JP2015125878A - 電池セル及び組電池 - Google Patents

Abstract

【課題】電圧を検出するための電圧検出用部材の構造を簡素化して省スペース化を図った電池セル及び組電池を提供する。【解決手段】電池セル１は、電極積層体２と、電極積層体２の外周を覆う外装部材３と、正極端子４と、負極端子５と、電圧検出部品６とを備える。正極端子４は、外装部材３の一方側に突出して設けられる。負極端子５は、外装部材３の他方側に突出して設けられる。電圧検出部品６は、電極積層体２に積層配置され、正極端子４に接続される正極側検出部材７と、負極端子５に接続される負極側検出部材８とを有する。正極側検出部材７は、正極板状部７ａと、正極端子接続部７ｂと、正極板状部７ａから負極端子５側に延出して設けられた正極延出部７ｃとからなる。負極側検出部材８は、負極板状部８ａと、負極端子接続部８ｂと、負極板状部８ａから正極端子４側に延出して設けられた負極延出部８ｃとからなる。【選択図】図２

Description

本発明は、正極端子と負極端子が外装部材から互いに異なる向きに延設された電池セル及び組電池に関する。

従来、酸化剤と還元剤とを化学反応させることにより、供給された電力を充電するとともに蓄電した電力を放電する電池セルがある。この電池セルにおいて、正極端子及び負極端子が板状の外装部材の両端から突出して設けられたものがある。この構成のものでは、正極活物質が塗布された正極層（正極箔）と負極活物質が塗布された負極層（負極箔）とをセパレータを介して複数積層して構成される電極積層体を電解液に浸漬させた状態で外装部材により周囲を覆って密封し、正極層及び負極層を正極端子及び負極端子に接続し、正極端子と負極端子を外装部材の両側に突出させている。

この電池セルを用いて高電圧、高容量な電池を得るためには、複数の電池セルを直列または並列に接続して組電池とする必要がある。この組電池では、使用に際して各電池セルの電圧を検出する必要がある。しかしながら、上記した構成の電池セルでは、正極端子と負極端子が互いに逆方向に突設されているため、正極端子と負極端子から電圧検出線を引き回す場合、電池セルの両側に電圧検出線を引き回す必要があり、組電池の小型化を阻害する要因となっている。

そこで、電池セルの電圧を検出する電圧検出線をセルの一方側に集中できるようにした電池セル及びそれを複数個積層した組電池が提案されている。この構成のものでは、正極端子側に負極端子の電圧を検出する電圧検出用端子を設け、負極端子側に正極端子の電圧を検出する電圧検出用端子を設けている。

特開２００４−３１２７０号公報

しかしながら、上記構成のものでは、正極端子と負極端子との間の電圧を検出するための電圧検出線を電池セルを構成する外装部材の幅方向両側に引き回す必要があり、組電池の小型化を阻害する要因が依然としてあるという問題がある。

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、電圧を検出するための電圧検出用部材の構造を簡素化して省スペース化を図った電池セル及び組電池を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の電池セル（１）は、正極層（２１）と、負極層（２２）と、前記正極層と前記負極層とを仕切るセパレータ（２３）と、前記正極層と前記負極層との間に介在する電解質層（２４）とを積層配置して構成される電極積層体（２）と、前記電極積層体の外周を覆う外装部材（３）と、前記電極積層体の前記正極層に接続され前記外装部材の一方側に突出して設けられた正極端子（４）と、前記電極積層体の前記負極層に接続され前記外装部材の他方側に突出して設けられた負極端子（５）と、前記正極端子と前記負極端子との間の電圧を検出するための電圧検出部品（６）とを備え、供給された電力を充電するとともに蓄電した電力を放電する。

前記電圧検出部品は、前記正極端子に接続される正極側検出部材（７）と、前記負極端子に接続される負極側検出部材（８）とを有し、前記正極側検出部材は、前記電極積層体に積層配置される正極板状部（７ａ）と、前記正極板状部と一体的に設けられて前記正極端子と接続される正極端子接続部（７ｂ）と、前記正極板状部から前記負極端子側に延出して設けられた正極延出部（７ｃ）とからなり、前記負極側検出部材は、前記電極積層体に積層配置される負極板状部（８ａ）と、前記負極板状部と一体的に設けられて前記負極端子と接続される負極端子接続部（８ｂ）と、前記負極板状部から前記正極端子側に延出して設けられた負極延出部（８ｃ）とからなることを特徴とする。

