JP4085741B2 - 単電池、電池モジュールおよび組電池 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラミネートフィルムで被覆された電池に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
近年、電気を動力源とする電気自動車（ＥＶ）や、エンジンとモータとを組み合わせたハイブリッドカー（ＨＥＶ）が注目を集めている。これらの動力源として、軽量性の観点から、ラミネートフィルムによって被覆された電池、いわゆるラミネートフィルム外装電池が注目されている。
【０００３】
ラミネートフィルム外装電池は、電池本体に水分が浸入すると性能が低下し、電池の劣化が促進されるため、ラミネートフィルムが相互に接合されている接合部分におけるシール性が重要な問題となる。
【０００４】
一般的なラミネートフィルム外装電池において、前記接合部分の防水性は、家電製品に用いられることを前提としている。しかし、車両に搭載して用いる場合は、家電製品に用いられる電池と比較して厳しい環境下で使用されるため、接合部分の防水性はより高いものが求められる。
【０００５】
そこで、本発明は、ラミネートフィルムの接合部分における防水性の向上を図り、水分の浸入による電池本体の劣化を防止することができるラミネートフィルム外装電池を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための発明は、可撓性を有するラミネートフィルムを相互に接合することによって被覆された電池本体と、前記電池本体に一端が電気的に接続され他端が前記ラミネートフィルムより突出した電極リードと、を有する単電池において、
前記ラミネートフィルムの外周縁部に対応する凹部形状を有する防水性のキャップ部材が、前記外周縁部に嵌合して取り付けられており、前記外周縁部は、前記キャップ部材を包み込むように折りたたまれ、固定されていることを特徴とする単電池である。そして、可撓性を有するラミネートフィルムを相互に接合することによって被覆された電池本体と、前記電池本体に一端が電気的に接続され他端が前記ラミネートフィルムより突出した電極リードと、を有する単電池において、
前記ラミネートフィルムの外周縁部に対応する凹部形状を有する防水性のキャップ部材が、前記外周縁部に嵌合して取り付けられており、前記ラミネートフィルムの接合部分の全周がシール材によって覆われていることを特徴とする単電池である。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、ラミネートフィルム外装電池のラミネートフィルムの接合部分における防水性を向上することができ、接合部分から電池本体への水分浸入を防止できるので、水分の浸入による電池本体の劣化を防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【０００９】
なお、本明細書においては、「単電池」、「電池モジュール」および「組電池」は、それぞれ、以下のように定義される。「単電池」とは、可撓性を有するラミネートフィルムを相互に接合して電池本体を被覆した電池、いわゆるラミネートフィルム外装電池の個々のそれぞれの電池をいう。「電池モジュール」とは、複数の単電池を電気的に接続した電池をいう。組電池とは、複数の電池モジュールを電気的に接続した電池をいう。「単電池」はもちろんのこと、「電池モジュール」および「組電池」のそれぞれも電池として用いられる。「単電池」、「電池モジュール」および「組電池」のそれぞれの名称は、電池の大きさの違いを理解し易くするために用いられる。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る単電池としてのラミネートフィルム外装電池５０を示す平面図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位を拡大して示す断面図、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位の外周縁部４１を拡大して示す部分断面図、図１（Ｄ）は、図１（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿う部位の外周縁部４１を拡大して示す部分断面図である。図２（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係るラミネートフィルム外装電池５０を作成する過程を示す図である。
【００１１】
図１（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、本実施形態のラミネートフィルム外装電池５０は、可撓性を有するラミネートフィルム４２、４３を相互に接合することによって被覆された電池本体４４と、電池本体４４に一端が電気的に接続され他端がラミネートフィルム４２、４３より突出した電極リード４５と、を有するラミネートフィルム外装電池５０において、ラミネートフィルム４２、４３の外周縁部４１に対応する凹部形状を有する防水性のキャップ部材５１、５２が、外周縁部４１に嵌合して取り付けられていることを特徴とするラミネートフィルム外装電池５０である。前記キャップ部材５１、５２は、略コの字状の断面を有している。また、ラミネートフィルム外装電池５０は、ラミネートフィルム４２、４３の接合部分４７の全周がシール材６２によって覆われている。電極リード４５は正極と負極とがそれぞれ反対方向（図１（Ａ）においては上下方向）に伸びて突出している。
【００１２】
図１（Ａ）に示すように、キャップ部材５１、５２は、外周縁部４１の全周に取り付けられている。図１（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、キャップ部材５１、５２の凹部５４は、外周縁部４１と密着する形状に形成されている。外周縁部４１のうち電極リード４５が突出している部分に取り付けられるキャップ部材５１は、電極リード４５を挿通するための貫通孔５６が設けられている。貫通孔５６は、電極リード４５と密着する形状および大きさに形成されている。キャップ部材５１、５２は、ラミネートフィルム外装電池の特徴である軽量性と、電極リード４５が接触し得る部分は絶縁性を有することが好ましいことと、を考慮し、樹脂製の材質を用いて形成されている。もちろん、防水性を満たしていれば他の材質であってもよい。
【００１３】
図１（Ｃ）（Ｄ）に示すように、ラミネートフィルム４２、４３は、高分子と金属とを複合して構成されており、詳細には、内方から表面にかけて順に、熱融着性の高分子からなる接着層４２ａ、４３ａと、金属箔からなる層４２ｂ、４３ｂと、高分子からなる外装保護層４２ｃ、４３ｃと、を有している。各ラミネートフィルム４２、４３は、略矩形状を有しており、電池本体４４を挟み込むように被覆している。図１（Ｂ）に示すように、２枚のラミネートフィルム４２、４３は、電池本体４４の外側からフィルム端部にかけて、相互に接合されている。ラミネートフィルム４２、４３は、熱融着によって接着層４２ａ、４３ａを溶かして相互に接合される。ラミネートフィルム４２、４３が相互に接合されている耳部分を外周縁部４１という。
【００１４】
ラミネートフィルム外装電池５０は、ラミネートフィルム４２、４３の接合部分４７が水分を透過しないシール材６２によって覆われている。前述したキャップ部材５１、５２は、シール材６２によって覆われたラミネートフィルム外装電池５０の外周縁部４１を覆うように取り付けられている。シール材６２の材質は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エポキシ系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）等の樹脂が例示できる。ただし、本発明のシール材６２は、これらに制限されるべきものではない。
