JP5880275B2 - 蓄電装置、及び二次電池 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電装置、及び二次電池に関する。

従来から、蓄電装置の一種である二次電池としては、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池などがよく知られている。例えばリチウムイオン二次電池は、金属箔（金属薄板）の表面に活物質層を形成したシート状の正極及び負極を、間に多孔質のセパレータを挟んだ状態で積層又は捲回して電極体を形成するとともに、当該電極体をケースに収容した構成とされている（例えば特許文献１）。

特許文献１では、溶融特性（熱的機械的特性）が異なる２種類のセパレータを用いて電極体を構成している。このため、特許文献１では、ケース内部の温度が上昇した場合に、熱的機械的特性の低いセパレータにおいてシャットダウンを生じさせる一方で、熱的機械的特性の高いセパレータによって電極間における電池反応を持続させ、電極をなす正極及び負極の充電状態を低下させることにより、自己発熱を抑制して熱安定性を向上させている。ここで「シャットダウン」とは、セパレータを構成する材料が溶融（軟化）することにより当該セパレータの空孔（微細な連通孔）が閉塞し、電極間におけるイオンの通過を阻止することである。

特開２００２−２５５２６号公報

一般に、電極体を収容するケースは、一面に開口部を有して箱状をなす本体部材と、当該本体部材の開口部を覆う蓋部材とから構成されるとともに、本体部材と蓋部材との接合には、レーザ溶接やアーク溶接などといった溶接が用いられている。蓋部材と本体部材とを溶接する場合には、本体部材と蓋部材との溶接部が加熱されることから、溶接による熱が本体部材に収容された電極体に伝達されるとともに、当該電極体の温度が部分的にセパレータの融点に達する虞がある。そして、溶接時において、電極体の温度がセパレータの融点に達した場合には、電極体を構成するセパレータが溶融したり、当該溶融に伴って前述のシャットダウンが発生したりする可能性がある。

この発明は、上記従来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、ケースの溶接時にセパレータが溶融することを抑制できる蓄電装置、及び二次電池を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、正極活物質を含む正極活物質層を有する正極、負極活物質を含む負極活物質層を有する負極、及びこれら正極及び負極の間に多孔質のセパレータを介装してなるセパレータ層を含み、前記正極及び前記負極が前記セパレータ層を間に挟んだ状態で積層されている電極体と、電解質と、前記電極体及び前記電解質を収容するケースとを有する蓄電装置であって、前記ケースは、底壁の周縁部から側壁が延出して一面に開口部を有する箱状をなす本体部材と、前記本体部材に溶接された状態で前記開口部を覆う蓋部材とを含み、前記電極体は、前記正極及び負極の積層方向と、前記側壁の延出方向とを一致させた状態で前記ケースに収容されており、前記セパレータは、第１セパレータと、前記第１セパレータを構成する材料の融点より高い温度の融点又は熱分解温度を有する材料からなる第２セパレータとを含み、前記第１セパレータは、所定温度に到達すると空孔が閉塞してイオンの通過の一部または全部を遮断する遮断層を含み、前記電極体はそれぞれ複数の前記正極及び前記負極を積層して構成されており、前記セパレータ層のうち、前記最も蓋部材側に形成されたセパレータ層から特定のセパレータ層までのセパレータ層は何れも前記第２セパレータからなり、前記特定のセパレータ層よりも前記底壁側に形成された他のセパレータ層は何れも前記第１セパレータからなることを要旨とする。

これによれば、ケースは一面に開口部を有する箱状の本体部材、及び当該本体部材と溶接されて開口部を覆う蓋部材を含んで形成されるとともに、電極体は当該電極体において積層された正極及び負極の積層方向と本体部材における側壁の延出方向とを一致させた状態でケースに収容されている。そして、正極と負極との間に第１，第２セパレータの何れかが介装されてなるセパレータ層のうち、少なくとも最も蓋部材側に形成されるセパレータ層は、第１セパレータを構成する材料の融点より高い温度の融点又は熱分解温度を有する材料からなる第２セパレータから形成されている。このため、ケースの本体部材と蓋部材とを溶接する場合であっても、最も蓋部材側に形成されるセパレータ層が第１セパレータからなる場合と比較して、ケースの溶接時にセパレータが溶融することを抑制できる。

