WO2019009178A1 - 電池、電池モジュール、電池パック、車両、蓄電システム、電動工具及び電子機器 - Google Patents

電池、電池モジュール、電池パック、車両、蓄電システム、電動工具及び電子機器 Download PDF

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菜津子 片瀬
伸之 岩根
宣考 湧井
隆尚 石松
雅人 矢野
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present technology relates to batteries and battery modules, and more particularly to batteries, battery modules, battery packs, vehicles, storage systems, power tools and electronic devices.
  • a wound body including a laminated structure of a positive electrode and a negative electrode each having an active material layer selectively formed on a current collector, and a separator positioned between the positive electrode and the negative electrode;
  • a separator positioned between the positive electrode and the negative electrode;
  • the exposed region of at least one of the current collectors has a particulate protrusion and has a surface roughness of 2.0 ⁇ m to 10.0 ⁇ m in Rz value.
  • the conductive base material is disposed in the state of being insulated via the nonconductive film outside the battery can that constitutes either the positive electrode terminal or the negative electrode terminal of the battery, and the conductive base material is A secondary battery is proposed that is electrically connected to an electrode terminal that is the opposite electrode to the battery can (see Patent Document 2).
  • a separator a first metal foil having a positive electrode potential, a second metal foil having a negative electrode potential, and a metal foil laminate comprising an insulator disposed between the positive electrode metal foil and the negative electrode metal foil;
  • a non-aqueous electrolyte secondary battery has been proposed which is characterized in that the tensile strength of the insulator is smaller than that of the separator (see Patent Document 3).
  • Patent Documents 1 to 3 may not be able to further improve the reliability. Therefore, the current situation is that batteries and battery modules with further improved reliability are desired.
  • the present technology has been made in view of such a situation, and the main object thereof is to provide a battery, a battery module, a battery pack, a vehicle, a storage system, a power tool and an electronic device having excellent reliability. I assume.
  • the present inventors succeeded in developing a battery and battery module having excellent reliability, and completed the present technology.
  • the present technology provides a battery including a battery element, an exterior body covering the battery element, and a conductor, the conductor being disposed outside the battery element, and the conductor having a cut portion.
  • the conductor may be disposed inside the outer package.
  • the cut portion may penetrate.
  • the cut portion may not penetrate.
  • the outer package may include a laminate material.
  • the battery includes a plurality of batteries and a conductor
  • the battery includes a battery element and an exterior body covering the battery element
  • the conductor is disposed outside the battery element
  • the conductor is electrically conductive.
  • a battery module wherein the body has a cut.
  • the conductor may be disposed outside the exterior body.
  • the cut portion may penetrate.
  • the cut portion may not penetrate.
  • the outer package may include a laminate material.
  • a battery pack comprising the battery according to the present technology
  • a battery pack comprising: a battery according to the present technology; a control unit that controls a use condition of the battery; and a switch unit that switches the use condition of the battery according to an instruction of the control unit.
  • a vehicle comprising: a battery according to the present technology, a driving force conversion device that receives supply of electric power from the battery and converts it into a driving force of a vehicle, a driving unit that drives according to the driving force, and a vehicle control device
  • a power storage device having a battery according to the present technology, a power consumption device to which power is supplied from the battery, a control device for controlling power supply from the battery to the power consumption device, a power generation device for charging the battery , Providing a storage system,
  • An electric tool comprising: a battery according to the present technology; and a movable part to which power is supplied from the battery, Provided is an electronic device including a battery according to the present technology and receiving power supply from the battery.
  • a battery module according to the present technology a driving force conversion device that receives supply of electric power from the battery module and converts it into a driving force of a vehicle, a driving unit that drives according to the driving force, and a vehicle control device , Provide the vehicle, A power storage device having a battery module according to the present technology, a power consumption device to which power is supplied from the battery module, a control device for controlling power supply from the battery module to the power consumption device, and charging the battery module Providing a power storage system comprising: Provided is an electronic device that includes a battery module according to the present technology and receives power supply from the battery module.
  • the reliability of the battery can be improved.
  • the effects described herein are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present disclosure or effects different from them.
  • FIG. 4 It is a block diagram which shows the circuit structure of the application example 4 (band-type electronic device) of the battery and battery module which concern on this technique. It is a figure showing the example of composition of the application example 5 (glasses type terminal) of the battery concerning the present technique, and a battery module.
  • the exposed region of the current collector in the positive electrode and the exposed region of the current collector in the negative electrode are opposed via the separator, and particles are at least one of the exposed regions.
  • the conductive base material is disposed in the state of being insulated via the nonconductive film outside the battery can that constitutes either the positive electrode terminal or the negative electrode terminal of the battery, and the conductive base material is the battery can
  • the battery can constituting the positive electrode terminal or the negative electrode terminal of the battery and the electrode terminal of the opposite electrode and the conductive base material are disposed in the state of being insulated with the nonconductive film outside thereof.
  • the battery can be manufactured.
  • a conductor penetrating from the outside is required, and there is a possibility that the cell may not be activated due to the deformation.
  • a separator for separating the positive electrode and the negative electrode is configured to have a shutdown film and a heat-resistant porous film, and at least the outermost periphery of the positive electrode and the negative electrode has an exposed portion to which the active material is not applied.
  • the separator for separating the positive electrode and the negative electrode is configured to have a shutdown film and a heat-resistant porous film, and at least the outermost periphery of the positive electrode and the negative electrode has an exposed portion to which the active material is not applied.
  • a battery can be manufactured in which the positive electrode current collector exposed portion and the negative electrode current collector exposed portion face each other only with the shutdown film.
  • the present technology is based on the above-described situation, and according to the present technology, it is possible to improve and maintain the reliability of a battery and a battery module including a plurality of batteries. That is, according to the present technology, when the battery element or the battery is deformed and destroyed by an external force by providing the conductor having the cut portion on the outside of the battery element, the cut portion of the conductor is the battery element.
  • the battery or the battery module that can be safely damaged can be provided by contacting the broken cross section of the battery and quickly short-circuiting in the surface layer of the battery element.
  • the battery according to the present technology and the plurality of batteries included in the battery module are not particularly limited in the shape of the battery, the type of the outer package, the type of the electrode reaction material, and the like. It is an ion secondary battery, and in the present technology, a lithium ion secondary battery of a laminate film type is preferable.
  • the battery and the battery module according to the present technology can be suitably applied to a battery pack, a vehicle, a power storage system, a power tool, an electronic device, and the like.
  • a battery according to a first embodiment (example of a battery) according to the present technology includes a battery element, an exterior body covering the battery element, and a conductor, the conductor being disposed outside the battery element, and the conductor being It is a battery which has a cut part.
  • the battery cell is deformed and damaged due to an unexpected pressure from the outside without being restricted by the process of electrode preparation and the members used by the battery cell.
  • a battery can be realized that has a safety mechanism that operates against it. That is, by using the battery of the first embodiment according to the present technology, when the battery is deformed and destroyed by an external force without affecting the characteristics of the battery, the conductive cut portion corresponds to the broken cross section of the battery element. The battery can be safely damaged by bringing it into contact and quickly short-circuiting in the surface layer of the battery element. Therefore, the battery of the first embodiment according to the present technology can improve the safety, and exert the excellent reliability effect.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration example of a battery according to a first embodiment of the present technology.
  • the battery 1 shown in FIG. 1 is, for example, a laminate film type lithium ion secondary battery.
  • the battery 1 includes a battery element 12, an exterior body 14 that covers the battery element 12, and two conductors 11 and 13. Then, each of the conductors 11 and 13 is disposed outside the battery element 12 and disposed inside the exterior body 14. That is, the conductor 11 is disposed between the battery element 12 and the upper surface portion 14A of the outer package.
  • the conductor 13 is disposed between the battery element 12 and the lower surface portion 14B of the outer package. Moreover, the conductor 13 is accommodated in the recessed part 14BB of the lower surface part 14B of an exterior body, as FIG. 1 shows.
  • the outermost periphery of the battery element 12 is fixed by a fixing member 17 made of a protective tape or the like.
  • at least one of the conductor 11 and the conductor 13 may be disposed so as to be wound around the outermost periphery of the battery element 12.
  • the conductors 11 and 13 are preferably made of, for example, a material having flexibility so that it can be wound and bent.
  • the material of the conductors 11 and 13 may be any material as long as it has conductivity, but is preferably aluminum or stainless steel (SUS).
  • the shape of the conductors 11 and 13 is not particularly limited, and examples thereof include plate and foil.
  • At least one of the conductor 11 and the conductor 13 may be electrically connected to the positive electrode tab 15-1 or the negative electrode tab 15-2.
  • at least one of the conductor 11 and the conductor 13 is electrically connected to the positive electrode tab 15-1.
  • an adhesive film 16 is inserted between the positive electrode tab 15-1 and the negative electrode tab 15-2 and the exterior body 14 in order to prevent the outside air from entering.
  • the conductors 11 and / or 13 may cut the notches 111-1 and / or 111-2 (notches of the conductor 11), and / or 131-1 and / or 131. -2 (folded or broken according to the notched part of the conductor 13), any of the above notches covers the cross section of the battery element 12 damaged by an external force, causing a short circuit and ensuring safety can do.
  • the conductor 11 has a cut portion 111-1 and a cut portion 111-2.
  • the notches 111-1 and / or the notches 111-2 may be arranged at regular intervals in the conductor 11, or may be arranged at irregular intervals.
  • a plurality of cut portions 111-1 and cut portions 111-2 are alternately arranged at regular intervals in the X axis direction in FIG.
  • the cut portions 111-1 and the plurality of cut portions 111-2 are alternately arranged at regular intervals.
  • the distance between the notches 111-1 and the notches 111-2 adjacent to each other in the X-axis direction may be any distance, and the plural notches 111-1 forming an array in the Y-axis direction and the rows in the Y-axis direction
  • the distance between the lines with the plurality of notches 111-2 that make up each other may be arbitrary.
  • the notches 111-1 and the notches 111-2 may be disposed over the whole of the conductor 11 as shown in FIG. 1 or may be disposed on a part of the conductor 11.
  • the cut portion 111-1 is constituted by two linear portions 111A and 111B, and the linear portion 111B extends from the end of the linear portion 111A in a direction substantially perpendicular to the linear portion 111A. That is, the straight portion 111B extends from the end of the straight portion 111A in the Y-axis direction (longitudinal direction of the conductor 11) in FIG. 1, while the straight portion 111A extends from the end of the straight portion 111B in FIG. It extends in the X-axis direction (the short direction of the conductor 11).
  • the cut portion 111-1 has a so-called bent shape, and is L-shaped.
  • the cut portion 111-1 is broken along the two straight portions 111A and 111B to cover and short-circuit the broken cross section of the battery element 12.
  • the straight portion 111B extends from the end of the straight portion 111A in a direction substantially perpendicular to the straight portion 111A, but may not extend in a direction substantially perpendicular to the straight portion 111A. It may extend in an obtuse direction.
  • the cut portion 111-1 may or may not penetrate. That is, both the linear portion 111A and the linear portion 111B constituting the cut portion 111-1 may or may not penetrate, and the linear portion 111A is penetrating and the linear portion 111B is penetrating It may not be necessary, and the straight portion 111A may not pass through, and the straight portion 111B may pass through. When it does not penetrate, the thickness (the thickness in the direction substantially perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction in FIG.
  • the cut portion 111-1 (straight portions 111A and / or 111B) It may be thinner than the thickness of the peripheral region of -1 (the thickness of the conductor 11 itself) (the thickness in the direction substantially perpendicular to the X axis direction and the Y axis direction in FIG. 1).
  • the lengths of the straight portions 111A and 111B are not particularly limited. However, when the battery 1 is broken by an external force, two cut portions 111-1 are straight lines in order to ensure a short circuit and ensure safety. The length may be such that it can be reliably folded along the portions 111A and 111B. For example, when the length of the straight portions 111A and / or 111B is such that the direction of the fracture cross section of the battery element 12 is substantially perpendicular to the X axis direction and the Y axis direction (XY plane) in FIG. The thickness of the battery element 12 (in FIG.
  • the thickness substantially perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction (XY plane)) may have a length substantially equal to that of the battery element 12 Is approximately 45 degrees from the perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction (XY plane) in FIG. 1, the length of the thickness of the battery element 12 multiplied by the route 2 (.sqroot.2)
  • the direction of the fracture cross section of the battery element 12 is approximately 60 degrees diagonally from the perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction (XY plane) in FIG.
  • the length is good. That is, the length of the straight portion 111B is preferably equal to or longer than the thickness of the battery element 12 and equal to or less than twice the thickness of the battery element 12.
  • the straight portions 111A and 111B may have different lengths or substantially the same length. As shown in FIG. 1, the length of the linear portion 111B substantially parallel to the longitudinal direction (Y-axis direction in FIG. 1) of the conductor 11 corresponds to the width direction of the conductor 11 (X-axis in FIG. Is preferably greater than the length of the straight portion 111A that is substantially parallel to the According to this preferred embodiment, the short circuit can be ensured to improve the safety.
  • the straight portion 111A is disposed substantially parallel to the short side direction of the conductor 11 (from the end of the straight portion 111B to the X-axis direction in FIG. 1). 1 is disposed substantially parallel to the direction (from the end of the straight portion 111A to the Y-axis direction in FIG. 1), the straight portion 111A is in the width direction of the conductor 11 (from the end of the straight portion 111B in FIG. And the linear portion 111B is disposed obliquely to the longitudinal direction of the conductor 11 (from the end of the linear portion 111A to the Y-axis direction in FIG. 1). Good.
  • the cut portion 111-2 is constituted by two linear portions 111C and 111D, and the linear portion 111D extends from the end of the linear portion 111C in a direction substantially perpendicular to the linear portion 111C. That is, the straight portion 111D extends from the end of the straight portion 111C in the direction opposite to the Y-axis direction (longitudinal direction of the conductor 11) in FIG. 1, while the straight portion 111C extends from the end of the straight portion 111D. It extends in the X-axis direction (the lateral direction of the conductor 11) in FIG.
  • the cut portion 111-2 has a so-called bent shape, and is L-shaped.
  • the notch 111-2 is broken along the two straight portions 111C and 111D, and covers the broken cross section of the battery element 12 to short circuit.
  • the straight portion 111D extends from the end of the straight portion 111C in a direction substantially perpendicular to the straight portion 111C, but may not extend in a direction substantially perpendicular to the straight portion 111C. It may extend to
  • the notches 111-2 may or may not penetrate. That is, both the linear portion 111C and the linear portion 111D constituting the cut portion 111-2 may or may not penetrate, and the linear portion 111C is penetrating and the linear portion 111D is penetrating It may not be necessary, and the straight portion 111C may not pass through, and the straight portion 111D may pass through.
  • the thickness (the thickness in the direction substantially perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction in FIG. 1) of the cut portion 111-2 (linear portion 111C and / or 111D) It may be thinner than the thickness of the peripheral region of ⁇ 2 (the thickness of the conductor 11 itself) (in FIG. 1, the thickness in the direction substantially perpendicular to the X axis direction and the Y axis direction).
  • the lengths of the straight portions 111C and 111D are not particularly limited. However, when the battery 1 is broken by an external force, two cut portions 111-2 are straight lines in order to ensure a short circuit and ensure safety. The length may be such that it can be reliably folded along the portions 111C and 111D. For example, when the length of the straight portions 111C and / or 111D is such that the direction of the fracture cross section of the battery element 12 is substantially perpendicular to the X axis direction and the Y axis direction (XY plane) in FIG. The thickness of the battery element 12 (in FIG.
  • the thickness substantially perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction (XY plane)) may have a length substantially equal to that of the battery element 12 Is approximately 45 degrees from the perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction (XY plane) in FIG. 1, the length of the thickness of the battery element 12 multiplied by the route 2 (.sqroot.2)
  • the direction of the fracture cross section of the battery element 12 is approximately 60 degrees diagonally from the perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction (XY plane) in FIG.
  • the length is good. That is, the length of the linear portion 111D is preferably equal to or longer than the thickness of the battery element 12 and equal to or less than twice the thickness of the battery element 12.
  • the straight portions 111C and 111D may have different lengths or the same length. As shown in FIG. 1, the length of the straight portion 111D substantially parallel to the longitudinal direction (Y-axis direction in FIG. 1) of the conductor 11 is the width direction of the conductor 11 (X-axis in FIG. Is preferably greater than the length of the straight portion 111C that is substantially parallel to the According to this preferred embodiment, the short circuit can be ensured to improve the safety.
  • the straight portion 111C is disposed substantially parallel to the short side direction of the conductor 11 (from the end of the straight portion 111D to the X-axis direction in FIG. 1). 1 is disposed substantially parallel to the direction (from the end of the straight portion 111C to the Y-axis direction in FIG. 1), the straight portion 111C is in the width direction of the conductor 11 (from the end of the straight portion 111D in FIG. And the linear portion 111D is disposed obliquely to the longitudinal direction of the conductor 11 (from the end of the linear portion 111C to the Y-axis direction in FIG. 1). Good.
  • the conductor 13 has cut portions 131-1 and cut portions 131-2.
  • the notches 131-1 and / or the notches 131-2 may be arranged at regular intervals in the conductor 13 or at irregular intervals.
  • a plurality of notches 131-1 and notches 131-2 alternately arranged at regular intervals in the X-axis direction in FIG.
  • the cut portions 131-1 and the plurality of cut portions 131-2 are alternately arranged at regular intervals.
  • the distance between the notches 131-1 and the notches 131-2 adjacent to each other in the X-axis direction may be any distance, and the plural notches 131-1 forming an array in the Y-axis direction and the rows in the Y-axis direction
  • the distance between the lines with the plurality of notches 131-2 that form the line may be arbitrary.
  • the notches 131-1 and the notches 131-2 may be disposed over the whole of the conductor 13 as shown in FIG. 1 or may be disposed on a part of the conductor 13.
  • the cut-out portion 131-1 is composed of two linear portions 131A and 131B, and the cut-out portion 131-2 is composed of two linear portions 131C and 131D.
  • the cut portion 131-1 has the same configuration (shape) as the cut portion 111-1, and thus the detailed description will be omitted. Further, since the cut portion 131-2 has the same configuration (shape) as the cut portion 111-2, detailed description will be omitted.
  • FIG. 2 is a view showing an example of the shape of the cut portion.
  • FIG. 2A a cut portion 511-1 composed of two straight portions 511A and 511B and a portion 511-2 composed of two straight portions 511C and 511D shown in FIG.
  • FIG. 2B is a view showing the notches 611-1 and 611-2.
  • the notches 611-1 and / or the notches 611-2 may be arranged at regular intervals or at irregular intervals on the conductor (not shown).
  • notches 611-1 and notches 611-2 are alternately arranged at regular intervals in the X axis direction in FIG. 2 and form a line in the Y axis direction.
  • a plurality of notches 611-1 and a plurality of notches 611-2 are alternately arranged at regular intervals.
  • the distance between the notch 611-1 and the notch 611-2 adjacent to each other in the X-axis direction may be any distance, and a plurality of notches 611-1 forming an array in the Y-axis direction and a row in the Y-axis direction
  • the distance between the lines with the plurality of notches 611-2 that make up each other may be arbitrary.
  • the notches 611-1 and the notches 611-2 may be disposed over the entire conductor or may be disposed in part of the conductor.
  • the cut portion 611-1 is constituted by two linear portions 611A and 611B, and the linear portion 611B extends from the end of the linear portion 611A in a direction substantially perpendicular to the linear portion 611A. That is, the straight portion 611B extends from the end of the straight portion 611A in the Y-axis direction in FIG. 2, while the straight portion 611A extends from the end of the straight portion 611B in the direction opposite to the X-axis direction in FIG. It extends.
  • the cut portion 611-1 has a so-called bent shape, and is L-shaped. In FIG. 2, the straight portion 611B extends from the end of the straight portion 611A in a direction substantially perpendicular to the straight portion 611A, but may not extend in a substantially perpendicular direction. It may extend in an obtuse direction.
  • the cut portion 611-1 may or may not penetrate. That is, both the linear portion 611A and the linear portion 611B constituting the cut portion 611-1 may or may not penetrate, and the linear portion 611A is penetrating and the linear portion 611B is penetrating
  • the straight portion 611A may not pass through, and the straight portion 611B may pass through.
  • the thickness the thickness in the direction substantially perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction in FIG.
  • the thickness of the cut portion 611-1 (straight line portion 611A and / or 611B) is If it is thinner than the thickness (thickness of the conductor itself) of the peripheral region of the cut portion 611-1 (the thickness in the direction substantially perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction in FIG. 2B) Good.
  • the lengths of the straight portions 611A and 611B are not particularly limited, but when the battery of the first embodiment (the battery module of the second embodiment described later) is damaged by an external force, a short circuit is ensured to ensure safety. In order to ensure that, the length of the extent to which the notches 611-1 can be reliably folded along the two straight portions 611A and 611B is good.
  • the direction of the fracture cross section of the battery element (not shown in FIG. 2) is in the X axis direction and Y axis direction (XY plane) in FIG.
  • the length substantially equal to the thickness of the battery element (the thickness substantially perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction (XY plane) in FIG. 2B) If the direction of the fracture cross section of the battery element is approximately 45 degrees diagonal to the direction perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction (XY plane) in FIG.
  • the length of the value multiplied by ( ⁇ 2) may be sufficient, and the direction of the fracture cross section of the battery element is approximately 60 degrees diagonal to the perpendicular to the X axis direction and the Y axis direction (XY plane) in FIG.
  • the length may be about twice the thickness of the battery element. That is, the length of the linear portion 611B is preferably equal to or longer than the thickness of the battery element and equal to or less than twice the thickness of the battery element.
  • the straight portions 611A and 611B may have different lengths or the same length. As shown in FIG. 2B, it is preferable that the length of the linear portion 611B be larger than the length of the linear portion 611A. According to this preferred embodiment, the short circuit can be ensured to improve the safety.
  • the linear portion 611A is disposed in the direction opposite to the X-axis direction in FIG. 2B from the end of the linear portion 611B, and the linear portion 611B is from the end of the linear portion 611A.
  • 2B is disposed in the Y-axis direction, but the straight portion 611A is disposed obliquely from the end of the straight portion 611B with respect to the direction opposite to the X-axis direction in FIG. 2B,
  • the straight portion 611B may be disposed obliquely from the end of the straight portion 611A with respect to the Y-axis direction in FIG. 2 (B).
  • the cut portion 611-2 is constituted by two linear portions 611C and 611D, and the linear portion 611D extends in a direction substantially perpendicular to the linear portion 611C from the end of the linear portion 611C. That is, the straight portion 611D extends from the end of the straight portion 611C in the direction opposite to the Y-axis direction in FIG. 2, while the straight portion 611C extends from the end of the straight portion 611D in the X-axis direction in FIG. Extend in the opposite direction.
  • the cut portion 611-2 has a so-called bent shape, and is L-shaped. In FIG.
  • the linear portion 611D extends from the end of the linear portion 611C in a direction substantially perpendicular to the linear portion 611C, but may not extend in a direction substantially perpendicular to the straight portion 611C. It may extend in an obtuse direction.
