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JP4774730B2 - 電池 - Google Patents
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JP4774730B2 - 電池 - Google Patents

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Description

本発明は、正極と負極とセパレータとから成る電極体と、その電極体に含浸している電解液を、密閉ケース内に収容している電池に関する。詳しくは、密閉ケースの密閉が損なわれたことを検知する技術に関する。
表面側半ケースと裏面側半ケースの各々の周縁を密着することによって形成される密閉ケース内に、電極体と電解液を収容して密封した電池が開発されている。
その密着周縁の密閉が損なわれると、電解液やガスが流出するおそれがあり、密閉が損なわれたことを検出する技術が必要とされている。
特許文献1に、電池ケースから液が漏れたことを検知する技術が開示されている。この技術では、電解液が浸入すると導電率が変化するセンサ層と、それを挟む一対の電極を利用する。電池ケースから電解液が漏れると、センサ層に電解液が浸入し、センサ層の導電率が変化する。特許文献1の技術では、電極間電圧を監視することによって、密閉ケースの密閉が損なわれたことを検知する。
特開2000−268884号公報
特許文献1の技術では、センサ層に電解液が浸入する現象の発生を監視する。しかしながら小型の電池の場合、密閉ケース内に密閉されている電解液の量が少ないために、密閉ケースの密閉が損なわれても電解液が漏れ出ないことがある。特許文献1の技術では、密閉ケースの密閉が損なわれたことを検知できないことがある。
本発明では、密閉ケースの密閉が損なわれたこと的確に検知することができる技術を提供する。
(課題を解決するための手段)
本発明の電池は、正極と負極とセパレータとから成る電極体と、電極体に含浸している電解液と、電極体の正極に接続されている正端子と、電極体の負極に接続されている負端子と、密閉ケースを備えている。密閉ケースは、正端子と負端子が外部に突出する位置関係で電極体と電解液を密封している。密閉ケースは、表面側半ケースと裏面側半ケースの各々の周縁が密着しあうことによって形成されている。
本発明の電池では、密着周縁に隣接する位置に、密着が損なわれたときに断線する連続導電体が配置されている。その連続導電体は、表面側半ケースの内面の密着周縁に隣接する位置に断続的に形成されている導電体群と、裏面側半ケースの内面の密着周縁に隣接する位置に断続的に形成されている導電体群で構成されており、連続していない表面側導電体同士を裏面側導電体が導通させ、連続していない裏面側導電体同士を表面側導電体が導通させる位置関係で配置されている。
密閉ケースがラミネートシートで形成される場合、表面側のラミネートシートと裏面側のラミネートシートのそれぞれが表面側半ケースと裏面側半ケースに相当し、周縁が密着することによって袋状のケースを構成する。アルミ板等の剛体によって表面側半ケースと裏面側半ケースを形成することもできる。
(その作用と効果)
本発明の電池では、表面側半ケースの内面の密着周縁に隣接する位置に導電体群が断続的に形成されており、裏面側半ケースの内面の密着周縁に隣接する位置にも導電体群が断続的に形成されている。表面側導電体同士は分離されており、導通していない。同様に、裏面側導電体同士も分離されており、導通していない。
しかしながら、連続していない表面側導電体同士を裏面側導電体が導通させ、連続していない裏面側導電体同士を表面側導電体が導通させる位置関係で配置されているために、表面側半ケースと裏面側半ケースの密閉が保たれている限り、導電体同士が導通して連続導電体を形成する。密着周縁に隣接する位置に、連続導電体が配置されていることになる。表面側半ケースと裏面側半ケースの密閉が損なわれると、表面側導電体と裏面側導電体の接触が断たれ、連続導電体が断線する。密着周縁に隣接する位置を伸びている導電体が連続しているのか断線したのかを監視することによって、表面側半ケースと裏面側半ケースの密着が保たれているのか密着が損なわれたのかを検知することかできる。
