JP2010287456A - 電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】扁平形状の電極体を該袋状絶縁フィルムに収容した状態で良好に電池ケース内に挿入し得る製造効率に優れた電池を提供する。
【解決手段】本発明により提供される角型電池は、扁平形状の電極体が袋状フィルムに収められた状態で電池ケース内に収容されており、該袋状フィルム６０は展開された状態でみたときに、上記電極体の扁平面に対向する一対の幅広面を形成する一対の幅広面形成部６２と、該一対の幅広面形成部の間に存在する部分であって電池ケースの底面に対向する底面を形成する底面形成部６４と、上記一対の幅広面形成部の両側にそれぞれ存在する部分であって電池ケースの幅広面間の狭側面を形成する二対の狭側面形成部６６とを有しており、袋状フィルムの内側に配置される狭側面形成部６６ｂ，６６ｄが、外側に配置される狭側面形成部６６ａ、６６ｃよりも小さく形成されていることを特徴とする。
【選択図】図５
【解決手段】本発明により提供される角型電池は、扁平形状の電極体が袋状フィルムに収められた状態で電池ケース内に収容されており、該袋状フィルム６０は展開された状態でみたときに、上記電極体の扁平面に対向する一対の幅広面を形成する一対の幅広面形成部６２と、該一対の幅広面形成部の間に存在する部分であって電池ケースの底面に対向する底面を形成する底面形成部６４と、上記一対の幅広面形成部の両側にそれぞれ存在する部分であって電池ケースの幅広面間の狭側面を形成する二対の狭側面形成部６６とを有しており、袋状フィルムの内側に配置される狭側面形成部６６ｂ，６６ｄが、外側に配置される狭側面形成部６６ａ、６６ｃよりも小さく形成されていることを特徴とする。
【選択図】図５
Description
本発明は、電池に関する。詳しくは、電極体と該電極体を収容する袋状フィルムとを電池ケース内に備える電池の構造に関する。
近年、リチウム二次電池やニッケル水素電池等の二次電池は、電気を駆動源とする車両搭載用電源、あるいはパソコン及び携帯端末その他の電気製品等に搭載される電源として重要性が高まっている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウム二次電池は、車両搭載用高出力電源として好ましく用いられるものとして期待されている。
この種の電池の一形態として、長尺状の集電体（典型的には箔状の集電体）に電極活物質層が保持された正負の電極シートをセパレータと共に積層し捲回して電極体を構成し、側面方向から押しつぶして拉げさせることによって扁平形状に成形した後の該電極体を、電解液とともに該電極体に対応する扁平角型形状の電池ケースに収容してなる角型電池が知られている。
この種の電池の一形態として、長尺状の集電体（典型的には箔状の集電体）に電極活物質層が保持された正負の電極シートをセパレータと共に積層し捲回して電極体を構成し、側面方向から押しつぶして拉げさせることによって扁平形状に成形した後の該電極体を、電解液とともに該電極体に対応する扁平角型形状の電池ケースに収容してなる角型電池が知られている。
この種の電池において、上記電極体を収容する際、該電極体が金属製材料から成る角型の電池ケースに直接接触するのを回避するため、電極体を予め絶縁性部材（具体的には袋状に形成された絶縁性フィルム、以下「袋状フィルム」という。）で包装する工程が行われることがある。すなわち、扁平形状の電極体をこれと対応する形状を備える袋状フィルムに収容（包装）し、該袋状フィルムで包装された電極体を電池ケースに収容（挿入）することにより、金属製の電池ケースと電極体とを袋状フィルムによって絶縁している。
例えば、このような袋状フィルムを配置した電池に関する従来技術として、特許文献１が挙げられる。扁平形状の電極体は、積層（捲回）度合や電極活物質層の塗工状態等により積層方向の厚みが不揃いになりがちであるが、特許文献１では、電極体と袋状フィルムとの間にさらに間隙充填部を配置することにより、電池ケース内部に隙間を生じない電池を開示している。
例えば、このような袋状フィルムを配置した電池に関する従来技術として、特許文献１が挙げられる。扁平形状の電極体は、積層（捲回）度合や電極活物質層の塗工状態等により積層方向の厚みが不揃いになりがちであるが、特許文献１では、電極体と袋状フィルムとの間にさらに間隙充填部を配置することにより、電池ケース内部に隙間を生じない電池を開示している。
ところで、上記袋状フィルムを備える電池では、電極体を袋状フィルムに挿入する際の操作性が問題となる。袋状フィルムは、電極体の形状に対応した形状に形成されるが、電極体の厚みは、その構造上不揃い（典型的にはμｍオーダーの誤差）になり易いため、該電極体の形状によっては挿入時に電極体の角部が袋状フィルムに当たったり、引っかかったりして、スムーズに収容することが困難となる。また、電極体が袋状フィルムに傾いて挿入されると、袋状フィルムで包装された電極体が電池ケース内の正しい位置に収容されない虞があり好ましくない。かかる電極体のずれは、電極活物質の偏在に起因する電量分布の不均一化や局所化を招き、電池性能（サイクル特性、ハイレート特性等）を妨げる要因となり得る。
そこで、本発明は電池ケースへの挿入性に関する従来の問題点を解決すべく創出されたものであり、その目的とするところは、扁平形状の電極体および該形状に対応する形状の袋状フィルムを備えた電池であって、該電極体と電池ケースとの間の絶縁を良好に確保しつつ該電極体を該袋状フィルムに収容した状態で良好に電池ケース内に収容（挿入）し得る製造効率に優れた電池部品と該電池部品を備える電池を提供することである。また、そのような電池が複数直列に配された組電池、および該組電池を備える車両を提供することを他の目的とする。
上記目的を実現するべく、本発明により、正極集電体および負極集電体の表面にそれぞれ正極活物質層および負極活物質層が形成された正極および負極をセパレータと共に捲回してなる扁平形状の電極体と、当該電極体の形状に対応して該電極体を収容する扁平な角型形状の電池ケースとを備える角型電池を提供する。
本発明に係る電池は、上記電極体が１枚の所定形状の絶縁シートが折り畳まれて形成された袋状フィルムに収められた状態で該袋状フィルムごと上記電池ケース内に収容されており、上記袋状フィルムは、折り畳まれる前の１枚のシート状に展開された状態でみたときに、袋状フィルムに折り畳まれた際に上記電極体の扁平面に対向する一対の幅広面を形成する一対の幅広面形成部と、該一対の幅広面形成部の間に存在する部分であって、袋状フィルムに折り畳まれた際に電池ケースの底面に対向する底面を形成する底面形成部と、上記一対の幅広面形成部の両側にそれぞれ存在する部分であって、袋状フィルムに折り畳まれた際に電池ケースの幅広面間の狭側面を形成する二対の狭側面形成部と、を有している。そして、上記折り畳まれた際には、上記一対の幅広面形成部の両側において上記二対の狭側面形成部がそれぞれ重なり合う二つの狭側面形成部の少なくとも一部が貼り付けられることによって上記袋状フィルムが形成されている。
ここで上記重なり合う二つの狭側面形成部のうち、袋状フィルムの内側に配置される一方の狭側面形成部が、袋状フィルムの外側に配置される他方の狭側面形成部よりも小さく形成されていることを特徴とする。
本発明に係る電池は、上記電極体が１枚の所定形状の絶縁シートが折り畳まれて形成された袋状フィルムに収められた状態で該袋状フィルムごと上記電池ケース内に収容されており、上記袋状フィルムは、折り畳まれる前の１枚のシート状に展開された状態でみたときに、袋状フィルムに折り畳まれた際に上記電極体の扁平面に対向する一対の幅広面を形成する一対の幅広面形成部と、該一対の幅広面形成部の間に存在する部分であって、袋状フィルムに折り畳まれた際に電池ケースの底面に対向する底面を形成する底面形成部と、上記一対の幅広面形成部の両側にそれぞれ存在する部分であって、袋状フィルムに折り畳まれた際に電池ケースの幅広面間の狭側面を形成する二対の狭側面形成部と、を有している。そして、上記折り畳まれた際には、上記一対の幅広面形成部の両側において上記二対の狭側面形成部がそれぞれ重なり合う二つの狭側面形成部の少なくとも一部が貼り付けられることによって上記袋状フィルムが形成されている。
ここで上記重なり合う二つの狭側面形成部のうち、袋状フィルムの内側に配置される一方の狭側面形成部が、袋状フィルムの外側に配置される他方の狭側面形成部よりも小さく形成されていることを特徴とする。
なお、本明細書において「電池」とは、所定の電気エネルギーを取り出し得る蓄電装置をいい、特定の蓄電機構（電極体や電解質の構成）に限定されない。すなわち、リチウム二次電池（典型的にはリチウムイオン電池）、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池等のいわゆる化学電池の他、電気二重層キャパシタのように種々の化学電池と同様の産業分野で同様に使用され得る蓄電素子（物理電池）を包含する用語である。
なお、本明細書において「単電池」とは、組電池を構成するために相互に直列接続され得る個々の蓄電素子を指す用語であり、特に限定しない限り種々の組成の電池、キャパシタ（物理電池）を包含する。蓄電素子は、ここでいう「単電池」に包含される典型例であり、そのような単電池を複数備えて成るモジュール（電池パック）は、ここで開示される「組電池」の典型例である。
なお、本明細書において「単電池」とは、組電池を構成するために相互に直列接続され得る個々の蓄電素子を指す用語であり、特に限定しない限り種々の組成の電池、キャパシタ（物理電池）を包含する。蓄電素子は、ここでいう「単電池」に包含される典型例であり、そのような単電池を複数備えて成るモジュール（電池パック）は、ここで開示される「組電池」の典型例である。
ここに開示される電池は、扁平形状の電極体と電池ケースとの間に、袋状フィルムを備える角型電池である。上記袋状フィルムは、１枚の絶縁性シートが折り畳まれて袋状に形成されている。かかる絶縁性シート（典型的には絶縁性合成樹脂材料から形成されたシート）により形成された袋状フィルムに容易に電極体を挿入し得る。特に、該絶縁性シートとして合成樹脂製のシートを用いることが、シワ等が出来難く、またシート表面の滑りが良いために好ましい。
また、ここに開示される電池では、袋状フィルムが折り畳まれる前の１枚のシート状に展開された状態でみたときに、上述のように一対の幅広面形成部と、底面形成部と、二対の狭側面形成部とから構成され、上記一対の幅広面形成部の両側において上記二対の狭側面形成部のうち、それぞれ重なり合う二つの狭側面形成部の少なくとも一部が貼り付けられることによって袋状に形成されている。さらに、上記重なり合う二つの狭側面形成部のうち、袋状フィルムの内側に配置される一方の狭側面形成部が、袋状フィルムの外側に配置される他方の狭側面形成部よりも小さく形成されている。すなわち、上記幅広面形成部の両端部には、それぞれ重なり合う二つの狭側面形成部が配置され、袋状フィルムの内側であり、且つ該電極体に対向する側の狭側面形成部の方が小さく形成されている。
