JPWO2011145608A1 - 双極型二次電池 - Google Patents
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Abstract
ケースに収装された電池本体は電解質層を介して積層された複数の双極型電極からなる単数または複数の直列接続された積層体で構成される。一面をケースの内周面に接合し、もう一面を電池本体の一端に接合する正極集電板と負極集電板とが、それぞれケースから外側へ延出する。ケースの伸長変形に応じて、電池本体を介した正極集電板と負極集電板との電気的接続を切断する切断メカニズムを備えることで、短絡電流の発生時に双極型二次電池内の電流通路を遮断して、双極型二次電池を短絡電流から保護する。
Description
この発明は、双極型二次電池の短絡電流からの保護に関する。
日本国特許庁が2009年に発行したJP2009−252548Aは、積層された複数層のセルからなるリチウムイオン電池などの双極型二次電池に用いる流動性封止剤に関する提案を行っている。
セルの積層方向の一端には正極活物質が、もう一端には負極活物質を配置されている。流動性封止剤は、セルの電解質が空気中の水分により劣化しないよう、電解質の周りに配置され、セルを空気から遮断する役割をもつ。
パラフィンなどの流動性封止剤は高電圧のもとで電気分解を起こす。電気分解した流動性封止剤は必要な絶縁性を保てない。従来技術は流動封止剤を密閉された複数の層に分割することで、流動封止剤に高電圧が加わるのを防止し、電気分解が起きにくい構造を実現している。
双極型二次電池に接続された外部回路が短絡を起こすと、電池内部に短絡電流が流れ続け、電池が発熱する。
従来技術による双極型二次電池は、こうした状況でも流動封止剤への高電圧の負荷防止効果をもたらすが、短絡電流を遮断したり、電池それ自体の発熱を防止する作用を持たない。
この発明の目的は、したがって、双極型二次電池を短絡電流から保護することである。
以上の目的を達成するために、この発明による双極型二次電池は、電池本体と、電池本体を内部に収装するケースと、一面をケースの内周面に接合し、もう一面を電池本体の一端に接合すると共にケース外部に延出した正極集電板と、一面をケースの内周面に接合し、もう一面を電池本体のもう一端に接合すると共にケース外部に延出した負極集電板と、を備えている。
電池本体は単数または複数の直列接続された積層体からなる。積層体は、板状の集電体と、集電体の一面に配置された正極活物質層、及び集電体のもう一面に配置された負極活物質層、とからなる双極型電極を電解質層を介して複数積層することで構成される。
双極型二次電池はさらに、ケースの伸長変形に応じて、電池本体を介した正極集電板と負極集電板との電気的接続を切断する切断メカニズム、を備えている。
この発明の詳細並びに他の特徴や利点は、明細書の以下の記載の中で説明されるとともに、添付された図面に示される。
図面のFIG.1を参照すると、双極型二次電池100は、略矩形横断面のケース103と、ケース103の相対する2つの辺を介してケース103の内側から外側へ取り出される正極集電板101と負極集電板102とを備える。
FIG.2を参照すると、双極型二次電池100は、ケース103の内側に電池本体300を備える。電池本体300は複数のセル26を積層した積層体30を2個直列接続することで構成される。正極集電板101と負極集電板102は電池本体300を挟持する形で、ケース103の内周面にそれぞれ接合される。より詳しくは、正極集電板101と負極集電板102はケース103の内周面に接着により固定される。
ケース103は、電池本体300を外気から遮断し、電池本体300を保護する役割を持つ。ケース103は一対のケース部材103aと103bからなる。ケース部材103aと103bは、電池本体300を収容する凹部と凹部を囲むフランジ部とをそれぞれ有する
ケース103は、ケース103の内側から外側へ至る正極集電板101と負極集電板102とを挟む形で、一対のケース部材103aと103bのフランジ部同士を溶着させることで一体に構成される。ケース103には内外に生じる圧力差に対して積層体30を損傷させない強度と、変形可能な可撓性とを備えたシート状素材が用いられる。シート状素材は、さらに電解液や気体を透過させず、電気絶縁性を有し、電解液などの材料に対して化学的に安定であることが望ましい。
シート状素材には、好ましくはラミネートフィルム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネートなどが用いられる。ラミネートフィルムは、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、銅などの合金を含む金属の金属箔を、ポリプロピレンフィルムなどの絶縁性の合成樹脂膜で被覆したものである。
積層体30を構成するセル26は、電解質層25と、電解質層25の両側に積層された正極活物質層23と負極活物質層24と、さらに積層方向に関して正極活物質層23と負極活物質層24の外側に積層された板状の集電体22とで構成される。ただし、図に示すように複数のセル26を積層する場合には、集電体22は隣接するセル26の間に一枚のみ挟持される。
集電体22には公知の材料か使用される。例えば、アルミニウムやステンレス(SUS)を使用することができる。集電体22の材料に高分子材料を含むこともできる。すなわち、ポリオレフィン(ポリプロピレン、ポリエチレン)、ポリエステル(PET、PEN)、ポリイミド、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)を用いることができる。これらの高分子材料に導電性をもたせるために、好ましくは高分子材料中にケッチェンブラック、アセチレンブラック、カーボンブラックなどのカーボンや、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、ステンレス鋼(SUS)、チタニウム(Ti)などの金属、の粒子を分散させる。
正極活物質層23は、正極活物質を含み、さらに導電助剤やバインダーなどを含み得る。正極活物質には、溶液系のリチウムイオン電池で使用される、遷移金属とリチウムとの複合酸化物を使用できる。
負極活物質層24は、負極活物質を含み、さらに導電助剤やバインダーなどを含み得る。負極活物質には、溶液系のリチウムイオン電池で使用される負極活物質を用いることができる。
特に、正極活物質層23の正極活物質にリチウム−遷移金属複合酸化物を用い、負極活物質層24の負極活物質にカーボンまたはリチウム−遷移金属複合酸化物を用いることで、容量と出力特性に優れた電池を構成することができる。
電解質層25は、イオン伝導性を有する高分子を含む層または液体電解質である。この実施例では電解質に、基材としてのセパレータにプレゲル溶液を含浸させた後、化学架橋または物理架橋により得た高分子ゲル電解質を用いている。電解質に含まれる電解液は、ポリプレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート等の有機溶媒を含有し、温度上昇により沸騰してガス化する。この実施例において、セパレータの融点は約摂氏120度(℃)である。電解質溶媒の沸点は約140℃である。
セル26の外周はシール部40に覆われる。シール部40は、隣接する集電体22の外周部の間に充填され、正極活物質層23と電解質層25と負極活物質層24の外気との接触を遮断する。シール部40はセル26を密封することにより、電解質のイオン伝導度の低下を防止する。また、液体または半固体のゲル状の電解質を使用する場合の、液漏れによる液絡を防止する。
シール前駆体には、例えば加圧変形により集電体22に密着するゴム系樹脂、または加熱加圧して熱融着させることで集電体22に密着するオレフィン系樹脂などの熱融着可能な樹脂を使用することができる。
ゴム系樹脂には特に制限はないが、好ましくは、シリコン系ゴム、フッ素系ゴム、オレフィン系ゴム、ニトリル系ゴムよりなる群から選択される。これらのゴム系樹脂は、シール性、耐アルカリ性、耐薬品性、耐久性、耐候性、耐熱性などに優れ、二次電池の使用環境においてもこれらの優れた性能と品質を長期間維持することができる。
