JP2011210522A - 組電池 - Google Patents

Abstract

【課題】集電端子の接触面積を単純に増大させることなく効果的に接続抵抗を下げることが可能で、また容易かつ確実に接続することが可能な組電池を提供すること。
【解決手段】積層式電池（単電池）１０Ａ、１０Ｂを複数個並列または直列に接続して構成された組電池１００において、正負極集電端子１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂをそれぞれ２箇所以上で折り曲げて２以上の折曲片（先端折曲片２３Ａ、２３Ｂ、２５Ａ、２５Ｂおよび一方側折曲片２４Ａ、２４Ｂ、２６Ａ、２６Ｂ）を形成してこれら２以上の折曲片同士で接続し、隣接する積層電池１０Ａ、１０Ｂの正負極集電端子１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂの双方に、導電性を有する立体状の１個の正負極当接部材２９、３０を内側から当接させる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、ロボット、電気自動車、バックアップ電源などに使用される大容量でハイレート特性を有する組電池に関し、特に、集電端子が平板状の積層式電池を単電池として構成される組電池に関する。

例えば集電端子が平板状の積層式電池を単電池として構成される組電池の場合、個々の単電池同士の接続部においては、集電端子の先端部を対向する側へ折曲し、この折曲部同士を重ね合わせてボルト締めやレーザ溶接等により接合して接続する構造とするのが一般的である。この場合、例えばロボットや電気自動車の電源、バックアップ電源等に用いられるような、大容量でハイレートでの充放電を必要とする組電池は、大電流で充放電を行うと、集電端子の接続部に大電流が流れるが、この接続部には接続抵抗があるので発熱が起こり、この発熱によって電池がダメージを受けるという問題がある。

そこで、接続部における集電端子の接触面積を増大させて接続抵抗を下げることも考えられるが、接触面積を単純に増大させると、これにともない占有スペースも増大して体積エネルギー密度の低下を招くこととなる。

一方、接続部における集電端子の厚みを増大させて接続抵抗を下げる方法もあるが、集電端子の厚みには製造上の限界があり、一般に０．８ｍｍ程度が上限であってこれより厚みを増大させることは困難である。

これに対し、特許文献１では、電極タブの側部を延出させて厚み方向に折り曲げ、この折り曲げ部で電極タブを接続することにより、電極タブを断面ロの字状に接合する構造として電極タブの剛性を増大させるようにしている。この特許文献１に記載の例では接続抵抗を下げることは目的とされていないものの、この構造は、電極タブの面方向ではなく厚み方向に沿って接触面積を増大させるものであるため、接触面積を単純に増大させることなく接続抵抗を下げることが可能なものであるといえる。

また、特許文献２では、電極端子同士を金属板よりなるバスバーで接続するようにしており、この構造は、導体であるバスバーを電極端子に重ねるものであるから、これを電極端子同士の接合とあわせるようにすれば、一定面積の範囲内で接触面積を増大させることができ、したがってこの構造もまた、接触面積を単純に増大させることなく接続抵抗を下げることが可能なものである。

特開２００６−１９０７５号公報 特開２００７−３２４００４号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成においては、電極タブの面方向ではなく厚み方向に沿って接触面積を増大させるとしても、電極タブの厚み方向においても接触面積が一定範囲内に制限されることには変わりがなく、したがって接続抵抗をさらに下げるにはやはり限界がある。

また、特許文献２の構成によれば、別体の板状部材であるバスバーを用いることから取り扱いも煩瑣となり、また確実かつ良好に接合するのにもやや技術や手間を要するという問題もある。

本発明は、集電端子の接続構造において、集電端子の接触面積を単純に増大させることなく効果的に接続抵抗を下げることが可能で、また容易かつ確実に接続することが可能な組電池を提供することを目的とする。

上記目的を達成する為に、本発明に係る組電池は、
複数枚の正極板と負極板とがセパレータを介して交互に積層され、各極板から延出した極板タブが正負極の板状の集電端子にそれぞれ複数枚積層した状態で接合された積層式電池を複数個並列または直列に接続して構成された組電池であって、
前記集電端子が２箇所以上で折り曲げられて２以上の折曲片が形成され、隣接する積層式電池の集電端子同士がこれら２以上の折曲片同士で接続され、
前記隣接する積層式電池の集電端子の双方に、導電性を有する立体状の１個の当接部材が内側から当接していることを特徴とする。

