JP6101538B2 - Film outer battery - Google Patents
Film outer battery Download PDFInfo
- Publication number
- JP6101538B2 JP6101538B2 JP2013070888A JP2013070888A JP6101538B2 JP 6101538 B2 JP6101538 B2 JP 6101538B2 JP 2013070888 A JP2013070888 A JP 2013070888A JP 2013070888 A JP2013070888 A JP 2013070888A JP 6101538 B2 JP6101538 B2 JP 6101538B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- battery
- ribs
- clad
- rib
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000005001 laminate film Substances 0.000 claims description 42
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 24
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 21
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 11
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 5
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Description
本発明は、発電要素を覆う電池外装体をラミネートフィルムを重ね合わせて形成したフィルム外装電池に関する。 The present invention relates to a film-clad battery in which a battery-clad body that covers a power generation element is formed by overlapping laminated films.
リチウムイオン二次電池などの電池には、発電要素を覆う電池外装体をラミネートフィルムを重ね合わせて形成したフィルム外装電池が知られている。フィルム外装電池にすることにより、薄型軽量化が可能になる。
この種のフィルム外装電池には、電池外装体の最表面に対角線上に延びる凹凸部を設け、この凹凸部によって、電池外装体の成形工程の際に発生する歪みを吸収させるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
As a battery such as a lithium ion secondary battery, a film-clad battery in which a battery-clad body that covers a power generation element is formed by laminating a laminate film is known. By using a film-clad battery, it is possible to reduce the thickness and weight.
In this type of film-clad battery, a battery is proposed that has a concave and convex portion extending diagonally on the outermost surface of the battery outer casing, and that this concave and convex portion absorbs distortion generated during the molding process of the battery outer casing. (For example, refer to Patent Document 1).
ところで、特に軽量化が要求されるフィルム外装電池においては、充放電時に電池外装体の内圧が高まり、この内圧によって電池外装体が変形するおそれがあった。この変形は、電池外装体内の正負極板間の距離などを変えてしまう要因となり、所望の電池容量が得られなくなってしまう。
この変形を回避するために、ラミネートフィルムを厚くして強度を高める方法が考えられる。しかし、この方法は重くなってしまう。それ以外の方法として、特許文献1に記載のように、電池外装体の最表面にリブを設け、このリブによって補強する構造が考えられる。
しかしながら、発明者等が調べたところ、上記リブでは内圧に対する最大変形量が大きくなってしまい、好ましくなかった(後述する図6(B)及び図7参照)。
By the way, especially in the film-clad battery in which weight reduction is requested | required, the internal pressure of the battery exterior body increased at the time of charging / discharging, and there existed a possibility that a battery exterior body might deform | transform by this internal pressure. This deformation becomes a factor that changes the distance between the positive and negative electrode plates in the battery casing, and a desired battery capacity cannot be obtained.
In order to avoid this deformation, a method of increasing the strength by increasing the thickness of the laminate film can be considered. However, this method becomes heavy. As another method, as described in Patent Document 1, a structure in which a rib is provided on the outermost surface of the battery exterior body and the rib is reinforced by this rib can be considered.
However, as a result of investigations by the inventors, the rib is not preferable because the maximum deformation amount with respect to the internal pressure becomes large (see FIGS. 6B and 7 described later).
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、内圧による電池外装体の変形を抑えることができるとともに軽量化に有利なフィルム外装電池を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a film-clad battery that can suppress deformation of the battery-clad body due to internal pressure and is advantageous for weight reduction.
上述した課題を解決するため、本発明は、発電要素を覆う電池外装体をラミネートフィルムを重ね合わせて形成したフィルム外装電池において、少なくとも前記ラミネートフィルムの一方には、他方のラミネートフィルムの反対側に凹んで、前記反対側に延出する矩形枠状の囲繞壁と前記囲繞壁における前記反対側の縁部間を塞ぐ覆い部とを備えて前記発電要素を収容する収容凹部が形成されるとともに、前記囲繞壁と前記覆い部との境界部分を構成する辺部を跨ぐリブが形成され、前記収容凹部と前記リブとは絞り加工によって前記他方のラミネートフィルムの反対側である外方に向かって形成されることを特徴とする。
この構成によれば、内圧による電池外装体の変形を抑えることができるとともに軽量化に有利なフィルム外装電池を提供することができる。また、ラミネートフィルムにリブを容易に設けることができるとともに、収容凹部の絞り加工時についでにリブを成形することができる。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a battery-clad battery in which a battery-covering body that covers a power generation element is formed by laminating a laminated film, and at least one of the laminated films is on the opposite side of the other laminated film. A recessed portion for housing the power generation element is formed, including a rectangular frame-shaped surrounding wall extending in the opposite direction and a covering portion for closing between the opposite edges of the surrounding wall . A rib is formed to straddle a side portion that constitutes a boundary portion between the surrounding wall and the cover portion, and the housing recess and the rib are formed outwardly on the opposite side of the other laminate film by drawing. It is characterized by Rukoto.
