JP2018018704A

JP2018018704A - 蓄電装置

Info

Publication number: JP2018018704A
Application number: JP2016148497A
Authority: JP
Inventors: 中村　知広; Tomohiro Nakamura; 知広中村; 貴之弘瀬; Takayuki Hirose
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2018-02-01

Abstract

【課題】容易に未塗工部群とケースを絶縁できる蓄電装置を提供する。【解決手段】絶縁カバー５０は、一対の電極接合部４２ａと蓋１１ｂとの間に介在する第１絶縁部５１と、第１絶縁部５１における第１方向側の先端から電極組立体１２側に屈曲し、両極性の電極接合部４２ａ及びタブ群２７ａの折り返し部６１とケース１１との間に介在する第２絶縁部５２と、第２絶縁部５２の先端から第２方向側に屈曲し、折り返し部６１と電極組立体１２との間に介在する第３絶縁部５３と、を有する。絶縁フィルム１３は、第１絶縁部５１における第２方向の先端側において一対の電極接合部４２ａの電極組立体１２側の端面４５よりも端子４０側に延び、一対の導電部材４２及びタブ群２７ａとケース１１とを絶縁する延出部１３２を有する。【選択図】図４

Description

本発明は蓄電装置に関する。

ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、走行用モータへの供給電力を蓄える蓄電装置としての二次電池が搭載されている。一般に、二次電池は、電極組立体を収容するケースを備え、そのケース内に電極組立体が収容されている。そして、二次電池からの電力の取り出しは、電極組立体の正極電極及び負極電極に、導電部材を介して接続された電極端子を通して行われている。

一般に、二次電池のケースには耐久性に優れるアルミニウム等の金属製ケースが多用されている。金属製のケースと電極組立体を絶縁するため、電極組立体とケースの間には絶縁フィルムが配置されている。

特許文献１に開示の蓄電装置においては、正極集電部材及び負極集電部材における集電群との接続面が電極組立体と対向するように正極集電部材及び負極集電部材を配設し、ケース内では、断面Ｕ字状の絶縁部材が、正極集電部材及び負極集電部材とケースの端子壁との間に配設されるとともに、対向面と端子壁とを離間させている。

再公表ＷＯ２０１３／１５７４３３号公報

ところが、絶縁フィルムによって電極組立体とケースを絶縁する構成において、タブ群の最外層とケースとを絶縁するには、絶縁フィルムを電極組立体の活物質層だけでなくタブ群の位置まで配置しなければない。そのため、例えば、図１５に示すように、電極組立体５００から延びる未塗工部群５０１を導電部材５０２に接合するとともに蓋５０４を貫通する端子５０５を導電部材５０２に接合し、上面開口部を有するケース本体５０６に電極組立体５００を挿入した後にケース本体５０６の上面開口部を蓋５０４で塞ぐ場合において、端子５０５を導電部材５０２に接合した後に断面Ｕ字状の絶縁部材５０３を電極組立体５００に装着することはできず端子５０５を導電部材５０２に接合する前に断面Ｕ字状の絶縁部材５０３を電極組立体５００に装着することになり工程の削減が求められる。

本発明の目的は、容易に未塗工部群とケースを絶縁できる蓄電装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明では、異なる極性の複数の電極が互いに絶縁されて積層された状態の電極組立体と、前記電極の一辺から突出した形状の未塗工部を同じ極性同士で積層し、かつ前記電極の積層方向のうちの一方である第１方向に折り曲げられた形状の未塗工部群と、前記電極組立体及び前記未塗工部群を収容したケースと、前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する絶縁フィルムと、前記ケースの壁部から前記電極組立体側に突出した基部を有し、前記壁部に固定された各極性の電極端子と、同じ極性の前記電極の前記未塗工部群と接合された電極接合部、及び、同じ極性の前記電極端子の前記基部と接合された端子接続部を有し、前記ケースの壁部と該壁部に対峙した前記電極組立体の端面との間に配置された一対の導電部材と、一対の前記電極接合部と前記壁部とを絶縁するとともに、両極性の前記電極接合部及び前記未塗工部群と前記ケースを絶縁するための絶縁カバーと、を備える蓄電装置であって、前記未塗工部群は、先端側に、前記積層方向のうちの前記第１方向とは逆向きの第２方向に、かつ前記電極組立体側に折り返された折り返し部を有し、前記絶縁カバーは、一対の前記電極接合部と前記壁部との間に介在する第１絶縁部と、前記第１絶縁部における前記第１方向側の先端から前記電極組立体側に屈曲し、両極性の前記電極接合部及び前記未塗工部群の折り返し部と前記ケースとの間に介在する第２絶縁部と、前記第２絶縁部の先端から前記第２方向側に屈曲し、前記未塗工部群の折り返し部と前記電極組立体との間に介在する第３絶縁部と、を有し、前記絶縁フィルムは、前記第１絶縁部における前記第２方向の先端側において一対の前記電極接合部の電極組立体側の端面よりも前記電極端子側に延び、前記一対の導電部材及び前記未塗工部群と前記ケースとを絶縁する延出部を有することを要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、ケースの壁部に対し電極端子と導電部材を一体化しておき、導電部材に未塗工部群を接合して電極組立体を一体化した状態で電極組立体をケース内に収容する際に、絶縁カバーは、ケースの壁部と電極接合部との間に絶縁カバーの第１絶縁部を差し込むことにより第１絶縁部と第２及び第３絶縁部を配置することができる。このため、電極組立体の端面から突出した未塗工部群については、積層方向のうちの第１方向の先端側は絶縁カバーの第２絶縁部及び第３絶縁部によって、また、第２方向側は絶縁フィルムの延出部によってケースと絶縁できる。よって、容易に未塗工部群とケースを絶縁できる。

