JP7054892B2 - Assembled battery and manufacturing method of assembled battery - Google Patents

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Description

本発明は、組電池及び組電池の製造方法に関する。 The present invention relates to an assembled battery and a method for manufacturing the assembled battery.

近年、電池は、様々な用途に用いられ、特に大容量の電池は、電気自動車用電源や電力貯蔵などの用途に用いられている。
電池を単電池で使用すると、機器が必要とする電圧よりも電池の電圧が低い場合がある。このような場合、複数の電池を直列に接続し供給電圧を所望の電圧まで高くする必要がある。また、単電池では機器が必要とする電力量を十分に供給できない場合がある。このような場合、複数の電池を並列に接続し供給電力量を所望の量まで大きくする必要がある。このため、複数の電池を直列又は並列に接続した電池ボックスや組電池を設け、これらから機器に電力を供給している。
In recent years, batteries have been used for various purposes, and in particular, large-capacity batteries have been used for applications such as power sources for electric vehicles and power storage.
When using a single battery, the voltage of the battery may be lower than the voltage required by the device. In such a case, it is necessary to connect a plurality of batteries in series to raise the supply voltage to a desired voltage. In addition, a single battery may not be able to supply a sufficient amount of electric power required by a device. In such a case, it is necessary to connect a plurality of batteries in parallel to increase the amount of power supplied to a desired amount. For this reason, a battery box or an assembled battery in which a plurality of batteries are connected in series or in parallel is provided, and power is supplied to the device from these.

隣接する2つの単電池の端子同士を接合することにより組電池を製造する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような形成方法では、直列接続と並列接続が組み合わされたような複雑な組電池を作製する場合、新たな導線を設ける必要があり、製造コストが増加する場合がある。また、各単電池の電圧を検出する検出線を取り付けることが複雑となり、製造コストを増加させる。
フレキシブルプリント配線板(FPC)により複数の単電池を接続する組電池の製造方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。FPCを用いることにより、単電池を複雑に接続することが可能になる。また、検出線をFPCに設けることができ、製造コストを低減することができる。
A method of manufacturing an assembled battery by joining terminals of two adjacent cell cells is known (see, for example, Patent Document 1). In such a forming method, when a complicated assembled battery in which series connection and parallel connection are combined is manufactured, it is necessary to provide a new conductor, which may increase the manufacturing cost. In addition, it becomes complicated to attach a detection line for detecting the voltage of each cell, which increases the manufacturing cost.
A method for manufacturing an assembled battery in which a plurality of cells are connected by a flexible printed wiring board (FPC) is known (see, for example, Patent Document 2). By using FPC, it becomes possible to connect a single battery in a complicated manner. Further, the detection line can be provided in the FPC, and the manufacturing cost can be reduced.

特開2013-239293号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-239293 特許第6115265号Patent No. 6115265

FPCにより複数の単電池を接続する従来の組電池の製造方法では、FPCの接続部と、単電池の端子とを半田付けで接続しているため、接合強度が十分でないし、組電池構造が制約されるなどの問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、十分な接合強度を有し、組電池の設計が容易であり、低減された製造コストで製造できる組電池を提供する。
In the conventional method of manufacturing an assembled battery in which a plurality of cells are connected by FPC, the connection portion of the FPC and the terminal of the cell are connected by soldering, so that the bonding strength is not sufficient and the assembled battery structure is not sufficient. There are problems such as being restricted.
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an assembled battery which has sufficient bonding strength, is easy to design an assembled battery, and can be manufactured at a reduced manufacturing cost.

本発明は、複数の電池セルと、フレキシブルプリント配線板とを備え、各電池セルは、外装体の内部から外部へ延出した板状の端子を備え、前記複数の電池セルは、前記フレキシブルプリント配線板により直列接続又は並列接続され、前記フレキシブルプリント配線板は、少なくとも一部が前記フレキシブルプリント配線板の積層構造とつながっている板状のフライングリード部を備え、前記端子と前記フライングリード部は面同士が接合されていることを特徴とする組電池を提供する。 The present invention includes a plurality of battery cells and a flexible printed wiring board, each battery cell includes a plate-shaped terminal extending from the inside of the exterior body to the outside, and the plurality of battery cells have the flexible printed circuit board. The flexible printed wiring board is connected in series or in parallel by a wiring board, and the flexible printed wiring board includes a plate-shaped flying lead portion in which at least a part thereof is connected to a laminated structure of the flexible printed wiring board, and the terminal and the flying lead portion are Provided is an assembled battery characterized in that the surfaces are joined to each other.

本発明の組電池に含まれるフレキシブルプリント配線板は、少なくとも一部がフレキシブルプリント配線板の積層構造とつながっている板状のフライングリード部を備える。このフライングリード部は、一方の端がフレキシブルプリント配線板の積層構造に固定され、他方の端が動くことができる構造を有する。このため、電池セルの外装体の内部から外部へ延出した板状の端子とフライングリード部とが重なるように、フライングリード部を折り曲げることが可能である。このため、電池セルの端子とフライングリード部とをそれぞれの面を重ねて超音波溶接、抵抗溶接、レーザー溶接などで接合することが可能になり、十分な接合強度が得られ、また、製造コストを低減することができる。また、電池セルの端子とフライングリード部とを接合した後、フライングリード部を元の位置に曲げ戻すことが可能であり、組電池の設計を容易にすることができる。 The flexible printed wiring board included in the assembled battery of the present invention includes a plate-shaped flying lead portion in which at least a part thereof is connected to a laminated structure of the flexible printed wiring boards. This flying lead portion has a structure in which one end is fixed to a laminated structure of a flexible printed wiring board and the other end can move. Therefore, it is possible to bend the flying lead portion so that the plate-shaped terminal extending from the inside to the outside of the outer body of the battery cell overlaps with the flying lead portion. Therefore, it is possible to superimpose the terminals of the battery cell and the flying lead portion on each surface and join them by ultrasonic welding, resistance welding, laser welding, etc., and sufficient joining strength can be obtained, and the manufacturing cost can be obtained. Can be reduced. Further, after joining the terminal of the battery cell and the flying lead portion, the flying lead portion can be bent back to the original position, which facilitates the design of the assembled battery.

本発明の一実施形態の組電池の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the assembled battery of one Embodiment of this invention. 図1の破線A-Aにおける組電池の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the assembled battery in the broken line AA of FIG. (a)は図2の破線で囲んだ範囲Bにおける組電池の概略拡大図であり、(b)は図2の破線で囲んだ範囲Cにおける組電池の概略拡大図である。(A) is a schematic enlarged view of the assembled battery in the range B surrounded by the broken line in FIG. 2, and (b) is a schematic enlarged view of the assembled battery in the range C surrounded by the broken line in FIG. 本発明の一実施形態の組電池に含まれるフレキシブルプリント配線板の概略展開図である。It is a schematic development view of the flexible printed wiring board included in the assembled battery of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の組電池の製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the assembled battery of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の組電池の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the assembled battery of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の組電池の製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the assembled battery of one Embodiment of this invention.

本発明の組電池は、複数の電池セルと、フレキシブルプリント配線板とを備え、各電池セルは、外装体の内部から外部へ延出した板状の端子を備え、前記複数の電池セルは、前記フレキシブルプリント配線板により直列接続又は並列接続され、前記フレキシブルプリント配線板は、少なくとも一部が前記フレキシブルプリント配線板の積層構造とつながっている板状のフライングリード部を備え、前記端子と前記フライングリード部は面同士が接合されていることを特徴とする。 The assembled battery of the present invention includes a plurality of battery cells and a flexible printed wiring board, each battery cell includes a plate-shaped terminal extending from the inside of the exterior body to the outside, and the plurality of battery cells include. The flexible printed wiring board is connected in series or in parallel by the flexible printed wiring board, and the flexible printed wiring board includes a plate-shaped flying lead portion in which at least a part thereof is connected to a laminated structure of the flexible printed wiring board, and the terminal and the flying. The lead portion is characterized in that the surfaces are joined to each other.

フレキシブルプリント配線板は開口を有し、フライングリード部は、開口中に設けられていることが好ましい。このことにより、フライングリード部はフレキシブルプリント配線板から外側にはみ出すことなく、組電池の小型化ができる。
この開口は、フレキシブルプリント配線板の端部を除く面内に形成されていることが好ましい。このことにより、組電池を小型化することができる。
フレキシブルプリント配線板は、電力線と電池状態検出線とを有し、フライングリード部は、電力線の一部であることが好ましい。このことにより、組電池内の電池セルの配置が容易になり、組電池を小型化することができる。
電力線と電池状態検出線は、フレキシブルプリント配線板内部で接続されていることが好ましい。このことにより、組電池内の電池セルの配置が容易になり、組電池を小型化することができる。
電力線は、100μm以上300μm以下の厚さを有する金属板であることが好ましい。このことにより、電力線に比較的大きな電流を流すことができ、組電池の出力を大きくすることができる。
It is preferable that the flexible printed wiring board has an opening and the flying lead portion is provided in the opening. As a result, the flying lead portion does not protrude to the outside from the flexible printed wiring board, and the assembled battery can be miniaturized.
This opening is preferably formed in the plane excluding the end of the flexible printed wiring board. This makes it possible to reduce the size of the assembled battery.
It is preferable that the flexible printed wiring board has a power line and a battery state detection line, and the flying lead portion is a part of the power line. This facilitates the arrangement of the battery cells in the assembled battery, and the assembled battery can be miniaturized.
It is preferable that the power line and the battery status detection line are connected inside the flexible printed wiring board. This facilitates the arrangement of the battery cells in the assembled battery, and the assembled battery can be miniaturized.
The power line is preferably a metal plate having a thickness of 100 μm or more and 300 μm or less. As a result, a relatively large current can be passed through the power line, and the output of the assembled battery can be increased.

各電池セルは平板形状を有し、複数の電池セルは、電池セルの厚さ方向に積層されていることが好ましい。このことにより、組電池を小型化することができる。
電池セルは、外装体内に電極集合体を備えており、電極集合体は少なくとも1つの正極と少なくとも1つの負極と少なくとも1つのセパレータとが重ねられた積層構造と積層構造から正極集電シートが重なって延出した正極延出部と、積層構造から負極集電シートが重なって延出した負極延出部とを備えており、積層構造の端部と、端子およびフライングリード部の接合部と、の間で端子または外装体が折り曲げられていることが好ましい。このことにより、組電池を小型化することができる。
本発明の組電池は複数の電池グループを備えることが好ましく、各電池グループは、複数の電池セルが厚さ方向に積層された構造を有することが好ましく、各電池グループに含まれる複数の電池セルは、前記フレキシブルプリント配線板により直列接続又は並列接続されることが好ましく、複数の電池グループは、同一のフレキシブルプリント配線板によりつながっていることが好ましい。このことにより、複数の電池セルをいくつかのグループに分けで配置することができるので、組電池の設計が容易になる。
隣接する2つの電池グループは、第1電池グループに含まれる複数の電池セルが接続したフレキシブルプリント配線板の第1部分と、第2電池グループに含まれる複数の電池セルが接続したフレキシブルプリント配線板の第2部分とが対向するように配置されることが好ましく、フレキシブルプリント配線板の第1部分と第2部分との間には、絶縁性の隔壁が設けられていることが好ましい。このことにより、隣接する電池グループ間で短絡が起こることを防げることができる。
It is preferable that each battery cell has a flat plate shape, and the plurality of battery cells are stacked in the thickness direction of the battery cells. This makes it possible to reduce the size of the assembled battery.
The battery cell includes an electrode assembly inside the exterior, and the electrode assembly has a laminated structure in which at least one positive electrode, at least one negative electrode, and at least one separator are stacked, and a positive electrode current collecting sheet is overlapped from the laminated structure. It is provided with a positive electrode extending portion extending from the laminated structure and a negative electrode extending portion extending from the laminated structure by overlapping negative electrode current collecting sheets. It is preferable that the terminal or the exterior body is bent between the terminals. This makes it possible to reduce the size of the assembled battery.
The assembled battery of the present invention preferably includes a plurality of battery groups, each battery group preferably has a structure in which a plurality of battery cells are stacked in the thickness direction, and a plurality of battery cells included in each battery group. Is preferably connected in series or in parallel by the flexible printed wiring board, and it is preferable that a plurality of battery groups are connected by the same flexible printed wiring board. This makes it possible to arrange a plurality of battery cells in several groups, which facilitates the design of an assembled battery.
The two adjacent battery groups are the first part of the flexible printed wiring board to which a plurality of battery cells included in the first battery group are connected, and the flexible printed wiring board to which the plurality of battery cells included in the second battery group are connected. It is preferable that the second portion of the flexible printed wiring board is arranged so as to face each other, and it is preferable that an insulating partition wall is provided between the first portion and the second portion of the flexible printed wiring board. This makes it possible to prevent short circuits from occurring between adjacent battery groups.

