JP2024076720A - 組電池 - Google Patents

Abstract

【課題】金属析出の発生が抑制された組電池を提供する。
【解決手段】ここで開示される組電池は、扁平形状の捲回電極体２０と、電池ケースと、上記電池ケースを押圧する押圧部材２００と、を備える。上記電池ケースは、一対の第１側壁１２ｂを含む。捲回電極体２０は、平坦領域２０ｆと一対の湾曲領域２０ｒとを含み、平坦領域２０ｆが第１側壁１２ｂに対向する向きで上記電池ケースの内部に配置されている。ここで、一対の第１側壁１２ｂのうちの少なくとも一方は、一対の湾曲領域２０ｒと対向する部分全体のうち、平坦領域２０ｆとの境界部を含む８０％以上が押圧部材２００で帯状に押圧されており、平坦領域２０ｆと対向する部分全体のうち、２０％以上５０％以下が押圧部材２００で押圧されており、平坦領域２０ｆに対向する部分と押圧部材２００との間には、捲回軸方向の中央部から端部に延びる隙間Ｓが形成されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、組電池に関する。

従来、車両駆動用電源等では、所定の方向に配列された複数の電池（単電池）と、配列方向において隣り合う電池の間に配置されたスペーサと、上記複数の電池およびスペーサに対して配列方向から拘束荷重を印加する拘束機構と、を備えた組電池が用いられている（例えば特許文献１～４参照）。

例えば特許文献１には、扁平形状の捲回電極体を捲回軸が底壁に沿う向きで電池ケースの内部に配置した角形二次電池と、電池ケースの幅広面のうち、捲回電極体の平坦領域に対向する中央部と湾曲領域に対向する上端部および下端部とを押圧する押圧部を有するスペーサと、を備えた組電池が開示されている。特許文献１には、中央部を押圧する押圧部の弾性係数を相対的に低くすることで、中央部にかかる面圧を低減し、電池ケースの幅広面に作用する面圧を均一化することが記載されている。

特開２０１５－１３８７５３号公報 特開２０１７－１０７６４８号公報 特許第６１９８８４４号公報 特開２０２２－０１３６３４号公報

本発明者の鋭意検討によれば、上記技術には依然として改善の余地があった。すなわち、電池の充放電時には、電極体内（詳しくは電極の表面）でＣＯ_２やＣＯ等のガスが発生し得る。しかし、捲回電極体の場合、電極体内で発生したガスが、開口部である捲回軸方向の両端からしか排出されない。そのため、湾曲領域への押圧が不足したり、逆に平坦領域を押圧しすぎたりすると、電極体内で発生したガスが排出されず電極体内に滞留することが判明した。また一方で、平坦領域の押圧が不足すると、充放電反応が不均一になることが判明した。これらのことにより、特に扁平形状の捲回電極体を捲回軸が底壁に沿う向きで電池ケースの内部に配置した捲回電極体を備える電池では、例えばハイレート充放電を繰り返すと、金属析出（例えばＬｉ析出）が多発する課題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、捲回電極体の内部にガスが滞留しにくく、金属析出の発生が抑制された組電池を提供することにある。

本発明により、正極および負極を含む扁平形状の捲回電極体と、上記捲回電極体を収容する電池ケースと、上記電池ケースを押圧する押圧部材と、を備える組電池が提供される。上記電池ケースは、底壁と、上壁と、相互に対向する向きに配置され、上記底壁と上記上壁とを接続する一対の第１側壁と、相互に対向する向きに配置され、上記底壁と上記上壁とを接続する一対の第２側壁と、を含む。上記捲回電極体は、一対の平坦な外面を有する平坦領域と、上記平坦領域の両端に設けられ、湾曲外面を有する一対の湾曲領域と、を含み、捲回軸が上記底壁に沿って配置され、一対の上記平坦な外面がそれぞれ上記第１側壁に対向する向きで、上記電池ケースの内部に配置されている。ここで、上記電池ケースの一対の上記第１側壁のうちの少なくとも一方は、一対の上記湾曲領域と対向する部分の面積全体を１００％としたときに、上記平坦領域との境界部を含み、かつ８０％以上の面積が、上記押圧部材によって上記捲回軸に沿った帯状に押圧されており、上記平坦領域と対向する部分の面積全体を１００％としたときに、２０％以上５０％以下の面積が、上記押圧部材によって押圧されており、上記平坦領域に対向する部分と上記押圧部材との間に、上記捲回電極体の捲回軸方向の中央部から端部に延びる隙間が形成されている。

