以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1(a),(b)に本発明の第1の実施の形態の電池の模式図が示されている。図1(a)では、わかりやすくするために一方のラミネートフィルムを外した状態が示されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1A and 1B are schematic views of a battery according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a state in which one laminate film is removed for easy understanding.
本実施の形態の電池Aは、リチウムイオン二次電池の例である。複数の電極1と複数のセパレータ2が交互に積層された電極積層体3が、互いに接合された一対の外装体フィルム(ラミネートフィルム)4A,4Bからなるパッケージ内に封入された構成である。具体的には、正電極1Aと負電極1Bとがセパレータ2を間に挟んで重なり合うように積み重ねられて、電極積層体3が構成されている。ここで、正電極1Aとしては、リチウムマンガン酸化物やリチウムニッケル酸化物等を使用することができる。負電極1Bとしては、黒鉛、非晶質炭素等を使用することができる。セパレータ2としては、ポリプロピレンなどのポリオレフィンシートを使用できる。
The battery A of the present embodiment is an example of a lithium ion secondary battery. An electrode laminate 3 in which a plurality of electrodes 1 and a plurality of separators 2 are alternately laminated is enclosed in a package composed of a pair of exterior body films (laminate films) 4A and 4B joined together. Specifically, the electrode laminate 3 is configured by stacking the positive electrode 1A and the negative electrode 1B so as to overlap each other with the separator 2 interposed therebetween. Here, as the positive electrode 1A, lithium manganese oxide, lithium nickel oxide, or the like can be used. As the negative electrode 1B, graphite, amorphous carbon, or the like can be used. As the separator 2, a polyolefin sheet such as polypropylene can be used.
セパレータ2として、平面形状の大きなセパレータ2Aと平面形状の小さなセパレータ2Bの2種類が存在する。具体的には、図1の(b)に示すように、平面形状の大きなセパレータ2Aと平面形状の小さなセパレータ2Bが積層方向に沿って交互に配置されている。本実施の形態では、平面形状の小さなセパレータ2Bは両電極1A,1Bより若干大きい平面形状および大きさであり、平面形状の大きなセパレータ2Aは、両電極1A,1Bおよび平面形状の小さなセパレータ2Bに比べて、長手方向(図1の左右方向)に長い形状を有している。従って、平面形状の大きなセパレータ2Aは、一部(延出部)が電極積層体3の側方に向けて突出している。
There are two types of separators 2, a large planar separator 2 </ b> A and a small planar separator 2 </ b> B. Specifically, as shown in FIG. 1B, the large planar separators 2A and the small planar separators 2B are alternately arranged along the stacking direction. In the present embodiment, the small planar shape separator 2B has a slightly larger planar shape and size than both electrodes 1A and 1B, and the large planar shape separator 2A corresponds to both the electrodes 1A and 1B and the small planar shape separator 2B. In comparison, it has a long shape in the longitudinal direction (left-right direction in FIG. 1). Accordingly, a part (extended portion) of the large planar separator 2 </ b> A protrudes toward the side of the electrode laminate 3.
この電極積層体3の一方の側(図1の(a)の手前側)がラミネートフィルム4Aによって、他方の側(図1の(a)の奥側)がラミネートフィルム4Bによってそれぞれ覆われている。ラミネートフィルム4Aとラミネートフィルム4Bは、周縁部同士が重ね合わされて、熱融着等によって互いに接合されている(図1の(a)では接合部分をハッチングにて図示)。このように周縁部同士が互いに接合されたラミネートフィルム4A,4Bによって、電極積層体3を収容するパッケージが構成されている。図示しないがパッケージ内には電解液も封入されている。ここでラミネートフィルム4A,4Bは、接合される側から外側に向って、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂層、金属層、保護層の順に積層されたものである。
One side (front side of FIG. 1A) of the electrode laminate 3 is covered with a laminate film 4A, and the other side (back side of FIG. 1A) is covered with a laminate film 4B. . Laminate film 4A and laminate film 4B have their peripheral portions overlapped and joined to each other by thermal fusion or the like (in FIG. 1 (a), the joined portion is shown by hatching). Thus, the package which accommodates the electrode laminated body 3 is comprised by the laminate films 4A and 4B by which the peripheral parts were mutually joined. Although not shown, an electrolytic solution is also enclosed in the package. Here, the laminate films 4A and 4B are laminated in the order of a polyolefin resin layer such as polypropylene, a metal layer, and a protective layer from the bonded side to the outside.
また、正電極1Aに接続されている引き出し電極5Aと負電極1Bに接続されている引き出し電極5Bは、ラミネートフィルム4A,4Bの周縁部の接合部分を通って、パッケージの外側に延出している。
Further, the lead electrode 5A connected to the positive electrode 1A and the lead electrode 5B connected to the negative electrode 1B extend to the outside of the package through the joint portions of the peripheral portions of the laminate films 4A and 4B. .
そして、本実施の形態では、パッケージ内、すなわちラミネートフィルム4A,4Bの周縁部同士の接合部分よりも内側で、平面形状の大きなセパレータ2Aの、電極積層体3の側方に突出している部分(延出部)が、超音波溶着などの方法でラミネートフィルム4A,4Bに接合されている(図1の(a)では接合部分をハッチングにて図示)。
And in this Embodiment, the part which protrudes to the side of the electrode laminated body 3 of the separator 2A with a large planar shape inside a package, ie, the inner side of the junction part of the peripheral parts of laminate film 4A, 4B ( The extending portion) is joined to the laminate films 4A and 4B by a method such as ultrasonic welding (the joining portion is shown by hatching in FIG. 1A).
次に、図2の(a),(b)を参照して、本実施の形態の電池Aの製造方法について説明する。まず、図2の(a)に示すように、複数の電極1およびセパレータ2を積層して電極積層体3を形成する。具体的には、先に述べたように、負電極1B、平面形状の大きなセパレータ2A、正電極1A、平面形状の小さなセパレータ2Bの順番に繰り返し積層している。そして、負電極1Bに引き出し電極5Bを接続し、正電極1Aに引き出し電極5Aを接続する。図2の(b)に示すように、電極積層体3の一方の側にラミネートフィルム4Aを配置し、他方の側にラミネートフィルム4Bを配置して、ラミネートフィルム4A,4Bで電極積層体3を挟み込む。そして、ラミネートフィルム4A,4Bの周縁部同士を電解液を注入する一辺を残して互いに密着させて、熱融着等の方法で接合する。なお、電解液を注入する辺は、平面形状の大きなセパレータ2Aが電極積層体3から突出してない辺である。そして、注入が完了したら残りの一辺も熱融着等の方法で接合する。
Next, with reference to FIGS. 2A and 2B, a method for manufacturing the battery A of the present embodiment will be described. First, as shown in FIG. 2A, a plurality of electrodes 1 and separators 2 are laminated to form an electrode laminate 3. Specifically, as described above, the negative electrode 1B, the large planar separator 2A, the positive electrode 1A, and the small planar separator 2B are repeatedly laminated in this order. Then, the extraction electrode 5B is connected to the negative electrode 1B, and the extraction electrode 5A is connected to the positive electrode 1A. As shown in FIG. 2B, the laminate film 4A is disposed on one side of the electrode laminate 3, the laminate film 4B is disposed on the other side, and the electrode laminate 3 is formed by the laminate films 4A and 4B. Sandwich. Then, the peripheral portions of the laminate films 4A and 4B are brought into close contact with each other leaving one side for injecting the electrolytic solution, and bonded by a method such as heat fusion. The side into which the electrolytic solution is injected is a side where the large planar separator 2 </ b> A does not protrude from the electrode stack 3. And when injection | pouring is completed, the remaining one side will be joined by methods, such as heat sealing | fusion.
