JPH117983A - 固体電解質電池とこれを用いた多重セル構造の固体電解質電池 - Google Patents
固体電解質電池とこれを用いた多重セル構造の固体電解質電池Info
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- JPH117983A JPH117983A JP9159566A JP15956697A JPH117983A JP H117983 A JPH117983 A JP H117983A JP 9159566 A JP9159566 A JP 9159566A JP 15956697 A JP15956697 A JP 15956697A JP H117983 A JPH117983 A JP H117983A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電槽等に効率よく収納できる固体電解質電池
を提供すると共に、電槽から電解液が漏れたり、水分が
電解質に浸入することのない高容量の多重セル構造の固
体電解質電池を提供する。 【解決手段】 本発明の固体電解質電池は、平板状の集
電体の片面に活物質層を配した正極と負極を、それぞれ
の活物質層の間に固体電解質層を挟んで積層し、該活物
質層と固体電解質層の周囲を樹脂により封口したもので
あって、電池周辺部に正極と負極の端子部を有し、正極
端子部は電池周辺部の一部を切り欠いて正極集電体の片
面を露出したものであり、負極端子部も同様にして負極
集電体の片面を露出させたものであることを特徴とす
る。本発明の多重セル構造の固体電解質電池は、上記固
体電解質電池の同一極性の集電体が面対称の二種類の電
池が交互に積層されたものであり、同一極性の集電体同
士が重なり、かつ同一極性の端子部同士が連結されてい
ることを特徴とする。
を提供すると共に、電槽から電解液が漏れたり、水分が
電解質に浸入することのない高容量の多重セル構造の固
体電解質電池を提供する。 【解決手段】 本発明の固体電解質電池は、平板状の集
電体の片面に活物質層を配した正極と負極を、それぞれ
の活物質層の間に固体電解質層を挟んで積層し、該活物
質層と固体電解質層の周囲を樹脂により封口したもので
あって、電池周辺部に正極と負極の端子部を有し、正極
端子部は電池周辺部の一部を切り欠いて正極集電体の片
面を露出したものであり、負極端子部も同様にして負極
集電体の片面を露出させたものであることを特徴とす
る。本発明の多重セル構造の固体電解質電池は、上記固
体電解質電池の同一極性の集電体が面対称の二種類の電
池が交互に積層されたものであり、同一極性の集電体同
士が重なり、かつ同一極性の端子部同士が連結されてい
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、集電体の片面に活
物質層を配した正極と負極の間に固体電解質を挟んで積
層し、固体電解質の周囲を樹脂で封口した単セル構造の
固体電解質電池と、この電池を複数個積層した多重セル
構造の固体電解質電池に関するものである。
物質層を配した正極と負極の間に固体電解質を挟んで積
層し、固体電解質の周囲を樹脂で封口した単セル構造の
固体電解質電池と、この電池を複数個積層した多重セル
構造の固体電解質電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、従来の電気自動車用電池は、直
方体の電槽内に、複数の正極板と負極板をセパレータを
介して積層し、同一極性の極板同士を連結した極群を収
容した単セル構造の電池が使用されていた。これら単セ
ル構造の電池は、電槽内に通常流動する電解液を有し、
電槽が破損したり、ピンホール等が生じた場合、液漏れ
や電槽内に水分が浸入するという不具合があった。
方体の電槽内に、複数の正極板と負極板をセパレータを
介して積層し、同一極性の極板同士を連結した極群を収
容した単セル構造の電池が使用されていた。これら単セ
ル構造の電池は、電槽内に通常流動する電解液を有し、
電槽が破損したり、ピンホール等が生じた場合、液漏れ
や電槽内に水分が浸入するという不具合があった。
【０００３】一方、電解質に固体電解質を用いた単セル
構造の固体電解質電池は、図４に示すように平板状の集
電体１，２の片面に活物質層３，４が配された正極５と
負極６を有し、これら電極５と６の間に固体電解質７が
挟まれて積層され、該活物質層３，４と固体電解質７の
周囲を樹脂８で封口した扁平形構造のものであり、電極
の端子９，１０は、集電体１，２の一辺を突出させて形
成されていた。このような電池１１を図５に示すように
複数個並列接続して電槽１２内に収容すると、高容量に
なり、電気自動車用電池などに用いることができ、上記
不具合を解消できる。
構造の固体電解質電池は、図４に示すように平板状の集
