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JP5831924B2 - 電池パック - Google Patents

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Description

本発明は、リチウムイオン電池などの二次単位電池を複数接続して構成される電池パックに関する。
リチウムイオンが負極と正極とを移動することにより充放電が行われるリチウムイオン二次電池は、高エネルギー密度で、高出力である電池特性を有することから、近年、様々な分野で応用されている。例えば、自転車の電動アシストのためのエネルギー源として、リチウムイオン電池などの二次単位電池を複数個直列に接続した電池パックが利用されることがある。
このような用途に適用される二次単位電池の外装には、形状自由度が高く軽量であるといった利点から、金属ラミネートフィルムで構成されるラミネートフィルム外装材が使用される場合が多い。
例えば、特許文献１（特開２０１０−１７０７９９号公報）には、その図３及び図４に関連して、ラミネートフィルムの外装材を有する扁平型非水電解液電池から構成される複数の単電池２１が、外部に延出した負極端子６および正極端子７が同じ向きに揃えられるように積層され、粘着テープ２２で締結することにより構成される組電池２３が開示されている。このような組電池２３においては、複数の単電池２１は、互いに電気的に直列に接続されている。
特開２０１０−１７０７９９号公報
特許文献１に開示された電池バックにおいては、外装材としてラミネートフィルムが利用されている単電池２１が、外部に延出した負極端子６および正極端子７が同じ向きに揃えられるように積層され、粘着テープ２２で締結することにより組電池２３を構成している。
ところで、単電池２１を利用するには専用の充放電装置を用いないと、その性能をフルに発揮させることができないので、ユーザーに組電池２３を分解され、単電池２１を取り出されて、これをリユースされることは、できるだけ避けるように組電池２３を構成することが好ましい。より具体的には、組電池２３を分解不可能なように構成したり、或いは、分解可能であっても取り出された単電池２１が使用不能とするように構成したりすることが好ましい。
しかしながら、従来の技術に基づく組電池２３においては、積層された単電池２１の間の粘着テープ２２を切断することで、簡単に組電池２３を分解することが可能であった。このように従来の技術では、分解が容易であると共に、分解により取り出された単電池を簡単にリユースされてしまうこととなるので、問題であった。
本発明は、上記のような問題を解決するものであって、本発明に係る電池パックは、シート状正極と、シート状負極と、セパレータとからなる電極積層体と、電解液とを密閉する融着部が形成されたラミネートフィルム外装材を有する単位電池を、両面接着テープで接着することで複数積層した電池パックであって、前記両面接着テープによる前記単位電池同士の引張り強度が、前記融着部の最小接合強度より大きいことを特徴とする。
また、本発明に係る電池パックは、前記両面接着テープによる前記単位電池同士の引張り強度が、前記融着部の最大接合強度より小さいことを特徴とする。
また、本発明に係る電池パックは、平板部と、前記平板部の両端部から前記平板部に垂直な方向に延在する側板部と、を備えた電池保護部材を有し、
前記電池保護部材の前記平板部に前記両面接着テープによって前記単位電池が接着されることを特徴とする。
また、本発明に係る電池パックは、前記平板部の両面に前記両面接着テープによって前記単位電池が接着されることを特徴とする。
本発明に係る電池パックによれば、両面接着テープによる単位電池同士の接合強度が、ラミネートフィルム外装材の融着部の最小接合強度より大きいので、電池パックを分解して単位電池を取り出す際には、単位電池の融着部が引き剥がされることで、単位電池が使用不能となるので、取り出された単位電池がリユースされる危険を防止できる。
本発明の実施形態に係る電池パックを構成する単位電池１００を示す図である。 単位電池１００の正極引き出しタブ１２０に対して継ぎ足しタブ部材１２５を接合する様子を示す図である。 単位電池１００の直列接続のため正極引き出しタブと負極引き出しタブに穴を設けた状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る電池パックを構成する上で用いられるホルダ部材２００を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックを構成する上で用いられるホルダ部材２００の斜視図である。 本発明の実施形態に係る電池パックで単位電池１００の直列接続の利用される基板３００の斜視図である。 本発明の実施形態に係る電池パックを構成する上で用いられる電池保護部材４００を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックを構成する電池連結構造体５００の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックを構成する電池連結構造体５００の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックを構成する電池連結構造体５００の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックを構成する電池連結構造体５００の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックを構成する電池連結構造体５００の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックを構成する電池連結構造体５００の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックを構成する電池連結構造体５００の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックを構成する電池連結構造体５００の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックを構成する電池連結構造体５００の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックを構成する電池連結構造体５００の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックを構成する電池連結構造体５００の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックの製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックの製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックの製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックの製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックの製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックの製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックの製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックの製造工程を説明する図である。 単位電池１００同士の接着条件を説明する図である。 単位電池１００同士の接着条件の他の例を説明する図である。 単位電池１００同士の接着条件の他の例を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電池パックの利用時の姿勢を示す図である。 電池パックを構成する単位電池１００の他の例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態に係る電池パックを構成する単位電池１００を示す図である。この単位電池１００としては、リチウムイオンが負極と正極とを移動することにより充放電が行われるリチウムイオン二次単位電池が用いられる。
