JP2002354685A - Charge and discharge system for secondary battery - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charge and discharge system, which exhibits capability of each battery wholly even in serial arrangement, and with which there occurs no drop in the apparent capacity resulted from unbalance of batteries even if repetitive charge and discharge is executed. SOLUTION: The charge and discharge system for secondary battery comprises (A): a battery pack, which is composed of two pairs or more of the secondary batteries packed in a case, having external terminals of positive pole and negative pole corresponding to a pair of the secondary batteries, and each external terminal is electrically connected to the corresponding positive pole and the negative pole of the secondary battery, respectively; (B): a charger, which has connecting terminals corresponding to the external terminals of the battery pack, and the connecting terminals are wired so that two pairs or more of the secondary batteries are parallel connected; and (C): a device, which has connecting terminals corresponding to the external terminals of the battery pack, and the connecting terminals are wired, so that two pairs or more of the secondary batteries are serially connected, when the external terminals and the connecting terminals are connected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池の充電シ
ステムに関し、より詳細には充電時は並列充電、放電時
は直列放電できる充放電システムに関する。更には二次
電池の充放電方法、並びに該充放電システムに使用する
電池パックに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging system for a secondary battery, and more particularly, to a charging / discharging system capable of charging in parallel during charging and discharging in series during discharging. Further, the present invention relates to a method for charging and discharging a secondary battery, and a battery pack used for the charging and discharging system.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、携帯電話、ノート型パーソナルコ
ンピュータ、カメラ、ビデオ等、携帯用の電子機器の用
途や数が爆発的に伸びている。これらの携帯用の電子機
器には、駆動のための動力源が必要となる。現状、最も
一般的に用いられている動力源は電池であり、近年で
は、特に充電による再利用が可能な二次電池の需要が伸
びている。2. Description of the Related Art In recent years, applications and numbers of portable electronic devices such as portable telephones, notebook personal computers, cameras, and videos have exploded. These portable electronic devices require a power source for driving. At present, the most commonly used power source is a battery, and in recent years, the demand for a rechargeable battery that can be reused particularly by charging has been increasing.

【０００３】上記のような携帯用の電子機器は高機能化
が進み、液晶やズームレンズモータの様に、低電圧化が
進むＩＣと逆行し高い電圧を必要とする部品の搭載が不
可欠になっており、なおかつ電流路の抵抗による電力損
失を低減するには高電圧低電流での放電が有利である。
その対応策として、複数の電池を直列配列することが考
えられるが、単に直列配列しただけでは充放電を繰り返
す事により各電池の僅かなアンバランスが顕在化し内包
する一部の電池の劣化を促進し、また各電池毎には劣化
していないにもかかわらず充電量が一部の電池に偏る事
によりパックとして充放電容量が下がり見掛け上パック
の寿命が尽きた様に見えるという問題を有していた。[0003] The above-mentioned portable electronic devices are becoming more sophisticated, and it is indispensable to mount components, such as liquid crystal and zoom lens motors, which go against ICs with lower voltages and require higher voltages. In order to reduce the power loss due to the resistance of the current path, discharging at a high voltage and a low current is advantageous.
As a countermeasure, it is conceivable to arrange a plurality of batteries in series, but if the batteries are simply arranged in series, repeated improper charging / discharging will cause a slight imbalance in each battery, which will accelerate the deterioration of some of the contained batteries. In addition, there is a problem in that the charge amount is biased to some of the batteries, but the charge / discharge capacity of the pack is reduced and the life of the pack seems to be exhausted even though it is not deteriorated for each battery. I was

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】直列配列でも各電池の
能力を全て発揮し、繰り返し充放電を行っても電池のア
ンバランスに起因する見かけの容量低下が起こらない充
放電システムが求められていた。There has been a demand for a charge / discharge system which can exhibit the full capacity of each battery even in a serial arrangement, and which does not cause an apparent decrease in capacity due to the imbalance of the battery even if the battery is repeatedly charged / discharged. .

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至っ
た。即ち本発明の要旨は下記（１）〜（１６）に存す
る。 （１）（Ａ）２組以上の二次電池がケースに収納されて
なり、二次電池１組につき対応する正極及び負極の外部
端子を有し、各外部端子はそれぞれ独立して対応する二
次電池の正極又は負極に電気的に接続されている電池パ
ック、（Ｂ）該電池パックの外部端子と対応する接合端
子を有し、外部端子と接合端子を接合した際に、２組以
上の二次電池が並列になるよう接合端子が配線された充
電器、及び（Ｃ）該電池パックの外部端子と対応する接
合端子を有し、外部端子と接合端子を接合させた際に２
組以上の二次電池が直列となるよう接合端子が配線され
た機器からなることを特徴とする二次電池の充放電シス
テム。The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, completed the present invention. That is, the gist of the present invention resides in the following (1) to (16). (1) (A) Two or more sets of rechargeable batteries are housed in a case, and each set of rechargeable batteries has a corresponding positive and negative external terminal, and each external terminal independently corresponds to a corresponding one of the secondary batteries. A battery pack electrically connected to the positive electrode or the negative electrode of the next battery, (B) having a joining terminal corresponding to the external terminal of the battery pack, and connecting two or more sets of the external terminal and the joining terminal. (C) a battery charger having a junction terminal wired in such a manner that secondary batteries are arranged in parallel, and (C) a junction terminal corresponding to an external terminal of the battery pack.
A charging / discharging system for a secondary battery, comprising a device in which junction terminals are wired so that two or more sets of secondary batteries are connected in series.

【０００６】（２）電池パックの各１組の二次電池が、
複数の二次電池を並列に接続したものであることを特徴
とする上記（１）に記載の充放電システム。 （３）電池パックが２組以上の二次電池からなり、各１
組の二次電池が複数の平板型二次電池が並列に接続され
てなり、該平板型二次電池は同一組内の二次電池を構成
する平板型二次電池どうしが隣り合わないように他の組
の二次電池を構成する平板型二次電池と隣り合わせに積
層されて電池パック中に収納されていることを特徴とす
る上記（１）に記載の充放電システム。(2) Each set of secondary batteries of the battery pack is
The charge / discharge system according to the above (1), wherein a plurality of secondary batteries are connected in parallel. (3) The battery pack is composed of two or more rechargeable batteries,
A set of secondary batteries is formed by connecting a plurality of flat secondary batteries in parallel, and the flat secondary batteries are arranged so that the flat secondary batteries constituting the secondary batteries in the same set are not adjacent to each other. The charging / discharging system according to the above (1), wherein the charging / discharging system according to the above (1), which is stacked adjacent to a flat secondary battery constituting another set of secondary batteries and housed in a battery pack.

【０００７】（４）電池パックの各１組の二次電池と各
外部端子の間に、保護素子及び保護回路を備えているこ
とを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の
充放電システム。 （５）各１組の二次電池を構成する複数の二次電池が、
各々保護回路及び／又は保護素子を備えていることを特
徴とする上記（２）〜（４）のいずれかに記載の充放電
システム。(4) The battery according to any one of (1) to (3), wherein a protection element and a protection circuit are provided between each set of secondary batteries of the battery pack and each external terminal. A charge / discharge system as described. (5) A plurality of secondary batteries constituting each set of secondary batteries are:
The charge / discharge system according to any one of (2) to (4), further including a protection circuit and / or a protection element.

【０００８】（６）保護素子が電流ヒューズ又は温度ヒ
ューズであることを特徴とする上記（４）又は（５）に
記載の充放電システム。 （７）保護回路がサーミスタを備えていることを特徴と
する上記（４）〜（６）のいずれかに記載の充放電シス
テム。 （８）充電器が、トータルタイマーで充電時間を制御す
る手段を備えていることを特徴とする上記（１）〜
（７）いずれかに記載の充放電システム。(6) The charge / discharge system according to the above (4) or (5), wherein the protection element is a current fuse or a thermal fuse. (7) The charge / discharge system according to any one of (4) to (6), wherein the protection circuit includes a thermistor. (8) The above (1) to (1), wherein the charger is provided with means for controlling the charging time by a total timer.
(7) The charge / discharge system according to any of the above.

【０００９】（９）２組以上の二次電池がケースに収納
されてなり、二次電池１組につき対応する正極及び負極
の外部端子を有し、各外部端子はそれぞれ独立して対応
する二次電池の正極又は負極に電気的に接続されている
電池パック。 （１０）電池パックの外部端子と対応する接合端子を有
し、外部端子と接合端子を接合した際に、２組以上の二
次電池が並列になるよう接合端子が配線された充電器を
用いて充電することを特徴とする上記（９）に記載の電
池パック。(9) Two or more sets of rechargeable batteries are housed in a case, and each set of rechargeable batteries has a corresponding positive and negative external terminal, and each external terminal is independently associated with a corresponding one of the secondary batteries. A battery pack electrically connected to the positive or negative electrode of the next battery. (10) A charger having a joint terminal corresponding to an external terminal of a battery pack and having the joint terminal wired so that two or more sets of secondary batteries are arranged in parallel when the external terminal and the joint terminal are joined. The battery pack according to (9), wherein the battery pack is charged by charging.

【００１０】（１１）電池パックの外部端子と対応する
接合端子を有し、外部端子と接合端子を接合させた際に
２組以上の二次電池が直列となるよう接合端子が配線さ
れた機器を用いて放電することを特徴とする上記（９）
又は（１０）に記載の電池パック。 （１２）各１組の二次電池が、複数の二次電池を並列に
接続したものであることを特徴とする上記（９）〜（１
１）のいずれかに記載の電池パック。(11) A device having a joint terminal corresponding to an external terminal of a battery pack, wherein the joint terminal is wired so that two or more sets of secondary batteries are connected in series when the external terminal and the joint terminal are joined. (9) characterized in that the discharge is performed by using
Or the battery pack according to (10). (12) The above-mentioned (9) to (1), wherein each set of secondary batteries is obtained by connecting a plurality of secondary batteries in parallel.
The battery pack according to any one of 1).

【００１１】（１３）２組以上の二次電池がケースに収
納されてなり、各１組の二次電池が複数の平板型二次電
池が並列に接続されてなり、該平板型二次電池は同一組
内の二次電池を構成する平板型二次電池どうしが隣り合
わないように他の組の二次電池を構成する平板型二次電
池と隣り合わせに積層されて電池パック中に収納されて
いることを特徴とする上記（９）〜（１１）のいずれか
に記載の電池パック。(13) Two or more sets of secondary batteries are housed in a case, and each set of secondary batteries is formed by connecting a plurality of flat secondary batteries in parallel. Are stacked side by side with the flat type secondary batteries constituting another set of secondary batteries so that the flat type secondary batteries forming the secondary batteries in the same set are not adjacent to each other and stored in the battery pack. The battery pack according to any one of the above (9) to (11), wherein

【００１２】（１４）各１組の二次電池と各外部端子の
間に、保護素子及び保護回路を備えていることを特徴と
する上記（９）〜（１３）のいずれかに記載の電池パッ
ク。 （１５）各１組の二次電池を構成する複数の二次電池
が、各々保護回路及び／又は保護素子を備えていること
を特徴とする上記（１２）〜（１４）のいずれかに記載
の電池パック。(14) The battery according to any one of (9) to (13), further comprising a protection element and a protection circuit between each set of the secondary batteries and each external terminal. pack. (15) The plurality of secondary batteries constituting each set of secondary batteries are each provided with a protection circuit and / or a protection element, according to any one of the above (12) to (14). Battery pack.