  • the cut portion 611-2 may or may not penetrate. That is, both the linear portion 611C and the linear portion 611D constituting the cut portion 611-2 may or may not penetrate, and the linear portion 611C is penetrating and the linear portion 611D is penetrating It may not be necessary, and the straight portion 611C may not pass through, and the straight portion 611D may pass through.
  • the thickness the thickness in the direction substantially perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction in FIG.
  • the lengths of the straight portions 611C and 611D are not particularly limited, but when the battery of the first embodiment (the battery module of the second embodiment to be described later) is damaged by an external force, a short circuit is ensured to ensure safety.
  • the direction of the fracture cross section of the battery element (not shown in FIG. 2) is in the X axis direction and Y axis direction (XY plane) in FIG.
  • the length substantially equal to the thickness of the battery element (the thickness substantially perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction (XY plane) in FIG. 2B) If the direction of the fracture cross section of the battery element is approximately 45 degrees diagonal to the direction perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction (XY plane) in FIG.
  • the length of the value multiplied by ( ⁇ 2) may be sufficient, and the direction of the fracture cross section of the battery element is approximately 60 degrees diagonal to the perpendicular to the X axis direction and the Y axis direction (XY plane) in FIG.
  • the length may be about twice the thickness of the battery element. That is, the length of the linear portion 611D is preferably equal to or longer than the thickness of the battery element and equal to or less than twice the thickness of the battery element.
  • the straight portions 611C and 611D may have different lengths or the same length. As shown in FIG. 2B, it is preferable that the length of the linear portion 611D be larger than the length of the linear portion 611C. According to this preferred embodiment, the short circuit can be ensured to improve the safety.
  • the linear portion 611C is disposed in the direction opposite to the X-axis direction in FIG. 2B from the end of the linear portion 611D, and the linear portion 611D is from the end of the linear portion 611C.
  • the linear portion 611C is disposed in the direction opposite to the Y-axis direction in FIG. 2B, but is oblique to the opposite direction to the X-axis direction in FIG. 2B from the end of the linear portion 611D.
  • the linear portion 611D may be disposed obliquely to the Y-axis direction in FIG. 2B from the end of the linear portion 611C.
  • FIG. 2C is a view showing the cut portion 711.
  • the notches 711 may be arranged at regular intervals on the conductor (not shown) or at irregular intervals. In FIG. 2C, notches 711 are arranged at regular intervals in the X axis direction and the Y axis direction in FIG. 2 on the conductor. Note that the distance between the two notches 711 adjacent in the X-axis direction and the distance between the two notches 711 adjacent in the Y-axis direction may be arbitrary.
  • the notches 711 may be disposed over the entire conductor or may be disposed in part of the conductor.
  • the cut portion 711 is constituted by four linear portions 711A to 711D and has a so-called cross shape. From the center of the cruciform, the straight portion 711A extends in the direction opposite to the X-axis direction in FIG. 2, the straight portion 711B extends in the Y-axis direction in FIG. 2, and the straight portion 711C in FIG. The straight portion 711D extends in the direction opposite to the Y-axis direction, and extends in the X-axis direction in FIG.
  • the notches 711 may or may not penetrate. That is, all of the linear portions 711A to 711D constituting the cut portion 711 may or may not penetrate, or at least one of the linear portions 711A to 711D may penetrate.
  • the thickness (the thickness in the direction substantially perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction in FIG. 2C) of the thickness of the cut portion 711 (straight portions 711A to 711D) It may be thinner than the thickness of the peripheral region (the thickness of the conductor itself) (the thickness in the direction substantially perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction in FIG. 2C).
  • the length of the straight portions 711A to 711D is not particularly limited, but when the battery of the first embodiment (the battery module of the second embodiment described later) is broken by an external force, a short circuit is ensured to ensure safety.
  • the cut portion 711 should have such a length that it can be reliably folded along the four straight portions 711A to 711D.
  • the direction of the fracture cross section of the battery element (not shown in FIG. 2) is relative to the X axis direction and the Y axis direction (XY plane) in FIG.
  • the length may be substantially equal to the thickness of the battery element (the thickness in the direction substantially perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction (XY plane) in FIG. 2C) If the direction of the fracture cross section of the battery element is approximately 45 degrees diagonal to the direction perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction (XY plane) in FIG. The length of the value multiplied by 2) may be sufficient, and the direction of the fracture cross section of the battery element is approximately 60 degrees diagonally from the perpendicular to the X axis direction and the Y axis direction (XY plane) in FIG. In this case, the length may be about twice the thickness of the battery element. That is, the length of the straight portions 711A to 711D is preferably equal to or greater than the thickness of the battery element and equal to or less than twice the thickness of the battery element.
  • the straight portions 711A to 711D may have different lengths or the same length. As shown in FIG. 2C, the lengths of the straight line portions 711A to 711D are preferably substantially the same as each other. According to this preferred embodiment, the short circuit can be ensured to improve the safety.
  • FIG. 2D is a view showing the cut portion 811.
  • the notches 811 may be arranged at regular intervals or at irregular intervals on the conductor (not shown). In FIG. 2D, notches 811 are arranged at regular intervals in the X axis direction and the Y axis direction in FIG. 2 on the conductor. Note that the distance between the two notches 811 adjacent to each other in the X-axis direction and the distance between the two notches 811 adjacent to each other in the Y-axis direction may be arbitrary.
  • the notches 811 may be disposed throughout the conductor, or may be disposed in a part of the conductor.
  • the cut portion 811 is formed of four linear portions 811A to 811D and has a so-called X shape. From the central portion of the X-shape, the straight line portion 811A extends in the direction opposite to the X-axis direction and the Y-axis direction in FIG. 2 and to the upper left in FIG. 2D, which extends in the lower left direction in FIG. 2D, and the straight portion 811C corresponds to the X axis direction in FIG. 2 and the Y axis direction. Is the reverse direction, and extends in the upper right direction in FIG. 2D, and the straight portion 811D is the X axis direction and the Y axis direction in FIG. 2 and in the lower right direction in FIG. It extends.
  • the notches 811 may or may not penetrate. That is, all of the linear portions 811A to 811D constituting the cut portion 811 may or may not penetrate, or at least one of the linear portions 811A to 811D may penetrate.
  • the thickness (the thickness in the direction substantially perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction in FIG. 2D) of the thickness of the cut portion 811 (straight line portions 811A to 811D) It may be thinner than the thickness of the peripheral region (the thickness of the conductor itself) (the thickness in the direction substantially perpendicular to the X axis direction and the Y axis direction in FIG. 2D).
  • the lengths of the straight portions 811A to 811D are not particularly limited, but when the battery of the first embodiment (the battery module of the second embodiment described later) is damaged by an external force, a short circuit is ensured to ensure safety.
  • a short circuit is ensured to ensure safety.
  • the length of the cut portion 811 can be reliably broken along the four straight portions 811A to 811D.
  • one half of the length of two diagonals of a quadrangle (parallelogram in FIG. 2D) constituted by 811A to 811D is defined respectively (in FIG.
  • d1 approximately 1/2 the length of the diagonal in the Y-axis direction
  • d2 approximately 1/2 the length of the diagonal in the X-axis direction
  • X in FIG.
  • the breakage of the battery element (not shown in FIG. 2) is started from a cut (fold) substantially parallel to the axis, and the direction of the broken cross section is the X-axis direction and the Y-axis direction (XY plane direction in FIG.
  • d1 is the thickness of the battery element (in FIG. 2D, the thickness in the direction substantially perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction (XY plane)).
  • the direction of the fracture cross section of the battery element is oblique to the direction perpendicular to the X axis direction and the Y axis direction (XY plane) in FIG. 2 (D).
  • the length of the value obtained by multiplying the thickness of the battery element by the route 2 ( ⁇ 2) may be sufficient, and the direction of the fracture cross section of the battery element is the X axis direction in FIG.
  • the length may be about twice the thickness of the battery element. Further, destruction of the battery element is started from a break (fold) substantially parallel to the Y axis in FIG.
  • the direction of the fracture cross section is the X axis direction and the Y axis direction (XY plane) in FIG.
  • d2 is substantially equal to the thickness of the battery element (the thickness substantially perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction (XY plane) in FIG. 2D). If the length of the broken cross section of the battery element is approximately 45 degrees from the perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction (XY plane) in FIG.
  • the length may be about the thickness multiplied by the root 2 ( ⁇ 2), and the direction of the fracture cross section of the battery element is perpendicular to the X axis direction and the Y axis direction (XY plane) in FIG.
  • the length may be about twice the thickness of the battery element. That is, it is preferable that d1 and d2 be equal to or longer than the thickness of the battery element and equal to or less than twice the thickness of the battery element.
  • the straight portions 811A to 811D may have different lengths or the same length. As shown in FIG. 2D, it is preferable that the lengths of the straight line portions 811A to 811D be substantially the same as each other. According to this preferred embodiment, the short circuit can be ensured to improve the safety.
  • the battery element 12 may be composed of a laminated electrode body in which a positive electrode and a negative electrode are stacked with a separator interposed therebetween, or after the positive electrode and the negative electrode are stacked with a separator interposed therebetween, a wound electrode is further wound. It may be composed of the body.
  • the conductor may be in the form of a foil, and the conductor may be attached to the outside (the outermost periphery side) of the positive electrode current collector or the negative electrode current collector.
  • the outer side (the outermost periphery) of the foil or the negative electrode current collector foil may be used as a conductor.
  • the positive electrode is composed of a positive electrode current collector (may be a positive electrode current collector foil, and the same applies hereinafter) and a positive electrode active material layer provided on one side or both sides of the positive electrode current collector.
  • the negative electrode is composed of a negative electrode current collector (a negative electrode current collector foil may be the same as the following) and a negative electrode active material layer provided on one side or both sides of the negative electrode current collector.
  • the positive electrode current collector is made of, for example, a metal foil such as an aluminum foil.
  • the positive electrode active material layer contains, for example, one or more positive electrode materials capable of inserting and extracting lithium (Li) or lithium ions (Li + ) as a positive electrode active material, and as necessary, A conductive agent such as graphite and a binder such as polyvinylidene fluoride are included.
  • the positive electrode material include lithium-containing compounds such as lithium oxide, lithium phosphorus oxide, lithium sulfide, and an interlayer compound containing lithium.
  • the negative electrode current collector is made of, for example, a metal foil such as a copper foil.
  • the negative electrode active material layer contains, for example, one or more negative electrode materials capable of inserting and extracting lithium (Li) or lithium ion (Li + ) as a negative electrode active material, and as necessary, A conductive agent such as graphite and a binder such as polyvinylidene fluoride are included.
  • the negative electrode material for example, carbon materials such as non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, graphite, pyrolytic carbons, cokes, glassy carbons, organic polymer compound fired body, carbon fiber, activated carbon and the like It can be mentioned.
  • the separator is composed of, for example, a porous film made of a polyolefin material such as polypropylene or polyethylene, or a porous film made of an inorganic material such as a ceramic non-woven fabric, and two or more kinds of porous films are laminated. It may be a structure.
  • the separator is impregnated with an electrolytic solution which is a liquid electrolyte.
  • the electrolytic solution contains, for example, a solvent and a lithium salt which is an electrolyte salt.
  • the solvent dissolves and dissociates the electrolyte salt.
  • lithium salts examples include LiClO 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiB (C 6 H 5 ) 4 , CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, LiCl or LiBr, and any of these may be used. You may use it 1 type, or 2 or more types in mixture.
  • the battery element 12 may be composed of a laminated electrode body in which the positive electrode and the negative electrode are stacked with the separator and the electrolyte layer interposed therebetween, or the positive electrode and the negative electrode may be interposed between the separator and the electrolyte layer. After lamination, it may be further comprised from the wound electrode body wound.
  • the conductor When the battery element 12 is a wound electrode body, the conductor may be in the form of a foil, and the conductor may be attached to the outside (the outermost periphery side) of the positive electrode current collector or the negative electrode current collector. The outer side (the outermost periphery) of the foil or the negative electrode current collector foil may be used as a conductor.
  • the electrolyte layer is one in which the electrolytic solution is held by the polymer compound, and may contain other materials such as various additives as needed.
  • This electrolyte layer is, for example, a so-called gel electrolyte.
  • a gel electrolyte is preferable because high ion conductivity (for example, 1 mS / cm or more at room temperature) can be obtained and liquid leakage of the electrolyte can be prevented.
  • polyacrylonitrile polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyhexafluoropropylene, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyphosphazene, polysiloxane, polyvinyl fluoride, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, poly Examples thereof include methyl methacrylate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, styrene-butadiene rubber, nitrile-butadiene rubber, polystyrene, polycarbonate, and a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropyrene. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, polyvinylidene fluoride or a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropyrene is preferable. It is because it is electrochemically stable.
  • the package 14 is not particularly limited as long as it can accommodate the battery element 12, but is preferably a package including a laminate material.
  • the laminate material is, for example, a laminate film in which a fusion bonding layer, a metal layer and a surface protective layer are laminated in this order.
  • the fusion layer is made of, for example, a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene.
  • the metal layer is made of, for example, aluminum or the like.
  • the surface protective layer is made of, for example, nylon or polyethylene terephthalate.
  • the exterior member 40 may be a laminated film having another laminated structure, or may be a polymer film alone or a metal film alone.
  • the outer package may be, for example, a battery can made of nickel-plated iron.
  • the battery 1 can be manufactured, for example, as follows.
  • a positive electrode is produced.
  • a positive electrode active material and, if necessary, a binder and a conductive agent are mixed to form a positive electrode mixture, and then dispersed in, for example, an organic solvent to form a paste or slurry of a positive electrode mixture slurry. I assume.
  • the positive electrode mixture slurry is uniformly applied to both surfaces of the positive electrode current collector and then dried to form a positive electrode active material layer.
  • the positive electrode active material layer is compression molded using a roll press machine or the like while heating as necessary. In this case, compression molding may be repeated multiple times.
  • a negative electrode is produced by the same procedure as the above-mentioned positive electrode.
  • a negative electrode active material and, if necessary, a binder and a conductive agent are mixed to form a negative electrode mixture, and then dispersed in, for example, an organic solvent to form a paste or slurry negative electrode mixture slurry. I assume.
  • the negative electrode mixture slurry is uniformly applied to both surfaces of the negative electrode current collector and then dried to form a negative electrode active material layer, and then the negative electrode active material layer is compression molded.
  • the battery element 12 After sandwiching the battery element 12 between the outer package 14 via the conductors 11 and 13, the remaining outer peripheral edge excluding the outer peripheral edge of one side is adhered by heat fusion etc.
  • the conductors 11 and 13 and the battery element 12 are housed in the interior of the housing 14.
  • the electrolytic solution is injected into the inside of the bag-like outer package 14, and the opening of the outer package 14 is sealed by heat fusion or the like to obtain the battery 1.
  • a battery module according to a first embodiment (an example of a battery module) according to the present technology includes a plurality of batteries and a conductor, and each of the plurality of batteries includes a battery element and an exterior body covering the battery element. And the conductor is disposed outside the battery element, and the conductor has a cut portion.
  • the plurality of battery cells receive an unexpected pressure from the outside without being restricted by the process of electrode preparation and the members used by the plurality of battery cells.
  • a battery module having a safety mechanism that operates even in the case of deformation failure can be realized. That is, by using the battery module according to the second embodiment of the present technology, when the battery module is deformed and destroyed by an external force without affecting the characteristics of the battery module, the conductive cut portion is not The battery module can be safely damaged by being in contact with the broken cross section and quickly short-circuiting in the surface layer portion of the battery element. Therefore, the battery module of the second embodiment according to the present technology can improve the safety and exhibit the excellent reliability effect.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing a configuration example of a battery module according to a second embodiment of the present technology.
  • the battery module 4 includes two batteries 42 and 44 and three conductors 41, 43 and 45.
  • the batteries 42 and 44 are, for example, laminate film type lithium ion secondary batteries.
  • the batteries 42 and 44 can be applied as they are to the battery 1 described above, so the detailed description of the batteries 42 and 44 will be omitted.
  • Each of the two batteries 42 and 44 includes a battery element (not shown) and an outer package 48 and 49 covering each of the two battery elements (not shown).
  • Each of the conductors 41, 43 and 45 is disposed on the outside of the battery element (not shown), and is further disposed on the outside of the exterior bodies 48 and 49, respectively. That is, the conductor 41 is disposed on the outside of the battery 42 (in FIG. 3, the upper portion of the battery 42), the conductor 43 is disposed between the battery 42 and the battery 44, and the conductor 45 is a battery It is disposed on the outside of 44 (in FIG. 3, the lower part of the battery 44).
  • the outermost peripheral portions of the battery elements of the batteries 42 and 44 are fixed by a fixing member made of a protective tape or the like.
  • at least one of conductor 41 and conductor 43 may be disposed so as to be wound around the outermost periphery of battery 42
  • conductor 43 and At least one of the conductors 45 may be disposed to be wound around the outermost periphery of the battery 44.
  • the conductors 41, 43 and 45 are preferably made of, for example, a material having flexibility so that it can be wound and bent.
  • the material of the conductors 41, 43 and 45 may be any material as long as it has conductivity, but aluminum, stainless steel (SUS) is preferable.
  • the shape of the conductors 41, 43 and 45 is not particularly limited, and examples thereof include plate and foil.
  • At least one of the conductor 41 and the conductor 43 may be electrically connected to the positive electrode tab 46-1 or the negative electrode tab 46-2.
  • the conductor 41A (tip piece of the conductor 41) is electrically connected to the positive electrode tab 46-1 (positive electrode tab of the battery 42)
  • the conductor 43A (tip piece of the conductor 43) is It is electrically connected to the positive electrode tab 46-1 (the positive electrode tab of the battery 42).
  • At least one of the conductor 43 and the conductor 45 may be electrically connected to the positive electrode tab 47-1 or the negative electrode tab 47-2.
  • the conductor 43B tip piece of the conductor 43
  • the conductor 45A tip piece of the conductor 45
  • the conductor 45A is It is electrically connected to the positive electrode tab 47-1 (the positive electrode tab of the battery 44).
  • the conductors 41, 43 and / or 45 cut the notches 411-1 and / or 411-2 (notches of the conductor 41), 431-1 and / or 431. -2 (notch of conductor 43) and / or 451-1 and 451-2 (notch of conductor 45) either broken or broken, and any of the above-mentioned cross sections of the battery element broken by external force Covering the notch of the key can cause a short circuit to ensure safety.
  • the conductor 41 has a cut portion 411-1 and a cut portion 411-2
  • the conductor 43 has a cut portion 431-1 and a cut portion 431-2
  • the conductor 45 has a cut portion 451-1. And a notch 451-2.
  • the notches 411-1 and / or the notches 411-2 may be arranged at regular intervals in the conductor 41 or at irregular intervals.
  • a plurality of notches 411-1 and notches 411-2 are alternately arranged at regular intervals in the X axis direction in FIG.
  • the notches 411-1 and the notches 411-2 are alternately arranged at regular intervals.
  • the distance between the notch 411-1 and the notch 411-2 adjacent to each other in the X-axis direction may be any distance, and a plurality of notches 411-1 forming a row in the Y-axis direction and a row in the Y-axis direction
  • the distance between the plurality of notches 411-2 that make up each other may be arbitrary.
  • the notches 411-1 and the notches 411-2 may be disposed over the entire conductor 41 as shown in FIG. 3, or may be disposed on a part of the conductor 41.
  • the cut portion 411-1 is formed of two linear portions 411A and 411B, and the cut portion 411-2 is formed of two linear portions 411C and 411D.
  • the notches 431-1 and / or the notches 431-2 may be arranged on the conductor 43 at regular intervals or at irregular intervals.
  • a plurality of notches 431-1 and notches 431-2 are alternately arranged at regular intervals in the X axis direction in FIG.
  • the cut portions 431-1 and the plurality of cut portions 431-2 are alternately arranged at regular intervals.
  • the distance between the notches 431-1 and the notches 431-2 adjacent to each other in the X-axis direction may be any distance, and the plural notches 431-1 forming an array in the Y-axis direction and the rows in the Y-axis direction
  • the distance between the plurality of notches 431-2 that make up each other may be arbitrary.
  • the notches 431-1 and the notches 431-2 may be disposed over the whole of the conductor 43 as shown in FIG. 3, or may be disposed on a part of the conductor 43.
  • the cut portion 431-1 is formed of two straight portions 431A and 431B, and the cut portion 431-2 is formed of two straight portions 431C and 431D.
  • the notches 451-1 and / or the notches 451-2 may be arranged at regular intervals or irregular intervals in the conductor 45.
  • a plurality of cutting portions 451-1 and cutting portions 451-2 are alternately arranged at regular intervals in the X axis direction in FIG.
  • the cut portions 451-1 and the plurality of cut portions 451-2 are alternately arranged at regular intervals.
  • the distance between the notch 451-1 and the notch 451-2 adjacent to each other in the X-axis direction may be arbitrary, and the plurality of notches 451-1 forming a row in the Y-axis direction and the row in the Y-axis direction
  • the distance between the plurality of notches 451-2 that make up each other may be arbitrary.
  • the incised portion 451-1 and the incised portion 451-2 may be disposed over the whole of the conductor 45 as shown in FIG.
  • the cut portion 451-1 is formed of two linear portions 451A and 451B, and the cut portion 451-2 is formed of two linear portions 451C and 451D.
  • the cut portions 411-1, 431-1 and 451-1 have the same configuration (shape) as the cut portion 111-1, and thus the detailed description will be omitted. Further, since the cut portions 411-2, 431-2 and 451-2 have the same configuration (shape) as the cut portion 111-2, the detailed description will be omitted.
  • the example of the shape of the notches shown in FIG. 2 described above may be applied. it can.
  • Applications of batteries and battery modules include machines, devices, instruments, devices and systems (aggregates of a plurality of devices, etc.) that can be used as batteries and battery modules as power sources for driving or storage of power. If it is, it will not be limited in particular.
  • the battery and battery module used as a power supply may be a main power supply (a power supply used preferentially) or an auxiliary power supply (a power supply used instead of the main power supply or switched from the main power supply).
  • the type of main power supply is not limited to the battery and the battery module.
  • the applications of the battery and the battery module are, for example, as follows.
  • It is a portable household appliance such as an electric shaver.
  • Storage devices such as backup power supplies and memory cards.
  • It is a power tool such as a power drill and a power saw.
  • the battery module is not particularly limited, and may be applied to machines, devices, instruments, devices, systems (aggregates of a plurality of devices etc.), etc. , Devices, systems (aggregates of a plurality of devices, etc.), etc. are particularly preferably applied.
  • the battery pack is a power source using a battery, and is a so-called assembled battery or the like.
  • the vehicle is a vehicle that operates (travels) using a battery or a battery module as a drive power source, and as described above, may be an automobile (such as a hybrid vehicle) equipped with a battery and a drive source other than the battery module.
  • the storage system is, for example, a storage system for housing, and is a system using a battery or a battery module as a power storage source.
  • a power consumption device for example, a household electrical appliance, can be used by using the power.
  • the electric power tool is a tool in which a movable portion (for example, a drill or the like) moves using a battery as a power source for driving.
  • the electronic device is a device that exhibits various functions as a power source (power supply source) for driving a battery or a battery module.
  • the battery pack of the third embodiment according to the present technology includes the battery of the first embodiment according to the present technology.
