(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一金属箔の一方の面に第一耐熱性樹脂層が積層され他方の面に第一熱可塑性樹脂層が積層され、前記第一熱可塑性樹脂層側の面に第一金属箔が露出する第一金属箔内側露出部を有する第一外装材と、
第二金属箔の一方の面に第二耐熱性樹脂層が積層され他方の面に第二熱可塑性樹脂層が積層され、前記第二熱可塑性樹脂層側の面に第二金属箔が露出する第二金属箔内側露出部を有する第二外装材と、
正極要素と、負極要素と、これらの間に配置されるセパレーターとを有する電池要素と、
伝熱体とを備え、
前記第一外装材の第一熱可塑性樹脂層と第二外装材の第二熱可塑性樹脂層とが向かい合い、第一熱可塑性樹脂層と第二熱可塑性樹脂層とが融着した熱封止部に囲まれることによって、室内に第一金属箔内側露出部および第二金属箔内側露出部が臨む１室以上の電池要素室を有する外装体が形成され、かつこの外装体の外面に、第一金属箔が露出する第一金属箔外側露出部および第二金属箔が露出する第二金属箔外側露出部の少なくとも一方が形成され、
前記電池要素室内に電解質とともに封入された電池要素は、正極部が第一金属箔内側露出部に導通するとともに負極部が第二金属箔内側露出部に導通し、
前記熱封止部の少なくとも前記第一金属箔内側露出部および第二金属箔内側露出部とこれらに電気的に導通する第一金属箔外側露出部および／または第二金属箔外側露出部との間において、第一熱可塑性樹脂層と第二熱可塑性樹脂層との間に伝熱体を有していることを特徴とするラミネート型蓄電モジュール。
【請求項２】
前記電池要素の正極要素は集電体および正極活物質からなり、負極要素は集電体および負極活物質からなる請求項１に記載のラミネート型蓄電モジュール。
【請求項３】
前記電池要素の正極要素は第一金属箔内側露出部に積層された正極活物質層であり、負極要素は第二金属箔内側露出部に積層された負極活物質層である請求項１に記載のラミネート型蓄電モジュール。
【請求項４】
第一外装材および第二外装材からなる外装体内に、正極要素と負極要素とこれらの間に配置されるセパレーターとを有する電池要素が封入されたラミネート型蓄電モジュールの製造方法であり、
前記第一外装材は、第一金属箔の一方の面に第一耐熱性樹脂層が積層され他方の面に第一熱可塑性樹脂層が積層され、前記第一熱可塑性樹脂層側の面に第一金属箔が露出する第一金属箔内側露出部を有し、第二外装材は、第二金属箔の一方の面に第二耐熱性樹脂層が積層され他方の面に第二熱可塑性樹脂層が積層され、前記第二熱可塑性樹脂層側の面に第二金属箔が露出する第二金属箔内側露出部を有し、さらに第一外装材および第二外装材の少なくとも一方は、外装体の外面に第一金属箔が露出する第一金属箔外側露出部および／または第二金属箔が露出する第二金属箔外側露出部を有し、
前記第一外装材と第二外装材とを第一熱可塑性樹脂層と第二熱可塑性樹脂層とが向かい合うように配置する工程と、
前記電池要素の正極要素を第一金属箔内側露出部に導通させるともに負極要素がを第二金属箔内側露出部に導通させた状態で向かい合わせた第一外装材と第二外装材とを重ね、重ねることにより形成された電池要素室内に電池要素を配置する工程と、
前記電池要素が配置された電池要素室内に電解質を注入する工程と、
前記電池要素および電解質を入れた電池要素室の周囲の少なくとも第一金属箔内側露出部および第二金属箔内側露出部に電気的に導通する第一金属箔外側露出部および／または第二金属箔外側露出部との間において、第一外装材と第二外装材との間に伝熱体を挟んだ状態で熱封止する工程と、
を含むことを含むことを特徴とするラミネート型蓄電モジュールの製造方法。
【請求項５】
２個以上の、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載されたラミネート型蓄電モジュールを有し、それらのラミネート型蓄電モジュールが直列に連結されていることを特徴とする蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量化、高放熱化、省スペース化がなされたラミネート型蓄電モジュールおよびその関連技術に関する。
【０００２】
なお、本明細書において、「アルミニウム」の語は、ＡｌおよびＡｌ合金を含む意味で用い、「銅」の語は、ＣｕおよびＣｕ合金を含む意味で用い、「ニッケル」の語は、ＮｉおよびＮｉ合金を含む意味で用い、「チタン」の語は、ＴｉおよびＴｉ合金を含む意味で用いている。また、本明細書において、「金属」の語は、単体の金属および合金を含む意味で用いる。
【背景技術】
【０００３】
ハイブリッド自動車や電気自動車の電池、家庭用または工業用の定置用蓄電池に使用されるリチウムイオン二次電池やリチウムポリマー二次電池は小型化、軽量化に伴い、従来使用されていた金属製の外装に代えて、金属箔の両面に樹脂フィルムを貼り合わせたラミネート外装材が用いられることが多くなっている。また、ラミネート外装材を使用した電気二重層コンデンサやリチウムイオンキャパシタ等も自動車やバスに搭載することが検討されている。
【０００４】
電気自動車など、高エネルギーを必要とするデバイスでは高レートで電力エネルギーを取り出したり、チャージさせることが要求されており、それに伴い同時に発生する熱量も増大するため、安全性やデバイス内部の劣化の防止を考慮し、冷却対策が不可欠である。例えば、特許文献１に記載された二次電池では、外装体に電池要素を密封する際にラミネート外装材の間に冷却管を挟み込んで熱封止し、前記冷却管に冷媒を流通させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−７８４７１号広報
【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、前記二次電池は外装体の熱封止部からタブリードが引き出されているため、タブリード付近の封止作業が困難になるだけではなく、タブリードや冷却管が共に立体構造であるためタブリードと冷却管の密着性が下がり、効率よく冷却できなくなることがある。また、冷却効率だけでなく、同部分の封止性も悪化するために内部からの電解質漏れの可能性も発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、熱分散性を向上させて電池寿命を長くすることが出来、さらに液漏れなどのリスクも大幅に低減させ、尚且つ製造コストが大幅に低減できるラミネート型蓄電モジュールを提供することを目的とする。
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。
【０００９】
［１］第一金属箔の一方の面に第一耐熱性樹脂層が積層され他方の面に第一熱可塑性樹脂層が積層され、前記第一熱可塑性樹脂層側の面に第一金属箔が露出する第一金属箔内側露出部を有する第一外装材と、
第二金属箔の一方の面に第二耐熱性樹脂層が積層され他方の面に第二熱可塑性樹脂層が積層され、前記第二熱可塑性樹脂層側の面に第二金属箔が露出する第二金属箔内側露出部を有する第二外装材と、
正極要素と、負極要素と、これらの間に配置されるセパレーターとを有する電池要素と、
伝熱体とを備え、
前記第一外装材の第一熱可塑性樹脂層と第二外装材の第二熱可塑性樹脂層とが向かい合い、第一熱可塑性樹脂層と第二熱可塑性樹脂層とが融着した熱封止部に囲まれることによって、室内に第一金属箔内側露出部および第二金属箔内側露出部が臨む１室以上の電池要素室を有する外装体が形成され、
前記電池要素室内に電解質とともに封入された電池要素は、正極部が第一金属箔内側露出部に導通するとともに負極部が第二金属箔内側露出部に導通し、
前記熱封止部の少なくとも一部は、第一熱可塑性樹脂層と第二熱可塑性樹脂層との間に伝熱体を有していることを特徴とするラミネート型蓄電モジュール。
