CN108630977B - 电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于防止因方形二次电池的膨胀而导致电池组损伤或破损。在本发明的多个方形二次电池20隔着间隔件60配置得到的电池组100中，方形二次电池20具备：长条状的正极板与长条状的负极板隔着长条状的隔膜卷绕而成的扁平状的卷绕电极体；容纳卷绕电极体的方形外包装体；以及密封方形外包装体的开口的封口板。卷绕电极体具有卷绕于一个端部的正极芯体露出部，并具有卷绕于另一个端部的负极芯体露出部。正极集电体接合于正极芯体露出部而形成正极接合部，负极集电体接合于负极芯体露出部而形成负极接合部。以正极接合部和负极接合部作为基准，通过在方形二次电池20中规定未被间隔件60挤压的区域来降低反作用力。

Description

电池组
技术领域
本发明涉及包含多个方形二次电池的电池组。
背景技术
作为电动车(EV)、混合动力电动车(HEV、PHEV)等的驱动用电源，使用由多个方形二次电池串联或并联连接而成的电池组。
在这样的电池组中，以相邻的方形二次电池的宽幅的侧面彼此隔着间隔件等相对的方式，排列多个方形二次电池。例如，在一对端板之间排列多个方形二次电池，并将一对端板彼此通过结合条连接，制成一个电池组(下述专利文献1)。
作为方形二次电池，已知将扁平状的卷绕电极体容纳在方形的电池盒内而得到的二次电池，所述扁平状的卷绕电极体是长条状的正极板与长条状的负极板隔着长条状的隔膜卷绕而成的。在这样的方形二次电池中，卷绕电极体因充放电等而发生膨胀。另外，随着充放电循环的进行，卷绕电极体的膨胀变大。并且，在体积能量密度高的方形二次电池中显著地表现出这样的卷绕电极体的膨胀。如果卷绕电极体发生膨胀，则卷绕电极体将电池盒向外侧挤压，方形二次电池发生膨胀。并且，如果方形二次电池发生膨胀而导致挤压其它部件的力(反作用力)过大，则构成电池组的部件、例如结合条或端板等有可能发生损伤/破损。另外，方形二次电池的电池性能有可能因方形二次电池的膨胀而降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-210971号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的一个目的在于，防止因方形二次电池的膨胀而导致电池组损伤或破损。
用于解决问题的方法
本发明的一个方式的电池组是多个方形二次电池隔着间隔件配置得到的电池组，上述方形二次电池具备：具有正极活性物质合剂层的长条状的正极板与具有负极活性物质合剂层的长条状的负极板隔着长条状的隔膜卷绕而成的扁平状的卷绕电极体；具有开口、底部、一对第一侧壁和一对第二侧壁且容纳上述卷绕电极体的方形外包装体；以及，密封上述开口的封口板。上述第一侧壁的面积大于上述第二侧壁的面积。上述卷绕电极体具有：配置于上述一对第二侧壁的一侧的卷绕的正极芯体露出部、以及配置于上述一对第二侧壁的另一侧的卷绕的负极芯体露出部。正极集电体接合于上述正极芯体露出部而形成正极接合部，负极集电体接合于上述负极芯体露出部而形成负极接合部。上述卷绕电极体具有发电部，所述发电部是上述正极活性物质合剂层与上述负极活性物质合剂层隔着上述隔膜层叠而成的。上述发电部具有：具有平坦外表面的平坦部、具有弯曲外表面且比上述平坦部更靠近上述封口板侧的第一弯曲部、以及具有弯曲外表面且比上述平坦部更靠近上述底部侧的第二弯曲部。将上述平坦部与上述第一弯曲部的边界作为第一边界部，将上述平坦部与上述第二弯曲部的边界作为第二边界部。在与上述底部垂直的方向上，将上述正极接合部的上述封口板侧的端部与上述第一边界部之间的距离记作L1。在与上述底部垂直的方向上，将上述发电部中的自上述正极接合部的上述封口板侧的端部起朝向上述第一边界部为0.25×L1～0.75×L1的区域作为第一区域。在与上述底部垂直的方向上，将上述负极接合部的上述封口板侧的端部与上述第一边界部之间的距离记作L2。在与上述底部垂直的方向上，将上述发电部中的自上述负极接合部的上述封口板侧的端部起朝向上述第一边界部为0.25×L2～0.75×L2的区域作为第二区域。在与上述底部垂直的方向上，将上述正极接合部的上述底部侧的端部与上述第二边界部之间的距离记作L3。在与上述底部垂直的方向上，将上述发电部中的自上述正极接合部的上述底部侧的端部起朝向上述第二边界部为0.25×L3～0.75×L3的区域作为第三区域。在与上述底部垂直的方向上，将上述负极接合部的上述底部侧的端部与上述第二边界部之间的距离记作L4。在与上述底部垂直的方向上，将上述发电部中的自上述负极接合部的上述底部侧的端部起朝向上述第二边界部为0.25×L4～0.75×L4的区域记作第四区域。从与上述一对第一侧壁之中的一者垂直的方向观察时，在上述一对第一侧壁之中的一者的与上述第一区域和上述第二区域之中的至少一者重合的区域中，被上述间隔件挤压的区域的面积为上述一对第一侧壁之中的一者的与上述第一区域和上述第二区域之中的至少一者重合的区域的面积的20％以下。从与上述一对第一侧壁之中的一者垂直的方向观察时，在上述一对第一侧壁之中的一者的与上述第三区域和上述第四区域之中的至少一者重合的区域中，被上述间隔件挤压的区域的面积为上述一对第一侧壁之中的一者的与上述第三区域和上述第四区域之中的至少一者重合的区域的面积的20％以下。
本发明人发现：在具备扁平状的卷绕电极体的方形二次电池中，以正极芯体露出部与正极集电体的接合部和负极芯体露出部与负极集电体的接合部作为基准，扁平状的卷绕电极体的特定区域容易因充放电等而发生膨胀。并且，基于该见解发现：以正极芯体露出部与正极集电体的接合部和负极芯体露出部与负极集电体的接合部作为基准，通过使扁平状的卷绕电极体的特定区域不被挤压，能够降低反作用力，抑制对构成电池组的端板、结合条等框体施加过度的负荷。
并且，对上述一个方式的电池组而言，可以制成扁平状的卷绕电极体中的特别容易因充放电等而发生膨胀的部分不被间隔件挤压的构成。因此，即使扁平状的卷绕电极体因充放电等而发生膨胀，也能够抑制反作用力的增加，能够抑制对构成电池组的端板、结合条等框体施加过度的负荷。因此，成为可靠性更高的电池组。
需要说明的是，在方形二次电池的一对宽幅的侧壁、即一对第一侧壁中，如果至少一者设置有不被间隔件挤压的区域，则该不被挤压的区域中的反作用力的增加受到抑制。因此，在方形二次电池的一对第一侧壁中，通过使至少一者的被间隔件挤压的状态呈现特定的状态，能够抑制反作用力的增加。
从与上述一对第一侧壁之中的另一者垂直的方向观察时，在上述一对第一侧壁之中的另一者的与上述第一区域和上述第二区域之中的至少一者重合的区域中，被上述间隔件挤压的区域的面积优选为上述一对第一侧壁之中的另一者的与上述第一区域和上述第二区域之中的至少一者重合的区域的面积的20％以下。另外，从与上述一对第一侧壁之中的另一者垂直的方向观察时，在上述一对第一侧壁之中的另一者的与上述第三区域和上述第四区域之中的至少一者重合的区域中，被上述间隔件挤压的区域的面积优选为上述一对第一侧壁之中的另一者的与上述第三区域和上述第四区域之中的至少一者重合的区域的面积的20％以下。
对于方形二次电池的一对第一侧壁的两者而言，通过使特定的区域呈现不被间隔件挤压的状态，能够更有效地抑制反作用力的增加。
从与上述一对第一侧壁之中的一者垂直的方向观察时，优选在上述一对第一侧壁之中的一者中与上述平坦部重合且与位于上述第一区域和第三区域之间的区域重合的区域被上述间隔件挤压。
从与上述一对第一侧壁之中的另一者垂直的方向观察时，优选在上述一对第一侧壁之中的另一者中与上述平坦部重合且与位于上述第一区域和第三区域之间的区域重合的区域被上述间隔件挤压。
