WO2018159777A1 - 組電池 - Google Patents

Abstract

組電池（１６）は、互いに電気的に接続された複数のリチウムイオンセル（１６１）を有する。リチウムイオンセル（１６１）は、正極と負極と電解質を収容する金属製のケースを有する金属ケース型セルである。複数の金属ケース型セル（１６１）の各々は、複数の金属ケース型セル（１６１）のいずれかに直列に接続されている。正極は、オリビン構造の正極活物質を有する。負極は、積層された複数のカーボンの層を含む負極活物質であって、複数のカーボンの層の平均層間距離がリチウム原子の直径以上である負極活物質を有する。組電池（１６）は、複数の金属ケース型セル（１６１）を互いに固定する金属ケース型セル固定部（１６３）を有する。

Description

組電池

　本発明は、複数のリチウムイオンセルを有する組電池に関する。

　車両や電子機器には、二次電池が搭載されている。従来、二次電池として、鉛蓄電池が使用されている。近年、二次電池として、鉛蓄電池の代わりに、リチウムイオンセル電池が使用されている。

　例えば、特許文献１には、直列に接続された複数個のリチウムイオンセルを有するリチウムイオン組電池が提案されている。特許文献１に記載のリチウムイオンセルは、リン酸鉄リチウムを含む正極活物質を有する正極と、グラファイト系の負極活物質を有する負極とを有する。

特許第５５４９６８４号公報

　本願の発明者は、鉛蓄電池の代わりに、特許文献１に記載されているようなリチウムイオン組電池を、自動二輪車等の鞍乗型車両に搭載することを検討した。その結果、鞍乗型車両の使用環境によっては、リチウムイオンセルが劣化することが判明した。

　本発明は、たとえ鞍乗型車両に搭載された組電池の使用環境であっても、リチウムイオンセルの劣化を抑制できる組電池を提供することである。

　本願の発明者は、鞍乗型車両に搭載された鉛蓄電池の使用環境と、自動車（四輪車）に搭載された鉛蓄電池の使用環境について、比較検討した。

　エンジンを駆動源とする鞍乗型車両及びエンジンを駆動源とする自動車において、鉛蓄電池は、エンジンの始動時に、スターターモータの駆動のために大電流で放電する。モータを駆動源とする鞍乗型車両及びモータを駆動源とする自動車において、鉛蓄電池は、走行時、モータの駆動のために大電流で放電する。エンジンを駆動源とする自動車は、エンジンを収容するためのエンジンルームを備える。また、モータを駆動源とする自動車は、モータを収容するためのモータルームを備える。自動車に搭載される鉛蓄電池は、エンジンルーム又はモータルームに収容される。そのため、冬の夜間等の低温環境下であっても、自動車に搭載される鉛蓄電池の温度は、極端な低温にはなりにくい。これに対して、鞍乗型車両は、エンジンルームやモータルームを備えていない。鞍乗型車両に搭載される鉛蓄電池は、外部に露出した状態又は車体カバーで覆われただけの状態で配置される。そのため、冬の夜間等の低温環境下では、鞍乗型車両に搭載される鉛蓄電池の温度は大きく低下する。したがって、鞍乗型車両に搭載される鉛蓄電池は、自動車に搭載される鉛蓄電池よりも低温の状態で、大電流の放電を行う傾向がある。

　また、鞍乗型車両は、自動車よりも、車両の軽量化と小型化が求められる。エンジンを駆動源とする鞍乗型車両の鉛蓄電池は、エンジンを駆動源とする自動車に搭載される鉛蓄電池と比べて、重量と体積が小さいものが用いられる。つまり、エンジンを駆動源とする鞍乗型車両に搭載される鉛蓄電池は、エンジンを駆動源とする自動車に搭載される鉛蓄電池よりも、容量が小さい。また、モータを駆動源とする鞍乗型車両に搭載される鉛蓄電池は、モータを駆動源とする自動車に搭載される鉛蓄電池と比べて、重量と体積が小さいものが用いられる。つまり、モータを駆動源とする鞍乗型車両に搭載される鉛蓄電池は、モータを駆動源とする自動車に搭載される鉛蓄電池よりも、容量が小さい。このように、鞍乗型車両に搭載される鉛蓄電池は自動車に搭載される鉛蓄電池よりも容量が小さいため、鞍乗型車両に搭載される鉛蓄電池は自動車に搭載される鉛蓄電池よりも充電される頻度が高い傾向がある。
　したがって、鞍乗型車両に搭載される鉛蓄電池は、自動車に搭載される鉛蓄電池よりも低温の状態で、自動車に搭載される鉛蓄電池よりも頻繁に充電される傾向がある。

　本願の発明者は、このように、鞍乗型車両に搭載される鉛蓄電池は、自動車に搭載される鉛蓄電池よりも低温の状態で、大電流の放電を行う傾向があり、かつ、自動車に搭載される鉛蓄電池よりも低温の状態で、自動車に搭載される鉛蓄電池よりも頻繁に充電される傾向があることを見出した。本願の発明者は、鞍乗型車両に、鉛蓄電池の代わりに、特許文献１に記載されているようなリチウムイオン組電池を搭載することを検討した。しかし、鞍乗型車両に搭載される鉛蓄電池の使用環境が、上述したような環境であるため、特許文献１に記載されているようなリチウムイオン組電池を鞍乗型車両に搭載すると、リチウムイオンセルが劣化しやすいことに気付いた。

　本願の発明者は、特許文献１に記載された、リン酸鉄リチウムを含む正極活物質と、グラファイト系の負極活物質を有するリチウムイオンセルを、低温状態で充電及び放電することについて検討した。その結果、以下のことがわかった。
　リチウムイオンセルは、低温環境下でも、鞍乗型車両に必要な大電流の放電が可能であることがわかった。また、リチウムイオンセルを、時間をかけてゆっくり充電した場合、低温環境下で放電を繰り返しても、リチウムイオンセルが劣化しにくいことがわかった。
　しかし、低温環境下でリチウムイオンセルの充電を繰り返した場合、リチウムイオンセルが劣化しやすいことがわかった。

　グラファイト系の負極活物質を有する負極は、炭素グラファイト（黒鉛）の層が積層された結晶構造を有する。
　リチウムイオンセルの充電時、リチウムイオンは正極から負極へ移動し、負極において積層されたグラファイトの層の間に入る。一方、リチウムイオンセルの放電時、リチウムイオンは、負極におけるグラファイトの層の間から出て、正極へ移動する。
　負極において、グラファイトの層の間の距離は、リチウム原子の直径よりやや小さい。そのため、リチウムイオンセルの充電時にリチウムイオンが負極におけるグラファイトの層の間に入ると、グラファイトの層の間が押し広げられる。一方、リチウムイオンセルの放電時にリチウムイオンがグラファイトの層の間から出ていくと、グラファイトの層の間が狭まる。リチウムイオンセルの充電及び放電を繰り返した場合、リチウムイオンがグラファイトの層の間の出入りを繰り返すことで、グラファイトの層の隙間の拡大と縮小が繰り返される。その結果、グラフアイトの層の積層状態が変化する。これにより、負極の結晶構造が大きく変化することがわかった。これが負極劣化の一要因であることがわかった。

　本願の発明者は、リチウムイオンセルの負極に、積層された複数のグラファイトの層を有する負極活物質でなく、積層された複数のカーボンの層を有する負極活物質を用いることを検討した。ここでのカーボンは、非黒鉛（非グラファイト）である。より具体的には、負極活物質として、複数のカーボンの層の平均層間距離がリチウムイオンの直径以上である負極活物質を用いることを検討した。その結果、以下のことがわかった。
　複数のカーボンの層の平均層間距離がリチウムイオンの直径以上であるため、リチウムイオンセルの充電時、リチウムイオンが負極における隣り合うカーボンの層の間に入っても、隣り合うカーボンの層の間が殆ど押し広げられない。また、リチウムイオンセルの放電時にリチウムイオンが隣り合うカーボンの層の間から出ても、隣り合うカーボンの層の間の距離があまり変化しない。つまり、リチウムイオンセルの充電時及び放電時に、リチウムイオンがカーボンの層の間を出入りしても、複数のカーボンの層の平均層間距離が殆ど変化しない。そのため、複数のカーボンの層の積層状態が殆ど変化しない。これにより、負極の結晶構造があまり変化しないことがわかった。そのため、負極の劣化を抑制できることがわかった。したがって、この負極を有するリチウムイオンセルの劣化を抑制できることがわかった。また、負極が上記構成を有することにより、リチウムイオンセルの充電及び放電の頻度が高くなっても、リチウムイオンセルの劣化を抑制できることがわかった。さらに、負極が上記構成を有することにより、この負極を有するリチウムイオンセルは、低温の状態で充電又は放電を行っても、劣化を抑制できることがわかった。したがって、このリチウムイオンセルを鞍乗型車両に搭載し、低温の状態でリチウムイオンセルの充電及び放電の頻度が高くなっても、リチウムイオンセルの劣化を抑制できることがわかった。

　以上の知見により、本願の発明者は、本発明を完成させた。以下、本発明について説明する。

（１）本発明の組電池は、互いに電気的に接続された複数のリチウムイオンセルを有する組電池であって、前記複数のリチウムイオンセルの各々は、１つの正極と、１つの負極と、電解液又は固体電解質と、前記１つの正極、前記１つの負極、及び、前記電解液又は固体電解質を収容する金属製のケースとを有する金属ケース型セルであり、前記複数の金属ケース型セルの各々は、前記複数の金属ケース型セルのいずれかに直列に接続され、前記正極は、オリビン構造の正極活物質を有し、前記負極は、積層された複数のカーボンの層を含む負極活物質であって、前記複数のカーボンの層の平均層間距離がリチウム原子の直径以上である負極活物質を有し、前記組電池は、前記複数の金属ケース型セルを互いに固定する金属ケース型セル固定部を有する。

　この構成によると、複数の金属ケース型セルの各々は、複数の金属ケース型セルのいずれかに直列に接続される。互いに直列に接続される金属ケース型セルの数が多いほど、組電池の出力電圧は高くなる。互いに直列に接続される金属ケース型セルの数を多くすることで、高い出力電圧が必要な使用環境に、組電池を使用できる。

　金属ケース型セルはリチウムイオンセルである。リチウムイオンセルは、鉛蓄電池に比べて、重量エネルギー密度及び体積エネルギー密度が小さい。そのため、鉛蓄電池の代わりに、複数のリチウムイオンセルを有する組電池を、鞍乗型車両に搭載した場合、バッテリの容量を維持しつつ、鞍乗型車両を軽量化及び小型化できる。もしくは、鞍乗型車両を大型化及び重量化することなく、バッテリの容量を増大できる。組電池の容量を余分に大きくすることで、組電池が有する複数の金属ケース型セルの各々の負担が軽減するため、金属ケース型セルの劣化を抑制できる。

　複数の金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の各々は、１つの正極と、１つの負極と、電解液又は固体電解質を有する。金属ケース型セルの負極は、グラファイトの層でなく、カーボンの層を含む負極活物質であって、複数のカーボンの層の平均層間距離がリチウム原子の直径以上である負極活物質を含む。
　複数のカーボンの層の平均層間距離がリチウムイオンの直径以上であるため、金属ケース型セルの充電時、リチウムイオンが負極における隣り合うカーボンの層の間に入っても、隣り合うカーボンの層の間が殆ど押し広げられない。また、金属ケース型セルの放電時にリチウムイオンが隣り合うカーボンの層の間から出ていっても、隣り合うカーボンの層の間の距離があまり変化しない。つまり、金属ケース型セルの充電時及び放電時に、リチウムイオンがカーボンの層の間を出入りしても、複数のカーボンの層の平均層間距離が殆ど変化しない。そのため、カーボンの層の積層状態が殆ど変化しない。これにより、負極の結晶構造があまり変化しない。したがって、負極の劣化を抑制できる。そのため、この負極を有する金属ケース型セルは劣化を抑制できる。したがって、この負極を有する金属ケース型セルの劣化を抑制できる。また、負極が上記構成を有することにより、金属ケース型セルの充電及び放電の頻度が高くなっても、金属ケース型セルの劣化を抑制できる。さらに、負極が上記構成を有することにより、この負極を有する金属ケース型セルは、低温の状態でも劣化を抑制できる。したがって、この金属ケース型セルを鞍乗型車両に搭載し、低温の状態で金属ケース型セルの充電及びの頻度が高くなっても、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化を抑制できる。