上記扁平形状の電極体は、積層（捲回）度合や電極活物質層の塗工状態等により積層方向の厚みにばらつきが生じ易く、かかる電極体の形状によっては、上記袋状フィルムに挿入する時に該電極体の角部が該袋状フィルムに当たったり、引っかかったりして、スムーズに挿入することが困難となるところ、ここに開示される上記態様の電池では、袋状フィルムの狭側面を構成する狭側面形成部のうち、内側に配置される狭側面形成部が小さく形成されているため、電極体が引っ掛かり難く、袋状フィルムのシワ、折れ、破れ等の破損が防止され得る。その結果、挿入性が向上（電極体を袋状フィルムに容易に挿入し得る）し、製造効率が高く信頼性の高い電池を提供することができる。
また、ここに開示される電池では、袋状フィルムが折り畳まれる前の１枚のシート状に展開された状態でみたときに、上述のように一対の幅広面形成部と、底面形成部と、二対の狭側面形成部とから構成され、上記一対の幅広面形成部の両側において上記二対の狭側面形成部のうち、それぞれ重なり合う二つの狭側面形成部の少なくとも一部が貼り付けられることによって袋状に形成されている。さらに、上記重なり合う二つの狭側面形成部のうち、袋状フィルムの内側に配置される一方の狭側面形成部が、袋状フィルムの外側に配置される他方の狭側面形成部よりも小さく形成されている。すなわち、上記幅広面形成部の両端部には、それぞれ重なり合う二つの狭側面形成部が配置され、袋状フィルムの内側であり、且つ該電極体に対向する側の狭側面形成部の方が小さく形成されている。
上記扁平形状の電極体は、積層（捲回）度合や電極活物質層の塗工状態等により積層方向の厚みにばらつきが生じ易く、かかる電極体の形状によっては、上記袋状フィルムに挿入する時に該電極体の角部が該袋状フィルムに当たったり、引っかかったりして、スムーズに挿入することが困難となるところ、ここに開示される上記態様の電池では、袋状フィルムの狭側面を構成する狭側面形成部のうち、内側に配置される狭側面形成部が小さく形成されているため、電極体が引っ掛かり難く、袋状フィルムのシワ、折れ、破れ等の破損が防止され得る。その結果、挿入性が向上（電極体を袋状フィルムに容易に挿入し得る）し、製造効率が高く信頼性の高い電池を提供することができる。
さらに、ここに開示される電池の好ましい一態様では、上記重なり合う二つの狭側面形成部は、上記袋状フィルムの内側に配置される一方の狭側面形成部の上記底面形成部に接する辺の長さが、該袋状フィルムの外側に配置される他方の狭側面形成部の上記底面形成部に接する辺の長さよりも短くなるように形成されていることを特徴とする。
かかる構成の電池によれば、上記袋状フィルムの狭側面が上端部から底面に向けて漸減し、且つ該袋状フィルムの内側の狭側面形成部の漸減幅が、外側の狭側面形成部の漸減幅よりも大きく形成されているため、該袋状フィルムは上記電極体が一層挿入され易い形状を構成する。その結果、さらに挿入性に優れた袋状フィルムを備える電池を提供することができる。
かかる構成の電池によれば、上記袋状フィルムの狭側面が上端部から底面に向けて漸減し、且つ該袋状フィルムの内側の狭側面形成部の漸減幅が、外側の狭側面形成部の漸減幅よりも大きく形成されているため、該袋状フィルムは上記電極体が一層挿入され易い形状を構成する。その結果、さらに挿入性に優れた袋状フィルムを備える電池を提供することができる。
また、本発明によって提供される電池の好ましい一態様では、上記底面形成部の両端には、該底面形成部から延伸する第１および第２の折りしろ部がそれぞれ形成されており、該第１および第２の折りしろ部は、該底面形成部から延伸した状態を保ちつつその延伸方向に沿って切り込まれたスリットによって区切られており、上記折り畳まれた際には、上記底面形成部を湾曲させて曲面形状の袋状フィルム底面を形成するとともに、上記区切られた第１および第２の折りしろ部を上記重なり合う二つの狭側面形成部とともに重ね合わせて相互に貼り合わせることを特徴とする。
かかる構成の電池では、袋状フィルムの底面が緩やかな曲面形状に形成されている。これにより、該袋状フィルムの底面が、捲回電極体の形状により近い形状、すなわち捲回軸方向に沿う方向の両端部に形成される曲面状（Ｒ形状）と同様の形状に形成され得るため、該電極体と袋状フィルム底面との間における隙間が減少する。その結果、該電極体が収容された袋状フィルムを電池ケースの内部に配置する際に起こり得る電極体の位置ずれが防止される。このようにして、電極体が所定の位置に配置されるため、電極活物質の偏在に起因する電量分布の不均一化や局所化が生じず、安定した電池性能（サイクル特性、ハイレート特性等）を有する高品質の電池を提供することができる。
また、上記のように第１および第２の折りしろ部を上記重なり合う二つの狭側面形成部とともに重ね合わせて相互に貼り合わせることによって、袋状フィルムの底面を曲面形状に形成しても狭側面に隙間を生じないようにすることができる。
かかる構成の電池では、袋状フィルムの底面が緩やかな曲面形状に形成されている。これにより、該袋状フィルムの底面が、捲回電極体の形状により近い形状、すなわち捲回軸方向に沿う方向の両端部に形成される曲面状（Ｒ形状）と同様の形状に形成され得るため、該電極体と袋状フィルム底面との間における隙間が減少する。その結果、該電極体が収容された袋状フィルムを電池ケースの内部に配置する際に起こり得る電極体の位置ずれが防止される。このようにして、電極体が所定の位置に配置されるため、電極活物質の偏在に起因する電量分布の不均一化や局所化が生じず、安定した電池性能（サイクル特性、ハイレート特性等）を有する高品質の電池を提供することができる。
また、上記のように第１および第２の折りしろ部を上記重なり合う二つの狭側面形成部とともに重ね合わせて相互に貼り合わせることによって、袋状フィルムの底面を曲面形状に形成しても狭側面に隙間を生じないようにすることができる。
また、ここに開示される電池の好ましい一態様では、上記袋状フィルムの一対の幅広面と、該袋状フィルムに収容された上記電極体の扁平面との間には、１枚または複数枚の間隙調整シートが両面に均等な厚さで備えられており、上記間隙調整シートは、上記電極体の少なくとも正極活物質層と負極活物質層とが重なり合って積層された領域よりも大きな面積を有する形状に形成されている。
かかる構成の電池によれば、間隙調整シートを配置することにより、電池ケースと電極体との間の隙間、典型的には袋状フィルム内部に収容する電極体の形状の不揃いに起因して生じる隙間を塞ぐことができる。また、かかる間隙調整シートを備える電池は、隙間が塞がれて電極体の積層方向の厚みが一定に形成されるため、画一的な厚み形状を備える電池を提供することができる。また、両面に均等な厚さの間隙調整シートが配置される（ただし、奇数枚必要なのときは、他方が１枚多い配置となってもよい）ようにすることで、より安定的に電極体が保持された電池を提供することができる。
さらに、上記間隙調整シートは、電極体の正極活物質層と負極活物質層とが重なり合って積層された領域よりも大きな面積を有する形状に形成されている。そのため、間隙調整シートによって電極体が安定的に固定され、電極体が傾いたりする等によって発生し得る電池性能に及ぼす悪影響（例えば内部短絡等）が防がれる。その結果、信頼性の高い優れた品質の電池を提供することができる。
かかる構成の電池によれば、間隙調整シートを配置することにより、電池ケースと電極体との間の隙間、典型的には袋状フィルム内部に収容する電極体の形状の不揃いに起因して生じる隙間を塞ぐことができる。また、かかる間隙調整シートを備える電池は、隙間が塞がれて電極体の積層方向の厚みが一定に形成されるため、画一的な厚み形状を備える電池を提供することができる。また、両面に均等な厚さの間隙調整シートが配置される（ただし、奇数枚必要なのときは、他方が１枚多い配置となってもよい）ようにすることで、より安定的に電極体が保持された電池を提供することができる。
さらに、上記間隙調整シートは、電極体の正極活物質層と負極活物質層とが重なり合って積層された領域よりも大きな面積を有する形状に形成されている。そのため、間隙調整シートによって電極体が安定的に固定され、電極体が傾いたりする等によって発生し得る電池性能に及ぼす悪影響（例えば内部短絡等）が防がれる。その結果、信頼性の高い優れた品質の電池を提供することができる。
また、好ましい一態様では、上記間隙調整シートは、該シートの周縁部のいずれかの部位を上記袋状フィルムに溶着することにより固定されており、上記袋状フィルムにおける上記間隙調整シートを溶着固定する位置は、上記電極体の正極活物質層と負極活物質層とが重なり合って積層された領域に当接しない部分であって、上記袋状フィルムの幅広面における開口部に近接する部位と、上記開口部から底面に至る縦方向に沿ういずれかの部位に、少なくとも１箇所ずつであることを特徴とする。
かかる構成によれば、電極体を袋状フィルムに挿入する際に、電極体が間隙調整シートに当たったりするなどし、該電極体を傷つけることから防がれる。また、間隙調整シートの位置ずれやシワ、折れ、破れ等の破損が防止され得る。その結果、高品質の電池を提供することができる。
かかる構成によれば、電極体を袋状フィルムに挿入する際に、電極体が間隙調整シートに当たったりするなどし、該電極体を傷つけることから防がれる。また、間隙調整シートの位置ずれやシワ、折れ、破れ等の破損が防止され得る。その結果、高品質の電池を提供することができる。
さらに、好ましい一態様では、上記袋状フィルムの一対の幅広面と、該袋状フィルムに収容された上記電極体の扁平面との間には、複数枚の間隙調整シートが備えられており、該複数枚の間隙調整シートは予め溶着で固定されて一体化されたものが、上記袋状フィルムを構成する上記折り畳まれる前のシートの幅広面形成部に固定されていることを特徴とする。
電極体と電池ケース（内壁面）との隙間のサイズは個々の電池において異なるところ、かかる構成によれば、その使用枚数を調整し、複数枚の間隙調整シートを用意して個々に異なる電極体と電池ケースとの上記隙間を塞ぐことができる。該間隙調整シートの使用枚数は、電極体の厚さを実測し、電池ケースの厚みから隙間のサイズを算出し、該フィルムの枚数を換算することにより求めることができる。また、複数枚の間隙調整シートが予め一体化されていることにより、袋状フィルムへの搬送および固定作業が容易となる。
