JP7275247B1

JP7275247B1 - 二次電池モジュール

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Publication number: JP7275247B1
Application number: JP2021214864A
Authority: JP
Inventors: 英明堀江; 洋志川崎
Original assignee: +APB CORPORATION
Current assignee: +APB CORPORATION
Priority date: 2021-12-28
Filing date: 2021-12-28
Publication date: 2023-05-17
Anticipated expiration: 2041-12-28
Also published as: JP2023098231A

Abstract

【課題】積層電池内部に空気が残存することを抑制する。【解決手段】負極集電体１１、負極活物質層１２、セパレータ１３、正極活物質層１４及び正極集電体１５が順に積層されてなる平板上の電池セル２０を有する二次電池モジュールにおいて、正極集電体１５から電流を流すために、その上面に形成された正極側電流取出層１６を備え、正極側電流取出層１６は、上下に貫通する小孔９６が形成されている。【選択図】図６

Description

本発明は、二次電池モジュールに関するものである。

電気自動車及びハイブリッド電気自動車等の電源等に使用できる電池として高エネルギー密度のリチウムイオン電池が知られている。また、このリチウムイオン電池を複数積層した構造の積層電池（例えば、特許文献１）を、ラミネートフィルム等の外装体に収容した構成も知られている。

特開２０２１－３４１４１号公報

積層電池を外装体内に収容する際には、積層電池全体を外装体で覆って真空引き（真空パック）を行う。この際に、例えば積層電池内部に空気が残っていると、真空引きしても上手く密着されないおそれがある。

そこで本発明は、積層電池内部に空気が残存することを抑制することができる二次電池モジュールを提供することを目的とする。

本発明に係る二次電池モジュールは、負極集電体、負極活物質層、セパレータ又は固体電解質、正極活物質層及び正極集電体を有する蓄電要素を複数積層されてなる積層電池を備えた二次電池モジュールであって、前記積層電池における最外層の少なくとも一面には、電流取出層が接しており、前記電流取出層には、上下に貫通する小孔が形成されている。

本発明によれば、積層電池内部に空気が残存することを抑制することができる二次電池モジュールを提供することができる。

図１は、本発明を適用した二次電池モジュールを示す斜視図である。図２は、本発明を適用した二次電池モジュールの側断面図である。図３は、リチウムイオン二次電池としての電池セルの拡大断面図を示す図である。図４は、二次電池モジュールにおける電池セルにつき、正極集電体上に正極側電流取出層を形成させる例を示す図である。図５は、電池セルを複数に亘り積層させて接続した組電池を形成する例を示す図である。図６は、正極側電流取出層において、上端から下端に至るまで貫通する小孔が形成された材料で構成する例を示す図である。図７は、複数の電池セル間で負極側電流供給層及び正極側電流取出層を共用する例を示す図である。図８は、本発明を適用した二次電池モジュールにおいて、負極整流部、正極整流部を設ける例を示す斜視図である。図９は、本発明を適用した二次電池モジュールにおいて、負極整流部、正極整流部を設ける例を示す側断面図である。図１０は、本発明を適用した二次電池モジュールの電池セルの部分を点線で表示した図である。図１１は、本発明を適用した二次電池モジュールの動作について示す図である。図１２は、本発明を適用した二次電池モジュールにおいて、負極整流部、正極整流部を設ける他の例を示す斜視図である。図１３は、導電体としての複数の電流取出部、正極導電線、正極合流部を実装する例を示す図である。図１４は、第３実施形態において、正極側電流取出層を上面から視認した平面図である。図１５は、第３実施形態において、正極側電流取出層を上面から視認した他の形態を示す平面図である。図１６は、第３実施形態において、負極側電流供給層を下面から視認した平面図である。

第１実施形態
以下、第１実施形態に係る二次電池モジュールについて、図面を参照しながら詳細に説明をする。

図１は、本発明を適用した第１実施形態に係る二次電池モジュール１を示す斜視図であり、図２はその側断面図を示している。二次電池モジュール１は、蓄電要素である、負極集電体１１及び負極活物質層１２からなる負極２と、正極活物質層１４及び正極集電体１５からなる正極３とが、セパレータ１３を介して積層させた平板上の積層電池（単電池）からなる電池セル２０として構成される。即ち、二次電池モジュール１を構成する電池セル２０は、負極集電体１１、負極活物質層１２、セパレータ１３、正極活物質層１４、正極集電体１５が、図２における上方向に向けて積層され、全体として略矩形平板状に形成されている。

二次電池モジュール１は、更に電池セル２０の周縁に配設される環状の枠部材９を備えている。枠部材９は、セパレータ１３の端部が埋め込まれてなることで当該セパレータ１３を支持すると共に、枠部材９は、その上面及び下面に正極集電体１５及び負極集電体１１を面接触させた上でそれぞれ固定している。負極集電体１１、正極集電体１５及びセパレータ１３の周縁部がこの枠部材９を介して固定されることにより、負極活物質層１２及び正極活物質層１４を外部に漏洩させることなく強固に封止することが可能となる。また、枠部材９は、負極集電体１１、セパレータ１３、正極集電体１５のそれぞれの位置関係を定めることができる。負極集電体１１とセパレータ１３との間隔、セパレータ１３と正極集電体１５との間隔は、電池の容量に応じて予め調整されるが、枠部材９を通じてこの調整された間隔を保持できるように負極集電体１１、セパレータ１３、正極集電体１５を固定することができる。

負極集電体１１の下側には、導電体層としての負極側電流供給層１０が平面状に積層され、正極集電体１５の上側には、同じく導電体層としての正極側電流取出層１６が平面状に積層されている。負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６には、それぞれ電流が供給される箇所となる導電部７，８が形成されている。

電池セル２０は、いわゆるリチウムイオン二次電池で構成される。図３（ａ）は、リチウムイオン二次電池としての電池セル２０の拡大断面図を示しており、負極２を構成する負極活物質層１２は、負極活物質４１と電解液４３とを含み、正極３を構成する正極活物質層１４は、正極活物質４２と電解液４３とを含んでいる。

このような電池セル２０をリチウムイオン二次電池として動作させる場合、先ず図示しない充電器の正極端子を正極３側に、充電器の負極端子を負極２側に接続して電流を流す。その結果、リチウム遷移金属複合酸化物等を含む正極活物質４２から引き離された電子は、充電器を含む外部回路を流れ、炭素系材料等からなる負極活物質４１へと到達する。その間において、プラスに帯電したリチウムイオンは、負極２側へと引き寄せられ、電解液４３を流れて負極活物質４１へと到達し、これに吸蔵される。正極活物質４２中の全てのリチウム原子が負極活物質４１へと到達することで、電池セル２０が完全に充電された状態となる。

放電時には、図示しない外部の負荷を正極３と負極２との間に接続する。これにより、この負極活物質４１に吸蔵されているリチウムイオンは、リチウム遷移金属複合酸化物の一部として安定な状態に戻るため、電解液４３を通過し、正極に向かって移動する。また電子も負極２から外部の負荷を通過して正極３側へと流れ込むことでエネルギーが消費される。正極３と負極２との間にセパレータ１３が絶縁層として配置されることで、リチウムイオンのみを透過させつつ、正極３と負極２との内部短絡を防止することで爆発や発火の危険性を抑えることができる。

電池セル２０をこのようなリチウムイオン二次電池で実現する場合における各構成要素を構成する材料の好ましい態様について説明をする。

正極活物質層１４に含まれる正極活物質４２としては、リチウム遷移金属複合酸化物、即ちリチウムと遷移金属との複合酸化物｛遷移金属が１種である複合酸化物（ＬｉＣｏＯ₂、ＬｉＮｉＯ₂、ＬｉＡｌＭｎＯ₄、ＬｉＭｎＯ₂及びＬｉＭｎ₂Ｏ₄等）、遷移金属元素が２種である複合酸化物（例えばＬｉＦｅＭｎＯ₄、ＬｉＮｉ_1-xＣｏ_xＯ₂、ＬｉＭｎ_1-yＣｏ_yＯ₂、ＬｉＮｉ_1/3Ｃｏ_1/3Ａｌ_1/3Ｏ₂及びＬｉＮｉ_0.8Ｃｏ_0.15Ａｌ_0.05Ｏ₂）及び金属元素が３種類以上である複合酸化物［例えばＬｉＭ_aＭ’_bＭ’’_cＯ₂（Ｍ、Ｍ’及びＭ’’はそれぞれ異なる遷移金属元素であり、ａ＋ｂ＋ｃ＝１を満たす。例えばＬｉＮｉ_1/3Ｍｎ_1/3Ｃｏ_1/3Ｏ₂）等］等｝、リチウム含有遷移金属リン酸塩（例えばＬｉＦｅＰＯ₄、ＬｉＣｏＰＯ₄、ＬｉＭｎＰＯ₄及びＬｉＮｉＰＯ₄）、遷移金属酸化物（例えばＭｎＯ₂及びＶ₂Ｏ₅）、遷移金属硫化物（例えばＭｏＳ₂及びＴｉＳ₂）及び導電性高分子（例えばポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン及びポリ－ｐ－フェニレン及びポリビニルカルバゾール）等が挙げられる。正極活物質４２は、上述した各リチウム遷移金属複合酸化物等を２種以上併用してもよい。なお、リチウム含有遷移金属リン酸塩は、遷移金属サイトの一部を他の遷移金属で置換したものであってもよい。

正極活物質４２は、導電助剤及び被覆用樹脂で被覆された被覆正極活物質であることが好ましい。正極活物質４２の周囲が被覆用樹脂で被覆されていることにより、電極の体積変化が緩和され、電極の膨張を抑制することができる。

