(57)【要約】【課題】セパレータ３０の層厚を増加させることなく、異常加熱に伴うセパレータ３０の収縮を抑制することにより、セパレータ３０が電気的に短絡することを防止して、出力を一定に保つことできる電気デバイス１を提供する。【課題を解決するための手段】電気デバイス１は、電極（正極１０および負極２０）とセパレータ３０とを積層した発電要素１００を外装材４０で封止している。電気デバイス１は、発電要素１００に対して直接的または間接的に接着し、所定の温度以上になると電極（正極１０および負極２０）とセパレータ３０との間で摩擦力が発生するように変形する押付応力発生部材５０を有している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極とセパレータとを積層した発電要素を外装材で封止してなる電気デバイスであって、
前記発電要素に対して直接的または間接的に接着し、所定の温度以上になると電極とセパレータとの間で摩擦力が発生するように変形する押付応力発生部材を有する電気デバイス。
【請求項２】
前記押付応力発生部材は、
前記発電要素の最外層に直接的に接着し、
または前記外装材を介して前記発電要素の最外層に間接的に接着した請求項１に記載の電気デバイス。
【請求項３】
前記押付応力発生部材は、前記外装材に備えた金属板からなる請求項１または２に記載の電気デバイス。
【請求項４】
押付応力発生部材は、前記発電要素の一面に接着した一対のうちの一方の前記外装材と、前記発電要素の他面に接着していない一対のうちの他方の前記外装材とからなり、
前記発電要素の他面と前記外装材の一対のうちの他方との間が、発生したガスの圧力で膨張する請求項１に記載の電気デバイス。
【請求項５】
前記発電要素または外装材と、前記押付応力発生部材とを、その積層方向に結束する結束部材を、さらに有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気デバイス。
【請求項６】
前記結束部材は、所定の温度以上になると収縮する請求項５に記載の電気デバイス。
【請求項７】
前記押付応力発生部材の線膨張係数は、前記発電要素の線膨張係数と異なる請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気デバイス。
【請求項８】
前記押付応力発生部材は、線膨張係数が異なる２種類以上の部材を積層してなる請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気デバイス。
【請求項９】
前記押付応力発生部材は、線膨張係数が異なる２種類の部材からなり、
一の部材は、前記発電要素の一面または前記外装材の外側の一面に接着し、
他の部材は、前記発電要素の他面または前記外装材の外側の他面に接着した請求項１〜７に記載の電気デバイス。
【請求項１０】
前記押付応力発生部材は、前記電極に設けられた集電体よりも層厚が厚い請求項１〜９のいずれか１項に記載の電気デバイス。
【請求項１１】
前記押付応力発生部材は、前記セパレータの収縮方向に沿って変形する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電気デバイス。
【請求項１２】
前記押付応力発生部材は、形状記憶合金、バイメタル、または熱収縮部材である請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電気デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、たとえば二次電池のような電気デバイスは、外装材で充放電が行われる発電要素を封止している。発電要素は、電極とセパレータとを積層して構成している。ここで、セパレータは、異常に加熱されると収縮し易い。セパレータが収縮すると、電気的な短絡が局所的に発生して、電気デバイスの出力が低下する。
【０００３】