請求項２に記載のように、請求項１に記載の蓄電装置において、前記第１絶縁部における前記第２方向の先端部と前記延出部の先端部とは接触しているとよい。
請求項３に記載のように、請求項１または２に記載の蓄電装置において、前記絶縁フィルムでの前記第１方向側における前記第３絶縁部側の端縁は、前記第３絶縁部における電極組立体側の端面よりも電極組立体側となっているとよい。

請求項４に記載の発明では、異なる極性の複数の電極が互いに絶縁されて積層された状態の電極組立体と、前記電極の一辺から突出した形状の未塗工部を同じ極性同士で積層し、かつ前記電極の積層方向のうちの一方である第１方向に折り曲げられた形状の未塗工部群と、前記電極組立体及び前記未塗工部群を収容したケースと、前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する絶縁フィルムと、前記ケースの壁部から前記電極組立体側に突出した基部を有し、前記壁部に固定された各極性の電極端子と、同じ極性の前記電極の前記未塗工部群と接合された電極接合部、及び、同じ極性の前記電極端子の前記基部と接合された端子接続部を有し、前記ケースの壁部と該壁部に対峙した前記電極組立体の端面との間に配置された一対の導電部材と、一対の前記電極接合部と前記壁部とを絶縁するとともに、両極性の前記電極接合部及び前記未塗工部群と前記ケースを絶縁するための絶縁カバーと、を備える蓄電装置であって、前記未塗工部群は、先端側に、前記積層方向のうちの前記第１方向とは逆向きの第２方向に、かつ前記電極組立体側に折り返された折り返し部を有し、前記絶縁カバーは、一対の前記電極接合部と前記壁部との間に介在する第１絶縁部と、前記第１絶縁部における前記第２方向側の先端から前記電極組立体側に屈曲し、両極性の前記電極接合部及び前記未塗工部群と前記ケースとの間に介在する第２絶縁部と、を有し、前記絶縁フィルムは、前記第１絶縁部における前記第１方向の先端側において前記電極組立体側の端面よりも前記電極端子側に延び、前記一対の導電部材及び前記未塗工部群の折り返し部と前記ケースとを絶縁する延出部を有することを要旨とする。

請求項４に記載の発明によれば、ケースの壁部に対し電極端子と導電部材を一体化しておき、導電部材に未塗工部群を接合して電極組立体を一体化した状態で電極組立体をケース内に収容する際に、絶縁カバーは、ケースの壁部と電極接合部との間に絶縁カバーの第１絶縁部を差し込むことにより第１絶縁部と第２絶縁部を配置することができる。このため、電極組立体の端面から突出した未塗工部群については、積層方向のうちの第１方向の先端側は絶縁フィルムの延出部によって、また、第２方向側は絶縁カバーの第２絶縁部によってケースと絶縁できる。よって、容易に未塗工部群とケースを絶縁できる。

請求項５に記載のように、請求項１〜４のいずれか１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とよい。

本発明によれば、容易に未塗工部群とケースを絶縁できる。

第１の実施形態の二次電池を示す分解斜視図。二次電池を示す断面図。電極組立体の構成要素を示す分解斜視図。二次電池内を示す側断面図。絶縁フィルムの展開図。製造工程を説明するための概略側面図。絶縁カバーを装着する状態を示す側断面図。製造工程を説明するための概略側面図。変形例における二次電池内を示す側断面図。第２の実施形態の二次電池を示す分解斜視図。二次電池内を示す側断面図。絶縁フィルムの展開図。絶縁カバーを装着する状態を示す側断面図。製造工程を説明するための概略側面図。課題を説明するための分解斜視図。

（第１の実施形態）
以下、蓄電装置を二次電池に具体化した一実施形態を図１〜図８にしたがって説明する。

図１，２に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、直方体状のケース１１を備え、このケース１１内に電極組立体１２が収容されている。ケース１１は、有底四角筒状の金属製（例えば、アルミニウム製又はアルミニウム合金製）のケース本体１１ａと、ケース本体１１ａの開口部を塞ぐ蓋１１ｂとを有する。ケース１１内には図示しない電解質（電解液）が収容されている。本実施形態の二次電池１０は、リチウムイオン二次電池である。

図３に示すように、電極組立体１２は、正極電極１４を収納した電極収納セパレータ２０と、負極電極２４とをそれぞれ複数有する。電極組立体１２は、複数の電極収納セパレータ２０と複数の負極電極２４とを交互に積層して層状とした構造である。正極電極１４と負極電極２４とが、電極収納セパレータ２０の単層セパレータ２１を間に挟んだ状態で交互に積層されている。本実施形態では、正極電極１４、単層セパレータ２１、及び負極電極２４が何れも長方形状である。電極収納セパレータ２０及び負極電極２４が積層された方向を電極の積層方向とする。本実施形態においては、図４において左右方向が、電極の積層方向であり、図４において右方向が、電極の積層方向のうちの一方である第１方向であり、図４において左方向が、積層方向のうちの第１方向とは逆向きの第２方向である。

正極電極１４は、矩形シート状の正極金属箔（例えばアルミニウム箔）１５と、正極金属箔１５の両面に存在する正極活物質層１６と、を有する。正極電極１４は、一対の長辺に沿う縁部のうちの一方の縁部に第１の縁部１４ａを備える。正極電極１４は、第１の縁部１４ａに沿って正極金属箔１５の露出した未塗工部１５ａを備える。未塗工部１５ａは、第１の縁部１４ａの一部から突出した形状の正極のタブ１７を含む。未塗工部１５ａは、正極金属箔１５において正極活物質層１６が塗工されず、正極金属箔１５そのもので構成された部分である。

