(57)【要約】      （修正有）【課題】電池電圧や電池容量を自由に設計することが可能なフィルム電池連結構造を提供する。【解決手段】フィルム状電池連結構造１は、第１正極端子１１および第１負極端子１２をそれぞれ有する第１フィルム状電池１０と、第２正極端子２１および第２負極端子２２をそれぞれ有する第２フィルム状電池２０と、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とを互いに連結すると共に、第１負極端子１２と第２正極端子２１とを電気的に接続する導電性連結部３０と、を有している。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
第１正極端子および第１負極端子をそれぞれ有する第１フィルム状電池と、
第２正極端子および第２負極端子をそれぞれ有する第２フィルム状電池と、
前記第１フィルム状電池と前記第２フィルム状電池とを互いに連結すると共に、前記第１正極端子および前記第１負極端子のうち少なくとも一方と前記第２正極端子および前記第２負極端子のうち少なくとも一方とを電気的に接続する導電性連結部と、を有することを特徴とする、フィルム状電池連結構造。
【請求項２】
前記第１フィルム状電池と前記第２フィルム状電池とが直列に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のフィルム状電池連結構造。
【請求項３】
前記第１フィルム状電池と前記第２フィルム状電池とが並列に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のフィルム状電池連結構造。
【請求項４】
前記第１フィルム状電池と前記第２フィルム状電池とは、厚さ方向に互いに重なっていることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のフィルム状電池連結構造。
【請求項５】
前記導電性連結部がホッチキス針であることを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のフィルム状電池連結構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、フィルム状電池連結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示されるように、ウェアラブル機器に代表される薄型機器の電源として用いられるフィルム状電池について知られている。このフィルム状電池は、金属箔やプラスチックフィルムなどの上に正極活物質、負極活物質および電解質をそれぞれ塗布、積層することによって作製されるラミネート構造からなり、軽量、薄型で且つフレキシブルという特性を有している。特許文献１には、正極集電体と、正極活物質層と、固体電解質層と、負極活物質層と、負極集電体と、をこの順に積層したラミネート構造を有する電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１３０８７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示される１枚の電池は、それぞれ固有の電圧値や容量値に設計されたものであるため、特定の用途においては使用可能であるものの、要求される電圧値や容量値が変わる場合には柔軟に対応することは困難である。そこで、本考案は、この課題に鑑みてなされたものであって、電池の電圧値や容量値を自由に設計することが可能なフィルム電池連結構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本考案の一局面に係るフィルム状電池連結構造は、第１正極端子および第１負極端子をそれぞれ有する第１フィルム状電池と、第２正極端子および第２負極端子をそれぞれ有する第２フィルム状電池と、前記第１フィルム状電池と前記第２フィルム状電池とを互いに連結すると共に、前記第１正極端子および前記第１負極端子のうち少なくとも一方と前記第２正極端子および前記第２負極端子のうち少なくとも一方とを電気的に接続する導電性連結部と、を有している。
【０００６】
このフィルム状電池連結構造では、第１フィルム状電池と第２フィルム状電池とが導電性連結部によって互いに連結されると共に、第１フィルム状電池の端子と第２フィルム状電池の端子とが導電性連結部によって電気的に接続されている。このため、１枚のフィルム状電池の場合と異なり、第１フィルム状電池の電圧や容量と第２フィルム状電池の電圧や容量とを組み合わせることによって、所望の電池電圧や電池容量を自在に得ることができる。したがって、このフィルム状電池連結構造によれば、様々な電池電圧や電池容量が要求される場合でも、第１フィルム状電池と第２フィルム状電池との組み合わせによって柔軟に対応することができる。
【０００７】
上記フィルム状電池連結構造において、前記第１フィルム状電池と前記第２フィルム状電池とが直列に接続されていてもよい。
【０００８】
この構成によれば、第１フィルム状電池の電圧と第２フィルム状電池の電圧とを足し合わせた電圧を得ることができる。
【０００９】
上記フィルム状電池連結構造において、前記第１フィルム状電池と前記第２フィルム状電池とが並列に接続されていてもよい。
【００１０】
この構成によれば、第１フィルム状電池の容量と第２フィルム状電池の容量とを足し合わせた容量を得ることができる。
【００１１】
