(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極タブを有する正極板および負極タブを有する負極板とをセパレータを介在させて積層して構成される第１、第２の分割電極群と、
一対の幅広の側面と一対の幅狭の側面と底面と開口とを有する缶と、前記缶の前記開口を塞ぐ蓋とを備え、前記第１、第２の分割電極群を収容する電池容器と、
前記電池容器の前記蓋にそれぞれ設けられた正極端子および負極端子と、
前記正極板と前記正極端子とを接続する接合部と、熱接続部とを有する正極集電体と、前記負極板と前記負極端子とを接続する接合部と、熱接続部とを有する負極集電体と、前記正極集電体と前記負極集電体とを所定の間隔をあけて保持する絶縁性の保持部材とを備え、前記正極集電体の前記接合部を前記蓋側または前記缶の前記底面側の一方に、前記正極集電体の前記熱接続部を前記蓋側または前記缶の前記底面側の他方に向け、前記負極集電体の前記接合部を前記蓋側または前記缶の前記底面側の一方に、前記負極集電体の前記熱接続部を前記蓋側または前記缶の前記底面側の他方に向け、かつ、前記正極集電体と前記負極集電体とを前記缶の前記幅広の側面と平行に配置して前記電池容器内に収容された集電体組立体と、を備え、
前記第１の分割電極群が前記集電体組立体の一面に、前記正極集電体の前記熱接続部および前記負極集電体の前記熱接続部に絶縁層を介して熱的に接続され、前記第２の分割電極群が前記集電体組立体の他面に、前記正極集電体の前記熱接続部および前記負極集電体の前記熱接続部に絶縁層を介して熱的に接続され、かつ、前記第１、第２の分割電極群の前記正極タブが前記集電体組立体の前記正極集電体の前記接合部に接合され、前記第１、第２の分割電極群の前記負極タブが前記集電体組立体の前記負極集電体の前記接合部に接合されていることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載の二次電池において、
前記集電体組立体における、前記正極集電体の前記接合部および前記負極集電体の前記接合部は、前記蓋側に向けて配置され、かつ、前記正極集電体の前記熱接続部および前記負極集電体の前記熱接続部は、前記缶の前記底面側に向けて配置され、前記集電体組立体は、さらに、前記正極集電体の前記熱接続部の前記缶の前記底面側の部分および前記負極集電体の前記熱接続部の前記缶の前記底面側の部分を保持する絶縁性の下部保持部材を備えていることを特徴とする二次電池。
【請求項３】
請求項２に記載の二次電池において、
前記下部保持部材は、前記正極集電体の前記熱接続部の端部および前記負極集電体の前記熱接続部の端部が圧入される凹部を有することを特徴とする二次電池。
【請求項４】
請求項３に記載の二次電池において、
前記保持部材および前記下部保持部材の外形寸法は、前記缶の内寸に対応して形成されていることを特徴とする二次電池。
【請求項５】
正極電極層が形成されるとともに前記正極電極層が形成されない正極集電部が幅方向の一側に配置された帯状の正極板、および、負極電極層が形成されるとともに前記負極電極層が形成されない負極集電部が幅方向の一側に配置された帯状の負極板を帯状のセパレータを介在させて前記正負極集電部が互いに逆になるように捲回した捲回電極群と、
一対の主面を含んで構成され、前記捲回電極群を収容する有底形状の缶と、
前記缶を封止する蓋と、
前記蓋に設けられた正極端子および負極端子と、
前記正極板と前記正極端子とを接続する熱接続部を有する矩形平板状の正極集電体と、前記負極板と前記負極端子とを接続する熱接続部を有する矩形平板状の負極集電体と、前記正極集電体と前記負極集電体とを離間した状態で前記正極集電体および前記負極集電体の一端側を保持する絶縁性の第１保持部材と、前記正極集電体と前記負極集電体とを離間した状態で前記正極集電体および前記負極集電体の他端側を保持する絶縁性の第２保持部材とを有し、前記正極集電体と前記負極集電体とを前記缶の前記主面と平行に配置して前記缶内に収容された集電体組立体と、を備え、
前記捲回電極群は、前記正極集電部と前記負極集電部とが前記蓋および前記缶の底面と平行に配置されるように前記集電体組立体に巻回され、
前記正極集電体の前記熱接続部における前記負極集電部に対向する面は、絶縁シートによって覆われ、前記絶縁シートを介して前記負極集電部に熱的に接続され、
前記正極集電体の前記熱接続部における前記正極集電部に対向する面は、前記正極集電部に電気的かつ熱的に接続され、
前記負極集電体の前記熱接続部における前記正極集電部に対向する面は、絶縁シートによって覆われ、前記絶縁シートを介して前記正極集電部に熱的に接続され、
前記負極集電体の前記熱接続部における前記負極集電部に対向する面は、前記負極集電部に電気的かつ熱的に接続され、
前記捲回電極群で発生した熱が前記正負極集電体を介して前記正負極端子のそれぞれに伝わる構成とされていることを特徴とする二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池が知られている。二次電池は充電と放電の際に発熱し、温度が上昇する。二次電池は温度上昇に伴い性能が低下するため、効率的に二次電池を冷却する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、電極群の正極板および負極板のそれぞれに電気的に接続されている正極端子および負極端子のそれぞれが、外装ケースの周縁部を越えて外部に突出する突出端部の他に、周縁部内に留まって外部に突出しない伝熱端部を備えた二次電池が開示されている。伝熱端部は、表面側外装ケースと裏面側外装ケースの周縁部によって被覆されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１７２８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の二次電池では、ケースを形成する密着周縁を冷却することによって電極群を効率的に冷却することができる。しかしながら、特許文献１に記載の二次電池では、電極群の外表面から正極端子および負極端子に熱が伝わり、正負極端子に伝わった熱は正負極端子のそれぞれの伝熱端部から放熱される。
【０００６】
特許文献１に記載の二次電池では、電極群で発生した熱は電極群の外表面から正負極端子のそれぞれに伝わるため、電極群中心部では熱がこもりやすく、温度が上昇してしまうことがあった。特に、系統連系をはじめとする大規模な電池システムを構築する際に大容量の電池を用いる場合では、電極群が大きくなるため、電極群内部において熱がこもりやすく、特許文献１に記載の電池では、電極群の温度上昇を抑制することが難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、正極タブを有する正極板および負極タブを有する負極板とをセパレータを介在させて積層して構成される第１、第２の分割電極群と、一対の幅広の側面と一対の幅狭の側面と底面と開口とを有する缶と、缶の開口を塞ぐ蓋とを備え、第１、第２の分割電極群を収容する電池容器と、電池容器の蓋にそれぞれ設けられた正極端子および負極端子と、正極板と正極端子とを接続する接合部と、熱接続部とを有する正極集電体と、負極板と負極端子とを接続する接合部と、熱接続部とを有する負極集電体と、正極集電体と負極集電体とを所定の間隔をあけて保持する絶縁性の保持部材とを備え、正極集電体の接合部を蓋側または缶の底面側の一方に、正極集電体の熱接続部を蓋側または缶の底面側の他方に向け、負極集電体の接合部を蓋側または缶の底面側の一方に、負極集電体の熱接続部を蓋側または缶の底面側の他方に向け、かつ、正極集電体と負極集電体とを缶の幅広の側面と平行に配置して電池容器内に収容された集電体組立体と、を備え、第１の分割電極群が集電体組立体の一面に、正極集電体の熱接続部および負極集電体の熱接続部に絶縁層を介して熱的に接続され、第２の分割電極群が集電体組立体の他面に、正極集電体の熱接続部および負極集電体の熱接続部に絶縁層を介して熱的に接続され、かつ、第１、第２の分割電極群の正極タブが集電体組立体の正極集電体の接合部に接合され、第１、第２の分割電極群の負極タブが集電体組立体の負極集電体の接合部に接合されていることを特徴とする二次電池である。