電体１，２の片面に活物質層３，４が配された正極５と
負極６を有し、これら電極５と６の間に固体電解質７が
挟まれて積層され、該活物質層３，４と固体電解質７の
周囲を樹脂８で封口した扁平形構造のものであり、電極
の端子９，１０は、集電体１，２の一辺を突出させて形
成されていた。このような電池１１を図５に示すように
複数個並列接続して電槽１２内に収容すると、高容量に
なり、電気自動車用電池などに用いることができ、上記
不具合を解消できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示すような電池は、各々の単セル電池１１から端子部
９，１０が突出して同一極性の端子部同士が接続体１
３，１４により連結され、この接続体１３，１４から立
設する共通端子１５，１６が蓋１７上面に突出する構造
であり、単セル電池１１と蓋１７との間の電槽空間１８
（以下、デッドスペースという）が大きく体積効率が悪
くなるという問題点を有する。なお、１９は安全弁であ
る。
示すような電池は、各々の単セル電池１１から端子部
９，１０が突出して同一極性の端子部同士が接続体１
３，１４により連結され、この接続体１３，１４から立
設する共通端子１５，１６が蓋１７上面に突出する構造
であり、単セル電池１１と蓋１７との間の電槽空間１８
（以下、デッドスペースという）が大きく体積効率が悪
くなるという問題点を有する。なお、１９は安全弁であ
る。
【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的とするところは、電槽等に効率よ
く収納できる、すなわち、デッドスペースを少なくでき
る固体電解質電池を提供すると共に、電槽から電解液が
漏れたり、水分が活物質や電解質に浸入しない高容量の
蓄電池を提供することにある。
のであって、その目的とするところは、電槽等に効率よ
く収納できる、すなわち、デッドスペースを少なくでき
る固体電解質電池を提供すると共に、電槽から電解液が
漏れたり、水分が活物質や電解質に浸入しない高容量の
蓄電池を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の単セル構造の固体電解質電池は、平板状の
集電体の片面に活物質層を配した正極と負極を、それぞ
れの活物質層の間に固体電解質層を挟んで積層し、該活
物質層と固体電解質層の周囲を樹脂により封口した固体
電解質電池であって、電池周辺部に正極端子部と負極端
子部を有し、正極端子部は、電池周辺部の一部を切り欠
いて正極集電体の片面を露出したものであり、負極端子
部は、電池周辺部の一部を切り欠いて負極集電体の片面
を露出したものである。
に、本発明の単セル構造の固体電解質電池は、平板状の
集電体の片面に活物質層を配した正極と負極を、それぞ
れの活物質層の間に固体電解質層を挟んで積層し、該活
物質層と固体電解質層の周囲を樹脂により封口した固体
電解質電池であって、電池周辺部に正極端子部と負極端
子部を有し、正極端子部は、電池周辺部の一部を切り欠
いて正極集電体の片面を露出したものであり、負極端子
部は、電池周辺部の一部を切り欠いて負極集電体の片面
を露出したものである。
【０００７】また、本発明の多重セル構造の固体電解質
電池は、同一極性の集電体が面対称形をなす請求項１記
載の二種類の固体電解質電池からなり、二種類の該電池
は、同一極性の集電体同士が重なり、かつ同一極性の端
子部が相対するように交互に積層され、同一極性の端子
部同士が連結されていることを特徴とする。
電池は、同一極性の集電体が面対称形をなす請求項１記
載の二種類の固体電解質電池からなり、二種類の該電池
は、同一極性の集電体同士が重なり、かつ同一極性の端
子部が相対するように交互に積層され、同一極性の端子
部同士が連結されていることを特徴とする。
【０００８】また、この多重セル構造の固体電解質電池
は直方体の電槽に収容されていることを特徴とする。
は直方体の電槽に収容されていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】請求項１によると、端子部が電池周辺部から突
出せずに形成されているので、電気機器等の収納部を小
さくできる。
出せずに形成されているので、電気機器等の収納部を小
さくできる。
【００１０】請求項２によると、電池周辺部から突出す
る端子部を設けずに複数の固体電解質電池を積層して並
列接続しているので、コンパクトな多重セル構造の固体
電解質電池を提供できる。
る端子部を設けずに複数の固体電解質電池を積層して並
列接続しているので、コンパクトな多重セル構造の固体
電解質電池を提供できる。
【００１１】また、請求項３によると、デッドスペース
が少なく、電槽内の単セル構造の電池が固体電解質電池
からなるので、電槽が破損したり該電槽にピンホールが
あっても、電解液が漏れたり電池性能が低下することが
