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JP7670500B2 - 電池セル - Google Patents
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Description

本発明は、電池セル、特に外装体で密閉された電池セルに関する。
近年、自動車、パソコン、携帯電話等の大小さまざまな電気・電子機器の普及により、高容量、高出力の電池デバイスの需要が急速に拡大している。このような電池デバイスとしては、正極と負極との間に有機電解液を電解質として用いる液系電池セルや、有機電解液の電解質に代えて、難燃性の固体電解質を用いた固体電池セルなどが挙げられる。
このような電池デバイスにおいて、電池をラミネートフィルム（外装体）で包み込んで板形状に密閉したラミネートセルタイプの電池セルが知られている。ＥＶやＨＥＶ等の用途では、このようなラミネートセルタイプの電池セルを複数個並べてケース内に収納した電池セル集合体が使用されている。外装体で包み込むことにより、電池への大気の侵入を防ぐことができる（例えば、特許文献１）。なお、本明細書において、「電池」は、正負の電極と電解質からなる電子素子の積層体、及び、集電タブおよび集電タブリードで構成される部材をいい、また、電池をラミネートフィルム（外装体）で包み込んで密閉したものを「電池セル」と呼ぶ。
また、ラミネートフィルム（外装体）の密閉性を維持しつつ、電池モジュールの体積エネルギー密度を効果的に向上させることを目的に、電池を収容するように１枚のフィルムが折り返された外装体を備える電池セルが開示されている（特許文献２）。特許文献２によれば、この電池セルは、外装体の密閉性を維持しつつ、電池モジュールの体積エネルギー密度を効果的に向上させることができる。また、特許文献２には、このような電池セルにおいて、集電タブリードを外装体で上下から挟持して収容する構成についても記載されている。
特開２０１２－１６９２０４号公報 ＷＯ２０１９／１８８８２５
ラミネートセルタイプの電池セルで、集電タブおよび集電タブリードを外装体で上下から挟持して収容する構成を取るものにあっては、集電タブおよび集電タブリードが収容されている箇所に外力が加わると、集電タブおよび集電タブリードに応力が加わることになり、電極が割れる可能性がある。この場合に、外装体のフィルムはそれ自体の強度は弱いため、外装体のフィルムだけでは、内装されている電池を充分に外力から保護することができない。
本発明は、ラミネートセルタイプの電池で、集電タブおよび集電タブリードを外装体で上下から挟持して収容する構成のものにおいて集電タブおよび集電タブリードが収容されている箇所に外力が加わる場合にも、その外力が集電タブおよび集電タブリードに与える影響を抑制すること目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明の電池セルにおいては、前記外装体の前記１枚のフィルムは、前記電池の前記集電タブおよび集電タブリードが延設される端面に直交する天面、底面及び２つの側面と接して覆う部分、前記電池の前記集電タブおよび、集電タブリードが突出する端面を覆う部分であって前記端面の両側の短い辺側から折り込んで両側に三角錐状の空間部を形成するとともに前記端面の両側の長い辺側から折り合わせて前記端面を包み込み全体として三角柱状を呈する部分、及び、前記端面を包み込む部分からさらに軸方向に延設されて上下の対向する双方の面を接合して前記集電タブおよび集電タブリードを挟持する部分からなり、前記三角錐状の空間部分に補強材を配置して接合することを特徴とする。
電池の前記集電タブおよび集電タブリードが突出する端面を覆う箇所の、端面の両側の短い辺側から折り込んで形成された両側の三角錐状の空間部に補強材を配置して接合することによって、集電タブおよび集電タブリードが収容されている箇所に外力が加わる場合にも、その外力が集電タブおよび集電タブリードに与える影響を抑制することができ、集電タブおよび集電タブリードに応力が加わって電極が割れる問題を抑制できる。
本発明においては、この場合に、前記外装体は１枚のフィルムからなることを特徴とする。
前記外装体を１枚のフィルムからなるものとすることによって、包装時の接合か所を極力減らし、密閉性を高めることができる。
また、本発明においては、この場合に、前記電池は、固体電解質を用いた積層体からなる全固体電池セルであることを特徴とする。
