WO2012029948A1

WO2012029948A1 - 電池

Info

Publication number: WO2012029948A1
Application number: PCT/JP2011/070038
Authority: WO
Inventors: 克雄橋▲崎▼
Original assignee: 三菱重工業株式会社
Priority date: 2010-09-03
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2012-03-08
Also published as: TW201222940A; JP5398673B2; CN203166013U; JP2012059363A; TWI442614B; US20130130088A1; KR20130040205A

Abstract

　本発明の電池は、正極板（６）と負極板（５）とがセパレータ（４）を介して積層された積層電極体（３）と、積層電極体（３）を収納した電池容器（１８）と、電池容器（１８）に収納された電解液と、積層電極体（３）を電池容器（１８）に収納する際の挿入ガイドとなる絶縁シートであって、収納された積層電極体（３）と電池容器（１８）との間に配置され、且つ、配置された状態において電池容器（１８）の底に近接した開口部（１４、１５）が形成されている絶縁シート（７、８、９）とを有し、開口部（１４、１５）によって電解液の対流が促進される。

Description

電池

　本発明は、正極板と負極板とがセパレータを介して積層された電池に関する。
　本願は、２０１０年９月３日に日本に出願された特願２０１０－１９８１５１号に優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　電極板（正極板と負極板）がセパレータを介して積層された構成（以下、積層電極体という）を備えた電池には、代表的には捲回型と積層型の２種がある。捲回型の電池は、１つのシート状の正極板と１つのシート状の負極板がセパレータを介して積層された後、丸められて電池容器内に収納された構成である。また、積層型の電池は、複数のシート状の正極板と複数のシート状の負極板がそれぞれセパレータを介して順次積層された後、丸められることなく電池容器内に収納された構成である。なお、電池容器を構成する部材は、開口のある容器本体と当該開口を塞ぐ蓋であり、積層電極体を容器本体の内部へ収納した後、当該開口を蓋で塞ぐことで、電池容器は密閉される。
　積層電極体を収納する電池容器としては、プラスチック製や金属製がある。アルミニウムなどの金属製の電池容器（電池缶という）の場合には、積層電極体の電極板が電池缶に接触しないように、積層電極体と電池缶との間に介在するように絶縁性を備えた絶縁板または絶縁シートが配置される場合がある。
　この際、積層型の電池であれば、電池を製造して使用した際に、複数の正極板または負極板が所定位置からズレることを防止、すなわち積層ズレを防止するため、これら電極板と同形状である板状の上記絶縁板または絶縁シート（特許文献１中では加圧シート又は補助シートと記載）を少なくとも２つ用意し、これら絶縁シート等で積層電極体を挟みこんで加圧する構成とすることもできる。

特開２００８－９１０９９号公報

　しかしながら、積層電極体を備えた電池では、その使用時に、すなわち放電（または充電）がなされると、電極板から熱が発生する。そして、電池容器に収納された積層電極体の中心部においてこの熱が籠もると、電池故障（電池性能の低下、寿命の短命化など）を引き起こす一因となりうる。
　電池容器を外部から空冷または水冷等して冷却することで当該中心部の熱を早々に電池容器外部へ放熱する試みもあるが、上述のような積層電極体と電池容器との間に介在する絶縁板または絶縁シートが配置される構成であると、絶縁体は一般的に金属素材に比べ熱伝導率が低いため、放熱の程度は未だ十分なものではなかった。
　特に、特許文献１に記載の構成のように、電極板と同形状の板状の２つの絶縁シート等で挟みこんだ積層電極体を複数積層した構成においては、互いの積層電極体への熱伝導も当該絶縁シート等で阻害され、電池容器内の中心部において熱が籠もりやすいといえる。
　放熱の程度が不十分であると電池に故障が生じる恐れがあるため、放熱を十分に図る必要がある。

　そこで、本発明では、電池容器の中心部から電池容器外部への放熱を効果的に行うことで電池の故障（電池性能の低下、寿命の短命化など）を抑止させた電池を提供することを目的とする。

