JP2004103415A

JP2004103415A - ラミネート二次電池、複数のラミネート二次電池からなる組電池モジュール、複数の組電池モジュールからなる組電池ならびにこれらいずれかの電池を搭載した電気自動車

Info

Publication number: JP2004103415A
Application number: JP2002264142A
Authority: JP
Inventors: Osamu Shimamura; 嶋村　修; Takaaki Abe; 安部　孝昭; Takanori Ito; 伊藤　孝憲; Yukinori Takahashi; 高橋　幸徳; Takami Saito; 齋藤　崇実; Hideaki Horie; 堀江　英明; Kenji Hamada; 濱田　謙二; Masaaki Suzuki; 鈴木　正明
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-09-10
Filing date: 2002-09-10
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】耐環境性を備えたラミネート二次電池を提供する。
【解決手段】正極または負極となる集電体（２２）とセパレータ（２４）とが交互に積層された電池要素（２０）を備え、電池要素の少なくとも一方の面に電池要素の積層方向に弾発力を付与する弾性体（３０）が配置され、電池要素と弾性体とは高分子と金属とを複合したラミネートフィルム（１２）で真空包装されている。
【選択図】　　　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリット電気自動車（ＨＥＶ）、燃料電池自動車（ＦＣＶ）のモータ駆動用、または蓄電用として最適な構造を有するラミネート二次電池、組電池モジュール、組電池ならびにこれらいずれかの電池を搭載した電気自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の環境保護運動の高まりを背景として、自動車の排ガスによる大気汚染が世界的な問題となっている。このため、モータを動力源とする電気自動車やエンジンとモータとを動力源とするハイブリッド電気自動車が注目を集めている。電気自動車の開発を支えるため、電気自動車に搭載する高エネルギー密度、高出力密度の電池の開発も盛んに行われている。
【０００３】
電気自動車の電池には、繰り返し充電が可能な二次電池が使用される。電池の構成としては、巻回した電池要素を円筒型のケースに収納したものや、巻回した電池要素あるいは、平板状の電極、セパレータを積層した電池要素を扁平型のケースに収納したものがある。これらの円筒型または扁平型のケースは強度をもたせる必要があるため、金属容器で形成する必要がある（例えば、特許文献１参照。）。そのため、軽量化が容易でないという問題があった
そこで、電池の軽量化をし、より高エネルギー密度で高出力を実現できる電池として、ラミネートフィルムを外装ケースとし、その周囲を熱融着によりシールすることにより密閉化した電池が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３４８７７２号公報
【特許文献２】
特開平１１−２２４６５２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＥＶ、ＨＥＶ、ＦＣＶなど電気自動車のモータ駆動用として用いられる電池は、使用環境が厳しいため、電池内部の化学反応や電池の温度が時間と共に著しく変動する。
【０００６】
一般的に用いられる電池は、その出力が経時的に大きく変動する状態で使用されることはめったになく、安定した環境で使用される。ところが、電気自動車に用いられる電池の場合、加減速が頻繁に行われることになるので、大電流の供給と充電とが頻繁に繰り返される。したがって、電気自動車用の電池の場合、電池としての使用環境は決して安定したものではなく、厳しいものであると言える。
【０００７】
