JPH05159808A - 積層薄形電池 - Google Patents
積層薄形電池Info
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- JPH05159808A JPH05159808A JP34953291A JP34953291A JPH05159808A JP H05159808 A JPH05159808 A JP H05159808A JP 34953291 A JP34953291 A JP 34953291A JP 34953291 A JP34953291 A JP 34953291A JP H05159808 A JPH05159808 A JP H05159808A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 消費電力が大きくなっても電池内部温度が上
昇せず、また発火、破裂を防止するヒュ−ズ機能を有
し、放熱効率を高めた積層薄形電池を提供する。 【構成】 正極集電体１の上端部に帯状の正極集電端子
と側端部に放熱フィン３，１１を設け、該正極集電体の
正極集電端子と放熱フィンを除く表面及び裏面に正極活
物質４を保持し、該正極活物質の周縁に封口剤６を配置
する。負極集電体７の上端部に帯状の負極集電端子と側
端部に放熱フィン３，１１を設け、該負極集電体の負極
集電端子と放熱フィンを除く表面及び裏面に炭素質材料
を有する負極又はリチウムからなる負極を保持し、該負
極の周縁に封口剤６を配置する。該各極集電体を互いに
積層し互いの封口剤を接着し電池内を減圧状態で密閉
し、各極集電端子をそれぞれ接合しそれらの積層薄形電
池間を通風路１３とする枠体１２を挟んで再度積層す
る。
昇せず、また発火、破裂を防止するヒュ−ズ機能を有
し、放熱効率を高めた積層薄形電池を提供する。 【構成】 正極集電体１の上端部に帯状の正極集電端子
と側端部に放熱フィン３，１１を設け、該正極集電体の
正極集電端子と放熱フィンを除く表面及び裏面に正極活
物質４を保持し、該正極活物質の周縁に封口剤６を配置
する。負極集電体７の上端部に帯状の負極集電端子と側
端部に放熱フィン３，１１を設け、該負極集電体の負極
集電端子と放熱フィンを除く表面及び裏面に炭素質材料
を有する負極又はリチウムからなる負極を保持し、該負
極の周縁に封口剤６を配置する。該各極集電体を互いに
積層し互いの封口剤を接着し電池内を減圧状態で密閉
し、各極集電端子をそれぞれ接合しそれらの積層薄形電
池間を通風路１３とする枠体１２を挟んで再度積層す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エレクトロニクス機
器、電気自動車などの分野に使われる薄形電池の電池構
造に関するものである。
器、電気自動車などの分野に使われる薄形電池の電池構
造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の薄形電池は、図１に示すよ
うな構造であって、正極活物質層、電解質層及び負極活
物質層を層状に重ねた発電要素の上下に正極集電体兼電
槽及び負極集電体兼電槽を配置し、接着性樹脂と集電体
兼電槽を一体化したものであり、更にこれを図２の如く
積層していた。このような従来の構成では、消費電力を
大きくすると電池内部に熱が蓄積され電池温度が上昇
し、最悪の場合には電池が発火又は破裂することがあっ
た。
うな構造であって、正極活物質層、電解質層及び負極活
物質層を層状に重ねた発電要素の上下に正極集電体兼電
槽及び負極集電体兼電槽を配置し、接着性樹脂と集電体
兼電槽を一体化したものであり、更にこれを図２の如く
積層していた。このような従来の構成では、消費電力を
大きくすると電池内部に熱が蓄積され電池温度が上昇
し、最悪の場合には電池が発火又は破裂することがあっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑みなされたもので、電池使用時に消費電力が大き
くなっても電池内部温度が上昇せず、また発火、破裂を
防止するヒュ−ズ機能を有し、放熱効率を高めた積層薄
形電池を提供することを目的とするものである。
点に鑑みなされたもので、電池使用時に消費電力が大き
くなっても電池内部温度が上昇せず、また発火、破裂を
防止するヒュ−ズ機能を有し、放熱効率を高めた積層薄
形電池を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するべく、正極活物質を保持した正極集電体上端部に一
部欠損部を有する帯状の正極集電端子（上端部に半田が
被覆されている）と側端部に放熱フィンを設けること、
負極活物質を保持した負極集電体上端部に一部欠損部を
有する帯状の負極集電端子（上端部に半田が被覆されて
いる）と側端部に放熱フィンを設けること、該放熱フィ
ン及び集電端子部を除く集電体の周縁部に封口剤を配置
すること、該各極集電体を互いに積層し封口剤を接着し
電池内を減圧状態で密閉すること、積層薄形電池間を通
風路とする枠体を挟んで再度積層すること、集電端子の
帯部の一部に欠損部を設け、且つ該欠損部より上側に折
り曲げ部を設け、該折り曲げ部を隣接する同極の端子と
接合したこと、各集電端子が互いに横にずれて配置され
て各極集電端子の帯部の上端部を一体で接合すること、
負極放熱フィンと正極放熱フィンが互いに反対側に設け
られていることなどを特徴とするものである。
