(57)【要約】【課題】角形リチウムイオン電池を積層した組電池において、各電池を均一な圧力で加圧する。【解決手段】複数の角型リチウムイオン電池を同一平面上に配置したセルユニット７を積層し、この積層体を一対の加圧プレート１２，１３で挟むことにより各電池を加圧した組電池１０であって、セルユニット７の中心部に設けられる中心部連結ロッド１５と、セルユニット７の周辺部に設けられる周辺部連結ロッド１４により、一対の加圧プレート１２，１３を連結し、各電池を加圧することを特徴としており、好ましくは、セルユニット７間にスペーサ部材１１を配置し、スペーサ部材１１の内部に各電池を冷却するための風を通す通風路１１ｄが形成されていることを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の角型電池を同一平面上に配置したセルユニットを積層し、この積層体を一対の加圧プレートで挟むことにより前記各電池を加圧した組電池であって、
前記セルユニットの中心部に設けられる中心部連結ロッドと、前記セルユニットの周辺部に設けられる周辺部連結ロッドにより、前記一対の加圧プレートを連結し、前記各電池を加圧することを特徴とする組電池。
【請求項２】
前記角型電池が、ラミネートフィルムを外装体としたリチウムイオン電池であることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
【請求項３】
前記セルユニット間の少なくとも１つに、スペーサ部材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
【請求項４】
前記スペーサ部材が金属から形成されていることを特徴とする請求項３に記載の組電池。
【請求項５】
前記スペーサ部材の内部に、前記各電池を冷却するための風を通す通風路が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の組電池。
【請求項６】
前記積層体の中心部に、前記各電池を冷却する風を導入するための貫通孔が形成されており、前記中心部連結ロッドが該貫通孔を通るように設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の組電池。
【請求項７】
前記積層体の貫通孔が前記スペーサ部材にも形成されており、前記貫通孔から導入された風が前記スペーサ部材の通風路に送られることを特徴とする請求項６に記載の組電池。
【請求項８】
前記スペーサ部材の前記貫通孔の空間内に、導入された風を前記通風路に送るための整流板が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の組電池。
【請求項９】
前記整流板が前記中心部連結ロッドの周囲を回転するように設けられた回転フィンであることを特徴とする請求項８に記載の組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の角型電池を加圧して保持することができる組電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セパレータを介して複数の電極板を積層し、ラミネートタイプの外装部材に収容して封止した角型リチウムイオン電池を複数組み合わせた組電池は、大きな容量を有し、かつ良好なハイレート特性を有しているため、ロボット、電気自動車、バックアップ電源などに用いられている。
【０００３】
上記のようなラミネートタイプの角型リチウムイオン電池においては、充放電の際に電極板の膨張及び収縮が生じる。電極板の間の距離が増加すると、正極活物質層内及び負極活物質層内における電子伝導性が低下するため、内部抵抗が上昇し、電池容量の低下や、サイクル特性の劣化が生じる。そのため、電極板間の距離が増加しないように、角型リチウムイオン電池を積層した組電池においては、外部から各電池に圧力をかけておくことが好ましい。
【０００４】
特許文献１〜３においては、上記のようなラミネートタイプの角型リチウムイオン電池をプレートもしくはスペーサを介して厚み方向に積層し、積層した電池の両端に拘束プレートを設け、この拘束プレートをベルトもしくは連結ロッドで締めつけることにより、各電池を押圧している。
【０００５】
しかしながら、積層した電池を拘束プレートで挟み、拘束プレートの周辺に設けた連結ロッドで締めつけて電池を押圧する場合、中心部において圧力がかかりにくくなり、中心部と周辺部において、かかる圧力にムラを生じやすいという問題があった。特許文献２においては、拘束プレートの加圧中心付近の剛性を最も高くすることにより、電池に印加される面圧の均一化を図っている。
