside the adhesive portion 19 to which the seal material 9 is adhered. By forming the portion 10) and leaving the exposed portion of the current collector 2, the lead 2 for voltage measurement can be provided on the current collector 2 in good electrical contact.

この場合、特に好ましくは、先に正極層3の側の集電体2にリード線12を取り付け、その後にリード線12の先端部にかかるように第1のシール材9aを塗布して、上記構造のシール材層を形成するとよい。また、セパレータ6を積層した後に形成する第2のシール材9bの層も、積層方向から見て、リード線12の上部に架かるように配置すると良い。   In this case, particularly preferably, the lead wire 12 is first attached to the current collector 2 on the positive electrode layer 3 side, and then the first sealing material 9a is applied so as to cover the tip of the lead wire 12, A sealing material layer having a structure may be formed. In addition, the second sealing material 9b formed after the separator 6 is laminated is also preferably arranged so as to lie over the lead wire 12 when viewed from the lamination direction.

上記した図8〜図10の実施形態によれば、(a)リード線12を、その接着面における導電性接着剤で接着するだけでなく、リード線12の先端部を上方の第1のシール材9aで保持するので、リード線12の保持強度が向上する。(b)セパレータ6上の第2のシール材9bによるシール構造に関しては、第2のシール材9bの面積を広く取ることができるので、シール性が向上する。(c)リード線12を後述のフレキシブル配線とすれば、これを構成するフレキシブル基板の樹脂である例えばポリプロピレン(PP)と第1のシール材9aのエポキシ樹脂との樹脂同士の接着力により、第1のシール材9aの層が強く接着されるので、より高いシール効果も期待できる。といった長所が得られる。   According to the embodiment of FIGS. 8 to 10 described above, (a) not only the lead wire 12 is bonded with the conductive adhesive on the bonding surface, but also the leading end of the lead wire 12 is the first seal on the upper side. Since it is held by the material 9a, the holding strength of the lead wire 12 is improved. (B) Regarding the sealing structure by the second sealing material 9b on the separator 6, since the area of the second sealing material 9b can be widened, the sealing performance is improved. (C) If the lead wire 12 is a flexible wiring, which will be described later, the adhesive force between the resins of, for example, polypropylene (PP), which is a resin of the flexible substrate constituting the lead wire 12, and the epoxy resin of the first sealing material 9a, Since one sealing material 9a layer is strongly bonded, a higher sealing effect can be expected. The advantages are obtained.

<第4の実施形態:図11、図12>
上記第1〜第3の実施形態のさらに好適な実施形態として、上記リード線12にフレキシブル配線20を用いた構成例を、図11〜図12に示す。
<Fourth Embodiment: FIGS. 11 and 12>
As a further preferred embodiment of the first to third embodiments, a configuration example in which the flexible wiring 20 is used for the lead wire 12 is shown in FIGS.

フレキシブル配線20は、絶縁性のフレキシブル基板21の片面に金属による導電パターン22を形成し、この導電パターン22を図12に示す如く絶縁性のカバー材23で被覆した断面構造を有する。またフレキシブル配線20は、平面的な形状として、図11に示すように、配線リードを櫛歯状に並置した接続リード部24と、それから直角に配線リードの方向を変え且つ配線リードを集束させた延出部25とを有する。   The flexible wiring 20 has a cross-sectional structure in which a conductive pattern 22 made of metal is formed on one surface of an insulating flexible substrate 21 and this conductive pattern 22 is covered with an insulating cover material 23 as shown in FIG. Further, the flexible wiring 20 has a planar shape, as shown in FIG. 11, a connection lead portion 24 in which wiring leads are juxtaposed in parallel, and the direction of the wiring lead is changed at a right angle and the wiring leads are converged. And an extending portion 25.

この構造のフレキシブル配線20は薄く、例えばフレキシブルフラットケーブルとして構成することが可能であるので、検出要素11として温度センサのような素子を配置する場合に、特に好適である。そこで図11では、各接続リード部24(図11では代表的に接続リード部24の一つのみ示す)に温度センサ26を設けて、それぞれセンシング部を構成した例を示している。このセンシング部は、温度センサ26と配線リード(導電パターン)を薄膜絶縁材料で被覆した構造、すなわち、集電体2のSUS箔(集電体露出部2a)上に、薄い接続リード部24を介して温度センサ26が位置する構造であるので、集電体2のSUS箔と温度センサ26の温度差が小さくなることから、高応答に単電池層7の温度を測定することができる。ここで温度センサ26は各単電池層毎に設けてあり、複数の温度検出点に対して一対一対応の出力を有する温度測定系の温度測定部を構成しているが、一つ置きなどの形で任意の単電池層7に対して設ける形態、あるいは複数の単電池層7の温度を代表的に一つの温度センサ26で検出する形態とすることもできる。   Since the flexible wiring 20 having this structure is thin and can be configured as, for example, a flexible flat cable, it is particularly suitable when an element such as a temperature sensor is disposed as the detection element 11. Therefore, FIG. 11 shows an example in which the temperature sensor 26 is provided in each connection lead part 24 (only one of the connection lead parts 24 is representatively shown in FIG. 11), and each sensing part is configured. This sensing part has a structure in which the temperature sensor 26 and the wiring lead (conductive pattern) are covered with a thin film insulating material, that is, the thin connection lead part 24 on the SUS foil (current collector exposed part 2a) of the current collector 2. Therefore, the temperature difference between the SUS foil of the current collector 2 and the temperature sensor 26 is small, so that the temperature of the single cell layer 7 can be measured with high response. Here, the temperature sensor 26 is provided for each single cell layer, and constitutes a temperature measurement unit of a temperature measurement system having a one-to-one correspondence output with respect to a plurality of temperature detection points. It is also possible to adopt a form in which a single battery layer 7 is provided, or a temperature sensor 26 typically detects the temperature of a plurality of single battery layers 7.

さらに、上記構造のフレキシブル配線20は、ラミネートの外装フィルム15から配線を引き出す場合にも好適である。そこで、この延出部25の終端近傍には、図11に示すように、フレキシブル配線20の延出部25を外装フィルム15から引き出す際に内外を封止するため、熱可塑性樹脂の接着剤からなる真空シール部27が設けてあり、この真空シール部27から、モニタータブ16の形で延出部25を電池の外部に引き出した構造となっている。つまり、積層された双極型電極5を外装フィルム15でラミネートして覆うと共に、当該外装フィルム15の熱融着シール構造の間をフレキシブル配線20で配線している。   Furthermore, the flexible wiring 20 having the above-described structure is also suitable when the wiring is drawn out from the laminate outer film 15. Therefore, in the vicinity of the terminal end of the extension portion 25, as shown in FIG. 11, when the extension portion 25 of the flexible wiring 20 is pulled out from the exterior film 15, the inside and outside are sealed. A vacuum seal portion 27 is provided, and the extending portion 25 is drawn out from the vacuum seal portion 27 in the form of a monitor tab 16 to the outside of the battery. That is, the laminated bipolar electrode 5 is laminated and covered with the outer film 15, and the flexible wiring 20 is wired between the heat-sealing seal structures of the outer film 15.

フレキシブル配線20は、金属の導電パターン22が合成樹脂で覆われて予め強固に接着された構造のものであり、このフレキシブル配線20の外皮を外装フィルム15の樹脂に接着することとなるため、単に金属のリード線12とプラスチックを別個に熱融着する構造よりも、大きな接着強度が確保される。   The flexible wiring 20 has a structure in which a metal conductive pattern 22 is covered with a synthetic resin and firmly bonded in advance, and the outer skin of the flexible wiring 20 is bonded to the resin of the exterior film 15. Greater adhesive strength is ensured than the structure in which the metal lead wire 12 and the plastic are thermally fused separately.

次に、上記フレキシブル配線20の具体的構成について説明する。   Next, a specific configuration of the flexible wiring 20 will be described.

