WO2019009207A1 - 組電池および組電池の製造方法 - Google Patents

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WO2019009207A1
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secondary battery
external terminal
view
plan
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Inventor
井上　宏昭
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株式会社村田製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an assembled battery and a method of manufacturing the assembled battery.
  • the assembled battery 400 ′ includes a unit secondary battery stack 200 ′ obtained by stacking a plurality of unit secondary batteries 100 ′ capable of repeating a plurality of charge and discharges along one direction (see Patent Document 1). .
  • the unit secondary battery 100 includes at least a positive electrode, a negative electrode, and a separator therebetween.
  • the positive electrode comprises a positive electrode material layer and a positive electrode current collector
  • the negative electrode comprises a negative electrode material layer and a negative electrode current collector.
  • a fixing tape 300 'surrounding the laminate 200' may be provided from the viewpoint of reducing vibration and impact to the laminate 200 'of the unit secondary battery 100'.
  • the fixing tape 300 ′ extends on both sides 100C ′ and 100D ′ where the external terminal 20 ′ of the unit secondary battery 100 ′, which is a component of the laminate 200 ′, is not disposed in plan view. It is arrange
  • the reaction of the unit secondary battery 100 ' which is a component of the assembled battery 400', is relative to the installation portion of the external terminal 20 'in the region 100X' on the proximal side in plan view. It tends to occur relatively easily in the region 100Y 'on the distal side with respect to the installation portion of the external terminal 20'. Therefore, this may cause variations in the reaction of the unit secondary battery 100 'as a whole.
  • the reaction of the unit secondary battery 100 ′ varies, due to this, the unit secondary battery stack 200 ′ obtained by laminating a plurality of the unit secondary batteries 100 ′ also varies in the reaction as a whole. It can occur. From the above, there may be a possibility that the battery assembly 400 'including the unit secondary battery stack 200' in which the reaction may vary may not be able to properly exhibit the battery characteristics.
  • the main object of the present invention is to provide an assembled battery capable of preferably suppressing variations in battery reaction and a method of manufacturing the same.
  • An assembled battery comprising a unit secondary battery stack in which a plurality of unit secondary batteries are stacked, The assembled battery further includes a fastening member for fastening the unit secondary battery stack, and the fastening member is viewed from the one side of the unit secondary battery where the external terminal is disposed in a plan view.
  • An assembled battery is provided extending to one side opposite to the other side.
  • a method of manufacturing a battery pack Including the steps of laminating a plurality of unit secondary batteries to form a unit secondary battery stack, and tightening the unit secondary battery stack using a tightening member, A manufacturing method is provided in which the clamp member is extended in plan view from one side of the unit secondary battery where the external terminal is disposed to the other side opposite to the one side. .
  • FIG. 1 is a schematic view of a battery assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a unit secondary battery having an aspect ratio of greater than 1.0 (length dimension of the side on which the external terminal is disposed / length dimension of the side extending in a direction substantially perpendicular to the side) It is the perspective view which showed typically the assembled battery provided with these.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing an assembled battery provided with a unit secondary battery having an aspect ratio of 1.0.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically showing an assembled battery provided with a unit secondary battery having an aspect ratio smaller than 1.0.
  • FIG. 5 is a schematic view of a unit secondary battery stack clamped by a band member according to one embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic view of a unit secondary battery stack clamped by a band member of another embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic view of a unit secondary battery stack clamped by a sandwiching member.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the clamping force of the clamping member to the unit secondary battery stack (each unit secondary battery) and the maintenance rate of the cell reaction.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a basic configuration of the electrode configuration layer.
  • FIG. 10 is a perspective view schematically showing a conventional battery assembly.
  • FIG. 11 is a plan view schematically showing a unit secondary battery which is a component of a conventional assembled battery.
  • a battery assembly 400 at least includes a unit secondary battery stack 200 in which a plurality of unit secondary batteries 100 are stacked along one direction (see FIG. 1).
  • the term "assembled battery” refers to a battery including a plurality of unit batteries in a broad sense, and refers to a battery including a combination of a plurality of unit secondary batteries in a narrow sense.
  • unit secondary battery refers to a single secondary battery included in the assembled battery or a component of the assembled battery, which can be repeatedly charged and discharged. .
  • the “unit secondary battery” is not excessively limited to the name, and may include, for example, “power storage device” and the like.
  • the term “plan view” as used herein refers to the state when the object is viewed from the upper side or the lower side along the direction in which the unit secondary batteries are stacked. Further, the “cross-sectional view” or the “side view” in the present specification is a state when viewed from a direction substantially perpendicular to the stacking direction of the unit secondary batteries.
  • the unit secondary battery 100 refers to a battery that can be repeatedly charged and discharged. Therefore, the unit secondary battery 100 is not excessively limited by the name, and for example, "power storage device” may be included in the subject matter of the present invention.
  • the unit secondary battery has a structure in which an electrode assembly and an electrolyte are housed and sealed inside an outer package.
  • the electrode assembly may be a flat laminated structure in which a plurality of electrode configuration layers including a positive electrode, a negative electrode and a separator are stacked, or a winding structure in which the electrode configuration layer is wound.
  • the outer package may take the form of a conductive hard case (or flexible case).
  • each of the plurality of positive electrodes is connected to the positive electrode external terminal through the positive electrode current collection lead.
  • the positive electrode external terminal is fixed to the exterior body by the seal portion, and the seal portion prevents the electrolyte from leaking.
  • each of the plurality of negative electrodes is connected to the negative electrode external terminal through the negative electrode current collection lead.
  • the negative electrode external terminal is fixed to the outer package by the seal portion, and the seal portion prevents the electrolyte from leaking.
  • the current collection lead for positive electrodes connected with each of a plurality of positive electrodes may be provided with the function of the external terminal for positive electrodes, and the current collection for negative electrodes connected with each of a plurality of negative electrodes
  • the lead may have the function of the negative electrode external terminal.
  • each of the plurality of positive electrodes is connected to the positive electrode external terminal through the positive electrode current collection lead.
  • the positive electrode external terminal is fixed to the exterior body by the seal portion, and the seal portion prevents the electrolyte from leaking.
  • the positive electrode 10A comprises at least a positive electrode current collector 11A and a positive electrode material layer 12A (see FIG. 9), and the positive electrode material layer 12A is provided on at least one side of the positive electrode current collector 11A.
  • the positive electrode side extraction tab is positioned at a portion where the positive electrode material layer 12A is not provided in the positive electrode current collector 11A, that is, an end portion of the positive electrode current collector 11A.
  • the positive electrode material layer 12A contains a positive electrode active material as an electrode active material.
  • the negative electrode 10B comprises at least a negative electrode current collector 11B and a negative electrode material layer 12B (see FIG. 9), and the negative electrode material layer 12B is provided on at least one side of the negative electrode current collector 11B.
  • the negative electrode side extraction tab is positioned at a portion where the negative electrode material layer 12B is not provided in the negative electrode current collector 11B, that is, an end portion of the negative electrode current collector 11B.
  • the negative electrode material layer 12B contains a negative electrode active material as an electrode active material.
  • the positive electrode active material contained in the positive electrode material layer 12A and the negative electrode active material contained in the negative electrode material layer 12B are substances directly involved in the delivery of electrons in the unit secondary battery, and charge and discharge, that is, the positive and negative electrodes responsible for the battery reaction. It is the main substance. More specifically, ions are provided to the electrolyte due to "the positive electrode active material contained in the positive electrode material layer 12A" and the “negative electrode active material contained in the negative electrode material layer 12B", and such ions are the positive electrode 10A and the negative electrode It moves between 10B and transfers electrons to charge and discharge.
  • the positive electrode material layer 12A and the negative electrode material layer 12B are particularly preferably layers capable of inserting and extracting lithium ions.
  • a unit secondary battery is preferable in which lithium ions move between the positive electrode 10A and the negative electrode 10B through the electrolyte to perform charge and discharge of the battery.
  • the unit secondary battery corresponds to a so-called "lithium ion battery”.
  • the positive electrode active material of the positive electrode material layer 12A is made of, for example, a granular material
  • a binder be contained in the positive electrode material layer 12A for sufficient contact between particles and shape retention.
  • a conductive support agent may be included in the positive electrode material layer 12A in order to facilitate the transfer of electrons for promoting the cell reaction.
  • the negative electrode active material of the negative electrode material layer 12B is made of, for example, a granular material, it is preferable that a binder be included for more sufficient contact between particles and shape retention, and electron transfer promoting battery reaction is smoothed.
  • a conductive support agent may be contained in the negative electrode material layer 12B to make the As described above, since the plurality of components are contained, the positive electrode material layer 12A and the negative electrode material layer 12B can also be referred to as a "positive electrode mixture layer” and a “negative electrode mixture layer”, respectively.
  • the positive electrode active material is preferably a material that contributes to the storage and release of lithium ions.
  • the positive electrode active material is preferably, for example, a lithium-containing composite oxide.
  • the positive electrode active material is preferably a lithium transition metal complex oxide containing lithium and at least one transition metal selected from the group consisting of cobalt, nickel, manganese and iron. That is, in the positive electrode material layer 12A of the unit secondary battery, such a lithium transition metal composite oxide is preferably contained as a positive electrode active material.
  • the positive electrode active material may be lithium cobaltate, lithium nickelate, lithium manganate, lithium iron phosphate, or some of their transition metals replaced with another metal.
  • Such a positive electrode active material may be contained as a single species but may be contained in combination of two or more.
  • the positive electrode active material contained in the positive electrode material layer 12A is lithium cobaltate.
  • the binder to be contained in the positive electrode layer 12A is not particularly limited, but is not limited to polyfluorinated vinylidene, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluorotyrene copolymer And at least one selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene and the like.
  • the conductive aid which may be contained in the positive electrode layer 12A is not particularly limited, but may be thermal black, furnace black, channel black, carbon black such as ketjen black and acetylene black, graphite, carbon nanotubes and gas phase At least one selected from carbon fibers such as grown carbon fibers, metal powders such as copper, nickel, aluminum and silver, and polyphenylene derivatives can be mentioned.
  • the binder of the positive electrode material layer 12A may be polyvinylidene fluoride.
  • the conductive aid of the positive electrode material layer 12A is carbon black, which is merely an example.
  • the binder and the conductive support agent of the positive electrode material layer 12A may be a combination of polyvinylidene fluoride and carbon black.
  • the negative electrode active material is preferably a material that contributes to the storage and release of lithium ions.
  • the negative electrode active material is preferably, for example, various carbon materials, oxides, lithium alloys, or the like.
  • Examples of various carbon materials of the negative electrode active material include graphite (natural graphite, artificial graphite), soft carbon, hard carbon, diamond-like carbon and the like.
  • graphite is preferable in that it has high electron conductivity and excellent adhesion to the negative electrode current collector 11B.
  • Examples of the oxide of the negative electrode active material include at least one selected from the group consisting of silicon oxide, tin oxide, indium oxide, zinc oxide, lithium oxide and the like.
  • the lithium alloy of the negative electrode active material may be any metal that can be alloyed with lithium, for example, Al, Si, Pb, Sn, In, Bi, Ag, Ba, Ca, Hg, Pd, Pt, Te, Zn, It may be a binary, ternary or higher alloy of a metal such as La and lithium. Such an oxide is preferably amorphous as its structural form. This is because deterioration due to nonuniformity such as grain boundaries or defects is less likely to occur.
  • the negative electrode active material of the negative electrode material layer 12B may be artificial graphite.
  • the binder which may be contained in the negative electrode material layer 12B is not particularly limited, but at least one selected from the group consisting of styrene butadiene rubber, polyacrylic acid, polyvinylidene fluoride, polyimide resin and polyamideimide resin. I can mention the species.
  • the binder contained in the negative electrode material layer 12B may be styrene butadiene rubber.
  • the conductive aid to be contained in the negative electrode layer 12B is not particularly limited, but may be thermal black, furnace black, channel black, carbon black such as ketjen black and acetylene black, graphite, carbon nanotubes and gas phase At least one selected from carbon fibers such as grown carbon fibers, metal powders such as copper, nickel, aluminum and silver, and polyphenylene derivatives can be mentioned.
  • the component resulting from the thickener component for example, carboxymethylcellulose used at the time of battery manufacture may be contained in the negative electrode material layer 12B.
  • the negative electrode active material and the binder in the negative electrode material layer 12B may be a combination of artificial graphite and styrene butadiene rubber.
  • the positive electrode current collector 11A and the negative electrode current collector 11B used for the positive electrode 10A and the negative electrode 10B are members that contribute to collecting or supplying electrons generated in the active material due to the battery reaction.
  • a current collector may be a sheet-like metal member, and may have a porous or perforated form.
  • the current collector may be metal foil, punching metal, netting, expanded metal or the like.
  • the positive electrode current collector 11A used for the positive electrode 10A is preferably made of a metal foil containing at least one selected from the group consisting of aluminum, stainless steel, nickel and the like, and may be, for example, an aluminum foil.
  • the negative electrode current collector 11B used for the negative electrode 10B is preferably made of a metal foil containing at least one selected from the group consisting of copper, stainless steel, nickel and the like, and may be, for example, copper foil.
