(57)【要約】【課題】リチウムイオン二次電池の充放電に伴って捲回電極群が変形することを抑制する。【解決手段】リチウムイオン二次電池は、正極電極と負極電極とセパレータとを板状の軸芯１１７に捲回してなる捲回電極群１７０と、捲回電極群１７０を収容する直方体形状の電池容器と、捲回電極群１７０の外周面と、捲回電極群１７０の捲回中心軸に平行な電池容器の側板との間に配置され、電池容器の外部からの押圧力を捲回電極群１７０に伝達する押圧力伝達部材１２０とを備える。板状の軸芯１１７は、中央部から両端部に向かって厚みが薄くなっている。押圧力伝達部材１２０は、捲回電極群１７０を挟むように、少なくとも一対設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極電極と負極電極とセパレータとを板状の軸芯に捲回してなる捲回電極群と、
前記捲回電極群を収容する直方体形状の電池容器と、
前記捲回電極群の外周面と、前記捲回電極群の捲回中心軸に平行な前記電池容器の側板との間に配置され、前記電池容器の外部からの押圧力を前記捲回電極群に伝達する押圧力伝達部材とを備え、
前記板状の軸芯は、中央部から両端部に向かって厚みが薄くなっており、
前記押圧力伝達部材は、前記捲回電極群を挟むように、少なくとも一対設けられていることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載のリチウムイオン二次電池において、
前記一対の押圧力伝達部材同士を結ぶ直線上に前記軸芯が配置されていることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
【請求項３】
請求項１または２に記載のリチウムイオン二次電池において、
前記押圧力伝達部材は、前記捲回電極群と面接触する面接触面を有していることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
【請求項４】
請求項１または２に記載のリチウムイオン二次電池において、
電池容器の一の面に配置される正極端子および負極端子と、
前記正極電極と前記正極端子とを接続する正極集電体と、
前記負極電極と前記負極端子とを接続する負極集電体とを備え、
前記正極電極は、正極箔の端部に正極活物質合剤が塗工されていない正極未塗工部が形成され、
前記負極電極は、負極箔の端部に負極活物質合剤が塗工されていない負極未塗工部が形成され、
前記捲回電極群の捲回中心軸方向の一端部には前記正極未塗工部が配置され、
前記捲回電極群の捲回中心軸方向の他端部には前記負極未塗工部が配置され、
前記正極集電体は、前記正極未塗工部に接合される正極接合部を有し、
前記負極集電体は、前記負極未塗工部に接合される負極接合部を有し、
前記押圧力伝達部材は、前記捲回電極群の捲回中心軸方向において、前記正極接合部と前記負極接合部との間に配置されていることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
【請求項５】
請求項１に記載のリチウムイオン二次電池を複数備え、前記複数のリチウムイオン二次電池が電気的に接続された組電池であって、
前記複数のリチウムイオン二次電池は、前記側板同士が対向するように並べて配置され、
隣り合うリチウムイオン二次電池同士の間に設けられた電池ホルダと、
前記複数のリチウムイオン二次電池と、前記電池ホルダとを挟持する挟持機構とを備え、
前記電池ホルダには、前記リチウムイオン二次電池の側板に接する当接部が設けられ、
前記当接部から前記リチウムイオン二次電池の側板に前記外部からの押圧力が作用し、前記押圧力伝達部材を介して前記電池容器の外部からの押圧力が前記捲回電極群に伝達されることを特徴とする組電池。
【請求項６】
請求項５に記載の組電池において、
前記電池ホルダには、前記当接部が複数設けられ、
前記複数の当接部は、互いに平行に延在していることを特徴とする組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池および複数のリチウムイオン二次電池を電気的に接続した組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド型の電気自動車や純粋な電気自動車等の動力源として、エネルギー密度（Ｗｈ／ｋｇ）の高い角形のリチウムイオン二次電池が知られている。
【０００３】
角形のリチウムイオン二次電池においては、正極電極、負極電極およびセパレータを重ね合せた積層体に張力を与えながら板状の軸芯を回転させることで扁平形状の捲回電極群が形成される。捲回電極群は、電池容器の電池蓋に設けられた正極端子および負極端子に電気的に接続される。捲回電極群は、電池容器の電池缶に収容され、電池缶の開口部は電池蓋で封止溶接される。二次電池は、捲回電極群を収容した電池容器の注液孔から電解液が注液された後、注液栓が挿入されてレーザ溶接により封止溶接されることで形成される。
【０００４】
特許文献１には、扁平形状の捲回電極群の密度を高めるために、略楕円形断面の軸芯を用いて捲回電極群を製造する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１２／００４８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の軸芯を用いて形成される扁平状の捲回電極群は、一端部から中央部に向かって捲回電極群の厚みが徐々に大きくなって、中央部で厚みが最大となり、中央部から他端部に向かって捲回電極群の厚みが徐々に小さくなっている。捲回電極群は、捲回中心軸方向から見た形状が略楕円形状を呈している。このため、捲回電極群の外周面と角形の電池容器との間の隙間は、捲回電極群の中央部から両端部に向かうにつれて大きくなる。
【０００７】
ところで、近年では、電池の大容量化が要望されている。大容量化に伴い、電池容器と略楕円形状の捲回電極群の外周面との隙間は大きくなる傾向にある。捲回電極群と電池容器との間の隙間が大きくなりすぎると、捲回電極群の膨張量を大きく許容することになり、充放電が繰り返され、捲回電極群が膨張、収縮することで、捲回電極群が変形するおそれがある。このため、電池の外部から押圧力を加える必要があるが、略楕円形状の軸芯を用いた電池では電池容器と捲回電極群との間に隙間があるため捲回電極群の膨張、収縮を効率的に抑制することが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載のリチウムイオン二次電池は、正極電極と負極電極とセパレータとを板状の軸芯に捲回してなる捲回電極群と、捲回電極群を収容する直方体形状の電池容器と、捲回電極群の外周面と、捲回電極群の捲回中心軸に平行な電池容器の側板との間に配置され、電池容器の外部からの押圧力を捲回電極群に伝達する押圧力伝達部材とを備え、板状の軸芯は、中央部から両端部に向かって厚みが薄くなっており、押圧力伝達部材は、捲回電極群を挟むように、少なくとも一対設けられていることを特徴とする。
請求項５に記載の組電池は、請求項１に記載のリチウムイオン二次電池を複数備え、複数のリチウムイオン二次電池が電気的に接続された組電池であって、複数のリチウムイオン二次電池は、側板同士が対向するように並べて配置され、隣り合うリチウムイオン二次電池同士の間に設けられた電池ホルダと、複数のリチウムイオン二次電池と、電池ホルダとを挟持する挟持機構とを備え、電池ホルダには、リチウムイオン二次電池の側板に接する当接部が設けられ、当接部からリチウムイオン二次電池の側板に外部からの押圧力が作用し、押圧力伝達部材を介して電池容器の外部からの押圧力が捲回電極群に伝達されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、リチウムイオン二次電池の充放電に伴って捲回電極群が変形することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る組電池の外観斜視図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線切断断面模式図。
