JP6068212B2 - Thin battery and battery pack - Google Patents

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Description

本発明は、所定の起電力を出力する発電要素がフィルムからなる外包体によって密閉封止された電池セルを含む薄型電池およびその製造方法に関する。特に、上記電池セルが樹脂材料等からなる枠体によって保持されている薄型電池およびその製造方法に関する。他にも、本発明は、上記薄型電池が2つ以上の集合して構成された組電池に関する。   The present invention relates to a thin battery including a battery cell in which a power generation element that outputs a predetermined electromotive force is hermetically sealed by an envelope including a film, and a method for manufacturing the same. In particular, the present invention relates to a thin battery in which the battery cell is held by a frame made of a resin material or the like, and a method for manufacturing the battery. In addition, the present invention relates to an assembled battery in which two or more of the thin batteries are assembled.

従来、電子機器等の電源として、あるいは電気自動車等におけるモータ駆動用の電源として薄型電池を利用することが行われている。薄型電池としては、利用される分野に応じて様々なサイズのものがあり、また、電池の種類も一次電池や二次電池をはじめとして種々のものが知られている。   Conventionally, a thin battery is used as a power source for an electronic device or the like, or as a power source for driving a motor in an electric vehicle or the like. There are various types of thin batteries according to the field to be used, and various types of batteries including a primary battery and a secondary battery are known.

図1は、例えば特開273642/99号公報に開示された薄型電池の構成を示している。図1Aは薄型電池の斜視図であり、図1Bは図1AのX−X切断線における断面図である。   FIG. 1 shows a configuration of a thin battery disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 273642/99. 1A is a perspective view of a thin battery, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 1A.

図1に示すように、薄型電池110は、所定の定格電圧を出力するように構成された薄型の発電要素105と、発電要素105を密封保持するための枠体を有している。発電要素105は、従来公知の技術により構成されており、その端部からは正極用のリード112bと負極用のリード114bとが引き出されている。また、枠体としては、上側の合成樹脂枠体118と下側の合成樹脂枠体119とが設けられている。両枠体118、119はリード112b、114bを挟んだ状態で上下に積層されている。より詳細には、両枠体118、119はいずれもヒートシール性を備えた材料からなり、製造工程において加熱、溶着されることによって互いに接合され一体的な構成となっている。なお、枠体118、119のそれぞれには薄板状の外装体116、117が貼り付けられており、これにより発電要素105を密閉封止できるようになっている。   As shown in FIG. 1, the thin battery 110 includes a thin power generation element 105 configured to output a predetermined rated voltage, and a frame body for hermetically holding the power generation element 105. The power generation element 105 is configured by a conventionally known technique, and a positive electrode lead 112b and a negative electrode lead 114b are drawn out from the ends thereof. Further, as the frame, an upper synthetic resin frame 118 and a lower synthetic resin frame 119 are provided. Both frame bodies 118 and 119 are stacked one above the other with the leads 112b and 114b interposed therebetween. More specifically, both the frame bodies 118 and 119 are made of a material having heat sealing properties, and are joined and integrated with each other by being heated and welded in the manufacturing process. Note that thin plate-like exterior bodies 116 and 117 are attached to the frames 118 and 119, respectively, so that the power generation element 105 can be hermetically sealed.

薄型電池の他の種類として、上記のような枠体118、119等を用いて発電要素を密閉封止するのではなく、フィルム外包体により発電要素を密閉封止するものも知られている。図2は、特開2000−306556号公報に開示された薄型電池の構成を示す斜視図である。   As another type of thin battery, there is known a type in which a power generation element is hermetically sealed with a film envelope instead of hermetically sealing a power generation element using the above-described frames 118, 119 and the like. FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a thin battery disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-306556.

図2に示すように、薄型電池210は、電池セル220とそれを保持する枠体230とを有している。電池セル220は、発電要素205を例えばラミネートフィルムを用いて密閉封止したものであり、フィルム外包体204の外周部からはリード201、202が引き出されている。図2の薄型電池210によれば、このようにフィルムを外包体として利用していることにより、発電要素をステンレススチール等の金属で被覆していた従来の構成と比較して、生産性の向上や、電池全体の小型軽量化が実現されている。また、電池セル220を枠体230で保持する構成となっていることにより、外部から不測の衝撃力が加わった場合でも、その衝撃力は枠体230に加わり、電池セル220には直接的に加わりにくくなっている。したがって、電池セル220が破損しにくく、薄型電池210全体としての信頼性も向上したものとなっている。   As shown in FIG. 2, the thin battery 210 includes a battery cell 220 and a frame body 230 that holds the battery cell 220. In the battery cell 220, the power generation element 205 is hermetically sealed using, for example, a laminate film, and leads 201 and 202 are drawn from the outer periphery of the film outer package 204. According to the thin battery 210 of FIG. 2, the use of the film as an outer package in this manner improves productivity compared to the conventional configuration in which the power generation element is covered with a metal such as stainless steel. In addition, the entire battery is reduced in size and weight. Further, since the battery cell 220 is configured to be held by the frame body 230, even when an unexpected impact force is applied from the outside, the impact force is applied to the frame body 230, and the battery cell 220 is directly applied to the battery cell 220. It is difficult to join. Therefore, the battery cell 220 is not easily damaged, and the reliability of the thin battery 210 as a whole is improved.

特開273642/99号公報Japanese Patent Laid-Open No. 273642/99 特開2000−306556号公報JP 2000-306556 A

上述したように、発電要素がフィルム外包体によって密閉封止された電池セルを有する薄型電池においては、電池セルの外周部を囲むような枠体を用いて電池セルを保持することが好ましい。これは、外部からの衝撃に対する薄型電池の信頼性を向上させることができるためである。また、枠体が設けられていることにより、作業時の取り扱い性が向上し、複数の薄型電池を重ね合せる場合にも重ね合せやすいといった他の利点を得ることもできる。   As described above, in a thin battery having a battery cell in which a power generation element is hermetically sealed with a film envelope, it is preferable to hold the battery cell using a frame that surrounds the outer periphery of the battery cell. This is because the reliability of the thin battery against external impact can be improved. In addition, since the frame body is provided, the handling at the time of work is improved, and it is possible to obtain other advantages such as easy stacking even when a plurality of thin batteries are stacked.

ところで特開2000−306556号公報には、図2の薄型電池210を製造する際に、例えばホットメルト材などの接着剤を用いて電池セル220を枠体230に接着させることが記載されているが、この方法では工程が煩雑である。また、接着剤を利用するこの方法では、電池セル220と枠体230との間の接着強度にばらつきが生じたり、場合によっては十分な接着強度が得られなかったりする可能性もある。   By the way, JP 2000-306556 A describes that when the thin battery 210 of FIG. 2 is manufactured, the battery cell 220 is bonded to the frame 230 using an adhesive such as a hot melt material. However, in this method, the process is complicated. In addition, in this method using an adhesive, there is a possibility that the adhesive strength between the battery cell 220 and the frame body 230 varies, and in some cases, sufficient adhesive strength cannot be obtained.

