JPH05166533A - 積層薄形電池の集合構造 - Google Patents
積層薄形電池の集合構造Info
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- JPH05166533A JPH05166533A JP35250291A JP35250291A JPH05166533A JP H05166533 A JPH05166533 A JP H05166533A JP 35250291 A JP35250291 A JP 35250291A JP 35250291 A JP35250291 A JP 35250291A JP H05166533 A JPH05166533 A JP H05166533A
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- Japan
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- battery
- laminated thin
- thin battery
- negative electrode
- batteries
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- 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
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
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- H—ELECTRICITY
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- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
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-
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- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
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- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6552—Closed pipes transferring heat by thermal conductivity or phase transition, e.g. heat pipes
-
- 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
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
(57)【要約】
【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
形電池を提供することを目的とするものである。 【構成】 長辺端部に複数個の穴または切り欠き部を設
けた放熱フィンを有した集電体表面に、それぞれ正極活
物質、電解質層及び炭素質材料を有する負極又はリチウ
ムからなる負極を配置し、該集電体を重ねた厚さが０．
１ｍｍ〜０．５ｍｍの電池要素を中空で渦巻き状に巻い
た複数個の積層薄形電池を電気的良導体に接続すること
により、上記目的を達成できる。
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。 【構成】 長辺端部に複数個の穴または切り欠き部を設
けた放熱フィンを有した集電体表面に、それぞれ正極活
物質、電解質層及び炭素質材料を有する負極又はリチウ
ムからなる負極を配置し、該集電体を重ねた厚さが０．
１ｍｍ〜０．５ｍｍの電池要素を中空で渦巻き状に巻い
た複数個の積層薄形電池を電気的良導体に接続すること
により、上記目的を達成できる。
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を集合し
たの集合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を集合し
たの集合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の右図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の右図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。また電池を集合する時の
接続が極めて難しかった。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。また電池を集合する時の
接続が極めて難しかった。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、長辺端部に複数個の穴または切り欠き部を設
けた放熱フィンを有した集電体表面に、それぞれ正極活
物質、電解質層及び炭素質材料を有する負極又はリチウ
ムからなる負極を配置し、該集電体を重ねた厚さが０．
１ｍｍ〜０．５ｍｍの電池要素を中空で渦巻き状に巻い
た複数個の積層薄形電池を電気的良導体に接続したこ
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合い接合され
ること、前記電気的良導体に穴を設け前記積層薄形電池
の中空部穴を合致させて両方を接合し複数個の積層薄形
電池を直列並列接続したこと、前記電気的良導体の穴よ
り冷却媒体を送り込み、積層薄形電池の放熱フィンに設
けた穴または切り欠き部を通して電池外に排出すること
などを特徴とするものである。
するべく、長辺端部に複数個の穴または切り欠き部を設
けた放熱フィンを有した集電体表面に、それぞれ正極活
物質、電解質層及び炭素質材料を有する負極又はリチウ
ムからなる負極を配置し、該集電体を重ねた厚さが０．
１ｍｍ〜０．５ｍｍの電池要素を中空で渦巻き状に巻い
た複数個の積層薄形電池を電気的良導体に接続したこ
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合い接合され
ること、前記電気的良導体に穴を設け前記積層薄形電池
の中空部穴を合致させて両方を接合し複数個の積層薄形
電池を直列並列接続したこと、前記電気的良導体の穴よ
り冷却媒体を送り込み、積層薄形電池の放熱フィンに設
けた穴または切り欠き部を通して電池外に排出すること
などを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】本発明において、中空状で渦巻き状に巻き偏平
円筒形に積層した電池の穴などを設けた放熱フィンの先
端に電気的良導体を接合することで電池を集合すると共
に電池の冷却を行う。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とその集合構造を提供する。ま
た請求項２の内容により電気接続バ−との接合を容易に
する構成を提供する。さらに請求項３の内容により電池
の直列並列接続を容易にすると共に取扱を容易にし、ま
た強制冷却効率を高めることができる。
円筒形に積層した電池の穴などを設けた放熱フィンの先
端に電気的良導体を接合することで電池を集合すると共
に電池の冷却を行う。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とその集合構造を提供する。ま
た請求項２の内容により電気接続バ−との接合を容易に
する構成を提供する。さらに請求項３の内容により電池
の直列並列接続を容易にすると共に取扱を容易にし、ま
た強制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５０ｍｍ）
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、炭素質材料から成る負極に
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。このように加工した正極集電体１と負極集電体８を
重ね合わせ封口剤７を互いに熱融着し、電池内部を減圧
密閉し電池要素を作製した。さらにこの電池を図５及び
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１３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５０ｍｍ）
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、炭素質材料から成る負極に