　また、金属ケース型セルの正極がオリビン構造を有する正極活物質を含むため、充電と放電を繰り返しても、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）が劣化しにくい。したがって、低温環境で、金属ケース型セルの充電と放電を繰り返しても、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）が劣化しにくい。そのため、たとえ、複数の金属ケース型セルを有する組電池が鞍乗型車両に搭載されて、組電池の充電と放電を比較的頻繁に繰り返しても、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化を抑制できる。つまり、鞍乗型車両に搭載された組電池の使用環境であっても、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化を抑制できる。
　さらに、正極活物質が有するオリビン構造は、六方最密充電構造であって、安定した結晶構造である。そのため、上記構成の金属ケース型セル（リチウムイオンセル）は、高温環境下でも、使用可能である。

　また、正極活物質がオリビン構造を有する上、さらに、負極活物質が積層された複数のカーボンの層を含み、複数のカーボンの層の平均層間距離がリチウム原子の直径以上である。そのため、低温の状態でも劣化を抑制できる。したがって、この金属ケース型セルを鞍乗型車両に搭載し、低温の状態で金属ケース型セルの充電及び放電の頻度が高くなっても、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化を抑制できることがわかった。

　また、複数の金属ケース型セルの各々は、１つの正極と、１つの負極と、電解液又は固体電解質を収容する金属製のケースを有する金属ケース型セルである。金属製のケースは放熱性が高い。そのため、複数の金属ケース型セルの充電時及び放電時、複数の金属ケース型セルが発熱しても、複数の金属ケース型セルの各々が放熱する。これにより、複数の金属ケース型セルを有する組電池の温度上昇を抑制することができる。そのため、たとえ、複数の金属ケース型セルを有する組電池が鞍乗型車両に搭載されて、組電池が大電流で放電した場合であっても、組電池の温度上昇を抑制することができる。その結果、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化を抑制できる。つまり、鞍乗型車両に搭載された組電池の使用環境であっても、充電時または放電時の発熱による金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化を抑制できる。

　さらに、金属ケース型セル固定部により、複数の金属ケース型セルは互いに固定される。そのため、金属ケース型セルの放熱性を考慮したレイアウトで、複数の金属ケース型セルの位置を維持できる。例えば、金属ケース型セル同士の間に適切な隙間を空けた状態で維持できる。それにより、複数の金属ケース型セルの充電時及び放電時、複数の金属ケース型セルが発熱しても、組電池の温度上昇を抑制することができる。そのため、たとえ、複数の金属ケース型セルを有する組電池が鞍乗型車両に搭載されて、組電池が大電流で放電した場合であっても、組電池の温度上昇をより抑制することができる。その結果、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化をより抑制できる。つまり、鞍乗型車両に搭載された組電池の使用環境であっても、充電時又は放電時の発熱による金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化をより抑制できる。

　また、金属製のケースに電解液が収容されることにより、たとえ電解液が揮発しても、金属製のケースは膨張しない。したがって、電解液として、揮発性の高い電解液を使用することができる。揮発性の高い電解液は、低温において凝固又は凍結しにくい。そのため、低温において凝固又は凍結しにくい電解液を用いた場合、複数の金属ケース型セルを有する組電池を低温環境で使用することができる。そのため、たとえ、複数の金属ケース型セルを有する組電池が鞍乗型車両に搭載されて、自動車に搭載されたバッテリよりも低温の状態で、組電池の充電や大電流の放電が行われても、金属ケース型セルの劣化を抑制できる。つまり、鞍乗型車両に搭載された組電池の使用環境であっても、低温環境下での充電又は放電による金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化を抑制できる。

　以上のように、本発明の組電池は、鞍乗型車両に搭載された組電池の使用環境であっても、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化を抑制できる。

　（２）本発明の１つの観点によると、本発明の組電池は、上記（１）の構成に加えて以下の構成を有することが好ましい。
　前記複数の金属ケース型セルの少なくとも１つの金属ケース型セルにおいて、前記１つの正極と、前記１つの負極と前記電解液が前記金属ケース型セルに収容され、前記電解液が、－２０℃で凍結しない電解液である。

　電解液として、－２０℃で凍結しない電解液を用いることにより、複数の金属ケース型セルを有する組電池を－２０℃程度の低温の環境で使用することができる。そのため、たとえ、複数の金属ケース型セルを有する組電池が鞍乗型車両に搭載されて、－２０℃程度の低温状態で、充電や大電流の放電が行われても、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化を抑制できる。よって、鞍乗型車両に搭載された組電池の使用環境であっても、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化をより抑制できる。

　（３）本発明の１つの観点によると、本発明の組電池は、上記（１）又は（２）の構成に加えて以下の構成を有することが好ましい。組電池が、前記複数の金属ケース型セル及び前記金属ケース型セル固定部の両方を収容するハウジング部を有する。

　この構成によると、組電池が有するハウジング部は、複数の金属ケース型セル及び金属ケース型セル固定部を収容する。そのため、複数の金属ケース型セルを、水や湿気などから保護できる。よって、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化を抑制できる。したがって、エンジンルームやモータルームを有さない鞍乗型車両に組電池を搭載した場合であっても、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化を抑制できる。つまり、鞍乗型車両に搭載された組電池の使用環境であっても、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化をより抑制できる。

　（４）本発明の１つの観点によると、本発明の組電池は、上記（３）の構成に加えて以下の構成を有することが好ましい。組電池は、前記ハウジング部の外部からアクセス可能な状態で前記ハウジング部に設けられ、前記複数の金属ケース型セルのうちの少なくとも１つの金属ケース型セルが有する少なくとも１つの前記正極に電気的に接続される１つの外部正極端子と、前記ハウジング部の外部からアクセス可能な状態で前記ハウジング部に設けられ、前記複数の金属ケース型セルのうちの少なくとも１つの金属ケース型セルが有する少なくとも１つの前記負極に電気的に接続される１つの外部負極端子とを有する。

　組電池は、１つの外部正極端子と１つの外部負極端子を有する。外部正極端子及び外部負極端子は、ハウジング部の外部からアクセス可能な状態でハウジング部に設けられる。そのため、外部正極端子と外部負極端子を、組電池が電力を供給する装置や、組電池に電力を供給する装置に接続可能である。

　（５）本発明の１つの観点によると、本発明の組電池は、上記（４）の構成に加えて以下の構成を有することが好ましい。前記ハウジング部は、互いに交差する複数の平面に沿ってそれぞれ配置された複数の面を有する箱体であり、前記１つの外部正極端子及び前記１つの外部負極端子は共に、前記複数の面の何れか１つの面に設けられている。

　この構成によると、外部正極端子と外部負極端子が、ハウジング部の１つの面に設けられているため、外部正極端子と外部負極端子を、外部の装置と接続する作業が行いやすい。

　（６）本発明の１つの観点によると、本発明の組電池は、上記（１）～（５）のいずれかの構成に加えて以下の構成を有することが好ましい。前記複数の金属ケース型セルが、１列に直列に接続されている。前記金属ケース型セル固定部は、前記複数の金属ケース型セルを１列に直列に接続した状態で固定する。

　この構成によると、組電池が有する複数の金属ケース型セルは、１列に直列に接続される。そのため、同じ数の複数の金属ケース型セルが直列及び並列に接続されている場合に比べて、組電池の出力電圧が高くなる。そのため、組電池に必要な出力電圧を確保しつつ、組電池が有する金属ケース型セルの数を低減できる。よって、組電池を小型かつ軽量にできる。この組電池は、組電池に必要な出力電流と容量が比較的小さく、組電池に必要な出力電圧が比較的大きい使用環境に使用できる。

　（７）本発明の１つの観点によると、本発明の組電池は、上記（１）～（５）のいずれかの構成に加えて以下の構成を有することが好ましい。前記複数の金属ケース型セルは、互いに直列に接続された少なくとも２つの金属ケース型セルからなる直列セル群を、複数個構成する。前記複数の直列セル群は、互いに並列に接続されている。前記金属ケース型セル固定部は、複数の直列セル群を並列に接続した状態で固定する。

　この構成によると、組電池は、複数の直列セル群を有する。複数の直列セル群の各々は、互いに直列に接続された少なくとも２つの金属ケース型セルからなる。直列セル群を構成する金属ケース型セルの数を増やすことで、組電池の出力電圧を高くできる。複数の直列セル群は、互いに並列に接続される。つまり、組電池が有する複数の金属ケース型セルは、互いに並列に接続された金属ケース型セルを含む。そのため、組電池が有する複数の金属ケース型セルが１列に直列に接続される場合に比べて、組電池の出力電流が大きくなる。組電池の出力電流が大きくなると、組電池の容量も大きくなる。互いに並列に接続される金属ケース型セルの数が多いほど、組電池の出力電流と容量は大きくなる。組電池の容量が大きいことによって、組電池の充電の頻度を低減できる。その結果、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化を抑制できる。この組電池は、組電池に必要な出力電圧と出力電流と容量が比較的大きい使用環境に使用できる。

　（８）本発明の１つの観点によると、本発明の組電池は、上記（１）～（５）のいずれかの構成に加えて以下の構成を有することが好ましい。前記複数の金属ケース型セルは、互いに並列に接続された少なくとも２つの金属ケース型セルからなる並列セル群を、複数個構成する。前記複数の並列セル群は、互いに直列に接続されている。前記金属ケース型セル固定部は、複数の並列セル群を直列に接続した状態で固定する。

　この構成によると、組電池は、複数の並列セル群を有する。複数の並列セル群は、互いに直列に接続される。並列セル群の数を増やすことで、組電池の出力電圧を高くできる。複数の並列セル群の各々は、互いに並列に接続された少なくとも２つの金属ケース型セルからなる。つまり、組電池が有する複数の金属ケース型セルは、互いに並列に接続された金属ケース型セルを含む。そのため、組電池が有する複数の金属ケース型セルが１列に直列に接続される場合に比べて、組電池の出力電流が大きくなる。組電池の出力電流が大きくなると、組電池の容量も大きくなる。互いに並列に接続される金属ケース型セルの数が多いほど、組電池の出力電流と容量は大きくなる。組電池の容量が大きいことによって、組電池の充電の頻度を低減できる。その結果、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化を抑制できる。この組電池は、組電池に必要な出力電圧と出力電流と容量が比較的大きい使用環境に使用できる。

　（９）本発明の１つの観点によると、本発明の組電池は、上記（１）～（８）のいずれかの構成に加えて以下の構成を有することが好ましい。組電池が、１２Ｖ～１５Ｖ用の直流充電器で充電可能である。

　一般的に、エンジンを駆動源とする車両（自動車及び鞍乗型車両を含む）に搭載される鉛蓄電池の出力電圧は、１２Ｖ～１５Ｖ程度である。そのため、組電池が、１２Ｖ～１５Ｖ用の直流充電器で充電可能であることにより、組電池を、エンジンを駆動源とする車両に搭載される鉛蓄電池の代わりに使用できる。

　（１０）本発明の１つの観点によると、本発明の組電池は、上記（１）～（９）のいずれかの構成に加えて以下の構成を有することが好ましい。組電池が、少なくとも１つの前輪と、少なくとも１つの後輪と、少なくとも一部が車両前後方向において前記少なくとも１つの前輪よりも後方に配置される駆動源とを備える鞍乗型車両に搭載可能である。

　＜用語の定義＞
　本発明において、「複数の金属ケース型セルの各々は、複数の金属ケース型セルのいずれかに直列に接続される」とは、複数の金属ケース型セルの各々が、同じ金属ケース型セルに直列に接続されることを意図するものではない。複数の金属ケース型セルの各々は、同じ金属ケース型セルに直列に接続されてもよく、されなくてもよい。例えば、複数の金属ケース型セルが、第１～第３の金属ケース型セルを含む場合を想定する。第１の金属ケース型セルが、第２の金属ケース型セルに直列に接続され、第３の金属ケース型セルが、第４の金属ケース型セルに直列に接続されるとする。この場合に、第１の金属ケース型セルは、第３の金属ケース型セル及び第４の金属ケース型セルと直列に接続されてもよく、されなくてもよい。
　本発明において、「複数の金属ケース型セルの各々は、複数の金属ケース型セルのいずれかに直列に接続される」とは、複数の金属ケース型セルの各々が直列に接続される金属ケース型セルの数が１つであることを意図するものではない。複数の金属ケース型セルの各々が直列に接続される金属ケース型セルの数は、１つであってもよく、２つ以上であってもよい。

　本発明において、「電解液」とは、溶媒に電解質が溶解したものであって、セル内において液体で存在する。溶媒に溶解する電解質に、固体電解質は含まれない。「固体電解質」は、セル内において、ゲル形態又は固体形態で存在する電解質である。

　本発明において、「カーボン」とは、炭素を含む原料から炭素以外の元素を放出することにより、炭素含有率の高い物質を生成するプロセスにおいて得られる物質である。このプロセスは、いわゆる炭素化と称される。炭素化によって得られた物質を高温で熱処理することによって、カーボンの層の積層構造が発達して黒鉛が得られる。黒鉛は、炭素六員環が２次元的に結合した層が積層された積層構造を有し、且つ、その積層構造において層間距離が３．３５オングストローム以下であるものをいう。本発明における「カーボン」は、黒鉛に至る前の物質である。本発明において、「カーボン」は、黒鉛を含まない。

　本発明において、「層間距離」とは、隣り合う層と層との間の距離である。本発明において、「平均層間距離」とは、隣り合う層と層との間の距離の平均値である。

　本発明において、「－２０℃で凍結しない電解液」とは、－２０℃の大気圧下で凍結しない電解液である。大気圧は、標高によって変化する。「－２０℃で凍結しない電解液」は、いずれかの標高において、－２０℃の大気圧下で凍結しなければ、ある標高において－２０℃の大気圧下で凍結してもよい。

　本発明において、「外部正極端子がハウジング部の外部からアクセス可能な状態」とは、組電池から電力が供給される装置に、外部正極端子を電気的に接続できる状態である。「外部負極端子がハウジング部の外部からアクセス可能な状態」とは、組電池に電力を供給する装置に、外部負極端子を電気的に接続できる状態である。

　本発明において、「少なくとも１つの金属ケース型セルがそれぞれ有する少なくとも１つの正極に電気的に接続される１つの外部正極端子」とは、１つの外部正極端子が、組電池が有するいずれかの金属ケース型セルを介さずに、前記少なくとも１つの正極に接続されている状態をいう。本発明における「少なくとも１つの金属ケース型セルがそれぞれ有する少なくとも１つの負極に電気的に接続される１つの外部負極端子」の定義も同様である。

　本発明において、「互いに交差する複数の平面に沿ってそれぞれ配置された複数の面」とは、複数の面が、複数の平面とそれぞれ平行又は略平行な状態をいう。複数の面の各々は、全体として、いずれかの平面に沿っていれば、緩やかな曲面や凹凸を有していてもよい。

　本発明において、「複数の金属ケース型セルが、１列に直列に接続される」とは、複数の金属ケース型セルが、１列に直列に電気的に接続されていれば、複数の金属ケース型セルは、一列に並んでいてもよいし、一列に並んでいなくてもよい。

　本発明において、「互いに並列に接続された少なくとも２つの金属ケース型セルからなる並列セル群」は、互いに並列に接続された少なくとも２つの金属ケース型セルだけで構成される。つまり、並列セル群を構成する金属ケース型セル同士が、直列に接続されることはない。並列セル群を構成する金属ケース型セルは、この並列セル群に含まれない金属ケース型セルと直列に接続されていてもよい。

　本発明において、「互いに直列に接続された少なくとも２つの金属ケース型セルからなる直列セル群」は、互いに直列に接続された少なくとも２つの金属ケース型セルだけで構成される。つまり、直列セル群を構成する金属ケース型セル同士が、並列に接続されることはない。直列セル群を構成する金属ケース型セルは、この直列セル群に含まれない金属ケース型セルと並列に接続されていてもよい。

　「鞍乗型車両」とは、ライダーが鞍にまたがるような状態で乗車する車両全般を指す。本発明における鞍乗型車両は、自動二輪車、原動機付き自転車、モペット、三輪車、四輪バギー（ＡＴＶ：All Terrain Vehicle（全地形型車両））を含む。鞍乗型車両に含まれる自動二輪車は、スクータ、原動機付き自転車、モペット等を含む。

　本発明において、鞍乗型車両の「車両前後方向」とは、水平な路面に直立させた状態の車両に運転者が乗車した場合に、運転者から見た前後方向である。

　本発明／明細書において、複数の選択肢のうちの少なくとも１つ（一方）とは、複数の選択肢から考えられる全ての組み合わせを含む。複数の選択肢のうちの少なくとも１つ（一方）とは、複数の選択肢のいずれか１つであってもよく、複数の選択肢の全てであってもよい。例えば、ＡとＢとＣの少なくとも１つとは、Ａのみであってもよく、Ｂのみであってもよく、Ｃのみであってもよく、ＡとＢであってもよく、ＡとＣであってもよく、ＢとＣであってもよく、ＡとＢとＣであってもよい。

　本発明の組電池は、請求の範囲において数を特定しておらず、英語に翻訳された場合に単数で表示される要素を、複数有していてもよい。本発明の組電池は、請求の範囲において数を特定しておらず、英語に翻訳された場合に単数で表示される要素を、１つだけ有していてもよい。

　本明細書において、例えば「１～１０」および「１から１０」のように、数値範囲を「～」または「から」を用いて表す場合がある。本明細書において、「１～１０」および「１から１０」は、いずれも、１以上１０以下を意味する。

　本発明において、含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）、有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）、備える（ｈａｖｉｎｇ）及びこれらの派生語は、列挙されたアイテム及びその等価物に加えて追加的アイテムをも包含することが意図されて用いられている。
　本発明において、取り付けられた（ｍｏｕｎｔｅｄ）、接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）、結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）、支持された（ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ）という用語は、広義に用いられている。具体的には、直接的な取付、接続、結合、支持だけでなく、間接的な取付、接続、結合及び支持も含む。さらに、接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）及び結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）は、物理的又は機械的な接続／結合に限られない。それらは、直接的なまたは間接的な電気的接続／結合も含む。

　他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に定義された用語のような用語は、関連する技術及び本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、理想化されたまたは過度に形式的な意味で解釈されることはない。

　本明細書において、「好ましい」という用語は非排他的なものである。「好ましい」は、「好ましいがこれに限定されるものではない」ということを意味する。本明細書において、「好ましい」と記載された構成は、少なくとも、上記（１）の構成により得られる上記効果を奏する。また、本明細書において、「してもよい」という用語は非排他的なものである。「してもよい」は、「してもよいがこれに限定されるものではない」という意味である。本明細書において、「してもよい」と記載された構成は、少なくとも、上記（１）の構成により得られる上記効果を奏する。

　本発明では、上述した好ましい構成を互いに組み合わせることを制限しない。本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に記載されたまたは図面に図示された構成要素の構成及び配置の詳細に制限されないことが理解されるべきである。本発明は、後述する実施形態以外の実施形態でも可能である。本発明は、後述する実施形態に様々な変更を加えた実施形態でも可能である。また、本発明は、後述する変形例を適宜組み合わせて実施することができる。

　本発明の組電池は、たとえ鞍乗型車両に搭載された組電池の使用環境であっても、リチウムイオンセルの劣化を抑制できる。

本発明の実施形態の組電池の概略構成を示す模式図である。 本発明の実施形態の具体例の組電池の概略構成を示す模式図である。 本発明の実施形態の具体例の組電池が有する複数のリチウムイオンセルの回路図である。 リチウムイオンセルの内部構造を示す斜視図である。 リチウムイオンセルのモデル図である。 組電池の分解斜視図である。 本発明の実施形態の変更例の組電池が有する複数のリチウムイオンセルの回路図である。 ２５℃の環境下におけるリチウムイオンセルの放電特性を示すグラフである。 １回のサイクル劣化試験におけるリチウムイオンセルの電流を示すグラフである。 所定の温度環境下でリチウムイオンセルを保存したときのリチウムイオンセルの初期容量比を示すグラフである。 ４５℃の環境下において、充電及び放電を繰り返したときのリチウムイオンセルの初期容量比を示すグラフであって、本発明例に係るリチウムイオンセルの初期容量比と、比較例に係るリチウムイオンセルの初期容量比とを併せて示すグラフである。

　＜本発明の実施形態＞
　以下、本発明の実施形態の組電池１６について、図１を参照しつつ説明する。組電池１６は、互いに接続された複数の金属ケース型セル１６１を有する。複数の金属ケース型セル１６１の各々は、複数の金属ケース型セル１６１のいずれかに直列に接続されている。複数の金属ケース型セル１６１の各々は、複数の金属ケース型セル１６１のいずれか１つの金属ケース型セル１６１に直列に接続されていてもよい。複数の金属ケース型セル１６１の各々は、複数の金属ケース型セル１６１のうち２つ以上の金属ケース型セル１６１に直列に接続されていてもよい。

　複数の金属ケース型セル１６１の各々は、１つの正極と、１つの負極と、電解液又は固体電解質と、１つの正極、１つの負極及び電解液を収容する金属製のケースとを有する金属ケース型セルである。正極は、オリビン構造の正極活物質を有する。負極は、複数のカーボンの層１６１２１ａ、１６１２１ｂ、１６１２１ｃを含む負極活物質であって複数のカーボンの層の平均層間距離がリチウム原子の直径以上である負極活物質を有する。図１に、隣り合う２層のカーボンの層１６１２１ａ、１６１２１ｂの間にリチウム原子が存在する場合を例示している。また、隣り合う２層のカーボンの層１６１２１ｂ、１６１２１ｃの間にリチウム原子が存在する場合を例示している。図１では、リチウム原子の直径をＤと示している。また、隣り合う２つのカーボンの層１６１２１ａ、１６１２１ｂの間の距離をＬと示している。隣り合う２つのカーボンの層１６１２１ａ、１６１２１ｂの間の距離を、隣り合う２つのカーボンの層１６１２１ａ、１６１２１ｂの層間距離と称することもある。図１では、隣り合う２つのカーボンの層１６１２１ａ、１６１２１ｂの間の距離Ｌが、リチウム原子の直径Ｄより大きい場合を例示している。

　組電池１６は、複数の金属ケース型セル１６１の各々が、直列に接続された金属ケース型セル１６１と固定されるように、複数の金属ケース型セル１６１を互いに固定する金属ケース型セル固定部を有する。

　この構成によると、複数の金属ケース型セル１６１の各々は、複数の金属ケース型セル１６１のいずれかに直列に接続される。互いに直列に接続される金属ケース型セル１６１の数が多いほど、組電池１６の出力電圧は高くなる。互いに直列に接続される金属ケース型セル１６１の数を多くすることで、高い出力電圧が必要な使用環境に、組電池１６を使用できる。

　金属ケース型セル１６１はリチウムイオンセルである。リチウムイオンセルは、鉛蓄電池に比べて、重量エネルギー密度及び体積エネルギー密度が小さい。そのため、鉛蓄電池の代わりに、複数のリチウムイオンセル１６１を有する組電池１６を、鞍乗型車両に搭載した場合、バッテリの容量を維持しつつ、鞍乗型車両を軽量化及び小型化できる。もしくは、鞍乗型車両を大型化及び重量化することなく、バッテリの容量を増大できる。組電池の容量を余分に大きくすることで、組電池が有する複数の金属ケース型セルの各々の負担が軽減するため、金属ケース型セルの劣化を抑制できる。