単位電池１００の電池本体部１１０は、複数のシート状正極と複数のシート状負極とがセパレータを介して積層された電極積層体、および電解液（いずれも図示しない）が、平面視で矩形のラミネートフィルム外装材内に収容された構造となっている。そして、電池本体部１１０の第１端部１１１からは、正極引き出しタブ１２０及び負極引き出しタブ１３０が引き出されている。
正極引き出しタブ１２０及び負極引き出しタブ１３０は、いずれも平面状で、ラミネートフィルム外装材内において、それぞれ、シート状正極、シート状負極と直接またはリード体などを介して接続されている。ラミネートフィルム外装材は、電池内側となる面に熱融着樹脂層を有する金属ラミネートフィルムにより構成されている。より具体的には、例えば２枚の金属ラミネートフィルムが重ねられてラミネートフィルム外装材を構成し、シート状正極、シート状負極およびセパレータを有する電極積層体や電解液を、内部に収容した状態でラミネートフィルム外装材の外周辺（第１端部１１１、第２端部１１２、２つの側端部１１３）が熱シールされることで、その内部が密閉されている。
ここで、正極引き出しタブ１２０や負極引き出しタブ１３０などのラミネートフィルム外装材よりなる電池本体部１１０から引き出される金属片は、「引き出しタブ」と称することとし、ラミネートフィルム外装材の内側でセパレータや電解液などを介して積層されているシート状正極やシート状負極を「電極」と称する。
なお、電極積層体には、上記のように複数のシート状正極と複数のシート状負極とがセパレータを介して積層したものの他に、シート状正極とシート状負極とがセパレータを介し積層したものを巻回し、これが圧縮されることにより積層体をなすものも含まれる。
上記のような単位電池１００においては、正極引き出しタブ１２０の材質としてはアルミニウムまたはアルミニウム合金が、また、負極引き出しタブ１３０の材質としては、ニッケル、他の金属にニッケルメッキを施した材料（ニッケルメッキ材。例えば、ニッケルメッキをした銅など）、ニッケルと他の金属のクラッド（ニッケルクラッド材。例えば、ニッケル−銅クラッドなど）が一般的に用いられている。すなわち、単位電池１００としては、アルミニウムを含む正極引き出しタブ１２０と、ニッケルを含む負極引き出しタブ１３０とを有する構成となっている。本実施形態においては、アルミニウム製の正極引き出しタブ１２０が、また、ニッケル製の負極引き出しタブ１３０がそれぞれ用いられている。
本発明に係る電池パックを構成する上では、単位電池１００の正極引き出しタブ１２０
と、この単位電池１００に隣り合う単位電池１００の負極引き出しタブ１３０とを、ボルトナットによって機械的に締め付けることで固着し、電気接続を行う。
ここで、単位電池１００のアルミニウムを含む正極引き出しタブ１２０と、ニッケルを含む負極引き出しタブ１３０とを機械的に固着させる構成では、電位差の問題により所定の年月が経過した後の導電性が劣化する可能性がある。
そこで、本発明に係る電池パックにおいては、単位電池１００の正極引き出しタブ１２０には、ニッケルを含む継ぎ足しタブ１２５を溶着により接合しておく。そして、複数の単位電池１００を直列接続するときにおいては、一方の前記単位電池１００の継ぎ足しタブ１２５と、他方の単位電池１００の負極引き出しタブ１３０とを連結することによって、電位差の問題による導電性劣化の問題を解決する。
このための構成についてより説明する。図１に示すように、電池パックを構成する上では、単位電池１００におけるアルミニウム製の正極引き出しタブ１２０は第１端部１１１から長さａとされ、ニッケル製の負極引き出しタブ１３０は第１端部１１１から長さｂ（ｂ＞ａ）とされる。次に、長さａのアルミニウム製の正極引き出しタブ１２０に対しては、第１端部１１１からの長さがｂとなるように、ニッケル製の継ぎ足しタブ部材１２５が超音波溶着によって接合され、継ぎ足される（図２、図３参照）。単位電池１００同士を直列接続するために、正極引き出しタブとしての継ぎ足しタブ部材１２５には穴１２７が設けられ、負極引き出しタブ１３０には穴１３７が設けられる。なお、以下、継ぎ足しタブ部材１２５が接合されて形成された引き出しタブ全体を、正極引き出しタブ１２０と称することもある。
後述するように、本発明に係る電池パックにおいては、複数の単位電池１００を電気接続する上では、ニッケルを含む部材同士（継ぎ足しタブ部材１２５、負極引き出しタブ１３０）が接触するようにして、引き出しタブ同士を機械的に連結するので、隣り合う単位電池同士の電気接続部は、同種の金属材料による電気接続となり、電位差の問題がなく、年月の経過による導電性の劣化が発生することがほとんどなくなる。
次に、本発明の実施形態に係る電池パックにおいて、複数の単位電池１００の正極引き出しタブと負極引き出しタブとを電気接続する上で用いられるホルダ部材２００について説明する。図４はホルダ部材２００を説明する図であり、図４（Ａ）は第１の主面側からホルダ部材２００を見た図であり、図４（Ｂ）は第２の主面側からホルダ部材２００を見た図であり、
図４（Ｃ）は図４（Ａ）のＸ−Ｘ’断面を示す図であり、図４（Ｄ）はホルダ部材２００を側面から見た図である。
ホルダ部材２００は、第１面２１０と、この第１面２１０と表裏の関係にある第２面２５０が形成されてなるＡＢＳなどの合成樹脂製の部材である。ホルダ部材２００の第１面２１０の第１列２１１には、図４（Ａ）でみて、上から下に引き出しタブ挿通穴２１５が並んで形成されている。同じく、第１面２１０の第２列２１２側にも、上から下に引き出しタブ挿通穴２１５が並んで形成されている。ホルダ部材２００に単位電池１００を取り付けられる際には、この第１面２１０側に設けられた引き出しタブ挿通穴２１５が利用される。引き出しタブ挿通穴２１５は、第１面２１０側から第２面２５０側に貫通する穴で、単位電池１００の引き出しタブを挿通可能な穴である。
図４（Ａ）でみて、第１列２１１及び第２列２１２の上側、下側には、引き出しタブ案内リブ２０３が設けられている。また、第１列２１１側の引き出しタブ案内リブ２０３に挟まれるようにして引き出しタブ引回部２１３が、また、第２列２１２側の引き出しタブ
案内リブ２０３に挟まれるようにして引き出しタブ引回凹部２１４が設けられている。
第１列２１１側においては、引き出しタブ案内リブ２０３による規制に基づいて、直列接続される複数の単位電池１００のうちの端部側の単位電池１００の引き出しタブが、第１面２１０側から第２面２５０側に、引き出しタブ引回部２１３を通るようにして、案内されるようになっている。
また、第２列２１２側においては、引き出しタブ案内リブ２０３による規制に基づいて、直列接続される複数の単位電池１００のうちの端部側の単位電池１００の引き出しタブが、第１面２１０側から第２面２５０側に、引き出しタブ引回凹部２１４を通るようにして、案内されるようになっている。
直列接続される複数の単位電池１００のうち、端部側（図４（Ａ）でみてホルダ部材２００の上側および下側）にない単位電池１００の引き出しタブは、引き出しタブ挿通穴２１５に挿通するようにして、ホルダ部材２００に取り付けられる。この引き出しタブ挿通穴２１５の上下（図４（Ａ）でみて）には、これを上下から挟むような引き出しタブガイド突状部２２０が設けられている。この引き出しタブガイド突状部２２０は、頂部２２１とこれに連なる２つのテーパー側面２２２とにより概略構成されており、単位電池１００の引き出しタブを引き出しタブ挿通穴２１５に挿通させようとする際には、２つのテーパー側面２２２で挟まれる空間が徐々に狭くなるようになっており、単位電池１００のホルダ部材２００への取り付けが容易となっている。このため、複数の単位電池１００を直列に接続する際の作業効率が向上し、生産性を高めることができる。
