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JP7765635B2 - battery - Google Patents

battery

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JP7765635B2
JP7765635B2 JP2024528985A JP2024528985A JP7765635B2 JP 7765635 B2 JP7765635 B2 JP 7765635B2 JP 2024528985 A JP2024528985 A JP 2024528985A JP 2024528985 A JP2024528985 A JP 2024528985A JP 7765635 B2 JP7765635 B2 JP 7765635B2
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JP
Japan
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conductive plate
battery
generating element
flat
power generating
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JP2024528985A
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俊平 増田
浩司 山口
潤珠 青木
彩子 新谷
春樹 上剃
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Maxell Ltd
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Description

本開示は、電池に関する。 This disclosure relates to batteries.

従来、凹状容器及び凹状容器の開口を覆う蓋材によって形成された内部空間に発電要素が収容された電池が種々開示されている。 Various batteries have been disclosed in the past in which a power generating element is housed in an internal space formed by a recessed container and a lid material covering the opening of the recessed container.

特開2012-69508号公報(特許文献1)は、電気化学特性が安定した電気化学セルを開示している。電気化学セルは、密封容器を有する。密封容器は、ベース部材とリッド部材とからなる。両部材の間には電気化学素子が収納される収納空間が形成されている。リッド部材と電気化学素子との間には、電気化学素子を押圧する弾性部材が配設されている。特許文献1は、弾性部材として断面視においてV字形に屈曲した板バネ又は電気化学素子に向かって湾曲した板バネを開示している。 JP 2012-69508 A (Patent Document 1) discloses an electrochemical cell with stable electrochemical characteristics. The electrochemical cell has a sealed container. The sealed container consists of a base member and a lid member. A storage space for storing an electrochemical element is formed between the two members. An elastic member is disposed between the lid member and the electrochemical element to press against the electrochemical element. Patent Document 1 discloses, as the elastic member, a leaf spring bent in a V-shape in cross section or a leaf spring curved toward the electrochemical element.

国際公開第2022/030424号(特許文献2)は、電池用パッケージ及び電池モジュールを開示している。電池モジュールは、第1面及び第1面に開口しかつ電池を収容するための凹部を含む絶縁基板と、第1面において凹部を囲む枠部と、枠部と凹部との間に位置する第2電極と、第2電極に電気的に接続され、第1面上から凹部の開口にかけて延在している導電性シートと、枠部を塞ぐ蓋体と、蓋体と導電性シートの間に位置し、蓋体及び導電性シートに接しているスペーサとを備えている。 WO 2022/030424 (Patent Document 2) discloses a battery package and a battery module. The battery module includes an insulating substrate having a first surface and a recess that opens onto the first surface and accommodates a battery, a frame that surrounds the recess on the first surface, a second electrode located between the frame and the recess, a conductive sheet that is electrically connected to the second electrode and extends from the first surface to the opening of the recess, a lid that covers the frame, and a spacer that is located between the lid and the conductive sheet and in contact with the lid and the conductive sheet.

特開2006-12792号公報(特許文献3)は、電池用ケースと電池とを開示している。電池用ケースは、上面の中央部に凹部が形成されたセラミックスから成る基体と、凹部を覆うようにして外周部が基体に接合される蓋体とを具備している。電池は、電池用ケースと、電池用ケース内に収容された発電要素とを備えている。蓋体の中央部には全体が凹部側に突出した突出部が設けられており、突出部と外周部の間には湾曲部が設けられている。 JP 2006-12792 A (Patent Document 3) discloses a battery case and a battery. The battery case comprises a ceramic base body with a recess formed in the center of its top surface, and a lid body whose outer periphery is joined to the base body so as to cover the recess. The battery comprises a battery case and a power generating element housed within the battery case. The lid body has a protrusion in the center that protrudes entirely toward the recess, and a curved portion is provided between the protrusion and the outer periphery.

特開2012-69508号公報JP 2012-69508 A 国際公開第2022/030424号International Publication No. 2022/030424 特開2006-12792号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-12792

しかしながら、特許文献1の電気化学セルにおけるV字形に屈曲した板バネは、電気化学素子との接触が安定せず、振動等により位置ズレするおそれがある。また、大きく湾曲した板バネは、その湾曲面が電気化学素子に接触しているため、電気的接続が安定しないおそれがある。However, the V-shaped bent leaf spring in the electrochemical cell of Patent Document 1 does not provide stable contact with the electrochemical element, and there is a risk of it becoming displaced due to vibration, etc. Furthermore, with a leaf spring that is significantly curved, the curved surface comes into contact with the electrochemical element, which may result in an unstable electrical connection.

また、特許文献2の電池モジュールにおいて、導電性シートが平坦な板状であるため、スペーサが導電性シートの中央部を押圧すると、絶縁基板の第1面の凹部側の端部が支点となって導電性シートの端部が浮き上がろうとする。そのため、電池モジュールにおける製造のばらつきにより発電要素の厚みが設計値よりも薄くなると、導電性シートの変形が大きくなり、導電性シートと導電性接合材との接合が不安定になって良好な電気的接続が維持できなくなるおそれが生じる。 In addition, in the battery module of Patent Document 2, because the conductive sheet is flat and plate-shaped, when the spacer presses against the center of the conductive sheet, the edge of the conductive sheet tends to lift up, with the edge of the insulating substrate on the recessed side of the first surface acting as a fulcrum. Therefore, if the thickness of the power-generating element becomes thinner than the design value due to manufacturing variations in the battery module, the conductive sheet will deform significantly, which could cause the bond between the conductive sheet and the conductive adhesive to become unstable and prevent a good electrical connection from being maintained.

さらに、特許文献3の電池では、蓋体の突出部を負極に当接させるため、製造のばらつきにより発電要素の厚みが設計値よりも薄くなると、蓋体が発電要素に接触しなくなり、良好な電気的接続ができなくなるおそれが生じる。 Furthermore, in the battery of Patent Document 3, the protruding portion of the lid body abuts against the negative electrode, so if the thickness of the power generating element becomes thinner than the design value due to manufacturing variations, the lid body will no longer make contact with the power generating element, which could result in an inability to achieve a good electrical connection.

そこで、本開示は、良好な電気的接続を維持することができる電池を提供することを課題とする。 Therefore, the objective of this disclosure is to provide a battery that can maintain good electrical connection.

上記課題を解決するために、本開示は次のように構成した。すなわち、本開示に係る電池は、底部及び側壁部を有する凹状容器と凹状容器の開口を覆う蓋材とを有するケースと、第1電極層と、第2電極層と、第1電極層及び第2電極層の間に配置される固体電解質層とを積層した積層体を有し、ケースに収容される発電要素と、発電要素と蓋材との間に配置される導電板と、導電板と蓋材との間に配置される弾性絶縁体とを備えている。導電板は、凹状容器の側壁部の上端面に相当する位置に導電板を支持するための支持部を有している。支持部は、前記凹状容器の側壁部の上端面に向かって前記導電板の一部を突出させた突出部である。弾性絶縁体は、ケースに収容された状態で発電要素に向かって導電板を押圧している。In order to solve the above-mentioned problems, the present disclosure is configured as follows. That is, the battery according to the present disclosure includes a case having a recessed container with a bottom and sidewalls and a lid covering the opening of the recessed container; a laminate comprising a first electrode layer, a second electrode layer, and a solid electrolyte layer disposed between the first and second electrode layers; a power generation element housed in the case; a conductive plate disposed between the power generation element and the lid; and an elastic insulator disposed between the conductive plate and the lid. The conductive plate has a support portion for supporting the conductive plate at a position corresponding to the upper end surface of the sidewall of the recessed container. The support portion is a protrusion formed by protruding a portion of the conductive plate toward the upper end surface of the sidewall of the recessed container. The elastic insulator presses the conductive plate toward the power generation element while housed in the case.

