JP5186720B2 - Thin battery module and battery pack - Google Patents
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Description
この発明は、例えば、電気自動車の電力源となる組電池などを構成する薄型電池モジュールに係り、詳しくは、その構造の改良に関する。 The present invention relates to a thin battery module that constitutes, for example, an assembled battery serving as a power source of an electric vehicle, and more particularly to improvement of the structure.
近年における種々の電子機器の発達と、その普及に伴い、その電子機器の小型化、省スペース化のニーズが高まっている。そのような電子機器の小型化、省スペース化に伴い、それに搭載される電力源としての電池も、その小型化、省スペース化、並びに軽量化のニーズが高まっている。そのような小型、軽量化の電池の代表的なものに、携帯電話などに使用される薄型のリチウム二次電池がある。 With the development and spread of various electronic devices in recent years, there is an increasing need for downsizing and space saving of the electronic devices. Along with the downsizing and space saving of such electronic devices, there is an increasing need for downsizing, space saving, and weight reduction of batteries as power sources mounted thereon. A typical example of such a small and light battery is a thin lithium secondary battery used for a mobile phone or the like.
この薄型リチウム二次電池は、正極板、セパレータおよび負極板を積層または巻き回した発電要素を、高分子と金属を複合したラミネートフィルムで外装したものであり、その外装の周縁から正極と負極のリード端子が導出された構成を成している。 In this thin lithium secondary battery, a power generation element in which a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate are laminated or wound is covered with a laminate film composed of a polymer and a metal. The lead terminal is derived.
このような構成の薄型リチウム二次電池は、今述べたように、携帯電話や携帯デジタルカメラなどの小型電子機器に使用され、広く普及しているが、近年、二酸化炭素ガスの排出規制を念頭において開発が進められている電気自動車やハイブリッドカーのための、高エネルギ、高出力密度の電力供給源としても、にわかに注目が集まっている。 As described above, the thin lithium secondary battery having such a configuration is widely used and used in small electronic devices such as mobile phones and portable digital cameras. As a power supply source of high energy and high output density for electric cars and hybrid cars being developed in Japan, attention is attracting attention.
この薄型リチウム二次電池(以下、単に薄型電池という)を電気自動車などの動力源とする場合、その薄型電池を単位としたものを、そのまま集合させて使用するのではなく、その電池を、ある程度の個数まとめて電池モジュールを構成し、その電池モジュールを新たな電池として、それを複数集合させて、「組電池」として使用するのが一般的である。その組電池を構成する電池モジュールの一例が下記の公知文献(特許文献1、2)に開示されている。
When this thin lithium secondary battery (hereinafter simply referred to as a thin battery) is used as a power source for an electric vehicle or the like, the thin battery unit is not used as it is but is used as a unit. In general, a battery module is configured by combining a plurality of battery modules, and the battery modules are used as a new battery, and a plurality of the battery modules are assembled and used as an “assembled battery”. An example of a battery module constituting the assembled battery is disclosed in the following known documents (
特許文献1に開示されたものは、先ず、電池の形態として、その文献の図3などに示されているように、概ね薄型直方体の本体外装の一辺から正極と負極のリード端子が導出されたものとなっており、モジュールとしては、同文献の図1、図2に示されているように、その電池を複数(図では四つ)、平板の支持体上に平面状に配置して、それぞれから導出されている正負のリード端子を、同じ支持体上に配設された電気伝導体に接続したものとなっている。これら電池同士は、電気的には直列接続されたものとなっている。
As disclosed in
他方、特許文献2に開示されたものは、電池が特許文献1に開示されたものとは異なっており、その文献の図1に示されているように、内部に発電要素が収納された帯状の外装の長手方向両端から、それぞれ正極と負極のリード端子が、互いに反対の向きに一直線上に導出されたものとなっている。
On the other hand, the battery disclosed in Patent Document 2 is different from the battery disclosed in
しかしながら、電池モジュールの形態としては、先程の公知文献1に開示されたものと同様、その電池を複数、平板の支持体上に平面状に配置して、それぞれから導出されている正負のリード端子を、同じ支持体上に配設された共通の接続部材であるバスバーに接続したものとなっている。特許文献2に開示されたものの場合、その図13(A)には電池の並列接続の形態が示され、(B)には直列接続の形態が示されている。
ところで、上記のような特許文献1、2に開示された薄型電池モジュールには以下のような問題がある。すなわち、上記特許文献に開示された薄型電池モジュールは、いずれも、その電池がその厚み方向で上下の支持板で挟持され、その支持板同士の固定方法は定かではないが、その厚み方向に挟持されているだけである。
Incidentally, the thin battery modules disclosed in
また、その薄型電池本体から導出されているリード端子も、電気伝導体(公知文献1)やバスバー(公知文献2)を介して、上下の支持板で挟持されているだけである。 Moreover, the lead terminal led out from the thin battery main body is also only sandwiched between the upper and lower support plates via the electric conductor (known document 1) and the bus bar (known document 2).