　本発明の電池は、正極板と負極板とがセパレータを介して積層された積層電極体と、前記積層電極体を収納した電池容器と、前記電池容器に収納された電解液と、前記積層電極体を前記電池容器に収納する際の挿入ガイドとなる絶縁シートであって、前記収納された前記積層電極体と前記電池容器との間に配置され、且つ、前記配置された状態において前記電池容器の底に近接した開口部が形成されている絶縁シートとを有し、前記開口部によって前記電解液の対流が促進される。

　従って、開口部により電解液の対流が促進されることで、電池容器の中心部で生じた熱は単に熱伝導のみならず電解液によっても電池容器の中心部から電池容器へ運ばれ、結果として電池容器外部への放熱が効率よく行われることになる。

　本発明では、電池容器の中心部から電池容器外部への放熱を効果的に行うことができるので、電池の故障（電池性能の低下、寿命の短命化など）を抑止し、安全性の向上した優れた性能の電池を提供することができる。

実施形態の電池の透視斜視図である。実施形態の電池に収納される電池ブロックの展開斜視図である。実施形態の電池の内部の電解液の動きを示す図である。実施形態の電池の変形例（第一変形例）における絶縁シート２６の展開図である。実施形態の電池の変形例（第二変形例）における絶縁シート２７、２８の展開図である。実施形態の電池の変形例（第三変形例）における絶縁シート２７′、２８′の展開図である。

　以下、本発明に係る電池の一実施形態について、図面を用いて説明する。なお、本発明は実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限りで種々の変形が可能である。
　図１は、本実施形態の電池１の透視斜視図であり、図２は電池１に配置される１つの電池ブロック２（積層電極体３を含む）の構成を示す斜視図である。電池１は、電池ブロック２を１つのユニットとして、当該ユニットを３つ積層した構成の電池（図１参照）であり、ここではリチウムイオン二次電池として説明する。

　まず、図２を用いて電池ブロック２を説明する。電池ブロック２は積層電極体３と当該積層電極体３を少なくとも後述のＺ方向から挟んで配置される１対の絶縁シート７とを備える。
　積層電極体３は、袋状のセパレータ４に内包された略矩形の負極板５の上に、当該セパレータ４の上からリチウム元素を含む正極活物質、例えばマンガン酸リチウムなどを正極活物質とした略矩形の正極板６が積層され、さらに当該正極板６の上に、袋状のセパレータ４に内包され且つ人造黒鉛などを負極活物質とする略矩形の負極板５が積層された構成である。すなわち、負極板５、セパレータ４、正極板６、セパレータ４、負極板５と順次積層される。負極板５が略矩形であることから、袋状のセパレータ４も略矩形である。負極板５は正極板６よりも大きく、セパレータ４は負極板５より大きい。そして、図のように当該積層の方向をＺ方向とすると、Ｚ方向から見て、正極板６は負極板５の面内に配置される（以下、この状態を、電極板が所定位置に配置されているという）。
　ここでは、積層電極体３は２つの負極板５と１つの正極板６が順次セパレータを介して積層された構成となっているが、複数の負極板５と複数の正極板６とがそれぞれセパレータを介して積層された構成であれば、これら電極板の枚数は設計仕様によりいかようにも変更可能である。また、ここでは袋状のセパレータ４を用いたが、負極板５と正極板６との間に配置されるセパレータであれば、袋状でなくともよい。
　負極板５および正極板６は、上述のようにそれぞれ略矩形であるが、後述の電極端子（正極端子、負極端子）と電気的に接続するために用いられる電極タブ（正極タブ、負極タブ）が、略矩形のこれら電極板に接続し且つ突出する状態で形成されている。ここでは、ＸＹ平面に電極板（正極板、負極板）を配置したとき、負極板５に形成される負極タブ１０は、Ｘ軸方向の幅の中心より＋Ｘ方向に偏り且つ負極板５から＋Ｙ方向へ突出するように配置される。一方、正極板６に形成される正極タブ１１は、Ｘ軸方向の幅の中心より－Ｘ方向に偏り且つ正極板６から＋Ｙ方向へ突出するように配置される。