本開示に係る電池によれば、良好な電気的接続を維持することができる。 The battery disclosed herein is capable of maintaining good electrical connection.

図1は、第1実施形態に係る電池を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a battery according to a first embodiment. 図2は、図1に示す電池(蓋材、導電板及び弾性絶縁体を除く。)を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing the battery shown in FIG. 1 (excluding the cover, conductive plate, and elastic insulator). 図3は、図1に示す電池の導電板を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing the conductive plates of the battery shown in FIG. 図4は、第2実施形態に係る電池を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a battery according to the second embodiment. 図5は、第3実施形態に係る電池を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a battery according to a third embodiment. 図6は、変形例3に係る電池を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a battery according to Modification 3.

(構成1)
本開示の実施形態に係る電池は、底部及び側壁部を有する凹状容器と凹状容器の開口を覆う蓋材とを有するケースと、第1電極層と、第2電極層と、第1電極層及び第2電極層の間に配置される固体電解質層とを積層した積層体を有し、ケースに収容される発電要素と、発電要素と蓋材との間に配置される導電板と、導電板と蓋材との間に配置される弾性絶縁体とを備えている。導電板は、凹状容器の側壁部の上端面に相当する位置に導電板を支持するための支持部を有している。支持部は、前記凹状容器の側壁部の上端面に向かって前記導電板の一部を突出させた突出部である。弾性絶縁体は、ケースに収容された状態で発電要素に向かって導電板を押圧している。
(Configuration 1)
A battery according to an embodiment of the present disclosure includes a case having a recessed container having a bottom and sidewalls and a lid covering the opening of the recessed container, a laminate including a first electrode layer, a second electrode layer, and a solid electrolyte layer disposed between the first and second electrode layers, and includes a power generation element housed in the case, a conductive plate disposed between the power generation element and the lid, and an elastic insulator disposed between the conductive plate and the lid. The conductive plate has a support portion for supporting the conductive plate at a position corresponding to the upper end surface of the sidewall of the recessed container. The support portion is a protrusion that protrudes a portion of the conductive plate toward the upper end surface of the sidewall of the recessed container. The elastic insulator presses the conductive plate toward the power generation element when housed in the case.

このように導電板が発電要素を凹状容器の底部側へと押圧することにより、導電板が発電要素の体積変化によっても発電要素とより安定的に接触する。これにより、電池は、振動等により導電板に位置ズレが生じることなく、良好な電気的接続を維持することができる。また、導電板の支持部、すなわち、突出部によって導電板を支持することにより、導電板は、凹状容器の側壁部の内周側端部に接触しない。そのため、導電板の変形によって電気的接続が維持できなくなることを防ぐことができる。さらに、圧縮変形可能な弾性絶縁体により導電板を押圧するため、弾性絶縁体の変形量の変化によって発電要素の厚みのズレを吸収することができるので、良好な電気的接続を実現することができる。 In this way, the conductive plate presses the power generating element toward the bottom of the concave container, allowing the conductive plate to make more stable contact with the power generating element even when the volume of the power generating element changes. This prevents the conductive plate from shifting position due to vibration or other factors, allowing the battery to maintain a good electrical connection. Furthermore, by supporting the conductive plate with its support portion, i.e., the protrusion, the conductive plate does not come into contact with the inner edge of the side wall of the concave container. This prevents the electrical connection from being disrupted due to deformation of the conductive plate. Furthermore, because the conductive plate is pressed by a compressible elastic insulator, changes in the amount of deformation of the elastic insulator can absorb discrepancies in the thickness of the power generating element, achieving a good electrical connection.

(構成2)
構成1の電池において、導電板は、少なくとも2つ以上の支持部を有してよい。これにより、導電板をより安定的に側壁部の上端面に支持させることができ、導電板の位置ズレを抑制し、より良好な電気的接続を維持させることができる。
(Configuration 2)
In the battery of Configuration 1, the conductive plate may have at least two or more support portions, which allows the conductive plate to be more stably supported on the upper end surface of the side wall portion, suppresses misalignment of the conductive plate, and maintains better electrical connection.

(構成3)
構成1又は構成2の電池において、導電板は、発電要素と対向する平面部を有してよい。
(Configuration 3)
In the battery of Configuration 1 or Configuration 2, the conductive plate may have a flat surface facing the power generating element.

(構成4)
構成1~3のいずれかの電池において、弾性絶縁体は、ゴムからなってよい。
(Configuration 4)
In the battery of any of Configurations 1 to 3, the elastic insulator may be made of rubber.

(構成5)
構成1~4のいずれかの電池において、電池は、接触抵抗を低減するために、導電板と発電要素との間に配置される導電シートをさらに有してよい。特に、導電板よりも柔軟性の高い、すなわち変形容易な導電シートを配置することにより、発電要素の体積が変化した場合であっても、より一層良好な電気的接続を維持させることができる。
(Configuration 5)
In any of the batteries of Configurations 1 to 4, the battery may further include a conductive sheet disposed between the conductive plate and the power-generating element to reduce contact resistance. In particular, by disposing a conductive sheet that is more flexible, i.e., more easily deformable, than the conductive plate, it is possible to maintain a better electrical connection even if the volume of the power-generating element changes.

(構成6)
前記とは別の実施形態に係る電池は、底部及び側壁部を有する凹状容器と凹状容器の開口を覆う蓋材とを有するケースと、ケースに収容される扁平形電池と、扁平形電池と蓋材との間に配置される導電板と、導電板と前記蓋材との間に配置される弾性絶縁体とを備えている。導電板は、凹状容器の側壁部の上端面に相当する位置に導電板を支持するための支持部を有している。支持部は、前記凹状容器の側壁部の上端面に向かって前記導電板の一部を突出させた突出部である。弾性絶縁体は、ケースに収容された状態で扁平形電池に向かって導電板を押圧している。このように、ケースの内部空間に扁平形電池を収容した場合であっても、良好な電気的接続を維持させることができる。
(Configuration 6)
Another embodiment of the battery includes a case having a recessed container with a bottom and sidewalls and a lid covering the opening of the recessed container, a flat battery housed in the case, a conductive plate disposed between the flat battery and the lid, and an elastic insulator disposed between the conductive plate and the lid. The conductive plate has a support portion for supporting the conductive plate at a position corresponding to the upper end surface of the sidewall of the recessed container. The support portion is a protrusion that protrudes a portion of the conductive plate toward the upper end surface of the sidewall of the recessed container. The elastic insulator presses the conductive plate toward the flat battery when housed in the case. In this way, good electrical connection can be maintained even when a flat battery is housed in the internal space of the case.

(構成7)
構成6の電池において、導電板は、扁平形電池と対向する平面部を有してよい。
(Configuration 7)
In the battery of configuration 6, the conductive plate may have a flat surface facing the flat battery.

