JP5638183B2 - 扁平形電池の複数個を積層した組電池 - Google Patents

Description

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

図１１に、アルミラミネートフィルムを用いた電池容器を有する従来の扁平形の非水電解質二次電池１の構成例を示す。
アルミラミネートフィルムとは、アルミニウム箔の少なくとも片側に樹脂層を設けたものである。このアルミラミネートフィルムは、円筒形や角形の電池ケースの金属缶に用いられるアルミニウム板、鉄板、ニッケル板などの硬い材料とは異なって、少し力を加えると容易にたわむことから、いわゆるフレキシブルフィルムの一種である。

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

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

このような従来の組電池では、発熱源である発電要素１２に非常に近く面積も広い扁平面１ｃ同士を密着させて、非水電解質二次電池１が積層される。従って、そのお互いに密着した扁平面１ｃは、面積が大きいにもかかわらず、そこから十分な放熱ができない。その結果、充放電に伴う発熱によって電池温度が高くなりすぎるので、電池寿命が短くなるという問題が発生していた。特に、上下両側に他の電池が配置されるように中段に配置された非水電解質二次電池１では、左右の側端部１ｂと前後の端部１ａからしか放熱がなされない。従って、放熱が十分になされないという問題が特に深刻であった。

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

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

特開２００５−１０８７５０号公報

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

本発明による第一の発明は、フレキシブルフィルムを用いた電池容器を有する扁平形の電池の複数個を、扁平面同士を対向させて上下に積層した組電池であって、一組のスペーサは、それぞれ、曲面を有する上方支持板と、曲面を有する下方支持板と、それらの境界となる直線部とを有し、上下に積層され隣接する前記扁平形の電池の間に配置され、前記一組のスペーサにおける前記直線部は、上下方向に間隔を有するものであって、前記扁平形の電池の扁平面に平行な面上において対向するように、前記扁平面の中心に向かって突出し、前記上方支持部の曲面と前記下方支持部の曲面とは、薄板が凹状に湾曲したものであり、前記上下に積層され隣接する前記扁平形の電池の上側の電池のリード端子が突出していない対向する側端部における溶着部と扁平面との間の部分が、前記一組のスペーサのそれぞれの前記上方支持部の曲面と接し、前記上下に積層され隣接する前記扁平形の電池の下側の電池のリード端子が突出していない対向する側端部における溶着部と扁平面との間の部分が、前記一組のスペーサのそれぞれの前記下方支持部の曲面と接しているものである。

本発明による第二の発明は、フレキシブルフィルムを用いた電池容器を有する扁平形の電池の複数個を、扁平面同士を対向させて上下に積層した組電池において、スペーサは、板状部と支持部とを有し、前記支持部はスペーサの前記板状部の両端を上方向および下方向に突出させたものであり、前記板状部が上下に積層されて隣接する前記電池の対向する扁平面間に配置され、前記支持部は上方向および下方向に前記扁平形の電池の扁平面に平行な面上に対向する曲面を有し、前記支持部の曲面の形状は、上方向および下方向に凹状に湾曲したものであり、前記上下に積層され隣接する前記扁平形の電池のリード端子が突出していない側端部における溶着部と扁平面との間の部分が、それぞれ、前記スペーサの前記支持部の上方向および下方向の曲面と接し、前記支持部が、前記扁平形の電池のリード端子が突出する方向に前記スペーサを貫通している孔を有するものである。

本発明によれば、各電池間のスペーサによって振動や衝撃を緩衝することができるので、これらの電池の電池容器に用いるフレキシブルフィルムが損傷を受けるのを防ぐことができるようになる。特に、スペーサとして弾性体を用いれば、振動や衝撃の緩衝効果をさらに高めることができる。

本発明において、スペーサが、隣接する電池の扁平面間に隙間が生じるように、互いに間隔をあけて配置された２以上の部材であると好ましい。これによれば、これらのスペーサ間に確実に隙間をあけて放熱を促進することができるようになる。

本発明において、スペーサが、隣接する電池の扁平面間に隙間が生じるように、電池の左右の側端部を支持する部材であると好ましい。これによれば、広い扁平面間に空気等の流通を阻害するものがなくなり、電池の放熱をさらに促進することができるようになる。

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

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

本発明において、スペーサが、隣接する電池の左の側端部間と右の側端部間との少なくとも一方に孔を有すると好ましい（例えば図６）。このように孔を設けることによって、スペーサのうちの電池の側端部間に位置する部分のクッション性（衝撃緩衝性）が増す。従って、耐衝撃性に優れた組電池が得られる。