するべく、正極活物質を保持した正極集電体上端部に一
部欠損部を有する帯状の正極集電端子（上端部に半田が
被覆されている）と側端部に放熱フィンを設けること、
負極活物質を保持した負極集電体上端部に一部欠損部を
有する帯状の負極集電端子（上端部に半田が被覆されて
いる）と側端部に放熱フィンを設けること、該放熱フィ
ン及び集電端子部を除く集電体の周縁部に封口剤を配置
すること、該各極集電体を互いに積層し封口剤を接着し
電池内を減圧状態で密閉すること、積層薄形電池間を通
風路とする枠体を挟んで再度積層すること、集電端子の
帯部の一部に欠損部を設け、且つ該欠損部より上側に折
り曲げ部を設け、該折り曲げ部を隣接する同極の端子と
接合したこと、各集電端子が互いに横にずれて配置され
て各極集電端子の帯部の上端部を一体で接合すること、
負極放熱フィンと正極放熱フィンが互いに反対側に設け
られていることなどを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】本発明において、集電板の上側端部に帯状の集
電端子（一部に欠損部を設ける）及び側端部に放熱フィ
ンを設けたものの中央部に活物質を保持し、さらにその
周縁部に封口剤を配置した正極集電板及び負極集電体を
互いに積層し封口する。このような電池では放熱フィン
が互いに独立して配置され及び／又は積層電池の間に通
風路が設けられているため、電池温度が上がっても電気
的に短絡することなく放熱でき、また一体化された集電
端子の個々の一部欠損部により不良電池が該欠損部で切
り離され異常な温度上昇を防止する。また互いに独立し
ているためこれらの切り離された残骸で再接続されるこ
とがない。さらに端子部先端に亜鉛、錫−亜鉛、錫−鉛
合金を被覆することにより互いに接続することが容易と
なる。また以上の加工が同じ極板上で連続で行われるた
め、生産性が高く製造することができる。
電端子（一部に欠損部を設ける）及び側端部に放熱フィ
ンを設けたものの中央部に活物質を保持し、さらにその
周縁部に封口剤を配置した正極集電板及び負極集電体を
互いに積層し封口する。このような電池では放熱フィン
が互いに独立して配置され及び／又は積層電池の間に通
風路が設けられているため、電池温度が上がっても電気
的に短絡することなく放熱でき、また一体化された集電
端子の個々の一部欠損部により不良電池が該欠損部で切
り離され異常な温度上昇を防止する。また互いに独立し
ているためこれらの切り離された残骸で再接続されるこ
とがない。さらに端子部先端に亜鉛、錫−亜鉛、錫−鉛
合金を被覆することにより互いに接続することが容易と
なる。また以上の加工が同じ極板上で連続で行われるた
め、生産性が高く製造することができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の詳細について、一実施例によ
り説明する。図３に示すように縦が約５４ｍｍ、横が約
８６ｍｍの正極集電体１（ステンレス製集電体）の上側
端部に一部欠損部２’を設けた正極端子２を設け、且つ
側端部に放熱フィン３（幅約６ｍｍ）を設けた。次に中
央部表裏面（但し端に位置する極板については片面だ
け）に二酸化マンガンを主成分とする正極活物質４をス
クリ−ン印刷（縦が約５０ｍｍ、横が約７６ｍｍ）し、
さらに該正極活物質の表面を覆うようにポリエチレンオ
キシドに過塩素酸リチウムを加えた高分子固体電解質５
を同じくスクリ−ン印刷した。次にポリプロピレン系熱
接着性樹脂などからなる封口剤６を周縁に接着した。ま
た図４に示すように正極集電体１とほぼ同様な形状の負
極集電体７（ステンレス製集電体）の表裏面（但し端に
位置する極板については片面だけ）にリチウムから成る
負極活物質８をスクリ−ン印刷し、さらに該負極活物質
の表面を覆うようにポリエチレンオキシドに過塩素酸リ
チウムを加えた高分子固体電解質９を同じくスクリ−ン
印刷した。次に前記と同様に封口剤６を周縁に接着し
た。図５の断面図に示すように、このように加工した正
極集電体と負極集電体を繰り返し積層し、ポリプロピレ
ン系熱接着性樹脂などからなる封口剤６を互いに熱融着
し、電池内部を減圧密閉した。なお、正極活物質、電解
質層、負極活物質層からなる発電要素の厚みは、０．２
〜１．０ｍｍである。さらに図６の断面図に示す如く、
これらの積層電池を枠体１２を挟んでさらに積層した。
この時、枠体１２により集電体と集電体の間に通風路１
３が形成される。
り説明する。図３に示すように縦が約５４ｍｍ、横が約
８６ｍｍの正極集電体１（ステンレス製集電体）の上側
端部に一部欠損部２’を設けた正極端子２を設け、且つ
側端部に放熱フィン３（幅約６ｍｍ）を設けた。次に中
央部表裏面（但し端に位置する極板については片面だ
け）に二酸化マンガンを主成分とする正極活物質４をス
クリ−ン印刷（縦が約５０ｍｍ、横が約７６ｍｍ）し、
さらに該正極活物質の表面を覆うようにポリエチレンオ
キシドに過塩素酸リチウムを加えた高分子固体電解質５
を同じくスクリ−ン印刷した。次にポリプロピレン系熱
接着性樹脂などからなる封口剤６を周縁に接着した。ま
た図４に示すように正極集電体１とほぼ同様な形状の負
極集電体７（ステンレス製集電体）の表裏面（但し端に
位置する極板については片面だけ）にリチウムから成る
負極活物質８をスクリ−ン印刷し、さらに該負極活物質
の表面を覆うようにポリエチレンオキシドに過塩素酸リ
チウムを加えた高分子固体電解質９を同じくスクリ−ン