フレキシブル基板21は、ポリイミド(PI)やポリエチレンテレフタレート(PET)等のエンジニアリングプラスチックの薄膜からなる。膜厚は1〜100μm程度で、櫛歯先端部である接続リード部24の厚さを、当該接続リード部24が接続される単電池層の電極層の厚さの半分程度にすると良い。   The flexible substrate 21 is made of a thin film of engineering plastic such as polyimide (PI) or polyethylene terephthalate (PET). The film thickness is about 1 to 100 μm, and the thickness of the connection lead portion 24 that is the tip of the comb teeth is preferably about half the thickness of the electrode layer of the single cell layer to which the connection lead portion 24 is connected.

またフレキシブル基板21上に設けて導電パターン22を形成する金属は、銅が一般的であるが、金、銀、アルミなどの金属であっても良い。導電パターン22の厚みは、フレキシブル基板21と同様に、櫛歯先端部である接続リード部24では、接続される単電池層の電極層の厚さの半分程度にすると良い。   The metal that is provided on the flexible substrate 21 and forms the conductive pattern 22 is generally copper, but may be a metal such as gold, silver, or aluminum. Similar to the flexible substrate 21, the thickness of the conductive pattern 22 is preferably about half the thickness of the electrode layer of the unit cell layer to be connected in the connection lead portion 24 that is the tip portion of the comb teeth.

この実施形態の場合、導電パターン22はフレキシブル基板21に接着剤なしで設けられているが、導電パターン22とフレキシブル基板21の間には接着剤の層があっても良い。   In this embodiment, the conductive pattern 22 is provided on the flexible substrate 21 without an adhesive. However, an adhesive layer may be provided between the conductive pattern 22 and the flexible substrate 21.

カバー材23はフレキシブル基板21と同じく、ポリイミド(PI)やポリエチレンテレフタレート(PET)等の絶縁性樹脂の薄膜である。カバー材23は接着剤なしで導電パターン22上に設けられているが、カバー材23と導電パターン22の間には接着剤層があっても良い。   The cover material 23 is a thin film of an insulating resin such as polyimide (PI) or polyethylene terephthalate (PET), like the flexible substrate 21. The cover material 23 is provided on the conductive pattern 22 without an adhesive, but an adhesive layer may be provided between the cover material 23 and the conductive pattern 22.

温度センサ26は、サーミスタなどの温度によって抵抗値が変化する抵抗材料の薄膜や、熱電対でもよい。温度によって抵抗値が変化する材料としては、白金測温抵抗体や、ポジティブサーマルコンダクタ、温度が規定以上に上昇すると抵抗値が飛躍的に上昇する温度ヒューズなどの素子を実装しても良い。   The temperature sensor 26 may be a thin film of a resistance material whose resistance value changes depending on the temperature, such as a thermistor, or a thermocouple. As a material whose resistance value changes depending on temperature, a platinum resistance temperature detector, a positive thermal conductor, or a thermal fuse whose resistance value increases drastically when the temperature rises above a specified level may be mounted.

また、温度ヒューズを用いる場合には、図13に示すように、櫛歯先端部である接続リード部24のうち、連続して相隣る2以上、ここでは4つの接続リード部24の先端部にそれぞれ温度ヒューズ28を配設し、各温度ヒューズ28からの一対の引出リード29を相互に直列に接続して、温度リレーを構成するのがよい。すなわち、複数の温度検出点に対して一つの出力を有する温度ヒューズ28を直列に接続することにより温度異常検出部30を構成する。このように温度ヒューズ28を直列に接続た温度異常検出部30を設置しておくと、どこか一つの温度ヒューズ28が断線などの高抵抗値に変化した場合、つまりどこかの単電池層7の温度が規定以上になった場合に、そのことを全体の直列抵抗値の上昇から検知することができる。この形態も、集電体2のSUS箔上に薄い接続リード部24を介して温度ヒューズ28が位置し、電気的および熱的に良好に接触している構造となり、集電体2のSUS箔と温度センサ26の温度差が小さくなることから、高応答に単電池層7の温度異常を検出することができる。   In the case of using a thermal fuse, as shown in FIG. 13, among the connection lead parts 24 that are the comb tooth tip parts, two or more adjacent to each other, here, the tip parts of the four connection lead parts 24 It is preferable that a thermal relay is configured by arranging a thermal fuse 28 and connecting a pair of lead leads 29 from each thermal fuse 28 in series. That is, the temperature abnormality detection unit 30 is configured by connecting the temperature fuses 28 having one output to a plurality of temperature detection points in series. When the temperature abnormality detection unit 30 in which the temperature fuses 28 are connected in series is installed in this way, when any one of the temperature fuses 28 changes to a high resistance value such as disconnection, that is, some single cell layer 7 Can be detected from an increase in the overall series resistance value. This configuration also has a structure in which the thermal fuse 28 is positioned on the SUS foil of the current collector 2 via the thin connection lead portion 24 and is in good electrical and thermal contact, and the SUS foil of the current collector 2 Since the temperature difference between the temperature sensor 26 and the temperature sensor 26 becomes small, it is possible to detect the temperature abnormality of the single cell layer 7 with high response.

<第5の実施形態:図14、図15>
図14〜図15に本発明の第5の実施形態を示す。前提となる単電池層7および電池要素8の積層構造は、図1〜図3の場合と同じであり、電池要素8の周辺部の一辺において、集電体2は単電池層7よりも外側に延在する延在部Lを有しており、セパレータ6はこの集電体2の外側に長さDだけ延出している。
<Fifth Embodiment: FIGS. 14 and 15>
14 to 15 show a fifth embodiment of the present invention. The stacked structure of the single cell layer 7 and the battery element 8 which is a premise is the same as in the case of FIGS. 1 to 3, and the current collector 2 is outside the single cell layer 7 on one side of the peripheral portion of the battery element 8. The separator 6 extends by a length D outside the current collector 2.

しかし、シール部の構造は次のように図1〜図4の場合と異なる。すなわち、シール材9が集電体2の両面に設けられているが、検出要素11が配設される集電体2の面側のシール材9(第1のシール材9a)と、検出要素11が配設されない集電体2の面側のシール材9(第2のシール材9b)とで構造が次のように異なっている。   However, the structure of the seal portion is different from that in FIGS. 1 to 4 as follows. That is, although the sealing material 9 is provided on both surfaces of the current collector 2, the sealing material 9 (first sealing material 9 a) on the surface side of the current collector 2 on which the detection element 11 is disposed, and the detection element 11 is different in structure from the sealing material 9 (second sealing material 9b) on the surface side of the current collector 2 where 11 is not disposed.

すなわち、検出要素11が配設される面側つまり負極層4が形成される集電体2の面側においては、負極層4の外周部に、第1のシール材9aが所定幅W4で設けられ、集電体2とセパレータ6間を絶縁シールしている。この第1のシール材9aは、長方形の集電体2の表面に、その外周部に沿って、所定幅W4で長方形の枠状に絶縁性の接着剤を塗布することで設けられた絶縁層からなる。この絶縁層の存在により、集電体2の延在部L上における第1のシール材9aより外側の領域に、長さL1の非シール部10が形成されており、また、その上方の集電体2の延在部Lとセパレータ6の間においては、リード線12の先端部が入り込む空間部10aが形成されている。   That is, on the surface side where the detection element 11 is disposed, that is, on the surface side of the current collector 2 on which the negative electrode layer 4 is formed, the first sealing material 9a is provided on the outer peripheral portion of the negative electrode layer 4 with a predetermined width W4. The current collector 2 and the separator 6 are insulated and sealed. This first sealing material 9a is an insulating layer provided by applying an insulating adhesive in a rectangular frame shape with a predetermined width W4 along the outer periphery of the surface of the rectangular current collector 2 Consists of. Due to the presence of this insulating layer, a non-seal portion 10 having a length L1 is formed in a region outside the first sealing material 9a on the extending portion L of the current collector 2, and the current collector above it is also formed. Between the extending portion L of the electric body 2 and the separator 6, a space portion 10 a into which the leading end portion of the lead wire 12 enters is formed.

これに対し、検出要素11が配設されない面側つまり正極層3が形成される集電体2の面側においては、上記集電体2の延在部Lとセパレータ6の間において、第2のシール材9bが、ほぼ延在部Lの延出方向幅(L)の全域およびセパレータ6の延出長さDをカバーし、且つ、セパレータ6の端部を覆って設けられている。   On the other hand, on the surface side where the detection element 11 is not provided, that is, the surface side of the current collector 2 on which the positive electrode layer 3 is formed, the second portion is disposed between the extending portion L of the current collector 2 and the separator 6. The sealing material 9b is provided so as to cover the entire region of the extending portion L in the extending direction width (L) and the extending length D of the separator 6 and to cover the end portion of the separator 6.

