JP4000961B2 - 組電池 - Google Patents
組電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4000961B2 JP4000961B2 JP2002259324A JP2002259324A JP4000961B2 JP 4000961 B2 JP4000961 B2 JP 4000961B2 JP 2002259324 A JP2002259324 A JP 2002259324A JP 2002259324 A JP2002259324 A JP 2002259324A JP 4000961 B2 JP4000961 B2 JP 4000961B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- assembled battery
- contact member
- pressure contact
- heat
- welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単電池を積層してなる組電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境保護運動の高まりを背景として、自動車の排ガスによる大気汚染が世界的な問題となっており、電気自動車、ハイブリット自動車、燃料電池自動車が注目を集めている。したがって、これらに搭載される電池の開発は、産業上重要な位置を占めている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、ラミネートフィルムを外装ケースとする電池を開示している。当該電池は、ラミネートフィルムの周囲を熱溶着によって、シールされている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２２４６５２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記電池を自動車などの高出力用途に適用する場合、信頼性に問題を有している。例えば、自動車に搭載された電池の温度は、６０℃程度まで上昇する場合がある。そのため、電解液（電解質）から発生したガスによって内圧が増加し、シール性が低下する虞がある。
【０００６】
また、電池から引き出されるリードには、充放電時に大電流が適用されるため、その温度は、電池温度より３０℃程度さらに高くなる場合もある。そのため、リード温度が、ラミネートフィルムの軟化点（９０℃程度）に達する場合があり、リードの近傍に配置されるラミネートの溶着部分から、電解液が漏れる虞がある。
【０００７】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、信頼性を向上させた組電池を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
ラミネートフィルムからなる外装ケースを有する単電池と、前記外装ケースの熱溶着部を押圧するための接触面を有する圧接部材とを有し、
前記単電池は、前記熱溶着部が前記圧接部材によって押圧された状態で、積層され、
前記圧接部材は、凹部が形成された長方形のプレート形状であり、
前記凹部の外周に位置する枠部は、前記接触面を有し、
前記凹部には、前記外装ケースの発電要素を収容するための凸部が配置される
ことを特徴とする組電池である。
また、請求項２に記載の発明は、
ラミネートフィルムからなる外装ケースを有する単電池と、前記外装ケースの熱溶着部を押圧するための接触面を有する圧接部材とを有し、
前記外装ケースは、発電要素が収容される凸部を有し、
前記単電池は、前記熱溶着部が前記圧接部材によって押圧された状態で、積層され、
前記圧接部材は、前記接触面を有する第１および第２枠部と、前記第１および第２枠部の間を延長する長方形のプレート部とを有し、
前記第１および第２枠部は、前記プレート部から突出しており、
前記第１および第２枠部と前記プレート部とによって構成される凹部には、前記外装ケースの前記凸部が配置される
ことを特徴とする組電池である。
【０００９】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の組電池を、並列あるいは直列に接続することによって形成されることを特徴とする組電池モジュールである。
【００１０】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の組電池、あるいは、請求項９に記載の組電池モジュールを有することを特徴とする自動車である。
【００１１】
【発明の効果】
上記のように構成した本発明は以下の効果を奏する。
【００１２】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、圧接部材によって、単電池の外装ケースの熱溶着部を確実に押さえ付けることができる。そのため、高温環境下において、電解質（電解液）から発生したガスによって、外装ケースの内圧が増加した場合であっても、熱溶着部の破断あるいは剥離を確実に防止できる。
【００１３】
さらに、大電流の適用による温度上昇によって熱溶着部が軟化した場合であっても、熱溶着部のシール性の低下を防ぐことができる。したがって、電解質（電解液）が漏れる虞はなく、組電池の信頼性を向上させることができる。
【００１４】
請求項９に記載の発明によれば、複数の単電池を有する組電池を組み合わせて、組電池モジュールを構成しているため、多様な要求に対して、比較的安価に対応することが可能である。
【００１５】
請求項１０に記載の発明によれば、自動車に搭載される組電池あるいは組電池モジュールは、エネルギー密度が大きく高出力でありながら、信頼性が向上している。したがって、自動車の信頼性が向上し、例えば、自動車が電気自動車である場合、航続距離が長くなり、自動車がハイブリッドカーである場合、燃費が良好となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態１に係る組電池が有する単電池の斜視図、図２は、本発明の実施の形態１に係る組電池が有する単電池の断面図である。
【００１８】
単電池１０は、例えば、リチウムイオン電池、固体電解質電池あるいはゲル電解質電池であり、周辺部を熱溶着によって接合されたラミネートフィルムからなる外装ケース１１を有する。
【００１９】
ラミネートフィルムは、筒状に丸めて袋状にする際に、その両端を熱溶着にて接合してもよいし、重ね合わせて接着することも可能である。熱溶着は、例えば、超音波溶着を適用することができる。
【００２０】
ラミネートフィルムの材質は、特に限定されず、例えば、高分子フィルムからなる外装保護層、金属フィルム層、高分子フィルムからなる熱溶着層を一体化して構成された高分子−金属複合材が挙げられる。
【００２１】
例えば、外装保護層の高分子フィルムは、ポリエチレンテトラフタレートフィルムやナイロンフィルムであり、熱溶着層の高分子フィルムは、ポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルムである。また、金属フィルムは、例えば、アルミニウムフィルムである。
【００２２】
なお、ラミネートフィルムが、高分子−金属複合材から構成される場合、金属フィルム間に配置される高分子フィルムを部分的に除去もしくは破壊し、例えば、超音波溶着によって、金属フィルム同士を直接接合することも可能である。
【００２３】
外装ケース１１は、扁平型であり、発電要素を収容するための凸部１１Ａと、内部をシールするための熱溶着部１１Ｂとを有する。発電要素は、例えば、正極板１２、正極集電体１３、セパレータ１４、負極板１５、負極集電体１６、および、電解液（電解質）を有している。また、外装ケース１１の熱溶着部１１Ｂからは、リード１７，１８が引き出されている。
【００２４】
正極集電体１３は、外装ケース１１の内部において、正極板１２とリード１７の一端とを接続するため部材であり、例えば、超音波溶接や抵抗溶接によって、リード１７に接合される。リード１７の他端は、シールされた熱溶着部１１Ｂから外部に引き出されている。
【００２５】
負極集電体１６は、外装ケース１１の内部において、負極板１４とリード１８の一端とを接続するため部材であり、例えば、超音波溶接や抵抗溶接によって、リード１８に接合されている。リード１８の他端は、シールされた熱溶着部１１Ｂから外部に引き出されている。
【００２６】
リード１７，１８の材質は、例えば、ニッケル、銅、アルミニウム、鉄、あるいはそれらの合金である。
【００２７】
正極材料としてはＬｉＭｎ酸化物またそのＭｎサイトの置換体、ＬｉＮｉ酸化物またはそのＮｉサイトの置換体、の少なくともこれらから１つを選んだものである。正極活物質の平均粒径は３０μｍ以下であり、正極活物質の膜厚が１０〜２００μｍの範囲である。負極はリチウムの挿入、脱離が可能な炭素材料、合金、酸化物、窒化物の少なくとも一つを用いており、炭素系としてはメソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）やポリパラフェニレンを低温処理したものやフルフリルアルコール樹脂焼成体、石油ピッチを架橋処理して炭素化したものに代表される低結晶性カーボン材料、天然黒鉛またはタールピッチや石油コークスを高温で熱処理して得られる人造黒鉛に代表される高結晶性カーボン材料、カーボンナノチューブ、酸化物としてはＬｉ4/3Ｔｉ5/3Ｏ4等、窒化物としてはＬｉ7ＭｎＮ4等、遷移金属複合窒化物、非晶質のスズ酸化物等の難結晶性金属酸化物、Ｌｉ金属、Ｎｂ2Ｏ5の中から選ばれる。