本実施形態では、第１の縁部１４ａに沿う辺が正極電極１４の一辺となる。また、正極電極１４は、第１の縁部１４ａの対辺となる他方の長辺に沿う縁部に第２の縁部１４ｂを備え、第１の縁部１４ａと第２の縁部１４ｂ同士を繋ぐ一対の短辺に沿う縁部に第３の縁部１４ｃを備える。

負極電極２４は、矩形シート状の負極金属箔（例えば銅箔）２５と、負極金属箔２５の両面に存在する負極活物質層２６と、を有する。負極電極２４は、一対の長辺のうちの一方の長辺に沿う縁部に第１の縁部２４ａを備える。負極電極２４は、第１の縁部２４ａの一部から突出した形状の未塗工部としての負極のタブ２７を有する。負極のタブ２７は、負極金属箔２５において負極活物質層２６が塗工されず、負極金属箔２５そのもので構成された部分である。

本実施形態では、第１の縁部２４ａに沿う辺が負極電極２４の一辺となる。また、負極電極２４は、第１の縁部２４ａの対辺となる他方の長辺に沿う縁部に第２の縁部２４ｂを備え、第１の縁部２４ａと第２の縁部２４ｂ同士を繋ぐ一対の短辺に沿う縁部に第３の縁部２４ｃを備える。

負極電極２４の第１の縁部２４ａの長さは、正極電極１４の第１の縁部１４ａの長さより長く、負極電極２４の第２の縁部２４ｂの長さは、正極電極１４の第２の縁部１４ｂの長さより長い。さらに、負極電極２４の第３の縁部２４ｃの長さは、正極電極１４の第３の縁部１４ｃの長さより長い。よって、負極電極２４は、正極電極１４より一回り大きく、負極活物質層２６は、正極活物質層１６より一回り大きい。

電極収納セパレータ２０は、互いに対峙する矩形シート状の単層セパレータ２１を含む。各単層セパレータ２１は、何れも絶縁性を有する樹脂製（例えばポリエチレン製）である。２枚の単層セパレータ２１は同形状、かつ同サイズであり、正極電極１４よりも一回り大きなサイズである。

各単層セパレータ２１は、正極電極１４を重ねた状態において、正極電極１４の第１〜第３の縁部１４ａ〜１４ｃからはみ出したはみ出し部２２を有する。電極収納セパレータ２０は、単層セパレータ２１のはみ出し部２２同士を溶着して製造されている。電極収納セパレータ２０の溶着部は、正極電極１４の四辺である第１〜第３の縁部１４ａ〜１４ｃに沿ってはみ出し部２２を溶着して形成されている。電極収納セパレータ２０の一辺からは正極電極１４のタブ１７が突出している。

電極組立体１２は、図示しない保持テープによって積層状態が保持され、正極活物質層１６の全面が、単層セパレータ２１を介して負極活物質層２６に対峙した状態が維持されている。また、電極組立体１２において、積層方向の両端には、負極電極２４が位置している。

電極組立体１２において、複数の電極収納セパレータ２０と複数の負極電極２４とは、正極のタブ１７同士が積層方向に沿って列状に配置され、かつ負極のタブ２７同士が積層方向に沿って列状に配置される状態に積層される。

図２又は図４に示すように、電極組立体１２は、蓋１１ｂに対峙した端面にタブ側端面１２ａを備える。電極組立体１２は、タブ側端面１２ａに、未塗工部群としての正極のタブ群１７ａ及び負極のタブ群２７ａを備える。タブ側端面１２ａは、電極収納セパレータ２０の縁部及び負極電極２４の第１の縁部２４ａが積層されて構成されている。正極のタブ群１７ａは、正極のタブ１７が積層されることによって構成され、負極のタブ群２７ａは負極のタブ２７が積層されることによって構成されている。

なお、図４では、負極のタブ群２７ａを図示しているが、正極のタブ群１７ａは同一構造であるため、正極のタブ群１７ａは省略する。以下の説明では、負極を正極と読みかえれば、正極のタブ群１７ａの説明となる。

図４に示すように、タブ群２７ａにおいて、積層方向の一端（第２方向側）に位置するタブ２７を第１タブ２７１と記載する。タブ群２７ａにおいて、積層方向の他端（第１方向側）に位置するタブ２７を第２タブ２７２と記載する。

タブ群２７ａにおいては、第１タブ２７１に第２タブ２７２が接近するように、積層方向の一端側（第２方向側）にタブ２７が寄せ集められている。これにより、積層段階で独立していた各タブ２７は、第１タブ２７１側に集約されている。

本実施形態において、各タブ２７は同じ大きさに形成されている。このため、積層方向において、第１タブ２７１からの離間距離が長いタブ２７ほど、タブ群２７ａとして集約されるタブ２７の長さが短い。このため、全てのタブ２７を導通させるための導通部Ｗは、第２タブ２７２における他のタブ２７との重合領域に合わせて設けられている。また、タブ群２７ａにおいて、導通部Ｗよりも先端側では、全てのタブ２７が自由端となっている。

図４に示すように、タブ群１７ａ，２７ａは、電極の積層方向のうちの一方である第１方向に折り曲げられた形状をなし、その先端側に折り返し部６１を有する。折り返し部６１は、積層方向のうちの第１方向とは逆向きの第２方向に、かつ電極組立体１２側に折り返されている。

このように、二次電池１０は、異なる極性の複数の電極としての正極電極１４及び負極電極２４が互いに絶縁されて積層された状態の電極組立体１２と、正極電極１４及び負極電極２４の一辺から突出した形状の未塗工部としてのタブ１７，２７を同じ極性同士で積層し、かつ電極の積層方向のうちの一方である第１方向に折り曲げられた形状の未塗工部群としてのタブ群１７ａ，２７ａと、電極組立体１２及びタブ群１７ａ，２７ａを収容したケース１１とを備える。タブ群１７ａ，２７ａは、先端側に、積層方向のうちの第１方向とは逆向きの第２方向に、かつ電極組立体１２側に折り返した折り返し部６１を有する。