  • the separator 50 is a member provided from the viewpoint of short circuit prevention due to contact of positive and negative electrodes and electrolyte retention.
  • the separator 50 is a member that allows ions to pass while preventing the electronic contact between the positive electrode 10A and the negative electrode 10B.
  • the separator 50 is a porous or microporous insulating member and has a membrane form due to its small thickness.
  • a microporous polyolefin membrane may be used as a separator.
  • the microporous film used as the separator 50 may include, for example, only polyethylene (PE) or only polypropylene (PP) as the polyolefin.
  • the separator 50 may be a laminate composed of “PE microporous membrane” and “PP microporous membrane”.
  • the surface of the separator 50 may be covered with an inorganic particle coat layer and / or an adhesive layer or the like.
  • the surface of the separator may have adhesiveness.
  • the separator 50 should not be particularly limited by the name, and may be a solid electrolyte having a similar function, a gel electrolyte, insulating inorganic particles, or the like. From the viewpoint of further improving the handling of the electrode, it is preferable that the separator 50 and the electrode (positive electrode 10A / negative electrode 10B) be adhered.
  • the adhesion between the separator 50 and the electrode can be achieved by using an adhesive separator as the separator 50, applying and / or thermocompression bonding an adhesive binder on the electrode material layer (positive electrode material layer 12A / negative electrode material layer 12B), etc. It can be done.
  • Examples of the material of the adhesive binder that provides adhesiveness to the separator 50 or the electrode material layer include polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene polymer, acrylic resin, and the like.
  • the thickness of the adhesive layer by adhesive binder application etc. may be 0.5 micrometer or more and 5 micrometers or less.
  • the electrolyte is preferably a non-aqueous electrolyte such as an organic electrolyte and / or an organic solvent (that is, the electrolyte is a non-aqueous electrolyte) Is preferred).
  • a non-aqueous electrolyte such as an organic electrolyte and / or an organic solvent (that is, the electrolyte is a non-aqueous electrolyte) Is preferred).
  • the electrolyte metal ions released from the electrodes (positive electrode 10A and negative electrode 10B) are present, and therefore, the electrolyte assists in the movement of the metal ions in the battery reaction.
  • the non-aqueous electrolyte is an electrolyte containing a solvent and a solute.
  • a specific non-aqueous electrolyte solvent one comprising at least a carbonate is preferable.
  • Such carbonates may be cyclic carbonates and / or linear carbonates.
  • cyclic carbonates include at least one selected from the group consisting of propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), butylene carbonate (BC) and vinylene carbonate (VC). be able to.
  • As linear carbonates at least one selected from the group consisting of dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), ethyl methyl carbonate (EMC) and dipropyl carbonate (DPC) can be mentioned.
  • non-aqueous electrolyte combinations of cyclic carbonates and linear carbonates may be used as the non-aqueous electrolyte, and for example, a mixture of ethylene carbonate and diethyl carbonate may be used.
  • a specific non-aqueous electrolyte solute preferably, for example, Li salt such as LiPF 6 and / or LiBF 4 is used.
  • a specific non-aqueous electrolyte solute preferably, for example, a Li salt such as LiPF 6 or LiBF 4 is used.
  • any current collector lead used in the field of secondary batteries can be used.
  • Such current collection lead may be made of a material that can achieve the movement of electrons, for example, a conductive material such as aluminum, nickel, iron, copper, stainless steel and the like.
  • the positive electrode current collector lead is preferably made of aluminum, and the negative electrode current collector lead is preferably made of nickel.
  • the form of the positive electrode current collection lead and the negative electrode current collection lead is not particularly limited, and may be, for example, a wire or a plate.
  • any external terminal used in the field of secondary batteries can be used.
  • Such an external terminal may be made of a material that can achieve electron transfer, and is usually made of a conductive material such as aluminum, nickel, iron, copper, stainless steel and the like.
  • the external terminals 5 may be electrically and directly connected to the substrate, or may be electrically and indirectly connected to the substrate through other devices.
  • the current collection lead for positive electrodes connected with each of a plurality of positive electrodes may be provided with the function of the external terminal for positive electrodes, and the current collection for negative electrodes connected with each of a plurality of negative electrodes The lead may have the function of the negative electrode external terminal.
  • the outer package may have the form of a conductive hard case (or flexible case) as described above.
  • the conductive hard case is composed of a main body and a lid.
  • the main body portion is composed of a bottom portion and a side portion constituting the bottom surface of the outer package.
  • the main body portion and the lid portion are sealed after housing the electrode assembly, the electrolyte, the current collection lead and the external terminal. It does not specifically limit as a sealing method, For example, a laser irradiation method etc. are mentioned.
  • a material which comprises a main-body part and a lid part all materials which can comprise a hard case type
  • Such material may be any material as long as electron transfer can be achieved, and examples thereof include conductive materials such as aluminum, nickel, iron, copper, stainless steel and the like.
  • the dimensions of the main body portion and the lid portion are mainly determined in accordance with the dimensions of the electrode assembly. For example, when the electrode assembly is accommodated, the dimension to such an extent that movement (displacement) of the electrode assembly in the exterior body is prevented It is preferable to have. By preventing the movement of the electrode assembly, the breakage of the electrode assembly is prevented, and the safety of the unit secondary battery is improved.
  • the flexible case is composed of a soft sheet.
  • the soft sheet has only to be soft enough to achieve bending of the seal portion, and is preferably a plastic sheet.
  • the plastic sheet is a sheet having a characteristic that deformation by external force is maintained when it is removed after applying external force, and a so-called laminate film can be used, for example.
  • the flexible pouch made of a laminate film can be produced, for example, by laminating two sheets of laminate film and heat-sealing the peripheral portion.
  • the laminate film a film obtained by laminating a metal foil and a polymer film is generally used, and specifically, one having a three-layer structure consisting of an outer layer polymer film / metal foil / inner layer polymer film is exemplified.
  • the outer layer polymer film is for preventing permeation of moisture and the like and damage to the metal foil due to contact and the like, and polymers such as polyamide and polyester can be suitably used.
  • the metal foil is for preventing permeation of moisture and gas, and foils of copper, aluminum, stainless steel, etc. can be suitably used.
  • the inner layer polymer film is intended to protect the metal foil from the electrolyte contained inside and to melt and seal it at the time of heat sealing, and polyolefin or acid-modified polyolefin can be suitably used.
  • the term “assembled battery” as used herein refers to a battery including a plurality of unit batteries in a broad sense, and a battery including a combination of a plurality of unit secondary batteries in a narrow sense.
  • the “unit secondary battery” referred to in the present specification is, as described above, a single secondary battery included in the assembled battery or a component of the assembled battery, and capable of repeating charging and discharging. Refers to a good battery.
  • the “unit secondary battery stack” as used herein refers to a structure in which a plurality of unit secondary batteries are stacked in one direction (stacking direction).
  • clamping member refers to a member that clamps a unit secondary battery stack while applying a predetermined force, and alternatively, a pressing member, a contraction member, to the unit secondary battery stack, It also refers to one that takes on the function of the sandwiching member.
  • external terminal refers to one that is disposed so as to protrude outward from each of the plurality of unit secondary batteries in a plan view, and that can be electrically connected to an external medium.
  • side portion of unit secondary battery refers broadly to the outer edge portion of the unit secondary battery, and narrowly to the outer edge portion of the outer package which is a component of the unit secondary battery.
  • projecting direction of the external terminal in the present specification refers to the direction in which the external terminal extends so as to project from the unit secondary battery in a plan view.
  • the clamping member extends in a direction substantially parallel to the projecting direction of the external terminal in plan view
  • the clamping member is planar in plan view when the clamping member is in plan view. It refers to a state in which it extends in substantially the same direction as the projecting direction.
  • one main surface of a unit secondary battery laminate refers to a surface extending in a direction substantially perpendicular to the stacking direction of unit secondary batteries in a broad sense, and a unit in a narrow sense It refers to what corresponds to the main surface of the unit secondary battery of one outermost layer which is a component of the secondary battery stack.
  • ring-shaped band member refers to a band-shaped member that continuously forms an arc shape.
  • elastic member as used herein has extensibility at the time of installation in a unit secondary battery laminate, but has shrinkage with respect to the unit secondary battery laminate after completion of installation in a unit secondary battery laminate. Point to a member.
  • outer surface of the unit secondary battery laminate refers to the exposed surface of the unit secondary battery laminate (a surface along the stacking direction of the unit secondary batteries and a direction substantially perpendicular to the surface Points on the two opposing faces).
  • rectangular shape refers in a broad sense to a shape that is a square and a rectangle in plan view, and in a narrow sense, one side and the other side continuous with the one side in plan view. It refers to a shape in which the angle of the corner portion (corner portion) formed by the sides is 90 degrees.
  • the term "aspect ratio” as used herein refers to the ratio of the long side to the short side of the rectangle in a broad sense, and in a narrow sense, on one side of the unit secondary battery on which the external terminal of the unit secondary battery is disposed in plan view , Refers to the ratio to the side extending in a direction substantially perpendicular to one side.
  • the inventor of the present application diligently studied measures to provide the battery assembly 400 capable of preferably suppressing the variation of the battery reaction.
  • the variation in the cell reaction is likely to occur relatively in the region 100X 'on the proximal side with respect to the installation portion of the external terminal 20' in plan view, while the installation portion of the external terminal 20 ' In view of the tendency of the region 100Y 'on the distal side to be relatively less likely to occur (see FIG. 11), an improvement measure for improving such a tendency was earnestly studied. As a result, it came to devise this invention.
  • the present invention devised to improve the tendency further provides a fastening member 300 for fastening the unit secondary battery stack 200 which is a component thereof, and the fastening member 300 is flat.
  • a fastening member 300 for fastening the unit secondary battery stack 200 which is a component thereof, and the fastening member 300 is flat.
  • the fastening member 300 for fastening the unit secondary battery stack 200 is one side of the unit secondary battery 100 on which the external terminal 20 is disposed in plan view. It needs to be provided to extend from the part 100A to the other side 100B.
  • the tightening member 300 “at least” the stack. It is necessary to provide both of the 200 opposing one outer surfaces and the other one facing the one outer surface. More specifically, the tightening member 300 is the outermost layer located on one outer surface side of the unit secondary battery stack 200 in order to preferably exert the function of tightening the unit secondary battery stack 200. It is necessary to provide the unit secondary battery 100 and the outermost unit secondary battery 100 located on the other outer surface side.
  • the clamping member 300 has one side 100A on which the external terminal 20 of the unit secondary battery 100 of the outermost layer of "one" is disposed in a plan view. To extend to the other side 100B. Furthermore, in the present invention, the clamping member 300 is viewed from the one side 100A to the other side 100B where the external terminal 20 of the unit battery 100 of the outermost layer of the "other" is arranged in plan view. It needs to be provided to extend.
  • the fastening force of the fastening member 300 is the unit secondary battery 100 of the outermost layer of “one” in a plan view.
  • the external terminal 20 is provided in a region extending from one side 100A to the other side 100B where the external terminal 20 is disposed.
  • the fastening force of the fastening member 300 is the unit secondary of the outermost layer of the “other” in plan view. It will be provided to the area
  • the fastening member 300 adopts such an arrangement form, in the present invention, as the third feature, it is provided to the unit secondary battery 100 side of the outermost layer of “one” in a sectional view or a side view. Relationship between the direction in which the tightening force of the tightening member 300 acts and the direction in which the tightening force of the tightening member 300 provided to the unit secondary battery 100 side of the “other” acts. It becomes.
  • the action directions of the tightening force are opposite to each other means that one main surface 200 ⁇ of the unit secondary battery stack 200 (the installation side of the unit secondary battery 100 of the outermost layer of “one”) It means that the other principal surface 200 ⁇ facing the principal surface 200 ⁇ (the installation side of the unit secondary battery 100 in the outermost layer of the “other”) is sandwiched by the clamping member 300 (see FIG. 1). More specifically, the fact that the directions of action of the clamping force are in an opposite relationship to each other means that the clamping member 300 is a member that provides the clamping force, the one main surface 200 ⁇ and the other main surface 200 ⁇ .
  • the tightening force of the tightening member 300 can be viewed from the unit secondary battery 100 of the outermost layer of “one” in a side view or a sectional view. It can be respectively provided to all unit secondary batteries 100 up to the “other” outermost unit secondary battery 100.
  • the tightening force of the tightening member 300 is, in plan view, the one where the external terminal 20 of the unit secondary battery 100 of the "outermost layer” is disposed. Can be provided in the area extending from the side 100A to the other side 100B. Therefore, in plan view, the tightening member 300 is uniform over the entire area from the one side 100A to the other side 100B where the external terminal 20 of the "outermost layer” unit secondary battery 100 is disposed. It becomes possible to provide a clamping force.
  • the tightening force of the tightening member 300 is applied to any part in the region from the one side 100A to the other side 100B where the external terminal 20 of the unit outermost secondary battery 100 of the "outermost layer" is arranged. Can be provided uniformly.
  • the clamping force of the clamping member 300 is the "one" outermost layer unit secondary battery 100 from the “other" in a sectional view or a side view. Can be provided to all unit secondary batteries 100 up to the unit secondary battery 100 of the outermost layer. Therefore, due to this, the technical effects in the "outermost layer” unit secondary battery 100 played according to the first and second features described above are all other than the outermost layer unit secondary battery 100.
