KR20130117675A - 전지 적층체 - Google Patents

전지 적층체 Download PDF

Info

Publication number
KR20130117675A
KR20130117675A KR20130040445A KR20130040445A KR20130117675A KR 20130117675 A KR20130117675 A KR 20130117675A KR 20130040445 A KR20130040445 A KR 20130040445A KR 20130040445 A KR20130040445 A KR 20130040445A KR 20130117675 A KR20130117675 A KR 20130117675A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
electrode tab
battery cell
battery cells
plate
Prior art date
Application number
KR20130040445A
Other languages
English (en)
Inventor
리에 모리사키
유키노리 미야가와
마사토모 다나카
Original Assignee
히다치 막셀 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 히다치 막셀 가부시키가이샤 filed Critical 히다치 막셀 가부시키가이샤
Publication of KR20130117675A publication Critical patent/KR20130117675A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/54—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0486—Frames for plates or membranes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/51—Connection only in series
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557—Plate-shaped terminals
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

간단한 방법으로, 전지 셀에 외력이 직접 가해질 가능성을 저감시켜, 안전성이 향상된 전지 적층체를 제공한다. 복수의 박판 형상의 전지 셀(10)과 복수의 판재(20)가 번갈아 겹쳐 쌓여 있다. 각 전지 셀은 인접하는 판재에 고정되어 있다. 전지 적층체를 적층 방향을 따라 보았을 때, 판재를 내포하는 최소 면적의 장방형은, 전지 셀로부터 도출된 정극 탭 및 부극 탭을 포함하여 전지 셀을 내포하고 있다.