本発明は、少なくとも一部がフレキシブルプリント配線板の積層構造とつながっている板状のフライングリード部を折り曲げる工程と、電池セルの外装体の内部から外部へ延出した板状の端子とフライングリード部とを重ねて接合する工程と、フライングリード部を曲げ戻す工程とを含む組電池の製造方法を提供する。
また、フライングリード部を曲げ戻す工程は、前記端子または前記外装体の折り曲げを伴う工程であることが好ましい。
The present invention comprises a step of bending a plate-shaped flying lead portion which is at least partially connected to a laminated structure of flexible printed wiring boards, and a plate-shaped terminal and a flying lead extending from the inside to the outside of the battery cell exterior. Provided is a method for manufacturing an assembled battery, which includes a step of overlapping and joining the portions and a step of bending back the flying lead portion.
Further, the step of bending back the flying lead portion is preferably a step involving bending of the terminal or the exterior body.

以下、図面を用いて本発明の一実施形態を説明する。図面や以下の記述中で示す構成は、例示であって、本発明の範囲は、図面や以下の記述中で示すものに限定されない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configurations shown in the drawings and the following description are illustrative, and the scope of the present invention is not limited to those shown in the drawings and the following description.

図1~7は本実施形態の組電池に関する図面であり、詳細は上述の図面の説明と同様である。
本実施形態の組電池60は、複数の電池セル2と、フレキシブルプリント配線板3とを備え、各電池セル2は、外装体16の内部から外部へ延出した板状の端子4、5を備え、複数の電池セル2は、フレキシブルプリント配線板3により直列接続又は並列接続され、フレキシブルプリント配線板3は、少なくとも一部がフレキシブルプリント配線板3の積層構造とつながっている板状のフライングリード部6を備え、端子4、5とフライングリード部6は面同士が接合されていることを特徴とする。
本実施形態の組電池60の製造方法は、少なくとも一部がフレキシブルプリント配線板3の積層構造とつながっている板状のフライングリード部6を折り曲げる工程と、電池セル2の外装体16の内部から外部へ延出した板状の端子4、5とフライングリード部6とを重ねて接合する工程と、フライングリード部6を曲げ戻す工程とを含む。
1 to 7 are drawings relating to the assembled battery of the present embodiment, and the details are the same as those described in the above drawings.
The assembled battery 60 of the present embodiment includes a plurality of battery cells 2 and a flexible printed wiring board 3, and each battery cell 2 has plate-shaped terminals 4 and 5 extending from the inside of the exterior body 16 to the outside. A plurality of battery cells 2 are connected in series or in parallel by a flexible printed wiring board 3, and the flexible printed wiring board 3 is a plate-shaped flying lead in which at least a part thereof is connected to a laminated structure of the flexible printed wiring board 3. The portion 6 is provided, and the terminals 4 and 5 and the flying lead portion 6 are characterized in that the surfaces thereof are joined to each other.
The method for manufacturing the assembled battery 60 of the present embodiment includes a step of bending a plate-shaped flying lead portion 6 which is at least partially connected to a laminated structure of a flexible printed wiring board 3, and a step of bending the inside of the exterior body 16 of the battery cell 2. The process includes a step of superimposing and joining the plate-shaped terminals 4 and 5 extending to the outside and the flying lead portion 6, and a step of bending back the flying lead portion 6.

組電池60は、複数の電池セルの厚さ方向に積層されている電池グループを含んでもよい。例えば、図1、2に示した組電池60では、5つの電池セル2a~2eが積層されている。
また、組電池60は、複数の電池セル2を積層した電池グループを複数有してもよく、この複数の電池グループは並べられていてもよい。例えば、図7(b)~(d)に示した組電池60では、5つの電池セル2が積層された第1電池グループと、5つの電池セル2が積層された第2電池グループと、2つの電池セル2が積層された第3電池グループとが並べられている。
組電池60は、複数の電池セル2を収容する筐体35を備えてもよい。筐体35の材料は、プラスチックなどの絶縁性材料とすることができる。また、筐体35は、複数の電池セル2が積層された第1電池グループと、複数の電池セル2が積層された第2電池グループとの間に配置される隔壁36を有してもよい。このことにより隣接する2つの電池セル2の間で短絡することを抑制することができる。
The assembled battery 60 may include a battery group in which a plurality of battery cells are stacked in the thickness direction. For example, in the assembled battery 60 shown in FIGS. 1 and 2, five battery cells 2a to 2e are stacked.
Further, the assembled battery 60 may have a plurality of battery groups in which a plurality of battery cells 2 are stacked, and the plurality of battery groups may be arranged side by side. For example, in the assembled battery 60 shown in FIGS. 7B to 7D, a first battery group in which five battery cells 2 are stacked, a second battery group in which five battery cells 2 are stacked, and two A third battery group in which two battery cells 2 are stacked is arranged side by side.
The assembled battery 60 may include a housing 35 that accommodates a plurality of battery cells 2. The material of the housing 35 can be an insulating material such as plastic. Further, the housing 35 may have a partition wall 36 arranged between a first battery group in which a plurality of battery cells 2 are stacked and a second battery group in which a plurality of battery cells 2 are stacked. .. This makes it possible to prevent a short circuit between two adjacent battery cells 2.

本実施形態の組電池60に含まれる電池セル2は、密閉型電池であることが好ましい。密閉型電池は、電解質が外気から遮断され、貯蔵中又は放電中に漏液しない密閉構造になっている電池である。電池セル2は、二次電池であってもよく、非水電解質二次電池であってもよい。電池セル2は例えば、リチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池、鉛蓄電池、ニッケル・水素電池、ニッケル・カドミウム電池などである。また、電池セル2の形状は円筒状でも板状でも良いが、板状の電池が好ましい。板状の電池は金属や樹脂等の外装を有する角型電池、ラミネートフィルム等の外装を有するパウチ型電池等の薄型電池であってもよい。また、端子形状としては、板状の端子が外装体の内部から外部へ延出したものが好ましい。端子とは、正極端子4又は負極端子5である。 The battery cell 2 included in the assembled battery 60 of the present embodiment is preferably a sealed battery. A sealed battery is a battery having a sealed structure in which the electrolyte is shielded from the outside air and liquid does not leak during storage or discharging. The battery cell 2 may be a secondary battery or a non-aqueous electrolyte secondary battery. The battery cell 2 is, for example, a lithium ion battery, a sodium ion battery, a lead storage battery, a nickel / hydrogen battery, a nickel / cadmium battery, or the like. The shape of the battery cell 2 may be cylindrical or plate-shaped, but a plate-shaped battery is preferable. The plate-shaped battery may be a thin battery such as a square battery having an exterior made of metal or resin, or a pouch type battery having an exterior such as a laminated film. Further, as the terminal shape, it is preferable that the plate-shaped terminal extends from the inside of the exterior body to the outside. The terminal is a positive electrode terminal 4 or a negative electrode terminal 5.

例えば、電池セル2の形状は、扁平直方体とすることができる。この場合、電池セル2はより広い面である上面及び下面を有することができ、その周りに4つの側面を有することができる。4つの側面のうち対向する2つの側面の内側に正極延出部25及び負極延出部26をそれぞれ設けることができる。 For example, the shape of the battery cell 2 can be a flat rectangular parallelepiped. In this case, the battery cell 2 can have a wider surface, an upper surface and a lower surface, and can have four side surfaces around it. A positive electrode extending portion 25 and a negative electrode extending portion 26 can be provided inside each of the two facing side surfaces out of the four side surfaces.

外装体16は、電極集合体12と、電解質15とを収容する容器である。外装体16の材料は、例えば、ラミネートフィルムなどである。外装体16は、電極集合体12と電解質15とを収容する密閉空間を内部に形成するように設けることができる。外装体16の材料がラミネートフィルムである場合、電池セル2は、パウチ型電池である。この場合、外装体16は、その周縁部にラミネートフィルムを重ねて溶着させた溶着部を有することができる。また、外装体16の周縁部に、正極端子4の両面上にラミネートフィルムを接着した正極側封止部51、負極端子5の両面上にラミネートフィルムを接着した負極側封止部52を設けることができる。このように正極端子4、負極端子5を配置することにより、端子4、5が外装体16の内部から外部へ延出した状態となる。ラミネートフィルムは、例えば、金属フィルムの両面上に樹脂フィルムを積層させたものである。ラミネートフィルムの厚さは、例えば50~200μmとすることができる。
外装体16は、ラミネートフィルムを袋状にした構造を有することが好ましい。このことにより、正極折り曲げ部30又は負極折り曲げ部31を形成する際に、外装体16も折りたたむことができ、電池セル2を容易に小型化することができる。
The exterior body 16 is a container that houses the electrode assembly 12 and the electrolyte 15. The material of the exterior body 16 is, for example, a laminated film. The exterior body 16 can be provided so as to form a closed space inside which accommodates the electrode assembly 12 and the electrolyte 15. When the material of the exterior body 16 is a laminated film, the battery cell 2 is a pouch type battery. In this case, the exterior body 16 can have a welded portion in which a laminated film is laminated and welded on the peripheral portion thereof. Further, on the peripheral edge of the exterior body 16, a positive electrode side sealing portion 51 having laminated films bonded on both sides of the positive electrode terminal 4 and a negative electrode side sealing portion 52 having laminated films bonded to both sides of the negative electrode terminals 5 are provided. Can be done. By arranging the positive electrode terminal 4 and the negative electrode terminal 5 in this way, the terminals 4 and 5 are in a state of extending from the inside of the exterior body 16 to the outside. The laminated film is, for example, a resin film laminated on both sides of a metal film. The thickness of the laminated film can be, for example, 50 to 200 μm.
The exterior body 16 preferably has a bag-shaped structure of the laminated film. As a result, when the positive electrode bent portion 30 or the negative electrode bent portion 31 is formed, the exterior body 16 can also be folded, and the battery cell 2 can be easily miniaturized.

