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JP2016046113A - Sealed battery module and method for manufacturing the same - Google Patents

Sealed battery module and method for manufacturing the same Download PDF

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JP2016046113A
JP2016046113A JP2014169795A JP2014169795A JP2016046113A JP 2016046113 A JP2016046113 A JP 2016046113A JP 2014169795 A JP2014169795 A JP 2014169795A JP 2014169795 A JP2014169795 A JP 2014169795A JP 2016046113 A JP2016046113 A JP 2016046113A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a sealed battery module which can simplify the formation of a battery module, and which can reduce a manufacturing time and a manufacturing cost for battery module formation; and a method for manufacturing such a sealed battery module.SOLUTION: A sealed battery module comprises: flat shaped electrode bodies (4) each including a positive electrode element (22) and a negative electrode element (23), which are electrically connected in series or parallel by connecting parts (5); and a case (2) formed by deforming plate-like materials like following the outer shapes of the electrode bodies and putting the plate-like materials together, provided that when the plate-like materials are put together, housing spaces (3) partitioned from each other are arrayed in line along a direction orthogonal to its thickness direction and the electrode bodies are sandwiched by the plate-like materials in the thickness direction and housed in the respective housing spaces together with an electrolytic solution.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、密閉型電池モジュール及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a sealed battery module and a method for manufacturing the same.

近年、電動機を駆動源として用いる電気自動車や、駆動源としての電動機とその他の駆動源とを組み合わせた、いわゆるハイブリッド電気自動車が注目されている。このような車両においては、電動機にエネルギーである電気を供給するための高容量・高電圧を実現できるバッテリが搭載される。バッテリとしては、たとえば繰り返し充放電が可能なニッケル−カドミウム電池やニッケル−水素電池、リチウムイオン電池等に代表される二次電池を電池セルとして用いられる。   2. Description of the Related Art In recent years, attention has been drawn to electric vehicles that use an electric motor as a drive source, and so-called hybrid electric vehicles that combine an electric motor as a drive source and other drive sources. In such a vehicle, a battery capable of realizing a high capacity and a high voltage for supplying electricity as energy to the electric motor is mounted. As the battery, for example, a secondary battery represented by a nickel-cadmium battery, a nickel-hydrogen battery, a lithium ion battery, or the like that can be repeatedly charged and discharged is used as a battery cell.

バッテリは、電池セルを積層配列した電池モジュールを作製し、この電池モジュールをさらに複数組み付けた電池パックによって構成されている。   The battery is constituted by a battery pack in which a battery module in which battery cells are stacked and arranged and a plurality of the battery modules are further assembled.

一般に電池セルを電池モジュール化する際には、まず電極体を電解液と共にラミネートフィルム等の外装体で封入した1つの電池セルを作製する。次にこの電池セルを複数個配列し金属ケース等に収納し組み付けて電池モジュールとしている。すなわち、従来からの電池モジュールは1電池セルごとの組み付けによって製造されている(例えば、特許文献1)。   In general, when a battery cell is formed into a battery module, first, one battery cell in which an electrode body is sealed with an electrolyte and an exterior body such as a laminate film is manufactured. Next, a plurality of the battery cells are arranged, housed in a metal case or the like and assembled into a battery module. That is, the conventional battery module is manufactured by the assembly | attachment for every battery cell (for example, patent document 1).

特開2014−78498号公報JP 2014-78498 A

ここで、電池セルをモジュール化する際に、複数の電池セルを製造すると同時に電池モジュールも製造することができれば、電池モジュールの製造を簡素化できる。したがって、電池モジュール化に要する時間や製造コスト、部品点数を大幅に削減することができ、ひいては電池パックの製造時間やコストを抑えることができる。   Here, when the battery cell is modularized, if the battery module can be manufactured simultaneously with the manufacturing of the plurality of battery cells, the manufacturing of the battery module can be simplified. Therefore, the time, manufacturing cost, and number of parts required for battery modularization can be greatly reduced, and consequently the manufacturing time and cost of the battery pack can be suppressed.

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電池モジュール化の簡素化、及び電池モジュール化における製造時間やコストを抑えることのできる密閉型電池モジュール及びその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to simplify battery module formation, and to provide a sealed battery module capable of suppressing manufacturing time and cost in battery module formation and its It is to provide a manufacturing method.

そこで、本発明者等は鋭意検討により、電池セルのモジュール化において1電池セルごとの組み付けではなく、複数の電池セルを同時に組み付け電池モジュールを製造することを実現させた。本発明に係る密閉型電池モジュールは、正極要素及び負極要素を含み、接合部にて直列又は並列に電気的に接続される複数の扁平形状の電極体と、電極体の外観形状に倣った形状に変形させ且つ貼り合わせて各電極体を電解液と共に厚み方向から挟み込んで収納する収納空間を厚み方向と直交する方向に一列に配設且つ区画する、板状体を変形させて形成されたケースと、を有する。   Accordingly, the present inventors have intensively studied to realize that a battery module is manufactured by assembling a plurality of battery cells at the same time instead of assembling each battery cell in modularization of battery cells. A sealed battery module according to the present invention includes a plurality of flat electrode bodies that include a positive electrode element and a negative electrode element and are electrically connected in series or in parallel at a joint, and a shape that follows the external shape of the electrode body A case formed by deforming a plate-like body, which is arranged and partitioned in a row in a direction perpendicular to the thickness direction in which the electrode spaces are sandwiched and accommodated together with the electrolyte solution from the thickness direction by being deformed and bonded together And having.

上記構成を採ることにより、本発明に係る密閉型電池モジュールは、複数の電極体が1つのケースに封入される。したがって、各電極体をケースで封入し電池セルとして製造してから、この電池セルを組み付けてさらにケースに封入しモジュール化する従来からの電池モジュールに比べて、本発明は電池モジュール化を簡素化することができる。つまり、電池モジュール化における電池セルと電池モジュールのケースを一元化することができるため、本発明は電池モジュール化における製造時間及び部品点数を削減することができ、ひいては製造コストを抑えることができる。   By adopting the above configuration, in the sealed battery module according to the present invention, a plurality of electrode bodies are enclosed in one case. Therefore, the present invention simplifies battery modularization compared to conventional battery modules in which each electrode body is enclosed in a case and manufactured as a battery cell, and then assembled into a case by assembling the battery cell and encapsulating it in a case. can do. That is, since the battery cell and the case of the battery module in the battery module can be unified, the present invention can reduce the manufacturing time and the number of parts in the battery module, and thus can suppress the manufacturing cost.

また、本発明は複数の電極体が電極体の厚み方向と直交する方向に一列に配設され薄い平板状をなす。したがって、本発明に係る密閉型電池モジュールを複数配列して電池パックとする場合、電池パックの薄型化を実現することができる。   In the present invention, a plurality of electrode bodies are arranged in a line in a direction orthogonal to the thickness direction of the electrode bodies to form a thin flat plate. Therefore, when a plurality of sealed battery modules according to the present invention are arranged to form a battery pack, the battery pack can be thinned.

また、本発明において、各電極体は電解液と共にケースが作る区画された収納空間に収納され密封される。すなわち、電解液はそれぞれの収納空間において独立して存在しているため、1つの電極体が持つ電圧を各収納空間ごとに確保することができる。したがって、例えば各電極体を直列接続した場合、本発明の密閉型電池モジュールは電極体数に応じた電圧を確保することができる。   In the present invention, each electrode body is housed and sealed in a partitioned housing space formed by the case together with the electrolytic solution. That is, since the electrolytic solution exists independently in each storage space, the voltage of one electrode body can be ensured for each storage space. Therefore, for example, when the electrode bodies are connected in series, the sealed battery module of the present invention can ensure a voltage corresponding to the number of electrode bodies.

本発明に係る他の密閉型電池モジュールは、正極要素及び負極要素を含み、接合部にて直列又は並列に電気的に接続される複数の扁平形状の電極体と、電極体の厚み方向を自身の表裏方向に合わせ且つ厚み方向に直交する方向にて複数の電極体の一部を一面側に残部を他面側にそれぞれ一列に配設する、板状体から形成された隔壁板と、隔壁板に表裏方向から挟み込むように固定し且つ内部に各電極体を電解液と共に収納する収納空間を隔壁板と共に区画する、電極体の外観形状に倣った形状に板状体を変形させて形成された外装体とを備えるケースと、を有する。   Another sealed battery module according to the present invention includes a plurality of flat electrode bodies that include a positive electrode element and a negative electrode element and are electrically connected in series or in parallel at a joint, and the thickness direction of the electrode body itself A partition plate formed of a plate-like body, in which a part of the plurality of electrode bodies is arranged on one side in the direction perpendicular to the thickness direction and in the direction perpendicular to the thickness direction, and the remaining parts are arranged in a row on the other side, respectively, It is formed by deforming the plate-like body into a shape following the external shape of the electrode body, which is fixed so as to be sandwiched between the front and back sides of the plate and partitions the storage space for accommodating each electrode body together with the electrolyte together with the partition plate. And a case provided with an exterior body.

上記構成を採ることにより、本発明に係る他の密閉型電池モジュールは、上述同様複数の電極体が1つのケースに封入される。したがって、上述同様、電池モジュール化における製造時間及び部品点数を削減することができ、ひいては製造コストを抑えることができる。   By adopting the above configuration, in another sealed battery module according to the present invention, a plurality of electrode bodies are enclosed in one case as described above. Therefore, as described above, the manufacturing time and the number of parts in battery module formation can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

また、本発明に係る他の密閉型電池モジュールにおいて、各電極体は電解液と共に、ケースが作る区画された収納空間に収納され密封される。したがって、上述同様に例えば各電極体を直列接続した場合、本発明に係る他の密閉型電池モジュールは電極体数に応じた電圧を確保することができる。   Further, in another sealed battery module according to the present invention, each electrode body is housed and sealed together with the electrolyte in a partitioned housing space created by the case. Accordingly, for example, when the electrode bodies are connected in series as described above, the other sealed battery module according to the present invention can ensure a voltage corresponding to the number of electrode bodies.

また、本発明に係る他の密閉型電池モジュールは、複数の電極体を隔壁板の表裏両面にそれぞれ一列に配設する。よって、よりコンパクトな電池モジュールを実現することができる。すなわち、本発明に係る他の密閉型電池モジュールを複数配列して電池パックとする場合、所望とする電圧を確保しつつ電池パックが占める空間を小さくすることができる。   In another sealed battery module according to the present invention, a plurality of electrode bodies are arranged in a row on both the front and back surfaces of the partition plate. Therefore, a more compact battery module can be realized. That is, when a plurality of other sealed battery modules according to the present invention are arranged to form a battery pack, the space occupied by the battery pack can be reduced while ensuring a desired voltage.

本発明に係る密閉型電池モジュールの製造方法は、複数の電極体を一列に配設し複数の接合部にて電気的に直列接続して電極体群を形成する電極体群形成工程と、複数の接合部のうちの1つを折り曲げて隔壁板の表裏面を挟持するように電極体群を配設する電極体群配設工程と、電極体群配設工程において配設された電極体群の外形に倣った形態をもち且つ各電極体を電解液と共にそれぞれ収納する収納空間を区画する外装体にて電極体群を隔壁板の表裏方向から挟み込む挟持工程と、挟持工程後、隣接する収納空間を液密化するシール工程と、を有する。   A method for manufacturing a sealed battery module according to the present invention includes an electrode body group forming step in which a plurality of electrode bodies are arranged in a row and electrically connected in series at a plurality of joints to form an electrode body group; An electrode body group disposing step of disposing one of the joint portions to sandwich the front and back surfaces of the partition plate, and an electrode body group disposed in the electrode body group disposing step A sandwiching step of sandwiching the electrode body group from the front and back direction of the partition plate with an exterior body that partitions the storage space in which each electrode body is stored together with the electrolyte, respectively, and a storage that is adjacent after the sandwiching step. And a sealing step for liquid-tightening the space.