また、第１セパレータは、電極体の温度が遮断層の融点に達した場合、遮断層の空孔が閉塞してイオンの通過を遮断し、蓄電装置の内部抵抗を高める所謂シャットダウン機能を発揮する。このため、蓄電装置としての使用時において、電極体の温度が上昇した場合であっても、第１セパレータからなるセパレータ層によって蓄電装置の内部抵抗を高めることができる。そして、少なくとも最も蓋部材側のセパレータ層を、第１セパレータではなく第２セパレータにより形成していることから、ケースの溶接時において、遮断層を有する第１セパレータの温度が上昇することにより、遮断層の空孔が閉塞されてしまうことを好適に抑制できる。

また、正極及び負極を積層した電極体において、特定のセパレータ層よりも本体部材の底壁側に配置される他のセパレータ層は、何れも前述のシャットダウン機能を有する第１セパレータからなる。このため、蓄電装置としての使用時において、電極体の温度が上昇した場合であっても、特定のセパレータ層よりも底壁側に形成されたセパレータ層（第１セパレータ）によって、蓄電装置の内部抵抗を好適に高めることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の蓄電装置の構造を備える二次電池であることを要旨とする。したがって、この発明の二次電池は、請求項１に記載の発明の効果を有する。

本発明によれば、ケースの溶接時にセパレータが溶融することを抑制できる。

リチウムイオン二次電池を模式的に示す斜視図。 （ａ）は、分解した電極体を模式的に示す斜視図、（ｂ）は、第１セパレータの端面を模式的に示す部分拡大図、（ｃ）は、第２セパレータの端面を模式的に示す部分拡大図。 図１に示すＡ−Ａ線断面図。 別の実施形態における分解した電極体を模式的に示す斜視図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
図１に示すように、蓄電装置としてのリチウムイオン二次電池（以下、単に「二次電池」と示す）１１は、全体として扁平な略直方体状（直方体状）をなすケース１３を備えている。以下の説明では、矢印Ｙ１に示すケース１３の長手方向を左右方向と示し、矢印Ｙ２に示すケース１３の高さ方向を上下方向と示し、図３で矢印Ｙ３に示すケース１３の短手方向を前後方向と示す。

ケース１３は、矩形の平板状をなす底壁１４ａと、当該底壁１４ａを囲う４つの各縁部（周縁部）からそれぞれ前方へ向かって直角に延出形成された４つの側壁１４ｂとからなり、全体として一面に開口部１４ｃを有する扁平な四角箱状（有底筒状）をなす本体部材１４を備えている。本体部材１４は、金属材料（例えばステンレスやアルミニウムなど）から形成されている。また、各側壁１４ｂにおける先端部の内側には、開口部１４ｃの全周にわたって階段状をなす段部１４ｄが形成されている。

また、側壁１４ｂのうち１つの側壁１４ｂ（本実施形態では上側に配置される側壁１４ｂ）には、当該側壁１４ｂを肉厚方向（上下方向）に貫通する略円柱状をなし、一端がケース１３の外側に突出する正極端子１５、及び負極端子１６が形成されている。本実施形態の正極端子１５及び負極端子１６は、金属材料からなるとともに、ケース１３（本体部材１４）からそれぞれ絶縁された状態で固定されている。本実施形態の二次電池１１では、外部端子となる正極端子１５及び負極端子１６を介して充電及び放電がなされる。

また、ケース１３は、本体部材１４に組み付けられ、本体部材１４の開口部１４ｃを覆って密閉する矩形の平板状に形成された蓋部材１７を備えている。蓋部材１７は、金属材料（例えばステンレスやアルミニウムなど）から形成されている。また蓋部材１７は、本体部材１４において、側壁１４ｂの先端に形成された段部１４ｄに嵌め込まれた状態で、その周縁部の全周にわたって例えばレーザ溶接などによって溶接され、本体部材１４と相互に固定されている。

そして、本体部材１４と蓋部材１７との間には、直方体状をなす収容空間Ｓａが形成されている。このケース１３内に形成される収容空間Ｓａには、正極としての正極シート２１、負極としての負極シート３１、及びこれら正極シート２１と負極シート３１との間にセパレータを介装してなるセパレータ層１８を含み、正極シート２１及び負極シート３１が間にセパレータ層１８を挟んだ状態で積層された電極体１９が収容されている。電極体１９は、全体として上下方向及び左右方向に扁平な直方体状をなしている。

