JP2023089639A

JP2023089639A - 二次電池

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Publication number: JP2023089639A
Application number: JP2021204253A
Authority: JP
Inventors: 洋明川瀬; Hiroaki Kawase
Original assignee: Prime Planet Energy and Solutions Inc
Current assignee: Prime Planet Energy and Solutions Inc
Priority date: 2021-12-16
Filing date: 2021-12-16
Publication date: 2023-06-28
Anticipated expiration: 2041-12-16
Also published as: JP7495917B2

Abstract

【課題】捲回電極体が用いられた二次電池において、最外周の正極板と負極板との間隙に異物が入り込むことを低減する。【解決手段】ここで開示される二次電池は、セパレータ２５，２６と、負極板２２と、正極板２１とが重ねられ、捲回軸周りに捲回された捲回電極体１２０を備えている。捲回軸方向の第１側Ｙ１で、正極板２１がセパレータ２５，２６からはみ出ており、当該部位２１ａ１に、正極集電体３０が接合されている。負極板２２の最外周２２１は、正極板２１の最外周２１１よりも外周側に巻かれている。セパレータ２６は、負極板２２の最外周２２１よりも外周側に巻かれている。セパレータ２６の、負極板２２の最外周２２１よりも外周側に巻かれた部分２６１は、第１側Ｙ１において延び、正極集電体３０と正極板２１とが接合された部位９１に止められている。【選択図】図５

Description

本発明は、二次電池に関する。

特開２０１２－１９５１２２号公報には、帯状のセパレータと、帯状の負極板と、帯状の正極板とが重ねられて捲回軸方向に捲回された捲回電極体、および、該捲回電極体に接続される電極端子を備えた二次電池が開示されている。同公報で開示された二次電池では、捲回電極体と電極端子とが、電極タブを介して接続されている。また、捲回電極体では、捲回軸方向において、セパレータが電極板から外方に突出している。この突出部分は、負極タブの一部分を覆った状態で熱溶着されている。

特開２０１２－１９５１２２号公報

ところで、本発明者は、捲回電極体が用いられた二次電池において、最外周の正極板と負極板との間隙に異物が入り込むことを低減したい、と考えている。

ここで開示される二次電池は、捲回電極体と、上記捲回電極体に接続された正極集電体と負極集電体とを有している。上記捲回電極体は、帯状の第１セパレータと、帯状の負極板と、帯状の第２セパレータと、帯状の正極板とを備えている。上記第１セパレータと、上記負極板と、上記第２セパレータと、上記正極板とは、長さ方向を揃えられ、順に重ねられ、上記正極板の幅方向に設定された捲回軸周りに捲回されており、かつ、上記捲回軸方向の第１側に上記正極板が上記第１セパレータと上記第２セパレータとからはみ出ており、上記捲回軸方向における上記第１側と異なる第２側に上記負極板が上記第１セパレータと上記第２セパレータとからはみ出ている。上記正極集電体は、上記正極板のうち、上記第１セパレータと上記第２セパレータとからはみ出た部位に重ねられて接合されている。上記負極集電体は、上記負極板のうち、上記第１セパレータと上記第２セパレータとからはみ出た部位に重ねられて接合されている。上記負極板の最外周は、上記第１セパレータまたは上記第２セパレータを介在させて、上記正極板の最外周よりも外周側に巻かれている。上記第１セパレータまたは上記第２セパレータは、上記負極板の最外周よりも外周側に巻かれている。上記第１セパレータまたは上記第２セパレータのうち、上記負極板の最外周よりも外周側に巻かれた部分は、上記第１側において延びており、当該第１側において延びた部位は、上記正極集電体と上記正極板とが接合された部位に止められている。