電極集合体12は、少なくとも1つの正極7と少なくとも1つの負極8と少なくとも1つのセパレータ9とが重ねられた積層構造10を有する。積層構造10は、正極7と負極8とセパレータ9とが重なった部分である。また、電極集合体12は、積層構造10から正極集電シート18が重なって延出した正極延出部25と、積層構造10から負極集電シート22が重なって延出した負極延出部26とを有する。
電極集合体12は、複数の正極7と複数の負極8とセパレータ9とが重ねられたスタック型構造を有してもよい。この場合、積層構造10は、複数の正極7と複数の負極8とがセパレータ9を介して交互に重ねられた部分である。電極集合体12がスタック構造を有する場合、電極集合体12は、シート状の正極7と、シート状の負極8とをその間にセパレータ9を介在させながら交互に積み重ねた構造を有する。また、積み重ねた各正極7は別々の正極であり、積み重ねた各負極8は別々の負極である。また、電極集合体12に含まれる複数の正極7は実質的に同じ形状を有することができ、電極集合体12に含まれる複数の負極8は実質的に同じ形状を有することができる。例えば、電極集合体12は、つづら折りされた1枚のセパレータ9と、セパレータ9の各谷溝に配置され、かつ、セパレータ9を介して交互に配置された正極7および負極8とを備えることができる。また、正極7と負極8との間にそれぞれ別々のセパレータ9を配置してもよい。なお、電極集合体12に含まれる正極7または負極8の積層数は、必要な電池容量に合わせて適宜設計することができる。また、電池セル2は、複数の電極集合体12を有してもよい。
また、電極集合体12は、正極7と負極8とセパレータ9とを重ねて巻回した巻回型構造を有してもよい。この場合、積層構造10は、巻回軸から外周に向けて正極7と負極8とセパレータ9とが重なった部分である。また、電極集合体12は、扁平形状の巻回型構造を有してもよい。
The electrode assembly 12 has a laminated structure 10 in which at least one positive electrode 7, at least one negative electrode 8, and at least one separator 9 are superposed. The laminated structure 10 is a portion where the positive electrode 7, the negative electrode 8, and the separator 9 overlap. Further, the electrode assembly 12 has a positive electrode extending portion 25 extending from the laminated structure 10 with the positive electrode current collecting sheet 18 overlapping, and a negative electrode extending portion 26 extending from the laminated structure 10 with the negative electrode current collecting sheet 22 overlapping. And have.
The electrode assembly 12 may have a stack type structure in which a plurality of positive electrodes 7, a plurality of negative electrodes 8, and a separator 9 are stacked. In this case, the laminated structure 10 is a portion in which a plurality of positive electrodes 7 and a plurality of negative electrodes 8 are alternately stacked via a separator 9. When the electrode assembly 12 has a stack structure, the electrode assembly 12 has a structure in which a sheet-shaped positive electrode 7 and a sheet-shaped negative electrode 8 are alternately stacked with a separator 9 interposed therebetween. Further, each of the stacked positive electrodes 7 is a separate positive electrode, and each of the stacked negative electrodes 8 is a separate negative electrode. Further, the plurality of positive electrodes 7 included in the electrode assembly 12 can have substantially the same shape, and the plurality of negative electrodes 8 included in the electrode assembly 12 can have substantially the same shape. For example, the electrode assembly 12 may include a single separator 9 folded in a zigzag manner, and a positive electrode 7 and a negative electrode 8 arranged in each valley groove of the separator 9 and alternately arranged via the separator 9. can. Further, separate separators 9 may be arranged between the positive electrode 7 and the negative electrode 8. The number of layers of the positive electrode 7 or the negative electrode 8 included in the electrode assembly 12 can be appropriately designed according to the required battery capacity. Further, the battery cell 2 may have a plurality of electrode aggregates 12.
Further, the electrode assembly 12 may have a winding structure in which the positive electrode 7, the negative electrode 8, and the separator 9 are overlapped and wound. In this case, the laminated structure 10 is a portion where the positive electrode 7, the negative electrode 8, and the separator 9 overlap from the winding shaft toward the outer periphery. Further, the electrode assembly 12 may have a flat winding structure.

正極7は、正極集電シート18と、正極集電シート18上に設けられた正極活物質層19と備える。正極7は、正方形又は長方形のシート形状を有することができる。正極7は、例えば、方形の正極集電シート18の両面上に正極活物質層19を形成することにより作製することができる。正極7は、正極側クリップ46又は正極端子4に接続する接続部(正極集電シート18)を有することができ、この接続部は、正極7の端部の正極集電シート18の両面上に正極活物質層19を形成しないことで設けることができる。また、正極集電シート18の1つの端部に耳部を形成し、該耳部に正極活物質層19を形成しないことで接続部を設けることもできる。この接続部が電極集合体12の積層構造10から延出し、正極延出部25を構成する。 The positive electrode 7 includes a positive electrode current collector sheet 18 and a positive electrode active material layer 19 provided on the positive electrode current collector sheet 18. The positive electrode 7 can have a square or rectangular sheet shape. The positive electrode 7 can be produced, for example, by forming a positive electrode active material layer 19 on both sides of a rectangular positive electrode current collector sheet 18. The positive electrode 7 can have a connection portion (positive electrode current collector sheet 18) connected to the positive electrode side clip 46 or the positive electrode terminal 4, and this connection portion is provided on both sides of the positive electrode current collector sheet 18 at the end of the positive electrode 7. It can be provided by not forming the positive electrode active material layer 19. Further, it is also possible to provide a connecting portion by forming an ear portion at one end of the positive electrode current collecting sheet 18 and not forming the positive electrode active material layer 19 at the ear portion. This connecting portion extends from the laminated structure 10 of the electrode assembly 12 to form the positive electrode extending portion 25.

正極集電シート18は、電気伝導性を有し、表面上に正極活物質層19を備えることができれば、特に限定されないが、例えば、金属箔である。好ましくはアルミニウム箔である。正極集電シート18の厚さは、例えば、10μm~40μmである。
正極活物質層19は、正極活物質に導電剤、結着剤などを添加し、塗布法などにより正極集電シート18の上に形成することができる。正極活物質は、例えば、リチウムイオンを可逆的に吸蔵・放出することが可能なリチウム遷移金属複合酸化物である。具体的には、正極活物質は、LiCoO2、LiNiO2、LiNixCo1-x2(x=0.01~0.99)、LiMnO2、LiMn24、LiCoxMnyNiz2(x+y+z=1)又はオリビン型のLiFePO4やLixFe1-yyPO4(但し、0.05≦x≦1.2、0≦y≦0.8であり、MはMn、Cr、Co、Cu、Ni、V、Mo、Ti、Zn、Al、Ga、Mg、B、Nbのうち少なくとも1種以上である)などが一種単独もしくは複数種を混合して使用することができる。
The positive electrode current collecting sheet 18 is not particularly limited as long as it has electrical conductivity and can be provided with the positive electrode active material layer 19 on the surface, but is, for example, a metal foil. Aluminum foil is preferable. The thickness of the positive electrode current collector sheet 18 is, for example, 10 μm to 40 μm.
The positive electrode active material layer 19 can be formed on the positive electrode current collector sheet 18 by adding a conductive agent, a binder, or the like to the positive electrode active material and applying a coating method or the like. The positive electrode active material is, for example, a lithium transition metal composite oxide capable of reversibly occluding and releasing lithium ions. Specifically, the positive electrode active materials are LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiNi x Co 1-x O 2 (x = 0.01 to 0.99), LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , LiCo x Mn y Ni z . O 2 (x + y + z = 1) or olivine type LiFePO 4 or Li x Fe 1- y My PO 4 (provided that 0.05 ≦ x ≦ 1.2, 0 ≦ y ≦ 0.8, and M is Mn. , Cr, Co, Cu, Ni, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, Nb) and the like can be used alone or in admixture. can.

負極8は、負極集電シート22と、負極集電シート22上に設けられた負極活物質層23とを備える。負極8は、正方形又は長方形のシート形状を有することができる。負極8は、例えば、方形の負極集電シート22の両面上に負極活物質層23を形成することにより作製することができる。負極8は、負極側クリップ47又は負極端子5に接続する接続部(負極集電シート22)を有することができ、この接続部は、負極8の端部の負極集電シート22の両面上に負極活物質層23を形成しないことで設けることができる。また、負極集電シート22の1つの端部に耳部を形成し、該耳部に負極活物質層23を形成しないことで接続部を設けることもできる。この接続部が電極集合体12の積層構造10から延出し、負極延出部26を構成する。 The negative electrode 8 includes a negative electrode current collector sheet 22 and a negative electrode active material layer 23 provided on the negative electrode current collector sheet 22. The negative electrode 8 can have a square or rectangular sheet shape. The negative electrode 8 can be manufactured, for example, by forming the negative electrode active material layer 23 on both sides of the rectangular negative electrode current collector sheet 22. The negative electrode 8 can have a connection portion (negative electrode current collector sheet 22) connected to the negative electrode side clip 47 or the negative electrode terminal 5, and this connection portion is provided on both sides of the negative electrode current collector sheet 22 at the end of the negative electrode 8. It can be provided by not forming the negative electrode active material layer 23. Further, it is also possible to provide a connecting portion by forming an ear portion at one end of the negative electrode current collecting sheet 22 and not forming the negative electrode active material layer 23 at the ear portion. This connecting portion extends from the laminated structure 10 of the electrode assembly 12 to form the negative electrode extending portion 26.

負極集電シート22は、電気伝導性を有し、表面上に負極活物質層23を備えることができれば、特に限定されないが、例えば、金属箔である。好ましくは銅箔である。負極集電シート22の厚さは、例えば、10μm~40μmである。
負極活物質層23は、負極活物質に導電剤、結着剤などを添加し、塗布法などにより負極集電シート22の上に形成することができる。負極活物質は、例えば、リチウムイオン二次電池の場合、グラファイト、部分黒鉛化した炭素、ハードカーボン、ソフトカーボン、LiTiO4、Sn合金等を一種単独もしくは複数種混合して使用することができる。
The negative electrode current collecting sheet 22 is not particularly limited as long as it has electrical conductivity and can be provided with the negative electrode active material layer 23 on the surface, but is, for example, a metal foil. Copper foil is preferable. The thickness of the negative electrode current collector sheet 22 is, for example, 10 μm to 40 μm.
The negative electrode active material layer 23 can be formed on the negative electrode current collector sheet 22 by adding a conductive agent, a binder, or the like to the negative electrode active material and applying a coating method or the like. As the negative electrode active material, for example, in the case of a lithium ion secondary battery, graphite, partially graphitized carbon, hard carbon, soft carbon, LiTIO 4 , Sn alloy and the like can be used alone or in combination of two or more.

正極延出部25は、積層構造10から正極集電シート18だけが延出した部分であり、正極延出部25では、正極集電シート18上には、正極活物質層19は形成されていない。また、正極延出部25では、正極集電シート18が重なっている。積層構造10から延出する部分は、正極集電シート18の縁端部であってもよく、正極集電シート18に設けられた耳部であってもよく、取り付けられたリード等でもよい。また、正極延出部25は、積層構造10の側面から正極集電シート18が延出した部分であってもよく、正極集電シート18に設けられた耳部であってもよく、取り付けられたリード等でもよい。 The positive electrode extending portion 25 is a portion where only the positive electrode current collecting sheet 18 extends from the laminated structure 10, and in the positive electrode extending portion 25, the positive electrode active material layer 19 is formed on the positive electrode current collecting sheet 18. not. Further, in the positive electrode extending portion 25, the positive electrode current collecting sheet 18 overlaps. The portion extending from the laminated structure 10 may be an edge portion of the positive electrode current collector sheet 18, an ear portion provided on the positive electrode current collector sheet 18, or an attached lead or the like. Further, the positive electrode extending portion 25 may be a portion where the positive electrode current collecting sheet 18 extends from the side surface of the laminated structure 10, or may be an ear portion provided on the positive electrode current collecting sheet 18, and may be attached. It may be a lead or the like.

電極集合体12がスタック型構造を有する場合、正極延出部25は、積層構造10に含まれる各正極7から正極集電シート18が重なるように延出した部分である。正極延出部25では、重なった正極集電シート18の間には負極8及びセパレータ9は配置されていないので、重なった正極集電シート18を正極側クリップ46で束ねることができ、積層構造10に含まれる各正極7と正極側クリップ46とを正極延出部25を介して電気的に接続することができる。
電極集合体12が巻回構造を有する場合、正極延出部25は、渦巻き状の積層構造10に含まれる正極7から正極集電シート18が重なるように延出した部分である。正極延出部25では、重なった正極集電シート18の間には負極8及びセパレータ9は配置されていないので、重なった正極集電シート18を正極側クリップ46で束ねることができ、積層構造10に含まれる正極7と正極側クリップ46とを正極延出部25を介して電気的に接続することができる。
また、正極側クリップ46を設けずに、正極延出部25に含まれる重なった正極集電シート18を正極端子4に接合させてもよい。例えば、正極端子4と正極集電シート18とを重ねて超音波溶接することができる。
When the electrode assembly 12 has a stack type structure, the positive electrode extending portion 25 is a portion extending from each positive electrode 7 included in the laminated structure 10 so that the positive electrode current collecting sheet 18 overlaps. In the positive electrode extending portion 25, since the negative electrode 8 and the separator 9 are not arranged between the overlapping positive electrode current collecting sheets 18, the overlapping positive electrode collecting sheets 18 can be bundled by the positive electrode side clip 46, and the laminated structure is obtained. Each positive electrode 7 included in 10 and the positive electrode side clip 46 can be electrically connected via the positive electrode extending portion 25.
When the electrode assembly 12 has a wound structure, the positive electrode extending portion 25 is a portion extending from the positive electrode 7 included in the spiral laminated structure 10 so that the positive electrode current collecting sheet 18 overlaps. In the positive electrode extending portion 25, since the negative electrode 8 and the separator 9 are not arranged between the overlapping positive electrode current collecting sheets 18, the overlapping positive electrode collecting sheets 18 can be bundled by the positive electrode side clip 46, and the laminated structure is obtained. The positive electrode 7 included in the 10 and the positive electrode side clip 46 can be electrically connected via the positive electrode extending portion 25.
Further, the overlapping positive electrode current collector sheets 18 included in the positive electrode extending portion 25 may be bonded to the positive electrode terminal 4 without providing the positive electrode side clip 46. For example, the positive electrode terminal 4 and the positive electrode current collector sheet 18 can be overlapped and ultrasonically welded.

