(57)【要約】【課題】電池ケースの内圧変動に対する耐久性に優れた組電池を提供する。【解決手段】本発明により、配列方向Ｘに配列される複数の単電池１０と、配列方向Ｘに隣り合った２つの単電池１０の間に配置されるスペーサ４０と、複数の単電池１０とスペーサ４０とに対して、配列方向Ｘから荷重を加える拘束機構と、を備える組電池が提供される。スペーサ４０は、単電池１０に対して第１の面圧を付与する第１凸状部４１と、上記第１の面圧よりも相対的に小さい第２の面圧を付与する第２凸状部４２と、を有し、第２凸状部４２は、配列方向Ｘに弾性変形可能なように構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配列方向に配列される複数の単電池と、
前記配列方向に隣り合った２つの前記単電池の間に配置されるスペーサと、
前記複数の単電池と前記スペーサとに対して、前記配列方向から荷重を加える拘束機構と、
を備え、
前記スペーサは、
一方の前記単電池から他方の前記単電池に向かって突出し、前記単電池に対して第１の面圧を付与する第１凸状部と、
一方の前記単電池から他方の前記単電池に向かって突出し、前記単電池に対して前記第１の面圧よりも相対的に小さい第２の面圧を付与する第２凸状部と、
を有し、
前記第２凸状部は、前記配列方向に弾性変形可能なように構成されている、組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の単電池を備えた組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の単電池を電気的に接続した組電池は、車両駆動用の高出力電源等に広く用いられている。例えば特許文献１には、電極体と上記電極体を収容する電池ケースとを有する複数の単電池と、冷却空気を流通させるための空間を有するスペーサとが、所定の配列方向に交互に配列され、かつ、上記配列方向から荷重が加えられた組電池が開示されている。上記スペーサは、単電池と対向する面に凸状のリブを備えている。特許文献１の組電池では、上記スペーサのリブによって、上記配列方向から単電池の側面全体に荷重が加えられている。このことにより、電極体の全体が配列方向から均一に押圧され、電極体の膨張や座屈が抑えられている。
【０００３】
また、例えば特許文献２には、単電池の側面のうち、電極体の端部を含む領域であって中央部を含まない領域に対して、スペーサで荷重を加えることが記載されている。特許文献２では、電極体の中央部に荷重を加えないことで、ハイレートサイクル特性の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−０９１６６５号公報
【特許文献２】特開２０１２−２３０８３７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、本発明者の検討によれば、組電池の使用時には、使用環境の温度差や標高差、あるいは充放電の繰り返しによって、電池ケースの内圧が変動する。このとき、上記特許文献２に記載されるように、単電池の側面に荷重が加えられている領域と荷重が加えられていない領域とがあると、荷重が加えられていない領域で局所的な「電池膨れ」が発生する。このような電池膨れが長期間繰り返されると、電池ケースが疲労して、亀裂を生じ易くなる課題がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池ケースの内圧変動に対する耐久性に優れた組電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明により、配列方向に配列される複数の単電池と、上記配列方向に隣り合った２つの上記単電池の間に配置されるスペーサと、上記複数の単電池と、上記スペーサとに対して、上記配列方向から荷重を加える拘束機構と、を備える組電池が提供される。上記スペーサは、一方の上記単電池から他方の上記単電池に向かって突出し、上記単電池に対して第１の面圧を付与する第１凸状部と、一方の上記単電池から他方の上記単電池に向かって突出し、上記単電池に対して上記第１の面圧よりも相対的に小さい第２の面圧を付与する第２凸状部と、を有し、上記第２凸状部は、上記配列方向に弾性変形可能なように構成されている。