図２に示すように、正極シート２１は、矩形のシート状をなす正極金属箔２２を備えている。正極金属箔２２は、例えばアルミニウムからなる。正極金属箔２２の両表面（前面及び後面）には、正極金属箔２２の１辺となる上縁部２３から左右方向の全幅にわたって一定幅で設定された未塗工部としての非塗布領域２４ａを除き、その全面に正極活物質を含む活物質合剤が塗布されて正極活物質層２４（塗布領域２４ｂ）が形成されている。

また、正極シート２１は、正極金属箔２２の上縁部２３から上方へ向かって延出形成された四角形をなす正極リード部２５を備えている。本実施形態の正極リード部２５は、正極シート２１において正極金属箔２２と一体に形成されている。また、正極リード部２５は、上縁部２３における左右方向の左側に形成されている。そして、正極リード部２５の両表面は、正極活物質層２４が形成されておらず、非塗布領域２４ａの一部を構成する。

また、負極シート３１は、矩形のシート状をなす負極金属箔３２を備えている。負極金属箔３２は、例えば銅からなる。負極金属箔３２の両表面（前面及び後面）には、負極金属箔３２の１辺となる上縁部３３から左右方向の全幅にわたって一定幅で設定された未塗工部としての非塗布領域３４ａを除き、その全面に負極活物質を含む活物質合剤が塗布され、負極活物質層３４（塗布領域３４ｂ）が形成されている。

また、負極シート３１は、負極金属箔３２の上縁部３３から上方へ向かって延出形成された四角形をなす負極リード部３５を備えている。本実施形態の負極リード部３５は、負極シート３１において負極金属箔３２と一体に形成されている。また、負極リード部３５は、上縁部３３における左右方向の右側に形成されている。そして、負極リード部３５の両表面は、負極活物質層３４が形成されておらず、非塗布領域３４ａの一部を構成する。

また、セパレータ層１８は、絶縁性を有する樹脂材料からなり、極めて微細な空孔構造を有する多孔質のセパレータを正極シート２１及び正極金属箔２２の間に介装させて形成されている。本実施形態では、セパレータ層１８を構成するセパレータとして、第１セパレータ１８ａ、及び当該第１セパレータとは異なる樹脂材料から形成された第２セパレータ１８ｂが用いられている。なお、この第１セパレータ１８ａ及び第２セパレータ１８ｂについては、後に詳しく説明する。

そして、電極体１９は、正極シート２１及び負極シート３１の間に第１セパレータ１８ａ又は第２セパレータ１８ｂ（セパレータ層１８）を挟んだ状態で、正極シート２１及び負極シート３１を前後方向（厚さ方向）に交互に積層して形成されている。本実施形態の電極体１９は、複数枚（例えば８０枚）の正極シート２１と、複数枚（例えば８１枚）の負極シート３１を積層して形成される。

本実施形態では、矢印Ｙ１に示す左右方向、及びＹ２に示す上下方向が正極シート２１、負極シート３１、及びセパレータ層１８の面に沿った方向となり、矢印Ｙ３に示す前後方向が電極体１９における正極シート２１、負極シート３１、及びセパレータ層１８の積層方向となる。

そして、図１に示すように、電極体１９の上縁部において、左右方向の中央より左側には、正極リード部２５がセパレータ層１８を介装させない状態で前記積層方向に積層された正極集電部（正極リード群）２８が形成されている。また、電極体１９の上縁部において左右方向の中央より右側には、負極リード部３５がセパレータ層１８を介装させない状態で前記積層方向に積層された負極集電部（負極リード群）３８が形成されている。

また、図３に示すように、電極体１９では、その積層方向の両端に負極シート３１が配置されている。なお本実施形態において、各正極シート２１の正極金属箔２２は、各負極シート３１の負極金属箔３２よりも小さく形成されているとともに、電極体１９における積層方向から見た場合において、各正極シート２１の塗布領域２４ｂは、負極シート３１の塗布領域３４ｂに内包されている。

本実施形態の電極体１９は、絶縁性フィルムからなる絶縁袋１３ａに覆われた状態で収容空間Ｓａ（本体部材１４）に収容されている。絶縁袋１３ａをなす絶縁性フィルム（材料）は、第１セパレータ１８ａを形成する材料の融点より高い温度の融点、又は熱分解温度を有する材料から形成されている。

