(57)【要約】【課題】本発明は他の物体が接触しても内部の単電池が変形したり、破損するのを防止できる電池を提供する。【解決手段】本発明の電池５は、発電要素５０ａに接合された一対のリード端子外部に引き出されるように発電要素を軟質の外装体により被覆するとともに略扁平状に形成された複数の単電池５０と、各単電池５０を扁平厚み方向に沿って所定間隔を空けて整列させた状態で収容する収容箱５１と、収容箱５１に固定されるとともに各リード端子を介して各単電池５０を電気的に接続し、かつ、電気取り出し端子が設けられた一対の集電部材と各単電池５０間に配置されて各単電池を個別に隔離する板状の複数の隔離部材５３とを備えている。この電池５は各隔離部材５３の幅寸法および高さ寸法のうちの少なくとも一方が、単電池５０における外装体の平面形状幅寸法および平面形状高さ寸法よりも大きい。【選択図】  図１
2004235110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の端子を有し、発電要素を軟質の外装体により被覆するとともに略扁平状に形成された複数の単電池と、
前記各単電池を扁平厚み方向に沿って所定間隔を空けて整列させた状態で収容する収容箱と、
前記各単電池間に配置されて前記各単電池を個別に隔離する板状の複数の隔離部材とを備える電池であって、
前記各隔離部材の幅寸法および高さ寸法のうちの少なくとも一方が、前記外装体の平面形状幅寸法および平面形状高さ寸法よりも大きいことを特徴とする電池。
【請求項２】
前記収容箱の内面に前記各隔離部材を所定位置に係合保持するための溝が複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載した電池。
【請求項３】
前記各隔離部材の面方向に沿って通風可能な通風部が前記各隔離部材に設けられていることを特徴とする請求項１に記載した電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の単電池を同一の収容箱に収容した電池がある。図３０および図３１は、従来の電池１を示す。この電池１は、扁平の単電池１０が扁平厚み方向に沿って並べられた状態で、収容箱１１内に収容されている。
【０００３】
単電池１０は、発電要素１０ａと、この発電要素１０ａを被覆する軟質の外装体１０ｂと、発電要素１０ａに接合された一対のリード端子１０ｃとを備えている。これらの単電池１０の端子１０ｃは、収容箱１１内で集電部材（図示せず）によって互いに接続されている。また、収容箱１１には、通風孔１４が形成されている。
【０００４】
そして、図３２に示すように、複数の電池１が並列に並べられて一体化される。この場合、外側の電池１の側面にファン１５が取り付けられる。
【０００５】
このファン１５によって、電池１の通風孔１４からその内部に風が送られて、各単電池１０が冷却される。
【０００６】
上記のように、従来の電池１は、収容箱１１内に複数の単電池１０が密着しているため、熱がこもり、各種の不具合が発生する虞れがあった。
【０００７】
このような問題を解決するため、図３３に示すように、単電池１０，１０の間にスペーサ１６を介在させた電池１７が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
また、図３４に示すように、収容箱１１の内面に所定の間隔をあけて複数の溝１８を設け、これらの溝１８内に単電池１０を挿入した電池１９が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−１９５４８０号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開２００１−２５６９３４号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の特許文献１，２に記載されている電池１７，１９は、収容箱１１の側面に複数の通風孔１４が形成されているため、他の物体がこれらの通風孔１４を通して内部の単電池１０に接触し過大な力がかかる虞れがあった。
【００１２】
単電池１０は比較的軟質な外装部材（図示せず）によって覆われているため、単電池１０に他の物体が接触して過大な力が作用すると外装部材が変形し、場合によっては破損してしまう。