本発明において、「立体状の当接部材」とは、実質的に三次元的に拡がる形状を有するものであれば任意のものを含意し、例えば言うまでもなく、中実体と中空体とのいずれもが含まれ、また例えば、板状材を組み立てて立体状としたもの等も含まれる。さらにまた、隣接する積層式電池の集電端子の双方に当接し得るものであれば、例えばナット等も含意する。

また、「当接部材が当接する」とは、少なくとも１点で接触することを意味し、線的な接触や面的な接触もいずれも含意する。

上記本発明の構成によれば、隣接する積層式電池の集電端子同士を２以上の折曲片同士で接続することにより接触面積を増大させて接続抵抗を下げるようにしているだけでなく、隣接する積層式電池の集電端子に導電性の１個の当接部材を当接させるようにしているので、さらに接触面積を増大させて接続抵抗を下げることができる。

しかもこのとき、当接部材は集電端子に内側から当接させるようにしているので、集電端子の内側のスペースが有効に利用されて組電池内で余計にスペースを占有することがなく、したがって体積エネルギー密度が低下することもない。

また、当接部材は立体状としているので、板状のバスバー等に比して取り扱いやすく、また集電端子にあてがうのも容易で接合作業も行いやすい。さらに、集電端子を内側から構造的に支持する立体状の固定具としても機能することができ、この点でも接合作業が行いやすい。

前記集電端子が３箇所以上で折り曲げられて３以上の折曲片が形成され、隣接する積層式電池の集電端子同士がこれら３以上の折曲片同士で接続されていることが望ましい。

上記構成によれば、隣接する積層式電池の集電端子同士の接触面積をより増大させることができる。なお、集電端子が３箇所で折り曲げられて３つの折曲片が形成される構成において、さらにこれらのうちの１つの折曲片を先端からさらに延出させて折り曲げ、これにより計４つの折曲片を形成するようにすれば、隣接する積層式電池の集電端子同士が折曲片も含めあわせて５面部で接触し得る構成とすることができる。

前記当接部材がネジ穴を有し、前記集電端子が該当接部材にネジにより接合されていることが望ましい。

上記構成によれば、当接部材がネジ固定のための受け部材として機能することができ、集電端子の接続をネジ固定により容易かつ確実に行うことができる。

前記当接部材が、前記隣接する積層式電池の集電端子の内側面に実質的に隙間なく追随して当接し得る立体形状を有するものであることが望ましい。

上記構成によれば、当接部材と集電端子との接触面積を可及的に確保することができる。また、隣接する積層式電池の集電端子の内側の空間に当接部材を実質的に隙間のない状態で嵌め込むようにして設置して保持することができ、したがって位置合せもより容易となり、接合作業がより行いやすい。

本発明の組電池によれば、単電池同士を集電端子で接続する構造において、集電端子の接触面積を単純に増大させることなく効果的に接続抵抗を下げることができ、また容易かつ確実に接続することができる。

本発明の組電池を構成する積層式電池の一部を示す図であって、同図（ａ）は正極の平面図、同図（ｂ）はセパレータの斜視図、同図（ｃ）は正極が内部に配置された袋状セパレータを示す平面図である。 本発明の組電池を構成する積層式電池に用いる負極板の平面図である。 本発明の組電池を構成する積層式電池に用いる積層電極体の分解斜視図である。 本発明の組電池を構成する積層式電池に用いる積層電極体の平面図である。 本発明の組電池を構成する積層式電池に用いる積層電極体に集電端子を接合した状況の平面図である。 本発明の組電池を構成する積層式電池に用いる外装体に積層電極体を挿入した状態の斜視図である。 本発明の組電池の分解斜視図である。 本発明の組電池における正極集電端子の斜視図である。 本発明の組電池に用いる当接部材の斜視図である。 本発明の組電池における正極集電端子の接合構造の分解斜視図である。 本発明の組電池における正極集電端子の接合構造の側面図である。 本発明の組電池の斜視図である。 比較例の組電池の斜視図である。 正極集電端子の他の例を示す斜視図である。 他の実施例の組電池における正極集電端子の接合構造の分解斜視図である。 他の実施例の組電池における正極集電端子の接合構造の側面図である。 他の実施例の組電池を示す斜視図である。 他の実施例の組電池を示す分解斜視図である。 他の実施例の組電池を示す斜視図である。 当接部材の他の例を示す斜視図である。 図２０のＡ−Ａ線部矢視断面図図である。 当接部材の他の例を示す斜視図である。 他の実施例の組電池における集電端子の接合構造の分解斜視図である。 他の実施例の組電池における集電端子の接合構造の模式側面図である。

