WO2012176711A1 - 電池 - Google Patents

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Murata Manufacturing Co Ltd
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Definitions

  • a battery element including a laminate formed by laminating a positive electrode member and a negative electrode member so as to face each other via a separator and an electrolytic solution is housed in an exterior body, and the positive electrode lead terminal and the negative electrode lead terminal are externally provided. More specifically, the present invention relates to a battery including a support member for fixing the battery to another member.
  • secondary batteries typified by lithium ion secondary batteries have been widely used as power sources for portable electronic devices such as mobile phones and portable personal computers.
  • electric vehicles and hybrid vehicles have been developed and put into practical use, and the demand for secondary batteries such as lithium ion secondary batteries is increasing as large-scale applications.
  • a laminated body in which a plurality of positive electrode members and negative electrode members are laminated via a separator and an electrolyte solution are contained in an exterior body (housing).
  • An exterior body housing
  • a structure in which a positive electrode lead terminal and a negative electrode lead terminal that are housed in a container and are electrically connected to a positive electrode member and a negative electrode member are drawn out of the exterior body is widely used.
  • a battery having a supporting member for fixing the battery to another member is known as one of such batteries.
  • a support member is necessary in addition to the positive electrode lead terminal and the negative electrode lead terminal.
  • the joint between the positive electrode lead terminal and the negative electrode lead terminal and the current collector (current collector foil) that connects the positive electrode member and the negative electrode member constituting the battery element is likely to be damaged. Because.
  • a battery (unit battery) 60 as shown in FIG. 9 has been proposed (see Patent Document 1).
  • the battery 60 includes a battery 64 and a fixed part formed with a pair of laminate sheets 64 on both upper and lower sides, and fixed parts 65a and 66a used for fixing the battery 60 to other members.
  • a pair of laminate sheets in a state in which a part of the fixing location forming members 65 and 66 is disposed so as to be interposed between the laminate sheets at least part of the periphery of the laminate sheets 65 and 66 and the upper and lower laminate sheets.
  • the peripheral edge part of this is provided with the heat welding part 64a by which heat welding was carried out.
  • the positive electrode lead terminal 67 and the negative electrode lead terminal 68 are drawn out from the side where the fixing part forming members 65 and 66 of the outer package 64 are not held.
  • Patent Document 1 as shown in FIG. 10, the fixing portion forming member 66 is pulled out from the inside of the housing space 69 of the exterior body 64 in which the battery element 61 is housed through the heat welding portion 64 a.
  • Other structures have also been proposed.
  • the battery (unit battery) of Patent Document 1 having such a configuration, the battery can be easily fixed and positioned, and workability can be improved.
  • Patent Document 2 as a battery provided with a support member, as shown in FIG. 11, in order to improve the fixing strength of the laminated case battery 150 with respect to the unit case and to improve the shape maintenance strength of the individual battery 148.
  • a battery (unit battery) having a structure in which a reinforcing core member 160 is disposed between a pair of core members 154 has been proposed.
  • the present invention solves the above-mentioned problems, for example, a battery including a support member that functions as a fixing part or a gripping part when a cell is assembled by combining a plurality of batteries (unit batteries). It is an object of the present invention to provide a highly reliable battery in which the support member does not cause a decrease in battery characteristics and has high fixing strength and shape maintenance strength.
  • a battery element including a laminate in which a positive electrode member and a negative electrode member are opposed to each other with a separator therebetween and an electrolyte includes an outer protective layer made of resin, an intermediate gas barrier layer made of metal, and a resin.
  • At least the fixing portion is configured to protrude outside from a projection range of the exterior body when viewed in a plan view.
  • the main body holding portion of the support member is bonded to a peripheral portion of the exterior body by the adhesive layer of the laminate sheet constituting the exterior body.
  • the exterior body is composed of a pair of laminate sheets, and among the pair of laminate sheets, one side laminate sheet is formed larger than the other side laminate sheet, Fold out the protruding part of the one-side laminate sheet that protrudes from the opposing area when both are opposed to each other, so that the adhesive layer side is inside the folded part, and the adhesive layer of the folded part is It is preferable that the supporting member is held and fixed to the exterior body by bonding to the main body holding portion.
  • the main body holding portion of the support member is It is preferable that the laminated sheet is bonded to the peripheral edge of the outer package by an adhesive layer of the folded laminate sheet.
  • the support member is made of a resin material or a metal material.
  • the assembled battery of the present invention comprises a plurality of the batteries of the present invention as in claim 7, wherein the fixing parts of the support members of the plurality of batteries are connected, and the plurality of batteries are integrated. It is said.
  • the battery of the present invention (Claim 1) includes a support member having a fixing part for fixing the battery to another member and a main body holding part, and the main body holding part of the support member is an exterior body.
  • the region In the peripheral portion of the region where the battery element is accommodated, the region is held and fixed in contact with the protective layer of the laminate sheet constituting the exterior body, so that the thickness direction of the region is The movement to can be restricted. Accordingly, when an external stress such as vibration is applied, the positive electrode lead terminal and the negative electrode lead terminal are applied to a joint portion of the current collector (current collector foil) that connects the positive electrode member and the negative electrode member constituting the battery element. The load can be suppressed. In addition, it is possible to obtain a highly reliable battery that can ensure a large fixing strength and a shape maintaining strength by the support member.
  • the battery may be replaced by using the fixing portion protruding from the projection range of the exterior body.
  • the battery element can be easily and reliably fixed to the other member, and the battery element can be fixed to the other member in a stable state, so that the present invention can be more effectively realized.
