▶ プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024162048
(43)【公開日】2024-11-21
(54)【発明の名称】組電池
(51)【国際特許分類】
H01M 10/658 20140101AFI20241114BHJP
H01M 50/209 20210101ALI20241114BHJP
H01M 50/291 20210101ALI20241114BHJP
H01M 50/293 20210101ALI20241114BHJP
H01M 10/647 20140101ALI20241114BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20241114BHJP
H01M 10/625 20140101ALI20241114BHJP
H01M 4/525 20100101ALI20241114BHJP
H01M 4/131 20100101ALI20241114BHJP
H01M 50/103 20210101ALI20241114BHJP
H01M 50/119 20210101ALI20241114BHJP
H01M 50/204 20210101ALI20241114BHJP
H01M 10/6552 20140101ALI20241114BHJP
H01M 10/6567 20140101ALI20241114BHJP
【ＦＩ】
H01M10/658
H01M50/209
H01M50/291
H01M50/293
H01M10/647
H01M10/613
H01M10/625
H01M4/525
H01M4/131
H01M50/103
H01M50/119
H01M50/204 401H
H01M10/6552
H01M10/6567
【審査請求】有
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023077215
(22)【出願日】2023-05-09
(71)【出願人】
【識別番号】520184767
【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】島村 治成
【テーマコード（参考）】
5H011
5H031
5H040
5H050
【Ｆターム（参考）】
5H011AA02
5H011AA13
5H011CC06
5H031AA09
5H031EE01
5H031HH06
5H031KK02
5H040AA28
5H040AS07
5H040AT02
5H040AT06
5H040AY05
5H040AY10
5H040LL01
5H050AA15
5H050BA14
5H050BA15
5H050BA16
5H050BA17
5H050CA01
5H050CA08
5H050CA09
5H050CB02
5H050CB07
5H050CB08
5H050CB09
5H050CB11
5H050CB12
5H050EA02
5H050HA02
(57)【要約】
【課題】電池セル同士の伝熱を抑制する。
【解決手段】組電池は、複数の電池セル１００と、セパレータ２００とを備える。複数の電池セル１００は、一方向に並んでいる。セパレータ２００は、複数の電池セル１００の間にある。複数の電池セル１００の各々は、電極体と、アルミニウム製の筐体１２０とを含む。筐体１２０は、電極体を収容する。セパレータ２００は、内部空間２６０が形成された金属製のケース体２１０を含む。ケース体２１０の融点は、筐体１２０の融点より高い。内部空間２６０は、ケース体２１０の金属に囲まれて密閉され、かつ大気圧未満である。
【選択図】図５
【解決手段】組電池は、複数の電池セル１００と、セパレータ２００とを備える。複数の電池セル１００は、一方向に並んでいる。セパレータ２００は、複数の電池セル１００の間にある。複数の電池セル１００の各々は、電極体と、アルミニウム製の筐体１２０とを含む。筐体１２０は、電極体を収容する。セパレータ２００は、内部空間２６０が形成された金属製のケース体２１０を含む。ケース体２１０の融点は、筐体１２０の融点より高い。内部空間２６０は、ケース体２１０の金属に囲まれて密閉され、かつ大気圧未満である。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一方向に並んだ複数の電池セルと、
前記複数の電池セルの間にあるセパレータとを備え、
前記複数の電池セルの各々は、電極体と、前記電極体を収容するアルミニウム製の筐体とを含み、
前記セパレータは、内部空間が形成された金属製のケース体を含み、
前記ケース体の融点は、前記筐体の融点より高く、
前記内部空間は、前記ケース体の金属に囲まれて密閉され、かつ大気圧未満である、組電池。
前記複数の電池セルの間にあるセパレータとを備え、
前記複数の電池セルの各々は、電極体と、前記電極体を収容するアルミニウム製の筐体とを含み、
前記セパレータは、内部空間が形成された金属製のケース体を含み、
前記ケース体の融点は、前記筐体の融点より高く、
前記内部空間は、前記ケース体の金属に囲まれて密閉され、かつ大気圧未満である、組電池。
【請求項2】
前記電極体は、正極活物質層が表面に配置された正極板を有し、
前記正極活物質層は、ニッケルを含有するリチウム遷移金属複合酸化物を有し、
前記リチウム遷移金属複合酸化物における、リチウム以外の金属元素の合計を１００ｍｏｌ％としたときのニッケルの含有比率は、７０ｍｏｌ％以上である、請求項１に記載の組電池。
前記正極活物質層は、ニッケルを含有するリチウム遷移金属複合酸化物を有し、
前記リチウム遷移金属複合酸化物における、リチウム以外の金属元素の合計を１００ｍｏｌ％としたときのニッケルの含有比率は、７０ｍｏｌ％以上である、請求項１に記載の組電池。
【請求項3】
一方向に並んだ複数の電池セルと、
前記複数の電池セルの間にあるセパレータとを備え、
前記セパレータは、内部空間が形成された金属製のケース体を含み、
前記ケース体の融点は、１０００℃以上であり、
前記内部空間は、前記ケース体の金属に囲まれて密閉され、かつ大気圧未満である、組電池。
前記複数の電池セルの間にあるセパレータとを備え、
前記セパレータは、内部空間が形成された金属製のケース体を含み、
前記ケース体の融点は、１０００℃以上であり、
前記内部空間は、前記ケース体の金属に囲まれて密閉され、かつ大気圧未満である、組電池。
【請求項4】
前記複数の電池セルの各々は、正極活物質層が表面に配置された正極板を有する電極体をさらに含み、
前記正極活物質層は、ニッケルを含有するリチウム遷移金属複合酸化物を有し、
前記リチウム遷移金属複合酸化物における、リチウム以外の金属元素の合計を１００ｍｏｌ％としたときのニッケルの含有比率は、７０ｍｏｌ％以上である、請求項３に記載の組電池。
前記正極活物質層は、ニッケルを含有するリチウム遷移金属複合酸化物を有し、
前記リチウム遷移金属複合酸化物における、リチウム以外の金属元素の合計を１００ｍｏｌ％としたときのニッケルの含有比率は、７０ｍｏｌ％以上である、請求項３に記載の組電池。
【請求項5】
前記リチウム遷移金属複合酸化物は、チタンを含有している、請求項２または請求項４に記載の組電池。
【請求項6】
前記リチウム遷移金属複合酸化物における、リチウム以外の金属元素の合計を１００ｍｏｌ％としたときのチタンの含有比率は、０．１ｍｏｌ％以上５ｍｏｌ％以下である、請求項５に記載の組電池。
【請求項7】
前記内部空間の圧力は、前記ケース体に外力がかかっていない状態で、１．０×１０－１Ｐａ以上１．０×１０４Ｐａ以下である、請求項１または請求項２に記載の組電池。
【請求項8】
前記ケース体の材質は、銅、銅合金、鉄、鉄合金、チタン、チタン合金およびそれらの組合せからなる群から選ばれた材質からなる、請求項１または請求項２に記載の組電池。
【請求項9】
前記セパレータは、熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である固形物をさらに含み、
前記固形物は、前記内部空間に配置されている、請求項１または請求項２に記載の組電池。
前記固形物は、前記内部空間に配置されている、請求項１または請求項２に記載の組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本技術は、組電池に関する。
【背景技術】
【0002】
電池パックの構成を開示した先行技術文献として、国際公開第２０１９／１５１０３６号（特許文献１）がある。特許文献１に記載された電池パックは、電池積層体を備える。電池積層体は、複数の角型電池と、セル間セパレータとを含む。複数の角型電池は、積層されている。セル間セパレータは、積層方向に隣り合う２つの角型電池の間に配置されている。セル間セパレータは、角型電池間の断熱材として作用する。セル間セパレータは、樹脂材、または繊維シートなどの空隙を有する構造材により構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０１９／１５１０３６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
電池セルの高容量化に伴って電池セルの発熱量が増加する。この場合、特許文献１に記載の電池パックが備えるセル間セパレータの構成では、電池セル同士の伝熱を抑制することが難しい可能性がある。このため、電池セル同士の伝熱を抑制することができる余地がある。
【0005】
本技術は、上記の課題を解決するためになされたものであって、電池セル同士の伝熱を抑制することができる、組電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本技術は、以下の組電池を提供する。
［１］
一方向に並んだ複数の電池セルと、