また、電極体１９は、当該電極体１９をなす正極シート２１及び負極シート３１の積層方向と、側壁１４ｂの延出方向とを一致させた状態でケース１３（本体部材１４）に収容されている。即ち電極体１９は、本体部材１４に対する電極体１９の挿入方向（開口部１４ｃから底壁１４ａへ向かう方向）と、電極体１９における積層方向とを一致させた状態で本体部材１４に収容されている。

そして、ケース１３内において電極体１９は、間に絶縁袋１３ａを挟んだ状態で、その積層方向における端面が蓋部材１７の内側面、及び本体部材１４における底壁１４ａの内側面とそれぞれ対向させた状態で配置されている。また、電極体１９において蓋部材１７側に配置される端面（前面）、絶縁袋１３ａ、及び蓋部材１７の内側面は、相互に面接触している一方で、電極体１９において底壁１４ａ側に配置される端面（後面）、絶縁袋１３ａ、及び底壁１４ａの内側面は、相互に面接触している。

また、図１に示すように、正極集電部２８（正極リード部２５）は、四角形の平板状をなす集電部材としての正極集電端子４０の一端に対し、例えば抵抗溶接などにより接合され、電気的に接続されている。また、正極集電端子４０の他端は、ケース１３の収容空間Ｓａに突出する正極端子１５の他端側に連結され、電気的に接続されている。

負極集電部３８（負極リード部３５）は、四角形の平板状をなす集電部材としての負極集電端子４１の一端に対し、例えば抵抗溶接などにより接合され、電気的に接続されている。また、負極集電端子４１の他端は、ケース１３の収容空間Ｓａに突出する負極端子１６の他端側に連結され、電気的に接続されている。そして、ケース１３（収容空間Ｓａ）内には、電解質（電解液）が充填されている。

次に、電極体１９を構成する第１セパレータ１８ａ及び第２セパレータ１８ｂについて詳しく説明する。
図２（ｂ）に示すように、第１セパレータ１８ａは、ポリプロピレンからなる多孔質の基材層Ｌａを、ポリエチレンからなる多孔質の細孔層Ｌｂで挟むように積層した多層構造（本実施形態では３層構造）とされている。ポリプロピレンの融点は、１６０℃〜１７０℃であり、ポリエチレンの融点は、１３０℃〜１４０℃である。

第１セパレータ１８ａでは、温度が細孔層Ｌｂを構成するポリエチレンの融点（所定温度）に達すると、当該細孔層Ｌｂをなすポリエチレンが溶融（軟化）して空孔構造が崩壊し、細孔層Ｌｂに形成された空孔（微細な連通孔）が閉塞される。これにより、第１セパレータ１８ａは、正極シート２１と負極シート３１との間のイオンの通過の一部又は全部を阻止（遮断）して二次電池１１の内部抵抗を高め、二次電池１１の温度上昇を抑制するようになっている（所謂「シャットダウン機能」）。このように、本実施形態では、第１セパレータ１８ａをなす細孔層Ｌｂが遮断層として機能することにより、セパレータ層１８は、シャットダウン機能を有する。以下の説明では、セパレータ層１８の細孔層Ｌｂを構成するポリエチレンの融点を特にシャットダウン温度と示す。

また、図２（ｃ）に示すように、第２セパレータ１８ｂは、融点を有さず且つ第１セパレータ１８ａを構成する材料（本実施形態ではポリプロピレン及びポリエチレン）よりも高い温度の熱分解温度を有するアラミド樹脂から形成されている。なお、第２セパレータ１８ｂは単層構造をなしている。このアラミド樹脂は、ポリプロピレンやポリエチレンと比較して高い耐熱性を有する樹脂材料であり、その熱分解温度は４００℃〜５００℃である。

このため、第２セパレータ１８ｂは、前述したシャットダウン機能を有さないとともに、第１セパレータ１８ａの融点を超える温度下であっても安定であり、空孔構造の崩壊が少ない。また、第２セパレータ１８ｂは、アラミド樹脂が融点を有していないことから、アラミド樹脂の熱分解温度より低く且つシャットダウン温度より高い温度（例えば２００℃）の環境下において殆ど収縮しない。