Description

전지 적층체{CELL STACK}
본 발명은 복수의 박판 형상의 전지가 겹쳐 쌓여 이루어지는 전지 적층체에 관한 것이다.
리튬 이온 이차 전지로 대표되는 비수 전해질 전지는, 에너지 밀도가 높다는 특징으로부터, 자동차나 오토바이 등의 각종 이동 기기, 휴대 정보 단말, 무정전 전원 장치[UPS(Uninterruptible Power Supply)] 등의 전원으로서 이용되고 있다. 이러한 용도에 있어서, 에너지 밀도를 더욱 향상시키기 위하여, 가요성(可撓性)을 가지는 라미네이트 시트에서 발전(發電) 요소를 외장한 박판 형상의 라미네이트형 리튬 이온 이차 전지가 많이 사용되고 있다. 또한, 원하는 전지 용량을 얻기 위하여, 복수의 박판 형상의 이차 전지(전지 셀)을 절연 시트를 개재하여 겹쳐 쌓아 이들을 직렬로 접속한 전지 적층체도 실용되고 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).
일본 특허 제4499977호 명세서
전지 적층체는, 대략 직방체 형상의 내벽으로 둘러싸인 수납 공간을 가지는 용기에 수납되어 사용된다. 이 상태에 있어서, 용기에 낙하에 의한 충격이나 이동시의 진동 등이 가해지면, 그 속에 수납된 전지 셀이 용기의 내벽에 충돌하는 경우가 있다. 그 결과, 전지 셀이 변형되고, 최악의 경우, 전지 셀이 발화되거나 파열되는 사고로 이어질 가능성이 있다.
본 발명은, 상기의 종래의 문제를 해결하여, 간단한 방법으로, 전지 셀에 외력이 직접 가해질 가능성을 저감시켜, 안전성이 향상된 전지 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 전지 적층체는, 복수의 박판 형상의 전지 셀과 복수의 판재가, 전지 셀과 판재가 번갈아 배치되어 겹쳐 쌓인 전지 적층체이다. 상기 복수의 전지 셀의 각각은, 인접하는 판재에 고정되어 있다. 상기 전지 적층체를 적층 방향을 따라 보았을 때, 상기 판재를 내포하는 최소 면적의 장방형은, 상기 전지 셀로부터 도출된 정극 탭 및 부극 탭을 포함하는 상기 전지 셀을 내포한다.
본 발명에 의하면, 전지 적층체를 수납한 용기에 충격이나 진동이 가해져도, 전지 셀이 용기의 내벽에 직접 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 충돌에 의해 전지 셀이 변형되거나, 또한 전지 셀이 발화 또는 파열될 가능성이 저감된다. 따라서, 본 발명에 의하면, 간단한 방법으로 안전성이 향상된 전지 적층체를 제공할 수 있다.
도 1의 A는, 본 발명의 전지 적층체를 구성하는 전지 셀의 정면 측에서 본 사시도, 도 1의 B는, 그 배면 측에서 본 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 관련된 전지 적층체를 나타낸 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에 관련된 전지 적층체의 적층 구성을 설명하는 분해 사시도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시 형태에 관련된 전지 적층체를 나타낸 정면도이다.
도 5는, 본 발명 전지 적층체를 구성하는 별도의 전지 셀의 정면 측에서 본 사시도이다.
도 6a는, 본 발명 전지 적층체에 있어서, 전지 셀이 고정된 다른 판재를 나타낸 정면도이다.
도 6b는, 본 발명 전지 적층체에 있어서, 전지 셀이 고정된 또 다른 판재를 나타낸 정면도이다.
도 7a는, 본 발명 다른 실시 형태에 관련된 전지 적층체의 적층 구성을 설명하는 분해 사시도이다
도 7b는, 도 7a에 나타낸 전지 적층체의 정면도이다.
상기의 본 발명의 전지 적층체에 있어서, 이웃하는 전지 셀 사이에 있어서 정극 탭과 부극 탭을 전기적으로 접속할 수 있도록, 정극 탭 및/또는 부극 탭이 대향하는 상기 판재의 영역에 컷아웃(cut-out)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전지 셀로부터 도출된 정극 탭 및 부극 탭을, 판재를 내포하는 최소 면적의 장방형으로부터 돌출시키지 않고, 용이하게, 복수의 전지 셀을 직렬로 접속할 수 있다.
상기의 본 발명의 전지 적층체에 있어서, 상기 판재를 내포하는 최소 면적의 상기 장방형의 각 변은, 상기 정극 탭 및 상기 부극 탭을 포함하는 상기 전지 셀로부터 1mm 이상 돌출되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전지 적층체의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시 형태를 나타내면서 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시 형태에 한정되지 않는 것은 물론이다. 이하의 설명에 있어서 참조하는 각 도면은, 설명의 편의상, 본 발명의 실시 형태의 구성 부재 중, 본 발명을 설명하기 위하여 필요한 주요 부재만을 간략화하여 나타낸 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 각 도면에 나타내고 있지 않은 임의의 구성 부재를 구비할 수 있다. 또, 이하의 각 도면 중의 부재의 치수는, 실제의 구성 부재의 치수 및 각 부재의 치수 비율 등을 충실히 나타낸 것은 아니다.