導電体が連続しているのか断線したのかを監視するためには、既存の種々の手法がとりえる。典型的には、導電体の一端に電位を加えておき、他端を接地する。必要に応じて抵抗を利用してインピーダンスを高くして流れる電流を低減することができる。導通しているときと断線したときで電位が変化する部位の電位を監視することで、断線の発生を検知することができる。
(課題を解決するための好ましい手段)
連続導電体の一端に加える電圧を電池から得ることもできる。この場合、連続導電体の一端が正端子に接続されており、他端が抵抗を介して接地されており、その他端の電圧を監視する。その他端は、抵抗を介して負端子に接続することによって接地してもよい。
(その作用と効果)
この場合、断線の発生を検知するために必要な電源を別に用意する必要がなく、電池電圧を兼用することができる。
(課題を解決するための好ましい手段)
連続導電体の他端を接続しておく接地極を、電池の接地極と兼用することもできる。この場合、連続導電体の一端が抵抗を介して定電圧に接続されており、他端が接地されており、その一端の電圧を監視する。前記一端は、抵抗を介して正端子に接続しておいてもよい。
(その作用と効果)
この場合、連続導電体の他端を接地するためのリード線を別に用意する必要がない。
(課題を解決するための好ましい手段)
密閉ケースを一巡する連続導電体を2分してもよい。この場合、一方の連続導体の一端が正端子に接続されており、他端が抵抗を介して接地されており、その他端の電圧を監視する。他方の連続導体の一端が抵抗を介して定電圧に接続されており、他端が負端子に接続されており、その一端の電圧を監視する。
(その作用と効果)
この場合、2分されたいずれの連続導電体で断線が発生したのかを知ることができるため、密閉が損なわれた箇所を容易に把握することができる。
(課題を解決するための好ましい手段)
密閉ケースの周縁に、内側周縁同士を弱く密着させている第1密着周縁と、外側周縁同士を強く密着させている第2密着周縁が形成されており、第1密着周縁と第2密着周縁の間に連続導電体が配置されていることが好ましい。
(その作用と効果)
この場合、弱く密着している内側の第1密着周縁の密着が損なわれた場合に連続導電体が断線し、内側の第1密着周縁の密着が損なわれたことを検知することができる。この段階では外側の第2密着周縁では密着が失われていない。第2密着周縁で密着が失われる以前に異常現象の発生を検知することができる。
以下に発明を実施するための最良の形態を列記する。
(形態1)内側の密着周縁と外側の密着周縁の間に連続導電体が配置されている。内側の密着周縁と外側の密着周縁の間の距離は短く、表面側半ケースと裏面側半ケースはその間でも強く接触している。
(第1実施例)
図面を参照しながら本発明の第1実施例を説明する。図1は、本実施例に係る二次電池2の概略斜視図である。
二次電池2は、表面側(紙面手前側)のラミネートフィルム4と裏面側(紙面奥側)のラミネートフィルム6を二枚重ねとし、その間に電極体を挟んで密閉して収容したものである。
電極体(図示省略)は、正極とセパレータと負極とセパレータの組を積層し、電解液に浸漬したものである。電極体の正極には正端子16が接続され、負極には負端子22が接続されている。正端子16と負端子22は、ラミネートフィルム4の周縁部12とラミネートフィルム6の周縁部14より外方に突出している。
ラミネートフィルム4,6は、アルミニウム等の金属シートの両面に、接着材層を介して熱溶着性の樹脂層を重ね合せた薄いシートである。ラミネートフィルム4,6は、収容部8内に電極体と電解液を収容して密封している。ラミネートフィルム4側の収容部8の周縁より外側には、表面側(紙面手前側)の周縁部12が延出し、ラミネートフィルム6側の収容部8の周縁より外側には、裏面側(紙面奥側)の周縁部14が延出している。周縁部12,14には、両者の略全面を熱溶着した密着周縁10が形成されている。密着周縁10が形成されることによって、電極体が収容部8に密閉されて収容されている。
表面側ラミネートフィルム4の周縁部12の内面には、表面側アルミ片群18(18A〜18T)が付されている。表面側アルミ片群18は、収容部8の外周に沿って等間隔で一列に配置されている。表面側アルミ片18同士は連続していない。表面側アルミ片群には二通りの形状がある。一つは、表面側アルミ片18A,B,C等のように平面視したときに円形のものであり、もう一つは、表面側アルミ片18E,Pのように平面視したときに楕円形のものである。表面側アルミ片18E,Pは、正端子16と負端子22の幅よりも長く、正端子16と負端子22から絶縁された状態で、正端子16と負端子22を跨いでいる。