このような電池と支持体との接続形態では、電池モジュールが衝撃を受けた場合、電池本体部が支持体の面方向に沿って揺動するおそれがあり、そうなると、電気伝導体やバスバーなどの接続部材に押圧されているだけのリード端子にも、支持板の面方向に沿って力が掛かり、その接続部材との接続が次第にずれてきて、最悪の場合、そのリード端子と接続部材との接続状態がくずれて、正負のリード端子の電気的導通が図れないような事態に陥るおそれがある。また、リード端子自体が接続部材と擦れることで、機械的に劣化し、損傷するおそれもある。 In such a connection form between the battery and the support body, when the battery module receives an impact, the battery body may swing along the surface direction of the support body. A force is also applied along the surface direction of the support plate to the lead terminal only pressed by the connecting member, and the connection with the connecting member gradually shifts. In the worst case, the lead terminal and the connecting member There is a possibility that the connection state may be lost and the electrical connection between the positive and negative lead terminals may not be achieved. Further, the lead terminal itself is rubbed against the connecting member, so that it may be mechanically deteriorated and damaged.
さらに、上記したように、電池の本体部が支持体に挟持されているだけなので、モジュールが振動を受けて、リード端子と電池本体との間に力が作用した場合、その部分の外装材(高分子と金属を複合したラミネートフィルム)に亀裂が生じて、電池内部の電界質が漏れたりするおそれもある。 Further, as described above, since the battery main body is merely sandwiched between the support members, when the module receives vibration and a force acts between the lead terminal and the battery main body, the exterior material ( A crack may occur in the laminate film in which the polymer and the metal are combined, and the electric field inside the battery may leak.
以上のような問題点は、その電池モジュールをさらに組み合わせて「組電池」とし、それを振動の激しい自動車に搭載するためには、その解決が急を要する事柄である。 The problems described above are urgent issues to be solved in order to further combine the battery modules into an “assembled battery” and mount it in a car with severe vibration.
そこで、本発明は、薄型電池モジュールにおいて、そこに搭載される電池間の正極、負極のリード端子の電気的接続が信頼性高く構築され、且つ、それが、簡単な構成で実現できるようにすることを目的とする。 Therefore, the present invention is a thin battery module in which the electrical connection between the positive and negative electrode lead terminals between the batteries mounted thereon is constructed with high reliability and can be realized with a simple configuration. For the purpose.
上記目的を達成するため、本発明は、正極板、セパレータおよび負極板を積層または巻き回され、周縁から相反する向きに一直線上に導出された正極と負極のリード端子を有する複数の発電要素と、その発電要素を挟み込んで内包する一対の収納体とを有し、その対の収納体には、前記発電要素を挟み込む対向面の少なくとも一方に、その発電要素の電極の外形を、対の収納体が挟み込む方向に直交する平面に投影した形状が挿嵌可能となった内周形状の収納凹部が複数、一直線上に並置されており、各収納凹部に前記電極を挿嵌して対の収納体の対向面を合わせると、隣接する収納凹部に挿嵌された電極から導出された正極と負極のリード端子が一直線上に重なるとともに、電極が対の収納凹部で拘束されるようになっており、対の収納体に前記発電要素を収納して接着したものの周縁の、前記発電要素の並びの方向の両端縁から正極と負極のリード端子が導出されている構造を有した薄型電池モジュールとしたのである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of power generation elements having a positive electrode and a negative electrode lead terminal that are laminated or wound around a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate and that are led out in a direction opposite to the periphery. A pair of storage bodies that sandwich and enclose the power generation element, and the pair of storage bodies include the outer shape of the electrode of the power generation element on at least one of the opposing surfaces that sandwich the power generation element. A plurality of inner circumferential storage recesses that can be inserted into a shape projected onto a plane perpendicular to the direction in which the body is sandwiched are juxtaposed in a straight line, and the electrodes are inserted into each storage recess to store a pair. When the opposing surfaces of the body are aligned, the positive and negative lead terminals derived from the electrodes inserted in adjacent storage recesses overlap in a straight line, and the electrodes are constrained by the pair of storage recesses. , Paired storage body It said although bonded to the power generating element housed in the periphery, it is to that with the thin cell module lead terminal arrangement direction of both edges from the positive electrode and the negative electrode of the power generating element having a structure that is derived.