全固体電池セルは、特に角部や端面で脆く、破損しやすい。そのため、本件発明の、前記電池の前記集電タブおよび集電タブリードが突出する端面を覆う箇所における両側の三角錐状の空間部に補強材を配置して接合することによって、集電タブおよび集電タブリードが収容されている箇所に外力が加わる場合にも、その外力が集電タブおよび集電タブリードに与える影響を抑制することができる構造は、端面から集電タブおよび集電タブリードが突出する全固体電池セルへの適用に有効である。
また、本発明においては、この場合に、前記補強材は、前記三角錐状の空間部分の前記集電タブおよび集電タブリードが延びる端面に接合する三角形の面と、折り畳みに際して前記端面には接合せずに三角形の面を形成する２つの面のそれぞれに接合する２つの面からなる３面を備えた、１面が開口した４面体であることを特徴とする。
電池の前記集電タブおよび集電タブリードが突出する端面を覆う箇所の、端面の両側の短い辺側から折り込んで形成された両側の三角錐状の空間部の補強材として、空間部における３面を補強しようとする最も基本的な構成の補強材といえる。比較的軽量で前記三角錐状の空間を規定する３面の全面を効率よく補強することができる。
また、本発明においては、この場合に、前記補強材は、前記三角錐状の空間部分の４つの面を規定する４面を有する中空の４面体であることを特徴とする。
前記１面が開口した４面体の補強材に対して、前記三角錐状の空間部分を閉じてしまう面状の補強部が加わる。したがって、補強材としての機能がより強固になるとともに、前記三角錐状の空間部分に外力が入り込んで、前記三角錐状の空間を規定する３面に作用して前記三角錐状の空間を拡げようとする力が働くことを阻止することができる。
また、本発明においては、この場合に、前記補強材は、前記三角錐状の空間部分の４つの面を規定する４面を有する中実の４面体であることを特徴とする。
前記中空の補強材に対して、補強力が増加するものであることはいうまでもない。しかしながら、中実の部材であることから、重量を増加させ、また、多くの材料（資源）を必要とするものである。電池の前記集電タブおよび集電タブリードが突出する端面の補強の必要性の度合いが大きい場合に採用すると有効である。
また、本発明において、この場合に、前記補強材は、前記三角錐状の空間部分の６つの辺に沿う６つの線状部材からなるフレーム体であることを特徴とする。
電池の前記集電タブおよび集電タブリードが突出する端面を覆う箇所の、端面の両側の短い辺側から折り込んで形成された両側の三角錐状の空間部の補強材として、最も軽量で、したがって、材料（資源）を多く必要としないものである。補強は必要であるものの、補強による重量の増加を極力抑えたい場合に採用すると有効である。
また、本発明において、この場合に、前記補強材は、複数個が組み合わされて接合されて一体に構成され、前記電池セルを積層する際に各電池セルを位置固定することができることを特徴とする。
本発明の補強材を接続させて一体に構成した場合、モジュール化において水平方向に前側から後ろ側に積層された電池セルの、上下左右（上右、上左、下右、下左）の４か所の前記三角錐状の空間に、前記一体化した補強材を入れ込んで接合することにより、積層された各電池セル２を位置固定して接合することができる。すなわち、本発明の前記電池セルの補強材は、電池セルを積層する際の位置固定部材として機能することが可能なものでもある。
このように、本発明は、集電タブおよび集電タブリードが突出した電池を収容する外装体が、前記電池の前記集電タブおよび集電タブリードが突出する端面、端面の両側の短い辺側から折り込んで形成された両側の三角錐状の空間部に補強材を配置して接合することによって、集電タブおよび集電タブリードが収容されている箇所に外力が加わる場合にも、前記外力が前記端面に影響を及ぼし、しいては集電タブおよび集電タブリードにまで前記外力の影響を及ぼして、前記集電タブおよび集電タブリードに応力が加わって前記集電タブおよび集電タブリードに接続されている電極が割れるという問題の発生を抑制できる、という効果を有するものである。