上記フィルム状電池連結構造において、前記第１フィルム状電池と前記第２フィルム状電池とは、厚さ方向に互いに重ね合わされていてもよい。
【００１２】
この構成によれば、第１フィルム状電池と第２フィルム状電池とを同一平面上に並べる場合に比べて、フィルム状電池連結構造の設置面積をより狭くすることができるため、電池の設置スペースをより省スペース化することができる。
【００１３】
上記フィルム状電池連結構造において、前記導電性連結部がホッチキス針であってもよい。
【００１４】
この構成によれば、第１フィルム状電池と第２フィルム状電池とをホッチキスによって綴じるだけで、これらのフィルム状電池を容易に連結すると共に、その端子同士を容易に電気接続することができる。
【考案の効果】
【００１５】
以上の説明から明らかなように、本考案によれば、電池の電圧値や容量値を自由に設計することが可能なフィルム電池連結構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本考案の実施形態１に係るフィルム状電池連結構造の平面図である。
【図２】第１フィルム状電池の分解斜視図である。
【図３】本考案の実施形態１の変形例１に係るフィルム状電池連結構造を示す斜視図である。
【図４】本考案の実施形態２に係るフィルム状電池連結構造を模式的に示す図である。
【図５】本考案の実施形態３に係るフィルム状電池連結構造を模式的に示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて、本考案の実施形態に係るフィルム状電池連結構造について詳細に説明する。
【００１８】
（実施形態１）
まず、本考案の実施形態１に係るフィルム状電池連結構造１について、図１を参照して説明する。図１は、本考案の実施形態１に係るフィルム状電池連結構造１を平面視したときの構成を模式的に示している。
【００１９】
図１に示すように、フィルム状電池連結構造１は、第１フィルム状電池１０と、第２フィルム状電池２０と、を有しており、これらの２枚のフィルム状電池１０，２０を互いに連結することによって構成されている。第１および第２フィルム状電池１０，２０は、例えばリチウムイオン電池であって、それぞれ同じ構成を有するものである。なお、第１および第２フィルム状電池１０，２０は、リチウムイオン電池に限定されるものではなく、他の種類の電池にも適用することができる。
【００２０】
第１および第２フィルム状電池１０，２０は、それぞれ同じ電池電圧および電池容量に設計されたものである。本実施形態における第１および第２フィルム状電池１０，２０においては、電池電圧がそれぞれ３．３Ｖとなっており、電池容量がそれぞれ３ｍＡｈとなっている。なお、これらの電池電圧および電池容量の値は例示であって、任意の値に設計することができる。
【００２１】
図１に示すように、第１フィルム状電池１０は、例えば平面視矩形状からなり、第１正極端子１１および第１負極端子１２をそれぞれ有している。第１フィルム状電池１０は、ラミネート型電池であって、図２の分解斜視図に示す積層構造を有している。図２に示すように、第１フィルム状電池１０は、１枚の正極金属箔１８の表面上に正極活物質層（図示しない）を形成するとともに、負極金属箔１９の表面上に負極活物質層（図示しない）を形成し、これらをセパレータを含む電解質層１３を挟んで積層することによって構成されている。正極金属箔１８および負極金属箔１９は、例えばステンレス箔やニッケル箔などである。カバーフィルム１６，１７は、電池の安全性を確保するため、正極金属箔１８および負極金属箔１９をそれぞれ覆うように設けられている。カバーフィルム１６，１７は、例えばプラスチック製のフィルムやアルミラミネートパウチ（またはフィルム）であって、それぞれ平面視矩形状からなるとともに同じ大きさを有している。
【００２２】
なお、正極金属箔１８の表面に形成された正極活物質層、電解質層１３および負極金属箔１９の表面に形成された負極活物質層からなる積層単位を１組のみ有していてもよいが、これに限定されない。例えば、負極金属箔１９の裏面（上記負極活物質層が形成される表面と反対側）に正極活物質層をさらに形成し、この正極活物質層と別の負極活物質層とを別の電解質層を挟んで積層することにより、複数の積層単位が２枚のカバーフィルム１６，１７によって挟まれた構造としてもよい。
【００２３】
正極活物質層は、例えば、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）からなっており、正極金属箔１８の表面にバナジン酸水溶液を塗布した後、所定の温度および時間の条件で減圧乾燥することによって形成される。負極活物質層は、例えば、リチウム（Ｌｉ）箔からなっている。電解質層１３としては、ポリオレフィン系多孔質材料からなる隔膜等を使用してもよい。
【００２４】
図１および図２に示すように、正極金属箔１８は、平面視矩形状からなる正極積層部１８Ａと、この正極積層部１８Ａから第１フィルム状電池１０の長手方向の一辺（図１中の上側の辺）に向かって引き出された正極タブ部１８Ｂと、を有している。同様に、負極金属箔１９は、正極積層部１８Ａとほぼ同じ大きさの平面視矩形状からなる負極積層部１９Ａと、この負極積層部１９Ａから正極タブ部１８Ｂと同じ向きに引き出された負極タブ部１９Ｂと、を有している。
【００２５】