負極延出部26は、積層構造10から負極集電シート22だけが延出した部分であり、負極延出部26では、負極集電シート22上には、負極活物質層23は形成されていない。また、負極延出部26では、負極集電シート22が重なっている。積層構造10から延出する部分は、負極集電シート22の縁端部であってもよく、負極集電シート22に設けられた耳部であってもよく、取り付けられたリード等でもよい。また、負極延出部26は、積層構造10の側面から負極集電シート22が延出した部分であってもよく、正極集電シート18に設けられた耳部であってもよく、取り付けられたリード等でもよい。負極延出部26が設けられた側面は、正極延出部25が設けられた側面の反対側の側面であってもよい。 The negative electrode extending portion 26 is a portion where only the negative electrode current collecting sheet 22 extends from the laminated structure 10, and in the negative electrode extending portion 26, the negative electrode active material layer 23 is formed on the negative electrode current collecting sheet 22. not. Further, in the negative electrode extending portion 26, the negative electrode current collector sheet 22 overlaps. The portion extending from the laminated structure 10 may be an edge portion of the negative electrode current collector sheet 22, an ear portion provided on the negative electrode current collector sheet 22, or an attached lead or the like. Further, the negative electrode extending portion 26 may be a portion where the negative electrode current collecting sheet 22 extends from the side surface of the laminated structure 10, or may be an ear portion provided on the positive electrode current collecting sheet 18, and may be attached. It may be a lead or the like. The side surface provided with the negative electrode extending portion 26 may be the side surface opposite to the side surface provided with the positive electrode extending portion 25.

電極集合体12がスタック型構造を有する場合、負極延出部26は、積層構造10に含まれる各負極8から負極集電シート22が重なるように延出した部分である。負極延出部26では、重なった負極集電シート22の間には正極7及びセパレータ9は配置されていないので、重なった負極集電シート22を負極側クリップ47で束ねることができ、積層構造10に含まれる各負極8と負極側クリップ47とを負極延出部26を介して電気的に接続することができる。
電極集合体12が巻回構造を有する場合、負極延出部26は、渦巻き状の積層構造10に含まれる負極8から負極集電シート22が重なるように延出した部分である。負極延出部26では、重なった負極集電シート22の間には正極7及びセパレータ9は配置されていないので、重なった負極集電シート22を負極側クリップ47で束ねることができ、積層構造10に含まれる負極8と負極側クリップ47とを負極延出部26を介して電気的に接続することができる。
また、負極側クリップ47を設けずに、負極延出部26に含まれる重なった負極集電シート22を負極端子5に接合させてもよい。例えば、負極端子5と負極集電シート22とを重ねて超音波溶接することができる。
When the electrode assembly 12 has a stack type structure, the negative electrode extending portion 26 is a portion extending from each negative electrode 8 included in the laminated structure 10 so that the negative electrode current collecting sheet 22 overlaps. In the negative electrode extending portion 26, since the positive electrode 7 and the separator 9 are not arranged between the overlapping negative electrode current collecting sheets 22, the overlapped negative electrode current collecting sheets 22 can be bundled by the negative electrode side clip 47, and the laminated structure. Each negative electrode 8 included in 10 and the negative electrode side clip 47 can be electrically connected via the negative electrode extending portion 26.
When the electrode assembly 12 has a wound structure, the negative electrode extending portion 26 is a portion extending from the negative electrode 8 included in the spiral laminated structure 10 so that the negative electrode current collecting sheet 22 overlaps. In the negative electrode extending portion 26, since the positive electrode 7 and the separator 9 are not arranged between the overlapping negative electrode current collecting sheets 22, the overlapped negative electrode current collecting sheets 22 can be bundled by the negative electrode side clip 47, and the laminated structure. The negative electrode 8 included in the 10 and the negative electrode side clip 47 can be electrically connected via the negative electrode extending portion 26.
Further, the overlapping negative electrode current collector sheets 22 included in the negative electrode extending portion 26 may be bonded to the negative electrode terminal 5 without providing the negative electrode side clip 47. For example, the negative electrode terminal 5 and the negative electrode current collector sheet 22 can be overlapped and ultrasonically welded.

セパレータ9は、シート状であり、正極7と負極8との間に配置される。セパレータ9は、正極7と負極8との間に短絡電流が流れることを防止することができ、電解質が透過可能なものであれば特に限定されないが、例えばポリオレフィン又はポリエチレンの微多孔性フィルムとすることができる。 The separator 9 has a sheet shape and is arranged between the positive electrode 7 and the negative electrode 8. The separator 9 is not particularly limited as long as it can prevent a short-circuit current from flowing between the positive electrode 7 and the negative electrode 8 and is permeable to the electrolyte, but is, for example, a microporous film of polyolefin or polyethylene. be able to.

電解質15は、溶媒としてカーボネート類、ラクトン類、エーテル類、エステル類などを使用することができ、これら溶媒の2種類以上を混合して用いることもできる。これらの中では特に環状カーボネートと鎖状カーボネートを混合して用いることが好ましい。電解質15は、例えば、LiCF3SO3、LiAsF6、LiClO4、LiBF4、LiPF6、LiBOB、LiN(CF3SO2)2、LiN(C25SO2)等のリチウム塩溶質を非水溶媒に溶解した溶液である。また、必要に応じてVC(ビニレンカーボネート)、PS(プロパンスルトン)、VEC(ビニルエチルカーボネート)、PRS(プロペンスルトン)、FEC(フルオロエチレンカーボネート)、難燃剤等の添加剤を単独または複数種を混合して配合してもよい。 As the electrolyte 15, carbonates, lactones, ethers, esters and the like can be used as the solvent, and two or more of these solvents can be mixed and used. Among these, it is particularly preferable to use a mixture of cyclic carbonate and chain carbonate. The electrolyte 15 is free of lithium salt solutes such as, for example, LiCF 3 SO 3 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 , LiBOB, LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ). It is a solution dissolved in an aqueous solvent. In addition, if necessary, one or more additives such as VC (vinylene carbonate), PS (propane sultone), VEC (vinyl ethyl sultone), PRS (propene sultone), FEC (fluoroethylene carbonate), and flame retardant may be used. It may be mixed and blended.

正極側クリップ46は、正極集電シート18の正極活物質層19が設けられていない部分(接続部、正極延出部25)を重ねて挟み束ねるように設けられる。また、負極側クリップ47は、負極集電シート22の負極活物質層23が設けられていない部分(接続部、負極延出部26)を重ねて挟み束ねるように設けられる。
正極側クリップ46又は負極側クリップ47は、重ねて挟んだ正極集電シート18又は負極集電シート22と共に超音波溶接され一体化していてもよい。例えば、超音波溶接により正極側クリップ46又は負極側クリップ47と、重ねて挟んだ正極集電シート18又は負極集電シート22とを一体化することができる。
The positive electrode side clip 46 is provided so as to overlap and bundle the portions (connecting portion, positive electrode extending portion 25) of the positive electrode current collecting sheet 18 where the positive electrode active material layer 19 is not provided. Further, the negative electrode side clip 47 is provided so as to overlap and bundle the portions (connecting portion, negative electrode extending portion 26) of the negative electrode current collecting sheet 22 where the negative electrode active material layer 23 is not provided.
The positive electrode side clip 46 or the negative electrode side clip 47 may be ultrasonically welded together with the positive electrode current collector sheet 18 or the negative electrode current collector sheet 22 sandwiched in layers. For example, the positive electrode side clip 46 or the negative electrode side clip 47 can be integrated with the positive electrode current collecting sheet 18 or the negative electrode current collecting sheet 22 sandwiched by stacking the positive electrode side clip 46 or the negative electrode side clip 47 by ultrasonic welding.

正極側クリップ46又は負極側クリップ47は、導電性を有する材料からなる。このことにより、正極側クリップ46又は負極側クリップ47を介して電池セル2を充放電することができる。正極側クリップ46及び負極側クリップ47が金属板からなる場合、この金属板の厚さは、例えば、100μm~500μmとすることができる。 The positive electrode side clip 46 or the negative electrode side clip 47 is made of a conductive material. As a result, the battery cell 2 can be charged and discharged via the positive electrode side clip 46 or the negative electrode side clip 47. When the positive electrode side clip 46 and the negative electrode side clip 47 are made of a metal plate, the thickness of the metal plate can be, for example, 100 μm to 500 μm.

正極端子4は、外装体16の内部の正極7と電気的に接続し、電池セル2の正極側の端子となる部材である。正極端子4の外装体16の内部に位置する部分は、正極側クリップ46又は正極延出部25に接合することができる。正極端子4は、正極端子4と正極側クリップ46とを重ねて超音波溶接することにより、正極側クリップ46に接合することができる。正極端子4は、金属板とすることができる。また、正極集電シート18、正極側クリップ46の材料がアルミニウムである場合、正極端子4はアルミニウム板とすることができる。正極端子4の厚さは、例えば、100μm~500μmとすることができる。 The positive electrode terminal 4 is a member that is electrically connected to the positive electrode 7 inside the exterior body 16 and serves as a terminal on the positive electrode side of the battery cell 2. The portion of the positive electrode terminal 4 located inside the exterior body 16 can be joined to the positive electrode side clip 46 or the positive electrode extending portion 25. The positive electrode terminal 4 can be joined to the positive electrode side clip 46 by superimposing the positive electrode terminal 4 and the positive electrode side clip 46 and performing ultrasonic welding. The positive electrode terminal 4 can be a metal plate. Further, when the material of the positive electrode current collector sheet 18 and the positive electrode side clip 46 is aluminum, the positive electrode terminal 4 can be an aluminum plate. The thickness of the positive electrode terminal 4 can be, for example, 100 μm to 500 μm.

正極端子4と外装体16は、外装体16が正極端子4に接着した正極側封止部51を形成することができる。正極側封止部51は、溶着部、負極側封止部52と共に外装体16の周縁部を形成し、この周縁部は、外装体16の内部に、電極集合体12、電解質15、正極側クリップ46及び負極側クリップ47が配置される密閉空間を形成する。また、正極側封止部51を設けることにより、正極端子4の一部が外装体16の内部に位置し、正極端子4の他の一部が外装体16の外部に位置することができる。従って、正極端子4は、外装体16の内部から外部へ延出している。正極側封止部51は、正極端子4と外装体16とを接着層を介して接着して形成してもよく、外装体16を正極端子4に溶着させて形成してもよい。
正極端子4の外装体16の外部に位置する部分は、フレキシブルプリント配線板3のフライングリード部6と接合する。このため、外装体16の内部の密閉空間に配置した電極集合体12とフレキシブルプリント配線板3とを正極端子4を介して電気的に接続することができ、正極端子4を介して電池セル2を充放電することができる。
正極端子4の形状は、例えば、板状、帯状とすることができる。この場合、正極端子4の一方の端が正極側クリップ46又は正極延出部25と接合し、正極端子4の他方の端がフライングリード部6と接合することができる。そして、その間に正極側封止部51を設けることができる。
The positive electrode terminal 4 and the exterior body 16 can form a positive electrode side sealing portion 51 in which the exterior body 16 is adhered to the positive electrode terminal 4. The positive electrode side sealing portion 51 forms a peripheral edge portion of the exterior body 16 together with the welding portion and the negative electrode side sealing portion 52, and this peripheral edge portion forms the electrode aggregate 12, the electrolyte 15, and the positive electrode side inside the exterior body 16. It forms a closed space in which the clip 46 and the negative electrode side clip 47 are arranged. Further, by providing the positive electrode side sealing portion 51, a part of the positive electrode terminal 4 can be located inside the exterior body 16, and the other part of the positive electrode terminal 4 can be located outside the exterior body 16. Therefore, the positive electrode terminal 4 extends from the inside of the exterior body 16 to the outside. The positive electrode side sealing portion 51 may be formed by adhering the positive electrode terminal 4 and the exterior body 16 via an adhesive layer, or may be formed by welding the exterior body 16 to the positive electrode terminal 4.
The portion of the positive electrode terminal 4 located outside the exterior body 16 is joined to the flying lead portion 6 of the flexible printed wiring board 3. Therefore, the electrode assembly 12 arranged in the closed space inside the exterior body 16 and the flexible printed wiring board 3 can be electrically connected via the positive electrode terminal 4, and the battery cell 2 can be electrically connected via the positive electrode terminal 4. Can be charged and discharged.
The shape of the positive electrode terminal 4 can be, for example, a plate shape or a band shape. In this case, one end of the positive electrode terminal 4 can be joined to the positive electrode side clip 46 or the positive electrode extending portion 25, and the other end of the positive electrode terminal 4 can be joined to the flying lead portion 6. Then, the positive electrode side sealing portion 51 can be provided between them.