【０００６】
しかしながら、上記の方法によって各電池を加圧しても、十分に均一な圧力で加圧することができないという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−３２３８７４号公報
【特許文献２】特開２００５−２５９５００号公報
【特許文献３】特開２００６−１９６２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、各電池を均一な圧力で加圧することができる組電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、複数の角型電池を同一平面上に配置したセルユニットを積層し、この積層体を一対の加圧プレートで挟むことにより各電池を加圧した組電池であって、セルユニットの中心部に設けられる中心部連結ロッドと、セルユニットの周辺部に設けられる周辺部連結ロッドにより、一対の加圧プレートを連結し、各電池を加圧することを特徴としている。
【０００９】
本発明においては、電池を同一平面上に配置したセルユニットの中心部に中心部連結ロッドを設け、中心部連結ロッドと、周辺部連結ロッドにより、一対の加圧プレートを連結して各電池を加圧している。本発明においては、中心部連結ロッドが設けられているので、中心部連結ロッドと周辺部連結ロッドにより、セルユニット全体を押圧することができ、各電池を均一な圧力で加圧することができる。そのため、電池内においてかかる圧力のばらつきを低減することができる。
【００１０】
本発明において、加圧プレートが矩形形状を有する場合には、矩形形状のプレートの四隅に周辺部連結ロッドを設けることが好ましい。
【００１１】
また、本発明においては、セルユニット間の少なくとも１つに、スペーサ部材を配置することが好ましい。セル間の少なくとも１つに、スペーサ部材を配置することにより、各電池からの発熱を、スペーサ部材を介して外部に放出することができる。スペーサ部材は、熱伝導率の高い材料から形成されていることが好ましい。例えば、ＳＵＳ（ステンレス鋼）、アルミニウム、銅などの金属で形成されていることが好ましい。しかしながら、本発明におけるスペーサ部材の材質は、金属に限定されるものではなく、樹脂などを用いて形成されていてもよい。樹脂を用いてスペーサ部材を形成することにより、組電池を軽量化することができる。
【００１２】
スペーサ部材の内部には、各電池を冷却するための風を通す通風路が形成されていることが好ましい。このような通風路をスペーサ部材の内部に形成することにより、各電池をさらに冷却することができ、充放電により生じた各電池からの熱を効率良く外部に放出することができる。
【００１３】
また、スペーサ部材を配置することにより、このスペーサ部材の上に複数の電池を配置して積層することができるので、組電池の組み立てがより容易になる。
【００１４】
本発明においては、セルユニットの積層体の中心部に、各電池を冷却する風を導入するための貫通孔が形成されていることが好ましい。また、この貫通孔を通るように中心部連結ロッドが設けられていることが好ましい。積層体の中心部に貫通孔を形成することにより、この部分に中心部連結ロッドを通すことができるとともに、各電池を冷却するための風を積層体の内部に導入することができ、各電池からの発熱を効率良く外部に放出することができる。
【００１５】
また、スペーサ部材を配置する場合、このスペーサ部材にも積層体の貫通孔に通じる貫通孔が形成されていることが好ましい。また、スペーサ部材の内部に通風路が形成されている場合、このような貫通孔から導入された風をスペーサ部材の通風路に送ることが好ましい。スペーサ部材に貫通孔を形成し、貫通孔から導入された風をスペーサ部材の通風路に送ることにより、より効率的に組電池内に電池を冷却するための風を導入することができ、より効率良く各電池からの発熱を外部に放出することができる。
【００１６】
また、スペーサ部材の貫通孔の空間内に、導入された風を通風路に送るための整流板が設けられていることが好ましい。このような整流板を設けることにより、より効率的に貫通孔に導入された風を通風路に送ることができる。また、このような整流板は、中心部連結ロッドの周囲を回転するように設けられた回転フィンであってもよい。このような回転フィンを用いることにより、外部の風を貫通孔に効率良く導入することができ、導入した風を、より効率良くスペーサ部材の通風路に送り出すことができる。従って、より効率良く各電池からの発熱を外部に放出することができる。