このように、厳しい環境での使用は、電池内部に大きな温度変化を生じさせることになり、電池要素の熱膨張によって、電池要素を構成する、シート状の集電体およびセパレータを波状に変形させる。この変形によって、場所ごとに不均一な化学反応が行われ、電池容量の低下、電池寿命の低下が生じる。電気自動車の場合、電池容量の低下は即座に走行性能の低下に結びつき、電池寿命の低下はランニングコストの上昇に結びつく。したがって、これらの低下はできる限り避けなければならない。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、ＥＶ、ＨＥＶ、ＦＣＶなど電気自動車のモータ駆動用、または蓄電用として最適な構造を有する、耐環境性に優れた、ラミネート二次電池、複数のラミネート二次電池からなる組電池モジュール、複数の組電池モジュールからなる組電池ならびにこれらいずれかの電池を搭載した電気自動車の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかるラミネート二次電池は、正極または負極となる集電体とセパレータとが交互に積層された電池要素を備え、前記電池要素の少なくとも一方の面に前記電池要素の積層方向に弾発力を付与する弾性体が配置され、前記電池要素と前記弾性体とは高分子と金属とを複合したラミネートフィルムで真空包装されていることを特徴とするものである。
【００１０】
このように、電池要素がその積層方向に弾性体によって均一に押さえられるようにしておけば、シート状の集電体およびセパレータの変形を抑えることができる。このため、電池容量の低下、電池寿命の低下を防止することができ、電気自動車用の電池として相応しい耐環境性に優れた電池となる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明のラミネート二次電池によれば、弾性体により電池要素をその積層方向から押さえるようにしたので、電池要素を構成する集電体およびセパレータの変形を抑えることができ、電池容量の低下、電池寿命の低下が防止でき、優れた耐環境性を備えることができる。
【００１２】
また、本発明のラミネート二次電池を複数直並列接続して組電池モジュールを構成し、さらにその組電池モジュールを複数直並列接続して組電池を構成すれば、その組電池モジュールおよび組電池は、電気自動車用の電池として相応しい耐環境性を備えた電池となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかるラミネート二次電池、複数のラミネート二次電池からなる組電池モジュール、複数の組電池モジュールからなる組電池ならびにこれらいずれかの電池を搭載した電気自動車の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は以下に記載した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に含まれる範囲内で適宜変更して実施することができる。
【００１４】
本発明にかかるラミネート二次電池は、正極または負極となる集電体とセパレータとが交互に積層された電池要素を備え、前記電池要素の少なくとも一方の面に前記電池要素の積層方向に弾発力を付与する弾性体が配置され、前記電池要素と前記弾性体とは高分子と金属とを複合したラミネートフィルムで真空包装されたものである。
【００１５】
図１は、本発明にかかるラミネート二次電池の外観図であり、図２は、図１に示したラミネート二次電池のＡ−Ａ断面図である。図１に示すように、本発明にかかるラミネート二次電池１０は、高分子−金属複合ラミネートフィルム１２からなる電池外装材で電池要素および弾性体を包み、電池要素に接続される電極端子１４をラミネートフィルム１２から外部に露出させ、ラミネートフィルム１２の周囲を熱融着しながらその内部の空気を抜いて減圧し、電池要素および弾性体が真空包装されてなるものである。
【００１６】
本明細書に記載されている「真空包装」とは、電池要素と弾性体とを収容する電池内部を真空に近い状態にして包装をすることのほか、電池内部を大気圧よりも減圧した状態で包装することも含んでいる。
【００１７】
図１では、一辺のみから正極および負極の電極端子１４が引き出されているものを例示したが、電極端子の引き出し個所はこれに限られない。たとえば、正極の電極端子を一辺から、負極の電極端子をその一辺に対抗する他の一辺から引き出すようにしても良い。
【００１８】