前記複数の電池セルの間にあるセパレータとを備え、
前記複数の電池セルの各々は、電極体と、前記電極体を収容するアルミニウム製の筐体とを含み、
前記セパレータは、内部空間が形成された金属製のケース体を含み、
前記ケース体の融点は、前記筐体の融点より高く、
前記内部空間は、前記ケース体の金属に囲まれて密閉され、かつ大気圧未満である、組電池。
［２］
前記電極体は、正極活物質層が表面に配置された正極板を有し、
前記正極活物質層は、ニッケルを含有するリチウム遷移金属複合酸化物を有し、
前記リチウム遷移金属複合酸化物における、リチウム以外の金属元素の合計を１００ｍｏｌ％としたときのニッケルの含有比率は、７０ｍｏｌ％以上である、［１］に記載の組電池。
［３］
一方向に並んだ複数の電池セルと、
前記複数の電池セルの間にあるセパレータとを備え、
前記セパレータは、内部空間が形成された金属製のケース体を含み、
前記ケース体の融点は、１０００℃以上であり、
前記内部空間は、前記ケース体の金属に囲まれて密閉され、かつ大気圧未満である、組電池。
［４］
前記複数の電池セルの各々は、正極活物質層が表面に配置された正極板を有する電極体をさらに含み、
前記正極活物質層は、ニッケルを含有するリチウム遷移金属複合酸化物を有し、
前記リチウム遷移金属複合酸化物における、リチウム以外の金属元素の合計を１００ｍｏｌ％としたときのニッケルの含有比率は、７０ｍｏｌ％以上である、［３］に記載の組電池。
［５］
前記リチウム遷移金属複合酸化物は、チタンを含有している、［２］または［４］に記載の組電池。
［６］
前記リチウム遷移金属複合酸化物における、リチウム以外の金属元素の合計を１００ｍｏｌ％としたときのチタンの含有比率は、０．１ｍｏｌ％以上５ｍｏｌ％以下である、［５］に記載の組電池。
［７］
前記内部空間の圧力は、前記ケース体に外力がかかっていない状態で、１．０×１０－１Ｐａ以上１．０×１０４Ｐａ以下である、［１］から［６］のいずれか１つに記載の組電池。
［８］
前記ケース体の材質は、銅、銅合金、鉄、鉄合金、チタン、チタン合金およびそれらの組合せからなる群から選ばれた材質からなる、［１］から［７］のいずれか１つに記載の組電池。
［９］
前記セパレータは、熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である固形物をさらに含み、
前記固形物は、前記内部空間に配置されている、［１］から［８］のいずれか１つに記載の組電池。
［１］
一方向に並んだ複数の電池セルと、
前記複数の電池セルの間にあるセパレータとを備え、
前記複数の電池セルの各々は、電極体と、前記電極体を収容するアルミニウム製の筐体とを含み、
前記セパレータは、内部空間が形成された金属製のケース体を含み、
前記ケース体の融点は、前記筐体の融点より高く、
前記内部空間は、前記ケース体の金属に囲まれて密閉され、かつ大気圧未満である、組電池。
［２］
前記電極体は、正極活物質層が表面に配置された正極板を有し、
前記正極活物質層は、ニッケルを含有するリチウム遷移金属複合酸化物を有し、
前記リチウム遷移金属複合酸化物における、リチウム以外の金属元素の合計を１００ｍｏｌ％としたときのニッケルの含有比率は、７０ｍｏｌ％以上である、［１］に記載の組電池。
［３］
一方向に並んだ複数の電池セルと、
前記複数の電池セルの間にあるセパレータとを備え、
前記セパレータは、内部空間が形成された金属製のケース体を含み、
前記ケース体の融点は、１０００℃以上であり、
前記内部空間は、前記ケース体の金属に囲まれて密閉され、かつ大気圧未満である、組電池。
［４］
前記複数の電池セルの各々は、正極活物質層が表面に配置された正極板を有する電極体をさらに含み、
前記正極活物質層は、ニッケルを含有するリチウム遷移金属複合酸化物を有し、
前記リチウム遷移金属複合酸化物における、リチウム以外の金属元素の合計を１００ｍｏｌ％としたときのニッケルの含有比率は、７０ｍｏｌ％以上である、［３］に記載の組電池。
［５］
前記リチウム遷移金属複合酸化物は、チタンを含有している、［２］または［４］に記載の組電池。
［６］
前記リチウム遷移金属複合酸化物における、リチウム以外の金属元素の合計を１００ｍｏｌ％としたときのチタンの含有比率は、０．１ｍｏｌ％以上５ｍｏｌ％以下である、［５］に記載の組電池。
［７］
前記内部空間の圧力は、前記ケース体に外力がかかっていない状態で、１．０×１０－１Ｐａ以上１．０×１０４Ｐａ以下である、［１］から［６］のいずれか１つに記載の組電池。
［８］
前記ケース体の材質は、銅、銅合金、鉄、鉄合金、チタン、チタン合金およびそれらの組合せからなる群から選ばれた材質からなる、［１］から［７］のいずれか１つに記載の組電池。
［９］
前記セパレータは、熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である固形物をさらに含み、
前記固形物は、前記内部空間に配置されている、［１］から［８］のいずれか１つに記載の組電池。
【発明の効果】
【0007】
本技術によれば、電池セル同士の伝熱を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本技術の一実施の形態に係る電池モジュールの構成を示す斜視図である。
【図2】本技術の一実施の形態に係る電池モジュールが備える組電池の構成を示す斜視図である。
【図3】本技術の一実施の形態に係る組電池が備える電池セルの構成を示す斜視図である。
【図4】本技術の一実施の形態に係る電極体の構成を示す斜視図である。
【図6】本技術の一実施の形態に係るケース体の内部空間が形成される前の状態を示す斜視図である。
【図7】本技術の一実施の形態に係るケース体の孔部を真空雰囲気下において接合する状態を示す斜視図である。
【図8】本技術の一実施の形態の第１変形例に係るケース体の内部空間が形成される前の状態を示す断面図である。
【図9】本技術の一実施の形態の第１変形例に係るケース体の孔部を真空雰囲気下において接合する状態を示す断面図である。
【図10】本技術の一実施の形態の第１変形例に係るケース体の構成を示す断面図である。
【図11】本技術の一実施の形態の第２変形例に係るケース体の内部空間が形成される前の状態を示す断面図である。
【図12】本技術の一実施の形態の第２変形例に係るケース体の孔部を真空雰囲気下において接合する状態を示す断面図である。
【図13】本技術の一実施の形態の第２変形例に係るケース体の構成を示す断面図である。
【図14】本技術の一実施の形態の第３変形例に係る組電池が備えるセパレータの構成を示す断面図である。
【図15】本技術の一実施の形態の第４変形例に係るセパレータが備えるケース体の構成を示す斜視図である。
【図16】一実施の形態の第４変形例に係るセパレータが備えるケース体の構成を示す断面図である。
【図17】一実施の形態の第４変形例に係るケース体の内部空間が形成される前の状態を示す断面図である。
【図18】一実施の形態の第４変形例に係るケース体の隙間を真空雰囲気下において接合する状態を示す断面図である。
【図19】一実施の形態の第４変形例に係るケース体が備える金属箔同士が接合される状態を示す断面図である。
【図20】一実施の形態の第５変形例に係るセパレータのケース体が備える金属箔同士が接合される状態を示す断面図である。
【図21】一実施の形態の第６変形例に係るセパレータが備える金属箔同士が接合される状態を示す断面図である。
【図22】比較例に係るセパレータのケース体における金属箔の表面に位置する樹脂部同士が接合される状態を示す断面図である。
【図23】本技術の一実施の形態に係る組電池の温度測定試験の構成を示す断面図である。
【図24】本技術の一実施の形態に係る組電池の温度測定試験の変形例の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、本技術の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。
【0010】
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本技術の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本技術にとって必ずしも必須のものではない。また、本技術は、本実施の形態において言及する作用効果を必ずしもすべて奏するものに限定されない。
【0011】
なお、本明細書において、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「有する（ｈａｖｅ）」の記載は、オープンエンド形式である。すなわち、ある構成を含む場合に、当該構成以外の他の構成を含んでもよいし、含まなくてもよい。
【0012】
また、本明細書において幾何学的な文言および位置・方向関係を表す文言、たとえば「平行」、「直交」、「斜め４５°」、「同軸」、「沿って」などの文言が用いられる場合、それらの文言は、製造誤差ないし若干の変動を許容する。本明細書において「上側」、「下側」などの相対的な位置関係を表す文言が用いられる場合、それらの文言は、１つの状態における相対的な位置関係を示すものとして用いられるものであり、各機構の設置方向（たとえば機構全体を上下反転させる等）により、相対的な位置関係は反転ないし任意の角度に回動し得る。
【0013】
本明細書において、「電池」は、リチウムイオン電池に限定されず、ニッケル水素電池およびナトリウムイオン電池などの他の電池を含み得る。本明細書において、「電極」は正極および負極を総称し得る。
【0014】
また、「電池モジュール」は、ハイブリッド車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、および電気自動車（ＢＥＶ：Battery Electric Vehicle）などに搭載可能である。ただし、「電池モジュール」の用途は、車載用に限定されるものではない。