【００１３】（１６）保護素子が電流ヒューズ又は温度
ヒューズであることを特徴とする上記（１４）又は（１
５）に記載の電池パック。 （１７）保護回路がサーミスタを備えていることを特徴
とする上記（１４）〜（１６）のいずれかに記載の電池
パック。 （１８）電池パックの外部端子と対応する接合端子を有
し、外部端子と接合端子を接合した際に、２組以上の二
次電池が並列になるよう接合端子が配線された充電器。(16) The above (14) or (1), wherein the protection element is a current fuse or a thermal fuse.
The battery pack according to 5). (17) The battery pack according to any one of (14) to (16), wherein the protection circuit includes a thermistor. (18) A charger having a joint terminal corresponding to an external terminal of a battery pack, and having the joint terminals wired so that two or more sets of secondary batteries are arranged in parallel when the external terminal and the joint terminal are joined.

【００１４】（１９）電池パックの外部端子と対応する
接合端子を有し、外部端子と接合端子を接合させた際に
２組以上の二次電池が直列となるよう接合端子が配線さ
れた機器。(19) A device having a joint terminal corresponding to an external terminal of a battery pack, wherein the joint terminal is wired so that two or more sets of secondary batteries are connected in series when the external terminal and the joint terminal are joined. .

【００１５】[0015]

【発明の実施の態様】以下、図面を用いて、本発明を詳
細に説明する。図１は、本発明における、電池パック、
充電器及び機器のそれぞれの構成をまとめて示すブロッ
ク図である。電池パック１０１は２組以上の二次電池１
０３からなり、二次電池１０３に対応する正極及び負極
の外部端子１０２を有していて、外部端子１０２はそれ
ぞれ独立して対応する二次電池１０３の正極又は負極に
電気的に接続されている。なお、本発明において１つの
二次電池１０３を１組の二次電池と定義している。これ
は図２に示すように、二次電池１０３は複数の二次電池
１０４から構成されているためである。電池容量を増大
させるという観点から、複数の二次電池１０４は並列に
接続されて１組の二次電池１０３を形成していることが
好ましい。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a battery pack according to the present invention;
It is a block diagram which shows each structure of a charger and an apparatus collectively. Battery pack 101 includes two or more sets of secondary batteries 1
03, which has positive and negative external terminals 102 corresponding to the secondary battery 103, and each of the external terminals 102 is independently electrically connected to the positive or negative electrode of the corresponding secondary battery 103. . In the present invention, one secondary battery 103 is defined as a set of secondary batteries. This is because the secondary battery 103 is composed of a plurality of secondary batteries 104 as shown in FIG. From the viewpoint of increasing the battery capacity, it is preferable that the plurality of secondary batteries 104 are connected in parallel to form a set of secondary batteries 103.

【００１６】次に図２及を用いて、電池パックが２組の
二次電池１０３からなる場合を説明する。なお、図２に
おいては正極と負極をまとめて模式的に表しているが、
実際は正極、負極がそれぞれ独立して接続されている。
各１組の二次電池１０３は複数の二次電池１０４からな
り、該複数の二次電池１０４は、小型化という観点か
ら、平板型の二次電池であることが好ましい。２組分の
二次電池１０４は積層されて電池パックの中に収納され
ていることが好ましい。その際、一方の二次電池１０４
が万一発熱を伴う異常事態に陥った時、もう一方の二次
電池１０４がこの熱を吸収する事により異常二次電池の
熱暴走を抑制するという観点から、該二次電池１０４を
積層順に番号を付した場合に、奇数番号となる二次電池
１０４を１組の二次電池として並列に接続され、偶数番
号となる二次電池１０４をもう１組の二次電池として並
列に接続されていることが好ましい。具体的には、図３
において、積層した二次電池１０４を上から順番に１０
４−１、１０４−２、１０４−３、１０４−４、１０４
−５、１０４−６、１０４−７、１０４−８とした場
合、１０４−１、１０４−３、１０４−５及び１０４−
７を並列に接続して１組の二次電池１０３をなし、１０
４−２、１０４−４、１０４−６及び１０４−８を並列
に接続してもう１組の二次電池１０３をなす。上記にお
いては電池パックが２組の二次電池からなる場合を説明
したが、電池パックは２組以上の二次電池から構成され
ていてよく、該二次電池を構成する該平板型二次電池
は、同一組内の二次電池を構成する平板型二次電池どう
しが隣り合わないように他の組の二次電池を構成する平
板型二次電池と隣り合わせに積層されて電池パック中に
収納されていればよい。Next, a case where the battery pack includes two sets of secondary batteries 103 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the positive electrode and the negative electrode are schematically shown collectively.
Actually, the positive electrode and the negative electrode are independently connected.
Each set of secondary batteries 103 is composed of a plurality of secondary batteries 104, and the plurality of secondary batteries 104 are preferably flat type secondary batteries from the viewpoint of miniaturization. It is preferable that two sets of secondary batteries 104 are stacked and housed in a battery pack. At this time, one of the secondary batteries 104
In the event of an abnormal situation involving heat generation, from the viewpoint that the other secondary battery 104 absorbs this heat to suppress the thermal runaway of the abnormal secondary battery, the secondary batteries 104 are stacked in the order of stacking. When numbers are given, the odd-numbered secondary batteries 104 are connected in parallel as one set of secondary batteries, and the even-numbered secondary batteries 104 are connected in parallel as another set of secondary batteries. Is preferred. Specifically, FIG.
, The stacked secondary batteries 104 are sequentially 10
4-1, 104-2, 104-3, 104-4, 104
-5, 104-6, 104-7, and 104-8, 104-1, 104-3, 104-5, and 104-
7 in parallel to form a set of secondary batteries 103;
4-2, 104-4, 104-6 and 104-8 are connected in parallel to form another set of secondary batteries 103. Although the case where the battery pack is composed of two sets of secondary batteries has been described above, the battery pack may be composed of two or more sets of secondary batteries, and the flat secondary battery that constitutes the secondary batteries may be used. Are stacked side by side with the flat type secondary batteries that make up another set of secondary batteries so that the flat type secondary batteries that make up the secondary batteries in the same set are not next to each other, and stored in the battery pack It should just be done.

【００１７】本発明においては、１組の二次電池１０３
と各外部端子１０２の間に保護素子１０７及び保護回路
１０６が設けられている（図２参照）ものが好ましい。
保護素子は過充電時の熱暴走を防止するために設けられ
ており、保護回路は過充電，過放電，過電流放電，外部
短絡から電池を保護するために設けられている。また、
本発明においては、１組の二次電池１０３を構成する複
数の二次電池１０４が、各々保護回路及び／又は保護素
子１０５（図２参照。図２では「保護回路及び／又は保
護素子」を１０５で定義している）を備えていることが
好ましい。該保護素子は過充電時の熱暴走を防止するた
め設けられており、該保護回路は過充電，過放電，過電
流放電，外部短絡から電池を保護するために設けられて
いる。１組の二次電池１０３と各外部端子１０２の間に
保護素子１０７及び保護回路１０６が設けられているの
で、１組の二次電池１０３を構成する複数の二次電池１
０４の各々に、保護回路と保護素子の両方が設けられて
いる必要性はなく、どちらか一方でもよいが、安全サイ
ドでは両方ともが設けられていることが好ましい。どち
らか一方のみの場合は、コスト面から保護素子が好まし
い。In the present invention, one set of secondary batteries 103
It is preferable that a protection element 107 and a protection circuit 106 are provided between the external terminals 102 (see FIG. 2).
The protection element is provided to prevent thermal runaway during overcharge, and the protection circuit is provided to protect the battery from overcharge, overdischarge, overcurrent discharge, and external short circuit. Also,
In the present invention, a plurality of secondary batteries 104 constituting one set of secondary batteries 103 are each provided with a protection circuit and / or a protection element 105 (see FIG. 2. In FIG. 2, a “protection circuit and / or protection element” is used). (Defined at 105). The protection element is provided to prevent thermal runaway during overcharge, and the protection circuit is provided to protect the battery from overcharge, overdischarge, overcurrent discharge, and external short circuit. Since the protection element 107 and the protection circuit 106 are provided between one set of the secondary batteries 103 and each of the external terminals 102, a plurality of the secondary batteries 1 constituting the one set of the secondary batteries 103 are provided.
There is no need to provide both a protection circuit and a protection element in each of the elements 04, and either one may be provided. However, it is preferable that both are provided on the safety side. When only one of them is used, a protection element is preferable in terms of cost.

【００１８】なお、保護素子としては電流ヒューズ、温
度ヒューズが挙げられる。また、回路上の電子部品の熱
からの保護、過充電時の熱暴走の防止という観点から、
保護回路がサーミスタを備えていることが好ましい。以
下１組の二次電池１０３を構成する二次電池１０４（以
下「電池単体」という）の好ましい実施形態について以
下、図４〜７を参照して説明する。なお、図５は、この
電池単体の分解斜視図、図６はこの電池単体の要部の断
面図、図７は電池要素の概略的な斜視図である。The protection element includes a current fuse and a temperature fuse. Also, from the viewpoint of protecting electronic components on the circuit from heat and preventing thermal runaway during overcharge,
Preferably, the protection circuit comprises a thermistor. Hereinafter, a preferred embodiment of a secondary battery 104 (hereinafter, referred to as a “battery unit”) constituting a set of secondary batteries 103 will be described with reference to FIGS. 5 is an exploded perspective view of the battery unit, FIG. 6 is a sectional view of a main part of the battery unit, and FIG. 7 is a schematic perspective view of the battery element.

【００１９】この電池単体は、電池要素１を外装材２の
凹部２ａに収容した後、外装材３を外装材２に被せ、真
空封止により外装材２、３の周縁部２ａ、３ａを接合し
たものである。図５の通り、外装材２は平板状である。
外装材３は方形箱状の凹部よりなる収容部３ｂと、この
収容部３ｂの４周縁からフランジ状に外方に張り出す周
縁部３ａとを有した浅い無蓋箱状のものである。In this battery unit, after the battery element 1 is accommodated in the concave portion 2a of the exterior material 2, the exterior material 3 is covered on the exterior material 2, and the peripheral portions 2a, 3a of the exterior materials 2, 3 are joined by vacuum sealing. It was done. As shown in FIG. 5, the exterior material 2 has a flat plate shape.
The exterior material 3 is a shallow, open box-like shape having a housing portion 3b formed of a rectangular box-shaped recess and a peripheral portion 3a that protrudes outward in a flange shape from four peripheral edges of the housing portion 3b.

