(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄型の二次電池またはキャパシタをラミネートパックに収納し、平面視で相対向する一方の端部に正極集電端子を、他方の端部に負極集電端子を備えた扁平型電源パックを複数積層して外装容器に一体的に収容して構成される電源装置であって、
前記扁平型電源パックの間および上下の面のそれぞれに熱伝導部材を介装し、上下方向の前記熱伝導部材同士をその側部領域で熱的に連結すると共に、連結した当該側部領域を前記外装容器の側部に設ける放熱部に当接させる構成とし、
前記熱伝導部材は、蛇行容易な一連の熱伝導シートから成り、積層する複数の前記電源パックの間を、その積層方向にジグザグ状に蛇行して介装され、ジグザグに折り返す側部領域の少なくとも一方の側部領域を前記放熱部に当接させていることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
薄型の二次電池またはキャパシタをラミネートパックに収納し、平面視で相対向する一方の端部に正極集電端子を、他方の端部に負極集電端子を備えた扁平型電源パックを複数積層して外装容器に一体的に収容して構成される電源装置であって、
前記扁平型電源パックの間および上下の面のそれぞれに熱伝導部材を介装し、上下方向の前記熱伝導部材同士をその側部領域で熱的に連結すると共に、連結した当該側部領域を前記外装容器の側部に設ける放熱部に当接させる構成とし、
前記熱伝導部材は、複数のシート状の熱伝導シートから成り、積層する複数の前記電源パックの間および上下の面に介装され、少なくとも一方の側端部を前記放熱部まで延設して互いに重ね合わせて重合部を形成し、当該重合部を前記放熱部に当接させていることを特徴とする電源装置。
【請求項３】
前記外装容器は少なくとも前記熱伝導部材と当接する部分が金属で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記外装容器は金属製であって、前記放熱部は、当該金属製外装容器の側面部であることを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。
【請求項５】
前記熱伝導シートはアルミ箔から成ることを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。
【請求項６】
前記熱伝導部材の幅は、前記電源パックの本体幅よりも狭い幅とされ、相対向して設けられる前記正負の集電端子に接触しない幅であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電源装置。
【請求項７】
前記熱伝導部材は、前記電源パックに接着固定されていることを特徴とする請求項請求項１から６のいずれかに記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電可能な扁平型電源パックを複数積層した電源装置に関し、特に、複数積層した扁平型電源パックの発熱を良好に放熱する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高エネルギー密度を有し小型軽量化が可能であることからリチウム二次電池が、携帯電話やノート型パソコン等の携帯型電子機器の電源装置として用いられている。また、大容量化が可能であることから、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）等のモータ駆動電源や、電力貯蔵用蓄電池としても注目されてきている。
【０００３】
また、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタなどのキャパシタ要素を用いた蓄電デバイス（電源装置）も知られている。これらの二次電池やキャパシタ要素を用いた電源装置は、正極板と負極板とをセパレータを介して巻回または交互に積層して構成される電極群を備えている。また、この電極群を外装容器に収容して電解液を充填して、複数の正極板の正極集電タブに連結される正極集電端子と、この正極集電端子と電気的に接続される正極外部端子と、複数の負極板の負極集電タブに連結される負極集電端子と、この負極集電端子と電気的に接続される負極外部端子を備えた構成とされる。
【０００４】
巻回型の電極群は、正極板と負極板との間にセパレータを介装して一体に巻回した構成であり、積層型の電極群は、正極板と負極板とをセパレータを介して複数層積層した構成である。