【００１３】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、他の物体が接触しても内部の単電池が変形したり、破損するのを防止できる電池を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一対の端子を有し、発電要素を軟質の外装体により被覆するとともに略扁平状に形成された複数の単電池と、前記各単電池を扁平厚み方向に沿って所定間隔を空けて整列させた状態で収容する収容箱と、前記各単電池間に配置されて前記各単電池を個別に隔離する板状の複数の隔離部材とを備える電池であって、前記各隔離部材の幅寸法および高さ寸法のうちの少なくとも一方が、前記外装体の平面形状幅寸法および平面形状高さ寸法よりも大きいことを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、収容箱に形成された通風孔から内部の単電池に他の物体が接触して過大な力が作用した場合でも、隔離部材によって単電池が保護されるので、単電池の変形や破損を防止できる。
【００１６】
また、隔離部材の幅寸法または高さ寸法を単電池の外装体の幅寸法または高さ寸法より大きいので、単電池を確実に保護できる。
【００１７】
ここで、前記収容箱の内面に前記各隔離部材を所定位置に係合保持するための溝を複数設けることができる。これにより、単電池が膨張した場合でも隔離部材が移動することはないので、隣接する単電池が隔離部材によって保護される。
【００１８】
また、前記各隔離部材の面方向に沿って通風可能な通風部を前記各隔離部材に設けることができる。この場合には、隔離部材に形成された通風部を通る空気によって、この隔離部材に隣接する単電池を冷却できるので、電池に対する放熱効果を高めることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電池の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る第１実施形態の電池５の水平面に沿って切断して上方から見た横断面図（図１（ａ））および部分斜視図（図１（ｂ））を示す。この電池５は、略扁平状に形成された複数の単電池５０と、これらの単電池５０を収容する収容箱５１と、単電池５０を接続するべく収容箱５１に固定された一対の集電部材５２（図３参照）と、各単電池５０間に配置された複数の隔離部材５３とを備えている。
【００２１】
次に、上記各構成要素について説明する。単電池５０は、図２に示すように、発電要素５０ａと、この発電要素５０ａに接合された一対のリード端子５０ｂと、これらのリード端子５０ｂが外部に引き出されるように発電要素５０ａを被覆する軟質の外装体５０ｃとを有している。
【００２２】
収容箱５１は、各単電池５０を扁平厚み方向に沿って所定間隔を空けて整列させた状態で収容可能に形成されている。この収容箱５１の側面には、通風孔５１ａが形成されている。
【００２３】
これらの通風孔５１ａは、図１に示すように、側板５１ｂの内面付近まで開口されている。このうち、最上部の通風孔５１ａは、図２に示すように、リード端子５０ｂの付け根付近に形成されている。
【００２４】
リード端子５０ｂの付け根は最も熱が発生しやすいので、この付け根付近に通風孔５１ａを設けることによって、放熱性が向上する。
【００２５】
また、単電池５０は、図１に示すように、その両側が隔離部材５３によって挟まれている。すなわち、隔離部材５３の数は、単電池５０の数よりも一個多くなっている。
【００２６】
更に、両端に配置された隔離部材５３は、収容箱５１の側板５１ｂに当接している。これらの構成によって、単電池５０の放熱効果が更に高くなるので、
両端部に配置された単電池５０に対しても、他の単電池５０と同様に放熱効果を高めることができる。
集電部材５２は、図３に示すように、単電池５０の各リード端子５０ｂを介して各単電池５０を電気的に接続するように構成されている。これらの集電部材５２には、電気取り出し端子５２ｃが設けられている。
【００２７】
ここで、集電部材５２は、図４（ａ），（ｂ）にも示すように、単電池５０のリード端子５０ｂを折り曲げた状態で接触させる複数の接触部５２ａと、これらの接触部５２ａを連結する連結部材５２ｂとを有している。