(전지 셀)
먼저, 본 발명의 전지 적층체에 사용되는 전지 셀의 개략 구성을 설명한다.
도 1의 A는, 본 발명의 전지 적층체를 구성하는 전지 셀(10)의 정면 측에서 본 사시도, 도 1의 B는, 그 배면 측에서 본 사시도이다. 전지 셀(10)은, 평면에서 본 형상이 대략 직사각형이며, 당해 대략 직사각형의 종횡 치수에 비하여 두께가 얇은 박판 형상을 갖는다. 이 전지 셀(10)에서는, 라미네이트 시트(13)로 이루어지는 외장 내에, 평면에서 본 형상이 대략 직사각형의 형상을 가지는 박판 형상의 발전 요소(도시 생략)가 전해액과 함께 봉입되어 있다. 발전 요소는, 정극 집전체의 소정 영역의 양면에 정극 활물질을 포함하는 정극 합제층이 도포 형성된 정극과, 부극 집전체의 소정 영역의 양면에 부극 활물질을 포함하는 부극 합제층이 도포 형성된 부극이, 세퍼레이터를 개재하여 번갈아 적층되어 이루어지는 전극 적층체이다. 전지의 종류는 특별히 제한은 없지만, 이차 전지, 그 중에서도 리튬 이온 이차 전지가 바람직하다.
라미네이트 시트(13)는, 발전 요소에 비하여 얇고, 또한, 가요성을 가지고 있다. 라미네이트 시트(13)는, 예를 들면, 알루미늄 등으로 이루어지는 기층(基層)의, 발전 요소에 대향하는 측의 면에 열융착성 수지층(예를 들면 변성 폴리올레핀층)이 적층된 가요성을 가지는 다층 시트이어도 된다. 1매의 직사각형의 라미네이트 시트(13)가, 발전 요소를 사이에 두도록 하변(일방의 짧은 변)(4b)에서 둘로 접히고, 하변(14b) 이외의 3변을 따라 포개어져 히트 시일법 등에 의해 시일되어 있다.
하변(14b)에 대향하는 상변(타방의 짧은 변)(14a)으로부터, 정극 탭(11p) 및 부극 탭(11n)이 도출되어 있다. 정극 탭(11p) 및 부극 탭(11n)은, 직사각형 형상을 가지고, 상변(14a)에 대하여 직교하는 방향[즉, 상변(14a)에 인접하는 한 쌍의 측변(긴 변)(14s)과 평행한 방향]을 따라 연장되어 있다. 정극 탭(11p)은, 예를 들면 알루미늄의 박판으로 이루어지고, 발전 요소를 구성하는 복수의 정극 집전체(도시 생략)와 전기적으로 접속되어 있다. 또, 부극 탭(11n)은, 예를 들면 구리의 박판, 니켈 도금된 구리의 박판, 또는 구리/니켈의 클래드재 등으로 이루어지고, 발전 요소를 구성하는 복수의 부극 집전체(도시 생략)와 전기적으로 접속되어 있다.
도 1의 A에 나타내는 바와 같이, 전지 셀(10)의 정면 측에서는, 발전 요소에 대응하는 장방형의 영역(16)이, 전지 셀(10)의 3변(14a, 14s, 14s)을 따른 라미네이트 시트(13)의 시일 영역에 대하여 돌출되어 있다. 한편, 도 1의 B에 나타내는 바와 같이, 전지 셀(10)의 이면은 대략 일평면을 이루고 있다. 본 발명에서는, 설명의 편의를 위하여, 도 1의 A에 나타낸, 발전 요소에 의해 장방형의 돌출 영역(16)이 형성된 측의 면을 전지 셀(10)의 「정면」이라고 부르고, 도 1의 B에 나타낸 대략 평면인 측의 면을 전지 셀(10)의 「이면」이라고 부른다.
(전지 적층체)
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전지 적층체(1)를 나타낸 사시도, 도 3은, 전지 적층체(1)의 적층 구성을 설명하는 분해 사시도이다. 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 복수(본 예에서는 7개)의 전지 셀(10)과 복수(본 예에서는 6매)의 판재(20)가, 전지 셀(10)과 판재(20)가 번갈아 배치되어 적층되어 있다. 전지 적층체(1)를 구성하는 복수의 전지 셀(10)은 동일 형상을 가지고, 또한, 전지 적층체(1)를 구성하는 복수의 판재(20)는 동일 형상을 가지고 있다. 본 발명에서는, 전지 셀(10)과 판재(20)의 교대 적층 방향을 「적층 방향」이라고 부른다.
