JP2004055346A - 組電池、複合組電池およびそれを搭載した車両 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量化され且つ効率的に振動を抑制する構造を有する組電池を提供する。
【解決手段】組電池２０は、８個の薄型電池を有する４つの積層１５からなり、一の積層１５は２個の薄型電池１０を一単位として、上下段の薄型電池１０の異極端子１０４、１０５同士が同方向に導出するように積層されて構成される。４つの積層１５は上段の各薄型電池１０の正極端子１０４同士が同方向となるように並置され、各積層１５の上段の薄型電池１０の上部表面を、一方の端部がカバー２５に取り付けられた固定用バネ４１の他方の端部が取り付けられた固定装置４０の押え部材４１がそれぞれ押圧して薄型電池１０を固定する。４つの積層１５の同極端子で且つ同方向に導出する端子同士がそれぞれバスバー２１に溶着部２４で溶着されて接続され、バスバー２１はカバー２５から導出する組電池用端子２２、２３に接続される。これら８個の薄型電池１０が組電池用カバー２５内部に封止され、並列された４個の薄型電池１０の組が２組直列接続された組電池２０が構成される。
【選択図】　図８

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、封止手段の外周部の端縁から導出する端子を有する薄型電池を複数備えた組電池に関し、特に軽量化され且つ効率的に振動を抑制する構造を有する組電池に関する。
【０００２】
【背景技術】
封止手段の外周部の端縁から導出する端子を有する薄型電池の使用態様や使用条件の多様化に対応するために、複数の薄型電池を接続して組電池を構成することにより高電圧、高容量化が図られている。また、薄型電池の使用態様等の多様化に起因して、組電池の外部から印加される振動が増加し、組電池を構成する薄型電池の端子導出部からの電解液の漏洩等による当該組電池の性能劣化等を招く可能性があり、薄型電池を固定して振動を抑制する必要がある。しかしながら、これらを要因として組電池の重量が増加する傾向にある。
【０００３】
【発明の開示】
本発明は、軽量化され且つ効率的に振動を抑制する構造を有する組電池を提供することを目的とする。
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明によれば、２枚のシート状封止手段の外周縁部を接合して、内部に発電要素を封止すると共に、前記発電要素に接続された正極端子及び負極端子が前記封止された外周縁部から導出する１以上の薄型電池と、前記薄型電池の前記封止手段表面を押圧して固定する、弾性体及び押え部材を有する固定手段と、を備え、前記薄型電池を積層し、前記積層された薄型電池のうちの前記積層方向最外側に位置する薄型電池の前記封止手段表面に前記固定手段の押え部材を接触させ、前記弾性体により前記押え部材を押圧することにより、前記薄型電池を固定する組電池であって、前記固定手段の押え部材が、前記薄型電池との接触面において、前記薄型電池の重心位置から前記接触面の輪郭に向かって放射線状に伸びる形状を有する組電池が提供される（請求項１参照）。
【０００５】
本発明では、複数の薄型電池を積層し、当該積層された薄型電池のうちの積層方向最外側に位置する薄型電池の封止手段表面を固定手段の押え部材で接触させ、弾性体により前記押え部材を押圧することにより薄型電池を固定する組電池において、固定手段の押え部材の形状を、当該押え部材と薄型電池との接触面において、薄型電池の封止手段表面の重心位置から当該接触面の輪郭に向かって放射状に伸びる形状とすることにより、組電池の軽量化を図ることが可能になると共に、効率的に振動を抑制することが可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００７】
実施形態
図１（Ａ）は本発明の実施形態に係る薄型電池の全体を示す平面図、図１（Ｂ）は（Ａ）のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図２（Ａ）は本発明の実施形態に係る薄型電池及び固定装置の平面図であり、図２（Ｂ）は本発明の実施形態に係る他の固定装置を示す平面図であり、図２（Ｃ）は図２（Ａ）及び図２（Ｂ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図１は一つの薄型電池（単位電池）を示し、この薄型電池１０を複数接続することにより所望の電圧、容量の組電池が構成される。
【０００８】
まず図１を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る薄型電池１０の全体構成について説明すると、本例の薄型電池１０はリチウム系の薄型二次電池であり、２枚の正極板１０１と、５枚のセパレータ１０２と、２枚の負極板１０３と、正極端子１０４と、負極端子１０５と、上部電池外装部材１０６と、下部電池外装部材１０７と、特に図示しない電解質とから構成されている。このうちの正極板１０１，セパレータ１０２，負極板１０３および電解質を特に発電要素１０９と称する。
【０００９】
なお、正極板１０１，セパレータ１０２，負極板１０３の枚数には何ら限定されず、１枚の正極板１０１，３枚のセパレータ１０２，１枚の負極板１０４でも発電要素１０９を構成することができ、必要に応じて正極板、負極板およびセパレータの枚数を選択して構成することができる。
【００１０】
発電要素１０９を構成する正極板１０１は、金属酸化物などの正極活物質に、カーボンブラックなどの導電材と、ポリ四フッ化エンチレンの水性ディスパージョンなどの接着剤とを、重量比でたとえば１００：３：１０の割合で混合したものを、正極側集電体としてのアルミニウム箔などの金属箔の両面に塗着、乾燥させ、圧延したのち所定の大きさに切断したものである。なお、上記のポリ四フッ化エチレンの水性ディスパージョンの混合比率は、その固形分である。
【００１１】
正極活物質としては、例えばニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ_２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ_２）、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ_２）などのリチウム複合酸化物や、カルコゲン（Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ）化物を挙げることができる。これらの材質は薄型電池内部の発熱を比較的拡散し易く、端子への伝熱による端子の膨張による伸びを少なく出来、端子から電池外装部材へ伝達する引張り応力を極力抑制することが可能となる。
【００１２】
発電要素１０９を構成する負極板１０３は、例えば非晶質炭素、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、または黒鉛などのように、正極活物質のリチウムイオンを吸蔵および放出する負極活物質に、有機物焼成体の前駆体材料としてのスチレンブタジエンゴム樹脂粉末の水性ディスパージョンをたとえば固形分比１００：５で混合し、乾燥させたのち粉砕することで、炭素粒子表面に炭化したスチレンブタジエンゴムを担持させたものを主材料とし、これに、アクリル樹脂エマルジョンなどの結着剤をたとえば重量比１００：５で混合し、この混合物を、負極側集電体としてのニッケル箔或いは銅箔などの金属箔の両面に塗着、乾燥させ、圧延したのち所定の大きさに切断したものである。