このような構成にしたので、発電要素の電極が、対の収納体を合わせて形成される収納凹部空間によって拘束され、隣接する電極から導出されているリード端子同士も、電気伝導体やバスバーなどの接続部材を介することなく、両者が直接重ねられた状態で対の収納体の対向面で挟持されて電気的に接続されるので、その発電要素を収納した状態の両収納体を接着してモジュールを形成すれば、そのモジュールは、それが振動を受けても、その内部の発電要素は上下左右にしっかりと拘束されているので、リード端子の重なりがずれたり、リード端子自身に力が加わってそれが損傷を受けたりするおそれがない。 Since it has such a configuration, the electrode of the power generation element is constrained by the storage recess space formed by combining the pair of storage bodies, and the lead terminals led out from the adjacent electrodes are also an electric conductor, a bus bar, etc. Without being connected to the connecting member, the two members are directly stacked and sandwiched between the opposing surfaces of the pair of storage members so that they are electrically connected. If a module is formed, even if the module is subjected to vibration, the power generation elements inside the module are firmly restrained in the vertical and horizontal directions, so the lead terminals do not overlap and force is applied to the lead terminals themselves. There is no risk of damage.
上記構成において、上記収納体に上記リード端子が嵌まり込む凹部を設けることができる。その構成を採れば、電気自動車などに搭載される大容量の電池モジユールの場合のように、リード端子の厚みが厚いものについては、リード端子をその凹部に嵌めれば、対の収納体で発電要素を挟んでも、リード端子が収納体の対向面で強く押圧されて損傷を受ける、といったおそれがない。 The said structure WHEREIN: The recessed part into which the said lead terminal fits in the said accommodating body can be provided. If that configuration is adopted, the lead terminal with a large thickness as in the case of a large-capacity battery module mounted on an electric vehicle or the like can be generated by a pair of housings if the lead terminal is fitted in the recess. Even if the element is sandwiched, there is no fear that the lead terminal is strongly pressed on the opposing surface of the container and damaged.
上記各構成において、上記対の収納体を基材、アルミニウム箔、熱接着性樹脂フィルムがこの順に積層され接合されたラミネート包材より形成することができ、そのようにすれば、その対の収納体で発電要素を挟んで電池モジュールを形成する場合、互いの対向面側に熱接着性の樹脂を配置して、熱接着によって両収納体を接着することができる。 In each of the above-described configurations, the pair of storage bodies can be formed from a laminate packaging material in which a base material, an aluminum foil, and a heat-adhesive resin film are laminated and joined in this order. When a battery module is formed with a power generation element sandwiched between bodies, a heat-adhesive resin can be disposed on the opposing surface sides, and the two storage bodies can be bonded together by thermal bonding.
その際、上記熱接着性樹脂フィルムの層が金属接着性を有する樹脂である構成を採ることができ、そのようにすれば収納体の対向面側(凹部形成側)を構成する熱接着性樹脂として、金属接着性樹脂を用いることが好ましい。そのことにより、金属であるリード端子を収納体の対向面に接着させて凹部7、17側に至る隙間をなくすことができる。
In that case, the layer of the said heat bondable resin film can take the structure which is resin which has metal adhesiveness, and if it does so, the heat bondable resin which comprises the opposing surface side (recessed part formation side) of a storage body It is preferable to use a metal adhesive resin. Thereby, the lead terminal which is a metal can be adhered to the opposing surface of the storage body, and the gap reaching the
また、上記リード端子の周面に、隣接する電極から導出されたリード端子との重なり部分を除いて、リード端子接着性フィルムを接着しておく構成を採ることができ、そのようにすれば、そのフィルムの接着作用によって、リード端子を収納体の熱接着性樹脂層に接着させて隙間を無くすことができる。 In addition, it is possible to take a configuration in which the lead terminal adhesive film is adhered to the peripheral surface of the lead terminal except for the overlapping portion with the lead terminal derived from the adjacent electrode, and if so, By the adhesive action of the film, the lead terminal can be adhered to the heat-adhesive resin layer of the container, and the gap can be eliminated.