そして、図３に示すように、電極体１９におけるセパレータ層１８のうち、最も蓋部材１７側に形成されたセパレータ層１８から、特定のセパレータ層（本実施形態では４層目）までの各セパレータ層１８は、何れも第２セパレータ１８ｂで形成されている。そして、上記特定のセパレータ層よりも本体部材１４における底壁１４ａ側に形成された他のセパレータ層１８は、何れも第１セパレータ１８ａで形成されてなる。特定のセパレータ層とは、本体部材１４と蓋部材１７とを溶接する際の熱により、第１セパレータ１８ａではシャットダウンしてしまう可能性があるセパレータ層１８であり、溶接条件や設計等によって適宜判断される。

次に、上記のように構成した二次電池１１の作用の作用を説明する。
本実施形態のケース１３は、一面に開口部１４ｃを有する箱状の本体部材１４、及び当該本体部材１４と溶接されて開口部１４ｃを覆う蓋部材１７を含んで形成されるとともに、電極体１９は正極シート２１及び負極シート３１の積層方向と側壁１４ｂの延出方向とを一致させた状態でケース１３に収容されている。

そして、正極シート２１と負極シート３１との間に形成されたセパレータ層１８のうち、最も蓋部材１７側に形成されたセパレータ層１８から特定のセパレータ層（本実施形態では４層目）までの各セパレータ層１８は、何れも第２セパレータ１８ｂから形成されている。前述のように、第２セパレータ１８ｂは、融点を有さず且つ第１セパレータ１８ａを構成する樹脂材料よりも高い温度の熱分解温度を有するアラミド樹脂から形成されている。

ここで、図３において矢印Ｙ４に示すように、本体部材１４と蓋部材１７との溶接（接合）は、蓋部材１７の周縁部に沿って溶接加工用のレーザ光を照射することにより、蓋部材１７及び本体部材１４を溶融させて行うことができる。このとき、蓋部材１７の周縁部にレーザ光が照射されることで、レーザ光の照射部位における温度が急激に上昇される。そして、矢印Ｙ５に示すように、レーザ光の照射部位で発生した熱は、蓋部材１７を介して電極体１９に伝達される。

しかしながら、本実施形態において、最も蓋部材１７側に形成されたセパレータ層１８は、第２セパレータ１８ｂから形成されている。このため、ケース１３の本体部材１４と蓋部材１７とを溶接する場合であっても、最も蓋部材１７側に形成されるセパレータ層１８が第１セパレータ１８ａからなる場合と比較して、ケース１３の溶接時にセパレータが溶融することを抑制できる。

さらに、本実施形態では、最も蓋部材１７側に形成されたセパレータ層１８から、特定のセパレータ層（本実施形態では４層目）までの各セパレータ層１８を全て第２セパレータ１８ｂにより形成している。このため、最も蓋部材１７側に形成されたセパレータ層１８のみを第２セパレータ１８ｂとする構成と比較して、より確実にセパレータ層１８を構成するセパレータの溶融を抑制できる。

また、本実施形態の第２セパレータ１８ｂは、高温でも殆ど収縮しないことから、溶接による熱が伝達されても容易に収縮せず、負極シート３１と正極シート２１との絶縁性を好適に保つことができる。

また、本実施形態において、前記特定のセパレータ層よりも本体部材１４における底壁１４ａ側に形成された他のセパレータ層１８は、何れもシャットダウン機能を有する第１セパレータ１８ａからなる。このため、二次電池１１としての使用時において、電極体１９の温度が上昇した場合であっても、特定のセパレータ層よりも底壁１４ａ側に形成されたセパレータ層１８（第１セパレータ１８ａ）によって二次電池１１の内部抵抗を好適に高めることができる。

そして、本実施形態では、セパレータ層１８の一部に第１セパレータ１８ａを用いる場合であっても、蓋部材１７側に形成されたセパレータ層１８を第２セパレータ１８ｂにより形成することにより、ケース１３の溶接時に第１セパレータ１８ａの温度が上昇し、細孔層Ｌｂの空孔が閉塞されてしまうことを好適に抑制できる。即ち、本体部材１４と蓋部材１７とを溶接する際に、第１セパレータ１８ａのシャットダウン機能が働いてしまうことを好適に抑制できる。

また、上記のように構成された二次電池１１は種々の用途に使用されるが、例えば、車両に搭載されて、走行用モータの電源として使用される。
したがって、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。