【００１５】
電極リード４５は、ラミネートフィルム外装電池５０が充放電するための電極として用いられる。
【００１６】
次に、図２を参照して、外周縁部４１へのキャップ部材５１、５２の取り付けの手順と、接合部分４７をシール材６２で覆う手順と、を示す。
【００１７】
図２（Ａ）に示すように、一般的なラミネートフィルム外装電池４０を用意する。接合部分４７をシール材６２で覆うために、液体状のシール剤（図示せず）を用意する。気泡や異物が混入すると防水性を低下させる虞があるので、気泡等が入らないように注意しながら接合部分４７にシール剤を塗布する。塗布されるシール剤の厚みは、防水性の観点から決定される。塗布後、シール剤が硬化することによってシール材６２が形成され、図２（Ｂ）に示すラミネートフィルム外装電池６０となる。
【００１８】
次に、図２（Ｃ）に示すように、接合部分４７がシール材６２で覆われたラミネートフィルム外装電池６０と、該ラミネートフィルム外装電池６０の大きさおよび形状に対応する四分割されたキャップ部材５１、５２と、を用意する。本実施形態のキャップ部材５１、５２は、平板状の材料を折り曲げて作成されており、断面が略コの字状を有している。各キャップ部材５１、５２を電池本体４４の方向（図示中の矢印方向）へ移動させ、それぞれを外周縁部４１に嵌め込む。キャップ部材５１は、電極リード４５を挿通する貫通孔５６が設けられており、貫通孔５６に電極リード４５を通し、電極リード４５を折り曲げないようにして外周縁部４１に嵌め込まれる。
【００１９】
図２（Ｄ）に示すように、各キャップ部材５１、５２は、端面５１ａ、５２ａが相互に隣接して配置されている。キャップ部材５１、５２は、外周縁部４１に嵌め込んだだけでは、脱落する虞がある。そこで、キャップ部材５１、５２の隣接する端面５１ａ、５２ａを相互に接着剤で接合し、四分割されていたものを一体的に形成することによって、ラミネートフィルム外装電池５０の作成が完了する。
【００２０】
上述したように、第１の実施形態は、可撓性を有するラミネートフィルム４２、４３を相互に接合することによって被覆された電池本体４４と、電池本体４４に一端が電気的に接続され他端がラミネートフィルム４２、４３より突出した電極リード４５と、を有するラミネートフィルム外装電池５０において、ラミネートフィルム４２、４３の外周縁部４１に対応する凹部形状を有する防水性のキャップ部材５１、５２が、外周縁部４１に嵌合して取り付けられていることを特徴とするラミネートフィルム外装電池５０であるので、水分が接合部分４７に接触することを防止することができ、接合部分４７から電池本体４４への水分の浸入を防止することができ、水分の浸入による電池本体４４の性能の劣化を防止することができ、長期間に渡ってラミネートフィルム外装電池５０の性能を維持することができる。
【００２１】
また、ラミネートフィルム外装電池５０は、ラミネートフィルム４２、４３の接合部分４７の全周がシール材６２によって覆われていることを特徴としているので、接合部分４７からの水分の浸入を防止することができ、電池本体４４の性能の劣化を防止することができ、長期間に渡ってラミネートフィルム外装電池５０の性能を維持することができ、さらに、ラミネートフィルム外装電池５０の外力による変形に対する強度を向上することができる。
【００２２】
このように、ラミネートフィルム外装電池５０は、キャップ部材５１、５２と、シール材６２とを併用しているので、より確実に接合部分４７からの水分の浸入を防止することができる。
【００２３】
キャップ部材５１、５２は、略コの字状の断面を有することを特徴としているので、平板形状の材料を折り曲げるだけで作成することができ、キャップ部材５１、５２の作成を容易にすることができる。
【００２４】
本実施形態では、シール材６２は、液体状の樹脂からなるシール剤を用いたので、シール剤を塗布し、硬化するのを待つだけで、接合部分４７をシール材６２で覆うことができる。
【００２５】
キャップ部材５１、５２は、外周縁部４１の全周に一体的に取り付けられているので、ラミネートフィルム外装電池５０から脱落する虞を防止することができる。また、キャップ部材５１、５２に外力が付加された場合、キャップ部材５１、５２全体で外力を受けることができるので、負荷を分散することができ、キャップ部材５１、５２、ひいては外力によってラミネートフィルム外装電池５０が損傷することを防止することができる。
【００２６】
なお、キャップ部材５１、５２の製造方法は平板を折り曲げて作成するだけでなく、例えば、型枠による射出成型などの従来公知の方法によって作成してもよい。また、キャップ部材５１、５２は、外周縁部４１に直接、接着剤や熱融着等によって接合されていてもよい。
【００２７】
また、キャップ部材５１、５２は四分割にされている必要はなく、外周縁部４１の形状に適した数量に分割することができる。また、キャップ部材５１、５２は、伸縮自在な材料によって予め一体的に作成した場合には、分割されていなくてもよい。キャップ部材５１、５２が伸縮自在な材料によって予め一体的に作成されている場合は、キャップ部材５１、５２は、着脱可能に取り付けることができる。
【００２８】
また、シール材６２は、液体状のシール剤を塗布する以外の方法によって作成してもよい。例えば、固体状のシール剤を接合部分４７に設置した後、該シール剤を熱融着することによってシール材６２を形成し、接合部分４７を覆ってもよい。また、ゲル状のシール剤を塗布してシール材６２を作成してもよい。
【００２９】
（第１の実施形態の改変例１）
図３（Ａ）は、本発明の第１の実施形態の改変例１に係るラミネートフィルム外装電池７０を示す平面図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位の外周縁部４１を拡大して示す部分断面図、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う部位の外周縁部４１を拡大して示す部分断面図である。
【００３０】
図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本改変例におけるラミネートフィルム外装電池７０は、外周縁部４１に対応する凹部形状を有する防水性のキャップ部材５１、５２が、外周縁部４１に嵌合して取り付けられている。
【００３１】
本改変例は、ラミネートフィルム４２、４３の接合部分４７がシール部材によって覆われていない点において、第１の実施形態と異なっている。
【００３２】
本改変例は、第１の実施形態と対比して接合部分４７がシール部材によって覆われていないので、ラミネートフィルム外装電池７０の作成を第１の実施形態に示したラミネートフィルム外装電池５０よりも容易にすることができる。
【００３３】
（第１の実施形態の改変例２）
図４（Ａ）は、本発明の第１の実施形態の改変例２に係るラミネートフィルム外装電池６０を示す平面図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位の外周縁部４１を拡大して示す部分断面図、図４（Ｃ）〜（Ｅ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位の外周縁部４１を覆うシール材のバリエーションを拡大して示す部分断面図である。
【００３４】
