JP2013122888A - 電極体、二次電池、及び車両 - Google Patents

Abstract

【課題】活物質の塗布領域と非塗布領域との境界における応力を分散してクラックの発生を抑制できる電極体、二次電池、及び車両を提供すること。
【解決手段】導電性を有するシート状の金属箔２４ａ，２５ａに活物質２６を塗布してなる電極シート２４，２５が積層構造をなした電極体２１であって、各電極シート２４，２５の上端部Ｅには、活物質２６が塗布されていない非塗布領域２７が形成され、各電極シート２４，２５における非塗布領域２７が形成された上端部Ｅには、集電端子１７，１８が各別に接合される電極リード２４ｂ，２５ｂが延出形成され、非塗布領域２７と、活物質２６が塗布された塗布領域２８との境界２９は、各電極リード２４ｂ，２５ｂの延出方向に対して傾斜する傾斜区間２９ａ〜２９ｄを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、導電性を有するシート状の基材に活物質を塗布してなる電極シートが積層構造をなした電極体、電極体を備えた二次電池、及び二次電池を搭載した車両に関する。

従来から、二次電池としては、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知られている。このような二次電池は、例えば絶縁性を有するセパレータを介在させた状態で電極シートを捲回（積層）して電極体（電極群）を形成し、この電極体をケースに収納した構成とされている。そして、二次電池では、電極体の端部に延出形成された複数層の電極リード（電極タブ）を寄り合わせつつ、電極端子と電気的に接続された集電端子に接合している（例えば特許文献１）。

特開２００３−２４９４２３号公報

しかしながら、特許文献１の二次電池では、活物質の塗布領域における電極シートの剛性が非塗布領域と比較して高いことから、電極リードが塗布領域と非塗布領域との境界部分において折り曲げられた状態で集電端子に接合されるのが通常である。そして、このような二次電池では、充放電に伴って電極体の膨張及び収縮が生じた場合、各電極シートにおける上記境界部分と集電端子との相対位置が変化し、上記境界部分に応力（張力）が加わる。

このため、従来の二次電池では、電極体の膨張及び収縮に伴って発生する応力（張力）によって、活物質の塗布領域と非塗布領域との境界に微細なクラックが生じ、このクラックにより電極シートの導電性を低下させてしまう虞があった。

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、活物質の塗布領域と非塗布領域との境界における応力を分散してクラックの発生を抑制できる電極体、二次電池、及び車両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、導電性を有するシート状の基材に活物質を塗布してなる電極シートが積層構造をなした電極体であって、前記電極シートの少なくとも１辺には、前記活物質が塗布されていない非塗布領域が形成され、前記電極シートにおける前記非塗布領域が形成された１辺には、集電部材が接合されるタブ部が延出形成され、記非塗布領域と、前記活物質が塗布された塗布領域との境界線は、前記タブ部の延出方向に対して傾斜する傾斜部を含むことを要旨とする。

これによれば、活物質の塗布領域と非塗布領域との境界線には、タブ部の延出方向に対して傾斜する傾斜部を含んでいる。このため、活物質の塗布領域と非塗布領域との境界線に傾斜部を含まない従来の構成と比較して、上記境界線の全長が長くなることで、活物質の塗布領域と非塗布領域との境界における応力を分散してクラックの発生を抑制できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電極体において、前記タブ部は、前記タブ部の延出方向において、前記傾斜部の少なくとも一部と重なって設けられていることを要旨とする。

これによれば、タブ部は、タブ部の延出方向において、傾斜部の少なくとも一部と重なって設けられている。このため、充放電に伴って電極体が膨張及び収縮する場合であっても、塗布領域と非塗布領域との境界線がタブ部の延出方向と直交する方向に延びるように形成されている場合と比較して、活物質の塗布領域と非塗布領域との境界における応力を好適に分散し、クラックの発生をより抑制できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電極体において、前記傾斜部は曲線状をなしており、前記境界線は前記電極シートにおける前記非塗布領域が形成された１辺に沿って連続した波形状をなしていることを要旨とする。これによれば、傾斜部は曲線状をなしているとともに、境界線は非塗布領域が形成された１辺に沿って連続した波形状をなしていることから、応力が部分的に集中してしまうことをより確実に抑制することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電極体において、前記境界線は、前記傾斜部と、前記延出方向に対して直交する方向に延びる直線部を含んでいることを要旨とする。これによれば、境界線には、タブ部の延出方向に対して直交する方向に延びる直線部を含んでいることから、電極シートに活物質を塗布する作業を簡略化し、電極体を容易に製造することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電極体において、前記電極シートは、長尺のシート状をなすとともに捲回されて前記積層構造をなしており、前記電極シートには、複数の前記傾斜部が前記電極シートの捲回方向において所定間隔で設けられ、前記所定間隔は、複数の前記傾斜部が前記電極シートの積層方向において相互に一致する間隔であることを要旨とする。