【0015】
なお、図面においては、電池セルの正極端子および負極端子が並ぶ方向をＸ方向、複数の電池セルが並ぶ方向をＹ方向、電池モジュールの高さ方向をＺ方向とする。また、発明の理解を容易にするため、図面における各構成の寸法は実寸法から変更して示している箇所がある。
【0016】
本技術の一実施の形態に係る電池モジュールの構成について説明する。図１は、本技術の一実施の形態に係る電池モジュールの構成を示す斜視図である。図２は、本技術の一実施の形態に係る電池モジュールが備える組電池の構成を示す斜視図である。
【0017】
図１および図２に示すように、本技術の一実施の形態に係る電池モジュール１は、組電池１０と、エンドプレート２０と、拘束部材３０と、クーリングプレート４０とを備える。組電池１０は、電池セル１００と、セパレータ２００とを含む。
【0018】
複数の電池セル１００は、一方向（Ｙ方向）に並んでいる。２つのエンドプレート２０に挟持された複数の電池セル１００は、エンドプレート２０によって押圧され、２つのエンドプレート２０の間で拘束されている。
【0019】
セパレータ２００は、複数の電池セル１００の間に配置されている。セパレータ２００は、複数の電池セル１００の長側面に当接している。セパレータ２００の詳細については、後述する。
【0020】
エンドプレート２０は、複数の電池セル１００のＹ方向の両端に設けられている。エンドプレート２０は、電池モジュール１を収納する外装体などの基台に固定される。エンドプレート２０は、たとえば、アルミニウムまたは鉄により構成されている。
【0021】
図１に示すように、拘束部材３０は、組電池１０およびエンドプレート２０のＸ方向の両端に設けられている。積層された複数の電池セル１００およびエンドプレート２０に対してＹ方向の圧縮力を作用させた状態で拘束部材３０をエンドプレート２０に係合させ、その後に圧縮力を解放することにより、２つのエンドプレート２０を接続する拘束部材３０に引張力が働く。その反作用として、拘束部材３０は、２つのエンドプレート２０を互いに近づける方向に押圧する。その結果、拘束部材３０は、複数の電池セル１００およびセパレータ２００をＹ方向に拘束する。
【0022】
クーリングプレート４０は、電池モジュール１のうちの底部に配置されている。クーリングプレート４０は、組電池１０に接するように配置され、主に電池セル１００を冷却する。クーリングプレート４０は、冷媒が収容される内部領域を有する。クーリングプレート４０の材質は、たとえばアルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金、銅、銅合金またはステンレスにより構成されていることが好ましい。
【0023】
クーリングプレート４０の内部に配置される冷媒は、電池モジュール１が所定の温度以上になった場合に、電池モジュール１を冷却する効果が大きくなるように、水を含有したものが好ましい。なお、冷媒は、水と不燃性絶縁溶媒とを混合してもよい。
【0024】
不燃性絶縁溶媒としては、ジイソプロピルナフタレン、１－フェニル－１－（３，４－ジメチルフェニル）エタン、液体セルロース、エチレングリコールもしくはプロピレングリコールなどのグリコール、または四塩化炭素などが挙げられる。また、冷媒には、防錆剤を混合してもよい。防錆剤としては、リン酸カリウム塩、無機カリウム塩などのリン酸塩系物質が挙げられる。
【0025】
冷媒における水、不燃性絶縁溶媒および防錆剤の混合割合は、水が５％以上９５％以下であり、防錆剤が０．５％以上３％以下であり、残りが不燃性絶縁溶媒となるように混合されることが好ましい。
【0026】
図３は、本技術の一実施の形態に係る組電池が備える電池セルの構成を示す斜視図である。
【0027】
図３に示すように、複数の電池セル１００の各々は、電極端子１１０と、筐体１２０と、ガス排出弁１３０と、電極体１４０とを含む。
【0028】
電極端子１１０は、正極端子１１１と、負極端子１１２とを有する。電極端子１１０は、筐体１２０上に形成されている。
【0029】
筐体１２０は、電極体１４０および電解液を収容する容器である。筐体１２０は、略直方体形状を有している。筐体１２０は、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄またはステンレスなどの鉄合金により構成されている。筐体１２０の材質は、融点が５００℃以上であり、薬品などへの耐食性に優れた材料であることが好ましい。
【0030】
筐体１２０は、封口板１２１と、底面１２２と、一対の長側壁１２３と、一対の短側壁１２４とを有する。
【0031】
封口板１２１は、筐体１２０の上面を構成している。封口板１２１には、電極端子１１０が配置されている。底面１２２は、Ｚ方向において封口板１２１に対向している。
【0032】
一対の長側壁１２３および一対の短側壁１２４は、筐体１２０の側面を構成している。一対の長側壁１２３および一対の短側壁１２４は、封口板１２１および底面１２２の各々に交差している。一対の長側壁１２３の各々は、第１の方向（Ｙ方向）において電極体１４０を間に挟んで互いに対向している。一対の短側壁１２４の各々は、第２の方向（Ｘ方向）において電極体１４０を間に挟んで互いに対向している。一対の長側壁１２３の各々は、一対の短側壁１２４の各々より大きな面積を有している。
【0033】
底面１２２、一対の長側壁１２３および一対の短側壁１２４の各々の厚みは、たとえば０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下である。底面１２２、一対の長側壁１２３および一対の短側壁１２４の各々の厚みは、互いに異なる厚みであってもよいし、底面１２２、一対の長側壁１２３および一対の短側壁１２４のうちの２つ以上が同じ厚みであってもよい。
【0034】
ガス排出弁１３０は、筐体１２０内の圧力が所定値以上となった際に破断する。これにより、筐体１２０内のガスが筐体１２０外に排出される。
【0035】
電極体１４０は、発電要素として機能する。電極体１４０は、たとえば、後述する正極板および負極板が巻き回された巻回型電極体、または正極板および負極板が交互に積層された積層型電極体である。巻回型電極体である場合、巻回軸の方向がＺ方向に沿う縦巻回型電極体であってもよいし、巻回軸がＸ方向に沿う横巻回型電極体であってもよい。
【0036】
１つの電池セル１００に収容される電極体１４０の数量は、１つであってもよいし、複数であってもよい。
【0037】
なお、図３に例示するように、正極端子１１１および負極端子１１２は同一面上（封口板１２１上）に配置されているが、この構成に限定されない。正極端子１１１および負極端子１１２は、異なる面上に位置してもよく、一対の短側壁１２４のそれぞれに対向するように位置してもよい。また、正極端子１１１および負極端子１１２が一対の短側壁１２４のそれぞれに対向するように位置する場合、正極端子１１１および負極端子１１２がＸ方向に沿う仮想軸上に位置していてもよいし、Ｘ方向に沿う仮想軸上からずれて位置していてもよい。
【0038】
【0039】
正極板１５０は、正極芯体１５１と、正極活物質層１５２とを有する。正極芯体１５１は、導電性シートである。正極芯体１５１は、たとえばアルミニウム合金箔である。正極活物質層１５２は、正極芯体１５１の表面に配置されている。
【0040】
正極活物質としては、リチウム遷移金属複合酸化物などが挙げられる。リチウム遷移金属複合酸化物は、たとえばコバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、リチウムニッケルマンガン複合酸化物、リチウムニッケルコバルト複合酸化物、リチウムニッケルコバルトアルミニウム系複合酸化物、リチウム鉄ニッケルマンガン系複合酸化物またはオリビン化合物ＬｉＭＰＯ４（Ｍ＝Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ）などが挙げられる。
【0041】
本実施の形態における電池セル１００は高容量化を図っている。このため、本実施の形態における正極活物質層１５２は、ニッケルを含有するリチウム遷移金属複合酸化物を有する。リチウム遷移金属複合酸化物における、リチウム以外の金属元素の合計を１００ｍｏｌ％としたときのニッケルの含有比率は、７０ｍｏｌ％以上である。
【0042】
正極活物質は、ＬｉＮｉｘＣｏｙＡｌｚＯ２の一般式で表され、ｘ＝７０％～９８％、ｙ＝１％～１５％、ｚ＝１％～１５％の範囲で、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００になるように構成される。また、正極活物質は、ＬｉＮｉｘＣｏｙＭｎｚＯ２の一般式で表され、ｘ＝７０％～９８％、ｙ＝１％～１５％、ｚ＝１％～１５％の範囲で、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００になるように構成される。
【0043】
正極活物質には、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎの一部をＡｌ、Ｔｉ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｃ等で置換したものや、正極活物質粒子表面をＡｌ、Ｔｉ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｃ等が含まれた化合物で覆われる場合も含まれる。置換量及び添加量としては、合わせて、０．１％以上７％以下程度である。正極活物質層の密度は、３ｇ／ｃｍ３以上であり、好ましくは、３．５ｇ／ｃｍ３以上である。本実施の形態におけるリチウム遷移金属複合酸化物は、チタンを含有している。リチウム遷移金属複合酸化物における、リチウム以外の金属元素の合計を１００ｍｏｌ％としたときのチタンの含有比率は、０．１ｍｏｌ％以上５ｍｏｌ％以下である。