そこで、含窒素芳香族重合体およびセラミック粉末からなる耐熱層を設けたセパレータにより、異常加熱に伴うセパレータの収縮を抑制しているリチウム二次電池の構成が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３０６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の構成では、耐熱層をセパレータに設けることにより、そのセパレータの層厚が増加する。したがって、セパレータに液浸させた電解液のイオン導電性が低下することになり、出力が低下する虞がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、セパレータの層厚を増加させることなく、異常加熱に伴うセパレータの収縮を抑制することにより、セパレータが電気的に短絡することを防止して、出力を一定に保つことできる電気デバイスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係る電気デバイスは、電極とセパレータとを積層した発電要素を外装材で封止している。電気デバイスは、発電要素に対して直接的または間接的に接着し、所定の温度以上になると電極とセパレータとの間で摩擦力が発生するように変形する押付応力発生部材を有している。
【発明の効果】
【０００８】
上記のように構成した本発明の電気デバイスでは、押付応力発生部材が変形すると、その押付応力発生部材に接着された発電要素も追随して変形する。発電要素の変形に伴い、電極とセパレータとの間に、摩擦力が発生する。その摩擦力により、セパレータの収縮を抑制できる。したがって、電気デバイスは、セパレータの層厚を増加させることなく、異常加熱に伴うセパレータの収縮による電気的な短絡を防止して、出力を一定に保つことできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る電気デバイスを示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る電気デバイスを長手方向に沿って示す側面図である。
【図３】第１実施形態に係る電気デバイスを短手方向に沿って示す側面図である。
【図４】第１実施形態に係る電気デバイスを長手方向に沿って示す断面図である。
【図５】第１実施形態に係る電気デバイスを長手方向に沿って断面で示す模式図である。
【図６】第１実施形態に係る電気デバイスの変形例１を長手方向に沿って示す断面図である。
【図７】第１実施形態に係る電気デバイスの変形例１を長手方向に沿って断面で示す模式図である。
【図８】第１実施形態に係る電気デバイスの変形例２を長手方向に沿って断面で示す模式図である。
【図９】第１実施形態に係る電気デバイスの変形例３を長手方向に沿って断面で示す模式図である。
【図１０】第１実施形態に係る電気デバイスの変形例４を長手方向に沿って断面で示す模式図である。
【図１１】第２実施形態に係る電気デバイスを長手方向に沿って断面で示す模式図である。
【図１２】第３実施形態に係る電気デバイスを長手方向に沿って断面で示す模式図である。
【図１３】第４実施形態に係る電気デバイスを長手方向に沿って断面で示す模式図である。
【図１４】その他の実施形態に係る電気デバイスを長手方向に沿って断面で示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面における各部材の大きさや比率は、説明の都合上誇張され実際の大きさや比率とは異なる場合がある。
【００１１】
（第１実施形態）
第１実施形態の電気デバイス１について、図１〜図５を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は、電気デバイス１を示す斜視図である。図２は、電気デバイス１を長手方向に沿って示す側面図である。図２（ａ）は、内部に設けられた図示せぬ押付応力発生部材５０が変形していない状態の電気デバイス１を示している。図２（ｂ）は、内部に設けられた図示せぬ押付応力発生部材５０が長手方向に沿って湾曲するように変形している状態の電気デバイス１を示している。図３は、電気デバイス１を短手方向に沿って示す側面図である。図３（ａ）は内部に設けられた図示せぬ押付応力発生部材５０が変形していない状態の電気デバイス１を示している。図３（ｂ）は内部に設けられた図示せぬ押付応力発生部材５０が短手方向に沿って湾曲するように変形している状態の電気デバイス１を示している。
【００１３】
図４は、電気デバイス１を長手方向に沿って示す断面図である。図５は、電気デバイス１を長手方向に沿って断面で示す模式図である。図５（ａ）は、発電要素１００の最外層に直接的に接着した押付応力発生部材５０が変形していない状態の電気デバイス１を示している。図５（ｂ）は、その押付応力発生部材５０が長手方向に沿って湾曲するように変形している状態の電気デバイス１を示している。
