层叠式电池和具备该层叠式电池的电池模块的制作方法

专利名称：层叠式电池和具备该层叠式电池的电池模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种例如在机器人、电动车、备用电源等中使
用的层叠式电池和具备该层叠(laminate)式电池的电池模块，特 别涉及一种能够使高速状态(high rate)下的充》丈电特性提高的 层叠式锂离子电池和具备该层叠式锂离子电池的电池模块。
背景技术：
近年来，电池不仅在手机、笔记本电脑、PDA等移动信息 终端的电源中使用，而且在机器人、电动车、备用电源等中使 用，从而要求更进一步的高容量化。对于这种要求，由于锂离 子电池具有高能量密度且是高容量，因此被广泛用作如上所述 那样的驱动电源。
作为这种锂离子电池的电池形态，大致分为在外包装体 上使用了圆筒或方形形状的金属制外包装罐的电池形态；以及 在外包装体上使用了层叠膜(laminate film)的电池形态。
特别是在使用了有机电解液的锂离子电池中，异常反应时 的内部压力的上升成为问题。因此，在外包装上使用了金属罐 的电池中，设置有在内部气压上升时向外部放出气体并且断开 通电的气体排气阀。另一方面提出了 一种层叠式电池(参照以 下专利文献l)，其结构为在外包装上使用了层叠膜的电池中， 在密封部的 一 部分上设置耐压能力(耐圧力)较低的部分，在内 部压力上升时从耐压能力较低的部分放出气体；以及另 一种层 叠式电池(参照以下专利文献2),其结构为用多层进行密封并且 在该多层之间设置有压力传感器或应变传感器(歪^ir y廿)等 的压力检测元件，能够在密封被剥离时检测到内部压力的上升。专利文献l:日本特开平11-86823号公报
专利文献2:日本特开2007-66612号7>才艮
然而，在上述专利文献l的电池中，无法在》文出气体前^r测 到内部压力的上升，因此存在无法预先防止向外部放出气体的 问题。另外，在上述专利文献2的电池中，需要在电池内设置压 力传感器或应变传感器，因此存在导致电池的生产率降低、成 本上升的问题。

发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于提供一 种无需设置压力传感器或应变传感器等而能够在内部气体向外 部放出前检测到内部压力上升的层叠式电池。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明的特征在于， 一种层叠式电池 具有如下构造具有隔着隔离物(separator)而配置有正极板与负 极板的电极体，并且该电极体配置在具备熔接了两张层叠膜的 周缘彼此的熔接部的层叠外包装体的容纳空间内，上述层叠膜 在金属层的两侧上具备树脂层，与上述正极板和负极板分别电 连接的正极集电端子和负极集电端子从层叠外包装体的一边突 出，上述层叠式电池在上述熔接部的一部分上形成有内部气压 检测部，在该内部气压检测部处不存在层叠膜彼此的内侧树脂 层而金属层彼此接触从而成为导通状态，在上述两张层叠膜的 各表面上形成电压4企测用孔，在该电压4全测用孔处不存在外侧 树脂层而露出金属层。
如上所述，熔接部的一部分的金属层彼此导通，由此，当 由于内部压力上升而该部分的密封被剥离时，根据金属层的电压值的变化或电阻值的变化能够检测到内部压力上升。其结果， 能够停止对电池的充放电。另外，由于不需要在电池内设置压 力传感器或应变传感器，因此能够防止电池生产率的降低，并 且不会导致成本的上升。
理想的结构为，在使上述金属层导通的内部气压检测部的 外侧，设置外侧熔接部。根据这种结构，能够在外侧熔接部被 剥离前检测到内部压力上升。