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の二次電池において、集電体組立体における、正極集電体の接合部および負極集電体の接合部は、蓋側に向けて配置され、かつ、正極集電体の熱接続部および負極集電体の熱接続部は、缶の底面側に向けて配置され、集電体組立体は、さらに、正極集電体の熱接続部の缶の底面側の部分および負極集電体の熱接続部の缶の底面側の部分を保持する絶縁性の下部保持部材を備えていることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の二次電池において、下部保持部材は、正極集電体の熱接続部の端部および負極集電体の熱接続部の端部が圧入される凹部を有することを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の二次電池において、保持部材および下部保持部材の外形寸法は、缶の内寸に対応して形成されていることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、正極電極層が形成されるとともに正極電極層が形成されない正極集電部が幅方向の一側に配置された帯状の正極板、および、負極電極層が形成されるとともに負極電極層が形成されない負極集電部が幅方向の一側に配置された帯状の負極板を帯状のセパレータを介在させて正負極集電部が互いに逆になるように捲回した捲回電極群と、一対の主面を含んで構成され、捲回電極群を収容する有底形状の缶と、缶を封止する蓋と、蓋に設けられた正極端子および負極端子と、正極板と正極端子とを接続する熱接続部を有する矩形平板状の正極集電体と、負極板と負極端子とを接続する熱接続部を有する矩形平板状の負極集電体と、正極集電体と負極集電体とを離間した状態で正極集電体および負極集電体の一端側を保持する絶縁性の第１保持部材と、正極集電体と負極集電体とを離間した状態で正極集電体および負極集電体の他端側を保持する絶縁性の第２保持部材とを有し、正極集電体と負極集電体とを缶の主面と平行に配置して缶内に収容された集電体組立体と、を備え、捲回電極群は、正極集電部と負極集電部とが蓋および缶の底面と平行に配置されるように集電体組立体に巻回され、正極集電体の熱接続部における負極集電部に対向する面は、絶縁シートによって覆われ、絶縁シートを介して負極集電部に熱的に接続され、正極集電体の熱接続部における正極集電部に対向する面は、正極集電部に電気的かつ熱的に接続され、負極集電体の熱接続部における正極集電部に対向する面は、絶縁シートによって覆われ、絶縁シートを介して正極集電部に熱的に接続され、負極集電体の熱接続部における負極集電部に対向する面は、負極集電部に電気的かつ熱的に接続され、捲回電極群で発生した熱が正負極集電体を介して正負極端子のそれぞれに伝わる構成とされていることを特徴とする二次電池である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電極群内部の温度上昇を効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る電池セルを複数備えた電池モジュールの平面模式図、（ｂ）は側面模式図。
【図２】図１の電池モジュールを構成する電池セルを示す部分破断斜視図。
【図３】図２の電池セルの内部構造を示す斜視図。
【図４】図２の電池セルの電極群の構成を示す斜視図。
【図５】図２の電池セルの集電体組立体を示す斜視図。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線切断断面模式図。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る電池セルの内部構造を示す斜視図。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る電池セルの内部構造を示す斜視図。
【図９】図８の集電体組立体を示す斜視図。
【図１０】図８の電極群の構成を示す斜視図。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る電池セルの内部構造を示す斜視図。
【図１２】本発明の第５の実施の形態に係る電池セルの内部構造を示す斜視図。
【図１３】図１２の電池セルの集電体組立体の斜視図。
【図１４】図１２の電池セルの捲回電極群を作製する様子を示す斜視図。
【図１５】（ａ）は、本発明の変形例に係る電池セルの内部構造を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の第２分割電極群の図示を省略した図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明を定置用の蓄電装置に組み込まれる電池モジュールを構成する角形リチウムイオン二次電池（以下電池セルと記す）に適用した実施の形態について説明する。なお、同様の形状、同種の材質の構成要素には、同一の符号を付けた。
―第１の実施の形態―
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る電池セルを複数備えた電池モジュール１０の平面模式図であり、図１（ｂ）は電池モジュール１０の側面模式図である。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、電池モジュール１０は、複数の電池セル１００Ａ〜１００Ｄを有している。電池セル１００Ａ〜１００Ｄは、それぞれ直方体形状であって、側面のうちで広い面積を有する主面同士が対向するように並べて配置されている。
【００１１】
図１（ａ）に示すように、電池セル１００Ａ，１００Ｃは、正極端子１４１が図中下側、負極端子１５１が図中上側に配され、電池セル１００Ｂ，１００Ｄは、負極端子１５１が図中下側、正極端子１４１が図中上側に配されている。すなわち、並置された複数の電池セル１００Ａ〜１００Ｄは、各電池セル１００Ａ〜１００Ｄのそれぞれの蓋１０２に取り付けられた正極端子１４１および負極端子１５１の位置が逆転するように、向きが反転して配置されている。
【００１２】
図１（ａ）に示すように、電池セル１００Ａの図中下側の正極端子１４１と電池セル１００Ｄの図中下側の負極端子１５１とを除いて、隣り合う各電池セル１００Ａ〜１００Ｄの正極端子１４１と負極端子１５１とは金属製の平板状導電部材であるバスバー１０９によって電気的に接続されている。正極端子１４１および負極端子１５１において、電池容器の外に露出している部分にはそれぞれおねじが形成されており、電池セル同士を電気的に接続するバスバー１０９が、図示しないナットにより正極端子１４１および負極端子１５１に接続されている。なお、バスバー１０９は、レーザ溶接や電子ビーム溶接などにより、正極端子１４１および負極端子１５１に接続してもよい。
【００１３】
図１（ａ）に示す電池セル１００Ａの図中下側の正極端子１４１と、電池セル１００Ｄの図中下側の負極端子１５１には、不図示の他の電池モジュールに電気的に直列または並列に不図示のバスバーにより接続されるか、不図示の電力取り出し用の端子に不図示のバスバーにより接続されている。
【００１４】
電池モジュール１０は、各電池セル１００Ａ〜１００Ｄを冷却するための冷却風を送出するファン１９と、各電池セル１００Ａ〜１００Ｄを覆う筐体１１とを備えている。筐体１１は、冷却風の入口である吸気口１１ａと、冷却風の出口である排気口１１ｂとを有している。
【００１５】
図１（ｂ）に示すように、筐体１１の上面板１１ｃと各電池セル１００Ａ〜１００Ｄの蓋１０２との間には、電池セル１００Ａ〜１００Ｄのそれぞれに設けられる正負極端子１４１，１５１や蓋１０２に空気が当てられるように、空気を流すための所定の隙間が設けられている。
【００１６】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、電池セル相互間には、電池表面に沿って空気を流すための隙間が設けられている。電池セル間には、図示しないセルホルダが配設され、セルホルダは電池セル１００Ａ〜１００Ｄのそれぞれを保持するとともに電池セル相互間の距離を規定している。セルホルダには複数の溝が形成されており、セルホルダの溝と電池セル表面とで流路としての隙間が形成されている。
【００１７】
ファン１９により冷却風を吸気口１１ａから送風すると、電池セル１００Ａ〜１００Ｄの上面に沿って、あるいは、電池セル相互間の隙間に冷却風が流れる。電池容器内部で発生した熱は、電池セル１００Ａ〜１００Ｄの正極端子１４１および負極端子１５１や電池容器外表面から放熱され、各電池セル１００Ａ〜１００Ｄが冷却される。
【００１８】
電池モジュール１０を構成する電池セル１００Ａ〜１００Ｄについて説明する。電池セル１００Ａ〜１００Ｄはそれぞれ同じ構造であるため、以下、代表して電池セル１００Ａについて説明する。図２は電池セル１００Ａを示す部分破断斜視図であり、缶１０１と蓋１０２の一部を破断して示している。図３は電池セル１００Ａの内部構造を示す斜視図である。図４は電極群１７０の構成を示す斜視図である。
