特許 6861005 単電池、および単電池とスペーサとの組立体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6861005

(24)【登録日】2021年3月31日

(45)【発行日】2021年4月21日

(54)【発明の名称】単電池、および単電池とスペーサとの組立体

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/10 20210101AFI20210412BHJP

   H01M 50/20 20210101ALI20210412BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/02 K

   H01M2/10 Y

   H01M2/10 S

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-187446(P2016-187446)

(22)【出願日】2016年9月26日

(65)【公開番号】特開2018-55820(P2018-55820A)

(43)【公開日】2018年4月5日

【審査請求日】2019年3月28日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】507357232

【氏名又は名称】株式会社エンビジョンＡＥＳＣジャパン

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】八田国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】中本 真広

(72)【発明者】

【氏名】井口 努

(72)【発明者】

【氏名】岩▲崎▼ 隆雄

【審査官】 田中 則充

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３２４５２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１３９４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１０１９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７１２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０８９８１３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ５０／１０

Ｈ０１Ｍ ５０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電要素を含み扁平に形成した電池本体と、
前記電池本体から導出した電極タブと、
シート状の金属層と、前記金属層を両面から被覆して絶縁するシート状の絶縁層と、を含み、前記電池本体を挟み込んで封止した一対の封止部材と、を有し、
前記一対の封止部材は、前記電池本体から延長した外縁の少なくとも一部を下方に折り曲げてから斜め上方に向かって折り曲げつつ、前記金属層の露出した端部を前記絶縁層の表面から離間させた、単電池。

【請求項2】

前記外縁は、前記電池本体の側に向かって折り曲げた、請求項１に記載の単電池。

【請求項3】

前記電池本体は、水平に配置した、請求項１または２に記載の単電池。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の単電池と、
前記単電池を支持するスペーサと、を有し、
前記スペーサは、前記金属層の露出した端部の少なくとも一部を収容する収容部を備えた、単電池とスペーサとの組立体。

【請求項5】

前記収容部は、前記金属層の露出した端部を前記収容部の内面から離間させるように前記外縁に接触して、前記外縁の位置を規制する規制部を備えた、請求項４に記載の単電池とスペーサとの組立体。

【請求項6】

発電要素を含み扁平に形成した電池本体と、
前記電池本体から導出した電極タブと、
シート状の金属層と、前記金属層を両面から被覆して絶縁するシート状の絶縁層と、を含み、前記電池本体を挟み込んで封止した一対の封止部材と、を有し、
前記一対の封止部材は、前記電池本体から延長した外縁の少なくとも一部を折り曲げつつ、前記金属層の露出した端部を前記絶縁層の表面から離間させた、単電池と、
前記単電池を支持するスペーサと、を有し、
前記スペーサは、前記金属層の露出した端部の少なくとも一部を収容する収容部を備え、
前記収容部は、前記金属層の露出した端部を前記収容部の内面から離間させるように前記外縁に接触して、前記外縁の位置を規制する規制部を備えた、単電池とスペーサとの組立体。

【請求項7】

前記電池本体は、水平に配置し、
前記外縁は、下方に向かって折れ曲がり、
前記収容部は、下方に向かって開口した凹状の穴からなり、
前記規制部は、前記収容部の底面から部分的に突出した凸状の第１突出部からなる、請求項５または６に記載の単電池とスペーサとの組立体。

【請求項8】

前記電池本体は、水平に配置し、
前記外縁は、下方に向かって折れ曲がり、
前記収容部は、下方に向かって開口した凹状の穴からなり、
前記規制部は、前記収容部の内側面から部分的に突出した凸状の第２突出部からなる、請求項５〜７のいずれか１項に記載の単電池とスペーサとの組立体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、単電池、および単電池とスペーサとの組立体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、電池本体（電池要素）を一対の封止部材（外装フィルム）によって挟み込んで封止した単電池（非水系二次電池）がある。封止部材は、シート状の金属層（防湿層）をシート状の絶縁層（合成樹脂層）によって被覆して構成している（特許文献１を参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−２５１８５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の単電池では、一対の封止部材の外縁（辺縁部）を折り返して重ね合わせていることから小型化できるものの、結露によって生じた水滴が、例えば封止部材の表面を伝わって外縁まで移動した場合、露出している金属層の端部に付着して漏電する虞がある。

【0005】

本発明の目的は、金属層の端部が露出した封止部材を用いる場合であっても、結露に起因した漏電を抑制しつつ小型化することができる単電池、および単電池とスペーサとの組立体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するための本発明の単電池は、電池本体と、電極タブと、一対の封止部材と、を有している。前記電池本体は、発電要素を含み扁平に形成している。前記電極タブは、前記電池本体から導出している。前記一対の封止部材は、シート状の金属層と、前記金属層を両面から被覆して絶縁するシート状の絶縁層と、を含み、前記電池本体を挟み込んで封止している。ここで、前記一対の封止部材は、前記電池本体から延長した外縁の少なくとも一部を下方に折り曲げてから斜め上方に向かって折り曲げつつ、前記金属層の露出した端部を前記絶縁層の表面から離間させている。