【図３】図２の部分拡大図。
【図４】図１の組電池を構成する単電池の斜視図。
【図５】（ａ）は単電池を幅広側板側から見た断面模式図、（ｂ）は単電池を幅狭側板側から見た断面模式図。
【図６】単電池の電池容器に収容される捲回電極群を示す斜視図。
【図７】捲回電極群の軸芯を示す斜視図。
【図８】軸芯に正極電極、負極電極およびセパレータを巻き付けるときの状態を示す斜視図。
【図９】（ａ）は、軸芯に正極電極、負極電極およびセパレータを巻き付けるときの状態を示す断面模式図、（ｂ）は、正極電極および負極電極の締付力に影響を与える仮想線の傾斜角について説明する図。
【図１０】捲回電極群に作用する張力によって発生する締付力を説明する概念図。
【図１１】集電体と捲回電極群との接続工程を説明する図。
【図１２】捲回電極群と押圧力伝達部材を示す斜視図。
【図１３】単電池に作用する外部からの押圧力が押圧力伝達部材を介して捲回電極群に伝達される様子を模式的に示す図。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る単電池に用いられる押圧力伝達部材と捲回電極群とを示す斜視図。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る単電池を幅狭側板側から見た断面模式図。
【図１６】本発明の変形例に係る単電池における捲回電極群の軸芯の断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明をハイブリッド型の電気自動車や純粋な電気自動車に搭載される蓄電装置に組み込まれる組電池であって、角形リチウムイオン二次電池（以下、単電池と記す）を複数備えた組電池に適用した実施の形態について説明する。なお、説明の都合上、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸からなる座標系を図示の通りに設定する。
【００１２】
−第１の実施の形態−
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る組電池１００の外観斜視図である。図２は図１のＩＩ−ＩＩ線切断断面模式図であり、図３は図２の部分拡大図である。なお、図２および図３では、外部端子と捲回電極群とを電気的に接続する集電体の図示を省略している。図１に示すように、組電池１００は、８個の単電池１０１を有している。複数の単電池１０１は、ｘ軸方向に並べて配置されており、後述するエンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂ、電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂおよびシャフト１３０を含んで構成される一体化機構によって一体的に組み立てられている。
【００１３】
各単電池１０１は、扁平な直方体形状であって、側面のうちで広い面積を有する幅広側板１１１ａ（図４参照）同士が対向するように並べて配置されている。隣接する単電池１０１同士は、電池蓋１１２に設けられた正極端子１０４および負極端子１０５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。
【００１４】
図１に示すように、隣り合う各単電池１０１の正極端子１０４と負極端子１０５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。すなわち、本実施の形態に係る組電池１００を構成する複数の単電池１０１は、電気的に直列に接続されている。
【００１５】
ｘ軸方向両端に配置される単電池１０１のうちの一方の単電池１０１の正極端子１０４、および、他方の単電池１０１の負極端子１０５には、不図示の他の組電池に電気的に直列または並列に不図示の導電部材により接続されるか、不図示の電力取り出し用の配線に不図示の導電部材により接続される。
【００１６】
図１および図２に示すように、並置された複数の単電池１０１は、電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂを介して、ｘ軸方向、すなわち組電池１００の長手方向の両端側から一対のエンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂにより挟持されている。エンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂは、単電池１０１の幅広側板１１１ａ（図４参照）に対応した矩形平板状とされている。エンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂのｙ軸方向両端におけるｚ軸方向中央には貫通孔（不図示）が設けられており、貫通孔には後述するシャフト１３０が挿通されている。
【００１７】
電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂの材質は、絶縁性を有する樹脂である。電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂは、隣り合う単電池１０１間に配置される中間ホルダ１６０Ａと、ｘ軸方向一端に配置される単電池１０１とエンドプレート１１０Ａとの間、および、ｘ軸方向他端に配置される単電池１０１とエンドプレート１１０Ｂとの間に配置される端部ホルダ１６０Ｂとを有している。
【００１８】
中間ホルダ１６０Ａは、単電池１０１の幅狭側板１１１ｂ（図４参照）に当接される側板当接部１６１Ａ（図１参照）と、単電池１０１の電池蓋１１２に当接される蓋当接部１６２Ａ（図１参照）と、単電池１０１間に配置される絶縁部１６３Ａ（図１および図２参照）とを有している。端部ホルダ１６０Ｂは、単電池１０１の幅狭側板１１１ｂ（図４参照）に当接される側板当接部１６１Ｂ（図１参照）と、単電池１０１の電池蓋１１２に当接される蓋当接部１６２Ｂ（図１参照）と、単電池１０１とエンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂとの間に配置される絶縁部１６３Ｂ（図１および図２参照）とを有している。
【００１９】
図２に示すように、絶縁部１６３Ａは、矩形平板状の基板１６６と、基板１６６のｘ軸方向両端面からｘ軸方向に突出して設けられた複数の当接部１６４とを有している。同様に、絶縁部１６３Ｂは、矩形平板状の基板１６６と、基板１６６のｘ軸方向一端面からｘ軸方向に突出して設けられた複数の当接部１６４とを有している。複数の当接部１６４は、それぞれｙ軸方向に平行に延在している。つまり、複数の当接部１６４は、互いに平行に延在している。当接部１６４は、電池缶１１１の幅広側板１１１ａに当接されている。
【００２０】
図３を参照して、一の単電池１０１に着目して説明する。単電池１０１は、四対の当接部１６４によって挟持されている。任意の一対の当接部１６４は、ｘ軸方向に平行な直線ＳＬ上に設けられている。直線ＳＬ上には、一対の当接部１６４、一対の幅広側板１１１ａ、一対の押圧力伝達部材１２０、捲回電極群１７０が配置され、捲回電極群１７０の軸芯１１７も直線ＳＬに配置されている。すなわち、後述する一対の押圧力伝達部材１２０同士を結ぶ直線ＳＬ上に軸芯１１７が配置されている。換言すれば、幅広側板１１１ａ側から見たときに、当接部１６４と、押圧力伝達部材１２０と、軸芯１１７とが重なるように配置されている。
【００２１】
四対の当接部１６４は、捲回電極群１７０の捲回中心軸Ｗを通るｘ軸方向に平行な直線ＣＬ上を避けて配置されている。捲回電極群１７０の外周面と幅広側板１１１ａとの距離は、直線ＣＬ上が最も短くなる。後述する押圧力伝達部材１２０は、捲回電極群１７０の外周面と幅広側板１１１ａとの隙間を埋めるように、捲回電極群１７０の外周面と幅広側板１１１ａとの間に配置されているため、押圧力伝達部材１２０は直線ＣＬ上で最も厚みが薄い。本実施の形態では、直線ＣＬからｚ軸方向に所定距離だけ離れた位置に当接部１６４を配置するようにした。これにより、当接部１６４から単電池１０１に押圧力が作用したときに、押圧力伝達部材１２０の最も厚みの薄い部分に直接的に押圧力が作用することを防止できる。