続いて、平面的に見てラミネートフィルム4A,4Bの周縁部の内側であって、平面形状の大きなセパレータ2Aの、電極積層体3の側方に突出した延出部に、ラミネートフィルム4A,4Bを当接させて、超音波溶着等の方法で互いに接合する。これにより、ラミネートフィルム4A、最外層の平面形状の大きなセパレータ2A、積層方向の中間位置における平面形状の大きなセパレータ2A、他方の最外層の平面形状の大きなセパレータ2A、ラミネートフィルム4Bが積層状態で互いに接合される。こうして、図1の(a),(b)に示す電池Aが完成する。
Subsequently, the laminate films 4A and 4B are formed on the extended portions of the separator 2A having a large planar shape protruding to the side of the electrode laminate 3 inside the periphery of the laminate films 4A and 4B when viewed in a plan view. Are brought into contact with each other and joined together by a method such as ultrasonic welding. Thereby, the laminated film 4A, the large planar separator 2A in the outermost layer, the large planar separator 2A at the intermediate position in the laminating direction, the large outer planar separator 2A, and the laminated film 4B are laminated together. Be joined. Thus, the battery A shown in FIGS. 1A and 1B is completed.
この電池Aによると、ラミネートフィルム4A,4Bからなるパッケージ内で、平面形状の大きなセパレータ2Aとラミネートフィルム4A,4Bとが接合されているため、パッケージ内で電極積層体3の移動が抑制されると共に、ラミネートフィルム4A,4Bの周縁部同士の接合部分にセパレータが介在していないため、ラミネートフィルム4A,4Bの周縁部における接合の信頼性低下を抑制することができる。更に複数のセパレータを有する電池であってもそのうちの一部である、平面形状の大きなセパレータのみをラミネートフィルムネート4A,4Bと接合しているため、接合に要するエネルギーを低減することができ、ラミネートフィルム4A,4Bの周縁部同士の接合部分に与える影響を低減することができる。
According to this battery A, since the large planar separator 2A and the laminate films 4A and 4B are joined in the package made of the laminate films 4A and 4B, the movement of the electrode laminate 3 is suppressed in the package. At the same time, since the separator is not interposed at the joint portion between the peripheral portions of the laminate films 4A and 4B, it is possible to suppress a decrease in joint reliability at the peripheral portions of the laminate films 4A and 4B. Furthermore, even a battery having a plurality of separators, only a large planar separator, which is a part of them, is joined to the laminate filmnates 4A and 4B, so that the energy required for joining can be reduced. The influence which it has on the junction part of the peripheral parts of film 4A, 4B can be reduced.
また、この電池Aの製造方法によると、平面形状が大きなセパレータ2Aとラミネートフィルム4A,4Bの接合が行われる前に、ラミネートフィルム4A,4Bの周縁部同士の接合が行われているため、セパレータ2Aとラミネートフィルム4A,4Bとの接合時の、例えば熱や振動等の影響がラミネートフィルム4A,4Bの周縁部同士の接合に影響せず、封止性能を確保できる。
Further, according to the manufacturing method of the battery A, since the peripheral portions of the laminate films 4A and 4B are bonded to each other before the separator 2A having a large planar shape and the laminate films 4A and 4B are bonded, the separator When joining 2A and laminate films 4A and 4B, the influence of, for example, heat and vibration does not affect the joining of the peripheral portions of laminate films 4A and 4B, and sealing performance can be ensured.
電極積層体3において、平面形状の大きなセパレータ2Aと平面形状の小さなセパレータ2Bとが積層方向に沿って交互に配置されていると、一枚おきのセパレータ2がラミネートフィルム4A,4Bに接合されるため、パッケージ内での電極積層体3の移動抑制に効果的である。また、一枚おきに限らず、二枚おきや三枚おき等の間隔でラミネートフィルム4A,4Bに接合される平面形状の大きなセパレータ2Aが配置される構成であってもよい。枚数としては、ラミネートフィルム4A,4Bに接合される平面形状の大きなセパレータ2Aが一枚であっても良いが二枚以上であってもよい。二枚の場合、平面形状の大きなセパレータ2Aのうちの最も外側に位置するセパレータ2A同士が接合されると、ラミネートフィルム4A,4Bに接合される2つの平面形状の大きなセパレータ2Aで挟まれた空間に他の全ての電極1およびセパレータ2が挟み込まれるため、パッケージ内の電極積層体3の移動抑制に効果的である。
In the electrode laminate 3, when the large planar separators 2A and the small planar separators 2B are alternately arranged along the laminating direction, every other separator 2 is bonded to the laminate films 4A and 4B. Therefore, it is effective for suppressing the movement of the electrode laminate 3 in the package. Further, the configuration is not limited to every other sheet, and a configuration in which large planar separators 2A bonded to the laminate films 4A and 4B at intervals such as every two sheets or every three sheets may be arranged. As the number of sheets, one large planar separator 2A joined to the laminate films 4A and 4B may be one, or two or more. In the case of two sheets, when the outermost separators 2A of the large planar separators 2A are joined together, the space sandwiched between the two planar large separators 2A joined to the laminate films 4A and 4B Since all the other electrodes 1 and separators 2 are sandwiched between the electrodes, it is effective in suppressing the movement of the electrode laminate 3 in the package.
平面形状が大きなセパレータ2Aがラミネートフィルム4A,4Bに接合される個所はラミネートフィルム4A,4Bの周縁部の接合箇所以外であればどこに位置していてもよいが、図1の(a)に示すように平面形状が大きなセパレータ2Aがラミネートフィルム4A,4Bに接合される個所が電極積層体に対し引き出し電極5A,5Bの反対側の位置である場合には、同方向のパッケージ内で極積層体3の移動に対する抑制効果がある。
The location where the separator 2A having a large planar shape is joined to the laminate films 4A and 4B may be located anywhere other than the joining location of the peripheral portions of the laminate films 4A and 4B, as shown in FIG. When the location where the separator 2A having a large planar shape is joined to the laminate films 4A and 4B is at a position opposite to the lead electrodes 5A and 5B with respect to the electrode laminate, the pole laminate is formed in the package in the same direction. There is an inhibitory effect on the movement of 3.
平面形状が大きなセパレータ2Aとラミネートフィルム4A,4Bの接合は、どのような方法(例えば超音波溶着やスポット溶接など)で行われてもよいが、超音波溶着などの加熱を伴わない方法であることが好ましい。これは、一般にラミネートフィルム4A,4Bの周縁部同士の接合は熱融着によって行われることが多く、本実施形態では、ラミネートフィルム4A,4Bの周縁部同士の接合の後に、平面形状が大きなセパレータ2Aとラミネートフィルム4A,4Bが接合されるからである。すなわち、仮に、平面形状が大きなセパレータ2Aとラミネートフィルム4A,4Bの接合が熱融着などの方法で行われて熱が発生すると、先に接合済みであるラミネートフィルム4A,4Bの周縁部同士の接合部(熱融着部)に対して熱による影響が及び接合強度が低下してしまうおそれがあるからである。
The separator 2A having a large planar shape and the laminate films 4A and 4B may be joined by any method (for example, ultrasonic welding or spot welding), but is a method that does not involve heating such as ultrasonic welding. It is preferable. In general, bonding between the peripheral portions of the laminate films 4A and 4B is often performed by thermal fusion. In this embodiment, a separator having a large planar shape is formed after bonding between the peripheral portions of the laminate films 4A and 4B. This is because 2A and the laminate films 4A and 4B are joined. That is, if the separator 2A having a large planar shape and the laminate films 4A and 4B are joined by a method such as heat fusion and heat is generated, the peripheral edges of the laminate films 4A and 4B that have been joined first are formed. This is because there is a possibility that the influence of heat on the joint (heat-sealed part) and the joint strength may decrease.