According to this configuration, it is possible to provide a film-clad battery that can suppress deformation of the battery-clad body due to internal pressure and is advantageous for weight reduction. In addition, the rib can be easily provided on the laminate film, and the rib can be formed at the time of drawing the housing recess.
上記構成において、前記リブは、前記収容凹部の辺部に沿って間隔を空けて形成されることを特徴とする。この構成によれば、フィルム外装電池のリブ同士を対向させて積層した場合に、各リブに囲まれる領域には、フィルム外装電池間に空気を介在させる隙間が形成され、各リブ間を空気が流通することによって、フィルム外装電池の熱を外部に放出し易くし、放熱性を確保することができる。 The said structure WHEREIN: The said rib is formed at intervals along the side part of the said accommodating recessed part, It is characterized by the above-mentioned. According to this configuration, when the ribs of the film-clad battery are stacked facing each other, a gap for interposing air between the film-clad batteries is formed in the region surrounded by the ribs, and air is interposed between the ribs. By circulating, the heat of the film-clad battery can be easily released to the outside, and heat dissipation can be ensured.
また、本発明は、発電要素を覆う電池外装体をラミネートフィルムを重ね合わせて形成したフィルム外装電池において、少なくとも前記ラミネートフィルムの一方には、他方のラミネートフィルムの反対側に凹んで、前記反対側に延出する矩形枠状の囲繞壁と前記囲繞壁における前記反対側の縁部間を塞ぐ覆い部とを備えて前記発電要素を収容する収容凹部が形成されるとともに、前記囲繞壁と前記覆い部との境界部分を構成する辺部を跨ぐリブが前記辺部に沿って間隔を空けて形成され、前記リブは、対向する前記辺部同士で千鳥状に配列されることを特徴とする。
この構成によれば、各フィルム外装電池の上下の向きが揃っている場合に、リブ同士を嵌め合わせることができる。
Further, the present invention provides a film-clad battery in which a battery-clad body covering a power generation element is formed by laminating a laminate film, wherein at least one of the laminate films is recessed on the opposite side of the other laminate film, and the opposite side A rectangular frame-shaped surrounding wall extending to the opposite side of the surrounding wall and a covering portion for closing between the opposite edges of the surrounding wall is formed, and a housing recess for housing the power generation element is formed, and the surrounding wall and the covering Ribs straddling the side portions constituting the boundary portions with the portions are formed at intervals along the side portions, and the ribs are arranged in a staggered manner between the opposing side portions .
According to this configuration , the ribs can be fitted together when the upper and lower directions of the film-coated batteries are aligned.
また、上記構成において、前記リブは、このリブの幅よりも広い等間隔に配列されることを特徴とする。
この構成によれば、リブによる補強を均等に行うことができるとともに、フィルム外装電池を重ねた際に、リブ同士が嵌り合う構造にすることができる。この嵌り合う構造にすることによって、位置決めを容易にすることができる。
Moreover, the said structure WHEREIN: The said rib is arranged at equal intervals wider than the width | variety of this rib, It is characterized by the above-mentioned.
According to this configuration, reinforcement by the ribs can be performed uniformly, and a structure in which the ribs fit together when the film-clad batteries are stacked can be achieved. By using this fitting structure, positioning can be facilitated.
また、上記構成において、前記リブの対向する先端は丸形状に形成されることを特徴とする。
この構成によれば、リブと覆い部との境界部分で折れ曲がろうとする変形力を分散させ易くなり、これによっても、覆い部を変形させ難くすることができる。
Moreover, the said structure WHEREIN: The front-end | tip which the said rib opposes is formed in a round shape.
According to this configuration, it becomes easy to disperse the deforming force that tends to bend at the boundary between the rib and the cover, and this also makes it difficult to deform the cover.
また、上記構成において、前記収容凹部の一方の辺部を跨ぐ前記リブと、他方の辺部を跨ぐ前記リブとは非連続に形成されることを特徴とする。
この構成によれば、収容凹部の覆い部全体に渡って連続するリブを設ける場合と比べて、リブと覆い部との境界部分で折れ曲がって変形することを抑えることができる。
Moreover, the said structure WHEREIN: The said rib which straddles one side part of the said accommodation recessed part, and the said rib which straddles the other side part are formed discontinuously, It is characterized by the above-mentioned.
According to this configuration, it is possible to suppress bending and deformation at the boundary portion between the rib and the cover, as compared with the case where a continuous rib is provided over the entire cover of the housing recess.
また、上記構成において、前記収容凹部は、前記他方のラミネートフィルムの反対側に向かって矩形の箱型に凹み、前記リブは、複数の前記辺部に含まれる対向する長辺部に設けられることを特徴とする。
この構成によれば、短辺部よりも長辺部の方のスパンが長いため、同じリブを設けても、短辺側にリブを設けるよりも長辺部側にリブを設ける方が、内圧に対する最大変形量を効率良く抑えることができる。なお、対向する短辺部にリブを設けることを否定するものではない。短辺部にリブを設けるようにすれば、その分、内圧に対する最大変形量を抑えることが可能である。
In the above configuration, the housing recess is recessed in a rectangular box shape toward the opposite side of the other laminate film, and the ribs are provided on opposing long sides included in the plurality of sides. It is characterized by.
