JP5842776B2 - 蓄電装置 - Google Patents

Description

本発明は、ケース内に電極組立体を収容した蓄電装置に関する。

ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、原動機となる電動機への供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン電池などの二次電池が搭載されている。この種の二次電池は、例えば、特許文献１に開示されている。二次電池は、金属箔に負極活物質を塗布した負極電極と金属箔に正極活物質を塗布した正極電極との間を絶縁し、これらを積層して層状とした電極組立体を有する。そして、電極組立体は、二次電池のケース内に収容される。

特開平９−１２０８３６号公報

二次電池は、電極組立体をケース内に収容した際に、正極電極と負極電極の積層ずれが生じると、電池出力の低下に繋がる。
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、電極の積層ずれによる電池出力の低下を抑制し得る蓄電装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、正極電極と負極電極との間にセパレータを介在させてこれらを積層した電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースと、を備えた蓄電装置において、前記正極電極と前記負極電極は、それぞれの面上で前記電極組立体の積層方向に曲げられた曲げ部を有し、前記電極組立体には、前記曲げ部同士が前記電極組立体の積層方向で重なった曲げ積層部を有し、前記曲げ部のそれぞれは、前記電極組立体を前記ケースに収容した拘束状態において、前記電極組立体を前記ケース外に出した解放状態に比して曲率又は曲げ角度が小さくなることを要旨とする。

これによれば、正極電極と負極電極に設けた曲げ部同士が積層方向で重なることによって、電極組立体をケースに収容した際に正極電極と負極電極の積層ずれが抑制される。つまり、曲げ部は、電極組立体をケースに収容した際に曲率又は曲げ角度が小さくなることで、曲げ方向に戻ろうとする応力が発生する。これにより、正極電極の曲げ部と負極電極の曲げ部は、電極組立体の収容後も重なった状態を維持する。そして、一方の電極が他方の電極に対して移動しようとしても、曲げ部同士が重なっていることで、その移動が規制される。したがって、電極の積層ずれによる電池出力の低下を抑制し得る。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の蓄電装置において、前記電極組立体は、前記曲げ積層部を複数有し、前記曲げ積層部同士が重ならないことを要旨とする。これによれば、複数の曲げ積層部同士が重ならないように設けているので、電極の移動を確実に規制し、積層ずれを抑制し得る。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の蓄電装置において、一の前記曲げ積層部を構成する前記曲げ部の延設方向と、他の前記曲げ積層部を構成する前記曲げ部との延設方向とが異なっていることを要旨とする。これによれば、電極の移動を確実に規制し、積層ずれを抑制し得る。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の蓄電装置において、前記曲げ部は、前記正極電極、及び前記負極電極における隣り合う２辺を通り、かつ少なくとも４つ有することを要旨とする。これによれば、簡単な構成で、電極の移動を規制し、積層ずれを抑制し得る。また、正極電極と負極電極を積層する工程も行い易くなる。

請求項５に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の蓄電装置において、前記曲げ部は、前記積層方向の一方に曲げられる第１曲げ部と前記積層方向の他方に曲げられる第２曲げ部とを含み、前記曲げ積層部は、前記第１曲げ部同士により構成された第１曲げ積層部と、前記第２曲げ部同士により構成された第２曲げ積層部とを含むことを要旨とする。これによれば、簡単な構成で、電極の移動を規制し、積層ずれを抑制し得る。また、正極電極と負極電極を積層する工程も行い易くなる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の蓄電装置において、前記蓄電装置は、二次電池であることを要旨とする。

