(57)【要約】この二次電池は、正極板および負極板が積層された電池要素（２０）と、前記電池要素（２０）を電解液とともに収容する外装体（１０）と、前記外装体（１０）から引き出された正極および負極の電極タブ（２１、２５）とを備えさらに、前記電極タブの一部に形成され所定の電流が流れた場合に優先的に溶断する溶断部（２５ｂ）と、前記電極タブのうち少なくとも前記溶断部（２５ｂ）を含む部分に前記外装体から離れた状態で取り付けられた補強部材３３とを備える。
2016068071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池要素と、
前記電池要素を電解液とともに収容する外装体と、
前記外装体から引き出された正極および負極の電極タブと、
を備える二次電池であって、
さらに、
前記電極タブの一部に形成され所定の電流が流れた場合に他の部位に優先して溶断する溶断部と、
前記電極タブのうち少なくとも前記溶断部を含む部分に、前記外装体から離れた状態で、取り付けられた補強部材と、
を備える、二次電池。
【請求項２】
前記補強部材が、前記電極タブの一方の面に配置された部材である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記補強部材が、前記電極タブが内部に通される中空部材である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項４】
前記補強部材と前記電極タブとが、機械的に連結されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項５】
前記機械的な連結は、前記電極タブの一部と前記補強部材の一部とを係止させることによって行なわれる、請求項４に記載の二次電池。
【請求項６】
前記機械的な連結が、固定具によって行なわれる、請求項４に記載の二次電池。
【請求項７】
前記機械的な連結が、前記溶断部の両側で行なわれている、請求項４〜６のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項８】
前記補強部材が断熱材である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項９】
前記補強部材が、セラミックまたは難燃樹脂である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１０】
前記外装体がフィルム外装体である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１１】
前記溶断部が、前記電極タブを挟み込むフィルム外装体の溶着部から、所定の距離だけ離れている、請求項１０に記載の二次電池。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の二次電池を複数有する電源部を備える、電動車両。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の二次電池を複数有する電源部を備える、蓄電システム。
【請求項１４】
電池要素を用意するステップと、
前記電池要素を電解液とともに外装体の内部に封入するステップと、
電極タブの一部に、所定の電流が流れた場合に他の部位に優先して溶断する溶断部を形成するステップと、
前記電極タブのうち少なくとも前記溶断部を含む部分に、前記外装体から離れた状態で補強部材を取り付けるステップと、
を備える、二次電池の製造方法。
【請求項１５】
電池要素と、
前記電池要素を電解液とともに収容する外装体と、
前記外装体から引き出された正極および負極の電極タブと、
を備える二次電池であって、
さらに、
前記電極タブに接続された他の導電材に形成され所定の電流が流れた場合に他の部位に優先して溶断する溶断部と、
前記電極タブおよび／または前記他の導電性部材のうち少なくとも前記溶断部を含む部分に、前記外装体から離れた状態で、取り付けられた補強部材と、
を備える、二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池等に関し、特に、電極タブ等にヒューズ機能をもたせた構造においてその機能をより高信頼性化した二次電池等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器や自動車等の電源として用いられる電池には、小型化および軽量化が強く要求されており、電池の外装体に関しても、従来の金属缶に代わり、ラミネートフィルムを使用するものが多くなってきている。ラミネートフィルムとしては、金属薄膜としてアルミニウムを、熱溶着性樹脂フィルムとして電池外側表面にナイロン（登録商標）を、内側表面にポリエチレンやポリプロピレンを用いたものなどが一般的である。フィルム外装電池は、このようなラミネートフィルムからなる外装体（「フィルム外装体」ともいう）の内部に、電池要素を電解液とともに収納したものである。電池要素からは正極および負極の電極タブが引き出され、各電極タブは、フィルム外装体の外側に延出する構成となっている。【０００３】
ところで、電池における安全対策の１つとして、電極タブの一部にヒューズとして機能する部分を形成し、所定以上の電流が流れた際にその部分が優先的に溶断するようにしたものが知られている（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２００７−３３５２９０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１には、フィルム外装体から引き出された電極タブに切欠き部を設け、その部分を折り曲げるようにするとともに、その切欠き部をヒューズとして機能させるようにしてもよいことが開示されている。電極タブのこの切欠き部は、絶縁樹脂によって覆われている。特許文献１では電極タブの一部をヒューズとして機能させることが示唆されているものの、実際にヒューズとして機能させた場合に当該部分で発生する熱の影響等については具体的に言及されていない。電池にこうしたヒューズ機能をもたせる場合、ヒューズ部分が正常に溶断するかどうかや、当該部分の発熱が電池の他の部分に悪影響を及ぼさないかどうかについて十分に検討する必要がある。このような課題は、フィルム外装電池特有のものではなく、他のタイプの二次電池においても同様に生じうるものである。【０００６】
本願発明はこのような点に鑑みてなされたものであって、その目的は、電極タブにヒューズ機能をもたせた構造においてその機能をより高信頼性化した二次電池等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の一形態に係る二次電池は、次のとおりである：
正極板および負極板が積層された電池要素と、
前記電池要素を電解液とともに収容する外装体と、
前記外装体から引き出された正極および負極の電極タブと、
を備える二次電池であって、
さらに、
前記電極タブの一部に形成され所定の電流が流れた場合に他の部位に優先して溶断する溶断部と、
前記電極タブのうち少なくとも前記溶断部を含む部分に、前記外装体から離れた状態で取り付けられた補強部材と、
を備える、二次電池。【０００８】
（用語の説明）
「二次電池」には、ラミネートフィルムなどのフィルム外装体を用いるもの（フィルム外装電池）に加え、金属缶や樹脂ケースのような硬質の容器を外装体として用いるものも含まれる。電池の外形形状としては、扁平型（薄型）、角型、円筒型、コイン型、ボタン型等が挙げられる。
「フィルム外装電池」とは、電池要素を電解液とともにフィルム外装体に収容した電池のことをいい、一般的には、全体として偏平な形状をしている。例えば電動車両用の電池では、容量が大きいこと、内部抵抗が低いこと、放熱性が高いこと等が要求されるところ、フィルム外装電池はこれらの点で有利である。１つのフィルム外装電池を「電池セル」または単に「セル」を称することもある。
