(57)【要約】【課題】  充放電によって蓄電素子の一部が他の部分よりも膨張／収縮しやすくなることがある。【解決手段】  蓄電素子（１）は、電解質層（２３）を挟んで正極素子（２１）および負極素子（２２）が積層された発電要素（２０）と、発電要素を収容するケース（１０）と、発電要素の端部から突出して、前記発電要素に入出力される電流の経路を形成する導電部（２１ａ，２１ｂ）とを有する。加圧部材（６）は、発電要素の積層方向に作用する荷重を、ケースを介して発電要素に与えている。ここで、発電要素における端部を含む第１領域が受ける荷重は、発電要素における第１領域以外の第２領域が受ける荷重よりも大きくなっている。【選択図】  図５
2013200940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質層を挟んで正極素子および負極素子が積層された発電要素と、前記発電要素を収容するケースと、前記発電要素の端部から突出して、前記発電要素に入出力される電流の経路を形成する導電部とを有する蓄電素子と、
前記発電要素の積層方向に作用する荷重を、前記ケースを介して前記発電要素に与える加圧部材と、を有し、
前記発電要素における前記端部を含む第１領域が受ける前記荷重は、前記発電要素における前記第１領域以外の第２領域が受ける前記荷重よりも大きいことを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
前記加圧部材は、前記発電要素の前記第２領域に対して、前記荷重を与えていないことを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記加圧部材は、前記ケースと接触して前記第１領域に前記荷重を与える領域と、前記ケースから離れて前記第２領域に前記荷重を与えない領域とを有することを特徴とする請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記発電要素は、前記正極素子、前記電解質層および前記負極素子が積層された積層体を、所定軸の周りで巻くことによって構成されており、
前記第１領域は、前記所定軸の方向における前記発電要素の両端部を含む領域であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記所定軸の方向における前記第１領域の幅ＷＰと、前記所定軸の方向における前記発電要素の幅ＷＡとが下記式（I）の関係を有する、
１４≦ＷＰ／ＷＡ×１００≦２２  ・・・（I）
ことを特徴とする請求項４に記載の蓄電装置。
【請求項６】
複数の前記蓄電素子が一方向に並んで配置されており、
前記加圧部材は、隣り合って配置された２つの前記蓄電素子の間に配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記蓄電素子は、２０Ｃ以上のレートで充電又は放電が行われるリチウムイオン二次電池であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電素子に対して拘束力を与える構造を備えた蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の単電池を用いて組電池を構成する場合には、複数の単電池を一方向に並べて配置しておき、複数の単電池を、配列方向における両端から拘束することがある。ここで、隣り合って配置された２つの単電池の間には、樹脂で形成された仕切板が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０８４５７号公報（図１，２，４）
【特許文献２】特開２００８−０５３０１９号公報
【特許文献３】特開昭６１−１７３４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者は、単電池の充放電によっては、単電池の一部分における面圧だけが、他の部分における面圧よりも大きく変化してしまうことが分かった。ここで、単電池の面圧が上昇するときには、単電池が膨張していると考えられ、単電池の面圧が低下するときには、単電池が収縮していると考えられる。
【０００５】
従来の組電池では、上述したように単電池に対して拘束力を与えているが、仕切板は、単電池の側面全体と接触するようになっており、単電池の側面全体に荷重を与えている。この構成では、上述したように単電池の一部分における面圧だけが大きく変化してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明である蓄電装置は、蓄電素子および加圧部材を有する。ここで、蓄電素子は、電解質層を挟んで正極素子および負極素子が積層された発電要素と、発電要素を収容するケースと、発電要素の端部から突出して、発電要素に入出力される電流の経路を形成する導電部とを有する。また、加圧部材は、ケースを介して発電要素に荷重を与えており、この荷重は、発電要素の積層方向に作用する荷重である。また、発電要素における端部を含む第１領域が受ける荷重は、発電要素における第１領域以外の第２領域が受ける荷重よりも大きくなっている。
【０００７】
発電要素の第２領域に荷重を与えない構成とすることができる。ここで、加圧部材に対して、ケースと接触して第１領域に荷重を与える領域と、ケースから離れて第２領域に荷重を与えない領域とを設けることができる。発電要素の第１領域は、充放電に伴って変形（膨張又は収縮）しやすいことが分かったため、第１領域だけに荷重を与えれば、発電要素の変形を効率良く抑制でき、変形に伴う劣化を抑制することができる。
【０００８】
発電要素としては、正極素子、電解質層および負極素子が積層された積層体を、所定軸の周りで巻くことによって構成することができる。この場合において、所定軸の方向における発電要素の両端部を含む領域を、第１領域として特定することができる。
【０００９】
所定軸の方向における第１領域の幅ＷＰと、所定軸の方向における発電要素の幅ＷＡとが下記式（I）の関係を有することが好ましい。
１４≦ＷＰ／ＷＡ×１００≦２２  ・・・（I）
【００１０】
これにより、発電要素のうち、充放電によって変形しやすい領域（第１領域）を特定でき、第１領域に対して荷重を効率良く与えることができる。
【００１１】
本発明では、１つの蓄電素子に対して荷重を与えることもできるし、複数の蓄電素子に対して同時に荷重を与えることもできる。例えば、複数の蓄電素子を一方向に並んで配置した場合には、隣り合って配置された２つの蓄電素子の間に加圧部材を配置することができる。
【００１２】
蓄電素子としては、２０Ｃ以上のレートで充電又は放電が行われるリチウムイオン二次電池を用いることができる。２０Ｃ以上のレートで充電又は放電を行うときには、充放電に伴って二次電池内で発生する面圧のバラツキを効率良く抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、発電要素の第１領域に対して、第２領域よりも高い荷重を与えることにより、充放電に伴う発電要素の変形（膨張や収縮）を抑制して、発電要素内における劣化のバラツキを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１における単電池の構成を示す概略図である。
【図２】実施例１における発電ユニットの展開図である。
【図３】実施例１における発電ユニットの断面図である。
【図４】実施例１における電池パックの上面図である。
【図５】実施例１において、単電池および拘束板の外観斜視図である。
【図６】１Ｃ充電における単電池の面圧を示す図である。
【図７】１２Ｃ充電における単電池の面圧を示す図である。
【図８】２０Ｃ充電における単電池の面圧を示す図である。
【図９】３２Ｃ充電における単電池の面圧を示す図である。
【図１０】発電ユニットにおける位置を説明する図である。
【図１１】１Ｃ放電における単電池の面圧を示す図である。
【図１２】１２Ｃ放電における単電池の面圧を示す図である。
【図１３】２０Ｃ放電における単電池の面圧を示す図である。
【図１４】３２Ｃ放電における単電池の面圧を示す図である。
【図１５】実施例１の発電ユニットにおいて、拘束力を与える領域を説明する図である。
【図１６】実施例１および比較例における抵抗増加率を示す図である。
【図１７】実施例１の変形例１である発電ユニットの側面図である。
【図１８】変形例１である発電ユニットを上面図である。
【図１９】実施例１の変形例２である発電ユニットの側面図である。
【図２０】変形例２である発電ユニットの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１６】
本発明の実施例１である電池パック（蓄電装置に相当する）について説明する。まず、本実施例の電池パックで用いられる単電池の構成について、図１を用いて説明する。図１は、単電池の構成を示す概略図である。図１に示すＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直交する軸である。他の図面においても同様である。
【００１７】
単電池１は、電池ケース１０と、電池ケース１０に収容される発電ユニット２０とを有している。電池ケース１０の上面１０ａには、正極端子（電極端子ともいう）１１および負極端子（電極端子ともいう）１２が設けられている。発電ユニット２０は、充放電を行うことができる要素であり、正極端子１１および負極端子１２に接続されている。本実施例では、電極端子１１，１２を電池ケース１０の上面１０ａに設けているが、電池ケース１０の他の面に設けることもできる。
【００１８】
発電ユニット２０は、図２に示すように、シート形状の正極素子２１および負極素子２２の間に、電解液を含むセパレータ（電解質層に相当する）２３を配置したものであり、正極素子２１、セパレータ２３および負極素子２２を積層した積層体を巻くことにより、発電ユニット２０が構成される。図１に示すように、積層体は、Ｙ軸を基準として巻かれており、発電ユニット２０の両端部２０ａ，２０ｂは、Ｙ方向において並んでいる。
【００１９】
発電ユニット２０の端部２０ａは、正極タブ（不図示）を介して正極端子１１と接続されており、発電ユニット２０の端部２０ｂは、負極タブ（不図示）を介して負極素子３２と接続されている。発電ユニット２０の端部２０ａ，２０ｂは、発電ユニット２０で生成された電力を取り出したり、外部から供給された電力を取り入れたりするための部分である。
【００２０】
図３に示すように、正極素子２１は、集電板２１ａと、集電板２１ａの表面に形成された正極活物質層２１ｂとを有する。正極活物質層２１ｂは、正極活物質の他に、導電剤やバインダーが含まれている。負極素子２２は、集電板２２ａと、集電板２２ａの表面に形成された負極活物質層２２ｂとを有する。負極活物質層２２ｂは、負極活物質の他に、導電剤やバインダーが含まれている。
【００２１】
発電ユニット２０の端部２０ａでは、正極素子２１の集電板２１ａがＹ方向に突出しており、集電板２１ａが巻かれた状態となっている。この集電板２１ａは、正極タブを介して正極端子１１と接続されている。発電ユニット２０の端部２０ｂでは、負極素子２２の集電板２２ａがＹ方向に突出しており、集電板２２ａが巻かれた状態となっている。この集電板２２ａは、負極タブを介して負極端子１２と接続されている。
【００２２】
単電池１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。リチウムイオン二次電池を用いる場合には、正極活物質として、例えば、コバルト酸リチウムを用い、負極活物質として、例えば、カーボンを用いることができる。なお、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタを用いることができる。
【００２３】
図３に示す構成では、集電板２１ａの両面に正極活物質層２１ｂを形成し、集電板２２ａの両面に負極活物質層２２ｂを形成しているが、これに限るものではない。例えば、集電板の一方の面に正極活物質層を形成し、集電板の他方の面に負極活物質層を形成したバイポーラ電極を用いることができる。
【００２４】
次に、本実施例における電池パックの構造について、図４および図５を用いて説明する。ここで、図４は、電池パックを上方から見たときの概略図であり、図５は、単電池および拘束板の外観斜視図である。
【００２５】
電池パック１００は、複数の単電池１を有しており、複数の単電池１は、Ｘ方向に並んで配置されている。ここで、単電池１の数は、電池パック１００の要求出力等に基づいて、適宜設定することができる。Ｘ方向（複数の単電池１の配列方向）における電池パック１００の両端には、一対のエンドプレート３が配置されている。各エンドプレート３は、単電池１と接触しており、一対のエンドプレート３には、Ｘ方向に延びる拘束バンド４が取り付けられている。拘束バンド４は、単電池１の側面に沿って配置されている。
【００２６】
エンドプレート３および拘束バンド４を用いることにより、複数の単電池１に対して、拘束力Ｆを与えることができる。拘束力Ｆは、一対のエンドプレート３が互いに近づく方向に変位するときに発生する力であり、Ｘ方向における両側から各単電池１を押さえつける力である。複数の単電池１に対して拘束力Ｆを与える構造は、図４に示す構造に限るものではない。例えば、拘束バンド４の形状や、拘束バンド４を配置する位置を、適宜変更することができる。
【００２７】
電池パック１００の上面には、バスバー５が配置されており、バスバー５は、複数の単電池１を電気的に接続するために用いられる。バスバー５は、隣り合って配置される２つの単電池１のうち、一方の単電池１の正極端子１１と、他方の単電池１の負極端子１２とに接続されている。本実施例では、すべての単電池１を電気的に直列に接続している。ただし、電気的に並列に接続された複数の単電池１が含まれていてもよい。
【００２８】
隣り合って配置される２つの単電池１の間には、拘束板６が配置されており、拘束板６は、単電池１の所定領域に対して拘束力Ｆを与えるために用いられる。また、図４に示すように、一方のエンドプレート３（図４の右側に位置するエンドプレート３）と単電池１との間にも、拘束板６が配置されている。拘束板６は、例えば、樹脂といった絶縁性を有する材料で形成されている。図５に示すように、拘束板６は、Ｘ方向で拘束板６を挟む２つの単電池１と接触する２つの側面６１，６２を有する。
【００２９】
第１側面６１は、凹凸面で構成されており、接触領域Ｒ１，Ｒ２および非接触領域Ｒ３を有する。接触領域Ｒ１，Ｒ２は、単電池１と接触する領域であり、単電池１における一部の領域Ｒ４，Ｒ５と接触する。非接触領域Ｒ３は、単電池１と接触しない領域である。第２側面６２は、平坦面で構成されており、ほぼすべての領域で単電池１と接触する。
【００３０】
上述した拘束板６を用いることにより、単電池１の領域Ｒ４，Ｒ５に対して拘束力Ｆを与えることができる。言い換えれば、拘束板６の非接触領域Ｒ３に対応した単電池１の領域Ｒ６には、拘束力Ｆが加わらないようになっている。
【００３１】
本実施例の電池パック１００は、例えば、車両に搭載することができ、この車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車は、車両の走行エネルギを発生する動力源として、電池パック１００に加えて、内燃機関又は燃料電池を用いた車両である。電気自動車は、車両の動力源として、電池パック１００だけを用いた車両である。電池パック１００を搭載した車両では、電池パック１００から出力された電気エネルギを運動エネルギに変換して車両を走行させたり、車両の制動時に発生する運動エネルギを回生電力に変換して電池パック１００に蓄えたりすることができる。
【００３２】
一方、本願発明者は、レートが異なる条件で充放電を行いながら、単電池１の複数箇所における面圧を測定したら、充放電時のレートが高くなるにつれて、発電ユニット２０の端部２０ａ，２０ｂにおける面圧が大きく変化することが分かった。具体的には、単電池１の側面全体（領域Ｒ４〜Ｒ６）に対して拘束力を与えた構造において、充放電時のレートが高くなるにつれて、発電ユニット２０の端部２０ａ，２０ｂにおける面圧が、他の部分における面圧よりも大きく変化してしまうことが分かった。
【００３３】
図６から図９には、レートを変えながら充電を行ったときの単電池１の面圧を示している。図６から図９において、縦軸は、単電池１の面圧を示し、横軸は、単電池１内のＹ方向における位置を示している。また、図６から図９において、点線は、充電を開始する前の面圧（０秒時の面圧）を示し、実線は、充電を開始して１０秒後の面圧を示している。
【００３４】
図１０には、図６から図９に示す横軸と、発電ユニット２０の位置との関係を示している。図１０に示す領域Ａは、正極素子２１（正極活物質層２１ｂ），セパレータ２３および負極素子２２（負極活物質層２２ｂ）が互いに重なっている領域であり、単電池１の充放電に用いられる領域（本発明の発電要素に相当する）である。本実施例では、図１５に示すように、Ｙ方向の長さに関して、正極活物質層２１ｂが最も短くなっているため、領域Ａの幅ＷＡは、正極活物質層２１ｂの幅に対応している。
【００３５】
図６は、１Ｃ（レート）で充電を行ったときの面圧の変化を示し、図７は、１２Ｃで充電を行ったときの面圧の変化を示している。また、図８は、２０Ｃで充電を行ったときの面圧の変化を示し、図９は、３２Ｃで充電を行ったときの面圧の変化を示している。図６から図９に示すように、充電時のレートが高くなるにつれて、領域Ａの両端における面圧が、領域Ａ内の他の領域よりも高くなっている。充電時のレートが２０Ｃ以上になると、面圧のバラツキが大きくなりやすい。
【００３６】
図１１から図１４には、レートを変えながら放電を行ったときの単電池１の面圧を示している。図１１から図１４において、縦軸は、単電池１の面圧を示し、横軸は、単電池１内のＹ方向における位置を示している。また、図１１から図１４において、点線は、放電を開始する前の面圧（０秒時の面圧）を示し、実線は、放電を開始して１０秒後の面圧を示している。
【００３７】
図１１は、１Ｃ（レート）で放電を行ったときの面圧の変化を示し、図１２は、１２Ｃで放電を行ったときの面圧の変化を示している。また、図１３は、２０Ｃで放電を行ったときの面圧の変化を示し、図１４は、３２Ｃで放電を行ったときの面圧の変化を示している。図１１から図１４に示す領域Ａは、図１０で説明した領域Ａと同様である。図１１から図１４に示すように、放電時のレートが高くなるにつれて、領域Ａの両端における面圧が、領域Ａ内の他の領域よりも低下している。これにより、放電時のレートが高くなるにつれて、領域Ａの両端において、発電ユニット２０が収縮し易くなっていることが分かる。放電時のレートが２０Ｃ以上になると、面圧のバラツキが大きくなりやすい。
【００３８】
本実施例では、拘束板６を用いることにより、領域Ａの両端に発生する面圧の変化を抑制するようにしている。すなわち、領域Ａの両端に対して拘束力Ｆを与えることにより、領域Ａの両端が充放電によって変形（膨張又は収縮）するのを抑制するようにしている。発電ユニット２０が部分的に変形しやすくなるのを抑制することにより、発電ユニット２０内における劣化のバラツキを抑制することができる。
【００３９】
ここで、拘束板６を用いて単電池１（発電ユニット２０）を拘束する領域について、図１５を用いて説明する。図１５において、ＷＡは、図１０で説明した領域Ａの幅（Ｙ方向の長さ）を示している。また、ＷＰは、発電ユニット２０のうち、拘束力Ｆを与える領域（第１領域に相当する）の幅（Ｙ方向の長さ）を示しており、幅ＷＰは、領域Ａの両端を基準とした長さである。幅ＷＡおよび幅ＷＰは、以下の関係式（１）を満たすことが好ましい。
【００４０】
１４≦ＷＰ／ＷＡ×１００≦２２  ・・・（１）
【００４１】
発電ユニット２０において、幅ＷＡを決定すれば、上記式（１）に基づいて幅ＷＰを特定することができる。幅ＷＰの領域は、面圧の変化量が他の領域よりも大きい領域を特定するものである。そして、幅ＷＰの領域に対して拘束力Ｆを与えれば、単電池１の一部分だけの面圧が大きく変化してしまうのを抑制することができる。
【００４２】
ここで、幅ＷＰの領域だけでなく、発電ユニット２０のうち、領域Ａの外側に位置する領域Ｅ１，Ｅ２（図１５参照）の少なくとも一方に対しても、拘束力Ｆを与えることができる。図１５に示すように、発電ユニット２０の端部２０ａでは、正極素子２１の集電板２１ａがＹ方向に突出しており、この集電板２１ａの突出部分（領域Ｅ１に相当する）は、領域Ａおよび正極端子１１の間に形成される電流経路の一部となる。また、発電ユニット２０の端部２０ｂでは、負極素子２２の集電板２２ａがＹ方向に突出しており、この集電板２２ａの突出部分（領域Ｅ２に相当する）は、領域Ａおよび負極端子１２の間に形成される電流経路の一部となる。
【００４３】
上述したように、発電ユニット２０のうち、拘束力Ｆを与える領域を決定できれば、図５に示すように、単電池１における領域Ｒ４，Ｒ５を特定でき、拘束板６における接触領域Ｒ１．Ｒ２を設定することができる。ここで、単電池１の領域Ｒ４，Ｒ５は、発電ユニット２０における拘束力Ｆを与える領域と完全に一致している必要はない。すなわち、図１に示すように、単電池１をＸ方向から見たときに、電池ケース１０のうち、発電ユニット２０と重なっていない部分に拘束力Ｆを与えてもよい。
【００４４】
上記式（１）において、幅ＷＡ，ＷＰの関係が下限値よりも小さいと、拘束力Ｆを与える領域が不十分となるおそれがある。また、幅ＷＡ，ＷＰの関係が、上記式（１）の上限値よりも大きいと、面圧の変化量が小さい領域にも拘束力Ｆを与えることになる。ここで、拘束力Ｆが与えられていない単電池１の領域Ｒ６（図５参照）は、単電池１の温度調節に用いることができる。具体的には、単電池１の領域Ｒ６に熱交換媒体を接触させることにより、単電池１との間で熱交換を行わせ、単電池１の温度を調節することができる。
【００４５】
熱交換媒体としては、気体や液体を用いることができる。単電池１が発熱しているときには、冷却用の熱交換媒体を単電池１に接触させることにより、単電池１の発熱を抑制することができる。また、単電池１が過度に冷却されているときには、加温用の熱交換媒体を単電池１に接触させることにより、単電池１を温めることができる。このように単電池１の温度を調節することにより、単電池１の入出力特性の劣化を抑制することができる。
【００４６】
幅ＷＡ，ＷＰの関係が、上記式（１）の上限値よりも大きいと、単電池１の温度調節に用いられる領域Ｒ６が小さくなり、温度調節を効率良く行うことができなくなってしまう。そこで、単電池１の面圧の変化量を低減させつつ、単電池１の温度調節を効率良く行うためには、幅ＷＡ，ＷＰの関係が、上記式（１）の上限値以下であることが好ましい。
【００４７】
図１６には、単電池１の全面（図５の領域Ｒ４〜Ｒ６）に対して拘束力Ｆを与えたときの抵抗増加率（全体拘束）と、本実施例のように、単電池１の一部（発電ユニット２０の両端部）に対して拘束力Ｆを与えたときの抵抗増加率（両端拘束）とを示している。抵抗増加率は、初期状態における単電池１の抵抗値と、充放電後における単電池１の抵抗値との関係を示す値であり、抵抗値の増加率を示す値である。抵抗増加率が上昇するほど、単電池１が劣化していることが分かる。
【００４８】
図１６に示すグラフは、２５℃の温度条件において、レート２５Ｃで充放電を繰り返した結果を示している。図１６の横軸に示すサイクル数は、所定時間の充放電を１サイクルとしたときの回数である。単電池１の全面に対して拘束力Ｆを与えたときの抵抗増加率の変化を一点鎖線で示し、単電池１の一部に対して拘束力Ｆを与えたときの抵抗増加率の変化を実線で示している。
【００４９】
図１６に示すように、本実施例（両端拘束）では、従来（全体拘束）に比べて、抵抗増加率の上昇を抑制することができ、単電池１の劣化を抑制することができる。
【００５０】
なお、本実施例では、図５に示すように、拘束板６が、領域Ｒ１〜Ｒ３を有する１つの部材として構成されているが、これに限るものではない。すなわち、単電池１の領域Ｒ４，Ｒ５に対して拘束力Ｆを与えることができる構成であればよい。例えば、２つの拘束板を用意しておき、一方の拘束板を単電池１の領域Ｒ４に接触させて拘束力Ｆを与え、他方の拘束板を単電池１の領域Ｒ５に接触させて拘束力Ｆを与えることができる。ここで、２つの拘束板は、Ｙ方向において並んで配置されることになる。
【００５１】
また、本実施例では、図５で説明したように、拘束板６が単電池１の領域Ｒ６に接触していないが、領域Ｒ６に接触していてもよい。この場合には、拘束板６の領域Ｒ３における厚さ（Ｘ方向の長さ）を、領域Ｒ１，Ｒ２における厚さよりも薄くすることができる。これにより、単電池１の領域Ｒ４，Ｒ５に作用する荷重を、単電池１の領域Ｒ６に作用する荷重よりも大きくすることができ、本実施例と同様に、発電ユニット２０が部分的に変形しやすくなるのを抑制することができる。
【００５２】
さらに、本実施例では、正極素子２１、負極素子２２およびセパレータ２３を積層した積層体を巻くことにより、発電ユニット２０を構成しているが、これに限るものではない。正極素子２１、セパレータ２３および負極素子２２を積層しただけの構成を、発電ユニット２０として用いることができる。
【００５３】
この発電ユニット２０の構成を図１７から図２０に示す。図１７から図２０において、本実施例で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用いており、詳細な説明は省略する。
【００５４】
図１７は、本実施例の変形例１における発電ユニット２０の側面図であり、図１８は、変形例１の発電ユニット２０を上方（図１７の矢印Ｄ１の方向）から見たときの図である。変形例１の発電ユニット２０は、例えば、ラミネートフィルム等で構成されたケースで覆うことができる。
【００５５】
図１７に示すように、積層方向（図１７の上下方向）における発電ユニット２０の両端に位置する集電板２１ａ，２２ａは、積層方向とは異なる方向に延びている。ここで、集電板２１ａ，２２ａは、相反する方向に延びている。領域Ａ（発電要素）から突出した集電板２１ａ，２２ａの一部は、発電ユニット２０を負荷に接続して充放電を行うときに、領域Ａおよび負荷の間において電流経路を形成する。
【００５６】
図１７に示す構成では、矢印で示す位置に拘束力Ｆを与えており、この拘束力Ｆは、発電ユニット２０の積層方向に作用する力である。また、図１８に示すように、拘束力Ｆを与える領域（第１領域に相当する）ＲＰは、発電ユニット２０を積層方向から見たときに、発電ユニット２０の領域Ａ（発電要素）のうち、領域Ａの外縁に沿った部分である。領域ＲＰの位置や大きさは、本実施例で説明した場合と同様に設定することができる。
【００５７】
図１７および図１８に示すように、発電ユニット２０に拘束力Ｆを与えることにより、本実施例と同様に、発電ユニット２０の一部だけが変形しやすくなってしまうのを防止することができ、劣化のバラツキを抑制することができる。
【００５８】
図１９は、本実施例の変形例２における発電ユニット２０の側面図であり、図２０は、変形例２の発電ユニット２０を上方（図１９の矢印Ｄ２の方向）から見たときの図である。変形例２の発電ユニット２０についても、例えば、ラミネートフィルム等で構成されたケースで覆うことができる。
【００５９】
図１９に示すように、積層方向（図１９の上下方向）における発電ユニット２０の両端に位置する集電板２１ａ，２２ａは、積層方向とは異なる方向に延びている。ここで、本変形例では、集電板２１ａ，２２ａが同一方向に延びている。領域Ａ（発電要素）から突出した集電板２１ａ，２２ａの一部は、発電ユニット２０を負荷に接続して充放電を行うときに、領域Ａおよび負荷の間において電流経路を形成する。
【００６０】
図１９に示す構成では、矢印で示す位置に拘束力Ｆを与えており、この拘束力Ｆは、発電ユニット２０における積層方向に作用する力である。また、図２０に示すように、拘束力Ｆを与える領域ＲＰは、発電ユニット２０を積層方向から見たときに、発電ユニット２０の領域Ａ（発電要素）のうち、領域Ａの外縁に沿った部分である。領域ＲＰの位置や大きさは、本実施例で説明した場合と同様に設定することができる。本変形例においても、実施例１および変形例１と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１：単電池（蓄電素子）                    １０：電池ケース
１０ａ：上面                              １１：正極端子（電極端子）
１２：負極端子（電極端子）                ２０：発電ユニット
２０ａ，２０ｂ：端部                      ２１：正極素子
２１ａ：集電板                            ２１ｂ：正極活物質層
２２：負極素子                            ２２ａ：集電板
２２ｂ：負極活物質層                      ２３：セパレータ（電解質層）
４：拘束バンド                            ５：バスバー
６：拘束板（加圧部材）                    １００：電池パック（蓄電装置）
【図１】
2013200940.tif 000003
【図２】
2013200940.tif 000004
【図３】
2013200940.tif 000005
【図４】
2013200940.tif 000006
【図５】
2013200940.tif 000007
【図６】
2013200940.tif 000008
【図７】
2013200940.tif 000009
【図８】
2013200940.tif 000010
【図９】
2013200940.tif 000011
【図１０】
2013200940.tif 000012
【図１１】
2013200940.tif 000013
【図１２】
2013200940.tif 000014
【図１３】
2013200940.tif 000015
【図１４】
2013200940.tif 000016
【図１５】
2013200940.tif 000017
【図１６】
2013200940.tif 000018
【図１７】
2013200940.tif 000019
【図１８】
2013200940.tif 000020
【図１９】
2013200940.tif 000021
【図２０】
2013200940.tif 000022