本発明の電池セルの中の電池の斜視図である。 本発明の電池セルの外観を示す斜視図である。 本発明の電池セルの外装体の展開図である。 本発明の電池セルの斜視図において補強材の配置箇所を示す図である。 本発明の１面が開口した４面体の補強材を示す図である。 本発明の１面が開口した４面体の補強材を発展させた形態の補強材の斜視図である。 本発明の１面が開口した４面体の補強材を発展させた形態の補強材の上面図、左面図、正面図、右面図、下面図である。 本発明の１面が開口した４面体の補強材を発展させた形態の補強材の展開図である。 本発明の中空の４面体の補強材を示す図である。 本発明の中実の４面体の補強材を示す図である。 本発明のフレーム体の補強材を示す図である。 本発明の複数個を一体化して固定部材とした補強材を示す図である。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら、詳細に説明する。
本発明の電池１は、実施例においては全固体電池であって、図１に示すように直方体の形状をしており、天面１１ａ、底面１１ｂ、側面１２ａ，１２ｂ及び端面１３ａ，１３ｂの６面を有している。端面１３ａ及び１３ｂそれぞれの中心を結ぶ中心軸１５を仮想したとき、端面１３ａ及び１３ｂのそれぞれから、中心軸１５の方向に、集電タブおよび集電タブリード１４ａ及び１４ｂが延設されている。全固体電池は、特に角部、表面部（端面部）で脆く破損しやすいので、本発明の各実施形態の構成を適用することに、より適しているといえる。
図２に本発明の電池１を外装体３（図３）で覆って包装した電池セル２を示す。電池セル２においても、前記電池１に対応して、天面２１ａ，底面２１ｂ，及び側面２２ａ，２２ｂが規定される。前記電池１の端面１３ａ，１３ｂに対応した箇所は、外装体３が折り合わされた形態の端面折り合わせ部２３ａ－１，２３ａ－２，２３ｂ－１，２３ｂ－２となっており、外面上、三角柱状を呈している。また、端面折り合わせ部２３ａ－１，２３ａ－２及び２３ｂ－１，２３ｂ－２には、それぞれ、側面２２ａ，２２ｂ側から折り込まれて形成される、三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２及び２５ｂ－１，２５ｂ－２が、それぞれの側から２個ずつ合計４個形成される。そして、前記端面折り合わせ部２３ａ－１，２３ａ－２及び２３ｂ－１，２３ｂ－２から中心軸１５の方向には、前記集電タブおよび集電タブリード１４ａ，１４ｂを上下から挟み込んで収容している集電タブおよび集電タブリード収容部２４ａ－１，２４ａ－２及び２４ｂ－１，２４ｂ－２が延設されている。
図３に前記外装体３の展開図を示す。前記外装体３は、前記電池１の天面１１ａ及び底面１１ｂのそれぞれを覆う部分として、天面覆部３１ａ及び底面覆部３１ｂを有し、また、側面１２ａを覆う部分として側面覆部３２ａ，側面１２ｂを覆う部分として側面覆部３２ｂ－１及び３２ｂ－２を有する。前記側面覆部３２ｂ－１及び３２ｂ－２は、前記外装体３が前記電池１を覆って包み込んだ際に、相互に重なり合い接合される接合部である。したがって、前記電池１の側面２２ａは、前記外装体３の側面覆部３２ｂ－１及び３２ｂ－２によって、二重に覆われることになる。
前記電池１の端面１３ａ，１３ｂを覆う箇所としては、電池セル２において前記外装体３が折り合わされた形態の三角柱状を呈している端面折り合わせ部２３ａ－１，２３ａ－２，２３ｂ－１，２３ｂ－２を形成する箇所となる端面覆部３３ａ－１，３３ａ－２，３３ｂ－１，３３ｂ－２が、両側の端面のそれぞれの上下方向に対応して備わっている。前記端面覆部３３ａ－１，３３ａ－２，３３ｂ－１，３３ｂ－２を中心軸１５方向に延長した先に、前記両側の集電タブおよび集電タブリードを上下から挟み込む集電タブおよび集電タブリード挟持部３４ａ－１，３４ａ－２，３４ｂ－１，３４ｂ－２が設けられている。また、側面２２ａ，２２ｂ側から折り込まれて形成される、三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２及び２５ｂ－１，２５ｂ－２を形成する部分である、三角錐状空間形成部３５ａ－１，３５ａ－２１，３５ａ－２２及び３５ｂ－１，３５ｂ－２１，３５ａ－２２が形成されている。三角錐状空間形成部３５ａ－２１と３５ａ－２２及び３５ｂ－２１と３５ｂ－２２は、それぞれにおいて重なり合って、２重の外装体３のフィルムで三角錐状空間を形成することになる。
なお、前記外装体３を上記のように１枚のフィルムからなるものとすることによって、電池１を覆って包装する際の接合か所を極力減らし、密閉性を高めることができる。また、図３の展開図を有する前記外装体３は、図１の前記端面から、前記集電タブおよび集電タブリードが突出した前記電池１、特に、端面や角部において脆く破損しやすい全固体電池を覆って包装するのに適しており、１枚のフィルムからなる図３の展開図の外装体３を用いることにより、電池セル２の製造効率が向上する。
