WO2021033264A1 - 電池及び組電池 - Google Patents

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WO2021033264A1
WO2021033264A1 PCT/JP2019/032442 JP2019032442W WO2021033264A1 WO 2021033264 A1 WO2021033264 A1 WO 2021033264A1 JP 2019032442 W JP2019032442 W JP 2019032442W WO 2021033264 A1 WO2021033264 A1 WO 2021033264A1
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exterior member
film
battery
batteries
exterior
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PCT/JP2019/032442
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French (fr)
Inventor
山本 博史
Original Assignee
株式会社 東芝
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • An embodiment of the present invention relates to a battery and an assembled battery including a plurality of the batteries.
  • a battery such as a secondary battery includes an electrode group including a positive electrode and a negative electrode, and an exterior portion for accommodating the electrode group.
  • the exterior portion is formed of two exterior members, and each of the two exterior members is formed of a metal such as stainless steel.
  • the first exterior member which is one of the exterior members, is formed in a box shape with a bottom having a bottom wall and a side wall, and the bottom wall and the side wall define a storage space for accommodating the electrode group.
  • the storage space has an opening on the side opposite to the bottom wall.
  • the first exterior member is formed with a flange that projects outward from the opening edge of the opening of the storage space.
  • the second exterior member is arranged to face the flange and closes the opening of the storage space. Then, the flange and the second exterior member project outward from the opening edge with respect to the side wall. A welded portion is formed in the flange and the protruding portion of the second exterior member from the opening edge to the outside so that the flange and the second exterior member are airtightly welded over the entire circumference of the opening.
  • the storage space is sealed to the outside by welding the flange and the second exterior member.
  • each of the batteries does not energize the other batteries via the exterior member. That is, it is necessary to prevent the batteries from being energized between the plurality of batteries without passing through the terminals and the connecting member (bus bar). Further, even if the energization is prevented through the exterior member between the plurality of batteries, it is required that the energy density of the entire configuration including the plurality of batteries is ensured high.
  • the battery includes a first exterior member, a second exterior member, an electrode group, and an electrolytic solution.
  • the first exterior member has a bottom wall and side walls and is made of metal.
  • the storage space is defined by the bottom wall and the side wall, and the storage space has an opening on the side opposite to the bottom wall.
  • the flange projects outward from the opening edge of the opening with respect to the side wall.
  • the electrode group includes a positive electrode and a negative electrode, and is housed in a storage space.
  • the electrolytic solution is impregnated in the electrode group in the storage space.
  • the second exterior member is made of metal and is arranged to face the flange to close the opening of the storage space.
  • the protruding portion from the edge of the opening to the outside is provided with a welded portion to which the flange and the second exterior member are welded over the entire circumference of the opening.
  • the first film is integrally formed with the first exterior member from a material having electrical insulating properties, and is laminated on the inner surface of the first exterior member.
  • the second film is integrally formed with the second exterior member from a material having an electrically insulating property, and is laminated on the inner surface of the second exterior member.
  • an assembled battery including a plurality of the above-mentioned batteries is provided.
  • the battery includes a first exterior member, a second exterior member, an electrode group, and an electrolytic solution.
  • the first exterior member has a bottom wall and side walls and is made of metal.
  • the storage space is defined by the bottom wall and the side wall, and the storage space has an opening on the side opposite to the bottom wall.
  • the flange projects outward from the opening edge of the opening with respect to the side wall.
  • the electrode group includes a positive electrode and a negative electrode, and is housed in a storage space.
  • the electrolytic solution is impregnated in the electrode group in the storage space.
  • the second exterior member is made of metal and is arranged to face the flange to close the opening of the storage space.
  • the protruding portion from the edge of the opening to the outside is provided with a welded portion to which the flange and the second exterior member are welded over the entire circumference of the opening.
  • the battery comprises at least one of a first film and a second film.
  • the first film is integrally formed with the first exterior member from a material having electrical insulating properties, and is laminated on the outer surface of the first exterior member.
  • the first film is laminated at least over the entire outer surface of the bottom wall.
  • the second film is integrally formed with the second exterior member from a material having electrical insulating properties, and is laminated on the outer surface of the second exterior member.
  • the second film is laminated over at least the entire area inside the opening edge.
  • an assembled battery including a plurality of the above-mentioned batteries.
  • a plurality of batteries are arranged with respect to each other.
  • the two batteries arranged next to each other have the bottom walls of the first exterior member facing each other, the second exterior members facing each other, and the bottom of one of the first exterior members. Either the wall faces the other second exterior member.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a battery according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing a state in which the battery according to the first embodiment is disassembled for each member.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a battery according to the first embodiment as viewed from the side where the bottom wall is located in the thickness direction.
  • FIG. 4 is a schematic view illustrating the configuration of the electrode group according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the battery according to the first embodiment, which is vertical or substantially vertical in the vertical direction and passes through the terminal.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a cross section perpendicular or substantially vertical in the lateral direction in the battery according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a state in which a plurality of batteries according to the first embodiment are used, as viewed from one side in the first crossing direction.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing an assembled battery in which a plurality of batteries according to the first embodiment are used, in a cross section perpendicular to or substantially perpendicular to the second crossing direction.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically showing a battery according to a first modification of the first embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the battery according to the first modification of the first embodiment, which is perpendicular or substantially vertical in the lateral direction and passes through the release valve.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the battery according to the second modification of the first embodiment, which is perpendicular or substantially vertical in the lateral direction and passes through the release valve.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the battery according to the second embodiment, which is vertical or substantially vertical in the vertical direction and passes through the terminal.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a cross section perpendicular or substantially vertical in the lateral direction of the battery according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing an assembled battery in which a plurality of batteries according to the second embodiment are used, in a cross section perpendicular to or substantially perpendicular to the second crossing direction.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing a cross section perpendicular or substantially vertical in the lateral direction of the battery according to the first modification of the second embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing a cross section perpendicular or substantially vertical in the lateral direction of the battery according to the second modification of the second embodiment.
  • FIG. 1 shows the battery 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows the battery 1 disassembled for each member.
  • the battery 1 is a secondary battery, for example, a non-aqueous electrolyte battery.
  • the battery 1 includes an exterior portion 3.
  • the exterior portion 3 is formed of a first exterior member 5 and a second exterior member 6.
  • Each of the exterior members 5 and 6 is formed of a metal such as stainless steel. Examples of the metal other than stainless steel forming the exterior members 5 and 6 include aluminum, aluminum alloy, carbon steel, and plated steel.
  • the first exterior member 5 is formed in a box shape with a bottom.
  • the first exterior member 5 has a bottom wall 7 and two pairs of side walls 8A, 8B, 9A, 9B, and the bottom wall 7 is formed in a substantially rectangular box shape with a bottom.
  • the storage space 11 is defined by the bottom wall 7 and the side walls 8A, 8B, 9A, 9B.
  • the electrode group 10 is stored in the storage space 11.
  • the side where the storage space 11 is located is the inside, and the side opposite to the side where the storage space 11 is located is the outside.
  • the storage space 11 has an opening 12 on the side opposite to the bottom wall 7.
  • the vertical direction (directions indicated by arrows X1 and X2)
  • horizontal directions (directions indicated by arrows Y1 and Y2) that are perpendicular or substantially perpendicular (intersect) with respect to the vertical direction
  • vertical directions It defines a thickness direction (directions indicated by arrows Z1 and Z2) that are perpendicular or substantially perpendicular to the direction (intersect) and perpendicular or substantially perpendicular to the lateral direction (intersect).
  • each of the pair of side walls (first side wall) 8A and 8B extends in the vertical direction and is continuous in the vertical direction from the side wall 9A to the side wall 9B.
  • Each of the pair of side walls (second side wall) 9A and 9B extends in the lateral direction and is continuous in the lateral direction from the side wall 8A to the side wall 8B.
  • the side walls 8A and 8B face each other and are arranged laterally apart from each other with the storage space 11 interposed therebetween.
  • the side walls 9A and 9B face each other and are arranged vertically apart from each other with the storage space 11 interposed therebetween.
  • each of the side walls 8A, 8B, 9A, and 9B extends from the bottom wall 7 toward the opening 12, and the storage space 11 opens in the opening 12 toward one side in the thickness direction (arrow Z2 side). To do.
  • the opening surface of the opening 12 is parallel or substantially parallel to the vertical direction and the horizontal direction.
  • FIG. 3 shows the battery 1 as viewed from the side where the bottom wall 7 is located (arrow Z1 side) in the thickness direction.
  • a flange 13 is provided at a portion opposite to the bottom wall 7.
  • the flange 13 defines the opening edge 15 of the opening 12 over the entire circumference in the circumferential direction of the opening 12. Further, the flange 13 projects outward (outer peripheral side) from the opening edge 15 over the entire circumference in the circumferential direction of the opening 12. Therefore, the flange 13 projects from the side walls 8A, 8B, 9A, and 9B on the side away from the opening 12 in a direction parallel to the opening surface of the opening 12.
  • the region surrounded by the side walls 8A, 8B, 9A, 9B in the cross section perpendicular to or substantially vertical to the thickness direction of the battery 1 is rectangular or substantially rectangular, but is not limited to this. Absent.
  • the region surrounded by the side wall in a cross section perpendicular to or substantially perpendicular to the thickness direction of the battery 1 may be formed in a polygonal shape other than a rectangular shape, an elliptical shape, or the like.
  • the second exterior member 6 is a plate-shaped member, and is formed, for example, in a substantially rectangular shape.
  • the second exterior member 6 is arranged so as to face the flange 13, and is attached to the flange 13 from the side where the opening 12 opens.
  • the second exterior member 6 projects outward from the opening edge 15 (the side away from the center of the opening 12) over the entire circumference of the opening 12 in the circumferential direction. Therefore, the second exterior member 6 projects with respect to the side walls 8A, 8B, 9A, and 9B on the side away from the opening 12 in a direction parallel to the opening surface of the opening 12.
  • the second exterior member 6 faces the flange 13 over the entire circumference of the opening 12 in the circumferential direction. Further, the second exterior member 6 closes the opening 12 of the storage space 11.
  • the thickness direction of the plate-shaped second exterior member 6 coincides with or substantially coincides with the thickness direction of the battery 1.
  • the distance from the bottom wall 7 to the opening 12 is much smaller than the distance between the side walls 8A and 8B and the distance between the side walls 9A and 9B, respectively.
  • the dimensions in the thickness direction are much smaller than the dimensions in the vertical direction and the dimensions in the horizontal direction.
  • the distance between the side walls 8A and 8B is larger than the distance between the side walls 9A and 9B, and in the battery 1, the dimension in the horizontal direction is larger than the dimension in the vertical direction. large.
  • the distance between the side walls (first side wall) 8A and 8B corresponds to the size of the storage space 11 (opening 12) in the lateral direction of the battery 1.
  • the distance between the side walls (second side wall) 9A and 9B corresponds to the size of the storage space 11 (opening 12) in the vertical direction of the battery 1.
  • the distance from the bottom wall 7 to the opening 12 corresponds to the size of the storage space 11 in the thickness direction of the battery 1.
  • the distance between the side walls 8A, 8B is smaller than the distance between the side walls 9A, 9B, and in battery 1, the dimensions in the horizontal direction are smaller than the dimensions in the vertical direction. May be good. Further, in another embodiment, the distance between the side walls 8A and 8B is the same as or substantially the same as the distance between the side walls 9A and 9B, and in the battery 1, the dimensions in the horizontal direction are the same as those in the vertical direction. It may be the same as or substantially the same as the dimensions. However, in each case, the distance from the bottom wall 7 to the opening 12 is much smaller than the distance between the side walls 8A and 8B and the distance between the side walls 9A and 9B, respectively.
  • the first exterior member 5 has a wall thickness of 0.02 mm or more and 0.3 mm or less in each of the bottom wall 7, the side walls 8A, 8B, 9A, 9B and the flange 13.
  • the plate-shaped second exterior member 6 has a wall thickness of 0.02 mm or more and 0.3 mm or less.
  • the protrusion dimension of the flange 13 and the second exterior member 6 from the opening edge 15 (side walls 8A, 8B, 9A, 9B) to the outside is about 2 mm or more and 5 mm or less. That is, the distance from the opening edge 15 of the opening 12 to the outer peripheral end (outer edge) of each of the flange 13 and the second exterior member 6 is about 2 mm or more and 5 mm or less.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the electrode group 10.
  • the electrode group 10 is formed in a flat shape, for example, and includes a positive electrode 21, a negative electrode 22, and separators 23 and 25.
  • the positive electrode 21 includes a positive electrode current collector foil 21A as a positive electrode current collector and a positive electrode active material-containing layer 21B supported on the surface of the positive electrode current collector foil 21A.
  • the positive electrode current collector foil 21A is an aluminum foil, an aluminum alloy foil, or the like, and has a thickness of about 10 ⁇ m to 20 ⁇ m. A slurry containing a positive electrode active material, a binder and a conductive agent is applied to the positive electrode current collector foil 21A.
  • the positive electrode active material is not particularly limited, and examples thereof include oxides, sulfides, and polymers capable of occluding and releasing lithium. Further, from the viewpoint of obtaining a high positive electrode potential, it is preferable to use lithium manganese composite oxide, lithium nickel composite oxide, lithium cobalt composite oxide, iron lithium phosphate or the like as the positive electrode active material.
  • the negative electrode 22 includes a negative electrode current collector foil 22A as a negative electrode current collector and a negative electrode active material-containing layer 22B supported on the surface of the negative electrode current collector foil 22A.
  • the negative electrode current collector foil 22A is an aluminum foil, an aluminum alloy foil, a copper foil, or the like, and has a thickness of about 10 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • a slurry containing a negative electrode active material, a binder and a conductive agent is applied to the negative electrode current collector foil 22A.
  • the negative electrode active material is not particularly limited, and examples thereof include metal oxides, metal sulfides, metal nitrides, and carbon materials capable of occluding and releasing lithium ions.
  • the negative electrode active material a substance having a lithium ion occlusion / release potential of 0.4 V or more with respect to a metallic lithium potential, that is, a lithium ion occlusion / release potential of 0.4 V (vs. Li + / Li) or more. It is preferably a substance.
  • a negative electrode active material having such a lithium ion occlusion / release potential the alloy reaction between aluminum or an aluminum alloy and lithium is suppressed. Therefore, aluminum and aluminum and the constituent members related to the negative electrode current collecting foil 22A and the negative electrode 22 are used.
  • Aluminum alloy can be used. Examples of the negative electrode active material having a storage / release potential of lithium ions of 0.4 V (vs.
  • Li + / Li) or more include titanium oxide, lithium titanium composite oxide such as lithium titanate, tungsten oxide, and amorphous tin. Examples thereof include oxides, niobium-titanium composite oxides, tin silicon oxides, silicon oxide and the like, and it is particularly preferable to use lithium titanium composite oxides as the negative electrode active material.
  • a carbon material that occludes and releases lithium ions is used as the negative electrode active material, it is preferable to use a copper foil for the negative electrode current collecting foil 22A.
  • the carbon material used as the negative electrode active material has an occlusion / release potential of lithium ions of about 0 V (vs. Li + / Li).
  • the aluminum alloy used for the positive electrode current collector foil 21A and the negative electrode current collector foil 22A preferably contains one or more elements selected from Mg, Ti, Zn, Mn, Fe, Cu and Si.
  • the purity of aluminum and aluminum alloy can be 98% by weight or more, preferably 99.99% by weight or more. Further, pure aluminum having a purity of 100% can be used as a material for the positive electrode current collector and / or the negative electrode current collector.
  • the content of transition metals such as nickel and chromium in aluminum and aluminum alloys is preferably 100 ppm by weight or less (including 0 ppm by weight).
  • the positive electrode current collecting tab 21D is formed by one long side edge 21C and a portion in the vicinity thereof. In the present embodiment, the positive electrode current collecting tab 21D is formed over the entire length of the long side edge 21C. In the positive electrode current collecting tab 21D, the positive electrode active material-containing layer 21B is not supported on the surface of the positive electrode current collecting foil 21A. Further, in the negative electrode current collecting foil 22A, the negative electrode current collecting tab 22D is formed by one long side edge 22C and a portion in the vicinity thereof. In the present embodiment, the negative electrode current collecting tab 22D is formed over the entire length of the long side edge 22C. In the negative electrode current collecting tab 22D, the negative electrode active material-containing layer 22B is not supported on the surface of the negative electrode current collecting foil 22A.
  • Each of the separators 23 and 25 is formed of a material having an electrically insulating property, and electrically insulates between the positive electrode 21 and the negative electrode 22.
  • Each of the separators 23 and 25 may be a sheet or the like separate from the positive electrode 21 and the negative electrode 22, or may be integrally formed with one of the positive electrode 21 and the negative electrode 22.
  • the separators 23 and 25 may be formed of an organic material, an inorganic material, or a mixture of the organic material and the inorganic material. Examples of the organic material forming the separators 23 and 25 include engineering plastics and super engineering plastics.
  • Examples of engineering plastics include polyamide, polyacetal, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, polyamideimide, polyvinyl alcohol, polyvinylidene fluoride, and modified polyphenylene ether.
  • Examples of super engineering plastics include polyphenylene sulfide, polyetheretherketone, liquid crystal polymer, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethernitrile, polysulfone, polyacrylate, polyetherimide, and thermoplastic polyimide. Be done.
  • Examples of the inorganic material forming the separators 23 and 25 include oxides (for example, aluminum oxide, silicon dioxide, magnesium oxide, phosphor oxide, calcium oxide, iron oxide, titanium oxide) and nitrides (for example, boron nitride, etc.). (Aluminum nitride, silicon nitride, barium nitride) and the like.