【００１０】
［２］前記外装体の外面に、第一金属箔が露出する第一金属箔外側露出部および第二金属箔が露出する第二金属箔外側露出部の少なくとも一方が形成されている前項１に記載のラミネート型蓄電モジュール。
【００１１】
［３］前記電池要素の正極要素は集電体および正極活物質からなり、負極要素は集電体および負極活物質からなる前項１または２に記載のラミネート型蓄電モジュール。
【００１２】
［４］前記電池要素の正極要素は第一金属箔内側露出部に積層された正極活物質層であり、負極要素は第二金属箔内側露出部に積層された負極活物質層である前項１または２に記載のラミネート型蓄電モジュール。
【００１３】
［５］第一金属箔の一方の面に第一耐熱性樹脂層が積層され他方の面に第一熱可塑性樹脂層が積層され、前記第一熱可塑性樹脂層側の面に第一金属箔が露出する第一金属箔内側露出部を有する第一外装材と、第二金属箔の一方の面に第二耐熱性樹脂層が積層され他方の面に第二熱可塑性樹脂層が積層され、前記第二熱可塑性樹脂層側の面に第二金属箔が露出する第二金属箔内側露出部を有する第二外装材とを、第一熱可塑性樹脂層と第二熱可塑性樹脂層とが向かい合うように配置する工程と、
正極要素と負極要素とこれらの間に配置されるセパレーターとを有する電池要素の正極要素を第一金属箔内側露出部に導通させるともに負極要素が第二金属箔内側露出部に導通させた状態で向かい合わせた第一外装材と第二外装材とを重ね、重ねることにより形成された電池要素室内に電池要素を配置する工程と、
前記電池要素が配置された電池要素室内に電解質を注入する工程と、
前記電池要素および電解質を入れた電池要素室の周囲の少なくとも一部を、第一外装材と第二外装材との間に伝熱体を挟んだ状態で熱封止する工程と、
を含むことを含むことを特徴とするラミネート型蓄電モジュールの製造方法。
【００１４】
［６］２個以上の、前項１〜４のうちのいずれか１項に記載されたラミネート型蓄電モジュールを有し、それらのラミネート型蓄電モジュールが直列に連結されていることを特徴とする蓄電システム。
【発明の効果】
【００１５】
上記［１］に記載のラミネート型蓄電モジュールは、電池要素室を封止する熱封止部に挟み込んだ伝熱体を通じて冷却または加熱することができるので、モジュールの適温を保持して電池性能を長期に亘って維持することができ、電池寿命を長くすることができる。      
【００１６】
上記［２］に記載のラミネート型蓄電モジュールは、外装体の外面に第一金属箔外側露出部および第二金属箔外側露出部が設けられているのでタブリードを引き出す必要がない。そのため、熱封止作業、特に伝熱体を挟みこんだ状態での熱封止作業が容易になる。また、熱封止部の電池要素室に接する部分はあまねく第一熱可塑性樹脂層と第二熱可塑性樹脂層とが融着しているので密着性が高く、タブリードが引き出された電池要素室よりも高い密閉性が得られる。さらに、タブリードを用いないことで、軽量化、省スペース化を図ることができる。
【００１７】
上記［３］に記載のラミネート型蓄電モジュールによれば、内部に電池機能を持つモジュールにおいて上記の効果が得られる。
【００１８】
上記［４］に記載のラミネート型蓄電モジュールによれば、電池要素の正極部が正極活物質層であり負極部が負極活物質層であるモジュールにおいて上記の効果が得られる。
【００１９】
上記［５］に記載の蓄電システムは高出力でかつ放熱効率に優れている。
【００２０】
上記［６］に記載の方法によれば、上記［１］に記載の効果を奏するラミネート型蓄電モジュールを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】本発明にかかるラミネート型蓄電モジュールの一実施形態の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａにおける１Ｂ−１Ｂ線断面図である。
【図２Ａ】本発明にかかるラミネート型蓄電モジュールの他の実施形態の斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａにおける２Ｂ−２Ｂ線断面図である。
【図３Ａ】本発明にかかるラミネート型蓄電モジュールの他の実施形態の斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａにおける３Ｂ−３Ｂ線断面図である。
【図４Ａ】本発明にかかるラミネート型蓄電モジュールの他の実施形態の斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａにおける４Ｂ−４Ｂ線断面図である。
【図５】ベアセルの断面図である。
【図６Ａ】本発明にかかる蓄電システムの一実施形態の斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａにおける６Ｂ−６Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１Ａ〜図４Ｂに、本発明にかかるラミネート型蓄電モジュールの４つの実施形態を示す。
【００２３】
これらのラミネート型蓄電モジュール１、２、３、４は、外装体３１、３２、３３、３４を構成する第一外装材１０が第一金属箔１１の一方の面に第一耐熱性樹脂層１２が積層され他方の面に第一熱可塑性樹脂層１３が積層されたラミネート材であり、第二外装材２０が第二金属箔２１の一方の面に第二耐熱性樹脂層２２が積層され他方の面に第二熱可塑性樹脂層２３が積層されたラミネート材であり、外装体３１、３２、３３、３４が第一外装材１０の第一熱可塑性樹脂層１３と第二外装材２０の第二熱可塑性樹脂層２３とが向かい合い、第一熱可塑性樹脂層１３と第二熱可塑性樹脂層２３が融着した熱封止部５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂ、５４ａ、５４ｂに囲まれた電池要素室４１、４２、４３、４４に電池要素６０、６５と電解質が封入されていることが共通する。さらに、電池要素室４１、４２、４３、４４内に臨んで、第一熱可塑性樹脂層１３の一部が除去されて第一金属箔１１が露出する第一金属箔内側露出部１４が形成され、第二熱可塑性樹脂層２３の一部が除去されて第二金属箔２１が露出する第二金属箔内側露出部２４が形成され、電池要素室４１、４２、４３、４４内において電池要素６０、６５の正極要素６１、６６および負極要素６３、６８が第一金属箔内側露出部１４および第二金属箔露出部２４に導通していることが共通する。さらに、外部の電極端子として、第一熱可塑性樹脂層１３の一部が除去されて第一金属箔１１が露出する第一金属箔外側露出部１６と、第二熱可塑性樹脂層２３の一部が除去されて第二金属箔２１が露出する第二金属箔外側露出部２６とが外装体３１、３２、３３、３４と一体に設けられていることが共通する、即ち、ラミネート型蓄電モジュール１、２、３、４は、外装体３１、３２、３３、３４を構成する第一外装材１０および第二外装材２０が電池要素室４１、４２、４３、４４の内外にそれぞれの金属箔露出部を有することが共通する。
【００２４】
以下の説明において同一の符号は同一物を示すものとして重複する説明を省略する。また、第一外装材１０および第二外装材２０において金属箔が露出する部分を指す場合は形成にかかわらず「金属箔露出部」と称する。また、第一外装材１０の第一金属箔内側露出部１４および第一金属箔外側露出部１６、ならびに第二外装材２０の第二金属箔内側露出部２４および第二金属箔外側露出部２６を指す場合は「金属箔露出部１４、１６、２４、２６」と略称する。
［ラミネート型蓄電モジュール（１）］
