(57)【要約】【課題】高容量で且つ安全性が高い非水電解質電池モジュールを提供する。【解決手段】非水電解質電池モジュール１００は、非水電解質電池１〜ｎと、溶接部Ｙ−１〜Ｙ−ｎ−１とを備える。非水電解質電池１〜ｎの各々は、正極タブ１１と、負極タブ１２とを有する。正極タブ１１は、溶接部Ｙ−１〜Ｙ−ｎ−１に向かうに従って幅が狭くなっている。負極タブ１２は、一定の幅を有する。溶接部Ｙ−１は、非水電解質電池１の正極タブ１１の一方端を非水電解質電池２の負極タブ１２の一方端に溶接した構造からなる。溶接部Ｙ−２は、非水電解質電池２の正極タブ１１の一方端を非水電解質電池３の負極タブ１２の一方端に溶接した構造からなる。以下、同様にして、溶接部Ｙ−ｎ−１は、非水電解質電池ｎ−１の正極タブ１１の一方端を非水電解質電池ｎの負極タブ１２の一方端に溶接した構造からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の正極タブと第１の負極タブと非水電解質とを含む第１の非水電解質電池と、
第２の正極タブと第２の負極タブと非水電解質とを含む第２の非水電解質電池と、
前記第１の正極タブの一方端を前記第２の負極タブの一方端に接続するとともに、前記第１の正極タブおよび前記第２の負極タブのうち、融点が低い方のタブである対象タブの熱容量よりも大きい熱容量を有する接続部とを備える非水電解質電池モジュール。
【請求項２】
前記接続部は、前記第１の正極タブの一方端を前記第２の負極タブの一方端に溶接した溶接部を含む、請求項１に記載の非水電解質電池モジュール。
【請求項３】
前記接続部は、前記第１の正極タブの一方端と前記第２の負極タブの一方端とをかしめたカシメ部を含む、請求項１に記載の非水電解質電池モジュール。
【請求項４】
前記接続部は、前記挟持部をモールドする樹脂を更に含む、請求項３に記載の非水電解質電池モジュール。
【請求項５】
前記対象タブは、前記接続部に向かうに従って幅が徐々に狭くなっているテーパ部を含む、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の非水電解質電池モジュール。
【請求項６】
前記第１および第２の正極タブの各々は、アルミニウムからなり、
前記第１および第２の負極タブの各々は、銅からなり、
前記対象タブは、前記第１の正極タブである、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の非水電解質電池モジュール。
【請求項７】
前記非水電解質は、ゲル化剤を含む、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の非水電解質電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、非水電解質電池モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質電池は、エネルギー密度が高いという特徴から、携帯電話やノート型パーソナルコンピューター等の携帯機器の電源として広く用いられている。携帯機器の高性能化に伴ってリチウムイオン二次電池の高容量化が更に進む傾向にあり、エネルギー密度を更に向上させるため、可撓性を有するラミネート外装材を用いた扁平型非電解質電池が多く使用されている。
【０００３】
一方、最近では、非水電解質電池の高性能化に伴い、非水電解質電池が携帯機器の電源以外の電源としても用いられようとしている。例えば、従来よりも大型の非水電解質電池が据え置き型の非常用電源等に用いられ始めている。また、非水電解質電池を据え置き型の非常用電源等に用いる場合には、更なる高容量化のために、非水電解質電池は、複数組み合わされてモジュール化して用いられる。このように、非水電解質電池をモジュール化して用いる場合には、モジュールを構成する各非水電解質電池の安全性と、モジュール全体の安全性とが要求される。
【０００４】
例えば、一対の外装フィルムの周縁部を接合して外装フィルム内に発電要素を密閉した電池本体と、発電要素に接続されるとともに周縁部を接合した接合部から外部に引き出された電極タブとからなる電池を複数多段に積層して、積層方向に隣合う電池の電極タブ同士を接続することで、各電池を直列接続又は並列接続又は直並列接続してなるモジュール電池が知られている（特許文献１）。
【０００５】
また、正極、負極及びリチウム塩を含む非水系電解質を備え、厚み１２ｍｍ未満の扁平形状の電池容器に密閉され、エネルギー容量が３０Ｗｈ以上且つ体積エネルギー密度が１８０Ｗｈ／Ｌ以上である単電池の複数枚を、並列配置し、電気的に接続した電池モジュールを収容するための電池モジュールケースが知られている（特許文献２）。
【０００６】
更に、プレート型の二次電池の電極端子に自己切断部を備えること、その自己切断部の垂直断面積をその他の部分の垂直断面積よりも小さくすることが知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３６４９２１３号公報
【特許文献２】特許第４１０２９５７号公報
【特許文献３】特表２００９−５３５７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１，２では、モジュールを構成する各電池の安全性及びモジュール全体の安全性については何ら考慮されていない。
【０００９】
また、特許文献３では、過電流が流れたときに特定部分が自己切断することが記載されているが、自己で切断するために一部の垂直断面積を少なくするため、その強度が弱くなり、電池間の接続の際に信頼性を損ねるという問題がある。
【００１０】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、高容量で且つ安全性が高い非水電解質電池モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の実施の形態によれば、非水電解質電池モジュールは、第１および第２の非水電解質電池と、接続部とを備える。第１の非水電解質電池は、第１の正極タブと第１の負極タブと非水電解質とを含む。第２の非水電解質電池は、第２の正極タブと第２の負極タブと非水電解質とを含む。接続部は、第１の正極タブの一方端を第２の負極タブの一方端に接続するとともに、第１の正極タブおよび第２の負極タブのうち、融点が低い方のタブである対象タブの熱容量よりも大きい熱容量を有する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の実施の形態による非水電解質電池モジュールにおいては、直列に接続された第１および第２の非水電解質電池に釘が刺さった場合、第１および第２の非水電解質電池間に流れる過電流によって第１の正極タブの接続部に近い部分が切断される。その結果、発煙を伴った急激な温度上昇が生じない。
