JP2021026897A - 電極組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】タブ群の厚みを薄くできるとともに、タブの寄せ集め作業を容易にできる電極組立体を提供する。【解決手段】電極組立体１２は、シート状の正極金属箔２１と正極活物質層２２とを有する正極電極２０が積層され、正極タブ２４が寄せ集められて積層された正極タブ群を有する。電極組立体１２は、正極タブ群が存在する端面として第３端面１２３を有する。第３端面１２３は、第１領域Ａ１と、正極タブ２４の積層方向において第１領域Ａ１とは異なる位置に存在する第２領域Ａ２とを有する。電極組立体１２は、第１領域Ａ１から突出する第１正極タブ２４ｐが積層された第１正極タブ群１５ｐと、第２領域Ａ２から突出する第２正極タブ２４ｑが積層された第２正極タブ群１５ｑとを有する。第１正極タブ群１５ｐと第２正極タブ群１５ｑとは、第３端面１２３に沿い、かつタブの積層方向と直交する方向において異なる位置に存在する。【選択図】図２

Description

本発明は、タブが寄せ集めて積層されたタブ群を有する電極組立体に関する。

従来から、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、電動機などへの供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン二次電池などが搭載されている。二次電池は、電極組立体と、電極組立体と電気を授受する端子構造と、電極組立体及び端子構造の一部を収容するケースとを備える。

電極組立体としては、例えば、複数のシート状の正極の電極と複数のシート状の負極の電極とが交互に積層された積層型の電極組立体や、長尺シート状の正極の電極と長尺シート状の負極の電極とが積層されて巻回された巻回型の電極組立体が知られている。電極は、シート状の集電体と、集電体の少なくとも片面に存在する活物質層とを有する。集電体は、本体部と、本体部の一辺から突出したタブとを有する。電極組立体は、タブが寄せ集められて積層されたタブ群を有する。電極組立体と端子構造とは、例えば、タブ群と端子構造の一部とが溶接されることにより電気的に接続される。電極組立体は、タブ群が存在する端面としてタブ側端面を有する。

ところで、このような電極組立体では、例えば、タブ群を構成するタブの枚数が増えれば増えるほど、すなわちタブ群の厚みが厚くなれば厚くなるほど、タブ群と端子構造とを溶接する際に、全てのタブと端子構造とを溶接することが困難になる。このため、タブ群を形成するタブの枚数を少なくすることで、タブ群の厚みを薄くすることが好ましい。

特許文献１には、タブ側端面に沿い、かつタブの積層方向と直交する方向に並ぶ第１タブ群及び第２タブ群を有する電極組立体が開示されている。なお、第１タブ群の極性と第２タブ群の極性は同じである。この場合、全てのタブにより１つのタブ群を形成する場合と比較して、各タブ群を構成するタブの枚数を減少させることができるため、各タブ群の厚みを薄くできる。

また、特許文献１に開示の二次電池では、第１タブ群を構成する各第１タブ及び第２タブ群を構成する各第２タブは、タブの積層方向において、各第１タブが第２タブの間に位置し、各第２タブが第１タブの間に位置するように配置されている。つまり、タブの積層方向の一端から他端に向けて、第１タブと第２タブは、タブ側端面に沿い、かつタブの積層方向と直交する方向で互い違いに配置されている。

特開２０１３−１８７０７７号公報

また、電極組立体の生産性向上のため、タブ群を形成する際のタブの寄せ集め作業は容易である方が好ましい。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、タブ群の厚みを薄くできるとともに、タブの寄せ集め作業を容易にできる電極組立体を提供することにある。

上記問題点を解決するための電極組立体は、本体部、及び前記本体部の一辺から突出した形状のタブを有するシート状の集電体と、前記本体部の少なくとも片面に存在する活物質層とを有する電極が積層され、前記タブが寄せ集められて積層されたタブ群を有する電極組立体であって、前記電極組立体の端面のうち前記タブ群が存在する端面をタブ側端面としたとき、前記タブ側端面は、第１領域と、前記タブの積層方向において前記第１領域とは異なる位置に存在する第２領域とを少なくとも有し、前記第１領域から突出する前記タブとしての第１タブが積層された前記タブ群としての第１タブ群と、前記第２領域から突出する前記タブとしての第２タブが積層された前記タブ群としての第２タブ群とを有し、前記第１タブ群と前記第２タブ群とは、前記タブ側端面に沿い、かつ前記タブの積層方向と直交する方向において、異なる位置に存在することを要旨とする。

これによれば、全てのタブにより１つのタブ群が形成される場合と比較して、各タブ群を構成するタブの枚数が減少する。よって、各タブ群の厚みを薄くできる。また、各タブ群は、タブの積層方向において同じ領域に存在するタブによって形成されるため、各タブ群を形成するタブ同士の距離は近い。よって、タブの寄せ集め易め作業が容易になる。

また、上記電極組立体について、前記第１タブ群は、前記タブの積層方向の第１端側に寄せ集められるとともに第２端側に折り曲げられ、前記第２タブ群は、前記タブの積層方向の第２端側に寄せ集められるとともに第１端側に折り曲げられているのが好ましい。

これによれば、タブ群は、タブの積層方向における空きスペースに向けて折り曲げられる。よって、タブの積層方向における電極組立体の大型化を抑制できる。

本発明によれば、タブ群の厚みを薄くできるとともに、タブの寄せ集め作業を容易にできる。

二次電池の分解斜視図。 電極組立体の平面図。 （ａ）は正極電極の平面図、（ｂ）は負極電極の平面図。 二次電池の部分断面図。 電極組立体及び端子構造の平面図。

以下、電極組立体を具体化した一実施形態を図１〜図５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、直方体状のケース１１と、ケース１１に収容された電極組立体１２と、ケース１１に収容された図示しない電解液とを備える。ケース１１は、有底四角筒状のケース本体１３と、ケース本体１３の開口部１３ａを閉塞する板状の蓋１４とを有する。よって、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。ケース本体１３及び蓋１４は、例えば、アルミニウムなどの金属製である。また、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。

