JP2014017201A

JP2014017201A - 蓄電装置

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Publication number: JP2014017201A
Application number: JP2012155665A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Minamigata; 厚志南形; Motoaki Okuda; 元章奥田
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2014-01-30
Anticipated expiration: 2032-07-11
Also published as: JP5962276B2

Abstract

【課題】電極組立体の強度を増加させて、ケース内における位置ずれを抑制すること。
【解決手段】正極電極１８とセパレータ２０ａ，２０ｂを重ねた時に正極電極１８のエッジ面１８ｂ，１８ｃ，１８ｄからはみ出すはみ出し部３０ｂ，３０ｃ，３０ｄに、円柱状の柱状部材３１を設ける。これにより、電極組立体１２をケース１１に収容した際、柱状部材３１とケース１１の当接により、電極組立体１２の動きを支えることができる。
【選択図】図４

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セパレータで絶縁し、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電解液とともに収容される。

特開平９−１２０８３６号公報

電極組立体は、正極電極と負極電極との短絡をより確実に防止するために、正極電極が負極電極よりも小さくされるとともに、セパレータを正極電極よりも大きくして当該セパレータで正極電極を覆うことができるように構成されている。このように構成した電極組立体では、当該電極組立体の外周縁にシート状の負極電極とセパレータが存在することになるので、電極組立体をケースに収容した際、負極電極とセパレータによって電極組立体を支えなければならない。このため、強度が不足している場合には、電極組立体を支えきれず、ケース内において電極組立体の位置ずれなどが生じ得る可能性があった。

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、電極組立体の強度を増加させて、ケース内における位置ずれ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、前記正極電極を挟む第１セパレータ及び第２セパレータと、負極電極と、が積層された電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースと、を備え、前記第１セパレータは、前記正極電極の一方の面を覆い、かつ前記正極電極を重ねた時に当該正極電極のエッジ面からはみ出す第１はみ出し部を有し、前記第２セパレータは、前記正極電極の他方の面を覆い、かつ前記正極電極を重ねた時に前記第１はみ出し部と同じ方向にはみ出す第２はみ出し部を有し、前記第１はみ出し部と前記第２はみ出し部のうち少なくとも何れか一方には、はみ出し方向に沿って延びる非導電性部材が設けられていることを要旨とする。

これによれば、第１セパレータ及び第２セパレータに設けられた非導電性部材が、第１セパレータ及び第２セパレータのエッジを補強する部材として機能し得る。つまり、電極組立体を構成した場合に非導電性部材は、電極組立体の外周縁に位置することになる。このため、振動などによってケースに収容した電極組立体に動きが発生したとしても、柱状部材がケースに当接することによって電極組立体の動きを支えることができる。したがって、ケース内における電極組立体の位置ずれを抑制し得る。

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、前記非導電性部材は、柱状、板状又はブロック状の部材であることを要旨とする。これによれば、非導電性部材による補強の効果を確実に得ることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置において、前記非導電性部材は、前記第１はみ出し部と前記第２はみ出し部の間に接合されていることを要旨とする。これによれば、正極電極を、非導電性部材を介して第１セパレータと第２セパレータで包むことができる。したがって、正極電極自体の位置ずれも抑制し得る。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の蓄電装置において、前記ケースには、前記電極組立体を挿入する挿入口が設けられており、前記非導電性部材は、前記電極組立体を前記ケースに収容した場合に前記挿入口と対向するケースの底壁側に位置するはみ出し部に設けられていることを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の蓄電装置において、前記ケースの底壁は、前記電極組立体と導電接続された電極端子がケース外に露出するケース壁とは反対側に位置していることを要旨とする。

請求項４及び請求項５に記載の発明によれば、柱状部材は、ケースの底壁に対して当接して、ケース内における電極組立体の位置ずれを抑制し得る。
請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の蓄電装置において、前記非導電性部材は、前記ケースの底壁側に位置するはみ出し部に連設されるはみ出し部にも設けられていることを要旨とする。