図1では図示されていないが、裏面側ラミネートフィルム4の周縁部14の内面にも、裏面側アルミ片群20(20A〜20S)が付されている。裏面側アルミ片群20も、収容部8の外周に沿って等間隔で一列に配置されている。裏面側アルミ片20同士も、連続していない。
図1のII−II断面図を、図2に示す。表面側アルミ片18R,18Q,18O,18Nは平板形状である(図1に示す18A,18B,18C等と同形状である)のに対し、表面側アルミ片18Pは負端子22を跨ぐ形状であり、絶縁シート19Pによって、負端子22から絶縁されている(図1に示す18Eも同形状である)。
図2では、裏面側ラミネートフィルム6の周縁部14の内面に付された裏面側アルミ片群(20A〜20S)の一部(20Q,20P,20O,20N)が示されている。裏面側アルミ片群20は、表面側アルミ片18A,18B,18C等と同じ平板形状(平面視したときに円形)であり、収容部8の外周に沿って等間隔で一列に配置されている。裏面側アルミ片20同士は、連続していない。
収容部8から各表面側アルミ片18までの距離と、収容部8から各裏面側アルミ片20までの距離は同じとされている。周縁部12,14を重ね合せると、表面側アルミ片群18と裏面側アルミ片群20は同一ライン上に配置される。
また、各表面側アルミ片18と各裏面側アルミ片20は、交互にオフセットする位置関係で配置されている。すなわち、隣りあってはいるが連続していない表面側アルミ片18同士を裏面側アルミ片20が導通させ、隣りあってはいるが連続していない裏面側アルミ片同士20を表面側アルミ片18が導通させる位置関係で配置されている。具体的には、表面側アルミ片18Aの一部が裏面側アルミ片20Aの一部に接し、裏面側アルミ片20Aの他の一部が表面側アルミ片18Bの一部に接し、表面側アルミ片18Bの他の一部が裏面側アルミ片20Bの一部に接し、・・・というサイクルを繰返すように配置されている。密着周縁10の密着が維持されている限り、表面側アルミ片18と裏面側アルミ片20が接触しており、表面側アルミ片18と裏面側アルミ片20が交互に連続する連続導電ラインが形成される。
これらの表面側アルミ片群18と裏面側アルミ片群20は、周縁部12,14の略全面に密着周縁10が形成されることによって、密着周縁10に熱溶着して周縁部12,14の間に挟まれて密封される。ただし、各表面側アルミ片18と各裏面側アルミ片20が接触する部分では、密着周縁10に熱溶着していない。
図1の実施例では、連続導電ラインの一端に位置する表面側アルミ片18Aが電圧供給線30によって定電圧(Vcc)42に接続され、連続導電ラインの他端に位置する表面側アルミ片18Tが抵抗44を介して接地されている。
連続導電ラインが、一端に位置するアルミ片18Aから他端に位置するアルミ片18Tに至るまで連続していると、アルミ片18Tの電位は定電圧(Vcc)に維持される。連続導電ラインが、途中で断線すると、アルミ片18Tの電位は接地される。
アルミ片18Tは、電圧検知回路50に接続されている。電圧検知回路50は、アルミ片18Tの電圧を検知する。電圧検知回路50には、警告ランプを点灯させる異常報知回路52が組み込まれており、監視している電圧が接地電圧に変化した場合に、警告ランプを点灯させる。
二次電池2の充放電を多数回繰返したり、二次電池2を高温で保管したりすると、電極体からガスが発生することがある。電極体からガスが発生すると、収容部8の内圧が上昇して膨張する。膨張が進んで密着周縁10が内圧に対抗できなくなると、図3に示すように密着周縁10の密着が損なわれて開封される。密着周縁10の密着が損なわれた部分では、表面側アルミ片18群と裏面側アルミ片20群の密着が失われる。こうなると、表面側アルミ片群18と裏面側アルミ片群20で形成されていた導電ラインが断線する。このとき、電圧検知回路50が監視している電圧が定電圧(Vcc)から接地電圧に変化する。電圧検知回路50は、監視している電圧が接地電圧に変化した場合に、警告ランプを点灯させる。密着周縁10が開封したことを報知する。
本実施例では、連続導電体の一端が定電圧(Vcc)に接続され、他端が抵抗を介して接地されており、その他端の電圧を監視することによって、密着周縁が開封したことを報知する。
(変形例)