熱融着可能な樹脂は、積層体30のあらゆる使用環境下で優れたシール効果を発揮できるものが好ましい。熱融着可能な樹脂は、例えばシリコン、エポキシ、ウレタン、ポリブタジエン、オレフィン系樹脂(ポリプロピレン、ポリエチレンなど)、パラフィンワックスよりなる群から選択される。これらの熱融着可能な樹脂は、シール性、耐アルカリ性、耐薬品性、耐久性・耐候性、耐熱性などに優れ、二次電池の使用環境においてもこれらの優れた性能と品質を長期間維持することができる。
積層体30の製造プロセスにおいては、集電体22の一方の面に正極活物質層23を形成し、もう一方の面に負極活物質層24を形成した複数の双極型電極21と電解質層25とが交互に6層に渡って積層される。積層方向に関する積層体30の両端には正極集電体22aと負極集電体22bが積層される。集電体22と異なり、正極集電体22aは一方の面に正極活物質層23を形成し、もう一方の面には何も形成しない。負極集電体22bは一方の面に負極活物質層24を形成し、もう一方の面には何も形成しない。正極集電体22aは正極活物質層23を電解質層25に接した状態で積層される。負極集電体22bは負極活物質層24を電解質層25に接した状態で積層される。
以上のようにして積層された所定数のセル26を熱プレス機を用いてシール部40が所定の厚さとなるように熱プレスし、さらに未硬化のシール部40を硬化させることで双極型の積層体30が完成する。
電池本体300は、一方の積層体30の正極集電体22aがもう一方の積層体30の負極集電体22bに接するように、直列に配置された2個の積層体30によって構成される。
正極集電板101と負極集電板102は、電池本体300からケース103の外側へ電流を取り出し、あるいはケース103の外側から電池本体300に電流を供給する役割を持つ。正極集電板101と負極集電板102の材料には、特に制限はなく、公知の材料を使用することができる。好ましくは、アルミニウム、ステンレス(SUS)、高分子材料などが使用される。
電池本体300を構成する2個の積層体30の隣接する正極集電体22aと22bは導電性接着剤で接着される。また、電池本体300の一端に位置する正極集電体22aと正極集電板101、及び電池本体300のもう一端に位置する負極集電体22bと負極集電板102も、導電性接着剤で接着される。接着剤には、剥離強度120%のブチルゴム系導電性両面テープ、剥離強度100%のアクリル系導電性両面テープ、剥離強度90%の導電性エポキシ接着剤のいずれかを用いる。
さらに、正極集電板101のケース部材103aの内周面への接合と、負極集電板102のケース部材103bの内周面への接合も、それぞれ接着剤を用いた接着によって行われる。接着には、剥離強度120%のブチルゴム系両面テープ、または剥離強度100%のアクリル系両面テープを用いる。
各剥離強度は、アクリル両面テープの剥離強度を100%とした場合の各接着剤の剥離強度をパーセンテージで表したものである。
2個の積層体30の正極集電体22aと負極集電体22bの接着は必須の用件ではなく、これらを接着せずに単に当接させるだけでも良い。
この発明による双極型二次電池100において、以上の接着は下記の条件を満たすように行われる。
すなわち、2個の積層体30の正極集電体22aと負極集電体22bの剥離強度をK4,正極集電体22aと正極集電板101の剥離強度をK3、負極集電体22bと負極集電板102の剥離強度をK5、正極集電板101とケース103の剥離強度をK1、負極集電板102とケース103の剥離強度をK2とした場合に次のいずれかの条件を満たすものとする。
K1.K2>K3または
K1.K2>K4または
K1.K2>K5
なお、2個の積層体30の正極集電体22aと22bを接着しない場合には、剥離強度K4はゼロとなる。
上記の関係は次の文章で表される。すなわち、ケース103の内周面と正極集電板101との剥離強度及びケース103の内周面と負極集電板102との剥離強度がともに、正極集電板101と正極集電体22aの剥離強度、負極集電板102と負極集電体22bの剥離強度、及び積層体30間の正極集電体22aと負極集電体22bの剥離強度の少なくとも一つより大きく設定される。
以上の処理の後、ケース103を構成する一対のケース部材103aと103bのフランジ状の外周部同士を真空状態で融着させることで双極型二次電池100が完成する。ケース部材103aと103bの外周部同士を一部を残して融着し、未融着部からケース103内の空気を誘引することでケース103内を真空状態としても良い。
ハイブリッド電気自動車(HEV)や電気自動車(EV)においては、車体に強い衝撃が加わった場合には、車載バッテリからの電力供給により動作する各種電気回路に故障が生じることがある。そして、故障した電気回路にバッテリから電力が供給され続けると、故障した電気回路に過大な電流が流れて回路が発熱し、強電ラインが短絡することがある。また、車載バッテリ内の強電ライン同士が短絡することも考えられる。
このようなケースでは、双極型二次電池100内に過大な短絡電流が流れ、双極型二次電池100の内部抵抗による発熱で双極型二次電池100の温度上昇が起こる。この温度上昇により積層体30の電解質層25の電解液に含まれるポリプレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート等の有機溶媒が沸騰し、ガス化すると、ケース103の内圧が上昇し、ケース103が膨らむ。
ケース103の膨張は、ケース103の内周面に接着された正極集電板101及び負極集電板102を介して2個の積層体30に引っ張り荷重を及ぼす。
この引っ張り荷重は、ケース103の内周面と正極集電板101との間及びケース103の内周面と負極集電板102との間だけでなく、2個の積層体30の正極集電体22aと負極集電体22bの間、電池本体300の一端に位置する正極集電体22aと正極集電板101の間、及び電池本体300のもう一端に位置する負極集電体22bと負極集電板102の間に引き剥がし力として作用する。
この双極型二次電池100においては、ケース103の内周面と正極集電板101との剥離強度及びケース103の内周面と負極集電板102との剥離強度がともに、電池本体300の一端の正極集電体22aと正極集電板101の剥離強度、電池本体300のもう一端の負極集電体22bと負極集電板102の剥離強度、及び2基の積層体30間の正極集電体22aと負極集電体22bの剥離強度の少なくとも一つより大きく設定される。したがって、引き剥がし力の作用により、正極集電板101と正極集電体22a、負極集電板102と負極集電体22b、及び電池本体300を構成する2個の積層体30間の正極集電体22aと負極集電体22b、のいずれかが剥離する。そして、剥離したこれらの部材間の接触が弱まることで、短絡電流の流れが抑制される。さらに、部材間が完全に剥離することで短絡電流は遮断される。
このようにして、この発明により双極型二次電池100に接続された外部回路の短絡電流から双極型二次電池100を保護することができる。
この実施例では、各積層体30が6個のセルで構成され、さらに2基の積層体30を直列に接続することで電池本体300を構成している。しかし、積層体30を構成するセル26の数及び直列に接続される積層体30の個数は、双極型二次電池100に要求される電圧や容量に応じて任意に設定可能である。
したがって、電池本体300を、例えば積層体30間の接続部が存在しない単一の積層体30で構成しても良い。その場合には、ケース103の内周面と正極集電板101との剥離強度及びケース103の内周面と負極集電板102との剥離強度がともに、正極集電板101と電池本体300の一端の正極集電体22aの剥離強度及び負極集電板102と電池本体300のもう一端の負極集電体22bの剥離強度の少なくとも一つより大きくなるように設定すれば良い。
FIGS.3−5を参照して、この発明の第2の実施例を説明する。なお、これらの図は特徴を分かりやすく示すために、要部をデフォルメして描いている。
第1の実施例において、双極型二次電池100内に生じる引き剥がし力はもっぱらケース103の温度膨張によってのみ生まれる構造であった。この実施例では、ケース103内のガス圧力の上昇に応じてケース103がセル26の積層方向に伸長するように、ケース103を構成する一方のケース部材103aに、ケース103の伸び代として折り返し部11を設ける。
FIG.3を参照すると、折り返し部11は、ケース部材103aのセル26の積層方向に関する端面から電池本体300から遠ざかる向きに円筒状に突出する。突出端は略180度に折り返され、クレスト部を形成する。折り返し部11はケース103の内圧の上昇に応じて折り返し部11の内側のケース部材103aの端面を電池本体300から遠ざかる向きに変位させることで、ケース103の伸長変形を容易にする。