電極体と電池ケース（内壁面）との隙間のサイズは個々の電池において異なるところ、かかる構成によれば、その使用枚数を調整し、複数枚の間隙調整シートを用意して個々に異なる電極体と電池ケースとの上記隙間を塞ぐことができる。該間隙調整シートの使用枚数は、電極体の厚さを実測し、電池ケースの厚みから隙間のサイズを算出し、該フィルムの枚数を換算することにより求めることができる。また、複数枚の間隙調整シートが予め一体化されていることにより、袋状フィルムへの搬送および固定作業が容易となる。
また、本発明によって提供される電池の好ましい他の一態様では、上記電極体の正極および負極がセパレータと共に捲回された捲き終わりの端部は、テープで捲き止めされており、該捲き止めテープは上記袋状フィルムの開口部側に配置されていることを特徴とする。
上記電極体は、正極（典型的には正極シート）および負極（典型的には負極シート）が、２枚のセパレータを介して積層されており、該積層物の捲き終りの端部（最表層はセパレータ）がテープで捲き止めされていることにより、捲回が解けて電極体の厚みが変化（増加）するのを防ぐことができる。さらに、捲き止めテープが開口部側に配置されていることにより、該電極体を袋状フィルムに挿入する際に該テープが妨げとなることなく、スムーズに挿入することができる。その結果、製造効率が上がり、信頼性の高い電池を提供することができる。
上記電極体は、正極（典型的には正極シート）および負極（典型的には負極シート）が、２枚のセパレータを介して積層されており、該積層物の捲き終りの端部（最表層はセパレータ）がテープで捲き止めされていることにより、捲回が解けて電極体の厚みが変化（増加）するのを防ぐことができる。さらに、捲き止めテープが開口部側に配置されていることにより、該電極体を袋状フィルムに挿入する際に該テープが妨げとなることなく、スムーズに挿入することができる。その結果、製造効率が上がり、信頼性の高い電池を提供することができる。
また、好ましい他の一態様では、上記電池ケースの一部には該ケース内に所定の電解液を注入するための注液口が形成されており、上記捲き止めテープは、上記捲回電極体の捲回軸方向の中央部よりいずれかの端部側であって、且つ上記電解液注液口の直下に設けられている。
注液口の直下に位置する電極体の捲き終わりは、電解液の注液によって捲回が解かれ易いところ、かかる構成の電池では、上記電池ケースに形成された注液口の直下に捲き止めテープで固定された捲き終わりが配置されているため、電解液を注入しても捲回が解かれることない。その結果、電池性能（サイクル特性、ハイレート特性等）を妨げることなく信頼性の高い電池を提供することができる。
注液口の直下に位置する電極体の捲き終わりは、電解液の注液によって捲回が解かれ易いところ、かかる構成の電池では、上記電池ケースに形成された注液口の直下に捲き止めテープで固定された捲き終わりが配置されているため、電解液を注入しても捲回が解かれることない。その結果、電池性能（サイクル特性、ハイレート特性等）を妨げることなく信頼性の高い電池を提供することができる。
また、本発明は、ここに開示される上記電池を単電池とし、該単電池は上記電極体の扁平面が対向するように複数個直列に接続されて成る組電池を提供する。ここに開示される組電池の好ましい一態様では、上記電池は、隙間が塞がれて電極体の積層方向の厚みが一定に保たれて電池ケースに収容されているので、各単電池の形状が揃っている。そのため、該単電池の電極体の扁平面がそれぞれ対向するように複数直列に接続されてなる組電池は、隣り合う単電池の外部接続用の正極集電端子と負極集電端子の電池間距離がいずれも一定であり、荷重を加えて拘束しても歪みが生じることがない。その結果、単電池の一部に過度の負荷がかかることなく構築される組電池は、ハイレートで繰り返し充放電される態様で使用されても、良好な容量維持率を保持するものとなり得る。
また、本発明によると、ここに開示される組電池（換言すれば該組電池を構成する単電池）を備える車両を提供する。本発明によって提供される組電池は、特に車両に搭載される電池の電源として適した品質および性能（例えば高出力）を示すものであり得る。したがって、ここに開示される組電池は、ハイブリッド自動車、電気自動車のような電動機を備える自動車等の車両に搭載されるモーター（電動機）用の電源として好適に使用され得る。
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
ここに開示される電池は、正極集電体および負極集電体の表面にそれぞれ正極活物質層および負極活物質層が形成された正極および負極をセパレータと共に捲回してなる扁平形状の電極体と、当該電極体の形状に対応して該電極体を収容する扁平な角型形状の電池ケースとを備える角型電池に対して好適に適用され得る。
以下、ここに開示される電池として、扁平形状の電極体を備えるリチウム二次電池（典型的には、リチウムイオン電池）を例にして詳細に説明するが、本発明をかかる実施形態に限定することを意図したものではない。正極および負極の電極活物質、電解液等の構成は特に限定されず、例えば、電池の種類または用途（典型的には車載用）によって適切に変更することができる。
なお、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化することがある。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。
以下、ここに開示される電池として、扁平形状の電極体を備えるリチウム二次電池（典型的には、リチウムイオン電池）を例にして詳細に説明するが、本発明をかかる実施形態に限定することを意図したものではない。正極および負極の電極活物質、電解液等の構成は特に限定されず、例えば、電池の種類または用途（典型的には車載用）によって適切に変更することができる。
なお、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化することがある。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。
図１〜図４を参照にしながら本実施形態に係る電池１００の構成について説明する。図１は、一実施形態に係る角型形状のリチウム二次電池１００を模式的に示す斜視図である。また、図２は、図１中のII−II線断面図であり、図３は、図１中のIII−III線断面図であり、図２および図３は、電極体２０と該電極体３０が内部に配置された袋状フィルム６０が電池ケース１０内に収容された状態を説明する模式的な断面図を示す。また、図４は、電極体を捲回して作製する状態を模式的に示す斜視図である。
図１〜図３に示されるように、本実施形態に係るリチウム二次電池１００は、正極および負極を備えた扁平な形状の捲回電極体２０と、該電極体２０および電解液が収容され該電極体３０の形状に対応した扁平な（直方体形状）角型の電池ケース１０とを備える。上記電極体２０は、該電極体２０の形状に対応した袋状フィルム６０の内部に配置（収容）された状態で、電池ケース１０の内部に配置されている。さらに、該電極体２０の扁平面と該袋状フィルム６０との間には、間隙調整シート７０が配置されており、該間隙調整シート７０によって、上記電極体２０と電池ケース１０（本体１８）との隙間が塞がれている。
図１〜図３に示されるように、本実施形態に係るリチウム二次電池１００は、正極および負極を備えた扁平な形状の捲回電極体２０と、該電極体２０および電解液が収容され該電極体３０の形状に対応した扁平な（直方体形状）角型の電池ケース１０とを備える。上記電極体２０は、該電極体２０の形状に対応した袋状フィルム６０の内部に配置（収容）された状態で、電池ケース１０の内部に配置されている。さらに、該電極体２０の扁平面と該袋状フィルム６０との間には、間隙調整シート７０が配置されており、該間隙調整シート７０によって、上記電極体２０と電池ケース１０（本体１８）との隙間が塞がれている。
本実施形態に係る電池ケース１０は、ケース本体１８の上端部に開口部１２が形成されており、電池ケース１０は該開口部１２を閉塞する蓋体１４を備えている。この開口部１２より袋状フィルム６０に収容された電極体２０を収容することができる。また、蓋体１４には、電解液を注入するための注液口１６と、外部接続用の正極集電端子３８と負極集電端子４８とがそれぞれ設けられており、該端子３８，４８の一部は蓋体１４の表面側に突出している。
電池ケース１０の材質としては、軽量で熱伝導性が良好で高強度な金属材料を好ましく採用することができる。このような金属材料として、例えば、アルミニウム（アルミニウム合金を含む）、ステンレス、ニッケルメッキ鋼等が挙げられ、典型的にはアルミニウムが用いられる。
電池ケース１０の材質としては、軽量で熱伝導性が良好で高強度な金属材料を好ましく採用することができる。このような金属材料として、例えば、アルミニウム（アルミニウム合金を含む）、ステンレス、ニッケルメッキ鋼等が挙げられ、典型的にはアルミニウムが用いられる。
次に、図２〜図４を参照し、本実施形態に係る捲回電極体２０について説明する。
図２および図３に示されるように、本実施形態では該ケース１０の本体１８内に電極体２０が収容されている。該電極体２０は、長尺状の正極集電体３２の表面に正極活物質層３４を有するシート状の正極シート３０、長尺シート状のセパレータ５０、長尺状の負極集電体４２の表面に負極活物質層４４を有するシート状の負極シート４０とから構成される。そして、図４に示されるように、捲回軸方向Ｒの方向での断面視において、正極シート３０および負極シート４０は、２枚のセパレータ５０を介して積層されており、正極シート３０、セパレータ５０、負極シート４０、セパレータ５０の順に積層されている。該積層物は、軸芯（図示しない）の周囲に筒状に捲回され、得られた捲回電極体２０を側面方向から押しつぶして拉げさせることによって扁平形状に成形されている。また、上記積層物の捲き終わりの端部は、テープ２２で捲き止めされて固定されている。
さらに、図２に示されるように、上記捲き止めテープ２２は、上記電極体２０の捲回軸方向Ｒの中央部よりいずれかの端部側（本実施形態では正極側）であって、且つ上記電解液注液口１６の直下に設けられている。注液口１６の直下に電極体２０の捲き終わりがある電解液の注液によって捲回が解かれ易いが、ここに開示される電池では、注液口１６の直下にテープ２２で固定された捲き終わりが配置されているため、電解液を注入しても捲回が解かれる虞が排除されている。なお、本実施形態では、上記捲回電極体２０の捲き終わりの固定にテープ２２が使用されているが、溶着等で固定されていてもよい。