【００２８】
電解液として、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＴａＦ6、ＬｉＡｌＣｌ4、Ｌｉ2Ｂ10Ｃｌ10等の無機酸陰イオン塩、Ｌｉ（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ、Ｌｉ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2Ｎ等の有機酸陰イオン塩の中から選ばれる、少なくとも１種類のリチウム塩を含み、プロピレンカーボネート、エチ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、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の鎖状カーボネート類、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジブトキシエタン等のエーテル類、γ−ブチロラクトン等のラクトン類、アセトニトリル等のニトリル類、プロピオン酸メチル等のエステル類、ジメチルホルムアミド等のアミド類、酢酸メチル、蟻酸メチルの中から選ばれる少なくともから１種類または２種以上を混合した、非プロトン性溶媒を用いる。
【００２９】
電池用セパレータとしては，ポリオレフィン系微多孔質セパレータ、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、あるいはそれらを２層以上組み合わせた多積層体である。
【００３０】
次に、図３を参照し、本発明の実施の形態１に係る組電池２０を説明する。
【００３１】
組電池２０は、複数の単電池１０および圧接部材３０を有する。単電池１０は、積層されており、必要に応じ、直列または並列に接続される。単電池１０の接続は、リード１７，１８を直接あるいは適当な接続部材を介して、溶着あるいは締結することによって実行される。
【００３２】
溶着は、例えば、超音波溶接、抵抗溶接、スポット溶接、熱溶接、レーザー溶接、などの溶接手段が適用可能である。抵抗を低減し、自動車のような高出力用の組電池を提供するためには、超音波溶接、熱溶接、レーザー溶接、電子ビーム溶接が好ましい。超音波溶接は、熱的負荷が小さいため、特に好ましい。
【００３３】
締結は、ボルト、リベット、かしめなどの連結手段が適用可能である。抵抗を低減し、自動車のような高出力用の組電池を提供するためには、リベットおよびかしめが好ましい。
【００３４】
圧接部材３０は、単電池１０の外装ケース１１の熱溶着部１１Ｂを均等に押圧するための平滑な接触面３０Ａを有しており、熱溶着部１１Ｂを確実に押さえ付けることができる。
【００３５】
そのため、高温環境下において、電解質（電解液）から発生したガスによって、外装ケース１１の内圧が増加した場合であっても、熱溶着部１１Ｂの破断あるいは剥離を確実に防止できる。さらに、大電流の適用による温度上昇によって熱溶着部１１Ｂが軟化した場合、例えば、リード１７，１８の温度が上昇し、リード１７，１８に隣接する熱溶着部１１Ｂが軟化した場合であっても、熱溶着部１１Ｂのシール性の低下を防ぐことができる。したがって、電解質（電解液）が漏れる虞はなく、組電池の信頼性を向上させることができる。
【００３６】
なお、製造コストおよび積層される単電池１０に対する組み込みの容易性の観点からは、圧接部材３０は、好ましくは、直方体形状であり、その高さは、外装ケース１１の凸部１１Ａの高さと、略同一である。また、熱溶着部１１Ｂを押圧するための接触面３０Ａを構成する圧接部材３０の底面は、熱溶着部１１Ｂの形状に対応させることが好ましい。
【００３７】
圧接部材３０の材質は、例えば、ＡＢＳアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、クレゾール樹脂、カルボキシメチルセルロース、ニトロセルロース、セルロースプロピオネート、カゼイン、エチルセルロース、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド、ポリカーボネイト、ポリクロロトリフルオロエチレン、ジアリルテレフタレート樹脂、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、フェノール樹脂、ポリイソブチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリアセタール、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリビニルホルマーク、スチレン−ブタジエン、けい素樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂が、挙げられる。
【００３８】
さらに、圧接部材３０の材質として、金属に上記樹脂あるいは絶縁体が被覆された複合材を適用することも可能である。
【００３９】
次に、本発明の実施の形態１に係る組電池の変形例を説明する。
【００４０】
圧接部材３０は、中実であることに限定されず、図４（Ａ）に示されるように、空洞部３１を有することも可能である。この場合、空洞部３１に空気などの冷却媒体を流通させることによって、放熱性を向上させて、熱溶着部１１Ｂの温度上昇を抑制することも可能である。
【００４１】
また、圧接部材３０は、図４（Ｂ）に示されるように、２層構造とすることで、放熱性を向上させることも可能である。つまり、アルミニウム、銅、鉄などの金属からなる伝熱体３２を、圧接部材３０の内部に、配置することも可能である。
【００４２】
さらに、圧接部材３０は、図４（Ｃ）に示されるように、外部に面する側面（外装ケース１１の凸部１１Ａに相対する側面の逆に位置する側面）に、ファン形状の突起３３を形成することで、放熱性を向上させることも可能である。また、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示される圧接部材３０に、ファン形状の突起３３を形成する場合、放熱性をさらに向上させることも可能である。
【００４３】
図５は、本発明の実施の形態２に係る組電池を説明するための斜視図である。
【００４４】
実施の形態２に係る組電池２０の圧接部材４０は、長方形のフレーム形状を有しており、直方体形状である実施の形態１に係る圧接部材３０と異なっている。
【００４５】
詳述すると、圧接部材４０は、長方形の枠部４１と、枠部４１の内側領域によって構成される長方形空間４２とを有する。枠部４１は、単電池１０の外装ケース１１の熱溶着部１１Ｂを均等に押圧するための接触面４１Ａを有しており、熱溶着部１１Ｂを確実に押さえ付けることができる。
【００４６】
また、枠部４１（長方形空間４２）の高さは、凸部１１Ａの高さと、略同一であり、長方形空間４２の幅および長さは、凸部１１Ａを収容可能に設定されている。したがって、圧接部材４０の長方形空間４２と、外装ケース１１の凸部１１Ａとが嵌合するため、圧接部材４０の位置決めが容易である。
【００４７】
なお、圧接部材４０の放熱性を向上させるため、枠部４１の内部に冷却媒体を流通させるための空洞部を形成したり、良好な伝熱性を有する金属を配置したり、あるいは、枠部４１の外部に面する側面にファン形状の突起を形成することも可能である。
【００４８】
図６は、本発明の実施の形態３に係る組電池を説明するための斜視図である。
【００４９】
実施の形態３に係る組電池２０の圧接部材５０は、凹部５２が形成された長方形のプレート形状を有しており、フレーム形状である実施の形態２に係る圧接部材４０と異なっている。
【００５０】
詳述すると、圧接部材５０は、内側に形成された凹部５２と、凹部５２の外周に位置する枠部５１とを有する。枠部５１は、単電池１０の外装ケース１１の熱溶着部１１Ｂを均等に押圧するための接触面５１Ａを有しており、熱溶着部１１Ｂを確実に押さえ付けることができる。
【００５１】
また、凹部５２の深さは、凸部１１Ａの高さと、略同一であり、凹部５２の幅および長さは、凸部１１Ａを収容可能に設定されている。したがって、圧接部材５０の凹部５２と、外装ケース１１の凸部１１Ａとが嵌合するため、圧接部材５０の位置決めが容易である。また、凹部５２が凸部１１Ａを覆うことになるため、凸部１１Ａの膨張を確実に抑制することができる。
【００５２】
なお、凹部５２は、圧接部材５０の両面に形成することも可能である。この場合、例えば、図７に示されるように、凹部５２が一面に形成された圧接部材５０を上段および下段に配置し、凹部５２が両面に形成された圧接部材５０を中段に配置することにより、合計３個の圧接部材５０によって、４個の単電池１０の熱溶着部１１Ｂを押さえ付けることができる。したがって、圧接部材５０の必要数を削減することができる。
