JPH10112295A - Battery and set battery - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a large capacity electrode body with barrier property to gas and water by inserting the electrode body into a resin frame and laminating a plurality of cases of the electrode bodies, whose opening ends on the both sides are heat-sealed with flexible cover members. SOLUTION: Electrolytic solution in which LiPF 6 has been dissolved at the rate of 1 mol/liter in mixed liquid of propylene carbonate and diethyl carbonate is impregnated into an electrode body 100. This electrode body 100 is inserted into a resin frame 150, a bolt 103 is passed through a hole 161, and the electrode body 100 is engaged with a nut 337 via a Teflon made O-ring 333, a spacer 334, a washer 335 and a metal washer 336. Next, flexible cover members are set to the opening sides on both the sides of the resin frame 150. Continuingly, the cover member 200 is heat-sealed to the resin frame 150 by impulse heating. The cases 70 of a plurality of electrode bodies assembled in this way are laminated by a fixing and binding means. Thus, a large capacity electrode body with barrier property to gas and water is obtained.

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、例えばポータブル
機器の電源や大型大容量の電源として用いられる二次電
池のような電池及びその電池の組電池の改良に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery such as a secondary battery used as a power source of a portable device or a large-sized large-capacity power source, and to an improvement of a battery assembly of the battery.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、電子技術の進歩により、電子機器
の高性能化、小型化、ポータブル化が進み、これら電子
機器に使用される二次電池にもエネルギーの高密度化が
要求されるようになっている。従来、これらの電子機器
に使用されていた二次電池としては、ニッケル・カドミ
ウム電池や鉛電池等が挙げられるが、これら電池は放電
電位が低く、エネルギー密度の高い電池を得るという点
ではまだ不十分であった。2. Description of the Related Art In recent years, with the advance of electronic technology, high performance, miniaturization, and portableness of electronic devices have been advanced, and secondary batteries used in these electronic devices have been required to have high energy density. It has become. Conventionally, secondary batteries used in these electronic devices include nickel-cadmium batteries and lead batteries, but these batteries are still unsatisfactory in terms of obtaining a battery having a low discharge potential and a high energy density. Was enough.

【０００３】そこで、最近、リチウムやリチウム合金も
しくは炭素材料のようなリチウムイオンをドープ及び脱
ドープ可能な物質を負極として用い、また正極にリチウ
ムコバルト複合酸化物等のリチウム複合酸化物を使用す
る非水電解液二次電池であるリチウムイオン二次電池の
研究・開発が行われている。この電池は電池電圧が高
く、高エネルギー密度を有し、自己放電も少なく、か
つ、サイクル特性に優れている。特に省エネルギー、環
境汚染等の問題から電力貯蔵用、及び電動移動媒体で使
用する高電圧（数十〜数百ボルト）、高エネルギー容
量、高エネルギー密度電池の開発が強く望まれている。[0003] Therefore, recently, a material which can be doped and dedoped with lithium ions such as lithium, lithium alloy or carbon material is used as a negative electrode, and a lithium composite oxide such as lithium cobalt composite oxide is used for a positive electrode. Research and development of lithium ion secondary batteries, which are water electrolyte secondary batteries, are being conducted. This battery has a high battery voltage, a high energy density, low self-discharge, and excellent cycle characteristics. In particular, development of a high voltage (several tens to several hundreds of volts), high energy capacity, and high energy density battery for power storage and for use in an electric moving medium is strongly desired from the viewpoints of energy saving and environmental pollution.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の電池では、その電池の構造が、平板状の電極を
巻回してなる渦巻き状電極体、または電極を積層してな
る平型状電極体を円筒状、または角状の金属性深絞りケ
ースに収納した電池構造のものがほとんどである。この
構造の電池では、ケース強度や放熱性等は良いが、ケー
スの製造上の制約から肉厚が極薄のケースは製造出来
ず、電池の重量が大きいという難点がある。特にリチウ
ムイオン二次電池の場合には、ケースのガス及び水分バ
リヤー性が要求され、通常のプラスチックではケースの
肉厚を相当に厚くする必要があり、体積効率が悪く、さ
らに充放電時の放熱性が悪いという問題があった。However, in the above-mentioned conventional battery, the structure of the battery is a spiral electrode body formed by winding a flat electrode or a flat electrode body formed by laminating electrodes. In most cases, the battery has a cylindrical or square metal deep drawn case. The battery having this structure has good case strength and heat dissipation properties, but has a drawback in that a very thin case cannot be manufactured due to restrictions in manufacturing the case, and the weight of the battery is large. In particular, in the case of a lithium ion secondary battery, the gas and moisture barrier properties of the case are required, and the thickness of the case needs to be considerably thick with ordinary plastic, which results in poor volumetric efficiency and heat dissipation during charging and discharging. There was a problem of poor sex.

【０００５】電池を誤って短絡させた場合や、必要以上
の高電圧で充電した場合に、電池内部の温度が上昇して
電池内圧が上昇することがあり、そのような場合に開裂
弁を開裂させて内圧を解放させることが一般的である。
しかしながら、そのような開裂弁としては、部分的に薄
肉部を有する金属板を用いたものや、貫通穴を有する保
持体に弾性体を保持させたものが一般的である。又、薄
膜の金属箔とポリオレフィン樹脂とを貼りあわせたもの
を内圧解放用の弁体として使用したものもあるが、これ
らの弁体は金属製の電池ケースに機械的にカシメて装着
するものであり、電池のシール性が不完全である事、ま
た加工に手間がかかると云う問題があった。そこで本発
明は上記課題を解消し、ガス及び水分バリヤー性を高め
て、電池性能の劣化を防ぐことができ、シール性の良好
な電池及び組電池を提供することを目的としている。[0005] If the battery is accidentally short-circuited or charged with an unnecessarily high voltage, the internal temperature of the battery may increase and the internal pressure of the battery may increase. In such a case, the cleavage valve is opened. In general, the internal pressure is released.
However, as such a cleavage valve, a valve using a metal plate partially having a thin portion, or a valve in which an elastic body is held by a holder having a through hole is generally used. In addition, there is also a type in which a thin metal foil and a polyolefin resin are bonded to each other as a valve body for releasing internal pressure, but these valve bodies are mechanically caulked into a metal battery case and mounted. There is a problem that the sealing property of the battery is incomplete and that the processing is troublesome. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a battery and an assembled battery which can solve the above-mentioned problems, improve gas and moisture barrier properties, prevent deterioration of battery performance, and have good sealing properties.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、電極体と、この電極体を収容するために空間を
有するケースと、を備え、ケースは樹脂フレームとこの
樹脂フレームに固定される蓋部材とから成り、蓋部材は
金属フィルムを有し、樹脂フレームは金属フィルムを有
する電池により、達成される。The object of the present invention is to provide, in the present invention, an electrode body and a case having a space for accommodating the electrode body. The cover member is fixed by a battery having a metal film, and the resin frame is achieved by a battery having the metal film.