  • the exterior body is composed of a pair of laminate sheets, the one side laminate sheet is formed larger than the other side laminate sheet, and the protruding portion of the one side laminate sheet when both are opposed to each other
  • the adhesive layer side is folded back to the inside of the folded portion, and the folded portion of the adhesive layer is adhered to the main body holding portion of the support member. It is possible to obtain a highly reliable battery in which the supporting member is held and fixed to the exterior body while suppressing an increase in size. Also, the planar shape and planar area of the exterior body formed by the one side laminate sheet and the other side laminate sheet are reduced to the same size as the shape and planar area of the exterior body formed when there is no protruding portion. This makes it possible to make the present invention more effective. *
  • the main body holding portion of the support member is arranged as described above on the side where the positive electrode lead terminal and the negative electrode lead terminal are not drawn out. Adhering by the adhesive layer of the folded laminate sheet, while ensuring the sealing reliability of the exterior body, the main body holding part of the support member has a structure that is held and fixed on the peripheral edge of the exterior body, A highly reliable battery can be obtained.
  • the support member is securely held and fixed to the exterior body, and the support member
  • the assembled battery of this invention (Claim 7) connects the fixing
  • FIG. 1 It is a top view which shows the battery concerning one Example (Example 1) of this invention. It is side surface sectional drawing of the battery concerning Example 1 of this invention. It is a figure which shows the structure of the laminate sheet which comprises the exterior body of the battery concerning Example 1 of this invention. It is a top view which shows the structure of the supporting member used in the battery concerning Example 1 of this invention. It is a figure which shows 1 process of the manufacturing method of the battery concerning Example 1 of this invention, (a) is a top view which shows the state which sealed the battery element in the exterior body, (b) is side sectional drawing.
  • FIG. 1 is a plan view showing a battery (lithium ion secondary battery) (unit battery) according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a side cross-sectional view showing a main part in cross section.
  • a battery (lithium ion secondary battery) (unit battery) 1 of this embodiment includes a battery element 11 including a laminate formed by laminating a positive electrode member and a negative electrode member so as to face each other via a separator, and an electrolytic solution.
  • the positive electrode lead terminal 12 and the negative electrode lead terminal 13 are drawn out from two opposite sides of the outer package 10 to the outside.
  • the outer package 10 includes an outer protective layer 15 made of a resin (polyamide resin in this embodiment), an intermediate gas barrier layer 16 made of metal (aluminum in this embodiment), a resin ( In this embodiment, it is formed by using a pair of laminate sheets 14 (14a, 14b) which are laminated and integrated with an inner adhesive layer 17 made of polypropylene resin. That is, the exterior body 10 is arranged such that a pair of laminate sheets 14 (14a, 14b) are disposed so that the adhesive layers 17 face each other, and then the peripheral portions of the pair of laminate sheets 14 (14a, 14b) are thermally welded. It is formed by doing.
  • the laminate sheet 14 (14a, 14b)
  • a sheet subjected to a drawing process is used to form the accommodation space 30 (FIG. 2) for accommodating the battery element 11.
  • the thickness of the battery element is thin, it is also possible to use a laminate sheet in which the recess is not drawn.
  • the adhesive strength of the peripheral edge portion (heat-welded portion) 18 where the adhesive layers 17 of the laminate sheet 14 (14a, 14b) are heat-welded is strong, and is long-term under high temperature and high humidity (for example, 60 ° C. 90% RH, 3000 hours). Even if it is left as it is, the adhesive strength does not decrease, so that high bonding reliability can be obtained.
  • the laminate sheet 14 (14a, 14b) is not limited to the one having the above configuration, and the adhesive layer 17 may be, for example, a mixed material of polypropylene and polyethylene.
  • this battery 1 is provided with the supporting member 20 which functions as a fixing
  • the support member 20 has a main body holding portion 20a having a frame-like structure and a fixing portion 20b for fixing the battery 1 to another member.
  • the inner peripheral portion of the main body holding portion 20 a is a laminate sheet 14 (14 b) that constitutes the outer package 10 in the peripheral portion of the region A of the outer package 10 in which the battery element 11 is accommodated. In this state, the region A is held and fixed by the support member 20.
  • the main body holding portion 20a of the support member 20 has a rectangular frame-like structure having a total of four sides, two sides S1 and S2 facing each other and sides S3 and S4 facing each other. is doing.
  • the main body holding portion 20a has a frame-like structure having four sides.
  • the shape is not limited to this, and various shapes such as a circular shape, a U-shape, a combination of an L shape and a rod shape can be used. Is available.
  • the main body holding part can limit the movement of the region in which the battery element is accommodated in contact with the surface of the exterior body (laminate sheet) of the region in which the battery element is accommodated.
  • the inner periphery is in contact with the surface of the exterior body (the laminate sheet constituting the region A (FIG. 1) in which the battery element 11 is accommodated). Since the fixing strength and the shape maintaining strength are the highest, it is preferable to have such a shape.
  • the fixing portion 20b is configured to protrude outside from the projection range of the exterior body 10 when viewed in plan so that the fixing work or the like can be easily performed.
  • the support member 20 folds the protruding portion 114 of the one side laminate sheet 14a formed larger than the other side laminate sheet 14b from the region facing the other side laminate sheet 14b,
  • the adhesive layer 17 (FIG. 3) to a pair of opposing sides S1 and S2 constituting the main body holding portion 20a, the adhesive layer 17 is held and fixed to the peripheral edge portion (thermal welding portion) 18 of the exterior body 10. Yes.
  • the support member 20 has the inner periphery of the sides S1 to S4 in contact with the exterior body of the region A in which the battery element 11 is accommodated to hold and fix the region A, thereby restricting the movement of the battery element. And the function which maintains the shape of a battery element is fulfilled.
  • the opposing sides S1 and S2 constituting the main body holding portion 20a are firmly bonded and held by the adhesive layer 17 of the one side laminate sheet 14a, and the sides S1 and S2
  • the fixing portions 20b on both ends have a structure that protrudes from the exterior body 10 to the outside.