【００５３】
図８は、本発明の実施の形態４に係る組電池を説明するための斜視図である。
【００５４】
実施の形態４に係る組電池２０の圧接部材６０は、側壁を有しない点で、実施の形態３に係る圧接部材５０と異なっている。
【００５５】
詳述すると、圧接部材６０は、直方体形状の枠部（第１および第２枠部）６１と、枠部６１の間を延長する長方形のプレート部６２とを有する。枠部６１は、プレート部６２から突出しており、単電池１０の外装ケース１１の熱溶着部１１Ｂを押圧するための接触面６１Ａを有しており、熱溶着部１１Ｂを確実に押さえ付けることができる。
【００５６】
また、枠部６１とプレート部６２とによって構成される凹部の深さは、凸部１１Ａの高さと、略同一であり、プレート部６２の長さは、凸部１１Ａを収容可能に設定されている。つまり、圧接部材６０は、実施の形態３に係る圧接部材５０に比べ、その構造が簡略化されている。
【００５７】
なお、圧接部材６０の放熱性を向上させるため、枠部６１の内部に冷却媒体を流通させるための空洞部６３を形成したり（図９（Ａ）参照）、良好な伝熱性を有する金属からなる伝熱体６４を配置したり（図９（Ｂ）参照）、枠部６１の外部に面する側面にファン形状の突起６５を形成することも可能である（図９（Ｃ）参照）。
【００５８】
さらに、圧接部材６０の放熱性を向上させるため、プレート部６２に貫通穴６６を形成することも可能である（図９（Ｄ）参照）。貫通穴６６の形状は、特に限定されず、例えば、円形あるいは四角状とすることが可能である。
【００５９】
また、枠部６１は、図９（Ｅ）に示されるように、プレート部６２の両面に形成することも可能である。この場合、上述のように、圧接部材６０の必要数を削減することができる（図７参照）。
【００６０】
図１０は、本発明の実施の形態５に係る組電池を説明するための斜視図である。
【００６１】
実施の形態５に係る組電池２０の圧接部材７０は、枠部７１の材質に関し、実施の形態４に係る圧接部材６０と異なっている。
【００６２】
詳述すると、枠部（第１および第２枠部）７１は、ゴムなどの弾性体から構成されている。枠部７１の間を延長する長方形のプレート部７２は、樹脂や、金属に樹脂あるいは絶縁体が被覆された複合材によって構成されている。そして、プレート部７２と枠部７１とは、例えば、接着剤などによって接合されている。なお、枠部７１は、プレート部７２から突出しており、枠部７１とプレート部７２とによって構成される凹部には、凸部１１Ａが配置される。
【００６３】
したがって、枠部７１は、圧接する際に、接触面７１Ａが変形することで、単電池１０の外装ケース１１の熱溶着部１１Ｂを確実にシールすることができる。
【００６４】
なお、圧接部材７０の強度（および放熱性）を向上させるため、接触面７１Ａ近傍のみを弾性体７３によって構成したり（図１１（Ａ）参照）、枠部７１の内部に金属からなる伝熱体７４を配置することも可能である（図１１（Ｂ）参照）。また、圧接部材７０の放熱性を特に向上させるため、プレート部７２に貫通穴７５を形成することも可能である（図１１（Ｃ）参照）。
【００６５】
また、枠部７１は、プレート部７２の両面に形成することも可能である（図１１（Ｄ）参照）。この場合、上述のように、圧接部材７０の必要数を削減することができる（図７参照）。
【００６６】
図１２は、本発明の実施の形態６に係る組電池モジュールを説明するための平面図である。
【００６７】
電池容量、出力電圧および出力電流に対する要求は、用途に応じて、千差万別である。しかし、要求される仕様を満たす組電池を新たに製造することは、コスト的に問題を有する。
【００６８】
そのため、実施の形態６においては、複数の単電池１０を有する組電池２０を組み合わせて、組電池モジュール８０を構成している。したがって、多様な要求に対して、比較的安価に対応することが可能である。ない、組電池２０と組電池２０との接続は、単電池の接続と同様に、リードを直接あるいは適当な接続部材を介して、溶着あるいは締結することによって実行される。
【００６９】
図１３は、本発明の実施の形態７に係る自動車を説明するための概念図である。
【００７０】
自動車１００は、例えば、電気自動車、ハイブリット自動車、燃料電池自動車であり、実施の形態１〜６に係る組電池（組電池モジュール）９０を搭載している。
【００７１】
組電池（組電池モジュール）９０は、エネルギー密度が大きく高出力でありながら、信頼性が向上している。したがって、自動車１００の信頼性が向上し、例えば、自動車１００が電気自動車である場合、航続距離が長くなり、自動車１００がハイブリッドカーである場合、燃費が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る組電池が有する単電池の斜視図である。
【図２】 本発明の実施の形態１に係る組電池が有する単電池の断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態１に係る組電池の側面図である。
【図４】 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態１に係る組電池の変形例を説明するための概略図である。
【図５】 本発明の実施の形態２に係る組電池を説明するための斜視図である。
【図６】 本発明の実施の形態３に係る組電池を説明するための斜視図である。
【図７】 本発明の実施の形態３に係る組電池の変形例を説明するための断面図である。
【図８】 本発明の実施の形態４に係る組電池を説明するための斜視図である。
【図９】 （Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の実施の形態４に係る組電池の変形例を説明するための概略図である。
【図１０】 本発明の実施の形態５に係る組電池を説明するための斜視図である。
【図１１】 （Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の実施の形態５に係る組電池の変形例を説明するための概略図である。
【図１２】 本発明の実施の形態６に係る組電池モジュールを説明するための斜視図である。
【図１３】 本発明の実施の形態７に係る自動車を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１０…単電池、
１１…外装ケース、
１１Ａ…凸部、
１１Ｂ…熱溶着部、
１２…正極板、
１３…正極集電体、
１４…セパレータ、
１５…負極板、
１６…負極集電体、
１７，１８…リード、
２０…組電池、
３０…圧接部材、
３０Ａ…接触面、
３１…空洞部、
３２…伝熱体、
３３…突起、
４０…圧接部材、
４１…枠部、
４１Ａ…接触面、
４２…長方形空間、
５０…圧接部材、
５１…枠部、
５１Ａ…接触面、
５２…凹部、
６０…圧接部材、
６１…枠部、
６１Ａ…接触面、
６２…プレート部、
６３…空洞部、
６４…伝熱体、
６５…突起、
６６…貫通穴、
７０…圧接部材、
７１…枠部、
７１Ａ…接触面、
７２…プレート部、
７３…弾性体、
７４…伝熱体、
７５…貫通穴、
８０…組電池モジュール、
９０…組電池（組電池モジュール）、
１００…自動車。
【発明の属する技術分野】
本発明は、単電池を積層してなる組電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境保護運動の高まりを背景として、自動車の排ガスによる大気汚染が世界的な問題となっており、電気自動車、ハイブリット自動車、燃料電池自動車が注目を集めている。したがって、これらに搭載される電池の開発は、産業上重要な位置を占めている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、ラミネートフィルムを外装ケースとする電池を開示している。当該電池は、ラミネートフィルムの周囲を熱溶着によって、シールされている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２２４６５２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記電池を自動車などの高出力用途に適用する場合、信頼性に問題を有している。例えば、自動車に搭載された電池の温度は、６０℃程度まで上昇する場合がある。そのため、電解液（電解質）から発生したガスによって内圧が増加し、シール性が低下する虞がある。
【０００６】
また、電池から引き出されるリードには、充放電時に大電流が適用されるため、その温度は、電池温度より３０℃程度さらに高くなる場合もある。そのため、リード温度が、ラミネートフィルムの軟化点（９０℃程度）に達する場合があり、リードの近傍に配置されるラミネートの溶着部分から、電解液が漏れる虞がある。
【０００７】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、信頼性を向上させた組電池を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