図4は、第1実施例の変形例を模式的に示す図である。変形例では、第1実施例と電圧を検知する部位が異なる。図4では、第1実施例と同様の構成に同じ符号を付して重複説明を省略する。
図4に示すように、表面側アルミ片18Aは、抵抗40を介して定電圧(Vcc)42に接続されている。表面側アルミ片18Tは、接地されている。表面側アルミ片18Aは、電圧検知回路50に接続されている。
図4において、破線は裏面側アルミ片20A〜20Sを示す。表面側アルミ片18と区別するために、アルファベットの小文字で示す。
表面側アルミ片18A〜18Tと裏面側アルミ片20A〜20Sで形成されている連続導電ラインが、表面側アルミ片18Aから表面側アルミ片18Tまで連続していると、表面側アルミ片18Aの電位は接地電圧に等しい。電極積層体からガスが発生し、ラミネートフィルムの収容部8の内圧が高くなって膨張すると、図示しない密着周縁(連続導電ラインの内側に位置している)が開封して連続導電ラインが断線する。こうなると、表面側アルミ片18Aの電位は定電圧(Vcc)に等しくなる。このとき、電圧検知回路50が監視している電圧が接地電圧から定電圧(Vcc)に変化する。電圧検知回路50は、監視している電圧が定電圧(Vcc)に変化した場合に、警告ランプを点灯させる。密着周縁10が開封したことを報知する。
本実施例では、連続導電体の一端が抵抗を介して定電圧に接続され、他端が接地されており、その一端の電圧を監視することによって、密着周縁が開封したことを報知する。
(第2実施例)
図5は、第2実施例に係る二次電池を模式的に示す図である。図5では、第1実施例と同様の構成には同じ符号を付して重複説明を省略する。
図5に示すように、二次電池202の表面側アルミ片群218は、図示しない収容部の外周に沿って等間隔で一列に配置されている。表面側アルミ片218同士は、連続していない。
図5において、破線は裏面側アルミ片220A〜220Uを示す。表面側アルミ片218と区別するために、アルファベットの小文字で示す。
各表面側アルミ片218と各裏面側アルミ片220は、交互にオフセットする位置関係で配置されている。すなわち、隣りあってはいるが連続していない表面側アルミ片218同士を裏面側アルミ片220が導通させ、隣りあってはいるが連続していない裏面側アルミ片同士220を表面側アルミ片218が導通させる位置関係で配置されている。これによって、表面側アルミ片218Aから218Vに至る連続導電ラインが形成されている。
連続導電ラインの一端に位置する表面側アルミ片218Aは、電池202の正端子16に接続されている。連続導電ラインの他端に位置する表面側アルミ片218Vは、抵抗44を介して接地されている。表面側アルミ片218Lは、負端子22から絶縁されている。表面側アルミ片218Vは、電圧検知回路50に接続されている。
連続導電ラインの一端に位置するアルミ片218Aから他端に位置するアルミ片218Vに至るまで連続していると、アルミ片218Vの電位は電池電圧に維持される。連続導電ラインが途中で断線すると、アルミ片218Vの電位は接地される。
電圧検知回路50は、アルミ片218Vの電圧を検知する。監視している電圧が接地電圧に変化した場合に、警告ランプを点灯させる。
密着周縁での密着が損なわれて開封すると、表面側アルミ片218群と裏面側アルミ片220群の密着が失われる。即ち、表面側アルミ片218群と裏面側アルミ片220群で形成されていた導電ラインが断線する。このとき、電圧検知回路50が監視している電圧が電池電圧から接地電圧に変化する。電圧検知回路50は、監視している電圧が接地電圧に変化した場合に、警告ランプを点灯させる。密着周縁が開封したことを報知する。
本実施例では、連続導電体の一端が正端子に接続され、他端が抵抗を介して接地されており、その他端の電圧を監視することによって、密着周縁が開封したことを報知する。断線の発生を検知するために必要な電源を別に用意する必要がない。
(第3実施例)
図6は、第3実施例に係る二次電池を模式的に示す図である。図6では、第1実施例と同様の構成には同じ符号を付して重複説明を省略する。
図6に示すように、二次電池302の表面側アルミ片群318は、図示しない収容部の外周に沿って等間隔で一列に配置されている。表面側アルミ片318同士は、連続していない。
図6において、破線は裏面側アルミ片320A〜320Uを示す。表面側アルミ片318と区別するために、アルファベットの小文字で示す。