【０００８】
上記構成では、第２凸状部と対向する電池ケースの側面において、相対的に面圧が低く抑えられている。その結果、優れた電池特性、例えば優れたハイレートサイクル特性を存分に発揮することができる。また、上記構成では、スペーサの第２凸状部が弾性変形可能なように構成されている。第２凸状部は、対向する電池ケースの側面に電池膨れが生じた際、その変化に追従して、弾性変形する。このことにより、電池ケースの側面は、第２凸状部で支持（サポート）され、押圧される。その結果、上記組電池では、局所的な電池膨れを抑制することができ、内圧変動に対する優れた耐久性を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係る組電池を模式的に示す斜視図である。
【図２】単電池とスペーサとの相対的な関係を模式的に示す断面図である。
【図３】図２のIII部分の部分拡大図である。
【図４】電池膨れが発生した際の、単電池とスペーサとの相対的な関係を模式的に示す断面図である。
【図５】比較例に係るスペーサの模式図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はVb−Vb線断面図、（Ｃ）はVc部分の部分拡大図である。
【図６】実施例に係るスペーサの模式図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はVIb−VIb線断面図、（Ｃ）はVIc部分の部分拡大図である。
【図７】面圧測定箇所を模式的に示す平面図である。
【図８】電池内圧と面圧との関係を示すグラフである。
【図９】サイクル数と容量劣化率との関係を示すグラフである。
【図１０】（Ａ）〜（Ｄ）は、スペーサの第２凸状部の変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、適宜図面を参照しながら、ここに開示される組電池の好適な実施形態を説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。ここに開示される組電池は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
【００１１】
また、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化することがある。図面中の符号Ｕ、Ｄ、Ｆ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒは、それぞれ、上、下、前、後、左、右を意味するものとする。図面中の符号Ｘ、Ｙ、Ｚは、それぞれ、単電池の配列方向、単電池の幅広面の幅方向、単電池の幅広面の鉛直方向を意味するものとする。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、組電池の設置態様を何ら限定するものではない。
【００１２】
図１は、一実施形態に係る組電池１を模式的に示す斜視図である。図２は、単電池１０とスペーサ４０との相対的な関係を模式的に示す断面図である。ただし、図２では単電池１０の内部構造についての図示を省略している。
【００１３】
組電池１は、複数の単電池１０と、複数のスペーサ４０と、一対のエンドプレート５０Ａ、５０Ｂと、複数の拘束バンド５２と、を備えている。複数の単電池１０は、配列方向Ｘに配列されている。一対のエンドプレート５０Ａ、５０Ｂは、配列方向Ｘ（図１の前後方向）において、組電池１の両端に配置されている。複数の拘束バンド５２は、一対のエンドプレート５０Ａ、５０Ｂを架橋するように取り付けられている。複数のスペーサ４０は、配列方向Ｘにおいて、複数の単電池１０の間、および、単電池１０とエンドプレート５０Ａ、５０Ｂとの間、にそれぞれ配置されている。
【００１４】