これによれば、電極シートを捲回することで、容易に電極シートが積層構造をなした電極体を形成できるとともに、複数の傾斜部を電極シートの積層方向において相互に一致させることができる。このため、傾斜部が不規則に配置された構成と比較して、活物質の塗布領域と非塗布領域との境界における応力をさらに分散してクラックの発生を抑制できる。

請求項６に記載の発明は、二次電池において、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電極体を備えたことを要旨とする。これによれば、活物質の塗布領域と非塗布領域との境界における応力を分散してクラックの発生を抑制できる。したがって、クラックの発生による出力の低下を抑制し、二次電池の寿命が短くなってしまうことを抑制できる。

請求項７に記載の発明は、車両において、請求項６に記載の二次電池を搭載したことを要旨とする。これによれば、活物質の塗布領域と非塗布領域との境界における応力を分散してクラックの発生を抑制できる。したがって、クラックの発生による二次電池の出力低下を抑制し、二次電池の交換サイクルが短くなってしまうことを抑制できる。

本発明によれば、活物質の塗布領域と非塗布領域との境界における応力を分散してクラックの発生を抑制できる。

リチウムイオン二次電池を模式的に示す斜視図。 電極体を模式的に示す分解斜視図。 （ａ）は、正電極シートを模式的に示す正面図、（ｂ）は、負電極シートを模式的に示す正面図。 図１に示すＡ−Ａ線断面図。 第２の実施形態における電極体を模式的に示す斜視図。 第２の実施形態における正電極シート、負電極シート、及びセパレータを模式的に示す正面図。 （ａ）〜（ｄ）は、別の実施形態における電極体を模式的に示す正面図。

（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４にしたがって説明する。
図１に示すように、車両（例えば産業車両や乗用車両）に搭載される二次電池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）１０は、全体として扁平な略立方体状をなすケース１１を備えている。ケース１１は、有底筒状（本実施形態では四角筒状）に形成された本体部材１２、及び本体部材１２の開口部１２ａを覆う（密閉する）ように、本体部材１２に組み付けられる平板状（本実施形態では矩形平板状）をなす蓋部材１３から形成されている。本体部材１２、及び蓋部材１３は、何れも金属（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。以下、説明の便宜のため、図１で矢印Ｙ１に示すケース１１の長手方向を左右方向と示し、矢印Ｙ２で示すケース１１の短手方向（厚さ方向）を前後方向と示し、矢印Ｙ３に示すケース１１の高さ方向を上下方向と示す。

蓋部材１３には、蓋部材１３の上面から円柱状（略円柱状）をなす正極端子１５及び負極端子１６が上方に向かって突出するように設けられている。また、蓋部材１３の下面（内面）には、金属（例えばアルミニウム）からなり、正極端子１５と電気的に接続された集電端子１７の基端（一端）が固定されている。また、蓋部材１３の下面（内面）には、金属（例えば銅）からなり、負極端子１６と電気的に接続された集電端子１８の基端（一端）が固定されている。

また、ケース１１には、導電性を有するシート状の基材に活物質を塗布してなる電極シートが積層構造をなした電極体２１が収納されている。図２に示すように、電極体２１は、セパレータ（隔膜）２３を介在させて、矩形のシート状をなす複数の正電極シート２４、及び同じく矩形のシート状をなす複数の負電極シート２５を前後方向（厚さ方向）に積層して形成されている。電極シート２４，２５は、…→正電極シート２４→負電極シート２５→正電極シート２４…のように、交互に配置されている。本実施形態では、矢印Ｙ２に示す前後方向が電極シート２４，２５の積層方向となる。また、セパレータ２３は、絶縁性を有する樹脂材料（例えばポリエチレンなど）からなる矩形の多孔性シートとされている。なお、本実施形態では、電極体２１の前面及び後面にもセパレータ２３が配置されている。