この図14の実施形態で取り扱うリード線12は、図11および図12で説明したフレキシブル配線20から成る導電パターン22をポリイミド樹脂から成る絶縁性被覆で覆った構造を有する。またフレキシブル配線20は、平面的な形状として、図15に示すように、配線リードを櫛歯状に並置した接続リード部24と、それから直角に配線リードの方向を変え且つ配線リードを集束させた延出部25と、この延出部25を外装15から引き出す際に内外を封止するための真空シール部27とを有する。   The lead wire 12 handled in the embodiment of FIG. 14 has a structure in which the conductive pattern 22 made of the flexible wiring 20 described in FIGS. 11 and 12 is covered with an insulating coating made of polyimide resin. Further, the flexible wiring 20 has a planar shape, as shown in FIG. 15, the connection lead portion 24 in which the wiring leads are juxtaposed, and the direction of the wiring lead is changed at a right angle and the wiring leads are converged. It has the extension part 25 and the vacuum seal part 27 for sealing the inside and outside when this extension part 25 is pulled out from the exterior 15.

さて、上記のように負極層4の下側の集電体2と上側のセパレータ6との間であって、集電体2上には、負極層4よりも面方向外側の領域に、フレキシブル配線20の接続リード部24の先端部を配置する空間部10aを形成する。この空間部10aの積層方向幅は、フレキシブル配線20の先端部の接続リード部24の配置または挿入を可能とし、積層方向に押圧した際のクッション性の発現を可能とするため、負極層4の厚さT1よりも大きめに形成する。   Now, as described above, between the lower current collector 2 and the upper separator 6 of the negative electrode layer 4 and on the current collector 2, a flexible region is provided in a region outside the negative electrode layer 4 in the plane direction. A space portion 10a in which the tip end portion of the connection lead portion 24 of the wiring 20 is disposed is formed. The width of the space portion 10a in the stacking direction enables the placement or insertion of the connection lead portion 24 at the tip of the flexible wiring 20 and allows the cushioning property to be expressed when pressed in the stacking direction. It is formed larger than the thickness T1.

また、積層方向押圧時のクッション性を発現可能とするため、フレキシブル配線20のフレキシブル基板21を構成するポリイミド樹脂(PI)に、発泡剤を入れておく。そして、上記した正極層3および負極層4に対応する部分の第1、第2のシール材9a、9bの厚みt1、t2を、正極層3および負極層4の厚みT1、T2よりも若干厚くしておく。   Moreover, in order to make it possible to develop cushioning properties when pressed in the stacking direction, a foaming agent is put in the polyimide resin (PI) that constitutes the flexible substrate 21 of the flexible wiring 20. Then, the thicknesses t1 and t2 of the first and second sealing materials 9a and 9b corresponding to the positive electrode layer 3 and the negative electrode layer 4 described above are slightly thicker than the thicknesses T1 and T2 of the positive electrode layer 3 and the negative electrode layer 4. Keep it.

このようにして形成された空間部10aに、フレキシブル配線20の接続リード部24を配置する。   The connection lead portion 24 of the flexible wiring 20 is arranged in the space portion 10a thus formed.

この実施形態では、第1、第2のシール材9a、9bを合わせた厚み(t1+t2)を、正極層3と負極層4を合せた厚み(T1+T2)よりも少し厚くした構成にしてあるため、外装を2枚のラミネートシート外装フィルム15により形成した場合、電池要素8に大気圧が積層方向にかかって第1、第2のシール材9a、9bが押圧され圧縮される。また、積層体内に挿入されたフレキシブル配線20の接続リード部24の個所においても、積層方向に真空シールの大気圧が集中し、上記のクッション性に基づき集電体2のSUSと接続リード部24のCuとが互いに密に接触する方向に押圧され、電気的に良好な接続がなされる。   In this embodiment, since the combined thickness (t1 + t2) of the first and second sealing materials 9a, 9b is a little thicker than the combined thickness of the positive electrode layer 3 and the negative electrode layer 4 (T1 + T2), When the exterior is formed by two laminated sheet exterior films 15, the atmospheric pressure is applied to the battery element 8 in the laminating direction, and the first and second sealing materials 9a and 9b are pressed and compressed. Also, at the location of the connection lead portion 24 of the flexible wiring 20 inserted into the laminate, the atmospheric pressure of the vacuum seal is concentrated in the lamination direction, and the SUS of the current collector 2 and the connection lead portion 24 are based on the cushioning property. The Cu is pressed in a direction in close contact with each other, and an electrical good connection is made.

従って、この押圧接触構造によれば、電圧測定用リード線12と温度測定用リード線とを別々に設ける場合に比べ、一本を両者に共通のリード線12とすることが可能であるので、部品点数が少なくなる。またリード線12を超音波溶接や半田付けにより接続する必要もないので、はんだ付け不良などによる接続不良を軽減することが可能である。   Therefore, according to this pressing contact structure, compared with the case where the voltage measurement lead wire 12 and the temperature measurement lead wire are provided separately, one lead wire 12 can be made common to both, The number of parts is reduced. Further, since it is not necessary to connect the lead wire 12 by ultrasonic welding or soldering, it is possible to reduce connection failure due to soldering failure.

また、フレキシブル配線20の接続リード部24は、一方では第2のシール材9bがセパレータ6の先端を回り込んだ部分c9cによって押さえられ、他方では、集電体2の先端部を回り込んだ部分d9dによって押さえられるので、より強固に保持される。すなわち、フレキシブル配線20は、予め金属の導電パターン22が合成樹脂で覆われ且つ強固に接着された構造のものであるため、この構造のフレキシブル配線20をシール材9のプラスチック部分9c、9dに接着することにより、大きな保持強度が確保される。   Further, the connection lead portion 24 of the flexible wiring 20 is pressed by the portion c9c where the second sealing material 9b goes around the tip of the separator 6 on the one hand, and the portion around the tip end of the current collector 2 on the other hand. Since it is pressed by d9d, it is held more firmly. That is, since the flexible wiring 20 has a structure in which a metal conductive pattern 22 is covered with a synthetic resin in advance and firmly bonded, the flexible wiring 20 having this structure is bonded to the plastic portions 9c and 9d of the sealing material 9. By doing so, a large holding strength is ensured.

図14、図15の実施形態では、単に電圧測定用リード線12を非シール部10に設けた形態としたが、フレキシブル配線20の接続リード部24に温度センサ26を取り付けておき、上記空間部10aに、この温度センサ26を組込んだフレキシブル配線20の接続リード部24を配置する形態とすることもできる。   In the embodiment of FIGS. 14 and 15, the voltage measurement lead wire 12 is simply provided in the non-seal portion 10. However, the temperature sensor 26 is attached to the connection lead portion 24 of the flexible wiring 20, and the space portion is provided. The connection lead portion 24 of the flexible wiring 20 in which the temperature sensor 26 is incorporated may be arranged in 10a.

図16は図14の変形例として、シール部にガス開放機構を組み込んだ構造例を示したものである。このガス解放機構31は、上記した第1、第2のシール材9a、9bで覆われるセパレータ6の領域、正確には上記した第2のシール材9bが存在する領域およびそれから若干接続リード部の先端にかかるまでの領域において、セパレータ6に、その厚み方向に貫通する複数個の小孔32を設け、この小孔32を通して単電池層7に発生したガスを流通させる構造とし、接続リード部24の存在する側にてガス圧を検出可能にしたものである。ガス発生を検知する圧力センサは、接続リード部24に設けることが好ましいが、この接続リード部24に設けることができない場合は、電池要素8の外側に組み込んでおくことができる。   FIG. 16 shows a modified example of FIG. 14 in which a gas release mechanism is incorporated in the seal portion. This gas release mechanism 31 has a region of the separator 6 covered with the first and second sealing materials 9a and 9b, more precisely, a region where the second sealing material 9b is present, and a little of the connection lead portion. In the region up to the tip, the separator 6 is provided with a plurality of small holes 32 penetrating in the thickness direction, and the gas generated in the single cell layer 7 is circulated through the small holes 32, and the connection lead portion 24. The gas pressure can be detected on the side where the gas is present. The pressure sensor for detecting gas generation is preferably provided in the connection lead portion 24, but when it cannot be provided in the connection lead portion 24, it can be incorporated outside the battery element 8.