  • the battery pack according to the third embodiment of the present technology includes the battery of the first embodiment according to the present technology, a control unit that controls the use state of the battery, and an instruction of the control unit. And a switch unit that switches the use state. Since the battery pack of the third embodiment according to the present technology includes the battery of the first embodiment according to the present technology having excellent reliability, it leads to improvement in reliability such as safety of the battery pack. .
  • FIG. 7 shows a block configuration of the battery pack.
  • the battery pack includes, for example, a control unit 61, a power supply 62, a switch unit 63, a current measurement unit 64, a temperature detection unit 65, and a voltage detection unit inside a casing 60 formed of a plastic material or the like.
  • a switch control unit 67, a memory 68, a temperature detection element 69, a current detection resistor 70, and a positive electrode terminal 71 and a negative electrode terminal 72 are provided.
  • the control unit 61 controls the operation of the entire battery pack (including the use state of the power supply 62), and includes, for example, a central processing unit (CPU) and the like.
  • Power supply 62 includes one or more batteries (not shown).
  • the power supply 62 is, for example, a battery pack including two or more batteries, and the connection form of the batteries may be in series, in parallel, or a combination of both.
  • the power supply 62 includes six batteries connected in two parallel three series.
  • the switch unit 63 switches the use state of the power supply 62 (whether or not the power supply 62 can be connected to an external device) in accordance with an instruction from the control unit 61.
  • the switch unit 63 includes, for example, a charge control switch, a discharge control switch, a charging diode, and a discharging diode (none of which are shown).
  • the charge control switch and the discharge control switch are, for example, semiconductor switches such as a field effect transistor (MOSFET) using a metal oxide semiconductor.
  • the current measuring unit 64 measures the current using the current detection resistor 70, and outputs the measurement result to the control unit 61.
  • the temperature detection unit 65 measures the temperature using the temperature detection element 69, and outputs the measurement result to the control unit 61. This temperature measurement result is used, for example, when the control unit 61 performs charge / discharge control during abnormal heat generation, or when the control unit 61 performs correction processing when calculating the remaining capacity.
  • the voltage detection unit 66 measures the voltage of the battery in the power supply 62, converts the measured voltage from analog to digital, and supplies the converted voltage to the control unit 61.
  • the switch control unit 67 controls the operation of the switch unit 63 in accordance with the signals input from the current measurement unit 64 and the voltage detection unit 66.
  • the switch control unit 67 disconnects the switch unit 63 (charge control switch) and performs control so that the charging current does not flow in the current path of the power supply 62. .
  • the power supply 62 can only discharge via the discharge diode.
  • the switch control unit 67 is configured to cut off the charging current, for example, when a large current flows during charging.
  • the switch control unit 67 disconnects the switch unit 63 (discharge control switch) so that the discharge current does not flow in the current path of the power supply 62. .
  • the power supply 62 can only charge via the charging diode.
  • the switch control unit 67 is configured to interrupt the discharge current, for example, when a large current flows during discharge.
  • the overcharge detection voltage is 4.2V ⁇ 0.05V
  • the overdischarge detection voltage is 2.4V ⁇ 0.1V.
  • the memory 68 is, for example, an EEPROM, which is a non-volatile memory.
  • the memory 68 for example, numerical values calculated by the control unit 61, information of the battery measured in the manufacturing process stage (for example, internal resistance in an initial state), and the like are stored. If the full charge capacity of the secondary battery is stored in the memory 68, the control unit 61 can grasp information such as the remaining capacity.
  • the temperature detection element 69 measures the temperature of the power supply 62 and outputs the measurement result to the control unit 61, and is, for example, a thermistor or the like.
  • the positive electrode terminal 71 and the negative electrode terminal 72 are connected to an external device (for example, a laptop personal computer) operated using a battery pack, an external device (for example, a charger or the like) used for charging the battery pack, and the like. Terminal. Charging and discharging of the power source 62 are performed via the positive electrode terminal 71 and the negative electrode terminal 72.
  • an external device for example, a laptop personal computer
  • an external device for example, a charger or the like
  • a vehicle according to a fourth embodiment of the present technology includes a battery according to the first embodiment of the present technology, a driving power conversion device that converts power supplied from the battery into driving power, and driving according to the driving power. And a vehicle control device.
  • a vehicle according to a fourth embodiment of the present technology includes a battery module according to the second embodiment of the present technology, a driving power conversion device that converts power supplied from the battery module into driving power, and driving power. And a vehicle control device.
  • the vehicle according to the fourth embodiment of the present technology includes the battery according to the first embodiment or the battery module according to the second embodiment according to the present technology having excellent reliability. It leads to the improvement of the reliability of
  • FIG. 8 schematically shows an example of the configuration of a hybrid vehicle that employs a series hybrid system to which the present technology is applied.
  • the series hybrid system is a car that travels by a power drive conversion device using power generated by a generator driven by an engine or power stored in a battery.
  • the hybrid vehicle 7200 includes an engine 7201, a generator 7202, an electric power driving force converter 7203, driving wheels 7204 a, driving wheels 7204 b, wheels 7205 a, wheels 7205 b, batteries 7208, vehicle control devices 7209, various sensors 7210, charging ports 7211. Is mounted.
  • a power storage device (not shown) is applied to the battery 7208.
  • Hybrid vehicle 7200 travels using electric power / driving force conversion device 7203 as a power source.
  • An example of the power driving force converter 7203 is a motor.
  • the electric power driving force converter 7203 is operated by the electric power of the battery 7208, and the rotational force of the electric power driving force converter 7203 is transmitted to the driving wheels 7204a and 7204b.
  • DC-AC direct current to alternating current
  • AC to DC conversion AC to DC conversion
  • the power drive conversion device 7203 can be applied to either an alternating current motor or a direct current motor.
  • the various sensors 7210 control the engine speed via the vehicle control device 7209 and control the opening degree (throttle opening degree) of a throttle valve (not shown).
  • the various sensors 7210 include a speed sensor, an acceleration sensor, an engine speed sensor, and the like.
  • the rotational power of the engine 7201 is transmitted to the generator 7202, which can store the power generated by the generator 7202 in the battery 7208.
  • the battery 7208 can be connected to a power supply external to the hybrid vehicle to receive power from the external power supply using the charging port 211 as an input port, and store the received power.
  • an information processing apparatus that performs information processing related to vehicle control based on information on a battery or a battery module may be provided.
  • an information processing apparatus there is, for example, an information processing apparatus that displays a battery remaining amount based on information on the remaining amount of a battery or a battery module.
  • the series hybrid vehicle traveling by the motor using the power generated by the generator driven by the engine or the power temporarily stored in the battery has been described as an example.
  • this technology is also effective for parallel hybrid vehicles that use the engine and motor outputs as drive sources, and run using only the engine, running only with the motor, and engine and motor running, as appropriate. It is applicable.
  • the present technology can be effectively applied to a so-called electric vehicle that travels by driving only by a drive motor without using an engine.
  • a storage system of a fifth embodiment according to the present technology includes a storage device having the battery of the first embodiment according to the present technology, a power consumption device to which power is supplied from the battery, and the power consumption device from the battery. And a power generation device for charging a battery.
  • the storage system of the fifth embodiment according to the present technology includes a storage device having the battery module of the second embodiment according to the present technology, a power consumption device to which power is supplied from the battery module, and the battery module. And a control device for controlling power supply to the power consuming device, and a power generation device for charging a battery module.
  • the electricity storage system according to the fifth embodiment of the present technology includes the battery of the first embodiment according to the present technology having excellent reliability or the battery module of the second embodiment according to the present technology. It leads to the improvement of reliability such as safety of the storage system.
  • electric power is supplied from a centralized electric power system 9002 such as thermal power generation 9002 a, nuclear power generation 9002 b, hydroelectric power generation 9002 c to power network 9009, information network 9012, smart meter 9007, power hub 9008, etc.
  • Power storage device 9003 is supplied.
  • power is supplied to the power storage device 9003 from an independent power source such as a home power generation device 9004.
  • Power supplied to power storage device 9003 is stored.
  • Power storage device 9003 is used to supply power used in house 9001.
  • the same storage system can be used not only for the house 9001 but also for the building.
  • the house 9001 is provided with a power generation device 9004, a power consumption device 9005, a power storage device 9003, a control device 9010 for controlling each device, a smart meter 9007, and a sensor 9011 for acquiring various information.
  • the respective devices are connected by a power network 9009 and an information network 9012.
  • a solar cell, a fuel cell, or the like is used as the power generation device 9004, and the generated electric power is supplied to the power consumption device 9005 and / or the power storage device 9003.
  • the power consumption device 9005 is, for example, a refrigerator 9005a, an air conditioner 9005b, a television receiver 9005c, and a bath 9005d.
  • the power consumption device 9005 includes an electric vehicle 9006.
  • An electric vehicle 9006 is an electric car 9006 a, a hybrid car 9006 b, and an electric bike 9006 c.
  • the battery of the first embodiment or the battery module (battery unit) of the second embodiment according to the present technology described above is applied to the power storage device 9003.
  • the power storage device 9003 is configured of a battery, a battery module, or a capacitor.
  • the lithium ion battery may be stationary or may be used in the electric vehicle 9006.
  • the smart meter 9007 has a function of measuring the usage amount of commercial power and transmitting the measured usage amount to the power company.
  • the power network 9009 may combine one or more of direct current feed, alternating current feed, and non-contact feed.
  • the various sensors 9011 are, for example, a human sensor, an illuminance sensor, an object detection sensor, a power consumption sensor, a vibration sensor, a contact sensor, a temperature sensor, an infrared sensor, and the like.
  • the information acquired by the various sensors 9011 is transmitted to the control device 9010.
  • the control device 9010 can transmit information on the home 9001 to an external power company or the like via the Internet.
  • the power hub 9008 performs processing such as branching of power lines and DC / AC conversion.
  • a communication method of the information network 9012 connected to the control device 9010 a method using a communication interface such as UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter: transmission / reception circuit for asynchronous serial communication), Bluetooth (registered trademark), ZigBee, Wi-Fi
  • UART Universal Asynchronous Receiver-Transmitter: transmission / reception circuit for asynchronous serial communication
  • Bluetooth registered trademark
  • ZigBee Wi-Fi
  • ZigBee uses the physical layer of IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.15.4.
  • IEEE 802.15.4 is a name of a short distance wireless network standard called PAN (Personal Area Network) or W (Wireless) PAN.
  • the control device 9010 is connected to an external server 9013.
  • the server 9013 may be managed by any one of a house 9001, a power company, and a service provider.
  • the information transmitted and received by the server 9013 is, for example, power consumption information, life pattern information, power rates, weather information, natural disaster information, and information on power transactions.
  • These pieces of information may be transmitted and received from a home power consumption device (for example, a television receiver), but may be transmitted and received from a device outside the home (for example, a cellular phone or the like).
  • a device having a display function for example, a television receiver, a cellular phone, a personal digital assistant (PDA) or the like.
  • PDA personal digital assistant
  • a control device 9010 that controls each unit is configured of a CPU, a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), and the like, and is stored in the power storage device 9003 in this example.
  • Control device 9010 is connected to power storage device 9003, home power generation device 9004, power consumption device 9005, various sensors 9011, server 9013, and information network 9012, and has a function to adjust, for example, the usage amount of commercial power and the power generation amount. have. In addition, it may be equipped with the function etc. which perform power exchange in an electric power market.
  • the power storage device 9003 may store the generated power of not only the centralized power system 9002 such as the thermal power 9002 a, the nuclear power 9002 b, and the hydraulic power 9002 c but also the home power generation device 9004 (solar power generation, wind power generation). it can. Therefore, even if the power generated by the household power generation device 9004 fluctuates, control can be performed such that the amount of power to be transmitted to the outside can be made constant or discharge can be performed as necessary.
  • the power obtained by solar power generation is stored in power storage device 9003, and late-night power with low charge is stored in power storage device 9003 at night, and the power stored by power storage device 9003 is discharged in the time zone where the charge in the daytime is high. Can also be used.
  • control device 9010 is stored in power storage device 9003
  • it may be stored in smart meter 9007 or may be configured alone.
  • power storage system 9100 may be used for a plurality of households in an apartment house, or may be used for a plurality of detached houses.
  • the power tool according to the sixth embodiment of the present technology is a power tool including the battery of the first embodiment according to the present technology and a movable part to which power is supplied from the battery. Since the power tool according to the sixth embodiment of the present technology includes the battery of the first embodiment according to the present technology having excellent reliability, it leads to improvement in reliability such as safety of the power tool. .
  • FIG. 10 shows a block configuration of the power tool.
  • the electric power tool is, for example, an electric drill, and includes a control unit 99 and a power supply 100 inside a tool body 98 formed of a plastic material or the like.
  • a drill portion 101 which is a movable portion is attached to the tool body 98 so as to be operable (rotatable).
  • the control unit 99 controls the operation of the entire power tool (including the use state of the power supply 100), and includes, for example, a CPU.
  • Power supply 100 includes one or more batteries (not shown).
  • the control unit 99 supplies power from the power supply 100 to the drill unit 101 in response to the operation of an operation switch (not shown).
  • the electronic device of the seventh embodiment according to the present technology is an electronic device that includes the battery of the first embodiment according to the present technology and receives supply of power from the battery.
  • the electronic device of the seventh embodiment according to the present technology is an electronic device that includes the battery module of the second embodiment according to the present technology and receives supply of power from the battery module.
  • the electronic device according to the seventh embodiment of the present technology is a device that exhibits various functions as a battery or a battery module as a power supply (power supply source) for driving.
  • the electronic device according to the seventh embodiment of the present technology includes the battery according to the first embodiment according to the present technology having excellent reliability or the battery module according to the second embodiment according to the present technology, It leads to the improvement of reliability such as safety of electronic equipment.
  • the power tool of the sixth embodiment described above may be regarded as an example of the electronic device of the seventh embodiment.
  • the electronic device 400 includes the electronic circuit 401 of the electronic device main body and the battery pack 300.
  • the battery pack 300 is electrically connected to the electronic circuit 401 via the positive electrode terminal 331a and the negative electrode terminal 331b.
  • the electronic device 400 has, for example, a configuration in which the user can attach and detach the battery pack 300.
  • the configuration of the electronic device 400 is not limited to this, and the battery pack 300 is built in the electronic device 400 so that the user can not remove the battery pack 300 from the electronic device 400. May be
  • the positive electrode terminal 331a and the negative electrode terminal 331b of the battery pack 300 are connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of a charger (not shown), respectively.
  • the positive electrode terminal 331a and the negative electrode terminal 331b of the battery pack 300 are connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the electronic circuit 401, respectively.
  • Examples of the electronic device 400 include a notebook personal computer, a tablet computer, a mobile phone (for example, a smartphone), a personal digital assistant (PDA), an imaging device (for example, a digital still camera, a digital video camera), an audio device (for example, Portable audio players), gaming devices, cordless handsets, electronic books, electronic dictionaries, radios, headphones, navigation systems, memory cards, pacemakers, hearing aids, lighting devices, toys, medical devices, robots, etc. It is not limited.
  • a notebook personal computer for example, a tablet computer
  • a mobile phone for example, a smartphone
  • PDA personal digital assistant
  • an imaging device for example, a digital still camera, a digital video camera
  • an audio device for example, Portable audio players
  • gaming devices cordless handsets, electronic books, electronic dictionaries, radios, headphones, navigation systems, memory cards, pacemakers, hearing aids, lighting devices, toys, medical devices, robots, etc. It is not limited.
  • the head-mounted display includes an image display device, a mounting device for mounting the image display device on the head of an observer, and An electronic device using a battery according to the first embodiment of the present technology or the battery module according to the second embodiment of the present technology as a power supply for driving.
  • the electronic device connects a plurality of segments connected in a band, a plurality of electronic components disposed in the plurality of segments, and a plurality of electronic components in the plurality of segments, and has a meander shape in at least one segment
  • the electronic circuit 401 includes, for example, a CPU, a peripheral logic unit, an interface unit, a storage unit, and the like, and controls the entire electronic device 400.
  • Battery pack 300 includes battery assembly 301 and charge / discharge circuit 302.
  • the battery assembly 301 is configured by connecting a plurality of batteries 301 a in series and / or in parallel.
  • the plurality of batteries 301a are connected to, for example, n parallel m series (n and m are positive integers).
  • FIG. 11 shows an example in which six batteries 301a are connected in two parallel three series (2P3S).
  • the battery according to the first embodiment may be used as the battery 301a, or the battery module according to the second embodiment may be used as the plurality of batteries 301a.
  • the charge and discharge circuit 302 controls charging of the assembled battery 301.
  • the charge / discharge circuit 302 controls discharge to the electronic device 400.
  • Example 1 A battery element composed of a wound electrode body obtained by winding a laminated body consisting of a combination of a positive electrode, a separator, and a negative electrode in 14 times, an outer body covering the battery element, and the battery element and the outer body A battery cell 1 was produced, including a conductor having a cut portion.
  • FIG. 4A shows a schematic cross-sectional view of the battery cell 1 after breakage.
  • FIG. 4 (B) is an enlarged cross-sectional schematic view of a portion B shown in FIG. 4 (A).
  • FIG. 5 is an enlarged schematic cross-sectional view of a portion C shown in FIG. 4 (A).
  • the battery element 22 provided in the battery cell 1 has a configuration in which the negative electrode 227, the separator 223 and the positive electrode 226 are stacked in this order.
  • the positive electrode 226 includes two positive electrode active material layers 221 and an Al foil (current collector foil) 222 disposed between the two positive electrode active material layers.
  • the negative electrode 227 has two negative electrode active material layers 224 and a Cu foil (current collecting foil) 225 disposed between the two negative electrode active material layers 224.
  • the broken piece 21A of the cut portion of the damaged conductor 21 covers the cross section 22A of the broken battery element 22 (broken part of the battery element) 22A, thereby causing a short circuit. More specifically, as shown in FIG. 5, in the circular portions P1, P3 and P5, the broken pieces 21A of the cut portions of the conductor 21 contact the Al foil (current collecting foil) 222, and the circular portions P2 and P4. Thus, the broken piece 21A of the cut portion of the conductor 21 and the Cu foil (current collector foil) 225 are in contact and short circuited. As described above, by contacting at a plurality of current collector foils, the short circuit becomes easy and reliable, and the safety is enhanced.
  • the broken piece 21A of the cut portion of the conductor 21 is produced by, for example, breaking the cut portion 111-1 shown in FIG. 1 by breakage, and the broken piece 21A (length) is a cut. It may correspond to the straight portion 111B (length) of the portion 111-1.
  • a battery cell A including a battery element having a wound electrode body obtained by winding a laminate consisting of a combination of a positive electrode, a separator, and a negative electrode in 14 times, and an exterior body covering the battery element was produced.
  • FIG. 6 (A) shows a schematic cross-sectional view of the battery cell-A after breakage.
  • FIG. 6 (B) is an enlarged cross-sectional schematic view of a portion D shown in FIG. 6 (A).
  • the battery element 32 provided in the battery cell-A has a configuration in which the negative electrode 327, the separator 323 and the positive electrode 326 are stacked in this order.
  • the positive electrode 326 has two positive electrode active material layers 321 and an Al foil (current collector foil) 322 disposed between the two positive electrode active material layers 321.
  • the negative electrode 327 has two negative electrode active material layers 324 and a Cu foil (current collector foil) 325 disposed between the two negative electrode active material layers 324.
  • the Al foil 33 and the Cu foil 34 are present at one place. It is shorted by contact.
  • the Al foil 33 and the Cu foil 34 are in contact and short circuited, the Al foil and the negative electrode active material layer or the Cu foil and positive electrode active material layer are in short circuit. There is also a case.
  • Printed Circuit Board The above-described battery or battery module can be mounted on a printed circuit board 1202 (Print circuit board, hereinafter referred to as “PCB”) together with a charging circuit or the like as shown in FIG.
  • PCB printed circuit board
  • a battery or battery module according to the present technology in FIG. 12, a secondary battery 1203 is shown as a representative example of the battery and battery module. The same applies hereinafter) and electronic circuits such as a charging circuit in a reflow process. Can be implemented.
  • An electronic circuit such as a secondary battery 1203 and a charging circuit mounted on a PCB 1202 is referred to as a battery module 1201.
  • the battery module 1201 is configured as a card type as needed, and can be configured as a portable card type mobile battery.
  • a charge control IC (Integrated Circuit) 1204, a battery protection IC 1205, and a battery remaining amount monitoring IC 1206 are also formed on the PCB 1202.
  • the battery protection IC 1205 controls the charge / discharge operation so that the charge voltage becomes excessive during charge / discharge, the overcurrent does not flow due to the load short circuit, or the overdischarge occurs.
  • a universal serial bus (USB) interface 1207 is attached to the PCB 1202.
  • the power supplied through the USB interface 1207 charges the secondary battery 1203.
  • the charge control IC 1204 controls the charge operation.
  • a predetermined power for example, a voltage of 4.2 V
  • the battery remaining amount of the secondary battery 1203 is monitored by a battery remaining amount monitoring IC 1206, and a display (not shown) indicating the battery remaining amount is made visible from the outside.
  • the USB interface 1207 may be used for load connection.
  • the specific example of the load 1209 described above is as follows.
  • A. Wearable devices sports watches, watches, hearing aids, etc.
  • B. IoT terminals such as sensor network terminals
  • C. Amusement equipment portable game terminal, game controller
  • D. IC board embedded battery real time clock IC
  • Environmental power generation equipment storage elements for power generation elements such as solar power generation, thermoelectric power generation, vibration power generation, etc.
  • FIG. 13 shows an example of the configuration of the universal credit card 1301. It has a card type shape and incorporates an IC chip and a battery or battery module (not shown) according to the present technology. Furthermore, a low power consumption display 1302 and an operation unit such as direction keys 1303a and 1303b are provided. Furthermore, a charging terminal 1304 is provided on the surface of the universal credit card 1301.
  • the user can operate the direction keys 1303a and 1303b while looking at the display 1302 to identify a credit card etc. loaded in advance on the universal credit card 1301.
  • a plurality of credit cards are preloaded, information indicating each credit card is displayed on the display 1302, and the user can operate the direction keys 1303a and 1303b to specify a desired credit card. After that, it can be used in the same manner as a conventional credit card.
  • the battery or battery module according to the present technology is applicable to any electronic card other than the universal credit card 1301.
  • wristband type activity meter is also called smart band, and it is possible to obtain data on human activity such as number of steps, movement distance, calories burned, amount of sleep, heart rate etc by simply winding it around the arm It is possible. Furthermore, acquired data can also be managed by a smartphone. Furthermore, it is also possible to provide a mail transmission / reception function, for example, one having a notification function of notifying a user of an incoming mail by means of an LED (Light Emitting Diode) lamp and / or a vibration.
  • LED Light Emitting Diode
  • FIG. 14 and 15 show an example of a wristband type activity meter that measures, for example, a pulse.
  • FIG. 14 shows a configuration example of the appearance of the wristband type activity meter 1501.
  • FIG. 15 shows an example of the configuration of the main body 1502 of the wristband type activity meter 1501.