本発明によれば、電極の積層ずれによる電池出力の低下を抑制できる。

二次電池の分解斜視図。 二次電池の外観を示す斜視図。 電極組立体の構成要素を示す分解斜視図。 第１の実施形態における正極電極、負極電極及びセパレータを示す斜視図。 第１の実施形態における正極電極、負極電極及びセパレータの積層状態を示す端面図。 電極の製造過程を説明する説明図。 第２の実施形態における正極電極を示す斜視図。 第２の実施形態における正極電極、負極電極及びセパレータの積層状態を示す端面図。 第３の実施形態における正極電極を示す斜視図。 第３の実施形態における正極電極、負極電極及びセパレータの積層状態を示す端面図。 別例を説明する説明図。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。
図１及び図２に示すように、蓄電装置としての二次電池１０には、ケース１１に電極組立体１２が収容されている。ケース１１は、有底四角筒状のケース本体１３と、矩形平板状の蓋体１４とからなる。蓋体１４は、ケース本体１３に電極組立体１２を挿入する挿入口を閉塞する。ケース本体１３と蓋体１４は、何れも金属製（例えば、ステンレスやアルミニウム）である。また、ケース本体１３の底壁から立設される各側壁の内面は平面である。また、本実施形態の二次電池１０は、その外観が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池１０は、リチウムイオン電池である。

電極組立体１２には、当該電極組立体１２との間で電気を授受する正極端子１５と負極端子１６のそれぞれが電気的に接続されている。そして、正極端子１５と負極端子１６の各一部分は、蓋体１４に所定の間隔をあけて並設された一対の開口孔１７からケース１１の外部に露出されている。また、正極端子１５及び負極端子１６には、ケース１１から絶縁するためのリング状の絶縁リング１８がそれぞれ取り付けられている。

図３に示すように、電極組立体１２は、シート状の正極電極１９と、シート状の負極電極２０と、正極電極１９と負極電極２０の間を絶縁するセパレータ２１と、を有する。そして、電極組立体１２は、複数枚の正極電極１９と複数枚の負極電極２０との間にセパレータ２１を介在させて交互に積層して構成される。すなわち、電極組立体１２には、正極電極１９と、負極電極２０と、セパレータ２１とからなる組が複数組、設けられている。

正極電極１９は、正極金属箔（本実施形態ではアルミニウム箔）２２と、その両面に正極活物質層２３を有する。また、正極電極１９の一端としての縁部１９ａには、正極金属箔２２からなる正極集電タブ２４が突出するように設けられている。正極集電タブ２４は、正極活物質が塗布されていない未塗工部を構成する。また、正極集電タブ２４は、電極組立体１２を構成する各正極電極１９において同位置に同一形状で形成されている。

負極電極２０は、負極金属箔（本実施形態では銅箔）２５と、その両面に負極活物質層２６を有する。また、負極電極２０の一端としての縁部２０ａには、負極金属箔２５からなる負極集電タブ２７が突出するように設けられている。負極集電タブ２７は、負極活物質が塗布されていない未塗工部を構成する。また、負極集電タブ２７は、電極組立体１２を構成する各負極電極２０において同位置に同一形状で形成されている。また、負極集電タブ２７は、正極電極１９と負極電極２０を積層する場合に正極集電タブ２４とは積層方向において重ならない位置に設けられている。

電極組立体１２を構成する各正極電極１９は、それぞれの正極集電タブ２４が積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。同様に、電極組立体１２を構成する各負極電極２０は、それぞれの負極集電タブ２７が、正極集電タブ２４と重ならないように積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。そして、各正極電極１９の正極集電タブ２４は、図１に示すように、正極端子１５と電気的に接続される。また、各負極電極２０の負極集電タブ２７も同様に、図１に示すように、負極端子１６と電気的に接続される。

図３に示すように、正極電極１９は、正極集電タブ２４を除く領域が四角形状である。そして、正極電極１９の四隅には、隣り合う２辺に向かって斜状に延びる曲げ線Ｌ１が位置している。また、図３に示すように、負極電極２０は、負極集電タブ２７を除く領域が四角形状である。そして、負極電極２０の四隅には、隣り合う２辺に向かって斜状に延びる曲げ線Ｌ２が位置している。曲げ線Ｌ１，Ｌ２は、折り目を示す線である。

図４に示すように、正極電極１９は電極組立体１２の製造工程において積層される際、その四隅となる４つの角部１９ｂ〜１９ｅに三角形状の曲げ部３０が設けられている。この曲げ部３０によって正極電極１９の面上には、曲げ線Ｌ１が位置する。正極電極１９は、隣り合う２辺を通り、かつ４つの曲げ部３０を有する。そして、各曲げ部３０は、電極の積層方向において同一方向（図中の曲げ方向Ｘ）に曲げられている。また、各曲げ部３０は、正極電極１９の面上において曲げ部３０同士が重ならないように設けられている。