<第6の実施形態:図17〜図20>
図17〜図20は本発明の他の実施形態を示したもので、図17は双極型二次電池1の外観図である。図18はこの双極型二次電池1の内部の1段分の電池要素8の構成を示した概略断面図、図19はその電池要素8を多段に積層した双極型二次電池モジュール33を示したもので図17のA−A断面図、図20は図17のB−B断面図である。
<Sixth Embodiment: FIGS. 17 to 20>
17 to 20 show other embodiments of the present invention, and FIG. 17 is an external view of the bipolar secondary battery 1. FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the battery element 8 for one stage inside the bipolar secondary battery 1, and FIG. 19 shows a bipolar secondary battery module 33 in which the battery elements 8 are stacked in multiple stages. 17 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 17, and FIG. 20 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.

この実施形態の双極型二次電池1は、図18に示す電池要素8を1段分とし、合計5個の電池要素8を、導電性スペーサ34を介しながら、5段に積層することで、図19に示す双極型二次電池モジュール33を構成し、これを図17に示すように外装フィルム15で被覆した構造を有する。   In the bipolar secondary battery 1 of this embodiment, the battery element 8 shown in FIG. 18 is used as one stage, and a total of five battery elements 8 are stacked in five stages through the conductive spacers 34. A bipolar secondary battery module 33 shown in FIG. 19 is configured and covered with an exterior film 15 as shown in FIG.

各電池要素8の構造は既に図1〜図3で述べたところと同じであり、図18に示すように、SUS箔から成る集電体2の一方の面に正極層3が形成され、他方の面に負極層4が形成された双極型電極5を、セパレータ6に電解質を保持させてなる電解質層を挟んで積層し、複数枚直列に配設した構成となっている。この正極層3と負極層4の間に電解質層を挟んだ構造により単電池層7が構成され、この単電池層7が複数積層されて電池要素8が形成される。   The structure of each battery element 8 is the same as that already described with reference to FIGS. 1 to 3. As shown in FIG. 18, the positive electrode layer 3 is formed on one surface of the current collector 2 made of SUS foil. A bipolar electrode 5 having a negative electrode layer 4 formed on the surface is laminated with an electrolyte layer formed by holding an electrolyte in a separator 6 and a plurality of electrodes are arranged in series. A single battery layer 7 is constituted by a structure in which an electrolyte layer is sandwiched between the positive electrode layer 3 and the negative electrode layer 4, and a plurality of single battery layers 7 are laminated to form a battery element 8.

また、単電池層7よりも外側に延在する集電体2の延在部L内において、単電池層7の周囲には、集電体2間を絶縁するシール材9が配置されている。シール材9は、集電体2の表面の外周部に、所定幅W1で長方形の枠状に絶縁性の接着剤を塗布することで設けられた絶縁層からなる。シール材9は、相隣る集電体2の間を、その延在部Lの領域内で絶縁するように、一つの単電池層毎に、その集電体2の両面にそれぞれ設けられている。そして、電池要素8の周辺部の一辺において、集電体2の延在部L内であって上記シール材9のさらに外周部には、長さL1で示すように、シール材9の存在しない非シール部10が形成されており、この長さL1の非シール部10に、電圧測定用リード線12として、フレキシブル配線20の先端部である接続リード部24が配置されている。その際、フレキシブル配線20の接続リード部24は導電性接着剤を用いて集電体露出部2aに電気的に接続されている。   Further, in the extending portion L of the current collector 2 that extends outward from the unit cell layer 7, a sealing material 9 that insulates between the current collectors 2 is disposed around the unit cell layer 7. . The sealing material 9 is made of an insulating layer provided by applying an insulating adhesive in a rectangular frame shape with a predetermined width W1 on the outer peripheral portion of the surface of the current collector 2. The sealing material 9 is provided on both surfaces of the current collector 2 for each single cell layer so as to insulate the current collectors 2 adjacent to each other in the region of the extending portion L. Yes. Then, on one side of the peripheral portion of the battery element 8, the seal material 9 does not exist as shown by the length L 1 in the extending portion L of the current collector 2 and further on the outer peripheral portion of the seal material 9. A non-seal portion 10 is formed, and a connection lead portion 24 that is a tip portion of the flexible wiring 20 is disposed as the voltage measurement lead wire 12 on the non-seal portion 10 having the length L1. At that time, the connection lead portion 24 of the flexible wiring 20 is electrically connected to the current collector exposed portion 2a using a conductive adhesive.

図19に示すように、上記電池要素8が導電性スペーサ34を介しながら電気的に直列に接続されて多段に重ねられ、その上下に強電タブ用の導電部材35、36が設けられることで双極型二次電池モジュール33が構成され、さらにその上下に外装フィルム15が設けられ、これにより密閉されて双極型二次電池1が構成される。上記導電部材35、36は、図20に示すように、補強樹脂37で周囲を補強され、その周囲を外装フィルム15で封止する形で電池外装から引き出される。   As shown in FIG. 19, the battery elements 8 are electrically connected in series via conductive spacers 34 and stacked in multiple stages, and conductive members 35 and 36 for high voltage tabs are provided on the upper and lower sides of the battery elements 8 so as to be bipolar. A type secondary battery module 33 is configured, and an exterior film 15 is provided on the upper and lower sides thereof, thereby being sealed to form the bipolar secondary battery 1. As shown in FIG. 20, the conductive members 35 and 36 are pulled out from the battery exterior in such a manner that the periphery is reinforced with a reinforcing resin 37 and the periphery is sealed with the exterior film 15.

各電池要素8からのフレキシブル配線20は、図19に示すように、電池要素8の側端部から、それぞれ双極型二次電池モジュール33の辺に沿って位置をずらせ、積層された状態で互いに重ならないようにしながら順次引き出され、その後、図20に示すように複数列の多段状に集束され整列され且つ補強樹脂38により覆われた状態で、モニタータブ16として外装フィルム15から引き出される。   As shown in FIG. 19, the flexible wiring 20 from each battery element 8 is shifted from the side end of the battery element 8 along the side of the bipolar secondary battery module 33 and stacked on each other. Withdrawing from the exterior film 15 as a monitor tab 16 in a state of being sequentially pulled out without overlapping, and then converging, aligned and covered with a reinforcing resin 38 as shown in FIG.

図19に示す電池要素8の各々は、最外層(最上部および最下部)に端子集電体と称される集電体が位置している。そして、上述の導電性スペーサ34の上下の厚さ分の隙間においては、フレキシブル配線20の接続リード部24の最上部のものが位置し、この接続リード部24が最上部の電池要素8(端子集電体)の集電体露出部2a上に電気的に接触している。この各電池要素8の最上部および各電池要素8内における全ての単電池層7には、それぞれの集電体2上の接続リード部24に、印刷配線技術を用いて温度センサ26が一体的に設けられている。しかし、この温度センサ26は必ずしも全ての単電池層7に設ける必要はなく、各電池要素毎に一個宛設けるなど、必要に応じ単電池層7のうちの一以上のものに設けることができる。   In each of the battery elements 8 shown in FIG. 19, current collectors called terminal current collectors are located on the outermost layer (the uppermost part and the lowermost part). In the gap corresponding to the upper and lower thicknesses of the conductive spacer 34 described above, the uppermost one of the connection lead portions 24 of the flexible wiring 20 is located, and this connection lead portion 24 is the uppermost battery element 8 (terminal). It is in electrical contact with the current collector exposed portion 2a of the current collector. In the uppermost part of each battery element 8 and all the cell layers 7 in each battery element 8, a temperature sensor 26 is integrated with the connection lead part 24 on each current collector 2 by using printed wiring technology. Is provided. However, this temperature sensor 26 does not necessarily need to be provided in all the single cell layers 7, but can be provided in one or more of the single cell layers 7 as needed, such as one for each battery element.