これによれば、柱状部材は、ケースの底壁から立設される壁にも当接することができる。このため、ケース内における電極組立体の幅方向への動きを支えることができる。したがって、ケース内における電極組立体の位置ずれをより確実に抑制し得る。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のうち何れか一項に記載の蓄電装置において、前記はみ出し部に設けられている前記非導電性部材の厚み量は、前記正極電極の厚み量以下であって、かつ前記第１セパレータの厚み量と前記第２セパレータの厚み量の和よりも大きいことを要旨とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の蓄電装置において、前記非導電性部材の厚み量は、前記第１セパレータの厚み量と前記第２セパレータの厚み量の和の２倍以上の厚み量であることを要旨とする。

請求項７及び請求項８に記載の発明によれば、非導電性部材の厚み量が、第１セパレータ及び第２セパレータの厚み量の総和よりも大きいので、第１セパレータ及び第２セパレータのエッジを確実に補強することができる。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜請求項８のうち何れか一項に記載の蓄電装置において、前記正極電極と前記負極電極は、四角シート状の金属箔に活物質が塗布されているとともに、その金属箔からなる集電タブが一端から突出するように設けられており、前記正極電極において対向し合うエッジ面間の長さは、前記負極電極において対向し合うエッジ面間の長さに比して短く、前記はみ出し方向に沿って延びる非導電性部材の長さは、当該非導電性部材の一方のエッジ面を前記正極電極のエッジ面に接触又は近接させて配置したときに、他方のエッジ面が前記負極電極のエッジ面に近接する長さ、又は前記負極電極のエッジ面からはみ出す長さに設定されていることを要旨とする。これによれば、非導電性部材の長さは、負極電極の大きさを考慮して設定される。このため、電極組立体の外周縁側を確実に補強することができる。

請求項１０に記載の発明は、請求項１〜請求項９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、電極組立体の強度を増加させて、ケース内における位置ずれを抑制することができる。

二次電池の外観を示す斜視図。電極組立体を構成する正極電極と負極電極を示す斜視図。（ａ）は正極電極の正面図、（ｂ）は同じく側面図、（ｃ）は同じく底面図。電極組立体をケースに収容した状態を示す正面図。図４の１−１線断面図。正極電極と負極電極を積層する様子を示す模式図。別例の正極電極を示す正面図。別例の正極電極を示す正面図。別例の正極電極を示す正面図。別例の正極電極を示す正面図。別例の正極電極を示す正面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。
図１に示すように、蓄電装置としての二次電池１０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、直方体状の本体部材１３と、当該本体部材１３に電極組立体１２を挿入する挿入口Ｓを閉塞する矩形平板状のケース壁としての蓋部材１４とからなる。本体部材１３は、矩形平板状の底壁１３ａと、その底壁１３ａの四辺を囲むように立設された側壁１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅを有する。側壁１３ｂ，１３ｃは、ケース１１に収容される電極組立体１２の厚み方向（積層方向）Ｔで対向する壁であり、側壁１３ｄ，１３ｅは、ケース１１に収容される電極組立体１２の幅方向Ｗで対向する壁である。そして、本実施形態の電極組立体１２の外側寸法のうち当該電極組立体１２の幅方向Ｗの寸法は、ケース１１における本体部材１３の内側寸法のうち側壁１３ｄ，１３ｅの間の寸法よりも僅かに小さくなっている。

なお、ケース１１を構成する本体部材１３と蓋部材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、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、電極端子としての正極端子１５と負極端子１６が導電接続されている。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１７ａがそれぞれ取り付けられている。そして、正極端子１５と負極端子１６は、本体部材１３の底壁１３ａとは反対側に位置する蓋部材１４からケース１１外に露出している。

また、電極組立体１２は、図２に示すシート状の正極電極１８と、シート状の負極電極１９と、正極電極１８と負極電極１９の間を絶縁するセパレータ２０と、を有する。そして、電極組立体１２は、複数枚の正極電極１８と複数枚の負極電極１９との間にセパレータ２０を介在させて交互に積層して構成される。なお、図１では、電極組立体１２を簡略化して描いている。

図２に示すように、正極電極１８は、四角シート状の正極金属箔（本実施形態ではアルミニウム箔）２１と、その両面に正極活物質を塗布してなる正極活物質層２２を有する。また、正極電極１８の一端としての縁部１８ｋには、正極金属箔２１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１８において同位置に同一形状で形成されている。そして、正極集電タブ２４は、正極端子１５と電気的に接続される。