以下、本発明を図面を参照しながら更に詳細に説明するが、本発明は以下の最良の形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能なものである。

〔正極の作製〕
正極活物質としてのＬｉＣｏＯ_２を９０質量％と、導電剤としてのカーボンブラックを５質量％と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンを５質量％と、溶剤としてのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）溶液とを混合して正極用スラリーを調製した後、この正極用スラリーを、正極集電体としてのアルミニウム箔（厚み：１５μｍ）の両面に塗布した。その後、溶剤を乾燥し、ローラーで厚み０.１ｍｍにまで圧縮した後、図１（ａ）に示すように、幅Ｌ１＝８５ｍｍ、高さＬ２＝８５ｍｍになるように切断して、両面に正極活物質層１ａを有する正極板１を作製した。この際、正極板１における幅Ｌ１方向に延びる一辺の一方端部（図１（ａ）では左端部）から幅Ｌ３＝３０ｍｍ、高さＬ４＝３０ｍｍの活物質未塗布部を延出させて正極タブ１１とした。

〔負極の作製〕
負極活物質としての黒鉛粉末を９５質量％と、結着剤としてのポリフッ化ピニリデンを５質量％と、溶剤としてのＮＭＰ溶液とを混合して負極用スラリーを調製した後、この負極用スラリーを負極集電体としての銅箔(厚み：１０μｍ)の両面に塗布した。その後、溶剤を乾燥し、ローラーで厚み０．０８ｍｍにまで圧縮した後、図２に示すように、幅Ｌ７＝９０ｍｍ、高さＬ８＝９０ｍｍになるように切断して、両面に負極活物質層２ａを有する負極板２を作製した。この際、負極板２の幅方向に延びる一辺において上記正極板１の正極リード１１形成側端部と反対側となる端部（図２では右端部）から幅Ｌ９＝３０ｍｍ、高さＬ１０＝３０ｍｍの活物質未塗布部を延出させて負極タブ１２とした。

〔正極板が内部に配置された袋状セパレータの作製〕
図１（ｂ）に示すように、幅Ｌ５＝９０ｍｍおよび高さＬ６＝９０ｍｍを有する２枚の方形状のポリプロピレン（ＰＰ）製のセパレータ３ａ(厚み３０μｍ）の間に正極板１を配置した後、図１（ｃ）に示すように、セパレータ３ａの周辺部を融着部４で熱溶着して、正極板１が内部に収納・配置された袋状セパレータ３を作製した。

〔積層電極体の作製〕
上記正極板１が内部に配置された袋状セパレータ３を３５枚、負極板２を３６枚調製し、図３に示すように、該袋状セパレータ３と負極板２とを交互に積層した。その際、両端面部に負極板２が位置するようにした。ついで、図４に示すように、この積層体の両端面を形状保持のための絶縁テープ２６で接続して、積層電極体１０を得た。

〔集電端子の溶接〕
図５に示すように、積層された正極タブ１１および負極タブ１２のそれぞれの延出端部に、幅３０ｍｍ、厚み０．５ｍｍのアルミニウム板よりなる正極集電端子１５ならびに幅３０ｍｍ、厚み０．５ｍｍの銅板よりなる負極集電端子１６を、それぞれ溶接点Ｗ１５、Ｗ１６で超音波溶接法により接合した。このとき、正極集電端子１５および負極集電端子１６のそれぞれにおける外側辺（図５では正極集電端子１５の左側辺および負極集電端子１６の右側辺）に、先端から間隔Ｌ２１＝１０ｍｍをおいて、幅Ｌ２２＝１０ｍｍ、高さＬ２３＝１０ｍｍの方形状の延出片２１、２２をそれぞれ一体的に形成しておくようにした。

なお、図５およびその他の図面に示す参照符号Ｓ１は、後述する外装体１８を熱封止する際の密閉性を確保するために正負極集電端子１５、１６にそれぞれ幅方向に沿って帯状に固着するように成形された樹脂封止材（糊材）を指示する。

〔外装体への封入〕
図６に示すように、あらかじめ電極体が設置できるように成形したラミネートフィルム１７で構成した外装体１８に、上記積層電極体１０を挿入し、正極集電端子１５および負極集電端子１６のみが外装体１８より外部に突出するよう正極集電端子１５および負極集電端子１６がある辺を熱融着するとともに、残りの３辺の内、２辺を熱融着した。

