(57)【要約】【課題】省体積かつ直列接続のための配線が容易で、膨れにくい電池ユニットを提供する。【解決手段】ラミネートケースを備えた第一及び第二の単電池が交互に組み合わせて積層されて構成された電池ユニットであって、第一の単電池は、厚み方向に凸部を形成した面と、凹部を形成した面を備えたラミネートケースを備え、第二の単電池は、第一の単電池の凸部と対応する位置に凹部を有し、凹部と対応する位置に凸部を有するラミネートケースを備え、第一及び第二の単電池は、正極端子と負極端子の位置が互いに入れ替えられた配置である。第一及び第二の単電池は、厚み方向に垂直な平面上で形状に１８０°対称性が無く、単電池を厚み方向に凸部と凹部がはまり込むよう交互に積層し、積層方向に隣接した正極端子と負極端子を直列接続する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラミネートケースを備えた第一及び第二の単電池が交互に組み合わせて積層されて構成された電池ユニットであって、
前記第一の単電池は、厚み方向に凸部を形成した面と、凹部を形成した面を備えたラミネートケースを備え、前記第二の単電池は、前記第一の単電池の前記凸部と対応する位置に凹部を有し、前記凹部と対応する位置に凸部を有するラミネートケースを備え、
前記第一及び第二の単電池は、正極端子と負極端子の位置が互いに入れ替えられた配置であり、前記第一及び第二の単電池は、厚み方向に垂直な平面上で形状に１８０°対称性が無いことを特徴とする電池ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の電池ユニットにおいて、
前記第一の単電池の凸部と、前記第二の単電池の凸部の形状が異なることを特徴とする電池ユニット。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電池ユニットにおいて、
前記単電池は、角型のラミネートケースの同一の側面から正極端子および負極端子が突出しており、
前記ラミネートケースは厚み方向の面に矩形の凸部を有し、前記凸部が形成された面に対向する面に、前記凸部が厚み方向にはまり込む形状の矩形の凹部を有することを特徴とする電池ユニット。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の電池ユニットにおいて、
前記第一及び第二の単電池は厚み方向に積層され、前記正極端子及び負極端子が直列に接続されており、前記直列接続を行わない正極端子と負極端子の間に絶縁体を配したことを特徴とする電池ユニット。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の電池ユニットにおいて、
前記第一及び第二の単電池は厚み方向に積層され、前記正極端子及び負極端子が直列に接続されており、
前記積層した第一及び第二の単電池の間に放熱板が挿入されていることを特徴とする電池ユニット。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の電池ユニットにおいて、
前記第一及び第二の単電池は厚み方向に積層され、前記正極端子及び負極端子が直列に接続されており、
前記積層した第一及び第二の単電池の間に熱電対が挿入されていることを特徴とする電池ユニット。
【請求項７】
複数の単電池を備えた電池ユニットと、前記単電池を制御するセルコントローラと、前記セルコントローラに対する電力の入出力を行うバッテリコントローラと、を備える電池システムにおいて、
前記電池ユニットは、請求項１ないし６のいずれかに記載の電池ユニットであることを特徴とする電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池ユニットおよび電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池の外部包装として、アルミフィルムなどを用いたラミネート電池が実用化されている。ラミネート電池は軽量、積層が容易といった特徴を有し、重量エネルギー密度や体積エネルギー密度が高い電池や電池ユニット、電池システムを構築可能である。
【０００３】