  • the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separators 23 and 25 are wound shafts B with the separators 23 and 25 sandwiched between the positive electrode active material-containing layer 21B and the negative electrode active material-containing layer 22B. It is wound into a flat shape around the center. At this time, for example, the positive electrode 21, the separator 23, the negative electrode 22, and the separator 25 are wound in a state of being stacked in this order. Further, in the electrode group 10, the positive electrode current collecting tab 21D of the positive electrode current collecting foil 21A projects to one side in the direction along the winding axis B with respect to the negative electrode 22 and the separators 23 and 25.
  • the electrode group 10 is arranged so that the winding shaft B is parallel or substantially parallel to the lateral direction of the battery 1. That is, the electrode group 10 is arranged in the storage space 11 in a state where the winding shaft B is perpendicular to or substantially perpendicular to (intersects) the thickness direction of the battery 1.
  • the electrode group 10 is impregnated with an electrolytic solution (not shown) in the storage space 11.
  • an electrolytic solution a non-aqueous electrolytic solution is used.
  • a non-aqueous electrolytic solution prepared by dissolving an electrolyte in an organic solvent is used.
  • lithium perchlorate LiClO 4
  • lithium hexafluorophosphate LiPF 6
  • lithium tetrafluoroborate LiBF 4
  • lithium hexafluoroarsenide LiAsF 6
  • Lithium salts such as lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 SO 3 ) or bistrifluoromethylsulfonylimide lithium [LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ], and mixtures thereof.
  • cyclic carbonates such as propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC) and vinylene carbonate; chain carbonates such as diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC) and methyl ethyl carbonate (MEC); tetrahydrofuran.
  • Cyclic ethers such as (THF), dimethyltetrahydrofuran (2MeTHF), and dioxolane (DOX); chain ethers such as dimethoxyethane (DME) and diethoxyethane (DEE); ⁇ -butyrolactone (GBL), acetonitrile (AN). And sulfolane (SL) and the like.
  • non-aqueous electrolyte a gel-like non-aqueous electrolyte obtained by combining a non-aqueous electrolyte solution and a polymer material is used instead of the non-aqueous electrolyte solution.
  • the above-mentioned electrolyte and organic solvent are used.
  • the polymer material include polyvinylidene fluoride (PVdF), polyacrylonitrile (PAN), polyethylene oxide (PEO) and the like.
  • a solid electrolyte such as a polymer solid electrolyte and an inorganic solid electrolyte is provided as the non-aqueous electrolyte.
  • the electrodes 23 and 25 may not be provided in the electrode group 10.
  • a solid electrolyte is sandwiched between the positive electrode 21 and the negative electrode 22. Therefore, in this embodiment, the solid electrolyte electrically insulates between the positive electrode 21 and the negative electrode 22.
  • the battery 1 is formed with a welded portion 35 for airtightly welding the flange 13 and the second exterior member 6.
  • the welded portion 35 is provided on the outside of the opening edge 15 of the opening 12, that is, on the side away from the opening 12 in a direction parallel to the opening surface of the opening 12. Therefore, the welded portion 35 is provided on the flange 13 and the second exterior member 6 at the portion protruding outward from the side walls 8A, 8B, 9A, 9B (opening edge 15).
  • the welded portion 35 extends along the opening edge 15 and is continuously formed over the entire circumference in the circumferential direction of the opening 12.
  • the flange 13 and the second exterior member 6 are airtightly welded over the entire circumference in the circumferential direction of the opening 12. Since the flange 13 and the second exterior member 6 are airtightly welded at the welded portion 35 as described above, the storage space 11 is sealed and the storage space 11 is sealed.
  • the flange 13 and the second exterior member 6 are welded by, for example, resistance seam welding.
  • resistance seam welding By performing resistance seam welding, the cost is suppressed as compared with laser welding and the like, and the airtightness between the flange 13 and the second exterior member 6 is high. Further, in FIG. 3, the welded portion 35 is shown by a broken line.
  • an inclined surface 26A is provided on the outer surface of the side wall 8A
  • an inclined surface 26B is provided on the outer surface of the side wall 8B.
  • Each of the inclined surfaces 26A and 26B is inclined with respect to the bottom wall 7 and is inclined with respect to the thickness direction of the battery 1.
  • the inclined surface 26A is provided at the end of the side wall 8A on the side where the bottom wall 7 is located in the thickness direction of the battery 1, and forms a boundary line between the side wall 8A and the bottom wall 7. .
  • the inclined surface 26B is provided at the end of the side wall 8B on the side where the bottom wall 7 is located in the thickness direction of the battery 1, and forms a boundary line between the side wall 8B and the bottom wall 7. Then, each of the inclined surfaces 26A and 26B is inclined inward in the lateral direction of the battery 1 toward the side where the bottom wall 7 is located in the thickness direction of the battery 1. Therefore, each of the inclined surfaces 26A and 26B forms an obtuse angle at the intersection with the bottom wall 7.
  • the side wall 8A forms an obtuse angle at the end of the inclined surface 26A opposite to the bottom wall 7, and the side wall 8B forms an obtuse angle at the end of the inclined surface 26B opposite to the bottom wall 7. Further, in the present embodiment, the inclined surfaces 26A and 26B are continuously extended between the side walls 8A and 8B in the vertical direction.
  • a pair of terminals 27A and 27B are attached to the outer surface of the first exterior member 5.
  • One of the terminals 27A and 27B serves as the positive electrode terminal of the battery 1
  • the other of the terminals 27A and 27B serves as the negative electrode terminal of the battery 1.
  • the terminal 27A is attached to the inclined surface 26A of the side wall 8A in a state of being exposed to the outside
  • the terminal 27B is attached to the inclined surface 26B of the side wall 8B in a state of being exposed to the outside.
  • the terminal 27A is arranged at the center position or substantially the center position of the inclined surface 26A in the vertical direction of the battery 1, and the terminal 27B is located at the center position or substantially the center of the inclined surface 26B in the vertical direction of the battery 1. Placed in position.
  • Each of the terminals 27A and 27B is formed of a conductive material, for example, from any of aluminum, copper, stainless steel and the like.
  • a pair of insulating members 28A and 28B formed of a material having an electrically insulating property are provided on the outer surface of the first exterior member 5, a pair of insulating members 28A and 28B formed of a material having an electrically insulating property are provided.
  • the insulating member 28A is arranged on the outer surface of the side wall 8A including the inclined surface 26A, and is arranged on the outer surface of the side wall 8B including the insulating member 28B and the inclined surface 26B.
  • the insulating member 28A is interposed between the inclined surface 26A of the side wall 8A and the terminal 27A, and electrically insulates the terminal 27A from the exterior portion 3 (first exterior member 5).
  • the insulating member 28B is interposed between the inclined surface 26B of the side wall 8B and the terminal 27B, and electrically insulates the terminal 27B from the exterior portion 3 (first exterior member 5).
  • the terminal 27A is arranged in the vertical direction on the side (inside) closer to the center position of the side wall 8A with respect to both outer edges of the insulating member 28A.
  • the terminal 27B is arranged on the side (inside) closer to the center position of the side wall 8B with respect to both outer edges of the insulating member 28B in the vertical direction.
  • FIG. 5 shows a cross section of the battery 1 that is vertical or substantially vertical in the vertical direction and passes through the terminals 27A and 27B.
  • the outer peripheral portion of the electrode group 10 is covered with a band 29 formed of a material having an electrically insulating property.
  • the band 29 covers the electrode group 10 over the entire circumference of the winding shaft B.
  • the band 29 and the like prevent the parts other than the current collecting tabs 21D and 22D from coming into contact with the exterior portion 3.
  • the positive electrode current collecting tab 21D and the negative electrode current collecting tab 22D are not covered by the band 29, and the positive electrode current collecting tab 21D and the negative electrode current collecting tab 22D are exposed to the outside of the band 29 in the storage space 11.
  • the positive electrode current collecting tab 21D of the electrode group 10 is bundled by welding such as ultrasonic welding. Then, the bundle of the positive electrode current collecting tabs 21D is connected to one of the terminals 27A and 27B (positive electrode terminal) via one or more positive electrode leads such as the positive electrode backup lead 31A, the positive electrode relay lead 32A, and the positive electrode terminal lead 33A. It is electrically connected. At this time, the connection between the positive electrode current collecting tab 21D and the positive electrode lead, the connection between the positive electrode leads, and the connection between the positive electrode lead and the positive electrode terminal are performed by welding such as ultrasonic welding.
  • the positive electrode lead is formed of a conductive metal. Further, the positive electrode current collecting tab 21D and the positive electrode leads (31A, 32A, 33A) are electrically insulated from the exterior portion 3 by films 41, 42 and the like described later.
  • the negative electrode current collecting tab 22D of the electrode group 10 is bundled by welding such as ultrasonic welding. Then, the bundle of the negative electrode current collecting tabs 22D passes through one or more negative electrode leads including the negative electrode backup lead 31B, the negative electrode relay lead 32B, the negative electrode terminal lead 33B, and the like, and the corresponding other (negative electrode terminal) of the terminals 27A and 27B. Is electrically connected to. At this time, the connection between the negative electrode current collecting tab 22D and the negative electrode lead, the connection between the negative electrode leads, and the connection between the negative electrode lead and the negative electrode terminal are performed by welding such as ultrasonic welding.
  • the negative electrode lead is formed of a conductive metal. Further, the negative electrode current collecting tab 22D and the negative electrode lead are electrically insulated from the exterior portion 3 by films 41, 42 and the like described later.
  • FIG. 6 shows a cross section vertically or substantially vertically in the battery 1.
  • the first film 41 is laminated on the inner surface of the first exterior member 5, and the second film 42 is laminated on the inner surface of the second exterior member 6. Will be done.
  • the first film 41 is integrally formed with the first exterior member 5, and the first film 41 and the first exterior member 5 form an integral first integral member 37.
  • the second film 42 is integrally formed with the second exterior member 6, and the second film 42 and the second exterior member 6 form an integral second integral member 38.
  • the first film 41 may be in direct contact with the inner surface of the first exterior member 5, or may be in close contact with the inner surface of the first exterior member 5 by any of chemical treatment, adhesion, thermocompression bonding, and the like. You may.
  • the second film 42 may be in direct contact with the inner surface of the second exterior member 6, and may be subjected to any of chemical treatment, adhesion, thermocompression bonding, etc. to the inner surface of the second exterior member 6. May be in close contact with.
  • the first exterior member 5 and the first film 41 may be attached to each other after each of the first exterior member 5 and the first film 41 is formed into an appropriate shape. Then, after each of the second exterior member 6 and the second film 42 is formed into an appropriate shape, the second exterior member 6 and the second film 42 may be attached to each other.
  • each of the films 41 and 42 is formed of a material having electrical insulation and heat fusion properties. Further, in a non-aqueous electrolyte battery in which a non-aqueous electrolyte solution is used as the non-aqueous electrolyte solution, each of the films 41 and 42 is formed of a material that does not cause a chemical reaction with the non-aqueous electrolyte solution.
  • a material having electrical insulation and heat fusion properties is a thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin forming the films 41 and 42 include polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), and polyimide (PI). These thermoplastic resins have excellent resistance to non-aqueous electrolytes.
  • Each of the films 41 and 42 has a wall thickness of 20 ⁇ m or more and 120 ⁇ m or less. Further, the wall thicknesses of the films 41 and 42 may be the same with respect to each other or may be different with respect to each other. However, when the first exterior member 5 is formed by deep drawing and the distance from the opening 12 to the bottom wall 7 becomes large, the wall thickness of the first film 41 laminated on the first exterior member 5 is large. Is preferably thicker than the wall thickness of the second film 42 laminated on the second exterior member 6.
  • the battery 1 is provided with a fusion section 43 in which the films 41 and 42 are fused to each other.
  • the fused portion 43 is provided between the opening edge 15 and the welded portion 35 at a portion protruding outward from the side walls 8A, 8B, 9A, 9B of the flange 13 and the second exterior member 6.
  • the fused portion 43 is formed over the entire circumference of the opening 12. Therefore, the films 41 and 42 are fused to each other over the entire circumference of the opening 12.
  • the fused portion 43 is adjacent to the inner side (inner peripheral side) with respect to the inner end of the welded portion 35.
  • the fused portion 43 is adjacent to the outer side (outer peripheral side) with respect to the opening edge 15.
  • the first film 41 is laminated on the inner surface of the first exterior member 5 over the entire range inside (the side closer to the center of the opening 12) with respect to the fused portion 43. Therefore, in the range inside the welded portion 35, the first film 41 is laminated on the inner surface of the first exterior member 5 over the entire surface or substantially the entire area. Further, the second film 42 is laminated on the inner surface of the second exterior member 6 over the entire range inside (inner peripheral side) with respect to the fused portion 43. Therefore, in the range inside the welded portion 35, the second film 42 is laminated on the inner surface of the second exterior member 6 over the entire surface or substantially the entire area.
  • the first film 41 is not laminated on the inner surface of the flange 13 in the range outside the fused portion 43. Then, in the protruding portion from the side walls 8A, 8B, 9A, 9B of the second exterior member 6 to the outside, a second outer surface is formed on the inner surface of the second exterior member 6 in a range outside the fused portion 43.
  • the film 42 is not laminated. Therefore, on the inner surface of the first exterior member 5, the first film 41 is laminated only in the range inside the welded portion 35, and in the range outside the welded portion 35 and the welded portion 35. The first film 41 is not laminated.
  • the second film 42 is laminated only in the range inside the welded portion 35, and the second film 42 is laminated in the range outside the welded portion 35 and the welded portion 35.
  • the second film 42 is not laminated.
  • Each of the first integral member 37 and the second integral member 38 is formed from, for example, a sheet, in which a film formed from an electrically insulating material is laminated on a metal substrate. .. Then, in the sheet, the film is laminated on one of the pair of surfaces of the base material.
  • the second integrated member 38 in which the second exterior member 6 and the second film 42 are integrated, is formed by punching a sheet with a mold or the like. At this time, punching is performed on the dimensions and shape corresponding to the second integrated member 38. Then, in the second integral member 38 formed by the punching process, the second film 42 is not laminated on the outer edge of the second exterior member 6 and its vicinity thereof.
  • a plate-shaped member is formed by punching a sheet with a mold or the like. At this time, a plate-shaped member having a size and shape corresponding to the first integrated member 37 is formed by punching. Further, in the plate-shaped member formed by the punching process, the film is not laminated on or near the outer edge of the plate-shaped base material. Then, the plate-shaped member formed by the punching process is pressed by deep drawing or the like to form the bottomed box-shaped first integrated member 37. In the press working, the first integral member 37 is formed in a state where the first film 41 is laminated on the inner surface of the first exterior member 5.
  • the first film is formed at the protruding end (outer peripheral end) and its vicinity. 41 is not stacked.
  • the wall thickness of the first film 41 is made thicker than the wall thickness of the second film 42. Is preferably formed relatively thick, for example, in the range of 20 ⁇ m or more and 120 ⁇ m or less. As a result, it is possible to effectively prevent the film that becomes the first film 41 from being destroyed during the deep drawing process.
  • the second integrated member 38 is arranged so as to face the flange 13 so that the second exterior member 6 closes the opening 12. At this time, the second integrated member 38 is arranged in a state where the second film 42 is laminated on the inner surface of the second exterior member 6. Then, the flange 13 and the second exterior member 6 are welded to form the welded portion 35 at the protrusions outward from the side walls 8A, 8B, 9A, 9B of the flange 13 and the second exterior member 6. At this time, the portion of the flange 13 where the first film 41 is not laminated is welded to the portion of the second exterior member 6 where the second film 42 is not laminated.
  • the flange 13 and the second exterior member 6 are on the side closer to the protruding end with respect to the outer end of the films 41, 42. Exterior member 6 is welded. Therefore, even if the films 41 and 42 are provided, the flange 13 and the second exterior member 6 are appropriately welded by resistance seam welding or the like.
  • the first film 41 is laminated on the inner surface of the flange 13
  • the second film 42 is laminated on the inner surface of the second exterior member 6.
  • the films 41 and 42 are fused to each other due to heat or the like generated by resistance seam welding or the like.
  • the fused portion 43 is formed between the opening edge 15 of the opening 12 and the welded portion 35.
  • the batteries 1 are provided with the films 41 and 42 and the fusion splicer 43 as described above.
  • the films 41 and 42 prevent the positive electrode current collecting tab 21D, the negative electrode current collecting tab 22D, the positive electrode lead and the negative electrode lead from coming into contact with the exterior members 5 and 6 (exterior portion 3). Further, in the present embodiment, the films 41 and 42 are laminated over the entire inner (inner peripheral side) range with respect to the fused portion 43. Then, by providing the fused portion 43 and the welded portion 35, the outflow of the electrolytic solution from the storage space 11 to the outside of the fused portion 43 is prevented.
  • each of the terminals 27A and 27B is electrically insulated from the first exterior member 5 by the corresponding one of the insulating members 28A and 28B.
  • the films 41, 42, the insulating members 28A, 28B, and the like appropriately provide electrical insulation between the electrode group 10 and the exterior members 5, 6. Secured. That is, it is effectively prevented that the electrode group 10 is energized with respect to the exterior members 5 and 6.
  • FIGS. 7 and 8 show an assembled battery 50 in which a plurality of the above-mentioned batteries 1 are provided.
  • the assembled battery 50 includes two batteries 1A and 1B.
  • the assembled battery 50 is mounted on the battery pack.