図１，２に示すように、二次電池１０に備えられた負極導電部材４２は電極組立体１２と負極端子４０とを電気的に接続する。負極導電部材４２は、負極のタブ群２７ａと接合された平板状の電極接合部４２ａを長手方向一端側に備える。また、負極導電部材４２は、負極端子４０と接合された平板状の端子接続部４２ｂを長手方向他端側に備え、電極接合部４２ａと端子接続部４２ｂは長手方向に連続している。そして、負極のタブ群２７ａと負極導電部材４２とは、図４に示すように第１タブ２７１に負極導電部材４２が当接した状態でレーザ溶接を行い、導通部Ｗを形成することで接合されるとともに、電気的に接続されている（導通している）。

図１，２に示すように、二次電池１０に備えられた正極導電部材３２は電極組立体１２と正極端子３０とを電気的に接続する。正極導電部材３２は、正極のタブ群１７ａと接合された平板状の電極接合部３２ａを長手方向一端側に備える。また、正極導電部材３２は、正極端子３０と接合された平板状の端子接続部３２ｂを長手方向他端側に備え、電極接合部３２ａと端子接続部３２ｂは長手方向に連続している。そして、正極のタブ群１７ａと正極導電部材３２とは、タブ１７に正極導電部材３２が当接した状態でレーザ溶接を行い、導通部Ｗを形成することで接合されるとともに、電気的に接続されている（導通している）。

図１，２に示すように、正極の電極端子としての正極端子３０は、ケース１１の外側に突出する状態で蓋１１ｂに固定されている。負極の電極端子としての負極端子４０は、ケース１１の外側に突出する状態で蓋１１ｂに固定されている。本実施形態では、蓋１１ｂがケース１１の壁部を構成する。

正極端子３０は、ケース１１の外側に突出する形状の極柱部３０ａを有する。極柱部３０ａの外周面には雄ねじ（図示せず）が螺刻されている。極柱部３０ａにはナット３１が螺合されている。正極端子３０は、ケース１１の内側に突出する形状の基部３０ｂを有する。正極端子３０の軸方向に基部３０ｂと極柱部３０ａが連続している。

正極端子３０は、基部３０ｂとナット３１とで蓋１１ｂを挟んだ状態で蓋１１ｂに締結されている。なお、正極端子３０の基部３０ｂと蓋１１ｂとは、図示しない絶縁部材によって絶縁されている。また、正極端子３０の基部３０ｂには、正極導電部材３２の端子接続部３２ｂが接合されている。

負極端子４０は、ケース１１の外側に突出する形状の極柱部４０ａを有する。極柱部４０ａの外周面には雄ねじ（図示せず）が螺刻されている。極柱部４０ａにはナット４１が螺合されている。負極端子４０は、ケース１１の内側に突出する形状の基部４０ｂを有する。負極端子４０の軸方向に極柱部４０ａと基部４０ｂが連続している。

負極端子４０は、基部４０ｂとナット４１とで蓋１１ｂを挟んだ状態で蓋１１ｂに締結されている。なお、負極端子４０の基部４０ｂと蓋１１ｂとは、図示しない絶縁部材によって絶縁されている。また、負極端子４０の基部４０ｂには、負極導電部材４２の端子接続部４２ｂが接合されている。

このように、二次電池１０は、ケースの壁部としての蓋１１ｂから電極組立体１２側に突出した基部３０ｂ，４０ｂを有し、蓋１１ｂ（ケースの壁部）に固定された各極性の電極端子としての正極端子３０及び負極端子４０と、同じ極性の電極のタブ群１７ａ，２７ａと接合された電極接合部３２ａ，４２ａ、及び、同じ極性の電極端子の基部３０ｂ，４０ｂと接合された端子接続部３２ｂ，４２ｂを有し、蓋１１ｂ（ケースの壁部）と、該蓋１１ｂに対峙した電極組立体１２の端面１２ａとの間に配置された一対の導電部材としての正極導電部材３２及び負極導電部材４２と、を備える。タブ群１７ａ，２７ａは、先端部に、積層方向のうちの第１方向とは逆向きの第２方向に、かつ電極組立体１２側に折り返された折り返し部６１を有する。

二次電池１０に備えられた絶縁カバー５０は、ケース１１内において負極導電部材４２及び正極導電部材３２と、蓋１１ｂとを絶縁する。絶縁カバー５０は、例えば樹脂などで構成されている。

図４に示すように、絶縁カバー５０は、長方形板状の第１絶縁部５１と、この第１絶縁部５１の一つの長側縁から電極組立体１２に向けて屈曲する第２絶縁部５２と、第２絶縁部５２の先端から屈曲する第３絶縁部５３と、を有している。

第１絶縁部５１は、正極導電部材３２の電極接合部３２ａと、負極導電部材４２の電極接合部４２ａとに跨っている。また、第１絶縁部５１は、電極接合部３２ａ，４２ａと、蓋１１ｂとの間に介在する。

第２絶縁部５２は、第１絶縁部５１の長側縁のうち各タブ群１７ａ，２７ａの先端寄りの長側縁から突出している。第２絶縁部５２は、各タブ群１７ａ，２７ａの先端部を積層方向の他端側（第１方向側）から覆っている。第３絶縁部５３は、タブ群１７ａ，２７ａの折り返し部６１と電極組立体１２との間に介在する。なお、各タブ群１７ａ，２７ａの先端部とは、各タブ群１７ａ，２７ａのタブ１７，２７の１枚１枚によって構成されている。また、各タブ群１７ａ，２７ａの先端部とは、導通部Ｗよりも先の部分である。第２絶縁部５２は、両方のタブ群１７ａ，２７ａの先端部と、ケース本体１１ａの内壁面との間に介在し、それらタブ群１７ａ，２７ａと、ケース本体１１ａとを絶縁している。