【００２２】
図２に示すように、当接部１６４のｚ軸方向両側には、電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂと電池缶１１１の幅広側板１１１ａとによって流路としての空間部ＦＰが形成される。電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂの側板当接部１６１Ａ，１６１Ｂには、空間部ＦＰに連通する開口部１６５Ａ，１６５Ｂが設けられている（図１参照）。したがって、開口部１６５Ａ，１６５Ｂから冷却風としての空気を導入することで、単電池１０１を冷却することができる。ｙ軸方向一端部の開口部１６５Ａ，１６５Ｂから導入された空気は空間部ＦＰを通過して単電池１０１を冷却し、単電池１０１との熱交換により暖められた空気はｙ軸方向他端部の開口部１６５Ａ，１６５Ｂから排出される。
【００２３】
図１に示すように、各電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂの側板当接部１６１Ａ，１６１Ｂのｚ軸方向中央には貫通孔（不図示）が設けられており、この貫通孔にはシャフト１３０が挿通されている。
【００２４】
シャフト１３０は、一対のエンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂおよび複数の電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂの貫通孔に挿入され、ｘ軸方向に平行に延在している。シャフト１３０の両端部には、おねじが形成されている。エンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂの外側からナット１３１をシャフト１３０の両端部に装着することで、ナット１３１のねじ込み量に応じた押圧力（締付力）が、一対のエンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂから複数の単電池１０１および電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂからなる積層モジュールに対して作用する。これにより、２枚のエンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂに挟まれた電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂが所定量圧縮された状態で保持される。
【００２５】
電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂの当接部１６４から電池缶１１１のｘ軸方向両側の幅広側板１１１ａに押圧力が作用するため、各単電池１０１が電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂを介してエンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂにより保持される。幅広側板１１１ａに作用した押圧力は、押圧力伝達部材１２０を介して捲回電極群１７０に作用する。つまり、一対のエンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂに挟まれる単電池１０１と電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂにｘ軸方向の締付力が作用することで、捲回電極群１７０が所定位置で保持され、充放電により捲回電極群１７０が膨張することを防止できる。押圧力伝達部材１２０の構成については、後述する。
【００２６】
各単電池１０１同士の間やエンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂと単電池１０１との間に絶縁部１６３Ａ，１６３Ｂが介在しているため、絶縁性が確保されるとともに、各単電池１０１のｙ軸方向における相対位置が規定される。
【００２７】
組電池１００を構成する単電池１０１について説明する。組電池１００を構成する複数の単電池１０１は、いずれも同様の構造である。図４は、単電池１０１を示す斜視図である。
【００２８】
図４に示すように、単電池１０１は、電池缶１１１と電池蓋１１２とを有する角形の電池容器を備えている。電池缶１１１および電池蓋１１２の材質は、いずれもアルミニウムである。電池缶１１１は、一端に開口部を有する矩形箱状とされる。電池蓋１１２は、矩形平板状であって、電池缶１１１の開口部を塞ぐように溶接されている。つまり、電池蓋１１２は、電池缶１１１を封止している。
【００２９】
電池容器は、中空の直方体形状とされ、幅の広い面を有する幅広側板１１１ａ同士が対向し、幅の狭い面を有する幅狭側板１１１ｂ同士が対向し、電池蓋１１２と電池缶１１１の底板１１１ｃとが対向している。図１に示すように、各単電池１０１は、電池蓋１１２および底板１１１ｃがｘｙ平面に平行となるように、幅狭側板１１１ｂがｘｚ平面と平行となるように、幅広側板１１１ａがｙｚ平面に平行となるように配置されている。
【００３０】
図３に示すように、電池缶１１１には、蓄電要素である捲回電極群１７０が絶縁ケース１７９に覆われた状態で収容されている。絶縁ケース１７９は、ポリプロピレン等の絶縁性を有する樹脂からなり、電池蓋１１２側が開口された矩形箱状に形成され、電池容器の内面に沿って配置される。
【００３１】
図５（ａ）は単電池１０１を幅広側板１１１ａ側から見た断面模式図であり、図５（ｂ）は単電池１０１を幅狭側板１１１ｂ側から見た断面模式図である。図５では、押圧力伝達部材１２０を便宜上、２点鎖線のハッチングで示している。なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ線切断断面を示しているが、便宜上かっこ書きで正極側の構成要素の参照番号も付している。図４および図５に示すように、電池蓋１１２には、正極端子１０４および負極端子１０５が配設されている。正極端子１０４の材質はアルミニウムであり、負極端子１０５の材質は銅である。
【００３２】
図５に示すように、正極端子１０４は、円柱形状の外部端子部１４１と、ガスケット１０６ａを介して電池蓋１１２に当接される鍔部１４２と、鍔部１４２の電池蓋１１２側の面から電池蓋１１２側に向かって突出する円柱形状の突部１４３とを有している。突部１４３は、ガスケット１０６ａの貫通孔、電池蓋１１２の貫通孔、ガスケット１０６ｂの貫通孔、および、後述する正極集電体１８０の端子接続部１８１の貫通孔に挿通され、先端が電池容器内において正極集電体１８０の端子接続部１８１にかしめられてカシメ部１４３ａが形成される。カシメ部１４３ａと端子接続部１８１とは、かしめ固定された後、レーザによりスポット溶接される。これにより、正極端子１０４と正極集電体１８０とが電気的に接続されるとともに、正極端子１０４および正極集電体１８０のそれぞれが電池蓋１１２に固定される。
【００３３】
負極端子１０５は、円柱形状の外部端子部１５１と、ガスケット１０６ａを介して電池蓋１１２に当接される鍔部１５２と、鍔部１５２の電池蓋１１２側の面から電池蓋１１２側に向かって突出する円柱形状の突部１５３とを有している。突部１５３は、ガスケット１０６ａの貫通孔、電池蓋１１２の貫通孔、ガスケット１０６ｂの貫通孔、および、後述する負極集電体１９０の端子接続部１９１の貫通孔に挿通され、先端が電池容器内において負極集電体１９０の端子接続部１９１にかしめられてカシメ部１５３ａが形成される。カシメ部１５３ａと端子接続部１９１とは、かしめ固定された後、レーザによりスポット溶接される。これにより、負極端子１０５と負極集電体１９０とが電気的に接続されるとともに、負極端子１０５および負極集電体１９０のそれぞれが電池蓋１１２に固定される。