  • the battery pack including the assembled battery 50 is used, for example, as a power source for a vehicle, a power source for stationary use, or the like.
  • the batteries 1A and 1B are arranged along the arrangement direction (directions indicated by arrows Z3 and Z4).
  • the arrangement direction of the batteries 1A and 1B is the stacking direction in which the batteries 1A and 1B are laminated.
  • a second crossing direction (direction indicated by arrow Y3 and arrow Y4) is defined.
  • the first crossing direction is perpendicular or substantially perpendicular to the arrangement direction
  • the second crossing direction is perpendicular or substantially perpendicular to the arrangement direction and is in the first crossing direction.
  • FIG. 7 shows the assembled battery 50 as viewed from one side in the first crossing direction
  • FIG. 8 shows a cross section of the assembled battery 50 perpendicular to or substantially perpendicular to the second crossing direction. Indicated by.
  • the batteries 1A and 1B are arranged in a state where the thickness direction is parallel to or substantially parallel to the arrangement direction.
  • the vertical direction of each of the batteries 1A and 1B is parallel or substantially parallel to the first crossing direction of the assembled battery 50, and the horizontal direction is parallel or substantially parallel to the second crossing direction of the assembled battery 50. It is placed in the state of The batteries 1A and 1B are arranged next to each other in the arrangement direction. Further, in the assembled battery 50, the batteries 1A and 1B are arranged in the first crossing direction with no deviation from each other or with almost no deviation from each other. Then, the batteries 1A and 1B are arranged in the second crossing direction with no deviation from each other or with almost no deviation from each other. Further, the dimensions of the batteries 1A and 1B are the same or substantially the same with respect to each other in each of the vertical direction, the horizontal direction and the thickness direction.
  • the bottom wall 7 of the first exterior member 5 of the battery 1A faces the second exterior member 6 of the battery 1B. That is, the batteries 1A and 1B are arranged in a state where the bottom wall 7 of one first exterior member 5 faces the other second exterior member 6.
  • the bottom wall 7 of the battery 1A is close to the second exterior member 6 of the battery 1B, and the bottom wall 7 of the battery 1A is in contact with the second exterior member 6 of the battery 1B.
  • the batteries 1A and 1B are arranged in a state where the terminals 27A and 27B of the battery 1A do not come into contact with the exterior members 5 and 6 of the battery 1B.
  • the batteries 1A and 1B are arranged so that the terminals 27A and 27B of the battery 1B do not come into contact with the exterior members 5 and 6 of the battery 1A.
  • the batteries 1A and 1B arranged adjacent to each other are electrically connected by the bus bar 51 which is a connecting member.
  • the bus bar 51 is formed of, for example, a conductive metal.
  • the corresponding target terminals of the batteries 1A terminals 27A and 27B are connected to the corresponding target terminals of the battery 1B terminals 27A and 27B via the bus bar 51.
  • the target terminal (27A or 27B) of the battery 1A and the target terminal (27A or 27B) of the battery 1B connected by the bus bar 51 are located on the same side with respect to the center position of the assembled battery 50 in the second crossing direction. To position.
  • the target terminal (27A or 27B) of the battery 1A and the target terminal (27A or 27B) of the battery 1B are located on the same side with respect to the storage space 11 of the batteries 1A and 1B in the second crossing direction. ..
  • the batteries 1A and 1B are electrically connected in series. Therefore, the two target terminals connected by the bus bar 51 are one positive electrode terminal and the other negative electrode terminal. Further, in another example, the batteries 1A and 1B may be electrically connected in parallel. In this case, the positive electrode terminals of the batteries 1A and 1B are connected to each other by a bus bar similar to the bus bar 51 on one side of the central position of the assembled battery 50 in the second crossing direction. Then, the negative electrode terminals of the batteries 1A and 1B are connected to each other by a bus bar different from the bus bar connecting the positive electrode terminals to each other on the opposite side of the central position of the assembled battery 50 in the second crossing direction.
  • the films 41 and 42 and the insulating members 28A and 28B appropriately provide appropriate electrical insulation between the electrode group 10 and the exterior members 5 and 6. Secured. That is, in each of the batteries 1, it is effectively prevented that the electrode group 10 is energized to the exterior members 5 and 6. Therefore, in the assembled battery 50, even if the exterior portions 3 of the batteries 1A and 1B come into contact with each other, the space between the plurality of batteries 1A and 1B is not energized via the exterior members 5 and 6 (exterior portion 3). .. Therefore, it is effectively prevented that the electrode group 10 of the battery 1A and the electrode group 10 of the battery 1B are energized without passing through the terminals 27A and 27B and the bus bar 51.
  • the assembled battery 50 since it is not necessary to prevent the exterior portions 3 of the batteries 1A and 1B from coming into contact with each other, it is not necessary to dispose an insulating member separate from the batteries 1A and 1B between the batteries 1A and 1B. .. By not providing an insulating member having electrical insulation between the batteries 1A and 1B, the number of parts in the assembled battery 50 is reduced, and the manufacturing cost of the assembled battery 50 is reduced. Further, by not providing the insulating member between the batteries 1A and 1B, the volume of the assembled battery 50 is reduced. As a result, the energy density of the assembled battery 50 is ensured high.
  • the battery 1 in a configuration including a plurality of batteries 1 such as an assembled battery 50, energization through the exterior members 5 and 6 between the plurality of batteries 1 is effectively prevented. Then, the energy density of the entire configuration including the plurality of batteries 1 is ensured high.
  • the batteries 1A and 1B are provided in the assembled battery 50, but in a certain application example, three or more batteries 1 may be provided in the assembled battery 50.
  • the bottom walls 7 of the first exterior member 5 face each other in the batteries 1A and 1B that are adjacent to each other in the arrangement direction.
  • the batteries 1A and 1B that are adjacent to each other in the arrangement direction have the second exterior members 6 facing each other.
  • each of the plurality of batteries 1 forming the assembled battery 50 is arranged in a state where the thickness direction is parallel to or substantially parallel to the arrangement direction, but the present invention is not limited to this. ..
  • each of the batteries 1 is arranged with the vertical direction parallel to or substantially parallel to the arrangement direction.
  • each of the batteries 1 is arranged in a state where the lateral direction is parallel to or substantially parallel to the arrangement direction.
  • energization via the exterior members 5 and 6 between the plurality of batteries 1 is effective. Is prevented. Then, the energy density of the entire configuration including the plurality of batteries 1 is ensured high.
  • the release valve 45 is formed on the first exterior member 5.
  • An open valve 45 is provided on the side wall 9B along the lateral direction.
  • the release valve 45 is opened when the internal pressure inside the exterior portion 3, that is, the internal pressure in the storage space 11 becomes a predetermined value or more.
  • gas is discharged from the storage space 11 inside the exterior portion 3 to the outside of the exterior portion 3 via the release valve 45.
  • FIG. 9 shows the battery 1 of this modified example, and the open valve 45 is shown by a broken line.
  • FIG. 10 shows a cross section that passes through the release valve 45 and is perpendicular to or substantially vertical to the lateral direction of the battery 1.
  • a groove 46 recessed outward (outer peripheral side) is provided on the inner surface of the first exterior member 5.
  • the thin portion 47 is formed by the groove 46.
  • the wall thickness of the first exterior member 5 is thinner than that of the other portions of the exterior members 5 and 6.
  • the groove 46 extends linearly or substantially linearly along the lateral direction of the battery 1.
  • the groove 46 is formed in a U shape or a substantially U shape. Since the thin-walled portion 47 is formed as described above, the open valve 45 has lower resistance to impact than other portions of the exterior members 5 and 6.
  • the resistance to impact is lower than that of the other parts of the integral members 37 and 38. It is preferable that the thin portion 47 is formed up to the flange 13 toward the opening 12 side as shown in FIGS. 9 and 10. At the opening edge 15 and its vicinity, the wall thickness of the first film 41 is thinner than that of other parts. Therefore, by forming the thin portion 47 up to the flange 13, the release valve 45 can be easily opened.
  • Each of the exterior members 5 and 6 has a wall thickness of 0.02 mm or more and 0.3 mm or less in the portion other than the thin wall portion 47.
  • Each of the films 41 and 42 has a wall thickness of 20 ⁇ m or more and 120 ⁇ m or less, except for a portion of the first film 41 that is laminated on the release valve 45 (thin wall portion 47).
  • the wall thickness of the first film 41 may be the same as or substantially the same as the other portions of the films 41 and 42, and other than the films 41 and 42. It may be thinner than the part of.
  • the inner surface of the first exterior member 5 is pressurized from the inside by marking with a punch or pressurizing with a roller. As a result, the thin portion 47 is formed and the open valve 45 is formed. At this time, the film laminated on the inner surface of the first exterior member 5 may be formed thinner only in the pressurized portion than in other portions.
  • the open valve 45 is provided on the side wall 9B. Then, in the open valve 45, the thin portion 47 is formed by the groove 46. In this modification, a protrusion 48 projecting toward the first film 41 is formed on the bottom surface of the groove 46.
  • the portion of the first film 41 laminated on the inner surface of the thin portion 47 enters the groove 46. Then, the portion of the first film 41 that has entered the groove 46 comes into contact with the protrusion 48. As a result, pressure acts on the first film 41 from the protrusion 48 in the groove 46.
  • the protrusion 48 destroys the portion of the first film 41 that is laminated on the inner surface of the thin portion 47, and the release valve 45 is opened. It will be easier. It is preferable that the protrusion 48 is formed up to the flange 13 toward the opening 12 side as shown in FIG. 11 from the viewpoint that the release valve 45 can be easily opened. Further, in this modification, after forming the open valve 45 having the groove 46, the thin portion 47 and the protrusion 48 on the first exterior member 5, the first film 41 is attached to the first exterior member 5.
  • the groove 46 of the release valve 45 may be formed in a V shape or a substantially V shape in a cross section perpendicular to or substantially perpendicular to the extending direction of the groove 46. Further, the release valve 45 may be formed in a portion other than the side wall 9B in the first exterior member 5.
  • the open valve 45 is provided on any of the bottom wall 7 and the side walls 8A, 8B, 9A. Also in this case, as described above, the opening valve 45 is formed with a groove 46, and the groove 46 forms a thin portion 47.
  • the extending direction and extending state of the groove 46 in the open valve 45 are not limited to the above-described configuration. For example, in one modification, in the open valve 45, the groove 46 forms two pairs of rectangular sides and two diagonal lines of the rectangle. Then, in the open valve 45, the thin portion 47 is formed by the groove 46.
  • a groove 46 recessed inward may be formed on the outer surface of the first exterior member 5, and the thin portion 47 of the release valve 45 may be formed by the groove 46.
  • the outer surface of the first exterior member 5 is pressed from the outside.
  • the thin portion 47 is formed and the open valve 45 is formed.
  • the groove 46 may be formed on both the inner surface and the outer surface, and the thin portion 47 may be formed.
  • an open valve 45 having a groove 46 and a thin wall portion 47 is formed in the second exterior member 6. In this case as well, the groove 46 and the thin-walled portion 47 are formed in the same manner as in any of the above configurations.
  • any one of the above-mentioned modified examples of the battery 1 may be used instead of the battery 1 of the first embodiment. Also in this case, in the assembled battery 50, a plurality of batteries 1 are arranged.
  • the second embodiment is a modification of the configuration of the above-described embodiment and the like as follows.
  • the same parts as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • FIGS. 12 and 13 show the battery 1 of the present embodiment.
  • the battery 1 includes exterior members 5, 6 and electrode groups 10, and the first exterior member 5 includes a bottom wall 7, side walls 8A, 8B, 9A. , 9B and flange 13.
  • the storage space 11 and the welded portion 35 are formed in the battery 1.
  • the first film 41 is not laminated on the inner surface of the first exterior member 5, and the second film 42 is not laminated on the inner surface of the second exterior member 6.
  • the first film 61 is laminated on the outer surface of the first exterior member 5, and the second film 62 is laminated on the outer surface of the second exterior member 6.
  • FIG. 12 shows a cross section of the battery 1 that is vertical or substantially vertical in the vertical direction and passes through the terminals 27A and 27B.
  • FIG. 13 shows a cross section of the battery 1 that is perpendicular or substantially vertical in the lateral direction.
  • the first film 61 is integrally formed with the first exterior member 5, and the first film 61 and the first exterior member 5 form an integral first integral member 57.
  • the second film 62 is integrally formed with the second exterior member 6, and the second film 62 and the second exterior member 6 form an integral second integral member 58.
  • the first film 61 may be in direct contact with the outer surface of the first exterior member 5, or may be in close contact with the outer surface of the first exterior member 5 by any of chemical treatment, adhesion, thermocompression bonding, and the like. You may.
  • the second film 62 may be in direct contact with the outer surface of the second exterior member 6, and may be subjected to any of chemical treatment, adhesion, thermocompression bonding, etc. to the outer surface of the second exterior member 6.
  • first exterior member 5 and the first film 61 may be bonded to each other after each of the first exterior member 5 and the first film 61 is formed into an appropriate shape. Then, after each of the second exterior member 6 and the second film 62 is formed into an appropriate shape, the second exterior member 6 and the second film 62 may be attached to each other.
  • Each of the films 61 and 62 is formed from a material having electrical insulation.
  • the material for forming the films 61 and 62 is not particularly limited, but for example, the same material as the films 41 and 42 of the first embodiment can be used. Therefore, examples of the material forming the films 61 and 62 include thermoplastic resins, and examples of the thermoplastic resin forming the films 61 and 62 include polypropylene, polyethylene terephthalate and polyimide. Further, since the films 61 and 62 are laminated on the outer surface of the exterior portion 3, they do not come into contact with the electrolytic solution in the storage space 11. Therefore, the films 61 and 62 have more choices of materials to be formed than the films 41 and 42 of the first embodiment.
  • Each of the films 61 and 62 has a wall thickness of 20 ⁇ m or more and 120 ⁇ m or less. Further, the wall thicknesses of the films 61 and 62 may be the same with respect to each other or may be different with respect to each other. However, when the first exterior member 5 is formed by deep drawing and the distance from the opening 12 to the bottom wall 7 becomes large, the wall thickness of the first film 61 laminated on the first exterior member 5 is large. Is preferably thicker than the wall thickness of the second film 62 laminated on the second exterior member 6. Further, on the outer surface of the second exterior member 6, the welded portion 35 may protrude as compared with other portions. In this case, it is preferable that the second film 62 has a wall thickness such that the welded portion 35 does not protrude with respect to the second film 62.
  • the first film 61 is laminated on the outer surface of the first exterior member 5 over the entire range inside (inner peripheral side) with respect to the welded portion 35. Therefore, in the first exterior member 5, the first film 61 is laminated over the entire outer surface of the bottom wall 7. Then, in the first exterior member 5, the first film is laminated over the entire outer surface of each of the side walls 8A, 8B, 9A, and 9B. Further, the second film 62 is laminated on the outer surface of the second exterior member 6 over the entire range inside (inner peripheral side) with respect to the welded portion 35. Therefore, in the inner range with respect to the side walls 8A, 8B, 9A, 9B, that is, the inner range with respect to the opening edge 15, the second outer surface of the second exterior member 6 covers the entire or substantially the entire area. Film 62 is laminated.
  • the first film 61 is not laminated on the outer surface of the flange 13 in the range outside the welded portion 35 and the welded portion 35. Then, in the protruding portion from the side walls 8A, 8B, 9A, 9B of the second exterior member 6 to the outside, in the range outside the welded portion 35 and the welded portion 35, the outer surface of the second exterior member 6 is formed. The second film 62 is not laminated. Therefore, on the outer surface of the first exterior member 5, the first film 61 is laminated only in the range inside the welded portion 35.
  • the second film 62 is laminated only in the range inside the welded portion 35. Due to such a configuration, the flange 13 and the second exterior member are exposed to the outside of the films 61 and 62 in the range outside the welded portion 35 and the welded portion 35.
  • the first film 61 is also laminated on the outer surfaces of the side walls 8A and 8B.
  • the first film 61 is interposed between the side wall 8A and the terminal 27A, and is interposed between the side wall 8B and the terminal 27B. Therefore, in the present embodiment, the pair of terminals 27A and 27B are each electrically insulated from the first exterior member 5 by the first film 61. Therefore, in the present embodiment, the insulating members 28A and 28B of the first embodiment and the like are not provided. Therefore, the number of parts of the battery 1 is reduced.
  • the outer peripheral portion of the electrode group 10 is covered with the band 29. Therefore, even in the present embodiment in which the films 41 and 42 of the first embodiment and the like are not provided, the band 29 prevents the electrode group 10 from coming into contact with the exterior portion 3 at a portion other than the current collecting tabs 21D and 22D. Be prevented. Further, in the present embodiment, the films 41 and 42 of the first embodiment and the like are not provided, but the storage space 11 is provided with insulating members 65A and 65B formed of a material having an electrically insulating property. The positive electrode current collecting tab 21D and the positive electrode leads (31A, 32A, 33A) are prevented from coming into contact with the exterior portion 3 by the corresponding one of the insulating members 65A and 65B.
  • the negative electrode current collecting tab 22D and the negative electrode leads (31B, 32B, 33B) are prevented from coming into contact with the exterior portion 3 by the corresponding other of the insulating members 65A and 65B.
  • the films 41 and 42 of the first embodiment and the like are not provided. Therefore, the electrode group 10, the positive electrode lead, and the negative electrode lead may energize the exterior members 5 and 6 via the electrolytic solution.
