[发明专利]电池及电池组

说明书

技术领域

本发明涉及一种低速放电的备用电源等所使用的方形锂离 子电池等的电池以及连接多个上述那样的电池而构成的电池 组，特别涉及一种使用了重量轻且具有刚性的树脂制电池槽的、 高可靠性且低成本的电池及电池组。

背景技术

例如，低速放电的用于备用的电源，由于被密闭于有限的 空间内，因此希望其为小型重量轻且希望其为低成本。作为能 满足这样要求的电池，近年来多使用显示出高能量密度、高输 出密度的锂离子电池，且该种电池作为二次电池较多地使用于 可动设备。

发明内容

但是，在锂离子电池中，使用铝罐、不锈钢罐等金属制罐、 铝层压制的电池槽作为外壳体、即电池槽。在金属制罐的情况 下，虽然具有针对来自外部的冲击的刚性，但由于是金属，与 树脂等相比增大了密度，在使用金属制罐的情况下，存在降低 电池的质量能量密度的问题。另一方面，在铝层压制电池槽的 情况下，虽然可以将电池构成得重量轻，但由于为软性，因此， 针对来自外部的冲击的强度不够，为了补充强度，需要采取再 用具有刚性的壳体等外壳体覆盖电池这样的应对措施。

另外，在将使用了金属制罐、铝层压制的电池槽的锂离子 电池制成电池组的情况下，需要使用由金属或树脂构成的壳体、 电池组构件对单电池进行电池组化，因此，存在由此而使零部 件数量增加的问题。

在铅电池中，由于树脂制的电池槽成本低而已经被使用， 但由于树脂不是具有完全的密封性的材料，因此，特别是在将 树脂电池槽使用于锂离子电池时产生问题。即，在锂离子电池 的情况下，由于在电解液中使用有机溶剂，因此，特别是从树 脂电池槽的壁面侵入水分、从壁面漏出由电解液的有机溶剂产 生的气体成为损坏电池耐久性的主要原因。

与此相对，公知也有如下结构：在铅电池中，例如在树脂 电池槽的外侧安装金属制的圆筒容器(参照专利文献1)、在树 脂电池槽中对金属板进行一体化(参照专利文献2)。采用上述 结构，可以防止树脂电池槽的变形、破裂并提高其强度，并且 也可以抑制水分的透过蒸发。

专利文献1：日本特开2002-56829号公报

专利文献2：日本特开平10-106513号公报

但是，在上述专利文献1、专利文献2中所公开的那样的结 构中，不仅很难说成是在降低零部件数量方面有特别改进，而 且相应地也难说成是能充分满足轻重量化、低成本化方面的结 构。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种重量轻且具有刚性又具 有足够的密封性的、可靠性高且降低了零部件个数的低成本的 电池及电池组。

为了达到上述目的，本发明的电池的特征在于：将包含正 极、负极以及电解质的发电元件配置于树脂制的电池槽的容纳 空间内；分别与上述发电元件的正极及负极连接的集电体隔开 间隔地自上述电池槽的开口部向外方延伸出；配置有上述发电 元件的整个电池槽被气密且液密地封入到由包含金属层的单层 或多层构成的外壳体的内部；以覆盖上述电池槽的开口部且从 两侧夹持两集电体的方式配置密封构件并通过熔接而密封上述 电池槽的开口部；上述密封构件与电池槽的开口部周缘及两集 电体的熔接比该密封构件彼此之间的熔接牢固；上述外壳体至 少在与上述电池槽的开口部相对应的位置被密封。

采用上述构成，树脂电池槽被气密且液密地封入到由包含 金属层的单层或多层构成的外壳体的内部，从而确保了需要的 刚性，并且几乎不有损于树脂电池槽的轻重量性、且密封性充 分。另外，通过以覆盖电池槽的开口部且从两侧夹持配置于电 池槽的容纳空间内的发电元件的两集电体的方式配置密封构件 并通过熔接而密封上述电池槽的开口部，因此，当电池的内部 压力上升到规定的程度时，上述密封构件彼此之间被熔接的密 封部分开裂气体向外部放出。密封构件为与电池槽的开口部周 缘、集电体都进行熔接并密封上述部位的结构，但上述部位的 熔接比上述密封部位彼此之间的熔接牢固，因此，当电池的内 部压力继续上升时，上述密封构件与电池槽的开口部周缘、集 电体熔接的部分不开裂而呈密封的状态，仅该密封构件彼此之 间的密封部分开裂而放出气体。由此，该密封构件彼此之间的 密封部分起到作为安全阀的功能，且成为能将电池内部的气体 向外部引导的排出路。即，不需另外设置安全阀，利用电池槽 的开口部处的密封部分构成内部压力上升时的气体排出机构， 因此，相应地降低了电池的零部件个数，由此使电池轻重量化 且也缩减了成本。