WO2005101546A1

WO2005101546A1 - ラミネート型電池、接合端子、組電池、および組電池の製造方法

Info

Publication number: WO2005101546A1
Application number: PCT/JP2004/004693
Authority: WO
Inventors: Toshizo Hosoya
Original assignee: Nec Lamilion Energy, Ltd.; Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-27
Also published as: EP1737057A1; EP1737057B1; EP1737057A8; CN100544075C; US20070152235A1; EP1737057A4; CN1961440A

Description

明細書ラミネート型電池、接合端子、組電池、および組電池の製造方法技術分野

本発明は、ラミネート型電池、接合端子、組電池、および組電池の製造方法に関する。背景技術

電池を電源とする場合、単電池の定格電圧から、必要とする電圧を得るため電極端子を直列に接続した、あるいは必要とする電流容量を得るため電極端子を並列に接続した組電池として製品化されている。

一方、携帯電話、ノートパソコンなどの携帯型情報通信機器や、ビデオカメラやカード型電卓などのその携帯性を重視する小型電子機器に用いられる電池には益々軽量であり、かつ薄型であることが求められている。また、国際的な地球環境の保護のための省資源化や省エネルギ化の要請が高まるなか、モータ駆動用のバッテリを搭載する電気自動車やハイプリッド電気自動車（以下、単に「電気自動車等」という）の開発が急速に進められつつある。電気自動車等に搭載される電池にも、操縦特性、一充電走行距離を向上させるため、当然ながら、軽量、薄型化が求められている。このような要請を受け、電池を軽量かつ薄型とするため、その外装体にアルミニウムなどの金属層と熱溶着性の樹脂層とを接着剤層を介して重ね合わせて薄いシートにしたラミネート材を用いた電池が開発されている（例えば、特開 2 0 0 2— 2 0 3 5 2 4号公報参照）。ラミネート材は、一般に、アルミニウム等の薄い金属層の両表面を薄い樹脂層で被覆した構造を有し、酸やアルカリに強く、かつ軽量で柔軟な性質を有するものである図 1 1に従来のラミネート材を外装体とする平型電池の一例を示す。ラミネート材からなる外装体 1 0 1内には正極と負極の間にセパレータを挟んで積層した電極群 1 0 2と電解液とが密封収納されている。外装体 1 0 1の一辺からは正極に接続された正極用電極端子 1 0 3が延出しており、また、正極用タブ 1 0 3が延出している辺と反対側の辺からは負極に接続された負極用電極端子 1 0 4が延出している。電気的特性に応じて、正極用電極端子 1 0 3にはアルミニウムが多用され、負極用電極端子 1 0 4には銅またはニッケルが多用されている。

このような構成のラミネート型電池 1 0 6は、所望の電圧を得るためには、上述したように単電池を直列接続する必要があるため、図 1 2 a、図 1 2 bに示すように、複数の単電池を一列に並べ、一方の単電池の正極用電極端子 1 0 3と他方の単電池の負極用電極端子 1 0 4とを接合して組電池を構成する。また、所望の電流容量を得るためには、複数の単電池を並列接続する必要があるため、図 1 3に示すように、複数の単電池であるラミネ一ト型電池 1 0 6を重ねて、一方の単電池の正極用電極端子 1 0 3と他方の単電池の正極用電極端子 1 0 3とを接合して組電池を構成する。

しかしながら、単電池の直列接続は、互いに異なる金属からなる負極用電極端子と正極用電極端子とを接合することとなる。異種金属結合による接合部は、露結による電極端子の腐食が発生しやすく、これにより電気抵抗が増大してしまうという問題があった。特に、電気自動車の場合、急発進、急加速時に大電流を要するため、電極端子部分での加熱冷却が繰り返される。そうすると、腐食が促進し、組電池としての寿命を短くしてしまうおそれがある。

よって、異種金属結合部の露結を防止するため、結合部を樹脂で被覆して外気遮断、防水防湿対策を施すことが考えられる。しかしながら、図 1 4 aに示すように、直列接続された組電池を、 'さらにこれを並列接続することで所望の電圧値および電流容量を得ようとする場合、図 1 4 bの接合部拡大図に示すように、各端子間を接合した後、この接合部を樹脂部 1 0 7で被覆することとなる。この場合、領域 aを樹脂で確実に被覆するのは問題ないが、領域 bのように、並列接続された電池の端子間に樹脂を回り込ませて確実に被覆するには、この領域 bに充填する樹脂量を多くして均一かつ十分に塗布する必要がある。ところが、この場合、異種金属結合部の外気遮断、防水防湿対策が施されたとしても、電極端子が必要以上に熱伝導率の低い樹脂により被覆されてしまう。このため、充放電時に発生する化学反応熱や、接合部の電気抵抗が大きくなることにより発生するジュール熱を、電極端子を伝わらせて放熱させにくくなる。さらには、製造ェ程に時間を要する、重量増加を伴うといった問題も発生すると考えられる。発明の開示