図１Ａおよび図１Ｂに示すラミネート型蓄電モジュール１の外装体３１は、フラットシートをプレス成形して平面視長方形の電池要素室４１となるエンボス部が形成された第一外装材１０と、プレス成形をしないフラットシートの第二外装材２０とにより構成され、電池要素室４１を囲んで熱封止部５１ａ、５１ｂが形成されている。前記第一外装材１０の一方の長辺は熱封止部５１ａから延長されて両面が露出して外装体３１の外面となる第一フランジ１５となされ、第一金属箔外側露出部１６が形成されている。一方、前記第一フランジ１５の対向辺においては第二外装材２０が熱封止部５１ａから延長されて両面が露出して外装体３１の外面となる第二フランジ２５となされ、第二金属箔外側露出部２６が形成されている。
【００２５】
前記電池要素室４１に電解質（符号なし）とともに封入される電池要素６０は、図５に示すように、正極要素としての正極６１、セパレーター６２、負極要素としての負極６３、セパレーター６２を積層し、この積層物をロール状に形成した捲回型ベアセルである。前記電池要素６０は最上層として正極６１が露出し、最下層として負極６３が露出している。電池要素室４１内において、電池要素６０の正極６１は第一外装材１０の第一金属箔内側露出部１４に接触して電気的に導通し、負極６３は第二外装材２０の第二金属箔内側露出部２４に接触して電気的に導通している。前記第一金属箔１１は外装体３１の外面の第一金属箔外側露出部１６において露出し、第二金属箔２１は外装体３１の外面の第二金属箔外側露出部２６において露出しているので、電池要素６０は第一金属箔１０および第二金属箔２０を通じて外部との電気的導通が得られる。即ち、第一金属箔１１は正極側導通部として利用され、第二外装材２０の第二金属箔２１が負極側導通部として利用される。
【００２６】
４辺の熱封止部５１ａ、５１ｂうちの対向する２辺の熱封止部５１ａにおいては、第一外装材１０と第二外装材２０との間に伝熱体７０としての金属パイプが介在した状態で取り付けられている。前記伝熱体７０の両端は外装体３１から突出し、第一外装材１０および第二外装材２０に覆われている部分は第一熱可塑性樹脂層１３および第二熱可塑性樹脂層２３が融着している。
［ラミネート型蓄電モジュール（２）］
図２Ａおよび図２Ｂに示すラミネート型蓄電モジュール２は、図１Ａおよび図１Ｂのラミネート型蓄電モジュール１とは、外装体３２がエンボス部を有する第一外装材１０とフラットシートの第２外装材２０とで構成され、電池要素６０が捲回型ベアセルであることが共通し、熱封止部５２ａ、５２ｂで仕切られた複数の電池要素室４２を有している点が異なる。
【００２７】
前記外装体３２は、３列×３列で配置された平面視正方形の９個の電池要素室４２を有している。これらの電池要素室４２は横４列×縦４列の熱封止部５２ａ、５２ｂで仕切られ、各電池要素室４２内において電池要素６０の正極６１が第一金属箔内側露出部１４と導通し、負極６３が第二金属箔内側露出部２４と導通している。全ての電池要素６０の正極要素は第一金属箔１１を介して導通し、負極要素は第二金属箔２１を介して導通している。また、第一外装材１０および第二外装材２０は、横４列の熱封止部５２ａのうちの両外側の熱封止部５２ａから第一フランジ１５および第二フランジ２５が延長されて、これらのフランジ１５、２５に第一金属箔外側露出１６および第二金属箔外側露出部２６が形成されている。かかる構造により、全ての電池要素６０は第一金属箔１０および第二金属箔２０を通じて外部との電気的導通が得られる。
【００２８】
また、横４列の各熱封止部５２ａの第一熱可塑性樹脂層１３と第二熱可塑性樹脂層２３との間には伝熱体７０が介在している。従って、全ての電池要素室４２は、電池要素室を囲む４辺のうちの２辺の熱封止部５２ａが伝熱体７０を有している。
【００２９】
また、前記第一フランジ１５の第一金属箔外側露出部１６および第二フランジ２５の第二金属箔外側金属箔露出部２６には、それぞれ３個の接続用穴１７、２７が穿設されている。
［ラミネート型蓄電モジュール（３）］
図３Ａおよび図３Ｂに示すラミネート型蓄電モジュール３は、外装体３３を構成する第一外装体１０および第二外装体２０がいずれもフラットシートである。
【００３０】
電池要素室４３に封入される電池要素６５は、正極要素としての正極活物質層６６、セパレーター６７および負極要素としての負極活物質層６８により構成されたコアセルである。前記正極活物質層６６は第一金属箔内側露出部１４に積層され、負極活物質層６８は第二金属箔内側露出部２４に積層され、第一外装材１０と第二外装材２０との間にセパレーター６７を介在させて向かい合わせ、電解質を注入した状態で封入されている。このラミネート型蓄電モジュール３は、第一金属箔内側露出部１４および第二金属箔内側露出部２４の周囲を熱封止して熱封止部５３ａ、５３ｂを形成することにより、正極活物質層６６、セパレーター６７、負極活物質層６８が占める空間が電池要素室４３となされる。前記第一外装材１０の第一金属箔１１が正極となり、第二外装材２０の第二金属箔２１が負極となる。
【００３１】
また、対向する２辺の熱封止部５３ａには、図１Ａのラミネート型モジュール１と同じく、伝熱体７０が介在している。
【００３２】
また、前記第一外装材１０および第二外装材２０は、図１Ａのラミネート型モジュール１と同じく、対向する熱封止部５３ａからそれぞれ延長して第一フランジ１５および第二フランジ２５となされ、第一金属箔外側露出部１６および第二金属箔露出部２６が形成されている。
［ラミネート型蓄電モジュール（４）］
図４Ａおよび図４Ｂに示すラミネート型蓄電モジュール４は、図３Ａおよび図３Ｂのラミネート型蓄電モジュール３と比べ、外装体３４がフラットシートの第一外装材１０および第二外装材２０とで構成され、電池要素６５が正極活物質６６、セパレーター６７および負極活物質６８により構成されたコアセルであることが共通し、複数の電池要素室４４を有している点が異なる。
【００３３】
前記外装体３４は、３列×３列で配置された平面視正方形の９個の電池要素室４４を有している。これらの電池要素室４４は横４列×縦４列の熱封止部５４ａ、５４ｂで仕切られ、各電池要素室４４内において電池要素６５の正極活物質６６が第一金属箔内側露出部１４に積層され、負極活物質６８が第二金属箔内側露出部２４に積層されている。また、図３Ａおよび図３Ｂのラミネート型蓄電モジュール３と同じく、正極活物質６６を付与した第一外装材１０と負極活物質６８を付与した第二外装材２０との間にセパレーター６７を介在させて向かい合わせ、電解質を注入した状態で封入されている。
【００３４】
また、横４列の各熱封止部５４ａの第一熱可塑性樹脂層１３と第二熱可塑性樹脂層２３との間には伝熱体７０が介在している。従って、全ての電池要素室４４は、電池要素室４４を囲む４辺のうちの２辺の熱封止部５４ａが伝熱体７０を有している。
［外装体外面の金属箔露出部］
本発明のラミネート型蓄電モジュールは、電池要素室４１、４２、４３、４４内に第一金属箔内側露出部１４および第二金属箔内側露出部２４が設けられていることが必須要件であるが、外装体３１、３２、３３、３４の外面の第一金属箔外側露出部１６および第二金属箔外側露出部２６の有無は任意に設定することができる。第一金属箔外側露出部１６および／または第二金属箔外側露出部２６を設けたラミネート型モジュール１、２、３、４では、電池要素室４１、４２、４３、４４内において第一金属箔１１および／または第二金属箔２１にタブリードを導通させてその先端を外装体外部に引き出すことで電池要素との導通が得られる。
【００３５】
実施形態のラミネート型蓄電モジュール１、２、３、４は第一金属箔外側露出部１６および第二金属箔外側露出部２６を設けたことでタブリードを引き出す必要がない。そのため、熱封止作業、特に伝熱体を挟みこんだ状態での熱封止作業が容易になる。また、熱封止部の電池要素室４１、４２、４３、４４に接する部分はあまねく第一熱可塑性樹脂層１３と第二熱可塑性樹脂層２３とが融着しているので密着性が高く、タブリードが引き出された電池要素室よりも高い密閉性が得られる。さらに、タブリードを用いないことで、軽量化、省スペース化を図ることができる。