この発明は、上記のように構成したので、薄型電池モジュールにおいて、そこに搭載される発電要素間の正極、負極のリード端子が、それらを電気的に接続する接続部材を用いなくとも電気的接続が信頼性高く構築され、且つ、そのことが、収納体に凹部を形成するだけの簡単な構成で実現することができる。 Since the present invention is configured as described above, in the thin battery module, the positive and negative lead terminals between the power generation elements mounted on the thin battery module are electrically connected without using a connecting member for electrically connecting them. Is constructed with high reliability, and this can be realized with a simple configuration in which a recess is formed in the storage body.
その接続部材を必要としないことは、モジュールの生産においても、その材料費の節約や、生産の効率化(組み立て性の向上)にも繋げることができる。 The fact that the connecting member is not required can also lead to savings in material costs and production efficiency (improvement of assembly) in module production.
また、発電要素の電極部も収納体に対して揺動することなく確実に拘束されるので、包材の金属箔が損傷して内部の電解液が漏れ出す、といったおそれもない。 Further, since the electrode portion of the power generation element is also securely restrained without swinging with respect to the storage body, there is no possibility that the metal foil of the packaging material is damaged and the electrolytic solution inside leaks out.
対の収納体を基材、アルミニウム箔、熱接着性樹脂フィルムがこの順に積層され接合されたラミネート包材より形成すれば、その対の収納体で発電要素を挟んで電池モジュールを形成する場合、互いの対向面側に熱接着性の樹脂を配置して、熱接着によって両収納体を接着することができ、接着剤を用いて接着するよりも、接着剤のコストや、接着剤の塗布工程を省略できて、生産効率が良い。 If a pair of storage bodies is formed from a laminate packaging material in which a base material, an aluminum foil, and a heat-adhesive resin film are laminated and bonded in this order, a battery module is formed with the power generation element sandwiched between the pair of storage bodies, It is possible to bond both containers by thermal bonding by placing a heat-adhesive resin on the opposite side of each other, rather than bonding using adhesive, the cost of the adhesive and the application process of the adhesive The production efficiency is good.
その熱接着性樹脂フィルムの層に金属接着性を有する樹脂を用いれば、金属であるリード端子を収納体の対向面に接着させて凹部側に至る隙間をなくすことができ、電解液の流入を阻止することができる。 If a resin having metal adhesion is used for the layer of the heat-adhesive resin film, the lead terminal, which is a metal, can be adhered to the opposing surface of the container to eliminate the gap reaching the concave portion, and the inflow of the electrolyte can be prevented. Can be blocked.
各リード端子の周面に、隣接する電極から導出されたリード端子との重なり部分を除いて、リード端子接着性フィルムを接着しておけば、そのフィルムの接着作用によって、リード端子を収納体の熱接着性樹脂層に接着させて隙間を無くし、電極が挿嵌された凹部への電解液の流入を遮断することができる。 If the lead terminal adhesive film is adhered to the peripheral surface of each lead terminal except for the overlapping portion with the lead terminal derived from the adjacent electrode, the lead terminal is attached to the container by the adhesive action of the film. By adhering to the heat-adhesive resin layer, there is no gap, and the inflow of the electrolytic solution to the recess into which the electrode is inserted can be blocked.
