JP2015173064A - 扁平型二次電池 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の扁平型二次電池は、電極群を構成する電極板を折り曲げる部分での膨らみが電極部にまで及び、極性の異なる電極板を対向させても、互いの電極板が平行にならなかった。それによりイオンの移動が不均一になり、信頼性が低下していた。
【解決手段】表面に活物質層が形成された正極板及び負極板の間に、セパレータを介在させ、互いが対向するように積層して形成してなる電極群を金属ケースに内包した扁平型二次電池において、正極板及び負極板は、それぞれ複数の電極部が連結部によって連結されている構成であり、連結部は、隣接する電極部の中心線からずれた位置に設ける。このような構成にすることで、互いに異なる極性の電極板を対向させても平行にすることができ、イオンの移動が均一になり、信頼性が向上する。
【選択図】 図４

Description

本発明は扁平型二次電池の特性の向上を図る発明に関する。

二次電池は、金属箔の表面に合剤（活物質とバインダー剤との混合物）を設けてなる正極及び負極の電極板を、セパレータを介して電気的に絶縁した状態で対向させ、その間に電解液を介在させる構造を有している。

電極板同士が対向してなる構成を電極群と呼び、この電極群を所定の形状の電池ケースに収納し、電池ケースの所定の電極端子に、正極及び負極をそれぞれ電気的に接続することで、二次電池として機能する。

ボタン型やコインセル型二次電池に代表される扁平型二次電池は、多くの場合、電池ケースがそれぞれの極性の電極端子を兼ねている。電池ケースは、正極の電極端子となるケースと負極の電極端子となるケースとが電気的に絶縁された状態で嵌合や接着されるなどして固定されている。

特に近年、高機能携帯電話や小型情報端末等の携帯電子機器の進歩に伴い、搭載される二次電池もますます小型薄型化が求められており、扁平型二次電池が採用される場合が多くなってきている。同時に、このような電子機器の多機能化によって機器の消費電力も増大する傾向にあり、より電圧が高くまた電気容量の大きい二次電池が求められている。こうした背景から、取り出し得る電流容量が大きい、しかも薄型かつ小型大容量の扁平型二次電池の提案が多くなされている。

扁平型二次電池は、小型で薄い形状であるため、電池ケースの限られたスペースの中で正極の電極板と負極の電極板とを対向させただけでは十分な蓄電量を確保できない。そこで、より多くの蓄電量を得るために、電池ケースよりも大きな面積の電極板を用いるものが多い。

そのような構成の二次電池にあっては、大きな面積の電極板を如何にして所定のサイズの電池ケースに収納するかが重要であって、それに関する技術も多くの提案がなされている。例えば、電極板を積層する構成である（例えば、特許文献１参照。）。

図１０を用いて特許文献１に開示された技術を説明する。
図１０は、特許文献１に開示された二次電池の構造を示し、図１０（ａ）は、正極又は負極の電極板を示す平面図である。電極板は、複数の円板状の電極部１００を連結部２００で連結した構成を有している。図１０に示す例では、電極部１００は５つであり連結部２００は４つである。なお、この図１０にあっては、両極性の電極板の間の電解液やセパレータなどは省略している。

図１０（ａ）に示すように、特許文献１に示した従来技術の電極板は、隣接する電極部１００同士が最も接近する位置に連結部２００を設けている。

図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す正極又は負極の電極板を、電極部１００同士が対向するように連結部２００の部分で折り曲げた様子を説明する外観図である。図示した例では、連結部２００が同じ場所で重ならないように互い違いに積層している。また、図面を見やすくするために、電極部１００同士が離間しているように記載している。

図１０（ｃ）は、一方の極性の電極板と他方の極性の電極板とを、電極部１００同士が対向するように交互に折り曲げて重ねた電極群の平面図である。

例えば、正極の電極板の連結部の符号を３００とし、負極の電極板の連結部の符号を４００とすると、図１０（ｃ）に示したように、正極の電極板と負極の電極板とを交互に重ねた構成では、互いの連結部が接しないように、双方の電極板を平面視で９０度ずらして重ねる。

特許文献１に示した従来技術は、上述のように電極板を折り畳むことで、より大きな電極板を所定の電池ケースに納めることができる。

ところで、電極群の電極部の形状を、収納する電池ケースにおける電極群の収納部分の形状に似せて形成することも多い。例えば、電池ケースの収納部分の底面形状が円形であれば、電極群の電極部も円形またはそれに近い多角形とするのである。このようにすれば、電池ケースの収納部分に電極群を納めたときにデッドスペースが生じにくいというメリットがある。