「フィルム外装体」とは、可撓性を有するフィルムで構成され電池要素を収容する外装体のことをいい、２枚のフィルムを対向配置して互いに溶着することにより電池要素を密閉するものであってもよいし、１枚のフィルムを折り返して対向した面どうしを溶着することにより電池要素を密閉するものであってもよい。
「外装体」に関し、単に外装体と言った場合には、可撓性を有しないもの（例えばハードケース）と、上記フィルム外装体のように可撓性を有するものとの両方を含む。
「溶断部」は、断面積が部分的に小さく形成された部位であってもよいし、または、他の部分よりも融点の低い材質で構成されることで他の部位よりも優先的に溶断する部位であってもよい。【０００９】
「電源部」（組電池）は、車両や所定のシステム等に利用可能なものであって、複数の二次電池（セル）を備える。複数のセルは、幾つかのセルごとにサブアセンブリして搭載されてもよいし、そうでなくてもよい。幾つかのセルごとにサブアセンブリして搭載するものとしては、例えば、幾つかのセルを所定のケース内に収容した「電池パック」を作製し、それを１つまたは２つ以上搭載するような構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電極タブにヒューズ機能をもたせた構造においてその機能をより高信頼性化した二次電池等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】フィルム外装電池の斜視図である。
【図２】図１の電池の断面の一部を示す断面図である。
【図３】本発明の一形態に係る電池の電極タブの構成を模式的に示す平面図である。
【図４Ａ】一態様における電極タブおよび補強部材の構成を示す図である。
【図４Ｂ】他の態様における電極タブおよび補強部材の構成を示す図である（係止片は省略）。
【図４Ｃ】さらに他の態様における電極タブおよび補強部材の構成を示す図である。
【図４Ｄ】別の態様における電極タブおよび補強部材の構成を示す図である。
【図５Ａ】さらに別の態様における電極タブおよび補強部材の構成を示す図である。
【図５Ｂ】補強部材の一例の斜視図である。
【図５Ｃ】図５Ａのタイプの補強部材の変形例である。
【図６】電極タブに形成される溶断部の一例を示す図である。
【図７】電極タブに接続された他の導電性材料に溶断部が形成される２つの例を示す図である。
【図８】蓄電システムの模式図である。
【図９】電動車両の模式図である。
【図１０Ａ】組電池である電池部内に収容される電池パックの一例を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａの電池パックの各要素を示す図である。
【図１０Ｃ】図１０Ａの電池部のフィルム外装電池単体を示す図である。
【図１０Ｄ】組電池である電池部の一例を示す図である。
【図１１Ａ】組電池である電池部内に収容される電池パックの他の例を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの電池パックの各要素を示す図である。
【図１１Ｃ】組電池である電池部の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下では説明の都合上、「上」、「下」、「左」、「右」といった方向を示す用語を使用することがあるが、これらは図面との関係で用いられるものであって、本願発明を限定することを意図するものではない。
【００１３】
１．フィルム外装電池の基本的な構成
フィルム外装電池の基本的な構成について、図１、図２を参照して説明する。なお、後述するように本実施形態においては電極タブに溶断部（ヒューズ部）が形成されるとともに補強部材が設けられているが、説明の都合上、図１、図２ではそれらの図示は省略している。
【００１４】
本発明の一形態に係るフィルム外装電池５０は、図１、図２に示すように、電池要素２０と、それを収容するフィルム外装体１０と、電池要素２０に接続されるとともにフィルム外装体１０の外部に引き出された正極タブ２１および負極タブ２５（以下、これらを単に「電極タブ」ともいう）とを備えている。
【００１５】
電池要素２０は、それぞれ電極材料が両面に塗布された金属箔からなる複数の正極と複数の負極とがセパレータを間に挟んで交互に積層されたものである。電池要素２０の全体的な外形は、特に限定されるものではないが、この例では偏平な略直方体である。
【００１６】
詳細な図示は省略するが、正極および負極はそれぞれ外周の一部に部分的に突出した延長部を有している。正極の延長部と負極の延長部とは、正極および負極を積層したときに互いに干渉しないように位置をずらして互い違いに配置されている。すべての負極の延長部は一つに集められて負極タブと接続され、同様に、正極の関しても、すべての正極の延長部が一つに集められて正極タブと接続される。電極タブと延長部との接続は溶接によって行なわれてもよい。なお、このように延長部どうし積層方向に１つに集められた部分は「集電部」などとも呼ばれる。
【００１７】
集電部に接続される電極タブ２１、２５としては種々の材質を採用しうるが、一例として、正極タブ２１がアルミニウムまたはアルミニウム合金で、負極タブ２５が銅またはニッケルである。負極タブ２５の材質が銅の場合、表面にニッケルめっきが施されてもよい。
【００１８】
電池要素の各要素に関しては、具体的には以下のようなものを採用してもよい。
＜セパレータ＞
セパレータとしては、有機材料からなるウェブおよびシート、例えば、セルロースなどの織布、不織布、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系、ポリイミド、多孔性ポリフッ化ビニリデン膜等の多孔性ポリマー膜、またはイオン伝導性ポリマー電解質膜等を用いることができる。これらは単独または組み合わせで使用することができる。
【００１９】
また、セパレータとして、セラミックやガラスなどの無機材料からなるセパレータを使用することもできる。無機セパレータとしては、アルミナ、アルミナ−シリカ、チタン酸カリウム等のセラミック短繊維からなる不織布セパレータ、または、織物、不織布、紙または多孔質のフィルムからなる基材と耐熱性含窒素芳香族重合体およびセラミック粉末を含む層とからなるセパレータ、または、表面の一部に耐熱層が設けられており、この耐熱層が、セラミック粉末を含有する多孔質薄膜層、耐熱性樹脂の多孔質薄膜層、またはセラミック粉末と耐熱性樹脂の複合体からなる多孔質薄膜層セパレータ、または、セラミック物質の１次粒子の一部が焼結もしくは溶解再結晶結合されてなる２次粒子がバインダーによって結合されてなる多孔膜の層を備えるセパレータ、または、ポリオレフィン多孔質膜から成る基材層と、この基材層の片面又は両面に形成された耐熱絶縁層を備え、この耐熱絶縁層が、耐酸化性セラミックス粒子と耐熱性樹脂を含むセパレータ、または、セラミックス物質とバインダーが結合して形成される多孔性膜を含み、セラミックス物質として、シリカ(ＳｉＯ２)、アルミナ(Ａｌ２Ｏ３)、ジルコニウム酸化物(ＺｒＯ２)、チタン酸化物(ＴｉＯ２)、シリコン(Ｓｉ)の窒化物、アルミニウム(Ａｌ)の水酸化物、ジルコニウム(Ｚｒ)のアルコキシド化物、チタン(Ｔｉ)のケトン化合物を用いたセパレータ、または、ポリマー基材と、このポリマー基材に形成されたＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、Ａｌ（ＯＨ）３、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｔｉ（ＯＨ）４のセラミック含有コーティング層を含むセパレータなどが挙げられる。
【００２０】
＜負極＞
負極は、金属箔で形成される負極集電体と、負極集電体の両面に塗工された負極活物質とを有する。負極活物質は負極用結着材によって負極集電体を覆うように結着される。負極集電体は、負極端子と接続する延長部を有して形成され、この延長部には負極活物質は塗工されない。
【００２１】
本実施形態における負極活物質は、特に制限されるものではなく、例えば、リチウムイオンを吸蔵、放出し得る炭素材料、リチウムと合金可能な金属、およびリチウムイオンを吸蔵、放出し得る金属酸化物等が挙げられる。
