(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１極の樹脂集電体と第２極の樹脂集電体との間にセパレータを介して対峙する、正極活物質及び電解液を含んでなる正極電極組成物と負極活物質及び電解液を含んでなる負極電極組成物とを有する平板状の電池セルを備える電池モジュールにおいて、
前記電池モジュールの上面及び下面に伸縮性を有する平板状の固体からなる導電部を有し、
前記導電部は、前記電池モジュールの長手方向に延在する複数の帯状のストライプ部を備える
ことを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
前記第１極の樹脂集電体及び前記第２極の樹脂集電体は、前記電池モジュールの一縁部からその側面に延び、前記電池モジュールから離れる方向に延びる延出部を備え、
前記電池モジュールは、前記導電部の一縁部から前記延出部の上面に沿って延びる、伸縮性を有する平板状の固体からなる接続部を有することを特徴とする電池モジュール。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電池モジュールにおいて、
前記導電部は、導電性フィラーを含む導電性エラストマーからなる電池モジュール。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の電池モジュールにおいて、
前記正極活物質及び前記負極活物質の少なくとも一方は、導電助剤と高分子とを含んでなる被覆層を有する電極活物質を含むことを特徴とする電池モジュール。
【請求項５】
請求項４記載の電池モジュールにおいて、
前記電極組成物は更に繊維状導電性物質を含むことを特徴とする電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池セルを有する電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン（二次）電池は、高容量で小型軽量な二次電池として、近年様々な用途に多用されている。一般的なリチウムイオン電池は、正極及び負極を構成する略平板状の集電体の一面に正極活物質及び負極活物質をそれぞれ設けた後で熱処理してこれら正極活物質及び負極活物質を乾燥させ、正極活物質と負極活物質との間に必要であればセパレータを挾んでこれら正極活物質と負極活物質を積層することで略平板状の電池セルであるリチウム二次単電池を製造し、この単電池を必要であれば複数層積層して積層型電池モジュールを構成し、この積層型電池モジュールを、電池の外殻をなす容器に収納してリチウムイオン電池を構成していた。
【０００３】
しかしながら、従来のリチウム二次単電池は、正極、負極活物質が熱処理されて乾燥されており、さらに、バインダー樹脂で強固に固着されていることが多いので、平板状に形成されたリチウム二次単電池に対してこれを屈曲させる方向に応力を作用させる用途に用いることが困難であった。一例として、従来のリチウム二次単電池を含むリチウムイオン電池が搭載された携帯電話等が地面に落下した際、リチウム二次単電池に大きな外力が作用することでこのリチウム二次単電池の特性に影響を及ぼす可能性があった。
【０００４】
そこで、少なくとも一方向へリチウム二次単電池を屈曲させる方向への応力の作用を許容する構成のリチウム二次単電池が提案されている（例えば特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１５−５０１４６１号公報
【特許文献２】特開２０１３−２１１２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の技術では、リチウム二次単電池を少なくとも一方向へ屈曲させる方向への応力の採用を許容する構成が提案されているものの、このリチウム二次単電池から電源電圧を取り出すための電極端子について屈曲を許容する構成については開示されていない。
【０００７】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、電極端子を含めて屈曲可能に構成することの可能な電池モジュールの提供を、その目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、第１極の樹脂集電体と第２極の樹脂集電体との間にセパレータを介して対峙する、正極活物質及び電解液を含んでなる正極電極組成物と負極活物質及び電解液を含んでなる負極電極組成物とを有する平板状の電池セルを備える電池モジュールに適用される。そして、電池モジュールの上面及び下面に伸縮性を有する平板状の固体からなる導電部を設け、導電部は、電池モジュールの長手方向に延在する複数の帯状のストライプ部を備えることにより、上述の課題の少なくとも一つを解決している。
【０００９】