この構成によれば、正極端子と負極端子が外装部材から互いに異なる向きに延設された電池セルにおいて、電圧検出部品を設けることにより、電池セルの正極端子と負極端子との間の電圧を正確に検出することができる。このとき、正極側検出部材の正極延出部が負極端子側に、負極側検出部材の負極延出部が正極端子側に延出しているので、電圧検出用の部材を一方の端子側から他方の端子側へ引き回す必要がなく、電圧検出用部材の構造を簡素化することができる。更に、正極板状部及び負極板状部が板状であるので、正極側検出部材及び負極側検出部材を外装部材に積層配置できる。これにより、外装部材の幅方向に電圧検出部品が突出しない構成にできるので、電圧検出部品の省スペース化を一層図ることができ、電池セルをより小型にすることが可能となる。尚、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１の実施形態における電池セルの概略構成を示す図である。 図１の電池セルの分解斜視図である。 電極積層体の概略構成を示す図である。 組電池の概略構成を示す図である。 組電池の分解斜視図である。 第２の実施形態における電池セルの概略構成を示す図である。 図６の電池セルを示す分解斜視図である。 第３の実施形態における電池セルの概略構成を示す図である。 図８の電池セルの分解斜視図である。 第４の実施形態における電池セルの概略構成を示す図である。 図１０の電池セルの分解斜視図である。 第５の実施形態における電池セルの概略構成を示す図である。 図１２の電池セルの分解斜視図である。 第６の実施形態における電池セルの概略構成を示す図である。 図１４の電池セルの分解斜視図である。

［第１の実施形態］
以下、本発明の電池セル及び組電池の第１の実施形態について図１〜図５を参照して説明する。本実施形態では、本発明の電池セル１をリチウムイオン二次電池に適用した場合について説明する。この電池セル１は、例えば電気自動車などに搭載される車両用蓄電池、あるいは住宅設置用の蓄電池として用いられる。なお、電池セル１としては、リチウムイオン二次電池に限らず、例えばニッケル水素二次電池などに適用してもよい。

図１及び図２に示すように、本実施形態の電池セル１は、電極積層体２と、電極積層体２の外周を覆う外装部材３と、正極端子４と、負極端子５と、正極端子４と負極端子５との間の電圧を検出するための電圧検出部品６などを備えて構成される。なお、図２では、外装部材３を省略して、外装部材３の内部の分解斜視図を示している。

電極積層体２は、図３に示すように、正極層２１及び負極層２２と、セパレータ２３と、電解質層２４とを複数積層配置して構成される。正極層２１と負極層２２とは、セパレータ２３を介して交互に積層される。電極積層体２の周囲には、外装部材３との絶縁性を高めるために絶縁フィルムを配置してもよい。この絶縁フィルムは、絶縁性を確保できるものであればよく、電池性能に影響するものではないため、特に限定されず、例えばセパレータ２３でもよい。電極積層体２の厚さは、例えば９ｍｍ程度であるとする。正極層２１は、アルミ箔の正極集電体（正極箔）の両面に、酸化剤として正極活物質を積層したものである。正極活物質には、例えばコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ₂）やリン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ₄）などが用いられる。また、負極層２２は、銅箔の負極集電体（負極箔）の両面に、還元剤として負極活物質を積層したものである。負極活物質には、例えば炭素（Ｃ）やチタン酸リチウム（Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２）などが用いられる。

セパレータ２３は、例えばポリプロピレンなどからなる多孔質膜により構成され、正極層２１と負極層２２とが電気的に短絡しないように仕切っている。また、その表面にセラミック層を有するものも用いられている。電解質層２４は、例えば有機溶媒にリチウム塩を溶解させた電解液と、この電解液を保持する保持体としての高分子化合物とからなる。この電解質層２４は、セパレータ２３の空隙に含浸されている。従って、電解質層２４の厚さは、セパレータ２３の厚さと等しくなっている。

また、電極積層体２は、正極集電体（正極箔）の両面に正極活物質が未塗工の正極未塗工部２ａと、負極集電体（負極箔）の両面に負極活物質が未塗工の負極未塗工部２ｂとを有している。なお、正極未塗工部２ａと負極未塗工部２ｂは、幅方向の両側端部が切断されることで、所望の電極形状になっている。図２に示すように、正極未塗工部２ａの上面には、正極端子４が接合され、負極未塗工部２ｂの上面には、負極端子５が接合される。