また、上下２つの引き出しタブガイド突状部２２０によって挟まれている平面は、単位電池１００の引き出しタブを、引き出しタブ挿通穴２１５に挿通すると、単位電池１００の第１端部１１１が当接し、第１端部１１１の位置を規制する突き当て部２３０として機能する。
このような突き当て部２３０によれば、単位電池１００の第１端部１１１を当接させることで、単位電池１００の積層方向の位置合わせを簡便に行うことができ、電池バックを製造する上での作業効率が高くなり、生産性が向上する。
なお、本実施形態においては突き当て部２３０は平面状をなすものであるが、突き当て部２３０は必ずしも、このような形状に限定されるものではなく、単位電池１００の第１端部１１１を位置規制することが可能であれば、どのような形状であっても良い。
直列接続される複数の単位電池１００のうち、両端部に配する単位電池１００については、上記のような突き当て部２３０によって、単位電池１００の第１端部１１１の位置規制を行うことができないが、これに代わり、第１端部１１１を引き出しタブ案内リブ２０３に当てることで、両端部に配する単位電池１００の位置合わせを行うことができる。引き出しタブ案内リブ２０３における第１端部１１１が当接する面と、突き当て部２３０とは同一の平面上に設けられる。
ホルダ部材２００の第２面２５０においては、基板３００が取り付けられるようになっている。この基板３００上で、隣り合う単位電池１００の引き出しタブ同士が折り重ねられて、連結され、導通が図られる。隣り合う単位電池１００の引き出しタブ同士を連結する際には、ボルトナットなど連結部材による機械的な固着が好ましいが、図４（Ｂ）の例ではこのためのナット２５６を収容するためのナット収容部２５５が第２面２５０側の第１列２１１側に６個、第２列２１２側に５個設けられている。また、第２面２５０側においては、基板３００上に形成される単位電池１００の引き出しタブ連結部間、或いは、引
き出しタブ連結部と引き出しタブとの間の絶縁を確保するための仕切り片２６０が、第１列２１１側に３箇所、第２列２１２側に２箇所設けられている。
位置合わせ用突起部２６３は、基板３００をホルダ部材２００に取り付ける際の位置合わせに用いられる突起で、第１列２１１側及び第２列２１２側のそれぞれに１つずつ配されている。また、上記の位置合わせ用突起部２６３を用いて、基板３００をホルダ部材２００に取り付けた後に、基板３００とホルダ部材２００とを固着するために利用されるネジ穴２７０が、第１列２１１側及び第２列２１２側のそれぞれに１つずつ設けられている。ここでは連結部材としてボルトとナットを用いた例を挙げているが、ボルトとナットに代えてカシメピンやリベットなどの連結部材を用いることもできる。
図５は本発明の実施形態に係る電池パックを構成する上で用いられるホルダ部材２００の斜視図である。ホルダ部材２００の第２面２５０の第１列２１１に８つ、同じく、第２列２１２に８つの引き出しタブ挿通穴２１５がそれぞれ設けられているが、それぞれの列における隣り合う引き出しタブ挿通穴２１５の間の構成は、本体と同様の樹脂によって本体と一体的に成形されるが、この構成を橋渡し構造部２５１と呼ぶこととする。
本実施形態においては、この橋渡し構造部２５１に様々な機能性を付与することも大きな特徴点の１つである。
例えば、図５の（Ａ）に示す橋渡し構造部２５１においては、前記橋渡し構造部２５１には、ナット２５６を収容するナット収容部２５５が設けられる。このような橋渡し構造部２５１は、ホルダ部材２００の剛性を強化するために有効であると共に、ナット２５６を収容する空間を提供でき、スペースの有効活用が可能となる。
また、例えば、図５の（Ｂ）に示す橋渡し構造部２５１においては、引き出しタブの連結部同士の間に配される仕切り片２６０が設けられる。このような橋渡し構造部２５１は、ホルダ部材２００の剛性を強化するために有効であると共に、仕切り片２６０を立設する空間を提供でき、スペースの有効活用が可能となる。
また、例えば、図５の（Ｃ）に示す橋渡し構造部２５１においては、基板３００とホルダ部材２００との位置合わせに用いる位置合わせ用突起部２６３が設けられる。このような橋渡し構造部２５１は、ホルダ部材２００の剛性を強化するために有効であると共に、位置合わせ用突起部２６３を立設する空間を提供でき、スペースの有効活用が可能となる。
また、例えば、図５の（Ｄ）に示す橋渡し構造部２５１においては、基板３００とホルダ部材２００とを固着する基板固着ネジ２７１が螺合するネジ穴２７０が設けられる。このような橋渡し構造部２５１は、ホルダ部材２００の剛性を強化するために有効であると共に、ネジ穴２７０のための空間を提供でき、スペースの有効活用が可能となる。
次に、本発明の実施形態に係る電池パックにおいて、複数の単位電池１００の引き出しタブ同士の連結部が形成される基板３００の構成について説明する。図６は本発明の実施形態に係る電池パックで単位電池１００の直列接続の利用される基板３００の斜視図である。
主としてガラスエポキシなどを基材として構成されてなる基板３００はホルダ部材２００の第２面２５０側に取り付けられて利用されるものであり、基板３００の外周形状は、ホルダ部材２００の第２面２５０側の外周形状に略一致するようになっている。基板３００の外周の２箇所には、ホルダ部材２００の引き出しタブ引回凹部２１４に対応するよう
に引き出しタブ引回切欠部３１４が形成されている。
また、基板３００には、ホルダ部材２００の引き出しタブ挿通穴２１５に対応するように、引き出しタブ引出穴３１５が設けられている。また、基板３００には、ホルダ部材２００の仕切り片２６０に対応するように、仕切り片引出穴３１７が設けられている。また、基板３００には、ホルダ部材２００の引き出しタブ挿通穴２１５と仕切り片２６０の双方に対応するような、引き出しタブ・仕切り片引出穴３１６が設けられている。これらの穴は、いずれも基板３００の一方の主面から、他方の主面に貫通する穴であり、単位電池１００の引き出しタブや、仕切り片２６０などが挿通可能に構成されるものである。
単位電池１００の引き出しタブが、連結部材で基板３００に固着される箇所には、薄膜電極部３２０ａ、薄膜電極部３２０ｂ、薄膜電極部３２０ｃが設けられている。連結部材はボルトとナットの組み合わせが簡易で強固な連結を実現できることから好ましいが、ボルトとナットに代えてカシメピンやリベットなどの連結部材を用いるようにしても構わない。
薄膜電極部３２０ａは、基板３００上に固着されている金属製の正極用電極座金３２１と導通が図られており、薄膜電極部３２０ｃは基板３００上に固着されている金属製の負極用電極座金３２２と導通が図られている。正極用電極座金３２１及び負極用電極座金３２２には、直列接続される単位電池１００の端部の引き出しタブが接続されることとなるので、正極用電極座金３２１及び負極用電極座金３２２は電池パックとしての電力の充放電のための端子として利用されることとなる。
また、薄膜電極部３２０ｂは、コネクタ３４０の不図示の端子部と導通が図られており、個々の単位電池１００のモニタを行うための電位が、コネクタ３４０を介して測定できるようになっている。なお、コネクタ３４０は、単位電池１００の温度を測定する温度測定センサ（不図示）からの信号を取り出せるように構成することもできる。
また、薄膜電極部３２０ａ、薄膜電極部３２０ｂ、薄膜電極部３２０ｃのそれぞれには、単位電池１００の引き出しタブの固着に利用される引き出しタブ接続ボルト２５７が挿通される引き出しタブ接続ネジ穴３２５が設けられている。薄膜電極部３２０ａ及び薄膜電極部３２０ｃにおいては、直列接続される単位電池１００のうち端部の単位電池１００の引き出しタブが１枚固着されるようになっている。一方、薄膜電極部３２０ｂは、隣り合う単位電池１００の引き出しタブが折り重ねられるようにして２枚固着されるようになっている。