ケース本体１３は、長方形状の底壁１３ｂと、底壁１３ｂの一対の長側縁部から立設された一対の長側壁１３ｃと、底壁１３ｂの一対の短側縁部から立設された一対の短側壁１３ｄとを有する。蓋１４は、長方形状である。

図２に示すように、電極組立体１２は、長尺シート状の電極としての正極電極２０と、長尺シート状の電極としての負極電極３０と、２枚の長尺シート状のセパレータ４０とを備える。

図３（ａ）に示すように、正極電極２０は、集電体としての正極金属箔２１と、活物質層としての正極活物質層２２とを有する。本実施形態の正極金属箔２１は、アルミニウム箔である。正極金属箔２１は、長尺シート状の正極本体部２３と、正極本体部２３の長手方向に沿う一縁部２３ａから突出する複数の正極タブ２４とを有する。正極本体部２３の長手方向は、正極電極２０の長手方向に対応し、正極本体部２３の短手方向は、正極電極２０の短手方向に対応する。

図２に示すように、正極活物質層２２は、正極本体部２３の両面に複数存在する。正極本体部２３の各面に存在する複数の正極活物質層２２は、正極本体部２３の長手方向に間隔を空けて配置されている。正極活物質層２２の形状は、全ての正極活物質層２２で同じであり、本実施形態では長方形状である。図３（ａ）に示すように、各正極活物質層２２の長手方向は、正極本体部２３の長手方向と一致し、各正極活物質層２２の短手方向は、正極本体部２３の短手方向と一致している。各正極活物質層２２は、短手方向に延びる第１縁部２２ａ及び第２縁部２２ｂを有する。各正極活物質層２２の長手方向において、第１縁部２２ａは正極電極２０の第１端２０ａ寄りに位置し、第２縁部２２ｂは正極電極２０の第２端２０ｂ寄りに位置する。

本実施形態では、正極活物質層２２の長手方向の幅Ｗ２２は、全ての正極活物質層２２で同じである。また、正極活物質層２２の短手方向の寸法は、全ての正極活物質層２２で同じである。正極本体部２３の一方の面に存在する正極活物質層２２の各縁部の位置は、正極本体部２３の他方の面に存在する正極活物質層２２の各縁部の位置と一致している。

正極電極２０は、正極本体部２３の両面に正極活物質層２２が存在する部分である塗工部としての複数の正極塗工部２５と、正極活物質層２２が存在せず、正極本体部２３が露出した部分である未塗工部としての複数の正極未塗工部２６とを有する。本実施形態では、正極電極２０は、６つの正極塗工部２５と、５つの正極未塗工部２６とを有する。正極塗工部２５と正極未塗工部２６とは、正極電極２０の長手方向において交互に存在する。

正極電極２０の長手方向における正極未塗工部２６の幅Ｗ２６は、正極未塗工部２６毎に異なる。詳しくは、各正極未塗工部２６の幅Ｗ２６は、正極電極２０の長手方向の第１端２０ａに最も近い正極未塗工部２６ほど小さく、正極電極２０の長手方向の第２端２０ｂに最も近い正極未塗工部２６ほど大きくなっている。つまり、正極電極２０の第１端２０ａに最も近い正極未塗工部２６から第２端２０ｂに最も近い正極未塗工部２６に向けて、正極未塗工部２６の幅Ｗ２６は徐々に大きくなっている。

各正極タブ２４は、正極活物質層２２が存在せず、正極金属箔２１が露出した部分である。正極タブ２４の形状は、全ての正極タブ２４で同じであり、本実施形態では矩形状である。各正極タブ２４は、正極本体部２３における各正極塗工部２５を構成する部分の一縁部２３ａから突出している。つまり、各正極タブ２４は、正極電極２０の長手方向において各正極塗工部２５に対応する位置に配置されている。正極タブ２４は、正極金属箔２１の短手方向に延びる第１縁部２４ａ及び第２縁部２４ｂを有する。正極電極２０の長手方向において、第１縁部２４ａは正極電極２０の第１端２０ａ寄りに位置し、第２縁部２４ｂは正極電極２０の第２端２０ｂ寄りに位置する。

各正極活物質層２２の第１縁部２２ａ及び第２縁部２２ｂ間における各正極タブ２４の位置は、正極タブ２４毎に異なる。本実施形態では、正極活物質層２２の第１縁部２２ａ及び第２縁部２２ｂ間において第１縁部２２ａ寄りに位置する第１正極タブ２４ｐと、正極活物質層２２の第１縁部２２ａ及び第２縁部２２ｂ間において第２縁部２２ｂ寄りに位置する第２正極タブ２４ｑとが存在する。複数の正極タブ２４は、第１正極タブ２４ｐと第２正極タブ２４ｑとが正極電極２０の長手方向において交互に存在するように配置されている。

正極電極２０の長手方向において、第２正極タブ２４ｑが存在する正極活物質層２２の第２縁部２２ｂから、第２正極タブ２４ｑの第２縁部２４ｂまでの距離をＰ１とする。また、正極電極２０の長手方向において、第１正極タブ２４ｐが存在する正極活物質層２２の第１縁部２２ａから、第１正極タブ２４ｐの第１縁部２４ａまでの距離をＱ１とする。距離Ｐ１は、距離Ｑ１よりも長く設定されている。距離Ｐ１は、正極タブ２４の第１縁部２４ａ及び第２縁部２４ｂ間の寸法Ｔ１よりも長く設定されている。