【００２２】
炭素材料としては、例えば、炭素、非晶質炭素、ダイヤモンド状炭素、カーボンナノチューブ、またはこれらの複合物等が挙げられる。ここで、結晶性の高い炭素は、電気伝導性が高く、銅などの金属からなる負極集電体との接着性および電圧平坦性が優れている。一方、結晶性の低い非晶質炭素は、体積膨張が比較的小さいため、負極全体の体積膨張を緩和する効果が高く、かつ結晶粒界や欠陥といった不均一性に起因する劣化が起きにくい。
【００２３】
金属や金属酸化物を含有する負極は、エネルギー密度を向上でき、電池の単位重量あたり、あるいは単位体積あたりの容量を増やすことができる点で好ましい。
【００２４】
金属としては、例えば、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ａｇ、Ｂａ、Ｃａ、Ｈｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔｅ、Ｚｎ、Ｌａ、またはこれらの２種以上の合金等が挙げられる。また、これらの金属又は合金は２種以上混合して用いてもよい。また、これらの金属又は合金は１種以上の非金属元素を含んでもよい。
【００２５】
金属酸化物としては、例えば、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化リチウム、またはこれらの複合物等が挙げられる。本実施形態では、負極活物質として酸化スズ若しくは酸化シリコンを含むことが好ましく、酸化シリコンを含むことがより好ましい。これは、酸化シリコンは、比較的安定で他の化合物との反応を引き起こしにくいからである。また、金属酸化物に、窒素、ホウ素およびイオウの中から選ばれる一種または二種以上の元素を、例えば０．１〜５質量％添加することもできる。こうすることで、金属酸化物の電気伝導性を向上させることができる。また、金属や金属酸化物を、たとえば蒸着などの方法で、炭素等の導電物質を用いて被覆することでも、同様に電気伝導度を向上させることができる。
【００２６】
また、負極活物質は、単独の材料を用いずに、複数の材料を混合して用いることもできる。例えば、黒鉛と非晶質炭素のように、同種の材料同士を混合しても良いし、黒鉛とシリコンのように、異種の材料を混合しても構わない。
【００２７】
負極用結着剤としては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアクリル酸等を用いることができる。使用する負極用結着剤の量は、トレードオフの関係にある「十分な結着力」と「高エネルギー化」の観点から、負極活物質１００質量部に対して、０．５〜２５質量部が好ましい。
【００２８】
負極集電体としては、電気化学的な安定性から、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、クロム、銅、銀、およびそれらの合金が好ましい。その形状としては、箔、平板状、メッシュ状が挙げられる。
【００２９】
負極活物質を含む塗工層には、インピーダンスを低下させる目的で、導電補助材を添加してもよい。導電補助材としては、鱗片状、煤状、線維状の炭素質微粒子等、例えば、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック、気相法炭素繊維（昭和電工製ＶＧＣＦ（登録商標））等が挙げられる。
【００３０】
＜正極＞
正極は、金属箔で形成される正極集電体と、正極集電体の両面に塗工された正極活物質とを有する。正極活物質は正極用結着剤によって正極集電体を覆うように結着される。正極集電体は、正極端子と接続する延長部を有して形成され、この延長部には正極活物質は塗工されない。
【００３１】
本実施形態における正極活物質としては、リチウムを吸蔵放出し得る材料であれば特に限定されず、いくつかの観点から選ぶことができる。高エネルギー密度化の観点からは、高容量の化合物を含むことが好ましい。高容量の化合物としては、リチウム酸ニッケル（ＬｉＮｉＯ２）またはリチウム酸ニッケルのＮｉの一部を他の金属元素で置換したリチウムニッケル複合酸化物が挙げられ、下式（Ａ）で表される層状リチウムニッケル複合酸化物が好ましい。
【００３２】
ＬｉｙＮｉ（１−ｘ）ＭｘＯ２      （Ａ）
（但し、０≦ｘ＜１、０＜ｙ≦１．２、ＭはＣｏ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｔｉ及びＢからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素である。）
【００３３】
高容量の観点では、Ｎｉの含有量が高いこと、即ち式（Ａ）において、ｘが０．５未満が好ましく、さらに０．４以下が好ましい。このような化合物としては、例えば、ＬｉαＮｉβＣｏγＭｎδＯ２（０≦α≦１．２好ましくは１≦α≦１．２、β＋γ＋δ＝１、β≧０．７、γ≦０．２）、ＬｉαＮｉβＣｏγＡｌδＯ２（０≦α≦１．２好ましくは１≦α≦１．２、β＋γ＋δ＝１、β≧０．６好ましくはβ≧０．７、γ≦０．２）などが挙げられ、特に、ＬｉＮｉβＣｏγＭｎδＯ２（０．７５≦β≦０．８５、０．０５≦γ≦０．１５、０．１０≦δ≦０．２０）が挙げられる。より具体的には、例えば、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．０５Ｍｎ０．１５Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１Ｍｎ０．１Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１Ａｌ０．１Ｏ２等を好ましく用いることができる。
【００３４】
また、熱安定性の観点では、Ｎｉの含有量が０．５を超えないこと、即ち、式（Ａ）において、ｘが０．５以上であることも好ましい。また特定の遷移金属が半数を超えないことも好ましい。このような化合物としては、ＬｉαＮｉβＣｏγＭｎδＯ２（０≦α≦１．２好ましくは１≦α≦１．２、β＋γ＋δ＝１、０．２≦β≦０．５、０．１≦γ≦０．４、０．１≦δ≦０．４）が挙げられる。より具体的には、ＬｉＮｉ０．４Ｃｏ０．３Ｍｎ０．３Ｏ２（ＮＣＭ４３３と略記）、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２、ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２（ＮＣＭ５２３と略記）、ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．３Ｍｎ０．２Ｏ２（ＮＣＭ５３２と略記）など（但し、これらの化合物においてそれぞれの遷移金属の含有量が１０％程度変動したものも含む）を挙げることができる。
【００３５】
また、式（Ａ）で表される化合物を２種以上混合して使用してもよく、例えば、ＮＣＭ５３２またはＮＣＭ５２３とＮＣＭ４３３とを９：１〜１：９の範囲（典型的な例として、２：１）で混合して使用することも好ましい。さらに、式（Ａ）においてＮｉの含有量が高い材料（ｘが０．４以下）と、Ｎｉの含有量が０．５を超えない材料（ｘが０．５以上、例えばＮＣＭ４３３）とを混合することで、高容量で熱安定性の高い電池を構成することもできる。
【００３６】
上記以外にも正極活物質として、例えば、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉｘＭｎ２Ｏ４（０＜ｘ＜２）、Ｌｉ２ＭｎＯ３、ＬｉｘＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４（０＜ｘ＜２）等の層状構造またはスピネル構造を有するマンガン酸リチウム；ＬｉＣｏＯ２またはこれらの遷移金属の一部を他の金属で置き換えたもの；これらのリチウム遷移金属酸化物において化学量論組成よりもＬｉを過剰にしたもの；及びＬｉＦｅＰＯ４などのオリビン構造を有するもの等が挙げられる。さらに、これらの金属酸化物をＡｌ、Ｆｅ、Ｐ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ａｇ、Ｂａ、Ｃａ、Ｈｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔｅ、Ｚｎ、Ｌａ等により一部置換した材料も使用することができる。上記に記載した正極活物質はいずれも、１種を単独で、または２種以上を組合せて用いることができる。