本発明において、集電体延在部L上の非シール部10は電池要素8の周辺部の少なくとも一側に設ければ足りる。従って、上記した実施形態のように、長方形の双極子型電極の場合、非シール部10は、その一辺のみに形成すると良い。必要最小限の電極面積で構成することになるので、電池の体積効率が向上するからである。さらに、積層工程のハンドリングの問題で他の辺にも同様に非接着部18を備えることとした場合であっても、リード線12を取り付ける辺においてのみ、その非シール部10の幅を広くすると良い。   In the present invention, it is sufficient that the non-seal portion 10 on the current collector extending portion L is provided on at least one side of the peripheral portion of the battery element 8. Therefore, in the case of a rectangular dipole electrode as in the above-described embodiment, the non-seal portion 10 is preferably formed only on one side thereof. This is because the volume efficiency of the battery is improved because it is configured with the minimum necessary electrode area. Further, even when the non-adhesive portion 18 is provided on the other side as well due to the handling problem in the lamination process, the width of the non-seal portion 10 is increased only at the side where the lead wire 12 is attached. good.

また非シール部10としては、少なくとも双極型電極5の一方の面側に形成すればよい。これにより単電池層7に属する一の集電体2について、集電体露出面に電気的にリード線12などの検出要素11を接続できるからである。他方の面に関しては図1の通り何も配置する必要は無いが、例えば他方の面にシール材9を延長して配置することで、図8のように第2のシール材9bが貫通した形、または、図14のようにセパレータ6からはみ出した第2のシール材9bがリード線12を固定する形を得ることができる。これによりリード線12を接着面における導電性接着材による接着だけでなく、シール材9により保持することが可能になる。   The non-seal portion 10 may be formed on at least one surface side of the bipolar electrode 5. This is because the detection element 11 such as the lead wire 12 can be electrically connected to the current collector exposed surface of one current collector 2 belonging to the unit cell layer 7. Although it is not necessary to arrange anything on the other surface as shown in FIG. 1, for example, by extending the sealing material 9 on the other surface, the second sealing material 9b penetrates as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 14, the second sealing material 9 b protruding from the separator 6 can fix the lead wire 12. As a result, the lead wire 12 can be held not only by the conductive adhesive material on the bonding surface but also by the sealing material 9.

また上記実施形態では、電解質層が正極層3と負極層4の間に配置されたセパレータ6に保持された電解質から成る構成を例にして説明したが、電解質層はセパレータ6なしで構成されるゲル状または固相状の電解質層であっても良い。しかし上記実施形態の如く、電解質層は、正極層3と負極層4の間に配置されたセパレータ6に保持した電解質から構成するのが好ましく、またセパレータ6は正極層3および負極層4の電極層の集電体2より大きくすることが好ましい。リード線取り付け部において、双極型電極5間の絶縁をセパレータ6により行えることになるので、シール材9の外周部における絶縁を容易に確保できるからである。例えば、図1のリード線12の取り付け部においては、下から双極型電極5、リード線12、セパレータ6、次の双極型電極5の順に積層されるので、上下の双極型電極5の集電体2同士がリード線取り付け部で接触することが無い。また、絶縁手段を新たに設ける必要がないので、構成が少なくて済む、といった利点が得られる。   Further, in the above-described embodiment, the electrolyte layer is described as an example of the configuration made of the electrolyte held by the separator 6 disposed between the positive electrode layer 3 and the negative electrode layer 4. However, the electrolyte layer is configured without the separator 6. It may be a gel or solid electrolyte layer. However, as in the above embodiment, the electrolyte layer is preferably composed of an electrolyte held in the separator 6 disposed between the positive electrode layer 3 and the negative electrode layer 4, and the separator 6 is an electrode of the positive electrode layer 3 and the negative electrode layer 4. It is preferable to make it larger than the current collector 2 of the layer. This is because the insulation between the bipolar electrodes 5 can be performed by the separator 6 in the lead wire attaching portion, so that the insulation at the outer peripheral portion of the sealing material 9 can be easily secured. For example, in the attachment portion of the lead wire 12 in FIG. 1, since the bipolar electrode 5, the lead wire 12, the separator 6, and the next bipolar electrode 5 are laminated in this order from the bottom, current collection of the upper and lower bipolar electrodes 5 is performed. The bodies 2 do not come into contact with each other at the lead wire attachment portion. Further, since there is no need to newly provide an insulating means, there is an advantage that the configuration can be reduced.

本発明において、単電池層7毎の電圧を測定する場合の最小構成は、上記検出要素11として非シール部10にリード線12の先端部を配置した構成である。他方、温度を測定する場合の最小構成は、温度センサ26を絶縁物で被覆したセンシング部をリード線12の先端に設け、これを検出要素11として非シール部10に設けた構成である。リード線12がフレキシブル配線20の場合には、その先端部の接続リード部24に、温度センサ26と配線リードを薄膜絶縁材料で被覆したセンシング部の形で設ける。従来では、電池外装の側面等に、熱収縮チューブで被覆した温度センサを、熱収縮チューブで固定しているが、これに比べると、本発明では集電体2のSUS箔と温度センサ26との距離差が縮まることから温度差が小さくなり、高応答に電池の温度を測定できる。また、屈曲部専用部品のフレキシブル配線20を用いることにより、振動耐久性が飛躍的に向上する。   In the present invention, the minimum configuration when measuring the voltage for each unit cell layer 7 is a configuration in which the tip end portion of the lead wire 12 is arranged on the non-seal portion 10 as the detection element 11. On the other hand, the minimum configuration in the case of measuring temperature is a configuration in which a sensing part in which the temperature sensor 26 is covered with an insulator is provided at the tip of the lead wire 12 and this is provided as the detection element 11 in the non-seal part 10. When the lead wire 12 is the flexible wiring 20, the temperature sensor 26 and the wiring lead are provided in the form of a sensing part in which the temperature sensor 26 and the wiring lead are covered with a thin film insulating material. Conventionally, a temperature sensor covered with a heat-shrinkable tube is fixed to the side surface of the battery exterior or the like with a heat-shrinkable tube, but in comparison with this, in the present invention, the SUS foil of the current collector 2 and the temperature sensor 26 are Since the distance difference is reduced, the temperature difference is reduced, and the battery temperature can be measured with high response. Moreover, vibration durability is dramatically improved by using the flexible wiring 20 dedicated to the bent portion.

上記実施形態においては、温度リレーによる温度異常検出部30と複数の温度検出点に対して一対一対応の出力を有する温度測定部とをそれぞれ単独に設けるものとして説明したが、温度異常検出部30と温度測定部とを同時に組み込んだ構成とすることもでき、これにより双極型二次電池における信頼性の向上を図ることができる。   In the above-described embodiment, the temperature abnormality detection unit 30 using the temperature relay and the temperature measurement unit having a one-to-one correspondence output with respect to a plurality of temperature detection points are described as being provided separately. And a temperature measuring unit can be incorporated at the same time, whereby the reliability of the bipolar secondary battery can be improved.

また本発明のリード線12がフレキシブル配線20からなる構成では、金属箔の導電パターン22の背面が絶縁性樹脂で保護されていることから、従来の集電体2の金属箔を電池の外部に導いて配線と接続した場合に比べ、リード線12の屈曲耐久性が向上し、振動耐久性が飛躍的に向上する。   Moreover, in the structure which the lead wire 12 of this invention consists of the flexible wiring 20, since the back surface of the conductive pattern 22 of metal foil is protected with insulating resin, the metal foil of the conventional electrical power collector 2 is made outside the battery. The bending durability of the lead wire 12 is improved and the vibration durability is dramatically improved as compared with the case where the lead wire 12 is connected to the wiring.

また、本発明では、導電パターン22がエンジニアリングプラスチックで保護されたフレキシブル配線20を、外装フィルム15の熱融着シール構造の間から引き出している。これは、予め導電パターン22の金属と保護被覆のエンジニアリングプラスチックが接着され、強度の出ている構造のフレキシブル配線20を、プラスチックに接着する関係となる為、金属とプラスチックを別個で熱融着する構造よりも接着強度を確保しやすい。   Further, in the present invention, the flexible wiring 20 in which the conductive pattern 22 is protected by the engineering plastic is drawn from between the heat-sealing seal structures of the exterior film 15. This is because the metal of the conductive pattern 22 and the engineering plastic of the protective coating are bonded in advance, and the flexible wiring 20 having a strong structure is bonded to the plastic. Therefore, the metal and the plastic are separately heat-sealed. It is easier to secure the adhesive strength than the structure.