正極積層部１８Ａおよび負極積層部１９Ａは、電解質層１３を挟んで厚さ方向に（平面視において）互いに重なっている。一方、正極タブ部１８Ｂおよび負極タブ部１９Ｂは、厚さ方向において（平面視において）電解質層１３と重ならないように、正極積層部１８Ａおよび負極積層部１９Ａからそれぞれ引き出されている。また図１に示すように、正極タブ部１８Ｂおよび負極タブ部１９Ｂ同士も、平面視において互いに重ならない位置に設けられている。
【００２６】
図１に示すように、第１フィルム状電池１０には、正極積層部と負極積層部と電解質層とが互いに積層された領域である積層領域Ｒ１と、積層領域Ｒ１に隣接するとともに第１正極端子１１および第１負極端子１２がそれぞれ設けられた端子領域Ｒ２と、が設けられている。第１正極端子１１と第１負極端子１２とは、第１フィルム状電池１０の短手方向に互いに間隔を空けて設けられている。
【００２７】
第１正極端子１１および第１負極端子１２は、それぞれ、正極金属箔１８の端末部（正極タブ部１８Ｂ）および負極金属箔１９の端末部（負極タブ部１９Ｂ）に設けられている。図２に示すように、一方のカバーフィルム１７において正極タブ部１８Ｂと重なる部分には＋型孔１７Ａが形成されており、当該カバーフィルム１７において負極タブ部１９Ｂと重なる部分には−型孔１７Ｂが形成されている。このため、図１に示すように、正極金属箔１８の端末部（正極タブ部１８Ｂ）の一部が「＋」型に露出するとともに、負極金属箔１９の端末部（負極タブ部１９Ｂ）が「−」型に露出する。これらの露出部が、それぞれ、第１正極端子１１および第１負極端子１２に相当する。また図１に示すように、第１正極端子１１には、＋側リード線６１の一端が接続されている。
【００２８】
第１正極端子１１は、電池の＋極であることを示すため、「＋」型の形状に形成されている。同様に、第１負極端子１２は、電池の−極であることを示すため、「−」型の形状に形成されている。これにより、第１フィルム状電池１０において、＋／−の端子を簡単に見分けることができる。なお、第１正極端子１１および第１負極端子１２の形状はこれに限定されず、任意の形状でもよい。
【００２９】
第２フィルム状電池２０は、第１フィルム状電池１０と基本的に同様に構成されている。図１に示すように、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とは、一方の長辺１０Ａ，２０Ａ同士が互いに沿うとともに、それぞれのフィルム表面１０Ｂ，２０Ｂが同一平面上に位置するように並んでいる。
【００３０】
第２フィルム状電池２０は、第２正極端子２１および第２負極端子２２をそれぞれ有している。図１に示すように、第２フィルム状電池２０は、第２正極端子２１が第１負極端子１２と隣り合うように、第１フィルム状電池１０に対して短手方向に並んでいる。つまり、第２正極端子２１は、第２負極端子２２よりも第１負極端子１２の近くに位置している。また負極端子２２には、−側リード線６２の一端が接続されている。
【００３１】
フィルム状電池連結構造１は、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とを互いに連結する導電性連結部３０を有している。本実施形態における導電性連結部３０は、金属製のホッチキス針であって、第１負極端子１２と第２正極端子２１とを電気的に接続している。
【００３２】
より具体的には、ホッチキス針の一方の針足が第１負極端子１２において第１フィルム状電池１０を厚さ方向に貫通しており、ホッチキス針の他方の針足が第２正極端子２１において第２フィルム状電池２０を厚さ方向に貫通している。そして、両針足の端部同士を接続する針肩３１によって、第１負極端子１２と第２正極端子２１とが電気的に接続されている。
【００３３】
このように、本実施形態に係るフィルム状電池連結構造１は、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とを並べて両者をホッチキス止めするだけで、簡単に作製することができる。また本実施形態では、第１負極端子１２と第２正極端子２１とが導電性連結部３０によって電気的に接続されることにより、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とが直列に接続されている。このため、本実施形態に係るフィルム状電池連結構造１の電圧は、第１及び第２フィルム状電池１０，２０の各電圧を足し合わせた６．６Ｖとなっており、容量は３ｍＡｈとなっている。
【００３４】
また図１に示すように、フィルム状電池連結構造１は、＋側リード線６１の他端（第１正極端子１１に接続される側と反対側の端部）を使用するデバイス１００の＋側端子１０１に接続するとともに、−側リード線６２の他端（第２負極端子２２に接続される側と反対側の端部）を当該デバイス１００の−側端子１０２に接続することによって、当該デバイス１００の電源として使用することができる。
【００３５】
ここで、上記のとおり説明した本考案の実施形態１に係るフィルム状電池連結構造１の特徴および作用効果について列記する。
【００３６】
本実施形態に係るフィルム状電池連結構造１は、第１正極端子１１および第１負極端子１２をそれぞれ有する第１フィルム状電池１０と、第２正極端子２１および第２負極端子２２をそれぞれ有する第２フィルム状電池２０と、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とを互いに連結すると共に、第１負極端子１２と第２正極端子２１とを電気的に接続する導電性連結部３０と、を有している。第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とは、導電性連結部３０によって直列に接続されている。