　積層電極体３は、積層方向であるＺ方向の両面から１対の絶縁シート７で挟み込まれ、絶縁シート７のＸ軸方向の幅の中央部分を通るように絶縁テープ１２が周回されて貼り付けられる。これにより、積層電極体３を１対の絶縁シート７で挟んで加圧した状態が絶縁テープ１２により固定・維持された電池ブロック２が形成される。絶縁シート７は略矩形であって負極板５より大きく、Ｚ方向から見て、絶縁シート７の面内に負極板５が配置される。当該加圧により、電池製造時に電極板が所定位置に配置され、ズレないように維持することができる。
　そして、絶縁シート７には、Ｙ軸方向に存在する２つの辺のそれぞれから絶縁シート７の内部に向けてＹ軸に沿って切り欠かれた開口部１４、１５が備えられている。当該開口部１４、１５の構成の詳細および機能については、後述する。

　なお、ここでは、積層電極体３の底面の側（Ｙ軸方向において電極板の電極タブが突出する辺と対向する辺の側）のＸＺ平面に絶縁シート９が配置され、絶縁テープ１２で１対の絶縁シート７と共に固定されている。絶縁シート９は、絶縁シート７のＸ軸方向の幅の寸法と実質的に同一の長さをＸ軸方向に備えるとともに、積層電極体３のＺ方向の厚みの寸法と２つの絶縁シート７の厚みを加算した寸法と実質的に同一の長さをＺ軸方向に備える略矩形の形状である。電池容器が電池缶である場合に特に有用であり、積層電極体３が電池缶の内壁に接触して短絡することを防止することができる。
　同様に、ここでは、積層電極体３の側面の側（Ｘ軸方向における電極板の２辺の側）の両側から積層電極体３を挟み込むようにＹＺ平面に１対の絶縁シート８が配置され、絶縁テープ１３で１対の絶縁シート７と共に固定されている。絶縁シート８は、絶縁シート７のＹ軸方向の幅の寸法と実質的に同一の長さをＹ軸方向に備えるとともに、積層電極体３のＺ方向の厚みの寸法と２つの絶縁シート７の厚みを加算した寸法と実質的に同一の長さをＺ軸方向に備える略矩形の形状である。この絶縁シート８も、絶縁シート９と同様に電池容器が電池缶である場合に特に有用であり、積層電極体３が電池缶の内壁に接触して短絡することを防止することができる。
　これら絶縁シート８、９は、電池容器が導電性の電池缶でなければ配置しなくてもよい。

　また、絶縁シート７、８、９は、電解液に耐性があり且つ絶縁性を備えたプロピレンやポリエチレン等のプラスチック樹脂で形成されている。そして、絶縁シート７、８、９のうち、絶縁シート８、９は必ずしも張りのある厚みでなくともよいが、絶縁シート７は、上述のように加圧を十分に行うため、張りのある厚みであることが望ましい。例えば、自重による変形量が小さく、絶縁シート７の一端を保持し且つ絶縁シート７の面を水平に配置しようとした際、当該水平に面を維持して鉛直下方に垂れ下がらない程度の剛性があればよい。具体的には、約１ｍｍ以上の厚みがあればよい。
　さらに、絶縁テープ１２、１３は、同様に電解液に耐性があり且つ絶縁性を備えたプラスチック樹脂を用いたテープであり、上記加圧した状態が維持できるように、その本数、当該テープを貼り付ける位置は適宜設計変更可能である。