基板３００には、ホルダ部材２００の第２面２５０側に設けられている位置合わせ用突起部２６３に対応する位置合わせ穴３２８が２つ形成されており、２つの位置合わせ用突起部２６３を、位置合わせ穴３２８に貫通させることにより、簡便にホルダ部材２００と基板３００とを固着する際の位置合わせが行えるようになっており、生産性向上に寄与している。また、基板３００に形成されている基板固着ネジ穴３２９は、ホルダ部材２００と基板３００とを固着するために利用される基板固着ネジ２７１を挿通する穴である。
本発明係る電池パックにおいては、基板３００のみならず、これと一体化したホルダ部材２００を用い、隣り合う単位電池１００を連結して、直列接続を構成するようにしているが、このような構成によれば、引き出しタブはボルトとナットなどの連結部材によって基板３００の両面から強固に固着されるとともに、基板３００におけるタブが固着される面とは反対側の面において引き出しタブガイド突状部２２０が、単位電池１００の引き出しタブ間の絶縁を確実とするために、信頼性の高い電池パックを提供することができるものである。
次に、本発明の実施形態に係る電池パックにおいて、複数の単位電池１００を直列接続し電池連結構造体５００としたときに、これを保護するための電池保護部材４００について説明する。図７は本発明の実施形態に係る電池パックを構成する上で用いられる電池保護部材４００を説明する図であり、図７（Ａ）は単位電池１００の主面が貼着される平板部４１０を臨むように電池保護部材４００をみた図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の上側から電池保護部材４００をみた図である。
電池保護部材４００は、例えばＡＢＳなどの合成樹脂で形成される部材であり、単位電池１００を積層する際に、積層された単位電池１００間に介挿されるようにして利用されるものである。電池保護部材４００の平板部４１０は、単位電池１００と、これと直列接続される単位電池１００との間に挟まれる部材である。一方、平板部４１０の両端部からは、平板部４１０に垂直な方向にプロテクト側板部４４０が延在するように設けられている。したがい、図７（Ｂ）に示すように、電池保護部材４００は断面がＨ字状の部材となる。
また、平板部４１０には、最も深い切り欠き部である第１切欠部４２１と、この第１切欠部４２１の両サイドに配され、第１切欠部４２１に次いで深い切り欠き部である第２切欠部４２２と、第２切欠部４２２の両サイドに配された最も浅い切り欠き部である第３切欠部４２３とからなる切欠部４２０が構成されている。
次に、以上のような各部材から、単位電池１００を連結してなる電池連結構造体５００を製造する手順について図８乃至図１８に基づいて説明する。図８乃至図１８は本発明の実施形態に係る電池パックを構成する電池連結構造体５００の製造工程を説明する図である。
まず、図８に示す工程においては、ホルダ部材２００の第２面２５０に設けられている全てのナット収容部２５５に対してナット２５６を装着する。ナット収容部２５５の内周は、ナット収容部２５５にナット２５６が内嵌されると、ナット２５６が簡単には外れない程度の寸法とされている。
続く図９に示す工程では、ホルダ部材２００の位置合わせ用突起部２６３を、基板３００の位置合わせ穴３２８に挿通させることで、ホルダ部材２００と基板３００との位置合わせを行う。続いて、２つの基板固着ネジ２７１を、基板固着ネジ穴３２９に挿通させて、ネジ穴２７０にネジ留めすることで、ホルダ部材２００と基板３００とを固着する。なお、基板固着ネジ穴３２９としては、様々な種類のネジを利用することができるが、タッピング用のネジを用いることで、製造時の作業効率が向上する。
次の図１０に示す工程では、ホルダ部材２００の第１面２１０に単位電池１００を配する。このときの位置合わせについては、単位電池１００の第１端部１１１を引き出しタブ案内リブ２０３に突き当てることで、これを行う。次に、単位電池１００の負極引き出しタブ１３０を、引き出しタブ引回凹部２１４を利用して基板３００の薄膜電極部３２０ｂに接触するようにして折り曲げる。また、単位電池１００の正極引き出しタブ１２０を、引き出しタブ引回部２１３を利用して、基板３００の薄膜電極部３２０ａに接触するようにして折り曲げ、引き出しタブ接続ボルト２５７を正極引き出しタブ１２０の穴１２７・引き出しタブ接続ネジ穴３２５に挿通し、引き出しタブ接続ボルト２５７と、ナット収容部２５５に収容されているナット２５６とを螺着させる。これにより、第１番目の単位電池１００の取り付けが完了する。
次の図１１に示す工程では、ホルダ部材２００の第１面２１０側での作業となる。この
工程では、図示するように、単位電池１００の上主面に２条の両面接着テープ４６０を貼着する。この両面接着テープ４６０は、ホルダ部材２００に第１番目に取り付けられる単位電池１００と、ホルダ部材２００に第２番目に取り付けられる単位電池１００と間の固着を行うために用いられるものである。両面接着テープ４６０を単位電池１００の主面に、図示するように２条設けるのは、２つの両面接着テープ４６０の中間に、後述するスペーサーを配して生産性を上げるようにしているからである。
続く図１２に示す工程においては、両面接着テープ４６０の厚さ分以上のスペーサー（不図示）を、第１番目に取り付けられた単位電池１００の上に配した上で、さらに、このスペーサー上を滑らせるようにして、第２番目の単位電池１００の２つの引き出しタブを引き出しタブ挿通穴２１５に挿通するようにしている。２つの引き出しタブ挿通穴２１５の上下には、前述したように引き出しタブガイド突状部２２０が配されており、さらに、引き出しタブガイド突状部２２０にテーパー側面２２２が設けられているため、上下の引き出しタブガイド突状部２２０に挟まれる空間は徐々に狭くなるようになっている。これにより、単位電池１００の引き出しタブをホルダ部材２００の引き出しタブ挿通穴２１５に簡単に導くことができるようになっている。
上下の引き出しタブガイド突状部２２０の間における突き当て部２３０は、単位電池１００の引き出しタブ（１２０、１３０）を、引き出しタブ挿通穴２１５に挿通していくと、単位電池１００の第１端部１１１が当接し、第１端部１１１の位置を規制する。ホルダ部材２００には、このような突き当て部２３０が設けられているので、単位電池１００の第１端部１１１をこれに当接させることで、単位電池１００の積層方向の位置合わせを簡便に行うことができ、電池バックを製造する上での作業効率が高くなり、生産性が向上する。
上記のように第１端部１１１を突き当て部２３０に当接して、前記スペーサーを取り除くことによって、第１番目に取り付けられた単位電池１００と、第２番目に取り付けられた単位電池１００とが両面接着テープ４６０によって接合する。
本実施形態においては、単位電池１００の主面に２条の両面接着テープ４６０を貼着し、これによって単位電池１００同士を接合するようにして、電池パックに耐振動性を付与するようにしているが、このために好適な条件について以下説明する。
図２７は単位電池１００同士の接着条件を説明する図である。図２７（Ａ）は本実施形態に係る電池パックに用いられる単位電池１００の寸法を示す図であり、図２７（Ｂ）は本実施形態に係る電池パックに用いられる単位電池１００の接着に用いる両面接着テープ４６０の寸法を示す図である。
単位電池１００は、第１端部１１１の長さが８２ｍｍで、側端部１１３の長さが１５０ｍｍで、かつ第２端部１１２の両角部に面取り部１１９が形成されていることで、その外周長は４５９ｍｍとなっている。