  • the wrist band type activity meter 1501 is a wrist band type measuring device that measures, for example, the pulse of a subject by an optical method. As shown in FIG. 14, the wrist band type activity meter 1501 is constituted by a main body 1502 and a band 1503, and the band 1503 is attached to an arm (wrist) 1504 of a subject like a wristwatch. Then, the main unit 1502 irradiates measurement light of a predetermined wavelength to the portion including the pulse of the arm 1504 of the subject, and measures the pulse of the subject based on the intensity of the returned light.
  • the main body unit 1502 is configured to include a substrate 1521, an LED 1522, a light receiving IC 1523, a light shielding body 1524, an operation unit 1525, an arithmetic processing unit 1526, a display unit 1527, and a wireless device 1528.
  • the LED 1522, the light receiving IC 1523, and the light shielding body 1524 are provided on the substrate 1521. Under the control of the light receiving IC 1523, the LED 1522 irradiates measurement light of a predetermined wavelength to a portion including the pulse of the arm 1504 of the subject.
  • the light receiving IC 1523 receives the returned light after the measurement light is irradiated to the arm 1504.
  • the light receiving IC 1523 generates a digital measurement signal indicating the intensity of the returned light, and supplies the generated measurement signal to the arithmetic processing unit 1526.
  • the light shielding body 1524 is provided on the substrate 1521 between the LED 1522 and the light receiving IC 1523.
  • the light shield 1524 prevents the measurement light from the LED 1522 from being directly incident on the light receiving IC 1523.
  • the operation unit 1525 is formed of, for example, various operation members such as a button and a switch, and is provided on the surface of the main body 1502 or the like.
  • the operation unit 1525 is used to operate the wristband type activity meter 1501, and supplies a signal indicating the content of the operation to the arithmetic processing unit 1526.
  • the arithmetic processing unit 1526 performs arithmetic processing for measuring the pulse of the subject based on the measurement signal supplied from the light receiving IC 1523.
  • the arithmetic processing unit 1526 supplies the measurement result of the pulse to the display unit 1527 and the wireless device 1528.
  • the display unit 1527 is formed of, for example, a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display), and is provided on the surface of the main body 1502.
  • the display unit 1527 displays the measurement result of the subject's pulse and the like.
  • the wireless device 1528 transmits the measurement result of the subject's pulse to an external device by wireless communication of a predetermined scheme. For example, as illustrated in FIG. 15, the wireless device 1528 transmits the measurement result of the subject's pulse to the smartphone 1505, and causes the screen 1506 of the smartphone 1505 to display the measurement result. Furthermore, data of the measurement result is managed by the smartphone 1505, and the measurement result can be browsed by the smartphone 1505 or stored in a server on the network. Note that any method can be adopted as the communication method of the wireless device 1528.
  • the light receiving IC 1523 can also be used in the case of measuring the pulse at a site other than the arm 1504 of the subject (for example, a finger, an earlobe, etc.).
  • the above-described wristband type activity meter 1501 can accurately measure the pulse wave and the pulse of the subject by removing the influence of the body movement by the signal processing in the light receiving IC 1523. For example, even if the subject exercises intensely such as running, it is possible to accurately measure the pulse wave and pulse of the subject. In addition, for example, even when the subject wears the wristband type activity meter 1501 for a long time to perform measurement, it is possible to remove the influence of the subject's body movement and continue measuring the pulse wave and the pulse accurately. .
  • the power consumption of the wristband type activity meter 1501 can be reduced by reducing the amount of computation.
  • the measurement can be performed by wearing the wristband type activity meter 1501 on the subject for a long time without charging or replacing the battery.
  • a thin battery for example, is housed in the band 1503 as a power source.
  • the wristband type activity meter 1501 includes an electronic circuit of a main body and a battery pack.
  • the battery pack is configured to be removable by the user.
  • the electronic circuit is a circuit included in the main body 1502 described above. The present technology can be applied when using a battery or a battery module as a power source.
  • FIG. 16 shows a configuration example of the appearance of a wristband type electronic device 1601 (hereinafter simply referred to as “electronic device 1601”).
  • the electronic device 1601 is, for example, a so-called wearable device of a watch type that is detachable from the human body.
  • the electronic device 1601 includes, for example, a band unit 1611 attached to an arm, a display device 1612 that displays numbers, characters, symbols, and the like, and an operation button 1613.
  • the band portion 1611 is formed with a plurality of holes 1611 a and a protrusion 1611 b formed on the inner circumferential surface (surface on the side that contacts the arm when the electronic device 1601 is attached).
  • the electronic device 1601 In the use state, the electronic device 1601 is bent so that the band portion 1611 has a substantially circular shape as shown in FIG. 16, and the protrusion 1611b is inserted into the hole portion 1611a and attached to the arm. By adjusting the position of the hole 1611 a into which the protrusion 1611 b is inserted, the size of the diameter can be adjusted according to the thickness of the arm.
  • the protrusion 1611 b is removed from the hole 1611 a, and the band 1611 is stored in a substantially flat state.
  • a sensor according to an embodiment of the present technology is provided, for example, throughout the band portion 1611.
  • the smart watch has the same or similar appearance as the design of the existing watch, and is used by being worn on the user's arm like the watch, and the information displayed on the display, the incoming call or email Etc. to the user.
  • smart watches having functions such as an electronic money function and an activity meter have also been proposed.
  • a display is incorporated on the surface of the main body of the electronic device, and various information is displayed on the display.
  • the smart watch can cooperate with the function of the communication terminal or the like, the content, or the like by performing near field communication such as Bluetooth (registered trademark) with the communication terminal (smartphone or the like), for example.
  • a plurality of segments connected in a band, a plurality of electronic components disposed in the plurality of segments, and a plurality of electronic components in the plurality of segments are connected in at least one segment
  • a flexible circuit board disposed in a serpentine shape By having such a meandering shape, the flexible circuit board is prevented from being disconnected without being stressed even if the band is bent.
  • the smart watch of this application example can perform notification such as an e-mail or an incoming call, record a log such as a user's action history, or make a call.
  • the smart watch has a function as a contactless IC card, and can perform payment, authentication, etc. without contact.
  • the smart watch of this application example incorporates circuit components for performing communication processing and notification processing in a metal band.
  • the band is configured to connect a plurality of segments, and a circuit board, a vibration motor, a battery, and an acceleration sensor are accommodated in each segment.
  • a circuit board, a vibration motor, a battery, and an acceleration sensor are accommodated in each segment.
  • Parts such as circuit boards, vibration motors, batteries, and acceleration sensors of each segment are connected by a flexible printed circuit (FPC).
  • FPC flexible printed circuit
  • FIG. 17 shows an entire configuration (an exploded perspective view) of the smart watch.
  • the band-type electronic device 2000 is a metal band attached to the watch main body 3000, and attached to the arm of the user.
  • the watch main body 3000 includes a dial 3100 for displaying time.
  • the watch body 3000 may display the time electronically on a liquid crystal display or the like instead of the dial 3100.
  • the band-type electronic device 2000 has a configuration in which a plurality of segments 2110 to 2230 are connected.
  • the segment 2110 is attached to one of the band attachment holes of the watch main body 3000, and the segment 2230 is attached to the other band attachment hole of the watch main body 3000.
  • each segment 2110-2230 is comprised of metal.
  • FIG. 18 shows a part of the internal configuration of the band type electronic device 2000.
  • the flexible circuit board 2400 is disposed inside the continuous five segments 2170 to 2210.
  • various electronic components are disposed, and in the segments 2190 and 2210, the batteries 2411 and 2421 that are batteries or battery modules according to the present technology are disposed.
  • Connected to The segment 2180 between the segment 2170 and the segment 2190 is of relatively small size, and a meandering flexible circuit board 2400 is disposed.
  • the flexible circuit board 2400 is disposed in a state of being sandwiched by the waterproof members.
  • the inside of the segments 2170 to 2210 is waterproof.
  • FIG. 19 is a block diagram showing a circuit configuration of the band type electronic device 2000.
  • the internal circuit of the band type electronic device 2000 has a configuration independent of the watch main body 3000.
  • the watch main body 3000 includes a movement unit 3200 for rotating a hand disposed on the dial 3100.
  • a battery 3300 is connected to the movement unit 3200.
  • the movement unit 3200 and the battery 3300 are incorporated in the case of the watch main body 3000.
  • band type electronic device 2000 connected to the watch main body 3000, electronic components are arranged in three segments 2170, 2190 and 2210.
  • a data processing unit 4101 In the segment 2170, a data processing unit 4101, a wireless communication unit 4102, an NFC communication unit 4104, and a GPS unit 4106 are arranged.
  • Antennas 4103, 4105, and 4107 are connected to the wireless communication unit 4102, the NFC communication unit 4104, and the GPS unit 4106, respectively.
  • the respective antennas 4103 4 1054 and 5107 are arranged in the vicinity of a slit 2173 described later of the segment 2170.
  • the wireless communication unit 4102 performs near-field wireless communication with another terminal according to, for example, the Bluetooth (registered trademark) standard.
  • the NFC communication unit 4104 performs wireless communication with a reader / writer in proximity according to the NFC standard.
  • the GPS unit 4106 is a positioning unit that receives radio waves from satellites of a system called GPS (Global Positioning System) and measures the current position. The data obtained by the wireless communication unit 4102, the NFC communication unit 4104, and the GPS unit 4106 are supplied to the data processing unit 4101.
  • GPS Global Positioning System
  • a display 4108 In the segment 2170, a display 4108, a vibrator 4109, a motion sensor 4110, and an audio processing unit 4111 are disposed.
  • the display 4108 and the vibrator 4109 function as a notification unit that notifies the wearer of the band type electronic device 2000.
  • the display 4108 is composed of a plurality of light emitting diodes, and notifies the user by lighting or blinking the light emitting diodes.
  • the plurality of light emitting diodes are disposed, for example, in slits 2173 described later of the segment 2170, and are notified of incoming calls, reception of electronic mail, and the like by lighting or blinking.
  • the display 4108 may be of a type that displays characters, numbers, and the like.
  • the vibrator 4109 is a member for vibrating the segment 2170.
  • the band-type electronic device 2000 notifies of an incoming call, an e-mail, and the like by vibration of the segment 2170 by the vibrator 4109.
  • the motion sensor 4110 detects the movement of the user wearing the band type electronic device 2000.
  • an acceleration sensor As the motion sensor 4110, an acceleration sensor, a gyro sensor, an electronic compass, an atmospheric pressure sensor or the like is used.
  • the segment 2170 may also incorporate a sensor other than the motion sensor 4110.
  • a biosensor that detects a pulse of a user wearing the band-type electronic device 2000 may be incorporated.
  • the microphone 4112 and the speaker 4113 are connected to the voice processing unit 4111, and the voice processing unit 4111 performs processing of a call with the other party connected by wireless communication in the wireless communication unit 4102. Further, the voice processing unit 4111 can also perform processing for voice input operation.
  • the segment 2190 incorporates a battery 2411
  • the segment 2210 incorporates a battery 2421.
  • the batteries 2411 and 2421 can be configured by a battery or a battery module according to the present technology, and supply a driving power to circuits in the segment 2170.
  • the circuit in the segment 2170 and the batteries 2411 and 2421 are connected by a flexible circuit board 2400 (FIG. 18).