【００１９】
図２に示すように、電池セル１００Ａは、缶１０１と蓋１０２とからなる電池容器を備えている。缶１０１および蓋１０２の材質は、ステンレスやアルミニウム、アルミニウム合金などである。図２に示すように、缶１０１には正極集電体１８０および負極集電体１９０（図５参照）に接続された電極群１７０（図３参照）が収容されている。
【００２０】
図２に示すように、缶１０１は上面が開口された矩形箱状に形成され、一対の幅広の主面１０１ａと一対の幅狭の側面１０１ｂと底面とを有している。缶には電極群１７０が収容されている。本実施の形態では、電極群１７０は第１分割電極群１７０ａと第２分割電極群１７０ｂとに等分割されている。
【００２１】
図２および図３に示すように、第１分割電極群１７０ａおよび第２分割電極群１７０ｂは、それぞれ絶縁フィルム１０８に覆われた状態で缶１０１に収容されている。絶縁フィルム１０８は、ポリプロピレン等の絶縁性を有する厚さ１００μｍ程度の樹脂フィルムである。これにより、缶１０１の側面と電極群１７０とは電気的に絶縁されている。
【００２２】
図２に示すように、蓋１０２は、矩形平板状であって、缶１０１の開口を塞ぐように溶接されている。つまり、蓋１０２は、缶１０１を封止している。
【００２３】
蓋１０２には、電極群１７０の正極板１７４と電気的に接続された正極端子１４１、ならびに、電極群１７０の負極板１７５と電気的に接続された負極端子１５１が配設されている。つまり、正極端子１４１および負極端子１５１は、それぞれ電池容器の同一設置面に設けられている。
【００２４】
正極端子１４１が電極群１７０の正極板１７４に電気的に接続され、負極端子１５１が電極群１７０の負極板１７５に電気的に接続されているため、正極端子１４１および負極端子１５１を介して外部負荷に電力が供給され、あるいは、正極端子１４１および負極端子１５１を介して外部発電電力が電極群１７０に供給されて充電される。
【００２５】
図２に示すように、蓋１０２には、注液部１０６が設けられている。注液部１０６には、電池容器内に電解液を注入するための注液孔が穿設されている。注液孔は、電解液注入後に注液栓によって封止される。電解液としては、たとえば、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートの混合溶媒に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）等のリチウム塩が溶解された非水電解液を用いることができる。
【００２６】
蓋１０２には、ガス排出弁１０３も設けられている。ガス排出弁１０３は、プレス加工によって蓋１０２を部分的に薄肉化することで形成されている。ガス排出弁１０３は、電池セル１００Ａが過充電等の異常により発熱してガスが発生し、電池容器内の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂して、内部からガスを排出することで電池容器内の圧力を低減させる。なお、蓋１０２にガス排出弁用の開口を設け、蓋１０２よりも薄い厚みのガス排出弁をガス排出弁用開口に溶接で取り付けることとしてもよい。
【００２７】
図４を参照して、蓄電要素である電極群１７０の構成について説明する。本実施の形態の電極群１７０は、上記したように、第１分割電極群１７０ａと第２分割電極群１７０ｂとに分割されている。第１分割電極群１７０ａと第２分割電極群１７０ｂとは同じ構造であるため、以下、代表して第１分割電極群１７０ａについて説明する。図４は、第１分割電極群１７０ａの積層構造を説明するための概念図であり、図４には第１分割電極群１７０ａを構成する複数枚の正極板１７４および複数枚の負極板１７５と、正負極板１７４，１７５の間に介在される複数枚のセパレータ１７３とが模式的に示されている。第１分割電極群１７０ａは、図４に示すように、正極板１７４および負極板１７５をセパレータ１７３を介在させて交互に積層することで作製される。
【００２８】
正極板１７４は、正極箔１７１と、正極活物質に結着材（バインダ）が配合された正極活物質合剤が正極箔１７１の両面に塗工されて形成された正極電極層１７６とを有する。負極板１７５は、負極箔１７２と、負極活物質に結着材（バインダ）が配合された負極活物質合剤が負極箔１７２の両面に塗工されて形成された負極電極層１７７とを有する。正極活物質と負極活物質との間では、充放電が行われる。
【００２９】
正極箔１７１は、厚さ２０〜３０μｍ程度のアルミニウム箔であり、負極箔１７２は、厚さ１５〜２０μｍ程度の銅箔であり、セパレータ１７３の素材は多孔質のポリエチレン樹脂である。
【００３０】
正極板１７４は、正極箔１７１の両面に正極電極層１７６が形成された矩形状の塗工部と、塗工部の上部の一端（図示左側）から上方に延出した未塗工部とを備えている。正極板１７４の未塗工部は、正極電極層１７６が形成されずに正極箔１７１が露出した正極集電部であり、以下、この正極集電部を正極タブ１７８と称す。
【００３１】
負極板１７５は、負極箔１７２の両面に負極電極層１７７が形成された矩形状の塗工部と、塗工部の上部の一端（図示右側）から上方に延出した未塗工部とを備えている。負極板１７５の未塗工部は、負極電極層１７７が形成されずに負極箔１７２が露出した負極集電部であり、以下、この負極集電部を負極タブ１７９と称す。
【００３２】
図５は、集電体組立体１１５を示す斜視図である。図５に示すように、集電体組立体１１５は、正負極集電体１８０，１９０と、正負極集電体１８０，１９０のそれぞれの上端に接続された正負極端子１４１，１５１と、正負極集電体１８０，１９０のそれぞれの上端側を保持する上部保持部材１６１と、正負極集電体１８０，１９０のそれぞれの下端側を保持する下部保持部材１６２とを備えている。
【００３３】
正極端子１４１および正極集電体１８０の材質はアルミニウムであり、負極端子１５１および負極集電体１９０の材質は銅である。
【００３４】
正負極端子１４１，１５１はそれぞれ円柱状部材であり、それぞれ図示しないシール材を介して蓋１０２の正負極端子取付用の開口に挿着される。シール材の材質は、ポリブチレンテレフタレートやポリフェニレンサルファイド、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂等の絶縁性を有する樹脂である。これにより、蓋１０２と正負極端子１４１，１５１との間が封止され、正負極端子１４１，１５１と蓋１０２とは電気的に絶縁される。
【００３５】
正極集電体１８０は矩形平板状部材であり、後述の上部保持部材１６１の上端から蓋１０２に向けて上方に突出された接合部１８１と、後述の上部保持部材１６１と下部保持部材１６２とによって画成された熱接続部１８２とを有している。同様に、負極集電体１９０は矩形平板状部材であり、後述の上部保持部材１６１の上端から蓋１０２に向けて上方に突出された接合部１９１と、後述の上部保持部材１６１と下部保持部材１６２とによって画成された熱接続部１９２とを有している。
【００３６】
正極集電体１８０の接合部１８１の上端には、正極端子１４１が溶接されている。負極集電体１９０の接合部１９１の上端には、負極端子１５１が溶接されている。
【００３７】
正極集電体１８０の接合部１８１は、第１分割電極群１７０ａの正極タブ１７８との接合面１８１ｆ（図６参照）および第２分割電極群１７０ｂの正極タブ１７８との接合面１８１ｆを有している。正極集電体１８０の熱接続部１８２は、第１分割電極群１７０ａとの熱接触面１８２ｆ（図６参照）および第２分割電極群１７０ｂとの熱接触面１８２ｆを有している。
【００３８】
同様に、負極集電体１９０の接合部１９１は、第１分割電極群１７０ａの負極タブ１７９との接合面１９１ｆ（図６参照）および第２分割電極群１７０ｂの負極タブ１７９との接合面１９１ｆを有している。負極集電体１９０の熱接続部１９２は、第１分割電極群１７０ａとの熱接触面１９２ｆ（図６参照）および第２分割電極群１７０ｂとの熱接触面１９２ｆを有している。
【００３９】
正負極集電体１８０，１９０は、それぞれ熱接続部１８２，１９２の両面で第１および第２分割電極群１７０ａ，１７０ｂに熱的に接続され、第１および第２分割電極群１７０ａ，１７０ｂで発生した熱を正負極端子１４１，１５１のそれぞれに伝える伝熱経路を構成する。伝熱経路の断面積は大きいほど熱抵抗が低くなるため、正負極集電体１８０，１９０の板厚は、厚くすることが望ましく、たとえば１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００４０】