(第1の実施形態)
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施形態を示すものであり、その内、(a)は、第1の実施形態で搭載する発電要素10の外観の模式図である。そして、(b)が、(a)の発電要素10を搭載する一対の収納体の分解斜視図である。なお、発電要素10の内部構成は、前出の特許文献2の図1に開示されたものなどと同様であるので、内部構成についてはその図を参照されたい。
(First embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which (a) is a schematic view of the external appearance of a
先ず、(a)に示すように、本実施形態での発電要素10は、正極と負極の帯状のリード端子2a、3aが、薄型直方体の電極1の長手方向の両端面2、3の幅方向中間の位置から互いに反対向きに導出され、その帯の上面2b、3bが、電極1の上面1bと面一になったものとしている。
First, as shown to (a), the
次に、その(a)に示した発電要素10を収納する対の収納体5、6は、先ず、(b)の下側に示した収納体5のように、長手の板体の表面に、電極1を収納するための凹部が、その板体の長手方向に沿って一直線上に三つ並置されたものと、(b)の上側に示した収納体6のように、下側の収納体5の表面に被さり、その対向面6bがフラットとなった長手の板体とから成る。
Next, the pair of
この対の収納体5、6は、両方とも、基材、アルミニウム箔、熱接着性樹脂フィルムをこの順に積層し、ドライラミネーションなどで接合したラミネート包材で形成している。基材としては、ON(延伸ナイロン)、PET(ポリエチレンテレフタレート)などの耐熱性を有する樹脂を用いている。
Each of the pair of
そして、下側の収納体5については凹部7を形成する面5b、すなわち、上側の収納体6の対向面6b側に熱接着性樹脂フィルムの層を配置し、上側の収納体6についても、下側の収納体5に対する対向面6b側に熱接着性樹脂フィルムの層を配置したものとしている。これは、後述するように、両収納体5、6を接着するのに、熱接着で行うためである。
And about the
図(b)の下側の収納体5の表面の各凹部7は、電極1がぴったりと収まる(挿嵌する)内周形状を成し、その凹部7に電極1を挿嵌して上側の収納体6で蓋をすることによって、電極1の厚み方向(凹部7の深さ方向)に拘束される寸法形状となっている。
Each
また、図2にも示したように、その三つの凹部7のそれぞれに電極1を収納すると、隣接する収納凹部7に挿嵌された電極1から導出された正極と負極のリード端子2a、3aが一直線上に重なるようになっている。
Further, as shown in FIG. 2, when the
図2は、このような電極収納用の凹部7が形成された下側の収納体5に電極1を挿嵌した状態を示している。図に示したように、収納体5に挿嵌された電極1は、その電極上面1b、および、その上面1bに面一の形で導出されているリード端子の上面2b、3bが下側の収納体5の表面(上面5b)と面一となるようになっている。また、たった今述べたように、隣接する収納凹部7に挿嵌された電極1から導出された正極と負極のリード端子2a、3aが一直線上に重なるようになっている。
FIG. 2 shows a state in which the
そして、三つの発電要素10の両側のものの一方のリード端子が、最終的に形成されるモジュールの正極と負極のリード端子として、収納体5の長手方向の両端面のそれぞれから一直線上に、互いに反対向きに突出した形となっている。図では、図の右手に負のリード端子3a、左手に正極のリード端子2aが導出されている。
Then, one lead terminal on each side of the three
このような、発電要素10が収納された下側の収納体5に、その上方に示した上側の収納体6で蓋をする。上側の収納体6は、下側の収納体5の上面5bに対する対向面6bがフラットな長手板体である。その接触面同士5b、6bを、先述したように、熱接着で接着させて、両収納体5、6で発電要素10を封止するのである。この時、隣接する発電要素10のリード端子2a、3aの重なりは、収納体5、6の熱接着以前に特に接合しておく必要はなく、上下の収納体5、6の熱接着の際の圧着力で、確実に電気的導通を図ることのできる接合状態を得ることができるからである。
The
こうして、本発明では、前出の公知文献の電気伝導体やバスバーなどの余計な接続部材を必要とせず、組み立て性においても、従来のものより優れたものとなる。 Thus, in the present invention, an extra connecting member such as an electric conductor or a bus bar in the above-mentioned publicly known document is not required, and the assemblability is superior to the conventional one.
なお、本実施形態では、両収納体5、6を接着するのに熱接着で接着したが、勿論、熱接着に限定されるものではない。十分な接着性能が得られるのであれば、接着剤を用いてもよい。しかしながら、熱接着で接着すると、接着剤を用いて接着するよりも、接着剤のコストや、接着剤の塗布工程を省略できて、生産効率が良いので、本実施形態では先述のような構成により、熱接着を採用したのである。
In the present embodiment, the two
また、本実施形態の対の収納体5、6は、両方とも、その外形が長手の板体、といった単純な形状のものを採り挙げたが、収納体5、6の形状はこのようなものに限定されるものではない。例えば、実際の生産品としては、その軽量化を考えると、下側の収納体5については、前記凹部7が形成される部分のみに肉の部分があって、その他は削りとられているようなものであってもよい。すなわち、図示はしないが、凹部7の周りがフランジ状になったものが複数連なったようなものである。
In addition, the pair of
あるいは、出来上がったモジュールを複数組み合わせて、電気自動車などに搭載する「組電池」を形成する場合に、収納体5、6の表面に、互いに挿嵌するような凹凸を設けておくと、モジュール同士の組み立てが簡単で組み立て性が向上し、組み付けた「組電池」を別途に用意した固定手段で固定すれば、その「組電池」は、それを振動の激しい電気自動車に搭載しても、「組電池」を構成する各モジュールは、互いに振動を受けにくい安定した構造物となる。そのように、表面に互いに嵌合可能となった凹凸を有する収納体にしてもよい。
