JP7118109B2 - lithium ion battery - Google Patents
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Description
本発明は、リチウムイオン電池に関する。 The present invention relates to lithium ion batteries.
従来、電気自動車およびハイブリッド電気自動車等の電源携帯型電子機器の電源としてリチウムイオン電池の単電池を複数個積層した組電池が用いられている。このような組電池を充電する場合、過充電状態になる単電池が存在することがないように充電管理を行う必要がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, an assembled battery in which a plurality of lithium-ion cells are stacked is used as a power source for portable electronic devices such as electric vehicles and hybrid electric vehicles. When charging such an assembled battery, it is necessary to manage charging so that there is no overcharged unit cell.
特許文献1には、外部の充電装置に対して、金属の配線および端子などの電気的な接続を介して、電池パック内の各単電池の端子間の電圧を伝達することが記載されている(例えば、特許文献1の第0040段落、第4図参照)。
このように、外部の装置に対して、電気的な接続を介して、電池パック内の各単電池の特性に関する情報を伝達する場合には、積層された単電池の数に応じて配線数や端子数が増加するため、配線や端子に起因する重量の増加やスペースの増加が問題となる。また、電気的配線を設置すれば、単電池間の短絡のリスクと、配線の手間が煩雑という問題もある。 In this way, when transmitting information about the characteristics of each single cell in the battery pack to an external device via an electrical connection, the number of wires and As the number of terminals increases, the problem of increased weight and increased space due to wiring and terminals arises. Moreover, if electrical wiring is installed, there is a risk of short-circuiting between cells and troublesome wiring.
このような問題を解決することを意図して、光信号を伝送するための光ファイバーを利用するという考え方がある。例えば特許文献2には、直列に接続された単電池を含む電池モジュールの両端に、発光ダイオードを含む過充電発熱回路を並列に接続し、過充電が生じたときに発光ダイオードの発光が共通の光ファイバーにより受光ダイオードに送られることが開示されている(例えば、特許文献2の第0012、0023-0024段落、第5図参照)。 In order to solve such problems, there is a concept of utilizing optical fibers for transmitting optical signals. For example, in Patent Document 2, an overcharge heating circuit including a light emitting diode is connected in parallel to both ends of a battery module including single cells connected in series, and when overcharge occurs, the light emission of the light emitting diode is common. It is disclosed that the light is sent to a light receiving diode by an optical fiber (see, for example, paragraphs 0012, 0023-0024 of Patent Document 2, and FIG. 5).
しかしながら、特許文献2に記載の技術によれば、光ファイバーの手段を採ることにより単電池間の短絡のリスクを解決できたものの、光ファイバーも前述した電気的配線と同様に配線接続が必要となるため、結局配線の手間が多く、前述した問題は依然として解決されていなかった。また、光ファイバーにより光信号をまとめて伝送する構成とすると、位置合わせが厳密に必要となるので、位置ずれに弱いという問題もあった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、組電池を構成する各単電池が有する発光部から光信号を出力する構成において、配線の手間の煩雑性を削減し、位置ずれ許容量の増大を可能にするリチウムイオン電池を提供することにある。
However, according to the technique described in Patent Document 2, although the risk of short-circuiting between single cells can be resolved by adopting the means of optical fibers, optical fibers also require wiring connection in the same way as the electrical wiring described above. However, the wiring required a lot of work, and the above-mentioned problems were still unsolved. In addition, if a configuration is adopted in which optical signals are collectively transmitted by an optical fiber, strict alignment is required, so there is also the problem of being vulnerable to positional deviation.
The present invention has been made in view of such problems, and its object is to eliminate the complexity of wiring in a configuration in which an optical signal is output from a light emitting portion of each unit cell that constitutes an assembled battery. To provide a lithium-ion battery capable of reducing the displacement and increasing the allowable amount of misalignment.