　次に、電池１につき、図１を用いて説明する。ここでは、電池１には、図２に示した電池ブロック２が３つ収納されている。収納される電池ブロック２の個数は設計により１個、２個、もしくは４個以上にも適宜変更可能である。
　電池容器１８は、開口のある容器本体１６と当該開口を塞ぐ蓋１７から構成される。３つの電池ブロック２を順次または同時に容器本体の内部へ収納した後、当該開口を蓋で塞ぐことで、電池容器は密閉される。電池容器１８が金属製である場合にはレーザー溶接などで容器本体１６と蓋１７が溶接されて電池容器１８の密閉・密封がなされ、プラスチック製である場合には接着または溶着（熱で溶かして接着すること）されて電池容器１８の密閉・密封がなされる。なお、電池ブロック２が略直方体の形状であるので、電池容器１８も略直方体の形状である。
　本実施形態の電池ブロック２では積層電極体３の周囲に絶縁シート７、８、９（容器本体１６の側面の内壁に向かって絶縁シート７及び８が配置され、容器本体１６の底面の内壁に向かって絶縁シート９が配置されることになる）が配置されてなる。これら絶縁シートは、挿入ガイドとしての機能（容器本体１６へ電池ブロック２の挿入の際、これら絶縁シートが容器本体１６へ接触することで当該挿入を容易とし且つ当該挿入時の電極板の折れ曲がり等を防止する機能）と保護シートとしての機能（電池使用時に振動等が発生した場合においても、電極板を支えて電極板の折れ曲がり等を防止する機能）を有する。従って、容器本体１６へ電池ブロック２を挿入する際に製造容易となるので製造能力の向上を図ることができ、また、電極板の折れ曲がりによる電池故障（電極短絡など）の防止も可能となる。なお、いずれの機能も、絶縁シートを上記張りのある厚みとすることで、より強化することができる。本実施形態では、絶縁シート７が上記張りのある厚みであるので、これらの機能が効果的に発揮される。

　蓋１７には蓋１７を貫通して配置された電極端子（正極端子１９、負極端子２０）が予め形成されている。そして、３つの電池ブロック２の各々の正極タブ１１は、正極端子１９に接続された正極リード２１に接続されることで、各正極板６と正極端子１９とを電気的に接続する。また、３つの電池ブロック２の各々の負極タブ１０は、負極端子２０に接続された負極リード２２に接続されることで、各負極板５と負極端子２０とを電気的に接続する。
　また、蓋１７には安全弁２３が予め形成されている。これは、電池１が使用された際に、万一、電池容器１８内にガスが発生した場合に備えるものであり、電池容器１８内が所定のガス圧となった場合に安全弁２３が破断してガスを放出することで、電池容器１８自体の破裂を防止する。
　さらに、蓋１７には、電解液を容器本体１６へ注入する注液口２４が予め形成されている。電池容器１８が上述のように密閉された後に、注液口２４から電解液が所定量だけ注入され、その後、注液口２４が溶接・溶着等で密閉される。なお、電池１は、図１には示されていないが、かかる電解液が注入され且つ注液口２４が密閉された状態の図１の構成で完成となる（完成した状態の電池１には、所定量の電解液が収納されていることになる）。　

　では、電池１に設けられた開口部１４、１５の構成の詳細および機能につき説明する。
図３は、Ｄ－Ｄ′線を含むＹＺ平面での図１の電池１の断面図を示す。ただし、蓋１７、絶縁テープ１３は説明容易のため省略されている。なお、電解液は負極板５の面を全て浸すことができるように十分に注入されており、ここではその液面を液面２５として示す。
　電池１が使用されると、すなわち放電（または充電）がなされると電池ブロック２の内部に熱が発生する。そして、電池ブロック２が多く積層されるほど、その中央部分の電池ブロック２は容器本体１６の壁面から遠くなるため、電池容器１８を空冷または水冷等して冷却した場合においても、やはり当該中央部分の電池ブロック２の熱は容易に放熱することができない。
　そこで、本発明の電池１では、複数の電池ブロック２の絶縁シート７に切り欠かれた開口部１４、１５を形成し、電解液の対流を積極的に利用して、各電池ブロック２の放熱を促進するものである。当該対流を利用するため、開口部１４が特に重要である。

