JPH11283591A - 非水系二次電池モジュール - Google Patents

非水系二次電池モジュール

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JPH11283591A
JPH11283591A JP10084088A JP8408898A JPH11283591A JP H11283591 A JPH11283591 A JP H11283591A JP 10084088 A JP10084088 A JP 10084088A JP 8408898 A JP8408898 A JP 8408898A JP H11283591 A JPH11283591 A JP H11283591A
Authority
JP
Japan
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unit cell
secondary battery
side wall
battery module
battery container
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Pending
Application number
JP10084088A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Kusakabe
鉄也 日下部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Publication date
Application filed by Kao Corp filed Critical Kao Corp
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Publication of JPH11283591A publication Critical patent/JPH11283591A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型の非水系二次電池モジュールを提供す
る。 【解決手段】 リチウムイオンを挿入放出可能な活物質
を含む正極板及び負極板と、セパレータとからなる電極
群を複数個収納した単電池、又は複数個を並列状態で前
後面を突き合わせて配置してなる単電池群を、電池容器
に収納した非水系二次電池モジュールであって、上記単
電池が、その突き合わせる前後面側壁外側に、それぞれ
相互に係合可能な第1係合部を有する一方、上記電池容
器が、側壁内側に、上記単電池の外側側壁の第1係合部
と係合可能な第2係合部を有し、第1係合部で係合して
一体化させた単電池又は単電池群を、第1係合部と第2
係合部とを係合させて、電池容器に保持させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型の非水系二次
電池モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器のコードレス化やポータ
ブル化が望まれ、ますます電子機器の小型軽量化が進む
中、そのエネルギー源である電池の電子機器全体に占め
る割合が大きくなり、高エネルギー密度の期待できる非
水系二次電池の需要が増大している。たとえば、リチウ
ムイオンの挿入・放出が可能な活物質を含む正極及び負
極を有するリチウムイオン二次電池が携帯電話やビデオ
カメラ等の電源として広く使用されるようになってきて
いる。そしてこれらリチウムイオン二次電池は、単電池
が直接携帯電話やビデオカメラ等に搭載されるのではな
く、単電池が電気配線を有する電池容器に収納されてモ
ジュールとされ、そのモジュールが搭載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電池容器は電気配線のスペースを有するため、収納する
単電池に比べ大きな形状を有しており、機械的振動や衝
撃により、単電池が所定の位置からずれ、それが電池の
性能低下の原因となるという問題があった。また、上述
のように電池容器には単電池のスペース以外に、電気配
線のためのスペースを確保する必要があり、そのためモ
ジュールの小型化が困難という問題もあった。
【0004】そこで、本発明は上記の課題を解決し、単
電池が所定の位置からずれることがなく、また電気配線
のスペースが不用な小型の非水系二次電池モジュールを
提供することを目的とした。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、電極群を挿入