上記構成の二次電池では、捲回電極体の外周側から内側に向かって、セパレータ（第１セパレータと第２セパレータとを区別しない場合、単に「セパレータ」ともいう。）、負極板、セパレータ、および、正極板、の順に積層されている。そして、セパレータのうちの負極板の最外周よりも外周側に巻かれた部分が、第１側において延び、かつ、正極集電体と正極板とが接合された部位に止められている。これによって、第１側における負極板の最外周の縁が、セパレータのうちの負極板の最外周よりも外周側に巻かれた部分によって、正極板の最外周側に寄せられる。このため、セパレータを介在させた、負極板の最外周と正極板の最外周との間に生じる隙間が閉じられ、当該隙間に異物が入り込みにくくなる。

ここで開示される二次電池の好適な一態様では、上記第１セパレータまたは上記第２セパレータのうち、上記負極板の最外周よりも外周側に巻かれた部分の上記第１側の周縁は、当該負極板の最外周よりも外周側に巻かれた部分を含む上記第１セパレータまたは上記第２セパレータの最内周の上記第１側の周縁よりも上記正極集電体と上記正極板とが接合された部位に寄せて巻かれた部位を有している。上記正極集電体と上記正極板とが接合された部位に寄せて巻かれた部位の少なくとも一部は、上記正極集電体と上記正極板とが接合された部位に止められている。かかる構成によると、ここで開示される技術の効果が適切に実現されうる。

また、ここで開示される二次電池の好適な他の一態様では、上記第１セパレータまたは上記第２セパレータのうち、上記負極板の最外周よりも外周側に巻かれた部分は、上記正極板と上記正極集電体との少なくとも一方に溶着されている。かかる構成によると、セパレータをより安定的に正極集電体と正極板とが接合された部位に止めることができる。そのため、ここで開示される技術の効果をよりよく実現することができる。

また、ここで開示される二次電池の好適な他の一態様では、上記正極板と上記正極集電体とが溶接されている。かかる構成によると、上記効果に加えて、正極集電体３０と正極板２１とをより安定的に接合することができる。

図１は、二次電池１の部分断面図である。図２は、捲回電極体２０の構成を説明する模式図である。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。図４は、二次電池１００の部分断面図である。図５は、図４のＶ－Ｖ断面図である。図６は、捲回電極体２２０の構成を説明する模式図である。

以下、ここで開示される二次電池の一実施形態を説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。ここで開示される技術は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。各図面は模式的に描かれており、必ずしも実物を反映していない。また、数値範囲を示す「Ａ～Ｂ」などの表記は、特に言及されない限りにおいて「Ａ以上Ｂ以下」を意味するとともに、「Ａを上回り、かつ、Ｂを下回る」の意味をも包含する。なお、以下に説明する図面において、同じ作用を奏する部材、部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。

本明細書において「二次電池」とは、電解質を介して一対の電極（正極と負極）の間で電荷担体が移動することによって充放電反応が生じる蓄電デバイス一般をいう。かかる二次電池は、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等のいわゆる蓄電池の他に、電気二重層キャパシタ等のキャパシタなども包含する。以下では、上述した二次電池のうち、リチウムイオン二次電池を対象とした場合の実施形態について説明する。

〈二次電池１〉
図１は、二次電池１の部分断面図である。図１では、略直方体のケース本体１２の片側の幅広面に沿って、内部を露出させた状態が描かれている。図１に示されているように、二次電池１は、電池ケース１０と、捲回電極体２０と、正極集電体３０および負極集電体４０と、を有している。

電池ケース１０は、図１に示されているように、一側面が開口した略直方体の角形形状を有するケース本体１２と、開口に装着された蓋１４とを有している。例えば、ケース本体１２および蓋１４は、軽量化と所要の剛性を確保するとの観点で、それぞれアルミニウムまたはアルミニウムを主体とするアルミニウム合金で形成されている。