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。第1の実施の形態と共通同する部分には同じ番号を付し詳細な説明を省略する。本実施の形態では、図3の(a)~(c)に示すように、隣り合う二つのセパレータ2が、少なくとも一辺は未接合状態とし他の辺は予め数箇所が互いに接合され、接合された二つのセパレータ2同士の間に第1の極の電極(例えば正電極1A)が介在して、中間電極体6が構成されている。中間電極体6と第2の極の電極(例えば負電極1B)とが互いに積層されることによって電極積層体3が構成されている。そして、図4に示すように、第1の実施の形態と同様に、電極積層体3がラミネートフィルム4A,4Bに挟まれた状態で、ラミネートフィルム4A,4Bの周縁部同士が互いに接合され、その後に、電極積層体3内の平面形状が大きなセパレータ2Aがラミネートフィルム4A,4Bに接合されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Portions common to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In the present embodiment, as shown in FIGS. 3A to 3C, the two adjacent separators 2 are joined in a state where at least one side is not joined and several other sides are joined together in advance. An intermediate electrode body 6 is configured by interposing a first electrode (for example, positive electrode 1A) between the two separators 2. The intermediate electrode body 6 and the electrode of the second electrode (for example, the negative electrode 1B) are stacked on each other to constitute the electrode stack 3. And, as shown in FIG. 4, in the state where the electrode laminate 3 is sandwiched between the laminate films 4A and 4B as in the first embodiment, the peripheral portions of the laminate films 4A and 4B are joined to each other, Thereafter, a separator 2A having a large planar shape in the electrode laminate 3 is bonded to the laminate films 4A and 4B.
より詳細には、本実施の形態では、平面形状が大きなセパレータ2Aと平面形状が小さなセパレータ2Bとが、平面的に見て、引き出し電極5A,5Bが位置する辺に垂直な二辺に二個所ずつの合計四つの接合点7で、熱融着により互いに接合されている。これにより、二つのセパレータ2A,2Bがいわば袋状に構成されている。そして、この袋状のセパレータ2A,2Bの間に正電極1Aが配置されている。こうして、中間電極体6(図3の(c)参照)が構成されている。さらに、図3の(a),(b)に示すように、複数の中間電極体6と複数の負電極1Bとが交互に積層されて電極積層体3が構成されている。その後、図4に示すように、ラミネートフィルム4A,4Bの周縁部同士の接合と、平面形状が大きなセパレータ2Aとラミネートフィルム4A,4Bの接合が、第1の実施の形態と同様の方法で行われる。
More specifically, in the present embodiment, the separator 2A having a large planar shape and the separator 2B having a small planar shape are arranged at two locations on two sides perpendicular to the side where the extraction electrodes 5A and 5B are located in a plan view. At a total of four joint points 7 each, they are joined together by thermal fusion. Thereby, the two separators 2A and 2B are formed in a bag shape. A positive electrode 1A is disposed between the bag- like separators 2A and 2B. Thus, the intermediate electrode body 6 (see FIG. 3C) is configured. Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, the electrode laminate 3 is configured by alternately laminating a plurality of intermediate electrode bodies 6 and a plurality of negative electrodes 1B. Thereafter, as shown in FIG. 4, the joining of the peripheral portions of the laminate films 4A and 4B and the joining of the separator 2A having a large planar shape and the laminate films 4A and 4B are performed in the same manner as in the first embodiment. Is called.
本実施の形態によると、第1の実施の形態と同様な効果に加えて、電極積層体3に力が加わった場合に、セパレータ2Aとラミネートフィルム4A,4bとの接合により、セパレータ2Aが引っ張られると共に接合されているセパレータ2Bも同様に引っ張られることで、電極積層体3のパッケージ内での移動抑止に効果がある。
According to the present embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, when a force is applied to the electrode laminate 3, the separator 2A is pulled by the joining of the separator 2A and the laminate films 4A and 4b. In addition, the separator 2 </ b> B that has been joined and is similarly pulled is effective in suppressing movement of the electrode laminate 3 within the package.
本発明の第3の実施の形態について説明する。本実施の形態では、先の第1の実施の形態または第2の実施の形態と同様な電池Aを複数重ねて筐体8に入れ、電池ユニットを構成している。本実施の形態の筐体8は、積層された複数の電池Aに対して弾性的に加圧するような形状の加圧部9a,10aをそれぞれ含む上板9と下板10を有し、これらの上板9と下板10とが固定具(例えばボルト11およびナット12)によって互いに固定されている。従って、本実施の形態では、各電池Aが加圧された状態で保持される。この加圧力は各電池Aのパッケージ内の電極積層体3の移動を抑える力として働く。従って、電極積層体3の移動防止の効果がさらに向上する。
A third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, a plurality of batteries A similar to those in the first embodiment or the second embodiment are stacked in the housing 8 to constitute a battery unit. The casing 8 of the present embodiment has an upper plate 9 and a lower plate 10 each including pressurizing portions 9a and 10a shaped to elastically pressurize a plurality of stacked batteries A. The upper plate 9 and the lower plate 10 are fixed to each other by a fixing tool (for example, a bolt 11 and a nut 12). Therefore, in the present embodiment, each battery A is held in a pressurized state. This applied pressure acts as a force for suppressing the movement of the electrode laminate 3 in the package of each battery A. Therefore, the effect of preventing movement of the electrode laminate 3 is further improved.
なお、上述した第1,第2のの実施の形態では、二枚のラミネートフィルムを互いに接合して構成するタイプのパッケージについて説明したが、一枚のラミネートフィルムを一辺で折り曲げて周囲を接合して構成するタイプのパッケージを採用してもよい。また、パッケージはフィルム状のものであれば電池のタイプはリチウムイオン二次電池に限らない。
In the first and second embodiments described above, a package of a type in which two laminate films are bonded to each other has been described. However, a single laminate film is bent on one side and the periphery is bonded. A type of package configured as described above may be adopted. Further, if the package is a film, the battery type is not limited to the lithium ion secondary battery.
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
図6に本実施の形態の電池100の概略平面図が、図7に図6のA-A断面の拡大図がそれぞれ示されている。なお、以下に説明する各実施の形態の電池100を平面的に見た各図面においては、見やすくするために、外装体の内部の電極積層体等の各部材を明確に示しつつ、ラミネートフィルム同士の融着部もハッチングにて明確に示している。
FIG. 6 shows a schematic plan view of the battery 100 of the present embodiment, and FIG. 7 shows an enlarged view of the AA cross section of FIG. In addition, in each drawing in which the battery 100 of each embodiment described below is viewed in plan, the laminate films are shown while clearly showing each member such as an electrode laminate inside the exterior body for easy viewing. The fused part is also clearly indicated by hatching.