凹状容器の材質は、特に限定されず、樹脂、ガラス(硼珪酸ガラス、ガラスセラミックス等)、金属及びセラミック等、種々のものを例示することができる。樹脂の中にセラミックやガラスの粉末が分散された複合材であってもよい。凹状容器を金属材料で構成する場合は、凹状容器と発電要素との絶縁、或いは、凹状容器と扁平形電池との絶縁を確保するため、凹状容器の底部の内面及び側壁部の内周面を樹脂材料又はガラス等の絶縁材で被覆することが望ましい。 The material of the concave container is not particularly limited, and various examples include resin, glass (borosilicate glass, glass ceramics, etc.), metal, and ceramic. It may also be a composite material in which ceramic or glass powder is dispersed in resin. If the concave container is made of a metal material, it is desirable to coat the inner surface of the bottom and the inner circumferential surface of the side wall of the concave container with an insulating material such as resin or glass to ensure insulation between the concave container and the power generating element, or between the concave container and the flat battery.

(第1実施形態)
以下、本開示の第1実施形態について、図1~図3を用いて具体的に説明する。まず、図1に示すように、電池1は、ケース10と、ケース10に収容される発電要素20と、ケース10に収容される導電板30と、ケース10に収容される弾性絶縁体40とから構成されている。
(First embodiment)
The first embodiment of the present disclosure will be described in detail below with reference to Figures 1 to 3. First, as shown in Figure 1, a battery 1 is composed of a case 10, a power generating element 20 housed in the case 10, a conductive plate 30 housed in the case 10, and an elastic insulator 40 housed in the case 10.

ケース10は、凹状容器11、蓋材12、接続端子13及び接続端子14を含んでいる。 The case 10 includes a concave container 11, a lid material 12, a connection terminal 13, and a connection terminal 14.

凹状容器11は、セラミックからなる。凹状容器11は、四角形状の底部111と、底部111の外周から連続して形成され、内部に発電要素20を収容するための円筒形状の空間を有する四角筒形状の側壁部112とを含んでいる。側壁部112は、縦断面視で、底部111に対して略垂直に延びるように設けられている。底部111の内部には、導体部113が形成されている。導体部113は、発電要素20に導電接続されるように発電要素20と底部111との間に延設されている。側壁部112の内部には、導体部114が形成されている。導体部114の一部は、図1及び図2に示すように、側壁部112の上端面に露出して形成されている。後述するように、側壁部112の上端面における導体部114の露出面は、導電板30に形成された支持部32に対応するように位置付けられる。凹状容器11の製造方法については、後述する。なお、凹状容器11は、セラミック製に限られず、合成樹脂等の絶縁性材料から構成されてもよい。なお、凹状容器11は、平面視において四角形状に限られず、円形状、楕円形状及び多角形状であってもよい。なお、発電要素20を収容するための内部の空間は、円筒形状に限られず、発電要素20の形状に応じて四角筒形状など多角筒形状に形成されてもよい。また、導体部114は、側壁部112の内部ではなく、側壁部112の内面に形成し、さらに底部111の内部を貫通させて接続端子14と導通させてもよい。この場合、発電要素20の外周面と導体部114とが接触しないように、発電要素20の外周面と導体部114との間、例えば、導体部114の内表面に絶縁層を形成するのが望ましい。The recessed container 11 is made of ceramic. The recessed container 11 includes a rectangular bottom 111 and a rectangular tubular sidewall 112 that is formed continuously from the outer periphery of the bottom 111 and has a cylindrical space therein for accommodating the power generating element 20. The sidewall 112 extends substantially perpendicular to the bottom 111 in a longitudinal cross-sectional view. A conductor 113 is formed inside the bottom 111. The conductor 113 extends between the power generating element 20 and the bottom 111 so as to be conductively connected to the power generating element 20. A conductor 114 is formed inside the sidewall 112. As shown in Figures 1 and 2, a portion of the conductor 114 is exposed at the upper end surface of the sidewall 112. As described below, the exposed surface of the conductor 114 at the upper end surface of the sidewall 112 is positioned to correspond to the support portion 32 formed on the conductive plate 30. A manufacturing method of the recessed container 11 will be described later. The recessed container 11 is not limited to being made of ceramic, but may be made of an insulating material such as synthetic resin. The recessed container 11 is not limited to being rectangular in plan view, but may be circular, elliptical, or polygonal. The internal space for accommodating the power-generating element 20 is not limited to being cylindrical, but may be formed into a polygonal cylindrical shape, such as a rectangular cylindrical shape, depending on the shape of the power-generating element 20. The conductor portion 114 may be formed on the inner surface of the side wall portion 112, rather than inside the side wall portion 112, and may further penetrate the inside of the bottom portion 111 to be electrically connected to the connection terminal 14. In this case, it is desirable to form an insulating layer between the outer peripheral surface of the power-generating element 20 and the conductor portion 114, for example, on the inner surface of the conductor portion 114, so that the outer peripheral surface of the power-generating element 20 and the conductor portion 114 do not come into contact with each other.

蓋材12は、凹状容器11の開口を覆う四角形状の金属製薄板である。蓋材12は、図1及び図2に示すように、その外周端部の下面と凹状容器11の上端との間に配された四角枠状のシールリング15によって凹状容器11に接合(シーム溶接)されている。これにより、ケース10の内部空間は完全に密閉される。ケース10の内部空間は、発電要素20への影響を考慮して真空雰囲気或いは窒素等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。なお、蓋材12は、凹状容器11の開口を覆うことができれば、金属製薄板に限られるものではない。蓋材12は、四角形状に限られず、凹状容器11の平面視における形状に応じて、円形状、楕円形状及び多角形状等に種々変更することができる。また、蓋材12は、平板以外の形状であってもよい。なお、蓋材12は、接着剤によって凹状容器11と接着されてもよく、蓋材12と凹状容器11との接合方法は特に限定されない。The lid material 12 is a rectangular metal thin plate that covers the opening of the recessed container 11. As shown in Figures 1 and 2, the lid material 12 is joined (seam-welded) to the recessed container 11 by a rectangular frame-shaped seal ring 15 disposed between the underside of the outer periphery of the lid material 12 and the upper end of the recessed container 11. This completely seals the interior space of the case 10. The interior space of the case 10 is preferably a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen, taking into consideration the impact on the power generating element 20. Note that the lid material 12 is not limited to a metal thin plate as long as it can cover the opening of the recessed container 11. The shape of the lid material 12 is not limited to a rectangular shape and can be variously modified, such as a circle, ellipse, or polygon, depending on the shape of the recessed container 11 in a plan view. The lid material 12 may also have a shape other than a flat plate. The lid material 12 may be bonded to the recessed container 11 with an adhesive, and the method of joining the lid material 12 to the recessed container 11 is not particularly limited.

接続端子13は、凹状容器11の底部111の外面に配置されている。接続端子13は、導体部113を介して後述する電極層21に電気的に接続されている。電極層21は、後述するように正極層として機能する。したがって、導体部113は、接続端子13と正極層とを導通させる導通経路となり、接続端子13は、正極の端子として機能する。 The connection terminal 13 is disposed on the outer surface of the bottom 111 of the recessed container 11. The connection terminal 13 is electrically connected to the electrode layer 21 (described later) via the conductor portion 113. The electrode layer 21 functions as a positive electrode layer (described later). Therefore, the conductor portion 113 serves as a conductive path that connects the connection terminal 13 and the positive electrode layer, and the connection terminal 13 functions as a positive electrode terminal.