他方、特開273642/99号公報には、図1に示したように一対の合成樹脂枠体118、119によって発電要素105(ここではリード112b、114bのみを挟み込んでいる)を挟み込み、その後、加熱することで枠体同士を一体化させる方法が示されている。そこで、こうした方法を図2の電池セル220の枠体形成に応用すれば、特開2000−306556号公報の構成と比較して電池セル220の保持がより安定化した薄型電池を製造できるとも考えられる。   On the other hand, in JP-A-273642 / 99, as shown in FIG. 1, a power generation element 105 (here, only the leads 112b and 114b are sandwiched) is sandwiched between a pair of synthetic resin frames 118 and 119, and then A method of integrating the frames by heating is shown. Therefore, if such a method is applied to the frame formation of the battery cell 220 in FIG. 2, it is considered that a thin battery in which the holding of the battery cell 220 is more stable can be manufactured as compared with the configuration of Japanese Patent Laid-Open No. 2000-306556. It is done.

しかしながら、特開2000−306556号公報の方法では、一対の枠体で電池セルの外周部を挟み込む工程が必要である。また、一対の枠体同士を接着させるための加熱工程も必要であり、製造工程を簡素化する観点からすれば、改善の余地が残されている。更には、特開2000−306556号公報に記載の方法は、一対の枠体を互いに溶着接合させて最終的な枠体を得るものであるため、次のような問題も考えられる。すなわち、仮に、溶融時の加熱温度にばらつきが生じれば、それに伴なって、各枠体において溶融する樹脂の量にもばらつきが生じる。したがって、このような方法では、最終的に形成される枠体の厚み精度も比較的低くなってしまう。   However, the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-306556 requires a step of sandwiching the outer periphery of the battery cell with a pair of frames. Moreover, the heating process for making a pair of frame bodies adhere is also required, and the room for improvement is left from a viewpoint of simplifying a manufacturing process. Furthermore, since the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-306556 is intended to obtain a final frame body by welding a pair of frame bodies to each other, the following problems may be considered. That is, if the heating temperature at the time of melting varies, the amount of resin melted in each frame also varies. Therefore, in such a method, the thickness accuracy of the finally formed frame is relatively low.

上述したような枠体を有する薄型電池においては、それらを薄型電池の厚さ方向に重ね合せて組電池として利用する場合も多く、各枠体の厚さ精度が低ければ、当然ながら最終的な組電池の外形形状も寸法精度の低いものとなり得る。   In the thin battery having the frame as described above, they are often used as an assembled battery by superimposing them in the thickness direction of the thin battery. The outer shape of the assembled battery can also have a low dimensional accuracy.

そこで本発明の目的は、電池セルが枠体によって保持されている薄型電池において、製造工程の簡素化が可能であり、しかも枠体の外形形状が寸法精度よく形成されている、薄型電池およびその製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、2つ以上の薄型電池が重ね合わされた状態に集合した組電池において最終的な組電池の外形形状の寸法精度を向上させることができる組電池を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a thin battery in which a battery cell is held by a frame, the manufacturing process can be simplified, and the outer shape of the frame is formed with high dimensional accuracy. It is to provide a manufacturing method. Another object of the present invention is to provide an assembled battery that can improve the dimensional accuracy of the outer shape of the final assembled battery in an assembled battery assembled in a state where two or more thin batteries are stacked. It is in.

上記目的を達成するため本発明の薄型電池は、所定の起電力を出力する発電要素と、前記発電要素を封止するフィルム外包体と、前記フィルム外包体の外周部に設けられた偏平な熱シール部である封止部から突出し、前記発電要素と接続する電極用リードと、を有する電池セルと、前記電池セルよりも厚い厚肉部と前記厚肉部より薄い薄肉部とを有し、前記フィルム外包体の外周部を囲み、前記封止部の少なくとも一部を挟み込んで、前記電池セルを保持する枠体と、を有し、前記枠体の一部は、前記枠体の内周部と外周部とを結ぶ方向である幅方向に前記薄肉部のみを有している。 In order to achieve the above object, a thin battery according to the present invention includes a power generation element that outputs a predetermined electromotive force, a film envelope that seals the power generation element, and flat heat provided on the outer periphery of the film envelope. A battery cell having an electrode lead that protrudes from the sealing portion that is a sealing portion and is connected to the power generation element, and a thicker portion that is thicker than the battery cell and a thin portion that is thinner than the thicker portion, enclose the outer periphery of the film outer wrap material, by sandwiching at least a portion of the sealing portion, anda frame body for holding the battery cell, a portion of the frame body, of the frame Only the thin portion is provided in the width direction, which is a direction connecting the peripheral portion and the outer peripheral portion.

本発明の薄型電池によれば、電池セルを保持する枠体をインサート成形法によって形成するものであるため、フィルム外包体の封止部の両側の面を保持する枠体を、例えば一回の射出工程で形成することができる。したがって、一対の枠体で封止部を挟み込み、その後加熱することで一対の枠体同士を一体化させていた従来の形成方法と比較して製造工程が簡素化する。また、枠体の外形形状は金型のキャビティー形状に依存するため、一対の枠体同士を一体化させて形成される枠体と比較して、その外形形状の寸法精度も向上する。   According to the thin battery of the present invention, since the frame body that holds the battery cells is formed by the insert molding method, the frame body that holds the surfaces on both sides of the sealing portion of the film outer package is formed, for example, once. It can be formed by an injection process. Therefore, the manufacturing process is simplified as compared with the conventional forming method in which the sealing portion is sandwiched between the pair of frames and then heated to integrate the pair of frames. Further, since the outer shape of the frame depends on the cavity shape of the mold, the dimensional accuracy of the outer shape is improved as compared with a frame formed by integrating a pair of frames.

また、このような本発明の薄型電池がその厚さ方向に重ね合わされた状態で2つ以上集合した本発明の組電池によれば、本発明の薄型電池の1つ1つの枠体の外形形状が寸法精度よく形成されているため、それらを重ね合せた際の外形形状の寸法精度も向上したものとなる。   In addition, according to the assembled battery of the present invention in which two or more such thin batteries of the present invention are stacked in the thickness direction, the outer shape of each frame of the thin battery of the present invention. Are formed with high dimensional accuracy, so that the dimensional accuracy of the outer shape when they are superposed is also improved.

上記本発明の薄型電池は、前記フィルム外包体の前記封止部に少なくとも1つの切欠き部が形成されており、前記枠体は前記切欠き部に係合する突起部を有しているものであってもよい。また、前記封止部に少なくとも1つの貫通孔が形成されており、前記枠体は前記貫通孔を通って延びる接合部を有しているものであってもよい。また、前記枠体が、前記フィルム外包体の前記封止部を折り曲げた状態で保持するものであってもよい。   In the thin battery of the present invention, at least one notch is formed in the sealing portion of the film outer package, and the frame has a protrusion that engages with the notch. It may be. Moreover, at least 1 through-hole may be formed in the said sealing part, and the said frame may have a junction part extended through the said through-hole. Further, the frame body may hold the sealing portion of the film outer packaging body in a folded state.

また、前記電池セルは、前記電極用リードとして互いに極性の異なる第1および第2のリードを有し、前記第1のリードには、前記第2のリードと実質的に同一材料からなるリード片が部分的に重ね合わされており、前記枠体は、前記第1のリードと前記リード片とを重ね合せた重ね合せ部を封止しているものであってもよい。さらに、枠体の外形形状に関し、枠体に、前記発電要素の厚さ寸法より大きな厚さ寸法に形成された厚肉部を形成することも可能である。   The battery cell has first and second leads having different polarities as the electrode lead, and the first lead is a lead piece made of substantially the same material as the second lead. May be partially overlapped, and the frame may seal an overlapped portion where the first lead and the lead piece are overlapped. Furthermore, with respect to the outer shape of the frame, it is possible to form a thick portion formed in the frame with a thickness larger than the thickness of the power generating element.

