JPH1040881A

JPH1040881A - 組電池

Info

Publication number: JPH1040881A
Application number: JP8198586A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Yoshihisa; 洋悦吉久; Tomohiko Noda; 智彦野田; Takashi Ito; 伊藤　　隆; Yuichi Aihara; 雄一相原
Original assignee: Yuasa Corp; Yuasa Battery Corp
Current assignee: Yuasa Corp
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 1998-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】組電池を構成する単電池の密閉容器が重く、
嵩張り、且つ高価であるという問題点を解消する。【解決手段】本発明は、複数個の単電池が密閉容器内
に収納され電気的に接続されている組電池であって、前
記単電池は、極群が一部分を残して電気絶縁性フィルム
で覆われ、且つ流動する電解液を有しないことを特徴と
するものである。また、前記フィルムに代えて糸を用い
てもよい。さらに、前記単電池は、上面と下面が開口し
た筒形の絶縁材の中に収納されているものであってもよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は直列、並列またはそ
の組み合せで接続された複数個の開放形単電池からなる
組電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯機器の小型化が進むに伴い、
その電源として使用される電池に対しても小型化軽量化
の要求が益々高まっている。また、機器の高機能化が進
むに伴い、消費電力が増大し電池に対して益々高容量化
の要求が高まっている。さらに、電気自動車用電源とし
ての電池に対しても１充電の走行距離の更なる向上が求
められており、小型化軽量化の要求が高まっている。前
記機器側の要求を満たす為に、電池に於いては、無論の
こと電極の材料やセパレータ、電解液等で様々な改良が
なされてきている。また、電池のパッケージにおいても
薄型化、軽量化の提案が出されている。

【０００３】しかし、複数個のセルを直列、並列または
その組み合せで接続した組電池に於いて、組電池を構成
する各々の単電池の外装部材の観点から改良を試みた提
案例が少ない。

【０００４】従来の組電池を構成する単電池は、例え
ば、円筒形電池の場合、極群が金属製または合成樹脂製
の外装容器で密閉化され、その外面に電気絶縁性の部材
が配されていた。また、自動車用鉛電池のような角
（箱）形電池の場合、合成樹脂性の電槽が隔壁によって
区画された室内に極群が収納され、蓋によって密閉化さ
れていた。

【０００５】

【本発明が解決しようとする課題】前記した従来の組電
池は、単電池が金属または合成樹脂の成形体でできた密
閉（外装）容器の中に収納されているため、以下のよう
な問題点があった。第１に単電池の容器は、材質自身の
密度が高く、且つ肉厚が大きいため重くなり、組電池全
体が重くなった。第２に単電池の容器の容積が大きくな
るため、組電池の容積が大きくなった。第３に単電池の
成形品それ自身が高価であること、各々の単電池に安全
弁を備える必要があること、また、単電池毎に極群を密
閉化することのため、組電池が高価であった点である。
本発明は、このような従来電池の重い、大きい、高価で
あるという欠点の何れかまたは全てを改良せんとするも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、組電池を構成
する単電池の極群を従来のような厚さが厚い密閉容器に
収納するのでなく、一部分を残して電気絶縁性のフィル
ムで覆うか、糸を巻き付けたものである。あるいは、極
群を上面と下面が開口した絶縁材で覆うものである。

【０００７】前記フィルムを用いる場合は、チューブ状
またはテープ状にして極群の外周を覆う。この場合は、
糸を用いる場合と同様、どれも軽く、且つ厚さが小さい
ので容積が小さく、しかも安価である。また、前記絶縁
材として例えば樹脂性のパイプを用い、この中に極群を
挿入する場合は、前記フィルムや糸に比べ重さ、容積が
犠牲になるが、単電池の極群を密閉化する手間が省ける
という効果のみである。