【００１４】
電気デバイス１は、外装材４０を用いて、充放電が行われる略矩形の発電要素１００を封止している。発電要素１００は、電極（正極１０および負極２０）とセパレータ３０とを積層して構成している。押付応力発生部材５０は、発電要素１００に対して直接的に接着している。
【００１５】
正極１０は、正極活物質１２を導電体である正極集電体１１の両面に結着して形成している。電力を取り出す正極電極端子１３は、正極集電体１１の一端の一部から延在して形成している。
【００１６】
負極２０は、負極活物質２２を導電体である負極集電体２１の両面に結着して形成している。負極電極端子２３は、正極１０に形成した正極電極端子１３と重ならないように、負極集電体２１の一端の一部から延在して形成している。負極２０の長手方向の長さは、正極１０の長手方向の長さよりも長い。負極２０の短手方向の長さは、正極１０の短手方向の長さと同様である。
【００１７】
複数積層された正極１０の正極電極端子１３、および複数積層された負極２０の負極電極端子２３は、溶接または接着によって互いに固定されている。溶接の場合には、たとえば超音波溶接を用いる。超音波溶接を用いれば、他の溶接に比べてバリの発生が少なく、電気的な内部短絡を防止することができる。接着の場合には、導電性を有した接着剤を用いる。
【００１８】
セパレータ３０は、正極１０と負極２０の間に設けられ、その正極１０と負極２０とを電気的に隔離している。セパレータ３０は、正極１０と負極２０との間に電解液を保持して、イオンの伝導性を担保している。セパレータ３０は、矩形状に形成している。セパレータ３０の長手方向の長さは、負極電極端子２３の部分を除いた負極２０の長手方向の長さよりも長い。
【００１９】
外装材４０は、たとえば、内部に金属板を備えたラミネートシートから構成し、発電要素１００を両側から被覆して封止している。外装材４０で発電要素１００を封止する際は、周囲の一部を開放して、その他の周囲を熱溶着などにより封止する。外装材４０の開放されている部分から電解液を注入し、セパレータ３０等に電荷液を含浸させる。開放部から内部を減圧することで空気を抜きつつ、その開放部も熱融着して完全に密封する。
【００２０】
押付応力発生部材５０は、発電要素１００に対して直接的に接着している。所定の温度以上になると電極（正極１０および負極２０）とセパレータ３０との間で摩擦力が発生するように変形する。押付応力発生部材５０は、たとえば、形状記憶合金からなり、板状に形成している。形状記憶合金は、変態点を超える温度に加熱すると、異なる形状に変形する。押付応力発生部材５０は、加熱すると収縮する熱収縮部材から構成してもよい。図５に示す押付応力発生部材５０は、所定の温度以上になると、電気デバイス１を上方に凸となるように湾曲させる。一方、押付応力発生部材５０の配設向きを反対にすれば、所定の温度以上になると、電気デバイス１を下方に凸となるように湾曲させることができる。押付応力発生部材５０の層厚は、たとえば、０．１ｍｍ以上とする。押付応力発生部材５０を用い、セパレータ３０の面方向に対して、たとえば０．１ｋＰａ以上、好ましくは１ｋＰａ以上の押し付け圧力を発生させる。
【００２１】
上述した第１実施形態に係る電気デバイス１によれば、以下の作用効果を奏する。
【００２２】
電気デバイス１は、電極（正極１０および負極２０）とセパレータ３０とを積層した発電要素１００を外装材４０で封止している。電気デバイス１は、発電要素１００に対して直接的に接着し、所定の温度以上になると電極（正極１０および負極２０）とセパレータ３０との間で摩擦力が発生するように変形する押付応力発生部材５０を有している。
【００２３】
このように構成した電気デバイス１によれば、押付応力発生部材５０が変形すると、その押付応力発生部材５０に接着された発電要素１００も追随して変形する。発電要素１００の変形に伴い、電極（正極１０および負極２０）とセパレータ３０との間に、摩擦力が発生する。その摩擦力により、セパレータ３０の収縮を抑制できる。したがって、電気デバイス１は、セパレータ３０の層厚を増加させることなく、異常加熱に伴うセパレータ３０の収縮による電気的な短絡を防止して、出力を一定に保つことできる。
【００２４】