上記構成を採ることにより、本発明に係る密閉型電池モジュールの製造方法は、複数の電極体を1つのケースにて封入する工程を有する。したがって、各電極体をケースに封入し電池セルとして作製する工程と、この電池セルを組み付けてさらにケースに封入し電池モジュールとする工程とを有する従来からの電池モジュールの製造方法に比べて、本発明に係る密閉型電池モジュールの製造方法は、その工程を簡素化することができる。つまり、電池モジュール化における電池セルと電池モジュールのケースを一元化することができるため、本発明の製造工程における製造時間及び部品点数を削減することができ、ひいては製造コストを抑えることができる。   By adopting the above configuration, the method for manufacturing a sealed battery module according to the present invention includes a step of enclosing a plurality of electrode bodies in one case. Therefore, compared with the conventional method for manufacturing a battery module, which includes a step of encapsulating each electrode body in a case to produce a battery cell, and a step of assembling the battery cell and further enclosing it in a case to form a battery module. The manufacturing method of the sealed battery module according to the invention can simplify the process. That is, since the case of the battery cell and the battery module in the battery module can be unified, the manufacturing time and the number of parts in the manufacturing process of the present invention can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

また、本発明に係る製造方法によって製造された密閉型電池モジュールは、各電極体が電気的に直列接続され、電解液と共にケースが作る区画された収納空間に収納され密閉される。そのため、1つの電極体が持つ電圧を確保することができ、ゆえに電極体数に応じた電圧を確保することができる。   Further, in the sealed battery module manufactured by the manufacturing method according to the present invention, each electrode body is electrically connected in series, and is stored and sealed in a partitioned storage space formed by the case together with the electrolytic solution. Therefore, it is possible to ensure the voltage of one electrode body, and therefore it is possible to ensure a voltage corresponding to the number of electrode bodies.

さらに、本発明に係る製造方法によって製造された密閉型電池モジュールは、複数の電極体を隔壁板の表裏両面にそれぞれ一列に配設している。したがって、よりコンパクトな電池モジュールを実現することができる。すなわち、本発明に係る製造方法によって製造された密閉型電池モジュールを複数配列して電池パックとする場合、所望とする電圧を確保しつつ電池パックが占める空間を小さくすることができる。   Further, in the sealed battery module manufactured by the manufacturing method according to the present invention, a plurality of electrode bodies are arranged in a row on both the front and back surfaces of the partition plate. Therefore, a more compact battery module can be realized. That is, when a plurality of sealed battery modules manufactured by the manufacturing method according to the present invention are arranged to form a battery pack, the space occupied by the battery pack can be reduced while securing a desired voltage.

第1実施形態に係る密閉型電池モジュールを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the sealed battery module which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る密閉型電池モジュールの断面図の一部を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically a part of sectional drawing of the sealed battery module which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る密閉型電池モジュールを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the sealed battery module which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る密閉型電池モジュールの断面図の一部を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically a part of sectional drawing of the sealed battery module which concerns on 2nd Embodiment. 本発明に係る密閉型電池モジュールにおける電極体の断面図を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically sectional drawing of the electrode body in the sealed battery module which concerns on this invention. 第2実施形態に係る密閉型電池モジュールの製造工程における電極体群形成工程を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the electrode body group formation process in the manufacturing process of the sealed battery module which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る密閉型電池モジュールの製造工程における電極体群配設工程を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the electrode body group arrangement | positioning process in the manufacturing process of the sealed battery module which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る密閉型電池モジュールの製造工程における挟持工程を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the clamping process in the manufacturing process of the sealed battery module which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る密閉型電池モジュールの製造工程におけるシール工程を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the sealing process in the manufacturing process of the sealed battery module which concerns on 2nd Embodiment. 本発明に係る密閉型電池モジュールにおけるケースの積層構造を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the laminated structure of the case in the sealed battery module which concerns on this invention. 第2実施形態に係る密閉型電池モジュールにおける隔壁板の積層構造を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the laminated structure of the partition board in the sealed battery module which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る密閉型電池モジュールにおける隔壁板の他の積層構造を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the other laminated structure of the partition plate in the sealed battery module which concerns on 2nd Embodiment.

以下、図1〜図9を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事項は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. It should be noted that matters other than matters specifically mentioned in the present specification and necessary for carrying out the present invention can be grasped as design matters of those skilled in the art based on the prior art in this field. The present invention can be carried out based on the contents disclosed in this specification and common technical knowledge in the field.

また、本明細書等において、密閉型電池モジュールにおける電池セルは、リチウム二次電池、リチウムイオンキャパシタ、および電気二重層キャパシタ等を含む。以下、本発明の密閉型電池モジュールにおける電池セルについて、リチウム二次電池を例に挙げ説明する。   In the present specification and the like, the battery cell in the sealed battery module includes a lithium secondary battery, a lithium ion capacitor, an electric double layer capacitor, and the like. Hereinafter, the battery cell in the sealed battery module of the present invention will be described by taking a lithium secondary battery as an example.

まず、リチウム二次電池の一般的構成について概説する。本明細書において「リチウム二次電池」とは、電解質イオンとしてリチウムイオンを利用し、正負極間におけるリチウムイオンに伴う電荷の移動により充放電が実現される二次電池をいう。一般にリチウムイオン電池(もしくはリチウムイオン二次電池)、リチウムポリマー電池、リチウム−空気電池、リチウム−硫黄電池等と称される二次電池は、本明細書におけるリチウム二次電池に包含され得る。また、本明細書において「活物質」とは、正極側又は負極側において蓄電に関与する物質(化合物)をいう。すなわち、電池の充放電時において電子の吸蔵及び放出に関与する物質をいう。なお、本発明におけるリチウム二次電池は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できる。   First, the general configuration of the lithium secondary battery will be outlined. In the present specification, the “lithium secondary battery” refers to a secondary battery that uses lithium ions as electrolyte ions and is charged / discharged by movement of charges accompanying the lithium ions between the positive and negative electrodes. Secondary batteries generally referred to as lithium ion batteries (or lithium ion secondary batteries), lithium polymer batteries, lithium-air batteries, lithium-sulfur batteries, and the like can be included in the lithium secondary batteries in this specification. Further, in this specification, the “active material” refers to a substance (compound) involved in power storage on the positive electrode side or the negative electrode side. That is, it refers to a substance that is involved in the insertion and extraction of electrons during battery charge / discharge. In addition, the lithium secondary battery in this invention is not limited to what was shown to the following embodiment, In the range which does not change the summary, it can change suitably and can implement.

本発明に係る密閉型電池モジュールは、正極要素及び負極要素を含む電極体と、電極体の外観形状に倣った形状に変形させたケースとを有する。   The sealed battery module according to the present invention includes an electrode body that includes a positive electrode element and a negative electrode element, and a case that is deformed into a shape that follows the external shape of the electrode body.

図5に示すように、電極体21は、正極要素22、負極要素23、セパレータ24、正極接合体25、負極接合体26を有する。電極体21の形状は特に限定されるものではないが、例えば複数の矩形板状に形成された正極要素22と複数の矩形板状に形成された負極要素23との間に複数の矩形形状に形成されたセパレータ24を挟んで交互に積層して扁平形状に形成される。あるいは、正極要素22と負極要素23をセパレータ24を介して交互に積層したものをコイル状に捲回し押圧することにより扁平形状に形成されても良い。   As shown in FIG. 5, the electrode body 21 includes a positive electrode element 22, a negative electrode element 23, a separator 24, a positive electrode assembly 25, and a negative electrode assembly 26. The shape of the electrode body 21 is not particularly limited. For example, the electrode body 21 has a plurality of rectangular shapes between a positive electrode element 22 formed in a plurality of rectangular plates and a negative electrode element 23 formed in a plurality of rectangular plates. The separators 24 that are formed are alternately stacked to form a flat shape. Alternatively, the positive electrode element 22 and the negative electrode element 23 may be formed in a flat shape by winding and pressing a layer in which the positive electrode element 22 and the negative electrode element 23 are alternately stacked via a separator 24.

正極要素22は、正極集電体22aと、正極活物質、導電助剤、及びバインダ等を含有する正極合剤からなる層(正極合剤層)を正極集電体22aの片面または両面に形成した構造を有する。   In the positive electrode element 22, a layer (positive electrode mixture layer) made of a positive electrode current collector 22a and a positive electrode mixture containing a positive electrode active material, a conductive additive, and a binder is formed on one surface or both surfaces of the positive electrode current collector 22a. Has the structure.

正極活物質は、リチウムイオンを吸蔵・放出できる活物質からなる。このような正極活物質は、例えば、Li1+xMO2(−0.1<x<0.1、M:Co,Ni,Mn,Al,Mg等)で表される層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物、LiMn24又はLiMn24の元素の一部を他の元素で置き換えたスピネル構造のリチウムマンガン酸化物、およびLiMPO4(M:Co,Ni,Mn,Fe等)で表されるオリビン型化合物等のいずれかからなることが望ましい。 A positive electrode active material consists of an active material which can occlude / release lithium ion. Such a positive electrode active material includes, for example, lithium having a layered structure represented by Li 1 + x MO 2 (−0.1 <x <0.1, M: Co, Ni, Mn, Al, Mg, etc.) Transition metal oxide, LiMn 2 O 4 or LiMn 2 O 4 spinel lithium manganese oxide in which a part of the element is replaced with another element, and LiMPO 4 (M: Co, Ni, Mn, Fe, etc.) It is desirable to consist of any of the olivine type compounds represented.

上記の層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物は、例えば、LiCoO2、LiNi1-xCox-yAly2(0.1≦x≦0.3,0.01≦y≦0.2)、および少なくともCo,NiおよびMnを含む酸化物(LiMn1/3Ni1/3Co1/32,LiMn5/12Ni5/12Co1/62,LiNi3/5Mn1/5Co1/52,LiNi0.5Co0.2Mn0.3)のいずれかからなることが好ましい。 Lithium-containing transition metal oxide of the above layered structure, for example, LiCoO 2, LiNi 1-x Co xy Al y O 2 (0.1 ≦ x ≦ 0.3,0.01 ≦ y ≦ 0.2), And an oxide containing at least Co, Ni and Mn (LiMn 1/3 Ni 1/3 Co 1/3 O 2 , LiMn 5/12 Ni 5/12 Co 1/6 O 2 , LiNi 3/5 Mn 1/5 Co 1/5 O 2 or LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 ) is preferable.

正極集電体22aは、例えば、アルミニウム箔、およびアルミニウム合金箔のいずれかからなることが好ましい。正極集電体22aの厚みは、電池の大きさおよび容量によって異なるが、例えば1〜20μmであることが望ましい。   The positive electrode current collector 22a is preferably made of, for example, an aluminum foil or an aluminum alloy foil. The thickness of the positive electrode current collector 22a varies depending on the size and capacity of the battery, but is preferably 1 to 20 μm, for example.

正極要素22は、上述した正極活物質と、黒鉛、アセチレンブラック、カーボンブラック、および繊維状炭素等の導電助剤と、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等のバインダとを含む正極合剤を、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)等の溶剤を用いて均一に分散させたペースト状またはスラリー状の組成物を調整する(バインダは、溶剤に溶解していてもよい)。この組成物を帯状の正極集電体22a上に間欠的に塗布して乾燥する。必要に応じてプレス処理により正極合剤層の厚みを調整してもよい。このようにして得た長尺の正極基材を所定形状に切断して正極要素22が得られる。   The positive electrode element 22 includes a positive electrode mixture containing the above-described positive electrode active material, a conductive additive such as graphite, acetylene black, carbon black, and fibrous carbon, and a binder such as polyvinylidene fluoride (PVDF). A paste-like or slurry-like composition uniformly dispersed using a solvent such as methyl-2-pyrrolidone (NMP) is prepared (the binder may be dissolved in the solvent). This composition is intermittently applied onto the belt-like positive electrode current collector 22a and dried. You may adjust the thickness of a positive mix layer by press processing as needed. The positive electrode element 22 is obtained by cutting the long positive electrode substrate thus obtained into a predetermined shape.