ケース本体１２は、図１に示されているように、捲回電極体２０を収容しており、捲回電極体２０を収容するための開口１２ｈを有している。ケース本体１２は、一側面が開口した扁平な直方体の収容空間を有している。ケース本体１２は、図１に示されているように、略矩形の底面１２ａと、一対の幅広面１２ｂと、一対の幅狭面１２ｃとを有している。一対の幅広面１２ｂは、それぞれ底面１２ａのうち長辺から立ち上がっている。一対の幅狭面１２ｃは、それぞれ底面１２ａのうち短辺から立ち上がっている。開口１２ｈは、一対の幅広面１２ｂの長辺と一対の幅狭面１２ｃの短辺とで囲まれて形成されている。

また、ケース本体１２は、捲回電極体２０と一緒に、図示しない電解液を収容しうる。電解液は、非水系溶媒に支持塩を溶解させた非水電解液でありうる。非水系溶媒は、例えば、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等のカーボネート系溶媒でありうる。支持塩は、例えば、ＬｉＰＦ_６等のフッ素含有リチウム塩でありうる。

蓋１４は、ケース本体１２の開口１２ｈに取り付けられている。そして、蓋１４の周縁部が、ケース本体１２の開口１２ｈの縁に接合される。かかる接合は、例えば、隙間がない連続した溶接である。かかる溶接は、例えば、レーザー溶接によって実現されうる。ケース本体１２および蓋１４は、捲回電極体２０の収容数、サイズ等に応じた大きさを有している。

詳細な図示は省略するが、例えば、蓋１４には、ガス排出弁および注液口が設けられている。ガス排出弁は、二次電池１の内圧が所定値以上になったときに破断して、二次電池１内のガスを外部に排出するように構成された薄肉部である。注液口は、ケース本体１２に蓋１４を接合した後に電解液を注液するための貫通孔である。注液口は、例えば、封止部材により封止されている。

例えば、正極集電体３０と負極集電体４０とが、捲回電極体２０に接続されている。正極集電体３０と負極集電体４０とは、蓋１４に取り付けられている。正極集電体３０と負極集電体４０とによって、電池ケース１０と捲回電極体２０とが接続されている。

図１に示されているように、正極集電体３０（例えば、アルミニウム製）は、第１集電部３１と、第２集電部３２とを備えている。負極集電体４０（例えば、銅製）は、例えば、第１集電部４１と、第２集電部４２とを備えている。図１に示されているように、第１集電部３１，４１は、それぞれインシュレータ７２を介して蓋１４の内側に取り付けられている。例えば、第２集電部３２，４２は、それぞれガスケット７１を介して蓋１４の外側に取り付けられている。第１集電部３１，４１は、それぞれケース本体１２の内部に延びている。正極の第１集電部３１の先端は、正極集電箔２１ａの未形成部２１ａ１に接続されている。負極の第１集電部４１の先端は、負極集電箔２２ａの未形成部２２ａ１に接続されている。

図１に示されているように、正極集電体３０の第１集電部３１は、ベース３１ａと、接続片３１ｂとを備えている。ベース３１ａは、例えば、インシュレータ７２を介して、蓋１４の内表面に沿って配置される部位である。接続片３１ｂは、例えば、ベース３１ａの一端から延びた部位である。例えば、接続片３１ｂは、ケース本体１２の底面１２ａに向かって延びている。図１に示されているように、接続片３１ｂが延びた方向における該接続片３１ｂの端部は、未形成部２１ａ１に接合されている。接続片３１ｂと未形成部２１ａ１との接合については、後でさらに述べる。なお、負極側の第１集電部４１についても、正極側と同様の構成であるため、ここでの説明は省略する。図１における符号「４１ａ」および「４１ｂ」は、それぞれ負極側の第１集電部４１のベースおよび接続片を示している。

捲回電極体２０は、二次電池１の発電要素であり、絶縁フィルム（図示は省略）などで覆われた状態で、ケース本体１２に収容されている。例えば、捲回電極体２０は、扁平形状であり、一対の幅広な矩形状の端面２０ａを有している。図１に示されているように、捲回電極体２０は、一対の端面２０ａが、一対の幅広面１２ｂに対向するように、ケース本体１２に収容されている。