판재(20)는, 전체적으로 대략 장방형 형상을 가지고 있다. 도 2 및 도 3에 있어서, 판재(20)의 상측의 짧은 변의 양단을 제외한 부분에 컷아웃(21)이 형성되고, 그 결과, 판재(20)의 상측에 대략 U자 형상의 가장 자리가 형성되어 있다. 판재(20)는, 경질의 실시적으로 강체로 간주할 수 있는 재료로 이루어진다. 예를 들면, 폴리카보네이트 등의 절연성을 가지는 수지 재료, 구리, 알루미늄 등의 열전도성이 우수한 금속 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 판재(20)의 두께는, 판재(20)의 재료 등에 따라 다르지만, 0.3mm 이상, 나아가서는 0.5mm 이상, 특히 0.8mm 이상인 것이 바람직하다. 판재(20)의 두께의 상한은, 전지 적층체(1)의 전체 두께 등을 고려하여 적절히 설정할 수 있지만, 1.5mm 이하, 나아가서는 1.2mm 이하인 것이 바람직하다.
판재(20)를 사이에 두고 이웃하는 2개의 전지 셀(10) 사이에 있어서 이극의 탭[즉 정극 탭(11p)과 부극 탭(11n)]끼리가 적층 방향으로 서로 대향하도록, 1개 걸러의 전지 셀(10)은 뒤집어져 있다. 그리고, 판재(20)를 사이에 두고 이웃하는 전지 셀(10) 사이에 있어서, 서로 대향하는 정극 탭(11p)과 부극 탭(11n)이, 판재(20)에 형성된 컷아웃(21)을 통하여, 전기적으로 접속되어 있다. 그 결과, 복수의 전지 셀(10)이 직렬로 접속되어 있다.
각 전지 셀(10)은, 인접하는 판재(20)에 고정되어 있다. 이것에 의해, 복수의 전지 셀(10) 및 복수의 판재(20)는 일체화되어 있다. 고정 방법은 특별히 제한은 없지만, 전지 셀(10)의 정면 및 이면과 판재(20)와의 사이에, 양면 점착 테이프나 접착제를 개재시켜 전지 셀(10)을 판재(20)에 고정할 수 있다. 특히, 양면 점착 테이프에 의해 고정하는 방법은, 전지 적층체(1)의 적층 공정을 간단하고 또한 신속하게 행할 수 있으므로 바람직하다.
도 4는, 전지 적층체(1)를 적층 방향을 따라 본 평면도이다. 전지 적층체(1)를 구성하는 모든 판재(20)는, 그 적층 방향을 따른 투영 도형이 대략 일치하도록, 위치 맞춤되어 있다.
도 4에 있어서, 2점 쇄선(25)은, 판재(20)를 내포하는 최소 면적의 장방형을 나타낸다. 이하, 2점 쇄선(25)으로 나타낸 이 장방형을, 판재(20)의 「윤곽 장방형」이라고 부른다. 본 실시 형태에서는, 윤곽 장방형(25)은, 컷아웃(21)이 형성된 부분을 제외하고, 판재(20)의 외형선과 일치하고 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 전지 셀(10)은, 그 정극 탭(11p) 및 부극 탭(11n)을 포함하여, 윤곽 장방형(25)에 내포되어 있다. 즉, 전지 셀(10)의 어느 부분도, 판재(20)의 윤곽 장방형(25)으로부터 밖으로 돌출되어 있지 않다.
상기의 본 실시 형태의 전지 적층체(1)은, 일반적으로, 대략 직방체 형상을 가지는 내벽으로 둘러싸인 공간(수납 공간)을 가지는 용기 내에 수납되어 사용된다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 전지 적층체(1)의 효과를 설명한다.
상기 서술한 바와 같이, 본 발명의 전지 적층체(1)에서는, 각 전지 셀(10)은 판재(20)에 고정되어 있다. 그리고, 적층 방향을 따라 보았을 때, 판재(20)의 윤곽 장방형(25)은, 당해 판재(20)에 고정된 전지 셀(10)을 내포하고 있다. 따라서, 전지 적층체(1)를 수납한 용기를 낙하하거나 진동시킴으로써, 용기 내에서 전지 적층체(1)가, 적층 방향과 직교하는 방향으로 이동했다고 하여도, 전지 셀(10)이 용기의 내벽에 직접 충돌하는 것을 판재(20)가 방지한다. 이와 같이, 전지 셀(10)에 외력이 직접 가해질 가능성이 저감되므로, 전지 셀(10)의 변형이나, 그것에 기인하여 전지 셀(10)이 발화되거나 파열될 가능성을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 전지 셀(10)을, 당해 전지 셀(10)을 내포하는 크기의 판재(20)에 고정한다는 매우 간단한 방법으로, 전지 적층체(1)의 안전성을 향상시킬 수 있다.
전지 셀(10)이, 용기의 내벽에 충돌할 가능성을 더 확실하게 저감시키기 위해서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 판재(20)의 윤곽 장방형(25)의 각 변의 전지 셀(10)로부터의 돌출량[바꿔 말하면, 윤곽 장방형(25)의 각 변으로부터의 전지 셀(10)의 후퇴량] D가 큰 것이 바람직하다. 돌출량 D는, 판재(20)의 강도 등에 따라 적절히 설정할 수 있지만, 일반적으로는, 1mm 이상, 나아가서는 1.5mm 이상, 특히 2mm 이상인 것이 바람직하다. 단, 돌출량 D가 너무 크면, 전지 적층체(1)의 안전성의 새로운 향상이 얻어지지 않을 뿐만 아니라, 전지 적층체(1)의 외부 치수가 커진다. 일반적으로는, 돌출량 D는, 4mm 이하, 나아가서는 3mm 이하인 것이 바람직하다. 또한, 윤곽 장방형(25)의 각 변의 돌출량 D는 모든 변에서 동일해도 되고, 달라도 된다.