优选方形二次电池的一对第一侧壁的与卷绕电极体的发电部相对且难以膨胀的区域被间隔件挤压。如果呈现这样的构成，则即使对电池组施加强烈的冲击、振动，也能够可靠地防止卷绕电极体在方形外包装体内移动。
从与上述一对第一侧壁之中的一者垂直的方向观察时，在上述一对第一侧壁之中的一者中与上述平坦部重合且不与上述第一区域、上述第二区域、上述第三区域和上述第四区域重合的区域中，被上述间隔件挤压的区域的面积优选为上述一对第一侧壁之中的一者中与上述平坦部重合且不与上述第一区域、上述第二区域、上述第三区域和上述第四区域重合的区域的面积的70％以上。
优选在方形二次电池的一对第一侧壁的至少一者中与卷绕电极体的发电部相对且难以膨胀的区域被间隔件挤压。如果呈现这样的构成，则即使对电池组施加强烈的冲击、振动，也能够可靠地防止卷绕电极体在方形外包装体内移动。
从与上述一对第一侧壁之中的另一者垂直的方向观察时，在上述一对第一侧壁之中的另一者中与上述平坦部重合且不与上述第一区域、上述第二区域、上述第三区域和上述第四区域重合的区域中，被上述间隔件挤压的区域的面积优选为上述一对第一侧壁之中的另一者中与上述平坦部重合且不与上述第一区域、上述第二区域、上述第三区域和上述第四区域重合的区域的面积的70％以上。
优选方形二次电池的一对第一侧壁的两者的与卷绕电极体的发电部相对且难以膨胀的区域被间隔件挤压。通过呈现这样的构成，即使对电池组施加强烈的冲击、振动，也能够更可靠地防止卷绕电极体在方形外包装体内移动。需要说明的是，方形二次电池的一对第一侧壁各自被间隔件挤压的部分可以不同。
上述间隔件中优选在与以下区域相对的部分设置有第一凹部，所述区域为：从与上述一对第一侧壁之中的一者垂直的方向观察时，上述一对第一侧壁之中的一者中与上述第一区域和上述第二区域之中的至少一者重合的区域。
上述间隔件中优选在与以下区域相对的部分设置有第二凹部，所述区域为：从与上述一对第一侧壁之中的一者垂直的方向观察时，上述一对第一侧壁之中的一者中与上述第三区域和上述第四区域之中的至少一者重合的区域。
在间隔件中，优选通过在与方形二次电池的第一侧壁相对的面的特定区域设置凹部，使方形二次电池的第一侧壁的特定区域不被间隔件挤压。
发明的效果
通过本发明，能够防止因方形二次电池的膨胀而导致电池组损伤或破损。
附图说明
图1是实施方式所述的方形二次电池的立体图。
图2A是图1中的IIA-IIA截面的截面图，图2B是图1中的IIB-IIB截面的截面图。
图3是实施方式所述的电池组的立体图。
图4是正极板的平面图。
图5是负极板的平面图。
图6是实施方式所述的卷绕电极体的平面图。
图7是实施方式所述的间隔件的立体图。
图8是说明各样品的构成的图。
图9是样品1中的方形二次电池和挤压夹具的截面图。
图10是样品2中的方形二次电池和挤压夹具的截面图。
图11是样品3中的方形二次电池和挤压夹具的截面图。
图12是样品4中的方形二次电池和挤压夹具的截面图。
图13是变形例所述的卷绕电极体的平面图。
图14是变形例所述的卷绕电极体的平面图。
图15是变形例所述的间隔件的立体图。
具体实施方式
首先，对于实施方式所述的方形二次电池20进行说明。图1是方形二次电池20的立体图。图2A是图1中的IIA-IIA截面的截面图。图2B是图1中的IIB-IIB截面的截面图。方形二次电池20具有电池盒，所述电池盒包含具有开口的有底方形筒状的方形外包装体1和密封方形外包装体1的开口的封口板2。方形外包装体1具有底部1a、一对第一侧壁1b、一对第二侧壁1c。一对第一侧壁1b以彼此相对的方式进行配置。一对第二侧壁1c以彼此相对的方式进行配置。第一侧壁1b的面积大于第二侧壁1c的面积。
在方形外包装体1内配置扁平状的卷绕电极体3，所述卷绕电极体3是长条状的正极板40与长条状的负极板50隔着长条状的隔膜卷绕而成的。卷绕电极体3按照其卷绕轴与方形外包装体1的底部1a平行的朝向配置在方形外包装体1内。卷绕电极体3中，在卷绕轴延伸的方向的一个端部设置有卷绕的正极芯体露出部4，在另一个端部设置有卷绕的负极芯体露出部5。卷绕电极体3具有一对平坦的外表面、以及与一对平坦的外表面相连的一对弯曲的外表面。一对平坦的外表面以各自与第一侧壁1b相对的方式进行配置。另外，卷绕的正极芯体露出部4和卷绕的负极芯体露出部5以分别与第二侧壁1c相对的方式进行配置。需要说明的是，在方形外包装体1与卷绕电极体3之间配置有电绝缘的树脂片14。
在卷绕的正极芯体露出部4的外表面连接有正极集电体6。在封口板2上安装有正极端子7。正极集电体6电连接于正极端子7。在正极端子7与封口板2之间配置有树脂制的外部侧绝缘部件10。在正极集电体6与封口板2之间配置有树脂制的内部侧绝缘部件11。
在卷绕的负极芯体露出部5的外表面连接有负极集电体8。在封口板2上安装有负极端子9。负极集电体8电连接于负极端子9。在负极端子9与封口板2之间配置有树脂制的外部侧绝缘部件12。在负极集电体8与封口板2之间配置有树脂制的内部侧绝缘部件13。
在卷绕的正极芯体露出部4处，在连接有正极集电体6的面的相反侧的表面连接有支承正极集电体的部件(省略图示)。在卷绕的负极芯体露出部5处，在连接有负极集电体8的面的相反侧的表面连接有支承负极集电体的部件80。其中，支承正极集电体的部件和支承负极集电体的部件80不是必须的构成，也可以省略。
正极集电体6具有：与正极芯体露出部4连接的连接部6a、配置在封口板2与卷绕电极体3之间的基台部6c、以及从基台部6c朝向卷绕电极体3延伸并将连接部6a与基台部6c进行连接的导线部6b。连接部6a配置在卷绕的正极芯体露出部4上。负极集电体8具有：与负极芯体露出部5连接的连接部8a、配置在封口板2与卷绕电极体3之间的基台部8c、以及从基台部8c朝向卷绕电极体3延伸并将连接部8a与基台部8c进行连接的导线部8b。连接部8a配置在卷绕的负极芯体露出部5上。
封口板2上设置有气体排出阀15，所述气体排出阀15在方形外包装体1内的压力达到规定值以上时发生破裂，将方形外包装体1内的气体排出至方形外包装体1外。另外，封口板2上设置有电解液注液孔，电解液注液孔被密封栓16密封。
接着，对于包含多个方形二次电池20的电池组100进行说明。
图3是电池组100的立体图。在一对金属制的端板101之间配置有10个方形二次电池20。一对端板101通过金属制的结合条102进行连接。需要说明的是，结合条102通过螺栓103固定于端板101。在电池组100中，在一个侧面配置有2个结合条102，在另一个侧面配置有2个结合条102。
在相邻的方形二次电池20彼此之间配置有树脂制的间隔件60。方形二次电池20彼此以第一侧壁1b隔着间隔件60彼此相对的朝向进行配置。方形二次电池20的正极端子7通过金属制的汇流条104与相邻的方形二次电池20的负极端子9进行电连接。电池组100中，呈现各间隔件60挤压相对的各方形二次电池20的方形外包装体1的第一侧壁1b的结构。
接着，对于方形二次电池20的制造方法进行说明。
[正极板的制作]
将作为正极活性物质的LiNi0.35Co0.35Mn0.30O2、作为粘结剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)、作为导电剂的炭黑和作为分散介质的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)以正极活性物质∶粘结剂∶导电剂的质量比达到91∶7∶2的方式进行混炼，制作正极活性物质合剂浆料。
利用模具涂布机，在作为正极芯体的厚度15μm的铝箔两面涂布正极活性物质合剂浆料。其后，使正极活性物质合剂浆料干燥，除去正极活性物质合剂浆料中的NMP。由此形成正极活性物质合剂层。其后，利用压缩辊对正极活性物质合剂层进行压缩处理，以达到规定的填充密度。并且，切断成规定的形状而制成正极板40。