正極要素22における正極合剤層の厚みは、片面当たり、30〜100μmであることが好ましい。また、正極合剤層における各構成成分の含有量は、正極活物質:90〜98質量部、導電助剤:1〜5質量部、バインダ:1〜5質量部であることが望ましい。   The thickness of the positive electrode mixture layer in the positive electrode element 22 is preferably 30 to 100 μm per side. Moreover, as for content of each structural component in a positive mix layer, it is desirable that they are positive electrode active material: 90-98 mass parts, conductive support agents: 1-5 mass parts, binder: 1-5 mass parts.

正極接合体25は、他の電極体と電気的に接続するための接合部位である。正極接合体25は正極要素22から延設された正極合剤層を設けていない各正極集電体22bを積層して形成される。正極接合体25は他の電極体の正極又は負極接合体と接合することにより電極体同士が電気的に接続される。また、正極接合体25に電極端子を設け電極端子同士を接合することによって、電極体同士が電気的に接続してもよい。   The positive electrode assembly 25 is a bonding portion for electrically connecting to another electrode body. The positive electrode assembly 25 is formed by laminating the respective positive electrode current collectors 22 b that are not provided with the positive electrode mixture layer extending from the positive electrode element 22. The positive electrode assembly 25 is electrically connected to each other by bonding to the positive electrode or negative electrode assembly of another electrode body. Alternatively, the electrode bodies may be electrically connected by providing electrode terminals on the positive electrode assembly 25 and bonding the electrode terminals together.

負極要素23は、負極集電体23aと、リチウムイオンを吸蔵・放出できる負極活物質を含有する層(負極合剤層)を負極集電体23aの片面または両面に形成した構造を有する。   The negative electrode element 23 has a structure in which a negative electrode current collector 23a and a layer (negative electrode mixture layer) containing a negative electrode active material capable of occluding and releasing lithium ions are formed on one surface or both surfaces of the negative electrode current collector 23a.

負極活物質は、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、および炭素繊維等のリチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素系材料の1種または2種以上の混合物からなることが望ましい。あるいは、負極活物質は、Si,Sn,Ge,Bi,Sb,In等の元素、Si,Sn,Ge,Bi,Sb,Inの合金、リチウム含有窒化物、およびリチウム酸化物等のリチウム金属に近い低電圧で充放電できる化合物(LiTi312等)、リチウム金属、およびリチウム/アルミニウム合金のいずれかからなることが好ましい。 Negative electrode active materials include graphite, pyrolytic carbons, cokes, glassy carbons, fired organic polymer compounds, mesocarbon microbeads (MCMB), and carbon that can occlude and release lithium ions such as carbon fibers. It is desirable to consist of one or a mixture of two or more system materials. Alternatively, the negative electrode active material may be an element such as Si, Sn, Ge, Bi, Sb, or In, an alloy of Si, Sn, Ge, Bi, Sb, or In, a lithium-containing nitride, or a lithium metal such as lithium oxide. It is preferably made of any one of a compound (LiTi 3 O 12 or the like) that can be charged and discharged at a near low voltage, lithium metal, and a lithium / aluminum alloy.

負極集電体23aは、銅箔が好適である。銅箔は、その製造方法の違いによって電解銅箔と圧延銅箔とに大別される。電解銅箔は、相対的に安価である。負極集電体23aの厚みは、電池の大きさまたは容量によって異なるが、例えば、1〜20μmであることが好ましい。   The negative electrode current collector 23a is preferably a copper foil. Copper foils are roughly classified into electrolytic copper foils and rolled copper foils depending on the manufacturing method. Electrolytic copper foil is relatively inexpensive. The thickness of the negative electrode current collector 23a varies depending on the size or capacity of the battery, but is preferably 1 to 20 μm, for example.

負極要素23は、上述した負極活物質と、バインダ(PVDF、スチレンブタジエンゴム(SBR)のようなゴム系バインダとカルボキシメチルセルロース(CMC)との混合バインダ等)と、必要に応じて黒鉛、アセチレンブラック、カーボンブラック等の導電助剤等とを含む負極合剤を、NMPや水等の溶剤を用いて均一に分散させたペースト状またはスラリー状の組成物を調製する(バインダは、溶剤に溶解していてもよい)。この組成物を帯状の負極集電体23a上に間欠的に塗布して乾燥する。必要に応じてプレス処理により負極合剤層の厚み又は密度を調整してもよい。このようにして得た長尺の負極基材を所定形状に切断して負極要素23が得られる。   The negative electrode element 23 is composed of the negative electrode active material described above, a binder (PVDF, a mixed binder of rubber binder such as styrene butadiene rubber (SBR) and carboxymethyl cellulose (CMC)), and graphite, acetylene black as necessary. A paste-like or slurry-like composition is prepared by uniformly dispersing a negative electrode mixture containing a conductive aid such as carbon black using a solvent such as NMP or water (the binder is dissolved in the solvent). May be). This composition is intermittently applied onto the strip-shaped negative electrode current collector 23a and dried. You may adjust the thickness or density of a negative mix layer by press processing as needed. The long negative electrode substrate thus obtained is cut into a predetermined shape, and the negative electrode element 23 is obtained.

負極要素23における負極合剤層の厚みは、片面当たり、30〜100μmであることが好ましい。また、負極合剤層における各構成成分の含有量は、負極活物質:90〜98質量部、バインダ:1〜5質量部であることが好ましい。また、導電助剤を用いる場合には、負極合剤層中の導電助剤の含有量は、1〜5質量部であることが好ましい。   The thickness of the negative electrode mixture layer in the negative electrode element 23 is preferably 30 to 100 μm per side. Moreover, it is preferable that content of each structural component in a negative mix layer is 90-98 mass parts of negative electrode active materials, and 1-5 mass parts of binders. Moreover, when using a conductive support agent, it is preferable that content of the conductive support agent in a negative mix layer is 1-5 mass parts.

負極接合体26は、他の電極体と電気的に接続するための接合部位である。負極接合体26は負極要素23から延設された負極合剤層を設けていない各負極集電体23bを積層して形成される。負極接合体26は他の電極体の正極又は負極接合体と接合することにより電極体同士が電気的に接続される。また、負極接合体26に電極端子を設け電極端子同士を接合することによって、電極体同士が電気的に接続してもよい。   The negative electrode assembly 26 is a joint portion for electrical connection with other electrode bodies. The negative electrode assembly 26 is formed by laminating the respective negative electrode current collectors 23 b that are not provided with the negative electrode mixture layer extending from the negative electrode element 23. The negative electrode assembly 26 is electrically connected to each other by bonding to the positive electrode or the negative electrode assembly of another electrode assembly. Moreover, electrode bodies may be electrically connected by providing electrode terminals on the negative electrode assembly 26 and joining the electrode terminals together.

セパレータ24は、正極要素22と負極要素23との間に介在しリチウムイオンを透過させる多孔質フィルムを含む。多孔質フィルムは、融点が80〜140℃程度の熱可塑性樹脂からなることが望ましく、具体的にはポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系ポリマーからなることが好ましい。多孔質フィルムの厚みは、特に制限はないが、10〜50μmであることが望ましい。   The separator 24 includes a porous film that is interposed between the positive electrode element 22 and the negative electrode element 23 and transmits lithium ions. The porous film is preferably made of a thermoplastic resin having a melting point of about 80 to 140 ° C., and specifically, preferably made of a polyolefin polymer such as polypropylene or polyethylene. Although the thickness of a porous film does not have a restriction | limiting in particular, It is desirable that it is 10-50 micrometers.

電解液として、例えば、高誘電率溶媒または有機溶媒にLiPF6,LiBF4等の溶質を溶解した溶液(非水電解液)を用いることができる。高誘電率溶媒としては、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、およびγ−ブチロラクトン(BL)のいずれかを用いることができる。有機溶媒としては、直鎖状のジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、メチルエチルカーボネート(EMC)等の低粘度溶媒を用いることができる。 As the electrolytic solution, for example, a solution (nonaqueous electrolytic solution) in which a solute such as LiPF 6 or LiBF 4 is dissolved in a high dielectric constant solvent or an organic solvent can be used. As the high dielectric constant solvent, any of ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), and γ-butyrolactone (BL) can be used. As the organic solvent, a low viscosity solvent such as linear dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), or methyl ethyl carbonate (EMC) can be used.

電解液の溶媒としては、上述した高誘電率溶媒と低粘度溶媒との混合溶媒を使用することが好ましい。また、上述した溶液に、PVDF、ゴム系の材料、脂環エポキシ、およびオキセタン系の三次元架橋構造を有する材料等を混合して固化し、ポリマー電解質層としてもよい。あるいは、セパレータ及び電解液に代えて無機材料からなる無機固体電解質層を採用してもよい。無機固体電解質としては、例えばぺロブスカイト型、NASICON型、LISICON型、チオ‐LISICON型、γ−LiPO型、ガーネット型、及びLIPON型の群から選ばれる結晶構造を持つ少なくとも1以上の無機固体電解質材料を含むものが望ましい。 As the solvent of the electrolytic solution, it is preferable to use a mixed solvent of the above-described high dielectric constant solvent and low viscosity solvent. Alternatively, PVDF, a rubber-based material, an alicyclic epoxy, a material having an oxetane-based three-dimensional crosslinked structure, and the like may be mixed and solidified into the above-described solution to form a polymer electrolyte layer. Alternatively, an inorganic solid electrolyte layer made of an inorganic material may be employed instead of the separator and the electrolytic solution. Examples of the inorganic solid electrolyte include at least one inorganic structure having a crystal structure selected from the group of perovskite type, NASICON type, LISICON type, thio-LISICON type, γ-Li 3 PO 4 type, garnet type, and LIPON type. Those containing a solid electrolyte material are desirable.

図7に示すように、電極体4,14を電解液と共に外装するケース2,12は板状体28を変形させて形成されることが望ましい。板状体28は外側層29と、金属層30と、内側層31とがこの順に積層された多層の積層部材で構成されている。また、外側層29と金属層30との間、及び内側層31と金属層30との間には、接着層が介在されていることが望ましい。   As shown in FIG. 7, it is desirable that the cases 2 and 12 for covering the electrode bodies 4 and 14 together with the electrolytic solution are formed by deforming the plate-like body 28. The plate-like body 28 is composed of a multilayer laminated member in which an outer layer 29, a metal layer 30, and an inner layer 31 are laminated in this order. Further, it is desirable that an adhesive layer be interposed between the outer layer 29 and the metal layer 30 and between the inner layer 31 and the metal layer 30.

ケース2,12の板状体28を構成する外側層29は、外部からの衝撃に耐えるべく剛性を備え、かつ、成形性を確保するために柔軟性に優れた樹脂層が望まれる。そこで、ポリアミド樹脂またはポリエステル樹脂といった耐熱性樹脂フィルムの延伸フイルムが好ましく用いられる。例えば、二軸延伸ナイロン(ONy)や二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(OPET)である。そして、外側層29は少なくとも1または2以上のこれら耐熱性樹脂フィルムを含んで構成されていることが望ましい。2以上の耐熱性樹脂フィルム(29a、29b)から構成される場合の外側層29は、耐熱性樹脂フィルム同士が接着層を介して積層されていることが好ましい。   The outer layer 29 constituting the plate-like body 28 of the cases 2 and 12 is required to be a resin layer having rigidity to withstand external impacts and having excellent flexibility in order to ensure moldability. Therefore, a stretched film of a heat resistant resin film such as a polyamide resin or a polyester resin is preferably used. For example, biaxially stretched nylon (ONy) or biaxially stretched polyethylene terephthalate (OPET). The outer layer 29 is desirably configured to include at least one or two or more of these heat resistant resin films. When the outer layer 29 is composed of two or more heat resistant resin films (29a, 29b), the heat resistant resin films are preferably laminated with an adhesive layer interposed therebetween.