このような目的を達成するために、本願発明の一実施形態に係るリチウムイオン電池は、
積層された複数の単電池であって、各単電池が、当該単電池の特性を測定する測定部および当該単電池の特性に基づいて発光して光信号を出力する発光部を有する、複数の単電池と、
発光部の発光面に隣接または近接して配置された導光板であって、入射し伝搬した光信号が出射する光出力部を有する、導光板と、
複数の電池および導光板を収容する外装体と
を備え、
導光板は、複数の単電池からの前記光信号の共通伝送経路となっている、ことを特徴とする。
In order to achieve such an object, a lithium ion battery according to an embodiment of the present invention is
A plurality of stacked single cells, each of which has a measurement unit that measures characteristics of the single cell and a light emitting unit that emits light based on the characteristics of the single cell and outputs an optical signal. a single cell;
a light guide plate disposed adjacent to or in close proximity to the light emitting surface of the light emitting portion, the light guide plate having a light output portion for outputting an incident and propagated optical signal;
an exterior body that accommodates a plurality of batteries and a light guide plate,
The light guide plate is characterized in that it serves as a common transmission path for the optical signals from the plurality of cells.
以上説明したように、本発明によれば、リチウムイオン電池の外装体の内に収容した組電池を構成する各単電池が有する発光部から出力された光信号を、共通伝送経路となる導光板により伝送するように構成することで、配線の手間の煩雑性を削減し、位置ずれ許容量の増大を可能にすることが可能となる。 As described above, according to the present invention, an optical signal output from a light-emitting portion of each unit cell that constitutes an assembled battery housed in an exterior body of a lithium-ion battery is transmitted to a light guide plate serving as a common transmission path. By configuring so as to transmit by , it is possible to reduce the complexity of wiring and increase the allowable amount of positional deviation.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。同一または類似の符号は、同一または類似の要素を示すものとし、繰り返しの説明を省略する場合がある。以下に説明される数値および材料は例示であり、したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で他の数値および材料を用いて実施することができることは言うまでもない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or similar reference numerals indicate the same or similar elements, and repeated descriptions may be omitted. It goes without saying that the numerical values and materials described below are exemplary and, therefore, the present invention can be practiced using other numerical values and materials without departing from the scope of the invention.
本発明の一実施形態に係るリチウムイオン電池は、積層された複数の単電池であって、各単電池が、単電池の特性を測定する測定部および単電池の特性に基づいて発光して光信号を出力する発光部を有する、複数の単電池と、発光部の発光面に隣接または近接して配置された導光板であって、入射し伝搬した光信号が出射する光出力部を有する、導光板と、複数の電池および導光板を収容する外装体とを備え、導光板は、複数の単電池からの光信号の共通伝送経路となっている。導光板の一部は、外装体外へ引き出されるとともに外装体に密着され、光出力部とされてもよい。あるいは、光出力部を含む導光板の全体は、外装体内に収容されていてもよい。 A lithium-ion battery according to an embodiment of the present invention is a plurality of stacked single cells, each of which includes a measurement unit that measures the characteristics of the single cell and emits light based on the characteristics of the single cell. A plurality of unit cells having a light emitting portion that outputs a signal, and a light guide plate that is arranged adjacent to or in proximity to the light emitting surface of the light emitting portion, and has a light output portion from which the incident and propagated optical signal is emitted. It includes a light guide plate and an exterior body that accommodates a plurality of batteries and the light guide plate, and the light guide plate serves as a common transmission path for optical signals from the plurality of unit cells. A portion of the light guide plate may be pulled out of the exterior body and adhered to the exterior body to serve as a light output section. Alternatively, the entire light guide plate including the light output section may be housed in the exterior body.
典型的に、単電池は、下から順に正極集電体と、正極活物質層と、セパレータと、負極活物質層と、負極集電体とを積層したものである。また、単電池は、略矩形平板状の正極集電体の表面に正極活物質層が形成された正極と、同様に略矩形平板状の負極集電体の表面に負極活物質層が形成された負極とが、略平板状のセパレータを介して積層されて形成されている。単電池は、正極集電体と負極集電体との間に環状の枠部材を配置し、当該枠部材により、正極集電体と負極集電体の間にセパレータの周縁部を固定するとともに、正極活物質層、セパレータおよび負極活物質層を封止している。例えば、発光部は、枠部材の側面に露出するように、枠部材内に埋め込まれるまたは枠部材に取り付けられてもよい。 Typically, a cell is formed by laminating a positive electrode current collector, a positive electrode active material layer, a separator, a negative electrode active material layer, and a negative electrode current collector in this order from the bottom. The unit cell has a positive electrode in which a positive electrode active material layer is formed on the surface of a substantially rectangular plate-shaped positive electrode current collector, and a negative electrode active material layer formed on the surface of a substantially rectangular flat negative electrode current collector. and a negative electrode are laminated with a substantially flat separator interposed therebetween. In the unit cell, an annular frame member is arranged between the positive electrode current collector and the negative electrode current collector, and the frame member fixes the peripheral edge portion of the separator between the positive electrode current collector and the negative electrode current collector. , the positive electrode active material layer, the separator and the negative electrode active material layer are sealed. For example, the light emitting section may be embedded in or attached to the frame member so as to be exposed on the side surface of the frame member.