　開口部１４が特に重要な理由につき、図３を用いて説明する。図３の電池容器１８の壁面は、Ｚ軸上でＺ１とＺ２の位置にあるが、３つ配置された電池ブロック２のうち、中央の電池ブロック２、すなわちＺ軸上でＺ３の位置にある電池ブロック２は、熱が籠もり易い位置に配置されている。一方、電池容器１８の外部は外気に曝されるため一般的に温度が低く（空冷装置または水冷装置により人為的に電池容器１８を外部から冷却する場合を含む）、Ｚ軸上では、上記Ｚ３からＺ1へ向かう方向および上記Ｚ３からＺ２へ向かう方向へ、温度が高い方から低い方への温度勾配が生じる。その結果、Ｙ軸上で、Ｚ１およびＺ２の電池容器近辺では、電解液の冷却による下降流が生じやすく、またＹ軸上で、Ｚ３の位置は、電池容器近辺より温度が高いため、上昇流が生じやすくなる。
　従って、図３の矢印で示すように、電解液は流れようとする。この際、仮に絶縁シート７に開口部１４が配置されていなければ、それは単に電極板と同形状の板状の絶縁シートであるので、電解液は絶縁シートによって流れが遮られることになる。しかし、絶縁シート７に開口部１４が設けられることによって電解液の流れを阻害しない箇所ができる。このため、結果として電解液の流路が形成され、対流が促進されることになるのである。
　また、開口部１４を絶縁シート７の端（電池容器１８の底に最も近接したＹ軸上の辺）から切り欠いて形成しているのは、より広範囲に電解液を対流させることで効率的に放熱をさせるためである。
　これにより、図中の矢印のような電解液の対流を促進することができる。積層電極体３の積層方向への電解液の流れについては、例えば２枚のセパレータの周囲を溶着して袋状とする場合には、袋状セパレータ４に内包された負極板５の周囲に存在する当該溶着部分を含むその近傍を電解液が通過することで生じる。
　なお、開口部１５も開口部１４と同様に流路を形成するためのものであるが、電解液の液面２５がＹ軸方向からみて絶縁シート７の端部よりも蓋１７側にある場合には、すでに十分な流路が形成されているので形成しなくともよい。
　このように電解液の対流が促進されることで、各電池ブロック２で発生した熱は、単に物質間の熱伝導のみならず、電解液によっても電池容器の壁面近傍まで運ばれることになる。電池容器に電池ブロック２が収納されることからも明らかなように、電池容器の内径よりも収納される電池ブロック２の総寸法は小さい。すなわち、電解液は電池容器の壁面と電池容器に最も近接する絶縁シート７との間にも存在し、ここでも電解液の対流が促進されることになる。従って、対流により電池容器の壁面まで運ばれた熱は、電池容器と直接的に当該熱を含む電解液が接することで、電池容器外部に効率良く放熱されることになる。すなわち、熱伝導のみならず電解液の対流を積極的に利用することで熱交換を促進することができる。

　なお、開口部１４は電解液の流路を形成して対流を容易とするためのものであるので、図１、図２に記載のように半円状のものに限定されるものではない。電解液の流路を形成して対流を容易とするためのものであればいかような形状でもよく、三角状、四角状のものであってもよい。具体的には、幅約１ｃｍ以上、高さ約１ｃｍ以上の形状であれば、対流を促進する流路の形成に効果的である。開口部１４の個数も図１、図２に記載のように２つに限定されるものではなく、十分な流路を形成するために３つ以上の複数としてもよいし、十分な流路を形成するために、例えば絶縁シート７のＸ軸方向の辺の寸法の半分程度を切り欠いてただ１つの開口部１４を形成してもよい。ただし、上記挿入ガイドとしての機能および電極板の折れ曲がり等を防止する保護シートとしての機能を発揮させるよう、絶縁シート７の剛性を鑑みて開口部１４の形状が設計されるのが望ましい。
　開口部１５は、形成される場合においては、開口部１４と同様の形状とするのが、電池１の製造上有利である。もちろん、上記対流を促進することができれば、互いに異なる形状としてもよい。
　さらに電解液の対流を促進・活性化させるため、絶縁シート７の内部に上記開口部１４の形状に匹敵する貫通孔を形成してもよい。当該貫通孔の形状は、電解液の流路を形成して対流を容易とするためのものであればいかような形状でもよいので、円形のみならず三角状、四角状のものであってもよい。ただし、上記挿入ガイドとしての機能および電極板の折れ曲がり等を防止する保護シートとしての機能を発揮させるよう、絶縁シート７の剛性を鑑みてその形状が設計されるのが望ましいのは同様である。絶縁シート８が配置される場合には、絶縁シート７の開口部１４または１５と同様の開口部を形成するとより電解液の対流が容易となるので、なお放熱に効果的である。この場合に、絶縁シート８の内部に貫通孔を形成してもよいのは、絶縁シート７と同様である。
　また、上記構成において絶縁シート自体を微細な多孔質のシート（孔の直径は約２０μｍ程度）とすると、開口部１４、１５や上記貫通孔の効果に併せてさらに放熱に効果的である。開口部１４等の設けられていない多孔質の絶縁シートだけでは電解液の対流はさほど活性化されないが、開口部１４等の設けられた絶縁シートがさらに多孔質である場合には、多孔質でない場合に比べ、当該微細な孔を通過する微量の電解液により放熱に対する補助的な効果が期待できる。