図２は、捲回電極体２０の構成を説明する模式図である。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。ただし、図３に示される断面図では、電池ケースの図示を省略している。図２に示されているように、捲回電極体２０は、帯状の第１セパレータ２５と、帯状の正極板２１と、帯状の第２セパレータ２６と、帯状の負極板２２と、を備えている。捲回電極体２０は、第１セパレータ２５と負極板２２と第２セパレータ２６と正極板２１とが、それぞれ長さ方向を揃えられ、順に重ねられ、正極板２１の幅方向（例えば、正極板２１の短手方向をいう。以下同じ。）に設定された捲回軸ＷＬ周りに螺旋状に捲回された、捲回電極体である。

正極板２１は、予め定められた幅および厚さの正極集電箔２１ａ（例えば、アルミニウム箔）に、幅方向の片側の端部に一定の幅で設定された未形成部２１ａ１を除いて、正極活物質を含む正極活物質層２１ｂが両面に形成されている。正極活物質は、例えば、リチウムイオン二次電池では、リチウム遷移金属複合材料のように、充電時にリチウムイオンを放出し、放電時にリチウムイオンを吸収しうる材料である。正極活物質は、一般的にリチウム遷移金属複合材料以外にも種々提案されており、特に限定されない。

負極板２２は、予め定められた幅および厚さの負極集電箔２２ａ（例えば、銅箔）に、幅方向の片側の縁に一定の幅で設定された未形成部２２ａ１を除いて、負極活物質を含む負極活物質層２２ｂが両面に形成されている。負極活物質は、例えば、リチウムイオン二次電池では、天然黒鉛のように、充電時にリチウムイオンを吸蔵し、充電時に吸蔵したリチウムイオンを放電時に放出しうる材料である。負極活物質は、一般的に天然黒鉛以外にも種々提案されており、特に限定されない。

図２に示されているように、負極板２２の幅方向（短手方向）における負極活物質層２２ｂの幅は、同方向における正極活物質層２１ｂの幅よりも大きい。

第１セパレータ２５および第２セパレータ２６には、例えば、所要の耐熱性を有する電解質が通過しうる多孔質の樹脂シートが用いられる。第１セパレータ２５および第２セパレータ２６についても種々提案されており、特に限定されない。第１セパレータ２５および第２セパレータ２６は、例えば、同じ樹脂シートである。例えば、第１セパレータ２５および第２セパレータ２６は、同じ材料で構成されている。例えば、第１セパレータ２５および第２セパレータ２６は、同じ寸法を有している。本明細書では、負極板２２の最外周２２１を挟みこむ２つのセパレータのうちの、正極板２１の最外周２１１側に配置されたセパレータを「第１セパレータ２５」とし、他方のセパレータを「第２セパレータ２６」と定義している（図３参照）。

図３に示されているように、捲回電極体２０では、負極板２２の最外周２２１が、第１セパレータ２５を介在させて、正極板２１の最外周２１１よりも外周側に巻かれている。また、第２セパレータ２６は、負極板２２の最外周２２１よりも外周側に巻かれている（例えば、最外周２６１）。

図１，２に示されているように、捲回電極体２０では、正極集電箔２１ａの未形成部２１ａ１と、負極集電箔２２ａの未形成部２２ａ１とは、捲回軸ＷＬに沿った方向（以下、「捲回軸方向」ともいう。）において互いに反対側に向けられている。図１，２に示されているように、正極板２１の未形成部２１ａ１は、捲回軸方向の第１側Ｙ１（図２では左側）において、第１セパレータ２５と第２セパレータ２６とからはみ出ている。また、負極板２２の未形成部２２ａ１は、捲回軸方向における第１側Ｙ１と異なる第２側Ｙ２（図２では右側）において、第１セパレータ２５と第２セパレータ２６とからはみ出ている。