【００３７】
このフィルム状電池連結構造１では、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とが導電性連結部３０によって互いに連結されると共に、第１負極端子１２と第２正極端子２１とが導電性連結部３０によって電気的に接続されている。このため、１枚のフィルム状電池の場合と異なり、第１フィルム状電池１０の電池電圧と第２フィルム状電池２０の電池電圧とを組み合わせることによって、所望の電池電圧を自在に得ることができる。しかも、導電性連結部３０は、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とを連結する機能と、両電池を電気的に接続する機能と、を兼ね備えているため、構造を簡易化することができる。したがって、このフィルム状電池連結構造１によれば、様々な電池電圧が要求される場合でも、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０との組み合わせによって柔軟に対応することができる。
【００３８】
このフィルム状電池連結構造１において、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とは、それぞれのフィルム表面１０Ｂ，２０Ｂが同一平面上に位置するように並んでいる。これにより、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とを互いに重ね合わせる場合に比べて、フィルム状電池連結構造１を薄くすることができる。
【００３９】
このフィルム状電池連結構造１において、導電性連結部３０は、ホッチキス針により構成されている。これにより、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とをホッチキスによって綴じるだけで、これらのフィルム状電池を容易に連結すると共に、その端子同士を容易に電気接続することができる。したがって、フィルム状電池連結構造１を簡単に作製することができる。
【００４０】
上記実施形態１の変形例として、図３に示すフィルム状電池連結構造の形態が挙げられる。
【００４１】
図３は、上記実施形態１の変形例１に係るフィルム状電池連結構造１Ａを示している。図３に示すように、変形例１では、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とが、厚さ方向に互いに重なっている。より具体的には、第１正極端子１１と第２負極端子２２とが厚さ方向において互いに重なるとともに、第１負極端子１２と第２正極端子２１とが厚さ方向において互いに重なっている。
【００４２】
そして、導電性連結部３０（ホッチキス針）が第１負極端子１２と第２正極端子２１とを貫通するように設けられている。これにより、互いに重なった状態で第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とが連結されるとともに、第２負極端子１２と第２正極端子２１とが導電性連結部３０によって電気的に接続されている。
【００４３】
この変形例１によれば、図１に示す形態のように第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とが同一平面上に並べられる場合に比べて、フィルム状電池連結構造の設置面積をより狭くすることができる。したがって、電池の設置スペースをより省スペース化することができる。
【００４４】
（実施形態２）
次に、本考案の実施形態２に係るフィルム状電池連結構造２について、図４を参照して説明する。実施形態２に係るフィルム状電池連結構造２は、基本的に上記実施形態１に係るフィルム状電池連結構造１と同様の構成を備えているが、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とが並列に接続されている点で上記実施形態１と異なっている。以下、上記実施形態１と異なる点についてのみ説明する。
【００４５】
第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とは、フィルムの長手方向において一列に並べられるとともに、それぞれの端子領域Ｒ２（正極端子および負極端子が設けられる領域）が厚さ方向において互いに重なるように配置されている。より具体的には、図４に示すように、第１正極端子１１と第２正極端子２１とが厚さ方向において互いに重なるとともに、第１負極端子１２と第２負極端子２２とが厚さ方向において互いに重なっている。
【００４６】
そして、２本の導電性連結部３０（ホッチキス針）によって、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とが互いに連結されている。図４に示すように、一方の導電性連結部３０は、第１正極端子１１と第２正極端子２１とを貫通することによってこれらの端子を電気的に接続し、他方の導電性連結部３０は、第１負極端子１２と第２負極端子２２とを貫通することによってこれらの端子を電気的に接続している。
【００４７】
このように、実施形態２では、第１正極端子１１と第２正極端子２１とが電気的に接続されるとともに、第１負極端子１２と第２負極端子２２とが電気的に接続されることにより、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とが並列に接続されている。このため、実施形態２に係るフィルム状電池連結構造２の電池容量は、第１および第２フィルム状電池１０，２０の各電池容量を合わせた６ｍＡｈとなっており、電池電圧は３．３Ｖとなっている。
