(57)【要約】【課題】体積エネルギ密度の改善が可能な角型電池、当該角型電池を有する車両、それらの製造方法及び角型電池の設計支援方法を提供する。【解決手段】設定された積層電極体５０の幅Ｗｅを条件として基準容量Ｃｂを満たす積層電極体５０の高さＨｅ及び奥行きＤｅの組合せに対応するセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃのアスペクト比Ｒｈｄのうち角型電池３０の体積エネルギ密度ＶＥＤｃが密度閾値ＴＨｖｅｄ以上となるアスペクト比Ｒｈｄを選択して、当該アスペクト比Ｒｈｄに対応するセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃを設定する。【選択図】図５
2017228391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セパレータを介して向かい合う矩形状の正極電極及び矩形状の負極電極が積層している積層電極体と、
前記正極電極それぞれの短辺の一端側から突出する複数の正極タブが接続される正極端子と、
前記正極タブと同じ側の前記負極電極それぞれの短辺の他端側から突出する複数の負極タブが接続される負極端子と、
前記積層電極体を収容する直方体状のセルケースと
を有する角型電池の製造方法であって、
前記角型電池を設計する設計ステップと、
前記設計ステップで設計した前記角型電池を製造する製造ステップと
を備え、
前記セルケースの６つの面を、
前記正極電極及び前記負極電極と平行な第１面及び第２面と、
前記正極端子及び前記負極端子が配置される第３面と、
前記第３面と反対側の第４面と、
前記第１面、前記第２面、前記第３面及び前記第４面と垂直な第５面及び第６面と
定義し、且つ
前記第１面及び前記第２面と前記第３面及び前記第４面とが接する辺の長さを前記セルケースの幅と、
前記第１面及び前記第２面と前記第５面及び前記第６面とが接する辺の長さを前記セルケースの高さと、
前記正極電極及び前記負極電極の積層方向の長さを前記セルケースの奥行きと
定義するとき、
前記設計ステップは、
前記角型電池の基準容量を設定する基準容量設定ステップと、
前記セルケースの幅及び前記積層電極体の幅を設定する第１寸法設定ステップと、
前記セルケースの高さ及び奥行き並びに前記積層電極体の高さ及び奥行きを設定する第２寸法設定ステップと
を含み、
前記第２寸法設定ステップは、前記第１寸法設定ステップで設定された前記積層電極体の幅を条件として前記基準容量を満たす前記積層電極体の高さ及び奥行きの組合せに対応する前記セルケースの高さ及び奥行きのアスペクト比のうち前記角型電池の体積エネルギ密度が密度閾値以上となる前記アスペクト比を選択して、当該アスペクト比に対応する前記セルケースの高さ及び奥行きを設定するケース高さ・奥行き設定ステップを含む
ことを特徴とする角型電池の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の角型電池の製造方法において、
前記セルケースの高さよりも幅を短く設定する
ことを特徴とする角型電池の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の角型電池の製造方法において、
前記ケース高さ・奥行き設定ステップで選択される前記アスペクト比は、５〜１２の範囲から選択される
ことを特徴とする角型電池の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の角型電池の製造方法において、
前記第１寸法設定ステップで選択される前記セルケースの幅は、２０〜８０ミリメートルの範囲から選択される
ことを特徴とする角型電池の製造方法。
【請求項５】
セパレータを介して向かい合う矩形状の正極電極及び矩形状の負極電極が積層している積層電極体と、
前記正極電極それぞれの短辺の一端側から突出する複数の正極タブが接続される正極端子と、
前記正極タブと同じ側の前記負極電極それぞれの短辺の他端側から突出する複数の負極タブが接続される負極端子と、
前記積層電極体を収容する直方体状のセルケースと
を有する角型電池を搭載した車両の製造方法であって、
前記角型電池を設計する設計ステップと、
前記設計ステップで設計した前記角型電池を複数製造する角型電池製造ステップと
複数の前記角型電池を組み合わせて電池ユニットを製造する電池ユニット製造ステップと
前記電池ユニットを前記車両に配置する電池ユニット配置ステップと
を備え、
前記セルケースの６つの面を、
前記正極電極及び前記負極電極と平行な第１面及び第２面と、
前記正極端子及び前記負極端子が配置される第３面と、
前記第３面と反対側の第４面と、
前記第１面、前記第２面、前記第３面及び前記第４面と垂直な第５面及び第６面と
定義し、且つ
前記第１面及び前記第２面と前記第３面及び前記第４面とが接する辺の長さを前記セルケースの幅と、
前記第１面及び前記第２面と前記第５面及び前記第６面とが接する辺の長さを前記セルケースの高さと、
前記正極電極及び前記負極電極の積層方向の長さを前記セルケースの奥行きと
定義するとき、
前記設計ステップは、
前記角型電池の基準容量を設定する基準容量設定ステップと、
前記セルケースの幅及び前記積層電極体の幅を設定する第１寸法設定ステップと、
前記セルケースの高さ及び奥行き並びに前記積層電極体の高さ及び奥行きを設定する第２寸法設定ステップと
を有し、
前記第２寸法設定ステップは、前記第１寸法設定ステップで設定された前記積層電極体の幅を条件として前記基準容量を満たす前記積層電極体の高さ及び奥行きの組合せに対応する前記セルケースの高さ及び奥行きのアスペクト比のうち前記角型電池の体積エネルギ密度が密度閾値以上となる前記アスペクト比を選択して、当該アスペクト比に対応する前記セルケースの高さ及び奥行きを設定するケース高さ・奥行き設定ステップを含み、
前記電池ユニット製造ステップは、前記セルケースの奥行き方向に向かって前記角型電池を複数配列する角型電池配列ステップを含み、
前記電池ユニット配置ステップでは、前記セルケースの幅方向が前記車両の高さ方向と一致し、前記セルケースの奥行き方向が前記車両の幅方向又は前後方向と一致するように前記電池ユニットを前記車両に配置する
ことを特徴とする車両の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の車両の製造方法において、
前記電池ユニット配置ステップでは、前記電池ユニットを車室の下部に配置する
ことを特徴とする車両の製造方法。
【請求項７】
セパレータを介して向かい合う矩形状の正極電極及び矩形状の負極電極が積層している積層電極体と、
前記正極電極それぞれの短辺の一端側から突出する複数の正極タブが接続される正極端子と、
前記正極タブと同じ側の前記負極電極それぞれの短辺の他端側から突出する複数の負極タブが接続される負極端子と、
前記積層電極体を収容する直方体状のセルケースと
を有する角型電池の設計を、設計支援装置を用いて支援する角型電池の設計支援方法であって、
前記セルケースの６つの面を、
前記正極電極及び前記負極電極と平行な第１面及び第２面と、
前記正極端子及び前記負極端子が配置される第３面と、
前記第３面と反対側の第４面と、
前記第１面、前記第２面、前記第３面及び前記第４面と垂直な第５面及び第６面と
定義し、且つ
前記第１面及び前記第２面と前記第３面及び前記第４面とが接する辺の長さを前記セルケースの幅と、
前記第１面及び前記第２面と前記第５面及び前記第６面とが接する辺の長さを前記セルケースの高さと、
前記正極電極及び前記負極電極の積層方向の長さを前記セルケースの奥行きと
定義するとき、
前記設計支援装置は、
前記角型電池の基準容量及び前記セルケースの幅の入力をユーザから受け付け、
前記基準容量及び前記セルケースの幅に対応する前記セルケースの高さ及び奥行きのアスペクト比と前記角型電池の体積エネルギ密度の関係図と、前記アスペクト比の入力欄とを表示し、
前記ユーザが入力した前記アスペクト比に対応する前記セルケースの高さ及び奥行きを算出して表示又は出力する、又は、
前記設計支援装置は、
前記角型電池の基準容量及び前記セルケースの幅の入力を前記ユーザから受け付け、
前記基準容量及び前記セルケースの幅に対応して前記角型電池の体積エネルギ密度が密度閾値以上となる前記セルケースの高さ及び奥行きを算出して表示又は出力する
ことを特徴とする角型電池の設計支援方法。
【請求項８】
セパレータを介して向かい合う矩形状の正極電極及び矩形状の負極電極が積層している積層電極体と、
前記正極電極それぞれの短辺の一端側から突出する複数の正極タブが接続される正極端子と、
前記正極タブと同じ側の前記負極電極それぞれの短辺の他端側から突出する複数の負極タブが接続される負極端子と、
前記積層電極体を収容する直方体状のセルケースと
を有する角型電池であって、
前記セルケースは、
前記正極電極及び前記負極電極と平行な第１面及び第２面と、
前記正極端子及び前記負極端子が配置される第３面と、
前記第３面と反対側の第４面と、
前記第１面、前記第２面、前記第３面及び前記第４面と垂直な第５面及び第６面と
を備え、
前記第１面及び前記第２面と前記第３面及び前記第４面とが接する辺の長さを前記セルケースの幅と、
前記第１面及び前記第２面と前記第５面及び前記第６面とが接する辺の長さを前記セルケースの高さと、
前記正極電極及び前記負極電極の積層方向の長さを前記セルケースの奥行きと
定義するとき、
前記セルケースの高さ及び奥行きのアスペクト比が５〜１２の範囲に含まれる
ことを特徴とする角型電池。
【請求項９】
請求項８に記載の角型電池において、
前記セルケースの幅は、２０〜８０ミリメートルの範囲に含まれる
ことを特徴とする角型電池。
【請求項１０】
セパレータを介して向かい合う矩形状の正極電極及び矩形状の負極電極が積層している積層電極体と、
前記正極電極それぞれの短辺の一端側から突出する複数の正極タブが接続される正極端子と、
前記正極タブと同じ側の前記負極電極それぞれの短辺の他端側から突出する複数の負極タブが接続される負極端子と、
前記積層電極体を収容する直方体状のセルケースと
を有する角型電池であって、
前記セルケースは、
前記正極電極及び前記負極電極と平行な第１面及び第２面と、
前記正極端子及び前記負極端子が配置される第３面と、
前記第３面と反対側の第４面と、
前記第１面、前記第２面、前記第３面及び前記第４面と垂直な第５面及び第６面と
を備え、
前記第１面及び前記第２面と前記第３面及び前記第４面とが接する辺の長さを前記セルケースの幅と、
前記第１面及び前記第２面と前記第５面及び前記第６面とが接する辺の長さを前記セルケースの高さと、
前記正極電極及び前記負極電極の積層方向の長さを前記セルケースの奥行きと
定義するとき、
前記セルケースの幅は、前記セルケースの高さよりも短く且つ２０〜８０ミリメートルの範囲に含まれる
ことを特徴とする角型電池。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれか１項に記載の角型電池を複数有する車両であって、
前記セルケースの幅方向を垂直方向に合わせ、奥行き方向及び高さ方向を水平方向に合わせると共に、前記セルケースの奥行き方向に沿って前記角型電池を整列配置させる
ことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角型電池、当該角型電池を有する車両、それらの製造方法及び角型電池の設計支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、タブレス集電において、極板の上下端部に設けられた芯材露呈部が充放電容量を有さないため、体積当たりのエネルギ密度がリード集電に比べて小さくなることを課題としている（［０００６］）。
【０００３】
前記課題を解決するため、特許文献１（要約）の角型電池では、芯材上に合剤層を有し、且つ、上下端面のいずれか一方に芯材露呈部からなる導電端縁を有する正極板及び負極板が、セパレータを介して捲回されている角型の電極群を備える。前記電極群は、正極板の導電端縁と負極板の導電端縁とが電極群の上下別々の方向に突出し、前記それぞれの導電端縁に集電素子が溶接されたものである。前記電極群は、角形のケースに、前記ケースの最大面積面の長辺（Ｈ）と前記電極群の上下方向が一致するように収納してなる。前記ケースの最大面積面の長辺（Ｈ）と短辺（Ｗ）の比Ｈ／Ｗは、下記の（式１）を満足する。
１．９４≦Ｈ／Ｗ≦３．４９    ・・・・・・（式１）
【０００４】
特許文献２では、振動環境下で集電体や発電要素が破損してしまうことを防止することが企図された蓄電素子としての角型電池が開示されている（要約）。特許文献２の蓄電素子１は、出力端子５ａ、５ｂを上にし、最も大きな面を正面にして見たとき、横長形状（高さよりも幅が大きい形状）となっている（図１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０７９９６７号公報
【特許文献２】特開２０１３−０８９５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、特許文献１では、角型ケースの最大面積面の長辺（Ｈ）と短辺（Ｗ）の比Ｈ／Ｗに基づいて体積エネルギ密度の改善を図っている。しかしながら、角型電池では、未だ体積エネルギ密度を改善する余地がある。特許文献２では、体積エネルギ密度については特に検討されていない。
【０００７】
本発明は上記のような課題を考慮してなされたものであり、体積エネルギ密度の改善が可能な角型電池、当該角型電池を有する車両、それらの製造方法及び角型電池の設計支援方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る角型電池の製造方法は、
セパレータを介して向かい合う矩形状の正極電極及び矩形状の負極電極が積層している積層電極体と、
前記正極電極それぞれの短辺の一端側から突出する複数の正極タブが接続される正極端子と、
前記正極タブと同じ側の前記負極電極それぞれの短辺の他端側から突出する複数の負極タブが接続される負極端子と、
前記積層電極体を収容する直方体状のセルケースと
を有する角型電池の製造方法であって、
前記角型電池を設計する設計ステップと、
前記設計ステップで設計した前記角型電池を製造する製造ステップと
を備え、
前記セルケースの６つの面を、
前記正極電極及び前記負極電極と平行な第１面及び第２面と、
前記正極端子及び前記負極端子が配置される第３面と、
前記第３面と反対側の第４面と、
前記第１面、前記第２面、前記第３面及び前記第４面と垂直な第５面及び第６面と
定義し、且つ
前記第１面及び前記第２面と前記第３面及び前記第４面とが接する辺の長さを前記セルケースの幅と、
前記第１面及び前記第２面と前記第５面及び前記第６面とが接する辺の長さを前記セルケースの高さと、
前記正極電極及び前記負極電極の積層方向の長さを前記セルケースの奥行きと
定義するとき、
前記設計ステップは、
前記角型電池の基準容量を設定する基準容量設定ステップと、
前記セルケースの幅及び前記積層電極体の幅を設定する第１寸法設定ステップと、
前記セルケースの高さ及び奥行き並びに前記積層電極体の高さ及び奥行きを設定する第２寸法設定ステップと
を含み、
前記第２寸法設定ステップは、前記第１寸法設定ステップで設定された前記積層電極体の幅を条件として前記基準容量を満たす前記積層電極体の高さ及び奥行きの組合せに対応する前記セルケースの高さ及び奥行きのアスペクト比のうち前記角型電池の体積エネルギ密度が密度閾値以上となる前記アスペクト比を選択して、当該アスペクト比に対応する前記セルケースの高さ及び奥行きを設定するケース高さ・奥行き設定ステップを含む
ことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、まず、角型電池の基準容量並びにセルケースの幅及び積層電極体の幅（換言すると、正極電極及び負極電極の幅）を設定する。次いで、設定された積層電極体の幅を条件として基準容量を満たす積層電極体の高さ及び奥行きの組合せに対応するセルケースの高さ及び奥行きのアスペクト比のうち角型電池の体積エネルギ密度が密度閾値以上となるアスペクト比を選択して、当該アスペクト比に対応するセルケースの高さ及び奥行きを設定する。これにより、角型電池の基準容量を満たしつつ、高い体積エネルギ密度を実現可能となる。
【００１０】
角型電池において、正極端子、負極端子、正極タブ、負極タブ及びセルケースは、発電に直接寄与しない。このため、例えば、正極端子、負極端子、正極タブ及び負極タブの寸法並びにセルケースの幅及び奥行きを固定した状態又はそれに近い状態でセルケース（及び積層電極体）の高さを増加させると、積層電極体に対する正極端子、負極端子、正極タブ及び負極タブの体積（又は面積）の割合は減少し、その結果、体積エネルギ密度が向上する。
【００１１】
また、正極端子、負極端子、正極タブ及び負極タブの寸法並びにセルケースの幅及び高さを固定した状態又はそれに近い状態でセルケース（及び積層電極体）の奥行きを減少させると、角型電池全体におけるセルケースの体積の割合は増加し、その結果、体積エネルギ密度が低下する。
【００１２】
これらのため、セルケースの高さ及び奥行きのアスペクト比によって、角型電池全体の体積エネルギ密度が変化する。
【００１３】
本発明によれば、基準容量及びセルケースの幅を設定した上で、これらに対応するセルケースの高さ及び奥行きのアスペクト比のうち角型電池の体積エネルギ密度が密度閾値以上となるアスペクト比を選択して、当該アスペクト比に対応するセルケースの高さ及び奥行きを設定する。これにより、角型電池の基準容量を満たしつつ、高い体積エネルギ密度を実現可能となる。加えて、セルケースの幅についての設計の自由度を向上することができる。
【００１４】
前記セルケースの高さよりも幅を短く設定してもよい。これにより、正極端子（又は正極タブ）と負極端子（又は負極タブ）との間の距離を短くすることが可能となる。従って、正極端子（又は正極タブ）と負極端子（又は負極タブ）との間の隙間を小さくして（無駄な空間を減らすことで）、より高い体積エネルギ密度を実現可能となる。
【００１５】
前記ケース高さ・奥行き設定ステップで選択される前記アスペクト比は、５〜１２の範囲から選択されてもよい。これにより、発電に直接寄与しない部分（正極端子、負極端子、正極タブ、負極タブ、セルケース等）が角型電池に占める体積割合を最小又はその近傍の値とし易くなる。従って、角型電池全体での体積エネルギ密度を向上することが可能となる。
【００１６】
前記第１寸法設定ステップで選択される前記セルケースの幅は、２０〜８０ミリメートルの範囲から選択されてもよい。これにより、車両等の比較的大容量の用途に用いる角型電池について、角型電池の基準容量を満たしつつ、高い体積エネルギ密度を実現可能となる。
【００１７】
本発明に係る車両の製造方法は、
前記角型電池を搭載した車両の製造方法であって、
前記角型電池を設計する設計ステップと、
前記設計ステップで設計した前記角型電池を複数製造する角型電池製造ステップと
複数の前記角型電池を組み合わせて電池ユニットを製造する電池ユニット製造ステップと
前記電池ユニットを前記車両に配置する電池ユニット配置ステップと
を備え、
前記設計ステップは、
前記角型電池の基準容量を設定する基準容量設定ステップと、
前記セルケースの幅及び前記積層電極体の幅を設定する第１寸法設定ステップと、
前記セルケースの高さ及び奥行き並びに前記積層電極体の高さ及び奥行きを設定する第２寸法設定ステップと
を有し、
前記第２寸法設定ステップは、前記第１寸法設定ステップで設定された前記積層電極体の幅を条件として前記基準容量を満たす前記積層電極体の高さ及び奥行きの組合せに対応する前記セルケースの高さ及び奥行きのアスペクト比のうち前記角型電池の体積エネルギ密度が密度閾値以上となる前記アスペクト比を選択して、当該アスペクト比に対応する前記セルケースの高さ及び奥行きを設定するケース高さ・奥行き設定ステップを含み、
前記電池ユニット製造ステップは、前記セルケースの奥行き方向に向かって前記角型電池を複数配列する角型電池配列ステップを含み、
前記電池ユニット配置ステップでは、前記セルケースの幅方向が前記車両の高さ方向と一致し、前記セルケースの奥行き方向が前記車両の幅方向又は前後方向と一致するように前記電池ユニットを前記車両に配置する
ことを特徴とする。
【００１８】
これにより、上述した角型電池の製造方法の効果に加え、以下の効果を奏することができる。すなわち、本発明によれば、セルケースの幅方向が車両の高さ方向と一致し、セルケースの奥行き方向が車両の幅方向又は前後方向と一致するように電池ユニットを車両に配置する。これにより、セルケースの高さ及び奥行きよりも先に設定するセルケースの幅を車両の上下方向に一致させる。従って、車両における電池ユニットの高さを先に設定することで高さ方向における電池ユニットの設計自由度を上げると共に、電池ユニットの要求容量に応じて角型電池の個数を変化させることで、電池ユニットの要求容量の自由度を向上させることが可能となる。
【００１９】
前記電池ユニット配置ステップでは、前記電池ユニットを車室の下部に配置してもよい。これにより、電池ユニットの高さ（セルケースの幅）を適宜調整可能となり、車室の設計自由度を向上可能となる。
【００２０】
本発明に係る角型電池の設計支援方法は、
前記角型電池の設計を、設計支援装置を用いて支援する角型電池の設計支援方法であって、
前記設計支援装置は、
前記角型電池の基準容量及び前記セルケースの幅の入力をユーザから受け付け、
前記基準容量及び前記セルケースの幅に対応する前記セルケースの高さ及び奥行きのアスペクト比と前記角型電池の体積エネルギ密度の関係図と、前記アスペクト比の入力欄とを表示し、
前記ユーザが入力した前記アスペクト比に対応する前記セルケースの高さ及び奥行きを算出して表示又は出力する、又は、
前記設計支援装置は、
前記角型電池の基準容量及び前記セルケースの幅の入力を前記ユーザから受け付け、
前記基準容量及び前記セルケースの幅に対応して前記角型電池の体積エネルギ密度が密度閾値以上となる前記セルケースの高さ及び奥行きを算出して表示又は出力する
