JP2003257473A - 集合電池 - Google Patents
集合電池Info
- Publication number
- JP2003257473A JP2003257473A JP2002053506A JP2002053506A JP2003257473A JP 2003257473 A JP2003257473 A JP 2003257473A JP 2002053506 A JP2002053506 A JP 2002053506A JP 2002053506 A JP2002053506 A JP 2002053506A JP 2003257473 A JP2003257473 A JP 2003257473A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- positive electrode
- current collector
- active material
- electrode current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の単セルを平面方向に導電接続でき、か
つ容積エネルギー密度および質量エネルギー密度に優れ
た集合電池を提供する。 【解決手段】 本発明の集合電池１０は、複数の単セル
１０ａ，１０ｂ・・・が平面方向に導電接続されてお
り、これらの単セルは正極活物質１１ｂを有する正極１
１と負極活物質１２ｂを有する負極１２とを備えるとと
もに、正極活物質１１ｂと負極活物質１２ｂは隔離部材
１３を介して対向しており、正極集電体１１ａと負極集
電体１２ａとで正極活物質１１ｂおよび負極活物質１２
ｂが狭持されている。そして、これらの外周部は絶縁体
１４で封止されており、単セル１０ａの正集電体１１ａ
および負極集電体１２ａと、当該単セル１０ａと平面方
向に互いに隣接した単セル１０ｂの正極集電体１１ａあ
るいは負極集電体１２ａとが直接触して並列接続もしく
は直列接続となるように接続されている。
つ容積エネルギー密度および質量エネルギー密度に優れ
た集合電池を提供する。 【解決手段】 本発明の集合電池１０は、複数の単セル
１０ａ，１０ｂ・・・が平面方向に導電接続されてお
り、これらの単セルは正極活物質１１ｂを有する正極１
１と負極活物質１２ｂを有する負極１２とを備えるとと
もに、正極活物質１１ｂと負極活物質１２ｂは隔離部材
１３を介して対向しており、正極集電体１１ａと負極集
電体１２ａとで正極活物質１１ｂおよび負極活物質１２
ｂが狭持されている。そして、これらの外周部は絶縁体
１４で封止されており、単セル１０ａの正集電体１１ａ
および負極集電体１２ａと、当該単セル１０ａと平面方
向に互いに隣接した単セル１０ｂの正極集電体１１ａあ
るいは負極集電体１２ａとが直接触して並列接続もしく
は直列接続となるように接続されている。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複数の単セルが平面
方向に導電接続された集合電池に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、携帯電話やノートパソコンなどの
携帯機器用電源として電池の需要が急速に拡大した。ま
た、電動工具、アシスト自転車、電気自動車などの大電
流用途にも需要が拡大した。このため、ニッケル−水素
蓄電池やリチウム二次電池などの高電圧化、高容量化、
ハイパワー化、高出力化への需要、要望が高まるととも
に、容積エネルギー密度および質量エネルギー密度に優
れた電池のさらなる改良が求められるようになった。 【０００３】このような背景にあって、この種の電池に
おいては種々の高電圧化、高容量化、ハイパワー化、高
出力化が達成できる種々の改良が提案され、例えば、特
表平９−５０３６１８号公報に示されるような集合電池
が提案されるようになった。この特表平９−５０３６１
８号公報に示された集合電池おいては、図１０に示すよ
うに、平板状の正極集電体１０１ａの片面に正極活物質
１０１ｂを塗布して正極板１０１を形成する。 【０００４】一方、平板状の負極集電体１０２ａの片面
に負極活物質１０２ｂを塗布して負極板１０２を形成す
る。これらの正極板１０１と負極板１０２とをセパレー
タ１０３を介して対向させた後、これらの外周部を絶縁
体１０４で封止して単セル１００ａを形成する。つい
で、これらの単セル１００ａの間に接続用集電体１０５
を介在させて、複数個（例えば５個）の単セル１００ａ
を積層してスタックセル１００を形成し、このスタック
セル１００を電池容器内に収容して集合電池となされて
いる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に構成される特表平９−５０３６１８号公報にて提案さ
れた集合電池においては、単に、各集電体１０１ａ，１
０２ａの片面に各活物質１０１ｂ，１０２ｂを塗布して
各電極１０１，１０２を形成し、これらの電極１０１，
１０２をセパレータ１０３を介して対向させて単セル１
００ａを形成し、複数個の単セル１００ａを接続用集電
体１０５を介在させて積層しているだけである。 【０００６】このため、接続用集電体１０５の容積およ
び質量が大きくなり、容積エネルギー密度および質量エ
ネルギー密度が向上しないという問題を生じた。また、
特表平９−５０３６１８号公報にて提案された集合電池
においては、複数個の単セル１００ａを接続用集電体１
０５を介在させて単セル１００ａの厚み方向に積層する
構造であるため、平板状の集合電池を形成することがで
きなかった。このため、電池の収納スペースが平板状に
形成された機器に対してはこの種の電池を用いることが
できないという問題も生じた。 【０００７】そこで、本発明は上記問題点を解決するた
めになされたものであって、複数の単セルを平面方向に
導電接続でき、薄型で充放電特性に優れた集合電池を提
供することを目的とする。かつ容積エネルギー密度およ
び質量エネルギー密度に優れた集合電池を提供すること
を目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の集合電池は、複数の単セルが平面方向に導
電接続されており、これらの単セルは正極活物質を有す
る正極と負極活物質を有する負極とを備えるとともに、
正極活物質と負極活物質は隔離部材を介して対向してお
り、正極に導電接続された正極集電体と負極に導電接続
された負極集電体とで正極活物質および負極活物質が狭
持されているとともに、これらの外周部が絶縁体で封止
されており、単セルの正極集電体および負極集電体と、
当該単セルと平面方向に互いに隣接した単セルの正極集
電体あるいは負極集電体とが直接接触して並列接続もし
くは直列接続となるように接続されていることを特徴と
する。 【０００９】このように、正極に導電接続された正極集
電体と負極に導電接続された負極集電体とで正極活物質
および負極活物質が狭持されているとともに、これらの
外周部が絶縁体で封止された単セルの正極集電体および
負極集電体と、当該単セルと平面方向に互いに隣接した
単セルの正極集電体あるいは負極集電体とが直接接触し
て並列接続もしくは直列接続となるように接続されてい
ると、別途作製した接続導体を用いることなく、複数の
単セルが平面方向に並列接続もしくは直列接続された集
合電池を容易に得ることが可能となる。これにより、容
積エネルギー密度および質量エネルギー密度に優れた扁
平な集合電池を提供することが可能となる。 【００１０】この場合、単セルの正極に導電接続された
正極集電体と負極に導電接続された負極集電体と、これ
に隣接する単セルの正極に導電接続された正極集電体と
負極に導電接続された負極集電体とを直接接触させるに
際しては、正極集電体あるいは負極集電体の少なくとも
一方の少なくも一端部を外方に延出させるようにするの
が望ましい。そして、このように形成されたスタックセ
ル（単セルが集合したもの）は、正極端子と負極端子が
形成された外装ケース（電池容器）に収容し、一方の端
部に配置された単セルの正極集電体と正極端子とを接続
し、他方の端部に配置された単セルの負極集電体と負極
端子とを接続して用いるのが望ましい。 【００１１】この場合、外装ケース（電池容器）に安全
弁を設けるようにするのが好ましい。また、このような
単電池の端縁外周部は絶縁体で封止された構造であるた
め、漏液を防止するためには、電解液をゲル化して用い
るのが望ましい。この場合、固体高分子電解質を用いる
と、この電解質は隔離部材の作用をするため、隔離部材
としてのセパレータを用いる必要がなくなるので好まし
い。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の集合電池の実施
の形態を図１〜図４に基づいて以下に説明するが、本発
明をニッケル−水素蓄電池に適用した場合と、本発明を
リチウム二次電池に適用した場合を例にして説明する。
なお、図１は単電池を平面方向に直列接続した実施例１
および実施例３のスタックセルを示す断面図である。ま
た、図２は単電池を平面方向に直列接続した実施例２お
よび実施例４のスタックセルを示す断面図である。ま
た、図３は単電池を厚み方向に直列接続した比較例１お
よび比較例２のスタックセルを示す断面図である。さら
に、図４は単電池を平面方向に並列接続した構成のスタ
ックセルを示す断面図である。 【００１３】１．ニッケル−水素蓄電池への適用例 （１）実施例１ まず、共沈成分として亜鉛２．５質量％とコバルト１質
量％を含有する水酸化ニッケル粉末９０質量部と、水酸
化コバルト粉末１０質量部と、酸化亜鉛粉末３質量部と
の混合粉末に、ヒドロキシプロピルセルロースの０．２
質量％水溶液５０質量部を添加混練して正極活物質１１
ｂを作製した。一方、水素吸蔵合金（例えば、平均粒子
径が約１５０μｍのＭｍ1.0Ｎｉ3.4Ｃｏ1.0Ａｌ0.2Ｍｎ
0.6）粉末にポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）等の結
着剤と、適量の水を加えて混合して負極活物質１２ｂを
作製した。 【００１４】ついで、金属板（例えば鉄板）の表面にニ
ッケルメッキを施した正極集電体１１ａの片面に正極活
物質１１ｂを塗布し、乾燥後、所定の厚みに圧延して正
極板１１を作製した。また、金属板（例えば鉄板）の表
面にニッケルメッキを施した負極集電体１２ａの片面に
負極活物質１２ｂを塗布し、乾燥後、所定の厚みに圧延
して負極板１２を作製した。なお、集電体１１ａあるい
は１２ａに活物質１１ｂあるいは１２ｂを塗布するに際
しては、これらの正極集電体１１ａおよび負極集電体１
２ａの塗布面の外周部には、正極活物質１１ｂあるいは
負極活物質１２ｂが塗布されない未塗布部が形成される
ように塗布している。 【００１５】そして、活物質層の大きさ（面積）より若
干大きくなるように切断されたポリプロピレン製のセパ
レータ１３を用意した後、このセパレータ１３を介し
て、正極活物質１１ｂと負極活物質１２ｂが対向するよ
うに、正極１１と負極１２を積層した。ついで、この積
層体の３方向の端部（活物質の未塗布部）を封止材（ポ
リオレフィン系樹脂）１４で封止した。これにより、積
層体の外周部の３方向の端部は液密に封止されることと
なる。ついで、封止されていない側の開口部から、ゲル
化剤を含有する３成分系（水酸化カリウム（ＫＯＨ）、
水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化リチウム（Ｌｉ
ＯＨ）からなる）アルカリ電解液を注液した。 【００１６】ついで、この電解液を注液した開口部を封
止材（ポリオレフィン系樹脂）１４で密封した後、電解
液をゲル化させて、容量が５００ｍＡｈの単セル１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅをそれぞれ作製し
た。この後、図１に示すように、これらの単セル１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅの各集電体１１
ａ，１２ａの極性が互いに異なるように隣接させた。こ
のとき、相隣接する一方の集電体１１ａ，１２ａ間に導
電性ペーストを介在させるととてもに、相隣接する他方
の集電体１２ａ，１１ａ間に絶縁体１５を介在させて、
各単セル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅを平
面方向に直列接続して、スタックセル１０とした。 【００１７】ついで、図示しない正極端子および負極端
子を有するとともに安全弁を備えた扁平な外装ケース
（電池容器）を用意し、この外装ケースに上述のように
して作製したスタックセル１０を挿入した。ついで、ス
タックセル１０の一方の端部に配置された単セル１０ａ
の負極集電体１２ａに負極リードを接続し、他方の端部
に配置された単セル１０ｅの正極集電体１１ａに正極リ
ードを接続した。この後、正極リードを外装ケースに設
けられた正極端子に接続するとともに、負極リードを外
装ケースに設けられた負極端子に接続し、実施例１の集
合電池Ａを作製した。 【００１８】（２）実施例２ まず、導電性芯体の両面に実施例１と同様に作製した正
極活物質を塗布し、乾燥後、所定の厚みに圧延して正極
板２１を作製した。また、導電性芯体の両面に実施例１
と同様に作製した負極活物質を塗布し、乾燥後、所定の
厚みに圧延して負極板２２を作製した。ついで、ポリプ
ロピレン製セパレータ２３を介して正極板２１と負極板
２２を積層し、最外周にセパレータ２３が配置されるよ
うに渦巻状に巻回して渦巻状電極群とした。この後、こ
の渦巻状電極群を扁平になるまで押し潰して、図２に示
すような扁平状電極群とした。 【００１９】ついで、金属板（例えば、鉄板）の表面に
ニッケルメッキを施した正極集電体２４と、金属板（例
えば、鉄板）の表面にニッケルメッキを施した負極集電
体２５とを用意した後、これらの正極集電体２４と負極
集電体２５との間に扁平状電極群を狭持した。このと
き、扁平状電極群の正極板２１と正極集電体２４とを導
電接続するとともに、負極板２２と負極集電体２５とを
導電接続した。この後、この扁平状電極群を狭持した正