【0007】

上記目的を達成するための本発明の単電池とスペーサとの組立体は、上記の単電池と、前記単電池を支持するスペーサと、を有している。ここで、前記スペーサは、前記金属層の露出した端部の少なくとも一部を収容する収容部を備えている。

【発明の効果】

【0008】

かかる単電池、および単電池とスペーサとの組立体によれば、金属層の端部が露出した封止部材を用いる場合であっても、結露に起因した漏電を抑制しつつ小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態に係る組電池を示す斜視図である。

【図2】図１に示す組電池から、加圧ユニット（上部加圧板と下部加圧板と左右の側板）を取り外し、かつ、バスバユニットの一部（保護カバーとアノード側ターミナルとカソード側ターミナル）を取り外した状態を示す斜視図である。

【図3A】積層した単電池の電極タブにバスバを接合した状態の要部を断面によって示す斜視図である。

【図3B】図３Ａを側方から示す端面図である。

【図4】図２に示す積層体から、バスバホルダとバスバを取り外した状態を示す斜視図である。

【図5】図４に示す第１セルサブアッシと第２セルサブアッシをバスバによって電気的に接続する状態を示す斜視図である。

【図6】図４に示す第１セルサブアッシ（並列接続する３組の単電池）を単電池毎に分解し、かつ、そのうちの１つ（最上部）の単電池から第１スペーサと第２スペーサを取り外した状態を示す斜視図である。

【図7】組立体（単電池と第１スペーサ）の一部を示す斜視図である。

【図8】図７の組立体の要部を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。図面において、同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面において、各部材の大きさや比率は、実施形態の理解を容易にするために誇張し、実際の大きさや比率とは異なる場合がある。

【0011】

各図において、Ｘ、Ｙ、およびＺで表す矢印を用いて、組電池１００の方位を示している。Ｘによって表す矢印の方向は、組電池１００の長手方向を示している。Ｙによって表す矢印の方向は、組電池１００の短手方向を示している。Ｚによって表す矢印の方向は、組電池１００の積層方向を示している。

【0012】

図１は、実施形態に係る組電池１００を示す斜視図である。図２は、図１に示す組電池１００から、加圧ユニット１２０（上部加圧板１２１と下部加圧板１２２と左右の側板１２３）を取り外し、かつ、バスバユニット１３０の一部（保護カバー１３５とアノード側ターミナル１３３とカソード側ターミナル１３４）を取り外した状態を示す斜視図である。図３Ａは、積層した単電池１１０の電極タブ１１２にバスバ１３２を接合した状態の要部を断面によって示す斜視図である。図３Ｂは、図３Ａを側方から示す端面図である。図４は、図２に示す積層体１１０Ｓから、バスバホルダ１３１とバスバ１３２を取り外した状態を示す斜視図である。図５は、図４に示す第１セルサブアッシ１１０Ｍと第２セルサブアッシ１１０Ｎをバスバ１３２によって電気的に接続する状態を示す斜視図である。図６は、図４に示す第１セルサブアッシ１１０Ｍ（並列接続する３組の単電池１１０）を単電池１１０毎に分解し、かつ、そのうちの１つ（最上部）の単電池１１０から第１スペーサ１１４と第２スペーサ１１５を取り外した状態を示す斜視図である。図７は、組立体１００Ａ（単電池１１０と第１スペーサ１１４）の一部を示す斜視図である。図８は、図７の組立体１００Ａの要部を示す斜視図である。

【0013】

図３Ａおよび図８を参照して、実施形態に係る単電池１１０は、概説すれば、電池本体１１０Ｈと、電極タブ１１２（アノード側電極タブ１１２Ａおよびカソード側電極タブ１１２Ｋに相当する）と、一対の封止部材（ラミネートフィルム１１３に相当する）と、を有している。電池本体１１０Ｈは、発電要素１１１を含み扁平に形成している。アノード側電極タブ１１２Ａおよびカソード側電極タブ１１２Ｋは、電池本体１１０Ｈから導出している。一対のラミネートフィルム１１３は、シート状の金属層１１３Ｍと、金属層１１３Ｍを両面から被覆して絶縁するシート状の絶縁層１１３Ｎと、を含み、電池本体１１０Ｈを挟み込んで封止している。ここで、一対のラミネートフィルム１１３は、電池本体１１０Ｈから延長した外縁１１３ｄの少なくとも一部を折り曲げつつ、金属層１１３Ｍの露出した端部１１３ｅを絶縁層１１３Ｎの表面１１３ｆから離間させている。

【0014】

図３Ａおよび図８を参照して、実施形態に係る単電池１１０は、概説すれば、上記の単電池１１０と、単電池１１０を支持するスペーサ（第１スペーサ１１４および第２スペーサ１１５に相当する）と、を有している。ここで、第１スペーサ１１４および第２スペーサ１１５は、金属層１１３Ｍの露出した端部１１３ｅの少なくとも一部を収容する収容部１１４ｊを備えている。