また、電気デバイス１は、所定の温度を下回ると、たとえば形状記憶合金からなる押付応力発生部材５０が元の形状に戻り、その押付応力発生部材５０に接着された発電要素１００も追随して元の形状に戻すことができる。電気デバイス１は、所定の温度以上にならなければ、発電要素１００の電極（正極１０および負極２０）に対して曲げ応力が掛からないことから、電極（正極１０および負極２０）が局所的に劣化することを防止できる。
【００２５】
さらに、電気デバイス１は、押付応力発生部材５０の線膨張係数を、発電要素１００の線膨張係数と異ならせるように構成してもよい。
【００２６】
このように構成した電気デバイス１によれば、所定の温度以上になった場合、押付応力発生部材５０の膨張率と、発電要素１００の膨張率とが異なるため、電気デバイス１を変形させ易くすることができる。この場合、押付応力発生部材５０には、発電要素１００と比較して、線膨張係数が大きい金属または小さい金属を用いる。
【００２７】
さらに、電気デバイス１は、押付応力発生部材５０を、電極（正極１０および負極２０）に設けられた正極集電体１１または負極集電体２１よりも層厚が厚くなるように構成してもよい。
【００２８】
このように構成した電気デバイス１によれば、押付応力発生部材５０の変形に追随させて、正極１０の正極集電体１１および負極２０の負極集電体２１を容易に変形させることができる。
【００２９】
さらに、電気デバイス１は、押付応力発生部材５０を、セパレータ３０の収縮方向に沿って変形するように構成してもよい。
【００３０】
このように構成した電気デバイス１によれば、たとえば、異常加熱したセパレータ３０が電気デバイス１の長手方向に沿って、より収縮するように作用することが予想される場合、押付応力発生部材５０も電気デバイス１の長手方向に沿って変形するように長尺状に配設すればよい。このような構成によれば、セパレータ３０の収縮を効果的に抑制できる。
【００３１】
さらに、電気デバイス１は、押付応力発生部材５０を、形状記憶合金、バイメタル、または熱収縮部材で形成してもよい。
【００３２】
このように構成した電気デバイス１によれば、必要となる変形力に応じて、押付応力発生部材５０の材料を、形状記憶合金、バイメタル、または熱収縮部材の中から任意に選択することができる。すなわち、電気デバイス１は、いずれも入手が容易であり仕様も豊富である上記のような材料を用いて、押付応力発生部材５０を形成することができる。
【００３３】
（第１実施形態の変形例１）
第１実施形態の変形例１に係る電気デバイス２について、図６および図７を参照しながら説明する。
【００３４】
図６は、電気デバイス２を長手方向に沿って示す断面図である。図７は、電気デバイス２を長手方向に沿って断面で示す模式図である。図７（ａ）は、発電要素１００の最外層に直接的に接着した押付応力発生部材６０が変形していない状態の電気デバイス２を示している。図７（ｂ）は、その押付応力発生部材６０が長手方向に沿って湾曲するように変形している状態の電気デバイス２を示している。
【００３５】
電気デバイス２は、第１実施形態に係る電気デバイス１と異なり、線膨張係数が異なる２種類の部材６１および６２を積層して形成した押付応力発生部材６０を備えていることに特徴を有している。押付応力発生部材６０は、たとえば、バイメタルから構成する。バイメタルは、線膨張係数が異なる２種類の板状の金属を接合したものである。
【００３６】
上述した第１実施形態の変形例１に係る電気デバイス２によれば、さらに以下の作用効果を奏する。
【００３７】
電気デバイス２によれば、たとえば部材６１および６２の膨張率が異なることから、押付応力発生部材が１種類の線膨張係数からなる場合と比較して、押付応力発生部材６０を大きく変形させることができる。したがって、その押付応力発生部材６０に接着された発電要素１００も大きく変形させることができる。すなわち、発電要素１００の電極（正極１０および負極２０）とセパレータ３０との間に大きな摩擦力を発生させて、セパレータ３０の収縮をより効果的に抑制することができる。
【００３８】
（第１実施形態の変形例２）
第１実施形態の変形例２に係る電気デバイス３について、図８を参照しながら説明する。
【００３９】
図８は、電気デバイス３を長手方向に沿って断面で示す模式図である。図８（ａ）は、外装材４０の片面を介して発電要素１００の最外層に間接的に接着した押付応力発生部材５０または６０が変形していない状態の電気デバイス３を示している。図８（ｂ）は、その押付応力発生部材５０または６０が長手方向に沿って湾曲するように変形している状態の電気デバイス３を示している。