極集電体２４と負極集電体２５の３方向の端部を封止材
（ポリオレフィン系樹脂）２６で封止した。これによ
り、積層体の外周部の３方向の端部は液密に封止される
こととなる。 【００２０】ついで、封止されていない側の開口部か
ら、ゲル化剤を含有する３成分系（水酸化カリウム（Ｋ
ＯＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化リチウ
ム（ＬｉＯＨ）からなる）アルカリ電解液を注液した。
この電解液を注液した開口部を接着性樹脂で密封した
後、電解液をゲル化させて、容量が５００ｍＡｈの単セ
ル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅをそれぞれ
作製した。この後、図２に示すように、これらの単セル
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅの各集電体２
４，２５の極性が互いに異なるように隣接させた。この
とき、相隣接する一方の集電体２４，２５間に導電性ペ
ーストを介在させるとともに、相隣接する他方の集電体
２５，２４間に絶縁体２７を介在させて、各単セル２０
ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅを平面方向に直列
接続して、スタックセル２０とした。 【００２１】ついで、図示しない正極端子および負極端
子を有するとともに安全弁を備えた外装ケース（電池容
器）を用意し、この外装ケースに上述のようにして作製
したスタックセル２０を挿入した。ついで、スタックセ
ル２０の一方の端部に配置された端部正極板２０ｂに正
極リードを接続し、他方の端部に配置された端部負極板
２０ｃに負極リードを接続した。この後、正極リードを
外装ケースに設けられた正極端子に接続するとともに、
負極リードを外装ケースに設けられた負極端子に接続
し、実施例２の集合電池Ｂを作製した。 【００２２】（３）比較例１ まず、金属板（例えば鉄板）の表面にニッケルメッキを
施した正極集電体３１ａの片面に、実施例１と同様に作
製した正極活物質３１ｂを塗布し、乾燥後、所定の厚み
に圧延して正極板３１を作製した。また、金属板（例え
ば鉄板）の表面にニッケルメッキを施した負極集電体３
２ａの片面に、実施例１と同様に作製した負極活物質３
２ｂを塗布し、乾燥後、所定の厚みに圧延して負極板３
２を作製した。なお、正極集電体３１ａあるいは負極集
電体３２ａに正極活物質３１ｂあるいは負極活物質３２
ｂを塗布するに際しては、これらの集電体３１ａ，３２
ａの塗布面の外周部に活物質３１ｂ，３２ｂが塗布され
ない未塗布部が形成されるように塗布している。 【００２３】そして、活物質層の大きさ（面積）より若
干大きくなるように切断されたポリプロピレン製のセパ
レータ３３を用意した後、このセパレータ３３を介して
正極活物質３１ｂと負極活物質３２ｂが対向するように
正極３１と負極３２を積層した。ついで、この積層体の
３方向の端部（活物質の未塗布部）を封止材（ポリオレ
フィン系樹脂）３４で封止した。これにより、積層体の
外周部の３方向の端部は液密に封止されることとなる。
ついで、封止されていない側の開口部から、ゲル化剤を
含有する３成分系（水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化
ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）
からなる）アルカリ電解液を注液した。 【００２４】ついで、この電解液を注液した開口部を封
止材（ポリオレフィン系樹脂）で密封した後、電解液を
ゲル化させて、容量が５００ｍＡｈの単セル３０ａ，３
０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅをそれぞれ作製した。こ
の後、図３に示すように、これらの単セルの各集電体３
１ａ，３２ａの極性が互いに異なるように隣接させると
ともに、相隣接する集電体３１ａ，３２ａ間に導電性ペ
ーストを介在させて、各単セル３０ａ，３０ｂ，３０
ｃ，３０ｄ，３０ｅの厚み方向に直列接続して、スタッ
クセル３０とした。 【００２５】ついで、図示しない正極端子および負極端
子を有するとともに安全弁を備えた外装ケース（電池容
器）を用意し、この外装ケースに上述のようにして作製
したスタックセル３０を挿入した。ついで、スタックセ
ル３０の一方の端部に配置された単セル３０ａの負極集
電体３２ａに負極リードを接続し、他方の端部に配置さ
れた単セル３０ｅの正極集電体３１ａに正極リードを接
続した。この後、正極リードを外装ケースに設けられた
正極端子に接続するとともに、負極リードを外装ケース
に設けられた負極端子に接続し、比較例１の集合電池Ｘ
を作製した。 【００２６】（４）放電試験 ついで、上述のようにして作製した集合電池Ａ，Ｂ，Ｘ
を用い、これらの各電池を室温（約２５℃）で、それぞ
れ５００ｍＡ（１Ｉｔ）の充電電流で充電し、集合電池
Ａ，Ｂ，Ｘの電池電圧が５０ｍＶ低下（−ΔＶ＝５０ｍ
Ｖ）した時点で充電を１時間休止させる。ついで、２５
００ｍＡ（５Ｉｔ）の放電電流で集合電池Ａ，Ｂ，Ｘの
終止電圧が４Ｖになるまで放電させて、このときの中間
作動電圧（終止電圧が４Ｖになるまで放電させたときの
放電持続時間の半分経過時の電圧）を求めると下記の表
１に示すような結果となった。次に集合電池Ａ，Ｂ，Ｘ
を用いて、それぞれ５００ｍＡ（１Ｉｔ）の充電電流で
充電し、集合電池Ａ，Ｂ，Ｘの電池電圧が５０ｍＶ低下
した時点で充電を１時間休止させる。ついで、５００ｍ
Ａ（１Ｉｔ）の放電電流で集合電池Ａ，Ｂ，Ｘの終止電
圧が４Ｖになるまで放電させて、放電容量が初期容量の
６０％以下になるまで充放電試験を繰返して、サイクル
寿命を測定した。このときのサイクル回数は下記の表１
に示すような結果となった。 【００２７】 【表１】 【００２８】上記表１の結果から明らかなように、実施
例１のスタックセル１０を用いた集合電池Ａでも、実施
例２のスタックセル２０を用いた集合電池Ｂでも、比較
例１のスタックセル３０を用いた集合電池Ｘでも、中間
作動電圧が４．７５Ｖで殆ど変わらないことが分かる。
このことは、単セルを厚み方向のみに積層する必要はな
く、平面方向に配置して導電接続しても十分に高電圧
で、高容量な集合電池が得られることを意味している。
また、サイクル回数でも実施例１の集合電池Ａ、実施例
２の集合電池Ｂは比較例１の集合電池Ｘよりもサイクル
回数が向上していることがわかる。このことは、単セル
を厚み方向のみに積層するよりも単セルを平面方向に配
置することにより、電池内部で発生する熱の拡散性が向
上するため、電極材料への負荷が低減し、サイクル特性
が向上していることを意味している。したがって、実施
例１のように単電池１０ａ，１０ｂ・・・を形成した
り、実施例２のように単電池２０ａ，２０ｂ・・・を形
成したりして、これらを平面方向に配置して導電接続す
るようにすれば、充放電特性（容積エネルギー密度およ
び質量エネルギー密度）に優れた集合電池を得ることが
できるようになる。 【００２９】２．リチウムイオン電池への適用例 （１）実施例３ コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）と、炭素系導電剤
と、結着剤としてのポリビニリデンフルオライド（ＰＶ
ｄＦ）を有機溶剤等に溶解したものを混合して正極活物
質スラリー１１ｂを作製した。また、天然黒鉛と結着剤
としてのＳＢＲ，ＣＭＣとを添加混合して、負極活物質
スラリー１２ｂを作製した。ついで、アルミニウム板か
らなる正極集電体１１ａの片面に正極活物質１１ｂをド
クターブレードを用いて塗布し、乾燥後、所定の厚みに
圧延して正極板１１を作製した。一方、銅板からなる負
極集電体１２ａの片面に負極活物質スラリー１２ｂをド
クターブレードを用いて塗布し、乾燥後、所定の厚みに
圧延して負極板１２を作製した。 【００３０】なお、各集電体１１ａ，１２ａに正極活物
質スラリー１１ｂあるいは負極活物質スラリー１２ｂを
塗布するに際しては、これらの集電体１１ａ，１２ａの
塗布面の外周部には活物質１１ｂあるいは１２ｂが塗布
されない未塗布部が形成されるように塗布している。そ
して、各集電体１１ａ，１２ａと大きさ（面積）がほぼ
等しくなるように切断されたポリプロピレン製のセパレ
ータ１３を用意した後、このセパレータ１３を介して正
極活物質１１ｂと負極活物質１２ｂが対向するように正
極１１と負極１２を積層した。 【００３１】ついで、この積層体の３方向の端部（活物
質の未塗布部）を封止材（ポリオレフィン系樹脂）１４
で封止した。これにより、積層体の外周部の３方向の端
部は液密に封止されることとなる。ついで、封止されて
いない側の開口部から、エチレンカーボネート（ＥＣ）
とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）からなる混合溶媒
（ＥＣ：ＤＥＣ＝３０：７０：体積比）にＬｉＰＦ6を
１モル／リットル溶解して調製した電解液にゲル化剤を
含有させた溶液を用意した後、この溶液を封止されてい
ない側の開口部から注液した。 【００３２】ついで、この電解液を注液した開口部を接
着性樹脂で密封した後、電解液をゲル化させて容量が５
００ｍＡｈの単セル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，
１０ｅをそれぞれ作製した。この後、図１に示すよう
に、これらの単セル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，
１０ｅの各集電体１１ａ，１２ａの極性が互いに異なる
ように隣接させた。このとき、相隣接する一方の集電体
１１ａ，１２ａ間に導電性ペーストを介在させるととも
に、相隣接する一方の集電体１２ａ，１１ａ間に絶縁体
１５を介在させて、各単セル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，
１０ｄ，１０ｅを平面方向に直列接続して、スタックセ
ル１０とした。 【００３３】ついで、図示しない正極端子および負極端
子を有するとともに安全弁を備えた扁平な外装ケース
（電池容器）を用意し、この外装ケースに上述のように
して作製したスタックセル１０を挿入した。ついで、ス
タックセル１０の一方の端部に配置された単セル１０ａ
の負極集電体１２ａに負極リードを接続し、他方の端部
に配置された単セル１０ｅの正極集電体１１ａに正極リ
ードを接続した。この後、正極リードを外装ケースに設
けられた正極端子に接続するとともに、負極リードを外
装ケースに設けられた負極端子に接続し、実施例３の集
合電池Ｃを作製した。 【００３４】（２）実施例４ まず、アルミニウム箔からなる導電性芯体の両面に実施
例３と同様に作製した正極活物質を塗布し、乾燥後、所
定の厚みに圧延して正極板２１を作製した。また、銅箔
からなる導電性芯体の両面に実施例３と同様に作製した
負極活物質を塗布し、乾燥後、所定の厚みに圧延して負
極板２２を作製した。ついで、ポリプロピレン製セパレ
ータ２３を介して正極板２１と負極板２２を積層し、最
外周にセパレータ２３が配置されるように渦巻状に巻回
して渦巻状電極群とした。この後、この渦巻状電極群を
扁平になるまで押し潰して、図２に示すような扁平状電
極群とした。 【００３５】ついで、金属板（例えば、アルミニウム
板）からなる正極集電体２４と、金属板（例えば、鉄
板）の表面にニッケルメッキを施した負極集電体２５と
を用意した後、これらの正極集電体２４と負極集電体２
５との間に扁平状電極群を狭持した。このとき、電極群
の正極板２１と正極集電体２４とを導電接続するととも
に、負極板２２と負極集電体２５とを導電接続した。こ
の後、この扁平状電極群を狭持した正極集電体２４と負
極集電体２５の３方向の外周部を封止材（ポリオレフィ
ン系樹脂）２６で封止した。これにより、積層体の外周
部の３方向の端部は液密に封止されることとなる。 【００３６】ついで、エチレンカーボネート（ＥＣ）と
ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）からなる混合溶媒（Ｅ
Ｃ：ＤＥＣ＝３０：７０：体積比）にＬｉＰＦ6を１モ
ル／リットル溶解して調製した電解液にゲル化剤を含有
させた溶液を用意した後、この溶液を封止されていない
側の開口部から注液した。ついで、この電解液を注液し
た開口部を接着性樹脂で密封した後、電解液をゲル化さ
せて容量が５００ｍＡｈの単セル２０ａ，２０ｂ，２０
ｃ，２０ｄ，２０ｅをそれぞれ作製した。 【００３７】この後、図２に示すように、これらの単セ
ル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅの各集電体
２４，２５の極性が互いに異なるように隣接させた。こ
のとき、相隣接する一方の集電体２４，２５間に導電性
ペーストを介在させるとともに、相隣接する他方の集電
体２５，２４間に絶縁体２６を介在させて、各単セル２
０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅを平面方向に直
列接続して、スタックセル２０とした。 【００３８】ついで、図示しない正極端子および負極端
子を有するとともに安全弁を備えた外装ケース（電池容
器）を用意し、この外装ケースに上述のようにして作製
したスタックセル２０を挿入した。ついで、スタックセ
ル２０の一方の端部に配置された端部正極板２０ｂに正
極リードを接続し、他方の端部に配置された端部負極板
２０ｃに負極リードを接続した。この後、正極リードを
外装ケースに設けられた正極端子に接続するとともに、
負極リードを外装ケースに設けられた負極端子に接続
し、実施例４の集合電池Ｄを作製した。 【００３９】（３）比較例２ アルミニウム板からなる正極集電体３１ａの片面に実施
例３と同様に作製した正極活物質３１ｂをドクターブレ
ードを用いて塗布し、乾燥後、所定の厚みに圧延して正
極板３１を作製した。一方、銅板からなる負極集電体３
２ａの片面に実施例３と同様に作製した負極活物質スラ
リー３２ｂをドクターブレードを用いて塗布し、乾燥
後、所定の厚みに圧延して負極板３２を作製した。 【００４０】なお、各集電体３１ａ，３２ａに正極活物
質スラリー３１ｂあるいは負極活物質スラリー３２ｂを
塗布するに際しては、これらの集電体３１ａ，３２ａの
塗布面の外周部には活物質３１ｂあるいは３２ｂが塗布
されない未塗布部が形成されるように塗布している。そ
して、各集電体３１ａ，３２ａと大きさ（面積）がほぼ
等しくなるように切断されたポリプロピレン製のセパレ
ータ３３を用意した後、このセパレータ３３を介して正
極活物質３１ｂと負極活物質３２ｂが対向するように正
極３１と負極３２を積層した。 【００４１】ついで、この積層体の３方向の端部（活物
質の未塗布部）を封止材（ポリオレフィン系樹脂）３４
で封止した。これにより、積層体の外周部の３方向の端
部は液密に封止されることとなる。ついで、エチレンカ
ーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）
からなる混合溶媒（ＥＣ：ＤＥＣ＝３０：７０：体積
比）にＬｉＰＦ6を１モル／リットル溶解して調製した
電解液にゲル化剤を含有させた溶液を用意した後、この
溶液を封止されていない側の開口部から注液した。 【００４２】ついで、この電解液を注液した開口部を接
着性樹脂で密封した後、電解液をゲル化させて容量が５
００ｍＡｈの単セル３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，
３０ｅをそれぞれ作製した。この後、図３に示すよう
に、これらの単セルの各集電体３１ａ，３２ａの極性が
互いに異なるように隣接させるとともに、相隣接する集
電体３１ａ，３２ａ間に導電性ペーストを介在させて、
各単セル３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅの厚
み方向に直列接続して、スタックセル３０とした。 【００４３】ついで、図示しない正極端子および負極端
子を有するとともに安全弁を備えた外装ケース（電池容
器）を用意し、この外装ケースに上述のようにして作製
したスタックセル３０を挿入した。ついで、スタックセ
ル３０の一方の端部に配置された単セル３０ａの負極集
電体３２ａに負極リードを接続し、他方の端部に配置さ
れた単セル３０ｅの正極集電体３１ａに正極リードを接
続した。この後、正極リードを外装ケースに設けられた
正極端子に接続するとともに、負極リードを外装ケース
に設けられた負極端子に接続し、比較例２の集合電池Ｙ
を作製した。 【００４４】（４）放電試験 ついで、上述のようにして作製した集合電池Ｃ，Ｄ，Ｙ
を用い、これらの各電池を室温（約２５℃）で、それぞ
れ５０ｍＡ（０．１Ｉｔ）で集合電池Ｃ，Ｄ，Ｙの電池
電圧が２１Ｖになるまで充電した。１時間充電を休止し
た後、１５００ｍＡ（３Ｉｔ）の放電電流で集合電池
Ｃ，Ｄ，Ｙの終止電圧が１３．７５Ｖになるまで放電さ
せて、このときの中間作動電圧（終止電圧が１３．７５
Ｖになるまで放電させたときの放電持続時間の半分経過
時の電圧）を求めると、下記の表２に示すような結果と
なった。 【００４５】次に、集合電池Ａ，Ｂ，Ｘを用いてそれぞ
れ５０ｍＡ（０．１Ｉｔ）の充電電流で充電し、集合電
池の電池電圧が２１Ｖになるまで充電した時点で充電を
1時間休止させる。ついで、５００ｍＡ（１Ｉｔ）の放
電電流で集合電池の終止電圧が１３．７５Ｖになるまで
放電させ、放電容量が初期容量の６０％以下になるまで
充放電試験を繰返し、サイクル寿命を測定した。このと
きのサイクル回数は下記の表２に示すような結果となっ
た。 【００４６】 【表２】 【００４７】上記表２の結果から明らかなように、実施
例３のスタックセル１０を用いた集合電池Ｃでも、実施
例４のスタックセル２０を用いた集合電池Ｄでも、比較
例２のスタックセル３０を用いた集合電池Ｙでも、中間
作動電圧が１６．５Ｖで殆ど変わらないことが分かる。
このことは、単セルを厚み方向のみに積層する必要はな
く、平面方向に配置して導電接続しても十分に高電圧
で、高容量な集合電池が得られることを意味している。 【００４８】したがって、実施例１のように単電池１０
ａ，１０ｂ・・・を形成したり、実施例２のように単電
池２０ａ，２０ｂ・・・を形成したりして、これらを平
面方向に配置して導電接続するようにすれば、容積エネ
ルギー密度および質量エネルギー密度に優れた集合電池
を得ることができるようになる。また、サイクル回数で
も実施例３の集合電池Ｃ、実施例４の集合電池Ｄは比較
例１の集合電池Ｙよりもサイクル回数が向上しているこ
とがわかる。 【００４９】このことは、単セルを厚み方向のみに積層
するよりも単セルを平面方向に配置することにより、電
池内部で発生する熱の拡散性が向上するため、電極材料
への負荷が低減し、サイクル特性が向上していることを
意味している。したがって、実施例３のように単電池１
０ａ，１０ｂ・・・を形成したり、実施例４のように単
電池２０ａ，２０ｂ・・・を形成したりして、これらを
平面方向に配置して導電接続するようにすれば、充放電
特性（容積エネルギー密度および質量エネルギー密度）
に優れた集合電池を得ることができるようになる。 【００５０】３．並列接続 上述した各実施例においては、各単セルを平面的に直列
接続する例について説明したが、これらの各単セルを平
面的に並列接続することができる。この場合、図４に示
すように、正極集電体４１ａの片面に正極活物質４１ｂ
を塗布して形成した正極４１と、負極集電体４２ａの片
面に負極活物質４２ｂを塗布して形成した負極４２をセ
パレータ４３を介して対向させ、これらの３方向の外周
部（活物質の未塗布部）を封止材（ポリオレフィン系樹
脂）４４で封止した。 【００５１】ついで、封止されていない側の開口部か
ら、ゲル化剤を含有する電解液を注液した。ついで、こ
の電解液を注液した開口部を封止材（ポリオレフィン系
樹脂）４４で密封した後、電解液をゲル化させて、容量
が５００ｍＡｈの単セル４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０
ｄ，４０ｅを作製する。この後、図４に示すように、こ
れらの単セル４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ
の各集電体４１ａ，４２ａの極性が互いに同じになるよ
うに隣接させた。このとき、相隣接する集電体４１ａ，
４１ａ間および４２ａ，４２ａ間に導電性ペーストを介
在させて、各単セル４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，
４０ｅを平面方向に並列接続して、スタックセル４０と
すればよい。 【００５２】４．接続形態の変形例 上述した各実施例においては、各単セルを平面的に直列
接続あるいは並列接続するに際して、相隣接する単セル
の各集電体間に導電性ペーストを介在させて、これらの
集電体同士を接触させて導電接続する例について説明し
た。しかしながら、このような接触による接続は構成が
単純で単セルの製造が容易である反面、集電体同士は集
電体の厚みの部分のみが接触するだけであるので、接触
抵抗が大きくて抵抗電圧降下が大きくなるという問題を
生じる。そこで、接触抵抗が小さくて、抵抗電圧降下が
小さくなる単セルの接続形態を、以下の図５〜図９に示
すような変形例として検討した。 【００５３】（１）第１変形例 本第１変形例においては、図５に示すように、正極集電
体５１ａの一方の端部が単セル５０ａ（５０ｂ・・・に
おいても同様である）より外方に延出した延出部５１ｃ
を備えているとともに、負極集電体５２ａの他方の端部
（延出部５１ｃの反対側）が単セル５０より外方に延出
した延出部５２ｃを備えていることに特徴がある。 【００５４】この場合、正極集電体５１ａの片面に正極
活物質５１ｂを塗布して形成した正極５１と、負極集電
体５２ａの片面に負極活物質５２ｂを塗布して形成した
負極５２をセパレータ５３を介して対向させ、これらの
３方向の外周部（活物質の未塗布部）を封止材（ポリオ
レフィン系樹脂）５４で封止した。ついで、封止されて
いない側の開口部から、ゲル化剤を含有する電解液を注
液した。ついで、この電解液を注液した開口部を封止材
（ポリオレフィン系樹脂）で密封した後、電解液をゲル
化させて各単セル５０ａ，５０ｂ・・・を形成してい
る。 【００５５】これらの単セル５０ａ，５０ｂ・・・を並
列接続する場合は、図５（ａ）に示すように、例えば、
単セル５０ａの正極集電体５１ａの延出部５１ｃ内に、
単セル５０ｂの正極集電体５１ａの他端部を挿入すると
ともに、単セル５０ｂの負極集電体５２ａの延出部５２
ｃ内に、単セル５０ａの負極集電体５２ａの他端部を挿
入して、単セル５０ａ，５０ｂ・・・を並列接続するよ
うにしている。この場合、延出部５１ｃおよび延出部５
２ｃが、活物質層５１ｂ，５２ｂの上部あるいは下部に
位置するように、延出部５１ｃおよび延出部５２ｃの長
さを調整すると、接続部での内部抵抗が低減したスタッ
クセル５０が得られるようになる。 【００５６】また、これらの単セル５０ａ，５０ｂ・・
・を直列接続する場合は、図５（ｂ）に示すように、例
えば、単セル５０ａの正極集電体５１ａの延出部５１ｃ
内に、単セル５０ｂの負極集電体５２ａの他端部を挿入
するとともに、単セル５０ｂの正極集電体５１ａの延出
部５１ｃ内に、単セル５０ａの負極集電体５２ａの他端
部を挿入して、単セル５０ａ，５０ｂ・・・を直列接続
するようにしている。このとき、単セル５０ｂ，５０ｄ
の延出部５１ｃ，５２ｃの内部表面には絶縁膜５５を設
けるようにしている。 【００５７】これにより、単セル５０ａの負極集電体５
２ａと単セル５０ｂの延出部５１ｃとの間、単セル５０
ｂの延出部５２ｃと単セル５０ｃの正極集電体５１ａと
の間、・・・が絶縁されて、各単セル５０ａ，５０ｂ・
・・は直列接続されることとなる。そして、この場合に
おいても、延出部５１ｃおよび延出部５２ｃが活物質層
５１ｂ，５２ｂの上部あるいは下部に位置するように、
延出部５１ｃもしくは延出部５２ｃの長さを調整する
と、接続部での内部抵抗が低減したスタックセル５０が
得られるようになる。 【００５８】（２）第２変形例 本第２変形例においては、図６に示すように、正極集電
体５１ａおよび負極集電体５２ａの一方の端部が、単セ
ル５０ａ（５０ｂ・・・においても同様である）より外
方で同一方向に延出した延出部５１ｃおよび延出部５２
ｃを備えていることに特徴がある。 【００５９】この場合、正極集電体６１ａの片面に正極
活物質６１ｂを塗布して形成した正極６１と、負極集電
体６２ａの片面に負極活物質６２ｂを塗布して形成した
負極６２をセパレータ６３を介して対向させ、これらの
３方向の外周部（活物質の未塗布部）を封止材（ポリオ
レフィン系樹脂）６４で封止した。ついで、封止されて
いない側の開口部から、ゲル化剤を含有する電解液を注
液した。ついで、この電解液を注液した開口部を封止材
（ポリオレフィン系樹脂）で密封した後、電解液をゲル
化させて各単セル６０ａ，６０ｂ・・・を形成してい
る。 【００６０】これらの単セル６０ａ，６０ｂ・・・を並
列接続する場合は、図６（ａ）に示すように、例えば、
単セル６０ａの正極集電体６１ａおよび負極集電体６２
ａの延出部５１ｃと延出部５２ｃで形成される空間内
に、単セル５０ｂの正極集電体６１ａおよび負極集電体
６２ａの他端部を挿入して、単セル６０ａ，６０ｂ・・
・を並列接続するようにしている。この場合、延出部６
１ｃおよび延出部６２ｃが活物質層６１ｂ，６２ｂの上
部あるいは下部に位置するように、延出部６１ｃおよび
延出部６２ｃの長さを調整すると、接続部での内部抵抗
が低減したスタックセル６０が得られるようになる。 【００６１】また、これらの単セル６０ａ，６０ｂ・・
・を直列接続する場合は、図６（ｂ）に示すように、例
えば、単セル６０ａの正極集電体６１ａの延出部６１ｃ
内に、単セル６０ｂの負極集電体６２ａの他端部を挿入
するとともに、単セル６０ａの負極集電体６２ａの延出
部６２ｃ内に、単セル６０ｂの正極集電体６１ａの他端
部を挿入して、単セル６０ａ，６０ｂ・・・を直列接続
するようにしている。このとき、単セル６０ａ，６０ｂ
・・・の延出部６２ｃ，６２ｃの内部表面に絶縁膜６５
を設けるようにしている。 【００６２】これにより、単セル６０ａの負極集電体６
２ａと単セル６０ｂの正極集電体６１ａとの間、単セル
６０ｂの延出部６２ｃと単セル６０ｃの正極集電体６１
ａとの間、・・・が絶縁されて、各単セル６０ａ，６０
ｂ・・・は直列接続されることとなる。そして、この場
合においても、延出部６１ｃおよび延出部６２ｃが活物
質層６１ｂ，６２ｂの上部あるいは下部に位置するよう
に、延出部６１ｃもしくは延出部６２ｃの長さを調整す
ると、接続部での内部抵抗が低減したスタックセル６０
が得られるようになる。 【００６３】（３）第３変形例 本第３変形例においては、図７に示すように、正極集電
体７１ａの一方の端部が単セル７０ａ（７０ｂ・・・に
おいても同様である）より外方に延出した延出部７１ｃ
を備えていることに特徴がある。この場合、正極集電体
７１ａの片面に正極活物質７１ｂを塗布して形成した正
極７１と、負極集電体７２ａの片面に負極活物質７２ｂ
を塗布して形成した負極７２をセパレータ７３を介して
対向させ、これらの３方向の外周部（活物質の未塗布
部）を封止材（ポリオレフィン系樹脂）７４で封止し
た。ついで、封止されていない側の開口部から、ゲル化
剤を含有する電解液を注液した。ついで、この電解液を
注液した開口部を封止材（ポリオレフィン系樹脂）で密
封した後、電解液をゲル化させて各単セル７０ａ，７０
ｂ・・・を形成している。 【００６４】これらの単セル７０ａ，７０ｂ・・・を並
列接続する場合は、図７（ａ）に示すように、例えば、
単セル７０ａの正極集電体７１ａの延出部７１ｃに、単
セル７０ｂの正極集電体７１ａの他端部を挿入するとと
もに、単セル７０ａの負極集電体７２ａと、単セル７０
ｂの負極集電体７２ａの端部とを接触させて、単セル７
０ａ，７０ｂ・・・を並列接続するようにしている。こ
の場合、延出部７１ｃが活物質層７１ｂの上部に位置す
るように延出部７１ｃの長さを調整すると、接続部での
内部抵抗が低減したスタックセル７０が得られるように
なる。 【００６５】また、これらの単セル７０ａ，７０ｂ・・
・を直列接続する場合は、図７（ｂ）に示すように、例
えば、単セル７０ａの正極集電体７１ａの延出部７１ｃ
内に、単セル７０ｂの負極集電体７２ａの他端部を挿入
するとともに、単セル７０ａの負極集電体７２ａと、単
セル７０ｂの正極集電体７１ａとを導電ペーストを介し
て接触させて、単セル７０ａ，７０ｂ・・・を直列接続
するようにしている。このとき、単セル７０ａ，７０ｂ
・・・の延出部７１ｃ，７１ｃの内部表面に絶縁膜７５
を設けるようにしている。 【００６６】これにより、単セル７０ａの負極集電体７
２ａと単セル７０ｂの正極集電体７１ａとの間、単セル
７０ｂの負極集電体７２ａと単セル７０ｃの正極集電体
７１ａとの間、・・・が絶縁されて、各単セル７０ａ，
７０ｂ・・・は直列接続されることとなる。そして、こ
の場合においても、延出部７１ｃが活物質層７１ｂ，７
２ｂの上部に位置するように、延出部７１ｃの長さを調
整すると、接続部での内部抵抗が低減したスタックセル
７０が得られるようになる。 【００６７】（４）第４変形例 本第４変形例においては、図８に示すように、正極集電
体８１ａの両端部に単セル８０ａ（８０ｂ・・・におい
ても同様である）より外方に延出した延出部８１ｃ、８
１ｄを備えているとともに、負極集電体８２ａの両端部
に単セル８０ａ（８０ｂ・・・においても同様である）
より外方に延出した延出部８２ｃ、８２ｄを備えている
ことに特徴がある。この場合、正極集電体８１ａの片面
に正極活物質８１ｂを塗布して形成した正極８１と、負
極集電体８２ａの片面に負極活物質８２ｂを塗布して形
成した負極８２をセパレータ８３を介して対向させ、こ
れらの外周部の３方向（活物質の未塗布部）を封止材
（ポリオレフィン系樹脂）８４で封止した。 【００６８】ついで、封止されていない側の開口部か
ら、ゲル化剤を含有する電解液を注液した。ついで、こ
の電解液を注液した開口部を封止材（ポリオレフィン系
樹脂）で密封した後、電解液をゲル化させて各単セル８
０ａ，８０ｂ・・・を形成している。これらの単セル８
０ａ，８０ｂ・・・を並列接続する場合は、図８（ａ）
に示すように、例えば、単セル８０ａの正極集電体８１
ａの延出部８１ｃ内に、単セル８０ｂの正極集電体８１
ａの延出部８１ｄを挿入するとともに、単セル８０ａの
負極集電体８２ａの延出部８２ｄを、単セル８０ｂの負
極集電体８２ａの延出部８２ｄ内に挿入して、単セル８
０ａ，８０ｂ・・・を並列接続するようにしている。 【００６９】また、これらの単セル８０ａ，８０ｂ・・
・を直列接続する場合は、図８（ｂ）に示すように、例
えば、単セル８０ａの正極集電体８１ａの延出部８１ｃ
内に、単セル８０ｂの負極集電体８２ａの延出部８２ｄ
を挿入するとともに、単セル８０ａの負極集電体８２ａ
の延出部８２ｃを、単セル８０ｂの正極集電体８１ａの
延出部８１ｄ内に挿入するようにして、単セル８０ａ，
８０ｂ・・・を直列接続するようにしている。このと
き、単セル８０ｂの延出部８１ｄ，８１ｃの内部表面に
絶縁膜８５を設けるようにしている。これにより、単セ
ル８０ａの負極集電体８２ａと単セル８０ｂの正極集電
体８１ａとの間、単セル８０ｂの負極集電体８２ａと単
セル８０ｃの正極集電体８１ａとの間、・・・が絶縁さ
れて、各単セル８０ａ，８０ｂ・・・は直列接続される
こととなる。 【００７０】（５）第５変形例 本第５変形例においては、図９（なお、図９においては
２個の単セルが直列接続された例を示しているが、実際
は２個以上の単セルが直列接続される）に示すように、
正極集電体９１ａの片面に正極活物質９１ｂを塗布して
形成した正極９１と、負極集電体９２ａの片面に負極活
物質９２ｂを塗布して形成した負極９２をセパレータ９
３を介して対向させ、これらの３方向の外周部が各集電
体９１ａ，９２ａも被覆するように、封止材（ポリオレ
フィン系樹脂）９４で封止されている。 【００７１】そして、封止されていない側の開口部か
ら、ゲル化剤を含有する電解液を注液した後、この電解
液を注液した開口部を封止材（ポリオレフィン系樹脂）
で密封した後、電解液をゲル化させて各単セル９０ａ，
９０ｂ・・・を形成している。これらの各単セル９０
ａ，９０ｂ・・・を直列接続する場合、単セル９０ａの
負極集電体９２ａの外表面と、単セル９０ｂの正極集電
体９１ａの外表面とを直接接触させればよい。 【００７２】この場合、図９（ａ）に示すように、単セ
ル９０ａの活物質層９１ｂ，９２ｂの下部に、単セル９
０ｂの活物質層９１ｂ，９２ｂが位置するように重ね合
わせると、接続部での内部抵抗を低減させることが可能
となる。また、図９（ｂ），図９（ｃ）に示すように、
正極集電体９１ａおよび負極集電体９２ａが活物質層９
１ｂ，９２ｂよりも長くなるように、両端部を延出させ
て延出部９１ｃ，９１ｄおよび９２ｃ，９２ｄを形成し
た正極集電体９１ａおよび負極集電体９２ａを用いるよ
うにしてもよい。 【００７３】そして、図９（ｂ）に示すように、延出部
９１ｄ，９２ｄが活物質層９１ｂ，９２ｂの上部に位置
するように重ね合わせるようにしたり、図９（ｃ）に示
すように、延出部９１ｄ，９２ｄが活物質層９１ｂ，９
２ｂの上部に位置することなく、９１ｄ，９２ｄが延出
部９１ｃ，９２ｃに重ね合わせるようにしてもよい。こ
れは、発泡ニッケル等に活物質を充填した電極を使用し
た場合、電極が硬いために、曲げると折れる恐れがあ
り、折れた部位からショートが発生する可能性がある。
このため、延出部９１ｃ，９１ｄおよび９２ｃ，９２ｄ
を設けて屈曲させ、接触させるようにすれば、ショート
を十分に抑制でき、かつ直接接触させる効果も得られる
ようになる。 【００７４】なお、上述した各変形例においては、正極
集電体に正極活物質を塗着した正極と、負極集電体に負
極活物質を塗着した負極をセパレータを介して対向させ
た単セルを用いる例について説明したが、これらの各変
形例を上述した図２に示すような、正負極集電体の間に
扁平な渦巻き状電極体を配置した構造の単セルをとした
場合に適用できることは明らかである。 【００７５】上述したように、本発明においては、正極
に導電接続された正極集電体と負極に導電接続された負
極集電体とで正極活物質および負極活物質が狭持されい
るとともに、これらの外周部が絶縁体で封止された単セ
ルの正極集電体および負極集電体と、当該単セルと平面
方向に互いに隣接した単セルの正極集電体あるいは負極
集電体とが直接触して並列接続もしくは直列接続となる
ように接続されている。このため、別途作製した接続導
体を用いることなく、複数の単セルが平面方向に並列接
続もしくは直列接続された集合電池を容易に得ることが
可能となる。これにより、充放電特性（容積エネルギー
密度および質量エネルギー密度）に優れた扁平な集合電
池を提供することが可能となる。 【００７６】なお、上述した各実施例においては、液状
の電解液にゲル化剤を含有させて、これをゲル化させる
例について説明したが、正極活物質と負極活物質との間
にゲル化させたゲル電解液を配置したり、あるいは高分
子固体電解質を用いるようにすると、セパレータを用い
る必要がなくなるとともに、耐漏液性が向上するので好
ましい。 【００７７】なお、上述した実施の形態においては、本
発明をニッケル−水素蓄電池およびリチウムイオン電池
に適用する例について説明したが、本発明はこれに限ら
ず、鉛蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電池などのどの
ような電池にも適用することが可能である。
方向に導電接続された集合電池に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、携帯電話やノートパソコンなどの
携帯機器用電源として電池の需要が急速に拡大した。ま
た、電動工具、アシスト自転車、電気自動車などの大電
流用途にも需要が拡大した。このため、ニッケル−水素
蓄電池やリチウム二次電池などの高電圧化、高容量化、
ハイパワー化、高出力化への需要、要望が高まるととも
に、容積エネルギー密度および質量エネルギー密度に優
れた電池のさらなる改良が求められるようになった。 【０００３】このような背景にあって、この種の電池に
おいては種々の高電圧化、高容量化、ハイパワー化、高
出力化が達成できる種々の改良が提案され、例えば、特
表平９−５０３６１８号公報に示されるような集合電池
が提案されるようになった。この特表平９−５０３６１
８号公報に示された集合電池おいては、図１０に示すよ
うに、平板状の正極集電体１０１ａの片面に正極活物質
１０１ｂを塗布して正極板１０１を形成する。 【０００４】一方、平板状の負極集電体１０２ａの片面
に負極活物質１０２ｂを塗布して負極板１０２を形成す
る。これらの正極板１０１と負極板１０２とをセパレー
タ１０３を介して対向させた後、これらの外周部を絶縁
体１０４で封止して単セル１００ａを形成する。つい
で、これらの単セル１００ａの間に接続用集電体１０５
を介在させて、複数個（例えば５個）の単セル１００ａ
を積層してスタックセル１００を形成し、このスタック
セル１００を電池容器内に収容して集合電池となされて
いる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に構成される特表平９−５０３６１８号公報にて提案さ
れた集合電池においては、単に、各集電体１０１ａ，１
０２ａの片面に各活物質１０１ｂ，１０２ｂを塗布して
各電極１０１，１０２を形成し、これらの電極１０１，
１０２をセパレータ１０３を介して対向させて単セル１
００ａを形成し、複数個の単セル１００ａを接続用集電
体１０５を介在させて積層しているだけである。 【０００６】このため、接続用集電体１０５の容積およ
び質量が大きくなり、容積エネルギー密度および質量エ
ネルギー密度が向上しないという問題を生じた。また、
特表平９−５０３６１８号公報にて提案された集合電池
においては、複数個の単セル１００ａを接続用集電体１
０５を介在させて単セル１００ａの厚み方向に積層する
構造であるため、平板状の集合電池を形成することがで
きなかった。このため、電池の収納スペースが平板状に
形成された機器に対してはこの種の電池を用いることが
できないという問題も生じた。 【０００７】そこで、本発明は上記問題点を解決するた
めになされたものであって、複数の単セルを平面方向に
導電接続でき、薄型で充放電特性に優れた集合電池を提
供することを目的とする。かつ容積エネルギー密度およ
び質量エネルギー密度に優れた集合電池を提供すること
を目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の集合電池は、複数の単セルが平面方向に導
電接続されており、これらの単セルは正極活物質を有す
る正極と負極活物質を有する負極とを備えるとともに、
正極活物質と負極活物質は隔離部材を介して対向してお
り、正極に導電接続された正極集電体と負極に導電接続
された負極集電体とで正極活物質および負極活物質が狭
持されているとともに、これらの外周部が絶縁体で封止
されており、単セルの正極集電体および負極集電体と、
当該単セルと平面方向に互いに隣接した単セルの正極集
電体あるいは負極集電体とが直接接触して並列接続もし
くは直列接続となるように接続されていることを特徴と
する。 【０００９】このように、正極に導電接続された正極集
電体と負極に導電接続された負極集電体とで正極活物質
および負極活物質が狭持されているとともに、これらの
外周部が絶縁体で封止された単セルの正極集電体および
負極集電体と、当該単セルと平面方向に互いに隣接した
単セルの正極集電体あるいは負極集電体とが直接接触し
て並列接続もしくは直列接続となるように接続されてい
ると、別途作製した接続導体を用いることなく、複数の
単セルが平面方向に並列接続もしくは直列接続された集
合電池を容易に得ることが可能となる。これにより、容
積エネルギー密度および質量エネルギー密度に優れた扁
平な集合電池を提供することが可能となる。 【００１０】この場合、単セルの正極に導電接続された
正極集電体と負極に導電接続された負極集電体と、これ
に隣接する単セルの正極に導電接続された正極集電体と
負極に導電接続された負極集電体とを直接接触させるに
際しては、正極集電体あるいは負極集電体の少なくとも
一方の少なくも一端部を外方に延出させるようにするの
が望ましい。そして、このように形成されたスタックセ
ル（単セルが集合したもの）は、正極端子と負極端子が
形成された外装ケース（電池容器）に収容し、一方の端
部に配置された単セルの正極集電体と正極端子とを接続
し、他方の端部に配置された単セルの負極集電体と負極
端子とを接続して用いるのが望ましい。 【００１１】この場合、外装ケース（電池容器）に安全
弁を設けるようにするのが好ましい。また、このような
単電池の端縁外周部は絶縁体で封止された構造であるた
め、漏液を防止するためには、電解液をゲル化して用い
るのが望ましい。この場合、固体高分子電解質を用いる
と、この電解質は隔離部材の作用をするため、隔離部材
としてのセパレータを用いる必要がなくなるので好まし
い。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の集合電池の実施
の形態を図１〜図４に基づいて以下に説明するが、本発
明をニッケル−水素蓄電池に適用した場合と、本発明を
リチウム二次電池に適用した場合を例にして説明する。
なお、図１は単電池を平面方向に直列接続した実施例１
および実施例３のスタックセルを示す断面図である。ま
た、図２は単電池を平面方向に直列接続した実施例２お
よび実施例４のスタックセルを示す断面図である。ま
た、図３は単電池を厚み方向に直列接続した比較例１お
よび比較例２のスタックセルを示す断面図である。さら
に、図４は単電池を平面方向に並列接続した構成のスタ
ックセルを示す断面図である。 【００１３】１．ニッケル−水素蓄電池への適用例 （１）実施例１ まず、共沈成分として亜鉛２．５質量％とコバルト１質
量％を含有する水酸化ニッケル粉末９０質量部と、水酸
化コバルト粉末１０質量部と、酸化亜鉛粉末３質量部と
の混合粉末に、ヒドロキシプロピルセルロースの０．２