また、各曲げ部３０は、各曲げ線Ｌ１が正極電極１９の面上において交差しないように設けられている。そして、各曲げ部３０の各曲げ線Ｌ１は、その延設方向が異なっている。このため、各曲げ線Ｌ１は、正極電極１９の面上においては交差しないが、図中に一点鎖線で示すように正極電極１９の面の外に延長させると、その面の外において交差する。そして、各曲げ線Ｌ１は、正極電極１９の隣り合う直交する２辺を跨ぐように延設されることにより、曲げ線Ｌ１を折り目として曲げられた曲げ部３０は正極電極１９の隣り合う直交する２辺を通ることになる。また、各曲げ部３０は、曲げ角度αで、緩やかに湾曲するように曲げられている。曲げ角度αは、正極電極１９の四隅を曲げ方向Ｘに曲げた時の曲げ量を示す。

また、図４に示すように、負極電極２０は、正極電極１９と同様に、電極組立体１２の製造工程において積層される際、その四隅となる４つの角部２０ｂ〜２０ｅに三角形状の曲げ部３１が設けられている。この曲げ部３１によって負極電極２０の面上には、曲げ線Ｌ２が位置する。負極電極２０は、隣り合う２辺を通り、かつ４つの曲げ部３１を有する。そして、各曲げ部３１は、電極の積層方向において同一方向（図中の曲げ方向Ｘ）に曲げられている。また、各曲げ部３１は、負極電極２０の面上において曲げ部３１同士が重ならないように設けられている。

また、各曲げ部３１は、各曲げ線Ｌ２が負極電極２０の面上において交差しないように設けられている。そして、各曲げ部３１の各曲げ線Ｌ２は、その延設方向が異なっている。このため、各曲げ線Ｌ２は、正極電極１９の各曲げ線Ｌ１と同様に、負極電極２０の面上においては交差しないが、負極電極２０の面の外に延長させると、その面の外において交差する。そして、各曲げ線Ｌ２は、負極電極２０の隣り合う直交する２辺を跨ぐように延設されることにより、曲げ線Ｌ２を折り目として曲げられた曲げ部３１は負極電極２０の隣り合う直交する２辺を通ることになる。また、各曲げ部３１は、曲げ角度αで、緩やかに湾曲するように曲げられている。

なお、正極電極１９の曲げ線Ｌ１と負極電極２０の曲げ線Ｌ２は、正極電極１９と負極電極２０を積層した時に積層方向で重なり合う。つまり、正極電極１９と負極電極２０を積層した時に積層方向で重なり合う角部に位置する曲げ線Ｌ１，Ｌ２は、その延設方向が同一方向となっている。

図５に示すように、曲げ部３０，３１を設けた正極電極１９及び負極電極２０は、曲げ部３０，３１の曲げ方向を同一方向とした状態で順次積層される。これにより、各正極電極１９の曲げ部３０と各負極電極２０の曲げ部３１は、積層方向において重なり合う。なお、本実施形態においてセパレータ２１には、曲げ部が正極電極１９及び負極電極２０のように設けられていない。そして、セパレータ２１は、正極電極１９及び負極電極２０に比して薄い。このため、セパレータ２１は、正極電極１９と負極電極２０の間に積層した時、正極電極１９及び負極電極２０の各曲げ部３０，３１に倣うように湾曲される。そして、必要枚数の正極電極１９及び負極電極２０を積層した電極組立体１２は、曲げ部３０，３１同士が積層方向で重なった曲げ積層部Ｈ１が設けられた状態となる。電極組立体１２は、正極電極１９及び負極電極２０が複数の曲げ部３０，３１を有することにより、複数の曲げ積層部Ｈ１が設けられる。そして、電極組立体１２において複数の曲げ積層部Ｈ１は、曲げ積層部Ｈ１同士が重なっていない。また、一の曲げ積層部Ｈ１を構成する曲げ部３０，３１の延設方向と、他の曲げ積層部Ｈ１を構成する曲げ部３０，３１の延設方向とが異なっている。