此处，将压缩处理后的正极活性物质合剂层的填充密度设为2.5g/cm3。另外，将正极板40的长度设为440cm，将正极板40的宽度设为13cm。另外，在正极板40中，将正极活性物质合剂层40b的宽度设为11cm。
图4是正极板40的平面图。正极板40包含：长条状的正极芯体40a、以及在正极芯体40a的两面形成的正极活性物质合剂层40b。正极芯体40a在宽度方向的端部沿着长度方向设置有两面未形成正极活性物质合剂层40b的正极芯体露出部4。
[负极板的制作]
将作为负极活性物质的石墨、作为粘结剂的苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、作为增稠剂的羧甲基纤维素(CMC)和水以负极活性物质∶粘结剂∶增稠剂的质量比达到98∶1∶1的方式进行混炼，制作负极活性物质合剂浆料。
利用模具涂布机，在作为负极芯体的厚度8μm的铜箔两面涂布负极活性物质合剂浆料。其后，使负极活性物质合剂浆料干燥，除去负极活性物质合剂浆料中的水。由此形成负极活性物质合剂层。其后，利用压缩辊对负极活性物质合剂层进行压缩处理，以达到规定的填充密度。并且，切断成规定的形状而制成负极板50。
此处，将压缩处理后的负极活性物质合剂层的填充密度设为1.1g/cm3。另外，将负极板50的长度设为460cm，将负极板50的宽度设为13cm。另外，在负极板50中，将负极活性物质合剂层50b的宽度设为12cm。
图5是负极板50的平面图。负极板50包含：长条状的负极芯体50a、在负极芯体50a的两面形成的负极活性物质合剂层50b。负极芯体50a在宽度方向的端部沿着长度方向设置有两面未形成负极活性物质合剂层50b的负极芯体露出部5。
[卷绕电极体的制作]
将利用上述方法制作的长条状的正极板40与长条状的负极板50隔着长条状的20μm厚的聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯的三层隔膜进行卷绕，加压成形为扁平状。所得扁平状的卷绕电极体3在卷绕轴延伸方向上的一侧具有卷绕的正极芯体露出部4，在另一侧的端部具有卷绕的负极芯体露出部5。
将扁平状的卷绕电极体3的卷绕轴延伸方向的长度设为140mm。另外，将与扁平状的卷绕电极体3的卷绕轴延伸方向垂直的方向的长度设为58mm。另外，将扁平状的卷绕电极体3的厚度设为15mm。另外，将正极板40的卷绕数设为80。需要说明的是，如上所述，正极活性物质合剂层40b的宽度小于负极活性物质合剂层50b的宽度。因此，发电部的宽度(卷绕轴延伸方向的长度)与正极活性物质合剂层40b的宽度同为11cm。
[非水电解液的调整]
制作以碳酸乙烯酯(EC)与碳酸甲乙酯(EMC)与碳酸二乙酯(DEC)按照体积比(25℃，1个大气压)达到30∶30∶40的方式进行混合而得的混合溶剂。以达到1mol/L的方式向该混合溶剂中添加LiPF6。进而，以其添加量相对于非水电解液的总质量达到0.3质量％的方式添加碳酸亚乙烯酯(VC)，以其添加量相对于非水电解液的总质量达到1质量％的方式添加双草酸根合硼酸锂。
[向封口板安装部件]
在设置于封口板2的正极端子安装孔(省略图示)的周围的电池外表面侧配置外部侧绝缘部件10。在设置于封口板2的正极端子安装孔(省略图示)的周围的电池内面侧配置内部侧绝缘部件11和正极集电体6的基台部6c。并且，从电池外部侧将正极端子7插入外部侧绝缘部件10的贯通孔、正极端子安装孔、内部侧绝缘部件11的贯通孔和正极集电体6的基台部6c的贯通孔，将正极端子7的前端部铆接于正极集电体6的基台部6c上。由此，正极端子7和正极集电体6被固定于封口板2。需要说明的是，优选进一步将正极端子7与基台部6c进行焊接。
在设置于封口板2的负极端子安装孔(省略图示)的周围的电池外表面侧配置外部侧绝缘部件12。在设置于封口板2的负极端子安装孔(省略图示)的周围的电池内面侧配置内部侧绝缘部件13和负极集电体8的基台部8c。并且，从电池外部侧将负极端子9插入外部侧绝缘部件12的贯通孔、负极端子安装孔、内部侧绝缘部件13的贯通孔和负极集电体8的基台部8c的贯通孔，将负极端子9的前端部铆接于负极集电体8的基台部8c上。由此，负极端子9和负极集电体8被固定于封口板2。需要说明的是，优选进一步将负极端子9与基台部8c进行焊接。
[向卷绕电极体安装集电体]
图6是扁平状的卷绕电极体3中的连接有正极集电体6和负极集电体8的面的示意图。如图6所示，正极集电体6连接于卷绕的正极芯体露出部4的外表面。通过焊接在正极集电体6和正极芯体露出部4形成正极接合部90。负极集电体8连接于卷绕的负极芯体露出部5的外表面。通过焊接在负极集电体8和负极芯体露出部5形成负极接合部91。连接方法通过例如电阻焊接、超声波焊接等进行。需要说明的是，进行电阻焊接时，优选的是，在卷绕的正极芯体露出部4的与连接有正极集电体6的外表面的相反侧的外表面连接正极集电体支承部件，在卷绕的负极芯体露出部5的与连接有负极集电体8的外表面的相反侧的外表面连接负极集电体支承部件80。
[方形二次电池的组装]
将扁平状的卷绕电极体3用树脂片14覆盖，并插入到方形外包装体1。并且，对封口板2与方形外包装体1进行焊接，用封口板2密封方形外包装体1的开口。其后，从设置于封口板2的电解液注液孔注入非水电解液，将电解液注液孔用密封栓16密封。由此制作方形二次电池20。需要说明的是，方形二次电池20的电池容量设为8Ah。
[关于扁平状的卷绕电极体中的各区域]
如图6所示，正极集电体6通过焊接而接合于卷绕的正极芯体露出部4的外表面，从而形成正极接合部90。负极集电体8通过焊接而接合于卷绕的负极芯体露出部5的外表面，从而形成负极接合部91。需要说明的是，正极接合部90和负极接合部91通过电阻焊接、超声波焊接、激光等能量射线的照射等而形成。在正极芯体的层叠方向的整个区域形成了正极接合部90。即，卷绕的正极芯体露出部4被正极接合部90捆在一起。在负极芯体的层叠方向的整个区域形成了负极接合部91。即，卷绕的负极芯体露出部5被负极接合部91捆在一起。
在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向(图6中的上下方向)上，正极接合部90的中心位于比卷绕电极体3的中心线3x更靠近封口板2侧。另外，在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向(图6中的上下方向)上，负极接合部91的中心位于比卷绕电极体3的中心线3x更靠近封口板2侧。如果是这样的构成，则正极板40与正极端子7之间的导电路径以及负极板50与负极端子9之间的导电路径变短，形成输出特性更优异的方形二次电池。
扁平状的卷绕电极体3在卷绕轴延伸方向的中央部具有发电部3a，所述发电部3a是正极活性物质合剂层40b与负极活性物质合剂层50b隔着隔膜层叠而成的。发电部3a具有：具有平坦外表面的平坦部3b、位于封口板2侧且具有弯曲外表面的第一弯曲部3c、以及位于方形外包装体1的底部1a侧且具有弯曲外表面的第二弯曲部3d。将第一弯曲部3c与平坦部3b的边界作为第一边界部25。第一边界部25在卷绕轴延伸方向上延伸。将第二弯曲部3d与平坦部3b的边界作为第二边界部26。第二边界部26在卷绕轴延伸方向上延伸。