【0044】
正極活物質層１５２は、結着材としてのバインダー、および導電材を含んでいてもよい。バインダーは、たとえばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などのフッ素樹脂、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリイミド、アクリル樹脂、またはポリオレフィンなどが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0045】
導電材は、たとえばカーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラックまたは黒鉛などの炭素材料が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。正極活物質中の導電材の含有量は、たとえば０．４質量％以上５質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上１．５質量％以下であることがより好ましい。
【0046】
正極保護層（不図示）は、正極活物質層１５２よりも電気伝導性が低くなるように構成された層である。正極保護層は、正極集電体の長手方向に沿って、帯状に設けられている。正極保護層を備えることにより、極板間セパレータ１７０が破損した際に正極板１５０が後述する負極活物質層１６２と直接接触して二次電池が内部短絡することを防止できる。正極保護層は、絶縁性の無機フィラーを含み得る。絶縁性の無機フィラーは、たとえば、アルミナなどのセラミック粒子である。
【0047】
負極板１６０は、負極芯体１６１と、負極活物質層１６２とを有する。負極芯体１６１は、導電性シートである。負極芯体１６１は、たとえば銅合金箔である。負極活物質層１６２は、負極芯体１６１の表面に配置されている。
【0048】
負極活物質は、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、放出できるものであれば限定されない。負極活物質は、たとえば人造黒鉛、天然黒鉛、アモルファスコートグラファイト、非晶質炭素などの炭素材料、Ｓｉ、ＳｉＯなどの非炭素材料、炭素材料と非炭素材料との混合物などが挙げられる。炭素材料としては、たとえば低結晶性炭素、アモルファス炭素、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、カーボンナノチューブまたはグラフェンなどが挙げられる。負極活物質が、炭素材料と、粒子構造が結晶質もしくは非晶質（低結晶質やアモルファス）状のＳｉ、ＳｉＯまたはＳｉＣなどの非炭素材料、および１粒子内にそれらの非炭素材料とケイ化物とが混在している非炭素材料との混合物の場合、Ｓｉ、ＳｉＯまたはＳｉＣなどの非炭素材料、および１粒子内にそれらの非炭素材料とケイ化物とが混在している非炭素材料の量は、たとえば混合物の総量に対して、１％～７０％の範囲であることが好ましい。また、Ｓｉ、ＳｉＯまたはＳｉＣなどの非炭素材料、および１粒子内にそれらの非炭素材料とケイ化物とが混在している非炭素材料は、予めＬｉを含有させたものでもよく、Ｌｉ－Ｓｉ、Ｌｉ－Ｓｉ－ＯまたはＬｉ－Ｓｉ－Ｃなどの化合物におけるＳｉの占める割合は、１０％～８０％が好ましい。また、Ｓｉ、ＳｉＯまたはＳｉＣなどの非炭素材料、および１粒子内にそれらの非炭素材料とケイ化物とが混在している非炭素材料は、その粒子表面を低結晶性炭素またはアモルファス炭素などの非晶質炭素で覆われていることが好ましい。ケイ化物は、ＭＳｉｘ（Ｍが第１族元素、第２族元素または遷移金属元素など、０＜ｘ））であって、たとえば、Ｍｇ２Ｓｉ、ＴｉＳｉ、ＴｉＳｉ２、ＮｉＳｉ、ＮｉＳｉ２、ＣｏＳｉ、ＣｏＳｉ２、Ｆｅ３Ｓｉ、ＦｅＳｉ２、Ｍｎ３Ｓｉ、ＷＳｉ２またはＭｏＳｉ２などが挙げられ、それら単体のみの場合、それらが複合している場合、またはたＭとＭＳｉ２とからなる場合のように一部不完全な場合を含む。
【0049】
負極活物質層１６２は、結着材としてのバインダーを含んでいてもよい。バインダーは、正極で用いられるバインダーを用いることができる。その他には、たとえばＣＭＣもしくはその塩、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩、またはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などが挙げられる。
【0050】
極板間セパレータ１７０は、正極板１５０および負極板１６０を絶縁するために設けられている。極板間セパレータ１７０は、基材としての多孔性シートのみ、または基材と耐熱層とを含む構造である。
【0051】
基材は、イオン透過性および絶縁性を有し、たとえば微多孔薄膜、織布または不織布などが挙げられる。基材の材質は、たとえばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのオレフィン系樹脂、またはセルロースなどが好適である。基材の材質は、たとえばＰＥ層のみ、２層のＰＰ層によりＰＥ層を挟んだ積層体であってもよい。基材の厚みは、たとえば５μｍ以上３０μｍ以下の範囲であることが好ましい。また、２層のＰＰ層によりＰＥ層を挟んだ積層体の場合においては、ＰＰ層の厚みが１μｍ以上１０μｍ以下の範囲が好ましく、ＰＥ層の厚みは２μｍ以上１０μｍ以下の範囲が好ましい。極板間セパレータ１７０は、基材上（片面または両面）、正極上（片面または両面）、負極上（片面または両面）のうち少なくとも１つ以上の場所に、耐熱層を配置することが好ましく、これらの場所のうち少なくとも基材の片面または両面に形成される方がより好ましい。
【0052】
耐熱層は、フィラーとバインダーとからなる。フィラーは、たとえばベーマイト、アルミナ、ルチル型もしくはアナターゼ型のチタニア、ジルコニア、マグネシア、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛などが挙げられる。耐熱層がアナターゼ型のチタニアの場合には、耐熱層が負極に接触しないように配置される。バインダーは、たとえばＰＶＤＦ、アクリル樹脂、アラミド、ＳＢＲまたはＰＴＦＥなどが挙げられる。バインダーの含有量は、耐熱層の総量に対して２質量％以上４０質量％以下の範囲であることが好ましい。耐熱層の厚みは、たとえば２μｍ以上１２μｍ以下の範囲が好ましい。また、耐熱層上に、電極との接着性を上げるために、接着剤をドット状またはライン状など様々な形状で塗布してもよい。なお、極板間セパレータ１７０が接着剤を含まない場合は、耐熱層中のＰＶＤＦなどのバインダーを接着剤の代用として極板との密着性を向上させることもできる。
【0053】
上述の電極体１４０は、筐体１２０に収容された後、電解液が含浸される。電解液は、非水電解質により構成されている。非水電解質は、非水溶媒と、非水溶媒に溶解した電解質塩とを含む。非水電解質は、液体電解質（非水電解液）に限定されず、ゲル状ポリマーなどを用いた固体電解質であってもよい。非水溶媒には、たとえばエステル類、エーテル類、アセトニトリルなどのニトリル類、ジメチルホルムアミドなどのアミド類、またはこれらの２種以上の混合溶媒などを用いることができる。非水溶媒は、これら溶媒の水素の少なくとも一部をフッ素などのハロゲン原子で置換したハロゲン置換体を含有していてもよい。
【0054】
エステル類の例としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネートなどの環状炭酸エステル、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネートなどの鎖状炭酸エステル、γ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）、γ－バレロラクトン（ＧＶＬ）などの環状カルボン酸エステル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル（ＭＰ）、プロピオン酸エチル、またはγ－ブチロラクトンなどの鎖状カルボン酸エステルなどが挙げられる。
【0055】
エーテル類の例としては、１，３－ジオキソラン、４－メチル－１，３－ジオキソラン、テトラヒドロフラン、２－メチルテトラヒドロフラン、プロピレンオキシド、１，２－ブチレンオキシド、１，３－ジオキサン、１，４－ジオキサン、１，３，５－トリオキサン、フラン、２－メチルフラン、１，８－シネオール、クラウンエーテル等の環状エーテル、１，２－ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジヘキシルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、メチルフェニルエーテル、エチルフェニルエーテル、ブチルフェニルエーテル、ペンチルフェニルエーテル、メトキシトルエン、ベンジルエチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、ｏ－ジメトキシベンゼン、１，２－ジエトキシエタン、１，２－ジブトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、１，１－ジメトキシメタン、１，１－ジエトキシエタン、トリエチレングリコールジメチルエーテル、またはテトラエチレングリコールジメチルエーテルなどの鎖状エーテル類などが挙げられる。
【0056】