【0015】

単電池１１０とスペーサ（第１スペーサ１１４および第２スペーサ１１５）との組立体１００Ａを含む組電池１００は、電気自動車のような車両に複数搭載され、車両用モータを駆動させる電源として使用される。組電池１００は、複数の単電池１１０を積層してなる積層体１１０Ｓを、加圧ユニット１２０によって加圧した状態において、バスバユニット１３０によって電気的に接続して構成している。以下、単電池１１０とスペーサ（第１スペーサ１１４および第２スペーサ１１５）との組立体１００Ａを含む組電池１００の各構成を説明する。

【0016】

積層体１１０Ｓの構成を詳述する。

【0017】

積層体１１０Ｓは、図４に示すように、電気的に並列接続した３つの単電池１１０からなる第１セルサブアッシ１１０Ｍと、電気的に並列接続した３つの単電池１１０からなる第２セルサブアッシ１１０Ｎを、交互に直列接続して構成している。

【0018】

第１セルサブアッシ１１０Ｍは、図４に示すように、組電池１００において、１段目（最下段）、３段目、５段目、および７段目（最上段）に位置する３つの単電池１１０に相当する。第２セルサブアッシ１１０Ｎは、図４に示すように、組電池１００において、２段目、４段目、および６段目に位置する３つの単電池１１０に相当する。

【0019】

第１セルサブアッシ１１０Ｍと第２セルサブアッシ１１０Ｎは、同様の構成からなる。但し、第１セルサブアッシ１１０Ｍと第２セルサブアッシ１１０Ｎは、図４および図５に示すように、３つの単電池１１０の天地を入れ替えることによって、３つのアノード側電極タブ１１２Ａと３つのカソード側電極タブ１１２ＫがＺ方向に沿って交互に位置するように配置している。

【0020】

第１セルサブアッシ１１０Ｍは、図４および図５に示すように、全てのアノード側電極タブ１１２Ａが図中右側に位置し、全てのカソード側電極タブ１１２Ｋが図中左側に位置している。

【0021】

第２セルサブアッシ１１０Ｎは、図４および図５に示すように、全てのアノード側電極タブ１１２Ａが図中左側に位置し、全てのカソード側電極タブ１１２Ｋが図中右側に位置している。３つの単電池１１０毎に、その天地を単純に入れ替えただけでは、電極タブ１１２の先端部１１２ｄの向きがＺ方向の上下にばらついてしまう。このため、全ての単電池１１０の電極タブ１１２の先端部１１２ｄの向きが揃うように、各々の先端部１１２ｄを下方に屈折させている。

【0022】

単電池１１０は、例えばリチウムイオン二次電池に相当する。単電池１１０は、車両用モータの駆動電圧の仕様を満たすために直列に複数接続する。単電池１１０は、電池の容量を確保して車両の走行距離を伸ばすために並列に複数接続する。

【0023】

単電池１１０は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、充放電を行う発電要素１１１を含み扁平に形成した電池本体１１０Ｈ、発電要素１１１を外部に臨ませる電極タブ１１２、および発電要素１１１を封止するラミネートフィルム１１３を含んでいる。

【0024】

発電要素１１１は、屋外の充電スタンド等から電力を充電した上で、車両用モータ等に対して放電して駆動電力を供給するものである。発電要素１１１は、セパレータによって分離されたアノードとカソードを複数組積層して構成している。

【0025】

電極タブ１１２は、図３Ａ、図３Ｂおよび図４に示すように、発電要素１１１を外部に臨ませるものである。電極タブ１１２は、アノード側電極タブ１１２Ａおよびカソード側電極タブ１１２Ｋから構成している。アノード側電極タブ１１２Ａの基端側は、１つの発電要素１１１に含まれる全てのアノードに接合している。アノード側電極タブ１１２Ａは、薄板状から形成し、アノードの特性に合わせてアルミニウムからなる。カソード側電極タブ１１２Ｋの基端側は、１つの発電要素１１１に含まれる全てのカソードに接合している。カソード側電極タブ１１２Ｋは、薄板状から形成し、カソードの特性に合わせて銅からなる。

【0026】

電極タブ１１２は、図３Ｂに示すように、発電要素１１１と隣接する基端部１１２ｃから先端部１１２ｄにかけてＬ字状に形成している。電極タブ１１２の先端部１１２ｄは、Ｚ方向の下方に沿って屈折している。電極タブ１１２の先端部１１２ｄの形状は、Ｌ字形状に限定されない。例えば、電極タブ１１２は、先端部１１２ｄをさらに延在させ、その延在部分を発電要素１１１側に折り返すようにして、Ｕ字形状に形成してもよい。また、電極タブ１１２の基端部１１２ｃは、波状に形成したり湾曲形状に形成したりしてもよい。電極タブ１１２の先端部１１２ｄは、バスバ１３２と面接触する。

【0027】

ラミネートフィルム１１３は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、一対からなり、電池本体１１０ＨをＺ方向に沿った上下から挟み込んで封止するものである。一対のラミネートフィルム１１３は、Ｙ方向に沿った一端部１１３ａの隙間から外部に向かって、アノード側電極タブ１１２Ａおよびカソード側電極タブ１１２Ｋを導出させている。