【００１７】
本発明におけるセルユニットにおいては、セルユニットの中心部の周りに、電池を均等に配置することが好ましい。１つのセルユニットに配置する電池の数は、特に限定されるものではないが、２〜８の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは２〜４である。
【００１８】
本発明における角型電池は、セパレータを介して正極と負極とを交互に複数積層した電池であることが好ましい。このような積層型電池においては、各正極に接続された正極タブ及び各負極に接続された負極タブをそれぞれまとめて取り出し、正極タブは正極端子に、負極タブは負極端子に接続される。
【００１９】
また、本発明における角型電池は、ラミネートフィルムなどのフレキシブルなフィルムからなる外装体に、積層した正極、負極及びセパレータからなる電極体を挿入し、電解液を外装体内に注入した電池であることが好ましい。
【００２０】
また、本発明における角型電池は、セパレータを介して正極と負極を重ね合わせ、これをスパイラル状に巻き取って電極体とし、この電極体を扁平に押しつぶしたものをラミネートフィルムなどからなる外装体に挿入して作製したものであってもよい。
【００２１】
本発明における角型電池は、加圧される対向した側面を有するものであれば、その形状は特に限定されるものではない。
【００２２】
本発明における角型電池として、ラミネートフィルムを外装体としたリチウムイオン電池を用いた場合、本発明の効果を最も顕著に期待することができる。ラミネートフィルムを外装体としたリチウムイオン電池は、充放電により特に膨れ易いものであるので、電池を加圧して電極間距離の増加を抑制する効果が最も顕著に得られる。このため、本発明の効果を最も顕著に期待することができる。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、外装体が、金属缶や樹脂ケースから形成されたものや、電池系として、ニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池などの他の電池系などであってもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明においては、複数の電池を同一平面上に配置したセルユニットを積層し、セルユニットの中心部に設けられた中心部連結ロッドと、周辺部に設けられた周辺部連結ロッドにより、一対の加圧プレートを連結して、各電池を加圧しているので、各電池を均一な圧力で加圧することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を具体的な実施例により説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２５】
＜積層ラミネートタイプの角型リチウムイオン電池の作製＞
〔正極の作製〕
正極活物質としてのＬｉＣｏＯ２９０重量％と、導電剤としてのカーボンブラック５重量％と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン５重量％と、溶剤としてのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）とを混合して正極用合剤スラリーを調製した後、この正極用合剤スラリーを正極集電体としてのアルミニウム箔の両面に塗布した。その後、溶剤を乾燥し、ローラーで厚み０．１ｍｍまで圧縮した後、幅８５ｍｍ及び高さ１０５ｍｍとなるように切断して正極を作製した。
【００２６】
なお、正極活物質としては、上記のＬｉＣｏＯ２以外に、例えば、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎＯ４あるいはこれらの複合体などを用いてもよい。
【００２７】
〔負極の作製〕
負極活物質としての黒鉛粉末９５重量％と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン５重量％と、溶剤としてのＮＭＰ溶液とを混合して負極用合剤スラリーを調製した後、このスラリーを負極集電体としての銅箔の両面に塗布した。その後、溶剤を乾燥し、ローラーで厚み０．０８ｍｍにまで圧縮した後、幅９０ｍｍ及び高さ１１０ｍｍになるように切断して負極を作製した。