質量％水溶液５０質量部を添加混練して正極活物質１１
ｂを作製した。一方、水素吸蔵合金（例えば、平均粒子
径が約１５０μｍのＭｍ1.0Ｎｉ3.4Ｃｏ1.0Ａｌ0.2Ｍｎ
0.6）粉末にポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）等の結
着剤と、適量の水を加えて混合して負極活物質１２ｂを
作製した。 【００１４】ついで、金属板（例えば鉄板）の表面にニ
ッケルメッキを施した正極集電体１１ａの片面に正極活
物質１１ｂを塗布し、乾燥後、所定の厚みに圧延して正
極板１１を作製した。また、金属板（例えば鉄板）の表
面にニッケルメッキを施した負極集電体１２ａの片面に
負極活物質１２ｂを塗布し、乾燥後、所定の厚みに圧延
して負極板１２を作製した。なお、集電体１１ａあるい
は１２ａに活物質１１ｂあるいは１２ｂを塗布するに際
しては、これらの正極集電体１１ａおよび負極集電体１
２ａの塗布面の外周部には、正極活物質１１ｂあるいは
負極活物質１２ｂが塗布されない未塗布部が形成される
ように塗布している。 【００１５】そして、活物質層の大きさ（面積）より若
干大きくなるように切断されたポリプロピレン製のセパ
レータ１３を用意した後、このセパレータ１３を介し
て、正極活物質１１ｂと負極活物質１２ｂが対向するよ
うに、正極１１と負極１２を積層した。ついで、この積
層体の３方向の端部（活物質の未塗布部）を封止材（ポ
リオレフィン系樹脂）１４で封止した。これにより、積
層体の外周部の３方向の端部は液密に封止されることと
なる。ついで、封止されていない側の開口部から、ゲル
化剤を含有する３成分系（水酸化カリウム（ＫＯＨ）、
水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化リチウム（Ｌｉ
ＯＨ）からなる）アルカリ電解液を注液した。 【００１６】ついで、この電解液を注液した開口部を封
止材（ポリオレフィン系樹脂）１４で密封した後、電解
液をゲル化させて、容量が５００ｍＡｈの単セル１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅをそれぞれ作製し
た。この後、図１に示すように、これらの単セル１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅの各集電体１１
ａ，１２ａの極性が互いに異なるように隣接させた。こ
のとき、相隣接する一方の集電体１１ａ，１２ａ間に導
電性ペーストを介在させるととてもに、相隣接する他方
の集電体１２ａ，１１ａ間に絶縁体１５を介在させて、
各単セル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅを平
面方向に直列接続して、スタックセル１０とした。 【００１７】ついで、図示しない正極端子および負極端
子を有するとともに安全弁を備えた扁平な外装ケース
（電池容器）を用意し、この外装ケースに上述のように
して作製したスタックセル１０を挿入した。ついで、ス
タックセル１０の一方の端部に配置された単セル１０ａ
の負極集電体１２ａに負極リードを接続し、他方の端部
に配置された単セル１０ｅの正極集電体１１ａに正極リ
ードを接続した。この後、正極リードを外装ケースに設
けられた正極端子に接続するとともに、負極リードを外
装ケースに設けられた負極端子に接続し、実施例１の集
合電池Ａを作製した。 【００１８】（２）実施例２ まず、導電性芯体の両面に実施例１と同様に作製した正
極活物質を塗布し、乾燥後、所定の厚みに圧延して正極
板２１を作製した。また、導電性芯体の両面に実施例１
と同様に作製した負極活物質を塗布し、乾燥後、所定の
厚みに圧延して負極板２２を作製した。ついで、ポリプ
ロピレン製セパレータ２３を介して正極板２１と負極板
２２を積層し、最外周にセパレータ２３が配置されるよ
うに渦巻状に巻回して渦巻状電極群とした。この後、こ
の渦巻状電極群を扁平になるまで押し潰して、図２に示
すような扁平状電極群とした。 【００１９】ついで、金属板（例えば、鉄板）の表面に
ニッケルメッキを施した正極集電体２４と、金属板（例
えば、鉄板）の表面にニッケルメッキを施した負極集電
体２５とを用意した後、これらの正極集電体２４と負極
集電体２５との間に扁平状電極群を狭持した。このと
き、扁平状電極群の正極板２１と正極集電体２４とを導
電接続するとともに、負極板２２と負極集電体２５とを
導電接続した。この後、この扁平状電極群を狭持した正
極集電体２４と負極集電体２５の３方向の端部を封止材
（ポリオレフィン系樹脂）２６で封止した。これによ
り、積層体の外周部の３方向の端部は液密に封止される
こととなる。 【００２０】ついで、封止されていない側の開口部か
ら、ゲル化剤を含有する３成分系（水酸化カリウム（Ｋ
ＯＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化リチウ
ム（ＬｉＯＨ）からなる）アルカリ電解液を注液した。
この電解液を注液した開口部を接着性樹脂で密封した
後、電解液をゲル化させて、容量が５００ｍＡｈの単セ
ル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅをそれぞれ
作製した。この後、図２に示すように、これらの単セル
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅの各集電体２
４，２５の極性が互いに異なるように隣接させた。この
とき、相隣接する一方の集電体２４，２５間に導電性ペ
ーストを介在させるとともに、相隣接する他方の集電体
２５，２４間に絶縁体２７を介在させて、各単セル２０
ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅを平面方向に直列
接続して、スタックセル２０とした。 【００２１】ついで、図示しない正極端子および負極端
子を有するとともに安全弁を備えた外装ケース（電池容
器）を用意し、この外装ケースに上述のようにして作製
したスタックセル２０を挿入した。ついで、スタックセ
ル２０の一方の端部に配置された端部正極板２０ｂに正
極リードを接続し、他方の端部に配置された端部負極板
２０ｃに負極リードを接続した。この後、正極リードを
外装ケースに設けられた正極端子に接続するとともに、
負極リードを外装ケースに設けられた負極端子に接続
し、実施例２の集合電池Ｂを作製した。 【００２２】（３）比較例１ まず、金属板（例えば鉄板）の表面にニッケルメッキを
施した正極集電体３１ａの片面に、実施例１と同様に作
製した正極活物質３１ｂを塗布し、乾燥後、所定の厚み
に圧延して正極板３１を作製した。また、金属板（例え
ば鉄板）の表面にニッケルメッキを施した負極集電体３
２ａの片面に、実施例１と同様に作製した負極活物質３
２ｂを塗布し、乾燥後、所定の厚みに圧延して負極板３
２を作製した。なお、正極集電体３１ａあるいは負極集
電体３２ａに正極活物質３１ｂあるいは負極活物質３２
ｂを塗布するに際しては、これらの集電体３１ａ，３２
ａの塗布面の外周部に活物質３１ｂ，３２ｂが塗布され
ない未塗布部が形成されるように塗布している。 【００２３】そして、活物質層の大きさ（面積）より若
干大きくなるように切断されたポリプロピレン製のセパ
レータ３３を用意した後、このセパレータ３３を介して
正極活物質３１ｂと負極活物質３２ｂが対向するように
正極３１と負極３２を積層した。ついで、この積層体の
３方向の端部（活物質の未塗布部）を封止材（ポリオレ
フィン系樹脂）３４で封止した。これにより、積層体の
外周部の３方向の端部は液密に封止されることとなる。
ついで、封止されていない側の開口部から、ゲル化剤を
含有する３成分系（水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化
ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）
からなる）アルカリ電解液を注液した。 【００２４】ついで、この電解液を注液した開口部を封
止材（ポリオレフィン系樹脂）で密封した後、電解液を
ゲル化させて、容量が５００ｍＡｈの単セル３０ａ，３
０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅをそれぞれ作製した。こ
の後、図３に示すように、これらの単セルの各集電体３
１ａ，３２ａの極性が互いに異なるように隣接させると
ともに、相隣接する集電体３１ａ，３２ａ間に導電性ペ
ーストを介在させて、各単セル３０ａ，３０ｂ，３０
ｃ，３０ｄ，３０ｅの厚み方向に直列接続して、スタッ
クセル３０とした。 【００２５】ついで、図示しない正極端子および負極端
子を有するとともに安全弁を備えた外装ケース（電池容
器）を用意し、この外装ケースに上述のようにして作製
したスタックセル３０を挿入した。ついで、スタックセ
ル３０の一方の端部に配置された単セル３０ａの負極集
電体３２ａに負極リードを接続し、他方の端部に配置さ
れた単セル３０ｅの正極集電体３１ａに正極リードを接
続した。この後、正極リードを外装ケースに設けられた
正極端子に接続するとともに、負極リードを外装ケース
に設けられた負極端子に接続し、比較例１の集合電池Ｘ
を作製した。 【００２６】（４）放電試験 ついで、上述のようにして作製した集合電池Ａ，Ｂ，Ｘ
を用い、これらの各電池を室温（約２５℃）で、それぞ
れ５００ｍＡ（１Ｉｔ）の充電電流で充電し、集合電池
Ａ，Ｂ，Ｘの電池電圧が５０ｍＶ低下（−ΔＶ＝５０ｍ
Ｖ）した時点で充電を１時間休止させる。ついで、２５
００ｍＡ（５Ｉｔ）の放電電流で集合電池Ａ，Ｂ，Ｘの
終止電圧が４Ｖになるまで放電させて、このときの中間
作動電圧（終止電圧が４Ｖになるまで放電させたときの
放電持続時間の半分経過時の電圧）を求めると下記の表
１に示すような結果となった。次に集合電池Ａ，Ｂ，Ｘ
を用いて、それぞれ５００ｍＡ（１Ｉｔ）の充電電流で
充電し、集合電池Ａ，Ｂ，Ｘの電池電圧が５０ｍＶ低下
した時点で充電を１時間休止させる。ついで、５００ｍ
Ａ（１Ｉｔ）の放電電流で集合電池Ａ，Ｂ，Ｘの終止電
圧が４Ｖになるまで放電させて、放電容量が初期容量の
６０％以下になるまで充放電試験を繰返して、サイクル
寿命を測定した。このときのサイクル回数は下記の表１
に示すような結果となった。 【００２７】 【表１】 【００２８】上記表１の結果から明らかなように、実施
例１のスタックセル１０を用いた集合電池Ａでも、実施
例２のスタックセル２０を用いた集合電池Ｂでも、比較
例１のスタックセル３０を用いた集合電池Ｘでも、中間
作動電圧が４．７５Ｖで殆ど変わらないことが分かる。
このことは、単セルを厚み方向のみに積層する必要はな
く、平面方向に配置して導電接続しても十分に高電圧
で、高容量な集合電池が得られることを意味している。
また、サイクル回数でも実施例１の集合電池Ａ、実施例
２の集合電池Ｂは比較例１の集合電池Ｘよりもサイクル
回数が向上していることがわかる。このことは、単セル
を厚み方向のみに積層するよりも単セルを平面方向に配
置することにより、電池内部で発生する熱の拡散性が向
上するため、電極材料への負荷が低減し、サイクル特性
が向上していることを意味している。したがって、実施
例１のように単電池１０ａ，１０ｂ・・・を形成した
り、実施例２のように単電池２０ａ，２０ｂ・・・を形
成したりして、これらを平面方向に配置して導電接続す
るようにすれば、充放電特性（容積エネルギー密度およ
び質量エネルギー密度）に優れた集合電池を得ることが
できるようになる。 【００２９】２．リチウムイオン電池への適用例 （１）実施例３ コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）と、炭素系導電剤
と、結着剤としてのポリビニリデンフルオライド（ＰＶ
ｄＦ）を有機溶剤等に溶解したものを混合して正極活物
質スラリー１１ｂを作製した。また、天然黒鉛と結着剤
としてのＳＢＲ，ＣＭＣとを添加混合して、負極活物質
スラリー１２ｂを作製した。ついで、アルミニウム板か
らなる正極集電体１１ａの片面に正極活物質１１ｂをド
クターブレードを用いて塗布し、乾燥後、所定の厚みに
圧延して正極板１１を作製した。一方、銅板からなる負
極集電体１２ａの片面に負極活物質スラリー１２ｂをド
クターブレードを用いて塗布し、乾燥後、所定の厚みに
圧延して負極板１２を作製した。 【００３０】なお、各集電体１１ａ，１２ａに正極活物
質スラリー１１ｂあるいは負極活物質スラリー１２ｂを
塗布するに際しては、これらの集電体１１ａ，１２ａの
塗布面の外周部には活物質１１ｂあるいは１２ｂが塗布
されない未塗布部が形成されるように塗布している。そ
して、各集電体１１ａ，１２ａと大きさ（面積）がほぼ
等しくなるように切断されたポリプロピレン製のセパレ
ータ１３を用意した後、このセパレータ１３を介して正
極活物質１１ｂと負極活物質１２ｂが対向するように正
極１１と負極１２を積層した。 【００３１】ついで、この積層体の３方向の端部（活物
質の未塗布部）を封止材（ポリオレフィン系樹脂）１４
で封止した。これにより、積層体の外周部の３方向の端
部は液密に封止されることとなる。ついで、封止されて
いない側の開口部から、エチレンカーボネート（ＥＣ）
とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）からなる混合溶媒
（ＥＣ：ＤＥＣ＝３０：７０：体積比）にＬｉＰＦ6を
１モル／リットル溶解して調製した電解液にゲル化剤を
含有させた溶液を用意した後、この溶液を封止されてい
ない側の開口部から注液した。 【００３２】ついで、この電解液を注液した開口部を接
着性樹脂で密封した後、電解液をゲル化させて容量が５
００ｍＡｈの単セル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，
１０ｅをそれぞれ作製した。この後、図１に示すよう
に、これらの単セル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，
１０ｅの各集電体１１ａ，１２ａの極性が互いに異なる
ように隣接させた。このとき、相隣接する一方の集電体