外側層29の厚さは10〜50μm程度が好ましく、15〜30μm程度がより好ましい。厚さが10μm以上であれば、板状体の成形を行なうときに延伸フイルムの伸びが充分であり、金属層30にネッキングが生じ難くなり、ゆえに板状体28の成形性が優れる。また、厚さが50μm以下であれば、成形性の効果をより充分に発揮できる。   The thickness of the outer layer 29 is preferably about 10 to 50 μm, and more preferably about 15 to 30 μm. When the thickness is 10 μm or more, the stretched film is sufficiently stretched when the plate-shaped body is molded, and the metal layer 30 is less likely to be necked. Therefore, the moldability of the plate-shaped body 28 is excellent. Moreover, if thickness is 50 micrometers or less, the effect of a moldability can fully be exhibited.

例えば外側層29は、1層の場合であれば1〜10μmの厚さのポリエチレンテレフタレート(PET)、2層の場合(29a、29b)であれば最外層から1〜10μmの厚さのPET(29a)、1〜15μmの厚さのONy(29b)からなることが望ましい。   For example, the outer layer 29 is a polyethylene terephthalate (PET) having a thickness of 1 to 10 μm in the case of one layer, and a PET (1 to 10 μm in thickness from the outermost layer in the case of two layers (29a, 29b) ( 29a), preferably made of ONy (29b) having a thickness of 1 to 15 μm.

ケース2,12の板状体28を構成する金属層30は、ケース2,12のバリア性確保の役割を担うものである。この金属層30としては、アルミニウム箔、ステンレス箔、銅箔等が好ましく使用されるが、成形性、軽量であること、並びにコスト面を考慮し、アルミニウム箔を使用することが好ましい。アルミニウム箔の材質としては、純アルミニウム系またはアルミニウム−鉄系合金のO材(軟質材)が好ましく用いられる。   The metal layer 30 constituting the plate-like body 28 of the cases 2 and 12 plays a role of ensuring the barrier properties of the cases 2 and 12. As the metal layer 30, an aluminum foil, a stainless steel foil, a copper foil, or the like is preferably used. In consideration of formability, light weight, and cost, it is preferable to use an aluminum foil. As the material of the aluminum foil, a pure aluminum-based or aluminum-iron-based alloy O material (soft material) is preferably used.

金属層30の厚さは、加工性の確保及び酸素や水分の電池内への侵入を防止するバリア性確保のために20〜800μmが望ましい。より好ましくは40〜60μmである。厚さが20μm以上であれば、ケース2,12の成形時において金属箔の破断が生じ難くなり、ピンホールが発生し難くなり、酸素や水分の侵入を防止できる。厚さが60μm以下であれば、成形時の破断の改善効果やピンホール発生防止効果を充分に発揮することができ、また、ケース2,12の総厚が過剰に厚くならず、電池自体の重量増を防止できる。   The thickness of the metal layer 30 is preferably 20 to 800 μm in order to ensure workability and to ensure barrier properties that prevent oxygen and moisture from entering the battery. More preferably, it is 40-60 micrometers. If the thickness is 20 μm or more, the metal foil is less likely to break during the molding of the cases 2 and 12, pinholes are less likely to occur, and oxygen and moisture can be prevented from entering. If the thickness is 60 μm or less, the effect of improving the breakage at the time of molding and the effect of preventing the occurrence of pinholes can be sufficiently exhibited, and the total thickness of the cases 2 and 12 does not become excessively thick. Increase in weight can be prevented.

また、金属層30には、外側層29及び内側層31との接着性を向上させたり、耐食性を向上させるために、シランカップリング剤やチタンカップリング剤等によるアンダーコート処理や、クロメート処理等による化成処理が施されているとよい。   In addition, the metal layer 30 has an undercoat treatment such as a silane coupling agent or a titanium coupling agent, a chromate treatment, etc. in order to improve the adhesion between the outer layer 29 and the inner layer 31 or improve the corrosion resistance. It is good to have been subjected to chemical conversion treatment.

次に、ケース2,12の板状体28を構成する内側層31は、熱可塑性樹脂フィルムを含んで構成されていることが望ましい。内側層31に使用される熱可塑性樹脂フィルムとしては、ヒートシール性を有し、腐食性の強い電解質等に対する耐薬品性を向上させる役割を果たすものがよく、例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、無水マレイン酸変性ポリプロピレン等の未延伸ポリオレフィンフィルムや、エチレン−アクリレート共重合体またはアイオノマー樹脂などの未延伸フィルムが好ましく用いられる。   Next, it is desirable that the inner layer 31 constituting the plate-like body 28 of the cases 2 and 12 includes a thermoplastic resin film. The thermoplastic resin film used for the inner layer 31 preferably has a heat sealing property and plays a role of improving chemical resistance against a highly corrosive electrolyte, such as polypropylene (PP), polyphenylene sulfide. An unstretched polyolefin film such as a resin (PPS) or maleic anhydride-modified polypropylene, or an unstretched film such as an ethylene-acrylate copolymer or an ionomer resin is preferably used.

内側層31の厚さとしては、0.1〜200μmの範囲が好ましく、50〜100μmの範囲がより好ましい。厚さが0.1μm以上、好ましくは50μm以上であれば、電解液等に対する耐食性がより優れ、また、厚さが200μm以下、好ましくは100μm以下であれば、耐薬品性効果を充分に発揮でき、かつ、電池自体の重量増を防止できる。   The thickness of the inner layer 31 is preferably in the range of 0.1 to 200 μm, and more preferably in the range of 50 to 100 μm. If the thickness is 0.1 μm or more, preferably 50 μm or more, the corrosion resistance to the electrolytic solution is more excellent, and if the thickness is 200 μm or less, preferably 100 μm or less, the chemical resistance effect can be sufficiently exhibited. And the weight increase of battery itself can be prevented.

接着層(図示せず)は、外側層29と金属層30、及び内側層31と金属層30とを接着するために、外側層29と金属層30との間、及び内側層31と金属層30との間に配置される。また、外側層29を複数層とする場合(29a、29b)には、各層の間に接着層が配置されることが望ましい。接着層は、ドライラミネート用接着層が好ましく、例えば、ウレタン系、酸変性ポリオレフィン、スチレンエラストマー、アクリル系、シリコーン系、エーテル系、エチレン−酢酸ビニル系から選ばれる少なくとも1種を用いることが望ましい。   An adhesive layer (not shown) is provided between the outer layer 29 and the metal layer 30 and between the inner layer 31 and the metal layer 30 in order to bond the outer layer 29 and the metal layer 30 and the inner layer 31 and the metal layer 30 together. 30. When the outer layer 29 has a plurality of layers (29a, 29b), it is desirable that an adhesive layer be disposed between the layers. The adhesive layer is preferably a dry laminate adhesive layer. For example, it is desirable to use at least one selected from urethane, acid-modified polyolefin, styrene elastomer, acrylic, silicone, ether, and ethylene-vinyl acetate.

接着層の厚さは、0.1〜10μmの範囲が好ましく、1〜5μmの範囲がより好ましい。接着層の厚さが1μm以上であれば、接着強度が充分であり、絶縁性をより高めることができる。また、接着層の厚みが5μm以下であれば、更に優れた接着強度が実現できる。   The thickness of the adhesive layer is preferably in the range of 0.1 to 10 μm, and more preferably in the range of 1 to 5 μm. When the thickness of the adhesive layer is 1 μm or more, the adhesive strength is sufficient, and the insulation can be further improved. Further, if the thickness of the adhesive layer is 5 μm or less, further excellent adhesive strength can be realized.

特に、外側層29側の接着層と内側層31側の接着層は、相互に異なる材質からなる接着層を用いることが好ましい。相互に異なる材質からなる接着層を用いることで、各材質間の接着強度および耐電解液性能を充分に付与できる。   In particular, it is preferable to use adhesive layers made of different materials for the adhesive layer on the outer layer 29 side and the adhesive layer on the inner layer 31 side. By using adhesive layers made of different materials from each other, the adhesive strength between the materials and the resistance to electrolytic solution can be sufficiently imparted.

板状体は、外側層29、金属層30、内側層31を積層し公知の方法によって作製することができる。例えば、押出成形機、射出成形機、カレンダー成形機、インフレーション成形機、ロール成形機、あるいは加熱プレス成形機などを用いてフィルム状成形体に成形加工することが可能である。   The plate-like body can be produced by a known method in which the outer layer 29, the metal layer 30, and the inner layer 31 are laminated. For example, it can be formed into a film-like molded body using an extrusion molding machine, an injection molding machine, a calendar molding machine, an inflation molding machine, a roll molding machine, or a hot press molding machine.

ケース2,12を構成する板状体28としてより好ましい積層部材は、外側層29がPETとONyからなる2層であり、金属層30がアルミニウム、そして内側層31がPPで構成されているものである。この構成を採るラミネートフィルムである板状体28は市販されており、容易に準備できる。   A more preferable laminated member as the plate-like body 28 constituting the cases 2 and 12 is one in which the outer layer 29 is composed of two layers composed of PET and ONy, the metal layer 30 is composed of aluminum, and the inner layer 31 is composed of PP. It is. A plate-like body 28 which is a laminate film adopting this configuration is commercially available and can be easily prepared.

また、剛性を向上させる観点から、ケース2,12を構成する板状体として外側層29がPET、金属層30がアルミニウム、そして内側層31がPP又はPPSであることが望ましい。ここで、金属層30の厚さを300〜800μmとすることが望ましい。この構成を採ることにより、ケース2,12はより剛性に優れたものとなる。本明細書において、金属層30の材質がアルミニウムであり、厚さが300〜800μmを有する板状体28を「薄板アルミラミネートフィルム」と称する。また本明細書において、板状体28と称する時は、ラミネートフィルムと薄板アルミラミネートフィルムの両方を意味するものとする。   From the viewpoint of improving the rigidity, it is desirable that the outer layer 29 is PET, the metal layer 30 is aluminum, and the inner layer 31 is PP or PPS as a plate-like body constituting the cases 2 and 12. Here, it is desirable that the thickness of the metal layer 30 is 300 to 800 μm. By adopting this configuration, the cases 2 and 12 become more rigid. In the present specification, the plate-like body 28 having a metal layer 30 made of aluminum and having a thickness of 300 to 800 μm is referred to as a “thin aluminum laminate film”. Moreover, in this specification, when calling it the plate-shaped body 28, it shall mean both a laminate film and a thin-plate aluminum laminate film.

[第1実施形態]
第1実施形態に係る密閉型電池モジュール1を図1及び図2を参照して以下に説明する。なお、各構成要素は上記したものを用いる。
[First Embodiment]
The sealed battery module 1 according to the first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. The above-described components are used for each component.

扁平で矩形形状の電極体4は、電気を電極体から外部に導出する正極接合体9a及び負極接合体9bを有する。正極接合体9aは、電極体4内の複数の正極集電体を延設し積層したものであり、負極接合体9bは、電極体4内の複数の負極集電体を延設し積層したものである。正極接合体9a及び負極接合体9bは、電極体4から相反する方向に延設されても良いが、同方向に併設して延設されても良い。   The flat and rectangular electrode body 4 includes a positive electrode assembly 9a and a negative electrode assembly 9b that lead out electricity from the electrode body to the outside. The positive electrode assembly 9a is formed by extending and laminating a plurality of positive electrode current collectors in the electrode body 4, and the negative electrode assembly 9b is formed by extending and laminating a plurality of negative electrode current collectors in the electrode body 4. Is. The positive electrode assembly 9a and the negative electrode assembly 9b may be extended in opposite directions from the electrode body 4, or may be extended in parallel in the same direction.