【０００５】
また、積層型の電極群を備える電源装置としては、金属製の電池缶内に正極板と負極板とをセパレータを介して複数層積層した弁当型の電池缶タイプの他に、樹脂層と金属箔層とをラミネートしたフィルムから成る外装体の中に正極板と負極板とをセパレータを介して複数層積層したラミケートパックタイプの扁平型電源パックが知られている。
【０００６】
また、これらの充放電可能な扁平型電源パックを複数積層して大容量の電源装置を構成することも行われている。このような電源装置においては、各電源パックの温度（セル温度）が過度に上昇してしまうと劣化を招いてしまうことから、セル温度を所定範囲に収束させることが重要となっている。そこで、積層される複数の電源パック（蓄電セル）間に放熱板を挟み込むことにより、蓄電セルの熱を放熱し、セル温度の過度な上昇を抑制することが模索されている。
【０００７】
例えば、積層された電気化学デバイスユニット（扁平型電源パックに相当）同士の間および最外層に熱伝導部材を配設して、電気化学デバイスユニット間に生じる熱を効率よく放熱させるとした電気化学デバイスモジュール（電源装置に相当）が既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
特に、リチウム二次電池などのように充放電の際に電気化学反応を伴う電源パックにおいては、充放電される度に電極群が発熱するので、電極板面積が大きな扁平型電源パックを複数積み重ねる際に、これらの発熱を、確実に放熱することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２９７３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
扁平型電源パック（ラミネートパックセル）を複数積層して大容量の電源装置を構築する際に、当該電源装置がモバイル機器に適した比較的小型であれば、特許文献１のように、扁平型電源パックの間に熱伝導部材を介装し、これらの熱伝導部材を熱的に結合することによって放熱性を発揮することができる。しかし、より大型の機器に用いる、より大型で大容量の電源装置の場合には、複数の扁平型電源パック間に熱伝導部材を介装するだけでは、効果的に熱伝導することは困難であり、放熱性は不十分となる。
【００１１】
より大型化が求められる電源装置にあっては、極板面積も大きくなり、積層するパックセルの積層数も増加するので、比較的大面積の扁平型電源パックを複数積層する構成となる。そのために、特に積層した中央部分からの発熱をより効率よく放熱することが望まれる。
【００１２】
そこで本発明は、上記問題点に鑑み、正極板と負極板とを積層した電極群をラミネートパックに収容した扁平型電源パックを複数積層して構成される電源装置において、積み重ねた部分からの発熱をより効率的に放熱可能な電源装置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】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、薄型の二次電池またはキャパシタをラミネートパックに収納し、平面視で相対向する一方の端部に正極集電端子を、他方の端部に負極集電端子を備えた扁平型電源パックを複数積層して外装容器に一体的に収容して構成される電源装置であって、前記扁平型電源パックの間および上下の面のそれぞれに熱伝導部材を介装し、上下方向の前記熱伝導部材同士をその側部領域で熱的に連結すると共に、連結した当該側部領域を前記外装容器の側部に設ける放熱部に当接させる構成としたことを特徴としている。
【００１４】
この構成によると、積層する扁平型電源パック同士の間に熱伝導部材を介装し、この熱伝導部材の側部領域を熱的に連結し、この連結部を放熱部に接続しているので、積み重ねた電極板の中央部分の発熱を速やかに放熱部まで伝熱することが可能になって、各電源パックの温度（セル温度）が過度に上昇することを抑制し、各電源パックの温度を揃えることが可能になる。そのために、積み重ねた部分からの発熱をより効率的に放熱可能な電源装置を得ることができる。
【００１５】
また本発明は上記構成の電源装置において、前記外装容器は少なくとも前記熱伝導部材と当接する部分が金属で形成されることを特徴としている。この構成によると、外装容器の側部に設ける放熱部が金属で形成されるので、高い放熱性を発揮して、熱伝導部材が伝導する熱をより効率的に放熱することが可能になる。
【００１６】