１１ａ，１２ａ間に導電性ペーストを介在させるととも
に、相隣接する一方の集電体１２ａ，１１ａ間に絶縁体
１５を介在させて、各単セル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，
１０ｄ，１０ｅを平面方向に直列接続して、スタックセ
ル１０とした。 【００３３】ついで、図示しない正極端子および負極端
子を有するとともに安全弁を備えた扁平な外装ケース
（電池容器）を用意し、この外装ケースに上述のように
して作製したスタックセル１０を挿入した。ついで、ス
タックセル１０の一方の端部に配置された単セル１０ａ
の負極集電体１２ａに負極リードを接続し、他方の端部
に配置された単セル１０ｅの正極集電体１１ａに正極リ
ードを接続した。この後、正極リードを外装ケースに設
けられた正極端子に接続するとともに、負極リードを外
装ケースに設けられた負極端子に接続し、実施例３の集
合電池Ｃを作製した。 【００３４】（２）実施例４ まず、アルミニウム箔からなる導電性芯体の両面に実施
例３と同様に作製した正極活物質を塗布し、乾燥後、所
定の厚みに圧延して正極板２１を作製した。また、銅箔
からなる導電性芯体の両面に実施例３と同様に作製した
負極活物質を塗布し、乾燥後、所定の厚みに圧延して負
極板２２を作製した。ついで、ポリプロピレン製セパレ
ータ２３を介して正極板２１と負極板２２を積層し、最
外周にセパレータ２３が配置されるように渦巻状に巻回
して渦巻状電極群とした。この後、この渦巻状電極群を
扁平になるまで押し潰して、図２に示すような扁平状電
極群とした。 【００３５】ついで、金属板（例えば、アルミニウム
板）からなる正極集電体２４と、金属板（例えば、鉄
板）の表面にニッケルメッキを施した負極集電体２５と
を用意した後、これらの正極集電体２４と負極集電体２
５との間に扁平状電極群を狭持した。このとき、電極群
の正極板２１と正極集電体２４とを導電接続するととも
に、負極板２２と負極集電体２５とを導電接続した。こ
の後、この扁平状電極群を狭持した正極集電体２４と負
極集電体２５の３方向の外周部を封止材（ポリオレフィ
ン系樹脂）２６で封止した。これにより、積層体の外周
部の３方向の端部は液密に封止されることとなる。 【００３６】ついで、エチレンカーボネート（ＥＣ）と
ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）からなる混合溶媒（Ｅ
Ｃ：ＤＥＣ＝３０：７０：体積比）にＬｉＰＦ6を１モ
ル／リットル溶解して調製した電解液にゲル化剤を含有
させた溶液を用意した後、この溶液を封止されていない
側の開口部から注液した。ついで、この電解液を注液し
た開口部を接着性樹脂で密封した後、電解液をゲル化さ
せて容量が５００ｍＡｈの単セル２０ａ，２０ｂ，２０
ｃ，２０ｄ，２０ｅをそれぞれ作製した。 【００３７】この後、図２に示すように、これらの単セ
ル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅの各集電体
２４，２５の極性が互いに異なるように隣接させた。こ
のとき、相隣接する一方の集電体２４，２５間に導電性
ペーストを介在させるとともに、相隣接する他方の集電
体２５，２４間に絶縁体２６を介在させて、各単セル２
０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅを平面方向に直
列接続して、スタックセル２０とした。 【００３８】ついで、図示しない正極端子および負極端
子を有するとともに安全弁を備えた外装ケース（電池容
器）を用意し、この外装ケースに上述のようにして作製
したスタックセル２０を挿入した。ついで、スタックセ
ル２０の一方の端部に配置された端部正極板２０ｂに正
極リードを接続し、他方の端部に配置された端部負極板
２０ｃに負極リードを接続した。この後、正極リードを
外装ケースに設けられた正極端子に接続するとともに、
負極リードを外装ケースに設けられた負極端子に接続
し、実施例４の集合電池Ｄを作製した。 【００３９】（３）比較例２ アルミニウム板からなる正極集電体３１ａの片面に実施
例３と同様に作製した正極活物質３１ｂをドクターブレ
ードを用いて塗布し、乾燥後、所定の厚みに圧延して正
極板３１を作製した。一方、銅板からなる負極集電体３
２ａの片面に実施例３と同様に作製した負極活物質スラ
リー３２ｂをドクターブレードを用いて塗布し、乾燥
後、所定の厚みに圧延して負極板３２を作製した。 【００４０】なお、各集電体３１ａ，３２ａに正極活物
質スラリー３１ｂあるいは負極活物質スラリー３２ｂを
塗布するに際しては、これらの集電体３１ａ，３２ａの
塗布面の外周部には活物質３１ｂあるいは３２ｂが塗布
されない未塗布部が形成されるように塗布している。そ
して、各集電体３１ａ，３２ａと大きさ（面積）がほぼ
等しくなるように切断されたポリプロピレン製のセパレ
ータ３３を用意した後、このセパレータ３３を介して正
極活物質３１ｂと負極活物質３２ｂが対向するように正
極３１と負極３２を積層した。 【００４１】ついで、この積層体の３方向の端部（活物
質の未塗布部）を封止材（ポリオレフィン系樹脂）３４
で封止した。これにより、積層体の外周部の３方向の端
部は液密に封止されることとなる。ついで、エチレンカ
ーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）
からなる混合溶媒（ＥＣ：ＤＥＣ＝３０：７０：体積
比）にＬｉＰＦ6を１モル／リットル溶解して調製した
電解液にゲル化剤を含有させた溶液を用意した後、この
溶液を封止されていない側の開口部から注液した。 【００４２】ついで、この電解液を注液した開口部を接
着性樹脂で密封した後、電解液をゲル化させて容量が５
００ｍＡｈの単セル３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，
３０ｅをそれぞれ作製した。この後、図３に示すよう
に、これらの単セルの各集電体３１ａ，３２ａの極性が
互いに異なるように隣接させるとともに、相隣接する集
電体３１ａ，３２ａ間に導電性ペーストを介在させて、
各単セル３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅの厚
み方向に直列接続して、スタックセル３０とした。 【００４３】ついで、図示しない正極端子および負極端
子を有するとともに安全弁を備えた外装ケース（電池容
器）を用意し、この外装ケースに上述のようにして作製
したスタックセル３０を挿入した。ついで、スタックセ
ル３０の一方の端部に配置された単セル３０ａの負極集
電体３２ａに負極リードを接続し、他方の端部に配置さ
れた単セル３０ｅの正極集電体３１ａに正極リードを接
続した。この後、正極リードを外装ケースに設けられた
正極端子に接続するとともに、負極リードを外装ケース
に設けられた負極端子に接続し、比較例２の集合電池Ｙ
を作製した。 【００４４】（４）放電試験 ついで、上述のようにして作製した集合電池Ｃ，Ｄ，Ｙ
を用い、これらの各電池を室温（約２５℃）で、それぞ
れ５０ｍＡ（０．１Ｉｔ）で集合電池Ｃ，Ｄ，Ｙの電池
電圧が２１Ｖになるまで充電した。１時間充電を休止し
た後、１５００ｍＡ（３Ｉｔ）の放電電流で集合電池
Ｃ，Ｄ，Ｙの終止電圧が１３．７５Ｖになるまで放電さ
せて、このときの中間作動電圧（終止電圧が１３．７５
Ｖになるまで放電させたときの放電持続時間の半分経過
時の電圧）を求めると、下記の表２に示すような結果と
なった。 【００４５】次に、集合電池Ａ，Ｂ，Ｘを用いてそれぞ
れ５０ｍＡ（０．１Ｉｔ）の充電電流で充電し、集合電
池の電池電圧が２１Ｖになるまで充電した時点で充電を
1時間休止させる。ついで、５００ｍＡ（１Ｉｔ）の放
電電流で集合電池の終止電圧が１３．７５Ｖになるまで
放電させ、放電容量が初期容量の６０％以下になるまで
充放電試験を繰返し、サイクル寿命を測定した。このと
きのサイクル回数は下記の表２に示すような結果となっ
た。 【００４６】 【表２】 【００４７】上記表２の結果から明らかなように、実施
例３のスタックセル１０を用いた集合電池Ｃでも、実施
例４のスタックセル２０を用いた集合電池Ｄでも、比較
例２のスタックセル３０を用いた集合電池Ｙでも、中間
作動電圧が１６．５Ｖで殆ど変わらないことが分かる。
このことは、単セルを厚み方向のみに積層する必要はな
く、平面方向に配置して導電接続しても十分に高電圧
で、高容量な集合電池が得られることを意味している。 【００４８】したがって、実施例１のように単電池１０
ａ，１０ｂ・・・を形成したり、実施例２のように単電
池２０ａ，２０ｂ・・・を形成したりして、これらを平
面方向に配置して導電接続するようにすれば、容積エネ
ルギー密度および質量エネルギー密度に優れた集合電池
を得ることができるようになる。また、サイクル回数で
も実施例３の集合電池Ｃ、実施例４の集合電池Ｄは比較
例１の集合電池Ｙよりもサイクル回数が向上しているこ
とがわかる。 【００４９】このことは、単セルを厚み方向のみに積層
するよりも単セルを平面方向に配置することにより、電
池内部で発生する熱の拡散性が向上するため、電極材料
への負荷が低減し、サイクル特性が向上していることを
意味している。したがって、実施例３のように単電池１
０ａ，１０ｂ・・・を形成したり、実施例４のように単
電池２０ａ，２０ｂ・・・を形成したりして、これらを
平面方向に配置して導電接続するようにすれば、充放電
特性（容積エネルギー密度および質量エネルギー密度）
に優れた集合電池を得ることができるようになる。 【００５０】３．並列接続 上述した各実施例においては、各単セルを平面的に直列
接続する例について説明したが、これらの各単セルを平
面的に並列接続することができる。この場合、図４に示
すように、正極集電体４１ａの片面に正極活物質４１ｂ
を塗布して形成した正極４１と、負極集電体４２ａの片
面に負極活物質４２ｂを塗布して形成した負極４２をセ
パレータ４３を介して対向させ、これらの３方向の外周
部（活物質の未塗布部）を封止材（ポリオレフィン系樹
脂）４４で封止した。 【００５１】ついで、封止されていない側の開口部か
ら、ゲル化剤を含有する電解液を注液した。ついで、こ
の電解液を注液した開口部を封止材（ポリオレフィン系
樹脂）４４で密封した後、電解液をゲル化させて、容量
が５００ｍＡｈの単セル４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０
ｄ，４０ｅを作製する。この後、図４に示すように、こ
れらの単セル４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ
の各集電体４１ａ，４２ａの極性が互いに同じになるよ
うに隣接させた。このとき、相隣接する集電体４１ａ，
４１ａ間および４２ａ，４２ａ間に導電性ペーストを介
在させて、各単セル４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，
４０ｅを平面方向に並列接続して、スタックセル４０と
すればよい。 【００５２】４．接続形態の変形例 上述した各実施例においては、各単セルを平面的に直列
接続あるいは並列接続するに際して、相隣接する単セル
の各集電体間に導電性ペーストを介在させて、これらの
集電体同士を接触させて導電接続する例について説明し
た。しかしながら、このような接触による接続は構成が
単純で単セルの製造が容易である反面、集電体同士は集
電体の厚みの部分のみが接触するだけであるので、接触
抵抗が大きくて抵抗電圧降下が大きくなるという問題を
生じる。そこで、接触抵抗が小さくて、抵抗電圧降下が
小さくなる単セルの接続形態を、以下の図５〜図９に示
すような変形例として検討した。 【００５３】（１）第１変形例 本第１変形例においては、図５に示すように、正極集電
体５１ａの一方の端部が単セル５０ａ（５０ｂ・・・に
おいても同様である）より外方に延出した延出部５１ｃ
を備えているとともに、負極集電体５２ａの他方の端部
（延出部５１ｃの反対側）が単セル５０より外方に延出
した延出部５２ｃを備えていることに特徴がある。 【００５４】この場合、正極集電体５１ａの片面に正極
活物質５１ｂを塗布して形成した正極５１と、負極集電
体５２ａの片面に負極活物質５２ｂを塗布して形成した
負極５２をセパレータ５３を介して対向させ、これらの
３方向の外周部（活物質の未塗布部）を封止材（ポリオ
レフィン系樹脂）５４で封止した。ついで、封止されて
いない側の開口部から、ゲル化剤を含有する電解液を注
液した。ついで、この電解液を注液した開口部を封止材
（ポリオレフィン系樹脂）で密封した後、電解液をゲル
化させて各単セル５０ａ，５０ｂ・・・を形成してい
る。 【００５５】これらの単セル５０ａ，５０ｂ・・・を並
列接続する場合は、図５（ａ）に示すように、例えば、
単セル５０ａの正極集電体５１ａの延出部５１ｃ内に、
単セル５０ｂの正極集電体５１ａの他端部を挿入すると
ともに、単セル５０ｂの負極集電体５２ａの延出部５２
ｃ内に、単セル５０ａの負極集電体５２ａの他端部を挿
入して、単セル５０ａ，５０ｂ・・・を並列接続するよ
うにしている。この場合、延出部５１ｃおよび延出部５
２ｃが、活物質層５１ｂ，５２ｂの上部あるいは下部に
位置するように、延出部５１ｃおよび延出部５２ｃの長
さを調整すると、接続部での内部抵抗が低減したスタッ
クセル５０が得られるようになる。 【００５６】また、これらの単セル５０ａ，５０ｂ・・
・を直列接続する場合は、図５（ｂ）に示すように、例
えば、単セル５０ａの正極集電体５１ａの延出部５１ｃ
内に、単セル５０ｂの負極集電体５２ａの他端部を挿入
するとともに、単セル５０ｂの正極集電体５１ａの延出
部５１ｃ内に、単セル５０ａの負極集電体５２ａの他端
部を挿入して、単セル５０ａ，５０ｂ・・・を直列接続
するようにしている。このとき、単セル５０ｂ，５０ｄ
の延出部５１ｃ，５２ｃの内部表面には絶縁膜５５を設
けるようにしている。 【００５７】これにより、単セル５０ａの負極集電体５
２ａと単セル５０ｂの延出部５１ｃとの間、単セル５０
ｂの延出部５２ｃと単セル５０ｃの正極集電体５１ａと