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態にかかるリチウムイオン電池の構成を示す図である。図(a)は一部を切り欠いた斜視図であり、(b)は外観を示す斜視図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a lithium ion battery according to a first embodiment of the invention. FIG. (a) is a partially cutaway perspective view, and (b) is a perspective view showing the appearance.
図1に示すように、リチウムイオン電池1は積層された複数の単電池30を有する。また、リチウムイオン電池1は、発光部20の発光面に隣接または近接して配置された導光板60を有する。さらに、リチウムイオン電池1は複数の単電池30および導光板60を収容する外装体70を有する。
As shown in FIG. 1, the
積層された複数の単電池30は組電池50を構成している。図1は、5つの単電池30を積層した形態を示しているが、単電池の積層数は5より多くても、または5より少なくてもよい。各単電池30は、負極集電体(不図示)および負極集電体と対向する正極集電体(不図示)を有する。組電池50内において隣り合う2つの単電池30は、一方の単電池30の負極集電体の上面と他方の単電池30の正極集電体の下面が隣接するように積層されている。図1は、5つの単電池30を直列接続した組電池50を示している。
A plurality of stacked
正極集電体および負極集電体は、銅、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ニッケルおよびこれらの合金などの金属材料、ならびに焼成炭素、導電性高分子材料、導電性ガラス等のいずれかを用いて構成され得る。 The positive electrode current collector and the negative electrode current collector are made of metal materials such as copper, aluminum, titanium, stainless steel, nickel and alloys thereof, baked carbon, conductive polymer materials, conductive glass, etc. can be configured.
組電池50の最上面の負極集電体の上には導電性シートが設けられている。導電性シートの一部が外装体70から引き出されて引出配線57となっている。また、組電池50の最下面の正極集電体の下には導電性シートが設けられている。導電性シートの一部が外装体70から引き出されて引出配線59となっている。導電性シートは、銅、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ニッケルおよびこれらの合金などの金属材料のいずれかを用いて構成され得るが、導電性を有す材料であればこれらに限定されない。導電性シートは、導電性高分子材料を用いて構成されてもよい。
A conductive sheet is provided on the uppermost negative electrode current collector of the assembled
各単電池30は、当該単電池の特性を測定する測定部(不図示)および当該測定された特性に基づいて発光して光信号を出力する発光部20を有する。
Each
測定部は、単電池30の電圧を測定し、測定された電圧に基づいて、発光部20の発光を制御するように構成され得る。より具体的には、測定部は、正極集電体および負極集電体にそれぞれ接する電圧測定端子(不図示)と、電圧測定端子に電気的に結合されると共に発光部20に電気的に結合された制御素子(不図示)とを備える。制御素子は、IC、LSIなどの任意の半導体素子を用いて構成され得る。制御素子は、単電池30から電力供給され、正極集電体と負極集電体との間の電圧に応じた制御信号を発光部20に供給するように構成され得る。
The measurement unit can be configured to measure the voltage of the
発光部20は、LED素子、有機EL素子などの発光素子を用いて構成され得る。発光部20は、単電池30から電力供給され、測定部を構成する制御素子からの制御信号に基づいて駆動する(すなわち、発光する)ように構成され得る。
The
発光部20は、単電池30の短辺の一方に配置されている。好ましくは、複数の単電池30を積層した状態で、複数の発光部20の発光面が、組電池50の側面に複数の単電池30の積層方向に一列に並ぶように配置される。
The light-emitting
導光板60は、入射し伝搬した光信号が出射する光出力部を有する。本実施形態において、導光板60の一部は、外装体70から引き出されて、光出力部となっている。光出力部から出射した光信号は、受光部80により受信される。受光部80は、フォトダイオード、フォトトランジスタなどを用いて構成することができる。発光素子であるLED素子を受光素子として用いて受光部80を構成してもよい。なお、上述したように、光出力部を含む導光板60の全体は外装体70の内部に収容されていてもよい。この場合、後述するように導光板60の一部を外装体70に密着させる必要はない。導光板60の全体を外装体70の内部に収容する場合、光出力部から出射した光信号は、外装体70の内部に配置された受光部80により受信される。
The