  • the segment 2170 includes terminals for charging the batteries 2411 and 2421.
  • electronic components other than the batteries 2411 and 2421 may be disposed.
  • the segments 2190 and 2210 may be provided with a circuit that controls charging and discharging of the batteries 2411 and 2421.
  • the glasses-type terminal described below can display information such as text, symbols, and images superimposed on the scenery in front of the eyes. That is, a lightweight and thin image display device display module dedicated to a transmissive glasses-type terminal is mounted. A typical example is a head mounted display (head mounted display (HMD)).
  • HMD head mounted display
  • This image display device comprises an optical engine and a hologram light guide plate.
  • the optical engine uses a microdisplay lens to emit image light such as images, text and the like. This image light is incident on the hologram light guide plate.
  • the hologram light guide plate has hologram optical elements incorporated at both ends of the transparent plate, and the image light from the optical engine is propagated through a very thin transparent plate such as 1 mm thick to be observed by the observer's eyes deliver. With such a configuration, a lens having a thickness of 3 mm (including a protection plate before and after the light guide plate) having a transmittance of, for example, 85% is realized.
  • Such a glasses-type terminal enables the player, the team's performance, etc. to be viewed in real time while watching sports, and a tourist guide on the destination can be displayed.
  • the image display unit is configured as a glasses-type. That is, as in the case of ordinary glasses, it has a frame 5003 for holding the right image display unit 5001 and the left image display unit 5002 in front of the eye.
  • the frame 5003 includes a front portion 5004 disposed in front of the viewer, and two temple portions 5005 and 5006 rotatably attached to both ends of the front portion 5004 via hinges.
  • the frame 5003 is made of the same material as that of ordinary glasses, such as metal, alloy, plastic, or a combination thereof.
  • a headphone unit may be provided.
  • the right image display unit 5001 and the left image display unit 5002 are arranged to be located in front of the user's right eye and in front of the left eye, respectively.
  • the temples 5005 and 5006 hold the image display units 5001 and 5002 on the head of the user.
  • the right display drive unit 5007 is disposed inside the temple unit 5005 at the connection point between the front unit 5004 and the temple unit 5005.
  • the left display drive unit 5008 is disposed inside the temple unit 5006 at the connection point between the front unit 5004 and the temple unit 5006.
  • the frame 5003 is equipped with a battery or a battery module according to the present technology, an acceleration sensor, a gyro, an electronic compass, a microphone / speaker, and the like. Furthermore, an imaging device is attached, and it is possible to shoot still images / moving pictures. Furthermore, it has a controller connected with the glasses unit, for example, by a wireless or wired interface. The controller is provided with a touch sensor, various buttons, a speaker, a microphone, and the like. Furthermore, it has a cooperation function with a smartphone. For example, it is possible to provide information according to the user's situation by utilizing the GPS function of the smartphone.
  • the present technology can also be configured as follows. [1] A battery element, an exterior body covering the battery element, and a conductor; The conductor is disposed outside the battery element; A battery, wherein the conductor has a cut. [2] The battery according to [1], wherein the conductor is disposed inside the outer package. [3] The battery according to [1] or [2], wherein the cut portion penetrates. [4] The battery according to [1] or [2], wherein the cut portion does not penetrate. [5] The battery according to any one of [1] to [4], wherein the outer package contains a laminate material.
  • the battery comprises a battery element and an outer package covering the battery element; The conductor is disposed outside the battery element; A battery module, wherein the conductor has a cut portion.
  • a battery pack comprising the battery according to any one of [1] to [5].
  • An electricity storage device having the battery module according to any one of [6] to [10], A power consumption device to which power is supplied from the battery module; A control device for controlling power supply from the battery module to the power consumption device; And a power generation device for charging the battery module.

Abstract

優れた信頼性を有する電池及び電池モジュールを提供すること。 電池素子と、該電池素子を覆う外装体と、導電体とを備え、該導電体が該電池素子の外側に配され、該導電体が切り込み部を有する、電池を提供し、また、複数の電池と導電体とを備え、該電池が、電池素子と、該電池素子を覆う外装体とを備え、該導電体が該電池素子の外側に配され、該導電体が切り込み部を有する、電池モジュールを提供する。

Description

電池、電池モジュール、電池パック、車両、蓄電システム、電動工具及び電子機器
 本技術は、電池及び電池モジュールに関し、より詳しくは、電池、電池モジュール、電池パック、車両、蓄電システム、電動工具及び電子機器に関する。
 近年、パーソナルコンピュータ(PC)、携帯通信端末などの電子機器、電気自動車などの自動車、風力発電などの新エネルギーシステム等の技術分野では、電池及び電池モジュールの需要が急速に拡大している。
 例えば、それぞれ集電体に活物質層が選択的に形成されてなる正極および負極と、前記正極および負極の間に位置するセパレータとの積層構造を含む巻回体を備え、前記巻回体の外周側端部では、前記正極および負極における各集電体のうちの、前記活物質層によって覆われた被覆領域以外の露出領域が前記セパレータを介して互いに対向しており、前記正極および負極の集電体のうちの少なくとも一方における露出領域は、粒子状の突起部を有し、Rz値で2.0μm以上10.0μm以下の表面粗さとなっていることを特徴とする電池が提案されている(特許文献1を参照)。
 また、例えば、電池の正極端子と負極端子のうちどちらかを構成する電池缶の外部に不導体膜を介して絶縁された状態で電導性基材が配備されてなり、前記電導性基材が、前記電池缶とは反対極である電極端子と電気的に接続されていることを特徴とする、2次電池が提案されている(特許文献2を参照)。
 さらに、例えば、正極集電体および正極活物質層を含む正極と、負極集電体および負極活物質層を含む負極と、前記正極活物質層および前記負極活物質層の間に配置されてなるセパレータと、正極電位を有する第一の金属箔、負極電位を有する第二の金属箔、ならびに前記正極金属箔および前記負極金属箔の間に配置されてなる絶縁体からなる金属箔積層体と、を含み、前記セパレータの引張強さよりも前記絶縁体の引張強さが小さいことを特徴とする、非水電解質二次電池が提案されている(特許文献3を参照)。
特開2008-262810号公報 特開2012-69535号公報 特開2008-277201号公報
 しかしながら、特許文献1~3で提案された技術では更なる信頼性の向上が図れないおそれがある。したがって、更なる、信頼性の向上をさせた電池及び電池モジュールが望まれているのが現状である。
 そこで、本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、優れた信頼性を有する電池、電池モジュール、電池パック、車両、蓄電システム、電動工具及び電子機器を提供することを主目的とする。
 本発明者らは、上述の目的を解決するために鋭意研究を行った結果、優れた信頼性を有する電池及び電池モジュールを開発することに成功し、本技術を完成するに至った。
 すなわち、本技術では、電池素子と、該電池素子を覆う外装体と、導電体とを備え、該導電体が該電池素子の外側に配され、該導電体が切り込み部を有する、電池を提供する。
 本技術に係る電池において、前記導電体が前記外装体の内側に配されてもよい。
 本技術に係る電池において、前記切り込み部が貫通してもよい。
 本技術に係る電池において、前記切り込み部が貫通していなくてもよい。
 本技術に係る電池において、前記外装体がラミネート材料を含んでもよい。
 また、本技術では、複数の電池と導電体とを備え、該電池が、電池素子と、該電池素子を覆う外装体とを備え、該導電体が該電池素子の外側に配され、該導電体が切り込み部を有する、電池モジュールを提供する。
 本技術に係る電池モジュールにおいて、前記導電体が前記外装体の外側に配されてもよい。
 本技術に係る電池モジュールにおいて、前記切り込み部が貫通してもよい。
 本技術に係る電池モジュールにおいて、前記切り込み部が貫通していなくてもよい。
 本技術に係る電池モジュールにおいて、前記外装体がラミネート材料を含んでもよい。
 さらに、本技術では、
 本技術に係る電池を備える、電池パックを提供し、
 本技術に係る電池と、該電池の使用状態を制御する制御部と、該制御部の指示に応じて該電池の使用状態を切り換えるスイッチ部と、を備える、電池パックを提供し、
 本技術に係る電池と、該電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する駆動力変換装置と、該駆動力に応じて駆動する駆動部と、車両制御装置と、を備える、車両を提供し、
 本技術に係る電池を有する蓄電装置と、該電池から電力が供給される電力消費装置と、該電池からの該電力消費装置に対する電力供給を制御する制御装置と、該電池を充電する発電装置と、を備える、蓄電システムを提供し、
 本技術に係る電池と、該電池から電力が供給される可動部と、を備える、電動工具を提供し、
 本技術に係る電池を備え、該電池から電力の供給を受ける、電子機器を提供する。
 さらにまた、本技術では、
 本技術に係る電池モジュールと、該電池モジュールから電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する駆動力変換装置と、該駆動力に応じて駆動する駆動部と、車両制御装置と、を備える、車両を提供し、
 本技術に係る電池モジュールを有する蓄電装置と、該電池モジュールから電力が供給される電力消費装置と、該電池モジュールからの該電力消費装置に対する電力供給を制御する制御装置と、該電池モジュールを充電する発電装置と、を備える、蓄電システムを提供し、
 本技術に係る電池モジュールを備え、該電池モジュールから電力の供給を受ける、電子機器を提供する。
 本技術によれば、電池の信頼性を向上させることができる。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果、または、それらと異質な効果であってもよい。
本技術に係る第1の実施形態の電池の構成例を示す分解斜視図である。 本技術に係る第1の実施形態の電池及び第2の実施形態の電池モジュールに備えられる導電体が有する切り込み部の形状の例を示す図である。 本技術に係る第2の実施形態の電池モジュールの構成例を示す分解斜視図である。 本技術に係る実施例1の結果を説明するための断面図である。 本技術に係る実施例1の結果を説明するための図2の拡大断面図である。 本技術に係る比較例1の結果を説明するための図である。 本技術に係る電池の適用例(電池パック)の構成を表すブロック図である。 本技術に係る電池及び電池モジュールの適用例(車両)の構成を表すブロック図である。 本技術に係る電池及び電池モジュールの適用例(蓄電システム)の構成を表すブロック図である。 本技術に係る電池の適用例(電動工具)の構成を表すブロック図である。 本技術に係る電池及び電池モジュールの適用例(電子機器)の構成を表すブロック図である。 本技術に係る電池及び電池モジュールの応用例1(プリント回路基板)の構成を表す図である。 本技術に係る電池及び電池モジュールの応用例2(ユニバーサルクレジットカード)の構成の一例を表す図である。 本技術に係る電池及び電池モジュールの応用例3(リストバンド型活動量計)の構成の一例を表す図である。 本技術に係る電池及び電池モジュールの応用例3(リストバンド型活動量計)の構成の一例を表す図である。 本技術に係る電池及び電池モジュールの応用例3(リストバンド型電子機器)の構成を表す図である。 本技術に係る電池及び電池モジュールの応用例4(スマートウオッチ)の構成を表す分解斜視図である。 本技術に係る電池及び電池モジュールの応用例4(バンド型電子機器)の内部構成の一部を表す図である。 本技術に係る電池及び電池モジュールの応用例4(バンド型電子機器)の回路構成を示すブロック図である。 本技術に係る電池及び電池モジュールの応用例5(眼鏡型端末)の構成の具体例を表す図である。
 以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。なお、図面については、同一又は同等の要素又は部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
 なお、説明は以下の順序で行う。
 1.本技術の概要
 2.第1の実施形態(電池の例)
 3.第2の実施形態(電池モジュールの例)
 4.電池及び電池モジュールの用途
 4-1.電池及び電池モジュールの用途の概要
 4-2.第3の実施形態(電池パックの例)
 4-3.第4の実施形態(車両の例)
 4-4.第5の実施形態(蓄電システムの例)
 4-5.第6の実施形態(電動工具の例)
 4-6.第7の実施形態(電子機器の例)
 <1.本技術の概要>
 まず、本技術の概要について説明をする。
 電池が外部からの力を受けた場合の安全性対策として、様々な技術がある。例えば、巻回体の外周側端部において、正極における集電体の露出領域と、負極における集電体の露出領域とをセパレータを介して対向させ、それらの露出領域のうちの少なくとも一方に粒子状の突起部を設けることで、過度な外力により巻回体が変形するような場合には、正極および負極の露出領域同士を速やかに接触させ、確実に短絡を発生させることができる技術がある。この技術によれば、突起物が集電箔に設けられた電池を製造することができる。しかしながら、この技術では、突起物を集電箔に設けた上で電極を作製するため、電極の作製方法に限定条件を付す必要があり、もし、限定条件を付さないと、突起物により、濡れ性が悪化して最悪の場合、電極を作製することができないことがある。
 また、例えば、電池の正極端子と負極端子のうちどちらかを構成する電池缶の外部に不導体膜を介して絶縁された状態で電導性基材が配備され、電導性基材は、電池缶とは反対極である電極端子と電気的に接続されていることを特徴とし、安全性が向上した二次電池に関する技術がある。この技術によれば、電池の正極端子、若しくは負極端子を構成する電池缶と、その外部に不導体膜を介して絶縁された状態で、反対極の電極端子と電導性基材が配備された電池を製造することができる。しかしながら、この技術では、不導体膜を介した電池缶と伝導性機材とが電気的につながるためには、外部から貫通する導電体が必要となり、変形によるセルの破損では作動しないおそれがある。
 さらに、例えば、正極と負極とを分離するセパレータがシャットダウン膜と耐熱多孔膜とを有する構成になっており、正極と負極との少なくとも最外周は活物質が塗布されていない露出部を有し、正極集電体露出部と負極集電体露出部とが、シャットダウン膜を介し、かつ耐熱多孔膜を介さずに対向することによって、発熱や熱暴走を抑制する非水電解質二次電池に関する技術がある。この技術によれば、正極と負極とを分離するセパレータがシャットダウン膜と耐熱多孔膜とを有する構成になっており、正極と負極の少なくとも最外周は活物質が塗布されていない露出部を有し、その正極集電体露出部と負極集電体露出部とが、シャットダウン膜のみで対向する電池を製造することができる。しかしながら、この技術では、シャットダウン膜と耐熱多孔膜とを有したセパレータを用いなければならず、このセパレータを用いないと、発熱や熱暴走を抑制することができないおそれがある。
 本技術は以上の状況に基づくものであり、本技術によれば、電池、及び複数の電池を備える電池モジュールの信頼性の向上・維持を図ることができる。すなわち、本技術によれば、電池素子の外側に切り込み部を有する導電体を備えることによって、電池素子又は電池が外部からの力により変形破壊されたとき、導電体が有する切れ込み部が、電池素子の破壊断面に接触し、電池素子の表層部で速やかに短絡させることにより、安全に破損される電池又は電池モジュールを提供することができる。
 本技術に係る電池、及び電池モジュールが備える複数の電池は、電池の形状、外装体の種類、電極反応物質の種類等は特に限定されないが、例えば、円筒型、角型、ラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池であり、本技術においては、ラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池であることが好ましい。本技術に係る電池及び電池モジュールは、電池パック、車両、蓄電システム、電動工具、電子機器等に好適に適用され得る。
 <2.第1の実施形態(電池の例)>
 本技術に係る第1の実施形態(電池の例)の電池は、電池素子と、電池素子を覆う外装体と、導電体とを備え、導電体が電池素子の外側に配され、導電体が切り込み部を有する、電池である。
 本技術に係る第1の実施形態の電池によれば、電極作製の工程や、電池セルの使用する部材の制限を受けず、外部から予期せぬ圧力がかかって電池セルが変形破損した場合に対しても作動する安全機構を有する電池が実現され得る。すなわち、本技術に係る第1の実施形態の電池を用いることによって、電池の特性に影響を与えることなく、電池が外力によって変形破壊されたとき、導電性の切り込み部が電池素子の破壊断面に接触し、電池素子の表層部で速やかに短絡させることにより、安全に電池を破損することができる。したがって、本技術に係る第1の実施形態の電池は、安全性を向上させることができ、優れた信頼性の効果を奏することとなる。
 以下に、図1を用いて、本技術に係る第1の実施形態(電池の例)の電池について更に詳細に説明する。図1は、本技術に係る第1の実施形態の電池の構成例を示す分解斜視図である。
 図1に示される電池1は、例えば、ラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池である。電池1は、電池素子12と、電池素子12を覆う外装体14と、2つの導電体11及び13とを備える。そして、導電体11及び13のそれぞれは電池素子12の外側に配されて、外装体14の内側に配される。すなわち、導電体11は、電池素子12と外装体の上面部14Aとの間に配される。導電体13は、電池素子12と外装体の下面部14Bとの間に配される。また、導電体13は、図1に示されるように、外装体の下面部14Bの凹部14BBに収容されている。電池素子12の最外周部は、保護テープなどからなる固定部材17によって固定されている。また、図1には示されていないが、導電体11及び導電体13のうち少なくともいずれか一方が、電池素子12の最外周部に巻きつけられるように配されてもよい。この場合、導電体11及び13は、例えば、巻きつけて曲げることができるように柔軟性(フレキシブル性)を有する材料から構成されることが好ましい。導電体11及び13の材料は導電性を有すれば随意の材料でよいが、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS)であることが好ましい。導電体11及び13の形状は特に限定されないが、例えば板状、箔状等が挙げられる。
 導電体11及び導電体13のうち少なくともいずれか一方は、正極タブ15-1又は負極タブ15-2、と電気的に接続されてよい。なお、導電体11及び導電体13のうち少なくともいずれか一方が、正極タブ15-1と電気的に接続されることが好ましい。図1に示されるように、正極タブ15-1及び負極タブ15-2と、外装体14との間には、外気の侵入を防止するために密着フィルム16が挿入されている。
 外部からの力が電池1にかかると、導電体11及び/又は13が、切り込み部111-1及び/若しくは111-2(導電体11の切り込み部)、並びに/又は131-1及び/若しくは131-2(導電体13の切り込み部)に従って折れるか又は切れるかして、外力によって破損した電池素子12の断面に上記のいずれかの切り込み部が覆いかぶさることによって短絡を引き起こして、安全性を確保することができる。
 導電体11は、切り込み部111-1及び切り込み部111-2を有する。
 切り込み部111-1及び/又は切り込み部111-2は、導電体11に規則的な間隔で配置されてもよいし、不規則的な間隔で配置されてもよい。図1中では、導電体11に、図1中のX軸方向に切り込み部111-1と切り込み部111-2とが交互に規則的な間隔で配置され、Y軸方向に列をなす複数の切り込み部111-1及び複数の切り込み部111-2とが交互に規則的な間隔で配置されている。なお、X軸方向で隣り合う切り込み部111-1と切り込み部111-2との相互間の距離は任意でよく、Y軸方向に列をなす複数の切り込み部111-1とY軸方向に列をなす複数の切り込み部111-2との相互間の列の距離も任意でよい。切り込み部111-1及び切り込み部111-2は、図1に示されるように導電体11の全体にわたって配置されてもよいし、導電体11の一部に配置されてもよい。
 切り込み部111-1は、二本の直線部分111A及び111Bにより構成され、直線部分111Bは、直線部分111Aの端部から直線部分111Aに対して略直角方向に延びている。すなわち、直線部分111Bは、直線部分111Aの端部から図1中のY軸方向(導電体11の長手方向)に延び、一方、直線部分111Aは、直線部分111Bの端部から図1中のX軸方向(導電体11の短手方向)に延びている。切り込み部111-1は、所謂、屈曲形状であって、L字形状をなしている。電池1が、外力によって破損された場合、切り込み部111-1は、二本の直線部分111A及び111Bに沿って折れて、電池素子12の破壊断面に覆いかぶさって短絡する。なお、図1中では、直線部分111Bは、直線部分111Aの端部から直線部分111Aに対して略直角方向に延びているが、略直角方向に延びていなくてもよく、例えば、鋭角方向又は鈍角方向に延びていてもよい。
 切り込み部111-1は、貫通していてもよいし、貫通していなくてもよい。すなわち、切り込み部111-1を構成する直線部分111A及び直線部分111Bの両方が貫通していても貫通していなくてもよいし、直線部分111Aが貫通していて、直線部分111Bが貫通していなくてもよいし、直線部分111Aが貫通していなくて、直線部分111Bが貫通していてもよい。貫通していない場合は、切り込み部111-1(直線部分111A及び/又は111B)の厚み(図1中では、X軸方向及びY軸方向に対して略垂直方向の厚み)は、切り込み部111-1の周辺領域の厚み(導電体11自体の厚み)(図1中では、X軸方向及びY軸方向に対して略垂直方向の厚み)よりも薄肉になっていればよい。
 直線部分111A及び111Bの長さは特に限定されないが、電池1が、外力によって破損されたときに、短絡を確実にして安全性を確保するために、切り込み部111-1が、二本の直線部分111A及び111Bに沿って確実に折れる程度の長さがよい。例えば、直線部分111A及び/又は111Bの長さは、電池素子12の破壊断面の方向が、図1中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対して略垂直方向である場合には、電池素子12の厚み(図1中では、X軸方向及びY軸方向(XY平面)に対して略垂直方向の厚み)と略同等の長さでよいし、電池素子12の破壊断面の方向が、図1中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対する垂直から斜め略45度である場合は、電池素子12の厚みにルート2(√2)を掛けた値程度の長さでよいし、電池素子12の破壊断面の方向が、図1中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対する垂直から斜め略60度である場合は、電池素子12の厚みの2倍程度の長さでよい。すなわち、直線部分111Bの長さは、電池素子12の厚みと同等の長さ以上であって、電池素子12の厚みの2倍の長さ以下が好適である。
 直線部分111Aと111Bとは、互いに、異なる長さでもよいし、略同じ長さでもよい。図1に示されるように、導電体11の長手方向(図1中のY軸方向)に略平行である直線部分111Bの長さが、導電体11の短手方向(図1中のX軸方向)に略平行である直線部分111Aの長さよりも大きいことが好ましい。この好ましい態様により、短絡を確実にして安全性を向上させることができるからである。
 図1中では、直線部分111Aは、導電体11の短手方向(直線部分111Bの端部から図1中のX軸方向)に略平行に配置され、直線部分111Bは、導電体11の長手方向(直線部分111Aの端部から図1中のY軸方向)に略平行に配置されているが、直線部分111Aが、導電体11の短手方向(直線部分111Bの端部から図1中のX軸方向)に対して斜めに配置され、直線部分111Bが、導電体11の長手方向(直線部分111Aの端部から図1中のY軸方向)に対して斜めに配置されていてもよい。
