WO2005106988A1 - ラミネート型二次電池、およびその組電池 - Google Patents

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Yoshiaki Ebine
Makoto Nakashima
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Abstract

電極端子４２が変形規制部材３を介して電極の集電部１２に接合される。集電部１２の上／下方にはラミネートシール２、２との間に空間１５、１５が形成される。変形規制部材３がシール部２３を含む外装体の内壁周縁部に近接して配置されて変形規制部２２が形成され、ラミネートフィルム２の内方への変形が規制される。変形規制部材３の先端から電池要素１に至る領域ではラミネートフィルム２が空間１５に対向して、内圧の変化に応じてラミネートフィルム２の変形が可能である。内圧減少時、ラミネートフィルム２の収縮を変形許容部２１に局在させることができ、シール部２３の端部２４に加わる曲げ応力を軽減することができる。ラミネートフィルムを貼着して電池要素を密閉収納する際、内圧変化に応じて膨張と収縮を繰り返してもラミネートフィルムの貼着部分への応力集中が抑制されるラミネート型二次電池及びその組電池を提供することができる。

Description

ラミネート型二次電池、 およびその組電池 技術分野
本発明は、 車両に搭載される二次電池に関するものであり、特に、 電池要素を収 納するラミネートフィルムの耐久性に優れた二次電池に関するものである。 背景技術 明 特許文献 1および特許文献 2に開示され田ている電池パックは、携帯電話器ゃモバ イルコンピュータ等の携帯情報機器向けの電池電源である。 リチウムイオン等の発 電要素がアルミラミネートフィルム （ラミネートシート） によって形成された外装 体内に収容されて二次電池を構成し、その二次電池が合成樹脂製の外装ケース （パ ックケース） に収納されて電池パックが構成されている。 二次電池の内圧上昇によ る外装体の膨張に伴い、 外装ケース （パックケース） の、 外側への膨張あるいは外 形寸法の変化を抑制することを目的としている。
前記特許文献 1では、合成樹脂製の扁平な外装ケースの厚さ方向の端面に開口が 設けられ、その端面に開口を覆うように金属板が貼り付けられている。これにより、 電池本体の膨れを開口内の空間に逃している。
また、 前記特許文献 2では、 内部に二次電池を収容してなるパックケース内に、 二次電池とケースとの間に空間を設けた空間形成部位が形成されている。これによ り、ケース内壁と二次電池との間に空間が形成されるため、ガス発生により外装体 に膨らみが生じた際に、ラミネートシートで形成された外装体の膨らみを空間形成 部位の空間に逃してパックケースの外形寸法の変化を抑制する。
また、特許文献 3に開示されている二次電池は、携帯用電子機器やパーソナルコ ンピュータ用の電池として使用されるリチウム二次電池に関するものである。電池 要素が可撓性の合成樹脂フィルムで被覆されている場合の電池要素の破壌を防止 することを目的としてレ、る。
特許文献 3に記載の二次電池では、 電池要素の外周に合成の保持材が当接され、 その外面を可撓性合成榭脂フィルムで被覆され密封されている。 これにより、合成 樹月旨フィルムの被覆工程中あるいは使用中に、電池要素への荷重を防止して、電池 要素の損傷や短絡といった不具合を防止する。
尚、 前述の先行技術文献は以下の通りである。
特許文献 1：特開 2 0 0 1 - 1 9 6 0 3 5号公報（第 0 0 0 2〜0 0 0 8段落） 特許文献 2 ：特開 2 0 0 1— 5 7 1 9 0号公報 （第 0 0 0 2〜0 0 0 8段落） 特許文献 3：特開 2 0 0 0 - 1 9 5 4 7 5号公報（第 0 0 0 2〜0 0 0 8段落、 第 0 0 4 1段落）