【００２８】
なお、上記負極活物質としては、人造黒鉛を用いているが、天然黒鉛やその他の炭素材料も好適に用いられる。
【００２９】
〔集電タブの取り付け〕
上記正極にアルミニウム箔からなる正極タブを、上記負極に銅箔からなる負極タブをそれぞれ超音波溶接により取り付けた。
【００３０】
〔積層電極体の作製〕
図８に示すように、負極タブ１ａを取り付けた上記負極１と、正極タブ２ａを取り付けた上記正極２と、ポリプロピレン製のセパレータ３（９０ｍｍ×１１０ｍｍ、厚み３０μｍ）を介して、交互に積層した。なお、図８に示すように、負極タブ１ａと正極タブ２ａが、互いに隣接する辺に位置するように積層させた。負極１を５１枚、正極２を５０枚となるように積層し、積層体の上端部及び下端部が負極１となるように積層した。この積層体に、形状保持のため絶縁テープを巻き付け、積層電極体とした。
【００３１】
〔電解液の作製〕
エチレンカーボネート（ＥＣ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）とを、体積比で３０：７０の割合となるように混合し、この混合溶媒にＬｉＰＦ６が１Ｍ（モル／リットル）となるように溶解して電解液を作製した。
【００３２】
〔積層ラミネート型電池の作製〕
上記の積層電極体を、ラミネートフィルムからなる外装体に挿入し、正極タブ及び負極タブが取り付けられた側の外装体の各辺を熱融着し、さらに残りの２辺の内の１辺を熱融着した。次に、熱融着していない１辺側から、外装体内に上記電解液を注入し、注入後熱融着していない１辺を熱融着することにより、外装体を密封し、積層ラミネート型電池を完成した。
【００３３】
図９は、上記のようにして作製された積層ラミネート型電池を示す斜視図である。図９に示すように、積層ラミネート型電池４には、負極端子５及び正極端子６が設けられている。負極端子５及び正極端子６は、矩形状の積層ラミネート型電池４において、隣接する辺に設けられている。負極端子５は、電池内において積層された各負極の負極タブと超音波溶接により取り付けられている。また、正極端子６も、同様に電池内において積層された各正極の正極タブと超音波溶接により取り付けられている。
【００３４】
積層ラミネート型電池の寸法は、１１０ｍｍ×９０ｍｍ、厚み１４ｍｍ（タブ部を含まない）である。
【００３５】
＜組電池の作製＞
上記で作製した積層ラミネート型電池を用いて、組電池を以下のようにして作製した。
【００３６】
図１０は、セパレータ部材を示す平面図である。また、図１３はセパレータ部材を示す斜視図である。図１３に示すように、セパレータ部材１１は、２つのプレート１１ａ及び１１ｂの間に、中心から四隅に向かって放射状に延びるリブ１１ｃが設けられた構造を有している。スペーサ部材１１の中心部には、貫通孔１１ｅが形成されており、リブ１１ｃは、この貫通孔１１ｅの四隅からプレート１１ａ及び１１ｂの四隅に向かって延びるように設けられている。プレート１１ａ及び１１ｂの間には、リブ１１ｃを介在させることによって形成された空間が存在しており、この空間が通風路１１ｄとなる。
【００３７】
図１１は、セルユニットの積層体の上方に設けられる加圧プレートを示す平面図である。加圧プレート１２は、矩形形状を有しており、その四隅には、後述する周辺部連結ロッドを通すための孔１２ａが形成されている。加圧プレート１２の中心部には、貫通孔１２ｄが形成されており、貫通孔１２ｄの上方には天井部１２ｂが設けられている。天井部１２ｂと貫通孔１２ｄとの間には、隙間が形成されており、この隙間が通風窓１２ｃとなる。セルユニットの積層体の下方部に設けられる加圧プレート１３も、加圧プレート１２とほぼ同様の構造を有している。
【００３８】
図１２は、スペーサ部材１１の上に、積層ラミネート型電池（角型リチウムイオン電池）４を配置したセルユニット７の状態を示す平面図である。図１２に示すように、スペーサ部材１１の上に、４つの電池４を配置することにより、セルユニット７を構成している。セルユニット７の中心部においては、空間が形成され、この空間がセルユニット７の貫通孔７ａとなる。図面において左上の電池４の負極端子５は、セルユニット７から突き出た状態に配置されており、正極端子６は、右上に配置された電池４の負極端子５と接続されている。また、右上の電池４の正極端子６は、右下の電池４の負極端子５と接続されている。また、右下の電池４の正極端子６は、左下の電池４の負極端子５と接続されている。左下の電池４の正極端子６は、セルユニット７から突き出た状態に配置されている。以上のようにして、セルユニット７における４つの電池４が直列に接続されており、このセルユニット７への接続は、左上の電池４の負極端子５と、左下の電池４の正極端子６を用いて行われる。