【００３７】
また、ラジカル材料等を正極活物質として用いることも可能である。
【００３８】
正極用結着剤としては、負極用結着剤と同様のものと用いることができる。使用する正極用結着剤の量は、トレードオフの関係にある「十分な結着力」と「高エネルギー化」の観点から、正極活物質１００質量部に対して、２〜１５質量部が好ましい。
【００３９】
正極集電体としては、負極集電体と同様のものを用いることができる。
【００４０】
正極活物質の塗工層には、インピーダンスを低下させる目的で、導電補助材を添加してもよい。導電補助材としては、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック等の炭素質微粒子が挙げられる。
【００４１】
＜電解液＞
本実施形態で用いる電解液は、リチウム塩（支持塩）と、この支持塩を溶解する非水溶媒を含む非水電解液を用いることができる。
【００４２】
非水溶媒としては、炭酸エステル（鎖状又は環状カーボネート）、カルボン酸エステル（鎖状又は環状カルボン酸エステル）、リン酸エステル等の非プロトン性有機溶媒を用いることができる。
【００４３】
炭酸エステル溶媒としては、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）等の環状カーボネート類；ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）等の鎖状カーボネート類；プロピレンカーボネート誘導体が挙げられる。
【００４４】
カルボン酸エステル溶媒としては、ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸エチル等の脂肪族カルボン酸エステル類；γ−ブチロラクトン等のラクトン類が挙げられる。
【００４５】
これらの中でも、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＭＥＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）等の炭酸エステル（環状または鎖状カーボネート類）が好ましい。
【００４６】
リン酸エステルとしては、例えば、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリプロピル、リン酸トリオクチル、リン酸トリフェニル等が挙げられる。
【００４７】
また、非水電解液に含有できる溶媒としては、その他にも、例えば、エチレンサルファイト（ＥＳ）、プロパンサルトン（ＰＳ）、ブタンスルトン（ＢＳ）、Ｄｉｏｘａｔｈｉｏｌａｎｅ−２，２−ｄｉｏｘｉｄｅ（ＤＤ）、スルホレン、３−メチルスルホレン、スルホラン（ＳＬ）、無水コハク酸（ＳＵＣＡＨ）、無水プロピオン酸、無水酢酸、無水マレイン酸、ジアリルカーボネート（ＤＡＣ）、２，５−ジオキサヘキサンニ酸ジメチル、２，５−ジオキサヘキサンニ酸ジメチル、フラン、２，５−ジメチルフラン、ジフェニルジサルファイド（ＤＰＳ）、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、ジメトキシメタン（ＤＭＭ）、ジエトキシエタン（ＤＥＥ）、エトキシメトキシエタン、クロロエチレンカーボネート、ジメチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチルプロピルエーテル、エチルプロピルエーテル、ジプロピルエーテル、メチルブチルエーテル、ジエチルエーテル、フェニルメチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテトラヒドロフラン（２−ＭｅＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、１，４−ジオキサン（ＤＩＯＸ）、１，３−ジオキソラン（ＤＯＬ）、メチルアセテート、エチルアセテート、プロピルアセテート、イソプロピルアセテート、ブチルアセテート、メチルジフルオロアセテート、メチルプロピオネート、エチルプロピオネート、プロピルプロピオネート、メチルフォルメイト、エチルフォルメイト、エチルブチレート、イソプロピルブチレート、メチルイソブチレート、メチルシアノアセテート、ビニルアセテート、ジフェニルジスルフィド、ジメチルスルフィド、ジエチルスルフィド、アジポニトリル、バレロニトリル、グルタロニトリル、マロノニトリル、スクシノニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、イソブチロニトリル、ビフェニル、チオフェン、メチルエチルケトン、フルオロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン、カーボネート電解液、グライム、エーテル、アセトニトリル、プロピオンニトリル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）イオン液体、ホスファゼン、ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸エチル等の脂肪族カルボン酸エステル類、又は、これらの化合物の一部の水素原子がフッ素原子で置換されたものが挙げられる。
【００４８】
本実施形態における支持塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２等の通常のリチウムイオン電池に使用可能なリチウム塩を用いることができる。支持塩は、一種を単独で、または二種以上を組み合わせて使用することができる。
【００４９】
非水溶媒は、一種を単独で、または二種以上を組み合わせて使用することができる。
【００５０】
＜外装体＞
外装体としては、電解液に安定で、かつ十分な水蒸気バリア性を持つものであれば、適宜選択することができる。例えば、積層ラミネート型の二次電池の場合、外装体としては、アルミニウムと樹脂のラミネートフィルムを用いることが好ましい。外装体は、単一の部材で構成してもよいし、複数の部材を組み合わせて構成してもよい。
【００５１】
本実施形態では、図１に示すように、フィルム外装体１０は、第１のフィルム１１とそれに対向配置された第２のフィルム１２とで構成されるものであってもよい。フィルム外装体１０の輪郭形状は特に限定されるものではないが、四角形であってもよく、この例では長方形となっている。両フィルム１１、１２は、電池要素２０の周囲で互いに熱溶着されて接合されている。これにより、フィルム外装体１０の周縁部が熱溶着部１５となっている。熱溶着部１５のうち短辺側の一辺から、正極タブ２１および負極タブ２５が引き出されている。
【００５２】
なお、電極タブ２１、２５の引出し位置について、タブが長辺側の一辺から引き出されていてもよい。また、正極タブ２１と負極タブ２５とが別々の辺から引き出されていてもよい。この例としては、正極タブ２１と負極タブ２５とが対向する辺から互いに反対方向に引き出される構成が挙げられる。
【００５３】
２．電極タブ等の具体的構成
＜溶断部＞
本発明の一形態においては、図３に模式的に示すように、負極タブ２５の一部に、所定の電流が流れた場合に高温となって他の部位に優先して破断する溶断部（ヒューズ部）２５ｂが形成されている。なお、以下の説明では、溶断部２５ｂが負極タブ２５に形成された例について説明するが、正極タブ２１に溶断部を設けてもよい。また、以下の説明では、基本的に、「負極タブ２５」を「電極タブ２５」を記載して説明する。
【００５４】
溶断部２５ｂは、図３（ｂ）に示すように、電極タブ２５の他の部位よりも断面積が小さく形成された部分である。断面積が小さく形成されていることにより、局所的に当該部分の電流密度が大きくなり、この部分で発熱し、その温度が材料の融点を超えると溶融して溶断に至る。