〔電解液の封入、密封化〕
上記外装体１８の熱溶着していない１辺から、エチレンカーボネート（ＥＣ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）とが体積比で３０：７０の割合で混合された混合溶媒に、ＬｉＰＦ_６が１Ｍ（モル／リットル）の割合で溶解された電解液を注入し、最後に熱溶着していない１辺を熱溶着することにより電池を作製した。

さらに、上記と同様の工程により、同一構成のもう１個の電池を作製して、図７に示すように、面同士で重ね合わせるようにして組電池１００を構成する２個の単電池（セル、素電池）１０Ａ、１０Ｂとした。

〔集電端子の折曲〕
図７に示すように、上記２個の単電池１０Ａ、１０Ｂのそれぞれの正極集電端子１５Ａ、１５Ｂの先端部および延出片を、対向する側へ直角に折り曲げて、先端折曲片２３Ａ、２３Ｂおよび一方側折曲片２４Ａ、２４Ｂをそれぞれ形成するとともに、同様に、負極集電端子１６Ａ、１６Ｂの先端部および延出片を、対向する側へ直角に折り曲げて、先端折曲片２５Ａ、２５Ｂおよび一方側折曲片２６Ａ、２６Ｂをそれぞれ形成した。より具体的には、４箇所（４枚）の集電端子１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂのうち、一方（図７における下側）の単電池１０Ｂの正極集電端子１５Ｂを代表的にとりあげると、図８に示すように、正極集電端子１５Ｂにおける先端縁から距離Ｌ２１＝１０ｍｍの位置で、先端部を他方の単電池１０Ａの正極集電端子１５Ａに対向する側（図７における上側）へ直角に折り曲げて先端折曲片２３Ｂとするとともに、延出片を同じく他方の単電池１０Ａの正極集電端子１５Ａに対向する側へ直角に折り曲げて一方側折曲片２４Ｂとした。さらに、図８に示すように、先端折曲片２３Ｂの両端部ならびに一方側折曲片２４Ｂの中央部の計３箇所に、径５ｍｍのネジ挿通孔２７をそれぞれ穿設しておくようにした。一方、図７に示すように、これ以外の３箇所（３枚）の集電端子１５Ａ、１６Ａ、１６Ｂも、それぞれ同様に成形するようにした。

〔当接部材の作製〕
図９に示すように、断面の縦Ｌ２４＝１０ｍｍ、横Ｌ２５＝１０ｍｍのステンレス（ＳＵＳ）製の角材を長さＬ２６＝３０ｍｍに切削し、上記正極集電端子１５Ｂにおける３箇所のネジ挿通孔２７に対応するように、一側面の両端部ならびに一方端面の中央部の計３箇所に、径５ｍｍのネジ穴２８Ｓをそれぞれ穿設して、当接部材２９とし、図７に示すように、同一構成のもう１個の当接部材を作製して、それぞれ正極当接部材２９および負極当接部材３０とした。

〔組電池の作製〕
図１０および図１１に示すように、対向する正極集電端子１５Ａ、１５Ｂにおける先端折曲片２３Ａ、２３Ｂ同士ならびに一方側折曲片２４Ａ、２４Ｂ同士をそれぞれ重ね合わせるようにした。これにより、隣接する積層電池１０Ａ、１０Ｂの正極集電端子１５Ａ、１５Ｂの内側に、側面視コ字形状で間隔約１２ｍｍの空間が形成された。ついで、正極集電端子１５Ａ、１５Ｂの内側の空間に当接部材２９を挿入して、外側からボルト（ネジ）３１Ｓをネジ挿通孔に通してネジ穴２８Ｓに螺入、締結固定して、正極集電端子１５Ａ、１５Ｂを接続し、一方、負極集電端子１６Ａ、１６Ｂも同様にして接続して（図示省略）、図１２に示すように、２個の単電池１０Ａ、１０Ｂが並列に接続された組電池１００を構成した。なお、図１２においては当接部材、ボルト（ネジ）およびネジ挿通孔は図示省略している。

（実施例１）
実施例の積層式電池としては、上記発明を実施する為の形態で説明した組電池１００と同様に作製したものを用いた。
このようにして作製した組電池を、以下、本発明組電池Ａ１と称す。

なお、以下の記述および図面において、上記発明を実施する為の形態ならびに図１ないし図１２における部材ないし部位と同様の部材ないし部位には同一の符号を付し、不要な場合にはその説明を基本的に省略する。