エンドプレート５０Ａ、５０Ｂは、複数の単電池１０と複数のスペーサ４０とを配列方向Ｘに挟み込んでいる。複数の拘束バンド５２は、複数のビス５４によって、エンドプレート５０Ａ、５０Ｂに固定されている。複数の拘束バンド５２は、それぞれ、配列方向Ｘに規定の拘束圧が加わるように取り付けられている。このことにより、複数の単電池１０と複数のスペーサ４０とに対して配列方向Ｘから荷重が加えられ、組電池１が一体的に保持されている。本実施形態では、エンドプレート５０Ａ、５０Ｂと、複数の拘束バンド５２と、複数のビス５４とで、拘束機構が構成されている。ただし、拘束機構はこれに限定されるものではない。
【００１５】
単電池１０は、典型的には繰り返し充放電が可能な二次電池、例えば、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、電気二重層キャパシタ等である。複数の単電池１０は、同一形状を有している。単電池１０は、一対の平坦な側面（幅広面、Ｙ−Ｚ面）の少なくとも一方がスペーサ４０と対向するように、配列方向Ｘに沿って一列に並んでいる。複数の単電池１０は、それぞれ、図示しない発電要素が筐体となる電池ケース３０に収容されて構成されている。電池ケース３０は、例えば、アルミニウム等の軽量な金属製である。電池ケース３０の厚み（板厚）は、概ね１ｍｍ以下、典型的には０．５ｍｍ以下、例えば０．３〜０．４ｍｍである。本実施形態の電池ケース３０は、いずれも扁平な有底角型（直方体形状）の外形を有している。
【００１６】
単電池１０の発電要素については従来と同様でよく、特に限定されない。発電要素は、典型的には、電極体と電解質とを有している。電極体は、正極と負極とが絶縁された状態で配列方向Ｘに対向された反応部を有する。正極と負極とは、それぞれ、電荷担体を可逆的に吸蔵および放出可能な活物質を含んでいる。正極は、例えばリチウム遷移金属複合酸化物を含んでいる。負極は、例えば炭素材料を含んでいる。また、電解質は、例えば、カーボネート類等の非水溶媒と、リチウム塩等の支持塩と、を含んでいる。
【００１７】
電極体は、例えば、帯状の正極と帯状の負極とが、帯状のセパレータを介して絶縁された状態で積層され、捲回軸を中心として捲回された捲回電極体であってもよい。捲回電極体は、電池ケース３０に収容可能な扁平形状で、捲回軸に直交する断面視において、一対の捲回平坦部と、一対の捲回平坦部の間に介在される一対の捲回Ｒ部とを有していてもよい。捲回電極体は、一対の捲回Ｒ部のうち一方が電池ケース３０の下方に配置され、他方が電池ケース３０の上方に配置されてもよい。
【００１８】
単電池１０の幅広面は、付与される面圧の違いによって、第１領域３１と第２領域３２とに区画されている。図２の断面図において、第１領域３１は、鉛直方向Ｚの上端から下端に向かって１／３までの上方部分と、中央線Ｍｚ含む中央部分と、に設けられている。第１領域３１は、スペーサ４０によって第２領域３２よりも相対的に大きい面圧が付与される領域である。第１領域３１には、概ね１〜５ＭＰａ、例えば２〜３ＭＰａ程度の面圧が付与されている。また、第２領域３２は、鉛直方向Ｚの下端から上端に向かって１／３までの下方部分に設けられている。第２領域３２は、スペーサ４０によって第１領域３１よりも相対的に小さい面圧が付与される領域である。第２領域３２に付与される面圧は、第１領域３１の面圧の概ね１／１０以下、例えば１／２０以下であってもよい。第２領域３２には、概ね０．５ＭＰａ以下、例えば０．１〜０．２ＭＰａ程度の面圧が付与されていてもよい。
【００１９】
電池ケース３０の上面には、外部接続用の正極端子１２Ｔと負極端子１４Ｔとが突出している。正極端子１２Ｔは、電極体の正極と電気的に接続されている。負極端子１４Ｔは、電極体の負極と電気的に接続されている。隣り合う単電池１０の正極端子１２Ｔと負極端子１４Ｔとは、バスバー１８で電気的に接続されている。このことにより、組電池１は直列に電気接続されている。ただし、組電池１を構成する単電池１０の形状、サイズ、個数、配置、接続方法等はここに開示される態様に限定されることなく、適宜変更することができる。
【００２０】