　以上のように、本実施形態の電池では、開口部１４にて電解液の流路を形成し電解液の対流を容易化して促進しているので、電解液によって電池ブロック２に発生した熱を電池容器外へ効果的に放熱することができる。従って、電池容器内に生じた熱による電池故障の発生を防止し、安全性を向上させた電池を提供することができる。

（第一変形例）
　次に、上記実施形態における電池の第一変形例について、図４を用いて説明する。
　上記実施形態では、絶縁シート７、８、９が各々独立した部材として配置されていたが、本変形例でこれらを一体とした絶縁シート２６を用いるので、電池製造時の組立効率を改善することができる。他の構成は、上記実施形態の電池１と同一であるので、説明を省略する。
　絶縁シート２６中、上記絶縁シート７、８、９に相当する部位間を連結する部分は当該相当する部位よりも厚みが薄くなっており、容易に屈折することができる。かような構成は、型にプラスチック樹脂を流し込むことで容易に製造することができる。または、各々独立した部材として用意した絶縁シート７、８、９を、適宜、互いに溶着して一体に形成してもよい。

（第二変形例）
　次に、上記実施形態における電池の第二変形例について、図５を用いて説明する。
　本変形例では、第一変形例で示した絶縁シート２６を別体である絶縁シート２７と絶縁シート２８の２つの部位に分けている。他の構成は、第一変形例と同一であるので、説明を省略する。
　二次電池においては、長期間の充電および放電がなされると積層電極体３が積層方向に膨張する現象が知られている。変形例１で用いた絶縁シート２６は一体形成されているためこの膨張への追従が容易でなく、場合によっては電池故障を引き起こす恐れもある。そこで、当該膨張に追従可能とすべく、２つの部位に分けた構成としたものである。なお、本変形例では、絶縁シート２７、２８と積層電極体３とを固定・維持する絶縁テープ１２または１３が、電池の長時間の使用により緩んでいる場合に有効となる。

（第三変形例）
　次に、上記実施形態における電池の第三変形例について、図６を用いて説明する。
　本変形例の絶縁シートは、上記第二変形例の絶縁シート２７と絶縁シート２８と同様であるが、電池容器１８の底の方向と蓋の方向にかけての電解液の対流（Ｙ軸方向への対流）をより促進するため、Ｙ軸に沿って凹部２９を形成している。また、本変形例では、上記実施形態の絶縁シート９に相当する部位（すなわち、電池容器１８の底と積層電極体３との間に配置される部位）に、当該部位を貫通する四角形状の貫通孔３０および当該部位の表面から突出した形状の複数の凸部３１が形成されている。
　当該凹部２９及び貫通孔３０は電解液が通過しやすい溝または流路となる。また、凸部３１は上記絶縁シート９に相当する部位の平面と電池容器１８の底との間に配置されて当該平面を支え（少なくとも３つ以上の凸部３１が適宜配置されて、３点以上で当該平面を支える）、当該平面を電池容器１８の底から浮かした状態（積層電極体３も電池容器１８の底から浮いている状態）とするので、当該平面と電池容器１８の底との間に空間ができ、当該空間に電解液の対流を促進する流路を形成することができる。
　図６には、絶縁シート２７及び２８に凹部２９、貫通孔３０および凸部３１を形成した構成の絶縁シート２７′及び２８′を示している。他の構成は、第二変形例と同一であるので、説明を省略する。
　凹部２９は、上記熱交換をさらに促進する観点から、少なくとも電池容器１８の壁面に最も近接する絶縁シート２７′または２８′において、電池容器１８の内壁に向けて配置されるのが望ましい。
　また、凹部２９は、絶縁シート２７′、２８′の一方の面のみに形成されるのみならず、両面に形成されると、なお電解液の対流が促進される。
　貫通孔３０の形状は四角形状としたが、電解液の流路を形成して対流を容易とするためのものであればいかような形状でもよいので、円形、三角状のものでもよい。また、上記絶縁シート９に相当する部位の平面には、当該対流を容易とするため、貫通孔３０のみならず、開口部１４、１５と同様、辺の一端から切り欠いた形状（切り欠き形状）をさらに設けてもよい。
　当該凹部２９、貫通孔３０、凸部３１及び上記切り欠き形状は、上記実施形態の電池または上記第一または第二変形例の電池の絶縁シートの対応部位に形成してもよい。