特開昭５３−１４９６３０号公報（第２頁、第１〜３図）

特許文献１に示された二次電池は、電極板を積層することで蓄電量を増やすことができるが、電池のとして信頼性が低下するという欠点がある。

図１０及び図１１を用いてさらに詳述する。図１１（ａ）は、特許文献１に示した従来技術のどちらか一方の極性の電極板を連結部２００で折り曲げた状態を、電極部１００側から平面視した平面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の電極部１００の中心部分と連結部２００とを通る中心線１００Ｌで切断したときの断面の一部を説明しやすいように模式的に示した断面図である。

図１１（ｂ）に示したように、電極板を連結部２００の部分で折り曲げると、折り曲げ部２０１は図面の上下方向にそれぞれ距離ｗの分、膨らんでしまう。そして、この連結部２００の膨らみは、連結部２００に留まらずに電極部１００にも影響する。

すなわち、図１１（ａ）に示したように、電極部１００の領域１０１（図面のハッチング部分）では、電極部１００は１層下又は上の電極部１００と平行になっているものの、領域１０２では、折り曲げ部２０１の膨らみにより平行にはならなくなる。つまり、連結部２００につられて電極部１００も膨らんでしまうのである。

図１１に示した例は、正極又は負極のどちらか一方の電極板を例にしているが、すでに説明したように、二次電池は、正極用の電極板と負極用の電極板とを折り畳んで電極群を形成する。このため、他の極性の電極板と折り畳み、互いの電極板を対向させたときに、電極板が平行になっていない領域である領域１０２では、互いの電極板が離間してしまい、電極板全体での対向距離が均一にならない。

二次電池は、電極板の間の電解液中を、セパレータを介してイオンが往来する。例えば、リチウム（Ｌｉ）イオン二次電池の場合は、リチウムイオンが往来する。

特許文献１に示した従来技術の構造では、対向する電極部１００の距離が不均一なため、イオンの移動も不均一になり、その結果、二次電池のサイクル特性が劣化してしまうという問題がある。極性の異なる電極間の距離が一定ではないと、その間の電気的な抵抗も一定ならず、この電気的な抵抗のばらつき（高低）が二次電池内に存在すると、サイクル特性を悪化させると言われている。

また、一般に、電極板間でイオンの移動が不均一になると、電極部１００の図示しない合剤表面にイオンの析出現象を発生させると言われている。例えば、リチウムイオン二次電池の場合は、リチウムが析出してしまう。このイオンの析出が進むと、電極板同士が短絡してしまうという問題もある。

これらの問題は、二次電池の信頼性を低下させるものであるが、その原因である連結部２００の膨らみは、図１０（ａ）に示したように、連結部２００が電極部１００に接近して設けていることによるものである。

しかし、連結部２００を長く形成し、折り曲げ部２０１を電極部１００の端部から遠ざけると、電極板としての面積が増大してしまい、電池ケースに収納できなくなるという、新たな問題も発生してしまう。もちろん、電池ケースに収納できるように電極部１００を小さくすることもできるが、そうすると蓄電量が低下してしまう。

また、連結部２００を強く折り曲げるなどして、折り曲げ部２０１の厚さを薄くする（つまり、折り曲げの曲率を大きくする）加工を施すと、電極板が割れてしまったり、電極板表面に設けた図示しない合剤に亀裂が入ってしまい、電極板としての機能を失ってしまうという、さらに別の問題も発生する。

図１１に示した領域１０１の電極板間にスペーサを入れるなどして電極板を平行にすることも考えられる。しかし、ボタン型やコインセル型二次電池に代表される扁平型二次電池は、二次電池の中でも特に形状が薄いため、電極板同士の間にスペーサを入れることは大変難しい。また、そのようなスペーサは、二次電池としての電気的な特性を低下させる要因にもなりかねない。