ラミネート電池を積層した電池ユニットの構造を改良するため、従来から検討がなされている。特開２００５−１２９２６７号公報（特許文献１）には、一つの電池の凸部をもう一つの電池の凹部にはめ込む手法が提案されている。すなわち、特許文献１には、上方の非水電解質二次電池の凸部を下方の非水電解質二次電池の凹部にはめ込むことにより、これらの非水電解質二次電池の位置合わせを行うと共に、振動等による位置ずれを防止できると記載されている。
【０００４】
特開２００３−２８８８８３号公報（特許文献２）には、裏表があるタイプの電池について、一つの短辺から同じ方向に向けて正極リード端子および負極リード端子を引き出したタイプの電池を、上下方向に積み重ねて直列接続する例が記載されている。すなわち、特許文献２には、全ての電池の表側を下向きにして積み重ねた場合で、表側から見て正極リード端子（負極リード端子）が左側（右側）に引き出されている電池と、その逆（正極右、負極左）の電池を交互に積み重ねている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１２９２６７号公報
【特許文献２】特開２００３−２８８８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の電池ユニットでは、前後方向に正極側と負極側の端子２つ分の長さが含まれる。そのため、例えば前後方向の一方に正極側の端子および負極側の端子が突出した電池に比べ、外形が大きい。また、この課題を解決するため、省体積化を図るため、前後方向の一方に正極側の端子および負極側の端子が突出した電池を作製して積層した電池ユニットを作製すると、積層方向に同じ極の端子が隣接するため、直列接続をするためには配線を斜行させなければならず、配線が煩雑となるという課題があった。
【０００７】
特許文献２に記載の電池ユニットでは電池の一方の面が平坦なため、あらかじめ凹みを持つよう変形させておいた場合に比べて電池の充放電時に発生するガスにより内圧が上昇した際に膨れやすいという課題があった。
【０００８】
そこで本発明では、省体積かつ直列接続のための配線が容易で膨れにくい電池ユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の電池ユニットは、ラミネートケースを備えた第一及び第二の単電池が交互に組み合わせて積層されて構成され、第一の単電池は、厚み方向に凸部を形成した面と、凹部を形成した面を備えたラミネートケースを備え、第二の単電池は、第一の単電池の凸部と対応する位置に凹部を有し、凹部と対応する位置に凸部を有するラミネートケースを備え、第一及び第二の単電池は、正極端子と負極端子の位置が互いに入れ替えられた配置であり、第一及び第二の単電池は、厚み方向に垂直な平面上で形状に１８０°対称性が無く、厚み方向に凸部と凹部がはまり込むよう交互に積層され、積層方向に隣接した正極端子と負極端子を直列接続されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、省体積、かつ直列接続のための配線が容易で、膨れにくい電池ユニットを提供することができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ラミネート電池の形状の分類について示した図である。
【図２】ラミネート電池内部の積層型電極群の分解図である。
【図３】ラミネート電池の分解斜視図である。
【図４】ラミネート電池ユニットの積層方法を示す斜視図である。
【図５】第１の実施例によるラミネート電池ユニットの端子側からの平面図である。
【図６】第１の実施例によるラミネート電池ユニットの端子側面からの平面図である。
【図７】第２の実施例によるラミネート電池ユニットの端子側からの平面図である。
【図８】第２の実施例によるラミネート電池ユニットの端子側面からの平面図である。
【図９】第３の実施例によるラミネート電池ユニットの端子側からの平面図である。
【図１０】第３の実施例によるラミネート電池ユニットの端子側面からの平面図である。
【図１１】第４の実施例によるラミネート電池ユニットの端子側からの平面図である。
【図１２】第５の実施例によるラミネート電池ユニットの端子側からの平面図である。
【図１３】第１の比較例によるラミネート電池ユニットの端子側からの平面図である。