【００３９】
図１は、本実施例の組電池を示す斜視図である。図１に示す組電池においては、３つのセルユニット７を積層し、セルユニット７間にスペーサ部材１１を配置している。各セルユニット７間は、図１２に示すセルユニット７から突き出た負極端子５及び正極端子６を各セルユニット７間で接続することにより、電気的に直列にまたは並列に接続することができる。
【００４０】
上方のセルユニット７の上には、加圧プレート１２が配置されており、下方のセルユニット７の下方には加圧プレート１３が配置されている。
【００４１】
図２は、図１に示す組電池を組み立てる途中の状態を示す斜視図である。図２に示す状態においては、加圧プレート１３の上に、１つのセルユニット７を載せ、その上に１つのスペーサ部材１１を載せている。セルユニット７の周辺には、４つの周辺部連結ロッド１４が設けられている。各周辺部連結ロッド１４は、図１及び図２に示すように、上方の加圧プレート１２の四隅に設けられた孔１２ａ及び下方の加圧プレート１３の四隅に設けられた孔１３ａに通されている。セルユニット７の中心部の貫通孔７ａは、スペーサ部材１１の中心部の貫通孔１１ｅと連通しており、この連通した貫通孔に、中心部連結ロッド１５が設けられている。中心部連結ロッド１５は、上方の加圧プレート１２の天井部１２ｂに設けられた孔１２ｅ及び下方の加圧プレート１３の天井部１３ｂに設けられた孔１３ｅに通されている（図３及び図４を参照）。中心部連結ロッド１５には、回転フィン２０が取り付けられている。
【００４２】
図３は、下方の加圧プレート１３の上に、セルユニット７とスペーサ部材１１を交互に２つ載せた状態を示す側面図である。図３に示すように、回転フィン２０は、スペーサ部材１１の中心部の貫通孔１１ｅの位置に設けられている。図３に示すように、下方の加圧プレート１３にも天井部１３ｂが形成されており、天井部１３ｂとスペーサ部材１３のベース部分との間に通風窓１３ｃが形成されている。
【００４３】
以上のような構造を有する組電池１０において、周辺部連結ロッド１４の両端部にネジ部材を取り付け、このネジ部材を締めつけることにより、加圧プレート１２及び加圧プレート１３を互いに近づくように押圧し、加圧プレート１２及び加圧プレート１３で挟みつけることにより、セルユニット７に配置された各電池を加圧する。また、セルユニットの中心部に設けられた中心部連結ロッド１５の両端に向けられたネジ部材を締めつけることにより、加圧プレート１２及び加圧プレート１３を互いに近づくように押圧し、セルユニットの中心部においても加圧プレート１２及び加圧プレート１３で挟むことによりセルユニットに配置された各電池を加圧する。従って、中心部連結ロッド１５と周辺部連結ロッド１４により、加圧プレート１２及び１３を中心部及び周辺部で加圧することができ、セルユニット内に配置された各電池を均一にムラなく加圧することができる。
【００４４】
なお、周辺部連結ロッド１４及び中心部連結ロッド１５に取り付けて締めつけるネジ部材は、図示省略している。
【００４５】
図４は、組電池１０の中心部を通る線で切り欠いた状態を示す切欠斜視図である。図４に示すように、セルユニット７の貫通孔７ａ及びスペーサ部材１１の貫通孔１１ｅの貫通孔は、上方において、加圧プレート１２の貫通孔１２ｄ及び通風窓１２ｃと連通している。また、下方においては、加圧プレート１３の貫通孔１３ｄ及び通風窓１３ｃと連通している。また、これらの貫通孔は、スペーサ部材１１の通風路１１ｄと連通している。従って、外部から、通風窓及び貫通孔を通り、組電池内部に導入した風を、通風路１１ｄに送り、セルユニット７を冷却することができる。従って、充放電により各電池から生じた熱を、このような風によって冷却し、外部に放出することができる。
【００４６】
図５は、回転フィン２０を示す斜視図である。また、図７は、回転フィンの中心部で切断した断面図である。
【００４７】
図５及び図７に示すように、回転フィン２０は、ロッド取付部２１と、羽根部２２から構成されており、ロッド取付部２１が、図６に示すように、中心部連結ロッド１５に取り付けられる。ロッド取付部２１には、ガイド溝２１ａが形成されており、このガイド溝２１ａに、羽根部２２の台座部２２ａが嵌められている。ガイド溝２１ａに沿って、台座部２２ａが移動することにより、羽根部２２が回転するように移動する。