上部保持部材１６１および下部保持部材１６２は、絶縁性を有する部材である。正負極集電体１８０，１９０には電極群１７０で発生した熱が伝わり、温度が上昇するため、上部保持部材１６１および下部保持部材１６２の材質には、絶縁性と耐熱性とを兼ね備えた材料として、たとえば、テフロン（登録商標）を用いることが好ましい。
【００４１】
上部保持部材１６１および下部保持部材１６２は、それぞれ直方体形状部材である。上部保持部材１６１および下部保持部材１６２は、それぞれ長手方向の寸法が缶１０１の内寸に対応して形成されている。上部保持部材１６１および下部保持部材１６２のそれぞれの長手方向の寸法は、缶１０１の内寸と同寸法か、もしくは僅かに缶１０１の内寸より短い寸法となるように設定されている。
【００４２】
正極集電体１８０と負極集電体１９０は、互いに平行となるように並べられ、正極集電体１８０と負極集電体１９０との間に所定幅の隙間（空間）が形成された状態で、上部保持部材１６１および下部保持部材１６２により保持されている。これにより、正極集電体１８０の熱接続部１８２における一方の熱接触面１８２ｆと、正極集電体１８０の接合部１８１における一方の接合面１８１ｆと、負極集電体１９０の熱接続部１９２における一方の熱接触面１９２ｆと、負極集電体１９０の接合部１９１における接合面１９１ｆとが、同一面上に位置する。
【００４３】
同様に、正極集電体１８０の熱接続部１８２における他方の熱接触面１８２ｆ（図６参照）と、正極集電体１８０の接合部１８１における他方の接合面１８１ｆ（図６参照）と、負極集電体１９０の熱接続部１９２における他方の熱接触面１９２ｆ（図６参照）と、負極集電体１９０の接合部１９１における他方の接合面１９１ｆ（図６参照）とが、同一面上に位置する。
【００４４】
上部保持部材１６１には、正極集電体１８０および負極集電体１９０のそれぞれの外形形状に対応した大きさの貫通孔１６１ａと貫通孔１６１ｂとが所定間隔をあけて形成されている。下部保持部材１６２は、正極集電体１８０および負極集電体１９０のそれぞれの下端部における外形形状に対応した大きさの凹部１６２ａと凹部１６２ｂとが所定間隔をあけて形成されている。
【００４５】
正極集電体１８０および負極集電体１９０は、それぞれ上部保持部材１６１の貫通孔１６１ａ，１６１ｂに圧入され、上部保持部材１６１は、正極集電体１８０および負極集電体１９０の上部に配置されている。上部保持部材１６１の上端と正負極端子１４１，１５１の下端との間には、所定の間隔があけられ、正負極集電体１８０，１９０における接合部１８１，１９１が上部保持部材１６１によって画成されている。
【００４６】
正極集電体１８０および負極集電体１９０の下端部は、それぞれ下部保持部材１６２の凹部１６２ａ，１６２ｂに圧入されている。上部保持部材１６１と下部保持部材１６２との間隔が図４に示した電極群１７０を構成する正負極板１７４，１７５の正負極タブ１７８，１７９を除く部分（すなわち、塗工部）の上下方向寸法よりも長くなるように、上部保持部材１６１と下部保持部材１６２とが配置されている。
【００４７】
上記したように、正極集電体１８０における上部保持部材１６１と下部保持部材１６２との間の部分は、第１分割電極群１７０ａと第２分割電極群１７０ｂとの間に配置され、第１分割電極群１７０ａと第２分割電極群１７０ｂに絶縁フィルム１０８を介して挟まれて第１および第２分割電極群１７０ａ，１７０ｂのそれぞれに熱的に接続される熱接続部１８２とされている。同様に、上記したように、負極集電体１９０における上部保持部材１６１と下部保持部材１６２との間の部分は、第１分割電極群１７０ａと第２分割電極群１７０ｂとの間に配置され、第１分割電極群１７０ａと第２分割電極群１７０ｂに絶縁フィルム１０８を介して挟まれて第１および第２分割電極群１７０ａ，１７０ｂのそれぞれに熱的に接続される熱接続部１９２とされている。
【００４８】
上部保持部材１６１の貫通孔１６１ａ，１６１ｂおよび下部保持部材１６２の凹部１６２ａ，１６２ｂのそれぞれに正負極集電体１８０，１９０が圧入され、正負極端子１４１，１５１が正負極集電体１８０，１９０のそれぞれに溶接されることで、集電体組立体１１５を構成する各部材は、所定の位置において強固に固定されている。
【００４９】
上部保持部材１６１および下部保持部材１６２によって、正極集電体１８０および負極集電体１９０は、互いに接することがないように、所定間隔をあけて保持されている。つまり、上部保持部材１６１および下部保持部材１６２は、正極集電体１８０と負極集電体１９０とが接して短絡を防止するためのスペーサとしての役割を有している。
【００５０】
集電体組立体１１５の下端には、絶縁性を有する下部保持部材１６２が配設されているため、缶１０１に収容された集電体組立体１１５を構成する正負極集電体１８０，１９０のそれぞれが直接に缶１０１の底面に接することがない。
【００５１】
正極集電体１８０および負極集電体１９０は、後述するように電極群１７０が集電体組立体１１５に接続されてなる電極構造体１１０が缶１０１に挿入されたとき、電池容器の主面１０１ａと平行に配置される（図２参照）。
【００５２】
図６を参照して、第１および第２分割電極群１７０ａ，１７０ｂの正極タブ１７８および負極タブ１７９のそれぞれが、正負極集電体１８０，１９０の接合部１８１，１９１のそれぞれに電気的に接続されている構成について説明する。
【００５３】
図６は、図３のＶＩ−ＶＩ線切断断面模式図である。図６では正極側の構成を示しているが、負極側も同様の構成であるため、便宜上、かっこ書きで負極側の構成要素の参照番号も付している。
【００５４】
図３および図６に示すように、第１および第２分割電極群１７０ａ，１７０ｂのそれぞれの上端から延出された正極板１７４の正極タブ１７８は予め束ねられ、正極タブ１７８の束の先端部は超音波接合により正極集電体１８０の接合部１８１の接合面１８１ｆに接続されている。本実施の形態では、正極タブ１７８の束の先端部は、正極タブ１７８の束の外方から保護板１２０が当接された状態で超音波接合されている。正極タブ１７８の接合に用いる保護板１２０は、厚さ１ｍｍ程度のアルミニウム製の矩形状平板である。超音波発振ホーンを保護板１２０を介して正極タブ１７８に押し当てた状態で接合することで、正極タブ１７８の損傷が防止される。
【００５５】
超音波接合されることで、正極集電体１８０の接合面１８１ｆ（図５および図６参照）に正極タブ１７８の束が接合されるとともに、正極タブ１７８同士も接合される。これにより、電極群１７０の正極板１７４と正極集電体１８０とが電気的に接続される。上記したように、正極端子１４１は、正極集電体１８０の接合部１８１に溶接されているため、電極群１７０の正極板１７４と正極端子１４１とが正極集電体１８０を介して電気的に接続される。
【００５６】
同様に、図３および図６に示すように、第１および第２分割電極群１７０ａ，１７０ｂのそれぞれの上端から延出された負極板１７５の負極タブ１７９は予め束ねられ、負極タブ１７９の束の先端部は超音波接合により負極集電体１９０の接合部１９１の接合面１９１ｆに接続されている。本実施の形態では、負極タブ１７９の束の先端部は、負極タブ１７９の束の外方から保護板１３０が当接された状態で超音波接合されている。負極タブ１７９の接合に用いる保護板１３０は、厚さ１ｍｍ程度の銅製の矩形状平板である。超音波発振ホーンを保護板１３０を介して負極タブ１７９に押し当てた状態で接合することで、負極タブ１７９の損傷が防止される。
【００５７】
超音波接合されることで、負極集電体１９０の接合面１９１ｆ（図５および図６参照）に負極タブ１７９の束が接合されるとともに、負極タブ１７９同士も接合される。これにより、電極群１７０の負極板１７５と負極集電体１９０とが電気的に接続される。上記したように、負極端子１５１は、負極集電体１９０の接合部１９１に溶接されているため、電極群１７０の負極板１７５と負極端子１５１とが負極集電体１９０を介して電気的に接続される。
【００５８】
上記のように、第１分割電極群１７０ａおよび第２分割電極群１７０ｂが集電体組立体１１５に超音波接合されることで、図３に示す電極構造体１１０が作製される。
【００５９】
図６を参照して、第１分割電極群１７０ａおよび第２分割電極群１７０ｂと、正負極集電体１８０，１９０とが熱的に接続されている構成について説明する。図６に示すように、第１分割電極群１７０ａおよび第２分割電極群１７０ｂのそれぞれは、正極板１７４と負極板１７５とがセパレータ１７３を介して積層された積層構造とされ、それぞれ絶縁フィルム１０８によって覆われている。
【００６０】