図2は、図1に示すリチウムイオン電池の概略断面構造を示す図である。図2に示すように、単電池の積層方向に延伸した導光板60は、発光部20の発光面に隣接または近接して配置される。導光板60は、発光部20からの光信号を受光するのに十分な幅(単電池の積層方向に直交する方向の長さ)を有する。導光板60の幅方向寸法は発光部20の発光面の最大寸法(発光面が円形の場合は直径、矩形の場合は対角線)よりも大きい。導光板60は、複数の発光部20の発光面(各々が積層された複数の単電池に対応する)を覆う(好ましくは発光面のすべてを覆う)ように配置されている。導光板60は、発光部20の発光方向(発光面の鉛直方向に一致する場合および発光面の鉛直方向にから傾斜している場合を含む)のすべてを覆うように配置されている。なお、導光板60の厚み方向寸法(1つの単電池の発光部20に対応する積層方向寸法)は特に限定されないが、例えば、単電池の厚み(積層方向の厚み)より大きいと好適である。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic cross-sectional structure of the lithium ion battery shown in FIG. As shown in FIG. 2 , the
導光板60は、周囲の媒質(例えば、空気)の屈折率に比べ高屈折率の材料で構成されている。ここで、高屈折率とは、周囲の媒質の屈折理との間の差が、入射した光を導光板内に閉じ込めて伝搬させることができる程度の値になる屈折率をいう。たとえば、導光板60は、高屈折利率の樹脂製フィルムまたは樹脂製板を用いて構成することができる。好ましくは、導光板60は、約90度程度の曲げ部分を形成することができる程度に、変形可能な樹脂製フィルムまたは樹脂製板を用いて構成される。変形可能な樹脂製フィルムまたは樹脂製板は、常温または室温で柔らかいものであってもよく、常温または室温で硬いものであってもよい。導光板60は、例えば、発光部20の発光面に対向する導光板60の表面うち光の光入力部(発光部20の発光面に隣接または近接する部分)と光出力部だけ低屈折率物質が無い状態(閉じ込め能力を下げる)とし、当該入力部と光出力部以外の部分(導光板60の裏面および側面)を真空より低い屈折率の物質で覆う構成としてもよい。
The
導光板60を構成する樹脂製フィルムまたは樹脂製板を形成する樹脂は、限定するものでは無いが、アクリル樹脂等とすることができる。例えば、樹脂製フィルムまたは樹脂製板は、光学材料と呼ばれる高屈折率樹脂の中から柔軟なものを選択することができる。発光素子の発光波長帯域が吸収され難い材料のフィルム導光板60を構成する樹脂製フィルムまたは樹脂製板を形成する樹脂が好ましい。発光素子の発光波長帯域が赤外光の場合には、850nm~950nmの赤外吸収ピークが低い材料のフィルムが望ましい。
The resin forming the resin film or the resin plate forming the
導光板60は、光信号を受光する表面の位置に対応する裏面の位置に、散乱加工60aが施されている。散乱加工60aは、隣接または近接する発光部20の発光面に対応する位置に施されている。散乱加工60aは、例えば、凹凸加工であり得る。導光板60に入射し散乱加工60aにより散乱した光信号の一部は、光出力部の方向に伝搬する。
The
導光板60は、曲げ部分に反射加工60bが施されており、これにより曲げ部分により散乱した光信号を光出力部の方向へ反射することができる。また、導光板60の光出力部となる端部と反対の端部および曲げ部分に反射加工60bが施されており、これにより凹凸加工により光出力部の方向と反対方向に散乱した光を、光出力部の方向反射することができる。
The
再び、図1を参照すると、外装体70は、金属缶ケースまたは高分子金属複合フィルムを用いて構成することができる。外装体70は、内部の減圧を保つように封止される。
Referring again to FIG. 1, the
以上の構成により、本実施形態のリチウムイオン電池は、外装体の内に収容した組電池を構成する各単電池が有する発光部から出力された光信号を、外装体の外部または内部で受光して利用することが可能となる。 With the above configuration, the lithium-ion battery of the present embodiment receives, outside or inside the exterior body, an optical signal output from the light-emitting portion of each unit cell that constitutes the assembled battery housed in the exterior body. It will be possible to use
上述したように、本実施形態のリチウムイオン電池は、組電池を構成する各単電池が有する発光部から出力された光信号を伝送する共通伝送経路として導光板を用いたので、光ファイバーを共通伝送経路として用いた場合に比べ、共通伝送経路の位置決めの手間の煩雑性が削減される、または位置ずれ許容量が増大される。 As described above, in the lithium-ion battery of the present embodiment, the light guide plate is used as a common transmission path for transmitting optical signals output from the light-emitting units of the cells constituting the assembled battery. Compared to the case of using it as a path, the complexity of the positioning of the common transmission path is reduced, or the allowable amount of positional deviation is increased.