【００３４】
正極端子１０４の外部端子部１４１および負極端子１０５の外部端子部１５１には、それぞれおねじが形成されている。図１に示すように、隣接する単電池１０１の正極端子１０４と負極端子１０５とは、金属製の板材からなるバスバー１０９によって電気的に接続される。バスバー１０９は、図示しないナットによって正極端子１０４の外部端子部１４１、および、負極端子１０５の外部端子部１５１に締結されている。
【００３５】
ガスケット１０６ａ，１０６ｂは、絶縁性を有する樹脂からなる。ガスケット１０６ａは、円環状の円環部と、電池蓋１０２の貫通孔に挿入される円筒部とを有している。ガスケット１０６ｂは、円環状に形成されている。図５に示すように、正極端子１０４の鍔部１４２と電池蓋１１２との間にはガスケット１０６ａが配置され、正極端子１０４と電池蓋１１２とが電気的に絶縁されている。同様に、負極端子１０５の鍔部１５２と電池蓋１１２との間にはガスケット１０６ｂが配置され、負極端子１０５と電池蓋１１２とが電気的に絶縁されている。正極集電体１８０の端子接続部１８１と電池蓋１１２との間にはガスケット１０６ｂが配置され、正極集電体１８０と電池蓋１１２とが電気的に絶縁されている。同様に、負極集電体１９０の端子接続部１９１と電池蓋１１２との間にはガスケット１０６ｂが配置され、負極集電体１９０と電池蓋１１２とが電気的に絶縁されている。
【００３６】
正極端子１０４は、正極集電体１８０を介して、捲回電極群１７０の正極、すなわち正極未塗工部１７６ｂ（正極箔１７１の露出部）の積層部（図６参照）に電気的に接続されている。負極端子１０５は、負極集電体１９０を介して、捲回電極群１７０の負極、すなわち負極未塗工部１７７ｂ（負極箔１７２の露出部）の積層部（図６参照）に電気的に接続されている。このため、正極端子１０４および負極端子１０５を介して外部負荷に電力が供給され、あるいは、正極端子１０４および負極端子１０５を介して外部発電電力が捲回電極群１７０に供給されて充電される。
【００３７】
図６は、捲回電極群１７０を、その捲回終端部側を展開した状態の斜視図である。捲回電極群１７０は、長尺状の正極電極１７４および負極電極１７５をセパレータ１７３ａ，１７３ｂを介在させて板状の軸芯１１７に捲回することで形成される。その結果、捲回電極群１７０は、積層構造となる。軸芯１１７の構成と、捲回方法については後述する。
【００３８】
正極電極１７４は、正極活物質合剤が正極箔１７１の両面に塗工された正極塗工部１７６ａと、正極活物質合剤が正極箔１７１の両面に塗工されていない正極未塗工部１７６ｂとを有している。正極未塗工部１７６ｂは、長尺状の正極箔１７１の一方の長辺側端部に設けられている。正極活物質合剤は、正極活物質に結着材（バインダ）が配合されてなる。負極電極１７５は、負極活物質合剤が負極箔１７２の両面に塗工された負極塗工部１７７ａと、負極活物質合剤が負極箔１７２の両面に塗工されていない負極未塗工部１７７ｂとを有している。負極未塗工部１７７ｂは、長尺状の負極箔１７２の一方の長辺側端部に設けられている。負極活物質合剤は、負極活物質に結着材（バインダ）が配合されてなる。正極活物質と負極活物質との間では、充放電が行われる。
【００３９】
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程度の銅箔である。セパレータ１７３ａ，１７３ｂの素材はリチウムイオンが通過可能な微多孔質のポリエチレン樹脂である。
【００４０】
正極塗工部１７６ａは、正極活物質としてのリチウム含有複合酸化物粉末と、導電材としての鱗片状黒鉛と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを重量比８５：１０：５で混合し、これに分散溶媒であるＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を添加、混練して得られた正極合剤のスラリを、正極箔１７１の両面に塗布して作製される。その後、乾燥、プレス、裁断することにより正極電極１７４が形成される。
【００４１】
負極塗工部１７７ａは、負極活物質としての人造黒鉛粉末と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを重量比９３：７で混合し、これに分散溶媒のＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を添加し、混練して得られた負極合剤のスラリを、負極箔１７２の両面に塗布して作製される。その後、乾燥、プレス、裁断することにより負極電極１７５が形成される。
【００４２】
捲回電極群１７０は、捲回電極群１７０の幅方向（軸芯１１７の回転中心である捲回中心軸Ｗ方向）の一端部に正極未塗工部１７６ｂ（正極箔１７１の露出部）の積層部が設けられ、捲回電極群１７０の幅方向の他端部に負極未塗工部１７７ｂ（負極箔１７２の露出部）の積層部が設けられている。正極未塗工部１７６ｂの積層部は、後述する正極集電体１８０の正極接合部１８３と超音波接合により電気的に接続される（図５参照）。負極未塗工部１７７ｂの積層部は、後述する負極集電体１９０の負極接合部１９３と超音波接合により電気的に接続される（図５参照）。
【００４３】
図５に示すように、捲回電極群１７０は、捲回中心軸Ｗが幅広側板１１１ａおよび電池蓋１１２および底板１１１ｃと平行となるように電池容器内に収容される。捲回電極群１７０は、捲回中心軸Ｗに直交する断面の形状が、略楕円形状を呈しており、長軸方向一端部が電池蓋１１２に対向し、長軸方向他端部が底板１１１ｃに対向するように、電池容器内に配置される。
【００４４】
図７〜図１０を参照して、軸芯１１７の形状と正極電極１７４および負極電極１７５を軸芯１１７に捲回する捲回方法を説明する。なお、図９（ａ）では、セパレータ１７３ａ、負極電極１７５、セパレータ１７３ｂ、正極電極１７４が明瞭になるように、これらの厚さを誇張して示している。
【００４５】
図７に示すように、軸芯１１７は、捲回中心軸Ｗに直交する断面が扁平な略楕円形状とされている。軸芯１１７は、捲回方向になだらかに（緩やかに）湾曲した一対の幅広面１１７Ｗと、これら幅広面１１７Ｗを連結する面取部１１７Ｒとを有する。幅広面１１７Ｗと面取部１１７Ｒは軸芯１１７の外周面を構成し、この外周面に、正極電極１７４、負極電極１７５、およびセパレータ１７３ａ，１７３ｂが捲回される。幅広面１１７Ｗは、長軸方向中央部から長軸方向両端部に向かって下り勾配で傾斜した円弧面である。
【００４６】
軸芯１１７の捲回中心軸Ｗ方向の一端面（Ｃ矢視部）には、捲回装置（図示省略）の回転軸（図示省略）に係合する一対の孔１１７ｈが、捲回中心軸Ｗから離間した位置に穿設されている。
【００４７】
図８および図９（ａ）は、軸芯１１７に正極電極１７４、負極電極１７５およびセパレータ１７３ａ，１７３ｂを捲回し始めるときの様子を示す図である。なお、図９（ａ）は、図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。図８および図９（ａ）に示すように、軸芯１１７に正極電極１７４、負極電極１７５およびセパレータ１７３ａ，１７３ｂを捲回する際には、一方の幅広面１１７Ｗの幅方向中央部に、セパレータ１７３ａの端部１７３Ｅを熱溶着して固定し、内側から、セパレータ１７３ａ、負極電極１７５、セパレータ１７３ｂ、正極電極１７４の順序で重ねる。積層に際しては、セパレータ１７３ａの端部１７３Ｅより少しずらした状態で、セパレータ１７３ａの上に負極電極１７５の端部が配置される。負極電極１７５の上には、負極電極１７５の端部を覆うようセパレータ１７３ｂが配置され、セパレータ１７３ｂの上には、正極電極１７４が配置される。
【００４８】