負極端子5は、外装体16の内部の負極8と電気的に接続し、電池セル2の負極側の端子となる部材である。負極端子5の外装体16の内部に位置する部分は、負極側クリップ47又は負極延出部26に接合することができる。負極端子5は、負極端子5と負極側クリップ47とを重ねて超音波溶接することにより、負極側クリップ47に接合することができる。負極端子5は、金属板とすることができる。また、負極集電シート22、負極側クリップ47の材料が銅である場合、負極端子5は銅板とすることができる。負極端子5の厚さは、例えば、100μm~500μmとすることができる。 The negative electrode terminal 5 is a member that is electrically connected to the negative electrode 8 inside the exterior body 16 and serves as a terminal on the negative electrode side of the battery cell 2. The portion of the negative electrode terminal 5 located inside the exterior body 16 can be joined to the negative electrode side clip 47 or the negative electrode extending portion 26. The negative electrode terminal 5 can be joined to the negative electrode side clip 47 by superimposing the negative electrode terminal 5 and the negative electrode side clip 47 and performing ultrasonic welding. The negative electrode terminal 5 can be a metal plate. Further, when the material of the negative electrode current collector sheet 22 and the negative electrode side clip 47 is copper, the negative electrode terminal 5 can be a copper plate. The thickness of the negative electrode terminal 5 can be, for example, 100 μm to 500 μm.

負極端子5と外装体16は、外装体16が負極端子5に接着した負極側封止部52を形成することができる。負極側封止部52は、溶着部、正極側封止部51と共に外装体16の周縁部を形成し、この周縁部は、外装体16の内部に、電極集合体12、電解質15、正極側クリップ46及び負極側クリップ47が配置される密閉空間を形成する。また、負極側封止部52を設けることにより、負極端子5の一部が外装体16の内部に位置し、負極端子5の他の一部が外装体16の外部に位置することができる。従って、負極端子5は、外装体16の内部から外部へ延出している。負極側封止部52は、負極端子5と外装体16とを接着層を介して接着して形成してもよく、外装体16を負極端子5に溶着させて形成してもよい。
負極端子5の外装体16の外部に位置する部分は、フレキシブルプリント配線板3のフライングリード部6と接合する。このため、外装体16の内部の密閉空間に配置した電極集合体12とフレキシブルプリント配線板3とを負極端子5を介して電気的に接続することができ、負極端子5を介して電池セル2を充放電することができる。
負極端子5の形状は、例えば、帯状とすることができる。この場合、負極端子5の一方の端が負極側クリップ47又は負極延出部26と接合し、負極端子5の他方の端がフライングリード部6と接合することができる。そして、その間に負極側封止部52を設けることができる。
The negative electrode terminal 5 and the exterior body 16 can form a negative electrode side sealing portion 52 in which the exterior body 16 is adhered to the negative electrode terminal 5. The negative electrode side sealing portion 52 forms a peripheral edge portion of the exterior body 16 together with the welding portion and the positive electrode side sealing portion 51, and this peripheral edge portion forms the electrode aggregate 12, the electrolyte 15, and the positive electrode side inside the exterior body 16. It forms a closed space in which the clip 46 and the negative electrode side clip 47 are arranged. Further, by providing the negative electrode side sealing portion 52, a part of the negative electrode terminal 5 can be located inside the exterior body 16, and the other part of the negative electrode terminal 5 can be located outside the exterior body 16. Therefore, the negative electrode terminal 5 extends from the inside of the exterior body 16 to the outside. The negative electrode side sealing portion 52 may be formed by adhering the negative electrode terminal 5 and the exterior body 16 via an adhesive layer, or may be formed by welding the exterior body 16 to the negative electrode terminal 5.
The portion of the negative electrode terminal 5 located outside the exterior body 16 is joined to the flying lead portion 6 of the flexible printed wiring board 3. Therefore, the electrode assembly 12 arranged in the closed space inside the exterior body 16 and the flexible printed wiring board 3 can be electrically connected via the negative electrode terminal 5, and the battery cell 2 can be electrically connected via the negative electrode terminal 5. Can be charged and discharged.
The shape of the negative electrode terminal 5 can be, for example, a band shape. In this case, one end of the negative electrode terminal 5 can be joined to the negative electrode side clip 47 or the negative electrode extending portion 26, and the other end of the negative electrode terminal 5 can be joined to the flying lead portion 6. Then, the negative electrode side sealing portion 52 can be provided between them.

正極延出部25(正極集電シート18)は、正極集電シート18を重ねて折り曲げることにより形成された正極折り曲げ部30を有することができる。また、負極延出部26(負極集電シート22)は、負極集電シート22を重ねて折り曲げることにより形成された負極折り曲げ部31を有することができる。正極折り曲げ部30及び負極折り曲げ部31を設けることにより、正極集電シート18の正極活物質層19が形成されていない部分(正極延出部25)及び負極集電シート22の負極活物質層23が形成されていない部分(負極延出部26)を折りたたむことができ、電池セル2を小型化することができる。 The positive electrode extending portion 25 (positive electrode current collecting sheet 18) can have a positive electrode bent portion 30 formed by overlapping and bending the positive electrode current collecting sheets 18. Further, the negative electrode extending portion 26 (negative electrode current collecting sheet 22) can have a negative electrode bent portion 31 formed by overlapping and bending the negative electrode current collecting sheet 22. By providing the positive electrode bent portion 30 and the negative electrode bent portion 31, the portion of the positive electrode current collecting sheet 18 where the positive electrode active material layer 19 is not formed (positive electrode extending portion 25) and the negative electrode active material layer 23 of the negative electrode current collecting sheet 22 are provided. The portion (negative electrode extending portion 26) in which the is not formed can be folded, and the battery cell 2 can be miniaturized.

正極折り曲げ部30は、積層構造10の端部から正極端子4とフライングリード部6の接合部11までの間に設けられた折り曲げ部であれば、特に制限はないが、電極集合体12の積層構造10の正極延出部25が設けられた側面に沿って正極端子4が配置されるように設けることができる。また、正極折り曲げ部30は、正極端子4とフレキシブルプリント配線板3とが重なるように設けることができる。また、正極折り曲げ部30は、正極端子4がフレキシブルプリント配線板3に沿って配置されるように設けることができる。このように正極折り曲げ部30を設けることにより、積層構造10とフレキシブルプリント配線板3との間のスペースを狭くすることができ、組電池60を小型化することができる。 The positive electrode bent portion 30 is not particularly limited as long as it is a bent portion provided between the end portion of the laminated structure 10 and the joint portion 11 of the positive electrode terminal 4 and the flying lead portion 6, but the laminated electrode aggregate 12 is laminated. The positive electrode terminal 4 can be provided so as to be arranged along the side surface where the positive electrode extending portion 25 of the structure 10 is provided. Further, the positive electrode bent portion 30 can be provided so that the positive electrode terminal 4 and the flexible printed wiring board 3 overlap each other. Further, the positive electrode bent portion 30 can be provided so that the positive electrode terminal 4 is arranged along the flexible printed wiring board 3. By providing the positive electrode bent portion 30 in this way, the space between the laminated structure 10 and the flexible printed wiring board 3 can be narrowed, and the assembled battery 60 can be miniaturized.

負極折り曲げ部30は、積層構造10の端部から負極端子5とフライングリード部6の接合部11までの間に設けられた折り曲げ部であれば、特に制限はないが、電極集合体12の積層構造10の負極延出部26が設けられた側面に沿って負極端子5が配置されるように設けることができる。また、負極折り曲げ部31は、負極端子5とフレキシブルプリント配線板3とが重なるように設けることができる。また、負極折り曲げ部31は、負極端子5がフレキシブルプリント配線板3に沿って配置されるように設けることができる。このように負極折り曲げ部31を設けることにより、積層構造10とフレキシブルプリント配線板3との間のスペースを狭くすることができ、組電池60を小型化することができる。 The negative electrode bent portion 30 is not particularly limited as long as it is a bent portion provided between the end portion of the laminated structure 10 and the joint portion 11 of the negative electrode terminal 5 and the flying lead portion 6, but the laminated electrode aggregate 12 is laminated. The negative electrode terminal 5 can be provided so as to be arranged along the side surface where the negative electrode extending portion 26 of the structure 10 is provided. Further, the negative electrode bent portion 31 can be provided so that the negative electrode terminal 5 and the flexible printed wiring board 3 overlap each other. Further, the negative electrode bent portion 31 can be provided so that the negative electrode terminal 5 is arranged along the flexible printed wiring board 3. By providing the negative electrode bent portion 31 in this way, the space between the laminated structure 10 and the flexible printed wiring board 3 can be narrowed, and the assembled battery 60 can be miniaturized.

組電池60が複数の電池セル2を積層した電池グループを有する場合、各電池セル2の正極延出部25又は負極延出部26が電池グループの第1側面側に位置し、各電池セル2の正極延出部25又は負極延出部26が電池グループの第2側面側に位置するように、複数の電池セル2を積層することができる。また、電池グループの第1側面及び第2側面に沿うようにフレキシブルプリント配線板3を配置することができる。このことにより、各電池セル2の正極端子4及び負極端子5と、フレキシブルプリント配線板3のフライングリード部6とを容易に接合することができる。 When the assembled battery 60 has a battery group in which a plurality of battery cells 2 are stacked, the positive electrode extending portion 25 or the negative electrode extending portion 26 of each battery cell 2 is located on the first side surface side of the battery group, and each battery cell 2 is located. A plurality of battery cells 2 can be stacked so that the positive electrode extending portion 25 or the negative electrode extending portion 26 of the above is located on the second side surface side of the battery group. Further, the flexible printed wiring board 3 can be arranged along the first side surface and the second side surface of the battery group. This makes it possible to easily join the positive electrode terminal 4 and the negative electrode terminal 5 of each battery cell 2 to the flying lead portion 6 of the flexible printed wiring board 3.

組電池60は、複数の電池セル2を直列接続又は並列接続するフレキシブルプリント配線板(FPC)3を備える。フレキシブルプリント配線板3により複数の電池セル2を接続することにより、組電池60に含まれる複数の電池セル2を様々な並べ方で配置することが可能になり、組電池60の形状を様々なスペースに適合させることが可能になる。
フレキシブルプリント配線板3は、薄く柔らかい絶縁性のベースフィルム48(絶縁性フィルム44)上に配線パターンが形成された金属層を設けた基板である。フレキシブルプリント配線板3は、ベースフィルム48の片面上に金属層が設けられた片面FPCであってもよく、ベースフィルム48の両面上にそれぞれ金属層が設けられた両面FPCであってもよく、ベースフィルム48が重ねられた多層FPCであってもよい。フレキシブルプリント配線板3は、例えば、図4の展開図のように設けることができる。
The assembled battery 60 includes a flexible printed wiring board (FPC) 3 for connecting a plurality of battery cells 2 in series or in parallel. By connecting a plurality of battery cells 2 with the flexible printed wiring board 3, it is possible to arrange the plurality of battery cells 2 included in the assembled battery 60 in various arrangements, and the shape of the assembled battery 60 can be arranged in various spaces. It will be possible to adapt to.
The flexible printed wiring board 3 is a substrate provided with a metal layer having a wiring pattern formed on a thin and soft insulating base film 48 (insulating film 44). The flexible printed wiring board 3 may be a single-sided FPC having a metal layer provided on one side of the base film 48, or may be a double-sided FPC having a metal layer provided on both sides of the base film 48. It may be a multilayer FPC on which the base film 48 is stacked. The flexible printed wiring board 3 can be provided, for example, as shown in the developed view of FIG.