導電助剤としては、金属系導電助剤［アルミニウム、ステンレス（ＳＵＳ）、銀、金、銅及びチタン等］、炭素系導電助剤［グラファイト及びカーボンブラック（アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック及びサーマルランプブラック等）等］、及びこれらの混合物等が挙げられる。これらの導電助剤は、１種単独で用いられてもよいし、２種以上併用してもよい。また導電助剤は、これらの合金又は金属酸化物として用いられてもよい。導電助剤は、電気的安定性の観点から、より好ましくはアルミニウム、ステンレス、銀、金、銅、チタン、炭素系導電助剤及びこれらの混合物で構成されていることが好ましい。中でも導電助剤は、銀、金、アルミニウム、ステンレス及び炭素系導電助剤で構成されていることがさらに好ましく、また炭素系導電助剤で構成されていることが特に好ましい。

またこれらの導電助剤としては、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに導電性材料をめっき等でコーティングしたものを適用するようにしてもよい。このコーティングする導電性材料は、上述した導電助剤のうち金属のもので構成することが好ましい。

導電助剤の形態は、粒子形態に限られず、粒子形態以外の形態であってもよく、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ等、いわゆるフィラー系導電助剤として実用化されている形態とされていてもよい。

被覆用樹脂としては、特開２０１７－０５４７０３号公報に記載されている、非水系二次電池活物質被覆用樹脂として記載されている材料を用いるようにしてもよい。

なお、被覆用樹脂と導電助剤の比率は特に限定されるものではないが、電池の内部抵抗等の観点から、重量比率で被覆用樹脂（樹脂固形分重量）：導電助剤が１：０．０１～１：５０であることが好ましく、１：０．２～１：３．０であることがより好ましい。

正極活物質４２は、被覆正極活物質に含まれる導電助剤以外にも更に導電助剤を含んでもよい。この更に含める導電助剤としては、上述した被覆正極活物質に含まれる導電助剤と同様のものを好適に用いることができる。

正極活物質４２は、互いに当該正極活物質４２同士を結着する結着剤を含まない非結着体であることが好ましい。ここで、非結着体とは、正極活物質４２がいわゆるバインダとしての結着剤により位置を固定することなく、正極活物質４２同士及び正極活物質４２と集電体が不可逆的に固定されていない状態をいう。正極活物質４２が非結着体である場合には、正極活物質４２同士が不可逆的に固定されていないため、正極活物質４２同士の界面を機械的に破壊することなく分離することができ、正極活物質層１４に応力がかかった場合でも正極活物質４２が移動することで正極活物質層１４の破壊を防止することができる。非結着体である正極活物質４２、正極活物質４２と電解液４３とを含みかつ結着剤を含まない正極活物質層１４にする等の方法で得ることができる。

なお、本明細書において、結着剤とは、正極活物質４２同士及び正極活物質４２と集電体とを可逆的に固定することができない薬剤を意味し、デンプン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、テトラフルオロエチレン、スチレン－ブタジエンゴム、ポリエチレン及びポリプロピレン等の公知の溶剤乾燥型のリチウムイオン電池用結着剤等が挙げられる。これらの結着剤は溶剤に溶解又は分散して用いられ、溶剤を揮発、留去することで表面が粘着性を示すことなく固体化するので正極活物質４２同士及び正極活物質４２と集電体とを可逆的に固定することができない。

正極活物質層１４は、上述した正極活物質４２以外に粘着性樹脂が含まれていてもよい。粘着性樹脂としては、例えば、特開２０１７－０５４７０３号公報に記載された非水系二次電池活物質被覆用樹脂に少量の有機溶剤を混合してそのガラス転移温度を室温以下に調整したもの、及び、特開平１０－２５５８０５公報に粘着剤として記載されたもの等を好適に用いることができる。

なお、粘着性樹脂は、溶媒成分を揮発させて乾燥させても固体化せずに粘着性を有する樹脂を意味する。ここでいう粘着性とは、水、溶剤、熱などを使用せずに僅かな圧力を加えることで接着する性質を意味する。一方、結着剤として用いられる溶液乾燥型の電極バインダは、溶媒成分を揮発させることで乾燥、固体化して活物質同士を強固に接着固定するものを意味する。従って、結着剤としての溶液乾燥型の電極バインダと粘着性樹脂とは互いに異なる材料である。

正極活物質層１４の厚みは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、１５０～６００μｍであることが好ましく、２００～４５０μｍであることがより好ましい。

負極活物質層１２に含まれる負極活物質４１としては、公知のリチウムイオン電池用負極活物質が使用でき、炭素系材料［黒鉛、難黒鉛化性炭素、アモルファス炭素、樹脂焼成体（例えばフェノール樹脂及びフラン樹脂等を焼成し炭素化したもの等）、コークス類（例えばピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークス等）及び炭素繊維等］、珪素系材料［珪素、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、珪素－炭素複合体（炭素粒子の表面を珪素及び／又は炭化珪素で被覆したもの、珪素粒子又は酸化珪素粒子の表面を炭素及び／又は炭化珪素で被覆したもの並びに炭化珪素等）及び珪素合金（珪素－アルミニウム合金、珪素－リチウム合金、珪素－ニッケル合金、珪素－鉄合金、珪素－チタン合金、珪素－マンガン合金、珪素－銅合金及び珪素－スズ合金等）等］、導電性高分子（例えばポリアセチレン及びポリピロール等）、金属（スズ、アルミニウム、ジルコニウム及びチタン等）、金属酸化物（チタン酸化物及びリチウム・チタン酸化物等）及び金属合金（例えばリチウム－スズ合金、リチウム－アルミニウム合金及びリチウム－アルミニウム－マンガン合金等）等及びこれらと炭素系材料との混合物等が挙げられる。

また、負極活物質４１は、上述した被覆正極活物質と同様の導電助剤及び被覆用樹脂で被覆された被覆負極活物質で構成されていてもよい。導電助剤及び被覆用樹脂としては、上述した被覆正極活物質と同様の導電助剤及び被覆用樹脂を好適に用いることができる。

負極活物質層１２は、被覆負極活物質に含まれる導電助剤以外にも更に導電助剤を含んでもよい。この更に含める導電助剤としては、上述した被覆正極活物質に含まれる導電助剤と同様のものを好適に用いることができる。

負極活物質層１２は、正極活物質層１４と同様に、互いに当該負極活物質４１同士を結着する結着剤を含まない非結着体であることが好ましい。また、正極活物質層と同様に、粘着性樹脂が含まれていてもよい。

負極活物質層１２の厚みは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、１５０～６００μｍであることが好ましく、２００～４５０μｍであることがより好ましい。

負極活物質層１２及び正極活物質層１４にそれぞれ含まれる電解液４３は、公知のリチウムイオン電池の製造に用いられる、電解質及び非水溶媒を含有する公知の電解液を使用することができる。

電解液４３は、負極２と正極３との間を多数のリチウムイオンが高速で移動することができる、いわゆる高電気伝導率を確保することができ、電気化学的安定性（充電時の耐酸化性、放電時の耐還元性）や熱的安定性の観点から最適な材料が選択され、かつ電荷キャリアとなるリチウムイオンを含む物質が適用される。この電解液４３としては、例えば、ＬｉＮ（ＦＳＯ₂）₂、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＳｂＦ₆、ＬｉＡｓＦ₆及びＬｉＣｌＯ₄等の無機酸のリチウム塩、ＬｉＮ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂、ＬｉＮ（Ｃ₂Ｆ₅ＳＯ₂）₂及びＬｉＣ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₃等の有機酸のリチウム塩等が挙げられる。これらのうち、電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのはイミド系電解質［ＬｉＮ（ＦＳＯ₂）₂、ＬｉＮ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂及びＬｉＮ（Ｃ₂Ｆ₅ＳＯ₂）₂等］及びＬｉＰＦ₆である。

非水溶媒としては、公知の電解液に用いられているもの等が使用でき、例えば、ラクトン化合物、環状又は鎖状炭酸エステル、鎖状カルボン酸エステル、環状又は鎖状エーテル、リン酸エステル、ニトリル化合物、アミド化合物、スルホン、スルホラン等及びこれらの混合物を用いることができる。非水溶媒は、１種を単独で用いるようにしてもよいし、２種以上を併用するようにしてもよい。

非水溶媒のうち、電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのは、ラクトン化合物、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル及びリン酸エステルであり、より好ましいのはラクトン化合物、環状炭酸エステル及び鎖状炭酸エステルであり、さらに好ましいのは環状炭酸エステルと鎖状炭酸エステルの混合液である。特に好ましいのはプロピレンカーボネート（ＰＣ）、またはエチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の混合液である。

電解液４３の電解質濃度は、１～５ｍｏｌ／Ｌであることが好ましく、１．５～４ｍｏｌ／Ｌであることがより好ましく、２～３ｍｏｌ／Ｌであることがさらに好ましい。

電解液４３の電解質濃度が１ｍｏｌ／Ｌ未満であると、電池の充分な入出力特性が得られないことがあり、５ｍｏｌ／Ｌを超えると、電解質が析出してしまうことがある。

なお、電解液４３の電解質濃度は、電池セル２０を構成する電解液４３を、溶媒などを用いずに抽出して、その濃度を測定することで確認することができる。

負極集電体１１及び正極集電体１５を構成する材料としては、銅、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ニッケル及びこれらの合金等の金属材料、並びに、焼成炭素、導電性高分子材料、導電性ガラス等が挙げられる。これらの材料のうち、軽量化、耐食性、高導電性の観点から、正極集電体１５としてはアルミニウムであることが好ましく、負極集電体１１としては銅であることが好ましい。