（１）ケース１３は、開口部１４ｃを有する本体部材１４、及び本体部材１４と溶接される蓋部材１７を含んで形成されるとともに、電極体１９は、正極シート２１及び負極シート３１の積層方向と本体部材１４における側壁１４ｂの延出方向とを一致させた状態でケース１３に収容されている。そして、電極体１９を構成するセパレータ層１８のうち、最も蓋部材１７側に形成されるセパレータ層１８は、第１セパレータ１８ａを構成する材料の融点より高い温度の熱分解温度を有する第２セパレータ１８ｂからなる。このため、ケース１３の本体部材１４と蓋部材１７とを溶接する場合であっても、最も蓋部材１７側に形成されるセパレータ層１８が第１セパレータ１８ａからなる場合と比較して、セパレータ層１８をなすセパレータが溶融することを抑制できる。

（２）第１セパレータ１８ａは、電極体１９の温度が細孔層Ｌｂの融点に達した場合、当該細孔層Ｌｂの空孔が閉塞してイオンの通過を遮断し、二次電池１１の内部抵抗を高めてシャットダウン機能を発揮する。このため、二次電池１１としての使用時において、電極体１９の温度が上昇した場合であっても、第１セパレータ１８ａからなるセパレータ層１８によって二次電池１１の内部抵抗を高めることができる。そして、少なくとも最も蓋部材１７側のセパレータ層１８を、第１セパレータ１８ａではなく第２セパレータ１８ｂにより形成していることから、ケース１３の溶接時においては、細孔層Ｌｂを有する第１セパレータ１８ａの温度が上昇することにより、細孔層Ｌｂの空孔が閉塞されてしまうことを好適に抑制できる。

（３）正極シート２１及び負極シート３１を積層した電極体１９において、特定のセパレータ層よりも本体部材１４の底壁１４ａ側に配置される他のセパレータ層１８は、前述のシャットダウン機能を有する第１セパレータ１８ａからなる。このため、二次電池１１としての使用時において、電極体１９の温度が上昇した場合であっても、特定のセパレータ層よりも底壁１４ａ側に形成されたセパレータ層１８（第１セパレータ１８ａ）によって二次電池１１の内部抵抗を好適に高めることができる。

（４）最も蓋部材１７側に形成されたセパレータ層１８から、特定のセパレータ層（本実施形態では４層目）までの各セパレータ層１８を全て第２セパレータ１８ｂにより形成している。このため、最も蓋部材１７側に形成されたセパレータ層１８のみを第２セパレータ１８ｂとする構成と比較して、より確実にセパレータ層１８を構成するセパレータの溶融を抑制できる。

（５）二次電池１１としてケース１３の溶接時にセパレータ層１８をなすセパレータが溶融することを抑制できる結果、二次電池１１としての内部抵抗が高くなることを抑制できる。このため、電気容量の低下に伴って二次電池１１の充電サイクルが短くなることを抑制できる。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 図４に示すように、電極体１９は、正極シート２１、負極シート３１、及びセパレータ１８ａ，１８ｂを帯状（長尺のシート状）に形成するとともに、これらを積層した状態で渦まき状に捲回してもよい。この場合、正極シート２１の上縁部２３には、正極シート２１の長さ方向において所定間隔で正極リード部２５を延出形成する一方で、負極シート３１の上縁部３３には、負極シート３１の長さ方向において所定間隔で負極リード部３５を延出形成する。

また、本別例では、第１セパレータ１８ａと第２セパレータ１８ｂとを長さ方向の途中で接続する（切り替える）とともに、捲回の始端側に第１セパレータ１８ａを配置する一方で捲回の終端側に第２セパレータ１８ｂを配置する。

そして、セパレータ１８ａ，１８ｂ、正極シート２１、及び負極シート３１を積層した状態で捲回することにより、電極体１９において上縁部の左側には、複数の正極リード部２５がセパレータ層１８を間に挟まない状態で積層された正極集電部２８が上方に向かって延出形成される。また、電極体１９において上縁部の右側には、複数の負極リード部３５がセパレータ層１８を間に挟まない状態で積層された負極集電部３８が形成される。そして、電極体１９において捲回軸線と直交する方向の外側には、正極シート２１と負極シート３１との間に第２セパレータ１８ｂからなるセパレータ層１８が形成される一方で、内側には、第１セパレータ１８ａからなるセパレータ層１８が形成される。このように形成された電極体１９をケース１３に収容することにより、電極体１９を構成するセパレータ層１８のうち、最も蓋部材１７側に形成されるセパレータ層１８を、第２セパレータ１８ｂからなるセパレータ層１８とすることができる。