本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、異種金属結合に伴う電極端子の腐食が防止された、ラミネート型電池、接合端子、組電池、および組電池の製造方法を提供することを目的とする。

本発明のラミネート型電池は、第 1の極性の極板と、第 2の極性の極板とを積層して形成された積層電極と、第 1の極性の極板に電気的に接合された第 1の電極端子と、第 1の電極端子と異なる材質からなる、第 2の極性の極板に電気的に接合された第 2の電極端子とを有し、少なくとも積層電極が電池の外装を形成する外装ラミネート材により被覆されているラミネート型電池において、第 1の電極端子に、第 2の電極端子と実質的に同じ材質からなる接合端子部が電気的に接合されており、第 1の電極端子と接合端子部との接合部を電気的絶縁体で被覆し、接合部に気密性を持たせたことを特徴とする。

上記の通り、本発明のラミネート型電池は、第 1の電極端子に、第 2の電極端子と実質的に同じ材質からなる接合端子部が電気的に接合されている。このため、本発明のラミネート型電池を直列接続して組電池を作製する際、ラミネート型電池の第 1の電極端子に電気的に接合されている接合端子部は、他のラミネート型電池の、実質的に同じ材質からなる第 2の電極端子と電気的に接合されることとなる。すなわち、本発明のラミネート型電池同士の接合においては異金属接触がない組電池を構成することができる。また、異金属結合となる第 1の電極端子と接合端子部との接合部は、榭脂等の電気的絶縁体で被覆し、接合部に気密性を持たせていることで、外気遮断、防水防湿対策が施されている。

また、本発明のラミネート型電池は、電気的絶縁体で被覆されている接合部が外装ラミネート材で被覆され、電池としての化学反応部位と隔離されている構成とするものであってもよい。

本発明の接合端子は、少なくとも、第 1の極性の極板と、第 2の極性の極板とを積層して形成された積層電極が、電池の外装を形成する外装ラミネート材により被覆されているラミネート型電池同士を電気的に接合して組電池とするための接合端子であって、第 1の極性の極板と実質的に同じ材質からなる第 1の接続部と、第 1の接続部に電気的に接合され、第 2の極性の極板に電気的に接合された第 2の電極端子と実質的に同じ材質からなる第 2の接続部とを有し、第 1の接続部と第 2の接続部との接合部を、電気的絶縁体で被覆し、接合部に気密性を持たせたことを特徴とする。また、本発明の組電池は、少なくとも、第 1の極性の極板と、第 2の極性の極板とを積層して形成された積層電極が、電池の外装を形成する外装ラミネート材により被覆されている複数のラミネート型電池が電気的に接合されてなる組電池において、単電池が、ラミネート型電池の第 1の極性の極板に、本発明の接合端子の第 1の接続部を電気的に接合してなるものであり、単電池の第 2の接続部が、他の単電池の第 2の電極端子に電気的に接合されていることを特徴とする。

すなわち、本発明の組電池は、本発明の接合端子を用いた単電池同士を直列接続するため、実質的に同じ材質からなる第 2の接続部と第 2の電極端子とが電気的に接合されるので、単電池間における異金属の接合を避けることができる。よって、単電池間の接合部分では樹脂等による被覆を要しない。

また、本発明の組電池は、単電池および他の単電池の、第 2の接続部同士が互いに電気的に接合されており、かつ第 2の電極端子同士が互いに電気的に接合されているものであってもよい。このように、本発明は、直列接続された電池をさらに並列接続した組電池としても適用可能である。また、本発明の組電池は、少なくとも、第 1の極性の極板と、第 2の極性の極板とを積層して形成された積層電極が、電池の外装を形成する外装ラミネート材により被覆されている複数のラミネート型電池が電気的に接合されてなる組電池において、単電池が、ラミネート型電池の第 1の極性の極板に、本発明の接合端子の第 1の接続部を電気的に接合してなるものであり、単電池および他の単電池の、第 2の接続部同士が互いに電気的に接合されており、かつ第 2の電極端子同士が互いに電気的に接合されていることを特徴とする。このように、本発明の組電池は並列接続のみの組電池としても適用可能である。