【００１３】
特に負極活物質として非晶質炭素や難黒鉛化炭素を用いると、充放電時における電位の平坦特性に乏しく放電量にともなって出力電圧も低下するので、通信機器や事務機器の電源には不向きであるが、電気自動車等の電源として用いると急激な出力低下がないので有利である。
【００１４】
また、発電要素１０９のセパレータ１０２は、上述した正極板１０１と負極板１０３との短絡を防止するもので、電解質を保持する機能を備えてもよい。セパレータ１０２は、例えばポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン等から構成される微多孔性膜であり、過電流が流れると、その発熱によって層の空孔が閉塞され電流を遮断する機能をも有する。
【００１５】
なお、本発明のセパレータ１０２は、ポリオレフィンなどの単層膜にのみ限られず、ポリプロピレン膜をポリエチレン膜でサンドイッチした三層構造や、ポリオレフィン微多孔膜と有機不織布などを積層したものも用いることができる。セパレータ１０２を複層化することで、過電流の防止機能、電解質保持機能およびセパレータの形状維持（剛性向上）機能などの諸機能を付与することができる。また、セパレータ１０２の代わりにゲル電解質又は真性ポリマー電解質等を用いることもできる。
【００１６】
以上の発電要素１０９は、上から正極板１０１と負極板１０３とが交互に、且つ当該正極板１０１と負極板１０３との間にセパレータ１０２が位置するような順序で積層され、さらに、その最上部及び最下部にセパレータ１０２が一枚ずつ積層されている。そして、２枚の正極板１０１のそれぞれは、正極側集電部１０４ａを介して、金属箔製の正極端子１０４に接続される一方で、２枚の負極板１０３は、負極側集電部１０５ａを介して、同じく金属箔製の負極端子１０５に接続されている。なお、正極端子１０４も負極端子１０５も電気化学的に安定した金属材料であれば特に限定されないが、正極端子１０４としてはアルミニウムやアルミニウム合金、銅又はニッケルなどを挙げることができ、負極端子１０５としてはニッケル、銅、ステンレス又は鉄などを挙げることができる。これらの金属は、金属の抵抗値、線膨張係数、抵抗率において薄型電池の構成要素として特に適当であり、使用温度を変えた場合にも、端子から電池外装部材へ伝達する引張り応力を極力抑制することが可能となる。また、本例の正極側集電部１０４ａも負極側集電部１０５ａの何れも、正極板１０４および負極板１０５の集電体を構成するアルミニウム箔やニッケル箔、銅箔、鉄箔を延長して構成されているが、別途の材料や部品により当該集電部１０４ａ，１０５ａを構成することもできる。
【００１７】
発電要素１０９は、上部電池外装部材１０６及び下部電池外装部材１０７（封止手段）により封止されている。本発明の第１実施形態における上部電池外装部材１０６は、特に図示しないが、薄型電池１０の内側から外側に向かって、第１の樹脂層、金属層、第２の樹脂層の順で３つの層が積層される。この３つの層は、上部電池外装部材１０６の全面に渡って積層されており、第１の樹脂層は、例えばポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、アイオノマーなどの耐電解液性及び熱融着性に優れた樹脂フィルムである。第２の樹脂層は、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等の電気絶縁性に優れた樹脂フィルムである。このように、電池外装部材の第１の樹脂層を、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、ポリエチレン、変性ポリエチレン、アイオノマーなどの樹脂で構成することにより、金属からなる正極端子又は負極端子と電池外装部材の第１の樹脂層との良好な融着性を確保することが可能となる。金属層１０６ｂは、例えば、アルミニウムなどの金属箔である。従って、上部電池外装部材１０６は、例えば、アルミニウムなどの金属箔の一方の面（薄型電池の内側面）をポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、アイオノマーなどの樹脂でラミネートし、他方の面（薄型電池の外側面）をポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等でラミネートした、樹脂−金属薄膜ラミネート材などの可撓性を有する材料で形成される。このように、電池外装部材が樹脂層に加えて金属層を具備することにより、電池外装部材の強度を向上させることが可能となる。
【００１８】
下部電池外装部材１０７は、上部電池外装部材１０６と同様の構造のものが用いられ、特に図示しないが、薄型電池１０の内側から外側に向かって、第１の樹脂層、金属層、第２の樹脂層の順で、３つの層が積層される。下部電池外装部材１０７の第１の樹脂層は、上部電池外装部材１０６の第１の樹脂層と同様に、例えばポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、アイオノマーなどの耐電解液性及び熱融着性に優れた樹脂フィルムである。下部電池外装部材１０７の金属層は、上部電池外装部材１０６の金属層と同様に、例えば、アルミニウムなどの金属箔である。下部電池外装部材１０７の第２の樹脂層は、上部電池外装部材１０６の第２の樹脂層と同様に、例えばポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等の電気絶縁性に優れた樹脂フィルムである。
【００１９】
さらに、図１に示すように、封止された電池外装１０６、１０７の一方の端部から、正極端子１０４が導出するが、正極端子１０４の厚さ分だけ上部電池外装１０６と下部電池外装１０７との接合部に隙間が生じるので、薄型電池１０内の封止性を維持するために、当該正極端子１０４と電池外装１０６、１０７とが接触する部分に、ポリエチレンやポリプロピレン等から構成されたシールフィルムを熱融着などの方法により介在させることもできる。
【００２０】
同様に、封止された電池外装１０６、１０７の他方の端部からは、負極端子１０５が導出するが、ここにも正極端子１０４側と同様に、当該負極端子１０５と電池外装１０６、１０７とが接触する部分にシールフィルムを介在させることもできる。なお、正極端子１０４および負極端子１０５の何れにおいても、シールフィルムは電池外装１０６，１０７を構成する樹脂と同系統の樹脂から構成することが熱融着性の点から望ましい。
【００２１】
これらの電池外装部材１０６、１０７によって、上述した発電要素１０９、正極側集電部１０４ａ、正極端子１０４の一部、負極側集電部１０５ａおよび負極端子１０５の一部を包み込み、当該電池外装部材１０６、１０７により形成される空間に、有機液体溶媒に過塩素酸リチウム、ホウフッ化リチウム等のリチウム塩を溶質とした液体電解質を注入したのち、上部電池外装部材１０６及び下部電池外装部材１０７の外周縁の熱融着領域１１０を熱プレスにより熱融着し、封止する。
【００２２】
このように封止された薄型電池１０は、総厚１〜１０［ｍｍ］を有することが好ましい。薄型電池の厚さを１０［ｍｍ］以下とすることにより、当該薄型電池内部に熱がこもりにくくなり、電池外装部材の界面に応力を伝達する可能性が低くなると共に、電池の熱劣化の影響も減少する。また、薄型電池の厚さを１［ｍｍ］以上とすることにより、十分な容量を確保することが出来、経済的な効率を高くすることが可能となる。
【００２３】
有機液体溶媒として、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）などのエステル系溶媒を挙げることができるが、本発明の有機液体溶媒はこれにのみ限定されることなく、エステル系溶媒に、γ−ブチラクトン（γ−ＢＬ）、ジエトシキエタン（ＤＥＥ）等のエーテル系溶媒その他を混合、調合した有機液体溶媒も用いることができる。
【００２４】
本発明の実施形態に係る薄型電池１０は、図２（Ａ）及び図２（Ｃ）に示すような固定装置４０により固定されて、後述する組電池２０に組み込まれる。以下にこの固定装置４０について説明する。
【００２５】
図２（Ａ）及び図２（Ｃ）に示すように、本発明の実施形態に係る固定装置４０は、薄型電池１０の上部表面を押圧する押え部材４１と、当該押え部材４１に所定の圧力を印加する固定用バネ４２とから構成されている。
【００２６】
固定装置４０の押え部材４１は、薄型電池１０の上部表面の重心と接触する位置（以下、単に重心接触位置ともいう。）から当該薄型電池１０の熱融着されていない領域１１１（以下、単に非融着領域１１１ともいう。）の輪郭における各頂点に接触する位置（以下、単に頂点接触位置ともいう。）に向かって実質的に一定の幅で伸びると共に、当該重心接触位置から非融着領域１１１の輪郭の各辺の中点に接触する位置（以下、単に中点接触位置ともいう。）に向かって実質的に一定の幅で伸びる、即ち、重心接触位置から図２（Ａ）においてＸ軸に対して実質的に４５×ｎ_１［°］（ｎ_１は０〜７の整数である。）の８方向に放射線状に一定の幅で伸び、当該薄型電池１０の非融着領域１１１の表面の全面に広がるような大きさの金属や樹脂等からなる平板状の部材である。
【００２７】
当該押え部材４１は、その下面を薄型電池１０の非融着領域１１１の上面に接触し、当該押え部材４１の重心接触位置に対向する上面の位置で固定用バネ４２により鉛直下向きに圧力が印加されて薄型電池１０が固定される。このように、押え部材の形状を、薄型電池の非融着領域の全面を覆う矩形の平板状とせずに、その重心接触位置から放射線状に一定の幅で伸びて広がる平板状とすることにより、薄型電池最大の振動が生じる薄型電池の上部表面の重心位置周囲における振動を効率的に抑制することが可能となると共に、固定装置の大幅な軽量化を図ることが可能となる。
【００２８】
固定装置４０の固定用バネ４２は、押え部材４１に対して鉛直下向きに所定の圧力を印加する手段である。図２（Ｃ）に示すように、当該固定用バネ４２の一方の端部は、押え部材４１の上面の重心接触位置の対向する位置に取り付けられている。また、当該固定用バネ４２の他方の端部は、図２（Ｃ）において破線で示す、例えば組電池２０の組電池用カバー２５等の筐体に取り付けられており、当該固定用バネ４２の弾性特性により、鉛直下方向に押え部材４１を介して薄型電池１０を筐体内部で固定する。なお、固定装置４０の固定用バネ４２の代わりに、例えば樹脂やゴム等の弾性体を使用することも可能である。また、当該固定用バネ４２を複数個配置して、より強い圧力を印加したり、その配置により印加される圧力の均一化を図っても良い。
【００２９】
このような固定装置を用いて薄型電池を組電池に固定することにより、高電流化、高容量化が要求される組電池全体の軽量化を達成することが可能となると共に効率的に振動を抑制することが可能となる。
【００３０】
図２（Ｂ）は本発明の実施形態に係る他の固定装置の平面図であり、上述の図２（Ａ）に示す固定装置４０の押え部材４１の重心接触位置から放射線状に伸びる部位の幅を広くし接触面積を増加させた押え部材４１を有する固定装置４０を示す。このように幅を広くして接触面積を増加した押え部材を用いることにより、振動の抑制効果を高めることが可能となる。なお、この固定装置の押え部材の放射線状に伸びる部位の幅は、固定装置に要求される振動抑制能力、重量等から適宜設定することが可能である。
【００３１】
図３（Ａ）は本発明の実施形態に係る固定装置の変形例１の平面図であり、図３（Ｂ）は変形例１における他の固定装置を示す平面図である。この変形例１における固定装置４０は、形状が異なる押え部材４１を具備している他は、上述の固定装置４０と同様の構造である。
【００３２】
図３（Ａ）に示すように、変形例１における固定装置４０の押え部材４１の形状は、薄型電池１０の重心接触位置から各頂点接触位置に向かって一定の幅で伸びる、即ち、同図において重心接触位置からＸ軸に対して実質的に４５×ｎ_２［°］（ｎ_２は１、３、５、７である。）の４方向に放射線状に一定の幅で伸び、当該薄型電池１０の非融着領域１１１の全面に広がる平板状である。
【００３３】
このような形状を採用することにより、薄型電池の一方の方向（同図において例えばＸ軸方向）の振動の腹の数をｌとし、当該一方の方向に直交する他の方向（同図において例えばＹ軸方向）の振動の腹の数をｍとした（ｌ、ｍ）と表される振動モードにおいて、（ｌ、ｍ）＝（２、２）、（３、２）、（２、３）、（３、３）、（４、３）、（３、４）等となる場合に、特に効率良く振動を抑制することが可能となる。また、図３（Ｂ）に示すように、変形例１と同様の形状の押え部材４１の放射線状に伸びる部位の幅を広げ、接触面積を増加することにより、振動の抑制効果を高めることが可能となる。
【００３４】
図４（Ａ）は本発明の実施形態に係る固定装置の変形例２の平面図であり、図４（Ｂ）は変形例２における他の固定装置を示す平面図である。この変形例２における固定装置４０は、形状が異なる押え部材４１を具備している他は、上述の固定装置４０と同様の構造である。
【００３５】
図４（Ａ）に示すように、変形例２における固定装置４０の押え部材４１の形状は、薄型電池１０の重心接触位置から各中点接触位置に向かって一定の幅で伸びる、即ち、同図において重心接触位置からＸ軸方向に対して実質的に４５×ｎ_３［°］（ｎ_３＝０、２、４、６である。）の４方向に放射線状に一定の幅で伸び、当該薄型電池１０の非融着領域１１１の全面に広がる平板状である。
【００３６】
このような形状を採用することにより、薄型電池の一方の方向の腹の数ｌと他方の腹の数ｍの振動モード（ｌ、ｍ）において、（ｌ、ｍ）＝（２、１）、（１、２）、（３、１）、（１、３）、（４、１）、（１、４）等となる場合に、特に効率良く振動を抑制することが可能となる。また、図４（Ｂ）に示すように、変形例２と同様の形状の押え部材４１の放射線状に伸びる部位の幅を広げ、接触面積を増加させることにより、振動の抑制効果を高めることが可能となる。
【００３７】
図５（Ａ）は本発明の実施形態に係る固定装置の変形例３の平面図であり、図５（Ｂ）は変形例３における他の固定装置を示す平面図である。この変形例３における固定装置４０は、形状が異なる押え部材４１を具備している他は、上述の固定装置４０と同様の構造である。
【００３８】
図５（Ａ）に示すように、変形例３における固定装置４０の押え部材４１の形状は、上述の変形例１の押え部材の形状にさらに重心接触位置から同図中のＸ軸正負方向に伸びる部位を追加した形状であり、薄型電池１０の重心接触位置から各頂点接触位置及び対向する２辺（同図においてＸ軸正負方向に位置する短辺）の中点に接触する中点接触位置に向かって一定の幅で伸びる、即ち、同図において重心接触位置からＸ軸に対して実質的に４５×ｎ_４［°］（ｎ_４は０、１、３、４、５、７である。）の６方向に放射線状に一定の幅で伸び、当該薄型電池１０の非融着領域１１１の全面に広がる平板状である。
【００３９】
このような形状を採用することにより、薄型電池の一方の方向の腹の数ｌと他方の腹の数ｍとの振動モード（ｌ、ｍ）において、（ｌ、ｍ）＝（２、２）、（３、２）、（２、３）、（３、３）、（４、３）、（３、４）等の場合だけでなく、（ｌ、ｍ）＝（２、１）、（１、２）、（３、１）、（１、３）、（４、１）、（１、４）等の場合にも特に効率良く振動を抑制することが可能となる。また、図５（Ｂ）に示すように、変形例３と同様の形状の押え部材４１の放射線状に伸びる部位の幅を広げて接触面積を増加させることにより、振動の抑制効果を高めることが可能となる。なお、当該押え部材４１の形状を、同図中の薄型電池の非融着領域の輪郭のＸ軸正負方向に位置する短辺の代わりに、Ｙ軸正負方向に位置する長辺に向かって伸びるような形状としても良い。
【００４０】
図６（Ａ）は本発明の実施形態に係る固定装置の変形例４の平面図であり、図６（Ｂ）は変形例４における他の固定装置を示す平面図である。この変形例４における固定装置４０は、形状が異なる押え部材４１を具備している他は、上述の固定装置４０と同様の構造である。
【００４１】
図６（Ａ）に示すように、変形例４における固定装置４０の押え部材４１の形状は、上述の変形例２の押え部材の形状にさらに同図中の重心位置から非融着領域１１１の一方の対角線上で対向する２つの頂点（同図のＸ軸方向に対して重心位置から４５°及び２２５°の方向にある非融着領域１１１の頂点）に接触する頂点接触位置に向かって伸びる部位を追加した、即ち、同図において重心接触位置からＸ軸に対して実質的に４５°×ｎ_５［°］（ｎ_５は０、１、２、４、５、６である。）の６方向に放射線状に一定の幅で伸び、当該薄型電池１０の非融着領域１１１の全面に広がる平板状である。
【００４２】
このような形状を採用することにより、薄型電池の一方の方向の腹の数ｌと他方の腹の数ｍとの振動モード（ｌ、ｍ）において、（ｌ、ｍ）＝（２、１）、（１、２）、（３、１）、（１、３）、（４、１）、（１、４）等の場合だけでなく、（ｌ、ｍ）＝（２、２）、（３、２）、（２、３）、（３、３）、（４、３）、（３、４）等の場合にも特に効率良く振動を抑制することが可能となる。また、図６（Ｂ）に示すように、変形例４と同様の形状の押え部材４１の放射線状に伸びる部位の幅を広げて接触面積を増加させることにより、振動の抑制効果を高めることが可能となる。なお、当該押え部材４１の形状を、同図中の薄型電池の重心接触位置から４５°及び２２５°の方向にある非融着領域１１１の頂点の代わりに、当該重心位置から１３５°及び３１５°の方向にある非融着領域１１１の対向する２つの頂点に伸びるような形状としても良い。
【００４３】
図７（Ａ）は本発明の実施形態に係る固定装置の変形例５の平面図であり、図７（Ｂ）は変形例５における他の固定装置を示す平面図である。この変形例５における固定装置４０の押え部材４１は、形状が異なる押え部材４１を具備している他は、上述の固定装置４０と同様の構造である。
【００４４】
図７（Ａ）に示すように、変形例５における固定装置４０の押え部材４１の形状は、さらに非融着領域１１１の輪郭線上において、上述の図２（Ａ）に示す押え部材の形状に、中点接触位置と一方の側の頂点接触位置とを連結した形状を有している。具体的には、図７（Ａ）において、固定装置４０の押え部材４１の形状は、重心接触位置から各頂点接触位置に一定の幅で伸びると共に、当該重心接触位置から各中点接触位置に一定の幅で伸び、さらに、重心接触位置から同図においてＸ軸に対して０°に伸びる部位の端部と４５°に伸びる部位の端部とを結び、当該重心位置から９０°に伸びる部位の端部と１３５°に伸びる部位の端部とを結び、当該重心位置から１８０°に伸びる部位の端部と２２５°に伸びる部位の端部と、当該重心位置から２７０°に伸びる部位の端部と３１５°に伸びる部位の端部とをそれぞれ一定の幅で繋げた形状を有している。このような形状とすることにより、図２（Ａ）に示す押え部材と同様に、振動モード（ｌ、ｍ）＝（２、１）、（１、２）、（３、１）、（１、３）、（４、１）、（１、４）、（２、２）、（３、２）、（２、３）、（３、３）、（４、３）、（３、４）等となる場合に、特に効率良く振動を抑制することが可能となる。また、図７（Ｂ）に示すように、変形例５と同様の形状の押え部材４１の放射線状に伸びる部位の幅を広げて接触面積を増加させることにより、振動の抑制効果を高めることが可能となる。なお、当該押え部材４１の形状を、非融着領域１１１の輪郭線上の形状を同図中の薄型電池の重心接触位置から同図においてＸ軸に対して４５°に伸びる部位の端部と９０°に伸びる部位の端部とを結び、当該重心位置から１３５°に伸びる部位の端部と１８０°に伸びる部位の端部とを結び、当該重心接触位置から２２５°に伸びる部位の端部と２７０°に伸びる部位の端部と、当該重心接触位置から３１５°に伸びる部位の端部と０°に伸びる部位の端部とをそれぞれ一定の幅で繋げたような形状としても良い。
【００４５】
以上のように、薄型電池の重心接触位置から放射線状に伸びる部位を押さえることにより、固定装置の軽量化を図るとともに効率的に振動を抑制することが可能になると共に、例えば薄型電池の共振周波数において薄型電池に生じる腹の数に合わせて、固定装置の押え部材の形状を対応させることにより、固定装置の軽量化を図ると共に、特に効率的に振動を抑制することが可能となる。
【００４６】
なお、以上に説明したいずれの押え部材においても、当該押え部材の形状を一定の幅とせずに、例えば、重心接触位置から頂点接触位置や中点接触位置に向けて先細とした形状としても同様の効果を得ることが可能である。
【００４７】
以下に、上述の薄型電池を複数組み合わせることにより構成される組電池、及び当該組電池を複数組み合わせることにより構成される複合組電池について説明する。
【００４８】
図８は本発明の実施形態に係る複数の薄型電池により構成される組電池の斜視図、図９（Ａ）は並列接続された４個の薄型電池を２組直列接続した組電池の平面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。また、図１０は直列接続された４個の薄型電池を２組並列接続した組電池の平面図である。図１１は図８の組電池により構成される複合組電池の斜視図、図１２（Ａ）は図１１の複合組電池の平面図、図１２（Ｂ）は図１１の複合組電池の正面図、図１２（Ｃ）は図１１の複合組電池の側面図、図１３は本発明の実施形態に係る複合組電池を車両に搭載した模式図である。
【００４９】
図８及び図９に示すように、本発明の実施形態に係る組電池２０は、８個の薄型電池１０と、各薄型電池１０の端子１０４、１０５間を電気的に接続するバスバー２１と、組電池用端子２２、２３と、組電池用カバー２５とから構成されている。
【００５０】
組電池２０は、８個の薄型電池１０から構成される４つの積層１５を有しており、一の積層１５は２個の薄型電池１０を一つの単位として、一の薄型電池１０の正極端子１０４と他の薄型電池１０の負極端子１０５とが同一方向に導出するような方向で、当該一の薄型電池１０の鉛直上向きの面と当該他の薄型電池１０の鉛直下向きの面とを接触させて、当該一の薄型電池１０と他の薄型電池１０とを積層して構成される。
【００５１】
これら４つの積層１５は、一の積層１５の上段の薄型電池１０の正極端子１０４と、他の積層１５の上段の薄型電池１０の正極端子１０４が同一方向となるような方向で、当該一の積層１５の側方に当該他の積層１５が並置されて、組電池用カバー２５内部の所定の位置に配置される。
【００５２】
各積層１５の上段に位置する薄型電池１０の上部には、上述の押え部材４１と固定用バネ４２とを有する固定装置４０がそれぞれ設けられており、各固定用バネ４２の一方の端部は組電池用カバー２５に取り付けられており、当該固定用バネ４２の他方の端部は押え部材４１の重心接触位置に対向する上部表面の位置に取り付けられている。そして、当該押え部材４１の下部表面が、並置された積層１５の上段の薄型電池１０の非融着領域１１１の上部表面に接触して固定用バネ４２が押圧することにより、各積層１５を構成する２つの薄型電池１０がそれぞれ組電池用カバー２５内部に固定される。
【００５３】
このように並置された４つの積層１５の上段に位置する各薄型電池１０の正極端子１０４同士が、バスバー２１に溶着部２４で溶着されて、電気的に接続される。同様に、各積層１５の２段目に位置する薄型電池１０の正極端子１０４同士がバスバー２１により電気的に接続される。負極端子側においても同様に、４つの積層１５の１段目及び２段目に位置する各薄型電池の負極端子１０５同士がバスバー２１に溶着部２４で溶着されて電気的に接続される。
【００５４】
そして、４つの積層１５の上段に位置する各薄型電池１０の負極端子１０５同士を接続するバスバー２１と、当該４つの積層１５の下段に位置する各薄型電池の正極端子１０４同士を接続するバスバー２１とが電気的に接続される。さらに、特に図示しないが、４つの積層１５の上段の各薄型電池１０の正極端子１０４を接続するバスバー２１は、組電池用カバー２５から導出する略円柱形状の組電池用正極端子２２に接続され、同様に当該４つの積層１５の下段の各薄型電池１０の負極端子１０５を接続するバスバー２１は組電池用カバー２５から導出する略円柱形状の組電池用負極用端子２３に接続される。このように８個の薄型電池が積層され接続されることにより、並列された４個の薄型電池１０の組が２組直列接続された組電池２０が構成される。
【００５５】
また、図１０は上述とは異なる接続構造により接続された８個の薄型電池１０から構成される組電池２０の平面図を示す。なお、当該組電池１０は、接続構造とバスバー２１の数が異なる他は、先述の組電池と同様の構造である。当該組電池２０は、８個の薄型電池１０からなる４つの積層１５を有しており、一の積層１５は２個の薄型電池１０を一つの単位として、一の薄型電池１０の正極端子１０４と、他の薄型電池１０の正極端子１０４とが同一方向に導出するような方向で、当該一の薄型電池と他の薄型電池とを積層して構成される。
【００５６】
これら４つの積層１５ａ〜１５ｄは、一の積層を構成する各薄型電池１０の正極端子１０４と、当該一の積層に隣接する他の積層を構成する各薄型電池１０の負極端子１０５とが同一方向となるような方向で、当該一の積層の側方に当該他の積層が並置されて、組電池用カバー２５内部の所定の位置に配置される。そして、各積層１５ａ〜１５ｄの上段の薄型電池１０の非融着領域１１１の上部表面が固定装置４０の押え部材４１により押圧されることにより、８個の薄型電池１０が組電池用カバー２５の内部に固定される。
【００５７】
同図に示すように、第１の積層１５ａの上段に位置する薄型電池１０の負極端子１０５と当該積層１５ａに隣接する第２の積層１５ｂの上段に位置する薄型電池１０の正極端子１０４とがバスバー２１により電気的に接続される。同様に、第１の積層１５ａの２段目に位置する薄型電池１０の負極端子１０５と第２の積層１５ｂの２段目に位置する薄型電池１０の正極端子１０４とがそれぞれバスバー２１により電気的に接続される。また、第２の積層１５ｂの各段の薄型電池１０の負極端子１０５と第３の積層１５ｃの同一段の薄型電池１０の正極端子１０４とがバスバー２１によりそれぞれ電気的に接続され、第３の積層１５ｃの各段の薄型電池１０の負極端子１０５と第４の積層１５ｄの同一段の薄型電池１０の正極端子１０４とがバスバー２１により電気的に接続されている。そして、特に図示しないが、第１の積層１５ａの各段の薄型電池１０の各正極端子１０４は、組電池用カバー２５から導出する略円柱形状の組電池用正極端子２２に接続される。同様に、特に図示しないが、第４の積層１５ｄの各段の薄型電池１０の各負極端子１０５は、組電池用カバー２５から導出する略円柱形状の組電池用負極端子２３に接続される。このように８個の薄型電池が積層され接続されることにより、直列接続された４個の薄型電池１０の組が２組並列接続された組電池２０が構成される。
【００５８】
このような固定装置により複数の薄型電池を固定して組電池を構成することにより、組電池全体の軽量化を図ると共に効率的に振動を抑制することが可能となる。
【００５９】
図１１及び図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、図８に示す組電池２０を電気的に接続した６個の組電池２０から構成される複合組電池３０を示す。図１１及び図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、複合組電池３０は、組電池２０の端子２２、２３がそれぞれ同一方向に向くように積層されている。すなわち、ｍ段目に位置する組電池２０の端子２２、２３と、ｍ＋１段目に位置する組電池２０の端子２２、２３とが同一方向に向くように、ｍ段目の組電池２０の上にｍ＋１段目の組電池２０が積層される（ｍ：自然数）。そして、同一方向を向いた全ての組電池２０の組電池用正極端子２２を、当該複合組電池３０と外部とを接続する外部接続用正極端子３１で電気的に接続する。同様に、同一方向を向いた全ての組電池２０の組電池用負極端子２３を、外部接続用負極端子３２で電気的に接続する。同図に示すように、外部接続用正極端子３１は、略矩形の平板形状であり、組電池用正極端子２２を挿入或いは圧入可能な直径を有する複数の端子接続用孔が加工されている。当該端子接続用孔は、積層された組電池２０の組電池用正極端子２２間のピッチに等しいピッチで加工されており、外部接続用負極端子３２にも同様に端子接続用孔が加工されている。
【００６０】
さらに、組電池用端子２２、２３が複合組電池３０の外部に露出しないように、接続された全ての組電池用端子２２、２３を覆うように、絶縁性の材料の絶縁カバー３３が具備されている。なお、図１１において当該絶縁カバー３３は、説明の便宜上、透視図により描かれており、図１２には図示しない。そして、上述のように積層された６個の組電池２０は、その両側面部に平板状の連結部材３４で連結され、さらに固定ネジ３５により締結、固定される。
【００６１】
以上のように、薄型電池により所定の数を単位とした組電池を構成し、さらに当該組電池を単位として、所定の数の組電池を組み合わせて複合組電池を構成することにより、要求される容量、電圧等に適当な複合組電池を容易に得ることが可能となる。また、複雑な接続を伴うことなく複合組電池を構成するので、接続不良による、複合組電池の故障率を低減することが可能となる。さらに、複合組電池を構成する一つの薄型電池が故障或いは劣化し、当該薄型電池の交換を必要とする場合、当該薄型電池を有する組電池を容易に交換することも可能となる。