ケース103以外の双極型二次電池100の構成は剥離強度の設定を含めて第1の実施例と同一である。この実施例により、内圧の上昇に対するケース103の伸長が容易になる。その結果、ケース103の内圧の上昇時に、正極集電板101と電池本体300の一端の正極集電体22a、負極集電板102と電池本体300のもう一端の負極集電体22b、及び電池本体300を構成する2個の積層体30間の正極集電体22aと負極集電体22b、のいずれかの剥離が促進される。そのため、外部回路の短絡電流に対して双極型二次電池100をより早くかつ確実に保護することができる。
折り返し部11の形成位置や個数についてはさまざまなバリエーションが可能である。
FIG.4を参照すると、ここではケース103を構成する一方のケース部材103aのセル26の積層方向に関する外周面にクレスト部を有する折り返し部11を360度に渡って設けている。
FIG.5を参照すると、ここではケース103を構成する一方のケース部材103aのセル26の積層方向に関する外周面にクレスト部を有する折り返し部11を360度に渡って二重に設けている。
折り返し部11の形成位置や個数によらず、このように伸縮可能に構成されたケース103のもとでは、双極型二次電池100に短絡電流が流れて電池温度が上昇し、ケース103の内圧が上昇すると、セル26の積層方向に関してケース103が容易に膨張変形する。好ましくは、ケース103は、0.1−10キログラム(kg)/平方センチメートル(cm2)(≒キロパスカル(kPa))の内圧で破壊することなく容易に変形し得るものとする。このような内圧でケース103が容易に変形すると、正極集電板101または負極集電板102と電池本体300との間、あるいは電池本体300を構成する2個の積層体30の間を容易に切り離すことができる。
すなわち、双極型二次電池100に接続された外部回路に過大な短絡電流が流れると、双極型二次電池100の電池温度が上昇し、各セル26の電解質層25に含まれる電解液が沸騰する。電解液の沸騰にともなって発生する有機媒体の気化ガスによりケース103の内圧が上昇し、ケース103がセル26の積層方向、すなわち折り返し部11を伸ばす向き、に伸長する。
ケース103の伸長に伴い、剥離強度の大きな接着剤でケース103に接着された正極集電板101及び負極集電板102はケース139と一体に互いに離間方向に変位する。この引き剥がし力は、接着力の相対的に弱い、正極集電板101と電池本体300の一端の正極集電板22aの間、負極集電板102と電池本体300のもう一端の負極集電体22bの間、及び電池本体300を構成する2個の積層体30の正極集電体22aと負極集電体22bの間に作用し、これらのいずれかが切り離される。その結果、双極型二次電池100内部の短絡電流が遮断される。
この実施例では、ケース部材103aに折り返し部11を形成しているが、ケース部材103bに折り返し部11を形成しても良い。ケース部材103aとケース部材103bの双方に折り返し部11を形成しても良い。
FIGS.6−9を参照して、この発明の第3の実施例を説明する。これらの図も特徴を分かりやすく示すために、要部をデフォルメして描いている。
FIG.6を参照すると、この実施例では、第2の実施例の構成に加えて、正極集電板101のケース部材103a及び電池本体300への接着部位からケース103の外への取り出し部に至る区間の長さをあらかじめ長く設定する。
FIG.7を参照すると、具体的には、正極集電板101のケース部材103a及び電池本体300への接着部位からケース103の外への取り出し部に至る区間であって、かつ電池本体300の偶部に対応する位置に折り返し部12を形成する。好ましくは、折り返し部12による正極集電板101の変位可能な範囲が、折り返し部11によるケース103の伸長可能変位量と等しくなるように、折り返し部12の寸法を設定する。
折り返し部12は、折り返し部11の内側に設けることが好ましい。
すなわち、FIG.8を参照すると、ケース部材103aの外周面に折り返し部11を設ける場合には、折り返し部12を折り返し部11の内側に設けることが好ましい。
FIG.9を参照すると、ケース部材103aの外周面に複数の折り返し部11を設ける場合には、折り返し部12を複数の折り返し部11の内側にそれぞれ設けることが好ましい。
双極型二次電池100の他の構成は第2の実施例と同一である。
第2の実施例では、ケース103の伸長変形に追随しようとする正極集電板101の変位が、セル26の積層方向の正極集電板101の寸法に起因して拘束される可能性がある。しかしながら、この実施例では正極集電板101に折り返し部12を設けることで、ケース103の伸長変形に追随した正極集電板101の変位が容易になる。したがって、ケース103の伸長変形に伴う、正極集電板101と電池本体300の一端の正極集電体22a、または負極集電板102と電池本体300のもう一端の負極集電体22b、または電池本体300を構成する2個の積層体30の正極集電体22aと負極集電体22b、の切り離しをより確実に行うことができる。
この実施例では、ケース部材103aに折り返し部11を形成し、正極集電板101に折り返し部12を形成しているが、ケース部材103bに折り返し部11を形成し、負極集電板102に折り返し部12を形成することも可能である。さらに、ケース部材103aとケース部材103bの双方に折り返し部11を形成し、正極集電板101と負極集電板102の双方に折り返し部12を形成することも可能である。
FIG.10を参照して、この発明の第4の実施例を説明する。
この実施例による双極型二次電池100はケース103の内側にガスを発生させるインフレータ14を備える。
インフレータ14は、化学反応によりガスを発生させる。インフレータ14はイグナイタ、着火剤、ガス発生剤などを内蔵する。インフレータ14にはケース103の外に配置したコントローラ15が接続される。コントローラ15はインフレータ14のイグナイタを作動させて、着火剤に点火してガス発生剤を燃焼させる。
インフレータ14に関する別の構成として、高圧ガスを充填した高圧容器と、高圧容器を開口するアクチュエータを内蔵し、ケース103外に配置したコントローラ15がアクチュエータを作動させて、高圧容器のガスを放出するようにすることも可能である。両者を組合わせたハイブリッドタイプを用いても良い。
コントローラ15には積層体30の温度を検出する温度センサ16が接続される。コントローラ15は中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ15は、積層体30の温度が例えば100℃以上になると、インフレータ14を作動させるようにあらかじめプログラムされる。
温度センサ16の代わりに、正極集電板101または負極集電板102の電流を検出する電流センサを設け、電流センサの検出電流が短絡電流相当値を超える場合に、コントローラ15がインフレータ14を作動させるようにプログラムすることも可能である。
さらに、温度センサ16の代わりに、正極集電板101と負極集電板102の電位差を検出する電圧センサを設け、電圧センサの検出電圧が通常作動時相当の電圧値から外れた場合に、コントローラ15がインフレータ14を作動させるようにプログラムすることも可能である。通常作動時相当の電圧値は例えば4.2V−2.5Vである。
さらに、温度センサ16の代わりに、ケース103の内圧を検出する圧力センサを設け、ケース103の内圧が所定圧力以上になった場合に、コントローラ15がインフレータ14を作動させるようにプログラムすることも可能である。
以上の各センサは、いずれも双極型二次電池100内の短絡電流と関連を有するパラメータを検出するセンサである。
この実施例によれば、双極型二次電池100に短絡電流が流れると、インフレータ14が作動してガスを発生させ、ケース103をガス圧力で膨張させる。その結果、ケース103がいちはやく伸長し、正極集電板101と電池本体300の一端の正極集電体22a、または負極集電板102と電池本体300のもう一端の負極集電体22b、または電池本体300を構成する2個の積層体30の正極集電体22aと負極集電体22b,の切り離しを早期に行うことができる。
FIGS.16と17を参照してこの発明の第5の実施例を説明する。