　複数の金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１の各々は、１つの正極と、１つの負極と、電解液又は固体電解質を有する。金属ケース型セルの負極は、グラファイトの層でなく、複数のカーボンの層１６１２１ａ、１６１２１ｂ、１６１２１ｃを含む負極活物質であって、複数のカーボンの層の平均層間距離がリチウム原子の直径以上である負極活物質を含む。
　複数のカーボンの層の平均層間距離がリチウムイオンの直径以上であるため、金属ケース型セルの充電時、リチウムイオンが負極における隣り合うカーボンの層の間に入っても、隣り合うカーボンの層の間が殆ど押し広げられない。また、金属ケース型セル１６１の放電時にリチウムイオンが隣り合うカーボンの層の間から出ていっても、隣り合うカーボンの層の間の距離があまり変化しない。つまり、金属ケース型セル１６１の充電時及び放電時に、リチウムイオンがカーボンの層の間を出入りしても複数のカーボンの層の平均層間距離が殆ど変化しない。そのため、カーボンの層の積層状態が殆ど変化しない。これにより、負極の結晶構造があまり変化しない。したがって、負極の劣化を抑制できる。そのため、この負極を有する金属ケース型セル１６１は劣化を抑制できる。したがって、この負極を有する金属ケース型セル１６１の劣化を抑制できる。また、負極が上記構成を有することにより、金属ケース型セル１６１の充電及び放電の頻度が高くなっても、金属ケース型セル１６１の劣化を抑制できる。さらに、負極が上記構成を有することにより、この負極を有する金属ケース型セル１６１は、低温の状態でも劣化を抑制できる。したがって、この金属ケース型セル１６１を鞍乗型車両に搭載し、低温の状態で金属ケース型セル１６１の充電及びの頻度が高くなっても、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１の劣化を抑制できる。

　また、金属ケース型セル１６１の正極がオリビン構造を有する正極活物質を含むため、充電と放電を繰り返しても、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）が劣化しにくい。したがって、低温環境で、金属ケース型セルの充電と放電を繰り返しても、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１が劣化しにくい。そのため、たとえ、複数の金属ケース型セル１６１を有する組電池１６が鞍乗型車両に搭載されて、組電池１６の充電と放電を比較的頻繁に繰り返しても、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１の劣化を抑制できる。つまり、鞍乗型車両に搭載された組電池１６の使用環境であっても、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１の劣化を抑制できる。
　さらに、正極活物質が有するオリビン構造は、六方最密充電構造であって、安定した結晶構造である。そのため、上記構成の金属ケース型セル（リチウムイオンセル）は、高温環境下でも、使用可能である。

　また、正極活物質がオリビン構造を有する上、さらに、負極活物質が積層された複数のカーボンの層１６１２１ａ、１６１２１ｂ、１６１２１ｃを含み、複数のカーボンの層の平均層間距離がリチウム原子の直径以上である。そのため、低温の状態でも劣化を抑制できる。したがって、この金属ケース型セル１６１を鞍乗型車両に搭載し、低温の状態で金属ケース型セル１６１の充電及び放電の頻度が高くなっても、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１の劣化を抑制できることがわかった。

　また、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１の出力電流が大きくなると、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１のＳＯＣの変動幅が大きくなる。
　ＳＯＣの変動幅が大きい使用状況で組電池を使用しつつ、組電池の耐久性を向上させたり、組電池の放電時間を長くしたりするためには、組電池の容量を大きくすることが必要となる。組電池の容量を大きくする方法の１つとして、組電池が有する金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の数を増加させることが考えられる。
　しかし、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１が上述した構成の正極と負極を有することにより、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１のＳＯＣの変動幅が大きい使用状況であっても、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１の劣化を抑制できる。そのため、組電池１６が有する金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１の数の増加を抑えつつ、ＳＯＣの変動幅が大きい使用状況で組電池１６を使用しても、組電池１６の耐久性を向上させたり、組電池１６の放電時間を長くしたりすることができる。このような組電池１６は、重量及び体積を抑えることができる。したがって、組電池１６の取り扱いがより容易になる。そのため、組電池１６は、鞍乗型車両に搭載しやすい。また、組電池１６の汎用性が向上する。

　さらに、上述したように、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１は、充電及び放電の頻度が高くなっても劣化しにくい。そのため、組電池１６に含まれる金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１の数の増加を抑えられる。これにより、組電池１６の重量及び体積を抑えられる。したがって、組電池１６の取り扱いがより容易になる。そのため、組電池１６は、鞍乗型車両に搭載しやすい。また、組電池１６の汎用性が向上する。

　また、複数の金属ケース型セル１６１の各々は、１つの正極と、１つの負極と、電解液又は固体電解質を収容する金属製のケースを有する金属ケース型セルである。金属製のケースは放熱性が高い。そのため、複数の金属ケース型セル１６１の充電時及び放電時、複数の金属ケース型セル１６１が発熱しても、複数の金属ケース型セル１６１の各々が放熱する。これにより、複数の金属ケース型セル１６１を有する組電池１６の温度上昇を抑制することができる。そのため、たとえ、複数の金属ケース型セルを有する組電池１６が鞍乗型車両に搭載されて、組電池１６が大電流で放電した場合であっても、組電池１６の温度上昇を抑制することができる。その結果、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１の劣化を抑制できる。つまり、鞍乗型車両に搭載された組電池１６の使用環境であっても、充電時または放電時の発熱による金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１の劣化を抑制できる。

　さらに、金属ケース型セル固定部１６３により、複数の金属ケース型セル１６１は互いに固定される。そのため、金属ケース型セル１６１の放熱性を考慮したレイアウトで、複数の金属ケース型セル１６１の位置を維持できる。例えば、金属ケース型セル１６１同士の間に適切な隙間を空けた状態で維持できる。それにより、複数の金属ケース型セル１６１の充電時及び放電時、複数の金属ケース型セル１６１が発熱しても、組電池１６の温度上昇を抑制することができる。そのため、たとえ、複数の金属ケース型セル１６１を有する組電池１６が鞍乗型車両に搭載されて、組電池１６が大電流で放電した場合であっても、組電池１６の温度上昇をより抑制することができる。その結果、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１の劣化をより抑制できる。つまり、鞍乗型車両に搭載された組電池１６の使用環境であっても、充電時又は放電時の発熱による金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１の劣化をより抑制できる。

　また、金属製のケースに電解液が収容されることにより、たとえ電解液が揮発しても、金属製のケースは膨張しない。したがって、電解液として、揮発性の高い電解液を使用することができる。揮発性の高い電解液は、低温において凝固又は凍結しにくい。そのため、低温において凝固又は凍結しにくい電解液を用いた場合、複数の金属ケース型セル１６１を有する組電池１６を低温環境で使用することができる。そのため、たとえ、複数の金属ケース型セル１６１を有する組電池１６が鞍乗型車両に搭載されて、自動車に搭載されたバッテリよりも低温の状態で、組電池１６の充電や大電流の放電が行われても、金属ケース型セル１６１の劣化を抑制できる。つまり、鞍乗型車両に搭載された組電池１６の使用環境であっても、低温環境下での充電又は放電による金属ケース型セル（リチウムイオンセル）１６１の劣化を抑制できる。

　＜本発明の実施形態の具体例＞
　次に、本発明の実施形態の具体例の組電池１６について、図２～図６を参照しつつ説明する。基本的に、本発明の実施形態の具体例は、上述した本発明の実施形態の特徴を全て有している。上述した実施形態と同一又は相当する要素には同一符号を付して、その要素についての説明は繰り返さない。

　図２に示すように、組電池１６は、鞍乗型車両１に搭載される。組電池１６は、鞍乗型車両１に着脱可能である。組電池１６は、鉛蓄電池を搭載可能な鞍乗型車両１に、鉛蓄電池の代わりに搭載されてもよい。鞍乗型車両１は、例えば、自動二輪車である。鞍乗型車両１は、少なくとも１つの前輪２と、少なくとも１つの後輪３を備える。また、鞍乗型車両１は、ライダーが着座するシートを備える。シートの少なくとも一部は、車両前後方向において、全ての前輪２より後方に配置される。また、鞍乗型車両１は、車両の駆動源としてのエンジン１０と、スターターモータ１１とを備える。エンジンの少なくとも一部は、車両前後方向において全ての前輪２よりも後方に配置されてもよい。スターターモータは、エンジンの始動時に、エンジンのクランク軸を回転させる。なお、エンジンを駆動源とする鞍乗型車両１は、スターターモータを有する代わりに、モータ機能付き発電機（ＩＳＧ：Integrated Starter Generator）を有していてもよい。スターターモータおよびＩＳＧは、本発明における駆動源には該当しない。

　組電池１６は、鞍乗型車両１の電装品（電力消費装置）に電力を供給する。電装品は、スターターモータを含む。電装品は、例えば、制御装置、メーター、ホーン、ライト、各種センサ、シートヒーターなどを含んでもよい。

　組電池１６は、複数の金属ケース型セル１６１と、ハウジング部１６２と、金属ケース型セル固定部１６３と、１つの外部正極端子１６６と、１つの外部負極端子１６７とを備える。組電池１６が備える金属ケース型セル１６１の数は、特に限定されない。

　複数の金属ケース型セル１６１の各々は、リチウムイオンセルである。複数の金属ケース型セル１６１は、互いに電気的に接続されている。組電池１６が有する金属ケース型セル１６の数は、特に限定されない。複数の金属ケース型セル１６１の各々は、複数の金属ケース型セル１６１のいずれかに直列に接続されている。互いに直列に接続される金属ケース型セル１６１の数は、特に限定されない。図２では、少なくとも４つの金属ケース型セル１６が、直列に接続されている。複数の金属ケース型セル１６１は、並列に接続された複数の金属ケース型セル１６１を含んでいてもよい。互いに並列に接続される金属ケース型セル１６１の数は、特に限定されない。

　金属ケース型セル固定部１６３は、複数の金属ケース型セル１６１を互いに固定する。それにより、複数の金属ケース型セル１６１が一体化されている。例えば、隣り合う金属ケース型セル１６１同士が、金属ケース型セル固定部１６３によって固定されていてもよい。また、例えば、隣り合わない金属ケース型セル１６１同士が固定されていてもよい。金属ケース型セル固定部１６３が複数の金属ケース型セル１６１を互いに固定する態様は、この態様に限定されない。

　複数の金属ケース型セル１６１が金属ケース型セル固定部１６３に固定された状態において、隣り合う金属ケース型セル１６１の間には、空間が形成されていてもよく、空間が形成されていなくてもよい。

　外部正極端子１６６と外部負極端子１６７は、それぞれ、ハウジング部１６２の外部からアクセス可能な状態でハウジング部１６２に設けられている。外部正極端子１６６は、複数の金属ケース型セル１６１のうちの少なくとも１つの金属ケース型セル１６１が有する少なくとも１つの正極に電気的に接続される。外部負極端子１６７は、複数の金属ケース型セル１６１のうちの少なくとも１つの金属ケース型セル１６１が有する少なくとも１つの負極に電気的に接続される。

　外部正極端子１６６及び外部負極端子１６７は、下記のように接続されてもよい。
　外部正極端子１６６と外部負極端子１６７は、鞍乗型車両１の電装品（スターターモータ１１等）に接続される。また、外部正極端子１６６と外部負極端子１６７は、鞍乗型車両１の電源回路にも接続されてもよい。この場合、電装品と電源回路は並列に接続される。鞍乗型車両１の電源回路は、例えば、１２Ｖ～１５Ｖ用の電源回路でもよい。電源回路は、例えば、ＡＣジェネレータと、レギュレートレクチファイアとを含んでいてもよい。

　組電池１６を充電する際、外部正極端子１６６及び外部負極端子１６７は、組電池１６に電力を供給する直流充電器に接続される。直流充電器は、例えば１２Ｖ～１５Ｖ用の直流充電器である。組電池１６は、鞍乗型車両１に搭載された状態で充電されてもよく、鞍乗型車両１から取り外された状態で充電されてもよい。

　組電池１６は、複数の金属ケース型セル１６１を管理する電池管理装置（ＢＭＳ：Battery Management System）を備えていてもよい。電池管理装置は、複数の金属ケース型セル１６１の充電と放電を監視して、複数の金属ケース型セル１６１の充電と放電を監視する。

　図３は、複数の金属ケース型セル１６１の接続態様の一例を示している。複数の金属ケース型セル１６１は、互いに並列に接続された複数の金属ケース型セル１６１からなる並列セル群１７１を複数個構成する。複数の並列セル群１７１は、互いに直列に接続されている。