前記特許文献 1および 2は、電池要素がラミネートフィルム等の外装体に収納さ れた二次電池を、更にパックケースに収納して使用する電池パックに関するもので あり、二次電池の内圧上昇に伴う外装体の膨張により押圧されて、パックケースが 膨張あるいは変形することのないように、パックケースに開口を設け、 あるいはパ ックケース内に空間形成部位を設けて、 外装体の膨張を吸収するものではある。 し力 しながら、電池要素を収納するラミネートフィルム外装体は、熱溶着等でフ イルムを張り合わせることにより電池要素を密封収納する。内圧に応じてフィルム 外装体は膨張 ·収縮を繰り返すが、膨張 ·収縮の際の変形の支点はフィルムの張り 合わせ部であり、 張り合わせ部には常に曲げ応力が集中することとなる。 また、 フ ィルムの張り合わせ部のうち、電極端子の取り出し部分や、他の張り合わせ部に比 して張り合わせの強度を弱くし過内圧時の安全弁としての役割を持たせた防爆機 構部など、構造的な段差等の不連続性を有する箇所では、特に応力集中が生じやす い場合がある。
前記特許文献 1および 2では、 フィルム外装体は、 開口あるいは空間形成部位で は自由に膨張 ·収縮を行うことができる力 パックケース内における開口あるいは 空間形成部位の配置位置については何等、開示されてはいない。 これらの開口ある いは空間形成部位が、 フィルム外装体の張り合わせ部に存在する場合、張り合わせ 部に膨張 ·収縮による応力が繰り返し加えられることとなる。 また、 開口あるいは 空間形成部位が電極端子や防爆機構部等の不連続性を有する張り合わせ部にある 場合には、膨張 ·収縮に伴う応力集中は更に大きなものとなる。 張り合わせ部分に おいて、 ラミネートフィルムが疲労破壌を起こすおそれがあり問題である。 また、 前記特許文献 3では、 合成樹脂フィルムの内側に、保持材が電池要素の外 周に当接して備えられることにより、電池要素の損傷を防止するものではある。 し かしながら、合成樹脂フィルムの膨張 ·収縮によるフィルムの張り合わせ部分への 応力集中の緩和については何等、記載はなく、保持材が応力を緩和する作用を奏す る構成であることは認められない。繰り返し加えられる応力によりフィルムが疲労 破壌をしてしまうおそれがあり問題である。
本発明は前記背景技術の課題の少なくとも 1つを解消するためになされたもの であり、ラミネートフィルムを貼着して外装体として電池要素を密閉収納してなる ラミネート型二次電池において、内圧変化に応じて膨張と収縮を繰り返す場合にも、 ラミネートフィルムの貼着部分への応力集中が抑制されるラミネ一ト型二次電池、 およびその組電池を提供することを目的とする。 発明の開示
前記目的を達成するために、本発明に係るラミネート型二次電池は、 ラミネート フィルムで構成され、端部のうち少なくとも一部が互いに貼着されてなる貼着部を 備える外装体と、外装体に密閉収納されてなる電池要素とを備えるラミネート型二 次電池において、貼着部を含む外装体の内壁に近接して配置される変形規制部材に より、外装体の膨張 ·収縮に伴うラミネートフィルムの変形を規制する変形規制部 と、貼着部から離間して配置され、外装体の膨張'収縮に伴うラミネートフィルム の変形を許容する変形許容部とを備えることを特徴とする。
本発明のラミネート型二次電池では、 ラミネートフィルムが、その端部のうち少 なくとも一部に貼着部を備えて貼着され袋状に成形されており、外装体として電池 要素を密閉収納している。変形規制部材が貼着部を含んで外装体の内壁に近接され ており、変形規制部が外装体の膨張 ·収縮に伴うラミネートフィルムの変形を規制 する。 ラミネートフイルムの変形は、貼着部から離間した変形許容部において許容 される。