図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、本改変例におけるラミネートフィルム外装電池６０は、ラミネートフィルム４２、４３の接合部分４７の全周がシール材６２によって覆われている。本改変例は、キャップ部材が外周縁部４１に取り付けられていない点において、第１の実施形態と異なっている。
【００３５】
本改変例は、第１の実施形態と対比して外周縁部４１にキャップ部材が取り付けられていないので、ラミネートフィルム外装電池６０の作成を第１の実施形態のラミネートフィルム外装電池５０よりも容易にすることができ、部品点数を削減することができる。
【００３６】
図４（Ｃ）〜（Ｅ）に示すように、シール材は、図４（Ｂ）に示される形状に限られず、状況に応じて種々のバリエーションの形状を有するシール材６３、６４、６５を用いることができる。
【００３７】
図４（Ｃ）に示すシール材６３は、接合部分４７を確実に被覆しているので、接合部分からの水分の浸入を防止することができ、また、シール材６３を作成するときに必要となるシール剤の量を少なくすることができる。
【００３８】
図４（Ｄ）に示すシール材６４は、シール材６２よりも外周縁部４１を広く覆っているので、ラミネートフィルム外装電池６０の外力による変形に対する強度を、より向上することができる。
【００３９】
図４（Ｅ）に示すシール材６５は、シール材６４と同様、シール材６２よりも外周縁部４１を広く覆っているので、ラミネートフィルム外装電池６０の外力による変形に対する強度を向上することができる。また、シール材６５の断面形状が略楕円形状であることから、シール材を液体状のシール剤を塗布することによって作成する場合、シール材６４よりも作成を容易にすることができる。
【００４０】
（第１の実施形態の改変例３）
図５（Ａ）は、本発明の第１の実施形態の改変例３に係るラミネートフィルム外装電池８０を示す平面図、図５（Ｂ）は、該ラミネートフィルム外装電池８０の正面図である。
【００４１】
本改変例は、キャップ部材８１を、電極リード４５がラミネートフィルムから突出している部分を含む部位にのみ取り付けている点において、第１の実施形態と異なっている。また、本改変例において、キャップ部材８１は、貫通孔８２に電極リード４５を挿通して外周縁部４１に嵌め込まれ、接着剤を塗布することによって外周縁部４１に接着されている点で、第１の実施形態と異なっている。
【００４２】
本改変例は、電極リード４５を間に挟んでおりラミネートフィルム４２、４３が直接に接合されていないために、ラミネートフィルム外装電池５０の外周縁部４１のうち最も水分が浸入し易い電極リード４５の突出している部分にキャップ部材８１が取り付けられているので、電池本体４４への水分の浸入を効率よく防止することができる。また、キャップ部材を全周につける場合と比較して、部品点数を削減することができる。
【００４３】
なお、ラミネートフィルム外装電池８０は、シール材６２で覆われず、キャップ部材８１のみが電極リード４５を含む部位に取り付けられていてもよく、このことによって、ラミネートフィルム外装電池８０を作成する工程を少なくすることができる。また、キャップ部材８１は、ゴムなどの弾性体からなる材料を用いることによって、外周縁部に接着剤によって接着されていなくても脱落を防止することができる。
【００４４】
（第２の実施形態）
図６（Ａ）は、第２の実施形態におけるキャップ部材９１を取り付けたラミネートフィルム外装電池９０の平面図、図６（Ｂ）は、該ラミネートフィルム外装電池９０の正面を部分的に拡大した図である。
【００４５】
図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、本実施形態におけるラミネートフィルム外装電池９０の外周縁部４１は、キャップ部材９１を包み込むように折りたたまれ、固定されている点で、第１の実施形態と異なっている。
【００４６】
本実施形態の作成手順は、まず、電極リード４５が伸びる方向（図６（Ａ）においては、上下方向）に平行に沿った外周縁部４１に、外周縁部４１よりも狭い幅、好ましくは外周縁部４１の半分以下の幅を有するキャップ部材９１を取り付ける。次に、キャップ部材９１を電池本体４４の方へ向けてキャップ部材９１と外周縁部４１とが密着するように巻き込み、接着剤を表面に塗布して相互に接合する。
【００４７】
本実施形態では、外周縁部４１は、キャップ部材９１を包み込むように折りたたまれ、固定されているので、キャップ部材９１が外周縁部４１の全周に一体的に取り付けられていなくても、外周縁部４１から脱落する虞を防止することができる。また、外周縁部４１の折り曲げられた箇所には、ラミネートフィルム４２、４３を圧迫する力が加わるため、ラミネートフィルム４２、４３を接合する強くなり、水分の浸入を防止することができる。
【００４８】
なお、キャップ部材９１は、図示例のように、外周縁部４１の２箇所に取り付けるのではなく、一箇所（図５（Ａ）においては、右もしくは左のみ）だけにとりつけて外周縁部４１を巻き込んでラミネートフィルム外装電池を作成してもよい。
【００４９】
（第３の実施形態）
図７（Ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る電池モジュール２０を示す平面図、図７（Ｂ）は、該電池モジュール２０の側面図である。
【００５０】
第３の実施形態に係る電池モジュール２０は、第１の実施形態に示したラミネートフィルム外装電池５０を、少なくとも２つ以上、電気的に接続して構成した電池である。
【００５１】
図７（Ａ）に示すように、電池モジュール２０は、略直方体のケース２１内に、電極リード４５が伸びる方向に対して直交する方向にラミネートフィルム外装電池５０が６列並べられている（図７（Ａ）においては左右方向）。さらに、各列は、図７（Ｂ）に示すように、ラミネートフィルム外装電池５０が４個積層されている（図７（Ｂ）においては左右方向）。電池モジュール２０のうち、ラミネートフィルム外装電池５０が複数積層（図示例では４個）された１列を、電池群３０と定義する。
【００５２】
電池群３０は、電極リード４５を一の面に揃え、さらに外周も揃えて、図７（Ｂ）において左右方向に積層されている。さらに、電池群３０は、例えば、図７（Ｂ）中の下方に正極を、上方に負極を、というようにラミネートフィルム外装電池５０の同極を揃えて積層されている。電極リード４５は、図中左側の電極リード４５と右側の電極リード４５との間に配置されたバスバー３１を介して、電気的に接続されている。つまり、図示する電池群３０にあっては、４個のラミネートフィルム外装電池５０は、電気的に並列接続されている。バスバー３１の高さ寸法は、左側の電極リード４５と右側の電極リード４５との間の隙間寸法に略等しい寸法が好ましい。このように寸法を設定すれば、電極リード４５に生じる曲げ変形が小さく、電池本体４４と電極リード４５の一端との接続個所の破損などを防止することができる。
【００５３】
図７（Ａ）に示すように、６列並べられた電池群３０は、電気的に異極をなす電極リード４５を隣接させてケース２１内に収納されている。各電池群３０は、隣接する異極同士をバスバー３１を介して電気的に接続されている。つまり、図示する電池モジュール２０にあっては、６列の電池群３０は、電気的に直列接続されている。
【００５４】
上述したように、第３の実施形態は、第１の実施形態で示されたラミネートフィルム外装電池５０を、複数電気的に接続して構成されることを特徴とする電池モジュール２０であるので、防水性に優れた電池モジュールを提供することができる。
【００５５】
なお、電池モジュール２０を構成するラミネートフィルム外装電池５０は、本実施形態に示した組み合わせに限られず、複数個電気的に直列接続、並列接続、または直列と並列との複合接続がされていてもよい。このように、ラミネートフィルム外装電池５０の電気的な接続形式と数量との組み合わせによって、要求される容量や電圧等を満たす最適の電池モジュール２０を提供することができる。