【００６２】
図１３は、車両１のフロア下に上述の複合組電池３０を車載した例を示す模式図である。車両１の移動に伴って、車内には多くの振動が発生する。同図に示すように、上述の複合組電池３０を車載することにより、当該振動により薄型電池の端子と電池外装部材との間に界面剥離が発生する可能性が著しく減少し、車両で電池を有効に活用することが可能となる。
【００６３】
なお、組電池を構成する薄型電池の数、複合組電池を構成する組電池の数、組電池を構成する薄型電池の接続方式、及び複合組電池を構成する組電池の接続方式は、上述の数及び接続方式に限定されるものではなく、要求される電気容量、電圧等から適宜その数及び接続方式（直列接続、並列接続、直列並列複合接続）を設定することが出来る。
【００６４】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００６５】
【実施例】
以下、本発明をさらに具体化した実施例及び比較例により本発明の効果を確認した。以下の実施例は、上述した実施形態で用いた薄型電池の効果を確認するためのものである。
【００６６】
実施例１
実施例１の薄型電池は、正極端子にアルミニウム（Ａｌ）箔、負極端子にニッケル（Ｎｉ）箔、正極活性物質にマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ_２）、負極活性物質に非結晶性炭素材、電解液にプロピレンカーボネート（ＰＣ）及びエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）の混合液を用いた。また、第１の樹脂層にポリエチレン（ＰＥ）樹脂フィルム、金属層にアルミニウム（Ａｌ）箔、第２の樹脂層にナイロン樹脂フィルムを積層した高分子金属複合フィルムを上部電池外装部材及び下部電池外装部材として用いて縦１４０ｍｍ×横８０ｍｍ×厚さ４ｍｍの薄型電池を作製した。そして、実施例１の組電池として、８個の各薄型電池を図１０に示す２段４列に積層し、当該薄型電池を図２（Ａ）に示す幅狭で８方向に伸びる形状の押え部材を有する固定装置でそれぞれ固定して、直列接続された４個の薄型電池を２組並列接続し、縦２５０ｍｍ×横４００ｍｍ×高さ２０ｍｍの組電池を作製した。実施例１〜１２及び比較例１〜３において作製した組電池の条件を表１に示す。
【表１】

この組電池内部の薄型電池の略中央部に加速度ピックアップを設定し、インパルスハンマーにより組電池用カバーの一部をハンマリングしたときの加速度ピックアップの振動スペクトルを測定した。設定方法は、ＪＩＳ・Ｂ０９０８（振動及び衝撃ピックアップの構成方法・基本概念）に準拠した。この測定により得られた測定スペクトルをＦＦＴ分析器により解析し、次元変換により得られた周波数に関して平均化とスムージングを行って、振動伝達率スペクトルを抽出した。また、後述する比較例１の組電池のサンプルを基準として、実施例の組電池の１０〜８００Ｈｚのオーバーオール平均値が、当該基準サンプルのオーバーオール平均値に対して−５ｄＢ以下のものを「◎」、−５〜±０ｄＢのものを「○」、±０ｄＢ以上のものを「×」として、振動の抑制特性について検証した。
【００６７】
この結果、図１４において実線で示すように、比較例１と比べて１０〜８００Ｈｚのほぼ全体において振動が低減された振動スペクトルが確認され、オーバーオール平均値の比較においても表１に示すように良好な耐振性能が確認された。
【００６８】
実施例２
実施例２の組電池は、実施例１と同様の薄型電池を用い、８個の当該薄型電池を図９に示す２段４列に積層し、当該薄型電池を図２（Ｂ）に示す幅広で８方向に伸びる形状の押え部材を有する固定装置でそれぞれ固定して、並列接続された４個の薄型電池を２組直列接続し、実施例１と同様の大きさの組電池を作製した。この組電池について、実施例１と同様に、振動スペクトルの測定を行った結果、図１４において一点鎖線で示すように、比較例１と比べて１０〜８００Ｈｚのほぼ全体において振動が低減された振動伝達率スペクトルが確認され、オーバーオール平均値の比較においても表１に示すように良好な耐振性能が確認された。
【００６９】
実施例３
実施例３の組電池は、実施例１と同様の薄型電池を用い、８個の当該薄型電池を図１０に示す２段４列に積層し、当該薄型電池を図３（Ａ）に示す幅狭で対角方向の４方向に伸びる形状の押え部材を有する固定装置でそれぞれ固定して、直列接続された４個の薄型電池を２組並列接続し、実施例１と同様の大きさの組電池を作製した。この組電池について、実施例１と同様に、振動スペクトルの測定を行った結果、図１５において実線で示すように、比較例１と比べて０〜８００Ｈｚのほぼ全体において振動が低減された振動伝達率スペクトルが確認され、オーバーオール平均値の比較においても表１に示すような耐振性能が確認された。
【００７０】
実施例４
実施例４の組電池は、実施例１と同様の薄型電池を用い、８個の当該薄型電池を図９に示す２段４列に積層し、当該薄型電池を図３（Ｂ）に示す幅広で対角方向の４方向に伸びる形状の押え部材を有する固定装置でそれぞれ固定して、並列接続された４個の薄型電池を２組直列接続し、実施例１と同様の大きさの組電池を作製した。この組電池について、実施例１と同様に、振動スペクトルの測定を行った結果、図１５において一点鎖線で示すように、比較例１と比べて０〜８００Ｈｚのほぼ全体において振動が低減された振動伝達率スペクトルが確認され、オーバーオール平均値の比較においても表１に示すように良好な耐振性能が確認された。
【００７１】
実施例５
実施例５の組電池は、実施例１と同様の薄型電池を用い、８個の当該薄型電池を図１０に示す２段４列に積層し、当該薄型電池を図４（Ａ）に示す幅狭で各辺の中点方向の４方向に伸びる形状の押え部材を有する固定装置でそれぞれ固定して、直列接続された４個の薄型電池を２組並列接続し、実施例１と同様の大きさの組電池を作製した。この組電池について、実施例１と同様に、振動スペクトルの測定を行った結果、図１６において実線で示すように、比較例１と比べて０〜８００Ｈｚのほぼ全体において振動が低減された振動伝達率スペクトルが確認され、オーバーオール平均値の比較においても表１に示すような耐振性能が確認された。
【００７２】
実施例６
実施例６の組電池は、実施例１と同様の薄型電池を用い、８個の当該薄型電池を図９に示す２段４列に積層し、当該薄型電池を図４（Ｂ）に示す幅広で各辺の中点方向の４方向に伸びる形状の押え部材を有する固定装置でそれぞれ固定して、並列接続された４個の薄型電池を２組直列接続し、実施例１と同様の大きさの組電池を作製した。この組電池について、実施例１と同様に、振動スペクトルの測定を行った結果、図１６において一点鎖線で示すように、比較例１と比べて０〜８００Ｈｚのほぼ全体において振動が低減された振動伝達率スペクトルが確認され、オーバーオール平均値の比較においても表１に示すように良好な耐振性能が確認された。
【００７３】
実施例７
実施例７の組電池は、実施例１と同様の薄型電池を用い、８個の当該薄型電池を図１０に示す２段４列に積層し、当該薄型電池を図５（Ａ）に示す幅狭で６方向に伸びる形状の押え部材を有する固定装置でそれぞれ固定して、直列接続された４個の薄型電池を２組並列接続し、実施例１と同様の大きさの組電池を作製した。この組電池について、実施例１と同様に、振動スペクトルの測定を行った結果、図１７において実線で示すように、比較例１と比べて０〜８００Ｈｚのほぼ全体に渡って振動が低減された振動伝達率スペクトルが確認され、オーバーオール平均値の比較においても表１に示すような耐振性能が確認された。