理想的结构为，将上述外侧熔接部的耐压设定为与使上述 金属层导通的熔接部的耐压相同、或者比使上述金属层导通的 熔接部的耐压高。根据这种结构，能够在气体放出前可靠地检 测到内部压力上升。
理想的结构为，在遍及层叠膜的整个周缘而形成的熔接部 中的、存在于上述正极集电端子和负极集电端子所突出的边上 的熔接部上，形成上述内部气压检测部。实际上，存在于正集
它边上的熔接部的耐压稍小，因此容易剥离。因此，通过在存 在于该容易剥离的边上的熔接部上形成内部气压检测部，能够 可靠地检测到剥离前的内部压力上升。
理想的是上述金属层由铝构成，两侧的上述树脂层中的内
侧树脂层由聚丙烯(polypropylene)、尼龙(nylon)、聚对苯二曱 酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)中的任一个构成，两侧 的上述树脂层中的外侧树脂层由聚丙烯、尼龙、聚对苯二甲酸 乙二醇酯中的任一个构成。
理想的是上述正极板中使用的正极活性物质与上述负极板 中使用的负极活性物质由能够吸收、放出锂的材料构成。如果 应用由能够吸收、放出锂的材料构成正极活性物质和负极活性 物质的锂离子电池，则能够提高电池的可靠性的同时实现电池的大容量化。
另外，本发明还提出一种电池模块，该电池模块的特征在
于，具备上述层叠式电池；保护电路，其抑制上述层叠式电 池的内部压力上升，具备对上述层叠式电池进行充电的负载 装置；串接于从负载装置向电池供给电源的充电线上的开关元 件；检测电池的内部压力的内部压力检测装置；以及根据内部 压力检测装置的检测结果在内部压力为规定值以上的情况下将 开关元件设为断开状态的控制装置，并且，该电池模块具有用 于将上述保护电路内的内部压力检测装置与上述层叠式电池电 连接的一方连接线以及另 一方连接线，上述层叠式电池中的一 侧表面的电压检测用孔内的金属层露出部分与上述内部压力检 测装置通过上述 一 方连接线连接，上述层叠式电池中的另 一 侧 表面的电压检测用孔内的金属层露出部分与上述内部压力检测 装置通过上述另 一方连接线连接。
根据上述结构，在内部压力上升时能够可靠地停止充放电， 因此提高安全性。
理想的是本发明涉及的电池模块排列多个上述层叠式电池 来构成电池组(組電池)，并且各层叠式电池与上述保护电路内 的内部压力4全测装置以规定的连接方式连接。
作为上述规定的连接方式，还存在以下情况每个层叠式 电池都具备上述一方连接线和另 一方连接线，各层叠式电池中 的 一 侧表面的电压检测用孔内的金属层露出部分分别连接在与 各层叠式电池对应的一方连接线上，并且，各层叠式电池中的 另 一侧表面的电压检测用孔内的金属层露出部分分别连接在与 各层叠式电池对应的另 一方连接线上，由此各层叠式电池分别
根据这种结构，能够分别对各层叠式电池检测内部压力的上升。
在上述的连接方式的情况下，还存在以下情况上述各层 叠式电池中的一侧表面的电压检测用孔和另 一侧表面的电压检 测用孔都位于夹住上述正极集电端子和负极集电端子的层叠式 电池两侧的边中的相同侧的边上。能够将连接布线靠近 一 侧。
在上述的连接方式的情况下，还存在以下情况上述各层
端子和负极集电端子的层叠式电池两侧的边中的一个边上，上 述各层叠式电池中的另 一侧表面的电压检测用孔位于夹住上述 正极集电端子和负极集电端子的层叠式电池两侧的边中的另一 个边上。
作为上述规定的连接方式，还存在以下情况依次连接各 层叠式电池中的 一侧表面的电压检测用孔内的金属层露出部 分，并且将在最后一列的层叠式电池中的一侧表面的电压检测 用孔内的金属层露出部分连接到上述一方连接线上，并且，依 次连接各层叠式电池中的另 一侧表面的电压检测用孔内的金属 层露出部分，并且将在第一列的层叠式电池中的一侧表面的电 压检测用孔内的金属层露出部分连接到上述另 一方连接线上。