【００５６】
また、電池モジュールを構成する電池は、ラミネートフィルム外装電池５０に限られず、第１の実施形態の各改変例に示されるラミネートフィルム外装電池６０、７０、８０、９０を用いてもよい。
【００５７】
また、ケース２１内には、ラミネートフィルム外装電池を保持する手段を取り付けてもよい。例えば、スプリング等の弾性体によって各ラミネートフィルム外装電池を支持し、ラミネートフィルム外装電池に加わる外力を吸収させる手段を用いることができる。係る手段を用いることにより、振動等によって電池モジュール２０を構成するラミネートフィルム外装電池がずれる虞を防止することができる。
【００５８】
（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係る組電池１０を示す斜視図である。
【００５９】
図示例の組電池１０は、外観が略直方体である電池モジュール２０を６個、ケース２１の端面を揃えて積み重ねることによって構成されている。また、組電池１０は、各電池モジュール２０の端面を連結板１３を用いて相互に固定して構成されている。各電池モジュール２０は、外部へ突出した正極と負極との電極端子３２ａを各一個ずつ有しており、各電極端子３２ａの同極は、電極端子連結板１１によって相互に接続されている。このようにして、組電池１０は、電池モジュール２０を電気的に６個並列に接続して構成されている。
【００６０】
この組電池１０では、電極端子連結板１１の端部１１ａが外部との電気の授受するための電極として用いられる。各電池モジュール２０の電極端子３２ａは、それぞれ絶縁カバー１２により保護されており、電極の正極および負極を明確にするため、例えば、各極を赤と青とに色分けして識別できるようにしてある。
【００６１】
第３の実施形態に示される電池モジュール２０を、少なくとも２つ以上、電気的に接続して構成されることを特徴とする組電池１０であるので、防水性に優れた組電池を提供することができる
【００６２】
本実施形態の組電池１０は、略直方体のケース２１で覆われている電池モジュール２０を積み重ねることによって構成されているので、組み立てを容易に行うことができる。
【００６３】
なお、組電池１０は、上述したものに限られず、電池モジュール２０を複数個電気的に並列接続、直列接続または直列と並列とに複合接続して構成されていてもよい。このような電池モジュール２０の電気的な接続形式と数量との組み合わせによって、要求される容量や電圧等を満たす最適の組電池１０を提供することができる。
【００６４】
（第５の実施形態）
図９は、本発明の組電池１０を搭載した車両５を示す概要図である。
【００６５】
本実施形態の組電池１０は、車両５に搭載される電池として用いられる。組電池１０は、車両５の主動力源または補助動力源として車両５に搭載され、車両５の車内空間やトランクルームを広く確保するために、車両５の座席下部近傍に設置されている。
【００６６】
上述したように、第５の実施形態は、組電池１０は車両５に搭載される電池であることを特徴とする組電池１０であり、複数のラミネートフィルム外装電池５０からなるので、防水性に優れている。また、金属製の外装缶を用いた電池と比較して車両５の動力源を軽量にすることができ、車両５の全体を軽量にすることができるので、車両５の燃費向上に貢献することができる。
【００６７】
なお、組電池１０の設置場所は、上記の場所に制限されるものではなく、後部トランクルームの下部に設置しても良いし、あるいはＥＶ（電気自動車）のようにエンジンを搭載していないのであれば、一般的な車両がエンジンを搭載している場所である車両の前方に、エンジンの替わりに設置することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る単電池としてのラミネートフィルム外装電池を示す平面図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位を拡大して示す断面図、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位の外周縁部を拡大して示す部分断面図、図１（Ｄ）は、図１（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿う部位の外周縁部を拡大して示す部分断面図である。
【図２】図２（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係るラミネートフィルム外装電池を作成する過程を示す図である。
【図３】図３（Ａ）は、本発明の第１の実施形態の改変例１に係るラミネートフィルム外装電池を示す平面図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位の外周縁部を拡大して示す部分断面図、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う部位の外周縁部を拡大して示す部分断面図である。
【図４】図４（Ａ）は、本発明の第１の実施形態の改変例２に係るラミネートフィルム外装電池を示す平面図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位の外周縁部を拡大して示す部分断面図、図４（Ｃ）〜（Ｅ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位の外周縁部を覆うシール材のバリエーションを拡大して示す部分断面図である。
【図５】図５（Ａ）は、本発明の第１の実施形態の改変例３に係るラミネートフィルム外装電池を示す平面図、図５（Ｂ）は、該ラミネートフィルム外装電池の正面図である。
【図６】図６（Ａ）は、第２の実施形態におけるキャップ部材を取り付けたラミネートフィルム外装電池の平面図、図６（Ｂ）は、該ラミネートフィルム外装電池の正面を部分的に拡大した図である。
【図７】図７（Ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る電池モジュールを示す平面図、図７（Ｂ）は、該電池モジュールの側面図である。
【図８】図８は、本発明の第４の実施形態に係る組電池を示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明の第５の実施形態に係る組電池を搭載した車両を示す概要図である。
【符号の説明】
５…車両
１０…組電池
２０…電池モジュール
４１…外周縁部
４２、４３…ラミネートフィルム
４４…電池本体
４５…電極リード
４７…接合部分
５０、６０、７０、８０、９０…ラミネートフィルム外装電池（単電池）
５１、５２、８１、９１…キャップ部材
６２、６３、６４、６５…シール材
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラミネートフィルムで被覆された電池に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
近年、電気を動力源とする電気自動車（ＥＶ）や、エンジンとモータとを組み合わせたハイブリッドカー（ＨＥＶ）が注目を集めている。これらの動力源として、軽量性の観点から、ラミネートフィルムによって被覆された電池、いわゆるラミネートフィルム外装電池が注目されている。
【０００３】
ラミネートフィルム外装電池は、電池本体に水分が浸入すると性能が低下し、電池の劣化が促進されるため、ラミネートフィルムが相互に接合されている接合部分におけるシール性が重要な問題となる。