ハロゲン置換体としては、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）などのフッ素化環状炭酸エステル、フッ素化鎖状炭酸エステル、またはフルオロプロピオン酸メチル（ＦＭＰ）などのフッ素化鎖状カルボン酸エステルなどを用いることが好ましい。
【0057】
電解質塩は、リチウム塩であることが好ましい。リチウム塩の例としては、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、Ｌｉ（Ｐ（Ｃ２Ｏ４）Ｆ４）、ＬｉＰＦ６－ｘ（ＣｎＦ２ｎ＋１）ｘ（１＜ｘ＜６、ｎは１または２）、ＬｉＢ１０Ｃｌ１０、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、クロロボランリチウム、低級脂肪族カルボン酸リチウム、もしくはＬｉ２Ｂ４Ｏ７、Ｌｉ（Ｂ（Ｃ２Ｏ４）Ｆ２）などのホウ酸塩類、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＣｍＦ２ｍ＋１ＳＯ２）（ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２）（ｍ，ｎは０以上の整数）などのイミド塩類などが挙げられる。リチウム塩は、これらのうち１種を単独で用いてもよいし、複数種を混合して用いてもよい。これらのうち、イオン伝導性、電気化学的安定性などの観点から、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）、ＬｉＦＳＩと呼ばれるリチウムビス（フルオロスルホニル）イミド（化学式：ＬｉＦ２ＮＯ４Ｓ２）、ＬｉＴＦＳＩと呼ばれるリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（化学式：ＬｉＣ２ＮＯ４Ｆ６Ｓ２）、またはそれらを混合したものを用いることが好ましい。リチウム塩の濃度は、非水溶媒としてエチレンカーボネート（ＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）およびジメチルカーボネート（ＤＭＣ）を、合計比率が１００％になるように、それぞれを１％～９９％範囲内で混ぜ合わせることにより、１Ｌ当りに０．６ｍｏｌ以上０．８ｍｏｌ以下とすることが好ましい。ＬｉＰＦ６単体であれば、１．１ｍｏｌ／Ｌ、ＬｉＰＦ６とＬｉＦＳＩとを混合させた場合は、ＬｉＰＦ６：０．１９ｍｏｌ／Ｌ、ＬｉＦＳＩ：１．０１ｍｏｌ／Ｌであることが好ましい。
【0058】
【0059】
図５に示すように、本実施の形態におけるセパレータ２００は、金属製のケース体２１０と、弾性部材２７０とを有する。
【0060】
ケース体２１０の材質は、銅、銅合金、鉄、鉄合金、チタン、チタン合金およびそれらの組合せからなる群から選ばれた材質からなる。ケース体２１０の融点は、筐体１２０の融点より高い。ケース体２１０の融点は、８００℃以上であることが好ましく、１０００℃以上であることがより好ましい。
【0061】
ケース体２１０が金属製であることによって、仮に電池セル１００が高温に発熱した場合にセパレータ２００が溶融することを抑制することができる。また、後述するように、ケース体２１０に設けた内部空間２６０を大気圧未満にする。ケース体が樹脂製である場合、ケース体の内部空間を大気圧未満にすると、内部空間の真空による引力でケース体の外形が変形する可能性がある。このため、ケース体２１０は金属製であることにより、ケース体２１０の外形が変形することを抑制することができる。
【0062】
Ｙ方向におけるケース体２１０の幅Ｗ１は、０．５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましく、０．８ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることがより好ましく、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【0063】
ケース体２１０は、一対の第１側面部２２０と、一対の第２側面部と、上部２４０と、下部２５０とを有する。
【0064】
一対の第１側面部２２０は、互いにＹ方向に並び、電池セル１００の筐体１２０に接する部分である。一対の第１側面部２２０の厚みＴは、０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下であることがより好ましく、０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【0065】
一対の第２側面部は、互いにＸ方向に並び、拘束部材３０に面する部分である。上部２４０は、Ｚ方向の電極端子１１０側に位置している。上部２４０には、後述する内部空間２６０を形成するための接合部２４１が設けられている。下部２５０は、クーリングプレート４０側に位置している。
【0066】
ケース体２１０には、内部空間２６０が形成されている。内部空間２６０は、ケース体２１０の金属に囲まれて密閉されている。
【0067】
内部空間２６０は、大気圧未満である。具体的には、内部空間２６０の圧力は、ケース体２１０に外力がかかっていない状態で、１．０×１０－１Ｐａ以上１．０×１０４Ｐａ以下である。
【0068】
Ｙ方向における内部空間２６０の幅Ｗ２は、ケース体２１０の幅Ｗ１に対して２０％以上９０％以上であることが好ましく、４０％以上７０％以下であることがより好ましい。
【0069】
内部空間２６０の圧力を測定する方法としては、たとえば以下の方法が挙げられる。なお、圧力測定方法はこれらの方法に限定されない。
【0070】
１つ目の方法としては、ケース体２１０の内部圧力を直接測定する方法が挙げられる。ケース体２１０の内部圧力を直接測定する方法としては、真空ゲージと外気遮断用のクッションゴムとその中に真空ゲージに接続された細い中空針とからなる検査機を、セパレータ２００に直接突き刺し、ケース体２１０の内部圧力を測定することができる。当該検査機は、たとえば横山計器株式会社製の真空検缶機が挙げられる。なお、真空検缶機は、スタンドに固定したスタンド型でもよい。真空ゲージは測定できる圧力範囲があるため、真空度に合わせて適切に真空ゲージを変更して測定することが好ましい。内部空間２６０が高真空の場合であれば、中空針をピラニ真空計に接続して測定することも好ましい。
【0071】
２つ目の測定方法としては、検量線を用いてセパレータ２００の内部圧力を測定する方法が挙げられる。まず、取り出したセパレータ２００の第１側面部２２０に歪ゲージを取り付ける、または一対の第１側面部２２０の両方の中央部の距離を実測する。この測定により第１測定値を得る。その後、内部空間２６０を開放し大気圧状態にした後、その歪、または一対の第１側面部２２０の両方の中央部の距離を測定する。再度内部空間２６０を減圧し封口した後、その歪と一対の第１側面部２２０の両方の中央部の距離とを測定し、このサイクルを減圧の程度を変えて数回行い、歪または一対の第１側面部２２０の両方の中央部の距離に対する内部圧力の検量線を作成する。その検量線を用いて、先に測定した第１測定値からセパレータ２００の内部空間２６０の圧力を算出することができる。なお、減圧の程度を変えてその歪と一対の第１側面部２２０の両方の中央部の距離とを測定する回数は、より精度を上げるためにより多く行なうことが好ましい。
【0072】
弾性部材２７０は、電池セル１００とケース体２１０との間に位置する。弾性部材２７０は、Ｙ方向におけるケース体２１０の両側に設けられている。弾性部材２７０は、電池セル１００が膨張してケース体２１０に押圧力が印加された場合に、ケース体２１０に均一に押圧力を印加させるために設けられている。なお、弾性部材２７０は、セパレータ２００に必ずしも設けられていなくてもよい。
【0073】
以下、ケース体２１０に内部空間２６０を形成する製造方法について説明する。図６は、本技術の一実施の形態に係るケース体の内部空間が形成される前の状態を示す斜視図である。
【0074】
図６に示すように、まず、金属加工により一対の第１側面部２２０、一対の第２側面部２３０、上部２４０および下部２５０を接合してケース体２１０を作成する。具体的には、１枚の金属板を深絞りしてケース体の一部を形成した後に残部をレーザ溶接などにより接合する、または複数の金属板同士をレーザ溶接などによって接合することにより、ケース体２１０を作成する。
【0075】
上部２４０には、孔部２４２が設けられている。孔部２４２は、ケース体２１０を形成する前に上部２４０に設けられてもよいし、ケース体２１０の作成後に上部２４０に設けられていてもよい。
【0076】
図７は、本技術の一実施の形態に係るケース体の孔部を真空雰囲気下において接合する状態を示す斜視図である。
【0077】
図７に示すように、ケース体２１０を真空容器３の中に入れる。その後、真空容器３の内部圧力を１．０×１０－１Ｐａ以上１．０×１０４Ｐａ以下まで真空引きを行なう。これにより孔部２４２を通じて、ケース体２１０の内部が真空引きされる。その後、孔部２４２をレーザ２によって接合する。これにより、ケース体２１０の内部空間２６０が１．０×１０－１Ｐａ以上１．０×１０４Ｐａ以下の圧力で形成される。
【0078】
ここで、ケース体における内部空間の製造方法の変形例について説明する。図８は、本技術の一実施の形態の第１変形例に係るケース体の内部空間が形成される前の状態を示す断面図である。
【0079】
図８に示すように、本変形例に係るセパレータが備えるケース体２１０Ａには、上部２４０Ａに孔部２４２Ａがあいている。孔部２４２Ａは、上部２４０Ａと下部２５０とが並ぶ方向に対して斜めに形成されている。
【0080】