Alternatively, when a plurality of completed modules are combined to form an “assembled battery” to be mounted on an electric vehicle or the like, the surfaces of the
肝要なのは、先述したように、発電要素10を収納する図1(b)、および図2の下側の収納体6の表面の凹部7が、電極1がぴったりと収まる内周形状を有し、その凹部7に電極1を挿嵌して、上側の収納体6で蓋をすることによって、電極1が上下左右方向に拘束されるような寸法形状のものにすることである。
What is important is that, as described above, the
すなわち、凹部7の内周形状が、電極1の外形を平面視した外形形状が挿嵌可能な寸法形状であり、かつ、その凹部7の深さが電極1の厚みと殆ど同じ寸法になっていて、上側の収納体6で蓋をした際、上側の収納体6の下側の収納体5に対するフラットな対向面6bと下側の収納体5の上面5b(上側の収納体6に対する対向面)および電極1の上面、さらに、リード端子の上面2b、3bとが面一となるようになっていることである。
That is, the inner peripheral shape of the
そのようにすれば、モジュールが振動を受けても、発電要素10が収納体5、6によって拘束されているので、電極1に大きな振動が伝わることもなく、従って、リード端子2a、3a同士の電気的接続がくずれたり、リード端子2a、3aが機械的損傷を受けることもない。
By doing so, even if the module receives vibration, the
それ以外、両収納体5、6の表面形状は図1(b)や図2に描かれたようなフラットな表面のものでなくてもよく、先程述べたフランジ形状や凹凸を有する表面形状のものであってもよい。
Other than that, the surface shape of both the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図3は、(a)に、第2の実施形態のモジュールに搭載する発電要素20の外観を模式斜視図で示し、(b)に、その発電要素20を搭載する一対の収納体15、16を分解斜視図で示したものである。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3A is a schematic perspective view showing the external appearance of the
先ず、本実施形態では、発電要素20は、第1の実施形態とは異なる形状のものを採り挙げている。すなわち、本実施形態で採り挙げた発電要素20は、その電極11は第1の実施形態と同様、薄型直方体を成しているが、その電極11の長手方向両端面12、13のそれぞれから導出される正負のリード端子12a、13aのその導出位置が異なっている。
First, in the present embodiment, the
本実施形態のものは、その導出位置が導出面12、13の幅方向中間位置というのは第1の実施形態の場合と同様であるが、第1の実施形態のように、リード端子の上面12b、13bが本体の上面11bと面一になっているのではなく、リード端子12a、13aの帯の厚み方向の中心が導出面12、13の厚み方向中間位置と一致するような形となっている。
In this embodiment, the lead-out position is the intermediate position in the width direction of the lead-out
なお、発電要素20の内部構成については、本実施形態においても、第1の実施形態と同様、前出の特許文献2の図1に開示されたものなどと同様であるので、内部構成はその図を参照されたい。リード端子12a、13aが導出されている位置が異なっているだけである。
Note that the internal configuration of the
以上のような発電要素20の外観形状が異なることに伴い、本実施形態の対の収納体15、16の形状も第1の実施形態のものとは異なっている。その違いは、本実施形態においても、収納体15、16は上下の対の長手の板体から成るが、発電要素20の電極11を挿嵌する凹部17、18が上下の収納体15、16の対向面15b、16bの両方に設けられていることである。それぞれ、三つの電極11を挿嵌すべく、収納体15、16の長手方向に沿って三つの凹部17、18が並置されている。
Along with the different external shape of the
ただしその材料については、本実施形態の収納体も、第1の実施形態の場合と同様、基材、アルミニウム箔、熱接着性樹脂フィルムをこの順に積層し、ドライラミネーションなどで接合したラミネート包材で形成し、熱接着で接着するため、互いの対向面15b、16b側に熱接着性樹脂フィルム層を配置したものとしている。
However, as for the material, the packaging body of the present embodiment is also a laminated packaging material in which a base material, an aluminum foil, and a heat-adhesive resin film are laminated in this order and joined together by dry lamination as in the case of the first embodiment. In this case, the heat-adhesive resin film layer is arranged on the opposing
図3(b)に示すように、下側の収納体15の凹部17は、電極11がぴったりと収まる内周形状を成しているが、その深さは、電極11の厚みの半分となっている。そして、上側の収納体16も、下側の収納体15と同じ形状を成している。
As shown in FIG. 3 (b), the
以上が、本実施形態における上下の収納体15、16の形状であるが、下側の収納体15の凹部17に電極11を収納すると、図4に示すように、電極11はその凹部17にぴったりと収まるようになっている。そして、隣接する電極11から導出された正負のリード端子12a、13aが重なって電気的接続が図れるようになっている。図では、正極のリード端子12aが負極のリード端子13aの上に重なるように描いているが、この上下の重なりの関係は無論任意である。