【００２０】図６、７の通り、電池要素１は、複数の単
位電池要素を積層したものである。この単位電池要素か
らは、タブ４ａ又は４ｂが引き出されている。正極から
の各タブ４ａ同士は束ねられて（即ち、相互に重ね合わ
され）、正極リード２１が接合されている。負極からの
タブ４ｂ同志も束ねられ、負極リード２１が接合されて
いる。As shown in FIGS. 6 and 7, the battery element 1 is formed by stacking a plurality of unit battery elements. A tab 4a or 4b is extended from the unit battery element. The tabs 4a from the positive electrode are bundled (that is, overlapped with each other), and the positive electrode lead 21 is joined. The tabs 4b from the negative electrode are also bundled, and the negative electrode lead 21 is joined.

【００２１】外装材３の収容部３ｂ内に電池要素１が収
容され、外装材２が被せられる。電池要素１から延出し
た１対のリード２１は、それぞれ外装材２、３の１辺部
の周縁部２ａ、３ａの同士の合わせ面を通って外部に引
き出される。その後、減圧（好ましくは真空）雰囲気下
で外装材２、３の４周縁の周縁部２ａ、３ａ同士が熱圧
着、超音波溶着などの手法によって気密に接合され、電
池要素１が外装材２、３内に封入される。The battery element 1 is accommodated in the accommodating portion 3b of the exterior material 3, and the exterior material 2 is covered. A pair of leads 21 extending from the battery element 1 are drawn out through the mating surfaces of the peripheral edges 2a, 3a on one side of the exterior materials 2, 3, respectively. Thereafter, the four peripheral edges 2a and 3a of the outer packaging materials 2 and 3 are hermetically bonded to each other in a reduced pressure (preferably vacuum) atmosphere by a method such as thermocompression bonding or ultrasonic welding. 3 is enclosed.

【００２２】周縁部２ａ、３ａ同士が接合されることに
より、接合片部（フラップ）４Ａ、４Ｆが形成される。
このフラップ４Ａ、４Ｆは、電池要素１を被包している
被包部４Ｂから外方に張り出している。そこで、この接
合片部４Ａを被包部４Ｂに沿うように折曲し、接着剤や
接着テープ（図示略）等によて被包部４Ｂの側面に留め
付けられる。By joining the peripheral edges 2a, 3a together, joining pieces (flaps) 4A, 4F are formed.
The flaps 4A and 4F project outward from the enclosing portion 4B enclosing the battery element 1. Therefore, the joining piece 4A is bent along the envelope 4B, and is fixed to the side surface of the envelope 4B with an adhesive or an adhesive tape (not shown).

【００２３】図５では、外装材２、３が別体となってい
るが、本発明では、図８のように外装材２、３が一連一
体となっていても良い。図９では、外装材３の一辺と外
装材２の一辺とが連なり、外装材２が外装材３に対し屈
曲可能に連なる蓋状となっている。この外装材２、３が
連なる一辺から、収容部３ｂの凹部が形成されており、
この一辺においてはフラップ（接合片部）が形成されて
いない以外は図５と同一の構成のものとなる。In FIG. 5, the exterior materials 2 and 3 are separate bodies. However, in the present invention, the exterior materials 2 and 3 may be integrally formed as shown in FIG. In FIG. 9, one side of the exterior material 3 and one side of the exterior material 2 are connected, and the exterior material 2 has a lid shape that is connected to the exterior material 3 in a bendable manner. A concave portion of the housing portion 3b is formed from one side where the exterior materials 2 and 3 are continuous,
This one side has the same configuration as that of FIG. 5 except that no flap (joint piece) is formed.

【００２４】図５、８では、収容部３ｂを有した外装材
３と平板状の外装材２とが示されているが、本発明では
図９のように、それぞれ浅箱状の収容部６ｂ、７ｂと、
該収容部６ｂ、７ｂの４周縁から張り出す周縁部６ａ、
７ａとを有した外装材６、７によって電池要素１を被包
しても良い。図９は、外装材６、７が一連一体となって
いるが、前記図６と同様にこれらは別体となっていても
よい。FIGS. 5 and 8 show the exterior material 3 having the accommodation portion 3b and the flat exterior material 2, but in the present invention, as shown in FIG. , 7b,
A peripheral portion 6a projecting from four peripheral edges of the housing portions 6b, 7b;
The battery element 1 may be enveloped by the exterior members 6 and 7 having the element 7a. In FIG. 9, the exterior materials 6 and 7 are integrated in a series, but they may be separate bodies as in FIG. 6.

【００２５】本発明では、図１０のように１枚の平たい
シート状の外装材８を中央片８ａに沿って２ツ折り状に
折り返して第１片８Ａと第２辺８Ｂとの２片を形成し、
これら第１片８Ａと第２片８Ｂとの間に電池要素１を介
在させ、図１１の如く、第１片８Ａと第２片８Ｂの周縁
部８ｂ同士を接合して電池要素１を封入してもよい。な
お、この実施の形態にあっては、折曲されたフラップ
（接合片部４Ａ）を被包部４Ｂに沿わせ、接着剤や接着
テープで固定しているため、電池の側面の強度、剛性が
高い。In the present invention, as shown in FIG. 10, one flat sheet-like exterior material 8 is folded in two along a central piece 8a to form two pieces, a first piece 8A and a second side 8B. Forming
The battery element 1 is interposed between the first piece 8A and the second piece 8B, and the battery element 1 is sealed by joining the peripheral portions 8b of the first piece 8A and the second piece 8B as shown in FIG. May be. In this embodiment, the bent flap (joint piece 4A) is fixed along with the enclosing portion 4B with an adhesive or an adhesive tape. Is high.

【００２６】但し、本発明では、このフラップ４Ａが被
包部４Ｂから側方に張り出したままであってもよい。上
記電池要素１は、正極及び負極を有する平板状の単位電
池要素を厚さ方向に複数積層してなる平板積層型電池要
素である。本発明は、特にリチウム二次電池に適用する
のに好適であるので、以下に上記の電池要素をリチウム
二次電池要素とした場合の好適な構成について説明す
る。However, in the present invention, the flap 4A may be left projecting from the enclosing portion 4B. The battery element 1 is a flat laminated battery element in which a plurality of flat unit battery elements each having a positive electrode and a negative electrode are laminated in the thickness direction. Since the present invention is particularly suitable for being applied to a lithium secondary battery, a preferred configuration in the case where the above-mentioned battery element is a lithium secondary battery element will be described below.

【００２７】図１２は、このリチウム二次電池要素の単
位電池要素の好適な一例を示すものである。この単位電
池要素は、正極集電体２２、正極活物質２３、スペーサ
（電解質層）２４、負極活物質２５、負極集電体２６を
積層したものである。通常、正極活物質２３は正極集電
体２２の片面上に結着され、負極活物質２５は負極集電
体２６の片面上に結着されている。FIG. 12 shows a preferred example of a unit battery element of the lithium secondary battery element. This unit battery element is obtained by stacking a positive electrode current collector 22, a positive electrode active material 23, a spacer (electrolyte layer) 24, a negative electrode active material 25, and a negative electrode current collector 26. Usually, the positive electrode active material 23 is bound on one surface of the positive electrode current collector 22, and the negative electrode active material 25 is bound on one surface of the negative electrode current collector 26.

【００２８】この単位電池要素を複数個積層して電池要
素とするのであるが、この積層に際しては、正極を上側
とし負極を下側とした順姿勢（図１２）の単位電池要素
と、これとは逆に正極を下側とし負極を上側とした逆姿
勢（図示略）の単位電池要素とを交互に積層する。即
ち、積層方向に隣り合う単位電池要素は同極同士を（即
ち、正極同士及び負極同士）が対面するように積層され
る。A plurality of the unit battery elements are stacked to form a battery element. In this stacking, a unit battery element in a forward posture (FIG. 12) with the positive electrode on the upper side and the negative electrode on the lower side is used. On the contrary, unit battery elements in an inverted posture (not shown) with the positive electrode on the lower side and the negative electrode on the upper side are alternately stacked. That is, the unit battery elements adjacent in the stacking direction are stacked such that the same electrodes face each other (that is, the positive electrodes and the negative electrodes face each other).

【００２９】この単位電池要素の正極集電体２２からは
正極タブ４ａが延設され、負極集電体２６からは負極タ
ブ４ｂが延設されている。図１２のように正極集電体と
負極集電体との間に正極活物質、スペーサ及び負極活物
質を積層した単位電池要素の代わりに、図１３に示すよ
うに、正極集電体１５ａ又は負極集電体１５ｂを芯材と
してその両面に正極活物質１１ａ又は負極活物質１２ａ
を積層してなる正極１１、負極１２を準備し、この正極
１１と負極１２とを図１４の如くスペーサ（電解質層）
１３を介して交互に積層して単位電池要素としてもよ
い。この場合は、１対の正極１１と負極１２との組み合
わせ（厳密には正極１１の集電体１５ａの厚み方向の中
心から負極１２の集電体１５ｂの厚み方向の中心まで）
が単位電池要素に相当する。A positive electrode tab 4a extends from the positive electrode current collector 22 of the unit battery element, and a negative electrode tab 4b extends from the negative electrode current collector 26. As shown in FIG. 12, instead of a unit battery element in which a positive electrode active material, a spacer, and a negative electrode active material are stacked between a positive electrode current collector and a negative electrode current collector as shown in FIG. The positive electrode active material 11a or the negative electrode active material 12a is formed on both surfaces of the negative electrode current collector 15b as a core material.
A positive electrode 11 and a negative electrode 12 are prepared by laminating the above. A positive electrode 11 and a negative electrode 12 are connected to a spacer (electrolyte layer) as shown in FIG.
13 may be alternately stacked to form a unit battery element. In this case, a combination of a pair of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 (strictly, from the center in the thickness direction of the current collector 15a of the positive electrode 11 to the center in the thickness direction of the current collector 15b of the negative electrode 12)
Corresponds to the unit battery element.

【００３０】正極集電体１５ａ，２２としてはアルミニ
ウム、ステンレス、ニッケル等の金属箔が使用でき、特
にアルミニウムが好適であり、負極集電体１５ｂ，２６
としては、銅、ステンレス、ニッケルなどの金属箔が使
用でき、特に銅が好適である。集電体の厚みは１〜３０
μｍ程度が好ましい。正極活物質としては、リチウムイ
オンを吸蔵・放出可能であれば無機化合物でも有機化合
物でも使用できる。無機化合物として、遷移金属酸化
物、リチウムと遷移金属との複合酸化物、遷移金属硫化
物、具体的には、ＭｎＯ、Ｖ₂Ｏ₅、Ｖ₆Ｏ₁₃、ＴｉＯ₂等
の遷移金属酸化物、ニッケル酸リチウム、コバルト酸リ
チウム、マンガン酸リチウムなどのリチウムと遷移金属
との複合酸化物、ＴｉＳ₂、ＦｅＳ、ＭｏＳ₂などの遷移
金属硫化物等が挙げられる。これらの化合物はその特性
を向上させるために部分的に元素置換したものであって
もよい。有機化合物としては、例えばポリアニリン、ポ
リピロール、ポリアセン、ジスルフィド系化合物、ポリ
スルフィド系化合物が挙げられる。正極活物質は、これ
らの無機化合物、有機化合物を混合して用いてもよい。
特に好ましいものは、コバルト、ニッケル及びマンガン
からなる群から選ばれる少なくとも１種の遷移金属とリ
チウムとの複合酸化物である。As the positive electrode current collectors 15a and 22, metal foils such as aluminum, stainless steel, and nickel can be used, and aluminum is particularly preferable.
Metal foils such as copper, stainless steel and nickel can be used, and copper is particularly preferable. The thickness of the current collector is 1 to 30
It is preferably about μm. As the positive electrode active material, an inorganic compound or an organic compound can be used as long as it can occlude and release lithium ions. As the inorganic compound, a transition metal oxide, a composite oxide of lithium and a transition metal, a transition metal sulfide, specifically, a transition metal oxide such as MnO, V ₂ O ₅ , V ₆ O ₁₃ , TiO ₂ , Composite oxides of lithium and a transition metal, such as lithium nickelate, lithium cobaltate, and lithium manganate; and transition metal sulfides, such as TiS ₂ , FeS, and MoS ₂ . These compounds may be partially substituted with elements in order to improve the properties. Examples of the organic compound include polyaniline, polypyrrole, polyacene, a disulfide compound, and a polysulfide compound. The positive electrode active material may be used by mixing these inorganic compounds and organic compounds.
Particularly preferred is a composite oxide of lithium and at least one transition metal selected from the group consisting of cobalt, nickel and manganese.

【００３１】正極活物質の粒径は、それぞれ電池の他の
構成要素との兼合で適宜選択すればよいが、通常１〜３
０μｍ、特に１〜１０μｍとするのが初期効率、サイク
ル特性等の電池特性が向上するので好ましい。負極活物
質としては、通常、グラファイトやコークス等の炭素系
物質が挙げられる。この炭素系物質は、金属、金属塩、
酸化物などとの混合体や、被覆体の形態として用いても
よい。負極活物質としては、ケイ素、錫、亜鉛、マンガ
ン、鉄、ニッケル等の酸化物や硫酸塩、金属リチウム、
Ｌｉ−Ａｌ、Ｌｉ−Ｂｉ−Ｃｄ、Ｌｉ−Ｓｎ−Ｃｄ等の
リチウム合金、リチウム遷移金属窒化物、シリコン等も
使用できる。好ましくは、容量の面からグラファイト又
はコークスである。負極活物質の平均粒径は、初期効
率、レイト特性、サイクル特性などの電池特性の向上の
観点から、通常１２μｍ以下、好ましくは、１０μｍ以
下とする。この粒径が大きすぎると電子伝導性が悪化す
る。また、通常は０．５μｍ以上、好ましくは７μｍ以
上である。The particle size of the positive electrode active material may be appropriately selected in accordance with the other components of the battery.
0 μm, especially 1 to 10 μm, is preferable because battery characteristics such as initial efficiency and cycle characteristics are improved. As the negative electrode active material, usually, a carbon-based material such as graphite or coke is used. This carbon-based material contains metals, metal salts,
It may be used as a mixture with an oxide or the like or as a form of a coating. As the negative electrode active material, silicon, tin, zinc, manganese, iron, nickel and other oxides and sulfates, metallic lithium,
Lithium alloys such as Li-Al, Li-Bi-Cd, and Li-Sn-Cd, lithium transition metal nitrides, and silicon can also be used. Preferably, it is graphite or coke in terms of capacity. The average particle size of the negative electrode active material is usually 12 μm or less, preferably 10 μm or less, from the viewpoint of improving battery characteristics such as initial efficiency, late characteristics, and cycle characteristics. If the particle size is too large, the electron conductivity deteriorates. Further, it is usually at least 0.5 μm, preferably at least 7 μm.

【００３２】これらの正極活物質及び負極活物質を集電
体上に結着させるために、バインダーを使用することが
好ましい。バインダーとしてはシリケート、ガラスのよ
うな無機化合物や、主として高分子からなる各種の樹脂
が使用できる。樹脂としては、例えば、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリ−１，１−ジメチルエチレンなど
のアルカン系ポリマー；ポリブタジエン、ポリイソプレ
ンなどの不飽和系ポリマー；ポリスチレン、ポリメチル
スチレン、ポリビニルピリジン、ポリ−Ｎ−ビニルピロ
リドンなどの環を有するポリマー；ポリメタクリル酸メ
チル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチ
ル、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポ
リアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド
などのアクリル系ポリマー；ポリフッ化ビニル、ポリフ
ッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ
素系樹脂；ポリアクリロニトリル、ポリビニリデンシア
ニドなどのＣＮ基含有ポリマー；ポリ酢酸ビニル、ポリ
ビニルアルコールなどのポリビニルアルコール系ポリマ
ー；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのハロゲ
ン含有ポリマー；ポリアニリンなどの導電性ポリマーな
どが使用できる。また、上記のポリマーなどの混合物、
変性体、誘導体、ランダム共重合体、交互共重合体、グ
ラフト共重合体、ブロック共重合体などであっても使用
できる。In order to bind the positive electrode active material and the negative electrode active material on the current collector, it is preferable to use a binder. As the binder, inorganic compounds such as silicate and glass, and various resins mainly composed of polymers can be used. As the resin, for example, polyethylene,
Alkane-based polymers such as polypropylene and poly-1,1-dimethylethylene; unsaturated polymers such as polybutadiene and polyisoprene; polymers having a ring such as polystyrene, polymethylstyrene, polyvinylpyridine and poly-N-vinylpyrrolidone; Acrylic polymers such as methyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyacrylamide; polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polytetra Fluorine-based resins such as fluoroethylene; CN group-containing polymers such as polyacrylonitrile and polyvinylidene cyanide; polyvinyl alcohol-based polymers such as polyvinyl acetate and polyvinyl alcohol; polyvinyl chloride Halogen-containing polymers such as polyvinylidene chloride; and conductive polymers such as polyaniline can be used. Also, a mixture of the above polymers, etc.,
Modified products, derivatives, random copolymers, alternating copolymers, graft copolymers, block copolymers and the like can also be used.

【００３３】活物質１００重量部に対するバインダーの
配合量は好ましくは０．１〜３０重量部、更に好ましく
は１〜１５重量部である。樹脂の量が少なすぎると電極
の強度が低下することがある。樹脂の量が少なすぎると
容量が低下したり、レイト特性が低下したりすることが
ある。正極活物質及び負極活物質中には必要に応じて導
電材料、補強材などの各種の機能を発現する添加剤、粉
体、充填材などを添加しても良い。The blending amount of the binder with respect to 100 parts by weight of the active material is preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 15 parts by weight. If the amount of the resin is too small, the strength of the electrode may decrease. If the amount of the resin is too small, the capacity may decrease, or the late characteristics may decrease. Additives, such as conductive materials and reinforcing materials, which exhibit various functions, powders, fillers, and the like may be added to the positive electrode active material and the negative electrode active material as needed.

【００３４】導電材料としては、上記活物質に適量混合
して導電性を付与できるものであれば特に制限は無い
が、通常、アセチレンブラック、カーボンブラック、黒
鉛などの炭素粉末や、各種の金属のファイバー、箔など
が挙げられる。添加剤としては、トリフルオロプロピレ
ンカーボネート、ビニレンカーボネート、１，６−Ｄｉ
ｏｘａｓｐｉｒｏ〔４，４〕ｎｏｎａｎｅ−２，７−ｄ
ｉｏｎｅ、１２−クラウン−４−エーテルなどが電池の
安定性、寿命を高めるために使用することができる。補
強材としては、各種の無機、有機の球状、繊維状フィラ
ーなどが使用できる。The conductive material is not particularly limited as long as it can impart conductivity by mixing an appropriate amount with the above-mentioned active material. Usually, carbon powder such as acetylene black, carbon black and graphite, and various kinds of metals are used. Fibers, foils and the like can be mentioned. Additives include trifluoropropylene carbonate, vinylene carbonate, 1,6-Di
oxaspiro [4,4] nonane-2,7-d
ion, 12-crown-4-ether and the like can be used to enhance the stability and life of the battery. As the reinforcing material, various inorganic or organic spherical or fibrous fillers can be used.

【００３５】電極を集電体上に形成する手法としては、
例えば、粉体状の活物質をバインダーと共に溶剤と混合
し、ボールミル、サンドミル、二軸混練機などにより分
散塗料化したものを、集電体上に塗布して乾燥する方法
が好適に行われる。この場合、用いられる溶剤の種類
は、電極材に対して不活性であり且つバインダーを溶解
し得る限り特に制限されず、例えばＮ−メチルピロリド
ン等の一般的に使用される無機、有機溶剤のいずれも使
用できる。As a method of forming an electrode on a current collector,
For example, a method in which a powdery active material is mixed with a solvent together with a binder, and a dispersion paint is formed by a ball mill, a sand mill, a twin-screw kneader, or the like, is applied to a current collector, and is then dried. In this case, the type of the solvent used is not particularly limited as long as it is inert to the electrode material and can dissolve the binder. For example, any of commonly used inorganic and organic solvents such as N-methylpyrrolidone and the like can be used. Can also be used.

【００３６】また、活物質をバインダーと混合し加熱す
ることにより軟化させた状態で、集電体上に圧着、ある
いは吹き付ける手法によって電極材層を形成することも
できる。さらには活物質を単独で集電体上に焼成するこ
とによって形成することもできる。正極、負極内には通
常イオン移動相が形成される。電極中におけるイオン移
動相の占める割合は、高い方がイオン移動が容易にな
り、レイト特性上は好ましい一方で低い方が容量的には
高くなる。好ましくは１０〜５０体積％である。イオン
移動相の材料としては、後述する電解質相の材料と同様
のものが使用できる。Alternatively, the electrode material layer may be formed by a method of pressing or spraying the active material on a current collector in a state where the active material is mixed with a binder and heated to be softened. Furthermore, it can be formed by firing the active material alone on the current collector. Usually, an ion mobile phase is formed in the positive electrode and the negative electrode. The higher the proportion of the ion mobile phase in the electrode, the easier the ion migration is, and the higher the proportion, the better the rate characteristics, while the lower the proportion, the higher the capacity. Preferably it is 10 to 50% by volume. As the material of the ion mobile phase, the same material as the material of the electrolyte phase described later can be used.

