(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極端子および負極端子が設けられ、角部が丸みを帯びた角型電池缶と、
前記角型電池缶内に配置され、前記正極端子に電気的に接続されたシート状正極及び前記負極端子に電気的に接続されたシート状負極がセパレータを介して積層された電極群と、
前記正極端子および前記負極端子が形成された前記角型電池缶の面と同一方向の面での断面がコの字型に形成された第１および第２の絶縁性補助シートと、
絶縁性テープとを有し、
前記第１及び第２の絶縁性補助シートは前記電極群を挟んで対向する位置に配置され且つ前記絶縁性テープで連結されており、
前記電極群の電極面幅は、前記角型電池缶内部の前記断面の長辺方向に沿って前記角部の丸み部分を除いた平らな面の幅寸法であって、前記絶縁性補助シートは、前記断面の短辺方向に沿う部材が、前記シート状正極及び前記シート状負極を支える強度を有するとともに、前記角型電池缶断面の短辺方向に沿う内法をｆ、短辺方向に沿って前記角部の丸み部分を除いた平らな面の幅寸法をｇとして、（ｆ−ｇ）／２以上と設計された前記短辺方向に沿う長さを有し、前記コの字型を形成する３面のうち接する２面で前記角型電池缶の前記角部付近の前記電極群を支えていることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記第１および第２の絶縁性補助シートは、それぞれ１つのシート状部材の端部を折り曲げることで前記コの字型に形成されることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
正極端子および負極端子が設けられ、角部が丸みを帯びた角型電池缶と、
前記角型電池缶内に配置され、前記正極端子に電気的に接続されたシート状正極及び前記負極端子に電気的に接続されたシート状負極がセパレータを介して積層された電極群と、
前記正極端子および前記負極端子が形成された前記角型電池缶の面と同一方向の面での断面の短辺方向に沿う内法をｆ、短辺方向に沿って前記角部の丸み部分を除いた平らな面の幅寸法をｇとして、（ｆ−ｇ）／２以上と設計された前記短辺方向に沿う長さを有し、前記短辺方向から前記電極群を挟んで対向する位置にそれぞれ配置されて、前記シート状正極及び前記シート状負極を支える強度を有する第１および第２の絶縁性補助シートと、
前記断面の長辺方向の前記電極群の幅と同一の幅または前記電極群の幅より小さい幅寸法を有し、前記長辺方向から前記電極群を挟んで対向する位置にそれぞれ配置された第３および第４の絶縁性補助シートと、
絶縁性テープとを有し、
前記第１、第２、第３および第４の絶縁性補助シート並びに前記絶縁性テープで連結された囲いの中に前記電極群が位置し、
前記電極群の電極面幅は、前記角型電池缶内部の前記断面の長辺方向に沿って前記角部の丸み部分を除いた平らな面の幅寸法であって、前記第１、第２、第３および第４の絶縁性補助シートのうち接する２面で前記角型電池缶の前記角部付近の前記電極群を支えていることを特徴とする二次電池。
【請求項４】
前記第３および第４の絶縁性補助シートは少なくともそれぞれ第１部分および第２部分に分割され、前記第３および第４の絶縁性補助シートの各第１部分は前記第１の絶縁性補助シートと一体化しており、前記第３および第４の絶縁性補助シートの各第２部分は前記第２の絶縁性補助シートと一体化していることを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
【請求項５】
前記第１および第２の絶縁性補助シートは少なくともそれぞれ第１部分および第２部分に分割され、前記第１および第２の絶縁性補助シートの各第１部分は前記第３の絶縁性補助シートと一体化しており、前記第１および第２の絶縁性補助シートの各第２部分は前記第４の絶縁性補助シートと一体化していることを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
【請求項６】
前記第１、第２、第３および第４の絶縁性補助シートは１つのシート状に一体化されていることを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
【請求項７】