フレキシブルプリント配線板3には、電子部品やコネクタ43が実装されていてもよい。また、フレキシブルプリント配線板3は、ベースフィルム48とカバーフィルム49との間に金属層が挟まれた構造(積層構造)を有することができる。この金属層がフライングリード部6を含む電力線40及び電池状態検出線、ここでは、電圧検出線41となる。また、この金属層が電力線40の端部である接続端子42a、42bとなってもよい。絶縁性フィルム44(ベースフィルム48及びカバーフィルム49)は、例えば、ポリイミドフィルムである。また、金属層の材質は、例えば、銅、アルミニウム又は銀である。金属層の厚みは、例えば100μm以上300μm以下である。この金属層には、配線パターンが形成されており、電力線40と電圧検出線(電池状態検出線)41が含まれる。金属層を電力線40として用いる場合は、金属層が比較的厚い厚さを有することが好ましい。金属層に比較的厚い金属板を用いることで電力線40に比較的大きな電流を流すことが可能になる。また、フライングリード部6も比較的厚い板状となるため、フライングリード部6と正極端子4又は負極端子5とを容易に接合することが可能になる。
また、ベースフィルム48又はカバーフィルム49の厚さは、例えば、10μm以上60μm以下である。また、金属層とベースフィルム48との間又は金属層とカバーフィルム49との間に接着層が設けられていてもよく、設けられていなくてもよい。
Electronic components and connectors 43 may be mounted on the flexible printed wiring board 3. Further, the flexible printed wiring board 3 can have a structure (laminated structure) in which a metal layer is sandwiched between the base film 48 and the cover film 49. This metal layer serves as a power line 40 including the flying lead portion 6 and a battery state detection line, here, a voltage detection line 41. Further, this metal layer may be the connection terminals 42a and 42b which are the ends of the power line 40. The insulating film 44 (base film 48 and cover film 49) is, for example, a polyimide film. The material of the metal layer is, for example, copper, aluminum or silver. The thickness of the metal layer is, for example, 100 μm or more and 300 μm or less. A wiring pattern is formed in this metal layer, and includes a power line 40 and a voltage detection line (battery state detection line) 41. When the metal layer is used as the power line 40, it is preferable that the metal layer has a relatively thick thickness. By using a relatively thick metal plate for the metal layer, it becomes possible to pass a relatively large current through the power line 40. Further, since the flying lead portion 6 also has a relatively thick plate shape, the flying lead portion 6 can be easily joined to the positive electrode terminal 4 or the negative electrode terminal 5.
The thickness of the base film 48 or the cover film 49 is, for example, 10 μm or more and 60 μm or less. Further, the adhesive layer may or may not be provided between the metal layer and the base film 48 or between the metal layer and the cover film 49.

電力線40は、フレキシブルプリント配線板3に形成された配線のうち、電池セル2の放電電流及び充電電流が流れる配線である。電力線40は、組電池60に含まれる複数の電池セル2を直列接続又は並列接続することができるようなパターンを有することができる。また、電力線40は、組電池60に含まれる少なくとも2つの電池セル2の正極端子4又は負極端子5を接続するように設けることができる。また、電力線40は比較的大きな電流が流れるため、電圧検出線41よりも広い幅を有する。電力線40の金属板(金属層)の幅は5mm~20mmが好ましい。
電力線40は、フライングリード部6を有する。フライングリード部6では、金属層の上面上及び下面上の絶縁性フィルム44が除去されており、金属表面が露出しているので、フライングリード部6の上面及び下面は導電性を有する。フライングリード部6の金属層は、金属めっきなどの表面処理が施されていてもよい。フライングリード部6は、少なくとも一部がフレキシブルプリント配線板3の積層構造とつながっている構造を有する。すなわち、フライングリード部6の一方の端は、ベースフィルム48とカバーフィルム49との間の電力線40に繋がっており、ベースフィルム48及びカバーフィルム49に固定されている。フライングリード部6の他方の端は、ベースフィルム48及びカバーフィルム49に固定されていない。このため、フライングリード部6を、その根元で折り曲げることが可能である。組電池を製造する際に、フレキシブルプリント配線板3を折り曲げたり、折り戻したりすると、内部の配線が損傷することがあるが、フライングリード部6だけを折り曲げると、金属板であるので、損傷のおそれはない。
フライングリード部6は、フレキシブルプリント配線板3に設けられた開口45中に設けることができる。開口45は、フレキシブルプリント配線板3の面からはみ出ない位置に設けられることが好ましく、フレキシブルプリント配線板の面内の端部を除く位置に設けられていることがより好ましい。
また、フライングリード部6は、片持ち構造(カンチレバー構造)を有してもよい。
The power line 40 is a wiring formed on the flexible printed wiring board 3 through which the discharge current and the charge current of the battery cell 2 flow. The power line 40 can have a pattern in which a plurality of battery cells 2 included in the assembled battery 60 can be connected in series or in parallel. Further, the power line 40 can be provided so as to connect the positive electrode terminal 4 or the negative electrode terminal 5 of at least two battery cells 2 included in the assembled battery 60. Further, since the power line 40 has a relatively large current flowing through it, it has a wider width than the voltage detection line 41. The width of the metal plate (metal layer) of the power line 40 is preferably 5 mm to 20 mm.
The power line 40 has a flying lead portion 6. In the flying lead portion 6, the insulating film 44 on the upper surface and the lower surface of the metal layer is removed, and the metal surface is exposed, so that the upper surface and the lower surface of the flying lead portion 6 have conductivity. The metal layer of the flying lead portion 6 may be surface-treated such as metal plating. The flying lead portion 6 has a structure in which at least a part thereof is connected to the laminated structure of the flexible printed wiring board 3. That is, one end of the flying lead portion 6 is connected to the power line 40 between the base film 48 and the cover film 49, and is fixed to the base film 48 and the cover film 49. The other end of the flying lead portion 6 is not fixed to the base film 48 and the cover film 49. Therefore, the flying lead portion 6 can be bent at the root thereof. When the flexible printed wiring board 3 is bent or folded back when manufacturing the assembled battery, the internal wiring may be damaged, but if only the flying lead portion 6 is bent, it is a metal plate, so that it is damaged. There is no fear.
The flying lead portion 6 can be provided in the opening 45 provided in the flexible printed wiring board 3. The opening 45 is preferably provided at a position not protruding from the surface of the flexible printed wiring board 3, and more preferably provided at a position excluding the end portion in the surface of the flexible printed wiring board.
Further, the flying lead portion 6 may have a cantilever structure (cantilever structure).

フライングリード部6と電池セル2の正極端子4又は負極端子5とは、重ねて接合され接合部11を形成する。このため、フライングリード部6を介してフレキシブルプリント配線板3の電力線40と電池セル2とを電気的に接続することができ、電力線40により組電池60に含まれる複数の電池セル2を直列接続又は並列接続することができる。また、フライングリード部6は、幅5mm~20mmの板状とすることができる。このことにより、フライングリード部6と正極端子4又は負極端子5とを容易に重ねて接合することができる。接合部11の形成方法については後述する。
フレキシブルプリント配線板3は、複数のフライングリード部6を有することができる。複数のフライングリード部6は、それぞれ組電池60に含まれる複数の電池セル2の正極端子4及び負極端子5に対応し接合する。
The flying lead portion 6 and the positive electrode terminal 4 or the negative electrode terminal 5 of the battery cell 2 are overlapped and joined to form a joined portion 11. Therefore, the power line 40 of the flexible printed wiring board 3 and the battery cell 2 can be electrically connected via the flying lead portion 6, and a plurality of battery cells 2 included in the assembled battery 60 are connected in series by the power line 40. Alternatively, they can be connected in parallel. Further, the flying lead portion 6 can be in the shape of a plate having a width of 5 mm to 20 mm. As a result, the flying lead portion 6 and the positive electrode terminal 4 or the negative electrode terminal 5 can be easily overlapped and joined. The method of forming the joint portion 11 will be described later.
The flexible printed wiring board 3 can have a plurality of flying lead portions 6. The plurality of flying lead portions 6 correspond to and join the positive electrode terminals 4 and the negative electrode terminals 5 of the plurality of battery cells 2 included in the assembled battery 60, respectively.

電力線40は、接続端子42a、42bを有することができる。接続端子42a、42bは、フレキシブルプリント配線板3により直列接続又は並列接続された複数の電池セル2の外部接続端子である。接続端子42a、42bは、制御部38に接続してもよい。このことにより、組電池60の充放電を制御部38で制御することが可能になる。制御部38は、ヒューズ又はリレーを備えることができる。このことにより、制御部38が電池セル2の過充電や過放電を検出した際に、組電池60の外部接続端子と電池との電気的接続を切断することができ、組電池60の安全性を向上させることができる。接続端子42と制御部38の固定には、特に制限はないが、例えば、ネジ止めを用いることができる。
また、接続端子42a、42bは、外部配線に接続してもよい。接続端子42a、42bの金属層は、金属めっきなどの表面処理が施されていてもよい。ここでは、電力線40の一部が接続端子42となっている場合について説明しているが、フレキシブルプリント配線板3が電力線40に接続したコネクタを搭載し、このコネクタを介して電力線40が制御部38や外部配線と接続してもよい。
The power line 40 can have connection terminals 42a and 42b. The connection terminals 42a and 42b are external connection terminals of a plurality of battery cells 2 connected in series or in parallel by a flexible printed wiring board 3. The connection terminals 42a and 42b may be connected to the control unit 38. This makes it possible for the control unit 38 to control the charging / discharging of the assembled battery 60. The control unit 38 may include a fuse or a relay. As a result, when the control unit 38 detects overcharging or overdischarging of the battery cell 2, the electrical connection between the external connection terminal of the assembled battery 60 and the battery can be disconnected, and the safety of the assembled battery 60 can be cut off. Can be improved. The fixing of the connection terminal 42 and the control unit 38 is not particularly limited, but for example, screwing can be used.
Further, the connection terminals 42a and 42b may be connected to external wiring. The metal layers of the connection terminals 42a and 42b may be surface-treated such as metal plating. Here, a case where a part of the power line 40 is a connection terminal 42 is described, but the flexible printed wiring board 3 is equipped with a connector connected to the power line 40, and the power line 40 is a control unit via this connector. It may be connected to 38 or external wiring.

電圧検出線(電池状態検出線)41は、フレキシブルプリント配線板3に形成された配線のうち、電池セル2の正極端子4と負極端子5との間の電圧を検出するための配線である。電圧検出線41は、組電池60に含まれる各電池セル2の端子間電圧を検出できるようなパターンを有することができる。また、電圧検出線41は、制御部38により各電池セル2の端子間電圧を検出できるように電力線40に接続することができる。また、フライングリード部6以外の電力線40及び電圧検出線41をフレキシブルプリント配線板3の内部に形成することにより、誤接触や誤検出を防止することができる。また、電圧検出線41は、少なくとも2つの電池セル2を電気的に接続する電力線40と制御部38とを電気的に接続するように設けられる。また、電圧検出線41には比較的小さな電流しか流れないため、電力線40よりも狭い幅を有する。
フレキシブルプリント配線板3は、電圧検出線41に接続したコネクタ43を有することができる。このコネクタ43は、制御部38に接続することができる。このことにより、電圧検出線41及びコネクタ43を介して組電池60に含まれる各電池セル2の端子電圧を検出することが可能になり、充放電時における各電池セル2の過充電、過放電を検出することが可能になる。制御部38は、例えば、電池監視ユニット(BMU)である。
この実施形態では、電池状態検出線41として電圧検出線を例に挙げているが、この検出線を電流検出や温度検出など他の電池状態を検出するために利用することができる。
The voltage detection line (battery state detection line) 41 is a wiring for detecting the voltage between the positive electrode terminal 4 and the negative electrode terminal 5 of the battery cell 2 among the wirings formed on the flexible printed wiring board 3. The voltage detection line 41 can have a pattern that can detect the voltage between terminals of each battery cell 2 included in the assembled battery 60. Further, the voltage detection line 41 can be connected to the power line 40 so that the control unit 38 can detect the voltage between the terminals of each battery cell 2. Further, by forming the power line 40 and the voltage detection line 41 other than the flying lead portion 6 inside the flexible printed wiring board 3, it is possible to prevent erroneous contact and erroneous detection. Further, the voltage detection line 41 is provided so as to electrically connect the power line 40 that electrically connects at least two battery cells 2 and the control unit 38. Further, since only a relatively small current flows through the voltage detection line 41, the voltage detection line 41 has a narrower width than the power line 40.
The flexible printed wiring board 3 can have a connector 43 connected to the voltage detection line 41. This connector 43 can be connected to the control unit 38. This makes it possible to detect the terminal voltage of each battery cell 2 included in the assembled battery 60 via the voltage detection line 41 and the connector 43, and overcharge and overdischarge each battery cell 2 during charging and discharging. Can be detected. The control unit 38 is, for example, a battery monitoring unit (BMU).
In this embodiment, the voltage detection line is taken as an example of the battery state detection line 41, but this detection line can be used to detect other battery states such as current detection and temperature detection.