  • the unit secondary battery 100 can also be played.
  • the clamping force of the clamping member 300 is, in plan view, the outside of each of all the unit secondary batteries 100 (corresponding to the unit secondary battery stack 200) A region extending from one side 100A to the other side 100B where the terminals 20 are disposed can be provided. Therefore, in plan view, over the entire area from one side 100A to the other side 100B in which each external terminal 20 of all unit secondary batteries 100 (corresponding to unit secondary battery stack 200) is arranged. Thus, it is possible to provide a uniform clamping force of the clamping member 300.
  • any part in the region from one side 100A to the other side 100B where the external terminal 20 of each unit secondary battery 100 (corresponding to the unit secondary battery stack 200) is arranged can be provided uniformly.
  • the electrode assembly for example, each positive electrode and each negative electrode
  • the material of the outer casing (hard case type) of each unit secondary battery 100 is aluminum, nickel, or the like. Iron, copper, stainless steel and the like can be mentioned, of which aluminum is particularly preferable. Therefore, in plan view, it is possible to make the cell reaction (chemical reaction) in each unit secondary battery 100 located in the region substantially uniform.
  • each unit secondary battery 100 can be made substantially uniform as a whole, that is, the variation of the battery reaction is all the unit secondary batteries 100 (unit secondary battery stack 200 in plan view). Can be suitably suppressed from occurring in the region from one side 100A to the other side 100B in which the respective external terminals 20 are disposed. Therefore, as a whole, the technical effect of suppressing generation
  • the battery assembly 400 includes the unit secondary battery stack 200 exhibiting such an effect, and the battery at the time of charge and discharge of the battery assembly 400 due to the technical effect.
  • the rate of reaction (chemical reaction) can be made substantially constant as a whole.
  • the battery assembly 400 includes the unit secondary battery stack 200 that exerts such an effect, (under low temperature conditions (for example, 0 degrees or less) of the battery assembly 400 due to the technical effect.
  • the charging reaction proceeds locally at the time of charging, whereby local generation of a region where lithium can be deposited can be suitably suppressed. This local generation suppression of the lithium deposition region can suitably suppress breakage of the separator in each unit secondary battery 100 due to lithium deposition. From the above, the battery assembly 400 according to the embodiment of the present invention can suitably exhibit battery characteristics.
  • Step of Forming Unit Secondary Battery Stack 200 First, a plurality of unit secondary batteries 100 are stacked along one direction (that is, the stacking direction), thereby forming unit secondary battery stack 200 (see FIG. 1). .
  • the clamp member 300 is used to clamp the unit secondary battery laminate 200. Specifically, at this time, in plan view, the clamping member 300 is disposed on one side 100A of the unit secondary battery 100 where the external terminal 20 is disposed, and on the other side facing the one side 100A. Arrange to extend to 100 B. In addition, specifically, the clamping member 300 is one main surface 200 ⁇ of the unit secondary battery stack 200 (the installation side of the unit secondary battery 100 in the outermost layer of “one”), and one main surface 200 ⁇ . And the other principal surface 200 ⁇ (the installation side of the unit secondary battery 100 in the outermost layer of the “other”) are disposed so as to be sandwiched (see FIG. 1).
  • each unit secondary in plan view It becomes possible to provide uniform clamping force of clamping member 300 over the entire area from one side 100A to the other side 100B where external terminal 20 of battery 100 is arranged. Thereby, in plan view, any part in the region from one side to the other side of the electrode assembly (for example, each positive electrode and each negative electrode) in each unit secondary battery 100 in plan view Also, the uniform clamping force of the clamping member 300 can be transmitted. Therefore, in plan view, it is possible to make the cell reaction (chemical reaction) in each unit secondary battery 100 located in the region substantially uniform. Thereby, each cell reaction of all the unit secondary batteries 100 (equivalent to unit secondary battery laminated body 200) can be made substantially uniform.
  • the assembled battery according to one embodiment of the present invention preferably adopts the following aspect.
  • the tightening member 300 extends in a direction substantially parallel to the direction in which the external terminal 20 of the unit secondary battery 100 protrudes in plan view (see FIG. 1).
  • the tightening member 300 which is the component is the external terminal 20 in a plan view. It is arranged to extend from one side 100A to the other side 100B of the unit secondary battery 100 being arranged.
  • the extension direction (that is, the arrangement location) of the tightening member 300 in a plan view corresponds to the external terminal 20 of the unit secondary battery 100. It is limited to a direction substantially parallel to the projecting direction.
  • the unit in which the external terminal 20 is disposed in plan view One side 100A of the secondary battery 100 and the other side 100B opposite to the one side 100A can be in a completely opposing relationship. Due to such a completely opposed relationship, tightening is achieved as compared with the case where one side 100A of the unit secondary battery 100 in which the external terminal 20 is disposed and the other side 100B are partially opposed in plan view. Dispersion of the tightening force of the tightening member 300 can be suppressed due to the attachment member 300 not extending in the oblique direction in plan view.
  • the external terminal 20A on the positive electrode side and the external terminal 20B on the negative electrode side are arranged to be separated from each other on one side 100A of the unit secondary battery 100 in plan view, and the clamping member 300 Is preferably disposed between the external terminal 20A on the positive electrode side and the external terminal 20B on the negative electrode side in plan view (see FIG. 1).
  • each unit secondary battery 100 ′ tends to occur relatively in the region 100X ′ on the proximal side with respect to the installation portion of the external terminal 20 ′ in plan view, In the region 100Y 'on the distal side relative to the installation portion of the external terminal 20', it tends to be less likely to occur (see FIG. 11). More specifically, in plan view, the reaction of each positive electrode of the unit secondary battery 100 'is relatively in the region 100X' on the side proximal to the installation portion of the external terminal 20A 'on the positive electrode side.
  • the reaction of each negative electrode of unit secondary battery 100 'tends to occur relatively relatively in the region 100X' on the proximal side with respect to the installation part of the external terminal 20B 'on the negative electrode side The reaction of each negative electrode of the unit secondary battery 100 ′ tends to occur relatively in the region 100Y ′ on the distal side with respect to the installation portion of the external terminal 20B ′ on the negative electrode side. From the above, preferably, suppression of variation in reaction of each positive electrode and each negative electrode of the unit secondary battery is required.
  • the clamping force of clamping member 300 is arranged in plan view, and external terminal 20A on the positive electrode side of unit secondary battery 100 is arranged. It is necessary to provide substantially uniformly to any part in the area from one side 100A to the other side 100B.
  • the tightening force of the tightening member 300 is the external terminal 20B on the negative electrode side of the unit secondary battery 100 in plan view. It is necessary to provide substantially uniformly to any part in the area from one side 100A to the other side 100B where the [1] is arranged.
  • the fastening member 300 is preferably disposed between the external terminal 20A on the positive electrode side and the external terminal 20B on the negative electrode side in plan view (see FIG. 1).
  • the clamping force of the clamping member 300 can be viewed in plan view because the clamping member 300 is disposed between the external terminal 20A and the external terminal 20B in plan view.
  • "A region from one side 100A where the positive terminal-side external terminal 20A of the unit secondary battery 100 is arranged to the other side 100B” and "a negative terminal-side external terminal 20B of the unit secondary battery 100 are arranged. Can be suitably applied to both the regions from the one side 100A to the other side 100B. From this point of view, it can be said that this embodiment is preferable.
  • the unit secondary battery 100 may have a rectangular shape in plan view (see FIG. 1 and the like).
  • the present invention is mainly characterized in that the clamping force of clamping member 300 is provided over the entire region from one side 100A of each unit secondary battery 100 to the other side 100B. .
  • the plan view shape of the unit secondary battery 100 is not particularly limited.
  • the unit secondary battery 100 which is a component of the assembled battery 400 is It is preferable to have a rectangular shape in plan view.
  • the unit secondary battery 100 may have a shape such as a circle or an ellipse in a plan view without being limited to this.
  • the aspect ratio of unit secondary battery 100 is one side 100A on one side where external terminal 20 is disposed to side 100C extending in a direction substantially perpendicular to one side 100A is 1. It is preferable that it is 0 or more (refer FIG. 2 and FIG. 3).
  • the present invention is mainly characterized in that the clamping force of clamping member 300 is provided over the entire region from one side 100A of each unit secondary battery 100 to the other side 100B.
  • the battery battery 400 is maintained substantially constant in the rate and frequency of the battery reaction (chemical reaction) during charge and discharge; The technical effect of suppressing the local generation of the region where lithium may precipitate during charging may be exhibited.
  • the cell reaction (chemical reaction) region be relatively small. This is based on the viewpoint of "performing battery reaction in the relevant region more quickly at the time of charging of the battery assembly 400, and reducing the local occurrence point of the lithium deposition region as much as possible".
  • an embodiment shown in FIG. 2 can be mentioned as an embodiment for realizing this aspect.
  • the aspect shown in FIG. 2 is an aspect ratio of unit secondary battery 100 to one side 100A where external terminal 20 is disposed, to side 100C extending in a direction substantially perpendicular to one side 100A. (A 1 / a 2 ) is greater than 1.0. That is, in the aspect shown in FIG. 2, in the case where unit secondary battery 100 has a rectangular shape in plan view, the length of one side portion 100A where external terminal 20 is arranged is relative to one side portion 100A. The length is relatively larger than the length of the side 100C extending in the substantially vertical direction.
  • the length of side portion 100C extending in a direction substantially perpendicular to one side portion 100A where external terminal 20 is arranged is The length is relatively smaller than the length of one side 100A where the external terminal 20 is disposed. Therefore, due to this, according to the embodiment shown in FIG. 2, "when the battery pack 400 is charged, the battery reaction in the relevant area can be performed more quickly, and the local occurrence point of the lithium deposition region can be performed. It is possible to more preferably carry out as much as possible.
  • the aspect shown in FIG. 3 is an aspect ratio of unit secondary battery 100 to one side 100A where external terminal 20 is disposed, to side 100C extending in a direction substantially perpendicular to one side 100A. (A 1 / a 2 ) is 1.0. That is, in the aspect shown in FIG. 3, when the unit secondary battery 100 has a rectangular shape in plan view, the length of one side portion 100A where the external terminal 20 is disposed and the length of one side portion 100A are substantially the same. The lengths of the side portions 100C extending in the vertical direction are substantially the same. Therefore, due to this, according to the embodiment shown in FIG. 3, "when the battery pack 400 is charged, the battery reaction in the relevant region can be performed more quickly, and the local occurrence of the lithium deposition region is possible. It is possible to preferably carry out as much as possible.
  • each unit secondary battery is used as shown in FIGS. 100 external terminals 20 are arranged to be directed upward. That is, each unit secondary battery 100 is arranged such that the side portion 100C of the unit secondary battery 100 corresponds to the height of the unit secondary battery 100. This means that the height of the battery assembly 400 corresponds to the length of the side 100C of the unit secondary battery 100. Accordingly, if the length dimension of the side portion 100C of the unit secondary battery 100 is relatively large, the height dimension of the assembled battery 400 may be increased accordingly.
  • the height dimension of the assembled battery 400 is large, there is a possibility that the installation space to the electric bike, the electric bicycle, the electric car or the like can not be suitably secured accordingly. Also from this point of view, it is preferable that the aspect shown in FIGS. 2 and 3 in which the length dimension of the side portion 100C of the unit secondary battery 100 does not relatively increase.
  • the present invention provides the clamping force of the clamping member 300 over the entire area from one side 100A to the other side 100B of each unit secondary battery 100.
  • Main feature Technological effects based on such main features (ensurement of substantially constantness such as the rate and number of battery reactions (chemical reactions) during charging and discharging of the assembled battery 400), and in a region where lithium can be deposited during charging of the assembled battery 400.
  • the aspect shown in FIG. 2 and FIG. 3 is preferable from the viewpoint of playing the local generation suppression more preferably.
  • the clamping force of clamping member 300 is provided over the entire region from one side 100A to the other side 100B of each unit secondary battery 100, the embodiment shown in FIGS. 2 and 3 The embodiment shown in FIG.
  • the aspect shown in FIG. 4 is an aspect ratio of unit secondary battery 100 to one side 100A where external terminal 20 is disposed, to side 100C extending in a direction substantially perpendicular to one side 100A. (A 1 / a 2 ) is smaller than 1.0. That is, when unit secondary battery 100 has a rectangular shape in plan view, the length of one side 100A where external terminal 20 is arranged extends in a direction substantially perpendicular to one side 100A. It may be relatively smaller than the length of the side 100C.
  • the length of side portion 100C extending in a direction substantially perpendicular to one side portion 100A where external terminal 20 is arranged is The length may be relatively larger than the length of one side 100A where the external terminal 20 is disposed.
  • the aspect ratio (a 1 / a 2 ) is preferably 1.0 or more.
  • the aspect ratio (a 1 / a 2 ) May be 0.5 or more and 2.0 or less, for example, 0.8 or more and 1.7 or less.
  • the present invention may adopt the following aspects.
  • the fastening member 300 may be an annular band member 301 (FIG. 5: 301A, FIG. 6: 301B), and the band member 301 may be an elastic member (see FIGS. 5 and 6). .