また本発明は上記構成の電源装置において、前記外装容器は金属製であって、前記放熱部は、当該金属製外装容器の側面部であることを特徴としている。この構成によると、各電源パック間および上下の面のそれぞれに介装している熱伝導部材をその側部領域で熱的に接続して金属製外装容器の側面部に当接しているので、扁平型電源パックの発熱を速やかに放熱することができ、過剰な温度上昇を抑制して、充放電機能を安定させ、安全性を高めることができる。
【００１７】
また本発明は上記構成の電源装置において、前記熱伝導部材は、蛇行容易な一連の熱伝導シートから成り、積層する複数の前記電源パックの間を、その積層方向にジグザグ状に蛇行して介装され、ジグザグに折り返す側部領域の少なくとも一方の側部領域を前記放熱部に当接させていることを特徴としている。この構成によると、一枚の熱伝導シートを、積層する電源パックの間をジグザグ状に介装して熱伝導部材としているので、少ない部品点数で装着作業が容易であり、複数の電源パックの発熱をより均一にしながら、外装容器の放熱部に速やかに伝熱することが可能になる。
【００１８】
また本発明は上記構成の電源装置において、前記熱伝導部材は、複数のシート状の熱伝導シートから成り、積層する複数の前記電源パックの間および上下の面に介装され、少なくとも一方の側端部を前記放熱部まで延設して互いに重ね合わせて重合部を形成し、当該重合部を前記放熱部に当接させていることを特徴としている。この構成によると、複数の熱伝導シートを電源パックの間に介装して一方の側部領域で重合して放熱部に当接させることにより、複数の電源パックの発熱をより均一にしながら、速やかに放熱することができる。
【００１９】
また本発明は上記構成の電源装置において、前記熱伝導シートはアルミ箔から成ることを特徴としている。この構成によると、伝熱性に優れたアルミ箔を用いることにより、積層部分からの発熱をより効率的に放熱可能となる。また、アルミ箔は耐蝕性が高く、電源装置内に電解液が漏洩しても、その機能を損なうことがない。
【００２０】
また本発明は上記構成の電源装置において、前記熱伝導部材の幅は、前記電源パックの本体幅よりも狭い幅とされ、相対向して設けられる前記正負の集電端子に接触しない幅であることを特徴としている。この構成によると、電源パック間に介装する熱伝導部材が導電性部材であっても、集電端子に接触しないので、電気的な短絡が生じず安全な構成な構成となる。
【００２１】
また本発明は上記構成の電源装置において、前記熱伝導部材は、前記電源パックに接着固定されていることを特徴としている。この構成によると、熱伝導部材が電源パックからずれたり外れたりしないので、所定の部位に安定して配設しておくことができ、安定した放熱性を発揮する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、正極板と負極板とを積層した電極群をラミネートパックに収容した扁平型電源パックを複数積層して構成される電源装置において、積層する扁平型電源パックの間および上下の面のそれぞれに介装する熱伝導部材を設け、熱伝導部材同士をその側部領域で熱的に連結すると共に、連結している当該側部領域を外装容器の側部に設ける放熱部に当接させる構成とすることにより、積み重ねた部分からの発熱をより効率的に放熱可能な電源装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る電源装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係る電源装置の概略斜視図である。
【図３】電源パックに熱伝導部材を介装した状態を示す平面図である。
【図４Ａ】シート状の熱伝導部材の第一の装着例を示す概略断面図である。
【図４Ｂ】シート状の熱伝導部材の第二の装着例を示す概略断面図である。
【図５】電源パックが備える電極群の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。また、同一構成部材については同一の符号を用い、詳細な説明は適宜省略する。
【００２５】
本発明に係る電源装置は、正極板と負極板とをセパレータを介して積層した電極群をラミネートパックに収納した薄型の二次電池またはキャパシタを有する。また、平面視で相対向する一方の端部に正極集電端子を、他方の端部に負極集電端子を、備えた扁平型電源パックを複数積層して外装容器に一体的に収容して構成される電源装置である。
【００２６】