（比較例１）
図１３に示すように、正負極集電端子３２Ａ、３２Ｂ、３３Ａ、３３Ｂに延出片を形成せず、また当接部材も使用せずに、対向する正極集電端子３２Ａ、３２Ｂの先端折曲片３４Ａ、３４Ｂ同士ならびに対向する負極集電端子３３Ａ、３３Ｂの先端折曲片３５Ａ、３５Ｂ同士をそれぞれレーザ溶接により接合して接続するようにした点以外は前記本発明組電池Ａ１の場合と全て同様にして、２個の単電池２０Ａ、２０Ｂが並列に接続された組電池２００を構成した。
このようにして作製した組電池を、以下、比較組電池Ｚ１と称す。

〔本発明組電池Ａ１の効果〕
上記本発明組電池Ａ１は、３５枚の正極板１と３６枚の負極板２とが袋状セパレータ３を介して交互に積層され、各極板１、２から延出した正負極タブ１１、１２が正負極の板状の集電端子１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂにそれぞれ複数枚積層した状態で接合された２個の積層式電池（単電池）１０Ａ、１０Ｂを並列に接続して構成された組電池１００であって、上記正負極集電端子１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂがそれぞれ２箇所で折り曲げられて２つの折曲片すなわち先端折曲片２３Ａ、２３Ｂ、２５Ａ、２５Ｂならびに一方側折曲片２４Ａ、２４Ｂ、２６Ａ、２６Ｂが形成され、隣接する積層電池１０Ａ、１０Ｂの正極集電端子１５Ａ、１５Ｂ同士ならびに隣接する積層電池１０Ａ、１０Ｂの負極集電端子１６Ａ、１６Ｂ同士がそれぞれ２つの折曲片同士すなわち先端折曲片２３Ａ、２３Ｂ、２５Ａ、２５Ｂ同士ならびに一方側折曲片２４Ａ、２４Ｂ、２６Ａ、２６Ｂ同士で接続され、上記隣接する積層電池１０Ａ、１０Ｂの正極集電端子１５Ａ、１５Ｂの双方に、導電性を有する直方体状（角棒状）の１個の正極当接部材２９が内側から当接し、また、隣接する積層電池１０Ａ、１０Ｂの負極集電端子１６Ａ、１６Ｂの双方に、導電性を有する直方体状（角棒状）の１個の負極当接部材３０が内側から当接した構成となっている。

上記本発明組電池Ａ１の構成によれば、隣接する積層電池１０Ａ、１０Ｂの正極集電端子１５Ａ、１５Ｂ同士ならびに隣接する積層電池１０Ａ、１０Ｂの負極集電端子１６Ａ、１６Ｂ同士をそれぞれ２つの折曲片同士すなわち先端折曲片２３Ａ、２３Ｂ、２５Ａ、２５Ｂ同士ならびに一方側折曲片２４Ａ、２４Ｂ、２６Ａ、２６Ｂ同士で接続することにより接触面積を増大させて接続抵抗を下げるようにしているだけでなく、隣接する積層電池１０Ａ、１０Ｂの正極集電端子１５Ａ、１５Ｂならびに隣接する積層電池１０Ａ、１０Ｂの負極集電端子１６Ａ、１６Ｂにそれぞれ導電性の１個の正極当接部材２９および１個の負極当接部材３０を当接させるようにしているので、さらに接触面積が増大して接続抵抗が下げられている。

しかもこのとき、正極当接部材２９および負極当接部材３０はそれぞれ正極集電端子１５Ａ、１５Ｂおよび負極集電端子１６Ａ、１６Ｂに内側から当接させるようにしているので、正負極集電端子１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂの内側のスペースが有効に利用されて組電池１００内で余計にスペースを占有することがなく、したがって体積エネルギー密度が低下することともなっていない。

また、正極当接部材２９および負極当接部材３０は立体状すなわち直方体状（角棒状）としているので、板状のバスバー等に比して取り扱いやすく、また正負極集電端子１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂにあてがうのも容易で接合作業も行いやすくなっている。さらに、正負極集電端子１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂを内側から構造的に支持する立体状の固定具としても機能するようになっており、この点でも接合作業が行いやすくなっている。

また、正負極当接部材２９、３０がネジ穴を有し、正負極集電端子１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂが該正負極当接部材２９、３０にネジすなわちボルトにより接合されているので、正負極当接部材２９、３０がネジ固定（ボルト締め）のための受け部材として機能するようになっており、これによって正負極集電端子１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂの接続をネジ固定により容易かつ確実に行うことができるようになっている。

