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JP2003323879A - 板状電池の電極接続構造 - Google Patents

板状電池の電極接続構造

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JP2003323879A
JP2003323879A JP2002131495A JP2002131495A JP2003323879A JP 2003323879 A JP2003323879 A JP 2003323879A JP 2002131495 A JP2002131495 A JP 2002131495A JP 2002131495 A JP2002131495 A JP 2002131495A JP 2003323879 A JP2003323879 A JP 2003323879A
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thin plate
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shaped
battery
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光徳 石井
Nobuhiro Hagura
信宏 羽倉
Mitsuo Nakamura
光雄 中村
Atsushi Nanba
篤史 難波
Takenori Hashimoto
武典 橋本
Shingo Naruse
伸吾 成瀬
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄板状電極を備える板状電池の薄板状電極
を、簡単に、かつ強靱性、耐振動性、耐衝撃性が高い状
態に接続することのできる、板状電池の電極接続構造を
提供する。 【解決手段】 薄板状電極(正極11、負極12)を備
える板状電池1の電極を接続する際に、複数枚の薄板状
電極11,12を挿入可能なスリット21,31をそれ
ぞれ備える2枚の絶縁プレート2,3のスリット21,
31の位置を合わせて重ねた状態で、スリット21,3
1に、複数枚の薄板状電極11,12を重ねて挿入し、
一方の絶縁プレート2を他方の絶縁プレート3に対しス
ライドして、複数枚の薄板状電極11,12を2枚の絶
縁プレート2,3間において互いに重なり合った接続状
態とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄板状電極を備え
る板状電池の電極接続構造に関する。
【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。
そこで、電池容量や電圧を大きくするために、複数個の
電池を並列や直列に接続する必要がある。
【0004】一方、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、板状のリチウムイオン二次電池が開発されてい
る。この板状の二次電池では、正極及び負極が薄板状の
リードとして引き出されているため、これらを互いに接
続してハイブリッド自動車や電気自動車などに使われる
バッテリを構成する場合には、各二次電池の薄板状電極
接続構造を、強靱性、耐振動性、耐衝撃性が高いものと
する必要がある。
【0005】従来、電池の薄板状電極を接続する方法と
しては、金属絶縁プレートを介して接続する方法や、導
電性接着剤を用いて接続する方法などがある。金属絶縁
プレートを使用する場合には、電池の薄板状電極タブに
加工を施す必要がある。また、接続する電池の数によっ
て、部品の点数が多くなる。導電性接着剤を用いる場合
には、その電気抵抗の大きさや耐久性が問題となる場合
があるとともに、接着した後に電池の交換を行うことが
困難である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、薄板
状電極を備える板状電池の薄板状電極を、簡単に、かつ
強靱性、耐振動性、耐衝撃性が高い状態に接続すること
のできる、板状電池の電極接続構造を提供することであ
る。
【0007】
【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、薄板状電極を備える板状
電池の電極接続構造であって、複数枚の前記薄板状電極
を挿入可能なスリットをそれぞれ備える2枚の絶縁プレ
ートのスリットの位置を合わせて重ねた状態で、前記ス