【０００７】本発明では、ケースの空間には電極体を収
容し、ケースは樹脂フレームと蓋部材から形成されてい
る。この蓋部材は金属フィルムを有し、樹脂フレームは
金属フィルムを有する。このようにすることで、樹脂フ
レームの肉厚を薄くしても、ケース内の電極体に関する
ガス及び水分のバリヤー性を良くすることができ、電池
の容量低下や長期保存時の劣化を防止することができ
る。また本発明において蓋部材は金属フィルムの少なく
とも片面に熱溶融性樹脂を積層した積層体とすること
で、熱をかけることで蓋部材はこの熱溶融性樹脂を介し
て樹脂フレームの対応する面に対して密着して確実に固
定することができる。このために蓋部材と樹脂フレーム
からなるケースのシール性を向上できる。In the present invention, the electrode body is accommodated in the space of the case, and the case is formed of a resin frame and a lid member. The lid member has a metal film, and the resin frame has a metal film. By doing so, even if the thickness of the resin frame is reduced, the gas and moisture barrier properties of the electrode body in the case can be improved, and a reduction in battery capacity and deterioration during long-term storage can be prevented. be able to. Further, in the present invention, the lid member is a laminate in which a heat-meltable resin is laminated on at least one surface of the metal film, and the lid member is applied to the corresponding surface of the resin frame through the heat-meltable resin by applying heat. It can be fixed firmly in close contact. For this reason, the sealing performance of the case including the lid member and the resin frame can be improved.

【０００８】また本発明において、樹脂フレームの端面
と蓋部材が、蓋部材の積層体の熱溶融性樹脂を熱圧着す
ることで固定されて電極体を収容するための空間を形成
することで、ケース内の電極体のシール性を向上するこ
とができる。本発明において、樹脂フレームの貫通穴に
対応して積層フィルムを配置することで、この積層フィ
ルムがケース内の過圧力を逃がすことができる。これに
より、通常状態ではケースの密閉性が良く、開裂圧が安
定した開裂弁を得ることができる。In the present invention, the end face of the resin frame and the lid member are fixed by thermocompression bonding of the hot-melt resin of the laminated body of the lid member to form a space for accommodating the electrode body. The sealing performance of the electrode body in the case can be improved. In the present invention, by disposing the laminated film corresponding to the through hole of the resin frame, the laminated film can release the overpressure in the case. This makes it possible to obtain a cleavage valve having a good sealing property in a normal state and a stable cleavage pressure.

【０００９】上記目的は、本発明にあっては、電極体
と、この電極体を収容するために空間を有するケース
と、を備え、ケースは樹脂フレームとこの樹脂フレーム
に固定される蓋部材とから成り、蓋部材は金属フィルム
を有し、樹脂フレームは金属フィルムを有し、複数の樹
脂フレームと蓋部材をユニット化するための固縛手段
と、を備える組電池により、達成される。本発明におい
て、複数の樹脂フレームと蓋部材が、固縛手段によりユ
ニット化して電池容量を大きくすることができるので、
複数の樹脂フレームと蓋部材は、耐振動及び耐衝撃性を
上げることができる。[0009] The object of the present invention is to provide, in the present invention, an electrode body and a case having a space for accommodating the electrode body, the case comprising a resin frame and a lid member fixed to the resin frame. The lid member has a metal film, the resin frame has a metal film, and is achieved by an assembled battery including a plurality of resin frames and securing means for unitizing the lid member. In the present invention, since the plurality of resin frames and the lid member can be unitized by the securing means to increase the battery capacity,
The plurality of resin frames and the lid member can improve vibration resistance and shock resistance.

【００１０】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the embodiments described below are preferred specific examples of the present invention,
Although various technically preferable limits are given, the scope of the present invention is not limited to these modes unless otherwise specified in the following description.

【００１１】実施の形態１ 図１は、本発明の電池である角型電池の正極電極２０を
示し、図２はその負極電極５０を示している。図３は複
数の正極電極２０と複数の負極電極５０及びその他の要
素からなる電極体１００の一例を示している。この電極
体１００は、図５に示すケース７０に収容されるように
なっている。 Embodiment 1 FIG. 1 shows a positive electrode 20 of a prismatic battery which is a battery of the present invention, and FIG. 2 shows a negative electrode 50 thereof. FIG. 3 shows an example of an electrode body 100 including a plurality of positive electrodes 20, a plurality of negative electrodes 50, and other elements. The electrode body 100 is accommodated in a case 70 shown in FIG.