このように、二次電池１０は、一対の電極接合部３２ａ，４２ａと蓋１１ｂ（ケースの壁部）とを絶縁するとともに両極性の電極接合部３２ａ，４２ａ及びタブ群１７ａ，２７ａとケース１１を絶縁するための絶縁カバー５０を備える。絶縁カバー５０は、一対の電極接合部３２ａ，４２ａと蓋１１ｂ（ケースの壁部）との間に介在する第１絶縁部５１と、第１絶縁部５１における第１方向側の先端から電極組立体１２側に屈曲し、両極性の電極接合部３２ａ，４２ａ及びタブ群１７ａ，２７ａの折り返し部６１とケース１１との間に介在する第２絶縁部５２を有する。

各タブ群１７ａ，２７ａの積層方向の第１方向側は、絶縁カバー５０の第２絶縁部５２によってケース本体１１ａと絶縁されている。よって、絶縁カバー５０により、各タブ群１７ａ，２７ａがケース本体１１ａから絶縁されている。第２絶縁部５２はタブ１７，２７の折り返し部６１の下面よりも下まで延びている。

絶縁カバー５０の第３絶縁部５３は、第２絶縁部５２の先端から第２方向側に屈曲し、タブ群１７ａ，２７ａの折り返し部６１と電極組立体１２との間に介在する。電極組立体１２において、各タブ群１７ａ，２７ａの積層方向の第１方向側は、絶縁カバー５０の第２絶縁部５２及び第３絶縁部５３によってケース本体１１ａと絶縁されている。

二次電池１０に備えられた絶縁フィルム１３は、図５に示す展開図で示すように１枚のフィルム材を、図５中一点鎖線で示す折線で折り曲げることにより、上面が開口する四角箱状に形成されている。即ち、図１，５に示すように、四角箱状の絶縁フィルム１３は、長方形状の底面Ｓ１と、長方形状の底面Ｓ１における長辺から上方に延びる側面Ｓ２，Ｓ３と、長方形状の底面Ｓ１における短辺から上方に延びる側面Ｓ４，Ｓ５とを有する。

図４に示すように、絶縁フィルム１３は、ケース本体１１ａ内において電極組立体１２に対向する部位に配置され、電極組立体１２とケース１１とを絶縁する。絶縁フィルム１３は、本体部１３１を有し、本体部１３１は、ケース本体１１ａの底壁の内面全面、四側壁の内面の一部を覆う。本体部１３１の高さはＬ１（図１参照）となっている。絶縁フィルム１３の本体部１３１において、蓋１１ｂ寄りの端縁を上端縁１３ａとする。本体部１３１の上端縁１３ａは、負極活物質層２６における蓋１１ｂ寄りの端縁である第１の縁部２４ａより高い位置にある。本体部１３１は、負極活物質層２６の全面を覆っている。

図１に示すように、絶縁フィルム１３は、本体部１３１から上方に延びる延出部１３２を有する。詳しくは、延出部１３２は、側面Ｓ２において、本体部１３１の高さＬ１よりも所定値ΔＬ１だけ上方に延びている。図４に示すように、延出部１３２は、第１絶縁部５１における第２方向の先端側において一対の電極接合部３２ａ，４２ａの電極組立体１２側の端面（下面）４５よりも端子３０，４０側に延び、一対の導電部材３２，４２及びタブ群１７ａ，２７ａとケース１１とを絶縁する。つまり、延出部１３２の上端縁１３ｂは、電極接合部３２ａ，４２ａの端面（下面）４５以上に上方に延びており、図４では電極接合部３２ａ，４２ａの厚みの半分程度の高さまで延びている。また、第１絶縁部５１は、第２方向において電極接合部３２ａ，４２ａの端面よりケース１１の内面に接近するように延び、かつ、ケース１１の内面とは所定の間隔ΔＬ１０だけ離間している。

絶縁フィルム１３での第１方向側における第３絶縁部５３側の端縁１３ａは、第３絶縁部５３における電極組立体１２側の端面５３ａよりも電極組立体１２側となっている。つまり、電極組立体１２を包む絶縁フィルム１３を片側の第２方向側だけ他方の第１方向側よりも長い構成として、片側の第２方向側が絶縁フィルム１３で絶縁され、他方の第１方向側は絶縁カバー５０で絶縁されている。

次に、二次電池１０の製造方法を説明する。
まず、電極組立体１２を製造する。予め決められた枚数の電極収納セパレータ２０と負極電極２４を準備する。

そして、電極収納セパレータ２０と負極電極２４とを交互に積み重ねつつ、正極のタブ１７と負極のタブ２７それぞれを積み重ねる。各タブ１７，２７を積層方向一端（第２方向側）に寄せ集める。

次に、蓋１１ｂを貫通した正極端子３０の極柱部３０ａにナット３１を螺合して正極端子３０を蓋１１ｂに締結する。また、蓋１１ｂを貫通した負極端子４０の極柱部４０ａにナット４１を螺合して負極端子４０を蓋１１ｂに締結する。このとき、基部３０ｂ，４０ｂと蓋１１ｂとの間に絶縁部材を介在させる。

引き続き、正極端子３０の基部３０ｂに正極導電部材３２の端子接続部３２ｂを接合し、負極端子４０の基部４０ｂに負極導電部材４２の端子接続部４２ｂを接合する。すると、蓋１１ｂに対し、正極端子３０及び負極端子４０と、正極導電部材３２及び負極導電部材４２とが一体化された構造体４４が形成される。