ここで、電池セル１では、次式に示すように、酸化剤である正極活物質（ＬｉＣｏＯ₂）と還元剤である負極活物質（Ｃ_６）とが、イオン導電性を有する電解液を介して化学反応することにより、供給された電力を充電するとともに蓄電した電力を放電する。具体的には、電池セル１では、次式において右矢印方向に化学反応が行われると、供給された電力を充電する。一方、次式において逆方向（左矢印方向）に化学反応が行われると、蓄電された電力を放電する。

（正極）ＬｉＣｏＯ_２⇔Ｌｉ_１−ｘＣｏＯ_２＋ｘＬｉ^＋＋ｘｅ⁻
（負極）Ｃ_６＋ｘＬｉ^＋＋ｘｅ⁻⇔Ｌｉ_ｘＣ_６
図１に示す外装部材３は、柔軟性を有する絶縁性フィルムにより形成されている。この外装部材３は、例えば二つ折りにされたフィルムの端部どうしを熱溶着することで、電解液が漏出しないように電極積層体２を密封して収容する。このフィルムには、例えば非通気性を有する金属薄膜であるアルミニウム層と、絶縁性を有する熱溶着性樹脂であるポリプロピレン層とを交互に積層したシート状のラミネートフィルムを用いる。なお、外装部材３の外側の層は、ポリプロピレン層であるとする。

金属薄膜としては、可撓性及び強度に優れたものであればよく、ステンレス、チタン、鉄などを用いてもよい。熱溶着性樹脂としては、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレートなどを用いてもよい。また、外装部材３は、他の複数の樹脂層を組み合わせて形成するものとしてもよい。

正極端子４は、アルミ箔からなり、例えば厚さ０．４ｍｍ程度の矩形板状部材である。この正極端子４は、電極積層体２の正極未塗工部２ａ（正極層２１）に接続され、外装部材３の一方側に突出して設けられる。また、負極端子５は、銅箔からなり、例えば厚さ０．２ｍｍ程度の矩形板状部材である。この負極端子５は、電極積層体２の負極未塗工部２ｂ（負極層２２）に接続され、外装部材３の他方側に突出して設けられる。なお、正極端子４及び負極端子５は、正極未塗工部２ａ及び負極未塗工部２ｂに対して幅方向の長さが整合するように幅方向の両側端部を切断した所望の電極形状になっている。

次に、電圧検出部品６について説明する。電圧検出部品６は、正極未塗工部２ａ（正極端子４）に接続される正極側検出部材７と、負極未塗工部２ｂ（負極端子５）に接続される負極側検出部材８と有して構成される。本実施形態では、正極側検出部材７及び負極側検出部材８は、電極積層体２の両面に積層配置される。具体的には、正極側検出部材７が電極積層体２の一方側の面（図１及び図２では下面）に積層配置され、負極側検出部材８が電極積層体２の他方側の面（図１及び図２では上面）に積層配置される。

正極側検出部材７は、電極積層体２に積層配置される正極板状部７ａと、正極端子４と接続される正極端子接続部７ｂと、正極板状部７ａから負極端子５側に延出して設けられた正極延出部７ｃとからなる。負極側検出部材８は、電極積層体２に積層配置される負極板状部８ａと、負極端子５と接続される負極端子接続部８ｂと、負極板状部８ａから正極端子４側に延出して設けられた負極延出部８ｃとからなる。

正極板状部７ａ及び負極板状部８ａは、電極積層体２の外形に整合する外形形状となっている。ここで、「電極積層体２の外形に整合する外形形状」の一例としては、電極積層体２の外形と相似形状であり且つ面積が８０％〜１２０％の長方形状を挙げることができる。

正極端子接続部７ｂは、正極板状部７ａと一体的に設けられ、正極板状部７ａと同じ幅を有している。この正極端子接続部７ｂは、正極未塗工部２ａに接合されることにより、正極端子４と電気的に接続される。また、負極端子接続部８ｂは、負極板状部８ａと一体的に設けられ、負極板状部８ａと同じ幅を有している。この負極端子接続部８ｂは、負極未塗工部２ｂに接合されることにより、負極端子５と電気的に接続される。