図１，３に示されているように、正極板２１のうち、第１側Ｙ１において第１セパレータ２５と第２セパレータ２６とからはみ出た部分は、捲回軸ＷＬに直交した方向（図３中では、方向Ｚ）に沿って束ねられている。図１，３に示されているように、かかる束ねられた部分に、第１集電部３１の接続片３１ｂが重ねられて接合された接合部位９１が設けられている。また、例えば、負極板２２のうち、第２側Ｙ２において第１セパレータ２５と第２セパレータ２６とからはみ出た部分は、捲回軸ＷＬに直交した方向に沿って束ねられている。図１に示されているように、かかる束ねられた部分に、第１集電部４１の接続片４１ｂが接合された接合部位９２が設けられている。

ところで、図１および図２に示された形態では、図３に示されているように、正極板２１と正極集電体３０（図３では、接続片３１ｂ）とが接合される部分において、正極板２１の最外周２１１が正極集電体３０側に引っ張られる。このため、第１セパレータ２５を介在させた状態で、正極板２１の最外周２１１と負極板２２の最外周２２１との間に隙間２１ｓ（図３中の点線で示された、捲回電極体２０の外部に開放された隙間）ができる場合がある。正極板２１の最外周２１１と負極板２２の最外周２２１との間に、このような隙間２１ｓが生じることを抑制したいと、本発明者は考えた。

《第１実施形態》
図４は、二次電池１００の部分断面図である。図５は、図４のＶ－Ｖ断面図である。ただし、図５に示される断面図では、電池ケースの図示を省略している。二次電池１００は、ここで開示される二次電池の一例である。なお、以下の説明において、特に言及している点以外は、上述した二次電池１と略同等の構成が採用されうる。そのため、ここでの重複する記載は省略する。

図４に示されているように、二次電池１００は、発電要素として捲回電極体１２０を備えている。図４，５に示されているように、捲回電極体１２０では、第２セパレータ２６の最外周２６１が、負極板２２の最外周２２１よりも外周側に巻かれている。この実施形態における第２セパレータ２６の最外周２６１は、「負極板の最外周よりも外周側に巻かれた部分」の一例である。第２セパレータ２６の最外周２６１は、第１側Ｙ１において延びている。ここで、「第２セパレータ２６の最外周２６１が第１側Ｙ１において延びている」とは、例えば、捲回電極体１２０において、第２セパレータ２６の最外周２６１の第１側Ｙ１における周縁の少なくとも一部が、第２セパレータの最内周２６９の第１側Ｙ１における周縁よりも第１側Ｙ１に突出していることをいう。

図４に示された実施形態では、第２セパレータ２６の最外周２６１の第１側Ｙ１の周縁は、第２セパレータ２６の最内周２６９の第１側Ｙ１の周縁よりも、正極集電体３０と正極板２１との接合部位９１に寄せて巻かれた部位２６１ａを有している。また、この実施形態では、捲回電極体１２０の、正極集電体３０および負極集電体４０が接合された面（図４中の端面２０ａ）における第２セパレータ２６の最外周２６１の底面１２ａ側の第１端部２６１ｂは、第２セパレータ２６の最内周２６９の底面１２ａ側の第２端部２６９ｂよりも、第１側Ｙ１に寄せて設けられている。

例えば、捲回電極体１２０を作製するときに、第２セパレータ２６の最外周２６１を、最外周２６１を除いた内周よりも第１側Ｙ１に向かって引っ張りながら捲回することで、第２セパレータ２６の最外周２６１の周縁に、最内周２６９の周縁よりも接合部位９１に寄せて巻かれた部位２６１ａを設けることができる。

また、この実施形態では、接合部位９１に寄せて巻かれた部位２６１ａの少なくとも一部は、正極集電体３０と正極板２１とが接合された部位９１に止められている。部位２６１ａは、例えば、接合部位９１で正極集電体３０と正極板２１との間に挟み込まれて、動かないように固定されている。接合部位９１における部位２６１ａの固定に関しては、後でさらに述べる。