ラミネートフィルムからなる外装ケースを有する単電池と、前記外装ケースの熱溶着部を押圧するための接触面を有する圧接部材とを有し、
前記単電池は、前記熱溶着部が前記圧接部材によって押圧された状態で、積層され、
前記圧接部材は、凹部が形成された長方形のプレート形状であり、
前記凹部の外周に位置する枠部は、前記接触面を有し、
前記凹部には、前記外装ケースの発電要素を収容するための凸部が配置される
ことを特徴とする組電池である。
また、請求項２に記載の発明は、
ラミネートフィルムからなる外装ケースを有する単電池と、前記外装ケースの熱溶着部を押圧するための接触面を有する圧接部材とを有し、
前記外装ケースは、発電要素が収容される凸部を有し、
前記単電池は、前記熱溶着部が前記圧接部材によって押圧された状態で、積層され、
前記圧接部材は、前記接触面を有する第１および第２枠部と、前記第１および第２枠部の間を延長する長方形のプレート部とを有し、
前記第１および第２枠部は、前記プレート部から突出しており、
前記第１および第２枠部と前記プレート部とによって構成される凹部には、前記外装ケースの前記凸部が配置される
ことを特徴とする組電池である。
【０００９】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の組電池を、並列あるいは直列に接続することによって形成されることを特徴とする組電池モジュールである。
【００１０】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の組電池、あるいは、請求項９に記載の組電池モジュールを有することを特徴とする自動車である。
【００１１】
【発明の効果】
上記のように構成した本発明は以下の効果を奏する。
【００１２】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、圧接部材によって、単電池の外装ケースの熱溶着部を確実に押さえ付けることができる。そのため、高温環境下において、電解質（電解液）から発生したガスによって、外装ケースの内圧が増加した場合であっても、熱溶着部の破断あるいは剥離を確実に防止できる。
【００１３】
さらに、大電流の適用による温度上昇によって熱溶着部が軟化した場合であっても、熱溶着部のシール性の低下を防ぐことができる。したがって、電解質（電解液）が漏れる虞はなく、組電池の信頼性を向上させることができる。
【００１４】
請求項９に記載の発明によれば、複数の単電池を有する組電池を組み合わせて、組電池モジュールを構成しているため、多様な要求に対して、比較的安価に対応することが可能である。
【００１５】
請求項１０に記載の発明によれば、自動車に搭載される組電池あるいは組電池モジュールは、エネルギー密度が大きく高出力でありながら、信頼性が向上している。したがって、自動車の信頼性が向上し、例えば、自動車が電気自動車である場合、航続距離が長くなり、自動車がハイブリッドカーである場合、燃費が良好となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態１に係る組電池が有する単電池の斜視図、図２は、本発明の実施の形態１に係る組電池が有する単電池の断面図である。
【００１８】
単電池１０は、例えば、リチウムイオン電池、固体電解質電池あるいはゲル電解質電池であり、周辺部を熱溶着によって接合されたラミネートフィルムからなる外装ケース１１を有する。
【００１９】
ラミネートフィルムは、筒状に丸めて袋状にする際に、その両端を熱溶着にて接合してもよいし、重ね合わせて接着することも可能である。熱溶着は、例えば、超音波溶着を適用することができる。
【００２０】
ラミネートフィルムの材質は、特に限定されず、例えば、高分子フィルムからなる外装保護層、金属フィルム層、高分子フィルムからなる熱溶着層を一体化して構成された高分子−金属複合材が挙げられる。
【００２１】
例えば、外装保護層の高分子フィルムは、ポリエチレンテトラフタレートフィルムやナイロンフィルムであり、熱溶着層の高分子フィルムは、ポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルムである。また、金属フィルムは、例えば、アルミニウムフィルムである。
【００２２】
なお、ラミネートフィルムが、高分子−金属複合材から構成される場合、金属フィルム間に配置される高分子フィルムを部分的に除去もしくは破壊し、例えば、超音波溶着によって、金属フィルム同士を直接接合することも可能である。
【００２３】
外装ケース１１は、扁平型であり、発電要素を収容するための凸部１１Ａと、内部をシールするための熱溶着部１１Ｂとを有する。発電要素は、例えば、正極板１２、正極集電体１３、セパレータ１４、負極板１５、負極集電体１６、および、電解液（電解質）を有している。また、外装ケース１１の熱溶着部１１Ｂからは、リード１７，１８が引き出されている。
【００２４】
正極集電体１３は、外装ケース１１の内部において、正極板１２とリード１７の一端とを接続するため部材であり、例えば、超音波溶接や抵抗溶接によって、リード１７に接合される。リード１７の他端は、シールされた熱溶着部１１Ｂから外部に引き出されている。
【００２５】
負極集電体１６は、外装ケース１１の内部において、負極板１４とリード１８の一端とを接続するため部材であり、例えば、超音波溶接や抵抗溶接によって、リード１８に接合されている。リード１８の他端は、シールされた熱溶着部１１Ｂから外部に引き出されている。
【００２６】
リード１７，１８の材質は、例えば、ニッケル、銅、アルミニウム、鉄、あるいはそれらの合金である。
【００２７】
正極材料としてはＬｉＭｎ酸化物またそのＭｎサイトの置換体、ＬｉＮｉ酸化物またはそのＮｉサイトの置換体、の少なくともこれらから１つを選んだものである。正極活物質の平均粒径は３０μｍ以下であり、正極活物質の膜厚が１０〜２００μｍの範囲である。負極はリチウムの挿入、脱離が可能な炭素材料、合金、酸化物、窒化物の少なくとも一つを用いており、炭素系としてはメソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）やポリパラフェニレンを低温処理したものやフルフリルアルコール樹脂焼成体、石油ピッチを架橋処理して炭素化したものに代表される低結晶性カーボン材料、天然黒鉛またはタールピッチや石油コークスを高温で熱処理して得られる人造黒鉛に代表される高結晶性カーボン材料、カーボンナノチューブ、酸化物としてはＬｉ4/3Ｔｉ5/3Ｏ4等、窒化物としてはＬｉ7ＭｎＮ4等、遷移金属複合窒化物、非晶質のスズ酸化物等の難結晶性金属酸化物、Ｌｉ金属、Ｎｂ2Ｏ5の中から選ばれる。
【００２８】
電解液として、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＴａＦ6、ＬｉＡｌＣｌ4、Ｌｉ2Ｂ10Ｃｌ10等の無機酸陰イオン塩、Ｌｉ（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ、Ｌｉ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2Ｎ等の有機酸陰イオン塩の中から選ばれる、少なくとも１種類のリチウム塩を含み、プロピレンカーボネート、エチ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、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の鎖状カーボネート類、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジブトキシエタン等のエーテル類、γ−ブチロラクトン等のラクトン類、アセトニトリル等のニトリル類、プロピオン酸メチル等のエステル類、ジメチルホルムアミド等のアミド類、酢酸メチル、蟻酸メチルの中から選ばれる少なくともから１種類または２種以上を混合した、非プロトン性溶媒を用いる。
【００２９】
電池用セパレータとしては，ポリオレフィン系微多孔質セパレータ、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、あるいはそれらを２層以上組み合わせた多積層体である。
【００３０】
次に、図３を参照し、本発明の実施の形態１に係る組電池２０を説明する。
【００３１】
組電池２０は、複数の単電池１０および圧接部材３０を有する。単電池１０は、積層されており、必要に応じ、直列または並列に接続される。単電池１０の接続は、リード１７，１８を直接あるいは適当な接続部材を介して、溶着あるいは締結することによって実行される。
【００３２】
溶着は、例えば、超音波溶接、抵抗溶接、スポット溶接、熱溶接、レーザー溶接、などの溶接手段が適用可能である。抵抗を低減し、自動車のような高出力用の組電池を提供するためには、超音波溶接、熱溶接、レーザー溶接、電子ビーム溶接が好ましい。超音波溶接は、熱的負荷が小さいため、特に好ましい。
【００３３】
締結は、ボルト、リベット、かしめなどの連結手段が適用可能である。抵抗を低減し、自動車のような高出力用の組電池を提供するためには、リベットおよびかしめが好ましい。
【００３４】