【００３６】
なお、前記第一金属箔外側露出部１６および第二金属箔外側露出部２６は外装体３１、３２、３３、３４の外面であればどこでも形成することができ、第一耐熱性樹脂層１２および第二耐熱性樹脂層２２において金属箔露出部を形成することができる。また、上記実施形態の第一フランジ１５および第二フランジ２５のように、他方の外装材と重ならない部分であれば、どちらの面にでも形成できる。
［蓄電モジュールの冷却および加熱］
上述の４つのラミネート型蓄電モジュール１、２、３、４において、伝熱体７０は熱封止時に第一外装材１０と第二外装材２０との間に該伝熱体７０を挟んだ状態で加熱することにより熱封止部５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａに取り付けられている。
【００３７】
前記ラミネート型蓄電モジュール１、２、３、４は伝熱体７０を介して冷却または加熱され、モジュールを適温に保つことができる。図示例の伝熱体７０はパイプであり、パイプ内に熱媒体を流通させることにより、伝熱体７０の熱交換能力を高めて蓄電モジュール１、２、３、４を冷却または加熱することができる。熱媒体は、空気、水、油脂、アルコールやエチレングリコールなどの不凍液等を適宜用いることができる。例えば、電池要素６０、６５の発熱により電池性能が低下するおそれのある時は伝熱体７０に冷媒を流通させて放熱を促進することで電池性能を維持することができる。また、過熱を防ぐことにより安全性を高めることができる。逆に低温化によって電池性能が低下するおそれのある時は、加熱した熱媒体を流通させて電池要素６０、６５を加熱することで適温を保持して電池性能を維持することができる。また、金属パイプはそれ自体が伝熱体であるから熱媒体を流通させない場合でも相応の熱交換能力が得られる。上記のとおり、モジュールの適温を保持することにより、電池性能を長期に亘って維持し、電池寿命を長くすることができる。
【００３８】
本発明は少なくとも１つの伝熱体を有していることが条件であり、伝熱体の数は任意に設定でき、本数を増やすことで冷却効果および加熱効果を向上させることができる。複数の電池要素室を有するモジュールにおいても伝熱体の数は任意であるが、複数列×複数列で電池要素室が配置されたモジュールでは、図２Ａおよび図４Ａに参照されるように、隣接する電池要素室間の熱封止部に伝熱体を介在させて各電池要素室が均等に冷却または加熱できる構造であることが好ましい。
【００３９】
前記伝熱体７０は金属パイプに限定されるものではない。金属、特にアルミニウムや銅等の熱伝導率の高い金属は熱交換効果が優れている点で推奨できる。伝熱体７０はパイプ型であれば樹脂製であってもよい。樹脂は金属よりも熱伝導率が低いがパイプ内に熱媒体を流通させることで熱交換効果を得ることができる。また、樹脂は外装材の熱可塑性樹脂層に対して高い密着性が得られ、かつ軟質樹脂製チューブであれば可撓性を有するフレキシブルモジュールを作製できる。前記伝熱体７０の形状はパイプに限定されず、中実材であってもよい。熱伝導率の高い金属製であれば中実材によっても熱交換効果を得ることができる。さらに、熱封止部にトンネル状の空間を形成し、この空間に空気を流通させることで伝熱体として利用することもできる。
【００４０】
また、前記伝熱体７０は冷却装置、加熱装置、熱媒体供給装置に連結することにより熱交換効果を高めることができる。
［蓄電システム］
図６Ａおよび図６Ｂに、本発明にかかる蓄電システム５の一実施形態を示す。
【００４１】
前記蓄電システム６は、４個のラミネート型蓄電モジュール２を、上下に隣り合うモジュールの第一フランジ１５と第二フランジ２５とが重なるように互い違いにして積層し、これらが連結されている。即ち、４個のラミネート型蓄電モジュール２は、１段目のモジュールの第二フランジ２５の第二金属箔外側露出部２６と２段目のモジュールの第一フランジ１５の第一金属箔外側露出１６とが接続用穴２７、１７に導電性材料からなる接続ピン３５を通すことにより連結され、同様に、２段目のモジュールの第二金属箔外側露出部２６と３段目のモジュールの第一金属箔外側露出部１６とが連結され、３段目のモジュールの第二金属箔外側露出部２６と３段目のモジュールの第一金属箔外側露出部１６とが連結されている。また、１段目のモジュールの第一金属箔外側露出部１６の接続用穴１７には導電性材料からなる正極用ピン３６が取り付けられ、４段目の第二金属箔外側露出部２６の接続用穴には導電性材料からなる負極用ピン３７が取り付けられている。上記の連結により、４つのラミネート型蓄電モジュール２は直列に連結され、正極用ピン３６および負極用ピン３７を蓄電システム５の電極端子とし、電線３８を引き出して他のデバイスに接続することができる。
【００４２】
また、各段のラミネート型蓄電モジュール２の４本の伝熱体７０は３個のＵ字パイプ７１によって直列に連結され、さらに１段目と２段目の第二フランジ２５側の伝熱体７０がＵ字パイプ７２で連結され、２段目と３段目の第一フランジ１５側の伝熱体７０がＵ字パイプ７２で連結され、３段目と４段目の第二フランジ２５側の伝熱体７０がＵ字パイプ７２で連結され、全ての伝熱体７０が蛇行しながら直列に連結されている。そして、連結された蛇行パイプの一方の開口端を熱媒体の入り口７３とし、他方の開口端７４となされ、図外の熱媒体供給装置との間で熱媒体を循環させている。
【００４３】
前記蓄電システム５は、複数のラミネート型蓄電モジュール５を連結することにより高出力が得られ、かつ発生した熱は伝熱体７０を介して効率よく放熱される。
【００４４】
なお、本発明蓄電システムは各モジュールの伝熱体７０が連結されていることには限定されない。上述したように伝熱体７０は種々の材料および形態を選択でき、例えば熱伝導率の高い金属製伝熱体を熱封止部５２ａに挟み込むだけでも放熱性能が得られ、冷却装置等に連結しないのであれば伝熱体７０同士の連結を必要としないからである。
［第一外装材および第二外装材の材料と成形］
第一外装材１０は、第一金属箔１１の一方の面に第一接着層を介して第一耐熱性樹脂層１２が貼り合わされ、他方の面に第二接着層を介して第一熱可塑性樹脂層１３が貼り合わされている。前記第一外装材１０の第一金属箔内側露出部１４および第一金属箔外側露出部１６は第一熱可塑性樹脂層１３および第二接着層を除去することによって形成されている。また、プレス成形によって電池要素室４１、４２を形成する場合は、金属露出部を形成した後にプレス成形を行う。
【００４５】
第二外装材２０は、第二金属箔２１の一方の面に第三接着層を介して第二耐熱性樹脂層２２が貼り合わされ、他方の面に第四接着層を介して第二熱可塑性樹脂層２３が貼り合わされている。前記第二外装材２０の第二金属箔内側露出部２４および第二金属箔外側露出部２６は第二熱可塑性樹脂層２３および第四接着層を除去することによって形成している。
【００４６】
なお、図１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ、６Ｂは、第一接着層、第二接着層、第三接着層および第四接着層の図示を省略している。
【００４７】
前記第一金属箔１１の好ましい材料は軟質のアルミニウム箔であり、厚さは２０〜１５０μｍが好ましい。成形性やコストの点で特に３０〜８０μｍの軟質アルミニウム箔が好ましい。一方、第二金属箔２１の好ましい材料は、軟質または硬質のアルミニウム箔、ステンレス箔、ニッケル箔、銅箔、チタン箔である。これらの箔の好ましい厚さは１０〜１５０μｍであり、耐衝撃性や曲げ耐性、コストの点で１５〜１００μｍが好ましい。
【００４８】