スペーサ４０は、板状部材である。スペーサ４０は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂材料や、熱伝導性の良い金属材料で構成されている。スペーサ４０は、電池ケース３０と対向する少なくとも一方の面に、冷却用流体（典型的には空気）の流路として利用可能な複数の溝部分を有している。スペーサ４０では、例えば鉛直方向Ｚの下方であって幅方向Ｙの中央に近い部分から、上記溝部分に対して冷却用流体が供給される。供給された冷却用流体は、例えばスペーサ４０の幅方向Ｙの左右から排出される。このように、スペーサ４０は、単電池１０の内部で発生した熱を放散させるための放熱板としての機能を有する。
【００２１】
スペーサ４０は、所謂、櫛歯状に構成されている。スペーサ４０は、ベース部４０ｂと、ベース部４０ｂから一体的に形成された第１凸状部４１および第２凸状部４２を有している。ベース部４０ｂは、片側の表面が単電池１０の幅広面と対向し、平坦な平板形状を有している。なお、第１凸状部４１および第２凸状部４２の形状、サイズ、配置等は、例えば要求される電池特性等に応じて適宜決定することができる。第１凸状部４１および第２凸状部４２は、ベース部４０ｂから配列方向Ｘに同じ高さＴで突出している。高さＴは、例えば、ベース部４０ｂの厚み（すなわち、配列方向Ｘの長さ）以上であり、典型的には５ｍｍ以下、例えば１〜３ｍｍである。第１凸状部４１および第２凸状部４２は、単電池１０が完全放電状態（充電深度（State Of Charge：ＳＯＣ）＝０％）のときに、単電池１０の幅広面に当接し、電池ケース３０を押圧している。第１凸状部４１および第２凸状部４２は、典型的には、単電池１０の通常使用時に（例えば、ＳＯＣ＝０〜１００％の範囲において）、常時、単電池１０の幅広面に当接し、電池ケース３０を押圧している。
【００２２】
第１凸状部４１は、鉛直方向Ｚの上端から下端に向かって１／３までの上方部分と、中央線Ｍｚ含む中央部分と、に設けられている。第１凸状部４１は、単電池１０の第１領域３１に当接している。第１凸状部４１は、単電池１０の第１領域３１に対して、配列方向Ｘから荷重を加えるように構成されている。第１凸状部４１の構成については従来と同様でよく、特に限定されない。第１凸状部４１の断面形状は、ここではベース部４０ｂから連続する四角形状である。第１凸状部４１は、第２凸状部４２に比べて配列方向Ｘに変形しにくく、形状維持性が高い。このことにより、第１凸状部４１は、第１領域３１に対して、第２凸状部４２よりも相対的に大きな面圧を付与可能なように構成されている。第１凸状部４１は、典型的には、第１領域３１に対して、所定の面圧を常時付与可能なように構成されている。
【００２３】
第２凸状部４２は、鉛直方向Ｚの下端から上端に向かって１／３までの下方部分に設けられている。第２凸状部４２は、単電池１０の第２領域３２に当接している。第２凸状部４２は、単電池１０の第２領域３２に対して、第１凸状部４１よりも相対的に小さな荷重を配列方向Ｘから加えるように構成されている。第２凸状部４２全体の断面形状は、ここではベース部４０ｂから連続し、かつ、配列方向Ｘの一端から他端に向けて脚部が等しい角度で広がった等脚台形状である。ただし、後述する変形例にも示すように、第２凸状部４２全体の断面形状は、これに限定されるものではない。
【００２４】
図３は、配列方向Ｘの断面における第２凸状部４２の部分拡大図である。第２凸状部４２全体の断面形状は、一対の底辺のそれぞれの中点を通る対称軸ｍを基準とした線対称性を有している。第２凸状部４２は、スペース部（空間部）４２ｓを有している。スペース部４２ｓは、スペーサ４０のベース部４０ｂを含む領域をくり貫いて形成されている。スペース部４２ｓは、単電池１０と対向する面に向かって開口している。スペース部４２ｓの開口部分は、単電池１０の側面に接することにより、閉鎖されている。このため、スペース部４２ｓには、通常、冷却用流体は流通しない。スペース部４２ｓの断面形状は、ここでは半円形状である。ただし、後述する変形例にも示すように、スペース部４２ｓの断面形状は、これに限定されるものではない。