在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，将正极接合部90的封口板2侧的端部与第一边界部25之间的距离记作L1。发电部3a中，在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，将自正极接合部90的封口板2侧的端部起朝向第一边界部25为0.25×L1～0.75×L1的区间作为第一区域A。
在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，将负极侧的负极接合部91的封口板2侧的端部与第一边界部25之间的距离记作L2。发电部3a中，在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，将自负极接合部91的封口板2侧的端部起朝向第一边界部25为0.25×L2～0.75×L2的区间作为第二区域B。
需要说明的是，实施方式所述的方形二次电池20中，在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，正极接合部90的封口板2侧的端部与负极接合部91的封口板2侧的端部的位置相同。因此，第一区域A与第二区域B形成相同区域。
在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，将正极接合部90的底部1a侧的端部与第二边界部26之间的距离记作L3。发电部3a中，在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，将自正极接合部90的底部1a侧的端部起朝向第二边界部26为0.25×L3～0.75×L3的区间作为第三区域C。
在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，将负极接合部91的底部1a侧的端部与第二边界部26之间的距离记作L4。发电部3a中，在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，自负极接合部91的底部1a侧的端部起朝向第二边界部26为0.25×L4～0.75×L4的区间作为第四区域D。
需要说明的是，实施方式所述的方形二次电池20中，在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，正极接合部90的底部1a侧的端部与负极接合部91的底部1a侧的端部的位置相同。因此，第三区域C与第四区域D形成相同区域。
本发明人发现：在扁平状的卷绕电极体3中，自正极芯体露出部4与正极集电体6的正极接合部90起位于特定距离的区域、以及自负极芯体露出部5与负极集电体8的负极接合部91起位于特定距离的区域与其它区域相比特别容易因充放电等而发生膨胀。更具体而言，发现：在扁平状的卷绕电极体3中，上述的第一区域A、第二区域B、第三区域C和第四区域D与其它区域相比特别容易因充放电等而发生膨胀。
其原因推测如下。随着充放电循环的推进，扁平状的卷绕电极体3因活性物质的破损、活性物质的膨胀、堆积物在负极活性物质合剂层上的积累等理由而发生膨胀。此处，扁平状的卷绕电极体3中，通过正极接合部90和负极接合部91，在其附近区域正极板40和负极板50呈现沿着层叠方向被更稳固地束缚的状态。因此，扁平状的卷绕电极体3中，在正极接合部90和负极接合部91的附近，膨胀受到抑制。另外，在第一弯曲部3c和第二弯曲部3d处，正极板40和负极板50以弯曲状态进行了层叠，该区域难以膨胀。因此可以认为：在各自的膨胀受到抑制的正极接合部90和负极接合部91的附近与第一弯曲部3c和第二弯曲部3d之间，形变得以积累，在与卷绕轴垂直的方向(与方形外包装体1的底部1a垂直的方向)上，自正极接合部90和负极接合部91起偏离规定距离的部分容易发生膨胀。
因而，实施方式所述的电池组100中，从与方形外包装体1的一侧的第一侧壁1b垂直的方向观察时，在方形二次电池20的第一侧壁1b处，使与扁平状的卷绕电极体3中的上述第一区域A、第二区域B、第三区域C和第四区域D各自重合的区域实质上不被间隔件60挤压，从而抑制反作用力的增加。
实施方式所述的电池组100中，在相邻的方形二次电池20彼此之间配置如图7所示那样的树脂制的间隔件60。在间隔件60中，在与卷绕电极体3的第一区域A和第二区域B对应的位置设置有上方凹部61。需要说明的是，上方凹部设置于间隔件60的两面。在间隔件60中，在与卷绕电极体3的第三区域C和第四区域D对应的位置设置有下方凹部62。需要说明的是，下方凹部62设置于间隔件60的两面。因此，电池组100中，从与方形外包装体1的一个第一侧壁1b垂直的方向观察时，在一个第一侧壁1b处，呈现与第一区域A、第二区域B、第三区域C和第四区域D中的至少一者重合的区域未被间隔件60挤压的构成。
电池组100中，即使在方形二次电池20推进充放电循环的情况下，也能够抑制反作用力的增加。因而，形成可靠性更高的电池组。
需要说明的是，从与方形外包装体1的一个第一侧壁1b垂直的方向观察时，在一个第一侧壁1b处，与第一区域A、第二区域B、第三区域C和第四区域D中的至少一者重合的区域不需要呈现完全未被间隔件60挤压的状态。例如，从与方形外包装体1的一个第一侧壁1b垂直的方向观察时，在一个第一侧壁1b处，在与第一区域A和第二区域B中的至少一者重合的区域中，被间隔件60挤压的区域优选为20％以下、更优选为10％以下、进一步优选为5％以下。从与方形外包装体1的一个第一侧壁1b垂直的方向观察时，在一个第一侧壁1b处，在与第三区域C和第四区域D中的至少一者重合的区域中，被间隔件60挤压的区域优选为20％以下、更优选为10％以下、进一步优选为5％以下。
从与一对第一侧壁1b之中的一者垂直的方向观察时，在一对第一侧壁1b之中的一者中与发电部3a的平坦部3b重合且不与第一区域A、第二区域B、第三区域C和第四区域D重合的区域中，被间隔件60挤压的区域的面积优选为一对第一侧壁1b之中的一者中与发电部3a的平坦部3b重合且不与第一区域A、第二区域B、第三区域C和第四区域D重合的区域的面积的70％以上、更优选为80％以上。
从与一对第一侧壁1b之中的另一者垂直的方向观察时，在一对第一侧壁1b之中的另一者中与发电部3a的平坦部3b重合且不与第一区域A、第二区域B、第三区域C和第四区域D重合的区域中，被间隔件60挤压的区域的面积优选为一对第一侧壁1b之中的另一者中与发电部3a的平坦部3b重合且不与第一区域A、第二区域B、第三区域C和第四区域D重合的区域的面积的70％以上、更优选为80％以上。
在间隔件60的两面分别设置有上方挤压部63、中央挤压部64和下方挤压部65。并且，上方挤压部63、中央挤压部64和下方挤压部65分别挤压方形外包装体1的第一侧壁1b。优选在间隔件60的四角设置有防止方形二次电池20偏移的壁部66。
使用上述实施方式所述的方形二次电池20来制作样品1～4，进行下述试验。需要说明的是，方形二次电池20的尺寸设为148mm宽、65mm高、17.5mm厚。另外，作为样品1～4中使用的方形二次电池20，使用的是先充电至充电深度(SOC)为100％后，再放电至充电深度为20％而得到的方形二次电池。
首先，使用图8来说明样品1～4的共通构成。图8是从侧面侧观察样品1～4的图。第一挤压夹具160是在13mm厚的不锈钢板的一个表面上隔开间隔地粘接2mm厚的聚丙烯制的第一挤压部160a和2mm厚的聚丙烯制的第二挤压部160b而得到的。第二挤压夹具161是在13mm厚的不锈钢板的一个表面上隔开间隔地粘接2mm厚的聚丙烯制的第三挤压部161a和2mm厚的聚丙烯制的第四挤压部161b而得到的。
需要说明的是，第一挤压部160a、第二挤压部160b、第三挤压部161a和第四挤压部161b沿着扁平状的卷绕电极体3的卷绕轴延伸的方向进行了延伸。在扁平状的卷绕电极体3的卷绕轴延伸方向上，第一挤压部160a、第二挤压部160b、第三挤压部161a和第四挤压部161b各自的长度长于扁平状的卷绕电极体3的长度。
以方形二次电池20的一个第一侧壁1b与第一挤压部160a和第二挤压部160b接触的方式，配置第一挤压夹具160。以方形二次电池20的另一个第一侧壁1b与第三挤压部161a和第四挤压部161b接触的方式，配置第二挤压夹具161。并且，在第二挤压夹具161的配置有第三挤压部161a和第四挤压部161b的表面的相反面一侧，隔着15mm厚的不锈钢制的中间板171和测力传感器172(Minebea Co.，Ltd.制型号为CMP1-2T)，配置19mm厚的不锈钢制的基台板170。并且，向第一挤压夹具160、第二挤压夹具161和基台板170各自的四角处设置的贯通孔中插入螺栓173，通过螺母174将各部件固定在一起。此处，测定将第一挤压夹具160的第一挤压部160a与第二挤压夹具161的第三挤压部161a之间的距离设为17.3mm时施加于测力传感器172的载荷，作为各样品的初始反作用力。
以下说明的样品1～4中，除了第一挤压夹具160的第一挤压部160a和第二挤压部160b的位置、第二挤压夹具161的第三挤压部161a和第四挤压部161b的位置不同之外，具有相同的结构。
[样品1]
图9是样品1的方形二次电池20、第一挤压夹具160和第二挤压夹具161的与第二侧壁1c平行的截面的截面图。样品1中，通过第一挤压部160a和第三挤压部161a，挤压扁平状的卷绕电极体3的发电部3a中正极接合部90的封口板2侧的端部与自正极接合部90的封口板2侧的端部起为0.25×L1的位置之间的区域。需要说明的是，此处的L1如上所述，是自正极接合部90的封口板2侧的端部起至第一边界部25为止的距离。另外，样品1中，通过第二挤压部160b和第四挤压部161b，挤压扁平状的卷绕电极体3的发电部3a中正极接合部90的底部1a侧的端部与自正极接合部90的底部1a侧的端部起为0.25×L3的位置之间的区域。需要说明的是，此处的L3如上所述，是自正极接合部90的底部1a侧的端部起至第二边界部26为止的距离。
[样品2]
图10是样品2的方形二次电池20、第一挤压夹具160和第二挤压夹具161的与第二侧壁1c平行的截面的截面图。样品2中，通过第一挤压部160a和第三挤压部161a，挤压扁平状的卷绕电极体3的发电部3a中自正极接合部90的封口板2侧的端部起为0.75×L1的位置与自正极接合部90的封口板2侧的端部起为L1的位置(第一边界部25)之间的区域。另外，通过第二挤压部160b和第四挤压部161b，挤压扁平状的卷绕电极体3的发电部3a中自正极接合部90的底部1a侧的端部起为0.75×L3的位置与自正极接合部90的底部1a侧的端部起至L3的位置(第二边界部26)之间的区域。
[样品3]
图11是样品3的方形二次电池20、第一挤压夹具160和第二挤压夹具161的与第二侧壁1c平行的截面的截面图。样品3中，通过第一挤压部160a和第三挤压部161a，挤压扁平状的卷绕电极体3的发电部3a中自正极接合部90的封口板2侧的端部起为0.25×L1的位置与自正极接合部90的封口板2侧的端部起为0.50×L1的位置之间的区域。另外，通过第二挤压部160b和第四挤压部161b，挤压扁平状的卷绕电极体3的发电部3a中自正极接合部90的底部1a侧的端部起为0.25×L3的位置与自正极接合部90的底部1a侧的端部起为0.50×L3的位置之间的区域。
[样品4]
图12是样品4的方形二次电池20、第一挤压夹具160和第二挤压夹具161的与第二侧壁1c平行的截面的截面图。样品4中，通过第一挤压部160a和第三挤压部161a，挤压扁平状的卷绕电极体3的发电部3a中自正极接合部90的封口板2侧的端部起为0.50×L1的位置与自正极接合部90的封口板2侧的端部起为0.75×L1的位置之间的区域。另外，通过第二挤压部160b和第四挤压部161b，挤压卷绕电极体3的发电部3a中自正极接合部90的底部1a侧的端部起为0.50×L3的位置与自正极接合部90的底部1a侧的端部起为0.75×L3的位置之间的区域。
<初始反作用力>
将利用上述方法测定的样品1～4的初始反作用力示于表1。需要说明的是，表1中，将样品3的初始反作用力设为100，用相对数值来表示其它样品的初始反作用力。
[表1]
初始反作用力
样品1 63
样品2 46
样品3 100
样品4 86
如样品3那样，自正极接合部90的封口板2侧的端部起为0.25×L1的位置与自正极接合部90的封口板2侧的端部起为0.50×L1的位置之间的区域受到挤压，且自正极接合部90的底部1a侧的端部起为0.25×L3的位置与自正极接合部90的底部1a侧的端部起为0.50×L3的位置之间的区域受到挤压时，初始反作用力变大。另外，如样品4那样，自正极接合部90的封口板2侧的端部起为0.50×L1的位置与自正极接合部90的封口板2侧的端部起为0.75×L1的位置之间的区域受到挤压，且自正极接合部90的底部1a侧的端部起为0.50×L3的位置与自正极接合部90的底部1a侧的端部起为0.75×L3的位置之间的区域受到挤压时，初始反作用力也较大。
如样品1和样品2那样可知：自正极接合部90的封口板2侧的端部起为0.25×L1的位置与自正极接合部90的封口板2侧的端部起为0.75×L1的位置之间的区域未受到挤压，且自正极接合部90的底部1a侧的端部起为0.25×L3的位置与自正极接合部90的底部1a侧的端部起为0.75×L3的位置之间的区域未受到挤压时，初始反作用力被抑制得较低。
此处，可以认为初始反作用力的增加源于以下原因。首先，在方形二次电池20的组装工序中，非水电解液浸入卷绕电极体3内，导致构成卷绕电极体3的部件发生膨胀。例如，可以认为正极活性物质合剂层、负极活性物质合剂层中包含的粘结剂因非水电解液而发生溶胀。另外可以认为：方形二次电池20历经充电处理，因此，卷绕电极体3因活性物质合剂层上覆膜的生成、活性物质合剂层的膨胀等而发生膨胀。
并且，这样的卷绕电极体3的膨胀程度因卷绕电极体3中的各区域而异。因此，如上所述，初始反作用力也因挤压方形二次电池20的位置而明显不同。因此，本发明中，以集电体与芯体露出部的接合部为基准，通过不挤压特定区域，能够降低反作用力。
此处，扁平状的卷绕电极体3中，通过正极接合部90和负极接合部91，在其附近区域正极板40和负极板50呈现沿着层叠方向被更稳固地束缚的状态。因此，扁平状的卷绕电极体3中，在正极接合部90和负极接合部91的附近，膨胀受到抑制。另外，在第一弯曲部3c和第二弯曲部3d处，正极板40和负极板50以弯曲状态进行了层叠，该区域难以膨胀。因此可以认为：在各自的膨胀受到抑制的正极接合部90和负极接合部91的附近与第一弯曲部3c和第二弯曲部3d之间，形变得以积累，在与卷绕轴垂直的方向(与方形外包装体1的底部1a垂直的方向)上，自正极接合部90和负极接合部91起偏离规定距离的部分容易发生膨胀。
需要说明的是，从与第一侧壁1b垂直的方向观察时，在第一侧壁1b中，与平坦部3b重合、并且与自正极接合部90的封口板2侧的端部起为0.25×L1的位置和自正极接合部90的封口板2侧的端部起为0.50×L1的位置之间的区域重合的区域优选实质上未被间隔件60挤压。例如，优选使该区域的95％以上未被间隔件60挤压。另外，从与第一侧壁1b垂直的方向观察时，在第一侧壁1b中，与平坦部3b重合、并且与自正极接合部90的底部1a侧的端部起为0.25×L3的位置和自正极接合部90的底部1a侧的端部起为0.50×L3的位置之间的区域重合的区域优选实质上未被间隔件60挤压。例如，优选使该区域的95％以上未被间隔件60挤压。