또한, 도 2에 있어서, 적층 방향의 양 외측에 배치된 전지 셀(10)은, 당해 적층 방향으로 노출되어 있기 때문에, 용기의 내벽에 충돌할 가능성이 있다. 그러나, 적층 방향에 있어서의 전지 적층체(1)의 치수를, 용기의 동일 방향에 있어서의 내부 치수와 대략 동일하게 설정하거나, 적층 방향의 양 외측에 더욱 판재(20)를 고정함으로써, 적층 방향의 양 외측에 배치된 전지 셀(10)이 용기의 내벽에 직접 충돌하고, 그것에 의해 유해한 변형이 생길 가능성을 저감시키는 것은 가능하다.
상기의 실시 형태는 일례에 지나지 않는다. 본 발명은, 상기의 실시 형태에 한정되지 않으며, 적절히 변경할 수 있다.
본 발명의 전지 셀(10)은, 도 1의 A 및 도 1의 B에 나타낸 구성에 한정되지 않으며, 임의의 박형의 전지 셀이어도 된다. 예를 들면, 상기의 전지 셀(10)에서는, 1매의 라미네이트 시트(13)가 하변(14b)에서 둘로 접혀, 하변(14b)을 제외한 3변을 따라 라미네이트 시트(13)가 시일된 3방향 시일 타입의 전지 셀이었지만, 도 5에 나타내는 바와 같이, 동일 사이즈의 장방형의 2매의 라미네이트 시트(13)로 발전 요소를 끼우고, 하변(14b)을 포함하는 4변을 따라 시일한 4방향 시일 타입의 전지 셀(10)이어도 된다.
상기의 전지 셀(10)에서는, 공통된 짧은 변(14a)으로부터 정극 탭(11p) 및 부극 탭(11n)이 도출되어 있었지만, 정극 탭(11p) 및 부극 탭(11n)이 한 쌍의 측 변(긴 변)(14s)의 어느 일방으로부터 도출되어 있어도 된다. 또는, 정극 탭(11p) 및 부극 탭(11n)이 다른 변으로부터 각각 도출되어 있어도 된다. 정극 탭(11p) 및 부극 탭(11n)의 도출 위치에 관계없이, 판재(20)의 크기는, 당해 판재(20)의 윤곽 장방형(25)이 정극 탭(11p) 및 부극 탭(11n)을 포함하는 전지 셀(10)을 내포하도록 설정된다. 또, 이웃하는 전지 셀 사이에서 정극 탭(11p)과 부극 탭(11n)을 전기적으로 접속할 수 있도록, 정극 탭(11p) 및 부극 탭(11n)이 대향하는 판재(20)의 영역에 컷아웃이 형성되는 것이 바람직하다.
판재(20)의 평면에서 본 형상도 상기의 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 6a에 나타내는 바와 같이, 전지 셀(10)의 정극 탭(11p) 및 부극 탭(11n)이 대향하는 영역에만 2개의 컷아웃(22a, 22b)을 형성하고, 판재(20)의 상측의 가장자리를 대략 W자 형상으로 형성해도 된다.
또는, 도 6b에 나타내는 바와 같이, 판재(20)의 상측의 짧은 변의 양단의, 전지 셀(10)의 정극 탭(11p) 및 부극 탭(11n)이 대향하는 영역에 2개의 컷아웃(23a, 23b)을 형성해도 된다.
또는, 도 7a에 나타내는 바와 같이, 이웃하는 2개의 전지 셀(10)의 전기적으로 접속되는 정극 탭(11p) 및 부극 탭(11n)이 대향하는 판재(20)의 영역에만 컷아웃(24)을 형성해도 된다. 이 예에서는, 상측의 짧은 변의 일방의 단부에만 컷아웃(24)을 형성한 판재(20)를, 하나 걸러 뒤집어 전지 셀(10)과 적층한다. 도 7b는, 이와 같이 하여 형성된 전지 적층체(1)의 정면도이다.
판재(20)를 사이에 두고 이웃하는 2개의 전지 셀(10) 사이에서 정극 탭(11p)과 부극 탭(11n)을 전기적으로 접속하기 위하여, 당해 판재(20)의 변의 일부를 잘라낸 컷아웃을 형성하는 것이 아니라, 당해 판재(20)에 관통 구멍을 형성해도 된다.
판재(20)의 모서리부를 직선 형상 또는 원호 형상으로 잘라내어, 소위 모따기를 형성해도 된다. 또, 판재(20)에, 필요에 따라 관통 구멍을 형성해도 된다.
접속되지 않지만 적층 방향에 대향하는 정극 탭(11p)과 부극 탭(11n)이 단락하는 것을 방지하기 위한 조치를 실시해도 된다. 이러한 단락 방지 조치로서는, 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 서로 접속된 정극 탭(11p)과 부극 탭(11n)을 절연 재료로 덮는 등의 공지된 방법을 채용할 수 있다.
전지 적층체를 구성하는 전지 셀의 수 및 판재의 수는, 상기의 실시 형태에 한정되지 않으며, 임의로 설정할 수 있다.
본 발명의 이용 분야는 특별히 제한은 없으며, 자동차, 오토바이, 전동 어시스트 자전거 등의 각종 이동 기기, 휴대 정보 단말, 무정전 전원 장치(UPS) 등의 전원에 사용되는 전지 적층체로서 광범위하게 이용할 수 있다. 특히, 충격이나 진동을 받기 쉬운 각종 이동 기기에 탑재되는 전지 적층체로서 바람직하게 이용할 수 있다.
1: 전지 적층체 10: 전지 셀
11p: 정극 탭 11n: 부극 탭
20: 판재 21, 22a, 22b, 23a, 23b, 24: 컷아웃
25: 판재를 내포하는 최소 면적의 장방형(윤곽 장방형)
D: 돌출량