さらに、共通伝送経路として導光板を用いたので、光ファイバーを共通伝送経路として用いた場合に比べ、発光部から出力された光信号が受光され易く、よって充放電中における単電池の体積の変化によって発光部と共通伝送経路の相対的な位置が変化したとしても、該変化によって生じ得る発光部と共通伝送経路との間の位置ずれ耐性が増大される。また、共通伝送経路として導光板を用いたので、比較的広い面で効率的に光信号を受光することが可能であり、よって発光部から出力された光信号を集光して共通伝送経路へ入射させるためのレンズ等の追加部品の必要がなくなる。 Furthermore, since the light guide plate is used as the common transmission path, the optical signal output from the light emitting unit is more easily received than when an optical fiber is used as the common transmission path. Even if the relative positions of the light emitting unit and the common transmission path change, the resistance to positional deviation between the light emitting unit and the common transmission path that may occur due to the change is increased. In addition, since the light guide plate is used as the common transmission path, it is possible to efficiently receive the optical signal over a relatively wide area. There is no need for additional components such as lenses for incident light.
また、変形可能な樹脂製フィルムを用いて構成された導光板を共通伝送路として用いことにより、単電池の変形等に伴う発光部の位置の変化が生じたとしても、当該位置の変化に追従して、共通伝送路を変形しての発光部と共通伝送経路との相対的な位置を容易に調整することが可能となる。 In addition, by using a light guide plate made of a deformable resin film as a common transmission path, even if the position of the light emitting part changes due to deformation of the unit cell, etc., the change in position can be followed. As a result, it is possible to easily adjust the relative positions of the light emitting unit and the common transmission path by deforming the common transmission path.
(第2の実施形態)
本実施形態は、高分子金属複合フィルムを用いて構成した外装体70を用いたリチウムイオン電池1を提供する。積層された複数の単電池30を含む組電池50は、アルミ箔やスチール箔とプラスチックフィルムとが積層されたラミネートフィルム(高分子金属複合フィルム)を用いて構成された外装体70内に収容される。外装体70内は減圧の状態に維持される。
(Second embodiment)
The present embodiment provides a
図3は本発明の第2の実施形態にかかるリチウムイオン電池1の構成を示す図である。図3(a)は一部を切り欠いた斜視図であり、図3(b)は外観を示す斜視図である。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a
本実施形態のリチウムイオン電池1は、図1に示すリチウムイオン電池1と同様に、積層された複数の単電池30を有する。また、リチウムイオン電池1は、発光部20の発光面に隣接または近接して配置された導光板60を有する。さらに、リチウムイオン電池1は複数の単電池30および導光板60を収容する外装体70を有する。
The lithium-
図3に示すように、単電池の積層方向に略直交する方法に延伸した導光板60は、発光部20の発光面に隣接または近接して配置される。導光板60は、単電池の積層方向に並んだ複数の発光部20からの光信号を受光するのに十分な幅(単電池の積層方向の長さ)を有する。図1に示すリチウムイオン電池1における導光板60は、複数の単電池30の積層方向に延伸する構造を有するため、単電池30の積層数の増加に応じて、光信号の伝搬距離が長くなり、光出力部における光の強度が小さくなる可能性がある。これに対して本実施形態のように単電池の積層方向に略直交する方法に延伸した導光板60では、単電池30の積層数の増加に応じて長くなる光信号の伝搬距離は小さくすることができ、光出力部における光の強度が小さくなる可能性を低くできる。
As shown in FIG. 3 , the
導光板60は、図1を参照して説明した実施形態と同様に、高屈折利率を有する、約90度程度の曲げ部分を形成することができる程度に、変形可能な樹脂製フィルムまたは樹脂製板を用いて構成され得る。また、導光板60は、光信号を受光する表面に対応する裏面における隣接または近接する発光部20の発光面に対応する位置に、散乱加工60aが施されていてもよい。導光板60に入射し散乱加工60aにより散乱した光信号の一部は、光出力部の方向に伝搬する。また、導光板60は、曲げ部分に反射加工60bが施されていてもよい。