【００１３】
従って、非水電解質電池モジュールの安全性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態による非水電解質電池モジュールの概略図である。
【図２】図１に示す非水電解質電池の構成を示す概略図である。
【図３】図２に示す発電要素の構成を示す概略図である。
【図４】正極タブおよび負極タブの拡大図である。
【図５】溶接部、正極タブおよび負極タブの拡大図である。
【図６】図１に示す非水電解質電池モジュールの製造方法を示す第１の工程図である。
【図７】図１に示す非水電解質電池モジュールの製造方法を示す第２の工程図である。
【図８】図１に示す非水電解質電池モジュールの製造方法を示す第３の工程図である。
【図９】非水電解質電池に釘を刺したときの現象を説明するための概念図である。
【図１０】この発明の実施の形態による他の非水電解質電池モジュールの概略図である。
【図１１】他の正極タブの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１６】
図１は、この発明の実施の形態による非水電解質電池モジュールの概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による非水電解質電池モジュール１００は、非水電解質電池１，２，３，４，・・・，ｊ−１，ｊ，・・・，ｎ−１，ｎ（ｎは、２以上の整数、ｊは、１≦ｊ≦ｎを満たす整数）と、溶接部Ｙ−１〜Ｙ−ｎ−１とを備える。
【００１７】
非水電解質電池１〜ｎの各々は、正極タブ１１と、負極タブ１２とを有する。溶接部Ｙ−１は、非水電解質電池１の正極タブ１１の一方端を非水電解質電池２の負極タブ１２の一方端に溶接した構造からなる。溶接部Ｙ−２は、非水電解質電池２の正極タブ１１の一方端を非水電解質電池３の負極タブ１２の一方端に溶接した構造からなる。溶接部Ｙ−３は、非水電解質電池３の正極タブ１１の一方端を非水電解質電池４の負極タブ１２の一方端に溶接した構造からなる。以下、同様にして、溶接部Ｙ−ｊ−１は、非水電解質電池ｊ−１の正極タブ１１の一方端を非水電解質電池ｊの負極タブ１２の一方端に溶接した構造からなり、溶接部Ｙ−ｎ−１は、非水電解質電池ｎ−１の正極タブ１１の一方端を非水電解質電池ｎの負極タブ１２の一方端に溶接した構造からなる。
【００１８】
なお、溶接部Ｙ−１〜Ｙ−ｎ−１の各々は、抵抗溶接、超音波溶接、およびレーザー溶接のいずれを用いて作製される。
【００１９】
このように、非水電解質電池モジュール１００は、ｎ個の非水電解質電池１〜ｎを直列に接続した構造からなる。
【００２０】
なお、非水電解質電池ｎの正極タブ１１は、負荷の正極端子に接続され、非水電解質電池１の負極タブ１２は、負荷の負極端子に接続される。
【００２１】
図２は、図１に示す非水電解質電池１の構成を示す概略図である。図２を参照して、非水電解質電池１は、発電要素１０と、正極タブ１１と、負極タブ１２と、ラミネートフィルム１３とを含む。
【００２２】
発電要素１０は、２枚のラミネートフィルム１３ａ，１３ｂによってラミネートされる。正極タブ１１は、その一方端側がラミネートフィルム１３の封止部２０を介してラミネートフィルム１３の外側に引き出されるとともに、その他方端が発電要素１０の正極に接続される。そして、正極タブ１１は、例えば、アルミニウム箔からなる。
【００２３】
負極タブ１２は、その一方端側がラミネートフィルム１３の封止部２０を介してラミネートフィルム１３の外側に引き出されるとともに、その他方端が発電要素１０の負極に接続される。そして、負極タブ１２は、例えば、ニッケルによってメッキされた銅からなる。
【００２４】
ラミネートフィルム１３は、可撓性を有し、例えば、矩形状からなる。そして、ラミネートフィルム１３は、発電要素１０、正極タブ１１の一部および負極タブ１２の一部をラミネートする。また、ラミネートフィルム１３は、周縁部に封止部２０を有する。
【００２５】
ラミネートフィルム１３は、アルミニウム等の金属層と熱可塑性樹脂層とが積層された構造からなる。例えば、ラミネートフィルム１３は、厚みが２０〜１００μｍのアルミニウム層の外側に厚みが２０〜５０μｍの熱可塑性樹脂層を設け、アルミニウム層の内側に２０〜１００μｍの接着層を設けた構造からなる。これにより、封止部２０は、熱溶着により確実に接合される。そして、ラミネートフィルム１３の厚みは、特に限定されないが、通常は、６０〜２５０μｍである。
【００２６】
このように、ラミネートフィルム１３は、可撓性を有するので、特定の非水電解質電池（非水電解質電池１〜ｎのいずれか）が何らかの理由で異常発熱して電池の内圧が上昇しても、ラミネートフィルム１３が容易に破断して電池の内圧を低下させることができる。その結果、電池の重大事故を未然に防ぐことができ、非水電解質電池モジュール１００全体の安全性を向上できる。
【００２７】
なお、図１に示す非水電解質電池２〜ｎの各々は、図２に示す非水電解質電池１と同じ構成からなる。
【００２８】
図３は、図２に示す発電要素１０の構成を示す概略図である。図３を参照して、発電要素１０は、複数の正極リード１１ａと、複数の負極リード１２ａと、複数の正極１４と、複数の負極１５と、複数のセパレータ１６と、非水電解質とを含む。
【００２９】
正極リード１１ａおよび負極リード１２ａの各々は、一定の幅を有する短冊形状からなる。そして、正極リード１１ａは、正極１４の集電体の活物質が塗布されていない一部である。また、負極リード１２ａは、負極１５の集電体の活物質が塗布されていない一部である（図３の（ａ）参照）。
【００３０】
正極リード１１ａは、使用機器との接続の容易さ等の関係から、アルミニウムまたはアルミニウム合金製のものが好ましい。
【００３１】
そして、正極タブ１１の厚みは、５０〜３００μｍとするのが好ましい。即ち、正極タブ１１の厚みを５０μｍ以上に設定することによって、正極タブ１１の溶接時において、正極タブ１１が切断されるのを防止できるとともに、正極タブ１１が引っ張りおよび折り曲げによって断裂するのを防止できる。また、正極タブ１１の厚みを３００μｍ以下に設定することによって、ラミネートフィルム１３のシール部２０に厚み方向の隙間が生じるのを防止できる。
【００３２】
なお、ラミネートフィルム１３と正極タブ１１との接着強度を高めるために、正極タブ１１においてシール部２０に位置することが予定される箇所に、予め、樹脂製の接着層（例えば、ラミネートフィルム１３を構成する金属層が有する熱融着樹脂層を構成する樹脂と同種の樹脂により構成された接着層）を設けてもよい。