負極集電体１１及び正極集電体１５は、その中でも特に導電性高分子材料からなる樹脂集電体であることが好ましい。樹脂集電体を構成する導電性高分子材料としては、例えば、導電性高分子や、マトリックス樹脂に対して必要に応じて導電剤を添加したものを用いることができる。導電性高分子材料を構成する導電剤としては、上述した被覆正極活物質に含まれる導電助剤と同様のものを好適に用いることができる。

導電性高分子材料を構成する樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、ポリシクロオレフィン（ＰＣＯ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメチルアクリレート（ＰＭＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はこれらの混合物等が挙げられる。導電性高分子材料を構成する樹脂としては、電気的安定性の観点から、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）及びポリシクロオレフィン（ＰＣＯ）を適用することが好ましく、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリメチルペンテン（ＰＭＰ）を適用することが更に好ましい。

マトリックス樹脂に導電剤を添加することにより樹脂集電体を構成する場合において、この導電剤は、導電性フィラーで構成されていてもよい。導電性フィラーは、金属［ニッケル、アルミニウム、ステンレス（ＳＵＳ）、銀、銅及びチタン等］、炭素系材料［グラファイト及びカーボンブラック（アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック等）等］、及びこれらの混合物等が挙げられるが、この中でも炭素系材料が好ましい。導電性フィラーが炭素系材料であれば、負極活物質４１、正極活物質４２に、負極集電体１１及び正極集電体１５に由来する金属が混入することを防止することができる。特に正極活物質４２においては、特性劣化の抑制につながる。

このような導電性フィラーは、１種単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。また、導電性フィラーは、上述した金属の合金又は金属酸化物を用いてもよい。また導電性フィラーとしては、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに、上述した金属等で構成される導電性材料をめっき等でコーティングしたものでもよい。

導電性フィラーの平均粒子径は、特に限定されるものではないが、電池の電気特性の観点から、０．０１～１０μｍであることが好ましく、０．０２～５μｍであることがより好ましく、０．０３～１μｍであることがさらに好ましい。

また、導電性フィラーの形状（形態）は、粒子形態に限られず、粒子形態以外の形態であってもよく、カーボンナノチューブ等、いわゆるフィラー系導電性樹脂組成物として実用化されている形態であってもよい。

導電性フィラーは、その形状が繊維状である導電性繊維であってもよい。導電性繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維、合成繊維の中に導電性のよい金属や黒鉛を均一に分散させてなる導電性繊維、ステンレス鋼のような金属を繊維化した金属繊維、有機物繊維の表面を金属で被覆した導電性繊維、有機物繊維の表面を導電性物質を含む樹脂で被覆した導電性繊維等が挙げられる。導電性フィラーは、これらの導電性繊維の中では炭素繊維が好ましく、またグラフェンを練りこんだポリプロピレン樹脂も好ましい。ちなにみ、導電性フィラーが導電性繊維である場合、その平均繊維径は０．１～２０μｍであることが好ましい。

負極集電体１１及び正極集電体１５中の導電性フィラーの重量割合は、５～９０重量％であることが好ましく、２０～８０重量％であることがより好ましい。特に、導電性フィラーがカーボンの場合、導電性フィラーの重量割合は、２０～３０重量％であることが好ましい。

樹脂集電体は、マトリックス樹脂及び導電性フィラーのほかに、その他の成分（分散剤、架橋促進剤、架橋剤、着色剤、紫外線吸収剤、可塑剤等）を含んでいてもよい。また、複数の樹脂集電体を積層して用いてもよく、樹脂集電体と金属箔とを積層して用いてもよい。

負極集電体１１及び正極集電体１５の厚さは特に限定されないが、５～１５０μｍであることが好ましい。複数の樹脂集電体を積層して負極集電体１１及び正極集電体１５として用いる場合には、積層後の全体の厚さが５～１５０μｍであることが好ましい。

負極集電体１１及び正極集電体１５は、例えば、マトリックス樹脂、導電性フィラー及び必要により用いるフィラー用分散剤を溶融混練して得られる導電性樹脂組成物を公知の方法でフィルム状に成形することにより得ることができる。このような導電性樹脂組成物をフィルム状に成形する方法としては、例えば、Ｔダイ法、インフレーション法及びカレンダー法等の公知のフィルム成形法が挙げられる。なお、負極集電体１１及び正極集電体１５は、フィルム成形以外の成形方法によっても得ることができる。

負極集電体１１及び正極集電体１５の形状は特に限定されず、上述した材料からなるシート体又は板状体、又は上述した材料で構成された微粒子からなる堆積層であってもよい。負極集電体１１及び正極集電体１５の厚さは、特に限定されないが、５０～５００μｍであることが好ましい。

セパレータ１３は、その要求される電気絶縁性、イオン伝導性の観点から、ポリエチレン（ＰＥ）又はポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン製や芳香族ポリアミド製の多孔性フィルム、多孔性ポリエチレンフィルムと多孔性ポリプロピレンとの積層フィルム、ポリエステル繊維及びアラミド繊維等の合成樹脂、又はガラス繊維、フッ素樹脂等からなる不織布、及びそれらの表面にシリカ、アルミナ、チタニア等のセラミック微粒子を付着させたもの等が適用される。なお、セパレータ１３を構成する材料は、上述した例に限定されるものではなく、公知のリチウムイオン二次電池用のセパレータの材料を適用するようにしてもよいことは勿論である。

負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６を構成する材料は、負極集電体１１及び正極集電体１５と同様に銅、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ニッケル及びこれらの合金等の金属材料、並びに、焼成炭素、導電性高分子材料、導電性ガラス等が挙げられる。このとき、負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６は、導電性高分子材料からなる樹脂集電体で構成されるものであってもよく、樹脂集電体を構成する導電性高分子材料としては、例えば、導電性高分子や、マトリックス樹脂に対して必要に応じて導電性フィラーからなる導電剤を添加したものを用いるようにしてもよい。導電性フィラーとしては上述した樹脂集電体と同様のものを適用することができるが、導電性フィラーとゴム状高分子とを溶融混合することで得られる導電性エラストマーを適用することも可能である。このゴム状高分子としてはシリコーン、ウレタン、ネオプレン、ブチルゴム、エテン－プロペンゴム、アクリレートゴム、ブタジエンゴム、コロプレンゴム、ニトリルゴム、１－１プロペンゴム、フッ素系ゴム、スチレン－ブタジエン、天然ゴム及びそれらの組み合わせ等を適用可能である。

また負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６を構成する材料は、負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６の何れか一方又は両方を、導電性高分子材料やカーボンファイバー等からなる不織布等のような弾性変形可能な弾性材で構成してもよい。負極側電流供給層１０や正極側電流取出層１６が弾性変形自在になることで、負極集電体１１や正極集電体１５、更には枠部材９との密着性を高めた状態で固定することが可能となる。負極側電流供給層１０や正極側電流取出層１６を弾性的に押圧させて負極活物質層１２、正極活物質層１４、枠部材９へと固定することにより、これらの間に空気層が形成されることを防ぐことができ、より抵抗を低く抑えつつ、均一化することができる。負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６の何れか一方又は両方を、カーボンファイバー等からなる不織布で構成した場合には、電流分布を抑制すると、通常であっても体積変化が小さいハードカーボン系の不織布において、さらに体積変化量の分布が小さくなり、更なる長寿命化を図ることが可能となる。また不織布には、繊維における網目において小孔が自然に形成される場合があり、負極側電流供給層１０や正極側電流取出層１６と、負極集電体１１や正極集電体１５との間に形成される気泡をこの小孔を介して逃がすことができる。なお、負極側電流供給層１０は、負極集電体１１と別体で構成される場合に限定されるものでは無く、互いに一体化されたものであってもよい。同様に正極側電流取出層１６は、正極集電体１５と別体で構成される場合に限定されるものでは無く、互いに一体化されたものであってもよい。

枠部材９を構成する材料としては、負極集電体１１及び正極集電体１５との接着性を有し、電解液４３に対して耐久性のある材料であれば特に限定されないが、高分子材料、特に熱硬化性樹脂が好ましい。枠部材９を構成する材料は、具体的には、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリフッ化ビニデン樹脂等が挙げられ、耐久性が高く取り扱いが容易であることからエポキシ系樹脂が好ましい。

上述した構成からなる単電池からなる電池セル２０の製造方法としては、例えば、負極集電体１１、負極活物質層１２、セパレータ１３、正極活物質層１４、正極集電体１５の順に重ね合わせた後、電解液４３を注入し、負極活物質層１２、セパレータ１３及び正極活物質層１４の外周を枠部材９で封止し、更に負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６を積層させることで得ることができる。負極活物質層１２及び正極活物質層１４の外周を枠部材９で封止する方法としては、負極活物質層１２及び正極活物質層１４を一方の枠部材９の上面及び下面に接合して封止し、他方の枠部材９においてセパレータ１３を挿入した状態で、一方の枠部材９と他方の枠部材９同士を接着して封止する方法で単電池からなるリチウムイオン二次電池の電池セル２０を得ることができる。

図４は、二次電池モジュール１における電池セル２０につき、正極集電体１５上に正極側電流取出層１６を形成させる例について示している。

図４（ａ）に示すように、上述した正極集電体１５に対して正極側電流取出層１６を形成させると、気泡８１が自然に形成されてしまう場合がある。かかる場合において、この電池セル２０を減圧環境下に一定時間載置する。かかる場合には、電池セル２０を例えば減圧恒温槽等に入れて減圧する。その結果、図４（ｂ）に示すように正極集電体１５と、正極側電流取出層１６との間に形成されている気泡を除去することが可能となる。同様に負極側電流供給層１０と負極集電体１１との間に気泡が形成された場合においても、減圧環境下におくことで気泡を除去することが可能となる。