【００２８】
上記の隔離部材５３は、図５に示すように、内面が平坦な一対の板状部材５３ａ，５３ｂと、これらの板状部材５３ａ，５３ｂの間に配置された波状部材５３ｃとによって構成されている。
【００２９】
そして、板状部材５３ａ，５３ｂ間の隙間に、波状部材５３ｃによって画成された通風孔５４が形成されている。
【００３０】
この隔離部材５３は、図６に示すように、板状部材５３ａ，５３ｂと波状部材５３ｃとが一体成形されたものを容易に入手できる。また、図７に示すように、板状部材５３ａ，５３ｂに多数の孔５３ｄが形成されたものも使用できる。
【００３１】
この隔離部材５３の材質としては、熱伝導性および／または絶縁性に優れた材質が好ましい。熱伝導性に優れた材料としてはアルミニウムや銅といった金属が挙げられる。
【００３２】
また、絶縁性に優れた材料としては、酸化アルミニウムや酸化珪素といったセラミック（酸化物）や高分子材料が挙げられる。更に、これら熱伝導性および絶縁性を兼ね備えて持つ樹脂コートした酸化マグネシウムや、アルミラミネートフィルムに代表される金属樹脂複合体などを用いることが望ましい。
【００３３】
このように、本発明の電池５によれば、隔離部材５３によって単電池５０が保護されるので、収容箱５１内に通風孔５１ａを通して他の物体が進入したとしても、この物体が単電池５０に接触することがないので、単電池５０の変形や破損を防止できる。
【００３４】
また、複数の単電池５０が隔離部材５３によって隔離されているので、単電池５０が膨張した場合でも、その影響が他の単電池５０に及ぶのを防止できる。
【００３５】
さらに、図２に示すように、隔離部材５３の幅寸法Ｗ２および高さ寸法Ｈ２が、単電池５０の外装体５０ｃの幅寸法Ｗ１および高さ寸法Ｈ１より大きいので、単電池５０を確実に保護できる。
【００３６】
また、隔離部材５３がハニカム構造であり、両側の板状部材５３ａ，５３ｂが波状部材５３ｃに線接触するため、温度分布が均一となる。従って、隔離部材５３の放熱性が均一となるため、好ましい結果が得られる。
【００３７】
なお、上述の実施形態では各隔離部材５３の幅寸法Ｗ２および高さ寸法Ｈ２の両方を、単電池５０の外装体５０ｃの平面形状幅寸法Ｗ１および平面形状高さ寸法Ｈ１よりも大きくしたが、各隔離部材５３の幅寸法Ｗ２または高さ寸法Ｈ２の一方を、単電池５０の外装体５０ｃの平面形状幅寸法Ｗ１または平面形状高さ寸法Ｈ１よりも大きく形成してもよい。
【００３８】
（第２実施形態）
図８は第２実施形態の収容箱５６の水平面に沿って切断して上方から見た横断面図である。この収容箱５６の内側面５６ａには、各隔離部材５３を所定位置に係合保持するための溝５６ｂが複数設けられている。
【００３９】
この収容箱５６は、単電池５０が膨張した場合でも、溝５６ｂに係合保持されている隔離部材５３が移動しないので、隔離部材５３に隣接する単電池５０が押圧されるのを隔離部材５３によって保護できる。
【００４０】
（第３実施形態）
以下に説明する第３実施形態は、本発明の電池に用いられる単電池の放熱効果を高めるために、隔離部材の形態について工夫を施したものである。
上記の波状部材５３ｃ（図５参照）に代えて、図９に示すように、ハニカム構造体６０を用いることができる。このハニカム構造体６０は、断面が略六角形の筒状体６１が多数並べられて構成されている。
【００４１】
ここで、ハニカム構造体６０は、図１０に示すように、その孔が板状部材５３ａ，５３ｂに対して直交するように配置できる。
【００４２】
また、図１１に示すように、ハニカム構造体６０の孔が板状部材５３ａ，５３ｂに対して平行となるように配置することもできる。なお、ハニカム構造体６０を単体で隔離部材として用いることもできる。
【００４３】
また、上記の板状部材５３ａ，５３ｂに代えて、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、多数の孔６２ａ，６２ｂを有する孔あき板状部材６２を用いることができる。孔６２ａ，６２ｂの径は任意であり、径が異なる複数種類の孔６２ａ，６２ｂを混在させてもよい。
【００４４】
更に、上記の板状部材５３ａ，５３ｂに代えて、図１３に示すように、メッシュ部材６３を用いることができる。
【００４５】