【００３７】正極活物質及び負極活物質の膜厚は容量的
には厚い方が、レイト上は薄い方が好ましい。膜厚は通
常２０μｍ以上、好ましくは、３０μｍ以上、さらに好
ましくは５０μｍ以上、最も好ましくは８０μｍ以上で
ある。正極及び負極膜厚は、通常２００μｍ以下、好ま
しくは１５０μｍ以下である。スペーサ（電解質層）１
３，２４は、通常、流動性を有する電解液や、ゲル状電
解質や完全固体型電解質等の非流動性電解質等の各種の
電解質を含む。電池の特性上は電解液又はゲル状電解質
が好ましく、また、安全上は非流動性電解質が好まし
い。特に、非流動性電解質を使用した場合、従来の電解
液を使用した電池に対してより有効に液漏れが防止でき
るので、後述するラミネートフィルムのような形状可変
性を有するケースを使用する利点を最大に生かすことが
できる。It is preferable that the positive electrode active material and the negative electrode active material be thicker in terms of capacity and thinner in terms of rate. The film thickness is usually at least 20 μm, preferably at least 30 μm, more preferably at least 50 μm, most preferably at least 80 μm. The thickness of the positive electrode and the negative electrode is usually 200 μm or less, preferably 150 μm or less. Spacer (electrolyte layer) 1
Nos. 3 and 24 usually include various electrolytes such as an electrolyte having fluidity and a non-fluid electrolyte such as a gel electrolyte and a completely solid electrolyte. An electrolyte or a gel electrolyte is preferable in terms of battery characteristics, and a non-fluid electrolyte is preferable in terms of safety. In particular, when a non-fluid electrolyte is used, liquid leakage can be more effectively prevented with respect to a battery using a conventional electrolytic solution, so that the advantage of using a case having a shape variability such as a laminate film described later is advantageous. You can make the most of it.

【００３８】電解質層に使用される電解液は、通常支持
電解質を非水系溶媒に溶解したものである。支持電解質
としては、電解質として正極活物質及び負極活物質に対
して安定であり、かつリチウムイオンが正極活物質或い
は負極活物質と電気化学反応をするための移動をおこな
い得る非水物質であればいずれのものでも使用すること
ができる。具体的にはＬｉＰＦ₆、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＳ
ｂＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＣｌＯ₄、ＬｉＩ、ＬｉＢｒ、
ＬｉＣｌ、ＬｉＡｌＣｌ、ＬｉＨＦ₂、ＬｉＳＣＮ、Ｌ
ｉＳＯ₃ＣＦ₂等のリチウム塩が挙げられる。これらのう
ちでは特にＬｉＰＦ₆、ＬｉＣｌＯ₄が好適である。The electrolyte used for the electrolyte layer is usually a solution obtained by dissolving a supporting electrolyte in a non-aqueous solvent. As the supporting electrolyte, a non-aqueous substance that is stable with respect to the positive electrode active material and the negative electrode active material as an electrolyte, and that can perform migration for lithium ions to perform an electrochemical reaction with the positive electrode active material or the negative electrode active material. Any one can be used. Specifically, LiPF ₆ , LiAsF ₆ , LiS
bF ₆ , LiBF ₄ , LiClO ₄ , LiI, LiBr,
LiCl, LiAlCl, LiHF ₂ , LiSCN, L
Lithium salts such as ISO ₃ CF ₂ are mentioned. Among them, LiPF ₆ and LiClO ₄ are particularly preferable.

【００３９】これら支持電解質を非水系溶媒に溶解した
状態で用いる場合の濃度は、０．５〜２．５ｍｏｌ／Ｌ
が好適である。これら支持電解質を溶解する非水系溶媒
は特に限定されないが、比較的高誘電率の溶媒が好適に
用いられる。具体的には、エチレンカーボネート、プロ
ピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチル
カーボネート、エチルメチルカーボネートなどの非環状
カーボネート類、テトラヒドロフラン、２−メチルテト
ラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のグライム類、γ
−ブチルラクトン等のラクトン類、スルフォラン等の硫
黄化合物、アセトニトリル等のニトリル類等の１種又は
２種以上が例示される。When these supporting electrolytes are used in the state of being dissolved in a non-aqueous solvent, the concentration is 0.5 to 2.5 mol / L.
Is preferred. The non-aqueous solvent in which these supporting electrolytes are dissolved is not particularly limited, but a solvent having a relatively high dielectric constant is preferably used. Specifically, acyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate; glymes such as tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, and dimethoxyethane; and γ
Examples thereof include one or more of lactones such as -butyllactone, sulfur compounds such as sulfolane, and nitriles such as acetonitrile.

【００４０】これらのうちでは、特にエチレンカーボネ
ート、プロピレンカーボネート等の環状カーボネート
類、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エ
チルメチルカーボネートなどの非環状カーボネート類か
ら選ばれた１種又は２種以上の溶媒が好適である。ま
た、これらの溶媒に添加剤などを加えてもよい。添加剤
としては、例えば、トリフルオロプロピレンカーボネー
ト、ビニレンカーボネート、１，６−Ｄｉｏｘａｓｐｉ
ｒｏ〔４，４〕ｎｏｎａｎｅ−２，７−ｄｉｏｎｅ、１
２−クラウン−４−エーテルなどが電池の安定性、寿命
を高める目的で使用できる。Among these, one or more solvents selected from cyclic carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate, and acyclic carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate are particularly suitable. is there. Further, additives and the like may be added to these solvents. Examples of the additive include trifluoropropylene carbonate, vinylene carbonate, 1,6-dioxaspi
ro [4,4] nonane-2,7-dione, 1
2-crown-4-ether and the like can be used for the purpose of increasing the stability and life of the battery.

【００４１】電解質層に使用できるゲル状電解質は、通
常、上記電解液を高分子によって保持してなる。即ち、
ゲル状電解質は、通常電解液が高分子のネットワーク中
に保持されて全体として流動性が著しく低下したもので
ある。このようなゲル状電解質は、イオン伝導性などの
特性は通常の電解液に近い特性を示すが、流動性、揮発
性などは著しく抑制され、安全性が高められている。ゲ
ル状電解質中の高分子の比率は好ましくは１〜５０重量
％である。低すぎると電解液を保持することができなく
なり、液漏れが発生することがある。高すぎるとイオン
伝導度が低下して電池特性が悪くなる傾向にある。The gel electrolyte that can be used for the electrolyte layer is usually obtained by holding the above-mentioned electrolyte solution with a polymer. That is,
The gel electrolyte is generally one in which the electrolyte is held in a polymer network and the fluidity as a whole is significantly reduced. Such a gel electrolyte exhibits properties such as ionic conductivity that are close to those of a normal electrolyte, but fluidity and volatility are significantly suppressed, and safety is enhanced. The proportion of the polymer in the gel electrolyte is preferably 1 to 50% by weight. If the temperature is too low, the electrolyte cannot be held, and a liquid leak may occur. If it is too high, the ionic conductivity tends to decrease and battery characteristics tend to deteriorate.

【００４２】ゲル状電解質に使用する高分子としては、
電解液と共にゲルを構成しうる高分子であれば特に制限
は無く、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネー
ト、ポリイミドなどの重縮合によって生成されるもの、
ポリウレタン、ポリウレアなどのように重付加によって
生成されるもの、ポリメタクリル酸メチルなどのアクリ
ル誘導体系ポリマーやポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニ
ル、ポリフッ化ビニリデンなどのポリビニル系などの付
加重合で生成されるものなどがある。好ましい高分子と
しては、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン
を挙げることができる。ここで、ポリフッ化ビニリデン
とは、フッ化ビニリデンの単独重合体のみならず、ヘキ
サフルオロプロピレン等他のモノマー成分との共重合体
をも包含する。また、アクリル酸、アクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、エトキシエチルアクリレート、メト
キシエチルアクリレート、エトキシエトキシエチルアク
リレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、
エトキシエチルメタクリレート、メトキシエチルメタク
リレート、エトキシエトキシエチルメタクリレート、ポ
リエチレングリコールモノメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジ
エチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルア
ミノエチルアクリレート、グリシジルアクリレート、ア
リルアクリレート、アクリロニトリル、Ｎ−ビニルピロ
リドン、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエ
チレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリ
コールアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリ
レート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリ
エチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレン
グリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコール
ジメタクリレートなどのアクリル系モノマーを重合して
得られるアクリル系ポリマーも好ましく用いることがで
きる。As the polymer used for the gel electrolyte,
There is no particular limitation as long as it is a polymer that can form a gel together with the electrolyte, and polyester, polyamide, polycarbonate, those produced by polycondensation such as polyimide,
Polyurethane, polyurea, etc., produced by polyaddition, acrylic derivative polymers, such as polymethyl methacrylate, and addition polymerization, such as polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polyvinylidene fluoride, etc. and so on. Preferred polymers include polyacrylonitrile and polyvinylidene fluoride. Here, the polyvinylidene fluoride includes not only a homopolymer of vinylidene fluoride but also a copolymer with another monomer component such as hexafluoropropylene. Also, acrylic acid, methyl acrylate,
Ethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, methoxyethyl acrylate, ethoxyethoxyethyl acrylate, polyethylene glycol monoacrylate,
Ethoxyethyl methacrylate, methoxyethyl methacrylate, ethoxyethoxyethyl methacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, N, N-diethylaminoethyl acrylate, N, N-dimethylaminoethyl acrylate, glycidyl acrylate, allyl acrylate, acrylonitrile, N-vinyl pyrrolidone, diethylene glycol di Acrylic obtained by polymerizing acrylic monomers such as acrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol acrylate, polyethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, and polyethylene glycol dimethacrylate. Can be used polymers are also preferred.

【００４３】上記高分子の重量平均分子量は、通常１０
０００〜５００００００の範囲である。分子量が低いと
ゲルを形成しにくくなる。分子量が高いと粘度が高くな
りすぎて取り扱いが難しくなる。高分子の電解液に対す
る濃度は、分子量に応じて適宜選べばよいが、好ましく
は０．１〜３０重量％である。濃度が低すぎるとゲルを
形成しにくくなり、電解液の保持性が低下して流動、液
漏れの問題が生じることがある。濃度が高すぎると粘度
が高くなりすぎて工程上困難を生じると共に、電解液の
割合が低下してイオン伝導度が低下しレイト特性などの
電池特性が低下することがある。The weight average molecular weight of the above polymer is usually 10
000 to 5,000,000. When the molecular weight is low, it is difficult to form a gel. If the molecular weight is high, the viscosity becomes too high and handling becomes difficult. The concentration of the polymer in the electrolytic solution may be appropriately selected according to the molecular weight, but is preferably 0.1 to 30% by weight. If the concentration is too low, it is difficult to form a gel, the retention of the electrolyte is reduced, and problems of flow and liquid leakage may occur. If the concentration is too high, the viscosity becomes too high, causing difficulty in the process, and the ratio of the electrolytic solution may be reduced, the ionic conductivity may be reduced, and battery characteristics such as late characteristics may be reduced.