<充放电循环后的反作用力>
对于样品5和6，进行充放电循环试验。样品5和样品6的构成如下所示。
[样品5]
样品5中，除了与第一挤压夹具160的第一挤压部160a和第二挤压部160b相关的构成、与第二挤压夹具161的第三挤压部161a和第四挤压部161b相关的构成不同之外，具有与上述样品1～4相同的结构。样品5中，第一挤压夹具160设置有两个第一挤压部160a和两个第二挤压部160b，第二挤压夹具161设置有两个第三挤压部161a和两个第四挤压部161b。并且，在方形二次电池20的一对第一侧壁1b处，挤压在样品1和样品2中各自被挤压的位置。即，在扁平状的卷绕电极体3的发电部3a处，挤压正极接合部90的封口板2侧的端部与自正极接合部90的封口板2侧的端部起为0.25×L1的位置之间的区域、自正极接合部90的封口板2侧的端部起为0.75×L1的位置与自正极接合部90的封口板2侧的端部起为L1的位置(第一边界部25)之间的区域。另外，在扁平状的卷绕电极体3的发电部3a处，挤压正极接合部90的底部1a侧的端部与自正极接合部90的底部1a侧的端部起为0.25×L3的位置之间的区域、自正极接合部90的底部1a侧的端部起为0.75×L3与自正极接合部90的底部1a侧的端部起为L3的位置(第二边界部26)之间的区域。
[样品6]
样品6中，除了与第一挤压夹具160的第一挤压部160a和第二挤压部160b相关的构成、与第二挤压夹具161的第三挤压部161a和第四挤压部161b相关的构成不同之外，具有与上述样品1～4相同的结构。样品6中，分别扩大第一挤压夹具160的第一挤压部160a和第二挤压部160b的宽度，并扩大第二挤压夹具161的第三挤压部161a和第四挤压部161b的宽度。并且，在方形二次电池20的一对第一侧壁1b处，挤压在样品3和样品4中各自被挤压的位置。即，在扁平状的卷绕电极体3的发电部3a处，挤压自正极接合部90的封口板2侧的端部起为0.25×L1的位置与自正极接合部90的封口板2侧的端部起为0.75×L1的位置之间的区域。另外，在扁平状的卷绕电极体3的发电部3a处，挤压自正极接合部90的底部1a侧的端部起为0.25×L3的位置与自正极接合部90的底部1a侧的端部起为0.75×L3的位置之间的区域。
对于样品5和6，将第一挤压夹具160的第一挤压部160a与第二挤压夹具161的第三挤压部161a之间的距离固定为17.6mm，在55℃的条件下进行以下试验。
<充放电循环试验>
将方形二次电池20的充电深度(SOC)调整至30％。接着，以10C充电至1C放电容量(以1C从100％的SOC放电至0％为止时的容量)的50％的容量份，并连续将相同容量份以10C进行放电，反复进行上述循环直至吞吐量(throughput)达到100kWh(充电、放电吞吐量的累计)为止。
将在充放电循环试验前后施加至测力传感器172的载荷的增加量作为反作用力的增加量。将利用上述方法测定的样品5和样品6的反作用力的增加量示于表2。需要说明的是，表2中，将样品5的反作用力的增加量设为100，用相对数值来表示样品6的反作用力的增加量。
[表2]
反作用力的增加量
样品5 100
样品6 108
由样品6的试验结果可知：在扁平状的卷绕电极体3的发电部3a处，自正极接合部90的封口板2侧的端部起朝向第一边界部25为0.25×L1的位置与自正极接合部90的封口板2侧的端部起朝向第一边界部25为0.75×L1的位置之间的区域、以及自正极接合部90的底部1a侧的端部起朝向第二边界部26为0.25×L3的位置与自正极接合部90的底部1a侧的端部起朝向第二边界部26为0.75×L3的位置之间的区域的膨胀程度较大，如果挤压该区域，则反作用力的增加较大。
可知：在扁平状的卷绕电极体3的发电部3a处，不挤压自正极接合部90的封口板2侧的端部起朝向第一边界部25为0.25×L1的位置与自正极接合部90的封口板2侧的端部起朝向第一边界部25为0.75×L1的位置之间的区域、以及自正极接合部90的底部1a侧的端部起朝向第二边界部26为0.25×L3的位置与自正极接合部90的底部1a侧的端部起朝向第二边界部26为0.75×L3的位置之间的区域的样品5中，能够抑制由充放电循环导致的反作用力的增加。
[变形例1]
上述实施方式所述的方形二次电池20中，在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，正极接合部90的封口板2侧的端部与负极接合部91的封口板2侧的端部的位置相同，正极接合部90的底部1a侧的端部与负极接合部91的底部1a侧的端部的位置相同。变形例1所述的方形二次电池中，在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，正极接合部90与负极接合部91的位置不同。需要说明的是，变形例1所述的方形二次电池中，除了正极接合部90和负极接合部91的位置之外，具有与实施方式所述的方形二次电池20相同的构成。
图13是变形例1所述的方形二次电池的扁平状的卷绕电极体3中连接有正极集电体6和负极集电体8的一侧表面的示意图。
在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，将正极接合部90的封口板2侧的端部与第一边界部25的距离记作L1。发电部3a中，在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，将自正极接合部90的封口板2侧的端部起朝向第一边界部25为0.25×L1～0.75×L1的区间作为第一区域A。
在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，将负极接合部91的封口板2侧的端部与第一边界部25的距离记作L2。发电部3a中，在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，将自负极接合部91的封口板2侧的端部起朝向第一边界部25为0.25×L2～0.75×L2的区间作为第二区域B。
此处，在扁平状的卷绕电极体3中，第一区域A和第二区域B容易发生膨胀。因此，从与一对第一侧壁1b之中的一者垂直的方向观察时，一对第一侧壁1b之中的一者与第一区域A和第二区域B之中的至少一者重合的区域中，被间隔件60挤压的区域的面积优选为一对第一侧壁1b之中的一者与第一区域A和第二区域B之中的至少一者重合的区域的面积的20％以下、更优选为10％以下、进一步优选为5％以下。
在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，将正极接合部90的底部1a侧的端部与第二边界部26的距离记作L3。发电部3a中，在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，将自正极接合部90的底部1a侧的端部起朝向第二边界部26为0.25×L3～0.75×L3的区间作为第三区域C。
在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，将负极接合部91的底部1a侧的端部与第二边界部26的距离记作L4。发电部3a中，在与方形外包装体1的底部1a垂直的方向上，将自负极接合部91的底部1a侧的端部起朝向第二边界部26为0.25×L4～0.75×L4的区间作为第四区域D。