図９は、本技術の一実施の形態の第１変形例に係るケース体の孔部を真空雰囲気下において接合する状態を示す断面図である。図９に示すように、ケース体２１０Ａを真空容器３に入れる。ケース体２１０Ａの内部が真空雰囲気の状態で、孔部２４２Ａをレーザ２によって接合する。孔部２４２Ａが斜め孔であるため、上部２４０Ａの溶融した部分同士が接しやすい。
【0081】
図１０は、本技術の一実施の形態の第１変形例に係るケース体の構成を示す断面図である。図１０に示すように、接合部２４１Ａは、上部２４０Ａと下部２５０とが並ぶ方向に対して斜めに形成される。大気圧未満の圧力状態にした内部空間２６０Ａからの引力の方向に対して接合部２４１Ａが斜めに形成されるため、接合部２４１Ａに内部空間２６０Ａの引力の負荷がかかることが抑制される。
【0082】
図１１は、本技術の一実施の形態の第２変形例に係るケース体の内部空間が形成される前の状態を示す断面図である。
【0083】
図１１に示すように、本変形例に係るセパレータが備えるケース体２１０Ｂは、封止部材２８０を含む。封止部材２８０は、上部２４０Ｂに形成された孔部２４２Ｂに嵌め込むことが可能である。
【0084】
図１２は、本技術の一実施の形態の第２変形例に係るケース体の孔部を真空雰囲気下において接合する状態を示す断面図である。図１２に示すように、ケース体２１０Ｂを真空容器３に入れる。ケース体２１０Ｂの内部が真空雰囲気の状態で、孔部２４２Ｂに嵌め込まれた封止部材２８０をレーザ２によって接合する。
【0085】
図１３は、本技術の一実施の形態の第２変形例に係るケース体の構成を示す断面図である。図１３に示すように、接合部２４１Ｂが形成されることによって、ケース体２１０Ｂに内部空間２６０Ｂが形成される。封止部材２８０により、接合部２４１Ｂを形成するため、孔部２４２Ｂが比較的大きな内径であっても、接合部２４１Ｂを形成することができる。
【0086】
以下、本技術の一実施の形態の変形例に係る組電池について説明する。変形例に係る組電池は、セパレータの構成が本技術の一実施の形態に係る組電池１０と異なるため、本技術の一実施の形態に係る組電池１０と同様である構成については説明を繰り返さない。
【0087】
図１４は、本技術の一実施の形態の第３変形例に係る組電池が備えるセパレータの構成を示す断面図である。
【0088】
図１４に示すように、本変形例に係るセパレータ２００Ｃは、ケース体２１０Ｃと、固形物２６１Ｃと、弾性部材２７０とを含む。
【0089】
固形物２６１Ｃは、ケース体２１０Ｃに形成された内部空間２６０Ｃに配置されている。本変形例における固形物２６１Ｃは、内部空間２６０Ｃをすべて埋めるように配置されている。固形物２６１Ｃは、ケース体２１０Ｃが大気圧未満の圧力状態にした内部空間２６０Ｃの引力を受けて変形することを抑制するために設けられている。
【0090】
固形物２６１Ｃは、熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。固形物２６１Ｃは、たとえば樹脂材料または炭素繊維材料などから構成されている。
【0091】
Ｙ方向におけるケース体２１０Ｃの幅Ｗ１は、０．５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましく、１．０ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることがより好ましく、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【0092】
一対の第１側面部２２０の厚みＴは、０．０５ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましく、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることがより好ましく、０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【0093】
Ｙ方向における内部空間２６０Ｃの幅Ｗ２は、ケース体２１０Ｃの厚みに対して３０％以上９０％以上であることが好ましく、４０％以上９０％以下であることがより好ましく、５０％以上９０％以下であることがさらに好ましい。
【0094】
ケース体２１０Ｃの内部に固形物２６１Ｃを設ける場合、ケース体２１０Ｃの内部空間２６０Ｃを形成する前に固形物２６１Ｃをケース体２１０の内部に配置した状態でケース体２１０Ｃの上部２４０Ｃを接合する。
【0095】
本技術の一実施の形態の第３変形例に係る組電池においては、セパレータ２００Ｃの内部空間２６０Ｃに固形物２６１Ｃを配置することによって、セパレータ２００Ｃの内部空間２６０Ｃにおける断熱性を確保しつつ、大気圧未満にした内部空間２６０Ｃの引力に抗うケース体２１０を固形物２６１Ｃによって支持することができる。
【0096】
また、本変形例におけるセパレータ２００Ｃは、固形物２６１Ｃを内部空間２６０Ｃに設けることによって、ケース体２１０Ｃが変形することを抑制することができるため、固形物２６１Ｃを設けない場合と比較して、ケース体２１０Ｃの厚みを薄くする、またはケース体２１０Ｃの幅Ｗ１に対する内部空間２６０Ｃの幅Ｗ２の割合を多くすることができる。これにより、ケース体２１０Ｃの熱伝導をより少なくすることができる。
【0097】
【0098】
図１５および図１６に示すように、本変形例におけるケース体２１０Ｄは、その外形が２枚の金属箔２９０により構成されている。金属箔２９０は、一方側に第１金属箔２９１が位置し、他方側に第２金属箔２９２が位置している。金属箔２９０によりケース体２１０Ｄを構成することによって、固形物２６１Ｄをケース体２１０Ｄの内部に配置して接合しやすい。
【0099】
ケース体２１０Ｄの幅Ｗ１は、０．５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましく、０．８ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることがより好ましく、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【0100】
金属箔２９０の厚みＴは、０．０５ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましく、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることがより好ましく、０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【0101】
金属箔２９０同士が並ぶ方向における内部空間２６０Ｄの幅Ｗ２は、ケース体２１０Ｄの厚みに対して３０％以上９０％以上であることが好ましく、４０％以上９０％以下であることがより好ましく、５０％以上９０％以下であることがさらに好ましい。
【0102】
図１７は、一実施の形態の第４変形例に係るケース体の内部空間が形成される前の状態を示す断面図である。
【0103】
図１７に示すように、金属箔２９０は、所定形状の筒状に形成する、または正方形または長方形の２枚の金属箔の場合においては、周囲の４辺のうちの対向する２辺を、予めレーザ溶接などで接合し、筒状の状態を形成する。その後、固形物２６１Ｄを２枚の金属箔２９０同士の間に配置する。なお、ケース体２１０Ｄの１辺のみを開放させた袋状にしてから固形物２６１Ｄを内部に配置してもよい。
【0104】
図１８は、一実施の形態の第４変形例に係るケース体の隙間を真空雰囲気下において接合する状態を示す断面図である。図１９は、一実施の形態の第４変形例に係るケース体が備える金属箔同士が接合される状態を示す断面図である。
【0105】
図１８および図１９に示すように、ケース体２１０Ｄを真空容器３に入れて真空引きする。その後、金属箔２９０同士の隙間Ｇをレーザ２により接合し、内部空間２６０Ｄを形成する。筒状に形成していた場合は周囲の未接合の２辺を接合する。袋状の場合は未接合の１辺を接合する。その後、金属箔２９０の不要な端部を切断して形状を整える。これにより、ケース体２１０Ｄが形成される。
【0106】
図２０は、一実施の形態の第５変形例に係るセパレータのケース体が備える金属箔同士が接合される状態を示す断面図である。
【0107】
図２０に示すように、本変形例に係るケース体２１０Ｅの外形は、金属箔２９０により構成される。金属箔２９０には、表面の一部に樹脂部２９３が設けられている。樹脂部２９３は、電池セル同士の絶縁性を高めるために設けられている。樹脂部２９３は、第１金属箔２９１および第２金属箔２９２が互いに対向する側とは反対側の表面に設けられている。ケース体２１０Ｆは、金属箔２９０の樹脂部２９３が配置される以外の金属部分においてレーザ２により接合される。
【0108】
図２１は、一実施の形態の第６変形例に係るセパレータが備える金属箔同士が接合される状態を示す断面図である。
【0109】
図２１に示すように、本変形例に係るケース体２１０Ｆの外形は、金属箔２９０により構成される。本変形例に係る金属箔２９０には、その表面の一部に樹脂部２９３が設けられている。本変形例に係る樹脂部２９３は、第１金属箔２９１および第２金属箔２９２のうちの両面に設けられている。ケース体２１０Ｆは、第５変形例と同様に、金属箔２９０の樹脂部２９３が配置される以外の金属部分においてレーザ２により接合される。
【0110】
図２２は、比較例に係るセパレータが備える金属箔の表面に位置する樹脂部同士が接合される状態を示す断面図である。
【0111】
図２２に示すように、比較例に係るケース体９１０が備える金属箔２９０には、その両面の全面に樹脂部２９３が設けられている。樹脂部２９３は、ヒーター４の熱によって樹脂部２９３同士を接合する。
【0112】