【００４０】
電気デバイス３は、第１実施形態に係る電気デバイス１と異なり、押付応力発生部材５０または６０が外装材４０の片面を介して発電要素１００の最外層に間接的に接着していることに特徴を有している。すなわち、電気デバイス３は、前述した電気デバイス１および２と異なり、押付応力発生部材５０または６０を、発電要素１００を封止した外装材４０の片面に接着している。
【００４１】
上述した第１実施形態の変形例２に係る電気デバイス３によれば、さらに以下の作用効果を奏する。
【００４２】
電気デバイス３によれば、押付応力発生部材５０は、発電要素１００を封止した外装材４０の外側に接着すればよいことから、発電要素１００を封止した外装材４０の内側に設ける場合と比較して、その製造が容易である。
【００４３】
（第１実施形態の変形例３）
第１実施形態の変形例３に係る電気デバイス４について、図９を参照しながら説明する。
【００４４】
図９は、電気デバイス４を長手方向に沿って断面で示す模式図である。図９（ａ）は、外装材４０の両面を介して発電要素１００の最外層に間接的に接着した押付応力発生部材７０が変形していない状態の電気デバイス４を示している。図９（ｂ）はその押付応力発生部材７０が長手方向に沿って湾曲するように変形している状態の電気デバイス４を示している。
【００４５】
電気デバイス４は、第１実施形態に係る電気デバイス１と異なり、押付応力発生部材７０が外装材４０の両面を介して発電要素１００の最外層に間接的に接着していることに特徴を有している。すなわち、電気デバイス４は、前述した電気デバイス３と異なり、外装材４０の両面に押付応力発生部材７０を設けている。押付応力発生部材７０は、線膨張係数が異なる一の部材７１と他の部材７２とから構成している。一の部材７１は外装材４０の外側の一面４０ａに接着し、他の部材７２は外装材４０の外側の他面４０ｂに接着している。図９において、他の部材７２は、所定の温度を超えると、一の部材７１よりも膨張する。したがって、図９（ｂ）に示すように、発電要素１００を上方に凸となるように湾曲させることができる。一方、一の部材７１が、所定の温度を超えると、他の部材７２よりも膨張する構成とすれば、発電要素１００を下方に凸となるように湾曲させることができる。
【００４６】
上述した第１実施形態の変形例３に係る電気デバイス４によれば、さらに以下の作用効果を奏する。
【００４７】
電気デバイス４によれば、一の部材７１および他の部材７２の膨張率が異なることから、その一の部材７１および他の部材７２で挟み込むように接着した外装材４０を介して、発電要素１００を大きく変形させることができる。すなわち、発電要素１００の電極（正極１０および負極２０）とセパレータ３０との間に大きな摩擦力を発生させて、セパレータ３０の収縮をより効果的に抑制することができる。電気デバイス４は、一の部材７１を発電要素１００の一面１００ａに接着し、他の部材７２を発電要素１００の他面１００ｂに接着する構成としてもよい。
【００４８】
（第１実施形態の変形例４）
第１実施形態の変形例４に係る電気デバイス５について、図１０を参照しながら説明する。
【００４９】
図１０は、電気デバイス５を長手方向に沿って断面で示す模式図である。図１０（ａ）は、押付応力発生部材５０または６０を発電要素２００と発電要素３００との間に挟持した状態で接着した電気デバイス５を示している。図１０（ｂ）は、その押付応力発生部材５０または６０が長手方向に沿って湾曲するように変形している状態の電気デバイス５を示している。
【００５０】
電気デバイス５は、第１〜第４実施形態に係る電気デバイス１〜８と異なり、押付応力発生部材５０または６０が発電要素２００と発電要素３００との間に挟持されていることに特徴を有している。発電要素２００および発電要素３００は、電極（正極１０および負極２０）およびセパレータ３０の積層数を除いて、前述した発電要素１００と同様の構成である。
【００５１】
上述した第１実施形態の変形例４に係る電気デバイス５によれば、さらに以下の作用効果を奏する。
【００５２】