正極端子および負極端子が設けられ、角部が丸みを帯びた角型電池缶と、前記角型電池缶内に配置され、前記正極端子に電気的に接続されたシート状正極及び前記負極端子に電気的に接続されたシート状負極がセパレータを介して積層された電極群と、前記正極端子および前記負極端子が形成された前記角型電池缶の面と同一方向の面での断面がコの字型に形成された第１および第２の絶縁性補助シートと、絶縁性テープとを有し、前記第１及び第２の絶縁性補助シートは前記電極群を挟んで対向する位置に配置され且つ前記絶縁性テープで連結されており、前記電極群の電極面幅は、前記角型電池缶内部の前記断面の長辺方向に沿って前記角部の丸み部分を除いた平らな面の幅寸法であって、前記絶縁性補助シートは、前記断面の短辺方向に沿う部材が、前記シート状正極及び前記シート状負極を支える強度を有するとともに、前記角型電池缶断面の短辺方向に沿う内法をｆ、短辺方向に沿って前記角部の丸み部分を除いた平らな面の幅寸法をｇとして、（ｆ−ｇ）／２以上と設計された前記短辺方向に沿う長さを有し、前記コの字型を形成する３面のうち接する２面で前記角型電池缶の前記角部付近の前記電極群を支えている二次電池と、
車輪を駆動するモーターとを有し、
前記モーターは前記二次電池から給電を受けて駆動することを特徴とする電気自動車。
【請求項８】
正極端子および負極端子が設けられ、角部が丸みを帯びた角型電池缶と、前記角型電池缶内に配置され、前記正極端子に電気的に接続されたシート状正極及び前記負極端子に電気的に接続されたシート状負極がセパレータを介して積層された電極群と、前記正極端子および前記負極端子が形成された前記角型電池缶の面と同一方向の面での断面がコの字型に形成された第１および第２の絶縁性補助シートと、絶縁性テープとを有し、前記第１及び第２の絶縁性補助シートは前記電極群を挟んで対向する位置に配置され且つ前記絶縁性テープで連結されており、前記電極群の電極面幅は、前記角型電池缶内部の前記断面の長辺方向に沿って前記角部の丸み部分を除いた平らな面の幅寸法であって、前記絶縁性補助シートは、前記断面の短辺方向に沿う部材が、前記シート状正極及び前記シート状負極を支える強度を有するとともに、前記角型電池缶断面の短辺方向に沿う内法をｆ、短辺方向に沿って前記角部の丸み部分を除いた平らな面の幅寸法をｇとして、（ｆ−ｇ）／２以上と設計された前記短辺方向に沿う長さを有し、前記コの字型を形成する３面のうち接する２面で前記角型電池缶の前記角部付近の前記電極群を支えている二次電池と、
発電設備とを有し、
前記二次電池は前記発電設備から給電を受けて蓄電することを特徴とする蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の正極電極と負極電極とをセパレータを介して積層した二次電池および同電池を用いた電気自動車・蓄電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
充電可能な電池としての二次電池のうち、特にリチウムイオン二次電池は、高いエネルギー密度を有し高容量であるため、家電製品の電源として用いられるほか、近年、電気自動車用電源、住宅用電源、発電所等の余剰電力保存用蓄電池としても着目されている。
リチウムイオン二次電池の形態としては、一対の帯状の正極電極と負極電極とをセパレータを介して渦巻状とした巻回型リチウムイオン二次電池と、複数のシート状正極とシート状負極とを複数のセパレータを介して積層した積層型リチウムイオン二次電池がある。
積層型リチウムイオン二次電池では、上記複数のシート状正極とシート状負極とからなる電極群は、断面が略長方形の角型の電池缶に封入される。巻回型リチウムイオン二次電池では、断面が略円形の円筒型の電池缶に封入される場合もあれば、角型電池缶に封入される場合もある。【０００３】
積層型、巻回型いずれのリチウムイオン二次電池においても、シート状正極とシート状負極がセパレータを介して積層される構造であるため、角型電池缶内で正極と負極との位置がズレる場合、すなわち積層ズレの生じる場合がある。この積層ズレが生じると、正極と負極が接触し電池内でショートするなど故障が発生する危険性がある。また、角型電池缶は導電体であるため、正極、負極との絶縁をする必要もある。そこで、絶縁性であるポリプロピレン製の補助シートを電極群の両端面に設け、電極群とともにテープ固定する提案がなされている（下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００８−９１０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記提案によれば積層面方向の絶縁を図るとともに、補助シートと積層された電極がテープ固定されることで積層ズレが防止できるとするが、これでは積層ズレ防止が不十分であって、このため設計通りの性能を十分に発揮できないとの知見を得た。これにつき図８、図９、図１０を用いて説明する。【０００５】