【００５５】
このように機能するものであれば溶断部２５ｂの具体的な形状はどのようなものであっても構わない。図３の例では、電極タブ２５の幅方向に延在するスリット２５ａを設けることにより、電極タブ２５の残った部分が溶断部２５ｂとして形成されている。このような溶断部２５ｂは、作製するのが容易であるという点で有利である。
【００５６】
スリット２５ａは、この例では細長い矩形であるが、他の態様としては、そのスリット先端側の角部（図示下側の角部）がアール状となっていてもよい。これにより、溶断部２５ｂ付近の応力集中が緩和され、何らかの原因で電極タブ２５に力が加わった際にも破断等が生じにくくなる。別の態様としては、スリットは楔形であってもよい。楔形の先端が鋭い角部となっていてもよいし、アール形状が付けられていてもよい。図３ではタブに１つのスリットのみを形成しているが、２つのスリット（それぞれ、タブの端から中央側に向かって延びる）を形成し、スリット間に残された部位を溶断部としてもよい。なお、溶断部およびスリット等のさらに他の例については別の図面も参照して後述するものとする。
【００５７】
＜補強部材＞
電極タブ２５のうち少なくとも上記溶断部２５ｂを含む部分には、補強部材３１が設けられている。補強部材３１は、電極タブ２５に取り付けられてそのタブの機械的強度を補強する役割を果たす。溶断部２５ｂは上記の通り電極タブ２５の他の部位よりも断面積が小さく形成された部分であり、何らかの原因でタブに力が加わった際に破断または損傷しやすい。しかしながら、本実施形態のように補強部材３１が設けられていることで電極タブ２５が補強され、破断や損傷が防止される。図３では補強部材３１を抽象的に描いているが、より具体的には、図４Ａのような構成としてもよい。
【００５８】
図４Ａの構成では、電極タブ２５の一方の面に補強部材３３が配置されている。補強部材３３は、一例として板状の部材である。補強部材３３は、必ずしも平坦な板状部材である必要はなく、例えば、板状の部材を湾曲させたものや、凹凸状としたようなものであってもよい。もっとも、平坦な板状部材の場合、作製しやすく製造コストも安価である点で有利である。補強部材３３の輪郭形状は、限定されるものではないが、矩形であってもよい。
【００５９】
補強部材３３の主面と電極タブ２５の主面とは、互いに接していてもよいし、近接しているが接しない構成であってもよい。補強部材３５と電極タブ２５との間に他の部材が介在していてもよい。
【００６０】
補強部材３３は、図４Ａ（ａ）、（ｂ）に示すように、電極タブ２５の切欠き部２５ａを覆うように配置される。電極タブ２５の幅方向の両側（図の上下方向）には複数の係止片２５ｅが形成されており、各係止片２５ｅは、タブの幅方向外側に向かって延び出している。より具体的には、計４つの係止片２５ｅが形成されている。係止片２５ｅを折り曲げ、図４Ａ（ｂ）に示すとおり、補強部材３３の周縁部に係止させることで、補強部材３３が固定される。
【００６１】
補強部材３３は、電極タブ２５を補強するものであるため、剛性が比較的高いものであることが好ましい。金属材料、樹脂材料、セラミックス材料、またはそれらの複合材料を基本的に用いることができる。それらの材料に塗装やメッキといった被膜が形成されたものも好ましい。
【００６２】
補強部材の材質としては、絶縁性、断熱性、耐熱性の高いものを利用することが、一形態において、好ましい。電気的絶縁性に関し、例えば体積抵抗率が１×１０１（Ω・ｍ）以上のものを利用することができる。断熱性に関し、例えば熱伝導率が８Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下のものを利用することができる。耐熱性に関し、融点（軟化点）や熱分解温度など材料の変形や変質する温度が、１５０℃以上（ＰＰなどのポリオレフィンやフェノール樹脂等）、好ましくは２００℃以上（シリコン樹脂、セルロース等）、更に好ましくは２５０℃以上（エポキシ樹脂、弗素樹脂等）、更に更に好ましくは３００℃以上（ポリイミドクラス、ガラスなどの無機材料等）のものを利用することができる。
【００６３】
なお、補強部材３３が例えば導電性材料である場合、この部材に電流が流れて溶断部２５ｂがヒューズ部としての役割を果たさなくなる。したがって、補強部材３３自体を導電性材料としてもよいが、その場合には、補強部材３３を電極タブ２５から電気的に絶縁させる必要がある。
【００６４】
補強部材３３の材質としては、耐熱性を有する絶縁材料を用いてもよい。例えばセラミックであってもよく、アルミナ、ガラス、窒化アルミ（ＡｌＮ）、ジルコニア、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）等を利用可能である。また、難燃樹脂であることも好ましく、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等を利用可能である。このような樹脂としては、溶断部２５ｂが溶断しても該樹脂は溶融しない程度の難燃性を備えたものであることが好ましい。
【００６５】
補強部材３３は、基本的には、熱伝導率が低い材料（断熱材料）が好ましい。これにより、溶断部２５ｂからの熱が外部に逃げず、この部分の溶断が効率的に起こるようになる。もっとも、下記するように熱伝導率が比較的高い材料であってもよい。
【００６６】
補強部材３３が、電極タブ２５の一方の面に接触していることに着目すると（必須ではないが）、補強部材３３は電極タブ２５の放熱部材としても機能しうる。そこで、電極タブ２５からの放熱性を確保するために、補強部材３３を熱伝導性の比較的高い材料としてもよい。この場合、例えば、金属製の部材に、セラミックコーティング、アルマイト処理（陽極酸化処理）、耐熱樹脂コーティング等を施したものであってもよい。
【００６７】
このような構成においては、図４Ｂに示すように、溶断部２５ｂ′と補強部材３３とが接触しない構成、換言すれば、溶断部２５ｂ′と補強部材３３との間に空間が設けられるような構成としてもよい。この例では、電極タブ２５の溶断部２５ｂ′を部分的に湾曲させ（図４Ｂ（ｂ）参照）、溶断部２５ｂ′のところでは接触しないが、その両側においては電極タブ２５と補強部材３３とが接触する構成となっている。このような構成によれば、補強部材３３を放熱部材として利用しつつ、かつ、溶断部２５ｂ′の熱は補強部材３３を介して放熱されないので、溶断部としての機能を良好に維持できる。
【００６８】
以上、補強部材３３を例に挙げてその材質等について説明したが、これらの説明は、図４Ａの補強部材３３に限らず、他の図面に示される補強部材や図示することなく説明する他の補強部材についても共通であることは当業者であれば理解されよう。
【００６９】
補強部材の絶縁性、断熱性、耐熱性に関して、補強部材に絶縁性、断熱性および／または耐熱性の高いものを使用するのではなく、タブと補強部材との間にそうした性質を有する材料を介在させ、タブと補強部材との間の接続を行うようにしてもよい。
【００７０】
図４Ａのように電極タブ２５の係止片２５ｅを利用して補強部材３３を固定する場合、補強部材３３の位置固定をより確実なものとするために、図４Ｃのように補強部材３３に凹部３３ａが形成されていてもよい。それぞれの凹部３３ａは各係止片２５ｅに対応する位置に形成され、係止片２５ｅよりも幅広に形成されている。
【００７１】
溶断部２５ｂは、高温となって溶断する部分であるので、その熱が電極タブ２５を伝播してフィルム外装体１０の一部を溶融させたりすることの無いよう、溶断部２５ｂとフィルム外装体１０との間の距離（より具体的にはフィルムどうしの熱溶着部１５の端部からの距離Ｌａ、図３（ａ）参照）は、所定の距離以上確保されていることが好ましい。一例として、距離Ｌａは５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましく、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることがより好ましい。距離Ｌａが短すぎると発熱の影響がフィルムの熱溶着部に及び、長すぎると電池サイズの大型化につながりうる。