ない。
が少なく、電槽内の単セル構造の電池が固体電解質電池
からなるので、電槽が破損したり該電槽にピンホールが
あっても、電解液が漏れたり電池性能が低下することが
ない。
【００１２】
【発明の実施の形態】例えば、金属箔の如き集電体の片
面に固体電解質を含む活物質層を配した片面作用の電極
を形成する。この電極は、活物質層の作用面の形状が非
円形かつ線対称形であり、作用面を二分する中心線に対
して対称な位置にある周辺部の二箇所が切り欠かれてい
る。一方の箇所では活物質層と集電体が切り欠かれ、他
方の箇所では活物質層のみ切り欠かれて集電体の片面が
露出して端子部となっている。この電極と異なる極性の
電極も同様な形状をなし、これら異なる極性の電極を活
物質層が対面するように配置し、該活物質層間に固体電
解質層を挟んで積層する。その後、固体電解質層と活物
質層の周囲に樹脂を配置し、該樹脂を正極集電体と負極
集電体で挟んで固体電解質層と活物質層を封口して単セ
ル構造の固体電解質電池を作製する。
面に固体電解質を含む活物質層を配した片面作用の電極
を形成する。この電極は、活物質層の作用面の形状が非
円形かつ線対称形であり、作用面を二分する中心線に対
して対称な位置にある周辺部の二箇所が切り欠かれてい
る。一方の箇所では活物質層と集電体が切り欠かれ、他
方の箇所では活物質層のみ切り欠かれて集電体の片面が
露出して端子部となっている。この電極と異なる極性の
電極も同様な形状をなし、これら異なる極性の電極を活
物質層が対面するように配置し、該活物質層間に固体電
解質層を挟んで積層する。その後、固体電解質層と活物
質層の周囲に樹脂を配置し、該樹脂を正極集電体と負極
集電体で挟んで固体電解質層と活物質層を封口して単セ
ル構造の固体電解質電池を作製する。
【００１３】次に、前記固体電解質電池の集電体と同一
極性の集電体が面対称の固体電解質電池をそれぞれ複数
個作製し、同一極性の集電体同士が相対するようにこれ
ら電池を積層し、同一極性の端子部が積層方向に重なる
ようにする。そして、これら端子部を極柱と共にボルト
等で連結して電槽内に収容し、多重セル構造の固体電解
質電池を作製する。
極性の集電体が面対称の固体電解質電池をそれぞれ複数
個作製し、同一極性の集電体同士が相対するようにこれ
ら電池を積層し、同一極性の端子部が積層方向に重なる
ようにする。そして、これら端子部を極柱と共にボルト
等で連結して電槽内に収容し、多重セル構造の固体電解
質電池を作製する。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。なお、本発明の電極その他の材料および形
状は、以下に示した例に限定されるものではない。
に説明する。なお、本発明の電極その他の材料および形
状は、以下に示した例に限定されるものではない。
【００１５】図１は本発明の単セル構造の固体電解質電
池の実施形態を示す斜視図、図２は図１の電池を用いて
作製した多重セル構造の固体電解質電池の一部切欠き斜
視図、図３は図２の組立て途中を示す説明図である。正
極は長方形のアルミニウム箔からなる集電体１の片面に
コバルト酸リチウム（ＬｉＣO Ｏ2 ）等の活物質粉末
と、アセチレンブラック等の導電剤と結着剤および例え
ばポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）の固体電解質と例
えば６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ）のプロピレ
ンカーボネイト（ＰＣ）溶液からなる電解液の混合物か
らなる活物質層３が配されたものである。集電体１は図
１の（イ）ののように四隅の一つが切り欠かれ、活物質
層３は集電体１の切欠き部分と中心線に対し対称な部
分、すなわち端子部１ａと、周縁から２ｍｍ幅の部分と
を除いて集電体１の片面（左面）全体に積層されてい
る。
池の実施形態を示す斜視図、図２は図１の電池を用いて
作製した多重セル構造の固体電解質電池の一部切欠き斜
視図、図３は図２の組立て途中を示す説明図である。正
極は長方形のアルミニウム箔からなる集電体１の片面に
コバルト酸リチウム（ＬｉＣO Ｏ2 ）等の活物質粉末
と、アセチレンブラック等の導電剤と結着剤および例え
ばポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）の固体電解質と例
えば６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ）のプロピレ
ンカーボネイト（ＰＣ）溶液からなる電解液の混合物か
らなる活物質層３が配されたものである。集電体１は図
１の（イ）ののように四隅の一つが切り欠かれ、活物質
層３は集電体１の切欠き部分と中心線に対し対称な部
分、すなわち端子部１ａと、周縁から２ｍｍ幅の部分と