本発明において、孔が前後方向にスペーサを貫通していると好ましい。これによれば、この孔の中を空気が流れるようになり、組電池の放熱性が向上するという効果が得られる。

本発明において、スペーサが弾性体であると好ましい。これによれば、振動や衝撃に対して損傷しにくい組電池を得ることができる。

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

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

本発明の参考例１を示すものであって、上下二つの非水電解質二次電池とこ れらの間に配置されるスペーサを示す組み立て斜視図である。 本発明の参考例１を示すものであって、積層された非水電解質二次電池とこ れらの間に配置されたスペーサを示す正面図である。 本発明の参考例１の他の構成例を示すものであって、上下の二つの非水電解 質二次電池とこれらの間に配置されるスペーサを示す組み立て斜視図である。 本発明の実施例２を示すものであって、上下の二つの非水電解質二次電池と これらの間に配置されるスペーサを示す組み立て斜視図である。 本発明の実施例２を示すものであって、積層された非水電解質二次電池とこ れらの間に配置されたスペーサを示す正面図である。 本発明の実施例３を示すものであって、上下の二つの非水電解質二次電池と これらの間に配置されるスペーサを示す組み立て斜視図である。 本発明の実施例３を示すものであって、積層された非水電解質二次電池とこ れらの間に配置されたスペーサを示す正面図である。 本発明の実施例３の他の構成例を示すものであって、積層された非水電解質 二次電池とこれらの間に配置されたスペーサを示す正面図である。 本発明の参考例４を示すものであって、非水電解質二次電池とこの上下に配 置される一対のスペーサを示す組み立て斜視図である。 本発明の参考例４を示すものであって、積層された非水電解質二次電池と これらの間に配置されたスペーサを示す正面図である。 非水電解質二次電池の構成を示す組み立て斜視図である。

符号の説明

１ 非水電解質二次電池
１ａ 端部
１ｂ 側端部
１ｃ 扁平面
１１ アルミラミネートフィルム
１２ 発電要素
１３ リード端子
２ スペーサ
３ スペーサ
４ スペーサ
４ａ 上方支持部
４ｂ 下方支持部
５ スペーサ
５ａ 電池支持部
５ｂ 三角孔
６ スペーサ
６ａ 電池支持部
７ スペーサ
７ａ 端部支持部
７ｂ ガイド板

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

アルミラミネートフィルム１１としては、アルミニウム箔の一方の面に、ナイロンやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のようなバリア性を備えた強度の高い樹脂層を積層すると共に、他方の面にポリプロピレンやポリエチレン等のような熱可塑性の樹脂層を積層した３層構造の方形のフレキシブルフィルムが用いられる。また、これらのアルミラミネートフィルム１１には、扁平形の発電要素１２を嵌め込むことができるように、中央の大部分に、熱可塑性の樹脂層側が窪んだ凹部が形成されている。

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

上記２枚のアルミラミネートフィルム１１は、熱可塑性の樹脂層を向かい合わせにし、凹部同士によって形成された内側空間に発電要素１２を嵌め込む。その際、前後の端部１ａと左右の側端部１ｂの外縁側を重ね合わせて熱溶着することにより、内部が密閉された電池容器となる。この際、発電要素１２の端面から突出した各リード端子１３は、前後の端部１ａの外縁側のアルミラミネートフィルム１１が熱溶着された部分の間を通して外部に突出するようになっている。また、電解液は、前後の端部１ａの外縁側と左右の側端部１ｂの外縁側のアルミラミネートフィルム１１が熱溶着により全て密閉される前に、発電要素１２が収納された空間に充填される。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

なお、参考例１で示した非水電解質二次電池１は、左右の側端部１ｂのアルミラミネートフィルム１１が熱溶着された部分を上方に折り曲げることにより、組電池の左右の幅を狭めるようにしているが、側端部１ｂを折り曲げていない非水電解質二次電池１にも同様に実施可能である。

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

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

また、スペーサ２にゴムを用いた参考例１と従来例の組電池について振動試験（ＪＩＳ Ｃ８７１１）を実施した。その結果、従来例では非水電解質二次電池１のアルミラミネートフィルム１１に亀裂が生じる不具合が発生したが、実施例１ではこのような不具合は発見できなかったので、アルミラミネートフィルム１１の損傷を防止できることも確認できた。

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

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

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

なお、実施例２で示した非水電解質二次電池１も、左右の側端部１ｂのアルミラミネートフィルム１１が熱溶着された部分を上方に折り曲げることにより、組電池の左右の幅を狭めるようにしているが、側端部１ｂを折り曲げていない非水電解質二次電池１にも同様に実施可能である。