【００３３】
負極リード１２ａは、ニッケル、ニッケルメッキをした銅、およびニッケル−銅クラッド等の金属の箔またはリボンからなる。また、負極タブ１２の厚みは、正極タブ１１と同様に５０〜３００μｍであることが好ましい。
【００３４】
即ち、負極タブ１２の厚みを５０μｍ以上に設定することによって、負極タブ１２の溶接時において、負極タブ１２が切断されるのを防止できるとともに、負極タブ１２が引っ張りおよび折り曲げによって断裂するのを防止できる。また、負極タブ１２の厚みを３００μｍ以下に設定することによって、ラミネートフィルム１３のシール部２０に厚み方向の隙間が生じるのを防止できる。
【００３５】
なお、ラミネートフィルム１３と負極タブ１２との接着強度を高めるために、負極タブ１２においてシール部２０に位置することが予定される箇所に、予め、樹脂製の接着層（例えば、ラミネートフィルム１３を構成する金属層が有する熱融着樹脂層を構成する樹脂と同種の樹脂により構成された接着層）を設けてもよい。
【００３６】
正極リード１１ａが形成された正極１４および負極リード１２ａが形成された負極１５は、セパレータ１６を介して積層される。これによって、発電要素１０が作製される。
【００３７】
このように、発電要素１０は、複数の正極１４および複数の負極１５がセパレータ１６を介して積層された構造からなる。
【００３８】
そして、積層された複数の正極１４に接続された複数の正極リード１１ａは、正極タブ１１に超音波溶接され、積層された複数の負極１５に接続された複数の負極リード１２ａは、負極タブ１２に超音波溶接される（図３の（ｂ）参照）。
【００３９】
正極１４は、正極合剤層を正極集電体の両面に配置した構造からなる。そして、正極１４は、正極活物質、正極用導電助剤、および正極用バインダ等を含む混合物に、溶剤を加えて十分に混練して得た正極合剤ペーストを、正極集電体の両面に塗布して乾燥した後に、その正極合剤層を所定の厚み及び所定の電極密度に制御することにより形成される。
【００４０】
正極活物質としては、マンガンを含むスピネル構造のリチウム含有複合酸化物の単体、またはマンガンを含むスピネル構造のリチウム含有複合酸化物と他の正極活物質との混合体を用いることができる。マンガンを含むスピネル構造のリチウム含有複合酸化物の含有量は、正極活物質全体の重量割合で、７０〜１００重量％であることが好ましい。含有量が７０重量％を下回ると正極活物質の熱的安定性が不十分となる傾向があるからである。
【００４１】
マンガンを含むスピネル構造のリチウム含有複合酸化物としては、例えば、一般式ＬｉｙＭｎ２Ｏ４（０．９８＜ｙ≦１．１）の組成を有するリチウム含有複合酸化物、またはＭｎの一部がＧｅ，Ｚｒ，Ｍｇ，Ｎｉ，ＡｌおよびＣｏから選ばれる少なくとも１種の元素で置換されたリチウム含有複合酸化物（例えば、ＬｉＣｏＭｎＯ４，ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ１．５Ｏ４等）等が挙げられる。マンガンを含むスピネル構造のリチウム含有複合酸化物は、１種単独で使用されてもよく、２種以上を併用されてもよい。  他の正極活物質としては、例えば、一般式ＬｉＣｏＯ２に代表されるリチウムコバルト複合酸化物（構成元素の一部が、Ｎｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｚｒ，ＴｉおよびＢ等の元素で置換された複合酸化物も含む。）、一般式ＬｉＮｉＯ２、Ｌｉ１＋ｘＮｉ０．７Ｃｏ０．２５Ａｌ０．０５Ｏ２等に代表されるリチウムニッケル複合酸化物（構成元素の一部が、Ｃｏ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｚｒ，ＴｉおよびＢ等の元素で置換された複合酸化物も含む。）等の層状構造の複合酸化物、一般式Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２に代表されるリチウムチタン複合酸化物（構成元素の一部が、Ｎｉ，Ｃｏ，Ａｌ，Ｍｇ，ＺｒおよびＢ等の元素で置換された複合酸化物も含む。）等のスピネル構造の複合酸化物、一般式ＬｉＭＰＯ４に代表されるオリビン構造のリチウム複合酸化物（但し、Ｍは、Ｎｉ，ＣｏおよびＦｅより選ばれる少なくとも１種）等が例示される。
【００４２】
正極用導電助剤は、正極合剤層の導電性向上等の目的で必要に応じて添加すればよく、導電助剤となる導電性粉末として、例えば、カーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、繊維状炭素、黒鉛等の炭素粉末、およびニッケル粉末等の金属粉末を利用することができる。
【００４３】
正極用バインダには、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４４】
正極集電体としては、構成された電池において実質的に化学的に安定な電子伝導体であれば特に限定されない。正極集電体としては、例えば、厚みが１０〜３０μｍのアルミニウム箔等が用いられる。
【００４５】
溶剤としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等が使用できる。
【００４６】
正極１４の厚みは、特に限定されないが、通常、１１０〜２３０μｍである。
【００４７】
このように、正極１４は、マンガンを含むスピネル構造のリチウム含有複合酸化物を正極活物質として含んでいる。
【００４８】
従って、正極活物質の熱的安定性が向上し、個々の非水電解質電池の安全性、ひいてはモジュール全体の安全性を向上できる。
【００４９】
負極１５は、負極合剤層を負極集電体の両面に配置した構造からなる。そして、負極１５は、負極活物質、負極用導電助剤および負極用バインダ等を含む混合物に、溶剤を加えて十分に混練して得た負極合剤ペーストを、負極集電体の両面に塗布して乾燥した後に、その負極合剤層を所定の厚み及び所定の電極密度に制御することにより形成される。
【００５０】
負極活物質としては、例えば、天然黒鉛又は塊状黒鉛、鱗片状黒鉛、土状黒鉛等の人造黒鉛等の炭素材料が用いられるが、リチウムイオンを吸蔵・放出可能であれば、これらに限定されない。
【００５１】
負極集電体としては、構成された電池において実質的に化学的に安定な電子伝導体であれば、特に限定されない。負極集電体としては、例えば、厚みが５〜２０μｍの銅箔等が用いられる。
【００５２】
負極用導電助剤、負極用バインダ、および溶剤については、正極に用いたものと同様のものが使用される。
【００５３】
負極１５の厚みは、特に限定されないが、通常、６５〜２２０μｍである。