図８に図示しない正極端子および負極端子が形成された面に平行な面で切断した角型電池缶１の断面を示す。正極端子に正極タブを介して電気的に接続されたシート状の正極２と負極端子に負極タブを介して電気的に接続された負極３とが図示しないセパレータを介して積層された電極群は角型電池缶１内に挿入されている。この際、正極２及び負極３は、自身の面が正極端子及び負極端子が形成された面に直交するように、すなわち当該面に沿う方向を積層方向として積層されている。そして、電極群と導電体である角型電池缶１との絶縁をするために、電極群の４隅にはポリプロピレン製の補助シート４、５が図のとおり配置される。電極面幅ａを角型電池缶断面長辺方向Ｘの内法（うちのり）ｂと同一寸法にすると、角型電池缶角部１ａが丸みを帯びているために角部１ａ付近の電極が圧迫され変形し、これによりセパレータ破れ等が発生し、結果としてショートなど故障を引き起こす危険性が高い。このような電極の変形を回避するため電極面幅ａは電池缶断面長辺方向Ｘの内法ｂよりもやや小さく、電池缶角部１ａの丸みの影響を受けない寸法に設計されている。
また、角型電池缶１には電解液を蓄える必要があるため、電極群と角型電池缶１との間には一定の空間を設けなければならない。このため補助シート５は絶縁に最低限耐えられる程度の厚み、言い換えれば極めて薄くはりのない絶縁体が用いられる。【０００６】
ところが、この構成では、例えば電気自動車用電源として用いられた場合、角型電池缶１に継続的な振動が加えられると、電極群がテープ固定されていても電解液に浸された環境ではテープが緩むこともあり、補助シート５が電極群の重みにより角型電池缶１の形状に沿って変形するとともに、正極２、負極３が図９に示すように面方向にズレ、具体的には正極２、負極３の自身の面に沿う方向、すなわち積層方向に直交する方向を生じる。このズレが生じると、角型電池缶１の角部１ａを拡大した図１０に示すように、電極群の端部にある正極２、負極３が角型電池缶１に沿って変形し、この変形した状態でさらに振動が加えられるとセパレータ破れなどが発生し、結果としてショートなどの故障が生じることが判明した。なお、電極群の中央部の電極ズレは単に電極が平行に少々移動するだけであり、電極が曲がるなどの変形は生じがたいので、故障の原因となる可能性は小さい。【０００７】
本発明は、上記問題に鑑み、継続的な振動が加えられた場合であっても、角型電池缶角部での電極変形を極力防止し、設計通りの性能を最大限発揮することのできる二次電池および同電池を用いた電気自動車・蓄電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の二次電池は以下の構成を採用する。
すなわち、正極端子および負極端子が設けられ、角部が丸みを帯びた角型電池缶と、前記角型電池缶内に配置され、前記正極端子に電気的に接続されたシート状正極及び前記負極端子に電気的に接続されたシート状負極がセパレータを介して積層された電極群と、前記正極端子および前記負極端子が形成された前記角型電池缶の面と同一方向の面での断面がコの字型に形成された第１および第２の絶縁性補助シートと、絶縁性テープとを有し、前記第１及び第２の絶縁性補助シートは前記電極群を挟んで対向する位置に配置され且つ前記絶縁性テープで連結されており、前記電極群の電極面幅は、前記角型電池缶内部の前記断面の長辺方向に沿って前記角部の丸み部分を除いた平らな面の幅寸法であって、前記絶縁性補助シートは、前記断面の短辺方向に沿う部材が、前記シート状正極及び前記シート状負極を支える強度を有するとともに、前記角型電池缶断面の短辺方向に沿う内法をｆ、短辺方向に沿って前記角部の丸み部分を除いた平らな面の幅寸法をｇとして、（ｆ−ｇ）／２以上と設計された前記短辺方向に沿う長さを有し、前記コの字型を形成する３面のうち接する２面で前記角型電池缶の前記角部付近の前記電極群を支えていることを特徴とする。
また、本発明の他の二次電池は、正極端子および負極端子が設けられ、角部が丸みを帯びた角型電池缶と、前記角型電池缶内に配置され、前記正極端子に電気的に接続されたシート状正極及び前記負極端子に電気的に接続されたシート状負極がセパレータを介して積層された電極群と、前記正極端子および前記負極端子が形成された前記角型電池缶の面と同一方向の面での断面の短辺方向に沿う内法をｆ、短辺方向に沿って前記角部の丸み部分を除いた平らな面の幅寸法をｇとして、（ｆ−ｇ）／２以上と設計された前記短辺方向に沿う長さを有し、前記短辺方向から前記電極群を挟んで対向する位置にそれぞれ配置されて、前記シート状正極及び前記シート状負極を支える強度を有する第１