電気デバイス５によれば、発電要素２００と発電要素３００との間に押付応力発生部材５０または６０を挟持した状態で配設していることから、１個の発電要素の一面に押付応力発生部材５０または６０を配設した場合と比較して、発電要素の一面から他面にかけて付加される押し付け応力を平均化できる。電気デバイス５によれば、発電要素２００と発電要素３００との厚みが異なるほど、その発電要素２００と発電要素３００との間に挟持される押付応力発生部材５０または６０が変形し易い。したがって、電気デバイス５は、その発電要素２００と発電要素３００の厚みを任意に異ならせることにより、押付応力発生部材５０または６０の変形量を設定することができる。
【００５３】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る電気デバイス６について、図１１を参照しながら説明する。
【００５４】
図１１は、電気デバイス６を長手方向に沿って断面で示す模式図である。図１１（ａ）は、外装材４０の内部に備えられた金属板８１からなる押付応力発生部材８０が変形していない状態の電気デバイス６を示している。図１１（ｂ）は、その押付応力発生部材８０が長手方向に沿って湾曲するように変形している状態の電気デバイス６を示している。
【００５５】
電気デバイス６は、第１実施形態に係る電気デバイス１〜４と異なり、金属板８１からなる押付応力発生部材８０を外装材４０の内部に備えていることに特徴を有している。電気デバイス６は、外装材４０に備えた金属板８１を押付応力発生部材８０に兼用している。電気デバイス６において、それ以外の構成は、前述した発電要素１００および外装材４０と同様である。
【００５６】
上述した第２実施形態に係る電気デバイス６によれば、さらに以下の作用効果を奏する。
【００５７】
電気デバイス６によれば、外装材４０に備えた金属板８１を押付応力発生部材８０に兼用していることから、従来の電気デバイスと比較して、その大きさや重量を同等とすることができる。電気デバイス６によれば、別部材を追加する必要がなく、組み立て工程を変更することなく工数も増加しない。
【００５８】
（第３実施形態）
第３実施形態に係る電気デバイス７について、図１２を参照しながら説明する。
【００５９】
図１２は、電気デバイス７を長手方向に沿って断面で示す模式図である。図１２（ａ）は、発電要素４００の他面４００ｂと外装材４０との間にガス５００が溜っていない状態の電気デバイス７を示している。図１２（ｂ）は、発電要素４００の他面４００ｂと外装材４０との間にガス５００が溜り湾曲した状態の電気デバイス７を示している。
【００６０】
電気デバイス７は、第１および第２実施形態に係る電気デバイス１〜６と異なり、発電要素４００の他面４００ｂと外装材４０との間が、発生したガス５００の圧力で膨張することに特徴を有している。電気デバイス７の押付応力発生部材は、発電要素４００の一面４００ａのみに外装材４０を接着し、発電要素４００の他面４００ｂには外装材４０を接着しないことにより構成している。電気デバイス７が異常加熱すると、たとえば発電要素１００の内部に含まれている揮発性の媒体が気化して、発電要素４００の他面４００ｂと外装材４０との間に、ガス５００が充満する。その結果、電気デバイス７は、発電要素４００および外装材４０が外方に向かって膨張するように変形する。
【００６１】
上述した第３実施形態に係る電気デバイス７によれば、さらに以下の作用効果を奏する。
【００６２】
電気デバイス７によれば、発電要素４００の一面４００ａには外装材４０を接着し、発電要素４００の他面４００ｂには外装材４０を接着しないという非常に簡便な構成により、発電要素４００の電極（正極１０および負極２０）とセパレータ３０との間で摩擦力を発生させることができる。電気デバイス７によれば、従来の電気デバイスと比較して、その大きさや重量を同等とすることができる。電気デバイス７によれば、組み立て工程の変更も少なくて済む。
【００６３】
（第４実施形態）
第４実施形態に係る電気デバイス８について、図１３を参照しながら説明する。
【００６４】
図１３は、電気デバイス８を長手方向に沿って断面で示す模式図である。図１３（ａ）は、結束部材６００で発電要素１００と押付応力発生部材５０または６０とを結束している状態の電気デバイス８を示している。図１３（ｂ）は、その押付応力発生部材５０または６０が長手方向に沿って湾曲するように変形している状態の電気デバイス８を示している。
【００６５】