本発明の組電池の製造方法は、第 1の極性の極板と、第 2の極性の極板とを積層して形成された積層電極と、第 1の極性の極板と異なる材質からなる、第 2の極性の極板に電気的に接合された第 2の電極端子とを有し、少なくとも積層電極が電池の外装を形成する外装ラミネート材により被覆されている複数のラミネート型電池が電気的に接合されてなる組電池の製造方法において、第 1の極性の極板と実質的に同じ材質からなる第 1の接続部と、第 2の電極端子と実質的に同じ材質からなる第 2の接続部とを接合部にて電気的に接合し、接合部を電気的絶縁体で被覆して気密性を持たせた接合端子を作製する工程と、接合端子の第 1の接続部と、第 1の極性の極板とを電気的に接合し、少なくとも積層電極を外装ラミネート材で被覆して、接合端子を備えたラミネート型電池の単電池を複数作製する工程と、単電池の接合端子の第 2の接続部と、他の単電池の第 2の電極端子とを電気的に接合する工程とを含むことを特徴とする。

上記のとおり、本発明の組電池の製造方法は、直列接続の組電池の製造方法において、組電池化する前に予め異金属接合部を樹脂等の電気的絶縁体で被覆して気密性を持たせた接合端子を作製しておいてから、組電池を作製するものである。このため、組電池化した後に樹脂被覆する場合に比ベ、取り扱いが容易になる。

また、本発明の組電池の製造方法は、単電池と他の単電池との、第 2の電極端子同士および第 2の接続部同士をそれぞれ接合する工程を含むことで、上述のようにして作製された直列接続の組電池を、さらに、並列接続した組電池を製造することも可能である。本発明の製造方法により製造された組電池は、組電池化する前に予め異金属接合部を樹脂等の電気的絶縁体で被覆して気密性を持たせている。このため、当該組電池は、組電池化後に並列接続部分を樹脂被覆する方法に比べ、必要以上の榭脂被覆がなされることがなく、よって、良好な放熱特性を備えた組電池となる。

本発明の組電池の製造方法は、第 1の極性の極板と、第 2の極性の極板とを積層して形成された積層電極と、第 1の極性の極板と異なる材質からなる、第 2の極性の極板に電気的に接合された第 2の電極端子とを有し、少なくとも積層電極が電池の外装を形成す.る外装ラミネート材により被覆されている複数のラミネート型電池が電気的に接合されてなる組電池の製造方法において、第 1の極性の極板と実質的に同じ材質からなる第 1の接続部と、第 2の電極端子と実質的に同じ材質からなる第 2の接続部とを接合部にて電気的に接合し、接合部を電気的絶縁体で被覆して気密性を持たせた接合端子を作製する工程と、接合端子の第 1の接続部と、第 1の極性の極板とを電気的に接合し、少なくとも積層電極を外装ラミネート材で被覆して、接合端子を備えたラミネート型電池の単電池を複数作製する工程と、単電池と他の単電池との、第 2の電極端子同士おょぴ第 2の接続部同士をそれぞれ接合する工程とを含むことを特徴とする。

上記のとおり、本発明の組電池の製造方法は、並列接続の組電池の製造方法において、組電池化する前に、予め異金属接合部を樹脂等の電気的絶縁体で被覆して気密性を持たせた接合端子を作製しておいてから、組電池を作製するものである。このため、 '組電池化した後に樹脂被覆する場合に比べ、取り扱いが容易になる。さらに、本発明の製造方法により製造された並列接続の組電池は、予め異金属接合部を樹脂等で被覆しているので、必要以上の樹脂被覆がなされることがなく、よって、良好な放熱特性を備えた組電池となる。 ' 以上説明したように本発明によれば、異金属が接触する部分である第 1 の接続部と第 2の接続部との接合部を予め樹脂等の電気的絶縁体で被覆し、接合部に気密性を持たせた接合端子を備えた単電池により組電池を構成する。

このため、本発明によれば、組電池化後に異金属接触部分を樹脂で被覆する必要がない。また、本発明によれば、樹脂による過剰な被覆をすることなく十分な外気遮断、防水防湿対策を施すことができる。そして、本発明によれば、必要十分な量の被覆で済むため電極部分における良好な放熱特性も備える。よって、本発明によれば、長期使用に耐えうる組電池を低コストで製造することができることとなる。図面の簡単な説明

図 1は本発明におけるラミネート型電池単体の一例の一部破断外観斜視図である。

図 2 aは図 1に示したラミネート型電池単体の接合端子の側断面図であり、図 2 bは平面図である。

図 3 aは本発明におけるラミネート型電池単体の他の例の一部破断外観斜視図であり、図 3 bは接続部材接合部が電池の化学反応部位と隔離されている構成を示す一部側断面図である。

図 4 aは本発明のラミネート型電池を複数用いた組電池を示す模式的な平面図であり、図 4 bは側面図であり、図 4 cは図 4 aの A部拡大図であり、図 4 dは図 4 bの B部拡大図である。