複数の電極体4は一列に配設され、接合部5にて直列に電気的に接続される。ここで、接合部5とは接合体同士が接合する部位をいう。例えば電気的に直列接続である場合には、接合部5は正極接合体9aと負極接合体9bとの接合によって構成される。並列接続である場合には、接合部は正極接合体9a同士又は負極接合体9b同士の接合によって構成される。   The plurality of electrode bodies 4 are arranged in a row and are electrically connected in series at the joint 5. Here, the joined portion 5 refers to a portion where joined bodies are joined together. For example, in the case of electrical connection in series, the junction 5 is configured by joining a positive electrode assembly 9a and a negative electrode assembly 9b. In the case of parallel connection, the joint portion is formed by joining positive electrode assemblies 9a or negative electrode assemblies 9b.

電極体4が直列に電気的に接続される場合は、隣り合う電極体4同士は互いに異なる接合体で接続される。例えば、図1に示すように、相反する方向に正極接合体9a及び負極接合体9bを持つ電極体4が、一列に配設される。このとき複数の電極体4は、各電極体4の正極接合体9a及び負極接合体9bが電極体4の配設方向を向くように配設される。そして、隣り合う電極体4同士は、互いに異なる極の接合体で電気的に接続される。こうして、電気的に直列接続された電極体群は準備される。   When the electrode bodies 4 are electrically connected in series, the adjacent electrode bodies 4 are connected to each other through different joined bodies. For example, as shown in FIG. 1, electrode bodies 4 having a positive electrode assembly 9a and a negative electrode assembly 9b in opposite directions are arranged in a row. At this time, the plurality of electrode bodies 4 are arranged such that the positive electrode assemblies 9 a and the negative electrode assemblies 9 b of the electrode bodies 4 face the arrangement direction of the electrode bodies 4. And the adjacent electrode bodies 4 are electrically connected by a joined body having mutually different poles. Thus, an electrode body group electrically connected in series is prepared.

また電極体4が並列に電気的に接続される場合は、一列に配設された各電極体4同士が同極の接合体で接続される。例えば電極体4の配設方法は、相反する方向に正極接合体9a及び負極接合体9bを持つ電極体4が、一列に配設される。このとき複数の電極体4は、各電極体4の接合体が電極体4の配設方向と直交する方向を向き、かつ、各電極体4の接合体の極は同方向を向くように配設される。そして、隣り合う電極体4同士は、例えば電極端子により互いに同じ極の接合体で電気的に接続される。こうして、電気的に並列に接続された電極体群は準備される。   Moreover, when the electrode bodies 4 are electrically connected in parallel, the electrode bodies 4 arranged in a row are connected by a joint of the same polarity. For example, the electrode body 4 is arranged in such a manner that the electrode bodies 4 having the positive electrode assembly 9a and the negative electrode assembly 9b in opposite directions are arranged in a row. At this time, the plurality of electrode bodies 4 are arranged so that the joined bodies of the respective electrode bodies 4 face in a direction orthogonal to the arrangement direction of the electrode bodies 4 and the poles of the joined bodies of the respective electrode bodies 4 face in the same direction. Established. Adjacent electrode bodies 4 are electrically connected to each other through, for example, electrode bodies having the same polarity. Thus, an electrode assembly group electrically connected in parallel is prepared.

接合部5における接合は、接合体同士の接合すなわち、積層された集電体同士の接合であることが望ましい。一般的に電極体4同士の接合は集電体積層部に電極端子を設け、電極端子同士の接合により行われている。ここで集電体積層部に電極端子を設けずに、集電体積層部同士を接合することで、電極端子を集電体積層部に接合する工程を省くことができる。したがって、当該実施形態の密閉型電池モジュール1は、製造工程の簡略化、部品点数の削減、及び製造コストの削減を実現することができるものとなる。各接合体の接合方法は特に限定されないが、例えば各接合体同士を超音波溶接によって接合することが望ましい。また、詳細は後述するが、電極体群をケースにて封入する際に、ケースと一体的に接合部5を接合することも望ましい。これにより、当該実施形態の密閉型電池モジュール1は、更なる製造工程の簡略化及び製造コストの削減を実現できるものとなる。   It is desirable that the bonding in the bonding portion 5 is a bonding between bonded bodies, that is, a bonding between stacked current collectors. In general, the electrode bodies 4 are joined to each other by providing electrode terminals in the current collector laminated portion and joining the electrode terminals. Here, the step of joining the electrode terminals to the current collector laminate portion can be omitted by joining the current collector laminate portions without providing the electrode terminals in the current collector laminate portion. Therefore, the sealed battery module 1 according to this embodiment can realize a simplified manufacturing process, a reduced number of components, and a reduced manufacturing cost. Although the joining method of each joined body is not specifically limited, For example, it is desirable to join each joined body by ultrasonic welding. Although details will be described later, it is also desirable to join the joint portion 5 integrally with the case when enclosing the electrode assembly in the case. Thereby, the sealed battery module 1 of the embodiment can realize further simplification of the manufacturing process and reduction of manufacturing cost.

各接合体は電極端子を設けて電極端子同士を接合することによって電気的に接続しても良い。接合体に電極端子を設けることにより、接合部の強度をより向上させることができる。電極端子を接合体に設ける方法及び電極端子同士の接合方法は特に限定されず公知の方法を用いることができる。例えばスポット溶接、アーク溶接、レーザー溶接、シーム溶接、超音波溶接等によって接合されることができる。   Each joined body may be electrically connected by providing electrode terminals and joining the electrode terminals together. By providing the electrode terminal on the joined body, the strength of the joined portion can be further improved. The method for providing the electrode terminals on the joined body and the method for joining the electrode terminals are not particularly limited, and known methods can be used. For example, they can be joined by spot welding, arc welding, laser welding, seam welding, ultrasonic welding, or the like.

電極端子は、接合する接合体すなわち集電体と同質の材料を用いる。例えば正極接合体9aに接合する電極端子であれば正極集電体で使用されるアルミニウムを採用することができる。負極接合体9bに接合する電極端子であれば負極集電体で使用される銅を採用することができる。   The electrode terminal is made of the same material as the joined body, ie, the current collector. For example, if it is an electrode terminal joined to the positive electrode assembly 9a, aluminum used in the positive electrode current collector can be adopted. If it is an electrode terminal joined to the negative electrode assembly 9b, copper used in the negative electrode current collector can be adopted.

また、直列接続の場合、接合部5において電極端子は正極集電体及び負極集電体を構成する材料からなるクラッド材であることが望ましい。例えば正極集電体がアルミニウムからなり、負極集電体が銅からなるとすると、アルミニウムと銅からなるクラッド材を採用する。電極端子としてクラッド材を採用することにより、電極端子同士の接合工程を省くことができる。したがって、本発明は、製造工程の簡略化、部品点数の削減、及び製造コストの削減を実現することができる。   In the case of series connection, the electrode terminal at the junction 5 is preferably a clad material made of a material constituting the positive electrode current collector and the negative electrode current collector. For example, when the positive electrode current collector is made of aluminum and the negative electrode current collector is made of copper, a clad material made of aluminum and copper is employed. By adopting a clad material as the electrode terminal, the bonding process between the electrode terminals can be omitted. Therefore, the present invention can realize simplification of the manufacturing process, reduction in the number of parts, and reduction in manufacturing cost.

ケース2は、作製された電極体群を電解液と共に封入する。ケースの外観形状は、複数の電極体4すなわち電極体群の外観形状に倣った形状を採る。   Case 2 encloses the produced electrode body group together with the electrolytic solution. The external shape of the case is a shape that follows the external shape of the plurality of electrode bodies 4, that is, the electrode body group.

ケース2は、一対の積層部材で構成される板状体28を変形して形成されることが望ましい。   The case 2 is preferably formed by deforming the plate-like body 28 composed of a pair of laminated members.

一対の積層部材の一方は、電極体群の電極体4が各々収容できるように、電極体4の数と同数の凹状の収納空間3が設けられる。収納空間3の作製方法は特に限定されるものではないが、例えば図7で示されるような積層構造を持つ板状体28の積層部材を絞り加工によって浅い椀型(皿型)に変形させ作製される。収納空間3は、収納される電極体4の厚み方向と直交する方向に一列に、一方の積層部材に配設される。すなわち、一方の積層部材は、一面が収納空間3により形成される凸部を有する面であり、他面が収納空間3により形成される開口を有する面である。一対の積層部材の他方は、一対の積層部材の一方の開口を有する他面を塞ぐ板状体28である。   One of the pair of laminated members is provided with the same number of concave storage spaces 3 as the number of electrode bodies 4 so that each of the electrode bodies 4 of the electrode body group can be accommodated. The method for producing the storage space 3 is not particularly limited. For example, the laminated member of the plate-like body 28 having a laminated structure as shown in FIG. 7 is produced by drawing into a shallow bowl (dish) by drawing. Is done. The storage spaces 3 are arranged in one laminated member in a line in a direction orthogonal to the thickness direction of the electrode body 4 to be stored. That is, one of the laminated members is a surface having a convex portion formed by the storage space 3 on one surface and a surface having an opening formed by the storage space 3 on the other surface. The other of the pair of laminated members is a plate-like body 28 that closes the other surface having one opening of the pair of laminated members.

作製された一方の積層部材は、他方の板状体28の積層部材と共に電極体4の厚み方向から電極体群を電解液と共に挟み込む。すなわち、各電極体4は対応する各収納空間3に電解液と共にそれぞれ収納される。   One of the produced laminated members sandwiches the electrode body group together with the electrolytic solution from the thickness direction of the electrode body 4 together with the laminated member of the other plate-like body 28. That is, each electrode body 4 is stored together with the electrolyte in each corresponding storage space 3.

電極体群を収納した一対の積層部材は、その外周縁である外周縁封止部6と、隣接する収納空間3同士の間である隣接封止部7を有するシール部8で封止される。シール部8は、収納空間3から隔離されている部位に存在する。ここで隣接封止部7とは、収納空間3が一列に配設される方向に収納空間3同士の間に存在するケース2の凹部を意味する。隣接封止部7には、その内部に接合体によって構成される接合部5を有する。なお、図1は外周縁封止部6と隣接封止部7からなるシール部8の一部を示している。   The pair of laminated members that house the electrode body group are sealed by a seal portion 8 that has an outer periphery sealing portion 6 that is an outer periphery thereof and an adjacent sealing portion 7 that is between adjacent storage spaces 3. . The seal portion 8 exists at a site isolated from the storage space 3. Here, the adjacent sealing portion 7 means a concave portion of the case 2 that exists between the storage spaces 3 in a direction in which the storage spaces 3 are arranged in a row. The adjacent sealing portion 7 has a joint portion 5 constituted by a joined body therein. FIG. 1 shows a part of the seal portion 8 composed of the outer peripheral sealing portion 6 and the adjacent sealing portion 7.

隣接封止部7において、接合部5と積層部材の間、すなわち積層部材と対向する接合部5両面と積層部材との間にはシーラント10を設けることが望ましい。シーラント10は、積層部材と金属から構成される接合部5との接着性を向上させるため、収納空間3に収納されている電解液をより効果的に液密化させる。シーラント10の材質は、特に限定されるものではなく公知の樹脂層から構成されるもの、または金属箔を樹脂層との間に介在させたものを使用できる。例えば、積層部材側をポリオレフィン樹脂とし、接合部5側を酸変性ポリオレフィン樹脂とすることができる。または、積層部材側をポリオレフィン樹脂とし、接合部側を酸変性ポリオレフィン樹脂とし、この間にアルミニウム箔等の金属箔層を設けることができる。   In the adjacent sealing portion 7, it is desirable to provide a sealant 10 between the joint portion 5 and the laminated member, that is, between the both surfaces of the joint portion 5 facing the laminated member and the laminated member. The sealant 10 makes the electrolytic solution stored in the storage space 3 more effectively liquid-tight in order to improve the adhesion between the laminated member and the joint portion 5 made of metal. The material of the sealant 10 is not particularly limited, and a material composed of a known resin layer or a metal foil interposed between the resin layer can be used. For example, the laminated member side can be made of polyolefin resin, and the joint 5 side can be made of acid-modified polyolefin resin. Alternatively, the laminated member side can be made of a polyolefin resin, the joint portion side can be made of an acid-modified polyolefin resin, and a metal foil layer such as an aluminum foil can be provided therebetween.