  • the support member 20 since a support member made of polypropylene resin is used as the support member 20, the laminate sheet 14 is firmly adhered to the adhesive layer 17 (FIG. 3) made of polypropylene resin and securely attached to the exterior body. Retained.
  • the support member 20 is not limited to one made of polypropylene resin, but is made of other resin such as polyethylene, a metal such as aluminum, or a composite material of resin and metal, etc. Various materials provided with rigidity, mechanical strength, and the like can be used.
  • the support member is preferably selected in consideration of the material constituting the adhesive layer of the laminate sheet, the required rigidity, mechanical strength, and the like.
  • a laminate formed by laminating a positive electrode member and a negative electrode member so as to face each other through a separator, and an electrolytic solution are prepared.
  • a laminate sheet 14 (14a, 14b) for forming the outer package 10 that houses the battery element 11 including the laminate and the electrolytic solution is prepared.
  • a support member 20 having a frame-like structure as shown in FIG. 4 and including a main body holding portion 20a and a fixing portion 20b protruding from a corner portion of the main body holding portion 20a is prepared.
  • the battery element 11 is sealed in the interior space of the exterior body 10 by injecting an appropriate amount of electrolyte into the interior of the body 10 and sealing the exterior body 10 by completely welding the periphery of the exterior body 10 while vacuuming. Obtain a stopped structure. At this time, the positive electrode lead terminal 12 and the negative electrode lead terminal 13 are drawn out to the outside from a pair of side edge portions (thermal welding portions) 18 facing each other of the outer package 10.
  • the support member 20 is disposed so that the opposing sides S ⁇ b> 1 and S ⁇ b> 2 constituting the main body holding portion 20 a of the support member 20 are positioned on the peripheral edge portion (thermal welding portion) 18 on the side that is on the side.
  • the sides S1 and S2 constituting the main body holding portion 20a of the support member 20 have one side laminated sheet out of the pair of laminated sheets 14a and 14b constituting the exterior 14 bodies.
  • the support member 20 is securely attached to the exterior body 14 without the need for a separate adhesive or the like since it is adhered by the adhesive layer 14a and is held and fixed to the peripheral edge portion (thermal welding portion) 18 of the exterior body 14. A highly reliable battery which is bonded and fixed can be obtained.
  • the support member 20 can ensure a large fixing strength and shape maintenance strength, and the main body holding portion 20a of the support member 20 is in contact with the exterior body of the region A in which the battery element 11 is accommodated. Since A is held and fixed, a highly reliable battery 1 can be obtained (FIG. 1).
  • the planar shape and the planar area of the exterior body 14 formed by the one-side laminated sheet 14a and the other-side laminated sheet 14b are the protruding portion.
  • the shape and the planar area of the exterior body 14 formed when there is no 114 can be the same shape and the same size, and the size of the product is not increased.
  • the main body holding portion 20a of the support member 20 is bonded and fixed by the adhesive layer 17 of the folded laminate sheet 14a.
  • a highly reliable battery having a structure bonded to (part) 18 can be obtained.
  • the support member 20 is made of the same polyethylene resin as the material constituting the adhesive layer 17 of the laminate sheet 14, the support member 20 is securely bonded and fixed to the exterior body 14. In addition, it is possible to obtain a highly reliable battery 1 in which the strength of the support member 20 is large.
  • the battery having a structure in which the positive electrode lead terminal and the negative electrode lead terminal are drawn from opposite sides of the rectangular outer casing is described as an example.
  • the present invention can also be applied to the battery 1 having a configuration in which the positive electrode lead terminal 12 and the negative electrode lead terminal 13 are drawn from one side of the outer package 14.
  • the one side laminate sheet 14a is formed on the pair of sides of the outer package 14 perpendicular to the sides from which the positive electrode lead terminal 12 and the negative electrode lead terminal 13 are drawn.
  • the protruding portion 114 is formed, the protruding portion 114 is folded back, and the adhesive layer of the folded portion is bonded to the pair of opposing sides S1 and S2 constituting the main body holding portion 20a of the support member 20.
  • the positive electrode lead terminal 12 and the negative electrode lead terminal 13 are pulled out from one side of the outer package 14, and the positive electrode lead terminal 12 and the negative electrode lead terminal 13 are perpendicular to the side from which the positive electrode lead terminal 12 and the negative electrode lead terminal 13 are pulled out.
  • the battery 1 having a structure in which the pair of opposing sides S1 and S2 of the main body holding portion 20a is held and fixed to the peripheral edge portion (thermal welding portion) 18 of the exterior body 14 is obtained.
  • a protruding portion 114 is formed in the one-side laminate sheet 14a, the protruding portion 114 is folded back, and the adhesive layer of the folded portion is used as a support member. It adheres to sides S1, S2 and S3 constituting 20 main body holding portions 20a.
  • the positive electrode lead terminal 12 and the negative electrode lead terminal 13 are pulled out from one side of the outer package 14, and the positive electrode lead terminal 12 and the negative electrode lead terminal 13 are perpendicular to the side from which the positive electrode lead terminal 12 and the negative electrode lead terminal 13 are pulled out.
  • Three sides S1, S2, and S3 constituting the main body holding portion 20a on one side and one side that faces the side from which the positive electrode lead terminal 12 and the negative electrode lead terminal 13 are drawn out are the peripheral edges of the exterior body 14.
  • the battery 1 having a structure held and fixed to the part (thermal welding part) 18 can be obtained.
  • the supporting member is smaller than the total thickness of the battery element and the outer package (that is, the thickness of the battery) is used as an example of the supporting member.
  • the outer package that is, the thickness of the battery
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the specific shape and constituent material of the support member, the specific configuration of the laminate sheet constituting the exterior body, and the constituent material of the battery element Various applications and modifications can be made within the scope of the invention with respect to types and the like.
  • the stacked body in which the positive electrode member and the negative electrode member are stacked so as to face each other via the separator may be a single wafer type or a wound type.