Claims (3)

  1. 복수의 박판 형상의 전지 셀과 복수의 판재가, 전지 셀과 판재가 번갈아 배치되어 겹쳐 쌓인 전지 적층체로서,
    상기 복수의 전지 셀의 각각은, 인접하는 판재에 고정되어 있고,
    상기 전지 적층체를 적층 방향을 따라 보았을 때, 상기 판재를 내포하는 최소 면적의 장방형은, 상기 전지 셀로부터 도출된 정극 탭 및 부극 탭을 포함하는 상기 전지 셀을 내포하는 것을 특징으로 하는 전지 적층체.
  2. 제1항에 있어서,
    이웃하는 전지 셀 사이에 있어서 정극 탭과 부극 탭을 전기적으로 접속할 수 있도록, 정극 탭 및/또는 부극 탭이 대향하는 상기 판재의 영역에 컷아웃이 형성되어 있는 전지 적층체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 판재를 내포하는 최소 면적의 상기 장방형의 각 변은, 상기 정극 탭 및 상기 부극 탭을 포함하는 상기 전지 셀로부터 1mm 이상 돌출되어 있는 전지 적층체.
KR20130040445A 2012-04-18 2013-04-12 전지 적층체 KR20130117675A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2012-094883 2012-04-18
JP2012094883A JP5988668B2 (ja) 2012-04-18 2012-04-18 電池積層体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130117675A true KR20130117675A (ko) 2013-10-28