圧接部材３０は、単電池１０の外装ケース１１の熱溶着部１１Ｂを均等に押圧するための平滑な接触面３０Ａを有しており、熱溶着部１１Ｂを確実に押さえ付けることができる。
【００３５】
そのため、高温環境下において、電解質（電解液）から発生したガスによって、外装ケース１１の内圧が増加した場合であっても、熱溶着部１１Ｂの破断あるいは剥離を確実に防止できる。さらに、大電流の適用による温度上昇によって熱溶着部１１Ｂが軟化した場合、例えば、リード１７，１８の温度が上昇し、リード１７，１８に隣接する熱溶着部１１Ｂが軟化した場合であっても、熱溶着部１１Ｂのシール性の低下を防ぐことができる。したがって、電解質（電解液）が漏れる虞はなく、組電池の信頼性を向上させることができる。
【００３６】
なお、製造コストおよび積層される単電池１０に対する組み込みの容易性の観点からは、圧接部材３０は、好ましくは、直方体形状であり、その高さは、外装ケース１１の凸部１１Ａの高さと、略同一である。また、熱溶着部１１Ｂを押圧するための接触面３０Ａを構成する圧接部材３０の底面は、熱溶着部１１Ｂの形状に対応させることが好ましい。
【００３７】
圧接部材３０の材質は、例えば、ＡＢＳアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、クレゾール樹脂、カルボキシメチルセルロース、ニトロセルロース、セルロースプロピオネート、カゼイン、エチルセルロース、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド、ポリカーボネイト、ポリクロロトリフルオロエチレン、ジアリルテレフタレート樹脂、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、フェノール樹脂、ポリイソブチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリアセタール、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリビニルホルマーク、スチレン−ブタジエン、けい素樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂が、挙げられる。
【００３８】
さらに、圧接部材３０の材質として、金属に上記樹脂あるいは絶縁体が被覆された複合材を適用することも可能である。
【００３９】
次に、本発明の実施の形態１に係る組電池の変形例を説明する。
【００４０】
圧接部材３０は、中実であることに限定されず、図４（Ａ）に示されるように、空洞部３１を有することも可能である。この場合、空洞部３１に空気などの冷却媒体を流通させることによって、放熱性を向上させて、熱溶着部１１Ｂの温度上昇を抑制することも可能である。
【００４１】
また、圧接部材３０は、図４（Ｂ）に示されるように、２層構造とすることで、放熱性を向上させることも可能である。つまり、アルミニウム、銅、鉄などの金属からなる伝熱体３２を、圧接部材３０の内部に、配置することも可能である。
【００４２】
さらに、圧接部材３０は、図４（Ｃ）に示されるように、外部に面する側面（外装ケース１１の凸部１１Ａに相対する側面の逆に位置する側面）に、ファン形状の突起３３を形成することで、放熱性を向上させることも可能である。また、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示される圧接部材３０に、ファン形状の突起３３を形成する場合、放熱性をさらに向上させることも可能である。
【００４３】
図５は、本発明の実施の形態２に係る組電池を説明するための斜視図である。
【００４４】
実施の形態２に係る組電池２０の圧接部材４０は、長方形のフレーム形状を有しており、直方体形状である実施の形態１に係る圧接部材３０と異なっている。
【００４５】
詳述すると、圧接部材４０は、長方形の枠部４１と、枠部４１の内側領域によって構成される長方形空間４２とを有する。枠部４１は、単電池１０の外装ケース１１の熱溶着部１１Ｂを均等に押圧するための接触面４１Ａを有しており、熱溶着部１１Ｂを確実に押さえ付けることができる。
【００４６】
また、枠部４１（長方形空間４２）の高さは、凸部１１Ａの高さと、略同一であり、長方形空間４２の幅および長さは、凸部１１Ａを収容可能に設定されている。したがって、圧接部材４０の長方形空間４２と、外装ケース１１の凸部１１Ａとが嵌合するため、圧接部材４０の位置決めが容易である。
【００４７】
なお、圧接部材４０の放熱性を向上させるため、枠部４１の内部に冷却媒体を流通させるための空洞部を形成したり、良好な伝熱性を有する金属を配置したり、あるいは、枠部４１の外部に面する側面にファン形状の突起を形成することも可能である。
【００４８】
図６は、本発明の実施の形態３に係る組電池を説明するための斜視図である。
【００４９】
実施の形態３に係る組電池２０の圧接部材５０は、凹部５２が形成された長方形のプレート形状を有しており、フレーム形状である実施の形態２に係る圧接部材４０と異なっている。
【００５０】
詳述すると、圧接部材５０は、内側に形成された凹部５２と、凹部５２の外周に位置する枠部５１とを有する。枠部５１は、単電池１０の外装ケース１１の熱溶着部１１Ｂを均等に押圧するための接触面５１Ａを有しており、熱溶着部１１Ｂを確実に押さえ付けることができる。
【００５１】
また、凹部５２の深さは、凸部１１Ａの高さと、略同一であり、凹部５２の幅および長さは、凸部１１Ａを収容可能に設定されている。したがって、圧接部材５０の凹部５２と、外装ケース１１の凸部１１Ａとが嵌合するため、圧接部材５０の位置決めが容易である。また、凹部５２が凸部１１Ａを覆うことになるため、凸部１１Ａの膨張を確実に抑制することができる。
【００５２】
なお、凹部５２は、圧接部材５０の両面に形成することも可能である。この場合、例えば、図７に示されるように、凹部５２が一面に形成された圧接部材５０を上段および下段に配置し、凹部５２が両面に形成された圧接部材５０を中段に配置することにより、合計３個の圧接部材５０によって、４個の単電池１０の熱溶着部１１Ｂを押さえ付けることができる。したがって、圧接部材５０の必要数を削減することができる。
【００５３】
図８は、本発明の実施の形態４に係る組電池を説明するための斜視図である。
【００５４】
実施の形態４に係る組電池２０の圧接部材６０は、側壁を有しない点で、実施の形態３に係る圧接部材５０と異なっている。
【００５５】
詳述すると、圧接部材６０は、直方体形状の枠部（第１および第２枠部）６１と、枠部６１の間を延長する長方形のプレート部６２とを有する。枠部６１は、プレート部６２から突出しており、単電池１０の外装ケース１１の熱溶着部１１Ｂを押圧するための接触面６１Ａを有しており、熱溶着部１１Ｂを確実に押さえ付けることができる。
【００５６】
また、枠部６１とプレート部６２とによって構成される凹部の深さは、凸部１１Ａの高さと、略同一であり、プレート部６２の長さは、凸部１１Ａを収容可能に設定されている。つまり、圧接部材６０は、実施の形態３に係る圧接部材５０に比べ、その構造が簡略化されている。
【００５７】
なお、圧接部材６０の放熱性を向上させるため、枠部６１の内部に冷却媒体を流通させるための空洞部６３を形成したり（図９（Ａ）参照）、良好な伝熱性を有する金属からなる伝熱体６４を配置したり（図９（Ｂ）参照）、枠部６１の外部に面する側面にファン形状の突起６５を形成することも可能である（図９（Ｃ）参照）。
【００５８】
さらに、圧接部材６０の放熱性を向上させるため、プレート部６２に貫通穴６６を形成することも可能である（図９（Ｄ）参照）。貫通穴６６の形状は、特に限定されず、例えば、円形あるいは四角状とすることが可能である。
【００５９】
また、枠部６１は、図９（Ｅ）に示されるように、プレート部６２の両面に形成することも可能である。この場合、上述のように、圧接部材６０の必要数を削減することができる（図７参照）。
【００６０】
図１０は、本発明の実施の形態５に係る組電池を説明するための斜視図である。
【００６１】
実施の形態５に係る組電池２０の圧接部材７０は、枠部７１の材質に関し、実施の形態４に係る圧接部材６０と異なっている。
【００６２】
詳述すると、枠部（第１および第２枠部）７１は、ゴムなどの弾性体から構成されている。枠部７１の間を延長する長方形のプレート部７２は、樹脂や、金属に樹脂あるいは絶縁体が被覆された複合材によって構成されている。そして、プレート部７２と枠部７１とは、例えば、接着剤などによって接合されている。なお、枠部７１は、プレート部７２から突出しており、枠部７１とプレート部７２とによって構成される凹部には、凸部１１Ａが配置される。
【００６３】
したがって、枠部７１は、圧接する際に、接触面７１Ａが変形することで、単電池１０の外装ケース１１の熱溶着部１１Ｂを確実にシールすることができる。
【００６４】
なお、圧接部材７０の強度（および放熱性）を向上させるため、接触面７１Ａ近傍のみを弾性体７３によって構成したり（図１１（Ａ）参照）、枠部７１の内部に金属からなる伝熱体７４を配置することも可能である（図１１（Ｂ）参照）。また、圧接部材７０の放熱性を特に向上させるため、プレート部７２に貫通穴７５を形成することも可能である（図１１（Ｃ）参照）。
