WO2008007767A1 - Assembled battery formed by stacking a plurality of flat cells - Google Patents

Description

明 細 書

扁平形電池の複数個を積層した組電池

技術分野

[0001] 本発明は、フレキシブルフィルムを用いた電池容器を有する扁平形の電池を複数 個積層した組電池に関するものである。

背景技術

[0002] 図 11に、アルミラミネートフィルムを用いた電池容器を有する従来の扁平形の非水 電解質二次電池 1の構成例を示す。

アルミラミネートフィルムとは、アルミニウム箔の少なくとも片側に榭脂層を設けたも のである。このアルミラミネートフィルムは、円筒形や角形の電池ケースの金属缶に用 いられるアルミニウム板、鉄板、ニッケル板などの硬い材料とは異なって、少し力を加 えると容易にたわむことから、いわゆるフレキシブルフィルムの一種である。

[0003] この非水電解質二次電池 1は、 2枚の方形のアルミラミネートフィルム 11によって構 成された電池容器内に扁平形の発電要素（蓄電素子） 12を収納したものである。こ れら 2枚のアルミラミネートフィルム 11は、発電要素 12を上下から挟む。その際、前後 の端部 laと左右の側端部 lbとの外縁側にお 、て、 2枚のアルミラミネートフィルム 11 を重ね合わせて熱溶着することにより、その内部を密閉する。従って、非水電解質二 次電池 1においては、前後と左右の四辺によって方形が形成される。この非水電解 質二次電池 1は、これらの四辺の長さに対して上下の厚さが十分に薄!、扁平形とな る。また、発電要素 12を挟んだ 2枚のアルミラミネートフィルム 11の外面には、図 11 に示されるような扁平面 lcが形成される。

[0004] 上記非水電解質二次電池 1は、複数個を組み合わせて組電池として用いられること がある。この場合、従来は、扁平面 lc同士を直接又は両面粘着テープ等を用いて接 着して、電池を積層するのが一般的であった。

[0005] このような従来の組電池では、発熱源である発電要素 12に非常に近く面積も広い 扁平面 lc同士を密着させて、非水電解質二次電池 1が積層される。従って、そのお 互いに密着した扁平面 lcは、面積が大きいにもかかわらず、そこ力も十分な放熱が できない。その結果、充放電に伴う発熱によって電池温度が高くなりすぎるので、電 池寿命が短くなるという問題が発生していた。特に、上下両側に他の電池が配置され るように中段に配置された非水電解質二次電池 1では、左右の側端部 lbと前後の端 部 laからしか放熱がなされない。従って、放熱が十分になされないという問題が特に 深亥 ljであった。

[0006] また、この組電池では、外部からの振動や衝撃が直接各非水電解質二次電池 1に 伝わり易い。その結果、フレキシブルで強度の弱いアルミラミネートフィルム 11が損傷 を受けやす 、と 、う問題も生じて 、た。

[0007] なお、組電池の複数個の非水電解質二次電池 1を、図 11における左右方向に並 ベて配置することにより、放熱を促進する発明が従来力もなされている（例えば、日本 の特許文献である特開 2005— 108750号公報参照)。しかしながら、このような組電 池は、左右方向の幅が広くなりすぎるので、限られた小さいスペースに組電池を収納 することができな 、と 、う問題があった。

[0008] 特許文献 1 :特開 2005— 108750号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] 本発明は、積層した複数の電池の間にスぺーサを配置することによって、電池の放 熱が促進された、または、振動や衝撃によるフレキシブルフィルムの損傷が生じ難くさ れた、組電池を提供するものである。

課題を解決するための手段

[0010] 本発明による第一の発明は、フレキシブルフィルムを用いた電池容器を有する扁平 形の電池の複数個を、扁平面同士を対向させて上下に積層した組電池であって、隣 接する電池間にスぺーサが配置されたものである。

[0011] 本発明による第二の発明は、第一の発明の糸且電池において、スぺーサが、隣接す る電池の扁平面間に隙間が生じるように、互いに間隔をあけて配置された 2以上の部 材であるものである。

[0012] 本発明による第三の発明は、第一の発明の糸且電池において、スぺーサが、隣接す る電池の扁平面間に隙間が生じるように、電池の左右の側端部を支持する部材であ るものである。

[0013] 本発明による第四の発明は、第一の発明の糸且電池において、スぺーサが、隣接す る電池の左の側端部間から扁平面間へ、さらに右の側端部間へとわたって配置され る部材であり、かつ左の側端部間のスぺーサの厚さおよび右の側端部間のスぺーサ の厚さ力 扁平面間のスぺーサの厚さよりも厚いものである。