を除いて集電体１の片面（左面）全体に積層されてい
る。
【００１６】負極は長方形の銅箔からなる集電体２の片
面に炭素粉末とＰＥＯおよび電解液の混合物からなる活
物質層４が積層されたものである。該負極も正極と同様
に集電体２は図１の（イ）に示すように四隅の一つが切
り欠かれ、活物質層４は集電体２の切欠き部分と中心線
に対し対称な部分、すなわち端子部２ａと、周縁から２
ｍｍ幅の部分とを除いて集電体２の片面（右面）全体に
積層されている。
面に炭素粉末とＰＥＯおよび電解液の混合物からなる活
物質層４が積層されたものである。該負極も正極と同様
に集電体２は図１の（イ）に示すように四隅の一つが切
り欠かれ、活物質層４は集電体２の切欠き部分と中心線
に対し対称な部分、すなわち端子部２ａと、周縁から２
ｍｍ幅の部分とを除いて集電体２の片面（右面）全体に
積層されている。
【００１７】このような正極と、該正極と同一形状をし
た負極を、活物質層３と４が対面するように配置し、間
に四隅の二箇所が切り欠かれたＰＥＯからなる固体電解
質（セパレータ）７を挟んで積層し、活物質層３，４と
セパレータ７の周縁にプロピロピレン等からなる樹脂８
を充填して図１の（イ）のような単セル構造の固体電解
質電池を作製する。
た負極を、活物質層３と４が対面するように配置し、間
に四隅の二箇所が切り欠かれたＰＥＯからなる固体電解
質（セパレータ）７を挟んで積層し、活物質層３，４と
セパレータ７の周縁にプロピロピレン等からなる樹脂８
を充填して図１の（イ）のような単セル構造の固体電解
質電池を作製する。
【００１８】次に、図１の（イ）の電池の集電体と同一
極性の集電体が面対称形をなす以外は（イ）の電池の構
造と同じ図１の（ロ）のような単セル構造の固体電解質
電池を作製する。すなわち、図１の（イ）と（ロ）の電
池は、正極集電体１が（イ）の電池では図の手前側にあ
って、（ロ）の電池では図の奥側にあり、外側面が互い
に面対称形（鏡に写った形）になっている。負極集電体
２も同様に外側面が面対称形になっている。電池周辺部
の樹脂は同じ位置で切り欠かれている。
極性の集電体が面対称形をなす以外は（イ）の電池の構
造と同じ図１の（ロ）のような単セル構造の固体電解質
電池を作製する。すなわち、図１の（イ）と（ロ）の電
池は、正極集電体１が（イ）の電池では図の手前側にあ
って、（ロ）の電池では図の奥側にあり、外側面が互い
に面対称形（鏡に写った形）になっている。負極集電体
２も同様に外側面が面対称形になっている。電池周辺部
の樹脂は同じ位置で切り欠かれている。
【００１９】次に、図１の（イ）と（ロ）のような電池
を図３のように同極性の集電体同士が重なり、端子部１
ａ，２ａが一直線に並ぶように順次積層し、端子部１
ａ，２ａに形成された孔にボルト２０を挿入してナット
２１締めして並列接続する。なお、同極性の端子部間の
隙間には、ニッケルおよび銅からなる集電リング２２を
挿入し、電気的に接続できるようにする。また、ボルト
２１の端部に極柱２３，２４を取り付ける。
を図３のように同極性の集電体同士が重なり、端子部１
ａ，２ａが一直線に並ぶように順次積層し、端子部１
ａ，２ａに形成された孔にボルト２０を挿入してナット
２１締めして並列接続する。なお、同極性の端子部間の
隙間には、ニッケルおよび銅からなる集電リング２２を
挿入し、電気的に接続できるようにする。また、ボルト
２１の端部に極柱２３，２４を取り付ける。
【００２０】このような極群を図２のように樹脂電槽２
５内に収納し、同樹脂からなる蓋を接着剤または超音波
により溶着して本発明の多重セル構造の固体電解質電池
を作製する。なお、必要なら電槽内に絶縁性の充填物を
入れて、電気絶縁性、放熱性の向上をはかることもでき
る。
５内に収納し、同樹脂からなる蓋を接着剤または超音波
により溶着して本発明の多重セル構造の固体電解質電池
を作製する。なお、必要なら電槽内に絶縁性の充填物を
入れて、電気絶縁性、放熱性の向上をはかることもでき
る。
【００２１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明は次の効果
を奏する。
を奏する。
【００２２】（１）請求項１によれば、端子部が電池周
辺から突出しないので、電気機器等に収納し易い固体電
解質電池を提供できる。
辺から突出しないので、電気機器等に収納し易い固体電
解質電池を提供できる。
【００２３】（２）請求項２によれば、コンパクトな多
重セル構造の固体電解質電池を提供できる。
重セル構造の固体電解質電池を提供できる。
【００２４】（３）請求項３によれば、デッドスペース
が少なく、体積エネルギー効率の優れた電池を提供でき
る。また、単セルが固体電解質電池からなるので、電槽
が破損したり、電槽にピンホールがあっても電池性能が
低下することがない、長寿命の多重セル構造の電池を提