各表面側アルミ片318と各裏面側アルミ片320は、交互にオフセットする位置関係で配置されている。すなわち、隣りあってはいるが連続していない表面側アルミ片318同士を裏面側アルミ片320が導通させ、隣りあってはいるが連続していない裏面側アルミ片同士320を表面側アルミ片318が導通させる位置関係で配置されている。これによって、表面側アルミ片318Aから318Vに至る連続導電ラインが形成されている。
連続導電ラインの一端に位置する表面側アルミ片318Aは、抵抗40を介して定電圧(Vcc)42に接続されている。連続導電ラインの他端に位置する表面側アルミ片318Vは、負端子22に接続されている。表面側アルミ片318Kは、正端子16から絶縁されている。表面側アルミ片318Aは、電圧検知回路50に接続されている。
導電ラインの一端に位置するアルミ片318Aから他端に位置するアルミ片318Vに至るまで連続していると、アルミ片318Aの電位は接地電圧に維持される。連続導電ラインが途中で断線すると、アルミ片318Vの電位は定電圧(Vcc)に変化する。
電圧検知回路50は、アルミ片318Aの電圧を検知する。監視している電圧が定電圧(Vcc)に変化した場合に、警告ランプを点灯させる。
密着周縁での密着が損なわれて開封すると、表面側アルミ片318群と裏面側アルミ片320群の密着が失われる。即ち、表面側アルミ片318群と裏面側アルミ片320群で形成されていた導電ラインが断線する。このとき、電圧検知回路50が監視している電圧が接地電圧から定電圧に変化する。電圧検知回路50は、監視している電圧が定電圧に変化した場合に、警告ランプを点灯させる。密着周縁が開封したことを報知する。
本実施例では、連続導電体の一端が抵抗を介して定電圧に接続され、他端が負端子に接続されており、その一端の電圧を監視することによって、密着周縁が開封したことを報知する。断線の発生を検知するために必要な接地線を別に用意する必要がない。
(第4実施例)
図7は、第4実施例に係る二次電池を模式的に示す図である。図7では、第1実施例と同様の構成には同じ符号を付して重複説明を省略する。
図7の概略平面図に示すように、二次電池402の表面側アルミ片群は、表面側アルミ片418群と表面側アルミ片424群に2分される。
表面側アルミ片418群は、収容部8の外周に沿って等間隔で一列に配置されている。図7では図示されていないが、裏面側ラミネートフィルムの周縁部の内面にも、裏面側アルミ片群が付されている。裏面側アルミ片群も、収容部8の外周に沿って等間隔で一列に配置されている。裏面側アルミ片同士は、連続していない。
表面側アルミ片424群も、収容部8の外周に沿って等間隔で一列に配置されている。図7では図示されていないが、裏面側ラミネートフィルムの周縁部の内面にも、裏面側アルミ片群が付されている。裏面側アルミ片群も、収容部8の外周に沿って等間隔で一列に配置されている。裏面側アルミ片同士は、連続していない。
各表面側アルミ片418と各裏面側アルミ片は、交互にオフセットする位置関係で配置されている。すなわち、隣りあっているが連続していない表面側アルミ片418同士を裏面側アルミ片が導通させ、隣りあっているが連続していない裏面側アルミ片同士を表面側アルミ片418が導通させる位置関係で配置されている。同様に、隣りあってはいるが連続していない表面側アルミ片424同士を裏面側アルミ片が導通させ、隣りあってはいるが連続していない裏面側アルミ片同士を表面側アルミ片424が導通させる位置関係で配置されている。
図7のVIII−VIII断面図を、図8に示す。例えば、表面側アルミ片424Hの一部が裏面側アルミ片426Hの一部に接し、裏面側アルミ片426Hの他の一部が表面側アルミ片424Iの一部に接し、表面側アルミ片424Iの他の一部が裏面側アルミ片426Iの一部に接し、・・・というサイクルを繰返すように配置されている。密着周縁10の密着が維持されている限り、表面側アルミ片424と裏面側アルミ片426が接触しており、表面側アルミ片424と裏面側アルミ片426が交互に連続する連続導電ラインが形成される。同様に、表面側アルミ片418Hの一部が裏面側アルミ片420Hの一部に接し、裏面側アルミ片420Hの他の一部が表面側アルミ片418Iの一部に接し、表面側アルミ片418Iの他の一部が裏面側アルミ片420Iの一部に接し、・・・というサイクルを繰返すように配置されている。密着周縁10の密着が維持されている限り、表面側アルミ片418と裏面側アルミ片420が接触しており、表面側アルミ片418と裏面側アルミ片420が交互に連続する連続導電ラインが形成される。