正極延出部７ｃは、正極板状部７ａの一端部側（図２では前側）から負極端子５側に延出し、細長い板状をなしており、正極板状部７ａよりも幅が狭くなっている。同様に、負極延出部８ｃは、負極板状部８ａの一端部側（図２では後側）から正極端子４側に延出し、細長い板状をなしており、負極板状部８ａよりも幅が狭くなっている。これら正極延出部７ｃ及び負極延出部８ｃは、外装部材３から互いに異なる向きに突出して電極積層体２に積層配置される。

次に、組電池１０について説明する。組電池１０は、図４及び図５に示すように、電池セル１を複数接続して積層配置することにより構成される。具体的には、正極端子４と負極端子５とが交互に逆向きになるように積層配置して、一つの電池セル１の正極端子４と当該一つの電池セル１に隣接するもう一方の電池セル１の負極端子５を電気的に接続することで、電池セル１を複数直列に接続する。この接続は、一つの電池セル１の正極端子４と当該一つの電池セル１に隣接するもう一方の電池セル１の負極端子５を直接接合する、または、これら正極端子４と負極端子５をまたがるようにバスバー（図示しない）を接合することによって行われる。バスバーは、配線用の板状の導体であり、例えば銅からなる。組電池１０は、図示しないケースに収納される。このように複数の電池セル１を直列に接続することにより、所望の電圧を出力する組電池１０が製造される。

この組電池１０において、電圧検出部品６は、正極端子４と負極側検出部材８の負極延出部８ｃとを配線１１により電気的に接続するとともに、負極端子５と正極側検出部材７の正極延出部７ｃとを配線１１により電気的に接続することにより、複数の電池セル１の正極端子４と負極端子５との間の電圧を検出する。また、電圧検出部品６の正極側検出部材７は、一の電池セル１の正極側検出部材７と当該一の電池セル１に隣接する一方の電池セル１の正極側検出部材７とが互いに異なる向きに隣接して積層配置される。同様に、電圧検出部品６の負極側検出部材８は、一の電池セル１の負極側検出部材８と当該一の電池セル１に隣接する一方の電池セル１の負極側検出部材８とが互いに異なる向きに隣接して積層配置される。このように配置することで、正極側検出部材７及び負極側検出部材８の絶縁性が確保される。なお、正極延出部７ｃ及び負極延出部８ｃは、電池セル１の積層方向から見て正極端子４及び負極端子５と重なり合わないように積層配置される。

また、組電池１０においては、電圧検出部品６の正極延出部７ｃが負極端子５側に延出し、負極延出部８ｃが正極端子４側に延出していることから、電圧検出部品６の電圧検出用の配線１１を電池セル１の外装部材３の一方側に集約することができる。

従って、この組電池１０では、電圧検出用の配線１１が接続されていない外装部材３の他方側の正極延出部７ｃ及び負極延出部８ｃに、例えば温度検出用端子を接続することが可能となっている。このように温度検出用端子を接続することで、各電池セル１の温度を検出することができる。

なお、温度検出用端子に代えて、伝熱用端子またはキャップを接続するようにしてもよい。また、前記他方側の正極延出部７ｃ及び負極延出部８ｃのうち少なくとも１つを温度検出用端子に接続してあればよく、伝熱用端子及びキャップを組み合わせて接続してもよい。

電圧検出部品６は、複数の配線１１を介して、図示しない制御装置に電気的に接続されている。制御装置は、ＣＰＵを主体として構成され、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備え、各種の入力信号に基づいて、組電池１０全般の制御を行うものである。制御装置は、電圧検出部品６から出力されるデータ、すなわち各電池セル１の電圧値に基づいて各セル１の状態を監視するとともに、組電池１０の充電及び放電を実行する。

以上説明したように、第１の実施形態の電池セル１は、正極層２１と、負極層２２と、正極層２１と負極層２２とを仕切るセパレータ２３と、正極層２１と負極層２２との間に介在する電解質層２４とを積層配置して構成され、絶縁フィルムを有するフィルムで囲まれた電極積層体２と、電極積層体２の外周を覆う外装部材３と、電極積層体２の正極層２１に接続され外装部材３の一方側に突出して設けられた正極端子４と、電極積層体２の負極層２２に接続され外装部材３の他方側に突出して設けられた負極端子５と、正極端子４と負極端子５との間の電圧を検出するための電圧検出部品６とを備え、供給された電力を充電するとともに蓄電した電力を放電する。