する缶体として、側壁外側に係合部を備えた有底筒状缶
体と、上記缶体を収納する電池容器として、側壁内側に
係合部を備えた電池容器とを用いれば、上記課題を解決
できることを見い出して完成されたものであり、リチウ
ムイオンを挿入放出可能な活物質を含む正極板及び負極
板と、セパレータとからなる電極群を複数個収納した単
電池、又は複数個を並列状態で前後面を突き合わせて配
置してなる単電池群を、電池容器に収納した非水系二次
電池モジュールであって、上記単電池が、その突き合わ
せる前後面側壁外側に、それぞれ相互に係合可能な第1
係合部を有する一方、上記電池容器が、側壁内側に、上
記単電池の側壁外側の第1係合部と係合可能な第2係合
部を有し、上記単電池又は上記単電池群を、上記第1係
合部と第2係合部とを係合させて、上記電池容器に保持
させたことを特徴とする非水系二次電池モジュールにあ
る。隣接する単電池同志を上記第1係合部で係合させる
ことにより、複数の単電池を一体化できるとともに、第
1係合部と第2係合部を係合させることにより、単電池
又は単電池群が電池容器内に保持されるため、単電池又
は単電池群が所定の位置からずれることがない。
【0006】また、本発明の非水系二次電池モジュール
は、上記第1係合部を、上記単電池側壁外側の対角線上
に位置する上下隅部に設けるとともに、上記第2係合部
を、電池容器側壁内側の対角線上に位置する上下隅部
に、上記第1係合部に係合可能に設けても良い。第1係
合部と第2係合部を対角線上で係合させることにより、
電池容器が確実に単電池又は単電池群を保持できる。ま
た、隣接する単電池を、対角線上に位置する第1係合部
で係合できるため、単電池同志が位置ずれを起こすこと
も防止できる。
【0007】また、本発明の非水系二次電池モジュール
は、上記単電池又は上記単電池群の最も外側の単電池の
側壁外側の上記第1係合部を、上記側壁外側の好ましく
は縦方向及び/又は横方向に、該側壁の一方の端部から
他方の端部に達して伸びる溝状凹部とするとともに、上
記第2係合部を上記溝状凹部と係合可能に上記電池容器
の側壁内側に好ましくは縦又は横方向に沿って設けても
良い。上記缶体凹溝部を電線の配線のスペースとして用
いることができ、さらに溝状凹部を案内溝として、単電
池又は単電池群を電池容器内の所定の位置に正確に収納
できる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係る実施形態について説明する。 <第1の実施形態>本発明に係る第1の実施形態は、ま
ず、図1に示すように、それぞれ所定の幅の矩形金属箔
の表裏面に極材層が形成された正極板2と負極板4を、
セパレータ6を介して積層し、上記正極板2には積層さ
れたそれを覆い、後方に延びる正極集電体3を積層する
一方、負極板4からは集電体として帯状片5を前方に突
出させ、各電極群を構成する(図1(A)参照)。
【0009】この電極群を複数個積層した積層体1を前
方および後方端部を除いて絶縁シート8を巻くととも
に、前方端部から突出する複数の帯状片5を絶縁板7を
通して取り出す一方、後方端部から正極集電体3を取り
出し、積層体Aを作製する(図1(B)参照)。
【0010】この積層体Aを上面の開口部14から、対
向する側壁13外側の対角線上に位置する上下隅部に設
けられた凹部又は凸部を有する第1係合部15及び16
を備えた缶体11に収納し、負極集電体を1つに束ね負
極接続導体9を介して蓋体17に設けられた負極端子1
9に溶接し、また正極集電体も1つに束ね正極接続導体
10を介して缶体11に溶接する(図1(C)参照)。
ここで、負極端子19は、絶縁性パッキング18を介し
て蓋体17に固定されている。
【0011】積層体A収納後(図1(D)参照)、缶体
11の上面の開口部14を蓋体17で密封し、レーザに
より溶接する(図1(E)参照)。そして非水環境下で
缶体11内に非水電解液を注入後、封孔して密封し(図
1(F)参照)、単電池24とする(図1(G)参
照)。
【0012】上記単電池24を、複数個、第1係合部1
5と16で係合させて一体化して単電池群を構成する。
ここで、単電池24A、24B、24Cの側壁の第1係
合部を、外側から順に凹部、凸部、凹部、凸部、凹部、
凸部とし、交互に係合可能なように設けることにより、
単電池群は一体化される。上記単電池群を、単電池群の
一端の単電池24Aの外側側壁の第1係合部と係合可能
な凸部からなる第2係合部32及び33を備えた電池容
器に収納し、蓋体31で電池容器30を密閉し、電池モ
ジュール40とする(図2)。
【0013】ここで、第1の実施形態の非水系二次電池