[0014] 本発明による第五の発明は、第一の発明の糸且電池において、スぺーサが、隣接す る電池の前および後ろの少なくとも一方の位置に風を誘導するためのガイド部を備え 、ガイド部は風が電池の側端部に沿って流れるように風を誘導するように形成されて いるものである。

[0015] 本発明による第六の発明は、第四の発明の糸且電池において、スぺーサが、隣接す る電池の左の側端部間と右の側端部間との少なくとも一方に孔を有するものである。

[0016] 本発明による第七の発明は、第六の発明の糸且電池において、孔が、前後方向にス ぺーサを貫通して 、るものである。

[0017] 本発明による第八の発明は、第一の発明の糸且電池において、スぺーサが弾性体で あるものである。

[0018] 本発明による第九の発明は、第三の発明の糸且電池において、スぺーサがパネ弾性 を有する弾性体であるものである。

[0019] 本発明による第十の発明は、第一の発明の糸且電池において、スぺーサが、外部か らの衝撃を緩和する耐震材と、耐震材よりも熱伝導度が高 ヽ材質とを少なくとも含む ものである。

[0020] 本発明による第十一の発明は、第十の発明の糸且電池において、熱伝導度が高い 材質力 カーボン及び金属からなる群のうち少なくとも一つを含むものである。

[0021] 本発明による第一の発明によれば、積層された各電池間にスぺーサが配置される ので、これらの電池の広い扁平面間に隙間をあけたり、左右の側端部間の隙間に空 気等の流通を促すことができるので、電池の放熱を促進することができるようになる。 または、各電池間のスぺーサによって振動や衝撃を緩衝することができるので、これ らの電池の電池容器に用いるフレキシブルフィルムが損傷を受けるのを防ぐことがで きるようになる。特に、スぺーサとして弾性体を用いれば、振動や衝撃の緩衝効果を さらに高めることができる。

[0022] 本発明による第二の発明によれば、スぺーサが、隣接する電池の扁平面間に隙間 が生じるように、互いに間隔をあけて配置された 2以上の部材であるので、これらのス ぺーサ間に確実に隙間をあけて放熱を促進することができるようになる。

[0023] 本発明による第三の発明によれば、スぺーサが、隣接する電池の扁平面間に隙間 が生じるように、電池の左右の側端部を支持する部材であるので、広い扁平面間に 空気等の流通を阻害するものがなくなり、電池の放熱をさらに促進することができるよ うになる。

[0024] 本発明による第四の発明によれば、第一の発明の糸且電池において、スぺーサが、 隣接する電池の左の側端部間から扁平面間へ、さらに右の側端部間へとわたって配 置される部材であり、かつ左の側端部間のスぺーサの厚さおよび右の側端部間のス ぺーサの厚さが、扁平面間のスぺーサの厚さよりも厚いので、振動や衝撃によって電 池が位置ずれを生じるのを防ぐことができるようになる。しかも、このスぺーサとして弹 性体を用いれば、振動や衝撃の緩衝効果を高めることもできる。また、このスぺーサ のエッジ部にアールを設ければ、フレキシブルフィルムの損傷をさらに確実に防ぐこ とができる。さらに、このスぺーサに孔やスリット等力もなる流通路を設ければ、空気 等の流通を促して電池の放熱を促進することもできるようになる。特に、スぺーサの扁 平面間の部分に、凹凸や前後方向に延びる溝を設けた場合には、扁平面間に空気 の流通路が形成されるために優れた放熱効果が得られる。

[0025] 本発明による第五の発明によれば、スぺーサが、隣接する電池の前および後ろの 少なくとも一方の位置に風を誘導するためのガイド部を備え、ガイド部は風が電池の 側端部に沿って流れるように風を誘導するように形成されている。従って、ガイド部の 存在によって電池の側端部に流れる風の強さを強くすることができるので、より効果 的に電池を冷却することができるという効果が得られる。

[0026] 本発明による第六の発明によれば、スぺーサが、隣接する電池の左の側端部間と 右の側端部間との少なくとも一方に孔を有する（例えば図 6)。このように孔を設けるこ とによって、スぺーサのうちの電池の側端部間に位置する部分のクッション性 (衝撃 緩衝性）が増す。従って、耐衝撃性に優れた組電池が得られる。 [0027] 本発明による第七の発明によれば、第六の発明において、孔が前後方向にスぺー サを貫通しているので、この孔の中を空気が流れるようになり、組電池の放熱性が向 上するという効果が得られる。

[0028] 本発明による第八の発明によれば、スぺーサが弾性体であるので、振動や衝撃に 対して損傷しにく 、組電池を得ることができる。

[0029] 本発明による第十の発明によれば、スぺーサが、外部からの衝撃を緩和する耐震 材と、耐震材よりも熱伝導度が高い材質とを少なくとも含む。従って、耐震材の働きに よって振動や衝撃に対して損傷しにくい組電池を得ることができる。さらに、熱伝導度 が高 、材質の働きによって、放熱性に優れた組電池が得られる。