根据这种结构，能够对所有的层叠式电池检测内部压力的 上升。
在上述的连接方式的情况下，还存在以下情况上述各层 叠式电池中的一侧表面的电压4企测用孔与另 一侧表面的电压枱r 测用孔都位于夹住上述正极集电端子和负极集电端子的层叠式 电池两侧的边中的相同侧的边上。能够将连接布线靠近一侧。
在上述的连接方式的情况下，还存在以下情况上述各层
端子和负极集电端子的层叠式电池两侧的边中的 一 个边上，上述各层叠式电池中的另 一侧表面的电压检测用孔位于夹住上述 正极集电端子和负极集电端子的层叠式电池两侧的边中的另一 个边上。


图l是本发明的层叠式电池的立体图。
图2是在本发明的层叠式电池中使用的层叠电极体的分解 立体图。
图3是在本发明的层叠式电池中使用的层叠电极体的侧视图。
图4是在本发明的层叠式电池中使用的正极的俯视图。 图5是在本发明的层叠式电池中使用的负极的俯视图。 图6是在本发明的层叠式电池中使用的隔离物的俯视图。 图7是本发明的层叠式电池的俯视图。 图8是本发明的层叠式电池的仰视图。
图9是图7的A-A线向视截面图，图9的(a)表示内侧熔接部 未被剥离的状态，图9的(b)表示内侧熔接部被剥离后的状态。 图10是图7的B-B线向视截面图。 图11是图7的C-C线向视截面图。
图12是具备本发明的层叠式电池与保护电路的电池模块的 立体图。
图13是表示保护电路的结构的框图。
图14是表示电池组与保护电路内的内部压力检测装置之间 的连接状态的立体图。
图15是表示电池组与保护电路内的内部压力检测装置之间 的其它连接状态的立体图。
图16是表示电池组与保护电路内的内部压力检测装置之间的又一其它连接状态的立体图。
图17是表示电池组与保护电路内的内部压力检测装置之间 的又一其它连接状态的立体图。
具体实施例方式
下面，根据图1 图12说明本发明的一个例子所涉及的层叠 式电池(方形锂离子电池)。此外，本发明的层叠式电池的一种 的层叠式电池不限定于下述实施例所示的层叠式电池，能够在 不改变其要点的范围内适当地改变而进行实施。
实施例
如图2所示，层叠式电池40具有层叠电极体4，该层叠电极 体4具有如下构造隔着隔离物3而层叠多个正极板1与负极板2， 并且在最外侧位置上配置有负极板2。这样，由于在最外侧位置 上配置负极板2，因此负极板2的张数比正极板l的张数多 一张 (具体地说，以正极板1为50张、负极板2为51张而构成)。另夕卜， 如图3所示，在层叠电极体4(紧接在层叠电极体制作之后、即容 纳到层叠外包装体的容纳空间内之前的厚度Lll是12mm)的外 围部分以跨层叠电极体4的方式粘贴有用于抑制各电极板l、 2 的偏移(f tL)的带5。并且，在通过熔接如图l所示那样的两张 层叠膜7而形成的层叠外包装体6的容纳空间内部，上述层叠电 极体4与电解液一同#1封入，成为从上述层叠外包装体6突出由 铝板(厚度0.5mm)构成的正极集电端子8与由铜板(厚度 0.5mm)构成的负极集电端子9的构造。此外，上述层叠膜7是在 铝箔的两面上形成树脂层的构造，另外，图1的标记17是熔接了 两张层叠膜7彼此的熔接部。如图4所示，上述正极板l成为如下构造在由方形状的铝 箔(厚度15ium)构成的正极用导电性芯体的两面上设置正极活 性物质层la，该正^f及活性物质层la由如下物质构成由LiCo02 构成的正极活性物质；由碳黑(carbon black)构成的导电剂；以 及由聚偏二氟乙烯(polyvinylidene-fluoride)构成的粘结剂。上述 正极板l的宽度Ll为95mm,高度L2为95mm，另夕卜，从正极板l 的一边突出与上述正极用导电性芯体一体形成、并且没有设置 上述正极活性物质层la的正极集电片lb(宽度L3为30mm,高度 L4为20mm), ^!夺该正才及集电片lb以层叠在上述正才及集电端子8 的正反面上的状态，利用超音波焊接法与上述正极集电端子8 进行熔接。