組電池60が複数の電池セル2が積層された電池グループを有する場合、各電池セル2の正極端子4又は負極端子5が上下方向に並んだ電池グループの第1側面、及び各電池セル2の正極端子4又は負極端子5が上下方向に並んだ電池グループの第2側面に沿ってフレキシブルプリント配線板3を配置することができ、複数のフライングリード部6は、上下方向に並んだ正極端子4又は負極端子5に対応し接合するように設けることができる。この場合、複数のフライングリード部6は、上下方向に並んだ正極端子4又は負極端子5に対応して、上下方向に並び、それぞれ接合部11において正極端子4又は負極端子5と接合する。また、折り曲げられた1枚のフレキシブルプリント配線板3を電池グループの第1側面及び第2側面に沿って配置することができる。このことにより、電圧検出線41を1枚のフレキシブルプリント配線板3に設けることができ、1つのコネクタ43で電圧検出線41と制御部38を接続することが可能になる。 When the assembled battery 60 has a battery group in which a plurality of battery cells 2 are stacked, the first side surface of the battery group in which the positive electrode terminals 4 or the negative electrode terminals 5 of each battery cell 2 are arranged in the vertical direction, and each battery cell 2. The flexible printed wiring board 3 can be arranged along the second side surface of the battery group in which the positive electrode terminal 4 or the negative electrode terminal 5 is arranged in the vertical direction, and the plurality of flying lead portions 6 are the positive electrode terminals 4 arranged in the vertical direction. Alternatively, it can be provided so as to correspond to the negative electrode terminal 5 and to be joined. In this case, the plurality of flying lead portions 6 are arranged in the vertical direction corresponding to the positive electrode terminals 4 or the negative electrode terminals 5 arranged in the vertical direction, and are joined to the positive electrode terminal 4 or the negative electrode terminal 5 at the joint portion 11, respectively. Further, one bent flexible printed wiring board 3 can be arranged along the first side surface and the second side surface of the battery group. As a result, the voltage detection line 41 can be provided on one flexible printed wiring board 3, and the voltage detection line 41 and the control unit 38 can be connected by one connector 43.

組電池60は、このような複数の電池セル2の電池グループとフレキシブルプリント配線板3とが接続されたものが複数並べられた構造を有することができる。この場合、フレキシブルプリント配線板3が隣接する2つの電池グループの間に位置するように複数の電池グループを並べることができる。また、隣接する2つの電池グループのうち一方に含まれる電池セル2の正極延出部25又は負極延出部26と、他方の電池グループに含まれる電池セル2の正極延出部25又は負極延出部26とが対向するように複数の電池グループを並べることができる。この場合、隣接する2つの電池グループの間に配置された2つのフレキシブルプリント配線板3は向き合って配置されることがある。この場合は、フライングリード部6も向き合って配置されるため、向き合っているフレキシブルプリント配線板3の間に絶縁性の隔壁36を設けることができる。これにより、組電池60が複数の電池グループを並べた構造を有する場合でも、折り曲げられた1枚のフレキシブルプリント配線板3で組電池60に含まれるすべての電池セル2を接続することができる。このことにより、電圧検出線41を1枚のフレキシブルプリント配線板3に設けることができ、1つのコネクタ43で電圧検出線41と制御部38を接続することが可能になる。 The assembled battery 60 can have a structure in which a plurality of such battery groups of the battery cells 2 and the flexible printed wiring board 3 are connected to each other. In this case, a plurality of battery groups can be arranged so that the flexible printed wiring board 3 is located between two adjacent battery groups. Further, the positive electrode extending portion 25 or the negative electrode extending portion 26 of the battery cell 2 included in one of the two adjacent battery groups and the positive electrode extending portion 25 or the negative electrode extending portion 26 of the battery cell 2 included in the other battery group. A plurality of battery groups can be arranged so as to face the protrusion 26. In this case, the two flexible printed wiring boards 3 arranged between two adjacent battery groups may be arranged facing each other. In this case, since the flying lead portions 6 are also arranged facing each other, the insulating partition wall 36 can be provided between the flexible printed wiring boards 3 facing each other. Thereby, even when the assembled battery 60 has a structure in which a plurality of battery groups are arranged side by side, all the battery cells 2 included in the assembled battery 60 can be connected by one bent flexible printed wiring board 3. As a result, the voltage detection line 41 can be provided on one flexible printed wiring board 3, and the voltage detection line 41 and the control unit 38 can be connected by one connector 43.

例えば、図1、2に示した電池セル2a~2eを含む組電池60の場合、折り曲げられた1枚のフレキシブルプリント配線板3が電池グループの第1側面及び第2側面に沿って配置され、フレキシブルプリント配線板3は、第1及び第2側面の正極端子4a~4e、負極端子5a~5eに対応する10個のフライングリード部6a~6jを有する。また、正極端子4a~4e又は負極端子5a~5eとフライングリード部6a~6jとが接合され接合部11a~11jを形成する。
また、例えば、図7(c)(d)に示した電池セル2a~2lを含む組電池60の場合、折り曲げられた1枚のフレキシブルプリント配線板3が、電池セル2a、2bが積層された第1電池グループの側面、電池セル2c~2gが積層された第2電池グループの側面及び電池セル2h~2lが積層された第3電池グループの側面にそれぞれ沿って配置され、電池セル2a~2lを直列接続又は並列接続している。
For example, in the case of the assembled battery 60 including the battery cells 2a to 2e shown in FIGS. 1 and 2, one bent flexible printed wiring board 3 is arranged along the first side surface and the second side surface of the battery group. The flexible printed wiring board 3 has 10 flying lead portions 6a to 6j corresponding to the positive electrode terminals 4a to 4e and the negative electrode terminals 5a to 5e on the first and second side surfaces. Further, the positive electrode terminals 4a to 4e or the negative electrode terminals 5a to 5e and the flying lead portions 6a to 6j are joined to form the joint portions 11a to 11j.
Further, for example, in the case of the assembled battery 60 including the battery cells 2a to 2l shown in FIGS. 7 (c) and 7 (d), one bent flexible printed wiring board 3 is laminated with the battery cells 2a and 2b. The battery cells 2a to 2l are arranged along the side surface of the first battery group, the side surface of the second battery group in which the battery cells 2c to 2g are stacked, and the side surface of the third battery group in which the battery cells 2h to 2l are stacked. Are connected in series or in parallel.

組電池60の製造方法は、フレキシブルプリント配線板3の片持ち構造を有するフライングリード部6を折り曲げる工程と、電池セル2の正極端子4及び負極端子5のうちどちらか一方とフライングリード部6とを重ねて接合する工程と、電池セル2を折り曲げると共にフライングリード部6を曲げ戻す工程とを含む。 The method for manufacturing the assembled battery 60 includes a step of bending the flying lead portion 6 having a cantilever structure of the flexible printed wiring board 3, and one of the positive electrode terminal 4 and the negative electrode terminal 5 of the battery cell 2 and the flying lead portion 6. A step of overlapping and joining the batteries and a step of bending the battery cell 2 and bending back the flying lead portion 6 are included.

ここでは、図1~3に示したような組電池60の製造方法を説明する。
まず、図4の展開図のようなフレキシブルプリント配線板3を準備する。このフレキシブルプリント配線板3に含まれるフライングリード部6を、図5(a)(b)のように折り曲げる。このフライングリード部6を折り曲げる工程では、図6の組電池60に含まれるフレキシブルプリント配線板3のように、フライングリード部6がフレキシブルプリント配線板3の電池セル2側と反対側に曲げられる。このことにより、図5(b)のように、フライングリード部6を設けた開口45は広くなる。
Here, a method of manufacturing the assembled battery 60 as shown in FIGS. 1 to 3 will be described.
First, the flexible printed wiring board 3 as shown in the developed view of FIG. 4 is prepared. The flying lead portion 6 included in the flexible printed wiring board 3 is bent as shown in FIGS. 5A and 5B. In the step of bending the flying lead portion 6, the flying lead portion 6 is bent to the side opposite to the battery cell 2 side of the flexible printed wiring board 3, as in the flexible printed wiring board 3 included in the assembled battery 60 of FIG. As a result, as shown in FIG. 5B, the opening 45 provided with the flying lead portion 6 becomes wider.

次に、フレキシブルプリント配線板3上に複数のパウチ型電池セル2a~2eを積み重ねて、図5(c)、図6のように、開口45に電池セル2の正極端子4及び負極端子5を挿入し、折り曲げたフライングリード部6と正極端子4又は負極端子5とを重ねる。
次に、図5(d)のように、重ねたフライングリード部6と正極端子4又は負極端子5とを接合器又は溶接器のヘッド部54(超音波溶接の場合、超音波ホーンとアンビル)で挟み、フライングリード部6と正極端子4又は負極端子5と溶接し接合部11を形成する。接合器又は溶接器としては、例えば、超音波溶接器、抵抗溶接器などを用いることができる。また、フライングリード部6と正極端子4又は負極端子5とはレーザー溶接や圧接により接合されてもよい。また、ハンダ、ロウ付け、かしめなどで接合されてもよい。このように、フライングリード部6を折り曲げることにより、フライングリード部6と正極端子4又は負極端子5とを容易に重ねることができ、接合作業が容易になる。この実施形態では、重ねたフライングリード部6と正極端子4又は負極端子5とをヘッド部54で挟むスペースを確保することができる。また、フライングリード部6の主要面と正極端子4の主要面又は負極端子5の主要面とを接合することができるので、より強固な接合ができる。
Next, a plurality of pouch-type battery cells 2a to 2e are stacked on the flexible printed wiring board 3, and the positive electrode terminal 4 and the negative electrode terminal 5 of the battery cell 2 are provided in the opening 45 as shown in FIGS. 5 (c) and 6 (6). The inserted and bent flying lead portion 6 and the positive electrode terminal 4 or the negative electrode terminal 5 are overlapped with each other.
Next, as shown in FIG. 5D, the overlapping flying lead portion 6 and the positive electrode terminal 4 or the negative electrode terminal 5 are combined with the head portion 54 of the joiner or welder (in the case of ultrasonic welding, the ultrasonic horn and the anvil). The flying lead portion 6 is welded to the positive electrode terminal 4 or the negative electrode terminal 5 to form a joint portion 11. As the joiner or welder, for example, an ultrasonic welder, a resistance welder, or the like can be used. Further, the flying lead portion 6 and the positive electrode terminal 4 or the negative electrode terminal 5 may be joined by laser welding or pressure welding. Further, they may be joined by soldering, brazing, caulking or the like. By bending the flying lead portion 6 in this way, the flying lead portion 6 and the positive electrode terminal 4 or the negative electrode terminal 5 can be easily overlapped with each other, and the joining work becomes easy. In this embodiment, it is possible to secure a space for sandwiching the stacked flying lead portion 6 and the positive electrode terminal 4 or the negative electrode terminal 5 by the head portion 54. Further, since the main surface of the flying lead portion 6 can be joined to the main surface of the positive electrode terminal 4 or the main surface of the negative electrode terminal 5, stronger bonding can be achieved.

次に、正極折り曲げ部30及び負極折り曲げ部31が形成されるように複数の電池セル2a~2eを折り曲げると共に図5(e)のように複数のフライングリード部6a~6jを曲げ戻す。この際、複数の電池セル2a~2eが積層された電池グループの側面のフレキシブルプリント配線板3は引き上げられる。このことにより、図6に示したような組電池60を、図1~3に示したような組電池60に変形させることができる。このことにより、組電池60を小型化することができる。その後、フレキシブルプリント配線板3の接続端子42a、42b及びコネクタ43を制御部38に接続することにより、図1、2に示したような組電池60を製造することができる。 Next, the plurality of battery cells 2a to 2e are bent so that the positive electrode bent portion 30 and the negative electrode bent portion 31 are formed, and the plurality of flying lead portions 6a to 6j are bent back as shown in FIG. 5 (e). At this time, the flexible printed wiring board 3 on the side surface of the battery group in which the plurality of battery cells 2a to 2e are laminated is pulled up. As a result, the assembled battery 60 as shown in FIG. 6 can be transformed into the assembled battery 60 as shown in FIGS. 1 to 3. This makes it possible to reduce the size of the assembled battery 60. After that, by connecting the connection terminals 42a and 42b of the flexible printed wiring board 3 and the connector 43 to the control unit 38, the assembled battery 60 as shown in FIGS. 1 and 2 can be manufactured.