図３（ｂ）に示すように、負極電極３０は、集電体としての負極金属箔３１と、活物質層としての負極活物質層３２とを有する。本実施形態の負極金属箔３１は、銅箔である。負極金属箔３１は、長尺シート状の負極本体部３３と、負極本体部３３の長手方向に沿う一縁部３３ａから突出する複数の負極タブ３４とを有する。本実施形態では、負極本体部３３の長手方向の寸法は、正極本体部２３の長手方向の寸法よりも長い。負極本体部３３の長手方向は、負極電極３０の長手方向に対応し、負極本体部３３の短手方向は、負極電極３０の短手方向に対応する。

図２に示すように、負極活物質層３２は、負極本体部３３の両面に複数存在する。負極本体部３３の各面に存在する複数の負極活物質層３２は、負極本体部３３の長手方向に間隔を空けて配置されている。負極活物質層３２の形状は、全ての負極活物質層３２で同じであり、本実施形態では長方形状である。図３（ｂ）に示すように、各負極活物質層３２の長手方向は、負極本体部３３の長手方向と一致し、各負極活物質層３２の短手方向は、負極本体部３３の短手方向と一致している。各負極活物質層３２は、短手方向に延びる第１縁部３２ａ及び第２縁部３２ｂを有する。各負極活物質層３２の長手方向において、第１縁部３２ａは負極電極３０の第１端３０ａ寄りに位置し、第２縁部３２ｂは負極電極３０の第２端３０ｂ寄りに位置する。

本実施形態では、負極活物質層３２の長手方向の幅Ｗ３２は、全ての負極活物質層３２で同じである。各負極活物質層３２の長手方向の幅Ｗ３２は、各正極活物質層２２の長手方向の幅Ｗ２２よりも大きい。また、負極活物質層３２の短手方向の寸法は、全ての負極活物質層３２で同じである。負極本体部３３の一方の面に存在する負極活物質層３２の各縁部の位置は、負極本体部３３の他方の面に存在する負極活物質層３２の各縁部の位置と一致している。

負極電極３０は、負極本体部３３の両面に負極活物質層３２が存在する部分である塗工部としての複数の負極塗工部３５と、負極活物質層３２が存在せず、負極本体部３３が露出した部分である未塗工部としての複数の負極未塗工部３６とを有する。本実施形態では、負極電極３０は、７つの負極塗工部３５と、６つの負極未塗工部３６とを有する。負極塗工部３５と負極未塗工部３６とは、負極電極３０の長手方向において交互に存在する。

負極電極３０の長手方向における負極未塗工部３６の幅Ｗ３６は、負極未塗工部３６毎に異なる。詳しくは、各負極未塗工部３６の幅Ｗ３６は、負極電極３０の長手方向の第１端３０ａに最も近い負極未塗工部３６ほど小さく、負極電極３０の長手方向の第２端３０ｂに最も近い負極未塗工部３６ほど大きくなっている。つまり、負極電極３０の第１端３０ａに最も近い負極未塗工部３６から第２端３０ｂに最も近い負極未塗工部３６に向けて、負極未塗工部３６の幅Ｗ３６は徐々に大きくなっている。

各負極タブ３４は、負極活物質層３２が存在せず、負極金属箔３１が露出した部分である。負極タブ３４の形状は、全ての負極タブ３４で同じであり、本実施形態では矩形状である。各負極タブ３４は、負極本体部３３における負極塗工部３５を構成する部分の一縁部３３ａから突出している。つまり、各負極タブ３４は、負極電極３０の長手方向において各負極塗工部３５に対応する位置に配置されている。負極タブ３４は、負極金属箔３１の短手方向に延びる第１縁部３４ａ及び第２縁部３４ｂを有する。負極電極３０の長手方向において、第１縁部３４ａは負極電極３０の第１端３０ａ寄りに位置し、第２縁部３４ｂは負極電極３０の第２端３０ｂ寄りに位置する。

各負極活物質層３２の第１縁部３２ａ及び第２縁部３２ｂ間における各負極タブ３４の位置は、負極タブ３４毎に異なる。本実施形態では、負極活物質層３２の第１縁部３２ａ及び第２縁部３２ｂ間において第１縁部３２ａ寄りに位置する第１負極タブ３４ｐと、負極活物質層３２の第１縁部３２ａ及び第２縁部３２ｂ間において第２縁部３２ｂ寄りに位置する第２負極タブ３４ｑとが存在する。複数の負極タブ３４は、第１負極タブ３４ｐと第２負極タブ３４ｑとが負極電極３０の長手方向において交互に存在するように配置されている。

負極電極３０の長手方向において、第２負極タブ３４ｑが存在する負極活物質層３２の第２縁部３２ｂから、第２負極タブ３４ｑの第２縁部３４ｂまでの距離をＰ２とする。また、負極電極３０の長手方向において、第１負極タブ３４ｐが存在する負極活物質層３２の第１縁部３２ａから、第１負極タブ３４ｐの第１縁部３４ａまでの距離をＱ２とする。距離Ｐ２は、距離Ｑ２よりも長く設定されている。距離Ｐ２は、負極タブ３４の第１縁部３４ａ及び第２縁部３４ｂ間の寸法Ｔ２よりも長く設定されている。

図２に示すように、各セパレータ４０は、リチウムイオンが通過可能な多孔質膜である。各セパレータ４０の長手方向の寸法は、負極本体部３３の長手方向の寸法よりも長く、各セパレータ４０の短手方向の寸法は、負極本体部３３の短手方向の寸法とほぼ同じである。

電極組立体１２は、正極電極２０、２枚のセパレータ４０のうちの一方、負極電極３０、及び２枚のセパレータ４０のうちの他方がこの順に積層されたものが、捲回軸Ｌを軸として捲回されることで形成される。正極電極２０、負極電極３０、及び各セパレータ４０の捲回方向は、正極電極２０、負極電極３０、及び各セパレータ４０の長手方向と一致している。電極組立体１２は、正極電極２０と負極電極３０とがセパレータ４０を介して積層された層状構造を有する。電極組立体１２は、捲回軸Ｌが延びる方向がケース本体１３の底壁１３ｂと蓋１４とが対向する方向と一致するようにケース１１に収容される。