接続端子14は、凹状容器11の底部111の外面に接続端子13から離れて配置されている。接続端子14は、導体部114を介して後述する導電板30の支持部32と電気的に接続されている。後述するように、導電板30は、負極層として機能する電極層22に電気的に接続される。したがって、導体部114及び導電板30は、接続端子14と負極層とを導通させる導通経路となり、接続端子14は、負極の端子として機能する。なお、接続端子13及び接続端子14の配置は、上記に限定されず、凹状容器11の側壁部112の外面に配置されてもよく、蓋材12を導体部114として機能させ、接続端子14を蓋材12の外面に形成することも可能である。ただし、これら両端子を凹状容器11の底部111の外面に一定の間隔を設けて配置することにより、回路基板の表面への実装することができる。The connection terminal 14 is positioned on the outer surface of the bottom 111 of the recessed container 11, away from the connection terminal 13. The connection terminal 14 is electrically connected to the support portion 32 of the conductive plate 30 (described below) via the conductor portion 114. As described below, the conductive plate 30 is electrically connected to the electrode layer 22, which functions as the negative electrode layer. Therefore, the conductor portion 114 and the conductive plate 30 form a conductive path connecting the connection terminal 14 to the negative electrode layer, and the connection terminal 14 functions as a negative electrode terminal. Note that the arrangement of the connection terminals 13 and 14 is not limited to the above. They may also be positioned on the outer surface of the side wall portion 112 of the recessed container 11. It is also possible to have the lid member 12 function as the conductor portion 114 and the connection terminal 14 formed on the outer surface of the lid member 12. However, by positioning these two terminals at a fixed distance on the outer surface of the bottom 111 of the recessed container 11, they can be mounted on the surface of a circuit board.

ここで、凹状容器11の製造方法について説明する。まず、セラミックのグリーンシートに金属ペーストを印刷塗布して導体部113及び導体部114となる印刷パターンを形成する。次に、これらの印刷パターンを形成したグリーンシートを複数積層し、これにより、内部に導体部113及び導体部114を有し、且つ、側壁部112の内周面に上述した支持部115を有する凹状容器11を作製することができる。なお、接続端子13及び接続端子14は、この金属ペーストの印刷パターンによって形成することもできる。 Here, we will explain the manufacturing method of the concave container 11. First, a metal paste is printed onto a ceramic green sheet to form a printed pattern that will become the conductor portions 113 and 114. Next, multiple green sheets with these printed patterns are stacked together, thereby producing a concave container 11 that has the conductor portions 113 and 114 inside and the above-mentioned support portion 115 on the inner surface of the side wall portion 112. Note that the connection terminals 13 and 14 can also be formed using this printed pattern of metal paste.

発電要素20は、電極層(正極層)21と電極層(負極層)22と固体電解質層23とを含んでいる。固体電解質層23は、電極層21と電極層22との間に配置されている。発電要素20は、円柱形状に形成されている。発電要素20は、凹状容器11の底部111側(図示の下方)から電極層21、固体電解質層23、電極層22の順で積層されている。すなわち、発電要素20は、電極層21の下面と凹状容器11の底部111の内面とが対向するようにケース10の内部空間に収容されている。なお、発電要素20は、円柱形状に限られず、直方体形状や多角柱形状等、種々変更することができる。 The power generation element 20 includes an electrode layer (positive electrode layer) 21, an electrode layer (negative electrode layer) 22, and a solid electrolyte layer 23. The solid electrolyte layer 23 is disposed between the electrode layers 21 and 22. The power generation element 20 is formed in a cylindrical shape. The power generation element 20 is stacked in the order of the electrode layer 21, the solid electrolyte layer 23, and the electrode layer 22 from the bottom 111 side of the recessed container 11 (the bottom side in the figure). That is, the power generation element 20 is housed in the internal space of the case 10 so that the lower surface of the electrode layer 21 faces the inner surface of the bottom 111 of the recessed container 11. The power generation element 20 is not limited to a cylindrical shape and can be variously modified, such as a rectangular parallelepiped or polygonal prism shape.

電極層21は、リチウムイオン二次電池に用いられる正極活物質として、コバルト酸リチウムと、硫化物系固体電解質と、導電助剤であるグラフェンとを質量比で65:30:5の割合で含有した正極合剤を直径7.45mmの金型に入れて円柱形状に成形した正極ペレットである。なお、電極層21の正極活物質は、発電要素20の正極層として機能することができれば、特に限定されるものではなく、例えば、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物、オリビン型複合酸化物等であってもよく、これらを適宜混合したものであってもよい。また、電極層231のサイズや形状は、円柱形状に限定されるものではなく、電池1のサイズや形状に応じて種々変更可能である。The electrode layer 21 is a positive electrode pellet formed into a cylindrical shape by placing a positive electrode mixture containing lithium cobalt oxide, a sulfide-based solid electrolyte, and graphene, a conductive additive, in a mass ratio of 65:30:5, into a 7.45 mm diameter mold as a positive electrode active material used in lithium-ion secondary batteries. The positive electrode active material of the electrode layer 21 is not particularly limited as long as it functions as the positive electrode layer of the power generation element 20. For example, the positive electrode active material may be lithium nickel oxide, lithium manganese oxide, lithium nickel cobalt manganese composite oxide, olivine-type composite oxide, or an appropriate mixture of these. The size and shape of the electrode layer 231 are not limited to a cylindrical shape and can be varied depending on the size and shape of the battery 1.

電極層22は、リチウムイオン二次電池に用いられる負極活物質として、LTO(LiTi12、チタン酸リチウム)と、硫化物系固体電解質と、グラフェンとを重量比で50:40:10の割合で含有した負極合剤を円柱形状に成形した負極ペレットである。なお、電極層22の負極活物質は、発電要素20の負極層として機能することができれば、特に限定されるものではなく、例えば、金属リチウム、リチウム合金のほか、黒鉛、低結晶カーボンなどの炭素材料や、SiOなどの酸化物等であってもよく、これらを適宜混合したものであってもよい。また、電極層22のサイズや形状は、円柱形状に限定されるものではなく、電池1のサイズや形状に応じて種々変更可能である。 The electrode layer 22 is a negative electrode pellet formed into a cylindrical shape from a negative electrode mixture containing LTO ( Li4Ti5O12 , lithium titanate ), a sulfide-based solid electrolyte, and graphene in a weight ratio of 50:40:10, which is a negative electrode active material used in lithium-ion secondary batteries. The negative electrode active material of the electrode layer 22 is not particularly limited as long as it can function as the negative electrode layer of the power generation element 20. For example, it may be metallic lithium, a lithium alloy, a carbon material such as graphite or low-crystalline carbon, an oxide such as SiO, or an appropriate mixture of these. The size and shape of the electrode layer 22 are not limited to a cylindrical shape and can be variously changed depending on the size and shape of the battery 1.

固体電解質層23は、硫化物系固体電解質を円柱形状に成形したものである。なお、電極層21、電極層22及び固体電解質層23に含まれる固体電解質は、特に限定はされないが、イオン伝導性の点から硫化物系固体電解質、特にアルジロダイト型の硫化物系固体電解質が好ましく用いられる。硫化物系固体電解質を用いる場合には、正極活物質との反応を防ぐために、正極活物質の表面をニオブ酸化物などのリチウムイオン伝導性材料で被覆することが好ましい。また、固体電解質層23、電極層21および電極層22に含まれる固体電解質は、水素化物系固体電解質や酸化物系固体電解質等であってもよい。また、固体電解質層23のサイズや形状は、円柱形状に限定されるものではなく、電池1のサイズや形状に応じて種々変更可能である。The solid electrolyte layer 23 is a sulfide-based solid electrolyte formed into a cylindrical shape. The solid electrolytes contained in the electrode layers 21, 22, and 23 are not particularly limited, but sulfide-based solid electrolytes, particularly argyrodite-type sulfide-based solid electrolytes, are preferred in terms of ion conductivity. When using a sulfide-based solid electrolyte, it is preferable to coat the surface of the positive electrode active material with a lithium ion conductive material such as niobium oxide to prevent reaction with the positive electrode active material. The solid electrolytes contained in the solid electrolyte layer 23, electrode layers 21, and 22 may also be hydride-based solid electrolytes, oxide-based solid electrolytes, or the like. The size and shape of the solid electrolyte layer 23 are not limited to a cylindrical shape and can be varied depending on the size and shape of the battery 1.