【0028】

ラミネートフィルム１１３は、図８に示すように、シート状の金属層１１３Ｍと、金属層１１３Ｍを両面から被覆して絶縁するシート状の絶縁層１１３Ｎを含んでいる。一対のラミネートフィルム１１３は、図７および図８に示すように、単電池１１０のＸ方向に沿った両側において、電池本体１１０Ｈから延長した外縁１１３ｄを折り曲げている。外縁１１３ｄは、単電池１１０の積層方向であるＺ方向に沿って、下方に折り曲げてから、上方に向かって突出するように合計２回折り曲げている。折り曲げた部分の外縁１１３ｄは、金属層１１３Ｍの露出した端部１１３ｅが電池本体１１０Ｈの側に対向するように、Ｚ方向に対して傾斜している。ここで、一対のラミネートフィルム１１３は、図８に示すように、金属層１１３Ｍの露出した端部１１３ｅを絶縁層１１３Ｎの表面１１３ｆから離間させている。

【0029】

単電池１１０は、図６に示すように一対のスペーサ（第１スペーサ１１４および第２スペーサ１１５）によって支持された状態において、図３および図４に示すように積層される。

【0030】

一対のスペーサ（第１スペーサ１１４および第２スペーサ１１５）は、図２、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、単電池１１０をＺ方向に沿って一定の間隔で配置している。第１スペーサ１１４は、電極タブ１１２を備えた側の単電池１１０を支持する。第２スペーサ１１５は、第１スペーサ１１４と単電池１１０のＸ方向において対向するように、電極タブ１１２を備えていない側の単電池１１０を支持する。

【0031】

第１スペーサ１１４は、図６に示すように、凹凸を備えた長尺な板形状から形成し、絶縁性を備えた強化プラスチックスからなる。第１スペーサ１１４は、一対のラミネートフィルム１１３の一端部１１３ａに対向するように設けている。第１スペーサ１１４は、図３Ｂおよび図６に示すように、平坦な支持面１１４ｂによって、ラミネートフィルム１１３の一端部１１３ａを支持している。第１スペーサ１１４は、支持面１１４ｂと隣接しＺ方向に沿った壁面に当接面１１４ｈを備えている。当接面１１４ｈは、図３Ｂに示すように、電極タブ１１２の先端部１１２ｄをＸ方向に沿って位置決めしている。第１スペーサ１１４は、図６に示すように、支持面１１４ｂのＹ方向に沿った両端に、それぞれ上方に向かって突出した一対の連結ピン１１４ｃを備えている。一対の連結ピン１１４ｃは、円柱形状からなり、ラミネートフィルム１１３の一端部１１３ａのＹ方向に沿った両端に開口した連結孔１１３ｃに挿入することによって、単電池１１０を位置決めしている。

【0032】

複数の第１スペーサ１１４は、図３Ｂに示すように、一の第１スペーサ１１４の上面１１４ａと、他の第１スペーサ１１４の下面１１４ｄが当接している。複数の第１スペーサ１１４は、図３Ｂに示すように、一の第１スペーサ１１４の上面１１４ａから突出した円柱形状の位置決ピン１１４ｅと、他の第１スペーサ１１４の下面１１４ｄに開口した位置決穴１１４ｆを嵌合させることによって、互いに位置決めしている。第１スペーサ１１４は、図６に示すように、Ｙ方向に沿った両端に、ロケート孔１１４ｇを両端に備えている。ロケート孔１１４ｇは、複数の組電池１００同士をＺ方向に沿って位置決めしつつ連結するボルトを挿入する。

【0033】

さらに、第１スペーサ１１４は、図７および図８に示すように、金属層１１３Ｍの露出した端部１１３ｅを収容する収容部１１４ｊを備えている。収容部１１４ｊは、第１スペーサ１１４の上面１１４ａの一部と、その上面１１４ａと隣り合う支持面１１４ｂの一部を上方から下方に向かって切り欠くように形成し、矩形状の底面１１４ｐを備えた凹状の穴から構成している。

【0034】

収容部１１４ｊは、図７および図８に示すように、その底面１１４ｐから上方に向かって段違いで凸状に突出した第１突出部１１４ｒを備えている。第１突出部１１４ｒは、単電池１１０のＹ方向に沿って、凹状の収容部１１４ｊにおける段違いの側壁の一部を構成している。第１突出部１１４ｒは、折り曲げられたラミネートフィルム１１３の外縁１１３ｄに対して下方から接触して、外縁１１３ｄの位置を規制している。すなわち、第１突出部１１４ｒは、金属層１１３Ｍの露出した端部１１３ｅを収容部１１４ｊの底面１１４ｐから浮かせるように強制的に離間させる規制部として機能する。また、第１突出部１１４ｒは、単電池１１０のＹ方向に沿って隣り合う側壁１１４ｔに対して金属層１１３Ｍの露出した端部１１３ｅが接触しないように、外縁１１３ｄの角度を規制している。すなわち、第１突出部１１４ｒは、金属層１１３Ｍの露出した端部１１３ｅを収容部１１４ｊの側壁１１４ｔから離間させる規制部として機能する。