封止方法は特に限定されず公知の封止手段が用いられる。例えば、ヒートシール法、超音波溶接法等が用いられる。   The sealing method is not particularly limited, and a known sealing means is used. For example, a heat seal method, an ultrasonic welding method, or the like is used.

ここで、電気的に直列接続の場合、隣接封止部7の封止によって、隣接封止部7内部に存在する接合部5が接合されることが望ましい。この場合、電極体群の作製時において各電極体4の接合体は接合されない。そして各電極体4の接合体同士を接合部にて接触させた状態で、各電極体4はケース2の各収納空間3に電解液と共に収納される。そして、ケース2の封止工程において、隣接封止部7を封止する際に積層部材の封止と共に接合部5が接合される。すなわち、接合部5は積層部材を介して封止手段によって接合される。この方法によれば、電極体群を作製する工程において接合体の接合工程を省略することができるため、より製造工程を簡素化することができ、製造コストを抑えることができる。   Here, in the case of electrical connection in series, it is desirable that the joint 5 existing inside the adjacent sealing portion 7 is joined by sealing the adjacent sealing portion 7. In this case, the joined body of each electrode body 4 is not joined at the time of producing the electrode body group. And each electrode body 4 is accommodated in each storage space 3 of case 2 with electrolyte solution in the state which joined each joined body of each electrode body 4 in the junction part. And in the sealing process of case 2, when sealing the adjacent sealing part 7, the junction part 5 is joined with sealing of a laminated member. That is, the joining part 5 is joined by the sealing means through the laminated member. According to this method, since the joining process of the joined body can be omitted in the process of producing the electrode body group, the manufacturing process can be further simplified and the manufacturing cost can be suppressed.

こうして製造された当該実施形態の密閉型電池モジュール1の形状は、全体として薄い平板状の形状をなす。   The shape of the sealed battery module 1 of the embodiment thus manufactured is a thin flat plate shape as a whole.

また、ケース2は、一枚の積層部材から構成される板状体28を変形して形成されることも望ましい。一枚の積層部材のうち、一部は電極体4の数と相当する数を有する収納空間3を備え、残部は一部と貼り合わさって封止する。すなわち、上記した一対の積層部材の一方が一部に相当し、一対の積層部材の他方が残部に相当するし、同様の構成を採る。   In addition, it is desirable that the case 2 is formed by deforming the plate-like body 28 composed of a single laminated member. A part of the laminated member includes a storage space 3 having a number corresponding to the number of electrode bodies 4, and the remaining part is bonded to a part and sealed. That is, one of the pair of laminated members described above corresponds to a part, the other of the pair of laminated members corresponds to the remaining part, and the same configuration is adopted.

一枚の積層部材は、一部に形成された収納空間3に電極体群を電解液と共に収納した後、残部が一部の収納空間3の開口に向かって折り畳まれ、収納空間3を塞ぐ。そして、一枚の積層部材は、外周縁封止部6と収納空間3同士の間である隣接封止部7とで公知の封止手段によって封止される。   The single laminated member stores the electrode group together with the electrolytic solution in the storage space 3 formed in a part, and then the remaining part is folded toward the opening of the part of the storage space 3 to close the storage space 3. And one laminated member is sealed by a well-known sealing means by the outer periphery sealing part 6 and the adjacent sealing part 7 between the storage spaces 3.

第1実施形態の密閉型電池モジュール1は、封止工程において、ケース2の収納空間3同士の間を封止する。すなわち、当該実施形態のケース2は各収納空間3をそれぞれ独立して密封し区画するため、各収納空間3に収納された電解液は液密化される。したがって、例えば電極体4を電気的に直列接続する場合に、各電極体4がそれぞれ有する電圧を確保することができるため、当該実施形態の密閉型電池モジュール1は電極体4の数に相当する電圧(1つの電極体の電圧×電極体の数)を得ることができる。ゆえに、所望とする電圧を容易に制御することができる。   The sealed battery module 1 of the first embodiment seals between the storage spaces 3 of the case 2 in the sealing step. That is, since the case 2 of the embodiment independently seals and partitions each storage space 3, the electrolytic solution stored in each storage space 3 is liquid-tight. Therefore, for example, when the electrode bodies 4 are electrically connected in series, the voltage of each electrode body 4 can be ensured. Therefore, the sealed battery module 1 of the embodiment corresponds to the number of electrode bodies 4. A voltage (voltage of one electrode body × number of electrode bodies) can be obtained. Therefore, the desired voltage can be easily controlled.

また、当該実施形態の密閉型電池モジュール1は、電池セルを作製すると同時に電池モジュールを作製することができる。すなわち、電池セルのケースと電池モジュールのケースとを一元化することができる。したがって、製造工程を簡素化することができ、部品点数を減らすことができ、製造コストを抑えることができる。   Moreover, the sealed battery module 1 of the embodiment can produce a battery module simultaneously with producing a battery cell. That is, the battery cell case and the battery module case can be unified. Therefore, the manufacturing process can be simplified, the number of parts can be reduced, and the manufacturing cost can be suppressed.

[第2実施形態]
第2実施形態は、第1実施形態と電極体の配設方法の点で異なる。したがって、第1実施形態と同じ点については説明を省略し、異なる点について以下説明する。
[Second Embodiment]
The second embodiment is different from the first embodiment in the arrangement method of the electrode body. Therefore, description of the same points as in the first embodiment will be omitted, and different points will be described below.

図3、図4、図8、及び図9に示すように、第2実施形態の密閉型電池モジュール11は、板状体32である隔壁板12bと板状体28を変形させて電極体群の各電極体14を各々電解液と共に収納する収納空間13を区画する外装体12aとを備えるケース12を有する。   As shown in FIGS. 3, 4, 8, and 9, the sealed battery module 11 according to the second embodiment deforms the partition plate 12 b and the plate body 28, which are plate bodies 32, to form an electrode body group. And a case 12 including an exterior body 12a that partitions a storage space 13 in which each electrode body 14 is stored together with an electrolytic solution.

複数の電極体14からなる電極体群は、隔壁板12bの一面側に電極体群の一部を一列に配設し、一面側と背向する他面側に電極体群の残部を一列に配設して構成される。電極体14の配設方向は、隔壁板の長手方向すなわち電極体14の厚み方向と直交する方向である。このように構成された電極体群は、電解液と共に外装体12aと隔壁板12bによって封入され、当該実施形態に係る密閉型電池モジュール11は形成される。   In the electrode body group composed of a plurality of electrode bodies 14, a part of the electrode body group is arranged in a row on one surface side of the partition plate 12b, and the rest of the electrode body group is placed in a row on the other surface side opposite to the one surface side. Arranged and configured. The arrangement direction of the electrode body 14 is a direction orthogonal to the longitudinal direction of the partition plate, that is, the thickness direction of the electrode body 14. The electrode body group configured as described above is enclosed together with the electrolyte solution by the exterior body 12a and the partition plate 12b, and the sealed battery module 11 according to the embodiment is formed.

隔壁板12bは、板状体32から形成される。板状体32は、一面と一面に背向する他面を持つ。すなわち板状体32の一面と他面は、表裏方向に位置する表裏面である。板状体32の一面及び他面上には複数の電極体14が一列に長手方向に配設される。隔壁板12bの表裏方向は、電極体14の厚み方向と一致する。そして、長手方向とは電極体14の厚み方向(隔壁板の表裏方向)と直交する方向を意味する。   The partition plate 12 b is formed from a plate-like body 32. The plate-like body 32 has one side and the other side facing away from one side. That is, one surface and the other surface of the plate-like body 32 are front and back surfaces positioned in the front and back direction. A plurality of electrode bodies 14 are arranged in a row in the longitudinal direction on one surface and the other surface of the plate-like body 32. The front and back direction of the partition plate 12b coincides with the thickness direction of the electrode body 14. The longitudinal direction means a direction orthogonal to the thickness direction of the electrode body 14 (front and back direction of the partition plate).

隔壁板12bの板状体32は、両面(一面及び他面)に配設される電極体14及び電解液を絶縁的に隔離する。したがって、腐食性の強い電解質等に対する耐薬品性向上の観点から板状体32は金属板の両面を樹脂コートしたものが望ましい。図8に示すように、隔壁板12bは樹脂層33、金属層34、樹脂層33の順に積層された多層の積層部材であることが好ましい。   The plate-like body 32 of the partition plate 12b insulates the electrode body 14 and the electrolyte disposed on both surfaces (one surface and the other surface) in an insulating manner. Therefore, from the viewpoint of improving chemical resistance against a highly corrosive electrolyte or the like, the plate-like body 32 is preferably a resin-coated metal plate on both sides. As shown in FIG. 8, the partition plate 12 b is preferably a multilayer laminated member in which a resin layer 33, a metal layer 34, and a resin layer 33 are laminated in this order.

隔壁板12bを構成する積層部材の材質は特に限定されるものではなく、樹脂層33は上述したケースで採用される樹脂を採用でき、金属層34は上述したケースで採用される金属を採用できる。   The material of the laminated member constituting the partition plate 12b is not particularly limited, and the resin layer 33 can employ the resin employed in the case described above, and the metal layer 34 can employ the metal employed in the case described above. .

外装体12aは、板状体28を変形して形成される。すなわち、板状体28に各電極体4を収納する収納空間13を設けるように変形して形成される。外装体12aは、一対の積層部材から構成される板状体28であっても、一枚の積層部材から構成される板状体28であっても良い。また積層部材は、上記したケースと同様の構成及び材質を採用できる。   The exterior body 12 a is formed by deforming the plate-like body 28. That is, the plate-shaped body 28 is formed so as to be deformed so as to provide a storage space 13 for storing each electrode body 4. The exterior body 12a may be a plate-like body 28 constituted by a pair of laminated members or a plate-like body 28 constituted by a single laminated member. The laminated member can employ the same configuration and material as the case described above.

隔壁板12bは、外装体12aを構成する積層部材と同じ積層部材を用いて形成されることが望ましい。すなわち、図9に示すように、外装体12aを構成する積層部材と同じものを2枚用意し、積層部材の外側層29(29a)同士を接するように配設して1枚の板状体を形成することが望ましい。例えば、積層部材がPET,ONy、アルミニウム箔、PPの順に積層されたラミネートフィルムを採用する場合は、2枚のラミネートフィルムを最外層29(29a)のPET同士で接するように配設する。したがって、作製される隔壁板12bの積層部材は、PP,アルミニウム箔、ONy、PET,ONy、アルミニウム箔、PPの順に積層された構成を採る。この積層構造を採る隔壁板12bは両端面に位置する層が熱可塑性樹脂のPPであることにより、外装体12aと隔壁板12bとのシール部における熱融着性を向上させることができる。   The partition plate 12b is preferably formed using the same laminated member as the laminated member constituting the exterior body 12a. That is, as shown in FIG. 9, two sheets of the same laminated member constituting the exterior body 12a are prepared, arranged so that the outer layers 29 (29a) of the laminated member are in contact with each other, and one plate-like body It is desirable to form. For example, when the laminated member employs a laminated film in which PET, ONy, aluminum foil, and PP are laminated in this order, the two laminated films are arranged so that the PET of the outermost layer 29 (29a) is in contact with each other. Therefore, the laminated member of the partition plate 12b to be manufactured adopts a configuration in which PP, aluminum foil, ONy, PET, ONy, aluminum foil, and PP are laminated in this order. In the partition plate 12b adopting this laminated structure, the layers positioned on both end faces are made of PP of thermoplastic resin, so that it is possible to improve the heat sealing property at the seal portion between the exterior body 12a and the partition plate 12b.