導電板30は、図1及び図3に示すように、ケース10の凹状容器11の開口部に設置される金属製の平面視において四角形状の板材である。導電板30は、平面部31と、導電板30を凹状容器11の側壁部112の上端面に支持するための支持部32とを有する。平面部31の下面は発電要素20と対向しており、後述する電極層22の上面に接触している。支持部32は、導電板30を側壁部112の上端面に支持できるように2つ以上設けられている。これにより、導電板30は、より安定的に側壁部112の上端面に支持される。なお、導電板30を安定的に支持させるという観点から、導電板30の縁端に沿って等間隔に3つ以上の支持部32を設けるのがよい。本実施形態において、導電板30は、四隅に4つの支持部32を有している。また、支持部32は、平面部31から側壁部112の上端面に向かって突出した突出部である。突出部は、平面部31と連続している。支持部32は、平面部31が側壁部112の上端面と蓋材12との間に位置付けられるように導電板30を支持する。すなわち、平面部31は、突出部で構成された支持部32に支持されることよって側壁部112の上端面から浮いた状態となる。これにより、平面部31が後述する弾性絶縁体40によって発電要素20に向かって押圧されたとき発電要素20に向かって撓み易くなる。支持部32の少なくとも一部は、側壁部112の上端面において露出した導体部114に接触している。これにより、導電板30は、集電体として機能するとともに、電極層22と接続端子14を電気的に接続する導通経路の一部を為す。なお、例えば、仮に導電板30の全体が平坦である場合、すなわち、導電板30が平板状である場合には、導電板30の中央部を発電要素20に向かって押圧すると、側壁部112の上端面の内端が支点となり導電板30の外縁側が側壁部112の上端面から浮き上がろうとする。このため、導電板30と導体部114との良好な導電接続の維持が困難になるという問題を生じやすくなる。電池1は、支持部32を突出部で構成することにより、導電板30の中央部を発電要素20に向かって押圧しても導電板30が側壁部112の上端面の内端に接触せず、支持部32と導体部114との良好な導電接続が維持されるため、電気的接続を安定させることもできる。導電板30は、凹状容器11の開口を覆う。導電板30の平面視における面積は、凹状容器11の開口面積よりも大きい。なお、支持部32の数又は位置、及び、導体部114の露出面の数又は位置は、これに限定されるものではなく、導電板30を支持し、かつ、導電板30と接続端子14とを電気的に接続させることができればよい。また、図2及び図3に示すように、導電板30の四隅に設けられた支持部32のうち、2つの支持部32が導体部114に接触し、他の2つの支持部32は導体部114に接触しない。このように、複数の支持部32のうち一部を導体部114に接触させてもよい。ただし、2つ以上の支持部32を導体部114に接触させることで電気的接続はより安定する。As shown in Figures 1 and 3, the conductive plate 30 is a metal plate that is rectangular in plan view and is installed in the opening of the recessed container 11 of the case 10. The conductive plate 30 has a planar portion 31 and support portions 32 for supporting the conductive plate 30 on the upper end surface of the side wall portion 112 of the recessed container 11. The lower surface of the planar portion 31 faces the power generating element 20 and is in contact with the upper surface of the electrode layer 22 (described below). Two or more support portions 32 are provided so that the conductive plate 30 can be supported on the upper end surface of the side wall portion 112. This allows the conductive plate 30 to be more stably supported on the upper end surface of the side wall portion 112. To stably support the conductive plate 30, it is preferable to provide three or more support portions 32 at equal intervals along the edge of the conductive plate 30. In this embodiment, the conductive plate 30 has four support portions 32 at its four corners. The support portion 32 is a protrusion that protrudes from the flat portion 31 toward the upper end surface of the side wall portion 112. The protrusion is continuous with the flat portion 31. The support portion 32 supports the conductive plate 30 so that the flat portion 31 is positioned between the upper end surface of the side wall portion 112 and the lid member 12. That is, the flat portion 31 is supported by the support portion 32 formed by the protrusion and is therefore suspended above the upper end surface of the side wall portion 112. This makes the flat portion 31 more likely to bend toward the power-generating element 20 when pressed toward the power-generating element 20 by the elastic insulator 40 described below. At least a portion of the support portion 32 is in contact with the conductor portion 114 exposed at the upper end surface of the side wall portion 112. As a result, the conductive plate 30 functions as a current collector and also forms part of a conductive path that electrically connects the electrode layer 22 and the connection terminal 14. For example, if the entire conductive plate 30 is flat, i.e., if the conductive plate 30 is flat, pressing the center of the conductive plate 30 toward the power-generating element 20 causes the inner edge of the upper end surface of the side wall 112 to act as a fulcrum, causing the outer edge of the conductive plate 30 to lift off the upper end surface of the side wall 112. This can easily cause a problem in that it becomes difficult to maintain a good conductive connection between the conductive plate 30 and the conductor 114. In the battery 1, by configuring the support portion 32 as a protrusion, even when the center of the conductive plate 30 is pressed toward the power-generating element 20, the conductive plate 30 does not come into contact with the inner edge of the upper end surface of the side wall 112, maintaining a good conductive connection between the support portion 32 and the conductor 114, thereby stabilizing the electrical connection. The conductive plate 30 covers the opening of the recessed container 11. The area of the conductive plate 30 in a plan view is larger than the area of the opening of the recessed container 11. The number or positions of the support portions 32 and the number or positions of the exposed surfaces of the conductor portion 114 are not limited to these, and may be any number that can support the conductive plate 30 and electrically connect the conductive plate 30 to the connection terminal 14. Also, as shown in Figures 2 and 3, of the support portions 32 provided at the four corners of the conductive plate 30, two support portions 32 contact the conductor portion 114, while the other two support portions 32 do not contact the conductor portion 114. In this manner, some of the multiple support portions 32 may contact the conductor portion 114. However, contacting two or more support portions 32 with the conductor portion 114 will result in a more stable electrical connection.