印刷した。次に前記と同様に封口剤６を周縁に接着し
た。図５の断面図に示すように、このように加工した正
極集電体と負極集電体を繰り返し積層し、ポリプロピレ
ン系熱接着性樹脂などからなる封口剤６を互いに熱融着
し、電池内部を減圧密閉した。なお、正極活物質、電解
質層、負極活物質層からなる発電要素の厚みは、０．２
〜１．０ｍｍである。さらに図６の断面図に示す如く、
これらの積層電池を枠体１２を挟んでさらに積層した。
この時、枠体１２により集電体と集電体の間に通風路１
３が形成される。
【０００７】このようにして得られた積層の電池の一例
を図７の斜視図に示す。次に各端子先端を除いて他の部
分をマスキングし端子先端に亜鉛微粉末を吹きつけた
（なおこの工程はあらかじめ極板を成形する時などに行
うほうがよい。）。次に端子先端を一体に熱融着した。
この時、端子の欠損部より下方が互いに接触しないよう
に、図８に示す如く、折り曲げ部を設けまた欠損部より
下方が上部より幅が狭くなっている。また、同様に図９
に示す如く、折り曲げ部を設けずに、欠損部より下方が
上方より幅を狭く形成してもよい。
を図７の斜視図に示す。次に各端子先端を除いて他の部
分をマスキングし端子先端に亜鉛微粉末を吹きつけた
（なおこの工程はあらかじめ極板を成形する時などに行
うほうがよい。）。次に端子先端を一体に熱融着した。
この時、端子の欠損部より下方が互いに接触しないよう
に、図８に示す如く、折り曲げ部を設けまた欠損部より
下方が上部より幅が狭くなっている。また、同様に図９
に示す如く、折り曲げ部を設けずに、欠損部より下方が
上方より幅を狭く形成してもよい。
【０００８】本発明の実施例による電池Ａ、Ｂと従来の
構造の電池の各５セルについて、高率放電時での電池温
度上昇変化を表１に示した。なお、Ａは通風路１３を設
けた電池で、Ｂはそれを設けていない電池である。
構造の電池の各５セルについて、高率放電時での電池温
度上昇変化を表１に示した。なお、Ａは通風路１３を設
けた電池で、Ｂはそれを設けていない電池である。
【０００９】
【００１０】また、これらの電池を複数個積層させた場
合の電気的な安全性について、不良電池が電気的回路か
ら切り離されるかを調査した。
合の電気的な安全性について、不良電池が電気的回路か
ら切り離されるかを調査した。
【００１１】従来は不良電池にも常に電流が流れ、全体
の電池特性を悪くしていたが、本発明による電池を積層
した場合は不良電池が端子の欠損部から切り離されてい
た。さらに正常な端子と不良端子は互いに絶縁されてい
た。
の電池特性を悪くしていたが、本発明による電池を積層
した場合は不良電池が端子の欠損部から切り離されてい
た。さらに正常な端子と不良端子は互いに絶縁されてい
た。
【００１２】
【発明の効果】上述したごとく、本発明は電池の安全性
を高め電子機器及び電気自動車に装着でき、従来に比べ
て信頼性が高く工業的価値は極めて大である。
を高め電子機器及び電気自動車に装着でき、従来に比べ
て信頼性が高く工業的価値は極めて大である。
【図１】従来の薄形電池の斜視図である。
【図２】従来の薄形電池を積層した状態の斜視図であ
る。
る。
【図３】本発明の薄形電池の正極集電体の斜視図であ
る。
る。
【図４】本発明の薄形電池の負極集電体の斜視図であ
る。
る。
【図５】本発明の積層薄形電池の断面図である。
【図６】本発明の積層薄形電池の断面図である。
【図７】本発明の積層薄形電池の斜視図である。
【図８】本発明の端子の一体化接合の正面図とその断面
図である。
図である。
【図９】本発明の端子の一体化接合の正面図とその断面
図である。
図である。
１ 正極集電体 ２ 正極端子 ２’ 欠損部 ３、１１ 放熱フィン ６ 封口剤 ７ 負極集電体 １０ 負極端子 １０’ 欠損部 １２ 枠体 １３ 通風路 １４ 端子
Claims (6)
- 【請求項１】 正極活物質、電解質層及び負極活物質を
層状に重ねた発電要素からなる薄形電池を積層した積層
薄形電池において、正極集電体の上端部に帯状の正極集
電端子と側端部に放熱フィンを設けること、該正極集電
体の正極集電端子と放熱フィンを除く表面及び裏面に正
極活物質を保持すること、該正極活物質の周縁に封口剤
を配置すること、負極集電体の上端部に帯状の負極集電
端子と側端部に放熱フィンを設けること、該負極集電体
の負極集電端子と放熱フィンを除く表面及び裏面に炭素
質材料を有する負極又はリチウムからなる負極を保持す
ること、該負極の周縁に封口剤を配置すること、該各極
集電体を互いに積層し互いの封口剤を接着し電池内を減
圧状態で密閉したこと、各極集電端子をそれぞれ接合し
たことを特徴とする積層薄形電池。 - 【請求項２】 正極活物質、電解質層及び負極活物質を
層状に重ねた発電要素からなる薄形電池を積層した積層
薄形電池において、正極集電体の上端部に帯状の正極集
電端子と側端部に放熱フィンを設けること、該正極集電
体の正極集電端子と放熱フィンを除く表面及び裏面に正
極活物質を保持すること、該正極活物質の周縁に封口剤
を配置すること、負極集電体の上端部に帯状の負極集電
端子と側端部に放熱フィンを設けること、該負極集電体
の負極集電端子と放熱フィンを除く表面及び裏面に炭素
質材料を有する負極又はリチウムからなる負極を保持す
ること、該負極の周縁に封口剤を配置すること、該各極
集電体を互いに積層し互いの封口剤を接着し電池内を減
圧状態で密閉したこと、各極集電端子をそれぞれ接合し