上述したように、本発明の薄型電池によれば、同一部材により連続的に枠体を形成するものであるため、製造工程の簡素化が可能であり、しかも枠体の外形形状を寸法精度よく形成することができる。また、本発明の組電池によれば、上記本発明の薄型電池を重ね合せて集合させたものであるため、最終的な組電池の外形形状の寸法精度を向上させることができる。   As described above, according to the thin battery of the present invention, since the frame body is continuously formed from the same member, the manufacturing process can be simplified, and the outer shape of the frame body can be accurately measured. Can be formed. In addition, according to the assembled battery of the present invention, the thin batteries of the present invention are stacked and assembled, so that the dimensional accuracy of the outer shape of the final assembled battery can be improved.

従来の薄型電池の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the conventional thin battery. 図1AのX−X切断線における断面図である。It is sectional drawing in the XX cut line of FIG. 1A. 従来の他の薄型電池の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the other conventional thin battery. 本発明の薄型電池の第1の実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 1st Embodiment of the thin battery of this invention. 図3の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。It is a perspective view which shows the battery cell used for the thin battery of FIG. 3 in the single-piece | unit state. 図3の薄型電池の断面を示す図であり、電池セルの長手方向における断面図である。It is a figure which shows the cross section of the thin battery of FIG. 3, and is sectional drawing in the longitudinal direction of a battery cell. 図3の薄型電池の断面を示す図であり、電池セルの短手方向における断面図である。It is a figure which shows the cross section of the thin battery of FIG. 3, and is sectional drawing in the transversal direction of a battery cell. 図3の薄型電池における、電池セルの熱シール部と枠体との接合部周辺を拡大して示す拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view showing an enlargement of a periphery of a joint portion between a heat seal portion of a battery cell and a frame in the thin battery of FIG. 枠体の剛性を説明するための図であり、図7Aは比較例であり一対の枠体を重ね合せた構成の断面図を示している。It is a figure for demonstrating the rigidity of a frame, FIG. 7A is a comparative example, and has shown sectional drawing of the structure which piled up a pair of frame. 第1の実施形態における枠体の断面図を示している。The sectional view of the frame in a 1st embodiment is shown. 本発明の第2の実施形態の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。It is a perspective view which shows the battery cell used for the thin battery of the 2nd Embodiment of this invention in the single-piece | unit state. 本発明の第2の実施形態の薄型電池を部分的に切断して示す横断面図である。It is a cross-sectional view which cuts and shows the thin battery of the 2nd Embodiment of this invention partially. 枠体の剛性について、モデル化して説明するための斜視図であり、第1の実施形態における枠体を示している。It is a perspective view for modeling and explaining the rigidity of a frame, and shows the frame in a 1st embodiment. 枠体の剛性について、モデル化して説明するための斜視図であり、第2の実施形態における枠体を示している。It is a perspective view for modeling and explaining the rigidity of a frame, and shows the frame in a 2nd embodiment. 本発明の第3の実施形態の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。It is a perspective view which shows the battery cell used for the thin battery of the 3rd Embodiment of this invention in a single-piece | unit state. 本発明の第3の実施形態の薄型電池を部分的に切断して示す横断面図である。It is a cross-sectional view which cuts and shows the thin battery of the 3rd Embodiment of this invention partially. 枠体における、接合部の存在する部位の断面を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the cross section of the site | part in which a junction part exists in a frame. 枠体における、接合部の存在しない部位の断面を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the cross section of the site | part in which a junction part does not exist in a frame. 本発明の第4の実施形態の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。It is a perspective view which shows the battery cell used for the thin battery of the 4th Embodiment of this invention in the single-piece | unit state. 枠体における断面を示す図であり、本発明の一実施形態の薄型電池の断面図を示している。It is a figure which shows the cross section in a frame, and has shown sectional drawing of the thin battery of one Embodiment of this invention. 枠体における断面を示す図であり、第1の実施形態の薄型電池の断面図を示している。It is a figure which shows the cross section in a frame, and has shown sectional drawing of the thin battery of 1st Embodiment. 本実施形態の第5の実施形態の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。It is a perspective view which shows the battery cell used for the thin battery of 5th Embodiment of this embodiment in a single-piece | unit state. 枠体における断面を示す図であり、特に異金属接合部周辺の断面を示す縦断面図である。It is a figure which shows the cross section in a frame, and is a longitudinal cross-sectional view which shows the cross section of a dissimilar metal junction part periphery especially.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図3は、本発明の薄型電池の第1の実施形態を示す斜視図である。図4は、図3の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。図5は図3の薄型電池の断面を示す図であり、図5Aが電池セルの長手方向における断面図であり、図5Bが電池セルの短手方向における断面図である。図6は、図3の薄型電池における、電池セルの熱シール部と枠体との接合部周辺を拡大して示す拡大図である。
(First embodiment)
FIG. 3 is a perspective view showing the first embodiment of the thin battery of the present invention. FIG. 4 is a perspective view showing a battery cell used in the thin battery of FIG. 3 in a single state. 5 is a cross-sectional view of the thin battery in FIG. 3, FIG. 5A is a cross-sectional view in the longitudinal direction of the battery cell, and FIG. 5B is a cross-sectional view in the short direction of the battery cell. FIG. 6 is an enlarged view showing, in an enlarged manner, the periphery of the joint between the heat seal portion of the battery cell and the frame in the thin battery of FIG.

図3に示すように、第1の実施形態の薄型電池10は、電池セル20とそれを保持する枠体30とを有している。   As shown in FIG. 3, the thin battery 10 according to the first embodiment includes a battery cell 20 and a frame 30 that holds the battery cell 20.

電池セル20は、図2に示したような従来公知のものと同様、所定の定格電圧を出力するように構成された発電要素(不図示)を、例えばラミネートフィルムからなる外包体4を用いて密閉封止したものである。外包体4の外周部には、熱シールすることよってフィルムの内側面同士が接合された封止部4a、4bが形成されている。封止部4a、4bはより具体的には、偏平に形成されており、外側に向かって延びている。また、例えば図6に示すように、封止部4a、4bは電池セル20の厚さ方向のほぼ中央に位置するように形成されている。これは、外包体4において、上側のフィルムと下側のフィルムとが同一形状に形成されていることを意味する。   The battery cell 20 uses a power generation element (not shown) configured to output a predetermined rated voltage using, for example, an outer package 4 made of a laminate film, in the same manner as a conventionally known battery cell 20 as shown in FIG. It is hermetically sealed. Sealing portions 4 a and 4 b are formed on the outer peripheral portion of the outer package 4 by heat sealing to join the inner side surfaces of the film. More specifically, the sealing portions 4a and 4b are formed flat and extend outward. Further, for example, as shown in FIG. 6, the sealing portions 4 a and 4 b are formed so as to be located substantially at the center in the thickness direction of the battery cell 20. This means that in the outer package 4, the upper film and the lower film are formed in the same shape.

なお、上面側からみたときの電池セル20の外形形状は特に限定されるものではないが、本実施形態では長方形型に形成されている。図4に示すように、短辺側の封止部が符号4aで示されており、長辺側の封止部が符号4bで示されている。また、いずれも発電要素に電気的に接続された正極用のリード1および負極用のリード2は、一方側の封止部4aおよび他方側の封止部4aのそれぞれから引き出されているが、特にこれに限定されるものではない。   In addition, although the external shape of the battery cell 20 when it sees from an upper surface side is not specifically limited, In this embodiment, it is formed in the rectangular shape. As shown in FIG. 4, the short side sealing portion is indicated by reference numeral 4a, and the long side sealing portion is indicated by reference numeral 4b. In addition, the positive lead 1 and the negative lead 2 that are both electrically connected to the power generation element are drawn out from the sealing portion 4a on one side and the sealing portion 4a on the other side, The invention is not particularly limited to this.