弾性絶縁体40は、絶縁性材料からなる。本実施形態において、弾性絶縁体40はゴムからなる。絶縁性材料は、ゴムに限られず種々変更可能である。弾性絶縁体40は、平面視において発電要素20の上面形状に沿う円形状のシートである。弾性絶縁体40は、導電板30の平面部31と蓋材12との間に配置されている。弾性絶縁体40は、支持部32を介して側壁部112の上端面に載置された導電板30の平面部31と蓋材12との間の隙間よりも大きい厚みを有する。電池1の組立工程において、凹状容器11に発電要素20を収容したのち、平面部31によって発電要素20を覆うようにして導電板30を設置する。その後、発電要素20の位置に相当する平面部31の反対側(図示の上方)の表面に弾性絶縁体40を載置し、蓋材12を閉じると、弾性絶縁体40が発電要素20に向かって導電板30を押圧する。このとき、導電板30の端部が側壁部112の上端面によって支持されているため、平面部31の発電要素20に相当する部分が発電要素20に向かって僅かに撓む。これにより、導電板30が発電要素20を凹状容器11の底面側に向かって適度に押圧し、導電板30の位置ズレを抑制させ、電気的接続を安定させることができる。さらに、平面部31が広い面積で発電要素20を押圧することにより、発電要素20の膨張時における電極層22の破損を抑制することができ、導電接続する面積をより広くすることにより、より良好な電気的接続を維持させることができる。また、弾性絶縁体40は、圧縮変形可能な絶縁性材料からなる。そのため、弾性絶縁体40によって導電板30を押圧すると、弾性絶縁体40の変形量の変化によって発電要素20の厚みのズレを吸収することができるので、良好な電気的接続を実現することができる。The elastic insulator 40 is made of an insulating material. In this embodiment, the elastic insulator 40 is made of rubber. The insulating material is not limited to rubber and can be variously modified. The elastic insulator 40 is a circular sheet that conforms to the shape of the upper surface of the power generating element 20 in a planar view. The elastic insulator 40 is disposed between the flat portion 31 of the conductive plate 30 and the lid member 12. The elastic insulator 40 has a thickness greater than the gap between the flat portion 31 of the conductive plate 30, which is placed on the upper end surface of the side wall portion 112 via the support portion 32, and the lid member 12. During the assembly process of the battery 1, the power generating element 20 is placed in the recessed container 11, and then the conductive plate 30 is placed so that the flat portion 31 covers the power generating element 20. Then, the elastic insulator 40 is placed on the surface opposite (upper side in the figure) of the flat portion 31 corresponding to the position of the power generating element 20. When the lid member 12 is closed, the elastic insulator 40 presses the conductive plate 30 against the power generating element 20. At this time, because the end of the conductive plate 30 is supported by the upper end surface of the sidewall portion 112, the portion of the flat portion 31 corresponding to the power-generating element 20 bends slightly toward the power-generating element 20. This allows the conductive plate 30 to appropriately press the power-generating element 20 toward the bottom side of the recessed container 11, suppressing misalignment of the conductive plate 30 and stabilizing the electrical connection. Furthermore, since the flat portion 31 presses the power-generating element 20 over a wide area, damage to the electrode layer 22 when the power-generating element 20 expands can be suppressed. The wider conductive connection area maintains a better electrical connection. Furthermore, the elastic insulator 40 is made of a compressible and deformable insulating material. Therefore, when the elastic insulator 40 presses the conductive plate 30, the change in the amount of deformation of the elastic insulator 40 can absorb any thickness discrepancy in the power-generating element 20, thereby achieving a good electrical connection.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態の電池1について、図4を用いて具体的に説明する。本実施形態の電池1において、第1実施形態の電池1と同じ構成については基本的には説明を省略し、第1実施形態の電池1とは異なる構成についてのみ説明する。
Second Embodiment
Next, the battery 1 of the second embodiment will be specifically described with reference to Fig. 4. In the battery 1 of this embodiment, the description of the same configuration as the battery 1 of the first embodiment will basically be omitted, and only the configuration different from the battery 1 of the first embodiment will be described.

本実施形態の電池1は、電極層22と導電板30との間に導電シート50を有する。導電シート50は、本実施形態において、膨張黒鉛により構成された導電性シート、すなわち、黒鉛シートである。黒鉛シートは、以下のように製造される。まず、天然黒鉛に酸処理を施した酸処理黒鉛の粒子を加熱する。そうすると、酸処理黒鉛は、その層間にある酸が気化して発泡することによって膨張する。この膨張化した黒鉛(膨張黒鉛)をフェルト状に成型し、さらに、ロール圧延機を用いて圧延することによりシート体を形成する。導電シート50は、この膨張黒鉛のシート体を円形状にくり抜くことにより製造される。上述の通り、膨張黒鉛は、酸が気化して酸処理黒鉛が発泡することによって形成される。そのため、黒鉛シートは、多孔質形状に形成されている。したがって、黒鉛シートは、黒鉛自体がもつ導電性とともに、従来の黒鉛製品にはない柔軟性をも有する。なお、黒鉛シートの製造方法はこれに限られず、膨張黒鉛以外の材料で構成されてもよく、どのような方法で黒鉛シートを製造してもよい。The battery 1 of this embodiment has a conductive sheet 50 between the electrode layer 22 and the conductive plate 30. In this embodiment, the conductive sheet 50 is a conductive sheet made of expanded graphite, i.e., a graphite sheet. The graphite sheet is manufactured as follows. First, particles of acid-treated graphite, which is natural graphite that has been treated with an acid, are heated. The acid between the layers of the acid-treated graphite then vaporizes and foams, causing it to expand. This expanded graphite (expanded graphite) is molded into a felt shape and then rolled using a rolling mill to form a sheet. The conductive sheet 50 is manufactured by cutting out a circular shape from the expanded graphite sheet. As described above, expanded graphite is formed when the acid vaporizes and the acid-treated graphite foams. Therefore, the graphite sheet is formed into a porous shape. Therefore, the graphite sheet possesses the conductivity inherent in graphite itself as well as flexibility not found in conventional graphite products. However, the method for manufacturing the graphite sheet is not limited to this, and the graphite sheet may be made of a material other than expanded graphite, and the graphite sheet may be manufactured by any method.

黒鉛シートのみかけ密度は、0.3g/cm以上が好ましく、より好ましくは0.7g/cm以上とするのがよい。黒鉛シートのみかけ密度が低すぎると黒鉛シートが破損しやすくなるためである。なお、みかけ密度は、黒鉛シートに限られるものではなく、導電性テープなど他の素材によって形成された導電シート50においても適用可能である。 The apparent density of the graphite sheet is preferably 0.3 g/cm or more, and more preferably 0.7 g/cm or more. If the apparent density of the graphite sheet is too low, the graphite sheet becomes more susceptible to breakage. Note that the apparent density is not limited to graphite sheets, and can also be applied to conductive sheets 50 formed from other materials, such as conductive tape.

黒鉛シートの厚みは、0.05mm以上が好ましく、より好ましくは0.07mm以上とするのがよく、0.5mm以下が好ましく、より好ましくは0.2mm以下とするのがよい。黒鉛シートの厚みが小さすぎると黒鉛シートが破損しやすくなり、厚みが大きすぎると黒鉛シートが発電要素20を収容するケース10の内部空間を狭め、収容できる発電要素20の容積(厚み)が減少するためである。なお、黒鉛シートの厚みは、黒鉛シートに限られるものではなく、導電性テープなど他の素材によって形成された導電シート50においても適用可能である。 The thickness of the graphite sheet is preferably 0.05 mm or more, more preferably 0.07 mm or more, and preferably 0.5 mm or less, more preferably 0.2 mm or less. If the graphite sheet is too thin, it will be prone to breakage, and if it is too thick, it will narrow the internal space of the case 10 that houses the power generating element 20, reducing the volume (thickness) of the power generating element 20 that can be housed. Note that the thickness of the graphite sheet is not limited to graphite sheet, and can also be applied to conductive sheets 50 made of other materials, such as conductive tape.

このように、導電板よりも柔軟性の高い、すなわち変形容易な導電シート50を設けたことにより、上述した導電板30の押圧力がより均一に発電要素20に伝わり、発電要素20の破損を抑制するとともに、その優れた柔軟性によって電気的接続の安定性を図ることができる。なお、導電シート50は、図4に示すように、電極層21と凹状容器11の底部111との間に配置されてもよい。これにより、さらに発電要素20の破損の抑制及び電気的接続の安定化を図ることができる。 In this way, by providing a conductive sheet 50 that is more flexible than the conductive plate, i.e., more easily deformable, the pressing force of the conductive plate 30 described above is transmitted more evenly to the power generating element 20, preventing damage to the power generating element 20 and stabilizing the electrical connection due to its excellent flexibility. The conductive sheet 50 may also be disposed between the electrode layer 21 and the bottom 111 of the recessed container 11, as shown in Figure 4. This further prevents damage to the power generating element 20 and stabilizes the electrical connection.