本実施形態の電池100は、複数の正極層31a及び複数の負極層31bとこれらの間に介在するセパレータ層32とが積層されてなる電極積層体33が、一対のラミネートフィルム34aからなる外装体34によって包囲された構成である。電極積層体33の複数の正極層31aは正極端子35aに、複数の負極層31bは負極端子35bに接続されている。
In the battery 100 according to the present embodiment, an electrode laminate 33 in which a plurality of positive electrode layers 31a and a plurality of negative electrode layers 31b and a separator layer 32 interposed therebetween are laminated includes a pair of laminate films 34a. 34 is surrounded by 34. The plurality of positive electrode layers 31a of the electrode laminate 33 are connected to the positive electrode terminal 35a, and the plurality of negative electrode layers 31b are connected to the negative electrode terminal 35b.
セパレータ層32としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂からなるものが使用可能である。さらに、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂材料またはポリアミド系樹脂材料を延伸などにより多孔化したフィルムや、前記した樹脂材料からなる不織布なども使用可能である。
As the separator layer 32, for example, a layer made of a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene can be used. Furthermore, a film obtained by making a polyester resin material such as polyethylene terephthalate or a polyamide resin material porous by stretching or the like, or a nonwoven fabric made of the resin material described above can also be used.
さらに、これらのフィルムや不織布の表面にシリカやアルミナなどの無機微粉末を多孔質の状態で付着させたものや、これらのフィルムや不織布の内部にシリカやアルミナなどの無機微粉末を分散させたものも、セパレータ層32として用いることができる。
Furthermore, inorganic fine powders such as silica and alumina adhered to the surface of these films and nonwoven fabrics in a porous state, and inorganic fine powders such as silica and alumina were dispersed inside these films and nonwoven fabrics. Those can also be used as the separator layer 32.
後述するように、本実施の形態では、ラミネートフィルム34aからなる外装体34に対してセパレータ層32を固定するにあたり、貫通孔36を介してラミネートフィルム34a同士を融着するため、ラミネートフィルム34aの熱融着性樹脂の材料とセパレータ層32の材料との融着性のよい組み合わせを考慮する必要がない。
As will be described later, in the present embodiment, when the separator layer 32 is fixed to the exterior body 34 made of the laminate film 34a, the laminate films 34a are fused together through the through holes 36. There is no need to consider a combination with a good fusibility between the material of the heat fusible resin and the material of the separator layer 32.
外装体34を構成するラミネートフィルム34aとしては、例えば、アルミニウム等の金属層の片面にポリエステル系の樹脂を有し、他方の面にポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂を有し、後者の層が熱融着性樹脂であるものを利用できる。
As the laminated film 34a constituting the exterior body 34, for example, a polyester resin is provided on one side of a metal layer such as aluminum, and a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene is provided on the other side. A heat-sealable resin can be used.
本実施の形態では、セパレータ層32の外周の一部に、正極層31a及び負極層31bに覆われていない非被覆部32aが設けられている。具体的には、図6に示すように本実施形態の正極層31a及び負極層31bは四角形(矩形)の平面形状を有しており、セパレータ層32の非被覆部32aは、平面的に見て正極層31a及び負極層31bの四角形の平面形状から外側に突出する部分である。そして、この非被覆部32aに貫通孔36が開けられている。このように正極層31a及び負極層31bに覆われていない非被覆部32aに貫通孔36が開けられているため、外装体34を構成するラミネートフィルム34a同士は、貫通孔36を介して互いに直接接触する。ラミネートフィルム34a同士は、電極積層体33の外側に位置する外周部分37で互いに融着されて、袋状の外装体34が構成されている。
In the present embodiment, an uncovered portion 32a that is not covered by the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b is provided on a part of the outer periphery of the separator layer 32. Specifically, as shown in FIG. 6, the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b of the present embodiment have a square (rectangular) planar shape, and the uncovered portion 32a of the separator layer 32 is seen in a plan view. Thus, the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b protrude outward from the rectangular planar shape. And the through-hole 36 is opened in this non-coating part 32a. Thus, since the through-hole 36 is opened in the non-covered portion 32a that is not covered with the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b, the laminate films 34a constituting the exterior body 34 are directly connected to each other through the through-hole 36. Contact. Laminate films 34 a are fused together at an outer peripheral portion 37 located outside the electrode laminate 33 to form a bag-shaped exterior body 34.
外装体34の外周部分37の一辺から、正極端子35a及び負極端子35bが融着部分を経由して引き出されている。正極端子35a及び負極端子35bは、図示しない金属融着性樹脂を介してラミネートフィルム34aに融着することで、正極端子35a及び負極端子35bは外装体34に固定される。そして、ラミネートフィルム34a同士は、外周部分37のみならず、貫通孔36を介して互いに接触する部分においても、融着している。この融着部分を、便宜上、「セパレータ層固定用融着部分38」という。このように貫通孔36の内部でラミネートフィルム34a同士が互いに接合しているため、セパレータ層32は、貫通孔36とセパレータ層固定用融着部分38との間の遊びの範囲内でしか平面的に移動することができず、実質的に固定される。すなわち、この貫通孔36及びセパレータ層固定用融着部分38によって、電極積層体33の、外装体34の内部での移動及び位置ずれが実質的に防止される。
The positive electrode terminal 35a and the negative electrode terminal 35b are drawn out from one side of the outer peripheral portion 37 of the exterior body 34 via the fusion portion. The positive electrode terminal 35a and the negative electrode terminal 35b are fused to the laminate film 34a via a metal fusible resin (not shown), so that the positive electrode terminal 35a and the negative electrode terminal 35b are fixed to the exterior body 34. The laminate films 34 a are fused not only at the outer peripheral portion 37 but also at the portions that are in contact with each other through the through hole 36. This fusion part is referred to as “separator layer fixing fusion part 38” for convenience. Thus, since the laminate films 34a are joined to each other inside the through hole 36, the separator layer 32 is planar only within the range of play between the through hole 36 and the separator layer fixing fusion portion 38. Cannot be moved to and is substantially fixed. That is, the through hole 36 and the separator layer fixing fused portion 38 substantially prevent the electrode stack 33 from moving and misaligned inside the exterior body 34.
特に、本実施の形態では、正極端子35a及び負極端子35bが電極積層体33の外部に突出する側部(図6の左側)とは反対側の側部(図6の右側)に、貫通孔36及びセパレータ層固定用融着部分38が位置している。すなわち、正極層31a及び負極層31bに固定された正極端子35a及び負極端子35bが一対のラミネートフィルム34aに挟み付けられることによって電極積層体33の固定に寄与する部分と、先に述べたように貫通孔36とセパレータ層固定用融着部分38によって電極積層体33の固定に寄与する部分とが、平面的に見て同一の側部ではなく、互いに反対側の側部にそれぞれ設けられている。これは、電極積層体33が両側部でそれぞれ固定されることを意味し、正極端子35a及び負極端子35bが延びている方向に対する力が加わることによる電極積層体33の移動及び位置ずれを防止するためにより効果的である。
In particular, in this embodiment, the positive electrode terminal 35a and the negative electrode terminal 35b are formed on the side portion (the right side in FIG. 6) opposite to the side portion (the left side in FIG. 6) that protrudes outside the electrode stack 33. 36 and the separator layer fixing fusion part 38 are located. That is, the positive electrode terminal 35a and the negative electrode terminal 35b fixed to the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b are sandwiched between the pair of laminate films 34a, thereby contributing to the fixing of the electrode laminate 33, as described above. The through holes 36 and the separator layer fixing fusion portion 38 are provided on the opposite side portions, not on the same side portion in a plan view, but on the portions that contribute to fixing the electrode laminate 33. . This means that the electrode laminate 33 is fixed on both sides, and prevents the electrode laminate 33 from moving and misaligned due to the force applied in the direction in which the positive electrode terminal 35a and the negative electrode terminal 35b extend. Therefore, it is more effective.