図示左側の第１分割電極群１７０ａの右側面を覆う絶縁フィルム１０８は、正負極集電体１８０，１９０の熱接続部１８２，１９２の図示左側の熱接触面１８２ｆ，１９２ｆに当接している。換言すれば、第１分割電極群１７０ａと、絶縁フィルム１０８と、正負極集電体１８０，１９０の熱接続部１８２，１９２とは積層され、第１分割電極群１７０ａと、正負極集電体１８０，１９０のそれぞれとは絶縁フィルム１０８を介して熱的に接続されている。
【００６１】
同様に、図示右側の第２分割電極群１７０ｂの左側面を覆う絶縁フィルム１０８は、正負極集電体１８０，１９０の熱接続部１８２，１９２の図示右側の熱接触面１８２ｆ，１９２ｆに当接している。換言すれば、第２分割電極群１７０ｂと、絶縁フィルム１０８と、正負極集電体１８０，１９０の熱接続部１８２，１９２とは積層され、第２分割電極群１７０ｂと、正負極集電体１８０，１９０のそれぞれとは絶縁フィルム１０８を介して熱的に接続されている。
【００６２】
したがって、充放電の際、電極群１７０で発生した熱は、電極群１７０の内部に配置された正負極集電体１８０，１９０を介して正負極端子１４１，１５１に伝わる。上記したように、正負極端子１４１，１５１において、電池容器から外方に突出した部分には、ファン１９からの冷却風が噴き当てられるため、電極群１７０で発生した熱は効率的に電池容器外部に放熱される。
【００６３】
なお、絶縁フィルム１０８に摩擦係数の高いものを採用することで、電極群１７０と正極集電体１８０および負極集電体１９０との位置ずれを抑制できる。
【００６４】
上述した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）正負極集電体１８０，１９０のそれぞれには、電極群１７０内に配置される熱接続部１８２，１９２が設けられている。電極群１７０は、一対の分割電極群（第１および第２分割電極群１７０ａ，１７０ｂ）に分割され、分割された第１分割電極群１７０ａと第２分割電極群１７０ｂとは、それぞれ絶縁フィルム１０８で覆われた状態で正負極集電体１８０，１９０の熱接続部１８２，１９２に当接されている。これにより、正負極集電体１８０，１９０の熱接続部１８２，１９２と、第１分割電極群１７０ａとが絶縁フィルム１０８を介して熱的に接続され、正負極集電体１８０，１９０の熱接続部１８２，１９２と、第２分割電極群１７０ｂとが絶縁フィルム１０８を介して熱的に接続される。
【００６５】
正負極集電体１８０，１９０のそれぞれには、電極群１７０内から蓋１０２に向けて突出された接合部１８１，１９１が設けられ、接合部１８１，１９１には正負極端子１４１，１５１が溶接されている。これにより、正負極集電体１８０，１９０と正負極端子１４１，１５１とが熱的に接続される。このように、充放電に際して、電極群１７０の中で最も温度上昇が大きくなる中心部に、正極端子１４１および負極端子１５１のそれぞれに熱を伝えることのできる伝熱体としての役割を担う正負極集電体１８０，１９０が配置されるため、電極群１７０内部の温度上昇を効果的に抑制できる。
【００６６】
（２）集電体組立体１１５を構成する各部材は、所定の位置において強固に固定されている。これにより、電極群１７０や蓋１０２を集電体組立体１１５に対して容易に位置決めをして取り付けることができ、電極構造体１１０を容易に缶１０１に挿入することができるため、組立性もよい。
【００６７】
（３）上部保持部材１６１および下部保持部材１６２は、それぞれ長手方向の寸法が、缶１０１の内寸に合わせて形成されている。これにより、電池セル１００Ａに振動や衝撃が加わった場合に、上部および下部保持部材１６１，１６２の端部が缶１０１の内面に接触するため、内部構造物の破損を防止できる。つまり、本実施の形態によれば、耐振性、耐衝撃性に優れた電池セル１００Ａを提供できる。
【００６８】
―第２の実施の形態―
図７を参照して第２の実施の形態に係る二次電池（以下電池セルと記す）を説明する。図７は本発明の第２の実施の形態に係る電池セルの内部構造を示す斜視図である。なお、第１の実施の形態と同様の箇所には１００番台に代えて２００番台の参照番号を付し、下２桁を同一番号として、第１の実施の形態との相違点について主に説明する。
【００６９】
第２の実施の形態の電池セルは、第１の実施の形態と同容量の電池セルであるが、図７に示すように、電極群２７０が４つに等分割されている。４つの分割電極群である第１分割電極群２７０ａ、第２分割電極群２７０ｂ、第３分割電極群２７０ｃおよび第４分割電極群２７０ｄは、それぞれ絶縁フィルム２０８によって側面が覆われている。
【００７０】
第２の実施の形態では、分割形成された分割電極群（たとえば、第１分割電極群２７０ａ）の幅が、第１の実施の形態において分割形成された分割電極群（たとえば、第１分割電極群１７０ａ）の幅の半分程度とされているが、図７では便宜上図３と同等の幅寸法で記載している。
【００７１】
第２の実施の形態では、第１の実施の形態の電極構造体１１０（図３参照）とほぼ同様の構成の電極構造体２１０が２つ設けられている。第１の実施の形態の電極構造体１１０と、第２の実施の形態の電極構造体２１０との異なる点は、正負極集電体２８０，２９０のそれぞれと、正負極端子２４１，２５１のそれぞれとの接続構造である。
【００７２】
第１の実施の形態では、正負極集電体１８０，１９０のそれぞれが直接に正負極端子１４１，１５１に溶接されていたが（図３参照）、第２の実施の形態では、図７に示すように、正負極集電体２８０，２９０のそれぞれが正負極伝熱板２８４，２８５のそれぞれを介して正負極端子２４１，２５１のそれぞれに熱的、かつ、電気的に接続されている。
【００７３】
正極伝熱板２８４は、アルミニウム製の矩形平板状部材であって、長手方向両端部において、一対の電極構造体２１０のそれぞれの正極集電体２８０の上端部に溶接されている。負極伝熱板２８５は、銅製の矩形平板状部材であって、長手方向両端部において、一対の電極構造体２１０のそれぞれの負極集電体２９０の上端部に溶接されている。
【００７４】
正極端子２４１は、溶接により下端部が正極伝熱板２８４上面のほぼ中心に固着され、同様に、負極端子２５１は、溶接により下端部が負極伝熱板２８５上面のほぼ中心に固着されている。
【００７５】
つまり、正極集電体２８０の接合部２８１は、正極伝熱板２８４を介して正極端子２４１に電気的かつ熱的に接続され、負極集電体２９０の接合部２９１は、負極伝熱板２８５を介して負極端子２５１に電気的かつ熱的に接続されている。
【００７６】
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態で説明した（１）と同様に、電極群２７０の内部に、正極端子２４１および負極端子２５１のそれぞれに熱を伝えることのできる正負極集電体２８０，２９０が配置されるため、電極群２７０内部の温度上昇を効果的に抑制できる。第２の実施の形態では、電極群２７０の内部に配置された正負極集電体２８０，２９０の数が第１の実施の形態に比べて２倍であるため、電極群２７０と正負極集電体２８０，２９０との熱接触面積も第１の実施の形態に比べて２倍である。したがって、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態に比べて、より効率よく電極群２７０内部の温度上昇を抑制できる。
【００７７】
さらに、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態で説明した（２）および（３）と同様の各作用効果に加えて、次の（４）のような作用効果を奏する。
（４）第２の実施の形態では、電極群２７０が４つに等分割されて、第１分割電極群２７０ａと第２分割電極群２７０ｂとの間、および、第３分割電極群２７０ｃと第４分割電極群２７０ｄとの間に、それぞれ正負極集電体２８０，２９０が配置されている。したがって、正極板２７４の正極タブ２７８と正極集電体２８０との接合面が４つあり、負極板２７５の負極タブ２７９と負極集電体２９０との接合面も４つある。つまり、第２の実施の形態では、正負極タブ２７８，２７９と正負極集電体２８０，２９０との接合面の数が第１の実施の形態に比べて２倍である。したがって、第２の実施の形態では、各接合面のそれぞれに超音波接合される正極タブ２７８あるいは負極タブ２７９の枚数が第１の実施の形態に比べて半分となるため、歩留りを向上できる。
【００７８】
―第３の実施の形態―
図８〜図１０を参照して第３の実施の形態に係る二次電池（以下電池セルと記す）を説明する。図８は本発明の第３の実施の形態に係る電池セルの内部構造を示す斜視図であり、図９は集電体組立体３１５を示す斜視図である。図１０は、電極群３７０の構成を示す斜視図である。なお、第１の実施の形態と同様の箇所には１００番台に代えて３００番台の参照番号を付し、下２桁を同一番号として、第１の実施の形態との相違点について主に説明する。