【００４８】
本実施例の組電池１０においては、図示省略する送風機により、上方の通風窓１２ｃに風を送り、組電池内の貫通孔を通し、下方の通風窓１３ｃからこの風を流出させる。貫通孔７ａ及び貫通孔１１ｅからなる組電池の中心部の貫通孔に、このようにして外部から風を供給することにより、上記回転フィン２０の羽根部２２が回転する。羽根部２２が回転することにより、貫通孔内に導入された風を、スペーサ部材１１の通風路１１ｄに送り、セルユニット７を冷却することができる。
【００４９】
本実施例では、外部に設置した送風機から、組電池内の貫通孔に風を供給しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば回転フィン２０の羽根部２２を強制的に回転させ、回転フィン２０の回転によって、外部からの空気を組電池の貫通孔内に供給してもよい。回転フィン２０を回転させる方法としては、中心部連結ロッド１５の周囲に、管状回転軸を設けて、この回転軸に回転フィンを取り付けて回転させる構成や、電磁力で回転フィン２０を回転させる構成などが挙げられる。
【００５０】
本実施例においては、回転フィン２０などの整流板をスペーサ部材１１の通風路１１ｄの空間内に設けている。このような整流板を設けることにより、組電池の貫通孔内に供給された風を、効率良くスペーサ部材１１の通風路１１ｅに供給し、効率良くセルユニット７の各電池を冷却することができる。
【００５１】
以上のように、本実施例においては、外部の空気を、各電池を冷却する風として組電池１０の内部に導入し、セルユニット７間に設けられているスペーサ部材１１の内部に形成された通風路１１ｄに供給し、セルユニット７の各電池を冷却することができる。従って、本実施例では、ハイレート放電時に各電池から発生した熱を、外部に効率良く放出することができるので、ハイレートの充放電が可能となる。
【００５２】
本実施例において、スペーサ部材１１は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）から形成されており、一辺が２３０ｍｍの正方形であり、中心部に形成された正方形の貫通孔の一辺は５０ｍｍである。また、スペーサ部材１１を構成するプレート１１ａ、１１ｂ、及びリブ１１ｃの厚みは２ｍｍである。また、プレート１１ａ及び１１ｂの感覚は、６ｍｍである。本実施例においては、スペーサ部材１１が金属から形成されているので、セルユニット７の各電池からの発熱を外部に効率良く放出することができる。
【００５３】
また、加圧プレート１２及び１３は、一辺が２７０ｍｍの正方形であり、厚みが５ｍｍであり、中心部に一辺５０ｍｍの正方形の貫通孔１２ｄまたは１３ｄが形成されている。加圧プレート１２及び１３は、ＳＵＳから形成されている。
【００５４】
また、周辺部連結ロッド１４及び中心部連結ロッド１５は、ＳＵＳから形成されており、直径６ｍｍ、長さ１３０ｍｍである。
【００５５】
また、回転フィン２０も、ＳＵＳから形成されている。本実施例においては、加圧プレート１２，１３、周辺部連結ロッド１４，中心部連結ロッド１５、並びに回転フィン２０が、金属から形成されているので、熱伝導性に優れており、電池からの発熱を外部に効率良く放出させることができる。
【００５６】
なお、本発明のスペーサ部材、加圧プレート、中心部連結ロッド、周辺部連結ロッド、及び回転フィンの寸法形状、及び材質は、上記実施例に限定されるものではない。
【００５７】
〔電池に対する加圧状態の評価〕
上記実施例において、各電池４にかかる圧力の状態を評価するため、電池４と加圧プレート１２または１３及びスペーサ部材１１との間に、感圧紙（０．２ＭＰａで反応し、圧力がかかっているところが変色する感圧紙）を挿入し、組電池における加圧状態を評価した。
【００５８】
その結果、各電池において、均一に圧力がかかっていることが確認された。
【００５９】
上記実施例においては、中心部連結ロッドのネジを締めつけて、中心部においても加圧しているが、比較として、中心部連結ロッドによる締めつけを緩め、中心部で加圧しない状態とし、上記と同様にして感圧紙を用いて加圧状態を評価したところ、各電池においてセルユニットの中心部に近い部分と、周辺部に近い部分とで加圧された圧力にバラツキが認められた。
【００６０】