図２および図３に示されるように、本実施形態では該ケース１０の本体１８内に電極体２０が収容されている。該電極体２０は、長尺状の正極集電体３２の表面に正極活物質層３４を有するシート状の正極シート３０、長尺シート状のセパレータ５０、長尺状の負極集電体４２の表面に負極活物質層４４を有するシート状の負極シート４０とから構成される。そして、図４に示されるように、捲回軸方向Ｒの方向での断面視において、正極シート３０および負極シート４０は、２枚のセパレータ５０を介して積層されており、正極シート３０、セパレータ５０、負極シート４０、セパレータ５０の順に積層されている。該積層物は、軸芯（図示しない）の周囲に筒状に捲回され、得られた捲回電極体２０を側面方向から押しつぶして拉げさせることによって扁平形状に成形されている。また、上記積層物の捲き終わりの端部は、テープ２２で捲き止めされて固定されている。
さらに、図２に示されるように、上記捲き止めテープ２２は、上記電極体２０の捲回軸方向Ｒの中央部よりいずれかの端部側（本実施形態では正極側）であって、且つ上記電解液注液口１６の直下に設けられている。注液口１６の直下に電極体２０の捲き終わりがある電解液の注液によって捲回が解かれ易いが、ここに開示される電池では、注液口１６の直下にテープ２２で固定された捲き終わりが配置されているため、電解液を注入しても捲回が解かれる虞が排除されている。なお、本実施形態では、上記捲回電極体２０の捲き終わりの固定にテープ２２が使用されているが、溶着等で固定されていてもよい。
また、図４に示されるように、本実施形態に係る捲回電極体２０は、その捲回軸方向Ｒの中心部には、正極集電体３２の表面上に形成された正極活物質層３４と、負極集電体４２の表面上に形成された負極活物質層４４とが重なり合って積層された部分が形成されている。また、上記捲回軸方向Ｒに沿う方向での断面視において、該方向Ｒの一方の端部において、正極活物質層３４が形成されずに正極集電体３２の露出した部分（正極活物質層非形成部３６）がセパレータ５０および負極シート４０（あるいは、正極活物質層３４と負極活物質層４４との密な積層部分）からはみ出た状態で積層されて構成されている。即ち、上記電極体２０の端部には、正極集電体３２における正極活物質層非形成部３６が積層されて成る正極集電体積層部３５が形成されている。また、電極体２０の他方の端部も正極シート３０と同様の構成であり、負極集電体４２における負極活物質層非形成部４６が積層されて、負極集電体積層部４５が形成されている。
また、セパレータ５０は、正極活物質層３４および負極活物質層４４の積層部分の幅より大きく、該電極体２０の幅より小さい幅を備えるセパレータが用いられ、正極集電体３２と負極集電体４２が互いに接触して内部短絡を生じさせないように正極活物質層３４および負極活物質層４４の積層部分に挟まれるように配されている。
そして、正極集電体３２の正極集電体積層部３５に正極集電端子３７が、負極集電体４２の負極集電体積層部４５には負極集電端子４７がそれぞれ接合され、上記扁平形状に形成された電極体２０の正極シート３０または負極シート４０と電気的に接続されている。また、該正極集電端子３７および負極集電端子４７は、蓋体１４の外部に配置される外部接続用正極集電端子３８および外部接続用負極集電端子４８の各々と接続されている。
また、セパレータ５０は、正極活物質層３４および負極活物質層４４の積層部分の幅より大きく、該電極体２０の幅より小さい幅を備えるセパレータが用いられ、正極集電体３２と負極集電体４２が互いに接触して内部短絡を生じさせないように正極活物質層３４および負極活物質層４４の積層部分に挟まれるように配されている。
そして、正極集電体３２の正極集電体積層部３５に正極集電端子３７が、負極集電体４２の負極集電体積層部４５には負極集電端子４７がそれぞれ接合され、上記扁平形状に形成された電極体２０の正極シート３０または負極シート４０と電気的に接続されている。また、該正極集電端子３７および負極集電端子４７は、蓋体１４の外部に配置される外部接続用正極集電端子３８および外部接続用負極集電端子４８の各々と接続されている。
次いで、図５〜図８を参照し、上記電極体２０が内部に配置された袋状フィルム６０について説明する。図８は、折り畳まれた袋状フィルム６０を模式的に示す斜視図であるが、図８に示されるように、袋状フィルム６０は、電極体２０の形状に対応した扁平な箱状に形成されており、その上端部は開口している。また、袋状フィルム６０は、電極体２０を内部に配置した状態で電池ケース１０（本体１８）内に収容されるため（図３参照）、電極体２０と電池ケース１０（本体１８）の内壁との間に配されて、該電極体２０と電池ケース１０とを電気的に隔離している。
本実施形態に係る袋状フィルム６０は、１枚のシート状の絶縁性材料（典型的には絶縁性合成樹脂材料）が用いられ、折り畳まれて袋状に形成されている。かかる袋状フィルム６０に使用される好適なシート状絶縁性材料としては、絶縁性が良好でシワ等が出来難く、耐熱性が高い合成樹脂材料であることが好ましく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂材料を好適に使用することができる。かかる樹脂材料の厚さとしては、厚さ１ｍｍ以下（典型的には１０〜１０００μｍ、好ましくは１００〜２００μｍ）のものを好適に使用することができるが、電池１００の構成条件等（電極体２０が電池ケース本体１８の内部空間に占める割合等）により適宜変更され得る。
次に、本実施形態にかかる袋状フィルム６０が、袋状に折り畳まれる前の１枚のシート状に展開された状態について、図５を参照し説明する。
図５に示されるように、該袋状フィルム６０が展開されると、大まかにいって、袋状フィルムに折り畳まれた際に上記電極体２０の扁平面に対向する一対の幅広面を形成する一対の幅広面形成部６２と、該一対の幅広面形成部の間に存在する部分であって、袋状フィルムに折り畳まれた際に電池ケース２０の底面に対向する底面を形成する底面形成部６４と、上記一対の幅広面形成部の両側にそれぞれ存在する部分であって、袋状フィルムに折り畳まれた際に電池ケース２０の幅広面間の狭側面を形成する二対の狭側面形成部６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄと、により構成される。そして、上記シートが折り畳まれることにより、上記一対の幅広面形成部６２の両側において上記二対の狭側面形成部６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄがそれぞれ重なり合う二つの狭側面形成部６６ａと６６ｂ，６６ｃと６６ｄの少なくとも一部が貼り付けられ、袋状に形成されている（図８参照）。なお、貼り付け部位については特に限定するものではないが、該袋状フィルムの二つの狭側面形成部を複数箇所（好ましくは２箇所以上、本実施形態では３箇所）を溶着等により固定することができる。
図５に示されるように、該袋状フィルム６０が展開されると、大まかにいって、袋状フィルムに折り畳まれた際に上記電極体２０の扁平面に対向する一対の幅広面を形成する一対の幅広面形成部６２と、該一対の幅広面形成部の間に存在する部分であって、袋状フィルムに折り畳まれた際に電池ケース２０の底面に対向する底面を形成する底面形成部６４と、上記一対の幅広面形成部の両側にそれぞれ存在する部分であって、袋状フィルムに折り畳まれた際に電池ケース２０の幅広面間の狭側面を形成する二対の狭側面形成部６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄと、により構成される。そして、上記シートが折り畳まれることにより、上記一対の幅広面形成部６２の両側において上記二対の狭側面形成部６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄがそれぞれ重なり合う二つの狭側面形成部６６ａと６６ｂ，６６ｃと６６ｄの少なくとも一部が貼り付けられ、袋状に形成されている（図８参照）。なお、貼り付け部位については特に限定するものではないが、該袋状フィルムの二つの狭側面形成部を複数箇所（好ましくは２箇所以上、本実施形態では３箇所）を溶着等により固定することができる。
また、ここに開示される袋状フィルム６０が展開されると、図５に示されるように、上記重なり合う二つの狭側面形成部６６ａと６６ｂ，６６ｃと６６ｄのうち、袋状フィルム６０の内側（電極体２０に対向する側）に配置される一方の狭側面形成部６６ｂ，６６ｄが、袋状フィルム６０の外側（電池ケース１０に対向する側）に配置される他方の狭側面形成部６６ａ，６６ｃよりも小さく形成されている。かかる構成の電池では、上記扁平形状の電極体２０を上記袋状フィルム６０に挿入する際、内側に配置される狭側面形成部６６ｂ，６６ｄが小さく形成されているため挿入性が向上され、該電極体２０が引っかかること等により発生し得る袋状フィルム６０のシワ、折れ、破れ等の破損を防止することができる。
さらに、図５に示されるように、上記重なり合う二つの狭側面形成部６６ａと６６ｂ，６６ｃと６６ｄは、上記袋状フィルム６０の内側に配置される一方の狭側面形成部６６ｂ，６６ｄの上記底面形成部６４に接する辺の長さが、該袋状フィルムの外側に配置される他方の狭側面形成部６６ａ，６６ｃの上記底面形成部６４に接する辺の長さよりも短くなるように形成されていることが好ましい。すなわち、かかる構成のシートが折り畳まれて形成される袋状フィルム６０の狭側面は、上端部から底面に向けて漸減し、且つ該袋状フィルムの内側の狭側面形成部６６ｂ，６６ｄの漸減幅が、外側の狭側面形成部６６ａ，６６ｃの漸減幅よりも大きく形成されている。その結果、図５の袋状フィルム６０の側面図に示されるように、外側に配置される一方の狭側面形成部６０ａ，６０ｃと幅広面形成部６２との折り目部分（コーナー部）に、内側に配置される一方の狭側面形成部６０ｂ，６０ｄの一部（端辺）が接触しないため、互いの干渉が回避され当該部分に隙間Ｓが形成される。
他方、図６は、従来の袋状フィルム６００が、袋状に折り畳まれる前の１枚のシート状に展開された状態の図であるが、図６に示される従来の袋状フィルムのおける二対の狭側面形成部６６０ａ，６６０ｂ，６６０ｃ，６６０ｄは、いずれも同じ形状に形成されている。そのため、該シートが折り畳まれて上記二対の狭側面形成部のそれぞれ重なり合う二つの狭側面形成部６６０ａと６６０ｂ，６６０ｃと６６０ｄが貼り付けられ袋状に形成されると、図６の袋状フィルム６００の側面図に示されるように、内側に配置される一方の狭側面形成部６６０ｂ，６６０ｄの一部が、外側に配置される一方の狭側面形成部６６０ａ，６６０ｃと幅広面形成部６２とのコーナー部に接触するため、図５の本実施形態にかかる袋状フィルム６０で示されるような隙間Ｓが形成されず、互いの干渉が避けられない構造となる。その結果、従来の袋状フィルム６００に該電極体２０が挿入されると、内側に配置される一方の狭側面形成部６６０ｂ，６６０ｄに該電極体２０が引っかかる虞があり、該電極体２０の積層物（セパレータ５０を介して積層された正極シート３０および負極シート４０）を傷つけないように慎重に挿入する必要がある。しかしながら、ここに開示される袋状フィルム６０では、図５に示すようにかかる隙間Ｓが形成されるため挿入性が向上し、該電極体２０の積層物を傷つける虞が排除され得る。