これにより、 ラミネートフィルムの貼着部は、接着や熱溶着等で貼着されて形成 されるところ、貼着部と非貼着部との境界での構造的な不連続性と共に、貼着部内 での貼着位置や貼着強度といった貼着状態に不連続性を有することが一般的であ る。変形許容部によりラミネートフィルムの変形が貼着部から離間した部位に局在 して許容されながら、変形規制部により貼着部でのラミネートフィルムの変形が規 制されるので、貼着部およびその周辺といった、構造的な不連続性を有する部位で のフィルムの変形が抑制される。貼着部等の構造的な不連続部分に加わる曲げ応カ の集中を緩和することができる。曲げ応力に起因するラミネートフィルムの亀裂等 の疲労破壊を防止することができ、 漏液等の発生を防止することができる。
このとき、貼着部は、電極端子とラミネートフィルムとが貼着されてなる電極貝占 着部を含むことが好ましい。電極端子が取り出される部位では、電極端子とラミネ 一トフイルムとが貼着される。電極貼着部では電極端子の厚み分の段差が存在する ため構造的な不連続を生ずることとなる。電極貼着部を含んでラミネートフィルム の変形を規制することができ、電極貼着部での曲げ応力の集中を抑制することがで さる。
また、電池要素の各電極を電極端子に接続する集電部を備えていれば、変形規制 部は、電極貼着部から集電部の少なくとも一部を含んだ領域に形成されてなり、変 形許容部は、電池要素から集電部の少なくとも一部を含んだ領域に形成されてなる ことが好ましい。集電部では電池要素から電極端子に向けて各電極が集められるた め、電極端子に向かって外装体内部に空間を生ずる場合がある。電池要素から集電 部の少なくとも一部を含んで変形許容部とし、集電部の少なくとも一部であって電 極貼着部を含んだ領域を変形規制部とすれば、集電部に生ずる空間を利用してラミ ネートフィルムを変形させながら、 電極貼着部の変形を規制することができる。 更に、変形規制部を、電極貼着部から集電部を経て電池要素に至る領域に構成す ると共に、 変形規制部材に開口部、切欠き部、 または凹部のうち少なくとも何れか 一つを備えて変形許容部とすることも可能である。
ここで、変形規制部材は、樹脂部材といった電気絶縁性部材により構成されてい ることが好ましい。 これにより、外装体内部での電極間の導通を防止することがで きる。 例えば、集電部等の電極を変形規制部材で覆う構成では、 ラミネートフィル ムの内層金属フィルムを介しての電極間の導通を防止することができる。
上記のラミネート型二次電池を積層して組電池を構成する場合、隣接する電池間 にスぺーサを備えてやれば電池間に緩衝空間が形成され、変形許容部でのラミネー トフィルムの変形が隣接電池間で干渉することはない。 図面の簡単な説明
第 1図は、 実施形態のラミネート型二次電池の構造を示す分解斜視図である。 第 2図は、 実施形態のラミネート型二次電池の構造を示す透視斜視図である。 第 3図は、 第 2図の AA断面図である。
第 4 A図は、実施形態について、 内圧変化に対するラミネートフィルムの変形を 説明するための図である。
第 4 B図は、比較例として、 内圧変化に対するラミネートフィルムの変形を説明 するための図である。
第 5図は、 変形許容部の第 1の変形例を示す図である。
第 6図は、 第 5図で使用される変形規制部材の具体例を示す図である。
第 7図は、 変形許容部の第 2の変形例を示す図である。
第 8図は、 実施形態の二次電池を組電池として構成する場合の模式図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、本発明のラミネート型二次電池、およびその組電池について具体化した実 施形態を第 1図乃至第 8図に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
第 1図および第 2図に示すように、実施形態のラミネート型二次電池では、金属 製のフィルム状箔材の表面に正極活物質が形成された正極板と、金属製のフィルム 状箔材の表面に負極活物質が形成された負極板とを、樹脂製の多孔質膜で形成され たセパレータを介して対向させた電池要素 1力 ラミネートフィルム 2を外装体と して密閉収納されて構成される。