ここで、各電極シート２４，２５について詳しく説明する。図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、正電極シート２４は、矩形のシート状をなす基材としての金属箔２４ａ（例えばアルミニウム箔）を備えている一方で、負電極シート２５は、矩形のシート状をなす基材としての金属箔２５ａ（例えば銅箔）を備えている。金属箔２４ａ，２５ａの両面（前面及び後面）には、金属箔２４ａ，２５ａの左右方向における全幅にわたって上端部（縁部）Ｅから所定幅で形成（設定）された非塗布領域２７を除き、その全面に活物質２６が塗布され、活物質層が形成されている。具体的に言えば、金属箔２４ａには正極用の活物質２６が塗布されている一方で、金属箔２５ａには、負極用の活物質２６が塗布されている。このため、非塗布領域２７は、それぞれ電極シート２４，２５の１辺（上端部Ｅ）において左右方向に沿って延びるように形成されている。

また、正電極シート２４において金属箔２４ａ（非塗布領域２７）の左上端部には、略矩形をなすタブ部としての正電極リード（正電極タブ）２４ｂが上方に向かって延出形成されている。正電極リード２４ｂには、前述した集電端子１７の先端（他端）が接合され、電気的に接続される接合領域２４ｃが設定されている（図３（ａ）において墨色で示す）。同様に、負電極シート２５において金属箔２５ａ（非塗布領域２７）の右上端部には、略矩形をなすタブ部としての負電極リード（負電極タブ）２５ｂが上方に向かって延出形成されている。負電極リード２５ｂには、前述した集電端子１８の先端（他端）が接合され、電気的に接続される接合領域２５ｃが設定されている（図３（ｂ）において墨色で示す）。したがって、本実施形態では、各電極シート２４，２５において非塗布領域２７が形成された１辺（上端部Ｅ）に各電極リード２４ｂ，２５ｂがそれぞれ延出形成されている。本実施形態では、矢印Ｙ３に示す上下方向が電極リード２４ｂ，２５ｂの延出方向となる。

そして、本実施形態の電極シート２４，２５では、非塗布領域２７と、活物質２６が塗布された塗布領域２８との境界線としての境界２９が、左右方向に沿って連続する曲線状をなす波形（正弦曲線）を描くように活物質２６が塗布されている。換言すれば、境界２９は、各電極シート２４，２５における非塗布領域２７が形成された１辺（上端部Ｅ）に沿って連続した波形状をなしている。したがって、電極シート２４，２５の面上において、境界２９のうち傾斜区間２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄは、各電極リード２４ｂ，２５ｂの延出方向、及び非塗布領域２７が延びる方向（左右方向）に対して傾斜（交差）する方向に沿って延びる傾斜部となる。また、各電極シート２４，２５の面上において境界２９は、この境界２９のうち上方に突出する頂点が電極シート２４，２５の左右端部、及び左右方向における中央部に位置するように形成されている。そして、電極シート２４，２５にそれぞれ形成された境界２９は、何れも同一形状をなしており、電極シート２４，２５を前後方向に積層した場合には、境界２９が電極シート２４，２５の積層方向（正面視）において整合一致（略一致）した状態とされている。

そして、各電極リード２４ｂ，２５ｂは、各電極リード２４ｂ，２５ｂの延出方向において、境界２９における傾斜区間２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄの少なくとも一部と重なって設けられている。ここで「重なって設けられている」とは、各電極リード２４ｂ，２５ｂの左右方向の幅内に境界２９における傾斜区間２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄの少なくとも一部が位置することを意味する。詳しく説明すると、正電極リード２４ｂは、左右方向において境界２９のうち傾斜区間２９ａの全て、及び傾斜区間２９ｂの一部に跨るように形成されている。また、正電極リード２４ｂに設定された接合領域２４ｃは、その全体が左右方向において境界２９の傾斜区間２９ａに含まれるように形成されている。一方、負電極リード２５ｂは、左右方向において境界２９のうち傾斜区間２９ｄの全て、及び傾斜区間２９ｃの一部に跨るように形成されている。また、負電極リード２５ｂに設定された接合領域２５ｃは、その全体が左右方向において境界２９の傾斜区間２９ｄに含まれるように形成されている。

そして、図４に示すように、各正電極リード２４ｂは、正電極リード２４ｂの間に上方から挿入するように配置された集電端子１７に対して、前後方向から寄り合わされた（寄せ集められた）状態で、例えば超音波接合やスポット接合（比抵抗溶接）などによって接合され、電気的に接続されている。同様にして、各負電極リード２５ｂは、負電極リード２５ｂの間に上方から挿入するように配置された集電端子１８に対して、前後方向から寄り合わされた（寄せ集められた）状態で、例えば超音波接合やスポット接合（比抵抗溶接）などによって接合され、電気的に接続されている。