この実施例では、電池本体300を構成するいずれかのセル26の電解質層25の基材であるセパレータSPをセル26の外形寸法より大きく形成し、セパレータSPの外周部をケース103の内側においてケース部材103aの端面に融着する。
正極集電板101との干渉を避けるために、セパレータSPの外周部の一部に正極集電板101を通過させるための切欠を正極集電板101形成しておく。ケース103の仕様は第1の実施例と同一である。
ケース103が伸長変形するのに伴い、ケース部材103aに外周部を融着したセパレータSPを含む積層体30はケース部材103aと一体に変位する。その結果、ケース103の伸長変形に伴って電池本体300に作用する引っ張り荷重は、この積層体30とケース部材103bに固定された負極集電板102との間に集中的に作用し、積層体30間の正極集電体22aと負極集電体22bの剥離、もしくは負極集電板102と電池本体300のもう一端の負極集電体22b、の剥離が促進される。
なお、セパレータSPをケース部材103bの端面に固定しても良い。また、ケース部材103aまたは103bに固定するセパレータSPはいずれの積層体30のいずれのセル26のものでも良い。
次にFIGS.11A−11C,FIGS.12Aと12B,FIGS.13Aと13B,FIG.14,及びFIG.15を参照して、双極型二次電池100の製造と得られた製品の電流遮断能力に関して、発明者らが行った実験について説明する。
まず、双極型電極の制作について説明する。
正極層を下記の要領により作成した。すなわち、正極活物質としてLiMn2O4を85重量パーセント(wt%)に、導電助剤としてアセチレンブラックを5wt%、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン(PVdF)を10wt%含む正極基剤を作成した、正極基剤にスラリー粘度調整溶媒としてNメチルピロドリン(NMP)を塗布作業に最適な粘度になるまで添加することで、正極スラリーを作製した。
FIG.11Aに示すように、集電体22としての厚さ20ミクロン(μm)のSUS箔の片面に正極スラリーを塗布し、乾燥させて30μmの正極活物質層23を形成した。
負極層を下記要領により作成した。すなわち、負極活物質としてハードカーボンを90wt%、バインダーとしてPVDFを10wt%を含む負極基剤を作成した。負極基剤にスラリー粘度調整溶媒としてNMPを塗布作業に最適な粘度になるまで添加することで、負極スラリーを作製した。FIG.11Bに示すように、正極を塗布した集電体22としてのSUS箔の反対面に、負極スラリーを塗布し、乾燥させて30μmの負極活物質層24を形成した。
FIG.11Cに示すように集電体22としてのSUS箔の両面に正極活物質層23と負極活物質層24を形成することで、双極型電極21の基材を得た。
次いで、基材を160×130ミリメートル(mm)に切り取り、正極、負極ともに外周部を幅10mmずつ剥がし取ることにより、SUSの表面を露出させた。結果として、140×110mmの電極面と、その外周に露出する10mm幅のSUSが構成する集電体22とを有する双極型電極21の構造体を作製した。
次に、プロピレンカーボネート−エチレンカーボネート(PC−EC)の混合溶媒に1モルの六フッ化ホウ酸リチウム(LiPF6)を含有する電解液を90wt%と、ホストポリマーとしてヘキサフルオロプロペン(HFP)コポリマーを10%含むPVdF−HFPを10wt%含む電解質基剤を作成した。電解質基剤に粘度調製溶媒として、ジメチルカーボネート(DMC)を塗布作業に最適な粘度になるまで添加して、プレゲル電解質を作製した。このプレゲル電解質電解質を構造体の正極、負極電極部の両面に塗布し、DMCを乾燥させることで、ゲル電解質の染み込んだ双極型電極21を完成させた。
次にシール部前駆体の形成について説明する。
FIGS.12Aと12Bを参照すると、双極型電極21の正極外周部の露出部にディスペンサを用いて、1液性未硬化エポキシ樹脂からなるシール前駆体40Aを塗布した。
FIG.13Aと13Bを参照すると、次に、12μm厚のポリエチレンフィルムからなる170×140(mm)のセパレータSPをSUSを含む集電体22の全面を覆うように正極側に配置した。その後に、セパレータSPのシール前駆体40Aと重なる位置にディスペンサを用いて、1液性未硬化エポキシ樹脂からなるシール前駆体40Aを塗布した。
以上の双極型電極21とセパレータSPとを積層することで、セル26が12個積層された積層体30の構造体を作製した。
次に双極型電池のプレス成型について説明する。
FIG.14を参照すると、以上のように構成された積層体30の構造体を、熱プレス機により面圧1kg/cm2(≒kPa)で80℃で1時間熱プレスすることにより、シール前駆体40Aを硬化させて、シール部40を得た。この工程により、シール部40を所定の厚みまでプレスでき、さらに硬化させることが可能になる。以上のプロセスでセル26を12層積層した積層体30を完成させた。
次にパッケージングについて説明する。
上記プロセスで作成した3個の積層体30を互いに導電性両面テープにより接着することで、直列接続された3個の積層体30、言い換えれば36層のセル26からなる電池本体300を得た。電池本体300の一端の正極集電体22aに導電性両面テープにより正極集電板101を接着した。電池本体300のもう一端の負極集電体22bに負極集電板102を接着した。正極集電板101の電池本体300と反対側の面をケース部材103aの内周面に両面テープで接着した。同様に、負極集電板102の電池本体300と反対側の面をケース部材103bの内周面に両面テープで接着した。正極集電板101と負極集電板102の取り出し部をケース部材103aと103bのフランジ部が挟む形で、ケース103が真空密封されるようにフランジ部を溶着した。
以上のプロセスにより、双極型二次電池100に関するこの発明による用例#1−#8とこの発明によらない比較例#1−#3を作成した。
正極集電板101とケース部材103a及び負極集電板102とケース部材103bとの接着には、剥離強度120%のブチルゴム系両面テープ、剥離強度100%のアクリル系両面テープ、及び剥離強度90%のエポキシ接着剤、のいずれかを使用した。
また、電池本体300を構成する3個の積層体30間の正極集電体22aと負極集電体22bの接着、正極集電板101と電池戦隊300の一端の正極集電体22aの接着、及び負極集電板102と電池本体300のもう一端の負極集電体22bの接着には、剥離強度120%のブチルゴム系両面テープ、剥離強度100%のアクリル系両面テープ、及び剥離強度90%のエポキシ接着剤、のいずれかを使用した。剥離強度は、いずれもアクリル両面テープの剥離強度を100%とした場合の、相対的な剥離強度をパーセンテージで表す。
用例#1−#8と比較例#1−#3の各部の剥離強度に関する仕様をTABLE−1に示す。なお、用例#1−#4は第1の実施例に相当し、用例#5は第2の実施例に相当し、用例#6は第3の実施例に相当し、用例#7は第4の実施例に相当し、用例#8は第5の実施例に相当する。
この発明によらない比較例#1−#3では、電池本体300を構成する積層体30間の正極集電体22aと負極集電体22bの接着、正極集電板101と電池本体300の一端の正極集電体22aとの接着、及び負極集電板102と電池本体300のもう一端の負極集電板22bとの接着に剥離強度100%のアクリル系導電性両面テープを使用している。
比較例#1では、正極集電板101とケース部材103aの接着及び負極集電板102とケース部材103bの接着に、剥離強度90%のエポキシ接着剤を使用している。比較例#2では正極集電板101とケース部材103aの接着に剥離強度120%のブチルゴム系両面テープを使用し、負極集電板102とケース部材103bの接着に剥離強度90%のエポキシ接着剤を使用している。比較例3では正極集電板101とケース部材103aの接着に剥離強度90%のエポキシ接着剤を使用し、負極集電板102とケース部材103bの接着に剥離強度120%のブチルゴム系両面テープを使用している。
一方、この発明による用例#1と#2では、電池本体300を構成する積層体30間の正極集電体22aと負極集電体22bの接着に剥離強度90%のエポキシ接着剤を使用し、正極集電板101と電池本体300の一端の正極集電体22aの接着及び負極集電板102と電池本体300のもう一端の負極集電体22bの接着に剥離強度100%のアクリル系導電性両面テープを使用している。