電池要素 1は、矩形状に形成され単位要素を多層に積層して構成され、 あるいは 長尺状に形成された単位要素を多層に卷回したものを矩形状に成形して積層され ている。矩形状に積層された電池要素 1では、 その中央部に活物質形成部 1 3を残 して、両端部の帯状領域に、各々正 Z負極活物質を形成しない金属性フィルムの露 出部を有しており、正極および負極の電極が構成されている。 正/負極電極は、 多 層に積層された電池の単位要素のそれぞれ端部に形成されるところ、ラミネート型 二次電池として電池要素 1から正/負電極を取り出す、平板状の正/負極端子 4 1、 4 2に接合されて一つに束ねられている。 この束ねられた領域が集電部 1 1、 1 2 である。集電部 1 1、 1 2により電極ごとに束ねられ正 /負極端子 4 1、 4 2に接 続された電池要素 1が、 ラミネートフィルム 2、 2により構成される外装体に密閉 されて電池要素 1が収納される。
ラミネートフィルム 2、 2は、例えば、 外表面がナイロンで構成され、 内表面が ポリプロピレンで構成され、その中間にアルミニウムフィルムを備えた構造を有し ている。周縁に密封用のシール部 2 3を備え、電池要素 1の厚みの略半分の深さを 有して電池要素 1の上下の矩形面を覆う平底状形状に成形されている。電池要素 1 の上下方向から装着し、シール部 2 3を接着あるいは熱溶着することによりラミネ 一トフイルム 2、 2同士が貼着されて電池要素 1が密封収納される。
電池要素 1を密封収納するにあたり、正/負電極端子 4 1、 4 2およぴ集電部 1 1、 1 2は変形規制部材 3、 3により保護される。 変形規制部材 3は、 電池要素 1 の幅、厚みに合わせて形成されており、電極端子 4 1、 4 2を通過させるためのス リット状の開口を有すると共に、内方に電極端子と集電部 1 1、 1 2との接合部分 および集電部 1 1、 1 2を収納する凹部を備え、外方に突状部を有して構成される。 外装体においてラミネートフィルム 2、 2が貼着されるシール部 2 3を含む外装 体の内壁周縁部には、 電極端子 4 1、 4 2のなぃ端辺1 11、 1 Dにおいては電池要 素 1の積層端部が、 また電極端子 4 1、 4 2が取り出される端辺 1 R、 1 Lにおレヽ ては変形規制部材 3、 3の突状部が、 近接して配置されている。 これにより、 シー ル部 2 3を含む外装体の周縁部では、 ラミネートフィルム 2、 2の内方への変形が 規制される。
第 3図は、 第 2図に示した AA断面図である。 電極端子 4 2が、 スリツト状の開 口を介して変形規制部材 3の内方に揷入されており、積層された電池要素 1の端部 から取り出される個々の電極が集電部 1 2を介して接合される。電極端子 4 2には、 両面においてラミネートフィルム 2、 2のシール部 2 3が貼着されている。
電極端子 4 2は電池要素 1の厚み方向の略中央部に位置するため、個々の電極は 各層から中央部に集められて電極端子 4 2に接合される。 このため、集電部 1 2の 上/下方には、 ラミネートシール 2、 2との間に空間 1 5、 1 5が形成される。 変 05 008110
7 形規制部材 3がシール部 2 3を含む外装体の内壁周縁部に近接することにより、ラ ミネートフィルム 2が空間 1 5カゝら隔離され変形規制部 2 2が形成される。ラミネ 一トフイルム 2の内方への変形が規制される。
変形規制部 2 2の幅は、変形規制部材 3の奥行に応じて形成される。第 3図では、 シール部 2 3から電池要素 1の端部に至る空間 1 5の中間部までの領域に、変形規 制部材 3が配置されており、変形規制部 2 2が形成ざれている。変形規制部材 3の 先端から電池要素 1に至る領域では、ラミネートフィルム 2が空間 1 5に対向して おり、内圧の変化に応じてラミネートフィルム 2の変形が可能である。 この領域に おいて変形許容部 2 1が構成されている。