本発明にかかるラミネート二次電池の内部には、図２に示すように、電池要素２０（実際の厚さは４ｍｍ程度）と弾性体３０（実際の厚さは１ｍｍ程度）が収容される。電池要素２０は、正極または負極となるシート状の集電体２２と、集電体２２を隔離するセパレータ２４が交互に積層されて構成される。具体的には、正極の集電体２２−セパレータ２４−負極の集電体２２−セパレータ２４−正極の集電体２２−、…、−負極の集電体２２のように積層される。正極の集電体は電池の端部で束ねられて正極の電極端子に接続され、負極の集電体は電池の端部で束ねられて負極の電極端子に接続される。正極の集電体と負極の集電体は絶縁される。
【００１９】
電池要素２０の両面には、シート状の弾性体３０が配置される。弾性体３０は、電池要素２０から発生するガスを吸収する多孔質の弾性体である。本実施の形態では、電池要素２０の両面に弾性体３０を配置したが、いずれか片面に配置するようにしても良い。この弾性体３０は、電池内部が真空状態とされたときにラミネートフィルム１２を押圧する大気によって電池要素２０をその積層方向に押さえつける。図２のように、弾性体３０を電池要素の両面に配置すれば、電池内部の真空化にともなって、電池要素２０の両面からその積層方向に弾発力が付与され、交互に積層された集電体２２とセパレータ２４とは、変形しないようにしっかりと押さえつけられる。
【００２０】
本発明にかかるラミネート二次電池を電気自動車用の電池として使用した場合、前述のように、厳しい環境での使用を余儀なくされることから、電池要素２０自体の温度変動や、電池要素２０の化学変化にともなうガスの発生の影響により、集電体２２やセパレータ２４が歪み易くなる。ところが、電池要素２０は弾性体３０でしっかりと挟まれているので、集電体２２やセパレータ２４が平坦に保たれる。
【００２１】
また、弾性体３０は多孔質の材料で形成されているので、電池内部で発生したガスを弾性体３０の孔で容易に吸収できるので、ガスが、集電体２２とセパレータ２４との間の層にとどまったままとならず、集電体２２やセパレータ２４の歪みの原因や、電池要素２０を収容するラミネートフィルム１２のふくらみの原因となることがなくなる。したがって、本発明にかかるラミネート二次電池は耐環境性に優れた電池となり、電気自動車用の電池として相応しいものとなる。
【００２２】
図２に示した弾性体３０は、気泡構造が独立したものであるが、図３に示す弾性体３０Ａのように、気泡構造が連続したものとしても良い。連続気泡構造の弾性体３０Ａを用いれば、電池内部で発生するガスの吸蔵能力が増すことから、ラミネートフィルム１２が膨れることをさらに効果的に防止することができる。
【００２３】
さらに、弾性体３０は多孔質のものに限らず、図４に示すように、単なるゴム材などの弾性体３０Ｂに、電池内部で発生したガスを吸収できるだけの体積を備えるように、電池要素２０の積層方向に適切な数の穴３２を開口するようにしても良い。この弾性体３０Ｂを、穴３２の開いている面を電池要素２０に向けて配置すれば、電池内部で発生したガスがこの穴３２内に入り込み、ラミネートフィルム１２が膨れることを防止できる。
【００２４】
本発明にかかるラミネート二次電池の弾性体３０は、電池要素から発生するガスを吸収する多孔質の弾性体であり、ポリ塩化ビニル系、ポリエチレン系、ポリウレタン系、フェノール系、ポリエステル系、シリコン系、ゴムラテックス系のうちのいずれかの発泡体を用いて形成されている。弾性体に形成される気泡構造は独立であっても良いが、ガスの吸蔵能力の点では連続の方が好ましい。
【００２５】
ポリ塩化ビニル系の発泡体（密度範囲３０〜７００Ｋｇ／ｍ^３）は、強度、対候性、耐薬品性に優れ、気泡構造は、独立または連続のいずれでも製造可能である。ポリエチレン系の発泡体（密度範囲６０〜５００Ｋｇ／ｍ^３）は、耐薬品性に優れ、気泡構造は独立のものが製造可能である。ポリウレタン系の発泡体（密度範囲２０〜６００Ｋｇ／ｍ^３）は、強度、対候性、耐薬品性、クッション性に優れ、気泡構造は、独立または連続のいずれでも製造可能である。フェノール系の発泡体（密度範囲２０〜３００Ｋｇ／ｍ^３）は、耐熱性、耐薬品性に優れ、気泡構造は、独立または一部連続のものが製造可能である。ポリエステル系の発泡体（密度範囲８０〜２００Ｋｇ／ｍ^３）は、強度および難燃性が大きく、気泡構造は連続のものが製造可能である。シリコン系の発泡体（密度範囲８０〜４００Ｋｇ／ｍ^３）は、耐熱性に優れ、気泡構造は独立のものが製造可能である。ゴムラテックス系の発泡体（密度範囲６０〜４００Ｋｇ／ｍ^３）は、弾力性、クッション性が大きく、気泡構造は、独立または連続のいずれでも製造可能である。