【００４４】電解質層として完全固体状の電解質層を用
いることもできる。このような固体電解質としては、こ
れまで知られている種々の固体電解質を用いることがで
きる。例えば、上述のゲル状電解質で用いられる高分子
と支持電解質塩を適度な比で混合して形成することがで
きる。この場合、伝導度を高めるため、高分子は極性が
高いものを使用し、側鎖を多数有するような骨格にする
ことが好ましい。A completely solid electrolyte layer can be used as the electrolyte layer. As such a solid electrolyte, various known solid electrolytes can be used. For example, it can be formed by mixing the polymer used in the above-mentioned gel electrolyte and the supporting electrolyte salt at an appropriate ratio. In this case, in order to increase the conductivity, it is preferable to use a polymer having a high polarity and to have a skeleton having many side chains.

【００４５】電解質層として、上記電解質を多孔膜等の
多孔性シートに含浸したものを用いてもよい。電解質層
の厚みは、通常１〜２００μｍ、好ましくは、５〜１０
０μｍである。多孔性シートとしては、具体的には厚さ
通常１μｍ以上、好ましくは５μｍ以上、また通常２０
０μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下のものが使用さ
れる。空隙率は、通常１０〜９５％、好ましくは３０〜
８５％程度である。多孔性シートの材料としては、ポリ
オレフィン又は水素原子の一部もしくは全部がフッ素置
換されたポリオレフィンを使用することができる。具体
的には、ポリオレフィン等の合成樹脂を用いて形成した
微多孔性膜、不織布、織布等を用いることができる。As the electrolyte layer, a material obtained by impregnating a porous sheet such as a porous membrane with the above electrolyte may be used. The thickness of the electrolyte layer is usually 1 to 200 μm, preferably 5 to 10 μm.
0 μm. As the porous sheet, specifically, the thickness is usually 1 μm or more, preferably 5 μm or more, and usually 20 μm or more.
Those having a size of 0 μm or less, preferably 100 μm or less are used. The porosity is usually 10 to 95%, preferably 30 to 95%.
It is about 85%. As the material of the porous sheet, a polyolefin or a polyolefin in which some or all of the hydrogen atoms have been substituted with fluorine can be used. Specifically, a microporous film, a nonwoven fabric, a woven fabric, or the like formed using a synthetic resin such as polyolefin can be used.

【００４６】電極の平面形状は任意であり、四角形、円
形、多角形等にすることができる。図１２〜１４の通
り、集電体２２，２６又は１５ａ，１５ｂには、通常、
リード結合用のタブ４ａ，４ｂが連設される。電極が四
角形であるときは、通常図１２に示すように電極の一辺
の一サイド近傍に正極集電体より突出するタブ４ａを形
成し、また、負極集電体のタブ４ｂは他サイド近傍に形
成する。The planar shape of the electrode is arbitrary, and may be square, circular, polygonal, or the like. As shown in FIGS. 12 to 14, the current collectors 22, 26 or 15a, 15b usually have
Tabs 4a and 4b for lead connection are provided in series. When the electrode is rectangular, a tab 4a projecting from the positive electrode current collector is formed near one side of one side of the electrode as shown in FIG. 12, and the tab 4b of the negative electrode current collector is formed near the other side. Form.

【００４７】複数の電池要素を積層するのは、電池の高
容量化を図る上で有効であるが、この際、電池要素それ
ぞれからのタブ４ａとタブ４ｂの夫々は、通常、厚さ方
向に結合されて正極と負極のリード結合端子が形成され
る。その結果、大容量の電池要素１を得ることが可能と
なる。タブ４ａ，４ｂには、前記図６に示すように、薄
片状の金属からなるリード２１が結合される。その結
果、リード２１と電池要素の正極及び負極とが電気的に
結合される。タブ４ａ同士、４ｂ同士の結合及びタブ４
ａ，４ｂとリード２１との結合はスポット溶接等の抵抗
溶接、超音波溶着あるいはレーザ溶接によって行うこと
ができる。Laminating a plurality of battery elements is effective in increasing the capacity of the battery, but at this time, each of the tabs 4a and 4b from each of the battery elements is usually in the thickness direction. These are combined to form a positive and negative lead connection terminal. As a result, a large-capacity battery element 1 can be obtained. As shown in FIG. 6, a lead 21 made of a flaky metal is connected to the tabs 4a and 4b. As a result, the lead 21 and the positive and negative electrodes of the battery element are electrically coupled. Connection between tabs 4a, 4b and tab 4
The connection between a and 4b and the lead 21 can be performed by resistance welding such as spot welding, ultrasonic welding or laser welding.

【００４８】本発明においては、上記正極リードと負極
リードの少なくとも一方のリード２１好ましくは両方の
リードとして、焼鈍金属を使用するのが好ましい。その
結果、強度のみならず折れ曲げ耐久性に優れた電池とす
ることができる。リードに使用する金属の種類として
は、一般的にアルミや銅、ニッケルやＳＵＳなどを用い
ることができる。正極のリードとして好ましい材料はア
ルミニウムである。また、負極のリードとして好ましい
材質は銅である。In the present invention, it is preferable to use an annealed metal for at least one of the positive electrode lead and the negative electrode lead 21 and preferably for both of the leads. As a result, a battery having excellent bending durability as well as strength can be obtained. Generally, aluminum, copper, nickel, SUS, or the like can be used as the type of metal used for the lead. A preferred material for the positive electrode lead is aluminum. A preferable material for the lead of the negative electrode is copper.

【００４９】リード２１の厚さは、通常１μｍ以上、好
ましくは１０μｍ以上、更に好ましくは２０μｍ以上、
最も好ましくは４０μｍ以上である。薄すぎると引張強
度等リードの機械的強度が不十分になる傾向にある。ま
た、リードの厚さは、通常１０００μｍ以下、好ましく
は５００μｍ以下、さらに好ましくは１００μｍ以下で
ある。厚すぎると折り曲げ耐久性が悪化する傾向にあ
り、また、ケースによる電池要素の封止が困難になる傾
向にある。リードに後述する焼鈍金属を使用することに
よる利点は、リードの厚さが厚いほど顕著である。The thickness of the lead 21 is usually at least 1 μm, preferably at least 10 μm, more preferably at least 20 μm.
Most preferably, it is 40 μm or more. If the thickness is too small, the mechanical strength of the lead such as tensile strength tends to be insufficient. The thickness of the lead is usually 1000 μm or less, preferably 500 μm or less, and more preferably 100 μm or less. If the thickness is too large, the bending durability tends to be deteriorated, and it is difficult to seal the battery element with the case. The advantage of using the later-described annealed metal for the lead is more remarkable as the thickness of the lead is larger.

【００５０】リードの幅は通常１ｍｍ以上２０ｍｍ以
下、特に１ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度であり、リードの
外部への露出長さは通常１ｍｍ以上５０ｍｍ以下程度で
ある。上記の外装材２，３，６，７，８は、形状可変性
を有することが好ましい。その結果、電池の形状を様々
に変更することが容易に可能となる。また、外装材の内
部を真空状態とした後、外装材の周縁部を封止すること
により、電池要素１に押し付け力を付与することがで
き、その結果、サイクル特性などの電池特性を向上させ
ることができる。The width of the lead is usually 1 mm or more and 20 mm or less, especially about 1 mm or more and 10 mm or less, and the length of the lead exposed to the outside is usually about 1 mm or more and 50 mm or less. It is preferable that the exterior members 2, 3, 6, 7, and 8 have shape variability. As a result, it is possible to easily change the shape of the battery in various ways. In addition, after the interior of the exterior material is evacuated, by sealing the peripheral edge of the exterior material, a pressing force can be applied to the battery element 1, and as a result, battery characteristics such as cycle characteristics are improved. be able to.

【００５１】外装材の材料としては、アルミニウム、ニ
ッケルメッキをした鉄、銅等の金属、合成樹脂等を用い
ることができるが、好ましくは金属と合成樹脂が積層さ
れたラミネート状の複合材が用いられる。このラミネー
ト状の複合材を用いることにより、外装材の薄膜化・軽
量化が可能となり、電池全体としての容量を向上させる
ことができる。As the material of the exterior material, a metal such as aluminum or nickel-plated iron or copper, a synthetic resin, or the like can be used. Preferably, a laminated composite material in which a metal and a synthetic resin are laminated is used. Can be By using the laminated composite material, the thickness and weight of the exterior material can be reduced, and the capacity of the battery as a whole can be improved.

【００５２】ラミネート状複合材としては、金属層と合
成樹脂層が積層されたものを使用することができる。こ
の金属層は水分の浸入の防止あるいは形状保持性を維持
させるもので、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル、チタ
ン、モリブデン、金等の単体金属やステンレス、ハステ
ロイ等の合金又は酸化アルミニウム等の金属酸化物でも
よい。特に加工性の優れたアルミニウムが好ましい。As the laminate composite material, a laminate in which a metal layer and a synthetic resin layer are laminated can be used. This metal layer is used to prevent the infiltration of water or to maintain the shape retention properties. The metal layer is a simple metal such as aluminum, iron, copper, nickel, titanium, molybdenum, gold, an alloy such as stainless steel, hastelloy, or a metal oxide such as aluminum oxide. It may be a thing. Particularly, aluminum having excellent workability is preferable.

【００５３】金属層の形成は、金属箔、金属蒸着膜、金
属スパッター等を用いて行うことができる。合成樹脂層
は、ケース部材の保護あるいは電解質による侵触を防止
したり、金属層と電池要素等との接触を防止したり、あ
るいは金属層の保護のために用いられるもので、本発明
において合成樹脂は、弾性率、引張伸び率は制限される
ものではない。従って本発明における合成樹脂は一般に
エラストマーと称されるものも含むものとする。The formation of the metal layer can be performed using a metal foil, a metal deposition film, a metal sputter, or the like. The synthetic resin layer is used for protecting the case member or preventing invasion by the electrolyte, preventing contact between the metal layer and the battery element, or protecting the metal layer. The elastic modulus and tensile elongation are not limited. Therefore, the synthetic resin in the present invention includes what is generally called an elastomer.

【００５４】合成樹脂としては、熱可塑性プラスチッ
ク、熱可塑性エラストマー類、熱硬化性樹脂、プラスチ
ックアロイが使われる。これらの樹脂にはフィラー等の
充填材が混合されているものも含んでいる。また、ラミ
ネート状複合材は、金属層の外側面に外側保護層として
機能するための合成樹脂層を設けると共に、内側面に電
解質による腐蝕や金属層と電池要素との接触を防止した
り金属層を保護するための内側保護層として機能する合
成樹脂層を積層した三層構造体とすることができる。As the synthetic resin, thermoplastics, thermoplastic elastomers, thermosetting resins and plastic alloys are used. These resins include those in which a filler such as a filler is mixed. In addition, the laminated composite material is provided with a synthetic resin layer for functioning as an outer protective layer on the outer surface of the metal layer, and also prevents corrosion by the electrolyte, contact between the metal layer and the battery element on the inner surface, and a metal layer. A three-layer structure in which a synthetic resin layer functioning as an inner protective layer for protecting the substrate is laminated.