  • Each of the integral members 57 and 58 is formed of, for example, a sheet, similarly to the integral members 37 and 38 of the first embodiment, and in the sheet, a film formed of a material having an electrically insulating property is a metal. It is laminated on the base material made of. Then, the second integrated member 58 is formed by punching a sheet with a mold or the like, similarly to the second integrated member 38 of the first embodiment or the like.
  • a plate-shaped member is formed by punching a sheet with a mold or the like, similarly to the first integrated member 37 of the first embodiment or the like. Then, the plate-shaped member formed by the punching process is pre-processed by deep drawing or the like to form the bottomed box-shaped first integrated member 57.
  • the first integrated member 57 in the press working, is formed in a state where the first film 61 is laminated on the outer surface of the first exterior member 5.
  • the wall thickness of the first film 61 is made thicker than the wall thickness of the second film 62, and so on.
  • the wall thickness of the film 61 is preferably formed to be relatively thick, for example, in the range of 20 ⁇ m or more and 120 ⁇ m or less.
  • the second integrated member 58 is arranged so as to face the flange 13 so that the second exterior member 6 closes the opening 12.
  • the second integrated member 58 is arranged in a state where the second film 62 is laminated on the outer surface of the second exterior member 6.
  • the flange 13 and the second exterior member 6 are welded to form the welded portion 35 at the protrusions outward from the side walls 8A, 8B, 9A, 9B of the flange 13 and the second exterior member 6.
  • the portion of the flange 13 where the first film 61 is not laminated is welded to the portion of the second exterior member 6 where the second film 62 is not laminated. Therefore, even if the films 61 and 62 are provided, the flange 13 and the second exterior member 6 are appropriately welded by resistance seam welding or the like.
  • FIG. 14 shows an assembled battery 50 in which a plurality of the above-mentioned batteries 1 are provided.
  • the assembled battery 50 includes two batteries 1A and 1B.
  • the batteries 1A and 1B are arranged along the arrangement direction (directions indicated by arrows Z3 and Z4).
  • the arrangement direction, the first intersection direction, and the second intersection direction are defined as in the application examples of FIGS. 7 and 8.
  • the batteries 1A and 1B are arranged in the same manner as in the application examples of FIGS. 7 and 8. That is, in the assembled battery 50, the batteries 1A and 1B are arranged in a state in which the thickness direction is parallel to or substantially parallel to the arrangement direction.
  • the vertical direction of each of the batteries 1A and 1B is parallel or substantially parallel to the first crossing direction of the assembled battery 50, and the horizontal direction is parallel or substantially parallel to the second crossing direction of the assembled battery 50. It is placed in the state of Further, the bottom wall 7 of the first exterior member 5 of the battery 1A faces the second exterior member 6 of the battery 1B. Batteries 1A and 1B may be close to each other and may be in contact with each other.
  • the first film 61 is laminated on the outer surface of the bottom wall 7 of the battery 1A
  • the second film 62 is laminated on the outer surface of the second exterior member 6 of the battery 1B. Therefore, even if the batteries 1A and 1B come into contact with each other, the first film 61 of the battery 1A comes into contact with the second film 62 of the battery 1B. That is, the first film 61 of the battery 1A and the second film 62 of the battery 1B are interposed between the bottom wall 7 of the battery 1A and the second exterior member 6 of the battery 1B, and the bottom wall of the battery 1A. Contact between the 7 and the second exterior member 6 of the battery 1B is prevented.
  • the batteries 1A and 1B are arranged in a state where the terminals 27A and 27B of the battery 1A do not come into contact with the exterior members 5 and 6 of the battery 1B, as in the application examples of FIGS. 7 and 8. .. Then, the batteries 1A and 1B are arranged in a state where the terminals 27A and 27B of the battery 1B do not come into contact with the exterior members 5 and 6 of the battery 1A.
  • the assembled battery 50 includes a case (support member) 70 formed of a material having electrical insulation. In the assembled battery 50, the batteries 1A and 1B are housed in the internal cavity of the case 70.
  • Engagement grooves 71A and 71B are formed on the inner surface of the case 70.
  • the flange 13 of the battery 1A and the second exterior member 6 are inserted into the engaging groove 71A so as to project outward from the side walls 8A, 8B, 9A, 9B.
  • the position of the battery 1A in the internal cavity of the case 70 is maintained in a state where the protruding portions of the flange 13 and the second exterior member 6 are inserted into the engaging groove 71A.
  • the engagement groove 71B the flange 13 of the battery 1B and the protruding portion from the side walls 8A, 8B, 9A, 9B to the outside of the second exterior member 6 are inserted.
  • the position of the battery 1B in the internal cavity of the case 70 is maintained in a state where the protruding portions of the flange 13 and the second exterior member 6 are inserted into the engaging groove 71B.
  • the positions of the batteries 1A and 1B are maintained in the internal cavity of the case 70, so that the portions of the exterior members 5 and 6 of the battery 1A in which the films 61 and 62 are not laminated can come into contact with the battery 1B. , Is prevented. That is, in the battery 1A, the contact of the welded portion 35 and the portion outside the welded portion 35 with the battery 1B is prevented. Similarly, in the exterior members 5 and 6 of the battery 1B, the portions where the films 61 and 62 are not laminated are prevented from coming into contact with the battery 1A. That is, in the battery 1B, contact of the welded portion 35 and the portion outside the welded portion 35 with the battery 1A is prevented.
  • the batteries 1A and 1B arranged adjacent to each other are electrically connected by the bus bar 51 which is a connecting member, as in the application examples of FIGS. 7 and 8.
  • the target terminal (27A or 27B) of the battery 1A and the target terminal (27A or 27B) of the battery 1B connected by the bus bar 51 are relative to the center position of the assembled battery 50 in the second crossing direction. Located on the same side.
  • the electrode group 10, the positive electrode lead and the negative electrode lead may energize the exterior members 5 and 6 via the electrolytic solution.
  • the contact between the bottom wall 7 of the battery 1A and the second exterior member 6 of the battery 1B is prevented by the first film 61 of the battery 1A and the second film 62 of the battery 1B. ..
  • the positions of the batteries 1A and 1B are held by the case 70, the contact of the outer portion of the battery 1A with respect to the welded portion 35 and the welded portion 35 with the battery 1B is prevented.
  • contact of the welded portion 35 and the portion outside the welded portion 35 with the battery 1A is prevented.
  • the films 61 and 62 and the case 70 prevent energization between the exterior portions 3 of the batteries 1A and 1B, so that the insulating member is separate from the batteries 1A and 1B. Does not need to be placed between the batteries 1A and 1B.
  • the number of parts in the assembled battery 50 is reduced, and the manufacturing cost of the assembled battery 50 is reduced.
  • the volume of the assembled battery 50 is reduced. As a result, the energy density of the assembled battery 50 is ensured high.
  • the batteries 1A and 1B are provided in the assembled battery 50, but in a certain application example, three or more batteries 1 may be provided in the assembled battery 50.
  • the bottom walls 7 of the first exterior member 5 face each other in the batteries 1A and 1B that are adjacent to each other in the arrangement direction.
  • the batteries 1A and 1B that are adjacent to each other in the arrangement direction have the second exterior members 6 facing each other.
  • the energization through the exterior members 5 and 6 between the plurality of batteries 1 is effectively prevented, and the energy density of the assembled battery 50 is increased. Secured high.
  • a film (first film) 61 is laminated on the outer surface of the first exterior member 5, but outside the second exterior member 6.
  • the film (second film) 62 is not laminated on the surface.
  • the film 61 is laminated on the outer surface of the first exterior member 5 over the entire range inside (inner peripheral side) with respect to the welded portion 35. Therefore, in the first exterior member 5, the film 61 is laminated over the entire outer surface of the bottom wall 7. Then, in the first exterior member 5, the film 61 is laminated over the entire outer surface of each of the side walls 8A, 8B, 9A, and 9B.
  • the film 61 is not laminated in the welded portion 35 and the range outside the welded portion 35 in the protruding portion from the side walls 8A, 8B, 9A, 9B of the flange 13 to the outside.
  • the above-mentioned release valve (45) is formed on the second exterior member 6 in a configuration in which the film 62 is not provided as in the modification of FIG. That is, the release valve (45) is formed in the exterior portion 3 at a portion where the film (61, 62, etc.) is not laminated on the outer surface.
  • the open valve (45) includes a thin portion (47). In the thin portion (47), the wall thickness of the second exterior member 6 is thinner than that of the other portions of the exterior members 5 and 6.