ここで、第１極の樹脂集電体及び第２極の樹脂集電体は、電池モジュールの一縁部からその側面に延び、電池モジュールから離れる方向に延びる延出部を備え、電池モジュールは、導電部の一縁部から延出部の上面に沿って延びる、伸縮性を有する平板状の固体からなる接続部を有することが好ましい。また、導電体層は、導電性フィラーを含む導電性エラストマーからなることが好ましい。さらに、正極活物質及び負極活物質の少なくとも一方は、導電助剤と高分子とを含んでなる被覆層を有する電極活物質を含むことが好ましい。そして、電極組成物は更に繊維状導電性物質を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電極端子を含めて屈曲可能に構成することの可能な電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態である電池モジュールを示す一部破断斜視図である。
【図２】第１実施形態の電池モジュールが適用されたリチウムイオン電池を示す断面図である。
【図３】第１実施形態の電池モジュールが適用されたリチウムイオン電池を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態である電池モジュールを示す一部破断斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態である電池モジュールについて説明する。図１は本発明の第１実施形態である電池モジュールを示す一部破断斜視図、図２は第１実施形態の電池モジュールが適用されたリチウムイオン電池を示す断面図、図３は第１実施形態の電池モジュールが適用されたリチウムイオン電池を示す斜視図である。
【００１３】
これら図において、本実施形態の電池モジュールが適用されるリチウムイオン電池Ｌは、リチウムイオン電池Ｌの外殻をなす中空の容器２０内に外形略平板状のリチウム二次単電池１を有する電池モジュール２１が収納されて構成されている。
【００１４】
ここで、本発明においてリチウム二次単電池１とは、正極電極活物質と電解液とを含む正極電極組成物層を正極集電体の表面に形成した正極と、負極電極活物質と電解液とを含む負極電極組成物層を負極集電体の表面に形成した負極とを有し、正極電極組成物と負極電極組成物とがセパレータを介して積層された構造を有し、電池容器、端子配置及び電子制御装置等を備えていない電池である（参考：日本工業規格JIS C8715-2「産業用リチウム二次電池の単電池及び電池システム」）。なお、リチウム二次単電池１は単電池と略する場合がある。
【００１５】
電池セルの一態様である単電池１は、図１及び図２に詳細を示すように、略平板状の樹脂集電体である正極集電体７の表面に正極電極活物質と電解液とを含む略平板状の正極電極組成物層５が形成された正極２と、同様に略平板状の樹脂集電体である負極集電体８の表面に負極電極活物質と電解液とを含む略平板状の負極電極組成物層６が形成された負極３とが、同様に略平板状のセパレータ４を介して積層されて構成され、全体として略平板状に形成されている。これにより、正極集電体７及び負極集電体８を図中上面及び下面にそれぞれ有する単電池１が構成される。
【００１６】
正極集電体７及び負極集電体８は、単電池１の端部に形成されたシール部材９により所定間隔をもって対向するように位置決めされている。また、セパレータ４の端部がこのシール部材９内に埋め込まれることで、このセパレータ４が支持されるとともに、セパレータ４と正極集電体７及び負極集電体８との位置関係が定められている。
【００１７】
正極集電体７とセパレータ４との間の間隔、及び、負極集電体８とセパレータ４との間の間隔はリチウムイオン電池Ｌの容量に応じて調整され、これら正極集電体７、負極集電体８及びセパレータ４の位置関係は必要な間隔が得られるように定められている。
【００１８】
単電池１は、必要に応じて隣り合う単電池１の正極集電体７の上面と負極集電体８の下面とが隣接するように直列に積層され、あるいは本実施形態のように単電池１単独で外形略平板状の電池モジュール２１が形成され、そして、この電池モジュール２１が容器２０に減圧封止されて収納されて、図２及び図３に示すリチウムイオン電池Ｌが構成されている。
【００１９】
電池モジュール２１を構成する正極集電体７及び負極集電体８は、図１及び図２に示すように、その一縁部（図１においてそれぞれ左手前部及び右後方部）から電池モジュール２１の側面に延び、さらに、電池モジュール２１から離れる方向（図１においてそれぞれ左手前及び右後方）に延びる延出部７ａ、８ａを備えている。
【００２０】
電池モジュール２１の図１及び図２において上部及び下部には、それぞれ電極端子１０、１１が設けられている。より詳細には、図１に最もよく示されるように、電池モジュール２１の上面である単電池１の正極集電体７の上面には、導電体層からなる導電部１０ａが形成されている。この導電部１０ａは、正極集電体７の図１における上面よりやや小さい矩形状に形成されている。また、電極端子１０は、導電部１０ａの一縁部（図１において左手前）から正極集電体７の延出部７ａの上面に沿って延びる、同様に導電体層からなる接続部１０ｂを備えている。そして、正極集電体７の延出部７ａ及び接続部１０ｂの端部にはコネクタ１２が接続されている。
【００２１】