図５に示された実施形態では、第２セパレータ２６の最外周２６１の第１側Ｙ１の周縁が接合部位９１に寄せて巻かれた部位２６１ａを有し、かつ、部位２６１ａの少なくとも一部が接合部位９１に止められている。この結果、第１側Ｙ１における負極板２２の最外周２２１の縁が、第２セパレータ２６の最外周２６１によって、正極板２１の最外周２１１側に寄せられる。このため、図５に示されているように、第１セパレータ２５を介在させた、負極板２２の最外周２２１と正極板２１の最外周２１１との間に生じる隙間２１ｓ（図３参照）が閉じられ、当該隙間に異物が入り込みにくくなる。

図５に示されているように、接合部位９１では、接続片３１ｂと未形成部２１ａ１とが、接続片３１ｂと未形成部２１ａ１との間に第２セパレータ２６の最外周２６１が挟まれた状態で、接合されている。この実施形態では、正極集電体３０の接続片３１ｂと、正極板２１の未形成部２１ａ１とは、溶接されている。この場合において、第２セパレータ２６の最外周２６１は、溶接時に生じた熱によって、接続片３１ｂと未形成部２１ａ１とに溶着される。接続片３１ｂと未形成部２１ａ１とを溶接する手段としては、例えば、抵抗溶接、レーザー溶接、電子ビーム溶接、ＴＩＧ（ＴｕｎｇｓｔｅｎＩｎｓｅｒｔＧａｓ）溶接等が用いられうる。なかでも、上記溶接手段として、抵抗溶接が好ましく用いられうる。

接続片３１ｂと未形成部２１ａ１との溶接によって、正極集電体３０と正極板２１とをより安定的に接合することができる。また、より安定的に第２セパレータ２６の最外周２６１における上記部位２６１ａを止めることができ、延いては負極板２２の最外周２２１と正極板２１の最外周２１１との間の隙間への異物の入り込みを抑制することができる。また、溶接熱によって、第２セパレータ２６を接続片３１ｂと未形成部２１ａ１とに溶着することができる。

この実施形態では、第２セパレータ２６の最外周２６１は、接続片３１ｂに溶着されている。例えば、接続片３１ｂと未形成部２１ａ１とを溶接することによって、かかる溶接熱で、第２セパレータ２６の最外周２６１を接続片３１ｂと未形成部２１ａ１とに溶着することができる。第２セパレータ２６の最外周２６１が接続片３１ｂと未形成部２１ａ１とに溶着されていると、より安定的に第２セパレータ２６の最外周２６１における上記部位２６１ａを止めることができ、延いては負極板２２の最外周２２１と正極板２１の最外周２１１との間の隙間への異物の入り込みを抑制することができる。

上記のとおり、二次電池１００は、捲回電極体１２０と、捲回電極体１２０に接続された正極集電体３０と負極集電体４０とを有している。捲回電極体１２０は、帯状の第１セパレータ２５と、帯状の負極板２２と、帯状の第２セパレータ２６と、帯状の正極板２１とを備えている。第１セパレータ２５と、負極板２２と、第２セパレータ２６と、正極板２１とは、長さ方向を揃えられ、順に重ねられ、正極板２１の幅方向（短手方向）に設定された捲回軸ＷＬ周りに捲回されており、かつ、捲回軸方向の第１側Ｙ１に正極板２１の未形成部２１ａ１が第１セパレータ２５と第２セパレータ２６とからはみ出ており、同方向の第２側Ｙ２に負極板２２の未形成部２２ａ１が第１セパレータ２５と第２セパレータ２６とからはみ出ている。正極集電体３０は、正極板２１のうち、第１セパレータ２５と第２セパレータ２６とからはみ出た未形成部２１ａ１に重ねられて接合されている。負極集電体４０は、負極板２２のうち、第１セパレータ２５と第２セパレータ２６とからはみ出た未形成部２２ａ１に重ねられて接合されている。