【００１２】まず図１の正極電極２０について説明す
る。図１の正極電極２０は、次のように作製することが
できる。最初に、スラリーを作る。このスラリーは、た
とえば平均粒径１５μｍのＬｉＣｏＯ２粉末を９１重量
部、導電剤としてグラファイト６重量部、結着剤として
フッ化ビニリデン樹脂を３重量部を、Ｎ−メチルピロリ
ドンに分散して作製する。このスラリーは、たとえば厚
さ２０μｍのアルミニウム箔集電体の両面に塗布して、
厚さ１５０μｍの電極原板を作製し、これを一部リード
部２１として残し、たとえば塗布部がたとえば１０７ｍ
ｍ×２６５ｍｍになるようにカットして正極電極２０を
得る。First, the positive electrode 20 of FIG. 1 will be described. The positive electrode 20 of FIG. 1 can be manufactured as follows. First, make a slurry. This slurry is prepared, for example, by dispersing 91 parts by weight of LiCoO2 powder having an average particle size of 15 μm, 6 parts by weight of graphite as a conductive agent, and 3 parts by weight of vinylidene fluoride resin as a binder in N-methylpyrrolidone. This slurry is applied to both sides of a 20 μm thick aluminum foil current collector, for example,
An electrode base plate having a thickness of 150 μm is manufactured, and this is partially left as a lead portion 21.
The positive electrode 20 is obtained by cutting so as to be mx 265 mm.

【００１３】一方、図２の負極電極５０は次のようにし
て作製する。スラリーを作製する。スラリーは、たとえ
ば不活性ガス気流中で焼成した後、粉砕して得られた平
均粒径２０μｍの炭素を９０重量部、結着剤としてフッ
化ビニリデン樹脂１０重量部をＮ−メチルピロリドンに
分散して作製する。このスラリーはたとえば厚さ１０μ
ｍの銅箔の集電体の両面に塗布して、厚さ１８０μｍの
電極原板を作製し、これを一部リード部５１として未塗
布部を残し、塗布部がたとえば１０９ｍｍ×２７０ｍｍ
になるようにカットして負極電極５０を得る。On the other hand, the negative electrode 50 of FIG. 2 is manufactured as follows. Make a slurry. The slurry is, for example, calcined in an inert gas stream, then pulverized and dispersed in N-methylpyrrolidone with 90 parts by weight of carbon having an average particle diameter of 20 μm and 10 parts by weight of vinylidene fluoride resin as a binder. To make. This slurry has a thickness of, for example, 10 μm.
m of a current collector made of copper foil to prepare a 180 μm-thick electrode base plate, and partially leave the uncoated portion as a lead portion 51. The coated portion is, for example, 109 mm × 270 mm.
To obtain a negative electrode 50.

【００１４】このようにして得られた図１の正極電極２
０と図２の負極電極５０は、交互に重ねることで、正極
電極２０と負極電極５０の間に絶縁体であるセパレータ
を配置することができる。具体的には、図２に示すよう
に、正極電極２０がたとえば４６枚と負極電極５０が４
７枚を重ねるとともに、正極電極２０と負極電極５０の
間に、厚さたとえば５０μｍの微多孔性ポリプロピレン
フィルム（セパレータ）が配置される。図１の各正極電
極２０のリード部２１が、端子１０１に溶接により電気
的に接続される。図２の各負極電極５０のリード部５１
は、図３の端子１０２に対して溶接により電気的に接続
される。図１の正極電極２０はセパレータＳＰを有し、
図２の負極電極５０はセパレータＳＰを有している。The positive electrode 2 of FIG.
2 and the negative electrode 50 of FIG. 2 are alternately stacked, so that a separator, which is an insulator, can be arranged between the positive electrode 20 and the negative electrode 50. Specifically, as shown in FIG. 2, for example, 46 positive electrodes 20 and 4 negative electrodes 50 are provided.
While seven sheets are stacked, a microporous polypropylene film (separator) having a thickness of, for example, 50 μm is disposed between the positive electrode 20 and the negative electrode 50. The lead portion 21 of each positive electrode 20 in FIG. 1 is electrically connected to the terminal 101 by welding. Lead part 51 of each negative electrode 50 of FIG.
Are electrically connected to the terminal 102 of FIG. 3 by welding. The positive electrode 20 of FIG. 1 has a separator SP,
The negative electrode 50 in FIG. 2 has a separator SP.

【００１５】図３に示すように上述した正極電極２０の
リード部２１は、負極電極５０のリード部５１と反対方
向になるようにそれぞれ積層されている。正極電極２
０、セパレータＳＰ、負極電極５０が積層されて作られ
た電極体１００は、たとえば外周に粘着テープを巻いて
一体的に固定されている。リード部２１，５１が端子１
０１，１０２に対して溶接される場合には、たとえば超
音波溶接を採用することができる。このように図３の電
極体１００は、端子１０１，１０２を備えており、端子
１０１，１０２にはそれぞれボルト１０３，１０３が突
出して設けられている。As shown in FIG. 3, the lead portions 21 of the above-described positive electrode 20 are stacked so as to be opposite to the lead portions 51 of the negative electrode 50, respectively. Positive electrode 2
The electrode body 100 formed by laminating the separator 0, the separator SP, and the negative electrode 50 is integrally fixed, for example, by winding an adhesive tape around the outer periphery. Leads 21 and 51 are terminals 1
When welding is performed on the 01 and 102, for example, ultrasonic welding can be adopted. As described above, the electrode body 100 in FIG. 3 includes the terminals 101 and 102, and the terminals 101 and 102 are provided with the bolts 103 and 103, respectively, protruding therefrom.

【００１６】次に、図３の電極体１００を収容するため
の樹脂フレーム１５０について説明する。樹脂フレーム
１５０は図５に一例を示しており、２つの長辺部１５
１，１５１と短辺部１５２，１５２からなり、長方形状
の枠体である。この樹脂フレーム１５０は図５に示す電
極体１００を端子１０１，１０２を含めて収容すること
ができる大きさを有している。図５の樹脂フレーム１５
０の作製は、図４の金型３００を用いて射出成型する。Next, a resin frame 150 for accommodating the electrode body 100 shown in FIG. 3 will be described. An example of the resin frame 150 is shown in FIG.
1, 151 and short sides 152, 152, and is a rectangular frame. The resin frame 150 has a size that can accommodate the electrode body 100 shown in FIG. 5 including the terminals 101 and 102. The resin frame 15 of FIG.
In the production of No. 0, injection molding is performed using the mold 300 shown in FIG.