如图5所示，上述负极板2成为如下构造在由方形状的铜 箔(厚度lOiam)构成的负极用导电性芯体的两面上设置负极活 性物质层2a，该负极活性物质层2a由如下物质构成由天然石 墨构成的负极活性物质和由聚偏二氟乙烯构成的粘结剂。上述 负极板2的宽度L5为100mm,高度L6为100mm，从负极板2的一 边突出与上述负极用导电性芯体一体形成、并且没有设置上述 负极活性物质层2a的负极集电片2b(宽度L7为30mm,高度L8为 20mm)，将该负极集电片2b以在上述负极集电端子9的正反面上 层叠的状态，利用超音波焊接法与上述负极集电端子9进行熔 接。
另外，上述隔离物3由厚度为30iam的聚丙烯(PP)构成，如 图6所示，成为宽度L9为100mm、高度L10为100mm的方形状。
如图9 图ll所示，构成层叠外包装体6的层叠膜7成为如下 三层的三层构造由聚丙烯(PP)构成的内侧树脂层7a(厚度 50pm);由铝箔构成的金属层7b(厚度40|am);以及由尼龙构 成的外侧树脂层7c(厚度20jum)。如图7 图9所示，熔接了两张层叠膜7的周缘彼此的熔接部17由方形框体状的外侧熔接部 17a(宽度dl: 10mm)和内侧熔4妻部17b(宽度d2: 5mm)构成，其 中，上述外侧熔接部17a形成在层叠膜7的所有四个边上，上述 内侧熔接部17 b位于外侧熔接部17 a的存在两个端子8 、 9的边上， 且形成在外侧熔接部17a的内侧。将外侧熔4姿部17a的耐压设定 为与内侧熔"f妻部17b的耐压相同或者比内侧熔接部17b的耐压 高。即，将内侧熔接部17b的耐压设为1.5kgf/cmL外侧设定值， 将外侧熔接部17a的耐压设为内侧设定值 5kgf/cm2。这样将下 限值规定为1.5kgf/cm2并将上限值设定为5kgf/cm2的依据是当
内压上升，当上限值过高时，异常发生时的影响会变得更大。
另外，如图9的(a)所示，在内侧熔^J妄部17b上形成内部气压 检测部30,在该内部气压检测部30处不存在内侧树脂层7a而金 属层7b彼此接触从而成为导通状态。如图9的(b)所示，通过设 置该内部气压4企测部30,在由于内压上升而内侧熔接部17b被剥 离的情况下，能够根据两张金属层7b之间的电压值或电阻值的 变化来检测到内压上升。
另外，如图7和图IO所示，在熔4^部17的一侧表面上形成电 压才企测用孔31a，在该电压才企测用孔31a处不存在外侧树脂层7c 而露出金属层7b,如图8和图11所示，在熔接部17的另一侧表面 上形成电压^r测用孔31b,在该电压4全测用孔31b处不存在外侧 树脂层7c而露出金属层7b。在本实施例中，电压检测用孔31a、 31b分别设置在熔接部17的两侧表面上，但是本发明不限定于 此，即佳j殳置在熔^接部17以外的部位上也能够一企测电压。在该 电压检测用孔31a、 31b内的金属层7b的露出部分上连接图12所 示的保护电路3 2 ，由此监测两张金属层7 b之间的电压值或电阻 值的变化，能够在内压上升时停止向层叠式电池进行充电。此
14外，后面叙述保护电路32的具体结构。 [方形锂离子电池的制作方法] [正极板的制作]
将90质量％的作为正极活性物质的LiCo02、 5质量％的作为 导电剂的碳黑、5质量％的作为粘结剂的聚偏二氟乙烯以及作为 溶剂的N-甲基-2-。比咯烷酮(NMP)溶液进行混合而调制正极浆 料。接着，将该正极浆料涂敷在作为正极集电体的铝箔(厚度 15pm)的两面上。之后，将溶剂进行干燥，用辊(roller)将其压 缩至0.10mm的厚度之后，以成为上述的宽度L1和高度L2并且正 极集电片lb突出的方式进行切断，从而制作正极板l。