電気デバイス８は、第１〜第３実施形態に係る電気デバイス１〜７と異なり、結束部材６００を用いて発電要素１００と押付応力発生部材５０または６０とを、その積層方向に結束していることに特徴を有している。結束部材６００は、押付応力発生部材５０と同様の材料からなり、たとえばバンド状に形成している。結束部材６００は、発電要素１００の長手方向に沿って、その発電要素１００の中央と中央から離間した左右とに、それぞれ配設している。
【００６６】
上述した第４実施形態に係る電気デバイス８によれば、さらに以下の作用効果を奏する。
【００６７】
電気デバイス８によれば、発電要素１００が変形したときに、結束部材６００を用いて、複数組積層した電極（正極１０および負極２０）とセパレータ３０とが分離することを防止できる。電気デバイス８によれば、結束部材６００を用いて、押付応力発生部材５０または６０からの押し付け応力を、発電要素１００の全層にわたり均等に分散することができる。電気デバイス８は、結束部材６００を用いて、外装材４０および押付応力発生部材５０または６０を、その積層方向に結束する構成としてもよい。
【００６８】
さらに、電気デバイス８では、結束部材６００が所定の温度以上になると収縮する構成としてもよい。このように構成した電気デバイス８によれば、結束部材６００をたとえばテープ状に形成した熱収縮性の部材から構成することにより、複数組積層した電極（正極１０および負極２０）とセパレータ３０とを強固に結束することができる。
【００６９】
（その他の実施形態）
その他の実施形態に係る電気デバイス９について、図１４を参照しながら説明する。
【００７０】
図１４は、電気デバイス９を長手方向に沿って断面で示す模式図である。図１４（ａ）は、発電要素１００の積層方向と交差する方向に対して線膨張係数が周期的に異なる押付応力発生部材９０を発電要素１００の両面に接着した電気デバイス９を示している。図１４（ｂ）は、その押付応力発生部材９０が長手方向に沿って波状に変形している状態の電気デバイス９を示している。
【００７１】
電気デバイス９は、第１〜第４実施形態に係る電気デバイス１〜８と異なり、押付応力発生部材９０が波状に変形することに特徴を有している。電気デバイス９では、発電要素１００の積層方向と交差する方向に対して線膨張係数を周期的に異ならせた押付応力発生部材９０の部材９１を、発電要素１００の一面１００ａおよび他面１００ｂに接着する。部材９１は、所定の温度以上になると、発電要素１００に接着されている状態において周期的に変形量が異なることから、波状に変形する。
【００７２】
上述したその他の実施形態に係る電気デバイス９によれば、さらに以下の作用効果を奏する。
【００７３】
電気デバイス９によれば、長手方向に沿って波状に変形することから、長手方向に沿って湾曲するように変形する場合と比較して、その長手方向と直交する方向に対する変位量を抑制することができる。電気デバイス９によれば、長手方向に沿って波状に変形することから、長手方向に沿って湾曲するように変形する場合と比較して、その長手方向の全長に亘って押付応力発生部材９０からの押し付け力を平均化することができる。
【００７４】
そのほか、本発明は、特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。
【００７５】
本発明に係る電気デバイスは、たとえば、二次電池に適用することができる。二次電池は、たとえば、リチウムイオン二次電池、ポリマーリチウム電池、ニッケル−水素電池、およびニッケル−カドミウム電池に適用できる。これらの二次電池の中でも、特にリチウムイオン二次電池は、出力およびエネルギー密度に優れていることから、ハイブリット車や電気自動車用の駆動用電源として好ましい。
【符号の説明】
【００７６】
１，２，３，４，５，６，７，８，９  電気デバイス、
１０  正極、
１１  正極集電体、
１２  正極活物質、
１３  正極電極端子、
２０  負極、
２１  負極集電体、
２２  負極活物質、
２３  負極電極端子、
３０  セパレータ、
４０  外装材、
５０，６０，７０，８０，９０  押付応力発生部材、
１００，２００，３００，４００  発電要素、
５００  ガス、
６００  結束部材。
【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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