このメッシュ部材６３は、線材を網状に編むことによって形成できる。また、メッシュ部材６３は、スクリーン印刷によっても形成できる。このスクリーン印刷では、周知のように薄い金属板に形成すべきメッシュ部分を除いてレジスト液を塗り、これを露光することによって、レジスト液を塗布した部分を抜き取り、メッシュ部分のみを残して、メッシュ状に形成する。
【００４６】
また、メッシュ部材６３は、エキスパンド製法によって形成できる。エキスパンド製法では、金属板に多数のスリットを設け、この金属板をスリットと直交する方向に引っ張ることによってスリットを開いて、メッシュ状に形成する。
【００４７】
エキスパンド製法によって形成されたメッシュ部材６３は、単電池５０（図１参照）との接触が面ではなく線となりやすいので、放熱性が向上する。
【００４８】
また、図１４に示すように、上記のハニカム構造体６０（図９参照）と、孔あき板状部材６２（図１２参照）とを組み合わせ、隔離部材６６を構成できる。
【００４９】
更に、図１５に示すように、ハニカム構造体６０と、メッシュ部材６３（図１３参照）とを組み合わせて、隔離部材６７を構成できる。
【００５０】
（第４実施形態）
以下に説明する第４実施形態は、本発明の電池に用いられる単電池の放熱効果を高めるために、単電池の形態について工夫を施したものである。
上記のリード端子５０ｂ（図２参照）には、図１６に示すように、その途中までスリット６５を形成できる。このリード端子５０ｂは、放熱性が向上する。
【００５１】
また、図１７に示すように、リード端子５０ｂの先端までスリット６５を形成することもできる。
【００５２】
更に、図１８に示すように、一方の極のリード端子５０ｂを複数設けることもできる。この場合も、放熱性が向上する。
【００５３】
また、図１９に示すように、正極のリード端子５０ｂと負極のリード端子５０ｂとそれぞれ発電要素５０ａの対向する辺から取り出すことができる。
【００５４】
この場合、図２０（ａ）に示すように、正極のリード端子５０ｂと負極のリード端子５０ｂの取り出し位置を、互いに発電要素５０ａの反対側に設けることができる。
【００５５】
また、図２０（ｂ）に示すように、発電要素５０ａの同一側から、正極のリード端子５０ｂおよび負極のリード端子５０ｂを取り出すことができる。
【００５６】
また、図２１（ａ），（ｂ）に示すように、正極のリード端子５０ｂおよび負極のリード端子５０ｂを、発電要素５０ａの断面における略対角線上に設けることができる。
【００５７】
このように、熱が発生しやすい正極および負極のリード端子５０ｂの取り出し位置を互いに離反させるように配置することによって、単電池５０の放熱性が向上する。
【００５８】
（第５実施形態）
上記の収容箱５１（図１参照）は、図２２に示すように、その上部開口５１ｃを複数の長孔７０ａを有する蓋７０で閉じることができる。本例では、長孔７０ａが蓋７０の長辺と平行に形成されている。
【００５９】
この蓋７０を用いることによって、集電部材５２，５２付近からの放熱性が向上する。
なお、蓋７０の長孔７０ａは、図２３に示すように、蓋７０の短辺と平行に形成することもできる。
【００６０】
また、図２４に示すように、集電部材５２の幅Ｂを、取り出し端子５２ｃから遠い方を小さく、近い方を大きく形成してもよい。これは、端子５２ｃに近い部分では多数の単電池１０からの電流が集中するのに対し、端子５２ｃから遠い部分では次第に少数の単電池１０からの電流しか流れないようになるので、集電部材５２の大きな断面積が不要となることを考慮したものである。
これにより、集電部材５２の幅Ｂを同一とした場合（図３参照）に比べて、電池の重量エネルギー密度、および材料コストの点で優れている。
【００６１】
（第６実施形態）
図２５〜図２９は、第６実施形態の隔離部材８０〜８５を示す。これらの隔離部材８０〜８５は、次に説明するように、通風孔８０ａ〜８５ａを有している。これらの通風孔８０ａ〜８５ａを空気が通過することによって、単電池５０が冷却される。
【００６２】
すなわち、図２５の隔離部材８０は、一枚の板状部材で形成され、その内部に並列配置された複数の通風孔８０ａが形成されている。
【００６３】