【００２６】
上述の発泡体の材料は、材料ごとに若干異なる性質を有するが、本発明のラミネート二次電池の弾性体としては、以上のいずれの材料を用いても、所望の結果を得ることができる。すなわち、発電要素２０をその積層方向から適切な圧力で圧迫することができ、電池内部で発生したガスも吸収することができ、ラミネートフィルムの膨れを防止して集電体同士の間隔を均一に保つことができる。
【００２７】
本発明のラミネート二次電池としては、リチウムイオン二次電池、ポリマーリチウム電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池などが挙げられる。これらの中では、電気自動車用の電源としての用途を考慮すると、出力およびエネルギー密度に優れるリチウムイオン二次電池が好ましい。リチウムイオン二次電池であるラミネート二次電池を直列に接続して車両用電源とした場合、全体の出力電圧が４００Ｖ程度の組電池を得ることも可能である。
【００２８】
本発明のラミネート二次電池における、ラミネートフィルム１２、電極端子１４、集電体２２、セパレータ２４を構成する材料は、公知の材料を用いればよく、特に限定されるものではない。参考までに、以下、本発明のラミネート二次電池がリチウムイオン二次電池である場合について簡単に記述する。ただし、本発明のラミネート二次電池は、リチウムイオン二次電池に限定されるわけではない。
【００２９】
［正極層］
電池要素の正極を構成することになるシート状の正極層は、電池要素の幅とほぼ同一の幅をもち、アルミニウム等からなる正極集電体の両面に正極材料が結着した構造を有する。正極材料としては、種々の酸化物（ＬｉＭｎ_２Ｏ_４などのリチウムマンガン酸化物；二酸化マンガン；ＬｉＮｉＯ_２などのリチウムニッケル酸化物；ＬｉＣｏＯ_２などのリチウムコバルト酸化物；リチウム含有ニッケルコバルト酸化物；リチウムを含む非晶質五酸化バナジウムなど）や、カルコゲン化合物（二硫化チタン、二硫化モリブテンなど）等を挙げることができる。これらの中では、得られるリチウムイオン二次電池の出力特性を考慮すると、リチウムマンガン酸化物またはリチウムニッケル酸化物が好ましい。
【００３０】
正極集電体には、導電性を向上させるために、導電性材料を併せて結着させてもよい。導電性材料としては、例えば、人造黒鉛、カーボンブラック（例えばアセチレンブラックなど）、ニッケル粉末等が挙げられる。
【００３１】
正極集電体としては、例えばアルミニウム製エキスパンドメタル、アルミニウム製メッシュ、アルミニウム製パンチドメタル等を用いることができる。なお、正極は正極集電体の片面に正極材料を結着させた構造であってもよい。
【００３２】
［負極層］
電池要素の負極を構成することになるシート状の負極層は、電池要素の幅とほぼ同一の幅をもち、銅などからなる負極集電体の両面に負極材料が結着した構造を有する。負極材料としては、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素材料を用いることができる。このような炭素材料としては、天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック、活性炭、カーボンファイバー、コークス、有機前駆体（例えば、フェノール樹脂、ポリアクリロニトリル、セルロース等）を不活性雰囲気中で熱処理して合成した炭素などが挙げられる。好ましくは、負極は非晶質カーボン系材料からなる。非晶質カーボン系材料は熱硬化性樹脂を炭素化することによって得られる。因みに、放電による電圧依存が大きい非晶質カーボン系材料を用いると、２以上のリチウムイオン二次電池を並列に接続した場合におけるリチウムイオン二次電池のサイクル特性を向上させることができる。
【００３３】
負極集電体としては、例えば銅製エキスパンドメタル、銅製メッシュ、銅製パンチドメタル等を用いることができる。なお、負極は負極集電体の片面に負極材料を結着させた構造であってもよい。
【００３４】
［セパレータ層］