【0035】

収容部１１４ｊは、図７および図８に示すように、その内側面１１４ｑから内方に向かって凸状に突出した第２突出部１１４ｓを備えている。第２突出部１１４ｓは、単電池１１０のＹ方向に沿って、凹状の収容部１１４ｊの側壁の一部を構成している。第２突出部１１４ｓは、折り曲げられたラミネートフィルム１１３の外縁１１３ｄに対して側方から接触して位置を規制している。すなわち、第２突出部１１４ｓは、金属層１１３Ｍの露出した端部１１３ｅを収容部１１４ｊの内側面１１４ｑから強制的に離間させる規制部として機能する。

【0036】

第２スペーサ１１５は、電極タブ１１２を支持する必要がないことから、第１スペーサ１１４を簡略化して構成している。第２スペーサ１１５は、図６に示すように、第１スペーサ１１４と同様に、ラミネートフィルム１１３の他端部１１３ｂを支持する支持面１１５ｂ、第２スペーサ同士を位置決めする位置決ピン１１４ｅ、単電池１１０を位置決めする連結ピン１１５ｃ、および複数の組電池１００同士を位置決めしつつ連結するボルトを挿入するロケート孔１１５ｇを備えている。

【0037】

さらに、第２スペーサ１１５は、第１スペーサ１１４と同様に、金属層１１３Ｍの露出した端部１１３ｅを収容する収容部、収容部の底面から突出した凸状の第１突出部、収容部の内側面から突出した凸状の第２突出部等を備えている。

【0038】

加圧ユニット１２０の構成を詳述する。

【0039】

加圧ユニット１２０は、積層体１１０Ｓの各々の単電池１１０の発電要素１１１を上下から加圧する上部加圧板１２１と下部加圧板１２２、および積層体１１０Ｓを加圧した状態の上部加圧板１２１および下部加圧板１２２を固定する一対の側板１２３を含んでいる。

【0040】

上部加圧板１２１は、図１および図２に示すように、下部加圧板１２２と共に、積層体１１０Ｓを構成する複数の単電池１１０を上下から挟み込んで保持しつつ、各々の単電池１１０の発電要素１１１を加圧するものである。上部加圧板１２１は、凹凸を備えた板状に形成し、十分な剛性を備えた金属からなる。上部加圧板１２１は、水平面上に設けている。上部加圧板１２１は、図２に示すように、発電要素１１１を下方に向かって加圧する加圧面１２１ａを備えている。加圧面１２１ａは、平坦に形成され、上部加圧板１２１の中央の部分から下方に向かって突出している。上部加圧板１２１は、組電池１００同士を連結するボルトを挿入するロケート孔１２１ｂを備えている。ロケート孔１２１ｂは、貫通孔からなり、上部加圧板１２１の四隅に開口している。

【0041】

下部加圧板１２２は、図２に示すように、上部加圧板１２１と同一の形状からなり、上部加圧板１２１の天地を逆転させるように設けている。下部加圧板１２２は、上部加圧板１２１と同様に、発電要素１１１を上方に向かって加圧する加圧面１２２ａ、および組電池１００同士をＺ方向に沿って位置決めしつつ連結するボルトを挿入するロケート孔１２２ｂを備えている。

【0042】

一対の側板１２３は、図１および図２に示すように、積層体１１０Ｓを加圧した状態の上部加圧板１２１および下部加圧板１２２を固定するものである。すなわち、一対の側板１２３は、上部加圧板１２１および下部加圧板１２２の間隔を一定に維持する。また、一対の側板１２３は、積層した単電池１１０のＸ方向に沿った側面を被覆して保護する。側板１２３は、平板状に形成し、金属からなる。一対の側板１２３は、積層した単電池１１０のＸ方向に沿った両側面に対向するように、起立して設けている。一対の側板１２３は、上部加圧板１２１および下部加圧板１２２に対して溶接している。

【0043】

バスバユニット１３０の構成を詳述する。

【0044】

バスバユニット１３０は、複数のバスバ１３２を一体的に保持するバスバホルダ１３１、上下に並んだ単電池１１０の電極タブ１１２を電気的に接続するバスバ１３２、電気的に接続された複数の単電池１１０のアノード側の終端を外部の入出力端子に臨ませるアノード側ターミナル１３３、電気的に接続された複数の単電池１１０のカソード側の終端を外部の入出力端子に臨ませるカソード側ターミナル１３４、およびバスバ１３２等を保護する保護カバー１３５を含んでいる。

【0045】

バスバホルダ１３１は、図２および図４に示すように、複数のバスバ１３２を一体的に保持するものである。バスバホルダ１３１は、複数のバスバ１３２を、積層体１１０Ｓの各々の単電池１１０の電極タブ１１２に対面するように、マトリクス状に一体的に保持している。バスバホルダ１３１は、絶縁性を備えた樹脂からなり、枠状に形成している。