【０００８】なお、前記フィルムが熱収縮性であること
が望ましい。すなわち、極群をフィルムで被覆した後、
加熱して部材を収縮させることにより単電池の構成要素
に適度の緊圧を加えることができる。適度な緊圧は正
極、セパレータ、負極間の密着を良くし、電池の特性向
上に寄与する。また、緊圧を加えるため単電池を前記し
たようなパイプに収納するのも有効である。この場合、
強力な緊圧を加えることができる。また、これらパイプ
は、前記従来の密閉容器に比べれば、上面と下面が開口
している分軽く、価格も安価になる。さらに、前記フィ
ルムの一部が開口しているので、単電池毎の安全弁は不
要である。

【０００９】

【発明の実施の形態】電解液を含浸した後フリーの電解
液を除去した正極、セパレータ、負極を重ねてスパイラ
ル状に巻き極群を構成し、この極群の外側にチューブ状
にフィルムを掛ける。あるいは、糸またはテープを巻
く。また、合成樹脂などのパイプに極群を挿入してもよ
い。電解液の含浸は、正極、セパレータ、負極を巻き込
んだ後でもできるし、さらには、一部開口部を残して絶
縁材で覆った後でもできる。正極、セパレータ、負極を
平板状に積層した単電池でも同様の手順でできる。熱収
縮性の部材を用いた場合はさらに加熱して部材を収縮さ
せる。このような単電池を複数個、１個の容器内に収納
した後、単電池間を接続し、該容器を密閉する。

【００１０】図１は本発明の組電池の蓋を開けた状態を
示す概略斜視図であり、Ａは円筒形の単電池を示す。単
電池Ａの極群は、フリーの電解液が存在しない状態にさ
れており、上面と下面が開口した合成樹脂製のチューブ
１の中に収納されている。６個の単電池Ａは、箱形の密
閉容器２内に収納され、接続線３，４により接続されて
いる。正極の接続線３の一端には正極端子５が、負極の
接続線４の一端には負極端子６がそれぞれ設けられ、密
閉容器２の蓋７に設けた貫通孔８，９を通じて外部に立
設している。１０は安全弁である。各々の単電池Ａから
は従来電池のような容器あるいは隔壁、安全弁が省かれ
ている。

【００１１】図２〜図８は本発明の組電池を構成する単
電池の実施例を示す概略斜視図である。図２において、
１１は極群、１２はポリプロピレン（ＰＰ）等の熱融着
性樹脂フィルムからなるチューブであり、上面と下面
（底面）が開口している。１３は正極端子、１４は負極
端子である。この単電池Ｂは、外装容器を兼ねる絶縁部
材がフィルムなので、非常に軽量で占有体積が小さく且
つ安価である。また、フィルムの一部が開口しているの
で、安全弁が不要である。

【００１２】この単電池Ｂは、次のようにして作製され
る。すなわち、正極とセパレータと負極を積層して、ス
パイラル状に巻いて極群１１を作製する。この極群１１
に電解液を含浸させた後、遠心分離にかけてフリーの電
解液を除去する。この極群１１を熱収縮性のチューブ１
２に挿入した後加熱してチューブ１２を収縮させる。こ
のようにチューブ１２を収縮させると極群１１に緊圧が
加わるので充放電サイクル性能等電気的特性面の向上が
期待される。

【００１３】図３は絶縁部材としてテープ１５を採用し
た実施例である。極群１１の側面に絶縁性テープ１５を
巻き付ける。本実施例の単電池Ｃでは、絶縁部材が極め
て安価であること、軽量で体積が小さくて済むことに利
点がある。また、テープ１５を巻く時のテンションを適
当に選ぶことによって巻きの硬さをコントロールでき
る、更には極群１１の直径に寸法上のバラツキが有る場
合でも一定の硬さに巻ける利点がある。

【００１４】図４は絶縁部材として糸１６を採用した例
である。糸１６を極群１１の側面に巻き付けてある。本
実施例の単電池Ｄでは単電池Ｃと同様の利点がある。図
５は絶縁部材として上下が開口している合成樹脂製のパ
イプ１７を採用した実施例である。従来の成形体に比べ
上下が開口している分安価であり、安全弁は不要であ
る。また、前記のフィルム１２，１５や糸１６に比べ厚
みの選択幅が大きくとれ大きな緊圧を加えたい時など機
械的強度が要求される場合にも適応できる利点がある。