【０００４】
一般的なラミネートフィルム外装電池において、前記接合部分の防水性は、家電製品に用いられることを前提としている。しかし、車両に搭載して用いる場合は、家電製品に用いられる電池と比較して厳しい環境下で使用されるため、接合部分の防水性はより高いものが求められる。
【０００５】
そこで、本発明は、ラミネートフィルムの接合部分における防水性の向上を図り、水分の浸入による電池本体の劣化を防止することができるラミネートフィルム外装電池を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための発明は、可撓性を有するラミネートフィルムを相互に接合することによって被覆された電池本体と、前記電池本体に一端が電気的に接続され他端が前記ラミネートフィルムより突出した電極リードと、を有する単電池において、
前記ラミネートフィルムの外周縁部に対応する凹部形状を有する防水性のキャップ部材が、前記外周縁部に嵌合して取り付けられており、前記外周縁部は、前記キャップ部材を包み込むように折りたたまれ、固定されていることを特徴とする単電池である。そして、可撓性を有するラミネートフィルムを相互に接合することによって被覆された電池本体と、前記電池本体に一端が電気的に接続され他端が前記ラミネートフィルムより突出した電極リードと、を有する単電池において、
前記ラミネートフィルムの外周縁部に対応する凹部形状を有する防水性のキャップ部材が、前記外周縁部に嵌合して取り付けられており、前記ラミネートフィルムの接合部分の全周がシール材によって覆われていることを特徴とする単電池である。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、ラミネートフィルム外装電池のラミネートフィルムの接合部分における防水性を向上することができ、接合部分から電池本体への水分浸入を防止できるので、水分の浸入による電池本体の劣化を防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【０００９】
なお、本明細書においては、「単電池」、「電池モジュール」および「組電池」は、それぞれ、以下のように定義される。「単電池」とは、可撓性を有するラミネートフィルムを相互に接合して電池本体を被覆した電池、いわゆるラミネートフィルム外装電池の個々のそれぞれの電池をいう。「電池モジュール」とは、複数の単電池を電気的に接続した電池をいう。組電池とは、複数の電池モジュールを電気的に接続した電池をいう。「単電池」はもちろんのこと、「電池モジュール」および「組電池」のそれぞれも電池として用いられる。「単電池」、「電池モジュール」および「組電池」のそれぞれの名称は、電池の大きさの違いを理解し易くするために用いられる。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る単電池としてのラミネートフィルム外装電池５０を示す平面図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位を拡大して示す断面図、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位の外周縁部４１を拡大して示す部分断面図、図１（Ｄ）は、図１（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿う部位の外周縁部４１を拡大して示す部分断面図である。図２（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係るラミネートフィルム外装電池５０を作成する過程を示す図である。
【００１１】
図１（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、本実施形態のラミネートフィルム外装電池５０は、可撓性を有するラミネートフィルム４２、４３を相互に接合することによって被覆された電池本体４４と、電池本体４４に一端が電気的に接続され他端がラミネートフィルム４２、４３より突出した電極リード４５と、を有するラミネートフィルム外装電池５０において、ラミネートフィルム４２、４３の外周縁部４１に対応する凹部形状を有する防水性のキャップ部材５１、５２が、外周縁部４１に嵌合して取り付けられていることを特徴とするラミネートフィルム外装電池５０である。前記キャップ部材５１、５２は、略コの字状の断面を有している。また、ラミネートフィルム外装電池５０は、ラミネートフィルム４２、４３の接合部分４７の全周がシール材６２によって覆われている。電極リード４５は正極と負極とがそれぞれ反対方向（図１（Ａ）においては上下方向）に伸びて突出している。
【００１２】
図１（Ａ）に示すように、キャップ部材５１、５２は、外周縁部４１の全周に取り付けられている。図１（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、キャップ部材５１、５２の凹部５４は、外周縁部４１と密着する形状に形成されている。外周縁部４１のうち電極リード４５が突出している部分に取り付けられるキャップ部材５１は、電極リード４５を挿通するための貫通孔５６が設けられている。貫通孔５６は、電極リード４５と密着する形状および大きさに形成されている。キャップ部材５１、５２は、ラミネートフィルム外装電池の特徴である軽量性と、電極リード４５が接触し得る部分は絶縁性を有することが好ましいことと、を考慮し、樹脂製の材質を用いて形成されている。もちろん、防水性を満たしていれば他の材質であってもよい。
【００１３】
図１（Ｃ）（Ｄ）に示すように、ラミネートフィルム４２、４３は、高分子と金属とを複合して構成されており、詳細には、内方から表面にかけて順に、熱融着性の高分子からなる接着層４２ａ、４３ａと、金属箔からなる層４２ｂ、４３ｂと、高分子からなる外装保護層４２ｃ、４３ｃと、を有している。各ラミネートフィルム４２、４３は、略矩形状を有しており、電池本体４４を挟み込むように被覆している。図１（Ｂ）に示すように、２枚のラミネートフィルム４２、４３は、電池本体４４の外側からフィルム端部にかけて、相互に接合されている。ラミネートフィルム４２、４３は、熱融着によって接着層４２ａ、４３ａを溶かして相互に接合される。ラミネートフィルム４２、４３が相互に接合されている耳部分を外周縁部４１という。
【００１４】
ラミネートフィルム外装電池５０は、ラミネートフィルム４２、４３の接合部分４７が水分を透過しないシール材６２によって覆われている。前述したキャップ部材５１、５２は、シール材６２によって覆われたラミネートフィルム外装電池５０の外周縁部４１を覆うように取り付けられている。シール材６２の材質は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エポキシ系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）等の樹脂が例示できる。ただし、本発明のシール材６２は、これらに制限されるべきものではない。
【００１５】
電極リード４５は、ラミネートフィルム外装電池５０が充放電するための電極として用いられる。
【００１６】
次に、図２を参照して、外周縁部４１へのキャップ部材５１、５２の取り付けの手順と、接合部分４７をシール材６２で覆う手順と、を示す。
【００１７】
図２（Ａ）に示すように、一般的なラミネートフィルム外装電池４０を用意する。接合部分４７をシール材６２で覆うために、液体状のシール剤（図示せず）を用意する。気泡や異物が混入すると防水性を低下させる虞があるので、気泡等が入らないように注意しながら接合部分４７にシール剤を塗布する。塗布されるシール剤の厚みは、防水性の観点から決定される。塗布後、シール剤が硬化することによってシール材６２が形成され、図２（Ｂ）に示すラミネートフィルム外装電池６０となる。