また、ここに開示される袋状フィルム６０は、図５に示されるように、上記底面形成部６４の両端には、該底面形成部６４から延伸する第１および第２の折りしろ部６８，６９がそれぞれ形成されている。そして、該第１および第２の折りしろ部６８，６９は、該底面形成部６４から延伸した状態を保ちつつ、その延伸方向に沿ってスリットが切り込まれて、区切られた第１および第２の折りしろ部６８ａ，６８ｂ，６９ａ，６９ｂがそれぞれ形成されている。かかる構成に形成された該シートが折り畳まれることにより、上記底面形成部６４が湾曲されて曲面形状の袋状フィルム６０底面を形成する。
また、上記区切られた第１および第２の折りしろ部６８ａ，６８ｂ，６９ａ，６９ｂを重なり合う二つの狭側面形成部６６ａと６６ｂ，６６ｃと６６ｄとともに重ね合わせて相互に貼り合わせて固定することができる。これにより、該袋状フィルム６０の底面が、電極体２０の形状により近い形状、すなわち捲回軸方向Ｒに沿う方向の両端部に形成される曲面状と同様の形状に形成されるため、該袋状フィルム６０に電極体２０が配置された状態において、電極体２０と袋状フィルム６０との底面との間における隙間を一層少なくすることができる。その結果、該電極体２０を配置した袋状フィルム６０を電池ケース１０（本体１８）の内部に収容する際に起こり得る電極体の位置ずれが防止される。また、第１および第２の折りしろ部６８ａ，６８ｂ，６９ａ，６９ｂを重ね合わせて相互に貼り合わせることによって、袋状フィルム６０の底面を曲面形状に形成しても狭側面に隙間を生じないようにすることができる。
また、上記区切られた第１および第２の折りしろ部６８ａ，６８ｂ，６９ａ，６９ｂを重なり合う二つの狭側面形成部６６ａと６６ｂ，６６ｃと６６ｄとともに重ね合わせて相互に貼り合わせて固定することができる。これにより、該袋状フィルム６０の底面が、電極体２０の形状により近い形状、すなわち捲回軸方向Ｒに沿う方向の両端部に形成される曲面状と同様の形状に形成されるため、該袋状フィルム６０に電極体２０が配置された状態において、電極体２０と袋状フィルム６０との底面との間における隙間を一層少なくすることができる。その結果、該電極体２０を配置した袋状フィルム６０を電池ケース１０（本体１８）の内部に収容する際に起こり得る電極体の位置ずれが防止される。また、第１および第２の折りしろ部６８ａ，６８ｂ，６９ａ，６９ｂを重ね合わせて相互に貼り合わせることによって、袋状フィルム６０の底面を曲面形状に形成しても狭側面に隙間を生じないようにすることができる。
次に、図３、図７および図８を参照し、本実施形態にかかる間隙調整シート７０について説明する。
図３は、間隙調整シート７０が袋状フィルム６０と電極体２０との間に配置されて形成された電池１００内の状態を模式的に示す断面図であるが、図３に示されるように、ここに開示される電池１００は、上記袋状フィルム６０と上記電極体２０との間には当該袋状フィルム６０と電極体２０とを隔離する間隙調整シート７０が配置されている。詳しくは、１枚または複数枚の間隙調整シート７０は、上記袋状フィルム６０に溶着により固定され、該袋状フィルム６０の一対の幅広面と、該袋状フィルム６０に収容された上記電極体２０の扁平面との間に配置されている。そして、上記電池ケース１０（本体１８）と該電極体２０との間の隙間、典型的には袋状フィルム６０内部に収容する電極体２０の形状の不揃いに起因して生じる隙間を間隙調整シート７０により塞がれている。これにより、当該隙間が存在することによる電極体２０の位置ずれを防止し、電極体２０の偏りに伴う電極活物質の偏在に起因する電量分布の不均一化や局所化が防がれる。
図３は、間隙調整シート７０が袋状フィルム６０と電極体２０との間に配置されて形成された電池１００内の状態を模式的に示す断面図であるが、図３に示されるように、ここに開示される電池１００は、上記袋状フィルム６０と上記電極体２０との間には当該袋状フィルム６０と電極体２０とを隔離する間隙調整シート７０が配置されている。詳しくは、１枚または複数枚の間隙調整シート７０は、上記袋状フィルム６０に溶着により固定され、該袋状フィルム６０の一対の幅広面と、該袋状フィルム６０に収容された上記電極体２０の扁平面との間に配置されている。そして、上記電池ケース１０（本体１８）と該電極体２０との間の隙間、典型的には袋状フィルム６０内部に収容する電極体２０の形状の不揃いに起因して生じる隙間を間隙調整シート７０により塞がれている。これにより、当該隙間が存在することによる電極体２０の位置ずれを防止し、電極体２０の偏りに伴う電極活物質の偏在に起因する電量分布の不均一化や局所化が防がれる。
かかる間隙調整シート７０は、上述の袋状フィルム６０と同様、シート状の絶縁性合成樹脂材料を好適に使用することができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂材料を好ましく使用し得る。また、該シートの厚さは、間隙調整シート７０は隙間に応じて使用する枚数を決定するため、特に限定されない。すなわち、間隙調整シート７０としては、上記袋状フィルム６０とは異なる厚みを備えるシートを用いてもよく、それぞれ異なるシートの厚みを備える複数枚の間隙調整シートを組み合わせて用いてもよいことから、該シートの厚みは適宜調整することができる。なお、該シート７０の大きさは、上記袋状フィルム６０に固定された該シート７０が対向する上記電極体２０の少なくとも正極活物質層３４と負極活物質層４４とが重なり合って積層された領域よりも大きな面積を有する形状に形成されているのが好ましい。かかる大きさの間隙調整シート７０が用いられることにより、電極体２０が安定的に固定され、電極体が傾いたりする等によって発生し得る電池性能に及ぼす悪影響（例えば内部短絡等）が防がれる。
また、図７は、折り畳まれる前の袋状フィルム６０に、間隙調整シート７０が固定されている状態を示した模式図であるが、図７に示されるように、上記間隙調整シート７０は、上記隙間の大きさに合わせて適切な枚数の間隙調整シート７０を用意し、袋状フィルム６０（捲回電極体２０の扁平面に対向する面）の幅広面形成部６２に固定されるのが好ましい。図３に示す形態では、電極体２０の一方に間隙調整シート７０が２枚用意され、他方に間隙調整シート７０が２枚用意され、それぞれ袋状フィルム６０の幅広面形成部６２に固定されている。しかしながら、電極体２０と電池ケース１０（本体１８）との隙間のサイズは個々の電池において異なるため、その使用枚数を調整することによって所定の厚みの間隙調整シート７０を用意し、個々に異なる電極体２０と電池ケース１０（本体１８）との隙間を塞ぐことができる。
例えば、図３に示されるように、まず、電極体２０の積層方向の厚み（Ｂ）を実測し、電池ケース１０（本体１８）の幅広面の内壁面間距離（Ａ）から上記厚み（Ｂ）を引くことにより、間隙調整シート７０が配置される隙間の大きさ（Ａ−Ｂ）を求めることができる。本実施形態では、電池ケース１０内に袋状フィルム６０が収容されているため、上記隙間の大きさ（Ａ−Ｂ）からさらに該袋状フィルム６０の厚み（２枚分）を引いたものが、間隙調整シート７０によって塞ぐ隙間の大きさとなる。このようにして、電池ケース１０（本体１８）と電極体２０との隙間を算出した後、所定の厚みの間隙調整シート７０を用意してその使用枚数を調整し、該シート７０を上記袋状フィルム６０に固定することにより、個々の電池１００の隙間を塞ぐことができる。
例えば、図３に示されるように、まず、電極体２０の積層方向の厚み（Ｂ）を実測し、電池ケース１０（本体１８）の幅広面の内壁面間距離（Ａ）から上記厚み（Ｂ）を引くことにより、間隙調整シート７０が配置される隙間の大きさ（Ａ−Ｂ）を求めることができる。本実施形態では、電池ケース１０内に袋状フィルム６０が収容されているため、上記隙間の大きさ（Ａ−Ｂ）からさらに該袋状フィルム６０の厚み（２枚分）を引いたものが、間隙調整シート７０によって塞ぐ隙間の大きさとなる。このようにして、電池ケース１０（本体１８）と電極体２０との隙間を算出した後、所定の厚みの間隙調整シート７０を用意してその使用枚数を調整し、該シート７０を上記袋状フィルム６０に固定することにより、個々の電池１００の隙間を塞ぐことができる。
また、複数枚の間隙調整シート７０が備えられた電池（図３参照）では、当該複数枚の間隙調整シート７０が予め溶着で固定されて一体化されたものが、上記袋状フィルム６０を構成する上記折り畳まれる前の一対の幅広面形成部に固定されてもよい。上述の当該電池ケース１０内の隙間の大きさを求めた後、間隙調整フィルム７０が複数枚用いられて該隙間が塞がれる場合においては、複数枚の間隙調整シート７０が予め一体化されたものを用いることにより、袋状フィルム６０への搬送および固定作業が容易となる。
なお、間隙調整シート７０を固定する際には、一対の幅広面形成部６２に両面均等な厚さになるように該シート７０が配置される（ただし、奇数枚必要なのときは、他方が１枚多い配置としてもよい）ようにするのが好ましい。片側に寄せて配置した電池は、充放電に伴う電池の発熱に対して冷却され難くなり、冷却ムラが発生し易い。しかしながら、電極体の扁平面に対して両面に均等の厚さで配置することにより、上記冷却ムラや、電池ケース側面からの応力に対し面分圧が両面均等に分散され偏りが発生しないため、電池性能（ハイレート特性またはサイクル特性）を妨げない。
なお、間隙調整シート７０を固定する際には、一対の幅広面形成部６２に両面均等な厚さになるように該シート７０が配置される（ただし、奇数枚必要なのときは、他方が１枚多い配置としてもよい）ようにするのが好ましい。片側に寄せて配置した電池は、充放電に伴う電池の発熱に対して冷却され難くなり、冷却ムラが発生し易い。しかしながら、電極体の扁平面に対して両面に均等の厚さで配置することにより、上記冷却ムラや、電池ケース側面からの応力に対し面分圧が両面均等に分散され偏りが発生しないため、電池性能（ハイレート特性またはサイクル特性）を妨げない。