【００１７】図４の金型３００は雄型３０１と雌型３０
２を備えており、雄型３０１はゲート３０３を有し、雌
型３０２は複数本のパイプ３０４を有している。雄型３
０１は樹脂を注入する注入口３０５を備えておりゲート
３０３につながっている。雌型３０２は４本のパイプ３
０４を備えており、これらのパイプ３０４は、図５の樹
脂フレーム１５０が有している貫通穴１５５，１５５，
１５６，１５６を形成するものである。The mold 300 shown in FIG.
2, the male mold 301 has a gate 303, and the female mold 302 has a plurality of pipes 304. Male type 3
Reference numeral 01 has an injection port 305 for injecting a resin, and is connected to a gate 303. Female mold 302 has four pipes 3
The pipes 304 are provided with through holes 155, 155, and
156 and 156 are formed.

【００１８】特徴的なのは、図４の雌型３０２の内周面
に積層フィルム３４０を配置していることである。この
積層フィルム３４０は、図４において拡大して示すよう
に雌型３０２の内周面３１０に対して、弱粘着剤３４１
を用いて貼付けた積層フィルムである。この積層フィル
ム３４０は、たとえばポリプロピレンフィルム３４２、
ポリエステルフィルム３４３、アルミニウムフィルム
（アルミニウム箔）３４４、ポリステルフィルム３４５
の４層構造になっている。各フィルムの厚みの一例を挙
げれば、ポリプロピレンフィルム３４２は３０μｍであ
り、ポリエステルフィルム３４３は１２μｍであり、ア
ルミニウムフィルム３４４は７μｍであり、ポリステル
フィルム３４５は１２μｍである。このアルミニウムフ
ィルム３４４が金属フィルムに相当している。積層フィ
ルム３４０のポリエステルフィルム３４５が、弱粘着剤
３４１を用いて雌型３０２の内周面３１０に粘着されて
いる。The feature is that a laminated film 340 is arranged on the inner peripheral surface of the female mold 302 in FIG. This laminated film 340 is applied to the inner peripheral surface 310 of the female mold 302 as shown in FIG.
It is a laminated film stuck using. The laminated film 340 includes, for example, a polypropylene film 342,
Polyester film 343, aluminum film (aluminum foil) 344, polyester film 345
It has a four-layer structure. As an example of the thickness of each film, the polypropylene film 342 is 30 μm, the polyester film 343 is 12 μm, the aluminum film 344 is 7 μm, and the polyester film 345 is 12 μm. This aluminum film 344 corresponds to a metal film. The polyester film 345 of the laminated film 340 is adhered to the inner peripheral surface 310 of the female mold 302 using a weak adhesive 341.

【００１９】このように積層フィルム３４０が雌型３０
２の内周面３１０に配置された状態で、雄型３０１と雌
型３０２を組み合わせて、樹脂を注入口３０５から注入
する。この場合に使用する樹脂としては、ポリプロピレ
ン樹脂である。雄型３０１と雌型３０２を離型すると、
図５に示すような樹脂フレーム１５０が得られる。この
樹脂フレーム１５０は幅Ｒがたとえば２１．５ｍｍであ
り、厚さＴが４ｍｍであり、樹脂フレーム１５０の内寸
法が２８８ｍｍ×１１７ｍｍである。In this way, the laminated film 340 is
The resin is injected from the injection port 305 by combining the male mold 301 and the female mold 302 while being arranged on the inner peripheral surface 310 of the second mold. The resin used in this case is a polypropylene resin. When the male mold 301 and the female mold 302 are released,
A resin frame 150 as shown in FIG. 5 is obtained. The resin frame 150 has a width R of, for example, 21.5 mm, a thickness T of 4 mm, and an inner size of the resin frame 150 of 288 mm × 117 mm.

【００２０】図４の金型３００で図５の樹脂フレーム１
５０を射出成型することにより、図４と図６の積層フィ
ルム３４０は、樹脂フレーム１５０の長辺部１５１，１
５１、短辺部１５２，１５２の外周面に密着して配置さ
れる。そして樹脂フレーム１５０を射出成型した時には
図４の４本のパイプ３０４の存在により、所定位置に貫
通穴１５５，１５５，１５６，１５６が形成されてい
る。これらの貫通穴１５５，１５６は樹脂フレーム１５
０の厚さＲの方向に形成されている。この場合に使用す
るパイプ３０４の寸法としては、たとえば内径が５．５
ｍｍで、外径が７．５ｍｍ、長さが２１．５ｍｍのアル
ミニウム製のパイプである。The resin frame 1 shown in FIG.
4 and FIG. 6, the laminated film 340 of FIG. 4 and FIG.
51, it is arranged in close contact with the outer peripheral surface of the short sides 152, 152. When the resin frame 150 is injection molded, through holes 155, 155, 156, and 156 are formed at predetermined positions due to the presence of the four pipes 304 in FIG. These through holes 155 and 156 are
It is formed in the direction of the thickness R of 0. The dimensions of the pipe 304 used in this case are, for example, 5.5
mm, an outer diameter of 7.5 mm and a length of 21.5 mm made of aluminum.