本発明では、捲回電極体の湾曲領域と対向する部分のうち、平坦領域との境界部を含む８０％以上の面積が捲回軸に沿った帯状に押圧されている。これにより、平坦領域で発生したガスが湾曲領域に移動しにくくなると共に、帯状の押圧部分に沿ってガスが捲回軸方向に移動して電極体外に排出されやすくなる。したがって、湾曲領域にガスが滞留することを抑制できる。また、平坦領域と対向する部分のうち、押圧する面積を５０％以下とし、さらに平坦領域に対向する部分と押圧部材との間に捲回軸方向の中央部から端部に延びる隙間（未押圧部分）を確保することで、平坦領域で捲回軸方向へのガス移動が容易になり、捲回電極体の開口端までガスが誘導されやすくなる。したがって、平坦領域で発生したガスを捲回電極体の端部からスムーズに電極体外へと排出することができ、平坦領域にガスが滞留することを抑制できる。また、平坦領域と対向する部分のうち、押圧する面積を２０％以上とすることで、押圧不足による充放電反応の不均一化を抑えられる。その結果、上記構成によれば、捲回電極体の全体（湾曲領域および平坦領域）で金属析出（例えばＬｉ析出）の発生を効果的に抑制できる。

図１は、一実施形態に係る組電池を模式的に示す斜視図である。 図２は、図１の二次電池を模式的に示す斜視図である。 図３は、図２のIII－III線に沿う模式的な縦断面図である。 図４は、捲回電極体を模式的に示す斜視図である。 図５は、捲回電極体の構成を示す模式図である。 図６は、角形二次電池とスペーサの位置関係を模式的に示す縦断面図である。 図７は、角形二次電池とスペーサの位置関係を模式的に示す正面図である。 図８（Ａ）は、実施例１～３のスペーサを模式的に示す平面図であり、図８（Ｂ）は、実施例４，５、比較例５のスペーサを模式的に示す平面図であり、図８（Ｃ）は、実施例６のスペーサを模式的に示す平面図である。 図９（Ａ）は、比較例１、２のスペーサを模式的に示す平面図であり、図９（Ｂ）は、比較例３のスペーサを模式的に示す平面図であり、図９（Ｃ）は、比較例４のスペーサを模式的に示す平面図である。 図１０は、試験例に係る捲回電極体とスペーサの位置関係を説明する模式図である。 図１１（Ａ）は、Aｙ＝０％のときの境界部の面圧測定結果であり、図１１（Ｂ）は、Aｙ＝５０％のときの境界部の面圧測定結果であり、図１１（Ｃ）は、Aｙ＝１００％のときの境界部の面圧測定結果であり、図１１（Ｄ）は、Aｙ＝１５０％のときの境界部の面圧測定結果である。

以下、適宜図面を参照しながら、ここに開示される組電池の好適な実施形態を説明する。本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば、本発明を特徴付けない電池の一般的な構成および製造プロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。ここに開示される組電池は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、本明細書において範囲を示す「Ａ～Ｂ」の表記は、Ａ以上Ｂ以下の意と共に、「Ａより大きい」、「Ｂより小さい」の意を包含するものとする。

図１は、一実施形態に係る組電池５００を模式的に示す斜視図である。組電池５００は、ここでは、複数の角形二次電池１００と、複数のスペーサ２００と、拘束機構３００と、を備えている。なお、以下の説明において、図面中の符号Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒ、Ｕ、Ｄは、左、右、前、後、上、下を表し、図面中の符号Ｘ、Ｙ、Ｚは、角形二次電池１００の短辺方向（厚み方向）、短辺方向と直交する長辺方向、上下方向を、それぞれ表すものとする。短辺方向Ｘは、角形二次電池１００の配列方向でもある。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、組電池５００の設置形態を何ら限定するものではない。