在将95质量％的作为负极活性物质的天然石墨、5质量％的 作为粘结剂的聚偏二氟乙烯以及作为溶剂的NMP溶液进行混 合而调制浆料之后，将该浆料涂敷在作为负极集电体的铜箔(厚 度10nm)的两面上。之后，将溶剂进行干燥，在用辊将其压 缩至0.08mm的厚度之后，以成为上述的宽度L7和高度L8并且负 极集电片2b突出的方式进行切断，从而制作负极板2。
将如上所述那样制作得到的负极板2(51张)与正极板1(50 张)隔着隔离物3相互层叠来制作层叠电极体4。此外，在该层叠 电极体4中的层叠方向的端部上配置有负极板2。接着，在层叠 电极体4的四个边上以跨层叠电极体4的方式粘贴用于防止偏移 的带5。
接着，在利用超音波焊接法将从层叠电极体4突出的50张正 极集电片1 b与正极集电端子8进行熔接并且利用超音波焊接法 将从层叠电极体4突出的51张负极集电片2b与负极集电端子9进 行熔接之后，在层叠膜7的容纳凹部内配置层叠电极体4。然后，以从层叠膜7突出正极集电端子8与负极集电端子9的状态，将存 在两个端子8、 9的边的层叠膜7彼此进行熔接之后，对层叠膜7 的剩下的三个边中的两个边进行熔接，由此将层叠电极体4配置 在层叠外包装体6内。
接着，在存在集电片的边的热熔"t妄部的内侧，以宽度5mm 进行热熔接(耐压能力2kgf/cm2)。该熔接的外侧(宽度2mm, 长度30mm)不设置内侧树脂层7a,两张铝箔电导通。由此设 置内部气压;f全测部30。
接着，为了确认铝层的电位，在两张层叠膜上设置lmm见 方的没有外侧树脂层7 c的部分。由此设置电压^f企测用孔31 a 、 31b。
最后，在从层叠外包装体6的开口部注入非水电解液之后， 以规定的状态熔接层叠外包装体6的开口部(层叠膜的剩下的一 个边)使得层叠外包装体6的内压成为20torr,由此制作层叠式电 池40。此外，作为上述非水电解液，使用如下混合物该混合 物是在碳酸亚乙酯(EC)与碳酸甲乙酯(MEC)以30:70的比例进 行混合的混合溶剂中将LiPF6以1 M(摩尔/升)的比例进行溶解而 成。
(实施例2)
接着，参照图13 图15说明在由多个层叠式电池40构成的 电池组41上连接有保护电路32的电池模块的一例。如图13所示， 保护电路32具备负载装置42，其对电池组41进行充电；开关 元件44,其串接(介卞S)于从负载装置42向电池组41供给电源 的充电线43上；内部压力^r测装置45,其纟企测构成电池组41的 各层叠式电池40的内部压力；以及控制装置46。控制装置46控 制负载装置42的充电动作，并且控制开关元件44的导通/断开。 内部压力检测装置45向各层叠式电池40的金属层7b供给恒定电该内部压力的检测结果，在内部压力成为规定值以上的情况下
将该情况通知给控制装置46。由此，控制装置46将开关元件44 设为断开状态。其结果，停止向电池组41进行充电。
作为用于对层叠式电池40的内部压力进行4企测的、电池组 41与保护电路32内的内部压力检测装置45之间的连接方法，大 致分为图14及图15所示的连4妻方法和图16及图17所示的连接方 法。
(图14及图15所示的连接方法)
在图14的情况下，各层叠式电池40的电压4企测用孔31a、31b 都位于外侧熔接部17a的左上角部的背面与正面的同 一部位。并 且，作为具体的连接方法如下将各层叠式电池40中的电压检 测用孔31a内的金属层7b的露出部分分别与各自 一方的连接线 45a进行连接，并且将各层叠式电池40中的电压检测用孔31b内 的金属层7b的露出部分分别与各自另 一方的连接线45b进行连 接，由此，各层叠式电池40分别独立地与保护电路32内的内部 压力检测装置45进行连接。