スペース部４２ｓの断面形状は、半円の直径の中心点と円弧の中央点とを通る直線（ここでは上記ｍに同じ）を基準とした線対称性を有している。このことにより、第２領域３２の面圧を、バランスよく（均等に）緩和することができる。スペース部４２ｓのサイズは、例えば拘束バンド５２の拘束圧や、単電池１０の通常使用時における第２領域３２の膨張量等によって決定することができる。スペース部４２ｓの半円の直径の中心点と円弧の中央点とを通る直線の長さは、例えば、ベース部４０ｂの厚み以上であって、ベース部４０ｂの厚みと第２凸状部４２の高さＴとの総和よりも短い長さである。具体的には、概ね０．５〜３ｍｍ、例えば１〜２ｍｍである。
【００２５】
第２凸状部４２は、配列方向Ｘにおいて、変形部位４２ｄと非変形部位４２ｎとに区分けされている。変形部位４２ｄは、スペース部４２ｓを含み、面圧を緩和するための緩衝部、すなわち、クッションとして機能する部位である。第２凸状部４２は、スペース部４２ｓを有することで、配列方向Ｘに弾性変形が可能となっている。このことにより、第２領域３２は、電池ケース３０の内圧が変動しても、第２凸状部４２によって支持（サポート）される。また、第２領域３２では、第１領域３１に比べて相対的に面圧が低く抑えられる。一方、非変形部位４２ｎは、スペース部４２ｓを含まず、ストッパ部として機能する部位である。非変形部位４２ｎは、変形部位４２ｄに比べて配列方向Ｘに変形しにくく、形状維持性が高い。このことにより、第２領域３２では、電池膨れが一定量以上大きくなった際に、それ以上の膨張が抑制される。
【００２６】
以上のように、本実施形態の組電池１では、スペーサ４０の第２領域３２に当接する部分、すなわち第２凸状部４２が、弾性変形可能なように構成されている。そのため、配列方向Ｘに対する第２領域３２の厚み（すなわち、配列方向Ｘの長さ）の変化に追従して、第２凸状部４２が変形容易である。このことにより、第２領域３２は、第２凸状部４２によって支持され、僅かに押圧される。その結果、組電池１では、例えば特許文献２に記載される組電池に比べて、内圧変動に対する耐久性を向上することができる。
【００２７】
図４は、電池膨れが発生した際の単電池１０とスペーサ４０との相対的な関係を模式的に示す断面図である。図４に示すように、電池ケース３０の内圧が上昇して、第２領域３２が配列方向Ｘに膨張すると、変形部位４２ｄのスペース部４２ｓが配列方向Ｘに押しつぶされ、第２凸状部４２の厚みが薄くなる。これとは逆に、図２に示すように、電池ケース３０の内圧が下降して、第２領域３２の膨張が解消されると、変形部位４２ｄのスペース部４２ｓが配列方向Ｘに広がり、第２凸状部４２が元の厚みに戻る。このように変形部位４２ｄが弾性変形することで、第１領域３１と第２領域３２との荷重の差が小さく抑えられる。その結果、電池ケース３０に内圧変動のストレスが繰り返し加えられても、電池ケース３０に疲労が生じにくくなる。加えて、本実施形態では、第２領域３２が配列方向Ｘに一定量以上膨張すると、非変形部位４２ｎがストッパとなり、第２領域３２の膨張が制限される。以上のように、電池ケース３０に亀裂が生じることをダブルで抑制して、単電池１０の気密性を良好に維持することができる。
【００２８】
さらに、第２凸状部４２で第２領域３２を支持することにより、第２領域３２において電極体に発生する面圧を調整することができる。すなわち、第２凸状部４２で押圧されることにより、第２領域３２では、配列方向Ｘにおける電極体の膨張や座屈が抑えられる。その結果、例えば特許文献２に記載される組電池に比べて、配列方向Ｘにおける正極と負極と位置関係を安定的に維持することができる。その結果、ハイレート劣化耐性やリチウム析出耐性を向上することができる。加えて、第２領域３２では、第１領域３１に比べて相対的に面圧が低く抑えられている。その結果、例えば特許文献１に記載される組電池に比べて、電解液が電極体の外へと押し出されにくくなり、電解液を電極体内に安定して保持することができる。以上の効果が相俟って、組電池１は、優れた電池特性、例えば優れたハイレートサイクル特性を存分に発揮することができる。
【００２９】