本発明の目的は、上記課題を解決するためにある。すなわち、信頼性の高い扁平型二次電池を提供することである。

上記課題を解決するため本発明の扁平型二次電池は下記記載の構成を採用する。

本発明の扁平型二次電池は、表面に活物質層が形成された正極板及び負極板の間に、セパレータを介在させ、互いが対向するように積層して形成してなる電極群を金属ケースに内包した扁平型二次電池において、正極板及び負極板は、それぞれ複数の電極部が連結部によって連結されている構成であり、連結部は、隣接する電極部の中心線からずれた位置に設けられていることを特徴とする。

これにより、連結部が電極部より遠ざかるため、連結部の折り曲げ部も電極部から遠ざかり、電極部は対向する他の極性の電極部と平行して対向させることができる。

また連結部は、複数の電極部と一体に形成されていることが望ましい。

これにより、連結部は電極部と一体に形成されているので強度も失わず信頼性の高い扁
平型二次電池が実現できる。

本発明によれば、扁平型二次電池において、電極部を連結する連結部は隣接する電極部の中心線からずれた位置に設けられているので、極性が異なる電極板同士は平行にすることができ、対向部分は均一にできる。このため、イオンの移動も均一になり、扁平型二次電池の信頼性が向上する。

本発明による第１の実施形態における扁平型二次電池の構造を示す断面図である。 図１に示す扁平型二次電池の構成を示す外観図である。 図１に示す扁平型二次電池の電極群の構成を示す平面図及び断面図である。 本発明による第１の実施形態における扁平型二次電池の電極群を構成する電極板を説明する平面図である。 本発明による第１の実施形態における扁平型二次電池の電極群を構成する電極板を折り畳む様子を説明する平面図である。 本発明による第１の実施形態における扁平型二次電池の電極群を構成する電極板を折り畳む様子を説明する平面図である。 本発明による第１の実施形態における扁平型二次電池の電極群を構成する電極板を折り畳む様子及び折り畳み終った状態を説明する平面図である。 本発明による第１の実施形態における扁平型二次電池の効果を説明する平面図及び断面図である。 本発明による第２実施形態の電極板の形状を説明する平面図である。 特許文献１に示した従来技術を説明する平面図及び外観図である。 特許文献１に示した従来技術の問題を説明する平面図及び断面図である。

本発明は、正極側の電極板と負極側の電極板とを対向し、連結部で折り曲げながら電極部を積層して形成した扁平型二次電池おいて、この連結部を電極部の中心線からずれた位置に設けている。
隣接する電極部同士が最も接近する位置に連結部を設けていないため、電極板を連結部の部分で折り曲げても電極部の平行は保たれる。このため、イオンの移動が不均一にならず、サイクル特性が劣化することはない。これにより扁平型二次電池の信頼性が向上する。

以下、本発明の扁平型二次電池の実施形態を説明する。実施形態として、特に限定するものではないが、一例として次のような構成を用いるものとして説明する。

正極側の電極板は、正極集電体にアルミニウム箔を用いる。例えばその厚みは、２０μｍである。
その表面に設ける正極合剤は、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ₂）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ₂）、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ₂）等の正極活物質と、アセチレンブラック等の導電剤及び、ポリフッ化ビニリデン等のバインダー剤との混合物で構成する。以下、正極側の電極板を、単に正極板と称する。

負極側の電極板は、負極集電体に銅箔を用いる。例えばその厚みは、２０μｍである。
その表面に設ける負極合剤は、グラファイト等の負極活物質とポリフッ化ビニリデン等のバインダー剤との混合物で構成する。以下、負極側の電極板を、単に負極板と称する。

セパレータは、微多孔性ポリエチレンフィルムを用いる。正極板と負極板とを電気的に隔離し、且つ微細孔を通ってイオンが移動する材質から構成する。
なお、以下の説明にあっては、説明及び図示を見やすくするために、セパレータは正極板と負極板との間に挟み込む構成ではなく、正極板を覆う例で説明する。

電極群は、このような正極板と負極板とを折り畳み、互いが対向するように積層して形成するが、その折り畳む形態は、正極板と負極板とを九十九折りにしてなる。

電池ケースは、正極側の電源端子となる外装ケースと封口ケースとを絶縁材料のガスケットを介して接合される構成である。それらケースは、導電性を有する材料であり、例えば、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属材料、あるいはステンレスにニッケルメッキを施した材料等から構成する。

電解液は、電池ケースに電極群と共に封入されるものであるが、図示は省略する。その材質は、例えば、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ₆）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ₄） 、ホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ₄）のようなリチウム塩とエチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）のような溶媒を用いることができる。

なお、説明にあっては、その説明及び図は一実施形態であって、これに限定されるものではない。また、図面における寸法は実際の形状を反映したものではなく図面を見やすくするため、一部誇張して記載している場合がある。
なお、説明に関係のない一部の要素は省略し、同一要素には同一番号を付与して重複する説明は省略するものとする。

以下図面により扁平型二次電池の第１の実施形態について説明する。
図１〜図８は、第１の実施形態における扁平型二次電池を示し、図１は電池の構造を示す電池中央部の断面図であり、図２は電池全体の構成を示す外観図であり、図３は電極群の構造を示す平面図及び断面図である。図４は電極群を構成する電極板を説明する平面図である。図５〜図７は電極板を折り畳む様子を説明する平面図である。そして、図８は、扁平型二次電池の効果を説明する平面図及び断面図である。

［第１の実施形態の扁平型二次電池の構造の説明：図１〜図３］
図１〜図３を用いて扁平型二次電池１の構造を説明する。
まず、図１の電池中央部の断面図を用いて扁平型二次電池１の全体構造を説明する。

図１に示すように、扁平型二次電池１は、正極板４１と負極板４３とを折り畳み、互いが対向するように積層して構成される電極群４０が、電池ケース１５に収納されている。

電池ケース１５は、これを構成する外装ケース１０と封口ケース３０とからなる金属ケースであって、双方は絶縁材料からなるガスケット２０により電気的に絶縁されている。
外装ケース１０は、扁平型二次電池１の正極の電極端子を兼ねるものであり、封口ケース３０は負極の電極端子を兼ねるものである。それぞれのケースには、電極群４０を構成する正極板４１と負極板４３とがそれぞれ電気的に接続されている。

図２を用いて扁平型二次電池１の構成を説明する。
図２に示すように、正極の電源端子を兼ねる外装ケース１０は、扁平の有底円筒形であり、その内部には電極群４０を収納する収納領域１０ａがある。収納領域１０ａは、図２に示す例では平面視で円形であるが、もちろんこれは一例であり、多角形でもよく、電極群４０の平面形状に応じた形状とするとなおよい。

負極の電源端子を兼ねる封口ケース３０は、円形の平板形状であり、その外径は外装ケース１０の外径よりも小さい。

扁平型二次電池１は、外装ケース１０の収納領域１０ａに電極群４０及び図示しない電解液を入れ、外装ケース１０の開口部１０ｂにリング形状のガスケット２０を設け、これを介して封口ケース３０を固定している。

この固定に関しては、例えば、カシメ等の機械的固定手法を用いることができ、そうすると電池ケース１５はより強固になる。また電極群４０は、正極板タブ４１ｔ及び負極板タブ４３ｔによって、各々外装ケース１０及び封口ケース３０に電気的に接続されている。

次に、図３を用いて電極群４０の構造を説明する。
図３（ａ）は電極群４０の平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の切断線Ａ−Ａ´における断面を説明する断面図であり、主に重なった電極の中央部分を抜き出して模式的に記載した図である。

図３（ａ）に示すように、電極群４０の平面視の形状は正方形に近い形状である。図３（ｂ）に示すように、電極群４０は、正極板４１と負極板４３とを後述する手法で折り畳み、積層している。

外装ケース１０と正極板とを電気的に接続させるため、最上層の正極板４１には正極板タブ４１ｔが設けられており、この正極板タブ４１ｔの正極合剤とセパレータとを部分的に剥離し、露出した金属箔を外装ケース１０に接触させる。

同様に、封口ケース３０と負極板とを電気的に接続させるため、最下層の負極板４３には負極板タブ４３ｔが設けられており、この負極板タブ４３ｔの負極合剤を部分的に剥離し、露出した金属箔を封口ケース３０に接触させる。

このようにすることで、正極板４１と負極板４３とは、それぞれ外装ケース１０と封口ケース３０とに電気的に接続され、それぞれのケースは、電池ケース１５の電極端子になるのである。

正極板４１及び負極板４３は、平板形状の電極板であるから、後述する方法で折り畳み、積層することにより、図３（ｂ）に示すように断面で見て各層で重なる形状であっても、各層が分離しているわけではなくそれぞれ一体である。したがって、最上層の正極板４１を外装ケース１０に、最下層の負極板４３を封口ケース３０に、それぞれ電気的に接続させるだけでよいのである。