【００５５】この場合、外側保護層に使用する樹脂は、
好ましくはポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリオ
レフィン、アイオノマー、非晶性ポリオレフィン、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリアミド等耐薬品性や機械
的強度に優れた樹脂が望ましい。内側保護層としては、
耐薬品性の合成樹脂が用いられ、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、変性ポリオレフィン、アイオノマー、
エチレン−酢酸ビニル共重合体等を用いることができ
る。In this case, the resin used for the outer protective layer is
Preferably, a resin having excellent chemical resistance and mechanical strength, such as polyethylene, polypropylene, modified polyolefin, ionomer, amorphous polyolefin, polyethylene terephthalate, and polyamide is desirable. As the inner protective layer,
Chemical-resistant synthetic resin is used, for example, polyethylene,
Polypropylene, modified polyolefin, ionomer,
An ethylene-vinyl acetate copolymer or the like can be used.

【００５６】また、複合材は、金属層と保護層形成用合
成樹脂層、耐蝕層形成用合成樹脂層間にそれぞれ接着剤
層を設けることもできる。さらにまた、ケース部材同士
を接着するために、複合材の最内面に溶着可能なポリエ
チレン、ポリプロピレン等の樹脂からなる接着層を設け
ることもできる。これらの金属、合成樹脂あるいは複合
材を用いてケースが形成される。ケースの成形はフィル
ム状体の周囲を融着して形成してもよく、シート状体を
真空成形、圧空成形、プレス成形等によって絞り成形し
てもよい。また、合成樹脂を射出成形することによって
成形することもできる。射出成形によるときは、金属層
はスパッタリング等によって形成されるのが通常であ
る。The composite material may have an adhesive layer between the metal layer, the synthetic resin layer for forming the protective layer, and the synthetic resin layer for forming the corrosion-resistant layer. Furthermore, in order to adhere the case members to each other, an adhesive layer made of a resin such as polyethylene or polypropylene that can be welded can be provided on the innermost surface of the composite material. A case is formed using these metals, synthetic resins or composite materials. The case may be formed by fusing the periphery of the film-like body, or the sheet-like body may be drawn by vacuum forming, pressure forming, press forming or the like. Further, it can be molded by injection molding of a synthetic resin. When injection molding is used, the metal layer is usually formed by sputtering or the like.

【００５７】外装材に凹部よりなる収容部を設けるには
絞り加工等によって行うことができる。本発明の電池パ
ックは２組以上の二次電池がケースに収納されてなる
が、該ケースは２組以上の二次電池並びに電池パックの
構成パーツ（保護回路、保護素子等）を収納できるもの
であればよく、その形状、材質は任意に選択すればよ
い。ケースの材質としては金属、樹脂等が挙げられる
が、合成樹脂ケースが一般的である。In order to provide a housing portion formed of a concave portion in the exterior material, drawing can be performed. The battery pack of the present invention has two or more sets of secondary batteries housed in a case, and the case can house two or more sets of secondary batteries and component parts (protection circuit, protection element, etc.) of the battery pack. The shape and material may be arbitrarily selected. Examples of the material of the case include a metal and a resin, and a synthetic resin case is generally used.

【００５８】本発明における充電器は、対応する電池パ
ック１０１の外部端子１０２と対応する接合端子２０２
を有し、外部端子１０２と接合端子２０２を接合した際
に、２組以上の二次電池１０３が並列になるよう接合端
子２０２が配線された充電器である。「外部端子１０２
と接合端子２０２を接合した際に、２組以上の二次電池
１０３が並列になるような接合端子２０２の配線」と
は、例えば図１の充電器２０２で示す様な配線である。The battery charger according to the present invention has a connection terminal 202 corresponding to the external terminal 102 of the corresponding battery pack 101.
This is a charger in which the joining terminal 202 is wired so that two or more sets of secondary batteries 103 are arranged in parallel when the external terminal 102 and the joining terminal 202 are joined. "External terminal 102
The wiring of the joining terminal 202 such that two or more sets of the secondary batteries 103 are parallel when the joining terminal 202 and the joining terminal 202 are joined "is, for example, a wiring as shown by the charger 202 in FIG.

【００５９】発明における充電器は、パックへ流入する
総エネルギー量を規制する事により熱暴走が起きるだけ
のエネルギーをパックに与えないという観点から、トー
タルタイマーで充電時間を制御する手段を備えているこ
とが好ましい。具体的には電子回路上のクロック等であ
り、充電開始から時間を計測し規定時間を過ぎても充電
が完了していない場合、強制的に充電を停止する。The charger according to the present invention is provided with a means for controlling the charging time with a total timer from the viewpoint that the total energy flowing into the pack is regulated so that the pack does not receive enough energy to cause thermal runaway. Is preferred. More specifically, it is a clock or the like on an electronic circuit, measures time from the start of charging, and forcibly stops charging when charging is not completed even after a specified time has passed.

【００６０】本発明における機器は、対応する電池パッ
ク１０１の外部端子１０２と対応する接合端子３０２を
有し、外部端子１０２と接合端子３０２を接合させた際
に２組以上の二次電池１０３が直列となるよう接合端子
３０２が配線された機器である。「外部端子１０２と接
合端子３０２を接合させた際に２組以上の二次電池１０
３が直列となるような接合端子３０２の配線」とは、例
えば図１の機器３０１で示す様な配線である。The device according to the present invention has a joint terminal 302 corresponding to the external terminal 102 of the corresponding battery pack 101, and when the external terminal 102 and the joint terminal 302 are joined, two or more sets of secondary batteries 103 are formed. This is a device in which the bonding terminals 302 are wired in series. "When the external terminal 102 and the joint terminal 302 are joined, two or more
The “wiring of the joining terminal 302 such that the 3 is in series” is, for example, a wiring as shown by the device 301 in FIG.

【００６１】本発明においては、前述の様な充電器２０
１を用いることにより、本願発明の電池パック１０１は
並列充電することが可能である。具体的には、図１にお
ける電池パック１０１（２組以上の二次電池１０３がケ
ースに収納されてなり、二次電池（１０３）１組につき
対応する正極及び負極の外部端子１０２を有し、各外部
端子１０２はそれぞれ独立して対応する二次電池の正極
又は負極に電気的に接続されている電池パック）と、図
１における充電器２０１（該電池パックの外部端子１０
２と対応する接合端子２０２を有し、外部端子１０２と
接合端子２０２を接合した際に、２組以上の二次電池１
０３が並列になるよう接合端子２０２が配線された充電
器）を接合することにより二次電池１０３を並列充電す
ることができる。全ての電池を同等に満充電するという
観点からすると、充電は並列充電にすることが好まし
い。In the present invention, the charger 20 as described above is used.
By using 1, the battery pack 101 of the present invention can be charged in parallel. Specifically, the battery pack 101 in FIG. 1 (two or more sets of secondary batteries 103 are housed in a case, and one set of secondary batteries (103) has corresponding positive and negative external terminals 102, Each external terminal 102 is independently connected to a positive or negative electrode of a corresponding secondary battery (a battery pack electrically connected to the secondary battery), and a charger 201 (external terminal 10 of the battery pack) in FIG.
2 and two or more secondary batteries 1 when the external terminal 102 and the bonding terminal 202 are bonded.
The secondary battery 103 can be charged in parallel by joining the chargers in which the joining terminals 202 are wired so that the three are connected in parallel. From the viewpoint that all batteries are fully charged equally, it is preferable that charging be parallel charging.

【００６２】また本発明の電池パック１０１は、上記の
様な機器３０１を用いることにより直列放電することが
可能である。具体的には、充電された該電池パック（図
１における電池パック１０１）に、図１の機器３０１
（該電池パックの外部端子１０２と対応する接合端子３
０２を有し、外部端子１０２と接合端子３０２を接合さ
せた際に２組以上の二次電池１０３が直列となるよう接
合端子３０２が配線された機器を用いて放電することに
より、直列放電を可能とする。保護回路等の電流路に存
在する抵抗による電力損失を軽減する為には高電圧低電
流での放電が望ましいという観点からすると、放電は直
列放電が好ましい。The battery pack 101 of the present invention can be discharged in series by using the above-described device 301. Specifically, the charged battery pack (the battery pack 101 in FIG. 1) is added to the device 301 in FIG.
(Joint terminal 3 corresponding to external terminal 102 of the battery pack)
02, and when the external terminal 102 and the junction terminal 302 are joined, the series discharge is performed by using a device in which the junction terminal 302 is wired so that two or more sets of the secondary batteries 103 are connected in series. Make it possible. From the viewpoint that discharge at high voltage and low current is desirable in order to reduce power loss due to resistance existing in a current path of a protection circuit or the like, discharge is preferably series discharge.

【００６３】[0063]

【発明の効果】本発明により、直列配列でも各電池の能
力を全て発揮し、繰り返し充放電を行っても電池のアン
バランスに起因する見かけの容量低下が起こらない充放
電システムを提供することができる。According to the present invention, it is possible to provide a charging / discharging system which can exhibit the full capacity of each battery even in a serial arrangement, and which does not cause an apparent decrease in capacity due to the imbalance of the battery even when the battery is repeatedly charged / discharged. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明における、電池パック、充電器及び機
器のそれぞれの構成をまとめて示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram collectively showing respective configurations of a battery pack, a charger, and a device according to the present invention.

【図２】 電池パックのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a battery pack.

【図３】 平板型二次電池を積層を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a stack of flat type secondary batteries.

【図４】 平板型二次電池の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a flat secondary battery.

【図５】 平板型二次電池の分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of the flat secondary battery.

【図６】 平板型二次電池の要部の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of the flat panel secondary battery.

【図７】 平板型二次電池の電池要素を示す斜視図であ
る。FIG. 7 is a perspective view showing a battery element of the flat secondary battery.

【図８】 平板型二次電池の製造途中の斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of the flat secondary battery in the course of manufacturing.

【図９】 平板型二次電池の製造途中の斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of the flat type secondary battery in the process of being manufactured.

【図１０】 平板型二次電池の製造途中の斜視図であ
る。FIG. 10 is a perspective view of the flat type secondary battery in the process of being manufactured.

【図１１】 図１０の平板型二次電池の製造途中の平板
図である。11 is a plan view of the flat type secondary battery in FIG. 10 in the process of being manufactured.

【図１２】 単位電池要素の斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of a unit battery element.

【図１３】 正極又は負極の模式的な断面図である。FIG. 13 is a schematic sectional view of a positive electrode or a negative electrode.

