JPH05166500A - 積層薄形電池 - Google Patents
積層薄形電池Info
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- JPH05166500A JPH05166500A JP3352501A JP35250191A JPH05166500A JP H05166500 A JPH05166500 A JP H05166500A JP 3352501 A JP3352501 A JP 3352501A JP 35250191 A JP35250191 A JP 35250191A JP H05166500 A JPH05166500 A JP H05166500A
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- JP
- Japan
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- battery
- negative electrode
- positive electrode
- thin battery
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/14—Electrodes for lead-acid accumulators
- H01M4/16—Processes of manufacture
- H01M4/20—Processes of manufacture of pasted electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 電池使用時に消費電力が大きくなっても電池
が放熱フィンにより冷却され電池内部温度を上昇させ
ず、また発火、破裂を防止する放熱効率を高めた積層薄
形電池を提供する。 【構成】 活物質を保持したリボン状の各極集電体１，
７の長辺端部に複数個の穴３または切り欠き部を設けた
放熱フィン２を設け、それらを中空状で渦巻き状に巻き
偏平円筒形に積層し、該放熱フィン２の先端に電気的良
導体を接合することで電池の冷却を行う積層薄形電池。
が放熱フィンにより冷却され電池内部温度を上昇させ
ず、また発火、破裂を防止する放熱効率を高めた積層薄
形電池を提供する。 【構成】 活物質を保持したリボン状の各極集電体１，
７の長辺端部に複数個の穴３または切り欠き部を設けた
放熱フィン２を設け、それらを中空状で渦巻き状に巻き
偏平円筒形に積層し、該放熱フィン２の先端に電気的良
導体を接合することで電池の冷却を行う積層薄形電池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エレクトロニクス機
器、電気自動車などの分野に使われる薄形電池の電池構
造に関するものである。
器、電気自動車などの分野に使われる薄形電池の電池構
造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の薄形電池は、図１に示すよ
うな構造であって、正極活物質層、電解質層及び負極活
物質層を層状に重ねた発電要素の上下に正極集電体兼電
槽及び負極集電体兼電槽を配置し、接着性樹脂と集電体
兼電槽を一体化したものであった。さらに大容量とする
ため図２に示すように積層した。
うな構造であって、正極活物質層、電解質層及び負極活
物質層を層状に重ねた発電要素の上下に正極集電体兼電
槽及び負極集電体兼電槽を配置し、接着性樹脂と集電体
兼電槽を一体化したものであった。さらに大容量とする
ため図２に示すように積層した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
では、消費電力を大きくすると電池内部及び電池間に熱
が蓄積され電池温度が上昇し、最悪の場合には電池が発
火又は破裂することがあった。本発明は、上記の問題点
に鑑みなされたもので、電池使用時に消費電力が大きく
なっても電池が放熱フィンにより冷却され電池内部温度
を上昇させず、また発火、破裂を防止する放熱効率を高
めた積層薄形電池を提供することを目的とするものであ
る。
では、消費電力を大きくすると電池内部及び電池間に熱
が蓄積され電池温度が上昇し、最悪の場合には電池が発
火又は破裂することがあった。本発明は、上記の問題点
に鑑みなされたもので、電池使用時に消費電力が大きく
なっても電池が放熱フィンにより冷却され電池内部温度
を上昇させず、また発火、破裂を防止する放熱効率を高
めた積層薄形電池を提供することを目的とするものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するべく、リボン状の正極集電体の長辺端部に複数個の
穴または切り欠き部を設けた放熱フィンを設けること、
放熱フィンを正極集電端子とすること、該放熱フィンを
除く表面に正極活物質を保持すること、該正極活物質の
周縁に封口剤を配置すること、リボン状の負極集電体の
長辺端部に複数個の穴または切り欠き部を設けた放熱フ
ィンを設けること、放熱フィンを負極集電端子とするこ
と、該放熱フィンを除く表面に負極活物質を保持するこ
と、該負極活物質の周縁に封口剤を配置すること、該各
極集電体を互いに向き合わせて封口剤を接着し電池内を
減圧状態で密閉したこと、該電池を渦巻き状に巻いたこ