拘束機構３００は、複数の角形二次電池１００と複数のスペーサ２００とに対して、配列方向Ｘから規定の拘束荷重を印加するように構成されている。拘束機構３００は、ここでは、相互に対向する一対のエンドプレート３１０と、相互に対向する一対のサイドプレート３２０と、複数のビス３３０とで、構成されている。エンドプレート３１０およびサイドプレート３２０は、それぞれ金属製であることが好ましい。ただし、一部樹脂で構成された部分を有してもよい。

一対のエンドプレート３１０は、配列方向Ｘに並んでいる。一対のエンドプレート３１０は、配列方向Ｘにおいて組電池５００の両端に配置されている。複数の角形二次電池１００は、一対のエンドプレート３１０の間に配列方向Ｘに沿って配置されている。複数のスペーサ２００は、配列方向Ｘにおいて隣り合う角形二次電池１００の間にそれぞれ配置されている。一対のエンドプレート３１０は、複数の角形二次電池１００と複数のスペーサ２００とを配列方向Ｘに挟み込んでいる。

一対のサイドプレート３２０は、一対のエンドプレート３１０を架橋している。一対のサイドプレート３２０は、複数のビス３３０によって、拘束荷重が例えば３～１５ｋＮ、好ましくは５～１０ｋＮ程度となるように、エンドプレート３１０に固定されている。これにより、複数の角形二次電池１００と複数のスペーサ２００とに対して、配列方向Ｘから拘束荷重が印加され、組電池５００が一体的に保持されている。ここでは、サイドプレート３２０と複数のビス３３０とによって、角形二次電池１００の拘束機構が構成されている。ただし、拘束機構はこれに限定されるものではない。拘束機構３００は、例えばサイドプレート３２０と複数のビス３３０にかえて、複数の拘束バンドやバインドバー等を備えていてもよい。

角形二次電池１００は、ここでは繰り返し充放電が可能な二次電池である。なお、本明細書において「電池」とは、電気エネルギーを取り出し可能な蓄電デバイス全般を指す用語であって、一次電池と二次電池とを包含する概念である。また、本明細書において「二次電池」とは、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池等のいわゆる蓄電池（化学電池）と、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（物理電池）とを包含する概念である。

図１に示すように、複数の角形二次電池１００は、後述する電池ケース１０の長側壁１２ｂ同士がスペーサ２００を介して相互に対向するように、配列方向Ｘに並んでいる。ただし、組電池５００を構成する角形二次電池１００の形状、サイズ、個数、配置、接続方法等は、ここに開示される態様に限定されることなく、適宜変更することができる。角形二次電池１００の一対の長側壁１２ｂは、ここでは、それぞれスペーサ２００と当接している。ただし、角形二次電池１００は、一対の長側壁１２ｂのうちの少なくとも一方がスペーサ２００と当接していればよく、必ずしも両方の長側壁１２ｂがスペーサ２００と当接している必要はない。

図２は、角形二次電池１００の斜視図である。図３は、図２のIII－III線に沿う模式的な縦断面図である。図３に示すように、角形二次電池１００は、電池ケース１０と、捲回電極体２０と、正極端子３０と、負極端子４０と、正極集電部５０と、負極集電部６０と、非水電解液（図示せず）と、を備えている。角形二次電池１００は、ここではリチウムイオン二次電池である。角形二次電池１００は、ここでは非水電解液二次電池である。

電池ケース１０は、捲回電極体２０および非水電解液を収容する筐体である。図２に示すように、電池ケース１０は、扁平かつ有底の直方体形状（角形）の外形を有する。電池ケース１０の材質は、従来から使用されているものと同じでよく、特に制限はない。電池ケース１０は、金属製であることが好ましく、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金等からなることがより好ましい。電池ケース１０の厚み（板厚）は、概ね０．１～２ｍｍであり、典型的には０．２～１ｍｍであり、例えば０．４～０．８ｍｍであるとよい。

図３に示すように、電池ケース１０は、ここでは、開口１２ｈを有する外装体１２と、開口１２ｈを封口する封口板（蓋体）１４と、を備えている。電池ケース１０は、本実施形態のように、開口１２ｈを有する外装体１２と、開口１２ｈを封口する封口板１４とを備えることが好ましい。封口板１４は、上壁の一例である。

