(57)【要約】【課題】扁平角形の金属製の容器に電極を収容した複数の二次電池を固縛した組電池において、二次電池の劣化を抑制する。【解決手段】容器１１０と該容器１１０に収容された電極とを備えた扁平角形の二次電池１００と、二次電池１００の厚さ方向（Ｘ軸方向）の両側に配置されたスペーサ２００と、を備えた組電池１である。容器１１０は、厚さ方向の両側の幅広側面１１０ａに、電極の合剤層と重なる中間領域Ｒ１と該中間領域Ｒ１の周囲の周縁領域Ｒ２とを有する。二次電池１００の厚さ方向の両側に配置されたスペーサ２００は、幅広側面１１０ａの周縁領域Ｒ２に当接する当接部２１０と、幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１に隣接する空洞部２２０と、を有する。空洞部２２０の厚さ方向における寸法は、二次電池１００の満充電時の幅広側面１１０ａの厚さ方向における膨張量以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器と該容器に収容された電極とを備えた扁平角形の二次電池と、前記二次電池の厚さ方向の両側に配置されたスペーサと、を備えた組電池であって、
前記容器は、前記厚さ方向の両側の幅広側面に、前記電極の合剤層と重なる中間領域と該中間領域の周囲の周縁領域とを有し、
前記二次電池の前記厚さ方向の両側に配置された前記スペーサは、前記幅広側面の前記周縁領域に当接する当接部と、前記幅広側面の前記中間領域に隣接する空洞部と、を有し、
前記空洞部の前記厚さ方向における寸法は、前記二次電池の満充電時の前記幅広側面の前記厚さ方向における膨張量以上であることを特徴とする組電池。
【請求項２】
前記二次電池の前記厚さ方向の両側に配置された前記スペーサの双方が、前記当接部と前記空洞部とを有することを特徴とする請求項１に記載の組電池。
【請求項３】
前記空洞部の前記寸法は、前記膨張量よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の組電池。
【請求項４】
前記空洞部の前記寸法は、前記電極の経時的な膨張量の増加による前記幅広側面の前記厚さ方向における最大膨張量よりも小さいことを特徴とする請求項３に記載の組電池。
【請求項５】
前記スペーサは、前記幅広側面の前記中間領域に対向して前記幅広側面との間に前記空洞部を形成する膨張規制部を有することを特徴とする請求項４に記載の組電池。
【請求項６】
前記当接部は、前記幅広側面の１以上の各辺に沿って延びる細長い形状を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の組電池。
【請求項７】
前記スペーサは、前記空洞部に冷媒を出入させる冷媒流路を有することを特徴とする請求項６に記載の組電池。
【請求項８】
前記当接部は、前記厚さ方向に延びる柱状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の組電池。
【請求項９】
前記当接部は、前記幅広側面の角部に当接することを特徴とする請求項８に記載の組電池。
【請求項１０】
前記当接部は、互いに連結されていることを特徴とする請求項９に記載の組電池。
【請求項１１】
前記二次電池は、前記電極とセパレータとを交互に積層して捲回した捲回群を備え、
前記容器の前記厚さ方向の内寸は、前記二次電池の満充電時の前記捲回群の前記厚さ方向の最大寸法よりも大きいことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の組電池。
【請求項１２】
前記捲回群は、前記電極及び前記セパレータよりも曲げ剛性が高い軸芯を備え、該軸芯の周りに前記電極及び前記セパレータが捲回されていることを特徴とする請求項１１に記載の組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の角形二次電池を用いた組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化等の環境問題から電気自動車（ＥＶ）や駆動の一部を電気モーターで補助するハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）が各自動車メーカーで開発されている。ＥＶやＨＥＶの電源としては、高容量かつ高出力な二次電池が必要である。この要求に合致する二次電池として、リチウムイオン二次電池がある。特に角形のリチウムイオン二次電池は組電池にした際の体積効率が優れている利点がある。
【０００３】
リチウムイオン二次電池は、充放電を繰り返すと、リチウムイオンの活物質への挿入と脱離に伴って電極の体積が変化する。このような体積変化は、活物質同士の剥離を引き起こし、リチウムイオン二次電池の寿命を短縮させる場合がある。そのため、リチウムイオン二次電池を外部から拘束して体積変化を抑制することが行われている。以下、電池を外部から拘束することを固縛と称する。
【０００４】
電池を固縛した組電池の一例として、複数の充電可能な単電池が電気的に接続された状態で所定方向に配列され且つ該配列方向に荷重が加えられて拘束されてなり、各単電池に付与される面圧を適正に維持することを課題とする組電池が開示されている（下記特許文献１を参照）。特許文献１に記載された組電池は、配列された単電池間の間隙の少なくとも一箇所に、該単電池とともに配列方向に荷重が加えられた状態で拘束される緩衝板が配置されている。
【０００５】
緩衝板は、隣接する単電池の容器側壁に対向する面であって拘束時に単電池容器側壁に接触する接触面を有しており、接触面には、単電池の変形を許容する変形部と、単電池の変形を許容しない非変形部とが形成されている。これにより、特許文献１は、緩衝板に接する単電池の内圧が上昇して単電池が厚み方向（単電池配列方向）に膨張したとしても、緩衝板の変形部が変形することで単電池の寸法変化を吸収することができ、単電池の膨張を許容して各単電池に付与される面圧を適正に維持することができる、としている。
【０００６】
また、電池の膨れが抑えられ、かつ電池の冷却を行うことができる電池パックを提供することを課題として、電池と、金属製筐体と、絶縁油とを含む電池パックが開示されている（下記特許文献２を参照）。特許文献２に記載された電池パックにおいて、電池は、プラスチック製の外装容器と、外装容器内に収容される電極と、外装容器内に収容される電解液と、外装容器に設けられ、電極と電気的に接続された電極端子とを含む。電池及び絶縁油は、金属製の筐体内に収容される。
【０００７】
特許文献２に記載された電池パックは、電池の容器及び蓋をプラスチックから形成することによって、電池内に発生したガス圧と筐体内の圧力がプラスチックのガス透過性により等しくなるため、電池が膨れるのを防止することができる、としている。また、特許文献２では、容器の外面にスペーサとして機能する突起が形成された実施形態が開示されているが、電池パックに加わった衝撃によって電極群が移動して容器又は蓋と接触しても内部短絡を生じないことから、スペーサを省略することも可能である、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−１５７７４７号公報
【特許文献２】特開２０１４−２２１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載された組電池では、緩衝板の接触面が単電池の変形を許容する変形部を有することで、緩衝板の接触面が変形部を有しない場合と比較して、電極に作用する圧力がされることが期待できる。しかし、緩衝板の接触面が常に単電池の容器側壁に接している。そのため、電池内の電極の体積変化が大きい場合、変形部の材質によっては、電池の固縛によって電極の膨張が規制され、電極に圧力が作用して活物質が変形し、電池が劣化して寿命が短縮される虞がある。
【００１０】
特許文献２に記載された電池パックでは、電池にプラスチック製の外装容器を用いることで、電池の膨れが抑制される。そのため、電池を固縛する必要がなく、電極に圧力が作用して活物質が変形することを防止できる。しかし、金属製の外装容器を用いる場合には、何らかの原因で電池の外装容器が膨張すると、隣接する電池の外装容器同士が接触して膨張が規制され、電極に圧力が作用して活物質が変形し、電池が劣化して寿命が短縮される虞がある。
【００１１】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、扁平角形の金属製の容器に電極を収容した複数の二次電池を固縛した組電池において、二次電池の劣化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成すべく、本発明の組電池は、容器と該容器に収容された電極とを備えた扁平角形の二次電池と、前記二次電池の厚さ方向の両側に配置されたスペーサと、を備えた組電池であって、前記容器は、前記厚さ方向の両側の幅広側面に、前記電極の合剤層と重なる中間領域と該中間領域の周囲の周縁領域とを有し、前記二次電池の前記厚さ方向の両側に配置された前記スペーサは、前記幅広側面の前記周縁領域に当接する当接部と、前記幅広側面の前記中間領域に隣接する空洞部と、を有し、前記空洞部の前記厚さ方向における寸法は、前記二次電池の満充電時の前記幅広側面の前記厚さ方向における膨張量以上である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の組電池によれば、扁平角形の金属製の容器に電極を収容した複数の二次電池を固縛した組電池において、二次電池の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１に係る組電池の概略構成を示す模式的な断面図。
【図２】図１に示す二次電池の一つとその両側のスペーサの拡大図。
【図３】図１に示す隣接する二つの二次電池とその間に配置されるスペーサの斜視図。
【図４】図３に示す二次電池の分解斜視図。
【図５】図４に示す二次電池の捲回群の一部を展開した模式的な斜視図。
【図６】本発明の実施形態２に係る組電池の図３に相当する斜視図。
【図７】本発明の実施形態３に係る組電池の図３に相当する斜視図。
【図８】本発明の実施形態４に係る組電池の図３に相当する斜視図。
【図９】本発明の実施形態５に係る組電池の図３に相当する斜視図。
【図１０】本発明の実施形態６に係る組電池の図３に相当する斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の組電池の実施形態を説明する。なお、各図において、本発明の組電池の特徴を分かりやすく説明するために、各部の縮尺を適宜変更して表す場合がある。また、各図において、二次電池の厚さ方向をＸ軸方向、二次電池の幅方向をＹ軸方向、二次電池の高さ方向をＺ軸方向とするＸＹＺ直交座標系を示す。
【００１６】
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係る組電池１の概略構成を示す模式的な断面図である。図２は、図１に示す二次電池１００の一つとその両側のスペーサ２００の拡大図である。図３は、図１に示す隣接する二つの二次電池１００とその間に配置されるスペーサ２００の斜視図である。
【００１７】
本実施形態の組電池１は、二次電池１００と、該二次電池１００の厚さ方向（Ｘ軸方向）の両側に配置されたスペーサ２００と、Ｘ軸方向に交互に配列した二次電池１００及びスペーサ２００を拘束する拘束部材３００と、を備えている。通常、組電池１には、数十個の二次電池１００が組み込まれるが、図示の都合上、図１では４つの二次電池１００を使用した組電池１を示している。組電池１は、例えば、複数の組電池１を組み合わせた電池パックとして自動車等の移動体や蓄電システム等に搭載される。組電池１の出力は、例えば、自動車等の移動体や蓄電システム等、組電池１を使用する機器の仕様に基づいて決定され、組電池１の出力に基づいて二次電池１００の員数が決定される。
【００１８】
本実施形態の組電池１に使用される二次電池１００は、金属製の容器１１０と、該容器１１０に収容された電極１４１，１４２（図５参照）とを備える扁平角形のリチウムイオン二次電池である。本実施形態の組電池１は、特に、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）用の二次電池等、例えば、容量が３Ａｈから１０Ａｈ、又は、容量が４Ａｈから５Ａｈ程度の比較的容量が小さい二次電池１００を用いる場合に好適である。
【００１９】
二次電池１００の容器１１０は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金等の金属によって製作され、上部が開放された有底角筒状の電池缶１１１と、電池缶１１１の上部を閉塞する矩形平板状の電池蓋１１２とを有している。電池蓋１１２の上面の長手方向の一端には、ガスケット１０１を介して正極外部端子１２０Ａが配置され、電池蓋１１２の上面の長手方向の他端には、ガスケット１０１を介して負極外部端子１２０Ｂが配置されている。組電池１において、複数の二次電池１００は、スペーサ２００と交互に厚さ方向（Ｘ軸方向）に配列され、隣接する二次電池１００を交互に１８０°反転して配置することで、極性の異なる外部端子１２０Ａ，１２０ＢがＸ軸方向に隣接し、バスバー４００によって直列に接続されている。
【００２０】
二次電池１００の容器１１０は、例えば、レーザ溶接によって電池蓋１１２が電池缶１１１の上部の全周に亘って溶接されることで密閉されている。容器１１０は、厚さ方向（Ｘ軸方向）の両側に一対の相対的に面積の大きい幅広側面１１０ａを有し、幅方向（Ｙ軸方向）の両側に一対の相対的に面積の小さい幅狭側面１１０ｂを有し、電池蓋１１２と高さ方向（Ｚ軸方向）の反対側に底面１１０ｃを有している。容器１１０は、Ｘ軸方向の両側の幅広側面１１０ａに、後述する電極１４１，１４２の合剤層１４１ｂ，１４２ｂ（図５参照）と重なる中間領域Ｒ１と該中間領域Ｒ１の周囲の周縁領域Ｒ２とを有している。
【００２１】
スペーサ２００は、例えば、エンジニアリングプラスチック等の電気絶縁性を有する材料によって製作され、Ｘ軸方向に二次電池１００と交互に配置されている。本実施形態の組電池１は、スペーサ２００として、Ｘ軸方向の両端に配置された二次電池１００の外側に配置される一対の端部スペーサ２００Ａと、２つの二次電池１００の間に配置される複数の中間スペーサ２００Ｂと、を有している。端部スペーサ２００Ａは、二次電池１００に対向する面と反対側の面に、拘束部材３００のエンドプレート３１０を当接させるエンドプレート当接面２００ａを有している。
【００２２】
拘束部材３００は、Ｘ軸方向の両端の端部スペーサ２００Ａの外側に配置された一対のエンドプレート３１０と、該一対のエンドプレート３１０のＸ軸方向の間隔を規定するサイドプレート３２０と、サイドプレート３２０をエンドプレート３１０に締結するボルト３３０と、を有している。エンドプレート３１０、サイドプレート３２０及びボルト３３０は、例えば、ステンレス鋼等の金属材料によって製作することができる。
【００２３】
エンドプレート３１０は、例えば、矩形平板状の部材であり、ボルト３３０を螺合させる複数のボルト穴（図示省略）を有し、端部スペーサ２００Ａのエンドプレート当接面２００ａに当接している。サイドプレート３２０は、Ｘ軸方向に延びる帯板状の部材であり、Ｘ軸方向の両端にＹ軸方向に曲折されたフランジ部３２１を備えている。フランジ部３２１は、エンドプレート３１０のボルト穴に対応する位置に、ボルト３３０を挿通させる貫通孔（図示省略）を有している。
【００２４】
拘束部材３００は、例えば、以下の手順で複数の二次電池１００を複数のスペーサ２００とともに拘束して固縛することができる。まず、複数の二次電池１００を交互に１８０°反転させながら、複数の中間スペーサ２００Ｂと交互にＸ軸方向に配列し、Ｘ軸方向の両端の二次電池１００に対向させて一対の端部スペーサ２００Ａを配置する。次に、端部スペーサ２００Ａのエンドプレート当接面２００ａにエンドプレート３１０を当接させ、一対のエンドプレート３１０にＸ軸方向の両側から所定の圧縮力を付与する。この状態で、サイドプレート３２０を一対のエンドプレート３１０間に架け渡し、ボルト３３０をフランジ部３２１の貫通孔に挿通させてエンドプレート３１０のボルト穴に締結する。これにより、二次電池１００の容器１１０にスペーサ２００が所定の面圧で押し付けられ、二次電池１００がスペーサ２００と交互に配列した状態で拘束されて固縛される。
【００２５】
スペーサ２００は、二次電池１００の容器１１０の幅広側面１１０ａの周縁領域Ｒ２に当接する当接部２１０と、幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１に隣接する空洞部２２０と、を有している。換言すると、少なくとも組電池１に組み込まれた二次電池１００が初期化後の満充電前の状態である場合において、スペーサ２００は、当接部２１０のみが容器１１０の幅広側面１１０ａの周縁領域Ｒ２に当接し、幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１に当接する部分を有しない。なお、本実施形態において、空洞部２２０は、幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１の全体に亘って隣接している。また、本実施形態の組電池１が備えるスペーサ２００は、二次電池１００の容器１１０の幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１に対向して幅広側面１１０ａとの間に空洞部２２０を形成する膨張規制部２３０を有している。膨張規制部２３０は、矩形枠状の当接部２１０の内側に設けられた矩形平板状の部分である。
【００２６】
図１に示すように、中間スペーサ２００Ｂは、二次電池１００に対向するＸ軸方向の両側の面にそれぞれ当接部２１０、空洞部２２０及び膨張規制部２３０を有している。これに対し、端部スペーサ２００Ａは、二次電池１００に対向するＸ軸方向の片側の面のみに当接部２１０、空洞部２２０及び膨張規制部２３０を有している。端部スペーサ２００Ａのその他の構成は、中間スペーサ２００Ｂと同様である。したがって、以下では、スペーサ２００について、端部スペーサ２００Ａの説明を省略して中間スペーサ２００Ｂを中心に説明する。
【００２７】
本実施形態の組電池１は、図２に示すように、二次電池１００のＸ軸方向の両側に配置されたスペーサ２００の双方が、当接部２１０と空洞部２２０とを有している。なお、本発明の組電池１の構成は、本実施形態の組電池１の構成に限定されず、二次電池１００のＸ軸方向の両側に配置されたスペーサ２００の少なくとも一方が、容器１１０の幅広側面１１０ａの周縁領域Ｒ２に当接する当接部２１０と、幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１の全体に亘って隣接する空洞部２２０と、を有していればよい。
【００２８】
スペーサ２００の空洞部２２０のＸ軸方向における寸法Ｄ１は、二次電池１００の満充電時の容器１１０の幅広側面１１０ａのＸ軸方向における膨張量ｄ以上である。より詳細には、空洞部２２０のＸ軸方向における寸法Ｄ１は、二次電池１００の満充電時の幅広側面１１０ａのＸ軸方向における膨張量ｄよりも大きい。なお、スペーサ２００の空洞部２２０のＸ軸方向における寸法Ｄ１は、二次電池１００の初期化後の最初の満充電時の容器１１０の幅広側面１１０ａのＸ軸方向における膨張量ｄ以上であることが好ましい。すなわち、空洞部２２０のＸ軸方向における寸法Ｄ１は、二次電池１００の初期化後の最初の満充電時の幅広側面１１０ａのＸ軸方向における膨張量ｄよりも大きいことが好ましい。
【００２９】
ここで、容器１１０の幅広側面１１０ａの膨張量ｄとは、膨張前の平坦な幅広側面１１０ａと、膨張後の幅広側面１１０ａとの間のＸ軸方向の距離であり、概して幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１の中央部で最大となり、幅広側面１１０ａの周縁領域Ｒ２の外縁部で最小となる。なお、容器１１０の幅広側面１１０ａの膨張量ｄは、例えば、レーザ変位計やノギス等によって、膨張前後の容器１１０の厚さＴ、すなわちＸ軸方向の寸法を測定することで算出することができる。
【００３０】
また、本実施形態の組電池１において、スペーサ２００の空洞部２２０のＸ軸方向における寸法Ｄ１は、容器１１０内の電極１４１，１４２の経時的な膨張量の増加による幅広側面１１０ａのＸ軸方向における最大膨張量ｄｍａｘよりも小さい。すなわち、二次電池１００は、例えば、初期化後の最初の満充電の状態から放電と充電を繰り返すことで、容器１１０内の電極１４１，１４２の膨張量が経時的に増加する。それに伴って、容器１１０の幅広側面１１０ａの膨張量ｄが経時的に増加して最大膨張量ｄｍａｘに達する。このときの容器１１０の幅広側面１１０ａの膨張量ｄの最大値、すなわち最大膨張量ｄｍａｘは、膨張前の容器１１０の厚さＴ、すなわち膨張前の容器１１０のＸ軸方向の寸法の数％から１０％程度になる。
【００３１】
図３に示すように、本実施形態の組電池１において、スペーサ２００の当接部２１０は、二次電池１００の容器１１０の幅広側面１１０ａの１以上の各辺に沿って延びる細長い形状を有している。より具体的には、容器１１０の幅広側面１１０ａの４辺の各々に沿って延びる当接部２１０が、互いに連結されて矩形枠状に形成されている。これにより、当接部２１０は、幅広側面１１０ａの角部Ｃに当接するとともに、幅広側面１１０ａの周縁領域Ｒ２の外縁部に幅広側面１１０ａの４辺に沿って当接している。当接部２１０は、膨張規制部２３０と連結され、膨張規制部２３０と一体に設けられている。
【００３２】
スペーサ２００の空洞部２２０は、当接部２１０と膨張規制部２３０によって囲まれた空間である。本実施形態の組電池１では、スペーサ２００の膨張規制部２３０は、二次電池１００の容器１１０に対向する面が平坦である。したがって、膨張前の容器１１０の幅広側面１１０ａと膨張規制部２３０との間の空洞部２２０の断面形状は、概ね矩形である。なお、膨張規制部２３０は、容器１１０に対向する面が、膨張後の容器１１０の幅広側面１１０ａの凸面形状に沿う凹面形状に形成されていてもよい。
【００３３】
図４は、図３に示す二次電池１００の分解斜視図である。図５は、図４に示す二次電池１００の捲回群１４０の一部を展開した模式的な斜視図である。以下、本実施形態の組電池１が備える二次電池１００の構成について詳細に説明する。
【００３４】
二次電池１００は、概ね直方体形状を有する扁平箱型の容器１１０を備え、容器１１０内に扁平な捲回群１４０が収容されている。容器１１０は、上部に開口部１１１ａを有する扁平な有底角筒状の電池缶１１１と、電池缶１１１の開口部１１１ａを閉塞する概ね長方形の平板状の電池蓋１１２とを有している。電池蓋１１２の長手方向の中央部には、ガス排出弁１０２が設けられている。ガス排出弁１０２は、例えば、電池蓋１１２の一部を薄肉化してスリットを形成すること等により形成され、容器１１０の内圧が所定の圧力を超えて上昇したときに開裂して容器１１０の内圧を低下させ、二次電池１００の安全性を確保する。また、電池蓋１１２には、ガス排出弁１０２に隣接して、容器１１０内に電解液を注入するための注液孔１０３が穿設されている。
【００３５】
容器１１０の外部で電池蓋１１２の上面の長手方向の一端には、ガスケット１０１を介して正極外部端子１２０Ａが配置され、容器１１０の外部で電池蓋１１２の上面の長手方向の他端には、ガスケット１０１を介して負極外部端子１２０Ｂが配置されている。各外部端子１２０Ａ，１２０Ｂは、それぞれ、バスバー４００が溶接される概ね直方体のブロック形状の溶接接合部１２１と、溶接接合部１２１の下面からＺ軸方向に延びる円柱状の接続部１２２とを有している。容器１１０の内部で電池蓋１１２の下面の長手方向の一端には、絶縁板１０４を介して正極集電板１３０Ａが配置され、容器１１０の内部で電池蓋１１２の下面の長手方向の他端には、絶縁板１０４を介して負極集電板１３０Ｂが配置されている。各集電板１３０Ａ，１３０Ｂは、電池蓋１１２に沿う矩形板状の基部１３１と、Ｚ軸方向に延びる端子部１３２とを有している。
【００３６】
正極外部端子１２０Ａ及び正極集電板１３０Ａの材料としては、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金を用いることができ、負極外部端子１２０Ｂ及び負極集電板１３０Ｂの材料としては、例えば、銅又は銅合金を用いることができる。また、絶縁板１０４及びガスケット１０１の材料としては、例えばポリブチレンテレフタレートやポリフェニレンサルファイド、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂等の絶縁性を有する樹脂材を用いることができる。
【００３７】
二次電池１００を組み立てる際には、ガスケット１０１、電池蓋１１２、絶縁板１０４、及び、各集電板１３０Ａ，１３０Ｂの基部１３１に設けられた貫通孔に、各外部端子１２０Ａ，１２０Ｂの接続部１２２を挿通させる。そして、接続部１２２の先端を塑性変形させて拡径させ、かしめ部を形成する。これにより、外部端子１２０Ａ，１２０Ｂと集電板１３０Ａ，１３０Ｂが電池蓋１１２に一体的に固定される。また、各外部端子１２０Ａ，１２０Ｂと各集電板１３０Ａ，１３０Ｂは、ガスケット１０１及び絶縁板１０４によって電池蓋１１２に対して電気的に絶縁された状態で、電気的に接続される。
【００３８】
捲回群１４０は、図５に示すように、正極電極１４１及び負極電極１４２とセパレータ１４３，１４４とが、捲回軸Ａ側から正極電極１４１、セパレータ１４３、負極電極１４２、セパレータ１４４の順に交互に積層され、捲回軸Ａを中心として捲回され、扁平な形状に形成されている。セパレータ１４３，１４４は、例えばポリエチレン製の微多孔性を有する絶縁材料からなり、正極電極１４１と負極電極１４２との間を絶縁している。捲回群１４０は、容器１１０の幅広側面１１０ａに対向して配置される平坦な一対の平面部１４０ａと、電池蓋１１２及び容器１１０の底面１１０ｃに対向して配置される半円筒状の一対の湾曲部１４０ｂとを有している。
【００３９】
本実施形態の組電池１に用いられる二次電池１００において、捲回群１４０は、正極電極１４１、負極電極１４２及びセパレータ１４３，１４４よりも曲げ剛性が高い軸芯１４５を備え、該軸芯１４５の周りに電極１４１，１４２及びセパレータ１４３，１４４が捲回されている。軸芯１４５は、例えば、正極箔１４１ａ、負極箔１４２ａ及びセパレータ１４３，１４４よりも曲げ剛性が高い樹脂シートを捲回することによって製作することができる。
【００４０】
正極電極１４１は、正極集電体である正極箔１４１ａと、正極箔１４１ａの両面に塗布された正極活物質合剤からなる正極合剤層１４１ｂとを有している。正極電極１４１の幅方向の一側は、正極合剤層１４１ｂが形成されず、正極箔１４１ａが露出した箔露出部１４１ｃとされている。正極電極１４１は、箔露出部１４１ｃが負極電極１４２の箔露出部４２ｃと捲回軸Ａ方向の反対側に配置されて、捲回軸Ａの周りに捲回されている。正極電極１４１は、例えば、正極活物質に導電材、結着剤及び分散溶媒を添加して混練した正極活物質合剤を、幅方向の一側を除いて正極箔１４１ａの両面に塗布し、乾燥、プレス、裁断することによって製作することができる。正極箔１４１ａとしては、例えば、厚さ約２０μｍのアルミニウム箔を用いることができる。正極箔１４１ａの厚みを含まない正極合剤層１４１ｂの厚さは、例えば、約９０μｍである。
【００４１】
正極活物質合剤の材料としては、例えば、正極活物質として１００重量部のマンガン酸リチウム（化学式ＬｉＭｎ２Ｏ４）を、導電材として１０重量部の鱗片状黒鉛を、結着剤として１０重量部のポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦという。）を、分散溶媒としてＮ−メチルピロリドン（以下、ＮＭＰという。）を、それぞれ用いることができる。正極活物質は、前記したマンガン酸リチウムに限定されず、例えば、スピネル結晶構造を有する他のマンガン酸リチウム、一部を金属元素で置換又はドープしたリチウムマンガン複合酸化物を用いてもよい。また、正極活物質として、層状結晶構造を有するコバルト酸リチウムやチタン酸リチウム、及びこれらの一部を金属元素で置換又はドープしたリチウム−金属複合酸化物を用いてもよい。
【００４２】
負極電極１４２は、負極集電体である負極箔１４２ａと、負極箔１４２ａの両面に塗布された負極活物質合剤からなる負極合剤層１４２ｂとを有している。負極電極１４２の幅方向の一側は、負極合剤層１４２ｂが形成されず、負極箔１４２ａが露出した箔露出部４２ｃとされている。負極電極１４２は、その箔露出部１４２ｃが正極電極１４１の箔露出部１４１ｃと捲回軸Ａ方向の反対側に配置されて、捲回軸Ａの周りに捲回されている。負極電極１４２は、例えば、負極活物質に結着剤及び分散溶媒を添加して混練した負極活物質合剤を、幅方向の一側を除く負極箔１４２ａの両面に塗布し、乾燥、プレス、裁断することによって製作することができる。負極箔１４２ａとしては、例えば、厚さ約１０μｍの銅箔を用いることができる。負極箔１４２ａの厚みを含まない負極合剤層１４２ｂの厚さは、例えば、約７０μｍである。
【００４３】
負極活物質合剤の材料としては、例えば、負極活物質として１００重量部の非晶質炭素粉末を、結着剤として１０重量部のＰＶＤＦを、分散溶媒としてＮＭＰをそれぞれ用いることができる。負極活物質は、前記した非晶質炭素に限定されず、リチウムイオンを挿入、脱離可能な天然黒鉛や、人造の各種黒鉛材、コークスなどの炭素質材料やＳｉやＳｎなどの化合物（例えば、ＳｉＯ、ＴｉＳｉ２等）、又はそれらの複合材料を用いてもよい。負極活物質の粒子形状についても特に限定されず、鱗片状、球状、繊維状又は塊状等の粒子形状を適宜選択することができる。
【００４４】
なお、前記した正極及び負極の合剤層１４１ｂ，１４２ｂに用いる結着材は、ＰＶＤＦに限定されない。前記した結着材として、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン、アクリル系樹脂などの重合体及びこれらの混合体などを用いてもよい。
【００４５】
捲回群１４０の捲回軸Ａ方向において、負極電極１４２の負極合剤層１４２ｂの幅は、正極電極１４１の正極合剤層１４１ｂの幅よりも広くなっている。また、捲回群１４０の最内周と最外周には負極電極１４２が捲回されている。これにより、正極合剤層１４１ｂは、捲回群１４０の最内周から最外周まで負極合剤層１４２ｂの間に挟まれている。
【００４６】
正極電極１４１及び負極電極１４２の箔露出部１４１ｃ，１４２ｃは、それぞれ捲回群１４０の平面部１４０ａで束ねられ、図４に示すように、集電板接合部１４１ｄ，１４２ｄが形成される。正極電極１４１及び負極電極１４２のそれぞれの集電板接合部１４１ｄ，１４２ｄは、例えば抵抗溶接又は超音波溶接等によって、正極及び負極の集電板１３０Ａ，１３０Ｂのそれぞれの端子部１３２に接合される。これにより、正極側及び負極側において、外部端子１２０Ａ，１２０Ｂが、それぞれ集電板１３０Ａ，１３０Ｂを介して、捲回群１４０を構成する正負の電極１４１，１４２とそれぞれ電気的に接続される。
【００４７】
なお、捲回群１４０の捲回軸Ａ方向において、セパレータ１４３，１４４の幅は負極合剤層１４２ｂの幅よりも広いが、正極電極１４１及び負極電極１４２の箔露出部１４１ｃ，１４２ｃは、それぞれセパレータ１４３，１４４の幅方向端部よりも幅方向外側に突出している。したがって、セパレータ１４３，１４４は、箔露出部１４１ｃ，１４２ｃを束ねて溶接する際の支障にはならない。
【００４８】
捲回群１４０は、集電板接合部１４１ｄ，１４２ｄが集電板１３０Ａ，１３０Ｂの端子部１３２に溶接され、集電板１３０Ａ，１３０Ｂを介して電池蓋１１２に固定された状態で電池缶１１１の開口部１１１ａから電池缶１１１内に挿入される。このとき、捲回群１４０を、例えばポリプロピレン等の合成樹脂製の絶縁保護フィルム１５０によって覆うことで、捲回群１４０と電池缶１１１との間が絶縁保護フィルム１５０によって電気的に絶縁される。その後、例えばレーザ溶接によって電池蓋１１２を電池缶１１１の開口部１１１ａの全周に亘って溶接して容器１１０を構成する。
【００４９】
これにより、捲回群１４０は、捲回軸ＡがＹ軸方向に沿って配置され、一対の湾曲部１４０ｂが電池蓋１１２と容器１１０の底面１１０ｃに対向し、一対の平面部１４０ａが容器１１０の一対の幅広側面１１０ａに対向する。ここで、捲回群１４０の平面部１４０ａの集電板接合部１４１ｄ，１４２ｄの間の領域は、正極電極１４１の合剤層１４１ｂと負極電極１４２の合剤層１４２ｂが積層された合剤層積層領域である。したがって、容器１１０の幅広側面１１０ａのうち、捲回群１４０の合剤層積層領域とＸ軸方向に対向する領域が、正極電極１４１及び負極電極１４２の合剤層１４１ｂ，１４２ｂとＸ軸方向に重なる中間領域Ｒ１である。また、容器１１０の幅広側面１１０ａのうち、中間領域Ｒ１の周囲で捲回群１４０の合剤層積層領域と対向していない領域が、正極電極１４１及び負極電極１４２の合剤層１４１ｂ，１４２ｂとＸ軸方向に重ならない周縁領域Ｒ２である。
【００５０】
二次電池１００を製造する際には、電池蓋１１２を電池缶１１１の開口部１１１ａに溶接して容器１１０を構成した後、電池蓋１１２の注液孔１０３から容器１１０内に電解液を注入する。ここで、容器１１０内に注入される電解液としては、例えばエチレンカーボネート等の炭酸エステル系の有機溶媒に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）等のリチウム塩が溶解された非水電解液を用いることができる。その後、例えばレーザ溶接によって、注液栓１０５を溶接することによって注液孔１０３を封止し、容器１１０を密閉する。
【００５１】
これにより、二次電池１００は、外部端子１２０Ａ，１２０Ｂ及び集電板１３０Ａ，１３０Ｂを介して捲回群１４０に充電し、捲回群１４０から集電板１３０Ａ，１３０Ｂ及び外部端子１２０Ａ，１２０Ｂを介して外部に電力を供給可能な状態になる。その後、二次電池１００の充放電を何度か繰り返す初期化工程、検査工程等を経て、二次電池１００が完成する。なお、容器１１０のＸ軸方向の内寸ｔ１は、二次電池１００の初期化後の最初の満充電時の捲回群１４０のＸ軸方向の最大寸法ｔ２よりも大きくなるように設定することが好ましい。
【００５２】
以下、本実施形態の組電池１の作用について説明する。
【００５３】
図１に示す組電池１は、バスバー４００を介して個々の二次電池１００の外部端子１２０Ａ，１２０Ｂに電力が供給されると、集電板１３０Ａ，１３０Ｂを介して捲回群１４０に電力が蓄積されて、個々の二次電池１００が充電される。また、個々の二次電池１００の捲回群１４０に蓄積された電力は、集電板１３０Ａ，１３０Ｂ、外部端子１２０Ａ，１２０Ｂ及びバスバー４００を介して組電池１の外部に供給される。ここで、本実施形態の組電池１は、図２に示すように、スペーサ２００が、二次電池１００の容器１１０の幅広側面１１０ａの周縁領域Ｒ２に当接する当接部２１０と、幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１の全体に亘って隣接する空洞部２２０とを有している。そして、スペーサ２００の空洞部２２０のＸ軸方向の寸法Ｄ１が、例えば、二次電池１００の初期化後の最初の満充電時における容器１１０の幅広側面１１０ａのＸ軸方向の膨張量ｄよりも大きい。
【００５４】
これにより、例えば、初期化後の二次電池１００を組電池１に組み込んで最初の満充電状態に充電するまでの間に、容器１１０内の電極１４１，１４２の膨張に起因して幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１がＸ軸方向に膨張しても、中間領域Ｒ１の全体がスペーサ２００に接することがなく、空洞部２２０によって膨張が許容される。すなわち、二次電池１００が最初の満充電状態に充電されるまでの間、容器１１０の幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１とスペーサ２００との間に隙間ｇが形成され、幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１がスペーサ２００から膨張を妨げる反力を受けることがない。これにより、従来よりも容器１１０内の電極１４１，１４２の合剤層１４１ｂ，１４２ｂに作用する圧力を低減し、二次電池１００の劣化を抑制することができる。
【００５５】
また、例えば、初期化後に最初の満充電状態まで充電されて膨張した二次電池１００を組電池１に組み込んで拘束部材３００によって固縛する際に、膨張量ｄが小さい容器１１０の幅広側面１１０ａの周縁領域Ｒ２にスペーサ２００の当接部２１０が当接し、膨張量ｄが大きい幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１の全体が空洞部２２０に受容される。これにより、膨張量ｄが大きい幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１にスペーサ２００からの圧縮力が作用するのを防止できる。すなわち、スペーサ２００と交互に配列された二次電池１００がＸ軸方向に所定の圧縮力で圧縮されて拘束部材３００によって固縛されるまでの間、容器１１０の幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１の全体とスペーサ２００との間に隙間ｇが形成され、幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１の全体がスペーサ２００によって押圧されることがない。これにより、従来よりも容器１１０内の電極１４１，１４２の合剤層１４１ｂ，１４２ｂに作用する圧力を低減し、二次電池１００の劣化を抑制することができる。
【００５６】
したがって、本実施形態の組電池１によれば、扁平角形の金属製の容器１１０に電極１４１，１４２を収容した複数の二次電池１００を固縛した組電池１において、二次電池１００の劣化を抑制し、組電池１の耐久性を向上させることができる。
【００５７】
なお、スペーサ２００の空洞部２２０のＸ軸方向の寸法Ｄ１は、例えば、二次電池１００の初期化後の最初の満充電時における容器１１０の幅広側面１１０ａのＸ軸方向の膨張量ｄと等しくてもよい。この場合、二次電池１００の最初の満充電時に、容器１１０の幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１とスペーサ２００の膨張規制部２３０とが接した状態になる。しかし、この場合でも、幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１と、スペーサ２００の膨張規制部２３０との接触面圧は略ゼロである。したがって、この場合にも、幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１とスペーサ２００との間に隙間ｇが形成される場合と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
ただし、個々の二次電池１００の膨張量ｄは、ある程度の誤差を含んでいる。しがたって、二次電池１００の劣化をより確実かつ効果的に防止するには、膨張量ｄの誤差を考慮して、空洞部２２０のＸ軸方向の寸法Ｄ１を、容器１１０の幅広側面１１０ａのＸ軸方向の膨張量ｄよりも十分に大きくすることが好ましい。これにより、例えば、二次電池１００の初期化後の最初の満充電時に、容器１１０の幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１とスペーサ２００の膨張規制部２３０との接触を確実に防止することができる。
【００５９】
また、本実施形態の組電池１は、二次電池１００のＸ軸方向の両側に配置されたスペーサ２００の双方が、当接部２１０と空洞部２２０とを有している。そのため、二次電池１００の容器１１０は、Ｘ軸方向の両側の幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１が、それぞれＸ軸方向の反対向きに膨張することができる。したがって、二次電池１００のＸ軸方向の両側に配置されたスペーサ２００の片方だけが当接部２１０と空洞部２２０とを有する場合と比較して、容器１１０内の電極１４１，１４２の合剤層１４１ｂ，１４２ｂに作用する圧縮力を低減し、二次電池１００の劣化をより効果的に抑制することができる。
【００６０】
また、本実施形態の組電池１は、スペーサ２００が幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１に対向して幅広側面１１０ａとの間に空洞部２２０を形成する膨張規制部２３０を有している。そして、空洞部２２０のＸ軸方向における寸法Ｄ１は、電極１４１，１４２の経時的な膨張量の増加による容器１１０の幅広側面１１０ａのＸ軸方向における最大膨張量ｄｍａｘよりも小さい。これにより、組電池１において、二次電池１００の充放電を繰り返し行って、容器１１０の幅広側面１１０ａの膨張量ｄが徐々に増加していった場合でも、最大膨張量ｄｍａｘに達する前に、幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１が膨張規制部２３０に当接して膨張が規制される。したがって、二次電池１００を容器１１０の幅広側面１１０ａの膨張量ｄが最大膨張量ｄｍａｘに達するまで自由に膨張させた場合と比較して、二次電池１００の劣化をより効果的に抑制することができる。
【００６１】
また、本実施形態の組電池１は、スペーサ２００の当接部２１０が、二次電池１００の容器１１０の幅広側面１１０ａの１以上の各辺に沿って延びる細長い形状を有している。二次電池１００の容器１１０は、偏平角形の形状を有していることから、幅広側面１１０ａの各辺に沿う部分の機械的強度が比較的高い。また、当接部２１０を細長い形状にすることで、容器１１０に作用する応力を分散させることができる。したがって、スペーサ２００の当接部２１０が、二次電池１００の容器１１０の幅広側面１１０ａの１以上の各辺に沿って延びる細長い形状を有することで、スペーサ２００の当接部２１０から容器１１０に作用する応力を低減し、容器１１０の変形を防止し、二次電池１００の劣化をより効果的に抑制することができる。
【００６２】
また、本実施形態の組電池１は、スペーサ２００の当接部２１０が、二次電池１００の容器１１０の幅広側面１１０ａの角部Ｃに当接している。幅広側面１１０ａの角部Ｃは、幅広側面１１０ａの中でも特に機械的強度が高い。したがって、スペーサ２００の当接部２１０を、幅広側面１１０ａの角部Ｃに当接させることで容器１１０の変形をより確実に防止し、二次電池１００の劣化をより効果的に抑制することができる。
【００６３】
また、本実施形態の組電池１は、幅広側面１１０ａの各辺に沿うスペーサ２００の当接部２１０が、互いに連結されている。そのため、組電池１の組立時のスペーサ２００の位置合わせが容易であり、組電池１の組立性が向上して生産性を向上させることができる。また、二次電池１００の容器１１０の幅広側面１１０ａの周縁領域Ｒ２に、スペーサ２００の当接部２１０をより容易かつ確実に当接させることができる。また、スペーサ２００の機械的強度を向上させ、組電池１の耐久性を向上させることができる。
【００６４】
また、本実施形態の組電池１は、二次電池１００が電極１４１，１４２とセパレータとを交互に積層して捲回した捲回群１４０を備えている。ここで、二次電池１００の容器１１０のＸ軸方向の内寸ｔ１は、例えば、二次電池１００の初期化後の最初の満充電時の捲回群１４０のＸ軸方向の最大寸法ｔ２よりも大きくてもよい。この場合、電極１４１，１４２の膨張に起因する容器１１０の幅広側面１１０ａの膨張量ｄを減少させ、二次電池１００の劣化をより効果的に抑制することができる。
【００６５】
また、本実施形態の組電池１は、二次電池１００の捲回群１４０が、電極及びセパレータ１４３，１４４よりも曲げ剛性が高い軸芯１４５を備え、該軸芯１４５の周りに電極１４１，１４２及びセパレータ１４３，１４４が捲回されている。これにより、二次電池１００が充放電を繰り返した際の捲回群１４０の電極１４１，１４２の撓みや歪みを防止することができ、二次電池１００の劣化をより効果的に抑制することができる。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態の組電池１は、スペーサ２００が二次電池１００の容器１１０の幅広側面１１０ａの周縁領域Ｒ２に当接する当接部２１０と、幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１の全体に亘って隣接する空洞部２２０と、を有している。そして、空洞部２２０のＸ軸方向における寸法Ｄ１が、二次電池１００の満充電時の幅広側面１１０ａのＸ軸方向における膨張量ｄ以上である。したがって、本実施形態の組電池１によれば、扁平角形の金属製の容器１１０に電極１４１，１４２を収容した複数の二次電池１００を固縛した組電池１において、二次電池１００の劣化を抑制することができる。
【００６７】
［実施形態２］
次に、本発明の組電池の実施形態２について、図１及び図２並びに図４及び図５を援用し、図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施形態２に係る組電池の図３に相当する斜視図である。
【００６８】
本実施形態の組電池は、スペーサ２００が空洞部２２０に冷媒を出入させる冷媒流路２４０を有し、当接部２１０がＹ軸方向に沿う幅広側面１１０ａの２辺に沿って延びる細長い形状を有している点で、前述の実施形態１で説明した組電池１と異なっている。本実施形態の組電池のその他の点は、前述の実施形態１で説明した組電池１と同一であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６９】
図６に示すように、本実施形態の組電池は、スペーサ２００がＹ軸方向に平行な幅広側面１１０ａの２辺に沿って延びる細長い形状の当接部２１０を有している。そして、スペーサ２００は、２つの当接部２１０の間に、空洞部２２０に冷媒を出入させる冷媒流路２４０を有している。したがって、本実施形態の組電池によれば、実施形態１の組電池１と同様の効果を得られるだけでなく、例えば、送風装置等の外部の冷却装置を用い、冷媒流路２４０を介して空洞部２２０に冷媒を流通させ、二次電池１００の幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１を効果的に冷却し、二次電池１００の劣化を抑制することができる。
【００７０】
なお、本実施形態では、スペーサ２００がＹ軸方向に沿う幅広側面１１０ａの２辺に沿って延びる当接部２１０を有する場合について説明したが、スペーサ２００がＺ軸方向に沿う幅広側面１１０ａの２辺に沿って延びる当接部２１０を有する場合にも、本実施形態の組電池と同様の効果が得られる。
【００７１】
［実施形態３］
次に、本発明の組電池の実施形態３について、図１及び図２並びに図４及び図５を援用し、図７を用いて説明する。図７は、本発明の実施形態３に係る組電池の図３に相当する斜視図である。
【００７２】
本実施形態の組電池は、スペーサ２００が空洞部２２０に冷媒を出入させる冷媒流路２４０を有し、当接部２１０がＸ軸方向に延びる柱状に形成されている点で、前述の実施形態１で説明した組電池１と異なっている。本実施形態の組電池のその他の点は、前述の実施形態１で説明した組電池１と同一であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７３】
図７に示すように、本実施形態の組電池は、スペーサ２００が膨張規制部２３０の四隅にＸ軸方向に延びる四角柱状の当接部２１０を有し、当接部２１０は、二次電池１００の容器１１０の幅広側面１１０ａの角部Ｃに当接する。スペーサ２００の各当接部２１０の間は、空洞部２２０に冷媒を出入させる冷媒流路２４０になっている。したがって、本実施形態の組電池によれば、実施形態１の組電池１及び実施形態２の組電池と同様の効果を得られるだけでなく、実施形態２の組電池と比較して冷媒流路２４０を増加させ、二次電池１００の幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１をより効果的に冷却し、二次電池１００の劣化を抑制することができる。
【００７４】
［実施形態４］
次に、本発明の組電池の実施形態４について、図１及び図２並びに図４及び図５を援用し、図８を用いて説明する。図８は、本発明の実施形態４に係る組電池の図３に相当する斜視図である。
【００７５】
本実施形態の組電池は、スペーサ２００が二次電池１００の容器１１０の幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１に対向する膨張規制部２３０を有しない点で、図７に示す実施形態３の組電池と異なっている。本実施形態の組電池のその他の点は、前述の実施形態３で説明した組電池と同一であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７６】
図８に示すように、本実施形態の組電池は、スペーサ２００が二次電池１００の容器１１０の幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１に対向する膨張規制部２３０を有しておらず、Ｘ軸方向に隣接する２つの二次電池１００の容器１１０の幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１にそれぞれ隣接する２つの空洞部２２０が、境目なく互いに連続している。ここで、それぞれの空洞部２２０のＸ軸方向における寸法Ｄ１は、それぞれの二次電池１００の初期化後の最初の満充電時の幅広側面１１０ａのＸ軸方向における膨張量ｄ以上である。
【００７７】
そのため、本実施形態の組電池では、各二次電池１００の初期化後の最初の満充電時において、Ｘ軸方向に隣接する２つの二次電池１００の容器１１０の幅広側面１１０ａの中間領域Ｒ１同士の間に隙間が生じるか、又は、面圧が略ゼロの状態で幅広側面１１０ａ同士が接する。また、それぞれの空洞部２２０のＸ軸方向の寸法Ｄ１が、それぞれの容器１１０内の電極１４１，１４２の経時的な膨張量の増加による幅広側面１１０ａのＸ軸方向の最大膨張量ｄｍａｘよりも小さい場合には、それぞれの幅広側面１１０ａの膨張量ｄが最大膨張量ｄｍａｘに達する前に、隣接する２つの二次電池１００の幅広側面１１０ａ同士が当接し、幅広側面１１０ａの膨張が規制される。したがって、本実施形態の組電池によれば、実施形態３の組電池と同様の効果が得られるだけでなく、スペーサ２００の材料の使用量を削減し、製造コストを低減することができる。
【００７８】
［実施形態５］
次に、本発明の組電池の実施形態５について、図１及び図２並びに図４及び図５を援用し、図９を用いて説明する。図９は、本発明の実施形態５に係る組電池の図３に相当する斜視図である。
【００７９】
本実施形態の組電池は、スペーサ２００の当接部２１０が、互いに連結されておらず、幅広側面１１０ａの角部Ｃに当接しない円柱状である点で、図８に示す実施形態４の組電池と異なっている。本実施形態の組電池のその他の点は、前述の実施形態４で説明した組電池と同一であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８０】
図９に示すように、本実施形態の組電池は、スペーサ２００が二次電池１００の容器１１０の幅広側面１１０ａの周縁領域Ｒ２に当接する分離された４つの円柱状の当接部２１０を備え、その間に空洞部２２０が形成されている。４つの当接部２１０は、それぞれ、容器１１０の幅広側面１１０ａの各辺の中央部に配置されている。当接部２１０は、例えば、粘着テープによって容器１１０の幅広側面１１０ａに固定してもよい。また、当接部２１０を容器１１０と一体に設けてもよい。また、当接部２１０の数は、３つ以上であれば、特に限定されない。本実施形態によれば、図８に示す実施形態４の組電池と同様の効果が得られるだけでなく、膨張規制部２３０の厚さの分だけスペーサ２００の厚さを削減し、組電池１をよりコンパクトにすることができる。また、スペーサ２００の当接部２１０の配置の自由度を向上させ、スペーサ２００の材料の使用量をより減少させることができる。
【００８１】
［実施形態６］
次に、本発明の組電池の実施形態６について、図１及び図２並びに図４及び図５を援用し、図１０を用いて説明する。図１０は、本発明の実施形態６に係る組電池の図３に相当する斜視図である。
【００８２】
本実施形態の組電池は、スペーサ２００の当接部２１０が、互いに連結されておらず、Ｌ字形である点で、図８に示す実施形態４の組電池と異なっている。本実施形態の組電池のその他の点は、前述の実施形態４で説明した組電池と同一であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８３】
図１０に示すように、本実施形態の組電池は、スペーサ２００が二次電池１００の容器１１０の幅広側面１１０ａの角部Ｃに当接する分離された４つのＬ字形の当接部２１０を備え、その間に空洞部２２０が形成されている。４つの当接部２１０は、それぞれ、容器１１０の幅広側面１１０ａの各辺に沿って延びる部分を有している。当接部２１０は、例えば、粘着テープによって容器１１０の幅広側面１１０ａに固定してもよい。また、当接部２１０を容器１１０と一体に設けてもよい。本実施形態によれば、図８に示す実施形態４の組電池と同様の効果が得られるだけでなく、スペーサ２００の当接部２１０の配置の自由度を向上させ、スペーサ２００の材料の使用量をより減少させることができる。
【００８４】
以上、図面を用いて本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。例えば、前述の実施形態１から６は、適宜組み合わせることができる。また、スペーサは、外縁部に二次電池の容器を保持する段差部や凹部を設けてセルホルダとして用いてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１  組電池、１００  二次電池、１１０  容器、１４０  捲回群、１４１  正極電極（電極）、１４１ｂ  正極合剤層（合剤層）、１４２  負極電極（電極）、１４２ｂ  負極合剤層（合剤層）、１４３  セパレータ、１４４  セパレータ、１４５  軸芯、２００  スペーサ、２００Ａ  端部スペーサ（スペーサ）、２００Ｂ  中間スペーサ（スペーサ）、２１０  当接部、２２０  空洞部、２３０  膨張規制部、２４０  冷媒流路、Ｃ  角部、Ｄ１  空洞部の厚さ方向における寸法、ｄ  膨張量、ｄｍａｘ  最大膨張量、Ｒ１  中間領域、Ｒ２  周縁領域、ｔ１  容器の厚さ方向の内寸、ｔ２  捲回群の厚さ方向の最大寸法
【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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