電池要素のセパレータを構成することになるシート状のセパレータ層は、電池要素の幅とほぼ同一の幅をもち、ポリオレフィン系微多孔質セパレータ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンを用いることができ、セパレータ中には、非水電解液が含浸させられる。非水電解液は、非水溶媒に電解質を溶解することにより調製される。非水溶媒としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチロラクトン（γ−ＢＬ）、スルホラン、アセトニトリル、１，２−ジメトキシエタン、１，３−ジメトキシプロパン、ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテトラヒドロフラン等を挙げることができる。非水溶媒は、単独で使用しても、２種以上混合して使用しても良い。電解質としては、例えば過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ_４）、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）、四フッ化ホウ素リチウム（ＬｉＢＦ_４）、六フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ_６）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３）、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム［ＬｉＮ（ＣＦ_３ＳＯ_３）_２］等のリチウム塩を挙げることができる。電解質の非水溶媒に対する溶解量は、通常は０．２ｍｏｌ／Ｌ〜２ｍｏｌ／Ｌ程度である。
【００３５】
非水電解液を保持するポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキサイド誘導体、ポリプロピレンオキサイド誘導体、前記誘導体を含むポリマー、ビニリデンフロライド（ＶｄＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）との共重合体等が挙げられる。
【００３６】
［ラミネートフィルム］
ラミネートフィルムは電池の外装材として用いられる。一般には、熱融着性樹脂フィルム、金属箔、剛性を有する樹脂フィルムがこの順序で積層された高分子金属複合フィルムが用いられる。
【００３７】
熱融着性樹脂としては、例えばポリエチレン（ＰＥ）、アイオノマー、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等を用いることができる。金属箔としては、例えばＡｌ箔、Ｎｉ箔を用いることができる。剛性を有する樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン等を用いることができる。具体的には、シール面側から外面に向けて積層したＰＥ／Ａｌ箔／ＰＥＴの積層フィルム；ＰＥ／Ａｌ箔／ナイロンの積層フィルム；アイオノマー／Ｎｉ箔／ＰＥＴの積層フィルム；ＥＶＡ／Ａｌ箔／ＰＥＴの積層フィルム；アイオノマー／Ａｌ箔／ＰＥＴの積層フィルム等を用いることができる。熱融着性樹脂フィルムは、電池要素を内部に収納する際のシール層として作用する。金属箔や剛性を有する樹脂フィルムは、湿性、耐通気性、耐薬品性を外装材に付与する。ラミネートフィルムは、超音波融着等を用いて、容易かつ確実に接合させることができる。
【００３８】
［電極端子］
電極端子には、銅、鉄から選ばれる金属を用いることができるが、アルミニウム、ステンレス鋼といった金属またはこれらを含む合金材料も同様に使用可能である。また、表面被覆層にはニッケルが最も好適に使用できるが、銀、金といった金属材料も同様に使用可能である。上記の実施の形態では、この電極端子が外部に引き出されるラミネートフィルムの封止部分のシール性が改善されているので、電極端子の幅をそのシール性の改善にともなって広げることができる。具体的には、電極端子の幅を、集電体の幅の２０％〜１００％の範囲内の寸法にすることが可能である。電極端子の幅が広く取れると、大電流を取り出すことが可能になるため、ラミネート二次電池の大容量化に容易に適応させることができる。
【００３９】
以上の実施の形態では、高分子―金属を複合したラミネートフィルム１２の周辺部全部を熱融着にて接合するラミネート二次電池について述べたが、本発明は、図５に示すように、高分子−金属を複合したラミネートフィルム１２を用いて袋状にしたその開口部を熱融着にて接合するタイプのラミネート二次電池１０Ａに対しても適用可能である。