ことを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、まず、角型電池の基準容量並びにセルケースの幅及び積層電極体の幅（換言すると、正極電極及び負極電極の幅）の入力をユーザから受け付ける。次いで、入力された基準容量及びセルケースの幅に対応するセルケースの高さ及び奥行きのうち、角型電池の体積エネルギ密度が密度閾値以上となるセルケースの高さ及び奥行きを、ユーザによるアスペクト比の入力に基づいて算出して表示又は出力することができる又は設計支援装置自ら算出して表示又は出力する。これにより、ユーザが求める基準容量及びセルケースの幅を実現しつつ、高い体積エネルギ密度を有する角型電池の設計を支援可能となる。
【００２２】
本発明に係る角型電池は、前記積層電極体と、前記正極端子と、前記負極端子と、前記セルケースとを有するものであって、
前記セルケースの高さ及び奥行きのアスペクト比が５〜１２の範囲に含まれる
ことを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、セルケースの高さ及び奥行きのアスペクト比が５〜１２の範囲に含まれるため、その他のアスペクト比の場合と比較して、高い体積エネルギ密度を実現可能となる。
【００２４】
角型電池において、正極端子、負極端子、正極タブ、負極タブ及びセルケースは、発電に直接寄与しない。このため、例えば、正極端子、負極端子、正極タブ及び負極タブの寸法並びにセルケースの幅及び奥行きを固定した状態又はそれに近い状態でセルケース（及び積層電極体）の高さを増加させると、積層電極体に対する正極端子、負極端子、正極タブ及び負極タブの体積（又は面積）の割合は減少し、その結果、体積エネルギ密度が向上する。
【００２５】
また、正極端子、負極端子、正極タブ及び負極タブの寸法並びにセルケースの幅及び高さを固定した状態又はそれに近い状態でセルケース（及び積層電極体）の奥行きを減少させると、角型電池全体におけるセルケースの体積の割合は増加し、その結果、体積エネルギ密度が低下する。
【００２６】
これらのため、セルケースの高さ及び奥行きのアスペクト比によって、角型電池全体の体積エネルギ密度が変化する。
【００２７】
本発明によれば、セルケースの高さ及び奥行きのアスペクト比が５〜１２の範囲に含まれる。これにより、発電に直接寄与しない部分（正極端子、負極端子、正極タブ、負極タブ、セルケース等）が角型電池に占める体積割合を最小又はその近傍の値とし易くなる。従って、角型電池全体での体積エネルギ密度を向上することが可能となる。
【００２８】
前記セルケースの幅は、２０〜８０ミリメートルの範囲に含まれてもよい。これにより、車両等の比較的大容量の用途に用いる角型電池について、角型電池の基準容量を満たしつつ、高い体積エネルギ密度を実現可能となる。
【００２９】
本発明に係る角型電池は、前記積層電極体と、前記正極端子と、前記負極端子と、前記セルケースとを有するものであって、
前記セルケースの幅は、前記セルケースの高さよりも短く且つ２０〜８０ミリメートルの範囲に含まれる
ことを特徴とする。
【００３０】
本発明によれば、セルケースの幅は、セルケースの高さよりも短い。これにより、正極端子（又は正極タブ）と負極端子（又は負極タブ）との間の距離を短くすることができる。従って、正極端子（又は正極タブ）と負極端子（又は負極タブ）との間の隙間を小さくして（無駄な空間を減らすことで）、より高い体積エネルギ密度を実現可能となる。
【００３１】
また、セルケースの幅は、２０〜８０ミリメートルの範囲に含まれる。このため、車両等の比較的大容量の用途に用いる角型電池について、高い体積エネルギ密度を実現可能となる。
【００３２】
本発明に係る車両は、前記角型電池を複数有するものであって、
前記セルケースの幅方向を垂直方向に合わせ、奥行き方向及び高さ方向を水平方向に合わせると共に、前記セルケースの奥行き方向に沿って前記角型電池を整列配置させる
ことを特徴とする。
【００３３】
これにより、セルケースの幅方向が車両の上下方向に一致することとなる。このため、セルケースの幅を調整することで、車両の上下方向の厚みを抑えることが可能となる。また、角型電池を整列配置することで、車両の床下配置等が可能となり、レイアウトの自由度を向上させることができる。
【００３４】
本発明に係る角型電池の製造方法は、
前記角型電池の製造方法であって、
前記角型電池を設計する設計ステップと、
前記設計ステップで設計した前記角型電池を製造する製造ステップと
を備え、
前記設計ステップは、
前記角型電池の基準容量を設定する基準容量設定ステップと、
前記セルケース及び前記積層電極体の幅、高さ及び奥行きの１つである第１寸法を設定する第１設定ステップと、
前記セルケース及び前記積層電極体の幅、高さ及び奥行きのうち残りの２つである第２寸法及び第３寸法を設定する第２設定ステップと
を含み、
前記第２設定ステップでは、前記第１設定ステップで設定された前記第１寸法を条件として前記基準容量を満たす前記積層電極体の高さ及び奥行きの組合せに対応する前記セルケースの高さ及び奥行きのアスペクト比のうち、前記角型電池の体積エネルギ密度が密度閾値以上となる前記アスペクト比に対応する前記セルケースの高さ及び奥行きとなるように前記第２寸法及び前記第３寸法を設定する
ことを特徴とする。
【００３５】
本発明によれば、まず、角型電池の基準容量並びにセルケース及び積層電極体の第１寸法（幅、高さ及び奥行きの１つ）を設定する。次いで、設定された第１寸法を条件として基準容量を満たす積層電極体の高さ及び奥行きの組合せに対応するセルケースの高さ及び奥行きのアスペクト比のうち角型電池の体積エネルギ密度が密度閾値以上となるアスペクト比に対応するセルケースの高さ及び奥行きとなるように第２寸法及び第３寸法（幅、高さ及び奥行きのうち残りの２つ）を設定する。これにより、角型電池の基準容量を満たしつつ、高い体積エネルギ密度を実現可能となる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、角型電池の体積エネルギ密度を改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両と、前記車両を製造する車両製造システムの簡略構成図である。
【図２】前記実施形態における電池ユニットの斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】前記実施形態の角型電池の外部から内部を透視した状態を簡略的に示す透視斜視図である。
【図６】前記実施形態の前記角型電池の内部構造を簡略的に示す側面図である。
【図７】前記実施形態の前記角型電池の内部構造の一部を拡大して示す拡大斜視図である。
【図８】前記実施形態における前記車両の製造の流れを示すフローチャートである。
【図９】前記実施形態において、設計者が設計支援装置を用いてセルケース及び積層電極体の寸法を設計するフローチャートである。
【図１０】前記実施形態における角型電池設計支援制御のフローチャートである。
【図１１】前記実施形態のセルケースの高さ及び奥行きのアスペクト比と体積エネルギ密度の特性を、前記角型電池の基準容量毎に示した特性図である。
【図１２】前記実施形態の前記セルケースの高さと前記体積エネルギ密度の特性を示した特性図である。
【図１３】前記実施形態の前記セルケースの奥行きと前記体積エネルギ密度の特性を示した特性図である。
【図１４】前記実施形態の前記アスペクト比と各種の面積との特性を示した特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
Ａ．一実施形態
＜Ａ−１．車両１０及び車両製造システム１２＞
［Ａ−１−１．概要］
図１は、本発明の一実施形態に係る車両１０と、車両１０を製造する車両製造システム１２の簡略構成図である。図１において、Ｘ方向が車両１０の前後方向であり、Ｙ方向が車両１０の幅方向（左右方向）であり、Ｚ方向が車両１０の上下方向である。但し、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向は、車両製造システム１２には用いない。車両製造システム１２は、設計支援装置１００及び製造装置群２００を含む。
【００３９】
設計支援装置１００は、設計者又は設計グループによる車両１０の全体及び各部の設計を支援する。ここにいう車両１０の各部には、後述する複数の角型電池３０（図５〜図７）と、複数の角型電池３０からなる電池ユニット２２（図１〜図４）が含まれる。設計支援装置１００は、単一の装置で構成する代わりに、複数の装置から構成してもよい。
【００４０】
製造装置群２００は、車両１０の各部の製造及び車両１０の組立てを行う。製造装置群２００には、例えば、角型電池製造装置２０２、電池ユニット製造装置２０４及び車両組立装置２０６が含まれる。製造装置群２００を構成する各装置（装置２０２、２０４、２０６等）は、別々の工場（又は立地）に配置されてもよい。
【００４１】
［Ａ−１−２．車両１０］
（Ａ−１−２−１．概要）
車両１０は、いわゆる電動車両であり、走行モータ２０（以下「モータ２０」ともいう。）、電池ユニット２２、インバータ２４及び電子制御装置２６（以下「ＥＣＵ２６」という。）を有する。モータ２０は、車両１０の走行駆動力を生成する。電池ユニット２２は、インバータ２４を介してモータ２０に電力を供給する。インバータ２４は、ＥＣＵ２６からの指令に基づいて電池ユニット２２の電力をモータ２０に供給させる。ＥＣＵ２６は、図示しないアクセルペダルの操作量等に基づいて、インバータ２４を介してモータ２０の出力を制御する。
【００４２】
図１に示すように、モータ２０、インバータ２４及びＥＣＵ２６は、車両１０の前側に配置され、電池ユニット２２は、車室２８の下方に配置される。但し、モータ２０、電池ユニット２２、インバータ２４及びＥＣＵ２６の配置は、これに限らず、その他の配置としてもよい。
【００４３】
（Ａ−１−２−２．電池ユニット２２）
（Ａ−１−２−２−１．電池ユニット２２の概要）
図２は、本実施形態における電池ユニット２２の斜視図である。電池ユニット２２は、複数の角型電池３０と、角型電池３０を並べた状態で固定する電池ユニットケース３２とを有する。図２では、複数の角型電池３０の１つが電池ユニット２２に組み込まれる様子を矢印３４で示している。電池ユニットケース３２（以下「ユニットケース３２」ともいう。）は、複数の角型電池３０を上下左右で覆う（図２では、ユニットケース３２の一部を省略している。）。図２において、Ｗｕ、Ｈｕ、Ｄｕは、電池ユニット２２の幅、高さ及び奥行きである。
【００４４】
図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、電池ユニット２２の一部は省略されている。図３は、Ｘ方向（正確には−Ｘ方向）に見た電池ユニット２２の正面図である。図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。換言すると、図４は、電池ユニット２２の一部を、図２のＹ方向に見た左側面図である。
【００４５】
図２〜図４に示すように、電池ユニット２２は、複数の角型電池３０（以下「電池３０」ともいう。）を含む。電池ユニット２２における電池３０の配置については、電池３０の各部の説明を行った後に説明する。
【００４６】
（Ａ−１−２−２−２．角型電池３０）
（Ａ−１−２−２−２−１．角型電池３０の概要）
図５は、本実施形態の角型電池３０の外部から内部を透視した状態を簡略的に示す透視斜視図である。図６は、本実施形態の角型電池３０の内部構造を簡略的に示す側面図である。図７は、本実施形態の角型電池３０の内部構造の一部を拡大して示す拡大斜視図である。図５及び図６と比較して、図７は、角型電池３０の内部構造を詳細に示していること（図５及び図６の内容と図７の内容に不一致が存在すること）に留意されたい。本実施形態の角型電池３０は、リチウムイオン電池である。代わりに、角型電池３０をニッケル水素電池等の電池で構成してもよい。図５〜図７に示すように、角型電池３０は、積層電極体５０と、正極端子５２と、負極端子５４と、セルケース５６とを有する。
【００４７】
（Ａ−１−２−２−２−２．積層電極体５０）
積層電極体５０は、セパレータ６４を介して正極電極６０及び負極電極６２が交互に積層して構成される。本実施形態における正極電極６０、負極電極６２及びセパレータ６４は、いずれも矩形状である。積層電極体５０は、正極電極６０、負極電極６２及びセパレータ６４を収容する保護ケース（図示せず）を有してもよい。
【００４８】
正極電極６０は、その両面に電極剤７０が塗布されている。また、正極電極６０は、正極端子５２側に突出する正極タブ７２を有する。本実施形態では、矩形状の正極電極６０の長辺及び短辺のうち、短辺（特にその一端側）から正極タブ７２が突出する。なお、図５及び図６では、正極タブ７２が真っ直ぐ突出しているように描かれているが、これは、簡略化して記載しているためである。実際には、図７に示すように、複数の正極タブ７２を１つにまとめて正極端子５２に接続する。複数の正極タブ７２を正極端子５２において１つにまとめる構造については、例えば、特許文献２の図４等に示す方法を用いてもよい。
【００４９】
負極電極６２は、その両面に電極剤７０が塗布されている。また、負極電極６２は、負極端子５４側に突出する負極タブ７４を有する。本実施形態では、矩形状の負極電極６２の長辺及び短辺のうち、短辺（特に正極タブ７２とは反対の他端側）から負極タブ７４が突出する。なお、図５及び図６では、負極タブ７４が真っ直ぐ突出しているように描かれているが、これは、簡略化して記載しているためである。実際には、図７に示すように、複数の負極タブ７４を１つにまとめて負極端子５４に接続する。複数の負極タブ７４を負極端子５４において１つにまとめる構造については、例えば、特許文献２の図４等に示す方法を用いてもよい。
【００５０】
（Ａ−１−２−２−２−３．正極端子５２及び負極端子５４）
図７に示すように、正極端子５２（以下「端子５２」ともいう。）は、各正極電極６０の短辺の一端側から突出する正極タブ７２を束ねると共に、各正極電極６０を外部（例えば、他の角型電池３０の正極端子５２）と接続させる。負極端子５４（以下「端子５４」ともいう。）は、各負極電極６２の短辺のうち正極タブ７２とは反対の他端側から突出する負極タブ７４を束ねると共に、各負極電極６２を外部（例えば、他の角型電池３０の負極端子５４）と接続させる。図７に示すように、正極端子５２及び負極端子５４は、タブ連結部８０と外部接続部８２を有する。
【００５１】
タブ連結部８０は、束ねた状態の正極タブ７２又は負極タブ７４が挿入される凹部（図示せず）を有する。正極タブ７２及び負極タブ７４は、当該凹部内に挿入されることで固定される。
【００５２】
外部接続部８２は、積層電極体５０又は電池ユニットケース３２とセルケース５６の外部とを電気的に接続するものであり、セルケース５６に形成された貫通孔（図示せず）を介してタブ連結部８０と接続する。
【００５３】
正極端子５２及び負極端子５４は、ガスケット８６を介してセルケース５６に固定される。
【００５４】
（Ａ−１−２−２−２−４．セルケース５６）
セルケース５６は、積層電極体５０を収容する直方体状の部材である。セルケース５６は、非導電性の材料（例えば樹脂）から形成される。上記のように、セルケース５６のうち正極端子５２及び負極端子５４が配置される面には、両端子５２、５４を貫通させる前記貫通孔が形成される（図７参照）。なお、正極端子５２及び負極端子５４以外でもセルケース５６が積層電極体５０を支持するための支持部（例えば接着剤による接着層）を設けてもよい。
【００５５】
（Ａ−１−２−２−２−５．セルケース５６（又は角型電池３０）の寸法）
理解を容易化するため、セルケース５６（又は角型電池３０）の寸法について定義しておく。まずセルケース５６（又は角型電池３０）において、正極電極６０及び負極電極６２と平行な２つの面を正面（第１面）及び背面（第２面）という。また、端子５２、５４が配置される面を上面（第３面）といい、上面と反対側の面を下面（第４面）という。さらに、正面、背面、上面及び下面と垂直な面を左側面（第５面）及び右側面（第６面）という。
【００５６】
図５に示すように、以下では、正極端子５２及び負極端子５４が並ぶ方向（Ｗ方向（図５の左右方向））のセルケース５６の長さを、電池３０の幅Ｗｃという。幅Ｗｃは、セルケース５６の正面及び背面と上面及び下面とが接する辺の長さでもある。また、正極端子５２及び負極端子５４が突出する方向（Ｈ方向）を、電池３０の高さＨｃという。高さＨｃは、セルケース５６の正面及び背面と左側面及び右側面とが接する辺の長さでもある。さらに、正極電極６０及び負極電極６２の積層方向（Ｄ方向）を、電池３０の奥行きＤｃという。
【００５７】
本実施形態では、角型電池３０の体積エネルギ密度ＶＥＤｃ［Ｗｈ／Ｌ］が高くなるように、電池３０（又はセルケース５６）の寸法を設定する（詳細は、図９等を参照して後述する。）。
【００５８】
（Ａ−１−２−２−３．電池ユニット２２における角型電池３０の配置）
セルケース５６（又は角型電池３０）の幅Ｗｃ、高さＨｃ及び奥行きＤｃの定義が終わったところで、次に、図２〜図４を参照しながら、電池ユニット２２における角型電池３０の配置について説明する。
【００５９】
図２及び図３に示すように、本実施形態の電池ユニット２２は、ある角型電池３０の背面が他の角型電池３０の正面と接するように（図２のＹ方向に）複数の電池３０を連続させた角型電池群９０を複数有している。図２の例の場合、角型電池群９０（以下「電池群９０」ともいう。）の数は４である。但し、電池群９０の数はこれに限らない。
【００６０】
電池群９０同士の位置関係に関し、ある電池群９０の各電池３０の下面は、他の電池群９０の各電池３０の下面と接するように配置される。
【００６１】
図１及び図２に示すように、本実施形態では、セルケース５６の幅方向（図５のＷ方向）を垂直方向（Ｚ方向）に、セルケース５６の高さ方向及び奥行き方向（図５のＨ方向及びＤ方向）を水平方向（ＸＹ方向）に合わせ且つセルケース５６の奥行き方向に沿って角型電池３０を整列配置させる。より具体的には、セルケース５６の奥行き方向（Ｄ方向）を車両１０の幅方向（Ｙ方向）とし、セルケース５６の高さ方向（Ｈ方向）を車両１０の前後方向（Ｘ方向）とし、セルケース５６の幅方向（Ｗ方向）を車両１０の高さ方向（Ｚ方向）とする。
【００６２】
（Ａ−１−２−２−４．角型電池３０及び角型電池群９０の電気的接続関係）
各電池群９０では、各電池３０の正極端子５２が、バスバー（図示せず）を介して負極端子５４に接続された直列構造を形成する。或いは、各電池群９０では、各電池３０の正極端子５２が前記バスバーを介して互いに接続され、負極端子５４が互いに接続された並列造を形成してもよい。
【００６３】
また、各電池群９０同士の電気的接続関係に関し、前記バスバー等を介して各電池群９０を直列接続する。或いは、前記バスバー等を介して各電池群９０を並列接続してもよい。
【００６４】
［Ａ−１−３．設計支援装置１００］
上記のように、設計支援装置１００は、車両１０の全体及び各部の設計を支援する。ここにいう車両１０の各部には、複数の角型電池３０と、複数の角型電池３０からなる電池ユニット２２とが含まれる。
【００６５】
図１に示すように、設計支援装置１００は、入出力部１１０、演算部１１２及び記憶部１１４を有する。入出力部１１０は、設計支援装置１００とその他の部位との間の信号の入出力を行う。入出力部１１０は、ユーザ設計者等の操作入出力装置（ＨＭＩ：Human-Machine Interface）として、キーボード１２０、マウス１２２及び表示部１２４を含む。
【００６６】
演算部１１２は、記憶部１１４に記憶されているプログラムを実行することにより、車両１０の設計を支援するものであり、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）から構成される。演算部１１２は、角型電池設計支援部１３０と、電池ユニット設計支援部１３２と、車両設計支援部１３４とを含む。
【００６７】
角型電池設計支援部１３０（以下「支援部１３０」ともいう。）は、記憶部１１４に記憶された角型電池設計支援プログラムを実行して角型電池設計支援制御を実行する。電池ユニット設計支援部１３２（以下「支援部１３２」ともいう。）は、記憶部１１４に記憶された電池ユニット設計支援プログラムを実行して電池ユニット設計支援制御を実行する。車両設計支援部１３４（以下「支援部１３４」ともいう。）は、記憶部１１４に記憶された車両設計支援プログラムを実行して車両設計支援制御を実行する。角型電池設計支援制御等については、図１０等を参照して後述する。
【００６８】
記憶部１１４は、演算部１１２が利用するプログラム及びデータを記憶する。記憶部１１４が記憶するプログラムには、角型電池設計支援プログラム、電池ユニット設計支援プログラム及び車両設計支援プログラムが含まれる。また、記憶部１１４が記憶するデータには、角型電池データベース１５０（以下「角型電池ＤＢ１５０」又は「電池ＤＢ１５０」ともいう。）と、電池ユニットデータベース１５２（以下「電池ユニットＤＢ１５２」ともいう。）と、車両データベース１５４（以下「車両ＤＢ１５４」）とが含まれる。
【００６９】
電池ＤＢ１５０には、角型電池３０の設計に用いる情報（角型電池設計情報）が記憶される。電池ユニットＤＢ１５２には、電池ユニット２２の設計に用いる情報（電池ユニット設計情報）が記憶される。車両ＤＢ１５４には、車両１０の設計に用いる情報（車両設計情報）が記憶される。電池ＤＢ１５０は、電池ユニットＤＢ１５２の一部として構成してもよい。電池ユニットＤＢ１５２は、車両ＤＢ１５４の一部として構成してもよい。
【００７０】
記憶部１１４は、例えば、ランダム・アクセス・メモリ（以下「ＲＡＭ」という。）を備える。ＲＡＭとしては、レジスタ等の揮発性メモリと、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリとを用いることができる。また、記憶部１１４は、ＲＡＭに加え、リード・オンリー・メモリ（以下「ＲＯＭ」という。）を有してもよい。
【００７１】
［Ａ−１−４．製造装置群２００］
（Ａ−１−４−１．製造装置群２００の概要）
上記のように、製造装置群２００は、車両１０の各部の製造及び車両１０の組立てを行う。製造装置群２００には、例えば、角型電池製造装置２０２、電池ユニット製造装置２０４及び車両組立装置２０６が含まれる。製造装置群２００を構成する各装置（装置２０２、２０４、２０６等）は、別々の工場（又は立地）に配置されてもよい。
【００７２】
（Ａ−１−４−２．角型電池製造装置２０２）
角型電池製造装置２０２（以下「製造装置２０２」ともいう。）は、角型電池３０を製造する。製造装置２０２は、例えば、設計支援装置１００を用いて設計された正極端子５２、負極端子５４、セルケース５６、正極電極６０、負極電極６２、セパレータ６４等を製造する。また、製造装置２０２は、正極電極６０、負極電極６２及びセパレータ６４を組み合わせて積層電極体５０を製造する。さらに、製造装置２０２は、積層電極体５０、正極端子５２、負極端子５４及びセルケース５６を組み合わせて角型電池３０を製造する。製造装置２０２は、単一の装置ではなく、複数の製造装置から構成されてもよい。
【００７３】
（Ａ−１−４−３．電池ユニット製造装置２０４）
電池ユニット製造装置２０４（以下「製造装置２０４」ともいう。）は、電池ユニット２２を製造する。製造装置２０４は、電池ユニットケース３２を製造する。また、製造装置２０４は、複数の角型電池３０を電池ユニットケース３２内に固定して電池ユニット２２を製造する。製造装置２０４は、単一の装置ではなく、複数の製造装置から構成されてもよい。
【００７４】
（Ａ−１−４−４．車両組立装置２０６）
車両組立装置２０６（以下「組立装置２０６」ともいう。）は、電池ユニット２２等の部品を用いて車両１０を組み立てる。例えば、組立装置２０６は、電池ユニット２２を図示しないメインフレーム上に配置して車室２８の下方に位置させる。組立装置２０６は、単一の装置ではなく、複数の組立装置から構成されてもよい。
【００７５】
＜Ａ−２．車両１０の製造＞
［Ａ−２−１．全体的な流れ］
図８は、本実施形態における車両１０の製造の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１１において、設計者のグループは、車両１０の全体及び各部を、設計支援装置１００を用いて設計する。ここでの各部の設計には、角型電池３０及び電池ユニット２２の設計が含まれる。また、車両１０の全体の設計には、車両１０における電池ユニット２２の配置が含まれる。角型電池３０の設計に関連して後に例示するように、全体の設計と各部の設計は、互いに関連する。
【００７６】
ステップＳ１２において、製造者のグループは、ステップＳ１１で設計された車両１０の各部を、製造装置群２００を用いて製造する。各部の製造には、角型電池３０及び電池ユニット２２の製造が含まれる。
【００７７】
ステップＳ１３において、製造者のグループは、ステップＳ１２で製造された各部を用いて車両１０を組み立てる。この際、車両１０の組立てには、車両組立装置２０６が用いられる。
【００７８】
［Ａ−２−２．車両１０の全体及び各部の設計］
（Ａ−２−２−１．セルケース５６及び積層電極体５０の寸法の設計の概要）
以下では、車両１０の各部の設計の一部として、セルケース５６及び積層電極体５０の寸法の設計について説明する。図９は、本実施形態において、設計者が設計支援装置１００を用いてセルケース５６及び積層電極体５０の寸法を設計するフローチャートである。図９のフローチャートを開始する前に、セルケース５６及び積層電極体５０の寸法設計に関連する仕様（前提仕様）が特定されている。
【００７９】
ここでの前提仕様には、角型電池３０自体の寸法に関する仕様（電池固有仕様）と、角型電池３０以外の仕様のうち角型電池３０の寸法に影響を与える仕様（電池外仕様）が含まれる。
【００８０】
電池固有仕様としては、セルケース５６の板厚（各面が相違してもよい）、正極端子５２及び負極端子５４の寸法並びに正極タブ７２及び負極タブ７４の寸法、電池ユニット２２の要求容量Ｃｕｂ（以下「ユニット基準容量Ｃｕｂ」又は「バッテリ基準容量Ｃｕｂ」ともいう。）［Ａｈ］が含まれる。
【００８１】
また、電池外仕様としては、例えば、車両１０（又はモータ２０）の要求動力（［Ｎｍ］又は［Ｎ］）、モータ２０の要求仕様（定格等）、車室２８のレイアウトが含まれる。その他の仕様を前提仕様に含めてもよい。
【００８２】
図９のステップＳ２１〜Ｓ２３を実行する際、設計者は、設計支援装置１００を用いる。図９のステップＳ２１において、設計者は、角型電池３０の基準容量Ｃｂ（以下「セル基準容量Ｃｂ」ともいう。）［Ａｈ］を設定する（基準容量設定ステップ）。セル基準容量Ｃｂは、例えば、各角型電池３０の接続関係（直列及び／又は並列）と、ユニット基準容量Ｃｕｂに基づいて設定される。また、ユニット基準容量Ｃｕｂは、車両１０の要求動力に基づいて設定される。
【００８３】
ステップＳ２２において、設計者は、第１寸法設定ステップを実行する。すなわち、設計者は、車室２８のレイアウトに基づいてセルケース５６の幅Ｗｃ（図５）を設定する。上記のように、本実施形態では、電池ユニット２２を車室２８の下方に配置する（図１）。このため、車両１０の上下方向（垂直方向）に車室２８を広くするためには、車両１０の上下方向における電池ユニット２２の高さＨｕ（換言すると、角型電池３０の幅Ｗｃ（図５））を設定する。また、角型電池３０の幅Ｗｃを短くすることにより、例えば、特許文献２の蓄電素子１の形状（特許文献２の図１）と比較して、正極タブ７２と負極タブ７４の間の距離Ｌｅ（図４）を相対的に短くすることが可能となる。換言すると、正極タブ７２と負極タブ７４の間の隙間を小さくすることで（無駄な空間を減らすことで）、体積エネルギ密度ＶＥＤｃを改善することが可能となる。
【００８４】
車両１０での用途を考慮した場合、セルケース５６の幅Ｗｃは、例えば、２０〜８０ｍｍ（より好ましくは、３０〜５０ｍｍ）の範囲で設定することができる。
【００８５】
さらに、上記のように、前提仕様としての電池固有仕様（セルケース５６の板厚Ｔｃ等）が特定されている。このため、第１寸法設定ステップでは、セルケース５６の幅Ｗｃを設定することで、積層電極体５０の幅Ｗｅも設定される。
【００８６】
ステップＳ２３において、設計者は、第２寸法設定ステップを実行する。第２寸法設定ステップでは、セル基準容量Ｃｂ、セルケース５６の幅Ｗｃ及び積層電極体５０の幅Ｗｅに基づいてセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃ（図５）並びに積層電極体５０の高さＨｅ及び奥行きＤｅを設定する。より具体的には、設計者が、セル基準容量Ｃｂ及びセルケース５６の幅Ｗｃを設計支援装置１００に入力すると、設計支援装置１００は、セルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃ並びに積層電極体５０の高さＨｅ及び奥行きＤｅを設定する支援を行う（角型電池設計支援制御）。ステップＳ２３の詳細は、図１０等を参照して後述する。
【００８７】
（Ａ−２−２−２．角型電池設計支援制御）
（Ａ−２−２−２−１．角型電池設計支援制御の概要）
上記のように、本実施形態では、設計者が入出力部１１０（図１）を用いてセル基準容量Ｃｂ及びセルケース５６の幅Ｗｃを入力すると、設計支援装置１００は、セル基準容量Ｃｂ及びセルケース５６の幅Ｗｃに基づいて、セルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃ並びに積層電極体５０の幅Ｗｅ、高さＨｅ及び奥行きＤｅを算出する。以下では、これらの数値を算出するために設計支援装置１００が実行する角型電池設計支援制御について説明する。
【００８８】
図１０は、本実施形態における角型電池設計支援制御のフローチャートである。上記のように、角型電池設計支援制御は、設計支援装置１００の演算部１１２の角型電池設計支援部１３０が実行する。角型電池設計支援制御は、入出力部１１０を介して設計者が角型電池設計支援プログラムを起動すると開始される。ステップＳ３１において、設計支援装置１００は、角型電池３０の基準容量Ｃｂ及びセルケース５６の幅Ｗｃの入力画面（図示せず）を表示する。
【００８９】
ステップＳ３２において、設計支援装置１００は、入出力部１１０（キーボード１２０等）を介して基準容量Ｃｂ及び幅Ｗｃの入力がなされたか否かを判定する。基準容量Ｃｂ及び幅Ｗｃの入力がなされない場合（Ｓ３２：ＮＯ）、ステップＳ３２を繰り返す。基準容量Ｃｂ及び幅Ｗｃの入力がなされた場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ３３に進む。
【００９０】
ステップＳ３３において、設計支援装置１００は、アスペクト比Ｒｈｄ及び体積エネルギ密度ＶＥＤｃの特性図（図１１）並びに目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒの入力欄（図示せず）を表示部１２４に表示させる。アスペクト比Ｒｈｄは、セルケース５６の高さＨｃと奥行きＤｃの比（Ｈｃ／Ｄｃ）である。体積エネルギ密度ＶＥＤｃは、角型電池３０全体で蓄積される電気エネルギＥｃ［Ｗｈ］を、セルケース５６の体積Ｖｃで割った値である。目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒは、アスペクト比Ｒｈｄの目標値であり、設計者が図１１の特性図を見ながら設定する。特性図に示されるアスペクト比Ｒｈｄ及び体積エネルギ密度ＶＥＤｃの関係については、図１１を参照して後述する。
【００９１】
ステップＳ３４において、設計支援装置１００は、キーボード１２０等を介して目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒの入力がなされたか否かを判定する。目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒが入力されない場合（Ｓ３４：ＮＯ）、ステップＳ３４を繰り返す。目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒが入力された場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、ステップＳ３５に進む。
【００９２】
ステップＳ３５において、設計支援装置１００は、角型電池３０の基準容量Ｃｂ、セルケース５６の幅Ｗｃ及び目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒに対応するセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃ並びに積層電極体５０の幅Ｗｅ、高さＨｅ及び奥行きＤｅを表示する。ステップＳ３５（すなわち、セルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃの設定等）の詳細は後述する。
【００９３】
（Ａ−２−２−２−２．アスペクト比Ｒｈｄ及び体積エネルギ密度ＶＥＤｃの関係）
（Ａ−２−２−２−２−１．概要）
図１１は、本実施形態のセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃのアスペクト比Ｒｈｄと体積エネルギ密度ＶＥＤｃの特性を、角型電池３０の基準容量Ｃｂ毎に示した特性図である。図１１の各特性は、セルケース５６の幅Ｗｃが特定の値（固定値）である場合に対応する。また、ここでは、セルケース５６の幅Ｗｃ及び角型電池３０の基準容量Ｃｂが決まると、アスペクト比Ｒｈｄに応じてセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃも決まることを前提としている。さらに、セルケース５６の幅Ｗｃ、高さＨｃ及び奥行きＤｃは、積層電極体５０の幅Ｗｅ、高さＨｅ及び奥行きＤｅと一対一に対応することを前提としている。換言すると、セルケース５６と積層電極体５０の間の隙間は、固定値として予め設定されている（後述する図１２及び図１３についても同様である。）。
【００９４】
図１１の左側には、セルケース５６の高さＨｃが小さく奥行きＤｃが大きい（換言すると、寸胴又は横長の）角型電池３０の画像が示されている。図１１の右側には、セルケース５６の高さＨｃが大きく且つ奥行きＤｃが小さい（換言すると、細長又は縦長の）角型電池３０の画像が示されている（図１２〜図１４も同様である。）。
【００９５】
図１１に示すように、アスペクト比Ｒｈｄと体積エネルギ密度ＶＥＤｃは、基準容量Ｃｂ毎に曲線の特性を有する。そして、基準容量Ｃｂ毎に体積エネルギ密度ＶＥＤｃが最大となるアスペクト比Ｒｈｄが存在する。そこで、設計支援装置１００が図１１の特性図を表示部１２４の画面に表示することで、設計者は、目標とする基準容量Ｃｂについて体積エネルギ密度ＶＥＤｃが最大となるアスペクト比Ｒｈｄを知ることができる。
【００９６】
図１１に示すように、アスペクト比Ｒｈｄと体積エネルギ密度ＶＥＤｃは、基準容量Ｃｂ毎に曲線の特性を有する理由については、図１２、図１３等を参照して後述する。
【００９７】
設計者は、目標とする基準容量Ｃｂについて体積エネルギ密度ＶＥＤｃが最大となるアスペクト比Ｒｈｄ（又はその他の要素を考慮して体積エネルギ密度ＶＥＤｃが所定の密度閾値ＴＨｖｅｄ以上となるアスペクト比Ｒｈｄ）を目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒとして選択する。そして、設計者は、選択した目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒを前記入力欄に入力する（図１０のＳ３３、Ｓ３４参照）。
【００９８】
図１１に示すように、基準容量Ｃｂが高くなるほど、体積エネルギ密度ＶＥＤｃが最大となるアスペクト比Ｒｈｄが大きくなる。このため、設計支援装置１００の記憶部１１４の角型電池ＤＢ１５０には、そのような特性を反映してデータ（角型電池設計情報）を記憶しておく。また、特定の基準容量Ｃｂでは体積エネルギ密度ＶＥＤｃが密度閾値ＴＨｖｅｄ以上となる範囲（例えば４０Ａｈでは５〜１２の範囲（より好ましくは７〜１０の範囲））が定まる。
【００９９】
（Ａ−２−２−２−２−２．セルケース５６の高さＨｃと体積エネルギ密度ＶＥＤｃの関係）
図１２は、本実施形態のセルケース５６の高さＨｃと体積エネルギ密度ＶＥＤｃの特性を示した特性図である。図１２の特性は、セルケース５６の幅Ｗｃ及び奥行きＤｃが特定の値（固定値）である場合に対応する。また、この特性では、セルケース５６の高さＨｃに応じて角型電池３０の基準容量Ｃｂは変化する。
【０１００】
図１２に示すように、セルケース５６の高さＨｃが大きくなると、体積エネルギ密度ＶＥＤｃが大きくなる。これは、高さＨｃが大きくなるほど、発電に寄与しない部分の体積が、角型電池３０全体に占める割合が小さくなるためである。ここにいう「発電に寄与しない部分」とは、正極端子５２、負極端子５４、正極タブ７２、負極タブ７４及びセルケース５６を含み、図１２の場合、特に正極端子５２、負極端子５４、正極タブ７２及び負極タブ７４等が影響する。
【０１０１】
（Ａ−２−２−２−２−３．セルケース５６の奥行きＤｃと体積エネルギ密度ＶＥＤｃの関係）
図１３は、本実施形態のセルケース５６の奥行きＤｃと体積エネルギ密度ＶＥＤｃの特性を示した特性図である。図１３の特性は、セルケース５６の幅Ｗｃ及び高さＨｃが特定の値（固定値）である場合に対応する。また、この特性では、セルケース５６の奥行きＤｃに応じて角型電池３０の基準容量Ｃｂは変化する。
【０１０２】
図１３に示すように、セルケース５６の奥行きＤｃが小さくなると、体積エネルギ密度ＶＥＤｃが小さくなる。これは、奥行きＤｃが小さくなるほど（換言すると、セルケース５６が薄くなるほど）、発電に寄与しない部分の体積が、角型電池３０全体に占める割合が大きくなるためである。ここにいう「発電に寄与しない部分」とは、正極端子５２、負極端子５４、セルケース５６、正極タブ７２及び負極タブ７４を含み、図１３の場合、特にセルケース５６等が影響する。
【０１０３】
（Ａ−２−２−２−２−４．アスペクト比Ｒｈｄとセルケース５６及び端子５２、５４の面積の関係）
図１４は、本実施形態のアスペクト比Ｒｈｄと各種の面積との特性を示した特性図である。ここにいう各種の面積には、セルケース５６の面積Ａｃ、電極面積Ａｅ、電極以外の面積Ａｏが含まれる。セルケース５６の面積Ａｃは、セルケース５６の幅方向（図５のＷ方向）に見たときのセルケース５６の面積である。換言すると、図６において、セルケース５６の高さＨｃと奥行きＤｃの積が面積Ａｃとなる。電極面積Ａｅは、セルケース５６の幅方向（図５のＷ方向）に見たときの積層電極体５０の面積である。換言すると、図６において、積層電極体５０の高さＨｅと奥行きＤｅの積が電極面積Ａｅとなる。正極タブ７２及び負極タブ７４の面積は、電極面積Ａｅに含まれない。
【０１０４】
電極以外の面積Ａｏは、セルケース５６の面積Ａｃから電極面積Ａｅを引いた差である（Ａｏ＝Ａｃ−Ａｅ）。面積Ａｏは、正極タブ７２及び負極タブ７４の面積を含む。さらに、面積Ａｏは、セルケース５６のうち正極タブ７２及び負極タブ７４に対応する部分の面積を含む。
【０１０５】
図１４の特性は、角型電池３０の基準容量Ｃｂ及びセルケース５６の幅Ｗｃが特定の値（固定値）である場合に対応する。
【０１０６】
図１４に示すように、角型電池３０の基準容量Ｃｂ及びセルケース５６の幅Ｗｃが固定値である場合には、アスペクト比Ｒｈｄに応じて、各面積Ａｃ、Ａｅ、Ａｏが変化するが、電極以外の面積Ａｏは、楕円３００で囲った部分が最低領域となる。この部分に対応する電極面積Ａｅは、漸増している。従って、この楕円３００で囲った部分では、体積エネルギ密度ＶＥＤｃが大きくなる。
【０１０７】
（Ａ−２−２−２−３．セルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃの算出）
上記のように、角型電池３０では、アスペクト比Ｒｈｄ及び体積エネルギ密度ＶＥＤｃに相関関係が存在する（図１１参照）。このため、角型電池３０の基準容量Ｃｂ及びセルケース５６の幅Ｗｃが固定値である場合、体積エネルギ密度ＶＥＤｃが密度閾値ＴＨｖｅｄ以上となるアスペクト比Ｒｈｄの１つ（例えば、体積エネルギ密度ＶＥＤｃが最高となるアスペクト比Ｒｈｄ）を選択すれば、セルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃを特定可能である。
【０１０８】
そこで、本実施形態では、角型電池３０の基準容量Ｃｂ、セルケース５６の幅Ｗｃ及びアスペクト比Ｒｈｄの組合せに対応するセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃを角型電池ＤＢ１５０に記憶しておく。或いは、セルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃの計算式を記憶部１１４に記憶しておき、当該計算式を用いて高さＨｃ及び奥行きＤｃを算出してもよい。
【０１０９】
角型電池３０の基準容量Ｃｂ、セルケース５６の幅Ｗｃ及びアスペクト比Ｒｈｄの組合せに対応するセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃは、例えば、以下のように設定する。すなわち、本実施形態では、セルケース５６の板厚Ｔｃ及びセルケース５６と積層電極体５０の間の隙間（距離）は固定値として設定する。このため、セルケース５６の幅Ｗｃが決まると、積層電極体５０の幅Ｗｅも決まる。また、基準容量Ｃｂが決まると、必要となる積層電極体５０の体積Ｖｅ（正極電極６０及び負極電極６２の寸法及び枚数Ｎｅ）も決まる。
【０１１０】
従って、体積エネルギ密度ＶＥＤｃとの関係で設計者が、セルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃの目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒを入力すれば、設計支援装置１００は、角型電池３０の基準容量Ｃｂ、セルケース５６の幅Ｗｃ及び目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒの組合せに対応するセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃを特定可能である。
【０１１１】
そして、設計者の入力に基づき基準容量Ｃｂ、セルケース５６の幅Ｗｃ及び目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒの組合せが設定された際、演算部１１２は、記憶部１１４のデータに基づいてセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃを特定して表示部１２４に表示させる。
【０１１２】
例えば車両１０での用途の場合、セルケース５６の高さＨｃは、例えば、１７７〜２３０ｍｍ、奥行きＤｃは、例えば、２６〜２０ｍｍとすることができる。奥行きＤｃの数値範囲について最大値を先にし、最小値を後としたのは、高さＨｃの１７７ｍｍに対応する奥行きＤｃが２６ｍｍであり、高さＨｃの２３０ｍｍに対応する奥行きＤｃが２０ｍｍであることを示すためである。
【０１１３】
（Ａ−２−２−２−４．積層電極体５０の幅Ｗｅ、高さＨｅ及び奥行きＤｅの算出）
上記のように、本実施形態では、セルケース５６の板厚Ｔｃ及びセルケース５６と積層電極体５０の間の隙間（距離）は固定値として設定する。このため、セルケース５６の寸法（幅Ｗｃ、高さＨｃ及び奥行きＤｃ）が特定されれば、設計支援装置１００は、セルケース５６の寸法に基づいて積層電極体５０の幅Ｗｅ、高さＨｅ及び奥行きＤｅを算出することができる。換言すると、基準容量Ｃｂ、セルケース５６の幅Ｗｃ及び目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒの組合せが設定された段階で、設計支援装置１００は、積層電極体５０の幅Ｗｅ、高さＨｅ及び奥行きＤｅを特定することが可能である。但し、図９のステップＳ２２で説明したように、積層電極体５０の幅Ｗｅは、セルケース５６の幅Ｗｃが設定された時点で特定可能である。
【０１１４】
なお、積層電極体５０の幅Ｗｅ、高さＨｅ及び奥行きＤｅ自体を算出する代わりに、設計支援装置１００は、正極電極６０及び負極電極６２の寸法及び枚数Ｎｅを算出してもよい。
【０１１５】
（Ａ−２−２−２−５．小括）
以上のように、角型電池３０では、アスペクト比Ｒｈｄ及び体積エネルギ密度ＶＥＤｃに相関関係が存在する（図１１参照）。このため、角型電池３０の基準容量Ｃｂ及びセルケース５６の幅Ｗｃが固定値である場合、体積エネルギ密度ＶＥＤｃが密度閾値ＴＨｖｅｄ以上となるアスペクト比Ｒｈｄの１つ（例えば、体積エネルギ密度ＶＥＤｃが最高となるアスペクト比Ｒｈｄ）を選択すれば、セルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃを特定可能である。体積エネルギ密度ＶＥＤｃとの関係で設計者が、セルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃの目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒを入力すると、設計支援装置１００は、角型電池３０の基準容量Ｃｂ、セルケース５６の幅Ｗｃ及び目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒの組合せに対応するセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃを特定して表示部１２４に表示する。
【０１１６】
（Ａ−２−２−３．電池ユニット２２の設計）
設計者は、上記のように設計した角型電池３０を前提として、電池ユニット２２を設計する。電池ユニット２２の設計に際し、設計者は、電池ユニット２２の高さ（角型電池３０の幅Ｗｃに対応）、電池ユニット２２の要求容量Ｃｕｂ、車両１０（又は車室２８）の幅Ｗｖ、車室２８の奥行きＤｃａ等の制限を満たすように、設計支援装置１００を用いて電池ユニット２２を設計する。その際、設計支援装置１００の電池ユニット設計支援部１３２は、電池ユニットＤＢ１５２の電池ユニット設計情報を用いながら、電池ユニット設計支援制御を実行する。上記のように、本実施形態の電池ユニット２２は、図２〜図４に示すように角型電池３０を配置させる。
【０１１７】
（Ａ−２−２−４．その他の設計）
上述した角型電池３０及び電池ユニット２２の設計に加え、設計グループは、車両１０全体に関する設計を行う。その際、設計支援装置１００の車両設計支援部１３４は、車両ＤＢ１５４の車両設計情報を用いながら、車両設計支援制御を実行する。上記のように、本実施形態の電池ユニット２２は、車室２８の下方に配置させる（図１参照）。
【０１１８】
［Ａ−２−３．各部の製造］
製造グループは、設計者による設計に基づいて、角型電池製造装置２０２を用いて角型電池３０を製造する。角型電池製造装置２０２は、正極電極６０、負極電極６２、正極端子５２、負極端子５４、セルケース５６等を製造する。角型電池製造装置２０２は、これらの部品を個別に製造する製造装置及びこれらの部品を組み立てる組立装置を含む。角型電池３０を製造するための一部の作業を人手によって行ってもよい。
【０１１９】
また、製造グループは、設計者による設計に基づいて、電池ユニット製造装置２０４を用いて電池ユニット２２を製造する。電池ユニット製造装置２０４は、角型電池３０を並べて電池ユニットケース３２に固定させる装置を含む。さらに、電池ユニット製造装置２０４は、電池ユニットケース３２を製造する装置を含んでもよい。電池ユニット２２を製造するための一部の作業を人手によって行ってもよい。
【０１２０】
［Ａ−２−４．車両１０の組立て］
製造グループは、設計者による設計に基づいて、車両組立装置２０６を用いて各部品（電池ユニット２２等）を組み立てて車両１０を製造する。車両１０を組み立てるための一部の作業を人手によって行ってもよい。
【０１２１】
＜Ａ−３．本実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態によれば、セルケース５６及び積層電極体５０の寸法の設計（設計ステップ、図９）は、
角型電池３０の基準容量Ｃｂを設定する基準容量設定ステップ（図９のＳ２１）と、
セルケース５６の幅Ｗｃ及び積層電極体５０の幅Ｗｅを設定する第１寸法設定ステップ（Ｓ２２）と、
セルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃ並びに積層電極体５０の高さＨｅ及び奥行きＤｅを設定する第２寸法設定ステップ（Ｓ２３）と
を含む。
【０１２２】
第２寸法設定ステップは、第１寸法設定ステップで設定された積層電極体５０の幅Ｗｅを条件として基準容量Ｃｂを満たす積層電極体５０の高さＨｅ及び奥行きＤｅの組合せに対応するセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃのアスペクト比Ｒｈｄのうち角型電池３０の体積エネルギ密度ＶＥＤｃが密度閾値ＴＨｖｅｄ以上となるアスペクト比Ｒｈｄを選択して、当該アスペクト比Ｒｈｄに対応するセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃを設定するケース高さ・奥行き設定ステップを含む（図９のＳ２３）。
【０１２３】
本実施形態によれば、まず、角型電池３０の基準容量Ｃｂ並びにセルケース５６の幅Ｗｃ及び積層電極体５０の幅Ｗｅ（換言すると、正極電極６０及び負極電極６２の幅）を設定する（図９のＳ２１、Ｓ２２）。次いで、設定された積層電極体５０の幅Ｗｅを条件として基準容量Ｃｂを満たす積層電極体５０の高さＨｅ及び奥行きＤｅの組合せに対応するセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃのアスペクト比Ｒｈｄのうち角型電池３０の体積エネルギ密度ＶＥＤｃが密度閾値ＴＨｖｅｄ以上となるアスペクト比Ｒｈｄを選択して、当該アスペクト比Ｒｈｄに対応するセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃを設定する（Ｓ２３）。これにより、角型電池３０の基準容量Ｃｂを満たしつつ、高い体積エネルギ密度ＶＥＤｃを実現可能となる。
【０１２４】
角型電池３０において、正極端子５２、負極端子５４、正極タブ７２、負極タブ７４及びセルケース５６は、発電に直接寄与しない。このため、例えば、正極端子５２、負極端子５４、正極タブ７２及び負極タブ７４の寸法並びにセルケース５６の幅Ｗｃ及び奥行きＤｃを固定した状態又はそれに近い状態でセルケース５６（及び積層電極体５０）の高さＨｃを増加させると、積層電極体５０に対する正極端子５２、負極端子５４、正極タブ７２及び負極タブ７４の体積（又は面積）の割合は減少し、その結果、体積エネルギ密度ＶＥＤｃが向上する（図１２）。
【０１２５】
また、正極端子５２、負極端子５４、正極タブ７２及び負極タブ７４の寸法並びにセルケース５６の幅Ｗｃ及び高さＨｃを固定した状態又はそれに近い状態でセルケース５６（及び積層電極体５０）の奥行きＤｃを減少させると、角型電池３０全体におけるセルケース５６の体積Ｖｃの割合は増加し、その結果、体積エネルギ密度ＶＥＤｃが低下する（図１３）。
【０１２６】
これらのため、セルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃのアスペクト比Ｒｈｄによって、角型電池３０全体の体積エネルギ密度ＶＥＤｃが変化する（図１１）。
【０１２７】
本実施形態によれば、基準容量Ｃｂ及びセルケース５６の幅Ｗｃを設定した上で（図９のＳ２１、Ｓ２２）、これらに対応するセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃのアスペクト比Ｒｈｄのうち角型電池３０の体積エネルギ密度ＶＥＤｃが密度閾値ＴＨｖｅｄ以上となるアスペクト比Ｒｈｄを選択して、当該アスペクト比Ｒｈｄに対応するセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃを設定する（図９のＳ２３）。これにより、角型電池３０の基準容量Ｃｂを満たしつつ、高い体積エネルギ密度ＶＥＤｃを実現可能となる。加えて、セルケース５６の幅Ｗｃについての設計の自由度を向上することができる。
【０１２８】
本実施形態において、セルケース５６の高さＨｃよりも幅Ｗｃを短く設定する（図５）。これにより、正極端子５２（又は正極タブ７２）と負極端子５４（又は負極タブ７４）との間の距離Ｌｅ（図４）を短くすることができる。従って、正極端子５２（又は正極タブ７２）と負極端子５４（又は負極タブ７４）との間の隙間を小さくして（無駄な空間を減らすことで）、より高い体積エネルギ密度ＶＥＤｃを実現可能となる。
【０１２９】
本実施形態において、ケース高さ・奥行き設定ステップ（図９のＳ２３）で選択されるアスペクト比Ｒｈｄは、５〜１２の範囲から選択される（図１４）。これにより、発電に直接寄与しない部分（正極端子５２、負極端子５４、正極タブ７２、負極タブ７４、セルケース５６等）が角型電池３０に占める体積割合を最小又はその近傍の値とし易くなる。従って、角型電池３０全体での体積エネルギ密度ＶＥＤｃを向上することが可能となる。
【０１３０】
本実施形態において、第１寸法設定ステップ（図９のＳ２２）で選択されるセルケース５６の幅Ｗｃは、２０〜８０ミリメートルの範囲から選択される。これにより、車両１０等の比較的大容量の用途に用いる角型電池３０について、角型電池３０の基準容量Ｃｂを満たしつつ、高い体積エネルギ密度ＶＥＤｃを実現可能となる。
【０１３１】
本実施形態では、角型電池３０を設計する設計ステップ（図８のＳ１１）と、
設計ステップで設計した角型電池３０を複数製造する角型電池製造ステップ（Ｓ１２）と、
複数の角型電池３０を組み合わせて電池ユニット２２を製造する電池ユニット製造ステップ（Ｓ１２）と
電池ユニット２２を車両１０に配置する電池ユニット配置ステップ（Ｓ１３）と
を備える。
【０１３２】
前記電池ユニット製造ステップ（図８のＳ１２）は、セルケース５６の奥行き方向（図５のＤ方向）に向かって角型電池３０を複数配列する角型電池配列ステップを含む（図２参照）。前記電池ユニット配置ステップ（図８のＳ１３）では、セルケース５６の幅方向（図５のＷ方向）が車両１０の高さ方向（図２のＺ方向）と一致し、セルケース５６の奥行き方向（図５のＤ方向）が車両１０の幅方向（図２のＹ方向）と一致するように電池ユニット２２を車両１０に配置する（図１、図２参照）。
【０１３３】
これにより、上述した角型電池３０の製造方法の効果に加え、以下の効果を奏することができる。すなわち、本実施形態によれば、セルケース５６の幅方向（図５のＷ方向）が車両１０の高さ方向（図１のＺ方向）と一致し、セルケース５６の奥行き方向（図５のＤ方向）が車両１０の幅方向（図１のＹ方向）と一致するように電池ユニット２２を車両１０に配置する。これにより、セルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃよりも先に設定するセルケース５６の幅Ｗｃを車両１０の上下方向に一致させる。従って、車両１０における電池ユニット２２の高さＨｕを先に設定することで高さ方向における電池ユニット２２の設計自由度を上げることが可能となる。加えて、電池ユニット２２の要求容量Ｃｕｂに応じて角型電池３０の個数を変化させることで、電池ユニット２２の要求容量Ｃｕｂの自由度を向上させることが可能となる。
【０１３４】
本実施形態において、前記電池ユニット配置ステップ（図８のＳ１３）では、電池ユニット２２を車室２８の下部に配置する（図１）。これにより、電池ユニット２２の高さＨｕ（セルケース５６の幅Ｗｃ）を適宜調整可能となり、車室２８の設計自由度を向上可能となる。