此处，在扁平状的卷绕电极体3中，第三区域C和第四区域D容易发生膨胀。因此，从与一对第一侧壁1b之中的一者垂直的方向观察时，一对第一侧壁1b之中的一者与第三区域C和第四区域D之中的至少一者重合的区域中，被间隔件60挤压的区域的面积优选为一对第一侧壁1b之中的一者与第三区域C和第四区域D之中的至少一者重合的区域的面积的20％以下、更优选为10％以下、进一步优选为5％以下。
从与一对第一侧壁1b之中的一者垂直的方向观察时，在一对第一侧壁1b之中的一者中与发电部3a的平坦部3b重合且不与第一区域A、第二区域B、第三区域C和第四区域D重合的区域中，被间隔件60挤压的区域的面积优选为一对第一侧壁1b之中的一者中与发电部3a的平坦部3b重合且不与第一区域A、第二区域B、第三区域C和第四区域D重合的区域的面积的70％以上、更优选为80％以上。
[变形例2]
图14是表示变形例2所述的方形二次电池的扁平状的卷绕电极体3中连接有正极集电体6和负极集电体8的一侧的表面的图。需要说明的是，变形例2所述的方形二次电池具有与变形例1所述的方形二次电池相同的结构。
如图14所示，在扁平状的卷绕电极体3的卷绕轴延伸方向(在图14中为左右方向)上，将扁平状的卷绕电极体3的发电部3a的平坦部3b的宽度记作W1。并且，在卷绕轴延伸方向上，将自平坦部3b的中心线起朝向一侧为0.25×W1的位置与自发电部3a的中心线起朝向另一侧为0.25×W1的位置之间的区域作为第五区域。并且，从与一个第一侧壁1b垂直的方向观察时，在一个第一侧壁1b中与第一区域A和第二区域B中的至少一者重合且与第五区域重合的区域、即一个第一侧壁1b中与图14的A1和B1之中的至少一者重合的区域中，被间隔件60挤压的区域的面积优选为一个第一侧壁1b中与第一区域A和第二区域B中的至少一者重合且与第五区域重合的区域的面积的5％以下。
另外，从与一个第一侧壁1b垂直的方向观察时，在一个第一侧壁1b中与第三区域C和第四区域D中的至少一者重合且与第五区域重合的区域、即一个第一侧壁1b中与图14的C1和D1之中的至少一者重合的区域中，被间隔件60挤压的区域的面积优选为一个第一侧壁1b中与第三区域C和第四区域D中的至少一者重合且与第五区域重合的区域的面积的5％以下。
进而，从与另一个第一侧壁1b垂直的方向观察时，在另一个第一侧壁1b中与第一区域A和第二区域B中的至少一者重合且与第五区域重合的区域、即图14中的与A1和B1之中的至少一者重合的区域中，被间隔件挤压的区域的面积优选为另一个第一侧壁1b中与第一区域A和第二区域B中的至少一者重合且与第五区域重合的区域的面积的5％以下。
进而，从与另一个第一侧壁1b垂直的方向观察时，在另一个第一侧壁1b中与第三区域C和第四区域D中的至少一者重合且与第五区域重合的区域、即图14中的与C1和D1之中的至少一者重合的区域中，被间隔件挤压的区域的面积优选为另一个第一侧壁1b中与第三区域C和第四区域D中的至少一者重合且与第五区域重合的区域的面积的5％以下。
另外，从与一个第一侧壁1b垂直的方向观察时，在一个第一侧壁1b中与平坦部3b重合且与区域A1、区域B1、区域C1和区域D1均不重合的区域中，被间隔件挤压的面积优选为一个第一侧壁1b中与平坦部3b重合且与区域A1、区域B1、区域C1和区域D1均不重合的区域的面积的70％以上。
另外，从与另一个第一侧壁1b垂直的方向观察时，在另一个第一侧壁1b中与平坦部3b重合且与区域A1、区域B1、区域C1和区域D1均不重合的区域中，被间隔件挤压的面积优选为另一个第一侧壁1b中与平坦部3b重合且与区域A1、区域B1、区域C1和区域D1均不重合的区域的面积的70％以上。
需要说明的是，变形例2中，可以使用如图15所示那样的间隔件70。间隔件70的两面上分别设置有上方凹部71、下方凹部72。
从与一个第一侧壁1b垂直的方向观察时，以一个第一侧壁1b中与第一区域A和第二区域B中的至少一者重合且与第五区域重合的区域、即一个第一侧壁1b中与图14的A1和B1之中的至少一者重合的区域面向上方凹部71的方式进行配置。从与一个第一侧壁1b垂直的方向观察时，以一个第一侧壁1b中与第三区域C和第四区域D中的至少一者重合且与第五区域重合的区域、即一个第一侧壁1b中与图14的C1和D1之中的至少一者重合的区域面向下方凹部72的方式进行配置。
间隔件70具有挤压部73，挤压部73挤压方形外包装体1的第一侧壁。
需要说明的是，间隔件70的四角优选设置有防止方形二次电池偏移的壁部74。另外，上方凹部71、下方凹部72和挤压部73设置于间隔件70的两面。
[其它]
正极板、负极板、非水电解质、隔膜等各材料可以使用锂离子二次电池中使用的公知的材料。
作为正极活性物质，优选使用锂过渡金属复合氧化物。作为锂过渡金属复合氧化物，可列举出钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、锂镍锰复合氧化物、锂镍钴复合氧化物、锂镍钴锰复合氧化物等。另外，也可以使用向上述锂过渡金属复合氧化物中添加Al、Ti、Zr、W、Nb、B、Mg或Mo等而得到的物质。
作为负极活性物质，优选使用能够吸储/释放锂离子的碳材料。作为能够吸储/释放锂离子的碳材料，可列举出石墨、难石墨化碳、易石墨化碳、纤维状碳、焦炭和炭黑等。这些之中，特别优选石墨。进而，作为非碳系材料，可列举出硅、锡和以它们为主的合金、氧化物等。
作为非水电解质的非水溶剂(有机溶剂)，可以使用碳酸酯类、内酯类、醚类、酮类、酯类等，也可以将这些溶剂的两种以上混合使用。可以使用例如，碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯等环状碳酸酯；碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯等链状碳酸酯。特别优选使用环状碳酸酯与链状碳酸酯的混合溶剂。另外，也可以将碳酸亚乙烯酯(VC)等不饱和环状碳酸酯添加至非水电解质中。
作为非水电解质的电解质盐，可以使用现有的锂离子二次电池中作为电解质盐通常使用的电解质盐。可以使用例如，LiPF6、LiBF4、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、LiN(CF3SO2)(C4F9SO2)、LiC(CF3SO2)3、LiC(C2F5SO2)3、LiAsF6、LiClO4、Li2B10Cl10、Li2B12Cl12、LiB(C2O4)2、LiB(C2O4)F2、LiP(C2O4)3、LiP(C2O4)2F2、LiP(C2O4)F4等和它们的混合物。这些之中，特别优选LiPF6。另外，电解质盐相对于上述非水溶剂的溶解量优选设为0.5～2.0mol/L。
作为隔膜，优选使用树脂制的多孔膜。优选使用例如，聚烯烃制的多孔膜。作为聚烯烃，特别优选聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等。另外，也可以使用具有聚丙烯(PP)与聚乙烯(PE)的3层结构(PP/PE/PP或PE/PP/PE)的隔膜。另外，也可以将聚合物电解质用作隔膜。
正极活性物质合剂层的填充密度优选为1.5g/cm3～4.0g/cm3、更优选为2.0g/cm3～3.0g/cm3。负极活性物质合剂层的填充密度优选为0.5g/cm3～2.5g/cm3、更优选为0.8g/cm3～1.8g/cm3。
扁平状的卷绕电极体的卷绕轴延伸方向上的扁平状的卷绕电极体的长度优选为50mm～200mm、更优选为90mm～160mm。与扁平状的卷绕电极体的卷绕轴垂直的方向(与方形外包装体的底部垂直的方向)上的扁平状的卷绕电极体的长度优选为50mm～100mm、更优选为50mm～80mm。扁平状的卷绕电极体的厚度优选为5mm～30mm、更优选为8mm～20mm。