図7の実施例では、一方の連続導電ラインの一端に位置する表面側アルミ片418Aが電池の正端子に16に接続され、連続導電ラインの他端に位置する表面側アルミ片418Jが抵抗44を介して接地されている。他方の連続導電ラインの一端に位置する表面側アルミ片424Aは、抵抗40を介して定電圧(Vcc)42に接続され、連続導電ラインの他端に位置する表面側アルミ片424Jは負端子22に接続されている。
アルミ片418Jは、電圧検知回路50Aに接続されている。電圧検知回路50Aは、アルミ片418Jの電圧を検知する。電圧検知回路50Aには、警告ランプを点灯させる異常報知回路が組み込まれており、監視している電圧が接地電圧に変化した場合に、警告ランプを点灯させる。
アルミ片424Aは、電圧検知回路50Bに接続されている。電圧検知回路50Bは、アルミ片424Aの電圧を検知する。電圧検知回路50Bには、警告ランプを点灯させる異常報知回路が組み込まれており、監視している電圧が定電圧(Vcc)に変化した場合に、警告ランプを点灯させる。
表面側アルミ片418A〜418Jと裏面側アルミ片420A〜420Iで形成されている連続導電ラインが、表面側アルミ片418Aから表面側アルミ片418Jまで連続していると、表面側アルミ片418Jの電位は電池電圧に等しい。電極積層体からガスが発生し、ラミネートフィルムの収容部8の内圧が高くなって膨張すると、密着周縁10が開封して連続導電ラインが断線する。こうなると、表面側アルミ片418Jの電位は接地電圧に等しくなる。このとき、電圧検知回路50Aが監視している電圧が接地電圧に変化する。電圧検知回路50Aは、監視している電圧が接地電圧に変化した場合に、警告ランプを点灯させる。密着周縁10が開封したことが報知される。
表面側アルミ片424A〜424Jと裏面側アルミ片426A〜426Iで形成されている連続導電ラインが、表面側アルミ片424Aから表面側アルミ片424Jまで連続していると、表面側アルミ片424Aの電位は接地電圧に等しい。電極積層体からガスが発生し、ラミネートフィルムの収容部8の内圧が高くなって膨張すると、密着周縁10が開封して連続導電ラインが断線する。こうなると、表面側アルミ片424Aの電位は定電圧(Vcc)に等しくなる。このとき、電圧検知回路50Bが監視している電圧が定電圧(Vcc)に変化する。電圧検知回路50Bは、監視している電圧が定電圧(Vcc)に変化した場合に、警告ランプを点灯させる。密着周縁10が開封したことが報知される。
本実施例では、密閉ケースを一巡する連続導電体が2分されており、一方の連続導体の一端418Aが正端子16に接続され、他端418Jが抵抗44を介して接地されており、その他端418Jの電圧が監視されている。他方の連続導体の一端424Aが抵抗40を介して定電圧(Vcc)に接続され、他端424Jが負端子22に接続されており、その一端424Aの電圧が監視されている。密着周縁が開封したことを報知する。本実施例では、2分されたいずれの導電ラインが断線したかを知ることができるため、密着周縁が開封した箇所を容易に把握することができる。
(第5実施例)
図9は、第5実施例に係る二次電池の概略平面図である。図9では、第1実施例と同様の構成には同じ符号を付して重複説明を省略する。
図9に示すように、二次電池502のラミネートフィルム4,6の周縁部12,14には、第1密着周縁510に加えて、第2密閉周縁511が形成されている。第1密着周縁510は、収容部8の外周に沿って形成されている。表面側アルミ片518群及び裏面側アルミ片520群(図示省略)と、表面側アルミ片524群と裏面側アルミ片526群(図示省略)は、第1密着周縁510が形成された領域に配置されている。第2密着周縁511は、表面側アルミ片518群及び裏面側アルミ片520群から成る導電ラインより外側、かつ、表面側アルミ片524群と裏面側アルミ片526群から成る導電ラインの外側に、ラミネートフィルム4,6の外周より内側に形成されている。
第1密着周縁510は140℃の熱溶着によって形成されており、第2密着周縁511は160℃の熱溶着によって形成されている。第1密着周縁510は6kgfの開封強度を有し、第2密着周縁511は12kgfの開封強度を有する。