このようにして隔壁板12bが形成されることにより、一種類の積層部材を用意することで隔壁板12bと外装体12aの板状体を準備することができる。したがって、当該実施形態の密閉型電池モジュール11は、更なる部品点数及び製造コストを抑制できるものとなる。   By forming the partition plate 12b in this way, a plate-like body of the partition plate 12b and the exterior body 12a can be prepared by preparing one type of laminated member. Therefore, the sealed battery module 11 of the embodiment can further reduce the number of parts and the manufacturing cost.

また隔壁板12bの積層部材は市販されるラミネートフィルムをPET同士で貼り合わせたものを用い、外装体12aは薄板アルミラミネートフィルムを用いても良い。外装体12aに薄板アルミラミネートフィルムを用いることにより、当該実施形態の密閉型電池モジュール11の剛性を向上させることができる。そして、隔壁板12bは容易に準備することができるため、製造工程をより簡素化することができる。   The laminated member of the partition plate 12b may be a laminate of commercially available laminate films bonded together with PET, and the outer package 12a may be a thin aluminum laminate film. By using a thin aluminum laminate film for the exterior body 12a, the rigidity of the sealed battery module 11 of the embodiment can be improved. And since the partition plate 12b can be prepared easily, a manufacturing process can be simplified more.

隔壁板12bと外装体12aから構成されるケース12は収納空間13を液密化するシール部18を有する。シール部18はケース外周縁に位置する外周縁封止部16と隣接する収納空間同士の間に位置する隣接封止部17を備える。なお、図3は外周縁封止部16と隣接封止部17からなるシール部18の一部を示している。   The case 12 composed of the partition plate 12b and the exterior body 12a has a seal portion 18 that makes the storage space 13 liquid-tight. The seal part 18 includes an adjacent sealing part 17 positioned between the outer peripheral sealing part 16 positioned on the outer peripheral edge of the case and the adjacent storage spaces. FIG. 3 shows a part of the seal portion 18 including the outer peripheral sealing portion 16 and the adjacent sealing portion 17.

図4に示すように、隣接封止部17の内部は、隔壁板12bの一面側上に存在する電極体群一部の接合部15と、隔壁板12bの他面側上に存在する電極体群残部の接合部15とが、外装体12aと隔壁板12bによって熱圧着されている。外装体12aと接合部15との間、接合部15と隔壁板12bとの間にはシーラント20を設けることが望ましい。シーラント20は、第1実施形態に係る密閉型電池モジュール1にて記載したものを採用することができる。   As shown in FIG. 4, the inside of the adjacent sealing portion 17 includes a joining portion 15 that is a part of the electrode body group existing on one surface side of the partition plate 12 b and an electrode body existing on the other surface side of the partition plate 12 b. The joining portion 15 of the remaining group is thermocompression bonded by the exterior body 12a and the partition plate 12b. It is desirable to provide the sealant 20 between the exterior body 12a and the joint 15 and between the joint 15 and the partition plate 12b. As the sealant 20, the one described in the sealed battery module 1 according to the first embodiment can be adopted.

ここで、電極体群の一部と残部は隔壁板12bを対称面として面対称の位置に配置されていることが望ましい。このように電極体14が配置されることにより、隔壁板12bの一面側と他面側の隣接封止部17もまた対向する位置に配置することができる。したがって、隣接封止部17のシール工程を隔壁板12bの一面側と他面側とに分けて行うことなく、一度に行うことができる。例えば、シール手段としてヒートシール手段を用いるならば、隣接封止部17における隔壁板12bの一面側と他面側の両側からヒートシールバーを当てることにより隣接封止部17を封止できる。   Here, it is desirable that a part and the rest of the electrode body group are arranged in plane-symmetrical positions with the partition plate 12b as a symmetry plane. By disposing the electrode body 14 in this way, the adjacent sealing portions 17 on the one surface side and the other surface side of the partition plate 12b can also be disposed at opposing positions. Therefore, the sealing process of the adjacent sealing portion 17 can be performed at a time without separately performing the one surface side and the other surface side of the partition plate 12b. For example, if a heat sealing means is used as the sealing means, the adjacent sealing portion 17 can be sealed by applying heat seal bars from both the one side and the other side of the partition plate 12b.

また、隣接封止部17内部に存在する接合部15は、隔壁板12bの一面側と他面側とで位置をずらして配置されていることが望ましい。つまり、隣接封止部17を隔壁板12b一面側から見た平面透視図において、隔壁板12b一面側の接合部15と他面側の接合部15が重なり合っていないことが望ましい。この構成を採ることにより、隔壁板12b両面に存在する接合部15が重なり合わないため、隣接封止部17の厚みを薄くすることができる。したがって、隣接封止部17の封止をより効率良く行うことができる。そして、当該実施形態の密閉型電池モジュール11の組み付け性を向上させることができる。   In addition, it is desirable that the joining portion 15 existing in the adjacent sealing portion 17 is arranged with a position shifted between the one surface side and the other surface side of the partition plate 12b. That is, in the planar perspective view of the adjacent sealing portion 17 as seen from the one surface side of the partition plate 12b, it is desirable that the joint portion 15 on the one surface side of the partition plate 12b and the joint portion 15 on the other surface do not overlap. By adopting this configuration, since the joint portions 15 existing on both surfaces of the partition plate 12b do not overlap, the thickness of the adjacent sealing portion 17 can be reduced. Therefore, the adjacent sealing part 17 can be sealed more efficiently. And the assembly | attachment property of the sealed battery module 11 of the said embodiment can be improved.

また、隣接封止部17に位置する隔壁板12bに、接合部15を収納する凹部又は貫通孔が形成されることが望ましい。隔壁板12bに凹部又は貫通孔を設けて接合部15を収納することにより、より隣接封止部17の厚みを薄くすることができる。したがって、隣接封止部17の封止をより効率良く行うことができる。そして、当該実施形態の密閉型電池モジュール11の組み付け性を向上させることができる。   In addition, it is desirable that the partition plate 12 b located in the adjacent sealing portion 17 is formed with a recess or a through hole that accommodates the joint portion 15. By providing a recess or a through hole in the partition plate 12b and housing the joint portion 15, the thickness of the adjacent sealing portion 17 can be further reduced. Therefore, the adjacent sealing part 17 can be sealed more efficiently. And the assembly | attachment property of the sealed battery module 11 of the said embodiment can be improved.

次に、図6A〜図6Dを参照して第2実施形態の製造方法について、直列接続の密閉型電池モジュールを例に挙げ説明をする。   Next, the manufacturing method of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6A to 6D, taking a series-connected sealed battery module as an example.

当該実施形態の製造方法は、電極体群形成工程(図6A)と、電極体群配設工程(図6B)と、挟持工程(図6C)と、シール工程(図6D)を有する。   The manufacturing method of the embodiment includes an electrode body group forming step (FIG. 6A), an electrode body group disposing step (FIG. 6B), a clamping step (FIG. 6C), and a sealing step (FIG. 6D).

電極体群工程は、複数の電極体14を一列に配設し複数の接合部15にて電気的に直列接続して電極体群27を形成する工程である。各電極体14は、電極体14の配設方向に一列に配設される。ここで配設方向とは、電極体14の厚み方向と直交する方向を意味する。   The electrode body group process is a process in which a plurality of electrode bodies 14 are arranged in a row and electrically connected in series at a plurality of joints 15 to form an electrode body group 27. The electrode bodies 14 are arranged in a line in the arrangement direction of the electrode bodies 14. Here, the arrangement direction means a direction orthogonal to the thickness direction of the electrode body 14.

各電極体14の正極接合体19a及び負極接合体19bは配設方向に位置する。そして、正極接合体19aと負極接合体19bとは互いに相反する方向に位置する。   The positive electrode assembly 19a and the negative electrode assembly 19b of each electrode body 14 are located in the arrangement direction. The positive electrode assembly 19a and the negative electrode assembly 19b are located in directions opposite to each other.

隣り合う電極体14は接合部15において、一方の電極体14の正極接合体19aと他方の電極体14の負極接合体19bの接合によって電気的に接続される。接合部15は、各接合体に電極端子を設けて電極端子同士の接合によって構成されていても良い。   Adjacent electrode bodies 14 are electrically connected to each other at the joint 15 by joining a positive electrode assembly 19 a of one electrode body 14 and a negative electrode assembly 19 b of the other electrode body 14. The joining part 15 may be configured by providing an electrode terminal to each joined body and joining the electrode terminals.

電極体群27の電極体14の数は、2以上の偶数倍の数であることが望ましい。そして、接合部15の数は、電極体14の数を2nとしたとき2n−1の数となる。   The number of electrode bodies 14 in the electrode body group 27 is desirably an even multiple of 2 or more. And the number of the junction parts 15 becomes the number of 2n-1 when the number of the electrode bodies 14 is 2n.

電極体14の数が2以上の偶数倍であることにより、製造された当該実施形態の密閉型電池モジュール11は、隔壁板12bを対称面として面対称の位置に電極体14を配置する構成を採ることができる。電極体群27の一部と残部が同数であり、隔壁板12bを介して電極体群27の一部と残部が面対称の位置に配置されることにより、接合部15も隔壁板12bを介した面対称の位置に配置される。したがって、封止工程において隔壁板12bの表裏方向から一度に2つの隣接封止部17を封止することが可能となる。   When the number of electrode bodies 14 is an even multiple of two or more, the manufactured sealed battery module 11 according to the embodiment has a configuration in which the electrode bodies 14 are arranged at plane-symmetric positions with the partition plate 12b as a symmetry plane. Can be taken. A part and the remaining part of the electrode body group 27 are the same number, and a part and the remaining part of the electrode body group 27 are arranged in a plane-symmetrical position via the partition plate 12b, so that the joint 15 also passes through the partition plate 12b. It is arranged at a symmetrical position. Therefore, it is possible to seal two adjacent sealing portions 17 at a time from the front and back directions of the partition plate 12b in the sealing step.

電極体群配設工程は、複数の接合部15のうちの1つを折り曲げて隔壁板12bの表裏面を挟持するように電極体群27を配設する工程である。   The electrode body group disposing step is a step of disposing the electrode body group 27 so as to bend one of the plurality of joint portions 15 and sandwich the front and back surfaces of the partition plate 12b.

電極体群配設工程は、まず準備した一列に配設される電極体群27のうち1つの接合部15を山折りに折り曲げる。すなわち、電極体14群の形状は、電極体14の厚み方向における垂直断面図において、コの字の形状となる。   In the electrode body group disposing step, first, one joint portion 15 in the prepared electrode body group 27 is bent into a mountain fold. That is, the shape of the electrode body 14 group is a U-shape in a vertical sectional view in the thickness direction of the electrode body 14.

折り曲げる接合部15は、電極体群27の電極体14の数を2nとしたとき、一列に配設された一端の電極体14から数えてn番目とn+1番目の間に位置することが望ましい。この位置に存在する接合部15を折り曲げることにより、隔壁板12bを対称面として面対称の位置に電極体14を配設することができる。   When the number of electrode bodies 14 in the electrode body group 27 is 2n, it is desirable that the joint 15 to be bent is positioned between the nth and n + 1th positions counted from the electrode bodies 14 at one end arranged in a row. By bending the joint 15 existing at this position, the electrode body 14 can be disposed at a plane-symmetrical position with the partition plate 12b as a symmetry plane.

