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.
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
The method for manufacturing the assembled
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
Further, the assembled
The assembled
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
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
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
The
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
The electrode assembly 12 may have a stack type structure in which a plurality of
Further, the electrode assembly 12 may have a winding structure in which the
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
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-xO2(x=0.01~0.99)、LiMnO2、LiMn2O4、LiCoxMnyNizO2(x+y+z=1)又はオリビン型のLiFePO4やLixFe1-yMyPO4(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
The positive electrode
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
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
The negative electrode
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
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
When the electrode assembly 12 has a wound structure, the positive
Further, the overlapping positive electrode
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
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
When the electrode assembly 12 has a wound structure, the negative electrode extending portion 26 is a portion extending from the
Further, the overlapping negative electrode
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
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(C2F5SO2)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
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
The positive
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
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
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
The portion of the
The shape of the
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
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
The portion of the
The shape of the
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
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
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
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
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
The flexible printed
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
The thickness of the
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
The
The flying
Further, the flying
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
The flexible printed
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
Further, the
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
The flexible printed
In this embodiment, the voltage detection line is taken as an example of the battery
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
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
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
Further, for example, in the case of the assembled
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
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
First, the flexible printed
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-
Next, as shown in FIG. 5D, the overlapping flying
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
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
Next, as shown in FIG. 7D, the flexible printed
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:
Claims (12)
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、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.
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.
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.
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.
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.
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