および第２の絶縁性補助シートと、前記断面の長辺方向の前記電極群の幅と同一の幅または前記電極群の幅より小さい幅寸法を有し、前記長辺方向から前記電極群を挟んで対向する位置にそれぞれ配置された第３および第４の絶縁性補助シートと、絶縁性テープとを有し、前記第１、第２、第３および第４の絶縁性補助シート並びに前記絶縁性テープで連結された囲いの中に前記電極群が位置し、前記電極群の電極面幅は、前記角型電池缶内部の前記断面の長辺方向に沿って前記角部の丸み部分を除いた平らな面の幅寸法であって、前記第１、第２、第３および第４の絶縁性補助シートのうち接する２面で前記角型電池缶の前記角部付近の前記電極群を支えていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による給電システムとしての電気自動車は、正極端子および負極端子が設けられ、角部が丸みを帯びた角型電池缶と、前記角型電池缶内に配置され、前記正極端子に電気的に接続されたシート状正極及び前記負極端子に電気的に接続されたシート状負極がセパレータを介して積層された電極群と、前記正極端子および前記負極端子が形成された前記角型電池缶の面と同一方向の面での断面がコの字型に形成された第１および第２の絶縁性補助シートと、絶縁性テープとを有し、前記第１及び第２の絶縁性補助シートは前記電極群を挟んで対向する位置に配置され且つ前記絶縁性テープで連結されており、前記電極群の電極面幅は、前記角型電池缶内部の前記断面の長辺方向に沿って前記角部の丸み部分を除いた平らな面の幅寸法であって、前記絶縁性補助シートは、前記断面の短辺方向に沿う部材が、前記シート状正極及び前記シート状負極を支える強度を有するとともに、前記角型電池缶断面の短辺方向に沿う内法をｆ、短辺方向に沿って前記角部の丸み部分を除いた平らな面の幅寸法をｇとして、（ｆ−ｇ）／２以上と設計された前記短辺方向に沿う長さを有し、前記コの字型を形成する３面のうち接する２面で前記角型電池缶の前記角部付近の前記電極群を支えている二次電池と、車輪を駆動するモーターとを有し、前記モーターは前記二次電池から給電を受けて駆動することを特徴とする。
電気自動車としては、電気で駆動可能な自動車であればよく、ハイブリッド自動車でもよい。
【００１０】
また、本発明による蓄電システムは、正極端子および負極端子が設けられ、角部が丸みを帯びた角型電池缶と、前記角型電池缶内に配置され、前記正極端子に電気的に接続されたシート状正極及び前記負極端子に電気的に接続されたシート状負極がセパレータを介して積層された電極群と、前記正極端子および前記負極端子が形成された前記角型電池缶の面と同一方向の面での断面がコの字型に形成された第１および第２の絶縁性補助シートと、絶縁性テープとを有し、前記第１及び第２の絶縁性補助シートは前記電極群を挟んで対向する位置に配置され且つ前記絶縁性テープで連結されており、前記電極群の電極面幅は、前記角型電池缶内部の前記断面の長辺方向に沿って前記角部の丸み部分を除いた平らな面の幅寸法であって、前記絶縁性補助シートは、前記断面の短辺方向に沿う部材が、前記シート状正極及び前記シート状負極を支える強度を有するとともに、前記角型電池缶断面の短辺方向に沿う内法をｆ、短辺方向に沿って前記角部の丸み部分を除いた平らな面の幅寸法をｇとして、（ｆ−ｇ）／２以上と設計された前記短辺方向に沿う長さを有し、前記コの字型を形成する３面のうち接する２面で前記角型電池缶の前記角部付近の前記電極群を支えている二次電池と、発電設備とを有し、前記二次電池は前記発電設備から給電を受けて蓄電することを特徴とする。
発電設備としては、太陽電池、燃料電池、風車、火力発電設備、水力発電設備、原子力発電設備など、発電を行う設備であればいずれのものでもよく、自動車、自転車などに備えられる単なる発電機でもよい。発電所でなくとも、一般家庭に設置される発電設備でもよい。
【００１１】
角型電池缶角部付近のシート状電極が、絶縁性補助シートでほぼコの字に形成されたコの字の一辺で支えられることで、これら電極が角型電池缶の角の丸み部分に沿って変形することを防止することができる。この効果は、積層型と巻回型のいずれの二次電池でも、例えば積層型リチウムイオン二次電池や巻回型リチウムイオン二次電池のいずれにおいても得られるものである。【００１２】
絶縁性補助シートは必ずしもコの字型でなければならないわけでなく、約９０度の角度で接する絶縁性補助シートの２面で角型電池缶角部付近の複数のシート状電極を支えることができれば上記変形を防止できるので、くの字型、略四角型または略長方形型でもよい。