【００４０】
以上の実施の形態では、高分子―金属を複合したラミネートフィルム１２の周辺部全部を熱融着にて接合するラミネート二次電池について述べたが、本発明は、図５に示すように、高分子−金属を複合したラミネートフィルム１２を用いて袋状にしたその開口部を熱融着にて接合するタイプのラミネート二次電池に対しても適用可能である。
【００４１】
さらには２つの電極端子１４をラミネート二次電池１０の互いに反対側端面から取り出してラミネートフィルム１２の周辺部全部を熱融着にて接合するタイプのラミネート二次電池（図６（ａ）参照のこと）、または２つの電極端子１４をラミネート二次電池１０の互いに反対側端面から取り出して、袋状にしたラミネートフィルムに収納し、その開口部を熱融着するタイプのラミネート二次電池（図６（ｂ）参照のこと）に対しても適用可能である。
【００４２】
本発明では、上記の扁平型のラミネート二次電池１０を、少なくとも２以上直列または並列に接続して組電池とすることができる。具体的には、例えば、図７に示すように、ラミネート二次電池１０を４枚並列に接続し（図７（ｂ）参照のこと）、４枚並列にしたラミネート二次電池１０をさらに６枚直列にして金属製の組電池ケース３５に収納し（図７（ａ）、（ｃ）参照）組電池４０とすることができる。このように、ラミネート二次電池１０を任意の個数直並列に接続することによって、所望の電流、電圧、容量に対応できる組電池４０を提供することができる。
【００４３】
なお、組電池ケース３５上部の蓋体に設けられた組電池４０の正極端子４２および負極端子４４と、各ラミネート二次電池１０の電極端子１４、１４とは、組電池４０の正極および負極端子用リード線４６、４８を用いて電気的に接続されている。また、ラミネート二次電池１０を４枚並列に接続する際には、スペーサ４９のような適当な接続部材を用いて各ラミネート二次電池１０の電極端子１４を電気的に接続すればよい（図７（ｂ）参照）。同様に、４枚並列にした各ラミネート二次電池１０をさらに６枚直列に接続する際には、バスバー５０のような適当な接続部材を用いて各ラミネート二次電池１０の電極端子１４、１４を順次電気的に接続すればよい（図７（ｃ）参照）。
また他の組電池の具体例として図６（ａ）に示したラミネート二次電池１０を用いて同様の組電池を構成しても良く、その場合を図８（ａ）〜（ｃ）に示す。
ただし、本発明の組電池４０は、ここで説明したものに制限されるべきものではなく、従来公知のものを適宜採用することができる。また、この組電池４０には、使用用途に応じて、各種計測機器や制御機器類を設けてもよく、例えば、組電池ケース３５上部の蓋体には電池電圧を監視するために電圧計測用コネクタ５５などを設けておいてもよいなど、特に制限されるものではない。さらにラミネート二次電池１０同士を連結するためには、超音波溶接、熱溶接、レーザ溶接または電子ビーム溶接により、または、リベットを用いて、またはカシメの手法を用いて、連結するようにしてもよい。
【００４４】
次に、上記の組電池を、少なくとも２以上直列、並列または直並列に接続し、組電池モジュールとすることで、使用目的ごとの電池容量や出力に対する要求に、新たに組電池を作製することなく、比較的安価に対応することが可能になる。組電池モジュールとしては、例えば、図９に示したように、上記の組電池４０を６組並列に接続して組電池モジュール６０とするには、各組電池ケース３５上部の蓋体に設けられた組電池４０の正極端子４２および負極端子４４を、外部正極端子部、外部負極端子部を有する組電池正極端子連結板６２、組電池負極端子連結板６４を用いてそれぞれ電気的に接続する。また、各組電池ケース３５の両側面に設けられた各ネジ孔部（図示せず）に、該固定ネジ孔部に対応する開口部を有する連結板６６を固定ネジ６７で固定し、各組電池４０同士を連結する。また、各組電池４０の正極端子４２および負極端子４４は、それぞれ正極および負極絶縁カバー６８、６９により保護され、適当な色、例えば、赤色と青色に色分けすることで識別されている。
【００４５】
このように、組電池を複数直並列接続されてなる組電池モジュールは、一部の電池、組電池が故障しても、その故障部分を交換するだけで修理が可能である。
【００４６】