なお、図12を使用して後述するが、貫通孔36とセパレータ層固定用融着部分38が複数あって、そのうちの一部の融着部分38と、それとは別の融着部分38とが、電極積層体33の対向する側部にあっても、同様に電極積層体33の移動及び位置ずれ防止において効果的である。
As will be described later with reference to FIG. 12, there are a plurality of through-holes 36 and separator layer fixing fusion portions 38, and one of the fusion portions 38 and another fusion portion 38 are provided. Even in the opposite side portions of the electrode stack 33, the electrode stack 33 is similarly effective in preventing the movement and displacement of the electrode stack 33.
さらに、本実施の形態では、複数の貫通孔36及びセパレータ層固定用融着部分38が、正極端子35a及び負極端子35bの延びている方向と直交する方向に並んで位置している。従って、正極端子35a及び負極端子35bに引っ張りまたは圧縮の力が加わった場合でも、その力の方向に直交する方向に並ぶ複数の固定部(セパレータ層固定用融着部分38)が電極積層体33の移動や位置ずれを抑える。
Furthermore, in the present embodiment, the plurality of through holes 36 and the separator layer fixing fused portion 38 are arranged side by side in a direction orthogonal to the extending direction of the positive electrode terminal 35a and the negative electrode terminal 35b. Therefore, even when a tensile or compressive force is applied to the positive electrode terminal 35a and the negative electrode terminal 35b, a plurality of fixing portions (separator layer fixing fusion portions 38) arranged in a direction orthogonal to the direction of the force are provided in the electrode laminate 33. Suppresses movement and displacement.
また、図7に示すように、本実施の形態では、電極積層体33の固定用の穴は電極31a,31bの外側の領域に位置するセパレータ層32の非被覆部32aに形成されているため、貫通孔36には短絡を引き起こすおそれのある電極が存在せず、ラミネートフィルム34aの金属層との短絡が防止できる。
Further, as shown in FIG. 7, in the present embodiment, the fixing hole of the electrode laminate 33 is formed in the uncovered portion 32a of the separator layer 32 located in the region outside the electrodes 31a and 31b. In the through hole 36, there is no electrode that may cause a short circuit, and a short circuit with the metal layer of the laminate film 34a can be prevented.
すなわち、セパレータ層32の非被覆部32aに設けられた貫通孔36を介してラミネートフィルム34a同士が互いに融着されているため、セパレータ層32の平面的な移動や位置ずれを抑えるにあたり、ラミネートフィルム融着層とセパレータ層32の材料の組合せ範囲を広くできると共に、ラミネートフィルム34a同士が融着される貫通孔36には電極が存在せず、また電極との間に絶縁性のセパレータ層32を介在して貫通孔36が配置されているため、電気的短絡を生じる可能性を低減できる。
That is, since the laminate films 34a are fused to each other through the through holes 36 provided in the non-covered portion 32a of the separator layer 32, the laminate film 32 can be used to suppress planar movement and displacement of the separator layer 32. The combination range of the material of the fusion layer and the separator layer 32 can be widened, and there is no electrode in the through hole 36 where the laminate films 34a are fused together, and an insulating separator layer 32 is provided between the electrodes. Since the through-hole 36 is arranged with the interposition, the possibility of causing an electrical short can be reduced.
この電池100の製造方法について説明すると、まず、セパレータ層32を間に挟んで正極層31aと負極層31bを重ね合わせて電極積層体33を形成する。電極積層体33は、正極層31aと負極層31bと一層のセパレータ層32との組み合わせであってもよいが、複数の正極層31a及び負極層31bと二層以上のセパレータ層32との組み合わせであってもよい。そして、セパレータ層32の外周の一部には、正極層31aと負極層31bによって覆われない非被覆部分32aが設けられる。一例としては、図6に示すように、平面的に見て四角形状の電極層31a,31bから外側にセパレータ層32が突出した部分が非被覆部32aである。平面的に見て非被覆部32aとは反対側の側部において、各正極層31aを正極端子35aに、各負極層31bを負極端子35bに電気的に接続する。そして、電極積層体33の非被覆部32aに貫通孔36を形成する。図8の(a)に示すように、非被覆部32aにおいて複数のセパレータ層32を重ね、例えば図8の(b)に示すようにパンチ39とダイ40を用いて、複数のセパレータ層32に一括して貫通孔36を形成する。なお、電極積層体33が複数のセパレータ層32を含む場合であっても、非被覆部32aには一層のセパレータ層32のみが存在するように、複数のうちの一層のセパレータ層32のみが正極層31a及び負極層31bの外側まで延びている構成にしてもよい。
The method for manufacturing the battery 100 will be described. First, the electrode layer 33 is formed by superposing the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b with the separator layer 32 interposed therebetween. The electrode laminate 33 may be a combination of the positive electrode layer 31a, the negative electrode layer 31b, and one separator layer 32, but may be a combination of a plurality of positive electrode layers 31a and negative electrode layers 31b and two or more separator layers 32. There may be. A part of the outer periphery of the separator layer 32 is provided with an uncoated portion 32a that is not covered by the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b. As an example, as shown in FIG. 6, the portion where the separator layer 32 protrudes outward from the rectangular electrode layers 31a and 31b when viewed in plan is the non-covered portion 32a. Each positive electrode layer 31a is electrically connected to the positive electrode terminal 35a and each negative electrode layer 31b is electrically connected to the negative electrode terminal 35b on the side opposite to the non-covered portion 32a in plan view. And the through-hole 36 is formed in the non-coating part 32a of the electrode laminated body 33. FIG. As shown in FIG. 8 (a), a plurality of separator layers 32 are stacked on the non-covering portion 32a. For example, as shown in FIG. 8 (b), a plurality of separator layers 32 are formed using a punch 39 and a die 40. The through holes 36 are formed collectively. Even when the electrode laminate 33 includes a plurality of separator layers 32, only one separator layer 32 of the plurality is positive electrode so that only one separator layer 32 exists in the uncovered portion 32a. You may make it the structure extended to the outer side of the layer 31a and the negative electrode layer 31b.
このように、正極端子35aと負極端子35bが接続され、非被覆部32aに貫通孔36が形成された電極積層体33を、図7に示すように、一対のラミネートフィルム34aで表裏両面から覆う。続いて、ラミネートフィルム34a同士を、外周部分37において、注液口となる一辺を残して熱融着または超音波融着などの方法で互いに接合する。さらに、非被覆部32aの貫通孔36内において、ラミネートフィルム34a同士を直接接触させ、互いに融着させる。一例としては、貫通孔36よりも細い径を有する細長いヒータを外側から当接させて、ラミネートフィルム34a同士を互いに熱融着させる。次に、図示しない電解液を注液口から注入して、最終封止辺を融着する。なお、電解液を注入した後に貫通孔36においてラミネートフィルム34a同士を融着してもよい。
Thus, as shown in FIG. 7, the electrode laminate 33 in which the positive electrode terminal 35a and the negative electrode terminal 35b are connected and the through hole 36 is formed in the uncovered portion 32a is covered from both the front and back surfaces with a pair of laminate films 34a. . Subsequently, the laminate films 34a are joined to each other by a method such as heat fusion or ultrasonic fusion in the outer peripheral portion 37, leaving one side that becomes a liquid injection port. Furthermore, in the through-hole 36 of the non-coating part 32a, the laminate films 34a are brought into direct contact with each other and fused together. As an example, an elongated heater having a diameter smaller than that of the through hole 36 is brought into contact with the outside to heat-bond the laminate films 34a to each other. Next, an electrolyte solution (not shown) is injected from the injection port, and the final sealing side is fused. Note that the laminate films 34a may be fused together in the through holes 36 after injecting the electrolytic solution.