図 5は本発明のラミネート型電池を直列接続して形成された組電池の模式的な側断面図である。

図 6は本発明のラミネート型電池を直列接続して形成された組電池をさらに並列接続して形成された組電池の模式的な側断面図である。

図' 7は本発明のラミネート型電池を並列接続して形成された組電池の模式的な側断面図である。

図 8 a〜図 8 eはラミネート型電池を直列接続して組電池を製造する本発明の製造方法の各工程を説明するための図である。

図 9は本発明の製造方法により製造された直列接続された組電池をさらに並列接続する工程を説明するための図である。図 1 0はラミネート型電池を並列接続して組電池を製造する本発明の製造方法を説明するための図である。

図 1 1は従来のラミネート材を外装体とする平型電池の一例の外観斜視図である。

図 1 2 aは従来のラミネート型電池を直列接続した状態を示す平面図であり、図 1 2 bは側面図である。

図 1 3は従来のラミネート型電池を並列接続した状態を示す側面図である。

図 1 4 aは従来のラミネート型電池を直列接続した組電池をさらに並列接続して構成された組電池の模式的な側面図であり、図 1 4 bは接合部分の拡大図である。発明を実施するための最良の形態次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

なお、以下の説明では、正極と負極とのいずれか一方の側を「第 1の」とし、他方の側を「第 2の」として表記する。

図 1に本実施形態のラミネート型電池単体の一部破断外観斜視図を、また、図 2 aに接合端子の側断面図を、図 2 bに接合端子の平面図をそれぞれ示す。

本実施形態において、接合端子 9 0を単体としてみた場合、接合端子 9 0は、第 1の接続部 8 1と第 2の接続部 8 2とが接合されてなるものである。一方、ラミネート型電池 1の第 1の電極端子 7 1と、第 1の接続部 8 1とは同種類の金属からなるものであるので、接合端子 9 0がラミネート型電池 1に接続されたものとしてみた場合、ラミネート型電池 1の第 1の電極端子 7 1が接合端子 9 0の第 1の接続部 8 1として機能している。よつて、以下の説明において、接合端子 9 0は、図 1では第 2の接続部 8 2 に第 1の電極端子 7 1が接続されたものとして示されており、図 2等では第 2の接続部 8 2に第 1の接続部 8 1が接続されたものとして示されているが、いずれにおいても同じ機能を有するものである。ラミネート型電池 1は、不図示のセパレータを介して積層された第 1の極性の極板 6 1と第 2の極性の極板 6 2からなる積層電極をアルミニウムなどの金属フィルムと熱融着性の榭脂フィルムとを重ね合わせて形成したラミネートシート 7 (ラミネートシート部の寸法：長手方向 1 2 O mm、幅方向 7 5 mm) で密封した構造を有している。

第 1の極性の極板 6 1には、第 1の電極端子 7 1が電気的に接合されている。また、この第 1の電極端子 7 1には、第 2の電極端子 7 2と実質的に同じ材質からなる第 2の接続部 8 2 (接合端子部）が電気的に接合されている。第 1の電極端子 7 1と、第 2の接続部 8 2 (接合端子部）との電気的な接合面である接続部材接合部 2 2は電気的絶縁体である被覆樹脂 8 で被覆して気密性を持たせている。すなわち、第 1の極性の極板 6 1側には、第 1の電極端子 7 1と第 2の接続部 8 2との接続部材接合部 2 2を被覆樹脂 8で被覆して一体的に構成されている接合端子 9 0が接続されている。

一方、第 2の極性の極板 6 2には第 2の電極端子 7 2が電気的に接合されている。

なお、被覆樹脂 8は非導電性であり、接続部材接合部 2 2に気密性を持たせることが可能であればいかなる材料からなるものであってもよい。第 1の極性の極板 6 1と、第 2の極性の極板 6 2とは互いに異なる材質からなり、例えば、第 1の極性の極板 6 1はアルミニウムの薄膜からなり、第 2の極性の極板 6 2は銅の薄膜からなる。第 1の電極端子 7 1は第 1 の極性の極板 6 1と同じ材質のアルミニウム製（厚さ 1 5 μ πι) である。このため、第 1の極性の極板 6 1と第 1の電極端子 7 1とは端子接合部 2 1にて良好に接合されている。同様に、第 2の電極端子 7 2も第 2の極性の極板 6 2と同じ材質の銅製（厚さ l O ^u m) であるため、端子接合部 2 1にて良好に接合されている。

接合端子 9 0の第 2の接続部 8 2は上述したように第 2の電極端子 7 2 と同じ材質からなる（図 1において、ハッチングで示す第 2の極性の極板 6 2、第 2の電極端子 7 2および第 2の接続部 8 2が同じ材質となる）。したがって、接合端子 9 0は、第 1の電極端子 7 1に対して異なる材質の第 2の接続部 8 2が電気的に接合されていることとなる。このような異金属が接触する接続部材接合部 2 2は腐食が懸念されるが、本実施形態の場合、被覆樹脂 8により外気遮断、防水防湿対策が施されているので腐食しにくくなっている。