例えば図１に示すように、それぞれが扁平型の電源パックＬＰ１〜ＬＰ５を順に積層して、ケース本体１１と蓋部材１２とを有する外装容器１０に収容して電源装置ＢＳが構成される。また、平面視矩形の相対向する両側面に正負の外部端子６が設けられていて、この外部端子６を介して充放電を行う構成とされる。
【００２７】
また、本実施形態では、扁平型電源パックＬＰ（ＬＰ１〜ＬＰ５）の間および上下の面のそれぞれに熱伝導部材２１を介装している。熱伝導部材２１は例えば図示するように蛇行容易な一連の熱伝導シートから成る熱伝導部材２１Ａ（以後、蛇腹状の熱伝導部材２１Ａと称する）が好ましい。また、ジグザグに折り返す側部領域の少なくとも一方の側部領域を外装容器１０の側部に当接させている。そのために、この外装容器１０の側部を放熱部として構成すると、上下に複数積層している扁平型電源パックＬＰ（ＬＰ１〜ＬＰ５）の発熱を速やかに放熱部に伝熱可能となる。
【００２８】
熱伝導部材２１は、伝熱性を有する材料から成ることが好ましいので、本実施形態では伝熱性に優れた金属箔（例えば、アルミ箔）を用いている。そのために、蛇行容易な一連の熱伝導シートから成る蛇腹状の熱伝導部材２１Ａとし、良好な伝熱性を有する金属箔を、積層する複数の扁平型電源パックＬＰ（ＬＰ１〜ＬＰ５）の間を、その積層方向にジグザグ状に蛇行させて介装している。また、蛇腹状に折り返す少なくとも一方の側部領域を外装容器１０の側面部に当接させている。この構成であれば、一枚の熱伝導シート２１Ａを、積層する電源パックの間をジグザグ状に介装して熱伝導部材とすることにより、少ない部品点数で装着作業が容易であり、複数の電源パックＬＰ（ＬＰ１〜ＬＰ５）の発熱をより均一にしながら、外装容器１０の放熱部に速やかに伝熱することが可能になる。
【００２９】
外装容器１０が金属製であれば、その金属製の側面部を放熱部として用いることができる。また、外装容器１０が放熱性が高くない材質、例えば硬質樹脂製であれば、熱伝導部材２１が当接する部分に放熱性を発揮する部材、例えば、放熱性が良好な金属板を装着して放熱部を形成してもよい。いずれにしても、各電源パック間および上下の面のそれぞれに介装している熱伝導部材２１をその側部領域で熱的に接続し外装容器１０の放熱部に当接させることにより、扁平型電源パックＬＰ（ＬＰ１〜ＬＰ５）の発熱を速やかに放熱することができ、過剰な温度上昇を抑制して、充放電機能を安定させ、安全性を高めることができる。
【００３０】
次に、電源パックに対する熱伝導部材の介装状態について図２および図３を用いて説明する。
【００３１】
図２には、電源装置ＢＳが備える熱伝導部材２１として蛇腹状の熱伝導部材２１Ａを備えた例を示す。この蛇腹状の熱伝導部材２１Ａは、扁平型電源パックＬＰの中央部領域に介装されており、その介装部から離れた端部に正極または負極の集電端子５、および、この集電端子５と接続される外部端子６がそれぞれ設けられている。
【００３２】
このように、熱伝導部材２１が一枚の熱伝導シートから成る蛇腹状の熱伝導部材２１Ａであれば、複数の扁平型電源パックＬＰを積み重ねていく工程において、シート状の熱伝導部材２１Ａをジグザグに折り返しながら容易に装着していくことができる。
【００３３】
熱伝導部材２１Ａは扁平型電源パックＬＰの主な発熱部となる中央部領域に介装されているので、端部側に設けている正極はたは負極の集電端子５とは接触しない。すなわち、熱伝導部材２１Ａが導電性を有する材質であっても、電気的な短絡は生じないので、導電性の有無にはかかわらずに、熱伝導性の良好な材質を選択することができる。
【００３４】
図３の平面図に示すように、扁平型電源パックＬＰの内部には、平面視矩形の電極群１が収納されている。そこで、この電極群１の対応する部分に、すなわち、扁平型電源パックＬＰの中央部領域に熱伝導部材２１（２１Ａ、２１Ｂ）を介装している。このような構成であれば、電極群１が発熱しても、その発熱を熱伝導部材２１を介して速やかに伝熱することができ、積み重ねる複数の扁平型電源パックＬＰの温度の均一化を図ることも可能になる。
【００３５】
上記したように、熱伝導部材２１（２１Ａ、２１Ｂ）の幅Ｈ２は、電源パックの本体幅Ｈ１よりも狭い幅とされ、本体の両端に相対向して設けられる正負の集電端子５に接触しない幅である。この構成であれば、電源パックの間に介装する熱伝導部材２１（２１Ａ、２１Ｂ）が導電性部材であっても、集電端子５や外部端子６に接触しないので、電気的な短絡が生じず安全な構成な構成となる。
【００３６】