さらに、図７に示されるように、上記間隙調整シート７０の周縁部は、折り畳まれる前の袋状フィルム６０の幅広面形成部６２に溶着により固定されている。上記袋状フィルム６０における間隙調整シート７０の溶着固定部位８０は、上記電極体２０の正極活物質層３４と負極活物質層４４とが重なり合って積層された領域に当接しない部分であって、上記袋状フィルム６０の幅広面における開口部に近接する部位８０と、上記開口部から底面に至る縦方向に沿ういずれかの部位８０に、少なくとも１箇所ずつに設けられているのが好ましい。本実施形態では、開口部に近接する部位に２箇所と、上記開口部から底面に至る縦方向に沿う部位に２箇所が溶着固定されている。
かかる構成によれば、上記間隙調整シート７０が上記袋状フィルム６０のかかる部位８０に固定されることにより、電極体２０を該袋状フィルム６０に挿入する際に、電極体２０が該間隙調整シート７０に当たったりするなどし、該電極体２０を傷つけることが防がれ、また、間隙調整シート７０の位置ずれやシワ、折れ、破れ等の破損が防止され得る。
かかる構成によれば、上記間隙調整シート７０が上記袋状フィルム６０のかかる部位８０に固定されることにより、電極体２０を該袋状フィルム６０に挿入する際に、電極体２０が該間隙調整シート７０に当たったりするなどし、該電極体２０を傷つけることが防がれ、また、間隙調整シート７０の位置ずれやシワ、折れ、破れ等の破損が防止され得る。
次に、本実施形態の電池１００の構築（作製）方法について図１〜図８を参照にしつつ説明する。
まず、本実施形態に係る捲回電極体２０は、通常のリチウム二次電池の捲回電極体と同様にして構築することができる。すなわち、図４に示されるように、長尺状の正極シート３０と長尺状の負極シート４０とを２枚の長尺シート状セパレータ５０とともに積層して長手方向に沿って捲回し、得られた捲回体を捲回軸方向Ｒに対して直交する方向から押し潰すことによって扁平な形状に作製され得る。また、上記積層物の捲き終わりの端部は、テープ２２で捲き止めして固定する（図２参照）。このとき、上記捲き止めテープ２２は、上記電極体２０の捲回軸方向Ｒの中央部よりいずれかの端部側（本実施形態では正極側）に貼付することにより、電極体２０の端部が正負極のどちらの集電体３２，４２の端部であるかの判別が容易となり、正負極集電端子３７，４７を誤って接合することが防止され得る。
まず、本実施形態に係る捲回電極体２０は、通常のリチウム二次電池の捲回電極体と同様にして構築することができる。すなわち、図４に示されるように、長尺状の正極シート３０と長尺状の負極シート４０とを２枚の長尺シート状セパレータ５０とともに積層して長手方向に沿って捲回し、得られた捲回体を捲回軸方向Ｒに対して直交する方向から押し潰すことによって扁平な形状に作製され得る。また、上記積層物の捲き終わりの端部は、テープ２２で捲き止めして固定する（図２参照）。このとき、上記捲き止めテープ２２は、上記電極体２０の捲回軸方向Ｒの中央部よりいずれかの端部側（本実施形態では正極側）に貼付することにより、電極体２０の端部が正負極のどちらの集電体３２，４２の端部であるかの判別が容易となり、正負極集電端子３７，４７を誤って接合することが防止され得る。
正極シート３０は、長尺シート状の正極集電体３２の長手方向の一方の端部側に所定幅で長手方向に沿って正極活物質層３４を付与（典型的には塗布）し、かつ他方の端部側に正極活物質層を塗布せずに正極集電体３２を露出させた部分（正極活物質層非形成部３６）を設けることにより作製され得る。負極シート４０についても同様であり、長尺シート状の負極集電体４２の長手方向の一端側に負極活物質層４４を付与した部分と、他端側に負極集電体４２が露出した部分（負極活物質層非形成部４６）を設けることにより作製され得る。
ここで、正極シート３０と負極シート４０の捲回方法については、まず正極シート３０、セパレータ５０、負極シート４０、セパレータ５０の順でともに積層し捲回する。得られた捲回電極体２０の捲回軸方向Ｒの中央部分には正極活物質層３４が付与された部分と負極活物質層４４が付与された部分とが重なり合って積層されている部分が形成される。また捲回軸方向Ｒの両端部のうちの一方には、正極集電体３２が露出した正極活物質層非形成部３６が積層されてなる正極集電体積層部３５が形成され、もう一方には、負極集電体４２が露出した負極活物質層非形成部４６が積層されてなる負極集電体積層部４５が形成される。なお、このようにして得られた捲回電極体２０において、正極集電体３２の正極集電体積層部３５に正極端子３７を接合し、負極集電体４２の負極集電体積層部４５には負極端子４７を接合して電気的に接続され得る。
かかる捲回電極体２０を構成する材料及び部材自体は、従来のリチウム二次電池に備えられる電極体と同様でよく、特に制限はない。
例えば、正極集電体３２としては、導電性の良好な金属からなる導電性部材が好ましく用いられる。アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウムを主成分とする合金、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）等の金属からなる箔材（好ましくはアルミニウム箔）を用いることができる。また、正極活物質は、従来からリチウム二次電池に用いられる物質の一種又は二種以上を特に限定なく使用することができる。好適例として、層状構造の酸化物系正極活物質や、スピネル構造の酸化物系正極活物質等を好ましく用いることができる。例えば、リチウムニッケル系複合酸化物、リチウムコバルト系複合酸化物、リチウムマンガン系複合酸化物等のリチウム遷移金属複合酸化物が挙げられる。なお、一般式がＬｉＭＰＯ４（ＭはＣｏ、Ｎｉ、ＭｎおよびＦｅのうちの少なくとも一種以上の元素；例えばＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４）で表記されるオリビン型のリチウム含有リン酸化合物でもよい。
負極集電体４２としては、導電性の良好な金属からなる導電性部材が好ましく用いられる。例えば銅（Ｃｕ）等の金属からなる箔材（好ましくは銅箔）を用いることができる。負極活物質としては、従来からリチウム二次電池に用いられる物質の一種又は二種以上を特に限定なく使用することができる。例えば、好適な負極活物質としてカーボン粒子が挙げられる。少なくとも一部にグラファイト構造（層状構造）を含む粒子状の炭素材料（カーボン粒子）が好ましく用いられる。いわゆる黒鉛質のもの（グラファイト）、難黒鉛化炭素質のもの（ハードカーボン）、易黒鉛化炭素質のもの（ソフトカーボン）、これらを組み合わせた構造を有するもののいずれの炭素材料も好適に使用され得る。
正極シート３０および負極シート４０間に使用される好適な長尺シート状のセパレータ５０として、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン等の多孔質ポリオレフィン系樹脂を好ましく用いることができる。なお、電解質として固体電解質もしくはゲル状電解質を使用する場合には、一般的に用いられている上記樹脂製のセパレータが不要な場合（即ち、この場合には電解質自体がセパレータとして働く）があり得る。
また、正極集電端子３７および負極集電端子４７の材質は従来の電池で使用されるものと同じであればよく、接合対象となる正負極集電体３２、４２の材質と同じものを適宜使用することができる。例えば、好適な正極集電体３２および正極集電端子３７の材質としてアルミニウムを、好適な負極集電体４２および負極集電端子４７の材質として銅を、それぞれ挙げることができる。
例えば、正極集電体３２としては、導電性の良好な金属からなる導電性部材が好ましく用いられる。アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウムを主成分とする合金、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）等の金属からなる箔材（好ましくはアルミニウム箔）を用いることができる。また、正極活物質は、従来からリチウム二次電池に用いられる物質の一種又は二種以上を特に限定なく使用することができる。好適例として、層状構造の酸化物系正極活物質や、スピネル構造の酸化物系正極活物質等を好ましく用いることができる。例えば、リチウムニッケル系複合酸化物、リチウムコバルト系複合酸化物、リチウムマンガン系複合酸化物等のリチウム遷移金属複合酸化物が挙げられる。なお、一般式がＬｉＭＰＯ４（ＭはＣｏ、Ｎｉ、ＭｎおよびＦｅのうちの少なくとも一種以上の元素；例えばＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４）で表記されるオリビン型のリチウム含有リン酸化合物でもよい。
負極集電体４２としては、導電性の良好な金属からなる導電性部材が好ましく用いられる。例えば銅（Ｃｕ）等の金属からなる箔材（好ましくは銅箔）を用いることができる。負極活物質としては、従来からリチウム二次電池に用いられる物質の一種又は二種以上を特に限定なく使用することができる。例えば、好適な負極活物質としてカーボン粒子が挙げられる。少なくとも一部にグラファイト構造（層状構造）を含む粒子状の炭素材料（カーボン粒子）が好ましく用いられる。いわゆる黒鉛質のもの（グラファイト）、難黒鉛化炭素質のもの（ハードカーボン）、易黒鉛化炭素質のもの（ソフトカーボン）、これらを組み合わせた構造を有するもののいずれの炭素材料も好適に使用され得る。
正極シート３０および負極シート４０間に使用される好適な長尺シート状のセパレータ５０として、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン等の多孔質ポリオレフィン系樹脂を好ましく用いることができる。なお、電解質として固体電解質もしくはゲル状電解質を使用する場合には、一般的に用いられている上記樹脂製のセパレータが不要な場合（即ち、この場合には電解質自体がセパレータとして働く）があり得る。
また、正極集電端子３７および負極集電端子４７の材質は従来の電池で使用されるものと同じであればよく、接合対象となる正負極集電体３２、４２の材質と同じものを適宜使用することができる。例えば、好適な正極集電体３２および正極集電端子３７の材質としてアルミニウムを、好適な負極集電体４２および負極集電端子４７の材質として銅を、それぞれ挙げることができる。
続いて、上記電極体２０を袋状フィルム６０に収容する工程について説明する。