また、正極当接部材２９および負極当接部材３０が、それぞれ、側面視コ字形状で間隔約１２ｍｍの空間の内側面である、隣接する積層電池１０Ａ、１０Ｂの正極集電端子１５Ａ、１５Ｂの内側面ならびに隣接する積層電池１０Ａ、１０Ｂの負極集電端子１６Ａ、１６Ｂの内側面に大きな隙間を形成することなく追随して当接し得る１０ｍｍ×１０ｍｍ×３０ｍｍの直方体状（角棒状）の立体形状を有するものとなっているので、正負極当接部材２９、３０と正負極集電端子１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂとの接触面積を大きく確保することができるようになっている。また、正負極集電端子１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂの内側の空間に正負極当接部材２９、３０を大きな隙間のない状態で嵌め込むようにして設置して保持することができ、したがって位置合せもより容易となっており、接合作業もより行いやすくなっている。

（実施例２）
図１４に示すように、延出片を両側辺に形成してそれぞれ折り曲げ、両側折曲片３９Ｂ、３９Ｂとし、先端折曲片３８Ｂの両端部ならびに両側折曲片３９Ｂ、３９Ｂの中央部の計４箇所に、径５ｍｍのネジ挿通孔４２をそれぞれ穿設しておくようにした点以外は、前記本発明電池Ａ１における正極集電端子１５Ｂ（図８参照）の場合と同様にして、正極集電端子３６Ｂを構成するようにし、一方、これ以外の３箇所（３枚）の集電端子３６Ａ、３７Ａ、３７Ｂも、それぞれ同様に成形するようにした。

図１５および図１６に示すように、対向する正極集電端子３６Ａ、３６Ｂにおける先端折曲片３８Ａ、３８Ｂ同士ならびに両側折曲片３９Ａ、３９Ｂ同士をそれぞれ重ね合わせるようにした。これにより、隣接する積層電池の正極集電端子３６Ａ、３６Ｂの内側に、側面視コ字形状で両側端部が両側折曲片３９Ａ、３９Ｂにより閉じた間隔約１２ｍｍの空間が形成された。このとき、他方端面にもネジ穴２８Ｍを穿設して計４箇所にネジ穴２８Ｍを配設した点以外は前記本発明電池Ａ１における正極当接部材２９の場合と同様にして正極当接部材４３を作製して、この正極当接部材４３を上記両正極集電端子３６Ａ、３６Ｂの内側の空間に挿入しておくようにした。ついで、外側からボルト（ネジ）３１Ｍをネジ挿通孔に通してネジ穴２８Ｍに螺入、締結固定して、正極集電端子３６Ａ、３６Ｂを接続し、一方、負極集電端子３７Ａ、３７Ｂも同様にして接続して（図示省略）、図１７に示すように、２個の単電池１１０Ａ、１１０Ｂが並列に接続された組電池１１０を構成した。なお、図１７においてはボルト（ネジ）およびネジ挿通孔は図示省略している。
このようにして作製した組電池１１０を、以下、本発明組電池Ａ２と称す。

上記本発明組電池Ａ２の構成によれば、正負極集電端子３６Ａ、３６Ｂ、３７Ａ、３７Ｂがそれぞれ３箇所で折り曲げられて３つの折曲片すなわち先端折曲片３８Ａ、３８Ｂ、４０Ａ、４０Ｂおよび両側折曲片３９Ａ、３９Ｂ、４１Ａ、４１Ｂが形成され、隣接する積層電池の正負極集電端子３６Ａ、３６Ｂ、３７Ａ、３７Ｂ同士がそれぞれこれら３つの折曲片同士で接続されているので、隣接する積層電池の正負極集電端子３６Ａ、３６Ｂ、３７Ａ、３７Ｂ同士の接触面積がさらに増大している。

（実施例３）
図１８および図１９に示すように、正極と負極とが順次逆になるようにし、回路上で両端に位置する正極集電端子および負極集電端子をそれぞれ正極外部接続端子４４および負極外部接続端子４５にかえるようにして４個の単電池（セル、素電池）１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄを作製し、これらを直列に接続するようにした点以外は前記本発明組電池Ａ２の場合と全て同様にして組電池１２０を構成した。
このようにして作製した組電池を、以下、本発明組電池Ａ３と称す。

上記本発明組電池Ａ３の構成のように、単電池を直列に接続する場合にも、また単電池を３個以上接続する場合にも、本発明の接続構造を同様に適用して組電池を構成することができる。