　複数の金属ケース型セル１６１は、互いに同じ構成である。図４は、金属ケース型セル１６１の一例の内部構造を示す斜視図である。図４に示すように、金属ケース型セル１６１は、１つの正極１６１１と、１つの負極１６１２と、金属製のケース１６１３とを有する。以下の説明において、金属製のケース１６１３を、金属ケース１６１３と称する。正極１６１１及び負極１６１２は、金属ケース１６１３に収容される。金属ケース１６１３は、密閉性を有する。金属ケース１６１３の材質は、金属であれば、特に限定されない。金属ケース１６１３として、例えば、ニッケル鍍金が施された鉄鋼板を用いてもよい。図４に示す例では、金属ケース１６１３は、円筒形状である。

　図４に示す例では、正極１６１１及び負極１６１２が、所定の軸線周りに巻き回された状態で、金属ケース１６１３に収容されている。図４に示す例において、所定の軸線は、金属ケース１６１３の中心軸線である。正極１６１１と負極１６１２との間には、セパレータ１６１４が配置されている。セパレータ１６１４は、正極１６１１及び負極１６１２とともに、所定の軸線周りに巻き回されている。金属ケース１６１３内において、正極１６１１、負極１６１２及びセパレータ１６１４は、電解液１６１５（図５参照）に浸漬されている。このように、金属ケース１６１３は、正極１６１１、負極１６１２、電解液１６１５及びセパレータ１６１４を収容している。

　図５を参照しながら、金属ケース型セル１６１の構造について、さらに説明する。図５は、金属ケース型セル１６１のモデル図である。

　正極１６１１は、正極活物質１６１１１と、集電体１６１１２とを含む。正極活物質１６１１１は、オリビン構造を有する。正極活物質は、例えば、リン酸鉄リチウム、リン酸マンガンリチウムである。

　負極１６１２は、負極活物質１６１２１と、集電体１６１２２とを含む。負極活物質１６１２１は、複数のカーボンの層１６１２１ａ、１６１２１ｂを有する。負極活物質１６１２１は、カーボン以外の物質を含んでいてもよい。負極活物質は、例えば、ケイ素の酸化物を含んでいてもよい。複数のカーボンの層１６１２１ａ、１６１２１ｂに、カーボン以外の物質が含まれていてもよい。負極活物質１６１２１は、例えば、ハードカーボン及びソフトカーボンの少なくとも一つを含んでいてもよい。負極活物質１６１２１において、隣り合う２層のカーボンの層（例えば、層１６１２１ａと層１６１２１ｂ）の間の平均距離は、リチウム原子の直径以上である。図５では、リチウム原子の直径をＤと示している。また、隣り合う２つのカーボンの層１６１２１ａ、１６１２１ｂの間の距離をＬと示している。隣り合う２つのカーボンの層１６１２１ａ、１６１２１ｂの間の距離は、隣り合う２つのカーボンの層１６１２１ａ、１６１２１ｂの層間距離と称されることもある。図５では、隣り合う２層のカーボンの層１６１２１ａ、１６１２１ｂの層間距離Ｌが、リチウム原子の直径Ｄより大きい場合を例示している。

　負極活物質１６１２１の製造には、炭素源が用いられる。炭素源は特に限定されないが、収率を考慮すると、炭素を多く含む化合物が好適である。炭素を多く含む化合物として、例えば、石油ピッチ、コークス等の石油由来の物質及び椰子殻等の植物由来の物質等が挙げられる。炭素は、出発原料により、難黒鉛化性炭素（ハードカーボン）と、易黒鉛化性炭素（ソフトカーボン）とに分類される。炭素源に、難黒鉛化性炭素を用いてもよく、易黒鉛化性炭素を用いてもよく、難黒鉛化性炭素及び易黒鉛化性炭素の両方を用いてもよい。不活性雰囲気下において、炭素を高温で焼くことにより、炭素は黒鉛化する。黒鉛は、炭素（カーボン）の薄い層が積層された構造を有する。炭素の六員環が２次元的に結合した薄い層は、グラフェンと呼ばれることがある。炭素が黒鉛化する温度は、２５００℃以上３０００℃以下程度である。焼くときの温度が高く、且つ、焼く時間が長いほど、積層された炭素の層において、隣り合う炭素の間の距離（層間距離）は小さくなり、且つ、炭素の層の大きさ、言い換えると結晶子の大きさは大きくなる。その結果、所謂結晶性が増す。黒鉛とは、炭素の六員環が２次元的に結合した層が積層された構造において層間距離が３．３５オングストローム以下に結晶化されたものをいう。
　炭素の六員環が２次元的に結合した層が積層された構造において平均層間距離はリチウム原子の直径未満である。したがって、複数のカーボンの層を有する負極活物質において複数のカーボンの層の平均層間距離がリチウム原子の直径以上である場合、この負極活物質は、黒鉛とは異なるものである。

　セパレータ１６１４は、多孔質膜である。セパレータ１６１４は、例えば、ポリエチレンで形成されている。

　電解液１６１５は、例えば、有機溶媒にリチウム塩を溶解させた有機電解液であってもよい。有機溶媒は、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネートである。リチウム塩は、例えば、ヘキサフルオロリン酸リチウム、ホウフッ化リチウム、過塩素酸リチウムである。電解液は、上記の有機電解液に対して、ポリマーを加えることにより、ゲル化したものであってもよい。ポリマーは、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリフッ化ビニリデンである。

　電解液１６１５は、低温において凝固又は凍結しにくい電解液でもよい。例えば、電解液１６１５は、－２０℃で凍結しない電解液でもよい。－２０℃で凍結しない電解液の溶媒として、例えば、酢酸エチル、酢酸メチル、アセトニトリルが挙げられる。

　図６を参照しながら、組電池１６の一例のより具体的な構造について説明する。図６は、組電池１６の一例の分解斜視図である。なお、組電池１６の内部構造を判り易くするために、図６では、組電池１６が金属ケース型セル１６１を１６個備える例を示している。以下、図６の紙面の上下方向を使って、組電池１６の構造を説明する。鞍乗型車両１に搭載された組電池１６は、図６の紙面の上下方向が、上下方向（鉛直方向）となるように設置されてもよい。鞍乗型車両１に搭載された組電池１６の向きはこれに限らない。

　ハウジング部１６２は、本体１６２１と、蓋１６２２とを含む。本体１６２１と蓋１６２２は、分離可能である。蓋１６２２は、本体１６２１に形成された開口を覆う。蓋１６２２に、１つの外部正極端子１６６と、１つの外部負極端子１６７が設けられている。

　ハウジング部１６２は、箱体である。図６に示す例では、ハウジング部１６２は、略直方体状の箱体である。ハウジング部１６２は、上面１６２ａと、下面１６２ｂと、４つの側面１６２ｃ、１６２ｄ、１６２ｅ、１６２ｆとを有する。ハウジング部１６２が略直方体状であることにより、ハウジング部１６２は、互いに交差する３つの平面に沿ってそれぞれ配置された３つの面を有する。例えば、上面１６２ａと、側面１６２ｃと、側面１６２ｆは、互いに交差する３つの平面に沿って配置されている。

　外部正極端子１６６と外部負極端子１６７は共に、上面１６２ａに設けられている。つまり、外部正極端子１６６と外部負極端子１６７は共に、ハウジング部１６２の６つの面のうちの１つの面に設けられている。言い換えると、外部正極端子１６６と外部負極端子１６７は共に、互いに交差する３つの平面に沿ってそれぞれ配置された３つの面のうちの１つの面に設けられている。外部正極端子１６６と外部負極端子１６７は、上面１６２ａ以外の面に設けられていてもよい。外部正極端子１６６と外部負極端子１６７は、下面１６２ｂと４つの側面１６２ｃ、１６２ｄ、１６２ｅ、１６２ｆの何れか１つの面に設けられていてもよい。外部正極端子１６６と外部負極端子１６７が、ハウジング部１６２の１つの面に設けられているため、外部正極端子１６６と外部負極端子１６７を、鞍乗型車両１の電源回路等に接続する作業や、直流充電器に接続する作業が行いやすい。

　ハウジング部１６２は、１６個の金属ケース型セル１６１と、金属ケース型セル固定部１６３と、接続部１６４と、バランス回路１６５とを収容する。ハウジング部１６２は、上述した電池管理装置を収容していてもよい。例えば、電池管理装置は、蓋１６２２に取り付けられていてもよい。なお、電池管理装置は、ハウジング部１６２に収容されていなくてもよい。電池管理装置は、一部だけがハウジング部１６２に収容されていてもよい。電池管理装置は、ハウジング部１６２の外部に配置されていてもよい。

　金属ケース型セル固定部１６３は、２枚の金属ケース型セル固定板１６３１、１６３２を有する。金属ケース型セル固定板１６３１は、１６個の孔１６３１ａが形成された板状部材である。金属ケース型セル固定板１６３２は、１６個の孔１６３２ａが形成された板状部材である。２つの金属ケース型セル固定板１６３１、１６３２は、１６個の金属ケース型セル１６１の両側に配置される。金属ケース型セル固定板１６３１の１６個の孔１６３１ａに対して、１６個の金属ケース型セル１６１の一端部がそれぞれ挿入される。金属ケース型セル固定板１６３２の１６個の孔１６３２ａに対して、１６個の金属ケース型セル１６１の他端部がそれぞれ挿入される。これにより、金属ケース型セル固定部１６３は、１６個の金属ケース型セル１６１を互いに固定する。１６個の金属ケース型セル１６１が金属ケース型セル固定部１６３に固定された状態において、隣り合う金属ケース型セル１６１の間には、空間が形成されている。金属ケース型セル固定部１６３は、複数のリチウムイオンセル１６１に電気的に接続されていない。

　１６個の金属ケース型セル１６１は、４列に並んだ状態で配置されている。つまり、各列は、４個の金属ケース型セル１６１からなる。１つ目の列を構成する４個の金属ケース型セル１６１は、それぞれ、その下端部に正極端子を有する。１つ目の列を構成する４個の金属ケース型セル１６１は、それぞれ、その上端部に負極端子を有する。２つ目の列を構成する４個の金属ケース型セル１６１は、それぞれ、その上端部に正極端子を有する。２つ目の列を構成する４個の金属ケース型セル１６１は、それぞれ、その下端部に負極端子を有する。３つ目の列を構成する４個の金属ケース型セル１６１は、それぞれ、その下端部に正極端子を有する。３つ目の列を構成する４個の金属ケース型セル１６１は、それぞれ、その上端部に負極端子を有する。４つ目の列を構成する４個の金属ケース型セル１６１は、それぞれ、その上端部に正極端子を有する。４つ目の列を構成する４個の金属ケース型セル１６１は、それぞれ、その下端部に負極端子を有する。

　接続部１６４は、５枚の接続板１６４１、１６４２、１６４３、１６４４、１６４５を有する。接続板１６４１、１６４２、１６４３、１６４４、１６４５は、導電性を有する物質によって形成されている。接続板１６４１は、１つ目の列を構成する４個の金属ケース型セル１６１の負極端子に接続される。接続板１６４２は、１つ目の列を構成する４個の金属ケース型セル１６１の正極端子に接続される。さらに、接続板１６４２は、２つの目の列を構成する４つの金属ケース型セル１６１の負極端子に接続される。接続板１６４３は、２つ目の列を構成する４個の金属ケース型セル１６１の正極端子に接続される。さらに、接続板１６４３は、３つの目の列を構成する４つの金属ケース型セル１６１の負極端子を接続する。接続板１６４４は、３つ目の列を構成する４個の金属ケース型セル１６１の正極端子に接続される。さらに、接続板１６４４は、４つの目の列を構成する４つの金属ケース型セル１６１の負極端子に接続される。接続板１６４５は、４つ目の列を構成する４個の金属ケース型セル１６１の正極端子に接続される。