○ 電極体１９を構成するセパレータ層１８のうち、最も蓋部材１７側に形成されるセパレータ層１８のみを第２セパレータ１８ｂから形成してもよい。また、特定のセパレータ層として、蓋部材１７側から２層目、或いは３層目や、５層目より底壁１４ａ側のセパレータ層を設定してもよい。また、特定のセパレータ層よりも底壁１４ａ側に配置されるセパレータ層１８の一部を、第２セパレータ１８ｂから形成してもよい。即ち、セパレータ層１８のうち、少なくとも最も蓋部材１７側に形成されるセパレータ層１８が第２セパレータ１８ｂから形成されておればよい。

○ ケース１３と電極体１９との絶縁のため、電極体１９における積層方向の両端に第１セパレータ１８ａ又は第２セパレータ１８ｂを配置してもよい。
○ 第１セパレータ１８ａは、細孔層Ｌｂのみからなる単層構造をなしていてもよい。同様に第２セパレータ１８ｂは、複層構造をなしていてもよい。

○ 第２セパレータ１８ｂは、融点を有し且つ第１セパレータ１８ａを構成する樹脂材料の融点よりも高い融点を有する材料から形成してもよい。
○ 第１セパレータ１８ａ及び第２セパレータ１８ｂの材質を変更してもよい。例えば、第２セパレータ１８ｂとしてガラス繊維からなるセパレータを用いてもよい。

○ ケース１３（本体部材１４及び蓋部材１７）は、例えばアーク溶接などを用いて溶接してもよい。
○ 正極金属箔２２としたが、二次電池１１における電気容量（電池容量）の低下や電池作製時に影響しない程度の厚みのある薄板であってもよい。負極金属箔３２についても同様に変更できる。

○ 電極体１９を構成する正極シート２１、及び負極シート３１の枚数は適宜変更してもよい。
○ ケース１３（本体部材１４）の形状は、円柱状や、左右方向に扁平な楕円柱状に形成してもよい。

○ 本発明は、蓄電装置としてのニッケル水素二次電池や、電気二重層キャパシタとして具体化してもよい。
上記実施形態及び別例（変形例）からは、以下の技術的思想を把握できる。

（イ）前記電極体において、前記特定のセパレータ層より前記底壁側には複数のセパレータ層が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の蓄電装置。

Ｌｂ…細孔層（遮断層）、１１…リチウムイオン二次電池（蓄電装置）、１３…ケース、１４…本体部材、１４ａ…底壁、１４ｂ…側壁、１４ｃ…開口部、１７…蓋部材、１８…セパレータ層、１８ａ…第１セパレータ、１８ｂ…第２セパレータ、１９…電極体、２１…正極シート（正極）、２４…正極活物質層、３１…負極シート（負極）、３４…負極活物質層。

Claims (2)

1. 正極活物質を含む正極活物質層を有する正極、負極活物質を含む負極活物質層を有する負極、及びこれら正極及び負極の間に多孔質のセパレータを介装してなるセパレータ層を含み、前記正極及び前記負極が前記セパレータ層を間に挟んだ状態で積層されている電極体と、電解質と、前記電極体及び前記電解質を収容するケースとを有する蓄電装置であって、
   前記ケースは、底壁の周縁部から側壁が延出して一面に開口部を有する箱状をなす本体部材と、前記本体部材に溶接された状態で前記開口部を覆う蓋部材とを含み、
   前記電極体は、前記正極及び負極の積層方向と、前記側壁の延出方向とを一致させた状態で前記ケースに収容されており、
   前記セパレータは、第１セパレータと、前記第１セパレータを構成する材料の融点より高い温度の融点又は熱分解温度を有する材料からなる第２セパレータとを含み、前記第１セパレータは、所定温度に到達すると空孔が閉塞してイオンの通過の一部または全部を遮断する遮断層を含み、
   前記電極体はそれぞれ複数の前記正極及び前記負極を積層して構成されており、
   前記セパレータ層のうち、前記最も蓋部材側に形成されたセパレータ層から特定のセパレータ層までのセパレータ層は何れも前記第２セパレータからなり、前記特定のセパレータ層よりも前記底壁側に形成された他のセパレータ層は何れも前記第１セパレータからなることを特徴とする蓄電装置。
2. 請求項１に記載の蓄電装置の構造を備える二次電池。