【００１８】
次に、図２（Ｃ）に示すように、接合部分４７がシール材６２で覆われたラミネートフィルム外装電池６０と、該ラミネートフィルム外装電池６０の大きさおよび形状に対応する四分割されたキャップ部材５１、５２と、を用意する。本実施形態のキャップ部材５１、５２は、平板状の材料を折り曲げて作成されており、断面が略コの字状を有している。各キャップ部材５１、５２を電池本体４４の方向（図示中の矢印方向）へ移動させ、それぞれを外周縁部４１に嵌め込む。キャップ部材５１は、電極リード４５を挿通する貫通孔５６が設けられており、貫通孔５６に電極リード４５を通し、電極リード４５を折り曲げないようにして外周縁部４１に嵌め込まれる。
【００１９】
図２（Ｄ）に示すように、各キャップ部材５１、５２は、端面５１ａ、５２ａが相互に隣接して配置されている。キャップ部材５１、５２は、外周縁部４１に嵌め込んだだけでは、脱落する虞がある。そこで、キャップ部材５１、５２の隣接する端面５１ａ、５２ａを相互に接着剤で接合し、四分割されていたものを一体的に形成することによって、ラミネートフィルム外装電池５０の作成が完了する。
【００２０】
上述したように、第１の実施形態は、可撓性を有するラミネートフィルム４２、４３を相互に接合することによって被覆された電池本体４４と、電池本体４４に一端が電気的に接続され他端がラミネートフィルム４２、４３より突出した電極リード４５と、を有するラミネートフィルム外装電池５０において、ラミネートフィルム４２、４３の外周縁部４１に対応する凹部形状を有する防水性のキャップ部材５１、５２が、外周縁部４１に嵌合して取り付けられていることを特徴とするラミネートフィルム外装電池５０であるので、水分が接合部分４７に接触することを防止することができ、接合部分４７から電池本体４４への水分の浸入を防止することができ、水分の浸入による電池本体４４の性能の劣化を防止することができ、長期間に渡ってラミネートフィルム外装電池５０の性能を維持することができる。
【００２１】
また、ラミネートフィルム外装電池５０は、ラミネートフィルム４２、４３の接合部分４７の全周がシール材６２によって覆われていることを特徴としているので、接合部分４７からの水分の浸入を防止することができ、電池本体４４の性能の劣化を防止することができ、長期間に渡ってラミネートフィルム外装電池５０の性能を維持することができ、さらに、ラミネートフィルム外装電池５０の外力による変形に対する強度を向上することができる。
【００２２】
このように、ラミネートフィルム外装電池５０は、キャップ部材５１、５２と、シール材６２とを併用しているので、より確実に接合部分４７からの水分の浸入を防止することができる。
【００２３】
キャップ部材５１、５２は、略コの字状の断面を有することを特徴としているので、平板形状の材料を折り曲げるだけで作成することができ、キャップ部材５１、５２の作成を容易にすることができる。
【００２４】
本実施形態では、シール材６２は、液体状の樹脂からなるシール剤を用いたので、シール剤を塗布し、硬化するのを待つだけで、接合部分４７をシール材６２で覆うことができる。
【００２５】
キャップ部材５１、５２は、外周縁部４１の全周に一体的に取り付けられているので、ラミネートフィルム外装電池５０から脱落する虞を防止することができる。また、キャップ部材５１、５２に外力が付加された場合、キャップ部材５１、５２全体で外力を受けることができるので、負荷を分散することができ、キャップ部材５１、５２、ひいては外力によってラミネートフィルム外装電池５０が損傷することを防止することができる。
【００２６】
なお、キャップ部材５１、５２の製造方法は平板を折り曲げて作成するだけでなく、例えば、型枠による射出成型などの従来公知の方法によって作成してもよい。また、キャップ部材５１、５２は、外周縁部４１に直接、接着剤や熱融着等によって接合されていてもよい。
【００２７】
また、キャップ部材５１、５２は四分割にされている必要はなく、外周縁部４１の形状に適した数量に分割することができる。また、キャップ部材５１、５２は、伸縮自在な材料によって予め一体的に作成した場合には、分割されていなくてもよい。キャップ部材５１、５２が伸縮自在な材料によって予め一体的に作成されている場合は、キャップ部材５１、５２は、着脱可能に取り付けることができる。
【００２８】
また、シール材６２は、液体状のシール剤を塗布する以外の方法によって作成してもよい。例えば、固体状のシール剤を接合部分４７に設置した後、該シール剤を熱融着することによってシール材６２を形成し、接合部分４７を覆ってもよい。また、ゲル状のシール剤を塗布してシール材６２を作成してもよい。
【００２９】
（第１の実施形態の改変例１）
図３（Ａ）は、本発明の第１の実施形態の改変例１に係るラミネートフィルム外装電池７０を示す平面図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位の外周縁部４１を拡大して示す部分断面図、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う部位の外周縁部４１を拡大して示す部分断面図である。
【００３０】
図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本改変例におけるラミネートフィルム外装電池７０は、外周縁部４１に対応する凹部形状を有する防水性のキャップ部材５１、５２が、外周縁部４１に嵌合して取り付けられている。
【００３１】
本改変例は、ラミネートフィルム４２、４３の接合部分４７がシール部材によって覆われていない点において、第１の実施形態と異なっている。
【００３２】
本改変例は、第１の実施形態と対比して接合部分４７がシール部材によって覆われていないので、ラミネートフィルム外装電池７０の作成を第１の実施形態に示したラミネートフィルム外装電池５０よりも容易にすることができる。
【００３３】
（第１の実施形態の改変例２）
図４（Ａ）は、本発明の第１の実施形態の改変例２に係るラミネートフィルム外装電池６０を示す平面図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位の外周縁部４１を拡大して示す部分断面図、図４（Ｃ）〜（Ｅ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位の外周縁部４１を覆うシール材のバリエーションを拡大して示す部分断面図である。
【００３４】
図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、本改変例におけるラミネートフィルム外装電池６０は、ラミネートフィルム４２、４３の接合部分４７の全周がシール材６２によって覆われている。本改変例は、キャップ部材が外周縁部４１に取り付けられていない点において、第１の実施形態と異なっている。
【００３５】
本改変例は、第１の実施形態と対比して外周縁部４１にキャップ部材が取り付けられていないので、ラミネートフィルム外装電池６０の作成を第１の実施形態のラミネートフィルム外装電池５０よりも容易にすることができ、部品点数を削減することができる。
【００３６】
図４（Ｃ）〜（Ｅ）に示すように、シール材は、図４（Ｂ）に示される形状に限られず、状況に応じて種々のバリエーションの形状を有するシール材６３、６４、６５を用いることができる。
【００３７】
図４（Ｃ）に示すシール材６３は、接合部分４７を確実に被覆しているので、接合部分からの水分の浸入を防止することができ、また、シール材６３を作成するときに必要となるシール剤の量を少なくすることができる。