このようにして気泡が除去されることで、正極集電体１５と正極側電流取出層１６との間、及び負極側電流供給層１０と負極集電体１１との間で密着性が向上することとなる。

なお、上述した形態からなる電池セル２０では、液体状の電解液４３の代わりに図３（ｂ）に示すような固体電解質４６を用いた、いわゆる全固体リチウムイオン電池で構成した電池セル２０´に代替させるようにしてもよい。電池セル２０´では、セパレータ１３の構成を省略し、負極２から正極３に至るまで固体電解質４６で満たされた状態となる。負極活物質層１２では、この固体電解質４６内に負極活物質４１が介在された状態となる。正極活物質層１４では、この固体電解質４６内に正極活物質４２が介在された状態となる。この電池セル２０´を構成する各構成要素の詳細や材料については、電池セル２０を構成する各構成要素と同様であることから、これと同一の符号を付すことにより、以下での説明を省略する。

固体電解質４６としては、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）、これらの共重合体のような公知の固体高分子電解質が挙げられる。固体電解質４６中には、イオン伝導性を確保するために支持塩（リチウム塩）が含まれる。支持塩としては、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＮ（ＳＯ₂ＣＦ₃）₂、ＬｉＮ（ＳＯ₂Ｃ₂Ｆ₅）₂、またはこれらの混合物等が使用できる。但し、固体電解質４６を構成するＰＥＯ、ＰＰＯのようなポリアルキレンオキシド系高分子は、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＮ（ＳＯ₂ＣＦ₃）₂、ＬｉＮ（ＳＯ₂Ｃ₂Ｆ₅）₂等のリチウム塩をよく溶解し得る特質を備え、両者間で架橋構造を形成することによって、優れた機械的強度を発現させることができる。

上述した固体電解質４６を電解質として用いる電池セル２０´によれば、電解質の流動性がないので、電解質の流出を防止するためのシール構造が不要となり、二次電池モジュール１の構成を簡略化することが可能となる。これに加えて、電池セル２０´によれば、電解質として固体を用いることで、漏液を防止することが可能となり、リチウムイオン二次電池特有の問題である液絡を防ぎ、信頼性をより向上させることが可能となる。

なお、本発明を適用した二次電池モジュール１は、リチウムイオン二次電池の電池セル２０を単電池で構成される場合に限定されるものではない。例えば図５に示すように、電池セル２０を複数に亘り積層させて接続した組電池５０を形成するものであってもよい。

このような組電池５０を形成する場合には、複数の電池セル２０を直列接続することにより、最上段の電池セル２０の正極側電流取出層１６に接続された導電部８と最下段の電池セル２０の負極側電流供給層１０に接続された導電部７を介して電流を供給自在に構成するようにしてもよい。かかる場合には、互いに接続する電池セル２０の負極側電流供給層１０の下面と正極側電流取出層１６の上面が隣接するように積層されている。更にこのような組電池５０を形成する場合には、複数の電池セル２０を並列接続するようにしてもよいし、直列接続と並列接続とを組み合わせてもよい。このような組電池５０を構成することにより、高容量、高出力と得ることができる。これ以外には、個々の電池セル２０の負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６にそれぞれ接続された導電部７、８から独立に電流を供給自在に構成するようにしてもよい。

次に、本発明を適用した二次電池モジュール１の動作について説明をする。

放電時において、二次電池モジュールの図示しない外部の負荷を正極３と負極２との間に接続した場合には、負極活物質層１２から負極集電体１１へと到達した電子は、この負極集電体１１に接触する負極側電流供給層１０上を伝搬する。そして、電子は、外部の負荷を通過して正極３における正極側電流取出層１６上を伝搬することとなる。

これに加えて、放電時には、負極活物質４１内に吸蔵されたリチウムイオンが正極活物質４２へ向けて移動することになる。

上述した構成からなる本発明によれば、正極集電体１５と正極側電流取出層１６との間、及び負極側電流供給層１０と負極集電体１１との間において減圧下で気泡が除去されて密着性が向上することとなる。その結果、本発明によれば、負極側電流供給層１０、正極側電流取出層１６上に局所的な抵抗分布を発生させることなく、電流を均一に流すことができる。このため、電流が局所的に多く流れる部位が生じることが無くなり、当該部位において局所的に温度が上昇することも無くなり、局所的な抵抗の低下が生じることなく、局所的に大きな電流が流れやすくなる悪循環に陥るのを抑えることができる。このように、負極側電流供給層１０、正極側電流取出層１６上において局所的に大きな電流が流れることなく、電流分布の均一化を図ることができることから、電池セル２０自体の劣化を抑えることができ、ひいては電池セル２０の高寿命化を実現できる。

本実施形態では、負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６の少なくとも一方について、上下に貫通する小孔が形成されている。図６（ａ）に、正極側電流取出層１６に上下に貫通する複数の小孔９６が形成されている場合を例示する。この場合、以下に説明する効果を奏することとなる。製造時において、正極集電体１５と正極側電流取出層１６との間に気泡８１が形成される場合には、図６（ｂ）に示すように、減圧環境下におくことで気泡８１の空気が小孔９６を通過し、外部に放出されることで、気泡８１を除去することが可能となる。

このようにして気泡８１が除去されることで、正極集電体１５と正極側電流取出層１６との間で密着性が向上することとなる。負極側電流取出層１０に上下に貫通する小孔９６を形成してもよい。負極集電体１１と負極側電流取出層１０との間に形成された気泡８１を上記と同様に除去することで、負極集電体１１と負極側電流取出層１０との間で密着性を向上させることが可能となる。また、負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６の双方に小孔９６を形成しておくことにより、負極集電体１１と負極側電流取出層１０との間の密着性及び正極集電体１５と正極側電流取出層１６との間の密着性の両方を確実に向上させることができる。

負極側電流供給層１０、正極側電流取出層１６に適用される、小孔９６が形成される材料としては、カーボンファイバー等からなる不織布を適用する場合を例にとり説明をしたが、これに限定されるものでは無く、導電性を有し小孔９６が形成されるいかなる材料で構成されていてもよい。

負極側電流供給層１０及び／又は正極側電流取出層１６に形成される小孔９６は、例えば、平面視で円形状、楕円形状、又は、スリット状、のいずれかである。小孔９６を楕円形状に形成する場合には、当該楕円形状の短軸の寸法を０．２ｍｍ～２ｍｍとすることが好ましい。小孔９６を円形状に形成する場合には、当該円形状の半径の寸法を０．２ｍｍ～２ｍｍとすることが好ましい。

小孔９６の楕円形状の短軸の寸法又は円形状の半径の寸法が０．２ｍｍ未満であると、負極集電体１１と負極側電流取出層１０との間、及び／又は正極集電体１５と正極側電流取出層１６との間に生じた気泡８１の空気が抜けきらず、気泡８１を十分に除去することができない可能性がある。また、小孔９６の楕円形状の短軸の寸法又は円形状の半径の寸法が２ｍｍ超であると、負極側電流取出層１０及び／又は正極側電流取出層１６の面内で電流が流れ難い部位が生じる可能性がある。小孔９６の楕円形状の短軸の寸法又は円形状の半径の寸法を０．２ｍｍ～２ｍｍとすることにより、負極側電流取出層１０及び／又は正極側電流取出層１６の全面に亘って電流を均一に流すことができると共に、負極集電体１１と負極側電流取出層１０との間、及び／又は正極集電体１５と正極側電流取出層１６との間に生じた気泡８１を確実に除去することが可能となる。

また、小孔９６をスリット状に形成する場合には、負極集電体１１と負極側電流取出層１０との間、及び／又は正極集電体１５と正極側電流取出層１６との間に生じた気泡８１を確実に除去できる程度に、スリットを比較的長く形成することが好ましい。

また、複数の小孔９６は、負極側電流取出層１０及び／又は正極側電流取出層１６の面内における周縁部よりも中央部に相対的に多く形成されることが好ましい。複数の小孔９６は、負極側電流取出層１０及び／又は正極側電流取出層１６の面内に規則的に均一に配置形成するようにしてもよい。しかしながら、当該面内では特に中央部について気泡８１の除去が困難である傾向があるため、面内における周縁部よりも中央部に相対的に多く小孔９６を形成することにより、面内全域に亘ってより確実に気泡８１を除去することができる。なお、上記の傾向は、負極側電流取出層１０及び正極側電流取出層１６の材料として、カーボンファイバー等からなる不織布を適用した場合に顕著となることから、この場合には小孔９６を面内における周縁部よりも中央部に相対的に多く形成することが特に望ましい。

上述のように、二次電池モジュールでは、所期の減圧下で製造しても、負極側電流取出層及び／又は正極側電流取出層の面内において気泡の除去が困難となる。例えば上述のように、面内における周縁部よりも中央部において気泡の除去が難しい。このような傾向は電池セルのサイズが大きくなるほど認められ、特に電池セルのサイズが２０ｃｍ×２０ｃｍ以上である場合や平面状で短軸の長さが２０ｃｍ以上である場合に顕著となる。本実施形態では、当該サイズの電池セル２０に本発明を適用し、負極側電流取出層１０及び／又は正極側電流取出層１６の面内に小孔９６を形成し、更には上述のように孔９６の形状や配置状態を工夫することにより、製造時に大きなサイズの負極側電流取出層１０及び／又は正極側電流取出層１６の面内に気泡８１が生じた場合にも、面内の全域に亘って確実に気泡８１を除去することができる。