【００６５】
また、枠部７１は、プレート部７２の両面に形成することも可能である（図１１（Ｄ）参照）。この場合、上述のように、圧接部材７０の必要数を削減することができる（図７参照）。
【００６６】
図１２は、本発明の実施の形態６に係る組電池モジュールを説明するための平面図である。
【００６７】
電池容量、出力電圧および出力電流に対する要求は、用途に応じて、千差万別である。しかし、要求される仕様を満たす組電池を新たに製造することは、コスト的に問題を有する。
【００６８】
そのため、実施の形態６においては、複数の単電池１０を有する組電池２０を組み合わせて、組電池モジュール８０を構成している。したがって、多様な要求に対して、比較的安価に対応することが可能である。ない、組電池２０と組電池２０との接続は、単電池の接続と同様に、リードを直接あるいは適当な接続部材を介して、溶着あるいは締結することによって実行される。
【００６９】
図１３は、本発明の実施の形態７に係る自動車を説明するための概念図である。
【００７０】
自動車１００は、例えば、電気自動車、ハイブリット自動車、燃料電池自動車であり、実施の形態１〜６に係る組電池（組電池モジュール）９０を搭載している。
【００７１】
組電池（組電池モジュール）９０は、エネルギー密度が大きく高出力でありながら、信頼性が向上している。したがって、自動車１００の信頼性が向上し、例えば、自動車１００が電気自動車である場合、航続距離が長くなり、自動車１００がハイブリッドカーである場合、燃費が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る組電池が有する単電池の斜視図である。
【図２】 本発明の実施の形態１に係る組電池が有する単電池の断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態１に係る組電池の側面図である。
【図４】 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態１に係る組電池の変形例を説明するための概略図である。
【図５】 本発明の実施の形態２に係る組電池を説明するための斜視図である。
【図６】 本発明の実施の形態３に係る組電池を説明するための斜視図である。
【図７】 本発明の実施の形態３に係る組電池の変形例を説明するための断面図である。
【図８】 本発明の実施の形態４に係る組電池を説明するための斜視図である。
【図９】 （Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の実施の形態４に係る組電池の変形例を説明するための概略図である。
【図１０】 本発明の実施の形態５に係る組電池を説明するための斜視図である。
【図１１】 （Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の実施の形態５に係る組電池の変形例を説明するための概略図である。
【図１２】 本発明の実施の形態６に係る組電池モジュールを説明するための斜視図である。
【図１３】 本発明の実施の形態７に係る自動車を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１０…単電池、
１１…外装ケース、
１１Ａ…凸部、
１１Ｂ…熱溶着部、
１２…正極板、
１３…正極集電体、
１４…セパレータ、
１５…負極板、
１６…負極集電体、
１７，１８…リード、
２０…組電池、
３０…圧接部材、
３０Ａ…接触面、
３１…空洞部、
３２…伝熱体、
３３…突起、
４０…圧接部材、
４１…枠部、
４１Ａ…接触面、
４２…長方形空間、
５０…圧接部材、
５１…枠部、
５１Ａ…接触面、
５２…凹部、
６０…圧接部材、
６１…枠部、
６１Ａ…接触面、
６２…プレート部、
６３…空洞部、
６４…伝熱体、
６５…突起、
６６…貫通穴、
７０…圧接部材、
７１…枠部、
７１Ａ…接触面、
７２…プレート部、
７３…弾性体、
７４…伝熱体、
７５…貫通穴、
８０…組電池モジュール、
９０…組電池（組電池モジュール）、
１００…自動車。
Claims (10)
- ラミネートフィルムからなる外装ケースを有する単電池と、前記外装ケースの熱溶着部を押圧するための接触面を有する圧接部材とを有し、
前記単電池は、前記熱溶着部が前記圧接部材によって押圧された状態で、積層され、
前記圧接部材は、凹部が形成された長方形のプレート形状であり、
前記凹部の外周に位置する枠部は、前記接触面を有し、
前記凹部には、前記外装ケースの発電要素を収容するための凸部が配置される
ことを特徴とする組電池。 - ラミネートフィルムからなる外装ケースを有する単電池と、前記外装ケースの熱溶着部を押圧するための接触面を有する圧接部材とを有し、
前記外装ケースは、発電要素が収容される凸部を有し、
前記単電池は、前記熱溶着部が前記圧接部材によって押圧された状態で、積層され、
前記圧接部材は、前記接触面を有する第１および第２枠部と、前記第１および第２枠部の間を延長する長方形のプレート部とを有し、
前記第１および第２枠部は、前記プレート部から突出しており、
前記第１および第２枠部と前記プレート部とによって構成される凹部には、前記外装ケースの前記凸部が配置される
ことを特徴とする組電池。 - 前記凹部の深さは、前記外装ケースの前記凸部の高さと、略同一であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の組電池。
- 前記圧接部材は、冷却媒体が流通する空洞部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の組電池。
- 前記圧接部材は、内部に配置された伝熱体を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の組電池。
- 前記圧接部材は、ファン形状の突起を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の組電池。
- 前記圧接部材の前記接触面は、弾性体によって構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の組電池。
- 前記単電池は、超音波溶接、熱溶接、レーザー溶接、リベット、かしめ、あるいは、電子ビーム溶接によって、並列あるいは直列に接続されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の組電池。
- 請求項１〜８のいずれか１項に記載の組電池を、並列あるいは直列に接続することによって形成されることを特徴とする組電池モジュール。
- 請求項１〜８のいずれか１項に記載の組電池、あるいは、請求項９に記載の組電池モジュールを有することを特徴とする自動車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002259324A JP4000961B2 (ja) | 2002-09-04 | 2002-09-04 | 組電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002259324A JP4000961B2 (ja) | 2002-09-04 | 2002-09-04 | 組電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004103258A JP2004103258A (ja) | 2004-04-02 |
| JP4000961B2 true JP4000961B2 (ja) | 2007-10-31 |
Family
ID=32260382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002259324A Expired - Lifetime JP4000961B2 (ja) | 2002-09-04 | 2002-09-04 | 組電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4000961B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7731059B2 (en) | 2002-03-15 | 2010-06-08 | Lg Display Co., Ltd. | Liquid crystal dispensing apparatus having confirming function for remaining amount of liquid crystal and method for measuring the same |
Families Citing this family (56)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4706170B2 (ja) * | 2003-10-14 | 2011-06-22 | 株式会社Ｇｓユアサ | 組電池 |