【００３８】
図４（Ｄ）に示すシール材６４は、シール材６２よりも外周縁部４１を広く覆っているので、ラミネートフィルム外装電池６０の外力による変形に対する強度を、より向上することができる。
【００３９】
図４（Ｅ）に示すシール材６５は、シール材６４と同様、シール材６２よりも外周縁部４１を広く覆っているので、ラミネートフィルム外装電池６０の外力による変形に対する強度を向上することができる。また、シール材６５の断面形状が略楕円形状であることから、シール材を液体状のシール剤を塗布することによって作成する場合、シール材６４よりも作成を容易にすることができる。
【００４０】
（第１の実施形態の改変例３）
図５（Ａ）は、本発明の第１の実施形態の改変例３に係るラミネートフィルム外装電池８０を示す平面図、図５（Ｂ）は、該ラミネートフィルム外装電池８０の正面図である。
【００４１】
本改変例は、キャップ部材８１を、電極リード４５がラミネートフィルムから突出している部分を含む部位にのみ取り付けている点において、第１の実施形態と異なっている。また、本改変例において、キャップ部材８１は、貫通孔８２に電極リード４５を挿通して外周縁部４１に嵌め込まれ、接着剤を塗布することによって外周縁部４１に接着されている点で、第１の実施形態と異なっている。
【００４２】
本改変例は、電極リード４５を間に挟んでおりラミネートフィルム４２、４３が直接に接合されていないために、ラミネートフィルム外装電池５０の外周縁部４１のうち最も水分が浸入し易い電極リード４５の突出している部分にキャップ部材８１が取り付けられているので、電池本体４４への水分の浸入を効率よく防止することができる。また、キャップ部材を全周につける場合と比較して、部品点数を削減することができる。
【００４３】
なお、ラミネートフィルム外装電池８０は、シール材６２で覆われず、キャップ部材８１のみが電極リード４５を含む部位に取り付けられていてもよく、このことによって、ラミネートフィルム外装電池８０を作成する工程を少なくすることができる。また、キャップ部材８１は、ゴムなどの弾性体からなる材料を用いることによって、外周縁部に接着剤によって接着されていなくても脱落を防止することができる。
【００４４】
（第２の実施形態）
図６（Ａ）は、第２の実施形態におけるキャップ部材９１を取り付けたラミネートフィルム外装電池９０の平面図、図６（Ｂ）は、該ラミネートフィルム外装電池９０の正面を部分的に拡大した図である。
【００４５】
図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、本実施形態におけるラミネートフィルム外装電池９０の外周縁部４１は、キャップ部材９１を包み込むように折りたたまれ、固定されている点で、第１の実施形態と異なっている。
【００４６】
本実施形態の作成手順は、まず、電極リード４５が伸びる方向（図６（Ａ）においては、上下方向）に平行に沿った外周縁部４１に、外周縁部４１よりも狭い幅、好ましくは外周縁部４１の半分以下の幅を有するキャップ部材９１を取り付ける。次に、キャップ部材９１を電池本体４４の方へ向けてキャップ部材９１と外周縁部４１とが密着するように巻き込み、接着剤を表面に塗布して相互に接合する。
【００４７】
本実施形態では、外周縁部４１は、キャップ部材９１を包み込むように折りたたまれ、固定されているので、キャップ部材９１が外周縁部４１の全周に一体的に取り付けられていなくても、外周縁部４１から脱落する虞を防止することができる。また、外周縁部４１の折り曲げられた箇所には、ラミネートフィルム４２、４３を圧迫する力が加わるため、ラミネートフィルム４２、４３を接合する強くなり、水分の浸入を防止することができる。
【００４８】
なお、キャップ部材９１は、図示例のように、外周縁部４１の２箇所に取り付けるのではなく、一箇所（図５（Ａ）においては、右もしくは左のみ）だけにとりつけて外周縁部４１を巻き込んでラミネートフィルム外装電池を作成してもよい。
【００４９】
（第３の実施形態）
図７（Ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る電池モジュール２０を示す平面図、図７（Ｂ）は、該電池モジュール２０の側面図である。
【００５０】
第３の実施形態に係る電池モジュール２０は、第１の実施形態に示したラミネートフィルム外装電池５０を、少なくとも２つ以上、電気的に接続して構成した電池である。
【００５１】
図７（Ａ）に示すように、電池モジュール２０は、略直方体のケース２１内に、電極リード４５が伸びる方向に対して直交する方向にラミネートフィルム外装電池５０が６列並べられている（図７（Ａ）においては左右方向）。さらに、各列は、図７（Ｂ）に示すように、ラミネートフィルム外装電池５０が４個積層されている（図７（Ｂ）においては左右方向）。電池モジュール２０のうち、ラミネートフィルム外装電池５０が複数積層（図示例では４個）された１列を、電池群３０と定義する。
【００５２】
電池群３０は、電極リード４５を一の面に揃え、さらに外周も揃えて、図７（Ｂ）において左右方向に積層されている。さらに、電池群３０は、例えば、図７（Ｂ）中の下方に正極を、上方に負極を、というようにラミネートフィルム外装電池５０の同極を揃えて積層されている。電極リード４５は、図中左側の電極リード４５と右側の電極リード４５との間に配置されたバスバー３１を介して、電気的に接続されている。つまり、図示する電池群３０にあっては、４個のラミネートフィルム外装電池５０は、電気的に並列接続されている。バスバー３１の高さ寸法は、左側の電極リード４５と右側の電極リード４５との間の隙間寸法に略等しい寸法が好ましい。このように寸法を設定すれば、電極リード４５に生じる曲げ変形が小さく、電池本体４４と電極リード４５の一端との接続個所の破損などを防止することができる。
【００５３】
図７（Ａ）に示すように、６列並べられた電池群３０は、電気的に異極をなす電極リード４５を隣接させてケース２１内に収納されている。各電池群３０は、隣接する異極同士をバスバー３１を介して電気的に接続されている。つまり、図示する電池モジュール２０にあっては、６列の電池群３０は、電気的に直列接続されている。
【００５４】
上述したように、第３の実施形態は、第１の実施形態で示されたラミネートフィルム外装電池５０を、複数電気的に接続して構成されることを特徴とする電池モジュール２０であるので、防水性に優れた電池モジュールを提供することができる。
【００５５】
なお、電池モジュール２０を構成するラミネートフィルム外装電池５０は、本実施形態に示した組み合わせに限られず、複数個電気的に直列接続、並列接続、または直列と並列との複合接続がされていてもよい。このように、ラミネートフィルム外装電池５０の電気的な接続形式と数量との組み合わせによって、要求される容量や電圧等を満たす最適の電池モジュール２０を提供することができる。
【００５６】
また、電池モジュールを構成する電池は、ラミネートフィルム外装電池５０に限られず、第１の実施形態の各改変例に示されるラミネートフィルム外装電池６０、７０、８０、９０を用いてもよい。
【００５７】
また、ケース２１内には、ラミネートフィルム外装電池を保持する手段を取り付けてもよい。例えば、スプリング等の弾性体によって各ラミネートフィルム外装電池を支持し、ラミネートフィルム外装電池に加わる外力を吸収させる手段を用いることができる。係る手段を用いることにより、振動等によって電池モジュール２０を構成するラミネートフィルム外装電池がずれる虞を防止することができる。
【００５８】