【００７９】
第３の実施の形態の電池セルは、第１の実施の形態と同容量の電池セルである。図８に示すように、第３の実施の形態では、第１の実施の形態の電極構造体１１０（図３参照）とほぼ同様の構成の電極構造体３１０が設けられている。第１の実施の形態の電極構造体１１０と、第３の実施の形態の電極構造体３１０との異なる点は、正負極集電体３８０，３９０のそれぞれと、正負極板３７４，３７５の正負極タブ３７８，３７９のそれぞれとの接続構造である。
【００８０】
第１の実施の形態では、図３に示したように、上部保持部材１６１から上方に突出した接合部１８１，１９１のそれぞれにおいてのみ、正負極板１７４，１７５の正負極タブ１７８，１７９のそれぞれが超音波接合されていた。これに対して、第３の実施の形態では、図８に示すように、正負極集電体３８０，３９０の上部だけでなく、下部においても正負極板３７４，３７５の正負極タブ３７８，３７９のそれぞれが接続されている。
【００８１】
図１０を参照して、第３の実施の形態の電極群３７０の構成について説明する。第１分割電極群３７０ａと第２分割電極群３７０ｂとは同じ構造であるため、以下、代表して第１分割電極群３７０ａについて説明する。第１分割電極群３７０ａは、正極板３７４および負極板３７５をセパレータ３７３を介在させて交互に積層されることで形成される。
【００８２】
第３の実施の形態では、図１０に示すように、正極タブ（正極箔３７１の露出部）３７８が、正極板３７４の正極電極層３７６が形成された塗工部の上部および下部の一端（図示左側）から上方および下方に延出されている。同様に、負極タブ（負極箔３７２の露出部）３７９が、負極板３７５の負極電極層３７７が形成された塗工部の上部および下部の一端（図示右側）から上方および下方に延出されている。
【００８３】
図９に示すように、正極集電体３８０は上部保持部材３６１から上方に突出した上部接合部３８１を有し、負極集電体３９０は上部保持部材３６１から上方に突出した上部接合部３９１を有している。上部接合部３８１，３９１のそれぞれには、正負極板３７４，３７５の正負極タブ３７８，３７９の束のそれぞれが超音波接合される（図８参照）。上部接合部３８１，３９１のそれぞれの上端には、正負極端子３４１，３５１が溶接されている。
【００８４】
図９に示すように、第３の実施の形態では、下部保持部材３６２の上方にある正極集電体３８０の下端部近傍が、下部接合部３８３とされている。下部接合部３８３には、正極板３７４の正極タブ３７８の束が超音波接合される（図８参照）。同様に、下部保持部材３６２の上方にある負極集電体３９０の下端部近傍が、下部接合部３９３とされている。下部接合部３９３には、負極板３７５の負極タブ３７９の束が超音波接合される（図８参照）。
【００８５】
図８に示すように、第３の実施の形態では、第１の実施の形態（図３参照）よりも正負極集電体３８０，３９０のそれぞれが、下部接合部３８３，３９３の分だけ下方に長く形成されており、正負極集電体３８０，３９０のそれぞれにおいて、下部保持部材３６２の上端と電極群３７０の下端との間が下部接合部３８３，３９３（図９参照）として画成されている。
【００８６】
第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態で説明した（１）〜（３）と同様の各作用効果に加えて、次の（５）のような作用効果を奏する。
【００８７】
（５）第３の実施の形態では、正極タブ３７８の数および負極タブ３７９の数が、それぞれ第１の実施の形態に比べて２倍であるため、正負極タブ３７８，３７９を流れる電流の電流密度は第１の実施の形態に比べて半分程度となる。これにより、正極タブ３７８同士、負極タブ３７９同士、および、正負極タブ３７８，３７９のそれぞれと正負極集電体３８０，３９０のそれぞれとの接合面における発熱量を第１の実施の形態に比べて低減できる。発熱量は、電流の２乗に比例するため、第３の実施の形態では、第１の実施の形態に比べて、発熱量を１／４程度にできる。したがって、第３の実施の形態によれば、電池容器内の温度上昇をより抑制できる。
【００８８】
―第４の実施の形態―
図１１を参照して第４の実施の形態に係る二次電池（以下電池セルと記す）を説明する。図１１は本発明の第４の実施の形態に係る電池セルの内部構造を示す斜視図である。なお、第３の実施の形態と同様の箇所には３００番台に代えて４００番台の参照番号を付し、下２桁を同一番号として、第３の実施の形態との相違点について主に説明する。
【００８９】
第４の実施の形態の電池セルは、第３の実施の形態と同容量の電池セルである。第４の実施の形態では、第３の実施の形態の電極構造体３１０（図８参照）とほぼ同様の構成の電極構造体４１０が設けられている。第３の実施の形態の電極構造体３１０と、第４の実施の形態の電極構造体４１０との異なる点は、正負極集電体４８０，４９０のそれぞれと、正負極板４７４，４７５の正負極タブ４７８，４７９のそれぞれとの接続構造である。
【００９０】
図８および図１０に示したように、第３の実施の形態では、正極タブ３７８が正極板３７４の塗工部の上部および下部の一端から上方および下方に延出され、負極タブ３７９が負極板３７５の塗工部の上部および下部の一端から上方および下方に延出されていた。
【００９１】
これに対して、図１１に示すように、第４の実施の形態では、電極群４７０の中心側、すなわち第１分割電極群４７０ａの図示右側および第２分割電極群４７０ｂの図示左側の正負極板４７４，４７５には、上方に突出するように正負極タブ４７８，４７９が延出されている。電極群３７０の積層方向外側、すなわち第１分割電極群４７０ａの図示左側および第２分割電極群４７０ｂの図示右側の正負極板４７４，４７５には、下方に突出するように正負極タブ４７８，４７９が延出されている。換言すれば、電極群４７０の中心側では、下方に正負極タブ４７８，４７９が延出されておらず、電極群３７０の積層方向外側では、上方に正負極タブ４７８，４７９が延出されていない。
【００９２】
図１１に示すように、上方から突出した正極タブ４７８は正極集電体４８０の上部接合部４８１に超音波接合されることで電気的に接続され、同様に上方から突出した負極タブ４７９は、負極集電体４９０の上部接合部４９１に超音波接合されることで電気的に接続されている。
【００９３】
下方から突出した正極タブ４７８は正極集電体４８０の下部接合部４８３に超音波接合されることで電気的に接続され、同様に下方から突出した負極タブ４７９は、負極集電体４９０の下部接合部（不図示）に超音波接合されることで電気的に接続されている。
【００９４】
正極端子４４１および負極端子４５１は、第３の実施の形態と同様に、それぞれ上部接合部４８１，４９１に溶接されている。これにより、電極群４７０の正極板４７４と正極端子４４１とが正極集電体４８０を介して電気的に接続され、電極群４７０の負極板４７５と負極端子４５１とが負極集電体４９０を介して電気的に接続される。
【００９５】
第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態で説明した（１）〜（３）および第２の実施の形態で説明した（４）と同様の効果を奏する。
【００９６】
―第５の実施の形態―
図１２〜図１４を参照して第５の実施の形態に係る二次電池（以下電池セルと記す）を説明する。図１２は本発明の第５の実施の形態に係る電池セルの内部構造を示す斜視図である。図１３は集電体組立体５１５の斜視図であり、図１４は捲回電極群５７０を作製する様子を示す斜視図である。なお、第１の実施の形態と同様の箇所には１００番台に代えて５００番台の参照番号を付し、下２桁を同一番号として、第１の実施の形態との相違点について主に説明する。
【００９７】
第５の実施の形態の電池セルは、第１の実施の形態と同容量の電池セルである。図１３に示すように、第５の実施の形態では、第１の実施の形態の集電体組立体１１５（図５参照）とほぼ同様の構成の集電体組立体５１５が設けられている。図１２に示すように、第５の実施の形態の電極構造体５１０では、捲回電極群５７０に正負極集電体５８０，５９０が挿着された構成とされている。捲回電極群５７０は、正極板５７４および負極板５７５をセパレータ５７３ａ，５７３ｂを介在させて扁平形状に捲回することで積層構造とされている（図１４参照）。
【００９８】
図１４に示すように、捲回電極群５７０は、図示しないローラにより張力を付与しながら、帯状の正極板５７４と帯状の負極板５７５と帯状のセパレータ５７３ａ，５７３ｂとを重ね合わせつつ捲回することで作製される。
【００９９】