[0030] なお、本明細書における上下、左右及び前後の方向は、単に互いに直交する三次 元の方向を示すための便宜的なものであるため、これらの方向は任意に入れ替える ことができる。即ち、具体的には、上と下を入れ換えたり、上下と左右を入れ換えただ けのものも同一構成となる。例えば請求項の上下を現実の左右と入れ換え、請求項 の左右を現実の上下と入れ換えれば、現実には複数個の電池を横積みした組電池 となるが、このような組電池も、請求項における「扁平形の電池を複数個、扁平面同 士を対向させて上下に積層した組電池」に該当するものとなる。図などでは、リードの 突出方向が前後方向となっているが、リードは前後方向以外の方向に突出していて もよい。電池の上下方向は扁平面に直交する方向となる。しかし、電池の前後方向と 、左右方向との区別は便宜的なものであり、実質的な区別は無い。

図面の簡単な説明

[0031] [図 1]本発明の実施例 1を示すものであって、上下二つの非水電解質二次電池とこれ らの間に配置されるスぺーサを示す組み立て斜視図である。

[図 2]本発明の実施例 1を示すものであって、積層された非水電解質二次電池とこれ らの間に配置されたスぺーサを示す正面図である。

[図 3]本発明の実施例 1の他の構成例を示すものであって、上下の二つの非水電解 質二次電池とこれらの間に配置されるスぺーサを示す組み立て斜視図である。

[図 4]本発明の実施例 2を示すものであって、上下の二つの非水電解質二次電池とこ れらの間に配置されるスぺーサを示す組み立て斜視図である。 圆 5]本発明の実施例 2を示すものであって、積層された非水電解質二次電池とこれ らの間に配置されたスぺーサを示す正面図である。

[図 6]本発明の実施例 3を示すものであって、上下の二つの非水電解質二次電池とこ れらの間に配置されるスぺーサを示す組み立て斜視図である。

圆 7]本発明の実施例 3を示すものであって、積層された非水電解質二次電池とこれ らの間に配置されたスぺーサを示す正面図である。

圆 8]本発明の実施例 3の他の構成例を示すものであって、積層された非水電解質 二次電池とこれらの間に配置されたスぺーサを示す正面図である。

[図 9]本発明の実施例 4を示すものであって、非水電解質二次電池とこの上下に配置 される一対のスぺーサを示す組み立て斜視図である。

圆 10]本発明の実施例 4を示すものであって、積層された非水電解質二次電池とこ れらの間に配置されたスぺーサを示す正面図である。

圆 11]非水電解質二次電池の構成を示す組み立て斜視図である。

符号の説明

1 非水電解質:二次電池

la 端部

lb 側端部

lc 扁平面

11 ァノレミラミネ -トフイルム

12 発電要素

13 リード端子

2 スぺーサ

3 スぺーサ

4 スぺーサ

4a 上方支持部

4b 下方支持部

5 スぺーサ

5a 電池支持部 5b 三角孔

6 スぺーサ

6a 電池支持部

7 スぺーサ

7a 端部支持部

7b ガイド板

発明を実施するための最良の形態

[0033] 以下、本発明の最良の実施形態について説明する。

本実施形態は、図 11に示したものと同様の非水電解質二次電池 1を複数個上下に 積層した組電池について説明する。この非水電解質二次電池 1は、 2枚の方形のァ ルミラミネートフィルム 11によって構成された電池容器に扁平形の発電要素 12を収 納したものである。

[0034] アルミラミネートフィルム 11としては、アルミニウム箔の一方の面に、ナイロンや PET

(ポリエチレンテレフタレート)等のようなノ リア性を備えた強度の高い榭脂層を積層 すると共に、他方の面にポリプロピレンやポリエチレン等のような熱可塑性の榭脂層 を積層した 3層構造の方形のフレキシブルフィルムが用いられる。また、これらのアル ミラミネートフィルム 11には、扁平形の発電要素 12を嵌め込むことができるように、中 央の大部分に、熱可塑性の榭脂層側が窪んだ凹部が形成されて 、る。

[0035] 発電要素 12は、帯状の正極と負極とをセパレータを介して卷回し扁平状の長円筒 形としたものであり、前後の両端面力も正負極各 1個のリード端子 13を突出させてい る。ただし、この発電要素 12は、前後や左右の長さに比べて上下の厚さが薄い扁平 形のものであれば、必ずしも長円筒形の卷回型のものに限らず、例えば積層型のも のであってもよい。また、リード端子 13も、発電要素 12の前後の端面から 1本ずつ突 出させる場合に限らず、例えば前方の端面のみ力 正負極のリード端子 13をそれぞ れ突出させるよう〖こすることちでさる。