外装体１２は、図２に示すように、底壁１２ａと、一対の長側壁１２ｂと、一対の短側壁１２ｃと、を備えている。底壁１２ａは、略矩形状である。底壁１２ａは、封口板（蓋体）１４と対向している。一対の長側壁１２ｂは、相互に対向する向きに配置され、底壁１２ａと封口板１４とを接続している（繋いでいる）。長側壁１２ｂは平坦である。図１からわかるように、長側壁１２ｂは、スペーサ２００と対向する面である（図６も参照）。長側壁１２ｂは、スペーサ２００の一部分と接触する。一対の短側壁１２ｃは、相互に対向する向きに配置され、底壁１２ａと封口板１４とを接続している（繋いでいる）。長側壁１２ｂは、第１側壁の一例であり、短側壁１２ｃは、第２側壁の一例である。

長側壁１２ｂは、横長であることが好ましい。すなわち、長辺方向Ｙの長さが上下方向Ｚの長さよりも長いことが好ましい。長側壁１２ｂの長辺方向Ｙの長さは２００ｍｍ以上が好ましく、上下方向Ｚの長さは１００ｍｍ以上が好ましい。長辺方向Ｙの中央部から端部までの距離（言い換えれば、捲回電極体２０の捲回軸方向の長さ）が長いほど、捲回電極体２０の内部、特には長辺方向Ｙの中央部で、とりわけガスが滞留しやすい。したがって、ここに開示される技術を適用することが殊に効果的である。長側壁１２ｂは、長辺方向Ｙの長さに対する上下方向Ｚの長さの比（縦／横の比）が、１／３～１／１であることが好ましく、１／３～１／２であることがより好ましい。

平面視において、長側壁１２ｂの面積は、短側壁１２ｃの面積よりも大きい。特に限定されるものではないが、車載用等として用いられるような高容量タイプの角形二次電池１００の場合、長側壁１２ｂの面積は、概ね１００００ｍｍ^２以上であるとよく、１５０００ｍｍ^２以上が好ましく、２００００ｍｍ^２以上がより好ましく、２５０００ｍｍ^２以上が更に好ましく、３００００ｍｍ^２以上が特に好ましい。このように長側壁１２ｂの面積が大きい場合、捲回電極体２０の内部、特には長辺方向Ｙの中央部で、とりわけガスが滞留しやすい。したがって、ここに開示される技術を適用することが殊に効果的である。また、長側壁１２ｂの面積は、ここに開示される技術の効果を高いレベルで発揮する観点から、概ね１５００００ｍｍ^２以下、１０００００ｍｍ^２以下が好ましい。

封口板１４は、外装体１２の開口１２ｈを塞ぐように外装体１２に取り付けられている。封口板１４は、外装体１２の底壁１２ａと対向している。封口板１４は、平面視において略矩形状である。電池ケース１０は、外装体１２の開口１２ｈの周縁に封口板１４が接合（好ましくは溶接接合）されることによって、一体化されている。電池ケース１０は、気密に封止（密閉）されている。

図３に示すように、封口板１４には、注液孔１５と、排出弁１７と、２つの端子引出孔１８、１９と、が設けられている。注液孔１５は、外装体１２に封口板１４を組み付けた後、非水電解液を注液するためのものである。注液孔１５は、封止部材１６により封止されている。排出弁１７は、電池ケース１０内の圧力が所定値以上になったときに破断して、電池ケース１０内のガスを外部に排出するように構成されている。封口板１４には、注液孔１５および／または排出弁１７を設けることが好ましい。端子引出孔１８、１９は、封口板１４を上下方向Ｚに貫通している。端子引出孔１８、１９は、それぞれ、封口板１４に取り付けられる前の（かしめ加工前の）正極端子３０および負極端子４０を挿通可能な大きさの内径を有する。

非水電解液は従来と同様でよく、特に制限はない。非水電解液は、非水溶媒と支持塩（電解質塩）とを含有する。非水電解液は、必要に応じてさらに添加剤を含んでもよい。非水溶媒は、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等のカーボネート類を含む。非水溶媒は、カーボネート類を含むことが好ましい。特に、環状カーボネートおよび鎖状カーボネートを含むことが好ましい。支持塩は、例えば、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）等のフッ素含有リチウム塩である。