なお、上述した実施の形態においては、放電時において負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６における抵抗を均一化することで局所的な電流の集中を抑制できる点について説明をしたが、充電時においても同様である。充電時には、電流の向きが全て逆になるだけであり、負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６における抵抗を均一化するメカニズムは放電時と同様である。このため本発明は、放電時のみならず充電時においても、局所的な電流の集中を抑制でき、電池の寿命を更に伸ばすことが可能となる。

図７は、複数の電池セル２０間で負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６を共用する例を示している。この例では、一枚の負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６の間に複数の電池セル２０が配置されている。各電池セル２０において負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６は共通の一枚のものを利用する。この図７の例においても同様のメカニズムに基づき、各電池セル２０において局所的な電流の集中を抑えることができる。

なお、図５に示すような組電池５０を構成する場合も同様に負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６における抵抗を均一化することで局所的な電流の集中を抑制できる。

なお、正極集電体１５と正極側電流取出層１６との間、及び／又は負極集電体１１と負極側電流供給層１０との間には、図示しないＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタが介装されていてもよい。このＰＴＣサーミスタは、有機ポリマーに導電粉を分散させた材料等で構成してもよい。

ＰＴＣサーミスタは、抵抗値が室温からキュリー温度までは通常ほぼ一定であるが、キュリー温度を超えると急激に増大する。本発明では、この特性を利用し、温度上昇に伴いＰＴＣサーミスタの抵抗を急激に増大させることで、負極側電流供給層１０、正極側電流取出層１６の抵抗の均一化を図り、局所的な電流の集中を抑制できる。

また、負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６について、電流が集中しやすい部分、或いは電流が分散しやすい部分が既知であれば、その部分についていわゆる傾斜機能材料（FGM：Functionally Graded Material）を適用するようにしてもよい。この傾斜機能材料を通じて材料内において抵抗値を連続的に又は段階的に変化させる。この傾斜機能材料を通じて材料設計を行うことで、電流が集中しやすい部分について電流がより分散するように、また電流が分散しやすい部分には電流をより集中させる機能を、負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６内において持たせることができる。

第２実施形態
本発明では、上述した第１実施形態の構成に加え、以下に説明する第２実施形態の構成が盛り込まれていてもよい。以下、第２実施形態について説明をする。この第２実施形態において、上述した第１実施形態と同一の構成要素、部材に関しては、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。

本発明を適用した二次電池モジュール１について、負極側電流供給層１０には、図８、９に示すように、電流が供給される負極整流部５が幅手方向ｙに延設されている。二次電池モジュール１の電池セル２０の部分を点線で表示した図１０に示すように、この負極整流部５は、棒状で構成されており、その棒状の延長方向がほぼ幅手方向ｙとなるように延設されている。この棒状の負極整流部５が設けられることで、負極集電体１１の下方において負極側電流供給層１０の下面から下側に向けて負極整流部５が凸状に形成されている形態となる。負極整流部５は、幅手方向ｙに対して垂直な長手方向ｘのいずれか一方の端部に設けられていることが前提となるが、これに限定されるものではない。また、負極整流部５は、幅手方向ｙの一端側から他端側に至るまで延設されているが、これに限定されるものではなく、幅手方向ｙの一端側及び／又は他端側に到達しない形態とされていてもよいことは勿論である。なお、負極整流部５には、放電時において、電気回路上から電流が供給される、換言すれば、放電時において電子を送るための導電体層からなる導電部７が接続される。

正極側電流取出層１６には、電流が供給される正極整流部６が幅手方向ｙ（図２中紙面奥行方向）に延設されている。図１０に示すように、この正極整流部６は、棒状で構成されており、その棒状の延長方向がほぼ幅手方向ｙとなるように延設されている。この棒状の正極整流部６が設けられることで、正極集電体１５の上方において正極側電流取出層１６の上面から上側に向けて正極整流部６が凸状に形成されている形態となる。正極整流部６は、幅手方向ｙに対して垂直な長手方向ｘのいずれか一方の端部に設けられていることが前提となるが、これに限定されるものではない。また、正極整流部６は、幅手方向ｙの一端側から他端側に至るまで延設されているが、これに限定されるものではなく、幅手方向ｙの一端側及び／又は他端側に到達しない形態とされていてもよいことは勿論である。なお、正極整流部６には、放電時において電気回路上へ電流を供給するための導電体層からなる導電部８が接続される。

なお、上述した実施の形態においては、正極整流部６は、長手方向ｘの一端側に設けられ、負極整流部５は、その反対側である長手方向ｘの他端側に設けられている場合を例示したものである。即ち、図９に示すような断面視で、正極整流部６と負極整流部５とが対角状に配置されている場合を例示したものであるが、これに限定されるものではない。また負極整流部５、正極整流部６は、必ずしも双方が実装されている場合に限定されるものではなく、負極整流部５、正極整流部６の何れか一方が配設されるものであればよい。

負極整流部５及び正極整流部６を構成する材料は、負極集電体１１及び正極集電体１５と同様に銅、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ニッケル及びこれらの合金等の金属材料、並びに、焼成炭素、導電性高分子材料、導電性ガラス等が挙げられる。このとき、負極整流部５及び正極整流部６は、導電性高分子材料からなる樹脂集電体で構成されるものであってもよく、樹脂集電体を構成する導電性高分子材料としては、例えば、導電性高分子や、マトリックス樹脂に対して必要に応じて導電性フィラーからなる導電剤を添加したものを用いるようにしてもよい。

このとき、負極整流部５は、負極側電流供給層１０よりも低抵抗となるように構成され、また正極整流部６は、正極側電流取出層１６よりも低抵抗となるように構成されている。負極整流部５における負極側電流供給層１０に対する相対的な抵抗の調整、及び正極整流部６における正極側電流取出層１６に対する相対的な抵抗の調整は、最適な材料の選択を通じて実現するようにしてもよい。

例えば負極側電流供給層１０に使用される材料が金属材料である場合には、負極整流部５を構成する材料は、その負極側電流供給層１０に使用される金属材料の抵抗値よりも低い物性からなる材料を選択するようにしてもよい。同様に正極側電流取出層１６に使用される材料が金属材料である場合には、正極整流部６を構成する材料は、その正極側電流取出層１６に使用される金属材料の抵抗値よりも低い物性からなる材料を選択するようにしてもよい。

また負極整流部５及び負極側電流供給層１０に使用される材料が導電性高分子材料からなる樹脂集電体である場合には、負極整流部５を構成する材料は、その負極側電流供給層１０よりも低抵抗となるように、樹脂集電体に添加される導電性フィラーの材料が選択され、或いは導電性フィラーの添加量が調整されてなるものであってもよい。同様に正極整流部６及び正極側電流取出層１６に使用される材料が導電性高分子材料からなる樹脂集電体である場合には、正極整流部６を構成する材料は、その正極側電流取出層１６よりも低抵抗となるように、樹脂集電体に添加される導電性フィラーの材料が選択され、或いは導電性フィラーの添加量が調整されてなるものであってもよい。

なお、負極整流部５及び正極整流部６の抵抗の調整は、上述した材料の選択による方法以外に、断面積や長さなど、抵抗値に影響を及ぼす形状を予め調整することにより実現するようにしてもよい。例えば、図９に示す正極整流部６は、正極側電流取出層１６よりもその断面積がより大きくなるように形成しておくことにより、抵抗値が正極側電流取出層１６よりも相対的に低くなるように調整している。

次に、本発明を適用した二次電池モジュール１の動作について説明をする。図１１は、二次電池モジュール１を単電池で構成した場合における電流Ｐ～Ｓの流れる経路を示すものであり、換言すれば電子が移動する経路を示すものである。

放電時において二次電池モジュール図示しない外部の負荷を正極３と負極２との間に接続した場合には、負極活物質層１２から負極集電体１１へと到達した電子は、この負極集電体１１に接触する負極側電流供給層１０上を負極整流部５に向けて伝搬する。そして、電子は、外部の負荷を通過して正極３における正極整流部６へと到達し、そこから正極側電流取出層１６上を伝搬することとなる。このとき、負極側電流供給層１０上を負極整流部５に向けて伝搬しようとする電子は、極力最短距離で移動しようとすることは自明であることから、負極側電流供給層１０上における電子の伝搬経路は、長手方向ｘと平行方向で、かつ直線状の移動経路を取るのが自然である。同様に、正極整流部６から正極側電流取出層１６上を伝搬しようとする電子は、極力最短距離で移動しようとすることは自明であることから、正極側電流取出層１６上における電子の伝搬経路は、長手方向ｘと平行方向で、かつ直線状の移動経路を取るのが自然である。換言すれば、この電子の伝搬経路は、電流の流れる経路と考えることができる。そして、この電流の流れる経路は、正極側電流取出層１６上において、長手方向ｘと平行方向で、かつ直線状となり、負極側電流供給層１０上においても同様に長手方向ｘと平行方向で、かつ直線状となるのが自然となる。

これに加えて、放電時には、負極活物質４１内に吸蔵されたリチウムイオンが正極活物質４２へ向けて移動することになる。このリチウムイオンは、正極活物質４２に向けて極力最短距離で移動しようとすることは自明であることから、その移動経路は長手方向ｘに対して垂直方向となる、厚み方向ｚと平行方向で、かつ直線状となる。