【００７２】
「所定の距離」は、例えば、溶断部２５ｂが溶断する時点で、熱溶着部１５での電極タブ２５を温度がフィルム外装体１０の溶着部の材質の融点を超えないように設定された距離であることが好ましい。
【００７３】
以上のような構成によれば、溶断部２５ｂ付近に補強部材３３が取り付けられ、電極タブ２５が補強されているので、電極タブ２５に不測の力が加わった場合などであっても、電極タブ２５（特には溶断部２５ｂ）が破断したり、破損したりすることが防止される。また、溶断部２５ｂに近接して部材（断熱材）が配置された本実施形態のような構成によれば、そのような部材が無い構成と比較して、溶断部２５ｂの溶断を効率的に行わせることができる。
【００７４】
図４Ａ、図４Ｃに示したような、電極タブ２５に形成した係止片２５ｅを折り曲げて補強部材３３を固定する方式によれば、構成が簡単で、かつ、取付け作業も容易である。
【００７５】
発明は上記に限らず種々変更も可能である。以下、本発明の他の態様を図面で例示しながら幾つか説明する。本明細書において別々の態様として開示される技術的事項は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において相互に組合せ得るものであることは言うまでもない。
【００７６】
（機械的な連結）
図４Ｄに示すような固定具６１により補強部材３３が電極タブ２５に固定されてもよい。固定具６１としては、ネジ（ボルト）、リベット、クリップ、ハトメ、ファスナー（固定手段）等を利用することができる。固定具６１は絶縁性のものであってもよい。また、耐熱性および／または断熱性のものであることも好ましい。補強部材と同様の材質で構成することも可能である。
【００７７】
この例では、電極タブ２５および補強部材３３に通し孔２５ｈ、３５ｈが形成されており、そこにボルトを挿入し、ナットで固定が行われるようになっている。図４Ｄ（ａ）から分かるように、固定具６１で固定を行う箇所は、電極タブ２５のスリット２５ａの両側であることが好ましい。なお、この例では、スリット２５ａの右側および左側のそれぞれで通し孔３３ｈ、２５ｈを２つずつ形成しているが、１つのみもしくは３つ以上としてもよい。
【００７８】
詳細な図示は省略するが、補強部材３３と、電極タブ２５を間に挟んで他方の面側に配置される他の補強部材（不図示）との２つで、電極タブ２５を挟み込むようにしてもよい。言い換えれば、第１の補強部材３３と、第２の補強部材（不図示）とで電極タブを挟んで補強する構造である。この場合、補強部材のいずれもが、電極タブ２５に密着するようになっていてもよいし、また、例えばスペーサ（不図示）等を介在させることで２つの補強部材の間に所定の間隙（電極タブの厚みより大きな寸法）が形成されるようになっていてもよい。
【００７９】
（補強部材の他の例）
補強部材としては、例えば図５Ａ、図５Ｂに示すように、電極タブ２５を取り囲むような中空の部材であってもよい。この補強部材３５は、一例で、矩形断面の平たい中空部材であり、その内部空間３５ａに電極タブ２５が挿通される。
【００８０】
補強部材３５と電極タブ２５との固定は、図４Ｄのように、ネジ等の固定具６１を用いて行なわれてもよい。この場合、ネジ等を通すための通し孔３５ｈが補強部材３５に形成される。
【００８１】
補強部材３５は、単一の部品として構成されたものであってもよいし、複数の部品を組み合わせて構成されたものであってもよい。例えば、上面側の部品と下面側の部品との２部品からなるものであってもよい。補強部材３５および／またはそれを構成する部品の材質としては、上記補強部材３３に関して説明したものと同様のものを利用することができる。
【００８２】
図５Ａ、図５Ｂは、ネジ等の固定具６１を使って補強部材３５と電極タブとを固定するものであるが、この他にも、図５Ｃに示すように、電極タブ２５の係止片２５ｅ（図４Ａも参照）を補強部材３５の一部に係止させて固定を行うものとしてもよい。
【００８３】
（溶断部の他の例）
上記実施形態では、電極タブ２５の側縁部から延びるスリット２５ａを形成して溶断部２５ｂを設けることを説明したが、図６に示すように、電極タブ２５に開口部２５ａ′を設け、残った部分が溶断部２５ｂとして機能する構成としてもよい。この例では、２つの開口部２５ａ′を形成しているが、１つの細長い開口部を形成するようにしてもよい。この構成によれば、電極タブの一部のみを残して溶断部とする場合と比較して、複数の溶断部となるので、不測の力が加わった場合でも、より破断や破損が生じにくい。
【００８４】
当然ながら、開口部２５ａ′とスリット２５ａ（図４Ａ参照）の組合せにより、２つまたはそれ以上の溶断部２５ｂを形成するようにしてもよい。
【００８５】
上記実施形態では、電極タブ２５自体に溶断部２５ｂを形成することを説明したが、図７に示すように、電極タブ２５に接続される他の導電材７５に溶断部７５ｂが形成されていてもよい。なお、溶断部７５ｂの形状等については上記に説明した技術事項をそのまま適用可能であり、重複する説明は省略する。
【００８６】
電極タブ２５は、その一部がフィルム外装体１０の内部に封入されるものであり、材質に関わる制約がある。これに対して図７のような構成によればヒューズ機能に関してより好適な材質を選択することができる。導電材７５の材質としては、例えばヒューズ用の材質であってもよく、具体的には、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｚｎ、それらの合金等を利用できる。
【００８７】
図７（ａ）では、電極タブ２５に、それとは異なる材質の導電材７５が接続され、その導電材７５の一部に、一例として、スリット７５ａを形成することによって溶断部７５ｂが形成されている。
【００８８】
このような構成であっても、溶断部７５ｂを含む領域に補強部材（図示省略）が取り付けられ、これにより、導電材７５が機械的に補強されていることが好ましい。この例では、導電材７５に４つ全ての通し孔７５ｈが形成されているが、導電材７５やスリット７５ａの形状および位置関係によっては、通し孔の一部は電極タブ２５に形成されてもよい。
【００８９】
図７（ｂ）では、電極タブ２５が基端側と先端側とで２つに切り分けられ、その間を幅狭な２つのヒューズ部材７６−１、７６−２を接続した構成となっている。電極タブ２５とヒューズ部材７６−１、７６−２との接合は、例えば、抵抗溶接、超音波溶接、レーザー溶接、カシメ、導電性接着剤による接着等を採用することができる。
【００９０】
一例として２つのヒューズ部材７６−１、７６−２を使用しているが、一方のみでもよい。補強部材を接続するための通し孔は、導電性部材と電極タブとの両方に形成されていてもよい（図面では符号７６ｈを参照）。ヒューズ部材７６−１、７６−２を留める固定具（例えばネジやハトメ等）としては導電性のものを利用することも可能である。
【００９１】
（製造方法について）
以上、フィルム外装電池を対象として本発明の幾つかの形態を説明したが、本発明は電池の製造方法として捉えることもできる。すなわち、本発明の一形態に係る電池の製造方法は次のステップを有する：電池要素を用意するステップと；電池要素を電解液とともに外装体の内部に封入するステップと；電極タブの一部に、所定の電流が流れた場合に他の部位に優先して溶断する溶断部を形成するステップと；電極タブのうち少なくとも前記溶断部を含む部分に、前記外装体から離れた状態で、補強部材取り付けるステップ。
【００９２】
溶断部を形成するステップでは、例えば、プレス加工等により電極タブにスリットを形成してもよい。スリットの形成は、例えば、母材から電極タブを切り分ける、または、打ち抜くステップの中で同時に行なわれるものであってもよい。
【００９３】
補強部材を設けるステップは、フィルム外装体１０の熱溶着部１５に電極タブ２５が挟まれた後に実施されてもよいし、他のタイミングで行なわれてもよい。例えば、予め、電極タブ２５に補強部材３３を取り付けてサブアセンブリを行い、その後、サブアセンブリされた電極ダブ２５の一部をフィルム外装体１０の熱溶着部１５を挟み込んで熱溶着するようにしてもよい。