同様に、電池モジュール２１の下面である単電池１の負極集電体８の下面にも、導電部である導電部１１ａが形成されている（図１において図示略）。この導電部１１ａは、負極集電体８の下面よりやや小さい矩形状に形成されている。また、電極端子１１は、導電部１１ａの一縁部（図１において右後方）から負極集電体８の延出部８ａの下面に沿って延びる、同様に導電体層からなる接続部１１ｂを備えている。そして、負極集電体８の延出部８ａ及び接続部１１ｂの端部にはコネクタ１３が接続されている。
【００２２】
本実施形態のリチウムイオン電池Ｌを構成する容器２０は、図２及び図３（ａ）に示すように、上容器２０ａ及び下容器２０ｂに分割されて構成されている。上容器２０ａ及び下容器２０ｂは略同一の形状に形成されており、上面が開口した上容器本体２０ｃ及び下容器本体２０ｄと、これら上容器本体２０ｃ及び下容器本体２０ｄの図２において左右の端部から側方に突出する一対の上容器縁部２０ｅ及び下容器縁部２０ｆとを備える。
【００２３】
そして、上容器２０ａ及び下容器２０ｂが相対向して配置されることで形成される内部空間に電池モジュール２１が収納され、この内部空間が減圧された状態で、上容器縁部２０ｅ及び下容器縁部２０ｆが図略のシール部材により封止されることで、本実施形態のリチウムイオン電池Ｌが構成される。
【００２４】
正極電極活物質は正極活物質粒子を含んでなり、正極活物質粒子としては、リチウムと遷移金属との複合酸化物（例えばＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎＯ2及びＬｉＭｎ2Ｏ4）、遷移金属酸化物（例えばＭｎＯ2及びＶ2Ｏ5）、遷移金属硫化物（例えばＭｏＳ2及びＴｉＳ2）及び導電性高分子（例えばポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリ−ｐ−フェニレン及びポリカルバゾール）等が挙げられる。
【００２５】
また、負極電極活物質は負極活物質粒子からなり、負極活物質粒子としては、黒鉛、難黒鉛化性炭素、アモルファス炭素、高分子化合物焼成体（例えばフェノール樹脂及びフラン樹脂等を焼成し炭素化したもの等）、コークス類（例えばピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークス等）、炭素繊維、導電性高分子（例えばポリアセチレン及びポリキノリン等）、スズ、シリコン、及び金属合金（例えばリチウム−スズ合金、リチウム−シリコン合金、リチウム−アルミニウム合金及びリチウム−アルミニウム−マンガン合金等）、リチウムと遷移金属との複合酸化物（例えばＬｉ4Ｔｉ5Ｏ12等）等が挙げられる。
【００２６】
単電池１においては、正極、負極活物質粒子は、表面の少なくとも一部が被覆用樹脂及び導電助剤を含む被覆剤で被覆されてなる被覆活物質粒子であることが好ましい。
【００２７】
被覆剤は被覆用樹脂を含んでおり、正極活物質粒子の周囲が被覆剤で被覆されていると、電極の体積変化が緩和され、電極の膨脹を抑制することができる。被覆用樹脂の例としては、ビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート等が挙げられる。これらの中ではビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂又はポリアミド樹脂が好ましい。
【００２８】
導電助剤としては、導電性を有する材料から選択される。
【００２９】
具体的には、金属［アルミニウム、ステンレス（ＳＵＳ）、銀、金、銅及びチタン等］、カーボン［グラファイト及びカーボンブラック（アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック、単層カーボンナノチューブ及び多層カーボンナノチューブ等）等］、及びこれらの混合物等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００３０】
これらの導電助剤は１種単独で用いられてもよいし、２種以上併用してもよい。また、これらの合金又は金属酸化物が用いられてもよい。電気的安定性の観点から、好ましくはアルミニウム、ステンレス、カーボン、銀、金、銅、チタン及びこれらの混合物であり、より好ましくは銀、金、アルミニウム、ステンレス及びカーボンであり、さらに好ましくはカーボンである。またこれらの導電助剤とは、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに導電性材料（上記した導電助剤の材料のうち金属のもの）をメッキ等でコーティングしたものでもよい。
【００３１】
導電助剤として導電性繊維を用いることも可能である。導電性繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維、合成繊維の中に導電性のよい金属や黒鉛を均一に分散させてなる導電性繊維、ステンレス鋼のような金属を繊維化した金属繊維、有機物繊維の表面を金属で被覆した導電性繊維、有機物繊維の表面を導電性物質を含む樹脂で被覆した導電性繊維等が挙げられる。これらの導電性繊維の中では炭素繊維が好ましい。