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、ここでは代表的に、図1で説明したシール材9がセパレータ6の両面に形成されている形態の双極型二次電池1の製造方法について説明する。   Hereinafter, the present invention will be described based on examples. Here, representatively, a method for manufacturing the bipolar secondary battery 1 in which the sealing material 9 described in FIG. 1 is formed on both surfaces of the separator 6 will be described.

<双極型電極5の作成>
「正極層3」
以下の材料を所定の比で混合して正極スラリーを作製した。
<Creation of bipolar electrode 5>
"Positive electrode layer 3"
The following materials were mixed at a predetermined ratio to prepare a positive electrode slurry.

正極活物質として、LiMn 85wt%、導電助剤として、アセチレンブラック5wt%、バインダとして、PVDF 10wt%、スラリー粘度調整溶媒として、NMPを塗布工程に最適な粘度になるまで添加し、正極スラリーを作製した。集電体2であるSUS箔(厚さ20μm)の片面に上記正極スラリーを塗布し、乾燥させて、30μmの正極層3を形成した。 As the positive electrode active material, 85% by weight of LiMn 2 O 4 , 5% by weight of acetylene black as the conductive auxiliary agent, 10% by weight of PVDF as the binder, and NMP as the slurry viscosity adjusting solvent are added until the viscosity becomes optimum for the coating process. A slurry was prepared. The positive electrode slurry was applied to one side of a SUS foil (thickness: 20 μm) as the current collector 2 and dried to form a positive electrode layer 3 of 30 μm.

「負極層4」
以下の材料を所定の比で混合して負極スラリーを作製した。
"Negative electrode layer 4"
The following materials were mixed at a predetermined ratio to prepare a negative electrode slurry.

負極活物質として、ハードカーボン 90wt%、バインダとして、PVDF 10wt%、スラリー粘度調整溶媒として、NMPを塗布工程に最適な粘度になるまで添加し、負極スラリーを作製した。正極スラリーを塗布したSUS箔の反対面に、上記負極スラリーを塗布し乾燥させて30μmの負極層4を形成した。   As a negative electrode active material, 90 wt% of hard carbon, 10 wt% of PVDF as a binder, and NMP as a slurry viscosity adjusting solvent were added until the viscosity became optimum for the coating process to prepare a negative electrode slurry. The negative electrode slurry was applied to the opposite surface of the SUS foil to which the positive electrode slurry was applied, and dried to form a negative electrode layer 4 of 30 μm.

集電体2であるSUS箔の両面に正極層3と負極層4がそれぞれ形成されることにより、双極型電極5が形成された。これらの双極型電極5を160×130(mm)に切り取り、正極層3、負極層4ともに外周部は20mmを剥がしとることにより、集電体2であるSUS表面を露出させた。これにより、電極面が120×90(mm)であり、外周部に20mmの集電体枠状露出部が存する双極型電極5を作製した。なお、この段階では、まだ電圧測定用リード線12は取り付けない。   The bipolar electrode 5 was formed by forming the positive electrode layer 3 and the negative electrode layer 4 on both surfaces of the SUS foil as the current collector 2. These bipolar electrodes 5 were cut to 160 × 130 (mm), and the outer peripheral portions of both the positive electrode layer 3 and the negative electrode layer 4 were peeled off to expose 20 mm, thereby exposing the SUS surface as the current collector 2. Thus, a bipolar electrode 5 having an electrode surface of 120 × 90 (mm) and a 20 mm current collector frame-shaped exposed portion on the outer peripheral portion was produced. At this stage, the voltage measurement lead wire 12 is not yet attached.

<電解質層の形成>
以下の材料を所定の比で混合して電解質材料を作製した。
<Formation of electrolyte layer>
The following materials were mixed at a predetermined ratio to produce an electrolyte material.

電解液としてPC−EC 1MLiPF(90wt%)、ホストポリマーとしてHFPコポリマーを10%含むPVdF−HFP(10wt%)、粘度調製溶媒として、DMCを塗布工程に最適な粘度になるまで添加し、プレゲル電解質を作製した。この電解質を両面の正極、負極電極部に塗布しDMCを乾燥させることでゲル電解質の染み込んだ双極型電極5を完成させた。 PC-EC 1MLiPF 6 (90 wt%) as the electrolyte, PVdF-HFP (10 wt%) containing 10% HFP copolymer as the host polymer, and DMC as the viscosity adjusting solvent are added until the viscosity reaches the optimum for the coating process. An electrolyte was prepared. This electrolyte was applied to the positive and negative electrode portions on both sides, and the DMC was dried to complete the bipolar electrode 5 infiltrated with the gel electrolyte.

<シール材9の形成>
双極型電極5の電極層(正極層3および負極層4)の周辺部における集電体2上のシール材未塗布部分(電極未塗布部分)に、ディスペンサを用いて、シール材9、正確にはシール材前駆体としての1液性未硬化エポキシ樹脂を塗布した。このシール材9は、図2のように、集電体2の長方形の表面に、その外周部に沿って、所定幅W1で長方形の枠状に塗布した。この際、シール材9の外周部の一辺には、検出要素11である電圧測定用リード線12の接続リード部24が配置でき且つ電気的に接続できるようにするために、さらに外周部に約10mmを、シール材未塗布部分つまり非シール部10として残し、これにより集電体2上に集電体露出部2aを形成した。本実施例では、これらの非シール部10のうち、セパレータ下側の第1のシール材9aが存する外側の非シール部10が、電圧測定用リード線12の接続リード部24が配置される部位となる。
<Formation of sealing material 9>
Using a dispenser, the sealing material 9 is accurately applied to the non-coated portion (electrode uncoated portion) on the current collector 2 on the periphery of the electrode layer (positive electrode layer 3 and negative electrode layer 4) of the bipolar electrode 5. Applied a one-part uncured epoxy resin as a sealing material precursor. As shown in FIG. 2, the sealing material 9 was applied to the rectangular surface of the current collector 2 in a rectangular frame shape with a predetermined width W1 along the outer peripheral portion thereof. At this time, the connection lead portion 24 of the voltage measurement lead wire 12 serving as the detection element 11 can be arranged on one side of the outer peripheral portion of the sealing material 9 and can be electrically connected to the outer peripheral portion. 10 mm was left as an uncoated portion of the sealing material, that is, the non-sealed portion 10, thereby forming the current collector exposed portion 2 a on the current collector 2. In the present embodiment, among these non-sealed portions 10, the outer non-sealed portion 10 where the first sealing material 9a on the lower side of the separator exists is the portion where the connection lead portion 24 of the voltage measuring lead wire 12 is disposed. It becomes.

次に170×140(mm)のセパレータ6(ポリエチレンセパレータ:12μm)を、正極層3側に、集電体2であるSUS箔すべてを覆うように設置した。
<電圧測定用リード線12の取り付け>
上記のように双極型電極5の正極層3の周辺部において、集電体2上のシール材未塗布部分に、第1のシール材9aを塗布する際、その第1のシール材9aの外周部に、シール材9を塗布せずに残しておく部分(非シール部10)を作った。そして、この非シール部10(集電体露出部2a)に、検出要素11である電圧測定用リード線12の接続リード部24を、導電性接着剤を介して接着した。
Next, a 170 × 140 (mm) separator 6 (polyethylene separator: 12 μm) was placed on the positive electrode layer 3 side so as to cover all the SUS foil as the current collector 2.
<Attachment of voltage measurement lead wire 12>
As described above, when the first sealing material 9a is applied to the peripheral portion of the positive electrode layer 3 of the bipolar electrode 5 on the non-coated portion of the sealing material on the current collector 2, the outer periphery of the first sealing material 9a is applied. A part (non-seal part 10) to be left without applying the sealing material 9 was made in the part. Then, the connection lead portion 24 of the voltage measurement lead wire 12 serving as the detection element 11 was bonded to the non-sealed portion 10 (current collector exposed portion 2a) via a conductive adhesive.