さらに、図６に示すように、構造体４４の負極導電部材４２の電極接合部４２ａと電極組立体１２の負極のタブ群２７ａとをレーザ溶接によって接合する。また、構造体４４の正極導電部材３２の電極接合部３２ａと正極のタブ群１７ａとをレーザ溶接によって接合する。すると、蓋１１ｂと電極組立体１２とが一体化される。

そして、各極性のタブ群１７ａ，２７ａを基端寄りから積層方向の第１方向に向けて折り曲げる。その後、絶縁フィルム１３で電極組立体１２を覆う。さらに、タブ群１７ａ，２７ａの先端側を電極組立体１２側に折り返しながら、図７に示すように、絶縁カバー５０を、第１絶縁部５１が両方の電極接合部３２ａ，４２ａと蓋１１ｂの内面との間に位置するように差し込む。若しくは、タブ群１７ａ，２７ａの先端側を電極組立体１２側に折り返してから、絶縁カバー５０を、第１絶縁部５１が両方の電極接合部３２ａ，４２ａと蓋１１ｂの内面との間に位置するように差し込む。

つまり、絶縁カバー５０を電極組立体１２の積層方向の第１方向側から差し込む。即ち、絶縁フィルム１３における短い側から絶縁カバー５０を差し込む。すると、図８に示すように、第２絶縁部５２により、両方のタブ群１７ａ，２７ａの積層方向の第１方向側となる先端部が覆われる。

これにより、第２絶縁部５２により、両方のタブ群１７ａ，２７ａの積層方向の第１方向側となる先端部が覆われるとともに、第３絶縁部５３により、両方のタブ群１７ａ，２７ａの積層方向の第１方向側が覆われる。

次に、蓋１１ｂと一体化された電極組立体１２及びタブ群１７ａ，２７ａをケース本体１１ａ内に挿入し、蓋１１ｂをケース本体１１ａの開口端に載せた状態で、ケース本体１１ａと蓋１１ｂを接合する。すると、ケース１１が形成されるとともに、二次電池１０が完成する。

このようにして図６に示すレーザ溶接の際に邪魔にならないようにレーザ溶接時には絶縁カバー５０を装着せずに、レーザ溶接後に図７に示すように絶縁カバー５０を横から差し込むので、溶接時に絶縁カバー５０が溶けることもない。また、絶縁フィルム１３で電極組立体１２を覆った後に絶縁カバー５０を差し込むことができる。即ち、絶縁カバー５０を差し込んだ後に、そのまま連続でケース本体１１ａに挿入できるので絶縁カバー５０の位置ずれを防止することができる。つまり、絶縁カバーを差し込んだ後に絶縁フィルムを装着する場合には絶縁フィルムで覆う際に接触等により絶縁カバーの位置がずれる懸念があるが、本実施形態では絶縁カバー５０の位置ずれを防止することができる。

第１の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）蓄電装置としての二次電池１０の構成として、未塗工部群としてのタブ群１７ａ，２７ａは、先端側に、積層方向のうちの第１方向とは逆向きの第２方向に、かつ電極組立体１２側に折り返された折り返し部６１を有する。絶縁カバー５０は、一対の電極接合部３２ａ，４２ａと蓋１１ｂ（ケースの壁部）との間に介在する第１絶縁部５１と、第１絶縁部５１における第１方向側の先端から電極組立体１２側に屈曲し、両極性の電極接合部３２ａ，４２ａ及びタブ群１７ａ，２７ａの折り返し部６１とケース１１との間に介在する第２絶縁部５２と、第２絶縁部５２の先端から第２方向側に屈曲し、タブ群１７ａ，２７ａの折り返し部６１と電極組立体１２との間に介在する第３絶縁部５３と、を有する。絶縁フィルム１３は、第１絶縁部５１における第２方向の先端側において一対の電極接合部３２ａ，４２ａの電極組立体１２側の端面４５よりも端子３０，４０側に延び、一対の導電部材３２，４２及びタブ群１７ａ，２７ａとケース１１とを絶縁する延出部１３２を有する。

これにより、蓋１１ｂ（ケースの壁部）に対し電極端子としての正極端子３０及び負極端子４０と導電部材としての正極導電部材３２及び負極導電部材４２を一体化しておき、導電部材としての正極導電部材３２及び負極導電部材４２に未塗工部群としてのタブ群１７ａ，２７ａを接合して電極組立体１２を一体化した状態で電極組立体１２をケース１１内に収容する際に、絶縁カバー５０は、蓋１１ｂ（ケースの壁部）と電極接合部３２ａ，４２ａとの間に絶縁カバー５０の第１絶縁部５１を差し込むことにより第１絶縁部５１と第２及び第３絶縁部５２，５３を配置することができる。このため、電極組立体１２の端面から突出したタブ群１７ａ，２７ａについては、積層方向のうちの第１方向の先端側は絶縁カバー５０の第２絶縁部５２及び第３絶縁部５３によって、また、第２方向側は絶縁フィルム１３の延出部１３２によってケース１１と絶縁できる。よって、容易にタブ群１７ａ，２７ａとケース１１を絶縁できる。

（２）絶縁フィルム１３での第１方向側における第３絶縁部５３側の端縁１３ａは、第３絶縁部５３における電極組立体１２側の端面５３ａよりも電極組立体１２側となっている。よって、電極組立体１２に絶縁フィルム１３を被せた後に絶縁フィルム１３に邪魔されることなく、蓋１１ｂと電極接合部３２ａ，４２ａとの間に絶縁カバー５０の第１絶縁部５１を差し込むことができる。

変形例として、図４に代わり図９に示すようにしてもよい。図９において、絶縁フィルム１３の延出部１３２は、一対の電極接合部３２ａ，４２ａの電極組立体１２側の端面４５よりも端子３０，４０側に延び、絶縁カバー５０の第１絶縁部５１における第２方向の先端部と絶縁フィルム１３の延出部１３２の先端部（上端縁１３ｂ側）とは接触した状態で重なり合っている。即ち、オーバーラップしている。つまり、延出部１３２は、電極接合部３２ａ，４２ａの電極組立体１２側の端面４５よりも端子３０，４０側に延び、かつ第１絶縁部５１における第２方向の先端側において電極組立体１２側の端面５１ａより端子３０，４０側に延びている。