  • the laminate sheet is not limited to a structure in which the adhesive layers are opposed to each other by a pair of laminate sheets, and may be configured to have a structure in which one laminate sheet is bent and the adhesive layer on the inner surface side is opposed.

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Abstract

　固定部や掴み部として機能する支持部材を備えた電池であって、支持部材が、電池特性の低下を招くおそれがなく、かつ、大きな固定強度や、形状維持強度を備えた信頼性の高い電池を提供する。　電池１を他の部材に固定するための固定部２０ｂと、電池要素１１が収容された領域Ａを保持、固定する本体保持部２０ａを備えた支持部材２０を用い、本体保持部２０ａが、外装体１０の領域Ａの周縁部で、外装体１０の表面（外装体を構成するラミネートシートの表面（保護層））に接することにより、領域Ａが保持、固定されるようにする。　外装体を構成する一対のラミネートシートのうち、一方側ラミネートシート１４ａを他方側ラミネートシート１４ｂよりも大きく形成し、両者を対向させたときに両者の対向領域からはみ出すはみ出し部分１１４を、接着層側が折り返し部分の内側となるように折り返し、該折り返した部分の接着層を支持部材の本体保持部に接着させる。

Description

電池
　この発明は、正極部材と負極部材とをセパレータを介して互いに対向するように積層してなる積層体と電解液とを含む電池要素が外装体内に収納され、正極リード端子および負極リード端子が外部に引き出された構造を有する電池に関し、詳しくは、当該電池を他の部材に固定するための支持部材を備えた電池に関する。
　近年、携帯電話、携帯用パーソナルコンピュータなどの携帯用電子機器の電源としてリチウムイオン二次電池などに代表される二次電池が広く用いられるようになっている。また、電気自動車、ハイブリッド自動車の開発および実用化がなされ、大型用途としてリチウムイオン二次電池などの二次電池への要求が高くなっている。
　ところで、このような二次電池（以下、単に「電池」ともいう）としては、セパレータを介して複数の正極部材と負極部材とが積層された積層体および電解液を外装体（筐体）内に収納するとともに、正極部材および負極部材と導通する正極リード端子および負極リード端子を、外装体から外部に引き出した構造のものが広く用いられている。
　そのような電池の１つに、当該電池を他の部材に固定するための支持部材を備えた電池が知られている。なお、電池を他の部材に固定する際に、正極リード端子および負極リード端子以外に支持部材が必要であるのは、正・負極リード端子を利用して電池を保持するようにした場合、振動などの外部応力が加わった際に、正極リード端子および負極リード端子と、電池要素を構成する正極部材および負極部材とを接続する集電体（集電箔）との接合部が破損しやすくなるためである。
　そして、このような支持部材を備えた電池として、図９に示すような電池（単位電池）６０が提案されている（特許文献１参照）。
　この電池６０は、電池要素６１を収容する、上下両側の一対のラミネートシートからなる外装体６４と、電池６０を他の部材に固定するために用いられる固定箇所６５ａ，６６ａが形成された固定箇所形成部材６５，６６と、上下両側のラミネートシートの周囲の少なくとも一部にて固定箇所形成部材６５、６６の一部が、ラミネートシート間に介在するように配置された状態で、一対のラミネートシートの周縁部が熱溶着された熱溶着部６４ａとを備えている。なお、外装体６４の固定箇所形成部材６５，６６が保持されていない辺からは、正極リード端子６７および負極リード端子６８が外部に引き出されている。
　また、特許文献１には、図１０に示すように、外装体６４の、電池要素６１が収容されている収容空間６９の内部から熱溶着部６４ａを経て、固定箇所形成部材６６を外部に引き出した構造のものも提案されている。
　このような構成を備えた特許文献１の電池（単位電池）においては、電池の固定や位置決めなどを容易に行うことが可能になり、作業性を向上させることができる。
　また、特許文献２には、支持部材を備えた電池として、図１１に示すように、ラミネートケース電池１５０のユニットケースに対する固定強度の向上や、個別電池１４８の形状維持強度の向上を図るために、一対の芯材１５４の間に補強芯材１６０を配設した構造を有する電池（単位電池）が提案されている。
　しかし、上記特許文献１の電池の場合、固定箇所形成部材６５，６６の一部が電池要素６１の収容空間６９内に入り込んでおり、電池要素、特に電解液と固定箇所形成部材６５，６６が接触した状態にあるため、電解液の劣化が促進されるおそれがある。また、外装体６４の封止性が悪くなることにより、水が電池内に浸入し、電池特性の低下を引き起こす可能性がある。
　また、上記特許文献２の構成の場合、芯材１５４と補強芯材１６０からコ字状の構造体が形成されているので、それなりの固定強度の向上や、個別電池１４８の形状維持強度の向上が期待される。しかしながら、上記特許文献２の構成の場合、コ字状の構造体と個別電池１４８とが一定の間隔をおいて配置されているため、個別電池１４８が厚み方向にある程度の範囲で移動可能な状態である。すなわち、振動などの外部応力が加わった際に、個別電池１４８が厚み方向に移動するので、正極リード端子および負極リード端子と、電池要素を構成する正極部材および負極部材とを接続する集電体（集電箔）との接合部にかかる負荷を抑制しきれないという問題がある。個別電池１４８が厚み方向の移動を抑制するためには、コ字状の構造体と個別電池１４８との距離を小さくすることが考えられるが、コ字状の構造体が電池要素の収容空間にまで達すると上記特許文献１と同様の問題が生じる。したがって、電池特性や封止性を考慮するとコ字状の構造体と個別電池１４８との間隔をある程度確保することが必要であることから、ラミネートケース電池１５０自体が大型化するという問題がある。