の間、・・・が絶縁されて、各単セル５０ａ，５０ｂ・
・・は直列接続されることとなる。そして、この場合に
おいても、延出部５１ｃおよび延出部５２ｃが活物質層
５１ｂ，５２ｂの上部あるいは下部に位置するように、
延出部５１ｃもしくは延出部５２ｃの長さを調整する
と、接続部での内部抵抗が低減したスタックセル５０が
得られるようになる。 【００５８】（２）第２変形例 本第２変形例においては、図６に示すように、正極集電
体５１ａおよび負極集電体５２ａの一方の端部が、単セ
ル５０ａ（５０ｂ・・・においても同様である）より外
方で同一方向に延出した延出部５１ｃおよび延出部５２
ｃを備えていることに特徴がある。 【００５９】この場合、正極集電体６１ａの片面に正極
活物質６１ｂを塗布して形成した正極６１と、負極集電
体６２ａの片面に負極活物質６２ｂを塗布して形成した
負極６２をセパレータ６３を介して対向させ、これらの
３方向の外周部（活物質の未塗布部）を封止材（ポリオ
レフィン系樹脂）６４で封止した。ついで、封止されて
いない側の開口部から、ゲル化剤を含有する電解液を注
液した。ついで、この電解液を注液した開口部を封止材
（ポリオレフィン系樹脂）で密封した後、電解液をゲル
化させて各単セル６０ａ，６０ｂ・・・を形成してい
る。 【００６０】これらの単セル６０ａ，６０ｂ・・・を並
列接続する場合は、図６（ａ）に示すように、例えば、
単セル６０ａの正極集電体６１ａおよび負極集電体６２
ａの延出部５１ｃと延出部５２ｃで形成される空間内
に、単セル５０ｂの正極集電体６１ａおよび負極集電体
６２ａの他端部を挿入して、単セル６０ａ，６０ｂ・・
・を並列接続するようにしている。この場合、延出部６
１ｃおよび延出部６２ｃが活物質層６１ｂ，６２ｂの上
部あるいは下部に位置するように、延出部６１ｃおよび
延出部６２ｃの長さを調整すると、接続部での内部抵抗
が低減したスタックセル６０が得られるようになる。 【００６１】また、これらの単セル６０ａ，６０ｂ・・
・を直列接続する場合は、図６（ｂ）に示すように、例
えば、単セル６０ａの正極集電体６１ａの延出部６１ｃ
内に、単セル６０ｂの負極集電体６２ａの他端部を挿入
するとともに、単セル６０ａの負極集電体６２ａの延出
部６２ｃ内に、単セル６０ｂの正極集電体６１ａの他端
部を挿入して、単セル６０ａ，６０ｂ・・・を直列接続
するようにしている。このとき、単セル６０ａ，６０ｂ
・・・の延出部６２ｃ，６２ｃの内部表面に絶縁膜６５
を設けるようにしている。 【００６２】これにより、単セル６０ａの負極集電体６
２ａと単セル６０ｂの正極集電体６１ａとの間、単セル
６０ｂの延出部６２ｃと単セル６０ｃの正極集電体６１
ａとの間、・・・が絶縁されて、各単セル６０ａ，６０
ｂ・・・は直列接続されることとなる。そして、この場
合においても、延出部６１ｃおよび延出部６２ｃが活物
質層６１ｂ，６２ｂの上部あるいは下部に位置するよう
に、延出部６１ｃもしくは延出部６２ｃの長さを調整す
ると、接続部での内部抵抗が低減したスタックセル６０
が得られるようになる。 【００６３】（３）第３変形例 本第３変形例においては、図７に示すように、正極集電
体７１ａの一方の端部が単セル７０ａ（７０ｂ・・・に
おいても同様である）より外方に延出した延出部７１ｃ
を備えていることに特徴がある。この場合、正極集電体
７１ａの片面に正極活物質７１ｂを塗布して形成した正
極７１と、負極集電体７２ａの片面に負極活物質７２ｂ
を塗布して形成した負極７２をセパレータ７３を介して
対向させ、これらの３方向の外周部（活物質の未塗布
部）を封止材（ポリオレフィン系樹脂）７４で封止し
た。ついで、封止されていない側の開口部から、ゲル化
剤を含有する電解液を注液した。ついで、この電解液を
注液した開口部を封止材（ポリオレフィン系樹脂）で密
封した後、電解液をゲル化させて各単セル７０ａ，７０
ｂ・・・を形成している。 【００６４】これらの単セル７０ａ，７０ｂ・・・を並
列接続する場合は、図７（ａ）に示すように、例えば、
単セル７０ａの正極集電体７１ａの延出部７１ｃに、単
セル７０ｂの正極集電体７１ａの他端部を挿入するとと
もに、単セル７０ａの負極集電体７２ａと、単セル７０
ｂの負極集電体７２ａの端部とを接触させて、単セル７
０ａ，７０ｂ・・・を並列接続するようにしている。こ
の場合、延出部７１ｃが活物質層７１ｂの上部に位置す
るように延出部７１ｃの長さを調整すると、接続部での
内部抵抗が低減したスタックセル７０が得られるように
なる。 【００６５】また、これらの単セル７０ａ，７０ｂ・・
・を直列接続する場合は、図７（ｂ）に示すように、例
えば、単セル７０ａの正極集電体７１ａの延出部７１ｃ
内に、単セル７０ｂの負極集電体７２ａの他端部を挿入
するとともに、単セル７０ａの負極集電体７２ａと、単
セル７０ｂの正極集電体７１ａとを導電ペーストを介し
て接触させて、単セル７０ａ，７０ｂ・・・を直列接続
するようにしている。このとき、単セル７０ａ，７０ｂ
・・・の延出部７１ｃ，７１ｃの内部表面に絶縁膜７５
を設けるようにしている。 【００６６】これにより、単セル７０ａの負極集電体７
２ａと単セル７０ｂの正極集電体７１ａとの間、単セル
７０ｂの負極集電体７２ａと単セル７０ｃの正極集電体
７１ａとの間、・・・が絶縁されて、各単セル７０ａ，
７０ｂ・・・は直列接続されることとなる。そして、こ
の場合においても、延出部７１ｃが活物質層７１ｂ，７
２ｂの上部に位置するように、延出部７１ｃの長さを調
整すると、接続部での内部抵抗が低減したスタックセル
７０が得られるようになる。 【００６７】（４）第４変形例 本第４変形例においては、図８に示すように、正極集電
体８１ａの両端部に単セル８０ａ（８０ｂ・・・におい
ても同様である）より外方に延出した延出部８１ｃ、８
１ｄを備えているとともに、負極集電体８２ａの両端部
に単セル８０ａ（８０ｂ・・・においても同様である）
より外方に延出した延出部８２ｃ、８２ｄを備えている
ことに特徴がある。この場合、正極集電体８１ａの片面
に正極活物質８１ｂを塗布して形成した正極８１と、負
極集電体８２ａの片面に負極活物質８２ｂを塗布して形
成した負極８２をセパレータ８３を介して対向させ、こ
れらの外周部の３方向（活物質の未塗布部）を封止材
（ポリオレフィン系樹脂）８４で封止した。 【００６８】ついで、封止されていない側の開口部か
ら、ゲル化剤を含有する電解液を注液した。ついで、こ
の電解液を注液した開口部を封止材（ポリオレフィン系
樹脂）で密封した後、電解液をゲル化させて各単セル８
０ａ，８０ｂ・・・を形成している。これらの単セル８
０ａ，８０ｂ・・・を並列接続する場合は、図８（ａ）
に示すように、例えば、単セル８０ａの正極集電体８１
ａの延出部８１ｃ内に、単セル８０ｂの正極集電体８１
ａの延出部８１ｄを挿入するとともに、単セル８０ａの
負極集電体８２ａの延出部８２ｄを、単セル８０ｂの負
極集電体８２ａの延出部８２ｄ内に挿入して、単セル８
０ａ，８０ｂ・・・を並列接続するようにしている。 【００６９】また、これらの単セル８０ａ，８０ｂ・・
・を直列接続する場合は、図８（ｂ）に示すように、例
えば、単セル８０ａの正極集電体８１ａの延出部８１ｃ
内に、単セル８０ｂの負極集電体８２ａの延出部８２ｄ
を挿入するとともに、単セル８０ａの負極集電体８２ａ
の延出部８２ｃを、単セル８０ｂの正極集電体８１ａの
延出部８１ｄ内に挿入するようにして、単セル８０ａ，
８０ｂ・・・を直列接続するようにしている。このと
き、単セル８０ｂの延出部８１ｄ，８１ｃの内部表面に
絶縁膜８５を設けるようにしている。これにより、単セ
ル８０ａの負極集電体８２ａと単セル８０ｂの正極集電
体８１ａとの間、単セル８０ｂの負極集電体８２ａと単
セル８０ｃの正極集電体８１ａとの間、・・・が絶縁さ
れて、各単セル８０ａ，８０ｂ・・・は直列接続される
こととなる。 【００７０】（５）第５変形例 本第５変形例においては、図９（なお、図９においては
２個の単セルが直列接続された例を示しているが、実際
は２個以上の単セルが直列接続される）に示すように、
正極集電体９１ａの片面に正極活物質９１ｂを塗布して
形成した正極９１と、負極集電体９２ａの片面に負極活
物質９２ｂを塗布して形成した負極９２をセパレータ９
３を介して対向させ、これらの３方向の外周部が各集電
体９１ａ，９２ａも被覆するように、封止材（ポリオレ
フィン系樹脂）９４で封止されている。 【００７１】そして、封止されていない側の開口部か
ら、ゲル化剤を含有する電解液を注液した後、この電解
液を注液した開口部を封止材（ポリオレフィン系樹脂）
で密封した後、電解液をゲル化させて各単セル９０ａ，
９０ｂ・・・を形成している。これらの各単セル９０
ａ，９０ｂ・・・を直列接続する場合、単セル９０ａの
負極集電体９２ａの外表面と、単セル９０ｂの正極集電
体９１ａの外表面とを直接接触させればよい。 【００７２】この場合、図９（ａ）に示すように、単セ
ル９０ａの活物質層９１ｂ，９２ｂの下部に、単セル９
０ｂの活物質層９１ｂ，９２ｂが位置するように重ね合
わせると、接続部での内部抵抗を低減させることが可能
となる。また、図９（ｂ），図９（ｃ）に示すように、
正極集電体９１ａおよび負極集電体９２ａが活物質層９
１ｂ，９２ｂよりも長くなるように、両端部を延出させ
て延出部９１ｃ，９１ｄおよび９２ｃ，９２ｄを形成し
た正極集電体９１ａおよび負極集電体９２ａを用いるよ
うにしてもよい。 【００７３】そして、図９（ｂ）に示すように、延出部
９１ｄ，９２ｄが活物質層９１ｂ，９２ｂの上部に位置
するように重ね合わせるようにしたり、図９（ｃ）に示
すように、延出部９１ｄ，９２ｄが活物質層９１ｂ，９
２ｂの上部に位置することなく、９１ｄ，９２ｄが延出
部９１ｃ，９２ｃに重ね合わせるようにしてもよい。こ
れは、発泡ニッケル等に活物質を充填した電極を使用し
た場合、電極が硬いために、曲げると折れる恐れがあ
り、折れた部位からショートが発生する可能性がある。
このため、延出部９１ｃ，９１ｄおよび９２ｃ，９２ｄ
を設けて屈曲させ、接触させるようにすれば、ショート
を十分に抑制でき、かつ直接接触させる効果も得られる
ようになる。 【００７４】なお、上述した各変形例においては、正極
集電体に正極活物質を塗着した正極と、負極集電体に負
極活物質を塗着した負極をセパレータを介して対向させ
た単セルを用いる例について説明したが、これらの各変
形例を上述した図２に示すような、正負極集電体の間に
扁平な渦巻き状電極体を配置した構造の単セルをとした
場合に適用できることは明らかである。 【００７５】上述したように、本発明においては、正極
に導電接続された正極集電体と負極に導電接続された負
極集電体とで正極活物質および負極活物質が狭持されい
るとともに、これらの外周部が絶縁体で封止された単セ
ルの正極集電体および負極集電体と、当該単セルと平面
方向に互いに隣接した単セルの正極集電体あるいは負極
集電体とが直接触して並列接続もしくは直列接続となる
ように接続されている。このため、別途作製した接続導
体を用いることなく、複数の単セルが平面方向に並列接
続もしくは直列接続された集合電池を容易に得ることが
可能となる。これにより、充放電特性（容積エネルギー
密度および質量エネルギー密度）に優れた扁平な集合電
池を提供することが可能となる。 【００７６】なお、上述した各実施例においては、液状
の電解液にゲル化剤を含有させて、これをゲル化させる
例について説明したが、正極活物質と負極活物質との間
にゲル化させたゲル電解液を配置したり、あるいは高分
子固体電解質を用いるようにすると、セパレータを用い
る必要がなくなるとともに、耐漏液性が向上するので好
ましい。 【００７７】なお、上述した実施の形態においては、本
発明をニッケル−水素蓄電池およびリチウムイオン電池
に適用する例について説明したが、本発明はこれに限ら
ず、鉛蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電池などのどの
ような電池にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 単電池を平面方向に直列接続した実施例１お
よび実施例３のスタックセルを示す断面図である。 【図２】 単電池を平面方向に直列接続した実施例２お
よび実施例４のスタックセルを示す断面図である。 【図３】 単電池を厚み方向に直列接続した比較例１お
よび比較例２のスタックセルを示す断面図である。 【図４】 単電池を平面方向に並列接続した構成のスタ
ックセルを示す断面図である。 【図５】 変形例１の導電接続構造を示す断面図であ
り、図５（ａ）は並列接続を示す図であり、図５（ｂ）
は直列接続を示す図である。 【図６】 変形例２の導電接続構造を示す断面図であ
り、図６（ａ）は並列接続を示す図であり、図６（ｂ）
は直列接続を示す図である。 【図７】 変形例３の導電接続構造を示す断面図であ
り、図７（ａ）は並列接続を示す図であり、図７（ｂ）
は直列接続を示す図である。 【図８】 変形例４の導電接続構造を示す断面図であ
り、図８（ａ）は並列接続を示す図であり、図８（ｂ）
は直列接続を示す図である。 【図９】 変形例９の導電接続構造を示す断面図であ
り、図９（ａ）は活物質層同士が重ね合わされるように
接続された例を示す図であり、図９（ｂ）は活物質層の
一部が集電体で重ね合わされるように接続された例を示
す図であ、図９（ｃ）は集電体同士のみが重ね合わされ
るように接続された例を示す図である。 【図１０】 従来例の集合電池を示す断面図である。 【符号の説明】 １０…スタックセル、１０ａ…単セル、１１…正極板、
１１ａ…正極集電体、１１ｂ…正極活物質、１２…負極
板、１２ａ…負極集電体、１２ｂ…負極活物質、１３…
セパレータ、１４…封止材、１５…絶縁体、２０…スタ
ックセル、２０ａ…単セル、２１…正極板、２２…負極
板、２３…セパレータ、２４…正極集電体、２５…負極
集電体、２６…封止材、２７…絶縁体、３０…スタック
セル、３０ａ…単セル、３１…正極板、３１ａ…正極集
電体、３１ｂ…正極活物質、３２…負極板、３２ａ…負
極集電体、３２ｂ…負極活物質、３３…セパレータ、３
４…封止材、５０…スタックセル、５０ａ…単セル、５
１…正極板、５１ａ…正極集電体、５１ｂ…正極活物