また、ここで、単位電池１００における電極積層領域１０５を定義する。この電極積層領域１０５は、ラミネートフィルム外装材における、単位電池１００中に密閉されているシート状正極と、シート状負極と、セパレータとからなる電極積層体の収容箇所に対応する領域である。すなわち、電極積層領域１０５は、電極積層体を収容することで、ラミネートフィルム外装材が膨らんでいる箇所に対応する主平面領域である。図２の単位電池１００の斜視図において斜線で示されている領域である。この電極積層領域１０５は略矩形であるが、その長辺の長さが１３１ｍｍであり、短辺の長さが６９ｍｍであり、電極積層領域１０５の外周長は４００ｍｍである。
また、本実施形態に係る電池パックを構成する際、単位電池１００同士の接着に用いる両面接着テープ４６０の寸法は、長辺の長さが１００ｍｍであり、短辺の長さが１２ｍｍであり、１条分の両面接着テープ４６０の外周長は２２４ｍｍである。本実施形態においては、この両面接着テープ４６０を２条用いるので、電池同士の接合に用いる両面接着テープ４６０の総外周長は４４８ｍｍとなる。
ここで、両面接着テープ４６０の総外周長が、ラミネートフィルム外装材における電極積層体の収容箇所に対応する領域である電極積層領域１０５の外周長より長く設定されていることに本実施形態の特徴点がある。このような設定によって、振動試験を行ったところ、良好な結果を得ることができた。
以上のような本発明に係る電池パックによれば、両面接着テープ４６０の総外周長が、単位電池１００のラミネートフィルム外装材における電極積層体の収容箇所に対応する領域である電極積層領域１０５の外周長より長くなるように設定されているので、振動が加えられても、単位電池同士が分かれてしまうことがなく、引き出しタブ同士の連結部に応力がかかることもないので、信頼性を高めることができるのである。加えて、電池同士を最も強く接着した場合、即ち、電極積層体の収容箇所に対応する領域の全面を接着した場合に比べて、両面接着テープの端部に生じる応力を分散させられるので、電池パックに振動が加えられても、ラミネートフィルム外装材を損傷しにくくできるのである。
なお、本実施形態においては、上記のような条件を満たすようにするために、両面接着テープ４６０を２条用いるようにしたが、両面接着テープ４６０の総外周長が、単位電池１００のラミネートフィルム外装材における電極積層領域１０５の外周長より長くなるように設定されていれば、両面接着テープ４６０の形態はこれに限定されるものではない。例えば、円形のパッチ状の両面接着テープを複数設けることなどによっても、総外周長をかせぐことが可能であり、上記のような条件を満たすことが可能であると共に、製造性もよい。以下、両面接着テープ４６０の他の形状例について説明する。
図２８は単位電池１００同士の接着条件の他の例を説明する図である。図２８（Ａ）は本実施形態に係る電池パックに用いられる単位電池１００の寸法を示す図であり、図２８（Ｂ）は本実施形態に係る電池パックに用いられる単位電池１００の接着に用いる両面接着テープ４６０の寸法を示す図である。単位電池１００自体の寸法については、図２７（Ａ）に示したものと同様である。
図２８の例では、電池パックを構成する際、単位電池１００同士の接着に用いる両面接着テープ４６０の寸法は、長辺の長さが１００ｍｍであり、短辺の長さが６ｍｍであり、１条分の両面接着テープ４６０の外周長は２１２ｍｍである。図２８の例では、この両面接着テープ４６０を３条用いるので、電池同士の接合に用いる両面接着テープ４６０の総外周長は６３６ｍｍとなり、電極積層領域１０５の外周長４００ｍｍより長く設定することができる。このように図２８に示すような接着条件によっても、先の実施形態と同様の効果を享受することができる。
図２９は単位電池１００同士の接着条件の他の例を説明する図である。図２９（Ａ）は本実施形態に係る電池パックに用いられる単位電池１００の寸法を示す図であり、図２９（Ｂ）は本実施形態に係る電池パックに用いられる単位電池１００の接着に用いる両面接着テープ４６０の寸法を示す図である。単位電池１００自体の寸法については、図２７（Ａ）に示したものと同様である。
図２９の例では、電池パックを構成する際、単位電池１００同士の接着に用いる両面接
着テープ４６０は、直径の長さが３０ｍｍの円形状のものであり、その外周長は約９４．２ｍｍである。図２９の例では、このような円形状の両面接着テープ４６０を６枚用いるので、電池同士の接合に用いる両面接着テープ４６０の総外周長は５６５．２ｍｍとなり、電極積層領域１０５の外周長４００ｍｍより長く設定することができる。このように図２９に示すような接着条件によっても、先の実施形態と同様の効果を享受することができる。
次に、両面接着テープ４６０によって単位電池１００同士を接着する際に好適な接合強度について説明する。ここでも、図２７の寸法関係を用いて説明する。
本実施形態において使用された両面テープ４６０の粘着力は、０．９８Ｎ／ｍｍであるので、長辺の長さが１００ｍｍであり、短辺の長さが１２ｍｍである両面テープ４６０を２条用いることによる単位電池１００同士の接合強度（引張り強度）は、長辺方向及び短辺方向で以下のようになる。
長辺方向：０．９８（Ｎ／ｍｍ）×１２（ｍｍ）×２（本）＝２４Ｎ
短辺方向：０．９８（Ｎ／ｍｍ）×１００（ｍｍ）×２（本）＝９８Ｎ
一方、単位電池１００のラミネートフィルム外装材の融着部の粘着力は１．５Ｎ／ｍｍである。なお、図２７に示す単位電池１００において、最も狭い幅の融着部は５ｍｍである。以上から、単位電池１００のラミネートフィルム外装材の融着部の最小接合強度は、長辺方向及び短辺方向で以下のようになる。
長辺方向：１．５（Ｎ／ｍｍ）×５（ｍｍ）×２（辺）＝１５Ｎ
短辺方向：１．５（Ｎ／ｍｍ）×５（ｍｍ）×２（本）＝１５Ｎ
また、単位電池１００のラミネートフィルム外装材の融着部の最大接合強度は、長辺方向及び短辺方向で以下のようになる。
長辺方向：１．５（Ｎ／ｍｍ）×８２（ｍｍ）＝１２３Ｎ
短辺方向：１．５（Ｎ／ｍｍ）×１５０（ｍｍ）＝２２５Ｎ
本実施形態においては、両面接着テープ４６０による単位電池１００同士の接合強度が、融着部の最小接合強度より大きくなるように設定されている。これによれば、電池パックを分解して単位電池１００を取り出す際には、単位電池１００の融着部が引き剥がされることで、単位電池１００が使用不能となるので、取り出された単位電池１００がリユースされる危険を防止できる。
ここで、ホルダ部材２００に対して第１番目に取り付けられる単位電池１００の正極引き出しタブ１２０は第１列２１１側に、負極引き出しタブ１３０は第２列２１２側になるように配されるが、ホルダ部材２００に対して第２番目に取り付けられる単位電池１００の正極引き出しタブ１２０は第２列２１２側に、負極引き出しタブ１３０は第１列２１１側になるように配される。以下、単位電池１００を順次積層する上では、奇数番目に取り付けられる単位電池１００の正極引き出しタブ１２０は第１列２１１側に、負極引き出しタブ１３０は第２列２１２側になるように配され、偶数番目に取り付けられる単位電池１００の正極引き出しタブ１２０は第２列２１２側に、負極引き出しタブ１３０は第１列２１１側になるように配される。このように、積層方向において、隣り合う単位電池１００の引き出しタブの向きが異なるように配されているため、基板３００側では、積層方向斜めの接続を行う必要がない。
第２番目の単位電池１００の第１端部１１１がホルダ部材２００の第１面２１０に突き当てられるまで押し込まれたことを確認した上で、次の基板３００側の作業に移行する。
続く図１３に示す工程においては、第２番目に取り付けられた単位電池１００の正極引き出しタブ１２０は図示下側に折り曲げられ、第１番目に取り付けられた単位電池１００の負極引き出しタブ１３０と重ねられる。このようにされた上で、引き出しタブ接続ボル
ト２５７を、各引き出しタブの穴・引き出しタブ接続ネジ穴３２５に挿通し、引き出しタブ接続ボルト２５７とナット２５６とを螺着させて、薄膜電極部３２０ｂ上に第１番目に取り付けられた単位電池１００の負極引き出しタブ１３０と、第２番目に取り付けられた単位電池１００の正極引き出しタブ１２０との連結部を形成し、電気接続を完了する。
一方、第２番目に取り付けられた単位電池１００の負極引き出しタブ１３０は図示上側に折り曲げられ、第３番目に取り付けられた単位電池１００の正極引き出しタブ１２０との連結の準備を行う。