在图15的情况下，各层叠式电池40的电压#企测用孔31a位于 外侧熔接部17a中的左上角部的正面，各层叠式电池40的电压检 测用孔31b位于外侧熔接部17a的右上角部的背面。并且，作为 具体的连接方法如下与图14同样地，将各层叠式电池40中的 电压检测用孔31a内的金属层7b的露出部分分别与各自 一方的 连接线45a进行连接，并且将各层叠式电池40中的电压检测用孔 31b内的金属层7b的露出部分分别与各自另一方的连接线45b进 行连接，由此，各层叠式电池40分别独立地与保护电路32内的 内部压力检测装置45进行连接。
根据这种图14及图15所示的连接方法，各层叠式电池40分别独立地与保护电路32内的内部压力检测装置45进行连接，因 此能够按每个层叠式电池40检测内部压力。并且，使用如图14 所示的连接方法能够使连接布线靠近 一 侧。
此外，在图14所示的连接方法的情况下，电压检测用孔3 la、 31b都位于外侧熔接部17a的左上角部的背面和正面的同 一部 位，但是本发明不限定于此，只要是电压检测用孔31a、 31b都 位于夹住正负极集电端子的层叠式电池40的两侧的边中的相同 侧的边上的结构即可。另外，在图15所示的连接方法的情况下， 电压#全测用孔31a位于外侧熔接部17a的左上角部的正面，电压 检测用孔31b位于外侧熔接部17a的右上角部的背面，但是本发 明不限定于此，只要是电压检测用孔31a位于夹住正负极集电端 子的层叠式电池40的两侧的边中的一边上、且电压检测用孔31b 位于夹住正负极集电端子的层叠式电池40的两侧的边中的另一 边上的结构即可。
(图16及图17所示的连接方法)
在图16的情况下，各层叠式电池40的电压检测用孑L31a形成 在外侧熔接部17a的左上角部的正面，各层叠式电池40的电压检 测用孑L31b位于外侧熔接部17a的右上角部的背面。并且，作为 具体的连接方法如下将各层叠式电池4 0中的 一 侧表面的电压 检测用孔31a内的金属层7b的露出部分依次进行连接，并且将最 后一列的层叠式电池40B中的一侧表面的电压4企测用孑L31a内 的金属层7b的露出部分与一方连接线45a进行连接。然后，将各 层叠式电池40中的另 一侧表面的电压检测用孔31b内的金属层 7b的露出部分依次进行连接，并且将第 一列的层叠式电池40A 中的一侧表面的电压检测用孔31b内的金属层7b的露出部分与
另 一方连接线45b进行连接。
在图17的情况下，各层叠式电池40的电压检测用孔31 a、 31 b都位于外侧熔接部17 a的左上角部的背面和正面的同 一 部位。并 且，作为具体的连接方法如下与图16同样地，将各层叠式电 池40中的一侧表面的电压检测用孔31a内的金属层7b的露出部 分依次进行连接，并且将最后一列的层叠式电池40B中的一侧 表面的电压才企测用孔31a内的金属层7b的露出部分与 一方连接 线45a进行连接。然后，将各层叠式电池40中的另一侧表面的电 压检测用孔31b内的金属层7b的露出部分依次进行连接，并且将 第 一列的层叠式电池40A中的 一侧表面的电压^r测用孔31b内 的金属层7b的露出部分与另 一方连接线45b进行连接。
根据这种图16及图17所示的连接方法，能够同时检测所有 的层叠式电池40的内部压力。并且，使用如图17所示的连接方 法能够使连接布线靠近一侧。