供できる。
が少なく、体積エネルギー効率の優れた電池を提供でき
る。また、単セルが固体電解質電池からなるので、電槽
が破損したり、電槽にピンホールがあっても電池性能が
低下することがない、長寿命の多重セル構造の電池を提
供できる。
【図１】本発明の単セル構造の固体電解質電池を示す斜
視図であり、（イ）はその一実施形態を、（ロ）は
（イ）の電池と同一極性の集電体が面対称形になってい
る実施形態を示す。
視図であり、（イ）はその一実施形態を、（ロ）は
（イ）の電池と同一極性の集電体が面対称形になってい
る実施形態を示す。
【図２】図１の電池を積層した多重セル構造の固体電解
質電池の一実施形態を示す一部切り欠き斜視部である。
質電池の一実施形態を示す一部切り欠き斜視部である。
【図３】図２の電池の組立て途中を示す説明図である。
【図４】従来の固体電解質電池を示す一部切り欠き斜視
図である。
図である。
【図５】図４の電池を積層した多重セル構造の一部切り
欠き斜視図である。
欠き斜視図である。
【符号の説明】 １ 正極集電体 １ａ 正極端子部 ２ 負極集電体 ２ａ 負極端子部 ３ 正極活物質 ４ 負極活物質 ２５ 電槽
Claims (3)
- 【請求項１】 平板状の集電体の片面に活物質層を配し
た正極と負極を、それぞれの活物質層の間に固体電解質
層を挟んで積層し、該活物質層と固体電解質層の周囲を
樹脂により封口した固体電解質電池において、電池周辺
部に正極端子部と負極端子部を有し、正極端子部は、電
池周辺部の一部を切り欠いて正極集電体の片面を露出し
たものであり、負極端子部は、電池周辺部の一部を切り
欠いて負極集電体の片面を露出したものであることを特
徴とする固体電解質電池。 - 【請求項２】 同一極性の集電体が面対称形をなす請求
項１記載の二種類の電池からなり、二種類の電池は、同
一極性の集電体同士が重なり、かつ同一極性の端子部が
相対するように交互に積層され、同一極性の端子部同士
が連結されていることを特徴とする多重セル構造の固体
電解質電池。 - 【請求項３】 請求項２の固体電解質電池は直方体の電
槽に収容されていることを特徴とする多重セル構造の固
体電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9159566A JPH117983A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 固体電解質電池とこれを用いた多重セル構造の固体電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9159566A JPH117983A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 固体電解質電池とこれを用いた多重セル構造の固体電解質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH117983A true JPH117983A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15696534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9159566A Withdrawn JPH117983A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 固体電解質電池とこれを用いた多重セル構造の固体電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH117983A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013098080A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Toyota Industries Corp | 二次電池および二次電池を搭載した車両 |
| US8980465B2 (en) | 2011-01-05 | 2015-03-17 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack |
| CN112768811A (zh) * | 2019-11-01 | 2021-05-07 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 具有混合型结构的电容器辅助的电化学装置 |
-
1997
- 1997-06-17 JP JP9159566A patent/JPH117983A/ja not_active Withdrawn
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