この積層状態で、軸芯１１７を捲回中心軸Ｗを回転中心としてＴ方向に回転させて、正極電極１７４、負極電極１７５、セパレータ１７３ａ，１７３ｂを張力をかけながら渦巻き状に捲回することで、扁平な略楕円形状の捲回電極群１７０が得られる。つまり、捲回電極群１７０の最外周表面は、捲回方向に曲率を有する曲面形状とされている。なお、巻き終わり側においてはセパレータ１７３ｂのみを２〜３周程度捲回する。正極電極１７４、負極電極１７５、およびセパレータ１７３ａ，１７３ｂの積層体は、軸芯１１７の外周面において、長軸方向一端部から中央部へは上がり勾配で、中央部から長軸方向他端部へは下り勾配で捲回されている。
【００４９】
図７に示すように、軸芯１１７の捲回中心軸Ｗ方向の長さはＬ１、幅方向（長軸方向）の長さはＬ２（＜Ｌ１）である。図９（ａ）に示すように、板状の軸芯１１７は、長軸方向中央部から両端部に向かって厚みが薄くなっており、軸芯１１７の中央部の肉厚はＴＢ、幅方向の両端部の肉厚はＴＡ（＜ＴＢ）である。図９（ｂ）は、正極電極１７４および負極電極１７５の締付力に影響を与える仮想線ＶＬの傾斜角θについて説明する図である。図９（ｂ）に示すように、幅広面１１７Ｗの最大厚みＴＢを規定する軸芯外周面上の頂点Ｐ１と両端部の厚みＴＡを規定する軸芯外周面上の点Ｐ２とを結ぶ仮想線ＶＬの傾斜角θは、正極電極１７４および負極電極１７５の締付力に影響を与える要因である。図９（ｂ）において、Ｌ３は、軸芯両端の点Ｐ２間の距離である。
【００５０】
図１０は、捲回電極群１７０に作用する張力Ａによって発生する締付力Ｂを説明する概念図である。図１０に示すように、捲回時には、正極電極１７４、負極電極１７５、および、セパレータ１７３ａ，１７３ｂには長手方向に張力Ａ、Ａ’が付与される。この張力Ａ、Ａ’にともなって、軸芯１１７の幅広面１１７Ｗにおいて、正極電極１７４、負極電極１７５、セパレータ１７３ａ，１７３ｂの積層体には、軸芯１１７に向かう内向きの締付力Ｂが作用する。締付力Ｂは式（１）で表される。
締付力Ｂ＝ＡｓｉｎθまたはＡ’ｓｉｎθ          ・・・（１）
【００５１】
正極電極１７４、負極電極１７５、セパレータ１７３ａ，１７３ｂの積層体は、外周方向に広がる弾性力を有するが、式（１）で示される締付力Ｂは、この弾性力に抗しつつ、正極電極１７４、負極電極１７５、セパレータ１７３ａ，１７３ｂを緊密に締め付ける。本実施の形態では、積層体に張力を与えながら軸芯１１７を回転する際、軸芯１１７の一端部から中央部の間の積層体には、その長手方向の一方向に張力Ａが与えられ、一方、軸芯１１７の中央部から他端部の間の積層体には、長手方向の他方向に張力Ａ’が与えられるように、軸芯１１７を回転して積層体を捲回することで、捲回電極群１７０が作製される。
【００５２】
軸芯１１７の外周面で積層されている正極電極１７４および負極電極１７５は、それらの長手方向に作用する張力Ａ，Ａ’によって軸芯１１７の中心部に向けて締付力（付勢力）Ｂを発生する。これによって、正極電極１７４とセパレータ１７３ａ，１７３ｂとの間、ならびに、負極電極１７５とセパレータ１７３ａ，１７３ｂとの間に隙間が生じることはなく、捲回電極群１７０は密度が高められ、単電池１０１の容量を高めることができる。締付力Ｂは、傾斜角θが大きいほど大きくなる。
【００５３】
図５を参照して、正極集電体１８０および負極集電体１９０の構成について説明する。正極集電体１８０の材質はアルミニウムであり、負極集電体１９０の材質は銅である。
【００５４】
正極集電体１８０は、電池蓋１１２の内面に沿って配置される矩形平板状の端子接続部１８１と、端子接続部１８１のｘ軸方向両端部から略直角に曲がって、電池缶１１１の幅広側板１１１ａに沿いながら電池缶１１１の底板１１１ｃに向かって延在する一対の平板部１８２と、平板部１８２の下端に設けた連結部１８６により接続される一対の正極接合部１８３とを備えている。正極接合部１８３は、捲回電極群１７０の正極電極１７４に超音波接合される部分であり、捲回電極群１７０の表面の形状に対応した形状とされている。
【００５５】
同様に、負極集電体１９０は、電池蓋１１２の内面に沿って配置される矩形平板状の端子接続部１９１と、端子接続部１９１のｘ軸方向両端部から略直角に曲がって、電池缶１１１の幅広側板１１１ａに沿いながら電池缶１１１の底板１１１ｃに向かって延在する一対の平板部１９２と、平板部１９２の下端に設けた連結部１９６により接続される一対の負極接合部１９３とを備えている。負極接合部１９３は、捲回電極群１７０の負極電極１７５に超音波接合される部分であり、捲回電極群１７０の表面の形状に対応した形状とされている。
【００５６】
図１１は、集電体と捲回電極群との接続工程を説明する図である。正極集電体１８０と捲回電極群１７０の正極未塗工部１７６ｂとの接続工程と、負極集電体１９０と捲回電極群１７０の負極未塗工部１７７ｂとの接続工程とは、同様の工程である。このため、負極集電体１９０と捲回電極群１７０の負極未塗工部１７７ｂとの接続工程を代表して説明する。なお、図１１では、便宜上かっこ書きで正極側の構成要素の参照番号も付している。
【００５７】
正極集電体１８０および負極集電体１９０、正極端子１０４および負極端子１０５を電池蓋１１２に取り付け、電池蓋組立体を形成する。ここで、負極集電体１９０は、図１１（ａ）に示すように、一対の負極接合部１９３間の寸法が捲回電極群１７０の厚み寸法に比べて大きく設定されている。捲回電極群１７０を一対の負極接合部１９３間に挿入する。図１１（ａ）において白抜き矢印で示すように、平板部１９２と連結部１９６との境界部分を曲げることで、図１１（ｂ）に示すように、負極接合部１９３を捲回電極群１７０の負極未塗工部１７７ｂに当接させる。負極未塗工部１７７ｂと負極接合部１９３とを超音波接合法などにより接合する。正極集電体１８０についても同様にして正極接合部１８３を捲回電極群１７０の正極未塗工部１７６ｂに当接させ、正極未塗工部１７６ｂと正極接合部１８３とを超音波接合法などにより接合する。これにより、正極集電体１８０および負極集電体１９０が捲回電極群１７０に電気的および機械的に接続される。
【００５８】
図４に示すように、電池蓋１１２には、注液部１０７が設けられている。注液部１０７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。注液栓は、溶接によって電池蓋１１２に固定される。電解液としては、たとえば、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）およびエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）を体積比で１：１：１の割合で混合した混合溶媒中に六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を１モル／リットルの濃度で溶解してなる非水電解液を用いることができる。電解液が電池缶１１１に注入されると、捲回電極群１７０の内部全域には、電解液が含浸される。
【００５９】
図４に示すように、電池蓋１１２の中央部分には、ガス排出弁１０３が形成されている。単電池１０１の容器表面に設けられるガス排出弁１０３は、内圧作用時の応力集中度合が相対的に高くなるように、プレスによって電池蓋１１２を部分的に薄肉化することで形成されている。これにより、電池容器内が所定圧力（たとえば、約１ＭＰａ）に達すると、ガス排出弁１０３が優先的に破壊されて、ガスが電池容器の外部上方に向かって排出される。
【００６０】
図１および図２に示すように、組電池１００の上部には、複数の単電池１０１の各々のガス排出弁１０３から排出されるガスを車両外部に案内するダクト１０８が設けられている。ダクト１０８は、組電池１００の長手方向、すなわちｘ軸方向に沿って延在するように形成されている。ダクト１０８は、ｘ軸方向両端部において、エンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂに取り付けられている。
【００６１】