[0036] 上記 2枚のアルミラミネートフィルム 11は、熱可塑性の榭脂層を向かい合わせにし、 凹部同士によって形成された内側空間に発電要素 12を嵌め込む。その際、前後の 端部 laと左右の側端部 lbの外縁側を重ね合わせて熱溶着することにより、内部が密 閉された電池容器となる。この際、発電要素 12の端面力も突出した各リード端子 13 は、前後の端部 laの外縁側のアルミラミネートフィルム 11が熱溶着された部分の間 を通して外部に突出するようになっている。また、電解液は、前後の端部 laの外縁側 と左右の側端部 lbの外縁側のアルミラミネートフィルム 11が熱溶着により全て密閉さ れる前に、発電要素 12が収納された空間に充填される。

[0037] 上記構成の非水電解質二次電池 1は、前後と左右の四辺がほぼ方形をなし、これ らの四辺の長さに対して上下の厚さが十分に薄い扁平形となる。これらの四辺にお いて、前後および左右のうちの短いほうの長さに対する上下方向の電池厚さの比率 は、好ましくは 0. 01〜0. 4であり、さらに好ましくは 0. 03〜0. 25である。 2枚のァノレ ミラミネートフィルム 11の凹部の外面は、上下に突出した広いほぼ平坦な面となって 、非水電解質二次電池 1の扁平面 lcとなる。

[0038] ところで、本実施形態では、非水電解質二次電池 1が 2枚のアルミラミネートフィル ム 11を重ね合わせた電池容器を用 ヽる場合を示すが、このアルミラミネートフィルム 1 1の構成は任意であり、例えば凹部を一方のアルミラミネートフィルム 11にのみ形成 したり、凹部を全く形成して 、な 、アルミラミネートフィルム 11のみを使用することもで きる。また、例えば 1枚のアルミラミネートフィルムを二つ折りにして電池容器を構成す ることもできる。さらに、アルミラミネートフィルム 11のアルミニウム箔に代えて他のバリ ァ性を有する金属層を用いた金属 '榭脂ラミネートフィルムを用いることもできる。さら に、十分な強度とバリア性を確保し確実な封止が可能なフレキシブルフィルムであれ ば材質は任意であり、例えば榭脂のみ力もなるラミネートフィルムでもよいし、ラミネー トフイルムではな 、単一のフィルム材を用いることも可能である。

[0039] 本実施形態の組電池は、上記非水電解質二次電池 1を複数個、扁平面 lc同士を 対向させて上下に積層する。また、上下に隣接する各非水電解質二次電池 1間には 、スぺーサが配置される。スぺーサは、中の詰まったいわゆる充実体やこの充実体に 孔又はスリット等を設けたものであってもよぐ板材ゃ棒材を折り曲げたり繋げた構造 の枠体であってもよい。このスぺーサは、ゴム製の充実体ゃ榭脂製の枠体等のように ある程度の弾性を発揮できるようなものが好まし 、。

[0040] また、隣接する非水電解質二次電池 1間にスぺーサを配置するとは、隣接する非 水電解質二次電池 1の対向する扁平面 lc間にスぺーサを配置したり、この扁平面 lc 間と側端部 lb間（左右の少なくとも一方）にスぺーサを配置したり、この扁平面 lc間 に間隔をあけて、側端部 lb間 (左右の少なくとも一方)および端部 la間 (前後の少な くとも一方）の少なくとも一方にスぺーサを配置する場合などをいう。この扁平面 lc間 に間隔をあけずに、側端部 lb間 (左右の少なくとも一方)および端部 la間 (前後の少 なくとも一方）の少なくとも一方にスぺーサを配置する場合も含む。

[0041] 上記組電池は、全ての非水電解質二次電池 1を直列に接続する場合には、隣接す る一方の非水電解質二次電池 1の正極のリード端子 13と他方の非水電解質二次電 池 1の負極のリード端子 13を互いに重ね合わせて溶接等により接続する。そして、こ れら積層した非水電解質二次電池 1は、通常は、箱体状の糸且電池ケースに収納され る。組電池ケースは、複数個の非水電解質二次電池 1の積層状態を維持すると共に 、各非水電解質二次電池 1における比較的強度の弱 、アルミラミネートフィルム 11を 保護することができる。また、この組電池ケースは、外気を内部に流通させるような通 気口が適宜個数形成される。なお、この通気口は、外気が自然流入出するだけでな ぐ換気装置によって強制的に流入出させるようになつていてもよい。