次に電極体14の厚み方向における垂直断面図において、コの字の形状となった電極体群27の間に隔壁板12bを設ける。隔壁板12bは自身の表裏方向に表裏面である一面と他面を有する。すなわち、電極体群27は隔壁板12bの表裏面を挟持するように電極体群27の一部は隔壁板12bの一面に配設され、電極体群27の残部は隔壁板12bの他面に配設される。   Next, in the vertical sectional view in the thickness direction of the electrode body 14, the partition plate 12b is provided between the electrode body groups 27 having a U-shape. The partition plate 12b has one surface as the front and back surfaces and the other surface in the front and back direction of the partition plate 12b. That is, part of the electrode body group 27 is disposed on one surface of the partition plate 12b so that the electrode body group 27 sandwiches the front and back surfaces of the partition plate 12b, and the rest of the electrode body group 27 is disposed on the other surface of the partition plate 12b. Arranged.

挟持工程は、電極体群27の外形に倣った形態をもち且つ各電極体14を電解液と共にそれぞれ収納する収納空間13を区画する外装体12aにて電極体群27を隔壁板12bの表裏方向から挟み込む工程である。   The sandwiching process has a form following the outer shape of the electrode body group 27, and the electrode body group 27 is placed in the front and back direction of the partition plate 12b in the exterior body 12a that partitions the storage space 13 in which each electrode body 14 is stored together with the electrolyte. It is the process of pinching from.

外装体12aが一対の積層部材から構成される場合は、一対の積層部材が隔壁板12bの表裏方向から電極体群27を挟み込む。つまり、一方の積層部材は隔壁板12bの表方向から、他方の積層部材は隔壁板12bの裏方向から電極体群27を挟み込むようにして固定され、各電極体14を収納空間13にて収納する。したがって、両方の積層部材には、各積層部材に収納される電極体14の数に相当する収納空間13を形成する。   When the exterior body 12a is composed of a pair of laminated members, the pair of laminated members sandwich the electrode body group 27 from the front and back directions of the partition plate 12b. That is, one laminated member is fixed so as to sandwich the electrode body group 27 from the front direction of the partition plate 12b and the other laminated member from the back direction of the partition plate 12b, and each electrode body 14 is stored in the storage space 13. To do. Therefore, storage spaces 13 corresponding to the number of electrode bodies 14 stored in each stacked member are formed in both stacked members.

外装体12aが一枚の積層部材から構成される場合は、積層部材の長手方向に電極体群27の数に相当する数の収納空間13を一列に形成する。そして、各電極体14を収納空間13に収納するように積層部材を1つの隣接封止部17にて山折りに折り畳む。このように折り畳まれた積層部材は、隔壁板12bの表裏方向から電極体群27を挟み込むようにして固定され、各電極体14を収納空間13にて収納する。   When the exterior body 12a is composed of a single laminated member, the storage spaces 13 corresponding to the number of electrode body groups 27 are formed in a row in the longitudinal direction of the laminated member. Then, the laminated member is folded into a mountain fold at one adjacent sealing portion 17 so that each electrode body 14 is accommodated in the accommodating space 13. The laminated member folded in this way is fixed so as to sandwich the electrode body group 27 from the front and back directions of the partition plate 12b, and each electrode body 14 is stored in the storage space 13.

折り畳まれる隣接封止部17は、積層部材の一端から数えて隔壁板12bの一面に配設される電極体14の数に相当する数に位置する収納空間13と、積層部材の他端から数えて隔壁板12bの他面に配設される電極体14の数に相当する数に位置する収納空間13との間であることが望ましい。   The adjacent sealing portion 17 to be folded is counted from the other end of the laminated member and the storage space 13 located in the number corresponding to the number of electrode bodies 14 arranged on one surface of the partition plate 12b from one end of the laminated member. It is desirable that it is between the storage spaces 13 located in a number corresponding to the number of electrode bodies 14 provided on the other surface of the partition plate 12b.

シール工程は、隣接する収納空間13を液密化する工程である。   The sealing step is a step of making the adjacent storage spaces 13 liquid-tight.

収納空間13は、外装体12aと隔壁板12bによって区画される。そして、収納空間13は、シール工程によって封止され、収納される電解液を液密化する。ケース12のシール部18は、上述した通り外周縁封止部16と隣接封止部17を有し、公知の封止手段によって封止される。   The storage space 13 is partitioned by the exterior body 12a and the partition plate 12b. The storage space 13 is sealed by a sealing process, and the stored electrolytic solution is liquid-tight. The sealing part 18 of the case 12 has the outer peripheral sealing part 16 and the adjacent sealing part 17 as described above, and is sealed by a known sealing means.

1:第1実施形態に係る密閉型電池モジュール 2、12:ケース 3、13:収納空間 4、14,21:電極体 5、15:接合部 6,16:外周縁封止部
7,17:隣接封止部 8,18:シール部 9a、19a、25:正極接合体
9b、19b、26:負極接合体 10、20:シーラント
11:第2実施形態に係る密閉型電池モジュール 12a:外装体 12b:隔壁板
27:電極体群 28:板状体(ケース、外装体) 29:外側層 30:金属層
31:内側層 32:板状体(隔壁板) 33:樹脂層 34:金属層
1: Sealed battery module according to the first embodiment 2, 12: Case 3, 13: Storage space 4, 14, 21: Electrode body 5, 15: Joint portion 6, 16: Outer peripheral edge sealing portion
7, 17: Adjacent sealing portion 8, 18: Seal portion 9a, 19a, 25: Positive electrode assembly 9b, 19b, 26: Negative electrode assembly 10, 20: Sealant
11: Sealed battery module according to the second embodiment 12a: exterior body 12b: partition plate 27: electrode body group 28: plate body (case, exterior body) 29: outer layer 30: metal layer
31: Inner layer 32: Plate-like body (partition plate) 33: Resin layer 34: Metal layer

Claims (8)

正極要素(22)及び負極要素(23)を含み、接合部(5)にて直列又は並列に電気的に接続される複数の扁平形状の電極体(4)と、
前記電極体の外観形状に倣った形状に変形させ且つ貼り合わせて各前記電極体を電解液と共に厚み方向から挟み込んで収納する収納空間(3)を前記厚み方向と直交する方向に一列に配設且つ区画する、板状体を変形させて形成されたケース(2)と、
を有する密閉型電池モジュール(1)。
A plurality of flat electrode bodies (4) including a positive electrode element (22) and a negative electrode element (23) and electrically connected in series or in parallel at the joint (5);
A storage space (3) for storing the electrode bodies by being deformed into a shape following the external shape of the electrode bodies and pasted together and sandwiching the electrode bodies together with the electrolytic solution from the thickness direction is arranged in a row perpendicular to the thickness direction. And a compartment (2) formed by deforming the plate-like body,
A sealed battery module (1).
正極要素及び負極要素を含み、接合部(15)にて直列又は並列に電気的に接続される複数の扁平形状の電極体(14)と、
前記電極体の厚み方向を自身の表裏方向に合わせ且つ前記厚み方向に直交する方向にて複数の前記電極体の一部を一面側に残部を他面側にそれぞれ一列に配設する、板状体から形成された隔壁板(12b)と、前記隔壁板に表裏方向から挟み込むように固定し且つ内部に各前記電極体を電解液と共に収納する収納空間(13)を前記隔壁板と共に区画する、前記電極体の外観形状に倣った形状に板状体を変形させて形成された外装体(12a)とを備えるケース(12)と、
を有する密閉型電池モジュール(11)。
A plurality of flat-shaped electrode bodies (14) including a positive electrode element and a negative electrode element and electrically connected in series or in parallel at the joint (15);
A plate-like shape in which the thickness direction of the electrode body is aligned with the front and back direction of the electrode body, and a part of the plurality of electrode bodies are arranged in a row on the one surface side and the rest on the other surface side in a direction perpendicular to the thickness direction A partition plate (12b) formed from a body, and a storage space (13) that is fixed so as to be sandwiched by the partition plate from the front and back sides, and that accommodates each electrode body together with an electrolytic solution, is partitioned with the partition plate. A case (12) comprising an exterior body (12a) formed by deforming a plate-like body into a shape following the external shape of the electrode body;
A sealed battery module (11) having:
複数の前記電極体のうちの一部と残部とは前記隔壁板を対称面として面対称の位置に配置されており、
前記接合部は前記一面側と前記他面側とで位置をずらして配置されている請求項2に記載の密閉型電池モジュール。
A part and the remainder of the plurality of electrode bodies are arranged in plane-symmetric positions with the partition plate as a symmetry plane,
The sealed battery module according to claim 2, wherein the joint portion is disposed with a position shifted between the one surface side and the other surface side.
隣接する前記収納空間の間を液密化するシール部(18)をもち、
前記ケースの前記シール部にて前記収納空間から隔離されている部位であって前記接合部を収納する凹部又は貫通孔を形成している請求項2又は3に記載の密閉型電池モジュール。
Having a seal portion (18) for liquid-tightening between adjacent storage spaces;
4. The sealed battery module according to claim 2, wherein a concave portion or a through hole that is a portion isolated from the storage space by the seal portion of the case and that stores the joint portion is formed. 5.
前記電極体は正極接合体(25、19a)及び負極接合体(26、19b)をもち、
前記接合部において前記正極接合体及び前記負極接合体を構成する材料からなるクラッド材によって前記電極体同士を電気的に直列に接続する請求項1〜4の何れか一項に記載の密閉型電池モジュール。
The electrode body has a positive electrode assembly (25, 19a) and a negative electrode assembly (26, 19b),
5. The sealed battery according to claim 1, wherein the electrode bodies are electrically connected in series by a clad material made of a material constituting the positive electrode assembly and the negative electrode assembly in the joint. module.
前記板状体(28)は、外側層(29)と、内側層(31)と、前記外側層及び前記内側層の間に配設された金属層(30)とを含む多層の積層部材であって、
前記外側層は耐熱性樹脂フィルムからなり前記内側層は熱可塑性樹脂フィルムからなる請求項1〜5の何れか一項に記載の密閉型電池モジュール。
The plate-like body (28) is a multilayer laminated member including an outer layer (29), an inner layer (31), and a metal layer (30) disposed between the outer layer and the inner layer. There,
The sealed battery module according to claim 1, wherein the outer layer is made of a heat resistant resin film, and the inner layer is made of a thermoplastic resin film.
前記隔壁板は、2枚の前記積層部材を前記外側層同士を接するように配設してなる請求項6に記載の密閉型電池モジュール。   The sealed battery module according to claim 6, wherein the partition plate is formed by arranging the two laminated members so that the outer layers are in contact with each other. 複数の電極体を一列に配設し複数の接合部にて電気的に直列接続して電極体群を形成する電極体群形成工程と、
複数の前記接合部のうちの1つを折り曲げて隔壁板の表裏面を挟持するように前記電極体群を配設する電極体群配設工程と、
前記電極体群配設工程において配設された前記電極体群の外形に倣った形態をもち且つ各前記電極体を電解液と共にそれぞれ収納する収納空間を区画する外装体にて前記電極体群を前記隔壁板の表裏方向から挟み込む挟持工程と、
前記挟持工程後、隣接する前記収納空間を液密化するシール工程と、
を有する密閉型電池モジュールの製造方法。
An electrode body group forming step in which a plurality of electrode bodies are arranged in a row and electrically connected in series at a plurality of joints to form an electrode body group;
An electrode body group disposing step of disposing one of the plurality of joint portions to dispose the electrode body group so as to sandwich the front and back surfaces of the partition plate;
The electrode body group is formed by an exterior body that has a form following the outer shape of the electrode body group disposed in the electrode body group disposing step, and divides a storage space in which each electrode body is stored together with an electrolytic solution. A sandwiching step of sandwiching from the front and back direction of the partition plate,
After the sandwiching step, a sealing step for liquid-tightening the adjacent storage space;
The manufacturing method of the sealed battery module which has this.
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