正極端子３０は、封口板１４の長辺方向Ｙの一方側の端部（図２、図３の左端部）に配置されている。負極端子４０は、封口板１４の長辺方向Ｙの他方側の端部（図２、図３の右端部）に配置されている。図３に示すように、正極端子３０および負極端子４０は、端子引出孔１８、１９を挿通して封口板１４の内部から外部へと延びている。正極端子３０および負極端子４０は、封口板１４に固定されていることが好ましい。正極端子３０および負極端子４０は、ここでは、かしめ加工により、封口板１４の端子引出孔１８、１９を囲む周縁部分に、かしめられている。正極端子３０および負極端子４０の外装体１２の側の端部（図３の下端部）には、かしめ部３０ｃ、４０ｃが形成されている。

図３に示すように、正極端子３０は、電池ケース１０の内部で、正極集電部５０を介して捲回電極体２０の正極２２（図５参照）と電気的に接続されている。負極端子４０は、電池ケース１０の内部で、負極集電部６０を介して捲回電極体２０の負極２４（図５参照）と電気的に接続されている。正極端子３０は、内部絶縁部材８０およびガスケット９０によって封口板１４と絶縁され、負極端子４０は、内部絶縁部材８０およびガスケット９０によって封口板１４と絶縁されている。

封口板１４の外側の面には、板状の正極外部導電部材３２および負極外部導電部材４２が取り付けられている。図３に示すように、正極外部導電部材３２は、正極端子３０と電気的に接続されている。負極外部導電部材４２は、負極端子４０と電気的に接続されている。正極外部導電部材３２および負極外部導電部材４２は、複数の角形二次電池１００を相互に電気的に接続するバスバー等が付設される部材である。正極外部導電部材３２および負極外部導電部材４２は、外部絶縁部材９２によって封口板１４と絶縁されている。なお、図１では図示が省略されているが、組電池５００の使用時には、隣り合う角形二次電池１００同士が電気的に接続される。例えば、隣り合う角形二次電池１００のうち、一方の角形二次電池１００の正極外部導電部材３２と、他方の角形二次電池１００の負極外部導電部材４２とが、バスバー等で電気的に接続される。これにより、組電池５００は直列に電気接続される。

図４は、捲回電極体２０を模式的に示す斜視図である。１つの電池ケース１０の内部に配置される電極体の数は、１つであってもよく、２つ以上（複数）であってもよい。図４に示すように、捲回電極体２０は、外形が扁平形状である。捲回電極体２０は、一対の平坦な外面を有する平坦領域２０ｆと、平坦領域２０ｆの両端に設けられ、湾曲外面を有する一対の湾曲領域２０ｒと、を有している。なお、本明細書において「平坦な外面」とは、完全な平坦に限られず、例えば微視的にみると、僅かな段差、湾曲、凹部、凸部等がある場合を包含する用語である。また、「平坦領域２０ｆの両端」とは、図４における上下方向Ｚの端部、すなわち、捲回軸ＷＬ（図５参照）に対して垂直、かつ扁平形状の捲回電極体２０の厚み方向（図４の短辺方向Ｘ）に対しても垂直な方向の端部をいう。

一対の湾曲領域２０ｒは、それぞれ、平坦領域２０ｆとの境界となる境界部２０ｂ（図６参照）を有している。なお、本明細書において、「境界部」とは、湾曲領域２０ｒの一部であって、平坦領域２０ｆと境界線を基準として、湾曲領域２０ｒの側に概ね５ｍｍ以内、例えば３ｍｍ以内の領域をいう。

捲回電極体２０は、捲回軸ＷＬ（図５参照）が長辺方向Ｙと略平行になる向きで（言い換えれば、捲回軸ＷＬが底壁１２ａに沿う向きで）、電池ケース１０の内部に配置されている。捲回電極体２０の平坦領域２０ｆ、詳しくは一対の平坦な外面は、それぞれ電池ケース１０の長側壁１２ｂと対向している。また、捲回電極体２０の一方（図４の上側）の湾曲領域２０ｒは、封口板１４と対向し、他方（図４の下側）の湾曲領域２０ｒは、底壁１２ａと対向している。なお、捲回電極体２０は、樹脂製の絶縁シート（電極体ホルダ）に覆われた状態で電池ケース１０の内部に収容されていてもよい。

