JP2016046113A - Sealed battery module and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
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).
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.
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
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
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、LiMn2O4又はLiMn2O4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-yAlyO2(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(LiMn1/3Ni1/3Co1/3O2,LiMn5/12Ni5/12Co1/6O2,LiNi3/5Mn1/5Co1/5O2,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
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
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
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
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
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(LiTi3O12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
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
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
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
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
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−Li3PO4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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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-
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
[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
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
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
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
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
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
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
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
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。
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
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
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-
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
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
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
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
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
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
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
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
[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
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
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
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-
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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。
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
7, 17: Adjacent sealing
11: Sealed battery module according to the
31: Inner layer 32: Plate-like body (partition plate) 33: Resin layer 34: Metal layer
Claims (8)
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).
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:
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.
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.
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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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018006240A (en) * | 2016-07-06 | 2018-01-11 | 藤森工業株式会社 | Battery outer packaging |
CN111653721A (en) * | 2020-06-16 | 2020-09-11 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | Battery roll core and battery |
US10897029B2 (en) | 2016-07-06 | 2021-01-19 | Fujimori Kogyo Co., Ltd. | Battery package, assembled battery, and battery device |
US11088413B2 (en) | 2016-10-04 | 2021-08-10 | Clarios Advanced Solutions Gmbh | Energy storage module and method for production thereof |
EP4020689A1 (en) | 2020-12-25 | 2022-06-29 | Prime Planet Energy & Solutions, Inc. | Battery module and method for producing the battery module |
JP2023502461A (en) * | 2019-11-22 | 2023-01-24 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | Batteries, battery modules, battery packs and automobiles |
JP2023502691A (en) * | 2019-11-22 | 2023-01-25 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | Batteries, battery modules, battery packs and electric vehicles |
JP2023502698A (en) * | 2019-11-22 | 2023-01-25 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | Batteries, battery modules, battery packs and automobiles |
JP2023509216A (en) * | 2020-01-10 | 2023-03-07 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | Batteries, battery modules, battery packs and electric vehicles |
JP2023510555A (en) * | 2020-01-13 | 2023-03-14 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | Batteries, battery modules, battery packs and electric vehicles |
JP2023510839A (en) * | 2020-01-13 | 2023-03-15 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | Batteries, battery modules, battery packs and automobiles |
CN115995639A (en) * | 2023-03-24 | 2023-04-21 | 宁德新能源科技有限公司 | Battery and electric equipment |
WO2023093911A1 (en) * | 2021-11-29 | 2023-06-01 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | Battery and electronic device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005071673A (en) * | 2003-08-20 | 2005-03-17 | Denso Corp | Battery |
JP2006079909A (en) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Toyota Motor Corp | Power storage module and manufacturing method of the same |
JP2006221938A (en) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Toyota Motor Corp | Film packaged electric storage device |
JP2010108794A (en) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Nec Tokin Corp | Laminated battery continuous assembly and battery module |
WO2015140952A1 (en) * | 2014-03-19 | 2015-09-24 | 株式会社東芝 | Nonaqueous electrolyte secondary battery, assembled battery and battery pack |
-
2014
- 2014-08-22 JP JP2014169795A patent/JP6315269B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005071673A (en) * | 2003-08-20 | 2005-03-17 | Denso Corp | Battery |
JP2006079909A (en) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Toyota Motor Corp | Power storage module and manufacturing method of the same |
JP2006221938A (en) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Toyota Motor Corp | Film packaged electric storage device |
JP2010108794A (en) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Nec Tokin Corp | Laminated battery continuous assembly and battery module |
WO2015140952A1 (en) * | 2014-03-19 | 2015-09-24 | 株式会社東芝 | Nonaqueous electrolyte secondary battery, assembled battery and battery pack |
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10897029B2 (en) | 2016-07-06 | 2021-01-19 | Fujimori Kogyo Co., Ltd. | Battery package, assembled battery, and battery device |
JP2018006240A (en) * | 2016-07-06 | 2018-01-11 | 藤森工業株式会社 | Battery outer packaging |
US11088413B2 (en) | 2016-10-04 | 2021-08-10 | Clarios Advanced Solutions Gmbh | Energy storage module and method for production thereof |
US11862767B2 (en) | 2016-10-04 | 2024-01-02 | Clarios Advanced Solutions Gmbh | Energy storage module and method for production thereof |
JP2023502691A (en) * | 2019-11-22 | 2023-01-25 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | Batteries, battery modules, battery packs and electric vehicles |
JP7450718B2 (en) | 2019-11-22 | 2024-03-15 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | Batteries, battery modules, battery packs and electric vehicles |
JP7422226B2 (en) | 2019-11-22 | 2024-01-25 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | Batteries, battery modules, battery packs and automobiles |
JP2023502698A (en) * | 2019-11-22 | 2023-01-25 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | Batteries, battery modules, battery packs and automobiles |
JP2023502461A (en) * | 2019-11-22 | 2023-01-24 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | Batteries, battery modules, battery packs and automobiles |
JP2023509216A (en) * | 2020-01-10 | 2023-03-07 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | Batteries, battery modules, battery packs and electric vehicles |
JP7556033B2 (en) | 2020-01-10 | 2024-09-25 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | BATTERY, BATTERY MODULE, BATTERY PACK, AND ELECTRIC VEHICLE |
JP7470801B2 (en) | 2020-01-13 | 2024-04-18 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | Batteries, battery modules, battery packs and automobiles |
EP4089810A4 (en) * | 2020-01-13 | 2024-06-26 | BYD Company Limited | Battery, battery module, battery pack, and electric vehicle |
JP2023510555A (en) * | 2020-01-13 | 2023-03-14 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | Batteries, battery modules, battery packs and electric vehicles |
JP2023510839A (en) * | 2020-01-13 | 2023-03-15 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | Batteries, battery modules, battery packs and automobiles |
CN111653721B (en) * | 2020-06-16 | 2022-06-17 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | Battery roll core and battery |
CN111653721A (en) * | 2020-06-16 | 2020-09-11 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | Battery roll core and battery |
CN114696042B (en) * | 2020-12-25 | 2023-12-05 | 泰星能源解决方案有限公司 | Battery module and method for manufacturing same |
EP4020689A1 (en) | 2020-12-25 | 2022-06-29 | Prime Planet Energy & Solutions, Inc. | Battery module and method for producing the battery module |
JP2022101732A (en) * | 2020-12-25 | 2022-07-07 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | Battery module and manufacturing method thereof |
CN114696042A (en) * | 2020-12-25 | 2022-07-01 | 泰星能源解决方案有限公司 | Battery module and method for manufacturing same |
JP7225193B2 (en) | 2020-12-25 | 2023-02-20 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | Battery module and manufacturing method thereof |
WO2023093911A1 (en) * | 2021-11-29 | 2023-06-01 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | Battery and electronic device |
CN115995639A (en) * | 2023-03-24 | 2023-04-21 | 宁德新能源科技有限公司 | Battery and electric equipment |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6315269B2 (en) | 2018-04-25 |
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