仮に、樹脂部２９３同士で接合した場合、ケース体９１０の温度が上昇すると、金属と比較して融点の低い樹脂部２９３が溶融して内部空間が曝露されるため、内部空間の真空状態が維持し難い。一方、上述の第４変形例、第５変形例および第６変形例においては、金属箔２９０の金属部分同士を接合しているため、ケース体の温度が上昇しても接合部分が樹脂部２９３同士の接合と比較して溶融しにくい。これにより、ケース体の内部空間の真空状態が維持しやすい。
【0113】
以下、本技術の一実施の形態に係る組電池の温度測定の試験結果について説明する。図２３は、本技術の一実施の形態に係る組電池の温度測定試験の構成を示す断面図である。
【0114】
図２３に示すように、セパレータ２００を間に挟んで３つの電池セル１００の長壁面同士を対向させて一方向に並べ、拘束治具５により拘束する。拘束治具５は、複数の電池セル１００の各々の上側および下側付近を拘束する。
【0115】
各電池セル１００の底面は、厚さ５ｍｍ以上の金属板と密着させて設置した。金属板は、たとえばアルミニウム、アルミニウム合金、鉄、または鉄合金である。
【0116】
３つの電池セル１００のうち、端に配置された１つの電池セル１００（トリガーセル）に対して、電池セル１００同士が対向していない長側壁中央部から釘６を刺し、電池セル１００内部で短絡を発生させることにより、電池セル１００の温度を上昇させる。
【0117】
釘６は、０．０１ｍｍ／ｓの速度で電池セル１００に刺し、その電池セル１００の温度が急激に上昇した熱暴走状態になったときに移動を停止させる。その時の、トリガーセルに対して隣接した電池セル１００（図２３中においては中央の電池セル）において、釘６を刺した電池セル１００に対向していない側の長側壁の中央部を測定点Ｐとして最高温度を測定した。
【0118】
なお、この試験における環境温度は、約２５℃程度の室温で行なった。また、試験前の各電池セル１００の状態としては、釘６を刺す電池セル１００（トリガーセル）とこれに隣接する電池セル１００とは１００％に充電した状態であり、他の電池セルは、０％の充電状態とした。
【0119】
また、釘６を刺す時に電池セル１００が動かないように組電池を部分的に固定してもよい。電池セル１００の間に配置するセパレータ２００は、ケース体２１０のみでもよいし、ケース体２１０とその片面またはその両面に弾性部材２７０を配置した状態でもよい。
【0120】
釘６としては、たとえば株式会社ダイドーハント製の丸釘である。釘６の外径寸法はφ３ｍｍのものを使用した。釘６の型番は、たとえば、Ｎ６５を使用した。
【0121】
図２４は、本技術の一実施の形態に係る組電池の温度測定試験の変形例の構成を示す断面図である。図２４に示すように、本変形例に係る電池セル１００の温度測定としては、一実施の形態に係る温度測定と比較して、電池セル１００の金属板に接する面以外の５面を拘束治具５Ａで覆ってもよい。これにより、電池セル１００の断熱性をあげて、熱をトリガーセルに与えて熱暴走状態を起こしやすくすることができる。
【0122】
なお、釘６を刺す以外の方法として、ヒーター加熱によって、電池セル１００を熱暴走状態にさせる方法も挙げられる。この場合においても上記釘刺し方法のように、断熱性の高い拘束治具で覆ってもよいし、覆わなくてもよい。ただし、ヒーターの周りは、より熱をトリガーセルに与えて熱暴走状態を起こしやすくするために、断熱性の高い拘束治具で覆うのが好ましい。
【0123】
上述した電池セル１００の温度測定結果を表１～表３に示す。表１～表３における比較例および実施例は、表１～表３の各々において対応している。表１～表３に示すセパレータおよび電極体の種々の特性下で電池セル１００の温度測定を行ない、セパレータ２００の断熱性について評価した。評価結果としては、隣接セルの測定点Ｐの最高温度の測定、および隣接セルの筐体の溶け具合、筐体の穴あきなどの形態変化の観察を行った。その結果は、以下のランク０からランク６に分類して評価した。
ランク０：測定点Ｐにおける温度上昇が５０℃以下であり、時間経過に伴い温度が低下し、かつ筐体の外観形状に変化が無かったもの。
ランク１：測定点Ｐにおける温度上昇が５０℃以上１００℃以下であり、時間経過に伴い温度が低下し、かつ筐体の外観形状に変化が無かったもの。
ランク２：測定点Ｐにおける温度上昇が１００℃以上１５０℃以下であり、時間経過に伴い温度が低下し、かつ筐体の外観形状に変化が無かったもの。
ランク３：測定点Ｐにおける温度上昇が１５０℃以上１８０℃以下であり、時間経過に伴い温度が低下し、かつ筐体の外観形状に変化が無かったもの。
ランク４：測定点Ｐにおける温度が２００℃程度であり、時間経過に伴い温度が低下し、かつ筐体の外観形状に変化が無かったもの。
ランク５：測定点Ｐにおける温度が２００℃以上となって、時間経過に伴い徐々に温度上昇したが、かつ筐体の外観形状に変化が無かったもの。
ランク６：測定点Ｐにおける温度が２００℃以上となって、時間経過に伴い急激に温度上昇し、かつ筐体の外観形状に穴あきなどの変化があったもの。
ランク０：測定点Ｐにおける温度上昇が５０℃以下であり、時間経過に伴い温度が低下し、かつ筐体の外観形状に変化が無かったもの。
ランク１：測定点Ｐにおける温度上昇が５０℃以上１００℃以下であり、時間経過に伴い温度が低下し、かつ筐体の外観形状に変化が無かったもの。
ランク２：測定点Ｐにおける温度上昇が１００℃以上１５０℃以下であり、時間経過に伴い温度が低下し、かつ筐体の外観形状に変化が無かったもの。
ランク３：測定点Ｐにおける温度上昇が１５０℃以上１８０℃以下であり、時間経過に伴い温度が低下し、かつ筐体の外観形状に変化が無かったもの。
ランク４：測定点Ｐにおける温度が２００℃程度であり、時間経過に伴い温度が低下し、かつ筐体の外観形状に変化が無かったもの。
ランク５：測定点Ｐにおける温度が２００℃以上となって、時間経過に伴い徐々に温度上昇したが、かつ筐体の外観形状に変化が無かったもの。
ランク６：測定点Ｐにおける温度が２００℃以上となって、時間経過に伴い急激に温度上昇し、かつ筐体の外観形状に穴あきなどの変化があったもの。
【0124】
【表1】
※１ ケース：金属板製のケース体、パック：金属箔製のケース体
※２ ステンレスの型式 ＳＵＳ３０４
真鍮の組成 Ｃｕ：Ｚｎ＝６０：４０ （質量％）
チタン合金の組成 Ｔｉ：Ａｌ：Ｖ＝９０：６：４ （質量％）
※３ ケース体の幅Ｗ２に対する内部空間の幅Ｗ１の割合
【0125】
【表2】
※４ タイプ１：金属材料同士を溶融させて接着する接合方法
タイプ２：金属材料表面の樹脂部同士を溶融させて接着する接合方法
※５ 配合割合 アルミナ：ポリプロピレン＝８６．５：１３．５
【0126】
【表3】
※６：正極活物質のリチウム遷移金属複合化合物において、リチウム以外の金属元素の合計を１００ｍｏｌ％としたときのニッケルの含有量
※７：正極活物質のリチウム遷移金属複合化合物において、リチウム以外の金属元素の合計を１００ｍｏｌ％としたときのチタンの含有量
【0127】
表１～表３に示すように、比較例１は、セパレータが、内部空間が形成された金属製のケース体を含み、ケース体の融点が電池セルの筐体の材質と同じアルミニウムの場合であって、ケース内部の空間が大気圧状態の場合である。この場合、釘刺し試験において発生した熱が隣接セルに十分伝わり、隣接セルの測定点Ｐの温度は、２００℃を超えて急激に温度上昇し熱暴走に至り、電池セルの筐体に穴あきなどの溶融が見られた。このため、比較例１の評価は、ランク６であった。
【0128】
比較例２は、セパレータが、内部空間が形成された金属製のケース体を含み、ケース体の融点が電池セルの筐体の材質と同じアルミニウムであって、ケース体の内部空間が大気圧より減圧状態で、内部空間に固形物として粉末状のアルミナを含有した場合である。この場合、釘刺し試験において発生した熱の隣接セルへの伝熱は比較例１より遅いと考えられたが、隣接セルの測定点Ｐの温度は、２００℃を超えて急激に温度上昇し熱暴走に至り、電池セルの筐体に穴あきなどの溶融が見られた。このため、比較例２の評価は、ランク６であった。
【0129】
比較例３は、セパレータが、内部空間が形成された金属箔製のケース体を含み、ケース体を構成する金属材料の融点が、電池セルの筐体の材質より高い銅の場合であって、ケース体の内部空間が大気圧より減圧状態で、内部空間に固形物として粉末状のアルミナを含有した場合である。この場合、隣接セルの耐熱性は向上すると考えられたが、金属材料どうしの接着方法が、金属材表面樹脂どうしで接着したものであったため、隣接セルの測定点Ｐの温度は、２００℃を超えて急激に温度上昇し熱暴走に至り、電池セルの筐体に穴あきなどの溶融が見られた。このため、比較例３の評価は、ランク６であった。これは、セパレータの大気暴露がより早く発生したためと考えられる。
【0130】
比較例１～３に比較して、実施例１では、セパレータが、内部空間が形成された金属製のケース体の融点が８９５℃の真鍮の場合であって、ケース体の内部空間の圧力が大気圧未満の０．５×１０５Ｐａである。この場合、隣接セルの測定点Ｐの温度は２００℃を超えてさらに徐々に上昇を続け熱暴走に至ったが、電池セルの筐体に穴あきなどの変化はなかった。このため、実施例１の評価は、ランク５であった。
【0131】
実施例１に示すように、電池セルの間にあるセパレータが、内部空間が形成された金属製のケース体であって、ケース体の融点が、筐体の融点より高く、内部空間が大気圧未満であって、内部空間が大気暴露し難い構造の組電池は、電池セル同士の伝熱を抑制することがわかった。
【0132】
実施例２～５では、セパレータが、内部空間が形成された金属製のケース体の融点が１０００℃以上の銅、ステンレス（ＳＵＳ３０４）、チタン合金またはチタンの場合であって、ケース体の内部空間の圧力が大気圧未満の０．５×１０５Ｐａである。この場合、隣接セルの測定点Ｐの温度は２００℃程度に上昇したが、時間経過に伴い低下し、電池セルの筐体に変化がなかった。実施例２～５の評価は、ランク４であった。このように、ケース体の融点が、１０００℃以上であり、内部空間が大気圧未満である場合の組電池は、電池セル同士の伝熱をより抑制することがわかった。