[0042] 上記構成によれば、積層された各非水電解質二次電池 1間にスぺーサが配置され るので、これらの非水電解質二次電池 1の広い扁平面 lc間に隙間を空ける構造が可 能となり、この隙間に多くの空気を流通させることができる。また、扁平面 lc間に隙間 があかない場合であっても、左右の側端部 lb間の隙間に空気の流通を促すことがで きる構造が可能となる。従って、積層された非水電解質二次電池 1は、この空気の流 通によって、上下端部に配置されたものだけでなぐ中央部に配置されたものも放熱 が促進されるので、温度差を抑制することができるようになる。

[0043] また、各非水電解質二次電池 1間のスぺーサによって、外部からの振動や衝撃を 緩衝することができるので、これらの非水電解質二次電池 1のアルミラミネートフィル ム 11が損傷を受けるのを防ぐこともできるようになる。特に、スぺーサとして弾性体を 用いれば、振動や衝撃の緩衝効果をさらに高めることができる。

[0044] また、本発明にお 、ては、スぺーサに、少なくとも、外部からの衝撃を緩和する耐震 材と、耐震材よりも熱伝導度が高い材質とを含ませてもよい。このよう〖こすること〖こよつ て、耐震材の働きによって振動や衝撃に対して損傷しにくい組電池を得ることができ る。さらに、熱伝導度が高い材質の働きによって、放熱性に優れた組電池が得られる 。熱伝導度が高い材質としては、カーボン、金属などが挙げられる。これらのカーボン 、金属などは、粉末状でスぺーサに混入されることが特に好ましい。

[0045] なお、上記実施形態では、非水電解質二次電池 1の扁平面 lc間等の隙間に空気 が流通することにより冷却が行われる場合を示した力 空気に代えて任意の流体を流 通させることにより、非水電解質二次電池 1の冷却を行うこともできる。

[0046] 以上述べたように、組電池に用いられる電池が非水電解質二次電池である場合を 中心に本発明の説明をした。しかし、本発明の電池が非水電解質二次電池に限定さ れないことは、本発明の作用原理を考慮すれば当然である。本発明に用いる電池は 、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、各種一次電池などであって ちょい。

実施例

[0047] [実施例 1]

実施例 1は、図 1及び図 2に示すように、上下に積層されて隣接する非水電解質二 次電池 1の対向する扁平面 lc間に 2本の棒状のスぺーサ 2が配置された場合を示す (本発明による第二の発明の実施例)。これらのスぺーサ 2は、非水電解質二次電池 1の扁平面 lcの前後の距離とほぼ同じ長さの角柱状であり、長手方向を前後に沿わ せて、対向する扁平面 lc間の左右の端部にそれぞれ配置される。各スぺーサ 2は、 硬質の榭脂成形品等によって構成してもよいが、ゴム等の弾性体で構成することがよ り好ましい。また、各スぺーサ 2は、両面粘着テープや粘着剤等を用いて扁平面 lcに 貼り付けることにより、容易には位置がずれな 、ようにすることが好ま 、。

[0048] なお、実施例 1で示した非水電解質二次電池 1は、左右の側端部 lbのアルミラミネ 一トフイルム 11が熱溶着された部分を上方〖こ折り曲げること〖こより、組電池の左右の 幅を狭めるようにして 、るが、側端部 lbを折り曲げて 、な 、非水電解質二次電池 1に も同様に実施可能である。

[0049] 実施例 1によれば、隣接する非水電解質二次電池 1の対向する扁平面 lc間にスぺ ーサ 2が介在されるので、この扁平面 lc間に確実に隙間をあけることができる。し力も 、広い扁平面 lc間の隙間の左右の両端部に 2本のスぺーサ 2が配置されるので、こ の扁平面 lc間の隙間のほとんどの領域に前後方向の空気を流通させることができる 。従って、各非水電解質二次電池 1の放熱を促進することができ、上下端部と中央部 に積層された非水電解質二次電池 1の温度差を減少することができる。また、弾性体 のスぺーサ 2を用いた場合には、外部からの振動や衝撃に対して高い緩衝効果を発 揮することちでさる。

[0050] この実施例 1の組電池と、非水電解質二次電池 1の扁平面 lc同士を両面粘着テー プで止めて積層した従来例の組電池にっ 、て、連続充放電サイクル時における各非 水電解質二次電池 1の温度を測定した。その結果、従来例では電池間の最大の温 度差が 8°Cであったのに対して、実施例 1では、電池間の最大の温度差を 3°Cにまで 抑えることができた。つまり、各非水電解質二次電池 1の温度のバラツキを減少させ 得ることが確認できた。

[0051] また、スぺーサ 2にゴムを用いた実施例 1と従来例の組電池について振動試験 (JIS

C8711)を実施した。その結果、従来例では非水電解質二次電池 1のアルミラミネ 一トフイルム 11に亀裂が生じる不具合が発生したが、実施例 1ではこのような不具合 は発見できな力つたので、アルミラミネートフィルム 11の損傷を防止できることも確認 できた。