枠体30は、絶縁性を有する樹脂材料からなり、電池セル20の外周部全体を囲むような枠状に形成されている。なお、枠体30の各部の厚さはその全体にわたって同一厚さに形成されていてもよいが、本実施形態においては図3に示すように、短辺側に厚肉部37が形成され、長辺側に薄肉部38が形成されている。   The frame body 30 is made of an insulating resin material and is formed in a frame shape so as to surround the entire outer peripheral portion of the battery cell 20. In addition, although the thickness of each part of the frame 30 may be formed to the same thickness over the whole, in this embodiment, as shown in FIG. 3, a thick part 37 is formed on the short side, A thin portion 38 is formed on the long side.

図6に示すように、厚肉部37の厚さ寸法t37は、電池セル20の厚さ寸法t20よりも大きく形成されている。ところで、薄型電池10は、複数個を集合させて組電池として使用されることも多く、一般には、複数の薄型電池10をその厚さ方向に重ねて組み込まれる。このような組電池の組込形態に対し、本実施形態のように枠体30の厚肉部37が電池セル20よりも厚く形成されていることは、薄型電池10同士を重ね合せた際に電池セル20同士が互いに接触しない点で好ましい。すなわち、電池セル20同士を互いに接触させない構成とすることで、例えば外包体4の損傷や、外包体4内部の発電要素の損傷をより抑制できるためである。また、厚肉部37が設けられている利点は必ずしも組電池を製造する場合に限られるものではない。すなわち、厚肉部37の厚さ寸法が電池セル20の厚さ寸法より大きいため、電池セル20は外部からの衝撃に曝されにくいものとなっており、この点に着目すれば、厚肉部37を設けた効果として、薄型電池10を単体で扱う場合であっても電池セル20が損傷しにくいものとなっていることは明らかである。 As shown in FIG. 6, the thickness dimension t 37 of the thick portion 37 is formed larger than the thickness dimension t 20 of the battery cell 20. By the way, a plurality of thin batteries 10 are often used as an assembled battery by assembling a plurality, and generally, a plurality of thin batteries 10 are stacked in the thickness direction. In contrast to the assembled form of such an assembled battery, the thick portion 37 of the frame 30 is formed thicker than the battery cell 20 as in the present embodiment when the thin batteries 10 are overlapped. This is preferable in that the battery cells 20 do not contact each other. That is, by making it the structure which does not mutually contact the battery cells 20, it is because the damage of the outer packaging body 4 and the damage of the electric power generation element inside the outer packaging body 4 can be suppressed more, for example. Moreover, the advantage provided with the thick part 37 is not necessarily restricted to manufacturing an assembled battery. That is, since the thickness dimension of the thick part 37 is larger than the thickness dimension of the battery cell 20, the battery cell 20 is not easily exposed to external impacts. As an effect of providing 37, it is clear that the battery cell 20 is not easily damaged even when the thin battery 10 is handled alone.

なお、枠体30による電池セル20の保持の安定性を向上させる点では、本実施形態のように電池セル20の全周が保持されていることが好ましいが本発明はこれに限定されるものではない。また、枠体30によって挟み込まれるフィルム外周の領域(図5の符号Lを付して示される領域参照)の大きさは、フィルムの材質や枠体30の材質等を考慮して適宜設定すればよい。   In addition, in terms of improving the stability of holding the battery cell 20 by the frame 30, it is preferable that the entire circumference of the battery cell 20 is held as in the present embodiment, but the present invention is limited to this. is not. In addition, the size of the film outer peripheral area sandwiched between the frame bodies 30 (see the area indicated by reference numeral L in FIG. 5) may be set as appropriate in consideration of the material of the film, the material of the frame body 30, and the like. Good.

次に、上記のように構成された薄型電池10の製造方法について説明する。まず、従来公知の製造方法により図4に示したような電池セル20を作製する。なお、従来公知の製造方法としては、例えば本出願人によって先に出願された特開2004−164905号公報に開示された方法を適用することができる。   Next, a method for manufacturing the thin battery 10 configured as described above will be described. First, the battery cell 20 as shown in FIG. 4 is manufactured by a conventionally known manufacturing method. In addition, as a conventionally well-known manufacturing method, the method disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-164905 previously applied by this applicant, for example can be applied.

次いで、作製した電池セル20に対してインサート成形を行い、枠体30を形成する。すなわち、枠体30に対応した形状のキャビティーが設けられた金型内にインサート品として電池セル20を配置し、その状態で上記キャビティー内に溶融樹脂を射出することで枠体30を形成する。インサート成形では、樹脂成形品がインサート品と一体的に形成されるため、枠体30の射出成形が完了した時点で本実施形態の薄型電池10の製造が完了することとなる。   Next, insert molding is performed on the produced battery cell 20 to form the frame body 30. That is, the battery cell 20 is arranged as an insert in a mold provided with a cavity having a shape corresponding to the frame body 30, and the molten resin is injected into the cavity in this state to form the frame body 30. To do. In insert molding, since the resin molded product is formed integrally with the insert product, the manufacture of the thin battery 10 of this embodiment is completed when the injection molding of the frame 30 is completed.

このように本実施形態の薄型電池10は、インサート成形によって枠体30を形成するものであるため、基本的には一回の射出工程で枠体を形成することができる。したがって、図1に示したような、一対の枠体118、119で封止部を挟み込み、その後加熱することで一対の枠体同士を一体化させる従来の形成方法と比較して、製造工程が簡素化する。しかも、枠体30の外形形状は金型内のキャビティー形状に依存するものであるため、上記従来の形成方法と比較して、高い寸法精度で枠体30を形成することができる。   Thus, since the thin battery 10 of this embodiment forms the frame body 30 by insert molding, a frame body can be fundamentally formed by one injection process. Therefore, as compared with the conventional forming method in which the sealing portion is sandwiched between the pair of frames 118 and 119 as shown in FIG. Simplify. In addition, since the outer shape of the frame body 30 depends on the cavity shape in the mold, the frame body 30 can be formed with higher dimensional accuracy than the conventional forming method.

次に、インサート成形によって一体的に形成された枠体30の剛性について図7を参照して説明する。図7Aは比較例であり、一対の枠体131、132を重ね合せた構成の断面図を示している。図7Bは本実施形態における枠体30の断面図を示している。   Next, the rigidity of the frame 30 integrally formed by insert molding will be described with reference to FIG. FIG. 7A is a comparative example, and shows a cross-sectional view of a configuration in which a pair of frames 131 and 132 are overlapped. FIG. 7B shows a cross-sectional view of the frame body 30 in the present embodiment.

図7Bに示す枠体30は、インサート成形によって一体的に形成されているため、その断面は連続断面となっている。このように枠体30が連続断面となっている場合、枠体30のたわみ量L1は、図7Aの枠体のたわみ量L0と比較して小さくなる。すなわち、インサート成形により形成された枠体30は、図7Aの構成と比較して剛性が向上したものとなっている。これは、本実施形態の構成によれば同一の剛性を維持しつつ必要に応じて枠体30を小型化できることを意味している。   Since the frame 30 shown in FIG. 7B is integrally formed by insert molding, its cross section is a continuous cross section. When the frame body 30 has a continuous cross section in this way, the deflection amount L1 of the frame body 30 is smaller than the deflection amount L0 of the frame body in FIG. 7A. That is, the frame 30 formed by insert molding has improved rigidity as compared with the configuration of FIG. 7A. This means that according to the configuration of the present embodiment, the frame body 30 can be downsized as necessary while maintaining the same rigidity.

