(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組電池を構成する複数の板状電池の組付構造であって、
前記板状電池はラミネートシートを外装材とし、
前記複数の板状電池を重ね合わせて加圧状態に保持する加圧保持手段を備え、
前記加圧保持手段は、重ね合わせた板状電池の周囲に巻き付けて板状電池全体を締め付けるベルトであり、
前記複数の板状電池の間の少なくとも一部には、板部材が挟み込まれており、
前記板部材には、前記ベルトと係合する係合溝が形成され、
前記複数の板状電池のうち端部の板状電池に接する一端側が平面で、かつ、他端側が外側に凸で前記ベルトの延設方向を周方向とする円筒面状に形成された押え部材を備え、
前記押え部材は、前記複数の板状電池とともに前記ベルトに締め付けられ、前記ベルトと係合する係合溝が形成されていることを特徴とする板状電池の組付構造。
【請求項２】
前記ベルトは途中で弾性体で連結されてなることを特徴とする請求項１に記載の板状電池の組付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ラミネートシート等の外装材に発電要素を封入してなる板状電池の組付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題などから、ハイブリッド自動車や電気自動車、夜間電力を有効活用するための電力のロードレベリングなどが着目されている。そこで、これらに用いるバッテリとして、各種二次電池が開発されている。
【０００３】
リチウムイオン二次電池はエネルギー密度が高く、かつ密閉型でメンテナンスフリーであるので、ハイブリッド自動車や電気自動車のバッテリとしての用途に適しているが、大型のものは実用化されていない。これに対し、金属層の両面を樹脂層で被覆してなるラミネートシートを外装材とし、これに発電要素を封入した、繰り返し使用が可能な板状のリチウムイオン二次電池が開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した板状のリチウムイオン二次電池においては、電極として、下地用金属箔にペースト状の活物質を塗布したものを用いている。しかしながら、前記活物質は、板状電池の長期使用や使用中における振動等によって剥離してしまう場合があり、この剥離が生じると板状電池の性能が低下し、したがって二次電池としてのサイクル性能が低下してしまう。すなわち、板状電池の性能を向上させるためには、前記活物質の剥離を確実に防止する必要がある。
【０００５】
本発明の課題は、板状電池の電極に塗布される活物質の剥離を防止することを可能とする板状電池の組付構造を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、組電池を構成する複数の板状電池の組付構造であって、前記板状電池はラミネートシートを外装材とし、前記複数の板状電池を重ね合わせて加圧状態に保持する加圧保持手段を備え、前記加圧保持手段は、重ね合わせた板状電池の周囲に巻き付けて板状電池全体を締め付けるベルトであり、前記複数の板状電池の間の少なくとも一部には、板部材が挟み込まれており、前記板部材には、前記ベルトと係合する係合溝が形成され、前記複数の板状電池のうち端部の板状電池に接する一端側が平面で、かつ、他端側が外側に凸で前記ベルトの延設方向を周方向とする円筒面状に形成された押え部材を備え、前記押え部材は、前記複数の板状電池とともに前記ベルトに締め付けられ、前記ベルトと係合する係合溝が形成されていることを特徴としている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、重ね合わさった複数の板状電池が、加圧保持手段によって加圧状態に保持されるので、一般に板状電池の電極に塗布される活物質が押え込まれた状態となって、その剥離が防止される。したがって、板状電池の性能低下が防止され、二次電池としてのサイクル性能を向上させることができる。また、加圧状態に保持されることで組電池の形態が安定するため、組電池の使用性を向上させることができる。
また請求項１に記載の発明によれば、重ね合わせた板状電池の周囲に巻き付けて板状電池全体を締め付けるベルトによって、容易かつ安価に複数の板状電池を加圧状態に保持することができる。
また請求項１に記載の発明によれば、複数の板状電池の間の少なくとも一部に挟み込まれている板部材によって板状電池の変形が拘束され、これにより組電池の形態が安定するため、組電池の使用性をさらに向上させることができる。
また請求項１に記載の発明によれば、複数の板状電池の間の少なくとも一部には、板部材が挟み込まれており、前記板部材には、ベルトと係合する係合溝が形成されているので、ベルトの前記板部材に対する位置が確定する。