[0052] なお、実施例 1では、扁平面 lc間の隙間の左右の端部に 2本のスぺーサ 2を配置 する場合を示した力 これらのスぺーサ 2の間に 1本以上のスぺーサ 2をさらに追加し て配置することにより、隣接する非水電解質二次電池 1間の支持を強化することもで きる。また、これらのスぺーサ 2は、前後に沿わせる代わりに左右に沿わせたり、斜め 方向に沿わせることもできる。

[0053] さらに、棒状のスぺーサ 2に代えて、図 3に示すように、 4個のブロック状のスぺーサ 3を扁平面 lc間の隙間の四隅に配置することもできる。この場合、扁平面 lc間の隙 間でスぺーサ 3に占拠される領域がさらに少なくなるだけでなぐこの扁平面 lc間の 隙間に前後方向だけでなく左右方向にも空気を流通させることができるので、非水電 解質二次電池 1の放熱効率を高めることができる。し力も、このブロック状のスぺーサ 3についても、配置位置や配置個数は任意に変更することができる。 [0054] [実施例 2]

実施例 2は、図 4及び図 5に示すように、上下に積層されて隣接する非水電解質二 次電池 1の対向する側端部 lb間に枠体状のスぺーサ 4が配置された場合を示す (本 発明による第三の発明の実施例)。枠体状のスぺーサ 4は、右の側端部 lbと左の側 端部 lbにそれぞれ 1個用いられている。これらのスぺーサ 4は、榭脂成形によって作 製された榭脂薄板力もなる枠体であり、上方支持部 4aと下方支持部 4bとで構成され ている。上方支持部 4aは、上方に隣接する非水電解質二次電池 1の下向きの片側 の側端部 lbとその前後の端部 laを支持するように、榭脂薄板が凹状に湾曲した部 分である。下方支持部 4bは、下方に隣接する非水電解質二次電池 1の上向きの片 側の側端部 lbとその前後の端部 laを支持するように、榭脂薄板が凹状に湾曲した 部分である。また、これら上方支持部 4aと下方支持部 4bは、上下に少し間隔をあけ て繋がっている。

[0055] なお、実施例 2で示した非水電解質二次電池 1も、左右の側端部 lbのアルミラミネ 一トフイルム 11が熱溶着された部分を上方〖こ折り曲げること〖こより、組電池の左右の 幅を狭めるようにして 、るが、側端部 lbを折り曲げて 、な 、非水電解質二次電池 1に も同様に実施可能である。

[0056] 実施例 2によれば、隣接する非水電解質二次電池 1の対向する側端部 lb間に、左 右各 1個のスぺーサ 4が介在されるので、この広い扁平面 lc間に極めて広い面積で 隙間をあけることができる。そして、最大では、この扁平面 lc間の隙間の全ての領域 に前後方向の空気を流通させることができる。従って、各非水電解質二次電池 1の放 熱を促進することができ、上下端部非水電解質二次電池 1と、中央部に積層された 非水電解質二次電池 1との温度差を減少することができる。また、榭脂製の枠体から なるスぺーサ 4がパネ弾性を有することから、外部からの振動や衝撃に対して高！、緩 衝効果を発揮することもできる。し力も、これらのスぺーサ 4は、特に前後左右方向の 振動や衝撃を受けた場合に、上方支持部 4aと下方支持部 4bによって、積層された 非水電解質二次電池 1の位置ずれを防止することができる。従って、アルミラミネート フィルム 11が強く引つ張られて破損することが抑制される。

[0057] この実施例 2の組電池と、非水電解質二次電池 1の扁平面 lc同士を両面粘着テー プで止めて積層した従来例の組電池にっ 、て、連続充放電サイクル時における各非 水電解質二次電池 1の温度を測定した。その結果、従来例では電池間の最大の温 度差が 8°Cであったのに対して、実施例 2では、電池間の最大の温度差を 3°Cにまで 抑えることができた。つまり、各非水電解質二次電池 1の温度のバラツキを減少できる ことが確認できた。

[0058] [実施例 3]

実施例 3は、図 6及び図 7に示すように、上下に積層されて隣接する非水電解質二 次電池 1の対向する扁平面 lc間と側端部 lb間（左右両方）のすべてにスぺーサ 5が 配置された場合を示す (本発明による第四の発明の実施例)。このスぺーサ 5は、榭 脂成形によって作製された板状であり、左右の両端部に電池支持部 5aが形成されて いる。電池支持部 5aは、スぺーサ 5の両端部を上下方向に突出させた部分である。