以上説明したように、本実施形態の薄型電池10によれば、インサート成形によって枠体30を形成するものであるため、従来の製造方法と比較して製造工程を簡素化することができ、しかも高い寸法精度で枠体30を形成することができるものとなる。また、封止部4aのうちリード1、2が引き出された部位を枠体30によって封止する構成とすることにより、その封止部4aの上記部位が補強され、結果的に薄型電池10の信頼性も向上したものとなる。   As described above, according to the thin battery 10 of the present embodiment, the frame 30 is formed by insert molding, so that the manufacturing process can be simplified as compared with the conventional manufacturing method. The frame 30 can be formed with high dimensional accuracy. Further, by sealing the portion of the sealing portion 4a from which the leads 1 and 2 are drawn out with the frame 30, the portion of the sealing portion 4a is reinforced, and as a result, the thin battery 10 Reliability is also improved.

本発明は上述した第1の実施形態の他にも種々変更可能である。以下、本発明の薄型電池の他の幾つかの実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において第1の実施形態と同一の構造部に関する説明は省略し、また、以下参照する図面において同一機能の構造部には同一の符号を付して示すものとする。   The present invention can be variously modified in addition to the first embodiment described above. Hereinafter, some other embodiments of the thin battery of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the description of the same structural portion as that of the first embodiment is omitted, and the structural portion having the same function is denoted by the same reference numeral in the drawings referred to below.

(第2の実施形態)
本発明の薄型電池は、図8に示すような電池セルを用いるものであってもよい。図8は、本発明の第2の実施形態の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。図9は、本発明の第2の実施形態の薄型電池を部分的に切断して示す横断面図である。
(Second Embodiment)
The thin battery of the present invention may use a battery cell as shown in FIG. FIG. 8 is a perspective view showing a single battery cell used in the thin battery according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the thin battery according to the second embodiment of the present invention, partially cut away.

図8に示すように、電池セル21の封止部4aおよび封止部4bには、複数の切欠き部6が形成されている。切欠き部6は、枠体30による電池セルの保持をより安定化させるためのものである。切欠き部6の形状は特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として半円状に形成されている。このように切欠き部6を半円状とすることは、切欠き部6における応力集中が緩和され、電池セル21を単体で取り扱う際に誤って外包体4を破損してしまう可能性が低くなる点で好ましい。   As shown in FIG. 8, a plurality of notches 6 are formed in the sealing portion 4 a and the sealing portion 4 b of the battery cell 21. The notch 6 is for further stabilizing the holding of the battery cell by the frame 30. The shape of the notch 6 is not particularly limited, but is formed in a semicircular shape as an example in the present embodiment. The semicircular shape of the notch 6 reduces the stress concentration in the notch 6 and reduces the possibility of accidentally damaging the outer package 4 when the battery cell 21 is handled alone. This is preferable.

図8の電池セル21に、第1の実施形態同様、インサート成形を利用して枠体31を形成することで本実施形態の薄型電池11(図9参照)が製造される。これにより枠体31は、上記切欠き部6の形状に対応する形状の突起部31cを有することとなる。なお、枠体31の外形形状は第1の実施形態における枠体30と同一となっている。   The thin battery 11 (see FIG. 9) of this embodiment is manufactured by forming the frame 31 in the battery cell 21 of FIG. 8 using insert molding as in the first embodiment. As a result, the frame body 31 has a protrusion 31 c having a shape corresponding to the shape of the notch 6. The outer shape of the frame body 31 is the same as that of the frame body 30 in the first embodiment.

このように構成された薄型電池11によれば、インサート成形を利用したことによる第1の実施形態同様の作用効果に加え、外包体4の切欠き部6と枠体31の突起部31cとが係合しているため、次のような作用効果が得られる。まず、切欠き部6と突起部31cとが係合した状態となっていることにより、枠体31による電池セル21の保持がより安定化したものとなる。すなわち、枠体31に対して電池セル21の位置がずれにくいものとなっている。   According to the thin battery 11 configured in this manner, in addition to the same operational effects as those of the first embodiment by using insert molding, the notch portion 6 of the outer packet body 4 and the protruding portion 31c of the frame body 31 are provided. Since they are engaged, the following effects can be obtained. First, since the notch 6 and the protrusion 31c are in an engaged state, the holding of the battery cell 21 by the frame 31 is further stabilized. That is, the position of the battery cell 21 is difficult to shift with respect to the frame body 31.

また、突起部31cが形成された分だけ、枠体31の剛性は第1の実施形態における枠体30と比較して向上したものとなっている。これについて図10を参照して説明する。枠体30は、本来的には上述したようにインサート成形で一体成形品として形成されたものであるが、図10Aに示すようにモデル化し、上部側部材30aと下部側部材30bとが接合面S30において互いに接合されているものとみなすと、枠体30全体の剛性は接合面S30の面積が大きいほど高いものとなる。本実施形態においては、枠体31の接合面S31の面積は、突起部31が形成されている分だけ接合面S30よりも大きくなっている。その結果、枠体31全体の剛性も枠体30と比較して向上したものとなる。ここで、枠体31の外形形状は枠体30と同一であるため薄型電池11の大型化を招くこともない。   Further, the rigidity of the frame body 31 is improved as compared with the frame body 30 in the first embodiment by the amount of the protrusion 31c formed. This will be described with reference to FIG. The frame body 30 is originally formed as an integrally molded product by insert molding as described above, but is modeled as shown in FIG. 10A, and the upper side member 30a and the lower side member 30b are joined surfaces. Assuming that the frames 30 are joined to each other in S30, the rigidity of the entire frame 30 increases as the area of the joining surface S30 increases. In the present embodiment, the area of the joint surface S31 of the frame body 31 is larger than the joint surface S30 by the amount that the protrusion 31 is formed. As a result, the rigidity of the entire frame 31 is also improved as compared with the frame 30. Here, since the outer shape of the frame 31 is the same as that of the frame 30, the thin battery 11 is not increased in size.

なお、本実施形態において切欠き部6の数は特に限定されるものではないが、封止部4a、4bのいずれかに少なくとも1つ形成されていればよい。電池セル21の保持をより安定化させるには、切欠き部6を各封止部4a、4bに少なくとも1つずつ形成することが好ましい。   In the present embodiment, the number of the notch portions 6 is not particularly limited, but it is sufficient that at least one of the notch portions 4a and 4b is formed. In order to further stabilize the holding of the battery cell 21, it is preferable to form at least one notch portion 6 in each of the sealing portions 4a and 4b.

(第3の実施形態)
本発明の薄型電池は、図11に示すような電池セルを用いるものであってもよい。図11は、本発明の第3の実施形態の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。図12は、本発明の第3の実施形態の薄型電池を部分的に切断して示す横断面図である。図13は、枠体における、接合部の存在する部位と存在しない部位との断面を示す縦断面図である。
(Third embodiment)
The thin battery of the present invention may use a battery cell as shown in FIG. FIG. 11: is a perspective view which shows the battery cell used for the thin battery of the 3rd Embodiment of this invention in the single-piece | unit state. FIG. 12 is a cross-sectional view showing the thin battery according to the third embodiment of the present invention, partially cut away. FIG. 13 is a vertical cross-sectional view showing a cross section of a part where a joint is present and a part where the joint is not present in the frame.