 切り込み部111-2は、二本の直線部分111C及び111Dにより構成され、直線部分111Dは、直線部分111Cの端部から直線部分111Cに対して略直角方向に延びている。すなわち、直線部分111Dは、直線部分111Cの端部から図1中のY軸方向(導電体11の長手方向)とは逆方向に延び、一方、直線部分111Cは、直線部分111Dの端部から図1中のX軸方向(導電体11の短手方向)に延びている。切り込み部111-2は、所謂、屈曲形状であって、L字形状をなしている。電池1が、外力によって破損された場合、切り込み部111-2は、二本の直線部分111C及び111Dに沿って折れて、電池素子12の破壊断面に覆いかぶさって短絡する。なお、図1中では、直線部分111Dは、直線部分111Cの端部から直線部分111Cに対して略直角方向に延びているが、略直角方向に延びていなくてもよく、鋭角方向又は鈍角方向に延びていてもよい。
 切り込み部111-2は、貫通していてもよいし、貫通していなくてもよい。すなわち、切り込み部111-2を構成する直線部分111C及び直線部分111Dの両方が貫通していても貫通していなくてもよいし、直線部分111Cが貫通していて、直線部分111Dが貫通していなくてもよいし、直線部分111Cが貫通していなくて、直線部分111Dが貫通していてもよい。貫通していない場合は、切り込み部111-2(直線部分111C及び/又は111D)の厚み(図1中では、X軸方向及びY軸方向に対して略垂直方向の厚み)は、切り込み部111-2の周辺領域の厚み(導電体11自体の厚み)(図1中では、X軸方向及びY軸方向に対して略垂直方向の厚み)よりも薄肉になっていればよい。
 直線部分111C及び111Dの長さは特に限定されないが、電池1が、外力によって破損されたときに、短絡を確実にして安全性を確保するために、切り込み部111-2が、二本の直線部分111C及び111Dに沿って確実に折れる程度の長さがよい。例えば、直線部分111C及び/又は111Dの長さは、電池素子12の破壊断面の方向が、図1中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対して略垂直方向である場合には、電池素子12の厚み(図1中では、X軸方向及びY軸方向(XY平面)に対して略垂直方向の厚み)と略同等の長さでよいし、電池素子12の破壊断面の方向が、図1中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対する垂直から斜め略45度である場合は、電池素子12の厚みにルート2(√2)を掛けた値程度の長さでよいし、電池素子12の破壊断面の方向が、図1中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対する垂直から斜め略60度である場合は、電池素子12の厚みの2倍程度の長さでよい。すなわち、直線部分111Dの長さは、電池素子12の厚みと同等の長さ以上であって、電池素子12の厚みの2倍の長さ以下が好適である。
 直線部分111Cと111Dとは、互いに、異なる長さでもよいし、同じ長さでもよい。図1に示されるように、導電体11の長手方向(図1中のY軸方向)に略平行である直線部分111Dの長さが、導電体11の短手方向(図1中のX軸方向)に略平行である直線部分111Cの長さよりも大きいことが好ましい。この好ましい態様により、短絡を確実にして安全性を向上させることができるからである。
 図1中では、直線部分111Cは、導電体11の短手方向(直線部分111Dの端部から図1中のX軸方向)に略平行に配置され、直線部分111Dは、導電体11の長手方向(直線部分111Cの端部から図1中のY軸方向)に略平行に配置されているが、直線部分111Cが、導電体11の短手方向(直線部分111Dの端部から図1中のX軸方向)に対して斜めに配置され、直線部分111Dが、導電体11の長手方向(直線部分111Cの端部から図1中のY軸方向)に対して斜めに配置されていてもよい。
 導電体13は、切り込み部131-1及び切り込み部131-2を有する。
 切り込み部131-1及び/又は切り込み部131-2は、導電体13に規則的な間隔で配置されてもよいし、不規則的な間隔で配置されてもよい。図1中では、導電体13に、図1中のX軸方向に切り込み部131-1と切り込み部131-2とが交互に規則的な間隔で配置され、Y軸方向に列をなす複数の切り込み部131-1及び複数の切り込み部131-2とが交互に規則的な間隔で配置されている。なお、X軸方向で隣り合う切り込み部131-1と切り込み部131-2との相互間の距離は任意でよく、Y軸方向に列をなす複数の切り込み部131-1とY軸方向に列をなす複数の切り込み部131-2との相互間の列の距離も任意でよい。切り込み部131-1及び切り込み部131-2は、図1に示されるように導電体13の全体にわたって配置されてもよいし、導電体13の一部に配置されてもよい。
 切り込み部131-1は、二本の直線部分131A及び131Bにより構成され、切り込み部131-2は、二本の直線部分131C及び131Dにより構成されている。
 切り込み部131-1は、切り込み部111-1と同様な構成(形状)を有するので、詳細な説明は省略する。また、切り込み部131-2は、切り込み部111-2と同様な構成(形状)を有するので、詳細な説明は省略する。
 図2を用いて、切り込み部について更に詳細に説明をする。図2は、切り込み部の形状の例を示す図である。
 本技術に係る第1の実施形態の電池は、図2に示される切り込み部の形状の例を適用することができる。なお、図2(A)に示される、二本の直線部分511A及び511Bから構成される切り込み部511-1、及び二本の直線部分511C及び511Dから構成される511-2は、図1に示される、切り込み部111-1及び111-2並びに131-1及び131-2、図3に示される411-1及び411-2、431-1及び431-2、並びに451-1及び451-2と同一の形状であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
 図2(B)は、切り込み部611-1及び611-2を示す図である。
 切り込み部611-1及び/又は切り込み部611-2は、導電体(不図示)に規則的な間隔で配置されてもよいし、不規則的な間隔で配置されてもよい。図2(B)中では、導電体に、図2中のX軸方向に切り込み部611-1と切り込み部611-2とが交互に規則的な間隔で配置され、Y軸方向に列をなす複数の切り込み部611-1及び複数の切り込み部611-2とが交互に規則的な間隔で配置されている。なお、X軸方向で隣り合う切り込み部611-1と切り込み部611-2との相互間の距離は任意でよく、Y軸方向に列をなす複数の切り込み部611-1とY軸方向に列をなす複数の切り込み部611-2との相互間の列の距離も任意でよい。切り込み部611-1及び切り込み部611-2は、導電体の全体にわたって配置されてもよいし、導電体の一部に配置されてもよい。
 切り込み部611-1は、二本の直線部分611A及び611Bにより構成され、直線部分611Bは、直線部分611Aの端部から直線部分611Aに対して略直角方向に延びている。すなわち、直線部分611Bは、直線部分611Aの端部から図2中のY軸方向に延び、一方、直線部分611Aは、直線部分611Bの端部から図2中のX軸方向とは逆方向に延びている。切り込み部611-1は、所謂、屈曲形状であって、L字形状をなしている。なお、図2中では、直線部分611Bは、直線部分611Aの端部から直線部分611Aに対して略直角方向に延びているが、略直角方向に延びていなくてもよく、例えば、鋭角方向又は鈍角方向に延びていてもよい。
 切り込み部611-1は、貫通していてもよいし、貫通していなくてもよい。すなわち、切り込み部611-1を構成する直線部分611A及び直線部分611Bの両方が貫通していても貫通していなくてもよいし、直線部分611Aが貫通していて、直線部分611Bが貫通していなくてもよいし、直線部分611Aが貫通していなくて、直線部分611Bが貫通していてもよい。貫通していない場合は、切り込み部611-1(直線部分611A及び/又は611B)の厚み(図2(B)中では、X軸方向及びY軸方向に対して略垂直方向の厚み)は、切り込み部611-1の周辺領域の厚み(導電体自体の厚み)(図2(B)中では、X軸方向及びY軸方向に対して略垂直方向の厚み)よりも薄肉になっていればよい。
 直線部分611A及び611Bの長さは特に限定されないが、第1の実施形態の電池(後述する第2の実施形態の電池モジュール)が、外力によって破損されたときに、短絡を確実にして安全性を確保するために、切り込み部611-1が、二本の直線部分611A及び611Bに沿って確実に折れる程度の長さがよい。例えば、直線部分611A及び/又は611Bの長さは、電池素子(図2中では不図示)の破壊断面の方向が、図2(B)中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対して略垂直方向である場合には、電池素子の厚み(図2(B)中では、X軸方向及びY軸方向(XY平面)に対して略垂直方向の厚み)と略同等の長さでよいし、電池素子の破壊断面の方向が、図2(B)中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対する垂直から斜め略45度である場合は、電池素子の厚みにルート2(√2)を掛けた値程度の長さでよいし、電池素子の破壊断面の方向が、図2(B)中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対する垂直から斜め略60度である場合は、電池素子の厚みの2倍程度の長さでよい。すなわち、直線部分611Bの長さは、電池素子の厚みと略同等の長さ以上であって、電池素子の厚みの2倍の長さ以下が好適である。
 直線部分611Aと611Bとは、互いに、異なる長さでもよいし、同じ長さでもよい。図2(B)に示されるように、直線部分611Bの長さが、直線部分611Aの長さよりも大きいことが好ましい。この好ましい態様により、短絡を確実にして安全性を向上させることができるからである。
 図2(B)中では、直線部分611Aは、直線部分611Bの端部から図2(B)中のX軸方向とは逆方向に配置され、直線部分611Bは、直線部分611Aの端部から図2(B)中のY軸方向に配置されているが、直線部分611Aが、直線部分611Bの端部から図2(B)中のX軸方向に対する逆方向に対して斜めに配置され、直線部分611Bが、直線部分611Aの端部から図2(B)中のY軸方向に対して斜めに配置されていてもよい。
 切り込み部611-2は、二本の直線部分611C及び611Dにより構成され、直線部分611Dは、直線部分611Cの端部から直線部分611Cに対して略直角方向に延びている。すなわち、直線部分611Dは、直線部分611Cの端部から図2中のY軸方向とは逆方向に延び、一方、直線部分611Cは、直線部分611Dの端部から図2中のX軸方向とは逆方向に延びている。切り込み部611-2は、所謂、屈曲形状であって、L字形状をなしている。なお、図2中では、直線部分611Dは、直線部分611Cの端部から直線部分611Cに対して略直角方向に延びているが、略直角方向に延びていなくてもよく、例えば、鋭角方向又は鈍角方向に延びていてもよい。
 切り込み部611-2は、貫通していてもよいし、貫通していなくてもよい。すなわち、切り込み部611-2を構成する直線部分611C及び直線部分611Dの両方が貫通していても貫通していなくてもよいし、直線部分611Cが貫通していて、直線部分611Dが貫通していなくてもよいし、直線部分611Cが貫通していなくて、直線部分611Dが貫通していてもよい。貫通していない場合は、切り込み部611-2(直線部611C及び/又は611D)の厚み(図2(B)中では、X軸方向及びY軸方向に対して略垂直方向の厚み)は、切り込み部611-1の周辺領域の厚み(導電体自体の厚み)(図2(B)中では、X軸方向及びY軸方向に対して略垂直方向の厚み)よりも薄肉になっていればよい。
 直線部分611C及び611Dの長さは特に限定されないが、第1の実施形態の電池(後述する第2の実施形態の電池モジュール)が、外力によって破損されたときに、短絡を確実にして安全性を確保するために、切り込み部611-2が、二本の直線部分611C及び611Dに沿って確実に折れる程度の長さがよい。例えば、直線部分611C及び/又は611Dの長さは、電池素子(図2中では不図示)の破壊断面の方向が、図2(B)中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対して略垂直方向である場合には、電池素子の厚み(図2(B)中では、X軸方向及びY軸方向(XY平面)に対して略垂直方向の厚み)と略同等の長さでよいし、電池素子の破壊断面の方向が、図2(B)中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対する垂直から斜め略45度である場合は、電池素子の厚みにルート2(√2)を掛けた値程度の長さでよいし、電池素子の破壊断面の方向が、図2(B)中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対する垂直から斜め略60度である場合は、電池素子の厚みの2倍程度の長さでよい。すなわち、直線部分611Dの長さは、電池素子の厚みと同等の長さ以上であって、電池素子の厚みの2倍の長さ以下が好適である。
 直線部分611Cと611Dとは、互いに、異なる長さでもよいし、同じ長さでもよい。図2(B)に示されるように、直線部分611Dの長さが、直線部分611Cの長さよりも大きいことが好ましい。この好ましい態様により、短絡を確実にして安全性を向上させることができるからである。
 図2(B)中では、直線部分611Cは、直線部分611Dの端部から図2(B)中のX軸方向とは逆方向に配置され、直線部分611Dは、直線部分611Cの端部から図2(B)中のY軸方向とは逆方向に配置されているが、直線部分611Cが、直線部分611Dの端部から図2(B)中のX軸方向に対する逆方向に対して斜めに配置され、直線部分611Dが、直線部分611Cの端部から図2(B)中のY軸方向に対して斜めに配置されていてもよい。
 図2(C)は、切り込み部711を示す図である。
 切り込み部711は、導電体(不図示)に規則的な間隔で配置されてもよいし、不規則的な間隔で配置されてもよい。図2(C)中では、導電体に、図2中のX軸方向及びY軸方向に切り込み部711が規則的な間隔で配置されている。なお、X軸方向で隣り合う2つの切り込み部711の相互間の距離、及びY軸方向で隣り合う2つの切り込み部711の相互間の距離は任意でよい。切り込み部711は、導電体の全体にわたって配置されてもよいし、導電体の一部に配置されてもよい。
 切り込み部711は、四本の直線部分711A~711Dにより構成され、所謂十字形をなしている。十字形の中心部から、直線部分711Aは、図2中のX軸方向とは逆方向に延び、直線部分711Bは、図2中のY軸方向に延び、直線部分711Cは、図2中のY軸方向とは逆方向に延び、直線部分711Dは、図2中のX軸方向に延びている。
 切り込み部711は、貫通していてもよいし、貫通していなくてもよい。すなわち、切り込み部711を構成する直線部分711A~711Dの全てが貫通していても貫通していなくてもよいし、直線部分711A~711Dの少なくとも1つが貫通していてもよい。貫通していない場合は、切り込み部711(直線部分711A~711D)の厚み(図2(C)中では、X軸方向及びY軸方向に対して略垂直方向の厚み)は、切り込み部711の周辺領域の厚み(導電体自体の厚み)(図2(C)中では、X軸方向及びY軸方向に対して略垂直方向の厚み)よりも薄肉になっていればよい。
 直線部分711A~711Dの長さは特に限定されないが、第1の実施形態の電池(後述する第2の実施形態の電池モジュール)が、外力によって破損されたときに、短絡を確実にして安全性を確保するために、切り込み部711が、四本の直線部分711A~711Dに沿って確実に折れる程度の長さがよい。例えば、直線部分711A~711Dの長さは、電池素子(図2中では不図示)の破壊断面の方向が、図2(C)中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対して略垂直方向である場合には、電池素子の厚み(図2(C)中では、X軸方向及びY軸方向(XY平面)に対して略垂直方向の厚み)と略同等の長さでよいし、電池素子の破壊断面の方向が、図2(C)中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対する垂直から斜め略45度である場合は、電池素子の厚みにルート2(√2)を掛けた値程度の長さでよいし、電池素子の破壊断面の方向が、図2(C)中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対する垂直から斜め略60度である場合は、電池素子の厚みの2倍程度の長さでよい。すなわち、直線部分711A~711Dの長さは、電池素子の厚みと同等の長さ以上であって、電池素子の厚みの2倍の長さ以下が好適である。
 直線部分711A~711Dは、互いに、異なる長さでもよいし、同じ長さでもよい。図2(C)に示されるように、直線部分711A~711Dの長さが、互いに略同じ長さであることが好ましい。この好ましい態様により、短絡を確実にして安全性を向上させることができるからである。
 図2(D)は、切り込み部811を示す図である。
 切り込み部811は、導電体(不図示)に規則的な間隔で配置されてもよいし、不規則的な間隔で配置されてもよい。図2(D)中では、導電体に、図2中のX軸方向及びY軸方向に切り込み部811が規則的な間隔で配置されている。なお、X軸方向で隣り合う2つの切り込み部811の相互間の距離、及びY軸方向で隣り合う2つの切り込み部811の相互間の距離は任意でよい。切り込み部811は、導電体の全体にわたって配置されてもよいし、導電体の一部に配置されてもよい。
 切り込み部811は、四本の直線部分811A~811Dにより構成され、所謂X字形をなしている。X字形の中心部から、直線部分811Aは、図2中のX軸方向及びY軸方向とは逆方向であって、図2(D)中では左上方向に延び、直線部分811Bは、図2中のX軸方向とは逆方向、かつ、Y軸方向であって、図2(D)中では左下方向に延び、直線部分811Cは、図2中のX軸方向、かつ、Y軸方向とは逆方向であって、図2(D)中では右上方向に延び、直線部分811Dは、図2中のX軸方向及びY軸方向であって、図2(D)中では右下方向に延びている。
 切り込み部811は、貫通していてもよいし、貫通していなくてもよい。すなわち、切り込み部811を構成する直線部分811A~811Dの全てが貫通していても貫通していなくてもよいし、直線部分811A~811Dの少なくとも1つが貫通していてもよい。貫通していない場合は、切り込み部811(直線部分811A~811D)の厚み(図2(D)中では、X軸方向及びY軸方向に対して略垂直方向の厚み)は、切り込み部811の周辺領域の厚み(導電体自体の厚み)(図2(D)中では、X軸方向及びY軸方向に対して略垂直方向の厚み)よりも薄肉になっていればよい。
 直線部分811A~811Dの長さは特に限定されないが、第1の実施形態の電池(後述する第2の実施形態の電池モジュール)が、外力によって破損されたときに、短絡を確実にして安全性を確保するために、切り込み部811が、四本の直線部分811A~811Dに沿って確実に折れる程度の長さがよい。例えば、811A~811Dから構成される四角形(図2(D)中では平行四辺形)の2つの対角線の長さの1/2の長さをそれぞれ規定して(図2(D)中では、d1(Y軸方向の対角線の長さの略1/2の長さ)及びd2(X軸方向の対角線の長さの略1/2の長さ)と規定する。)、図2中のX軸に略平行な切れ目(折り目)から電池素子(図2中では不図示)の破壊が開始されて、破壊断面の方向が、図2(D)中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対して略垂直方向である場合には、d1は、電池素子の厚み(図2(D)中では、X軸方向及びY軸方向(XY平面)に対して略垂直方向の厚み)と略同等の長さでよいし、電池素子の破壊断面の方向が、図2(D)中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対する垂直から斜め略45度である場合は、電池素子の厚みにルート2(√2)を掛けた値程度の長さでよいし、電池素子の破壊断面の方向が、図2(D)中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対する垂直から斜め略60度である場合は、電池素子の厚みの2倍程度の長さでよい。また、図2中のY軸に略平行な切れ目(折り目)から電池素子の破壊が開始されて、破壊断面の方向が、図2(D)中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対して略垂直方向である場合には、d2は、電池素子の厚み(図2(D)中では、X軸方向及びY軸方向(XY平面)に対して略垂直方向の厚み)と略同等の長さでよいし、電池素子の破壊断面の方向が、図2(D)中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対する垂直から斜め略45度である場合は、電池素子の厚みにルート2(√2)を掛けた値程度の長さでよいし、電池素子の破壊断面の方向が、図2(D)中のX軸方向及びY軸方向(XY平面)に対する垂直から斜め略60度である場合は、電池素子の厚みの2倍程度の長さでよい。すなわち、d1及びd2は、電池素子の厚みと同等の長さ以上であって、電池素子の厚みの2倍の長さ以下が好適である。
 直線部分811A~811Dは、互いに、異なる長さでもよいし、同じ長さでもよい。図2(D)に示されるように、直線部分811A~811Dの長さが、互いに略同じ長さであることが好ましい。この好ましい態様により、短絡を確実にして安全性を向上させることができるからである。
 電池素子12は、正極と負極とをセパレータを間にして積層した積層電極体から構成されてもよいし、正極と負極とをセパレータを間にして積層した後、さらに、巻回した巻回電極体から構成されてもよい。電池素子12が巻回電極体であるときは、導電体は箔状でよく、導電体は正極集電体又は負極集電体の外側(最外周側)に取り付けてもよいし、正極集電箔又は負極集電箔の外側(最外周側)を導電体として用いてもよい。
 正極は、正極集電体(正極集電箔でもよい。以下同じ。)と、正極集電体の片面又は両面に設けられた正極活物質層とから構成されている。一方、負極は、負極集電体(負極集電箔でもよい。以下同じ。)と、負極集電体の片面又は両面に設けられた負極活物質層とから構成されている。
 正極集電体は、例えば、アルミニウム箔などの金属箔により構成されている。正極活物質層は、例えば、正極活物質として、リチウム(Li)又はリチウムイオン(Li)を吸蔵および放出することが可能な正極材料の1種または2種以上を含んでおり、必要に応じてグラファイトなどの導電剤およびポリフッ化ビニリデンなどの結着剤を含んで構成されている。正極材料としては、例えば、リチウム酸化物、リチウムリン酸化物、リチウム硫化物あるいはリチウムを含む層間化合物などのリチウム含有化合物が挙げられる。
 負極集電体は、例えば、銅箔などの金属箔により構成されている。負極活物質層は、例えば、負極活物質として、リチウム(Li)又はリチウムイオン(Li)を吸蔵および放出することが可能な負極材料の1種または2種以上を含んでおり、必要に応じてグラファイトなどの導電剤およびポリフッ化ビニリデンなどの結着剤を含んで構成されている。負極材料としては、例えば、難黒鉛化性炭素、易黒鉛化性炭素、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維あるいは活性炭などの炭素材料が挙げられる。
 セパレータは、例えばポリプロピレンあるいはポリエチレンなどのポリオレフィン系の材料よりなる多孔質膜、またはセラミック製の不織布などの無機材料よりなる多孔質膜により構成されており、これら2種以上の多孔質膜を積層した構造とされていてもよい。
 セパレータには、液状の電解質である電解液が含浸されている。この電解液は、例えば、溶媒と、電解質塩であるリチウム塩とを含んで構成されている。溶媒は、電解質塩を溶解し解離させるものである。溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、1, 2-ジメトキシエタン、1, 2-ジエトキシエタン、γ-ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、1, 3-ジオキソラン、4メチル1, 3ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル、アニソール、酢酸エステル、酪酸エステルあるいはプロピオン酸エステルなどが挙げられ、これらのいずれか1種または2種以上を混合して用いてもよい。
 リチウム塩としては、例えば、LiClO,LiAsF,LiPF,LiBF,LiB(C,CHSOLi,CFSOLi,LiClあるいはLiBrが挙げられ、これらのいずれか1種または2種以上を混合して用いてもよい。
 電池素子12は、正極と負極とを、セパレータと、さらに電解質層とを間にして積層した積層電極体から構成されてもよいし、正極と負極とを、セパレータと、さらに電解質層とを間にして積層した後、さらに、巻回した巻回電極体から構成されてもよい。電池素子12が巻回電極体であるときは、導電体は箔状でよく、導電体は正極集電体又は負極集電体の外側(最外周側)に取り付けてもよいし、正極集電箔又は負極集電箔の外側(最外周側)を導電体として用いてもよい。
 電解質層は、電解液が高分子化合物により保持されたものであり、必要に応じて、各種添加剤などの他の材料を含んでいてもよい。この電解質層は、例えば、いわゆるゲル状の電解質である。ゲル状の電解質は、高いイオン伝導率(例えば、室温で1mS/cm以上)が得られると共に電解液の漏液が防止されるので好ましい。
 高分子化合物としては、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリフォスファゼン、ポリシロキサン、ポリフッ化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、スチレン-ブタジエンゴム、ニトリル-ブタジエンゴム、ポリスチレン、ポリカーボネート、またはフッ化ビニリデンとヘキサフルオロピレンとの共重合体などが挙げられる。これらは単独でもよいし、複数種が混合されてもよい。中でも、ポリフッ化ビニリデン、またはフッ化ビニリデンとヘキサフルオロピレンとの共重合体が好ましい。電気化学的に安定だからである。
 外装体14は、電池素子12を収容することができれば特に限定されないが、ラミネート材料を含む外装体であることが好ましい。ラミネート材料は、例えば、融着層、金属層および表面保護層がこの順に積層されたラミネートフィルムである。融着層は、例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂などで構成される。金属層は、例えば、アルミニウムなどで構成される。表面保護層は、例えば、ナイロンまたはポリエチレンテレフタレートなどで構成される。外装部材40は、他の積層構造を有するラミネートフィルムでもよく、高分子フィルム単体または金属フィルム単体でもよい。なお、外装体は、例えばニッケルめっきが施された鉄により構成された電池缶でもよい。
 電池1は、例えば、次のようにして製造することができる。
 まず、正極を作製する。最初に、正極活物質と、必要に応じて結着剤および導電剤などとを混合して正極合剤としたのち、例えば、有機溶剤などに分散させてペースト状またはスラリー状の正極合剤スラリーとする。
 続いて、正極集電体の両面に正極合剤スラリーを均一に塗布してから乾燥させて、正極活物質層を形成する。最後に、必要に応じて加熱しながら、ロールプレス機などを用いて正極活物質層を圧縮成型する。この場合には、複数回に渡って圧縮成型を繰り返してもよい。
 次に、上記した正極と同様の手順により、負極を作製する。最初に、負極活物質と、必要に応じて結着剤および導電剤などとを混合して負極合剤としたのち、例えば、有機溶剤などに分散させてペースト状またはスラリー状の負極合剤スラリーとする。
 こののち、負極集電体の両面に負極合剤スラリーを均一に塗布してから乾燥させて、負極活物質層を形成したのち、その負極活物質層を圧縮成型する。
 上記のように作製した正極に正極リードを取り付けると共に、上記のように作製した負極に負極リードを取り付ける。続いて、両面にセパレータを介して正極と負極とを積層して固定部材17を接着させて、電池素子12を作製する。
 次に、外装体14の間に導電体11及び13を介して電池素子12を挟み込んだのち、一辺の外周縁部を除いた残りの外周縁部を熱融着などで接着させて、外装体14の内部に導電体11、13及び電池素子12を収納する。続いて、電解液を、袋状の外装体14の内部に注入したのち、その外装体14の開口部を熱融着などで密封して、電池1を得ることができる。
 <3.第2の実施形態(電池モジュールの例)>
 本技術に係る第1の実施形態(電池モジュールの例)の電池モジュールは、複数の電池と導電体とを備えて、その複数の電池のそれぞれが、電池素子と、電池素子を覆う外装体とを備え、導電体が電池素子の外側に配され、導電体が切り込み部を有する、電池モジュールである。
 本技術に係る第2の実施形態の電池モジュールによれば、電極作製の工程や、複数の電池セルの使用する部材の制限を受けず、外部から予期せぬ圧力がかかって複数の電池セルが変形破損した場合に対しても作動する安全機構を有する電池モジュールが実現され得る。すなわち、本技術に係る第2の実施形態の電池モジュールを用いることによって、電池モジュールの特性に影響を与えることなく、電池モジュールが外力によって変形破壊されたとき、導電性の切り込み部が電池素子の破壊断面に接触し、電池素子の表層部で速やかに短絡させることにより、安全に電池モジュールを破損することができる。したがって、本技術に係る第2の実施形態の電池モジュールは、安全性を向上させることができ、優れた信頼性の効果を奏することとなる。
 以下に、図3を用いて、本技術に係る第2の実施形態(電池モジュールの例)の電池モジュールについて更に詳細に説明する。図3は、本技術に係る第2の実施形態の電池モジュールの構成例を示す分解斜視図である。
 図3に示されるように、電池モジュール4は、2つの電池42及び44と、3つの導電体41、43及び45とを備える。電池42及び44は、例えば、ラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池である。電池42及び44は、上記で説明をした電池1をそのまま適用することができるので、電池42及び44についての詳細な説明は省略する。2つの電池42及び44のそれぞれは、電池素子(不図示)と、2つの電池素子(不図示)のそれぞれを覆う外装体48及び49とを備える。そして、導電体41、43及び45のそれぞれは電池素子(不図示)の外側に配されて、さらに、外装体48及び49のそれぞれの外側に配される。すなわち、導電体41は、電池42の外側(図3中では、電池42の上部)に配されて、導電体43は、電池42と電池44との間に配されて、導電体45は電池44の外側(図3中では、電池44の下部)に配される。