まず、上述した本実施形態に係る袋状フィルム６０は、シート状（フィルム状）の絶縁性合成樹脂材料を図５に示されるような所定形状に切り抜き、切り抜いたフィルム６０に、1枚または複数枚の間隙調整シート７０を溶着により固定８０する（図７参照）。ここで、間隙調整シート７０は、上記作製した電極体２０の扁平面と、該袋状フィルム６０の一対の幅広面との間に配置され、電池ケース１０（本体１８）と該電極体２０との間の隙間、典型的には袋状フィルム６０内部に収容する電極体２０の形状の不揃いに起因して生じる隙間を塞ぐためのものである。したがって、図３に示されるように、上記作製した電極体の積層方向の厚み（Ｂ）を実測し、電池ケース１０（本体１８）の幅広面の内壁面間の大きさ（Ａ）から上記厚み（Ｂ）および該袋状フィルム６０の厚み（２枚分）を引くことにより、間隙調整シート７０によって塞ぐ隙間の大きさを求めることができる。こうして求めた隙間を塞ぎ得る間隙調整シート７０の枚数を決定し、該袋状フィルム６０に固定する。このとき間隙調整シート７０を複数枚使用する場合は、複数枚の間隙調整シート７０を予め固定し、一体化してから該フィルム６０に固定するのが好ましい。なお、該フィルムへの固定位置８０は、収容する電極体２０の正極活物質層３４と負極活物質層４４とが重なり合って積層された領域に当接しない部分であって、該袋状フィルム６０の幅広面における開口部に近接する部位と、開口部から底面に至る縦方向に沿ういずれかの部位に、少なくとも１箇所ずつに設けるのが好ましい。これにより、上記作製した電極体２０を袋状フィルム６０に挿入する際に、電極体２０が該間隙調整シート７０に当たったりするなどし、該電極体２０を傷つけることが防がれる。そして、上記フィルム６０を折り畳み、重なり合う二つの狭側面形成部６６ａと６６ｂ，６６ｃと６６ｄの一部を貼り付けることにより、本実施形態に係る間隙調整シート７０が一対の幅広面形成部６２の内側に固定された袋状フィルム６０を作製することができる（図８参照）。なお、上記間隙調整シート７０と袋状フィルム６０との固定、または間隙調整シート７０同士の固定、あるいは上記フィルム６０同士の固定は、スポット溶着や熱溶着の他、超音波溶接やレーザー溶接等の溶接手段を適宜使用することができる。また、該固定する手段は溶着に限るものではなく、十分に固定され電池性能に悪影響（内部短絡等）を与えない限りにおいては、テープまたは接着剤を用いて固定してもよい。
まず、上述した本実施形態に係る袋状フィルム６０は、シート状（フィルム状）の絶縁性合成樹脂材料を図５に示されるような所定形状に切り抜き、切り抜いたフィルム６０に、1枚または複数枚の間隙調整シート７０を溶着により固定８０する（図７参照）。ここで、間隙調整シート７０は、上記作製した電極体２０の扁平面と、該袋状フィルム６０の一対の幅広面との間に配置され、電池ケース１０（本体１８）と該電極体２０との間の隙間、典型的には袋状フィルム６０内部に収容する電極体２０の形状の不揃いに起因して生じる隙間を塞ぐためのものである。したがって、図３に示されるように、上記作製した電極体の積層方向の厚み（Ｂ）を実測し、電池ケース１０（本体１８）の幅広面の内壁面間の大きさ（Ａ）から上記厚み（Ｂ）および該袋状フィルム６０の厚み（２枚分）を引くことにより、間隙調整シート７０によって塞ぐ隙間の大きさを求めることができる。こうして求めた隙間を塞ぎ得る間隙調整シート７０の枚数を決定し、該袋状フィルム６０に固定する。このとき間隙調整シート７０を複数枚使用する場合は、複数枚の間隙調整シート７０を予め固定し、一体化してから該フィルム６０に固定するのが好ましい。なお、該フィルムへの固定位置８０は、収容する電極体２０の正極活物質層３４と負極活物質層４４とが重なり合って積層された領域に当接しない部分であって、該袋状フィルム６０の幅広面における開口部に近接する部位と、開口部から底面に至る縦方向に沿ういずれかの部位に、少なくとも１箇所ずつに設けるのが好ましい。これにより、上記作製した電極体２０を袋状フィルム６０に挿入する際に、電極体２０が該間隙調整シート７０に当たったりするなどし、該電極体２０を傷つけることが防がれる。そして、上記フィルム６０を折り畳み、重なり合う二つの狭側面形成部６６ａと６６ｂ，６６ｃと６６ｄの一部を貼り付けることにより、本実施形態に係る間隙調整シート７０が一対の幅広面形成部６２の内側に固定された袋状フィルム６０を作製することができる（図８参照）。なお、上記間隙調整シート７０と袋状フィルム６０との固定、または間隙調整シート７０同士の固定、あるいは上記フィルム６０同士の固定は、スポット溶着や熱溶着の他、超音波溶接やレーザー溶接等の溶接手段を適宜使用することができる。また、該固定する手段は溶着に限るものではなく、十分に固定され電池性能に悪影響（内部短絡等）を与えない限りにおいては、テープまたは接着剤を用いて固定してもよい。
上記袋状フィルム６０を作製した後、上記作製した捲回電極体２０を挿入する。予め電極体２０の厚みを予め実測し、該電極体２０と袋状フィルム６０との隙間に配置されるように間隙調整シート７０を固定しているため、電極体２０が収容された袋状フィルム６０における該電極体２０の積層方向の厚みが一定に保たれる。
そして、袋状フィルム６０に電極体２０を挿入した後、電極体２０を袋状フィルム６０とともに電池ケース１０（本体１８）に収容する。このとき、該電極体２０は、袋状フィルム６０とともに収容された間隙調整シート７０によって積層方向の厚みが一定に保たれて電池ケース１０（本体１８）に収容されているので、上記電極体２０と上記電池ケース１０（本体１８）の内壁面との隙間は塞がれ、各電池の形状にばらつきがなく、良好な電池特性（ハイレート特性またはサイクル特性）を発揮し得る電池となり得る。そして、電池ケース１０の開口部１２に蓋体１４を装着して接合し、蓋体１４に設けられた注液口１６から電解液を注入し、当該注液口１６を封止することによって電池１００を構築することができる。なお、本実施形態においては、該注液口１６の直下に電極体２０の捲き終わりを固定したテープ２２が配置されるように組み立てているため、電解液を注入しても捲回が解かれる虞が排除されている。
そして、袋状フィルム６０に電極体２０を挿入した後、電極体２０を袋状フィルム６０とともに電池ケース１０（本体１８）に収容する。このとき、該電極体２０は、袋状フィルム６０とともに収容された間隙調整シート７０によって積層方向の厚みが一定に保たれて電池ケース１０（本体１８）に収容されているので、上記電極体２０と上記電池ケース１０（本体１８）の内壁面との隙間は塞がれ、各電池の形状にばらつきがなく、良好な電池特性（ハイレート特性またはサイクル特性）を発揮し得る電池となり得る。そして、電池ケース１０の開口部１２に蓋体１４を装着して接合し、蓋体１４に設けられた注液口１６から電解液を注入し、当該注液口１６を封止することによって電池１００を構築することができる。なお、本実施形態においては、該注液口１６の直下に電極体２０の捲き終わりを固定したテープ２２が配置されるように組み立てているため、電解液を注入しても捲回が解かれる虞が排除されている。
なお、上記電解液としては、従来からリチウム二次電池に用いられる非水電解液と同様のものを特に限定なく使用することができる。かかる非水電解液は、典型的には、適当な非水溶媒に支持塩を含有させた組成を有する。上記非水溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等からなる群から選択された一種又は二種以上を用いることができる。また、上記支持塩としては、例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６等のリチウム化合物（リチウム塩）を用いることができる。
次に、本実施形態に係る電池１００が、単電池として複数配列されて構成された組電池２００について説明する。単電池としては、上述で構築した電池１００を用い、以下図面を用いて説明する。
図９は、一実施形態に係る組電池の構成を示す斜視図である。図９に示されるように、組電池２００は、同形状の単電池（電池１００）が一定の間隔で直列に配列されている。そして、単電池１００の蓋体１４の表面側には、電極体２０の正極と電気的に接続する正極集電端子３８および負極と電気的に接続する負極集電端子４８が突出している。そして、隣接する単電池１００間において一方の正極集電端子３８と他方の負極集電端子４８とが接続具（バスバ）２１０によって電気的に接続されている。このように各単電池１００を直列に接続することにより、所望する電圧の組電池２００が構築される。また、上記のように所定の方向に配列された複数の単電池１００は、それぞれの正極集電端子３８および負極集電端子４８が交互に配置されるように一つずつ反転させて配置されており、ケース３０の外面同士が対向する方向（電極体２０の扁平面が対向方向）に配列される。
また、図９に示されるように、配列方向に並ぶ単電池１００およびスペーサー部材２２０の周囲には、複数の単電池１００およびスペーサー部材２２０をまとめて拘束する拘束部材２３０が配置される。すなわち、単電池配列方向の最外側に位置する単電池１００のさらに外側には、一対の拘束部材２３０が配置される。また、該一対の拘束部材２３０を架橋するように締付け材２３２が取り付けられる。そして、締付け材２３２の端部をビス２３４により拘束部材２３０に締め付けて固定することによって上記単電池１００およびスペーサー部材２２０をその配列方向に所定の荷重が加わるように拘束することができる。
本実施形態で用いた単電池１００は、電池ケース１０内部に生じる隙間が塞がれて電極体２０の積層方向の厚みが一定に保たれているので、各単電池１００の形状が揃っている。そのため、該単電池１００の電極体２０の扁平な方向がそれぞれ対向するように複数直列に接続されてなる組電池２００は、隣り合う単電池１００の正極集電端子３８と負極集電端子４８との電池間距離Ｐがいずれも一定であり、荷重を加えて拘束しても歪みが生じることがない。その結果、単電池の一部に過度の負荷がかかることなく構築される組電池２００は、ハイレートで繰り返し充放電される態様で使用されても、良好な容量維持率を保持するものとなり得る。
本実施形態で用いた単電池１００は、電池ケース１０内部に生じる隙間が塞がれて電極体２０の積層方向の厚みが一定に保たれているので、各単電池１００の形状が揃っている。そのため、該単電池１００の電極体２０の扁平な方向がそれぞれ対向するように複数直列に接続されてなる組電池２００は、隣り合う単電池１００の正極集電端子３８と負極集電端子４８との電池間距離Ｐがいずれも一定であり、荷重を加えて拘束しても歪みが生じることがない。その結果、単電池の一部に過度の負荷がかかることなく構築される組電池２００は、ハイレートで繰り返し充放電される態様で使用されても、良好な容量維持率を保持するものとなり得る。
なお、上記組電池２００を自動車等の車両に搭載する場合、より多くの単電池１００が直列に接続され得ると共に、組電池２００の主要部（単電池群）等を保護するための外装カバー、車両の所定部位に当該組電池２００を固定するための部品、複数の組電池を相互に連結するための部品等が装備され得るが、このような装備の有無は本発明の技術的範囲を左右するものではない。