　１列目の４個の金属ケース型セル１６１は、接続板１６４１と接続板１６４２によって、互いに並列に接続されている。これにより、１列目の４個の金属ケース型セル１６１は、互いに並列に接続された並列セル群１７１１を構成している。２列目の４個の金属ケース型セル１６１は、接続板１６４２と接続板１６４３によって、互いに並列に接続されている。これにより、２列目の４個の金属ケース型セル１６１は、互いに並列に接続された並列セル群１７１２を構成している。３列目の４個の金属ケース型セル１６１は、接続板１６４３と接続板１６４４によって、互いに並列に接続されている。これにより、３列目の４個の金属ケース型セル１６１は、互いに並列に接続された並列セル群１７１３を構成している。４列目の４個の金属ケース型セル１６１は、接続板１６４４と接続板１６４５によって、互いに並列に接続されている。これにより、４列目の４個の金属ケース型セル１６１は、互いに並列に接続された並列セル群１７１４を構成している。

　また、１列目の４個の金属ケース型セル１６１と、２列目の４個の金属ケース型セル１６１は、接続板１６４２によって直列に接続されている。言い換えると、並列セル群１７１１と並列セル群１７１２は、接続板１６４２によって直列に接続されている。２列目の４個の金属ケース型セル１６１と、３列目の４個の金属ケース型セル１６１は、接続板１６４３によって直列に接続されている。言い換えると、並列セル群１７１２と並列セル群１７１３は、接続板１６４３によって直列に接続されている。３列目の４個の金属ケース型セル１６１と、４列目の４個の金属ケース型セル１６１は、接続板１６４４によって直列に接続されている。言い換えると、並列セル群１７１３と並列セル群１７１４は、接続板１６４４によって直列に接続されている。それにより、４つの並列セル群１７１１、１７１２、１７１３、１７１４は、互いに直列に接続されている。金属ケース型セル固定部１６３は、４つの並列セル群１７１１、１７１２、１７１３、１７１４を直列に接続した状態で固定している。

　接続板１６４１は、図示しないケーブルを介して、外部負極端子１６７に接続されている。これにより、１列目の４個の金属ケース型セル１６１の負極端子は、外部負極端子１６７に電気的に接続される。接続板１６４５は、図示しないケーブルを介して、外部正極端子１６６に接続されている。これにより、４列目の４個の金属ケース型セル１６１の正極端子は、外部正極端子１６６に電気的に接続される。

　バランス回路１６５は、１６個の金属ケース型セル１６１の充電の進み度合がばらつくことを抑制する。一般的に、直列に接続された複数のセルを充電すると、複数のセルの電圧にばらつきが生じる場合がある。それにより、複数のセルの充電の進み度合にばらつきが生じる場合がある。バランス回路１６５は、例えば、金属ケース型セル１６１ごとにその金属ケース型セル１６１の電流を抵抗に逃がすことで、金属ケース型セル１６１の電圧のバラつきを低減する。なお、組電池１６は、バランス回路１６５を有さなくてもよい。

　本発明の実施形態の具体例は、上述した本発明の実施形態の効果に加えて、以下の効果を奏する。

　金属ケース１６１３に電解液１６１５が収容されることにより、たとえ電解液１６１５が揮発しても、金属ケース１６１３が膨張しない。したがって、電解液１６１５として、揮発性の高い電解液を使用することができる。揮発性の高い電解液は、低温において凝固又は凍結しにくい。そのため、低温において凝固又は凍結しにくい電解液を用いた場合、複数の金属ケース型セル１６１を有する組電池１６を低温環境で使用することができる。そのため、たとえ、複数の金属ケース型セル１６１を有する組電池１６が鞍乗型車両に搭載されて、自動車に搭載されたバッテリよりも低温の状態で、組電池の充電や大電流の放電が行われても、金属ケース型セルの劣化を抑制できる。つまり、鞍乗型車両に搭載された組電池の使用環境であっても、低温環境下での充電又は放電による金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化を抑制できる。

　電解液として、－２０℃で凍結しない電解液を用いることにより、複数の金属ケース型セル１６１を有する組電池１６を－２０℃程度の低温の環境で使用することができる。そのため、たとえ、複数の金属ケース型セル１６１を有する組電池１６が鞍乗型車両１に搭載されて、－２０℃程度の低温状態で、充電や大電流の放電が行われても、金属ケース型セル１６１の劣化を抑制できる。よって、鞍乗型車両１に搭載された組電池１６の使用環境であっても、金属ケース型セル１６１の劣化をより抑制できる。

　ハウジング部１６２に、複数の金属ケース型セル１６１と金属ケース型セル固定部１６３の両方が収容される。これにより、複数の金属ケース型セル１６１を、水や湿気などから保護できる。したがって、金属ケース型セル１６１の劣化を抑制できる。よって、エンジンルームやモータルームを有さない鞍乗型車両１に組電池１６を搭載した場合であっても、金属ケース型セル１６１の劣化を抑制できる。つまり、鞍乗型車両１に搭載された組電池の使用環境であっても、金属ケース型セル１６１の劣化をより抑制できる。

　また、複数の金属ケース型セル１６１及び金属ケース型セル固定部１６３を一緒に移動させやすい。したがって、組電池１６の取り扱いがより容易になる。そのため、組電池１６は、鞍乗型車両１に搭載しやすい。また、組電池１６の汎用性が向上する。

　複数の並列セル群１７１は、互いに直列に接続される。並列セル群１７１の数を増やすことで、組電池１６の出力電圧を高くできる。複数の並列セル群１７１の各々は、互いに並列に接続された少なくとも２つの金属ケース型セル１６１からなる。つまり、組電池１６が有する複数の金属ケース型セルは、互いに並列に接続された金属ケース型セル１６１を含む。そのため、組電池１６が有する複数の金属ケース型セル１６１が１列に直列に接続される場合に比べて、組電池１６の出力電流が大きくなる。組電池１６の出力電流が大きくなると、組電池１６の容量も大きくなる。互いに並列に接続される金属ケース型セル１６１の数が多いほど、組電池１６の出力電流と容量は大きくなる。組電池１６の容量が大きいことによって、組電池１６の充電の頻度を低減できる。その結果、金属ケース型セル１６１の劣化を抑制できる。この組電池１６は、組電池１６に必要な出力電圧と出力電流と容量が比較的大きい使用環境に使用できる。

　金属ケース型セル固定部１６３により複数の金属ケース型セル１６１が互いに固定される。これにより、複数の金属ケース型セル１６１を一緒に移動させやすい。したがって、組電池１６の取り扱いが容易になる。
　また、隣り合う金属ケース型セル１６１同士の間に空間が形成されている。これにより、複数の金属ケース型セル１６１の充電時及び放電時に発生した熱をこの空間に移動させることができる。それに加えて、金属ケース型セル１６１の金属ケース１６１３が金属製であるため、金属ケース型セル１６１は放熱性が高い。これらにより、複数の金属ケース型セル１６１の充電時及び放電時に、複数の金属ケース型セル１６１の温度上昇を抑制することができる。

　＜本発明の実施形態の変更例＞
　本発明は、上述した実施形態及びその実施形態の具体例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。以下、本発明の実施形態の変更例について説明する。なお、上述した構成と同じ構成を有するものについては、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。上述した実施形態の具体例及び後述する変更例は、適宜組み合わせて実施可能である。

　◆複数の金属ケース型セルの接続態様の変更例
　上記実施形態の具体例において、複数の金属ケース型セル１６１の接続態様は、互いに並列に接続された少なくとも２つの金属ケース型セル１６１からなる並列セル群１７１を複数個直列に接続した態様である。しかし、本発明の複数の金属ケース型セルの接続態様は、この態様に限定されない。本発明の複数の金属ケース型セルの接続態様は、複数の金属ケース型セルの各々が、複数の金属ケース型セルのいずれかに直列に接続されていればよい。本発明の複数の金属ケース型セルが複数の並列セル群を構成する場合、並列セル群の数は特に限定されない。

　本発明の複数の金属ケース型セルを接続態様は、複数の金属ケース型セルが１列に直列に接続された態様でもよい。複数の金属ケース型セルが１列に直列に接続されている場合、同じ数の複数の金属ケース型セルが直列及び並列に接続されている場合に比べて、組電池の出力電圧が高くなる。そのため、組電池に必要な出力電圧を確保しつつ、組電池が有する金属ケース型セルの数を低減できる。よって、組電池を小型かつ軽量にできる。この組電池は、組電池に必要な出力電流と容量が比較的小さく、組電池に必要な出力電圧が比較的大きい使用環境に使用できる。

　本発明の複数の金属ケース型セルの接続態様は、互いに直列に接続された少なくとも２つの金属ケース型セルからなる直列セル群を複数個並列に接続した態様でもよい。その一例を図７に示す。図７の符号１７２は、直列セル群を示す。本発明の複数の金属ケース型セルが、複数の直列セル群を構成する場合、直列セル群の数は特に限定されない。直列セル群を構成する金属ケース型セルの数を増やすことで、組電池の出力電圧を高くできる。複数の直列セル群は、互いに並列に接続される。つまり、組電池が有する複数の金属ケース型セルは、互いに並列に接続された金属ケース型セルを含む。そのため、組電池が有する複数の金属ケース型セルが１列に直列に接続される場合に比べて、組電池の出力電流が大きくなる。組電池の出力電流が大きくなると、組電池の容量も大きくなる。互いに並列に接続される金属ケース型セルの数が多いほど、組電池の出力電流と容量は大きくなる。組電池の容量が大きいことによって、組電池の充電の頻度を低減できる。その結果、金属ケース型セル（リチウムイオンセル）の劣化を抑制できる。この組電池は、組電池に必要な出力電圧と出力電流と容量が比較的大きい使用環境に使用できる。

　本発明の複数の金属ケース型セルの接続態様は、互いに直列に接続された少なくとも２つの金属ケース型セルからなる直列セル群を複数個並列に接続して得られる直列並列群を、複数個直列に接続した態様でもよい。
　本発明の複数の金属ケース型セルの接続態様は、互いに並列に接続された少なくとも２つの金属ケース型セルからなる並列セル群を複数個直列に接続して得られる並列直列群を、複数個並列に接続した態様でもよい。
　本発明の複数の金属ケース型セルの接続態様は、互いに並列に接続された少なくとも２つの金属ケース型セルからなる並列セル群を複数個並列に接続して得られる並列並列群を複数個直列に接続した態様でもよい。
　複数の金属ケース型セルは、組電池に含まれる他の金属ケース型セルに対して直列にのみ接続されている金属ケース型セルを含んでいてもよい。複数の金属ケース型セルは、組電池に含まれる他の金属ケース型セルに対して並列にのみ接続されている金属ケース型セルを含んでいてもよい。

　本発明の複数の金属ケース型セルの接続態様において、互いに直列に接続される金属ケース型セルの数は限定されない。本発明の複数の金属ケース型セルを直列に接続する態様において、互いに並列に接続される金属ケース型セルの数は限定されない。
　本発明の複数の金属ケース型セルの接続態様において、直列に接続される金属ケース型セルの数は、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。例えば、複数の金属ケース型セルが、２つの直列セル群を有する場合、第１の直列セル群を構成する金属ケース型セルの数は、第２の直列セル群を構成する金属ケース型セルの数と同じであってもよく、異なっていてもよい。
　本発明の複数の金属ケース型セルの接続態様において、並列に接続される金属ケース型セルの数は、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。例えば、複数の金属ケース型セルが、２つの並列セル群を有する場合、第１の並列セル群を構成する金属ケース型セルの数は、第２の並列セル群を構成する金属ケース型セルの数と同じであってもよく、異なっていてもよい。

　◆金属ケース型固定部に関連する変更例
　上記実施形態の具体例の金属ケース型セル固定部１６３は、２枚の金属ケース型セル固定板１６３１、１６３２を有する。しかし、金属ケース型セル固定部の構成は、この態様に限定されない。例えば、金属ケース型セル固定部は、１つの板状部材で構成されてもよい。金属ケース型セル固定部は、金属ケース型セル固定板１６３１、１６３２の一方だけで構成されてもよい。また、金属ケース型セル固定部は、２つ以上の板状部材で構成されてもよい。金属ケース型セル固定部は、板状部材でなくてもよい。