リットに、前記複数枚の薄板状電極を重ねて挿入し、前
記一方の絶縁プレートを他方の絶縁プレートに対しスラ
イドした状態で、前記複数枚の薄板状電極が前記2枚の
絶縁プレート間において互いに重なり合った接続状態と
なっていることを特徴とする。
【0008】請求項1に記載の発明によれば、2枚の絶
縁プレートのスリットの位置を合わせ、このスリット
に、複数枚の薄板状電極を重ねて挿入し、一方の絶縁プ
レートを他方の絶縁プレートに対しスライドして、複数
枚の薄板状電極がこれら2枚の絶縁プレート間において
互いに重なり合った接続状態となっているので、板状電
池の薄板状電極を加工することなく、2枚の絶縁プレー
トにより板状電池の薄板状電極を簡単かつ確実に接続す
ることができる。また、板状電池を交換する際などに、
2枚の絶縁プレートを逆方向にスライドすることで、互
いに接続されている複数の板状電池の薄板状電極を外す
ことが容易にできる。
【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の板状電池の電極接続構造において、前記スリットに
は、前記2枚の絶縁プレートが互いに向き合う面側の開
口縁に丸みがつけられていることを特徴とする。
【0010】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、2枚の
絶縁プレートが互いに向き合う面側においてスリットの
開口縁に丸みがつけられているので、このスリットに重
ねて挿入された板状電池の薄板状電極を、絶縁プレート
をスライドして接続する際に、薄板状電極が切断した
り、傷ついたりするのを防止できる。
【0011】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2に記載の板状電池の電極接続構造において、前記複数
枚の薄板状電極が重なり合った接続状態を保持する保持
手段が備えられていることを特徴とする。ここで、前記
保持手段としては、前記2枚の絶縁プレートを互いに締
め付けるボルト、2枚の絶縁プレートの間に挟まれる薄
板状電極の接触部分を押圧する、絶縁プレートの表面に
設けられた突起や、バネ、ゴムなどの弾性部材などが挙
げられる。
【0012】請求項3に記載の発明によれば、請求項1
または2に記載の発明と同様の効果が得られるととも
に、複数枚の薄板状電極が重なり合った接続状態を保持
する保持手段が備えられているので、各板状電池の薄板
状電極が確実に接続された状態を保つことができる。
【0013】
【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。
【0014】各実施の形態では、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を複数個、立てた状態で箱体4の内部
に重ねて収容し、これらを直列に接続して、バッテリB
が構成されている。後述のように、バッテリBの箱体4
の蓋である絶縁プレート2,3には、リチウムイオン二
次電池1の各薄板状電極(正極11または負極12)が
複数枚重なり合った状態で接続するためのスリット2
1,31が形成されている。絶縁プレート2,3、およ
び箱体4は、セラミックなどの熱伝導性の高い絶縁材料
で構成されたものであって、これらがヒートシンクに接
続されて、各リチウムイオン二次電池1から発生する熱
が放散されるようになっている。
【0015】〔第1の実施の形態〕本実施の形態では、
図1、図4、図5に示すように、2枚の絶縁プレート
2,3のスリット21,31に、互いに隣接する2枚の
リチウムイオン二次電池1の一方の正極11と他方の負
極12とが重ねて挿入されている。そして、一方の絶縁
プレート2を他方の絶縁プレート3に対しスライドし
て、互いに隣接する2枚のリチウムイオン二次電池1の
一方の正極11と他方の負極12とがこれら2枚の絶縁
プレート間において互いに重なり合った接続状態となっ
ている。
【0016】絶縁プレート2,3にそれぞれ形成された
スリット21,31には、図4、図5に示すように、こ
れら2枚の絶縁プレート2,3が互いに向き合う面2
2,23側の開口縁23,33に丸みがつけられてい
る。この丸みが無いと、図5に示すように、一方の絶縁
プレート2を他方の絶縁プレート3に対してスライドし
て、2枚のリチウムイオン二次電池1のうちの一方の正
極11と他方の負極12とが互いに接続されるときに、
絶縁プレート2,3に挟まれた薄板状電極11,12
が、スリット21,31の開口縁の角部で折れ曲がっ
て、薄板状電極11,12に損傷が生じる恐れがある。