用例#1では、正極集電板101とケース部材103aの接着及び負極集電板102とケース部材103bの接着に剥離強度120%のブチルゴム系両面テープを使用している。
用例#2では、正極集電板101とケース部材103aの接着及び負極集電板102とケース部材103bの接着に剥離強度100%のアクリル系両面テープを使用している。
この発明による用例#3では、電池本体300を構成する積層体30間の正極集電体22aと負極集電体22bの接着に剥離強度120%のブチルゴム系導電性両面テープを使用し、正極集電板101と電池本体300の一端の正極集電体22aの接着に剥離強度100%のアクリル系導電性両面テープを使用し、負極集電板102と電池本体300のもう一端の負極集電体22bの接着に剥離強度120%のブチルゴム系導電性両面テープを使用し、正極集電板101とケース部材103aの接着及び負極集電板102とケース部材103bの接着に剥離強度120%のブチルゴム系両面テープを使用している。
この発明による用例#4では、電池本体300を構成する積層体30間の正極集電体22aと負極集電体22bの接着及び正極集電板101と電池本体300の一端の正極集電体22aの接着に剥離強度100%のアクリル系導電性両面テープを使用し、負極集電板102と電池本体300のもう一端の負極集電体22bの接着に剥離強度90%のエポキシ接着剤を使用し、正極集電板101とケース部材103aの接着及び負極集電板102とケース部材103bの接着に剥離強度100%のアクリル系両面テープを使用している。
この発明による用例#5−#8では、電池本体300を構成する積層体30間の正極集電体22aと負極集電体22bの接着に剥離強度90%のエポキシ接着剤を使用し、正極集電板101と電池本体300の一端の正極集電体22aの接着、負極集電板102と電池本体300のもう一端の負極集電体22bの接着、正極集電板101とケース部材103aの接着、及び負極集電板102とケース部材103bの接着に剥離強度100%のアクリル系両面テープを使用している。
さらに、この発明による用例#8においては、特定のセル26のセパレータSPの外形寸法を大きく形成し、このセパレータSPの外周部を剥離強度120%のブチルゴム系導電性両面テープを介してケース部材103aに接着している。
次にケース103の材質並びに形状の違い及びインフレータ14の有無を説明する。
用例#1のケース103はアルミニウム合金製の缶で構成され、比較例#1−#3と用例#2−7のケース103はアルミニウムのラミネートフィルムで構成される。
用例#1−#4と#8、及び比較例#1−#3の双極型二次電池100のケース103はFIG.15に示す形状に形成される。これは、基本的に第1の実施例のケース103に相当する。
用例#5の双極型二次電池100のケース103はFIG.3に示す形状に形成される。すなわち一方のケース部材103aの頂面の両端に、セル26の積層方向に突出する1個のクレスト部を有する折り返し部11がそれぞれ設けられている。
用例#6の双極型二次電池100は、FIGS.6と7に示す形状に形成される。すなわち、用例#5と同様のケース103を用いるとともに、折り返し部11の内側に折り返し部12を形成している。
用例#7のケース103は、FIG.10に示すように、ケース103内にインフレータ14を備え、ケース103の外側にコントローラ15を備えている。
発明者らは、比較例#1−#3のケース103と用例#1−#6のケース103に、空気を圧送する管を接続し、正極集電板101と負極集電板102間の電気抵抗を測りながら空気を圧送し、電気抵抗が急増したときのケース103の内圧を測定した。用例#7に関してはケース103の内部に配置したインフレータ14を作動させた状態で、正極集電板101と負極集電板102の間の電気抵抗が急増したときのケース103の内圧を測定した。
TABLE−2を参照すると、この発明によらない比較例#1−#3は、正極集電板101とケース103及び負極集電板102とケース103の間の剥離強度が、正極集電板101と電池本体300の一端の正極集電体22aの間、または負極集電板102と電池本体300のもう一端の負極集電体22bの間、または積層体30間の正極集電体22aと負極集電体22bの間、のいずれの剥離強度よりも低い。そのため、正極集電板101とケース103の間または負極集電板102とケース103の間で剥離が生じており、双電極二次電池100内部における短絡電流の遮断ができない。
この発明による用例#1−#6及び#8は、正極集電板101とケース部材103aの剥離強度及び負極集電板102とケース部材103bの剥離強度が、正極集電板101と電池本体300の一端の正極集電体22aの剥離強度、負極集電板102と電池本体300のもう一端の負極集電体22bの剥離強度、及び電池本体300を構成する積層体30間の正極集電体22aと負極集電体22bの剥離強度の少なくとも一つよりも高い。つまり、剥離強度の最も弱い接着部が正極集電板101と負極集電板102の間に存在する。したがって、ケース103が伸長すると正極集電板101と負極集電板102の間のどこかで剥離が発生し、双極型二次電池100内部の短絡電流が遮断がされる。
用例#2−#4の結果からは、正極集電板101と電池本体300の一端の正極集電体22aの剥離強度、負極集電板102と電池本体300のもう一端の負極集電体22bの剥離強度、及び積層体30間の極集電体22aと負極集電体22bの剥離強度の少なくとも1つが、正極集電板101とケース103の剥離強度及び負極電極板102とケース103の剥離強度を下回れば良いことがわかる。このようにして、ケース103の内圧を上昇させることで電流が遮断されることがわかる。
用例#1と用例#2−#6及び#8とを比較すると、用例#1では内圧が12kg/cm2(≒kPa)で抵抗が急増したが、同時に内圧でケース103が破損した。この事実から、内圧が10kg/cm2(≒kPa)以上に達してもケース103が変形しない場合には、内圧によりケース103が破損する可能性が高いと考えられる。
用例#2−#4及び#8と用例#5−#6とを比較すると、用例#2−#4及び#8ではケース103に体積変化のための伸び代に相当する折り返し部11が形成されていない。こうしたケースでは、比較的大きな内圧をかけなければ電力遮断をすることができない。
さらに、用例#5と用例#6を比較すると、折返し部11と折り返し部12を形成することで、折返し部11のみを形成する場合より小さな内圧で電流を遮断できることが分かる。
TABLE−2に示されない実施例7に関しては、コントローラ15がインフレータ14を作動させることで、ケース103に5kg/cm2(≒kPa)の内圧をかけると、正極集電板101と負極集電板102との間の電気抵抗が他の用例#1−#6と同様に急増した。これにより、双極型二次電池100の内部電流を遮断できることが確認された。
用例#1−#8により、アルミニウム等のラミネートフィルムのケース103を用いることで、短絡電流を容易に遮断できることが確認された。
以上の説明に関して2010年5月19日を出願日とする日本国における特願2010−115113号、の内容をここに引用により合体する。
以上、この発明をいくつかの特定の実施例を通じて説明してきたが、この発明は上記の各実施例に限定されるものではない。当業者にとっては、クレームの技術範囲でこれらの実施例にさまざまな修正あるいは変更を加えることが可能である。
例えば、この発明はリチウムイオン電池を含む、いかなる双極型二次電池にも適用可能である。
以上説明した各実施例においては、アルミ缶もしくはアルミラミネートフィルムによるケース部材103aと103bとを互いに融着させることで密閉されたケース103を得ている。しかしながら、ケース103は、温度上昇に応じて伸長する特性を有する限り、いかなる構造や材質であっても良い。
以上のように、この発明によれば双極型二次電池内に大量の電流が流れるのを遮断することができる。したがって、電気自動車の二次電池の保護に好ましい効果をもたらす。
この発明の実施例が包含する排他的性質あるいは特長は以下のようにクレームされる。
【0007】
料には、特に制限はなく、公知の材料を使用することができる。好ましくは、アルミニウム、ステンレス(SUS)、高分子材料などが使用される。
[0032]