図11に示す電池セル22は、図4に示した第1の実施形態の電池セル20の封止部4a、4bに複数の貫通孔7を形成したものである。そして、この電池セル22に、インサート成形を利用して枠体32を形成することで本実施形態の薄型電池12が製造される。これにより、枠体32は、貫通孔7の穴形状に対応する形状の接合部32cを有することとなる。なお、枠体32の外形形状は上述した枠体30と同一である。   The battery cell 22 shown in FIG. 11 has a plurality of through holes 7 formed in the sealing portions 4a and 4b of the battery cell 20 of the first embodiment shown in FIG. And the thin battery 12 of this embodiment is manufactured by forming the frame 32 in this battery cell 22 using insert molding. As a result, the frame body 32 has the joint portion 32 c having a shape corresponding to the hole shape of the through hole 7. The outer shape of the frame body 32 is the same as that of the frame body 30 described above.

このように構成された薄型電池12によれば、インサート成形を利用したことによる第1の実施形態同様の作用効果に加え、貫通孔7と接合部32cとが係合しているため、次のような作用効果が得られる。すなわち、第2の実施形態と同様、貫通孔7と接合部32cとが係合していることによる電池セル22の保持の安定化が達成される。特に、接合部32cは、貫通孔7を貫通した状態に形成されるため、保持安定化の効果は第2の実施形態のものよりも大きい。また、図10を参照して説明したのと同様、接合部32cが形成された分だけ、枠体32全体の剛性が第1の実施形態における枠体30と比較して向上したものとなっている。   According to the thin battery 12 configured as described above, since the through hole 7 and the joint portion 32c are engaged with each other in addition to the operational effects similar to those of the first embodiment by using insert molding, The following effects can be obtained. That is, as in the second embodiment, stabilization of holding of the battery cell 22 due to the engagement of the through hole 7 and the joint portion 32c is achieved. In particular, since the joint portion 32c is formed in a state of penetrating the through hole 7, the effect of holding and stabilizing is greater than that of the second embodiment. Further, as described with reference to FIG. 10, the rigidity of the entire frame 32 is improved as compared with the frame 30 in the first embodiment by the amount of the joint portion 32 c formed. Yes.

なお、本実施形態においても貫通孔7の数は特に限定されるものではなく、封止部4a、4bのいずれかに少なくとも1つ形成されていればよい。また、貫通孔7の形状および大きさも特に限定されるものではないが、貫通孔7が円形に開口していることが応力集中を緩和できる点で好ましい。   In the present embodiment, the number of through holes 7 is not particularly limited, and it is sufficient that at least one of the through holes 7 is formed in any one of the sealing portions 4a and 4b. Further, the shape and size of the through hole 7 are not particularly limited, but it is preferable that the through hole 7 is opened in a circular shape because stress concentration can be reduced.

(第4の実施形態)
本発明の薄型電池は、図14に示すような電池セルを用いるものであってもよい。図14は、本発明の第4の実施形態の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。図15は、枠体における断面を示す図であり、図15Aは本実施形態の薄型電池の断面図を示し、図15Bは比較例として第1の実施形態の薄型電池の断面図を示している。
(Fourth embodiment)
The thin battery of the present invention may use a battery cell as shown in FIG. FIG. 14: is a perspective view which shows the battery cell used for the thin battery of the 4th Embodiment of this invention in the single-piece | unit state. FIG. 15 is a cross-sectional view of the frame, FIG. 15A is a cross-sectional view of the thin battery of this embodiment, and FIG. 15B is a cross-sectional view of the thin battery of the first embodiment as a comparative example. .

図14に示す電池セル23は、図4に示した第1の実施形態の電池セル20の封止部4bを折り曲げて封止部4cとしたものである。具体的には、封止部4cは、電池セル23の長辺側の側縁を折り曲げたものであり、折り曲げ角度は特に限定されるものではないが本実施形態では電池セル23の主面に対してほぼ90°の角度で折り曲げられている。この電池セル23に、インサート成形にて枠体33を形成することで本実施形態の薄型電池13が製造される。   The battery cell 23 shown in FIG. 14 is obtained by bending the sealing portion 4b of the battery cell 20 of the first embodiment shown in FIG. 4 to form a sealing portion 4c. Specifically, the sealing portion 4c is formed by bending the side edge on the long side of the battery cell 23, and the bending angle is not particularly limited. However, in the present embodiment, the sealing portion 4c is formed on the main surface of the battery cell 23. It is bent at an angle of approximately 90 °. The thin battery 13 of this embodiment is manufactured by forming the frame 33 in the battery cell 23 by insert molding.

このように構成された薄型電池13によれば、インサート成形を利用したことによる第1の実施形態同様の作用効果に加え、封止部4cが折り曲げられていることにより、図15Bに示すような封止部4bを折り曲げていない構成と比較して枠体33の幅寸法(図示上下方向の寸法)を小さくすることが可能となる。これは、枠体30の外形形状が小さくなること、ひいては薄型電池14の小型化に寄与することを意味する。また、本実施形態のように、封止部4cを折り曲げた状態で電池セルを枠体33に保持させる構成では、図15Bの構成と比較して電池セル23の保持の安定性がより向上したものとなる。以上のことから、本実施形態の薄型電池13によれば、第1の実施形態の構成と比較して電池セル23の保持をさらに安定化させると共に薄型電池13の小型化も図ることができるという作用効果が得られるものである。   According to the thin battery 13 configured in this manner, in addition to the same operational effects as those of the first embodiment by using insert molding, the sealing portion 4c is bent, so that as shown in FIG. 15B. It becomes possible to reduce the width dimension (dimension in the vertical direction in the figure) of the frame 33 as compared with the configuration in which the sealing portion 4b is not bent. This means that the outer shape of the frame 30 is reduced, which contributes to the downsizing of the thin battery 14. Further, in the configuration in which the battery cell is held in the frame 33 in a state where the sealing portion 4c is bent as in the present embodiment, the stability of holding the battery cell 23 is further improved as compared with the configuration in FIG. 15B. It will be a thing. From the above, according to the thin battery 13 of the present embodiment, the holding of the battery cell 23 can be further stabilized and the thin battery 13 can be downsized as compared with the configuration of the first embodiment. A working effect can be obtained.

なお、本実施形態において封止部4cは電池セル23の2つの長辺の両方に形成されていたが、一方の辺のみを折り曲げるものであってもよい。また、長辺をその全体にわたって折り曲げる構成に限らず、例えば、長辺のうちの一部のみを部分的に折り曲げるものであってもよい。   In addition, in this embodiment, although the sealing part 4c was formed in both the two long sides of the battery cell 23, you may bend only one side. Moreover, it is not restricted to the structure which bends a long side over the whole, For example, only a part of long side may be bent partially.

(第5の実施形態)
本発明の薄型電池は、図16に示すような電池セルを用いるものであってもよい。図16は、本実施形態の第5の実施形態の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。図17は、枠体における断面を示す図であり、特に異金属接合部周辺の断面を示す縦断面図である。
(Fifth embodiment)
The thin battery of the present invention may use a battery cell as shown in FIG. FIG. 16: is a perspective view which shows the battery cell used for the thin battery of 5th Embodiment of this embodiment in a single-piece | unit state. FIG. 17 is a view showing a cross section of the frame, and in particular, a vertical cross section showing a cross section around the dissimilar metal joint.