【００５４】
セパレータ１６としては、厚みが１０〜５０μｍの耐熱性多孔質基体と、厚みが１０〜３０μｍの熱可塑性樹脂からなる微多孔フィルムとを備えた２層構造のセパレータが用いられる。耐熱性多孔質基体としては、例えば、耐熱温度が１５０℃以上の繊維状物で形成してもよい。そして、繊維状物は、セルロース及びその変成体、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、アラミド、ポリアミドイミドおよびポリイミドよりなる群から選択される少なくとも１種の材料で形成することができ、より具体的には上記材料からなる織布、不織布（紙を含む。）等のシート状物を耐熱性多孔質基体として用いることができる。
【００５５】
多孔質基体の「耐熱性」は、軟化等によって実質的な寸法変化が生じないことを意味し、対象物の長さの変化、すなわち、多孔質基体においては、室温での長さに対する収縮の割合（収縮率）が５％以下を維持することのできる上限温度（耐熱温度）が、セパレータのシャットダウン温度よりも十分に高いか否かで耐熱性を評価する。シャットダウン後の非水電解質電池の安全性を高めるために、多孔質基体は、シャットダウン温度よりも２０℃以上高い耐熱温度を有することが望ましく、より具体的には、多孔質基体の耐熱温度は、１５０℃以上であることが好ましく、１８０℃以上であることがより好ましい。
【００５６】
また、熱可塑性樹脂からなる微多孔フィルムとしては、一定温度以上（１００〜１４０℃）で微孔を閉塞し、抵抗を上げるシャットダウン機能をセパレータに付与するために、例えば、融点が８０〜１４０℃である熱可塑性樹脂からなる微多孔性フィルムを用いることができる。より具体的には、耐有機溶剤性及び疎水性を有するポリプロピレン、およびポリエチレン等のオレフィン系ポリマーからなる微多孔シートを用いることができる。
【００５７】
また、セパレータの耐熱性をより向上させるために、耐熱性多孔質基体に無機フィラーを含ませてもよく、また、厚みが３〜１０μｍ程度の無機フィラー層を微多孔フィルムに設けてもよい。無機フィラーとしては、例えば、アルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化ジルコニウムおよびベーマイトよりなる群から選択される少なくとも１種の無機酸化物の粒子を用いることができる。
【００５８】
セパレータ１６の厚みは、特に限定されないが、通常、２５〜９０μｍである。
【００５９】
このように、セパレータ１６は、耐熱性多孔質基体を含む。従って、電池の異常発熱時におけるセパレータ１６の収縮を防止できる。また、セパレータ１６は、熱可塑性樹脂からなる微多孔フィルムを含む。従って、電池の熱暴走（異常発熱）温度以下で微多孔フィルムの構成樹脂を溶融させて空孔を閉塞させ、これによって、電池の内部抵抗を上昇させて短絡の際などに電池の安全性を向上させる、所謂シャットダウンを生じさせることができる。その結果、セパレータ１６の耐熱性が向上し、個々の非水電解質電池の安全性、ひいてはモジュール全体の安全性を向上できる。
【００６０】
非水電解質としては、有機溶媒にリチウム塩を溶解させた溶液が使用される。安全性を向上させるために、ホスファゼン誘導体を更に添加した非水電解液を使用することも可能である。
【００６１】
有機溶媒としては、例えば、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、およびγ−ブチロラクトン等の有機溶媒を１種類又は２種類以上混合して用いることができる。
【００６２】
また、リチウム塩としては、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、およびＬｉＣＦ３ＳＯ３等から選ばれる少なくとも１種類のリチウム塩を用いることができる。非水電解液中のＬｉイオンの濃度は、０．５〜１．５ｍｏｌ／Ｌとすればよい。
【００６３】
非水電解質は、ゲル化剤を更に含んでいてもよい。ゲル化剤により非水電解液がゲル化することにより、異常時に電池のラミネートフィルム１３が破断しても非水電解液の漏液を防止でき、個々の非水電解質電池の安全性、ひいてはモジュール全体の安全性を向上できる。
【００６４】
ゲル化剤としては、オキセタン基および脂環式エポキシ基から選ばれる少なくとも１種の官能基を含む架橋性高分子化合物を架橋してなる重合体が好ましい。この種の重合体は、高温耐久性が高いからである。
【００６５】
オキセタン基および脂環式エポキシ基から選ばれる少なくとも１種の官能基を含む架橋性高分子化合物は、オキセタン基および脂環式エポキシ基から選ばれる少なくとも１種の官能基を含む重合性モノマーの重合体、又は、オキセタン基および脂環式エポキシ基から選ばれる少なくとも１種の官能基を含む重合性モノマーと、他の重合性モノマーとの共重合体として合成することができる。
【００６６】
但し、オキセタン基および脂環式エポキシ基から選ばれる少なくとも１種の官能基を含む重合性モノマーを単独で重合する場合は、オキセタン基等の架橋性官能基の濃度が高くなりすぎ、重合度が低くなって所望の分子量の大きな架橋性高分子化合物（プレポリマー）が得られないことがある。しかし、非架橋性で保液性の良い他の重合性モノマーと共重合することにより、上記の問題を解決することができる。その場合のそれぞれの重合性モノマーの割合は、オキセタン基および脂環式エポキシ基から選ばれる少なくとも１種の官能基を含む重合性モノマーのモル数をｍモルとし、他の重合性モノマーのモル数をｎモルとすると、モル比ｍ／ｎが１／２０〜２／１の範囲とするのが好ましく、より好ましくは１／１０〜１／１の範囲である。上記モル比を１／２０以上とすることにより、化学架橋点の割合を増加させて高温での流動化を効果的に抑制することができる。また、上記モル比を２／１以下とすることにより、非水電解質中の活性成分と、オキセタン基又は脂環式エポキシ基との反応を抑制して、イオン伝導性の低下を防ぐことができる。
【００６７】
オキセタン基を含む重合性モノマーとしては、式（１）：
【化１】
2012038495.tif 000003
（式中、Ｒ１は水素又は炭素数１〜３のアルキル基、Ｒ２は炭素数１〜６のアルキル基である。）
で示されるモノマーを用いることができる。
【００６８】
また、脂環式エポキシ基を含む重合性モノマーとしては、式（２）：
【化２】
2012038495.tif 000004
（式中、Ｒ３は水素又は炭素数１〜３のアルキル基である。）
で示されるモノマーを用いることができる。
【００６９】