正極板５７４は、正極箔５７１と、正極活物質に結着材（バインダ）が配合された正極活物質合剤が正極箔５７１の両面に塗工されて形成された正極電極層５７６とを有する。帯状の正極板５７４は、幅方向の一側に正極電極層５７６が形成されない正極集電部が配置されている。負極板５７５は、負極箔５７２と、負極活物質に結着材（バインダ）が配合された負極活物質合剤が負極箔５７２の両面に塗工されて形成された負極電極層５７７とを有する。帯状の負極板５７５は、幅方向の一側に負極電極層５７７が形成されない負極集電部が配置されている。
【０１００】
捲回電極群５７０は、正極板５７４の正極集電部および負極板５７５の負極集電部が互いに逆になるように捲回することで作製される。つまり、捲回電極群５７０の幅方向（捲回方向に直交する方向）の両端部は、一方が正極電極層５７６が形成されていない未塗工部（正極箔５７１が露出した正極集電部）が積層された部分とされ、他方が負極電極層５７７が形成されていない未塗工部（負極箔５７２が露出した負極集電部）が積層された部分とされている。
【０１０１】
図１３に示すように、捲回に先立って、正極集電体５８０における熱接続部５８２の下部には絶縁シート５８９が装着され、負極集電体５９０における熱接続部５９２の上部には絶縁シート５９９が装着される。これにより、正極集電体５８０の熱接続部５８２の下部外表面が絶縁シート５８９によって覆われ、負極集電体５９０の熱接続部５９２の下部外表面が絶縁シート５９９によって覆われる。絶縁シート５８９，５９９は、それぞれポリプロピレン等の絶縁性を有する材料からなる。
【０１０２】
図１４に示すように、捲回に際しては、先ず、水平軸を中心に回転する集電体組立体５１５にセパレータ５７３ａ，５７３ｂを複数回捲回した後、セパレータ５７３ａの下側に正極板５７４を巻き込み、セパレータ５７３ｂの上側に負極板５７５を巻き込む。集電体組立体５１５を回転させることで、セパレータ５７３ａと正極板５７４およびセパレータ５７３ｂと負極板５７５は、それぞれ水平に設置されるガイドローラ５８８，５９８によって案内されつつ集電体組立体５１５の周りに捲回される。
【０１０３】
図１２に示すように、捲回電極群５７０の幅方向一端部である図示上端部では、正極箔５７１の露出面（正極集電部）が正極集電体５８０に直接に接触している。一方、図示上端部において、負極集電体５９０の熱接続部５９２における正極箔５７１の露出面（正極集電部）に対向する面は、絶縁シート５９９によって覆われており（図１３参照）、正極箔５７１の露出面（正極集電部）と負極集電体５９０との間には絶縁シート５９９が介在されている。したがって、負極集電体５９０の熱接続部５９２における正極箔５７１の露出面（正極集電部）に対向する面は、絶縁シート５９９を介して正極箔５７１の露出面（正極集電部）に熱的に接続される。正極集電部と負極集電体５９０との間に絶縁シート５９９が介在しているため、正極板５７４と負極集電体５９０とは電気的に絶縁されている。
【０１０４】
図１２に示すように、捲回電極群５７０の幅方向他端部である図示下端部では、負極箔５７２の露出面（負極集電部）が負極集電体５９０に直接に接触している。一方、図示下端部において、正極集電体５８０の熱接続部５８２における負極箔５７２の露出面（負極集電部）に対向する面は、絶縁シート５８９によって覆われており（図１３参照）、負極箔５７２の露出面（負極集電部）と正極集電体５８０との間には絶縁シート５８９が介在されている。したがって、正極集電体５８０の熱接続部５８２における負極箔５７２の露出面（負極集電部）に対向する面は、絶縁シート５８９を介して負極箔５７２の露出面（負極集電部）に熱的に接続される。負極集電部と正極集電体５８０との間に絶縁シート５８９が介在しているため、負極板５７５と正極集電体５８０とは電気的に絶縁されている。
【０１０５】
図１２に示すように、正極箔５７１の露出部（正極集電部）の積層体は、正極集電体５８０の上部において、押しつぶされ、正極箔５７１の外表面に保護板５２０が当接された状態で超音波接合される。これにより、図１３に二点鎖線で示した正極集電体５８０の熱接続部５８２における正極箔５７１の露出部（正極集電部）に対向する面の接合領域５８１に、正極箔５７１の露出部の積層体が接合され、かつ、正極箔５７１同士が接合され、捲回電極群５７０の正極板５７４と正極集電体５８０とが電気的かつ熱的に接続される。
【０１０６】
同様に、図１２に示すように、負極箔５７２の露出部（負極集電部）の積層体は、負極集電体５９０の上部において、押しつぶされ、負極箔５７２の外表面に保護板５３０が当接された状態で超音波接合される。これにより、図１３に二点鎖線で示した負極集電体５９０の熱接続部５９２における負極箔５７２の露出部（負極集電部）に対向する面の接合領域５９３に、負極箔５７２の露出部の積層体が接合され、かつ、負極箔５７２同士が接合され、捲回電極群５７０の負極板５７５と負極集電体５９０とが電気的かつ熱的に接続される。
【０１０７】
図１３に示すように、正極集電体５８０の中央部は絶縁シート５８９で覆われていない。同様に、負極集電体５９０の中央部は絶縁シート５９９で覆われていない。したがって、正極集電体５８０の中央部は、絶縁部材であるセパレータ５７３ａ，５７３ｂが当接される。同様に、負極集電体５９０の中央部は、絶縁部材であるセパレータ５７３ａ，５７３ｂが当接される。つまり、捲回電極群５７０と正負極集電体５８０，５９０の中央部とは、セパレータ５７３ａ，５７３ｂを介して熱的に接続されている。
【０１０８】
上記のように構成した第５の実施の形態の電池セルによれば、第１の実施の形態で説明した（１）と同様の効果を奏する。
【０１０９】
さらに、第５の実施の形態によれば、第１の実施の形態で説明した（２）および（３）と同様の各作用効果に加えて、次の（６）のような作用効果を奏する。
（６）集電体組立体５１５に正極板５７４および負極板５７５をセパレータ５７３ａ，５７４ｂを介在させて捲回することで電極構造体５１０を作製でき、作製された電極構造体５１０を捲回後にそのまま缶（不図示）に挿入できるため、組立性を向上させることができる。
【０１１０】
なお、次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
［変形例］
（１）第１〜第４の実施の形態では、上部保持部材１６１，２６１，３６１，４６１および下部保持部材１６２，２６２，３６２，４６２を設けたが、本発明はこれに限定されない。上部保持部材１６１，２６１，３６１，４６１および下部保持部材１６２，２６２，３６２，４６２のいずれか一方を省略してもよい。いずれか一方が省略された場合であっても、位置決め精度が極端に落ちることはない。
【０１１１】
図１５（ａ）は本発明の変形例に係る電池セルの内部構造を示す斜視図であり、図１５（ｂ）は図１５（ａ）の第２分割電極群６７０ｂの図示を省略した図である。たとえば、図１５では、上部保持部材６６１のみで正極集電体６８０と負極集電体６９０とを所定間隔をあけて保持している。本変形例では、下部保持部材が省略されているため、正負極集電体６８０，６９０の高さ方向寸法を短くできる。
【０１１２】
正負極集電体６８０，６９０の大きさは、電池容量、電極群６７０の形状、大きさ、発熱量や使用環境等に応じて適宜設定される。ただし、電極群６７０で発生した熱を効率よく放熱させるために、正極集電体６８０における第１分割電極群６７０ａとの熱接触面積ＳＡと、負極集電体６９０における第１分割電極群６７０ａとの熱接触面積ＳＢとの和が、第１分割電極群６７０ａの一側面全体の面積Ｓに対して１／３以上（すなわち（ＳＡ＋ＳＢ）≧１／３Ｓ）となるように、正負極集電体６８０，６９０を形成することが好ましい。同様に、正極集電体６８０における第２分割電極群６７０ｂとの熱接触面積ＳＡと、負極集電体６９０における第２分割電極群６７０ｂとの熱接触面積ＳＢとの和が、第２分割電極群６７０ｂの一側面全体の面積Ｓに対して１／３以上（すなわち（ＳＡ＋ＳＢ）≧１／３Ｓ）となるように、正負極集電体６８０，６９０を形成することが好ましい。
【０１１３】
（２）第１〜第５の実施の形態では、正極集電部を正極集電体１８０，２８０，３８０，４８０，５８０に保護板１２０，２２０．３２０，４２０，５２０を用いて超音波接合し、負極集電部を負極集電体１９０，２９０，３９０，４９０，５９０に保護板１３０，２３０，３３０，４３０，５３０を用いて超音波接合したが、本発明はこれに限定されない。保護板１２０，１３０，２２０，２３０，３２０，３３０，４２０，４３０，５２０，５３０を省略してもよい。