この角部に丸みがつけられることで、薄板状電極11,
12がなだらかに曲がるようになっている。
【0017】〔第2の実施の形態〕本実施の形態では、
図6に示すように、絶縁プレート2,3を互いにボルト
(保持手段)5で締結し、絶縁プレート2,3の間に挟
まれる薄板状電極11,12の接続性能を確実にしたも
のである。ボルト5は、絶縁プレート2,3を、図1に
示す箱体4に固定する役目を兼ねるようにしても良い。
【0018】〔第3の実施の形態〕本実施の形態では、
図7に示すように、絶縁プレート2,3の間に挟まれる
薄板状電極11,12の接触面の位置において、絶縁プ
レート2,3にそれぞれ凸部24と凹部34とを形成し
てなる絶縁プレート2A,3Aを用いている。絶縁プレ
ート2A,3Aの間に挟まれる薄板状電極11,12の
接触面積を増やすことで、これら薄板状電極11,12
の接続性能を高めるようにしたものである。凸部24と
凹部34とはそれぞれ、薄板状電極11,12の幅方向
に同一断面となるように形成され、その表面は、薄板状
電極11,12に損傷を与えないように滑らかな曲線か
ら構成されている。
【0019】〔第4の実施の形態〕本実施の形態では、
図8に示すように、絶縁プレート2,3の間に挟まれる
薄板状電極11,12の接触面の位置において、絶縁プ
レート2に金属製のピン(保持手段)6が差し込まれて
いる。絶縁プレート2,3の間に挟まれる薄板状電極1
1,12を、このピン6の頭部で押さえ付けることで、
薄板状電極11,12の接続性能が高められている。ピ
ン6は、各薄板状電極の電位の検出や各種回路との接続
が容易となるよう、絶縁プレート2の表面に突出してい
る。
【0020】〔第5の実施の形態〕本実施の形態は、図
9に示すように、第4の実施の形態で、金属製のピン6
の頭部にバネ(保持手段)7を取り付けらたものであ
る。絶縁プレート2,3の間に挟まれる薄板状電極1
1,12を、ピン6の頭部とバネ7とで押さえ付けるこ
とで、薄板状電極11,12の接続性能がさらに高めら
れている。
【0021】第1〜第5の実施の形態に記載の板状電池
の電極接続構造によれば、2枚の絶縁プレート2(2
A),3(3A)のスリット21,31の位置を合わ
せ、このスリット21,31に、複数枚の薄板状電極1
1,12を重ねて挿入し、一方の絶縁プレート2(2
A)を他方の絶縁プレート3(3A)に対しスライドし
て、複数枚の薄板状電極11,12がこれら2枚の絶縁
プレート2(2A),3(3A)間において互いに重な
り合った接続状態となっているので、リチウムイオン二
次電池1の薄板状電極11,12を加工することなく、
2枚の絶縁プレート2(2A),3(3A)によりリチ
ウムイオン二次電池1の薄板状電極11,12を簡単か
つ確実に接続することができる。また、リチウムイオン
二次電池1を交換する際などに、2枚の絶縁プレート2
(2A),3(3A)を逆方向にスライドすることで、
互いに接続されている複数のリチウムイオン二次電池1
の薄板状電極11,12を外すことが容易にできる。
【0022】また、2枚の絶縁プレート2(2A),3
(3A)が互いに向き合う面22,32側においてスリ
ット21,31の開口縁23,33に丸みがつけられて
いるので、このスリット21,31に重ねて挿入された
リチウムイオン二次電池1の薄板状電極11,12を、
絶縁プレート2(2A),3(3A)をスライドして接
続する際に、薄板状電極11,12が切断したり、傷つ
いたりするのを防止できる。
【0023】また、第2、第4、第5の実施の形態に記
載の板状電池の電極接続構造によれば、複数枚の薄板状
電極11,12が重なり合った接続状態を保持する保持
手段(ボルト5、ピン6、バネ7)が備えられているの
で、各リチウムイオン二次電池1の薄板状電極11,1
2が確実に接続された状態を保つことができる。
【0024】なお、本発明の板状電池の電極接続構造
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、リチウムイオン二次電池(板状電池)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、板状電池を並列に接続する場合の薄板状電極の接続
にも適用可能であることは言うまでもない。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。
【0025】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、2枚の