【０００８】
なお、板状電池とは、例えば、繰り返し使用が可能であるリチウムイオン二次電池等である。また、ベルトの構成材料としては、例えば金属、プラスチック、樹脂等が挙げられる。また、板部材の構成材料としては、例えば、金属、プラスチック、樹脂等が挙げられる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の板状電池の組付構造において、前記ベルトは途中で弾性体で連結されてなることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
以下、各実施の形態は、図１〜図３に示すように、金属層の両面を樹脂層で被覆してなるラミネートシート内に発電要素を収容してなるリチウムイオン二次電池（板状電池）１を、複数直列に接続して組電池２が構成される。ラミネートシートを外装材とした板状電池は、従来の金属ケースを外装材とした板状電池に比して、軽量化、薄型化が図られている。
【００１７】
〔第１の実施の形態〕
本実施の形態においては、図１に示すように、複数の板状のリチウムイオン二次電池１が、重ね合わさるように配置されて組電池２が構成され、この組電池２は周囲から巻き付けられた３本のベルト（加圧保持手段）３によって締め付けられている。組電池２は、その両端部から押え板４で挟まれており、また、複数のリチウムイオン二次電池１の間には、中間板（板部材）５が挟みこまれている。
【００１８】
各リチウムイオン二次電池１の発電要素に組み込まれている図示しない電極は、下地用金属箔にペースト状の活物質を塗布し、乾燥させたものである。各リチウムイオン二次電池１は、その上方に突出する板バネ状の正極端子１ａと負極端子１ｂとを備えている。これら正極端子１ａまたは負極端子１ｂは、このリチウムイオン二次電池１に隣接するリチウムイオン二次電池１の板バネ状の正極端子１ａまたは負極端子１ｂに、バネ力によって付勢されて接続されている。なお、隣接するリチウムイオン二次電池１の正極端子１ａと負極端子１ｂとは、図示しない導線によって接続されてもよい。
【００１９】
ベルト３は金属製であるが、その他、例えば、プラスチック、樹脂等で構成してもよい。
【００２０】
押え板４は、樹脂製であり、リチウムイオン二次電池１に接する一端側４ａが平面に、かつ、他端側４ｂが丸みを付けて形成されている。すなわち、押え板４は、円柱の一部を削り取ったような形状を呈している。また、押え板４の両側部には、ベルト３と係合する係合溝４ｃが形成されており、これによってベルト３の押え板４に対する位置が確定している。なお、押え板４は、金属、プラスチック等で構成されてもよい。
【００２１】
中間板５は、樹脂製であり、リチウムイオン二次電池１と略同形状であり、厚みは適宜調整可能である。また、中間板５の両側部には、ベルト３と係合する係合溝５ａが形成されており、これによってベルト３の押え板に対する位置が確定している。なお、中間板５は、金属、プラスチック等で構成されてもよい。
【００２２】
前記したように、複数のリチウムイオン二次電池１は、周囲からベルト３によって締め付けられていることで、複数のリチウムイオン二次電池１は加圧状態に保持されている。この加圧力によって、各リチウムイオン二次電池１の電極における活物質が押え込まれた状態となって、この活物質の下地用金属箔からの剥離が防止されるようになっている。また、前記加圧力によって、隣接するリチウムイオン二次電池１の板バネ状の正極端子１ａと負極端子１ｂとの、バネ力による接続が確実なものとなっている。
【００２３】
〔第２の実施の形態〕
本実施の形態は、図２に示すように、〔第１の実施の形態〕と類似した構成であり、〔第１の実施の形態〕と同じ構成は同符号を付して説明を省略する。本実施の形態においては、複数のリチウムイオン二次電池１をより確実に加圧状態に保持するために、ベルト３を途中で分断し、この分断したベルト３をコイルバネである連結バネ６（加圧保持手段）によって連結したものである。なお、連結バネ６は、コイルバネに限定されるものではなく、例えばゴム等からなる弾性体であってもよい。
【００２４】
〔第３の実施の形態〕
本実施の形態は、図３に示すように、〔第１の実施の形態〕と類似した構成であり、〔第１の実施の形態〕と同じ構成は同符号を付して説明を省略する。本実施の形態においては、複数のリチウムイオン二次電池１をさらに確実に加圧状態に保持するために、組電池２の一方の押え板４と、この押え板４側に位置するリチウムイオン二次電池１との間にコイルバネである加圧バネ７（加圧保持手段）を挟み込んだものである。加圧バネ７は、押え板４に取り付けられ、この加圧バネ７を受ける樹脂製のバネ受板７ａが、押え板４側に位置するリチウムイオン二次電池１に当接するように設けられている。なお、加圧バネ７は、コイルバネに限定されるものではなく、例えば板バネや、あるいはゴム等からなる弾性体であってもよい。なお、バネ受板７ａは、金属、プラスチック等で構成されてもよい。