次に、本実施形態のラミネート型電池 1単体の製造方法の概要について説明する。

まず、接合端子 9 0は、第 1の極性の極板 6 1に接合される前に予め形成しておく。すなわち、第 1の電極端子 7 1として機能する第 1の接続部 8 1と、第 2の接続部 8 2とを接続部材接合部 2 2にて接合した後、この接続部材接合部 2 2を被覆樹脂 8により被覆して接合端子 9 0を作製しておき、次いで、このようにして作製された接合端子 9 0の第 1の接続部 8 1を第 1の電極端子 7 1として機能させるため、第 1の極性の極板 6 1に対して端子接合部 2 1にて接合する。

また、第 2の電極端子 7 2も第 2の極性の極板 6 2に対して端子接合部 2 1にて接合する。これら電極、端子おょぴ接続部材の結合は、例えば、金属間結合（超音波結合）やレーザ溶接、あるいは合金溶接等が用いられる。

このように、本実施形態の場合、接合端子 9 0単体で被覆榭脂 8による異金属接触部の被覆工程を実施することができるので、積層電極に接合した後に異金属接触部を樹脂で被覆する方法に比べ、作業性を向上させることができる。

以上のようにして、第 1の極性の極板 6 1側には接合端子 9 0が接合され、また、第 2の極性の極板 6 2側には第 2の電極端子 7 2が接合された積層電極を、積層電極の両面側から 2枚のラミネートシート 7で挟み込みんで、その四辺を熱融着して密封する。

なお、 2枚のラミネートシート 7による熱融着の方法は、ラミネートシト 7の長手方向側を予め熱融着して筒状体にしておき、筒状体の中に積層電極を揷入した後、筒状体を加圧して薄型偏平状にし、その後、ラミネートシート 7の第 1の辺 1 0および第 2の辺 1 1を熱融着するものであつてもよレ、。図 1に示した例では、接合端子 9 0の接続部材接合部 2 2は被覆樹脂 8で被覆されているため、ラミネートシート 7で密封されていない力これに限定されるものではない。例えば、図 3 aおよぴ図 3 aの A— A線における断面図である図 3 bに示すように、被覆樹脂 8で被覆されていない接続部材接合部 2 2をラミネートシート 7で密封した構成としてもよい。この場合、接続部材接合部 2 2は、ラミネートシート 7のシール部 7 a、すなわち、図 3 bに示す B— B線で電池としての化学反応部位と隔離されている構成とする。

なお、図 3 a、図 3 bに示した接続部材接合部 2 2は被覆樹脂 8で被覆されていない例を示したが、接続部材接合部 2 2を被覆樹脂 8で被覆し、さらにラミネートシート 7で被覆する構成としてもよレ、。この場合、その榭脂量を、図 1に示す被覆樹脂 8で被覆した部分がラミネートシート 7の外部に露出したタイプに比べて少なくするものであってもよい。

次に、本実施形態のラミネート型電池 1を単電池とした組電池の製造方法の概要について図 4 a〜図 4 dを用いて説明する。図 4 aは単電池 1 a 、 1 b、 1 cを直列接続して得られた組電池の平面図、図 4 bは組電池の側面図、図 4 cは図 4 aの A部拡大図、図 4 dは図 4 bの B部拡大図である。なお、図 4 a〜図 4 dでは、簡単のため、 3つの単電池 l a、 l b、 1 c .のみを示している。

まず、単電池 1 aと単電池 1 bとの接合について説明する。

単電池 1 aの接合端子 9 0の第 2の接続部 8 2と、単電池 1 bの第 2の電極端子 7 2とを接合する際、被覆樹脂 8の端辺 8 aと、第 2の電極端子 7 2の端辺 5 aとが干渉しないように、第 2の接続部 8 2と第 2の電極端子 7 2との接合面 3 1を確保して両者を位置合わせする。その後、接合面 3 1をレーザ溶接等にて接合する。なお、第 2の接続部 8 2と第 2の電極端子 7 2とは互いに同じ材質からなるため、外気遮断、防水防湿対策を施す必要はない。続いて、単電池 1 bの接合端子 9 0の第 2の接続部 8 2と単電池 1 cの第 2の電極端子 7 2も同様にして接合する。上述したように、本実施形態の場合、異金属接触部である、接合端子 9 0の接続部材接合部 2 2は、接合端子 9 0の作製段階で既に被覆樹脂 8により被覆されているので、組電池 5 0が作製された後に金属端子部分を榭脂で被覆する工程がなく、作業性が向上する。

さらには、このようにして直列接続の組電池 5 0を用いて並列接続の組電池を作製する場合においても、当然ながら、金属端子部分を樹脂で被覆するといつた工程が不要となる。