これらの形状の形成には、樹脂成型等で型に合わせて初めから所望の型形状に形成してもよく、または複数の絶縁性補助シートを溶着、融着等して１つの型を形成してもよい。
電極群の角部で約９０度になるように２つの絶縁性補助シートを配置し、電極群の角の形状に沿ってこれらを絶縁性テープで連結することによって、実質的に上記形状を形成してもよい。この場合には、絶縁性テープの粘着力が弱くては絶縁性補助シートの２面で角型電池缶角部付近の複数のシート状電極を十分に支えることができないので、上記粘着力が強力である必要がある。
複数の絶縁性補助シートの一部が互いに重なった状態で、これら複数の絶縁性補助シート同士が絶縁性テープで連結されてもよい。
また、１つの絶縁性補助シートを折り曲げて１つの型を形成してもよい。折り曲げる場合には、折り曲げた角部の内側が丸まらないように、折り曲げる箇所に切れ込みを入れるのが望ましい。
複数の絶縁性補助シートの一部ははりのない絶縁性シートを用いることも可能であるが、シート状電極が上記角型電池缶の角の丸み部分に進入しないように支える役割を担う絶縁性補助シートははりのある材料、厚みであることが少なくとも必要である。
また、電極群へ十分に電解液を浸透させるために、絶縁性補助シートそれ自体に電解液を浸透させる機能があるものが望ましい。絶縁性補助シートに貫通穴を設けて当該浸透機能をもたせてもよい。【００１３】
上記絶縁性補助シートはたわみ等の変形が困難な程度に厚みを増して絶縁性硬質補助板としてもよい。
角型電池缶断面短辺方向に配置される絶縁性補助シートの幅を、角型電池缶断面短辺内法と実質的に同一寸法幅とすることで、振動により電極群から絶縁性補助シートに圧力が加えられた場合にも、絶縁性補助シートを角型電池缶の両角部にひっかけることができる。これにより、シート状電極の角型電池缶角部丸み部分への侵入をより強固に防止できる。絶縁性硬質補助板を使用すれば、さらに強固に防止できる。【００１４】
絶縁性テープは、電解液で容易に劣化しない材質であることが望ましい。また、絶縁性テープの粘着剤も電解液で容易に劣化しない材質であることが望ましく、天然ゴム系、合成ゴム系、アクリル系、ビニルアルキルエーテル系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ウレタン系、エチレン−アクリル酸エステル系、スチレン−ブタジエンブロック共重合体系、スチレン−イソプレンブロック共重合体系等の粘着剤が使用可能である。ただし、粘着面がなくても外部からの加熱で固定用テープが絶縁性補助シートに熱融着して固定されるという方法も使用可能である。【００１５】
上記二次電池を直列または並列に複数接続することにより、組電池を構成してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、角型電池缶に継続的な振動が加えられた場合や、充放電が繰り返されることで電極が膨れ、電極群を固定するテープがゆるんだ場合においても、電極群の端部の各シート電極が角型電池缶の角部の丸みに沿って変形することが防止できるため、結果として故障が少なく、設計通りの性能を発揮する二次電池および同電池を用いた給電・蓄電システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る二次電池の角型電池缶断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る二次電池のテープ位置説明図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る二次電池の角型電池缶断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る二次電池の角型電池缶断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る二次電池のテープ位置説明図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る二次電池のテープ位置説明図である。
【図７】本発明の第５の実施形態に係る二次電池を用いた給電・蓄電システム概要図である。
【図８】本発明の前提技術に係る積層型二次電池の角型電池缶断面図である。
【図９】本発明の前提技術の問題点を示す積層型二次電池の角型電池缶断面図である。
【図１０】本発明の前提技術の問題点を示す積層型二次電池の角型電池缶角部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  角型電池缶
２  シート状正極（シート状電極）
３  シート状負極（シート状電極）