このように、第１絶縁部５１における第２方向の先端部と延出部１３２の先端部とは接触していると、絶縁カバー５０と絶縁フィルム１３とで連続した状態での絶縁を行うことができる。また、異物の混入が防止できる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
図１０〜図１４には、第２の実施形態における二次電池１０を示すが、第１の実施形態と同一機能を有するものついては同一の符号を付すことによりその説明は省略する。

図１０，１１に示すように、未塗工部群としてのタブ群１７ａ，２７ａは、先端側に、積層方向のうちの第１方向とは逆向きの第２方向に、かつ電極組立体１２側に折り返された折り返し部６１を有する。絶縁カバー５０は、一対の電極接合部３２ａ，４２ａと蓋１１ｂ（ケースの壁部）との間に介在する第１絶縁部５１と、第１絶縁部５１における第２方向側の先端から電極組立体１２側に屈曲し、両極性の電極接合部３２ａ，４２ａ及びタブ群１７ａ，２７ａとケース１１との間に介在する第２絶縁部５５と、を有する。

絶縁フィルム１３は、図１２に示す展開図から図１２中一点鎖線で示す折線で折り曲げることにより形成したものである。図１０，１１に示すように、絶縁フィルム１３は、第１絶縁部５１における第１方向の先端側において電極組立体１２側の端面よりも端子３０，４０側に延び、一対の導電部材３２，４２及びタブ群１７ａ，２７ａの折り返し部６１とケース１１とを絶縁する延出部１３３を有する。延出部１３３は、側面Ｓ３において本体部１３１の高さＬ１よりも所定値ΔＬ２だけ上方に延びている。つまり、絶縁フィルムの片側だけ高さを上げている。また、絶縁カバーの差し込み側とは反対側の絶縁フィルムの高さを上げている。

そして、電極収納セパレータ２０と負極電極２４とを交互に積み重ねつつ、正極のタブ１７と負極のタブ２７それぞれを積み重ねる。各タブ１７，２７を積層方向一端に寄せ集める。

そして、各極性のタブ群１７ａ，２７ａを基端寄りから積層方向の第１方向に向けて折り曲げる。さらに、図１３に示すように、タブ群１７ａ，２７ａの先端側を電極組立体１２側に折り返すとともに絶縁フィルム１３で電極組立体１２を覆う。さらに、Ｌ字状の絶縁カバー５０を、第１絶縁部５１が両方の電極接合部３２ａ，４２ａと、蓋１１ｂの内面との間に位置するように差し込む。つまり、Ｌ字状の絶縁カバー５０を電極組立体１２の積層方向の第２方向側から差し込む。すると、図１４に示すように、第２絶縁部５５により、両方のタブ群１７ａ，２７ａの積層方向の第２方向側の基部が覆われる。

これにより、第２絶縁部５５により、両方のタブ群１７ａ，２７ａの積層方向の第２方向側となる基部が覆われるとともに、絶縁フィルム１３の延出部１３３により、両方のタブ群１７ａ，２７ａの積層方向の第１方向側が覆われる。

このようにして図６に示すレーザ溶接の際に邪魔にならないようにレーザ溶接時には絶縁カバー５０を装着せずに、レーザ溶接後に図１３に示すようにＬ字状の絶縁カバー５０を横から差し込むので、溶接時に絶縁カバー５０が溶けることもなく、また、折り曲げて位置決めできる。

第２の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（３）蓄電装置としての二次電池１０の構成として、未塗工部群としてのタブ群１７ａ，２７ａは、先端側に、積層方向のうちの第１方向とは逆向きの第２方向に、かつ電極組立体１２側に折り返された折り返し部６１を有する。絶縁カバー５０は、一対の電極接合部３２ａ，４２ａと蓋１１ｂ（ケースの壁部）との間に介在する第１絶縁部５１と、第１絶縁部５１における第２方向側の先端から電極組立体１２側に屈曲し、両極性の電極接合部３２ａ，４２ａ及びタブ群１７ａ，２７ａとケース１１との間に介在する第２絶縁部５５と、を有する。絶縁フィルム１３は、第１絶縁部５１における第１方向の先端側において電極組立体１２側の端面よりも端子３０，４０側に延び、一対の導電部材３２，４２及びタブ群１７ａ，２７ａの折り返し部６１とケース１１とを絶縁する延出部１３３を有する。

これにより、ケースの壁部としての蓋１１ｂに対し端子３０，４０と導電部材３２，４２を一体化しておき、導電部材３２，４２にタブ群１７ａ，２７ａを接合して電極組立体１２を一体化した状態で電極組立体１２をケース１１内に収容する際に、絶縁カバー５０は、蓋１１ｂと電極接合部３２ａ，４２ａとの間に絶縁カバー５０の第１絶縁部５１を差し込むことにより第１絶縁部５１と第２絶縁部５５を配置することができる。このため、電極組立体１２の端面から突出したタブ群１７ａ，２７ａについては、積層方向のうちの第１方向の先端側は絶縁フィルム１３の延出部１３３によって、また、第２方向側は絶縁カバー５０の第２絶縁部５５によってケース１１と絶縁できる。よって、容易にタブ群１７ａ，２７ａとケース１１を絶縁できる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 正極電極１４を単層セパレータ２１で包んで電極収納セパレータ２０とし、正極電極１４と負極電極２４を単層セパレータ２１で絶縁したが、正極電極１４と負極電極２４の間に１枚ずつセパレータを介在させて正極電極１４と負極電極２４を絶縁してもよい。