【００２１】また樹脂フレーム１５０の所定の位置に
は、穴１６１，１６１が設けられている。これらの穴１
６１，１６１は貫通穴１５５，１５５の近くに設けられ
ており、電極体１００の端子１０１，１０２のボルト１
０３，１０３を通すことができる穴である。樹脂フレー
ム１５０において、貫通穴１５５，１５５の中間位置に
は、円柱状の突起部１７０が設けられている。この突起
部１７０の直径は、たとえば１８ｍｍであり、その突起
部１７０の中心にはたとえば１２ｍｍの穴１７１が形成
されている。この突起部１７０に対しては、開裂弁１８
０が固定されている。この開裂弁１８０は穴１７１に対
応しており、好ましくは積層フィルムである。この開裂
弁１８０は円形状の積層フィルムであり、その積層構造
としては、ポリプロピレンフィルムが３０μｍ、ポリエ
ステルフィルムが１２μｍ、アルミニウムフィルムが７
μｍ、ポリステルが１２μｍの積層フィルム構造であ
る。開裂弁１８０は、穴１７１の周囲部分の突起部１７
０に対して熱融着により固定されている。実験の結果こ
の開裂弁１８０は、電池の内圧が上昇したときにたとえ
ば７ｋｇ／ｃｍ² の圧力で開裂させることができること
が確認できている。At predetermined positions of the resin frame 150, holes 161 and 161 are provided. These holes 1
61, 161 are provided near the through holes 155, 155, and the bolts 1 of the terminals 101, 102 of the electrode body 100 are provided.
03, 103 are holes that can pass through. In the resin frame 150, a columnar projection 170 is provided at an intermediate position between the through holes 155 and 155. The diameter of the projection 170 is, for example, 18 mm, and a hole 171 of, for example, 12 mm is formed at the center of the projection 170. For this projection 170, the cleavage valve 18
0 is fixed. The cleavage valve 180 corresponds to the hole 171 and is preferably a laminated film. The cleavage valve 180 is a circular laminated film having a laminated structure of a polypropylene film of 30 μm, a polyester film of 12 μm, and an aluminum film of 7 μm.
μm and a polyester film having a laminated film structure of 12 μm. The cleavage valve 180 is provided with the projection 17 around the hole 171.
0 is fixed by heat fusion. As a result of experiments, it has been confirmed that the cleavage valve 180 can be cleaved at a pressure of, for example, 7 kg / cm ² when the internal pressure of the battery increases.

【００２２】次に、図５の蓋部材２００について説明す
る。蓋部材２００は、樹脂フレーム１５０の一方の面と
他方の面に熱圧着される積層フィルム構造体である。２
つの蓋部材２００，２００と樹脂フレーム１５０は、ケ
ース７０を構成している。蓋部材２００，２００は、図
７に示すような積層フィルム構造となっている。図７に
示すように蓋部材２００は、たとえばポリエステルフィ
ルム２０１が１６μｍ、アルミニウムフィルム２０２が
１５μｍ、ポリエステルフィルム２０３が１６μｍ、そ
してポリプロピレンフィルム２０４が１００μｍの積層
フィルム（積層体）である。Next, the cover member 200 shown in FIG. 5 will be described. The lid member 200 is a laminated film structure that is thermocompression-bonded to one surface and the other surface of the resin frame 150. 2
The two lid members 200, 200 and the resin frame 150 constitute a case 70. The lid members 200, 200 have a laminated film structure as shown in FIG. As shown in FIG. 7, the lid member 200 is, for example, a laminated film (laminate) in which the polyester film 201 is 16 μm, the aluminum film 202 is 15 μm, the polyester film 203 is 16 μm, and the polypropylene film 204 is 100 μm.

【００２３】次に、図５の電池の組立方法について説明
する。まず樹脂フレーム１５０に対して電極体１００を
挿入する。この場合に電極体１００のボルト１０３，１
０３が樹脂フレーム１５０の穴１６１，１６０に内側か
ら挿入されて、Ｏリング３３３、スペーサ３３４、ワッ
シャ３３５、ワッシャ３３６を通して、ナット３３７を
かみ合わせる。これにより、電極体１００は樹脂フレー
ム１５０に対してしっかりと固定される。なお、電極体
１００は、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネ
ートの混合溶媒の中に、ＬｉＰＦ６を１モル／リットル
の割合で溶解した電解液を含浸させてある。Ｏリング３
３３は、たとえばテフロン製であり、ワッシャ３３５は
テフロン製、ワッシャ３３６はメタル製である。なお、
ワッシャ３３５，３３６やスペーサ３３４を用いるのに
代えて、別のＯリング３３３やガスケットを用いて、端
子１０１，１０２を樹脂フレーム１５０に対して固定す
ることも可能である。Next, a method of assembling the battery shown in FIG. 5 will be described. First, the electrode body 100 is inserted into the resin frame 150. In this case, the bolts 103, 1 of the electrode body 100
03 is inserted into the holes 161 and 160 of the resin frame 150 from the inside, and the nut 337 is engaged through the O-ring 333, the spacer 334, the washer 335, and the washer 336. Thereby, electrode body 100 is firmly fixed to resin frame 150. The electrode body 100 is impregnated with an electrolytic solution in which LiPF6 is dissolved at a ratio of 1 mol / liter in a mixed solvent of propylene carbonate and diethyl carbonate. O-ring 3
33 is made of, for example, Teflon, washer 335 is made of Teflon, and washer 336 is made of metal. In addition,
Instead of using the washers 335 and 336 and the spacer 334, the terminals 101 and 102 can be fixed to the resin frame 150 using another O-ring 333 and a gasket.

【００２４】次に、フレキシブルな蓋部材２００，２０
０が、樹脂フレーム１５０の一方の開口側と他方の開口
側に設定される。つまり、樹脂フレーム１５０の片側側
面の全周端面側に蓋部材２００を当てて、しかも樹脂フ
レーム１５０の側面端面とほぼ同寸法のヒータを用いて
インパルス加熱により、蓋部材２００を樹脂フレーム１
５０に対して溶着してヒートシールする。同様にして他
の蓋部材２００は樹脂フレーム１５０の他方側の側面端
面に対してヒートシールされる。この場合には、図７の
たとえばポリプロピレンフィルム２０３側が樹脂フレー
ム１５０の側面端面に対して熱溶着されることから、こ
のポリプロピレンフィルム２０３が熱溶融性樹脂に相当
することになる。このようにして得られたたとえばリチ
ウムイオン二次電池は、たとえばその理論放電容量が５
０Ａｈである。Next, the flexible lid members 200, 20
0 is set on one opening side and the other opening side of the resin frame 150. In other words, the lid member 200 is applied to the entire peripheral end surface of one side surface of the resin frame 150, and the lid member 200 is attached to the resin frame 1 by impulse heating using a heater having substantially the same dimensions as the side end surface of the resin frame 150.
50 and heat sealing. Similarly, the other lid member 200 is heat-sealed to the other side end surface of the resin frame 150. In this case, since, for example, the polypropylene film 203 side in FIG. 7 is thermally welded to the side end surface of the resin frame 150, the polypropylene film 203 corresponds to the hot-melt resin. For example, the thus obtained lithium ion secondary battery has, for example, a theoretical discharge capacity of 5
0 Ah.