また、放熱性能を向上させるために、本実施形態においては、熱伝導部材２１Ａの上下の面を外装容器１０に当接することに加えて、その途中の部分、例えば、ジグザグに折り返す部分を外装容器１０の側面部に当接させる構成としている。このジグザグに折り返す部分とは、上下の熱伝導部材同士を連結する側部領域に相当し、このジグザグに折り返す部分を外装容器１０の側面部に当接させるとは、連結した当該側部領域を外装容器１０の側部に設ける放熱部に当接させることに相当する。
【００３７】
図４Ａにその一例を示す。この図４Ａは、シート状の熱伝導部材の第一の装着例を示しており、蛇腹状の熱伝導部材２１Ａを介装した電源装置ＢＳ１を表示する。このように、ジグザグに蛇行させながら折り返した熱伝導部材２１Ａの一方の側面部を外装容器１０の側面部、すなわちケース本体１１の内側面に当接させることにより、電極板面積が大きな扁平型電源パックＬＰ（ＬＰ１〜ＬＰ５）を複数積み重ねる構成であっても、これらの発熱を、確実に放熱することが可能になる。
【００３８】
また、熱伝導部材２１の上下の面に加えて、その途中の部分を介して放熱できる構成であれば、熱伝導部材２１は蛇腹状でなくてもよいので、この蛇腹状ではない別実施形態の熱伝導部材２１Ｂについて図４Ｂを用いて説明する。
【００３９】
この図４Ｂは、シート状の熱伝導部材の第二の装着例を示しており、複数のシート状の熱伝導部材２１Ｂを介装した電源装置ＢＳ２を表示する。このように、それぞれがシート状の熱伝導部材２１Ｂであっても、その一方の側端部をケース本体１１の内側面に当接させるまで延設して互いに重ね合わせることにより、複数の熱伝導部材２１Ｂを熱的に連結し、さらに、この重ね合わせた重合部２２を外装容器１０の側面部に設ける放熱部に当接させて放熱性を向上することが可能になる。
【００４０】
この蛇腹状の折り返し部やシート重合部２２は、ケース本体１１の内側面に当接させておくだけでも所定の熱伝導効果を発揮するが、接着剤による固定や止めネジを用いて固定する構成であってもよい。
【００４１】
熱伝導部材２１Ａ、２１Ｂはそれぞれ伝熱性を有するシート状の材質であればよく、本実施形態では前述したように、伝熱性に優れたアルミ箔を用いている。すなわち、熱伝導部材２１Ａは、蛇腹状の一連のアルミ箔から成り、熱伝導部材２１Ｂは、複数のシート状のアルミ箔から成る。また、所望される伝熱性の程度に応じて、所定の伝熱性を有するシート状の材質を用いることができる。また、アルミ箔は耐蝕性が高く、電源装置内に電解液が漏洩しても、その機能を損なうことがないので好ましい。
【００４２】
また、電源パック間に介装した熱伝導部材２１Ａ、２１Ｂは、その介装位置がずれないことが好ましいので、例えば、熱伝導部材２１Ａ、２１Ｂは電源パックに接着固定しておくとよい。熱伝導部材２１Ａ、２１Ｂが電源パックに接着固定されている構成であれば、
熱伝導部材２１Ａ、２１Ｂが電源パックからずれたり外れたりしないので、所定の部位に安定して配設しておくことができ、安定した放熱性を発揮する。
【００４３】
熱伝導部材２１Ａ、２１Ｂを電源パックに接着固定する際に用いる接着剤は耐熱性を有し、さらに電解液に腐食されない接着剤が好ましく、例えば、日本ゼオン株式会社製ＢＭ−１４０Ｓを用いて、それぞれの電源パックとの密着部の所定領域を接着するとよい。
【００４４】
次に、本実施形態で用いた電極群１の具体的な構成について、図５を用いて説明する。本実施形態の電極群１は、リチウム二次電池を構成する積層型の電極群である。
【００４５】
電極群１は、正極板と負極板とをセパレータを介して複数層積層した構成であって、図５に示すように、正極集電体２ｂ（例えば、アルミニウム箔）の両面に正極活物質からなる正極活物質層２ａが形成された正極板２と、負極集電体３ｂ（例えば、銅箔）の両面に負極活物質からなる負極活物質層３ａが形成された負極板３とがセパレータ４を介して積層されている。
【００４６】
セパレータ４により、正極板２と負極板３との絶縁が図られているが、外装ケース（ラミネートパック）に充填される電解液を介して正極板２と負極板３との間でリチウムイオンの移動が可能となっている。
【００４７】
ここで、正極板２の正極活物質としては、リチウムが含有された酸化物（ＬｉＣｏＯ2，ＬｉＮｉＯ2，ＬｉＦｅＯ2，ＬｉＭｎＯ2，ＬｉＭｎ2Ｏ4など）や、その酸化物の遷移金属の一部を他の金属元素で置換した化合物などが挙げられる。なかでも、通常の使用において、正極板２が保有するリチウムの８０％以上を電池反応に利用し得るものを正極活物質として用いれば、過充電などの事故に対する安全性を高めることができる。
【００４８】
また、負極板３の負極活物質としては、リチウムが含有された物質やリチウムの挿入／離脱が可能な物質が用いられる。特に、高いエネルギー密度を持たせるためには、リチウムの挿入／離脱電位が金属リチウムの析出／溶解電位に近いものを用いるのが好ましい。その典型例は、粒子状（鱗片状、塊状、繊維状、ウィスカー状、球状および粉砕粒子状など）の天然黒鉛もしくは人造黒鉛である。
【００４９】
なお、正極板２の正極活物質に加えて、また、負極板３の負極活物質に加えて、導電材、増粘材および結着材などが含有されていてもよい。導電材は、正極板２や負極板３の電池性能に悪影響を及ぼさない電子伝導性材料であれば特に限定されず、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、グラファイト（天然黒鉛、人造黒鉛）、炭素繊維などの炭素質材料や導電性金属酸化物などを用いることができる。
【００５０】
増粘材としては、例えば、ポリエチレングリコール類、セルロース類、ポリアクリルアミド類、ポリＮ−ビニルアミド類、ポリＮ−ビニルピロリドン類などを用いることができる。結着材は、活物質粒子および導電材粒子を繋ぎとめる役割を果たすものであり、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルピリジン、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系ポリマーや、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系ポリマーや、スチレンブタジエンゴムなどを用いることができる。
【００５１】
また、セパレータ４としては、微多孔性の高分子フィルムを用いることが好ましい。具体的には、ナイロン、セルロースアセテート、ニトロセルロース、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテンなどのポリオレフィン高分子からなるフィルムが使用可能である。
【００５２】
また、電解液としては、有機電解液を用いることが好ましい。具体的には、有機電解液の有機溶媒として、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、γ―ブチロラクトンなどのエステル類、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、メトキシエトキシエタンなどのエーテル類、さらに、ジメチルスルホキシド、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、ギ酸メチル、酢酸メチルなどが使用可能である。なお、これらの有機溶媒は、単独で使用してもよいし、２種類以上を混合して使用してもよい。
【００５３】
さらに、有機溶媒には電解質塩が含まれていてもよい。この電解質塩としては、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）、ホウフッ化リチウム、六フッ化リン酸リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）、フッ化リチウム、塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウムおよび四塩化アルミン酸リチウムなどのリチウム塩が挙げられる。なお、これらの電解質塩は、単独で使用してもよいし、２種類以上を混合して使用してもよい。
【００５４】
電解質塩の濃度は特に限定されないが、約０．５〜約２．５ｍｏｌ／Ｌであれば好ましく、約１．０〜２．２ｍｏｌ／Ｌであればより好ましい。なお、電解質塩の濃度が約０．５ｍｏｌ／Ｌ未満の場合には、電解液中においてキャリア濃度が低くなり、電解液の抵抗が高くなる虞がある。一方、電解質塩の濃度が約２．５ｍｏｌ／Ｌよりも高い場合には、塩自体の解離度が低くなり、電解液中のキャリア濃度が上がらない虞がある。
【００５５】
前述した扁平型電源パックＬＰ（ＬＰ１〜ＬＰ５）は、上記構成の電極群１を所定サイズのラミネートパックに収納した薄型の電源パックである。また、それぞれが平面視矩形とされ、この電源パックＬＰを例えば５個積み重ねて一体に外装容器１０に収容して所定容量の電源装置ＢＳを構成する。外装容器１０は、ケース本体１１と蓋部材１２とを備え、鉄、ニッケルメッキされた鉄、ステンレススチール、およびアルミニウムなどからなる。また、本実施形態では、図２の斜視図に示すように外装容器１０は、外形形状が実質的に扁平角型形状となるように形成されている。