更に、他の重合性モノマーとしては、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、及びこれらの誘導体、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ビニルピロリドン、ビニレンカーボネート、Ｎ−ビニルアセトアミド、酢酸ビニル、および塩化ビニル等を使用できる。
【００７０】
ゲル化剤の含有量は、非水電解質全体の重量割合で、１．５〜５重量％であることが好ましい。この範囲内では、イオン伝導性に優れ、高温でも流動化しないゲル状電解質を作製できるからである。
【００７１】
図４は、正極タブ１１および負極タブ１２の拡大図である。図４を参照して、正極タブ１１は、幅一定部１１０と、テーパ部１１１とを含む。幅一定部１１０は、一定の幅、例えば、３０ｍｍの幅を有する。そして、幅一定部１１０は、一方端が発電要素１０に接続されるとともに、ラミネートフィルム１３ａ，１３ｂによって封止される。
【００７２】
テーパ部１１１は、その一方端が各溶接部Ｙ−１〜Ｙ−ｎ−１になるとともに、その他方端が幅一定部１１０に連結される。そして、テーパ部１１１は、幅一定部１１０との連結部、即ち、封止部２０の端面２０Ａにおいて、例えば、３０ｍｍの幅を有し、先端部１１１Ａにおいて、例えば、１０ｍｍ，１５ｍｍ，および２０ｍｍのいずれかの幅を有する。この場合、テーパ部１１１の長さは、１５ｍｍまたは３０ｍｍである。
【００７３】
このように、正極タブ１１は、ラミネートフィルム１３ａ，１３ｂによってラミネートされる部分（幅一定部１１０）が一定の幅を有し、ラミネートフィルム１３ａ，１３ｂから外側に引き出される部分（テーパ部１１１）が封止部２０の端面２０Ａから溶接部Ｙ−１〜Ｙ−ｎ−１となる部分へ向かって直線状に狭くなる幅を有する構造からなる。
【００７４】
一方、負極タブ１２は、全体が一定の幅を有する。そして、負極タブ１２は、例えば、３０ｍｍの幅を有する。
【００７５】
図５は、溶接部Ｙ−１、正極タブ１１および負極タブ１２の拡大図である。図５を参照して、溶接部Ｙ−１は、正極タブ１１の一方端を負極タブ１２の一方端に溶接することによって形成される。
【００７６】
そして、溶接部Ｙ−１において、正極タブ１１の幅は、負極タブ１２の幅よりも狭い（図５の（ａ）参照）。
【００７７】
また、正極タブ１１は、溶接部Ｙ−１において、負極タブ１２と接続されている（図５の（ｂ）参照）。
【００７８】
溶接部Ｙ−１は、正極タブ１１および負極タブ１２が溶けて接続されるため、正極タブ１１の熱容量よりも大きい熱容量を有する。
【００７９】
なお、溶接部Ｙ−２〜Ｙ−ｎ−１の各々も、溶接部Ｙ−１と同じ構造からなる。
【００８０】
図６から図８は、それぞれ、図１に示す非水電解質電池モジュール１００の製造方法を示す第１から第３の工程図である。
【００８１】
図６を参照して、非水電解質電池モジュール１００の製造が開始されると、上述した方法によって正極１４および負極１５を作製する。そして、正極リード１１ａ、負極リード１２ａおよびセパレータ１６を作製する。その後、上述した方法によって、正極リード１１ａを正極１４に接続するとともに、負極リード１２ａを負極１５に接続する。
【００８２】
そうすると、正極１４および負極１５をセパレータ１６を介して積層し、発電要素１０を作製する（工程（ａ）参照）。
【００８３】
ラミネートフィルム１３は、金属層１３１の一方の表面に樹脂１３２、金属層１３１の他方の表面に樹脂１３３を熱もしくは接着剤で貼り付けて作製したものである（工程（ｂ）参照）。
【００８４】
そして、ラミネートフィルム１３の樹脂１３２に接するように発電要素１０をラミネートフィルム１３上に置き、ラミネートフィルム１３を二つ折りにする（工程（ｃ）参照）。この場合、正極タブ１１および負極タブ１２は、その一部が二つ折りにしたラミネートフィルム１３から露出している。
【００８５】
工程（ｃ）の後、ラミネートフィルム１３のうち、二つ折りにした辺１３Ｃ以外の３つの辺１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｄに沿ってラミネートフィルム１３をシールする（工程（ｄ）参照）。この場合、辺１３Ｂ，１３Ｄに沿ってラミネートフィルム１３をシールし、その後、辺１３Ａを介して非水電解質をラミネートフィルム１３内に注入する。そして、最後に、辺１３Ａに沿ってラミネートフィルム１３をシールする。
【００８６】
なお、ラミネートフィルム１３の辺１３Ｃは、ラミネートフィルム１３を二つ折りにした折り曲げ部分であるので、シールしてもよいし、シールしなくてもよい。
【００８７】
これによって、１個の非水電解質電池が完成する。そして、上述した工程（ａ）〜工程（ｄ）をｎ回繰り返し実行することによってｎ個の非水電解質電池１〜ｎを作製する。
【００８８】
図７を参照して、ｎ個の非水電解質電池１〜ｎが完成すると、ｎ個の非水電解質電池１〜ｎを積層する。この場合、非水電解質電池１の正極タブ１１が非水電解質電池２の負極タブ１２に隣接し、非水電解質電池２の正極タブ１１が非水電解質電池３の負極タブ１２に隣接し、非水電解質電池３の正極タブ１１が非水電解質電池４の負極タブ１２に隣接し、以下、同様にして、非水電解質電池ｎ−１の正極タブ１１が非水電解質電池ｎの負極タブ１２に隣接するように、ｎ個の非水電解質電池１〜ｎを積層する（工程（ｅ）参照）。
【００８９】
図８を参照して、工程（ｅ）の後、非水電解質電池１の正極タブ１１の一方端を非水電解質電池２の負極タブ１２の一方端に溶接し、非水電解質電池２の正極タブ１１の一方端を非水電解質電池３の負極タブ１２の一方端に溶接し、非水電解質電池３の正極タブ１１の一方端を非水電解質電池４の負極タブ１２の一方端に溶接し、以下、同様にして、非水電解質電池ｎ−１の正極タブ１１の一方端を非水電解質電池ｎの負極タブ１２の一方端に溶接する。
【００９０】
これによって、溶接部Ｙ−１〜Ｙ−ｎ−１が作製され、非水電解質電池モジュール１００が完成する（工程（ｆ）参照）。
【００９１】
非水電解質電池１〜ｎに釘を刺したときの現象について説明する。図９は、非水電解質電池１〜ｎに釘を刺したときの現象を説明するための概念図である。
【００９２】
図９の（ａ）を参照して、釘３０が１つの非水電解質電池１に刺さると、釘３０が正極１４と負極１５とを導体で短絡することによって局部的に熱が発生する。そして、正極１４の集電体を構成するアルミニウムが周囲の正極酸化物によって酸化されて焼損し（テルミット反応）、高抵抗体１４０が瞬時に形成される。
【００９３】
その結果、釘３０が単独の非水電解質電池１に刺さっても、非水電解質電池１の電圧は、ほぼ初期値を示し、急激に低下することはなく、温度上昇も殆ど生じない。
【００９４】