電極積層体からガスが発生し、収容部8の内圧が高くなって膨張すると、まず第1密着周縁510が開封して導電ラインが断線する。この時点で未だ第2密着周縁511が開封していなくても、電圧検知回路50(図示省略)に入力される電圧が変化する。第2密閉511が開封して実際に液漏れやガス漏れが発生してしまう前に、液漏れやガス漏れが発生する可能性を報知することができる。
なお、第1密着周縁510の幅を、第2密着周縁511の幅よりも小さく形成することで、第1密着周縁510の開封強度を第2密着周縁511の開封強度よりも小さくすることができる。この場合、第1密着周縁510と第2密着周縁511の熱溶着温度を異ならせる必要はない。
例えば140℃で熱溶着して、第1密着周縁510を0.8mmに形成し、第2密着周縁511を1.0mmmに形成した場合、7kgfの内圧がかかっていると、第1密着周縁510は1時間以内で開封するのに対し、第2密着周縁511は1時間を越えた頃に開封する。これにより、第2密閉511が開封して実際に液漏れやガス漏れが発生してしまう前に、第1密着周縁510が開封して、液漏れやガス漏れが発生する可能性を報知することができる。
以上のように本実施例では、導電ラインより内側の第1密着周縁の開封強度を、導電ラインよりも外側の第2密着周縁の開封強度より小さくすることで、実際に液漏れ又はガス漏れが発生する前段階において、液漏れ又はガス漏れの可能性を報知することができる。
(第6実施例)
図10は、第6実施例に係る二次電池の概略平面図である。図10では、第1実施例と同様の構成には同じ符号を付して重複説明を省略する。
二次電池602は、表面側(紙面手前側)のアルミ半ケース604と裏面側(紙面奥側)のアルミ半ケース606を重ね、その間に電極積層体を挟んで密閉して収容したものである。二次電池602では、収容部8の外周に沿って打ち込まれた複数のリベット638によって、収容部8を密閉している。
表面側アルミ片群は、表面側アルミ片618群と表面側アルミ片624群に2分されている。
表面側アルミ片618群は、表面側アルミ片618Aから618Jに至るまで、リベット638に沿って等間隔で一列に配置されている。表面側アルミ片618Aは、正端子16に接触している。表面側アルミ片618Jは、抵抗44を介して接地されている。表面側アルミ片618群は、図示しない裏面側アルミ片620群と同一ライン上に配置されている。
一方、表面側アルミ片624群は、表面側アルミ片624Aから624Jに至るまで、リベット638に沿って等間隔で一列に配置されている。表面側アルミ片624Aは、抵抗40を介して定電圧(Vcc)42に接続されている。表面側アルミ片624Jは、負端子22に接触している。表面側アルミ片624群は、図示しない裏面側アルミ片626群と同一ライン上に配置されている。
図10のXI−XI断面図を、図11に示す。図11に示すように、表面側の周縁部612の内面には絶縁シート613が貼付され、裏面側の周縁部614の内面には絶縁シート615が貼付されている。絶縁シート613の内面には表面側アルミ片624群が嵌め込まれており、絶縁シート615の内面には裏面側アルミ片626群が嵌めこまれている。表面側アルミ片624群と裏面側アルミ片626群は全て平板形状である。各表面側アルミ片624の一方の平面は絶縁シート613の内面に露出し、各裏面側アルミ片626の一方の平面は絶縁シート615の内面に露出している。
各表面側アルミ片624と各裏面側アルミ片626は、交互にオフセットする位置関係で配置されている。これにより、一連の導電ラインが形成される。
また、絶縁シート613の内面には表面側アルミ片618群が嵌め込まれており、絶縁シート615の内面には図示しない裏面側アルミ片620群が嵌めこまれている。表面側アルミ片618群と裏面側アルミ片620群は全て平板形状である。各表面側アルミ片618の一方の平面は絶縁シート613の内面に露出し、各裏面側アルミ片620の一方の平面は絶縁シート615の内面に露出している。
各表面側アルミ片618と各裏面側アルミ片620も同様に、交互にオフセットする位置関係で配置されている。これにより、一連の導電ラインが形成される。図10に示す正端子16と電圧線32が電気的に接続される。
電極積層体からガスが発生し、収容部8の内圧が高くなってリベット638群が対抗できなくなると、リベット638群の一部が抜ける。その箇所でアルミ半ケース604,606が開封する。この結果、表面側アルミ片618群と裏面側アルミ片620群で形成されていた導電ラインが断線すると、表面側アルミ片618Jの電位が接地電圧に変化する。電圧検知回路50Aは接地電圧を検知すると、図示しない異常報知回路によって警告ランプを点灯させる。これにより、密着周縁が開封したことが報知される。