第 4 A図では、実施形態における変形許容部 2 1と変形規制部 2 2との作用、効 果を、 第 4 B図に示す比較例との対比において示す。
第 4 A図に示す実施形態では、集電部 1 2の上 Z下方に空間 1 5が形成され、 シ ール部 2 3から空間 1 5の中間領域までが変形規制部 2 2が構成されると共に、中 間領域から電池要素 1に至るまでの領域では変形許容部 2 1が構成される。内圧が 減少すると、変形許容部 2 1に配置されているラミネートフイルム 2には内圧が直 接加わるため、 変形許容部 2 1においてラミネートフィルム 2が内方に収縮する (第 4 A図中、 2 Aで示す)。 これに対して、 シール部 2 3から続く変形規制部 2 3に配置されているラミネートフィルム 2は、変形規制部材 3に規制されて収縮す ることはない。 このため、 内圧減少時、 ラミネートフィルム 2の収縮を変形許容部 2 1に局在させることができる。シール部 2 3の端部 2 4におけるラミネートフィ ルム 2の変形は、 内圧上昇によるフィルムの膨張 （第 4 A図中、 2 Bで示す） に限 定され、 シール部 2 3の端部 2 4に加わる曲げ応力を軽減することができる。 ここで、 内圧減少時、 シーノレ部 2 3の端部 2 4におけるラミネートフィルム 2の 収縮を十分に規制するためには、変形規制部 3とラミネートフィルム 2との間隙を 所定範囲内に収めることが有効である。 この間隙は、 例えば、 O mm乃至 3 mm程 度であればラミネートフィルム 2の収縮を規制することができる。 更に、 0 . 0 1 mm乃至 1 mm程度にすれば、有効にラミネートフイルム 2の収縮を規制すること ができる。
これに対して、第 4 B図の比較例は、変形規制部材 3 0が空間 1 5の全体を覆う 場合である。 内圧上昇時のラミネートフィルム 2の変形は、第 4 A図の実施形態の 場合と同様である。ラミネートフィルム 2は膨張する（第 4 B図中、 2 Bで示す)。 これに対して内圧減少時には、比較例ではラミネートフイルム 2の変形許容部がな いため、変形規制部 3 0とシーノレ部 2 3との間に存在する僅かな空間にラミネート フィルム 2が収縮することとなる （第 4 B図中、 2 Aで示す)。 ラミネートフィル ム 2の膨張と収縮とにより、シール部 2 3の端部 2 4には曲げ応力が加わることと なり、 フィルムに亀裂等が発生してしまう。
実施形態では、内圧減少時にラミネ一トフィルム 2の変形を局在ィ匕することがで きるため、 内圧の上昇と減少とが繰り返される場合にも、端部 2 4に加わる曲げ応 力を比較例に比して低減することができ、ラミネートフィルム 2の亀裂等の疲労破 壌を防止することができる。 亀裂による漏液が発生することはない。
第 5図乃至第 7図では、変形許容部の変形例を示す。第 5図では変形規制部材 3 Xを備える場合である。 シール部 2 3から離間した位置に開口部 3 1 x、 3 1 Xを 備えることにより、変形許容部 2 1 Bとする構成である。 これにより、 シール部 2 3から電池要素 1に至る空間 1 5を完全に覆う奥行を有する変形規制部材 3 Xを 構成することができる。内圧減少時に開口部 3 1 Xにラミネートフィルムの収縮領 域を局在化して、シール部 2 3でのフィルム 2の曲げ応力を軽減することができる と共に、 ラミネートフィルム 2が変形規制部材 3 Xにより支持されるため、落下等 の衝撃を含む外力に対してラミネートフィルム 2の破損を防止することができる。 第 6図には変形規制部材 3 Xの具体例を示す。第 6図中（1 )および（2 )では、 変形規制部材 3 Aに開口部 3 1 Aを備える構成である。 開口部 3 1 Aの形状は、 ( 1 ) の場合は円形であり、 （2 ) の場合は矩形である。 開口部 3 1 Aは、 その形 状に関わらず変形許容部として機能させることができる。