【００１５】以上、円筒形の単電池を例に採って説明し
たが、他の形状にも適用できる。図６、図７は角形の単
電池Ｅ，Ｆの実施例を示した斜視図である。図６に於
て、正極、セパレータ、負極の積層体（極群）１１が上
面が開口した角形の絶縁性フィルム１８の中に収納され
ている。図７に於いては、上下が開口した角形のパイプ
状絶縁材１９の中に収納されている。これらの単電池に
は前記円筒形と同様の利点がある。

【００１６】図８は金属性のパイプ（外装材）２０の中
に収納された実施例である。極群１１は先ず側面が絶縁
性のフィルム２１で被覆され、次に、該フィルム２１で
被覆された極群１１を金属性のパイプ２０の中に収納し
たものである。本実施例の単電池Ｇでは側面が機械的強
度の強い金属性のパイプ２０でカバーされているので内
容物に対して大きな緊圧を加えることが出来る特徴があ
る。従来の成形体の容器に比べ安価であること、単電池
が開放形なので安全弁が不要である利点がある。

【００１７】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明は次に記載す
る効果を奏する。（１）請求項１によれば、極群の側面が電気絶縁性のフ
ィルムで覆われている単電池を用いているので、従来の
単電池に比べ軽量かつ小さい容積となり、軽量かつ小さ
い容積の組電池を提供できる。また、フィルムを用いて
いるので、材料費が安価になると共に、極群への装着作
業が簡単になる。さらに、単電池の一部分が開口してい
るので、安全弁が不要である。（２）請求項２によれば、絶縁材が安価、軽量であり、
小さな容積の単電池が得られる。また、極群への緊圧が
一定になるので、特性が優れた組電池が得られる。

【００１８】（３）請求項３によれば、単電池の上面と
下面が開口して極群が外部に露出しているので、安全弁
が不要になり、単電池の外装容器を密閉化する作業も不
要になる。また、絶縁材の上面と下面が不要なので、安
価となる。（４）請求項４によれば、外装材で極群に高い緊圧をか
けることができ、特性の優れた組電池を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の組電池の蓋を開けた状態を示す概略斜
視図である。

【図２】本発明に係る単電池にチューブ状フィルムを用
いた実施例を示す概略斜視図である。

【図３】本発明に係る単電池にテープ状フィルムを用い
た実施例を示す概略斜視図である。

【図４】本発明に係る単電池に糸を用いた実施例を示す
概略斜視図である。

【図５】本発明に係る単電池に円筒形パイプを用いた実
施例を示す概略斜視図である。

【図６】本発明に係る単電池にチューブ状フィルムを用
いた他の実施例を示す概略斜視図である。

【図７】本発明に係る単電池に角形のパイプを用いた実
施例を示す概略斜視図である。

【図８】本発明に係る単電池に外装材を用いた実施例を
示す概略斜視図である。

【符号の説明】

１，１２，１５，１８フィルム２密閉容器１１極群１６糸１７，１９，２１絶縁材２０外装材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者相原雄一大阪府高槻市城西町６番６号株式会社ユアサコーポレーション内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の単電池が密閉容器内に収納され
電気的に接続されている組電池であって、前記単電池
は、極群が一部分を残して電気絶縁性のフィルムで覆わ
れ、且つ流動する電解液を有しないことを特徴とする組
電池。
【請求項２】請求項１記載のフィルムに代えて糸を用
いることを特徴とする組電池。
【請求項３】複数個の単電池が密閉容器内に収納され
電気的に接続されている組電池であって、前記単電池の
極群は、上面と下面が開口した筒形の絶縁材の中に収納
されていることを特徴とする組電池。
【請求項４】請求項３記載の絶縁材の外側に筒形の外
装材を配置したことを特徴とする組電池。