なお、最上層の正極板４１における正極板タブ４１ｔの正極合剤とセパレータとの剥離部分と、負極板４３における負極板タブ４３ｔの負極合剤の剥離部分とは、それぞれ、正極板タブ４１ｔ及び負極板タブ４３ｔとケースとの接続に要する部分のみでよく、ケースと対向する部分すべてを剥離しなくてもよい。

上述の説明では、正極板４１と外装ケース１０と、負極板４３と封口ケース３０との電気的に接続は、それぞれ金属同士の接触によるものとした。このような接触による電気的接続であっても、外装ケース１０と封口ケース３０とは、押し込まれたりケース同士をカシメるなどして電池ケース１５を構成するので、各電極板と各ケースとのそれぞれの接触は確実になる。もちろん、各電極板と各ケースとをそれぞれ溶接してもかまわない。

［第１の実施形態の電極群の構成の説明：図４］
次に、図４を用いて、電極群を構成する電極板を説明する。
図４は、電極群４０を構成する電極板の平面図である。

図４に示すように、正極板４１は、一例として４つの電極部４１ａを備えている。それぞれの電極部は、電極部４１ａ１〜４１ａ４の符号を付与している。隣接する電極部４１ａ同士は連結部４１ｂで接続されている。連結部４１ｂは、隣接する電極部４１ａ同士が最も接近する位置にはなく、電極部４１ａの中心線４１Ｌからずれた領域４１Ｒに設けている。領域４１Ｒは、図４では楕円形の点線で示している。

負極板４３も同様に、一例として４つの電極部４３ａを備えている。それぞれの電極部は、電極部４３ａ１〜４３ａ４の符号を付与している。隣接する電極部４３ａ同士は連結部４３ｂで接続されている。連結部４３ｂは、隣接する電極部４３ａ同士が最も接近する位置にはなく、電極部４３ａの中心線４３Ｌからずれた領域４３Ｒに設けている。領域４３Ｒは、図４では楕円形の点線で示している。

正極板４１の領域４１Ｒは、中心線４１Ｌを含まず、正極板４１の長辺方向にずれた領域のことである。同様に、負極板４３の領域４３Ｒは、中心線４３Ｌを含まず、負極板４３の長辺方向にずれた領域のことである。

領域４１Ｒ及び領域４３Ｒは、常に図示したような楕円形というものではなく、電極部４１ａ及び電極部４３ａの形状により変更されるものである。しかし、電極部がどのような形状であっても、大切なことは、領域４１Ｒ及び領域４３Ｒが隣接する電極部同士が最も接近する領域ではない領域であるという点である。

図４に示すように、正極板４１は、領域４１Ｒにおいて、隣接する電極部４１ａ同士が最も離れている部分を連結するように連結部４１ｂを設けている。負極板４３も同様である。領域４３Ｒにおいて、隣接する電極部４３ａ同士が最も離れている部分を連結するように連結部４３ｂを設けている。

正極板４１の電極部４１ａ１〜４１ａ４と負極板４３の電極部４３ａ１〜４３ａ４とは、後述する手法で折り畳まれることで対向し、電極群４０を構成する。正極板４１及び負極板４３は、すでに説明しているように、金属箔の表面に合剤を形成してなる。本実施形態では、合剤は金属箔の両面に形成している。したがって、双方の電極板を折り畳むことで、図示しないセパレータを介して双方の合剤同士が対向する。

この電極群４０は、図２に示すように図示しない電解液と共に電池ケース１５に封入されるが、対向する電極部でイオンの送受を行うのである。したがって、極性の異なる電極部同士が対向する面積が多いほど、二次電池の蓄電量は増加する。

本実施形態では、電極部は平面視で円形としているが、多角形でもよい。また、１つの電極板には４つの電極部を有している例を示しているが、扁平型二次電池の蓄電容量などに鑑み、電極部をさらに増し、あるいは減らしてもよい。

また、図４に示す例では、隣接する電極部同士は２つの連結部で接続されている例を示したが、もちろんこれに限定されない。連結部の数や形状については、さまざまに変形が可能であり、それについては後述する。

このように、電極板において、隣接する電極部同士が最も接近する位置に連結部を設けないことで、後述するように電極板を折り畳んで電極群を形成しても、対向する電極板は
平行を保つのである。

［折り畳みの説明：図５〜図７］
次に、図５〜図７を用いて正極板４１及び負極板４３を折り畳むことで積層し、電極群４０を形成する方法を説明する。
電極板の折り畳みに関しては、すでに説明しているように、九十九折りで行う。図５に示すように、図４を用いて説明した正極板４１と負極板４３とを平面的に９０度ずれるようにして配置し、負極板４３の最も端の電極部４３ａ４の上に、正極板４１の最も端の電極部４１ａ４を重ねる。

次に、負極板４３の電極部４３ａ３と電極部４３ａ４との間の２つ連結部４３ｂを跨ぐように、折り曲げ線Ｂ１を規定する。
そして、正極板４１の下側になっている負極板４３を、折り曲げ線Ｂ１を谷にして、方向Ｆ１の方に折り畳む。これにより負極板４３の電極部４３ａ３は、正極板４１の電極部４１ａ４の上に重なる。

次に、正極板４１の電極部４１ａ３と電極部４１ａ４との間の２つ連結部４１ｂを跨ぐように、折り曲げ線Ｂ２を規定する。
そして、正極板４１を、折り曲げ線Ｂ２を谷にして、方向Ｆ２の方に折り畳む。これにより、正極板４１の電極部４１ａ３は、負極板４３の電極部４３ａ３の上に重なる。

次に、図６に示すように、負極板４３の電極部４３ａ２と電極部４３ａ３との間の２つ連結部４３ｂを跨ぐように、折り曲げ線Ｂ３を規定する。
そして、負極板４３を、折り曲げ線Ｂ３を谷にして、方向Ｆ３の方に折り畳む。これにより、負極板４３の電極部４３ａ２は、正極板４１の電極部４１ａ３の上に重なる。

次に、正極板４１の電極部４１ａ２と電極部４１ａ３との間の２つ連結部４１ｂを跨ぐように、折り曲げ線Ｂ４を規定する。
そして、正極板４１を、折り曲げ線Ｂ４を谷にして、方向Ｆ４の方に折り畳む。これにより、正極板４１の電極部４１ａ２は、負極板４３の電極部４３ａ２の上に重なる。

次に、図７（ａ）に示すように、負極板４３の電極部４３ａ１と電極部４３ａ２との間の２つ連結部４３ｂを跨ぐように、折り曲げ線Ｂ５を規定する。
そして、負極板４３を、折り曲げ線Ｂ５を谷にして、方向Ｆ５の方に折り畳む。これにより、負極板４３の電極部４３ａ１は、正極板４１の電極部４１ａ２の上に重なる。

次に、正極板４１の電極部４１ａ１と電極部４１ａ２との間の２つ連結部４１ｂを跨ぐように、折り曲げ線Ｂ６を規定する。
そして、正極板４１を、折り曲げ線Ｂ６を谷にして、方向Ｆ６の方に折り畳む。これにより、正極板４１の電極部４１ａ１は、負極板４３の電極部４３ａ１の上に重なる。

このようにすることで、図７（ｂ）に示すような正極板４１と負極板４３とが折り畳まれて積層された電極群４０が構成される。

［第１の実施形態の効果の説明：図８］
次に、図８を用いて第１の実施形態の効果を説明する。
図８（ａ）は、扁平型二次電池の第１の実施形態における正極板４１を説明する平面図であって、連結部４１ｂで折り曲げた状態を示している。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す仮想線４１Ｌａで切断した断面を模式的に示す断面図であり、電極部４１ａの状態を示している。図８（ｃ）は、図８（ａ）に示す仮想線４１Ｌｂで切断した断面を模式的に示
す断面図であり、連結部４１ｂの状態を示している。

図８（ｂ）に示すように、正極板４１の重なった電極部４１ａは、１層下又は上の電極部４１ａと平行になっており、従来技術のように正極板が平行になっていない領域はない。
一方、図８（ｃ）に示しように、正極板４１の重なった連結部４１ｂは、折り曲げ部４０１にて図面の上下方向に膨らんでしまうが、この膨らみは、連結部４１ｂに留まるので、電極部４１ａには影響していない。

このため、この正極板４１を図示しない負極板４３と九十九折りをして電極群４０を構成しても、正極板４１と負極板４３とは平行になり、イオンの流れが不均一になることはなく、扁平型二次電池の信頼性を低下することはないのである。