電池本体300を構成する2個の積層体30の隣接する正極集電体22aと負極集電体22bは導電性接着剤で接着される。また、電池本体300の一端に位置する正極集電体22aと正極集電板101、及び電池本体300のもう一端に位置する負極集電体22bと負極集電板102も、導電性接着剤で接着される。接着剤には、剥離強度120%のブチルゴム系導電性両面テープ、剥離強度100%のアクリル系導電性両面テープ、剥離強度90%の導電性エポキシ接着剤のいずれかを用いる。
[0033]
さらに、正極集電板101のケース部材103aの内周面への接合と、負極集電板102のケース部材103bの内周面への接合も、それぞれ接着剤を用いた接着によって行われる。接着には、剥離強度120%のブチルゴム系両面テープ、または剥離強度100%のアクリル系両面テープを用いる。
[0034]
各剥離強度は、アクリル両面テープの剥離強度を100%とした場合の各接着剤の剥離強度をパーセンテージで表したものである。
[0035]
2個の積層体30の正極集電体22aと負極集電体22bの接着は必須の用件ではなく、これらを接着せずに単に当接させるだけでも良い。
[0036]
この発明による双極型二次電池100において、以上の接着は下記の条件を満たすように行われる。
[0037]
すなわち、2個の積層体30の正極集電体22aと負極集電体22bの剥離強度をK4,正極集電体22aと正極集電板101の剥離強度をK3、負極集電体22bと負極集電板102の剥離強度をK5、正極集電板101とケース103の剥離強度をK1、負極集電板102とケース103の剥離強度をK2とした場合に次のいずれかの条件を満たすものとする。
[0038]
K1.K2>K3または
[0039]
K1.K2>K4または
[0040]
K1.K2>K5
[0041]
なお、2個の積層体30の正極集電体22aと負極集電体22bを接着しない場合に
料には、特に制限はなく、公知の材料を使用することができる。好ましくは、アルミニウム、ステンレス(SUS)、高分子材料などが使用される。
[0032]
電池本体300を構成する2個の積層体30の隣接する正極集電体22aと負極集電体22bは導電性接着剤で接着される。また、電池本体300の一端に位置する正極集電体22aと正極集電板101、及び電池本体300のもう一端に位置する負極集電体22bと負極集電板102も、導電性接着剤で接着される。接着剤には、剥離強度120%のブチルゴム系導電性両面テープ、剥離強度100%のアクリル系導電性両面テープ、剥離強度90%の導電性エポキシ接着剤のいずれかを用いる。
[0033]
さらに、正極集電板101のケース部材103aの内周面への接合と、負極集電板102のケース部材103bの内周面への接合も、それぞれ接着剤を用いた接着によって行われる。接着には、剥離強度120%のブチルゴム系両面テープ、または剥離強度100%のアクリル系両面テープを用いる。
[0034]
各剥離強度は、アクリル両面テープの剥離強度を100%とした場合の各接着剤の剥離強度をパーセンテージで表したものである。
[0035]
2個の積層体30の正極集電体22aと負極集電体22bの接着は必須の用件ではなく、これらを接着せずに単に当接させるだけでも良い。
[0036]
この発明による双極型二次電池100において、以上の接着は下記の条件を満たすように行われる。
[0037]
すなわち、2個の積層体30の正極集電体22aと負極集電体22bの剥離強度をK4,正極集電体22aと正極集電板101の剥離強度をK3、負極集電体22bと負極集電板102の剥離強度をK5、正極集電板101とケース103の剥離強度をK1、負極集電板102とケース103の剥離強度をK2とした場合に次のいずれかの条件を満たすものとする。
[0038]
K1.K2>K3または
[0039]
K1.K2>K4または
[0040]
K1.K2>K5
[0041]
なお、2個の積層体30の正極集電体22aと負極集電体22bを接着しない場合に
ケース103の伸長に伴い、剥離強度の大きな接着剤でケース103に接着された正極集電板101及び負極集電板102はケース103と一体に互いに離間方向に変位する。この引き剥がし力は、接着力の相対的に弱い、正極集電板101と電池本体300の一端の正極集電板22aの間、負極集電板102と電池本体300のもう一端の負極集電体22bの間、及び電池本体300を構成する2個の積層体30の正極集電体22aと負極集電体22bの間に作用し、これらのいずれかかが切り離される。その結果、双極型二次電池100内部の短絡電流が遮断される。
FIG.9を参照すると、ケース部材103aの外周面に複数の折り返し部11を設ける場合には、折り返し部12も複数設けることが好ましい。
正極集電板101との干渉を避けるために、セパレータSPの外周部の一部に正極集電板101を通過させるための切欠を形成しておく。ケース103の仕様は第1の実施例と同一である。
次に、プロピレンカーボネート-エチレンカーボネート(PC-EC)の混合溶媒に1モルの六フッ化ホウ酸リチウム(LiPF6)を含有する電解液を90wt%と、ホストポリマーとしてヘキサフルオロプロペン(HFP)コポリマーを10%含むPVdF-HFPを10wt%含む電解質基剤を作成した。電解質基剤に粘度調整溶媒として、ジメチルカーボネート(DMC)を塗布作業に最適な粘度になるまで添加して、プレゲル電解質を作製した。このプレゲル電解質を構造体の正極、負極電極部の両面に塗布し、DMCを乾燥させることで、ゲル電解質の染み込んだ双極型電極21を完成させた。
また、電池本体300を構成する3個の積層体30間の正極集電体22aと負極集電体22bの接着、正極集電板101と電池本体300の一端の正極集電体22aの接着、及び負極集電板102と電池本体300のもう一端の負極集電体22bの接着には、剥離強度120%のブチルゴム系両面テープ、剥離強度100%のアクリル系両面テープ、及び剥離強度90%のエポキシ接着剤、のいずれかを使用した。剥離強度は、いずれもアクリル両面テープの剥離強度を100%とした場合の、相対的な剥離強度をパーセンテージで表す。
TABLE-1を参照すると、この発明によらない比較例#1-#3は、正極集電板101とケース103及び負極集電板102とケース103の間の剥離強度が、正極集電板101と電池本体300の一端の正極集電体22aの間、または負極集電板102と電池本体300のもう一端の負極集電体22bの間、または積層体30間の正極集電体22aと負極集電体22bの間、のいずれの剥離強度よりも低い。そのため、正極集電板101とケース103の間または負極集電板102とケース103の間で剥離が生じており、双電極二次電池100内部における短絡電流の遮断ができない。
Claims (7)
- 板状の集電体(22)と集電体(22)の一面に配置された正極活物質層(23)及び集電体(22)のもう一面に配置された負極活物質層(24)とからなる双極型電極(21)が電解質層(25)を介して複数積層された積層体(30)が、単数または複数直列接続されてなる電池本体(300)と;
電池本体(300)を内部に収装するケース(103)と;
一面をケース(103)の内周面に接合し、もう一面を電池本体(300)の一端に接合すると共にケース(103)外部に延出した正極集電板(101)と;
一面をケース(103)の内周面に接合し、もう一面を電池本体(300)のもう一端に接合すると共にケース(103)外部に延出した負極集電板(102)と;
ケース(103)の伸長変形に応じて、電池本体(300)を介した正極集電板(101)と負極集電板(102)との電気的接続を切断する切断メカニズムと、
を備える、双極型二次電池(100)。 - 切断メカニズムは、正極集電板(101)と電池本体(300)との剥離強度、負極集電板(102)と電池本体(103)との剥離強度、及び複数積層された積層体(30)の的相対同士間の剥離強度、の少なくとも一つよりも、正極集電板(101)とケース(103)の内周面との剥離強度もしくは負極集電板(102)とケース(103)の内周面との剥離強度が大きく設定されることにより構成される、請求項1の双極型二次電池(100)。
- ケース(103)の内周面と正極集電板(101)、ケース(103)の内周面と負極集電板(102)、正極集電板(101)と電池本体(300)の一端、負極集電番(102)と電池本体(300)のもう一端、がそれぞれ接着により接合される、請求項1または2の双極型二次電池(100)。