According to this configuration, since the span of the long side portion is longer than that of the short side portion, even if the same rib is provided, it is more preferable to provide the rib on the long side portion than to provide the rib on the short side side. The maximum deformation amount with respect to can be efficiently suppressed. In addition, it does not deny providing a rib in the opposing short side part. If ribs are provided on the short side portion, the maximum deformation amount with respect to the internal pressure can be suppressed accordingly.
また、上記構成において、前記発電要素から延びる集電タブは、複数の前記辺部に含まれる対向する短辺部側から前記ラミネートフィルム間を通って外部に延出することを特徴とする。
この構成によれば、長辺部に比して変形が少ない短辺部側に集電タブを配置することができる。従って、集電タブ側を押さえやすくすることができる。
Moreover, the said structure WHEREIN: The current collection tab extended from the said electric power generation element is extended outside through the said laminate films from the opposing short side part side contained in the said some side part, It is characterized by the above-mentioned.
According to this structure, a current collection tab can be arrange | positioned at the short side part side with few deformation | transformation compared with a long side part. Therefore, it is possible to easily press the current collecting tab side.
本発明によれば、内圧による電池外装体の変形を抑えることができるとともに軽量化に有利なフィルム外装電池を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to suppress the deformation | transformation of the battery exterior body by internal pressure, the film exterior battery advantageous to weight reduction can be provided.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
<実施例1>
図1は本発明の実施例1に係るフィルム外装電池10の斜視図であり、図2は、図1の上側から見たフィルム外装電池10の上面図であり、図3は、図1の負極タブが延出する後側から見たフィルム外装電池の短側面図である。なお、図1に示す上下及び前後左右は、実際の設置状態の一例であり、設置の向きはこの向きに限らない。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Example 1>
1 is a perspective view of a film-
このフィルム外装電池10は、ラミネートフィルム11、12からなる電池外装体13内に発電要素(不図示)を収容し、リチウムイオン二次電池を構成したものである。発電要素は、シート状の正極とシート状の負極をセパレータを挟んで積層した構成であり、正極側の集電タブ15と負極側の集電タブ16とが発電要素から各々延出し、電池外装体13から外部に各々露出する。この発電要素は、公知の発電要素を広く適用可能である。
This film-
電池外装体13は、2枚のラミネートフィルム11、12を重ね合わせて形成される。本実施形態では、ラミネートフィルム11、12には、樹脂層を備えたステンレス鋼が好適に使用され、アルミニウム合金を使用した従来のラミネートフィルムと比べてラミネートフィルム自体の強度が向上している。
2枚のラミネートフィルム11、12のうち、少なくとも一方のラミネートフィルム11には、他方のラミネートフィルム12の反対側に凹んで発電要素を収容する収容凹部21が形成される。本実施形態では、図3に示すように、両方のラミネートフィルム11、12が収容凹部21を有し、これによって、発電要素のレイアウトスペースを拡大し、電池容量を可及的に確保した両面タイプ(両面に発電要素が収容されるタイプ)に形成されている。
The battery
Of the two laminated
なお、一方のラミネートフィルム11だけに収容凹部21を形成する場合は、他方のラミネートフィルム12は平面状とされ、両方に収容凹部21を有するタイプと比べて厚さを半分にできる片面タイプ(片面に発電要素が収容されるタイプ)に形成される。この場合、電池容量は小さくなるがより薄型化が可能になる。
In addition, when forming the accommodation recessed
本実施形態では、2枚のラミネートフィルム11、12に同一部品を使用している。以下、重複する説明を回避するために、図1の上側のラミネートフィルム11を説明し、下側のラミネートフィルム12についての説明は省略する。