図２に示すように、負極電極１９は、四角シート状の負極金属箔（本実施形態では銅箔）２５と、その両面に負極活物質を塗布してなる負極活物質層２６を有する。また、負極電極１９の一端としての縁部１９ｋ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１９において同一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１８と負極電極１９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。そして、負極集電タブ２７は、負極端子１６と電気的に接続される。

図３（ａ）に示すように、正極電極１８は正極集電タブ２４を除いた部分が矩形状であり、負極電極１９は負極集電タブ２７を除いた部分が矩形状である。そして、正極電極１８は、その矩形状の部分が、負極電極１９の矩形状の部分よりも一回り小さく形成されている。具体的に言えば、正極電極１８において対向し合うエッジ面１８ａ，１８ｂの間の長さＬ１は、負極電極１９において対向し合うエッジ面１９ａ，１９ｂの間の長さＬ２に比して短い。また、正極電極１８において対向し合うエッジ面１８ｃ，１８ｄの間の長さＬ３は、負極電極１９において対向し合うエッジ面１９ｃ，１９ｄの間の長さＬ４に比して短い。

エッジ面１８ａ，１９ａは、図４に示すように、電極組立体１２をケース１１に収容した際に蓋部材１４側に位置する面であり、正極集電タブ２４と負極集電タブ２７がそれぞれ設けられている。エッジ面１８ｂ，１９ｂは、図４に示すように、電極組立体１２をケース１１に収容した際に本体部材１３の底壁１３ａ側に位置する面である。エッジ面１８ｃ，１８ｄ，１９ｃ，１９ｄは、図４に示すように、電極組立体１２をケース１１に収容した際に本体部材１３の側壁１３ｄ，１３ｅ側に位置する面である。長さＬ１，Ｌ２は、電極組立体１２の高さ方向Ｈに沿う長さであり、長さＬ３，Ｌ４は、電極組立体１２の幅方向Ｗに沿う長さである。

正極電極１８には、矩形状の部分において正極活物質層２２が形成されている。一方、負極電極１９には、矩形状の部分において負極活物質層２６が形成されている。このため、正極電極１８が負極電極１９よりも一回り小さく形成されていることにより、正極活物質層２２の領域は負極活物質層２６の領域よりも小さい。

本実施形態の正極電極１８は、図２及び図３に示すように、正極活物質層２２が形成された正極電極１８の両面を覆う大きさからなる一対のセパレータ２０ａ，２０ｂで挟み込まれている。セパレータ２０ａ，２０ｂは、図３（ａ）に示すように、負極電極１９の矩形状の部分と同一形状で、同一の大きさで形成されている。このため、セパレータ２０ａ，２０ｂは、正極電極１８を覆うことができる。なお、図３（ａ）では、説明の便宜上、負極電極１９とセパレータ２０のそれぞれを図示するために、セパレータ２０ａ，２０ｂの輪郭を示す実線の内側に、負極電極１９の輪郭を示す二点鎖線を並記しているが、実際には積層方向に重なり合う。

セパレータ２０ａ，２０ｂには、正極電極１８を挟み込んだ状態において、図３（ａ）に示すように、正極電極１８の各エッジ面１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄからはみ出すはみ出し部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが設けられる。はみ出し部３０ａは、正極電極１８のエッジ面１８ａからはみ出す。はみ出し部３０ｂは、正極電極１８のエッジ面１８ｂからはみ出す。はみ出し部３０ｃは、正極電極１８のエッジ面１８ｃからはみ出す。はみ出し部３０ｄは、正極電極１８のエッジ面１８ｄからはみ出す。

各はみ出し部３０ａ〜３０ｄのはみ出し量Ｘは、セパレータ２０ａ，２０ｂに対する正極電極１８の配置によって規定される。本実施形態において、セパレータ２０ａ，２０ｂは、同一の大きさである。このため、セパレータ２０ａの各はみ出し部３０ａ〜３０ｄと、セパレータ２０ｂの各はみ出し部３０ａ〜３０ｄは、正極電極１８を挟んだ状態において正極電極１８の厚み方向で対向し合い、同一方向に、同一のはみ出し量Ｘ分、はみ出す。なお、各はみ出し部３０ａ〜３０ｄのはみ出し量Ｘは、同一量でも良いし、異なる量でも良い。そして、本実施形態において、セパレータ２０ａ，２０ｂは、負極電極１９と同一の大きさである。このため、各はみ出し部３０ａ〜３０ｄのはみ出し量Ｘは、正極電極１８のエッジ面１８ａ〜１８ｄと負極電極１９のエッジ面１９ａ〜１９ｄの間のエッジ間長さＥとそれぞれが等しくなる。