従って、釘３０が単独の非水電解質電池１に刺さっても、非水電解質電池１は、非常に高い安全性が確保されている。
【００９５】
図９の（ｂ）を参照して、直列に接続された２個の非水電解質電池１，２に釘３０が刺さった場合、非水電解質電池１の負極１５、釘３０、非水電解質電池２の負極１５、負極タブ１２、溶接部Ｙ−１、正極タブ１１、および非水電解質電池１の正極１４からなる回路を電流が流れる。そして、この場合に流れる電流は、非水電解質電池１，２の電気容量が８〜２０Ａｈである場合、約４００〜７００Ａに達する。
【００９６】
従って、従来の非水電解質電池においては、発煙を伴った急激な温度上昇が生じる可能性がある。
【００９７】
しかし、この発明の実施の形態による非水電解質電池１，２は、発電要素１０から溶接部Ｙ−１へ向かう方向に幅が直線的に狭くなっている正極タブ１１を備えているため、約４００Ａ以上の電流が上記の回路に流れた場合、正極タブ１１の溶接部Ｙ−１に近い部分が溶断する。その結果、過電流が非水電解質電池１，２間に流れることはなく、発煙を伴った急激な温度上昇も生じない。
【００９８】
従って、直列に接続された２個の非水電解質電池１，２に釘３０が刺さっても、安全性を確保できる。
【００９９】
なお、３個以上の非水電解質電池が直列に接続され、２個以上の非水電解質電池に釘が刺さった場合も、上記と同様に、過電流が２個の非水電解質電池間に流れることはなく、発煙を伴った急激な温度上昇も生じない。
【０１００】
このように、この発明の実施の形態においては、２個以上の非水電解質電池が直列に接続された場合も、安全性を確保できる。
【０１０１】
図１０は、この発明の実施の形態による他の非水電解質電池モジュールの概略図である。この発明の実施の形態による非水電解質電池モジュールは、図１０に示す非水電解質電池モジュール１００Ａであってもよい。
【０１０２】
図１０を参照して、非水電解質電池モジュール１００Ａは、図１に示す非水電解質電池モジュール１００の溶接部Ｙ−１〜Ｙ−ｎ−１をカシメ部Ｋ−１〜Ｋ−ｎ−１に代え、各非水電解質電池１〜ｎの正極タブ１１を正極タブ１１Ａに代えたものであり、その他は、非水電解質電池モジュール１００と同じである。
【０１０３】
正極タブ１１Ａは、例えば、アルミニウムからなる。そして、正極タブ１１Ａは、負極タブ１２と同じように３０ｍｍの一定の幅を有する。また、正極タブ１１Ａは、非水電解質電池１〜ｎの容量に応じて決定された断面積を有する。より具体的には、非水電解質電池１〜ｎの容量をＷとした場合、正極タブ１１Ａは、最も先端の狭い部分において、０．０６ｃｍ２の断面積を有する。
【０１０４】
カシメ部Ｋ−１は、非水電解質電池１の正極タブ１１Ａの一方端と非水電解質電池２の負極タブ１２の一方端とをかしめる。カシメ部Ｋ−２は、非水電解質電池２の正極タブ１１Ａの一方端と非水電解質電池３の負極タブ１２の一方端とをかしめる。カシメ部Ｋ−３は、非水電解質電池３の正極タブ１１Ａの一方端と非水電解質電池４の負極タブ１２の一方端とをかしめる。カシメ部Ｋ−ｊ−１は、非水電解質電池ｊ−１の正極タブ１１Ａの一方端と非水電解質電池ｊの負極タブ１２の一方端とをかしめる。カシメ部Ｋ−ｎ−１は、非水電解質電池ｎ−１の正極タブ１１Ａの一方端と非水電解質電池ｎの負極タブ１２の一方端とをかしめる。
【０１０５】
カシメ部Ｋ−１〜Ｋ−ｎ−１の各々は、錫でメッキした銅からなる。そして、カシメ部Ｋ−１〜Ｋ−ｎ−１の各々は、正極タブ１１Ａよりも大きい熱容量を有する。
【０１０６】
非水電解質電池モジュール１００Ａは、上述した工程（ａ）〜工程（ｆ）に従って作製される。この場合、工程（ｆ）においては、隣接する２つの非水電解質電池の正極タブ１１Ａの一方端と負極タブ１２の一方端とをカシメ部品によってかしめる。
【０１０７】
図９の（ｂ）に示すように、直列に接続された２個の非水電解質電池１，２に釘３０が刺さった場合、過電流が上述した回路を流れる。
【０１０８】
しかし、正極タブ１１Ａは、０．０６ｃｍ２の断面積を有し、カシメ部Ｋ−１は、正極タブ１１Ａよりも大きい熱容量を有するので、正極タブ１１Ａのカシメ部Ｋ−１に近い部分が溶断する。その結果、発煙を伴った急激な温度上昇が生じない。
【０１０９】
従って、非水電解質電池モジュール１００Ａにおいても、安全性を確保できる。
【０１１０】
なお、非水電解質電池モジュール１００Ａにおいては、正極タブ１１Ａに代えて正極タブ１１が用いられてもよい。
【０１１１】
また、非水電解質電池モジュール１００Ａは、カシメ部Ｋ−１〜Ｋ−ｎ−１をモールドするｎ−１個の樹脂を更に備えていてもよい。この場合、ｎ−１個の樹脂の各々は、例えば、ポリエチレンからなる。これによって、カシメ部Ｋ−１〜Ｋ−ｎ−１の各々は、正極タブ１１Ａよりも更に熱容量が大きくなる。その結果、図９の（ｂ）に示すように過電流が流れた場合、正極タブ１１Ａのカシメ部Ｋ−１〜Ｋ−ｎ−１に近い部分が更に溶断し易くなる。従って、発煙を伴った急激な温度上昇が生じなくなり、非水電解質電池モジュール１００Ａの安全性を確保できる。
【０１１２】
図１１は、他の正極タブの斜視図である。図１１の（ａ）を参照して、正極タブ１１Ｂは、図４に示す正極タブ１１のテーパ部１１１をテーパ部１１１Ｂに代えたものであり、その他は、正極タブ１１と同じである。
【０１１３】
テーパ部１１１Ｂは、一方端が幅一定部１１０に連結される。そして、テーパ部１１１Ｂは、幅一定部１１０の側面１１０Ａに連続した側面１１１Ｂ−１を有し、幅一定部１１０の側面１１０Ｂ側にテーパ形状１１１Ｂ−２を有する。また、テーパ部１１１Ｂは、幅一定部１１０との連結部において、３０ｍｍの幅を有し、先端部１１１Ｂ−３において、１０ｍｍ、１５ｍｍおよび２０ｍｍのいずれかの幅を有する。この場合、テーパ部１１１Ｂの長さは、１５ｍｍまたは３０ｍｍである。
【０１１４】
図１１の（ｂ）を参照して、正極タブ１１Ｃは、図４に示す正極タブ１１のテーパ部１１１をテーパ部１１１Ｃに代えたものであり、その他は、正極タブ１１と同じである。
【０１１５】
テーパ部１１１Ｃは、一方端が幅一定部１１０に連結される。そして、テーパ部１１１Ｃは、幅一定部１１０の側面１１０Ｂに連続した側面１１１Ｃ−１を有し、幅一定部１１０の側面１１０Ａ側にテーパ形状１１１Ｃ−２を有する。また、テーパ部１１１Ｃは、幅一定部１１０との連結部において、３０ｍｍの幅を有し、先端部１１１Ｃ−３において、１０ｍｍ、１５ｍｍおよび２０ｍｍのいずれかの幅を有する。この場合、テーパ部１１１Ｃの長さは、１５ｍｍまたは３０ｍｍである。
【０１１６】
図１１の（ｃ）を参照して、正極タブ１１Ｄは、図４に示す正極タブ１１のテーパ部１１１をテーパ部１１１Ｄに代えたものであり、その他は、正極タブ１１と同じである。
【０１１７】
テーパ部１１１Ｄは、一方端が幅一定部１１０に連結される。そして、テーパ部１１１Ｄは、幅一定部１１０の側面１１０Ａに連続した側面１１１Ｄ−１を有し、幅一定部１１０の側面１１０Ｂ側に、湾曲したテーパ形状１１１Ｄ−２を有する。また、テーパ部１１１Ｄは、幅一定部１１０との連結部において、３０ｍｍの幅を有し、先端部１１１Ｄ−３において、１０ｍｍ、１５ｍｍおよび２０ｍｍのいずれかの幅を有する。この場合、テーパ部１１１Ｄの長さは、１５ｍｍまたは３０ｍｍである。
【０１１８】
図１１の（ｄ）を参照して、正極タブ１１Ｅは、図４に示す正極タブ１１のテーパ部１１１をテーパ部１１１Ｅに代えたものであり、その他は、正極タブ１１と同じである。
【０１１９】
テーパ部１１１Ｅは、一方端が幅一定部１１０に連結される。そして、テーパ部１１１Ｅは、幅一定部１１０の側面１１０Ｂに連続した側面１１１Ｅ−１を有し、幅一定部１１０の側面１１０Ａ側に、湾曲したテーパ形状１１１Ｅ−２を有する。また、テーパ部１１１Ｅは、幅一定部１１０との連結部において、３０ｍｍの幅を有し、先端部１１１Ｅ−３において、１０ｍｍ、１５ｍｍおよび２０ｍｍのいずれかの幅を有する。この場合、テーパ部１１１Ｅの長さは、１５ｍｍまたは３０ｍｍである。
【０１２０】
図１１の（ｅ）を参照して、正極タブ１１Ｆは、図４に示す正極タブ１１のテーパ部１１１をテーパ部１１１Ｆに代えたものであり、その他は、正極タブ１１と同じである。
【０１２１】
テーパ部１１１Ｆは、一方端が幅一定部１１０に連結される。そして、テーパ部１１１Ｆは、幅一定部１１０の側面１１０Ａ側に、湾曲したテーパ形状１１１Ｆ−１を有し、幅一定部１１０の側面１１０Ｂ側に、湾曲したテーパ形状１１１Ｆ−２を有する。また、テーパ部１１１Ｆは、幅一定部１１０との連結部において、３０ｍｍの幅を有し、先端部１１１Ｆ−３において、１０ｍｍ、１５ｍｍおよび２０ｍｍのいずれかの幅を有する。この場合、テーパ部１１１Ｆの長さは、１５ｍｍまたは３０ｍｍである。
【０１２２】
正極タブ１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆの各々は、図１に示す非水電解質電池モジュール１００の各非水電解質電池１〜ｎの正極タブ１１に代えて用いられる。
【０１２３】
そして、正極タブ１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆの各々が非水電解質電池モジュール１００の各非水電解質電池１〜ｎの正極タブ１１に代えて用いられた場合も、上述したように、発煙を伴った急激な温度上昇が生じなくなる。従って、非水電解質電池モジュール１００の安全性を確保できる。
【０１２４】
また、正極タブ１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆの各々は、図１０に示す非水電解質電池モジュール１００Ａの各非水電解質電池１〜ｎの正極タブ１１Ａに代えて用いられる。
【０１２５】
そして、正極タブ１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆの各々が非水電解質電池モジュール１００Ａの各非水電解質電池１〜ｎの正極タブ１１Ａに代えて用いられた場合も、上述したように、発煙を伴った急激な温度上昇が生じなくなる。従って、非水電解質電池モジュール１００Ａの安全性を確保できる。
【０１２６】
以下、実施例について説明する。
【０１２７】
（実施例１）
以下のようにして非水電解質電池を作製した。
【０１２８】
正極活物質として９４質量部のＬｉＭｎ２Ｏ４と、導電助剤として３質量部のアセチレンブラックと、バインダとして３質量部のポリフッ化ビニリデンとを、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを溶剤として均一になるように混合し、正極合剤含有ペーストを調製した。
【０１２９】
そして、そのペーストを厚さ１５μｍのアルミニウム箔からなる正極集電体の両面に塗布し、乾燥して正極合剤層を形成し、正極合剤層の密度が２．８５ｍｇ／ｃｍ３になるまでローラーで正極合剤層を加圧成形する。その後、電極塗布面が１４０ｍｍの幅と２２０ｍｍの長さを有するように、正極合剤層が塗布された正極集電体を切断して正極を作成した。また、正極合剤層が形成されていない正極の一端部には、正極リード端子を作製した。
【０１３０】
負極活物質としてＢＥＴ比表面積が２．２ｍ２／ｇであり、平均粒径が１８μｍである黒鉛粉末を用い、バインダとしてカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）とスチレン・ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）とを用い、溶媒としての水とともに、黒鉛粉末、ＣＭＣ及びＳＢＲを、それぞれ質量比で、９６：２：２の割合で混合し、スラリー状の負極合剤含有ぺーストを調製した。
【０１３１】
得られた負極合剤含有ぺーストを厚さ１０μｍの銅箔からなる負極集電体の両面に塗布し、乾燥して負極合剤層を形成し、負極合剤層の密度が１．５５ｇ／ｃｍ３になるまでローラーで負極合剤層を加圧成形する。その後、電極塗布面が１４６ｍｍの幅と２２６ｍｍの長さとを有するように、負極合剤層が塗布された負極集電体を切断して負極を作製した。また、負極合剤層が形成されていない負極の一端部には負極リード端子を形成した。
【０１３２】
セパレータとして、厚みが１６μｍであるポリエチレン製の微孔フィルムに厚みが５μｍであるベーマイト粒子層を形成したセパレータと、厚みが２０μｍであるポリエチレンテレフタレート製の不織布とを積層した多孔性積層フィルムを準備した。この場合、多孔性積層フィルム（セパレータ）の総厚みは、約２０μｍであり、開口率は、５０％であった。
【０１３３】
次に、１５枚の正極と１６枚の負極とを用い、正極と負極との間に、不織布側が正極に当接するようにセパレータを配置して各正極及び各負極を積層し、各正極リード端子を溶接して正極リード端子部を形成し、各負極リード端子を溶接して負極リード端子部を形成した後、ラミネートフィルム製の外装材内に挿入した。
【０１３４】
エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとを体積比１：２で混合した溶媒中に、ＬｉＰＦ６を１．２モル／リットルの割合で溶解し、更に、ホスファゼン誘導体としてブリジストン社製の組成式Ｃ２Ｈ５ＯＮ３Ｐ３Ｆ５で表される“ホスライト”（商品名）を１０重量％添加した溶液を非水電解液として作製した。そして、この非水電解液を外装材内に注入した後、封止して、端子部を除き、１５０ｍｍの幅と、２５０ｍｍの長さと、４ｍｍの高さとを有し、電池容量が１０Ａｈである非水電解質電池を作製した。
【０１３５】
そして、放熱部材としてアルミニウム板の両面をＰＥＴ製樹脂でコートした幅１５０ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの放熱シートを準備した。続いて、放熱シートを介して２５個の非水電解質電池を積層し、その積層体を厚みが１ｍｍであるアルミ製の外装体に挿入して、正極端子と負極端子とを備える非水電解質電池モジュールを作製した。各電池の接続構成は、５個を直列に接続し、その５個直列に接続した電池群をさらに５個並列に接続したものとした。
【０１３６】
また、電池から電流を取り出すための正極タブは、３０ｍｍの幅および２００μｍの厚みを有するアルミニウム板からなり、負極タブは、３０ｍｍの幅および２００μｍの厚みを有するニッケルメッキした銅からなる。そして、正極タブは、先端部の幅が１５ｍｍになるようにテーパ状に打ち抜いた形状からなる。直列接続用の５個の電池は、正極タブと負極タブとを交互にカシメ部品で接続してモジュールとした。
（比較例）
【０１３７】
電池は、実施例と同じ電池を用い、正極タブをテーパ状に打ち抜かないでそのままカシメ部品で接続してモジュールとした。
【０１３８】
実施例と比較例との電池を各電池が完全充電状態として各種安全性試験を行った。その試験結果を表１に示す。
【０１３９】
【表１】
2012038495.tif 000005
【０１４０】
次に、正極タブ１１（図４参照）の形状による切断の有無を実験した結果について説明する。
【０１４１】
正極タブ１１のテーパ部１１１の先端部１１１Ａにおける幅をａ（ｍｍ）とし、テーパ部１１１の長さをｂ（ｍｍ）とし、幅ａを１０ｍｍ、１５ｍｍ、および３０ｍｍのいずれかに設定し、長さｂを１０ｍｍ、１５ｍｍ、および３０ｍｍのいずれかに設定して正極タブ１１の切断の有無を調べた結果を表２に示す。
【０１４２】
この場合、実験方法の詳細は、次のとおりである。
【０１４３】
上述した実施例と同様の電極積層体を作製し、１０Ａの電気容量を持つラミネートフィルム封止構造の電池を作製し、正極タブのみ、形状が異なる部品で電池を作製した。この電池を２個直列に接続した組電池を作製し、各電池ふぁ４．２Ｖになるように充電した後、２個の電池とも貫通するように釘をさした。この時、タブの切断の状況と発煙の様子とを観察した。結果を表２に示す。
【０１４４】
【表２】
2012038495.tif 000006
【０１４５】
表２に示すように、幅ａを１０ｍｍ、１５ｍｍおよび２０ｍｍのいずれかに設定し、かつ、長さｂを１５ｍｍまたは３０ｍｍに設定した場合、正極タブ１１が切断された。
【０１４６】
一方、幅ａを１０ｍｍ、１５ｍｍ、および２０ｍｍのいずれかに設定し、かつ、長さｂを１０ｍｍに設定した場合、正極タブ１１は、切断されなかった。また、幅ａおよび長さｂを３０ｍｍに設定した場合も、正極タブ１１は、切断されなかった。
【０１４７】
正極タブ１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆのテーパ部１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄ，１１１Ｅ，１１１Ｆは、正極タブ１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆを切断する機能としては、等価であるので、正極タブ１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆのいずれかを用いた場合も、正極タブ１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆの形状が表２に示す形状であるときに正極タブ１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆは、切断される。
【０１４８】
上述したように、非水電解質電池モジュール１００は、隣接する２個の非水電解質電池のうち、一方の非水電解質電池の正極タブ１１の一方端を他の非水電解質電池の負極タブ１２の一方端に溶接する溶接部Ｙ−１〜Ｙ−ｎ−１を備え、溶接部Ｙ−１〜Ｙ−ｎ−１は、正極タブ１１よりも大きい熱容量を有する。
【０１４９】
また、非水電解質電池モジュール１００Ａは、隣接する２個の非水電解質電池のうち、一方の非水電解質電池の正極タブ１１Ａの一方端と他の非水電解質電池の負極タブ１２の一方端とをかしめるカシメ部Ｋ−１〜Ｋ−ｎ−１を備え、カシメ部Ｋ−１〜Ｋ−ｎ−１は、正極タブ１１Ａよりも大きい熱容量を有する。
【０１５０】
従って、この発明の実施の形態による非水電解質電池モジュールは、一般的には、隣接する２個の非水電解質電池のうち、一方の非水電解質電池の正極タブの一方端を他の非水電解質電池の負極タブの一方端に接続するとともに、正極タブおよび負極タブのうち、融点が低い方のタブの熱容量よりも大きい熱容量を有する接続部を備えていればよい。
【０１５１】
このような接続部を備えていれば、直列に接続された２個以上の非水電解質電池に釘が刺さり、過電流が流れても、融点が低い方のタブのうち、接続部に近い部分が溶断する。
【０１５２】
その結果、発煙を伴った急激な温度上昇が生じず、非水電解質電池モジュールの安全性を確保できるからである。
【０１５３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１５４】
この発明は、非水電解質電池モジュールに適用される。
【符号の説明】
【０１５５】
１〜ｎ  非水電解質電池、１０  発電要素、１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ  正極タブ、１１ａ  正極リード、１２  負極タブ、１２ａ  負極リード、１３，１３ａ，１３ｂ  ラミネートフィルム、１４  正極、１５  負極、１６  セパレータ、２０  封止部、３０  釘、１００，１００Ａ  非水電解質電池モジュール、１１０  幅一定部、１１１，１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄ，１１１Ｅ，１１１Ｆ  テーパ部、１１１Ａ  先端部、１３１  金属層、１３２，１３３  樹脂、１４０  高抵抗体、Ｙ−１〜Ｙ−ｎ−１  溶接部、Ｋ−１〜Ｋ−ｎ−１  カシメ部。
【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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