上側のラミネートフィルム11は、長方形の矩形シートに形成されたラミネートフィルムに対し、事前に中央部を絞り加工することによって、上方に凹む収容凹部21と、この収容凹部21の周囲に残る平坦矩形枠状の縁部31とが一体に形成される。なお、縁部31は、ラミネートフィルム11、12同士を熱溶着によって接合する領域である。
In this embodiment, the same parts are used for the two
The
この収容凹部21は、縁部31の内周縁から上方に延出する矩形枠状の囲繞壁22と、囲繞壁22の上縁間を塞ぐ矩形板状の覆い部23とを一体に有している。これによって、上面視(ラミネートフィルム11、12に対して垂直方向から見た方向に相当)で矩形の箱型に形成されている。
より具体的には、前掲図1に示したように、収容凹部21は、上面視で長方形の箱型に形成されており、一対の対向する長辺部24A、24Bと、この長辺部24A、24Bよりも短い一対の対向する短辺部24C、24Dとを有している。そして、一対の短辺部24C、24D側から、発電要素の集電タブ15、16がラミネートフィルム11、12間を通って外部に延出するように構成されている。
なお、縁部31の短辺側に相当する領域には、収容凹部21内に収容する発電要素から延びる集電タブ15、16を通すための凹凸部32が各々形成されている。
The
More specifically, as shown in FIG. 1, the
In the region corresponding to the short side of the
また、本実施形態では、収容凹部21は、前後及び左右に沿ったそれぞれの垂直断面が上方に行くほど幅狭になる断面台形に形成されており、左右及び前後の両端上側に位置する各角部K1、K2、K3、K4に、円弧に沿ったアールが形成されている。
このように絞り加工によって収容凹部21の型付けを行うことによって、ラミネートフィルム11に上記収容凹部21を維持させることができる。なお、囲繞壁22の高さ、つまり、収容凹部21の高さは、本実施形態では約5mmに設定しているが、極板枚数の増減に応じて適宜設定可能である。
Moreover, in this embodiment, the accommodation recessed
In this way, the
また、図1〜図3に示すように、収容凹部21には、長辺部24A、24B及び短辺部24C、24Dからなる全ての辺部24A〜24Dに、収容凹部21の台形断面の角部K1〜K4を跨ぐリブ41が各々形成されている。各リブ41は、各辺部24A〜24Dに沿って間隔a(図2参照)を空けて多数形成される。以下、リブ41について説明する。
これらのリブ41は、囲繞壁22の外側に張り出して上下に渡って直線状に延出するリブである。より具体的には、リブ41は、囲繞壁22と覆い部23との境に相当する角部K1〜K4を跨いで覆い部23の上面に沿って直線状に延び、収容凹部21上面である覆い部23よりも上方に突出する凸リブに形成されている。また、このリブ41は、収容凹部21の絞り加工時に成形されるものである。本実施形態では2段プレスで成形しているが、同時に成形しても良い。
Moreover, as shown in FIGS. 1-3, in the accommodation recessed
These
これらリブ41は、角部K1〜K4周辺を補強する補強リブとして機能することができる。つまり、リブ41は、角部K1〜K4を跨いで囲繞壁22と覆い部23とに延在するため、角部K1〜K4を基準にして囲繞壁22と覆い部23とが開く変形などを抑えることが可能である。
なお、このリブ41の突出量は、絞り加工で形成可能な範囲、かつ、電池外装体13の内圧による変形量を許容範囲内に抑える範囲で設定すればよく、本実施形態では1mmに設定されている。
These
The protruding amount of the
図1〜図3に示すように、対向する長辺部24A、24Bの一方の角部K1を跨ぐリブ41と、他方の長辺部24A、24Bを跨ぐリブK2とは非連続に形成されており、各リブ41の対向する先端が、上面視で先端丸形状に形成されている。
同様に、対向する短辺部24C、24Dの一方の角部K3を跨ぐリブ41と、他方の短辺部24C、24Dを跨ぐリブ41とは非連続に形成されており、各リブ41の対向する先端が、上面視で先端丸形状に形成されている。
このように、対向するリブ41が非連続に形成されるため、覆い部23全体に渡って連続するリブを設ける場合と比べて、リブ41と覆い部23との境界部分で折れ曲がって変形することを抑えることが可能である。
しかも、各リブ41の対向する先端が丸形状であるため、リブ41と覆い部23との境界部分で折れ曲がろうとする変形力を分散させ易くなり、これによっても、覆い部23を変形させ難くすることが可能である。
なお、本実施形態では、リブ41の先端を丸形状に形成しているが、角形状でも良く、特にこの形状に限定されない。しかしながら、上記理由により、丸形状の方が好ましい。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
Similarly, the
Thus, since the opposing
In addition, since the opposite ends of the
In addition, in this embodiment, although the front-end | tip of the
また、図2に示すように、隣り合うリブ41の間隔aは、リブ41の幅bよりも広く形成され、かつ、各リブ41は、対向する辺部24A〜24Dに設けられている各リブ41のリブ間隔a内に収まるように千鳥状に配列されている。
このため、フィルム外装電池10を上下に積層した際に、上方のフィルム外装電池10下面に形成されるリブ41を、下方のフィルム外装電池10上面に形成されるリブ41間に挿入し、これらフィルム外装電池10を嵌め合わせることができる。
Further, as shown in FIG. 2, the interval a between the
For this reason, when the film-clad
図4(A)、図4(B)及び図4(C)は、フィルム外装電池10を上下に積層した場合を説明する図である。ここで、図4(A)は、フィルム外装電池10を上下に揃えて積層する直前の状態を示し、図4(B)は、フィルム外装電池10を上下に揃えて積層した状態を示している。また、図4(C)は、フィルム外装電池10を上下に揃えずに積層する直前の状態を示している。
