特許 7532155 充放電機能を有する車体部材

(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】

(24)【登録日】2024-08-02

(45)【発行日】2024-08-13

(54)【発明の名称】充放電機能を有する車体部材

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/0585 20100101AFI20240805BHJP

   H01M 10/052 20100101ALI20240805BHJP

   H01M 10/0562 20100101ALI20240805BHJP

   H01M 4/133 20100101ALI20240805BHJP

   H01M 4/587 20100101ALI20240805BHJP

   H01M 50/477 20210101ALI20240805BHJP

   H01M 50/586 20210101ALI20240805BHJP

   H01M 50/591 20210101ALI20240805BHJP

   H01M 50/249 20210101ALI20240805BHJP

   B62D 25/06 20060101ALI20240805BHJP

   H01M 50/102 20210101ALI20240805BHJP

   H01M 50/117 20210101ALI20240805BHJP

   H01M 50/486 20210101ALI20240805BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20240805BHJP

【ＦＩ】

H01M10/0585

H01M10/052

H01M10/0562

H01M4/133

H01M4/587

H01M50/477

H01M50/586

H01M50/591

H01M50/249

B62D25/06 Z

H01M50/102

H01M50/117

H01M50/486

H01M10/44 Z

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020150231

(22)【出願日】2020-09-08

(65)【公開番号】P2021136230

(43)【公開日】2021-09-13

【審査請求日】2023-06-13

(31)【優先権主張番号】10-2020-0024671

(32)【優先日】2020-02-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】591251636

【氏名又は名称】現代自動車株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＨＹＵＮＤＡＩ ＭＯＴＯＲ ＣＯＭＰＡＮＹ

【住所又は居所原語表記】１２， Ｈｅｏｌｌｅｕｎｇ－ｒｏ， Ｓｅｏｃｈｏ－ｇｕ， Ｓｅｏｕｌ， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(73)【特許権者】

【識別番号】500518050

【氏名又は名称】起亞株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＫＩＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】１２， Ｈｅｏｌｌｅｕｎｇ－ｒｏ， Ｓｅｏｃｈｏ－ｇｕ， Ｓｅｏｕｌ， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宋 元 基

(72)【発明者】

【氏名】呉 熙 大

(72)【発明者】

【氏名】金 ミン 洙

【審査官】窪田 陸人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－９７０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２１６８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５０７４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３０３７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１１５３９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１５４９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２２９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５３０４４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／０５－１０／０５８７

Ｈ０１Ｍ ４／００－４／６２

Ｈ０１Ｍ ５０／１０－５０／１９８

Ｈ０１Ｍ ５０／２０－５０／２９８

Ｈ０１Ｍ ５０／４０－５０／４９７

Ｈ０１Ｍ ５０／５０－５０／５９８

Ｂ６２Ｄ ２５／０６

Ｈ０１Ｍ １０／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体を構成するルーフ部材であって、
炭素繊維を含む第１陰極部と、前記第１陰極部の一面に接触して配置され、陽極活物質および固体電解質を含んで形成された第１陽極部とからなり、前記第１陰極部と前記第１陽極部を貫通する少なくとも１つの第１ビアホールが形成された第１セル部と、
炭素繊維を含む第２陰極部と、前記第２陰極部の他面に接触して配置され、陽極活物質および固体電解質を含んで形成された第２陽極部とからなり、前記第２陰極部と前記第２陽極部を貫通する少なくとも１つの第２ビアホールが形成された第２セル部と、
ハニカム構造で形成され、両面に前記第１ビアホールおよび前記第２ビアホールに挿入される少なくとも１つの挿入突起が形成され、前記第１セル部の一面と前記第２セル部の他面との間に介在して前記第１セル部と前記第２セル部とを絶縁させる補強絶縁層と、
前記第１セル部の前記第１陽極部に接続された第１陽極集電体と、
前記第２セル部の前記第２陽極部に接続され、前記第１陽極集電体と並列に接続される第２陽極集電体と、
前記第１セル部の前記第１陰極部に接続された第１陰極集電体と、
前記第２セル部の前記第２陰極部に接続され、前記第１陰極集電体と並列に接続される第２陰極集電体と、を含むことを特徴とする充放電機能を有する車体部材。