正極電極２０及び負極電極３０の第１端２０ａ，３０ａは捲き始め側に位置し、正極電極２０及び負極電極３０の第２端２０ｂ，３０ｂは捲き終わり側に位置する。言い換えると、正極電極２０及び負極電極３０の第１端２０ａ，３０ａは、電極組立体１２において内周側に位置し、正極電極２０及び負極電極３０の第２端２０ｂ，３０ｂは、電極組立体１２において外周側に位置する。

電極組立体１２は、正極塗工部２５と負極塗工部３５とがセパレータ４０を介して交互に積層された塗工積層部１２ａを有する。塗工積層部１２ａにおいて、正極塗工部２５及び負極塗工部３５はそれぞれ平坦状である。正極塗工部２５と負極塗工部３５とが積層される方向を「塗工部の積層方向」とする。

塗工積層部１２ａでは、塗工部の積層方向に隣り合う正極塗工部２５及び負極塗工部３５において、正極本体部２３の両面に存在する正極活物質層２２のうち、内周側に位置する正極活物質層２２は、負極本体部３３の両面に存在する負極活物質層３２のうち、外周側に位置する負極活物質層３２とセパレータ４０を介して向かい合う。また、塗工部の積層方向に隣り合う正極塗工部２５及び負極塗工部３５において、正極本体部２３の両面に存在する正極活物質層２２のうち、外周側に位置する正極活物質層２２は、負極本体部３３の両面に存在する負極活物質層３２のうち、内周側に位置する負極活物質層３２とセパレータ４０を介して向かい合う。本実施形態では、正極活物質層２２の第１縁部２２ａ及び第２縁部２２ｂは、正極活物質層２２及び負極活物質層３２の長手方向において、負極活物質層３２の第１縁部３２ａと第２縁部３２ｂとの間に位置している。

電極組立体１２は、塗工部の積層方向の第１端に位置する端面に第１端面１２１を有し、塗工部の積層方向の第２端に位置する端面に第２端面１２２を有する。電極組立体１２の第１端面１２１及び第２端面１２２は、ケース本体１３の長側壁１３ｃと向かい合う面である。本実施形態では、第１端面１２１は、塗工部の積層方向の第１端に位置する負極塗工部３５によって構成され、第２端面１２２は、塗工部の積層方向の第２端に位置する負極塗工部３５によって構成されている。

電極組立体１２は、正極電極２０及び負極電極３０の短手方向の一端に第３端面１２３を有し、正極電極２０及び負極電極３０の短手方向の他端に第４端面１２４を有する。第３端面１２３は、正極電極２０の一縁部２３ａに沿う端部と、負極電極３０の一縁部３３ａに沿う端部と、セパレータ４０の縁部とによって構成されている。第４端面１２４は、正極電極２０の一縁部２３ａとは反対側の端部と、負極電極３０の一縁部３３ａとは反対側の端部と、セパレータ４０の縁部とによって構成されている。

以下、第３端面１２３及び第４端面１２４に沿い、かつ塗工部の積層方向と直交する方向を第１方向とし、塗工部の積層方向及び第１方向の両方と直交する方向を第２方向とする。第１方向は、正極活物質層２２及び負極活物質層３２の長手方向と一致し、第２方向は、正極活物質層２２及び負極活物質層３２の短手方向と一致している。

第３端面１２３は、塗工部の積層方向に分けられた第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２を有する。第１領域Ａ１は、塗工部の積層方向において捲回軸Ｌよりも第１端面１２１側に位置する領域であり、第２領域Ａ２は、塗工部の積層方向において捲回軸Ｌよりも第２端面１２２側に位置する領域である。つまり、第２領域Ａ２は、塗工部の積層方向において第１領域Ａ１とは異なる位置に存在する。なお、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２はそれぞれ、第３端面１２３において第１方向全体に亘って存在する。

正極電極２０が捲回された状態において、第１領域Ａ１に位置する正極塗工部２５と、第２領域Ａ２に位置する正極塗工部２５とは、正極電極２０の長手方向において交互に存在する。言い換えると、正極電極２０の長手方向において正極未塗工部２６を挟んで隣り合う２つの正極塗工部２５のうち、一方の正極塗工部２５が第１領域Ａ１に位置する場合、他方の正極塗工部２５は第２領域Ａ２に位置する。

同様に、負極電極３０が捲回された状態において、第１領域Ａ１に位置する負極塗工部３５と、第２領域Ａ２に位置する負極塗工部３５とは、負極電極３０の長手方向において交互に存在する。言い換えると、負極電極３０の長手方向において負極未塗工部３６を挟んで隣り合う２つの負極塗工部３５のうち、一方の負極塗工部３５が第１領域Ａ１に位置する場合、他方の負極塗工部３５は第２領域Ａ２に位置する。

正極電極２０が捲回された状態において、各第１正極タブ２４ｐは、塗工部の積層方向に一列に並び、各第２正極タブ２４ｑは、塗工部の積層方向に一列に並ぶ。また、負極電極３０が捲回された状態において、各第１負極タブ３４ｐは、塗工部の積層方向に一列に並び、各第２負極タブ３４ｑは、塗工部の積層方向に一列に並ぶ。よって、正極タブ２４及び負極タブ３４の積層方向である「タブの積層方向」は、塗工部の積層方向と一致している。以下では、「塗工部の積層方向」及び「タブの積層方向」を単に「積層方向」という。なお、「タブの積層方向」は、折り曲げられていない状態の正極タブ２４及び負極タブ３４が積層される方向である。