以下、主に図９を用いて扁平型二次電池の第２の実施形態について説明する。
図９は、第２実施形態における扁平型二次電池を構成する電極板を示す平面図である。図９（ａ）〜図９（ｅ）には電極板の異なる形状を示しており、それぞれ隣接する電極部同士を接続する連結部の形状が異なる例を示している。ただし、いずれにおいても連結部は、電極部の中心線からずれた位置に配置されている。なお、電極板の説明にあっては、正極板を例にして説明する。

［第２の実施形態の説明：図２、図９］
図９（ａ）に示すように、正極板５１は、隣接する電極部５１ａ同士を平面視でＶ字形状の連結部５１ｂで接続している。すでに説明した第１の実施形態は、連結部を平面視で直線状に電極部の両側で形成していたが、それと異なる形状である。

このようにすれば、正極板を折り畳んだとき、連結部は電極部５１ａの外形の円弧形状に沿うようになるから、同形状の負極板と共に折り畳み、電極群４０として形成したときに、その形状は平面視で円形に近くなる。

図２に示す正極の電源端子を兼ねる外装ケース１０の内部の電極群４０を収納する収納領域１０ａを円形にしておけば、上述の電極群４０を収納した際に、収納領域１０ａに無駄なスペースが生まれないという利点がある。

図９（ｂ）に示す正極板６１は、隣接する電極部６１ａ同士を電極板の長手方向のどちらか一方の辺（長辺）側に連結部６１ｂを設けて接続する例である。正極板６１を平面視すると、連結部６１ｂは互い違いに配置している。

このようにすると、電極板を折り畳んだときに、連結部６１ｂが上下方向に連続して重ならないようになるため、電極群を薄く形成することもできる。

図９（ｃ）に示す正極板７１は、図９（ｂ）に示す例に、図９（ａ）に示す例を応用したものである。連結部７１ｂは、平面視でＶ字形状としている。このようにしてもよいのである。

図９（ｄ）に示す正極板８１は、隣接する電極部８１ａ同士を電極板の長手方向のどちらか一方の辺（長辺）側に連結部８１ｂを設けて接続する例である。電極板として長手方向に直線状になる部分があるので、電極群を組み立てるときに位置決めの目安になるなど、組み立て性を向上できる。

なお、第１の実施形態に比して、連結部８１ｂを平面視で太くしているが、このような
形状にしても、連結部８１ｂが電極部８１ａの中心線からずれた位置に配置されているため、電極部８１ａには影響がない。

図９（ｅ）に示す正極板９１は、隣接する電極部９１ａ同士を電極板の長手方向の辺（長辺）側よりも電極部９１ａ側にオフセットして連結部９１ｂで接続する例である。
第１の実施形態に比して、連結部９１ｂは若干電極部９１ａに近くなるが、隣接する電極部９１ａ同士が最も接近する位置には設けていないため、影響がない。

以上説明した実施形態はこれに限定されるものではなく本発明の要旨を満たすものであれば任意に変更することができることはいうまでもない。例えば、図９（ａ）に示す例と図９（ｅ）に示す例を組み合わせてもよいのである。
また、実施形態の説明では、正、負電極板を各々４個連ねて電極群を構成したが正及び負極板の数は任意に増減可能である。

この発明によれば、電極板を折り畳んでもそれぞれの電極板を平行にすることができるので、高い信頼性を要求される扁平型二次電池に好適である。

１ 扁平型二次電池
１０ 外装ケース
１０ａ 収納領域
１０ｂ 開口部
１５ 電池ケース
２０ ガスケット
３０ 封口ケース
４０ 電極群
４１ 正極板
４１ａ 電極部
４１ｂ 連結部
４１ｔ 正極板タブ
４３ 負極板
４３ａ 電極部
４３ｂ 連結部
４３ｔ 負極板タブ

Claims (2)

1. 表面に活物質層が形成された正極板及び負極板の間に、セパレータを介在させ、互いが対向するように積層して形成してなる電極群を金属ケースに内包した扁平型二次電池において、
   前記正極板及び前記負極板は、それぞれ複数の電極部が連結部によって連結されている構成であり、
   前記連結部は、隣接する前記電極部の中心線からずれた位置に設けられていることを特徴とする扁平型二次電池。
2. 前記連結部は、複数の前記電極部と一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の扁平型二次電池。

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