このため、従来の課題であった、電池を並列接続した後に異金属接触部を樹脂で被覆することで生じる問題、すなわち、異金属接触部の不完全な被覆、あるいは不完全な被覆を回避するための過剰な樹脂被覆による放熱特性の劣化、重量増といった問題は本実施形態においては生じない。このようにして作製された組電池 5 0は、異金属が接触する接続部材接合部 2 2は、組電池 5 0を作製する前段階で、既に被覆樹脂 8により、確実なる、外気遮断、防水防湿対策が施されていることとなる。また、組電池 5 0は、電池間の接合における被覆樹脂 8で被覆された領域が接続部材接合部 2 2のみであり、他の部分は外気に対して露出されている。このため、電池の充放電時の化学反応熱、あるいは、接合部を合金化結合することで電気抵抗が大きくなり、これにより発生するジュール熱等に対しても良好な放熱特性も得ることができる。

以上説明したように、本実施形態のラミネート型電池 1は、異金属が接触する部分を予め樹脂で被覆した接合端子 9 0を備えているため、確実なる外気遮断、防水防湿対策が施され、かつ良好な放熱特性を備え、ひいては長期使用に耐えうる組電池を低コストで製造することができる。

以下に、本発明における組電池の接続例を示す。なお、以下の各図において端子の接続部分を黒丸、破線で示しているが、各端子間に他の接続用の部材が介在しているものではなく、単に接続状態を模式的に示したものである。

本実施形態の組電池の接続関係の一例を図 5に示す。

本実施形態の組電池は、少なくとも、第 1の極性の極板 6 1と、第 2の極性の極板 6 2とを積層して形成された積層電極が、電池の外装を形成するラミネートシート 7により被覆されている複数のラミネート型電池が電気的に接合されてなるものである。そして、この組電池を構成する単電池 1 aは、第 1の極性の極板 6 1に、接合端子 9 0の第 1の接続部 8 1を電気的に接合してなる。つまり、接合端子 9 0は単電池 1 aの一部として構成されている。この単電池 1 aの第 2の接続部 8 2 (単電池 l aに接合端子 9 0が接続されているので、第 2の接続部 8 2が単電池 1 aに属するとしている） i 他の単電池 1 bの第 2の電極端子 7 2に電気的に接合されている。

すなわち、上記組電池は、接合端子 9 0を構成部品とした単電池 1 a、 1 b同士を直列接続するため、実質的に同じ材質からなる第 2の接続部 8 2と第 2の電極端子 7 2とが電気的に接合される。このため、単電池 1 a、 1 b間における異金属接合を避けることができる。よって、単電池 l a、 1 b間の接合部分では樹脂等による被覆を要しない。

なお、図 5に示す構成と、図 4 a、図 4 bに示す構成との違いは、第 1 の極性の極板 6 1と、接合端子 9 0の第 1の接続部 8 1との接合部位がラミネートフィルム 7外である力、ラミネートフイルム 7内であるかが異なるのみであり、基本的には同じ構成である。

また、本発明は、図 6に示すように、直列接続された電池をさらに並列接続した組電池としても適用可能である。すなわち、直列接続した組電池を、単電池 1 _aおよび他の単電池 1 b (図 6に示すように、この場合、他の単電池 l bとは、単電池 1 aに直接接続されているものではなく、他の組電池の単電池を指す）の、第 2の接続部 8 2 (この第 2の接続部 8 2は第 1の接続部 8 1を介して第 1の極性の極板 6 1に電気的に接続されている）同士を互いに電気的に接合し、かつ第 2の電極端子 7 2同士も互いに電気的に接合することで、上記直列接続された組電池をさらに並列接続した組電池にすることも可能である。

また本発明は、図 7に示すように、接合端子 9 0を構成部品とした単電池同士を並列接続した、並列接続のみの組電池としても適用可能である。すなわち、並列接続の組電池は、単電池 1 aおよび他の単電池 1 bの、第 2の接続部 8 2同士を互いに電気的に接合し、かつ第 2の電極端子 7 2同士を互いに電気的に接合することで構成される。

上記各例は、接合端子 9 0が電池の構成部品として予め組みつけられた構成、すなわち、接合端子 9 0を備えた電池についてのものである。これに対して、以下に示す各例は、接合端子 9 0は別途用意しておき、これを電池の接続に用いる組電池の製造方法についてのものである。

図 8 a〜 8 eに示す本実施形態の組電池の製造方法は、第 1の極性の極板 6 1と、第 2の極性の極板 6 2とを積層して形成された積層電極と、第 1の極性の極板 6 1と異なる材質からなる、第 2の極性の極板 6 2に電気的に接合された第 2の電極端子 7 2とを有し、少なくとも積層電極が電池の外装を形成するラミネートシート 7により被覆されている複数のラミネ一ト型電池 1が電気的に接合されてなる組電池の製造方法である。