図２に示すように、ダクト１０８は、各単電池１０１のガス排出弁１０３に対応する位置に、ダクト１０８へのガス導入用開口が形成されている。ガス排出弁１０３とダクト１０８との接続部には、絶縁性を有する樹脂からなるシール部材１１５が配設されている。
【００６２】
各単電池１０１の底板１１１ｃは、熱伝導シート１１８を介して冷却プレート１１９に熱的に結合されている。冷却プレート１１９の材質は、熱伝導性に優れた材質であり、たとえばアルミニウムである。冷却プレート１１９は、直方体形状に形成され、図２に示すように、内部にエチレングリコール水溶液などの冷却媒体が流れる冷媒流路が直線的に設けられている。熱伝導シート１１８は、良好な熱伝導性と良好な電気的絶縁性を有している。熱伝導シート１１８には、たとえば熱伝導率１〜５Ｗ／ｍ・Ｋ程度のものを採用することが好ましい。
【００６３】
図１２は、捲回電極群１７０と押圧力伝達部材１２０を示す斜視図である。本実施の形態に係る単電池１０１は、電池容器の外部からの押圧力を捲回電極群１７０に伝達する押圧力伝達部材１２０を備えている。図３および図１２に示すように、押圧力伝達部材１２０は、捲回電極群１７０を挟むように、一対設けられている。押圧力伝達部材１２０は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）などの耐薬品性のある樹脂材からなる。なお、単電池１０１の充放電時の内部抵抗に起因する発熱で、捲回電極群１７０が温度上昇することを抑制するために、樹脂材に熱伝導率の高い酸化アルミニウムや炭酸カルシウム、窒化アルミニウムなどの無機フィラーを配合してもよい。捲回電極群１７０で発生した熱は、押圧力伝達部材１２０を介して電池容器に伝わり、空間部ＦＰに流通される空気によって組電池１００の外部に放熱される。
【００６４】
一対の押圧力伝達部材１２０は、それぞれ同様の形状とされ、図３に示すように左右対称に配置されている。図１２（ｂ）に示すように、押圧力伝達部材１２０は、捲回電極群１７０の外周面に当接される当接曲面１２１と、絶縁ケース１７９を介して幅広側板１１１ａに当接される当接平面１２２とを有している。当接曲面１２１は、捲回電極群１７０のｘ軸方向一方側の外周面に面接触する面接触面であり、捲回電極群１７０のｘ軸方向一方側の外周面の曲率と略同じ曲率となる曲面形状とされている。当接平面１２２は、幅広側板１１１ａに平行に設けられている。押圧力伝達部材１２０のｚ軸方向両端には、電池蓋１１２および底板１１１ｃに平行な平面部１２３が設けられている。押圧力伝達部材１２０のｙ軸方向両端には、幅狭側板１１１ｂに平行な平面部１２５が設けられている。
【００６５】
図３に示すように、押圧力伝達部材１２０は捲回電極群１７０のｚ軸方向中央からｚ軸方向端部に亘って厚みが増加するように形成されている。これにより、捲回電極群１７０と電池缶１１１との間の空間が、押圧力伝達部材１２０で埋められる。
【００６６】
図１２に示すように、当接曲面１２１のｙ軸方向寸法は、正極塗工部１７６ａおよび負極塗工部１７７ａのｙ軸方向寸法と略等しい大きさとされている。当接曲面１２１は、正極塗工部１７６ａおよび負極塗工部１７７ａに対向するように配置される。一対の押圧力伝達部材１２０を正極塗工部１７６ａ、負極塗工部１７７ａおよびセパレータ１７３ａ，１７３ｂの積層部を挟むように配置することで、正極未塗工部１７６ｂと幅広側板１１１ａとの間や負極未塗工部１７７ｂと幅広側板１１１ａとの間に空間を形成することができる。このため、電解液の注液工程において、電解液をこの空間に満たし、捲回電極群１７０の捲回中心軸Ｗ方向両端面から電解液をスムーズに捲回電極群１７０の内部に浸透させることができる。
【００６７】
一対の押圧力伝達部材１２０は、図１２（ａ）に示すように、捲回電極群１７０をｘ軸方向両側から挟み、絶縁ケース１７９（図１２において不図示）で覆った状態で電池缶１１１内に収容される（図３参照）。なお、絶縁ケース１７９を押圧力伝達部材１２０に熱溶着等により固定することで、挿入性を向上することができる。図５（ａ）に示すように、押圧力伝達部材１２０は、捲回電極群１７０の捲回中心軸Ｗ方向（すなわちｙ軸方向）において、正極集電体１８０の正極接合部１８３と負極集電体１９０の負極接合部１９３との間に配置される。
【００６８】
図１および図２に示すように、組電池１００のｘ軸方向両端には一対のエンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂが配置され、一対のエンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂによって単電池１０１および電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂがｘ軸方向に所定量圧縮された状態で固縛されている。ｘ軸方向の押圧力（締付力）は、電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂの当接部１６４を介して単電池１０１の幅広側板１１１ａに伝達される。
【００６９】
図１３は、図３の部分拡大図であって、単電池１０１に作用する外部からの押圧力が押圧力伝達部材１２０を介して捲回電極群１７０に伝達される様子を模式的に示す図である。図１３では、当接部１６４から幅広側板１１１ａに作用する押圧力を白抜きの矢印Ｆ１で模式的に示している。また、押圧力伝達部材１２０から捲回電極群１７０に作用する押圧力を黒の太線矢印Ｆ２で模式的に示している。図１３に示すように、単電池１０１の幅広側板１１１ａに当接部１６４から押圧力Ｆ１が作用すると、押圧力Ｆ１が押圧力伝達部材１２０に伝わり、押圧力伝達部材１２０の当接曲面１２１から捲回電極群１７０に押圧力Ｆ２が作用する。
【００７０】
当接曲面１２１が捲回電極群１７０の外周面とほぼ同じ曲率を有しているため、図示するように、押圧力伝達部材１２０から捲回電極群１７０の外周面全体に押圧力Ｆ２が作用する。この結果、捲回電極群１７０を構成する正極電極１７４、負極電極１７５およびセパレータ１７３ａ，１７３ｂからなる積層体の密着性を向上させ、捲回電極群１７０の密度を向上させることができる。また、充放電時に、捲回電極群１７０のｘ軸方向およびｚ軸方向の膨張を抑えることができるため、捲回電極群１７０の密度が低下することを抑制できる。その結果、捲回電極群１７０の変形に伴う劣化を防止することができ、電池寿命の向上を図ることができる。
【００７１】
以上説明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）単電池１０１は、捲回電極群１７０を挟むようにして配置される一対の押圧力伝達部材１２０を備えている。このため、電池容器の外部から幅広側板１１１ａに押圧力が作用すると、この電池容器外部からの押圧力が押圧力伝達部材１２０を介して捲回電極群１７０に伝達される。つまり、一対のエンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂがシャフト１３０とナット１３１により締め付けられ、その締付力（押圧力）が維持された状態で固定されると、この押圧力は電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂを介して各単電池１０１の幅広側板１１１ａに伝わる。ｘ軸方向に単電池１０１を圧縮させるように押圧力が作用すると、この押圧力は押圧力伝達部材１２０を介して捲回電極群１７０に伝わる。その結果、充放電の際の捲回電極群１７０の膨張を抑制することができるため、捲回電極群１７０の密度が低下することを防止して、電池容量の低減を長期に亘って抑制することができる。
【００７２】