[0059] この電池支持部 5aは、上下に隣接する非水電解質二次電池 1の側端部 lbを支持 するように、凹状に湾曲して形成されている。また、これらの電池支持部 5aには、前 後方向に貫通するほぼ三角形状の三角孔 5bが設けられている。なお、実施例 3で示 した非水電解質二次電池 1では、左右の側端部 lbを折り曲げていないが、この側端 部 lbのアルミラミネートフィルム 11が熱溶着された部分を上方に折り曲げることにより 、組電池の左右の幅を狭めるようにした非水電解質二次電池 1にも同様に実施可能 である。

[0060] 実施例 3によれば、隣接する非水電解質二次電池 1の対向する扁平面 lc間に、榭 脂の充実体力 なるスぺーサ 5が介在され、左右の側端部 lbもこのスぺーサ 5の電 池支持部 5aによって確実に支持される。従って、外部からの振動や衝撃に対して積 層された非水電解質二次電池 1が位置ずれを生じるようなことがなくなり、リード端子 13の接続が外れる確率を低下させることができる。

[0061] し力も、このスぺーサ 5の左右の電池支持部 5aには三角孔 5bが設けられているの で、肉厚が薄くなつた部分の弾性によって緩衝効果を発揮させることもできる。また、 三角孔 5bを通して空気の流通を促すこともできるので、各非水電解質二次電池 1の 放熱を促進することができる。

[0062] この実施例 3の組電池と、非水電解質二次電池 1の扁平面 lc同士を両面粘着テー プで止めて積層した従来例の組電池について、 10mの高さからの落下試験を行った 。その結果、従来例ではリード端子 13の接続が外れる場合があつたが、実施例 3で はこのリード端子 13の接続が外れる事例は存在せず、スぺーサ 5による緩衝効果が 確認できた。

[0063] なお、実施例 3では、スぺーサ 5の電池支持部 5aに三角孔 5bを設ける場合を示し た力 この三角孔 5bをなくしてスぺーサ 5全体が充実体となるようにすることもできる。 ただし、三角孔 5bがあれば、電池支持部 5aの板厚を薄くして弾性を持たせることが できるので、上記のような緩衝効果を発揮させることができる。また、スぺーサ 5をゴム 製等の弾性体で構成した場合にも、同様に緩衝効果を発揮させることができる。

[0064] さらに、図 8に示すように、スぺーサ 6の電池支持部 6aを左右の外側に拡大して形 成すれば、非水電解質二次電池 1の左右の側端部 lbの外縁側におけるアルミラミネ 一トフイルム 11が熱溶着された部分までこの電池支持部 6aで支持することができる。 従って、非水電解質二次電池 1の位置ずれを確実に防ぐことができるようになる。

[0065] また、図示はしないが、このスぺーサの扁平面間の部分に、凹凸や前後方向に延 びる溝を設けた場合には、扁平面間に空気の流通路が形成されるために優れた放 熱効果が得られる。

[0066] 図 6〜図 8に示したスぺーサ 6の電池支持部 6aでは、上下のエッジ部に僅かなァー ルが形成されているだけである力 このエッジ部のアールの曲率半径をさらに大きく すれば、アルミラミネートフィルム 11が傷付くおそれをより確実に防止することができ る。

[0067] [実施例 4]

実施例 4は、図 9及び図 10に示すように、非水電解質二次電池 1の前後の端部と 左右の側端部を上下力 支持する一対の枠体状のスぺーサ 7が配置された場合を 示す (本発明による第五の発明の実施例)。これらのスぺーサ 7は、榭脂成形によつ て作製された榭脂薄板からなる方形額縁状の枠体でありる。これらを非水電解質二 次電池 1の上下から嵌め込んだ場合に、中央の抜き孔部にこの非水電解質二次電 池 1の扁平面 lcの凸部がはめ込まれる。そして、前後左右の額部がこの非水電解質 二次電池 1の前後の端部と左右の側端部のアルミラミネートフィルム 11が熱溶着され た部分に当接するようになる。

[0068] また、これらのスぺーサ 7の前後の額部には、端部支持部 7aとガイド板 7bが形成さ れている。端部支持部 7aは、スぺーサ 7の前後の額部の内側端力も斜め内向きの上 方又は下方に突出した榭脂薄板部であり、中央の抜き孔部に非水電解質二次電池 1の扁平面 lcの凸部が嵌入した際に、前後の端部 laの傾斜に沿うようになっている。 ガイド板 7bは、この端部支持部 7aの左右両端力も前後の外側に向けて伸びた榭脂 薄板部であり、前後の外側に向かうほど左右の中央寄りとなるような傾斜曲面が形成 されている。

[0069] 各非水電解質二次電池 1は、上下から一対のスぺーサ 7を嵌め込んだ状態で、複 数個が上下に積層されることにより組電池となる。この際、各非水電解質二次電池 1 の対向する扁平面 lc間は近接した状態、即ち、これらの扁平面 lc同士が極めて接 近し、又は、当接した状態となる。