まず、図 8 aに示すように、第 1の極性の極板 6 1と実質的に同じ材質からなる第 1の接続部 8 1と、第 2の電極端子 7 2と実質的に同じ材質からなる第 2の接続部 8 2とを接続部材接合部 2 2にて電気的に接合し、接続部材接合部 2 2を被覆樹脂 8で被覆して気密性を持たせた接合端子 9 0 を作製しておく。

次に、接合端子 9 0の第 1の接続部 8 1と、第 1の極性の極板 6 1とを電気的に接合し、少なくとも積層電極をラミネートシート 7で被覆して、接合端子 9 0を備えた単電池を複数作製する。この場合、ラミネートシート 7は、図 8 bに示すように接合端子 9 0を被覆しないようにしてもよい。あるいは、図 8 cに示すように第 1の接続部 8 1と第 1の極性の極板 6 1とが接合されている箇所は被覆するようにしてもよい。この場合、図 1 で示した構成と同じ構成となる。またあるいは、図 8 dに示すように接合端子 9 0の接続部材接合部 2 2を含むようにしてもよレ、。

以上のようにして形成された単電池 1 aの接合端子 9 0の第 2の接続部 8 2と、他の単電池 1 bの第 2の電極端子 7 2とを電気的に接合する。 '上記製造方法は、組電池化する前に予め異金属接合部を樹脂等の被覆樹脂 8で被覆して気密性を持たせた接合端子 9 0を作製しておいてから、直列接続の組電池を作製するものである。このため、組電池化した後に樹脂被覆する場合に比べ、取り扱いが容易になる。

また、本実施形態の組電池の製造方法は、図 9に示すように、単電池 1 aと他の単電池 l bとの、第 2の電極端子 7 2同士および第 2の接続部 8 2同士をそれぞれ接合する工程を含むことで、上述のようにして作製された直列接続の組電池を、さらに並列接続した組電池を製造することも可能である。本実施形態の製造方法により製造された組電池は、組電池化する前に予め異金属接合部を樹脂等の被覆樹脂 8で被覆して気密性を持たせているので、組電池化後に並列接続部分を樹脂被覆する方法に比べ、必要以上の樹脂被覆がなされることがなく、よって、良好な放熱特性を備えた組電池となる。

また、本実施形態の接合端子 9 0を構成部品とした単電池同士を並列接続した、並列接続のみの組電池の製造方法は、以下のとおりとなる。

まず、第 1の極性の極板 6 1と実質的に同じ材質からなる第 1の接続部 8 1と、第 2の電極端子 7 2と実質的に同じ材質からなる第 2の接続部 8 2とを接合部にて電気的に接合し、接合部を被覆樹脂 8で被覆して気密性を持たせた接合端子 9 0を作製する（図 8 b参照）。

次に、接合端子 9 0の第 1の接続部 8 1と、第 1の極性の極板 6 1とを電気的に接合し、少なくとも積層電極をラミネートシート 7で被覆して、接合端子 9 0を備えたラミネート型電池の単電池を複数作製する。

そして、図 1 0に示すように、単電池 1 aと他の単電池 1 bとの、第 2 の電極端子 7 2同士おょぴ第 2の接続部 8 2同士をそれぞれ接合する。上記のとおり、組電池化する前に、予め接合端子 9 0を作製しておいてから並列接続の組電池を作製するため、組電池化した後に樹脂被覆する場合に比べ、取り扱いが容易になる。さらに、本実施形態の製造方法により製造された並列接続の組電池は、予め異金属接合部を樹脂等で被覆しているので、必要以上の樹脂被覆がなされることがなく、よって、良好な放熱特性を備えた組電池となる。なお、本発明の対象となる電池は平型に形成可能でラミネートで被覆可能なものであれば特に限定されることはないが、例えば、マンガン系リチゥムイオン二次電池などが好適である。

また、本実施形態で説明に用いた数値、あるいは材質等は、一例を示したものであり、これらに限定されるものではない。

Claims

請求の範囲

1 . 第 1の極性の極板と、第 2の極性の極板とを積層して形成された積層電極と、前記第 1の極性の極板に電気的に接合された第 1の電極端子と、前記第 1の電極端子と異なる材質からなる、前記第 2の極性の極板に電気的に接合された第 2の電極端子とを有し、少なくとも前記積層電極が電池の外装を形成する外装ラミネ一ト材により被覆されているラミネート型電池において、

前記第 1の電極端子に、前記第 2の電極端子と実質的に同じ材質からなる接合端子部が電気的に接合されており、前記第 1の電極端子と前記接合端子部との接合部を電気的絶縁体で被覆して気密性を持たせたことを特徴とするラミネート型電池。