| EP1744383B1 (en) * | 2004-03-31 | 2014-05-07 | NEC Corporation | Electrical device with film covering and frame member |
| JP4617098B2 (ja) * | 2004-04-12 | 2011-01-19 | 内山工業株式会社 | バッテリーセル用ケース |
| JP2005302502A (ja) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | Uchiyama Mfg Corp | バッテリーセル用ケース |
| JP4932484B2 (ja) * | 2004-07-20 | 2012-05-16 | 日本電気株式会社 | 収納部材、収納ケースおよび組電池 |
| JP5290520B2 (ja) * | 2004-10-08 | 2013-09-18 | 日本電気株式会社 | 薄型電池、組電池、および薄型電池の製造方法 |
| KR100860454B1 (ko) * | 2004-10-08 | 2008-09-25 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지 모듈 |
| KR100870846B1 (ko) * | 2005-01-04 | 2008-11-27 | 닛본 덴끼 가부시끼가이샤 | 필름 외장 전기 디바이스용 케이스 및 필름 외장 전기디바이스 집합체 |
| JP2006196230A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Densei Lambda Kk | 電池パック |
| WO2006093010A1 (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-08 | Nec Corporation | モジュール用筐体および組電池用筐体 |
| JP4934973B2 (ja) * | 2005-03-10 | 2012-05-23 | 日産自動車株式会社 | 組電池 |
| JP5010467B2 (ja) | 2005-03-17 | 2012-08-29 | 日本電気株式会社 | フィルム外装電気デバイスおよびその製造方法 |
| KR100880386B1 (ko) | 2005-06-03 | 2009-01-23 | 주식회사 엘지화학 | 신규한 구조의 이차전지 및 이를 포함하는 전지팩 |
| WO2006135008A1 (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-21 | Nec Lamilion Energy, Ltd. | 電気デバイス集合体およびフィルム外装電気デバイス構造体 |
| WO2007032273A1 (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-22 | Nec Corporation | 電気デバイスモジュール及びその製造方法 |
| JP5046956B2 (ja) * | 2005-12-01 | 2012-10-10 | 日本電気株式会社 | 電気デバイス集合体の製造方法 |
| JP5194361B2 (ja) * | 2005-12-15 | 2013-05-08 | 日産自動車株式会社 | 二次電池モジュール |
| WO2007077666A1 (ja) | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Nec Corporation | 電界効果トランジスタ、ならびに、該電界効果トランジスタの作製に供される多層エピタキシャル膜 |
| JP2007179886A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Nippon Oil Corp | 非常時対応型燃料電池システム |
| JP4977375B2 (ja) | 2006-02-15 | 2012-07-18 | Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 | リチウムイオン電池およびそれを用いた組電池 |
| KR100948970B1 (ko) * | 2006-03-13 | 2010-03-23 | 주식회사 엘지화학 | 완충부재가 설치되어 있는 중대형 전지모듈 |
| JP2007280617A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Sony Corp | 電池パック |
| DE102007007986A1 (de) * | 2007-02-17 | 2008-09-04 | Temic Automotive Electric Motors Gmbh | Befestigung von Energiespeicherzellen in einem Gehäuse |
| JP4841480B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2011-12-21 | Ｕｄトラックス株式会社 | 蓄電装置 |
| KR101001320B1 (ko) | 2007-11-09 | 2010-12-14 | 주식회사 엘지화학 | 향상된 열 안정성의 전지셀 및 이를 포함하는 중대형전지모듈 |
| KR100973311B1 (ko) * | 2008-01-24 | 2010-07-30 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 |
| WO2009119465A1 (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | 太陽誘電株式会社 | 電気化学デバイス |
| KR101095346B1 (ko) * | 2008-12-12 | 2011-12-16 | 주식회사 엘지화학 | 우수한 방열 특성의 전지모듈 및 중대형 전지팩 |
| PL211980B1 (pl) * | 2008-12-16 | 2012-07-31 | Impact Automotive Technologies Społka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Moduł baterii elektrycznych stabilizowany termicznie |
| KR101071537B1 (ko) * | 2009-09-17 | 2011-10-10 | 주식회사 엘지화학 | 신규한 구조의 방열부재를 포함하는 전지모듈 및 중대형 전지팩 |
| DE102009052254A1 (de) * | 2009-11-06 | 2011-05-12 | Behr Gmbh & Co. Kg | Energiespeichervorrichtung |
| KR101259757B1 (ko) * | 2009-12-04 | 2013-05-07 | 주식회사 엘지화학 | 우수한 냉각 효율성과 콤팩트한 구조의 전지모듈 및 중대형 전지팩 |
| JP5375651B2 (ja) * | 2010-02-17 | 2013-12-25 | 株式会社デンソー | ラミネートセル電池構造体 |
| WO2011126161A1 (ko) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | 주식회사 이아이지 | 이차전지 모듈 |
| KR101205181B1 (ko) * | 2010-05-18 | 2012-11-27 | 주식회사 엘지화학 | 신규한 구조의 냉각부재와 이를 포함하는 전지모듈 |
| KR101205180B1 (ko) * | 2010-05-18 | 2012-11-27 | 주식회사 엘지화학 | 콤팩트하고 안정성이 우수한 냉각부재와 이를 포함하는 전지모듈 |
| JP5625115B2 (ja) | 2010-08-16 | 2014-11-12 | エルジー・ケム・リミテッド | 優れた熱放射特性を有する小型構造のバッテリーモジュール、及びそのバッテリーモジュールを使用する中型又は大型のバッテリーパック |
| JP2012138315A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-19 | Hitachi Ltd | リチウムイオン電池モジュール |
| JP2014507760A (ja) * | 2011-01-26 | 2014-03-27 | エルジー ケム． エルティーディ． | 組立効率の良い冷却部材及びそれを用いたバッテリーモジュール |
| JP5644575B2 (ja) * | 2011-02-18 | 2014-12-24 | 株式会社Ihi | 組電池 |
| JP5777734B2 (ja) * | 2011-02-22 | 2015-09-09 | エルジー ケム． エルティーディ． | 冷却効率の改善された冷却部材及びそれを用いたバッテリーモジュール |