そして、電圧検出部品６は、正極端子４に接続される正極側検出部材７と、負極端子５に接続される負極側検出部材８とを有し、正極側検出部材７は、電極積層体２に積層配置される正極板状部７ａと、正極板状部７ａと一体的に設けられて正極端子４と接続される正極端子接続部と、正極板状部７ａから負極端子５側に延出して設けられた正極延出部７ｃとからなり、負極側検出部材８は、電極積層体２に積層配置される負極板状部８ａと、負極板状部８ａと一体的に設けられて負極端子５と接続される負極端子接続部と、負極板状部８ａから正極端子４側に延出して設けられた負極延出部８ｃとからなることを特徴とする。

この構成によれば、電池セル１に電圧検出部品６を設けることで、電池セル１の正極端子４と負極端子５との間の電圧を正確に検出することができる。このとき、正極側検出部材７の正極延出部７ｃが負極端子５側に、負極側検出部材８の負極延出部８ｃが正極端子４側に延出しているので、配線１１を一方の端子側から他方の端子側へ引き回す必要がなく、電圧検出部品６の配線構造を簡素化することができ、電圧検出部品６の省スペース化を図ることができる。

更に、正極板状部７ａ及び負極板状部８ａが板状であるので、正極側検出部材７及び負極側検出部材８を外装部材３に積層配置できる。これにより、外装部材３の幅方向両側に正極側検出部材７及び負極側検出部材８が突出しない構成にできるので、正極端子４と負極端子５とが外装部材３から互いに異なる向きに延設された電池セル１において、電圧検出部品６の省スペース化を一層図ることができ、電池セル１をより小型にすることが可能となる。

また、正極板状部７ａ及び負極板状部８ａは、電極積層体２の外形に整合する外形形状を有することを特徴とする。この構成によれば、正極板状部７ａ及び負極板状部８ａが電極積層体２の外形に整合する外形形状であるので、電池セル１に対して正極板状部７ａ及び負極板状部８ａの配置位置がずれて移動してしまうことを防ぐことができ、電圧検出部品６を電池セル１に安定して設置することができる。

また、正極側検出部材７の正極延出部７ｃ及び負極側検出部材８の負極延出部８ｃは、正極板状部７ａ及び負極板状部８ａよりも幅が狭くなっている。更に、正極側検出部材７と負極側検出部材８とは、電極積層体２の両面に配置されることを特徴とする。

この構成によれば、正極延出部７ｃ及び負極延出部８ｃの幅が狭くなっているので、正極延出部７ｃと負極端子５、及び負極延出部８ｃと正極端子４が接触して電気的に短絡することを防止できる。また、正極側検出部材７と負極側検出部材８を電極積層体２の別々の面に配置することで、正極側検出部材７と負極側検出部材８との絶縁性を確保することができる。

また、外装部材３は、絶縁性フィルムとアルミニウムにより形成されていることを特徴とする。この構成によれば、電極積層体２の外周を絶縁性フィルムにより覆うことで、電極積層体２の電解液が外部へ漏出するのを防止できるとともに、電極積層体２の正極層２１と負極端子５、及び負極層２２と正極端子４が電気的に短絡することを防止できる。更に、電極積層体２と正極側検出部材７及び負極側検出部材８が電気的に短絡することを防止できる。

また、正極端子４と負極端子５とは、幅方向の両側端部を切断した所望の電極形状になっていることを特徴とする。この構成によれば、正極端子４と負極延出部８ｃ、及び負極端子５と正極延出部７ｃが接触して電気的に短絡することを防止できる。このため、正極端子４と負極延出部８ｃとの間、及び負極端子５と正極延出部７ｃとの間に絶縁部を配設する必要がなく、部品数を減らすことができる。

また、第１の実施形態の組電池１０は、上記した特徴を有する電池セル１を複数直列に接続し、正極端子４と負極端子５とが交互に逆向きになるように積層配置して構成される。そして、一の電池セル１の正極端子４と一の電池セル１に隣接する一方の電池セル１の負極端子５を電気的に接続することにより、電池セル１を複数直列に接続する。また、電圧検出部品６は、正極端子４と負極延出部８ｃとを電気的に接続するとともに、負極端子５と正極延出部７ｃとを電気的に接続することにより、複数の電池セル１の正極端子４と負極端子５との間の電圧を検出することを特徴とする。また、正極端子４と負極延出部、及び負極端子５と正極延出部７ｃは、外装部材３の一方側に集約して接続されていることを特徴とする。