【００２５】ところで本発明は上記実施の形態に限定さ
れない。上述した実施の形態では、図４の積層フィルム
３４０が、弱粘着剤３４１を介して取付けるようにして
いるが、それに代えて、雌型３０２にバキューム用の穴
を多数設けて積層フィルム３４０を吸着して保持するよ
うにしても構わない。The present invention is not limited to the above embodiment. In the above-described embodiment, the laminated film 340 of FIG. 4 is attached via the weak adhesive 341. Instead, a large number of vacuum holes are provided in the female mold 302 to adsorb the laminated film 340. Alternatively, it may be held.

【００２６】また、図９に示すように金型３００の雄型
３０１の外周面に対して積層フィルム３４０を弱粘着剤
による粘着あるいはバキューム用の穴による真空吸引に
より吸着して保持するようにしても構わない。この場合
には、図５の樹脂フレーム１５０の長辺部１５１，１５
１、短辺部１５２，１５２の内側に積層フィルム３４０
が設定されることになる。また、図８に示すように、ケ
ース７０を組合わせてかつ押え板２１０，２１０を用い
て組電池６００を構成する場合には、図８に示す固縛手
段４００を用いる。この固縛手段４００は、複数本のボ
ルト４１０とナット４２０等を備えており、ボルト４１
０は、押え板２１０の穴２０９を通り対応するケース７
０の貫通穴１５５，１５６を通ることで、ナット４２２
とかみ合わすことができる。各ケース７０は、図５の樹
脂フレーム１５０の両面に蓋部材２００，２００を熱圧
着したものである。As shown in FIG. 9, the laminated film 340 is held on the outer peripheral surface of the male mold 301 of the mold 300 by adhesion with a weak adhesive or by vacuum suction through a hole for vacuum. No problem. In this case, the long sides 151, 15 of the resin frame 150 of FIG.
1. Laminated film 340 inside short sides 152 and 152
Is set. As shown in FIG. 8, when the case 70 is combined and the assembled battery 600 is formed using the holding plates 210, 210, the securing means 400 shown in FIG. 8 is used. The securing means 400 includes a plurality of bolts 410 and nuts 420 and the like.
0 corresponds to the case 7 which passes through the hole 209 of the holding plate 210.
0 through the through-holes 155 and 156, the nut 422
Can be engaged. In each case 70, lid members 200, 200 are thermocompression-bonded to both surfaces of the resin frame 150 in FIG.

【００２７】これによって、複数のケース７０はそれぞ
れ電極体１００を備えた状態で積層して組合わされる。
このように複数のケース７０を固縛手段４００の力で積
層するのは、リチウムイオン二次電池の容量を大幅に増
やして、大型大容量の電源として用いることができるよ
うにするためである。Thus, the plurality of cases 70 are stacked and combined with the electrode body 100 provided.
The reason why the plurality of cases 70 are stacked by the force of the securing means 400 is to greatly increase the capacity of the lithium ion secondary battery so that it can be used as a large-sized large-capacity power supply.

【００２８】実施の形態２ 図１０の本発明の別の実施の形態２では、使用する電
極、電極体、樹脂フレーム、蓋部材はすべて実施の形態
１と同一のものが使用出来るが、この実施の形態２では
樹脂フレーム１５０に積層体を積層する別の方法を示
す。特徴的なのは、樹脂フレーム１５０を成形後に、金
属箔の少なくとも片面に接着剤を有する積層フィルム７
６５を樹脂フレーム１５０の内周面、又は外周面に接着
して最終の樹脂フレームを作製することである。実施の
形態１と同様にして、射出成形した図５と同様の樹脂フ
レーム１５０の外周面に、金属フィルムの片面に感圧型
接着剤を積層した積層フィルム７６５を接着して最終の
樹脂フレームを作製した。 Embodiment 2 In another embodiment 2 of the present invention shown in FIG. 10, the same electrode, electrode body, resin frame and lid member as those used in Embodiment 1 can be used. In the second embodiment, another method of laminating the laminate on the resin frame 150 will be described. Characteristically, after molding the resin frame 150, the laminated film 7 having an adhesive on at least one side of the metal foil
65 is to be bonded to the inner or outer peripheral surface of the resin frame 150 to produce a final resin frame. In the same manner as in the first embodiment, a laminated film 765 in which a pressure-sensitive adhesive is laminated on one surface of a metal film is adhered to the outer peripheral surface of a resin frame 150 similar to that of FIG. did.

【００２９】上記積層フィルム７６５で用いる接着剤と
しては、室温硬化型、熱硬化型、熱溶融型、感圧型、光
硬化型、電子線硬化型など種々のものが使用出来るが、
この実施の形態２では、１４０μｍ厚のアクリル系両面
接着テープ（ソニーケミカル株式会社製Ｔ４２６１）７
８９を１５μｍ厚のＡｌ箔７９３にあらかじめ接着させ
た金属粘着型の積層フィルム７６５を使用した。図１０
に示す様に、金属粘着型の積層フィルム７６５の所定の
箇所に穴１６２，１６２が設けられており、穴１６２，
１６２が樹脂フレーム１５０の穴１６１，１６１と同位
置になる様に貼り付けて端子固定用の貫通穴を形成して
いる。以上の様にして得られた樹脂フレーム７６５を用
いて、実施の形態１と同様な電池を作製したが、実施の
形態２は実施の形態１と同様の性能の電池が得られた。As the adhesive used for the laminated film 765, various adhesives such as a room temperature curing type, a thermosetting type, a heat melting type, a pressure sensitive type, a light curing type, and an electron beam curing type can be used.
In the second embodiment, an acrylic double-sided adhesive tape (T4261 manufactured by Sony Chemical Co., Ltd.) having a thickness of 140 μm is used.
A metal-adhesive laminated film 765 in which 89 was previously adhered to an Al foil 793 having a thickness of 15 μm was used. FIG.
As shown in the figure, holes 162 and 162 are provided at predetermined positions of the metal adhesive type laminated film 765.
162 is attached so as to be at the same position as the holes 161 and 161 of the resin frame 150 to form a through hole for fixing the terminal. A battery similar to that of the first embodiment was manufactured using the resin frame 765 obtained as described above, but a battery having the same performance as that of the first embodiment was obtained in the second embodiment.