【0133】
実施例６～１１では、セパレータが、内部空間が形成された金属製のケース体の融点が１０００℃以上のチタンの場合であって、ケースの内部空間が大気圧未満の１．０×１０－１Ｐａ以上１．０×１０４Ｐａ以下である。
【0134】
実施例６，７においては、隣接セルの測定点Ｐの温度が、５０℃以下で、時間経過に伴い室温に低下し、ケース体の外観に変化はなかった。このため、実施例６，７の評価は、ランク０であった。
【0135】
実施例８，９においては、隣接セルの測定点Ｐの温度が、５０℃以上１００℃以下で、時間経過に伴い室温に低下し、ケース体の外観に変化はなかった。このため、実施例８，９の評価は、ランク１であった。
【0136】
実施例１０においては、隣接セルの測定点Ｐの温度が、１００℃以上１５０℃以下程度に上昇したが、時間経過に伴い室温に低下し、ケース体の外観に変化はなかった。このため、実施例１０の評価は、ランク２であった。
【0137】
実施例１１においては、隣接セルの測定点Ｐの温度が、１５０℃以上１８０℃以下程度まで上昇したが、時間経過に伴い室温に低下し、ケース体の外観に変化はなかった。このため、実施例１１の評価は、ランク３であった。
【0138】
実施例６～１１に示すように、ケース体の融点が、１０００℃以上であって、ケース体の内部空間の圧力が１．０×１０－１Ｐａ以上１．０×１０４Ｐａ以下である場合、組電池は、電池セル同士の伝熱をより抑制することがわかった。
【0139】
実施例１２～１８では、ケース体の内部空間を大気圧未満にした状態で、熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の固形物の充填率を変化させて、内部空間に固形物を含有させた。固形物が粒子状である場合、その粒子径は、０．１μｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下であることがさらに好ましい。固形物が繊維状である場合、その繊維径は、０．１μｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以上５００μｍ以下であることがより好ましく、０．７μｍ以上３０μｍ以下であることがさらに好ましい。
【0140】
実施例１２では、固形物の熱伝導率が３６Ｗ／ｍ・Ｋで、内部空間に対する固形物の充填率が７０％であった。隣接セルの測定点Ｐの温度が２００℃程度に上昇したが、時間経過に伴い低下し、電池セルの筐体の外観に変化はなかった。このため、実施例１２の評価は、ランク４であった。
【0141】
実施例１３，１４では熱伝導率が５Ｗ／ｍ・Ｋと低く、内部空間に対する固形物の充填率が７０％以上７５％以下であった。隣接セルの測定点Ｐの温度が１５０℃以上１８０℃以下程度に上昇したが、時間経過に伴い室温に低下し、電池セルの筐体の外観に変化はなかった。このため、実施例１３，１４の評価は、ランク３であった。
【0142】
実施例１５，１６では熱伝導率が５Ｗ／ｍ・Ｋと低く、内部空間に対する固形物の充填率が３０％以上５０％以下であった。隣接セルの測定点Ｐの温度が１００℃以上１５０℃以下程度に上昇したが、時間経過に伴い室温に低下し、電池セルの筐体の外観に変化はなかった。このため、実施例１５，１６の評価は、ランク２であった。
【0143】
実施例１７，１８では熱伝導率が２Ｗ／ｍ・Ｋ以下と低く、内部空間に対する固形物の充填率が７０％程度であった。隣接セルの測定点Ｐの温度が１００℃以上１５０℃以下程度に上昇したが、時間経過に伴い室温に低下し、電池セルの筐体の外観に変化はなかった。このため、実施例１７，１８の評価は、ランク２であった。
【0144】
実施例１０～２１、および実施例２２～２４では、正極活物質のリチウム遷移金属複合酸化物において、リチウム以外の金属元素の合計を１００ｍｏｌ％としたときのニッケルの含有量が８８ｍｏｌ％、および８２ｍｏｌ％の場合である。
【0145】
当該ニッケル含有量を７０ｍｏｌ％より多くした場合、実施例１０，１９および実施例１７，２２において評価ランクの低下がみられた。しかし、正極活物質のチタンの添加量を増やすと、実施例２０，２１および実施例２３，２４においてランクの良化が見られた。またチタンは、正極活物質の結晶構造内の元素との置換や、活物質表面上を被覆したりして存在していると考えられる。
【0146】
本技術の一実施の形態に係る組電池１０においては、セパレータ２００が備える金属製のケース体２１０を電池セル１００の筐体１２０より高い融点で構成し、大気圧未満の状態にした内部空間２６０をケース体２１０に設けることによって、セパレータ２００の断熱性を向上させることができる。これにより、一実施の形態に係る組電池１０においては、セパレータ２００を樹脂製で構成する場合と比較して、電池セル１００同士の伝熱を抑制することができる。なお、この組電池１０の構成は、仮に１つの電池セルが高温になった場合における他の電池セルへの伝熱を抑制するときに特に効果がある。また、この組電池１０の構成は、高容量の電池セルの場合に電池セルの発熱量が大きくなるため、特に効果がある。
【0147】
本技術の一実施の形態に係る組電池１０においては、セパレータ２００が備える金属製のケース体２１０を１０００℃以上の融点で構成し、大気圧未満の状態にした内部空間２６０をケース体２１０に設けることによって、セパレータ２００の断熱性を向上させることができる。これにより、一実施の形態に係る組電池１０においては、セパレータ２００を樹脂製で構成する場合と比較して、電池セル１００同士の伝熱を抑制することができる。
【0148】
本技術の一実施の形態に係る組電池１０においては、電極体における正極活物質層のリチウム遷移金属複合酸化物における、リチウム以外の金属元素の合計を１００ｍｏｌ％としたときのニッケルの含有比率が７０ｍｏｌ％以上である。この場合、電池セル１００は高容量であるためその発熱量が多いが、上述のセパレータ２００を適用することによって、電池セル１００同士の熱伝導を抑制することができる。
【0149】
本技術の一実施の形態に係る組電池１０においては、電極体における正極活物質層のリチウム遷移金属複合酸化物にチタンを含有している。この場合、電池セル１００は高容量であるためその発熱量が多いが、上述のセパレータ２００を適用することによって、電池セル１００同士の熱伝導を抑制することができる。
【0150】
本技術の一実施の形態に係る組電池１０においては、電極体における正極活物質層のリチウム遷移金属複合酸化物における、リチウム以外の金属元素の合計を１００ｍｏｌ％としたときのチタンの含有比率は、０．１ｍｏｌ％以上５ｍｏｌ％以下である。この場合、電池セル１００は高容量であるためその発熱量が多いが、上述のセパレータ２００を適用することによって、電池セル１００同士の熱伝導を抑制することができる。
【0151】
本技術の一実施の形態に係る組電池１０においては、内部空間２６０の圧力をケース体２１０に外力がかかっていない状態で、１．０×１０－１Ｐａ以上１．０×１０４Ｐａ以下にする。これにより、内部空間２６０の圧力を断熱するための適切な範囲にすることによって、セパレータ２００の断熱性を確保しやすくすることができる。
【0152】
本技術の一実施の形態に係る組電池１０においては、ケース体２１０の材質は、銅、銅合金、鉄、鉄合金、チタン、チタン合金およびそれらの組合せからなる群から選ばれた材質からなることによって、電池セル１００の筐体１２０より高い融点を構成しやすくすることができる。また、ケース体２１０の強度を確保して、内部空間２６０を大気圧未満にすることよる引力に抗いやすくすることができる。
【0153】
なお、上述したように、本実施の形態における電池は、複数の電池セル１００を含む電池モジュール１を外装体の内部に収容する構造（Ｃｅｌｌ－Ｍｏｄｕｌｅ－Ｐａｃｋ構造）を示したが、この構成に限定されない。電池は、外装体の側壁部により複数の電池セル１００を直接支持する構造（Ｃｅｌｌ－ｔｏ－Ｐａｃｋ構造）であってもよい。
【0154】
以上、本技術の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本技術の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0155】
１ 電池モジュール、２ レーザ、３ 真空容器、４ ヒーター、５，５Ａ 拘束治具、６ 釘、１０ 組電池、２０ エンドプレート、３０ 拘束部材、４０ クーリングプレート、１００ 電池セル、１１０ 電極端子、１１１ 正極端子、１１２ 負極端子、１２０ 筐体、１２１ 封口板、１２２ 底面、１２３ 一対の長側壁、１２４ 一対の短側壁、１３０ ガス排出弁、１４０ 電極体、１５０ 正極板、１５１ 正極芯体、１５２ 正極活物質層、１６０ 負極板、１６１ 負極芯体、１６２ 負極活物質層、１７０ 極板間セパレータ、２００，２００Ｃ セパレータ、２１０，２１０Ａ，２１０Ｂ，２１０Ｃ，２１０Ｄ，２１０Ｅ，２１０Ｆ，９１０ ケース体、２２０ 第１側面部、２３０ 第２側面部、２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ，２４０Ｃ 上部、２４１，２４１Ａ，２４１Ｂ 接合部、２４２，２４２Ａ，２４２Ｂ 孔部、２５０ 下部、２６０，２６０Ａ，２６０Ｂ，２６０Ｃ，２６０Ｄ 内部空間、２６１Ｃ，２６１Ｄ 固形物、２７０ 弾性部材、２８０ 封止部材、２９０ 金属箔、２９１ 第１金属箔、２９２ 第２金属箔、２９３ 樹脂部、Ｇ 隙間、Ｐ 測定点。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】