  • the film 61 is laminated only on the outer surface of the bottom wall 7 in the first exterior member 5.
  • the film 61 is not laminated on the outer surfaces of the side walls 8A, 8B, 9A, and 9B.
  • the film 61 is laminated over the entire outer surface of the bottom wall 7.
  • the above-mentioned insulating members 28A and 28B are provided, and the terminals 27A and 27B are electrically insulated from the first exterior member 5 by the corresponding ones of the insulating members 28A and 28B, respectively. Will be done.
  • the above-mentioned open valve ( 45) is formed on any of the side walls 8A, 8B, 9A, and 9B. That is, in the first exterior member 5, the release valve (45) is formed at a portion where the film 61 is not laminated on the outer surface.
  • a film (second film) 62 is laminated on the outer surface of the second exterior member 6, but the first exterior member 5
  • the film (first film) 61 is not laminated on the outer surface of the film.
  • the film 62 is laminated on the outer surface of the second exterior member 6 over the entire range inside (inner peripheral side) with respect to the welded portion 35. Therefore, on the outer surface of the second exterior member 6, the entire or substantially the entire inner range with respect to the side walls 8A, 8B, 9A, 9B, that is, the entire inner range with respect to the opening edge 15.
  • the film 62 is laminated over substantially the entire area.
  • the film 62 is not laminated in the welded portion 35 and the range outside the welded portion 35 in the protruding portion from the side walls 8A, 8B, 9A, 9B of the second exterior member 6 to the outside. Further, in the present modification, it is preferable that the film 62 has a wall thickness such that the welded portion 35 does not protrude from the second film 62.
  • the above-mentioned release valve (45) is formed on the first exterior member 5 in a configuration in which the film 61 is not provided as in the modification of FIG. That is, the release valve (45) is formed in the exterior portion 3 at a portion where the film (61, 62, etc.) is not laminated on the outer surface.
  • any one of the above-mentioned modified examples of the battery 1 may be used instead of the battery 1 of the second embodiment.
  • a plurality of batteries 1 are arranged in the assembled battery 50. Then, each of the plurality of batteries 1 forming the assembled battery 50 is arranged in a state where the thickness direction is parallel to or substantially parallel to the arrangement direction.
  • the batteries 1A and 1B adjacent to each other in the arrangement direction are the second exterior members 6 and the like. Are not arranged when they face each other.
  • the bottom wall 7 of one first exterior member 5 faces the other second exterior member 6, or the bottom of the first exterior member 5.
  • the walls 7 are arranged so as to face each other.
  • the batteries 1A and 1B adjacent to each other in the arrangement direction are the batteries 1A and 1B of the first exterior member 5.
  • the bottom walls 7 face each other, they are not arranged.
  • the bottom wall 7 of one first exterior member 5 faces the other second exterior member 6, or the second exterior members 6 are opposed to each other. They are arranged facing each other.
  • a plurality of electrode groups may be stored in the storage space 11.
  • the second exterior member 6 is formed not in the shape of a plate but in the shape of a box with a bottom similar to that of the first exterior member 5.
  • the second exterior member 6 is also formed so as to include the bottom wall, the side wall, and the flange. Then, the flange 13 of the first exterior member 5 and the flange of the second exterior member 6 are airtightly welded at the welded portion 35. Even in the battery 1 of the present modification, the flange 13 and the second exterior member 6 are airtightly welded by the welded portion 35 over the entire circumference in the circumferential direction of the opening 12. Then, the storage space 11 in which the electrode group 10 is housed is sealed with respect to the outside of the exterior portion 3.
  • the first film is formed integrally with the first exterior member from an electrically insulating material, and the first film is a first exterior member. It is laminated on the inner surface of. Then, the second film is integrally formed with the second exterior member from the material having electrical insulating property, and the second film is laminated on the inner surface of the second exterior member.
  • At least one of the first film and the second film is provided.
  • the first film is laminated on the outer surface of the first exterior member, at least over the entire outer surface of the bottom wall.
  • the second film is laminated on the outer surface of the second exterior member, at least over the entire range inside the opening edge.

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Abstract

実施形態の電池では、第1の外装部材は、底壁及び側壁によって規定される収納空間を有し、収納空間の開口縁から側壁に対して外側へ突出するフランジを備える。第2の外装部材は、フランジに対向して配置され、開口縁からの突出部分には、フランジ及び第2の外装部材が溶接される溶接部が形成される。第1の外装部材の内表面には、電気的絶縁性を有する材料から形成される第1のフィルムが積層される。第2の外装部材の内表面には、電気的絶縁性を有する材料から形成される第2のフィルムが積層される。

Description

電池及び組電池
 本発明の実施形態は、電池、及び、その電池を複数備える組電池に関する。
 一般的に、二次電池等の電池は、正極及び負極を備える電極群と、電極群を収納する外装部と、を備える。そして、電池には、外装部が2つの外装部材から形成され、2つの外装部材のそれぞれがステンレス鋼等の金属から形成されるものがある。この電池では、外装部材の一方である第1の外装部材は、底壁及び側壁を備える底付きの箱状に形成され、底壁及び側壁によって、電極群を収納する収納空間が規定される。そして、収納空間は、底壁とは反対側に開口を有する。また、第1の外装部材には、収納空間の開口の開口縁から外側へ突出するフランジが形成される。この電池では、第2の外装部材は、フランジに対向して配置され、収納空間の開口を塞ぐ。そして、フランジ及び第2の外装部材は、開口縁から側壁に対して外側へ突出する。フランジ及び第2の外装部材の開口縁から外側への突出部分には、開口の全周に渡って、フランジ及び第2の外装部材が気密に溶接される溶接部が形成される。フランジ及び第2の外装部材の溶接によって、収納空間が外部に対して封止される。
 また、前述のような電池を複数備える構成では、電池のそれぞれが他の電池に対して外装部材を介して通電しないことが、求められる。すなわち、複数の電池の間が端子及び接続部材(バスバー)を介さずに通電されることを、防止する必要がある。また、複数の電池の間の外装部材を介しての通電を防止しても、電池を複数備える構成全体のエネルギー密度が高く確保されることが、求められる。
国際公開第2016/204147号公報
 本発明が解決しようとする課題は、電池であって、その電池を複数備える構成において、複数の電池の間の外装部材を介しての通電が有効に防止され、構成全体のエネルギー密度が高く確保される電池を提供することにある。また、その電池を複数備える組電池を提供することにある。
 実施形態によれば、電池は、第1の外装部材と、第2の外装部材と、電極群と、電解液と、を備える。第1の外装部材は、底壁及び側壁を有するとともに、金属から形成される。第1の外装部材では、底壁及び側壁によって収納空間が規定され、収納空間は、底壁とは反対側に開口を有する。第1の外装部材では、フランジが、開口の開口縁から側壁に対して外側へ突出する。電極群は、正極及び負極を備え、収納空間に収納される。電解液は、収納空間において電極群に含浸される。第2の外装部材は、金属から形成されるとともに、フランジに対向して配置され、収納空間の開口を塞ぐ。開口縁から外側への突出部分には、開口の全周に渡ってフランジ及び第2の外装部材が溶接される溶接部が、設けられる。第1のフィルムは、電気的絶縁性を有する材料から第1の外装部材と一体に形成され、第1の外装部材の内表面に積層される。第2のフィルムは、電気的絶縁性を有する材料から第2の外装部材と一体に形成され、第2の外装部材の内表面に積層される。
 また、実施形態によれば、前述の電池を複数備える組電池が提供される。
 また、実施形態によれば、電池は、第1の外装部材と、第2の外装部材と、電極群と、電解液と、を備える。第1の外装部材は、底壁及び側壁を有するとともに、金属から形成される。第1の外装部材では、底壁及び側壁によって収納空間が規定され、収納空間は、底壁とは反対側に開口を有する。第1の外装部材では、フランジが、開口の開口縁から側壁に対して外側へ突出する。電極群は、正極及び負極を備え、収納空間に収納される。電解液は、収納空間において電極群に含浸される。第2の外装部材は、金属から形成されるとともに、フランジに対向して配置され、収納空間の開口を塞ぐ。開口縁から外側への突出部分には、開口の全周に渡ってフランジ及び第2の外装部材が溶接される溶接部が、設けられる。電池は、第1のフィルム及び第2のフィルムの少なくとも一方を備える。第1のフィルムは、電気的絶縁性を有する材料から第1の外装部材と一体に形成され、第1の外装部材の外表面に積層される。第1のフィルムは、少なくとも底壁の外表面の全体に渡って、積層される。第2のフィルムは、電気的絶縁性を有する材料から第2の外装部材と一体に形成され、第2の外装部材の外表面に積層される。第2のフィルムは、少なくとも開口縁に対して内側の範囲の全体に渡って、積層される。
 また、実施形態によれば、前述の電池を複数備える組電池が提供される。組電池では、複数の電池は、互いに対して配列される。互いに対して隣り合って配列される2つの電池は、第1の外装部材の底壁同士が対向するか、第2の外装部材同士が対向するか、及び、一方の第1の外装部材の底壁が他方の第2の外装部材と対向するか、のいずれかである。
図1は、第1の実施形態に係る電池を概略的に示す斜視図である。 図2は、第1の実施形態に係る電池を部材ごとに分解した状態で概略的に示す斜視図である。 図3は、第1の実施形態に係る電池を、厚さ方向について底壁が位置する側から視た状態で示す概略図である。 図4は、第1の実施形態に係る電極群の構成を説明する概略図である。 図5は、第1の実施形態に係る電池において、縦方向に垂直又は略垂直で、かつ、端子を通る断面を概略的に示す断面図である。 図6は、第1の実施形態に係る電池において、横方向に垂直又は略垂直な断面を概略的に示す断面図である。 図7は、第1の実施形態に係る電池が複数用いられる組電池を、第1の交差方向の一方側から視た状態で示す概略図である。 図8は、第1の実施形態に係る電池が複数用いられる組電池を、第2の交差方向に対して垂直又は略垂直な断面で概略的に示す断面図である。 図9は、第1の実施形態の第1の変形例に係る電池を概略的に示す斜視図である。 図10は、第1の実施形態の第1の変形例に係る電池を、横方向に垂直又は略垂直で、かつ、開放弁を通る断面を概略的に示す断面図である。 図11は、第1の実施形態の第2の変形例に係る電池を、横方向に垂直又は略垂直で、かつ、開放弁を通る断面を概略的に示す断面図である。 図12は、第2の実施形態に係る電池おいて、縦方向に垂直又は略垂直で、かつ、端子を通る断面を概略的に示す断面図である。 図13は、第2の実施形態に係る電池おいて、横方向に垂直又は略垂直な断面を概略的に示す断面図である。 図14は、第2の実施形態に係る電池が複数用いられる組電池を、第2の交差方向に対して垂直又は略垂直な断面で概略的に示す断面図である。 図15は、第2の実施形態の第1の変形例に係る電池おいて、横方向に垂直又は略垂直な断面を概略的に示す断面図である。 図16は、第2の実施形態の第2の変形例に係る電池おいて、横方向に垂直又は略垂直な断面を概略的に示す断面図である。
 以下、実施形態について図1乃至図16を参照して説明する。
 (第1の実施形態) 
 図1は、第1の実施形態に係る電池1を示す。図2は、電池1を部材ごとに分解して示す。電池1は、二次電池であり、例えば、非水電解質電池である。図1及び図2に示すように、電池1は、外装部3を備える。外装部3は、第1の外装部材5及び第2の外装部材6から形成される。外装部材5,6のそれぞれは、ステンレス鋼等の金属から形成される。外装部材5,6を形成するステンレス鋼以外の金属としては、アルミニウム、アルミニウム合金、炭素鋼、及び、メッキ鋼等が挙げられる。第1の外装部材5は、底付きの箱状に形成される。本実施形態では、第1の外装部材5は、底壁7及び二対の側壁8A,8B,9A,9Bを有し、底壁7が略長方形状の底付きの箱状に形成される。第1の外装部材5では、底壁7及び側壁8A,8B,9A,9Bによって、収納空間11が規定される。収納空間11には、電極群10が収納される。なお、第1の外装部材5及び第2の外装部材6を含む外装部3では、収納空間11が位置する側を内側とし、収納空間11が位置する側とは反対側を外側とする。
 収納空間11は、底壁7とは反対側に開口12を有する。ここで、電池1において、縦方向(矢印X1及び矢印X2で示す方向)、縦方向に対して垂直又は略垂直な(交差する)横方向(矢印Y1及び矢印Y2で示す方向)、及び、縦方向に対して垂直又は略垂直で(交差し)、かつ、横方向に対して垂直又は略垂直な(交差する)厚さ方向(矢印Z1及び矢印Z2で示す方向)を規定する。電池1では、一対の側壁(第1の側壁)8A,8Bのそれぞれは、縦方向に沿って延設され、側壁9Aから側壁9Bまで縦方向に連続する。そして、一対の側壁(第2の側壁)9A,9Bのそれぞれは、横方向に沿って延設され、側壁8Aから側壁8Bまで横方向に連続する。側壁8A,8Bは、互いに対して対向し、収納空間11を挟んで互いに対して横方向に離れて配置される。そして、側壁9A,9Bは、互いに対して対向し、収納空間11を挟んで互いに対して縦方向に離れて配置される。また、側壁8A,8B,9A,9Bのそれぞれは、底壁7から開口12に向かって延設され、収納空間11は、開口12において厚さ方向の一方側(矢印Z2側)に向かって開口する。そして、開口12の開口面は、縦方向及び横方向に対して平行又は略平行になる。
 図3は、電池1を、厚さ方向について底壁7が位置する側(矢印Z1側)から視た状態で示す。図1乃至図3に示すように、第1の外装部材5では、底壁7とは反対側の部位に、フランジ13が設けられる。フランジ13は、開口12の周方向について全周に渡って、開口12の開口縁15を規定する。また、フランジ13は、開口12の周方向について全周に渡って、開口縁15から外側(外周側)に突出する。このため、フランジ13は、開口12の開口面に平行な方向について開口12から離れる側に、側壁8A,8B,9A,9Bに対して、突出する。
 なお、本実施形態では、電池1の厚さ方向に垂直又は略垂直な断面において側壁8A,8B,9A,9Bに囲まれる領域は、長方形状又は略長方形状であるが、これに限るものではない。ある実施例では、電池1の厚さ方向に垂直又は略垂直な断面において側壁に囲まれる領域が、例えば、長方形状以外の多角形状又は楕円形状等に形成されてもよい。
 本実施形態では、第2の外装部材6は、板状の部材であり、例えば、略長方形状に形成される。第2の外装部材6は、フランジ13に対向して配置され、開口12が開口する側からフランジ13に取付けられる。本実施形態では、第2の外装部材6は、開口12の周方向の全周に渡って、開口縁15から外側(開口12の中心から離れる側)に突出する。したがって、第2の外装部材6は、開口12の開口面に平行な方向について開口12から離れる側に、側壁8A,8B,9A,9Bに対して、突出する。開口縁15より外側の領域では、開口12の周方向の全周に渡って、第2の外装部材6がフランジ13と対向する。また、第2の外装部材6は、収納空間11の開口12を塞ぐ。本実施形態では、板状の第2の外装部材6の厚さ方向は、電池1の厚さ方向と一致又は略一致する。