電極組立体１２の第３端面１２３において、各第１正極タブ２４ｐは第２領域Ａ２に位置し、各第２正極タブ２４ｑは第１領域Ａ１に位置する。よって、第１正極タブ２４ｐは、第２領域Ａ２に位置する正極塗工部２５に対応する正極タブ２４であり、第２正極タブ２４ｑは、第１領域Ａ１に位置する正極塗工部２５に対応する正極タブ２４である。また、電極組立体１２の第３端面１２３において、各第１負極タブ３４ｐは第１領域Ａ１に位置し、各第２負極タブ３４ｑは第２領域Ａ２に位置する。よって、第１負極タブ３４ｐは、第１領域Ａ１に位置する負極塗工部３５に対応する負極タブ３４であり、第２負極タブ３４ｑは、第２領域Ａ２に位置する負極塗工部３５に対応する負極タブ３４である。

各第１正極タブ２４ｐ、各第２正極タブ２４ｑ、各第１負極タブ３４ｐ、及び各第２負極タブ３４ｑは、第１方向において並ぶ。各第１正極タブ２４ｐは第１方向の第１端側に位置し、各第１負極タブ３４ｐは第１方向の第２端側に位置する。各第２正極タブ２４ｑは、第１正極タブ２４ｐと第１負極タブ３４ｐとの間において第１正極タブ２４ｐ寄りに位置する。各第２負極タブ３４ｑは、第１正極タブ２４ｐと第１負極タブ３４ｐとの間において第１負極タブ３４ｐ寄りに位置する。

図４に示すように、電極組立体１２は、複数の第１正極タブ２４ｐが寄せ集められて積層された第１タブ群としての第１正極タブ群１５ｐと、複数の第２正極タブ２４ｑが寄せ集められて積層された第２タブ群としての第２正極タブ群１５ｑとを有する。また、図１に示すように、電極組立体１２は、複数の第１負極タブ３４ｐが寄せ集められて積層された第１タブ群としての第１負極タブ群１６ｐと、複数の第２負極タブ３４ｑが寄せ集められて積層された第２タブ群としての第２負極タブ群１６ｑとを有する。第１正極タブ群１５ｐ、第２正極タブ群１５ｑ、第１負極タブ群１６ｐ、及び第２負極タブ群１６ｑは、電極組立体１２の第３端面１２３に存在する。よって、第３端面１２３は、第１正極タブ群１５ｐ、第２正極タブ群１５ｑ、第１負極タブ群１６ｐ、及び第２負極タブ群１６ｑが存在するタブ側端面である。

第２正極タブ群１５ｑ及び第１負極タブ群１６ｐは、第３端面１２３の第１領域Ａ１に存在し、第１正極タブ群１５ｐ及び第２負極タブ群１６ｑは、第３端面１２３の第２領域Ａ２に存在する。また、第１正極タブ群１５ｐ、第２正極タブ群１５ｑ、第２負極タブ群１６ｑ、及び第１負極タブ群１６ｐは、第１方向においてこの順に並ぶ。

図４及び図５に示すように、第１正極タブ群１５ｐは、積層方向の第２端側に寄せ集められるとともに第１端側に向けて折り曲げられ、第２正極タブ群１５ｑは、積層方向の第１端側に寄せ集められるとともに第２端側に向けて折り曲げられている。第１正極タブ群１５ｐにおいて屈曲された部分よりも先端側の部分では、第１正極タブ２４ｐは第２方向に積層されている。また、第２正極タブ群１５ｑにおいて屈曲された部分よりも先端側の部分では、第２正極タブ２４ｑは第２方向に積層されている。

図示しないが、第１負極タブ群１６ｐは、積層方向の第１端側に寄せ集められるとともに第２端側に向けて折り曲げられ、第２負極タブ群１６ｑは、積層方向の第２端側に寄せ集められるとともに第１端側に向けて折り曲げられている。第１負極タブ群１６ｐにおいて屈曲された部分よりも先端側の部分では、第１負極タブ３４ｐは第２方向に積層されている。また、第２負極タブ群１６ｑにおいて屈曲された部分よりも先端側の部分では、第２負極タブ３４ｑは第２方向に積層されている。

図２に示すように、電極組立体１２は、第１方向において塗工積層部１２ａよりも第１端側に位置する第１未塗工積層部１２ｂと、第１方向において塗工積層部１２ａよりも第２端側に位置する未塗工積層部としての第２未塗工積層部１２ｃとを有する。第１未塗工積層部１２ｂ及び第２未塗工積層部１２ｃは、正極未塗工部２６と負極未塗工部３６とがセパレータ４０を介して交互に積層された部分である。第１未塗工積層部１２ｂ及び第２未塗工積層部１２ｃは、ケース本体１３の短側壁１３ｄと向かい合う面である。

本実施形態では、第１未塗工積層部１２ｂにおいて、正極未塗工部２６及び負極未塗工部３６は、塗工積層部１２ａから離れる向きに凸となるように湾曲している。また、第２未塗工積層部１２ｃにおいて、正極未塗工部２６及び負極未塗工部３６は、塗工積層部１２ａから離れる向きに凸となるように湾曲している。

第１未塗工積層部１２ｂを構成する正極未塗工部２６と、第２未塗工積層部１２ｃを構成する正極未塗工部２６とは、正極電極２０の長手方向において交互に存在する。言い換えると、正極電極２０の長手方向において正極塗工部２５を挟んで隣り合う２つの正極未塗工部２６のうち、一方の正極未塗工部２６が第１未塗工積層部１２ｂを構成する場合、他方の正極未塗工部２６は第２未塗工積層部１２ｃを構成する。