【００７４】
実施例８
実施例８の組電池は、実施例１と同様の薄型電池を用い、８個の当該薄型電池を図９に示す２段４列に積層し、当該薄型電池を図５（Ｂ）に示す幅広で６方向に伸びる形状の押え部材を有する固定装置でそれぞれ固定して、並列接続された４個の薄型電池を２組直列接続し、実施例１と同様の大きさの組電池を作製した。この組電池について、実施例１と同様に、振動スペクトルの測定を行った結果、図１７において一点鎖線で示すように、比較例１と比べて０〜８００Ｈｚのほぼ全体に渡って振動が低減された振動伝達率スペクトルが確認され、オーバーオール平均値の比較においても表１に示すように良好な耐振性能が確認された。
【００７５】
実施例９
実施例９の組電池は、実施例１と同様の薄型電池を用い、８個の当該薄型電池を図１０に示す２段４列に積層し、当該薄型電池を図６（Ａ）に示す幅狭で６方向に伸びる形状の押え部材を有する固定装置でそれぞれ固定して、直列接続された４個の薄型電池を２組並列接続し、実施例１と同様の大きさの組電池を作製した。この組電池について、実施例１と同様に、振動スペクトルの測定を行った結果、図１８において実線で示すように、比較例１と比べて０〜８００Ｈｚのほぼ全体に渡って振動が低減された振動伝達率スペクトルが確認され、オーバーオール平均値の比較においても表１に示すような耐振性能が確認された。
【００７６】
実施例１０
実施例１０の組電池は、実施例１と同様の薄型電池を用い、８個の当該薄型電池を図９に示す２段４列に積層し、当該薄型電池を図６（Ｂ）に示す幅広で６方向に伸びる形状の押え部材を有する固定装置でそれぞれ固定して、並列接続された４個の薄型電池を２組直列接続し、実施例１と同様の大きさの組電池を作製した。この組電池について、実施例１と同様に、振動スペクトルの測定を行った結果、図１８において一点鎖線で示すように、比較例１と比べて０〜８００Ｈｚのほぼ全体に渡って振動が低減された振動伝達率スペクトルが確認され、オーバーオール平均値の比較においても表１に示すように良好な耐振性能が確認された。
【００７７】
実施例１１
実施例１１の組電池は、実施例１と同様の薄型電池を用い、８個の当該薄型電池を図９に示す２段４列に積層し、当該薄型電池を図７（Ａ）に示す幅狭で６方向に伸びる形状の押え部材を有する固定装置でそれぞれ固定して、並列接続された４個の薄型電池を２組直列接続し、実施例１と同様の大きさの組電池を作製した。この組電池について、実施例１と同様に、振動スペクトルの測定を行った結果、図１９において実線で示すように、比較例１と比べて０〜８００Ｈｚのほぼ全体に渡って振動が低減された振動伝達率スペクトルが確認され、オーバーオール平均値の比較においても表１に示すような耐振性能が確認された。
【００７８】
実施例１２
実施例１２の組電池は、実施例１と同様の薄型電池を用い、８個の当該薄型電池を図９に示す２段４列に積層し、当該薄型電池を図７（Ｂ）に示す幅広で６方向に伸びる形状の押え部材を有する固定装置でそれぞれ固定して、並列接続された４個の薄型電池を２組直列接続し、実施例１と同様の大きさの組電池を作製した。この組電池について、実施例１と同様に、振動スペクトルの測定を行った結果、図１９において一点鎖線で示すように、比較例１と比べて０〜８００Ｈｚのほぼ全体に渡って振動が低減された振動伝達率スペクトルが確認され、オーバーオール平均値の比較においても表１に示すように良好な耐振性能が確認された。
比較例１
比較例１の組電池は、実施例１と同様の薄型電池を用い、８個の当該薄型電池を図１０に示す２段４列に積層し、当該薄型電池を図２１（Ａ）に示すような薄型電池の非融着領域の上部全面を覆うような形状の押え部材を有する固定装置でそれぞれ固定して、直列接続された４個の薄型電池を２組並列接続し、実施例１と同様の大きさの組電池を作製した。
【００７９】
比較例２
比較例２の組電池は、実施例１と同様の薄型電池を用い、８個の当該薄型電池を図１０に示す２段４列に積層し、当該薄型電池を図２１（Ｂ）に示すような薄型電池の非融着領域の上部表面の輪郭に沿って相対的に幅狭の略ロの字形状の押え部材を有する固定装置でそれぞれ固定して、直列接続された４個の薄型電池を２組並列接続し、実施例１と同様の大きさの組電池を作製した。この組電池について、実施例１と同様に、振動スペクトルの測定を行った結果、図２０において実線で示すように、比較例１と比べて０〜約７００Ｈｚにおいて振動が増加する振動伝達率スペクトルが確認され、オーバーオール平均値の比較においても表１に示すように比較例１に劣る耐振性能しか得られなかった。
【００８０】
比較例３
比較例３の組電池は、実施例１と同様の薄型電池を用い、８個の当該薄型電池を図１０に示す２段４列に積層し、当該薄型電池を図２１（Ｃ）に示すような薄型電池の非融着領域の上部表面の輪郭に沿って相対的に幅広の略ロの字形状の押え部材を有する固定装置でそれぞれ固定して、直列接続された４個の薄型電池を２組並列接続し、実施例１と同様の大きさの組電池を作製した。この組電池について、実施例１と同様に、振動スペクトルの測定を行った結果、図２０において一点鎖線で示すように、比較例１と比べて０〜約７００Ｈｚにおいて振動が増加する振動伝達率スペクトルが確認され、オーバーオール平均値の比較においても表１に示すように比較例１に劣る耐振性能しか得られなかった。
【００８１】
考察
実施例１〜１２の組電池の固定装置は、比較例１の組電池の固定装置に対して軽量化が図られた上に、図１４〜１９及び表１から明らかなように、０〜８００Ｈｚにおいてほぼ全体的に振動が低減され、良好な耐振性能が確認された。また、図２０に示す比較例１〜３の振動伝達率スペクトルの比較により、固定装置の押さえ部材で薄型電池の重心位置を押圧することにより、特に効率的に振動を抑制可能であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は本発明の実施形態に係る薄型電池の全体を示す平面図、図１（Ｂ）は（Ａ）のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図２】図２（Ａ）は本発明の実施形態に係る薄型電池及び固定装置の平面図であり、図２（Ｂ）は本発明の実施形態に係る他の固定装置を示す平面図であり、図２（Ｃ）は図２（Ａ）及び図２（Ｂ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図３（Ａ）は本発明の実施形態に係る固定装置の変形例１の平面図であり、図３（Ｂ）は変形例１における他の固定装置を示す平面図である。
【図４】図４（Ａ）は本発明の実施形態に係る固定装置の変形例２の平面図であり、図４（Ｂ）は変形例２における他の固定装置を示す平面図である。
【図５】図５（Ａ）は本発明の実施形態に係る変形例３の固定装置の平面図であり、図５（Ｂ）は変形例３における他の固定装置を示す平面図である。
【図６】図６（Ａ）は本発明の実施形態に係る変形例４の固定装置の平面図であり、図６（Ｂ）は変形例４における他の固定装置を示す平面図である。
【図７】図７（Ａ）は本発明の実施形態に係る変形例５の固定装置の平面図であり、図７（Ｂ）は変形例５における他の固定装置を示す平面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る複数の薄型電池により構成される組電池の斜視図である。