【００３２】
被覆活物質粒子は、例えば、活物質粒子を万能混合機に入れて３０〜５００ｒｐｍで撹拌した状態で、被覆用樹脂を含む樹脂溶液を１〜９０分かけて滴下混合し、さらに導電助剤を混合し、撹拌したまま５０〜２００℃に昇温し、０．００７〜０．０４ＭＰａまで減圧した後に１０〜１５０分保持することにより得ることができる。
【００３３】
電解液としては、リチウムイオン電池の製造に用いられる、電解質及び非水溶媒を含有する電解液を使用することができる。
【００３４】
電解質としては、通常の電解液に用いられているもの等が使用でき、例えば、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＳｂＦ6、ＬｉＡｓＦ6及びＬｉＣｌＯ4等の無機酸のリチウム塩、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＮ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2及びＬｉＣ（ＣＦ3ＳＯ2）3等の有機酸のリチウム塩等が挙げられる。これらの内、電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのはＬｉＰＦ6である。
【００３５】
非水溶媒としては、通常の電解液に用いられているもの等が使用でき、例えば、ラクトン化合物、環状又は鎖状炭酸エステル、鎖状カルボン酸エステル、環状又は鎖状エーテル、リン酸エステル、ニトリル化合物、アミド化合物、スルホン、スルホラン等及びこれらの混合物を用いることができる。
【００３６】
非水溶媒は１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３７】
非水溶媒の内、電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのは、ラクトン化合物、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル及びリン酸エステルであり、より好ましいのはラクトン化合物、環状炭酸エステル及び鎖状炭酸エステルであり、さらに好ましいのは環状炭酸エステルと鎖状炭酸エステルの混合液である。特に好ましいのはプロピレンカーボネート(ＰＣ)、またはエチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の混合液である。
【００３８】
セパレータ４としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等、ポリオレフィン製の微多孔膜フィルム、多孔性のポリエチレンフィルムとポリプロピレンとの多層フィルム、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等からなる不織布、及びそれらの表面にシリカ、アルミナ、チタニア等のセラミック微粒子を付着させたもの等が挙げられる。
【００３９】
樹脂集電体である正極集電体７、負極集電体８を構成する高分子材料は、導電性高分子であってもよいし、導電性を有さない高分子であってもよい。
【００４０】
高分子材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、ポリシクロオレフィン（ＰＣＯ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメチルアクリレート（ＰＭＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はこれらの混合物等が挙げられる。
【００４１】
電気的安定性の観点から、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）及びポリシクロオレフィン（ＰＣＯ）が好ましく、さらに好ましくはポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリメチルペンテン（ＰＭＰ）である。
【００４２】
また、樹脂集電体は、導電性の高分子材料を含む樹脂集電体の導電性を向上させる目的、あるいは、導電性を有さない高分子材料を含む樹脂集電体に導電性を付与する目的から、導電性フィラーを含んでいると好ましい。導電性フィラーは、導電性を有する材料から選択される。好ましくは、集電体内のイオン透過を抑制する観点から、電荷移動媒体として用いられるイオンに関して伝導性を有さない材料を用いるのが好ましい。具体的には、カーボン材料、アルミニウム、金、銀、銅、鉄、白金、クロム、スズ、インジウム、アンチモン、チタン、ニッケルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの導電性フィラーは１種単独で用いられてもよいし、２種以上併用してもよい。また、ステンレス（ＳＵＳ）等のこれらの合金材が用いられてもよい。耐食性の観点から、好ましくはアルミニウム、ステンレス、カーボン材料、ニッケル、より好ましくはカーボン材料である。また、これらの導電性フィラーは、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに、上記で示される金属をメッキ等でコーティングしたものであってもよい。