また、前記第一金属箔１１および第二金属箔２１はメッキ処理箔やクラッド箔も用いることができる。例えば、第二金属箔２１にとして、銅にニッケルメッキを施したメッキ処理箔や、ステンレスとニッケルのクラッド箔を用いることができる。
【００４９】
さらに、前記第一金属箔層１１、第二金属箔層２１における少なくとも金属箔露出部１４、１６、２４、１６が存在する側の面に化成皮膜が形成されているのが好ましい。前記化成皮膜は、金属箔の表面に化成処理を施すことによって形成される皮膜であり、このような化成処理が施されていることによって、内容物（電解質等）による金属箔表面の腐食を十分に防止できるし、電気の取出し窓となる露出部でも、モジュールを作製する際電解質が付着しても変色や劣化することがなく、大気中の水分などによる腐食の影響も低減できる。化成処理層自体の導電性はほとんどないが、塗膜厚が極めて少ないので通電抵抗もほとんどない。例えば、次のような処理を行うことによって、金属箔に化成処理を施す。即ち、脱脂処理を行った金属箔の表面に、
１）リン酸と、
クロム酸と、
フッ化物の金属塩およびフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
２）リン酸と、
アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂およびフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂と、
クロム酸およびクロム（III）塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
３）リン酸と、
アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂およびフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂と、
クロム酸およびクロム（III）塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、
フッ化物の金属塩およびフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
上記１）〜３）のうちのいずれかの水溶液を金属箔の表面に塗工した後、乾燥することにより、化成処理を施す。
【００５０】
前記化成皮膜は、クロム付着量（片面当たり）として０．１ｍｇ／ｍ２〜５０ｍｇ／ｍ２が好ましく、特に２ｍｇ／ｍ２〜２０ｍｇ／ｍ２が好ましい。
【００５１】
前記第一耐熱性樹脂層１２および第二耐熱性樹脂層２２を構成する耐熱性樹脂としては、外装材をヒートシールする際のヒートシール温度で溶融しない耐熱性樹脂を用いる。前記耐熱性樹脂としては、熱可塑性樹脂層１３、２３を構成する熱可塑性樹脂の融点より１０℃以上高い融点を有する耐熱性樹脂を用いるのが好ましく、熱可塑性樹脂の融点より２０℃以上高い融点を有する耐熱性樹脂を用いるのが特に好ましい。例えば、ポリエステルフィルムやポリアミドフィルムの他、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリブチレンナフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム等の延伸フィルムが好ましい。また、厚さは９〜５０μｍの範囲が好ましい。
【００５２】
前記第一熱可塑性樹脂層１２および第二熱可塑性樹脂層２２としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、オレフィン系共重合体、これらの酸変性物およびアイオノマーからなる群より選ばれた少なくとも１種の熱可塑性樹脂からなる未延伸フィルムが好ましく、厚さは２０〜８０μｍの範囲が好ましい。
【００５３】
前記第一接着層、第三接着層は二液硬化型のポリエステルポリウレタン系やポリエーテルポリウレタン系の接着剤が好ましく、第二接着層、第四接着層には耐電解質性を考慮してポリオレフィン系の接着剤が好ましい。それぞれの接着剤の好ましい塗布は１〜５ｇ／ｍ２である。
【００５４】
前記第一外装材１０および第二外装材２０における金属箔露出部の形成方法は何ら限定されない。例えば、ドライラミネート法による金属箔と樹脂層とを貼り合わせる工程で、接着剤を付着させない部分が彫刻されたグラビアロールを用い接着剤を塗布して接着剤未塗布部を形成し、金属箔と樹脂層を貼り合わせた後に接着剤未塗布部上の樹脂層を切除して金属箔を露出させる。上記実施形態のラミネート型蓄電モジュール１，２、３、４に使用している第一外装材１０および第二外装材２０は熱可塑性樹脂層側の面に金属箔露出部１４、１６、２４、２６を有しているので、上記の手法で第一金属箔１１と第一熱可塑性樹脂層１３、第二金属箔２１と第二熱可塑性樹脂層２３とを貼り合わせ、貼り合わせ後に金属箔露出部１４、１６、２４、２６を形成する。一方、耐熱性樹脂層側の面に金属露出部は無いので、第一金属箔１１と第一耐熱性樹脂層１２、第二金属箔２１と第二耐熱性樹脂層２２は周知の貼り合わせ手法によって貼り合わせる。
【００５５】
なお、上記実施形態の外装体３１、３２、３３、３４は電池要素室４１、４２、４３、４４内外の金属露出部を熱可塑性樹脂層側の面に形成しているが、室外の金属露出部は耐熱性樹脂層側の面に設けることもできる。耐熱性樹脂層側の面に金属露出部を形成する場合は、第一金属箔１１と第一耐熱性樹脂層１２、第二金属箔２１と第二耐熱性樹脂層２２を上記手法で貼り合わせ、貼り合わせ後に樹脂層を切除して金属箔を露出させる。
【００５６】
また、図１Ａ〜２Ｂに参照されるように、第一外装材１０にプレス成形してエンボス部を形成する場合は、金属露出部を形成した後にプレス成形を行う。図示例の第一外装材１０の成形においては、第一金属箔内側露出部１４が天面に接する雄型、雄型が挿入される雌型および押さえ型からなる成形金型でプレス成形する。
【００５７】
前記エンボス部の周囲は熱封止部５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂとなる部分であるから、複数の金属箔露出部およびエンボス部を形成する場合は必要な間隔を空けてこれらの加工を行い、加工後にトリミングを行う。さらに、伝熱体７０挟み込む熱封止部５１ａ、５２ａにおいては伝熱体７０の直径の約５倍の寸法を見込んでこれらの形成位置を設定する。また、フラットシートの状態で使用する第二外装材２０、図３Ａ〜図４Ｂの外装体３３、３４用の第一外装材１０および第二外装材２０についても、伝熱体７０を挟み込む熱封止部５３ａ、５４ａにおいて伝熱体７０の寸法を見込んで金属露出部の位置決めを行う。
【００５８】
なお、第一外装体１０および第二外装体２０にエンボス部を設けるか否かは電池要素６０，６５の形態や寸法に応じて適宜設定される。図１Ａ〜２Ｂのラミネート型蓄電モジュール１、２はベアセルを装填するために第一外装体１０に形成しているが、図３Ａ〜４Ｂのラミネート型蓄電モジュール１、２はコアセルが薄いのでエンボス部を設けていない。また、第一外装材１０および第二外装材２０の両方にエンボス部を設け、両者を合わせて大容積の電池要素室を形成することも、外装材の重ね方向で互い違いに電池要素室を形成することもできる。
【００５９】
また、第一外装材１０は第一フランジの無い２辺を第二外装材２０から少しはみ出す寸法に裁断しておき、はみ出し部分を熱封止後に折り曲げるようにすれば、切断端面における第一金属箔１１と第二金属箔２１の接触を防止することができる。第一外装材１０と第二外装材１０の寸法を逆にして第二外装材２０を折り曲げるようにしてもよい。
［電池要素の構造と材料］
前記ラミネート型蓄電モジュール１、２は電池要素６０としてベアセルを用い、前記ラミネート型蓄電モジュール３、４は電池要素６５としてコアセルを用いている。ベアセル、コアセル、およびこれらの電池要素とともに封入する電解質の詳細は以下のとおりである。