As in the embodiment described with reference to FIG. 1, the
組電池50は、外装体70を構成する2枚のラミネートフィルムを用いて収容される。より具体的には、平面状の第1のラミネートフィルム上に配置した組電池50に、箱状に折り畳んだ第2のラミネートフィルムを被せ、内部を減圧するとともに、第1のラミネートフィルムの縁部と第2のラミネートフィルムの縁部とをヒートシールで密着させることによって、組電池50を外装体70の内部に収容することができる。
The assembled
組電池50の最上面の負極集電体の上に設けられた導電性シートの一部は、外装体70の縁部(第1のラミネートフィルムと第2のラミネートフィルムとが重なる部分)から引き出されて引出配線57となっている。同様に、組電池50の最下面の正極集電体の下に設けられた導電性シートの一部も、外装体70の縁部から引き出されて引出配線59となっている。引出配線57および引出配線59はそれぞれ、第1のラミネートフィルムおよび第2のラミネートフィルムの縁部にヒートシールで密着される。
Part of the conductive sheet provided on the uppermost negative electrode current collector of the assembled
導光板60の一部は、箱状に折り畳んだ第2のラミネートフィルムにおける山折り部分の折線に沿って形成された切り込み(スリット)から引き出されて、光出力部となっている。光出力部は、ヒートシールにより第2のラミネートフィルムにおける山折り部分に密着される(光出力部の表面および裏面が第2のラミネートフィルムに密着される)。
A part of the
図3に示すように、導光板60は、第2のラミネートフィルムにおける山折り部分の位置(スリットの位置)に応じて、曲げ部分が生じる。導光板60は、常温、室温又は電池が使用される温度域で変形可能な樹脂製フィルムまたは樹脂製板を用いて形成されているため、製造プロセスで容易に曲げ部分を形成することができる。なお、導光板60は、常温または室温で硬い樹脂で形成されてもよく、この場合、導光板60の曲げ部分は製造プロセス中に加熱処理して一時的に変形可能とすればよい。常温または室温で硬い樹脂で導光板60を形成した場合、常温または室温で柔らかい樹脂で形成した場合に比べて、単電池の体積の変化によって生じ得る発光部と共通伝送経路である導光板60との間の位置ずれに追従して、導光板60を変形することによる発光部20と導光板60との相対的な位置の調整範囲が減少し得る。
As shown in FIG. 3, the
図4は、図3に示すリチウムイオン電池1の変形例を示す図である。図4に示すリチウムイオン電池1の導光板60は、曲げ部分を含まない点で、図3のリチウムイオン電池1と異なる。曲げ部分を含まないため、導光板60における散乱または反射が低減し、光信号の損失が低減する。
FIG. 4 is a diagram showing a modification of the
外装体を形成する第2のラミネートフィルムの山折り部分のスリットの幅は、導光板60の幅に応じて決定される。製造プロセスにおける内部の減圧およびラミネートフィルムの縁部の密着を考慮すると、導光板60の幅を狭くして、スリットの幅を狭くする方が有利である。
The width of the slit in the mountain-folded portion of the second laminate film forming the exterior body is determined according to the width of the
図5は、本実施形態にかかるチウムイオン電池が有する導光板60を示す図である。図5(a)は錐状(線形テーパー)の断面形状を有する導光板60を示す図であり、図5(b)は指数関数テーパまたは放物線テーパの断面形状を有する導光板60を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a
任意選択により、導光板60の形状を図5(a)の導光板60または図5(b)の導光板60のようにすることで、伝搬損失を低減して光信号を高効率に伝搬させるとともに、導光板60の幅を減少させることができる。
Optionally, the
以上の構成により、本実施形態のリチウムイオン電池は、外装体の内に収容した組電池を構成する各単電池が有する発光部から出力された光信号を、外装体の外部で受光して利用することが可能となる。 With the above configuration, the lithium-ion battery of the present embodiment receives and utilizes the optical signal output from the light emitting unit of each unit cell that constitutes the assembled battery housed in the outer package outside the outer package. It becomes possible to
上述したように、本実施形態のリチウムイオン電池は、組電池を構成する各単電池が有する発光部から出力された光信号を伝送する共通伝送経路として導光板を用いたので、光ファイバーを共通伝送経路として用いた場合に比べ、共通伝送経路の位置決めの手間の煩雑性が削減される、または位置ずれ許容量が増大される。特に、光ファイバーを共通伝送経路として用いた場合に生じ得る、ラミネート材を用いて構成された外装体の内部を減圧するときの外装体の変形に伴う光ファイバーの位置ずれの可能性を考慮すると、本実施形態のリチウムイオン電池は顕著である。 