このように積層された電極組立体１２は、曲げ積層部Ｈ１が設けられた状態で、図１に示すようにケース本体１３内に収容される。つまり、電極組立体１２は、ケース１１（ケース本体１３）に収容する前において曲げ線Ｌ１，Ｌ２によって各角部が曲げられている。

以下、本実施形態の作用を説明する。
正極電極１９及び負極電極２０の各曲げ部３０，３１は、正極電極１９及び負極電極２０を積層する過程において、正極電極１９と負極電極２０の積層ずれを抑制する手段として機能する。すなわち、各曲げ部３０，３１は正極電極１９及び負極電極２０のそれぞれに、曲げ線Ｌ１，Ｌ２の延設方向が異なった状態で各四隅に設けられる。そして、正極電極１９と負極電極２０を積層した際には、正極電極１９の曲げ部３０と負極電極２０の曲げ部３１が積層方向において重なり合う。したがって、例えば、負極電極２０に正極電極１９を積層する場合、正極電極１９は、その曲げ部３０が負極電極２０の曲げ部３１に重なり合うことで、電極自体の縦横方向への移動が規制される。例えば、正極電極１９が図４に示す横方向Ｙ１に移動しようとした場合、正極電極１９の曲げ部３０は、当該曲げ部３０に重なり合うとともに移動方向に位置する負極電極２０の曲げ部３１に引っ掛かる。また、例えば、正極電極１９が図４に示す縦方向Ｙ２に移動しようとした場合、正極電極１９の曲げ部３０は、当該曲げ部３０に重なり合うとともに移動方向に位置する負極電極２０の曲げ部３１に引っ掛かる。これにより、正極電極１９は、曲げ部３０，３１同士の重なりにより、横方向Ｙ１及び縦方向Ｙ２への移動が規制される。

一方、曲げ部３０，３１が積層方向で重なった曲げ積層部Ｈ１が設けられた状態の電極組立体１２は、ケース１１へ挿入する場合、その挿入時に電極組立体１２の積層方向から荷重を受ける。このため、曲げ積層部Ｈ１を構成する各曲げ部３０，３１は、電極組立体１２の収容時に受ける荷重の作用により、曲げ方向Ｘとは反対方向に戻る。これにより、各曲げ部３０，３１の曲げ状態が緩和される。つまり、各曲げ部３０，３１は、電極組立体１２をケース１１に収容した拘束状態において、電極組立体１２をケース１１の外に出した解放状態に比して曲げ角度αが小さくなる。具体的に言えば、曲げ角度が「０度」に近い状態に戻る。なお、曲げ角度が「０度」の状態とは、曲げ部３０，３１が曲げられていない電極の面と平らな面を形成している状態に戻ることである。

また、解放状態の電極組立体１２と、拘束状態の電極組立体１２の積層方向の厚みは、ケース１１への収容後に曲げ部３０，３１が元に戻ることによって変化する。つまり、拘束状態の電極組立体１２の厚みは、解放状態の電極組立体１２の厚みに比して薄くなる。

そして、ケース１１内に収容されている電極組立体１２では、曲げ積層部Ｈ１を構成する各曲げ部３０，３１が曲げられた状態に戻ろうとする応力が働いている。このため、積層時における正極電極１９の曲げ部３０と負極電極２０の曲げ部３１が重なり合った状態が維持される。したがって、電極組立体１２の収容後においても、例えば、正極電極１９が負極電極２０に対して移動しようとする場合、正極電極１９の曲げ部３０が負極電極２０の曲げ部３１に引っ掛かり、移動が規制される。

なお、図６に示すように、正極電極１９の曲げ部３０及び負極電極２０の曲げ部３１は、これらの電極を成形する際に併せて設けられる。正極電極１９及び負極電極２０は、金属箔３２に活物質などが含有されたペースト状の電極材３３を塗工するとともに乾燥させ、その後に所望の電極サイズに打ち抜くことで作製される。そして、各曲げ部３０，３１は、図６に示すように、金属箔３２から二点鎖線で示す電極３４を打ち抜く際に、打ち抜きと同時にプレス成形することで設けられる。

したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）正極電極１９と負極電極２０に設けた曲げ部３０，３１同士が積層方向で重なることによって、電極組立体１２をケース１１に収容した際に正極電極１９と負極電極２０の積層ずれを抑制し得る。つまり、一方の電極が他方の電極に対して移動しようとしても、曲げ部３０，３１同士が重なっていることで、その移動を規制し得る。したがって、電極の積層ずれによる電池出力の低下を抑制できる。