４  角型電池缶断面長辺方向の絶縁性補助シート
５  角型電池缶断面短辺方向の絶縁性補助シート
６  中空部分
７  絶縁性補助シートの角型電池缶断面長辺方向の部材
８  絶縁性補助シートの角型電池缶断面短辺方向の部材
９  電極群
１０  絶縁性テープ
１１  二次電池
１２  電気自動車
１３  配電盤
１４  家屋
１５  予備の二次電池
１６  制御ボックス
１７  給電電力系統
１８  発電設備
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
以下に、本発明の第１の実施形態に係る二次電池について、図面を参照して説明する。本発明は以下の最良の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で適宜変更して実施できる。
【００２０】
図１は、積層型二次電池の断面構成を示す。アルミ等で成型された角型電池缶１の内部には、角型電池缶１の図示しない正極端子と正極タブを介して電気的に接続された略長方形のシート状正極２と図示しない負極端子と負極タブを介して電気的に接続された略長方形のシート状負極３が図示しないセパレータを介してそれぞれ複数積層された電極群と、角型電池缶１の前記正極端子および負極端子が形成された面方向の断面、すなわち正極端子及び負極端子が設けられた一面に沿って切断した断面の長辺方向から電極群を挟み込むように配置された２つのコの字型絶縁性補助シートが挿入される。コの字を形成する３辺のうち、接する二辺の角度は約９０度であることが望ましい。図１でのテープ位置は、図２を用いて後述する。
コの字型絶縁性補助シートの上記角型電池缶断面の長辺方向Ｘに沿う部材７と上記角型電池缶断面の短辺方向Ｙに沿う部材８は、安価に製造できる点ではりのある１つの絶縁性補助シートを折り曲げて形成するのが望ましい。この場合、材質は同一となる。
部材７と部材８とを別個に形成し、後に両者を融着等して一体化することも可能であり、この場合には両者の材質が異なってもよい。シート状電極の角型電池缶角部における折り曲げを防止する観点から、部材８はシート状電極を支えるのに充分な強度を有する必要があるが、部材７はシート状電極を支える部位ではないため必ずしもはりのある必要はない。
【００２１】
電極面幅aは電気容量を極力大きくするために、角型電池缶１の上記断面長辺方向Ｘに沿って角部１ａの丸み部分を除いた平らな面の幅寸法とほぼ同一となるよう設計するのが望ましい。
角型電池缶１内の中空部分６には電解液が蓄えられるが、この中空部分６の上記角型電池缶断面の長辺方向Ｘに沿う長さｃは、上記角型電池缶断面の長辺方向内法をｂとすると、ｃ＝（ｂ−a）÷２となる。電解液を充分に蓄えられるよう角の丸みを調整してｃの値が設計される。
【００２２】
部材８の上記角型電池缶断面の短辺方向Ｙに沿う長さｄは、シート状電極（シート状正極２及びシート状負極３：以下必要に応じて、一括してシート状電極２、３と称する）の角型電池缶角部１ａにおける折り曲げを防止する観点から、上記角型電極缶断面の短辺方向Ｙに沿う内法をｆ、上記角型電池缶断面の短辺方向Ｙに沿って角部１ａの丸み部分を除いた平らな面の幅寸法をｇとすると、（ｆ−ｇ）／２≦d ≦ｆ／２と設計するのが望ましい。下限は部材８が角型電池缶１の角部１ａの丸み部分を確実にふさいでシート状電極２，３が当該丸み部分によって曲がるのを極力防止するための設定である。上限は各コの字型絶縁性補助シートのそれぞれの部材８が重ならないようにするための設定である。当該重なりが生じると、コの字を形成する３辺のうち、接する二辺の角度が約９０度からズレるため望ましくない。ただし、当該重なりが生じた場合の影響が無視できる程度に軽微な場合には、当該重なりが生じるように設計されうる。
部材7の上記角型電池缶断面の長辺方向Ｘに沿う長さｅは、実質的に電極面幅ａと同一になる。
【００２３】
図２にテープ位置を示す。２つのコの字型絶縁性補助シートを連結するように絶縁性テープ１０を２箇所に貼ることで、２つのコの字型絶縁性補助シートおよび絶縁性テープ１０で連結された囲いの中に電極群９が位置する。
図２では絶縁性テープ１０は２箇所に貼られているが、電極群９の周囲に１本のテープを切れ目なく巻いて貼ることで、当該電極群９に配置された２つのコの字型絶縁性補助シートを連結してもよい。この場合には、テープの接着面が大きくなることから、より強固に２つのコの字型絶縁性補助シート同士を連結でき、結果として部材８が複数のシート状電極を支える強度を増すことができる。