特開２０１０－６７４２２号公報 特開２００３－６８２５７号公報
　本発明は、上記課題を解決するものであり、例えば、複数個の電池（単位電池）を組み合わせてセルを組む際などにおいて、固定部や掴み部として機能する支持部材を備えた電池であって、支持部材が、電池特性の低下を招くおそれがなく、かつ、大きな固定強度や形状維持強度を備えた、信頼性の高い電池を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明（請求項１）の電池は、
　正極部材と負極部材とがセパレータを介して互いに対向するように積層された積層体と電解質とを含む電池要素が、樹脂からなる外側の保護層と、金属からなる中間のガスバリア層と、樹脂からなる内側の接着層とを積層して一体化したラミネートシートを、前記接着層どうしが互いに対向するように配設して熱溶着することにより形成された外装体の内部に収容され、かつ、前記正極部材と導通する正極リード端子と、前記負極部材と導通する負極リード端子とが、前記外装体の外部に引き出された構造を有する電池であって、
　当該電池を他の部材に固定するための固定部と、前記外装体の前記電池要素が収容された領域を保持、固定する本体保持部とを有する支持部材を備えているとともに、
　前記本体保持部が、前記外装体の前記領域の周縁部において、前記外装体を構成する前記ラミネートシートの前記保護層に接した状態で、前記領域が保持、固定されていること
　を特徴としている。
　また、本発明の電池においては、請求項２のように、少なくとも前記固定部が、平面視した場合における前記外装体の投影範囲から外部に突出するように構成されていることが好ましい。
　また、請求項３のように、前記支持部材の前記本体保持部が、前記外装体を構成する前記ラミネートシートの前記接着層により前記外装体の周縁部に接着されていることが好ましい。
　また、本発明の電池においては、請求項４のように、前記外装体が一対のラミネートシートからなり、前記一対のラミネートシートのうち、一方側ラミネートシートを他方側ラミネートシートよりも大きく形成し、両者を対向させたときに両者の対向領域からはみ出す前記一方側ラミネートシートのはみ出し部分を、前記接着層側が折り返し部分の内側となるように折り返し、該折り返した部分の前記接着層を前記支持部材の前記本体保持部に接着させることにより、前記支持部材が前記外装体に保持、固定されていることが好ましい。
　また、請求項５のように、前記外装体の平面形状が方形であって、前記正極リード端子と、前記負極リード端子とが引き出されていない辺において、前記支持部材の本体保持部が、前記折り返されたラミネートシートの接着層により、前記外装体の周縁部に接着されていることが好ましい。
　また、請求項６のように、前記支持部材が樹脂材料または金属材料から形成されたものであることが好ましい。
　また、本発明の組電池は、請求項７のように、本発明の電池を複数備え、複数の電池のそれぞれの支持部材の固定部を連結し、前記複数の電池を一体化したことを特徴としている。
　本発明（請求項１）の電池は、当該電池を他の部材に固定するための固定部と、本体保持部とを有する支持部材を備えているとともに、支持部材の本体保持部が、外装体の電池要素が収容された領域の周縁部において、外装体を構成するラミネートシートの保護層に接した状態で、前記領域が保持、固定されるように構成されているため、前記領域の厚み方向への移動を制限することができる。したがって、振動などの外部応力が加わった際に、正極リード端子および負極リード端子と、電池要素を構成する正極部材および負極部材とを接続する集電体（集電箔）との接合部にかかる負荷を抑制することができる。また、支持部材により、大きな固定強度や、形状維持強度を確保することができる、信頼性の高い電池を得ることが可能になる。
　また、請求項２のように、固定部を、平面視した場合における外装体の投影範囲から外部に突出するようにした場合、外装体の投影範囲から突出した固定部を利用して電池を他の部材に容易かつ確実に固定することが可能になり、電池要素を、安定した状態で他の部材に固定することができるため、本発明をより実効あらしめることができる。
　また、請求項３のように、支持部材の本体保持部を、外装体を構成するラミネートシートの接着層により外装体の周縁部に接着するようにした場合、別途接着剤などを必要とすることなく、支持部材が外装体に確実に保持、固定された、信頼性の高い電池を得ることが可能になる。
　また、請求項４のように、外装体を一対のラミネートシートから構成し、一方側ラミネートシートを他方側ラミネートシートよりも大きく形成し、両者を対向させたときの一方側ラミネートシートのはみ出し部分を、接着層側が折り返し部分の内側となるように折り返し、該折り返した部分の接着層を支持部材の本体保持部に接着させることにより、別途接着剤などを必要とすることなく、また、外装体の大型化を抑制しつつ、支持部材が外装体に保持、固定された、信頼性の高い電池を得ることが可能になる。また、一方側ラミネートシートおよび他方側ラミネートシートにより形成される外装体の平面形状および平面面積が、はみ出し部分がなかった場合に形成される外装体の形面形状および平面面積と同じにまで小型化することが可能になり、本発明をより実効あらしめることができる。　　
　また、請求項５のように、外装体の平面形状が方形である場合に、正極リード端子と、負極リード端子とが引き出されていない辺において、支持部材の本体保持部を、上述のように折り返されたラミネートシートの接着層により接着することで、外装体の封止信頼性を確保しつつ、支持部材の本体保持部が、外装体の周縁部に保持、固定された構造を備えた、信頼性の高い電池を得ることができる。
　また、本発明においては、請求項６のように、支持部材として樹脂材料または金属材料から形成されたものを用いることにより、支持部材が確実に外装体に保持、固定され、かつ、支持部材により、大きな固定強度や、形状維持強度を期待することが可能な信頼性の高い電池を得ることが可能になる。