 なお、底壁7から開口12までの距離は、側壁8A,8Bの間の距離、及び、側壁9A,9Bの間の距離のそれぞれに比べて、遥かに小さい。そして、電池1では、厚さ方向についての寸法が、縦方向についての寸法、及び、横方向についての寸法のそれぞれに比べて、遥かに小さい。また、本実施形態では、側壁8A,8Bの間の距離が、側壁9A,9Bの間の距離に比べて大きく、電池1では、横方向についての寸法が、縦方向についての寸法に比べて、大きい。ここで、側壁(第1の側壁)8A,8Bの間の距離は、電池1の横方向についての収納空間11(開口12)の寸法に、相当する。そして、側壁(第2の側壁)9A,9Bの間の距離は、電池1の縦方向についての収納空間11(開口12)の寸法に、相当する。そして、底壁7から開口12までの距離は、電池1の厚さ方向についての収納空間11の寸法に相当する。
 ある実施例では、側壁8A,8Bの間の距離が、側壁9A,9Bの間の距離に比べて小さく、電池1では、横方向についての寸法が、縦方向についての寸法に比べて、小さくてもよい。また、別のある実施例では、側壁8A,8Bの間の距離が、側壁9A,9Bの間の距離と同一又は略同一であり、電池1では、横方向についての寸法が、縦方向についての寸法と同一又は略同一であってもよい。ただし、いずれの場合も、底壁7から開口12までの距離は、側壁8A,8Bの間の距離、及び、側壁9A,9Bの間の距離のそれぞれに比べて、遥かに小さい。
 また、ある実施例では、第1の外装部材5は、底壁7、側壁8A,8B,9A,9B及びフランジ13のそれぞれにおいて、0.02mm以上0.3mm以下の肉厚である。そして、板状の第2の外装部材6は、0.02mm以上0.3mm以下の肉厚である。また、フランジ13及び第2の外装部材6の開口縁15(側壁8A,8B,9A,9B)から外側への突出寸法は、2mm以上5mm以下程度である。すなわち、開口12の開口縁15からフランジ13及び第2の外装部材6のそれぞれの外周端(外縁)までの距離が、2mm以上5mm以下程度になる。
 図4は、電極群10の構成を説明する図である。図4に示すように、電極群10は、例えば、扁平形状に形成され、正極21と、負極22と、セパレータ23,25と、を備える。正極21は、正極集電体としての正極集電箔21Aと、正極集電箔21Aの表面に担持される正極活物質含有層21Bと、を備える。正極集電箔21Aは、アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔等であり、厚さが10μm~20μm程度である。正極集電箔21Aには、正極活物質、結着剤及び導電剤を含むスラリーが塗布される。正極活物質としては、特に限定されるものではないが、リチウムを吸蔵放出できる酸化物、硫化物及びポリマー等が挙げられる。また、高い正極電位を得られる観点から、正極活物質は、リチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物及びリチウム燐酸鉄等が、用いられることが好ましい。
 負極22は、負極集電体としての負極集電箔22Aと、負極集電箔22Aの表面に担持される負極活物質含有層22Bと、を備える。負極集電箔22Aは、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔又は銅箔等であり、厚さが10μm~20μm程度である。負極集電箔22Aには、負極活物質、結着剤及び導電剤を含むスラリーが塗布される。負極活物質としては、特に限定されるものではないが、リチウムイオンを吸蔵放出できる金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物及び炭素材料等が挙げられる。負極活物質としては、リチウムイオンの吸蔵放出電位が金属リチウム電位に対して0.4V以上となる物質、すなわち、リチウムイオンの吸蔵放出電位が0.4V(vs.Li/Li)以上になる物質であることが好ましい。このようなリチウムイオン吸蔵放出電位を有する負極活物質を用いることにより、アルミニウム又はアルミニウム合金とリチウムとの合金反応が抑えられるため、負極集電箔22A及び負極22に関連する構成部材に、アルミニウム及びアルミニウム合金を使用可能になる。リチウムイオンの吸蔵放出電位が0.4V(vs.Li/Li)以上になる負極活物質としては、例えば、チタン酸化物、チタン酸リチウム等のリチウムチタン複合酸化物、タングステン酸化物、アモルファススズ酸化物、ニオブ・チタン複合酸化物、スズ珪素酸化物、及び、酸化珪素等が挙げられ、リチウムチタン複合酸化物を負極活物質として用いることが、特に好ましい。なお、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素材料を負極活物質として用いる場合は、負極集電箔22Aは銅箔を用いるとよい。負極活物質として用いられる炭素材料は、リチウムイオンの吸蔵放出電位が0V(vs.Li/Li)程度になる。
 正極集電箔21A及び負極集電箔22Aに用いられるアルミニウム合金は、Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu及びSiから選択される1種または2種以上の元素を含むことが望ましい。アルミニウム及びアルミニウム合金の純度は、98重量%以上にすることができ、99.99重量%以上が好ましい。また、純度100%の純アルミニウムを、正極集電体及び/又は負極集電体の材料として用いることが可能である。アルミニウム及びアルミニウム合金における、ニッケル、クロムなどの遷移金属の含有量は100重量ppm以下(0重量ppmを含む)にすることが好ましい。
 正極集電箔21Aでは、一方の長辺縁21C及びその近傍部位によって、正極集電タブ21Dが形成される。本実施形態では、正極集電タブ21Dは、長辺縁21Cの全長に渡って形成される。正極集電タブ21Dでは、正極集電箔21Aの表面に正極活物質含有層21Bが担持されない。また、負極集電箔22Aでは、一方の長辺縁22C及びその近傍部位によって、負極集電タブ22Dが形成される。本実施形態では、負極集電タブ22Dは、長辺縁22Cの全長に渡って形成される。負極集電タブ22Dでは、負極集電箔22Aの表面に負極活物質含有層22Bが担持されない。
 セパレータ23,25のそれぞれは、電気的絶縁性を有する材料から形成され、正極21と負極22との間を電気的に絶縁する。セパレータ23,25のそれぞれは、正極21及び負極22とは別体のシート等であってもよく、正極21及び負極22の一方と一体に形成されてもよい。また、セパレータ23,25は、有機材料から形成されてもよく、無機材料から形成されてもよく、有機材料と無機材料との混合物から形成されてもよい。セパレータ23,25を形成する有機材料としては、エンプラ及びスーパーエンプラが挙げられる。そして、エンプラとしては、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、シンジオタクチック・ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミドイミド、ポリビニルアルコール、ポリフッ化ビニリデン及び変性ポリフェニレンエーテル等が挙げられる。また、スーパーエンプラとしては、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、ポリビニリデンフロライド、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエーテルニトリル、ポリサルホン、ポリアクリレート、ポリエーテルイミド及び熱可塑性ポリイミド等が挙げられる。また、セパレータ23,25を形成する無機材料としては、酸化物(例えば、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化マグネシウム、リン酸化物、酸化カルシウム、酸化鉄、酸化チタン)、窒化物(例えば、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化バリウム)等が挙げられる。
 電極群10では、正極活物質含有層21Bと負極活物質含有層22Bとの間でセパレータ23,25のそれぞれが挟まれた状態で、正極21、負極22及びセパレータ23,25が捲回軸Bを中心として扁平形状に捲回される。この際、例えば、正極21、セパレータ23、負極22及びセパレータ25は、この順に重ねられた状態で、捲回される。また、電極群10では、正極集電箔21Aの正極集電タブ21Dが、負極22及びセパレータ23,25に対して、捲回軸Bに沿う方向の一方側へ突出する。そして、負極集電箔22Aの負極集電タブ22Dが、正極21及びセパレータ23,25に対して、捲回軸Bに沿う方向について正極集電タブ21Dが突出する側とは反対側に、突出する。電極群10は、捲回軸Bが電池1の横方向に対して平行又は略平行になる状態で配置される。すなわち、捲回軸Bが電池1の厚さ方向に対して垂直又は略垂直になる(交差する)状態で、電極群10が収納空間11に配置される。
 ある実施例では、収納空間11において、電極群10に、電解液(図示しない)が含浸される。電解液としては、非水電解液が用いられ、例えば、電解質を有機溶媒に溶解することにより調製される非水電解液が用いられる。この場合、有機溶媒に溶解させる電解質として、過塩素酸リチウム(LiClO4)、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)、六フッ化砒素リチウム(LiAsF6)、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(LiCF3SO3)又はビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム[LiN(CF3SO22]等のリチウム塩、及び、これらの混合物が挙げられる。また、有機溶媒として、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)及びビニレンカーボネート等の環状カーボネート;ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)及びメチルエチルカーボネート(MEC)等の鎖状カーボネート;テトラヒドロフラン(THF)、2メチルテトラヒドロフラン(2MeTHF)、及びジオキソラン(DOX)等の環状エーテル;ジメトキシエタン(DME)及びジエトキシエタン(DEE)等の鎖状エーテル;γ-ブチロラクトン(GBL)、アセトニトリル(AN)及びスルホラン(SL)等が挙げられる。これらの有機溶媒は、単独で、又は、混合溶媒として用いられる。
 また、ある実施例では、非水電解質として、非水電解液と高分子材料とを複合化したゲル状非水電解質が、非水電解液の代わりに用いられる。この場合、前述した電解質及び有機溶媒が用いられる。また、高分子材料として、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリアクリロニトリル(PAN)及びポリエチレンオキサイド(PEO)等が挙げられる。
 また、ある実施例では、非水電解液の代わりに、高分子固体電解質及び無機固体電解質等の固体電解質が非水電解質として設けられる。この場合、電極群10に、セパレータ23,25が設けられなくてもよい。そして、電極群10では、セパレータ23,25の代わりに、固体電解質が正極21と負極22との間で挟まれる。このため、本実施例では、固体電解質によって、正極21と負極22との間が電気的に絶縁される。
 図3等に示すように、電池1には、フランジ13及び第2の外装部材6を気密に溶接する溶接部35が形成される。溶接部35は、開口12の開口縁15に対して、外側、すなわち、開口12の開口面に平行な方向について開口12から離れる側に、設けられる。したがって、溶接部35は、フランジ13及び第2の外装部材6において、側壁8A,8B,9A,9B(開口縁15)から外側への突出部分に、設けられる。溶接部35は、開口縁15に沿って延設され、開口12の周方向について全周に渡って連続して形成される。このため、開口12の周方向について全周に渡って、フランジ13及び第2の外装部材6が気密に溶接される。溶接部35で前述のようにフランジ13及び第2の外装部材6が気密に溶接されるため、収納空間11が密閉され、収納空間11が封止される。
 なお、溶接部35では、例えば、抵抗シーム溶接によって、フランジ13及び第2の外装部材6が溶接される。抵抗シーム溶接が行われることにより、レーザ溶接等に比べて、コストが抑えられるとともに、フランジ13と第2の外装部材6との間の気密性が高い。また、図3では、溶接部35を破線で示す。
 図1乃至図3に示すように、第1の外装部材5では、側壁8Aの外表面に、傾斜面26Aが設けられ、側壁8Bの外表面に、傾斜面26Bが設けられる。傾斜面26A,26Bのそれぞれは、底壁7に対して傾斜するとともに、電池1の厚さ方向に対して傾斜する。本実施形態では、傾斜面26Aは、側壁8Aにおいて、電池1の厚さ方向について底壁7が位置する側の端部に設けられ、側壁8Aと底壁7との間の境界線を形成する。そして、傾斜面26Bは、側壁8Bにおいて、電池1の厚さ方向について底壁7が位置する側の端部に設けられ、側壁8Bと底壁7との間の境界線を形成する。そして、傾斜面26A,26Bのそれぞれは、電池1の厚さ方向について底壁7が位置する側に向かうにつれて電池1の横方向について内側に向かう状態に、傾斜する。このため、傾斜面26A,26Bのそれぞれは、底壁7との交差部分に鈍角を形成する。そして、側壁8Aは、傾斜面26Aの底壁7とは反対側の端部において鈍角を形成し、側壁8Bは、傾斜面26Bの底壁7とは反対側の端部において鈍角を形成する。また、本実施形態では、傾斜面26A,26Bは、縦方向について側壁8A,8Bの間に連続して延設される。
 第1の外装部材5の外表面には、一対の端子27A,27Bが取付けられる。端子27A,27Bの一方が電池1の正極端子となり、端子27A,27Bの他方が電池1の負極端子となる。本実施形態では、端子27Aは、外部に露出する状態で側壁8Aの傾斜面26Aに取付けられ、端子27Bは、外部に露出する状態で側壁8Bの傾斜面26Bに取付けられる。図1等の一例では、端子27Aは、電池1の縦方向について傾斜面26Aの中央位置又は略中央位置に配置され、端子27Bは、電池1の縦方向について傾斜面26Bの中央位置又は略中央位置に配置される。端子27A,27Bのそれぞれは、導電材料から形成され、例えば、アルミニウム、銅及びステンレス等のいずれかから形成される。
 また、第1の外装部材5の外表面には、電気的絶縁性を有する材料から形成される一対の絶縁部材28A,28Bが設けられる。絶縁部材28Aは、傾斜面26Aを含む側壁8Aの外表面に配置され、絶縁部材28B、傾斜面26Bを含む側壁8Bの外表面に配置される。絶縁部材28Aは、側壁8Aの傾斜面26Aと端子27Aとの間に介在し、端子27Aを外装部3(第1の外装部材5)に対して電気的に絶縁する。そして、絶縁部材28Bは、側壁8Bの傾斜面26Bと端子27Bとの間に介在し、端子27Bを外装部3(第1の外装部材5)に対して電気的に絶縁する。電池1では、端子27Aは、縦方向について、絶縁部材28Aの両外縁に対して、側壁8Aの中央位置に近い側(内側)に配置される。そして、端子27Bは、縦方向について、絶縁部材28Bの両外縁に対して、側壁8Bの中央位置に近い側(内側)に配置される。
 図5は、電池1において縦方向に垂直又は略垂直で、かつ、端子27A,27Bを通る断面を示す。図5等に示すように、電極群10の外周部は、電気的絶縁性を有する材料から形成されるバンド29で覆われる。バンド29は、捲回軸Bの軸回りについて全周に渡って、電極群10を覆う。電極群10では、バンド29等によって、集電タブ21D,22D以外の部分の外装部3への接触が、防止される。なお、正極集電タブ21D及び負極集電タブ22Dは、バンド29によって覆われず、収納空間11において、正極集電タブ21D及び負極集電タブ22Dは、バンド29の外部に露出する。
 電極群10の正極集電タブ21Dは、超音波溶接等の溶接によって束ねられる。そして、正極集電タブ21Dの束は、正極バックアップリード31A、正極中継リード32A及び正極端子リード33A等の1つ以上の正極リードを介して、端子27A,27Bの対応する一方(正極端子)に電気的に接続される。この際、正極集電タブ21Dと正極リードとの間の接続、正極リード同士の接続、及び、正極リードと正極端子との間の接続は、超音波溶接等の溶接によって、行われる。ここで、正極リードは、導電性を有する金属から形成される。また、正極集電タブ21D及び正極リード(31A,32A,33A)は、後述するフィルム41,42等によって、外装部3に対して電気的に絶縁される。
 同様に、電極群10の負極集電タブ22Dは、超音波溶接等の溶接によって束ねられる。そして、負極集電タブ22Dの束は、負極バックアップリード31B、負極中継リード32B及び負極端子リード33B等を含む1つ以上の負極リードを介して、端子27A,27Bの対応する他方(負極端子)に電気的に接続される。この際、負極集電タブ22Dと負極リードとの間の接続、負極リード同士の接続、及び、負極リードと負極端子との間の接続は、超音波溶接等の溶接によって、行われる。ここで、負極リードは、導電性を有する金属から形成される。また、負極集電タブ22D及び負極リードは、後述するフィルム41,42等によって、外装部3に対して電気的に絶縁される。
 図6は、電池1において横方向に垂直又は略垂直な断面を示す。図5及び図6に示すように、第1の外装部材5の内表面には、第1のフィルム41が積層され、第2の外装部材6の内表面には、第2のフィルム42が積層される。第1のフィルム41は、第1の外装部材5と一体に形成され、第1のフィルム41及び第1の外装部材5によって、一体の第1の一体部材37が形成される。また、第2のフィルム42は、第2の外装部材6と一体に形成され、第2のフィルム42及び第2の外装部材6によって、一体の第2の一体部材38が形成される。第1のフィルム41は、第1の外装部材5の内表面に直接的に密着してもよく、化学処理、接着及び熱圧着等のいずれかにより第1の外装部材5の内表面に密着してもよい。同様に、第2のフィルム42は、第2の外装部材6の内表面に直接的に密着してもよく、化学処理、接着及び熱圧着等のいずれかにより第2の外装部材6の内表面に密着してもよい。また、ある一例では、第1の外装部材5及び第1のフィルム41のそれぞれを適宜の形状に形成した後に、第1の外装部材5及び第1のフィルム41を貼合わせてもよい。そして、第2の外装部材6及び第2のフィルム42のそれぞれを適宜の形状に形成した後に、第2の外装部材6及び第2のフィルム42を貼合わせてもよい。
 フィルム41,42のそれぞれは、電気的絶縁性及び熱融着性を有する材料から形成される。また、非水電解質として非水電解液が用いられる非水電解質電池では、フィルム41,42のそれぞれは、非水電解液と化学反応等を起こさない材料から形成される。電気的絶縁性及び熱融着性を有する材料の例として、熱可塑性樹脂が挙げられる。フィルム41,42を形成する熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)及びポリイミド(PI)等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、非水電解質に対する耐性に優れている。
 フィルム41,42のそれぞれは、20μm以上120μm以下の肉厚である。また、フィルム41,42の肉厚は、互いに対して同一であってもよく、互いに対して異なってもよい。ただし、第1の外装部材5が深絞り加工によって形成され、開口12から底壁7までの距離が大きくなる場合等は、第1の外装部材5に積層される第1のフィルム41の肉厚は、第2の外装部材6に積層される第2のフィルム42の肉厚に比べて、厚いことが好ましい。
 また、電池1には、フィルム41,42が互いに対して融着する融着部43が、設けられる。融着部43は、フランジ13及び第2の外装部材6の側壁8A,8B,9A,9Bから外側への突出部分において、開口縁15と溶接部35との間に設けられる。本実施形態では、融着部43は、開口12の全周に渡って形成される。このため、フィルム41,42は、開口12の全周に渡って、互いに対して融着する。また、本実施形態では、融着部43は、溶接部35の内端に対して、内側(内周側)に隣接する。そして、融着部43は、開口縁15に対して、外側(外周側)に隣接する。
 第1のフィルム41は、融着部43に対して内側(開口12の中心に近づく側)の範囲の全体に渡って、第1の外装部材5の内表面に積層される。したがって、溶接部35に対して内側の範囲では、全体又は略全体に渡って、第1の外装部材5の内表面に第1のフィルム41が積層される。また、第2のフィルム42は、融着部43に対して内側(内周側)の範囲の全体に渡って、第2の外装部材6の内表面に積層される。したがって、溶接部35に対して内側の範囲では、全体又は略全体に渡って、第2の外装部材6の内表面に第2のフィルム42が積層される。
 フランジ13の側壁8A,8B,9A,9Bから外側への突出部分では、融着部43に対して外側の範囲において、フランジ13の内表面に第1のフィルム41は積層されない。そして、第2の外装部材6の側壁8A,8B,9A,9Bから外側への突出部分では、融着部43に対して外側の範囲において、第2の外装部材6の内表面に第2のフィルム42は積層されない。したがって、第1の外装部材5の内表面では、溶接部35に対して内側の範囲においてのみ、第1のフィルム41が積層され、溶接部35及び溶接部35に対して外側の範囲には、第1のフィルム41が積層されない。そして、第2の外装部材6の内表面では、溶接部35に対して内側の範囲においてのみ、第2のフィルム42が積層され、溶接部35及び溶接部35に対して外側の範囲には、第2のフィルム42が積層されない。
 第1の一体部材37及び第2の一体部材38のそれぞれは、例えば、シートから形成され、そのシートでは、電気的絶縁性を有する材料から形成されるフィルムが金属製の基材に積層される。そして、シートでは、基材の一対の面の一方に、フィルムが積層される。第2の外装部材6及び第2のフィルム42が一体の第2の一体部材38は、型等でシートを打ち抜き加工することにより、形成される。この際、第2の一体部材38に対応する寸法及び形状に、打ち抜き加工が行われる。そして、打ち抜き加工によって形成された第2の一体部材38では、第2の外装部材6の外縁及びその近傍に、第2のフィルム42は積層されない。
 第1の外装部材5及び第1のフィルム41が一体の第1の一体部材37の製造においては、型等でシートを打ち抜き加工することにより、板状部材を形成する。この際、第1の一体部材37に対応する寸法及び形状の板状部材が、打ち抜き加工によって、形成される。また、打ち抜き加工によって形成された板状部材では、板状の基材の外縁及びその近傍に、フィルムは積層されない。そして、打ち抜き加工によって形成された板状部材を深絞り加工等のプレス加工することにより、底付き箱状の第1の一体部材37を形成する。プレス加工では、第1の外装部材5の内表面に第1のフィルム41が積層される状態に、第1の一体部材37が形成される。また、プレス加工によって形成された第1の一体部材37では、フランジ13の側壁8A,8B,9A,9Bから外側への突出部分において、突出端(外周端)及びその近傍に、第1のフィルム41が積層されない。