【００５６】
ケース本体１１に扁平型電源パックＬＰ（ＬＰ１〜ＬＰ５）を、熱伝導部材２１Ａまたは熱伝導部材２１Ｂを介装しながら、順に積み重ねていき、熱伝導部材２１Ａまたは熱伝導部材２１Ｂの一方の側部領域をケース本体１１の側面に当接させた状態で固定する。
【００５７】
その後、それぞれの集電端子を外部端子に接続した後、蓋部材１２をケース本体１１の開口縁に固定する。すると、ケース本体１１の底部と蓋部材１２との間に積層した扁平型電源パックＬＰ（ＬＰ１〜ＬＰ５）が挟持され、保持される。なお、ケース本体１１に対する蓋部材１２の固定は、例えば、レーザ溶接などによってなされる。また、集電端子と外部端子との接続は、超音波溶接やレーザ溶接、抵抗溶接などの溶接以外に導電性接着剤などを用いて行うこともできる。また、これらの接続方法以外でもよく、例えば、ケース本体１１と蓋部材１２の縁辺同士を巻き締めして密閉する構成としてもよい。
【００５８】
上記したように、本実施形態に係る電源装置ＢＳ（ＢＳ１、ＢＳ２）は、正極板２と負極板３とを積層した電極群１をラミネートパックに収容した扁平型電源パックＬＰ（ＬＰ１〜ＬＰ５）を複数積み重ねて構成される電源装置であって、積層する扁平型電源パックＬＰの間および上下の面のそれぞれに介装する熱伝導部材２１（２１Ａ、２１Ｂ）を設け、熱伝導部材２１同士をその側部領域で熱的に連結すると共に、連結している当該側部領域を外装容器１０の側部に設ける放熱部に当接させる構成とすることにより、積層する部分からの発熱をより効率的に放熱可能な構成となる。
【００５９】
また、熱伝導部材２１は、蛇腹状の一連の熱伝導シートから成る熱伝導部材２１Ａであっても、複数の熱伝導シートから成る熱伝導部材２１Ｂであってもよい。蛇腹状の一連の熱伝導シートから成る熱伝導部材２１Ａであれば、積層する複数の電源パックの間をジグザグ状に介装し、少なくとも一方の側部領域を外装容器の側面部に当接させる。また、複数の熱伝導シートから成る熱伝導部材２１Ｂであれば、積層する複数の電源パックの間および上下の面に介装し、少なくとも一方の側部領域にて重合され、当該重合部を外装容器の側面部に当接させる。
【００６０】
また、外装容器の側面部に金属で形成される放熱部を形成することで、高い放熱性を発揮して、熱伝導部材が伝導する熱をより効率的に放熱することが可能になる。このような構成とすることにより、複数の扁平型電源パックＬＰ（ＬＰ１〜ＬＰ５）の発熱をより均一にしながら、外装容器１０の放熱部に速やかに伝熱することが可能になる。
【００６１】
そのために、本実施形態に係る電源装置ＢＳ（ＢＳ１、ＢＳ２）は、発熱が心配される比較的大型の電源パックを用いる際に好適な形態であり、モバイル用ではない据置型の、例えば、電源パック重量が５００ｇ以上、電源パック電気容量が１０Ａｈ以上のものを複数積層する構成の電源装置に対して特に有効となる。また、シート状の熱伝導部材を介装した構成であるので、各電源パックが膨張しても、それぞれの電源パックの表面に密着した状態を維持して、外装容器１０の放熱部に速やかに伝熱することが可能になる。
【００６２】
すなわち、本発明に係る電源装置は、扁平型電源パックを複数積み重ねた構成であっても、積み重ねた複数の扁平型電源パックの温度の均一化を図ることが可能で、且つ、積層する部分からの発熱をより効率的に放熱可能な電源装置となる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
そのために、本発明に係る電源装置は、ラミネートパックタイプの電源パックを複数備えた大容量の電源装置に好適に利用可能となる。
【符号の説明】
【００６４】
１    電極群
２    正極板
３    負極板
４    セパレータ
１０    外装容器
１１    ケース本体
１２    蓋部材
２１    熱伝導部材
２１Ａ  熱伝導部材（蛇腹状）
２１Ｂ  熱伝導部材（シート状）
ＬＰ（ＬＰ１〜ＬＰ５）  （扁平型）電源パック
Ｈ１    電源パックの本体幅
Ｈ２    熱伝導部材の幅
ＢＳ    電源装置
【図１】
0005989405.tif 000002
【図２】
0005989405.tif 000003
【図３】
0005989405.tif 000004
【図４Ａ】
0005989405.tif 000005
【図４Ｂ】
0005989405.tif 000006
【図５】
0005989405.tif 000007