第 6図中 （3 ) では、 変形規制部材 3 Bに、 開口部に代えて切欠き部 3 1 Bを備 える構成である。 第 3図の （3 ) では、 矩形状の切欠き部 3 1 Bを備える場合を示 しているが、 その形状に関わらず変形許容部として機能させることができる。 第 7図では、ラミネートフィルム 2で密閉収納された電池要素を電池ケース 6に 収納する構成例である。集電部 1 2の上/下方に存在し、 シール部 2 3から電池要 素に至る空間 1 5を覆う変形規制部材 3◦を備えて構成されており、空間 1 5を利 用した変形許容部は形成されず、電池要素の矩形面上で電池ケース 6に開口された 開口部 6 1、 6 1により変形許容部 2 1 C、 2 1 Cが形成される。 開口部 6 1によ りラミネートフィルム 2は外方への変形が許容され、内圧上昇時のラミネートフィ ルム 2の膨張変形を変形許容部 2 1 Cに局在化させることができる。 これにより、 内圧上昇時のシール部でのラミネートフィルム 2の変形が抑制され、曲げ応カを軽 減することができる。
第 8図は、上記のラミネート型二次電池を組電池として構成する場合の電池配置 を模式的に示した図である。 隣接する電池間にはスぺーサ 7が備えられ、電池個々 の変形許容部にぉレ、てラミネートフィルム 2が変形する際に、隣接する電池間で変 形が干渉することのないように、 緩衝空間 7 1を設けている。 個々の電池要素が、 第 7図に示すような、内圧上昇時にラミネ一トフィルム 2が変形許容部に局在して 膨張する場合に有効な構成である。 尚、第 7図における開口部 6 1に合わせてスぺ ーサ 7に開口部や凹部を備えることも可能である。
ラミネート型二次電池は、従来より民生機器分野において使用されてきているが、 近年、民生機器分野を越えて用途が広がりつつある。実用化への開発が急であるハ イブリッド車ゃ電気自動車等の車載パッテリとしての用途等である。 自動車分野で は、民生機器分野に比して使用温度範囲が広く厳しい使用環境での信頼性が要求さ れる。広い温度範囲に応じて内圧が大きく変化することが考えられ、 ラミネートフ イルムの膨張 '収縮の変化幅は大きなものとなることが考えられる。 そこで、 車両 バッテリとして、実施形態のラミネート型二次電池を使用してやれば、広い温度範 囲に応じて内圧が大きく変化する場合にもラミネートフィルムの膨張 ·収縮による 変化を変形許容部に局在ィヒさせることができるため、シール部等でのラミネ一トフ イルムの曲げ応力の集中を避けることができる。ラミネートフィルムの亀裂等の疲 労破壊を回避することができ、亀裂等に伴う漏液を防止することができる。使用温 度範囲が広く厳しい使用環境での信頼性が要求される自動車分野での使用に適し たラミネート型二次電池を提供することができる。
尚、 変形規制部材 3、 3 x、 3 A、 3 B、 3 0は、 耐電解液性を備えると共に電 気的な絶縁特性を有する材質であることが好ましい。エチレンカーボネートゃジェ チレンカーボネートまたはこれらの混合溶液を溶媒とする電解液に対しても、膨潤 等の材質変化のない耐電解液性を備えることが必要である。また、変形規制部材 3、 3 x、 3 A、 3 B、 3 0は、 電極とラミネートフィルムとの間に備えられることか ら、仮に、 ラミネートフィルム 2の内表面のフィルムが剥れ、 中間層であるアルミ ニゥムフィルム等の金属フィルムが露出する場合にも、金属フィルムを介して電極 間が導通することのないような配慮が必要である。変形規制部材を電気的な絶縁材 料により構成することは有効である。
上記の特性を有する材料としては、 ポリプロピレン （P P )、 ポリエチレン （P E )、 ポリフエ二レンサルファイド （P P S )、 ポリテトラフロロエチレン （P T F E) 等の樹脂材料を使用することが考えられる。