と、各極放熱フィンの先端部に電気的良導体を接続する
こと、前記密閉された薄形電池を各極を電気絶縁性を保
って中空状で渦巻き状に巻いたこと、該中空部及び放熱
フィンの穴または切り欠き部を通風路とすること、負極
放熱フィンと正極放熱フィンが互いに反対側（例えば上
下）に設けられていること、各極放熱フィンの先端部が
あらかじめ亜鉛、錫−亜鉛合金、錫−鉛合金から選択さ
れた金属で被覆され、電気的良導体に接続される時に互
いに溶融しあい接合されることなどを特徴とするもので
ある。
するべく、リボン状の正極集電体の長辺端部に複数個の
穴または切り欠き部を設けた放熱フィンを設けること、
放熱フィンを正極集電端子とすること、該放熱フィンを
除く表面に正極活物質を保持すること、該正極活物質の
周縁に封口剤を配置すること、リボン状の負極集電体の
長辺端部に複数個の穴または切り欠き部を設けた放熱フ
ィンを設けること、放熱フィンを負極集電端子とするこ
と、該放熱フィンを除く表面に負極活物質を保持するこ
と、該負極活物質の周縁に封口剤を配置すること、該各
極集電体を互いに向き合わせて封口剤を接着し電池内を
減圧状態で密閉したこと、該電池を渦巻き状に巻いたこ
と、各極放熱フィンの先端部に電気的良導体を接続する
こと、前記密閉された薄形電池を各極を電気絶縁性を保
って中空状で渦巻き状に巻いたこと、該中空部及び放熱
フィンの穴または切り欠き部を通風路とすること、負極
放熱フィンと正極放熱フィンが互いに反対側（例えば上
下）に設けられていること、各極放熱フィンの先端部が
あらかじめ亜鉛、錫−亜鉛合金、錫−鉛合金から選択さ
れた金属で被覆され、電気的良導体に接続される時に互
いに溶融しあい接合されることなどを特徴とするもので
ある。
【０００５】
【作用】本発明において、活物質を保持したリボン状の
各極集電体の長辺端部に複数個の穴または切り欠き部を
設けた放熱フィンを設け、それらを中空状で渦巻き状に
巻き偏平円筒形に積層し、該放熱フィンの先端に電気的
良導体を接合することで電池の冷却を行う。即ち請求項
１の内容により放熱効率の優れた大容量の電池を提供す
る。また請求項２の内容により電池温度上昇時に冷却速
度・効率を高める。さらに請求項３の内容により電気的
絶縁を行うと共に集電効率、及び放熱効率を高める。請
求項４の内容により集電端子を一体化すると共に放熱効
果を高めるための電気的良導体との接合を容易且つ確実
にする。また請求項５の内容により該電池を複数個接続
するときの接続性（集合及び取扱を容易にする）及び冷
却効率を高めることができる。
各極集電体の長辺端部に複数個の穴または切り欠き部を
設けた放熱フィンを設け、それらを中空状で渦巻き状に
巻き偏平円筒形に積層し、該放熱フィンの先端に電気的
良導体を接合することで電池の冷却を行う。即ち請求項
１の内容により放熱効率の優れた大容量の電池を提供す
る。また請求項２の内容により電池温度上昇時に冷却速
度・効率を高める。さらに請求項３の内容により電気的
絶縁を行うと共に集電効率、及び放熱効率を高める。請
求項４の内容により集電端子を一体化すると共に放熱効
果を高めるための電気的良導体との接合を容易且つ確実
にする。また請求項５の内容により該電池を複数個接続
するときの接続性（集合及び取扱を容易にする）及び冷
却効率を高めることができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の詳細について、一実施例によ
り説明する。図３に示すように幅が約５４ｍｍの正極集
電体１（ステンレス製集電体）の上側端部に放熱フィン
２（幅約６ｍｍ）を設け、さらに該放熱フィン２の全面
に約２ｍｍ径の穴３を約２ｍｍ間隔で設け、またその先
端部に亜鉛粉末４を塗布した。なお、図７に示した如く
放熱フィン２に切り欠き部３’，１０’を設けてもよ
い。次に放熱フィン２を除く面に二酸化マンガンを主成
分とする正極活物質５をスクリ−ン印刷（縦が約５０ｍ
ｍ）し、さらに該正極活物質の表面を覆うようにポリエ
チレンオキシドに過塩素酸リチウムを加えた高分子固体
電解質６を同じくスクリ−ン印刷した。次にポリプロピ
レン系熱接着性樹脂などからなる封口剤７を周縁に接着
した。また図４に示すように正極集電体１とほぼ同様な
構成で負極集電体８（ステンレス製集電体）に放熱フィ
ン９、穴１０、亜鉛粉末１１、炭素質材料からなる負極
にリチウムイオンを含んだ電解質１２及び封口剤７を設
けた。図５の断面図に示すように、このように加工した
正極集電体１と負極集電体８を重ね合わせた電池要素
（なお電池要素の外表面にあらかじめ電気絶縁フィルム
１３を被覆しておく。）において封口剤７を互いに熱融
着し、電池内部を減圧密閉した（なおこの熱融着は渦巻
き状に巻いた後、行ったほうが気密性の点で良い。）。
さらにこの電池を図６に示すように中空穴１５を有する
ように渦巻き状に巻き、放熱フィン２、９を除く集電体
外表面を電気的絶縁フィルム１４で包囲した。
り説明する。図３に示すように幅が約５４ｍｍの正極集
電体１（ステンレス製集電体）の上側端部に放熱フィン
２（幅約６ｍｍ）を設け、さらに該放熱フィン２の全面
に約２ｍｍ径の穴３を約２ｍｍ間隔で設け、またその先
端部に亜鉛粉末４を塗布した。なお、図７に示した如く
放熱フィン２に切り欠き部３’，１０’を設けてもよ
い。次に放熱フィン２を除く面に二酸化マンガンを主成