【0046】

バスバホルダ１３１は、図４に示すように、単電池１１０の電極タブ１１２を支持している方の第１スペーサ１１４の長手方向の両側に位置するように、Ｚ方向に沿って起立した一対の支柱部１３１ａをそれぞれ備えている。一対の支柱部１３１ａは、第１スペーサ１１４の側面に嵌合する。一対の支柱部１３１ａは、Ｚ方向に沿って視認した場合にＬ字状であって、Ｚ方向に沿って延在した板状に形成している。バスバホルダ１３１は、第１スペーサ１１４の長手方向の中央付近に位置するように、Ｚ方向に沿って起立した一対の補助支柱部１３１ｂを離間させて備えている。一対の補助支柱部１３１ｂは、Ｚ方向に沿って延在した板状に形成している。

【0047】

バスバホルダ１３１は、図４に示すように、Ｚ方向に沿って隣り合うバスバ１３２の間にそれぞれ突出する絶縁部１３１ｃを備えている。絶縁部１３１ｃは、Ｙ方向に沿って延在した板状に形成している。各々の絶縁部１３１ｃは、補助支柱部１３１ｂと補助支柱部１３１ｂの間に水平に備えている。絶縁部１３１ｃは、Ｚ方向に沿って隣り合うバスバ１３２の間を絶縁することによって放電を防止する。

【0048】

バスバホルダ１３１は、それぞれ独立して形成した支柱部１３１ａと補助支柱部１３１ｂおよび絶縁部１３１ｃを互いに接合して構成してもよいし、支柱部１３１ａと補助支柱部１３１ｂおよび絶縁部１３１ｃを一体的に成形して構成してもよい。

【0049】

バスバ１３２は、図３Ａ、図３Ｂ、図４および図５に示すように、上下に並んだ単電池１１０の電極タブ１１２を電気的に接続するものである。バスバ１３２は、一の単電池１１０のアノード側電極タブ１１２Ａと、他の単電池１１０のカソード側電極タブ１１２Ｋを電気的に接続する。バスバ１３２は、図５に示すように、例えば、第１セルサブアッシ１１０Ｍの上下に３つ並んだアノード側電極タブ１１２Ａと、第２セルサブアッシ１１０Ｎの上下に３つ並んだカソード側電極タブ１１２Ｋを電気的に接続する。

【0050】

すなわち、バスバ１３２は、図５に示すように、例えば、第１セルサブアッシ１１０Ｍの３つのアノード側電極タブ１１２Ａを並列接続し、かつ、第２セルサブアッシ１１０Ｎの３つのカソード側電極タブ１１２Ｋを並列接続する。さらに、バスバ１３２は、第１セルサブアッシ１１０Ｍの３つのアノード側電極タブ１１２Ａと、第２セルサブアッシ１１０Ｎの３つのカソード側電極タブ１１２Ｋを直列接続する。バスバ１３２は、一の単電池１１０のアノード側電極タブ１１２Ａと、他の単電池１１０のカソード側電極タブ１１２Ｋに対してレーザ溶接している。

【0051】

バスバ１３２は、図３Ａおよび図４に示すように、アノード側バスバ１３２Ａとカソード側バスバ１３２Ｋを接合して構成している。アノード側バスバ１３２Ａとカソード側バスバ１３２Ｋは、同一の形状からなり、それぞれＬ字状に形成している。バスバ１３２は、図３Ａおよび図４に示すように、アノード側バスバ１３２Ａの屈折した一端と、カソード側バスバ１３２Ｋの屈折した一端を接合してなる接合部１３２ｃによって、一体化している。バスバ１３２を構成するアノード側バスバ１３２Ａおよびカソード側バスバ１３２Ｋは、図４に示すように、Ｙ方向に沿った両端にバスバホルダ１３１と接合する側部１３２ｄを備えている。

【0052】

アノード側バスバ１３２Ａは、単電池１１０のアノード側電極タブ１１２Ａと同様に、アルミニウムからなる。カソード側バスバ１３２Ｋは、単電池１１０のカソード側電極タブ１１２Ｋと同様に、銅からなる。異なる金属からなるアノード側バスバ１３２Ａとカソード側バスバ１３２Ｋは、超音波接合によって互いに接合し、接合部１３２ｃを形成している。

【0053】

マトリクス状に配設したバスバ１３２のうち、図４の図中右上に位置するバスバ１３２は、２１つの単電池１１０（３並列７直列）のアノード側の終端に相当し、アノード側バスバ１３２Ａのみから構成している。このアノード側バスバ１３２Ａは、積層した単電池１１０のうち最上部の３つの単電池１１０のアノード側電極タブ１１２Ａに対してレーザ接合している。

【0054】

マトリクス状に配設したバスバ１３２のうち、図４の図中左下に位置するバスバ１３２は、２１つの単電池１１０（３並列７直列）のカソード側の終端に相当し、カソード側バスバ１３２Ｋのみから構成している。このカソード側バスバ１３２Ｋは、積層した単電池１１０のうち最下部の３つの単電池１１０のカソード側電極タブ１１２Ｋに対してレーザ接合している。