本構成によれば、電極群９の端面付近の複数のシート状電極をはりのある部材８によって電極面と約９０度の角度で支えることができるので、電極シートが角型電池缶１の角の丸み部分に進入して変形することを効果的に防ぐことができる。
【００２４】
本実施形態では、積層型の電極群の場合を示したが、巻回型の電極群を角型電池缶に封入する場合にも同様の効果が得られることはいうまでもない。二次電池としては、例えばリチウムイオン二次電池を対象とできる。
【００２５】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る積層型二次電池について、図３を参照して説明する。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。また、本実施形態は、本発明の要旨を変更しない範囲内で適宜変更して実施できる。
【００２６】
図３では、上記第１の実施形態と異なり、角型電池缶１内に挿入される電極群を２分割にし、それぞれの電極群９を上記角型電池缶断面の長辺方向Ｘから挟み込むように配置された２対のコの字型絶縁性補助シートを有する。
この場合、寸法ｄは、（ｆ−ｇ）／２ ≦d≦ｆ／４と設計するのが望ましい。これらの点以外は、上記第１の実施形態で述べたと同様である。
さらに電極群を分割することも可能であり、例えば電極群をＮ分割（Ｎは整数）する場合は、Ｎ対のコの字型絶縁性補助シートでそれぞれの電極群を挟み込むが、この場合の寸法ｄは、（ｆ−ｇ）÷２≦ｄ≦ｆ÷（２×Ｎ）と設計するのが望ましい。各コの字型絶縁性補助シートの部材８同士の重なりをなくすためである。ただし、当該重なりが生じた場合の影響が無視できる程度に軽微な場合には、当該重なりが生じるように設計されうる。
【００２７】
絶縁性テープは、複数の各電極群について、上記第１の実施形態で示した図２と同様に貼ることで２つのコの字型絶縁性補助シートおよび絶縁性テープ１０で連結された囲いの中に１つの電極群が位置する構成としてもよい。または、複数の各電極群のそれぞれについて角型電池缶１の断面長辺方向Ｘからそれぞれの電極群を挟み込むように１対のコの字型絶縁性補助シートを配置した後、複数または全ての電極群の周囲を１本の絶縁性テープで切れ目なく巻いて貼ることで、当該絶縁性テープで巻かれた複数の電極群に配置された全てのコの字型絶縁性補助シートを連結するとともに、当該電極群同士がずれないよう固着してもよい。当該電極群同士を固着してまとめることで、角型電池缶１への電極群の挿入が容易となる。
【００２８】
（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る積層型二次電池について、図４、図５を参照して説明する。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。また、本実施形態は、本発明の要旨を変更しない範囲内で適宜変更して実施できる。
【００２９】
図４では、上記第１の実施形態と異なり、上記角型電池缶断面の短辺方向Ｙから電極群９を挟み込むように配置された２つのコの字型絶縁性補助シートが挿入される。短辺方向Ｙに沿う部材８の寸法は上記角型電池缶断面の短辺方向Ｙに沿う内法ｆと実質的に同一である。長辺方向Ｘに沿って配され、電極群９を挟み込む部材７の寸法については、各コの字型絶縁性補助シートの部材７同士が重ならないように、電極面幅ａの半分以下とするのが望ましい。ただし、当該重なりが生じた場合の影響が無視できる程度に軽微な場合には、当該重なりが生じるように設計されうる。これらの点以外は、上記第１の実施形態で述べたと同様である。
本構成では、部材８がコの字の３辺のうち両端の辺を繋ぐ中央の辺となることで、電極群９の全てのシート状電極２、３を部材８で支えることができ、上述の第１の実施形態よりも、積層ずれ防止を強化することができる。
【００３０】
図５にテープ位置を示す。２つのコの字型絶縁性補助シートを連結するように絶縁性テープ１０を２箇所に貼ることで、２つのコの字型絶縁性補助シートおよび絶縁性テープ１０で連結された囲いの中に電極群９が位置する。
図５では絶縁性テープ１０は２箇所に貼られているが、電極群９の周囲に１本のテープを切れ目なく巻いて貼ることで、当該電極群９に配置された２つのコの字型絶縁性補助シートを連結してもよい。この場合には、テープの接着面が大きくなることから、より強固に２つのコの字型絶縁性補助シート同士を連結でき、結果として部材８が複数のシート状電極２、３を支える強度を増すことができる。
【００３１】
本実施形態では電極群９を１つとしているが、第２の実施形態と同様に電極群を複数に分割して角型電池缶１内に挿入してもよい。この場合は、部材８の寸法ｄは実質的にｆ／Ｎと設計するのが望ましい。