【００４３】
樹脂集電体の具体例としては、ポリプロピレンに導電性フィラーとしてアセチレンブラックを５〜２０部分散させた後、熱プレス機で圧延したものが挙げられる。また、その厚みも特に制限されず、公知のものと同様、あるいは適宜変更して適用することができる。
【００４４】
シール部材９を構成する材料としては、正極、負極集電体７、８との接着性を有し、電解液に対して耐久性のある材料であれば特に限定されないが、高分子材料、特に熱硬化性樹脂が好ましい。具体的には、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリフッ化ビニデン樹脂等が挙げられ、耐久性が高く取り扱いが容易であることからエポキシ系樹脂が好ましい。
【００４５】
容器２０を構成する材料は、容器２０内に電池モジュール２１を収納しうる材料であれば、任意の材料が好適に適用可能である。但し、単電池１と容器２０とが接触する可能性があることを考慮して、容器２０を構成する材料は絶縁性を有する材料であることが好ましい。加えて、容器２０は、電池モジュール２１を内部に収納した状態で減圧封止することから、容器２０を構成する材料は可撓性及び気密性を有する材料であることが好ましい。このような材料としては、ラミネートフィルムと呼ばれる、一例として、金属箔の両面を高分子フィルムで覆ったフィルムや、気密性が付与された不織布等が挙げられる。
【００４６】
電極端子１０、１１及びこの電極端子１０、１１を構成する導電部１０ａ、１１ａ等は、伸縮性を有し、より詳細には、電極端子１０、１１は、導電性フィラーを含む導電性エラストマーからなる。導電性エラストマーは、導電性フィラーとゴム状高分子とを溶融混合することで得ることでき、導電性フィラーとしては前記の樹脂集電体とおなじものを適用可能であり、ゴム状高分子としてはシリコーン、ウレタン、ネオプレン、ブチルゴム、エテン−プロペンゴム、アクリレートゴム、ブタジエンゴム、コロプレンゴム、ニトリルゴム、１-１プロペンゴム、フッ素系ゴム、スチレン−ブタジエン、天然ゴム及びそれらの組み合わせ等を適用可能である。
【００４７】
特に伸縮性を有する導電部としては、一例として、Naoji Matsuhisa et. al. “Printable elastic conductors with a high conductivity for electronic textile applications”, Nature Communications 6:7461 doi:10.1038/ncomms8461 (2015)に開示された、高導電性の伸縮性導体が好適に適用可能である。
【００４８】
上述の論文に開示されている高導電性の伸縮性導体は、概略、銀（Ag）フレーク、フッ素系ゴム及びフッ素系界面活性剤を含み、初期の導電率が738S/cm（ジーメンス毎センチメートル）、215%ひずみまで伸張させたときの導電率が182S/cmと、伸縮させた際にも高い導電率を維持しうる伸縮性導体である。また、この高導電性の伸縮性導体は、布地表面に所望のパターンを印刷する周知の手法を用いてプリント可能である。特に、フッ素系界面活性剤は、プリントした伸縮性導体中において表面に局在化した導電性ネットワークの形成を促す重要な成分であり、高い導電率と高い伸縮性をもたらす。
【００４９】
上述の論文に開示されている高導電性の伸縮性導体は、一例として、正極集電体７及び負極集電体８の表面に、例えばステンシルパターンを用いて所定形状に塗布、印刷されることで電極端子１０、１１が形成される。他に、インクジェット装置等を用いて正極集電体７及び負極集電体８の表面に高導電性の伸縮性導体を塗布しても電極端子１０、１１を形成することが可能である。
【００５０】
当然、上述の論文に開示された以外の、伸縮性を有する導電部についても、本実施形態の電極端子１０、１１に好適に適用可能である。
【００５１】
以上の構成の単電池１は、正極集電体７及び負極集電体８のそれぞれの表面に、正極電極活物質と電解液とを含む正極電極組成物層５、及び負極電極活物質と電解液とを含む負極電極組成物層６を形成して正極２及び負極３を形成する。正極２及び負極３を形成する手法は任意であり、正極集電体７及び負極集電体８のそれぞれの表面に正極電極組成物及び負極電極組成物を塗布する、正極集電体７及び負極集電体８のそれぞれの表面に、ノズル等を介して正極電極組成物及び負極電極組成物を載置した後に所定厚になるようにヘラ等で均す、など、種々の手法が挙げられる。その後、セパレータ４を介して正極２及び負極３を積層し、正極集電体７及び負極集電体８の端部、さらにセパレータ４の端部をシール部材９により封止することで単電池１を製造することができる。
【００５２】
次いで、上述の工程により製造された単電池１からなる電池モジュール２１に電極端子１０、１１を形成した後、容器２０内に収納し、容器２０内を減圧脱気した後にシール部材で封止することで、本実施形態のリチウムイオン電池Ｌを製造することができる。