 図3では図示されていないが、電池42及び44のそれぞれの電池素子の最外周部は、保護テープなどからなる固定部材によって固定されている。また、図3には図示されていないが、導電体41及び導電体43のうち少なくともいずれか一方が、電池42の最外周部に巻きつけられるように配されてもよいし、導電体43及び導電体45のうち少なくともいずれか一方が、電池44の最外周部に巻きつけられるように配されてもよい。この場合、導電体41、43及び45は、例えば、巻きつけて曲げることができるように柔軟性(フレキシブル性)を有する材料から構成されることが好ましい。導電体41、43及び45の材料は導電性を有すれば随意の材料でよいが、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS)であることが好ましい。導電体41、43及び45の形状は特に限定されないが、例えば板状、箔状等が挙げられる。
 導電体41及び導電体43のうち少なくともいずれか一方は、正極タブ46-1又は負極タブ46-2と電気的に接続されてよい。図3中では、導電体41A(導電体41の先端片)が、正極タブ46-1(電池42の正極タブ)と電気的に接続し、導電体43A(導電体43の先端片)が、正極タブ46-1(電池42の正極タブ)と電気的に接続している。
 また、導電体43及び導電体45のうち少なくともいずれか一方は、正極タブ47-1又は負極タブ47-2と電気的に接続されてよい。図3中では、導電体43B(導電体43の先端片)が、正極タブ47-1(電池44の正極タブ)と電気的に接続し、導電体45A(導電体45の先端片)が、正極タブ47-1(電池44の正極タブ)と電気的に接続している。
 図3には示されていないが、正極タブ46-1及び負極タブ46-2と、外装体48との間、並びに、正極タブ47-1及び負極タブ47-2と、外装体49との間には、外気の侵入を防止するために密着フィルムが挿入されている。
 外部からの力が電池モジュール4にかかると、導電体41、43及び/又は45が、切り込み部411-1及び/若しくは411-2(導電体41の切り込み部)、431-1及び/若しくは431-2(導電体43の切り込み部)、並びに/又は451-1及び451-2(導電体45の切り込み部)に従って折れるか又は切れるかして、外力によって破損した電池素子の断面に上記のいずれかの切り込み部が覆いかぶさることによって短絡を引き起こして、安全性を確保することができる。
 導電体41は、切り込み部411-1及び切り込み部411-2を有し、導電体43は、切り込み部431-1及び切り込み部431-2を有し、導電体45は、切り込み部451-1及び切り込み部451-2を有する。
 切り込み部411-1及び/又は切り込み部411-2は、導電体41に規則的な間隔で配置されてもよいし、不規則的な間隔で配置されてもよい。図3中では、導電体41に、図3中のX軸方向に切り込み部411-1と切り込み部411-2とが交互に規則的な間隔で配置され、Y軸方向に列をなす複数の切り込み部411-1及び複数の切り込み部411-2とが交互に規則的な間隔で配置されている。なお、X軸方向で隣り合う切り込み部411-1と切り込み部411-2との相互間の距離は任意でよく、Y軸方向に列をなす複数の切り込み部411-1とY軸方向に列をなす複数の切り込み部411-2との相互間の距離も任意でよい。切り込み部411-1及び切り込み部411-2は、図3に示されるように導電体41の全体にわたって配置されてもよいし、導電体41の一部に配置されてもよい。
 切り込み部411-1は、二本の直線部分411A及び411Bにより構成され、切り込み部411-2は、二本の直線部分411C及び411Dにより構成されている。
 切り込み部431-1及び/又は切り込み部431-2は、導電体43に規則的な間隔で配置されてもよいし、不規則的な間隔で配置されてもよい。図3中では、導電体43に、図3中のX軸方向に切り込み部431-1と切り込み部431-2とが交互に規則的な間隔で配置され、Y軸方向に列をなす複数の切り込み部431-1及び複数の切り込み部431-2とが交互に規則的な間隔で配置されている。なお、X軸方向で隣り合う切り込み部431-1と切り込み部431-2との相互間の距離は任意でよく、Y軸方向に列をなす複数の切り込み部431-1とY軸方向に列をなす複数の切り込み部431-2との相互間の距離も任意でよい。切り込み部431-1及び切り込み部431-2は、図3に示されるように導電体43の全体にわたって配置されてもよいし、導電体43の一部に配置されてもよい。
 切り込み部431-1は、二本の直線部分431A及び431Bにより構成され、切り込み部431-2は、二本の直線部分431C及び431Dにより構成されている。
 切り込み部451-1及び/又は切り込み部451-2は、導電体45に規則的な間隔で配置されてもよいし、不規則的な間隔で配置されてもよい。図3中では、導電体45に、図3中のX軸方向に切り込み部451-1と切り込み部451-2とが交互に規則的な間隔で配置され、Y軸方向に列をなす複数の切り込み部451-1及び複数の切り込み部451-2とが交互に規則的な間隔で配置されている。なお、X軸方向で隣り合う切り込み部451-1と切り込み部451-2との相互間の距離は任意でよく、Y軸方向に列をなす複数の切り込み部451-1とY軸方向に列をなす複数の切り込み部451-2との相互間の距離も任意でよい。切り込み部451-1及び切り込み部451-2は、図3に示されるように導電体45の全体にわたって配置されてもよいし、導電体45の一部に配置されてもよい。
 切り込み部451-1は、二本の直線部分451A及び451Bにより構成され、切り込み部451-2は、二本の直線部分451C及び451Dにより構成されている。
 切り込み部411-1、431-1及び451-1は、切り込み部111-1と同様な構成(形状)を有するので、詳細な説明は省略する。また、切り込み部411-2、431-2及び451-2は、切り込み部111-2と同様な構成(形状)を有するので、詳細な説明は省略する。
 本技術に係る第2の実施形態の電池モジュールは、本技術に係る第1の実施形態の電池と同様に、上記で説明をした図2に示される切り込み部の形状の例を適用することができる。
 <4.電池及び電池モジュールの用途>
 電池及び電池モジュールの用途について下記に詳細に説明する。
 <4-1.電池及び電池モジュールの用途の概要>
 電池及び電池モジュールの用途は、その電池及び電池モジュールを駆動用の電源または電力蓄積用の電力貯蔵源などとして利用可能な機械、機器、器具、装置およびシステム(複数の機器などの集合体)などであれば、特に限定されない。電源として使用される電池及び電池モジュールは、主電源(優先的に使用される電源)でもよいし、補助電源(主電源に代えて、または主電源から切り換えて使用される電源)でもよい。電池又は電池モジュールを補助電源として利用する場合には、主電源の種類は電池及び電池モジュールに限られない。
 電池及び電池モジュールの用途は、例えば、以下の通りである。ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ、携帯電話(例えばスマートフォンなど)、携帯情報端末(Personal Digital Assistants:PDA)、撮像装置(例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなど)、オーディオ機器(例えばポータブルオーディオプレイヤー)、ゲーム機器、コードレスフォン子機、電子書籍、電子辞書、ラジオ、ヘッドホン、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、照明機器、玩具、医療機器、ロボットなどの電子機器(携帯用電子機器を含む)である。電気シェーバなどの携帯用生活器具である。バックアップ電源およびメモリーカードなどの記憶用装置である。電動ドリルおよび電動鋸などの電動工具である。着脱可能な電源としてノート型パソコンなどに用いられる電池パックである。ペースメーカーおよび補聴器などの医療用電子機器である。電気自動車(ハイブリッド自動車を含む)などに用いられる車両である。非常時などに備えて電力を蓄積しておく家庭用バッテリシステムなどの蓄電システムである。勿論、上記以外の用途でもよい。なお、電池モジュールは、特に限定されることなく、機械、機器、器具、装置、システム(複数の機器などの集合体)等に適用されるが、電力消費量が多い大型の機械、機器、器具、装置、システム(複数の機器などの集合体)等に、特に好ましく適用される。
 電池は、電池パック、車両、蓄電システム、電動工具、及び電子機器に適用されることが特に有効である。また、電池モジュールは、車両、蓄電システム、及び電子機器に適用されることが特に有効である。優れた信頼性が要求されるため、本技術に係る電池又は電池モジュールを用いることで、有効に、電池の信頼性の向上を図ることができるからである。なお、電池パックは、電池を用いた電源であり、いわゆる組電池などである。車両は、電池又は電池モジュールを駆動用電源として作動(走行)する車両であり、上記したように、電池及び電池モジュール以外の駆動源を併せて備えた自動車(ハイブリッド自動車など)でもよい。蓄電システムは、例えば、住宅用の蓄電システムが挙げられ、電池又は電池モジュールを電力貯蔵源として用いるシステムである。蓄電システムでは、電力貯蔵源である電池又は電池モジュールに電力が蓄積されているため、その電力を利用して電力消費装置、例えば、家庭用の電気製品が使用可能になる。電動工具は、電池を駆動用の電源として可動部(例えばドリルなど)が可動する工具である。電子機器は、電池又は電池モジュールを駆動用の電源(電力供給源)として各種機能を発揮する機器である。
 ここで、電池及び電池モジュールのいくつかの適用例について具体的に説明する。なお、以下で説明する各適用例の構成はあくまで一例であるため、適宜変更可能である。
 <4-2.第3の実施形態(電池パックの例)>
 本技術に係る第3の実施形態の電池パックは、本技術に係る第1の実施形態の電池を備える。例えば、本技術に係る第3の実施形態の電池パックは、本技術に係る第1の実施形態の電池と、電池の使用状態を制御する制御部と、制御部の指示に応じて、電池の使用状態を切り換えるスイッチ部と、を備える、電池パックである。本技術に係る第3の実施形態の電池パックは、優れた信頼性を有する本技術に係る第1の実施形態の電池を備えているので、電池パックの安全性等の信頼性の向上につながる。
 以下に、本技術に係る第3の実施形態の電池パックについて、図面を参照しながら説明する。
 図7は、電池パックのブロック構成を表している。この電池パックは、例えば、プラスチック材料などにより形成された筐体60の内部に、制御部61と、電源62と、スイッチ部63と、電流測定部64と、温度検出部65と、電圧検出部66と、スイッチ制御部67と、メモリ68と、温度検出素子69と、電流検出抵抗70と、正極端子71および負極端子72とを備えている。
 制御部61は、電池パック全体の動作(電源62の使用状態を含む)を制御するものであり、例えば、中央演算処理装置(CPU)などを含んでいる。電源62は、1または2以上の電池(図示せず)を含んでいる。この電源62は、例えば、2以上の電池を含む組電池であり、それらの電池の接続形式は、直列でもよいし、並列でもよいし、双方の混合型でもよい。一例を挙げると、電源62は、2並列3直列となるように接続された6つの電池を含んでいる。
 スイッチ部63は、制御部61の指示に応じて電源62の使用状態(電源62と外部機器との接続の可否)を切り換えるものである。このスイッチ部63は、例えば、充電制御スイッチ、放電制御スイッチ、充電用ダイオードおよび放電用ダイオード(いずれも図示せず)などを含んでいる。充電制御スイッチおよび放電制御スイッチは、例えば、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ(MOSFET)などの半導体スイッチである。
 電流測定部64は、電流検出抵抗70を用いて電流を測定して、その測定結果を制御部61に出力するものである。温度検出部65は、温度検出素子69を用いて温度を測定して、その測定結果を制御部61に出力するようになっている。この温度測定結果は、例えば、異常発熱時において制御部61が充放電制御を行う場合や、制御部61が残容量の算出時において補正処理を行う場合などに用いられる。電圧検出部66は、電源62中における電池の電圧を測定して、その測定電圧をアナログ-デジタル変換して制御部61に供給するものである。
 スイッチ制御部67は、電流測定部64および電圧検出部66から入力される信号に応じて、スイッチ部63の動作を制御するものである。
 このスイッチ制御部67は、例えば、電池電圧が過充電検出電圧に到達した場合に、スイッチ部63(充電制御スイッチ)を切断して、電源62の電流経路に充電電流が流れないように制御する。これにより、電源62では、放電用ダイオードを介して放電のみが可能になる。なお、スイッチ制御部67は、例えば、充電時に大電流が流れた場合に、充電電流を遮断するようになっている。
 また、スイッチ制御部67は、例えば、電池電圧が過放電検出電圧に到達した場合に、スイッチ部63(放電制御スイッチ)を切断して、電源62の電流経路に放電電流が流れないようにする。これにより、電源62では、充電用ダイオードを介して充電のみが可能になる。なお、スイッチ制御部67は、例えば、放電時に大電流が流れた場合に、放電電流を遮断するようになっている。
 なお、電池では、例えば、過充電検出電圧は4.2V±0.05Vであり、過放電検出電圧は2.4V±0.1Vである。
 メモリ68は、例えば、不揮発性メモリであるEEPROMなどである。このメモリ68には、例えば、制御部61により演算された数値や、製造工程段階において測定された電池の情報(例えば初期状態の内部抵抗)などが記憶されている。なお、メモリ68に二次電池の満充電容量を記憶させておけば、制御部61が残容量などの情報を把握可能になる。
 温度検出素子69は、電源62の温度を測定すると共にその測定結果を制御部61に出力するものであり、例えば、サーミスタなどである。
 正極端子71および負極端子72は、電池パックを用いて稼働される外部機器(例えばノート型のパーソナルコンピュータなど)や、電池パックを充電するために用いられる外部機器(例えば充電器など)などに接続される端子である。電源62の充放電は、正極端子71および負極端子72を介して行われる。
 <4-3.第4の実施形態(車両の例)>
 本技術に係る第4の実施形態の車両は、本技術に係る第1の実施形態の電池と、電池から供給された電力を駆動力に変換する駆動力変換装置と、駆動力に応じて駆動する駆動部と、車両制御装置と、を備える、車両である。また、本技術に係る第4の実施形態の車両は、本技術に係る第2の実施形態の電池モジュールと、電池モジュールから供給された電力を駆動力に変換する駆動力変換装置と、駆動力に応じて駆動する駆動部と、車両制御装置と、を備える、車両である。本技術に係る第4の実施形態の車両は、優れた信頼性を有する本技術に係る第1の実施形態の電池又は第2の実施形態の電池モジュールを備えているので、車両の安全性等の信頼性の向上につながる。
 以下に、本技術に係る第4の実施形態の車両について、図8を参照しながら説明する。
 図8に、本技術が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッドの車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。
 このハイブリッド車両7200には、エンジン7201、発電機7202、電力駆動力変換装置7203、駆動輪7204a、駆動輪7204b、車輪7205a、車輪7205b、バッテリー7208、車両制御装置7209、各種センサ7210、充電口7211が搭載されている。バッテリー7208に対して、蓄電装置(不図示)が適用される。
 ハイブリッド車両7200は、電力駆動力変換装置7203を動力源として走行する。電力駆動力変換装置7203の一例は、モータである。バッテリー7208の電力によって電力駆動力変換装置7203が作動し、この電力駆動力変換装置7203の回転力が駆動輪7204a、7204bに伝達される。なお、必要な個所に直流-交流(DC-AC)あるいは逆変換(AC-DC変換)を用いることによって、電力駆動力変換装置7203が交流モータでも直流モータでも適用可能である。各種センサ7210は、車両制御装置7209を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度(スロットル開度)を制御したりする。各種センサ7210には、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサなどが含まれる。
 エンジン7201の回転力は発電機7202に伝えられ、その回転力によって発電機7202により生成された電力をバッテリー7208に蓄積することが可能である。
 図示しない制動機構によりハイブリッド車両が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置7203に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置7203により生成された回生電力がバッテリー7208に蓄積される。
 バッテリー7208は、ハイブリッド車両の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口211を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。
 図示しないが、電池又は電池モジュールに関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていてもよい。このような情報処理装置としては、例えば、電池又は電池モジュールの残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置などがある。
 なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或いはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モータで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモータの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モータのみで走行、エンジンとモータ走行という3つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本技術は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モータのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本技術は有効に適用可能である。
 <4-4.第5の実施形態(蓄電システムの例)>
 本技術に係る第5の実施形態の蓄電システムは、本技術に係る第1の実施形態の電池を有する蓄電装置と、電池から電力が供給される電力消費装置と、電池からの該電力消費装置に対する電力供給を制御する制御装置と、電池を充電する発電装置と、を備える、蓄電システムである。また、本技術に係る第5の実施形態の蓄電システムは、本技術に係る第2の実施形態の電池モジュールを有する蓄電装置と、電池モジュールから電力が供給される電力消費装置と、電池モジュールからの該電力消費装置に対する電力供給を制御する制御装置と、電池モジュールを充電する発電装置と、を備える、蓄電システムである。本技術に係る第5の実施形態の蓄電システムは、優れた信頼性を有する本技術に係る第1の実施形態の電池又は本技術に係る第2の実施形態の電池モジュールを備えているので、蓄電システムの安全性等の信頼性の向上につながる。
 以下に、本技術に係る第5の実施形態の蓄電システムの1例である住宅用の蓄電システムについて、図9を参照しながら説明する。
 例えば、住宅9001用の蓄電システム9100においては、火力発電9002a、原子力発電9002b、水力発電9002c等の集中型電力系統9002から電力網9009、情報網9012、スマートメータ9007、パワーハブ9008等を介し、電力が蓄電装置9003に供給される。これと共に、家庭内発電装置9004等の独立電源から電力が蓄電装置9003に供給される。蓄電装置9003に供給された電力が蓄電される。蓄電装置9003を使用して、住宅9001で使用する電力が給電される。住宅9001に限らずビルに関しても同様の蓄電システムを使用できる。
 住宅9001には、発電装置9004、電力消費装置9005、蓄電装置9003、各装置を制御する制御装置9010、スマートメータ9007、各種情報を取得するセンサ9011が設けられている。各装置は、電力網9009および情報網9012によって接続されている。発電装置9004として、太陽電池、燃料電池等が利用され、発電した電力が電力消費装置9005および/または蓄電装置9003に供給される。電力消費装置9005は、冷蔵庫9005a、空調装置9005b、テレビジョン受信機9005c、風呂9005d等である。さらに、電力消費装置9005には、電動車両9006が含まれる。電動車両9006は、電気自動車9006a、ハイブリッドカー9006b、電気バイク9006cである。
 蓄電装置9003に対して、上述した本技術に係る第1の実施形態の電池又は第2の実施形態の電池モジュール(バッテリユニット)が適用される。蓄電装置9003は、電池、電池モジュール又はキャパシタから構成されている。例えば、リチウムイオン電池によって構成されている。リチウムイオン電池は、定置型であっても、電動車両9006で使用されるものでもよい。スマートメータ9007は、商用電力の使用量を測定し、測定された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網9009は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数を組み合わせてもよい。
 各種のセンサ9011は、例えば人感センサ、照度センサ、物体検知センサ、消費電力センサ、振動センサ、接触センサ、温度センサ、赤外線センサ等である。各種センサ9011により取得された情報は、制御装置9010に送信される。センサ9011からの情報によって、気象の状態、人の状態等が把握されて電力消費装置9005を自動的に制御してエネルギー消費を最小とすることができる。さらに、制御装置9010は、住宅9001に関する情報を、インターネットを介して外部の電力会社等に送信することができる。
 パワーハブ9008によって、電力線の分岐、直流交流変換等の処理がなされる。制御装置9010と接続される情報網9012の通信方式としては、UART(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter:非同期シリアル通信用送受信回路)等の通信インターフェースを使う方法、Bluetooth(登録商標)、ZigBee、Wi-Fi等の無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Bluetooth(登録商標)方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ZigBeeは、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.15.4の物理層を使用するものである。IEEE802.15.4は、PAN(Personal Area Network) またはW(Wireless)PANと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。
 制御装置9010は、外部のサーバ9013と接続されている。このサーバ9013は、住宅9001、電力会社、サービスプロバイダーの何れかによって管理されていても良い。サーバ9013が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置(たとえばテレビジョン受信機)から送受信しても良いが、家庭外の装置(たとえば、携帯電話機等)から送受信しても良い。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、携帯情報端末(PDA)等に、表示されてもよい。
 各部を制御する制御装置9010は、CPU、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等で構成され、この例では、蓄電装置9003に格納されている。制御装置9010は、蓄電装置9003、家庭内発電装置9004、電力消費装置9005、各種センサ9011、サーバ9013と情報網9012により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能等を備えていてもよい。
 以上のように、電力が火力9002a、原子力9002b、水力9002c等の集中型電力系統9002のみならず、家庭内発電装置9004(太陽光発電、風力発電)の発電電力を蓄電装置9003に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置9004の発電電力が変動しても、外部に送出する電力量を一定にしたり、または、必要なだけ放電するといった制御を行うことができる。例えば、太陽光発電で得られた電力を蓄電装置9003に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置9003に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置9003によって蓄電した電力を放電して利用するといった使い方もできる。
 なお、この例では、制御装置9010が蓄電装置9003内に格納される例を説明したが、スマートメータ9007内に格納されてもよいし、単独で構成されていてもよい。さらに、蓄電システム9100は、集合住宅における複数の家庭を対象として用いられてもよいし、複数の戸建て住宅を対象として用いられてもよい。
 <4-5.第6の実施形態(電動工具の例)>
 本技術に係る第6の実施形態の電動工具は、本技術に係る第1の実施形態の電池と、電池から電力が供給される可動部とを備える、電動工具である。本技術に係る第6の実施形態の電動工具は、優れた信頼性を有する本技術に係る第1の実施形態の電池を備えているので、電動工具の安全性等の信頼性の向上につながる。
 以下に、本技術に係る第6の実施形態の電動工具について、図10を参照しながら説明する。
 図10は、電動工具のブロック構成を表している。この電動工具は、例えば、電動ドリルであり、プラスチック材料などにより形成された工具本体98の内部に、制御部99と、電源100とを備えている。この工具本体98には、例えば、可動部であるドリル部101が稼働(回転)可能に取り付けられている。
 制御部99は、電動工具全体の動作(電源100の使用状態を含む)を制御するものであり、例えば、CPUなどを含んでいる。電源100は、1または2以上の電池(図示せず)を含んでいる。この制御部99は、図示しない動作スイッチの操作に応じて、電源100からドリル部101に電力を供給するようになっている。
 <4-6.第7の実施形態(電子機器の例)>
 本技術に係る第7の実施形態の電子機器は、本技術に係る第1の実施形態の電池を備え、電池から電力の供給を受ける、電子機器である。また、本技術に係る第7の実施形態の電子機器は、本技術に係る第2の実施形態の電池モジュールを備え、電池モジュールから電力の供給を受ける、電子機器である。上述したように、本技術に係る第7の実施形態の電子機器は、電池又は電池モジュールを駆動用の電源(電力供給源)として各種機能を発揮する機器である。本技術に係る第7の実施形態の電子機器は、優れた信頼性を有する本技術に係る第1の実施形態の電池又は本技術に係る第2の実施形態の電池モジュールを備えているので、電子機器の安全性等の信頼性の向上につながる。なお、上述の第6の実施形態の電動工具は、第7の実施形態の電子機器の一例とみなしてもよい。
 以下に、本技術に係る第7の実施形態の電子機器について、図11を参照しながら説明する。
 本技術の第7の実施形態に係る電子機器400の構成の一例について説明する。電子機器400は、電子機器本体の電子回路401と、電池パック300とを備える。電池パック300は、正極端子331aおよび負極端子331bを介して電子回路401に対して電気的に接続されている。電子機器400は、例えば、ユーザにより電池パック300を着脱自在な構成を有している。なお、電子機器400の構成はこれに限定されるものではなく、ユーザにより電池パック300を電子機器400から取り外しできないように、電池パック300が電子機器400内に内蔵されている構成を有していてもよい。
 電池パック300の充電時には、電池パック300の正極端子331a、負極端子331bがそれぞれ、充電器(図示せず)の正極端子、負極端子に接続される。一方、電池パック300の放電時(電子機器400の使用時)には、電池パック300の正極端子331a、負極端子331bがそれぞれ、電子回路401の正極端子、負極端子に接続される。
 電子機器400としては、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ、携帯電話(例えばスマートフォンなど)、携帯情報端末(PDA)、撮像装置(例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなど)、オーディオ機器(例えばポータブルオーディオプレイヤー)、ゲーム機器、コードレスフォン子機、電子書籍、電子辞書、ラジオ、ヘッドホン、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、照明機器、玩具、医療機器、ロボットなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。具体例として、頭部装着型ディスプレイ及びバンド型電子機器を説明すると、頭部装着型ディスプレイは、画像表示装置、画像表示装置を観察者の頭部に装着するための装着装置、及び画像表示装置を装着装置に取り付けるための取付け部材を備え、本技術に係る第1の実施形態の電池又は本技術に係る第2の実施形態の電池モジュールを駆動用の電源とした電子機器であり、バンド型電子機器は、バンド状に連結される複数のセグメントと、複数のセグメント内に配置される複数の電子部品と、複数のセグメント内の複数の電子部品を接続し、少なくとも1つのセグメント内に蛇行形状で配置されるフレキシブル回路基板と、を備え、上記電子部品として、例えば、本技術に係る第1の実施形態の電池又は本技術に係る第2の実施形態の電池モジュールが、上記セグメントに配される電子機器である。
 電子回路401は、例えば、CPU、周辺ロジック部、インターフェース部および記憶部などを備え、電子機器400の全体を制御する。
 電池パック300は、組電池301と、充放電回路302とを備える。組電池301は、複数の電池301aを直列および/または並列に接続して構成されている。複数の電池301aは、例えばn並列m直列(n、mは正の整数)に接続される。なお、図11では、6つの電池301aが2並列3直列(2P3S)に接続された例が示されている。電池301aとしては、第1の実施形態に係る電池が用いられてよく、又は、複数の電池301aとしては、第2の実施形態に係る電池モジュールが用いられてよい。
 充電時には、充放電回路302は、組電池301に対する充電を制御する。一方、放電時(すなわち電子機器400の使用時)には、充放電回路302は、電子機器400に対する放電を制御する。
 以下に、実施例を挙げて、本技術の効果について具体的に説明をする。なお、本技術の範囲は実施例に限定されるものではない。
<実施例1>