図２６の隔離部材８１は、内面が平坦な板状部材８１ｂと、内面に突起８１ｃを有する板状部材８１ｄによって構成され、これらの板状部材８１ｂ，８１ｄ間の隙間に複数の突起８１ｃによって画成された通風孔８１ａが形成されている。
【００６４】
図２７の隔離部材８３は、内面に複数の突起８３ｃが形成された一対の板状部材８３ｂによって構成され、これらの板状部材８３ｂ間の隙間に突起８３ｃによって画成された通風孔８３ａが形成されている。
【００６５】
図２８の隔離部材８４は、その両面に水平方向に延びる複数の溝８４ｂを有している。そして、この隔離部材８４の溝８４ｂと単電池５０との間に通風孔８４ａが形成される。
【００６６】
図２９の隔離部材８５は、内面に円形の突起８５ｂが形成された板状部材８５ｃと、内面が平坦な板状部材８５ｄとで構成されている。そして、これらの板状部材８５ｃ，８５ｄの間に突起８５ｂの高さ分だけの隙間が形成され、この隙間が通風孔８５ａとして機能する。
【００６７】
なお、前述した各実施形態において例示した単電池を構成する軟質の外装体としては、高分子材料の他、アルミラミネートフィルムに代表される金属樹脂複合体等を用いることが望ましい。
また、本発明における単電池としては、リチウムイオン電池，リチウムポリマー電池，ニッケル水素電池，鉛電池等を含み、単電池の種類は不問である。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、収容箱に形成された通風孔から他の物体が進入しても、隔離部材によって単電池が保護されるので、単電池の変形や破損を防止できる。また、隔離部材の幅寸法または高さ寸法が、単電池の外装体の幅寸法または高さ寸法より大きいので、単電池を確実に保護できる（請求項１）。
【００６９】
また、収容箱の内面に各隔離部材を所定位置に係合保持するための溝を複数設けたので、単電池が膨張した場合でも隔離部材によって他の単電池が保護される（請求項２）。
【００７０】
また、各隔離部材の面方向に沿って通風可能な通風部を各隔離部材に設けたので、隔離部材に形成された通風部を通る空気によって、この隔離部材に隣接する単電池を冷却できる（請求項３）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態を示す平断面図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態を示す横断面図である。
【図３】本発明に係る集電部材および単電池を示す分解斜視図である。
【図４】図４（ａ）は本発明に係る集電部材を示す分解斜視図、図４（ｂ）はリード端子の巻き付け状態を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る第１実施形態の隔離部材を示す図である。
【図６】本発明に係る第１実施形態の隔離部材を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る第１実施形態の別の隔離部材を示す斜視図である。
【図８】本発明に係る第２実施形態の収容箱を示す図である。
【図９】本発明に係る第３実施形態のハニカム構造体を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る第３実施形態の隔離部材を示す斜視図である。
【図１１】本発明に係る第３実施形態の別の隔離部材を示す斜視図である。
【図１２】本発明に係る第３実施形態の孔あき板状部材を示す斜視図である。
【図１３】本発明に係る第３実施形態のメッシュ状部材を示す斜視図である。
【図１４】本発明に係る第３実施形態の別の隔離部材を示す斜視図である。
【図１５】本発明に係る第３実施形態の別の隔離部材を示す斜視図である。
【図１６】本発明に係る第４実施形態のリード端子を示す斜視図である。
【図１７】本発明に係る第４実施形態の別のリード端子を示す斜視図である。
【図１８】本発明に係る第４実施形態の単電池を示す斜視図である。
【図１９】本発明に係る第４実施形態の別の単電池を示す斜視図である。
【図２０】図２０（ａ）は図１９のＡ矢視図、図２０（ｂ）はリード端子の取り出し位置を変更した場合を示す図である。
【図２１】図２１（ａ）は本発明に係る第４実施形態の別の単電池を示す斜視図、図２１（ｂ）は図２１（ａ）のＢ矢視図である。
【図２２】本発明に係る第５実施形態の収容箱および蓋を示す斜視図である。