組電池１は各種用途に利用可能であるが、例えば、ハイブリッド車両等の移動体の動力源（駆動用電源）として好適に利用することができる。
【００３０】
以下、本発明に関する実施例を説明するが、本発明を以下の実施例に示すものに限定することを意図したものではない。
【００３１】
ここでは、図５，６に示す２種類のスペーサ６０，７０を用いて単電池を挟み込み、面圧の測定とハイレートサイクル特性の測定とを行った。
【００３２】
図５は、スペーサ６０の模式図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はVb−Vb線断面図、（Ｃ）はVc部分の部分拡大図である。スペーサ６０は、従来の組電池で使用されるスペーサ（比較例のスペーサ）である。図５（Ａ），（Ｂ）に斜線を付して示すように、スペーサ６０は、Ｅ字状のリブを有している。リブは、幅方向Ｙにおいて、左右の両端部分と中央線Ｍｙを含む中央部分とを包含する領域に形成されている。また、リブは、鉛直方向Ｚにおいて、上端を包含する領域に形成されている。スペーサ６０のリブが形成されていない領域には、円筒状の突起が島状に複数形成されている。このことにより、スペーサ６０は、電極体の幅方向Ｙの両端部分と中央部分とに、鉛直方向Ｚの全長にわたって荷重を加える一方、少なくとも電極体の鉛直方向Ｚの下端から１／３の下方部分の一部、ここでは１／２（５０％）以上の幅に、荷重を加えないように構成されている。また、円筒状の突起は、配列方向Ｘの長さがリブよりも短い。このことにより、円筒状の突起は、単電池の通常使用時には単電池と当接せず、単電池が所定量以上膨張したときに、はじめて単電池と当接するように構成されている。
【００３３】
図６は、スペーサ７０の模式図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はVIb−VIb線断面図、（Ｃ）はVIc部分の部分拡大図である。スペーサ７０は、ここに開示される組電池の一実施形態で使用されるスペーサ（実施例のスペーサ）である。スペーサ７０は、リブが形成されていない領域に中空の凸状部が島状に複数形成されていること以外、スペーサ６０と同じである。中空の凸状部は、配列方向Ｘの長さがリブと同じである。スペーサ７０は、スペーサ６０と同様、リブによって電極体の幅方向Ｙの両端部分と中央部分とに、鉛直方向Ｚの全長にわたって第１の荷重を加えるように構成されている。その一方、中空の凸状部によって少なくとも電極体の鉛直方向Ｚの下端から１／３の下方部分の一部、ここでは１／２（５０％）以上の幅に、第１の荷重よりも小さい第２の荷重を加えるように構成されている。中空の凸状部は、中空部分、すなわち、その内部に空間を有することで、配列方向Ｘに弾性変形可能なように構成されている。中空の凸状部は、単電池が膨張する前から、単電池と当接するように構成されている。中空の凸状部は、単電池の膨張の程度によらず、常時、単電池と当接するように構成されている。
【００３４】
＜面圧の測定＞
図５，６に示すスペーサ６０，７０を各２枚用意し、図７に示す面圧測定箇所（Ａ部，Ｂ部）にそれぞれ面圧センサを配置した。次に、面圧センサを介して２枚のスペーサで単電池を挟み込み、１００ｋｇｆの拘束圧で配列方向から拘束した。次に、単電池の側面に開けた穴から空気を注入し、単電池の内圧を０〜０．４ＭＰａまで変化させた。このときの、単電池の内圧に対するＡ部，Ｂ部の面圧の推移を測定した。結果を図８に示す。
【００３５】
図８に示すように、スペーサ６０を用いた比較例では、電池内圧が０．３ＭＰａを超えるあたりまで、円筒状の突起と当接するＢ部の面圧が略ゼロのままだった。言い換えれば、電池内圧が所定値（０．３４ＭＰａ）に達するまで、Ａ部とＢ部との面圧の差が大きかった。このことから、スペーサ６０を用いた場合、単電池の内圧が０〜０．３ＭＰａ程度の範囲では、Ｂ部で局所的な電池膨れが繰り返されると考えられた。