この構成によれば、電圧検出部品６により各電池セル１の電圧を正確に検出することができるとともに、電圧検出部品６の電圧検出用の配線１１を電池セル１の外装部材３の一方側に集約することによって、電圧検出部品６の省スペース化を図ることができる。これにより、電圧検出部品６を備えた組電池１０の小型化を図ることができる。特に、正極板状部７ａ及び負極板状部８ａが板状になっており、外装部材３の幅方向両側に正極側検出部材７及び負極側検出部材８が突出しない構成にでき、電圧検出用の部材をより省スペース化することができ、組電池１０の小型化を一層図ることができる。

また、正極端子４と負極延出部８ｃ、及び負極端子５と正極延出部７ｃが接続されていない外装部材３の他方側の正極延出部７ｃ及び負極延出部８ｃの少なくとも１つを温度検出用端子、伝熱用端子、キャップのいずれか１つと接続することを特徴とする。

この構成によれば、配線１１が接続されていない側の正極延出部７ｃ及び負極延出部８ｃに温度検出用端子を接続することで、電池セル１の温度を検出することができ、電圧検出部品６を有効に活用することができる。また、正極延出部７ｃ及び負極延出部８ｃに伝熱用端子を接続した場合、電池セル１の放熱性能を向上させることができる。また、キャップを接続した場合、電池セル１の作業者が組立てる際の安全性を向上させることができる。

次に、本発明の第２〜第８の実施形態について、図６〜図１５を参照して説明する。なお、図６〜図１５には上記第１の実施形態と同一部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてだけ説明する。

［第２の実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態について、図６、図７を参照して説明する。第２の実施形態においては、正極未塗工部２１ａと負極未塗工部２１ｂは、幅方向の両側端部が切断されておらず、電極形状になっていない。また、正極側検出部材７及び負極側検出部材８は、絶縁部３０を有している。具体的には、正極未塗工部２１ａと負極板状部８ａとが接触する部分、及び負極未塗工部２１ｂと正極板状部７ａとが接触する部分に、矩形板状の絶縁部３０が配置されている。絶縁部３０は、例えば正極側検出部材７及び負極側検出部材８の上に存在するセラミックス層からなり、正極未塗工部２１ａ及び負極未塗工部２１ｂの外形と整合する外形形状となっている。また、絶縁部３０の面積は、正極未塗工部２１ａ及び負極未塗工部２１ｂの面積よりも大きなものとなっている。この絶縁部３０は、正極側検出部材７及び負極側検出部材８の上に存在するセラミックス層だけに限らず、同様の効果が得られる樹脂や混合物など正極側検出部材７及び負極側検出部材８と未塗工部２１ａ、２１ｂなどと絶縁性を確保するものであればよい。

上記構成によれば、正極未塗工部２１ａ及び負極未塗工部２１ｂの幅方向の両側端部を切断する必要がないので、製造工程を簡略化することができる。また、絶縁部３０により、正極未塗工部２１ａと負極板状部８ａ、及び負極未塗工部２１ｂと正極板状部７ａの絶縁性を確保できる。このような第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について、図８、図９を参照して説明する。第３の実施形態においては、正極側検出部材７１及び負極側検出部材８１の形状が第１の実施形態と異なる。具体的には、正極端子接続部７１ｂが正極端子４の外形と整合する外形形状となっているとともに、負極端子接続部８１ｂが負極端子５の外形と整合する外形形状となっている。これにより、正極端子接続部７１ｂと正極端子４、及び負極端子接続部８１ｂが負極端子５を１箇所にまとめて積層配置することができる。

なお、正極端子接続部７１ｂの面積は、正極端子４の面積よりも大きくても小さくてもよく、この場合、正極端子接続部７１ｂの長手方向の長さが、正極端子４の長手方向の長さよりも長くなっている。また、負極端子接続部８１ｂの面積は、負極端子５の面積よりも大きくても小さくてもよく、この場合、負極端子接続部８１ｂの長手方向の長さが、負極端子５の長手方向の長さよりも長くなっている。更に、電池セル１を構成する際には、正極端子接続部７１ｂ及び負極端子接続部８１ｂが当該電池セル１の外部に飛び出すことのないようにする。

この構成によれば、正極端子接続部７１ｂが正極端子４の外形と整合する外形形状となっているので、正極端子接続部７１ｂと正極端子４との接合強度を高めることができる。また、負極端子接続部８１ｂが負極端子５の外形と整合する外形形状となっているので、負極端子接続部８１ｂと負極端子５との接合強度を高めることができる。

［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態について、図１０、図１１を参照して説明する。第４の実施形態においては、第３の実施形態と同様に、正極側検出部材７１及び負極側検出部材８１は、正極端子接続部７１ｂが正極端子４の外形と整合する外形形状となっているとともに、負極端子接続部８１ｂが負極端子５の外形と整合する外形形状となっている。

第３の実施形態と異なる点は、正極未塗工部２１ａと負極未塗工部２１ｂが、幅方向の両側端部が切断されておらず、電極形状になっていない構成となっている点である。なお、第２の実施形態と同様に、正極未塗工部２１ａと負極板状部８１ａとが接触する部分、及び負極未塗工部２１ｂと正極板状部７１ａとが接触する部分に、矩形板状の絶縁部３０が配置されている。この構成によっても、第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第５の実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態について、図１２、図１３を参照して説明する。第５の実施形態においては、正極側検出部材７と負極側検出部材８とは、電極積層体２の片面（図１２では下面）に配置され、図１３に示す絶縁部３１により絶縁されている。

具体的には、正極側検出部材７と負極側検出部材８との間に、正極板状部７ａ及び負極板状部８ａの外形に整合する外形形状を有する絶縁部３１を積層配置している。この絶縁部３１は、絶縁性及び耐熱性を有するものであり、例えばポリプロピレンからなる。また、絶縁部３１の面積は、正極板状部７ａ及び負極板状部８ａの面積よりも大きいものとする。

この構成によれば、正極側検出部材７と負極側検出部材８との絶縁性を確保しながら、正極側検出部材７及び負極側検出部材８を電極積層体２の片面にまとめて積層配置することができる。

［第６の実施形態］
次に、本発明の第６の実施形態について、図１４、図１５を参照して説明する。第６の実施形態においては、正極側検出部材７２の正極延出部７２ｃ、及び負極側検出部材８２の負極延出部８２ｃが、外装部材３の側面における正極端子４及び負極端子５が配設されていない側面の一方側（図１４では前方）に、延出するように設けられている。

また、第５の実施形態と同様に、正極側検出部材７２と負極側検出部材８２とが、電極積層体２の片面（図１４では下面）に配置され、図１５に示す絶縁部３１により絶縁されている。具体的には、正極側検出部材７２と負極側検出部材８２との間に、正極板状部７２ａ及び負極板状部８２ａの外形に整合する外形形状を有する絶縁部３１を積層配置している。

上記構成によれば、複数の電池セル１を横方向に積層配置して組電池１０を構成する場合において、正極延出部７２ｃ及び負極延出部８２ｃを縦方向の一方側に配置することができ、組電池１０の構成に対応させながら電圧検出部品６の配線構造を簡素化することが可能である。

この他、本発明は上記し且つ図面に示した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変形または拡張を施すことができる。例えば、上記実施形態では、複数の電池セル１を直列に接続して組電池１０を構成するものとしたが、この組電池１０を複数個並列に接続して一つの組電池を構成するようにしてもよい。また、組電池１０を構成する電池セル１の個数は、適宜変更可能である。

１ 電池セル
２ 電極積層体
３ 外装部材
４ 正極端子
５ 負極端子
６ 電圧検出部品
７，７１，７２ 正極側検出部材
７ａ，７１ａ，７２ａ 正極板状部
７ｂ，７１ｂ，７２ｂ 正極端子接続部
７ｃ，７１ｃ，７２ｃ 正極延出部
８，８１，８２ 負極側検出部材
８ａ，８１ａ，８２ａ 負極板状部
８ｂ，８１ｂ，８２ｂ 負極端子接続部
８ｃ，８１ｃ，８２ｃ 負極延出部
１０ 組電池
２１ 正極層
２２ 負極層
２３ セパレータ
２４ 電解質層
３０，３１ 絶縁部