【００４８】
（実施形態３）
次に、本考案の実施形態３に係るフィルム状電池連結構造３について、図５を参照して説明する。実施形態３に係るフィルム状電池連結構造３は、基本的に上記実施形態１に係るフィルム状電池連結構造１と同様の構成を備えているが、フィルム状電池の直列接続と並列接続とを組み合わせた構造となっている点で上記実施形態１と異なっている。以下、上記実施形態１と異なる点についてのみ説明する。
【００４９】
図５に示すように、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とは、全体が厚さ方向に重なっている。より具体的には、第１正極端子１１と第２正極端子２１とが厚さ方向に重なっており、第１負極端子１２と第２負極端子２２とが厚さ方向に重なっている。そして、第１正極端子１１と第２正極端子２１とが導電性連結部３０（ホッチキス針）により電気的に接続されるとともに、第１負極端子１２と第２負極端子２２とが導電性連結部３０により電気的に接続されている。これにより、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０とは、並列に接続されている。
【００５０】
フィルム状電池連結構造３は、第３フィルム状電池４０と、第４フィルム状電池５０と、をさらに有している。第３および第４フィルム状電池４０，５０は、上記実施形態１で説明した第１フィルム状電池１０と同様に構成されたものである。第３フィルム状電池４０は、第３正極端子４１と、第３負極端子４２と、をそれぞれ有している。第４フィルム状電池５０は、第４正極端子５１と、第４負極端子５２と、をそれぞれ有している。
【００５１】
第１〜第４フィルム状電池１０，２０，４０，５０は、全体が厚さ方向に重なるように配置されている。第３および第４負極端子４２，５２は、第１および第２正極端子１１，２１と厚さ方向に重なっており、第３および第４正極端子４１，５１は、第１および第２負極端子１２，２２と厚さ方向に重なっている。そして、第３正極端子４１と第４正極端子５１とが導電性連結部３０により電気的に接続されるとともに、第３負極端子４２と第４負極端子５２とが導電性連結部３０により電気的に接続されている。これにより、第３フィルム状電池４０と第４フィルム状電池５０とは、並列に接続されている。
【００５２】
そして、第２正極端子２１と第３負極端子４２とが導電性連結部３０により電気的に接続されている。これにより、第１および第２フィルム状電池１０，２０により構成される第１並列ブロックＢ１と、第３および第４フィルム状電池４０，５０により構成される第２並列ブロックＢ２と、が直列に接続されている。また第１負極端子１２には−側リード線の一端が接続され、第４正極端子５１には＋側リード線の一端が接続される。
【００５３】
このように、実施形態３に係るフィルム状電池連結構造３は、フィルム状電池の直列接続と並列接続を組み合わせた構造となっている。このフィルム状電池連結構造３によれば、様々な電池電圧および電池容量が要求される場合でも、第１〜第４フィルム状電池１０，２０，４０，５０を組み合わせることによって所望の電池電圧や電池容量を得ることができる。
【００５４】
（その他実施形態）
最後に、本考案のその他実施形態について説明する。
【００５５】
図１に示す形態において、第１フィルム状電池１０と第２フィルム状電池２０の位置を入れ替え、第１正極端子１１と第２負極端子２２とを導電性連結部３０によって電気的に接続してもよい。また図３に示す形態において、第１負極端子１２と第２正極端子２１とを電気的に接続せずに、第１正極端子１１と第２負極端子２２とを導電性連結部３０によって電気的に接続してもよい。
【００５６】
上記実施形態１〜４では、２枚または４枚のフィルム状電池を組み合わせた構造のみ説明したがこれに限定されず、５枚以上のフィルム状電池を組み合わせてもよい。
【００５７】
実施形態１では、導電性連結部３０の一例としてホッチキス針を用いる場合について説明したが、これに限定されない。例えば、通常のリード線や金属箔を導電性連結部として用いることも可能である。
【００５８】
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本考案の範囲は、上記した説明ではなくて実用新案登録請求の範囲により示され、実用新案登録請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５９】
１，１Ａ，２，３  フィルム状電池連結構造
１０  第１フィルム状電池
１０Ｂ  フィルム表面
１１  第１正極端子
１２  第１負極端子
２０  第２フィルム状電池
２１  第２正極端子
２２  第２負極端子
３０  導電性連結部
【図１】
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【図２】
0003214387.tif 000004
【図３】
0003214387.tif 000005
【図４】
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【図５】
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