（２）また、電極組立体１２をケース１１に収容した時に限らず、正極電極１９と負極電極２０を積層する製造工程においても、曲げ部３０，３１同士が重なることで、積層ずれを抑制できる。したがって、正極電極１９と負極電極２０を積層する工程の作業性を向上させることができる。

（３）曲げ部３０，３１は、複数有するとともに、電極の面上において重ならない位置に設けているので、電極の移動を確実に規制し、積層ずれを抑制できる。
（４）正極電極１９に設けた曲げ部３０の曲げ線Ｌ１の延設方向を異ならせるとともに、負極電極２０に設けた曲げ部３１の曲げ線Ｌ２の延設方向を異ならせていることで、電極の縦横方向への移動を規制することができる。

（５）また、曲げ部３０，３１を、正極電極１９及び負極電極２０のそれぞれの四隅に設けているので、簡単な構成で、電極の移動を規制し、積層ずれを抑制できる。また、正極電極１９と負極電極２０を積層する工程も行い易くなる。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態を、図７及び図８にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成については同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。

図７及び図８に示すように、本実施形態の正極電極１９は、その電極の面が波型に成形されている。つまり、正極電極１９には、円弧状をなす複数の曲げ部３５が図中に示す横方向Ｙ１に並設されている。また、これらの曲げ部３５は、何れも図中に示す縦方向Ｙ２に延設されている。また、負極電極２０には、正極電極１９と同様に、複数の曲げ部３６が設けられている。各曲げ部３５，３６は、同一の曲率で設けられている。また、各曲げ部３５，３６は、電極の面上において曲げ部３５同士、及び曲げ部３６同士がそれぞれ交差しないように設けられている。曲げ部３５，３６は、緩やかに湾曲している。

そして、必要枚数の正極電極１９及び負極電極２０を積層した電極組立体１２は、曲げ部３５，３６同士が積層方向で重なった曲げ積層部Ｈ１が設けられた状態となる。電極組立体１２は、正極電極１９及び負極電極２０が複数の曲げ部３５，３６を有することにより、複数の曲げ積層部Ｈ１が設けられる。そして、電極組立体１２において複数の曲げ積層部Ｈ１は、曲げ積層部Ｈ１同士が重なっていない。また、一の曲げ積層部Ｈ１を構成する曲げ部３５，３６の延設方向と、他の曲げ積層部Ｈ１を構成する曲げ部３５，３６の延設方向とが異なっている。

以下、本実施形態の作用を説明する。
図８に示すように、正極電極１９と負極電極２０を積層した際には、正極電極１９の曲げ部３５と負極電極２０の曲げ部３６が積層方向において重なり合う。したがって、例えば、負極電極２０に正極電極１９を積層する場合、正極電極１９は、その曲げ部３５が負極電極２０の曲げ部３６に重なり合うことで、電極自体の横方向への移動が規制される。例えば、正極電極１９が横方向Ｙ１に移動しようとした場合、正極電極１９の曲げ部３５は、当該曲げ部３５に重なり合う負極電極２０の曲げ部３６に引っ掛かる。これにより、正極電極１９は、曲げ部３５，３６同士の重なりにより、横方向Ｙ１への移動が規制される。

一方、曲げ部３５，３６が積層方向で重なった曲げ積層部Ｈ１が設けられた状態の電極組立体１２は、ケース１１へ挿入する場合、その挿入時に電極組立体１２の積層方向から荷重を受ける。このため、曲げ積層部Ｈ１を構成する各曲げ部３５，３６は、電極組立体１２の収容時に受ける荷重の作用により、曲げ方向とは反対方向に戻る。これにより、各曲げ部３５，３６の曲げ状態が緩和される。つまり、各曲げ部３５，３６は、電極組立体１２をケース１１に収容した拘束状態において、電極組立体１２をケース１１の外に出した解放状態に比して曲率が小さくなる。具体的に言えば、円弧状の曲げ部３５，３６の曲げ状態が緩和されて、電極の面が平らな面となるように戻る。