 正極、セパレータ、及び負極の組み合わせからなる積層体を14回で巻回した巻回電極体から構成される電池素子と、電池素子を覆う外装体と、電池素子と外装体との間に配される切り込み部を有する導電体とを備える電池セル-1を作製した。
 続いて、作製された電池セル-1を外力によって破損させた。図4(A)に、破損後の電池セル-1の断面模式図を示す。図4(B)は、図4(A)に示されるB部分の拡大断面模式図である。図5は、図4(A)に示されるC部分の拡大断面模式図である。図4(B)及び図5に示されるように、電池セル-1が備える電池素子22は、負極227、セパレータ223及び正極226がこの順で積層された構成を有する。そして、正極226は、2つの正極活物質層221と、この2つの正極活物質層の間に配されるAl箔(集電箔)222とを有する。負極227は、2つの負極活物資層224と、この2つの負極活物資層224の間に配されるCu箔(集電箔)225とを有する。
 図4(A)に示されるように、破損した電池素子22の断面部(電池素子の破損部)22Aに、破損した導電体21の切り込み部の折れ片21Aが覆いかぶさることによって短絡する。より詳しくは、図5に示されるように、円部分P1、P3及びP5で、導電体21の切り込み部の折れ片21AとAl箔(集電箔)222とが接触し、円部分P2及びP4で、導電体21の切り込み部の折れ片21AとCu箔(集電箔)225とが接触して短絡している。上記のとおり、複数の集電箔の箇所で接触することによって、短絡が容易、かつ、確実となり、安全性が高まる。なお、導電体21の切り込み部の折れ片21Aは、例えば、図1に示される切り込み部111-1が破損によって折れたことにより作製されたものであり、折れ片21A(の長さ)は切り込み部111-1の直線部分111B(の長さ)に相当してよい。
<比較例1>
 次に、正極、セパレータ、及び負極の組み合わせからなる積層体を14回で巻回した巻回電極体を有する電池素子と、電池素子を覆う外装体とを備える電池セル-Aを作製した。
 続いて、比較例1で作製された電池セル-Aを外力によって破損させた。図6(A)に、破損後の電池セル-Aの断面模式図を示す。図6(B)は、図6(A)に示されるD部分の拡大断面模式図である。図6(B)に示されるように、電池セル-Aが備える電池素子32は、負極327、セパレータ323及び正極326がこの順で積層された構成を有する。そして、正極326は、2つの正極活物質層321と、この2つの正極活物質層321の間に配されるAl箔(集電箔)322とを有する。負極327は、2つの負極活物資層324と、この2つの負極活物資層324の間に配されるCu箔(集電箔)325とを有する。
 図6(A)に示されるように、破損した電池素子32の断面部(電池素子の破損部)32Aで、円部分Qで示されるように、Al箔33とCu箔34とが1箇所で接触して短絡している。なお、図6(A)では、Al箔33とCu箔34とが接触して短絡しているが、Al箔と負極活物質層と、又はCu箔と正極活物質層とが接触して短絡する場合もある。
[電池セルの最大発熱量の評価及び結果]
 破損させた電池セル-1及び電池セル-Aのそれぞれの最大発熱量を、回路シミュレータを用いて算出し、比較した。結果を表1に示す。表1に示されるように、導電体によって短絡を起こした電池セル-1の最大発熱量は、4.152Wであったが、箔(Al箔とCu箔)同士で短絡を起こした電池セル-Aの最大発熱量は65.54Wであった。導電体で複数の電極間で短絡を起こした電池セル-1の方が、電池セル-Aに比べて、最大発熱量(W)は低くなり、より安全性が高いことが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 以下に、応用例1~5を挙げて、本技術について更に具体的に説明をする。
 <応用例1:プリント回路基板>
 上述した電池又は電池モジュールは、図12に示すように、プリント回路基板1202(Print circuit board、以下「PCB」と称する。)上に充電回路等と共に実装することができる。例えば、PCB1202上に、本技術に係る電池又は電池モジュール(図12中では、電池及び電池モジュールの代表例として二次電池1203を示す。以下同じ。)及び充電回路等の電子回路をリフロー工程でもって実装することができる。PCB1202上に二次電池1203及び充電回路等の電子回路が実装されたものを電池モジュール1201と称する。電池モジュール1201は、必要に応じてカード型の構成とされ、携帯可能なカード型モバイルバッテリとして構成することができる。
 PCB1202上には、また、充電制御IC(Integrated Circuit)1204、電池保護IC1205及び電池残量監視IC1206が形成されている。電池保護IC1205は、充放電時に充電電圧が過大となったり、負荷短絡によって過電流が流れたり、過放電が生じることがないように充放電動作を制御する。
 PCB1202に対してUSB(Universal Serial Bus)インターフェース1207が取り付けられている。USBインターフェース1207を通じて供給される電力によって二次電池1203が充電される。この場合、充電制御IC1204によって充電動作が制御される。さらに、PCB1202に取り付けられている負荷接続端子1208a及び1208bから負荷1209に対して所定の電力(例えば電圧が4.2V)が供給される。二次電池1203の電池残量が電池残量監視IC1206によって監視され、電池残量を表す表示(図示しない)が外部から分かるようになされる。なお、負荷接続のためにUSBインターフェース1207を使用してもよい。
 上述した負荷1209の具体例は以下のようなものである。
 A.ウェアラブル機器(スポーツウオッチ、時計、補聴器等)、
 B.IoT端末(センサネットワーク端末等)、
 C.アミューズメント機器(ポータブルゲーム端末、ゲームコントローラ)、
 D.IC基板埋め込み電池(リアルタイムクロックIC)、
 E.環境発電機器(太陽光発電、熱電発電、振動発電等の発電素子用の蓄電素子)。
 <応用例2:ユニバーサルクレジットカード>
 現在、複数枚のクレジットカードを持ち歩いている人が多い。しかしながら、クレジットカードの枚数が多くなるほど、紛失、盗難等の危険性が増す問題がある。そこで、複数枚のクレジットカードやポイントカードなどの機能を1枚のカードに集約した、ユニバーサルクレジットカードと呼ばれるカードが実用化されている。このカードの中には、例えば、様々なクレジットカードやポイントカードの番号や有効期限等の情報を取り込むことができるので、そのカード1枚を財布等の中の入れておけば、好きな時に好きなカードを選択して利用することができる。
 図13はユニバーサルクレジットカード1301の構成の一例を示す。カード型形状を有し、ICチップ及び本技術に係る電池又は電池モジュール(不図示)が内蔵されている。さらに、小電力消費のディスプレイ1302及び操作部例えば方向キー1303a及び1303bが設けられている。さらに、充電用端子1304がユニバーサルクレジットカード1301の表面に設けられている。
 例えば、ユーザはディスプレイ1302を見ながら方向キー1303a及び1303bを操作して予めユニバーサルクレジットカード1301にロードされているクレジットカード等を特定することができる。複数のクレジットカードが予めロードされている場合には、ディスプレイ1302に各クレジットカードを示す情報が表示され、ユーザが方向キー1303a及び1303bを操作して所望のクレジットカードを指定することができる。その後は、従来のクレジットカードと同様に使用することができる。なお、上記は一例であって、本技術による電池又は電池モジュールは、ユニバーサルクレジットカード1301以外のあらゆる電子カードに適用可能であることは言うまでもない。
 <応用例3:リストバンド型電子機器>
 ウェアラブル端末の一例として、リストバンド型電子機器がある。その中でも、リストバンド型活動量計は、スマートバンドとも呼ばれ、腕に巻き付けておくのみで、歩数、移動距離、消費カロリー、睡眠量、心拍数などの人の活動に関するデータを取得することができるものである。さらに、取得されたデータをスマートフォンで管理することもできる。さらに、メールの送受信機能を備えることもでき、例えば、メールの着信をLED(Light Emitting Diode)ランプ及び/又はバイブレーションでユーザに知らせる通知機能を有するものが使用されている。
 図14及び図15は、例えば脈拍を計測するリストバンド型活動量計の一例を示す。図14は、リストバンド型活動量計1501の外観の構成例を示している。図15は、リストバンド型活動量計1501の本体部1502の構成例を示している。
 リストバンド型活動量計1501は、光学方式により被験者の例えば脈拍を計測するリストバンド型の計測装置である。図14に示されるように、リストバンド型活動量計1501は、本体部1502とバンド1503により構成され、腕時計のようにバンド1503が被験者の腕(手首)1504に装着される。そして、本体部1502が、所定の波長の計測光を被験者の腕1504の脈を含む部分に照射し、戻ってきた光の強度に基づいて、被験者の脈拍の計測を行う。
 本体部1502は、基板1521、LED1522、受光IC1523、遮光体1524、操作部1525、演算処理部1526、表示部1527、及び無線装置1528を含むように構成される。LED1522、受光IC1523、及び、遮光体1524は、基板1521上に設けられている。LED1522は、受光IC1523の制御の下に、所定の波長の計測光を被験者の腕1504の脈を含む部分に照射する。
 受光IC1523は、計測光が腕1504に照射された後に戻ってきた光を受光する。受光IC1523は、戻ってきた光の強度を示すデジタルの計測信号を生成し、生成した計測信号を演算処理部1526に供給する。
 遮光体1524は、基板1521上においてLED1522と受光IC1523の間に設けられている。遮光体1524は、LED1522からの計測光が、受光IC1523に直接入射されることを防止する。
 操作部1525は、例えば、ボタン、スイッチ等の各種の操作部材により構成され、本体部1502の表面等に設けられる。操作部1525は、リストバンド型活動量計1501の操作に用いられ、操作内容を示す信号を演算処理部1526に供給する。
 演算処理部1526は、受光IC1523から供給される計測信号に基づいて、被験者の脈拍を計測するための演算処理を行う。演算処理部1526は、脈拍の計測結果を表示部1527及び無線装置1528に供給する。
 表示部1527は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示装置により構成され、本体部1502の表面に設けられる。表示部1527は、被験者の脈拍の計測結果等を表示する。
 無線装置1528は、所定の方式の無線通信により、被験者の脈拍の計測結果を外部の装置に送信する。例えば、図15に示されるように、無線装置1528は、被験者の脈拍の計測結果をスマートフォン1505に送信し、スマートフォン1505の画面1506に計測結果を表示させる。さらに、計測結果のデータがスマートフォン1505によって管理され、計測結果をスマートフォン1505によって閲覧したり、ネットワーク上のサーバに保存することが可能とされている。なお、無線装置1528の通信方式には、任意の方式を採用することができる。なお、受光IC1523は、被験者の腕1504以外の部位(例えば、指、耳たぶ等)において脈拍の計測を行う場合にも用いることができる。
 上述したリストバンド型活動量計1501は、受光IC1523における信号処理によって、体動の影響を除去して、正確に被験者の脈波及び脈拍を計測することができる。例えば、被験者がランニング等の激しい運動を行っても、正確に被験者の脈波及び脈拍を計測することができる。また、例えば、被験者がリストバンド型活動量計1501を長時間装着して計測を行う場合にも、被験者の体動の影響を除去して、正確に脈波及び脈拍を計測し続けることができる。
 また、演算量を削減することにより、リストバンド型活動量計1501の消費電力を下げることができる。その結果、例えば、充電や電池の交換を行わずに、リストバンド型活動量計1501を被験者に長時間装着して、計測を行うことが可能になる。
 なお、電源として例えば薄型の電池がバンド1503内に収納されている。リストバンド型活動量計1501は、本体の電子回路と、電池パックを備える。例えばユーザにより電池パックが着脱自在な構成を有している。電子回路は、上述した本体部1502に含まれる回路である。電源として電池又は電池モジュールを使用する場合に本技術を適用することができる。
 図16にリストバンド型電子機器1601(以下、単に「電子機器1601」と称する。)の外観の構成例を示す。
 電子機器1601は、例えば、人体に着脱自在とされる時計型のいわゆるウェアラブル機器である。電子機器1601は、例えば、腕に装着されるバンド部1611と、数字や文字、図柄等を表示する表示装置1612と、操作ボタン1613とを備えている。バンド部1611には、複数の孔部1611aと、内周面(電子機器1601の装着時に腕に接触する側の面)側に形成される突起1611bとが形成されている。
 電子機器1601は、使用状態においては、図16に示すようにバンド部1611が略円形となるように折り曲げられ、孔部1611aに突起1611bが挿入されて腕に装着される。突起1611bを挿入する孔部1611aの位置を調整することにより、腕の太さに対応して径の大きさを調整することができる。電子機器1601は、使用されない状態では、孔部1611aから突起1611bが取り外され、バンド部1611が略平坦な状態で保管される。本技術の一実施形態に係るセンサは、例えば、バンド部1611の全体にわたって設けられている。
 <応用例4:スマートウオッチ>
 スマートウオッチは、既存の腕時計のデザインと同様ないし類似の外観を有し、腕時計と同様にユーザの腕に装着して使用するものであり、ディスプレイに表示される情報で、電話や電子メールの着信などの各種メッセージをユーザに通知する機能を有する。さらに、電子マネー機能、活動量計等の機能を有するスマートウオッチも提案されている。スマートウオッチは、電子機器の本体部分の表面にディスプレイが組み込まれ、ディスプレイに様々な情報が表示される。また、スマートウオッチは、例えば、通信端末(スマートフォン等)とBluetooth(登録商標)などの近距離無線通信を行うことによって、通信端末等の機能やコンテンツ等と連携することも可能である。
 スマートウオッチの一つとして、バンド状に連結される複数のセグメントと、複数のセグメント内に配置される複数の電子部品と、複数のセグメント内の複数の電子部品を接続し少なくとも1つのセグメント内に蛇行形状で配置されるフレキシブル回路基板とを備えるものが提案されている。このような蛇行形状を有することで、フレキシブル回路基板は、バンドが屈曲しても、ストレスが加わらず、回路の切断が防止される。また、ウオッチ本体を構成する筐体ではなく、そのウオッチ本体に取り付けられるバンド側のセグメントに、電子回路部品を内蔵させることが可能になり、ウオッチ本体側には変更を加える必要がなくなり、従来の時計のデザインと同様のデザインのスマートウオッチを構成することが可能となる。また、本応用例のスマートウオッチは、電子メールや着信などの通知、ユーザの行動履歴などのログの記録、通話などを行うことができる。また、スマートウオッチは、非接触式ICカードとしての機能を備え、非接触で決済や認証等を行うことができる。
 本応用例のスマートウオッチは、金属製のバンド内に、通信処理や通知処理を行う回路部品を内蔵している。金属製のバンドを薄型化しながら、電子機器として機能するようにするために、バンドが複数のセグメントを連結した構成とされ、各セグメントに回路基板,振動モータ、電池,加速度センサが収納される。各セグメントの回路基板,振動モータ,電池,加速度センサなどの部品は、フレキシブルプリント回路基板(FPC)で接続されている。
 図17にスマートウオッチの全体構成(分解斜視図)を示す。バンド型電子機器2000は、時計本体3000に取り付けられる金属製のバンドであり、ユーザの腕に装着される。時計本体3000は、時刻を表示する文字盤3100を備える。時計本体3000は、文字盤3100の代わりに、液晶ディスプレイなどで電子的に時刻を表示してもよい。
 バンド型電子機器2000は、複数のセグメント2110~2230を連結した構成である。時計本体3000の一方のバンド取付孔にセグメント2110が取り付けられ、時計本体3000の他方のバンド取付孔にセグメント2230が取り付けられる。本例では、それぞれのセグメント2110~2230は金属で構成される。
(セグメントの内部の概要)
 図18は、バンド型電子機器2000の内部構成の一部を示す。例えば3個のセグメント2170,2180,2190、2200、2210の内部を示す。バンド型電子機器2000では、連続した5個のセグメント2170~2210の内部にフレキシブル回路基板2400が配置される。セグメント2170内には、種々の電子部品が配置され、セグメント2190,2210には、本技術に係る電池又は電池モジュールであるバッテリー2411,2421が配置され、これらの部品がフレキシブル回路基板2400で電気的に接続される。セグメント2170とセグメント2190との間のセグメント2180は、比較的小さなサイズであり、蛇行状態のフレキシブル回路基板2400が配置される。セグメント2180の内部では、防水部材に挟まれた状態でフレキシブル回路基板2400が配置される。なお、セグメント2170~2210の内部は、防水構造とされている。
(スマートウオッチの回路構成)
 図19は、バンド型電子機器2000の回路構成を示すブロック図である。バンド型電子機器2000の内部の回路は、時計本体3000とは独立した構成である。時計本体3000は、文字盤3100に配置された針を回転させるムーブメント部3200を備える。ムーブメント部3200には、バッテリー3300が接続されている。これらのムーブメント部3200やバッテリー3300は、時計本体3000の筐体内に内蔵されている。
 時計本体3000に接続されたバンド型電子機器2000は、3つのセグメント2170,2190,2210に、電子部品が配置される。セグメント2170には、データ処理部4101と無線通信部4102とNFC通信部4104とGPS部4106とが配置される。無線通信部4102,NFC通信部4104,GPS部4106には、それぞれアンテナ4103,4105,4107が接続されている。それぞれのアンテナ4103,4105,4107は、セグメント2170の後述するスリット2173の近傍に配置される。
 無線通信部4102は、例えばBluetooth(登録商標)の規格で他の端末と近距離無線通信を行う。NFC通信部4104は、NFCの規格で、近接したリーダー/ライタと無線通信を行う。GPS部4106は、GPS(Global Positioning System)と称されるシステムの衛星からの電波を受信して、現在位置の測位を行う測位部である。これらの無線通信部4102,NFC通信部4104,GPS部4106で得たデータは、データ処理部4101に供給される。
 また、セグメント2170には、ディスプレイ4108とバイブレータ4109とモーションセンサ4110と音声処理部4111とが配置されている。ディスプレイ4108とバイブレータ4109は、バンド型電子機器2000の装着者に通知する通知部として機能するものである。ディスプレイ4108は、複数個の発光ダイオードで構成され、発光ダイオードの点灯や点滅でユーザに通知を行う。複数個の発光ダイオードは、例えばセグメント2170の後述するスリット2173の内部に配置され、電話の着信や電子メールの受信などが点灯又は点滅で通知される。ディスプレイ4108としては、文字や数字などを表示するタイプのものが使用されてもよい。バイブレータ4109は、セグメント2170を振動させる部材である。バンド型電子機器2000は、バイブレータ4109によるセグメント2170の振動で、電話の着信や電子メールの受信などを通知する。
 モーションセンサ4110は、バンド型電子機器2000を装着したユーザの動きを検出する。モーションセンサ4110としては、加速度センサ、ジャイロセンサ、電子コンパス、気圧センサなどが使用される。また、セグメント2170は、モーションセンサ4110以外のセンサを内蔵してもよい。例えば、バンド型電子機器2000を装着したユーザの脈拍などを検出するバイオセンサが内蔵されてもよい。音声処理部4111には、マイクロホン4112とスピーカ4113とが接続され、音声処理部4111が、無線通信部4102での無線通信で接続された相手と通話の処理を行う。また、音声処理部4111は、音声入力操作のための処理を行うこともできる。
 そして、セグメント2190にはバッテリー2411が内蔵され、セグメント2210にはバッテリー2421が内蔵される。バッテリー2411,2421は、本技術に係る電池又は電池モジュールによって構成することができ、セグメント2170内の回路に駆動用の電源を供給する。セグメント2170内の回路とバッテリー2411,2421は、フレキシブル回路基板2400(図18)により接続されている。なお、図19には示さないが、セグメント2170は、バッテリー2411,2421を充電するための端子を備える。また、セグメント2190,2210には、バッテリー2411,2421以外の電子部品が配置されてもよい。例えば、セグメント2190,2210は、バッテリー2411,2421の充放電を制御する回路を備えるようにしてもよい。
 <応用例5:眼鏡型端末>
 以下に説明するメガネ型端末は、目の前の風景にテキスト、シンボル、画像等の情報を重畳して表示することができるものである。すなわち、透過式メガネ型端末専用の軽量且つ薄型の画像表示装置ディスプレイモジュールを搭載している。代表的なものとして、頭部装着型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ(HMD))がある。
 この画像表示装置は、光学エンジンとホログラム導光板からなる。光学エンジンは、マイクロディスプレイレンズを使用して画像、テキスト等の映像光を出射する。この映像光がホログラム導光板に入射される。ホログラム導光板は、透明板の両端部にホログラム光学素子が組み込まれたもので、光学エンジンからの映像光を厚さ1mmのような非常に薄い透明板の中を伝搬させて観察者の目に届ける。このような構成によって、透過率が例えば85%という厚さ3mm(導光板前後の保護プレートを含む)レンズを実現している。かかるメガネ型端末によって、スポーツ観戦中にプレーヤ、チームの成績等をリアルタイムで見ることができたり、旅先での観光ガイドを表示したりできる。
 メガネ型端末の具体例は、図20に示すように、画像表示部が眼鏡型の構成とされている。すなわち、通常の眼鏡と同様に、眼前に右画像表示部5001及び左画像表示部5002を保持するためのフレーム5003を有する。フレーム5003は、観察者の正面に配置されるフロント部5004と、フロント部5004の両端に蝶番を介して回動自在に取り付けられた2つのテンプル部5005,5006から成る。フレーム5003は、金属や合金、プラスチック、これらの組合せといった、通常の眼鏡を構成する材料と同じ材料から作製されている。なお、ヘッドホン部を設けるようにしてもよい。
 右画像表示部5001および左画像表示部5002は、利用者の右の眼前と、左の眼前とにそれぞれ位置するように配置されている。テンプル部5005,5006が利用者の頭部に画像表示部5001および5002を保持する。フロント部5004とテンプル部5005の接続箇所において、テンプル部5005の内側に右表示駆動部5007が配置されている。フロント部5004とテンプル部5006の接続箇所において、テンプル部5006の内側に左表示駆動部5008が配置されている。
 図20では省略されているが、フレーム5003には、本技術に係る電池又は電池モジュール、加速度センサ、ジャイロ、電子コンパス、マイクロホン/スピーカ等が搭載されている。さらに、撮像装置が取り付けられ、静止画/動画の撮影が可能とされている。さらに、メガネ部と例えば無線又は有線のインターフェースでもって接続されたコントローラを備えている。コントローラには、タッチセンサ、各種ボタン、スピーカ、マイクロホン等が設けられている。さらに、スマートフォンとの連携機能を有している。例えばスマートフォンのGPS機能を活用してユーザの状況に応じた情報を提供することが可能とされている。
 本技術は、上記各実施形態、各実施例、及び各応用例に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において変更することが可能である。
 なお、本技術の効果は、電池に用いられる電極反応物質であれば電極反応物質の種類に依存せずに得られるはずであるため、その電極反応物質の種類を変更しても同様の効果を得ることができる。また、化合物等の化学式は代表的なものであって、同じ化合物の一般名称であれば、記載された価数等に限定されない。
 また、本技術は、以下のような構成を取ることもできる。
[1]
 電池素子と、該電池素子を覆う外装体と、導電体とを備え、
 該導電体が該電池素子の外側に配され、
 該導電体が切り込み部を有する、電池。
[2]
 前記導電体が前記外装体の内側に配される、[1]に記載の電池。
[3]
 前記切り込み部が貫通している、[1]又は[2]に記載の電池。
[4]
 前記切り込み部が貫通していない、[1]又は[2]に記載の電池。
[5]
 前記外装体がラミネート材料を含む、[1]から[4]のいずれか1つに記載の電池。
[6]
 複数の電池と導電体とを備え、
 該電池が、電池素子と、該電池素子を覆う外装体とを備え、
 該導電体が該電池素子の外側に配され、
 該導電体が切り込み部を有する、電池モジュール。
[7]
 前記導電体が前記外装体の外側に配される、[6]に記載の電池モジュール。
[8]
 前記切り込み部が貫通している、[6]又は[7]に記載の電池モジュール。
[9]
 前記切り込み部が貫通していない、[6]又は[7]に記載の電池モジュール。
[10]
 前記外装体がラミネート材料を含む、[6]から[9]のいずれか1つに記載の電池モジュール。
[11]
 [1]から[5]のいずれか1つに記載の電池を備える、電池パック。
[12]
 [1]から[5]のいずれか1つに記載の電池と、
 該電池の使用状態を制御する制御部と、
 該制御部の指示に応じて該電池の使用状態を切り換えるスイッチ部と、を備える、電池パック。
[13]
 [1]から[5]のいずれか1つに記載の電池と、
 該電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する駆動力変換装置と、
 該駆動力に応じて駆動する駆動部と、
 車両制御装置と、を備える、車両。
[14]
 [1]から[5]のいずれか1つに記載の電池を有する蓄電装置と、
 該電池から電力が供給される電力消費装置と、
 該電池からの該電力消費装置に対する電力供給を制御する制御装置と、
 該電池を充電する発電装置と、を備える、蓄電システム。
[15]
 [1]から[5]のいずれか1つに記載の電池と、
 該電池から電力が供給される可動部と、を備える、電動工具。
[16]
 [1]から[5]のいずれか1つに記載の電池を備え、
 該電池から電力の供給を受ける、電子機器。
[17]
 [6]から[10]のいずれか1つに記載の電池モジュールと、
 該電池モジュールから電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する駆動力変換装置と、
 該駆動力に応じて駆動する駆動部と
 車両制御装置と、を備える、車両。
[18]
 [6]から[10]のいずれか1つに記載の電池モジュールを有する蓄電装置と、
 該電池モジュールから電力が供給される電力消費装置と、
 該電池モジュールからの該電力消費装置に対する電力供給を制御する制御装置と、
 該電池モジュールを充電する発電装置と、を備える、蓄電システム。
[19]
 [6]から[10]のいずれか1つに記載の電池モジュールを備え、
 該電池モジュールから電力の供給を受ける、電子機器。
1、42、44・・・電池
4・・・電池モジュール
11、13、41、43、45・・・導電体
12・・・電池素子
14・・・外装体
111-1、111-2、131-1、131-2、411-1、411-2、431-1、431-2、451-1、451-2・・・切り込み部

Claims (19)

  1.  電池素子と、該電池素子を覆う外装体と、導電体とを備え、
     該導電体が該電池素子の外側に配され、
     該導電体が切り込み部を有する、電池。
  2.  前記導電体が前記外装体の内側に配される、請求項1に記載の電池。
  3.  前記切り込み部が貫通している、請求項1に記載の電池。
  4.  前記切り込み部が貫通していない、請求項1に記載の電池。
  5.  前記外装体がラミネート材料を含む、請求項1に記載の電池。
  6.  複数の電池と導電体とを備え、
     該電池が、電池素子と、該電池素子を覆う外装体とを備え、
     該導電体が該電池素子の外側に配され、
     該導電体が切り込み部を有する、電池モジュール。
  7.  前記導電体が前記外装体の外側に配される、請求項6に記載の電池モジュール。
  8.  前記切り込み部が貫通している、請求項6に記載の電池モジュール。
  9.  前記切り込み部が貫通していない、請求項6に記載の電池モジュール。
  10.  前記外装体がラミネート材料を含む、請求項6に記載の電池モジュール。
  11.  請求項1に記載の電池を備える、電池パック。
  12.  請求項1に記載の電池と、
     該電池の使用状態を制御する制御部と、
     該制御部の指示に応じて該電池の使用状態を切り換えるスイッチ部と、を備える、電池パック。
  13.  請求項1に記載の電池と、
     該電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する駆動力変換装置と、
     該駆動力に応じて駆動する駆動部と
     車両制御装置と、を備える、車両。
  14.  請求項1に記載の電池を有する蓄電装置と、
     該電池から電力が供給される電力消費装置と、
     該電池からの該電力消費装置に対する電力供給を制御する制御装置と、
     該電池を充電する発電装置と、を備える、蓄電システム。
  15.  請求項1に記載の電池と、
     該電池から電力が供給される可動部と、を備える、電動工具。
  16.  請求項1に記載の電池を備え、
     該電池から電力の供給を受ける、電子機器。
  17.  請求項6に記載の電池モジュールと、
     該電池モジュールから電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する駆動力変換装置と、
     該駆動力に応じて駆動する駆動部と、
     車両制御装置と、を備える、車両。
  18.  請求項6に記載の電池モジュールを有する蓄電装置と、
     該電池モジュールから電力が供給される電力消費装置と、
     該電池モジュールからの該電力消費装置に対する電力供給を制御する制御装置と、
     該電池モジュールを充電する発電装置と、を備える、蓄電システム。
  19.  請求項6に記載の電池モジュールを備え、
     該電池モジュールから電力の供給を受ける、電子機器。
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