本実施の形態の製造方法では、貫通孔36を形成する穴開け工程は一回で済むため、作業効率が非常に良好で製造コストの低減につながる。
In the manufacturing method of the present embodiment, since the hole forming process for forming the through hole 36 is only required once, the working efficiency is very good and the manufacturing cost is reduced.
図9に示す本発明の第5の実施の形態では、多数の貫通孔36及びセパレータ層固定用融着部分38が形成され、互い違い(千鳥状)の二列をなすように配置されている。そのために、第4の実施の形態よりも大面積の非被覆部32aが設けられている。この構成によると、セパレータ層固定用融着部分38が多いため、電極積層体33の移動及び位置ずれの防止の効果が大きい。さらに、一方の列内のセパレータ層固定用融着部分38同士の間のセパレータ層32が、正極端子35a及び負極端子35bの延びる方向と平行に移動しようとする力を受けても、他方の列のセパレータ層固定用融着部分38がその力に抗するため、電極積層体33をより強固に固定できる。本実施の形態でも、正極端子35a及び負極端子35bが電極積層体33の外部に突出する側部と反対側の側部において、複数の貫通孔36及びセパレータ層固定用融着部分38が、正極端子35a及び負極端子35bが突出する方向と直交する方向に並んで位置しているため、電極積層体33の移動や位置ずれを起こしにくい。貫通孔36及びセパレータ層固定用融着部分38を、三列以上の列をなすように形成してもよい。
In the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 9, a large number of through-holes 36 and separator layer fixing fused portions 38 are formed and arranged so as to form two staggered rows. Therefore, an uncovered portion 32a having a larger area than that of the fourth embodiment is provided. According to this configuration, since there are many separator layer fixing fused portions 38, the effect of preventing the movement and displacement of the electrode laminate 33 is great. Further, even if the separator layer 32 between the separator layer fixing fusion portions 38 in one row receives a force to move parallel to the extending direction of the positive electrode terminal 35a and the negative electrode terminal 35b, the other row Since the separator layer fixing fused portion 38 resists the force, the electrode laminate 33 can be fixed more firmly. Also in the present embodiment, the plurality of through holes 36 and the separator layer fixing fusion portion 38 are formed on the side opposite to the side where the positive electrode terminal 35 a and the negative electrode terminal 35 b protrude from the electrode stack 33. Since the terminal 35a and the negative electrode terminal 35b are located side by side in a direction orthogonal to the protruding direction, the electrode laminate 33 is unlikely to move or shift. The through holes 36 and the separator layer fixing fusion portions 38 may be formed in three or more rows.
図10に示す本発明の第6の実施の形態では、正極層31a及び負極層31bが四角形の平面形状を有し、セパレータ層32は正極層31a及び負極層31bよりも一回り大きい四角形の平面形状を有し、セパレータ層32が、正極層31a及び負極層31bよりも、正極端子35a及び負極端子35bが電極積層体33の外部に突出する側部(図9の左側)と反対側の側部(図9の右側)の方にはみ出している。このはみ出した部分が非被覆部32aであり、複数の貫通孔36及びセパレータ層固定用融着部分38が、セパレータ層32の全長にわたって一列に並んで設けられている。本実施の形態でも、正極端子35a及び負極端子35bが電極積層体33の外部に突出する側部と反対側の側部において、複数の貫通孔36及びセパレータ層固定用融着部分38が、正極端子35a及び負極端子35bが突出する方向と直交する方向に並んで位置しているため、電極積層体33の移動や位置ずれを起こしにくい。さらに、本実施の形態の場合、電極積層体33の平面形状、ひいては電池100の平面形状を四角形にすることができ、保管や取り扱いや配置が容易である。
In the sixth embodiment of the present invention shown in FIG. 10, the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b have a rectangular planar shape, and the separator layer 32 is a rectangular plane that is slightly larger than the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b. The separator layer 32 is on the opposite side of the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b from the side (the left side in FIG. 9) from which the positive electrode terminal 35a and the negative electrode terminal 35b protrude outside the electrode stack 33. It protrudes toward the part (right side of FIG. 9). The protruding portion is an uncovered portion 32 a, and a plurality of through holes 36 and a separator layer fixing fusion portion 38 are provided in a line over the entire length of the separator layer 32. Also in the present embodiment, the plurality of through holes 36 and the separator layer fixing fusion portion 38 are formed on the side opposite to the side where the positive electrode terminal 35 a and the negative electrode terminal 35 b protrude from the electrode stack 33. Since the terminal 35a and the negative electrode terminal 35b are located side by side in a direction orthogonal to the protruding direction, the electrode laminate 33 is unlikely to move or shift. Furthermore, in the case of the present embodiment, the planar shape of the electrode laminate 33, and hence the planar shape of the battery 100, can be made into a quadrangle, and storage, handling, and arrangement are easy.
セパレータ層32が正極層31a及び負極層31bよりもはみ出している部分、すなわち非被覆部32aが、平面的に見て四角形のセパレータ層32のいずれの辺に設けられていてもよく、複数の辺にそれぞれ設けられていてもよい。
The portion where the separator layer 32 protrudes beyond the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b, that is, the non-covered portion 32a may be provided on any side of the quadrangular separator layer 32 when viewed in plan, and a plurality of sides May be provided respectively.
図11に示す本発明の第7の実施の形態では、セパレータ層32が四角形の平面形状を有し、正極層31a及び負極層31bの外周の一部が、セパレータ層32の四角形の平面形状から内側に後退した形状に形成されている。このように正極層31a及び負極層31bの外周の平面的に見て内側に後退した部分にセパレータ層32が対向し、このセパレータ層32の対向する部分が、正極層31a及び負極層31bに覆われない非被覆部32aになっている。そこで、この非被覆部32aに貫通孔36を形成し、貫通孔36を介してラミネートフィルム34a同士を互いに直接接触させ、融着させている。本実施の形態の場合、第5の実施形態と同様に、電極積層体33及び電池100の平面形状を四角形にして保管や取り扱いや配置を容易にできる。また、スペース効率が良く小型化に適する。さらに、正極層31a及び負極層31bの、セパレータ層32の四角形の平面形状から内側に後退した形状が、曲線状(円弧状)の輪郭41を有しているので、この部分がラミネートフィルム34aの内面を傷つける可能性が低い。
In the seventh embodiment of the present invention shown in FIG. 11, the separator layer 32 has a square planar shape, and part of the outer periphery of the positive electrode layer 31 a and the negative electrode layer 31 b is from the rectangular planar shape of the separator layer 32. It is formed in a shape that recedes inward. In this way, the separator layer 32 faces the portion of the outer periphery of the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b that has receded inward in plan view, and the opposite portion of the separator layer 32 covers the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b. The uncovered portion 32a is not broken. Therefore, a through-hole 36 is formed in the uncovered portion 32a, and the laminate films 34a are brought into direct contact with each other through the through-hole 36 to be fused. In the case of the present embodiment, similarly to the fifth embodiment, the planar shape of the electrode laminate 33 and the battery 100 can be made square to facilitate storage, handling and arrangement. In addition, it is space efficient and suitable for downsizing. Further, the shapes of the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b that are receded inward from the rectangular planar shape of the separator layer 32 have a curved (arc-shaped) outline 41. The possibility of damaging the inner surface is low.