  • the present invention is mainly characterized in that the clamping force of clamping member 300 is provided over the entire region from one side 100A of each unit secondary battery 100 to the other side 100B. .
  • the configuration of the fastening member 300 is not particularly limited as long as such a feature is realized.
  • an annular band member 301A (that is, an annular band member) may be used.
  • the outer surface 200 ⁇ of the unit secondary battery stack 200 is surrounded by the band member 301A due to the band member 301A taking a ring form.
  • the band member 301A is surrounded with respect to the outer surface 200 ⁇ of the unit secondary battery stack 200, the lamination is performed with respect to a local portion of the unit secondary battery stack 200 surrounded by the band member 301A due to this.
  • a pressing force can occur which acts on the inner area of the body. The generation of such pressing force means that the tightening force of the band member 301A can substantially occur on the local portion of the unit secondary battery stack 200.
  • the external terminals 20 of each unit secondary battery 100 are arranged. Can be provided in the area extending from the side 100A to the other side 100B. Therefore, the uniform tightening force of the band member 301A can be provided over the entire area from the one side 100A to the other side 100B where the external terminal 20 of each unit secondary battery 100 is arranged in plan view. It becomes possible.
  • the configuration of the fastening member 300 is not limited to the embodiment of FIG. A tie-band type may be used) (see FIG. 6).
  • the embodiment shown in FIG. 10 and FIG. 11 in the prior art (fixed tape 300 'in both side portions where external terminal 20' of unit secondary battery 100 'is not disposed in plan view
  • the following effects can be exhibited as compared with the aspect of being arranged to extend 100 C ′ and 100 D ′.
  • the battery assembly 400 according to an embodiment of the present invention is used as a drive power source for an electric motorcycle, an electric bicycle, an electric car, etc.
  • the external terminal 20 of each unit secondary battery 100 is directed upward. It is often arranged to be attached.
  • the upper surface of the unit secondary battery stack 200 is the gravity direction of the band member 301 (substantially downward direction) It can be suitable with a stopper wall for transfer to.
  • the stopper wall for the movement of the fixing tape 300 'in the direction of gravity does not exist. From the above, the embodiment shown in FIGS. 5 and 6 suitably suppresses the displacement of the band member 301 (that is, the tightening member) along the direction of gravity, as compared with the embodiments shown in FIGS. It is possible.
  • the battery assembly 400 When the battery assembly 400 according to an embodiment of the present invention is used as a drive power source for an electric motorcycle, an electric bicycle, an electric vehicle or the like, the battery assembly 400 may be inclined depending on the use environment.
  • the inclination of the battery assembly 400 means that the external terminal 20 of the unit secondary battery 100 is not always oriented vertically upward.
  • the following effects can be achieved as compared with the embodiments shown in FIGS. 10 and 11 previously.
  • the external terminal 20 'of the unit secondary battery 100' if the external terminal 20 'of the unit secondary battery 100' is not directed in the upward direction, it is caused by the installation of the external terminal 20 '.
  • the preferred suppression of the displacement of the band member 301 (that is, the tightening member) along the gravity direction and / or the band member 301 (that is, the tightening member) It is possible to suppress the gap between the and the unit secondary battery stack 200. Therefore, it leads from one side 100A where the external terminal 20 of each unit secondary battery 100 (equivalent to unit secondary battery layered product 200) is arranged in plan view to the other side 100B because of this. It becomes possible to perform "continuously and stably" to uniformly apply the clamping force of the clamping member 300 to any part in the region.
  • the clamping member 300 may be a clamping member 302 (see FIG. 7).
  • clamping member 300 is realized over the entire area from one side 100A to the other side 100B of each unit secondary battery 100.
  • the configuration of 300 is not limited to the embodiment shown in FIGS. 5 and 6.
  • a pinching member 302 (a strip-like pinching member in plan view) may be used.
  • the sandwiching member 302 can have a function of sandwiching one main surface 200 ⁇ and the other main surface 200 ⁇ of the unit secondary battery stack 200 with each other in a side view or a cross sectional view. Therefore, when using the pinching member 302, the unit secondary battery stack 200 is pinched by the pinching member 302. More specifically, the sandwiching member 302 sandwiches the one main surface 200 ⁇ of the unit secondary battery stack 200 and the other main surface 200 ⁇ facing the one main surface 200 ⁇ .
  • the pinching by the pinching member 302 may cause a pinching force to a local portion of the unit secondary battery stack 200 pinched by the pinching member 302 due to it.
  • the pressing members 302A facing each other press one main surface 200 ⁇ of the unit secondary battery stack 200 in one direction (corresponding to the right arrow direction in FIG. 7). Apply pressure.
  • the other sandwiching member 302B applies a pressing force for pressing the other main surface 200 ⁇ in the direction opposite to the one direction (corresponding to the direction of the left arrow in FIG. 7). That is, the directions in which the pressing force acts are in a relationship of facing each other. By taking this relationship, a pressing force can be suitably generated in the inner region of the laminate 200 with respect to a local portion of the unit secondary battery laminate 200 by the sandwiching member 302.
  • a pressing force that can be generated by the pinching member 302 acts on each unit secondary battery 100 in plan view.
  • the pressing force may be applied to a region extending from one side 100A where the external terminal 20 of each unit secondary battery 100 is disposed to the other side 100B. That is, the pressing force by the sandwiching member 302 can be uniformly provided over the entire area from one side 100A to the other side 100B where the external terminal 20 of each unit secondary battery 100 is disposed in plan view. It becomes possible.
  • the clamping force of the clamping member to the unit secondary battery stack 200 may be 50 N or more and 100 N or less (see FIGS. 1 and 8).
  • the assembled battery 400 provided with the unit secondary battery stack 200 of the present invention is used as a driving power source for an electric motorcycle, an electric bicycle, an electric car and the like. That is, it can be said that the assembled battery 400 according to the embodiment of the present invention is a power source having a relatively large battery capacity. Therefore, it is required that the tightening force for the unit secondary battery stack 200, which is a component of the battery assembly 400 according to an embodiment of the present invention, be relatively large. Specifically, as shown in FIG.