【図９】図９（Ａ）は並列接続された４個の薄型電池を２組直列接続した組電池の平面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図１０】図１０は直列接続された４個の薄型電池を２組並列接続した組電池の平面図である。
【図１１】図８の組電池により構成される複合組電池の斜視図である。
【図１２】図１２（Ａ）は図１１の複合組電池の平面図、図１２（Ｂ）は図１１の複合組電池の正面図、図１２（Ｃ）は図１１の複合組電池の側面図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る複合組電池を車両に搭載した模式図である。
【図１４】実施例１、実施例２及び比較例１の振動伝達率スペクトルを示すグラフである。
【図１５】実施例３、実施例４及び比較例１の振動伝達率スペクトルを示すグラフである。
【図１６】実施例５、実施例６及び比較例１の振動伝達率スペクトルを示すグラフである。
【図１７】実施例７、実施例８及び比較例１の振動伝達率スペクトルを示すグラフである。
【図１８】実施例９、実施例１０及び比較例１の振動伝達率スペクトルを示すグラフである。
【図１９】実施例１１、実施例１２及び比較例１の振動伝達率スペクトルを示すグラフである。
【図２０】比較例１、比較例２及び比較例３の振動伝達率スペクトルを示すグラフである。
【図２１】図２１（Ａ）は比較例１における固定装置の平面図、図２１（Ｂ）は比較例２における固定装置の平面図、図２１（Ｃ）は比較例３における固定装置の平面図である。
【符号の説明】
１…車両
１０…薄型電池
１０１…正極板
１０２…セパレータ
１０３…負極板
１０４…正極端子
１０５…負極端子
１０６…上部電池外装部材
１０７…下部電池外装部材
１０９…発電要素
１１０…熱融着領域
１１１…非融着領域
１５…積層
２０…組電池
２１…バスバー
２２…組電池用正極端子
２３…組電池用負極端子
２４…融着部
２５…組電池用カバー
３０…複合組電池
３１、３２…外部接続用端子
３３…絶縁カバー
３４…連結部材
３５…固定ネジ
４０…固定装置
４１…押え部材
４２…固定用バネ

Claims (16)

1. ２枚のシート状封止手段の外周縁部を接合して、内部に発電要素を封止すると共に、前記発電要素に接続された正極端子及び負極端子が前記封止された外周縁部から導出する１以上の薄型電池と、
   前記薄型電池の前記封止手段表面を押圧して固定する、弾性体及び押え部材を有する固定手段と、を備え、
   前記薄型電池を積層し、前記積層された薄型電池のうちの前記積層方向最外側に位置する薄型電池の前記封止手段表面に前記固定手段の押え部材を接触させ、前記弾性体により前記押え部材を押圧することにより、前記薄型電池を固定する組電池であって、
   前記固定手段の押え部材が、前記薄型電池との接触面において、前記薄型電池の重心位置から前記接触面の輪郭に向かって放射線状に伸びる形状を有する組電池。
2. 前記固定手段の押え部材が、前記薄型電池との接触面において、前記薄型電池の重心位置から前記接触面の輪郭の少なくとも一つの頂点に向かって伸びる形状を有する請求項１記載の組電池。
3. 前記固定手段の押え部材が、前記薄型電池との接触面において、前記薄型電池の重心位置から前記接触面の輪郭の少なくとも一辺の中点に向かって伸びる形状を有する請求項１又は２記載の組電池。
4. １以上の薄型電池が積層された、薄型電池の積層体を複数有し、
   一の薄型電池の積層体の側方に他の薄型電池の積層体が並置された組電池であって、
   前記各積層体に対応して複数の前記固定手段をさらに有し、
   前記各固定手段の押え部材が、対応する前記積層体の、前記積層方向最外側に位置する薄型電池の前記封止手段表面に接触し、前記各固定手段が有する前記弾性体が押圧することにより、前記各積層体の薄型電池が固定される請求項１〜３の何れかに記載の組電池。
5. 前記薄型電池の前記正極端子及び負極端子の間を電気的に接続する複数の接続手段をさらに有し、
   前記各積層体の同一段に位置する薄型電池の同極端子同士が同一方向に導出するように前記複数の積層体を並置し、
   前記各積層体の同一段に位置する薄型電池の正極端子同士を前記一の接続手段により接続し、
   前記各積層体の同一段に位置する薄型電池の負極端子同士を前記他の接続手段により接続して、前記各積層体の同一段に位置する薄型電池を電気的に並列に接続する請求項４記載の組電池。
6. 前記薄型電池の前記正極端子及び負極端子の間を電気的に接続する複数の接続手段をさらに有し、
   前記各積層体の同一段に位置する薄型電池において、前記一の積層体の薄型電池の正極端子又は負極端子の一方の端子と、前記一の積層体に隣接して並置される前記他の積層体の薄型電池の前記一の積層体の一方の端子とは異なる極の端子である他極端子とを同一方向に導出するように前記複数の積層体を並置し，
   前記一の積層体の薄型電池の正極端子又は負極端子の一方と前記他の積層体の薄型電池の他極端子とを前記接続手段により接続して、前記各積層体の同一段に位置する薄型電池を電気的に直列接続する請求項４記載の組電池。
7. 前記薄型電池が、１〜１０ｍｍの厚さを有する請求項１〜６の何れかに記載の組電池。
8. 前記薄型電池の前記正極端子が、アルミニウム、鉄、及びニッケルからなる群より選ばれる一又はそれ以上の成分を含む請求項１〜７の何れかに記載の組電池。
9. 前記薄型電池の負極端子が、鉄、ニッケル、及び銅からなる群より選ばれる一又はそれ以上の成分を含む請求項１〜８の何れかに記載の組電池。
10. 前記薄型電池の前記発電要素は正極として機能する正極活性物質を有し、
    前記正極活性物質が、リチウム複合酸化物である請求項１〜９の何れかに記載の組電池。
11. 前記リチウム複合酸化物が、リチウム−マンガン系複合酸化物である請求項１０記載の薄型電池。
12. 前記薄型電池の前記発電要素は負極として機能する負極活性物質を有し、
    前記負極活性物質が、炭素系材料である請求項１〜１１の何れかに記載の組電池。
13. 前記炭素系材料が、非結晶性炭素材である請求項１２記載の薄型電池。
14. 請求項１〜１３の何れかに記載の組電池を電気的に接続した、複数の組電池を有する複合組電池であって、
    前記各組電池が、外部と電気的に接続する組電池用正極端子及び組電池用負極端子を有し、
    一の前記組電池の組電池用正極端子又は組電池用負極端子の一方の組電池用端子と、他の前記組電池の前記一の組電池用端子の一方の組電池用端子とは極の異なる組電池用端子とを電気的に接続した少なくとも２以上の前記組電池を含む複合組電池。
15. 請求項１〜１３の何れかに記載の組電池を電気的に接続した、複数の組電池を有する複合組電池であって、
    前記各組電池が、外部と電気的に接続する組電池用正極端子及び組電池用負極端子を有し、
    一の前記組電池の組電池用正極端子と、他の前記組電池の組電池用正極端子とを電気的に接続し、
    前記一の組電池の組電池用負極端子と、前記他の組電池の組電池用負極端子とを電気的に接続した少なくとも２以上の前記組電池を含む複合組電池。
16. 請求項１４又は１５記載の複合組電池を車載した車両。

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