　上記実施形態の具体例において、金属ケース型セル固定板１６３１の１６個の孔１６３１ａに、複数の金属ケース型セル１６１の一端部がそれぞれ挿入されている。金属ケース型セル固定板１６３２の１６個の孔１６３２ａに、複数の金属ケース型セル１６１の他端部がそれぞれ挿入されている。これにより、複数の金属ケース型セル１６１が互いに固定される。しかし、金属ケース型セル固定部により複数の金属ケース型セルを互いに固定する態様は、この態様に限定されない。また、例えば、金属ケース型セル固定部に形成された複数の溝（凹部）に、複数の金属ケース型セルをそれぞれが嵌め込まれることで、複数の金属ケース型セルが互いに固定されてもよい。

　上記実施形態の具体例において、隣り合う金属ケース型セル１６１同士の間に空間が形成された状態で、金属ケース型セル１６１が互いに固定されている。しかし、本発明において、金属ケース型セル固定部により複数の金属ケース型セルを互いに固定する態様は、この態様に限定されない。複数の金属ケース型セルのうちの少なくとも２つの金属ケース型セル同士の間に空間が形成されていない状態で、複数の金属ケース型セルが互いに固定されていてもよい。

　上記実施形態の具体例において、金属ケース型セル固定部１６３は、複数の金属ケース型セルに電気的に接続されていない。しかし、本発明において、金属ケース型セル固定部は、複数の金属ケース型セルを互いに電気的に接続する接続部を兼ねていてもよい。それにより、部品数を低減できる。その結果、組電池を軽量化及び小型化できる。一方、接続部とは別に金属ケース型セル固定部を設けた場合は、金属ケース型セル固定部によって複数の金属ケース型セルを互いに固定した後で、金属ケース型セルに接続部を電気的に接続できる。そのため、金属ケース型セルと接続部との接続作業が行いやすい。

　◆ハウジング部に関連する変更例
　上記実施形態の具体例の組電池１６において、複数の金属ケース型セル１６１及び金属ケース型セル固定部１６３がハウジング部１６２に収容されている。しかし、本発明において、組電池の態様は、この態様に限定されない。複数の金属ケース型セル及び金属ケース型セル固定部はハウジング部に収容されていなくてもよい。複数の金属ケース型セルのうち一部の金属ケース型セルがハウジング部に収容され、残りの金属ケース型セルはハウジング部に収容されなくてもよい。金属ケース型セル固定部の一部がハウジング部に収容され、金属ケース型セル固定部の他の部分はハウジング部に収容されなくてもよい。複数の金属ケース型セル及び金属ケース型セル固定部は、複数のハウジング部に収容されてもよい。例えば、複数の金属ケース型セルのうち一部の金属ケース型セルが第１のハウジング部に収容され、残りの金属ケース型セルは第２のハウジング部に収容されてもよい。

　上記実施形態の具体例のハウジング部１６２は、本体１６２１と、蓋１６２２とを含む。本体１６２１と蓋１６２２は、分離可能である。しかし、本発明におけるハウジング部の態様は、この態様に限定されない。ハウジング部の本体と蓋が分離不能であってもよい。ハウジング部は、３つ以上のパーツで構成されていてもよい。

　上記実施形態の具体例において、組電池１６のハウジング部１６２は、略直方体状の箱体である。しかし、本発明において、組電池のハウジング部は、直方体状以外の多面体の箱体であってもよい。その場合も、ハウジング部は、互いに交差する複数の平面に沿ってそれぞれ配置された複数の面を有する。箱体が直方体状以外の多面体の場合、この面の数は少なくとも４つである。

　◆複数の金属ケース型セルの構成の変更例
　本発明において、金属製のケース１６１３の形状は円筒形状である。しかし、金属製のケースの形状は、円筒形状に限定されない。例えば、金属製のケースは、箱状（直方体状）でもよい。例えば、箱状の金属製のケースに、正極及び負極が、所定の軸線周りに巻き回された状態で、箱状の金属製のケースに収容されていてもよい。また、金属製のケースは、フラットボード状であってもよい。例えば、フラットボード状の金属製のケースに、正極及び負極が平坦な状態で収容されていてもよい。例えば、フラットボード状の金属製のケースに、金属ケース型セルの正極と負極が積層されていてもよい。例えば、フラットボード状の金属製のケースに、金属ケース型セルの正極及び負極が所定の軸線周りに巻き回された状態で、収容されていてもよい。

　上記実施形態の具体例において、複数の金属ケース型セル１６１の各々は、正極１６１１と、負極１６１２と、電解液１６１５を有する。しかし、本発明において、金属ケース型セルは、正極と、負極と、固体電解質を有する金属ケース型セルでもよい。この場合、固体電解質は、正極および負極の両方と接触している。本発明の金属ケース型セルは、正極、負極及び固体電解質が金属製のケースに収容された金属ケース型セルでもよい。
　また、複数のリチウムイオンセル１６１が、正極と負極と電解液を有する金属製ケース型セルと、正極と負極と固体電解質を有する金属製ケース型セルを含んでもよい。

　上記実施形態の具体例において、複数の金属ケース型セル１６１は互いに同じ構成である。しかし、本発明において、複数のリチウムイオンセルは、互いに異なる構成の少なくとも２つのリチウムイオンセルを含んでいてもよい。つまり、複数のリチウムイオンセルは、２種類以上のリチウムイオンセルを含んでいてもよい。

　上記実施形態の具体例において、複数の金属ケース型セル１６１が有する正極活物質は、互いに同じ種類である。しかし、本発明において、複数の金属ケース型セルのうちの少なくとも２つの金属ケース型セルが有する正極活物質が、互いに異なっていてもよい。つまり、複数の金属ケース型セルが有する正極活物質が、２種類以上であってもよい。

　上記実施形態の具体例において、複数の金属ケース型セル１６１が有する負極活物質は、互いに同じ種類である。しかし、本発明において、複数の金属ケース型セルのうちの少なくとも２つの金属ケース型セルが有する負極活物質が、互いに異なっていてもよい。つまり、複数の金属ケース型セルが有する負極活物質が、２種類以上であってもよい。例えば、複数の金属ケース型セルのうちの少なくとも２つの金属ケース型セルの負極において、複数のカーボンの層の平均層間距離が、互いに異なってもよい。

　上記実施形態の具体例において、複数の金属ケース型セル１６１が有する電解液は、互いに同じ種類である。しかし、本発明において、複数の金属ケース型セルのうちの少なくとも２つの金属ケース型セルが有する電解液が、互いに異なっていてもよい。つまり、複数の金属ケース型セルが有する電解液が、２種類以上であってもよい。また、複数の金属ケース型セルが正極と、負極と、固体電解質を有する場合、複数の金属ケース型セルが有する固体電解質は、互いに同じ種類でもよい。また、複数の金属ケース型セルのうちの少なくとも２つの金属ケース型セルが有する固体電解質が、互いに異なっていてもよい。つまり、複数の金属ケース型セルが有する固体電解質が、２種類以上であってもよい。
　また、複数のリチウムイオンセル１６１が、正極と負極と電解液を有する１つ以上の金属製ケース型セルと、正極と負極と固体電解質を有する１つ以上の金属製ケース型セルを含んでもよい。この場合、正極と負極と電解液を有する複数の金属製ケース型セルのうち少なくとも２つの金属ケース型セルが有する電解液が、互いに同じ種類でもよく、互いに異なっていてもよい。また、正極と負極と固体電解質を有する複数の金属製ケース型セルのうち少なくとも２つの金属ケース型セルが有する固体電解質が、互いに同じ種類でもよく、互いに異なっていてもよい。

　◆温度調整装置
　上記実施形態の具体例において、ハウジング部に、温度調整装置が収容されていてもよい。温度調整装置は、隣り合うリチウムイオンセル同士の間に形成された空間の温度を調整する。温度調整装置は、例えば空冷用のファンであってもよい。温度調整装置は、例えば冷水又は温水であってもよい。温度調整装置は、例えばヒータであってもよい。

　◆組電池が搭載される装置の変更例
　上記実施形態の具体例の組電池１６は、エンジンを有する鞍乗型車両１に搭載される。しかし、本発明の組電池は、モータを駆動源とする鞍乗型車両に搭載されてもよく、モータとエンジンを駆動源とする鞍乗型車両に搭載されてもよい。本発明の組電池は、鞍乗型車両以外の電力消費装置に搭載されてもよい。組電池に蓄積された電力は、電力消費装置の駆動に使用される。組電池が搭載される電力消費装置の種類は、特に限定されない。電力消費装置は、車両であってもよいし、車両でなくてもよい。車両は、エンジンを駆動源とするものであってもよく、モータを駆動源とするものであってもよく、エンジンとモータを駆動源とするものであってもよい。駆動源にモータを含む車両に、本発明の組電池を搭載する場合、組電池は、モータ（駆動源）に電力を供給する。車両は、陸上を走行するものであってもよく、水上を走行するものであってもよく、水中を走行するものであってもよく、空中を走行するものであってもよい。陸上を走行する車両は、例えば、四輪車（four-wheel vehicle）、二輪車（two-wheel vehicle）、三輪車（three-wheeler）、スノーモービル等である。陸上を走行する車両は、４つより多い車輪を有するものであってもよい。四輪車は、例えば、乗用車、ＡＴＶ（All Terrain Vehicle：全地形型車両）、ＲＯＶ（Recreational Off-highway Vehicle）、ゴルフカート、フォークリフト等である。二輪車は、前後方向に並んだ２つの車輪を有するものであってもよく、左右方向に並んだ２つの車輪を有するものであってもよい。前者の例としては、例えば、自動二輪車（モータサイクル）、スクータ、モペット、自転車等である。三輪車は、前輪が２つものであってもよく、後輪が２つものもであってもよい。水上を走行する車両は、例えば、船、水上バイク等である。水中を走行する車両は、例えば、潜水艇等である。空中を走行する車両は、例えば、飛行機、ヘリコプター、ドローン等である。

　本発明の組電池は、電力消費装置に対して着脱可能であってもよく、着脱不能であってもよい。組電池は、電力消費装置から取り外された状態で充電されてもよく、電力消費装置に搭載された状態のまま充電されてもよい。

　◆組電池の充電に関連する変更例
　本発明の組電池は、１２Ｖ～１５Ｖ用の直流充電器以外の充電器で充電可能であってもよい。組電池が、１２Ｖ～１５Ｖよりも高電圧の直流充電器で充電可能である場合には、組電池を、モータを駆動源とする車両に搭載される鉛蓄電池の代わりに使用できる。

　以下、本発明の組電池が有する金属ケース型セルの一例（以下、本発明例に係るリチウムイオンセルと称することがある）の特性について、図８～図１１を参照しつつ説明する。本発明例に係るリチウムイオンセルは、直径が１８ｍｍ、長さが６５．０ｍｍの円筒型のリチウムイオンセル、いわゆる１８６５０セルである。

　（１）異なる電流値における放電特性
　本発明例に係るリチウムイオンセルを、定電流定電圧方式で充電した。定電流充電における充電電流は、１Ａとした。定電圧充電での充電電圧は、４．２Ｖとした。充電終止電流は、０．０５Ａとした。充電終了後、本発明例に係るリチウムイオンセルを定電流放電した。定電流放電における放電電流を１Ａ、３Ａ、５Ａ及び１０Ａとしたときの各放電容量を調べた。放電終止電圧は、２．５Ｖとした。放電電流は、出力電流とも称される。

　図８には、放電電流が１Ａ、３Ａ、５Ａ及び１０Ａであるときのリチウムイオンセルの各放電特性を示している。図８の縦軸は、リチウムイオンセルの電圧を示し、図８の横軸はリチウムイオンセルの放電容量を示している。図８から、放電電流が１Ａ、３Ａ、５Ａ及び１０Ａのいずれであるときも、放電容量が１Ａｈを超えている。このことから、本発明例に係るリチウムイオンセルは、高い放電レートでも、利用できることがわかった。

　（２）異なる温度環境におけるサイクル特性
　下記の３つの温度環境下における、リチウムイオンセルのサイクル特性を調べた。６０℃の温度環境下で、本発明例に係るリチウムイオンセルの充電及び放電を繰り返した。－１０℃の温度環境下で、本発明例に係るリチウムイオンセルの充電及び放電を繰り返した。ＡＳＥＡＮの四季を想定した温度環境下で、本発明例に係るリチウムイオンセルの充電及び放電を繰り返した。具体的には、１年の温度が４０℃、２５℃、１０℃、２５℃の順に変わると仮定した。充電と放電を１サイクルとカウントし、２５００サイクル毎に環境温度を４０℃、２５℃、１０℃、２５℃の順に繰り返し変化させた。