たこと、及びそれらの積層薄形電池間を通風路とする枠
体を挟んで再度積層することを特徴とする積層薄形電
池。 - 【請求項３】 各極集電端子の帯部の一部に欠損部を設
けたことを特徴とする請求項１又は２記載の積層薄形電
池。 - 【請求項４】 各集電端子が互いに横にずれて配置され
ていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の積層
薄形電池。 - 【請求項５】 負極放熱フィンと正極放熱フィンが互い
に反対側に設けられていることを特徴とする請求項１、
２、３又は４記載の積層薄形電池。 - 【請求項６】 各極集電端子の一体接合部があらかじめ
亜鉛、錫−亜鉛合金、錫−鉛合金から選択された金属で
被覆され、一体化された時に互いに溶融しあうことを特
徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の積層薄形電
池。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34953291A JPH05159808A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 積層薄形電池 |
| PCT/JP1992/001577 WO1993011572A1 (en) | 1991-12-06 | 1992-12-02 | Thin battery and monolithic thin battery |
| US08/087,682 US5401595A (en) | 1991-12-06 | 1992-12-02 | Film type battery and layer-built film type battery |
| EP92924870A EP0570590B1 (en) | 1991-12-06 | 1992-12-02 | Thin battery and monolithic thin battery |
| DE69218587T DE69218587T2 (de) | 1991-12-06 | 1992-12-02 | Dünne batterie und monolitische dünne batterie |
| CA002100678A CA2100678A1 (en) | 1991-12-06 | 1992-12-02 | Film type battery and layer-built film type battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34953291A JPH05159808A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 積層薄形電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05159808A true JPH05159808A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18404363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34953291A Pending JPH05159808A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 積層薄形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05159808A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996010273A1 (fr) * | 1994-09-27 | 1996-04-04 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Element d'accumulateur de type sec |
| JP2002015954A (ja) * | 2000-06-29 | 2002-01-18 | Kyocera Corp | 電気二重層コンデンサ |
| JP2005203192A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Toyota Motor Corp | ラミネート型二次電池 |
| WO2007114310A1 (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 積層型電池 |
| US9466823B2 (en) | 2013-02-28 | 2016-10-11 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
| JP2019003804A (ja) * | 2017-06-14 | 2019-01-10 | トヨタ自動車株式会社 | 全固体電池 |
| JP2019053898A (ja) * | 2017-09-15 | 2019-04-04 | トヨタ自動車株式会社 | 組電池の製造方法 |
-
1991
- 1991-12-06 JP JP34953291A patent/JPH05159808A/ja active Pending
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