質、５１ｃ…延出部、５２…負極板、５２ａ…負極集電
体、５２ｂ…負極活物質、５２ｃ…延出部、５３…セパ
レータ、５４…封止材、５５…絶縁膜、６０…スタック
セル、６０ａ…単セル、６１…正極板、６１ａ…正極集
電体、６１ｂ…正極活物質、６１ｃ…延出部、６２…負
極板、６２ａ…負極集電体、６２ｂ…負極活物質、６２
ｃ…延出部、６３…セパレータ、６４…封止材、６５…
絶縁膜、７０…スタックセル、７０ａ…単セル、７１…
正極板、７１ａ…正極集電体、７１ｂ…正極活物質、７
１ｃ…延出部、７２…負極板、７２ａ…負極集電体、７
２ｂ…負極活物質、７３…セパレータ、７４…封止材、
７５…絶縁膜、８０ａ…単セル、８１…正極板、８１ａ
…正極集電体、８１ｂ…正極活物質、８１ｃ…延出部、
８１ｄ…延出部、８２…負極板、８２ａ…負極集電体、
８２ｂ…負極活物質、８２ｃ…延出部、８２ｄ…延出
部、８３…セパレータ、８４…封止材、８５…絶縁膜、
９０ａ…単セル、９１…正極板、９１ａ…正極集電体、
９１ｂ…正極活物質、９１ｃ…延出部、９１ｄ…延出
部、９２…負極、９２ａ…負極集電体、９２ｂ…負極活
物質、９３…セパレータ、９４…封止材
よび実施例３のスタックセルを示す断面図である。 【図２】 単電池を平面方向に直列接続した実施例２お
よび実施例４のスタックセルを示す断面図である。 【図３】 単電池を厚み方向に直列接続した比較例１お
よび比較例２のスタックセルを示す断面図である。 【図４】 単電池を平面方向に並列接続した構成のスタ
ックセルを示す断面図である。 【図５】 変形例１の導電接続構造を示す断面図であ
り、図５（ａ）は並列接続を示す図であり、図５（ｂ）
は直列接続を示す図である。 【図６】 変形例２の導電接続構造を示す断面図であ
り、図６（ａ）は並列接続を示す図であり、図６（ｂ）
は直列接続を示す図である。 【図７】 変形例３の導電接続構造を示す断面図であ
り、図７（ａ）は並列接続を示す図であり、図７（ｂ）
は直列接続を示す図である。 【図８】 変形例４の導電接続構造を示す断面図であ
り、図８（ａ）は並列接続を示す図であり、図８（ｂ）
は直列接続を示す図である。 【図９】 変形例９の導電接続構造を示す断面図であ
り、図９（ａ）は活物質層同士が重ね合わされるように
接続された例を示す図であり、図９（ｂ）は活物質層の
一部が集電体で重ね合わされるように接続された例を示
す図であ、図９（ｃ）は集電体同士のみが重ね合わされ
るように接続された例を示す図である。 【図１０】 従来例の集合電池を示す断面図である。 【符号の説明】 １０…スタックセル、１０ａ…単セル、１１…正極板、
１１ａ…正極集電体、１１ｂ…正極活物質、１２…負極
板、１２ａ…負極集電体、１２ｂ…負極活物質、１３…
セパレータ、１４…封止材、１５…絶縁体、２０…スタ
ックセル、２０ａ…単セル、２１…正極板、２２…負極
板、２３…セパレータ、２４…正極集電体、２５…負極
集電体、２６…封止材、２７…絶縁体、３０…スタック
セル、３０ａ…単セル、３１…正極板、３１ａ…正極集
電体、３１ｂ…正極活物質、３２…負極板、３２ａ…負
極集電体、３２ｂ…負極活物質、３３…セパレータ、３
４…封止材、５０…スタックセル、５０ａ…単セル、５
１…正極板、５１ａ…正極集電体、５１ｂ…正極活物
質、５１ｃ…延出部、５２…負極板、５２ａ…負極集電
体、５２ｂ…負極活物質、５２ｃ…延出部、５３…セパ
レータ、５４…封止材、５５…絶縁膜、６０…スタック
セル、６０ａ…単セル、６１…正極板、６１ａ…正極集
電体、６１ｂ…正極活物質、６１ｃ…延出部、６２…負
極板、６２ａ…負極集電体、６２ｂ…負極活物質、６２
ｃ…延出部、６３…セパレータ、６４…封止材、６５…
絶縁膜、７０…スタックセル、７０ａ…単セル、７１…
正極板、７１ａ…正極集電体、７１ｂ…正極活物質、７
１ｃ…延出部、７２…負極板、７２ａ…負極集電体、７
２ｂ…負極活物質、７３…セパレータ、７４…封止材、
７５…絶縁膜、８０ａ…単セル、８１…正極板、８１ａ
…正極集電体、８１ｂ…正極活物質、８１ｃ…延出部、
８１ｄ…延出部、８２…負極板、８２ａ…負極集電体、
８２ｂ…負極活物質、８２ｃ…延出部、８２ｄ…延出
部、８３…セパレータ、８４…封止材、８５…絶縁膜、
９０ａ…単セル、９１…正極板、９１ａ…正極集電体、
９１ｂ…正極活物質、９１ｃ…延出部、９１ｄ…延出
部、９２…負極、９２ａ…負極集電体、９２ｂ…負極活
物質、９３…セパレータ、９４…封止材
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数の単セルが平面方向に導電接続され
た集合電池であって、 前記単セルは正極活物質を有する正極と負極活物質を有
する負極とを備えるとともに、前記正極活物質と前記負
極活物質は隔離部材を介して対向しており、 前記正極に導電接続された正極集電体と前記負極に導電
接続された負極集電体とで前記正極活物質および負極活
物質が狭持されているとともに、これらの外周部が絶縁
体で封止されており、 前記単セルの前記正極集電体および前記負極集電体と、
当該単セルと平面方向に互いに隣接した単セルの正極集
電体あるいは負極集電体とが直接触して並列接続もしく
は直列接続となるように接続されていることを特徴とす
る集合電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002053506A JP2003257473A (ja) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | 集合電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002053506A JP2003257473A (ja) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | 集合電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003257473A true JP2003257473A (ja) | 2003-09-12 |
Family
ID=28664920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002053506A Pending JP2003257473A (ja) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | 集合電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003257473A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009054632A2 (en) * | 2007-10-25 | 2009-04-30 | Kim's Techknowledge Inc. | Stacking type electrochemical cell having quasi-bipolar structure |
| JP2010171017A (ja) * | 2010-02-09 | 2010-08-05 | Panasonic Corp | リチウムイオン二次電池の充電方法 |
| WO2011112400A1 (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-15 | Harris Corporation | Dual layer solid state batteries |
| CN102668175A (zh) * | 2009-11-26 | 2012-09-12 | 丰田自动车株式会社 | 固体电池模块 |
-
2002
- 2002-02-28 JP JP2002053506A patent/JP2003257473A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009054632A2 (en) * | 2007-10-25 | 2009-04-30 | Kim's Techknowledge Inc. | Stacking type electrochemical cell having quasi-bipolar structure |
| WO2009054632A3 (en) * | 2007-10-25 | 2009-06-18 | Kims Techknowledge Inc | Stacking type electrochemical cell having quasi-bipolar structure |
| KR100922855B1 (ko) | 2007-10-25 | 2009-10-27 | 킴스테크날리지 주식회사 | 쿼지바이폴라 구조를 갖는 적층형 전기화학셀 |
| US8472164B2 (en) | 2007-10-25 | 2013-06-25 | Kim's Techknowledge Inc. | Stacking type electrochemical cell having quasi-bipolar structure |
| CN102668175A (zh) * | 2009-11-26 | 2012-09-12 | 丰田自动车株式会社 | 固体电池模块 |
| JP2010171017A (ja) * | 2010-02-09 | 2010-08-05 | Panasonic Corp | リチウムイオン二次電池の充電方法 |
| WO2011112400A1 (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-15 | Harris Corporation | Dual layer solid state batteries |
| KR101398746B1 (ko) | 2010-03-11 | 2014-05-27 | 해리스 코포레이션 | 듀얼 레이어 솔리드 스테이트 배터리 |
| US9136544B2 (en) | 2010-03-11 | 2015-09-15 | Harris Corporation | Dual layer solid state batteries |
| US9306241B2 (en) | 2010-03-11 | 2016-04-05 | Harris Corporation | Dual layer solid state batteries |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3819785B2 (ja) | 集合電池 | |
| Mekonnen et al. | A review of cathode and anode materials for lithium-ion batteries | |
| US8574736B2 (en) | Hybrid-typed electrode assembly of capacitor-battery structure | |
| US20050153173A1 (en) | Energy device | |
| KR100786875B1 (ko) | 전지 모듈 | |
| US20030138691A1 (en) | Bipolar electrochemical battery of stacked wafer cells | |
| US11515532B2 (en) | Electrode, nonaqueous electrolyte battery and battery pack | |
| CN103904290A (zh) | 水系锂离子电池复合电极及其制备方法、水系锂离子电池 | |
| CN102856577A (zh) | 非水电解质二次电池 | |
| JP2001319682A (ja) | 角形アルカリ蓄電池、並びにこれを用いた単位電池及び組電池 | |
| KR101613285B1 (ko) | 양면에 서로 다른 전극 활물질이 도포된 전극 및 이를 포함하는 전극조립체 | |
| CN102013512A (zh) | 一种具有高电位的电能存储装置及制作方法 | |
| JPH10208777A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| CN116190561B (zh) | 钠离子电池的电池单体、钠离子电池及用电装置 | |
| JP4162510B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| CN112234247A (zh) | 一种锂离子电池 | |
| KR101515672B1 (ko) | 2 이상의 양극 및 음극을 포함하는 전극 조립체 및 이에 의한 전기 화학 소자 | |
| CN106170883B (zh) | 扁平型二次电池 | |
| CN215988841U (zh) | 用于锂离子电池的电池单元 | |
| JP2003257473A (ja) | 集合電池 | |
| WO2022000329A1 (zh) | 一种电化学装置及电子装置 | |
| JPH11283612A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP2001015125A (ja) | リチウム電池 | |
| JPH0855637A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2003257472A (ja) | インサイドアウト型電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040614 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050601 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050809 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051206 |