以上詳細に説明したとおり、本実施形態に係るラミネート型二次電池、およびそ の組電池によれば、 ラミネートフィルム 2が、 その端部に、 貼着部あるいは電極貼 着部の一例であるシール部 2 3を備えている。 シール部 2 3同士、 あるいはシール 咅 2 3と電極端子 4 1、 4 2とが貼着され、 ラミネートフィルム 2が袋状に成形さ れて、外装体として電池要素 1を密閉収納している。変形規制部材 3がシール部 2 3を含んで外装体の内壁に近接されて変形規制部 2 2を形成しており、外装体の膨 張 ·収縮に伴うラミネートフィルム 2の変形を規制する。 ラミネートフィルム 2の 変形は、 シール部 2 3力、ら離間した変形許容部 2 1において許容される。
これにより、ラミネートフィルム 2のシール部 2 3による貼着部位とシール部 2 3外の非貼着部位との境界で構造的な不連続部分が存在し、更にシール部 2 3内で も貼着位置や貼着強度といった貼着状態に不連続部分が存在することが一般的で あるところ、変形許容部 2 1によりラミネートフィルム 2の変形がシール部 2 3か ら離間した部位に局在して許容されることとなる。更に、変形規制部 2 2によりシ ール部 2 3でのラミネートフィルム 2の変形が規制される。シール部 2 3およぴそ の周辺といった構造的な不連続部分でのフィルム 2の変形が抑制され、不連続部分 にカ卩わる曲げ応力の集中を緩和することができる。曲げ応力に起因するラミネート フィルム 2の亀裂等の疲労破壊を防止することができ、漏液等の発生を防止するこ とができる。
変形規制部材 3は、 電極端子 4 1、 4 2が取り出される部位に備えられるので、 電極端子 4 1、 4 2の厚み分の段差が存在する構造的な不連続部分を含んでラミネ —トフイルム 2の変形を規制することができる。
また、変形規制部 2 2がシール部 2 3から集電部 1 2の少なくとも一部を含んだ 領域に形成され、変形許容部 2 1が電池要素 1から集電部 1 2の少なくとも一部を 含んだ領域に形成されており、集電部 1 2の上 Z下方に存在する空間 1 5を利用し てラミネートフィルム 2を変形させながら、シール部 2 3の変形を規制することが できる。 また、変形規制部材 3 Aに開口部 3 1 Aを備えることにより、 または変形 規制部材 3 Bに切欠き部 3 1 Bを備えることにより、変形許容部 2 1 Bを形成する ことも可能である。 ラミネートフィルム 2は内方への変形が許容され、 内圧減少時 のラミネートフイルム 2の収縮変形を変形許容部 2 1、 2 1 Bに局在ィヒさせること ができる。
また、ラミネートフイルム 2に密閉収納された電池要素 1を電池ケース 6に収納 する場合において、電池ケース 6に開口部 6 1が備えられていれば、変形許容部 2 1 Cを形成することができる。 ラミネートフィルム 2は外方への変形が許容され、 内圧上昇時のラミネートフィルム 2の膨張変形を変形許容部 2 1 Cに局在化させ ることができる。
上記のラミネート型二次電池を積層して組電池を構成する場合、隣接する電池間 に緩衝空間 7 1を備えてやれば、変形許容部でのラミネートフィルム 2の変形が隣 接電池間で干渉することはない。
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しな い範囲内で種々の改良、 変形が可能であることは言うまでもない。
例えば、 本実施形態においては、 変形規制部材 3、 3 x、 3 A、 3 B、 3 0を、 シール部 2 3のうち電極端子 4 2が取り出される部分に備える場合について説明 したが、本発明はこれに限定されるものではなく、 内圧の上昇'減少に伴うラミネ 一トフイルム 2の膨張 ·収縮による曲げ応力が集中する部位に備えて有効であるこ とは言うまでもない。