 なお、第1の外装部材5を深絞り加工によって形成する場合は、第1のフィルム41の肉厚を第2のフィルム42の肉厚に比べて厚くする等、第1のフィルム41の肉厚は、例えば20μm以上120μm以下の範囲内において、比較的厚く形成されることが、好ましい。これにより、深絞り加工時において、第1のフィルム41となるフィルムが破壊されること等が、有効に防止される。
 電池1の製造では、第2の外装部材6が開口12を塞ぐ状態に、第2の一体部材38をフランジ13に対向して配置する。この際、第2の外装部材6の内表面に第2のフィルム42が積層される状態に、第2の一体部材38を配置する。そして、フランジ13及び第2の外装部材6の側壁8A,8B,9A,9Bから外側への突出部分において、フランジ13及び第2の外装部材6を溶接し、溶接部35を形成する。この際、フランジ13において第1のフィルム41が積層されていない部位を、第2の外装部材6において第2のフィルム42が積層されていない部位に対して、溶接する。すなわち、フランジ13及び第2の外装部材6の側壁8A,8B,9A,9Bから外側への突出部分において、フィルム41,42の外端に対して突出端に近い側で、フランジ13及び第2の外装部材6が溶接される。このため、フィルム41,42が設けられる構成であっても、抵抗シーム溶接等によって、フランジ13及び第2の外装部材6が適切に溶接される。
 また、溶接部35に対して内側(内周側)に隣接する部位では、フランジ13の内表面に第1のフィルム41が積層され、第2の外装部材6の内表面に第2のフィルム42が積層される。このため、溶接部35に対して内側に隣接する部位では、抵抗シーム溶接等によって発生する熱等に起因して、フィルム41,42が互いに対して融着する。これにより、開口12の開口縁15と溶接部35との間に、融着部43が形成される。
 本実施形態では、電池1に前述のようにフィルム41,42及び融着部43が設けられる。フィルム41,42によって、外装部材5,6(外装部3)への正極集電タブ21D、負極集電タブ22D、正極リード及び負極リードの接触が防止される。また、本実施形態では、融着部43に対して内側(内周側)の範囲の全体に渡って、フィルム41,42が積層される。そして、融着部43及び溶接部35が設けられることにより、収納空間11から融着部43の外側への電解液の流出が防止される。したがって、電極群10、正極リード及び負極リードが電解液を介して外装部材5,6と通電することが、フィルム41,42によって、有効に防止される。また、前述のように、端子27A,27Bのそれぞれは、絶縁部材28A,28Bの対応する一方によって、第1の外装部材5に対して電気的に絶縁される。
 前述のような構成であるため、本実施形態の電池1では、フィルム41,42及び絶縁部材28A,28B等によって、電極群10と外装部材5,6との間の電気的な絶縁が適切に確保される。すなわち、電極群10が外装部材5,6に対して通電されることが、有効に防止される。
 (第1の実施形態に係る電池の適用例) 
 次に、第1の実施形態の電池1の適用例について、説明する。図7及び図8は、前述の電池1が複数設けられる組電池50を示す。図7及び図8の一例では、組電池50は、2つの電池1A,1Bを備える。組電池50は、電池パックに搭載される。そして、組電池50を備える電池パックは、例えば、車両用の電源及び定置用の電源等に、用いられる。
 組電池50では、電池1A,1Bは、配列方向(矢印Z3及び矢印Z4で示す方向)に沿って配列される。なお、電池1A,1Bの配列方向は、電池1A,1Bが積層される積層方向である。ここで、組電池50において、配列方向に対して交差する第1の交差方向(矢印X3及び矢印X4で示す方向)、及び、配列方向に対して交差し、かつ、第1の交差方向に対して交差する第2の交差方向(矢印Y3及び矢印Y4で示す方向)を、規定する。本実施形態では、第1の交差方向は、配列方向に対して垂直又は略垂直であり、第2の交差方向は、配列方向に対して垂直又は略垂直で、かつ、第1の交差方向に対して垂直又は略垂直である。ここで、図7は、組電池50を、第1の交差方向の一方側から視た状態で示し、図8は、組電池50を、第2の交差方向に対して垂直又は略垂直な断面で示す。
 組電池50では、電池1A,1Bのそれぞれは、厚さ方向が配列方向と平行又は略平行になる状態で、配列される。そして、電池1A,1Bのそれぞれは、縦方向が組電池50の第1の交差方向と平行又は略平行になり、かつ、横方向が組電池50の第2の交差方向と平行又は略平行になる状態で、配置される。電池1A,1Bは、配列方向について互いに対して隣り合って配列される。また、組電池50では、電池1A,1Bが、第1の交差方向について、互いに対してずれることなく、又は、ほとんどずれることなく、配置される。そして、電池1A,1Bは、第2の交差方向について、互いに対してずれることなく、又は、ほとんどずれることなく、配置される。また、縦方向、横方向及び厚さ方向のそれぞれについて、電池1A,1Bの寸法は、互いに対して同一又は略同一である。
 図7及び図8に示す適用例では、電池1Aの第1の外装部材5の底壁7は、電池1Bの第2の外装部材6と対向する。すなわち、電池1A,1Bは、一方の第1の外装部材5の底壁7が他方の第2の外装部材6と対向する状態で、配列される。なお、本適用例の組電池50では、電池1Aの底壁7は、電池1Bの第2の外装部材6に近接し、電池1Aの底壁7が電池1Bの第2の外装部材6と接触してもよい。ただし、電池1Aの端子27A,27Bが電池1Bの外装部材5,6に接触しない状態で、電池1A,1Bは、配列される。同様に、電池1Bの端子27A,27Bが電池1Aの外装部材5,6に接触しない状態で、電池1A,1Bは、配列される。
 また、組電池50では、互いに対して隣り合って配列される電池1A,1Bが、接続部材であるバスバー51によって、電気的に接続される。バスバー51は、例えば、導電性を有する金属から形成される。組電池50では、電池1Aの端子27A,27Bの対応する一方である対象端子が、電池1Bの端子27A,27Bの対応する一方である対象端子に、バスバー51を介して接続される。バスバー51によって接続される電池1Aの対象端子(27A又は27B)及び電池1Bの対象端子(27A又は27B)は、第2の交差方向について、組電池50の中央位置に対して同一の側に、位置する。すなわち、電池1Aの対象端子(27A又は27B)及び電池1Bの対象端子(27A又は27B)は、第2の交差方向について、電池1A,1Bの収納空間11に対して同一の側に、位置する。
 なお、本適用例では、電池1A,1Bは、電気的に直列に接続される。したがって、バスバー51によって接続される2つの対象端子は、一方が正極端子で、他方が負極端子である。また、別のある一例では、電池1A,1Bが、電気的に並列に接続されてもよい。この場合、第2の交差方向について組電池50の中央位置に対して一方側で、電池1A,1Bの正極端子同士が、バスバー51と同様のバスバーによって接続される。そして、第2の交差方向について組電池50の中央位置に対して他方側で、電池1A,1Bの負極端子同士が、正極端子同士を接続するバスバーとは別のバスバーによって接続される。
 前述のように、電池1A,1B等の電池1のそれぞれでは、フィルム41,42及び絶縁部材28A,28B等によって、電極群10と外装部材5,6との間の電気的な絶縁が適切に確保される。すなわち、電池1のそれぞれでは、電極群10が外装部材5,6に対して通電されることが、有効に防止される。このため、組電池50では、電池1A,1Bの外装部3同士が互いに対して接触しても、複数の電池1A,1Bの間が外装部材5,6(外装部3)を介して通電しない。したがって、電池1Aの電極群10と電池1Bの電極群10との間が端子27A,27B及びバスバー51を介さずに通電されることが、有効に防止される。
 また、組電池50では、電池1A,1Bの外装部3同士の接触を防止する必要がないため、電池1A,1Bとは別体の絶縁部材を電池1A,1Bの間に配置する必要がない。電気的絶縁性を有する絶縁部材を電池1A,1Bの間に設けないことにより、組電池50における部品の点数が削減され、組電池50の製造コストが削減される。また、絶縁部材を電池1A,1Bの間に設けないことにより、組電池50の体積が小さくなる。これにより、組電池50のエネルギー密度が高く確保される。
 前述のように、電池1を用いることにより、組電池50等の電池1を複数備える構成において、複数の電池1の間の外装部材5,6を介しての通電が有効に防止される。そして、電池1を複数備える構成全体のエネルギー密度が、高く確保される。
 なお、図7及び図8の適用例では、電池1A,1Bが組電池50に設けられるが、ある適用例では、3つ以上の電池1が組電池50に設けられてもよい。また、別のある適用例では、配列方向について互いに対して隣り合う電池1A,1Bは、第1の外装部材5の底壁7同士が対向する。さらに、別のある適用例では、配列方向について互いに対して隣り合う電池1A,1Bは、第2の外装部材6同士が対向する。
 また、前述の適用例等では、組電池50を形成する複数の電池1のそれぞれは、厚さ方向が配列方向と平行又は略平行になる状態で、配列されるが、これに限るものではない。ある適用例では、電池1のそれぞれは、縦方向が配列方向と平行又は略平行になる状態で、配列される。また、別のある適用例では、電池1のそれぞれは、横方向が配列方向と平行又は略平行になる状態で、配列される。これらの適用例でも、図7及び図8の適用例と同様に、組電池50等の電池1を複数備える構成において、複数の電池1の間の外装部材5,6を介しての通電が有効に防止される。そして、電池1を複数備える構成全体のエネルギー密度が高く確保される。
 (第1の実施形態の変形例) 
 図9及び図10に示す第1の実施形態の第1の変形例では、第1の外装部材5に開放弁45が形成される。そして、横方向に沿う側壁9Bに、開放弁45が設けられる。外装部3の内部の内圧、すなわち、収納空間11の内圧が所定の値以上になることにより、開放弁45は開放される。開放弁45が開放されることにより、外装部3の内部の収納空間11から外装部3の外部に、開放弁45を介して気体が排出される。なお、図9は、本変形例の電池1を示し、開放弁45を破線で示す。図10は、開放弁45を通り、かつ、電池1の横方向に垂直又は略垂直な断面を示す。
 本変形例では、第1の外装部材5の内表面に、外側(外周側)へ凹む溝46が設けられる。そして、開放弁45では、溝46によって、薄肉部47が形成される。薄肉部47では、第1の外装部材5の肉厚が、外装部材5,6の他の部分に比べて、薄い。本変形例では、溝46は、電池1の横方向に沿って直線状又は略直線状に延設される。また、溝46の延設方向に垂直又は略垂直な断面では、溝46はU字状又は略U字状に形成される。前述のように薄肉部47が形成されるため、開放弁45では、外装部材5,6の他の部分に比べて、衝撃に対する耐性が低くなる。そして、開放弁45、及び、第1のフィルム41において開放弁45の内表面に積層される部位では、一体部材37,38の他の部分に比べて、衝撃に対する耐性が低くなる。なお、薄肉部47は、図9及び図10等のように、フランジ13まで開口12側へ向かって形成されていることが好ましい。開口縁15及びその近傍では、第1のフィルム41の肉厚がその他の部位に比べて、薄くなる。このため、薄肉部47をフランジ13まで形成することにより、開放弁45が開放され易くなる。
 外装部材5,6のそれぞれは、薄肉部47以外の部位では、0.02mm以上0.3mm以下の肉厚である。そして、フィルム41,42のそれぞれは、第1のフィルム41において開放弁45(薄肉部47)に積層される部位を除き、20μm以上120μm以下の肉厚である。なお、薄肉部47の内表面に積層される部位では、第1のフィルム41の肉厚が、フィルム41,42の他の部分と同一又は略同一であってもよく、フィルム41,42の他の部分に比べて薄くてもよい。また、開放弁45の溝46の形成においては、パンチで刻印又はローラでの加圧等によって、第1の外装部材5の内表面を内側から加圧する。これにより、薄肉部47が形成され、開放弁45が形成される。この際、第1の外装部材5の内表面に積層されるフィルムは、加圧された部分のみ、他の部位に比べて、薄く形成してもよい。
 また、図11に示す第1の実施形態の第2の変形例でも、側壁9Bに開放弁45が設けられる。そして、開放弁45では、溝46によって薄肉部47が形成される。本変形例では、溝46の底面に、第1のフィルム41に向かって突出する突起48が形成される。本変形例では、収納空間11の内圧が所定の値以上になった場合に、第1のフィルム41において薄肉部47の内表面に積層される部位が、溝46に入り込む。そして、第1のフィルム41において溝46に入り込んだ部位が、突起48に接触する。これにより、溝46において、突起48から第1のフィルム41に圧力が作用する。このため、収納空間11の内圧が所定の値以上になった場合に、突起48によって、第1のフィルム41において薄肉部47の内表面に積層される部位が破壊され、開放弁45が開放され易くなる。なお、突起48は、図11等のように、フランジ13まで開口12側へ向かって形成されていることが、開放弁45が開放されやすくなる観点から、好ましい。また、本変形例では、第1の外装部材5に溝46、薄肉部47及び突起48を備える開放弁45を形成した後に、第1の外装部材5に第1のフィルム41が貼合わされる。
 なお、ある変形例では、開放弁45の溝46は、溝46の延設方向に垂直又は略垂直な断面において、V字状又は略V字状に形成されてもよい。また、開放弁45は、第1の外装部材5において側壁9B以外の部位に形成されてもよい。ある変形例では、底壁7及び側壁8A,8B,9Aのいずれかに開放弁45が設けられる。この場合も、前述のように、開放弁45には、溝46が形成され、溝46によって薄肉部47が形成される。また、開放弁45における溝46の延設方向及び延設状態等も、前述の構成に限るものではない。例えば、ある変形例では、開放弁45において、溝46によって、長方形の二対の辺が形成されるとともに、その長方形の二本の対角線が形成される。そして、開放弁45では、溝46によって薄肉部47が形成される。
 また、ある変形例では、第1の外装部材5の外表面に内側へ凹む溝46が形成され、開放弁45の薄肉部47が、溝46によって形成されてもよい。この場合、第1の外装部材5の外表面を外側から加圧する。これにより、薄肉部47が形成され、開放弁45が形成される。また、別のある変形例では、内表面及び外表面の両方に溝46が形成され、薄肉部47が形成されてもよい。また、ある変形例では、溝46及び薄肉部47を備える開放弁45が、第2の外装部材6に形成される。この場合も、前述のいずれかの構成と同様にして、溝46及び薄肉部47が形成される。
 また、前述した組電池50等では、第1の実施形態の電池1の代わりに、前述した変形例の電池1のいずれかを用いてもよい。この場合も、組電池50では、複数の電池1が配列される。
 (第2の実施形態) 
 次に、本発明の第2の実施形態について、説明する。第2の実施形態は、前述の実施形態等の構成を次の通り変形したものである。なお、前述の実施形態等と同一の部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
 図12及び図13は、本実施形態の電池1を示す。図12及び図13に示すように、本実施形態でも、電池1は、外装部材5,6及び電極群10等を備え、第1の外装部材5は、底壁7、側壁8A,8B,9A,9B及びフランジ13を備える。そして、本実施形態でも、電池1には、収納空間11及び溶接部35が形成される。ただし、本実施形態では、第1の外装部材5の内表面に第1のフィルム41が積層されず、第2の外装部材6の内表面に第2のフィルム42が積層されない。代わりに、本実施形態では、第1の外装部材5の外表面に、第1のフィルム61が積層され、第2の外装部材6の外表面に、第2のフィルム62が積層される。なお、図12は、電池1において縦方向に垂直又は略垂直で、かつ、端子27A,27Bを通る断面を示す。また、図13は、電池1において横方向に垂直又は略垂直な断面を示す。
 第1のフィルム61は、第1の外装部材5と一体に形成され、第1のフィルム61及び第1の外装部材5によって、一体の第1の一体部材57が形成される。また、第2のフィルム62は、第2の外装部材6と一体に形成され、第2のフィルム62及び第2の外装部材6によって、一体の第2の一体部材58が形成される。第1のフィルム61は、第1の外装部材5の外表面に直接的に密着してもよく、化学処理、接着及び熱圧着等のいずれかにより第1の外装部材5の外表面に密着してもよい。同様に、第2のフィルム62は、第2の外装部材6の外表面に直接的に密着してもよく、化学処理、接着及び熱圧着等のいずれかにより第2の外装部材6の外表面に密着してもよい。また、ある一例では、第1の外装部材5及び第1のフィルム61のそれぞれを適宜の形状に形成した後に、第1の外装部材5及び第1のフィルム61を貼合わせてもよい。そして、第2の外装部材6及び第2のフィルム62のそれぞれを適宜の形状に形成した後に、第2の外装部材6及び第2のフィルム62を貼合わせてもよい。
 フィルム61,62のそれぞれは、電気的絶縁性を有する材料から形成される。フィルム61,62を形成する材料としては、特に制限されるものではないが、例えば、第1の実施形態のフィルム41,42と同様の材料を用いることができる。したがって、フィルム61,62を形成する材料としては、熱可塑性樹脂が挙げられ、フィルム61,62を形成する熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート及びポリイミド等が、挙げられる。また、フィルム61,62は、外装部3の外表面に積層されるため、収納空間11の電解液とは接触しない。このため、フィルム61,62は、第1の実施形態のフィルム41,42に比べて、形成する材料の選択肢が多い。
 フィルム61,62のそれぞれは、20μm以上120μm以下の肉厚である。また、フィルム61,62の肉厚は、互いに対して同一であってもよく、互いに対して異なってもよい。ただし、第1の外装部材5が深絞り加工によって形成され、開口12から底壁7までの距離が大きくなる場合等は、第1の外装部材5に積層される第1のフィルム61の肉厚は、第2の外装部材6に積層される第2のフィルム62の肉厚に比べて、厚いことが好ましい。また、第2の外装部材6の外表面では、溶接部35がその他の部位に比べて突出することがある。この場合、第2のフィルム62は、溶接部35が第2のフィルム62に対して突出しない程度の肉厚を有することが、好ましい。
 第1のフィルム61は、溶接部35に対して内側(内周側)の範囲の全体に渡って、第1の外装部材5の外表面に積層される。したがって、第1の外装部材5では、底壁7の外表面の全体に渡って、第1のフィルム61が積層される。そして、第1の外装部材5では、側壁8A,8B,9A,9Bのそれぞれの外表面の全体に渡って第1のフィルムが積層される。また、第2のフィルム62は、溶接部35に対して内側(内周側)の範囲の全体に渡って、第2の外装部材6の外表面に積層される。したがって、側壁8A,8B,9A,9Bに対して内側の範囲、すなわち、開口縁15に対して内側の範囲では、全体又は略全体に渡って、第2の外装部材6の外表面に第2のフィルム62が積層される。
 フランジ13の側壁8A,8B,9A,9Bから外側への突出部分では、溶接部35及び溶接部35に対して外側の範囲において、フランジ13の外表面に第1のフィルム61は積層されない。そして、第2の外装部材6の側壁8A,8B,9A,9Bから外側への突出部分では、溶接部35及び溶接部35に対して外側の範囲において、第2の外装部材6の外表面に第2のフィルム62は積層されない。したがって、第1の外装部材5の外表面では、溶接部35に対して内側の範囲においてのみ、第1のフィルム61が積層される。そして、第2の外装部材6の外表面では、溶接部35に対して内側の範囲においてのみ、第2のフィルム62が積層される。このような構成であるため、フランジ13及び第2の外装部材は、溶接部35及び溶接部35に対して外側の範囲において、フィルム61,62の外部に対して露出する。
 また、本実施形態では、第1のフィルム61は、側壁8A,8Bの外表面にも積層される。そして、第1のフィルム61は、側壁8Aと端子27Aとの間に介在するとともに、側壁8Bと端子27Bとの間に介在する。このため、本実施形態では、第1のフィルム61によって、一対の端子27A,27Bのそれぞれが、第1の外装部材5に対して電気的に絶縁される。したがって、本実施形態では、第1の実施形態等の絶縁部材28A,28Bは、設けられない。このため、電池1の部品の点数が、削減される。
 また、本実施形態でも、電極群10の外周部は、バンド29で覆われる。このため、第1の実施形態等のフィルム41,42は設けられない本実施形態でも、バンド29によって、集電タブ21D,22D以外の部分での電極群10の外装部3への接触が、防止される。また、本実施形態では、第1の実施形態等のフィルム41,42は設けられないが、収納空間11に、電気的絶縁性を有する材料から形成される絶縁部材65A,65Bが設けられる。正極集電タブ21D及び正極リード(31A,32A,33A)は、絶縁部材65A,65Bの対応する一方によって、外装部3に対する接触が、防止される。同様に、負極集電タブ22D及び負極リード(31B,32B,33B)は、絶縁部材65A,65Bの対応する他方によって、外装部3に対する接触が、防止される。ただし、本実施形態では、第1の実施形態等のフィルム41,42は設けられない。このため、電極群10、正極リード及び負極リードが電解液を介して外装部材5,6と通電する可能性がある。
 一体部材57,58のそれぞれは、第1の実施形態等の一体部材37,38と同様に、例えば、シートから形成され、そのシートでは、電気的絶縁性を有する材料から形成されるフィルムが金属製の基材に積層される。そして、第2の一体部材58は、第1の実施形態等の第2の一体部材38と同様に、型等でシートを打ち抜き加工することにより、形成される。