正電極シート２４において塗布領域２８は、活物質２６が塗布されていない非塗布領域２７と比較して剛性が高くなることから、金属箔２４ａ（正電極シート２４）は、非塗布領域２７と塗布領域２８との境界２９（境界部分）で集電端子１７側に向かって折り曲げられた状態となる。同様に、負電極シート２５においても、金属箔２５ａは、非塗布領域２７と塗布領域２８との境界２９（境界部分）で集電端子１８側に向かって折り曲げられた状態となる。したがって、本実施形態では、矢印Ｙ２に示す前後方向が電極シート２４，２５（金属箔２４ａ，２５ａ）の折り曲げ方向となる。そして、ケース１１の内部には、液体状やゲル状の図示しない電解質が充填され、満たされている。

次に、上記のように構成した電極体２１、及び二次電池１０の作用について説明する。
図４に示すように、本実施形態では、充放電に伴って正電極シート２４の活物質２６が膨張及び収縮することにより、各正電極シート２４における境界２９が集電端子１７に対して前後方向へ相対的に移動する。同様に、本実施形態では、充放電に伴って活物質２６が膨張及び収縮することにより、各負電極シート２５における境界２９が集電端子１８に対して前後方向へ相対的に移動する。

例えば、各正電極シート２４における境界２９が活物質２６の膨張に伴って集電端子１７から離間する方向へ移動しようとする場合、折り曲げ角度θが小さくなるとともに、各境界２９には、正電極リード２４ｂの延出方向を含み且つ正電極シート２４に直交する平面内において、集電端子１７へ向かう方向の応力（張力）が付与されることになる。換言すれば、境界２９には、非塗布領域２７が延びる方向（左右方向）に直交する平面内において集電端子１７へ向かう方向、即ち正電極リード２４ｂ（正電極シート２４）の折り曲げ方向に引っ張られるように応力（張力）が付与される。

しかしながら、本実施形態において各境界２９は、正電極シート２４の面上において正電極リード２４ｂの延出方向（非塗布領域２７の延びる方向）に対して傾斜する傾斜区間２９ａ〜２９ｄを含んでいることから、境界２９を左右方向に沿って延びる直線状に形成した構成と比較して全長が長くなり、より長い境界２９によって上記応力を分散しつつ受けることができる。

また、本実施形態では、正電極リード２４ｂが境界２９の傾斜区間２９ａ〜２９ｄの一部に重なって設けられている。このため、図３に示すように、本実施形態では、境界２９の各所において、集電端子１７へ向かう方向の応力が境界２９の延びる方向と非直角をなす方向から付与され、境界２９と直交する方向から付与されないようになっている。このため、本実施形態では、境界２９を左右方向に沿って延びる直線状に形成した構成と比較して、境界２９に付与される応力を受け流し、緩和することができる。

また、例えば、各負電極シート２５における境界２９が活物質２６の膨張に伴って集電端子１８から離間する方向へ移動しようとする場合にも、折り曲げ角度θが小さくなるとともに、境界２９には、負電極リード２５ｂの延出方向を含み且つ負電極シート２５に直交する平面内において、集電端子１８へ向かう方向の応力が付与されることになる。しかしながら、負電極シート２５にも傾斜区間２９ａ〜２９ｄを含む境界２９が形成されていることから、正電極シート２４の場合と同様にして、境界２９に付与される応力を好適に緩和することができる。

したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、活物質２６の非塗布領域２７と塗布領域２８との境界２９には、各電極シート２４，２５の延出方向に対して傾斜する傾斜区間２９ａ〜２９ｄを含んでいる。このため、非塗布領域２７と塗布領域２８との境界２９に傾斜区間２９ａ〜２９ｄを含まない従来の構成と比較して、上記境界２９の全長が長くなることで、境界２９における応力を分散してクラックの発生を抑制できる。

（２）充放電に伴って電極体２１（電極シート２４，２５）が膨張及び収縮する場合であっても、各電極リード２４ｂ，２５ｂは、電極シート２４，２５の延出方向において、傾斜区間２９ａ〜２９ｄの少なくとも一部に重なって設けられている。このため、電極シート２４，２５の面上において、非塗布領域２７と塗布領域２８との境界２９が電極リード２４ｂ，２５ｂの延出方向と直交する方向に延びるように形成されている場合と比較して、境界２９における応力を好適に分散し、クラックの発生をより抑制できる。

（３）傾斜区間２９ａ〜２９ｄは曲線状をなしているとともに、境界２９は非塗布領域２７が形成された１辺（上端部Ｅ）に沿って連続した波形状をなしていることから、応力が部分的に集中してしまうことをより確実に抑制することができる。