　先ず、リチウムイオンセルを満充電状態とするために、定電流定電圧方式でリチウムイオンセルを充電した。定電流充電での充電電流は、１Ａとした。定電圧充電での充電電圧は、３．６５Ｖとした。充電終止電流は、０．０５Ａとした。その後、充電及び放電を繰り返した。２５００サイクルが終了するごとに、リチウムイオンセルを満充電状態とした。リチウムイオンセルを満充電状態にするとき、リチウムイオンセルと定電流定電圧方式で充電した。定電流充電での充電電流は、１Ａとした。定電圧充電での充電電圧は、３．６５Ｖとした。充電終止電流は、０．０５Ａとした。

　図９に、充放電サイクルにおける、１サイクルの負荷電流のパターンを示している。図９の縦軸は負荷電流であり、図９の横軸は時間である。図９において負荷電流が負であるとき、リチウムイオンセルを放電している。図９において負荷電流が正であるとき、リチウムイオンセルを充電している。図９に示す負荷電流のパターンは、ＥＣＥ４０（ＩＳＯ６４６０）に規定の走行条件に基づいて生成した。ＥＣＥ４０（ＩＳＯ６４６０）に規定の走行条件は、ＥＣＥ４０走行パターンと称することもある。ＥＣＥ４０走行パターンとは、ヨーロッパ実用燃費測定法であるＥＣＥ４０アーバンサイクルモードでの走行パターンである。

　２５００サイクルごとに、リチウムイオンセルの電池容量を測定した。具体的には、以下の方法で行った。先ず、２５℃の温度環境下において、定電流定電圧方式で充電した。定電流充電での充電電流は、１Ａとした。定電圧充電での充電電圧は、３．６５Ｖとした。充電終止電流は、０．０５Ａとした。充電終了後、２５℃の温度環境下で定電流放電をし、リチウムイオンセルの放電容量を測定した。定電流放電における放電電流は、１Ａとした。放電終止電圧は、２．５Ｖとした。

　２５００サイクルごとのリチウムイオンセルの放電容量を、１サイクル目の放電時の放電容量で除することにより、１サイクル目の放電時の放電容量に対する所定のサイクル目の放電時の放電容量を求めた。ここでは、１サイクル目の放電時の放電容量に対する所定のサイクル目の放電時の放電容量を、初期容量比と称する。この初期容量比は、容量維持率と称することもある。

　図１０に、初期容量比とサイクル数の関係を示している。図１０の縦軸は初期容量比であり、図１０の横軸はサイクル数である。図１０から、以下のことがわかった。－１０℃の低温環境及びＡＳＥＡＮの四季を想定した温度環境において、２００００サイクル目の初期容量比が９５％であった。また、－１０℃の低温環境の初期容量比と、ＡＳＥＡＮの四季を想定した温度環境の初期容量比は、似た傾向を示している。このことから、本発明例に係るリチウムイオンセルは、－１０℃の低温環境下で充電及び放電を繰り返しても、ＡＳＥＡＮの四季を想定した温度環境と同じ耐久性を有することがわかった。また、６０℃の高温環境でも、２００００サイクル目の初期容量比が８０％であった。このことから、本発明例に係るリチウムイオンセルは、高温環境下でも耐久性が高いといえる。上記から、本発明例に係るリチウムイオンセルは、低温環境下でも高温環境下でも耐久性が高い。つまり、本発明例に係るリチウムイオンセルは、低温環境下でも高温環境下でも劣化しにくい。したがって、本発明例に係るリチウムイオンセルは、使用環境の自由度が高い。

　（３）本発明例と比較例のサイクル特性の比較
　比較例として、正極活物質がリン酸鉄リチウムであり、負極活物質が黒鉛であるリチウムイオンセルを用いた。
　４５℃の環境下において、本発明例に係るリチウムイオンセルと比較例のリチウムイオンセルの充電及び放電を繰り返した。具体的には、定電流定電圧充電した後に、定電流放電を行うことを繰り返した。充電終了から放電開始までの待機時間は、３０分とした。放電終了から充電開始までの待機時間は、３０分とした。定電流充電での充電電流は、３Ａとした。定電圧充電での充電電圧は、３．６Ｖとした。充電終止電流は、０．０５Ａとした。定電流放電の放電電流は、３Ａとした。放電終止電圧は、２．５Ｖとした。

　所定のサイクルの充電及び放電が終了したら、以下の方法によりリチウムイオンセルの放電容量を測定した。

　先ず、２５℃の環境下において、定電流定電圧方式で充電した。定電流充電での充電電流は、１Ａとした。定電圧充電での充電電圧は、３．６５Ｖとした。充電終止電流は、０．０５Ａとした。その後、２５℃の環境下で定電流放電をして、リチウムイオンセルの放電容量を測定した。放電電流は、１Ａとした。放電終止電圧は、２．５Ｖとした。

　１サイクル目の放電時の放電容量と、所定のサイクル終了後の放電時の放電容量を測定した。所定のサイクル終了後の放電時の放電容量を、１サイクル目の放電時の放電容量で除することにより、１サイクル目の放電時の放電容量に対する所定のサイクル終了後の放電時の放電容量を求めた。ここでは、１サイクル目の放電時の放電容量に対する所定のサイクル終了後の放電時の放電容量を、初期容量比と称する。

　図１１に、初期容量比とサイクル数の関係を示している。図１１の縦軸は初期容量比であり、図１１の横軸はサイクル数である。図１１から、各サイクルにおいて、本発明例に係るリチウムイオンセルの初期容量比は、比較例のリチウムイオンセルの初期容量比よりも大きかった。また、本発明例に係るリチウムイオンセルの初期容量比は、１００サイクルにおいて、約９９％であった。一方、比較例に係るリチウムイオンセルの初期容量比は、１００サイクルにおいて、約９６％より低かった。
　本発明例に係るリチウムイオンセルは、比較例のリチウムイオンセルよりも、劣化が抑制されていることがわかった。

　上記より、本発明例に係るリチウムイオンセルは、低温環境下及び高温環境下で充電及び放電を繰り返しても、劣化が抑制されている。また、本発明例に係るリチウムイオンセルは、長期間に亘って充電及び放電を繰り返しても、劣化が抑制されている。したがって、本発明例に係る複数のリチウムイオンセルを有する組電池は、たとえ鞍乗型車両に搭載された組電池の使用環境であっても、リチウムイオンセルの劣化を抑制できる。

　なお、本願の基礎出願である特願２０１７－０３８２８４の組電池は、本願明細書の組電池に含まれる。同基礎出願におけるリチウムイオン電池１６１は、本願明細書の金属ケース型セル１６１又はリチウムイオンセル１６１に相当する。同基礎出願における缶１６１３は、本願明細書の金属製のケース１６１３又は金属ケース１６１３に相当する。同基礎出願におけるケース部１６２は、本願明細書のハウジング部１６２に相当する。同基礎出願における缶電池固定部１６３は、本願明細書の金属ケース型セル固定部１６３に相当する。

１　鞍乗型車両
２　エンジン（駆動源）
３　スターターモータ
１６　組電池
１６１　金属ケース型セル（リチウムイオンセル）
１６１１　正極
１６１１１　正極活物質
１６１２　負極
１６１２１　負極活物質
１６１２１ａ　カーボンの層
１６１２１ｂ　カーボンの層
１６１２１ｃ　カーボンの層
１６１３　金属製のケース（金属ケース）
１６１５　電解液
１６２　ハウジング部
１６２ａ　上面
１６２ｂ　下面
１６２ａ　上面
１６２ｂ　下面
１６２ｃ　側面
１６２ｄ　側面
１６２ｅ　側面
１６２ｆ　側面
１６３　金属ケース型セル固定部
１６３１　金属ケース型セル固定板
１６３２　金属ケース型セル固定板
１６４　接続部
１６４１　接続板
１６４２　接続板
１６４３　接続板
１６４４　接続板
１６４５　接続板
１７１　並列セル群
１７１１　並列セル群
１７１２　並列セル群
１７１３　並列セル群
１７１４　並列セル群
１７２　直列セル群

Claims (10)

1. 　互いに電気的に接続された複数のリチウムイオンセルを有する組電池であって、
   　前記複数のリチウムイオンセルの各々は、
   　１つの正極と、
   　１つの負極と、
   　電解液又は固体電解質と、
   　前記１つの正極、前記１つの負極、及び、前記電解液又は固体電解質を収容する金属製の缶ケースとを有する金属ケース型セルであり、
   　前記複数の金属ケース型セルの各々は、前記複数の金属ケース型セルのいずれかに直列に接続され、
   　前記正極は、オリビン構造の正極活物質を有し、
   　前記負極は、積層された複数のカーボンの層を含む負極活物質であって、前記複数のカーボンの層の平均層間距離がリチウム原子の直径以上である負極活物質を有し、
   　前記組電池は、
   　前記複数の金属ケース型セルを互いに固定する金属ケース型セル固定部を有する、組電池。
2. 　請求項１に記載の組電池であって、
   　前記複数の金属ケース型セルの少なくとも１つの金属ケース型セルにおいて、
   　前記１つの正極と、前記１つの負極と前記電解液が前記金属ケース型セルに収容され、
   　前記電解液が、－２０℃で凍結しない電解液である、組電池。
3. 　請求項１又は２に記載の組電池であって、
   　前記複数の金属ケース型セル及び前記金属ケース型セル固定部の両方を収容するケース部ハウジング部を有する、組電池。
4. 　請求項３に記載の組電池であって、
   　前記ハウジング部の外部からアクセス可能な状態で前記ハウジング部に設けられ、前記複数の金属ケース型セルのうちの少なくとも１つの金属ケース型セルが有する少なくとも１つの前記正極に電気的に接続される１つの外部正極端子と、
   　前記ハウジング部の外部からアクセス可能な状態で前記ハウジング部に設けられ、前記複数の金属ケース型セルのうちの少なくとも１つの金属ケース型セルが有する少なくとも１つの前記負極に電気的に接続される１つの外部負極端子とを有する、組電池。
5. 　請求項４に記載の組電池であって、
   　前記ハウジング部は、互いに交差する複数の平面に沿ってそれぞれ配置された複数の面を有する箱体であり、
   　前記１つの外部正極端子及び前記１つの外部負極端子は共に、前記複数の面の何れか１つの面に設けられている、組電池。
6. 　請求項１～５の何れか１項に記載の組電池であって、
   　前記複数の金属ケース型セルが、１列に直列に接続されており、
   　前記金属ケース型セル固定部は、
   　前記複数の金属ケース型セルを１列に直列に接続した状態で固定する、組電池。
7. 　請求項１～５の何れか１項に記載の組電池であって、
   　前記複数の金属ケース型セルは、互いに直列に接続された少なくとも２つの金属ケース型セルからなる直列セル群を、複数個構成し、
   　前記複数の直列セル群は、互いに並列に接続されており、
   　前記金属ケース型セル固定部は、
   　複数の直列セル群を並列に接続した状態で固定する、組電池。
8. 　請求項１～５の何れか１項に記載の組電池であって、
   　前記複数の金属ケース型セルは、互いに並列に接続された少なくとも２つの金属ケース型セルからなる並列セル群を、複数個構成し、
   　前記複数の並列セル群は、互いに直列に接続されており、
   　前記金属ケース型セル固定部は、複数の並列セル群を直列に接続した状態で固定する、組電池。
9. 　請求項１～８の何れか１項に記載の組電池であって、
   　１２Ｖ～１５Ｖ用の直流充電器で充電可能である、組電池。
10. 　請求項１～９の何れか１項に記載の組電池であって、
    　少なくとも１つの前輪と、
    　少なくとも１つの後輪と、
    　少なくとも一部が車両前後方向において前記少なくとも１つの前輪よりも後方に配置される駆動源とを備える鞍乗型車両に搭載可能である、組電池。

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