【請求項2】

前記第１陰極集電体は前記第１セル部の他側の表面に積層され、
前記第２陰極集電体は前記第２セル部の一側の表面に積層され、
前記第１陰極集電体の他側の表面と前記第２陰極集電体の一側の表面には複合素材で形成されたスキン層がさらに積層されていることを特徴とする請求項１に記載の充放電機能を有する車体部材。

【請求項3】

前記スキン層は、ガラス繊維強化シートからなることを特徴とする請求項２に記載の充放電機能を有する車体部材。

【請求項4】

前記スキン層と前記補強絶縁層の挿入突起とが直接接着されていることを特徴とする請求項２に記載の充放電機能を有する車体部材。

【請求項5】

前記スキン層と前記補強絶縁層の挿入突起とが直接接着された接着領域の周辺には、前記第１セル部、前記第２セル部、前記第１陰極集電体、および前記第２陰極集電体が加圧成形によって圧縮されるように変形したオーバーラップ領域が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の充放電機能を有する車体部材。

【請求項6】

前記補強絶縁層は、可塑性ポリマーで形成され、
前記接着領域では、前記スキン層と前記補強絶縁層とが接着剤によって接着されているか、または前記スキン層を形成する樹脂と前記補強絶縁層を形成する樹脂とが互いに融着されて接着されていることを特徴とする請求項５に記載の充放電機能を有する車体部材。

【請求項7】

前記第１陰極部および前記第２陰極部は、炭素繊維が互いに異なる配列方向に設けられた多数の強化繊維シートを積層して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の充放電機能を有する車体部材。

【請求項8】

前記第１陽極部は、前記第１陰極部の一面に対向して配置され、陽極活物質が分布された第１陽極層と、前記第１陰極部と前記第１陽極層との間で前記第１陰極部および前記第１陽極層にそれぞれ接触するように配置され、固体電解質で形成された第１固体電解質層とで形成され、
前記第２陽極部は、前記第２陰極部の他面に対向して配置され、陽極活物質が分布された第２陽極層と、前記第２陰極部と前記第２陽極層との間で前記第２陰極部および前記第２陽極層にそれぞれ接触するように配置され、固体電解質で形成された第２固体電解質層とで形成され、
前記第１陽極層と前記第２陽極層との間は前記補強絶縁層で絶縁されることを特徴とする請求項１に記載の充放電機能を有する車体部材。

【請求項9】

前記ルーフ部材は多数個が備えられ、
それぞれの車体部材を構成する前記第１陽極集電体と前記第２陽極集電体とは互いに並列に接続され、
それぞれの車体部材を構成する前記第１陰極集電体と前記第２陰極集電体とは互いに並列に接続され、
前記第１陽極集電体および前記第２陽極集電体と前記第１陰極集電体および前記第２陰極集電体とは、スイッチによって車両のオルタネータまたは電子機器手段に選択的に接続され、
前記第１陽極集電体および前記第２陽極集電体と前記第１陰極集電体および前記第２陰極集電体とが車両のオルタネータに電気的に接続されている間、前記車体部材を介した充電が行われ、
前記第１陽極集電体および前記第２陽極集電体と前記第１陰極集電体および前記第２陰極集電体とが車両の電子機器手段に接続されている間、前記車体部材を介した放電によって発生した電源を車両の電子機器手段に供給することを特徴とする請求項１に記載の充放電機能を有する車体部材。

【請求項10】

多数個が備えられる前記ルーフ部材は、少なくとも１つが車両のルーフパネルを形成し、残りは車両のルーフレールを形成することを特徴とする請求項９に記載の充放電機能を有する車体部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、充放電機能を有する車体部材に関し、より詳細には、軽量化および補強の目的で使用される炭素繊維を活用した、充放電機能を有する車体部材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両を構成する車体構造および各種部品は、スチール素材を用いて製造するのが一般的であったが、最近では、軽量化による燃費向上のために、繊維強化樹脂複合材などの複合素材がスチール素材の代わりに使用されている。

【0003】

一般に、繊維強化樹脂複合材は、素材に付加される荷重を担う役割を果たす強化材、および強化材と結合して素材の全体的な形状を具現しながら、素材に付加される荷重を強化材に伝達する役割を果たす母材を基本構造とする。この時、強化材としては、通常、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などの繊維型強化材が多用され、母材としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などを含む熱硬化性樹脂や、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂などを含む熱可塑性樹脂などの樹脂（ｒｅｓｉｎ）型母材が多用される。