　また、本発明（請求項７）の組電池は、請求項７のように、複数の電池のそれぞれの支持部材の固定部を連結して、複数の電池を一体化するようにしているので、複数の電池を１つの組電池として扱うことができ、ハンドリング性が向上する。
本発明の一実施例（実施例１）にかかる電池を示す平面図である。 本発明の実施例１にかかる電池の側面断面図である。 本発明の実施例１にかかる電池の外装体を構成するラミネートシートの構成を示す図である。 本発明の実施例１にかかる電池において用いられている支持部材の構成を示す平面図である。 本発明の実施例１にかかる電池の製造方法の一工程を示す図であり、(ａ)は電池要素を外装体内に封止した状態を示す平面図、(ｂ)は側面断面図である。 本発明の実施例１にかかる電池の製造方法の一工程を示す図であり、(ａ)は外装体上に支持部材を配設した状態を示す平面図、(ｂ)は側面断面図である。 本発明の実施例にかかる電池の変形例を示す図である。 本発明の実施例にかかる電池の他の変形例を示す図である。 従来の電池を示す斜視図である。 従来の他の電池の要部を示す平面図である。 従来のさらに他の電池を示す斜視図である。
　以下に本発明の実施例を示して、本発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
　図１は本発明の一実施例にかかる電池（リチウムイオン二次電池）（単位電池）を示す平面図、図２は要部を断面として示す側面断面図である。
　この実施例の電池（リチウムイオン二次電池）（単位電池）１は、正極部材と負極部材とをセパレータを介して互いに対向するように積層してなる積層体と電解液とを含む電池要素１１と、電池要素１１の正極部材および負極部材（特に図示せず）のそれぞれに電気的に接続された正極リード端子１２および負極リード端子１３と、上記電池要素１１を収容する、平面形状が略長方形の外装体１０とを備えており、正極リード端子１２および負極リード端子１３は外装体１０の互いに対向する２つの辺から外部に引き出されている。
　外装体１０は、図３に示すように、樹脂（この実施例ではポリアミド系樹脂）からなる外側の保護層１５と、金属（この実施例ではアルミニウム）からなる中間のガスバリア層１６と、樹脂（この実施例ではポリプロピレン樹脂）からなる内側の接着層１７とを積層して一体化した一対のラミネートシート１４（１４ａ，１４ｂ）を用いて形成されている。すなわち、外装体１０は、一対のラミネートシート１４（１４ａ，１４ｂ）を、接着層１７どうしが互いに対向するように配設した後、一対のラミネートシート１４（１４ａ，１４ｂ）の周縁部を熱溶着することにより形成されている。なお、この実施例では、ラミネートシート１４（１４ａ，１４ｂ）として、電池要素１１を収容する収容空間３０（図２）を形成するために、絞り加工を施したものが用いられている。ただし、電池要素の厚みが薄い場合などにおいては、特に凹部を絞り加工していないラミネートシートを用いることも可能である。
　ラミネートシート１４（１４ａ，１４ｂ）の接着層１７どうしが熱溶着した周縁部（熱溶着部）１８の接着強度は強固で、高温高湿下で長期間（例えば６０℃９０％ＲＨ、３０００時間）放置しても接着強度は低下しないことから、高い接合信頼性が得られる。
　なお、ラミネートシート１４（１４ａ，１４ｂ）は、上記構成のものに限られるものではなく、接着層１７は、例えば、ポリプロピレンとポリエチレンの混合材料であってもよい。
　そして、この電池１は、例えば、複数個の電池（単位電池）を組み合わせて組電池を組む際などにおいて、固定部や掴み部として機能する支持部材２０を備えている。すなわち、この支持部材２０は、枠状構造を有する本体保持部２０ａと、当該電池１を他の部材に固定するための固定部２０ｂとを有している。また、図２に示すように、本体保持部２０ａの内周部は、外装体１０の、電池要素１１が収容された領域Ａの周縁部において、外装体１０を構成するラミネートシート１４（１４ｂ）の保護層１５（図３参照）に接しており、その状態で、領域Ａが支持部材２０により保持、固定されている。
　図４に示すように、支持部材２０の本体保持部２０ａは、互いに対向する２つの辺Ｓ１，Ｓ２と，互いに対向する辺Ｓ３，Ｓ４の合計４つの辺を備えた方形の枠状構造を有している。なお、本実施例では本体保持部２０ａを４辺を有する枠状構造にしたが、これに限るものではなく、円形状、コ字状や、Ｌ字状、棒状の組み合わせ等、種々の形状が利用可能である。要は、本体保持部が、電池要素が収容された領域の外装体（を構成するラミネートシート）の表面と接して電池要素が収容された領域の移動を制限することができればよい。但し、枠状や円形状のように閉じた形状でその内周が電池要素１１が収容された領域Ａ（図１）の外装体（を構成するラミネートシート）の表面と接するようにした場合には、固定強度、形状維持強度が最も高くなるため、このような形状とすることが好ましい。
　また、上記固定部２０ｂは、固定作業などを容易に行うことができるように、平面視した場合における外装体１０の投影範囲から外部に突出するように構成されている。
　支持部材２０は、図２および図５に示すように、他方側ラミネートシート１４ｂより大きく形成された一方側ラミネートシート１４ａの、他方側ラミネートシート１４ｂとの対向領域からのはみ出し部分１１４を折り返して、その接着層１７（図３）を、本体保持部２０ａを構成する互いに対向する一対の辺Ｓ１，Ｓ２に接着させることにより、外装体１０の周縁部（熱溶着部）１８に保持、固定されている。なお、このようなはみ出し部分１１４を設けずに、外装体１０の周縁部（熱溶着部）１８の外表面に直接接着するようにしてもよい。
　また、支持部材２０は、その辺Ｓ１～Ｓ４の内周が、電池要素１１の収容された領域Ａの外装体に接して、領域Ａを保持、固定しており、電池要素の移動を制限し、かつ、電池要素の形状を維持しする機能を果たしている。
　さらに、この実施例の電池１においては、本体保持部２０ａを構成する対向辺Ｓ１，Ｓ２が、一方側ラミネートシート１４ａの接着層１７により強固に接着、保持されているとともに、辺Ｓ１，Ｓ２の両端側の固定部２０ｂが外装体１０から外部に突出した構造を有している。