扁平状的卷绕电极体中，正极板的卷绕数优选为20～120、更优选为30～100。
附图标记说明
20…方形二次电池
1…方形外包装体
1a…底部
1b…第一侧壁
1c…第二侧壁
2…封口板
3…卷绕电极体
3a…发电部
3b…平坦部
3c…第一弯曲部
3d…第二弯曲部
25…第一边界部
26…第二边界部
40…正极板
40a…正极芯体
40b…正极活性物质合剂层
4…正极芯体露出部
50…负极板
50a…负极芯体
50b…负极活性物质合剂层
5…负极芯体露出部
6…正极集电体
6a…连接部
6b…导线部
6c…基台部
7…正极端子
8…负极集电体
8a…连接部
8b…导线部
8c…基台部
9…负极端子
10…外部侧绝缘部件
11…内部侧绝缘部件
12…外部侧绝缘部件
13…内部侧绝缘部件
14…树脂片
15…气体排出阀
16…密封栓
100…电池组
101…端板
102…结合条
103…螺栓
104…汇流条
60…间隔件
61…上方凹部
62…下方凹部
63…上方挤压部
64…中央挤压部
65…下方挤压部
66…壁部
70…间隔件
71…上方凹部
72…下方凹部
73…挤压部
74…壁部
80…负极集电体支承部件
90…正极接合部
91…负极接合部
160…第一挤压夹具
160a…第一挤压部
160b…第二挤压部
161…第二挤压夹具
161a…第三挤压部
161b…第四挤压部
170…基台板
171…中间板
172…测力传感器
173…螺栓
174…螺母

Claims (6)

1.一种电池组，其是多个方形二次电池隔着间隔件配置得到的电池组，
所述方形二次电池具备：
扁平状的卷绕电极体，其是具有正极活性物质合剂层的长条状的正极板与具有负极活性物质合剂层的长条状的负极板隔着长条状的隔膜卷绕而成的卷绕电极体；
方形外包装体，其具有开口、底部、一对第一侧壁和一对第二侧壁，且容纳所述卷绕电极体；以及
封口板，其密封所述开口，
其中，所述第一侧壁的面积大于所述第二侧壁的面积，
所述卷绕电极体具有：配置于所述一对第二侧壁的一侧的卷绕的正极芯体露出部、以及配置于所述一对第二侧壁的另一侧的卷绕的负极芯体露出部，
正极集电体接合于所述正极芯体露出部而形成正极接合部，
负极集电体接合于所述负极芯体露出部而形成负极接合部，
所述卷绕电极体具有发电部，所述发电部是所述正极活性物质合剂层与所述负极活性物质合剂层隔着所述隔膜层叠而成的，
所述发电部具有：具有平坦外表面的平坦部、具有弯曲外表面且比所述平坦部更靠近所述封口板侧的第一弯曲部、以及具有弯曲外表面且比所述平坦部更靠近所述底部侧的第二弯曲部，
将所述平坦部与所述第一弯曲部的边界作为第一边界部，并将所述平坦部与所述第二弯曲部的边界作为第二边界部，
在与所述底部垂直的方向上，将所述正极接合部的所述封口板侧的端部与所述第一边界部之间的距离记作L1，在与所述底部垂直的方向上，将所述发电部中的自所述正极接合部的所述封口板侧的端部起朝向所述第一边界部为0.25×L1～0.75×L1的区域作为第一区域，
在与所述底部垂直的方向上，将所述负极接合部的所述封口板侧的端部与所述第一边界部之间的距离记作L2，在与所述底部垂直的方向上，将所述发电部中的自所述负极接合部的所述封口板侧的端部起朝向所述第一边界部为0.25×L2～0.75×L2的区域记作第二区域，
在与所述底部垂直的方向上，将所述正极接合部的所述底部侧的端部与所述第二边界部之间的距离记作L3，在与所述底部垂直的方向上，将所述发电部中的自所述正极接合部的所述底部侧的端部起朝向所述第二边界部为0.25×L3～0.75×L3的区域记作第三区域，
在与所述底部垂直的方向上，将所述负极接合部的所述底部侧的端部与所述第二边界部之间的距离记作L4，在与所述底部垂直的方向上，将所述发电部中的自所述负极接合部的所述底部侧的端部起朝向所述第二边界部为0.25×L4～0.75×L4的区域记作第四区域，
从与所述一对第一侧壁之中的一者垂直的方向观察时，在所述一对第一侧壁的一者的与所述第一区域和所述第二区域之中的至少一者重合的区域中，被所述间隔件挤压的区域的面积为所述一对第一侧壁的一者的与所述第一区域和所述第二区域之中的至少一者重合的区域的面积的20％以下，
从与所述一对第一侧壁之中的一者垂直的方向观察时，在所述一对第一侧壁的一者的与所述第三区域和所述第四区域之中的至少一者重合的区域中，被所述间隔件挤压的区域的面积为所述一对第一侧壁的一者的与所述第三区域和所述第四区域之中的至少一者重合的区域的面积的20％以下。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，从与所述一对第一侧壁之中的另一者垂直的方向观察时，在所述一对第一侧壁的另一者的与所述第一区域和所述第二区域之中的至少一者重合的区域中，被所述间隔件挤压的区域的面积为所述一对第一侧壁的另一者的与所述第一区域和所述第二区域之中的至少一者重合的区域的面积的20％以下，
从与所述一对第一侧壁之中的另一者垂直的方向观察时，在所述一对第一侧壁的另一者的与所述第三区域和所述第四区域之中的至少一者重合的区域中，被所述间隔件挤压的区域的面积为所述一对第一侧壁的另一者的与所述第三区域和所述第四区域之中的至少一者重合的区域的面积的20％以下。
3.根据权利要求1或2所述的电池组，其中，从与所述一对第一侧壁之中的一者垂直的方向观察时，在所述一对第一侧壁的一者中与所述平坦部重合且与位于所述第一区域和第三区域之间的区域重合的区域被所述间隔件挤压，
从与所述一对第一侧壁之中的另一者垂直的方向观察时，在所述一对第一侧壁的另一者中与所述平坦部重合且与位于所述第一区域和第三区域之间的区域重合的区域被所述间隔件挤压。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电池组，其中，从与所述一对第一侧壁之中的一者垂直的方向观察时，在所述一对第一侧壁的一者中与所述平坦部重合且不与所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域和所述第四区域重合的区域中，被所述间隔件挤压的区域的面积为所述一对第一侧壁的一者中与所述平坦部重合且不与所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域和所述第四区域重合的区域的面积的70％以上。
5.根据权利要求4所述的电池组，其中，从与所述一对第一侧壁之中的另一者垂直的方向观察时，在所述一对第一侧壁的另一者中与所述平坦部重合且不与所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域和所述第四区域重合的区域中，被所述间隔件挤压的区域的面积为所述一对第一侧壁的另一者中与所述平坦部重合且不与所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域和所述第四区域重合的区域的面积的70％以上。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电池组，其中，所述间隔件中，在与以下区域相对的部分设置有第一凹部，所述区域为：从与所述一对第一侧壁之中的一者垂直的方向观察时，所述一对第一侧壁的一者中与所述第一区域和所述第二区域之中的至少一者重合的区域，
所述间隔件中，在与以下区域相对的部分设置有第二凹部，所述区域为：从与所述一对第一侧壁之中的一者垂直的方向观察时，所述一对第一侧壁的一者中与所述第三区域和所述第四区域之中的至少一者重合的区域。
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