の正極活物質として用いられる正極材料は、従来公知の
何れの材料も使用でき、例えば、LixCoO2、Lix
NiO2、MnO2、LiMnO2、LixMn2O、Lix
Mn2-y4、α−V25、TiS2等が挙げられる。
【0014】また、第1の実施形態の非水系二次電池の
負極活物質としては、黒鉛、焼成炭素質材料、ケイ素及
びケイ素化合物等を用いることができる。
【0015】また、第1の実施形態の非水系二次電池に
使用される非水電解液は、有機溶媒にリチウム化合物を
溶解させた非水電解液を用いることができる。非水電解
液は、有機溶媒と電解質とを適宜組み合わせて調製され
るが、これら有機溶媒や電解質はこの種の電池に用いら
れるものであればいずれも使用可能である。有機溶媒と
しては、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカー
ボネート、ビニレンカーボネート、ジメチルカーボネー
ト、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネー
ト、メチルエチルカーボネート、1,2−ジメトキシエ
タン、1,2−ジエトキシエタンメチルフォルメイト、
ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、2−メチルテト
ラヒドロフラン、1−3ジオキソフラン、4−メチル−
1、3−ジオキソフラン、ジエチルエーテル、スルホラ
ン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニト
リル、ブチロニトリル、バレロニトリル、ベンゾニトリ
ル、1,2−ジクロロエタン、4−メチル−2−ペンタ
ノン、1、4−ジオキサン、アニソール、ジグライム、
ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等であ
る。これらの溶媒はその1種を単独で使用することがで
きるし、2種以上を併用することもできる。電解質とし
ては、例えばLiClO4、LiAsF6、LiPF6
LiBF4、LiB(C654、LiCl、LiBr、
LiI、LiCH3SO3、LiCF3SO3、LiAlC
4等が挙げられ、これらの1種を単独で使用すること
もできるし、2種以上を併用することもできる。
【0016】また、第1の実施形態の非水系二次電池に
おける絶縁パッキングには、ポリテトラフルオロエチレ
ン等のフッ素系樹脂材料を使用することができる。
【0017】また、第1の実施形態の非水系二次電池に
おけるセパレータとしては、多孔性ポリエチレン等の多
孔性絶縁シートを用いることができる。
【0018】また、第1の実施形態の非水系二次電池に
おける缶体及び蓋体には、アルミニウム、アルミニウム
合金、ステンレス合金等の金属を用いることができる
が、アルミニウムが望ましい。
【0019】また、第1の実施形態の非水系二次電池に
おける電池容器には、スチロール樹脂等の合成樹脂から
なるものを用いることができる。
【0020】以上のように構成された第1の実施形態の
非水系二次電池は、第1係合部15と16がそれぞれ第
2係合部32と33が係合しているため、単電池24が
電池容器内の所定の位置に保持される。また、隣接する
単電池24Aと24Bは、隣接する側壁において第1係
合部で係合しているため、互いに位置がずれることなく
一体化される。
【0021】また、第1の実施形態の非水系二次電池モ
ジュールでは、第2係合部を凸部として構成したが、第
2係合部を凹部とし、列の最も外側の単電池の側壁外側
を凸部として係合可能としても、第1の実施形態と同様
の効果を有する。
【0022】<第2の実施形態>本発明の第2の実施形
態における非水系二次電池モジュールは、第1の実施形
態における単電池24A及び24Cの側壁外側の第1係
合部15と16を、側壁外側の縦方向及び横方向に、該
側壁の一方の端部から他方の端部に達して伸びる溝状凹
部22と23にするとともに、凸部からなる第2係合部
32と33を、上記溝状凹部と係合可能なように側壁内
側に縦方向に沿って設けた以外は、第1の実施形態と同
様に構成される。
【0023】以上のように構成された第2の実施形態の
非水系二次電池モジュールは、缶体の溝状凹部に電線を
収容できるため、上記溝状凹部を配線スペースとして用
いることができ、新たに配線スペースを確保する必要が
なく、電池モジュールを小型化できる。
【0024】また、上述の第1と第2の実施形態は、平
箱状の缶体を正極缶として構成したが、本発明はこれに
限らず、平箱状の缶体を負極缶として構成しても良い。