負極板２２の最外周２２１は、第１セパレータ２５を介在させて、正極板２１の最外周２１１よりも外周側に巻かれている。第２セパレータ２６は、負極板２２の最外周２２１よりも外周側に巻かれている。第２セパレータ２６のうち、負極板２２の最外周２２１よりも外周側に巻かれた部分（上記実施形態では、第２セパレータ２６の最外周２６１）は、第１側Ｙ１において延びており、当該第１側Ｙ１において延びた部位（上記実施形態では、第２セパレータ２６の最外周２６１の周縁）は、正極集電体３０と正極板２１とが接合された部位９１に止められている。

換言すれば、二次電池１００では、捲回電極体１２０の最外周から内側に向かって、第２セパレータ２６、負極板２２、第１セパレータ２５、および、正極板２１、の順に積層されている。そして、第２セパレータ２６のうちの負極板２２の最外周２２１よりも外周側に巻かれた部分が、第１側Ｙ１において延び、かつ、正極集電体３０と正極板２１とが接合された部位９１に止められていることによって、第１側Ｙ１における負極板２２の最外周２２１の縁が、第２セパレータ２６の最外周２６１によって、正極板２１の最外周２１１側に寄せられる。このため、第１セパレータ２５を介在させた、負極板２２の最外周２２１と正極板２１の最外周２１１との間に生じる隙間２１ｓが閉じられ、当該隙間に異物が入り込みにくくなる。

二次電池１００は、各種用途に利用可能であるが、例えば、乗用車、トラック等の車両に搭載されるモータ用の動力源（駆動用電源）として好適に用いることができる。車両の種類は特に限定されないが、例えば、プラグインハイブリッド自動車（Ｐｌｕｇ－ｉｎＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ（ＰＨＥＶ））、ハイブリッド自動車（ＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ（ＨＥＶ））、電気自動車（ＢａｔｔｅｒｙＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ（ＢＥＶ））等が挙げられる。

以上、ここで開示される技術の第１実施形態について説明した。ただし、上述した実施形態は、ここで開示される技術が適用された二次電池の一例を示すものである。以下、ここに開示される技術の他の実施形態を説明する。なお、以下の説明において、特に言及している点以外は、上記第１実施形態に係る二次電池１００と略同等の構成を採用することができる。

《第２実施形態》
上記第１実施形態では、第２セパレータ２６の最外周２６１の第１側Ｙ１における周縁の少なくとも一部が接合部位９１に寄せて巻かれていた。しかし、これに限定されない。図６は、捲回電極体２２０の構成を説明する模式図である。第２実施形態では、二次電池１００の発電要素として、捲回電極体２２０が用いられている。図６に示されているように、捲回電極体２２０は、第２セパレータ２２６を有している。例えば、第２セパレータ２２６は、帯部２２６ａと幅広部２２６ｂとを有している。帯部２２６ａは、例えば、帯状であり、第２セパレータ２２６の長手方向の一方の端部から、同方向に沿って、同じ幅Ｗ１を有する部位である。帯部２２６ａの幅Ｗ１は、例えば、正極活物質層２１ｂの幅および負極活物質層２２ｂの幅よりも大きい。幅広部２２６ｂは、矩形状であり、例えば、帯部２２６ａの幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ２を有する部位である。幅広部２２６ｂは、図６に示されているように、帯部２２６ａの短手方向の端部から第１側Ｙ１において延びた領域２２６ｃを有している。

この実施形態では、捲回電極体２２０を作製したときに、第２セパレータ２６の最外周２６１に幅広部２２６ｂが配置される。例えば、幅広部２２６ｂの、帯部２２６ａの短手方向の端部から第１側Ｙ１において延びた領域２２６ｃは、正極板２１と正極集電体３０との接合部位９１で止められる。第２セパレータ２２６を使用した場合であっても、ここで開示される技術の効果を実現することができる。