○ 正極端子３０及び負極端子４０は、螺子部にナット３１，４１を螺合して蓋１１ｂに固定したが、正極端子３０及び負極端子４０を蓋１１ｂに固定する方法は、締結以外にもカシメ等の他の方法でもよい。

○ ケース１１の壁部は、ケース本体１１ａの側壁であってもよい。
○ 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、ニッケル水素化物電池といった他の二次電池であってもよい。要するに、正極活物質と負極活物質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よい。

○ 電気二重層キャパシタ等の蓄電装置に具体化してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（１）前記未塗工部は、前記電極の一辺の一部から突出した形状のタブである蓄電装置。

１０…蓄電装置としての二次電池、１１…ケース、１１ｂ…壁部としての蓋、１２…電極組立体、１２ａ…端面、１３…絶縁フィルム、１３ａ…端縁、１４…電極としての正極電極、１７…未塗工部としてのタブ、２４…電極としての負極電極、１７ａ，２７ａ…未塗工部群としてのタブ群、２７…未塗工部としてのタブ、３０…電極端子としての正極端子、３０ｂ，４０ｂ…基部、３２…導電部材としての正極導電部材、３２ａ，４２ａ…電極接合部、３２ｂ，４２ｂ…端子接続部、４０…電極端子としての負極端子、４２…導電部材としての負極導電部材、４５…端面、５０…絶縁カバー、５１…第１絶縁部、５２…第２絶縁部、５３…第３絶縁部、５３ａ…端面、５５…第２絶縁部、６１…折り返し部、１３２…延出部、１３３…延出部。

Claims

異なる極性の複数の電極が互いに絶縁されて積層された状態の電極組立体と、
前記電極の一辺から突出した形状の未塗工部を同じ極性同士で積層し、かつ前記電極の積層方向のうちの一方である第１方向に折り曲げられた形状の未塗工部群と、
前記電極組立体及び前記未塗工部群を収容したケースと、
前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する絶縁フィルムと、
前記ケースの壁部から前記電極組立体側に突出した基部を有し、前記壁部に固定された各極性の電極端子と、
同じ極性の前記電極の前記未塗工部群と接合された電極接合部、及び、同じ極性の前記電極端子の前記基部と接合された端子接続部を有し、前記ケースの壁部と該壁部に対峙した前記電極組立体の端面との間に配置された一対の導電部材と、
一対の前記電極接合部と前記壁部とを絶縁するとともに、両極性の前記電極接合部及び前記未塗工部群と前記ケースを絶縁するための絶縁カバーと、
を備える蓄電装置であって、
前記未塗工部群は、先端側に、前記積層方向のうちの前記第１方向とは逆向きの第２方向に、かつ前記電極組立体側に折り返された折り返し部を有し、
前記絶縁カバーは、
一対の前記電極接合部と前記壁部との間に介在する第１絶縁部と、
前記第１絶縁部における前記第１方向側の先端から前記電極組立体側に屈曲し、両極性の前記電極接合部及び前記未塗工部群の折り返し部と前記ケースとの間に介在する第２絶縁部と、
前記第２絶縁部の先端から前記第２方向側に屈曲し、前記未塗工部群の折り返し部と前記電極組立体との間に介在する第３絶縁部と、
を有し、
前記絶縁フィルムは、
前記第１絶縁部における前記第２方向の先端側において一対の前記電極接合部の電極組立体側の端面よりも前記電極端子側に延び、前記一対の導電部材及び前記未塗工部群と前記ケースとを絶縁する延出部を有する
ことを特徴とする蓄電装置。
前記第１絶縁部における前記第２方向の先端部と前記延出部の先端部とは接触している請求項１に記載の蓄電装置。
前記絶縁フィルムでの前記第１方向側における前記第３絶縁部側の端縁は、前記第３絶縁部における電極組立体側の端面よりも電極組立体側となっている請求項１または２に記載の蓄電装置。
異なる極性の複数の電極が互いに絶縁されて積層された状態の電極組立体と、
前記電極の一辺から突出した形状の未塗工部を同じ極性同士で積層し、かつ前記電極の積層方向のうちの一方である第１方向に折り曲げられた形状の未塗工部群と、
前記電極組立体及び前記未塗工部群を収容したケースと、
前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する絶縁フィルムと、
前記ケースの壁部から前記電極組立体側に突出した基部を有し、前記壁部に固定された各極性の電極端子と、
同じ極性の前記電極の前記未塗工部群と接合された電極接合部、及び、同じ極性の前記電極端子の前記基部と接合された端子接続部を有し、前記ケースの壁部と該壁部に対峙した前記電極組立体の端面との間に配置された一対の導電部材と、
一対の前記電極接合部と前記壁部とを絶縁するとともに、両極性の前記電極接合部及び前記未塗工部群と前記ケースを絶縁するための絶縁カバーと、
を備える蓄電装置であって、
前記未塗工部群は、先端側に、前記積層方向のうちの前記第１方向とは逆向きの第２方向に、かつ前記電極組立体側に折り返された折り返し部を有し、
前記絶縁カバーは、
一対の前記電極接合部と前記壁部との間に介在する第１絶縁部と、
前記第１絶縁部における前記第２方向側の先端から前記電極組立体側に屈曲し、両極性の前記電極接合部及び前記未塗工部群と前記ケースとの間に介在する第２絶縁部と、
を有し、
前記絶縁フィルムは、
前記第１絶縁部における前記第１方向の先端側において前記電極組立体側の端面よりも前記電極端子側に延び、前記一対の導電部材及び前記未塗工部群の折り返し部と前記ケースとを絶縁する延出部を有する
ことを特徴とする蓄電装置。
前記蓄電装置は二次電池である請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電装置。