 第1の一体部材57の製造では、第1の実施形態等の第1の一体部材37と同様に、型等でシートを打ち抜き加工することにより、板状部材を形成する。そして、打ち抜き加工によって形成された板状部材を深絞り加工等のプレ加工することにより、底付き箱状の第1の一体部材57を形成する。ただし、本実施形態では、プレス加工において、第1の外装部材5の外表面に第1のフィルム61が積層される状態に、第1の一体部材57が形成される。なお、本実施形態でも、第1の外装部材5を深絞り加工によって形成する場合は、第1のフィルム61の肉厚を第2のフィルム62の肉厚に比べて厚くする等、第1のフィルム61の肉厚は、例えば20μm以上120μm以下の範囲内において、比較的厚く形成されることが、好ましい。
 そして、本実施形態でも、第2の外装部材6が開口12を塞ぐ状態に、第2の一体部材58をフランジ13に対向して配置する。ただし、本実施形態では、第2の外装部材6の外表面に第2のフィルム62が積層される状態に、第2の一体部材58を配置する。そして、フランジ13及び第2の外装部材6の側壁8A,8B,9A,9Bから外側への突出部分において、フランジ13及び第2の外装部材6を溶接し、溶接部35を形成する。この際、本実施形態でも、フランジ13において第1のフィルム61が積層されていない部位を、第2の外装部材6において第2のフィルム62が積層されていない部位に対して、溶接する。このため、フィルム61,62が設けられる構成であっても、抵抗シーム溶接等によって、フランジ13及び第2の外装部材6が適切に溶接される。
 (第2の実施形態に係る電池の適用例) 
 次に、第2の実施形態の電池1の適用例について、説明する。図14は、前述の電池1が複数設けられる組電池50を示す。図14の一例では、組電池50は、2つの電池1A,1Bを備える。組電池50では、電池1A,1Bは、配列方向(矢印Z3及び矢印Z4で示す方向)に沿って配列される。本適用例でも、図7及び図8の適用例と同様に、配列方向、第1の交差方向及び第2の交差方向を規定する。
 本適用例でも、図7及び図8の適用例と同様にして、電池1A,1Bが配列される。すなわち、組電池50では、電池1A,1Bのそれぞれは、厚さ方向が配列方向と平行又は略平行になる状態で、配列される。そして、電池1A,1Bのそれぞれは、縦方向が組電池50の第1の交差方向と平行又は略平行になり、かつ、横方向が組電池50の第2の交差方向と平行又は略平行になる状態で、配置される。また、電池1Aの第1の外装部材5の底壁7は、電池1Bの第2の外装部材6と対向する。電池1A,1Bは、互いに対して近接し、互いに対して接触してもよい。
 ここで、電池1Aの底壁7の外表面には、第1のフィルム61が積層され、電池1Bの第2の外装部材6の外表面には、第2のフィルム62が積層される。このため、電池1A,1Bが接触しても、電池1Aの第1のフィルム61が電池1Bの第2のフィルム62に接触する。すなわち、電池1Aの底壁7と電池1Bの第2の外装部材6との間には、電池1Aの第1のフィルム61及び電池1Bの第2のフィルム62が介在し、電池1Aの底壁7と電池1Bの第2の外装部材6との接触が、防止される。
 また、本適用例でも、図7及び図8の適用例と同様に、電池1Aの端子27A,27Bが電池1Bの外装部材5,6に接触しない状態で、電池1A,1Bは、配列される。そして、電池1Bの端子27A,27Bが電池1Aの外装部材5,6に接触しない状態で、電池1A,1Bは、配列される。 
 また、本適用例では、組電池50は、電気的絶縁性を有する材料から形成されるケース(支持部材)70を備える。組電池50では、ケース70の内部空洞に電池1A,1Bが収納される。ケース70の内面には、係合溝71A,71Bが形成される。係合溝71Aには、電池1Aのフランジ13及び第2の外装部材6において側壁8A,8B,9A,9Bから外側への突出部分が、挿入される。そして、フランジ13及び第2の外装部材6の突出部分が係合溝71Aに挿入された状態で、ケース70の内部空洞における電池1Aの位置が維持される。同様に、係合溝71Bには、電池1Bのフランジ13及び第2の外装部材6において側壁8A,8B,9A,9Bから外側への突出部分が、挿入される。そして、フランジ13及び第2の外装部材6の突出部分が係合溝71Bに挿入された状態で、ケース70の内部空洞における電池1Bの位置が維持される。
 前述のようにケース70の内部空洞において電池1A、1Bの位置が維持されることにより、電池1Aの外装部材5,6においてフィルム61,62が積層されていない部分の、電池1Bへの接触が、防止される。すなわち、電池1Aにおいて溶接部35及び溶接部35に対して外側の部位の、電池1Bへの接触が、防止される。同様に、電池1Bの外装部材5,6においてフィルム61,62が積層されていない部分の、電池1Aへの接触が、防止される。すなわち、電池1Bにおいて溶接部35及び溶接部35に対して外側の部位の、電池1Aへの接触が、防止される。
 また、本適用例でも、図7及び図8の適用例と同様に、互いに対して隣り合って配列される電池1A,1Bが、接続部材であるバスバー51によって、電気的に接続される。本適用例でも、バスバー51によって接続される電池1Aの対象端子(27A又は27B)及び電池1Bの対象端子(27A又は27B)は、第2の交差方向について、組電池50の中央位置に対して同一の側に、位置する。
 前述のように、 電池1A,1B等の電池1のそれぞれでは、電極群10、正極リード及び負極リードが電解液を介して外装部材5,6と通電する可能性がある。ただし、本適用例では、電池1Aの第1のフィルム61及び電池1Bの第2のフィルム62によって、電池1Aの底壁7と電池1Bの第2の外装部材6との接触が、防止される。また、ケース70によって電池1A,1Bの位置が保持されるため、電池1Aにおいて溶接部35及び溶接部35に対して外側の部位の、電池1Bへの接触が、防止される。同様に、電池1Bにおいて溶接部35及び溶接部35に対して外側の部位の、電池1Aへの接触が、防止される。
 前述のような構成であるため、本適用例の組電池50では、電池1A,1Bのいずれかにおいて電極群10等が電解液を介して外装部材5,6と通電しても、複数の電池1A,1Bの外装部3同士の間は、通電しない。したがって、電池1A,1Bのいずれかにおいて電極群10等が電解液を介して外装部材5,6と通電しても、電池1Aの電極群10と電池1Bの電極群10との間が端子27A,27B及びバスバー51を介さずに通電されることが、有効に防止される。
 また、組電池50では、前述のようにフィルム61,62及びケース70によって、電池1A,1Bの外装部3同士の間の通電が防止されるため、電池1A,1Bとは別体の絶縁部材を電池1A,1Bの間に配置する必要がない。電気的絶縁性を有する絶縁部材を電池1A,1Bの間に設けないことにより、組電池50における部品の点数が削減され、組電池50の製造コストが削減される。また、絶縁部材を電池1A,1Bの間に設けないことにより、組電池50の体積が小さくなる。これにより、組電池50のエネルギー密度が高く確保される。
 前述のように、第2の実施形態の電池1を用いても、組電池50等の電池1を複数備える構成において、複数の電池1の間の外装部材5,6を介しての通電が有効に防止される。そして、電池1を複数備える構成全体のエネルギー密度が、高く確保される。
 なお、 図14の適用例では、電池1A,1Bが組電池50に設けられるが、ある適用例では、3つ以上の電池1が組電池50に設けられてもよい。また、別のある適用例では、配列方向について互いに対して隣り合う電池1A,1Bは、第1の外装部材5の底壁7同士が対向する。さらに、別のある適用例では、配列方向について互いに対して隣り合う電池1A,1Bは、第2の外装部材6同士が対向する。これらの適用例でも、図14の適用例と同様に、組電池50において、複数の電池1の間の外装部材5,6を介しての通電が有効に防止され、組電池50のエネルギー密度が高く確保される。
 (第2の実施形態の変形例) 
 図15に示す第2の実施形態の第1の変形例では、第1の外装部材5の外表面にはフィルム(第1のフィルム)61が積層されるが、第2の外装部材6の外表面にはフィルム(第2のフィルム)62が積層されない。本変形例でも、フィルム61は、 溶接部35に対して内側(内周側)の範囲の全体に渡って、第1の外装部材5の外表面に積層される。したがって、第1の外装部材5では、底壁7の外表面の全体に渡って、フィルム61が積層される。そして、第1の外装部材5では、側壁8A,8B,9A,9Bのそれぞれの外表面の全体に渡ってフィルム61が積層される。ただし、フィルム61は、フランジ13の側壁8A,8B,9A,9B から外側への突出部分において、溶接部35及び溶接部35に対して外側の範囲には、積層されない。
 なお、ある変形例では、図15の変形例のようにフィルム62が設けられない構成において、前述した開放弁(45)が、第2の外装部材6に形成される。すなわち、外装部3において、フィルム(61,62等)が外表面に積層されない部位に、開放弁(45)が形成される。本変形例でも、開放弁(45)は、薄肉部(47)を備える。そして、薄肉部(47)では、第2の外装部材6の肉厚が、外装部材5,6の他の部分に比べて、薄い。
 また、ある変形例では、第1の外装部材5において、底壁7の外表面にのみ、フィルム61が積層される。そして、第1の外装部材5では、側壁8A,8B,9A,9Bのそれぞれの外表面に、フィルム61が積層されない。本変形例でも、フィルム61は、底壁7の外表面の全体に渡って、積層される。また、本変形例では、前述した絶縁部材28A,28Bが設けられ、端子27A,27Bのそれぞれは、絶縁部材28A,28Bの対応する一方によって、第1の外装部材5に対して電気的に絶縁される。
 また、ある変形例では、側壁8A,8B,9A,9Bの外表面にフィルム61が積層されず、かつ、底壁7の外表面にのみフィルム61が積層される構成において、前述した開放弁(45)が、側壁8A,8B,9A,9Bのいずれかに形成される。すなわち、第1の外装部材5において、フィルム61が外表面に積層されない部位に、開放弁(45)が形成される。
 また、図16に示す第2の実施形態の第2の変形例では、第2の外装部材6の外表面にはフィルム(第2のフィルム)62が積層されるが、第1の外装部材5の外表面にはフィルム(第1のフィルム)61が積層されない。本変形例でも、フィルム62は、 溶接部35に対して内側(内周側)の範囲の全体に渡って、第2の外装部材6の外表面に積層される。したがって、第2の外装部材6の外表面では、側壁8A,8B,9A,9Bに対して内側の範囲の全体又は略全体に渡って、すなわち、開口縁15に対して内側の範囲の全体又は略全体に渡って、フィルム62が積層される。ただし、フィルム62は、第2の外装部材6の側壁8A,8B,9A,9B から外側への突出部分において、溶接部35及び溶接部35に対して外側の範囲には、積層されない。また、本変形例では、フィルム62は、溶接部35が第2のフィルム62に対して突出しない程度の肉厚を有することが、好ましい。
 また、ある変形例では、図16の変形例のようにフィルム61が設けられない構成において、前述した開放弁(45)が、第1の外装部材5に形成される。すなわち、外装部3において、フィルム(61,62等)が外表面に積層されない部位に、開放弁(45)が形成される。
 前述した組電池50等では、第2の実施形態の電池1の代わりに、前述した変形例の電池1のいずれかを用いてもよい。この場合も、組電池50では、複数の電池1が配列される。そして、組電池50を形成する複数の電池1のそれぞれは、厚さ方向が配列方向と平行又は略平行になる状態で、配列される。
 ただし、第2の外装部材6の外表面にフィルム62が積層されない図15等の電池1が用いられる場合は、配列方向について互いに対して隣り合う電池1A,1Bは、第2の外装部材6同士が対向する状態では、配列されない。この場合、互いに対して隣り合う電池1A,1Bは、一方の第1の外装部材5の底壁7が他方の第2の外装部材6と対向する状態、又は、第1の外装部材5の底壁7同士が対向する状態で、配列される。
 また、第1の外装部材5の外表面にフィルム61が積層されない図16等の電池1が用いられる場合は、配列方向について互いに対して隣り合う電池1A,1Bは、第1の外装部材5の底壁7同士が対向する状態では、配列されない。この場合、互いに対して隣り合う電池1A,1Bは、一方の第1の外装部材5の底壁7が他方の第2の外装部材6と対向する状態、又は、第2の外装部材6同士が対向する状態で、配列される。
 (その他の変形例) 
 また、ある変形例では、収納空間11に複数の電極群が収納されてもよい。また、別のある変形例では、第2の外装部材6が、板状ではなく、第1の外装部材5と同様の底付きの箱状に形成される。この場合、第2の外装部材6も、底壁、側壁及びフランジを備える状態に、形成される。そして、第1の外装部材5のフランジ13及び第2の外装部材6のフランジが、溶接部35で、気密に溶接される。本変形例の電池1でも、溶接部35によって、開口12の周方向について全周に渡って、フランジ13及び第2の外装部材6が気密に溶接される。そして、電極群10が収納される収納空間11は、外装部3の外部に対して密閉される。
 これらの少なくとも一つの実施形態又は実施例によれば、第1のフィルムが、電気的絶縁性を有する材料から第1の外装部材と一体に形成され、第1のフィルムは、第1の外装部材の内表面に積層される。そして、第2のフィルムが、電気的絶縁性を有する材料から第2の外装部材と一体に形成され、第2のフィルムは、第2の外装部材の内表面に積層される。これにより、電池を複数備える構成において、複数の電池の間の外装部材を介しての通電が有効に防止され、構成全体のエネルギー密度が高く確保される電池を提供することができる。
 また、これらの少なくとも一つの実施形態又は実施例によれば、第1のフィルム及び第2のフィルムの少なくとも一方が、設けられる。第1のフィルムは、第1の外装部材の外表面において、少なくとも底壁の外表面の全体に渡って積層される。第2のフィルムは、第2の外装部材の外表面において、少なくとも開口縁に対して内側の範囲の全体に渡って、積層される。これにより、電池を複数備える構成において、複数の電池の間の外装部材を介しての通電が有効に防止され、構成全体のエネルギー密度が高く確保される電池を提供することができる。
 本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (15)

  1.  底壁及び側壁を有するとともに、金属から形成される第1の外装部材であって、前記底壁及び前記側壁によって収納空間が規定され、前記収納空間が前記底壁とは反対側に開口を有し、前記開口の開口縁から前記側壁に対して外側へ突出するフランジを備える第1の外装部材と、
     正極及び負極を備え、前記収納空間に収納される電極群と、
     前記収納空間において前記電極群に含浸される電解液と、
     金属から形成されるとともに、前記収納空間の前記開口を塞ぐ状態で前記フランジに対向して配置される第2の外装部材と、
     前記開口縁から外側への突出部分において、前記開口の全周に渡って前記フランジ及び前記第2の外装部材が溶接される溶接部と、
     電気的絶縁性を有する材料から前記第1の外装部材と一体に形成され、前記第1の外装部材の内表面に積層される第1のフィルムと、
     電気的絶縁性を有する材料から前記第2の外装部材と一体に形成され、前記第2の外装部材の内表面に積層される第2のフィルムと、
     を具備する、電池。
  2.  前記第1のフィルム及び前記第2のフィルムは熱融着性を有し、
     前記溶接部と前記開口縁との間において、前記第1のフィルム及び前記第2のフィルムが互いに対して融着する融着部であって、前記第1のフィルム及び前記第2のフィルムのそれぞれが、前記融着部に対して内側の範囲の全体に渡って積層される融着部をさらに具備し、
     前記融着部では、前記開口の前記全周に渡って、前記第1のフィルム及び前記第2のフィルムが互いに対して融着する、
     請求項1の電池。
  3.  前記融着部は、前記溶接部の内端に対して内側に隣接する、請求項2の電池。
  4.  前記第1の外装部材の前記側壁の外表面に取り付けられる一対の端子と、
     前記一対の端子のそれぞれと前記第1の外装部材との間に介在し、前記一対の端子のそれぞれを前記第1の外装部材に対して電気的に絶縁する絶縁部材と、
     をさらに具備する、請求項1乃至3のいずれか1項の電池。
  5.  前記第1の外装部材及び前記第2の外装部材のそれぞれは、0.02mm以上0.3mm以下の肉厚であり、
     前記第1のフィルム及び前記第2のフィルムのそれぞれは、20μm以上120μm以下の肉厚である、
     請求項1乃至4のいずれか1項の電池。
  6.  前記第1の外装部材又は前記第2の外装部材に形成され、前記収納空間の内圧が所定の値以上になることにより開放される開放弁をさらに具備する、請求項1乃至4のいずれか1項の電池。
  7.  前記開放弁は、前記第1の外装部材又は前記第2の外装部材の肉厚が前記第1の外装部材及び前記第2の外装部材の他の部分に比べて薄い薄肉部を備える、請求項6の電池。
  8.  前記第1の外装部材及び前記第2の外装部材のそれぞれは、前記薄肉部以外の部位において、0.02mm以上0.3mm以下の肉厚であり、
     前記第1のフィルム及び前記第2のフィルムのそれぞれは、前記薄肉部に積層される部位を除き、20μm以上120μm以下の肉厚である、
     請求項7の電池。
  9.  請求項1乃至8のいずれか1項の電池を複数具備する、組電池。
  10.  複数の前記電池は、互いに対して配列され、
     互いに対して隣り合って配列される2つの前記電池は、前記第1の外装部材の前記底壁同士が対向するか、前記第2の外装部材同士が対向するか、及び、一方の前記第1の外装部材の前記底壁が他方の前記第2の外装部材と対向するか、のいずれかである、
     請求項9の組電池。
  11.  底壁及び側壁を有するとともに、金属から形成される第1の外装部材であって、前記底壁及び前記側壁によって収納空間が規定され、前記収納空間が前記底壁とは反対側に開口を有し、前記開口の開口縁から前記側壁に対して外側へ突出するフランジを備える第1の外装部材と、
     正極及び負極を備え、前記収納空間に収納される電極群と、
     前記収納空間において前記電極群に含浸される電解液と、
     金属から形成されるとともに、前記収納空間の前記開口を塞ぐ状態で前記フランジに対向して配置される第2の外装部材と、
     前記開口縁から外側への突出部分において、前記開口の全周に渡って前記フランジ及び前記第2の外装部材が溶接される溶接部と、
     を具備し、
     電気的絶縁性を有する材料から前記第1の外装部材と一体に形成され、前記第1の外装部材の外表面に積層される第1のフィルムであって、少なくとも前記底壁の外表面の全体に渡って積層される第1のフィルム、及び、
     電気的絶縁性を有する材料から前記第2の外装部材と一体に形成され、前記第2の外装部材の外表面に積層される第2のフィルムであって、少なくとも前記開口縁に対して内側の範囲の全体に渡って積層される第2のフィルム、
     の少なくとも一方をさらに具備する、電池。
  12.  前記フランジ及び前記第2の外装部材は、前記溶接部において、前記第1のフィルム及び/又は前記第2のフィルムの外部に対して露出する、請求項11の電池。
  13.  前記第1の外装部材の前記側壁の外表面に取り付けられる一対の端子をさらに具備し、
     前記第1のフィルム及び前記第2のフィルムの中で少なくとも前記第1のフィルムを備え、
     前記第1のフィルムは、前記底壁の前記外表面に加えて、前記側壁の前記外表面に積層され、
     前記第1のフィルムは、前記一対の端子のそれぞれと前記側壁との間に介在し、前記一対の端子のそれぞれを前記第1の外装部材に対して電気的に絶縁する、
     請求項11又は12の電池。
  14.  前記第1の外装部材及び前記第2の外装部材のそれぞれは、0.02mm以上0.3mm以下の肉厚であり、
     前記第1のフィルム及び前記第2のフィルムのそれぞれは、20μm以上120μm以下の肉厚である、
     請求項11乃至13のいずれか1項の電池。
  15.  請求項11乃至14のいずれか1項の電池を複数具備し、
     複数の前記電池は、互いに対して配列され、
     互いに対して隣り合って配列される2つの前記電池は、前記第1の外装部材の前記底壁同士が対向するか、前記第2の外装部材同士が対向するか、及び、一方の前記第1の外装部材の前記底壁が他方の前記第2の外装部材と対向するか、のいずれかである、
     組電池。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000223090A (ja) * 1999-02-02 2000-08-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電 池
JP2004006226A (ja) * 2002-04-17 2004-01-08 Hitachi Maxell Ltd 電池
JP2004087239A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Nissan Motor Co Ltd 電池およびその製造方法、ならびに組電池、組電池モジュール
JP2008021634A (ja) * 2006-07-10 2008-01-31 Lg Chem Ltd シーリング部の安全性が向上した二次電池
JP2015060831A (ja) * 2013-09-20 2015-03-30 株式会社東芝 非水電解質二次電池

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000223090A (ja) * 1999-02-02 2000-08-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電 池
JP2004006226A (ja) * 2002-04-17 2004-01-08 Hitachi Maxell Ltd 電池
JP2004087239A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Nissan Motor Co Ltd 電池およびその製造方法、ならびに組電池、組電池モジュール
JP2008021634A (ja) * 2006-07-10 2008-01-31 Lg Chem Ltd シーリング部の安全性が向上した二次電池
JP2015060831A (ja) * 2013-09-20 2015-03-30 株式会社東芝 非水電解質二次電池

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