以上のことから、本発明に従い、中心部連結ロッドと、周辺部連結ロッドを用いて、加圧プレートを連結し各電池を加圧することにより、電池を均一に加圧できることが確認された。
【００６１】
〔放熱性の評価〕
（積層ラミネート型電池の評価）
組電池を組み立てる前の積層ラミネート型電池の放熱性について評価した。まず、電池を１Ｃ（１２Ａ）の定電流で充電した後、４．２Ｖの定電圧で充電を行った。その後、１Ｃ（１２Ａ）で放電した時の放電容量は１２Ａｈであった。また、１０Ｃ（１２０Ａ）で放電した時の放電容量は１０．８Ａｈであった。
【００６２】
電池の密閉状態を想定して、厚さ２０ｍｍの断熱材（グラスウール）で断熱し、１０Ｃで放電した時の電池の温度は、２０℃から６０℃（放電終了時）に上昇した。
【００６３】
（実施例の組電池の評価）
上記実施例の組電池を、密閉した空間に入れ、１Ｃで充電した後、１０Ｃで放電した時の温度上昇を測定した。その結果、電池の温度は２０℃〜４５℃（放電直後）まで上昇した。また、組電池を構成する各電池の温度のばらつきは５℃以内であった。
【００６４】
以上のように、上記実施例の組電池においては、その温度上昇が電池単体の断熱状態の場合より小さくなっており、密閉空間に組電池を設置しても、異常温度７０℃まで上昇することがなかった。従って、本発明によれば、効率良く各電池から放熱させることができることがわかる。
【００６５】
上記実施例においては、組電池中心部の貫通孔の空間に回転フィンを設け、回転フィンを回転させることにより強制的に外部の空気を組電池内部に導入し、各電池を冷却しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、回転フィンに代えて、貫通孔内に導入した風を通風路に送るための固定された整流板などを用いてもよい。また、スペーサ部材の通風路を通して外部の空気を組電池内部に導入するように回転フィンを回転させてもよい。
【００６６】
また、上記実施例においては、セルユニット間にスペーサ部材を配置しているが、本発明はスペーサ部材を配置することに限定されるものではなく、セルユニット同士を直接積層させて組電池としたものであってもよい。
【００６７】
上記実施例において、セルユニットは、４つの電池から構成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の電池を同一平面上に配置したものであれば特に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に従う一実施例の組電池を示す斜視図。
【図２】図１に示す実施例の組電池を組み立てる途中の状態を示す斜視図。
【図３】図１に示す実施例の組電池を組み立てる途中の状態を示す側面図。
【図４】図１に示す実施例の組電池の切欠斜視図。
【図５】図１に示す実施例において用いた回転フィンを示す斜視図。
【図６】図１に示す実施例の組み立て途中の状態を示す斜視図。
【図７】図５に示す回転フィンの断面図。
【図８】積層電極体を示す分解斜視図。
【図９】本発明に従う一実施例において用いた積層ラミネート型電池を示す斜視図。
【図１０】図１に示す実施例において用いたスペーサ部材を示す平面図。
【図１１】図１に示す実施例において用いた加圧プレートを示す平面図。
【図１２】図１に示す実施例において用いたセルユニットを示す平面図。
【図１３】図１に示す実施例において用いたスペーサ部材を示す斜視図。
【符号の説明】
【００６９】
１…負極
１ａ…負極タブ
２…正極
２ａ…正極タブ
３…セパレータ
４…角形リチウムイオン電池（積層ラミネート型リチウムイオン二次電池）
５…負極端子
６…正極端子
７…セルユニット
７ａ…セルユニットの貫通孔
１０…組電池
１１…スペーサ部材
１１ａ，１１ｂ…スペーサ部材を構成するプレート
１１ｃ…スペーサ部材を構成するリブ
１１ｄ…スペーサ部材１１の通風路
１１ｅ…スペーサ部材の貫通孔
１２…加圧プレート
１２ａ…孔
１２ｂ…天井部
１２ｃ…通風窓
１２ｄ…貫通孔
１３…加圧プレート
１３ａ…孔
１３ｂ…天井部
１３ｃ…通風窓
１３ｄ…貫通孔
１４…周辺部連結ロッド
１５…中心部連結ロッド
２０…回転フィン
２１…ロッド取付部
２１ａ…ガイド溝
２２…羽根部
２２ａ…台座部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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