組電池モジュール６０を、電気自動車に搭載するには、図１０に示したように、電気自動車７０の車体中央部の座席下に搭載する。座席下に搭載すれば、車内空間およびトランクルームを広く取ることができるからである。なお、電池を搭載する場所は、座席下に限らず、後部トランクルームの下部でもよいし、車両前方のエンジンルームでも良い。
【００４７】
なお、本発明では、組電池モジュール６０だけではなく、使用用途によっては、組電池を搭載するようにしてもよいし、これら組電池と組電池モジュールを組み合わせて搭載するようにしてもよい。また、本発明の組電池または組電池モジュールを搭載することのできる車両としては、上記の電気自動車やハイブリッドカーが好ましいが、これらに制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるラミネート二次電池の外観図である。
【図２】単独気泡が形成された弾性体を用いた、図１のラミネート二次電池のＡ−Ａ断面図である。
【図３】連続気泡が形成された弾性体を用いた、図１のラミネート二次電池のＡ−Ａ断面図である。
【図４】積層方向に穴が開口された弾性体を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す図のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明にかかる別タイプのラミネート二次電池の外観図である。
【図６】本発明にかかるさらに別タイプのラミネート二次電池の外観図である。
【図７】本発明に係る組電池構造の代表的な一実施形態を模式的に表した概略図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は正面図である。
【図８】本発明に係る組電池構造の他の代表的な一実施形態を模式的に表した概略図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は正面図である。
【図９】本発明に係る組電池モジュール構造の代表的な一実施形態を模式的に表した概略図である。
【図１０】本発明に係る組電池モジュールを搭載した車両を模式的に表した概略図である。
【符号の説明】
１０…ラミネート二次電池、
１２…ラミネートフィルム、
１４…電極端子、
２０…電池要素、
２２…集電体、
２４…セパレータ、
３０、３０Ａ、３０Ｂ…弾性体、
３２…穴、
３５…組電池ケース、
４０…組電池、
４２…正極端子、
４４…負極端子、
４６…正極端子用リード線、
４８…負極端子用リード線、
４９…スペーサ、
５０…バスバー、
５５…電圧計測用コネクタ、
６０…組電池モジュール、
６２…組電池正極端子連結板、
６４…組電池負極端子連結板、
６６…連結板、
６７…固定ねじ、
６８…正極絶縁カバー、
６９…負極絶縁カバー、
７０…電気自動車。

Claims

正極または負極となる集電体とセパレータとが交互に積層された電池要素を備え、前記電池要素の少なくとも一方の面に前記電池要素の積層方向に弾発力を付与する弾性体が配置され、前記電池要素と前記弾性体とは高分子と金属とを複合したラミネートフィルムで真空包装されていることを特徴とするラミネート二次電池。
前記弾性体は、電池要素から発生するガスを吸収する多孔質の弾性体であることを特徴とする請求項１記載のラミネート二次電池。
前記多孔質の弾性体は、ポリ塩化ビニル系、ポリエチレン系、ポリウレタン系、フェノール系、ポリエステル系、シリコン系、ゴムラテックス系のうちのいずれかの発泡体であることを特徴とする請求項２記載のラミネート二次電池。
前記発泡体は、気泡構造が連続であることを特徴とする請求項２記載のラミネート二次電池。
請求項１から４に記載のいずれかのラミネート二次電池が並列接続、直列接続または直並列接続されてなる組電池モジュール。
個々のラミネート二次電池の並列接続、直列接続または直並列接続は、超音波溶接、熱溶接、レーザ溶接または電子ビーム溶接を用いて、または、リベットを用いて、または、カシメの手法を用いて、行うことを特徴とする請求項５記載の組電池モジュール。
請求項５または請求項６に記載の組電池モジュールが並列接続、直列接続または直並列接続されてなる組電池。
請求項１、２、３または４記載のラミネート二次電池、請求項５または６記載の組電池モジュール、請求項７記載の組電池のいずれかの電池を搭載したことを特徴とする電気自動車。