本発明の１つの実施形態においては、図４に示されるように、前面部においては塗りつぶしで示した前記三角錐状の空間部に補強材４が配置されて接合される。前記補強材４は、前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２を構成する少なくとも一部の面上又は辺上に施されるものが含まれる。前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２に補強材４を配置して接合することによって、前記集電タブおよび集電タブリードが収容されている箇所に外力が加わる場合にも、その外力が集電タブおよび集電タブリードに与える影響を抑制することができ、集電タブおよび集電タブリードに応力が加わって電極が割れる問題を抑制できる。
本発明の１つの実施形態における補強材４の１つの例として、図５に示すような、前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２の、前記電池１の集電タブおよび集電タブリードが突出する前記端面１３ａ，１３ｂに接合する三角形の面と、折り畳みに際して前記端面１３ａ，１３ｂには接合せずに三角形の面を形成する２つの面のそれぞれに接合する２つの面からなる３面を備えた、１面が開口した４面体の補強材４１が挙げられる。この１面が開口した４面体の補強材４１は、前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２のそれぞれにおける３面を補強しようとする補強材４の中で最も基本的な構成のものであり、比較的軽量で前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２のそれぞれを規定する３面の全面を効率よく補強することができる。
前記の１面が開口した４面体の補強材４１は、図６ないし図８に示すようにさらに発展させた形態の補強材４１’とすることができる。前記の発展させた形態の補強材４１’について、図６では斜視図を示し、図７では、上面図、左面図、正面図、右面図、下面図を示す。また、図８は展開図である。
図６ないし図８に示されているように、前記の発展させた形態の補強材４１’においては、稜線部の一部にスリット４１ａが形成され、スリット４１ａの先端には穴部４１ｂが設けられている。また、頂部に平面４１ｃが形成され、さらに、下側の辺に外側に返す返し部４１ｄが設けられている。
前記スリット４１ａは、それによって板バネ効果を生じさせるもので、外力だけでなく振動の低減も可能となる。この点について補足説明すると、板バネ構造にする手法として板を応力方向に曲げて使用する手法が一般的に採用されるが、前記の１面が開口した４面体の補強材４１においては、面を曲げて曲面構造にすると、外装体３との接触面積が小さくなり、その部分に応力が集中して外装体３の破損につながるため、前記の補強材４１の面を曲げて曲面構造にする手法は採用できない。
そこで、外装体３の前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２の各面に接する補強材４１の面全体で応力を受けることによって応力集中をなくすとともに、外力や振動を吸収する手法として、補強材４１の稜線の一部にスリット４１ａを形成し、板バネ構造とする手法が採用された。前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２の各面には主として曲げ応力が掛かることになるが、この曲げ応力に対して、補強材４１の稜線の一部にスリット４１ａを形成した板バネ構造が有効に緩和機能を発揮する。
スリット４１ａの先端に設けられている穴部４１ｂは、スリット４１ａの先端において発生する応力を緩和するためのものである。すなわち、穴部４１ｂによって、スリット４１ａの先端に応力が集中してスリット４１ａの先端から補強材４１’が破損することが防止される。また、穴部４１ｂの存在により、補強材４１’が金属で形成される場合においては、板金曲げ加工時の寸法精度が向上するという副次的な作用効果も奏する。