次の図１４に示す工程においては、第２番目の単位電池１００を取り付けた場合と同様の要領で、スペーサーを用いて、電池保護部材４００を取り付ける。第２番目の単位電池１００の上面と、電池保護部材４００の下面とは２条の両面接着テープ４６０によって貼着される。さらに、図示するように、電池保護部材４００の上面に２条の両面接着テープ４６０を貼着する。この両面接着テープ４６０によって、電池保護部材４００と、ホルダ部材２００に第３番目に取り付けられる単位電池１００と間の接合を行う。
電池保護部材４００は、第２切欠部４２２や第３切欠部４２３とホルダ部材２００との間に２ｍｍ程度の間隙を有する状態で単位電池１００と貼着される。この間隙により、電池パックに加わった振動や衝撃を正極引出しタブ１２０や負極引出しタブ１３０に伝わりにくくできるので、電池パックの電気的接続の信頼性が高められる。
なお、この間隙は、電池パックに加わる振動や衝撃が少ないと見込まれる場合には必ずしも設けなくても良い。この場合、電池保護部材４００は、第２切欠部４２２や第３切欠部４２３がホルダ部材２００に突き当たるまで押し込まれた状態で単位電池１００と貼着できる。このように取り付けることで、電池保護部材４００の積層方向の位置合わせが簡便にできる。
図１５は、これまで説明した方法と同様の方法によって、第３番目の単位電池１００から第８番目の単位電池１００を、ホルダ部材２００・基板３００に順次取り付けた状態を示している。基板３００側においては、単位電池１００がひとつずつ取り付けられる度毎に、引き出しタブを折り重ねて、引き出しタブ接続ボルト２５７を利用して、隣り合う単位電池１００の引き出しタブを連結し、電気接続を行っていく。
次の図１６に示す工程においては、第８番目の単位電池１００を取り付けた後に、さらに、電池保護部材４００を取り付けた状態を示している。このように、本実施形態に係る電池連結構造体５００においては、２つの電池保護部材４００が配されており、これにより、各単位電池１００を外的な衝撃などから保護するようになっている。
図１７は、電池保護部材４００の上に、さらに第９番目の単位電池１００と、第１０番目の単位電池１００を、ホルダ部材２００・基板３００に取り付けた状態を示している。第１０番目の単位電池１００の負極引き出しタブ１３０については、引き出しタブ引回部２１３を利用して、基板３００の薄膜電極部３２０ｃに接触するようにして折り曲げ、引き出しタブ接続ボルト２５７により薄膜電極部３２０ｃに固着する。これにより、第１番乃至第１０番目までの単位電池１００の各引き出しタブが、基板３００上で連結されて、１０個の単位電池１００の直列接続が完了する。直列接続された１０個の単位電池１００への充放電は、正極用電極座金３２１及び負極用電極座金３２２を利用して行うことが可能である。正極用電極座金３２１には端子部材３３１が、また、負極用電極座金３２２には端子部材３３２が取り付けられて、電池連結構造体５００が完成する。
以上のように、本発明に係る電池パックによれば、複数の単位電池１００の正極引き出
しタブと負極引き出しタブとを、ホルダ部材２００の引き出しタブ挿通穴２１５に挿通する作業を行い、複数の単位電池１００の互いに異なる極性の引き出しタブ同士を基板３００上で連結するように構成するので、電池バックを製造する上での作業効率が高く、生産性が向上する。
また、複数の単位電池１００の互いに異なる極性の引き出しタブ同士を引き出しタブ接続ボルト２５７とナット２５６により基板３００上で連結するように構成されているので、複数の単位電池１００同士を簡単に電気接続することができ、電池バックを製造する上での作業効率が高くなり、生産性が向上する。
以上のように構成される電池連結構造体５００の各連結部の特徴点について、より詳しく説明する。
基板３００には、３種類の薄膜電極部として、薄膜電極部３２０ａ、薄膜電極部３２０ｂ、薄膜電極部３２０ｃが設けられている。
これらのうち、薄膜電極部３２０ａは、基板３００の一方の端部に設けられている正極用電極座金３２１と、基板３００の一方の端部に取り付けられる単位電池１００の正極引き出しタブ１２０とを導電接続するために利用される。すなわち、薄膜電極部３２０ａにおける連結部は、正極引き出しタブ−正極用電極座金連結部として機能する。
また、基板３００の一方の端部に取り付けられる単位電池１００は、図１０における折り曲げ方向ｂ1などを参照するとわかるように、その正極引き出しタブ１２０と負極引き
出しタブ１３０とは、共に同方向に折り曲げられるようになっている。
薄膜電極部３２０ｃは、基板３００の一方の端部と異なる他方の端部に設けられている負極用電極座金３２２と、基板３００の他方の端部に取り付けられる単位電池１００の負極引き出しタブ１３０とを導電接続するために利用される。すなわち、薄膜電極部３２０ａにおける連結部は、負極引き出しタブ−負極用電極座金連結部として機能する。
この基板３００の他方の端部に取り付けられる単位電池１００についても、図１８における折り曲げ方向ｂ2などを参照するとわかるように、その正極引き出しタブ１２０と負
極引き出しタブ１３０とは、共に同方向に折り曲げられるようになっている。
薄膜電極部３２０ｂは、基板３００の両端部に取り付けられていない一方の単位電池１００の正極引き出しタブ１２０と他方の単位電池１００の負極引き出しタブ１３０とを導電接続するために利用されるものである。すなわち、薄膜電極部３２０ｂにおける連結部は、複数の単位電池１００の互いに異なる極性の引き出しタブ同士を連結させる引き出しタブ連結部として機能する。
基板３００の両端部に取り付けられていない単位電池１００であり、前記引き出しタブ連結部によって引き出しタブが連結される単位電池１００については、図１３における折り曲げ方向ｂ1、ｂ2などを参照するとわかるように、正極引き出しタブ１２０と負極引き出しタブ１３０とは互いに逆方向に折り曲げられる。
次に、以上のように構成される電池連結構造体５００における仕切り片２６０の特徴点について説明する。例えば、図１３に示されるように、仕切り片２６０の基板３００からの高さｈ1は、引き出しタブ（１２０、１３０）の連結部においては、引き出しタブ（１
２０、１３０）の連結に用いる引き出しタブ接続ボルト２５７の高さｈ2より高くなるよ
うに構成されている。このような寸法関係については、図１３に示した箇所のみならず、
全ての仕切り片２６０の高さと、全ての連結部における引き出しタブ接続ボルト２５７の高さにおいて成立している。
上記のような構成となっているため、例えば、電池連結構造体５００の基板３００に導電性部材が接近したような場合でも、仕切り片２６０で遮られることで、隣り合う連結部の引き出しタブ接続ボルト２５７同士（例えば、図１８に示す連結部Ｃ1における引き出
しタブ接続ボルト２５７、連結部Ｃ2における引き出しタブ接続ボルト２５７同士。或い
は連結部Ｃ3における引き出しタブ接続ボルト２５７、Ｃ4における引き出しタブ接続ボルト２５７同士など。）が、この導電性部材によって短絡してしまうようなことがない。
また、上記のような効果の他に、以下のような効果がある。電池連結構造体５００を製造する際、単位電池１００の引き出しタブ（１２０、１３０）を、引き出しタブ挿通穴２１５に挿通して取り付けて、基板３００側において引き出しタブ（１２０、１３０）を折り曲げる作業を行うが、仕切り片２６０が存在するために、引き出しタブ（１２０、１３０）を、本来折り曲げるべき方向と逆の方向に折り曲げてしまうような製造ミスを犯すようなことがない。また、例え、本来折り曲げるべき方向と逆の方向に引き出しタブ（１２０、１３０）を折り曲げてしまっても、そのタブは仕切り片２６０をのりこえて、本来の連結部でない連結部にまで到達することが不可能なように、引き出しタブ（１２０、１３０）の長さ、及び、仕切り片２６０の高さが規定されており、不本意な導通を避けることが可能となっている。