[0070] ここで、 1個の非水電解質二次電池 1の上下に配置する 2個のスぺーサ 7を一対の ものとして説明した。しかし、複数の非水電解質二次電池 1を積層した場合、隣接す る二個の非水電解質二次電池 1の間には、上方の非水電解質二次電池 1の一対の スぺーサ 7のうちの下側のものと、下方の非水電解質二次電池 1の一対のスぺーサ 7 のうち上側のものとがー糸且となって、これらの非水電解質二次電池 1の間に配置され ることになる。

[0071] なお、実施例 4で示した非水電解質二次電池 1も、左右の側端部 lbのアルミラミネ 一トフイルム 11が熱溶着された部分を上方〖こ折り曲げること〖こより、組電池の左右の 幅を狭めるようにして 、るが、側端部 lbを折り曲げて 、な 、非水電解質二次電池 1に も同様に実施可能である。この場合、スぺーサ 7の左右の端部は、実施例 4のように 上下に折り曲げてもよいし、折り曲げずに非水電解質二次電池 1の側端部 lbに沿う ように水平なままにして 、てもよ 、。

[0072] 実施例 4によれば、スぺーサ 7のガイド板 7bが非水電解質二次電池 1の端部 la間 の隙間の空気を側端部 lb間の隙間に導いて流通を促す。従って、各非水電解質二 次電池 1の放熱を促進して、上下端部の非水電解質二次電池 1と中央部に積層され た非水電解質二次電池 1との温度差を減少することができる。 [0073] また、榭脂製の枠体力もなるスぺーサ 7が弾性 (パネ弾性)を有し、端部支持部 7a が非水電解質二次電池 1の前後の端部 laを支持するので、外部からの振動や衝撃 に対して緩衝効果を発揮することもできる。しかも、隣接する非水電解質二次電池 1 の対向する扁平面 lc間は近接しているので、組電池の上下の高さが従来よりも高く なるようなことちなくなる。

[0074] この実施例 4の組電池と上記実施例 1〜3の組電池の容積を比べた結果、実施例 4 は実施例 1〜3に比べて 20%容積を縮小できることが確認できた。し力も、各非水電 解質二次電池 1の放熱効果も大きく損なうことがな力つた。

[0075] 本出願は、 2006年 7月 13日出願の日本特許出願 (特願 2006— 193275)に基づ くものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

産業上の利用可能性

[0076] 以上述べたように、本発明は糸且電池の電池間の温度のバラツキを小さくすることが でき、または組電池が衝撃を受けた場合に電池が損傷を受け難くすることができるも のであり、産業上の利用可能性があることは明らかである。

Claims

請求の範囲

[I] フレキシブルフィルムを用いた電池容器を有する扁平形の電池の複数個を、扁平 面同士を対向させて上下に積層した組電池において、

隣接する前記電池間にスぺーサが配置された組電池。

[2] 前記スぺーサが、隣接する前記電池の扁平面間に隙間が生じるように、互いに間 隔をあけて配置された 2以上の部材である、請求項 1に記載の組電池。

[3] 前記スぺーサが、隣接する前記電池の扁平面間に隙間が生じるように、前記電池 の左右の側端部を支持する部材である、請求項 1に記載の組電池。

[4] 前記スぺーサが、隣接する前記電池の左の側端部間から扁平面間へ、さらに右の 側端部間へとわたって配置される部材であり、かつ前記左の側端部間の前記スぺー サの厚さおよび前記右の側端部間の前記スぺーサの厚さ力 前記扁平面間の前記 スぺーサの厚さよりも厚 、、請求項丄に記載の組電池。

[5] 前記スぺーサが、隣接する前記電池の前および後ろの少なくとも一方の位置に風 を誘導するためのガイド部を備え、前記ガイド部は風が前記電池の側端部に沿って 流れるように風を誘導するように形成されている、請求項 1に記載の組電池。

[6] 前記スぺーサが、隣接する前記電池の左の側端部間と右の側端部間との少なくと も一方に孔を有する、請求項 4に記載の組電池。

[7] 前記孔が、前後方向に前記スぺーサを貫通している、請求項 6に記載の組電池。

[8] 前記スぺーサが弾性体である、請求項 1に記載の組電池。

[9] 前記スぺーサがゴム弾性またはパネ弾性を有する弾性体である、請求項 8に記載 の組電池。

[10] 前記スぺーサが、少なくとも、外部からの衝撃を緩和する耐震材と、前記耐震材より も熱伝導度が高 、材質とを含む、請求項 1に記載の組電池。

[II] 前記熱伝導度が高い材質が、カーボン及び金属力 なる群のうち少なくとも一つを 含む、請求項 10に記載の組電池。