（ベアセル）
電池要素６０としてのベアセルは、正極６１、セパレーター６２、負極６３およびこれらに付随する層によって構成されている。前記セルの形態は図５の捲回型に限定されない。ベアセルの他の形態として、正極および負極をセルの大きさに断裁してそれぞれの箔にセパレーターを組み合わせたものをして交互に複数積層し、正電極同志、および負電極同志を超音波で接合した積層型を例示できる。
【００６０】
前記正極６１は集電体と正極活物質とで構成され、前記集電体は金属箔が一般的に使用される。金属箔としては厚さ７〜５０μｍの硬質または軟質のアルミニウム箔が好ましく用いられ、金属露出部１４と接する箇所は活物質が無い方が好ましい。前記正極活物質層の組成は特に限定されるものではないが、例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロースナトリウム塩など）、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）、直鎖型多糖類等のバインダーに、塩（例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、リン酸鉄リチウム、マンガン酸リチウム等）を添加した混合組成物などで形成される。前記正極活物質層の厚さは、２μｍ〜３００μｍに設定されるのが好ましい。前記正極活物質層には、カーボンブラック、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）等の導電補助剤をさらに含有せしめてもよい。
【００６１】
さらに、前記集電体と正極活物質の間には、密着性を上げるためにバインダーを用いることが好ましい。前記バインダーは特に限定されるものではないが、例えば、ＰＶＤＦ、ＳＢＲ、ＣＭＣ、ＰＡＮ、直鎖型多糖類等で形成された層が挙げられる。前記バインダー層には、集電体と正極活物質層の間の導電性を向上させるために、カーボンブラック、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）等の導電補助剤がさらに添加されていてもよい。前記バインダー層の厚さは、０．２μｍ〜１０μｍに設定されるのが好ましい。バインダー層を１０μｍ以下とすることで、導電性を持たないバインダーによるベアセルの内部抵抗の増大を極力抑制することができる。
【００６２】
前記負極６３は、集電体と負極活物質とで構成され、前記集電体は金属箔が一般的に使用される。金属箔としては厚さ７〜５０μｍの銅箔が好ましく用いられ、他にアルミニウム箔やチタン箔、ステンレス箔を使用することが出来る。また、正極と同じく、金属露出部２４と接する箇所は活物質が無い方が好ましい。前記負極活物質層の組成は特に限定されるものではないが、例えば、ＰＶＤＦ、ＳＢＲ、ＣＭＣ、ＰＡＮ、直鎖型多糖類等のバインダーに、添加物（例えば、黒鉛、チタン酸リチウム、Ｓｉ系合金、スズ系合金等）を添加した混合組成物等で形成される。前記負極活物質層の厚さは、１μｍ〜３００μｍに設定されるのが好ましい。前記負極活物質層には、カーボンブラック、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）等の導電補助剤をさらに含有せしめてもよい。
【００６３】
さらに、集電体と負極活物質の間には、密着性を上げるためにバインダーを用いることが好ましい。前記バインダーは特に限定されるものではないが、例えば、ＰＶＤＦ、ＳＢＲ、ＣＭＣ、ＰＡＮで形成された層が挙げられる。前記バインダー層には、集電体と負極活物質層の間の導電性を向上させるために、カーボンブラック、ＣＮＴ等の導電補助剤がさらに添加されていてもよい。前記バインダー層の厚さは、０．２μｍ〜１０μｍに設定されるのが好ましい。前記バインダー層を１０μｍ以下とすることで、導電性を持たないバインダーによるベアセルの内部抵抗の増大を極力抑制することができる。
【００６４】
正極６１を構成する集電体（金属箔）にバインダー層および正極活物質層を積層する場合は、金属箔に各層の組成物を順次塗工し、乾燥させる。負極６３を構成する集電体（金属箔）にバインダー層および負極活物質層を積層する場合も同様である。
【００６５】
前記セパレーター６２としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレン製セパレーター、ポリプロピレン製セパレーター、ポリエチレンフィルムとポリプロピレンフィルムとからなる複層フィルムで形成されるセパレーター、あるいはこれの樹脂製セパレーターにセラミック等の耐熱無機物を塗布した湿式または乾式の多孔質フィルムで構成されるセパレーター等が挙げられる。前記セパレーター６２の厚さは、５μｍ〜５０μｍに設定されるのが好ましい。
【００６６】
さらに、本発明のラミネート型蓄電モジュールが電気２重層キャパシタである場合の好ましい材料は以下のとおりである。
【００６７】
正極６１の集電体および負極６３の集電体は厚さ７〜５０μｍの硬質アルミニウム箔が好ましい。正極活物質および負極活物質はカーボンブラックまたはＣＮＴ（カーボンナノチューブ）が好ましい。セパレーターは厚さ５μｍ〜１００μｍの多孔質のポリセルロース膜または厚さ５μｍ〜１００μｍの不織布等が好ましい。
（コアセル）
電池要素６５としてのコアセルは、第一金属箔内側露出部１４に積層される正極活物質層６６、セパレーター６７、第二金属箔内側露出部２４に積層される負極活物質層６８およびこれらに付随する層によって構成されている。
によりで構成された
前記正極活物質層６６および負極活物質層６８の組成は、上述したベアセルの正極活物質層および負極活物質層で説明した組成物に準じ、セパレーター６７もベアセルのセパレーター６２に準じる。さらに、前記正極活物質層６６および負極活物質層６８はバインダー層を介して形成することが好ましい。前記バインダー層の組成は上述したベアセルにおけるバインダーに準じる。
【００６８】
前記正極活物質層６６および負極活物質層６８の積層方法として以下の方法を例示できる。
【００６９】
第一金属箔内側露出部１４に、要すればバインダー層用組成物を塗工し、次いで正極活物質層用組成物を塗工し、乾燥させる。あるいは、第一外装材１０を作製する工程において、第一金属箔１１に正極活物質層用組成物を塗布し、この塗布部分を接着剤未塗布部として第二接着剤を塗布し、第一熱可塑性樹脂層１３を貼り合わせ、貼り合わせ後に正極活物質層用組成物塗布部分上の第一熱可塑性樹脂層１３を切除し、正極活物質層６６を露出させる。即ち、第一金属箔内側露出部１４の形成と正極活物質層６６の形成を同じ工程内で行う。この貼り合わせ手法および切除方法は、上述した第一外装材１０における金属箔露出部の形成方法と同じである。また、第二外装材２０の第二金属箔内側露出部２４に負極活物質層を積層する場合も同じ方法で行う。
（電解質）
また、電池要素とともに封入される電解質としては、特に限定されるものではないが、水、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートおよびジメトキシエタンからなる群より選ばれる少なくとも１種の溶媒と、リチウム塩とを含む電解質を挙示できる。前記リチウム塩としては、特に限定されるものではないが、例えば、ヘキサフルオロリン酸リチウム、テトラフルオロホウ酸リチウム、テトラフルオロホウ酸４級アンモニウム塩等が挙げられる。前記４級アンモニウム塩としては、例えば、テトラメチルアンモニウム塩などが挙げられる。また、前述の電解質が、ＰＶＤＦ、ＰＥＯ（ポリエチレンオキサイド）等とゲル化したものを用いてもよい。
［ラミネート型蓄電モジュールの製造方法］
図２Ａおよび図２Ｂに示すラミネート型蓄電モジュール２は以下の工程により製造することができる。