  • each unit secondary battery 100 when the tightening force of the tightening member for the unit secondary battery stack 200 (that is, each unit secondary battery 100) is 50 N or more and 400 N or less, As a result, it is clear from the result of numerical analysis that the cell reaction of each unit secondary cell 100 can be stably maintained (that is, the maintenance rate of the cell reaction is about 70 to 80%) See Table 1 below).
  • the basic data of the unit secondary battery laminated body 200 (or unit secondary battery 100) used at the time of numerical analysis are as follows.
  • -Side length of external terminal installation side 60 mm ⁇ Length of the side extending substantially perpendicularly to the side on which the external terminal is installed: 100 mm ⁇ Length along the stacking direction of unit secondary battery: 10 mm ⁇
  • Material of exterior body of unit secondary battery Aluminum laminate
  • the battery assembly according to an embodiment of the present invention can be used in various fields where power storage is assumed.
  • household / small industrial applications for example, in the field of electric tools, golf carts, home / care / industrial robots
  • large industrial applications for example in the fields of forklifts, elevators, harbor cranes
  • Transportation systems eg hybrid cars, electric cars, buses, trains, electrically assisted bicycles, electric motorcycles etc.
  • power system applications eg various power generation, road conditioners, smart grids, general household installed storage systems etc.
  • space / deep sea applications eg, space probes, diving research vessels, etc.
  • the length of a 1 external terminal 20 extends in a direction substantially perpendicular to the length a 2 one side 100A of one side 100A arranged side 100C

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

電池反応のばらつきを好適に抑止可能な組電池を提供するために、本発明の一実施形態に係る組電池４００は、複数の単位二次電池１００が積層された単位二次電池積層体２００に加えて、単位二次電池積層体２００を締め付ける締付部材３００を更に備え、当該締付部材３００が、平面視で、外部端子２０が配置されている前記単位二次電池１００の一方の側部１００Ａから該一方の側部１００Ａに対向する他方の側部１００Ｂまで延在していることを特徴とする。

Description

組電池および組電池の製造方法
　本発明は、組電池および組電池の製造方法に関する。
　従前より電動バイク、電動自転車、電気自動車等の駆動電源として、組電池４００’が用いられている。当該組電池４００’は、複数の充放電が繰り返し可能な単位二次電池１００’を一方向に沿って複数積層することにより得られる単位二次電池積層体２００’を備える（特許文献１参照）。単位二次電池１００’は、少なくとも正極、負極、およびそれらの間のセパレータから構成されている。正極は正極材層および正極集電体を備え、負極は負極材層および負極集電体を備える。又、単位二次電池１００’の積層体２００’に対する振動および衝撃を緩和する観点から、当該積層体２００’を取り囲む固定テープ３００’が供される場合がある。当該固定テープ３００’は、平面視で、当該積層体２００’の構成要素である単位二次電池１００’の外部端子２０’が配置されていない両側部１００Ｃ’、１００Ｄ’を延在するように配置されている（図１０および図１１参照）。
WO２０１４／００２９５０号公報
　ここで、本願発明者らは、従前の組電池４００’では、以下の問題が生じ得ることを見出した（図１０および図１１参照）。
　具体的には、組電池４００’の構成要素である単位二次電池１００’の反応は、平面視で、外部端子２０’の設置部分に対して近位側の領域１００Ｘ’にて相対的に生じ易く、その一方で外部端子２０’の設置部分に対して遠位側の領域１００Ｙ’にて相対的に生じにくい傾向にある。そのため、これに起因して、全体として単位二次電池１００’の反応にばらつきが生じ得る。単位二次電池１００’の反応にばらつきが生じると、これに起因して、当該単位二次電池１００’を複数積層することにより得られる単位二次電池積層体２００’も全体として反応にばらつきが生じ得る。以上の事から、反応にばらつきが生じ得る単位二次電池積層体２００’を備える組電池４００’は、電池特性を好適に発揮することができない虞があり得る。
　本発明はかかる事情に鑑みて為されたものである。即ち、本発明の主たる目的は、電池反応のばらつきを好適に抑止可能な組電池およびその製造方法を提供することである。
　上記目的を達成するために、本発明の一実施形態では、
複数の単位二次電池が積層された単位二次電池積層体を備える、組電池であって、
　前記組電池は、前記単位二次電池積層体を締め付ける締付部材を更に備え、該締付部材が、平面視で、外部端子が配置されている前記単位二次電池の一方の側部から該一方の側部に対向する他方の側部まで延在している、組電池が提供される。
　上記目的を達成するために、本発明の一実施形態では、
組電池の製造方法であって、
　複数の単位二次電池を積層して単位二次電池積層体を形成する工程、および
　締付部材を用いて前記単位二次電池積層体を締め付ける工程
を含み、
　前記締付部材を、平面視で、外部端子が配置される前記単位二次電池の一方の側部から該一方の側部に対向する他方の側部まで延在させる、製造方法が提供される。
　本発明の一実施形態によれば、組電池において電池反応のばらつきを好適に抑止することが可能である。
図１は、本発明の一実施形態に係る組電池の模式図である。 図２は、１．０よりも大きいアスペクト比（外部端子が配置された側部の長さ寸法／側部に略垂直な方向に延在する側部の長さ寸法）を有する単位二次電池を備えた組電池を模式的に示した斜視図である。 図３は、アスペクト比が１．０である単位二次電池を備えた組電池を模式的に示した斜視図である。 図４は、１．０よりも小さいアスペクト比を有する単位二次電池を備えた組電池を模式的に示した斜視図である。 図５は、一態様のバンド部材により締め付けられた単位二次電池積層体の模式図である。 図６は、別態様のバンド部材により締め付けられた単位二次電池積層体の模式図である。 図７は、挟込部材により締め付けられた単位二次電池積層体の模式図である。 図８は、単位二次電池積層体（各単位二次電池）に対する締付部材の締付力と電池反応の維持率との関係を示したグラフ図である。 図９は、電極構成層の基本的構成を模式的に示した断面図である。 図１０は、従来の組電池を模式的に示した斜視図である。 図１１は、従来の組電池の構成要素である単位二次電池を模式的に示した平面図である。
　以下、本発明の一実施形態に係る組電池について図面を参照しながら説明する。
［組電池の基本的構成］
　本発明の一実施形態に係る組電池４００は、複数の単位二次電池１００が一方向に沿って積層された単位二次電池積層体２００を少なくとも備える（図１参照）。
　なお、本明細書でいう「組電池」とは、広義には複数の単位電池を含むものを指し、狭義には複数の単位二次電池を組み合わせたものを含むものを指す。本明細書でいう「単位二次電池」とは、組電池に含まれる又は組電池の構成要素である単一の二次電池であって、充電・放電の繰り返しが可能な電池のことを指す。当該「単位二次電池」は、その名称に過度に拘泥されるものではなく、例えば、「蓄電デバイス」なども包含し得る。本明細書でいう「平面視」とは、単位二次電池を積層する方向に沿って対象物を上側または下側からみたときの状態のことである。又、本明細書でいう「断面視」又は「側面視」とは、単位二次電池を積層する方向に対して略垂直な方向からみたときの状態のことである。
［単位二次電池の基本的構成］
　以下、本発明の一実施形態に係る組電池４００の特徴部分について説明する前に、上記の単位二次電池１００についての基本的構成について具体的に説明する。
　上述のように、「単位二次電池１００」とは、充電・放電の繰り返しが可能な電池のことを指している。従って、当該単位二次電池１００は、その名称に過度に拘泥されるものでなく、例えば“蓄電デバイス”なども本発明の対象に含まれ得る。単位二次電池は、外装体の内部に電極組立体と電解質とが収容および封入された構造を有して成る。電極組立体は、正極、負極およびセパレータを含む電極構成層が複数積層された平面積層構造又は当該電極構成層が巻き回しされた巻回構造であり得る。また、外装体は、導電性ハードケース（又はフレキシブルケース）の形態を採ってよい。外装体の形態がフレキシブルケースである場合、複数の正極の各々は、正極用集電リードを介して、正極用外部端子に連結されている。正極用外部端子はシール部により外装体に固定され、当該シール部は電解質の液漏れを防止する。同様に、複数の負極の各々は、負極用集電リードを介して負極用外部端子に連結されている。負極用外部端子はシール部により外装体に固定され、シール部が電解質の液漏れを防止する。なお、これに限定されず、複数の正極の各々と接続される正極用集電リードは正極用外部端子の機能を備えていてよく、また、複数の負極の各々と接続される負極用集電リードは負極用外部端子の機能を備えていてよい。外装体の形態が導電性ハードケースの場合、複数の正極の各々は、正極用集電リードを介して、正極用外部端子に連結されている。正極用外部端子はシール部により外装体に固定され、当該シール部は電解質の液漏れを防止する。
　正極１０Ａは、少なくとも正極集電体１１Ａおよび正極材層１２Ａから構成されており（図９参照）、正極集電体１１Ａの少なくとも片面に正極材層１２Ａが設けられている。当該正極集電体１１Ａのうち正極材層１２Ａが設けられていない箇所、すなわち正極集電体１１Ａの端部には正極側引出しタブが位置付けられている。正極材層１２Ａには電極活物質として正極活物質が含まれている。負極１０Ｂは少なくとも負極集電体１１Ｂおよび負極材層１２Ｂから構成されており（図９参照）、負極集電体１１Ｂの少なくとも片面に負極材層１２Ｂが設けられている。当該負極集電体１１Ｂのうち負極材層１２Ｂが設けられていない箇所、すなわち負極集電体１１Ｂの端部には負極側引出しタブが位置付けられている。負極材層１２Ｂには電極活物質として負極活物質が含まれている。
　正極材層１２Ａに含まれる正極活物質および負極材層１２Ｂに含まれる負極活物質は、単位二次電池において電子の受け渡しに直接関与する物質であり、充放電、すなわち電池反応を担う正負極の主物質である。より具体的には、「正極材層１２Ａに含まれる正極活物質」および「負極材層１２Ｂに含まれる負極活物質」に起因して電解質にイオンがもたらされ、かかるイオンが正極１０Ａと負極１０Ｂとの間で移動して電子の受け渡しが行われて充放電がなされる。正極材層１２Ａおよび負極材層１２Ｂは特にリチウムイオンを吸蔵放出可能な層であることが好ましい。つまり、電解質を介してリチウムイオンが正極１０Ａと負極１０Ｂとの間で移動して電池の充放電が行われる単位二次電池が好ましい。充放電にリチウムイオンが関与する場合、単位二次電池は、いわゆる“リチウムイオン電池”に相当する。
　正極材層１２Ａの正極活物質は例えば粒状体から成るところ、粒子同士の十分な接触と形状保持のためにバインダーが正極材層１２Ａに含まれていることが好ましい。更には、電池反応を推進する電子の伝達を円滑にするために導電助剤が正極材層１２Ａに含まれていてよい。同様に、負極材層１２Ｂの負極活物質は例えば粒状体から成るところ、粒子同士のより十分な接触と形状保持のためにバインダーが含まれることが好ましく、電池反応を推進する電子の伝達を円滑にするために導電助剤が負極材層１２Ｂに含まれていてよい。このように、複数の成分が含有されて成る形態ゆえ、正極材層１２Ａおよび負極材層１２Ｂはそれぞれ“正極合材層”および“負極合材層”などと称すこともできる。
　正極活物質は、リチウムイオンの吸蔵放出に資する物質であることが好ましい。かかる観点でいえば、正極活物質は例えばリチウム含有複合酸化物であることが好ましい。より具体的には、正極活物質は、リチウムと、コバルト、ニッケル、マンガンおよび鉄から成る群から選択される少なくとも１種の遷移金属とを含むリチウム遷移金属複合酸化物であることが好ましい。つまり、単位二次電池の正極材層１２Ａにおいては、そのようなリチウム遷移金属複合酸化物が正極活物質として好ましくは含まれている。例えば、正極活物質はコバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、リン酸鉄リチウム、または、それらの遷移金属の一部を別の金属で置き換えたものであってよい。このような正極活物質は、単独種として含まれてよいものの、二種以上が組み合わされて含まれていてもよい。より好適な態様では正極材層１２Ａに含まれる正極活物質がコバルト酸リチウムとなっている。
　正極材層１２Ａに含まれる得るバインダーとしては、特に制限されるわけではないが、ポリフッ化ビリニデン、ビリニデンフルオライド－ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビリニデンフルオライド－テトラフルオロチレン共重合体およびポリテトラフルオロチレンなどから成る群から選択される少なくとも１種を挙げることができる。正極材層１２Ａに含まれ得る導電助剤としては、特に制限されるわけではないが、サーマルブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラックおよびアセチレンブラック等のカーボンブラック、黒鉛、カーボンナノチューブおよび気相成長炭素繊維等の炭素繊維、銅、ニッケル、アルミニウムおよび銀等の金属粉末、ならびに、ポリフェニレン誘導体などから選択される少なくとも１種を挙げることができる。例えば、正極材層１２Ａのバインダーはポリフッ化ビニリデンであってよい。あくまでも例示にすぎないが、正極材層１２Ａの導電助剤はカーボンブラックである。さらに、正極材層１２Ａのバインダーおよび導電助剤が、ポリフッ化ビニリデンとカーボンブラックとの組合せとなっていてよい。
　負極活物質は、リチウムイオンの吸蔵放出に資する物質であることが好ましい。かかる観点でいえば、負極活物質は例えば各種の炭素材料、酸化物、または、リチウム合金などであることが好ましい。