【００２５】
第１〜第３の実施の形態によれば、重ね合わさった複数のリチウムイオン二次電池１が加圧状態に保持されるので、一般にリチウムイオン二次電池１の電極に塗布される活物質が押え込まれた状態となって、その剥離が防止される。したがって、リチウムイオン二次電池１の性能低下が防止され、二次電池としてのサイクル性能を向上させることができる。また、加圧状態に保持されることで組電池２の形態が安定するため、組電池２の使用性を向上させることができる。
【００２６】
第１〜第３の実施の形態によれば、重ね合わせたリチウムイオン二次電池１の周囲から巻き付けてリチウムイオン二次電池１全体を締め付けるベルト３によって、容易かつ安価に複数のリチウムイオン二次電池１を加圧状態に保持することができる。
【００２７】
第１〜第３の実施の形態によれば、複数のリチウムイオン二次電池１の間に挟み込まれている中間板５によってリチウムイオン二次電池１の変形が拘束され、これにより組電池２の形態が安定するため、組電池２の使用性をさらに向上させることができる。
【００２８】
第２の実施の形態によれば、リチウムイオン二次電池１全体を締め付けるベルト３を連結する連結バネ６によって、複数のリチウムイオン二次電池１をより確実に加圧状態に保持することができる。
【００２９】
第３の実施の形態によれば、押え板４に取り付けられた加圧バネ７によって、複数のリチウムイオン二次電池１をさらに確実に加圧状態に保持することができる。
【００３０】
なお、本発明は、前記各実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、前記各実施の形態では、板状電池の例としてリチウムイオン二次電池１を記載しているが、このリチウムイオン二次電池１のような板状電池であれば、いかなる電池であってもよい。
【００３１】
また、前記各実施の形態では、リチウムイオン二次電池１を直列に接続しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、リチウムイオン二次電池１を並列に接続する場合にも適用可能である。
その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることはもちろんである。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、重ね合わさった複数の板状電池が、加圧保持手段によって加圧状態に保持されるので、一般に板状電池の電極に塗布される活物質が押え込まれた状態となって、その剥離が防止される。したがって、板状電池の性能低下が防止され、二次電池としてのサイクル性能を向上させることができる。また、加圧状態に保持されることで組電池の形態が安定するため、組電池の使用性を向上させることができる。
【００３３】
本発明によれば、重ね合わせた板状電池の周囲に巻き付けて板状電池全体を締め付けるベルトによって、容易かつ安価に複数の板状電池を加圧状態に保持することができる。
【００３４】
本発明によれば、複数の板状電池の間の少なくとも一部に挟み込まれている板部材によって板状電池の変形が拘束され、これにより組電池の形態が安定するため、組電池の使用性をさらに向上させることができる。
本発明によれば、複数の板状電池の間の少なくとも一部には、板部材が挟み込まれており、前記板部材には、ベルトと係合する係合溝が形成されているので、ベルトの前記板部材に対する位置が確定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明である板状電池の組付構造の一実施の形態例を示す斜視図である。
【図２】本発明である板状電池の組付構造の一実施の形態例を示す斜視図である。
【図３】本発明である板状電池の組付構造の一実施の形態例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１        リチウムイオン二次電池（板状電池）
２        組電池
３        ベルト（加圧保持手段）
４        押え板
５        中間板（板部材）
６        連結バネ（加圧保持手段）
７        加圧バネ（加圧保持手段）
【図１】
0004593057.tif 000002
【図２】
0004593057.tif 000003
【図３】
0004593057.tif 000004