そして、ケース１１内に収容されている電極組立体１２では、曲げ積層部Ｈ１を構成する各曲げ部３５，３６が曲げられた状態に戻ろうとする応力が働いている。このため、積層時における正極電極１９の曲げ部３５と負極電極２０の曲げ部３６が重なり合った状態が維持される。したがって、電極組立体１２の収容後においても、例えば、正極電極１９が負極電極２０に対して移動しようとする場合、正極電極１９の曲げ部３５が負極電極２０の曲げ部３６に引っ掛かり、移動が規制される。なお、各曲げ部３５，３６は、第１の実施形態で説明したように、金属箔３２から電極３４を打ち抜く際に、打ち抜きと同時にプレス成形することで設けられる。

したがって、本実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）〜（３）と同様の効果を有する。なお、本実施形態において上記（１）〜（３）の効果は、正極電極１９及び負極電極２０に曲げ部３５，３６を設けることによって生じ得る。

（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態を、図９及び図１０にしたがって説明する。
図９及び図１０に示すように、本実施形態の正極電極１９には、正極電極１９と負極電極２０の積層方向において相反する方向（図中の曲げ方向Ｘ１と曲げ方向Ｘ２）に曲げられる２つの曲げ部３７，３８が設けられている。この曲げ部３７，３８によって正極電極１９の面上には、折り目となる曲げ線Ｌ３，Ｌ４が位置する。また、曲げ部３７，３８は、正極電極１９の面上において曲げ部３７，３８同士が重ならないように設けられている。本実施形態では、曲げ部３７が積層方向の一方に曲げられる第１曲げ部となり、曲げ部３８が積層方向の他方に曲げられる第２曲げ部となる。

また、曲げ部３７，３８は、曲げ線Ｌ３と曲げ線Ｌ４が正極電極１９の面上において交差しないように設けられている。そして、各曲げ線Ｌ３，Ｌ４は、その延設方向が異なっている。このため、曲げ線Ｌ３，Ｌ４は、正極電極１９の面上においては交差しないが、図中に一点鎖線で示すように正極電極１９の面の外に延長させると、その面の外において交差する。また、曲げ部３７，３８は、各曲げ線Ｌ３，Ｌ４が正極電極１９において対向する２辺を跨ぐように設けられている。また、各曲げ部３７，３８は、曲げ角度βで、緩やかに湾曲するように曲げられている。曲げ角度βは、正極電極１９を曲げ方向Ｘ１，Ｘ２に曲げた時の曲げ量を示す。

また、負極電極２０は、正極電極１９と同様に、正極電極１９と負極電極２０の積層方向において相反する方向に曲げられる２つの曲げ部３９，４０が設けられている。この曲げ部３９，４０によって負極電極２０の面上には、折り目となる曲げ線が位置する。これらの曲げ部３９，４０は、正極電極１９の曲げ部３７，３８と同様に、負極電極２０の面上において曲げ部３９，４０同士が重ならないように設けられている。本実施形態では、曲げ部３９が積層方向の一方に曲げられる第１曲げ部となり、曲げ部４０が積層方向の他方に曲げられる第２曲げ部となる。また、曲げ部３９，４０は、各曲げ線が負極電極２０の面上において交差しないように設けられているとともに、各曲げ線は、その延設方向が異なっている。なお、曲げ部３９，４０は、正極電極１９を積層した時に各曲げ線が、正極電極１９の曲げ部３７，３８の曲げ線Ｌ３，Ｌ４と重なり合うように設けられている。

そして、必要枚数の正極電極１９及び負極電極２０を積層した電極組立体１２は、曲げ部３７と曲げ部３９が重なり合うことで、第１曲げ部となる曲げ部３７，３９同士が積層方向で重なった第１曲げ積層部Ｈ２を有する。また、電極組立体１２は、第２曲げ部となる曲げ部３８，４０が重なり合うことで、第２曲げ部となる曲げ部３８，４０同士が積層方向で重なった第２曲げ積層部Ｈ３を有する。そして、電極組立体１２では、第１，第２曲げ積層部Ｈ２，Ｈ３同士が重なっていない。また、第１曲げ積層部Ｈ２を構成する曲げ部３７，３９の延設方向と、第２曲げ積層部Ｈ３を構成する曲げ部３８，４０の延設方向とが異なっている。