【0055】

アノード側ターミナル１３３は、図１および図２に示すように、電気的に接続された複数の単電池１１０のアノード側の終端を外部の入出力端子に臨ませるものである。アノード側ターミナル１３３は、図２に示すように、マトリクス状に配設したバスバ１３２のうち、図中右上に位置するアノード側バスバ１３２Ａに接合する。アノード側ターミナル１３３は、両端を屈折させた板状に形成し、導電性を備えた金属からなる。

【0056】

カソード側ターミナル１３４は、図１および図２に示すように、電気的に接続された複数の単電池１１０のカソード側の終端を外部の入出力端子に臨ませるものである。カソード側ターミナル１３４は、図２に示すように、マトリクス状に配設したバスバ１３２のうち、図中左下に位置するカソード側バスバ１３２Ｋに接合する。カソード側ターミナル１３４は、アノード側ターミナル１３３と形状からなり、天地を反転させている。

【0057】

保護カバー１３５は、図１および図２に示すように、バスバ１３２等を保護するものである。すなわち、保護カバー１３５は、複数のバスバ１３２を一体的に被覆することによって、各々のバスバ１３２が他の部材等と接触して電気的な短絡が発生することを防止する。保護カバー１３５は、図２に示すように、Ｚ方向に沿って起立した側面１３５ａの一端１３５ｂと他端１３５ｃを爪のようにＸ方向に向かって屈折し、絶縁性を備えたプラスチックスからなる。

【0058】

保護カバー１３５は、側面１３５ａによって各々のバスバ１３２を被覆しつつ、一端１３５ｂと他端１３５ｃによってバスバホルダ１３１を上下から挟み込んで固定している。保護カバー１３５は、矩形状の孔からなりアノード側ターミナル１３３を外部に臨ませる第１開口１３５ｄと、矩形状の孔からなりカソード側ターミナル１３４を外部に臨ませる第２開口１３５ｅを、それぞれ側面１３５ａに備えている。

【0059】

以上説明した実施形態の作用効果を説明する。

【0060】

単電池１１０は、電池本体１１０Ｈと、アノード側電極タブ１１２Ａおよびカソード側電極タブ１１２Ｋと、一対のラミネートフィルム１１３と、を有している。電池本体１１０Ｈは、発電要素１１１を含み扁平に形成している。アノード側電極タブ１１２Ａおよびカソード側電極タブ１１２Ｋは、電池本体１１０Ｈから導出している。一対のラミネートフィルム１１３は、シート状の金属層１１３Ｍと、金属層１１３Ｍを両面から被覆して絶縁するシート状の絶縁層１１３Ｎと、を含み、電池本体１１０Ｈを挟み込んで封止している。ここで、一対のラミネートフィルム１１３は、電池本体１１０Ｈから延長した外縁１１３ｄの少なくとも一部を折り曲げつつ、金属層１１３Ｍの露出した端部１１３ｅを絶縁層１１３Ｎの表面１１３ｆから離間させている。

【0061】

組立体１００Ａは、上記の単電池１１０と、単電池１１０を支持するスペーサ（第１スペーサ１１４および第２スペーサ１１５）と、を有している。ここで、例えば第１スペーサ１１４は、金属層１１３Ｍの露出した端部１１３ｅの少なくとも一部を収容する収容部１１４ｊを備えている。

【0062】

かかる単電池１１０および組立体１００Ａによれば、ラミネートフィルム１１３の外縁１１３ｄを折り曲げた状態において、その外縁１１３ｄの金属層１１３Ｍの露出した端部１１３ｅを、ラミネートフィルム１１３の表面１１３ｆから離間させている。すなわち、結露によって生じた水滴、水膜、または水柱が、ラミネートフィルム１１３の表面１１３ｆを伝って移動しても、金属層１１３Ｍの端部１１３ｅへの接触を抑制することができる。さらに、かかる単電池１１０および組立体１００Ａによれば、ラミネートフィルム１１３の外縁１１３ｄを折り曲げていることから、体積効率を向上させて小型化できる。したがって、単電池１１０、および単電池１１０とスペーサ（第１スペーサ１１４および第２スペーサ１１５）との組立体１００Ａによれば、金属層１１３Ｍの端部１１３ｅが露出したラミネートフィルム１１３を用いる場合であっても、結露に起因した漏電を抑制しつつ小型化することができる。なお、金属層１１３Ｍの端部１１３ｅを絶縁性を備えた部材によって絶縁する構成を採用した場合、製造原価が増大することになる。

【0063】

単電池１１０において、外縁１１３ｄは、電池本体１１０Ｈの側に向かって折り曲げることが好ましい。

【0064】

かかる単電池１１０によれば、単電池１１０の周囲の部材において結露によって生じた水滴が、単電池１１０のラミネートフィルム１１３の側に移動しても、その水滴を金属層１１３Ｍの端部１１３ｅに接触させ難くすることができる。したがって、単電池１１０は、結露に起因した漏電を抑制することができる。

【0065】

単電池１１０において、外縁１１３ｄは、複数回折り曲げることが好ましい。

【0066】

かかる単電池１１０によれば、結露によって生じた水滴が、ラミネートフィルム１１３の表面１１３ｆを伝って移動しても、その水滴を金属層１１３Ｍの端部１１３ｅまで到達させ難くすることができる。したがって、単電池１１０は、結露に起因した漏電を抑制することができる。