　負極活物質の各種の炭素材料としては、黒鉛（天然黒鉛、人造黒鉛）、ソフトカーボン、ハードカーボン、ダイヤモンド状炭素などを挙げることができる。特に、黒鉛は電子伝導性が高く、負極集電体１１Ｂとの接着性が優れる点などで好ましい。負極活物質の酸化物としては、酸化シリコン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛および酸化リチウムなどから成る群から選択される少なくとも１種を挙げることができる。負極活物質のリチウム合金は、リチウムと合金形成され得る金属であればよく、例えば、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ａｇ、Ｂａ、Ｃａ、Ｈｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔｅ、Ｚｎ、Ｌａなどの金属とリチウムとの２元、３元またはそれ以上の合金であってよい。このような酸化物は、その構造形態としてアモルファスとなっていることが好ましい。結晶粒界または欠陥といった不均一性に起因する劣化が引き起こされにくくなるからである。あくまでも例示にすぎないが、負極材層１２Ｂの負極活物質が人造黒鉛となっていてよい。
　負極材層１２Ｂに含まれ得るバインダーとしては、特に制限されるわけではないが、スチレンブタジエンゴム、ポリアクリル酸、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド系樹脂およびポリアミドイミド系樹脂から成る群から選択される少なくとも１種を挙げることができる。例えば負極材層１２Ｂに含まれるバインダーはスチレンブタジエンゴムとなっていてよい。負極材層１２Ｂに含まれる得る導電助剤としては、特に制限されるわけではないが、サーマルブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラックおよびアセチレンブラック等のカーボンブラック、黒鉛、カーボンナノチューブおよび気相成長炭素繊維等の炭素繊維、銅、ニッケル、アルミニウムおよび銀等の金属粉末、ならびに、ポリフェニレン誘導体などから選択される少なくとも１種を挙げることができる。なお、負極材層１２Ｂには、電池製造時に使用された増粘剤成分（例えばカルボキシルメチルセルロース）に起因する成分が含まれていてもよい。
　あくまでも例示にすぎないが、負極材層１２Ｂにおける負極活物質およびバインダーが人造黒鉛とスチレンブタジエンゴムとの組合せとなっていてよい。
　正極１０Ａおよび負極１０Ｂに用いられる正極集電体１１Ａおよび負極集電体１１Ｂは電池反応に起因して活物質で発生した電子を集めたり供給したりするのに資する部材である。このような集電体は、シート状の金属部材であってよく、多孔または穿孔の形態を有していてよい。例えば、集電体は金属箔、パンチングメタル、網またはエキスパンドメタル等であってよい。正極１０Ａに用いられる正極集電体１１Ａは、アルミニウム、ステンレスおよびニッケル等から成る群から選択される少なくとも１種を含んだ金属箔から成るものが好ましく、例えばアルミニウム箔であってよい。一方、負極１０Ｂに用いられる負極集電体１１Ｂは、銅、ステンレスおよびニッケル等から成る群から選択される少なくとも１種を含んだ金属箔から成るものが好ましく、例えば銅箔であってよい。
　セパレータ５０は、正負極の接触による短絡防止および電解質保持などの観点から設けられる部材である。換言すれば、セパレータ５０は、正極１０Ａと負極１０Ｂとの間の電子的接触を防止しつつイオンを通過させる部材であるといえる。好ましくは、セパレータ５０は多孔性または微多孔性の絶縁性部材であり、その小さい厚みに起因して膜形態を有している。あくまでも例示にすぎないが、ポリオレフィン製の微多孔膜がセパレータとして用いられてよい。この点、セパレータ５０として用いられる微多孔膜は、例えば、ポリオレフィンとしてポリエチレン（ＰＥ）のみ又はポリプロピレン（ＰＰ）のみを含んだものであってよい。更にいえば、セパレータ５０は、“ＰＥ製の微多孔膜”と“ＰＰ製の微多孔膜”とから構成される積層体であってもよい。セパレータ５０の表面は無機粒子コート層および／または接着層等により覆われていてもよい。セパレータの表面は接着性を有していてもよい。
　なお、セパレータ５０は、その名称によって特に拘泥されるべきでなく、同様の機能を有する固体電解質、ゲル状電解質、絶縁性の無機粒子などであってもよい。なお、電極の取扱いの更なる向上の観点から、セパレータ５０と電極（正極１０Ａ／負極１０Ｂ）は接着されていることが好ましい。セパレータ５０と電極との接着は、セパレータ５０として接着性セパレータを用いること、電極材層（正極材層１２Ａ／負極材層１２Ｂ）の上に接着性バインダーを塗布および／または熱圧着すること等によって為され得る。セパレータ５０または電極材層に接着性を供する接着性バインダーの材料としては、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン重合体、アクリル系樹脂等が挙げられる。接着性バインダー塗布等による接着層の厚みは０．５μｍ以上５μｍ以下であってよい。
　正極１０Ａおよび負極１０Ｂがリチウムイオンを吸蔵放出可能な層を有する場合、電解質は有機電解質および／または有機溶媒などの“非水系”の電解質であることが好ましい（すなわち、電解質が非水電解質となっていることが好ましい）。電解質では電極（正極１０Ａ・負極１０Ｂ）から放出された金属イオンが存在することになり、それゆえ、電解質は電池反応における金属イオンの移動を助力することになる。
　非水電解質は、溶媒と溶質とを含む電解質である。具体的な非水電解質の溶媒としては、少なくともカーボネートを含んで成るものが好ましい。かかるカーボネートは、環状カーボネート類および／または鎖状カーボネート類であってもよい。特に制限されるわけではないが、環状カーボネート類としては、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）およびビニレンカーボネート（ＶＣ）から成る群から選択される少なくとも１種を挙げることができる。鎖状カーボネート類としては、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）およびジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）から成る群から選択される少なくも１種を挙げることができる。あくまでも例示にすぎないが、非水電解質として環状カーボネート類と鎖状カーボネート類との組合せが用いられ、例えばエチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの混合物が用いられてよい。また、具体的な非水電解質の溶質としては、好ましくは例えばＬｉＰＦ６および／またはＬｉＢＦ４等のＬｉ塩が用いられる。また、具体的な非水電解質の溶質としては、好ましくは例えばＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４等のＬｉ塩が用いられる。
　正極用集電リードおよび負極用集電リードとしては、二次電池の分野で使用されているあらゆる集電リードが使用可能である。そのような集電リードは、電子の移動が達成され得る材料から構成されればよく、例えばアルミニウム、ニッケル、鉄、銅、ステンレスなどの導電性材料から構成される。正極用集電リードはアルミニウムから構成されることが好ましく、負極用集電リードはニッケルから構成されることが好ましい。正極用集電リードおよび負極用集電リードの形態は特に限定されず、例えば、線又はプレート状であってよい。
　外部端子としては、二次電池の分野で使用されているあらゆる外部端子が使用可能である。そのような外部端子は、電子の移動が達成され得る材料から構成されればよく、通常はアルミニウム、ニッケル、鉄、銅、ステンレスなどの導電性材料から構成される。外部端子５は、基板と電気的かつ直接的に接続されてもよいし、または他のデバイスを介して基板と電気的かつ間接的に接続されてもよい。なお、これに限定されず、複数の正極の各々と接続される正極用集電リードが正極用外部端子の機能を備えていてよく、また、複数の負極の各々と接続される負極用集電リードは負極用外部端子の機能を備えていてよい。
　外装体は、上述のように導電性ハードケース（又はフレキシブルケース）の形態を有していてよい。
　導電性ハードケースは、本体部および蓋部からなっている。本体部は当該外装体の底面を構成する底部および側面部から成る。本体部と蓋部とは、電極組立体、電解質、集電リードおよび外部端子の収容後に密封される。密封方法としては、特に限定されるものではなく、例えばレーザー照射法等が挙げられる。本体部および蓋部を構成する材料としては、二次電池の分野でハードケース型外装体を構成し得るあらゆる材料が使用可能である。そのような材料は電子の移動が達成され得る材料であればよく、例えばアルミニウム、ニッケル、鉄、銅、ステンレスなどの導電性材料が挙げられる。本体部および蓋部の寸法は、主として電極組立体の寸法に応じて決定され、例えば電極組立体を収容したとき、外装体内での電極組立体の移動（ズレ）が防止される程度の寸法を有することが好ましい。電極組立体の移動を防止することにより、電極組立体の破壊が防止され、単位二次電池の安全性が向上する。
　フレキシブルケースは、軟質シートから構成される。軟質シートは、シール部の折り曲げを達成できる程度の軟質性を有していればよく、好ましくは可塑性シートである。可塑性シートは、外力を付与した後、除去したとき、外力による変形が維持される特性を有するシートのことであり、例えば、いわゆるラミネートフィルムが使用できる。ラミネートフィルムからなるフレキシブルパウチは例えば、２枚のラミネートフィルムを重ね合わせ、その周縁部をヒートシールすることにより製造できる。ラミネートフィルムとしては、金属箔とポリマーフィルムを積層したフィルムが一般的であり、具体的には、外層ポリマーフィルム／金属箔／内層ポリマーフィルムから成る３層構成のものが例示される。外層ポリマーフィルムは水分等の透過および接触等による金属箔の損傷を防止するためのものであり、ポリアミドおよびポリエステル等のポリマーが好適に使用できる。金属箔は水分およびガスの透過を防止するためのものであり、銅、アルミニウム、ステンレス等の箔が好適に使用できる。内層ポリマーフィルムは、内部に収納する電解質から金属箔を保護するとともに、ヒートシール時に溶融封口させるためのものであり、ポリオレフィンまたは酸変性ポリオレフィンが好適に使用できる。
［本発明の組電池の特徴部分］
　上記にて単位二次電池１００の基本的構成について説明した上で、以下にて本発明の特徴部分について具体的に説明する。
　以下、本発明の特徴部分について具体的に説明するに先立って、本明細書で用いる用語の定義付けを行う。本明細書でいう「組電池」とは、既述のように、広義には複数の単位電池を含むものを指し、狭義には複数の単位二次電池を組み合わせたものを含むものを指す。本明細書でいう「単位二次電池」とは、既述のように、組電池に含まれる又は組電池の構成要素である単一の二次電池であって、充電・放電の繰り返しが可能な電池のことを指す。本明細書でいう「単位二次電池積層体」とは、複数の単位二次電池が一方向（積層方向）に沿って積層された構造体を指す。本明細書でいう「締付部材」とは、単位二次電池積層体に対して所定の力を供しながら締め付ける部材を指し、代替的には単位二次電池積層体に対する押圧部材、収縮部材、又は挟込部材の機能を担うものを指す。
　本明細書でいう「外部端子」とは、平面視で複数の単位二次電池の各々から外部へと突出するように配置され、かつ外部媒体と電気的に接続可能なものを指す。本明細書でいう「単位二次電池の側部」とは、広義には単位二次電池の外縁部分を指し、狭義には単位二次電池の構成要素である外装体の外縁部分を指す。本明細書でいう「外部端子の突出方向」とは、平面視での単位二次電池から外部端子が突出するように延在する方向を指す。本明細書でいう「締付部材が平面視にて外部端子の突出方向に対して略平行な方向に延在する」とは、平面視にて、締付部材が平面視にて外部端子の突出方向と実質的に同一方向に延在している状態を指す。本明細書でいう「単位二次電池積層体の一方の主面」とは、広義には単位二次電池の積層方向に対して略垂直な方向に延在する面を指し、狭義には単位二次電池積層体の構成要素である一方の最外層の単位二次電池の主面に相当するものを指す。
　本明細書でいう「輪状のバンド部材」とは、連続して円弧形態を成す帯状部材を指す。本明細書でいう「弾性部材」とは、単位二次電池積層体への設置時には伸張性を有する一方、単位二次電池積層体へ設置完了後には単位二次電池積層体に対する収縮性を有する部材を指す。本明細書でいう「単位二次電池積層体の外表面」とは、単位二次電池積層体の露出面（単位二次電池の積層方向に沿った面および当該面に対して略垂直な方向に延在する２つの対向面）を指す。本明細書でいう「矩形形状」とは、広義には、平面視にて正方形および長方形である形状を指し、狭義には、平面視にて一方の辺と当該一方の辺と連続する他方の辺とにより形成されるコーナー部（角部）の角度が９０度である形状を指す。本明細書でいう「アスペクト比」とは、広義には矩形における長辺と短辺の比率を指し、狭義には平面視にて単位二次電池の外部端子が配置された一方の側部の、一方の側部に対して略垂直な方向に延在する側部に対する比率を指す。
　本願発明者は、電池反応のばらつきを好適に抑止可能な組電池４００を供するための対応策について鋭意検討した。具体的には、電池反応のばらつきが、平面視で、外部端子２０’の設置部分に対して近位側の領域１００Ｘ’にて相対的に生じ易く、その一方で外部端子２０’の設置部分に対して遠位側の領域１００Ｙ’にて相対的に生じにくい傾向にあることに鑑み（図１１参照）、かかる傾向を改善するための改善策について鋭意検討した。その結果、本発明を案出するに至った。
　かかる傾向を改善するために案出された本発明（組電池４００）は、その構成要素である単位二次電池積層体２００を締め付ける締付部材３００を更に供し、当該締付部材３００を、平面視で、外部端子２０が配置されている単位二次電池１００の一方の側部１００Ａから当該一方の側部１００Ａに対向する他方の側部１００Ｂまで延在するように配置するという技術的思想を有する。
　かかる技術的思想によれば、本発明では、第１に、単位二次電池積層体２００を締め付ける締付部材３００は、平面視で外部端子２０が配置される単位二次電池１００の一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂまで延在するように供される必要がある。又、かかる技術的思想によれば、本発明では、第２に、当該締付部材３００は、単位二次電池積層体２００を締め付けるという機能を好適に発揮するために、「少なくとも」当該積層体２００の対向する一方の外表面と、当該一方の外表面に対向する他方の外表面の両方に供される必要がある。より具体的に言えば、締付部材３００は、単位二次電池積層体２００を締め付けるという機能を好適に発揮するために、単位二次電池積層体２００の一方の外表面側に位置する最外層の単位二次電池１００と、他方の外表面側に位置する最外層の単位二次電池１００とに供される必要がある。
　以上の２つの点を総合すると、本発明では、締付部材３００は、平面視で、『一方』の最外層の単位二次電池１００のうちの外部端子２０が配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂまで延在するように供される必要がある。更に、本発明では、締付部材３００は、平面視で、『他方』の最外層の単位二次電池１００のうちの外部端子２０が配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂまで延在するように供される必要がある。
　締付部材３００がこのような配置形態を採ると、本発明では、第１の特徴として、締付部材３００の締付力は、平面視で、『一方』の最外層の単位二次電池１００のうちの外部端子２０が配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂまで延在する領域に供されることとなる。又、締付部材３００がこのような配置形態を採ると、本発明では、第２の特徴として、締付部材３００の締付力は、平面視で、『他方』の最外層の単位二次電池１００のうちの外部端子２０が配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂまで延在する領域に供されることとなる。
　更に、締付部材３００がこのような配置形態を採ると、本発明では、第３の特徴として、断面視又は側面視にて、『一方』の最外層の単位二次電池１００側に供される締付部材３００の締付力が作用する向きと、『他方』の最外層の単位二次電池１００側に供される締付部材３００の締付力が作用する向きとは互いに反対の関係となる。つまり、当該締付け力の作用方向が互いに反対関係であることは、単位二次電池積層体２００の一方の主面２００α（『一方』の最外層の単位二次電池１００の設置側）と、一方の主面２００αに対向する他方の主面２００β（『他方』の最外層の単位二次電池１００の設置側）とが、締付部材３００により挟み込まれることを意味する（図１参照）。より具体的に言うと、当該締付力の作用方向が互いに反対関係であることは、締付部材３００が締付力を供する部材であることに起因して、当該一方の主面２００αと他方の主面２００βとが締付部材３００により押圧されることを意味する。以上の事から、当該締付け力の作用方向が互いに反対関係であることにより、締付部材３００の締付力が、側面視又は断面視で、『一方』の最外層の単位二次電池１００から『他方』の最外層の単位二次電池１００に至る全ての単位二次電池１００にそれぞれ供され得る。
　上記の第１の特徴および第２の特徴を鑑みると、締付部材３００の締付力は、平面視で、「最外層」の単位二次電池１００のうちの外部端子２０が配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂまで延在する領域に供され得る。そのため、平面視で、「最外層」の単位二次電池１００のうちの外部端子２０が配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域全体にわたって、締付部材３００の均一な締付力を供することが可能となる。つまり、「最外層」の単位二次電池１００の外部端子２０が配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域内のいずれの部分にも、締付部材３００の締付力を均一に供することが可能となる。
　更に、上記の第３の特徴を鑑みると、上述のように、締付部材３００の締付力は、断面視又は側面視で、『一方』の最外層の単位二次電池１００から『他方』の最外層の単位二次電池１００に至る全ての単位二次電池１００にそれぞれ供され得る。そのため、これに起因して、上記の第１および第２の特徴に従い奏される「最外層」の単位二次電池１００における技術的効果が、最外層の単位二次電池１００以外の他の全ての単位二次電池１００においても奏され得る。
　以上の事から、上記の３つの特徴を総合すると、締付部材３００の締付力は、平面視で、全ての単位二次電池１００（単位二次電池積層体２００に相当）の各々の外部端子２０が配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂまで延在する領域に供され得る。そのため、平面視で、全ての単位二次電池１００（単位二次電池積層体２００に相当）の各々の外部端子２０が配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域全体にわたって、締付部材３００の均一な締付力を供することが可能となる。つまり、平面視で、各単位二次電池１００（単位二次電池積層体２００に相当）の外部端子２０が配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域内のいずれの部分にも、締付部材３００の締付力を均一に供することが可能となる。
　これにより、平面視にて、各単位二次電池１００内の電極組立体（例えば各正極および各負極）の一方の側部から他方の側部に至る領域内のいずれの部分にも、締付部材３００の均一な締付力を伝えることができ得る。なお、各単位二次電池１００内部へ当該締付力をより好適に伝え易さを向上させる観点から、各単位二次電池１００の外装体（ハードケース型）の材質としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、銅、ステンレス等が挙げられ、この中で特にアルミニウムが好ましい。従って、平面視にて、当該領域内に位置する各単位二次電池１００内部における電池反応（化学反応）を略均一にすることが可能となる。これにより、全体として各単位二次電池１００の電池反応を略均一にすることができる、すなわち、電池反応のばらつきが、平面視で、全ての単位二次電池１００（単位二次電池積層体２００に相当）の各々の外部端子２０が配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域内にて生じ得ることを好適に抑制することが可能となる。従って、全体として、平面視で単位二次電池積層体２００の当該領域内における電池反応のばらつきの好適な発生抑制という技術的効果が奏され得る。
　本発明の一実施形態に係る組電池４００がこのような効果を奏する単位二次電池積層体２００を備えていることで、当該技術的効果に起因して、組電池４００の充放電時の電池反応（化学反応）の速度等を全体として略一定にすることができる。又、組電池４００がこのような効果を奏する単位二次電池積層体２００を備えていることで、当該技術的効果に起因して、組電池４００の（低温条件下（例えば０度以下）での）充電時に局所的に充電反応が進み、それによってリチウムの析出し得る領域の局所的な発生を好適に抑制することができる。かかるリチウム析出領域の局所的な発生抑制により、リチウム析出に起因する各単位二次電池１００内のセパレータの破損を好適に抑制することができる。以上の事から、本発明の一実施形態に係る組電池４００は、電池特性を好適に発揮することが可能となる。
（本発明の組電池の製造方法）
　なお、上記特徴を有する本発明の一実施形態に係る組電池の製造方法について触れておく。
１．単位二次電池積層体２００の形成工程
　まず、複数の単位二次電池１００を一方向（すなわち積層方向）に沿って積層し、それによって単位二次電池積層体２００を形成する（図１参照）。
２．締付部材を供する工程
　単位二次電池積層体２００を形成した後、締付部材３００を用いて単位二次電池積層体２００を締め付ける。具体的には、この際、平面視にて、締付部材３００を、外部端子２０が配置される単位二次電池１００の一方の側部１００Ａから一方の側部１００Ａに対向する他方の側部１００Ｂまで延在するように配置する。又、具体的には、締付部材３００を、単位二次電池積層体２００の一方の主面２００α（『一方』の最外層の単位二次電池１００の設置側）と、一方の主面２００αに対向する他方の主面２００β（『他方』の最外層の単位二次電池１００の設置側）とを挟み込むように配置する（図１参照）。
３．組電池の完成
　以上により、本発明の一実施形態に係る組電池を得ることができる。
　詳細な作用効果については、上記の本発明の一実施形態に係る組電池の構成部分にて述べているため簡略化するが、本発明の製造方法に従えば、平面視で、各単位二次電池１００の外部端子２０が配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域全体にわたって、締付部材３００の均一な締付力を供することが可能となる。これにより、平面視にて、平面視にて、各単位二次電池１００内の電極組立体（例えば各正極および各負極）の一方の側部から他方の側部に至る領域内のいずれの部分にも、締付部材３００の均一な締付力を伝えることができ得る。そのため、平面視にて、当該領域内に位置する各単位二次電池１００内部における電池反応（化学反応）を略均一にすることが可能となる。これにより、全ての単位二次電池１００（単位二次電池積層体２００に相当）の各々の電池反応を略均一にすることができる。
　本発明の一実施形態に係る組電池は、下記態様を採ることが好ましい。
　一態様では、締付部材３００が、平面視で、単位二次電池１００の外部端子２０の突出方向に対して略平行な方向に延在していることが好ましい（図１参照）。
　上述のように、全ての単位二次電池１００の各々の電池反応のばらつきの発生を抑制する観点から、本発明では、その構成要素である締付部材３００が、平面視で、外部端子２０が配置されている単位二次電池１００の一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂまで延在するように配置される。本態様では、当該締付部材３００の締付力をより好適に供する観点から、平面視での締付部材３００の延在方向（すなわち配置箇所）を、単位二次電池１００の外部端子２０の突出方向に対して略平行な方向に限定している。
　これにつき、締付部材３００の延在方向が単位二次電池１００の外部端子２０の突出方向に対して略平行な方向に限定される場合、平面視にて、外部端子２０が配置される単位二次電池１００の一方の側部１００Ａと、当該一方の側部１００Ａとは反対側の他方の側部１００Ｂとは、完全対向の関係となり得る。かかる完全対向の関係により、外部端子２０が配置される単位二次電池１００の一方の側部１００Ａと他方の側部１００Ｂとが平面視で部分的に対向する関係である場合と比べて、締付部材３００が平面視で斜め方向に延在していないことに起因して、締付部材３００の締付力の分散を抑制することが可能となる。つまり、かかる完全対向の関係により、当該締付部材３００の締付力をより好適に供することが可能となる。以上の事からも、平面視で締付部材３００の延在方向を、単位二次電池１００の外部端子２０の突出方向に対して略平行な方向に限定すると、当該締付部材３００の締付力をより好適に供することが可能となる。以上の点において、本態様は好ましいと言える。
　一態様では、平面視で、単位二次電池１００の一方の側部１００Ａに、正極側の外部端子２０Ａと負極側の外部端子２０Ｂとが相互に離隔するように配置され、および締付部材３００が、平面視で、正極側の外部端子２０Ａと負極側の外部端子２０Ｂとの間に配置されることが好ましい（図１参照）。
　上述のように、各単位二次電池１００’の電池反応のばらつきは、平面視で、外部端子２０’の設置部分に対して近位側の領域１００Ｘ’にて相対的に生じ易く、その一方で外部端子２０’の設置部分に対して遠位側の領域１００Ｙ’にて相対的に生じにくい傾向にある（図１１参照）。これにつき、より詳細には、平面視で、正極側の外部端子２０Ａ’の設置部分に対して近位側の領域１００Ｘ’にて、単位二次電池１００’の各正極の反応が相対的に生じ易く、その一方で正極側の外部端子２０Ａ’の設置部分に対して遠位側の領域１００Ｙ’にて、単位二次電池１００’の各正極の反応が相対的に生じ易い。同様に、平面視で、負極側の外部端子２０Ｂ’の設置部分に対して近位側の領域１００Ｘ’にて、単位二次電池１００’の各負極の反応が相対的に生じ易く、その一方で負極側の外部端子２０Ｂ’の設置部分に対して遠位側の領域１００Ｙ’にて、単位二次電池１００’の各負極の反応が相対的に生じ易い。以上の事から、好ましくは、単位二次電池の各正極および各負極の反応のばらつきの抑制が求められる。
　単位二次電池１００の各正極のいずれの反応のばらつきも抑制するためには、締付部材３００の締付力が、平面視で、単位二次電池１００の正極側の外部端子２０Ａが配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域内のいずれの部分にも略均一に供される必要がある。同様に、単位二次電池１００の各負極のいずれの反応のばらつきを抑制するためには、締付部材３００の締付力が、平面視で、単位二次電池１００の負極側の外部端子２０Ｂが配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域内のいずれの部分にも略均一に供される必要がある。
　上記点を鑑み、締付部材３００は、平面視で、正極側の外部端子２０Ａと負極側の外部端子２０Ｂとの間に配置されることが好ましい（図１参照）。かかる配置形態によれば、締付部材３００が、平面視で外部端子２０Ａと外部端子２０Ｂとの間に配置されていることに起因して、締付部材３００の締付力を、平面視で、「単位二次電池１００の正極側の外部端子２０Ａが配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域」と「単位二次電池１００の負極側の外部端子２０Ｂが配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域」の両領域に好適に供することが可能となる。以上の点において、本態様は好ましいと言える。
　一態様では、単位二次電池１００は、平面視で矩形形状を有していてよい（図１等参照）。
　本発明は、上述のように、締付部材３００の締付力を、各単位二次電池１００の一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域の全体にわたり供することを主たる特徴とする。本発明では、かかる特徴が実現されるならば、単位二次電池１００の平面視形状は、特に限定されない。しかしながら、電動バイク、電動自転車、電気自動車等の駆動電源の実際の形態（直方体）および当該駆動電源への設置し易さ等を考慮し、組電池４００の構成要素である単位二次電池１００は、平面視で矩形形状を有していることが好ましい。なお、これに限定されることなく、単位二次電池１００は、平面視で円形、楕円形等の形状を採ってもよい。
　一態様では、単位二次電池１００が、外部端子２０が配置された一方の側部１００Ａの、一方の側部１００Ａに対して略垂直な方向に延在する側部１００Ｃに対するアスペクト比が１．０以上であることが好ましい（図２および図３参照）。
　本発明は、上述のように、締付部材３００の締付力を、各単位二次電池１００の一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域の全体にわたり供することを主たる特徴とする。かかる特徴によれば、本発明の一実施形態に係る組電池４００では、組電池４００の充放電時の電池反応（化学反応）の速度および回数等の略一定性の確保と、組電池４００の充電時におけるリチウムの析出し得る領域の局所的な発生抑制という技術的効果が奏され得る。
　これにつき、かかる技術的効果をより好適に奏するためには、締付力により平面視で単位二次電池１００の一方の側部１００Ａと他方の側部１００Ｂとの間でより活発に行われ得る電池反応（化学反応）領域の長さ寸法が相対的に小さいことが良い。この事は、「組電池４００の充電時において当該領域内での電池反応をより迅速に行い、およびリチウム析出領域の局所的な発生箇所を可能な限り減じる」という観点に基づく。
　かかる観点を実現する態様としては、より好ましくは図２に示す態様が挙げられる。図２に示す態様は、単位二次電池１００が、外部端子２０が配置された一方の側部１００Ａの、一方の側部１００Ａに対して略垂直な方向に延在する側部１００Ｃに対するアスペクト比（ａ１／ａ２）が１．０よりも大きいものである。すなわち、図２に示す態様では、平面視で単位二次電池１００が矩形形状を有する場合において、外部端子２０が配置された一方の側部１００Ａの長さが、一方の側部１００Ａに対して略垂直な方向に延在する側部１００Ｃの長さよりも相対的に大きくなっている。換言すれば、平面視で単位二次電池１００が矩形形状を有する場合において、外部端子２０が配置された一方の側部１００Ａに対して略垂直な方向に延在する側部１００Ｃの長さが、外部端子２０が配置された一方の側部１００Ａの長さよりも相対的に小さくなっている。そのため、これに起因して、図２に示す態様によれば、「組電池４００の充電時において当該領域内での電池反応をより迅速に行い、およびリチウム析出領域の局所的な発生箇所を可能な限り減じる」ことをより好適に実施することができる。
　これに限定されることなく、好ましくは図３に示す態様が挙げられる。図３に示す態様は、単位二次電池１００が、外部端子２０が配置された一方の側部１００Ａの、一方の側部１００Ａに対して略垂直な方向に延在する側部１００Ｃに対するアスペクト比（ａ１／ａ２）が１．０であるものである。すなわち、図３に示す態様では、平面視で単位二次電池１００が矩形形状を有する場合において、外部端子２０が配置された一方の側部１００Ａの長さと、一方の側部１００Ａに対して略垂直な方向に延在する側部１００Ｃの長さとが略同一となっている。そのため、これに起因して、図３に示す態様によれば、「組電池４００の充電時において当該領域内での電池反応をより迅速に行い、およびリチウム析出領域の局所的な発生箇所を可能な限り減じる」ことを好適に実施することができる。
　なお、本発明の単位二次電池積層体２００を備える組電池４００は、電動バイク、電動自転車、電気自動車等の駆動電源として用いられる場合、図２および図３に示すように各単位二次電池１００の外部端子２０が上方向に方向付けられるように配置される。つまり、単位二次電池１００の側部１００Ｃが単位二次電池１００の高さに相当するように、各単位二次電池１００が配置される。この事は、組電池４００の高さが単位二次電池１００の側部１００Ｃの長さに相当することを意味する。従って、単位二次電池１００の側部１００Ｃの長さ寸法が相対的に大きいと、それに伴い組電池４００の高さ寸法が大きくなり得る。組電池４００の高さ寸法が大きいと、それに伴い電動バイク、電動自転車、電気自動車等への設置スペースを好適に確保できない虞があり得る。かかる点からも、単位二次電池１００の側部１００Ｃの長さ寸法が相対的に大きくならない図２および図３に示す態様が採られることが好ましい。
　確認的に付言すると、本発明は、上述のように、締付部材３００の締付力を、各単位二次電池１００の一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域の全体にわたり供することを主たる特徴とする。かかる主たる特徴に基づく技術的効果（組電池４００の充放電時の電池反応（化学反応）の速度および回数等の略一定性の確保と、組電池４００の充電時におけるリチウムの析出し得る領域の局所的な発生抑制）をより好適に奏する観点からは図２および図３に示す態様が好ましい。しかしながら、各単位二次電池１００の一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域の全体にわたって、締付部材３００の締付力が供されるならば、図２および図３に示す態様に限定されることなく、図４に示す態様が採られてよい。図４に示す態様は、単位二次電池１００が、外部端子２０が配置された一方の側部１００Ａの、一方の側部１００Ａに対して略垂直な方向に延在する側部１００Ｃに対するアスペクト比（ａ１／ａ２）が１．０よりも小さいものである。すなわち、平面視で単位二次電池１００が矩形形状を有する場合において、外部端子２０が配置された一方の側部１００Ａの長さが、一方の側部１００Ａに対して略垂直な方向に延在する側部１００Ｃの長さよりも相対的に小さくなっていてよい。換言すれば、平面視で単位二次電池１００が矩形形状を有する場合において、外部端子２０が配置された一方の側部１００Ａに対して略垂直な方向に延在する側部１００Ｃの長さが、外部端子２０が配置された一方の側部１００Ａの長さよりも相対的に大きくなっていてよい。
　以上の事から、上記のアスペクト比（ａ１／ａ２）は、好ましくは１．０以上であることが好ましい。しかしながら、これに限定されることなく、本発明の一実施形態に係る組電池４００が電動バイク、電動自転車、電気自動車等の駆動電源として用いられることを鑑み、当該アスペクト比（ａ１／ａ２）は、０．５以上２．０以下、例えば０．８以上１．７以下であってよい。
　なお、本発明は下記態様を採ってよい。
　一態様では、締付部材３００は輪状のバンド部材３０１（図５：３０１Ａ、図６：３０１Ｂ）であってよく、かつ当該バンド部材３０１が弾性部材であってよい（図５および図６参照）。
　本発明は、上述のように、締付部材３００の締付力を、各単位二次電池１００の一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域の全体にわたり供することを主たる特徴とする。本発明では、かかる特徴が実現されるならば、締付部材３００の構成は、特に限定されない。
　そこで、一例として、図５に示すように、輪状のバンド部材３０１Ａ（すなわち輪状の帯部材）が用いられてよい。輪状のバンド部材３０１Ａを用いる場合、当該バンド部材３０１Ａがリング形態を採ることに起因して、単位二次電池積層体２００の外表面２００γが当該バンド部材３０１Ａにより取り囲まれる。当該バンド部材３０１Ａが単位二次電池積層体２００の外表面２００γに対して取囲むと、これに起因してバンド部材３０１Ａによって取り囲まれた単位二次電池積層体２００の局所部分に対して当該積層体の内側領域へと作用する押圧力が生じ得る。かかる押圧力の発生は、単位二次電池積層体２００の当該局所部分に対してバンド部材３０１Ａの締付力が実質的に生じ得ることを意味する。これにより、締付部材３００として輪状のバンド部材３０１Ａを用いた場合であっても、バンド部材３０１Ａの締付力が、平面視で、各単位二次電池１００の外部端子２０が配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂまで延在する領域に供され得る。そのため、平面視で、各単位二次電池１００の外部端子２０が配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域全体にわたって、バンド部材３０１Ａの均一な締付力を供することが可能となる。
　なお、図５に示す態様と作用および効果が同様であるため重複する記載は行わないが、締付部材３００の構成としては、図５の態様に限定されることなく、輪状のバンド部材３０１Ｂ（結束バンドタイプに相当）が用いられてもよい（図６参照）。
　又、図５および図６に示す態様では、従前の図１０および図１１に示す態様（固定テープ３００’が、平面視で単位二次電池１００’の外部端子２０’が配置されていない両側部１００Ｃ’、１００Ｄ’を延在するように配置される態様）と比べ、以下の効果が奏され得る。具体的には、本発明の一実施形態に係る組電池４００が、電動バイク、電動自転車、電気自動車等の駆動電源として用いられる場合、各単位二次電池１００の外部端子２０が上方向に方向付けられるように配置されることが多い。かかる配置にて、締付部材３００に重力が作用すると、それに起因して、締付部材３００が重力方向（略下方方向）へと移動する力が作用しやすい。一方、単位二次電池１００の外部端子２０が上方向に方向付けられるように配置される場合に、外部端子２０が配置される一方の側部１００Ａは、単位二次電池１００、すなわち単位二次電池積層体２００の上面を実質的に担うこととなる。この場合、単位二次電池積層体２００の上面上にバンド部材３０１の一部が位置付けられる。そのため、単位二次電池積層体２００の上面上にバンド部材３０１の一部が位置付けられることに起因して、当該単位二次電池積層体２００の上面がバンド部材３０１の重力方向（略下方方向）への移動のストッパー壁と好適になり得る。これに対して、従前の図１０および図１１に示す態様では、固定テープ３００’の重力方向（略下方方向）への移動のストッパー壁が存在しない。以上の事から、図５および図６に示す態様は、従前の図１０および図１１に示す態様と比べて、重力方向に沿ったバンド部材３０１（すなわち、締付部材）のずれを好適に抑制することが可能である。
　又、本発明の一実施形態に係る組電池４００が、電動バイク、電動自転車、電気自動車等の駆動電源として用いられる際、その使用環境によっては、当該組電池４００が傾く場合がある。当該組電池４００の傾きは、単位二次電池１００の外部端子２０が必ずしも鉛直上方向に方向付けられないことを意味する。この場合において、図５および図６に示す態様では、従前の図１０および図１１に示す態様と比べ、以下の効果が奏され得る。具体的には、従前の図１０および図１１に示す態様では、単位二次電池１００’の外部端子２０’が上方向に方向付けられないと、それに起因して外部端子２０’の設置部分に対して近位側の領域１００X'上に位置し得る固定テープ３００’と単位二次電池積層体２００’との間に隙間が生じる場合がある。これに対して、図５および図６に示す態様では、単位二次電池１００の外部端子２０が上方向に方向付けられないとしても、それに起因して外部端子２０の設置部分に対して近位側の領域１００X上に位置し得るバンド部材３０１（すなわち、締付部材）と単位二次電池積層体２００との間に隙間が生じることを好適に抑制することが可能である。
　以上の事からも、図５および図６に示す態様では、重力方向に沿ったバンド部材３０１（すなわち、締付部材）のずれの好適な抑制および／またはバンド部材３０１（すなわち、締付部材）と単位二次電池積層体２００との間の隙間抑制が可能となる。そのため、これに起因して、平面視で、各単位二次電池１００（単位二次電池積層体２００に相当）の外部端子２０が配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域内のいずれの部分にも締付部材３００の締付力を均一に供することを「継続かつ安定して」行うことが可能となる。
　一態様では、締付部材３００は挟込部材３０２であってよい（図７参照）。
　同様に、各単位二次電池１００の一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域の全体にわたり、締付部材３００の締付力を供するという特徴が実現されるならば、締付部材３００の構成は、図５および図６に示す態様に限定されない。
　一例として、図７に示すように、挟込部材３０２（平面視で帯状の挟込部材）が用いられてよい。本態様において、当該挟込部材３０２は、側面視又は断面視にて、単位二次電池積層体２００の一方の主面２００αと他方の主面２００βとを相互に挟み込む機能を有し得る。そのため、挟込部材３０２を用いる場合、挟込部材３０２により単位二次電池積層体２００が挟み込まれる。より具体的には、単位二次電池積層体２００の一方の主面２００αと、一方の主面２００αに対向する他方の主面２００βとが、挟込部材３０２により挟み込まれる。
　かかる挟込部材３０２による挟み込みは、それに起因して当該挟込部材３０２により挟み込まれた単位二次電池積層体２００の局所部分に対して挟込力を生じさせ得る。より具体的に言うと、相互に対向する一方の挟込部材３０２Ａが、一方向（図７内の右矢印方向に相当）に単位二次電池積層体２００の一方の主面２００αを押圧する押圧力を作用させる。その一方で、他方の挟込部材３０２Ｂが、一方向とは反対方向（図７内の左矢印方向に相当）に他方の主面２００βを押圧する押圧力を作用させる。つまり、押圧力が作用する方向が互いに向かい合う関係にある。かかる関係を採ることで、当該挟込部材３０２により、単位二次電池積層体２００の局所部分に対して当該積層体２００の内側領域に押圧力を好適に生じさせ得る。
　以上の事から、締付部材３００として挟込部材３０２を用いた場合であっても、挟込部材３０２により生じ得る押圧力が、平面視で、各単位二次電池１００に作用する。具体的には、当該押圧力が、各単位二次電池１００の外部端子２０が配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂまで延在する領域に供され得る。つまり、平面視で、各単位二次電池１００の外部端子２０が配置される一方の側部１００Ａから他方の側部１００Ｂに至る領域全体にわたって、挟込部材３０２による押圧力を均一に供することが可能となる。
　一態様では、単位二次電池積層体２００に対する締付部材の締付力が、５０Ｎ以上１００Ｎ以下であってよい（図１および図８参照）。
　本発明の単位二次電池積層体２００を備える組電池４００は、電動バイク、電動自転車、電気自動車等の駆動電源として用いられる。つまり、本発明の一実施形態に係る組電池４００は相対的に電池容量の大きな電源であると言える。そのため、本発明の一実施形態に係る組電池４００の構成要素である締付部材３００の単位二次電池積層体２００に対する締付力は相対的に大きいことが要求される。具体的には、図８に示すように、単位二次電池積層体２００（すなわち各単位二次電池１００）に対する締付部材の締付力が５０Ｎ以上４００Ｎ以下である場合、かかる締付力に起因して、各単位二次電池１００の電池反応が安定的に維持され得る（すなわち、電池反応の維持率が約７～８割となる）ことが数値解析の結果より明らかとなっている（下表１参照）。
［表１］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
　なお、数値解析時にて用いた単位二次電池積層体２００（又は単位二次電池１００）の基礎データは以下のとおりである。
　　・外部端子設置側の側部の長さ：６０ｍｍ
　　・外部端子設置側の側部に対して略垂直方向に延在する側部の長さ：１００ｍｍ
　　・単位二次電池の積層方向に沿った長さ：１０ｍｍ
　　・単位二次電池の外装体の材質：アルミラミネート
　本発明の一実施形態に係る組電池は、蓄電が想定される様々な分野に利用することができる。あくまでも例示にすぎないが、家庭・小型産業用途（例えば、電動工具、ゴルフカート、家庭用・介護用・産業用ロボットの分野）、大型産業用途（例えば、フォークリフト、エレベーター、湾港クレーンの分野）、交通システム分野（例えば、ハイブリッド車、電気自動車、バス、電車、電動アシスト自転車、電動二輪車などの分野）、電力系統用途（例えば、各種発電、ロードコンディショナー、スマートグリッド、一般家庭設置型蓄電システムなどの分野）、ならびに、宇宙・深海用途（例えば、宇宙探査機、潜水調査船などの分野）に利用することができる。
４００　　　組電池
４００’　　組電池（従来）
３００　　　締付部材
３００’　　固定テープ（従来態様）
３０１　　　輪状のバンド部材
３０１Ａ　　輪状のバンド部材
３０１Ｂ　　略輪状のバンド部材（結束バンドタイプに相当）
３０２　　　挟込部材
３０２Ａ　　一方の挟込部材
３０２Ｂ　　他方の挟込部材
２００　　　単位二次電池積層体
２００’　　単位二次電池積層体（従来）
２００α　　単位二次電池積層体２００の一方の主面
２００β　　単位二次電池積層体２００の他方の主面
２００γ　　単位二次電池積層体２００の外表面
１００　　　単位二次電池
１００’　　単位二次電池（従来）
１００Ａ　　単位二次電池の外部端子が配置されている側部
１００Ｂ　　単位二次電池の外部端子が配置されている側部に対向する側部
１００Ｃ　　単位二次電池の外部端子が配置されていない側部
１００Ｃ’、１００Ｄ’　単位二次電池の外部端子が配置されていない側部（従来）
１００Ｘ　　外部端子の設置部分に対して近位側の領域
１００Ｘ’　外部端子の設置部分に対して近位側の領域（従来）
１００Ｙ　　外部端子の設置部分に対して遠位側の領域
１００Ｙ’　外部端子の設置部分に対して遠位側の領域（従来）
１００α　　単位二次電池積層体の一方の主面
１００β　　単位二次電池積層体の他方の主面
１００γ　　単位二次電池積層体の外表面
２０　　　　外部端子
２０’　　　外部端子（従来）
２０Ａ　　　正極側の外部端子
２０Ａ’　　正極側の外部端子（従来）
２０Ｂ　　　負極側の外部端子
２０Ｂ’　　負極側の外部端子（従来）
ａ１　　　　外部端子２０が配置された一方の側部１００Ａの長さ
ａ２　　　　一方の側部１００Ａに対して略垂直な方向に延在する側部１００Ｃの長さ

Claims (14)

  1. 複数の単位二次電池が積層された単位二次電池積層体を備える、組電池であって、
    　前記組電池は、前記単位二次電池積層体を締め付ける締付部材を更に備え、該締付部材が、平面視で、外部端子が配置されている前記単位二次電池の一方の側部から該一方の側部に対向する他方の側部まで延在している、組電池。
  2. 　前記締付部材が、平面視で、前記外部端子の突出方向に対して略平行な方向に延在している、請求項１に記載の組電池。
  3. 　前記単位二次電池積層体の一方の主面と、該一方の主面に対向する他方の主面とが、前記締付部材により挟み込まれる、請求項１又は２に記載の組電池。
  4. 　前記単位二次電池積層体の一方の主面と、該一方の主面に対向する他方の主面とが、前記締付部材により押圧される、請求項１～３のいずれかに記載の組電池。
  5. 　平面視で、前記単位二次電池の前記一方の前記側部に、正極側の前記外部端子と負極側の前記外部端子とが相互に離隔するように配置されており、および
    　前記締付部材が、平面視で、前記正極側の前記外部端子と前記負極側の前記外部端子との間に配置されている、請求項１～４のいずれかに記載の組電池。
  6. 　前記締付部材が、輪状のバンド部材である、請求項１～５のいずれかに記載の組電池。
  7. 　前記締付部材が、弾性部材である、請求項６に記載の組電池。
  8. 　前記締付部材が、前記単位二次電池積層体の外表面を取り囲む、請求項６又は７に記載の組電池。
  9. 　前記締付部材が、前記単位二次電池積層体の前記一方の主面と、該一方の主面に対向する前記他方の主面とを挟み込む挟込部材である、請求項１～５のいずれかに記載の組電池。
  10. 　前記単位二次電池積層体に対する前記締付部材の締付力が、５０Ｎ以上４００Ｎ以下である、請求項１～９のいずれかに記載の組電池。
  11. 　前記単位二次電池が、平面視で矩形形状を有する、請求項１～１０のいずれかに記載の組電池。
  12. 　前記単位二次電池が、前記外部端子が配置された前記一方の側部の、該一方の側部に対して略垂直な方向に延在する側部に対するアスペクト比が１．０以上である、請求項１～１１のいずれかに記載の組電池。
  13. 　前記複数の前記単位二次電池の各々の正極および負極がリチウムイオンを吸蔵放出可能な層を有する、請求項１～１２のいずれかに記載の組電池。
  14. 組電池の製造方法であって、
    　複数の単位二次電池を積層して単位二次電池積層体を形成する工程、および
    　締付部材を用いて前記単位二次電池積層体を締め付ける工程
    を含み、
    　前記締付部材を、平面視で、外部端子が配置される前記単位二次電池の一方の側部から該一方の側部に対向する他方の側部まで延在させる、製造方法。
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