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。このように加工した正極集電体１と負極集電体８を
重ね合わせ封口剤７を互いに熱融着し、電池内部を減圧
密閉し電池要素を作製した。さらにこの電池を図５及び
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１３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、シロッコファンにより強制的に空気を送った状
態（なおこの状態は記載されていない）での高率放電時
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、シロッコファンにより強制的に空気を送った状
態（なおこの状態は記載されていない）での高率放電時
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については渦巻き状
に巻いた時の気密度及び電気絶縁性で評価した。その結
果を表２に示した。
に巻いた時の気密度及び電気絶縁性で評価した。その結
果を表２に示した。
【００１１】
【００１２】なお、ヘリウムリ−ク量の単位はａｔｍ・
ｃｃ／ｓｅｃである。表２から分かるように電池要素の
厚みとしては約０．１〜０．５ｍｍの範囲にあるのが望
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。
ｃｃ／ｓｅｃである。表２から分かるように電池要素の
厚みとしては約０．１〜０．５ｍｍの範囲にあるのが望
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）及び気密性を高め且つ電子機器
及び電気自動車にも容易に接続できる構造であり、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）及び気密性を高め且つ電子機器
及び電気自動車にも容易に接続できる構造であり、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】本発明の薄形電池からなる電池要素を渦巻き状
に巻いた中空状の積層薄形電池の斜視図である。
に巻いた中空状の積層薄形電池の斜視図である。
【図６】本発明の薄形電池からなる電池要素を渦巻き状
に巻いた中空状の積層薄形電池の斜視図である。
に巻いた中空状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】本発明の電気的良導体の平面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ’部の断面図である。
１ 正極集電体 ２、９ 放熱フィン ３、１０ 穴 ４、１１ 亜鉛粉末 ５ 正極活物質 ６、１２ 電解質 ７ 封口剤 ８ 負極集電体 １３ 電気的絶縁フィルム １４ 電気的良導体
Claims (3)
- 【請求項１】 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有した集電体表面に、それぞれ正
極活物質、電解質層及び炭素質材料を有する負極又はリ
チウムからなる負極を配置し、該集電体を重ねた厚さが
０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの電池要素を中空で渦巻き状に
巻いた複数個の積層薄形電池を電気的良導体に接続した
ことを特徴とする積層薄形電池の集合構造。 - 【請求項２】 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記載の積層薄形
電池の集合構造。 - 【請求項３】 前記電気的良導体に穴を設け前記積層薄
形電池の中空部穴を合致させて両方を接合し複数個の積
層薄形電池を直列並列接続したことを特徴とする請求項
１又は２記載の積層薄形電池の集合構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35250291A JPH05166533A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 積層薄形電池の集合構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35250291A JPH05166533A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 積層薄形電池の集合構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05166533A true JPH05166533A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18424508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35250291A Pending JPH05166533A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 積層薄形電池の集合構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05166533A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0620610A1 (en) * | 1993-04-15 | 1994-10-19 | Sony Corporation | Battery with through-hole |
| WO1999005749A1 (en) * | 1997-07-25 | 1999-02-04 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Thermal conductor for high-energy electrochemical cells |
| WO1999005748A1 (en) * | 1997-07-25 | 1999-02-04 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Rechargeable thin-film electrochemical generator |
| WO2010124635A1 (zh) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | 天津市捷威动力工业有限公司 | 一种锂离子动力电池 |
| JP2013171733A (ja) * | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 二次電池 |
-
1991
- 1991-12-13 JP JP35250291A patent/JPH05166533A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0620610A1 (en) * | 1993-04-15 | 1994-10-19 | Sony Corporation | Battery with through-hole |
| US5501916A (en) * | 1993-04-15 | 1996-03-26 | Sony Corporation | Battery having a through-hole and heat dissipating means |
| WO1999005749A1 (en) * | 1997-07-25 | 1999-02-04 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Thermal conductor for high-energy electrochemical cells |
| WO1999005748A1 (en) * | 1997-07-25 | 1999-02-04 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Rechargeable thin-film electrochemical generator |
| WO2010124635A1 (zh) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | 天津市捷威动力工业有限公司 | 一种锂离子动力电池 |
| JP2013171733A (ja) * | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 二次電池 |
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