絶縁プレートのスリットの位置を合わせ、このスリット
に、複数枚の薄板状電極を重ねて挿入し、一方の絶縁プ
レートを他方の絶縁プレートに対しスライドして、複数
枚の薄板状電極がこれら2枚の絶縁プレート間において
互いに重なり合った接続状態となっているので、板状電
池の薄板状電極を加工することなく、2枚の絶縁プレー
トにより板状電池の薄板状電極を簡単かつ確実に接続す
ることができる。また、板状電池を交換する際などに、
2枚の絶縁プレートを逆方向にスライドすることで、互
いに接続されている複数の板状電池の薄板状電極を外す
ことが容易にできる。
【0026】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、2枚の
絶縁プレートが互いに向き合う面側においてスリットの
開口縁に丸みがつけられているので、このスリットに重
ねて挿入された板状電池の薄板状電極を、絶縁プレート
をスライドして接続する際に、薄板状電極が切断した
り、傷ついたりするのを防止できる。
【0027】請求項3に記載の発明によれば、請求項1
または2に記載の発明と同様の効果が得られるととも
に、複数枚の薄板状電極が重なり合った接続状態を保持
する保持手段が備えられているので、各板状電池の薄板
状電極が確実に接続された状態を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る板状電池の電極接続構造を適用し
て構成されたバッテリの一例を示す斜視図である。
【図2】図1に示すバッテリの内部に収容された板状電
池の配列を示す斜視図である。
【図3】図1に示すバッテリの内部に収容された板状電
池の薄板状電極が絶縁プレートによって接続される状況
を示す斜視図である。
【図4】本発明に係る板状電池の電極接続構造によって
板状電池の薄板状電極が接続される状況を示す断面図で
ある。
【図5】本発明に係る板状電池の電極接続構造の一例を
示す断面図である。
【図6】本発明に係る板状電池の電極接続構造の一例を
示す断面図である。
【図7】本発明に係る板状電池の電極接続構造の一例を
示す断面図である。
【図8】本発明に係る板状電池の電極接続構造の一例を
示す断面図である。
【図9】本発明に係る板状電池の電極接続構造の一例を
示す断面図である。
【符号の説明】
1 板状電池(リチウムイオン二次電池) 2(2A),3(3A) 絶縁プレート 5 保持手段(ボルト) 6 保持手段(ピン) 7 保持手段(バネ) 11 薄板状電極(正極) 12 薄板状電極(負極) 21,31 スリット 22,32 絶縁プレートが互いに向き合う面 23,33 開口縁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 光雄 東京都新宿区西新宿一丁目7番2号 富士 重工業株式会社内 (72)発明者 難波 篤史 東京都新宿区西新宿一丁目7番2号 富士 重工業株式会社内 (72)発明者 橋本 武典 東京都新宿区西新宿一丁目7番2号 富士 重工業株式会社内 (72)発明者 成瀬 伸吾 東京都新宿区西新宿一丁目7番2号 富士 重工業株式会社内 Fターム(参考) 5H022 AA19 BB03 CC09 KK04 5H040 AA03 AA19 AA22 AS01 AS07 AT06 DD03 JJ03

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】薄板状電極を備える板状電池の電極接続構
    造であって、 複数枚の前記薄板状電極を挿入可能なスリットをそれぞ
    れ備える2枚の絶縁プレートのスリットの位置を合わせ
    て重ねた状態で、前記スリットに、前記複数枚の薄板状
    電極を重ねて挿入し、前記一方の絶縁プレートを他方の
    絶縁プレートに対しスライドした状態で、前記複数枚の
    薄板状電極が前記2枚の絶縁プレート間において互いに
    重なり合った接続状態となっていることを特徴とする板
    状電池の電極接続構造。
  2. 【請求項2】前記スリットには、前記2枚の絶縁プレー
    トが互いに向き合う面側の開口縁に丸みがつけられてい
    ることを特徴とする請求項1に記載の板状電池の電極接
    続構造。
  3. 【請求項3】前記複数枚の薄板状電極が重なり合った接
    続状態を保持する保持手段が備えられていることを特徴
    とする請求項1または2に記載の板状電池の電極接続構
    造。
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