- ケース(103)はシート状のケース部材(103a,103b)で形成され、該ケース(103)は前記ケース部材(103a,103b)をケース(103)の内外方向に折り曲げて形成された折り返し部(11)を有する、請求項1から3のいずれかの双極型二次電池(100)。
- 正極集電板(101)と負極集電板(102)のいずれかに、正極集電板(101)もしくは負極集電板(102)をケース(103)の内外方向に折り曲げて形成された折り返し部(12)を有する請求項3の双極型二次電池(100)。
- 切断メカニズムは、ケース(103)に接続されたガスを発生させるインフレータ(14)と、電池本体(300)内部の短絡電流を検出するセンサ(16)と、電池本体(300)の内部に短絡電流が発生した場合に、インフレータ(14)を制御してケース(103)内にガスを供給するようにプログラムされたコントローラ(15)と、をさらに備える請求項2の双極型二次電池(100)。
- ケース(103)は金属箔を合成樹脂膜で被覆したラミネートフィルムで形成される、請求項1から6のいずれかの双極型二次電池(100)。
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MY157141A (en) * | 2010-07-26 | 2016-05-13 | Nissan Motor | Bipolar battery |
KR101252981B1 (ko) * | 2010-08-05 | 2013-04-15 | 주식회사 엘지화학 | 안전성이 향상된 이차전지용 파우치 및 이를 이용한 파우치형 이차전지, 중대형 전지팩 |
US8758931B2 (en) * | 2011-12-02 | 2014-06-24 | Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. | Electrochemical cell package |
JP6093369B2 (ja) * | 2012-05-23 | 2017-03-08 | エルジー ケム. エルティーディ. | 電極組立体及びこれを含む電気化学素子 |
KR101561339B1 (ko) | 2012-06-28 | 2015-10-19 | 주식회사 엘지화학 | 전극 조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자 |
CN104247127B (zh) * | 2013-02-15 | 2016-09-14 | 株式会社Lg化学 | 电极组装体及包括该电极组装体的聚合物二次电池单元 |
WO2014189316A1 (ko) | 2013-05-23 | 2014-11-27 | 주식회사 엘지화학 | 전극 조립체 및 이를 위한 기본 단위체 |
KR101535023B1 (ko) * | 2013-11-22 | 2015-07-08 | 주식회사 엘지화학 | 전극 조립체 및 이를 위한 기본 단위체 |
WO2016132961A1 (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-25 | 日本電気株式会社 | 電池およびその製造方法 |
US10367225B2 (en) | 2015-08-26 | 2019-07-30 | Panasonic Intellectual Property Management Co., L' | Power storage device |
US11383213B2 (en) | 2016-03-15 | 2022-07-12 | Honda Motor Co., Ltd. | System and method of producing a composite product |
US11171324B2 (en) | 2016-03-15 | 2021-11-09 | Honda Motor Co., Ltd. | System and method of producing a composite product |
JP6754111B2 (ja) * | 2016-03-29 | 2020-09-09 | 均 桝谷 | 積層型蓄電池及びこれを用いた蓄電池システム |
CN109219902A (zh) * | 2016-05-31 | 2019-01-15 | 株式会社村田制作所 | 蓄电设备 |
KR102097084B1 (ko) * | 2016-09-05 | 2020-04-03 | 주식회사 엘지화학 | 파우치형 이차전지 및 이를 포함하는 배터리 모듈 |
WO2018061458A1 (ja) * | 2016-09-28 | 2018-04-05 | 株式会社日立製作所 | 全固体電池 |
US11081684B2 (en) | 2017-05-24 | 2021-08-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Production of carbon nanotube modified battery electrode powders via single step dispersion |
US20190036102A1 (en) | 2017-07-31 | 2019-01-31 | Honda Motor Co., Ltd. | Continuous production of binder and collector-less self-standing electrodes for li-ion batteries by using carbon nanotubes as an additive |
US10658651B2 (en) | 2017-07-31 | 2020-05-19 | Honda Motor Co., Ltd. | Self standing electrodes and methods for making thereof |
JP6893457B2 (ja) * | 2017-09-13 | 2021-06-23 | 本田技研工業株式会社 | バイポーラ固体電池の集電板配置構造 |
US11201318B2 (en) | 2017-09-15 | 2021-12-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Method for battery tab attachment to a self-standing electrode |
US11121358B2 (en) | 2017-09-15 | 2021-09-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Method for embedding a battery tab attachment in a self-standing electrode without current collector or binder |
DE112018004488T5 (de) * | 2017-10-11 | 2020-07-30 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Leistungspeichermodul |
KR102469452B1 (ko) * | 2018-03-27 | 2022-11-21 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 리튬 이차 전지 |
KR102200552B1 (ko) * | 2018-05-30 | 2021-01-07 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 셀 장착 장치 및 그 방법 |
JP7067362B2 (ja) * | 2018-08-22 | 2022-05-16 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電モジュール、蓄電装置及び蓄電装置の製造方法 |
US11535517B2 (en) | 2019-01-24 | 2022-12-27 | Honda Motor Co., Ltd. | Method of making self-standing electrodes supported by carbon nanostructured filaments |