The above is the shape of the upper and
また、収納体15、16の長手方向両端面のそれぞれから、左右両端の凹部17、18に挿嵌された電極11から導出された正負のリード端子12a、13aが収納体外部に導出されるようになっている。図では、図の右手に負のリード端子13a、左手に正極のリード端子12aが導出されている。
In addition, the positive and
その発電要素20が収納された状態の下側の収納体15に上側の収納体16で蓋をすると、下側の収納体15の表面(上面15b)から突出した電極11の上半分が、その上側の収納体16の対向面16bの凹部18に挿嵌され、その状態の収納体15、16を加熱して熱接着する。
When the
こうして、第1の実施形態の場合と同様、収納体15、16の長手方向の両端面から互いに反対の向きに一直線上に正負の両リード端子12a、13aが導出された第2の実施形態の薄型電池モジュールが形成される。この薄型電池モジュールは、それに収納された発電要素20が、収納体15、16によって上下左右に拘束されているので、モジュールが衝撃を受けても、発電要素20が収納体15、16によって拘束されているので、電極11に大きな振動が伝わることもなく、従って、リード端子12a、13a同士の電気的接続がくずれたり、リード端子12a、13aが機械的損傷を受けることもない。
Thus, as in the case of the first embodiment, both the positive and
この場合も、隣接する電極11から導出されたリード端子12a、13aの重なりは、収納体15、16同士の熱接着以前に特に接合しておく必要はなく、上下の収納体15、16の熱接着の際の圧着力で、確実に電気的導通を図ることのできる接合状態を得ることができる。
Also in this case, the overlap of the
本実施形態においても肝要なのは、第1の実施形態と同様、発電要素20を収納する図3(b)、および図4の下側の収納体15の表面の凹部17、および、図3(b)、図4の上側の収納体16の対向面16bの凹部18が、発電要素20の電極11がぴったりと収まる内周形状を有し、その凹部17、18に電極11を挿嵌して、上側の収納体16で蓋をすることによって、電極11が上下左右方向に拘束される寸法形状のものになっていることである。
Also in the present embodiment, what is essential is the same as in the first embodiment, FIG. 3B for housing the
なお、以上の実施形態において、収納体5、6、15、16に設けた凹部7、17は、いずれも発電要素10、20の電極部1、11のみに対するものであったが、電気自動車などに搭載される大容量の電池モジユールの場合には、そのリード端子2a、3a、12a、13aの厚みも厚くなるので、その場合には、そのリード端子用の凹部を設けることが好ましい。そうしないと、対の収納体5、6(15、16)で発電要素10、20を挟んだ場合、リード端子2a、3a、12a、13aを強く押圧し、それに損傷を与えるおそれがあるからである。
In the above embodiment, the
また、以上の実施形態で、収納体5、6、15、16内に発電要素10、20を封止した状態で、隣接する凹部7、17間で電解液がリード端子2a、3a、12a、13aを伝って流入するのを防止するために、収納体5、6、15、16の対向面5b、6b、15b、16b側(凹部7、17の形成側)を構成する熱接着性樹脂として、金属接着性樹脂を用いることが好ましい。そのことにより、金属であるリード端子2a、3a、12a、13aを収納体5、6、15、16の対向面5b、6b、15b、16bに接着させて凹部7、17側に至る隙間をなくすことができ、電解液の流入を阻止することができる。この金属接着性樹脂としては、不飽和カルボン酸でグラフト変性させた酸変性オレフィン樹脂から成るフィルムを用いることができる。
Further, in the above embodiment, the electrolyte is transferred between the
同じく電解液がリード端子2a、3a、12a、13aを伝って隣接する凹部7、17に流入するのを防止するのに、各リード端子2a、3a、12a、13aの周面にリード端子接着性フィルムを接着しておき、そのフィルムの接着作用によってリード端子2a、3a、12a、13aを収納体5、6、15、16の熱接着性樹脂層に接着させて電解液の流入を遮断するという方法もある。
Similarly, in order to prevent the electrolyte from flowing into the
ただし、この後者の場合、リード端子2a、3a、12a、13a同士の重なりによる電気的接続の妨げにならないよう、その重なる部分については、電気的導通が図れるよう、リード端子接着性フィルムで覆わずに、リード端子2a、3a、12a、13aを露出しておく必要がある。一般的には電極1、11を凹部7、17に挿嵌した際の、その凹部7、17寄り、すなわち電極1、11側から導出する根元寄りの部分を接着性フィルムで覆い、リード端子2a、3a、12a、13aが重なる先端寄りの部分を露出させておくのである。
However, in this latter case, the overlapping portion is not covered with the lead terminal adhesive film so that the electrical connection can be achieved so as not to hinder the electrical connection due to the overlapping of the
なお、このリード端子接着性フィルムとしては、ポリエチレンナフタレートフィルムの両面に、少なくとも一方が金属接着性を有した酸変性ポリオレフィン層を積層したフィルムを用いることが好ましい。中間層のポリエチレンナフタレートフィルムは、耐熱性に優れるため、熱接着時に薄肉化することがなく、収納体5、6、15、16中のアルミニウム箔層とリード端子2a、3a、12a、13aとの短絡を防止できるからである。