次に、以上のように構成される電池連結構造体５００を用いて、本発明に係る電池パックを構成する工程について、図１９乃至図２６を参照して説明する。
図１９に示す工程では、電池連結構造体５００を収容するための第１ケース体６００に対して、第１ケース体６００に設けられている放電端子取付凹部６１１及び充電端子取付凹部６１２を利用して、放電端子６１３及び充電端子６１４をネジ留めする。
図２０に示す工程では、第１ケース体６００の第２収容部６０２に第１緩衝部材６２１を、また、回路収容部６０３に第２緩衝部材６２２を接着剤などで取り付ける。
図２１に示す工程では、第２ケース体６６０の第２収容部６６２に第３緩衝部材６６３を接着剤などで取り付ける。
図２２及び図２３に示す工程は、電池連結構造体５００に対して、緩衝材を取り付ける工程が行われる。本発明に係る電池パックにおいては、第１の電池連結構造体５００、及び、第２の電池連結構造体５００の２つの構造体が電池パックに収容される構成となっている。これら第１の電池連結構造体５００、及び、第２の電池連結構造体５００とは並列接続されて利用される。
図２２の工程においては、第１の電池連結構造体５００に対して、端部の単位電池１００に肉厚の第４緩衝部材５０４が取り付けられ、全てのプロテクト側板部に、第４緩衝部材５０４より薄い第５緩衝部材５０５が取り付けられる。第４緩衝部材５０４・第５緩衝部材５０５を各部に取り付ける際には接着剤などが利用される。ここで、電池パックにおける温度検出手段のサーミスタ５３０（図２２には不図示）としては、第１の電池連結構造体５００にのみ取り付ける。サーミスタ５３０は、第１の電池連結構造体５００の温度を検出し、その検出信号を保護回路基板７００に送信する。
一方、図２３の工程においては、第２の電池連結構造体５００に対して、端部の単位電池１００に第４緩衝部材５０４が取り付けられ、一方側のプロテクト側板部にのみ、第５
緩衝部材５０５が取り付けられる。先ほど同様、第４緩衝部材５０４・第５緩衝部材５０５を各部に取り付ける際には接着剤などが利用される。
図２４に示す工程においては、放電端子６１３及び充電端子６１４やサーミスタ５３０と保護回路基板７００との結線が行われると共に、第１ケース体６００の回路収容部６０３に保護回路基板７００がネジ留めされる。
図２５に示す工程においては、第１及び第２の電池連結構造体５００と保護回路基板７００とが結線されると共に、第１ケース体６００の第１収容部６０１に第１及の電池連結構造体５００を、また、第２収容部６０２に第２の電池連結構造体５００をそれぞれ収容する。
図２６に示す工程において、第１ケース体６００と第２ケース体６６０とがネジ留めされることで、本発明に係る電池パック８００が完成する。
ここで、本発明に係る電池パック８００における温度検出手段について説明する。これまで説明したように、本発明に係る電池パック８００は、２つの電池連結構造体５００を同一のケース体６００、６６０内に収容して構成されるものであるが、図２６に示すように、２つの電池連結構造体５００のうち、サーミスタ５３０が設けられるのは、ケース体の第１収容部に収容される第１の電池連結構造体５００にのみ取り付けられ、ここで検出される温度データのみが保護回路基板７００に設けられる回路に送信され、電池の制御に利用される。
ケース体に収容される２つの電池連結構造体５００のうち、第１の電池連結構造体５００の方にサーミスタ５３０が設けられる理由は、電池パック８００が利用される姿勢において、第１の電池連結構造体５００の方が鉛直上方に配置され、下方に配置される第２の電池連結構造体５００より、昇温しやすい環境にあるからである。図３０は本発明の実施形態に係る電池パック８００が自転車の動力源として利用されているときの姿勢を示す図である。
本発明に係る電池パック８００においては、ケース体の鉛直上方に配置されている、より昇温しやすく、熱的に不利な条件である第１の電池連結構造体５００にサーミスタ５３０を取り付けて、このサーミスタ５３０から温度データを取得して、これに基づいて保護回路基板７００で放電停止などの制御を行うようにしている。このような本発明に係る電池パック８００によれば、部品点数を減らせ、コストを抑制することができると共に、サーミスタ５３０の検出データを処理するための回路構成も単純となる。
なお、本実施形態においては、ケース体内に設ける２つの電池連結構造体５００のうち、利用時に鉛直上方にくる電池連結構造体５００にサーミスタ５３０を設けるようにしたが、ケース体内に設けられる電池連結構造体５００が３つ以上の場合でも、本発明を適用することができる。すなわち、電池パックのケース体内に収容される３つ以上の電池連結構造体５００の場合には、これらのうち、利用時に最も鉛直上方に配置される電池連結構造体５００のみにサーミスタ５３０を設けるようする。
次に、以上のように構成される電池パック８００の耐振動性について説明する。ラミネート外装材が用いられた単位電池を直列接続しつつ積層することによって構成した電池パックにおいては、振動を受け続けると、単位電池のラミネートフィルム外装材の角部が、その隣の単電池のラミネートフィルム外装材を突き破り、中の電解液等を漏出してしまい、電池パックが故障してしまう、という問題があった。このような問題を解決するために、単位電池のラミネートフィルムの角部を全て面取りすることも考えられるが、全ての角
部の面取りを行うと製造工程が増え、製造コストが上昇する、という新たな問題が発生することとなる。
そこで、本発明においては、面取りを行う角部を最小限に抑えつつも、耐振動性の観点で信頼性を高めるようにしている。以下、このための構成について、再び図１に戻り説明する。
電池本体部１１０は、シート状正極、シート状負極およびセパレータを有する電極積層体や電解液を、内部に収容した状態でラミネートフィルム外装材の外周辺が熱シールされることで、その内部が密閉されている。そして、上記の外周辺における第１端部１１１側からは、正極引き出しタブ１２０と負極引き出しタブ１３０とが引き出されるようされている。
ここで、ラミネートフィルム外装材において、熱シールによって形成された融着部の寸法関係についてみてみる。ここで、第１端部１１１側に形成されたｃに示される融着部を第１融着部１１７、また、第２端部１１２側に形成されたｄに示される融着部を第２融着部１１８として定義する。いずれの融着部も、図中斜線にて示されている。また、第１融着部１１７及び第２融着部１１８の融接長とは、いずれもタブの引き出し方向の長さで定義している。
本実施形態において用いる単位電池１００においては、第１融着部１１７の第１融接長ｃに比べて、第２融着部１１８の第２融接長ｄは短く設定されている。単位電池１００が積層されて用いられる場合で、隣の単位電池１００のラミネートフィルム外装材の角部が、第１融着部１１７にあたってこすれたとしても、第１融着部１１７が破れる確率は極めて低いのに対して、隣の単位電池１００のラミネートフィルム外装材の角部が、第２融着部１１８にあたってこすれると、第２融着部１１８が破れる確率はある程度の大きさとなる。
そこで、本実施形態においては、第２端部１１２における２つの第２端側角部１１６に対して面取りを行い、両角部に面取り部１１９を形成する。これにより、電池パック８００に振動が加えられても、面取り部１１９が形成された第２端側角部１１６は、隣り合う単位電池１００の第２融着部１１８に影響することがないので、電解液の漏出などが発生することがせず、信頼性を高めることができる。
一方、第１端部１１１においては、電池パック８００に加えられた振動によって、隣の単位電池１００のラミネートフィルム外装材の第１端角部１１５があたってこすれたとしても、第１融着部１１７が破れる確率は極めて低いので、第１端部１１１側の２つの第１端角部１１５には面取り部を形成することなく、製造工程の増加を抑制する。
ここで、本発明に係る電池パックを製造する上でより好ましい第１融接長ｃと第２融接長ｄとの寸法関係について以下に説明する。