一方、表面側アルミ片624群と裏面側アルミ片626群で形成されていた導電ラインが断線すると、表面側アルミ片618Aの電位が定電圧(Vcc)に変化する。電圧検知回路50Bは定電圧(Vcc)を検知すると、図示しない異常報知回路によって警告ランプを点灯させる。これにより、密着周縁が開封したことが報知される。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
上記実施例では、二枚のラミネートフィルムあるいはアルミケースを使用していたが、これに限られるものではない。例えば長方形に形成された一枚のラミネートフィルムを、長手方向の辺の中程で折曲げて、折曲げた対向面間に電極積層体を挟み、他の3方の開放された辺を密閉してもよい。
上記実施例では、電極体を、正極とセパレータと負極とセパレータの組を積層して形成していたが、これに限られるものではない。例えば正極とセパレータと負極とセパレータの組を捲回して電極体を形成してもよい。また、複数のセパレータを用いずに、一つのセパレータのみを用いて形成してもよい。
上記第1〜4,6実施例においても、第5実施例のように、二重の密閉構造にしてもよい。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
第1実施例の二次電池の概略斜視図。 第1実施例の二次電池の断面図。 第1実施例の二次電池の密着周縁が開封した状態の断面図。 第1実施例の変形例の模式図。 第2実施例の二次電池の模式図。 第3実施例の二次電池の模式図。 第4実施例の二次電池の概略平面図。 第4実施例の二次電池の断面図。 第5実施例の二次電池の概略平面図。 第6実施例の二次電池の概略平面図。 第6実施例の二次電池の断面図。
符号の説明
2 :二次電池、
4,6:ラミネートフィルム、
8 :収容部、
10:密着周縁、
12,14:周縁部、
16:正端子、
18:表面側アルミ片群、
20:裏面側アルミ片群、
22:負端子、
30,32:電圧線、
40,44:抵抗
42:電源線、
46:アース、
50:電圧検知回路、
52:異常報知回路

Claims (5)

  1. 正極と負極とセパレータとから成る電極体と、
    電極体に含浸している電解液と、
    電極体の正極に接続されている正端子と、
    電極体の負極に接続されている負端子と、
    正端子と負端子が外部に突出する位置関係で電極体と電解液を密封している密閉ケースを有しており、
    表面側半ケースと裏面側半ケースの各々の周縁が密着しあうことによって密閉ケースを形成しており、
    その密着周縁に隣接する位置に密着が損なわれたときに断線する連続導電体が配置されており、
    その連続導電体は、表面側半ケースの内面の密着周縁に隣接する位置に断続的に形成されている導電体群と、裏面側半ケースの内面の密着周縁に隣接する位置に断続的に形成されている導電体群で構成されており、連続していない表面側導電体同士を裏面側導電体が導通させ、連続していない裏面側導電体同士を表面側導電体が導通させる位置関係で配置されていることを特徴とする電池。
  2. 連続導電体の一端が正端子に接続されており、他端が抵抗を介して接地されており、その他端の電圧が監視されていることを特徴とする請求項1の電池。
  3. 連続導電体の一端が抵抗を介して定電圧に接続されており、他端が負端子に接続されており、その一端の電圧が監視されていることを特徴とする請求項1の電池。
  4. 密閉ケースを一巡する連続導電体が2分されており、一方の連続導体の一端が正端子に接続されており、他端が抵抗を介して接地されており、その他端の電圧が監視されており、他方の連続導電体の一端が抵抗を介して定電圧に接続されており、他端が負端子に接続されており、その一端の電圧が監視されていることを特徴とする請求項1の電池。
  5. 密閉ケースの周縁に、内側周縁同士を弱く密着させている第1密着周縁と、外側周縁同士を強く密着させている第2密着周縁が形成されており、
    第1密着周縁と第2密着周縁の間に連続導電体が配置されていることを特徴とする請求項1の電池。
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