<電極の積層>
上記のシール材9の形成工程およびリード線12の取り付け工程を複数回繰り返して、6層の双極型電極5を配置した双極型電池構造体を作製した。
<Lamination of electrodes>
The step of forming the sealing material 9 and the step of attaching the lead wires 12 were repeated a plurality of times to produce a bipolar battery structure in which six layers of bipolar electrodes 5 were arranged.

<双極型電池のプレス>
上記双極型電池構造体を、真空中で、熱プレス機により面圧1kg/cm2、80℃で1時間熱プレスすることにより、未硬化のシール材9(エポキシ樹脂)を硬化させた。この工程によりシール材9を所定の厚みまでプレスし、さらに硬化を行うことが可能になる。
<Bipolar battery press>
The bipolar battery structure was hot-pressed in a vacuum at a surface pressure of 1 kg / cm 2 and 80 ° C. for 1 hour in a vacuum to cure the uncured sealing material 9 (epoxy resin). By this step, the sealing material 9 can be pressed to a predetermined thickness and further cured.

<タブの取り出し構造>
以上で製作した双極型電池構造体を、アルミラミネート外装材からなる外装フィルム15で挟み込み、四辺を熱融着により接着した。その際、電流取り出し用の第1、第2の電極タブ13、14については、まず高導電性材料からなる第1、第2の導電部材35、36にて電極面のすべてを覆い、次いで、その上からアルミラミネート外装材にて真空密封し、外装15から導電性のタブとして引き出した。
<Tab extraction structure>
The bipolar battery structure produced as described above was sandwiched between exterior films 15 made of an aluminum laminate exterior material, and the four sides were bonded by thermal fusion. At that time, for the first and second electrode tabs 13 and 14 for taking out the current, first, the first and second conductive members 35 and 36 made of a highly conductive material are all covered with the electrode surfaces, and then From above, it was vacuum-sealed with an aluminum laminate exterior material, and pulled out from the exterior 15 as a conductive tab.

また上記のフレキシブル配線20は、その延出部25をモニタータブ16として外装フィルム15から引き出した。   Further, the flexible wiring 20 was drawn from the exterior film 15 with the extended portion 25 as the monitor tab 16.

<評価>
上記の製造方法によると、被取り付け面である集電体2上の領域が集電体露出部2aであるので、電圧測定用リード線12の接続リード部24を取り付けることが容易であり、また、その取り付け手段が超音波溶接よりも簡易な導電性接着剤を介して接着により行われるので、容易に電圧測定用リード線12の接続リード部24を取り付けることができた。また単電池層7を積層しながら電圧測定用リード線12の接続リード部24を取り付ける方法のみならず、単電池層7を積層し電池要素8を構成した後であっても、非シール部10の空間を利用して差し込む方法によっても、電圧測定用リード線12の接続リード部24を集電体2に取り付けることができた。
<Evaluation>
According to the above manufacturing method, since the region on the current collector 2 that is the attachment surface is the current collector exposed portion 2a, it is easy to attach the connection lead portion 24 of the voltage measurement lead wire 12, and Since the attachment means is performed by adhesion via a conductive adhesive that is simpler than ultrasonic welding, the connection lead portion 24 of the voltage measuring lead 12 can be easily attached. Further, not only the method of attaching the connection lead portion 24 of the voltage measurement lead wire 12 while laminating the single cell layer 7, but also the non-sealed portion 10 even after the single cell layer 7 is laminated and the battery element 8 is configured. The connection lead portion 24 of the voltage measurement lead wire 12 could be attached to the current collector 2 also by the method of inserting using the above space.

第1の実施形態に係る双極型二次電池の電池要素の一部の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a part of battery element of the bipolar secondary battery which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る双極型二次電池の電池要素の一部の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a part of battery element of the bipolar secondary battery which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る双極型二次電池の電池要素の一部の構造を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of a part of battery element of the bipolar secondary battery which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る双極型二次電池の構造を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the bipolar secondary battery which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る双極型二次電池の電池要素の一部の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a part of battery element of the bipolar secondary battery which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る双極型二次電池の電池要素の一部の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a part of battery element of the bipolar secondary battery which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る双極型二次電池の電池要素の一部の構造を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of a part of battery element of the bipolar secondary battery which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る双極型二次電池の電池要素の一部の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a part of battery element of the bipolar secondary battery which concerns on 3rd Embodiment. 第4の実施形態に係る双極型二次電池の電池要素の一部の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a part of battery element of the bipolar secondary battery which concerns on 4th Embodiment. 第4の実施形態に係る双極型二次電池の電池要素の一部の構造を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of a part of battery element of the bipolar secondary battery which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施形態の双極型二次電池で用いた温度センサを備えたフレキシブル配線の平面図である。It is a top view of the flexible wiring provided with the temperature sensor used with the bipolar secondary battery of 5th Embodiment. 図11のフレキシブル配線の断面図である。It is sectional drawing of the flexible wiring of FIG. フレキシブル配線の変形例を示した平面図である。It is the top view which showed the modification of flexible wiring. 第5の実施形態に係る双極型二次電池の電池要素の一部の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a part of battery element of the bipolar secondary battery which concerns on 5th Embodiment. 図14で用いたフレキシブル配線の平面図である。It is a top view of the flexible wiring used in FIG. 第5の実施形態の変形例を示した図14と同様の図である。It is the same figure as FIG. 14 which showed the modification of 5th Embodiment. 第6の実施形態に係る双極型二次電池の平面図である。It is a top view of the bipolar secondary battery which concerns on 6th Embodiment. 第6の実施形態に係る双極型二次電池の一部の構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed a partial structure of the bipolar secondary battery which concerns on 6th Embodiment. 図17のA−A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 図17のB−B線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the BB line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 双極型二次電池、
2 集電体、
2a 集電体露出部、
3 正極活物質層(正極層)、
4 負極活物質層(負極層)、
5 双極型電極、
6 セパレータ、
7 単電池層、
8 電池要素、
9 シール材、
9a 第1のシール材、
9b 第2のシール材、
9c 回り込んだ部分、
9d 回り込んだ部分、
10 非シール部(集電体露出部)、
10a 空間部、
11 検出要素、
12 リード線、
13、14 電極タブ、
15 外装フィルム、
16 モニタータブ、
17 抵抗体、
18 非接着部、
19 接着部、
20 フレキシブル配線、
21 フレキシブル基板、
22 導電パターン、
23 カバー材、
24 接続リード部、
25 延出部、
26 温度センサ、
27 真空シール部、
28 温度ヒューズ、
29 引出リード、
30 温度異常検出部、
31 ガス解放機構、
32 小孔、
33 双極型二次電池モジュール、
34 導電性スペーサ、
35、36 導電部材、
37、38 補強樹脂、
L 延在部。
1 Bipolar secondary battery,
2 current collector,
2a Current collector exposed part,
3 positive electrode active material layer (positive electrode layer),
4 negative electrode active material layer (negative electrode layer),
5 bipolar electrodes,
6 separator,
7 cell layer,
8 battery elements,
9 Sealing material,
9a 1st sealing material,
9b Second sealing material,
9c wraparound part,
9d wrap around,
10 Non-seal part (current collector exposed part),
10a space part,
11 detection elements,
12 Lead wire,
13, 14 Electrode tab,
15 exterior film,
16 Monitor tab,
17 resistors,
18 Non-adhesive part,
19 Bonding part,
20 Flexible wiring,
21 Flexible substrate,
22 conductive pattern,
23 Cover material,
24 connection lead part,
25 Extension part,
26 temperature sensor,
27 Vacuum seal part,
28 Thermal fuse,
29 drawer lead,
30 Temperature abnormality detector,
31 Gas release mechanism,
32 small holes,
33 Bipolar secondary battery module,
34 conductive spacer,
35, 36 conductive member,
37, 38 Reinforcing resin,
L Extension part.