CN109786893A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-05-21 | 苏州安靠电源有限公司 | 吹胀式均温板和电池包 |
US11352258B2 (en) | 2019-03-04 | 2022-06-07 | Honda Motor Co., Ltd. | Multifunctional conductive wire and method of making |
US11325833B2 (en) | 2019-03-04 | 2022-05-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Composite yarn and method of making a carbon nanotube composite yarn |
US11539042B2 (en) | 2019-07-19 | 2022-12-27 | Honda Motor Co., Ltd. | Flexible packaging with embedded electrode and method of making |
JP2020074320A (ja) * | 2020-01-28 | 2020-05-14 | 均 桝谷 | 積層型蓄電池及びこれを用いた蓄電池システム |
JP2022153742A (ja) * | 2021-03-30 | 2022-10-13 | 本田技研工業株式会社 | 電池セル及びその製造方法 |
JP2022156903A (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-14 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電装置 |
JP2022188536A (ja) * | 2021-06-09 | 2022-12-21 | 株式会社豊田自動織機 | バイポーラ型蓄電装置の製造方法 |
WO2023127721A1 (ja) * | 2021-12-28 | 2023-07-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 蓄電装置 |
CN114937855B (zh) * | 2022-03-30 | 2024-05-14 | 江苏正力新能电池技术有限公司 | 一种圆柱电池的制备方法及圆柱电池 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002008629A (ja) * | 2000-06-16 | 2002-01-11 | Tdk Corp | 電気化学デバイス |
JP2003208885A (ja) * | 2002-01-11 | 2003-07-25 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | シート状電池 |
JP2003288883A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-10-10 | Nec Corp | 単電池及び組電池 |
JP2004007919A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Fuji Heavy Ind Ltd | 高電圧バッテリ搭載車両のバッテリ回路遮断装置 |
JP2004327047A (ja) * | 1998-10-19 | 2004-11-18 | Dainippon Printing Co Ltd | ポリマー電池及びポリマー電池パック |
JP2005044523A (ja) * | 2003-07-22 | 2005-02-17 | Toyota Motor Corp | 二次電池の電流遮断構造およびその構造を備えた二次電池 |
JP2007265753A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Nissan Motor Co Ltd | 組電池、および組電池における電気的接続の分離方法 |
JP2007311264A (ja) * | 2006-05-20 | 2007-11-29 | Nissan Motor Co Ltd | 電池構造体 |
JP2008140638A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Nissan Motor Co Ltd | 双極型電池 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999040634A1 (fr) | 1998-02-05 | 1999-08-12 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Feuille pour boitier de cellule et dispositif a cellule |
CN1236507C (zh) * | 2000-03-17 | 2006-01-11 | Tdk株式会社 | 电化学装置 |
US6524741B1 (en) | 2000-08-24 | 2003-02-25 | Valence Technology, Inc. | Battery package with integral disconnect mechanism |
JP4736580B2 (ja) * | 2005-07-12 | 2011-07-27 | 日産自動車株式会社 | バイポーラ電池、組電池及びそれらの電池を搭載した車両 |
JP2008226807A (ja) | 2007-02-14 | 2008-09-25 | Nissan Motor Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
JP4645606B2 (ja) * | 2007-03-08 | 2011-03-09 | 日産自動車株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
JP2010115113A (ja) | 2007-05-30 | 2010-05-27 | Hiroshi Wada | センサー落下式ネズミ捕り |
JP5104492B2 (ja) | 2008-04-07 | 2012-12-19 | トヨタ自動車株式会社 | 固体型電池 |
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004327047A (ja) * | 1998-10-19 | 2004-11-18 | Dainippon Printing Co Ltd | ポリマー電池及びポリマー電池パック |
JP2002008629A (ja) * | 2000-06-16 | 2002-01-11 | Tdk Corp | 電気化学デバイス |
JP2003288883A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-10-10 | Nec Corp | 単電池及び組電池 |
JP2003208885A (ja) * | 2002-01-11 | 2003-07-25 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | シート状電池 |
JP2004007919A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Fuji Heavy Ind Ltd | 高電圧バッテリ搭載車両のバッテリ回路遮断装置 |
JP2005044523A (ja) * | 2003-07-22 | 2005-02-17 | Toyota Motor Corp | 二次電池の電流遮断構造およびその構造を備えた二次電池 |
JP2007265753A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Nissan Motor Co Ltd | 組電池、および組電池における電気的接続の分離方法 |
JP2007311264A (ja) * | 2006-05-20 | 2007-11-29 | Nissan Motor Co Ltd | 電池構造体 |
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