また、図7に示した組電池60の製造方法では、図7(a)に示したようなフレキシブルプリント配線板3上に複数のパウチ型電池セル2a~2lを積層し、折り曲げたフライングリード部6と正極端子4又は負極端子5とを重ねる。その後、フライングリード部6と正極端子4又は負極端子5とを接合し、複数の電池セル2a~2lを折り曲げると共に複数のフライングリード部6を曲げ戻し電池グループの側面のフレキシブルプリント配線板3を引き上げる。その後、フレキシブルプリント配線板3が隣接する2つの電池グループの間に位置するように、図7(b)の点線D、点線Eでフレキシブルプリント配線板3を折り曲げる。このことにより、図7(c)のように、電池セル2の電池グループの並び方を変えることができる。また、フレキシブルプリント配線板3を折り曲げ構造とすることにより、フレキシブルプリント配線板3の展開長さを短くすることができ、フレキシブルプリント配線板3の製造コストを低減することができる。
次に、図7(d)のように、フレキシブルプリント配線板3及び電池セル2を筐体35に収容して組電池60を形成することができる。また、筐体35は、隣接する2つの電池グループの間に位置する隔壁36a、36bを有することができる。
Further, in the method of manufacturing the assembled battery 60 shown in FIG. 7, a plurality of pouch-type battery cells 2a to 2l are laminated on the flexible printed wiring board 3 as shown in FIG. 7A, and the flying lead portion is bent. 6 and the positive electrode terminal 4 or the negative electrode terminal 5 are overlapped with each other. After that, the flying lead portion 6 is joined to the positive electrode terminal 4 or the negative electrode terminal 5, the plurality of battery cells 2a to 2l are bent, and the plurality of flying lead portions 6 are bent back and the flexible printed wiring board 3 on the side surface of the battery group is pulled up. .. After that, the flexible printed wiring board 3 is bent along the dotted line D and the dotted line E in FIG. 7B so that the flexible printed wiring board 3 is located between two adjacent battery groups. This makes it possible to change the arrangement of the battery groups of the battery cells 2 as shown in FIG. 7 (c). Further, by forming the flexible printed wiring board 3 in a bent structure, the unfolded length of the flexible printed wiring board 3 can be shortened, and the manufacturing cost of the flexible printed wiring board 3 can be reduced.
Next, as shown in FIG. 7D, the flexible printed wiring board 3 and the battery cell 2 can be housed in the housing 35 to form the assembled battery 60. Further, the housing 35 can have partition walls 36a and 36b located between two adjacent battery groups.

この実施形態では、電池グループに含まれる複数の電池セル2は上下方向に積み重ねられているが、電池セル2の厚さ方向であれば、上下方向以外の方向に積層することができる。 In this embodiment, the plurality of battery cells 2 included in the battery group are stacked in the vertical direction, but can be stacked in a direction other than the vertical direction as long as the battery cells 2 are in the thickness direction.

2、2a~2l:電池セル 3:フレキシブルプリント配線板 4:正極端子 5:負極端子 6、6a~6j:フライングリード部 7:正極 8:負極 9:セパレータ 10、10a~10e:積層構造 11、11a~11j:接合部 12、12a~12e:電極集合体 15:電解質 16、16a、16b:外装体 18:正極集電シート 19:正極活物質層 22:負極集電シート 23:負極活物質層 25:正極延出部 26:負極延出部 30:正極折り曲げ部 31:負極折り曲げ部 35:筐体 36、36a、36b:隔壁 37:蓋 38:制御部 40:電力線 41:電圧検出線(電池状態検出線) 42、42a、42b:接続端子 43:コネクタ 44:絶縁性フィルム 45、45a~45j:開口 46:正極側クリップ 47:負極側クリップ 48:ベースフィルム 49:カバーフィルム 51:正極側封止部 52:負極側封止部 54:接合器のヘッド部 60:組電池 2, 2a to 2l: Battery cell 3: Flexible printed wiring board 4: Positive electrode terminal 5: Negative electrode terminal 6, 6a to 6j: Flying lead part 7: Positive electrode 8: Negative electrode 9: Separator 10, 10a to 10e: Laminated structure 11, 11a to 11j: Joints 12, 12a to 12e: Electrode aggregate 15: Electrode 16, 16a, 16b: Exterior 18: Positive electrode current collector sheet 19: Positive electrode active material layer 22: Negative electrode current collector sheet 23: Negative electrode active material layer 25: Positive electrode extension 26: Negative electrode extension 30: Positive electrode bend 31: Negative electrode bend 35: Housing 36, 36a, 36b: Partition 37: Lid 38: Control unit 40: Power line 41: Voltage detection line (battery) State detection line) 42, 42a, 42b: Connection terminal 43: Connector 44: Insulation film 45, 45a to 45j: Opening 46: Positive electrode side clip 47: Negative electrode side clip 48: Base film 49: Cover film 51: Positive electrode side seal Stop 52: Negative electrode side sealing part 54: Joiner head part 60: Assembled battery

Claims (12)

複数の電池セルと、フレキシブルプリント配線板とを備え、
各電池セルは、外装体の内部から外部へ延出した板状の端子を備え、
前記複数の電池セルは、前記フレキシブルプリント配線板により直列接続又は並列接続され、
前記フレキシブルプリント配線板は、絶縁性のベースフィルムを含む少なくとも一層以上の積層構造を有し、
前記ベースフィルムは一部に開口を有し、
前記フレキシブルプリント配線板には前記開口中に金属層の両表面が絶縁層に覆われていないフライングリード部が設けられており、
前記フライングリード部は、少なくとも一部が前記フレキシブルプリント配線板の積層構造とつながっており
前記端子と前記フライングリード部は面同士が接合されていることを特徴とする組電池。
Equipped with multiple battery cells and a flexible printed wiring board,
Each battery cell has a plate-shaped terminal that extends from the inside of the exterior to the outside.
The plurality of battery cells are connected in series or in parallel by the flexible printed wiring board.
The flexible printed wiring board has at least one layer or more of a laminated structure including an insulating base film.
The base film has an opening in a part and
The flexible printed wiring board is provided with a flying lead portion in the opening in which both surfaces of the metal layer are not covered with an insulating layer.
At least a part of the flying lead portion is connected to the laminated structure of the flexible printed wiring board.
An assembled battery characterized in that the terminals and the flying lead portion are joined to each other.
前記フライングリード部は、一方の端が前記フレキシブルプリント配線板の積層構造に固定され、他方の端が動くことができるカンチレバー構造を有する請求項1に記載の組電池。 The assembled battery according to claim 1 , wherein the flying lead portion has a cantilever structure in which one end is fixed to the laminated structure of the flexible printed wiring board and the other end can move . 前記開口は、前記フレキシブルプリント配線板の端部を除く面内に形成されている請求項1又は2に記載の組電池。 The assembled battery according to claim 1 or 2, wherein the opening is formed in a plane excluding the end portion of the flexible printed wiring board. 前記フレキシブルプリント配線板は、電力線と電池状態検出線とを有し、
前記フライングリード部は、前記電力線の一部である請求項1~3のいずれか1つに記載の組電池。
The flexible printed wiring board has a power line and a battery state detection line.
The assembled battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the flying lead portion is a part of the power line.
前記電力線と前記電池状態検出線は、前記フレキシブルプリント配線板の内部で接続されている請求項4に記載の組電池。 The assembled battery according to claim 4, wherein the power line and the battery state detection line are connected inside the flexible printed wiring board. 前記電力線は、100μm以上300μm以下の厚さを有する金属板である請求項4または5に記載の組電池。 The assembled battery according to claim 4 or 5, wherein the power line is a metal plate having a thickness of 100 μm or more and 300 μm or less. 各電池セルは、平板形状を有し、
複数の電池セルは、前記電池セルの厚さ方向に積層されている請求項1~6のいずれか1つに記載の組電池。
Each battery cell has a flat plate shape and has a flat plate shape.
The assembled battery according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of battery cells are stacked in the thickness direction of the battery cells.
前記電池セルは、前記外装体内に電極集合体を備え、
前記電極集合体は、少なくとも1つの正極と少なくとも1つの負極と少なくとも1つのセパレータとが重ねられて形成され、
前記端子は、正極端子又は負極端子であり、
前記電池セルは、
前記電極集合体から正極集電シートが延出した正極延出部と、
前記正極延出部と接合している前記正極端子と、
前記電極集合体から負極集電シートが延出した負極延出部と
前記負極延出部と接合している前記負極端子とを備え、
前記電極集合体の端部と、前記端子と前記フライングリード部の接合部と、の間で前記正極延出部、前記負極延出部、前記端子または前記外装体が折り曲げられている請求項1~7のいずれか1つに記載の組電池。
The battery cell includes an electrode assembly inside the exterior body.
The electrode assembly is formed by superimposing at least one positive electrode, at least one negative electrode, and at least one separator.
The terminal is a positive electrode terminal or a negative electrode terminal.
The battery cell is
A positive electrode extending portion in which a positive electrode current collecting sheet extends from the electrode aggregate, and a positive electrode extending portion.
With the positive electrode terminal joined to the positive electrode extending portion,
The negative electrode extending portion where the negative electrode current collecting sheet extends from the electrode assembly, and the negative electrode extending portion .
The negative electrode terminal provided with the negative electrode extending portion is provided.
Claim 1 in which the positive electrode extending portion, the negative electrode extending portion , the terminal, or the exterior body is bent between the end portion of the electrode assembly and the joint portion between the terminal and the flying lead portion. The assembled battery according to any one of 7 to 7.
複数の電池グループを備え、
各電池グループは、複数の電池セルが厚さ方向に積層された構造を有し、
各電池グループに含まれる複数の電池セルは、前記フレキシブルプリント配線板により直列接続又は並列接続され、
複数の電池グループは、同一のフレキシブルプリント配線板によりつながっている請求項1~8のいずれか1つに記載の組電池。
Equipped with multiple battery groups,
Each battery group has a structure in which a plurality of battery cells are stacked in the thickness direction.
A plurality of battery cells included in each battery group are connected in series or in parallel by the flexible printed wiring board.
The assembled battery according to any one of claims 1 to 8, wherein the plurality of battery groups are connected by the same flexible printed wiring board.
隣接する2つの前記電池グループは、第1電池グループに含まれる複数の電池セルが接続した前記フレキシブルプリント配線板の第1部分と、第2電池グループに含まれる複数の電池セルが接続した前記フレキシブルプリント配線板の第2部分とが対向するように配置されており、
前記フレキシブルプリント配線板の第1部分と第2部分との間には、絶縁性の隔壁が設けられている請求項9に記載の組電池。
The two adjacent battery groups are the flexible printed wiring board to which a plurality of battery cells included in the first battery group are connected, and the flexible printed wiring board to which the plurality of battery cells included in the second battery group are connected. It is arranged so as to face the second part of the printed wiring board.
The assembled battery according to claim 9, wherein an insulating partition wall is provided between the first portion and the second portion of the flexible printed wiring board.
少なくとも一部がフレキシブルプリント配線板の積層構造とつながっている板状のフライングリード部を折り曲げる工程と、
電池セルの外装体の内部から外部へ延出した板状の端子と前記フライングリード部とを重ねて接合する工程と、
前記フライングリード部を曲げ戻す工程とを含む組電池の製造方法。
The process of bending the plate-shaped flying lead part, which is at least partly connected to the laminated structure of the flexible printed wiring board,
The process of overlapping and joining the plate-shaped terminal extending from the inside to the outside of the outer body of the battery cell and the flying lead portion.
A method for manufacturing an assembled battery, which comprises a step of bending back the flying lead portion.
前記フライングリード部を曲げ戻す工程は、前記端子または前記外装体の折り曲げを伴う工程である請求項11に記載の組電池の製造方法。 The method for manufacturing an assembled battery according to claim 11, wherein the step of bending back the flying lead portion is a step involving bending of the terminal or the exterior body.
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