　以上の実施形態および変形例では、リチウムイオン二次電池を例にとって説明したが、これに限定されるものではない。積層電極体を使用する電池であれば、他の活物質を用いる二次電池や、一次電池にも適用可能である。本発明の趣旨を逸脱しない限り、積層型のみならず、捲回型の電池にも適用可能である。例えば、積層電極体を筒状に丸め、この周囲に絶縁シート（上記開口部１４が形成されている）を筒状に巻いた状態で円筒形の電池容器に挿入した形状の捲回型の電池にも適用可能である。

　本発明は、正極板と負極板とがセパレータを介して積層された積層電極体と、前記積層電極体を収納した電池容器と、前記電池容器に収納された電解液と、前記積層電極体を前記電池容器に収納する際の挿入ガイドとなる絶縁シートであって、前記収納された前記積層電極体と前記電池容器との間に配置され、且つ、前記配置された状態において前記電池容器の底に近接した開口部が形成されている絶縁シートと、を有し、前記開口部によって前記電解液の対流が促進される電池に関する。本発明によれば、電池容器の中心部から電池容器外部への放熱を効果的に行うことで電池の故障（電池性能の低下、寿命の短命化など）を抑止させた電池を提供できる。

　１：電池、２：電池ブロック、３：積層電極体、４：袋状セパレータ、５：負極板、６：正極板、７：絶縁シート、８：絶縁シート、９：絶縁シート、１０：負極タブ、１１：正極タブ、１２：絶縁テープ、１３：絶縁テープ、１４：開口部、１５：開口部、１６：容器本体、１７：蓋、１８：電池容器、１９：正極端子、２０：負極端子、２１：正極リード、２２：負極リード、２３：安全弁、２４：注液口、２５：電解液の液面、２６：絶縁シート、２７：絶縁シート、２８：絶縁シート、２７′：絶縁シート、２８′：絶縁シート、２９：凹部（溝部）、３０：貫通孔、３１：凸部

Claims

　正極板と負極板とがセパレータを介して積層された積層電極体と、
　前記積層電極体を収納した電池容器と、
　前記電池容器に収納された電解液と、
　前記積層電極体を前記電池容器に収納する際の挿入ガイドとなる絶縁シートであって、前記収納された前記積層電極体と前記電池容器との間に配置され、且つ、前記配置された状態において前記電池容器の底に近接した開口部が形成されている絶縁シートと、
　を有し、
　前記開口部によって前記電解液の対流が促進される電池。
　前記開口部は、前記電池容器の底に最も近接する前記絶縁シートの辺から切り欠いて形成されている請求項１に記載の電池。
　前記絶縁シートには、前記電池容器の内壁に向けて溝が形成されている請求項１または請求項２に記載の電池。
　前記絶縁シートは凸部をさらに備え、前記凸部により前記電池容器の底と前記積層電極体との間に空間を形成する請求項３に記載の電池。
　前記絶縁シートには、貫通孔が形成されている請求項４に記載の電池。
　絶縁テープをさらに有し、
　前記絶縁シートは、第１および第２の絶縁シートからなり、
　前記絶縁テープが貼り付けられることで、前記第１および第２の絶縁シートで前記積層電極体を挟んで加圧した状態が維持される請求項５に記載の電池。