| JP5598442B2 (ja) | 2011-08-03 | 2014-10-01 | トヨタ自動車株式会社 | 電池モジュール |
| JP2013051121A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Hitachi Maxell Energy Ltd | 非水電解質電池モジュール |
| JP2013171698A (ja) * | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Denso Corp | 電池パック |
| JP5462304B2 (ja) * | 2012-03-12 | 2014-04-02 | Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 | リチウムイオン電池を用いた組電池 |
| KR101545166B1 (ko) * | 2012-07-02 | 2015-08-18 | 주식회사 엘지화학 | 전지셀 냉각 부재 |
| EP2822061B1 (en) * | 2013-03-20 | 2019-05-08 | Volvo Car Corporation | Vehicle component comprising sandwich structure |
| EP3007248A4 (en) | 2013-06-06 | 2017-03-29 | NEC Energy Devices, Ltd. | Battery module |
| KR101658517B1 (ko) * | 2013-09-30 | 2016-09-21 | 주식회사 엘지화학 | 냉각 부재를 활용한 전지모듈 |
| JP6373103B2 (ja) * | 2014-07-18 | 2018-08-15 | カルソニックカンセイ株式会社 | 蓄電装置 |
| KR102065102B1 (ko) * | 2015-09-02 | 2020-01-10 | 주식회사 엘지화학 | 향상된 냉각구조를 갖는 배터리 모듈 |
| KR102051109B1 (ko) | 2015-10-08 | 2019-12-02 | 주식회사 엘지화학 | 전지 모듈 |
| WO2019055658A2 (en) * | 2017-09-13 | 2019-03-21 | Shape Corp. | VEHICLE BATTERY TRAY WITH TUBULAR PERIPHERAL WALL |
| JP6978305B2 (ja) * | 2017-12-25 | 2021-12-08 | 昭和電工株式会社 | 伝熱装置 |
| CN108336451B (zh) * | 2018-03-30 | 2024-03-26 | 深圳市元创时代科技有限公司 | 充电电池及其电芯 |
| CN113725435B (zh) * | 2021-08-06 | 2023-07-18 | 武汉工程大学 | 一种有机亲锂涂层修饰的三维导电碳负极材料及其制备方法和应用 |
-
2002
- 2002-09-04 JP JP2002259324A patent/JP4000961B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7731059B2 (en) | 2002-03-15 | 2010-06-08 | Lg Display Co., Ltd. | Liquid crystal dispensing apparatus having confirming function for remaining amount of liquid crystal and method for measuring the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004103258A (ja) | 2004-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4000961B2 (ja) | 組電池 | |
| JP4204237B2 (ja) | リチウム二次単電池およびリチウム二次単電池の接続構造体 | |
| JP4158440B2 (ja) | 二次電池及びそれを用いた組電池 | |
| JP4173674B2 (ja) | 電気化学デバイスモジュール | |
| JP4483162B2 (ja) | 積層型電池、組電池、電池モジュール並びに電気自動車 | |
| JP3767531B2 (ja) | 電池集合体 | |
| US20060188777A1 (en) | Lithium ion secondary cell | |
| US7326492B2 (en) | Laminate sheet, laminate battery and related method | |
| JP5172496B2 (ja) | 蓄電ユニット及びその製造方法 | |
| JP4661020B2 (ja) | バイポーラリチウムイオン二次電池 | |
| JP2004087260A (ja) | 積層型電池、組電池、電池モジュール並びに電気自動車 | |
| JP2004111219A (ja) | ラミネート二次電池、複数のラミネート二次電池からなる組電池モジュール、複数の組電池モジュールからなる組電池ならびにこれらいずれかの電池を搭載した電気自動車 | |
| JP4096664B2 (ja) | ラミネート電池 | |
| JP2007213990A (ja) | 電池モジュール、組電池及びそれらの電池を搭載した車両 | |
| KR20160123246A (ko) | 조전지 | |
| JP4053802B2 (ja) | 電気化学デバイス | |
| JP4135474B2 (ja) | ラミネート二次電池、複数のラミネート二次電池からなる組電池モジュール、複数の組電池モジュールからなる組電池ならびにこれらいずれかの電池を搭載した電気自動車 | |
| CN112909345A (zh) | 二次电池和二次电池的制造方法 | |
| JP4367235B2 (ja) | バイポーラ電池、組電池、およびこれらを搭載した車両 | |
| JP2004039274A (ja) | 積層型電池の電極タブ取出し部構造 | |
| JP3583592B2 (ja) | 薄形二次電池 | |
| JP2005216631A (ja) | 組電池 | |
| JP2004103415A (ja) | ラミネート二次電池、複数のラミネート二次電池からなる組電池モジュール、複数の組電池モジュールからなる組電池ならびにこれらいずれかの電池を搭載した電気自動車 | |
| JP3997369B2 (ja) | 非水系二次電池の製造方法 | |
| JP4075534B2 (ja) | ラミネート二次電池、組電池モジュール、組電池ならびにこの電池を搭載した電気自動車 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050624 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070129 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070306 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070329 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070515 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070615 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070724 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070806 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100824 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4000961 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110824 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120824 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120824 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130824 Year of fee payment: 6 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |