(57)【要約】【課題】容量の低下が起こりにくい組電池を製造可能な方法を提供する。【解決手段】ここに開示される組電池の製造方法は、電極体と電解質と電池ケースとを備える、複数の単電池を準備する準備工程と、第１の凸部および第１の凹部により形成された第１の冷却路を有する第１の冷却絶縁プレートと単電池とを、交互に所定方向に配列し、拘束する第１の拘束工程と、拘束した単電池を初期充電した後エージング処理するエージング工程と、第２の凸部および第２の凹部により形成された第２の冷却路を有する第２の冷却絶縁プレートと単電池とを、交互に所定方向に配列し、拘束する第２の拘束工程とを包含する。第２の拘束工程において第２の冷却絶縁プレートの第２の凸部が単電池の電池ケースに接触する位置は、第１の拘束工程において第１の冷却絶縁プレートの第１の凸部が単電池の電池ケースに接触する位置とは重なり合うことなく異なっている。【選択図】図１
2017063005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極シートと負極シートとがセパレータを介して積層された電極体と、電解質と、前記電極体および前記電解質を収容する電池ケースとを備える、複数の単電池を準備する準備工程と、
第１の凸部および第１の凹部により形成された第１の冷却路を有する第１の冷却絶縁プレートと、前記単電池とを、交互に所定方向に配列し、該配列方向に荷重が加えられた状態で拘束する第１の拘束工程と、
前記拘束した単電池を初期充電した後エージング処理するエージング工程と、
第２の凸部および第２の凹部により形成された第２の冷却路を有する第２の冷却絶縁プレートと、前記単電池とを、交互に所定方向に配列し、該配列方向に荷重が加えられた状態で拘束する第２の拘束工程と
を包含する組電池の製造方法であって、
前記第２の拘束工程において前記第２の冷却絶縁プレートの第２の凸部が前記単電池の電池ケースに接触する位置が、前記第１の拘束工程において前記第１の冷却絶縁プレートの第１の凸部が前記単電池の電池ケースに接触する位置とは重なり合うことなく異なっている、
組電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の充放電可能な単電池（二次電池）が所定方向に配列され且つ該配列方向に荷重が加えられた状態で拘束された組電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池その他の二次電池あるいはキャパシタ等の蓄電素子を単電池とし、該単電池を複数直列接続して成る組電池は、高出力が得られる電源として、車両搭載用電源、あるいはパソコンおよび携帯端末の電源として重要性が高まっている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン二次電池を単電池として複数直列接続して成る組電池は、車両搭載用高出力電源として好ましく用いられる。
【０００３】
一般的な組電池の構成の一つとしては、単電池と、凸部と凹部により冷却路が設けられた冷却絶縁プレートとが交互に所定方向に配列され、該配列方向に荷重が加えられた状態で拘束された構成が挙げられる（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０８６５１号公報
【特許文献２】特開２００９−０４８９６５号公報
【特許文献３】特開２００９−２５９４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
組電池においては、単電池が、その配列方向に荷重が加えられた状態で拘束されることにより、単電池の電池ケース内部に収容された電極体にも圧力が掛かる。ここで冷却絶縁プレートには凸部と凹部が形成されていることから、電極体のうち凸部と対向する部分と凹部に対向する部分とでは、掛かる圧力に差が生じる。本発明者らの検討によれば、電極体の内部において、電極体のうち凸部と対向する部分と凹部に対向する部分との間の圧力差によって、電極体の正極−負極間の距離（電極間距離）に分布が生じることがわかった。そして、このような電極間距離に分布が生じた状態においては、電極体のうち、凸部と対向する部分と凹部に対向する部分との境界部分において、金属リチウムが析出し易く、その結果電池容量が低下しやすくなることを新たに見出した。即ち、組電池において、電池容量の低下について改善の余地があることを新たに見出した。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みて創出されたものであり、その目的は、容量の低下が起こりにくい組電池を製造可能な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ここに開示される組電池の製造方法は、正極シートと負極シートとがセパレータを介して積層された電極体と、電解質と、前記電極体および前記電解質を収容する電池ケースとを備える、複数の単電池を準備する準備工程と、第１の凸部および第１の凹部により形成された第１の冷却路を有する第１の冷却絶縁プレートと、前記単電池とを、交互に所定方向に配列し、該配列方向に荷重が加えられた状態で拘束する第１の拘束工程と、前記拘束した単電池を初期充電した後エージング処理するエージング工程と、第２の凸部および第２の凹部により形成された第２の冷却路を有する第２の冷却絶縁プレートと、前記単電池とを、交互に所定方向に配列し、該配列方向に荷重が加えられた状態で拘束する第２の拘束工程とを包含する。当該製造方法においては、前記第２の拘束工程において前記第２の冷却絶縁プレートの第２の凸部が前記単電池の電池ケースに接触する位置が、前記第１の拘束工程において前記第１の冷却絶縁プレートの第１の凸部が前記単電池の電池ケースに接触する位置とは重なり合うことなく異なっている。
このような構成によれば、エージング工程によって生じる電極体における電極間距離の分布と、組電池の構築により生じる電極体における電極間距離の分布とが異なるため、エージング工程によって生じる電極体における電極間距離の分布をキャンセルすることができる。その結果、得られる組電池において、電極体における電極間距離の分布を狭くすることができる。これにより、金属リチウムが析出しにくくなる。よって、容量の低下が起こりにくい組電池を製造することができる。
【０００８】
なお、本明細書において「単電池」とは、組電池を構成するために相互に直列接続され得る個々の蓄電素子を指す用語であり、特に限定しない限り種々の組成の電池、キャパシタを包含する。また、「二次電池」とは、繰り返し充電可能な電池一般をいい、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池等のいわゆる蓄電池を包含する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る組電池の製造方法の概略を示すフローチャートである。
【図２】本実施形態に係る組電池の製造方法に用いられる、単電池であるリチウムイオン二次電池の概略図である。
【図３】本実施形態に係る組電池の製造方法の第１の拘束工程で用いられる第１の冷却絶縁プレートの冷却路が形成された面の模式図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本実施形態に係る組電池の製造方法の第１の拘束工程における、第１の冷却絶縁プレートおよび単電池の配列および拘束状態を模式的に示す斜視図である。
【図６】第１の拘束工程において配列した第１の冷却絶縁プレートおよび単電池の一部の模式断面図である。
【図７】本実施形態に係る組電池の製造方法の第２の拘束工程で用いられる第２の冷却絶縁プレートの冷却路が形成された面の模式図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ断面図である。
【図９】本実施形態に係る組電池の製造方法の第２の拘束工程における、第２の冷却絶縁プレートおよび単電池の配列および拘束状態を模式的に示す斜視図である。
【図１０】第２の拘束工程において配列した第２の冷却絶縁プレートおよび単電池の一部の模式断面図である。
【図１１】従来技術に従った組電池における単電池に収容された電極体の電極間距離を示す折れ線グラフである。
【図１２】図１１の折れ線グラフ（細線）にエージング処理後の電極間距離を示す折れ線グラフ（太線）を重ねた図である。
【図１３】本実施形態に係る製造方法により得られる組電池における単電池に収容されている電極体の電極間距離を示す折れ線グラフである。
【図１４】試験例１および試験例２に係る組電池のパルスサイクル試験後の電池容量の低下量を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明による実施の形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば、本発明を特徴付けない組電池の一般的な構成および製造プロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。
【００１１】
図１に本実施形態に係る組電池の製造方法の概略を示す。本実施形態に係る組電池の製造方法は、正極シートと負極シートとがセパレータを介して積層された電極体と、電解質と、電極体および電解質を収容する電池ケースとを備える、複数の単電池を準備する準備工程Ｓ１０１と、第１の凸部および第１の凹部により形成された第１の冷却路を有する第１の冷却絶縁プレートと、単電池とを、交互に所定方向に配列し、該配列方向に荷重が加えられた状態で拘束する第１の拘束工程Ｓ１０２と、拘束した単電池を初期充電した後エージング処理するエージング工程Ｓ１０３と、第２の凸部および第２の凹部により形成された第２の冷却路を有する第２の冷却絶縁プレートと、単電池とを、交互に所定方向に配列し、該配列方向に荷重が加えられた状態で拘束する第２の拘束工程Ｓ１０４とを包含する。当該製造方法においては、第２の拘束工程Ｓ１０４において第２の冷却絶縁プレートの第２の凸部が単電池の電池ケースに接触する位置が、第１の拘束工程Ｓ１０２において第１の冷却絶縁プレートの第１の凸部が前記単電池の電池ケースに接触する位置とは重なり合うことなく異なっている。
【００１２】
単電池としては、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、電気二重層キャパシタ等が例示される。以下、単電池として、図２に示す扁平角形のリチウムイオン二次電池１００を用いる場合を例にして、本実施形態に係る組電池の製造方法について説明する。
【００１３】
まず、正極シート１２と負極シート１４とがセパレータ１６を介して積層された電極体１０と、電解質（図示せず）と、該電極体１０および該電解質を収容する電池ケース５０とを備える、複数の単電池１００を準備する準備工程Ｓ１０１が行われる。準備工程Ｓ１０１は、公知方法に従って単電池（リチウムイオン二次電池）１００を作製することにより行うことができる。
【００１４】
具体的に例えば、長尺な正極シート１２と、長尺な負極シート１４と、長尺な２枚のセパレータ１６とを用意する。
【００１５】
正極シート１２は、公知方法に従い作製することができる。例えば、正極シート１２は、正極活物質と導電材とバインダ等とを適当な溶媒中で混合した組成物を調製し、当該組成物を正極集電体の片面または両面上に塗布した後、乾燥することによって作製することができる。乾燥の後、正極シート１２に適宜プレス処理を施してもよい。正極集電体としては、例えばアルミニウム箔等が挙げられる。正極活物質としては、例えばリチウム遷移金属酸化物（例、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＦｅＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ１．５Ｏ４等）や、リチウム遷移金属リン酸化合物（例、ＬｉＦｅＰＯ４等）が挙げられる。導電材としては、アセチレンブラック（ＡＢ）等のカーボンブラックやその他（例、グラファイト等）の炭素材料を好適に使用し得る。バインダとしては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等を使用し得る。
【００１６】
負極シート１４は、公知方法に従い作製することができる。例えば、負極シート１４は、負極活物質とバインダ等とを適当な溶媒中で混合して組成物を調製し、当該組成物を負極集電体の片面または両面上に塗布した後、乾燥することによって作製することができる。乾燥の後、負極シート１４に適宜プレス処理を施してもよい。負極集電体としては、例えば銅箔等が挙げられる。負極活物質としては、例えば黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボン等の炭素材料を使用し得る。バインダとしては、スチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ）等を使用し得る。増粘剤としては、例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を使用し得る。
【００１７】
セパレータ１６としては、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエステル、セルロース、ポリアミド等の樹脂から形成される多孔性シート（フィルム）が挙げられる。かかる多孔性シートは、単層構造であってもよく、二層以上の積層構造（例えば、ＰＥ層の両面にＰＰ層が積層された三層構造）であってもよい。セパレータ１６の表面には、耐熱層（ＨＲＬ）が設けられていてもよい。
【００１８】
正極シート１２および負極シート１４を２枚のセパレータ１６を介して重ね合わせて積層体を作製する。このとき、セパレータ１６の幅方向の一方の端部より正極シート１２が突出し、セパレータ１６の幅方向の他方の端部より負極シート１４が突出するように重ね合わせる。作製した積層体を長尺方向に捲回して、側面方向から押しつぶして拉げさせることによって、電極体１０を得ることができる。なお、積層体自体を捲回断面が扁平形状となるように捲回して電極体１０を作製してもよい。またなお、ここでは電極体１０を捲回電極体として構成する場合について説明しているが、電極体１０は、積層型電極体として構成してもよい。
【００１９】
次に、公知方法に従い、電極体１０を電池ケース５０に収容する。具体的には、開口部を有する扁平角形の電池ケース５０の本体と、非水電解液の注入口を有する電池ケース５０の蓋体とを用意する。蓋体は、電池ケース５０の本体の開口部を塞ぐ寸法を有する。電池ケース５０の材質としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルめっき鋼といった軽量で熱伝導性の良い金属材料が好ましく用いられる。電池ケース５０の蓋体に正極端子６０および正極集電板６０ａと負極端子６２および負極集電板６２ａとを取り付ける。正極集電板６０ａおよび負極集電板６２ａを電極体１０の端部に露出した正極シート１２および負極シート１４にそれぞれ溶接する。そして、電極体１０を、電池ケース５０の本体の開口部からその内部に収容し、電池ケース５０の本体と蓋体とを溶接する。
【００２０】
続いて、注入口から電解質（ここでは非水電解液）を注入する。非水電解液としては、典型的には非水溶媒中に、支持塩を含有させたものを用いることができる。非水溶媒としては、カーボネート類等が挙げられる。支持塩としては、例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４等のリチウム塩等が挙げられる。非水電解液を注入後、注入口を封止して、図２に示す単電池（リチウムイオン二次電池）１００を得ることができる。
【００２１】
単電池（リチウムイオン二次電池）１００は、組電池として用いる単電池の数だけ準備する。準備する単電池（リチウムイオン二次電池）１００の数は、２個以上であり、典型的には３個〜３５個（例えば１０個〜２５個）であるが、これに限られない。
【００２２】
次に、単電池（リチウムイオン二次電池）１００と、第１の凸部および第１の凹部により形成された第１の冷却路を有する第１の冷却絶縁プレートとを、交互に所定方向に配列し、該配列方向に荷重が加えられた状態で拘束する第１の拘束工程Ｓ１０２が行われる。
【００２３】
図３および図４に、第１の拘束工程Ｓ１０２で用いられる第１の冷却絶縁プレート３０を示す。ここでは、６つの直線状の第１の凸部３２が設けられており、隣接する凸部３２の間に第１の凹部３４が形成されている。この隣接する凸部３２の間の第１の凹部３４上の空間が第１の冷却路を構成する。第１の冷却絶縁プレート３０は、絶縁性を確保するために、好ましくは樹脂製（例、ポリプロピレン製）である。
【００２４】
単電池（リチウムイオン二次電池）１００と第１の冷却絶縁プレート３０とを、例えば、図５および図６に示すように配列する。具体的には、複数の単電池１００を、電池ケース５０の幅広面が対向する方向に配置する。このとき、複数の単電池１００を、それぞれの正極端子６０および負極端子６２が交互に配置されるように一つずつ反転させて配置する。第１の冷却絶縁プレート３０は、単電池１００の列の最初と最後の部分、および隣接する単電池１００の間に配置する。隣接する単電池１００間において、一方の正極端子６０と他方の負極端子６２とを接続具６４によって電気的に接続する。
【００２５】
このように配置した単電池１００および第１の冷却絶縁プレート３０を、配列方向に荷重が加えられた状態で拘束する。例えば、単電池１００および第１の冷却絶縁プレート３０の周囲に、複数の単電池１００および第１の冷却絶縁プレート３０をまとめて拘束する拘束部材を設ける。即ち、配列方向の最も外側（列の最初および最後）に位置する第１の冷却絶縁プレート３０のさらに外側に、一対の拘束板７０Ａ、７０Ｂを配置する。また、当該一対の拘束板７０Ａ、７０Ｂを架橋するように締付け用ビーム材７２を取り付ける。そして、ビーム材７２の端部をビス７４により拘束板７０Ａ、７０Ｂに締め付け且つ固定することによって、単電池１００をその配列方向に所定の荷重（拘束荷重）が加わるように拘束することができる。
【００２６】
上記拘束荷重の大きさは、単電池１００の数、サイズ等に応じて、適宜選択すればよい。例えば、単電池１００の電池ケース５０の幅広面に掛かる面圧が１０４Ｐａ〜１０６Ｐａとなるように荷重をかけて拘束する。
【００２７】
次に、拘束した単電池を初期充電した後エージング処理するエージング工程Ｓ１０３を行う。エージング工程Ｓ１０３は公知方法に従い行うことができる。
【００２８】
例えば、拘束した各単電池１００を、例えば、ＳＯＣ５０％以上、好ましくはＳＯＣ６０％以上、より好ましくはＳＯＣ７０％以上、さらに好ましくは、ＳＯＣ９０％〜１００％まで初期充電し、エージング処理を行う。エージング処理の温度としては、６０℃以上が好ましい。エージング処理の温度が６０℃以上であると、電極体１０に含まれる樹脂製のセパレータ１６の応力緩和が促進され、後述のエージング処理後の電極体における電極間距離の分布が生じやすくなる。エージング処理の時間としては、５時間以上が好ましく、１０時間〜２４０時間がより好ましく、１５時間〜１６８時間がさらに好ましい。
【００２９】
エージング工程Ｓ１０３を実施した後には、次の第２の拘束工程Ｓ１０４に備えて、単電池１００と第１の冷却絶縁プレート３０との拘束を解く。
【００３０】
次に、第２の凸部および第２の凹部により形成された第２の冷却路を有する第２の冷却絶縁プレートと、単電池１００とを、交互に所定方向に配列し、該配列方向に荷重が加えられた状態で拘束する第２の拘束工程Ｓ１０４を行う。
【００３１】
図７および図８に、第２の拘束工程Ｓ１０４で用いられる第２の冷却絶縁プレート４０を示す。ここでは、７つの直線状の第２の凸部４２が設けられており、隣接する凸部４２の間に第２の凹部４４が形成されている。この隣接する凸部４２の間の第２の凹部４４上の空間が第２の冷却路を構成する。第２の冷却絶縁プレート４０は、絶縁性を確保するために、好ましくは樹脂製（例、ポリプロピレン製）である。
【００３２】
単電池１００と第２の冷却絶縁プレート４０の配列と拘束は、第１の拘束工程Ｓ１０２と同様にして行うことができる。第１の拘束工程Ｓ１０２および第２の拘束工程Ｓ１０４において、同じ拘束部材を使用することができる。
【００３３】
具体的に例えば、単電池１００と第２の冷却絶縁プレート４０とを、図９および図１０に示すように配列する。具体的には、複数の単電池１００を、電池ケース５０の幅広面が対向する方向に配置する。このとき、複数の単電池１００を、それぞれの正極端子６０および負極端子６２が交互に配置されるように一つずつ反転させて配置する。第２の冷却絶縁プレート４０は、単電池１００の列の最初と最後の部分、および隣接する単電池１００の間に配置する。隣接する単電池１００間において、一方の正極端子６０と他方の負極端子６２とを接続具６４によって電気的に接続する。
【００３４】
このように配置した単電池１００および第２の冷却絶縁プレート４０を、配列方向に荷重が加えられた状態で拘束する。例えば、単電池１００および第２の冷却絶縁プレート４０の周囲に、複数の単電池１００および第２の冷却絶縁プレート４０をまとめて拘束する拘束部材を設ける。即ち、配列方向の最も外側（列の最初および最後）に位置する第２の冷却絶縁プレート４０のさらに外側に、一対の拘束板７０Ａ、７０Ｂを配置する。また、当該一対の拘束板７０Ａ、７０Ｂを架橋するように締付け用ビーム材７２を取り付ける。そして、ビーム材７２の端部をビス７４により拘束板７０Ａ、７０Ｂに締め付け且つ固定することによって、単電池１００をその配列方向に所定の荷重（拘束荷重）が加わるように拘束することができる。
【００３５】
荷重がなるべく単電池１００の電極体１０全体に加わるように、電池ケース５０（の幅広面）の、電極体１０の上方向（単電池１００の正極端子６０および負極端子６２のある側を上とする。）の端部と対向する部分と、冷却絶縁プレート４０の最上部の凸部４２が電池ケースに接触する部分との距離は、冷却絶縁プレート４０の隣接する凸部４２の間の距離の半分以下であることが好ましい。同様に、電池ケース５０（の幅広面）の、電極体１０の下方向の端部と対向する部分と、冷却絶縁プレート４０の最下部の凸部４２が電池ケース５０に接触する部分との距離は、冷却絶縁プレート４０の隣接する凸部４２の間の距離の半分以下であることが好ましい。
【００３６】
ここで、図４と図８との比較および図６と図１０との比較からわかるように、第２の拘束工程Ｓ１０４において第２の冷却絶縁プレート４０の第２の凸部４２が単電池１００の電池ケース５０に接触する位置が、第１の拘束工程Ｓ１０２において第１の冷却絶縁プレート３０の第１の凸部３２が単電池１００の電池ケース５０に接触する位置とは重なり合うことなく異なっている。具体的には、第２の冷却絶縁プレート４０の第２の凸部４２が単電池１００の電池ケース５０に接触する位置と、それに隣接する第２の凸部４２が単電池１００の電池ケース５０に接触する位置との間（特に、ちょうど中間の位置）に、第１の冷却絶縁プレート３０の第１の凸部３２が単電池１００の電池ケース５０に接触する位置が、位置している。
【００３７】
上記のようにして得られる組電池２００は、通常使用に供されるが、組電池２００では、通常使用において、金属リチウムが析出しにくく、その結果電池容量が低下しにくくなっている。
【００３８】
このように、エージング工程に供される冷却絶縁プレートと、通常使用に供される冷却絶縁プレートとを替えて、各冷却絶縁プレートの凸部が単電池１００の電池ケース５０に接する位置を異ならせることにより、電池容量の低下を防止できる理由については次のように考えられる。図１１は、従来技術に従った組電池における単電池に収容された電極体の電極間距離を示す折れ線グラフである。図１２は、図１１の折れ線グラフ（細線）にエージング処理後の電極間距離を示す折れ線グラフ（太線）を重ねた図である。図１３は、本実施形態に係る製造方法により得られる組電池２００における単電池１００に収容されている電極体１０の電極間距離を示す折れ線グラフである。
【００３９】
従来のように、図７および図８に示すような凸部および凹部に形成された冷却路を有する冷却絶縁プレートのみを用いて、単電池の配列と拘束を行い、初期充電およびエージング処理を経て組電池を得た場合、単電池に収容された電極体のうち、凸部に対向する部分では高面圧となるが、凹部に対向する部分では面圧が掛かりにくい。よって、凸部と対向する部分と凹部に対向する部分では、掛かる圧力に差が生じる。ここで、本発明者らの検討によれば、電極体の冷却絶縁プレートと接している部分について、正極−負極間の距離（電極間距離）を測定したところ、図１１に示すように、凸部と対向している部分では、電極間距離が狭く（折れ線グラフの谷部分）、凹部と対向している部分では電極間距離が広くなっており（折れ線グラフの山部分）、その結果、電極間距離に分布が生じていることがわかった。そして、このような電極間距離に分布が生じた状態においては、電極体のうち凸部と対向する部分と凹部に対向する部分との境界部分において、金属リチウムが析出し易く、その結果電池容量が低下しやすいことがわかった。
【００４０】
これに対し、本実施形態のように、図３および図４に示すような第１の凸部および第１の凹部により形成された第１の冷却路を有する第１の冷却絶縁プレートを用いて、単電池の配列と拘束を行い、初期充電およびエージング処理し、図７および図８に示すような凸部および凹部に形成された冷却路を有する第２の冷却絶縁プレートを用いて単電池の配列と拘束を再び行う場合について検討する。エージング処理においては、第１の冷却絶縁プレートの第１の凸部および第１の凹部に基づいて、図１２の太線で描かれた折れ線グラフに示されるような電極間距離の分布が生じる。一方、組電池が構成された後には、第２の冷却絶縁プレートの第２の凹部および第２の凸部に基づいて、図１２の細線で描かれた折れ線グラフに示されるような電極間距離の分布が生じる。
【００４１】
ここで、第２の冷却絶縁プレート４０の第２の凸部４２が単電池１００の電池ケース５０に接触する位置が、第１の冷却絶縁プレート３０の第１の凸部３２が単電池１００の電池ケース５０に接触する位置とは重なり合うことなく異なっているため、図１２に示されるように第１の冷却絶縁プレート３０を使用した際の電極間距離を示す太線で描かれた折れ線グラフの谷部および山部の位置が、第２の冷却絶縁プレート４０を使用した際の電極間距離を示す細線で描かれた折れ線グラフの谷部および山部の位置とは異なっている。このため、第１の冷却絶縁プレート３０を使用してエージング処理した後に生じた電極間距離の分布がキャンセルされ、図１３に示すように、組電池構成後の電極間距離の分布が狭くなる。このため、金属リチウムが析出しにくくなり、その結果電池容量が低下しにくくなると考えられる。
【００４２】
上記拘束荷重の大きさは、単電池１００の数、サイズ等に応じて、適宜選択すればよい。例えば、単電池１００の電池ケース５０の幅広面に掛かる面圧が１０４Ｐａ〜１０６Ｐａとなるように荷重をかけて拘束する。
【００４３】
本実施形態に係る製造方法により得られる組電池は、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）等の車両搭載用高出力電源として好適に使用し得る。
【００４４】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４５】
＜試験例１＞
正極集電体としてアルミニウム箔を使用し、その表面の所定領域に常法によってＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２を主体とするリチウムイオン二次電池用正極活物質層（ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２８８質量％、アセチレンブラック１０質量％、ポリフッ化ビニリデン２質量％）を形成し、正極シートを作製した。
また、負極集電体として銅箔を使用し、その表面の所定領域に常法によって黒鉛を主体とするリチウムイオン電池用負極活物質層（黒鉛９８質量％、スチレンブタジエンラバー１質量％、カルボキシメチルセルロース１質量％）を形成し、負極シートを作製した。
これら正負極シートをポリエチレン製セパレータシート（２枚）とともに積層して捲回し、次いで押しつぶすことによって扁平形状捲回電極体を作製した。
作製した捲回電極体に正負極それぞれのリード端子を溶接し、捲回電極体に対応する形状のアルミニウム製の箱型電池ケースに収容した。電池ケースには適当量の非水電解液（質量比１：１：１のエチレンカーボネート、エチルメチルカーボネートおよびジメチルカーボネートの混合溶媒にリチウム塩として濃度１ＭとなるＬｉＰＦ６を溶解した電解液）を注入し、封止した。
このようにして単電池としてのリチウムイオン二次電池を得た。
【００４６】
図３および４に示す形状の冷却絶縁プレートを用いて、図５に示すように、単電池と冷却絶縁プレートを配列し、拘束部材により、配列方向に拘束圧が掛かるように拘束した。
次いでこれを、ＳＯＣ９０％になるまで初期充電した後、６５℃で１６０時間エージング処理した。
【００４７】
次に、図７および８に示す形状の冷却絶縁プレートを用いて、図９に示すように、単電池と冷却絶縁プレートを配列し、拘束部材により、配列方向に拘束圧が掛かるように拘束し、試験例１に係る組電池を作製した。
【００４８】
＜試験例２＞
試験例１と同様にして単電池を作製した。
次に、図７および８に示す形状の冷却絶縁プレートを用いて、図９に示すように、単電池と冷却絶縁プレートを配列し、拘束部材により、配列方向に拘束圧が掛かるように拘束した。
次いでこれを、ＳＯＣ９０％になるまで初期充電した後、６５℃で１６０時間エージング処理し、試験例２に係る組電池を作製した。
【００４９】
［パルスサイクル試験］
試験例１および試験例２に係る組電池の初期容量を測定した後、２５℃の環境下で、ＳＯＣ８０％の充電状態に調整した。そして、この電池に対して、−１０℃の環境下で、５０Ｃの定電流で１０秒間パルス充電→１分間休止→５０Ｃの定電流で１０秒間パルス放電→１分間休止を１サイクルとするパルス充放電を３０００サイクル繰り返した。その後、容量（パルスサイクル試験後の容量）を測定し、パルスサイクル試験前後での容量低下量を算出した。
結果を図１４に示す。
【００５０】
試験例１は、本実施形態に係る製造方法に従い作製された組電池の例であり、試験例２は、従来方法により作製された組電池の例である。図１４より、試験例１の組電池は、試験例２の組電池に比べ、金属リチウムが析出しやすい条件下でのパルスサイクル試験後において、容量の低下が小さいことがわかる。よって、本実施形態に係る製造方法によれば、容量の低下が起こりにくい組電池が得られることがわかる。
【００５１】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１０    電極体
１２    正極シート
１４    負極シート
１６    セパレータ
３０    第１の冷却絶縁プレート
３２    第１の凸部
３４    第１の凹部
４０    第２の冷却絶縁プレート
４２    第２の凸部
４４    第２の凹部
５０    電池ケース
６０    正極端子
６２    負極端子
１００  単電池
２００  組電池
【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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