此外，在图17所示的连接方法中，电压检测用孔31a、 31b 都位于外侧熔接部17a的左上角部的背面和正面的同 一部位，但 是本发明不限定于此，只要是电压检测用孔31a、 31b都位于夹 住正负极集电端子的层叠式电池40的两侧的边中的相同侧的边 上的结构即可。另外，在图16所示的连接方法的情况下，电压 检测用孔31a位于外侧熔接部17a的左上角部的正面，电压一企测 用孔3lb位于外侧熔接部17a的右上角部的背面，但是本发明不 限定于此，只要是电压检测用孔31a位于夹住正负极集电端子的 层叠式电池40的两侧的边中的 一个边上、且电压4企测用孔31b 位于夹住正负极集电端子的层叠式电池40的两侧的边中的另一 个边上的结构即可。
(其它事项)
(1)在上述实施例中，内侧树脂层7a由聚丙烯(PP)构成， 外侧树脂层7c由尼龙构成，但是树脂层7a、 7b都可以由聚丙烯、 尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的任意一种材料构成。(2) 在上述实施例中使用了 50张正极板和51张负极板，但 是并不限定于这种结构的电池。
(3) 作为正极活性物质，并不限定于上述LiCo02,也可以 是LiNi02、 LiMri204或者这些物质的复合体，作为负才及活性物 质并不限定于上述天然石墨，也可以是人造石墨等。
(4) 在上述实施例中，对所有的负极板2在负极用导电性芯 体的两面上形成负极活性物质层2 a,但是不与正极板相对的部 位的负极活性物质层(具体地说，配置在最外侧的负极板的外侧 上存在的负极活性物质层)也可以不存在。并且，根据这种结构， 层叠电极体4的厚度变小，因此能够实现电池的高容量密度化。
(5) 在上述实施例中，使用层叠式的物件作为电极体，但 是也可将螺旋状的物件压缩为扁平状来使用。
权利要求
1.一种层叠式电池，具有如下构造具有隔着隔离物而配置有正极板与负极板的电极体，并且该电极体配置在具备熔接了两张层叠膜的周缘彼此的熔接部的层叠外包装体的容纳空间内，上述层叠膜在金属层的两侧上具备树脂层，与上述正极板和负极板分别电连接的正极集电端子和负极集电端子从层叠外包装体的一边突出，上述层叠式电池的特征在于，在上述熔接部的一部分上形成有内部气压检测部，在该内部气压检测部处不存在层叠膜彼此的内侧树脂层而金属层彼此接触从而成为导通状态，在上述两张层叠膜的各表面上形成电压检测用孔，在该电压检测用孔处不存在外侧树脂层而露出金属层。
2. 根据权利要求l所述的层叠式电池，其特征在于， 在使上述金属层导通的内部气压检测部的外侧，设置外侧熔接部。
3. 根据权利要求2所述的层叠式电池，其特征在于，将上述外侧熔接部的耐压设定为与使上述金属层导通的熔 接部的耐压相同、或者比使上述金属层导通的熔接部的耐压高。
4. 根据权利要求l所述的层叠式电池，其特征在于，在遍及层叠膜的整个周缘而形成的熔接部中的、存在于上 述正极集电端子和负极集电端子所突出的边上的熔接部上，形 成上述内部气压才全测部。
5. 根据权利要求l所述的层叠式电池，其特征在于，上述金属层由铝构成，两侧的上述树脂层中的内侧树脂层 由聚丙烯、尼龙、聚对苯二曱酸乙二醇酯中的任一个构成，两 侧的上述树脂层中的外侧树脂层由聚丙烯、尼龙、聚对苯二甲 酸乙二醇酯中的任一个构成。
6. 根据权利要求l所述的层叠式电池，其特征在于，上述正极板中使用的正极活性物质与上述负极板中使用的 负极活性物质由能够吸收、放出锂的材料构成。
7. —种电池模块，其特征在于，具备 权利要求l所述的层叠式电池；保护电路，其抑制上述层叠式电池的内部压力上升，具备 对上述层叠式电池进行充电的负载装置；串接于从负载装置向 电池供给电源的充电线上的开关元件；；险测电池的内部压力的 内部压力检测装置；以及根据内部压力检测装置的检测结果在 内部压力为规定值以上的情况下将开关元件设为断开状态的控制装置，并且，该电池模块具有用于将上述保护电路内的内部压力 检测装置与上述层叠式电池电连接的 一 方连接线以及另 一 方连 接线，上述层叠式电池中的一侧表面的电压检测用孔内的金属层 露出部分与上述内部压力检测装置通过上述一方连接线连接， 上述层叠式电池中的另 一侧表面的电压检测用孔内的金属层露 出部分与上述内部压力检测装置通过上述另 一方连接线连接。