(第3実施形態)
次に、第3実施形態の電池1について、図5を用いて具体的に説明する。本実施形態の電池1において、第1実施形態及び第2実施形態の電池1と同じ構成については基本的には説明を省略し、第1実施形態及び第2実施形態の電池1とは異なる構成についてのみ説明する。
(Third embodiment)
Next, the battery 1 of the third embodiment will be specifically described with reference to Fig. 5. In the battery 1 of this embodiment, the description of the same configuration as the battery 1 of the first and second embodiments will basically be omitted, and only the configuration different from the battery 1 of the first and second embodiments will be described.

本実施形態の電池1は、ケース10の内部空間に扁平形電池60を収容している。扁平形電池60は、図5に示すように、外装缶61、封口缶62、上述の発電要素20及びガスケット63を有している。導電板30の平面部31は、扁平形電池60に対向し、後述する封口缶62の平面部621と接触している。 The battery 1 of this embodiment houses a flat battery 60 in the internal space of the case 10. As shown in FIG. 5, the flat battery 60 has an outer can 61, a sealing can 62, the above-mentioned power generating element 20, and a gasket 63. The flat surface 31 of the conductive plate 30 faces the flat battery 60 and is in contact with the flat surface 621 of the sealing can 62, which will be described later.

外装缶61は、円形状の平面部611と、平面部611の外周から連続して形成される円筒状の筒状側壁部612とを備える。筒状側壁部612は、縦断面視で、平面部611に対して略垂直に延びるように設けられている。外装缶61は、ステンレスなどの金属材料によって形成されている。The outer can 61 has a circular flat surface 611 and a cylindrical side wall 612 that is formed continuously from the outer periphery of the flat surface 611. The cylindrical side wall 612 is arranged to extend approximately perpendicular to the flat surface 611 in a vertical cross-sectional view. The outer can 61 is made of a metal material such as stainless steel.

封口缶62は、円形状の平面部621と、平面部621の外周から連続して形成される円筒状の周壁部622とを備える。封口缶62の開口は、外装缶61の開口と対向している。封口缶62は、ステンレスなどの金属材料によって形成されている。 The sealing can 62 has a circular flat surface 621 and a cylindrical peripheral wall 622 that is formed continuously from the outer periphery of the flat surface 621. The opening of the sealing can 62 faces the opening of the outer can 61. The sealing can 62 is made of a metal material such as stainless steel.

外装缶61と封口缶62とは、発電要素20を内部空間に収容したのち、外装缶61の筒状側壁部612と封口缶62の周壁部622との間にガスケット63を介してカシメられる。より具体的には、外装缶61と封口缶62とは、外装缶61と封口缶62の互いの開口を対向させ、外装缶61の筒状側壁部612の内側に封口缶62の周壁部622を挿入したのち、筒状側壁部612と周壁部622との間にガスケット63を介してカシメられる。これにより、外装缶61と封口缶62によって形成された内部空間は、密閉状態となる。なお、外装缶61及び封口缶62は各々、平面視において円形状に限られず、楕円形状又は多角形状等、種々変更することができる。After the power generating element 20 is housed in the internal space of the outer can 61 and the sealing can 62, they are crimped together with a gasket 63 between the cylindrical side wall 612 of the outer can 61 and the peripheral wall 622 of the sealing can 62. More specifically, the openings of the outer can 61 and the sealing can 62 are aligned with each other, the peripheral wall 622 of the sealing can 62 is inserted inside the cylindrical side wall 612 of the outer can 61, and then the gasket 63 is crimped between the cylindrical side wall 612 and the peripheral wall 622. This seals the internal space formed by the outer can 61 and the sealing can 62. Note that the outer can 61 and the sealing can 62 are not limited to being circular in plan view, and can be variously shaped, such as elliptical or polygonal.

ガスケット63は、ポリアミド系樹脂、ポリプロピレン樹脂又はポリフェニレンサルファイド樹脂等の樹脂材料によって構成されている。なお、外装缶61と封口缶62によって形成された内部空間を密閉状態とする方法は、ガスケット63を介したカシメに限られず、他の方法によってなされるのであってもよい。例えば、外装缶61の筒状側壁部612と封口缶62の周壁部622との間に熱溶融性樹脂や接着剤などを介在させて接合し、封止するものであってもよい。The gasket 63 is made of a resin material such as polyamide resin, polypropylene resin, or polyphenylene sulfide resin. The method for sealing the internal space formed by the outer can 61 and the sealing can 62 is not limited to crimping using the gasket 63, and other methods may be used. For example, the cylindrical side wall 612 of the outer can 61 and the peripheral wall 622 of the sealing can 62 may be joined and sealed using a heat-melt resin or adhesive between them.

このように、ケース10の内部空間に扁平形電池60を収容した場合であっても、上述の第1の実施形態の電池1と同様に、良好な電気的接続を維持させることができる。 In this way, even when a flat battery 60 is housed in the internal space of the case 10, good electrical connection can be maintained, as with the battery 1 of the first embodiment described above.

本実施形態の電池1においても、特に図示しないが、扁平形電池60と導電板30との間に上述した導電シート50を配置してもよい。また、扁平形電池60と凹状容器11の底部111との間に導電シート50を配置してもよい。In the battery 1 of this embodiment, although not specifically shown, the above-mentioned conductive sheet 50 may be placed between the flat battery 60 and the conductive plate 30. The conductive sheet 50 may also be placed between the flat battery 60 and the bottom 111 of the recessed container 11.

扁平形電池60は、固体電解質層を有する全固体電池に限られるものではなく、非水電解質電池等、その他扁平形状を有する電池であってもよい。 The flat battery 60 is not limited to an all-solid-state battery having a solid electrolyte layer, but may also be a non-aqueous electrolyte battery or other battery having a flat shape.

(変形例1)
上述の第1~3の実施形態において、電極層21を正極層として機能させ、電極層22を負極層として機能させたが、電極層21を負極層として機能させ、電極層22を正極層として機能させてもよい。この場合、接続端子13が負極の端子として機能し、接続端子14が正極の端子として機能する。
(Variation 1)
In the first to third embodiments described above, the electrode layer 21 functions as a positive electrode layer and the electrode layer 22 functions as a negative electrode layer, but the electrode layer 21 may function as a negative electrode layer and the electrode layer 22 may function as a positive electrode layer. In this case, the connection terminal 13 functions as a negative electrode terminal and the connection terminal 14 functions as a positive electrode terminal.

また、上述の第1~3の実施形態において、1つの発電要素20を収容した電池1を構成したが、複数の発電要素20を直列に接続したバイポーラ型の電池1を構成してもよい。 In addition, in the first to third embodiments described above, a battery 1 containing one power generating element 20 was constructed, but a bipolar battery 1 in which multiple power generating elements 20 are connected in series may also be constructed.