（１）第一外装材１０を第一熱可塑性樹脂層１３が上にくるように置き、電池要素室４２となる各エンボス部内の第一金属箔内側露出部１４に電池要素６０の正極側金属箔６１が接触するように電池要素６０を装填し、シリンジ等を用いて電解質を注入する。
（２）第一外装材１０の熱封止部５２ａとなる部分に伝熱体７０を載せ、第二外装材２０を、第二外装材２０の第二金属箔内側露出部２４が電池要素６０の負極側金属箔６３に接触し、かつ熱封止部５２ａとなる部分で伝熱体７０を挟むように位置合わせをしながら重ねて外装体３２を組み立てる。この組み立て状態において、第一フランジ１５は第二外装材２０の端部から延出するとともに第二フランジ２５は第一外装材１０の端部から延出して、第一金属箔外側露出１６および第二金属箔外側露出部２６は外装体３２の外面に露出している。
（３）加熱した熱板を用いて伝熱体７０を挟み込んだ部分を熱封止し、熱封止部５２ａを形成する。
（４）第一フランジ１５の第一金属箔外側露出部１６および第二フランジ２５の第二金属箔外側露出部２６にクリップを繋いで予備充電を行い、１００℃の恒温槽に８時間入れてガス抜きを行う。
（５）減圧下で未封止部分をに加熱した熱板で熱封止して熱封止部５２ｂを形成し、電池要素室４２内に電池要素６０および電解質を封入する。
（６）第一フランジ１５の第一金属箔外側露出部１６および第二フランジ２５の第二金属箔外側露出部２６に接続用穴１７、２７を穿つ。
【００７０】
また、１個の電池要素室４１を有するラミネート型蓄電モジュール１も同様の工程で製造する。
【００７１】
図４Ａおよび図４Ｂに示すラミネート型蓄電モジュール４は以下の工程により製造することができる。
（１）第一外装材１０の各第一金属箔内側露出部１４に正極活物質を塗布して正極活物質層６６を形成する。同様にして、第二外装材２０の各第二金属箔内側露出部２４に負極活物質層６８を形成する。
（２）第一外装体１０と第二外装体２０を向かい合わせる。このとき、正極活物質層６６と負極活物質層６８の間にセパレーター６７を挟むとともに、注射針を各正極活物質層６６および負極活物質層６８の位置に達するように挟み、かつ熱封止部５４ａとなる部分に伝熱体７０を挟むように位置合わせをしながら両者を重ねて外装体３４を組み立てる。前記注射針の端部は外装体３４外に引き出しておく。この組み立て状態において、第一フランジ１５は第二外装材２０の端部から延出するとともに第二フランジ２５は第一外装材１０の端部から延出して、第一金属箔外側露出１６および第二金属箔外側露出部２６は外装体３２の外面に露出している。
（３）各正極活物質層６６および負極活物質層６８の周囲を熱封止して熱封止部５４ａ、５４ｂを形成する。
（４）前記注射針を通じて電解質を注入し、注射針に封をする。
（５）第一フランジ１５の第一金属箔外側露出部１６および第二フランジ２５の第二金属箔外側露出部２６にクリップを繋いで予備充電を行い、１００℃の恒温槽に８時間入れてガス抜きを行う。
（６）注射針を抜き、抜き跡の穴を熱封止して完全に閉じる。この熱封止により、電池要素４４が形成されるとともに室内に電池要素６５および電解質が封入される。
（７）第一フランジ１５の第一金属箔外側露出部１６および第二フランジ２５の第二金属箔外側露出部２６に接続用穴１７、２７を穿つ。
【００７２】
また、１個の電池要素室４３を有するラミネート型蓄電モジュール３も同様の工程で製造する。
【００７３】
上記製造方法は、その一例を挙げたものに過ぎず、特にこのような製造方法に限定されるものではない。
【００７４】
本発明にかかるラミネート型蓄電モジュールおよび蓄電モジュールの用途は限定されないが、電気が必要な自動車、自転車、二輪車、電車、飛行機、船舶などの電源、具体的にはハイブリッド車や電気自動車、工業用・家庭用蓄電池等の容量が大きなリチウム２次電池（リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等）モジュール、固体電池モジュール、同用途のリチウムイオンキャパシタモジュール、同上用途の電気２重層コンデンサモジュールに用いることができる。
【実施例】
【００７５】
次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。
〈実施例１〉
図２Ａおよび図２Ｂに示すラミネート型蓄電モジュール２を作製した。
【００７６】
第一外装材１０および第二外装材２０の材料は以下のとおりである。
【００７７】
第一金属箔１１はＪＩＳ  Ｈ４１６０で分類されるＡ８０７９の厚さ４０μｍの軟質のアルミニウム箔であり、両面に化成処理を施した。第一耐熱性樹脂層１２は厚さ２５μｍの二軸延伸ポリアミドフィルムである。第一熱可塑性樹脂層１３は厚さ４０μｍの未延伸ポリプロピレンフィルムである。第二金属箔２１は厚さ２０μｍの軟質のＳＵＳ３０４のステンレス箔であり、両面の両面に化成処理を施した。第二耐熱性樹脂層２２は厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムである。第二熱可塑性樹脂層２３は厚さ４０μｍの未延伸ポリプロピレンフィルムである。
【００７８】
また、第一金属箔内側露出部１４および第二金属箔内側露出部２４の寸法は３０ｍｍ×３０ｍｍであり、第一金属箔外側露出部１６および第二金属箔外側露出部２６の寸法は２０ｍｍ×２００ｍｍである。
（第一外装材）
第一金属箔１１の片面に、ドライラミネート法により、塗布厚さ３μｍの２液硬化型のポリエステルポリウレタン接着剤で第一耐熱性樹脂層１２を貼り合わせ、５０℃エージング炉で３日間養生した。次に、前記第一金属箔１１の反対面に、ドライラミネート法により、塗布厚さ２μｍの２液硬化型のオレフィン系接着剤を塗布厚さ２μｍに塗布する際に９個の第一金属箔内側露出部１４および１個の第一金属箔外側露出部１６の寸法および位置に対応する接着剤未塗布部を形成して第一熱可塑性樹脂層１３を貼り合わせた。貼り合わせ後、４０℃のエージング炉で３日間養生した。
【００７９】
養生後、接着剤未塗布部上の第一熱可塑性樹脂層１３をレーザー刃で切断して除去し、第一金属箔１１が露出する第一金属箔内側露出部１４および第一金属箔外側露出部１６を形成した。
【００８０】
次に、４０ｍｍ角の雄型、雌型、押さえ型からなる成形金型を用い、雄型の天面に第一金属箔内側露出部１４に接する態様で深さ４ｍｍのプレス成形を行い、電池要素室４２となるエンボス部を形成した。さらに周囲をトリミングして第一外装材１０を得た。この第一外装材１０の平面寸法は２１０ｍｍ×２５０ｍｍであり、伝熱体７０を挟み込む熱封止部５２ａの予定部分は挟み代を見込んだ寸法に設定されている。
（第二外装材）
第二金属箔２１の片面に、ドライラミネート法により、塗布厚さ３μｍの２液硬化型のポリエステルポリウレタン接着剤で第二耐熱性樹脂層２２を貼り合わせ、５０℃エージング炉で３日間養生した。次に、前記第二金属箔２１の反対面に、ドライラミネート法により、塗布厚さ２μｍの２液硬化型のオレフィン系接着剤を塗布厚さ２μｍに塗布する際に９個の第二金属箔内側露出部２４および１個の第二金属箔外側露出部２６の寸法および位置に対応する接着剤未塗布部を形成して第二熱可塑性樹脂層２３を貼り合わせた。貼り合わせ後、４０℃のエージング炉で３日間養生した。
【００８１】
養生後、接着剤未塗布部上の第二熱可塑性樹脂層２３をレーザー刃で切断して除去し、第二金属箔２１が露出する第二金属箔内側露出部２４および第二金属箔外側露出部２６を形成した。さらに周囲をトリミングして第二外装材２０を得た。この第二外装材２０の平面寸法は２２０ｍｍ×２５０ｍｍであり、第一外装材１０よりも大きい。また、伝熱体７０を挟み込む熱封止部５２ａの予定部分は挟み代を見込んだ寸法に設定されている。
（電極要素）
電極要素６０として、以下の材料を用いてベアセルを作製した。
【００８２】
正極６１の集電体はＪＩＳ  Ｈ４１６０で分類されるＡ１１００の硬質アルミニウム箔であり、厚さ１５μｍ、幅５００ｍｍである。負極６３の集電体はＪＩＳ  Ｈ３１００で分類されるＣ１１００Ｒの硬質銅箔であり、厚さ１５μｍ、幅２００ｍｍである。正極活物質層形成用ペーストはコバルト酸リチウムを主成分とする正極活物質６０質量部、結着剤兼電解質保持剤としてのＰＶＤＦ１０質量部、アセチレンブラック（導電材）５質量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（有機溶媒）２５質量部が混練分散されてなるペーストである。負極活物質形成用ペーストは、カーボン粉末を主成分とする負極活物質５７質量部、結着剤兼電解質保持剤としてのＰＶＤＦ５質量部、ヘキサフルオロプロピレンと無水マレイン酸の共重合体１０質量部、アセチレンブラック（導電材）３質量部、Ｎ−メチル―２−ピロリドン（有機溶媒）２５質量部が混練分散されてなるペーストである。バインダー液はＰＶＤＦを溶媒（ジメチルホルムアミド）に溶解させたバインダー液である。セパレータ６２は幅３８ｍｍで厚さ８μｍの多孔質の湿式セパレーターである。電解質はエチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）が等量体積比で配合された混合溶媒に、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）が濃度１モル／Ｌで溶解された溶液である。
【００８３】
前記正極６１は以下の工程で作製した。まず、集電体の片面全体にバインダー液を塗布し、１００℃で３０秒間乾燥させて乾燥後の厚さが０．５μｍのバインダー層を形成した。次に前記バインダー層の表面に正極活物質層液性用ペーストを塗布し、１００℃で３０分間乾燥させ、次いで熱プレスを行い、密度４．８ｇ／ｃｍ３、乾燥後の厚さが１２０μｍの正極活物質層を形成した。さらに、幅入れにより３５ｍｍ幅のコイル状に裁断した。
【００８４】
前記負極６３は以下の工程で作製した。まず、集電体の片面にバインダー液を塗布し、１００℃で３０秒間乾燥させて乾燥後の厚さが０．５μｍのバインダー層を形成した。次に前記バインダー層の表面に負極活物質層液性用ペーストを塗布し、１００℃で３０分間乾燥させ、次いで熱プレスを行い、密度１．５ｇ／ｃｍ３、乾燥後の厚さが２０．１μｍの負極活物質層を形成した。さらに、幅入れにより３５ｍｍ幅のコイル状に裁断した。
【００８５】
次に、負極６３（集電体−負極活物質層）／セパレーター６２／（正極活物質層−集電体）正極６１／セパレーターの順にそれぞれを少しずつずらして積層して捲回し、一方の面に正極６１が露出し、反対面に負極６３が露出するように押し潰して、３８ｍｍ角で厚さ４ｍｍのベアセルを作製した。
（ラミネート型蓄電モジュールの組み立て）
伝熱体７０として直径３ｍｍで長さ３００ｍｍの銅線（中実材）を用いた。なお、図２Ａおよび図２Ｂにおいては伝熱体７０としてパイプを図示しているが、本実施例においてパイプを中実材に置き換えて図２Ａおよび図２Ｂを参照する。
（１）第一外装材１０を第一熱可塑性樹脂層１３が上にくるように置き、電池要素室４２を形成する各エンボス部内の第一金属箔内側露出部１４に電池要素６０の正極６１が接触するように電池要素６０を装填し、シリンジ等を用いて電解質を注入した。
（２）第一外装材１０の熱封止部５２ａとなる部分に伝熱体７０を載せ、第二外装材２０を、第二外装材２０の第二金属箔内側露出部２４が電池要素６０の負極箔６３に接触し、かつ熱封止部５２ａとなる部分で伝熱体７０を挟むように位置合わせをしながら重ねて外装体３２を組み立てた。この組み立て状態において、第一フランジ１５は第二外装材２０の端部から延出するとともに第二フランジ２５は第一外装材１０の端部から延出して、第一金属箔外側露出１６および第二金属箔外側露出部２６は外装体３２の外面に露出している。
（３）約２００℃に加熱した熱板を用いて伝熱体７０を挟み込んだ部分を０．３ＭＰａの圧力で３秒間熱封止し、熱封止部５２ａを形成した。
（４）第一フランジ１５の第一金属箔外側露出部１６および第二フランジ２５の第二金属箔外側露出部２６にクリップを繋いで４．２Ｖの電池電圧が発生するまで充電を行い、１００℃の恒温槽に８時間入れて電池要素室４２内のガス抜きを行った。
（５）８６ｋＰａの減圧下で未封止部分を約２００℃に加熱した熱板で熱封止して熱封止部５２ｂを形成し、電池要素室４２内に電池要素６０および電解質を封入した。
（６）短絡対策として、第一外装材１０の第二フランジ２５側の端縁および第二外装材２０の第一フランジ１５側の端縁に２５μｍの粘着テープを貼り付けて端面に露出する第一金属箔１１および第二金属箔２１を被覆した。さらに、他の２辺ははみ出た第二外装材２０を第一外装材１０側に折り曲げ、絶縁対策を行うとともに側面の強度補強を行った。なお、図２Ａは折り曲げ前の状態を示している。
（７）第一フランジ１５の第一金属箔外側露出部１６および第二フランジ２５の第二金属箔外側露出部２６に３個の接続用穴１７、２７を穿った。
〈比較例１〉
熱封止部５２ａに伝熱体７０を挟み込まないことを除いて、実施例１と同じ材料で同じ形態のラミネート型蓄電モジュールを作製した。
〈評価〉
上記のようにして得られた実施例１および比較例１のラミネート型蓄電モジュールについて、下記評価法に基づいて評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００８６】
ラミネート型蓄電モジュールを４．２Ｖにフル充電した後、１８℃室温下で１Ｃの充放電（１時間で充電、１時間で放電）を１００回繰り返し、再度フル充電したときの電圧と容量を測定した。また、フル充電した電池を１Ｃの放電をしたとき、０．２Ｃの放電をしたときのモジュール内の各電池の中央部分の温度を温度センサーにて計測し、平均値を出した。
【００８７】
【表１】
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【００８８】
表１の通り、放電時の発熱量については、１Ｃ放電時も０．２放電時も比較例１に対し、実施例１のラミネート型蓄電モジュール内のベアセルの発熱が抑えられ、放熱効果が大きくなっていた。また、実施例１は比較例１よりも１００サイクルの充放電後の容量低下が小さく、電池寿命が長いことを示唆している。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明のラミネート型蓄電モジュールは各種電源として好適に利用できる。
【符号の説明】
【００９０】
１、２、３、４…ラミネート型蓄電モジュール
５…蓄電システム
１０…第一外装材
１１…第一金属箔
１２…第一耐熱性樹脂層
１３…第一熱可塑性樹脂層
１４…第一金属箔内側露出部
１６…第一金属箔外側露出部
２０…第二外装材
２１…第二金属箔
２２…第二耐熱性樹脂層
２３…第二熱可塑性樹脂層
２４…第二金属箔内側露出部
２６…第二金属箔外側露出部
３１、３２、３３、３４…外装体
４１、４２、４３、４４…電池要素室
５１a、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂ、５４ａ、５４ｂ…熱封止部
６０…電池要素（ベアセル）
６１…正極（正極要素）
６２…セパレーター
６３…負極（負極要素）
６５…コアセル（電池要素）
６６…正極活物質層（正極要素）
６７…セパレーター
６８…負極活物質層（負極要素）
７０…伝熱体
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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