図16に示す電池セル24は、図4に示した第1の実施形態の電池セル20の負極用にリード2に、実質的に正極用のリード1と同一材料からなる正極用のリード片1aを接合したものである。このように一方側のリード2に予めリード片1aを接合する利点について、図4の電池セル20を例にあげて以下、簡単に説明する。   A battery cell 24 shown in FIG. 16 has a lead 2 for the negative electrode of the battery cell 20 of the first embodiment shown in FIG. 4 and a lead piece 1a for the positive electrode made of substantially the same material as the lead 1 for the positive electrode. Are joined. The advantage of previously joining the lead piece 1a to the lead 2 on one side in this way will be briefly described below by taking the battery cell 20 of FIG. 4 as an example.

電池セル20において、正極用のリード1は例えばアルミニウムであり、一方、負極用のリード2は例えば銅であるといったように、リード1、2は互いに異なる材質で構成されるのが一般的である。また、複数の電池セル20を直列接続させて組電池を構成する場合には、複数の電池セル20を集合させた後、一方の電池セル20のリード1と他方の電池セル20のリード2とが互いに接続される。   In the battery cell 20, the leads 1 and 2 are generally made of different materials such that the positive lead 1 is aluminum, while the negative lead 2 is copper, for example. . When a plurality of battery cells 20 are connected in series to form an assembled battery, after the plurality of battery cells 20 are assembled, the lead 1 of one battery cell 20 and the lead 2 of the other battery cell 20 Are connected to each other.

ところで、このように異金属同士であるリード1、2を互いに接続する構成では、電気的接続部において異金属同士が接触した状態となっており、例えば結露により両部材間に水が浸入すると、電蝕現象により、リード部材が腐食してしまうことが知られている。したがって、上記のように電池セル20を直列接続させる場合、リード間の電気的接続部を樹脂材料等で気密封止する対策が必要となる。しかしながら、複数の電池セル20を集合させた後にリード間の電気的接続部を気密封止するという工程は煩雑である。   By the way, in the configuration in which the leads 1 and 2 that are different metals are connected to each other in this manner, the different metals are in contact with each other in the electrical connection portion.For example, when water enters between both members due to condensation, It is known that the lead member is corroded by the electric corrosion phenomenon. Therefore, when the battery cells 20 are connected in series as described above, it is necessary to take measures to hermetically seal the electrical connection portion between the leads with a resin material or the like. However, the process of hermetically sealing the electrical connection between the leads after assembling the plurality of battery cells 20 is complicated.

そこで、この気密封止工程の作業性を向上させるために、図16に示すように電池セル24単体の状態で予めリード片1aを接合し、リード2とリード片1aとの間の電気的接続部に何らかの気密封止対策を施すことが好ましい。このように電池セル24に予めリード片1aを接合させておけば、組電池を構成する際には、リード1とリード片1aとを互いに接続すればよいものとなる。そして、同種の金属同士の接触では上記のような電蝕の問題は生じにくいため、電気的接続部を樹脂材料で気密封止する必要もない。   Therefore, in order to improve the workability of the hermetic sealing process, as shown in FIG. 16, the lead piece 1a is joined in advance in the state of the battery cell 24 alone, and the electrical connection between the lead 2 and the lead piece 1a is performed. It is preferable to take some measures for hermetic sealing. Thus, if the lead piece 1a is joined to the battery cell 24 in advance, when the assembled battery is formed, the lead 1 and the lead piece 1a may be connected to each other. Further, the contact between the same kinds of metals hardly causes the above-mentioned problem of electric corrosion, so that it is not necessary to hermetically seal the electrical connection portion with a resin material.

上記のような利点を有する図16の電池セル24に、インサート成形にて枠体34を形成することで本実施形態の薄型電池14が製造される。枠体34は、電池セル24の全周を保持すると共に、図17に示すように、リード2とリード片1aとの重ね合せ部である異金属接合部16を封止するように形成されている。   The thin battery 14 of this embodiment is manufactured by forming the frame 34 in the battery cell 24 of FIG. 16 which has the above advantages by insert molding. The frame 34 holds the entire circumference of the battery cell 24 and is formed so as to seal the dissimilar metal joint 16 which is the overlapping portion of the lead 2 and the lead piece 1a as shown in FIG. Yes.

このように構成された薄型電池14によれば、インサート成形を利用したことによる第1の実施形態同様の作用効果に加え、異金属接合部16を封止するように枠体34が形成されているため、枠体34の形成工程と異金属接合部16の気密封止工程とを共通化することができる。また、インサート成形にて形成された枠体34による異金属接合部16の封止効果は、例えば樹脂材料を異金属接合部に塗布し、硬化させるような方法のものと比較して優れており、結果的に、薄型電池14は異金属接合部16における腐食が発生しにくい高信頼性なものとなる。   According to the thin battery 14 configured as described above, the frame body 34 is formed so as to seal the dissimilar metal joint 16 in addition to the same effects as the first embodiment by using the insert molding. Therefore, the process of forming the frame body 34 and the hermetic sealing process of the different metal joint 16 can be made common. Moreover, the sealing effect of the dissimilar metal joint 16 by the frame 34 formed by insert molding is superior to that of, for example, a method in which a resin material is applied to the dissimilar metal joint and cured. As a result, the thin battery 14 is highly reliable and hardly corrodes in the dissimilar metal joint 16.

なお、本実施形態において負極用のリード2側にリード片1aが接合されているが、これに限らず、正極用のリード1側にリード2と同一材料からなるリード片が接合されていてもよい。また、リード2とリード片1aとの接合は例えばレーザ溶接、超音波溶接等によって実施可能である。また、リード片1aの材質は厳密に正極用リード1と同一である必要はなく、電蝕の問題が生じない範囲であれば異なる材質であってもよい。   In this embodiment, the lead piece 1a is joined to the negative lead 2 side. However, the present invention is not limited to this, and a lead piece made of the same material as the lead 2 may be joined to the positive lead 1 side. Good. The joining of the lead 2 and the lead piece 1a can be performed by laser welding, ultrasonic welding or the like, for example. Further, the material of the lead piece 1a is not strictly the same as that of the positive electrode lead 1, and may be a different material as long as the problem of electrolytic corrosion does not occur.

以上、本発明の実施の形態について幾つか例に挙げて説明したが、本発明はそれらに限られるものではなく種々変更可能である。例えば、図6を参照して説明したように電池セル20の封止部4a、4bは電池セル20の厚さ方向のほぼ中央に形成されたものであったが、封止部は電池セル20の厚さ方向の上面側または下面側に形成されていてもよい。また、電池セル20における外包体4の形態も上述したような四方シールのものに限らず、外周部のうち三辺のみを熱シールした三方シールのものであってもよい。また、電池セル20に内包される発電要素は、リチウム二次電池をはじめとして、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、リチウムメタル電池、リチウムポリマー電池等であってもよい。   The embodiments of the present invention have been described above with some examples, but the present invention is not limited to them and can be variously modified. For example, as described with reference to FIG. 6, the sealing portions 4 a and 4 b of the battery cell 20 are formed at substantially the center in the thickness direction of the battery cell 20, but the sealing portion is the battery cell 20. It may be formed on the upper surface side or the lower surface side in the thickness direction. Further, the form of the outer package 4 in the battery cell 20 is not limited to the four-side seal as described above, but may be a three-side seal in which only three sides of the outer peripheral portion are heat-sealed. The power generation element included in the battery cell 20 may be a lithium secondary battery, a nickel hydrogen battery, a nickel cadmium battery, a lithium metal battery, a lithium polymer battery, or the like.