〔その他の事項〕
（１）上記本発明組電池Ａ１においては、正負極当接部材２９、３０が、正負極集電端子１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂの内側に四角柱状に拡がる空間をほぼ充填し得る直方体状（角棒状）の形状を有するものとなっていたが、当接部材の形状ないし寸法は、隣接する積層式電池の集電端子の双方に内側から当接し得る立体状のものであれば、任意のものが可能である。例えば、直方体形状以外にも、集電端子の双方に当接する２平面以外は曲面状に形成されたものや、あるいはナット等であってもよい。また、集電端子に当接する当接する部分が平面ではなく、例えば多数の突起を形成したもの等であってもよい。

また、集電端子と当接部材との接合方法としては、ボルト締め（ネジ固定）以外にも、溶接等も可能である。

また、当接部材は中空体であってもよく、例えば金属板を立体状に組み立てたものや、中実体の内部をくり貫いたもの等としてもよい。当接部材を中空体とすることにより、より軽量化することができる。図２０および図２１は、中実体の内部をくり貫いた当接部材の一例を示す模式図である。同図に示す当接部材４６は、上記本発明組電池Ａ２における正極当接部材４３の場合と同様にステンレス（ＳＵＳ）製の角材に４箇所のネジ穴４６Ｐが配設され、さらに、内部をくり貫いて直方体状の空洞部４６Ｓが形成され、これにより、集電端子と電気的に接続しながら当接し固定する当接部材としての機能を損なうことなく軽量化された構成となっている。

また、例えば図２２に示すように、当接部材に取っ手を設けるようにしてもよい。同図に示す当接部材４７は、上記本発明組電池Ａ１における正負極当接部材２９、３０と同一の構成を有する本体部４７Ｂに、ネジ穴４７Ｐ形成側面（端面でない側面）の反対側面の一端部から長さ方向に延出するように、矩形片状の取っ手４７Ｈが設けられた構成となっている。集電端子の内側の空間は通例狭小であって指を入れ難く、当接部材の位置合せや接合もやりづらいことが多いが、上記構成によれば、集電端子の外側から取っ手４７Ｈを把持して当接部材４７を操作することができるので、位置合せや接合を容易に行うことができる。

また、当接部材との材質としては、上記本発明組電池Ａ１における正負極当接部材２９、３０のようにステンレス（ＳＵＳ）製のものとすると作製も容易であるが、導電性を有するものであれば任意の材質が可能であり、例えば安価な銅等も好適に使用できる。

（２）上記本発明組電池Ａ２においては、正負極集電端子３６Ａ、３６Ｂ、３７Ａ、３７Ｂにそれぞれ３つの折曲片すなわち先端折曲片３８Ａ、３８Ｂ、４０Ａ、４０Ｂおよび両側折曲片３９Ａ、３９Ｂ、４１Ａ、４１Ｂが形成されていたが、このように集電端子が３箇所で折り曲げられて３つの折曲片が形成される構成において、例えば図２３に示すように、さらにこれらのうちの１つの折曲片を先端からさらに延出させて折り曲げ、これにより計４つの折曲片を形成するようにして、隣接する積層式電池の集電端子同士が折曲片も含めあわせて５面部で接触し得る構成とするようにしてもよい。同図に示す例においては、隣接する積層式電池の集電端子４８Ａ、４８Ｂにそれぞれ３つの折曲片すなわち先端折曲片４９Ａ、４９Ｂおよび両側折曲片５０Ａ、５０Ｂが形成され、さらに、先端折曲片４９Ａ、４９Ｂが先端からさらに延出して折り曲げられ、これにより計４つの折曲片が形成されて、一面（図では下面）以外の５面が閉塞した箱状に構成され、これら５面にはそれぞれネジ挿通孔４２が穿設されており、隣接する積層式電池の集電端子４８Ａ、４８Ｂの一方が他方に覆いかぶさるようにして接合されるようになっている。この構成では、隣接する積層式電池の集電端子４８Ａ、４８Ｂ同士が折曲片も含めあわせて５面部で接触することができ、これにより接触面積がより増大した構成となっている。