【００３０】本発明の実施の形態では、リチウムイオン
二次電池を例に挙げて説明しているが、これに限らず他
の種類の二次電池に対しても本発明は適用できる。樹脂
フレームの内側に積層フィルムを配置するときには、図
９のように雄型３０１側に積層フィルム３４０を配置す
る。しかしこのようにして得られた樹脂フレーム１５０
も、図４の金型で得られる樹脂フレーム１５０と同等の
性能を発揮することができる。In the embodiment of the present invention, a lithium ion secondary battery is described as an example, but the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to other types of secondary batteries. When disposing the laminated film inside the resin frame, the laminated film 340 is disposed on the male mold 301 side as shown in FIG. However, the resin frame 150 thus obtained is
Also, the same performance as the resin frame 150 obtained by the mold of FIG. 4 can be exhibited.

【００３１】上述した実施の形態では積層フィルムにお
いて樹脂フィルムとアルミニウムフィルムを積層した構
造となっている。しかしアルミニウムフィルムの他の種
類の金属箔フィルムを採用することもできる。積層フィ
ルムの熱溶融性樹脂として図４のポリプロピレンフィル
ム３４２や、図７のポリプロピレンフィルム２０４を用
いているが、他の種類の樹脂を用いることも勿論可能で
ある。In the embodiment described above, the laminated film has a structure in which a resin film and an aluminum film are laminated. However, other types of metal foil films of aluminum film can be employed. Although the polypropylene film 342 in FIG. 4 and the polypropylene film 204 in FIG. 7 are used as the hot-melt resin of the laminated film, other types of resin can be used as a matter of course.

【００３２】以上説明したように本発明では、樹脂フレ
ームの内周面、または外周面、あるいは内周面及び外周
面の両方に対して、樹脂フィルムを含む積層フィルムを
一体成型している。詳しくは、樹脂フレームが、金属フ
ィルムの少なくとも片面に熱溶融性樹脂を積層した積層
体を、樹脂フレーム射出成形時に樹脂フレームの内周、
又は外周面に一体で同時成形して成る。また、樹脂フレ
ームが、金属フィルムの少なくとも片面に接着剤積層し
た積層体を、樹脂フレームを成形後に接着して成る。こ
れにより電池内部へのガス及び水分の透過を押える（ガ
ス及び水分バリヤー性を高めること）ことができ、軽量
でかつ長期の保存安定性を有する電池が得られる。As described above, in the present invention, a laminated film including a resin film is integrally formed on the inner peripheral surface, the outer peripheral surface, or both the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the resin frame. Specifically, the resin frame is a laminated body obtained by laminating a heat-meltable resin on at least one surface of a metal film, the inner periphery of the resin frame during resin frame injection molding,
Alternatively, it is integrally formed on the outer peripheral surface at the same time. Further, the resin frame is formed by bonding a laminate in which an adhesive is laminated on at least one surface of a metal film after molding the resin frame. As a result, permeation of gas and moisture into the battery can be suppressed (gas and moisture barrier properties can be increased), and a battery that is lightweight and has long-term storage stability can be obtained.

【００３３】図７の蓋部材２００の熱溶融性樹脂である
ポリプロピレンフィルム２０４は、アルミニウムフィル
ム２０２の一方の面側のみに配置されているが、アルミ
ニウムフィルム２０２の両面に対してポリプロピレンフ
ィルム２０４のような熱溶融性樹脂を形成することは勿
論可能である。図１の正極電極２０と図２の負極電極５
０は複数枚積層している構造となっているが、これに限
らず正極電極と負極電極を巻回した構造の電極体を採用
することも勿論可能である。The polypropylene film 204, which is a hot-melt resin of the lid member 200 shown in FIG. 7, is disposed only on one side of the aluminum film 202. Of course, it is possible to form a suitable hot-melt resin. The positive electrode 20 of FIG. 1 and the negative electrode 5 of FIG.
Although 0 has a structure in which a plurality of layers are stacked, the present invention is not limited to this, and an electrode body having a structure in which a positive electrode and a negative electrode are wound may be used.

【００３４】図９の固縛手段４００は、ボルトとナット
の構成となっているが、これに限らず他の構造を採用す
ることも勿論可能である。また図示の実施の形態の電池
は、角型電池であるが、これに限らず円筒状の電池ある
いは他の種類の電池にも、本発明の電池及び組電池が適
用できる。The securing means 400 shown in FIG. 9 has a configuration of a bolt and a nut. However, the present invention is not limited to this, and it is of course possible to adopt another structure. Although the battery of the illustrated embodiment is a square battery, the battery and the assembled battery of the present invention can be applied to not only this but also a cylindrical battery or other types of batteries.

【００３５】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ガス及び水分バリヤー性を高めて、電池性能の劣化を防
ぐことができる。As described above, according to the present invention,
Gas and moisture barrier properties can be enhanced to prevent battery performance from deteriorating.

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

【図１】本発明の電池に採用される正極電極の一例を示
す平面図。FIG. 1 is a plan view showing an example of a positive electrode used in a battery of the present invention.

【図２】負極電極を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing a negative electrode.

【図３】正極電極と負極電極等を積層し、かつ端子を設
けた電極体の一例を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing an example of an electrode body in which a positive electrode, a negative electrode, and the like are stacked and terminals are provided.

【図４】樹脂フレームを作るための金型の一例及び積層
フィルムの断面構造を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of a mold for forming a resin frame and a cross-sectional structure of a laminated film.