Claims (10)

集電体の一方の面に正極層が形成され、他方の面に負極層が形成された双極型電極を、電解質層を挟んで複数枚直列に配設し、これにより前記正極層、前記電解質層および前記負極層の積層構造からなる単電池層を積層した形の電池要素を構成し、前記単電池層の外周部に前記集電体間を絶縁するシール材を設けた双極型二次電池において、
前記電解質層が、前記正極層と前記負極層の間に配置されたセパレータに保持した電解質から成り、前記セパレータが前記集電体より大きく、
前記電池要素の周辺部の少なくとも一辺における前記集電体に前記正極層および前記負極層よりも外方向に延在する延在部を設け、
前記集電体の延在部上に前記シール材を設けると共に、前記シール材のさらに外周部における前記集電体の延在部上に、前記シール材の存在しない非シール部を形成し、
前記非シール部に電圧測定用あるいは温度検出用の検出要素を配置して接触させた、ことを特徴とする双極型二次電池。
A plurality of bipolar electrodes in which a positive electrode layer is formed on one surface of a current collector and a negative electrode layer is formed on the other surface are arranged in series with an electrolyte layer interposed therebetween, whereby the positive electrode layer and the electrolyte A bipolar secondary battery comprising a battery element having a laminated structure of a single battery layer having a laminated structure of a negative electrode layer and a negative electrode layer, and a sealing material for insulating between the current collectors provided on an outer periphery of the single battery layer In
The electrolyte layer is composed of an electrolyte held in a separator disposed between the positive electrode layer and the negative electrode layer, and the separator is larger than the current collector,
Providing the current collector on at least one side of the peripheral portion of the battery element with an extending portion extending outward from the positive electrode layer and the negative electrode layer,
Providing the sealing material on the extending portion of the current collector, and forming a non-sealing portion in which the sealing material does not exist on the extending portion of the current collector on the outer peripheral portion of the sealing material;
A bipolar secondary battery, wherein a detection element for voltage measurement or temperature detection is arranged and brought into contact with the non-seal portion.
前記検出要素として、リード線の先端部が配置されていることを特徴とする請求項記載の双極型二次電池。 Examples detection element, bipolar secondary battery according to claim 1, wherein a distal end of the lead wire is disposed. 前記リード線の先端部には、温度センサを絶縁物で被覆したセンシング部が設けられていることを特徴とする請求項に記載の双極型二次電池。 The bipolar secondary battery according to claim 2 , wherein a sensing portion in which a temperature sensor is covered with an insulating material is provided at a tip portion of the lead wire. 前記温度センサが、サーミスタ、白金測温抵抗体、熱電対又は温度ヒューズのいずれかであることを特徴とする請求項に記載の双極型二次電池。 The bipolar secondary battery according to claim 3 , wherein the temperature sensor is one of a thermistor, a platinum resistance temperature detector, a thermocouple, or a thermal fuse. 前記温度センサが温度ヒューズからなり、この温度ヒューズを絶縁物で被覆したセンシング部が2以上の前記単電池層の集電体に設けられ、それらの温度ヒューズが直列に接続されて温度リレーとして構成されていることを特徴とする請求項に記載の双極型二次電池。 The temperature sensor is composed of a temperature fuse, and a sensing part in which the temperature fuse is covered with an insulating material is provided in a current collector of two or more single cell layers, and these temperature fuses are connected in series to constitute a temperature relay The bipolar secondary battery according to claim 3 , wherein the battery is a bipolar secondary battery. 集電体の一方の面に正極層が形成され、他方の面に負極層が形成された双極型電極を、電解質層を挟んで複数枚直列に配設し、これにより前記正極層、前記電解質層および前記負極層の積層構造からなる単電池層を積層した形の電池要素を構成し、前記単電池層の外周部に前記集電体間を絶縁するシール材を設けた双極型二次電池において、
前記電池要素の周辺部の少なくとも一辺における前記集電体に前記正極層および前記負極層よりも外方向に延在する延在部を設け、
前記集電体の延在部上に前記シール材を設けると共に、前記シール材のさらに外周部における前記集電体の延在部上に、前記シール材の存在しない非シール部を形成し、
前記非シール部に温度検出用の検出要素を配置して接触させ
前記検出要素として、リード線の先端部が配置されて、前記リード線の先端部には、温度センサを絶縁物で被覆したセンシング部が設けられ、前記温度センサが温度ヒューズからなり、この温度ヒューズを絶縁物で被覆したセンシング部が2以上の前記単電池層の集電体に設けられ、それらの温度ヒューズが直列に接続されて温度リレーとして構成されていることを特徴とする双極型二次電池。
A plurality of bipolar electrodes in which a positive electrode layer is formed on one surface of a current collector and a negative electrode layer is formed on the other surface are arranged in series with an electrolyte layer interposed therebetween, whereby the positive electrode layer and the electrolyte A bipolar secondary battery comprising a battery element having a laminated structure of a single battery layer having a laminated structure of a negative electrode layer and a negative electrode layer, and a sealing material for insulating between the current collectors provided on an outer periphery of the single battery layer In
Providing the current collector on at least one side of the peripheral portion of the battery element with an extending portion extending outward from the positive electrode layer and the negative electrode layer,
Providing the sealing material on the extending portion of the current collector, and forming a non-sealing portion in which the sealing material does not exist on the extending portion of the current collector on the outer peripheral portion of the sealing material;
The contacting by placing the detection element for temperature detection in a non-sealed portion,
As the detection element, a leading end portion of a lead wire is disposed, and a leading end portion of the lead wire is provided with a sensing unit in which a temperature sensor is covered with an insulating material, and the temperature sensor includes a thermal fuse. A bipolar secondary characterized in that a sensing part coated with an insulating material is provided in a current collector of two or more single cell layers, and the temperature fuses are connected in series to constitute a temperature relay battery.
前記電解質層が、前記正極層と前記負極層の間に配置されたセパレータに保持した電解質から成り、前記セパレータが前記集電体より大きいことを特徴とする請求項に記載の双極型二次電池。 The electrolyte layer, the consist electrolyte held in a separator disposed between the positive electrode layer and the negative electrode layer, the bipolar secondary according possible to claim 6, wherein said separator is larger than the previous SL collector Next battery. 前記非シール部が前記電池要素の周辺部の一辺のみに設けられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の双極型二次電池。 The bipolar secondary battery according to claim 1, wherein the non-seal portion is provided only on one side of the peripheral portion of the battery element. 前記非シール部が複数枚直列に配設された双極型電極の一方の面のみに配置されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の双極型二次電池。 The bipolar secondary battery according to any one of claims 1 to 8 , wherein a plurality of the non-seal portions are arranged on only one surface of a bipolar electrode arranged in series. 集電体の一方の面に正極層が形成され、他方の面に負極層が形成された双極型電極を、電解質層を挟んで複数枚直列に配設し、これにより前記正極層、前記電解質層および前記負極層の積層構造からなる単電池層を積層した形の電池要素を構成し、前記単電池層の外周部に前記集電体間を絶縁するシール材を設けた双極型二次電池において、A plurality of bipolar electrodes in which a positive electrode layer is formed on one surface of a current collector and a negative electrode layer is formed on the other surface are arranged in series with an electrolyte layer interposed therebetween, whereby the positive electrode layer and the electrolyte A bipolar secondary battery comprising a battery element having a laminated structure of a single battery layer having a laminated structure of a negative electrode layer and a negative electrode layer, and a sealing material for insulating between the current collectors provided on an outer periphery of the single battery layer In
前記電解質層が、前記正極層と前記負極層の間に配置されたセパレータに保持した電解質から成り、前記セパレータが前記集電体より大きく、  The electrolyte layer is composed of an electrolyte held in a separator disposed between the positive electrode layer and the negative electrode layer, and the separator is larger than the current collector,
前記電池要素の周辺部の少なくとも一辺における前記集電体に前記正極層および前記負極層よりも外方向に延在する延在部を設け、  Providing the current collector on at least one side of the peripheral portion of the battery element with an extending portion extending outward from the positive electrode layer and the negative electrode layer,
前記集電体の延在部上に前記シール材を設けると共に、前記シール材のさらに外周部における前記集電体の延在部上に、前記シール材の存在しない非シール部を有することを特徴とする双極型二次電池。  The sealing material is provided on the extending portion of the current collector, and the non-sealing portion where the sealing material does not exist is provided on the extending portion of the current collector on the outer peripheral portion of the sealing material. Bipolar secondary battery.
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