以下、本実施形態の作用を説明する。
図１０に示すように、正極電極１９と負極電極２０を積層した際には、正極電極１９の曲げ部３７，３８と負極電極２０の曲げ部３９，４０が積層方向においてそれぞれ重なり合う。したがって、例えば、負極電極２０に正極電極１９を積層する場合、正極電極１９は、その曲げ部３７，３８が負極電極２０の曲げ部３９，４０にそれぞれ重なり合うことで、電極自体の縦横方向への移動が規制される。例えば、正極電極１９が横方向Ｙ１に移動しようとした場合、正極電極１９の曲げ部３７は、当該曲げ部３７に重なり合う負極電極２０の曲げ部３９に引っ掛かる一方、正極電極１９の曲げ部３８は、当該曲げ部３８に重なり合う負極電極２０の曲げ部４０に引っ掛かる。また、例えば、正極電極１９が縦方向Ｙ２に移動しようとした場合、正極電極１９の曲げ部３７は、当該曲げ部３７に重なり合う負極電極２０の曲げ部３９に引っ掛かる一方、正極電極１９の曲げ部３８は、当該曲げ部３８に重なり合う負極電極２０の曲げ部４０に引っ掛かる。これにより、正極電極１９は、曲げ部３７，３８と負極電極２０の曲げ部３９，４０との重なりにより、横方向Ｙ１及び縦方向Ｙ２への移動が規制される。

一方、曲げ部３７，３９が積層方向で重なった第１曲げ積層部Ｈ２、及び曲げ部３８，４０が積層方向で重なった第２曲げ積層部Ｈ３が設けられた状態の電極組立体１２は、ケース１１へ挿入する場合、その挿入時に電極組立体１２の積層方向から荷重を受ける。このため、第１曲げ積層部Ｈ２を構成する曲げ部３７，３９、及び第２曲げ積層部Ｈ３を構成する曲げ部３８，４０は、電極組立体１２の収容時に受ける荷重の作用により、曲げ方向Ｘ１，Ｘ２とは反対方向に戻る。これにより、各曲げ部３７〜４０の曲げ状態が緩和される。つまり、各曲げ部３７〜４０は、電極組立体１２をケース１１に収容した拘束状態において、電極組立体１２をケース１１の外に出した解放状態に比して曲げ角度βが小さくなる。具体的に言えば、曲げ角度βが「０度」に近い状態に戻る。なお、曲げ角度が「０度」の状態とは、曲げ部３７〜４０が曲げられていない電極の面と平らな面を形成している状態に戻ることである。

そして、ケース１１内に収容されている電極組立体１２では、第１曲げ積層部Ｈ２、及び第２曲げ積層部Ｈ３を構成する各曲げ部３７〜４０が曲げられた状態に戻ろうとする応力が働いている。このため、積層時における正極電極１９の曲げ部３７，３８と負極電極２０の曲げ部３９，４０が重なり合った状態が維持される。したがって、電極組立体１２の収容後においても、例えば、正極電極１９が負極電極２０に対して移動しようとする場合、正極電極１９の曲げ部３７，３８が負極電極２０の曲げ部３９，４０に引っ掛かり、移動が規制される。なお、各曲げ部３７〜４０は、第１の実施形態で説明したように、金属箔３２から電極３４を打ち抜く際に、打ち抜きと同時にプレス成形することで設けられる。

したがって、本実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）〜（４）に加えて、以下に示す効果を得ることができる。なお、本実施形態において上記（１）〜（４）の効果は、正極電極１９及び負極電極２０に曲げ部３７〜４０を設けることによって生じ得る。

（６）積層方向に相反する方向に曲げられる曲げ部３７〜４０を設けることで、簡単な構成で、電極の移動を規制し、積層ずれを抑制し得る。また、正極電極１９と負極電極２０を積層する工程も行い易くなる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図１１に示すように、正極電極１９と負極電極２０の大きさが異なる場合は、次に説明するように正極電極１９と負極電極２０のそれぞれに曲げ部３０，３１を設ける。つまり、正極電極１９と負極電極２０を積層した時に、負極電極２０の曲げ部３１の折り目となる曲げ線Ｌ２と正極電極１９の曲げ部３０の折り目となる曲げ線Ｌ１とが積層方向で重なるように曲げ部３０，３１を設ける。この場合は、図１１に示すように、正極電極１９の曲げ部３０の面積と負極電極２０の曲げ部３１の面積は異なる。