【図１４】 電池要素の模式的な断面図である。FIG. 14 is a schematic sectional view of a battery element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０１ 電池パック １０２ 外部端子 １０３ 二次電池 １０４ 二次電池１０３を構成する二次電池 １０５ 保護回路及び／又は保護素子 １０６ 保護回路 １０７ 保護素子 ２０１ 充電器 ２０２ 接合端子 ３０１ 機器 ３０２ 接合端子 １ 電池要素 ２，３，６，７，８ 外装材 ４ａ，４ｂ タブ ４Ａ，４Ｆ 接合片部（フラップ） ４Ｂ 被包部 １１ 正極 １１ａ 正極活物質 １２ 負極 １２ｂ 負極活物質 １３ 非流動性電解質層 １５ａ 正極集電体 １５ｂ 負極集電体 ２１ リード ２２ 正極集電体 ２３ 正極活物質 ２４ スペーサー（電解質層） ２５ 負極活物質 ２６ 負極集電体 ５０ 電池単体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Battery pack 102 External terminal 103 Secondary battery 104 Secondary battery constituting secondary battery 103 105 Protective circuit and / or protective element 106 Protective circuit 107 Protective element 201 Charger 202 Joining terminal 301 Device 302 Joining terminal 1 Battery element 2 , 3, 6, 7, 8 Exterior material 4a, 4b Tab 4A, 4F Joint piece (flap) 4B Enclosure 11 Positive electrode 11a Positive electrode active material 12 Negative electrode 12b Negative electrode active material 13 Non-fluid electrolyte layer 15a Positive electrode current collector 15b Negative electrode current collector 21 Lead 22 Positive electrode current collector 23 Positive electrode active material 24 Spacer (electrolyte layer) 25 Negative electrode active material 26 Negative electrode current collector 50 Battery unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０１Ｍ 2/10 Ｈ０１Ｍ 2/10 Ｋ 2/30 2/30 Ｃ (72)発明者 三田 雅昭 岡山県倉敷市潮通三丁目10番地 三菱化学 株式会社内 Ｆターム(参考） 5G003 BA03 BA04 FA04 GC04 5H022 AA09 CC02 CC09 KK01 5H030 AA10 AS11 DD08 FF26 5H040 AA06 AA40 AS11 AS13 AS14 AS15 AT02 AY08 DD06 DD08 DD21 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // H01M 2/10 H01M 2/10 K 2/30 2/30 C (72) Inventor Masaaki Mita Okayama 3-10 Shiotsu, Kurashiki City Mitsubishi Chemical Corporation F-term (reference) 5G003 BA03 BA04 FA04 GC04 5H022 AA09 CC02 CC09 KK01 5H030 AA10 AS11 DD08 FF26 5H040 AA06 AA40 AS11 AS13 AS14 AS15 AT02 AY08 DD06 DD08 DD21

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 （Ａ）２組以上の二次電池がケースに収
納されてなり、二次電池１組につき対応する正極及び負
極の外部端子を有し、各外部端子はそれぞれ独立して対
応する二次電池の正極又は負極に電気的に接続されてい
る電池パック、（Ｂ）該電池パックの外部端子と対応す
る接合端子を有し、外部端子と接合端子を接合した際
に、２組以上の二次電池が並列になるよう接合端子が配
線された充電器、及び（Ｃ）該電池パックの外部端子と
対応する接合端子を有し、外部端子と接合端子を接合さ
せた際に２組以上の二次電池が直列となるよう接合端子
が配線された機器からなることを特徴とする二次電池の
充放電システム。(A) Two or more sets of secondary batteries are housed in a case, and each set of secondary batteries has a corresponding positive and negative external terminal, and each external terminal is independently supported. A battery pack electrically connected to the positive electrode or the negative electrode of the secondary battery, and (B) having two sets of bonding terminals corresponding to the external terminals of the battery pack. (C) a battery charger having a junction terminal corresponding to an external terminal of the battery pack and having a junction terminal corresponding to the external terminal of the battery pack, and A charging / discharging system for a secondary battery, comprising a device in which junction terminals are wired so that two or more sets of secondary batteries are connected in series. 【請求項２】 電池パックの各１組の二次電池が、複数
の二次電池を並列に接続したものであることを特徴とす
る請求項１に記載の充放電システム。2. The charge / discharge system according to claim 1, wherein each set of secondary batteries of the battery pack is formed by connecting a plurality of secondary batteries in parallel. 【請求項３】 電池パックが２組以上の二次電池からな
り、各１組の二次電池が複数の平板型二次電池が並列に
接続されてなり、該平板型二次電池は同一組内の二次電
池を構成する平板型二次電池どうしが隣り合わないよう
に他の組の二次電池を構成する平板型二次電池と隣り合
わせに積層されて電池パック中に収納されていることを
特徴とする請求項１に記載の充放電システム。3. The battery pack comprises two or more sets of secondary batteries, each set of secondary batteries being formed by connecting a plurality of flat secondary batteries in parallel, wherein the flat secondary batteries are the same set. The flat secondary batteries constituting the secondary batteries in the above are stacked side by side with the flat secondary batteries constituting another set of secondary batteries so as not to be adjacent to each other and housed in the battery pack. The charge / discharge system according to claim 1, wherein: 【請求項４】 電池パックの各１組の二次電池と各外部
端子の間に、保護素子及び保護回路を備えていることを
特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の充放電シス
テム。4. The charge / discharge according to claim 1, wherein a protection element and a protection circuit are provided between each set of secondary batteries of the battery pack and each external terminal. system. 【請求項５】 各１組の二次電池を構成する複数の二次
電池が、各々保護回路及び／又は保護素子を備えている
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の充放
電システム。5. The battery according to claim 2, wherein each of the plurality of secondary batteries constituting one set of the secondary batteries includes a protection circuit and / or a protection element. Charge and discharge system. 【請求項６】 保護素子が電流ヒューズ又は温度ヒュー
ズであることを特徴とする請求項４又は５に記載の充放
電システム。6. The charge / discharge system according to claim 4, wherein the protection element is a current fuse or a thermal fuse. 【請求項７】 保護回路がサーミスタを備えていること
を特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の充放電シ
ステム。7. The charging / discharging system according to claim 4, wherein the protection circuit includes a thermistor. 【請求項８】 充電器が、トータルタイマーで充電時間
を制御する手段を備えていることを特徴とする請求項１
〜７いずれかに記載の充放電システム。8. The battery charger according to claim 1, further comprising means for controlling a charging time by a total timer.
The charging / discharging system according to any one of claims 1 to 7. 【請求項９】 ２組以上の二次電池がケースに収納され
てなり、二次電池１組につき対応する正極及び負極の外
部端子を有し、各外部端子はそれぞれ独立して対応する
二次電池の正極又は負極に電気的に接続されている電池
パック。9. A secondary battery in which two or more sets of secondary batteries are housed in a case. Each set of secondary batteries has a corresponding positive and negative external terminal, and each external terminal is independently associated with a corresponding secondary battery. A battery pack electrically connected to the positive or negative electrode of a battery. 【請求項１０】 電池パックの外部端子と対応する接合
端子を有し、外部端子と接合端子を接合した際に、２組
以上の二次電池が並列になるよう接合端子が配線された
充電器を用いて充電することを特徴とする請求項９に記
載の電池パック。10. A battery charger having a junction terminal corresponding to an external terminal of a battery pack, wherein the junction terminal is wired so that two or more sets of secondary batteries are arranged in parallel when the external terminal and the junction terminal are joined. The battery pack according to claim 9, wherein the battery pack is charged using the battery pack. 【請求項１１】 電池パックの外部端子と対応する接合
端子を有し、外部端子と接合端子を接合させた際に２組
以上の二次電池が直列となるよう接合端子が配線された
機器を用いて放電することを特徴とする請求項９又は１
０に記載の電池パック。11. A device having a joint terminal corresponding to an external terminal of a battery pack, wherein the joint terminal is wired so that two or more sets of secondary batteries are connected in series when the external terminal and the joint terminal are joined. 9. The battery according to claim 9, wherein the battery is discharged by using the battery.
The battery pack according to 0. 【請求項１２】 各１組の二次電池が、複数の二次電池
を並列に接続したものであることを特徴とする請求項９
〜１１のいずれかに記載の電池パック。12. The battery according to claim 9, wherein each set of secondary batteries is obtained by connecting a plurality of secondary batteries in parallel.
12. The battery pack according to any one of items 11 to 11. 【請求項１３】 ２組以上の二次電池がケースに収納さ
れてなり、各１組の二次電池が複数の平板型二次電池が
並列に接続されてなり、該平板型二次電池は同一組内の
二次電池を構成する平板型二次電池どうしが隣り合わな
いように他の組の二次電池を構成する平板型二次電池と
隣り合わせに積層されて電池パック中に収納されている
ことを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の電
池パック。13. A set of secondary batteries is housed in a case, and each set of secondary batteries is formed by connecting a plurality of flat secondary batteries in parallel. The flat secondary batteries constituting the secondary batteries in the same set are stacked side by side with the flat secondary batteries constituting another set of secondary batteries so as not to be adjacent to each other and stored in the battery pack. The battery pack according to claim 9, wherein: 【請求項１４】 各１組の二次電池と各外部端子の間
に、保護素子及び保護回路を備えていることを特徴とす
る請求項９〜１３のいずれかに記載の電池パック。14. The battery pack according to claim 9, further comprising a protection element and a protection circuit between each set of secondary batteries and each external terminal. 【請求項１５】 各１組の二次電池を構成する複数の二
次電池が、各々保護回路及び／又は保護素子を備えてい
ることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載
の電池パック。15. The method according to claim 12, wherein each of the plurality of secondary batteries constituting one set of the secondary batteries includes a protection circuit and / or a protection element. Battery pack. 【請求項１６】 保護素子が電流ヒューズ又は温度ヒュ
ーズであることを特徴とする請求項１４又は１５に記載
の電池パック。16. The battery pack according to claim 14, wherein the protection element is a current fuse or a thermal fuse. 【請求項１７】 保護回路がサーミスタを備えているこ
とを特徴とする請求項１４〜１６のいずれかに記載の電
池パック。17. The battery pack according to claim 14, wherein the protection circuit includes a thermistor. 【請求項１８】 電池パックの外部端子と対応する接合
端子を有し、外部端子と接合端子を接合した際に、２組
以上の二次電池が並列になるよう接合端子が配線された
充電器。18. A battery charger having a joint terminal corresponding to an external terminal of a battery pack, wherein the joint terminal is wired so that two or more sets of secondary batteries are arranged in parallel when the external terminal and the joint terminal are joined. . 【請求項１９】 電池パックの外部端子と対応する接合
端子を有し、外部端子と接合端子を接合させた際に２組
以上の二次電池が直列となるよう接合端子が配線された
機器。19. An apparatus having a joint terminal corresponding to an external terminal of a battery pack, wherein the joint terminals are wired such that two or more sets of secondary batteries are connected in series when the external terminal and the joint terminal are joined.