(57)【要約】【課題】直列に接続された複数の単電池を含んでなる組電池において、例えば、外部短絡等に起因する事故電流又は過充電等によって単電池の温度が上昇した際に、当該単電池をシャットダウンさせると共に、当該組電池全体としての給電機能を維持する。【解決手段】直列に接続された複数の単電池を含んでなる組電池において、正極と負極との間に介装される多孔性セパレータを、予め定められたシャットダウン温度（ＴＳ）まで単電池の温度が上昇した際に軟化・溶融して多孔性を失うように構成することにより当該セパレータを介するイオン伝導を遮断して当該単電池をシャットダウンすると共に、上記シャットダウン温度（ＴＳ）において正極と負極とを電気的に接続する迂回機構を更に設けて当該単電池が備える正極と負極とを電気的に接続（短絡）する電気的な迂回路を形成させる。【選択図】図２
2013149456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続された複数の、非水電解質二次電池である単電池を含んでなり、
前記単電池が、多孔性を有するセパレータを介して積層された正極及び負極を備え、
前記セパレータが、予め定められたシャットダウン温度（ＴＳ）において軟化・溶融して多孔性を失うように構成されている、
組電池であって、
前記単電池が、前記シャットダウン温度（ＴＳ）において前記正極と前記負極とを電気的に接続する迂回機構を更に備える、
組電池。
【請求項２】
請求項１に記載の組電池であって、
前記迂回機構が、前記正極と導通する正極導体と、前記負極と導通する負極導体と、前記正極導体と前記負極導体との間に介在する絶縁材料と、を含んでなり、
前記絶縁材料の性状が前記シャットダウン温度（ＴＳ）において変化することにより、前記正極導体と前記負極導体とを電気的に接続する、
組電池。
【請求項３】
請求項２に記載の組電池であって、
前記シャットダウン温度（ＴＳ）において前記絶縁材料が溶融することにより、前記正極導体と前記負極導体とを電気的に接続する、
組電池。
【請求項４】
請求項２に記載の組電池であって、
前記シャットダウン温度（ＴＳ）において前記絶縁材料が収縮することにより、前記正極導体と前記負極導体とを電気的に接続する、
組電池。
【請求項５】
請求項１に記載の組電池であって、
前記迂回機構が、前記正極と導通する正極導体と、前記負極と導通する負極導体と、前記正極導体と前記負極導体との間に介在する絶縁材料と、を含んでなり、
前記絶縁材料が、前記シャットダウン温度（ＴＳ）において、内圧の上昇による前記電池の膨張に伴う前記迂回機構の変形によって破損することにより、前記正極導体と前記負極導体とを電気的に接続する、
組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組電池に関する。詳細には、本発明は、直列に接続された複数の、非水電解質二次電池である単電池を含んでなる組電池に関する。より詳細には、本発明は、直列に接続された複数の、非水電解質二次電池である単電池を含んでなる組電池であって、単電池の温度が上昇した際に、当該単電池をシャットダウンさせると共に、当該組電池全体としての給電機能を維持することができる組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば正極と負極との間で一方が放出したリチウムイオンを他方に吸蔵させるという可逆反応によって充放電を行う非水電解質二次電池においては、過充電防止機構として、例えば電流のシャットダウン機能を有するシャットダウンセパレータを備えたものが知られている。かかる非水電解質二次電池においては、例えばポリエチレン製の微多孔膜等をセパレータとして使用し、過充電によって当該電池内の温度が上昇すると、当該セパレータが軟化・溶融することによってリチウムイオンの通り道となっている細孔を閉鎖し、過充電を停止させることができるように構成されている。かかる構成によるセパレータのシャットダウン機能は、例えば、数個の小容量の単電池を直列に接続する程度の組電池（電池パック）においては良好に発揮され、事故電流を遮断することができる。
【０００３】
ところで、昨今の地球環境保護への関心の益々の高まりを受け、例えば電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、プラグイン・ハイブリッド自動車（ＰＨＶ）等の電動機を動力源とする電動車両の普及が進んでいる。かかる電動車両に搭載される電動機は、例えばリチウムイオン電池等の充電可能な電池から供給される電力によって駆動される。かかる電動機を駆動源として搭載する電動車両においては、所定のタイミングにおいてバッテリを充電することにより継続して走行することができる。
【０００４】
かかる電動車両を始め、無停電電源装置やロードレベリング（電力平準化）用途において使用される大容量の組電池（電池パック）は、例えば、多数個の単電池を直列に接続して高い電圧を得ることができるように構成される。かかる大容量の組電池においては、以下のような問題が生ずる虞がある。
【０００５】
上述のようなシャットダウン機能を備えるセパレータを使用する構成を有する単電池においては、例えば外部短絡等によって事故電流が流れ、単電池内の温度が上昇すると、セパレータが軟化・溶融し始める。しかしながら、（例えば、容量が１００Ａｈを越えるような）大容量の単電池においては電極面積が広いため、セパレータの全域に亘って均等に軟化・溶融せず、局部的にシャットダウンが開始されてしまう可能性がある。この場合、シャットダウンが未だ始まっていない部分に事故電流が集中することになるため、発熱がより一層助長されることになり、最悪の場合、セパレータの熱破膜（溶融破膜）に繋がる虞がある。また、多数個の単電池を直列に接続する構成においては、シャットダウンによって内部抵抗が増大した箇所に高い電圧が印加されることになるため、セパレータの絶縁破壊を引き起こす虞がある。そこで、当該技術分野においては、例えば外部短絡等によって事故電流が流れ、単電池内の温度が上昇した際に、セパレータの熱破膜や絶縁破壊等の問題を伴わずに、単電池を安全にシャットダウンさせるための種々の提案がなされている。
【０００６】
例えば、多孔性を有するセパレータを挟んで正極及び負極を積層して単電池としたものを直列に接続してなる組電池において、高温時に軟化・溶融して多孔性を失うことが無い耐熱性多孔膜を各単電池におけるセパレータとして用いると共に、異常時に開放される開閉装置を単電池の直列回路に介装することにより、異常発生時に単電池の内部が高温になっても、耐熱性多孔膜からなるセパレータにより多孔性を維持して、事故電流の局部的集中によるセパレータの熱破膜や抵抗増大によるセパレータの絶縁破壊を防止しつつ、開閉装置が開路して事故電流を遮断することが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００７】