【図２３】本発明に係る第５実施形態の別の蓋を示す斜視図である。
【図２４】本発明に係る第５実施形態の集電部材を示す斜視図である。
【図２５】本発明に係る第６実施形態の隔離部材を示す図である。
【図２６】本発明に係る第６実施形態の別の隔離部材を示す図である。
【図２７】本発明に係る第６実施形態の別の隔離部材を示す図である。
【図２８】本発明に係る第６実施形態の別の隔離部材を示す斜視図である。
【図２９】本発明に係る第６実施形態の別の隔離部材を示す斜視図である。
【図３０】従来の電池を示す分解斜視図である。
【図３１】従来の電池を示す平面図である。
【図３２】従来例を示す模式平面図である。
【図３３】従来例を示す要部斜視図である。
【図３４】従来例を示す要部斜視図である。
【符号の説明】
１  電池
５  電池
１０  単電池
１０ａ  発電要素
１０ｂ  外装体
１０ｃ  リード端子
１１  収容箱
１４  通風孔
１５  ファン
１６  スペーサ
１７  電池
１８  溝
１９  電池
５０  単電池
５０ａ  発電要素
５０ｂ  リード端子
５０ｃ  外装体
５１  収容箱
５１ａ  通風孔
５１ｂ  側板
５１ｃ  上部開口
５２  集電部材
５２ａ  接触部
５２ｂ  連結部材
５２ｃ  取り出し端子
５３  隔離部材
５３ａ  板状部材
５３ｂ  板状部材
５３ｃ  波状部材
５３ｄ  孔
５４  通風孔
５６  収容箱
５６ａ  内側面
５６ｂ  溝
６０  ハニカム構造体
６１  筒状体
６２  板状部材
６２ａ  孔
６２ｂ  孔
６３  メッシュ部材
６５  スリット
６６  隔離部材
６７  隔離部材
７０  蓋
７０ａ  長孔
８０  隔離部材
８０ａ  通風孔
８１  隔離部材
８１ａ  通風孔
８１ｂ  板状部材
８１ｃ  突起
８１ｄ  板状部材
８３  隔離部材
８３ａ  通風孔
８３ｂ  板状部材
８３ｃ  突起
８４  隔離部材
８４ａ  通風孔
８４ｂ  溝
８５  隔離部材
８５ａ  通風孔
８５ｂ  突起
８５ｃ  板状部材
８５ｃ  板状部材
８５ｄ  板状部材
【図１】
2004235110.tif 000003
【図２】
2004235110.tif 000004
【図３】
2004235110.tif 000005
【図４】
2004235110.tif 000006
【図５】
2004235110.tif 000007
【図６】
2004235110.tif 000008
【図７】
2004235110.tif 000009
【図８】
2004235110.tif 000010
【図９】
2004235110.tif 000011
【図１０】
2004235110.tif 000012
【図１１】
2004235110.tif 000013
【図１２】
2004235110.tif 000014
【図１３】
2004235110.tif 000015
【図１４】
2004235110.tif 000016
【図１５】
2004235110.tif 000017
【図１６】
2004235110.tif 000018
【図１７】
2004235110.tif 000019
【図１８】
2004235110.tif 000020
【図１９】
2004235110.tif 000021
【図２０】
2004235110.tif 000022
【図２１】
2004235110.tif 000023
【図２２】
2004235110.tif 000024
【図２３】
2004235110.tif 000025
【図２４】
2004235110.tif 000026
【図２５】
2004235110.tif 000027
【図２６】
2004235110.tif 000028
【図２７】
2004235110.tif 000029
【図２８】
2004235110.tif 000030
【図２９】
2004235110.tif 000031
【図３０】
2004235110.tif 000032
【図３１】
2004235110.tif 000033
【図３２】
2004235110.tif 000034
【図３３】
2004235110.tif 000035
【図３４】
2004235110.tif 000036