　この実施例では、支持部材２０として、ポリプロピレン樹脂から形成された支持部材を用いているため、ラミネートシート１４の、ポリプロピレン樹脂からなる接着層１７（図３）と強固に接着し、外装体に確実に保持される。ただし、支持部材２０としては、ポリプロピレン樹脂からなるものに限らず、ポリエチレンなどの他の樹脂からなるものや、アルミニウムなどの金属、あるいは樹脂と金属の複合材料など、支持部材２０として備えるべき特性（剛性、機械的強度など）を供えた種々の材料を用いることが可能である。なお、支持部材は、ラミネートシートの接着層を構成する材料や、求められる剛性、機械的強度などを考慮して選択することが望ましい。
　次に、この実施例の電池１を製造する方法について、図１～図６を参照しつつ説明する。
　(１)まず、正極部材と負極部材とをセパレータを介して互いに対向するように積層してなる積層体と、電解液とを用意する。また、この積層体と電解液を備えてなる電池要素１１を収容する外装体１０を形成するためのラミネートシート１４（１４ａ，１４ｂ）を用意する。さらに、図４に示すような枠状構造を有し、本体保持部２０ａと、本体保持部２０ａのコーナ部から突出した固定部２０ｂとを備えた支持部材２０を用意する。
　そして、このとき、図５に示すように、一対のラミネートシート１４（１４ａ，１４ｂ）のうち、一方側ラミネートシート１４ａを、他方側ラミネートシート１４ｂよりも大きく形成し、両者を対向させたときに一方側ラミネートシート１４ａの互いに対向する端部がはみ出して、一対のはみ出し部（余剰部）１１４が形成されるようにする。
　(２)それから、図５に示すように、一対のラミネートシート１４（１４ａ，１４ｂ）により形成される収容空間３０に位置するように、用意した積層体、一対のラミネートシート１４（１４ａ，１４ｂ）などを所定の態様で配置し、ラミネートシート１４（１４ａ，１４ｂ）の周縁部（４辺）を、一部を残して熱溶着した後、外装体１０の周縁部の溶着されていない部分から外装体１０の内部に適量の電解液を注入し、真空吸引しながら外装体１０の周縁部を完全に溶着させて外装体１０を密封することにより、電池要素１１が外装体１０の内部空間に封止された構造体を得る。
　このとき、正極リード端子１２および負極リード端子１３が外装体１０の互いに対向する一対の辺側の周縁部（熱溶着部）１８から外部に引き出されるようにする。
　(３)それから、図６に示すように、外装体１０の、正極リード端子１２および負極リード端子１３が引き出された辺と直交する一対の辺（一方側ラミネートシート１４ａのはみ出し部１１４が形成されている方の辺）側の、周縁部（熱溶着部）１８上に、支持部材２０の本体保持部２０ａを構成する対向辺Ｓ１，Ｓ２が位置するように、支持部材２０を配設する。
　(４)次に、一方側ラミネートシート１４ａのはみ出し部分１１４の全体を、接着層側が折り返し部分の内側となるように折り返し、熱圧着することにより、該折り返した部分の接着層を支持部材２０の本体保持部２０ａを構成するの対向辺Ｓ１，Ｓ２に接着させる。これにより、図１および２に示すような構造を有する電池１が得られる。
　このようにして製造される電池１においては、支持部材２０の本体保持部２０ａを構成する辺Ｓ１，Ｓ２が、外装１４体を構成する一対のラミネートシート１４ａ，１４ｂのうちの、一方側ラミネートシート１４ａの接着層により接着され、外装体１４の周縁部（熱溶着部）１８に保持、固定されているため、別途接着剤などを必要とすることなく、支持部材２０が外装体１４に確実に接合、固定された、信頼性の高い電池を得ることができる。
　また、支持部材２０により、大きな固定強度や、形状維持強度を確保することができるとともに、支持部材２０の本体保持部２０ａが、電池要素１１が収容された領域Ａの外装体に接して、領域Ａを保持、固定しているため、信頼性の高い電池１を得ることができる（図１）。
　さらに、一方側ラミネートシート１４ａのはみ出し部分１１４の全体を折り返すようにしているので、一方側ラミネートシート１４ａと他方側ラミネートシート１４ｂとにより形成される外装体１４の平面形状および平面面積が、はみ出し部分１１４がなかった場合に形成される外装体１４の形面形状および平面面積と同じ形状、かつ、同じ大きさとすることが可能で、製品の大型化を招くことがない。
　また、正極リード端子１２と、負極リード端子１３とが引き出されていない辺において、支持部材２０の本体保持部２０ａを、折り返されたラミネートシート１４ａの接着層１７により接着固定するようにしているので、正極リード端子１２と、負極リード端子１３とが引き出されている辺における外装体の封止信頼性の低下がなく、支持部材２０の本体保持部２０ａが、外装体１４の周縁部（熱溶着部）１８に接着された構造を備えた、信頼性の高い電池を得ることができる。
　また、上記実施例では、支持部材２０として、ラミネートシート１４の接着層１７を構成する材料と同じポリエチレン樹脂からなる支持部材を用いているので、支持部材２０が確実に外装体１４に接着固定され、かつ、支持部材２０の強度が大きい、信頼性の高い電池１を得ることができる。
　なお、上記実施例では、平面形状が長方形の外装体の互いに対向する辺から正極リード端子と負極リード端子とが引き出された構造を有する電池を例にとって説明したが、図７および図８に示すように、正極リード端子１２と負極リード端子１３が外装体１４の１つの辺から引き出された構成を有する電池１にも適用することが可能である。
　図７に示すような構造を有する電池１を製造する場合、外装体１４の、正極リード端子１２と負極リード端子１３が引き出された辺と直交する一対の辺側において、一方側ラミネートシート１４ａにはみ出し部１１４を形成し、このはみ出し部１１４を折り返して、該折り返した部分の接着層を支持部材２０の本体保持部２０ａを構成する一対の対向辺Ｓ１，Ｓ２に接着させる。
　これにより、図７に示すように、正極リード端子１２と負極リード端子１３が外装体１４の１つの辺から引き出され、該正極リード端子１２と負極リード端子１３が引き出された辺と直交する２つの辺側において、本体保持部２０ａの一対の対向辺Ｓ１，Ｓ２が、外装体１４の周縁部（熱溶着部）１８に保持、固定された構造を有する電池１が得られる。