本実施形態で用いた単位電池１００における第１融接長ｃは１９±１ｍｍであり、第２融接長ｄは６±１ｍｍである。いずれの融接長においても「±１ｍｍ」については製造誤差である。以上のような融接長の寸法は、下記のような根拠で決定されている。
まず、単位電池１００のいずれの融着部においても、その融接幅は、ラミネートフィルム外装材のシール性を確保するために、５ｍｍ以上であることが望ましい。
第２融着部１１８における融接幅である第２融接長ｄは、余裕を持たせつつ、製造の公
差などを考慮して、６±１ｍｍとしている。
また、第１融着部１１７における融接幅である第１融接長ｃは、１８ｍｍ程度以上とすると、電池パックを構成したとき、隣り合う単位電池１００の第１端側角部１１５があたり擦れたとしても、第１融着部１１７が破れる確率が極めて低くすることができ、電池パックの信頼性を高めることができる。そこで、本実施形態に係る単位電池１００では、余裕を持たせつつ、さらに製造公差などを考慮して、第１融接長ｃについては１９±１ｍｍとしている。
以上から、第１融接長ｃと第２融接長ｄとの間の寸法関係を規定するために、第１融接長ｃを第２融接長ｄにより除した値であるｃ／ｄ値を算出すると、ｃ／ｄ＝（１９±１）／（６±１）である。このｃ／ｄ値は、最も条件の悪い値よりは所定以上であることが好ましいので、ｃ／ｄ≧（１９−１）／（６＋１）≒２．５であることが好ましい。すなわち、本発明に係る電池パックにおいては、第１融接長ｃを第２融接長ｄにより除したｃ／ｄ値が、２．５以上であることが好ましい。
以上のような本発明に係る電池パック８００によれば、融接長が短い第２端部１１２側における両角部に面取り部１１９を有する構成となっており、製造段階では製造工程の増加を抑えつつ、さらに、実使用時においては、振動にさらされても隣り合う単位電池１００のラミネートフィルムを突き破ることなく、電解液の漏出などが発生することがせず、信頼性を高めることができるのである。
なお、本実施形態においては、第２端部１１２の２つの第２端側角部１１６に対して面取りを行う際に、これを直線状に切り落とすことで面取り部１１９を形成したが、第２端側角部１１６を弧状に切り落として、Ｒを有する面取り部１１９を形成するようにしてもよい。
また、本実施形態においては、ラミネートフィルム外装材の４辺全てに融着部が設けられた単位電池１００の例で説明したが、本発明はこのような単位電池１００に限らず、ラミネートフィルム外装材の３辺に融着部が設けられたものにも適用することができる。このような単位電池１００について、図３１に基づき説明する。
図３１は電池パック８００を構成する単位電池１００の他の例を示す図である。図３１に示す単位電池１００の電池本体部１１０は、複数のシート状正極と複数のシート状負極とがセパレータを介して積層された電極積層体、および電解液（いずれも図示しない）が、ラミネートフィルム外装材内に収容された構造となっているが、このラミネートフィルム外装材は第２端部１１２において折り返されて、第１端部１１１と２つの側端部１１３の合計３辺において融接が行われ、電極積層体、および電解液がラミネートフィルム外装材内に封入される構造となっている。
このような単位電池１００を用いた場合においても、第２端部１１２における２つの第２端側角部１１６に対して面取りを行い、両角部に面取り部１１９を形成することで、上記の場合と同様の効果を享受することができる。
より詳しくは、正極引き出しタブ１２０と負極引き出しタブ１３０と、前記正極引き出しタブ１２０と前記負極引き出しタブ１３０とが引き出される第１端部１１１と、前記第１端部１１１と対向し、融着が行われない第２端部１１２と、前記第１端部１１１側でタブ引き出し方向に第１の融接長を有する第１融着部１１７と、前記第２端部１１２における両第２端側角部１１６に面取り部１１９と、が設けられたラミネート外装部材と、を有する単位電池１００が複数個直列接続された電池パックによっても、上記の場合と同様の
効果を享受することができる。すなわち、これによれば、電池パック８００に振動が加えられても、面取り部１１９が形成された第２端側角部１１６は、隣り合う単位電池１００に影響することがなく、電解液の漏出などが発生することがない、信頼性の高い電池パック８００を提供することができる。
１００・・・単位電池、１０５・・・電極積層領域、１１０・・・電池本体部、１１１・・・第１端部、１１２・・・第２端部、１１３・・・側端部、１１５・・・第１端側角部、１１６・・・第２端側角部、１１７・・・第１融着部、１１８・・・第２融着部、１１９・・・面取り部、１２０・・・正極引き出しタブ、１２５・・・継ぎ足しタブ部材、１２７・・・穴、１３０・・・負極引き出しタブ、１３７・・・穴、２００・・・ホルダ部材、２０３・・・引き出しタブ案内リブ、２１０・・・第１面、２１１・・・第１列、２１２・・・第２列、２１３・・・引き出しタブ引回部、２１４・・・引き出しタブ引回凹部、２１５・・・引き出しタブ挿通穴、２２０・・・引き出しタブガイド突状部、２２１・・・頂部、２２２・・・テーパー側面、２３０・・・突き当て部、２５０・・・第２面、２５１・・・橋渡し構造部、２５５・・・ナット収容部、２５６・・・ナット、２５７・・・引き出しタブ接続ボルト、２６０・・・仕切り片、２６３・・・位置合わせ用突起部、２７０・・・ネジ穴、２７１・・・基板固着ネジ、３００・・・基板、３１４・・・引き出しタブ引回切欠部、３１５・・・引き出しタブ引出穴、３１６・・・引き出しタブ・仕切り片引出穴、３１７・・・仕切り片引出穴、３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃ・・・薄膜電極部、３２１・・・正極用電極座金、３２２・・・負極用電極座金、３２５・・・引き出しタブ接続ネジ穴、３２８・・・位置合わせ穴、３２９・・・基板固着ネジ穴、３３１、３３２・・・端子部材、３４０・・・コネクタ、４００・・・電池保護部材、４１０・・・平板部、４２０・・・切欠部、４２１・・・第１切欠部、４２２・・・第２切欠部、４２３・・・第３切欠部、４４０・・・プロテクト側板部、４６０・・・両面接着テープ、５００・・・電池連結構造体、５０４・・・第４緩衝部材（厚）、５０５・・・第５緩衝部材（薄）、５３０・・・サーミスタ、６００・・・第１ケース体、６０１・・・第１収容部、６０２・・・第２収容部、６０３・・・回路収容部、６１１・・・放電端子取付凹部、６１２・・・充電端子取付凹部、６１３・・・放電端子、６１４・・・充電端子、６２１・・・第１緩衝部材、６２２・・・第２緩衝部材、６６０・・・第２ケース体、６６１・・・第１収容部、６６２・・・第２収容部、６６３・・・第３緩衝部材、６７３・・・回路収容部、７００・・・保護回路基板、８００・・・電池パック

Claims (4)

  1. シート状正極と、シート状負極と、セパレータとからなる電極積層体と、電解液とを密閉する融着部が形成されたラミネートフィルム外装材を有する単位電池を、両面接着テープで接着することで複数積層した電池パックであって、
    前記両面接着テープによる前記単位電池同士の引張り強度が、前記融着部の最小接合強度より大きいことを特徴とする電池パック。
  2. 前記両面接着テープによる前記単位電池同士の引張り強度が、前記融着部の最大接合強度より小さいことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
  3. 平板部と、前記平板部の両端部から前記平板部に垂直な方向に延在する側板部と、を備えた電池保護部材を有し、
    前記電池保護部材の前記平板部に前記両面接着テープによって前記単位電池が接着されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電池パック。
  4. 前記平板部の両面に前記両面接着テープによって前記単位電池が接着されることを特徴とする請求項３に記載の電池パック。
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