以上のように構成しても、第1と第2の実施形態と同様
の効果を有する。
【0025】
【発明の効果】以上、述べた様に、本発明によれば、側
壁外側に第1係合部を備えた缶体と側壁内側に第2係合
部を備えた電池容器を用いることにより、隣接する単電
池が第1係合部で係合するため、単電池群を一体化する
ことができ、さらに単電池又は単電池群が電池容器内の
所定の位置に保持されるため、単電池又は単電池群の位
置がずれることがなく、性能低下の可能性を減らすこと
ができる。
【0026】また、缶体の溝状凹部を電線の配線スペー
スにできるため、電気配線のための余分なスペースが不
用となり、電池容器及びモジュールを小型化できるとと
もに、上記溝状凹部が電池容器凸部の案内溝となるた
め、正確に電池容器内の所定の位置に単電池又は単電池
群を収納できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態に係る非水系二次電
池の単電池の製造を示す工程図である。
【図2】 本発明の第1の実施形態に係る非水系二次電
池モジュールの構造を示す模式的な斜視図である。
【図3】 本発明の第2の実施形態に係る非水系二次電
池モジュールの構造を示す模式的な斜視図である。
【符号の説明】
1 積層体、 2 正極、 3 正極集電体、 4 負極、 5 負極集電体、 6 セパレータ、 7 絶縁板、 8 絶縁シート、 9 負極集電体接続導体、 10 正極集電体接続導体、 11 缶体、 12 缶体の底壁、 13 缶体の側壁、 14 缶体の上面開口部、 15,16 缶体凹部、 17 缶体用蓋体、 18 絶縁パッキング、 19 負極端子、 20 安全弁、 21 電解液注入口、 22,23 第1係合部、 24A,24B,24C 単電池、 30 電池容器、 31 電池容器用蓋体、 32 第2係合部、 33 第2係合部、 34 電池モジュール負極端子、 35 電池モジュール正極端子、 36,37 絶縁パッキング、 38 負極端子接続導体、 39 正極端子接続導体、 40 電池モジュール、 A 絶縁シート8と絶縁板7とを有する積層体1。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リチウムイオンを挿入放出可能な活物質
    を含む正極板及び負極板と、セパレータとからなる電極
    群を複数個収納した単電池、又は複数個を並列状態で前
    後面を突き合わせて配置してなる単電池群を、電池容器
    に収納した非水系二次電池モジュールであって、 上記単電池が、その突き合わせる前後面側壁外側に、そ
    れぞれ相互に係合可能な第1係合部を有する一方、 上記電池容器が、側壁内側に、上記単電池の側壁外側の
    第1係合部と係合可能な第2係合部を有し、 上記単電池又は上記単電池群を、上記第1係合部と第2
    係合部とを係合させて、上記電池容器に保持させたこと
    を特徴とする非水系二次電池モジュール。
  2. 【請求項2】 上記第1係合部を、上記単電池の側壁外
    側の対角線上に位置する上下隅部に設けるとともに、上
    記第2係合部を、電池容器側壁内側の対角線上に位置す
    る上下隅部に、上記第1係合部に係合可能に設けたこと
    を特徴とする請求項1記載の非水系二次電池モジュー
    ル。
  3. 【請求項3】 上記単電池、又は上記単電池群の最も外
    側の単電池の側壁外側の第1係合部を、上記側壁外側の
    一方の端部から他方の端部に達して伸びる溝状凹部とす
    るとともに、上記第2係合部を上記溝状凹部と係合可能
    に上記電池容器の側壁内側に沿って設けたことを特徴と
    する請求項1記載の非水系二次電池モジュール。
JP10084088A 1998-03-30 1998-03-30 非水系二次電池モジュール Pending JPH11283591A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013516041A (ja) * 2009-12-31 2013-05-09 杭州万▲馬▼高能量▲電▼池有限公司 オートバイ起動専用のリチウムイオン蓄電池

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013516041A (ja) * 2009-12-31 2013-05-09 杭州万▲馬▼高能量▲電▼池有限公司 オートバイ起動専用のリチウムイオン蓄電池

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