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

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

［実施例３］
実施例３は、図６及び図７に示すように、上下に積層されて隣接する非水電解質二次電池１の対向する扁平面１ｃ間と側端部１ｂ間（左右両方）のすべてにスペーサ５が配置された場合を示す（本発明による第四の発明の実施例）。このスペーサ５は、樹脂成形によって作製された板状であり、左右の両端部に電池支持部５ａが形成されている。電池支持部５ａは、スペーサ５の両端部を上下方向に突出させた部分である。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ここで、１個の非水電解質二次電池１の上下に配置する２個のスペーサ７を一対のものとして説明した。しかし、複数の非水電解質二次電池１を積層した場合、隣接する二個の非水電解質二次電池１の間には、上方の非水電解質二次電池１の一対のスペーサ７のうちの下側のものと、下方の非水電解質二次電池１の一対のスペーサ７のうち上側のものとが一組となって、これらの非水電解質二次電池１の間に配置されることになる。

なお、参考例４で示した非水電解質二次電池１も、左右の側端部１ｂのアルミラミネー
トフィルム１１が熱溶着された部分を上方に折り曲げることにより、組電池の左右の幅を
狭めるようにしているが、側端部１ｂを折り曲げていない非水電解質二次電池１にも同様
に実施可能である。この場合、スペーサ７の左右の端部は、参考例４のように上下に折り
曲げてもよいし、折り曲げずに非水電解質二次電池１の側端部１ｂに沿うように水平なま
まにしていてもよい。

参考例４によれば、スペーサ７のガイド板７ｂが非水電解質二次電池１の端部１ａ間の
隙間の空気を側端部１ｂ間の隙間に導いて流通を促す。従って、各非水電解質二次電池１
の放熱を促進して、上下端部の非水電解質二次電池１と中央部に積層された非水電解質二
次電池１との温度差を減少することができる。

また、樹脂製の枠体からなるスペーサ７が弾性（バネ弾性）を有し、端部支持部７ａが非水電解質二次電池１の前後の端部１ａを支持するので、外部からの振動や衝撃に対して緩衝効果を発揮することもできる。しかも、隣接する非水電解質二次電池１の対向する扁平面１ｃ間は近接しているので、組電池の上下の高さが従来よりも高くなるようなこともなくなる。

この参考例４の組電池と上記参考例１、および上記実施例２〜３の組電池の容積を比べた結果、参考例４は参考例１、および実施例２〜３に比べて２０％容積を縮小できることが確認できた。しかも、各非水電解質二次電池１の放熱効果も大きく損なうことがなかった。

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

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

Claims (2)

1. フレキシブルフィルムを用いた電池容器を有する扁平形の電池の複数個を、扁平面同士を対向させて上下に積層した組電池において、
   一組のスペーサは、それぞれ、曲面を有する上方支持板と、曲面を有する下方支持板と、それらの境界となる直線部とを有し、上下に積層され隣接する前記扁平形の電池の間に配置され、
   前記一組のスペーサにおける前記直線部は、上下方向に間隔を有するものであって、前記扁平形の電池の扁平面に平行な面上において対向するように、前記扁平面の中心に向かって突出し、
   前記上方支持部の曲面と前記下方支持部の曲面とは、薄板が凹状に湾曲したものであり、
   前記上下に積層され隣接する前記扁平形の電池の上側の電池のリード端子が突出していない対向する側端部における溶着部と扁平面との間の部分が、前記一組のスペーサのそれぞれの前記上方支持部の曲面と接し、
   前記上下に積層され隣接する前記扁平形の電池の下側の電池のリード端子が突出していない対向する側端部における溶着部と扁平面との間の部分が、前記一組のスペーサのそれぞれの前記下方支持部の曲面と接している、組電池。
2. フレキシブルフィルムを用いた電池容器を有する扁平形の電池の複数個を、扁平面同士を対向させて上下に積層した組電池において、
   スペーサは、板状部と支持部とを有し、
   前記支持部はスペーサの前記板状部の両端を上方向および下方向に突出させたものであり、前記板状部が上下に積層されて隣接する前記電池の対向する扁平面間に配置され、
   前記支持部は上方向および下方向に前記扁平形の電池の扁平面に平行な面上に対向する曲面を有し、前記支持部の曲面の形状は、上方向および下方向に凹状に湾曲したものであり、
   前記上下に積層され隣接する前記扁平形の電池のリード端子が突出していない側端部における溶着部と扁平面との間の部分が、それぞれ、前記スペーサの前記支持部の上方向および下方向の曲面と接し、
   前記支持部が、前記扁平形の電池のリード端子が突出する方向に前記スペーサを貫通している孔を有する、
   組電池。

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