【0067】

単電池１１０において、電池本体１１０Ｈは、水平に配置し、外縁１１３ｄは、下方に折り曲げてから上方に向かって突出するように折り曲げることが好ましい。

【0068】

かかる単電池１１０によれば、結露によって生じ自然落下する水滴を、金属層１１３Ｍの端部１１３ｅに接触させ難くすることができる。また、結露によって生じ自然落下する水滴が金属層１１３Ｍの端部１１３ｅに接触しても、その水滴を金属層１１３Ｍの端部１１３ｅから離間させることができる。したがって、単電池１１０は、結露に起因した漏電を抑制することができる。また、金属層１１３Ｍの露出した端部１１３ｅを上方に向かせていることから、下方に位置する構成部材（例えば第１スペーサ１１４）を大きく切り欠く必要が無く、その構成部材（例えば第１スペーサ１１４）の剛性を保つことができる。

【0069】

組立体１００Ａにおいて、収容部１１４ｊは、金属層１１３Ｍの露出した端部１１３ｅを収容部１１４ｊの内面（例えば底面１１４ｐまたは内側面１１４ｑ）から離間させるように外縁１１３ｄに接触して、外縁１１３ｄの位置を規制する規制部（例えば第１突出部１１４ｒまたは第２突出部１１４ｓ）を備えることが好ましい。

【0070】

かかる組立体１００Ａによれば、結露によって生じ収容部１１４ｊに伝わる水滴と、規制部によって収容部１１４ｊの内面から離間された金属層１１３Ｍの端部１１３ｅを接触させ難くすることができる。したがって、組立体１００Ａは、結露に起因した漏電を抑制することができる。

【0071】

組立体１００Ａにおいて、電池本体１１０Ｈは、水平に配置し、外縁１１３ｄは、下方に向かって折れ曲がり、収容部１１４ｊは、下方に向かって開口した凹状の穴からなり、規制部は、収容部１１４ｊの底面１１４ｐから部分的に突出した凸状の第１突出部１１４ｒからなることが好ましい。

【0072】

かかる組立体１００Ａによれば、結露によって生じ収容部１１４ｊの底面１１４ｐに溜った水滴や水膜と、第１突出部１１４ｒによって底面１１４ｐから離間された金属層１１３Ｍの端部１１３ｅを接触させ難くすることができる。したがって、組立体１００Ａは、結露に起因した漏電を抑制することができる。

【0073】

組立体１００Ａにおいて、電池本体１１０Ｈは、水平に配置し、外縁１１３ｄは、下方に向かって折れ曲がり、収容部１１４ｊは、下方に向かって開口した凹状の穴からなり、規制部は、収容部１１４ｊの内側面１１４ｑから部分的に突出した凸状の第２突出部１１４ｓからなることが好ましい。

【0074】

かかる組立体１００Ａによれば、結露によって生じ収容部１１４ｊの内側面１１４ｑを伝わる水滴や水柱と、第２突出部１１４ｓによって内側面１１４ｑから離間された金属層１１３Ｍの端部１１３ｅを接触させ難くすることができる。したがって、組立体１００Ａは、結露に起因した漏電を抑制することができる。

【0075】

そのほか、本発明は、特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。

【0076】

例えば、一対のラミネートフィルム１１３の外縁１１３ｄを単電池１１０の積層方向に沿って上方に向かって折り曲げ、スペーサ（第１スペーサ１１４および第２スペーサ１１５）の収容部１１４ｊを下方から上方に向かって開口した穴として構成してもよい。

【符号の説明】

【0077】

１００ 組電池、
１００Ａ 組立体、
１１０ 単電池、
１１０Ｍ 第１セルサブアッシ、
１１０Ｎ 第２セルサブアッシ、
１１０Ｓ 積層体、
１１０Ｈ 電池本体、
１１１ 発電要素、
１１２ 電極タブ、
１１２Ａ アノード側電極タブ、
１１２Ｋ カソード側電極タブ、
１１３ ラミネートフィルム（封止部材）、
１１３Ｍ 金属層、
１１３Ｎ 絶縁層、
１１３ｄ 外縁、
１１３ｅ 端部、
１１３ｆ 表面、
１１４ 第１スペーサ、
１１４ｊ 収容部、
１１４ｐ 底面、
１１４ｑ 内側面、
１１４ｒ 第１突出部、
１１４ｓ 第２突出部、
１１４ｔ 側壁、
１１５ 第２スペーサ、
１２０ 加圧ユニット、
１２１ 上部加圧板、
１２２ 下部加圧板、
１２３ 側板、
１３０ バスバユニット、
１３１ バスバホルダ、
１３２ バスバ、
１３２Ａ アノード側バスバ、
１３２Ｋ カソード側バスバ、
１３３ アノード側ターミナル、
１３４ カソード側ターミナル、
１３５ 保護カバー、
Ｘ 単電池１１０の長手方向、
Ｙ 単電池１１０の短手方向、
Ｚ 単電池１１０の積層方向。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】