図4(A)に示すように、フィルム外装電池10を上下に揃えて積層する場合、すなわち、上方のフィルム外装電池10の下面と、下方のフィルム外装電池10の上面とが積層される場合には、上方のフィルム外装電池10の下面に形成されるリブ41と、下方のフィルム外装電池10の上面に形成されるリブ41とが互い違いに揃う。これによって、図4(B)に示すように、フィルム外装電池10を上下に重ねると、一方のフィルム外装電池10のリブ41が他方のフィルム外装電池10のリブ41間に入り込み、嵌め合わせることができる。
このように嵌り合う構造にすることにより、フィルム外装電池10同士を重ねた場合に、フィルム外装電池10同士を互いに位置決めさせることができる。
4 (A), 4 (B), and 4 (C) are diagrams illustrating the case where the film-clad
As shown in FIG. 4 (A), when the film-clad
By setting it as the structure which fits in this way, when the film-clad
一方、図4(C)に示すように、フィルム外装電池10を上下に揃えないで積層する場合、すなわち、上方のフィルム外装電池10の下面と、下方のフィルム外装電池10の下面とが積層される場合には、上方のフィルム外装電池10下面のリブ41が下方のフィルム外装電池10上面のリブ41とが対向する位置関係となり、嵌め合わせることができなくなる。
これによって、図は省略するが、フィルム外装電池10の上下の向きが合っている場合に、フィルム外装電池10を上下に揃えた状態で嵌め合わせることが可能になる。
このように嵌め合わせない構造にすることにより、各リブ41に囲まれる領域には、フィルム外装電池10間に空気を介在させる隙間が形成される。各リブ41間を空気が流通することによって、フィルム外装電池10の熱を外部に放出し易くし、放熱性を確保することが可能になっている。
On the other hand, as shown in FIG. 4C, when the film-clad
Although not shown in the drawing, this makes it possible to fit the film-clad
By adopting a structure that does not fit in this way, a gap for interposing air between the film-clad
次に、発明者等は、この実施例1のフィルム外装電池10を評価すべく、電池内圧上昇時のラミネートフィルム11、12の最大変形量をシミュレーション解析により求めた。
Next, in order to evaluate the film-clad
<実施例2>
図5は、本発明の実施例2に係るフィルム外装電池10の斜視図である。
この実施例2のフィルム外装電池10では、収容凹部21の対向する長辺部24A、24Bにだけリブ41を形成している。また、対向する長辺部24A、24Bのリブ41を千鳥状に配列するのではなく同一直線状に配列している。
つまり、実施例2では、長辺部24A、24B及び短辺部24C、24Dのうち、変形し易いと予想される長辺部24A、24Bをリブ41によって補強し、実施例1よりもリブ41を減らした構成である。なお、それ以外の構成は、実施例1と同様である。
この実施例2のフィルム外装電池10についても、実施例1と同様に、電池内圧上昇時のラミネートフィルム11、12の最大変形量をシミュレーション解析により求めた。
<Example 2>
FIG. 5 is a perspective view of the film-clad
In the film-clad
In other words, in the second embodiment, the
For the film-clad
<比較例1>
図6(A)は、比較例1のフィルム外装電池101の斜視図である。
比較例1のフィルム外装電池101は、リブ41を備えない構成とし、それ以外は実施例1又は2と同様の構成とした。この比較例1についても、電池内圧上昇時のラミネートフィルム11、12の最大変形量をシミュレーション解析により求めた。
<Comparative Example 1>
6A is a perspective view of the film-clad
The film-clad
<比較例2>
図6(B)は、比較例2のフィルム外装電池102の斜視図である。
比較例2のフィルム外装電池102は、収容凹部21の上面に対角線上に延びるリブ141を設けた構成とし、それ以外は、上記比較例1などと同様である。この比較例2についても、電池内圧上昇時のラミネートフィルム11、12の最大変形量をシミュレーション解析により求めた。
<Comparative example 2>
FIG. 6B is a perspective view of the film-clad
The film-clad
図7は、実施例1、2及び比較例1、2のシミュレーション結果を示す。
図7に示す結果から明らかなように、実施例1の最大変形量が一番小さく、その次に、実施例2の最大変形量が小さかった。また、比較例1、2のいずれも実施例1、2よりも最大変形量が大きかった。
図7に示す結果から、リブ141を設けた比較例2の方が、リブを設けていない比較例1よりも最大変形量が大きいことが判った。このことから、比較例2のリブ141は、内圧に対する最大変形量を抑えるには不適であることが確認された。このように、実施例1、2は、比較例1、2に比して、内圧に関する最大変形量を抑える点で明らかに有利であった。
なお、上記比較例または実施例の最大変形量はシミュレーション結果であるが、比較例1及び実施例1について、検証のため実際にその値を測定したところ、シミュレーション結果とほぼ同じ傾向を示した。
FIG. 7 shows the simulation results of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2.
As is clear from the results shown in FIG. 7, the maximum deformation amount of Example 1 was the smallest, and then the maximum deformation amount of Example 2 was the smallest. Moreover, the maximum deformation amount of each of Comparative Examples 1 and 2 was larger than that of Examples 1 and 2.
From the results shown in FIG. 7, it was found that the maximum deformation amount was larger in Comparative Example 2 in which the
In addition, although the maximum deformation amount of the comparative example or the example is a simulation result, when the value of the comparative example 1 and the example 1 was actually measured for verification, the same tendency as the simulation result was shown.
なお、発明者等は、収容凹部21の対向する短辺部24C、24Dにだけリブ41を形成した構造についても同様に検証したところ、実施例2よりも内圧に対する最大変形量が大きいことを確認している。しかしながら、比較例1、2よりは最大変更量は小さい値であった。その理由は、短辺部24C、24Dよりも長辺部24A、24Bの方がスパンが長いため、同じリブ41を設けても、長辺部24A、24B側にリブ41を設けることが、内圧に対する最大変形量を抑える観点からは有効であったからと考えられる。
In addition, the inventors have similarly verified the structure in which the
また、発明者等は、実施例2において、長辺部24Aに形成されたリブ41と、長辺部24Bに形成されたリブ41がつながった、すなわち連続に形成した構造についても同様に検証したところ、実施例2よりも内圧に対する最大変形量が大きかった。しかしながら、上記と同様に、比較例1、2よりは最大変形量抑制の効果が見られた。
Further, the inventors similarly verified the structure in which the
以上説明したように、実施例1、2に示した本構成では、電池外装体13をラミネートフィルム11、12を重ね合わせて形成したフィルム外装電池10において、図1に示したように、少なくともラミネートフィルム11、12の一方には、他方のラミネートフィルム11、12の反対側に凹んで発電要素を収容する収容凹部21が形成されるとともに、この収容凹部21の角部K1〜K4を跨ぐリブ41が形成されるようにしたため、内圧による電池外装体13の最大変形量を抑えることが可能である。
また、この構成によれば、ラミネートフィルム11、12を厚くして強度を高める方法を採らなくても変形を抑えることができる。また、リブ41はラミネートフィルム11、12への絞り加工によって容易に成形することができるので、フィルム外装電池10が重くなってしまうことを回避することが可能である。
これらにより、本構成では、内圧による電池外装体13の変形を抑えるとともに軽量化に有利なフィルム外装電池10を提供することが可能になる。
As described above, in the present configuration shown in Examples 1 and 2, in the
Moreover, according to this structure, a deformation | transformation can be suppressed even if it does not take the method of thickening the
Accordingly, in this configuration, it is possible to provide a film-clad
また、図1などに示したように、収容凹部21の一方の角部K1〜K4を跨ぐリブ41と、他方の角部K1〜K4を跨ぐリブ41とは非連続に形成されるので、収容凹部21の覆い部23全体に渡って連続するリブ41を設ける場合と比べて、リブ41と覆い部23との境界部分で折れ曲がって変形することを抑えることができる。
また、各リブ41の対向する先端は丸形状に形成されるので、リブ41と覆い部23との境界部分で折れ曲がろうとする変形力を分散させ易くなり、これによっても、覆い部23を変形させ難くすることができる。
Further, as shown in FIG. 1 and the like, the
Moreover, since the opposing tip of each
また、リブ41を、収容凹部21の少なくとも対向する長辺部24A、24Bに設けた場合には、短辺部24C、24Dだけにリブ41を設ける場合と比べて内圧に対する最大変形量を効率良く抑えることができる。
また、リブ41を、収容凹部21の辺部24A〜24DBに沿って間隔を空けて形成した場合には、収容凹部21全体に渡って補強することができ、内圧による局所的な変形を抑えることができる。
Further, when the
Moreover, when the
なお、本実施形態では、リブ41を長辺部24A、24Bに沿って間隔を空けて形成しているが、これを間隔を空けずに、例えば長辺部24A、24Bに沿ってリブ41の長さの幅で連続する凸部とすることも可能であるが、間隔を空けた方がより強度が高いため好ましい。
In the present embodiment, the
さらに、リブ41を、このリブ41の幅bよりも広い等間隔に配列した場合には、リブ41による補強を均等に行うことができるとともに、フィルム外装電池10を重ねた際に、リブ41同士が嵌り合う構造にすることができる。この嵌り合う構造にすることによって、位置決めが容易になる。
なお、本実施形態では、リブ41を等間隔に配列しているが、等間隔でない場合は、フィルム外装電池10を重ねた際に、リブ41同士が嵌り合う構造にならないことから上記効果は期待できないが、フィルム外装電池同士を積層した場合には、普通にフィルム外装電池10間に通気用の隙間を確保することが可能になる。ただし、本実施形態の方が、積層の仕方により位置決めが容易になる効果と、通気用の隙間を確保することが可能になる効果の両方を合わせ持つため、こちらの形態の方がより好ましい。
Further, when the
In the present embodiment, the
また、実施例1のように、リブ41を収容凹部21の対向する辺部24A〜24D同士で千鳥状に配列した場合には、各フィルム外装電池10の上下の向きが揃っている場合に、リブ41同士を嵌め合わせることが可能になる。一方、実施例2のように、リブ41を収容凹部21の対向する辺部24A〜24D同士で対称な配列とした場合には、各フィルム外装電池10の上下の向きを揃えなくても、リブ41同士を嵌め合わせることが可能になる。要は、内圧による電池外装体13の最大変形量を許容範囲内に抑える範囲で、リブ41の配列などは適宜に設定することが可能である。
Further, as in Example 1, when the
さらに、本構成では、発電要素から延びる集電タブ15、16が、収容凹部21の対向する短辺部24C、24D側からラミネートフィルム11、12間を通って外部に延出するので、長辺部24A、24Bに比して変形が少ない短辺部24C、24D側に集電タブ15、16を配置することができる。従って、集電タブ15、16側を押さえやすくなる。
なお、本実施形態では、短辺部24C、24D側に集電タブ15、16を配置する構成としているが、これに限定されず長辺部24A、24B側に集電タブ15、16を配置する構成としても何ら問題はないが、上記理由により短辺部側に集電タブを配置する構成の方が好ましい。また、集電タブ15、16は対向する辺部から延出しなくても、いずれかの一辺から両方の集電タブを延出することも可能である。
Further, in this configuration, the
In the present embodiment, the
また、本構成の収容凹部21とリブ41とは絞り加工によって外方に向かって形成される。このため、ラミネートフィルム11、12にリブ41を容易に設けることができるとともに、収容凹部21の絞り加工時についでにリブ41を成形することが可能になる。
Further, the
なお、本構成では、リブ41の数や幅bを調整することによって、内圧に対する最大変形量を調整することが可能である。例えば、強度を向上させたい場合は、リブ41を増やせば良く、強度を弱めても良い場合は、リブ41を減らしたり、リブ41の幅bを拡げたり、といった対応を採れば良い。すなわち、リブ41によって必要な強度が得られるように容易に調整可能であり、調整自由度が高い。
さらに、本構成では、ラミネートフィルム11、12にステンレス鋼を用いているため、アルミニウム合金を用いる場合に比して、電池外装体13の強度を向上させることが可能である。
In this configuration, the maximum deformation amount with respect to the internal pressure can be adjusted by adjusting the number of
Furthermore, in this configuration, since the
上述した実施例は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、上述の実施例では、収容凹部21が長方形の箱型形状の場合を説明したが、これに限らず、正方形などの矩形形状の箱型形状を広く適用可能である。
また、ラミネートフィルム11、12についても、電池外装体13が必要な強度が得られる範囲で厚みを変えて、ステンレス鋼以外の材料、例えば、アルミニウム合金などを使用するようにしても良い。
また、収容凹部21やリブ41を絞り加工以外で成形できる場合は、絞り加工以外を採用しても良い。
さらに、リチウムイオン二次電池に本発明を適用する場合を説明したが、他の二次電池や一次電池に本発明を適用しても良い。
The above-described embodiments are merely examples of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where the
The
Moreover, when the accommodation recessed
Furthermore, although the case where this invention is applied to a lithium ion secondary battery was demonstrated, you may apply this invention to another secondary battery and a primary battery.
10、101、102 フィルム外装電池
11、12 ラミネートフィルム
13 電池外装体
21 収容凹部
24A、24B 長辺部
24C、24D 短辺部
41、141 リブ
a リブ41の間隔
b リブ41の幅
K1〜K4 角部
10, 101, 102 Film-clad
Claims (8)
少なくとも前記ラミネートフィルムの一方には、他方のラミネートフィルムの反対側に凹んで、前記反対側に延出する矩形枠状の囲繞壁と前記囲繞壁における前記反対側の縁部間を塞ぐ覆い部とを備えて前記発電要素を収容する収容凹部が形成されるとともに、
前記囲繞壁と前記覆い部との境界部分を構成する辺部を跨ぐリブが形成され、
前記収容凹部と前記リブとは絞り加工によって前記他方のラミネートフィルムの反対側である外方に向かって形成されることを特徴とするフィルム外装電池。 In a film-clad battery formed by overlaying a laminate film on a battery-clad body covering a power generation element,
At least one of the laminated films is recessed on the opposite side of the other laminated film, and has a rectangular frame-shaped surrounding wall extending to the opposite side and a covering portion for closing between the opposite edges of the surrounding wall. with accommodating recesses for accommodating the power generation element is formed with,
Ribs are formed to straddle the side portions constituting the boundary portion between the surrounding wall and the covering portion ,
Film covered battery according to claim Rukoto formed outward the opposite side of the laminate film of the other by drawing the said ribs and said housing recess.
少なくとも前記ラミネートフィルムの一方には、他方のラミネートフィルムの反対側に凹んで、前記反対側に延出する矩形枠状の囲繞壁と前記囲繞壁における前記反対側の縁部間を塞ぐ覆い部とを備えて前記発電要素を収容する収容凹部が形成されるとともに、 At least one of the laminated films is recessed on the opposite side of the other laminated film, and has a rectangular frame-shaped surrounding wall extending to the opposite side and a covering portion for closing between the opposite edges of the surrounding wall. A housing recess for housing the power generating element is formed, and
前記囲繞壁と前記覆い部との境界部分を構成する辺部を跨ぐリブが前記辺部に沿って間隔を空けて形成され、前記リブは、対向する前記辺部同士で千鳥状に配列されることを特徴とするフィルム外装電池。 Ribs straddling the side portions constituting the boundary portion between the surrounding wall and the cover portion are formed at intervals along the side portions, and the ribs are arranged in a staggered manner between the opposing side portions. A film-clad battery characterized by the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013070888A JP6101538B2 (en) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | Film outer battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013070888A JP6101538B2 (en) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | Film outer battery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014194883A JP2014194883A (en) | 2014-10-09 |
JP6101538B2 true JP6101538B2 (en) | 2017-03-22 |
Family
ID=51839984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013070888A Expired - Fee Related JP6101538B2 (en) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | Film outer battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6101538B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6180887B2 (en) * | 2013-11-01 | 2017-08-16 | 昭和電工パッケージング株式会社 | Electrochemical devices |
JP6253953B2 (en) * | 2013-11-01 | 2017-12-27 | 昭和電工パッケージング株式会社 | Ribbed outer packaging material for electrochemical devices and electrochemical device |
JP7070279B2 (en) * | 2018-09-20 | 2022-05-18 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage module |
CN110649116B (en) * | 2019-09-30 | 2023-06-09 | 常州斯威克光伏新材料有限公司 | Multilayer packaging adhesive film for solar cell |
JP7507391B2 (en) | 2020-05-13 | 2024-06-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Laminated case battery and battery pack |
JP2021182493A (en) * | 2020-05-19 | 2021-11-25 | 本田技研工業株式会社 | Battery cell |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4281302B2 (en) * | 2002-07-16 | 2009-06-17 | 日本電気株式会社 | Method for manufacturing film outer package |
JP4734826B2 (en) * | 2003-10-21 | 2011-07-27 | 株式会社Gsユアサ | Assembled battery |
JP4424053B2 (en) * | 2004-04-28 | 2010-03-03 | トヨタ自動車株式会社 | Laminated secondary battery and its assembled battery |
JP2006351361A (en) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Toyota Motor Corp | Film armor type power storage device |
CN101490870B (en) * | 2006-07-13 | 2011-10-26 | 株式会社杰士汤浅国际 | Battery pack having a plurality of flat cells stacked |
KR100876254B1 (en) * | 2007-07-20 | 2008-12-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | Pouth type lithium secondary battery |
JP2010198988A (en) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Film case type power storage device |
JP2013187003A (en) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Honda Motor Co Ltd | Film outer package battery |
-
2013
- 2013-03-29 JP JP2013070888A patent/JP6101538B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014194883A (en) | 2014-10-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6101538B2 (en) | Film outer battery | |
KR102065098B1 (en) | Secondary battery module improved in frame structure and frame assembly for the same | |
JP6039174B2 (en) | Battery cell holder and battery module including the same | |
JP6065327B2 (en) | Power storage module | |
JP5397528B2 (en) | Power storage device and secondary battery | |
JP6008224B1 (en) | Frame, cell frame for redox flow battery, and redox flow battery | |
JP6245142B2 (en) | Secondary battery manufacturing method and secondary battery | |
JP6096714B2 (en) | Power storage device | |
EP2790242B1 (en) | Battery module | |
JP6194300B2 (en) | Power storage device | |
US9847514B2 (en) | Battery and method for manufacturing same | |
JP5861589B2 (en) | Power storage device | |
US9825324B2 (en) | Electrode assembly and battery cell including the same | |
EP2490278B1 (en) | Cells spacer for battery module | |
US9947910B2 (en) | Energy storage apparatus and spacer | |
EP3067978B1 (en) | Flexible battery cell | |
KR102020165B1 (en) | Fuel cell stack | |
JP2006127882A (en) | Thin battery and battery pack | |
WO2016152189A1 (en) | Battery module | |
JP6046486B2 (en) | Secondary battery and assembled battery | |
JP2016167350A (en) | Power storage element and power storage device | |
JP6635521B2 (en) | Battery cell including a battery case in which a protrusion corresponding to an electrode assembly having a staircase structure is formed | |
JP5817570B2 (en) | Power storage device, vehicle, and electrode body manufacturing method | |
JP2021089788A (en) | Battery pack | |
JP7266569B2 (en) | secondary battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151014 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160727 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160802 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160927 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170221 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170227 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6101538 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |