(57)【要約】【課題】本発明の課題は、電池部で発生したガスをガス捕集袋部に効果的に誘導できるようにすることで、優れたレート特性およびサイクル特性を有し、かつ、性能低下が抑制された組電池を提供することである。【解決手段】本発明の組電池１０は、ラミネート電池８を複数個積み重ねた組電池１０であって、該ラミネート電池８は、負極／セパレータ／正極の積層体５が外装４に封入されてなり、該外装４は、その内部に、該積層体が存在する空間である電池部３、及び連通部２により該電池部３と連通する体積可変な空間である袋部１を有し、該外装４を介して該積層体５を、該平板の面に垂直な方向に、押圧する押圧機構２０を備え、該押圧の面圧の面内分布が、該面圧が最小である最小点を含む極小鞍部を含み、かつ、平面視、該極小鞍部に該連通部２が位置することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状のラミネート電池を該平板の面に垂直な方向に複数個積み重ねた電池集合体を含む組電池であって、
該ラミネート電池は、負極／セパレータ／正極の積層体であって、該平板の面に平行に配された積層体が、ラミネートフィルムからなる外装に封入されてなり、
該外装は、その内部に、該積層体が存在する空間である電池部、及び
連通部により該電池部と連通する体積可変な空間である袋部であって、該平板の少なくとも一側部に配された袋部を有し、
該外装を介して該積層体を、該平板の面に垂直な方向に、押圧する押圧機構を備え、
該押圧の面圧の面内分布が、該面圧が最小である最小点を含む極小鞍部を含み、かつ、平面視、該極小鞍部に該連通部が位置することを特徴とする組電池。
【請求項２】
前記面内分布が、前記面圧が最大である最大点をその一方の点とする２点の極大点を含み、かつ、前記極小鞍部が該２点の極大点の間に存在することを特徴とする組電池。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の組電池であって、さらに、
前記積層体と電気的に接続され、かつ、前記外装から延出された延出端子であって、前記平板の前記一側部とは反対側の他側部に配置された延出端子を備えることを特徴とする組電池。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の組電池であって、
前記組電池の上面側に前記袋部に係る前記一側部のみが配されるように、かつ、前記組電池の下面側に前記延出端子に係る前記他側部のみが配されるように前記該積み重ねられてなることを特徴とする組電池。
【請求項５】
請求項４に記載の組電池であって、前記組電池を充放電するための電力ケーブルであって、前記下面側に配さが電力ケーブルを含むことを特徴とする組電池。
【請求項６】
前記押圧機構が、隣り合う前記ラミネート電池の間に配された加圧シートであって、
平面視、前記積層体を覆う前記極小鞍部に相当する凹部をその表面に含む可撓性の加圧シートを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の組電池。
【請求項７】
前記押圧機構が、さらに、前記電池集合体を挟持し、かつ、平面視前記加圧シートを覆う、２枚１組の加圧プレートを含む、請求項６に記載の組電池。
【請求項８】
前記押圧機構が、さらに、前記２枚1組の加圧プレート間を内側に引っ張る高引張り剛性梁を含む、請求項７に記載の組電池。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の組電池、及び筐体を含む蓄電ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネート電池を含む組電池、及びこれを含む蓄電ユニットに関し、より詳しくは、平板状のラミネート電池を、該平板の面に垂直な方向に、複数個積み重ねた組電池、及びこれを含む蓄電池に関する。ここで、該ラミネート電池は、リチウムイオン電池に代表される二次電池であって、電極を含む積層体を表裏２枚のラミネートフィルムで封止した二次電池である。
【背景技術】
【０００２】
電極板を積層した積層体をラミネートすることによって得られるラミネート電池は、積層方向と同方向に加圧することによってレート特性およびサイクル特性が向上する。
【０００３】
一方、ラミネート電池の中でも、充放電サイクル運転時に電池内部でガスが発生するラミネート電池では、発生するガスが電池部に滞留することによって、電池性能が低下することがわかっている。
【０００４】
この問題点を回避するための技術として、特許文献１は、ラミネート電池の一つの側部に袋部を配置し、その袋部でガスを捕集する技術を開示している。
【０００５】
しかしながら、特許文献１のラミネート電池の構造は、延出端子であるタブ部分の近くに袋部分があるため、組電池としてラミネート電池を複数接続した場合、どの方向にこの袋部分を配置しても、発生したガスが延出端子、即ち、一般にはタブで形成される延出端子であるタブ部分に逆流しやすいため、結果としてタブ部分からガス漏れが生じ、電池の動作不良が頻発する虞があり、改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００９−５４５８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した先行技術に鑑み、本発明者らは種々検討し、その過程で、ラミネート電池を、その両面から均等に押圧した場合には、電池内部で発生したガスを袋部に誘導できないため、押圧による特性向上効果だけでなく、電池部からのガス排出による性能低下抑制効果も得ることが出来ない場合があることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このようにして、従来技術の問題点を解決しつつ、新たに本発明者らが見出した問題点をも解決しうる本発明に係るラミネート電池は、各電極の押さえつけ圧力が、端子部分を含まない両端側から中央側へ向かって、その面圧が徐々に弱くなっていることを、一つの特徴とする。即ち、本発明に係るラミネート電池を含む本発明の組電池は、このような面圧分布を実現可能な押圧機構を含む。
【０００９】
このような本発明は、平板状のラミネート電池を該平板の面に垂直な方向に複数個積み重ねた電池集合体を含む組電池であって、
該ラミネート電池は、負極／セパレータ／正極の積層体であって、該平板の面に平行に配された積層体が、ラミネートフィルムからなる外装に封入されてなり、
該外装は、その内部に、該積層体が存在する空間である電池部、及び
連通部により該電池部と連通する体積可変な空間である袋部であって、該平板の少なくとも一側部に配された袋部を有し、
該外装を介して該積層体を、該平板の面に垂直な方向に、押圧する押圧機構を備え、
該押圧の面圧の面内分布が、該面圧が最小である最小点を含む極小鞍部を含み、かつ、平面視、該極小鞍部に該連通部が位置することを特徴とする組電池に関する。
【００１０】
本発明の構成によれば、組電池に含まれるラミネート電池の電池部で発生したガスが、押圧機構により、ガス捕集袋部に効率的に誘導され捕集されるのでサイクル特性などに代表される電池性能の低下を抑制することができ、また、各電極が積層体の積層方向と同方向に適切かつ効果的に加圧されているので、優れたレート特性およびサイクル特性が発現する組電池となる。
【００１１】
また、前記面内分布は、前記面圧が最大である最大点をその一方の点とする２点の極大点を含み、かつ、前記極小鞍部が該２点の極大点の間に存在することが好ましい。
【００１２】
また、前記組電池は、前記積層体と電気的に接続され、かつ、前記外装から延出された延出端子であって、前記平板の前記一側部とは反対側の他側部に配置された延出端子を備えることが好ましく、このようなに、延出部分を平板の袋部が配置された一側部とは反対側の他側部に配置する構造とすることで、ガス漏れの発生を抑制できると共に、延出部分の占有面積を減少せしめることができるので、組電池を小型化することが出来る。また、端子接続部を組電池の下側に設置できるようになるので、熱を上部に逃がせやすくなり、結果として、組電池の信頼性が向上する。
【００１３】
また、前記組電池は、その上面側に前記袋部に係る前記一側部のみが配されるように、かつ、その下面側に前記延出端子に係る前記他側部のみが配されるように前記積み重ねられてなることが好ましく、組電池の高温となる上部にガス捕集用の袋部を設けることで、電池に影響することなく、電池内の圧力やガス、熱量を上部に逃がすと共に、比較的低温となる下部に電力ケーブルや、好ましくは制御ユニットを設けることで、温度上昇による抵抗ロスが抑えられることで高効率が維持され、温度上昇による誤作動が抑えられることで高信頼性の組電池となる。
【００１４】
また、前記組電池は、これを充放電するための電力ケーブルであって、前記下面側に配さが電力ケーブルを含むことが好ましい。
【００１５】
また、前記押圧機構は、隣り合う前記ラミネート電池の間に配された加圧シートであって、平面視、前記積層体を覆う前記極小鞍部に相当する凹部をその表面に含む可撓性の加圧シートを含むことが好ましく、本発明に係る前記面圧の面内分布を、その組電池に含まれる全てのラミネート電池に均等に付与可能となるので、高性能の組電池となる。
【００１６】
また、前記押圧機構は、さらに、前記電池集合体を挟持し、かつ、平面視前記加圧シートを覆う、２枚１組の加圧プレートを含むことが好ましい。
【００１７】
また、前記押圧機構は、さらに、前記２枚1組の加圧プレート間を内側に引っ張る高引張り剛性梁を含むことが好ましく、組電池の重量を過大に重くすること無く、安価に、本発明に係る前記面圧の面内分布を付与可能である。
【００１８】
さらに、本発明は、前記組電池、及び筐体を含む蓄電ユニッに関する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の組電池に含まれるラミネート電池では、電池部で発生したガスをガス捕集袋部に誘導できるように積層体が両面から押圧されている。この手法によって、ガス捕集袋部にガスを誘導できるので、サイクル特性などに代表される電池性能の低下を抑制することができる。さらに、各電極が積層体の積層方向と同方向に適切に加圧されているので、優れたレート特性およびサイクル特性を発現する。
【００２０】
即ち、本発明の本質は、電池部分を押さえつける際、端部分と比べ、該連通部に連なる部分、例えば、中央線部分に向かって、圧力を段階的に弱くする点にある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る複数のラミネート電池８と加圧シートＡ２２、及びＢ２３との積層方法の一例である。
【図２】本発明に係る電池集合体１１の一例に、本発明に係る押圧機構２０により押圧を加える方法の一例を例示する説明図である。
【図３】本発明の組電池の一例の概念図である。
【図４】本発明の蓄電ユニットの一例の概念図である。
【図５】本発明に係るラミネート電池８を、本発明に係る平板の面に平行な断面で切断した場合の断面概念図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の態様を説明する。
【００２３】
本発明の範囲は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及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図されている。
【００２４】
＜蓄電ユニット１００＞
本発明の蓄電ユニット１００の一例の概念図を、図４に示す。
【００２５】
本発明の蓄電ユニット１００は、本発明の組電池１０を、好ましくはその複数個が組み合わされて、含み、当該組電池１０を格納する筐体１１０や後述する蓄電ユニット制御部１２０を備えることが好ましい。
【００２６】
前記筐体１１０には、後述する高引張り剛性梁２４が固定されていることが好ましく、地震等の揺れに起因して発生する、大重量の組電池１０の移動による筐体１１０その他の破壊を抑制することで高安全性ユニットとなる。
【００２７】
前記蓄電ユニット制御部１２０は、例えば、太陽電池（ＰＶ）で発電された電力を前記蓄電ユニット１００に充電したり、あるいは、例えば、屋根上の雪の融雪のために、前記蓄電ユニット１００からＰＶに電力の供給するための放電をしたりするためのＰＶユニットを含むことが好ましく、また、商用電源に対し、前記充放電可能とするための系統連係ユニットを含むことが好ましく、より好ましくは、これらの両方が含まれていることである。
【００２８】
本発明の組電池１０の使用により、本発明に係る袋部１には、本発明に係る電池部３で発生したガスが捕集されるが、ガスが捕集された当該袋部１は、断熱材としての機能を発揮し得ることから、複数の本発明の組電池１０を、一の組電池１０の袋部１を介してその上面側に、他の組電池１０の下面側がくるように配置して蓄電ユニット１００を構成した場合には、前記一の組電池１０の発熱が他の組電池１０に及ばないよう、その影響を抑制でき、かつ、空間内において組電池１０を上下に配置することで設置面積を小さくすることができるので、高効率が維持可能な高信頼性の蓄電ユニット１００となる。
【００２９】
＜組電池１０＞
本発明の組電池１０の一例を、図３に示す。
本発明の組電池１０は、図３に示すように、その本体部が平板状の形状を有するラミネート電池８を、当該平板の面に垂直な方向に、複数個積み重ねた電池集合体１１を含み、この電池集合体に、ラミネート電池内の積層体５と電気的に接続された延出端子６、即ち、後述する外装４内で前記積層体５の電極に接続され、当該外装４から延出されてなる延出端子６、好ましくはタブ、に接続された、好ましくはラミネート電池８を直並列に接続する端子接続部１２、を付属せしめたものであり、また、本発明に係る押圧機構２０を含み、さらに、本発明の組電池を充放電するための電力ケーブル１３を付属せしめたものであり、好ましくは、さらに、前記充放電を制御するための制御ユニット１４を備え、より好ましくは、さらに、これら電力ケーブル１３や制御ユニット１４を含み前記電池集合体１１の重量を支持するため底部材１５を含むことが好ましい。なお、図３において、前記押圧機構２０による押圧の方向を大きな矢印で表している。また、このような本発明の組電池１０は、後述する、高引張り剛性組電池収納ケース２５を備えていても良い。
【００３０】
本発明の組電池１０は、前記ラミネート電池８の外装４を介して本発明に係る平板の面に垂直な方向に、所定の面内分布の面圧で、前記積層体５を押圧する、押圧機構２０を備えることを一つの特徴とする。
【００３１】
前記電池集合体１１に含まれるラミネート電池８は、本発明の組電池１０内において、その複数個が、前記端子接続部１２を用いて、直列接続、並列接続、又はこれらを組み合わせた接続で、電気的に接続されていることが好ましい。
【００３２】
前記電力ケーブル１３は、前記電池集合体１１の真下、即ち、鉛直直下である本発明に係る下面側に配置されていることが好ましく、より好ましくは、前記底部材１５に格納される等、含まれることである。通常の発想であれば、電池集合体に充放電するための電力ケーブルを付属せしめる場合、電池集合体の直上に電力ケーブルを配置するところ、逆転の発想で、電力ケーブル１３を下面側に配置することで、組電池１０の比較的低温となる下部に電力ケーブル１３を設けることとなるので、温度上昇による抵抗ロスが抑えられることで高効率を維持可能な組電池１０となる。
【００３３】
ここで、前記下面側には、本発明に係るラミネート電池８の延出端子６に係る、後述する他側部のみが配されるように、かつ、この下面側とは前記電池集合体１１を挟んで反対側の上面側には、本発明に係るラミネート電池８の袋部１に係る、後述する一側部のみが配されるように、前記電池集合体１１が形成されていることが好ましい。このように本発明に係る上面側に袋部１を配置することによって、ガスは上部に移動しやすいことから、積層部分から出たガスはその部分に滞留せず、袋部１に移動しやすい。また、後述するように、各電池の中央部分の面圧を弱くする設計をしているので、発生したガスを効率的に袋部１へ誘導することが出来る。このことから、電極反応由来のガスが発生した場合も、電池性能が低下することなく、結果として安定して稼動する。
また、このように本発明に係る下面側にのみ該延出端子６が配されるようにすることによって、充放電するための電力ケーブル１３を該下面側に配することが可能となる。
【００３４】
前記制御ユニット１４は、本発明の組電池１０の充放電を制御する。例えば、前記制御ユニット１４は、予め設定した異常電圧値、異常電流値、異常温度等になった場合に、充放電電流を強制遮断する機能を有していることが好ましい。また、前記制御ユニット１４は、組電池１０内のラミネート電池８の容量がばらついた場合、ばらつきの元になっている電池を強制的に自己放電させる機構を有することが好ましい。容量のばらつきは、該組電池内の各ラミネート電池の電圧値をモニタリングすることで判断することが出来る。また、前記自己放電は、充放電時の充電時にも、放電時にもおこなっても良いが、電池容量をあわせやすいことから、充電時、特に、満充電時におこなうことが好ましい。なお、前記自己放電は、制御ユニット１４内に備えられた抵抗器に、組電池１０本体の充放電ケーブル１４とは別に設けた迂回回路を通じて、対象となるラミネート電池８から、その電池に充電されている余分な電流を流し、放電させることで実施できる。前記制御ユニット１４も、前記電力ケーブル１３同様に、本発明に係る下面側に備えることが好ましい。電力ケーブル１３へ短距離で接続可能なので、配線が簡略化でき、配線部材を少なくすることができるだけでなく、実使用時に、下面側は組電池内で比較的低温に維持されるので、この制御ユニットの誤作動の発生確率を減らすことが可能となる。このような制御ユニット１４は、組電池１０に含まれる少なくとも一つのラミネート電池８を自己放電させるための、自己放電制御段階を含むことが好ましく、さらに、自己放電時に発熱する自己放電負荷抵抗を含むことがより好ましく、本発明の組電池１０をより高性能かつ高信頼性で充放電することが可能となる。このような制御ユニット１４も、前記底部材１５中に設置される等、底部材１５に格納されていることが好ましい。
【００３５】
前記底部材１５は、電池集合体１１の重量を支持するための部材であり、前記電池集合体１１の鉛直直下である、本発明に係る下面側に配置される。前記電力ケーブル１３は、このような底部材１５中に敷設される等、底部材１５に格納されていることが、思わぬ感電を防止したり、電力ケーブル１３に外力が及ばぬよう保護することで高信頼性のシステムを構築したりする等の観点から好ましい。
【００３６】
＜ラミネート電池８＞
本発明に用いるラミネート電池８は、平板の形状を有し、ラミネートフィルムからなる外装４に負極／セパレータ／正極の積層体５が封入されてなる。前記積層体５、及びそれを構成する各極およびセパレータは、前記平板の面に平行に配されていることを要する。
【００３７】
以下、本発明に係るラミネート電池８を、本発明に係る平板の面に平行な断面で切断した場合の断面概念図の一例である図５を参照しつつ、本発明に係るラミネート電池８について説明する。
【００３８】
前記外装４は、その内部に、該積層体５が存在する空間である電池部３、及び連通部２により該電池部３と連通する体積可変な空間である袋部１を有する。そして、該袋部１は、前記平板の少なくとも一側部、即ち、前記平板が、その好ましい形状である矩形平板の場合、その主面以外の４側部の中の少なくとも１つの側部に配置されていることを要し、当該４側部の中の１つの側部のみに配置されていることが好ましく、特定の位置の一側部のみに配置されていることがより好ましい。
【００３９】
前記積層体５は、一般的に、非水電解質とは共に、前記ラミネートフィルムからなる外装４内に密封されている。
【００４０】
前記電池部３と前記袋部１との間の境界は、平面視、面積を有するほぼシート状の領域として存在する。そして、本発明に係る連通部２は、この境界において、前記電池部３の空間と、前記袋部１の空間とを繋ぐ前記シートの表裏面の間に設けられた空間であり、具体的には、２層の前記ラミネートフィルムの間の融着部に挟まれた非融着部である。この非溶着部は、ラミネートフィルムが融着されておらず、電池部３と袋部１との差圧により気体が移動可能であれば、ラミネートフィルム同士が接触していても構わず、即ち、実際に空間として容積を有している必要は無い。
【００４１】
本発明に係るラミネート電池８の前記平板の前記境界における幅、即ち、平板の全幅は、全て本発明に係る境界であることが好ましく、より好ましくは、前記境界において、前記平板の全幅を、その５０％以上、９５％以下の長さに亘って、前記平板の表裏のラミネートフィルムが溶着されている溶着部とし、残りの５０％未満、５％を超える長さに相当する非溶着部とすることである。これら、溶着部、および非溶着部が存在することによって、袋部１に捕集されたガスの前記電池部３への逆流が抑制される。溶着部分が５０％未満の場合、袋部１への電解液の逆流がおこりやすくなり、９５％より大きい場合、発生したガスが袋部１に移動しにくい。
【００４２】
前記袋部１は、前記延出端子６、即ち、前記外装４内で前記積層体５の電極に接続され、前記外装４から延出されてなる延出端子６、好ましくはタブが配される前記平板の他側部とは反対側の一側部に、少なくとも１つ、配することが好ましく、より好ましくは、当該一側部のみに配置することである。前記外装４の前記延出端子６の延出部分は特にガス漏れがしやすいため、この延出部分の近傍に袋部が配置されると、ガス漏れが発生し易くなるが、このようなに、前記延出部分を前記平板の前記袋部１が配置された一側部とは反対側の他側部に配置する構造とすることで、このようなガス漏れの発生を抑制することができる。
【００４３】
本発明に用いるラミネート電池８は、前記積層体５と電気的に接続され、かつ、前記外装４から延出された延出端子６を備える。そして、この延出端子６は、前記平板の前記他側部に配置されることが好ましい。即ち、本発明に係るラミネート電池８の延出端子６は、正極に電気的に接続されている正極延出端子、および負極に電気的に接続されている負極延出端子、共にラミネート電池８の同じ他側部に配置されていることが好ましい。この構造とすることで電池、組電池を設計する際、前記延出部分の占有面積を減少せしめることができるので、組電池を小型化することが出来る。また、前述の通り、端子接続部を下側に設置できることから、熱を上部に逃がせやすくなり、結果として、制御基板の誤動作、またはラミネート電池が加熱されることによる加速的な電池性能の劣化を抑止できる。
【００４４】
このような本発明に係るラミネート電池８に係る平板の前記他側部から前記一側部までの距離を、ラミネート長さ、本発明に係る袋部長さを、前記一側部から前記連通部２の中心までの距離と定義した場合に、電池部３において発生したガスを、袋部１に効率的に収容せしめ、一旦収容したガスの電池部３への逆流を防止する観点から、前記袋部長さは、前記ラミネート長さの２５％以上であることが好ましく、また、本発明の組電池の単位体積当たりの電池容量を大きくする観点から、７５％以下であることがより好ましい。前記袋部１は、組電池の設計によっては、折りたたんだ状態で配置されていても良い。
【００４５】
前記積層体５は、所定の大きさに裁断した正極、負極、及びセパレータを、正極、セパレータ、負極、セパレータ、正極、セパレータ・・・の順に積層して作製される。このときセパレータは、所定の大きさに裁断する他にも、九十九折にしても良い。
【００４６】
前記非水電解質の量は、特に限定されないが、電池容量１Ａｈあたり、０．１ｍＬ以上であることが好ましい。０．１ｍＬ未満の場合、電極反応に伴うリチウムイオンの伝導が追いつかず、所望の電池性能が発現しない場合がある。
【００４７】
本発明に係るラミネート電池８は、一枚のラミネートフィルムを折り返して前記積層体５を挟んだ後に、この積層体５を挟持する表裏のラミネートフィルムの、積層体５を含む領域の４辺をシールして密封しても良いし、二枚のラミネートシートで積層体５を挟んだ後に、前記４辺をシールして密封しても良い。特に、二枚のラミネートシートを用いた場合、位置あわせが容易であることから、作製時の不良率が低減する。
【００４８】
前記ラミネートフィルムが、前記密封に用いられる際には、その電池部３となる部分が積層体５の厚み分絞り加工されていても良い。この場合、片面にのみ絞り加工がなされていても良いし、両面に絞り加工がなされていても良い。
【００４９】
前記絞りの深さは、片面のみ、両面になされている場合も、減圧密封時に皺を入りにくくする観点から、その絞り深さの合計値を、積層体５厚みの±１ｍｍとすることが好ましく、±０．８ｍｍとすることが積層体５の束縛がより強固になることから、電池の劣化が抑制されるのでより好ましく、±０．５ｍｍであることは減圧密封時に積層体５に加圧する効果が見込めることから特に好ましい。
【００５０】
前記袋部１は、絞り加工が施されていても、いなくても良いが、後述の組電池の設計に対して、袋部１の大きさを自由に設定できることから、絞り加工がないほうが好ましい。
【００５１】
＜押圧機構２０＞
本発明に係る押圧機構２０は、前記外装４を介して前記積層体５を、本発明に係る平板の面に垂直な方向に、所定の面内分布の面圧で、押圧する。本発明の特徴の一つは、前記押圧の前記積層体５面内での面圧分布を、その面圧が最小である極小鞍部を有するようにして、かつ、平面視、当該極小鞍部に前記連通部２が位置するようにすることであり、好ましくは、前記面内分布を、前記面圧が最大である最大点をその一方の点とする２点の極大点を含み、かつ、前記極小鞍部が該２点の極大点の間に存在するようにすることであり、さらに好ましくは、前記面圧分布を、端部分と比べ、該連通部２に相当する中央線部分に向かって、段階的に弱くするようにして、当該中央線部分の延長部分に、平面視、前記連通部２を配置せしめることである。
【００５２】
このような面圧分布を実現できる押圧機構２０を備えることによって、前記積層体５内で発生したガスが、前記極小鞍部に集まりやすくなり、前記連通部２を通じて、本発明に係る袋部１にガスを誘導することが出来る。また、このような押圧機構２０を採用することによって、積層体５内にガスの存在を極めて少なくすることが出来、かつ、正極と負極との間の距離を一定に保つことが出来、このことから、優れたサイクル特性を発現すると共に、大電流においても電気化学反応を均一に進行させることが出来る、すなわち優れたレート特性も発現できる。
【００５３】
本発明に係る押圧機構２０は、具体的には、隣り合う前記ラミネート電池８の間に配された加圧シート２１であって、平面視、前記積層体５を覆う、前記極小鞍部に相当する凹部をその表面に含む可撓性の加圧シート２１を含むことが好ましい。また、本発明に係る押圧機構２０は、前記加圧シート２１に加えて、後述する加圧プレート２３や、高引張り剛性梁２４を含むことが、より好ましい。
【００５４】
図１に、本発明に係る押圧機構２０による、前記ラミネート電池８と、前記加圧シートＡ２２、及びＢ２３との、配置の一例を例示する。この例では、加圧シートＡ２２として、本発明に係る凹部を含まない、即ち、両面が平面の、非分割の傾斜無しのゴム板を用いており、また、加圧シートＢ２３として、本発明に係る凹部を含む、即ち、傾斜有りの、２分割のゴム板を用いている。そして、傾斜有りゴム板−電池−傾斜なしゴム板−電池−傾斜有りゴム板−電池−ゴム板−・・・と配置することにより、それぞれの電池に同様の面圧傾斜である、本発明に係る押圧をかけることができる構造を実現している。
【００５５】
このように、平面視、積層体５を覆う加圧シートＢ２１であって、前記極小鞍部に相当する本発明に係る凹部をその表面に含む可撓性の加圧シートＢ２１を、隣り合うラミネート電池８の間に配することが、本発明の特徴の一つである。
【００５６】
前記面圧分布は最も強いところで、０．０５ＭＰａ以上、５ＭＰａ以下であることが好ましい。０．０５ＭＰa未満の場合、中央部分に圧がほとんどかからず、ガスの誘導は出来るものの、電極反応の面分布が不均一になり、レート特性が低下する。一方、５ＭＰaより大きい場合は、ラミネート電池の中央線部分の押さえつけも強いため、ガス誘導部分の部分にガスが移動しにくいため、袋部１へのガス移動が困難になる。
面圧分布は、圧力測定シート（プレスケール）を用いて、確認することが出来る。
【００５７】
＜加圧プレート２３、高引張り剛性梁２４＞
図２は、ラミネート電池８を含み、本発明に係る加圧シートＡ２２、及び本発明に係る加圧シートＢ２１を好ましくは含み、これらを積み重ねたものである、本発明に係る電池集合体１１に、本発明に係る押圧機構２０により前記押圧を加える方法の一例を例示する説明図である。
【００５８】
面圧の制御は、好ましくは、本発明に係る凹部を含まない加圧シートＡ２２をその両端とする、前記電池集合体１１をその両面から、その外側に配置された、前記電池集合体１１を挟持する２枚1組の加圧プレート２３の内の、少なくとも１枚の加圧プレート２３を移動させることで、圧縮することで実施することが好ましい。
【００５９】
具体的には、たとえば図２のように、金属板等である加圧プレート２３を一側面とする直方体の高引張り剛性組電池収納ケース２５の中に、前記電池集合体１１を配置し、当該一側面と対向する高引張り剛性組電池収納ケース２５の他側面に設けたネジ孔にネジをネジ込むことにより、別の加圧プレート２３であって、前記電池集合体１１の一側面と反対側の別の前記加圧シートＡ２２に接する別の加圧プレート２３を移動することにより押さえつける方法、より具体的に例えば、ラミネート電池とゴム板との積層物をＳＵＳやアルミニウム等の金属板の箱に収め、ＳＵＳやアルミニウム等の金属板の押さえ板をボルトで押し込むことによって押圧をその圧力を制御しつつ実施することができる。
【００６０】
このような高引張り剛性組電池収納ケース２５を用いる方法は、組電池１０がケース内に完全に格納されており、万が一にその中のラミネート電池８が分解等しても、環境に悪影響を与えることが防止され、高い安全性を有する。しかし、ケース２５の重量やコストが問題となる。
【００６１】
そこで、高引張り剛性組電池収納ケース２５の代わりに、高引張り剛性梁２４を用い、前記２枚1組の加圧プレート２３間を内側に引っ張ることで、前記電池集合体１１をその両面から圧縮することも、好ましい方法である。このような本発明に係る高引張り剛性梁２４は、好ましくは矩形の前記加圧プレート２３の４隅から前記押圧を印加することで、前記積層体５の全面に亘って面圧がかかるように、好ましくは４本であり、加圧プレート２３を前記移動可能とするために、少なくともその１端にネジ込み用ネジ山を有することが好ましく、ナットの使用により簡単に前記ネジ込みが可能となるように、加圧プレート２３を貫通するように取り付けられていることが好ましい。
【００６２】
前記加圧プレート２３は、平面視、前記加圧シートＢ２１を覆うことが好ましく、より好ましくは、加圧シートＡ２２も覆い、好ましくは、前記高引張り剛性梁２４を通す貫通孔を有する。
【００６３】
このような加圧プレート２３と、電池集合体１１との間に、バネを配することも、好ましい実施態様であり、加圧プレート２３による押圧が均等に電池集合体１１にかかるように、前記バネは、３個以上であることが好ましい。
【００６４】
＜加圧シートＢ２１＞
前記加圧シートＢ２１としては、例えば、その厚みを、端から中央部分にかけて薄くしたゴム板が挙げられる。このようなゴム製の板の、ゴム材料としては、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ＥＰＤＭ、シリコンゴム、あるいは、ブチルゴムを使用できる。前記ゴムの硬度は、２０以上、７０以下が好ましく、面圧の傾斜を付けやすいことから、２５以上、６５以下が更に好ましい。これらのゴム硬度の値はＪＩＳ  Ｋ  ６２５３準拠することによって測定することができる。
【００６５】
前記加圧シートＢ２１の形状としては、その断面が、台形あるいは三角形のものを２枚以上の複数枚使用して、前記凹部となる部分に、その厚みが薄い部分がくるようにして、場合によっては離間することで前記凹部における加圧シートの厚みが０となるようにして、配置するようにすることが好ましい。
【００６６】
前記加圧シートＢ２１の厚みは、特に限定されないが、組電池１０作成の際、組電池の厚みが大きくなってしまわないようにしつつ、本発明の効果を十分に発揮せしめる観点から、もっとも厚い部分が０．３ｍｍ以上、１ｍｍ以下が好ましい。また、最も薄い部分は、最も厚い部分に対して、１％〜８０％の厚みであることが好ましい。１％未満の場合は、端部分のみに圧力が集中し。中央部分に圧がほとんどかからず、ガスの誘導は出来るものの、電極反応の面分布が不均一になり、レート特性が低下する。一方、８０％より厚い場合は、中央部にガスが集まりにくくなり、サイクル運転時での容量が低下、すなわち、寿命特性が低下する。
【００６７】
以下、本発明に係るラミネート電池８を構成する部材の好ましい実施態様について説明する。
【００６８】
＜負極＞
前記負極は、集電箔上に、少なくとも負極活物質が含まれる負極活物質層を形成したものである。この負極活物質層の性能向上のために、この層を構成する材料には、導電助材やバインダーが含まれてもよい。
【００６９】
前記負極活物質としては、炭素材料、Ｓｉ、ＳｉＯ２、Ｓｎ、チタン含有酸化物が例示されるが、材料自身の安定性が高いことから、チタン含有酸化物が好ましく、その中でも充放電反応時における不可逆容量が小さいことから、チタン酸リチウム、二酸化チタンが好ましい。特に、リチウムイオンの挿入・脱離の反応における活物質の膨張収縮が小さいことから、活物質自身の崩壊が特に起こりにくいことから、スピネル構造のチタン酸リチウムが特に好ましい。前記チタン酸リチウムには、たとえばＮｂなどのリチウム、チタン以外の元素が微量含まれていてもよい。即ち、本発明に係る負極は、その負極活物質としてチタン含有酸化物を含むことが好ましく、より好ましくは、負極活物質中が主成分、即ち、５０重量％以上の割合でチタン含有酸化物を含むことが好ましく、さらに好ましくは、９０重量％以上であり、最も好ましくは、その負極活物質がチタン含有酸化物のみからなることである。
【００７０】
また、二酸化チタンとしては、Ｂ型二酸化チタン、アナターゼ型二酸化チタン、ラムズデライト型二酸化チタン等が例示されるが、不可逆容量が小さいこと、およびサイクル安定性に優れることから、Ｂ型二酸化チタンが好ましい。
【００７１】
チタン含有酸化物の表面には、導電性向上、あるいは安定性向上のため、炭素材料、金属酸化物、あるいは高分子等で覆われてもよい。
【００７２】
チタン含有酸化物は１種類でもよいし、２種類以上組み合わせて用いてもよい。
【００７３】
前記導電助材としては、金属材料、炭素材料が好ましい。金属材料の場合は、銅、およびニッケルなど、炭素材料の場合は天然黒鉛、人造黒鉛、気相成長炭素繊維、カーボンナノチューブ、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、およびファーネスブラックなどが挙げられる。これら導電助材は１種類でもよいし、２種類以上用いてもよい。
【００７４】
前記導電助材の前記負極活物質層における量は、負極活物質１００重量部に対して、好ましくは１重量部以上３０重量部以下、より好ましくは２重量部以上１５重量部以下である。上記範囲であれば、負極の導電性が確保される。また、後述のバインダーとの接着性が維持され、集電体との接着性を十分に得ることができる。
【００７５】
前記バインダーとしては、特に限定されないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレン−ブタジエンゴム、ポリイミドおよびそれらの誘導体からなる群からえらばれる少なくとも１種を用いることができる。
【００７６】
前記バインダーの前記負極活物質層における量は、負極活物質１００重量部に対して、好ましくは１重量部以上３０重量部以下、より好ましくは２重量部以上１５重量部以下である。上記範囲であれば、負極活物質と導電助材との接着性が維持され、集電体との接着性を十分に得ることができる。
【００７７】
前記負極活物質層は、負極活物質、導電助材、およびバインダーの混合物を集電体上に形成することによって作製されるが、作製方法の容易さから、上記混合物および溶媒でスラリーを作製し、得られたスラリーを集電体上に塗工した後に、溶媒を除去することによって負極を作製する方法が好ましい。
【００７８】
前記負極に用いる集電体の材料としては、銅、ＳＵＳ、ニッケル、チタン、アルミニウムおよびそれらの合金が好ましい。
【００７９】
＜正極＞
前記正極は、集電箔上に、少なくとも正極活物質が含まれる正極活物質層を形成したものである。この正極活物質層の性能向上のために、この層を構成する材料には、導電助材やバインダーが含まれてもよい。
【００８０】
前記正極活物質として、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、およびオリビン酸鉄リチウム等のリチウム遷移金属複合酸化物を用いることが出来る。これら活物質のうち、正極活物質自身の安定性が優れる点から、マンガン酸リチウムが好ましい。前記マンガン酸リチウムは、安定性向上の効果が大きい点から、Ｌｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、およびＣｒに元素がドープされていることが好ましい。
【００８１】
前記正極にスピネル型マンガン酸リチウムを用いた場合、コバルト化合物、あるいは前記層状岩塩型構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物が含まれていても良い。
【００８２】
前記コバルトを含む化合物、すなわちＬｉを含まないコバルト化合物は、コバルト酸化物、コバルト水酸化物、炭酸コバルト、塩化コバルト、硫酸コバルト、コバルト含有有機化合物、およびフッ化コバルトが例示される。これらの中でも、ガス発生量の減少、および充電終止電圧の高電圧化の効果が大きいことから、コバルト酸化物、コバルト水酸化物、および炭酸コバルトが好ましく、特に大きい効果が得られる、Ｃｏ３Ｏ４、Ｃｏ２Ｏ３、ＣｏＯ、ＣｏＯＯＨおよびＣｏＣＯ３は特に好ましい。
【００８３】
前記層状岩塩型構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物は、ＬｉａＮｉｂＣｏｃＭｎｄＸｅＯ２（但し、Ｘは、Ｂ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｉｎ、Ｓｎからなる群から選択される少なくとも１種、０＜ａ≦１．２、０≦ｂ、ｃ、ｄ、ｅ≦１、およびｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１）で表される化合物か好ましい。これらの中でも、後述の非水電解質との組み合わせで、ガス発生減少、および充電終止電圧の高電圧化の効果が大きいことから、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２、ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ０．５Ｏ２、ＬｉＭｎ０．４Ｎｉ０．４Ｃｏ０．２Ｏ２、ＬｉＭｎ０．１Ｎｉ０．１Ｃｏ０．８Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１６Ａｌ０．０４Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎＯ２、およびＬｉＣｏＯ２から選ばれる１種がより好ましく、特に効果が大きい効果が得られる、ＬｉＣｏＯ２が特に好ましい。これら、前記層状岩塩型構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物は、ａが１より大きい、いわゆるリチウムリッチ系もふくまれる。
【００８４】
前記正極活物質層は、前記スピネル型マンガン酸リチウムの重量をＡとし、前記コバルトを含む化合物および／または層状岩塩型構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物の重量をＢとした場合に０．０１≦Ｂ／（Ａ＋Ｂ）≦０．１の範囲で、前記スピネル型マンガン酸リチウム、および前記コバルトを含む化合物および／または層状岩塩型構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物が含まれてもよい。前記範囲の場合、後述の非水電解質との組み合わせで、ガス発生量減少の効果が大きく、さらに充電終止電圧の高電圧化の効果が大きいことがわかった。
【００８５】
前記正極活物質の表面は、導電性向上、あるいは安定性向上のため、炭素材料、金属酸化物、あるいは高分子等で覆われていてもよい。
【００８６】
前記導電助材としては、特に限定されないが、炭素材料が好ましい。例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、気相成長炭素繊維、カーボンナノチューブ、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、およびファーネスブラックなどが挙げられる。これら炭素材料は１種類でもよいし、２種類以上用いてもよい。
【００８７】
前記導電助材の前記正極活物質層における量は、正極活物質１００重量部に対して、好ましくは１重量部以上３０重量部以下、より好ましくは２重量部以上１５重量部以下である。上記範囲であれば、正極の導電性が確保される。また、後述のバインダーとの接着性が維持され、集電体との接着性を十分に得ることができる。
【００８８】
前記バインダーとしては、特に限定されないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレン−ブタジエンゴム、ポリイミド、およびそれらの誘導体からなる群からえらばれる少なくとも１種を用いることができる。
【００８９】
前記バインダーの前記正極活物質層における量は、正極活物質１００重量部に対して、好ましくは１重量部以上３０重量部以下、より好ましくは２重量部以上１５重量部以下である。上記範囲であれば、正極活物質と導電助材との接着性が維持され、集電体との接着性を十分に得ることができる。
【００９０】
前記正極活物質層形成方法としては、正極活物質と、導電助材と、バインダーとを一緒に混合したのちに集電体上に塗工することによって形成する方法が挙げられるが、前記負極の作製方法の容易さから、前記混合物および溶媒でスラリーを作製し、得られたスラリーを集電体上に塗工した後に、溶媒を除去することによって正極を作製する方法が好ましい。
【００９１】
本正極に用いる集電体の材料としては、アルミニウムおよびその合金が好ましい。前記アルミニウムは、正極反応雰囲気下で安定であることから、特に限定されないが、ＪＩＳ規格１０３０、１０５０、１０８５、１Ｎ９０、１Ｎ９９等に代表される高純度アルミニウムであることが好ましい。
【００９２】
＜セパレータ＞
前記セパレータは、前述の如く、正極と負極との間に設置され、絶縁性かつ後述の非水電解質を含むことが出来る構造であればよく、例えば、ナイロン、セルロース、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリアミド、ポリエチレンテレフタラート、及びそれらを２種類以上複合した材料を織布、不織布、微多孔膜などのシート形状としたものが挙げられる。サイクル特性の安定性に優れることから、ナイロン、セルロース、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリポロピレン、ポリブテン、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリアミド、ポリエチレンテレフタラート、及びそれらを２種類以上複合した材料の不織布であることが好ましい。
【００９３】
前記セパレータの厚みは、特に限定されないが、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。１０μｍ未満の場合、正極と負極との接触する場合があり、１００μｍより厚い場合は電池の抵抗が高くなる場合がある。経済性、取り扱いの観点から、１５μｍ以上５０μｍ以下であることがさらに好ましい。
【００９４】
＜非水電解質＞
本発明の非水電解質二次電池に用いる非水電解質は、特に限定されないが、非水溶媒に溶質を溶解させた非水電解液、非水溶媒に溶質を溶解させた電解液を高分子に含浸させたゲル電解質などを用いることができる。
【００９５】
非水溶媒としては、環状の非プロトン性溶媒及び／又は鎖状の非プロトン性溶媒を含むことが好ましい。環状の非プロトン性溶媒としては、環状カーボネート、環状エステル、環状スルホン及び環状エーテルなどが例示される。鎖状の非プロトン性溶媒としては、鎖状カーボネート、鎖状カルボン酸エステル、鎖状エーテル、及びアセトニトリルなどの一般的に非水電解質の溶媒として用いられる溶媒を用いても良い。より具体的には、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、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、γ−ブチルラクトン、１，２−ジメトキシエタン、スルホラン、ジオキソラン、プロピオン酸メチルなどを用いることができる。これら溶媒は１種類で用いてもよいし、２種類以上混合しても用いてもよいが、後述の溶質を溶解させやすさ、リチウムイオンの伝導性の高さから、２種類以上混合した溶媒を用いることが好ましい。
【００９６】
前記溶質は、特に限定されないが、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＢＯＢ（Ｌｉｔｈｉｕｍ  Ｂｉｓ  （Ｏｘａｌａｔｏ）  Ｂｏｒａｔｅ）、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２などは溶媒に溶解しやすいことから好ましい。電解液に含まれる溶質の濃度は、０．５ｍｏｌ／Ｌ以上２．０ｍｏｌ／Ｌ以下であることが好ましい。０．５ｍｏｌ／Ｌ未満では所望のリチウムイオン伝導性が発現しない場合があり、一方、２．０ｍｏｌ／Ｌより高いと、溶質がそれ以上溶解しない場合がある。
【００９７】
前記非水電解質には、難燃性の賦与や、非水電解質と電極との副反応抑止のための電極表面への被膜形成を目的とした添加剤が含まれていても良い。
【実施例】
【００９８】
（実施例１）
（正極の製造例）
正極活物質として、スピネル型のマンガン酸リチウム（Ｌｉ１．１Ａｌ０．１Ｍｎ１．８Ｏ４）、を用い、正極を製造した。
【００９９】
スピネル型のマンガン酸リチウム（Ｌｉ１．１Ａｌ０．１Ｍｎ１．８Ｏ４）、と、導電助材（アセチレンブラック）、およびバインダー（ＰＶｄＦ）を、それぞれ固形分濃度で１００重量部、５重量部、および５重量部とした混合物のスラリーを作製した。このとき、バインダーは固形分濃度５ｗｔ％のＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）溶液に調整したものを使用し、後述の塗工をしやすいように、さらにＮＭＰを加えることでスラリー粘度を調整した。
【０１００】
このスラリーをアルミニウム箔（厚み１５μｍ）に塗工した後に、溶媒を除去するため乾燥させた。前記工程をアルミニウム箔の両面で実施することによってことによって正極を作製した。
【０１０１】
（負極の製造例）
負極活物質として、スピネル型のチタン酸リチウム（Ｌｉ４／３Ｔｉ５／３Ｏ４）を用い、負極を製造した。
【０１０２】
この負極活物質、導電助材（アセチレンブラック）、およびバインダー（ＰＶｄＦ）を、それぞれ固形分濃度で１００重量部、５重量部、および５重量部とした混合物のスラリーを作製した。なお、バインダーは固形分濃度５ｗｔ％のＮＭＰ溶液に調製したものを使用し、後述の塗工をしやすいように、さらにＮＭＰを加え加えることでスラリー粘度を調整した。このスラリーをアルミニウム箔（厚み１５μｍ）に塗工した後に、溶媒を除去するため乾燥させた。前記工程をアルミニウム箔の両面で実施することによって負極を作製した。
【０１０３】
（ラミネート電池の製造例）
本発明に係るラミネート電池８を、次のとおりに作製した。作製したラミネート電池８の、本発明に係る平板の面に平行な断面で切断した場合の断面概念図は、図５に示すものであった。
【０１０４】
作製した正極（１０ｃｍ×１０ｃｍ、３０枚、３４０ｍＡｈ／枚）、および、前記製造例の方法で作製した負極（１０．５ｃｍ×１０．５ｃｍ、３１枚、３９７ｍＡｈ／枚）を九十九折にしたセパレータ（セルロース系不織布、幅１１ｃｍ）で、負極／セパレータ／正極／セパレータ／負極／・・・／負極との順序となるように積層して、本発明に係る積層体５を作製した。
【０１０５】
次に、この積層体５の正極に共通に電気接続されるように、その最も外側に位置する正極に１個のアルミニウムの正極延出端子６を１個を、そして、隣り合う正極同士を超音波溶着し、同様に負極に共通に電気接続されるように、その最も外側に位置する負極に１個のアルミニウムの負極延出端子６を、そして、隣り合う負極同士を超音波溶着することで、３０枚×３４０ｍＡｈ＝１０．２Ａｈの容量の正極と、３１枚×３９７ｍＡｈ＝１２．３Ａｈの容量の負極とが対向する、延出端子６付きの積層体５とした。
【０１０６】
次に、この延出端子６付きの積層体５を２枚ラミネートフィルムで挟んだ。このとき、前記積層体５を配置する電池部３には絞り加工を施しており、ガス捕集を目的とした袋部１の袋部長さは、前記他側部から前記一側部までのラミネート電池のラミネート長さの３０％とした。延出端子６が設けられた他側部を含む３つの側部を熱溶着したのち、電池部３と、袋部１との間の境界において、前記ラミネートフィルムが、その平板の全幅に亘って、その６０％の幅の前記平板の表裏のラミネートフィルムが溶着された溶着部、及び、それ以外の幅の非溶着部とした本発明に係る連通部２を備えるよう熱溶着した。
【０１０７】
最後に、前記ラミネートフィルムで挟んだ積層体５に、電解液（溶液量：５０ｇ、溶媒：ＥＣ／ＰＣ／ＥＭＣ＝１５／１５／７０ｖｏｌ％、溶質：ＬｉＰＦ６、１ｍｏｌ／Ｌ）をいれ、減圧下で、残りの一側部を熱溶着することによって、本発明に用いるラミネート電池（定格電圧：２．４８Ｖ、定格容量：１０Ａｈ）を作製した。
【０１０８】
（組み電池１０、及び蓄電ユニット１００の製造例）
本発明の組電池１０を、以下記載の方法で作製し、さらにこの組電池を含む本発明の蓄電ユニット１００を、以下記載の方法で作製した。
【０１０９】
最初に、前記ラミネート電池８を、図６に示すように、押さえゴム板Ａ、およびＢと共に、『押さえゴム板Ａ、電池、押さえゴム板Ｂ、電池、押さえゴム板Ｂ、・・・』の順に配置し、４セル直列の組電池となる加圧シートＡ２２、及び加圧シートＢ２１とラミネート電池８とを積層した、加圧シートラミネート電池積層物を作製した。このとき、ゴムの材質はゴム硬度５０のシリコンゴムシートを用いた。ゴム板Ａは断面が長方形をしており、厚みを０．５ｍｍのものを用いた。一方、ゴム板Ｂは、断面が台形をしており、最も厚い部分は、０．５ｍｍ、最も薄い部分は０．３ｍｍのものを２枚用いた。
【０１１０】
次に、前記加圧シートラミネート電池積層物の両面に、その４隅に高引張り剛性梁２４を通す貫通孔を有するＳＵＳ製の加圧プレート２３を配置し、さらに、４本のＳＵＳ製の高引張り剛性梁２４であって、その両端にネジ込み用ネジ山を有する高引張り剛性梁２４を、前記加圧シートラミネート電池積層物を介して対向する、２枚の前記加圧プレート２３の対向する２個の前記貫通孔に、１本ずつ通すことで、４本の前記高引張り剛性梁２４を４辺とし、２枚の前記加圧プレート２３を両端側面とする直方体を形成した。そして、前記４本×２個、計８個の貫通孔から前記直方体から突出する前記ネジ山に、ナットを各々取り付けで締め上げることで、本発明に係る押圧を実施した。このときの面圧は、最も強いところで０．２ＭＰａとし、中央線部分にかけて圧力が徐々に弱くなっていることを圧力測定フィルム（商品名：プレスケール、微圧用）で確認した。
【０１１１】
次に、作製する組電池１０に含まれるラミネート電池８を充放電するための電力ケーブル１３を含み、かつ、この組電池１０に含まれる電池集合体１１の重量を支持する底部材１５の上に、この押圧を実施した直方体を載置して、さらに、各々のラミネート電池８の延出端子６とこの電力ケーブル１３との間に、本発明に係る端子接続部１１を設ける等の必要な電気接続を行うことで本発明の組電池を作製した。
【０１１２】
このとき、ラミネート電池８の袋部１は上面に、延出端子６を含む他側部は底面側に配置している。それぞれのラミネート電池８は、延出端子６を介して、底部材１５内の銅板等の電力部材と超音波溶着することによって接続されている。また、該底部材１５には、充放電用の電力ケーブル１３と自己放電可能な制御ユニット１４とが含まれていた。
【０１１３】
最後に、このような組電池１０を２５個直列に接続した蓄電ユニット、即ち、「１００直列１並列」の蓄電ユニットを作製した。前記蓄電ユニットは、定格電圧：２４８Ｖ、定格容量：１０Ａｈ（約２．５ｋＷｈ）であり、組電池の一部である前記制御ユニットとは別に、蓄電ユニットの一部として、組電池とは独立した蓄電ユニット制御部を含む。
【０１１４】
（比較例１）
押さえゴム板を、ゴム板Ａ、すなわち断面が長方形であるもののみを用いたこと以外は、実施例１と同様に蓄電ユニットを作製した。
【０１１５】
（比較例２）
押さえゴム板を配置しなかったこと以外は、実施例１と同様に蓄電ユニットを作製した。
【０１１６】
実施例、比較例１、および比較例２の蓄電ユニットを、４５℃の環境下で１０Ａの電流値で１００回充放電運転をおこなった。
【０１１７】
その結果、実施例１では、容量低下が定格容量の５％未満の容量低下のみで問題なく稼動したが、比較例１では、実施例とくらべ１０％以上容量が低下した。また、比較例２は、押さえゴム板がないために、各ラミネート電池の容量が著しく低下すると共に、１回目の充放電特性も実施例１の特性と比べ、約７０％程度の容量しか示さず、レート特性が低下していることがわかった。
【０１１８】
以上の結果から、本発明の組電池は、格段に信頼性、レート特性共に向上したことが判る。
【符号の説明】
【０１１９】
１  袋部
２  連通部
３  電池部
４  外装
５  積層体
６  延出端子（タブ）
８  ラミネート電池
１０  組電池
１１  電池集合体
１２  端子接続部
１３  電力ケーブル
１４  制御ユニット
１５  底部材
２０  押圧機構
２１  加圧シートＢ
２２  加圧シートＡ
２３  加圧プレート
２４  高引張り剛性梁
２５  高引張り剛性組電池収納ケース
１００  蓄電ユニット
１１０  筐体
１２０  蓄電ユニット制御部
【図１】
2016091622.tif 000003
【図５】
2016091622.tif 000004
【図２】
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【図３】
2016091622.tif 000006
【図４】
2016091622.tif 000007