As described above, in the lithium-ion battery of the present embodiment, the light guide plate is used as a common transmission path for transmitting optical signals output from the light-emitting units of the cells constituting the assembled battery. Compared to the case of using it as a path, the complexity of the positioning of the common transmission path is reduced, or the allowable amount of positional deviation is increased. In particular, considering the possibility of misalignment of the optical fiber due to the deformation of the outer package when decompressing the inside of the outer package made of laminated material, which can occur when optical fibers are used as a common transmission path, Lithium ion batteries of embodiments are notable.
なお、図1を参照して説明したリチウムイオン電池の外装体70を、図3を参照して説明したように第1のラミネートフィルムおよび第2のラミネートフィルムを用いて構成してもよい。この場合、発光部20が配列された方向に延伸した導光板60の一部は、外装体70の縁部(第1のラミネートフィルムと第2のラミネートフィルムとが重なった平坦部分)から引き出されて、ヒートシールにより第1のラミネートフィルムおよび第2のラミネートフィルムの縁部に密着されて、光出力部となる。
Note that the lithium-
以上、種々の実施形態およびその変形例を説明したが、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、構成要素の一部または全部を置換して、若しくは、構成要素を追加して、実施することができることは言うまでもない。 Various embodiments and modifications thereof have been described above, but the present invention can be implemented by replacing some or all of the constituent elements or by adding constituent elements without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it is possible.
1 リチウムイオン電池
20 発光部
30 単電池
50 組電池
57、59 引出配線
60 導光板
70 外装体
80 受光部
Claims (7)
前記発光部の発光面に隣接または近接して配置された導光板であって、入射し伝搬した前記光信号が出射する光出力部を有する、前記導光板と、
前記複数の単電池および前記導光板を収容する外装体と
を備え、
前記導光板は、前記複数の単電池からの前記光信号の共通伝送経路となっており、
前記導光板は、前記複数の単電池の積層方向に直交する方向に延伸し、前記導光板の幅は、前記光出力部に向かって減少する、リチウムイオン電池。 A plurality of stacked unit cells, wherein each unit cell has a measuring unit that measures characteristics of the unit cell and a light emitting unit that emits light based on the characteristics of the unit cell and outputs an optical signal. a plurality of single cells;
a light guide plate disposed adjacent to or in close proximity to the light emitting surface of the light emitting portion, the light guide plate having a light output portion for outputting the incident and propagated optical signal;
An exterior body that houses the plurality of cells and the light guide plate,
The light guide plate serves as a common transmission path for the optical signals from the plurality of cells,
The lithium ion battery, wherein the light guide plate extends in a direction orthogonal to the stacking direction of the plurality of unit cells, and the width of the light guide plate decreases toward the light output section.
前記導光板は、樹脂で形成されている、請求項1に記載のリチウムイオン電池。 The exterior body is formed of a laminate film,
2. The lithium ion battery according to claim 1, wherein said light guide plate is made of resin.
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