【００３２】
（第４の実施形態）
第４の実施形態に係る積層型二次電池について、図６を参照して説明する。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。また、本実施形態は、本発明の要旨を変更しない範囲内で適宜変更して実施できる。
【００３３】
図６では、上記第１の実施形態と異なり、角型電池缶１の断面から見て電極群９を取り囲むように配置された１つの略長方形型の絶縁性補助シートが角型電池缶１内に挿入される。１つの絶縁性補助シートを３箇所で折り曲げ、絶縁性テープ１０にて同絶縁性補助シートの両端の１箇所を連結することで略長方形を形成する。１つの絶縁性補助シートを４箇所で折り曲げ、絶縁性テープ１０にて同絶縁性補助シートの両端の１箇所を連結することで略長方形を形成してもよい。この場合、部材８の寸法ｄは実質的に電極積層幅と同一になり、部材７の寸法eは電極面幅と実質的に同一となる。これらの点以外は、上記第１の実施形態で述べたと同様である。
本構成では、１つの絶縁性補助シートだけで電極群９を取り囲むことができるので、他の実施形態に比べ安価に製造ができる。
【００３４】
本実施の形態では電極群９を１つとしているが、第２の実施形態と同様に電極群を複数に分割して角型電池缶１に挿入してもよい。この場合は、部材８の寸法ｄは実質的にｆ／Ｎとなる。
【００３５】
（第５の実施形態）
第５の実施形態に係る二次電池を利用した蓄電・給電システムについて、図７を参照して説明する。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。また、本発明は以下の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で適宜変更して実施できる。
【００３６】
電気自動車１２に搭載された二次電池１１および家屋１４外に配置された予備二次電池１５は、先述の第１〜第４の実施形態のいずれかで述べた本発明に係る二次電池であり、例えば積層型リチウムイオン二次電池である。
【００３７】
まず、蓄電システムにつき説明する。風力発電、火力発電、水力発電、原子力発電、太陽電池、燃料電池等の発電設備１８から発電された電力は、供給電力系統１７を経由してユーザーの利用する制御ボックス１６へ供給される。制御ボックス１６でユーザーが切り替え操作することで、電気自動車１２の駆動用電源である二次電池１１、予備二次電池１５、配電盤１３のいずれかに発電設備１８から送電された電力を供給する。予備二次電池１５または電気自動車１２の二次電池１１は電力供給がなされると充電・蓄電を行う。災害等により発電設備１８からの給電が停止した場合に予備電源とするため、予備二次電池１５には充分な蓄電を行っておくのが望ましい。
昼間は配電盤１３、夜間は予備二次電池１５または電気自動車１２の二次電池１１へ電力供給するように制御ボックスをプログラム制御してもよい。
【００３８】
次に給電システムにつき説明する。上記蓄電システムにより充電がなされた予備二次電池１５は、制御ボックス１６を介して家屋１４内の配電盤１３に電気的に接続されている。配電盤１３は、家屋１４内のプラグに接続されたエアコン、テレビ等の電化製品と電気的に接続されている。ユーザーは給電電力系統１７からの電力を受けて家屋１４内の電化製品を駆動するかまたは上記蓄電システムにより蓄電した予備二次電池１５の電力を利用して電化製品を駆動するかを選択でき、この選択・切り替えを制御ボックス１６により行う。
制御ボックス１６における切り替えにより、予備二次電池１５が配電盤１３に電気的に接続された場合には、予備二次電池１５から配電盤１３へ給電され、上記電化製品の駆動が可能となる。
【００３９】
電気自動車１２は、上記蓄電システムにより蓄電した二次電池１１から車輪を駆動するモーターに給電することで、走行可能となる。電気自動車１２は電気モーターで車輪を駆動することが可能な自動車であればよく、ハイブリッド自動車でもよい。
【００４０】
本発明に係る二次電池を利用した蓄電・給電システムでは、同二次電池において故障の一因である振動による角型電池缶内角部での積層ズレ及び電極曲がりを極力防止することができるので、振動の多い自動車における給電システムとしても、地震の多発国における給電・蓄電システムとしても、故障の少ない安定した動作が可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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