このような電流の流れとリチウムイオンの移動経路の前提の下で、正極側電流取出層１６には、正極整流部６が幅手方向ｙに延設されている。これにより、図１１に示すように負極整流部５における様々な電流Ｐ～Ｓが流れてくるが、これらは何れも正極側電流取出層１６を長手方向ｘと平行方向で、かつ直線状に直進することで、正極整流部６により取り込まれることになる。正極整流部６が幅手方向ｙに向けて延長されていない場合には、全ての電流Ｐ～Ｓの正極側電流取出層１６上の流れる経路が直線状にならず、斜め方向になる結果、電流の伝搬経路が長くなってしまう。これに対して、本発明によれば幅手方向ｙに向けて延長された正極整流部６が長手方向の一端側に配設されていることから、幅手方向ｙにおける各箇所から流れてくる電流Ｐ～Ｓは、そのまま長手方向ｘに向けて自然に直進することで正極整流部６に到達することとなる。その結果、電流Ｐ～Ｓは、正極側電流取出層１６上を流れる経路が斜め方向になることはなく、長手方向ｘに向けて直進することで、最短経路で正極整流部６に取り出されることとなる。特に正極整流部６を、正極側電流取出層１６よりも低抵抗に構成しておくことにより、正極側電流取出層１６上を流れる電流は正極整流部６に向けてスムーズに流れることとなる。

その結果、図１１に示すように、全ての電流Ｐ～Ｓの流れる経路とリチウムイオンの動きは、負極整流部５から負極側電流供給層１０内を長手方向ｘと平行方向で、かつ直線状に電流Ｐ～Ｓが流れ、そこからリチウムイオンが負極２から正極３に向けて厚み方向ｚと平行方向で、かつ直線状に移動し、更に正極側電流取出層１６内を正極整流部６へ向けて長手方向ｘと平行方向で、かつ直線状に電流Ｐ～Ｓが流れることとなる。そして、負極側電流供給層１０内における電流Ｐ～Ｓの流れる経路とリチウムイオンの移動方向、及びリチウムイオンの移動方向と正極側電流取出層１６内における電流Ｐ～Ｓの流れる経路は互いに略垂直となる。

即ち、本発明によれば、正極整流部６が幅手方向ｙに向けて延設されていることにより、全ての電流Ｐ～Ｓの流れる負極整流部５から正極整流部６までの経路が最短距離となる。その結果、負極側電流供給層１０、正極側電流取出層１６における電流Ｐ～Ｓの流れる経路が短くなることで抵抗を下げることができる。これに加えて、負極側電流供給層１０、正極側電流取出層１６を流れる電流Ｐ～Ｓの経路が何れも長手方向ｘに対して平行であり、伝搬距離が等しくなることから、負極側電流供給層１０、正極側電流取出層１６内における抵抗の均一化を図ることができる。その結果、本発明によれば、負極側電流供給層１０、正極側電流取出層１６上に局所的な抵抗分布を発生させることなく、電流を均一に流すことができる。このため、電流が局所的に多く流れる部位が生じることが無くなり、当該部位において局所的に温度が上昇することも無くなり、局所的な抵抗の低下が生じることなく、局所的に大きな電流が流れやすくなる悪循環に陥るのを抑えることができる。このように、負極側電流供給層１０、正極側電流取出層１６上において局所的に大きな電流が流れることなく、電流分布の均一化を図ることができることから、電池セル２０自体の劣化を抑えることができ、ひいては電池セル２０の高寿命化を実現できる。

負極整流部５は、本発明において必須の構成要素ではないが、幅手方向ｙに向けて延設されていることにより、電流を幅手方向ｙに分散させた上で負極側電流供給層１０上を伝搬させることができる。このため、幅手方向ｙに向けて延設させた正極整流部６を有する本発明において、この負極整流部５も幅手方向ｙに向けて延設させることで、各電流の経路を長手方向ｘに対して平行に流すことができ、電流分布の均一化を図る上でより好適となる。

このとき、正極整流部６、負極整流部５ともに幅手方向ｙの一端側から他端側に至るまでそれぞれ延設されていてもよい。これにより、負極整流部５側において電流を幅手方向ｙの全長に亘り分散させることができ、この分散させた電流を長手方向ｘに対して平行に直進させて、これらを全て正極整流部６において取り出すことが可能となる。その結果、電流をより分散させることで抵抗値を下げることで、局所的な電流の集中をより抑えることができる。なお、正極整流部６、負極整流部５ともに幅手方向ｙの一端側から他端側に至るまでそれぞれ延設させることは必須ではなく、正極整流部６、負極整流部５の何れか一方が幅手方向ｙの一端側から他端側に至るまで延設されるものであってもよい。また正極整流部６、負極整流部５の双方が幅手方向ｙの一端側及び他端側に至らないものであってもよいことは勿論である。

また正極整流部６は、長手方向ｘの一端側に設けられ、負極整流部５は、長手方向ｘの他端側に設けられていることで、平板状の電池セル２０のすべての領域における正極３、負極２を有効に活用し、放電を行うことが可能となる。

図１２は、本発明を適用した他の実施の形態に係る二次電池モジュール１´を示している。二次電池モジュール１´において、上述した二次電池モジュール１と同一の構成要素、部材については、同一の符号を付すことにより、以下での説明を省略する。

二次電池モジュール１´は、上述した電池セル２０を有する点は、二次電池モジュール１と同様である。但し、この二次電池モジュール１´では、正極整流部６、負極整流部５が長手方向ｘに延設されている。正極整流部６には、電気回路上へ電流を供給するための導電部８が接続され、負極整流部５には、導電部７が接続される。

このような二次電池モジュール１´では、放電時において二次電池モジュール図示しない外部の負荷を正極３と負極２との間に接続した場合には、電流の流れる経路は、正極側電流取出層１６上において、幅手方向ｙと平行方向で、かつ直線状となり、負極側電流供給層１０上においても同様に幅手方向ｙと平行方向で、かつ直線状となるのが自然となる。また負極活物質４１内に吸蔵されたリチウムイオンが正極活物質４２へ向けて移動することになる。このリチウムイオンは、正極活物質４２に向けて極力最短距離で移動しようとすることは自明であることから、厚み方向ｚと平行方向で、かつ直線状となる。

このような電流の流れとリチウムイオンの移動経路の前提の下で、正極側電流取出層１６には、正極整流部６が長手方向ｘに延設されている。これにより、図１２に示すように負極整流部５における様々な電流Ｔ～Ｖが流れてくるが、これらは何れも正極側電流取出層１６を幅手方向ｙと平行方向で、かつ直線状に直進することで、正極整流部６により取り込まれることになる。即ち、長手方向ｘにおける各箇所から流れてくる電流Ｔ～Ｖは、そのまま幅手方向ｙに向けて自然に直進することで正極整流部６に到達することとなる。その結果、電流Ｔ～Ｖは、正極側電流取出層１６上を流れる経路が斜め方向になることはなく、幅手方向ｙに向けて直進することで、最短経路で正極整流部６に取り出されることとなる。

即ち、本発明によれば、正極整流部６が長手方向ｘに向けて延設されていることにより、全ての電流Ｔ～Ｖの流れる負極整流部５から正極整流部６までの経路が最短距離となる。その結果、負極側電流供給層１０、正極側電流取出層１６における電流Ｔ～Ｖの流れる経路が短くなり、しかも伝搬距離が等しくなることで、抵抗を下げつつその均一化を図ることができる。これにより、負極側電流供給層１０、正極側電流取出層１６上に局所的な抵抗分布を発生させることなく、電流を均一に流すことができ、局所的に温度が上昇することも無くなり、局所的な抵抗の低下が生じることなく、局所的に大きな電流が流れやすくなる悪循環に陥るのを抑えることができる。

更にこの二次電池モジュール１´によれば、正極整流部６、負極整流部５が長手方向ｘに延設されていることで、電流の流れる方向は、幅手方向ｙとなる。この幅手方向ｙは、長手方向ｘと比較して短いことから、電流の流れる距離を短くすることができる。電流の流れる距離が短くなるにつれて抵抗が低くなることから、抵抗を下げつつその均一化を図る効果をより大きくすることが可能となる。このため、この二次電池モジュール１´によれば、電池セル２０自体の劣化をより抑えることができ、ひいては電池セル２０の高寿命化をより好適に実現することができる。

二次電池モジュール１´においても同様に正極整流部６、負極整流部５のいずれか一方又は双方が長手方向ｙの一端側から他端側に至るまでそれぞれ延設されていてもよい。これにより、負極整流部５側において電流を長手方向ｘの全長に亘り分散させることができ、この分散させた電流を幅手方向ｙに対して平行に直進させて、これらを全て正極整流部６において取り出すことが可能となる。その結果、電流をより分散させることで抵抗値を下げることで、局所的な電流の集中をより抑えることができる。また正極整流部６は、幅手方向ｙの一端側に設けられ、負極整流部５は、幅手方向ｙの他端側に設けられていることで、平板状の電池セル２０のすべての領域における正極３、負極２を有効に活用し、放電を行うことが可能となる。

このようにして、第１実施形態の構成に加え、第２実施形態の構成が付加されることにより、上述した奏し得る効果が大きくなることは勿論である。具体例として、本実施形態において、第１実施形態と同様に、負極側電流取出層１０及び／又は正極側電流取出層１６に小孔９６を形成するようにしてもよい。これにより、放電時及び充電時において局所的な電流の集中を抑制でき、電池の寿命を更に伸ばすことが可能となると共に、製造時において、正極集電体１５と正極側電流取出層１６との間に気泡８１が形成される場合には、減圧環境下におくことで気泡８１の空気が小孔９６を通過し、外部に放出されることで、気泡８１を除去することが可能となる。

第３実施形態
本発明では、上述した第１実施形態の構成に加え、以下に説明する第３実施形態の構成が盛り込まれていてもよい。第３実施形態において、上述した第１実施形態、第２実施形態と同一の構成要素、部材に関しては、同一の符号を付すことにより、以下での説明を省略する。