なお、本実施の形態の変形例として、正極層31a及び負極層31bの、セパレータ層32の四角形の平面形状から内側に後退した形状の部分を、正極層31a及び負極層31bの互いに対向する二辺に設けたり、電極31の四辺全てに設けたりすることもできる。
As a modification of the present embodiment, portions of the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b that are receded inward from the rectangular planar shape of the separator layer 32 are arranged so that the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b face each other. It can also be provided on the sides or on all four sides of the electrode 31.
図12に示す本発明の第8の実施の形態では、二つのセパレータ層固定用融着部分38が平面的に見て同一の側部ではなく、互いに反対側の側部にそれぞれ設けられている。この場合、電極積層体33が両側部でそれぞれ固定されることになり、図13の上下方向の力が加わることによる電極積層体33の移動及び位置ずれを防止するために効果的である。
In the eighth embodiment of the present invention shown in FIG. 12, two separator layer fixing fusion portions 38 are provided not on the same side portion but on the opposite side portions in plan view. . In this case, the electrode laminate 33 is fixed on both sides, which is effective for preventing the movement and displacement of the electrode laminate 33 due to the vertical force in FIG.
図13に示す本発明の第9の実施の形態では、セパレータ層32が四角形の平面形状を有し、正極層31a及び負極層31bは、その四角形の二つの角部に位置する部分が面取りされて後退している。これにより電極の外側の領域にセパレータ層32の対向部分が形成されて非被覆部32aとなっている。そして、この非被覆部32aに貫通孔36を形成し、貫通孔36を介してラミネートフィルム34a同士を互いに直接接触させ、融着させている。本実施の形態でも、正極端子35a及び負極端子35bが電極積層体33の外部に突出する側部と反対側の側部の両端において、複数の貫通孔36及びセパレータ層固定用融着部分38が、正極端子35a及び負極端子35bが突出する方向と直交する方向に並んで位置しているため、電極積層体33の移動や位置ずれを起こしにくい。また、本実施の形態は、電極積層体33及び電池100の平面形状を四角形にして保管や取り扱いや配置を容易できるとともに、スペース効率がさらに向上し小型化に適する。しかも、正極層31a及び負極層31bの、セパレータ層32の四角形の平面形状から内側に後退した形状が、曲線状(円弧状)の輪郭41を有しているので、ラミネートフィルム34aの内面を傷つける可能性が低い。
In the ninth embodiment of the present invention shown in FIG. 13, the separator layer 32 has a square planar shape, and the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b are chamfered at portions located at two corners of the square. It is retreating. Thereby, the opposing part of the separator layer 32 is formed in the area | region outside an electrode, and becomes the non-coating part 32a. A through hole 36 is formed in the non-covered portion 32a, and the laminate films 34a are brought into direct contact with each other through the through hole 36 and fused. Also in the present embodiment, a plurality of through holes 36 and separator layer fixing fusion portions 38 are provided at both ends of the side portion opposite to the side portion where the positive electrode terminal 35 a and the negative electrode terminal 35 b protrude from the electrode stack 33. In addition, since the positive electrode terminal 35a and the negative electrode terminal 35b are arranged side by side in a direction orthogonal to the protruding direction, the electrode laminate 33 is unlikely to move or shift. In addition, in the present embodiment, the planar shape of the electrode laminate 33 and the battery 100 can be made square to facilitate storage, handling, and arrangement, and space efficiency is further improved, which is suitable for downsizing. In addition, the shapes of the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b that are recessed inward from the rectangular planar shape of the separator layer 32 have curved (arc-shaped) contours 41, and thus damage the inner surface of the laminate film 34a. Less likely.
第9の実施の形態の変形例として、図示しないが、正極層31a及び負極層31bが四角形の平面形状を有し、正極層31a及び負極層31bの四角形の二つの角部において、セパレータ層32が、正極層31a及び負極層31bの四角形の平面形状から外側に突出した形状になっていてもよい。正極層31a及び負極層31bとセパレータ層32のいずれを四角形の平面形状に形成した方が有利であるかを適宜に判断して、この変形例を採用するか否かを決定すればよい。
As a modification of the ninth embodiment, although not shown, the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b have a square planar shape, and the separator layer 32 is formed at two square corners of the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b. However, the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b may have a shape protruding outward from the rectangular planar shape. It is only necessary to appropriately determine which of the positive electrode layer 31a, the negative electrode layer 31b, and the separator layer 32 is formed into a quadrangular planar shape, and determine whether or not to adopt this modification.
先の第7の実施の形態と第9の実施の形態とを組み合わせて、正極層31a及び負極層31bの一辺には、第7の実施の形態と同様に、その辺の中央付近に、セパレータ層32の四角形の平面形状から内側に後退した形状の部分を設け、その辺に対向する辺には、第9の実施の形態と同様に、両端部に、セパレータ層32の四角形の平面形状から内側に後退した形状の部分を設けてもよい。この場合、一辺の中央付近と、それに対向する辺の両端部との合計三個所に非被覆部32aが設けられ、各非被覆部32aにそれぞれ貫通孔36及びセパレータ層固定用融着部分38が形成されている。この構成では、三個所で固定することにより、電極積層体33の移動及び位置ずれの防止の効果が大きい。
By combining the previous seventh embodiment and the ninth embodiment, a separator is formed on one side of the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b in the vicinity of the center of the side, as in the seventh embodiment. A portion having a shape retreated inward from the rectangular planar shape of the layer 32 is provided, and the opposite side to the side is formed from the rectangular planar shape of the separator layer 32 at both ends, as in the ninth embodiment. You may provide the part of the shape retreated inside. In this case, non-covered portions 32a are provided at a total of three locations near the center of one side and both ends of the opposite sides, and each through-hole 36 and separator layer fixing fusion portion 38 are provided in each non-covered portion 32a. Is formed. In this configuration, the effect of preventing the movement and displacement of the electrode stack 33 is great by fixing at three positions.
図14に示す本発明の第10の実施の形態は、セパレータ層32が四角形の平面形状を有し、セパレータ層32の四角形の四つの角部に、正極層31a及び負極層31bの、セパレータ層32の四角形の平面形状から内側に後退した形状が位置する構成である。本実施の形態によると、第9の実施の形態の効果に加えて、セパレータ層固定用融着部分38が四隅に位置することにより電極積層体33をより強固に固定できるという効果が大きい。
In the tenth embodiment of the present invention shown in FIG. 14, the separator layer 32 has a square planar shape, and the separator layer 32 includes the positive electrode layer 31 a and the negative electrode layer 31 b at the four corners. In this configuration, a shape retreated inward from the 32 rectangular planar shapes is located. According to the present embodiment, in addition to the effects of the ninth embodiment, the effect of being able to more firmly fix the electrode laminate 33 by positioning the separator layer fixing fused portions 38 at the four corners is great.
さらに、第9,10の実施の形態及びその変形例において、図示しないが、正極層31a及び負極層31bの、セパレータ層32の四角形の平面形状から内側に後退した形状が、曲線状(円弧状)の輪郭41ではなく、角部を直線的に三角に切り落とした形状であってもよい。
Further, in the ninth and tenth embodiments and modifications thereof, although not shown, the shapes of the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b that are receded from the square planar shape of the separator layer 32 are curved (arc-shaped). ) May be a shape in which corners are linearly cut into triangles.