Family

ID=48082987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130040445A KR20130117675A (ko) 2012-04-18 2013-04-12 전지 적층체

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20130280585A1 (ko)
EP (1) EP2654102B1 (ko)
JP (1) JP5988668B2 (ko)
KR (1) KR20130117675A (ko)
CN (1) CN103378328A (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8940429B2 (en) 2010-07-16 2015-01-27 Apple Inc. Construction of non-rectangular batteries
TW201611391A (zh) * 2014-07-14 2016-03-16 蘋果公司 具有凹口以容納電極連接之堆疊式單元電池
JP6334361B2 (ja) * 2014-10-20 2018-05-30 株式会社フジクラ 蓄電モジュール
US9929393B2 (en) 2015-09-30 2018-03-27 Apple Inc. Wound battery cells with notches accommodating electrode connections
US10868290B2 (en) 2016-02-26 2020-12-15 Apple Inc. Lithium-metal batteries having improved dimensional stability and methods of manufacture
JP6285513B1 (ja) * 2016-09-07 2018-02-28 株式会社フジクラ 蓄電モジュール
KR102113323B1 (ko) * 2017-01-26 2020-05-21 주식회사 엘지화학 리튬 이온 이차전지
CN115692957A (zh) * 2017-03-07 2023-02-03 远景Aesc日本有限公司 连结辅助部件、电池组以及电池组的制造方法
JP6814185B2 (ja) * 2018-09-26 2021-01-13 株式会社Ｍ−Ｔｅｃ バッテリモジュール
KR102455471B1 (ko) 2019-02-18 2022-10-14 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 셀, 이를 포함하는 배터리 모듈, 배터리 랙 및 전력 저장 장치
KR20210058143A (ko) * 2019-11-13 2021-05-24 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈의 제조 방법 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차
JP7400671B2 (ja) * 2020-09-11 2023-12-19 トヨタ自動車株式会社 二次電池

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4499977B2 (ja) 2002-05-07 2010-07-14 富士重工業株式会社 板状電池の電極絶縁構造
JP3897029B2 (ja) * 2004-03-30 2007-03-22 日産自動車株式会社 組電池用フレームおよび組電池
JP5306639B2 (ja) * 2007-12-17 2013-10-02 ダイキョーニシカワ株式会社 バッテリーパック
JP5637509B2 (ja) * 2009-08-03 2014-12-10 住友重機械工業株式会社 ハイブリッド型作業機械
DE102010036686B4 (de) * 2010-07-28 2020-05-28 Intilion Gmbh Vorrichtung zur Aufnahme eines galvanischen Elementes, Energiespeichereinheit sowie Energiespeicherstack

Also Published As

Publication number Publication date
JP5988668B2 (ja) 2016-09-07
EP2654102A3 (en) 2014-07-30
EP2654102B1 (en) 2018-10-17
EP2654102A2 (en) 2013-10-23
JP2013222655A (ja) 2013-10-28
CN103378328A (zh) 2013-10-30
US20130280585A1 (en) 2013-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130117675A (ko) 전지 적층체
JP6141732B2 (ja) 電池積層体及び電池パック
US9515302B2 (en) Rechargeable battery pack
US11056747B2 (en) Battery module
KR20190063809A (ko) 셀 조립체에 대한 초기 가압력 강화 구조를 갖는 배터리 모듈 및 그 제조방법
JP6346084B2 (ja) 電池パック
JP5988669B2 (ja) 電池積層体
JP5871067B2 (ja) 電池構造体
JPWO2017056407A1 (ja) 電池モジュール
JPWO2019202960A1 (ja) 電池モジュール
JP2017027796A (ja) 電池モジュール及び電池パック
KR102541537B1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
JP6963865B2 (ja) ラミネート型電池
JP2012190696A (ja) 電池
KR20170073856A (ko) 외주변 실링부에 형성된 일체형 지지부재를 포함하고 있는 전지셀
KR102598670B1 (ko) 배터리 모듈
KR20210011641A (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
JP2020095821A (ja) 電池モジュール
US11728550B2 (en) Sealed battery
EP4203171A1 (en) Battery module and battery pack including same
CN216362150U (zh) 电池模块及包括该电池模块的电池组
JP2019061880A (ja) 蓄電素子
KR20230034601A (ko) 배터리 셀 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR20230161188A (ko) 파우치형 배터리 셀, 이를 구비하는 배터리 셀 조립체 및 배터리 팩
JP2021182465A (ja) バイポーラ型蓄電装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid