(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の正極集電体を含む正極と、複数枚の負極集電体を含む負極とを備えた扁平状の電極群と、
前記電極群が収納され、周縁の少なくとも一部に封口部を有する外装部材と、
一端が前記複数枚の正極集電体と電気的に接続され、その接続部から一旦前記電極群に接近する方向に導出された他端が、電極群側を外側にして湾曲することにより方向転換し、前記封口部を通して外部に引き出されている正極端子と、
一端が前記複数枚の負極集電体と電気的に接続され、その接続部から一旦前記電極群に接近する方向に導出された他端が、電極群側を外側にして湾曲することにより方向転換し、前記封口部を通して外部に引き出されている負極端子とを具備し、
前記負極端子が引き出されている方向が、前記正極端子が引き出されている方向と反対方向であり、前記正極端子が下記（１）式を満足し、前記負極端子が下記（２）式を満足することを特徴とする非水電解質電池。
ｔ2×Ｗ2≧０．２５Ｓp      （１）
ｔ3×Ｗ3≧０．２５Ｓn      （２）
但し、Ｓpは、前記正極端子の引き出し方向に対して垂直な面で切断した際に得られる前記電極群の断面積で、ｔ2は電極反応面に垂直な方向に前記正極端子が占める高さで、Ｗ2は前記正極端子の幅で、Ｓnは、前記負極端子の引き出し方向に対して垂直な面で切断した際に得られる前記電極群の断面積で、ｔ3は電極反応面に垂直な方向に前記負極端子が占める高さ、Ｗ3は前記負極端子の幅である。
【請求項２】
前記正極端子が下記（５）式を満足し、前記負極端子が下記（６）式を満足することを特徴とする請求項１記載の非水電解質電池。
０．２５Ｗ1≦Ｗ2≦Ｗ1      （５）
０．２５Ｗ1≦Ｗ3≦Ｗ1      （６）
但し、Ｗ1は前記正極端子または前記負極端子の引き出し方向と垂直な方向の長さで規定される前記電極群の幅で、Ｗ2は前記正極端子の幅で、Ｗ3は前記負極端子の幅である。
【請求項３】
端子挿入穴を有する中空の第１，第２の絶縁スペーサを備え、
前記外装部材は、前記電極群の前記電極反応面と平行な表面と対向する第１の内面及び第２の内面を有し、
前記第１の内面と前記第２の内面の間に前記第１の絶縁スペーサが前記正極端子を覆うように配置されると共に、前記正極端子の他端は前記第１の絶縁スペーサの前記端子挿入穴から引き出され、
前記第１の内面と前記第２の内面の間に前記第２の絶縁スペーサが前記負極端子を覆うように配置されると共に、前記負極端子の他端は前記第２の絶縁スペーサの前記端子挿入穴から引き出されていることを特徴とする請求項１〜２いずれか１項記載の非水電解質電池。
【請求項４】
複数枚の正極集電体を含む正極と、複数枚の負極集電体を含む負極とを備えた扁平状の電極群と、
前記電極群が収納され、周縁の少なくとも一部に封口部を有する外装部材と、
一端が前記複数枚の正極集電体と電気的に接続され、その接続部から一旦前記電極群に接近する方向に導出された他端が、電極群側を外側にして湾曲することにより方向転換し、前記封口部を通して外部に引き出されている正極端子と、
一端が前記複数枚の負極集電体と電気的に接続され、その接続部から一旦前記電極群に接近する方向に導出された他端が、電極群側を外側にして湾曲することにより方向転換し、前記封口部を通して外部に引き出されている負極端子とを具備し、
前記負極端子が引き出されている方向が、前記正極端子が引き出されている方向と同一方向であり、前記正極端子が下記（１）式及び（７）式を満足し、前記負極端子が下記（２）式及び（８）式を満足することを特徴とする非水電解質電池。
ｔ2×Ｗ2≧０．２５Ｓp      （１）
ｔ3×Ｗ3≧０．２５Ｓn      （２）
０．２５Ｗ1≦Ｗ2＜０．５Ｗ1      （７）
０．２５Ｗ1≦Ｗ3＜０．５Ｗ1      （８）
但し、Ｓpは、前記正極端子の引き出し方向に対して垂直な面で切断した際に得られる前記電極群の断面積で、ｔ2は電極反応面に垂直な方向に前記正極端子が占める高さで、Ｗ2は前記正極端子の幅で、Ｓnは、前記負極端子の引き出し方向に対して垂直な面で切断した際に得られる前記電極群の断面積で、ｔ3は電極反応面に垂直な方向に前記負極端子が占める高さ、Ｗ3は前記負極端子の幅で、Ｗ1は前記正極端子または前記負極端子の引き出し方向と垂直な方向の長さで規定される前記電極群の幅である。
【請求項５】
前記正極端子と前記外装部材との間、並びに前記負極端子と前記外装部材との間に、絶縁部材を介在させたことを特徴とする請求項１，２，４いずれか１項記載の非水電解質電池。
【請求項６】
前記絶縁部材は、絶縁スペーサまたは絶縁テープであることを特徴とする請求項５記載の非水電解質電池。
【請求項７】
前記正極端子が下記（３）式を満足し、前記負極端子が下記（４）式を満足することを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載の非水電解質電池。
０．９ｔ1≦ｔ2≦ｔ1      （３）
０．９ｔ1≦ｔ3≦ｔ1      （４）
但し、ｔ1は前記電極群の厚さで、ｔ2は電極反応面に垂直な方向に前記正極端子が占める高さで、ｔ3は電極反応面に垂直な方向に前記負極端子が占める高さである。
【請求項８】
前記正極端子は、一端が前記複数枚の正極集電体と電気的に接続され、その接続部から一旦前記電極群に接近する方向に導出された他端が、再び前記複数枚の正極集電体と電気的に接続された後、電極群側を外側にして湾曲することにより方向転換し、前記封口部を通して外部に引き出されており、
前記負極端子は、一端が前記複数枚の負極集電体と電気的に接続され、その接続部から一旦前記電極群に接近する方向に導出された他端が、再び前記複数枚の負極集電体と電気的に接続された後、電極群側を外側にして湾曲することにより方向転換し、前記封口部を通して外部に引き出されていることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項記載の非水電解質電池。
【請求項９】
前記外装部材は、開口部及び前記開口部の周縁の少なくとも一部に形成された封止部を有し、かつ前記電極群が収納される容器と、前記容器の前記封止部に接合される蓋体とを備え、前記正極端子及び前記負極端子は、前記容器の前記封止部と前記蓋体との間から外部に引き出されていることを特徴とする請求項１〜８いずれか１項記載の非水電解質電池。
【請求項１０】
前記正極端子及び負極端子は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されていることを特徴とする請求項１〜９いずれか１項記載の非水電解質電池。
【請求項１１】
前記負極は、リチウムチタン酸化物を含むことを特徴とする請求項１〜１０いずれか１項記載の非水電解質電池。
【請求項１２】
前記リチウムチタン酸化物はスピネル構造を有することを特徴とする請求項１１記載の非水電解質電池。
【請求項１３】
前記正極集電体及び前記負極集電体は、５０μｍ以下の平均結晶粒径を有するアルミニウムまたは５０μｍ以下の平均結晶粒径を有するアルミニウム合金から形成されていることを特徴とする請求項１〜１２いずれか１項記載の非水電解質電池。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項記載の非水電解質電池を具備することを特徴とする電池パック。
【請求項１５】
請求項１４記載の電池パックを具備することを特徴とする自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質電池と、この非水電解質電池を備えた電池パック及び自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、携帯型パーソナルコンピュータやコードレス機器が急速に普及するにつれ、それらの電源として、高性能な二次電池が要求されてきた。かかる二次電池として、リチウムイオンを吸蔵・放出できる物質を正極及び負極材料に用いた非水電解液二次電池が開発され、既に小型電子機器用の電源として実用化されている。また、最近では非水電解質電池の用途は携帯型電子機器に止まらず、コードレス家電やパワーアシスト自転車、またハイブリッド電気自動車など、広範囲に広がろうとしている。
【０００３】
これら広範囲に広がった用途においては、電池の使用環境もまた従来の小型電子機器とは異なる。車載用などのように継続して振動が加えられる場合や、パワーツールのように、ランダムに大きな衝撃が加えられる場合も考えられる。二次電池には、このような振動や衝撃に十分耐え、故障したり不安全な状態になったりしないことが要求される。
【０００４】
一方で、電池特性としては、大容量かつ高出力のものが求められている。大容量の二次電池は、容量にほぼ比例して電池１個当たりの重量が重くなる。構成要素の機械的強度と剛性が変わらずに電池重量が増加した場合、振動や衝撃に対する耐性が低下することは自明である。高出力という観点では、電池から電流を取り出す電極端子が低抵抗であることが必要とされる。この要求を満たすためには、電極端子の断面積を大きくすることが望ましい。断面積の大きな電極端子は機械的に強度が高く、かつ曲がりにくいと言う点では好ましい。この電極端子が接続される電極集電体は、電極の基材そのままの金属箔であったり、電極端部に接続された薄い金属片であったりするため、機械的強度が比較的小さいといえる場合が殆どである。このように、比較的強度の大きな電極端子と、比較的強度の小さな電極集電体とが接続される部分においては、振動や衝撃など外力によって変位が生じた場合、集電体が切断される危険性が高い。
【０００５】
一般に扁平状電極群を備えた電池では、電極群中の電極の主平面に平行な方向については、電極群の変位に対する拘束力が十分でなく、電池が強い振動や衝撃を受けた場合に電極群が外装部材内部で移動しやすい。特に、外装部材としてラミネートフィルム製の外装部材を使用した際には、電極群の移動を抑えることがほとんど困難である。このラミネートフィルム製外装部材内に、電極集電体と電極端子とを接続するための空間を設けると、電極群がさらに移動しやすくなる。
【０００６】
電極群が移動する場合の重大な問題として、内部短絡が挙げられる。電極群が、電極端子に接近する方向に移動した場合、電極端子は一般に、電極群を構成する要素（例えばセパレータ）よりも機械的に強度が高いため、外装部材内にある電極端子の一端が発電要素に突き刺さり、内部短絡が発生する場合がある。
【０００７】
ところで、特許文献１に記載の扁平電池は、衝撃や振動を受けた際にリード端子が切断されるのを防止する技術に関するものである。この扁平電池の正極及び負極は、それぞれの端子部に一端が溶接され、他端が外装ケース外に引き出されたリード端子をそれぞれ備えている。各リード端子は、溶接された一端に連なって、端子部の付け根方向に折り返され、かつ付け根近傍でリードの引き出し方向に再度折り返された略Ｓ字状の折り曲げ部を有している。つまり、端子部との接続部から外装ケース手前までの部分が、略Ｓ字状に折り曲げられていることによって、この部分の屈伸変形により落下衝撃時に電池に加わる移動応力を吸収緩和し、リード端子の切断を防止している。
【０００８】
しかしながら、リード端子に略Ｓ字状折り曲げ部を設け、応力緩和を図るということは、言い換えればリード端子の変位の自由度が上がるということである。特に、電極群中の電極の主平面に垂直な方向の振動に関して、リード端子の共振周波数と外部振動の周波数が合ってしまった場合などに、リード端子の変位の振幅が大きくなるため、電極端子と集電体の接続部、あるいは前記接続部付近の電極端子や集電体に金属疲労が生じて切断に至るという問題がある。
【０００９】
さらに、前述した特許文献１のように、リード端子に略Ｓ字状の折り曲げ部を設けると、電極群の移動が助長され、内部短絡の抑制については何ら効果を発揮しないという問題がある。
【特許文献１】特開２０００−２１５８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、落下などにより衝撃が加わった際の内部短絡が抑制された非水電解質電池、電池パック及び自動車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の実施形態に係る非水電解質電池は、複数枚の正極集電体を含む正極と、複数枚の負極集電体を含む負極とを備えた扁平状の電極群と、
前記電極群が収納され、周縁の少なくとも一部に封口部を有する外装部材と、
一端が前記複数枚の正極集電体と電気的に接続され、その接続部から一旦前記電極群に接近する方向に導出された他端が、電極群側を外側にして湾曲することにより方向転換し、前記封口部を通して外部に引き出されている正極端子と、
一端が前記複数枚の負極集電体と電気的に接続され、その接続部から一旦前記電極群に接近する方向に導出された他端が、電極群側を外側にして湾曲することにより方向転換し、前記封口部を通して外部に引き出されている負極端子とを具備し、
前記負極端子が引き出されている方向が、前記正極端子が引き出されている方向と反対方向であり、前記正極端子が下記（１）式を満足し、前記負極端子が下記（２）式を満足することを特徴とする。
【００１２】
ｔ2×Ｗ2≧０．２５Ｓp      （１）
ｔ3×Ｗ3≧０．２５Ｓn      （２）
但し、Ｓpは、前記正極端子の引き出し方向に対して垂直な面で切断した際に得られる前記電極群の断面積で、ｔ2は電極反応面に垂直な方向に前記正極端子が占める高さで、Ｗ2は前記正極端子の幅で、Ｓnは、前記負極端子の引き出し方向に対して垂直な面で切断した際に得られる前記電極群の断面積で、ｔ3は電極反応面に垂直な方向に前記負極端子が占める高さ、Ｗ3は前記負極端子の幅である。
また、本発明の別の実施形態に係る非水電解質電池は、複数枚の正極集電体を含む正極と、複数枚の負極集電体を含む負極とを備えた扁平状の電極群と、
前記電極群が収納され、周縁の少なくとも一部に封口部を有する外装部材と、
一端が前記複数枚の正極集電体と電気的に接続され、その接続部から一旦前記電極群に接近する方向に導出された他端が、電極群側を外側にして湾曲することにより方向転換し、前記封口部を通して外部に引き出されている正極端子と、
一端が前記複数枚の負極集電体と電気的に接続され、その接続部から一旦前記電極群に接近する方向に導出された他端が、電極群側を外側にして湾曲することにより方向転換し、前記封口部を通して外部に引き出されている負極端子とを具備し、
前記負極端子が引き出されている方向が、前記正極端子が引き出されている方向と同一方向であり、前記正極端子が下記（１）式及び（７）式を満足し、前記負極端子が下記（２）式及び（８）式を満足することを特徴とする。
ｔ2×Ｗ2≧０．２５Ｓp      （１）
ｔ3×Ｗ3≧０．２５Ｓn      （２）
０．２５Ｗ1≦Ｗ2＜０．５Ｗ1      （７）
０．２５Ｗ1≦Ｗ3＜０．５Ｗ1      （８）
但し、Ｓpは、前記正極端子の引き出し方向に対して垂直な面で切断した際に得られる前記電極群の断面積で、ｔ2は電極反応面に垂直な方向に前記正極端子が占める高さで、Ｗ2は前記正極端子の幅で、Ｓnは、前記負極端子の引き出し方向に対して垂直な面で切断した際に得られる前記電極群の断面積で、ｔ3は電極反応面に垂直な方向に前記負極端子が占める高さ、Ｗ3は前記負極端子の幅で、Ｗ1は前記正極端子または前記負極端子の引き出し方向と垂直な方向の長さで規定される前記電極群の幅である。
【００１３】
本発明の実施形態に係る電池パックは、前記非水電解質電池を具備することを特徴とする。
【００１４】
本発明の実施形態に係る自動車は、前記電池パックを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、落下などにより衝撃が加わった際の内部短絡が抑制された非水電解質電池、電池パック及び自動車を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の実施の形態）
第１の実施形態に係る非水電解質電池を図１〜図６を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る扁平形非水電解質電池を示す平面透視図であり、図2は図１の非水電解質電池の縦断面図である。図３は図１の非水電解質電池の外装部材を模式的に示した斜視図で、図４は図１の非水電解質電池の封口部の拡大断面図で、図５は図１の非水電解質電池を正極端子の引き出し方向から見た透視図で、図６は図１の非水電解質電池を負極端子の引き出し方向から見た透視図で、図７は、図１の非水電解質電池に落下等の衝撃が加わった際の状態を示した縦断面図である。
【００１７】
図１に示すように、扁平形状の電極群（発電要素）１は、外装部材２内に収納されている。非水電解質（図示しない）は、電極群１に保持されている。電極群１は、短冊状の複数の正極３と短冊状の複数の負極４とをその間にセパレータ５を介在させながら交互に積層した構造を有する。正極３の周縁部の四辺は、負極４の四辺から突出している。また、正極３の四辺からはセパレータ５の周縁部が突出している。図２に示すように、正極３は、正極集電体３ａと、正極集電体３ａの両面に積層された正極活物質層３ｂとを有する。一方、負極４は、負極集電体４ａと、負極集電体４ａの両面に積層された負極活物質層４ｂとを有する。
【００１８】
外装部材２は、図３に示すように、ラミネートフィルムに例えば深絞り加工あるいはプレス加工を施すことにより形成された矩形状の凹部からなる容器１０と、ラミネートフィルムのうちの加工が施されていない平板部からなる矩形状の蓋体１１とを有する。ラミネートフィルムを点線に沿って容器側に折り返すと、容器１０に蓋体１１を被せることができる。図１及び図２は、蓋体１１が容器１０の開口部を塞いでいる状態を示している。蓋体１１は、容器１０の開口部の周縁に形成された長辺封止部９ａ及び短辺封止部９ｂ，９ｃに接合される。図３では、予め容器１０に蓋体１１が一体化されており、容器１０の開口部の周縁のうちの３辺に封止部が形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、容器１０と蓋体１１が別々になっており、開口部の周縁全てに封止部を有する容器を使用することも可能である。
【００１９】
電極群１は、その電極反応面が蓋体１１と平行になるように、容器１０内に収納されている。なお、電極反応面は、正極活物質層３ｂの負極活物質層４ｂと反応する面か、もしくは負極活物質層４ｂの正極活物質層３ｂと反応する面を意味し、いずれかの面と平行である場合に電極反応面と平行であるとし、また、いずれかの面と垂直である場合に電極反応面と垂直であるとする。
【００２０】
ラミネートフィルムは、例えば図４に示すように、樹脂層１２と、熱可塑性樹脂層１３と、樹脂層１２及び熱可塑性樹脂層１３の間に配置された金属層１４とを具備する。容器１０及び蓋体１１の内面に熱可塑性樹脂層１３が位置する。
【００２１】
長辺封止部９ａと蓋体１１とは、これらの内面に位置する熱可塑性樹脂層１３を用いて熱融着されている。短辺封止部９ｂと蓋体１１とは、その間に帯状の正極端子１５を挟んだ状態で熱融着されている。正極端子１５の先端は、短辺封止部９ｂと蓋体１１との間（以下、第１の封口部と称す）を通して外部に引き出されている。一方、短辺封止部９ｃと蓋体１１とは、その間に帯状の負極端子１６を挟んだ状態で熱融着されている。負極端子１６の先端は、短辺封止部９ｃと蓋体１１との間（以下、第２の封口部と称す）を通して外部に引き出されている。負極端子１６の引き出し方向（電流導出方向ともいう）は、正極端子１５の引き出し方向（電流導出方向ともいう）と同一軸上で、かつ正極端子１５の引き出し方向とは反対向きである。
【００２２】
第１の絶縁フィルム１７は、正極端子１５の両面の、短辺封止部９ｂ及び蓋体１１と対向する位置を被覆すると共に、負極端子１６の両面の、短辺封止部９ｃ及び蓋体１１と対向する位置を被覆している。第１の絶縁フィルム１７は、正極端子１５及び負極端子１６と外装部材２中の金属層１４との短絡を防止すると共に、外装部材２の封止性を向上するためのものである。
【００２３】
正極端子１５の反対側の端部１５ａは、複数枚の正極集電体リード部３ｃと接続される。これにより、正極端子１５と正極集電体３ａが電気的に接続される。正極集電体リード部３ｃは、それぞれ、正極３の正極集電体３ａの端部の一部が長辺方向に突出したものである。正極集電体リード部３ｃは、一つに束ねられた状態で正極端子１５の反対側の端部１５ａと接続されている。正極端子１５の先端は、正極集電体リード部３ｃとの接続部から一旦電極群１に接近する方向に導出される。その結果、正極集電体リード部３ｃが正極端子１５で挟み込まれる。さらに正極端子１５の先端は、電極群１と外装部材１０の間の空間Ｘ内部で電極群１の方向を外側にして湾曲することにより方向転換し、短辺封止部９bと蓋体１１の間を通して外部に引き出されている。
【００２４】
正極端子１５は、図５に示すように、幅Ｗ2及び高さｔ2で与えられる面積で電極群１の端面に対向している。
【００２５】
絶縁部材としての第２の絶縁フィルム１８1〜１８2は、後述する通り、正極端子１５及び正極集電体リード部３ｃを外装部材２中の金属層１４から絶縁する目的で使用されている。第２の絶縁フィルム１８1は、蓋体１１の内面１１ａに貼着され、正極端子１５並びに正極集電体リード部３ｃと対向している。第２の絶縁フィルム１８2は、正極端子１５の端部１５ａと正極集電体リード部３ｃとの接続部とを被覆している。
【００２６】
負極端子１６の反対側の端部１６aは、複数枚の負極集電体リード部４ｃに接続されている。これにより、負極端子１６と負極集電体４ａが電気的に接続される。負極集電体リード部４ｃは、それぞれ、負極４の負極集電体４ａの端部の一部が長辺方向に突出したものである。なお、負極集電体リード部４ｃの突出方向は、正極集電体リード部３ｃの突出方向と反対向きである。負極集電体リード部４ｃは、一つに束ねられた状態で負極端子１６の反対側の端部１６aと接続されている。負極端子１６の先端は、負極集電体リード部４ｃとの接続部から一旦電極群１に接近する方向に導出される。その結果、負極集電体リード部４ｃが負極端子１６で挟まれる。さらに負極端子１６の先端は、電極群１と外装部材１０の間の空間Ｙ内部で電極群１の方向を外側にして湾曲することにより方向転換し、短辺封止部９ｃと蓋体１１の間を通して外部に引き出されている。
【００２７】
負極端子１６は、図６に示すように、幅Ｗ3及び高さｔ3で与えられる面積で電極群１の端面に対向している。
【００２８】
絶縁部材としての第３の絶縁フィルム１９1〜１９2は、後述するように、負極端子１６及び負極集電体リード部４ｃを外装部材２中の金属層１４から絶縁する目的で使用されている。第３の絶縁フィルム１９1は、蓋体１１の内面１１ａに貼着され、負極端子１６並びに負極集電体リード部４ｃと対向している。第３の絶縁フィルム１９2は、負極端子１６の端部１６ａと負極集電体リード部４ｃとの接続部とを被覆している。
【００２９】
絶縁部材である第２の絶縁フィルム１８1〜１８2及び第３の絶縁フィルム１９1〜１９2について説明する。正極端子１５及び負極端子１６を密閉された外装部材内から外側へ導出する際、前述したように、容器１０と蓋板１１との間に正極端子１５及び負極端子１６を挟んで熱融着シールを行う。その結果、熱融着シール時の熱が端子に伝わり、端子全体が高温になる。よって、端子のシール部以外の部分が外装部材の内面に触れていると、外装部材内面の樹脂層が溶融し、金属層が露出し、金属層に端子が接触して短絡を生じる恐れがある。このような短絡を防ぐため、正極端子１５及び負極端子１６が外装部材の内面に触れないよう、絶縁部材で被覆する。被覆箇所は、前述した図２に示すように、端子と外装部材内面が接近する、あるいは接触する箇所にすることが好ましい。絶縁テープの材質としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などを用いることができるが、外装部材内面よりも融点の高い材料を用いることが好ましい。
【００３０】
正極端子１５は、下記（１）式を満足し、かつ負極端子１６が下記（２）式を満足する。
【００３１】
ｔ2×Ｗ2≧０．２５Ｓp      （１）
ｔ3×Ｗ3≧０．２５Ｓn      （２）
図５を参照して説明する。Ｓpは、正極端子１５の引き出し方向と垂直な面で切断した際に得られる電極群１の断面積で、例えば、式；ｔ1×Ｗ1で算出される。ｔ1は電極群１の厚さで、Ｗ1は正極端子１５の引き出し方向と垂直な方向の長さで規定される電極群１の幅である。ｔ2は電極反応面に垂直な方向に占める正極端子１５の高さである。Ｗ2は正極端子１５の短辺方向の幅である。なお、電極群の厚さｔ1と幅Ｗ1は、直径１０ｍｍの円盤状測定子に１（Ｎ）の荷重をかけて測定した値とする。
【００３２】
一方、図６に示すように、Ｓnは、負極端子１６の引き出し方向と垂直な面で切断した際に得られる電極群１の断面積である。図６の場合、Ｓnの値はＳpと等しい値となる。ｔ3は電極反応面に垂直な方向に占める負極端子１６の高さである。Ｗ3は負極端子１６の短辺方向の幅である。
【００３３】
落下等の衝撃により、図７に示すように、電極群１が正極端子１５に近づく方向に移動した場合、電極群１の端面は、正極端子１５に突き当たり、正極端子１５の（ｔ2×Ｗ2）の面積を与える面で荷重を支えることになる。正極と負極とセパレータの積層面が露出した電極群の端面は強度が弱く、突起物が突き刺さると容易に短絡に至る可能性がある。正極端子１５の先端は、正極集電体リード部３ｃとの接続部から一旦電極群１に接近する方向に導出され、ひきつづき、電極群１と外装部材１０の間の空間Ｘ内部で電極群１の方向を外側にして湾曲することにより方向転換し、短辺封止部９bと蓋体１１の間を通して外部に引き出されている。このため、正極端子１５は、前述した特許文献１と異なり、電極群１側に突き出た部分を持たない。同時に、正極端子１５は面積（ｔ2×Ｗ2）を与える面、すなわち０．２５Ｓp以上という広い面積で荷重を支えることが可能である。これらの結果、正極端子は電極群端面に容易に突き刺さることはなく、短絡の発生を抑制することができる。なお、図７の場合、電極群１は正極端子１５には近づく方向に移動しているが、負極端子１６からは遠ざかる方向へ移動している。負極端子１６については、負極端子の長さに十分な余裕があるため、屈伸や折り曲げ応力が働いても接続部が破断することがない。
【００３４】
図７の場合とは逆に、電極群１が負極端子１６に近づく方向に移動した場合、電極群１の端面は、負極端子１６に突き当たり、負極端子１６の（ｔ3×Ｗ3）の面積を与える面で荷重を支えることになる。負極端子１６の先端は、負極集電体リード部４ｃとの接続部から一旦電極群１に接近する方向に導出され、ひきつづき、電極群１と外装部材１０の間の空間Ｙ内部で電極群１の方向を外側にして湾曲することにより方向転換し、短辺封止部９ｃと蓋体１１の間を通して外部に引き出されている。このため、負極端子１６は、前述した特許文献１と異なり、電極群１側に突き出た部分を持たない。同時に、負極端子１６の面積（ｔ3×Ｗ3）を与える面で、すなわち０．２５Ｓn以上という広い面積で荷重を支えることができる。これらの結果、負極端子は電極群端面に容易に突き刺さることはなく、短絡の発生を抑制することができる。
【００３５】
また、正極端子１５については、長さに十分な余裕があるため、電極群１が正極端子１５から遠ざかる方向に移動した際にも接続部が破断することがない。従って、第１の実施形態によれば、電極群が近づく方向に移動した場合でも、遠ざかる方向に移動した場合でも、正極集電体３ａ、負極集電体４ａ、正極端子１５、負極端子１６とそれぞれの接続部に過大な応力が集中することなく、破断に至ることがない。
【００３６】
正極端子１５の立ち上がり部分の面積（ｔ2×Ｗ2）の上限値は、1.0Ｓpにすることができる。また、負極端子１６の立ち上がり部分の面積（ｔ3×Ｗ3）の上限値は、1.0Ｓnにすることができる。上限をこの値にすることによって、必要とされる封口性を損なうことなく、振動あるいは衝撃が加わった際の破断及び内部短絡を低減することができ、振動及び衝撃に対する信頼性と安全性を向上することができる。正極端子１５及び負極端子１６は、下記（１）′式、（２）′式を満足することがより好ましい。
【００３７】
0.3Ｓp≦ｔ2×Ｗ2≦0.8Ｓp      （１）′
0.3Ｓn≦ｔ3×Ｗ3≦0.8Ｓn      （２）′
正極端子１５及び負極端子１６の立ち上がり部分の面積（ｔ2×Ｗ2），（ｔ3×Ｗ3）を十分な大きさにするためには、ｔ2、ｔ3を大きくすることが好ましい。具体的には、ｔ2、ｔ3が下記（３）、（４）式を満足することが望ましい。
【００３８】
０．９ｔ1≦ｔ2≦ｔ1      （３）
０．９ｔ1≦ｔ3≦ｔ1      （４）
電池に加わる振動のうち、電極群の主平面に垂直方向の成分が大きい場合、正極端子１５及び負極端子１６は垂直方向の曲げ荷重に対しては特に変位しやすい。共振した場合などは振幅が大きくなるため、正極端子１５及び負極端子１６が金属疲労により破断する可能性が高くなる。ｔ2、ｔ3が上記（３）、（４）式を満足することによって、電極群１の面に対して垂直方向に加わる振動の影響を受け難くなるため、正極端子１５及び負極端子１６の破断を防止することができる。
【００３９】
正極端子１５の幅Ｗ2が下記（５）式を満足し、かつ負極端子１６の幅Ｗ3が下記（６）式を満足することが望ましい。
【００４０】
０．２５Ｗ1≦Ｗ2≦Ｗ1      （５）
０．２５Ｗ1≦Ｗ3≦Ｗ1      （６）
なお、Ｗ1は正極端子１５または負極端子１６の引き出し方向と垂直な方向の長さで規定される前記電極群の幅である。
【００４１】
上記（５）、（６）式を満足することによって、電池の封口性を損なうことなく、衝撃及び振動に対する信頼性と安全性に優れた非水電解質電池を提供することができる。より好ましい範囲は、０．３５Ｗ1≦Ｗ2≦０．９Ｗ1、０．３５Ｗ1≦Ｗ3≦０．９Ｗ1である。
【００４２】
正極集電体リード部３ｃと正極端子１５との接続部と、負極集電体リード部４ｃと負極端子１６との接続部は、カシメ、圧着、超音波溶接、レーザー溶接、抵抗溶接など種々の方法で接続することができる。いずれの方法による場合でも、接続条件の最適化などにより、電気的に低抵抗で、機械的に強固に接続されればよいが、正極端子１５あるいは負極端子１６にアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた場合、超音波溶接による接続が、簡便かつ生産性もよく低抵抗で接続できるため好ましい。
【００４３】
また、接続部は、正極集電体リード部３ｃ、負極集電体リード部４ｃと正極端子１５、負極端子１６とをそれぞれ単純に重ねて、重なった部分を上記の方法により接合してもよいが、前述した図２に図示した如く、正極端子１５、負極端子１６の間に正極集電体リード部３ｃ、負極集電体リード部４ｃを挟み込んで、その両面から接合すると、接続部の強度がさらに向上し、信頼性が増すので好ましい。これは一般に、（１）正極端子１５あるいは負極端子１６の方が、正極集電体３ａあるいは負極集電体４ａよりも板厚が厚く、強度が高いためにより強力な条件で接合がしやすい、（２）正極端子１５あるいは負極端子１６を折り返した間に挟みこんだ方が、正極集電体３ａあるいは負極集電体４ａを支持する面積が増えるためである。特に、正極集電体３ａあるいは負極集電体４ａとして、金属箔を使用する場合、金属箔の厚さは数μｍ〜数十μｍと薄いため、効果が大きい。
【００４４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る非水電解質電池は、絶縁部材として絶縁フィルムの代わりに、絶縁スペーサを使用すること以外は、前述した第１の実施形態と同様な構成を有する。
【００４５】
絶縁スペーサの材質としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などを用いることができるが、外装部材内面よりも融点の高い材料を用いることが好ましい。
【００４６】
第２の実施形態に係る非水電解質電池を、図８〜図１１を参照して説明する。なお、図１〜図７で説明したのと同様な部材については、同符号を付して説明を省略する。図８は第２の実施形態に係る非水電解質電池で使用される絶縁スペーサの一例を示す斜視図である。図９は、図８の絶縁スペーサを組み込んだ扁平形非水電解質電池を示す平面透視図であり、図１０は図９の非水電解質電池の縦断面図である。図１１は、図１０の非水電解質電池の要部の拡大断面図である。
【００４７】
第１の絶縁スペーサ２０は、図８に示すように、側面に開口部を有する箱型をしている。開口部に対する底板２１の下部には、端子が挿入される端子挿入穴２２が開口されている。また、開口部の端部のうち上下面２３，２４の端部が突出している。上下面２３，２４の端部が突出しているのは、正極集電体リード部３ｃ及び負極集電体リード部４ｃを被覆するためである。このような第１の絶縁スペーサ２０を非水電解質電池は２つ備えている。この二つの第１の絶縁スペーサ２０は、図１０に示すように、外装部材２における容器１０の底部内面１０ａと蓋体１１の内面１１ａとの間に配置されている。底部内面１０ａは、電極群１の電極反応面と平行な表面、図１０の場合、電極群１の上面と対向している。底部内面１０ａを第１の内面とする。また、内面１１ａは、電極群１の電極反応面と平行な表面、図１０の場合、電極群１の下面と対向している。内面１１ａを第２の内面とする。第１の絶縁スペーサ２０の一方は、非水電解質電池の空間Ｘに正極端子１５を囲むように配置され、他方が空間Ｙに負極端子１６を囲むように配置されている。
【００４８】
空間Ｘに配置される第１の絶縁スペーサ２０の上面２３は、図１０,１１に示すように、容器１０の底部内面１０ａと接し、正極端子１５の端部１５ａと正極集電体リード部３ｃとの接続部を被覆している。また、第１の絶縁スペーサ２０の下面２４は、図１０，１１に示すように、蓋体１１の内面１１ａと接し、正極端子１５と、蓋体１１の内面１１ａに近接している正極集電体リード部３ｃとを被覆している。第１の絶縁スペーサ２０の底板２１は、容器１０の側面と正極端子１５との間に配置されている。正極端子１５の先端は、底板２１の端子挿入穴２２を通して第１の封口部に引き出されている。
【００４９】
空間Ｙに配置される第１の絶縁スペーサ２０の上面２３は、図１０に示すように、容器１０の底部内面１０ａと接し、負極端子１６の端部１６ａと負極集電体リード部４ｃとの接続部を被覆している。また、第１の絶縁スペーサ２０の下面２４は、図１０に示すように、蓋体１１の内面１１ａと接し、負極端子１６と、蓋体１１の内面１１ａに近接している負極集電体リード部４ｃとを被覆している。第１の絶縁スペーサ２０の底板２１は、容器１０の側面と負極端子１６との間に配置されている。負極端子１６の先端は、底板２１の端子挿入穴２２を通して第２の封口部に引き出されている。
【００５０】
このような構成の第１の絶縁スペーサ２０により正極端子１５及び負極端子１６を被覆すると、電池の組み立て時や振動などが加わっても第１の絶縁スペーサ２０に位置ずれがほとんど生じない。また、第１の絶縁スペーサ２０は、内部が中空であるため、軽量であるだけでなく、電池内圧の上昇時には臨時のガス貯蔵部として機能し、ガス圧により外装部材２が変形するのを回避することができる。さらに、第１の絶縁スペーサ２０の中空部は、電解液のリザーバとして機能させることも可能である。
【００５１】
第２の実施形態に係る非水電解質電池の別な例を、図１２〜図１４を参照して説明する。なお、図１〜図１１で説明したのと同様な部材については、同符号を付して説明を省略する。図１２は第２の実施形態に係る非水電解質電池の別な例を示す平面透視図であり、図１３は図１２の非水電解質電池の縦断面図である。また、図１４は図１２の非水電解質電池に組み込まれる絶縁スペーサを示す斜視図である。
【００５２】
第２の絶縁スペーサ２５は、図１４に示すように、側面に開口部を有する直方体形状の箱である。開口部に対する底板２６には、端子が挿入される端子挿入穴２７が開口されている。第２の絶縁スペーサ２５の開口部の端部のうち、上下面２８，２９の端部には、集電体リード部を被覆するための突出部２８ａ，２９ａが設けられている。このような第２の絶縁スペーサ２５を非水電解質電池は２つ備えている。この二つの第２の絶縁スペーサ２５は、図13に示すように、外装部材２における第１の内面１０ａと第２の内面１１ａとの間、具体的には、容器１０の底部内面１０ａと蓋体１１の内面１１ａとの間に配置されている。第２の絶縁スペーサ２５の一方は、正極端子１５を囲むように配置され、他方が負極端子１６を囲むように配置されている。
【００５３】
一方の第２の絶縁スペーサ２５は、空間Ｘ、すなわち、電極群１の正極端子１５が導出されている側面と容器１０との間の空間に配置されている。第２の絶縁スペーサ２５の上面２８は、正極端子１５の端部１５ａと容器１０との間に介在されている。また、上面２８の突出部２８ａは、図１３に示すように、端部１５ａと正極集電体リード部３ｃとの接続部を被覆している。第２の絶縁スペーサ２５の下面２９は、蓋体１１と正極端子１５との間に配置されている。また、下面２９の突出部２９ａは、図１３に示すように、電極群１の下面に近接する正極集電体リード部３ｃを被覆している。第２の絶縁スペーサ２５の底板２６は、容器１０の側面と正極端子１５との間に配置されている。正極端子１５の先端は、底板２６の端子挿入穴２７を通して第１の封口部に引き出されている。
【００５４】
他方の第２の絶縁スペーサ２５は、空間Ｙ、すなわち、電極群１の負極端子１６が導出されている側面と容器１０との間の空間に配置されている。第２の絶縁スペーサ２５の上面２８は、負極端子１６の端部１６ａと容器１０との間に介在されている。また、上面２８の突出部２８ａは、図１３に示すように、端部１６ａと負極集電体リード部４ｃとの接続部を被覆している。第２の絶縁スペーサ２５の下面２９は、蓋体１１と負極端子１６との間に配置されている。また、下面２９の突出部２９ａは、図１３に示すように、電極群１の下面に近接する負極集電体リード部４ｃを被覆している。第２の絶縁スペーサ２５の底板２６は、容器１０の側面と負極端子１６との間に配置されている。負極端子１６の先端は、底板２６の端子挿入穴２７を通して第２の封口部に引き出されている。
【００５５】
このような構成の第２の絶縁スペーサ２５により正極端子１５及び負極端子１６を被覆すると、スペーサの位置ずれと内圧上昇時の外装部材の変形とを防止することができ、かつ電解液のリザーバとして機能させることができる。さらに、衝撃や振動が加わった際に外装部材２が変形するのを抑制することが可能であるため、落下や振動などの外力に対する信頼性をさらに向上することができる。また、組み立て工程を簡略化することができる。
【００５６】
（第３の実施形態）
正極端子と負極端子とを、同じ方向に導出した場合を以下に説明する。図１５は、本発明の第３の実施形態に係わる扁平状の非水電解質電池において、正極端子及び負極端子の電流導出方向が同一の場合の一例を示す平面透視図である。図１６は、図１５の非水電解質電池の縦断面図である。なお、図１〜図７で説明したのと同様な部材については、同符号を付して説明を省略する。
【００５７】
扁平形状の電極群（発電要素）１は、外装部材２内に収納されている。外装部材２は、図１５に示すように、両方の長辺側開口縁部に形成された長辺封止部９ｄ，９ｅ及び一方の短辺側開口縁部に形成された短辺封止部９ｆを有する容器１０と、他方の短辺側開口縁部に形成された矩形状の蓋体１１とを有する。図１５及び図１６は、蓋体１１が容器１０側に折り返され、蓋体１１が容器１０の開口部を塞いでいる状態を示している。容器１０及び蓋体１１は、例えば、ラミネートフィルムから形成される。
【００５８】
長辺封止部９ｄ，９ｅと蓋体１１とは、これらの内面に位置する熱可塑性樹脂層を用いて熱融着されている。短辺封止部９ｆと蓋体１１とは、その間に帯状の正極端子１５及び帯状の負極端子１６を挟んだ状態で熱融着されている。正極端子１５及び負極端子１６の先端は、短辺封止部９ｆと蓋体１１との間（以下、第３の封口部と称す）を通して外部に引き出されている。負極端子１６の引き出し方向（電流導出方向ともいう）は、正極端子１５の引き出し方向（電流導出方向ともいう）と同一方向である。
【００５９】
第１の絶縁フィルム１７は、正極端子１５及び負極端子１６それぞれの両面における短辺封止部９ｆ及び蓋体１１と対向する位置を被覆している。
【００６０】
正極端子１５の反対側の端部１５ａは、複数枚の正極集電体リード部３ｃと接続される。これにより、正極端子１５と正極集電体３ａが電気的に接続される。正極端子１５の先端は、正極集電体リード部３ｃとの接続部から一旦電極群１に接近する方向に導出された後、電極群１の短辺方向の端面と外装部材１０との間の空間Ｚで電極群１の方向を外側にして湾曲することにより方向転換し、短辺封止部９ｆと蓋体１１の間を通して外部に引き出されている。正極端子１５は、幅Ｗ2及び高さｔ2で与えられる面積で電極群１の端面に対向している。
【００６１】
第２の絶縁フィルム１８1は、蓋体１１の内面１１ａに貼着され、正極端子１５並びに正極集電体リード部３ｃと対向している。第２の絶縁フィルム１８2は、正極端子１５の端部１５ａと正極集電体リード部３ｃとの接続部とを被覆している。
【００６２】
負極端子１６の反対側の端部は、複数枚の負極集電体リード部４ｃに接続されている。これにより、負極端子１６と負極集電体４ａが電気的に接続される。なお、負極集電体リード部４ｃの突出方向は、正極集電体リード部３ｃの突出方向と同じである。負極端子１６の先端は、負極集電体リード部４ｃとの接続部から一旦電極群１に接近する方向に導出された後、空間Ｙで電極群１の方向を外側にして湾曲することにより方向転換し、短辺封止部９ｆと蓋体１１の間を通して外部に引き出されている。負極端子１６は、幅Ｗ3及び高さｔ3で与えられる面積で電極群１の端面に対向している。
【００６３】
第３の絶縁フィルム１９1（図示しない）は、蓋体１１の内面１１ａに貼着され、負極端子１６並びに負極集電体リード部４ｃと対向している。第３の絶縁フィルム１９2は、負極端子１６の端部１６ａと負極集電体リード部４ｃとの接続部とを被覆している。
【００６４】
正極端子１５は、下記（１）式を満足し、かつ負極端子１６が下記（２）式を満足する。
【００６５】
ｔ2×Ｗ2≧０．２５Ｓp      （１）
ｔ3×Ｗ3≧０．２５Ｓn      （２）
第３の実施形態では、正極端子１５の引き出し方向と負極端子１６の引き出し方向が同じであるため、ＳpとＳnは同じ値になる。
【００６６】
正極端子１５及び負極端子１６の引き出し方向が同一の場合、電極群１が平行移動するとき正極端子１５と負極端子１６が同時に電極群に近づき、あるいは遠ざかる点が、反対方向に導出した場合と異なるが、振動あるいは衝撃が加わった際の破断及び内部短絡を低減することができ、衝撃及び振動に対する信頼性と安全性を向上することができる。
【００６７】
正極端子１５の立ち上がり部分の面積（ｔ2×Ｗ2）の上限値は、０．４５Ｓpにすることができる。また、負極端子１６の立ち上がり部分の面積（ｔ3×Ｗ3）の上限値は、０．４５Ｓnにすることができる。上限をこの値にすることによって、必要とされる封口性を損なうことなく、振動及び衝撃に対する信頼性と安全性を向上することができる。正極端子１５及び負極端子１６は、下記（１）′式、（２）′式を満足することがより好ましい。
【００６８】
0.35Ｓp≦ｔ2×Ｗ2≦0.4Ｓp      （１）′
0.35Ｓn≦ｔ3×Ｗ3≦0.4Ｓn      （２）′
正極端子１５及び負極端子１６のｔ2、ｔ3は、前述した（３）、（４）式を満足することが望ましい。これにより、電極群１の面に対して垂直方向に加わる振動による影響を少なくすることができるため、正極端子１５及び負極端子１６の破断を十分に防止することができる。
【００６９】
正極端子１５の幅Ｗ2が下記（７）式を満足し、かつ負極端子１６の幅Ｗ3が下記（８）式を満足することが望ましい。
【００７０】
０．２５Ｗ1≦Ｗ2＜０．５Ｗ1      （７）
０．２５Ｗ1≦Ｗ3＜０．５Ｗ1      （８）
上記（７）、（８）式を満足することによって、電池の封口性を損なうことなく、衝撃及び振動に対する信頼性と安全性に優れた非水電解質電池を提供することができる。より好ましい範囲は、０．３５Ｗ1≦Ｗ2≦０．４５Ｗ1、０．３５Ｗ1≦Ｗ3≦０．４５Ｗ1である。
【００７１】
但し、反対方向、同一方向で比較すると、反対方向の端子配置の方が、電極群の回転方向の変位に対して拘束力が強く、平行移動の場合でも正極端子、負極端子いずれかは電極群に近づく方向にあって電極群を支えることができ、また電極群の幅に対して半分以上の幅を持つ正極端子、負極端子を使用することも可能であるため、強度を上げやすい。
【００７２】
第１〜第３の実施形態いずれにおいても、正極端子と負極端子を、電極群の短辺側から引き出しても、長辺側から引き出しても良い。電極群の短辺側から正極端子あるいは負極端子を取り出すと、電池体積に対する集電体と正負極端子との接続部分の体積比を小さくすることができ、エネルギー密度を高くしやすい。一方、電極群の長辺側から正極端子あるいは負極端子を取り出すと、端子の幅を大きくしやすく、低インピーダンスにし易いため、高出力な電池にし易い。
【００７３】
電極群の形状は、第１〜第３の実施形態で説明した構造に限らず、他にも様々な形状の電極群を使用することができる。例えば、積層型電極群においては、袋状のセパレータに正極あるいは負極を収納し、それぞれ互い違いに積層して電極群としてもよいし、帯状のセパレータを九十九折にしながら正極と負極を互い違いに挟み込んでいってもよい。また、短冊状に切った正極、負極、セパレータを順に積層してもよい。集電体の引き出し方法も、第１〜第３の実施形態で説明した形態に限らず、様々な形態にすることができる。金属箔からなる集電体の一部に、活物質が無担持の箇所を設け、その箇所を電極群から突出させ、集電体リード部として使用することができる。あるいは、正極、負極のそれぞれ1枚1枚に帯状の集電体リード部を接合し、それを電極群から突出させてもよい。また、捲回型の電極群を用いることもできる。その場合、捲回軸方向に正負極側それぞれ1本または複数の集電体リード部をとりだすことができる。あるいは、帯状の正極、負極の長辺それぞれ一方に活物質無担持の部分を設け、捲回軸の一方向に正極活物質無担持の部分を、反対方向に負極活物質無担持の部分を突出させる。突出した正極活物質無担持部分を溶接などにより一つに束ね、これを正極集電体に接続することができる。また、突出した負極活物質無担持部分を溶接などにより一つに束ね、これを負極集電体に接続することができる。
【００７４】
以下、第１〜第３の実施形態に係る非水電解質電池の正極、負極、セパレータ、非水電解質、外装部材及び正極端子、負極端子について説明する。
【００７５】
１）負極
前記負極は、例えば負極活物質、導電剤および結着剤を適当な溶媒に分散させて得られる負極材ペーストを集電体の片側、もしくは両面に塗布することにより作製する。
【００７６】
前記負極活物質は、例えばリチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物、金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、合金、軽金属などが挙げられる。
【００７７】
前記リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物としては、例えばコークス、炭素繊維、熱分解気相炭素物、黒鉛、樹脂焼成体、メソフェーズピッチ系炭素繊維またはメソフェーズ球状カーボンの焼成体などを挙げることができる。中でも、２５００℃以上で黒鉛化したメソフェーズピッチ系炭素繊維またはメソフェーズ球状カーボンを用いると電極容量が高くなるため好ましい。
【００７８】
金属酸化物としては、例えば、チタン含有金属複合酸化物、例えばＳｎＢ0.4Ｐ0.6Ｏ3.1やＳｎＳｉＯ3などのスズ系酸化物、例えばＳｉＯなどのケイ素系酸化物、例えばＷＯ3などのタングステン系酸化物などが挙げられる。これら金属酸化物のなかで、金属リチウムに対する電位が0.5Vよりも高いような負極活物質、例えばチタン酸リチウムのようなチタン含有金属複合酸化物を用いた場合、電池を急速に充電した場合でも負極上でのリチウムデンドライトの発生が起こらず、劣化が少なくなるため好ましい。
【００７９】
チタン含有金属複合酸化物としては、例えば、酸化物合成時はリチウムを含まないチタン系酸化物、リチウムチタン酸化物、リチウムチタン酸化物の構成元素の一部を異種元素で置換したリチウムチタン複合酸化物などを挙げることができる。リチウムチタン酸化物としては、例えば、スピネル構造を有するチタン酸リチウム（例えばＬｉ4+xＴｉ5Ｏ12（ｘは０≦ｘ≦３））、ラムステライド型のチタン酸リチウム（例えばＬｉ2+yＴｉ3Ｏ7（ｙは０≦ｙ≦３）などを挙げることができる。
【００８０】
チタン系酸化物としては、ＴｉＯ2、ＴｉとＰ、Ｖ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅよりなる群から選択される少なくとも１種類の元素を含有する金属複合酸化物などが挙げられる。ＴｉＯ2はアナターゼ型で熱処理温度が300〜500℃の低結晶性のものが好ましい。ＴｉとＰ、Ｖ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅよりなる群から選択される少なくとも１種類の元素を含有する金属複合酸化物としては、例えば、ＴｉＯ2−Ｐ2Ｏ5、ＴｉＯ2−Ｖ2Ｏ5、ＴｉＯ2−Ｐ2Ｏ5−ＳｎＯ2、ＴｉＯ2−Ｐ2Ｏ5−ＭｅＯ（ＭｅはＣｕ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅよりなる群から選択される少なくとも１種類の元素）などを挙げることができる。この金属複合酸化物は、結晶相とアモルファス相が共存もしくは、アモルファス相単独で存在したミクロ構造であることが好ましい。このようなミクロ構造であることによりサイクル性能が大幅に向上することができる。中でも、リチウムチタン酸化物、ＴｉとＰ、Ｖ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅよりなる群から選択される少なくとも１種類の元素を含有する金属複合酸化物が好ましい。
【００８１】