8. 根据权利要求7所述的电池模块，其特征在于，排列多个上述层叠式电池来构成电池组，并且各层叠式电 池与上述保护电路内的内部压力检测装置以规定的连接方式连接。
9. 根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于， 上述身见定的连接方式如下每个层叠式电池都具备上述一方连接线和另 一方连接线， 各层叠式电池中的一侧表面的电压检测用孔内的金属层露出部 分分别连接在与各层叠式电池对应的一方连接线上，并且，各 层叠式电池中的另 一侧表面的电压检测用孔内的金属层露出部分分别连接在与各层叠式电池对应的另 一方连接线上，由此各 层叠式电池分别独立地连接在上述保护电路内的内部压力检测 装置上。
10. 根据权利要求9所述的电池模块，其特征在于， 上述各层叠式电池中的一侧表面的电压4企测用孔和另 一侧表面的电压检测用孔都位于夹住上述正极集电端子和负极集电 端子的层叠式电池两侧的边中的相同侧的边上。
11. 根据权利要求9所述的电池模块，其特征在于， 上述各层叠式电池中的一侧表面的电压检测用孔位于夹住上述正极集电端子和负极集电端子的层叠式电池两侧的边中的 一个边上，上述各层叠式电池中的另 一侧表面的电压检测用孔 位于夹住上述正极集电端子和负极集电端子的层叠式电池两侧 的边中的另 一个边上。
12. 根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于， 上述身见定的连4妻方式如下依次连接各层叠式电池中的 一侧表面的电压检测用孔内的 金属层露出部分，并且将在最后一列的层叠式电池中的一侧表 面的电压检测用孔内的金属层露出部分连接到上述一方连接线 上，并且，依次连接各层叠式电池中的另一侧表面的电压检测 用孔内的金属层露出部分，并且将在第一列的层叠式电池中的 一侧表面的电压检测用孔内的金属层露出部分连接到上述另一 方连接线上。
13. 根据权利要求12所述的电池模块，其特征在于， 上述各层叠式电池中的一侧表面的电压检测用孔与另 一侧表面的电压检测用孔都位于夹住上述正极集电端子和负极集电 端子的层叠式电池两侧的边中的相同侧的边上。
14. 根据权利要求12所述的电池模块，其特征在于，上述各层叠式电池中的一侧表面的电压检测用孔位于夹住 上述正极集电端子和负极集电端子的层叠式电池两侧的边中的 一个边上，上述各层叠式电池中的另 一侧表面的电压检测用孔 位于夹住上述正极集电端子和负极集电端子的层叠式电池两侧 的边中的另 一个边上。
全文摘要
本发明提供一种层叠式电池和具备该层叠式电池的电池模块，上述层叠式电池的构造为具有隔着隔离物而配置有正极板与负极板的电极体，并且该电极体配置在具备熔接了两张层叠膜的周缘彼此的熔接部的层叠外包装体的容纳空间内，上述层叠膜在金属层的两侧上具备树脂层，在上述熔接部的一部分上形成有内部气压检测部，在该内部气压检测部处不存在层叠膜彼此的内侧树脂层而金属层彼此接触从而成为导通状态，在上述两张层叠膜的各表面上形成电压检测用孔，在该电压检测用孔处不存在外侧树脂层而露出金属层。
文档编号H02J7/00GK101552350SQ20091013332
公开日2009年10月7日 申请日期2009年3月31日 优先权日2008年3月31日
发明者前田仁史, 新屋敷昌孝, 船桥淳浩, 藤原雅之 申请人:三洋电机株式会社