一方、押圧力伝達部材１２０を備えていない単電池では、捲回電極群１７０と電池容器との間に膨張を許容する空間が形成されてしまうため、充放電を繰り返すことで、膨張・収縮が繰り返され、正極電極１７４とセパレータ１７３ａ，１７３ｂとの間や、負極電極１７５とセパレータ１７３ａ，１７３ｂとの間に隙間が生じ、捲回電極群１７０の密度が低下する。この結果、内部抵抗が増加し、十分な出力を得ることが困難となる。これに対して、本実施の形態では、押圧力伝達部材１２０で捲回電極群１７０の外周面を押さえつけることができるため、捲回電極群１７０の密度の低下を防止して、電池容量の低減を長期に亘って抑制することができる。
【００７３】
（２）捲回電極群１７０の軸芯１１７は、板状であって、ｚ軸方向中央部からｚ軸方向両端部に向かって厚みが薄くなる形状とした。これにより、積層構造体である捲回電極群１７０の密度を高めることができる。つまり、本実施の形態によれば、長期に亘って、捲回電極群１７０が高密度状態であることを維持することができる。
【００７４】
（３）押圧力伝達部材１２０は、捲回電極群１７０と面接触する面接触面としての当接曲面１２１を有している。これにより、捲回電極群１７０に点接触される場合や線接触される場合に比べて、接触圧力を低減することができるため、捲回電極群１７０の局所的な変形を防止することができる。
【００７５】
（４）電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂには当接部１６４が複数設けられ、複数の当接部１６４は互いに平行に延在している。これにより、当接部１６４のｚ軸方向両側に空間部ＦＰを形成することができる。この空間部ＦＰに冷却風としての空気を送り込むことで、単電池１０１を効果的に冷却することができる。
【００７６】
−第２の実施の形態−
図１４および図１５を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１４は図１２（ｂ）と同様の図であり、押圧力伝達部材２２０と捲回電極群１７０とを示す斜視図である。図１５は図３と同様の図であり、単電池１０１を幅狭側板１１１ｂ側から見た断面模式図である。図中、第１の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第１の実施の形態との相違点について詳しく説明する。
【００７７】
押圧力伝達部材２２０は、捲回電極群１７０の捲回中心軸Ｗに直交する断面が三角形状とされた三角柱形状である。各単電池１０１には、４つの押圧力伝達部材２２０が収容されている。各押圧力伝達部材２２０は、同様の形状であり、図１５に示すように上下対称および左右対称となるように、電池容器内の四隅に配置されている。
【００７８】
押圧力伝達部材２２０は、捲回電極群１７０の外周面に当接される当接斜面２２１と、絶縁ケース１７９を介して幅広側板１１１ａに当接される当接平面２２２とを有している。当接斜面２２１は、押圧力伝達部材２２０に電池容器外部からの押圧力が作用したときに捲回電極群１７０の外周面を僅かに変形させて面接触する面接触面として形成されている。当接平面２２２は、幅広側板１１１ａに平行に設けられている。当接斜面２２１と当接平面２２２とは矩形平面２２３により接続されている。当接斜面２２１、当接平面２２２および矩形平面２２３は、ｙ軸方向両端に設けられた三角形平面２２５により接続されている。
【００７９】
電池蓋１１２側に配置される一対の押圧力伝達部材２２０は、矩形平面２２３が電池蓋１１２に対向するように、かつ、矩形平面２２３が電池蓋１１２と平行となるように配置されている。底板１１１ｃ側に配置される一対の押圧力伝達部材２２０は、矩形平面２２３が底板１１１ｃに対向するように、かつ、矩形平面２２３が底板１１１ｃと平行となるように配置されている。押圧力伝達部材２２０の三角形平面２２５は、幅狭側板１１１ｂと平行となるように配置されている。
【００８０】
図１５に示すように、押圧力伝達部材２２０は捲回電極群１７０のｚ軸方向中央側に角の大きさが最も小さい最鋭角部が位置している。押圧力伝達部材２２０は、この最鋭角部からｚ軸方向端部に亘って厚みが増加するように形成されている。これにより、捲回電極群１７０と電池缶１１１との間の空間が、押圧力伝達部材２２０でほぼ埋められる。
【００８１】
図１５に示すように、単電池１０１は、四対の当接部１６４によって挟持されている。任意の一対の当接部１６４は、ｘ軸方向に平行な直線ＳＬ上に設けられている。直線ＳＬ上には、一対の当接部１６４、一対の幅広側板１１１ａ、一対の押圧力伝達部材２２０、捲回電極群１７０が配置され、捲回電極群１７０の軸芯１１７も直線ＳＬに配置されている。すなわち、一対の押圧力伝達部材２２０同士を結ぶ直線ＳＬ上に軸芯１１７が配置されている。換言すれば、幅広側板１１１ａ側から見たときに、当接部１６４と、押圧力伝達部材２２０と、軸芯１１７とが重なるように配置されている。
【００８２】
第２の実施の形態では、捲回電極群１７０を挟むように、電池蓋１１２側に一対の押圧力伝達部材２２０が配置されている。さらに、捲回電極群１７０を挟むように、底板１１１ｃ側に一対の押圧力伝達部材２２０が配置されている。すなわち、第２の実施の形態では、捲回電極群１７０を挟むように、二対の押圧力伝達部材２２０が配置され、電池容器の外部からの押圧力が押圧力伝達部材２２０を介して捲回電極群１７０に伝達される。このような第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００８３】
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。
（１）上述した実施の形態では、軸芯１１７の形状を略楕円形状とした例について説明したが、本発明はこれに限定されない。図１０に示すように、幅広面１１７Ｗに沿った正極電極１７４および負極電極１７５に、捲回時の張力で発生する張力Ａ、Ａ’にともなう締付力Ｂが生じるためには、図９（ｂ）に示す仮想線ＶＬが所定の傾斜角θで軸芯１１７の両端部に向かって傾斜するように、軸芯中央部の肉厚ＴＢを両端部の肉厚ＴＡよりも大きくすればよい。このため、たとえば、図１６に示すように、略菱形形状の軸芯３１７で捲回電極群１７０を形成してもよい。
【００８４】
図１６に示すように、軸芯３１７の外周面は、中央部の最大厚みを規定する頂点Ｐ１から、両端部の厚みを規定する点Ｐ２に向かって傾斜角θで傾斜する山形の一対の幅広面３１７Ｗと、これら幅広面３１７Ｗを連結する大径の円弧面３１７Ａと、幅広面３１７Ｗと円弧面３１７Ａとを連結する面取部３１７Ｒとよりなる。幅広面３１７Ｗは、板状の軸芯表裏中央部から両端部の外周面にそれぞれ傾斜する平面である。
【００８５】
幅広面３１７Ｗは、両端部方向に比較的急峻な角度θを有する傾斜平面である。なお、幅広面３１７Ｗの山形の頂点Ｐ１はＲ面取りされ、正極電極１７４、負極電極１７５およびセパレータ１７３ａ，１７３ｂからなる積層体の捲回時に、積層体と軸芯３１７との摩擦が軽減されている。
【００８６】
このように、軸芯３１７を略菱形形状とした場合でも、締付力Ｂを生じさせることができる。その結果、正極電極１７４とセパレータ１７３ａ，１７３ｂとの間、ならびに、負極電極１７５とセパレータ１７３ａ，１７３ｂとの間に隙間が生じることはなく、捲回電極群１７０は密度が高められ、単電池１０１の容量を高めることができる。
【００８７】
（２）上述の実施の形態では、絶縁部１６３Ａ，１６３Ｂは、矩形平板状の基板１６６と、基板１６６のｘ軸方向端面からｘ軸方向に突出して設けられた複数の当接部１６４とを有している例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、基板１６６を省略し、一対の側板当接部間に複数の棒状部材を当接部１６４として架け渡し、この棒状部材を単電池１０１に当接させるようにしてもよい。
【００８８】
（３）当接部１６４の数、形状は、上記した実施の形態に限定されない。単電池１０１を両側から挟み込み、電池缶１１１の側方から押圧力を付与できる構成であればよい。当接部１６４の数を増加させることで、押圧力伝達部材１２０が局所的に撓むことを抑制し、捲回電極群１７０へより均一に押圧力を作用させることができる。
【００８９】