【0004】

一方、車両を構成する部品の多くは、バッテリーから供給される電源によって作動する電子機器手段であって、最近では、電子機器手段の増加に伴い、車両のバッテリー容量を増加させることについての研究が持続的に行われている。

【0005】

本発明は、繊維強化樹脂複合材の強化材として使用される炭素繊維が二次電池を構成する陰極として活用できることに着目したものであり、車両の軽量化および強度補強のために使用される強化材を活用して、充放電が可能な車両用バックビームを提案した。

【0006】

なお、上述の背景技術として説明した内容は、本発明の背景に対する理解増進のためのものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者に既に知られている従来技術に該当することを認めるものではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】韓国登録特許第１０－１１２５３６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、車体を構成するルーフパネルおよびルーフレールに補強材として使用される炭素繊維を二次電池の陰極として活用した、充放電機能を有する車体部材を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による充放電機能を有する車体部材は、車体を構成するルーフ部材であって、炭素繊維を含む第１陰極部と、前記第１陰極部の一面に接触して配置され、陽極活物質および固体電解質を含んで形成された第１陽極部とからなり、前記第１陰極部と前記第１陽極部を貫通する少なくとも１つの第１ビアホールが形成された第１セル部と、炭素繊維を含む第２陰極部と、前記第２陰極部の他面に接触して配置され、陽極活物質および固体電解質を含んで形成された第２陽極部とからなり、前記第２陰極部と前記第２陽極部を貫通する少なくとも１つの第２ビアホールが形成された第２セル部と、ハニカム構造で形成され、両面に前記第１ビアホールおよび前記第２ビアホールに挿入される少なくとも１つの挿入突起が形成され、前記第１セル部の一面と前記第２セル部の他面との間に介在して前記第１セル部と前記第２セル部とを絶縁させる補強絶縁層と、前記第１セル部の前記第１陽極部に接続された第１陽極集電体と、前記第２セル部の前記第２陽極部に接続され、前記第１陽極集電体と並列に接続される第２陽極集電体と、前記第１セル部の前記第１陰極部に接続された第１陰極集電体と、前記第２セル部の前記第２陰極部に接続され、前記第１陰極集電体と並列に接続される第２陰極集電体と、を含むことを特徴とする。

【0010】

前記第１陰極集電体は前記第１セル部の他側の表面に積層され、前記第２陰極集電体は前記第２セル部の一側の表面に積層され、前記第１陰極集電体の他側の表面と前記第２陰極集電体の一側の表面には複合素材で形成されたスキン層がさらに積層されていることが好ましい。
前記スキン層は、ガラス繊維強化シートからなることが好ましい。
前記スキン層と前記補強絶縁層の挿入突起とが直接接着されていることが好ましい。
前記スキン層と前記補強絶縁層の挿入突起とが直接接着された接着領域の周辺には、第１セル部、第２セル部、第１陰極集電体、および第２陰極集電体が加圧成形によって圧縮されるように変形したオーバーラップ領域が形成されていることが好ましい。
前記補強絶縁層は、可塑性ポリマーで形成され、前記接着領域では、前記スキン層と補強絶縁層とが接着剤によって接着されているか、またはスキン層を形成する樹脂と補強絶縁層を形成する樹脂とが互いに融着されて接着されていることが好ましい。