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、電池１００の種類は上述したリチウム二次電池に限られず、電極体構成材料や電解質が異なる種々の内容の電池、例えばニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、あるいは電気二重層キャパシタのようないわゆる物理電池であってもよい。また、電極体２０は捲回タイプに限定されない。例えば、正極シートと負極シートをセパレータ（あるいはセパレータとしても機能し得る固体またはゲル状電解質）と共に交互に積層して成る積層タイプの電極体であってもよい。
さらに、上記実施形態においては、袋状フィルム６０を作製した後に電極体２０を収容しているが、折り畳まれる前のフィルム６０に電極体２０を配置した後、袋状に成形してもよい。この場合、電極体２０を挿入するという操作が発生しないため、電極体２０が間隙調整シート７０に当たり電極体２０を傷つけたりする等の虞がない。そのため、後者の製法を用いる場合は、間隙調整シート７０は、袋状フィルム６０の一対の幅広面と、電極体２０の扁平面との間に配置せずに、袋状フィルム６０の一対の幅広面と、電池ケース２０の一対の幅広面との間に配置することができる。すなわち、間隙調整シート７０を固定したフィルムを袋状に成形する際に、該間隙調整シート７０が外側（電池ケースに対向する側）になるように配置することにより、かかる態様の電池を構成することができる。
さらに、上記実施形態においては、袋状フィルム６０を作製した後に電極体２０を収容しているが、折り畳まれる前のフィルム６０に電極体２０を配置した後、袋状に成形してもよい。この場合、電極体２０を挿入するという操作が発生しないため、電極体２０が間隙調整シート７０に当たり電極体２０を傷つけたりする等の虞がない。そのため、後者の製法を用いる場合は、間隙調整シート７０は、袋状フィルム６０の一対の幅広面と、電極体２０の扁平面との間に配置せずに、袋状フィルム６０の一対の幅広面と、電池ケース２０の一対の幅広面との間に配置することができる。すなわち、間隙調整シート７０を固定したフィルムを袋状に成形する際に、該間隙調整シート７０が外側（電池ケースに対向する側）になるように配置することにより、かかる態様の電池を構成することができる。
本実施形態に係る電池１００は、図１０に示されるように、特に自動車等の車両に搭載されるモーター（電動機）用電源として好適に使用し得る。かかる電池１００を車両搭載用電源として使用する際には、搭載スペースが制限されることに加えて振動が発生する状態での使用が前提となることから、多数の電池１００を配列し且つ拘束した状態（即ち各電池を相互に固定した状態）の組電池２００（図９参照）が用いられる。かかる拘束時には組電池２００を構成する個々の電池（単電池）１００に相当な荷重が加えられるため、単電池の外形に歪みが発生し易いが、本実施形態に係る電池１００は、袋状フィルム６０に挿入された電極体２０が、電池ケース１０の内部の隙間を間隙調製シート７０で塞がれて収容されているため、電極体２０の積層方向の厚みが一定に保たれている。そのため、本実施形態に係る電池１００が多数用いられて接続された組電池２００は、上記相当な荷重によっても電池の外形の歪みが生じない。したがって本発明は、図１０に模式的に示されるように、かかる電池１００を単電池として複数個配列して組電池２００を構築し、かかる組電池２００を電源として備える車両１（典型的には自動車、特にハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車のような電動機を備える自動車）を提供することができる。
１ 車両
１０ 電池ケース
１２ 開口部
１４ 蓋体
１６ 注液口
１８ 本体
２０ 捲回電極体
２２ 捲き止めテープ
３０ 正極シート
３２ 正極集電体
３４ 正極活物質層
３５ 正極集電体積層部
３６ 正極活物質層非形成部
３７ 正極集電端子
３８ 外部接続用正極集電端子
４０ 負極シート
４２ 負極集電体
４４ 負極活物質層
４５ 負極集電体積層部
４６ 負極活物質層非形成部
４７ 負極集電端子
４８ 外部接続用負極集電端子
５０ セパレータ
６０ 袋状フィルム
６２ 袋状フィルムの幅広面形成部
６４ 袋状フィルムの底面形成部
６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ 袋状フィルムの狭側面形成部
６８ 第１折りしろ部
６９ 第２折りしろ部
７０ 間隙調整シート
８０ 固定部位
１００ 電池
２００ 組電池
２１０ 接続具（バスバ）
２２０ スペーサー部材
２３０ 拘束部材
２３２ 締付け材
２３４ ビス
Ａ 電池ケースの幅広面の内壁面間距離
Ｂ 電極体の厚み
Ｐ 電池間距離
Ｒ 捲回軸方向
Ｓ 隙間
１０ 電池ケース
１２ 開口部
１４ 蓋体
１６ 注液口
１８ 本体
２０ 捲回電極体
２２ 捲き止めテープ
３０ 正極シート
３２ 正極集電体
３４ 正極活物質層
３５ 正極集電体積層部
３６ 正極活物質層非形成部
３７ 正極集電端子
３８ 外部接続用正極集電端子
４０ 負極シート
４２ 負極集電体
４４ 負極活物質層
４５ 負極集電体積層部
４６ 負極活物質層非形成部
４７ 負極集電端子
４８ 外部接続用負極集電端子
５０ セパレータ
６０ 袋状フィルム
６２ 袋状フィルムの幅広面形成部
６４ 袋状フィルムの底面形成部
６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ 袋状フィルムの狭側面形成部
６８ 第１折りしろ部
６９ 第２折りしろ部
７０ 間隙調整シート
８０ 固定部位
１００ 電池
２００ 組電池
２１０ 接続具（バスバ）
２２０ スペーサー部材
２３０ 拘束部材
２３２ 締付け材
２３４ ビス
Ａ 電池ケースの幅広面の内壁面間距離
Ｂ 電極体の厚み
Ｐ 電池間距離
Ｒ 捲回軸方向
Ｓ 隙間
Claims (10)
- 正極集電体および負極集電体の表面にそれぞれ正極活物質層および負極活物質層が形成された正極および負極をセパレータと共に捲回してなる扁平形状の電極体と、当該電極体の形状に対応して該電極体を収容する扁平な角型形状の電池ケースとを備える角型電池であって、
前記電極体は、１枚の所定形状の絶縁シートが折り畳まれて形成された袋状フィルムに収められた状態で該袋状フィルムごと前記電池ケース内に収容されており、
前記袋状フィルムは、折り畳まれる前の１枚のシート状に展開された状態でみたときに、
袋状フィルムに折り畳まれた際に前記電極体の扁平面に対向する一対の幅広面を形成する一対の幅広面形成部と、
該一対の幅広面形成部の間に存在する部分であって、袋状フィルムに折り畳まれた際に電池ケースの底面に対向する底面を形成する底面形成部と、
前記一対の幅広面形成部の両側にそれぞれ存在する部分であって、袋状フィルムに折り畳まれた際に電池ケースの幅広面間の狭側面を形成する二対の狭側面形成部と、を有しており、
前記折り畳まれた際には、前記一対の幅広面形成部の両側において前記二対の狭側面形成部がそれぞれ重なり合う二つの狭側面形成部の少なくとも一部が貼り付けられることによって前記袋状フィルムが形成されており、
ここで前記重なり合う二つの狭側面形成部のうち、袋状フィルムの内側に配置される一方の狭側面形成部が、袋状フィルムの外側に配置される他方の狭側面形成部よりも小さく形成されていることを特徴とする、角型電池。 - 前記重なり合う二つの狭側面形成部は、前記袋状フィルムの内側に配置される一方の狭側面形成部の前記底面形成部に接する辺の長さが、該袋状フィルムの外側に配置される他方の狭側面形成部の前記底面形成部に接する辺の長さよりも短くなるように形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の角型電池。
- 前記底面形成部の両端には、該底面形成部から延伸する第１および第２の折りしろ部がそれぞれ形成されており、
該第１および第２の折りしろ部は、該底面形成部から延伸した状態を保ちつつその延伸方向に沿って切り込まれたスリットによって区切られており、
前記折り畳まれた際には、前記底面形成部を湾曲させて曲面形状の袋状フィルム底面を形成するとともに、前記区切られた第１および第２の折りしろ部を前記重なり合う二つの狭側面形成部とともに重ね合わせて相互に貼り合わせることを特徴とする、請求項１または２に記載の電池。 - 前記袋状フィルムの一対の幅広面と、該袋状フィルムに収容された前記電極体の扁平面との間には、１枚または複数枚の間隙調整シートが両面に均等な厚さで備えられており、
前記間隙調整シートは、前記電極体の少なくとも正極活物質層と負極活物質層とが重なり合って積層された領域よりも大きな面積を有する形状に形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の電池。 - 前記間隙調整シートは、該シートの周縁部のいずれかの部位を前記袋状フィルムに溶着することにより固定されており、
前記袋状フィルムにおける前記間隙調整シートを溶着固定する位置は、前記電極体の正極活物質層と負極活物質層とが重なり合って積層された領域に当接しない部分であって、前記袋状フィルムの幅広面における開口部に近隣する部位と、前記開口部から底面に至る縦方向に沿ういずれかの部位に、少なくとも１箇所ずつであることを特徴とする、請求項３または４に記載の電池。 - 前記袋状フィルムの一対の幅広面と、該袋状フィルムに収容された前記電極体の扁平面との間には、複数枚の間隙調整シートが備えられており、
前記複数枚の間隙調整シートは予め溶着で固定されて一体化されたものが、前記袋状フィルムを構成する前記折り畳まれる前のシートの幅広面形成部に固定されていることを特徴とする、請求項５に記載の電池。 - 前記電極体の正極および負極がセパレータと共に捲回された捲き終わりの端部は、テープで捲き止めされており、
前記捲き止めテープは前記袋状フィルムの開口部側に配置されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の電池。 - 前記電池ケースの一部には該ケース内に所定の電解液を注入するための注液口が形成されており、
前記捲き止めテープは、前記捲回電極体の捲回軸方向の中央部よりいずれかの端部側であって、且つ前記電解液注液口の直下に設けられている、請求項７に記載の電池。 - 請求項１〜８のいずれかに記載の電池を単電池とし、該単電池は前記電極体の扁平面が対向するように複数個直列に接続されて成る組電池。
- 請求項９に記載の組電池を備える車両。
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