第３実施形態では、図１３に示すように、正極側電流取出層１６中において、換言すれば正極集電体１５の上面において、導電体としての複数の電流取出部３６、正極導電線２２、正極合流部２６が実装されている。

図１４は、この正極側電流取出層１６を上面から視認した平面図である。正極側電流取出層１６中には、換言すれば正極集電体１５の上面には導電体としての複数の電流取出部３６ａ～３６ｄが接続されている。電流取出部３６ａ～３６ｄは、正極集電体１５に電気的に接続されている。また正極側電流取出層１６は、各電流取出部３６ａ～３６ｄから正極合流部２６までを電気的に接続するための複数本の正極導電線２２ａ～２２ｄを備えている。正極導電線２２ａ～２２ｄにおける電流取出部３６ａ～３６ｄから正極合流部２６に至るまでの長さは、互いに略同一である。ここでいう略同一とは、完全に長さが同一である場合に限定されるものではなく、全長で約２０％程度の差があってもよい。正極側電流取出層１６は、その上面が互いに略均等な複数の領域３２ａ～３２ｄに分割されている。ここでいう略均等とは、領域３２ａ～３２ｄの形状が完全に対称で、かつ同一面積で構成されている場合を例にとり説明をするが、これに限定されるものでは無く、領域３２ａ～３２ｄの形状が完全な対象からややずれており、しかも領域３２ａ～３２ｄ間の面積において誤差が生じていてもよい。

この領域３２ａ～３２ｄは、物理的に明確に区切られた領域で構成されている必要はなく、物理的な区切りの無い、見かけ以上区切られた領域であってもよい。ここでいう見かけ上の区切りとは、設計上割り当てた単なる区切り、即ち設計図面上では領域として区切られたものであるものの、実際には全体として何ら区切りの無い一つの正極側電流取出層１６として構成されているものであってもよい。また、この領域３２ａ～３２ｄは、物理的に明確に区切られた領域で構成されていてもよい。かかる場合には、正極側電流取出層１６は、互いに独立した領域３２ａ～３２ｄとなるように絶縁体等により隔てられて構成されている。正極側電流取出層１６を複数の領域３２ａ～３２ｂに物理的に分割する場合、正極側電流取出層１６のみならず、電池セル２０を構成する負極集電体１１、負極活物質層１２、セパレータ１３、正極活物質層１４も同様に絶縁体等を介して隔てられるものであってもよい。

図１４の例において領域３２ａ～３２ｄは、平面視で正方形状の正極側電流取出層１６を均等に４分割した形状で構成されており、ちょうど平面視で正方形状となる。但し、この領域３２ａ～３２ｄは、このような形状で構成されている場合に限定されるものではなく、仮に正極側電流取出層１６が平面視で長方形状とされているのであれば、これを４分割した長方形状で構成されていてもよい。

また図１４の例では、正極側電流取出層１６を領域３２ａ～３２ｄへと４分割する場合を例に挙げて説明をしたが、これに限定されるものではなく、複数であればいかなる数に分割されて構成されるものであってもよい。かかる場合においても、各領域３２は、互いに均等となるように構成されていることが前提となるが、ここでいう均等とは、形状の面における均等を意味するものに加え、面積が均等であると解されるものであってもよい。また各領域は完全なる均等の関係である場合に限定されるものではなく、ほぼ均等（略均等）であればよい。

電流取出部３６ａ～３６ｄは、上述した領域３２ａ～３２ｄの略中心に設けられている。また、正極合流部２６は、各領域３２ａ～３２ｂからなる正極集電体１５の中心にあり、各領域３２ａ～３２ｂの境界が互いに一点で交差する合流点に設けられている。図１４の例では、領域３２ａ～３２ｄの略中心に設けられた電流取出部３６ａ～３６ｄからこの正極合流部２６に向けて正極導電線２２ａ～２２ｄが直線状に伸びている。即ち、正極導電線２２ａ～２２ｄは、互いに均等に設けられている領域３２ａ～３２ｄの略中心に設けられた電流取出部３６ａ～３６ｄから正極合流部２６に向けて直線状に延長されていることから、幾何的に長さが互いに同一になることは自明である。このようにして、正極導電線２２ａ～２２ｄの長さは互いに同一となるように設計されるが、必ずしも完全に同一である必要はなく、正極導電線２２ａ～２２ｄ間において多少の長さのずれがあっても許容される。正極合流部２６からは、放電時において電気回路上へ電流を供給するための導電体層からなる導電部８が接続される。

なお、正極合流部２６は、各領域３２ａ～３２ｂからなる正極集電体１５の中心に形成される点は、必須ではなく、例えば図１５に示すように正極集電体１５の中心以外に形成されるものであってもよい。かかる場合においても、各正極導電線２２ａ～２２ｄは、電流取出部３６ａ～３６ｄから正極合流部２６までの長さが互いに略同一となるように、図１５に示すように長さ調整がなされることとなる。

なお、本発明においては、電流取出部３６ａ～３６ｄ、正極導電線２２ａ～２２ｄ、正極合流部２６からなる配線は必須ではなく、少なくとも電流取出部３６が設けられた配線で構成されていればよい。このとき、この電流取出部３６は、正極側電流取出層１６を上端から下端に至るまで貫通する構成とすることにより、正極側電流取出層１６の上部に別の回路を接続する場合において利便性を高くすることが可能となる。

負極側電流供給層１０は、図１６に示すように負極集電体１１の下面に形成されてなり、絶縁体で構成されている。負極側電流供給層１０中には、換言すれば負極集電体１１の下面には導電体としての複数の電流供給部３５ａ～３５ｄが接続されている。電流供給部３５ａ～３５ｄは、負極集電体１１に対して電気的に接続されている。

負極側電流供給層１０は、各電流供給部３５ａ～３５ｄから負極合流部２５までを電気的に接続するための複数本の負極導電線２１ａ～２１ｄを備えている。負極導電線２１ａ～２１ｄにおける電流供給部３５ａ～３５ｄから負極合流部２５に至るまでの長さは、互いに略同一である。負極側電流供給層１０も正極側電流取出層１６と同様にその下面が互いに略均等な複数の領域３１ａ～３１ｄに分割されている。この領域３１ａ～３１ｄの詳細は、上述した領域３２ａ～３２ｄと同様である。

電流供給部３５ａ～３５ｄは、上述した領域３１ａ～３１ｄの略中心に設けられている。また、負極合流部２５は、各領域３１ａ～３１ｄからなる負極側電流供給層１０の中心にあり、各領域３１ａ～３１ｄの境界が互いに一点で交差する合流点に設けられている。即ち、負極導電線２１ａ～２１ｄは、互いに均等に設けられている領域３１ａ～３１ｄの略中心に設けられた電流供給部３５ａ～３５ｄから負極合流部２５に向けて直線状に延長されていることから、幾何的に長さが互いに同一になることは自明である。このようにして、負極導電線２１ａ～２１ｄの長さは互いに同一となるように設計されるが、必ずしも完全に同一である必要はなく、負極導電線２１ａ～２１ｄ間において多少の長さのずれがあっても許容される。負極合流部２５には、放電時において電気回路上から電流が供給される導電体層からなる導電部７が接続される。

なお、負極合流部２５は、各領域３１ａ～３１ｄからなる負極側電流供給層１０の中心に形成される点は、必須ではなく、負極側電流供給層１０の中心以外に形成されるものであってもよい。かかる場合においても、各負極導電線２１ａ～２１ｄは、電流供給部３５ａ～３５ｄから負極合流部２５までの長さが互いに略同一となるように調整される必要がある点は勿論である。

なお、本発明においては、電流供給部３５ａ～３５ｄ、負極導電線２１ａ～２１ｄ、負極合流部２５からなる配線は必須ではなく、少なくとも電流供給部３５が設けられた配線で構成されていればよい。このとき、この電流供給部３５は、負極側電流供給層１０を上端から下端に至るまで貫通する構成とすることにより、負極側電流供給層１０の下部に別の回路を接続する場合において利便性を高くすることが可能となる。

次に、第３実施形態の動作について説明をする。

放電時において二次電池モジュール１を図示しない外部の負荷を正極３と負極２との間に接続した場合には、正極側電流取出層１６における各領域３２ａ～３２ｄにおける電流は、それぞれの領域３２の中心に設けられた電流取出部３６により取り出される。即ち、各領域３２ａ～３２ｄ毎に電流が分散して電流取出部３６に取り出され、取り出された電流は分散して正極導電線２２を流れて正極合流部２６へと送られる。同様に負極合流部２５へ流れ込んだ電流は分散して各負極導電線２１へ分岐し、電流供給部３５に到達する。

負極においても同様に、外部回路からの電流は、負極合流部２５へ流れ込み、ここから各負極導電線２１において分散されて電流供給部３５に到達する。電流供給部３５は、領域３１ａ～３１ｄ毎に設けられていることから当該領域３１ａ～３１ｄに電流を流すことができる。その結果、負極集電体１１を流れる電流が一極集中することなく、分散させることができる。