また、当該技術分野においては、セパレータを介して積層された正極と負極とを備える非水電解質二次電池において、正極と負極との間に配された抵抗体と、正極と負極とが抵抗体を介して導通状態となるのを防ぐための絶縁体とを配設し、電池内部の温度が上昇した際に絶縁体の絶縁機能が失われて正極と負極とが短絡されるように構成することにより、当該電池の内部の温度上昇に伴いシャットダウンセパレータによって過充電を停止させる際に、当該電池内に過剰に蓄えられた電力を放電させて、当該過剰に蓄えられた電力により不安定化した正極及び負極が電解液と反応して更に発熱し、当該電池の破裂等を引き起こすことを防止することが提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【０００８】
上記提案を始めとする従来技術は何れも、単電池内の温度が上昇した際に、セパレータの熱破膜や絶縁破壊、電池の更なる発熱や破裂等の問題を伴わずに、当該単電池を安全にシャットダウンさせることを目的とするものである。しかしながら、複数の単電池を直列に接続して高い電圧を得ることができるように構成された組電池においては、従来技術に係る電池のように単電池内の温度が上昇した際に（例えば、開閉装置による開路又はセパレータの軟化・溶融等により）当該単電池をシャットダウンさせると、直列回路全体が遮断されてしまうので、組電池全体としての機能が停止又は低下してしまう。当該組電池が、例えば、ＥＶ、ＨＶ、ＰＨＶ等の電動車両に動力源として搭載される電動機の電源として使用される場合、上記のように温度が異常に上昇した単電池をシャットダウンさせると、直列回路全体が遮断され、当該組電池が電動機に必要とされる電力を供給することができなくなる。従って、当該電動車両は、もはや電動機を駆動源とする走行を継続することができなくなる。
【０００９】
以上のように、当該技術分野においては、直列に接続された複数の単電池を含んでなる組電池において、例えば、外部短絡等に起因する事故電流又は過充電等によって単電池の温度が上昇した際に、当該単電池をシャットダウンさせると共に、当該組電池全体としての給電機能を維持することができる技術に対する継続的な要求が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−６６５８号公報
【特許文献２】特開２００２−２４６０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述のように、当該技術分野においては、直列に接続された複数の単電池を含んでなる組電池において、例えば、外部短絡等に起因する事故電流又は過充電等によって単電池の温度が上昇した際に、当該単電池をシャットダウンさせると共に、当該組電池全体としての給電機能を維持することができる技術に対する継続的な要求が存在する。
【００１２】
本発明は、かかる要求に応えるために為されたものである。即ち、本発明の１つの目的は、直列に接続された複数の単電池を含んでなる組電池において、例えば、外部短絡等に起因する事故電流又は過充電等によって単電池の温度が上昇した際に、当該単電池をシャットダウンさせると共に、当該組電池全体としての給電機能を維持することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の上記１つの目的は、
直列に接続された複数の、非水電解質二次電池である単電池を含んでなり、
前記単電池が、多孔性を有するセパレータを介して積層された正極及び負極を備え、
前記セパレータが、予め定められたシャットダウン温度（ＴＳ）において軟化・溶融して多孔性を失うように構成されている、
組電池であって、
前記単電池が、前記シャットダウン温度（ＴＳ）において前記正極と前記負極とを電気的に接続する迂回機構を更に備える、
組電池によって達成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る組電池によれば、直列に接続された複数の単電池を含んでなる組電池において、例えば、外部短絡等に起因する事故電流又は過充電等によって単電池の温度が上昇した際に、当該単電池をシャットダウンさせると共に、当該組電池全体としての給電機能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来技術に係る組電池及び本発明の１つの実施態様に係る組電池の構成にそれぞれ対応する等価回路を模式的に表す回路図である。
【図２】従来技術に係る組電池に含まれる単電池の構成の一例を示す模式図である。
【図３】従来技術に係る組電池のシャットダウン時における電流及び電圧の変化の一例を示すグラフである。
【図４】本発明の１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池の構成の一例を示す模式図である。
【図５】本発明の１つの実施態様に係る組電池のシャットダウン時における電流及び電圧の変化の一例を示すグラフである。
【図６】本発明のもう１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池の構成の一例を示す模式図である。
【図７】本発明の更にもう１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池の構成の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
前述のように、本発明は、直列に接続された複数の単電池を含んでなる組電池において、例えば、外部短絡等に起因する事故電流又は過充電等によって単電池の温度が上昇した際に、当該単電池をシャットダウンさせると共に、当該組電池全体としての給電機能を維持することを１つの目的とする。
【００１７】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究の結果、直列に接続された複数の単電池を含んでなる組電池において、正極と負極との間に介装される多孔性セパレータを、予め定められたシャットダウン温度（ＴＳ）まで単電池の温度が上昇した際に軟化・溶融して多孔性を失うように構成することにより、当該セパレータを介するイオン伝導を遮断して、当該単電池における電池反応を停止させて当該単電池をシャットダウンすると共に、上記シャットダウン温度（ＴＳ）において正極と負極とを電気的に接続する迂回機構を更に設けて、当該単電池が備える正極と負極とを電気的に接続（短絡）する電気的な迂回路を形成させることにより、当該単電池がシャットダウンされた後も、当該組電池全体としての給電機能を維持することができることを見出し、本発明を想到するに至ったものである。
【００１８】
即ち、本発明の第１の実施態様は、
直列に接続された複数の、非水電解質二次電池である単電池を含んでなり、
前記単電池が、多孔性を有するセパレータを介して積層された正極及び負極を備え、
前記セパレータが、予め定められたシャットダウン温度（ＴＳ）において軟化・溶融して多孔性を失うように構成されている、
組電池であって、
前記単電池が、前記シャットダウン温度（ＴＳ）において前記正極と前記負極とを電気的に接続する迂回機構を更に備える、
組電池である。
【００１９】
上記のように、本実施態様に係る組電池は、直列に接続された複数の、非水電解質二次電池である単電池を含んでなる。当該単電池は、非水電解質二次電池である限り、特に限定されるものではない。前述のように、かかる単電池の具体例としては、例えば、リチウムイオン電池等を挙げることができる。また、本実施態様に係る組電池に含まれる単電池は、従来技術に係る非水電解質二次電池と同様に、多孔性を有するセパレータを介して積層された正極及び負極を備える。尚、本実施態様に係る組電池における単電池の接続形態は、直列に接続された複数の、非水電解質二次電池である単電池を含んでなる限り、特に限定されるものではない。即ち、本実施態様に係る組電池における単電池は、直列に接続された複数の単電池に加えて、例えば、並列に接続された他の単電池を更に含んでいてもよい。
【００２０】
上記セパレータは、一般的には、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン等の熱可塑性（熱軟化性・熱溶融性）樹脂を含んでなる材質によって構成される。当該セパレータは、上述のように、多孔性を有する。換言すれば、当該セパレータは、多数の微細な貫通孔を有する。当該貫通孔は、当該単電池における電池反応（充電及び放電）に関与する反応物質としてのイオンのみが通過することができる大きさとなるように形成される。これにより、当該単電池においては、正常時には、正極と負極とを電気的に隔離（絶縁）しつつ、電池反応に関与する反応物質（例えば、リチウムイオン等）のみを通過させ、電池反応を可能とする。
【００２１】
一方、例えば、外部短絡等に起因する事故電流又は過充電等によって単電池の温度が上昇した際（異常時）には、上記セパレータが、予め定められたシャットダウン温度（ＴＳ）において軟化・溶融して多孔性を失うように構成されている。具体的には、単電池の温度が上昇した際（異常時）には、上記セパレータが軟化・溶融することにより、上述の微細な貫通孔が塞がり、単電池における電池反応（充電及び放電）に関与する反応物質としてのイオンの通過が遮断される。これにより、単電池における電池反応が停止され、単電池がシャットダウンされる。その結果、単電池の温度が更に上昇してセパレータの熱破膜（溶融破膜）や単電池の破裂等の最悪の事態を招くことを回避することができる。
【００２２】
尚、上記セパレータによるシャットダウンは、単電池における電池反応（充電及び放電）に関与する反応物質としてのイオンの通過を遮断することにより単電池における電池反応を停止して、単電池の温度が更に上昇してセパレータの熱破膜（溶融破膜）や単電池の破裂等の最悪の事態を招くことを回避するために行われる。従って、上記シャットダウン温度（ＴＳ）は、例えば、セパレータの熱破膜（溶融破膜）や単電池の破裂等の問題が生ずる温度を基準として、単電池に流れることが想定される異常電流の大きさや異常電流に起因する発熱量の大きさ、単電池の構成部材の熱容量等を考慮して、適宜定めることができる。
【００２３】
また、上記のようにして定められたシャットダウン温度（ＴＳ）においてセパレータが軟化・溶融して多孔性を失うように構成する具体的な手法としては、例えば、セパレータの材質の選択や、セパレータの材質のガラス転移温度及び／又は融点の調節等を挙げることができる。更に、セパレータの材質のガラス転移温度及び／又は融点を調節する具体的な手法としては、例えば、セパレータの材質として採用する樹脂の平均分子量や分子量分布の調節や、例えば可塑剤等の添加剤の選択等を挙げることができる。尚、シャットダウン温度（ＴＳ）の決定やセパレータの設計の手法は上記に限定されるものではなく、当該技術分野において周知の種々の手法を採用することができる。
【００２４】
ところで、上述のように、直列に接続された複数の単電池を含んでなる組電池においては、上記のように単電池内の温度が上昇した際に当該単電池をシャットダウンさせると、当該単電池を含む直列回路全体が遮断されてしまうので、電池としての機能が停止又は低下してしまう。当該組電池が、例えば、ＥＶ、ＨＶ、ＰＨＶ等の電動車両に動力源として搭載される電動機の電源として使用される場合、上記のように温度が異常に上昇した単電池をシャットダウンさせると、直列回路全体が遮断され、当該組電池が電動機に必要とされる電力を供給することができなくなる。従って、当該電動車両においては、もはや電動機を駆動源とする走行はできなくなる。
【００２５】
そこで、本実施態様に係る組電池においては、上記のように単電池内の温度が上昇した際に、上記セパレータが軟化・溶融して多孔性を失うことにより当該単電池における電池反応を停止させるのと並行して、当該単電池が備える正極と負極とを電気的に接続（短絡）する電気的な迂回路を形成させる。具体的には、本実施態様に係る組電池においては、直列に接続された複数の単電池の各々が、上記セパレータが軟化・溶融するシャットダウン温度（ＴＳ）において当該単電池が備える正極と負極とを電気的に接続する迂回機構を更に備えることにより、何れかの単電池内の温度が上昇した際に、上記セパレータが軟化・溶融して多孔性を失うことにより当該単電池における電池反応を停止させるのと並行して、上記迂回機構により、当該単電池が備える正極と負極とを電気的に接続（短絡）する電気的な迂回路を形成させる。これにより、本実施態様に係る組電池においては、当該単電池がシャットダウンされた後も、当該組電池全体としての給電機能を維持することができる。
【００２６】
尚、上記迂回機構により単電池が備える正極と負極とを電気的に接続（短絡）する際には、当該単電池に蓄えられた電力が急速に放電されるため、上記迂回機構には大きい電流が流れる場合があり、これに伴い、少なからぬ発熱が起こる場合がある。従って、上記迂回機構は、放熱性が良好な箇所に設置することが望ましい。単電池において、かかる放熱性が良好な箇所としては、例えば、セパレータを挟んで積層された正極及び負極を含んでなる積層体の最外層が挙げられる。このように迂回機構を放熱性が良好な箇所に設置することにより、迂回機構により単電池が備える正極と負極とを電気的に接続（短絡）する際に当該単電池に蓄えられた電力の放電に起因する熱が生じた場合においても、当該熱を単電池の外部に迅速に放出することができるので、単電池の更なる温度上昇を引き起こす虞を低減することができる。
【００２７】
また、単電池内の温度がシャットダウン温度（ＴＳ）に到達してセパレータが軟化・溶融し始めてから当該単電池がシャットダウンされるまでには、ある程度の時間を要する。当該単電池がシャットダウンされる前に上記迂回機構により当該単電池が備える正極と負極とが短絡されると、この時点においては電池反応が未だ完全には停止されていないことから、放電に起因する発熱がより大きくなる。従って、より好ましくは、上記迂回機構による正極と負極との短絡は、単電池がシャットダウンされた時点以降に行われることが望ましい。
【００２８】
ところで、上記のように迂回機構を放熱性が良好な箇所（例えば、単電池の最外層）に設置する場合は、迂回機構に含まれる絶縁材料の温度がシャットダウン温度（ＴＳ）に到達するのは、単電池内の温度がシャットダウン温度（ＴＳ）に到達してから、ある程度の時間が経過した後となる。従って、この場合における迂回機構による正極と負極との短絡は、単電池内においてセパレータが軟化・溶融し始めてから、ある程度の時間が経過した後となるので、電池反応が完全には停止されている可能性が高まり、放電に起因する発熱がより大きくなる問題を低減することができる可能性が高まる。かかる観点からも、迂回機構を放熱性が良好な箇所に設置することがより望ましい。
【００２９】
ここで、本実施態様に係る組電池において、当該単電池がシャットダウンされた後も、当該組電池全体としての給電機能を維持することができる仕組みにつき、図１を参照しながら詳細に説明する。図１は、前述のように、従来技術に係る組電池及び本発明の１つの実施態様に係る組電池の構成にそれぞれ対応する等価回路を模式的に表す回路図である。
【００３０】
先ず、図１（ａ）は、従来技術に係る組電池の構成に対応する等価回路を模式的に表す回路図である。図１（ａ）に示す組電池１０は、複数の単電池が直列に接続された直列回路１２を含んでなる。組電池１０は、電気的負荷１５（例えば、電動機等）に電気的に接続されて、電気的負荷１５に電力を供給する。図１（ａ）に示す例においては、組電池１０に含まれる直列回路１２を構成する複数の単電池のうち、向かって右端に配設された単電池１１（二点鎖線によって囲まれた単電池）において前述のような異常が発生し、単電池１１の温度が上昇したものとする。
【００３１】
単電池１１においては、単電池１１の温度が上昇し、予め定められたシャットダウン温度（ＴＳ）に達すると、前述のようなシャットダウン機能を有するセパレータ（図示せず）が軟化・溶融して、単電池１１における電池反応（充電及び放電）に関与する反応物質としてのイオン（例えば、リチウムイオン等）の通過を可能とする多孔性を失うことにより、単電池１１における電池反応を停止させて単電池１１をシャットダウンする。これにより、単電池１１の温度が更に上昇してセパレータの熱破膜（溶融破膜）や単電池１１の破裂等の最悪の事態を招くことを回避することができる。
【００３２】
しかしながら、図１（ａ）に示す組電池１０においては、上記のように単電池１１内の温度が上昇した際に単電池１１をシャットダウンさせると、単電池１１を含む直列回路１２の全体が遮断されてしまうので、電池としての機能が停止してしまう。組電池１０の電気的負荷１５が、例えば、ＥＶ、ＨＶ、ＰＨＶ等の電動車両に動力源として搭載される電動機である場合、上記のように温度が異常に上昇した単電池１１をシャットダウンさせると、直列回路１２の全体が遮断され、組電池１０が電気的負荷１５（電動機）に必要とされる電力を供給することができなくなる。従って、当該電動車両においては、もはや電動機を駆動源とする走行はできなくなる。
【００３３】
一方、図１（ｂ）は、本発明の１つの実施態様に係る組電池の構成に対応する等価回路を模式的に表す回路図である。図１（ｂ）に示す組電池１０も、図１（ａ）に示す組電池１０と同様に、複数の単電池が直列に接続された直列回路１２を含んでなる。組電池１０は、電気的負荷１５（例えば、電動機等）に電気的に接続されて、電気的負荷１５に電力を供給する。図１（ｂ）に示す例においても、組電池１０に含まれる直列回路１２を構成する複数の単電池のうち、向かって右端に配設された単電池１１（二点鎖線によって囲まれた単電池）において前述のような異常が発生し、当該単電池１１の温度が上昇したものとする。
【００３４】
上記単電池１１においては、単電池１１の温度が上昇し、予め定められたシャットダウン温度（ＴＳ）に達すると、前述のようなシャットダウン機能を有するセパレータ（図示せず）が軟化・溶融して、単電池１１における電池反応（充電及び放電）に関与する反応物質としてのイオン（例えば、リチウムイオン等）の通過を可能とする多孔性を失うことにより、単電池１１における電池反応を停止させて単電池１１をシャットダウンする。これにより、単電池１１の温度が更に上昇してセパレータの熱破膜（溶融破膜）や単電池１１の破裂等の最悪の事態を招くことを回避することができる。この点については、図１（ｂ）に示す組電池１０も、図１（ａ）に示す組電池１０と同様である。
【００３５】
しかしながら、図１（ｂ）に示す組電池１０においては、単電池１１が、上記シャットダウン温度（ＴＳ）において単電池１１の正極と負極とを電気的に接続する迂回機構１３を更に備える。従って、図１（ｂ）に示す組電池１０においては、上記のように単電池１１内の温度が上昇して上記シャットダウン温度（ＴＳ）に到達した際に、前述のようなシャットダウン機能を有するセパレータ（図示せず）が軟化・溶融して単電池１１をシャットダウンさせる一方で、迂回機構１３が単電池１１の正極と負極とを電気的に接続する（図１（ｂ）において点線で囲まれたスイッチが閉じる）。これにより、単電池１１が電気的に迂回され、当該単電池１１を除く他の単電池によって直列回路１２が維持される。その結果、図１（ｂ）に示す組電池１０においては、単電池１１がシャットダウンされた後も、組電池１０の全体としての給電機能を維持することができる。
【００３６】
以上のように、本実施態様に係る組電池においては、直列に接続された複数の単電池の各々が、セパレータが軟化・溶融するシャットダウン温度（ＴＳ）において単電池が備える正極と負極とを電気的に接続する迂回機構を更に備えることにより、何れかの単電池内の温度が上昇した際に、セパレータが軟化・溶融して多孔性を失うことにより単電池における電池反応を停止させるのと並行して、迂回機構により、単電池が備える正極と負極とを電気的に接続（短絡）する電気的な迂回路を形成させる。これにより、本実施態様に係る組電池においては、特定の単電池がシャットダウンされた後も、組電池全体としての給電機能を維持することができる。
【００３７】
ところで、上記迂回機構は、上記のように単電池内の温度が上昇した際に、セパレータが軟化・溶融するシャットダウン温度（ＴＳ）において単電池が備える正極と負極とを電気的に接続することができる限り、特定の構成に限定されるものではない。例えば、迂回機構は、単電池内の温度を検出する単電池内部温度検出手段と、当該単電池が備える正極と負極とを電気的に接続したり遮断したりすることができる切り替え手段（例えば、リレースイッチ等）とを備え、上記単電池内部温度検出手段によって検出される温度が予め定められたシャットダウン温度（ＴＳ）に達した際に上記切り替え手段によって正極と負極とを電気的に接続するように構成されたものであってもよい。
【００３８】
しかしながら、上記のような構成を有する迂回機構を、本実施態様に係る組電池において直列に接続された複数の単電池に配設する構成は、当該組電池の構成を非常に複雑なものとし、結果として当該組電池の製造コストの増大に繋がるので望ましくない。従って、迂回機構は、単純な構成を有し、製造コストを大幅に増大させないものが望ましい。かかる迂回機構は、例えば、単電池が備える正極と導通する正極導体と、単電池が備える負極と導通する負極導体と、当該正極導体と当該負極導体との間に介在する絶縁材料と、を含んでなり、セパレータが軟化・溶融するシャットダウン温度（ＴＳ）において上記絶縁材料の性状が変化することにより、上記正極導体と上記負極導体とを電気的に接続して当該単電池が備える正極と負極とを短絡するように構成されたものであってもよい。
【００３９】
即ち、本発明の第２の実施態様は、
本発明の前記第１の実施態様に係る組電池であって、
前記迂回機構が、前記正極と導通する正極導体と、前記負極と導通する負極導体と、前記正極導体と前記負極導体との間に介在する絶縁材料と、を含んでなり、
前記絶縁材料の性状が前記シャットダウン温度（ＴＳ）において変化することにより、前記正極導体と前記負極導体とを電気的に接続する、
組電池である。
【００４０】
上記のように、本実施態様に係る組電池においては、前記迂回機構が、前記正極と導通する正極導体と、前記負極と導通する負極導体と、前記正極導体と前記負極導体との間に介在する絶縁材料と、を含んでなる。上記正極導体及び負極導体は、それぞれ単電池の正極及び負極と（電気的に）導通している限り、如何なる材質で構成されていてもよく、あるいは如何なる大きさ、形状、及び構成を有するものであってもよい。単純な構成を有し、単電池の製造コストを大幅に増大させない正極導体及び負極導体の構成例としては、例えば、単電池の正極及び負極の一部を、それぞれ正極導体及び負極導体として利用する構成を挙げることができる。この場合、正極導体及び負極導体として利用する単電池の正極及び負極の部分においては、セパレータに代えて、上記絶縁材料を正極導体と負極導体との間に介在させたものとすることができる。
【００４１】
ところで、上記絶縁材料は、シャットダウン温度（ＴＳ）において性状を変化させて、正極導体と負極導体とを電気的に接続して単電池が備える正極と負極とを短絡する。上記絶縁材料の性状の変化は、正極導体と負極導体とを電気的に接続して単電池が備える正極と負極とを短絡することができる限り、如何なる性状の変化であってもよい。例えば、上記絶縁材料は、上記シャットダウン温度（ＴＳ）において溶融することにより、正極導体と負極導体とを電気的に接続するものであってもよい。あるいは、上記絶縁材料は、例えば、上記シャットダウン温度（ＴＳ）において収縮することにより、正極導体と負極導体とを電気的に接続するものであってもよい。
【００４２】
従って、本発明の第３の実施態様は、
本発明の前記第２の実施態様に係る組電池であって、
前記シャットダウン温度（ＴＳ）において前記絶縁材料が溶融することにより、前記正極導体と前記負極導体とを電気的に接続する、
組電池である。
【００４３】
上記のように、本実施態様に係る組電池が備える迂回機構においては、前記シャットダウン温度（ＴＳ）において前記絶縁材料が溶融することにより、前記正極導体と前記負極導体とを電気的に接続する。より具体的には、本実施態様に係る組電池においては、上述のように、単電池の正極と導通する正極導体と、単電池の負極と導通する負極導体と、正極導体と負極導体との間に介在する絶縁材料とを含んでなる迂回機構において、正極導体と負極導体との間に介在して正極導体と負極導体とを電気的に隔離している絶縁材料が、シャットダウン温度（ＴＳ）において溶融する。これにより、絶縁材料の機械的強度が低下すると共に流動性が増大し、正極導体と負極導体とを物理的に離れた状態で支持して電気的に隔離することが不可能となる。その結果、正極導体と負極導体とが接触して、導通状態となる（即ち、電気的に接続される）。
【００４４】
尚、上記絶縁材料を、シャットダウン温度（ＴＳ）において溶融するように構成する具体的な手法としては、例えば、絶縁材料の材質の選択や、絶縁材料の材質の融点の調節等を挙げることができる。更に、絶縁材料の材質の融点を調節する具体的な手法としては、例えば、絶縁材料の材質として採用する樹脂の平均分子量や分子量分布の調節や添加剤の選択等を挙げることができる。尚、絶縁材料の構成手法は上記に限定されるものではなく、当該技術分野において周知の種々の手法を採用することができる。
【００４５】
また、本発明の第４の実施態様は、
本発明の前記第２の実施態様に係る組電池であって、
前記シャットダウン温度（ＴＳ）において前記絶縁材料が収縮することにより、前記正極導体と前記負極導体とを電気的に接続する、
組電池である。
【００４６】
上記のように、本実施態様に係る組電池が備える迂回機構においては、前記シャットダウン温度（ＴＳ）において前記絶縁材料が収縮することにより、前記正極導体と前記負極導体とを電気的に接続する。より具体的には、本実施態様に係る組電池においては、上述のように、単電池の正極と導通する正極導体と、単電池の負極と導通する負極導体と、正極導体と負極導体との間に介在する絶縁材料とを含んでなる迂回機構において、正極導体と負極導体との間に介在して正極導体と負極導体とを電気的に隔離している絶縁材料が、シャットダウン温度（ＴＳ）において収縮する。これにより、正極導体及び負極導体と絶縁材料との接触面積が少なくなり、互いに対向する正極導体及び負極導体の全表面を絶縁材料によって覆うことが不可能となる。その結果、正極導体と負極導体とが接触して、導通状態となる（即ち、電気的に接続される）。
【００４７】
尚、上記絶縁材料を、シャットダウン温度（ＴＳ）において収縮するように構成する具体的な手法としては、例えば、絶縁材料の材質の選択や、絶縁材料の材質のガラス転移温度の調節等を挙げることができる。また、上記絶縁材料として、例えば熱可塑性樹脂からなる延伸フィルムを使用する場合は、当該延伸フィルムの製造時における延伸倍率や熱固定温度等の製造条件を調節することにより、当該延伸フィルムの配向度や結晶化度を調節して、所望の温度において所望の収縮率を発現するように構成することができる。尚、絶縁材料の構成手法は上記に限定されるものではなく、当該技術分野において周知の種々の手法を採用することができる。
【００４８】
ところで、本発明に係る種々の組電池のうち、前述のように、前記迂回機構が、前記正極と導通する正極導体と、前記負極と導通する負極導体と、前記正極導体と前記負極導体との間に介在する絶縁材料とを含んでなる実施態様に係る組電池において、前記シャットダウン温度（ＴＳ）において前記正極導体と前記負極導体とを電気的に接続することができる迂回機構の構成は、前述の構成に限定されるものではない。即ち、上記迂回機構は、前記シャットダウン温度（ＴＳ）において前記絶縁材料の性状が変化することにより前記正極導体と前記負極導体とを電気的に接続するのではなく、他の仕組みによって前記シャットダウン温度（ＴＳ）において前記正極と前記負極とを電気的に接続するものであってもよい。
【００４９】
具体的には、上記迂回機構は、例えば、前記正極と導通する正極導体と、前記負極と導通する負極導体と、前記正極導体と前記負極導体との間に介在する絶縁材料と、を含んでなり、前記絶縁材料が、前記シャットダウン温度（ＴＳ）において、内圧の上昇による前記単電池の膨張に伴う前記迂回機構の変形によって破損することにより、前記正極導体と前記負極導体とを電気的に接続するものであってもよい。
【００５０】
従って、本発明の第５の実施態様は、
本発明の前記第１の実施態様に係る組電池であって、
前記迂回機構が、前記正極と導通する正極導体と、前記負極と導通する負極導体と、前記正極導体と前記負極導体との間に介在する絶縁材料と、を含んでなり、
前記絶縁材料が、前記シャットダウン温度（ＴＳ）において、内圧の上昇による前記単電池の膨張に伴う前記迂回機構の変形によって破損することにより、前記正極導体と前記負極導体とを電気的に接続する、
組電池である。
【００５１】
上記のように、本実施態様に係る組電池が備える迂回機構は、前記正極と導通する正極導体と、前記負極と導通する負極導体と、前記正極導体と前記負極導体との間に介在する絶縁材料と、を含んでなり、前記絶縁材料が、前記シャットダウン温度（ＴＳ）において、内圧の上昇による前記単電池の膨張に伴う前記迂回機構の変形によって破損することにより、前記正極導体と前記負極導体とを電気的に接続する。当該技術分野においては周知であるように、例えば、外部短絡等に起因する事故電流又は過充電等によって単電池の温度が上昇した際には、当該単電池の内圧が上昇し、当該単電池が膨張する。かかる単電池の膨張に伴い、当該単電池を構成する種々の部材に応力が作用し、ある程度の変形を余儀無くされる。
【００５２】
従って、本実施態様に係る組電池が備える迂回機構において正極導体と負極導体との間に介在して正極導体と負極導体とを電気的に隔離している絶縁材料の機械的強度を適宜調節することにより、単電池の温度が上昇した際の内圧の上昇による単電池の膨張に伴う迂回機構の変形により、前記シャットダウン温度（ＴＳ）において絶縁材料が破損するように構成することができる。これにより、絶縁材料は、単電池の温度が上昇した際に正極導体と負極導体とを物理的に離れた状態で支持して電気的に隔離することが不可能となる。その結果、正極導体と負極導体とが接触して、導通状態となる（即ち、電気的に接続される）
【００５３】
尚、単電池の温度が上昇した際の内圧の上昇による単電池の膨張に伴う迂回機構の変形により前記シャットダウン温度（ＴＳ）において破損するように上記絶縁材料を構成するには、例えば、単電池の膨張に伴って絶縁材料に作用する応力の大きさに応じた機械的強度を有する材料を選択することができる。また、温度が上昇した際の単電池の内圧については、例えばＣＨＢ（シクロヘキシルベンジン）やホスファゼン等の電解液用添加剤の選択によって調節することができる。あるいは、温度が上昇した際の単電池の内圧は電極材料における添加剤によっても影響される。更に、例えば正極導体及び負極導体の形状並びに絶縁材料の厚み等によっても、絶縁材料が破損する温度を調節することができる。また、正極導体及び負極導体は、少なくとも互いに対向する面において、突起や凹凸形状を有することにより、単電池の温度上昇に伴う内圧の上昇による単電池の膨張によって迂回機構が変形した際に、絶縁材料の破損を生じ易くすることがより望ましい。
【００５４】
本発明の幾つかの実施態様に係る組電池の構成につき、添付図面等を参照しつつ以下に説明する。但し、以下に述べる説明はあくまでも例示を目的とするものであり、本発明の範囲が以下の説明に限定されるものと解釈されるべきではない。
【実施例】
【００５５】
（１）従来技術に係る組電池に含まれる単電池の構成
本発明の幾つかの実施態様に係る組電池の構成についての説明に先立ち、従来技術に係る組電池に含まれる単電池の構成について先ず説明する。図２は、前述のように、従来技術に係る組電池に含まれる単電池の構成の一例を示す模式図である。図２に示す従来技術に係る組電池に含まれる単電池は、多孔性を有するセパレータ２１を介して積層された正極２２及び負極２３を備える。
【００５６】
前述のように、セパレータ２１は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン等の熱可塑性（熱軟化性・熱溶融性）樹脂を含んでなる材質によって構成される。また、セパレータ２１は多孔性を有する。即ち、セパレータ２１は、多数の微細な貫通孔を有し、当該貫通孔を通して、単電池における電池反応（充電及び放電）に関与する反応物質としてのイオン（例えば、リチウムイオン等）のみを通過させることができる。これにより、セパレータ２１は、単電池において、正極と負極とを電気的に隔離（絶縁）しつつ、電池反応に関与する反応物質のみを通過させ、電池反応を可能とする。
【００５７】
一方、正極２２及び負極２３は、それぞれ、集電体（コレクタ）及び活物質を含んでなる。集電体としては、一般的に、例えば、金属等の良導体、炭素等が使用される。例えば、リチウムイオン電池においては、正極の集電体としてはアルミニウム（Ａｌ）、負極の集電体としては銅（Ｃｕ）が使用されることが多い。また、正極及び負極の活物質は、電池反応に関与する反応物質の種類等に応じて適宜選択することができる。何れにせよ、従来技術に係る組電池及び単電池の構成については、当該技術分野において周知であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００５８】
上記単電池は、例えば、外部短絡等に起因する事故電流又は過充電等によって単電池の温度が上昇した際（異常時）に、セパレータ２１が、予め定められたシャットダウン温度（ＴＳ）において軟化・溶融して多孔性を失うように構成されている。具体的には、単電池の温度が上昇してセパレータ２１の温度がシャットダウン温度（ＴＳ）に到達した際（異常時）には、セパレータ２１が軟化・溶融することにより、上述の微細な貫通孔が塞がり、単電池における電池反応（充電及び放電）に関与する反応物質としてのイオンの通過が遮断される。これにより、単電池における電池反応が停止され、単電池がシャットダウンされる。その結果、単電池の温度が更に上昇してセパレータ２１の熱破膜（溶融破膜）や単電池の破裂等の最悪の事態を招くことを回避することができる。
【００５９】
ここで、上記のような従来技術に係る組電池のシャットダウン時における電流及び電圧の変化につき、図面を参照しながら詳しく説明する。図３は、前述のように、従来技術に係る組電池のシャットダウン時における電流及び電圧の変化の一例を示すグラフである。図３に示す例においては、６００秒辺りの時点において、セパレータによるシャットダウンが起こっている。上述のように、シャットダウン時においては、セパレータが軟化・溶融することにより、単電池における電池反応が停止される。これにより、実線によって示す電池電圧が上昇し、破線によって示す電池電流は急速に下降している。ところで、一点鎖線によって示す温度は、組電池の表面温度である。図３に示すグラフからも明らかであるように、上記のようなシャットダウンが起こっても、組電池の表面温度の異常な上昇は認められない。このことは、上記のように単電池をシャットダウンさせることにより、単電池の温度が更に上昇してセパレータの熱破膜（溶融破膜）や単電池の破裂等の最悪の事態を招くことが回避されたことを示唆している。
【００６０】
ところで、図３において破線によって示す電池電流からも明らかであるように、上記のように単電池をシャットダウンさせると、当該単電池を含む直列回路全体が遮断されてしまい、当該単電池を含む組電池としての機能が停止又は低下してしまう。従って、当該組電池が、例えば、ＥＶ、ＨＶ、ＰＨＶ等の電動車両に動力源として搭載される電動機の電源として使用される場合、上記のように単電池をシャットダウンさせると、直列回路全体が遮断され、当該組電池は、電動機に必要とされる電力を供給することができなくなる。従って、当該電動車両においては、もはや電動機を駆動源とする走行はできなくなるが、以下に説明するように、本発明に係る組電池においては、かかる不都合を回避することができる。
【００６１】
（２）本発明の１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池の構成
ここでは、本発明の１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池の構成につき、図面を参照しながら詳しく説明する。図４は、前述のように、本発明の１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池の構成の一例を示す模式図である。図４の上側の図によって示すように、図４に示す本発明の１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池もまた、図２に示した従来技術に係る組電池に含まれる単電池と同様に、多孔性を有するセパレータ２１を介して積層された正極２２及び負極２３を備える単電池を含んでなる。また、当該単電池もまた、例えば、外部短絡等に起因する事故電流又は過充電等によって単電池の温度が上昇してセパレータ２１の温度がシャットダウン温度（ＴＳ）に到達した際（異常時）に、セパレータ２１が軟化・溶融して多孔性を失うように構成されている。これにより、当該単電池における電池反応が停止され、当該単電池がシャットダウンされる。その結果、当該単電池の温度が更に上昇してセパレータ２１の熱破膜（溶融破膜）や単電池の破裂等の最悪の事態を招くことを回避することができる。
【００６２】
上記に加えて、図４に示す本発明の１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池は、正極２２と導通する正極導体２７と、負極２３と導通する負極導体２８と、正極導体２７と負極導体２８との間に介在する絶縁材料２６とを含んでなる迂回機構を備える。絶縁材料２６は、正常時においては、正極導体２７と負極導体２８との間に介在して正極導体２７と負極導体２８とを電気的に隔離している。しかしながら、例えば、外部短絡等に起因する事故電流又は過充電等によって単電池の温度が上昇した際（異常時）に、絶縁材料２６の温度がシャットダウン温度（ＴＳ）に到達すると、絶縁材料２６が溶融する。これにより、絶縁材料２６の機械的強度が低下すると共に流動性が増大し、例えば、図４の下側の図における黒い両方向の矢印によって示す箇所において、絶縁材料２６が熱破膜（溶融破膜）して、正極導体２７と負極導体２８とを物理的に離れた状態で支持して電気的に隔離することが不可能となる。その結果、正極導体２７と負極導体２８とが接触して、導通状態となる（即ち、電気的に接続される）。
【００６３】
上記により、図４に示す本発明の１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池においては、上述のようにセパレータ２１の温度がシャットダウン温度（ＴＳ）に到達してセパレータ２１が軟化・溶融することにより単電池における電池反応が停止されても、絶縁材料２６の温度がシャットダウン温度（ＴＳ）に到達すると、絶縁材料２６が溶融することにより正極導体２７と負極導体２８とを接触させて導通状態とする。従って、図４に示す単電池においては、単電池内の温度が上昇した際に、セパレータ２１が軟化・溶融して多孔性を失うことにより当該単電池における電池反応を停止させる一方で、上記迂回機構が備える絶縁材料２６が溶融して、当該単電池の正極２２と負極２３とを電気的に接続（短絡）する電気的な迂回路を形成させる。これにより、図４に示す単電池を含んでなる組電池においては、当該単電池がシャットダウンされた後も、当該組電池全体としての給電機能を維持することができる。
【００６４】
尚、前述のように、上記迂回機構により単電池が備える正極２２と負極２３とを電気的に接続（短絡）する際には、当該単電池に蓄えられた電力が急速に放電されるため、上記迂回機構には大きい電流が流れる場合があり、これに伴い、少なからぬ発熱が起こる場合がある。従って、上記迂回機構は、放熱性が良好な箇所に設置することが望ましい。単電池において、かかる放熱性が良好な箇所としては、例えば、図４に示すように、セパレータ２１を挟んで積層された正極２２及び負極２３を含んでなる積層体の最外層が挙げられる。このように迂回機構を放熱性が良好な箇所に設置することにより、迂回機構により単電池の正極２２と負極２３とを電気的に接続（短絡）する際に当該単電池に蓄えられた電力の放電に起因する熱が生じた場合においても、当該熱を単電池の外部に迅速に放出することができるので、単電池の更なる温度上昇を引き起こす虞を低減することができる。
【００６５】
また、単電池内の温度がシャットダウン温度（ＴＳ）に到達してセパレータ２１が軟化・溶融し始めてから当該単電池がシャットダウンされるまでには、ある程度の時間を要する。当該単電池がシャットダウンされる前に上記迂回機構により当該単電池が備える正極２２と負極２３とが短絡されると、この時点においては電池反応が未だ完全には停止されていないことから、放電に起因する発熱がより大きくなる。従って、より好ましくは、上記迂回機構による正極２２と負極２３との短絡は、単電池がシャットダウンされた時点以降に行われることが望ましい。
【００６６】
ところで、上記のように迂回機構を放熱性が良好な箇所（例えば、単電池の最外層）に設置する場合は、迂回機構に含まれる絶縁材料２６の温度がシャットダウン温度（ＴＳ）に到達するのは、単電池内のセパレータ２１の温度がシャットダウン温度（ＴＳ）に到達してから、ある程度の時間が経過した後となる。従って、この場合における迂回機構による正極２２と負極２３との短絡は、単電池内においてセパレータ２１が軟化・溶融し始めてから、ある程度の時間が経過した後となるので、電池反応が完全には停止されている可能性が高まり、放電に起因する発熱がより大きくなる問題を低減することができる可能性が高まる。かかる観点からも、迂回機構を放熱性が良好な箇所に設置することがより望ましい。
【００６７】
ここで、上記のような本発明の１つの実施態様に係る組電池のシャットダウン時における電流及び電圧の変化につき、図面を参照しながら詳しく説明する。図５は、前述のように、本発明の１つの実施態様に係る組電池のシャットダウン時における電流及び電圧の変化の一例を示すグラフである。図５に示す例においても、図３に示した例と同様に、６００秒辺りの時点において、セパレータによるシャットダウンが起こっている。上述のように、シャットダウン時においては、セパレータが軟化・溶融することにより、単電池における電池反応が停止される。これにより、実線によって示す電池電圧が上昇し、破線によって示す電池電流は急速に下降している。
【００６８】
しかしながら、図５に示す本発明の１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池においては、図３に示した従来技術に係る組電池に含まれる単電池とは異なり、上述のような迂回機構を備えている。これにより、図５に示す例においては、セパレータが軟化・溶融することにより単電池における電池反応が停止される一方で、迂回機構が備える絶縁材料が溶融して当該単電池の正極と負極とを短絡させる。これにより、図５に示す例においては、実線によって示す電池電圧が再び下降し、破線によって示す電池電流が急速に上昇している。
【００６９】
即ち、図５に示す本発明の１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池においては、セパレータによるシャットダウンが起こった後も、当該組電池全体としての給電機能を維持することができる。従って、当該組電池が、例えば、ＥＶ、ＨＶ、ＰＨＶ等の電動車両に動力源として搭載される電動機の電源として使用される場合において、上記のような単電池のシャットダウンが起こっても、直列回路全体としての導通は確保され、当該組電池は電動機に必要とされる電力を供給することができる。従って、当該電動車両においては、特定の単電池においてシャットダウンが起こっても、電動機を駆動源とする走行を継続することができる。
【００７０】
上記においては、シャットダウン温度（ＴＳ）において絶縁材料が溶融することにより正極導体と負極導体とを電気的に接続する迂回機構を備える単電池について説明したが、前述のように、シャットダウン温度（ＴＳ）において正極導体と負極導体とを電気的に接続する構成は、上記に限定されるものではない。従って、本発明の更なる実施態様について以下に説明する。
【００７１】
（３）本発明のもう１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池の構成
ここでは、本発明のもう１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池の構成につき、図面を参照しながら詳しく説明する。図６は、前述のように、本発明のもう１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池の構成の一例を示す模式図である。図６の上側の図によって示すように、図６に示す本発明のもう１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池は、当該単電池が備える迂回機構において、正極２２に導通する正極導体２７と負極２３に導通する負極導体２８との間に介在する絶縁材料２６が、シャットダウン温度（ＴＳ）において溶融するのではなく、シャットダウン温度（ＴＳ）において収縮することにより、例えば、図６の下側の図における黒い両方向の矢印によって示す箇所において、正極導体２７と負極導体２８とを物理的に離れた状態で支持して電気的に隔離することが不可能となり、正極導体２７と負極導体２８とを電気的に接続して、当該単電池の正極２２と負極２３とを短絡する点を除き、図４に示す本発明の１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池と同様の構成を有する。
【００７２】
上記により、図６に示す本発明のもう１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池においては、上述のようにセパレータ２１の温度がシャットダウン温度（ＴＳ）に到達してセパレータ２１が軟化・溶融することにより単電池における電池反応が停止されても、絶縁材料２６の温度がシャットダウン温度（ＴＳ）に到達すると、絶縁材料２６が収縮することにより正極導体２７と負極導体２８とを接触させて導通状態とする。従って、図６に示す単電池においては、単電池内の温度が上昇した際に、セパレータ２１が軟化・溶融して多孔性を失うことにより当該単電池における電池反応を停止させる一方で、上記迂回機構が備える絶縁材料２６が収縮して、当該単電池の正極２２と負極２３とを電気的に接続（短絡）する電気的な迂回路を形成させる。これにより、図６に示す単電池を含んでなる組電池においては、当該単電池がシャットダウンされた後も、当該組電池全体としての給電機能を維持することができる。
【００７３】
（４）本発明の更にもう１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池の構成
ここでは、本発明の更にもう１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池の構成につき、図面を参照しながら詳しく説明する。図７は、前述のように、本発明の更にもう１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池の構成の一例を示す模式図である。図７の上側の図によって示すように、図７に示す本発明の更にもう１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池は、当該単電池が備える迂回機構において、正極２２と導通する正極導体２７及び負極２３と導通する負極導体２８が、互いに対向する面に凹凸形状を有する点、並びに正極導体２７と負極導体２８との間に介在する絶縁材料２６がシャットダウン温度（ＴＳ）において溶融して正極導体２７と負極導体２８とを電気的に接続するのではなく、シャットダウン温度（ＴＳ）において、内圧の上昇による単電池の膨張に伴う迂回機構の変形によって絶縁材料２６が破損することにより、正極導体と負極導体とを電気的に接続して、当該単電池の正極２２と負極２３とを短絡する点を除き、図４に示す本発明の１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池と同様の構成を有する。
【００７４】
上記により、図７に示す本発明の更にもう１つの実施態様に係る組電池に含まれる単電池においては、上述のようにセパレータ２１の温度がシャットダウン温度（ＴＳ）に到達してセパレータ２１が軟化・溶融することにより単電池における電池反応が停止されても、絶縁材料２６の温度がシャットダウン温度（ＴＳ）に到達すると、内圧の上昇による単電池の膨張に伴う迂回機構の変形によって絶縁材料２６が破損することにより正極導体２７と負極導体２８とを接触させて導通状態とする。従って、図７に示す単電池においては、単電池内の温度が上昇した際に、セパレータ２１が軟化・溶融して多孔性を失うことにより当該単電池における電池反応を停止させる一方で、図７の下側の図によって示すように、上記迂回機構が備える絶縁材料２６が破損して、当該単電池の正極２２と負極２３とを電気的に接続（短絡）する電気的な迂回路を形成させる。これにより、図７に示す単電池を含んでなる組電池においては、当該単電池がシャットダウンされた後も、当該組電池全体としての給電機能を維持することができる。
【００７５】
以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施態様について説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることができることは言うまでも無い。
【符号の説明】
【００７６】
１０…組電池、１１…単電池、１２…直列回路、１３…迂回機構、１５…電気的負荷、２１…セパレータ、２２…正極、２３…負極、２６…絶縁材料、２７…正極導体、及び２８…負極導体。
【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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