図15,16には、本発明の第11の実施の形態の電池100を含む電池モジュールを示している。この電池モジュールは、互いに重ね合わせた複数の電池100を含む構成である。図16の(b)に示すように、電池モジュールは、複数の電池100を収容する筐体であるモジュールケース42と、モジュールケース42内で個々の電池100を保持するための複数の電池ホルダー43と、重ね合わせられた複数の電池ホルダー43にそれぞれ設けられた位置決め穴43aを貫通しながらモジュールケース42を貫通する位置決めする貫通ボルト44と、モジュールケース42を貫通した貫通ボルト44がねじ込まれるナット45と、を含んでいる。
15 and 16 show a battery module including the battery 100 according to the eleventh embodiment of the present invention. This battery module is configured to include a plurality of batteries 100 superimposed on each other. As shown in FIG. 16B, the battery module includes a module case 42 that is a housing that houses a plurality of batteries 100, and a plurality of battery holders 43 for holding individual batteries 100 in the module case 42. A through bolt 44 for positioning through the module case 42 while penetrating the positioning holes 43a respectively provided in the plurality of stacked battery holders 43, and a nut 45 into which the through bolt 44 passing through the module case 42 is screwed. And.
本実施の形態の電池100は、先に述べた各実施の形態と同様に、セパレータ層32の非被覆部32aに貫通孔36が設けられ、貫通孔36の内部がセパレータ層固定用融着部分38になっている。そして、本実施の形態では、セパレータ層固定用融着部分38を貫通する穴46がさらに設けられている。また、非被覆部32aが存在しない側部(正極端子35a及び負極端子35bが接続されている側部)においては、外周部分37に穴46が設けられている。そして、これらの穴46に、電池ホルダー43に設けられたピン43bをそれぞれ貫通させながら、電池100が電池ホルダー43上に置かれている。
In the battery 100 of the present embodiment, the through hole 36 is provided in the non-covering portion 32a of the separator layer 32, and the inside of the through hole 36 is the separator layer fixing fusion portion, as in the above-described embodiments. It is 38. In the present embodiment, a hole 46 penetrating the separator layer fixing fused portion 38 is further provided. In addition, a hole 46 is provided in the outer peripheral portion 37 in a side portion where the non-covering portion 32a does not exist (a side portion where the positive electrode terminal 35a and the negative electrode terminal 35b are connected). Then, the battery 100 is placed on the battery holder 43 while the pins 43 b provided on the battery holder 43 are respectively passed through the holes 46.
本実施の形態では、1つの電池100が、その両側部にそれぞれ位置する二つの電池ホルダー43によって保持される構成になっている。このように、本実施の形態では、電池ホルダー43のピン43bが、電池100の穴46に貫通することによって、電池ホルダー43に対する電池100の位置合わせが行われている。そして、貫通ボルト44が、複数の電池ホルダー43にそれぞれ設けられた位置決め穴43aを連続的に貫通する。ピン43bと穴46の嵌合によって電池100を精度良く保持する電池ホルダー43が複数重ね合わされた状態で、各電池ホルダー43にそれぞれ設けられた位置決め穴43aを貫通ボルト44が貫通する。それによって、モジュールケース42内で、各電池ホルダー43が位置精度良く保持され、ひいては各電池100が位置精度良く保持される。しかも、先に述べた各実施の形態にて説明したとおり、各電池100において正極層31a及び負極層31bを含む電極積層体33の移動や位置ずれが防止できるため、この電池モジュールは、複数の電池100の電極積層体33の移動や位置ずれを一括して防止することにつながっている。
In this embodiment, one battery 100 is configured to be held by two battery holders 43 positioned on both sides thereof. As described above, in the present embodiment, the pin 43 b of the battery holder 43 passes through the hole 46 of the battery 100, so that the battery 100 is aligned with the battery holder 43. And the penetration bolt 44 penetrates the positioning hole 43a each provided in the some battery holder 43 continuously. In a state where a plurality of battery holders 43 that hold the battery 100 with high precision are fitted together by fitting the pins 43b and the holes 46, the through bolts 44 pass through the positioning holes 43a provided in the battery holders 43, respectively. As a result, each battery holder 43 is held in the module case 42 with high positional accuracy, and as a result, each battery 100 is held with high positional accuracy. In addition, as described in each of the embodiments described above, in each battery 100, the electrode stack 33 including the positive electrode layer 31a and the negative electrode layer 31b can be prevented from moving and misaligned. This leads to preventing the movement and displacement of the electrode stack 33 of the battery 100 at once.
本実施の形態では、電池100の位置決めに用いられる穴46が、ラミネートフィルム34aの融着部分(特にセパレータ層固定用融着部分38)に設けられているため、位置合わせ用の穴を別途形成する必要はなく、スペース効率がよく小型化に寄与する。また、電池ホルダー43のピン43bが穴46に挿入されていることにより、電池ホルダー43が直接的に電池積層体33の位置ずれ防止に寄与している。これは、穴46の位置が、電池100の外装体34のみならずセパレータ層32の固定にも寄与する位置であるからである。
In this embodiment, since the hole 46 used for positioning of the battery 100 is provided in the fusion part of the laminate film 34a (particularly the fusion part 38 for fixing the separator layer), a hole for alignment is separately formed. There is no need to do this, and space efficiency is high, contributing to downsizing. In addition, since the pin 43 b of the battery holder 43 is inserted into the hole 46, the battery holder 43 directly contributes to preventing the battery stack 33 from being displaced. This is because the position of the hole 46 contributes not only to the exterior body 34 of the battery 100 but also to the fixing of the separator layer 32.
なお、本実施の形態の電池100は、先に述べた第4~第10の実施の形態及びその変形例のセパレータ層固定用融着部分38に穴46を形成したもの(必要に応じて外周部分37にも穴を形成したもの)であってよく、非被覆部32a、貫通孔36及びセパレータ層固定用融着部分38の配置については、先に述べた第4~第10の実施の形態及びその変形例のいずれかと同じであっても構わない。
The battery 100 according to the present embodiment is a battery in which a hole 46 is formed in the separator layer fixing fused portion 38 of the fourth to tenth embodiments and the modifications described above (the outer periphery if necessary) The portion 37 may be formed with a hole), and the arrangement of the non-covered portion 32a, the through hole 36, and the separator layer fixing fusion portion 38 is described in the fourth to tenth embodiments described above. And any one of the modified examples.
本発明の第4~第10の実施の形態は、上述した形態に限定されるものではない。電極積層体は巻回型であってもよく、折り曲げ型であってもよい。外装体は一枚のラミネートフィルムを折り返して三辺を融着してなる構成であってもよい。また、電極積層体33の移動を抑制するために、少なくとも電極積層体33の一辺側に、貫通孔36を設けた非被覆部32aがあればよいが、より効果的なものとするために、先に述べた各実施の形態では、正極端子35a及び負極端子35bと貫通孔36とが電極積層体33の対向する辺にある例及び各貫通孔36が電極積層体33の対向する辺にある例を示している。
The fourth to tenth embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments. The electrode laminate may be a wound type or a folded type. The exterior body may be configured by folding a single laminate film and fusing three sides. Further, in order to suppress the movement of the electrode stack 33, it is sufficient that there is an uncovered portion 32a provided with a through hole 36 on at least one side of the electrode stack 33. In each of the above-described embodiments, the positive electrode terminal 35 a and the negative electrode terminal 35 b and the through hole 36 are on the opposite sides of the electrode stack 33, and the through holes 36 are on the opposite sides of the electrode stack 33. An example is shown.