同様に、第１未塗工積層部１２ｂを構成する負極未塗工部３６と、第２未塗工積層部１２ｃを構成する負極未塗工部３６とは、負極電極３０の長手方向において交互に存在する。言い換えると、負極電極３０の長手方向において負極塗工部３５を挟んで隣り合う２つの負極未塗工部３６のうち、一方の負極未塗工部３６が第１未塗工積層部１２ｂを構成する場合、他方の負極未塗工部３６は第２未塗工積層部１２ｃを構成する。

上述したように、正極電極２０及び負極電極３０は、各第１端２０ａ，３０ａが捲き始め側となるように捲回されている。このため、正極電極２０の長手方向における正極未塗工部２６の幅Ｗ２６は、第１未塗工積層部１２ｂにおいて外周側に位置する正極未塗工部２６ほど長くなっている。また、正極電極２０の長手方向における正極未塗工部２６の幅Ｗ２６は、第２未塗工積層部１２ｃにおいて外周側に位置する正極未塗工部２６ほど長くなっている。負極電極３０の長手方向における負極未塗工部３６の幅Ｗ３６は、第１未塗工積層部１２ｂにおいて外周側に位置する負極未塗工部３６ほど長くなっている。また、負極電極３０の長手方向における負極未塗工部３６の幅Ｗ３６は、第２未塗工積層部１２ｃにおいて外周側に位置する負極未塗工部３６ほど長くなっている。

図１に示すように、二次電池１０は、電極組立体１２と電気を授受する正極端子構造１７及び負極端子構造１８を備える。正極端子構造１７は、板状の正極導電部材１７ａと、正極導電部材１７ａから突出する棒状の正極端子１７ｂとを有する。負極端子構造１８は、板状の負極導電部材１８ａと、負極導電部材１８ａから突出する棒状の負極端子１８ｂとを有する。

本実施形態では、第１正極タブ群１５ｐにおいて全ての第１正極タブ２４ｐが積層される部分と正極導電部材１７ａとはレーザ溶接され、第２正極タブ群１５ｑにおいて全ての第２正極タブ２４ｑが積層される部分と正極導電部材１７ａとはレーザ溶接される。これにより、正極端子構造１７と電極組立体１２とは、第１正極タブ群１５ｐ及び第２正極タブ群１５ｑを介して電気的に接続される。また、第１負極タブ群１６ｐにおいて全ての第１負極タブ３４ｐが積層される部分と負極導電部材１８ａとはレーザ溶接され、第２負極タブ群１６ｑにおいて全ての第２負極タブ３４ｑが積層される部分と負極導電部材１８ａとはレーザ溶接される。これにより、負極端子構造１８と電極組立体１２とは、第１負極タブ群１６ｐ及び第２負極タブ群１６ｑを介して電気的に接続される。

正極端子１７ｂ及び負極端子１８ｂはそれぞれ、蓋１４を貫通してケース１１の外部に突出し、ケース１１の内外を繋ぐ。正極端子１７ｂ及び負極端子１８ｂには、二次電池１０同士を電気的に接続する図示しない外部装置としてのバスバーが固定可能である。

二次電池１０は、蓋１４と正極端子１７ｂ又は負極端子１８ｂとを絶縁するための絶縁リング１９を備える。
本実施形態の作用について説明する。

第１正極タブ群１５ｐは、第１領域Ａ１に存在する第１正極タブ２４ｐによって形成され、第２正極タブ群１５ｑは、第２領域Ａ２に存在する正極タブ２４によって形成される。全ての正極タブ２４により１つの正極タブ群が形成される場合と比較して、各正極タブ群１５ｐ，１５ｑを構成する正極タブ２４の枚数が減少するため、各正極タブ群１５ｐ，１５ｑの厚みを薄くできる。また、タブの積層方向における第１正極タブ２４ｐ同士の距離は近いため、第１正極タブ２４ｐの寄せ集め作業が容易になる。同様に、タブの積層方向における第２正極タブ２４ｑ同士の距離は近いため、第２正極タブ２４ｑの寄せ集め作業が容易になる。

第１負極タブ群１６ｐは、第１領域Ａ１に存在する第１負極タブ３４ｐによって形成され、第２負極タブ群１６ｑは、第２領域Ａ２に存在する負極タブ３４によって形成される。全ての負極タブ３４により１つの負極タブ群が形成される場合と比較して、各負極タブ群１６ｐ，１６ｑを構成する負極タブ３４の枚数が減少するため、各負極タブ群１６ｐ，１６ｑの厚みを薄くできる。また、タブの積層方向における第１負極タブ３４ｐ同士の距離は近いため、第１負極タブ３４ｐの寄せ集め作業が容易になる。同様に、タブの積層方向における第２負極タブ３４ｑ同士の距離は近いため、第２負極タブ３４ｑの寄せ集め作業が容易になる。

本実施形態の効果について説明する。
（１）全ての正極タブ２４により１つの正極タブ群が形成される場合と比較して、各正極タブ群１５ｐ，１５ｑを構成する正極タブ２４の枚数が減少する。よって、各正極タブ群１５ｐ，１５ｑの厚みを薄くできる。また、各正極タブ群１５ｐ，１５ｑにおいて、タブの積層方向における正極タブ２４同士の距離が近いため、正極タブ２４の寄せ集め作業が容易になる。

同様に、全ての負極タブ３４により１つの負極タブ群が形成される場合と比較して、各負極タブ群１６ｐ，１６ｑを構成する負極タブ３４の枚数が減少する。よって、各負極タブ群１６ｐ，１６ｑの厚みを薄くできる。また、各負極タブ群１６ｐ，１６ｑにおいて、タブの積層方向における負極タブ３４同士の距離が近いため、負極タブ３４の寄せ集め作業が容易になる。

（２）各正極タブ群１５ｐ，１５ｑ及び各負極タブ群１６ｐ，１６ｑが折り曲げられているため、第２方向において電極組立体１２が小型化される。また、各正極タブ群１５ｐ，１５ｑ及び各負極タブ群１６ｐ，１６ｑが折り曲げられた状態において、屈曲された部分よりも先端側の部分では、正極タブ２４及び負極タブ３４は第２方向に積層されている。本実施形態では、各正極タブ群１５ｐ，１５ｑ及び各負極タブ群１６ｐ，１６ｑの厚みは薄くなっているため、第２方向において電極組立体１２をより小型化できる。

（３）各正極タブ群１５ｐ，１５ｑの厚みが減ることで、各正極タブ群１５ｐ，１５ｑと正極導電部材１７ａとの溶接時に必要なレーザの出力を低減できる。また、各負極タブ群１６ｐ，１６ｑの厚みが減ることで、各負極タブ群１６ｐ，１６ｑと負極導電部材１８ａとの溶接時に必要なレーザの出力を低減できる。

（４）全ての第１正極タブ２４ｐと正極導電部材１７ａとを一度に溶接するためには、各第１正極タブ群１５ｐは、全ての第１正極タブ２４ｐが重なる部分を有する必要がある。本実施形態では、第１正極タブ群１５ｐは、第１領域Ａ１に存在する第１正極タブ２４ｐによって形成されるため、全ての第１正極タブ２４ｐが重なる部分を形成するために必要な第１正極タブ２４ｐの長さを短くできる。

全ての第２正極タブ２４ｑと正極導電部材１７ａとを一度に溶接するためには、各第２正極タブ群１５ｑは、全ての第２正極タブ２４ｑが重なる部分を有する必要がある。本実施形態では、第２正極タブ群１５ｑは、第２領域Ａ２に存在する第２正極タブ２４ｑによって形成されるため、全ての第２正極タブ２４ｑが重なる部分を形成するために必要な第２正極タブ２４ｑの長さを短くできる。

なお、第１負極タブ３４ｐ及び第２負極タブ３４ｑについても同様の効果が得られる。
（５）各正極タブ群１５ｐ，１５ｑ及び各負極タブ群１６ｐ，１６ｑは、タブの積層方向において寄せ集められた側とは反対側に向けて折り曲げられる。つまり、各正極タブ群１５ｐ，１５ｑ及び各負極タブ群１６ｐ，１６ｑは、タブの積層方向において空きスペースに向けて折り曲げられる。よって、タブの積層方向における電極組立体１２の大型化を抑制できる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○ 正極タブ群は、全ての正極タブ２４によって形成されていてもよい。ただし、第１負極タブ群１６ｐは第１負極タブ３４ｐによって形成され、第２負極タブ群１６ｑは第２負極タブ３４ｑによって形成され、かつ第１負極タブ群１６ｐ及び第２負極タブ群１６ｑは第１方向に並ぶものとする。

○ 負極タブ群は、全ての負極タブ３４によって形成されていてもよい。ただし、第１正極タブ群１５ｐは第１正極タブ２４ｐによって形成され、第２正極タブ群１５ｑは第２正極タブ２４ｑによって形成され、かつ第１正極タブ群１５ｐ及び第２正極タブ群１５ｑは第１方向に並ぶものとする。

○ 電極組立体１２が有する正極タブ群の数は、２に限定されず、３以上でもよい。また、電極組立体１２が有する負極タブ群の数は、２に限定されず、３以上でもよい。例えば、電極組立体１２が３つの正極タブ群と３つの負極タブ群とを有する場合、第３端面１２３は、積層方向において互いに異なる位置に存在する３つの領域に分けられる。各正極タブ群は、各領域から突出する正極タブ２４によって形成され、各負極タブ群は、各領域から突出する負極タブ３４によって形成される。なお、電極組立体１２が有する正極タブ群の数は、電極組立体１２が有する負極タブ群の数と異なっていてもよい。

○ 第１正極タブ群１５ｐ、第２正極タブ群１５ｑ、第１負極タブ群１６ｐ、及び第２負極タブ群１６ｑはそれぞれ、折り曲げられなくてもよい。
○ 第１正極タブ２４ｐを寄せ集める位置、及び第１正極タブ群１５ｐを折り曲げる向きは適宜変更してよい。例えば、複数の第１正極タブ２４ｐのうち、積層方向において最も第１端側に位置する第１正極タブ２４ｐに他の第１正極タブ２４ｐが寄せ集められるとともに、第１正極タブ群１５ｐは、積層方向の第２端側に向けて折り曲げられていてもよい。

また、第２正極タブ２４ｑを寄せ集める位置、及び第２正極タブ群１５ｑを折り曲げる向きは適宜変更してよい。例えば、複数の第２正極タブ２４ｑのうち、積層方向において最も第２端側に位置する第２正極タブ２４ｑに他の第２正極タブ２４ｑが寄せ集められるとともに、第２正極タブ群１５ｑは、積層方向の第１端側に向けて折り曲げられていてもよい。

○ 第１負極タブ３４ｐを寄せ集める位置、及び第１負極タブ群１６ｐを折り曲げる向きは適宜変更してよい。例えば、複数の第１負極タブ３４ｐのうち、積層方向において最も第２端側に位置する第１負極タブ３４ｐに他の第１負極タブ３４ｐが寄せ集められるとともに、第１負極タブ群１６ｐは、積層方向の第１端側に向けて折り曲げられていてもよい。

また、第２負極タブ３４ｑを寄せ集める位置、及び第２負極タブ群１６ｑを折り曲げる向きは適宜変更してよい。例えば、複数の第２負極タブ３４ｑのうち、積層方向において最も第１端側に位置する第２負極タブ３４ｑに他の第２負極タブ３４ｑが寄せ集められるとともに、第２負極タブ群１６ｑは、積層方向の第２端側に向けて折り曲げられていてもよい。

○ 第１正極タブ群１５ｐを折り曲げる向きと、第２正極タブ群１５ｑを折り曲げる向きとは、同じでもよい。例えば、第１正極タブ群１５ｐ及び第２正極タブ群１５ｑの両方が、積層方向の第１端側に向けて折り曲げられていてもよい。

同様に、第１負極タブ群１６ｐを折り曲げる向きと、第２負極タブ群１６ｑを折り曲げる向きとは、同じでもよい。例えば、第１負極タブ群１６ｐ及び第２負極タブ群１６ｑの両方が、積層方向の第１端側に向けて折り曲げられていてもよい。

○ 第１未塗工積層部１２ｂにおいて、正極未塗工部２６及び負極未塗工部３６は、第１方向と直交する平面状に積層されていてもよい。同様に、第２未塗工積層部１２ｃにおいて、正極未塗工部２６及び負極未塗工部３６は、第１方向と直交する平面状に積層されていてもよい。

○ 負極本体部３３の長手方向の寸法は、正極本体部２３の長手方向の寸法と同じでもよいし、正極本体部２３の長手方向の寸法よりも短くてもよい。
○ 正極電極２０が有する正極塗工部２５及び正極未塗工部２６の数は、適宜変更してよい。また、負極電極３０が有する負極塗工部３５及び負極未塗工部３６の数は、適宜変更してよい。

○ 正極活物質層２２は、正極本体部２３の長手方向全体に亘って存在していてもよい。つまり、正極電極２０は、正極塗工部２５を正極電極２０の長手方向全体に亘って有していてもよい。また、負極活物質層３２は、負極本体部３３の長手方向全体に亘って存在していてもよい。つまり、負極電極３０は、負極塗工部３５を負極電極３０の長手方向全体に亘って有していてもよい。

○ 電極組立体１２は、複数の正極電極２０と複数の負極電極３０とがセパレータ４０を介して交互に積層された、いわゆる積層型の電極組立体でもよい。
○ 電極組立体１２は、正極電極２０と負極電極３０とがセパレータ４０を介してつづら折りされた電極組立体でもよい。

○ 正極集電体及び負極集電体はそれぞれ、金属箔に限定されず、例えば、織物状や網状のシートであってもよい。
○ 正極電極２０において、正極活物質層２２は正極金属箔２１の片面に存在してもよい。同様に、負極電極３０において、負極活物質層３２は負極金属箔３１の片面に存在してもよい。ただし、正極活物質層２２と負極活物質層３２とは、セパレータ４０を介して互いに対向するものとする。

○ 正極活物質層２２の長手方向の幅Ｗ２２は、全ての正極活物質層２２で同じでなくてもよい。また、負極活物質層３２の長手方向の幅Ｗ３２は、全ての負極活物質層３２で同じでなくてもよい。

○ 負極活物質層３２の長手方向の幅Ｗ３２は、正極活物質層２２の長手方向の幅Ｗ２２と同じでもよいし、正極活物質層２２の長手方向の幅Ｗ２２よりも小さくてもよい。
○ 電極組立体１２と電気を授受できるのであれば、正極端子構造１７及び負極端子構造１８の具体的な構造は適宜変更してよい。例えば、第１正極タブ群１５ｐと接合される正極導電部材と、第２正極タブ群１５ｑと接合される正極導電部材とは、別体であってもよい。また、第１負極タブ群１６ｐと接合される負極導電部材と、第２負極タブ群１６ｑと接合される負極導電部材とは、別体であってもよい。

○ 第１正極タブ群１５ｐ又は第２正極タブ群１５ｑと正極導電部材１７ａとの接合方法は、レーザ溶接に限定されない。また、第１負極タブ群１６ｐ又は第２負極タブ群１６ｑと負極導電部材１８ａとの接合方法は、レーザ溶接に限定されない。

○ 二次電池１０は、リチウムイオン二次電池でもよいし、他の二次電池であってもよい。要は、正極用の活物質と負極用の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。

○ 蓄電装置は、例えばキャパシタなど、二次電池以外の蓄電装置にも適用可能である。

１２…電極組立体、１５ｐ…第１タブ群としての第１正極タブ群、１５ｑ…第２タブ群としての第２負極タブ群、１６ｐ…第１タブ群としての第１負極タブ群、１６ｑ…第２タブ群としての第２負極タブ群、２０…電極としての正極電極、２１…集電体としての正極集電体、２２…活物質層としての正極活物質層、２３…本体部としての正極本体部、２４…タブとしての正極タブ、３０…電極としての負極電極、３１…集電体としての負極集電体、３２…活物質層としての負極活物質層、３３…本体部としての負極本体部、３４…タブとしての負極タブ、１２３…タブ側端面としての第３端面、Ａ１…第１領域、Ａ２…第２領域。

Claims (2)

1. 本体部、及び前記本体部の一辺から突出した形状のタブを有するシート状の集電体と、前記本体部の少なくとも片面に存在する活物質層とを有する電極が積層され、前記タブが寄せ集められて積層されたタブ群を有する電極組立体であって、
   前記電極組立体の端面のうち前記タブ群が存在する端面をタブ側端面としたとき、
   前記タブ側端面は、第１領域と、前記タブの積層方向において前記第１領域とは異なる位置に存在する第２領域とを少なくとも有し、
   前記第１領域から突出する前記タブとしての第１タブが積層された前記タブ群としての第１タブ群と、前記第２領域から突出する前記タブとしての第２タブが積層された前記タブ群としての第２タブ群とを有し、
   前記第１タブ群と前記第２タブ群とは、前記タブ側端面に沿い、かつ前記タブの積層方向と直交する方向において、異なる位置に存在することを特徴とする電極組立体。
2. 前記第１タブ群は、前記タブの積層方向の第１端側に寄せ集められるとともに第２端側に折り曲げられ、前記第２タブ群は、前記タブの積層方向の第２端側に寄せ集められるとともに第１端側に折り曲げられている請求項１に記載の電極組立体。