分とする正極活物質５をスクリ−ン印刷（縦が約５０ｍ
ｍ）し、さらに該正極活物質の表面を覆うようにポリエ
チレンオキシドに過塩素酸リチウムを加えた高分子固体
電解質６を同じくスクリ−ン印刷した。次にポリプロピ
レン系熱接着性樹脂などからなる封口剤７を周縁に接着
した。また図４に示すように正極集電体１とほぼ同様な
構成で負極集電体８（ステンレス製集電体）に放熱フィ
ン９、穴１０、亜鉛粉末１１、炭素質材料からなる負極
にリチウムイオンを含んだ電解質１２及び封口剤７を設
けた。図５の断面図に示すように、このように加工した
正極集電体１と負極集電体８を重ね合わせた電池要素
（なお電池要素の外表面にあらかじめ電気絶縁フィルム
１３を被覆しておく。）において封口剤７を互いに熱融
着し、電池内部を減圧密閉した（なおこの熱融着は渦巻
き状に巻いた後、行ったほうが気密性の点で良い。）。
さらにこの電池を図６に示すように中空穴１５を有する
ように渦巻き状に巻き、放熱フィン２、９を除く集電体
外表面を電気的絶縁フィルム１４で包囲した。
【０００７】このようにして得られた積層の薄形電池
（形状的には偏平形円筒状）を図８に示す電池の中空穴
１５に相当する穴を設けた電気的接続バ−としての電気
的良導体１６、１７上に前記電池を複数個配置し、放熱
フィン２、９に塗布した亜鉛粉末４、１１を熱溶解し各
極端子と電気的良導体１６、１７を互いに接合した。な
お、図９は図８のＡ−Ａ’部の断面図である。
（形状的には偏平形円筒状）を図８に示す電池の中空穴
１５に相当する穴を設けた電気的接続バ−としての電気
的良導体１６、１７上に前記電池を複数個配置し、放熱
フィン２、９に塗布した亜鉛粉末４、１１を熱溶解し各
極端子と電気的良導体１６、１７を互いに接合した。な
お、図９は図８のＡ−Ａ’部の断面図である。
【０００８】本発明の実施例による４個並列接続の集合
電池と従来の構造の電池を４個並列接続した集合電池に
ついて、高率放電時での電池最高温度を表１に示した。
電池と従来の構造の電池を４個並列接続した集合電池に
ついて、高率放電時での電池最高温度を表１に示した。
【０００９】
【００１０】さらに電池要素の厚みの最適値をヘリウム
リ−ク量と集電体間の電気抵抗値より求めた。結果を表
２に示した。なおヘリウムリ−ク量の単位はａｔｍ・ｃ
ｃ／ｓｅｃである。
リ−ク量と集電体間の電気抵抗値より求めた。結果を表
２に示した。なおヘリウムリ−ク量の単位はａｔｍ・ｃ
ｃ／ｓｅｃである。
【００１１】
【００１２】表２から分かる如く、電池要素の厚みとし
て約０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲にあることが望まし
い。更に、本電池は電気自動車用電源として使用する場
合、電池を約６０℃前後の温度に保温しておくことが、
電池特性（例えば、出力、高率放電性能など）が良好と
なるため、ヒーター等が備えられ、且つ送風ファンなど
も備えられる。
て約０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲にあることが望まし
い。更に、本電池は電気自動車用電源として使用する場
合、電池を約６０℃前後の温度に保温しておくことが、
電池特性（例えば、出力、高率放電性能など）が良好と
なるため、ヒーター等が備えられ、且つ送風ファンなど
も備えられる。
【００１３】
【発明の効果】上述したごとく、本発明は電池の安全性
（温度上昇を防止する）を高め、構造的にも電子機器及
び電気自動車に容易に装着でき、従来に比べて信頼性が
高く工業的価値は極めて大である。
（温度上昇を防止する）を高め、構造的にも電子機器及
び電気自動車に容易に装着でき、従来に比べて信頼性が
高く工業的価値は極めて大である。
【図１】従来の薄形電池の斜視図である。
【図２】従来の積層薄形電池の斜視図である。
【図３】本発明の薄形電池の正極集電体の平面図であ
る。
る。
【図４】本発明の薄形電池の負極集電体の平面図であ
る。
る。
【図５】本発明の積層薄形電池の電池要素の断面図であ
る。
る。
【図６】本発明の積層薄形電池の斜視図である。
【図７】本発明の他の実施例による集電体の平面図であ
る。
る。
【図８】本発明の電池端子と電気良導体との一体化接合
の平面図である。
の平面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ’部の断面図である。
【符号の説明】 １ 正極集電体 ２、９ 放熱フィン（正極端子、負極端子） ３、１０ 穴 ４、１１ 亜鉛粉末 ５ 正極活物質 ６、１２ 電解質 ７ 封口剤負極端子 ８ 負極集電体 １３、１４ 電気絶縁フィルム １５ 中空穴
Claims (5)
- 【請求項１】 正極活物質、電解質層及び負極活物質を
層状に重ねた発電要素からなる薄形電池を積層した積層
薄形電池において、リボン状の正極集電体の長辺端部に
複数個の穴または切り欠き部を設けた放熱フィンを設け
ること、放熱フィンを正極集電端子とすること、該放熱
フィンを除く表面に正極活物質を保持すること、該正極
活物質の周縁に封口剤を配置すること、リボン状の負極
集電体の長辺端部に複数個の穴または切り欠き部を設け
た放熱フィンを設けること、放熱フィンを負極集電端子
とすること、該放熱フィンを除く表面に炭素質材料を有
する負極又はリチウムからなる負極を保持すること、該