（４）押圧力伝達部材１２０，２２０の形状は、上記した実施の形態に限定されない。押圧力伝達部材は、電池容器の外部からの押圧力を捲回電極群１７０に伝達する構成であればよい。なお、押圧力伝達部材は、捲回電極群１７０のｚ軸方向中央から端部に向かって厚みが薄くなる構成であることが好ましい。
【００９０】
（５）上述した実施の形態では、一対のエンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂと、シャフト１３０と、ナット１３１とで挟持機構を構成し、一対のエンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂをシャフト１３０とナット１３１とで締付けることにより、一対のエンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂ間の単電池１０１および電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂを挟持するようにしたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂを貫通するシャフト１３０に代えて、ｚ軸方向矢視でコ字状の板状部材を電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂの外側に配置して、一対のエンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂを板状部材で挟み込み、板状部材をエンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂにねじ締結することで、複数の単電池１０１を挟持してもよい。この板状部材は、電池ホルダ１６０Ａ，１６０Ｂに沿うようにしてｘ軸方向に延在する平板部と、平板部のｘ軸方向両端部で９０度屈曲してなる屈曲部とを備え、屈曲部がエンドプレート１１０Ａ，１１０Ｂに当接し、ねじ締結される。
【００９１】
（６）上述した実施の形態では、幅広側板１１１ａと捲回電極群１７０との間に押圧力伝達部材１２０，２２０を配置する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。押圧力伝達部材は、捲回電極群１７０の捲回中心軸Ｗに平行な電池容器の側板と、捲回電極群１７０との間に配置すればよい。なお、上述した実施の形態のように、捲回中心軸Ｗに平行な電池容器の側板（幅広側板１１１ａ、電池蓋１１２、および底板１１１ｃ）のうち、広い面を有する側板（幅広側板１１１ａ）と、捲回電極群１７０との間に押圧力伝達部材を配置することで、捲回電極群１７０の膨張を効果的に抑えることができるため、好適である。
【００９２】
（７）第１の実施の形態では一の単電池１０１において、捲回電極群１７０を挟むように一対の押圧力伝達部材１２０を設け、第２の実施の形態では一の単電池１０１において、捲回電極群１７０を挟むように二対の押圧力伝達部材２２０を設けるようにしたが、本発明はこれに限定されない。一の単電池１０１に三対以上の押圧力伝達部材を設けるようにしてもよい。
【００９３】
（８）正極端子１０４、正極集電体１８０および正極箔１７１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１０５、負極集電体１９０および負極箔１７２の材質は、銅に限定されることなく、銅合金としてもよい。
【００９４】
（９）上述した実施の形態では、結着剤として、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を例示したが、本発明はこれに限定されない。ポリフッ化ビニリデンに代えて、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレン／ブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン等の重合体およびこれらの混合体などを使用するようにしてもよい。
【００９５】
（１０）上述した実施の形態では、非水電解液として、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）の混合溶液中に六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を溶解した非水電解液を例示したが、一般的なリチウム塩を電解質とし、これを有機溶媒に溶解した非水電解液であればよい。たとえば、電解質としては、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢ（Ｃ６Ｈ５）４、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ等やこれらの混合物を用いることができる。また、有機溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニトニル等またはこれら２種類以上の混合溶媒を用いるようにしてもよく、混合配合比についても限定されるものではない。
【００９６】
（１１）上述した実施の形態では、ハイブリッド型の電気自動車や純粋な電気自動車に搭載される蓄電装置に組み込まれる組電池１００について説明したが本発明はこれに限定されない。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組電池に本発明を適用してもよい。定置用の蓄電装置に組み込まれる組電池に本発明を適用してもよい。
【００９７】
本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００９８】
１００  組電池、１０１  単電池、１０３  ガス排出弁、１０４  正極端子、１０５  負極端子、１０６ａ  ガスケット、１０６ｂ  ガスケット、１０７  注液部、１０８  ダクト、１０９  バスバー、１１０Ａ，１１０Ｂ  エンドプレート、１１１  電池缶、１１１ａ  幅広側板、１１１ｂ  幅狭側板、１１１ｃ  底板、１１２  電池蓋、１１５  シール部材、１１７  軸芯、１１７Ｒ  面取部、１１７Ｗ  幅広面、１１７ｈ  孔、１１８  熱伝導シート、１１９  冷却プレート、１２０  押圧力伝達部材、１２１  当接曲面、１２２  当接平面、１２３  平面部、１２５  平面部、１３０  シャフト、１３１  ナット、１４１  外部端子部、１４２  鍔部、１４３  突部、１４３ａ  カシメ部、１５１  外部端子部、１５２  鍔部、１５３  突部、１５３ａ  カシメ部、１６０Ａ  中間ホルダ、１６０Ｂ  端部ホルダ、１６１Ａ，１６１Ｂ  側板当接部、１６２Ａ，１６２Ｂ  蓋当接部、１６３Ａ，１６３Ｂ  絶縁部、１６４  当接部、１６５Ａ，１６５Ｂ  開口部、１６６  基板、１７０  捲回電極群、１７１  正極箔、１７２  負極箔、１７３Ｅ  端部、１７３ａ，１７３ｂ  セパレータ、１７４  正極電極、１７５  負極電極、１７６ａ  正極塗工部、１７６ｂ  正極未塗工部、１７７ａ  負極塗工部、１７７ｂ  負極未塗工部、１７９  絶縁ケース、１８０  正極集電体、１８１  端子接続部、１８２  平板部、１８３  正極接合部、１８６  連結部、１９０  負極集電体、１９１  端子接続部、１９２  平板部、１９３  負極接合部、１９６  連結部、２２０  押圧力伝達部材、２２１  当接斜面、２２２  当接平面、２２３  矩形平面、２２５  三角形平面、３１７  軸芯、３１７Ａ  円弧面、３１７Ｒ  面取部、３１７Ｗ  幅広面
【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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【図１６】
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