【図５】樹脂フレーム、電極体及び蓋部材等を示す分解
斜視図。FIG. 5 is an exploded perspective view showing a resin frame, an electrode body, a lid member, and the like.

【図６】樹脂フレームに対して樹脂フレームの外側に配
置された積層フィルムの例を示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a laminated film disposed outside a resin frame with respect to the resin frame.

【図７】蓋部材の積層構造を示す断面図。FIG. 7 is a sectional view showing a laminated structure of a lid member.

【図８】本発明の電池を組み合わせて得られる組電池の
一例を示す斜視図。FIG. 8 is a perspective view showing an example of an assembled battery obtained by combining the batteries of the present invention.

【図９】本発明の電池の樹脂フレームを製造するのに適
用される金型の別の実施の形態を示す図。FIG. 9 is a view showing another embodiment of a mold applied to manufacture the resin frame of the battery of the present invention.

【図１０】本発明の電池の別の実施の形態を示す図であ
る。FIG. 10 is a view showing another embodiment of the battery of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２０・・・正極電極、５０・・・負極電極、７０・・・
ケース、１００・・・電極体、１５０・・・樹脂フレー
ム、１８０・・・開裂弁、２００・・・蓋部材、２０２
・・・アルミニウムフィルム（蓋部材用の金属フィル
ム）、２０４・・・ポリプロピレンフィルム（蓋部材用
の熱溶融性樹脂）、３４２・・・ポリプロピレンフィル
ム（樹脂フレーム用の熱溶融性樹脂）、３４４・・・ア
ルミニウムフィルム（樹脂フレーム用の金属フィルム）20 ... positive electrode, 50 ... negative electrode, 70 ...
Case, 100: electrode body, 150: resin frame, 180: cleavage valve, 200: lid member, 202
... Aluminum film (metal film for lid member), 204 ... Polypropylene film (heat-fusible resin for lid member), 342 ... Polypropylene film (heat-fusible resin for resin frame), 344 ..Aluminum film (metal film for resin frame)

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 電極体と、 この電極体を収容するために空間を有するケースと、 を備え、 ケースは樹脂フレームとこの樹脂フレームに固定される
蓋部材とから成り、 蓋部材は金属フィルムを有し、 樹脂フレームは金属フィルムを有することを特徴とする
電池。An electrode body; and a case having a space for accommodating the electrode body. The case includes a resin frame and a lid member fixed to the resin frame. The lid member is formed of a metal film. A battery comprising: a resin frame having a metal film. 【請求項２】 樹脂フレームには、金属フィルムの少な
くとも片面に熱溶融性樹脂を積層した積層体を設け、 蓋部材は金属フィルムの少なくとも片面に熱溶融性樹脂
を積層した積層体である請求項１に記載の電池。2. The resin frame is provided with a laminate in which a heat-fusible resin is laminated on at least one surface of a metal film, and the lid member is a laminate in which the heat-fusible resin is laminated on at least one surface of the metal film. 2. The battery according to 1. 【請求項３】 樹脂フレームが、金属フィルムの少なく
とも片面に熱溶融性樹脂を積層した積層体を、樹脂フレ
ーム射出成形時に樹脂フレームの内周、又は外周面に一
体で同時成形して成る請求項１記載の電池。3. The resin frame is formed by simultaneously forming a laminate in which a heat-meltable resin is laminated on at least one surface of a metal film on the inner or outer peripheral surface of the resin frame during injection molding of the resin frame. The battery according to 1. 【請求項４】 樹脂フレームが、金属フィルムの少なく
とも片面に接着剤積層した積層体を、樹脂フレームを成
形後に接着して成る請求項１記載の電池。4. The battery according to claim 1, wherein the resin frame is formed by bonding a laminate obtained by laminating an adhesive on at least one surface of a metal film after molding the resin frame. 【請求項５】 樹脂フレームの端面と蓋部材は、蓋部材
の積層体の熱溶融性樹脂を熱圧着することで固定されて
電極体を収容するための空間を形成している請求項２に
記載の電池。5. The resin frame according to claim 2, wherein the end face of the resin frame and the lid member are fixed by thermocompression bonding of a hot-melt resin of the laminated body of the lid member to form a space for accommodating the electrode body. The battery as described. 【請求項６】 ケースは角形であり、電極体は、正極電
極と負極電極を積層又は巻回して形成され、電解液を含
浸している請求項１に記載の電池。6. The battery according to claim 1, wherein the case is rectangular, and the electrode body is formed by laminating or winding a positive electrode and a negative electrode, and is impregnated with an electrolyte. 【請求項７】 樹脂フレームには貫通穴を備え、樹脂フ
レームにはこの貫通穴に対応して積層フィルムを配置し
て、積層フィルムはケース内の過圧力を逃がすための開
裂弁である請求項１に記載の電池。7. A resin frame having a through hole, wherein a laminated film is disposed in the resin frame corresponding to the through hole, and the laminated film is a cleavage valve for releasing overpressure in the case. 2. The battery according to 1. 【請求項８】 電極体と、 この電極体を収容するために空間を有するケースと、を
備え、 ケースは樹脂フレームとこの樹脂フレームに固定される
蓋部材とから成り、 蓋部材は金属フィルムを有し、 樹脂フレームは金属フィルムを有し、 複数の樹脂フレームと蓋部材をユニット化するための固
縛手段と、を備えることを特徴とする組電池。8. An electrode body, and a case having a space for accommodating the electrode body, wherein the case includes a resin frame and a lid member fixed to the resin frame, and the lid member is formed of a metal film. An assembled battery, comprising: a resin frame having a metal film; and a plurality of resin frames and securing means for unitizing the lid member. 【請求項９】 固縛手段は、樹脂フレームの貫通穴に通
るボルトと、このボルトにかみ合せて樹脂フレームと蓋
部材を固定するナットを有する請求項８に記載の組電
池。9. The battery pack according to claim 8, wherein the securing means includes a bolt that passes through the through hole of the resin frame, and a nut that engages with the bolt to fix the resin frame and the lid member.