負極の周縁に封口剤を配置すること、該各極集電体を互
いに向き合わせた電池要素の外表面に電気絶縁性部材を
配置すること、該電池要素を渦巻き状に巻いたこと、各
極放熱フィンの先端部に電気的良導体を接続することを
特徴とする積層薄形電池。 - 【請求項２】 前記電池要素の厚さが０．１ｍｍ〜０．
５ｍｍで、渦巻き状に巻いた後に電池要素の封口剤同士
を融着し電池内を減圧状態で密閉するか又はあらかじめ
減圧密閉した電池要素を渦巻き状に巻いたことを特徴と
する請求項１記載の積層薄形電池。 - 【請求項３】 前記密閉された薄形電池を中空状で渦巻
き状に巻いたこと、該中空部及び放熱フィンの穴または
切り欠き部を通風路とすることを特徴とする請求項１又
は２記載の積層薄形電池。 - 【請求項４】 負極放熱フィンと正極放熱フィンが互い
に反対側に設けられ，それぞれが負極端子及び正極端子
となることを特徴とする請求項１、２又は３記載の積層
薄形電池。 - 【請求項５】 各極放熱フィンの先端部があらかじめ亜
鉛、錫−亜鉛合金、錫−鉛合金から選択された金属で被
覆され、電気的良導体に接続される時に互いに溶融し合
い接合されることを特徴とする請求項１、２、３又は４
記載の積層薄形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3352501A JPH05166500A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 積層薄形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3352501A JPH05166500A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 積層薄形電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05166500A true JPH05166500A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18424503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3352501A Pending JPH05166500A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 積層薄形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05166500A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1655797A1 (en) * | 2003-07-31 | 2006-05-10 | NEC Lamilion Energy, Ltd. | Lithium ion secondary cell |
| EP1326294A3 (en) * | 2001-12-13 | 2006-07-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Battery and assembled battery using the same |
| US20130216879A1 (en) * | 2012-02-21 | 2013-08-22 | Hitachi Vehicle Energy, Ltd. | Secondary battery |
-
1991
- 1991-12-13 JP JP3352501A patent/JPH05166500A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1326294A3 (en) * | 2001-12-13 | 2006-07-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Battery and assembled battery using the same |
| US7501203B2 (en) | 2001-12-13 | 2009-03-10 | Nissan Motor Co., Ltd. | Battery formed of a stack of substantially rectangular electrodes |
| EP1655797A1 (en) * | 2003-07-31 | 2006-05-10 | NEC Lamilion Energy, Ltd. | Lithium ion secondary cell |
| EP1655797A4 (en) * | 2003-07-31 | 2008-11-12 | Nec Corp | LITHIUM ACCUMULATOR |
| US20130216879A1 (en) * | 2012-02-21 | 2013-08-22 | Hitachi Vehicle Energy, Ltd. | Secondary battery |
| JP2013171733A (ja) * | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 二次電池 |
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