【００９４】
＜電池以外の発明について＞
図８は、本発明の一形態に係る二次電池を利用した蓄電システムの模式図である。蓄電システム１は、その規模の大小は何ら限定されるものではないが、少なくとも１つの二次電池（例えばフィルム外装電池５０）を有する電源部１Ａと、その充放電の監視・制御などを行う制御装置１Ｂとを備えている。このような蓄電システム１としては、例えばバックアップ電源であってもよく、大型施設用、事業所用、家庭用など種々のものとすることができる。
【００９５】
図９は、本発明の一形態に係る二次電池を利用した電動車両の模式図である。電動車両２は、少なくとも１つの二次電池（例えばフィルム外装電池５０）を有する電源部２Ａと、その充放電の監視・制御などを行う制御装置（不図示）とを備えている。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明の一形態に係る二次電池は、例えば、電源を必要とするあらゆる産業分野に利用可能である。一例として、携帯電話、ノートパソコンなどのモバイル機器の電源として利用でき；電気自動車、ハイブリッドカー、電動バイク、電動アシスト自転車などの電動車両の電源として利用でき；電車や衛星や潜水艦などの移動用輸送用媒体の電源として利用でき；電力を貯める蓄電システムとして利用できる。【００９７】
＜電源部の構成例について＞
電源部としては、具体的には次に説明するような組電池であってもよい。なお、以下では「電源部１Ａ」として説明するが、蓄電システム用に限らず車載用の電源部であってもよいことは言うまでもない。【００９８】
（第１の態様）
図１０Ａ〜図１０Ｄに第１の態様を示す。図１０Ｄに示すように、この電源部１Ａは、複数の電池パック３０１を有している。この例では、複数の電池パック３０１が直列的に接続されることで、電源部１Ａとして所定の電力を出力するように構成されている。【００９９】
１つの電池パック３０１は、図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、複数のフィルム外装電池５０と、それを収容する筐体３１０を備えている。筐体３１０としては、限定されるものではないが、例えば樹脂製または金属製のハードケースを利用できる。フィルム外装電池５０は、図示するように、厚み方向に複数を重ねて積層状態で組み込まれる。この例では、全てのフィルム外装電池５０の電極タブ２１、２５の引出し方向が同じ方向となっている。【０１００】
図１０Ｃに示すように、電極タブ２１、２５の一部には開口部２１ｈ、２５ｈが形成されている。この開口部２１ｈ、２５ｈには、図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、電力取出し用の端子部材３１１、３１５が通される。端子部材３１１は、導電性材料であり、一例として、開口部２１ｈに通される部分である電気的接続部３１１ｂと、その端部に形成された端子部３１１ａとを有している。端子部材３１５も、同様に、電気的接続部３１５ｂと端子部３１５ａとを有している。電気的接続部３１１ｂ、３１５ｂは、全体として棒状に形成され、外周にネジ部が形成されたものであってもよい。【０１０１】
本形態では、複数のフィルム外装電池５０を重ねると、各電池の電極タブ２１、２５の開口部２１ｈ、２５ｈが積層方向に一列に揃うようになっており、そこに、棒状の電気的接続部３１１ｂ、３１５ｂがそれぞれ通される。これにより、正極の電極タブ２１および負極の電極タブ２５がそれぞれ互いに電気的に接続される。【０１０２】
なお、電極タブと端子部材とがより確実にコンタクトする（したがってより確実な電気的接続となる）ように、図示しない他の固定具を併用して、しっかりと電極タブと端子部材とを接触させるようにすることも好ましい。【０１０３】
上記のとおり端子部材３１１、３１５は電極タブに電気的に接続され、電力取り出しようの端子として機能するものであるが、同時に、電極タブの物理的な保持・固定を行うものであってもよい。このように、端子部材３１１、３１５を通すことで電極タブが電気的に接続されるし、物理的にも固定される構成の場合、それぞれの役割を果たす部材を別々に設ける必要がなく、構成の簡素化や部品点数の削減といった利点がある。【０１０４】
端子部材３１１、３１５の端子部３１１ａ、３１５ｂは、組立て状態で筐体３１０の外面上に位置するようになっている。端子部３１１ａが正極用の端子であり、端子部３１５ａが負極用の端子である。例えば、配線を当該端子部３１１ａ、３１５ａにつなぐことで、隣接する電池パック３０１どうしが順次電気的に接続される。【０１０５】
なお、図１０Ａ、図１０Ｂでは図示を省略しているが、積層された複数のフィルム外装電池５０どうしを保持固定するための部材が設けられていてもよい。【０１０６】
このようにして作製した電池パック３０１を、複数集合させて組電池を構成して電源部１Ａとする。電池パック３０１の配置については、図１０Ｄでは一段の平置きとなっているが、他にも二段以上に積層する構成としてもよい。【０１０７】
上記のように構成された本発明の一形態に係る電池部の構成によれば、上述した本発明の一形態に係るフィルム外装電池を利用するものであるため、ヒューズ機能を持ちながらも、外部から何らかの力が加わった場合でも電極タブの破損や損傷が生じにくい高信頼性の電池部となる。【０１０８】
なお、上記では、全てのフィルム外装電池５０電極タブ２１、２５の引出し方向が同じ方向であったが、他の例として、一部のフィルム外装電池５０電極タブ２１、２５の引出し方向と、他の一部のフィルム外装電池５０電極タブ２１、２５の引出し方向とが別々の方向となっていてもよい（一例で反対方向）。【０１０９】
（第２の態様）
図１１Ａ〜図１１Ｃに第２の態様を示す。図１１Ｃに示すように、この電源部１Ｂは、複数の電池パック３０２を有している。この態様の電源部と上記態様の電源部とでは、（ｉ）電気的接続のための端子部の配置位置や、端子部材と電極タブとの接続構成が異なる点、および、（ｉｉ）電池パックの配置の向きが異なる点以外は、上記態様の電源部と共通の構成を有する。共通部分についての重複する説明は省略する。【０１１０】
上記態様では、図１０Ｂに示したように電気的接続のための端子部３１１ａ、３１５ａが筐体３１０の上面（最大面積面）に位置するものであったが、この例では、筐体３１０の側面（長辺側の側面および短辺側の側面のいずれでもよい）に位置すするようになっていうる（図１１Ａ、図１１Ｂ参照）。【０１１１】
端子部材３２０は、電気的接続のための端子部３２０ａと、そこから延び出した複数の電気的接続部３２０ｂとを有している。端子部３２０ａは、端子部材３２０を取り付けた状態で、筐体３１０の側面に位置することとなる。他方、電気的接続部３２０ｂは筐体内へと延在しその先端側の一部がフィルム外装電池５０の電極タブ２１、２５に電気的に接続する。【０１１２】
負極の電極タブ２１を例として説明すると、図１１Ｂに示すように、重ねられたフィルム外装電池５０のそれぞれの電極タブ２１の先端側が折り曲げられ、その折曲げ部分に開口部２１ｈが形成されている。限定されるものではないが、折曲げ部分は、筐体３１０のうち端子部材３２０が取り付けられる面と略平行となっていてもよい。このような構成により、それぞれの電極タブ２１の開口部２１ｈが、並んだ状態で、端子部材３２０側に向かって開口することとなる。端子部材３２０は、電極タブ２１の数に対応する数の接続部３２０ｂを有している。【０１１３】
電気的接続部３２０ｂは、一例で、導電性材料のネジ等であってもよく、その先端側を電極タブ２１の開口部２１ｈに通して固定することで、電極タブ２１と接続部３２０ｂとの電気的接続がなされる。当然ながら、他の固定具を併用して両部材間の接続を行うようにしてもよい。【０１１４】
接続部３２０ｂが、電気的接続と物理的固定との両方の役割を果たすように構成されていることも好ましい。この場合、それらの役割を果たす部材を別々に設ける必要がなく、構成の簡素化や部品点数の削減といった利点がある。以上、電極タブ２１等を例に挙げて説明したが、他方の電極タブ２５側の構成についても同様に構成することができる。【０１１５】