（４）電極シート２４，２５に形成した境界２９は、各電極シート２４，２５の積層方向において整合一致（略一致）されている。このため、各電極シート２４，２５において、対応する電極リード２４ｂ，２５ｂと境界２９との左右方向における対応位置を一定に保つことができる。したがって、特定の電極シート２４，２５における境界２９（特に頂点部分）が、対応する集電端子１７，１８に近接することで、応力が集中してしまうことを抑制することができる。

（５）また、上記のように構成した電極体２１を備えた二次電池１０によれば、クラックの発生による出力の低下を抑制し、二次電池の寿命が短くなってしまうことを抑制できる。
（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した第２の実施形態を図５及び図６にしたがって説明する。なお、以下の説明では、既に説明した実施形態と同一構成について同一符号を付すなどし、その説明を簡略又は省略する。

図５に示すように、本実施形態の電極体２１では、長尺の矩形シート状（帯状）をなす正電極シート２４、及び長尺の矩形シート状をなす負電極シート２５を渦まき状に捲回することにより、各電極シート２４，２５が積層構造をなしている点で第１の実施形態と異なっている。

図６に示すように、金属箔２４ａ，２５ａは、長尺のシート状をなしている。本実施形態では、矢印Ｙ５に示す方向が各電極シート２４，２５の長さ方向となり、各電極シート２４，２５の長さ方向と直交する方向（矢印Ｙ６に示す）が電極シート２４，２５の幅方向となる。なお、各電極シート２４，２５の幅方向は、電極体２１における捲回軸線が延びる方向と一致するとともに、各電極シート２４，２５の長さ方向は、電極体２１において、捲回軸線の軸線まわりでの各電極シート２４，２５の捲回方向と一致する。また、正電極シート２４の上端部Ｅには、所定の間隔（ピッチ）で正電極リード２４ｂが上方に向かって延出形成されている一方で、負電極シート２５の上端部Ｅには、所定の間隔（ピッチ）で負電極リード２５ｂが上方に向かって延出形成されている。即ち、電極リード２４ｂ，２５ｂは、それぞれ電極シート２４，２５の幅方向（矢印Ｙ６に示す）の外側に向かって延出形成されている。

正電極リード２４ｂの間隔（正電極リード２４ｂの長さ）は、電極シート２４，２５を捲回して電極体２１を形成する場合に、正電極リード２４ｂが電極シート２４，２５の積層方向において相互に整合一致（略一致）させた状態で、電極体２１の左上端部に積層される間隔に設定されている。一方、負電極リード２５ｂの間隔（負電極リード２５ｂの長さ）は、電極シート２４，２５を捲回して電極体２１を形成する場合に、負電極リード２５ｂが電極シート２４，２５の積層方向において相互に整合一致（略一致）させた状態で、電極体２１の右上端部に積層される間隔に設定されている。したがって、電極リード２４ｂ，２５ｂの間隔（電極リード２４ｂ，２５ｂの長さ）は、電極体２１の最内周に配置される基端（一端）から最外周に配置される先端（他端）に向かって、次第に（徐々に）広くなるように設定されている。

また、金属箔２４ａ，２５ａの両面（前面及び後面）には、金属箔２４ａ，２５ａにおける長さ方向（矢印Ｙ５に示す）の全幅にわたって上端部Ｅから所定幅で設定された非塗布領域２７を除いて、その全面に活物質２６が塗布され、活物質層が形成されている。このため、各電極シート２４，２５の１辺（上端部Ｅ）には、非塗布領域２７が形成されているとともに、当該非塗布領域２７が形成された１辺（上端部Ｅ）には、それぞれ電極リード２４ｂ，２５ｂが電極シート２４，２５の幅方向の外側に向かって延出形成されている。

そして、第１の実施形態と同様に、各電極シート２４，２５において活物質２６は、非塗布領域２７と塗布領域２８の境界２９が各電極シート２４，２５の長さ方向に沿って波形（略正弦曲線）を描くように塗布されている。したがって、電極シート２４，２５の面上において、境界２９のうち傾斜区間２９ａ，２９ｄは、電極リード２４ｂ，２５ｂの延出方向（電極シート２４，２５の幅方向）、及び非塗布領域２７が延びる方向に対して傾斜（交差）する傾斜部となる。また、境界２９は、各電極シート２４，２５において、非塗布領域２７が形成された１辺（上端部Ｅ）に沿って連続した波形状をなしている。そして、本実施形態の電極シート２４，２５には、所定間隔で複数の傾斜区間２９ａ，２９ｄが設けられる。