Claims (13)

1. 正極層（２１）と、負極層（２２）と、前記正極層と前記負極層とを仕切るセパレータ（２３）と、前記正極層と前記負極層との間に介在する電解質層（２４）とを積層配置して構成される電極積層体（２）と、
   前記電極積層体の外周を覆う外装部材（３）と、
   前記電極積層体の前記正極層に接続され前記外装部材の一方側に突出して設けられた正極端子（４）と、
   前記電極積層体の前記負極層に接続され前記外装部材の他方側に突出して設けられた負極端子（５）と、
   前記正極端子と前記負極端子との間の電圧を検出するための電圧検出部品（６）と、
   を備え、供給された電力を充電するとともに蓄電した電力を放電する電池セル（１）において、
   前記電圧検出部品は、前記正極端子に接続される正極側検出部材（７，７１，７２）と、前記負極端子に接続される負極側検出部材（８，８１，８２）とを有し、
   前記正極側検出部材は、前記電極積層体に積層配置される正極板状部（７ａ，７１ａ，７２ａ）と、前記正極板状部と一体的に設けられて前記正極端子と接続される正極端子接続部（７ｂ，７１ｂ，７２ｂ）と、前記正極板状部から前記負極端子側に延出して設けられた正極延出部（７ｃ，７１ｃ，７２ｃ）とからなり、
   前記負極側検出部材は、前記電極積層体に積層配置される負極板状部（８ａ，８１ａ，８２ａ）と、前記負極板状部と一体的に設けられて前記負極端子と接続される負極端子接続部（８ｂ，８１ｂ，８２ｂ）と、前記負極板状部から前記正極端子側に延出して設けられた負極延出部（８ｃ，８１ｃ，８２ｃ）とからなることを特徴とする電池セル。
2. 前記正極板状部及び前記負極板状部は、前記電極積層体の外形に整合する外形形状を有することを特徴とする請求項１に記載の電池セル。
3. 前記正極側検出部材の前記正極延出部及び前記負極側検出部材の前記負極延出部は、前記正極板状部及び前記負極板状部よりも幅が狭くなっていることを特徴とする請求項１または２に記載の電池セル。
4. 前記正極側検出部材と前記負極側検出部材とは、前記電極積層体の両面に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電池セル。
5. 前記正極側検出部材と前記負極側検出部材とは、前記電極積層体の片面に互いに絶縁された状態で配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電池セル。
6. 前記正極側検出部材及び前記負極側検出部材は、絶縁部（３０，３１）を有していることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電池セル。
7. 前記外装部材は、絶縁性フィルムにより形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電池セル。
8. 前記正極端子と前記負極端子とは、幅方向の両側端部を切断した所望の電極形状になっていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電池セル。
9. 前記正極端子接続部（７１ｂ）及び前記負極端子接続部（８１ｂ）は、前記正極端子及び前記負極端子の外形と整合する外形形状となっていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の電池セル。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の電池セルを複数接続して積層配置したことを特徴とする組電池（１０）。
11. 請求項１から９のいずれか一項に記載の電池セルを複数直列に接続し、前記正極端子と前記負極端子とが交互に逆向きになるように積層配置して構成される組電池において、
    一の前記電池セルの前記正極端子と前記一の電池セルに隣接する一方の前記電池セルの前記負極端子を電気的に接続し、
    前記電圧検出部品は、前記正極端子と前記負極側検出部材の前記負極延出部とを電気的に接続するとともに前記負極端子と前記正極側検出部材の前記正極延出部とを電気的に接続することにより、複数の前記電池セルの前記正極端子と前記負極端子との間の電圧を検出することを特徴とする組電池。
12. 前記正極端子と前記負極延出部（８ｃ，８１ｃ）、及び前記負極端子と前記正極延出部（７ｃ，７１ｃ）は、前記外装部材の一方側に集約して接続されていることを特徴とする請求項１１に記載の組電池。
13. 前記正極端子と前記負極延出部、及び前記負極端子と前記正極延出部が接続されていない前記外装部材の他方側の前記正極延出部及び前記負極延出部の少なくとも１つを温度検出用端子、伝熱用端子、キャップのいずれか１つと接続することを特徴とする請求項１２に記載の組電池。

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