【0011】

前記第１陰極部および前記第２陰極部は、炭素繊維が互いに異なる配列方向に設けられた多数の強化繊維シートを積層して形成されていることが好ましい。
前記第１陽極部は、前記第１陰極部の一面に対向して配置され、陽極活物質が分布された第１陽極層と、前記第１陰極部と第１陽極層との間で前記第１陰極部および前記第１陽極層にそれぞれ接触するように配置され、固体電解質で形成された第１固体電解質層とで形成され、前記第２陽極部は、前記第２陰極部の他面に対向して配置され、陽極活物質が分布された第２陽極層と、前記第２陰極部と前記第２陽極層との間で前記第２陰極部および第２陽極層にそれぞれ接触するように配置され、固体電解質で形成された第２固体電解質層とで形成され、前記第１陽極層と前記第２陽極層とは前記補強絶縁層で絶縁され得る。
前記ルーフ部材は多数個が備えられ、それぞれの車体部材を構成する前記第１陽極集電体と前記第２陽極集電体とは互いに並列に接続され、それぞれの車体部材を構成する前記第１陰極集電体と前記第２陰極集電体とは互いに並列に接続され、前記第１陽極集電体および前記第２陽極集電体と前記第１陰極集電体および前記第２陰極集電体とは、スイッチによって車両のオルタネータまたは電子機器手段に選択的に接続され、前記第１陽極集電体および前記第２陽極集電体と前記第１陰極集電体および前記第２陰極集電体とが車両のオルタネータに電気的に接続されている間、前記車体部材を介した充電が行われ、前記第１陽極集電体および前記第２陽極集電体と前記第１陰極集電体および前記第２陰極集電体とが車両の電子機器手段に接続されている間、前記車体部材を介した放電によって発生した電源を車両の電子機器手段に供給し得る。
多数個が備えられる前記ルーフ部材は、少なくとも１つが車両のルーフパネルを形成し、残りは車両のルーフレールを形成し得る。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、車両用車体を構成するルーフパネルおよびルーフレールの剛性補強のために使用される炭素繊維を二次電池の陰極として活用し、ルーフパネルおよびルーフレールの内部に固体電解質および陽極の役割を果たす手段を一緒に内蔵して、ルーフパネルおよびルーフレールに充放電が可能な二次電池機能を付加することができるという効果を奏する。

【0013】

また、ルーフパネルおよびルーフレールをそれぞれ充放電が可能な二次電池で製作し、それぞれを並列に接続して二次電池の容量を増大させる効果を奏する。

【0014】

また、ビアホールが形成された第１セル部と第２セル部との間に挿入突起が形成されたハニカム構造の補強絶縁層を配置することにより、ハニカム構造による剛性補強と共に挿入突起がビアホールに挿入され、層間せん断強度を向上させる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態による充放電機能を有する車体部材が適用される車両を示す図である。

【図2a】本発明の一実施形態による充放電機能を有する車体部材を示す断面図である。

【図2b】本発明の一実施形態による充放電機能を有する車体部材を示す断面図である。

【図3a】本発明の一実施形態による充放電機能を有する車体部材を示す斜視図である。

【図3b】本発明の一実施形態による充放電機能を有する車体部材を示す要部拡大斜視図である。

【図3c】本発明の一実施形態による充放電機能を有する車体部材を示す要部拡大斜視図である。

【図4a】本発明の一実施形態による充放電機能を有する車体部材を構成する主要構成の斜視図および要部拡大斜視図である。

【図4b】本発明の一実施形態による充放電機能を有する車体部材を構成する主要構成の斜視図である。

【図4c】本発明の一実施形態による充放電機能を有する車体部材を構成する主要構成の斜視図および要部拡大斜視図である。

【図5】本発明の一実施形態による充放電機能を有する車体部材を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態の具体例を詳細に説明する。なお、本発明は、以下に開示する実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現される。ただし、本実施形態は、本発明の開示を完全なものとし、本発明の技術分野において通常の知識を有する者に本発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。図面上における同一の符号は同一の要素を指し示す。

【0017】

図１は、本発明の一実施形態による充放電機能を有する車体部材が適用される車両を示す図であり、図２ａおよび図２ｂは、本発明の一実施形態による充放電機能を有する車体部材を示す断面図であり、図３ａ～図３ｃは、本発明の一実施形態による充放電機能を有する車体部材を示す斜視図および要部拡大斜視図であり、図４ａ～図４ｃは、本発明の一実施形態による充放電機能を有する車体部材を構成する主要構成の斜視図および要部拡大斜視図であり、図５は、本発明の一実施形態による充放電機能を有する車体部材を示す回路図である。

【0018】

この時、図２ａは、各構成要素を積層した後、加圧成形する前を示す断面図であり、図２ｂは、各構成要素を積層した後、加圧成形した後を示す断面図である。また、図３ｂは、図３ａの「Ｖ１」部分を示す拡大図であり、図３ｃは、図３ａの「Ｖ２」部分を示す拡大図である。図４ａは、第１セル部を示す図であり、図４ｂは、補強絶縁層を示す図であり、図４ｃは、第２セル部を示す図である。

【0019】

まず、本発明の一実施形態による充放電機能を有する車体部材は、車体を構成する様々な部品に適用できる。以下では、車体部材の例として車体のルーフ部材、すなわちルーフパネルとルーフレールを説明する。