セパレータ２０ａ，２０ｂの各はみ出し部３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの間には、樹脂製、かつ円柱状の非導電性部材としての柱状部材３１が介在されている。柱状部材３１は、各はみ出し部３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの間に、複数個（実施形態では３個）ずつ、所定の間隔をおいて介在されている。各柱状部材３１は、図３（ａ）に示すように、各はみ出し部３０ｂ，３０ｃ，３０ｄのはみ出し量Ｘと同一の長さＬを有する。また、各柱状部材３１は、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、セパレータ２０ａ，２０ｂの離間距離、すなわち正極電極１８の厚み量Ｙと同一の厚み量（直径Ｄ）を有する。つまり、各柱状部材３１の厚み量（直径Ｄ）は、正極電極１８の厚み量Ｙ以下の厚み量であって、かつセパレータ２０ａ，２０ｂの厚み量Ｚの和よりも大きくなっている。また、正極電極１８の厚み量Ｙは、セパレータ２０ａ，２０ｂの厚み量Ｚに比して極めて大きい。例えば、正極電極１８の厚み量Ｙは２００μｍ程度であり、セパレータ２０ａ，２０ｂの個々の厚み量Ｚはそれぞれ２５μｍ程度である。このため、本実施形態において各柱状部材３１の厚み量（直径Ｄ）は、セパレータ２０ａ，２０ｂの厚み量Ｚの和の２倍以上になっている。

また、各柱状部材３１は、各はみ出し部３０ｂ〜３０ｄのはみ出し方向と柱状部材３１の延びる方向が一致するように各はみ出し部３０ｂ〜３０ｄに設けられている。そして、各柱状部材３１は、一方のエッジ面３１ａが正極電極１８のエッジ面１８ｂ〜１８ｄに接触し、他方のエッジ面３１ｂがセパレータ２０ａ，２０ｂのエッジ面２０ｘに揃うように設けられている。つまり、柱状部材３１の長さＬは、一方のエッジ面３１ａを正極電極１８のエッジ面１８ｂ〜１８ｄに接触させて配置した時に、他方のエッジ面３１ｂが負極電極１９のエッジ面１９ｂ〜１９ｄに近接する長さに設定されている。なお、ここで言う「近接する」とは、柱状部材３１のエッジ面３１ｂと負極電極１９のエッジ面１９ｂ〜１９ｄとが電極組立体１２の積層方向において一致している場合、及びエッジ面１９ｂ〜１９ｄに対してエッジ面３１ａの位置が多少ずれている場合を含んでいる。

そして、本実施形態において柱状部材３１のエッジ面３１ｂは、負極電極１９のエッジ面１９ｂ〜１９ｄに対して一致するように設けられており、エッジ面３１ｂとエッジ面１９ｂ〜１９ｄは揃っている。つまり、本実施形態において柱状部材３１の長さＬは、エッジ間長さＥと同一長さに設定されている。柱状部材３１の長さＬは、エッジ間長さＥを考慮して規定される。

そして、これらの柱状部材３１は、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、セパレータ２０ａ，２０ｂに溶着接合されている。つまり、柱状部材３１とセパレータ２０ａ，２０ｂは、接合部３２によって接合されている。これにより、セパレータ２０ａ，２０ｂは、図２に示すように、柱状部材３１を介して接合されており、正極電極１８を包む袋状のセパレータとなっている。本実施形態では、第１セパレータとしてのセパレータ２０ａにおけるはみ出し部３０ｂ〜３０ｄが第１はみ出し部となり、第２セパレータとしてのセパレータ２０ｂにおけるはみ出し部３０ｂ〜３０ｄが第２はみ出し部となる。

以下、本実施形態の作用を説明する。
図４及び図５に示すように、正極電極１８を挟むセパレータ２０ａ，２０ｂのはみ出し部３０ｂに設けた柱状部材３１は、電極組立体１２をケース１１に収容した際に底壁１３ａに当接すると、電極組立体１２の支えとして機能する。つまり、柱状部材３１は、電極組立体１２が正極電極１８、負極電極１９及びセパレータ２０などの薄いシート状の部材によって構成されていることにより、電極組立体１２の強度を増す補強部材として機能する。このため、振動などがケース１１に伝播しても、ケース１１に収容した電極組立体１２の動きを支えることができる。そして、本実施形態においては、セパレータ２０ａ，２０ｂのはみ出し部３０ｃ，３０ｄにも柱状部材３１を設けているので、ケース１１に収容した電極組立体１２における幅方向Ｗの動きを支えることもできる。つまり、電極組立体１２は、ケース１１の底壁１３ａ及び側壁１３ｄ，１３ｅの方向に動こうとしても、これらの壁側に柱状部材３１が設けられていることで、柱状部材３１と壁との当接によって動きが支えられる。その結果、ケース１１に収容した電極組立体１２の位置ずれが抑制される。

また、はみ出し部３０ｂ〜３０ｄに設けた柱状部材３１は、電極組立体１２の組み立て時に正極電極１８と負極電極１９を積層する場合の位置決め部材としても機能させることができる。例えば、図６には、セパレータ２０ａ，２０ｂで包まれた正極電極１８と負極電極１９を積層する際に使用する治具３５を示している。治具３５は、直交する２つの位置合わせ面３６，３７を有し、その全体がＬ字状に構成されている。そして、正極電極１８と負極電極１９を積層する際には、これらの電極を治具３５の位置合わせ面３６，３７に当接させる。具体的に言えば、正極電極１８についてはセパレータ２０ａ，２０ｂのはみ出し部３０ｃ，３０ｄの何れか一方に設けた柱状部材３１のエッジ面３１ｂと、はみ出し部３０ｂに設けた柱状部材３１のエッジ面３１ｂを、治具３５の位置合わせ面３６，３７にそれぞれ当接させる。つまり、正極電極１８を包むセパレータ２０ａ，２０ｂに柱状部材３１を設けてセパレータ２０ａ，２０ｂのエッジを補強しているので、柱状部材３１と位置合わせ面３６，３７との当接によって正極電極１８を位置決めすることができる。

このため、電極組立体１２を組み立てる際には、図６に示すように、セパレータ２０ａ，２０ｂで包まれた正極電極１８と負極電極１９をそれぞれ治具３５の位置合わせ面３６，３７に当接させながら順に積層していく。つまり、負極電極１９に対して正極電極１８を積層し、その正極電極１８に対して負極電極１９を積層していく。このようにセパレータ２０ａ，２０ｂに設けられるとともに、直交する位置関係にある２つのはみ出し部３０ｂとはみ出し部３０ｃ（又ははみ出し部３０ｄ）に柱状部材３１を介在させることで、電極組立体１２を組み立てる際の正極電極１８と負極電極１９の位置合わせが容易となる。

また、所定枚数の正極電極１８と負極電極１９を積層した後は、その積層状態を固定するために、図４に示すように電極組立体１２の最外層を跨ぐようにしてテープＰなどを貼り付ける。このとき、本実施形態の電極組立体１２では、柱状部材３１を設けてセパレータ２０ａ，２０ｂのエッジを補強して剛性を持たせているので、テープＰの貼り付け作業が容易であるとともに、テープＰによる固定力を強くすることができる。

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）セパレータ２０ａ，２０ｂに設けられた柱状部材３１が、セパレータ２０ａ，２０ｂのエッジを補強する部材として機能する。つまり、電極組立体１２を構成した場合に柱状部材３１は、電極組立体１２の外周縁に位置することになる。このため、振動などによってケースに収容した電極組立体１２に動きが発生したとしても、柱状部材３１がケース１１（本体部材１３）に直接的あるいは間接的に当接することによって電極組立体１２の動きを支えることができる。したがって、ケース１１内における電極組立体１２の位置ずれを抑制できる。

（２）柱状の部材である柱状部材３１をセパレータ２０ａ，２０ｂに設けるため、その柱状部材３１をシート状のセパレータ２０ａ，２０ｂの骨組みとして機能させることができる。したがって、柱状部材３１による補強の効果を確実に得ることができる。

（３）また、柱状部材３１を非導電性部材としたので、柱状部材３１がケース１１に当接した場合であっても、短絡を防止することができる。
（４）柱状部材３１をセパレータ２０ａ，２０ｂの間に設けているので、正極電極１８を、柱状部材３１を介してセパレータ２０ａ，２０ｂで包むことができる。したがって、電極組立体１２を構成した場合において、正極電極１８自体の位置ずれも抑制することができる。

（５）また、柱状部材３１をセパレータ２０ａ，２０ｂの間に設けることで、セパレータ２０ａ，２０ｂを袋状とし、かつ柱状部材３１を設ける場合であっても、これらの接合作業を簡素化することができる。つまり、セパレータ２０ａ，２０ｂは、間に柱状部材３１を介在させた状態で溶着接合すれば良く、セパレータ２０ａ，２０ｂと柱状部材３１の接合を簡素化できる。

（６）また、柱状部材３１を円柱状とすることで、セパレータ２０ａ，２０ｂと柱状部材３１を溶着接合する場合において、少ない接合部３２でセパレータ２０ａ，２０ｂと柱状部材３１を溶着接合することができる。つまり、セパレータ２０ａ，２０ｂと柱状部材３１は、点接触することになるので、セパレータ２０ａと柱状部材３１とが接触する箇所と、セパレータ２０ｂと柱状部材３１とが接触する箇所のそれぞれを接合部３２とすれば良い。

（７）柱状部材３１を、本体部材１３における底壁１３ａ側に位置するセパレータ２０ａ，２０ｂのはみ出し部３０ｂに設けるので、ケース１１に電極組立体１２を収容した際、柱状部材３１は底壁１３ａに当接し得る。そして、柱状部材３１と底壁１３ａの当接により、ケース１１内における電極組立体１２の位置ずれを抑制することができる。

（８）また、柱状部材３１は、本体部材１３における側壁１３ｄ，１３ｅ側に位置するセパレータ２０ａ，２０ｂのはみ出し部３０ｃ，３０ｄにも設けている。このため、柱状部材３１は、本体部材１３の底壁１３ａから立設される側壁１３ｄ，１３ｅにも当接し得る。このため、ケース１１内における電極組立体１２の幅方向Ｗへの動きを支えることができる。したがって、ケース１１内における電極組立体１２の位置ずれをより確実に抑制できる。

（９）柱状部材３１の厚み量（直径Ｄ）が、セパレータ２０ａ，２０ｂの厚み量Ｚの和よりも大きいので、セパレータ２０ａ，２０ｂのエッジを確実に補強することができる。
（１０）柱状部材３１の長さＬを、負極電極１９の大きさを考慮して設定している。このため、電極組立体１２の外周縁側を確実に補強することができる。

（１１）柱状部材３１を、セパレータ２０ａ，２０ｂのはみ出し部３０ｂに加えて、当該はみ出し部３０ｂに連設されるとともに直交するはみ出し部３０ｃ，３０ｄにも設けている。このため、電極組立体１２の組み立て時に、正極電極１８と負極電極１９を積層する場合であっても、柱状部材３１の作用によって正極電極１８と負極電極１９の位置合わせを容易とすることができる。したがって、電極組立体１２の組み立て工程を簡素化することができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図７に示すように、柱状部材３１の長さＬを、はみ出し部３０ｂ〜３０ｄのはみ出し量Ｘ、すなわちエッジ間長さＥよりも長くしても良い。この場合の柱状部材３１は、負極電極１９のエッジ面１９ｂ〜１９ｄからはみ出す長さＬを有することになる。このように構成した場合でも、はみ出し部３０ｂ〜３０ｄに設けた柱状部材３１のエッジ面３１ｂがはみ出し部３０ｂ〜３０ｄ毎に揃っていれば、実施形態で説明したように柱状部材３１を補強部材や位置決め部材として機能させることができる。

○ 図８に示すように、負極電極１９よりもセパレータ２０ａ，２０ｂが大きい場合は、柱状部材３１の長さＬをエッジ間長さＥに併せて設定し、その柱状部材３１を各はみ出し部３０ｂ〜３０ｄに設けても良い。この場合の柱状部材３１の長さＬは、はみ出し量Ｘよりも短くなる。このように構成した場合でも、実施形態で説明したように柱状部材３１を補強部材や位置決め部材として機能させることができる。

○ 図９に示すように、セパレータ２０ａ，２０ｂよりも負極電極１９が大きい場合は、柱状部材３１の長さＬをエッジ間長さＥに併せて設定し、その柱状部材３１を各はみ出し部３０ｂ〜３０ｄに設けても良い。この場合の柱状部材３１の長さＬは、はみ出し量Ｘよりも長くなる。このように構成した場合でも、実施形態で説明したように柱状部材３１を補強部材や位置決め部材として機能させることができる。

○ 図１０に示すように、正極電極１８のエッジ面１８ｃと負極電極１９のエッジ面１９ｃの間のエッジ間長さＥと、正極電極１８のエッジ面１８ｄと負極電極１９のエッジ面１９ｄの間のエッジ間長さＥとが異なるように、正極電極１８を負極電極１９に対して配置しても良い。この場合、はみ出し部３０ｃとはみ出し部３０ｄには、長さＬが異なる柱状部材３１が設けられる。このように構成した場合でも、実施形態で説明したように柱状部材３１を補強部材や位置決め部材として機能させることができる。

○ 図１１に示すように、セパレータ２０ａ，２０ｂを直接接合した袋状のセパレータ３８に柱状部材３１を設けても良い。この場合、柱状部材３１は、セパレータ２０ａ，２０ｂがはみ出し部３９によって直接接合されるので、そのはみ出し部３９の外側に接合される。そして、柱状部材３１は、正極電極１８との間にセパレータ２０ａ，２０ｂが介在されることになるので、エッジ面３１ａは、正極電極１８に近接して配置される。また、この場合の柱状部材３１の長さＬは、エッジ面３１ｂが、負極電極１９のエッジ面に近接する長さ、又はエッジ面からはみ出す長さの何れに設定されていても良い。このように構成した場合であっても、実施形態で説明したように柱状部材３１を補強部材や位置決め部材として機能させることができる。

○ また、図１１の別例において、柱状部材３１は、図１１に示すように、セパレータ２０ａとセパレータ２０ｂの両はみ出し部３９に接合されていても良いし、何れか一方のセパレータ２０ａ，２０ｂのはみ出し部３９に接合されていても良い。

○ 柱状部材３１は、電極組立体１２をケース１１に収容した場合に本体部材１３の底壁１３ａ側に位置するはみ出し部３０ｂのみに設けても良い。この構成によれば、ケース１１に収容した電極組立体１２を、底壁１３ａと柱状部材３１によって支えることができる。また、柱状部材３１に位置決め機能を持たせる場合、柱状部材３１は、本体部材１３の底壁１３ａ側に位置するはみ出し部３０ｂと、何れかの側壁１３ｄ，１３ｅ側に位置するはみ出し部３０ｃ，３０ｄに設けても良い。

○ 柱状部材３１の厚み量（直径Ｄ）は、正極電極１８の厚み量Ｙ以下であって、セパレータ２０ａ，２０ｂの厚み量Ｚの和よりも大きければ、その範囲内で変更しても良い。例えば、正極電極１８の厚み量Ｙより小さくしても良い。

○ 柱状部材３１の長さＬがエッジ間長さＥよりも若干短く、はみ出し部３０ｂ〜３０ｄに柱状部材３１を設けた場合に、エッジ面３１ａが正極電極１８に接触していない状態となっても良い。つまり、柱状部材３１は、正極電極１８に対して近接するように設けられていても良い。

○ はみ出し部３０ｂ〜３０ｄに設ける柱状部材３１の数を変更しても良い。例えば、１個、２個でも良いし、４個以上でも良い。
○ 柱状部材３１は、柱状に限らず、ブロック状や板状でも良い。また、円形状に限らず、多角形状や楕円状でも良い。

○ 柱状部材３１は、溶着接合でも良いし、接着接合でも良い。
○ 実施形態において、正極電極１８、及び負極電極１９の形状を変更しても良い。例えば、正面視正方形に形成しても良い。

○ 実施形態の二次電池１０は、リチウムイオン二次電池であったが、これに限らず、他の二次電池やリチウムイオンキャパシタなどのキャパシタであっても良い。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。

○ 実施形態の二次電池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。
○ 正極電極１８は、片面に活物質を塗布して正極活物質層が形成されていても良い。同様に、負極電極１９は、片面に活物質を塗布して負極活物質層が形成されていても良い。なお、その場合には、正極電極１８の正極活物質層と負極電極１９の負極活物質層が対向するように配置する。

１０…二次電池、１１…ケース、１２…電極組立体、１３…本体部材、１３ａ…底壁、１３ｂ〜１３ｅ…側壁、１４…蓋部材、１５…正極端子、１６…負極端子、１８…正極電極、１８ａ〜１８ｄ…エッジ面、１９…負極電極、１９ａ〜１９ｄ…エッジ面、２０，３８…セパレータ、２０ａ，２０ｂ…セパレータ、３０ａ〜３０ｄ，３９…はみ出し部、３１…柱状部材、３１ａ，３１ｂ…エッジ面、Ｓ…挿入口、Ｘ…はみ出し出し量、Ｙ，Ｚ…厚み量、Ｄ…直径、Ｅ…エッジ間長さ、Ｌ…柱状部材の長さ。

Claims

正極電極と、前記正極電極を挟む第１セパレータ及び第２セパレータと、負極電極と、が積層された電極組立体と、
前記電極組立体を収容するケースと、を備え、
前記第１セパレータは、前記正極電極の一方の面を覆い、かつ前記正極電極を重ねた時に当該正極電極のエッジ面からはみ出す第１はみ出し部を有し、
前記第２セパレータは、前記正極電極の他方の面を覆い、かつ前記正極電極を重ねた時に前記第１はみ出し部と同じ方向にはみ出す第２はみ出し部を有し、
前記第１はみ出し部と前記第２はみ出し部のうち少なくとも何れか一方には、はみ出し方向に沿って延びる非導電性部材が設けられていることを特徴とする蓄電装置。
前記非導電性部材は、柱状、板状又はブロック状の部材である請求項１に記載の蓄電装置。
前記非導電性部材は、前記第１はみ出し部と前記第２はみ出し部の間に接合されている請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
前記ケースには、前記電極組立体を挿入する挿入口が設けられており、
前記非導電性部材は、前記電極組立体を前記ケースに収容した場合に前記挿入口と対向するケースの底壁側に位置するはみ出し部に設けられている請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
前記ケースの底壁は、前記電極組立体と導電接続された電極端子がケース外に露出するケース壁とは反対側に位置している請求項４に記載の蓄電装置。
前記非導電性部材は、前記ケースの底壁側に位置するはみ出し部に連設されるはみ出し部にも設けられている請求項４又は請求項５に記載の蓄電装置。
前記はみ出し部に設けられている前記非導電性部材の厚み量は、前記正極電極の厚み量以下であって、かつ前記第１セパレータの厚み量と前記第２セパレータの厚み量の和よりも大きい請求項１〜請求項６のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
前記非導電性部材の厚み量は、前記第１セパレータの厚み量と前記第２セパレータの厚み量の和の２倍以上の厚み量である請求項７に記載の蓄電装置。
前記正極電極と前記負極電極は、四角シート状の金属箔に活物質が塗布されているとともに、その金属箔からなる集電タブが一端から突出するように設けられており、
前記正極電極において対向し合うエッジ面間の長さは、前記負極電極において対向し合うエッジ面間の長さに比して短く、
前記はみ出し方向に沿って延びる非導電性部材の長さは、当該非導電性部材の一方のエッジ面を前記正極電極のエッジ面に接触又は近接させて配置したときに、他方のエッジ面が前記負極電極のエッジ面に近接する長さ、又は前記負極電極のエッジ面からはみ出す長さに設定されている請求項１〜請求項８のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
前記蓄電装置は、二次電池である請求項１〜請求項９のうち何れか一項に記載の蓄電装置。