また、例えば図２４に示すように、３つの折曲片のうちの１つの折曲片を先端からさらに延出させ、この延出部を逆方向に折り返して折返し片を形成し、接続対象であるもう一方の集電端子の折返し片と互いに挟み合うようにして接合する構成としてもよい。同図に示す例においては、隣接する積層式電池の集電端子５１Ａ、５１Ｂのそれぞれにおける先端折曲片５２Ａ、５２Ｂが先端からさらに延出し、この延出部が逆方向に折り返され（即ち９０°ではなく１８０°折り曲げられ）て折返し片５３Ａ、５３Ｂが形成され、これら折返し片５３Ａ、５３Ｂが互いに挟み合うように（畳み込むように）して組み合わされ、先端折曲片５２Ａ、５２Ｂもあわせて計４片が重なった状態で、当接部材５４およびボルト５５で締結することにより接合されている。この構成によれば、隣接する積層式電池の集電端子同士を組み合わせるのにやや手間を要するが、接触面積をさらに増大させることができる。

また、上記本発明組電池Ａ１においては、一方側折曲片２４Ａ、２４Ｂ、２６Ａ、２６Ｂが正負極集電端子１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂの外側辺に形成されていたが、一方側折曲片を内側辺に形成するようにしてもよく、これによれば、隣接する積層電池の正負極集電端子を組み合わせた状態でも外側端が開放されることとなるので、当接部材や指を外側から挿入することができて接合作業が行いやすい。

（３）正極活物質としては、上記コバルト酸リチウムに限定されるものではなく、コバルト−ニッケル−マンガン、アルミニウム−ニッケル−マンガン、アルミニウム−ニッケル−コバルト等のコバルト、ニッケル或いはマンガンを含むリチウム複合酸化物や、スピネル型マンガン酸リチウム等でも構わない。

（４）負極活物質としては、天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛以外にも、グラファイト・コークス・酸化スズ・金属リチウム・珪素・及びそれらの混合物等、リチウムイオンを挿入脱離できうるものであれば構わない。

（５）電解液としても特に本実施例で示したものに限定されるものではなく、リチウム塩としては例えばＬｉＢＦ_４、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＮ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_２,ＬｉＮ（ＳＯ_２Ｃ_２Ｆ_５）_２，ＬｉＰＦ_６―ｘ（Ｃ_ｎＦ_２ｎ＋１）_ｘ[但し、１＜ｘ＜６、ｎ＝１又は２]等が挙げられ、これらの１種もしくは２種以上を混合して使用できる。支持塩の濃度は特に限定されないが、電解液１リットル当り０．８〜１．８モルが望ましい。また、溶媒種としては上記ＥＣやＭＥＣ以外にも、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）等のカーボネート系溶媒が好ましく、更に好ましくは環状カーボネートと鎖状カーボネートの組合せが望ましい。

本発明は、例えばロボットや電気自動車等に搭載される動力、バックアップ電源などの高出力用途の電源に好適に適用することができる。

１：正極板
１ａ：正極活物質層
２：負極板
２ａ：負極活物質層
３：袋状セパレータ
３ａ：セパレータ
４：融着部
１０：積層電極体
１０Ａ、１０Ｂ、２０Ａ、２０Ｂ、１１０Ａ、１１０Ｂ、１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄ：積層式電池（単電池）
１１：正極タブ
１２：負極タブ
１００、１１０、１２０、２００：組電池
１５、１５Ａ、１５Ｂ：正極集電端子
１６、１６Ａ、１６Ｂ：負極集電端子
１７：ラミネートフィルム
１８：外装体
２１、２２：延出片
２３Ａ、２３Ｂ、２５Ａ、２５Ｂ：先端折曲片
２４Ａ、２４Ｂ、２６Ａ、２６Ｂ：一方側折曲片
２６：絶縁テープ
２７：ネジ挿通孔
２８Ｓ：ネジ穴
２９：正極当接部材
３０：負極当接部材
３１：ボルト（ネジ）
Ｓ１：樹脂封止材（糊材）
Ｗ１５、Ｗ１６：

Claims (2)

1. 複数枚の正極板と負極板とがセパレータを介して交互に積層され、各極板から延出した極板タブが正負極の板状の集電端子にそれぞれ複数枚積層した状態で接合された積層式電池を複数個並列または直列に接続して構成された組電池であって、
   前記集電端子が２箇所以上で折り曲げられて２以上の折曲片が形成され、隣接する積層式電池の集電端子同士がこれら２以上の折曲片同士で接続され、
   前記隣接する積層式電池の集電端子の双方に、導電性を有する立体状の１個の当接部材が内側から当接していることを特徴とする組電池。
2. 前記集電端子が３箇所以上で折り曲げられて３以上の折曲片が形成され、隣接する積層式電池の集電端子同士がこれら３以上の折曲片同士で接続されている、請求項１に記載の組電池。

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