【図１４】第２の比較例によるラミネート電池ユニットの端子側からの平面図である。
【図１５】第６の実施例による二次電池システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ラミネート電池を積層して電池ユニットを構成する場合、電池の外形や積層方法により電池ユニットの体積エネルギー密度が変化する。例えば、ラミネート電池は電極端子が外部に突出した構造を有するため、電池ユニットの外形寸法は電極端子の長さや突出方向に応じて変化する。外形寸法の小さい、省体積の電池ユニットの提供が望まれている。
【００１３】
本発明は、省体積である電池ユニットを構成するために、ラミネートケースの形状を規定している。本発明の電池ユニットは、厚み方向に凸部を形成した面と、凸部と対応する位置に凸部がはまり込む形状の凹部を有する面からなるラミネートケースを備え、厚み方向に垂直な同一平面上で形状に１８０°対称性が無いことを特徴とする単電池と、単電池に対し正極端子と負極端子の位置を交換した２種類の単電池からなる電池ユニットであって、２種類の単電池を厚み方向に凸部と凹部がはまり込むよう交互に積層し、積層方向に隣接した正極端子と負極端子を直列接続したことを特徴とする。
【００１４】
また、電池を積層し配線する際には、各電池同士の端子の位置関係が大きく影響するため、端子の配置や積層方法が重要となる。さらに、配線法により、電池ユニット作製の容易さや、短絡の危険性が変化する。本発明の構成によれば、短絡の可能性も低い。加えて、ラミネート電池は電池の外装がフィルムのため、電池の外部形状は、内部でのガス発生等の影響を受ける。その結果、ラミネート電池を用いた電池ユニットに対し、前後方向の一方に正極側の端子および負極側の端子が突出した電池を用いながら、直列接続のための配線が容易で膨れにくい電池ユニットを提供する。これにより、省体積、高体積エネルギー密度ながら、配線が容易で低コスト、高安全な電池ユニットを実現することができる。
【００１５】
図１は本発明の適用可否をラミネート電池の形状に対して示した図である。すなわち、図１の最下段で○と記載した、厚み方向に垂直な同一平面上で１８０°回転させた際に、回転前と回転後で重なり合わない形状を有する電池が、本発明の対象となる電池である。
電池の外形に１８０°対称性がある構造では、必然的に正極端子と負極端子が反対方向に出るため、端子が非対称に出ている構造に比べ、電池の投影面積を大きくせざるを得なくなり、電池ユニットとしてケーシングした際の体積が大きくなるため好ましくない。また、凹凸部の形状に１８０°対称性のない構造とすることで、電池設計上の自由度があり好ましい。
【００１６】
２種類の単電池を厚み方向に凸部と凹部がはまり込むよう交互に積層し、積層方向に隣接させた正極端子と負極端子を直列接続することで、本発明は達成しうる。
【００１７】
〔実施例〕
以下、実施例を用いてさらに本発明について詳述する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１８】
図２はラミネート電池内部の積層型電極群の分解図である。図２のような積層型電極群では、正極５と、負極６とが、セパレータ７に挟まれて積層されている。電極群を構成する正極は、正極集電箔としてアルミニウム箔を有している。アルミニウム箔の両面には、正極活物質として、リチウム含有遷移金属複酸化物のＬｉＮｉ1/3Ｃｏ1/3Ｍｎ1/3Ｏ2を用いた。他、正極活物質としては、リチウムを挿入可能又はリチウムの化合物を形成可能な材料を用いることができる。例えば、層状岩塩構造を有するマンガン酸リチウム（代表的な化学式としてＬｉＭＯ2、ＭはＭｎ、Ｎｉ、Ｃｏ等の遷移金属を含むことができる。またはＬｉ2ＭＯ3、ＭはＭｎ、Ｎｉ、Ｃｏ等の遷移金属を含むことができる。）、スピネル構造を有するマンガン酸リチウム（代表的な化学式としてＬｉＭ2Ｏ4、ＭはＭｎ、Ｎｉなどの遷移金属を含むことができる）、オリビン構造を有するリン酸リチウム（代表的な化学式としてＬｉＭＰＯ4、ＭはＭｎ、Ｆｅ等の遷移金属を含むことができる）、ケイ酸リチウム（代表的な化学式としてＬｉ2ＭＳｉＯ4、ＭはＭｎ、Ｆｅ等の遷移金属を含むことができる）などが挙げられる。これらの正極活物質は、１種類で用いるだけでなく、２種類以上を組み合わせて用いることもできる。
【００１９】
正極活物質合剤には、正極活物質以外に、炭素材料の導電材およびポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦと略記する。）のバインダ（結着材）を用いた。アルミニウム箔への正極活物質合剤の塗工時には、Ｎ−メチルピロリドン（以下、ＮＭＰと略記する。）等の分散溶媒で粘度調整される。このとき、アルミニウム箔の長寸方向一側の側縁に正極活物質合剤の塗工されない未塗工部３が形成される。すなわち、正極未塗工部３では、アルミニウム箔が露出している。正極５は、乾燥後ロールプレスで密度が調整されている。
【００２０】
一方、負極６は、負極集電箔として銅箔を有している。銅箔の両面には、負極活物質として人造黒鉛を用いた。他、負極活物質には天然黒鉛、非晶質炭素などの炭素材料、金属リチウムなどリチウムイオンを可逆に吸蔵、放出可能な材料を用いることができる。炭素材料としては、天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛類および石炭系コークス、石炭系ピッチの炭化物、石油系コークス、石油系ピッチの炭化物、ピッチコークスの炭化物等の非晶質炭素がある。好ましくは、上記の炭素材料に種々の表面処理を施したものが望ましい。また、リチウムを挿入もしくは化合物の形成が可能な材料としては、アルミニウム、スズ、ケイ素、インジウム、ガリウム、マグネシウムなどの金属およびこれらの元素を含む合金、スズ、ケイ素などを含む金属酸化物が挙げられる。これらの材料は、１種類で用いるだけでなく、２種類以上を組み合わせて用いることもできる。例えば、前述の金属や金属酸化物と黒鉛系や非晶質炭素の炭素材料との複合材が挙げられる。
【００２１】
負極活物質合剤には、負極活物質以外に、アセチレンブラックや黒鉛を導電材として用い、さらにＰＶＤＦのバインダを用いた。銅箔への負極活物質合剤の塗工時には、ＮＭＰ等の分散溶媒で粘度調整される。このとき、銅箔の長寸方向一側の側縁に負極活物質合剤の塗工されない未塗工部４が形成される。すなわち、負極未塗工部４では、銅箔が露出している。負極６は、乾燥後ロールプレスで密度が調整されている。なお、負極６の長さおよび幅は、正極５および負極６を対向したときに、正極５が負極６からはみ出すことがないように、正極５の長さおよび幅より長く設定されている。
【００２２】
セパレータとしては、熱収縮によりリチウムイオンを通さなくなる材料であれば、問わない。たとえば、ポリオレフィンなどが用いられる。ポリオレフィンは、主にポリエチレン、ポリプロピレンなどを少なくとも１種類を含むことを特徴とするが、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン、ポリアクリロニトリルなどの耐熱性樹脂を含んでもかまわない。また、無機フィラー層を片面もしくは両面に塗っていてもかまわない。無機フィラー層は、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、モンモリロナイト、雲母、ＺｎＯ、ＴｉＯ2、ＢａＴｉＯ3、ＺｒＯ2の少なくとも１種類を含むことを特徴とするが、コストや性能の観点から、ＳｉＯ2またはＡｌ2Ｏ3が最も好ましい。
【００２３】
正極未塗工部３および負極未塗工部４は束ねて、電池内外を電気的に接続する正極端子１、負極端子２に超音波溶接されている。溶接方法は、抵抗溶接など他の溶接手法であってもかまわない。なお、正極端子１、負極端子２は電池内外をより封止させるために、あらかじめ熱溶着樹脂を端子の封止箇所に塗るまたは取り付けていてもかまわない。
【００２４】
図３はラミネート電池の分解斜視図である。  
まず、電極群９をラミネートフィルム８、１０にはさみ、ラミネートフィルム８、１０の縁を１７５℃で１０秒間熱溶着封止させ、電気的に絶縁した状態で正極端子１と負極端子２を貫通させる。封止は、注液口を設けるために、一辺以外をはじめに熱溶着させ、電解液を注液した後に、残りの一辺を真空減圧しながら、熱溶着封止させた。この熱溶着箇所は他の辺に比べ、熱溶着強度が弱く、ガス排出弁の効果を有するものである。なお、他の箇所に薄肉部などを設けガス排出機構を有する箇所を設けてもかまわない。なお、真空減圧によりラミネートフィルム１０（ふた側）が内外の圧力差で変形し、厚み方向に凹み、ラミネートケース凹部１２が形成される。さらに、ラミネートケース凹部１２は電極群の存在する部分に形成されるため、電極群を格納するラミネートケース凸部１１と形状が一致する。そのため、本実施例のラミネート電池はラミネートフィルム（ケース側）８がラミネートケース凸部１１、ラミネートフィルム（ふた側）１０がラミネートケース凹部１２を有し、それらが互いに重なりはまり合う構造となっている。なお、これとは別にラミネートフィルム（ケース側）８、ラミネートフィルム（ふた側）１０に、ラミネート電池を積層させた際にはまり合う凹凸構造を設けても良い。
【００２５】
電解液には１ＭＬｉＰＦ6の電解質を用い、ＥＣ：ＥＭＣ＝１：３vol％の溶媒に溶かしたものを用いた。他、電解液には、例えばエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、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、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、メチルアセテート、エチルアセテート、メチルプロピオネート、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、１−エトキシ−２−メトキシエタン、３−メチルテトラヒドロフラン、１，２−ジオキサン、１，３−ジオキサン、１，４−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、２−メチル−１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン等より少なくとも１種以上選ばれた非水溶媒に、例えば、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＮ(Ｃ2Ｆ5ＳＯ2)2等より少なくとも１種以上選ばれたリチウム塩を溶解させた有機電解液あるいはリチウムイオンの伝導性を有する固体電解質あるいはゲル状電解質あるいは溶融塩など電池で使用される既知の電解質を用いることができる。
【００２６】
図４はラミネート電池ユニットの積層方法を示す斜視図である。まず、ラミネート電池の一方から正極端子１と負極端子２が突出した、ラミネート電池Ａ１３を用意し、次に、正極端子１と負極端子２の位置を交換したラミネート電池Ｂ１４を用意し、ラミネート電池Ａ１３の上に積層した。この際、ラミネート電池Ａ１３のラミネートケース凸部１１と、ラミネート電池Ｂ１４のラミネートケース凹部１２がはまり込むようにした。さらに、ラミネート電池Ａ１３を、ラミネート電池Ｂ１４のラミネートケース凸部１１と、ラミネート電池Ａ１３のラミネートケース凹部１２がはまり込むように積層した。
【００２７】
電池ユニットを構成するラミネート電池は２個以上の任意の個数とでき、ラミネート電池Ａ１３とラミネート電池Ｂ１４を交互に積層することで作製できる。また、ラミネート電池ユニットを直列接続するには、隣接するラミネート電池の正極端子１と負極端子２の間を配線、超音波溶接、抵抗溶接、レーザー溶接、導電体の挿入など、任意の方法で接続する。また、隣接するラミネート電池の正極端子１と負極端子２のうち直列接続しないものについては、間を絶縁体の挿入など、任意の方法で絶縁できる。さらに、隣接するラミネート電池の間に放熱板、熱電対、絶縁体、短絡防止材など、任意の物をはさむことができる。
【実施例１】
【００２８】
本実施例の単電池は、矩形のラミネートケースの同一の辺から正極端子および負極端子が突出し、厚み方向に矩形の凸部を有する面と、前記凸部が厚み方向にはまり込む矩形の凹部を有する面からなる。ラミネート電池の一つの辺から正極端子１と負極端子２が突出した、ラミネート電池Ａ１３を作製した。ラミネートケースは、厚み方向に凹部及び凸部を備えた面を有する。次に、同じラミネートケースを用い、正極端子１と負極端子２の位置を交換したラミネート電池Ｂ１４を作製した。これらのラミネート電池Ａ及びＢを、ラミネートケースの凸部１１と凹部１２をはめ合わせて、交互に厚み方向に積層した。その結果、ラミネート電池Ａ及びＢの正極端子１と負極端子２は厚み方向に隣接して配置された。そして、厚み方向に隣接した正極端子１と負極端子２を導線１５で直列接続し、電池ユニットを構成した。図５に、本実施例のラミネート電池ユニットの端子側からの平面図、図６に端子側面からの平面図を示す。このように構成することで、省体積かつ直列接続のための配線が容易で膨れにくい電池ユニットを実現した。
【００２９】
なお、本実施例では、電池Ａ及び電池Ｂに対して同じラミネートケースを使用したが、互いに凹凸が組み合わせられるものであれば、電池Ａと電池Ｂのラミネートケースは異なっているものでもよい。同じラミネートケースを用いることでコストの低減などを図ることができる。一方、互いに異なる形状であることが識別可能なラミネートケースを用いることで、積層順を誤認しにくく、積層の容易化などが可能となる。
【実施例２】
【００３０】
積層方向に隣接した正極端子１と負極端子２を互いに近づく方向に曲げ、先端部を密着させたうえで超音波溶接を施し溶接部２０で直列接続した以外は、実施例１と同様の構成で電池ユニットを構成した。図７に、本実施例のラミネート電池ユニットの端子側からの平面図、図８に端子側面からの平面図を示す。なお、あらかじめ端子が曲がった電池を作製しても構わない。また、超音波溶接のかわりに、抵抗溶接、レーザー溶接など、任意の溶接方法を用いても構わず、これらを併用しても構わない。
【実施例３】
【００３１】
本実施例は、直列接続を行わない厚み方向に隣接した正極端子と負極端子の間に、絶縁体を配して端子間を絶縁した例である。積層方向に隣接した正極端子１と負極端子２の間に導電体１６を配し直列接続するとともに、直列接続しない正極端子１と負極端子２の間に絶縁体１７を配した以外は、実施例１と同様の構成で電池ユニットを構成した。図９に、本実施例のラミネート電池ユニットの端子側からの平面図、図１０に端子の側面側からの平面図を示す。なお、導電体１６および絶縁体１７は中空の筒状のものでも構わない。
【実施例４】
【００３２】
本実施例では、積層した単電池の間に放熱板を挿入した。ラミネート電池Ａ１３とラミネート電池Ｂ１４の間と外側に放熱板１８を挿入した以外は、実施例１と同様の構成で電池ユニットを構成した。図１１に、本実施例のラミネート電池ユニットの端子側から見た図を示す。放熱板としては熱伝導性に優れたアルミニウム、銅などを用いることができる。また、別に設けた放熱部と接続することもできる。これにより、放熱性に優れた電池ユニットを実現した。
【実施例５】
【００３３】
本実施例では、積層した単電池の間に熱電対を挿入した。ラミネート電池Ａ１３とラミネート電池Ｂ１４の間に熱電対１９を挿入した以外は、実施例１と同様の構成で電池ユニットを構成した。図１２に、本実施例のラミネート電池ユニットの端子側から見た図を示す。熱電対としては、Ｋ熱電対、Ｅ熱電対、Ｊ熱電対、Ｔ熱電対、Ｎ熱電対、Ｒ熱電対、Ｓ熱電対、Ｂ熱電対など、任意の熱電対を使用することができる。これにより、充放電時に、電池ユニットの内部の温度を精度よく測定できる。
【００３４】
〔比較例１〕
ラミネート電池の一方から正極端子１と負極端子２が突出した、ラミネート電池Ａ１３を作製した。次に、複数のラミネート電池Ａ１３を用いて、ラミネートケースの凸部１１と凹部１２をはめ合わせて、厚み方向に積層した。そして、厚み方向に隣接したラミネート電池Ａ１３の間で、正極端子１と負極端子２を導線１５で直列接続し、電池ユニットを構成した。図１３に、本比較例によるラミネート電池ユニットの端子側からの平面図を示す。比較例１では正極端子と負極端子が隣接していないため、配線が斜交し配線工程が容易でなく、短絡の危険性が高まる。一方、実施例と比較例１を比べると、実施例では正極端子と負極端子が隣接しており、配線が簡便で、短絡の危険性も低下する。
〔比較例２〕
【００３５】
ラミネート電池の一方から正極端子１と負極端子２が突出した、ラミネート電池Ａ１３を作製した。次に、ラミネート電池Ａ１３を厚み方向にひっくり返し、厚み方向に積層した。そして、厚み方向に隣接した正極端子１と負極端子２を導線１５で直列接続し、電池ユニットを構成した。図１４に、本比較例によるラミネート電池ユニットの端子側からの平面図を示す。
【００３６】
実施例と比較例２を比べると、実施例ではラミネートケースの凹凸部をはめ合わせているため省体積化が実現されているが、比較例２ではラミネートケースの凹凸部がはまり合っていないため、単電池間に無駄な空間が生まれてしまい、省体積ではない構造となっている。また、端子間の距離が不均一となり、距離が長い場合は配線が長くなることや溶接が困難になり、距離が短い場合は接続をしない端子同士の短絡の危険性が高まる。
【実施例６】
【００３７】
次に、実施例６として、ラミネート電池ユニット３０ｇを搭載した二次電池システム３０Ｓについて説明する。
【００３８】
図１５は、本実施形態で作製したラミネート電池ユニット３０ｇを搭載した二次電池システム３０Ｓの概略を示した図である。ラミネート電池は、ラミネート電池Ａ１３と、これに対し正極端子と負極端子の位置を交換したラミネート電池Ｂ１４を用いた。ラミネート電池Ａ１３とラミネート電池Ｂ１４を交互に積層し、例えば、２個以上１６個以下の複数個が直列に接続され、ラミネート電池ユニット３０ｇを形成する。そして、こうしたラミネート電池ユニット３０ｇを、さらに複数個有して二次電池モジュール３０Ｍを構成する。なお、ラミネート電池ユニット３０ｇのラミネート電池Ａ１３、Ｂ１４の数は、適宜選択できるのは勿論である。
【００３９】
二次電池モジュール３０Ｍは、セルコントローラ３１を備えている。セルコントローラ３１は、こうしたラミネート電池ユニット３０ｇに対応して形成され、ラミネート電池Ａ１３、Ｂ１４を制御する。セルコントローラ３１は、ラミネート電池Ａ１３、Ｂ１４の端子間電圧を検知するとともに、ラミネート電池Ａ１３、Ｂ１４の過充電や過放電のモニタやラミネート電池Ａ１３、Ｂ１４の残存容量のモニタを行い、ラミネート電池Ａ１３、Ｂ１４を管理する。
【００４０】
バッテリコントローラ３２は、セルコントローラ３１に対する電力の入出力管理を行う。バッテリコントローラ３２は、セルコントローラ３１に信号を、例えば、通信手段３４ａを使用して与えると共に、セルコントローラ３１から信号を、例えば、通信手段３４ｂを使用して得る。なお、バッテリコントローラ３２は、信号線３３を介して、外部と接続されている。
【００４１】
バッテリコントローラ３２は、例えば、最初のセルコントローラ３１の入力部１３１に信号を与える。こうした信号が、セルコントローラ３１の出力部１３２から他のセルコントローラ３１の入力部１３１に連続的に伝えられる。こうした信号は、最後のセルコントローラ３１ｅの出力部１３２ｅからバッテリコントローラ３２に与えられる。こうして、バッテリコントローラ３２は、セルコントローラ３１をモニタ（監視）することが可能となる。
【００４２】
なお、セルコントローラ３１、バッテリコントローラ３２は、コンピュータ、回路等を用いて適宜構成することができる。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の電池ユニットおよび電池システムは、従来の構成より体積エネルギー密度の向上が期待でき、特に、車載用、大型定置用電源として有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１  正極端子
２  負極端子
３  正極未塗工部
４  負極未塗工部
５  正極
６  負極
７  セパレータ
８  ラミネートフィルム（ケース側）
９  電極群
１０  ラミネートフィルム（ふた側）
１１  ラミネートケース凸部
１２  ラミネートケース凹部
１３  ラミネート電池Ａ
１４  ラミネート電池Ｂ
１５  導線
１６  導電体
１７  絶縁体
１８  放熱板
１９  熱電対
２０  溶接部
３０ｇ  ラミネート電池ユニット
３０Ｍ  二次電池モジュール
３０Ｓ  二次電池システム
３１、３１ｅ  セルコントローラ（制御装置）
３２  バッテリコントローラ
３３  信号線
３４ａ、３４ｂ  通信手段
１３１  入力部
１３２、１３２ｅ  出力部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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