《その他の実施形態》
また、上記第１実施形態では、第２セパレータ２６の最外周を接合部位９１に止めた。しかし、これに限定されない。第１セパレータ２５の最外周を接合部位に止めてもよい。例えば、第１セパレータ２５を、該第１セパレータ２５の最外周が捲回電極体の最外周に配置されるように巻き、かかる第１セパレータ２５の最外周を第１側Ｙ１に引っ張って、第１側Ｙ１に伸ばしてもよい。この場合であっても、ここで開示される技術の効果を実現することができる。なお、第１セパレータ２５として、上記第２実施形態における第２セパレータ２２６の形状を有するセパレータを使用してもよい。

また、上記第１実施形態では、捲回電極体１２０の最外周に配置された第２セパレータ２６が、正極板２１と正極集電体３０との双方に溶着されている。しかし、これに限定されない。例えば、第２セパレータ２６の最外周２６１が負極板２２の最外周２２１の外周側に複数周巻かれている場合、第２セパレータ２６の最外周２６１は、正極板２１のみに溶着されうる。この場合であっても、ここで開示される技術の効果を実現することができる。

以上、ここに開示される技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。ここに開示される発明には上記の具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

１二次電池
１０電池ケース
１２ケース本体
１４蓋
２０，１２０，２２０捲回電極体
２１正極板
２１ａ正極集電箔
２１ｂ正極活物質層
２２負極板
２２ａ負極集電箔
２２ｂ負極活物質層
２５第１セパレータ
２６，２２６第２セパレータ
３０正極集電体
４０負極集電体
７１ガスケット
７２インシュレータ
９１接合部
１００二次電池

Claims

捲回電極体と、
前記捲回電極体に接続された正極集電体と負極集電体と
を有しており、
前記捲回電極体は、帯状の第１セパレータと、帯状の負極板と、帯状の第２セパレータと、帯状の正極板とを備えており、
前記第１セパレータと、前記負極板と、前記第２セパレータと、前記正極板とは、
長さ方向を揃えられ、順に重ねられ、前記正極板の幅方向に設定された捲回軸周りに捲回されており、かつ、
前記捲回軸方向の第１側に前記正極板が前記第１セパレータと前記第２セパレータとからはみ出ており、前記捲回軸方向における前記第１側と異なる第２側に前記負極板が前記第１セパレータと前記第２セパレータとからはみ出ており、
前記正極集電体は、前記正極板のうち、前記第１セパレータと前記第２セパレータとからはみ出た部位に重ねられて接合されており、
前記負極集電体は、前記負極板のうち、前記第１セパレータと前記第２セパレータとからはみ出た部位に重ねられて接合されており、
前記負極板の最外周は、前記第１セパレータまたは前記第２セパレータを介在させて、前記正極板の最外周よりも外周側に巻かれており、
前記第１セパレータまたは前記第２セパレータは、前記負極板の最外周よりも外周側に巻かれており、
前記第１セパレータまたは前記第２セパレータのうち、前記負極板の最外周よりも外周側に巻かれた部分は、前記第１側において延びており、当該第１側において延びた部位は、前記正極集電体と前記正極板とが接合された部位に止められている、二次電池。
前記第１セパレータまたは前記第２セパレータのうち、前記負極板の最外周よりも外周側に巻かれた部分の前記第１側の周縁は、当該負極板の最外周よりも外周側に巻かれた部分を含む前記第１セパレータまたは前記第２セパレータの最内周の前記第１側の周縁よりも前記正極集電体と前記正極板とが接合された部位に寄せて巻かれた部位を有しており、
前記正極集電体と前記正極板とが接合された部位に寄せて巻かれた部位の少なくとも一部は、前記正極集電体と前記正極板とが接合された部位に止められている、請求項１に記載された二次電池。
前記第１セパレータまたは前記第２セパレータのうち、前記負極板の最外周よりも外周側に巻かれた部分は、前記正極板と前記正極集電体との少なくとも一方に溶着されている、請求項１または２に記載された二次電池。
前記正極板と前記正極集電体とが溶接されている、請求項１～３のいずれか一項に記載された二次電池。