○ 各曲げ部３０，３１，３７〜４０の曲げ角度や、曲げ部３５，３６の曲率は、適宜変更することができる。
○ 各曲げ部３０，３１，３５〜４０は、電極の打ち抜き後、別工程で設けても良い。

○ 正極電極１９と負極電極２０の間に介在されるセパレータ２１については、曲げ部３０，３１，３５〜４０を設けても良いし、設けなくても良い。詳述すると、セパレータ２１の材質、及び電極組立体１２を拘束する時の圧力によっては、セパレータ２１に曲げ部が形成される場合と形成されない場合の両方があり得る。また、拘束状態から解放状態に戻した時にも、曲げ部が緩和されるが、形成されたままの場合と曲げ部が完全に消滅されている場合の両方があり得る。

○ 正極電極１９及び負極電極２０は、長方形状でも良いし、正方形状でも良い。
○ 二次電池１０は、車両として自動車に搭載しても良いし、産業用車両に搭載しても良い。また、定置用の蓄電装置に適用しても良い。

○ 本実施形態の構成を、電気二重層キャパシタ等の他の蓄電装置に適用しても良い。
○ 二次電池１０は、リチウムイオン二次電池に限らず、他の二次電池であっても良い。要は、正極活物質層と負極活物質層との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであれば良い。

○ 電極組立体１２をケース１１に収容する際、電極組立体１２をプレス成形するなどして、曲げ部３０，３１，３５〜４０を平らな状態に戻しても良い。
○ 第２の実施形態において、電極の面の一部を波型に成形し、その一部に曲げ部３５，３６を設けても良い。また、曲げ部３５，３６は、縦方向Ｙ２に並設させても良い。また、横方向Ｙ１に並設される曲げ部３５，３６と、縦方向Ｙ２に並設される曲げ部３５，３６を混在させても良い。こうすることで、電極の縦横方向への移動を規制することができる。

１０…二次電池、１１…ケース、１２…電極組立体、１９…正極電極、２０…負極電極、２１…セパレータ、３０，３１，３５〜４０…曲げ部、Ｌ１〜Ｌ４…曲げ線、α，β…曲げ角度、Ｈ１…曲げ積層部、Ｈ２…第１曲げ積層部、Ｈ３…第２曲げ積層部。

Claims (6)

1. 正極電極と負極電極との間にセパレータを介在させてこれらを積層した電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースと、を備えた蓄電装置において、
   前記正極電極と前記負極電極は、それぞれの面上で前記電極組立体の積層方向に曲げられた曲げ部を有し、
   前記電極組立体には、前記曲げ部同士が前記電極組立体の積層方向で重なった曲げ積層部を有し、
   前記曲げ部のそれぞれは、前記電極組立体を前記ケースに収容した拘束状態において、前記電極組立体を前記ケース外に出した解放状態に比して曲率又は曲げ角度が小さくなることを特徴とする蓄電装置。
2. 前記電極組立体は、前記曲げ積層部を複数有し、前記曲げ積層部同士が重ならない請求項１に記載の蓄電装置。
3. 一の前記曲げ積層部を構成する前記曲げ部の延設方向と、他の前記曲げ積層部を構成する前記曲げ部との延設方向とが異なっている請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記曲げ部は、前記正極電極、及び前記負極電極における隣り合う２辺を通り、かつ少なくとも４つ有する請求項３に記載の蓄電装置。
5. 前記曲げ部は、前記積層方向の一方に曲げられる第１曲げ部と前記積層方向の他方に曲げられる第２曲げ部とを含み、
   前記曲げ積層部は、前記第１曲げ部同士により構成された第１曲げ積層部と、前記第２曲げ部同士により構成された第２曲げ積層部とを含む請求項２又は請求項３に記載の蓄電装置。
6. 前記蓄電装置は、二次電池である請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の蓄電装置。