金属硫化物として硫化リチウム（TiS2）、硫化モリブデン（MoS2）,硫化鉄（FeS、FeS2、LixFeS2）などが挙げられる。金属窒化物としてリチウムコバルト窒化物（LixCoyN、0<x<4,0<y<0.5）などが挙げられる。
【００８２】
負極活物質には、スピネル構造を有するチタン酸リチウムを使用することが望ましい。
【００８３】
前記導電剤として、炭素材料を用いることができる。例えば、アセチレンブラック、カーボンブラック、コークス、炭素繊維、黒鉛等を挙げることができる。
【００８４】
前記結着剤としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を用いることができる。
【００８５】
前記集電体としては、負極の電位に応じて種々の金属箔等を用いることができるが、例えばアルミニウム箔、アルミニウム合金箔、ステンレス箔、チタン箔等、銅箔、ニッケル箔などが挙げられる。このときの箔の厚さとしては、８μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましい。また、負極電位が金属リチウムに対して0.3Vよりも貴である場合、例えば負極活物質としてリチウムチタン酸化物を使用する際には、アルミニウム箔やアルミニウム合金箔が電池重量を抑えることができるため好ましい。
【００８６】
アルミニウム箔及びアルミニウム合金箔の平均結晶粒径は、５０μｍ以下であることが好ましい。これにより、集電体の強度を飛躍的に増大させることができるため、負極を高いプレス圧で高密度化することが可能となり、電池容量を増大させることができる。また、高温環境下（４０℃以上）における過放電サイクルでの負極集電体の溶解・腐食劣化を防ぐことができるため、負極インピーダンスの上昇を抑制することができる。さらに、出力特性、急速充電、充放電サイクル特性も向上させることができる。平均結晶粒径のより好ましい範囲は３０μｍ以下であり、更に好ましい範囲は５μｍ以下である。
【００８７】
平均結晶粒径は次のようにして求められる。集電体表面の組織を光学顕微鏡で組織観察し、１ｍｍ×１ｍｍ内に存在する結晶粒の数ｎを求める。このｎを用いてＳ＝１ｘ１０6／ｎ（μｍ2）から平均結晶粒子面積Ｓを求める。得られたＳの値から下記（Ａ）式により平均結晶粒子径ｄ（μｍ）を算出する。
【００８８】
ｄ＝２（Ｓ／π）1/2              （Ａ）
前記平均結晶粒子径の範囲が５０μｍ以下の範囲にあるアルミニウム箔またはアルミニウム合金箔は、材料組成、不純物、加工条件、熱処理履歴ならび焼なましの加熱条件など多くの因子に複雑に影響され、前記結晶粒子径（直径）は、製造工程の中で、前記諸因子を組み合わせて調整される。
【００８９】
アルミニウム箔およびアルミニウム合金箔の厚さは、２０μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以下である。アルミニウム箔の純度は９９％以上が好ましい。アルミニウム合金としては、マグネシウム、亜鉛、ケイ素などの元素を含む合金が好ましい。一方、鉄、銅、ニッケル、クロムなどの遷移金属の含有量は１％以下にすることが好ましい。なお、車載用の場合、アルミニウム合金箔が特に好ましい。
【００９０】
前記負極の活物質、導電剤及び結着剤の配合比は、負極活物質80〜95重量%、導電剤3〜20重量%、結着剤1.5〜7重量%の範囲にすることが好ましい。
【００９１】
２）正極
前記正極は、例えば正極活物質、導電剤および結着剤を適当な溶媒に分散させて得られる正極材ペーストを集電体の片側、もしくは両面に塗布することにより作製する。
【００９２】
前記正極の活物質は、種々の酸化物、硫化物などが挙げられる。例えば、二酸化マンガン(MnO2)、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、リチウムマンガン複合酸化物(例えばLixMn2O4またはLixMnO2)、リチウムニッケル複合酸化物(例えばLixNiO2)、リチウムコバルト複合酸化物(LixCoO2)、リチウムニッケルコバルト複合酸化物(例えばLiNi1-yCoyO2)、リチウムマンガンコバルト複合酸化物(例えばLiMnyCo1-yO2)、スピネル型リチウムマンガンニッケル複合酸化物（LixMn2-yNiyO4）、オリビン構造を有するリチウムリン酸化物（LixFePO4、LixFe1-yMnyPO4、LixCoPO4など）、硫酸鉄（Fe2(SO4)3）、バナジウム酸化物（例えばV2O5） などが挙げられる。 また、ポリアニリンやポリピロールなどの導電性ポリマー材料、ジスルフィド系ポリマー材料、イオウ（S）、フッ化カーボンなどの有機材料および無機材料も挙げられる。
【００９３】
より好ましい二次電池用の正極は、電池電圧が高いリチウムマンガン複合酸化物(LixMn2O4)、リチウムニッケル複合酸化物(LixNiO2)、リチウムコバルト複合酸化物(LixCoO2)、リチウムニッケルコバルト複合酸化物(LixNi1-yCoyO2)、スピネル型リチウムマンガンニッケル複合酸化物（LixMn2-yNiyO4）、リチウムマンガンコバルト複合酸化物(LixMnyCo1-yO2)、リチウムリン酸鉄（LixFePO4）などが挙げられる。なお、x、ｙは０〜1の範囲であることが好ましい。
【００９４】
また、正極活物質には、組成がLiaNibCocMndO2（但し、モル比a,b,c及びdは0≦a≦1.1、0.1≦b≦0.5、0≦c≦0.9、0.1≦d≦0.5）で表されるリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物を使用することができる。
【００９５】
前記導電剤としては、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック、人工黒鉛、天然黒鉛、導電性ポリマー等を用いることができる。
【００９６】
前記結着剤としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ＰＶｄＦの水素もしくはフッ素のうち、少なくとも１つを他の置換基で置換した変性ＰＶｄＦ、フッ化ビニリデン−６フッ化プロピレンの共重合体、ポリフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−６フッ化プロピレンの３元共重合体等を用いることができる。
【００９７】
前記結着剤を分散させるための有機溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等が使用される。
【００９８】
前記集電体としては、例えば厚さ８〜２５μｍのアルミニウム箔、アルミニウム合金箔、ステンレス箔、チタン箔等を挙げることができる。
【００９９】
前記正極集電体は、アルミニウム箔若しくはアルミニウム合金箔が好ましく、負極集電体と同様にその平均結晶粒径は５０μｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、３０μｍ以下である。更に好ましくは５μｍ以下である。前記平均結晶粒径が５０μｍ以下であることにより、アルミニウム箔またはアルミニウム合金箔の強度を飛躍的に増大させることができ、正極を高いプレス圧で高密度化することが可能になり、電池容量を増大させることができる。
【０１００】
前記平均結晶粒径の範囲が５０μｍ以下の範囲にあるアルミニウム箔またはアルミニウム合金箔は、材料組織、不純物、加工条件、熱処理履歴、ならびに焼鈍条件など複数の因子に複雑に影響され、前記結晶粒径は製造工程の中で、前記諸因子を組合せて調整される。
【０１０１】
アルミニウム箔およびアルミニウム合金箔の厚さは、２０μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以下である。アルミニウム箔の純度は９９％以上が好ましい。アルミニウム合金としては、マグネシウム、亜鉛、ケイ素、などの元素を含む合金が好ましい。一方、鉄、銅、ニッケル、クロムなどの遷移金属の含有量は１％以下にすることが好ましい。
【０１０２】
前記正極の活物質、導電剤及び結着剤の配合比は、正極活物質80〜95重量%、導電剤3〜20重量%、結着剤1.5〜7重量%の範囲にすることが好ましい。
【０１０３】
３）セパレータ
セパレータには多孔質セパレータを用いる。
【０１０４】
多孔質セパレータとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を含む多孔質フィルム、合成樹脂製不織布等を挙げることができる。中でも、ポリエチレンか、あるいはポリプロピレン、または両者からなる多孔質フィルムは、電池温度が上昇した場合に細孔を閉塞して充放電電流を大幅に減衰させるシャットダウン機能を付加しやすく、二次電池の安全性を向上できるため、好ましい。
【０１０５】
４）非水電解質
非水電解質として、LiBF4、LiPF6、LiAsF6、LiClO4、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、Li(CF3SO2)3C、LiB[(OCO)2]2などから選ばれる一種以上のリチウム塩を０．５〜２ｍｏｌ／Ｌの濃度で有機溶媒に溶解した有機電解液が挙げられる。
【０１０６】
前記有機溶媒としてプロピレンカーボネート（PC）、エチレンカーボネート（EC）などの環状カーボネートや、ジエチレルカーボネート（DEC）、ジメチルカーボネート（DMC）、メチルエチルカーボネート（MEC）などの鎖状カーボネートや、ジメトキシエタン（DME）、ジエトエタン（ＤＥＥ）などの鎖状エーテルや、テトラヒドロフラン（THF）、ジオキソラン（DOX）などの環状エーテルや、γ-ブチロラクトン（GBL）、アセトニトリル（AN）、スルホラン（SL）などの単独もしくは混合溶媒を用いることが好ましい。
【０１０７】
また、非水電解質として、リチウムイオンを含有した常温溶融塩（イオン性融体）を用いることができる。リチウムイオンと有機物カチオンとアニオンから構成されるイオン性融体であり、100℃以下、好ましくは室温以下でも液状であるものを選択すると、広い動作温度の二次電池を得ることができる。
【０１０８】
５）外装部材
外装部材に使用されるラミネートフィルムの厚さは、０．２ｍｍ以下にすることが望ましい。
【０１０９】
ラミネートフィルムは、例えば、最内層に位置する熱融着性樹脂フィルム（熱可塑性樹脂フィルム）、アルミニウム箔のような金属箔および剛性を有する有機樹脂フィルムをこの順序で積層した複合フィルム材から構成することが可能である。
【０１１０】
前記熱融着性樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレン（ＰＥ）フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム、ポリプロピレン−ポリエチレン共重合体フィルム、アイオノマーフィルム、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）フィルム等を用いることができる。また、前記剛性を有する有機樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ナイロンフィルム等を用いることができる。
【０１１１】
ラミネートフィルムからなる外装部材の内部から外部へ正極端子あるいは負極端子を導出する部分は、外装部材の金属部分と正極端子あるいは負極端子が電気的に接触しないようにし、かつ漏液を防ぎ、水分や外気の外装部材内への浸入を防ぐ必要がある。そのため、前述した図２に例示されるように、正極端子及び負極端子の両面を包むように絶縁フィルムを配置することが好ましい。このような絶縁フィルムとしては、正極端子あるいは負極端子に対向する面と、ラミネートフィルムに対向する面で異なる特性を持った多層構造の絶縁樹脂フィルムであることが好ましい。例えば２層構造の絶縁樹脂フィルムにおいては、（ａ）酸変性ポリエチレン層とポリエチレン層とからなり、正極端子あるいは負極端子と接する側に酸変性ポリエチレン層を配置するか、（ｂ）酸変性ポリプロピレン層とポリプロピレン層とからなり、正極端子あるいは負極端子と接する側に酸変性ポリプロピレン層を配置することが好ましい。例えば３層構造の絶縁樹脂フィルムにおいては、（ａ）中間にポリエチレン層を配置し、このポリエチレン層の両面に酸変性ポリエチレン層をそれぞれ配置するか、または（ｂ）中間にポリプロピレン層を配置し、このポリプロピレン層の両面に酸変性ポリプロピレン層をそれぞれ配置することが好ましい。
【０１１２】
前記酸変性ポリエチレンとしては、例えば酸変性低密度直鎖状ポリエチレンまたは酸変性直鎖状ポリエチレンであることが好ましい。
【０１１３】
前記ポリエチレンとしては、例えば中密度または高密度ポリエチレンであることが好ましい。
【０１１４】
前記ポリプロピレンとして、例えばホモポリマーベースのポリプロピレンであることが好ましい。
【０１１５】
前記酸変性ポリプロピレンとしては、例えばランダムコポリマーベースのポリプロピレンであることが好ましい。
【０１１６】
６）正極端子及び負極端子
正極端子には、アルミニウム、チタン及びそれらをもとにした合金、ステンレスなどを用いることができる。負極端子には、ニッケル、銅及びそれらをもとにした合金などを用いることができる。負極電位が金属リチウムに対し１Ｖよりも貴な場合、例えば負極活物質としてチタン酸リチウムを使用した場合などは、負極端子としてアルミニウムあるいはアルミニウム合金を用いることができる。この場合、正極端子、負極端子ともアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いると、軽量かつ電気抵抗を小さく抑えることができるため好ましい。
【０１１７】
正極端子及び負極端子の機械的特性においては、接続される正極集電体あるいは負極集電体の強度を大きく超えて高強度でない方が、接続部分の応力集中が緩和されるため好ましい。集電体との接続手段として、好ましい方法の一つである超音波溶接を適用した場合、正極端子あるいは負極端子のヤング率が小さい方が、強固な溶接が容易に可能となる。
【０１１８】
例えば焼鈍処理した純アルミ（JIS1000番台）は、正極端子あるいは負極端子の材料として好ましい。
【０１１９】
正極端子の厚さは、0.05〜0.5ｍｍにすることが望ましい。より好ましい範囲は0.1〜0.3ｍｍである。
【０１２０】
負極端子の厚さは、0.05〜0.5ｍｍにすることが望ましい。より好ましい範囲は0.1〜0.3ｍｍである。
【０１２１】
（第４の実施形態）
第４の実施形態に係る電池パックは、第１〜第３の実施形態に係る非水電解質電池のうち少なくともいずれかを備える。非水電解質電池の数は、単数または複数にすることができる。複数の場合、高出力を得る観点から、非水電解質電池の単位セルを直列あるいは並列に接続し、組電池を形成することが望ましい。
【０１２２】
第４の実施形態に係る電池パックの用途としては、高温環境下での使用が想定されるものが好ましい。具体的には、二輪〜四輪のハイブリッド電気自動車、二輪〜四輪の電気自動車、アシスト自転車等の車載用、電子機器の非常用、電気掃除機、電動工具などが挙げられる。
【０１２３】
第１〜第３の実施形態に係る非水電解質電池は、振動及び衝撃に対する信頼性と安全性に優れている。このため、第４の実施形態に係る電池パックは、車載用、電気掃除機、電動工具などの、電池に振動あるいは衝撃が常時加わる用途に特に適している。
【０１２４】
本実施形態に係る電池パックの一例について、図１７および図１８を参照して説明する。
【０１２５】
図１７は、本実施形態に係る電池パックの分解斜視図である。
【０１２６】
図１７に示すように、複数個（例えば８個）の平板状の電池単体３１が厚さ方向に積層されており、直方体状を為す積層体３２、つまり組電池が形成されている。電池単体３１には、第３の実施形態に係る非水電解質電池が使用されている。各電池単体３１は、上述したように、正極および負極夫々に接続された正極端子１５および負極端子１６が外装部材の外部に引き出されている。正極端子１５および負極端子１６が突出する側面に対しては、プリント配線基板３３が配置される。
【０１２７】
正極端子１５は正極側配線３４を介して正極側コネクタ３５に電気的に接続される。負極端子１６は負極側配線３６を介して、負極側コネクタ３７に電気的に接続される。正極側および負極側コネクタ３５、３７は、夫々、プリント配線基板３３に搭載された相手方コネクタに接続される。
【０１２８】
電池単体３１の積層体３２は、粘着テープ３８によって固定される。積層体３２について、正極端子１５および負極端子１６が突出する側面以外の三側面には、ゴムもしくは樹脂からなる保護シート３９が配置される。正極端子１５および負極端子１６が突出する側面とプリント配線基板３３との間には、ゴムもしくは樹脂からなるブロック状の保護ブロック４０が配置される。
【０１２９】
この積層体３２は、各保護シート３９、保護ブロック４０およびプリント配線基板３３と共に収納容器４１に収納される。収納容器４１の上面には、蓋４２が取り付けられる。
【０１３０】
以下、各構成について詳細に説明する。
【０１３１】
プリント配線基板３３には、図１８に示すように、サーミスタ４３、保護回路４４および外部機器への通電用の端子２７が搭載されている。
【０１３２】
サーミスタ４３は、電池単体３１の温度を検知するためのもので、検知信号は保護回路４４に送信される。
【０１３３】
保護回路４４は、図１８に示すように、所定の条件で保護回路４４と外部機器への通電用端子４５との間の配線４６ａ，４６ｂを遮断できる。所定の条件とは、例えば、サーミスタ４３の検出温度が所定温度以上になったとき、電池単体３１の過充電、過放電、過電流等を検知したとき等である。この検知方法は、個々の電池単体３１もしくは電池単体全体について行われる。個々の電池単体３１を検知する場合、電池電圧を検知してもよいし、正極電位もしくは負極電位を検知してもよい。後者の場合、個々の電池単体３１中に参照極として用いるリチウム電極が挿入される。図１８の場合、保護回路４４は、電池電圧監視回路部（図示しない）を備えている。電池単体３１それぞれが配線４７を通して電池電圧監視回路部と接続されている。このような構成によると、電池単体３１それぞれの電池電圧を保護回路４４により検出することが可能である。
【０１３４】
本実施形態の場合、電池電圧の検知による正極もしくは負極電位の制御に優れるため、保護回路が電池電圧のみを検知する場合に特に適合する。
【０１３５】
粘着テープ３８に代えて、熱収縮テープを用いても良い。この場合、積層体３２の両側面に保護シート３９を配置させ、熱収縮チューブを周回させた後、該熱収縮チューブを熱収縮させて積層体３２を結束させる。
【０１３６】
なお、図１７に示した電池単体３１は直列に接続されているが、電池パックの容量を増大させるためには並列に接続しても良い。無論、組み上がった電池パックを直列、並列に接続することもできる。
【０１３７】
また、電池パックの態様は用途により適宜変更される。
【０１３８】
（第５の実施形態）
第５の実施形態に係る自動車は、第４の実施形態に係る電池パックを備える。ここでいう自動車としては、二輪〜四輪のハイブリッド電気自動車、二輪〜四輪の電気自動車、アシスト自転車などが挙げられる。
【０１３９】
図１９〜２１は、内燃機関と電池駆動の電動機とを組み合わせて走行動力源としたハイブリッドタイプの自動車を示している。自動車の駆動力には、その走行条件に応じ、広範囲な回転数及びトルクの動力源が必要となる。一般的に内燃機関は理想的なエネルギー効率を示すトルク・回転数が限られているため、それ以外の運転条件ではエネルギー効率が低下する。ハイブリッドタイプの自動車は、内燃機関を最適条件で稼動させて発電すると共に、車輪を高効率な電動機にて駆動することによって、あるいは内燃機関と電動機の動力を合わせて駆動したりすることによって、自動車全体のエネルギー効率を向上できるという特徴を有する。また、減速時に車両のもつ運動エネルギーを電力として回生することによって、通常の内燃機関単独走行の自動車に比較して、単位燃料当りの走行距離を飛躍的に増大させることができる。
【０１４０】
ハイブリッド自動車は、内燃機関と電動機の組み合わせ方によって、大きく3つに分類することができる。
【０１４１】
図１９には、一般にシリーズハイブリッド自動車と呼ばれるハイブリッド自動車５０が示されている。内燃機関５１の動力を一旦すべて発電機５２で電力に変換し、この電力をインバータ５３を通じて電池パック５４に蓄える。電池パック５４には本発明の第４の実施形態に係る電池パックが使用される。電池パック５４の電力はインバータ５３を通じて電動機５５に供給され、電動機５５により車輪５６が駆動する。電気自動車に発電機が複合されたようなシステムである。内燃機関は高効率な条件で運転でき、電力回生も可能である。その反面、車輪の駆動は電動機のみによって行われるため、高出力な電動機が必要となる。また、電池パックも比較的大容量のものが必要となる。電池パックの定格容量は、５〜５０Ａｈの範囲にすることが望ましい。より好ましい範囲は１０〜２０Ａｈである。ここで、定格容量とは、０．２Ｃレートで放電した時の容量を意味する。
【０１４２】
図２０には、パラレルハイブリッド自動車と呼ばれるハイブリッド自動車５７が示されている。付番５８は、発電機を兼ねた電動機を示す。内燃機関５１は主に車輪５６を駆動し、場合によりその動力の一部を発電機５８で電力に変換し、その電力で電池パック５４が充電される。負荷が重くなる発進や加速時には電動機５８により駆動力を補助する。通常の自動車がベースになっており、内燃機関５１の負荷変動を少なくして高効率化を図り、電力回生なども合わせて行うシステムである。車輪５６の駆動は主に内燃機関５１によって行うため、電動機５８の出力は必要な補助の割合によって任意に決定することができる。比較的小さな電動機５８及び電池パック５４を用いてもシステムを構成することができる。電池パックの定格容量は、１〜２０Ａｈの範囲にすることができる。より好ましい範囲は５〜１０Ａｈである。
【０１４３】
図２１には、シリーズ・パラレルハイブリッド車と呼ばれるハイブリッド自動車５９が示されている。シリーズとパラレルの両方を組み合わせた方式である。動力分割機構６０は、内燃機関５１の出力を、発電用と車輪駆動用とに分割する。パラレル方式よりもきめ細かくエンジンの負荷制御を行い、エネルギー効率を高めることができる。
【０１４４】
電池パックの定格容量は、１〜２０Ａｈの範囲にすることが望ましい。より好ましい範囲は５〜１０Ａｈである。
【０１４５】
本発明の実施形態に係る電池パックは、シリーズ・パラレル方式のハイブリッド自動車での使用に特に適している。
【０１４６】
電池パック５４は、一般に外気温度変化の影響を受けにくく、衝突時などに衝撃を受けにくい場所に配置されるのが好ましい。例えば図２２に示すようなセダンタイプの自動車では、後部座席６１後方のトランクルーム６２内などに配置することができる。また、座席６１の下や後ろに配置することができる。電池重量が大きい場合には、車両全体を低重心化するため、座席の下や床下などに配置するのが好ましい。
【０１４７】
電気自動車（EV）は、自動車外部から電力を供給して充電された電池パックに蓄えられたエネルギーで走行する。よって、電気自動車は、他の発電設備などを用いて高効率に発電された電気エネルギーを利用することが可能である。また、減速時には自動車の運動エネルギーを電力として回生できるため、走行時のエネルギー効率を高くすることができる。電気自動車は二酸化炭素その他の排気ガスを全く排出しないため、クリーンな自動車である。その反面、走行時の動力はすべて電動機であるため、高出力の電動機が必要である。一般には一回の走行に必要なすべてのエネルギーを一度の充電で電池パックに蓄えて走行する必要があるため、非常に大きな容量の電池が必要である。電池パックの定格容量は、１００〜５００Ａｈの範囲にすることが望ましい。より好ましい範囲は２００〜４００Ａｈである。
【０１４８】
また、車両の重量に占める電池重量の割合が大きいため、電池パックは床下に敷き詰めるなど、低い位置に、かつ車両の重心から大きく離れない位置に配置することが好ましい。１回の走行に相当する大きな電力量を短時間のうちに充電するためには、大容量の充電器と充電ケーブルが必要である。このため、電気自動車は、それらを接続する充電コネクタを備えることが望ましい。充電コネクタには、電気接点による通常のコネクタを用いることができるが、電磁結合による非接触式の充電コネクタを用いても良い。
【０１４９】
図２３には、ハイブリッドバイク６３の一例を示す。二輪車の場合においても、ハイブリッド自動車と同様に、内燃機関６４、電動機６５、電池パック５４を備えたエネルギー効率の高いハイブリッドバイクを構成することができる。内燃機関６４は主に車輪６６を駆動し、場合によりその動力の一部で電池パック５４が充電される。負荷が重くなる発進や加速時には電動機６５により駆動力を補助する。車輪６６の駆動は主に内燃機関６４によって行うため、電動機６５の出力は必要な補助の割合によって任意に決定することができる。比較的小さな電動機６５及び電池パック５４を用いてもシステムを構成することができる。電池パックの定格容量は、１〜２０Ａｈの範囲にすることができる。より好ましい範囲は３〜１０Ａｈである。
【０１５０】
図２４には、電動バイク６７の一例を示す。電動バイク６７は、外部から電力を供給して充電された電池パック５４に蓄えられたエネルギーで走行する。走行時の動力はすべて電動機６５であるため、高出力の電動機６５が必要である。一般には一回の走行に必要なすべてのエネルギーを一度の充電で電池パックに蓄えて走行する必要があるため、比較的大きな容量の電池が必要である。電池パックの定格容量は、１０〜５０Ａｈの範囲にすることが望ましい。より好ましい範囲は１５〜３０Ａｈである。
【０１５１】
［実施例］
以下に例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明するが、発明の主旨を超えない限り本発明は以下に掲載される実施例に限定されるものでない。
【０１５２】
（実施例１）
正極活物質にリチウムコバルト酸化物（LiCoO2）を用いた。これに導電材として正極全体に対して8重量％の黒鉛粉末、結着剤として正極全体に対して5重量％のPVｄFをそれぞれ配合してｎ−メチルピロリドン（NMP）溶媒に分散してスラリーを調整した。得られたスラリーを厚さ15μｍのアルミニウム箔（純度99.99%）に塗布、乾燥、プレス工程を経て電極密度3.5g/cm3の正極を作製した。
【０１５３】
スラリー塗布部の寸法が68mm×89mmで、その短辺側の一端部に幅22mm、長さ7mmのスラリー未塗布部が突出するように、短冊状の正極片を打ち抜き成型した。スラリー未塗布部は、正極集電体のスラリーが塗布されていない部分であり、正極集電体リード部として機能する。
【０１５４】
負極活物質として組成がLi4Ti5O12で表され、スピネル構造のチタン酸リチウムを用意した。負極活物質と、導電材としてグラファイト粉末と、結着剤としてPVdFを重量比で90：７：3となるように配合し、これらをｎ−メチルピロリドン（NMP）溶媒に分散してスラリーを調整した。得られたスラリーを厚さ15μmのアルミニウム箔（純度99.99%）に塗布、乾燥、プレス工程を経て電極密度2.2g/cm3の負極を作製した。
【０１５５】
スラリー塗布部の寸法が67mm×88mmで、その短辺側の一端部に幅22mm、長さ7mmのスラリー未塗布部が突出するように、短冊状の負極片を打ち抜き成型した。スラリー未塗布部は、負極集電体のスラリーが塗布されていない部分であり、負極集電体リード部として機能する。
【０１５６】
次に、厚さ20μmで幅93mmのポリエチレン製多孔質フィルムのセパレータを横向きに配し、その左端に上部から正極集電体リード部が突出するように正極片を乗せ、セパレータを正極片の右端に沿って左に折り返した（手順Ａ）。その上に、負極スラリー塗布部分が正極に重なり、負極集電体リード部が下部から突出するように負極片を乗せ、セパレータを負極片の左端に沿って右に折り返した（手順Ｂ）。手順Ａ，Ｂを繰り返して、正極を31枚と、負極を30枚とを、セパレータを間に挟みながら積層し、端部の一部にポリエステル製のテープを貼付して電極を固定して電極群を作製した。作製した電極群は、一端に正極集電体リード部が、他端に負極集電体リード部が突出した扁平状のものとなったが、さらに平板にはさんでプレスし、形状を整え、厚さｔ1が5mmの電極群を得た。
【０１５７】
次に、厚さ0.2mmのアルミニウム製の帯状正極端子及び厚さ0.2mmのアルミニウム製の帯状負極端子を図２に示す形状に折り曲げた。以降、この図２に示す形状を略Ｕ字形状の正極負極端子と称する。略Ｕ字形状に折り曲げられた正極端子と正極集電体リード部を超音波溶接により接続した。同様に略U字状に折り曲げられた負極端子と負極集電体リード部を超音波溶接により接続した。正極端子の幅Ｗ2及び負極端子の幅Ｗ3は22mmであった。電極反応面に垂直な方向に占める正極端子の高さｔ2と、電極反応面に垂直な方向に占める負極端子の高さｔ3は4.75mmであった。よって、式；ｔ2×Ｗ2から算出される面積Ｓ2と、式；ｔ3×Ｗ3から算出される面積Ｓ3は、共に、１０５ｍｍ2であった。
【０１５８】
正極端子及び負極端子の引き出し方向と垂直な方向の長さで規定される電極群の幅Ｗ1は、７０ｍｍであった。よって、式；ｔ1×Ｗ1から算出される面積Ｓp、Ｓnは、３５０ｍｍ2である。このため、実施例１の二次電池には、Ｓ2＝０．３Ｓp、Ｓ3＝０．３Ｓnの関係が成立している。
【０１５９】
また、ｔ1、ｔ2及びｔ3の関係は、ｔ2＝ｔ3＝０．９５ｔ1で、前述した（３）、（４）式を満足していた。Ｗ1、Ｗ2及びＷ3の関係については、表１に示す通り、前述した（５）、（６）式を満足するものであった。
【０１６０】
なお、電極群の厚さｔ1と幅Ｗ1は、直径１０ｍｍの円盤状測定子に１（Ｎ）の荷重をかけて測定した。
【０１６１】
正極端子と正極集電体リード部との接続部、及び、負極端子と負極集電体リード部との接続部それぞれの両面を覆うように、ポリイミド製の絶縁テープを貼付した。
【０１６２】
ナイロンフィルム、アルミニウム箔、ポリエチレンフィルムを積層して作製された厚さ0.1mmのラミネートフィルムに70mm×110mm、深さ5.5mmのバスタブ状の絞り成型を施し、外装部材を作製した。
【０１６３】
エチレンカーボネート（EC）とγ-ブチロラクトン（GBL）が、体積比１：２で混合された混合溶媒に、リチウム塩としてLiBF４をその濃度が２．０ｍｏｌ／Ｌとなるように溶解させ、液状の非水電解質を調製した。
【０１６４】
作製した外装部材の容器に電極群を収納すると共に、非水電解質を注液した。容器の短辺封止部と蓋体の間には、正極端子と負極端子が挟まれる部分に、ポリエチレンと変性ポリエチレンからなる絶縁フィルムを配置した。
【０１６５】
以上説明した部材を使用し、前述した図１，２示す構造を有し、厚さ5.5mm、幅75mm、高さ120mmの扁平状の非水電解質電池を作製した。
【０１６６】
（実施例２）
正極端子の幅Ｗ2及び負極端子の幅Ｗ3を３７ｍｍにし、面積Ｓ2、Ｓ3を１７６ｍｍ2にすること以外は、実施例１と同様にして非水電解質電池を組み立てた。
【０１６７】
（実施例3）
正極端子の幅Ｗ2及び負極端子の幅Ｗ3を５９ｍｍにし、面積Ｓ2、Ｓ3を２８０ｍｍ2にすること以外は、実施例１と同様にして非水電解質電池を組み立てた。
【０１６８】
（実施例4）
正極端子の幅Ｗ2及び負極端子の幅Ｗ3を４２ｍｍにし、正極端子の立ち上がり寸法ｔ2と負極端子の立ち上がり寸法ｔ3を２．５ｍｍにすること以外は、実施例１と同様にして非水電解質電池を組み立てた。
【０１６９】
（実施例5）
実施例1と同様に正極、負極を作製した。
【０１７０】
その後、正極のスラリー塗布部の寸法が68mm×89mm、その短辺側の左端から3mmの位置に幅22mm、長さ7mmのスラリー未塗布部が突出するように、短冊状の正極片を打ち抜き成型した。このスラリー未塗布部は、正極集電体リード部である。次いで、負極のスラリー塗布部の寸法が67mm×88mm、その短辺側の右端から幅22mm、長さ7mmのスラリー未塗布部が突出するように、短冊状の負極片を打ち抜き成型した。このスラリー未塗布部は、負極集電体リード部である。
【０１７１】
次に、厚さ20μmで幅93mmのポリエチレン製多孔質フィルムのセパレータを横向きに配し、その左端に上部左側から正極集電体リード部が突出するように正極片を乗せ、セパレータを正極片の右端に沿って左に折り返した（手順Ｃ）。その上に、負極スラリー塗布部分が正極に重なり、負極集電体リード部が上部右側から突出するように負極片を乗せ、セパレータを負極片の左端に沿って右に折り返した（手順Ｄ）。手順Ｃ，Ｄを繰り返して、正極を31枚、負極を30枚、セパレータを間に挟みながら積層し、端部の一部にポリエステル製のテープを貼付して電極を固定して電極群を作製した。
【０１７２】
作製した電極群は、扁平状で、短辺の左側に正極集電体リード部が、同短辺の右側に負極集電体リード部が突出していた。この電極群を平板にはさんでプレスし、形状を整え、厚さｔ1が5mmの電極群を得た。
【０１７３】
次に、図１６の如く、略U字状に折り曲げた厚さ0.2mmのアルミニウム製の正極端子を正極集電体リード部に超音波溶接により接続した。同様に略U字状に折り曲げた厚さ0.2mmのアルミニウム製の負極端子を負極集電体リード部に超音波溶接により接続した。正極端子の幅Ｗ2及び負極端子の幅Ｗ3は22mmであった。正極端子の立ち上がり寸法ｔ2と、負極端子の立ち上がり寸法ｔ3は4.75mmであった。また、正極端子及び負極端子の引き出し方向と垂直な方向の長さで規定される電極群の幅Ｗ1は、７０ｍｍであった。
【０１７４】
表１に示す通り、実施例５の二次電池は、前述した（１）〜（４）式及び（７）、（８）を満足するものであった。
【０１７５】
正極端子と正極集電体リード部との接続部、及び、負極端子と負極集電体リード部との接続部それぞれの両面を覆うように、ポリイミド製の絶縁テープを貼付した。
【０１７６】
ナイロンフィルム、アルミニウム箔、ポリエチレンフィルムを積層して作製された厚さ０．１ｍｍのラミネートフィルムに７０ｍｍ×１００ｍｍ、深さ５．５ｍｍのバスタブ状の絞り成型を施し、外装部材を作製した。
【０１７７】
作製した外装部材の容器に電極群を収納すると共に、実施例１で説明したのと同様な組成の非水電解質を注液した。容器の短辺封止部と蓋体の間には、正極端子と負極端子が挟まれる部分に、ポリエチレンと変性ポリエチレンからなる絶縁フィルムを配置した。
【０１７８】
以上説明した部材を使用し、前述した図１５，１６に示す構造を有し、厚さ５．５ｍｍ、幅８０ｍｍ、高さ１０５ｍｍの扁平状の非水電解質電池を作製した。
【０１７９】
（実施例６）
正極端子の幅Ｗ2及び負極端子の幅Ｗ3を３０ｍｍにし、正極端子の立ち上がり寸法ｔ2と負極端子の立ち上がり寸法ｔ3を３．５ｍｍにすること以外は、実施例１と同様にして非水電解質電池を組み立てた。
【０１８０】
（実施例７）
負極活物質として３０００℃焼成のメソフェーズピッチ系黒鉛繊維の粉末を用意した。この負極活物質と、平均粒径５μｍの人造グラファイトと、カルボキシメチルセルロースと、スチレン・ブタジエンゴムを重量比で８７：１０：１：２となるように配合して水に分散してスラリーを調整した。得られたスラリーを厚さ12μmの銅箔（純度99.99%）に塗布、乾燥、プレス工程を経て電極密度1.5g/cm3の負極を作製した。
【０１８１】
負極のスラリー塗布部の寸法が67mm×88mm、その短辺側から幅22mm、長さ7mmのスラリー未塗布部（負極集電体リード部）が突出するように、短冊状の負極片を打ち抜き成型した。
【０１８２】
負極端子の材質をニッケルに変更した。
【０１８３】
上記負極と負極端子を使用すること以外は、実施例1と同様な構成の非水電解質電池を組み立てた。
【０１８４】
（実施例8）
実施例７で説明したのと同様にして負極を作製し、また、負極端子の材質をニッケルに変更すること以外は、実施例５と同様な構成の非水電解質電池を組み立てた。
【０１８５】
（実施例9）
実施例１と同様に、正極及び負極を作製した。
【０１８６】
次に、幅89mmの帯状の正極スラリー塗布部の長辺側の一端部に幅10mmの正極スラリー未塗布部（正極集電体リード部）が設けられるように、正極を裁断し、短辺の長さが９９ｍｍで、長辺の長さが２．２ｍの正極片を得た。また、幅88mmの帯状の負極スラリー塗布部の長辺側の一端部に幅10mmの負極スラリー未塗布部（負極集電体リード部）が設けられるように、負極を裁断し、短辺の長さが９８ｍｍで、長辺の長さが２．１ｍの負極片を得た。
【０１８７】
正極片と負極片の間に、幅93mmのポリエチレン製多孔質フィルムのセパレータを挟み、これらを渦巻き状に捲回した。この際、正極片のスラリー塗布部と負極片のスラリー塗布部をセパレータを介して対向させた。次いで、捲回物を平板に挟んでプレス整形し、扁平状電極群を得た。得られた電極群では、捲回軸に平行な一方向から正極集電体リード部が突出し、反対方向から負極集電体リード部が突出していた。また、電極群の厚さｔ1は5mmで、正極端子及び負極端子の引き出し方向と垂直な方向の長さで規定される電極群の幅Ｗ1は幅70mmで、高さが107mmであった。
【０１８８】
このような電極群を使用すること以外は、実施例１と同様な同様の非水電解質電池を作製した。
【０１８９】
（実施例１０〜１３）
（Ｓ2／Ｓp）、（Ｓ3／Ｓn）、（ｔ2／ｔ1）、（ｔ3／ｔ1）、（Ｗ2／Ｗ1）及び（Ｗ3／Ｗ1）を下記表１に示すように設定すること以外は、実施例１と同様な同様の非水電解質電池を作製した。
【０１９０】
（実施例１４）
正極端子の材質を組成がＡｌ−１．２Ｍｎ−０．２Ｍｇ（ｗｔ％）のアルミニウム合金に変更すると共に、負極端子の材質を組成がＡｌ−１．２Ｍｎ−０．２Ｍｇ（ｗｔ％）のアルミニウム合金に変更すること以外は、実施例１と同様な同様の非水電解質電池を作製した。
【０１９１】
（比較例１）
正極端子及び負極端子の形状を以下に説明する通りに変更すること以外は、実施例１で説明したのと同様にし、図２５に示す構造の非水電解質電池を作製した。
【０１９２】
すなわち、図２５に示すように、折り曲げ加工を施さないままの帯状の正極端子１５及び帯状の負極端子１６を使用した。帯状の正極端子１５の一端に複数の正極集電体リード部３ｃを重ね、これらを超音波溶接により接続した。接続部分の高さは１．０ｍｍであった。正極端子１５の他端は、第１の封口部を通して外部に引き出した。また、帯状の負極端子１６の一端に複数の負極集電体リード部４ｃを重ね、これらを超音波溶接により接続した。接続部分の高さは1.0mmであった。負極端子１６の他端は、第２の封口部を通して外部に引き出した。正極端子及び負極端子は、いずれも立ち上がった部分を持たなかった。
【０１９３】
端子と集電体リード部との接続部分の高さをｔ2、ｔ3とみなして面積Ｓ2、Ｓ3を算出したところ、２２ｍｍ2であった。よって、Ｓ2＝０．０６Ｓp、Ｓ3＝０．０６Ｓnとなった。また、ｔ1、ｔ2及びｔ3の関係は、ｔ2＝ｔ3＝０．２ｔ1となった。
【０１９４】
（比較例２）
正極端子１５及び負極端子１６の形状を以下に説明する通りに変更すること以外は、実施例１で説明したのと同様にし、図２６に示す構造の非水電解質電池を作製した。
【０１９５】
すなわち、図２６に示すように、正極端子１５の端部１５ａに正極集電体リード部３ｃを超音波溶接により接続した。正極端子１５の先端は、正極集電体リード部３ｃとの接続部から一旦電極群１に接近する方向に導出された後、反対方向に折り返され、短辺封止部９bと蓋体１１の間を通して外部に引き出された。得られた正極端子１５の形状は、略Ｓ字形状であった。
【０１９６】
また、負極端子１６の端部１６ａに負極集電体リード部４ｃを超音波溶接により接続した。負極端子１６の先端は、負極集電体リード部４ｃとの接続部から一旦電極群１に接近する方向に導出された後、反対方向に折り返され、短辺封止部９ｃと蓋体１１の間を通して外部に引き出された。得られた負極端子１５の形状は、略Ｓ字形状であった。正極端子１５及び負極端子１６の略S字状の部分の高さは2.0mmであった。
【０１９７】
略S字状の部分の高さをｔ2、ｔ3とみなして面積Ｓ2、Ｓ3を算出したところ、４４ｍｍ2であった。よって、Ｓ2＝０．１３Ｓp、Ｓ3＝０．１３Ｓnとなった。また、ｔ1、ｔ2及びｔ3の関係は、ｔ2＝ｔ3＝０．４ｔ1となった。
【０１９８】
（比較例３）
正極端子の幅Ｗ2及び負極端子の幅Ｗ3を１５ｍｍにし、正極端子の立ち上がり寸法ｔ2と負極端子の立ち上がり寸法ｔ3を４．７５ｍｍにし、面積Ｓ2、Ｓ3を７１ｍｍ2にすること以外は、実施例１と同様にして非水電解質電池を組み立てた。
【０１９９】
（比較例４）
正極端子の幅Ｗ2及び負極端子の幅Ｗ3を１５ｍｍにし、正極端子の立ち上がり寸法ｔ2と負極端子の立ち上がり寸法ｔ3を２．５ｍｍにし、面積Ｓ2、Ｓ3を３８ｍｍ2にすること以外は、実施例１と同様にして非水電解質電池を組み立てた。
【０２００】
（比較例５）
正極端子と負極端子の形状を比較例１で説明したのと同様にし、その他は実施例5と同様にして非水電解質電池を組み立てた。
【０２０１】
（比較例６）
正極端子と負極端子の形状を比較例２で説明したのと同様にし、その他は実施例5と同様にして非水電解質電池を組み立てた。
【０２０２】
（比較例７）
正極端子の幅Ｗ2及び負極端子の幅Ｗ3を１５ｍｍにし、正極端子の立ち上がり寸法ｔ2と負極端子の立ち上がり寸法ｔ3を２．５ｍｍにし、面積Ｓ2、Ｓ3を３８ｍｍ2にすること以外は、実施例５と同様にして非水電解質電池を組み立てた。
【０２０３】
（比較例８）
実施例９と同様に正極、負極を作製し、電極群を組み立てた。また、正極端子及び負極端子の形状を比較例1と同様にした。その他の工程は実施例９と同様にして非水電解質電池を組み立てた。
【０２０４】
得られた実施例1〜6、実施例9〜14、比較例1〜8の非水電解質電池には、以下に説明する条件で初充電及び初放電を施した。初充電として、45℃、2.8V、0.2Cの定電圧・定電流充電を10時間行った。初放電として、25℃、電池電圧が1.5Vに達するまで0.2Cの定電流放電を行った。さらに25℃において2.8V、１Cの定電圧・定電流充電を3時間と、電池電圧が1.5Vに達するまで１C定電流放電を行う充放電サイクルを10サイクル繰り返し、電池に異常がないことを確認した。
【０２０５】
実施例７、８の非水電解質電池には、以下に説明する条件で初充電及び初放電を施した。初充電として、45℃、4.2V、0.2Cの定電圧・定電流充電を10時間行った。初放電として、25℃、電池電圧が3.0Vに達するまで0.2C定電流放電を行った。さらに25℃において4.2V、１Cの定電圧・定電流充電を3時間と、電池電圧が3.0Vに達するまで１C定電流放電を行う充放電サイクルを10サイクル繰り返し、電池に異常がないことを確認した。
【０２０６】
得られた非水電解質電池の信頼性評価方法の一つとして、落下試験を行った。
【０２０７】
実施例１〜６、実施例９〜１４、比較例１〜８においては放電終止電圧を1.5V、実施例７、８においては放電終止電圧を3.0Vとし、それぞれ25℃、１C 定電流放電にて放電終止電圧になるまで放電した。
【０２０８】
次に、電池の最も面積の広い面の外装部材全面に両面テープ（住友スリーエム製No.665）を貼り、電池を厚さ10mm、200mm四方のポリプロピレン製の板の中央に固定し、さらにその上からポリエステル粘着テープ（日東電工製No315）を貼って、電池をポリプロピレン製板にしっかりと固定した。
【０２０９】
次に試験前の電池の開回路電圧と1kHzのACインピーダンスを測定した。
【０２１０】
正極端子と負極端子が反対方向に導出されている実施例1〜4、7、9〜14、比較例1〜4、8においては、最初に所定の高さから正極端子を下に向けてコンクリートの床に落下させ、次に同じ高さから負極端子を下に向けて落下させる手順を1セットとした。正極端子と負極端子が同一方向に導出されている実施例5、6、8、比較例5〜7においては、最初に所定の高さから正極端子・負極端子を下に向けてコンクリートの床に落下させ、次に同じ高さから正極端子・負極端子を上に向けて落下させる手順を1セットとした。
【０２１１】
電池を高さ９ｆｍから落下させた後、電池の開回路電圧とＡＣインピーダンスを測定した。この測定を、１回測定を行う度に高さを９ｆｍずつ増加させながら、繰り返し行った。
【０２１２】
開回路電圧が１０ｍＶ以上低下した時点で、インピーダンス増加が見られなければ内部短絡が発生したとみなした。また、インピーダンスが１０％以上増加した時点で電流路の切断が発生したとみなした。各実施例、比較例について５セルずつ用意し、内部短絡と電流路切断が発生したときの落下高さの測定を行い、平均値を求めた。
【０２１３】
信頼性評価方法の二つ目として、振動試験を行った。落下試験と同様に樹脂板に固定したセルを準備し、さらに振動試験装置に固定した。周波数1〜500Hz、加速度1〜12Gを1分間で掃引する振動をx、ｙ、ｚ方向それぞれ与え続け、1時間ごとに開回路電圧とACインピーダンスを測定するという手順を繰り返し、各実施例、比較例につき5セルづつ内部短絡と電流路切断が発生したときの加振時間を測定し、平均値を求めた。
【表１】
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【０２１４】
【表２】
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【０２１５】
表１、表２に示すように、実施例１〜１４の二次電池は、内部短絡が発生した時の落下高さが、比較例１〜８の二次電池に比して高い。
【０２１６】
集電体との接続部から封口部までほぼ水平に引き出した比較例１，５，８では、実施例に比してより低い落下高さで内部短絡が発生するだけでなく、電流路の切断が生じる落下高さも低く、振動試験においても内部短絡及び電流路切断が生じやすかった。前述した特許文献１のように端子を略Ｓ字状に折り曲げた比較例２，６では、実施例に比してより低い落下高さで内部短絡が発生し、また、振動試験において内部短絡及び電流路切断が生じやすかった。
【０２１７】
Ｓ2の面積値が０．２５Ｓpより小さく、Ｓ3の面積値が０．２５Ｓnより小さい比較例３，４，７では、実施例に比してより低い落下高さで内部短絡が発生した。
【０２１８】
ｔ1、ｔ2及びｔ3の関係については、実施例４〜６の比較により、前述した（３）、（４）式の関係を満足する実施例５において、より長い加振時間まで内部短絡及び電流路切断が発生しにくいことがわかる。よって、振動に対する信頼性及び安全性を向上させるためには、前述した（３）、（４）式の関係を満足することが望ましい。
【０２１９】
また、実施例１，５，７，８，１４の比較により、正極端子及び負極端子の材質がＡｌもしくはＡｌ合金である実施例１，５，１４において、落下試験時に内部短絡及び電流路切断が生じ難いことがわかる。実施例７，８で使用しているＮｉ製の負極端子は、落下により衝撃が加わると、電極群に突き刺さりやすいからである。
【０２２０】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る扁平形非水電解質電池を示す平面透視図。
【図２】図１の非水電解質電池の縦断面図。
【図３】図１の非水電解質電池の外装部材を模式的に示した斜視図。
【図４】図１の非水電解質電池の封口部の拡大断面図。
【図５】図１の非水電解質電池を正極端子の引き出し方向から見た透視図。
【図６】図１の非水電解質電池を負極端子の引き出し方向から見た透視図。
【図７】図１の非水電解質電池に落下等の衝撃が加わった際の状態を示した縦断面図。
【図８】第２の実施形態に係る非水電解質電池で使用される絶縁スペーサの一例を示す斜視図。
【図９】図８の絶縁スペーサを組み込んだ扁平形非水電解質電池を示す平面透視図。
【図１０】図９の非水電解質電池の縦断面図。
【図１１】図１０の非水電解質電池の要部の拡大断面図。
【図１２】第２の実施形態に係る非水電解質電池の別な例を示す平面透視図。
【図１３】図１２の非水電解質電池の縦断面図。
【図１４】図１２の非水電解質電池に組み込まれる絶縁スペーサを示す斜視図。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係わる扁平状の非水電解質電池において、正極端子及び負極端子の電流導出方向が同一の場合の一例を示す平面透視図。
【図１６】図１５の非水電解質電池の縦断面図。
【図１７】本発明の第４の実施形態に係る電池パックの分解斜視図。
【図１８】図１７の電池パックの電気回路を示すブロック図。
【図１９】本発明の第５の実施形態に係るシリーズハイブリッド自動車を示す模式図。
【図２０】本発明の第５の実施形態に係るパラレルハイブリッド自動車を示す模式図。
【図２１】本発明の第５の実施形態に係るシリーズ・パラレルハイブリッド自動車を示す模式図。
【図２２】本発明の第５の実施形態に係る自動車を示す模式図。
【図２３】本発明の第５の実施形態に係るハイブリッドバイクを示す模式図。
【図２４】本発明の第５の実施形態に係る電動バイクを示す模式図。
【図２５】比較例１の扁平形非水電解質電池を示す平面透視図。
【図２６】比較例２の扁平形非水電解質電池を示す平面透視図。
【符号の説明】
【０２２２】
１…電極群、２…外装部材、３…正極、３ａ…正極集電体、３ｂ…正極活物質層、３ｃ…正極集電体リード部、４…負極、４ａ…負極集電体、４ｂ…負極活物質層、４ｃ…負極集電体リード部、５…セパレータ、９ａ〜９ｆ…封止部、１０…容器、１０ａ…第１の内面、１１…蓋体、１１ａ…第２の内面、１２…樹脂層、１３…熱可塑性樹脂層、１４…金属層、１５…正極端子、１６…負極端子、１７…絶縁フィルム、１８，１９…絶縁フィルム、２０，２５…絶縁スペーサ、３１…電池単体、３２…組電池、３３…プリント配線基板、３４…正極側配線、３５…正極側コネクタ、３６…負極側配線、３７…負極側コネクタ、３８…粘着テープ、３９…保護ブロック、４１…収納容器、４２…蓋、４８…電池パック。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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