（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係る組電池１０を示す斜視図である。
【００５９】
図示例の組電池１０は、外観が略直方体である電池モジュール２０を６個、ケース２１の端面を揃えて積み重ねることによって構成されている。また、組電池１０は、各電池モジュール２０の端面を連結板１３を用いて相互に固定して構成されている。各電池モジュール２０は、外部へ突出した正極と負極との電極端子３２ａを各一個ずつ有しており、各電極端子３２ａの同極は、電極端子連結板１１によって相互に接続されている。このようにして、組電池１０は、電池モジュール２０を電気的に６個並列に接続して構成されている。
【００６０】
この組電池１０では、電極端子連結板１１の端部１１ａが外部との電気の授受するための電極として用いられる。各電池モジュール２０の電極端子３２ａは、それぞれ絶縁カバー１２により保護されており、電極の正極および負極を明確にするため、例えば、各極を赤と青とに色分けして識別できるようにしてある。
【００６１】
第３の実施形態に示される電池モジュール２０を、少なくとも２つ以上、電気的に接続して構成されることを特徴とする組電池１０であるので、防水性に優れた組電池を提供することができる
【００６２】
本実施形態の組電池１０は、略直方体のケース２１で覆われている電池モジュール２０を積み重ねることによって構成されているので、組み立てを容易に行うことができる。
【００６３】
なお、組電池１０は、上述したものに限られず、電池モジュール２０を複数個電気的に並列接続、直列接続または直列と並列とに複合接続して構成されていてもよい。このような電池モジュール２０の電気的な接続形式と数量との組み合わせによって、要求される容量や電圧等を満たす最適の組電池１０を提供することができる。
【００６４】
（第５の実施形態）
図９は、本発明の組電池１０を搭載した車両５を示す概要図である。
【００６５】
本実施形態の組電池１０は、車両５に搭載される電池として用いられる。組電池１０は、車両５の主動力源または補助動力源として車両５に搭載され、車両５の車内空間やトランクルームを広く確保するために、車両５の座席下部近傍に設置されている。
【００６６】
上述したように、第５の実施形態は、組電池１０は車両５に搭載される電池であることを特徴とする組電池１０であり、複数のラミネートフィルム外装電池５０からなるので、防水性に優れている。また、金属製の外装缶を用いた電池と比較して車両５の動力源を軽量にすることができ、車両５の全体を軽量にすることができるので、車両５の燃費向上に貢献することができる。
【００６７】
なお、組電池１０の設置場所は、上記の場所に制限されるものではなく、後部トランクルームの下部に設置しても良いし、あるいはＥＶ（電気自動車）のようにエンジンを搭載していないのであれば、一般的な車両がエンジンを搭載している場所である車両の前方に、エンジンの替わりに設置することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る単電池としてのラミネートフィルム外装電池を示す平面図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位を拡大して示す断面図、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位の外周縁部を拡大して示す部分断面図、図１（Ｄ）は、図１（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿う部位の外周縁部を拡大して示す部分断面図である。
【図２】図２（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係るラミネートフィルム外装電池を作成する過程を示す図である。
【図３】図３（Ａ）は、本発明の第１の実施形態の改変例１に係るラミネートフィルム外装電池を示す平面図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位の外周縁部を拡大して示す部分断面図、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う部位の外周縁部を拡大して示す部分断面図である。
【図４】図４（Ａ）は、本発明の第１の実施形態の改変例２に係るラミネートフィルム外装電池を示す平面図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位の外周縁部を拡大して示す部分断面図、図４（Ｃ）〜（Ｅ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部位の外周縁部を覆うシール材のバリエーションを拡大して示す部分断面図である。
【図５】図５（Ａ）は、本発明の第１の実施形態の改変例３に係るラミネートフィルム外装電池を示す平面図、図５（Ｂ）は、該ラミネートフィルム外装電池の正面図である。
【図６】図６（Ａ）は、第２の実施形態におけるキャップ部材を取り付けたラミネートフィルム外装電池の平面図、図６（Ｂ）は、該ラミネートフィルム外装電池の正面を部分的に拡大した図である。
【図７】図７（Ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る電池モジュールを示す平面図、図７（Ｂ）は、該電池モジュールの側面図である。
【図８】図８は、本発明の第４の実施形態に係る組電池を示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明の第５の実施形態に係る組電池を搭載した車両を示す概要図である。
【符号の説明】
５…車両
１０…組電池
２０…電池モジュール
４１…外周縁部
４２、４３…ラミネートフィルム
４４…電池本体
４５…電極リード
４７…接合部分
５０、６０、７０、８０、９０…ラミネートフィルム外装電池（単電池）
５１、５２、８１、９１…キャップ部材
６２、６３、６４、６５…シール材
Claims (6)
- 可撓性を有するラミネートフィルムを相互に接合することによって被覆された電池本体と、前記電池本体に一端が電気的に接続され他端が前記ラミネートフィルムより突出した電極リードと、を有する単電池において、
前記ラミネートフィルムの外周縁部に対応する凹部形状を有する防水性のキャップ部材が、前記外周縁部に嵌合して取り付けられており、前記外周縁部は、前記キャップ部材を包み込むように折りたたまれ、固定されていることを特徴とする単電池。 - 可撓性を有するラミネートフィルムを相互に接合することによって被覆された電池本体と、前記電池本体に一端が電気的に接続され他端が前記ラミネートフィルムより突出した電極リードと、を有する単電池において、
前記ラミネートフィルムの外周縁部に対応する凹部形状を有する防水性のキャップ部材が、前記外周縁部に嵌合して取り付けられており、前記ラミネートフィルムの接合部分の全周がシール材によって覆われていることを特徴とする単電池。 - 前記キャップ部材は、略コの字状の断面を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の単電池。
- 請求項１〜３に記載の単電池を用いる電池モジュールであって、
前記単電池を、少なくとも２つ以上、電気的に接続して構成されることを特徴とする電池モジュール。 - 請求項４に記載の電池モジュールを、少なくとも２つ以上、電気的に接続して構成されることを特徴とする組電池。
- 前記組電池は車両に搭載される電池であることを特徴とする請求項５に記載の組電池。
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