また、前記の発展させた形態の補強材４１’においては、挿入方向の先端側の頂部に平面４１ｃが形成されている。補強材４１’の装着時には、装着方向に外装体３の溶着部をはがす応力が発生するが、前記平面４１ｃを形成することによって、この溶着部をはがす応力を低減することができ、気密性の保持に寄与する。
さらに、前記外装体３の前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２の外側に位置する辺に対応する箇所に、外側に返す返し部４１ｄが設けられている。この返し部４１ｄによって、補強材４１’の位置保持性が向上する。また、この返し部４１ｄによって、補強材４１’の外面との間で前記外装体３を挟持することができるため、接着剤や両面テープが不要になるとともに、製造が容易になる。
ここで、前記外装体３の前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２に補強材４を用いる場合において、１つの実施形態として、前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２における外装体３の表面に補強板（図示省略）を配置することも可能である。この場合においては、前記返し部４１ｄは、補強材４１’の外面との間で前記外装体３と前記補強板とを挟持することができる。これにより、最弱強度部となる、前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２の外装体３の外面を強固に補強できる。また、前記補強板に対して垂直方向にかかる外力の影響も低減可能となるため、前記外装体３の溶着部に掛かる応力を低減でき、気密性が向上する。その結果、電池１への水分の影響を抑えることができるとともに、外装体３の内部でガスが発生した場合でも内部ガスの吐出を防止することができる。
本発明の１つの実施形態における補強材４の別の例として、図９に示すような、前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２それぞれの４つの面を規定する４面を有する中空の４面体である補強材４２が挙げられる。この４面を有する中空の４面体である補強材４２は、前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２のそれぞれを閉じてしまう面状の補強部が加わるので、より強固なものになるとともに、前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２に外力が入り込んで、前記三角錐状の空間を規定する内部の３面に作用して前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２のそれぞれを変形しようとする力が働くことを阻止することができる。
本発明の１つの実施形態における補強材４の別の例として、図１０に示すような、前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２のそれぞれの４つの面を規定する４面を有する中実の４面体である補強材４３が挙げられる。この中実の４面体である補強材４３は、中実であることから、より強固なものであるといえるが、その一方で、重量を増加させ、また、多くの材料（資源）を必要とするものであるという面も持ち合わせる。電池の前記端面１３ａ、１３ｂや前記端面１３ａ、１３ｂと前記側面１２ａ，１２ｂが交わる辺の４か所の角部の補強の必要性の度合いが大きい場合に採用すると有効である。
本発明の１つの実施形態における補強材４の別の例として、図１１に示すような、前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２のそれぞれの６つの辺に沿う６つの線状部材からなるフレーム体である補強材４４が挙げられる。このフレーム体である補強材４４は、これまでに例示したものと比べて最も軽量で、したがって、材料（資源）を多く必要としないものである。電池１の前記端面１３ａ，１３ｂや前記端面１３ａ、１３ｂと前記側面１２ａ，１２ｂが交わる辺の４か所の角部の補強は必要であるものの、補強による電池セル２の重量の増加を極力抑えたい場合に採用すると有効である。
フレーム体である補強材４４においても、前記の発展させた形態の補強材４１’と同様に、挿入方向の先端側の頂部に平面を形成することができる。この場合、挿入方向の先端部分が底面に平行に切り取られた形態となり、切り口において切り取られた各辺のフレーム同士をつなぐフレームを配設して、三角形状のフレームからなる平面が形成される。
フレーム体である補強材４４のフレームとしては、線状（棒状）のフレームの他、断面がＬ字形状のＬ字型フレームや断面がＵ字形状のＵ字型フレームを用いることもできる。Ｌ字型フレームにおいては、Ｌ字の２つの平面が交わる辺が補強材４４の外側になるように配設し、その辺にスリット及びスリットの先端の穴部を設けることができる。このように、フレーム体である補強材４４の少なくとも一部のフレームとして、Ｌ字型フレームを用いることによって、補強材４４の稜線の一部にスリット及びスリットの先端の穴部を形成することができる。
また、フレーム体である補強材４４の少なくとも一部のフレームとして、Ｕ字型フレームを用いることもできる。フレーム体である補強材４４の、前記外装体３の前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２の外側に位置する辺に対応する箇所のフレームとしてＵ字型フレームを採用し、Ｕ字の一方の平面が外側に位置するように配置すれば、外側に返す返し部が設けられる。この返し部によって、補強材４４の位置保持性が向上するとともに、この返し部によって、補強材４４の外面との間で前記外装体３を挟持することができる。
本発明の別の実施形態においては、図１２に示すように、前記補強材４の複数個を組み合わせて接合し一体に構成する。前記補強材４を接続させて一体に構成した場合、モジュール化において水平方向に前側から後ろ側に積層された電池セ４ルの、上下左右（上右、上左、下右、下左）の４か所の前記三角錐状の空間部２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２に、前記一体化した補強材４を入れ込んで接合することにより、積層された各電池セル２を位置固定して接合することができる。すなわち、本発明の前記電池セル２の補強材４は、組み合わせて接合し一体化することによって電池セル２を積層する際の位置固定部材として機能することが可能なものでもある。
本発明の前記補強材４，４１，４１’，４２，４３，４４の材料としては、樹脂又は金属が用いられる。樹脂は、射出成型により一体で成形可能で低コストであり、かつ、軽量で強度的に十分な補強効果を得ることができることから、好ましい材料であるといえる。
以上、本発明を実施する態様について、実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々なる態様で実施できるものであることは勿論である。
１ 電池
１１ａ 天面
１１ｂ 底面
１２ａ，１２ｂ 側面
１３ａ，１３ｂ 端面
１４ａ，１４ｂ 集電タブおよび集電タブリード
１５ 中心軸
２ 電池セル
２１ａ 天面
２１ｂ 底面
２２ａ，２２ｂ 側面
２３ａ－１，２３ａ－２，２３ｂ－１，２３ｂ－２ 端面折り合わせ部
２４ａ－１，２４ａ－２，２４ｂ－１，２４ｂ－２ 集電タブおよび集電タブリード収容部
２５ａ－１，２５ａ－２，２５ｂ－１，２５ｂ－２ 三角錐状の空間部
３ 外装体
３１ａ 天面覆部
３１ｂ 底面覆部
３２ａ，３２ｂ－１，３２ｂ－２ 側面覆部
３３ａ－１，３３ａ－２，３３ｂ－１，３３ｂ－２ 端面覆部
３４ａ－１，３４ａ－２，３４ｂ－１，３４ｂ－２ 集電タブおよび集電タブリード挟持部
３５ａ－１，３５ａ－２１，３５ａ－２２，３５ｂ－１，３５ｂ－２１，３５ｂ－２２
三角錐状空間形成部
４ 補強材
４１ １面が開口した４面体の補強材
４１’ １面が開口した４面体の補強材を発展させた形態の補強材
４１ａ スリット
４１ｂ スリット先端の穴部
４１ｃ 頂部の平面
４１ｄ 返し部
４２ ４面を有する中空の４面体である補強材
４３ 中実の４面体である補強材
４４ ６つの線状部材からなるフレーム体である補強材

Claims (25)

  1. 電池と、電池を収容する外装体と、を備える電池セルであって、
    前記電池における１つの端面から集電タブおよび集電タブリードが延設されており、
    前記外装体は、前記電池の前記集電タブおよび集電タブリードが延設される端面に直交する天面、底面及び２つの側面と接して覆う部分、前記電池の前記集電タブおよび集電タブリードが突出する端面を覆う部分であって前記端面の両側の短い辺側から折り込んで両側に三角錐状の空間部を形成するとともに前記端面の両側の長い辺側から折り合わせて前記端面を包み込み全体として三角柱状を呈する部分、及び、前記端面を包み込む部分からさらに軸方向に延設されて上下の対向する双方の面を接合して前記集電タブおよび集電タブリードを挟持する部分からなり、前記三角錐状の空間部分に補強材を配置して接合する電池セル。