【００５３】
以上のような構成の本実施形態の電池モジュール２１では、単電池１を構成する正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６が、正極活物質又は負極活物質粒子と電解液とを含む正極電極組成物及び負極電極組成物である。すなわち、本実施形態の単電池１では、従来の電池モジュールのように正極活物質及び負極活物質に熱処理してこれら正極活物質及び負極活物質を乾燥させておらず、あるいは、バインダ樹脂等により固着されていないので、これら正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６を備える単電池１が柔軟性を備える構成になる。
【００５４】
加えて、単電池１を構成する正極集電体７及び負極集電体８がいずれも樹脂集電体からなるので、単電池１全体がさらに柔軟性を備える構成になる。そして、単電池１に設けられた電極端子１０、１１が伸縮性を有する導電部からなることから、電極端子１０、１１を含めて単電池１の柔軟性を確保することができる。以上から、本実施形態の電池モジュール２１によれば、図３（ｂ）に示すように、電極端子を含めて屈曲可能に構成することの可能な電池モジュール２１を実現することができる。
【００５５】
（第２実施形態）
次に、図４は、本発明の第２実施形態である電池モジュールを示す一部破断斜視図である。
【００５６】
本実施形態の電池モジュール２１と上述の第１実施形態の電池モジュール２１との相違点は、電極端子１０、１１の構成にある。すなわち、図４に示すように、単電池１の正極集電体７の上面に形成された導電部１０ａは、電池モジュール２１の長手方向（図４において左手前から右奥方向）に延在する複数の帯状のストライプ部（溶断部）１０ｃを備える。
【００５７】
ストライプ部１０ｃの一端部（図４において左手前部）は、これら一端部を集約する導電部からなる単一の集約部１０ｄに共通に接続され、この集約部１０ｄの先端部は、図１に示すように容器２０の外部にまで至り、接続部１０ｂとされている。
【００５８】
また、負極集電体８の下面に設けられた電極端子１１も、詳細な図示は省略するが、電極端子１０と同様の構成を備えている。
【００５９】
本実施形態においても、電極端子１０、１１は伸縮性を有する導電部からなる。また、導電部１０ａ、１１ａのうち、ストライプ部１０ｃ、１１ｃを構成する導電部の幅及び厚みは、リチウムイオン電池Ｌにおいて内部短絡等の異常が発生した際に、このストライプ部１０ｃ、１１ｃを構成する導電部が溶融しうる寸法に設定されている。ストライプ部１０ｃ、１１ｃを構成する導電部の寸法は、導電部の導電率、導電部が溶融する際にストライプ部１０ｃ、１１ｃを流れる電流値、すなわち、異常発生と判定して電流遮断を行うべき電流値等を考慮して決定される。
【００６０】
また、本実施形態では、電池モジュール２１は複数の（本実施形態では２つの）単電池１が直列に複数積層されて構成されている。すなわち、単電池１は、隣り合う単電池１の正極集電体７の上面と負極集電体８の下面とが隣接するように直列に積層されて電池モジュール２１が形成されている。
【００６１】
従って、本実施形態によっても、上述の第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
加えて、本実施形態の電池モジュール２１が適用されたリチウムイオン電池Ｌにおいて、内部短絡等の異常が発生し、短絡部分に大電流が流れると、電極端子１０、１１を構成する導電部１０ａ、１１ａの少なくとも一つのストライプ部１０ｃ、１１ｃを構成する導電体がこの大電流により過熱され、結果として溶融することでこのストライプ部１０ｃ、１１ｃが溶断され、これにより、溶断された部分のストライプ部１０ｃ、１１ｃを流れる電流が遮断される。従って、電池モジュール２１に流れる電流が抑制、好ましくは遮断され、リチウムイオン電池Ｌ全体の発熱を抑制することができる。
【００６３】
（変形例）
なお、本発明の電池モジュール２１は、その具体的な構成が上述の各実施形態に限定されず、種々の変形例が可能である。一例として、ストライプ部１０ｃ、１１ｃの本数等は図示例に限定されず、異常電流を抑制、好ましくは遮断しうる寸法であれば本数等に限定はない。
【符号の説明】
【００６４】
Ｌ    リチウムイオン電池
１    単電池
２    正極
３    負極
４    セパレータ
５    正極電極組成物
６    負極電極組成物
７    正極集電体
８    負極集電体
９    シール部材
１０、１１  電極端子
１０ａ、１１ａ  導電部
１０ｂ、１１ｂ  接続部
１０ｃ  ストライプ部（溶断部）
１０ｄ  集約部
２０    容器
２１    電池モジュール
【図１】
0006714342.tif 000002
【図２】
0006714342.tif 000003
【図３】
0006714342.tif 000004
【図４】
0006714342.tif 000005