正電極シート２４の面上において境界２９は、この境界２９のうち上方に突出する頂点が正電極リード２４ｂにおける長さ方向の中央部、及び隣り合う正電極リード２４ｂの長さ方向における中央部にそれぞれ位置するように形成されている。また、負電極シート２５の面上において境界２９は、この境界２９のうち上方に突出する頂点が負電極リード２５ｂにおける長さ方向の中央部、及び隣り合う負電極リード２５ｂの長さ方向における中央部にそれぞれ位置するように形成されている。

即ち、本実施形態において、電極シート２４，２５に形成された境界２９の間隔（ピッチ）３１は、各電極リード２４ｂ，２５ｂの間隔（ピッチ）と対応（連動）している。このため、図５に示すように、電極シート２４，２５に形成された境界２９は、捲回により電極体２１を形成する場合、電極シート２４，２５の積層方向において相互に整合一致（略一致）させた状態となる。即ち、傾斜区間２９ａの間隔（ピッチ）は、複数の傾斜区間２９ａが電極シート２４，２５の積層方向において相互に一致する間隔に設定されているとともに、傾斜区間２９ｄの間隔（ピッチ）は、複数の傾斜区間２９ｄが電極シート２４，２５の積層方向において相互に一致する間隔に設定されている。

また、各電極リード２４ｂ，２５ｂは、境界２９における傾斜区間２９ａ，２９ｄの少なくとも一部に重なって（対応するように）設けられている。詳しく説明すると、正電極リード２４ｂは、正電極シート２４の長さ方向に隣り合う傾斜区間２９ａ，２９ａに跨るように形成されている一方で、負電極リード２５ｂは、負電極シート２５の長さ方向に隣り合う傾斜区間２９ｄ，２９ｄに跨るように形成されている。また、正電極リード２４ｂに設定された接合領域２４ｃは、その全体が正電極シート２４の長さ方向において傾斜区間２９ａに含まれるように形成されている。一方、負電極リード２５ｂに設定された接合領域２５ｃは、その全体が負電極シート２５の長さ方向において傾斜区間２９ｄに含まれるように形成されている。

そして、図５に示すように、各正電極リード２４ｂは、正電極リード２４ｂの間に上方から挿入するように配置された集電端子１７に対して、電極シート２４，２５の積層方向（前後方向）から寄り合わされた（寄せ集められた）状態で接合され、電気的に接続されている。同様に、各負電極リード２５ｂは、負電極リード２５ｂの間に上方から挿入するように配置された集電端子１８に対して、電極シート２４，２５の積層方向（前後方向）から寄り合わされた（寄せ集められた）状態で接合され、電気的に接続されている。

次に、本実施形態の二次電池１０（電極体２１）の製造方法について、その作用とともに説明する。
図６に示すように、金属箔２４ａの両面に対して、正電極シート２４の長さ方向に延びる波形（略正弦波線）を描くように正極用の活物質２６を塗布する。このとき、正極用の活物質２６は、電極シート２４，２５を捲回した場合に、境界２９が電極シート２４，２５の積層方向において相互に整合一致されるように設定した間隔３１で形成されるように塗布する。また、正電極シート２４を打ち抜き加工することにより、各電極シート２４，２５を捲回した場合に、正電極リード２４ｂが電極シート２４，２５の積層方向において相互に整合一致（略一致）させた状態で積層されるように設定した間隔（ピッチ）で正電極リード２４ｂを形成する。

同様に、金属箔２５ａの両面に対して、負電極シート２５の長さ方向に延びる波形（略正弦波線）を描くように負極用の活物質２６を塗布する。このとき、負極用の活物質２６は、電極シート２４，２５を捲回した場合に、境界２９が電極シート２４，２５の積層方向において相互に整合一致されるように設定した間隔３１で形成されるように塗布する。また、負電極シート２５を打ち抜き加工することにより、各電極シート２４，２５を捲回した場合に、負電極リード２５ｂが電極シート２４，２５の積層方向において相互に整合一致（略一致）させた状態で積層されるように設定した間隔（ピッチ）で負電極リード２５ｂを形成する。

次に、別の工程で得られたセパレータ２３、正電極シート２４、セパレータ２３、及び負電極シート２５の順で重ね合わせつつ捲回軸線まわりで渦まき状に捲回することにより積層構造を形成するとともに、さらに前後方向からプレス（圧縮）することで扁平な形状に成形して電極体２１を得る。このため、電極シート２４，２５を捲回して積層することで、容易に各電極シート２４，２５が積層構造をなす電極体２１を形成できるとともに、複数の傾斜区間２９ａ，２９ｄを電極シート２４，２５の積層方向において相互に一致させることができる。

また、電極体２１の正電極リード２４ｂには、集電端子１７が接合されて電気的に接続されるとともに、この集電端子１７には、正極端子１５が電気的に接続される。また、電極体２１の負電極リード２５ｂには、集電端子１８が電気的に接続されるとともに、この集電端子１８には、負極端子１６が電気的に接続される。続けて、電極体２１を本体部材１２に収納するとともに、この本体部材１２には、正極端子１５及び負極端子１６を上面から突出させつつ蓋部材１３が組み付けられる。そして、最終的に電解質が充填されて二次電池１０が完成される。

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）〜（５）に加えて、さらに以下のような効果を得ることができる。
（６）電極シート２４，２５を捲回することで、容易に各電極シート２４，２５が積層構造をなした電極体２１を形成できるとともに、複数の傾斜区間２９ａ，２９ｄを電極シート２４，２５の積層方向において相互に一致させることができる。このため、傾斜区間２９ａ，２９ｄが不規則に配置された構成と比較して、活物質２６の非塗布領域２７と塗布領域２８との境界２９における応力をさらに分散してクラックの発生を抑制できる。

実施形態は上記のように限定されるものではなく、例えば以下のように具体化してもよい。
○ 各電極シート２４，２５において、境界２９の形状を変更してもよい。なお、図７（ａ）〜（ｄ）では、第１の実施形態における電極シート２４，２５を例に図示したが、第２の実施形態のように電極シート２４，２５を捲回して電極体２１を形成する場合には、電極シート２４，２５の長さ方向に延びるように図７（ａ）〜（ｄ）に示す境界２９が形成されるように活物質２６を塗布し、活物質層を形成すればよい。

図７（ａ）に示すように、境界２９は、電極リード２４ｂ，２５ｂに重なる部分にのみ傾斜区間２９ａ，２９ｄを形成する一方で、その他の部分を電極リード２４ｂ，２５ｂの延出方向に直交する方向（非塗布領域２７の延びる方向）に沿って延びる直線部としての直線区間３０として形成してもよい。これによれば、境界２９のうち直線区間３０は、直線状をなしていることから、電極シート２４，２５に活物質２６を塗布する作業を簡略化し、電極体２１を容易に製造することができる。

また、図７（ｂ）に示すように、境界２９は傾斜区間２９ａ〜２９ｄにおいて、電極リード２４ｂ，２５ｂの延出方向（非塗布領域２７の延びる方向）に対して傾斜する方向に延びる直線状に形成してもよい。また、この場合のように、傾斜区間２９ａ〜２９ｄは、連続的に設けられるものに限られず、断続的に形成されていてもよい。

また、図７（ｃ）に示すように、境界２９の波形を小さく設定することにより、電極リード２４ｂ，２５ｂ、或いは接合領域２４ｃ，２５ｃに対して複数の傾斜区間２９ｅが重なる（対応する）ようにしてもよい。これによれば、境界２９の全長をさらに長くすることで、集電端子１７，１８との間で生じる応力を更に分散することができる。

また、図７（ｄ）に示すように、単一の傾斜区間２９ａを電極リード２４ｂ，２５ｂの左右方向における全幅にわたって形成した構成としてもよい。図７（ｄ）では、直線状の傾斜区間２９ａを示したが、境界２９は連続する曲線状をなしていてもよい。即ち、電極リード２４ｂ，２５ｂ、或いは接合領域２４ｃ，２５ｃは、全体が単一の傾斜区間２９ａに重なって設けられていてもよい。このように、各電極リード２４ｂ，２５ｂは、境界２９の傾斜区間のうち少なくとも一部に重なって設けられておればよい。

○ 図７（ａ）及び図７（ｄ）に示すように、正電極シート２４と負電極シート２５とで、境界２９の形状が異なるように活物質２６を塗布してもよい。また、境界２９は、電極シート２４，２５の積層方向において一致していなくてもよい。

○ 非塗布領域２７は、各電極シート２４，２５（各金属箔２４ａ，２５ａ）における上端部Ｅとは別の端部（辺）に沿って形成されていてもよく、例えば２つ〜４つの端部（辺）に沿って形成されていてもよい。即ち、非塗布領域２７は、各電極シート２４，２５の少なくとも１辺に形成されておればよい。

○ 電極リード２４ｂ，２５ｂの形状は適宜変更してもよい。例えば、正電極リード２４ｂを電極体２１の上端（一端）側に、負電極リード２５ｂを電極体２１の下端（他端）側に延出形成するのであれば、電極体２１の左右方向における全幅にわたって設けてもよい。

○ 電極体２１を構成する正電極シート２４、及び負電極シート２５の数は適宜変更してもよい。例えば、電極シート２４，２５をそれぞれ１つ備えた電極体２１としてもよい。

○ 各電極シート２４，２５の片面にのみ活物質２６を塗布し、活物質層を形成した構成としてもよい。
○ 電極体２１は、セパレータ２３を介在させて、電極シート２４，２５を蛇腹状に折り曲げて積層してもよい。

○ 電極体２１は、電極リード２４ｂ，２５ｂが左右方向の外側に向かって延出されるようにケース１１に収納されていてもよい。
○ ケース１１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。

○ 上記実施形態の二次電池１０を車両（例えば産業車両や乗用車両など）に搭載し、車両に装備された発電機により充電する一方で、二次電池１０から供給する電力によりエアコン用のコンプレッサや、車輪を駆動するための電動モータ、或いはカーナビゲーションシステムなどの電装品を駆動してもよい。これによれば、クラックの発生による二次電池１０の出力低下を抑制し、二次電池１０の交換サイクルが短くなってしまうことを抑制できる。特に、二次電池１０から供給する電力により上記電動モータを駆動する場合、１の二次電池で走行可能な総走行距離が短くなってしまうことを好適に抑制できる。

○ 二次電池１０（電極体２１）は、ニッケル水素二次電池として具体化してもよい。
以下、上記した実施形態から把握できる技術的思想について追記する。
（イ）導電性を有するシート状の基材に活物質を塗布してなる電極シートが積層構造をなした電極体であって、前記電極シートの少なくとも１辺には、前記活物質が塗布されていない非塗布領域が形成され、前記電極シートにおける前記非塗布領域が形成された１辺には、集電部材が接合されるタブ部が延出形成され、前記非塗布領域と、前記活物質が塗布された塗布領域との境界線は、前記電極シートの面上において、その少なくとも一部が前記非塗布領域の延びる方向と交差する方向に延びるように形成されていることを特徴とする電極体。

（ロ）導電性を有するシート状の基材に活物質を塗布してなる電極シートが積層構造をなした電極体と、集電部材との接続構造であって、前記電極シートの少なくとも１辺には、前記活物質が塗布されていない非塗布領域が形成され、前記電極シートにおける前記非塗布領域が形成された１辺には、集電部材が接合されるタブ部が延出形成されており、前記非塗布領域と、前記活物質が塗布された塗布領域との境界線には、前記タブ部の延出方向に対して傾斜する傾斜部を含み、前記集電部材は、前記タブ部において前記傾斜部に重なって設けられた位置に接合されていることを特徴とする電極体と集電部材との接合構造。

Ｅ…上端部（１辺）、１０…リチウムイオン二次電池（二次電池）、１７…集電端子（集電部材）、１８…集電端子（集電部材）、２１…電極体、２４…正電極シート（電極シート）、２４ａ…金属箔（基材）、２４ｂ…正電極リード（接合部）、２５…負電極シート（電極シート）、２５ａ…金属箔（基材）、２５ｂ…負電極リード（接合部）、２６…活物質、２７…非塗布領域、２９…境界（境界線）、２９ａ〜２９ｅ…傾斜区間（傾斜部）、３１…間隔。

Claims (7)

1. 導電性を有するシート状の基材に活物質を塗布してなる電極シートが積層構造をなした電極体であって、
   前記電極シートの少なくとも１辺には、前記活物質が塗布されていない非塗布領域が形成され、
   前記電極シートにおける前記非塗布領域が形成された１辺には、集電部材が接合されるタブ部が延出形成され、
   前記非塗布領域と、前記活物質が塗布された塗布領域との境界線は、前記タブ部の延出方向に対して傾斜する傾斜部を含むことを特徴とする電極体。
2. 前記タブ部は、前記タブ部の延出方向において、前記傾斜部の少なくとも一部と重なって設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電極体。
3. 前記傾斜部は曲線状をなしており、前記境界線は前記電極シートにおける前記非塗布領域が形成された１辺に沿って連続した波形状をなしていることを特徴とする請求項１または２に記載の電極体。
4. 前記境界線は、前記傾斜部と、前記延出方向に対して直交する方向に延びる直線部を含んでいることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電極体。
5. 前記電極シートは、長尺のシート状をなすとともに捲回されて前記積層構造をなしており、
   前記電極シートには、複数の前記傾斜部が前記電極シートの捲回方向において所定間隔で設けられ、
   前記所定間隔は、複数の前記傾斜部が前記電極シートの積層方向において相互に一致する間隔であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電極体。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の電極体を備えたことを特徴とする二次電池。
7. 請求項６に記載の二次電池を搭載したことを特徴とする車両。