　また、図８に示すような構造を有する電池を製造する場合、外装体１４の、正極リード端子１２と負極リード端子１３が引き出された辺と直交する一対の辺側、および、正極リード端子１２と負極リード端子１３が引き出された辺と対向する１つの辺側において、一方側ラミネートシート１４ａにはみ出し部１１４を形成し、このはみ出し部１１４を折り返して、該折り返した部分の接着層を支持部材２０の本体保持部２０ａを構成する辺Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に接着させる。
　これにより、図８に示すように、正極リード端子１２と負極リード端子１３が外装体１４の１つの辺から引き出され、該正極リード端子１２と負極リード端子１３が引き出された辺と直交する２つの辺側と、正極リード端子１２と負極リード端子１３が引き出された辺と対向する１つの辺側において、本体保持部２０ａを構成する３つの辺Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が、外装体１４の周縁部（熱溶着部）１８に保持、固定された構造を有する電池１を得ることができる。
　また、上記実施例では、支持部材として、その厚みが電池要素と外装体の合計厚み（すなわち電池の厚み）より小さい支持部材を用いた場合を例にとって説明したが、支持部材の厚みを電池要素と外装体の合計厚みより厚くすることにより、上方から他の部材が落下したり、接近したりした場合にも、それらによって電池１がダメージを受けることを防止することができる。
　本発明は、その他の点においても上記実施例に限定されるものではなく、支持部材の具体的な形状や構成材料、外装体を構成するラミネートシートの具体的な構成や電池要素の構成材料の種類などに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。例えば、正極部材と負極部材とがセパレータを介して互いに対向するように積層された積層体は、枚葉型でも巻回型であっても良い。また、ラミネートシートは、一対のラミネートシートで接着層どうしを対向させる構造に限らず、１枚のラミネートシートを折り曲げて内面側の接着層を対向させる構造のもので構成することも可能である。
　１　　　　　　　　電池（単位電池）
　１０　　　　　　　外装体
　１１　　　　　　　電池要素
　１２　　　　　　　正極リード端子
　１３　　　　　　　負極リード端子
　１４（１４ａ，１４ｂ）　　ラミネートシート
　１５　　　　　　　外側の保護層（ポリアミド樹脂層）
　１６　　　　　　　ガスバリア層（アルミニウム層）
　１７　　　　　　　内側の接着層（ポリプロピレン樹脂層）
　１８　　　　　　　周縁部（熱溶着部）
　２０　　　　　　　支持部材
　２０ａ　　　　　　支持部材の本体保持部
　２０ｂ　　　　　　支持部材の固定部
　３０　　　　　　　収容空間
　１１４　　　　　　はみ出し部
　Ａ　　　　　　　　電池要素の収容された領域
　Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４　　　　支持部材の本体保持部の各辺　　　

Claims (7)

  1. 　正極部材と負極部材とがセパレータを介して互いに対向するように積層された積層体と電解質とを含む電池要素が、樹脂からなる外側の保護層と、金属からなる中間のガスバリア層と、樹脂からなる内側の接着層とを積層して一体化したラミネートシートを、前記接着層どうしが互いに対向するように配設して熱溶着することにより形成された外装体の内部に収容され、かつ、前記正極部材と導通する正極リード端子と、前記負極部材と導通する負極リード端子とが、前記外装体の外部に引き出された構造を有する電池であって、
    　当該電池を他の部材に固定するための固定部と、前記外装体の前記電池要素が収容された領域を保持、固定する本体保持部とを有する支持部材を備えているとともに、
    　前記本体保持部が、前記外装体の前記領域の周縁部において、前記外装体を構成する前記ラミネートシートの前記保護層に接した状態で、前記領域が保持、固定されていること
    　を特徴とする電池。
  2. 　少なくとも前記固定部が、平面視した場合における前記外装体の投影範囲から外部に突出するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の電池。
  3. 　前記支持部材の前記本体保持部が、前記外装体を構成する前記ラミネートシートの前記接着層により前記外装体の周縁部に接着されていることを特徴とする請求項１または２記載の電池。
  4. 　前記外装体が一対のラミネートシートからなり、前記一対のラミネートシートのうち、一方側ラミネートシートを他方側ラミネートシートよりも大きく形成し、両者を対向させたときに両者の対向領域からはみ出す前記一方側ラミネートシートのはみ出し部分を、前記接着層側が折り返し部分の内側となるように折り返し、該折り返した部分の前記接着層を前記支持部材の前記本体保持部に接着させることにより、前記支持部材が前記外装体に保持、固定されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の電池。
  5. 　前記外装体の平面形状が方形であって、前記正極リード端子と、前記負極リード端子とが引き出されていない辺において、前記支持部材の本体保持部が、前記折り返されたラミネートシートの接着層により、前記外装体の周縁部に接着されていることを特徴とする請求項４記載の電池。
  6. 　前記支持部材が樹脂材料または金属材料から形成されたものであることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の電池。
  7. 　前記請求項１～６のいずれかに記載の電池を複数備え、複数の電池のそれぞれの支持部材の固定部を連結し、前記複数の電池を一体化したことを特徴とする組電池。
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