また、 変形規制部材 3 A、 3 Bに、 開口部 3 1 A、 切欠き部 3 1 Bを備えて、 変 形許容部を形成する場合について説明したが、変形許容部を形成するに当たっては、 必ずしも開口された領域は必要ではなく、変形規制部材に凹部を備えることによつ ても形成することができる。 また、 変形規制部材 3、 3 x、 3A、 3B、 30、 または/および開口部 61を 適宜に組み合わせて、複数の変形許容部 21、 21 B、 21 Cによりラミネートフ イルム 2の変形箇所を局在化することも可能である。 産業上の利用可能性
本発明によれば、ラミネートフィルムを外装体として電池要素を密閉収納してな るラミネ一ト型二次電池において、ラミネートフィルムを密閉収納する際のフィル ムの貼着部を含んで内圧変化に応じた膨張 ·収縮によるラミネートフィルムの変形 を抑制することにより、ラミネートフィルムの貼着部への応力集中を緩和すること が可能なラミネート型二次電池、 およびその組電池を提供することが可能となる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ラミネートフィルムで構成され、端部のうち少なくとも一部が互いに貼着さ れてなる貼着部を備える外装体と、前記外装体に密閉収納されてなる電池要素とを 備えるラミネート型二次電池において、
前記貼着部を含む前記外装体の内壁に近接して配置される変形規制部材により、 前記外装体の膨張 ·収縮に伴う前記ラミネ一トフィルムの変形を規制する変形規制 部と、
前記貼着部から離間して配置され、前記外装体の膨張 ·収縮に伴う前記ラミネー トフィルムの変形を許容する変形許容部とを備えることを特徴とするラミネート 型二次電池。
2 . 前記貼着部は、電極端子と前記ラミネートフィルムとが貼着されてなる電極 貼着部を含むことを特徴とする請求項 1に記載のラミネート型二次電池。
3 . 前記電池要素の各電極を前記電極端子に接続する集電部を備え、
前記変形規制部は、前記電極貼着部から前記集電部の少なくとも一部を含んだ領 域に形成されてなることを特徴とする請求項 2に記載のラミネート型二次電池。
4. 前記電池要素の各電極を前記電極端子に接続する集電部を備え、
前記変形許容部は、前記電池要素から前記集電部の少なくとも一部を含んだ領域 に形成されてなることを特徴とする請求項 2または 3に記載のラミネート型二次 電池。
5 . 前記変形規制部は、前記電極貼着部から前記集電部を経て前記電池要素に至 る領域に形成され、
前記変形規制部材には開口部、切欠き部、 または凹部のうち少なくとも何れか一 つが備えられて、前記変形許容部が形成されてなることを特徴とする請求項 3また は 4に記載のラミネート型二次電池。
6 . 前記変形規制部材は、電気絶縁性部材により構成されてなることを特徴とす る請求項 1乃至 5の少なくとも何れか 1項に記載のラミネート型二次電池。
7 . 前記変形規制部材は、樹脂部材にて構成されてなることを特徴とする請求項 1乃至 6の少なくとも何れか 1項に記載のラミネート型二次電池。
8 . 前記変形規制部材と前記外装体の内壁との近接距離は、 好ましくは、 O mm 乃至 3 mmであることを特徴とする請求項 1乃至 7の少なくとも何れか 1項に記 載のラミネート型二次電池。
9 . 前記変形規制部材と前記外装体の内壁との近接距離は、更に好ましくは、 0 . 0 1 mm乃至 l mmであることを特徴とする請求項 8に記載のラミネート型二次 電池。
1 0 . 請求項 1乃至 9の少なくとも何れか 1項に記載のラミネート型二次電池を 積層してなる組電池において、
隣接する電池間に備えられ、前記変形許容部での前記ラミネ一トフィルムの変形 が隣接電池間で干渉することのない緩衝空間を形成するスぺーサを備えることを 特徴とする組電池。
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