これに対し、スペーサ７０を用いた実施例では、電池内圧が上昇すると、それに追従するように、中空の凸状部に当接するＢ部の面圧が穏やかに増加した。言い換えれば、Ｂ部に対して少しずつ大きな荷重が加えられ、Ａ部とＢ部との面圧の差が緩和されていた。その結果、Ｂ部の局所的な電池膨れが抑制されていた。このことから、スペーサ７０を用いることで、スペーサ６０を用いる場合に比べて、内圧変動に対する耐久性を向上することができるとわかった。
【００３６】
＜ハイレートサイクル特性の測定＞
上記面圧測定時と同じように、２枚のスペーサで単電池を挟み込み、１００ｋｇｆの拘束圧で配列方向から拘束した。次に、−３０℃の環境下で、単電池に対してハイレートパルス充放電を１００００サイクル繰り返した。パルス充放電の条件は、４０Ａの電流で１秒間充電した後、４０Ａの電流で１秒間放電するものとした。そして、２０００サイクル毎に電池容量を測定し、初期容量に対する減少率（容量劣化率）を求めた。このときの、サイクル数と容量劣化率との関係を図９に示す。
【００３７】
図９に示すように、スペーサ６０を用いた比較例では、サイクル数を重ねる毎に容量劣化が大きくなり、１００００サイクル後には容量劣化率が１６％を超えていた。
これに対し、スペーサ７０を用いた実施例では、容量劣化が小さく抑えられ、１００００サイクル後にも容量劣化率が僅か４％程度だった。この理由としては、中空の凸状部によってＢ部における電極体の膨張や座屈が抑えられ、その結果、抵抗が低減されたことやリチウム析出が抑えられたことが考えられる。このことから、スペーサ７０を用いることで、スペーサ６０を用いる場合に比べて、ハイレート劣化耐性やリチウム析出耐性を向上することができるとわかった。
【００３８】
以上、本発明を詳細に説明したが、上記実施形態および実施例は例示にすぎず、ここで開示される発明には上述の具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００３９】
例えば上記した図２，３の実施形態では、スペーサ４０の第２凸状部４２に形成されたスペース部４２ｓの断面形状が半円形状であったが、これには限定されない。
図１０（Ａ），（Ｂ）は、他の実施形態に係る第２凸状部４２１，４２２の断面図である。図１０（Ａ）の第２凸状部４２１において、スペース４２１ｓの断面形状は、配列方向Ｘの一端から他端に向けて脚部が等しい角度で広がった等脚台形状である。図１０（Ｂ）の第２凸状部４２２において、スペース４２２ｓの断面形状は、配列方向Ｘの一端から他端に向けて２辺が等しい角度で広がった二等辺三角形状である。このような第２凸状部４２１，４２２を有するスペーサもまた、スペーサ４０と同様に好適に用いることができる。
【００４０】
例えば上記した図２，３の実施形態では、スペーサ４０の第２凸状部４２全体の断面形状が等脚台形状であったが、これには限定されない。
図１０（Ｃ），（Ｄ）は、他の実施形態に係る第２凸状部４２３，４２４の断面図である。第２凸状部４２３，４２４は、それぞれ、全体の断面形状が、第１凸状部４１と同じ四角形状である。第２凸状部４２３は、全体の断面形状と、スペース４２３ｓの断面形状とが異なっている。第２凸状部４２４は、全体の断面形状と、スペース４２４ｓの断面形状とが同じである。このような第２凸状部４２３，４２４を有するスペーサもまた、スペーサ４０と同様に好適に用いることができる。
【００４１】
例えば上記した実施形態では、第２凸状部４２がスペース部４２ｓを有することで配列方向Ｘへの弾性変形性を実現していたが、これには限定されない。第２凸状部４２は、例えばスペース部４２ｓを有さずに、第１凸状部４１よりも弾性変形の高い材料、例えばゴム等の弾性変形可能な弾性部材で構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１      組電池
１０    単電池
４０，６０，７０    スペーサ
４１    第１凸状部
４２，４２１，４２２，４２３，４２４    第２凸状部
４２ｓ，４２１ｓ，４２２ｓ，４２３ｓ，４２４ｓ    スペース部
【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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