1、2 リード
1a リード片
4 外包体
4a、4b、4c 封止部
6 切欠き部
7 貫通孔
16 異金属接合部
10、11、12、13、14 薄型電池
20、21、22、23、24 電池セル
30、31、32、33、34 枠体
31c 突起部
32c 接合部
37 厚肉部
38 薄肉部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Lead 1a Lead piece 4 Enveloping body 4a, 4b, 4c Sealing part 6 Notch part 7 Through-hole 16 Different metal junction part 10, 11, 12, 13, 14 Thin battery 20, 21, 22, 23, 24 Battery cell 30, 31, 32, 33, 34 Frame 31c Projection part 32c Joint part 37 Thick part 38 Thin part

Claims (9)

所定の起電力を出力する発電要素と、前記発電要素を封止するフィルム外包体と、前記フィルム外包体の外周部に設けられた偏平な熱シール部である封止部から突出し、前記発電要素と接続する電極用リードと、を有する電池セルと、
前記電池セルよりも厚い厚肉部と前記厚肉部より薄い薄肉部とを有し、前記フィルム外包体の外周部を囲み、前記封止部の少なくとも一部を挟み込んで、前記電池セルを保持する枠体と、を有し、
前記枠体の一部は、前記枠体の内周部と外周部とを結ぶ方向である幅方向に前記薄肉部のみを有する、薄型電池。
A power generation element that outputs a predetermined electromotive force; a film outer package that seals the power generation element; and a power generation element that protrudes from a sealing portion that is a flat heat seal portion provided on an outer peripheral portion of the film outer package. A battery cell having an electrode lead connected to
Wherein the thick-walled portion than the battery cell and a thin walled portion than the thick portion, enclose the outer periphery of the film outer wrap material, by sandwiching at least a portion of the sealing portion, the battery cell A holding frame,
A part of the frame body is a thin battery having only the thin portion in a width direction which is a direction connecting the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the frame body.
前記枠体はインサート成形品であり、前記封止部の両側の面を挟持している、請求項1に記載の薄型電池。   The thin battery according to claim 1, wherein the frame body is an insert-molded product and sandwiches both sides of the sealing portion. 前記枠体は短辺と長辺とを有し、前記短辺に前記厚肉部を有し、前記長辺に薄肉部を有する、請求項1または2に記載の薄型電池。   The thin battery according to claim 1, wherein the frame has a short side and a long side, has the thick part on the short side, and has a thin part on the long side. 前記フィルム外包体の前記封止部には少なくとも1つの切欠き部が形成されており、前記枠体は前記切欠き部に係合する突起部を有している、請求項1から3のいずれか1項に記載の薄型電池。   4. The device according to claim 1, wherein at least one notch is formed in the sealing portion of the film outer package, and the frame has a protrusion that engages with the notch. The thin battery according to claim 1. 前記フィルム外包体の前記封止部には少なくとも1つの貫通孔が形成されており、前記枠体は前記貫通孔を通って延びる接合部を有している、請求項1から4のいずれか1項に記載の薄型電池。   5. The device according to claim 1, wherein at least one through hole is formed in the sealing portion of the film outer package, and the frame body has a joint portion extending through the through hole. The thin battery according to the item. 前記枠体は、前記フィルム外包体の前記封止部を折り曲げた状態で保持する、請求項1から5のいずれか1項に記載の薄型電池。   The thin battery according to any one of claims 1 to 5, wherein the frame body holds the sealing portion of the film outer package body in a folded state. 前記電池セルは、前記電極用リードとして互いに極性の異なる第1および第2のリードを有し、前記第1のリードには、前記第2のリードと実質的に同一材料からなるリード片が部分的に重ね合わされており、
前記枠体は、前記第1のリードと前記リード片とを重ね合せた重ね合せ部を封止している、請求項1から6のいずれか1項に記載の薄型電池。
The battery cell has first and second leads having different polarities as the electrode lead, and the first lead includes a lead piece made of substantially the same material as the second lead. Are superimposed,
The thin battery according to any one of claims 1 to 6, wherein the frame seals an overlapping portion in which the first lead and the lead piece are overlapped.
前記枠体の前記厚肉部は、前記発電要素の厚さ寸法より大きな厚さ寸法に形成されている、請求項1から7のいずれか1項に記載の薄型電池。   The thin battery according to any one of claims 1 to 7, wherein the thick part of the frame is formed to have a thickness dimension larger than a thickness dimension of the power generation element. 請求項1から8のいずれか1項に記載の薄型電池がその厚さ方向に重ね合わされた状態で2つ以上集合した組電池。   An assembled battery in which two or more thin batteries according to any one of claims 1 to 8 are assembled in a state of being stacked in the thickness direction.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4926393B2 (en) * 2004-11-25 2012-05-09 富士重工業株式会社 Storage cell package structure
KR100880386B1 (en) * 2005-06-03 2009-01-23 주식회사 엘지화학 Secondary Battery of Novel Structure and Battery Pack Having the Same
KR100980104B1 (en) * 2005-09-28 2010-09-07 주식회사 엘지화학 Apparatus for Manufacturing Secondary Battery
JP5098350B2 (en) * 2007-02-06 2012-12-12 株式会社Gsユアサ battery
JP5347389B2 (en) * 2008-09-10 2013-11-20 株式会社村田製作所 Power storage device
DE102008043960A1 (en) * 2008-11-21 2010-05-27 Robert Bosch Gmbh Device with at least one accumulator cell
JP5706532B2 (en) * 2011-10-11 2015-04-22 日産自動車株式会社 Manufacturing method of laminate type secondary battery
JP5917899B2 (en) * 2011-11-29 2016-05-18 日産自動車株式会社 Thin battery and method of manufacturing thin battery
US9768424B2 (en) 2013-03-15 2017-09-19 Nec Energy Devices, Ltd. Battery pack
KR102082871B1 (en) * 2013-09-11 2020-02-28 삼성에스디아이 주식회사 Battery cell for electronic device
JP6445028B2 (en) * 2014-02-14 2018-12-26 エルジー・ケム・リミテッド Pouch-type secondary battery with a groove in the sealing part
KR101825007B1 (en) * 2014-12-11 2018-02-02 주식회사 엘지화학 Pouch type secondary battery and method of fabricating the same
KR101858790B1 (en) * 2015-03-03 2018-06-28 주식회사 엘지화학 Pouch type secondary battery
JP6738271B2 (en) * 2016-12-28 2020-08-12 株式会社エンビジョンAescジャパン A laminate type battery including a resin molding method and a resin member in an outer casing.

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH065267A (en) * 1992-06-17 1994-01-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of square-shaped battery
JPH10208747A (en) * 1997-01-29 1998-08-07 Hitachi Ltd Secondary battery and battery and equipment system utilizing the secondary battery
JPH11176400A (en) * 1997-10-06 1999-07-02 Japan Storage Battery Co Ltd Battery case
JP2000048773A (en) * 1998-07-27 2000-02-18 Japan Storage Battery Co Ltd Non-aqueous electrolyte cell
JP4224739B2 (en) * 1999-04-23 2009-02-18 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション Battery with frame
JP3471323B2 (en) * 2001-02-27 2003-12-02 京セラ株式会社 Battery and mobile device with this
JP4137881B2 (en) * 2002-05-14 2008-08-20 日立マクセル株式会社 Thin battery and manufacturing method thereof
JP4000961B2 (en) * 2002-09-04 2007-10-31 日産自動車株式会社 Assembled battery

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