【０１３５】
本実施形態において、設計支援装置１００は、
角型電池３０の基準容量Ｃｂ及びセルケース５６の幅Ｗｃの入力を設計者（ユーザ）から受け付け（図１０のＳ３１、Ｓ３２）、
基準容量Ｃｂ及びセルケース５６の幅Ｗｃに対応するセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃのアスペクト比Ｒｈｄと角型電池３０の体積エネルギ密度ＶＥＤｃの関係図（図１１）と、アスペクト比Ｒｈｄの入力欄とを表示し（Ｓ３３）、
設計者が入力したアスペクト比Ｒｈｄに対応するセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃを算出して表示する（Ｓ３５）。
【０１３６】
本実施形態によれば、まず、角型電池３０の基準容量Ｃｂ並びにセルケース５６の幅Ｗｃ及び積層電極体５０の幅Ｗｅ（換言すると、正極電極６０及び負極電極６２の幅）の入力を設計者から受け付ける。次いで、入力された基準容量Ｃｂ及びセルケース５６の幅Ｗｃに対応するセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃのうち、角型電池３０の体積エネルギ密度ＶＥＤｃが密度閾値ＴＨｖｅｄ以上となるセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃを、設計者による目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒの入力に基づいて算出して表示する。これにより、設計者が求める基準容量Ｃｂ及びセルケース５６の幅Ｗｃを実現しつつ、高い体積エネルギ密度ＶＥＤｃを有する角型電池３０の設計を支援可能となる。
【０１３７】
本実施形態では、セルケース５６の幅方向（図５のＷ方向）を車両１０の垂直方向（図１のＺ方向）に合わせ、奥行き方向（図５のＤ方向）及び高さ方向（図５のＨ方向）を車両１０の水平方向（図１のＸＹ方向）に合わせる。加えて、セルケース５６の奥行き方向に沿って角型電池３０を整列配置させる（図１〜図４）。
【０１３８】
これにより、セルケース５６の幅方向が車両１０の上下方向に一致することとなる。このため、セルケース５６の幅Ｗｃを調整することで、車両１０の上下方向の厚みを抑えることが可能となる。また、角型電池３０を整列配置することで、車両１０の床下配置等が可能となり、レイアウトの自由度を向上させることができる。
【０１３９】
Ｂ．変形例
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
【０１４０】
＜Ｂ−１．適用対象＞
上記実施形態では、角型電池３０及び電池ユニット２２を車両１０に適用したが（図１）、これに限らず、別の対象に適用してもよい。例えば、角型電池３０又は電池ユニット２２を船舶や航空機等の移動物体に用いることもできる。或いは、角型電池３０又は電池ユニット２２を、ロボット、製造装置又は家電製品に適用してもよい。
【０１４１】
＜Ｂ−２．電池ユニット２２＞
［Ｂ−２−１．電池ユニット２２の配置］
上記実施形態では、セルケース５６の奥行き方向（図５のＤ方向）が車両１０の幅方向（図１及び図２のＹ方向）と一致するように電池ユニット２２を車両１０に配置した（図１、図２）。しかしながら、例えば、車両１０等における電力源としての電池ユニット２２の機能に着目すれば、これに限らない。例えば、セルケース５６の奥行き方向（図５のＤ方向）が車両１０の前後方向（図１及び図２のＸ方向）と一致するように電池ユニット２２を車両１０に配置してもよい。
【０１４２】
上記実施形態では、セルケース５６の幅方向（図５のＷ方向）が車両１０の高さ方向（図１及び図２のＺ方向）と一致するように電池ユニット２２を車両１０に配置した（図１、図２）。しかしながら、例えば、車両１０等における電力源としての電池ユニット２２の機能に着目すれば、これに限らない。例えば、セルケース５６の幅方向（図５のＷ方向）が車両１０の前後方向（図１及び図２のＸ方向）又は幅方向（Ｙ方向）と一致するように電池ユニット２２を車両１０に配置してもよい。
【０１４３】
上記実施形態では、電池ユニット２２を車室２８の下方に配置した（図１）。しかしながら、例えば、車両１０等における電力源としての機能に着目すれば、これに限らない。例えば、車室２８の前側又は後ろ側に電池ユニット２２を配置してもよい。
【０１４４】
上記実施形態では、ある電池群９０の各電池３０の下面は、他の電池群９０の各電池３０の下面と接するように配置した（図２、図４）。しかしながら、例えば、車両１０等における電力源としての角型電池３０の機能に着目すれば、これに限らない。例えば、各電池３０の向きが全て同じとなるように角型電池３０を配置してもよい。
【０１４５】
［Ｂ−２−２．電池ユニット２２の構成］
上記実施形態において、電池ユニット２２は、複数の角型電池群９０を有していた（図２）。しかしながら、例えば、車両１０等における電力源としての電池ユニット２２の機能に着目すれば、これに限らない。例えば、角型電池群９０は１つであってもよい。或いは、角型電池３０に着目すれば、単一の角型電池３０のみの利用（角型電池群９０なし）であってもよい。
【０１４６】
＜Ｂ−３．角型電池３０の設計＞
［Ｂ−３−１．セルケース５６の幅Ｗｃ、高さＨｃ及び奥行きＤｃの設定順序］
上記実施形態では、セルケース５６の幅Ｗｃを設定した後（図９のＳ２２）、セルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃを設定した（Ｓ２３）。しかしながら、例えば、体積エネルギ密度ＶＥＤｃが密度閾値ＴＨｖｅｄ以上となるように、セルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃのアスペクト比Ｒｈｄを設定する観点からすれば、これに限らない。
【０１４７】
例えば、セルケース５６の奥行きＤｃを設定した後、セルケース５６の幅Ｗｃ及び高さＨｃを設定してもよい。この場合、奥行きＤｃとの関係で目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒを満たすように高さＨｃを設定すると共に、高さＨｃ及び奥行きＤｃを条件としつつ角型電池３０の基準容量Ｃｂを満たすように幅Ｗｃを設定する。
【０１４８】
セルケース５６の高さＨｃを設定した後、セルケースの幅Ｗｃ及び奥行きＤｃを設定する場合も同様である。すなわち、セルケース５６の高さＨｃを設定した後、セルケース５６の幅Ｗｃ及び奥行きＤｃを設定してもよい。この場合、高さＨｃとの関係で目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒを満たすように奥行きＤｃを設定すると共に、高さＨｃ及び奥行きＤｃを条件としつつ角型電池３０の基準容量Ｃｂを満たすように幅Ｗｃを設定する。
【０１４９】
［Ｂ−３−２．セルケース５６の寸法］
上記実施形態において、セルケース５６の幅Ｗｃは、高さＨｃよりも小さく、奥行きＤｃよりも大きかった（図５等）。しかしながら、例えば、高い体積エネルギ密度ＶＥＤｃを実現するアスペクト比Ｒｈｄの観点からすれば、これに限らない。例えば、セルケース５６の幅Ｗｃは、高さＨｃ及び奥行きＤｃよりも小さくしてもよい。
【０１５０】
［Ｂ−３−３．角型電池設計支援制御］
上記実施形態の角型電池設計支援制御に関し、設計支援装置１００は、設計者が入力した基準容量Ｃｂ及びセルケース５６の幅Ｗｃに基づいて、アスペクト比Ｒｈｄ及び体積エネルギ密度ＶＥＤｃの特性図（図１１）並びに目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒの入力欄を表示部１２４に表示させた（図１０のＳ３３）。そして、設計者が入力した目標アスペクト比Ｒｈｄ＿ｔａｒに基づくセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃを表示した（Ｓ３４）。
【０１５１】
しかしながら、例えば、基準容量Ｃｂ及びセルケース５６の幅Ｗｃに基づいてセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃを特定する観点からすれば、これに限らない。例えば、セルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃを表示する代わりに、セルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃを外部機器（例えば、角型電池３０の設計を管理する管理サーバ）に出力してもよい。
【０１５２】
或いは、設計支援装置１００は、基準容量Ｃｂ及びセルケース５６の幅Ｗｃの入力を設計者（ユーザ）から受け付けた場合、基準容量Ｃｂ及びセルケース５６の幅Ｗｃに対応して角型電池３０の体積エネルギ密度ＶＥＤｃが密度閾値ＴＨｖｅｄ以上となるセルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃを算出して自動的に表示又は出力してもよい。その場合、セルケース５６の高さＨｃ及び奥行きＤｃそれぞれについて単一の値を表示又は出力することに限らず、高さＨｃ及び奥行きＤｃそれぞれについて数値範囲を表示又は出力してもよい。
【０１５３】
＜Ｂ−４．その他＞
上記実施形態又は上記変形例では、数値の比較において等号を含む場合と含まない場合とが存在した。しかしながら、例えば、等号を含む又は等号を外す特別な意味がなければ（換言すると、本発明の効果を得られる場合）、数値の比較において等号を含ませるか或いは含ませないかは任意に設定可能である。その意味において、例えば、体積エネルギ密度ＶＥＤｃと密度閾値ＴＨｖｅｄの比較について等号の有無は大きな意味を持たない。
【符号の説明】
【０１５４】
１０…車両                              ２２…電池ユニット
２８…車室                              ３０…角型電池
５０…積層電極体                        ５２…正極端子
５４…負極端子                          ５６…セルケース
６０…正極電極                          ６２…負極電極
６４…セパレータ                        ７２…正極タブ
７４…負極タブ                          １００…設計支援装置
Ｃｂ…基準容量                          Ｄｃ…セルケースの奥行き
Ｄｅ…積層電極体の奥行き                Ｈｃ…セルケースの高さ
Ｈｅ…積層電極体の高さ                  Ｒｈｄ…アスペクト比
ＴＨｖｅｄ…密度閾値                    ＶＥＤｃ…体積エネルギ密度
Ｗｃ…セルケースの幅                    Ｗｅ…積層電極体の幅
【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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