上述の第3実施形態において、扁平形電池60は、外装缶61と凹状容器11の底部111とが対向するようにケース10の内部空間に収容したが、封口缶62と凹状容器11の底部111とが対向するように収容してもよい。すなわち、扁平形電池60は、図5に示す扁平形電池60の天地を反転させた状態で、ケース10の内部空間に収容されてもよい。この場合、導電板30の平面部31は、外装缶61の平面部611と接触する。In the third embodiment described above, the flat battery 60 is housed in the internal space of the case 10 so that the outer can 61 faces the bottom 111 of the recessed container 11, but it may also be housed so that the sealing can 62 faces the bottom 111 of the recessed container 11. In other words, the flat battery 60 may be housed in the internal space of the case 10 in a state where the flat battery 60 shown in FIG. 5 is turned upside down. In this case, the flat surface 31 of the conductive plate 30 contacts the flat surface 611 of the outer can 61.

(変形例2)
上述の第1~3の実施形態において、弾性絶縁体40を径方向により大きくし、弾性絶縁体40が導電板30の支持部32と蓋材12との間にも位置するようにしてもよい。この場合、弾性絶縁体40が支持部32を凹状容器11の側壁部112の上端面の方向に直接押圧するため、支持部32と導体部114との良好な導電接続を維持しやすくなる。
(Variation 2)
In the first to third embodiments described above, the elastic insulator 40 may be made larger in the radial direction so that the elastic insulator 40 is also positioned between the support portion 32 of the conductive plate 30 and the lid member 12. In this case, the elastic insulator 40 directly presses the support portion 32 toward the upper end surface of the side wall portion 112 of the recessed container 11, making it easier to maintain a good conductive connection between the support portion 32 and the conductor portion 114.

(変形例3)
上述の第1~3の実施形態において、図6に示すように、導電板30の平面部31に片持ち支持され、かつ、発電要素20などを凹状容器11の底部111方向へ押圧するバネ片33を設けてもよい。バネ片33を発電要素20、導電シート50又は封口缶62の平面部621などと接触させることにより、平面部31を接触させる場合に比べ接触抵抗の低下が期待できる。バネ片33の先端が発電要素20などを傷付けないように、バネ片33の先端部を平面部31の側に折り曲げて、折曲部の下面を発電要素20などに接触させてもよい。
(Variation 3)
In the first to third embodiments described above, as shown in Fig. 6, a spring piece 33 may be provided that is cantilevered on the flat surface 31 of the conductive plate 30 and presses the power generating element 20 and the like toward the bottom 111 of the recessed container 11. By bringing the spring piece 33 into contact with the power generating element 20, the conductive sheet 50, or the flat surface 621 of the sealing can 62, a reduction in contact resistance can be expected compared to when the flat surface 31 is in contact. To prevent the tip of the spring piece 33 from damaging the power generating element 20 and the like, the tip of the spring piece 33 may be bent toward the flat surface 31, and the underside of the bent part may be brought into contact with the power generating element 20 and the like.

以上、実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Although the above describes an embodiment, the present disclosure is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible without departing from its spirit.

1 電池、 10 ケース、11 凹状容器、12 蓋材、13 接続端子、14 接続端子、15 シールリング、111 底部、112 側壁部、113 導体部、114 導体部、20 発電要素、30 導電板、31 平面部、32 支持部(突出部)、33 バネ片、40 弾性絶縁体、50 導電シート、60 扁平形電池、61 外装缶、611 平面部、62 封口缶、621 平面部、63 ガスケット
REFERENCE SIGNS LIST 1 Battery, 10 Case, 11 Concave container, 12 Lid material, 13 Connection terminal, 14 Connection terminal, 15 Seal ring, 111 Bottom, 112 Side wall, 113 Conductor portion, 114 Conductor portion, 20 Power generating element, 30 Conductive plate, 31 Planar portion, 32 Support portion (protruding portion), 33 Spring piece, 40 Elastic insulator, 50 Conductive sheet, 60 Flat battery, 61 Outer can, 611 Planar portion, 62 Sealed can, 621 Planar portion, 63 Gasket

Claims (7)

底部及び側壁部を有する凹状容器と前記凹状容器の開口を覆う蓋材とを有するケースと、
第1電極層と、第2電極層と、前記第1電極層及び前記第2電極層の間に配置される固体電解質層とを積層した積層体を有し、前記ケースに収容される発電要素と、
前記発電要素と前記蓋材との間に配置される導電板と、
前記導電板と前記蓋材との間に配置される弾性絶縁体と、を備え、
前記導電板は、前記凹状容器の側壁部の上端面に相当する位置に前記導電板を支持するための支持部を有し、
前記支持部は、前記凹状容器の側壁部の上端面に向かって前記導電板の一部を突出させた突出部であり、
前記弾性絶縁体は、前記ケースに収容された状態で前記発電要素に向かって前記導電板を押圧する、電池。
a case having a concave container having a bottom and a side wall and a lid covering an opening of the concave container;
a power generating element housed in the case, the power generating element including a laminate including a first electrode layer, a second electrode layer, and a solid electrolyte layer disposed between the first electrode layer and the second electrode layer;
a conductive plate disposed between the power generating element and the lid;
an elastic insulator disposed between the conductive plate and the lid,
the conductive plate has a support portion for supporting the conductive plate at a position corresponding to an upper end surface of a side wall portion of the concave container,
the support portion is a protrusion formed by protruding a part of the conductive plate toward an upper end surface of a side wall portion of the recessed container,
The elastic insulator presses the conductive plate toward the power generating element when the battery is housed in the case.
請求項1に記載の電池であって、
前記導電板は、少なくとも2つ以上の支持部を有する、電池。
10. The battery of claim 1,
The battery, wherein the conductive plate has at least two or more supports.
請求項1に記載の電池であって、
前記導電板は、前記発電要素と対向する平面部を有する、電池。
10. The battery of claim 1,
The conductive plate has a flat surface facing the power generating element.
前記請求項1に記載の電池であって、
前記弾性絶縁体は、ゴムからなる、電池。
2. The battery of claim 1,
The battery, wherein the elastic insulator is made of rubber.
前記請求項1~4のいずれか1項に記載の電池であって、
前記導電板と前記発電要素との間に配置される導電シートをさらに有する、電池。
The battery according to any one of claims 1 to 4,
The battery further comprises a conductive sheet disposed between the conductive plate and the power generating element.
底部及び側壁部を有する凹状容器と前記凹状容器の開口を覆う蓋材とを有するケースと、
前記ケースに収容される扁平形電池と、
前記扁平形電池と前記蓋材との間に配置される導電板と、
前記導電板と前記蓋材との間に配置される弾性絶縁体と、を備え、
前記導電板は、前記凹状容器の側壁部の上端面に相当する位置に前記導電板を支持するための支持部を有し、
前記支持部は、前記凹状容器の側壁部の上端面に向かって前記導電板の一部を突出させた突出部であり、
前記弾性絶縁体は、前記ケースに収容された状態で前記扁平形電池に向かって前記導電板を押圧する、電池。
a case having a concave container having a bottom and a side wall and a lid covering an opening of the concave container;
a flat battery housed in the case;
a conductive plate disposed between the flat battery and the lid;
an elastic insulator disposed between the conductive plate and the lid,
the conductive plate has a support portion for supporting the conductive plate at a position corresponding to an upper end surface of a side wall portion of the concave container,
the support portion is a protrusion formed by protruding a part of the conductive plate toward an upper end surface of a side wall portion of the recessed container,
The elastic insulator presses the conductive plate toward the flat battery when housed in the case.
請求項6に記載の電池であって、
前記導電板は、前記扁平形電池と対向する平面部を有する、電池。

7. The battery of claim 6,
The conductive plate has a flat surface facing the flat battery.

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