【0020】

図示の如く、本発明の一実施形態による充放電機能を有する車体部材は、多数個が備えられ、少なくとも１つが車体１０のルーフパネル２０を形成し、残りは車体１０のルーフレール３０を形成する。この時、ルーフパネル２０とルーフレール３０を形成するそれぞれの車体部材（２０、３０）は、それぞれ充放電機能を有する二次電池の役割を果たす。

【0021】

このため、それぞれの車体部材（２０、３０）は、第１セル部１００、第２セル部２００、補強絶縁層３００、スキン層４００、陽極集電体（５００ａ、５００ｂ）および陰極集電体（６００ａ、６００ｂ）を含んでなる。

【0022】

第１セル部１００は、１つの単位セルを形成する手段であって、炭素繊維を含む第１陰極部１１０と、第１陰極部１１０の一面に接触して配置され、陽極活物質と固体電解質を含んで形成された第１陽極部１２０とから構成される。

【0023】

この時、第１陰極部１１０は、ルーフパネル２０およびルーフレール３０の形状を具現しながら剛性を補強する補強手段であって、本実施形態では、充放電機能を果たすための陰極の役割も一緒に果たす。このため、第１陰極部１１０は、リチウムイオンの酸化および還元が円滑に行われる炭素材質の炭素繊維を含む複合素材で形成される。

【0024】

この時、第１セル部１００は、剛性の補強のために、互いに異なる配列方向に設けられた多数の強化繊維シートを積層させて設けられる。

【0025】

第１陽極部１２０は、充放電機能を行うための陽極の役割とともに全固体分離膜の役割を一緒に行う手段であって、通常の二次電池において陽極として使用される陽極活物質素材を含んで具現される。例えば、第１陽極部１２０はリチウム金属酸化物を含み得る。また、第１陽極部１２０は、通常の二次電池において固相の電解質、すなわち固体電解質として使用される素材を用いて具現される。

【0026】

例えば、第１陽極部１２０は、第１陰極部１１０の一面に対向して配置され、陽極活物質が分布された第１陽極層１２１と、第１陰極部１１０と第１陽極層１２１との間で第１陰極部１１０および第１陽極層１２１にそれぞれ接触するように配置され、固体電解質で形成された第１固体電解質層１２２とで形成される。この時、第１固体電解質層１２２の内部には、第１陰極部１１０と第１陽極層１２１とを分離させる第１分離膜１２３がさらに介在する。

【0027】

一方、第１セル部１００には、第１陰極部１１０と第１陽極部１２０を貫通する少なくとも１つの第１ビアホール１０１が形成される。敷衍すると、第１セル部１００には、第１陰極部１１０、第１分離膜１２３が介在された第１固体電解質層１２２、および第１陽極層１２１を順次貫通する第１ビアホール１０１が形成される。

【0028】

第２セル部２００も、第１セル部１００と同様に、１つの単位セルを形成する手段であって、炭素繊維を含む第２陰極部２１０と、第２陰極部２１０の他面に接触して配置され、陽極活物質と固体電解質を含んで形成された第２陽極部２２０とから構成される。

【0029】

この時、第２陰極部２１０は、ルーフパネル２０およびルーフレール３０の形状を具現しながら剛性を補強する補強手段であって、本実施形態では充放電機能を行うための陰極の役割も一緒に果たす。このため、第２陰極部２１０は、リチウムイオンの酸化および還元が円滑に行われる炭素材質の炭素繊維を含む複合素材で形成される。

【0030】

この時、第２セル部２００も、剛性の補強のために、互いに異なる配列方向に設けられた多数の強化繊維シートを積層させて設けられる。

【0031】

第２陽極部２２０は、充放電機能を行うための陽極の役割とともに全固体分離膜の役割を一緒に果たす手段であって、通常の二次電池において陽極として使用される陽極活物質素材を含んで具現される。例えば、第２陽極部２２０はリチウム金属酸化物を含み得る。また、第２陽極部２２０は、通常の二次電池において固相の電解質、すなわち固体電解質として使用される素材を用いて具現される。

【0032】

例えば、第２陽極部２２０は、第２陰極部２１０の他面に対向して配置され、陽極活物質が分布された第２陽極層２２１と、第２陰極部２１０と第２陽極層２２１との間で第２陰極部２１０および第２陽極層２２１にそれぞれ接触するように配置され、固体電解質で形成された第２固体電解質層２２２とで形成される。この時、第２固体電解質層２２２の内部には、第２陰極部２１０と第２陽極層２２１とを分離させる第２分離膜２２３がさらに介在する。