このようにして作製した電池パック３０２を、その端子部材３２０が上側に位置するように並べて組電池を構成して電源部１Ａ（図１１Ｃ）とする。電池パック３０２の配置、配列については何ら限定されるものではないが、この例では、複数の電池パック３０２を並べたものが２列に配置されている。当然ながら１列でもよいし、３列以上としてもよい。配線を用いて隣接する電池パックの正極の端子部３２０ａどうし、および、負極の端子部３２０ａどうしを接続していくことで、複数の電池パック３０２が順次電気的に接続される。【０１１６】
（付記）
本明細書は以下の発明を開示する：
１．電池要素（２０）と、
上記電池要素（２０）を電解液とともに収容する外装体（１０）と、
上記外装体（１０）から引き出された正極および負極の電極タブ（２１、２５）と、
を備える二次電池（５０）であって、
さらに、
上記電極タブの一部に形成され所定の電流が流れた場合に他の部位に優先して溶断する溶断部（２５ｂ）と、
上記電極タブのうち少なくとも上記溶断部（２５ｂ）を含む部分に、上記外装体から離れた状態で、取り付けられた補強部材（３１、３３、３５）と、
を備える、二次電池。【０１１７】
２．上記補強部材（３１）が、上記電極タブの一方の面に配置された部材（３３）である。【０１１８】
３．上記補強部材（３１）が、上記電極タブが内部に通される中空部材（３５）である。【０１１９】
４．上記補強部材と上記電極タブとが、機械的に連結されている。【０１２０】
５．上記機械的な連結は、上記電極タブの一部と上記補強部材の一部とを係止させることによって行なわれる。【０１２１】
６．上記機械的な連結が、固定具（６１）によって行なわれる。【０１２２】
７．上記機械的な連結が、上記溶断部（２５ｂ）の両側で行なわれている。【０１２３】
８．上記補強部材が断熱材である。【０１２４】
９．上記補強部材が、セラミックまたは難燃樹脂である。【０１２５】
１０．上記外装体がフィルム外装体である。【０１２６】
１１．上記溶断部（２５ｂ）が、上記電極タブを挟み込むフィルム外装体の溶着部から、所定の距離だけ離れている。【０１２７】
１２．上記記載の二次電池を複数有する電源部（１Ａ、２Ａ）を備える、電動車両。【０１２８】
１３．上記記載の二次電池を複数有する電源部（１Ａ、２Ａ）を備える、蓄電システム。【０１２９】
１４．電池要素を用意するステップと、
上記電池要素を電解液とともに外装体の内部に封入するステップと、
電極タブの一部に、所定の電流が流れた場合に他の部位に優先して溶断する溶断部を形成するステップと、
上記電極タブのうち少なくとも上記溶断部を含む部分に、上記外装体から離れた状態で補強部材を取り付けるステップと、
を備える、二次電池の製造方法。【０１３０】
１５．電池要素（２０）と、
上記電池要素（２０）を電解液とともに収容する外装体（１０）と、
上記外装体（１０）から引き出された正極および負極の電極タブ（２１、２５）と、
を備える二次電池（５０）であって、
さらに、
上記電極タブに接続された他の導電材（７５）に形成され所定の電流が流れた場合に他の部位に優先して溶断する溶断部（７５ｂ）と、
上記電極タブおよび／または上記他の導電性部材のうち少なくとも上記溶断部を含む部分に、上記外装体から離れた状態で、取り付けられた補強部材（３３）と、
を備える、二次電池。「溶断部」はこのようにタブ以外の部材に設けてもよい。
【符号の説明】
【０１３１】
１  蓄電システム（蓄電設備）
１Ａ、１Ｂ  電源部
１Ｂ  制御装置
２  電動車両
２Ａ  電源部
１０  フィルム外装体
１１、１２  フィルム
１５  熱溶着部
２０  電池要素
２１、２５  電極タブ
２５ａ  スリット
２５ａ′  開口部
２５ｂ  溶断部
２５ｅ  係止片
２５ｈ  通し孔
３１、３３、３５  補強部材
３３ｈ  通し孔
３３ａ  凹部
３５ａ  内部空間
３５ｈ  通し孔
５０  フィルム外装電池
６１  固定具
７５、７６−１、７６−２  導電性部材
７５ｈ、７６ｈ  通し孔
３０１、３０２  電池パック
３１０  筐体
３１１、３１５  端子部材
３１１ａ、３１５ａ、３２０ａ  端子部
３１１ｂ、３１１ｂ、３２０ｂ  電気的接続部
【図１】
2016068071.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
2016068071.tif 000014
【図８】
2016068071.tif 000015
【図９】
2016068071.tif 000016
【図１０Ａ】
2016068071.tif 000017
【図１０Ｂ】
2016068071.tif 000018
【図１０Ｃ】
2016068071.tif 000019
【図１０Ｄ】
2016068071.tif 000020
【図１１Ａ】
2016068071.tif 000021
【図１１Ｂ】
2016068071.tif 000022
【図１１Ｃ】
2016068071.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月13日(2017.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池要素と、
前記電池要素を電解液とともに収容する外装体と、
前記外装体から引き出された正極および負極の電極タブと、
を備える二次電池であって、
さらに、
前記電極タブの一部に形成され所定の電流が流れた場合に他の部位に優先して溶断する溶断部と、
前記電極タブのうち少なくとも前記溶断部を含む部分に、前記外装体から離れた状態で、取り付けられた補強部材と、
を備える、二次電池。
【請求項２】
前記補強部材が、前記電極タブの一方の面に配置された部材である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記補強部材が、前記電極タブが内部に通される中空部材である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項４】
前記補強部材と前記電極タブとが、機械的に連結されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項５】
前記機械的な連結は、前記電極タブの一部と前記補強部材の一部とを係止させることによって行なわれる、請求項４に記載の二次電池。
【請求項６】
前記機械的な連結が、固定具によって行なわれる、請求項４に記載の二次電池。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の二次電池を複数有する電源部を備える、電動車両。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の二次電池を複数有する電源部を備える、蓄電システム。
【請求項９】
電池要素を用意するステップと、
前記電池要素を電解液とともに外装体の内部に封入するステップと、
電極タブの一部に、所定の電流が流れた場合に他の部位に優先して溶断する溶断部を形成するステップと、
前記電極タブのうち少なくとも前記溶断部を含む部分に、前記外装体から離れた状態で補強部材を取り付けるステップと、
を備える、二次電池の製造方法。
【請求項１０】
電池要素と、
前記電池要素を電解液とともに収容する外装体と、
前記外装体から引き出された正極および負極の電極タブと、
を備える二次電池であって、
さらに、
前記電極タブに接続された他の導電材に形成され所定の電流が流れた場合に他の部位に優先して溶断する溶断部と、
前記電極タブおよび／または前記他の導電材のうち少なくとも前記溶断部を含む部分に、前記外装体から離れた状態で、取り付けられた補強部材と、
を備える、二次電池。
【国際調査報告】
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2016068071.tif 000025
2016068071.tif 000026
2016068071.tif 000027