2 . 前記電気的絶縁体で被覆されている前記接合部が前記外装ラミネート材で被覆され、電池としての化学反応部位と隔離されている、請求項 1に記載のラミネート型電池。

3 . 少なくとも、第 1.の極性の極板と、第 2の極性の極板とを積層して形成された積層電極が、電池の外装を形成する外装ラミネート材により被覆されているラミネート型電池同士を電気的に接合して組電池とするための接合端子であって、

前記第 1の極性の極板と実質的に同じ材質からなる第 1の接続部と、前記第 1の接続部に電気的に接合され、前記第 2の極性の極板に電気的に接合された第 2の電極端子と実質的に同じ材質からなる第 2の接続部とを有し、前記第 1の接続部と前記第 2の接続部との接合部を、電気的絶縁体で被覆し、前記接合部に気密性を持たせたことを特徴とする接合端子。

4 . 少なくとも、第 1の極性の極板と、第 2の極性の極板とを積層して形成された積層電極が、電池の外装を形成する外装ラミネート材により被覆されている複数のラミネート型電池が電気的に接合されてなる組電池において、

単電池が、前記ラミネート型電池の前記第 1の極性の極板に、請求項 3 に記載の前記接合端子の前記第 1の接続部を電気的に接合してなるものであり、前記単電池の前記第 2の接続部が、他の前記単電池の前記第 2の電極端子に電気的に接合されていることを特徴とする組電池。

5 . 前記単電池および他の前記単電池の、前記第 2の接続部同士が互いに電気的に接合されており、かつ前記第 2の電極端子同士が互いに電気的に接合されている、請求項 4に記載の組電池。

6 . 少なくとも、第 1の極性の極板と、第 2の極性の極板とを積層して形成された積層電極が、電池の外装を形成する外装ラミネート材により被覆されている複数のラミネート型電池が電気的に接合されてなる組電池において、

単電池が、前記ラミネート型電池の前記第 1の極性の極板に、請求項 3 に記載の前記接合端子の前記第 1の接続部を電気的に接合してなるものであり、前記単電池および他の前記単電池の、前記第 2の接続部同士が互いに電気的に接合されており、かつ前記第 2の電極端子同士が互いに電気的に接合されていることを特徴とする組電池。

7 . 第 1の極性の極板と、第 2の極性の極板とを積層して形成された積層電極と、

前記第 1の極性の極板と異なる材質からなる、前記第 2の極性の極板に電気的に接合された第 2の電極端子とを有し、少なくとも前記積層電極が電池の外装を形成する外装ラミネート材により被覆されている複数のラミネ一ト型電池が電気的に接合されてなる組電池の製造方法において、前記第 1の極性の極板と実質的に同じ材質からなる第 1の接続部と、前記第 2の電極端子と実質的に同じ材質からなる第 2の接続部とを接合部にて電気的に接合し、前記接合部を電気的絶縁体で被覆して気密性を持たせた接合端子を作製する工程と、

前記接合端子の前記第 1の接続部と、前記第 1の極性の極板とを電気的に接合し、少なく'とも前記積層電極を前記外装ラミネート材で被覆して、前記接合端子を備えたラミネート型電池の単電池を複数作製する工程と、前記単電池の前記接合端子の前記第 2の接続部と、他の前記単電池の前記第 2の電極端子とを電気的に接合する工程とを含むことを特徴とする組電池の製造方法。

8 . 前記単電池と他の前記単電池との、前記第 2の電極端子同士および前記第 2の接続部同士をそれぞれ接合する工程を含む、請求項 7に記載の組電池の製造方法。

9 . 第 1の極性の極板と、第 2の極性の極板とを積層して形成された積層電極と、前記第 1の極性の極板と異なる材質からなる、前記第 2の極性の極板に電気的に接合された第 2の電極端子とを有し、少なくとも前記積層電極が電池の外装を形成する外装ラミネート材により被覆されている複数のラミネ一ト型電池が電気的に接合されてなる組電池の製造方法において前記第 1の極性の極板と実質的に同じ材質からなる第 1の接続部と、前記第 2の電極端子と実質的に同じ材質からなる第 2の接続部とを接合部にて電気的に接合し、前記接合部を電気的絶縁体で被覆して気密性を持たせた接合端子を作製する工程と、

前記接合端子の前記第 1の接続部と、前記第 1の極性の極板とを電気的に接合し、少なくとも前記積層電極を前記外装ラミネート材で被覆して、前記接合端子を備えたラミネート型電池の単電池を複数作製する工程と、前記単電池と他の前記単電池との、前記第 2の電極端子同士および前記第 2の接続部同士をそれぞれ接合する工程とを含むことを特徴とする組電池の製造方法。