  2. 前記外装体は１枚のフィルムからなる請求項１に記載された電池セル。
  3. 前記電池は、固体電解質を用いた積層体からなる全固体電池セルである請求項１又は２に記載された電池セル。
  4. 前記補強材は、前記三角錐状の空間部分の前記集電タブおよび集電タブリードが延びる端面に接合する三角形の面と、折り畳みに際して前記端面には接合せずに三角形の面を形成する２つの面のそれぞれに接合する２つの面からなる３面を備えた、１面が開口した４面体である請求項１～３のいずれかに記載された電池セル。
  5. 前記補強材は、前記三角錐状の空間部分の４つの面を規定する４面を有する中空の４面体からなる請求項１～３のいずれかに記載された電池セル。
  6. 前記補強材は、稜線の一部にスリットが形成されている請求項４又は５に記載された電池セル。
  7. 前記スリットの端部に穴部が形成されている請求項６に記載された電池セル。
  8. 前記補強材は、前記三角錐状の空間部分の４つの面を規定する４面を有する中実の４面体である請求項１～３のいずれかに記載された電池セル。
  9. 前記補強材は、前記外装体において形成されている前記三角錐状の空間部分の外側の開口における辺に対応する位置に、外側へ返す返し部が形成されている請求項４～８のいずれかに記載された電池セル。
  10. 前記返し部は、前記補強材の外面との間で前記外装体を挟持する請求項９に記載された電池セル。
  11. 前記外装体の前記三角錐状の空間部分と前記補強材の間に補強板が配置され、前記返し部は、前記補強材の外面との間で、前記外装体と前記補強板とを挟持する請求項１０に記載された電池セル。
  12. 前記補強材は、前記三角錐状の空間部分の６つの辺に沿う６つのフレームからなるフレーム体である請求項１～３のいずれかに記載された電池セル。
  13. 前記フレーム体からなる補強材において、少なくとも一部のフレームは、Ｌ字型フレームである請求項１２に記載された電池セル。
  14. 前記Ｌ字型フレームには、スリットが形成されている請求項１３に記載された電池セル。
  15. 前記フレーム体からなる補強材は、前記スリットが形成されているＬ字型フレームを用いることによって、稜線の一部にスリットが形成される請求項１４に記載された電池セル。
  16. 前記スリットの端部に穴部が形成されている請求項１４又は１５に記載された電池セル。
  17. 前記フレーム体からなる補強材において、少なくとも一部のフレームは、Ｕ字型フレームである請求項１２～１６のいずれかに記載された電池セル。
  18. 前記フレーム体からなる補強材は、前記Ｕ字型フレームを用いることによって、前記外装体において形成されている前記三角錐状の空間部分の外側の開口における辺に対応する位置に、外側へ返す返し部が形成される請求項１７に記載された電池セル。
  19. 前記返し部は、前記補強材の外面との間で前記外装体を挟持する請求項１８に記載された電池セル。
  20. 前記外装体の前記三角錐状の空間部分と前記補強材の間に補強板が配置され、前記返し部は、前記補強材の外面との間で、前記外装体と前記補強板とを挟持する請求項１９に記載された電池セル。
  21. 前記補強材は、頂部に平面が形成されている請求項４～２０のいずれかに記載された電池セル。
  22. 前記補強材は、樹脂からなる請求項１～２１のいずれかに記載された電池セル。
  23. 前記補強材は、複数個が組み合わされて接合されて一体に構成され、前記電池セルを積層する際に各電池セルを位置固定することができる請求項１～２２のいずれかに記載された電池セル。
  24. 電池セルを積層して形成した電池セルモジュールであって、
    電池セルを積層する際に、請求項２３に記載の、複数個が組み合わされて接合されて一体に構成された補強材を用いて各電池セルを位置固定して形成した電池セルモジュール。
  25. 電池セルを積層して電池セルモジュールを形成するための電池セル位置固定方法であって、
    電池セルを積層する際に、請求項２３に記載の、複数個が組み合わされて接合されて一体に構成された補強材を用いて各電池セルを位置固定する電池セル位置固定方法。
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