その結果、負極集電体１１へ供給する電流、正極集電体１５から取り出す電流が負極側電流供給層１０及び正極側電流取出層１６において一極集中することなく、分散させることができる。その結果、各負極導電線２１、各正極導電線２２を流れる電流を下げることができ、抵抗を下げることができる。これに加えて、各負極導電線２１、各正極導電線２２を介して負極側電流供給層１０、正極側電流取出層１６を流れる電流の経路が何れも伝搬距離が等しくなることから、負極側電流供給層１０、正極側電流取出層１６内における抵抗の均一化を図ることができる。その結果、本発明によれば、負極側電流供給層１０、正極側電流取出層１６上に局所的な抵抗分布を発生させることなく、電流を均一に流すことができる。このため、電流が局所的に多く流れる部位が生じることが無くなり、当該部位において局所的に温度が上昇することも無くなり、局所的な抵抗の低下が生じることなく、局所的に大きな電流が流れやすくなる悪循環に陥るのを抑えることができる。このように、負極側電流供給層１０、正極側電流取出層１６上において局所的に大きな電流が流れることなく、電流分布の均一化を図ることができることから、電池セル２０自体の劣化を抑えることができ、ひいては電池セル２０の高寿命化を実現できる。

このように、本発明は、正極側において、各電流取出部３６から正極合流部２６までを電気的に接続するための複数本の正極導電線２２を備えており、その正極導電線２２の長さは、互いに略同一とされている。特に、正極側電流取出層１６において互いに略均等となる位置に電流取出部３６が設けられている。これにより、正極側電流取出層１６において取り出されるべき電流を、複数の電流取出部３６間でより均等に取り出すことができ、これを複数本の正極導電線２２に分散させて流すことができ、電流が局所的に多く流れる部位が生じることが無くなる。このとき、正極側電流取出層１６が互いに略均等な複数の領域３２に分割され、各電流取出部３６は、各領域３２の略中心に設けられていることで、正極側電流取出層１６において取り出されるべき電流を、複数の電流取出部３６間で更に均等に取り出すことが可能となる。

同様に、負極側において、各電流供給部３５から負極合流部２５までを電気的に接続するための複数本の負極導電線２１を備えており、その負極導電線２１の長さは、互いに略同一とされている。特に、負極側電流供給層１０において互いに略均等となる位置に電流供給部３５が設けられている。これにより、負極集電体１１に対して供給されるべき電流を、複数の電流供給部３５間でより均等に供給することができ、この電流供給部３５に対しては複数本の負極導電線２１に分散させて流すことができ、電流が局所的に多く流れる部位が生じることが無くなる。このとき、負極側電流供給層１０が互いに略均等な複数の領域３１に分割され、各電流供給部３５は、各領域３１の略中心に設けられていることで、負極集電体１１に対して供給されるべき電流を、複数の電流供給部３５間で更に均等に供給することが可能となる。

正極側電流取出層１６と、この正極側電流取出層１６に含まれる電流取出部６、正極導電線２２、正極合流部２６とは、いわゆるプリント基板のように機能が分類されていてもよい。つまり、正極側電流取出層１６は、プリント基板における絶縁体で構成され、電流取出部６、正極導電線２２、正極合流部２６は、プリント基板における配線として構成されるものであってもよい。

負極側電流供給層１０と、この負極側電流供給層１０に含まれる電流供給部５、負極導電線２１、負極合流部２５とは、いわゆるプリント基板のように機能が分類されていてもよい。つまり、負極側電流供給層１０は、プリント基板における絶縁体で構成され、電流供給部５、負極導電線２１、負極合流部２５は、プリント基板における配線として構成されるものであってもよい。

正極側電流取出層１６及び負極側電流供給層１０は、プリント基板における絶縁体で構成する場合、その材質としては、紙基材にフェノール樹脂を含侵させた材料、紙基材にエポキシ樹脂を含侵させた材料、ガラス布(ガラス繊維)を布状に編んだガラス織布)にエポキシ樹脂を含侵させた材料、紙基材にポリイミド樹脂を含侵させた材料、ガラス布基材にフッ素樹脂を含浸させた材料、ガラス布基材にPPO(Poly Phenylene Oxide)樹脂を含浸させた材料で構成してもよいし、アルミニウムのような金属をベースにした基板、或いはガラスセラミックをベースにした基板で構成してもよい。

このようなプリント基板のような機能分類がなされていることにより、他の図示しない回路やプリント基板に対して直接接続する場合において、その接触抵抗低減を図ることが可能となる。また、実際に硬質のプリント基板で正極側電流取出層１６及び負極側電流供給層１０を構成することにより、電流供給部５、負極導電線２１、負極合流部２５や電流供給部５、負極導電線２１、負極合流部２５からなる配線を施す上でその作業の容易性を向上させることができる。その結果、上述した配線を施す上で利便性を高くすることができる。

このようにして、第１実施形態の構成に加え、第３実施形態の構成が付加されることにより、上述した奏し得る効果が大きくなることは勿論である。具体例として、本実施形態において、第１実施形態と同様に、負極側電流取出層１０及び／又は正極側電流取出層１６に小孔９６を形成するようにしてもよい。この場合、各小孔９６は、負極側電流取出層１０及び／又は正極側電流取出層１６の面内における電流取出部３６、正極導電線２２、及び正極合流部２６の非形成部位に形成されることになる、これにより、負極側電流供給層１０、正極側電流取出層１６上において局所的に大きな電流が流れることなく、電流分布の均一化を図ることができることから、電池セル２０自体の劣化を抑えることができ、ひいては電池セル２０の高寿命化を実現できると共に、製造時において、正極集電体１５と正極側電流取出層１６との間に気泡８１が形成される場合には、減圧環境下におくことで気泡８１の空気が小孔９６を通過し、外部に放出されることで、気泡８１を除去することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る二次電池モジュールは、負極集電体、負極活物質層、セパレータ又は固体電解質、正極活物質層及び正極集電体を有する蓄電要素を複数積層されてなる積層電池を備えた二次電池モジュールであって、前記積層電池における最外層の少なくとも一面には、電流取出層が接しており、前記電流取出層には、上下に貫通する小孔が形成されている。

上記一実施形態では、前記小孔は、平面視で、円形状、楕円形状、又は、スリット状、のいずれかである。

上記一実施形態では、前記小孔が楕円形状の場合は、当該楕円形状の短軸の寸法が０．２ｍｍ～２ｍｍであり、前記小孔が円形状の場合は、当該円形状の半径の寸法が０．２ｍｍ～２ｍｍである。

上記一実施形態では、前記小孔は、前記電流取出層に複数形成され、前記電流取出層の周縁部よりも前記電流取出層の中央部に相対的に多く形成されている。

上記一実施形態では、記電流取出層は、正極側電流取出層及び負極側電流供給層を備え、前記正極側電流取出層及び前記負極側電流供給層は、弾性変形可能な弾性材で構成されている。

上記一実施形態では、前記電流取出層は、不織布で構成されている。

上記一実施形態では、前記正極集電体と正極側電流取出層との間には、ＰＴＣサーミスタが介装されている。

上記一実施形態では、上記負極集電体と負極側電流供給層との間には、ＰＴＣサーミスタが介装されている。

上記一実施形態では、前記正極側電流取出層は、複数の電流取出部と、前記各電流取出部から正極合流部までを電気的に接続するための複数本の正極導電線とを備え、前記各正極導電線の長さは、互いに略同一である。

上記一実施形態では、上記正極集電体の上方には、放電時に電流を送出する正極整流部が幅手方向に延設されている。

１二次電池モジュール
２負極
３正極
５負極整流部
６正極整流部
７導電部
８導電部
９枠部材
１０負極側電流供給層
１１正極集電体
１２負極活物質層
１３セパレータ
１４正極活物質層
１５正極集電体
１６正極側電流取出層
２０電池セル
２１負極導電線
２２正極導電線
２５負極合流部
２６正極合流部
３１、３２領域
３５電流供給部
３６電流取出部
４１負極活物質
４２正極活物質
４３電解液
４６固体電解質
５０組電池
８１気泡
９６小孔

Claims

負極集電体、負極活物質層、セパレータ又は固体電解質、正極活物質層及び正極集電体を有する蓄電要素を複数積層されてなる積層電池を備えた二次電池モジュールであって、
前記積層電池における最外層の少なくとも一面には、電流取出層が接しており、
前記電流取出層には、上下に貫通する、前記積層電池内に発生した気泡を前記積層電池の外部に放出するための小孔が複数形成され、前記小孔は前記電流取出層の周縁部よりも前記電流取出層の中央部に相対的に多く形成されている、
二次電池モジュール。
前記小孔は、平面視で、円形状、楕円形状、又は、スリット状、のいずれかである、
請求項１に記載の二次電池モジュール。
前記小孔が楕円形状の場合は、当該楕円形状の短軸の寸法が０．２ｍｍ～２ｍｍであり、
前記小孔が円形状の場合は、当該円形状の半径の寸法が０．２ｍｍ～２ｍｍである、
請求項１又は２に記載の二次電池モジュール。
前記電流取出層は、正極側電流取出層及び負極側電流供給層を備え、
前記正極側電流取出層及び前記負極側電流供給層は、弾性変形可能な弾性材で構成されている、
請求項１～３のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
前記電流取出層は、不織布で構成されている、
請求項１～４のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
前記電流取出層は、正極側電流取出層を備え、
前記正極集電体と前記正極側電流取出層との間には、ＰＴＣサーミスタが介装されている、
請求項１～５のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
前記電流取出層は、負極側電流供給層を備え、
前記負極集電体と前記負極側電流供給層との間には、ＰＴＣサーミスタが介装されている、
請求項１～６のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
前記電流取出層は、正極側電流取出層を備え、
前記正極側電流取出層は、複数の電流取出部と、前記各電流取出部から正極合流部までを電気的に接続するための複数本の正極導電線とを備え、前記各正極導電線の長さは、互いに略同一である、
請求項６又は７に記載の二次電池モジュール。
前記正極集電体の上方には、放電時に電流を送出する正極整流部が幅手方向に延設されている、
請求項１～８のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。