【0033】

また、第２セル部２００には、第２陰極部２１０と第２陽極部２２０を所定の領域で貫通する少なくとも１つの第２ビアホール２０１が形成される。敷衍すると、第２セル部２００には、第２陰極部２１０、第２分離膜２２３が介在された第２固体電解質層２２２、および第２陽極層２２１を順次貫通する第２ビアホール２０１が形成される。

【0034】

この時、第２ビアホール２０１は、第１ビアホール１０１が形成された位置に対応する位置に形成され、第１ビアホール１０１と第２ビアホール２０１とが連通するように形成されることが好ましい。

【0035】

第１陽極層１２１と第２陽極層２２１との間には、補強絶縁層３００が配置されて絶縁される。よって、第１セル部１００と第２セル部２００は、補強絶縁層３００を基準に互いに対称となるように配置される。

【0036】

補強絶縁層３００は、第１セル部１００と第２セル部２００とを絶縁させる役割を果たすとともに、第１セル部１００と第２セル部２００を構造的に強固に維持させる役割を果たす。このため、補強絶縁層３００は、ハニカム構造を有するパネル状に形成される。

【0037】

補強絶縁層３００の両面には、第１ビアホール１０１および第２ビアホール２０１に挿入される少なくとも１つの挿入突起３１０が形成される。例えば、第１セル部１００と対面する補強絶縁層３００の他面には、第１ビアホール１０１に挿入される第１挿入突起３１１が形成され、第２セル部２００と対面する補強絶縁層３００の一面には、第２ビアホール２０１に挿入される第２挿入突起３１２が形成される。

【0038】

一方、本実施形態においては、それぞれが１つの単位セルを構成する第１セル部１００と第２セル部２００とを電気的に並列接続して充放電容量を増加させる。

【0039】

このため、第１セル部１００の第１陽極部１２０に接続された第１陽極集電体５００ａが備えられ、第２セル部２００の第２陽極部２２０に接続された第２陽極集電体５００ｂが備えられることにより、第１陽極集電体５００ａと第２陽極集電体５００ｂとが並列に接続される。

【0040】

また、第１セル部１００の第１陰極部１１０に接続された第１陰極集電体６００ａが備えられ、第２セル部２００の第２陰極部１２０に接続された第２陰極集電体６００ｂが備えられることにより、第１陰極集電体６００ａと第２陰極集電体６００ｂとが並列に接続される。

【0041】

この時、第１陽極集電体５００ａと第１陰極集電体６００ａは、第１セル部１００に形成された第１ビアホール１０１が連通するように形成され、第２陽極集電体５００ｂと第２陰極集電体６００ｂは、第２セル部２００に形成された第２ビアホール２０１が連通するように形成されることが好ましい。

【0042】

一方、車体部材（２０、３０）の最外郭層にはスキン層４００が積層され、車体部材（２０、３０）を他の車体部材（２０、３０）から絶縁させると同時に、車体部材（２０、３０）を構成する要素の積層構造が安定的に維持されるようにする。

【0043】

例えば、第１陰極集電体６００ａの他側の表面に第１スキン層４１０が積層され、第２陰極集電体６００ｂの一側の表面には第２スキン層４２０が積層される。

【0044】

この時、第１スキン層４１０と第２スキン層４２０は、電気的に不導体であるガラス繊維と樹脂で形成されたガラス繊維強化シートからなることが好ましい。

【0045】

一方、スキン層４００と補強絶縁層３００の挿入突起３１０とは、直接接着されることが好ましい。例えば、補強絶縁層３００の第１挿入突起３１１は、第１ビアホール１０１を貫通しながらその端部が第１スキン層４１０に直接接着され、補強絶縁層３００の第２挿入突起３１２は、第２ビアホール２０１を貫通しながらその端部が第２スキン層４２０に直接接着され得る。このとき、スキン層４００と補強絶縁層３００の挿入突起３１０とが直接接着される領域を接着領域Ａ１と称する。

【0046】

よって、接着領域Ａ１では、スキン層４００と補強絶縁層３００とが接着剤によって接着される。

【0047】

また、車体部材（２０、３０）の積層強度を向上させるために、第１セル部１００、第２セル部２００、補強絶縁層３００、スキン層４００、陽極集電体（５００ａ、５００ｂ）および陰極集電体（６００ａ、６００ｂ）を熱間で加圧して成形する（図２ｂ参照）。