（３）電極群１７０，２７０，３７０，４７０，５７０と正負極集電体１８０，１９０，２８０，２９０，３８０，３９０，４８０，４９０，５８０，５９０との接続構造は、電気的に接続することのできる種々の構造を採用できる。たとえば、超音波接合に代えて、正極集電部および負極集電部のそれぞれの束を正極集電体１８０，２８０，３８０，４８０，５８０および負極集電体１９０，２９０，３９０，４９０，５９０のそれぞれにレーザ溶接あるいは電子ビーム溶接により電気的に接続してもよい。
（４）第１〜第４の実施の形態において、正極用の保護板１２０，２２０，３２０，４２０に代えて保護板１２０，２２０，３２０，４２０と同様の構成の正極用接続板を設け、正極用接続板に正極集電部を超音波接合し、正極用接続板をボルトとナットにより正極集電体１８０，２８０，３８０，４８０に接続してもよい。同様に、負極用の保護板１３０，２３０，３３０，４３０に代えて保護板１３０，２３０，３３０，４３０と同様の構成の負極用接続板を設け、負極用接続板に負極集電部を超音波接合し、負極用接続板をボルトとナットにより負極集電体１９０，２９０，３９０，４９０に接続してもよい。
【０１１４】
（５）第１〜第５の実施の形態では、上部保持部材１６１，２６１，３６１，４６１，５６１および下部保持部材１６２，２６２，３６２，４６２，５６２は、それぞれ長手方向の寸法が電池容器の内寸に合うように形成され、電池セルに振動や衝撃が加わった場合に、内部構造物の破損を防止できる電池セルの構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。振動や衝撃が、電池セルに作用しないことが予め想定される場合、たとえば、図示しない防振装置が蓄電装置に設けられている場合などでは、上部および下部保持部材の長手方向寸法は、電池容器の内寸とは無関係に設定できる。
【０１１５】
（６）第５の実施の形態では、図１２に示したように、正極箔５７１の露出部（正極集電部）の積層体を電極構造体５１０の上部に配置させ、負極箔５７２の露出部（負極集電部）の積層体を電極構造体５１０の下部に配置させたが、本発明はこれに限定されることなく、正極集電部と負極集電部との位置を上下逆にした構成としてもよい。
【０１１６】
（７）第１〜第５の実施の形態では、正極端子１４１，２４１，３４１，４４１，５４１および負極端子１５１，２５１，３５１，４５１，５５１は、それぞれ単一の円柱状部材として説明したが、本発明はこれに限定されない。電気的かつ熱的に接続された複数の矩形状部材や棒状部材で正極端子および負極端子のそれぞれを構成してもよい。同様に、正極集電体１８０，２８０，３８０，４８０，５８０および負極集電体１９０，２９０，３９０，４９０，５９０をそれぞれ単一の矩形平板状部材として説明したが、本発明はこれに限定されない。電気的かつ熱的に接続された複数の平板状部材や棒状部材等で正極集電体および負極集電体のそれぞれを構成してもよい。
【０１１７】
（８）第１および第３〜第５の実施の形態では、正極端子１４１，３４１，４４１，５４１および負極端子１５１，３５１，４５１，５５１のそれぞれと、正極集電体１８０，３８０，４８０，５８０および負極集電体１９０，３９０，４９０，５９０のそれぞれとを溶接により接続した例を説明し、第２の実施の形態では、正極端子２４１および負極端子２５１のそれぞれと、正極伝熱板２８４および負極伝熱板２８５のそれぞれとを溶接により接続した例を説明したが、本発明はこれに限定されない。カシメにより接続してもよいし、カシメと溶接を併用して接続してもよい。
【０１１８】
（９）リチウムイオン電池セルを一例として説明したが、ニッケル水素電池などその他の電池セルにも本発明を適用できる。
【０１１９】
（１０）正極端子１４１，２４１，３４１，４４１，５４１、正極集電体１８０，２８０，３８０，４８０，５８０および正極箔１７１，３７１，５７１の材質は、アルミニウムに限定されることなく、アルミニウム合金としてもよい。負極端子１５１，２５１，３５１，４５１，５５１、負極集電体１９０，２９０，３９０，４９０，５９０および負極箔１７２，３７２，５７２の材質は、銅に限定されることなく、銅合金としてもよい。
【０１２０】
（１１）本発明は、第１〜第４の実施の形態で説明したように、電極群１７０，２７０，３７０，４７０を２つあるいは４つに分割する場合に限定されない。たとえば、電極群を３つ、あるいは、５つ以上の分割電極群に分割して、分割電極群間に正負極集電体の熱接続部を配置してもよい。また、本発明は、電極群１７０，２７０，３７０，４７０を等分割する場合に限定されることなく、不等分割してもよい。
【０１２１】
（１２）上記した実施の形態では、定置用の蓄電装置に組み込まれる電池モジュールについて説明したが本発明はこれに限定されない。ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される蓄電装置に組み込まれる電池モジュールに本発明を適用してもよい。さらに、他の電動車両、たとえばハイブリッド電車などの鉄道車両、バスなどの乗合自動車、トラックなどの貨物自動車、バッテリ式フォークリフトトラックなどの産業車両などの蓄電装置に利用可能な電池モジュールに本発明を適用してもよい。
【０１２２】
本発明は、上記した実施の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。
【符号の説明】
【０１２３】
１００Ａ〜１００Ｄ  電池セル、１０１  缶、１０１ａ  主面、１０２  蓋、１０８  絶縁フィルム、１１０  電極構造体、１１５  集電体組立体、１２０，１３０  保護板、１４１  正極端子、１５１  負極端子、１６１  上部保持部材、１６２  下部保持部材、１７０  電極群、１７０ａ  第１分割電極群、１７０ｂ  第２分割電極群、１７１  正極箔、１７２  負極箔、１７３  セパレータ、１７４  正極板、１７５  負極板、１７６  正極電極層、１７７  負極電極層、１７８  正極タブ、１７９  負極タブ、１８０  正極集電体、１８１  接合部、１８１ｆ  接合面、１８２  熱接続部、１８２ｆ  熱接触面、１９０  負極集電体、１９１  接合部、１９１ｆ  接合面、１９２  熱接続部、１９２ｆ  熱接触面、２０８  絶縁フィルム、２１０  電極構造体、２２０，２３０  保護板、２４１  正極端子、２５１  負極端子、２６１  上部保持部材、２６２  下部保持部材、２７０  電極群、２７０ａ  第１分割電極群、２７０ｂ  第２分割電極群、２７０ｃ  第３分割電極群、２７０ｄ  第４分割電極群、２７４  正極板、２７５  負極板、２７８  正極タブ、２７９  負極タブ、２８０  正極集電体、２８１，２９１  接合部、２８４  正極伝熱板、２８５  負極伝熱板、２９０  負極集電体、３１０  電極構造体、３１５  集電体組立体、３２０，３３０  保護板、３４１  正極端子、３５１  負極端子、３６１  上部保持部材、３６２  下部保持部材、３７０  電極群、３７０ａ  第１分割電極群、３７０ｂ  第２分割電極群、３７１  正極箔、３７２  負極箔、３７３  セパレータ、３７４  正極板、３７５  負極板、３７６  正極電極層、３７７  負極電極層、３７８  正極タブ、３７９  負極タブ、３８０  正極集電体、３８１  上部接合部、３８３  下部接合部、３９０  負極集電体、３９１  上部接合部、３９３  下部接合部、４１０  電極構造体、４２０，４３０  保護板、４４１  正極端子、４５１  負極端子、４６１  上部保持部材、４６２  下部保持部材、４７０  電極群、４７０ａ  第１分割電極群、４７０ｂ  第２分割電極群、４７４  正極板、４７５負極板、４７８  正極タブ、４７９  負極タブ、４８０  正極集電体、４８１  上部接合部、４８３  下部接合部、４９０  負極集電体、４９１  上部接合部、５１０  電極構造体、５１５  集電体組立体、５２０，５３０  保護板、５４１  正極端子、５５１  負極端子、５７０  電極群、５７１  正極箔、５７２  負極箔、５７３ａ，５７３ｂ  セパレータ、５７４  正極板、５７５  負極板、５７６  正極電極層、５７７  負極電極層、５８０  正極集電体、５８１  接合領域、５８２  熱接続部、５８９  絶縁シート、５９０  負極集電体、５９２  熱接続部、５９３  接合領域、５９９  絶縁シート、６６１  上部保持部材、６７０  電極群、６７０ａ  第１分割電極群、６７０ｂ  第２分割電極群、６８０  正極集電体、６９０  負極集電体
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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