In addition, as this lead terminal adhesive film, it is preferable to use the film which laminated | stacked the acid-modified polyolefin layer in which at least one had metal adhesiveness on both surfaces of a polyethylene naphthalate film. Since the polyethylene naphthalate film of the intermediate layer is excellent in heat resistance, the aluminum foil layer and the
この発明は、電気自動車など、大型機器の電力源に用いられる薄型電池モジュール一般に広く適用可能である。 The present invention is widely applicable to general thin battery modules used for power sources of large equipment such as electric vehicles.
1、11 電極
1b、11b 電極上面
2a、12a 正極のリード端子
2b、12b 正極のリード端子の上面
3a、13a 負極のリード端子
3b、13b 負極のリード端子の上面
5、15 下側の収納体
5b、15b 下側の収納体の上面
6、16 上側の収納体
6b、16b (上側の収納体の下側の収納体に対する)対向面
7、17 収納凹部
18 (上側の収納体の)収納凹部
10、20 発電要素
DESCRIPTION OF
Claims (4)
第1収納体の第1対向面は第2収納体の第2対向面に対向し、
第1、第2対向面の少なくとも一方に、前記発電要素の前記電極の外形を、第1、第2収納体が前記発電要素を挟み込む方向に直交する平面に投影した形状が挿嵌可能となった内周形状の収納凹部が複数、一直線上に並置され、
前記収納凹部に前記電極を挿嵌して第1、第2対向面を合わせると、隣接する前記収納凹部に挿嵌された前記電極から導出された正極と負極のリード端子が一直線上で重って前記電極が前記収納凹部で拘束されるとともに、
前記収納部に前記発電要素を収納して接着したものの周縁の、前記発電要素の並びの方向の一端縁及び他端縁からそれぞれ正極と負極のリード端子が導出され、
前記リード端子が嵌まり込む凹部を第1、第2収納体の少なくとも一方に設けるとともに、
前記リード端子に接着する金属接着性樹脂により第1、第2対向面を形成した薄型電池モジュール。 The positive electrode plate, the electrode consisting of the separator and the negative electrode plate is wound laminated or wound, the first power generating element, the power generating element having a positive electrode and a lead terminal of the negative electrode derived in a straight line in opposite directions from the periphery, the second and a housing portion which encloses through insertion at the housing body,
The first facing surface of the first storage body faces the second facing surface of the second storage body,
First, at least one of the second opposing face, the external shape of the electrodes of the power generating element, first, shape the second housing body is projected on a plane orthogonal to the direction sandwich the power generating element and can inserted A plurality of inner circumferential storage recesses are juxtaposed on a straight line ,
First and inserted the electrode to the housing recess, combined with a second opposing surface, the lead terminals of the positive electrode which is derived from the electrode which is inserted into the housing recess adjacent the negative electrode Tsu heavy on line wherein together with the electrode is constrained by the housing recess Te,
Wherein the housing part with a power generating element housed in the periphery although the adhesion, the lead terminals of the arrangement, respectively positive and negative electrodes from a edge and the other edge of the direction of the power generating element is derived,
Wherein the recess first lead terminal writes fits, it is provided on at least one of the second container,
A thin battery module having first and second opposing surfaces formed of a metal adhesive resin that is bonded to the lead terminal .
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