【0048】

この時、接着領域Ａ１では、スキン層４００を形成する樹脂と、補強絶縁層３００を形成する樹脂とが互いに融着されて接着される。

【0049】

また、接着領域Ａ１の周辺には、第１セル部１００、第２セル部２００、第１陰極集電体６００ａ、および第２陰極集電体６００ｂが加圧成形によって圧縮されるように変形したオーバーラップ領域Ａ２が形成される。このように、オーバーラップ領域Ａ２では、第１陰極集電体６００ａおよび第２陰極集電体６００ｂが接着領域Ａ１の方向に傾きながら、傾斜形状に変形が発生し、このような変形により車体部材（２０、３０）の積層強度が向上するとともにせん断強度も向上する。

【0050】

一方、車体１０を構成する車体部材（２０、３０）は、通常、１つのルーフパネル２０と多数のルーフレール３０からなる。

【0051】

このため、図５に示すように、車体部材（２０、３０）が１つのルーフパネル２０と多数のルーフレール３０からなる場合、ルーフパネル２０を構成する第１陽極集電体５００ａと第２陽極集電体５００ｂとは互いに並列に接続され、第１陰極集電体６００ａと第２陰極集電体６００ｂとは互いに並列に接続される。それぞれのルーフレール３０を構成する第１陽極集電体５００ａ同士は互いに並列に接続され、第１陰極集電体６００ａ同士は互いに並列に接続され、第２陽極集電体５００ｂ同士は互いに並列に接続され、第２陰極集電体６００ｂ同士は互いに並列に接続される。

【0052】

このように構成される第１陽極集電体５００ａおよび第２陽極集電体５００ｂと第１陰極集電体６００ａおよび第２陰極集電体６００ｂとは、スイッチ３によって車両のオルタネータ１または電子機器手段２に選択的に接続される。

【0053】

このため、第１陽極集電体５００ａおよび第２陽極集電体５００ｂと第１陰極集電体６００ａおよび第２陰極集電体６００ｂとが車両のオルタネータ１と電気的に接続されている間、ルーフパネル２０およびルーフレール３０を介した充電が行われる。

【0054】

そして、第１陽極集電体５００ａおよび第２陽極集電体５００ｂと第１陰極集電体６００ａおよび第２陰極集電体６００ｂとが車両の電子機器手段２に接続されている間、ルーフパネル２０およびルーフレール３０を介した放電によって発生した電源を車両の電子機器手段２に供給される。

【0055】

この時、電子機器手段２は、車両に備えられ、電源の供給により作動する構成品を意味する。例えば、室内に備えられるルームランプなどの各種ランプなどが該当する。

【0056】

また、ルーフパネル２０と多数のルーフレール３０からなる車体部材は、車体１０の構造上、多数のルーフレール３０が互いに等間隔で離隔した状態で配置され、その上部にルーフパネル２０が配置されて構成される。この時、多数のルーフレール３０とルーフパネル２０とはスキン層４００によって絶縁される。

【0057】

以上、本発明を図面及び上述した実施形態を参照しながら説明したが、本発明は、これに限定されない。よって、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想から逸脱することなく、多様に変更実施することができる。

【符号の説明】

【0058】

１ オルタネータ
２ 電子機器手段
３ スイッチ
１０ 車体
２０ ルーフパネル
３０ ルーフレール
１００ 第１セル部
１０１ 第１ビアホール
１１０ 第１陰極部
１２０ 第１陽極部
１２１ 第１陽極層
１２２ 第１固体電解質層
１２３ 第１分離膜
２００ 第２セル部
２０１ 第２ビアホール
２１０ 第２陰極部
２２０ 第２陽極部
２２１ 第２陽極層
２２２ 第２固体電解質層
２２３ 第２分離膜
３００ 補強絶縁層
３１０ 挿入突起
３１１ 第１挿入突起
３１２ 第２挿入突起
４００ スキン層
４１０ 第１スキン層
４２０ 第２スキン層
５００ａ 第１陽極集電体
５００ｂ 第２陽極集電体
６００ａ 第１陰極集電体
６００ｂ 第２陰極集電体

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図4a】

【図4b】

【図4c】

【図5】