図５は、捲回電極体２０の構成を示す模式図である。捲回電極体２０は、帯状の正極２２と、帯状の負極２４とが、帯状のセパレータ２６を介して積層され、捲回軸ＷＬを中心として捲回されて構成されている。捲回電極体２０の構成は従来と同様でよく、特に制限はない。

正極２２は従来と同様でよく、特に制限はない。正極２２は、図５に示すように、正極芯体２２ｃと、正極芯体２２ｃの少なくとも一方の表面上に固着された正極活物質層２２ａおよび正極保護層２２ｐと、を有する。ただし、正極保護層２２ｐは必須ではなく、他の実施形態において省略することもできる。正極芯体２２ｃは、帯状である。正極芯体２２ｃは、金属製であることが好ましく、金属箔からなることがより好ましい。正極芯体２２ｃは、ここではアルミニウム箔である。

正極芯体２２ｃの長辺方向Ｙの一方の端部（図５の左端部）には、複数の正極タブ２２ｔが設けられている。複数の正極タブ２２ｔは、長辺方向Ｙの一方側（図５の左側）に向かって突出している。複数の正極タブ２２ｔは、セパレータ２６よりも長辺方向Ｙに突出している。正極タブ２２ｔは、ここでは正極芯体２２ｃの一部であり、金属箔（アルミニウム箔）からなっている。図３、図４に示すように、複数の正極タブ２２ｔは長辺方向Ｙの一方の端部（図３、図４の左端部）で積層され、正極タブ群２３を構成している。正極タブ群２３は、正極集電部５０を介して正極端子３０と電気的に接続されている。

正極活物質層２２ａは、図５に示すように、正極芯体２２ｃの長手方向に沿って帯状に設けられている。正極活物質層２２ａは、電荷担体を可逆的に吸蔵および放出可能な正極活物質を含んでいる。正極活物質としては、例えばリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物等のリチウム遷移金属複合酸化物が挙げられる。正極活物質層２２ａは、正極活物質以外の任意成分、例えば、バインダ、導電材、等の各種添加成分を含んでいてもよい。バインダとしては、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等が挙げられる。導電材としては、例えばアセチレンブラック（ＡＢ）等の炭素材料が挙げられる。

正極保護層２２ｐは、図５に示すように、長辺方向Ｙにおいて正極芯体２２ｃと正極活物質層２２ａとの間に設けられている。正極保護層２２ｐは、正極活物質層２２ａに沿って帯状に設けられている。正極保護層２２ｐは、無機フィラー（例えば、アルミナ）を含んでいる。正極保護層２２ｐは、無機フィラー以外の任意成分、例えば、導電材、バインダ、各種添加成分等を含んでいてもよい。

負極２４は従来と同様でよく、特に制限はない。負極２４は、図５に示すように、負極芯体２４ｃと、負極芯体２４ｃの少なくとも一方の表面上に固着された負極活物質層２４ａと、を有する。負極芯体２４ｃは、帯状である。負極芯体２４ｃは、金属製であることが好ましく、金属箔からなることがより好ましい。負極芯体２４ｃは、ここでは銅箔である。

負極芯体２４ｃの長辺方向Ｙの一方の端部（図５の右端部）には、複数の負極タブ２４ｔが設けられている。複数の負極タブ２４ｔは、長辺方向Ｙの一方側（図５の右側）に向かって突出している。複数の負極タブ２４ｔは、セパレータ２６よりも長辺方向Ｙに突出している。負極タブ２４ｔは、ここでは負極芯体２４ｃの一部であり、金属箔（銅箔）からなっている。図３、図４に示すように、複数の負極タブ２４ｔは長辺方向Ｙの一方の端部（図３、図４の右端部）で積層され、負極タブ群２５を構成している。負極タブ群２５は、長辺方向Ｙにおいて正極タブ群２３と対称的な位置に設けられている。負極タブ群２５は、負極集電部６０を介して負極端子４０と電気的に接続されている。

負極活物質層２４ａは、図５に示すように、負極芯体２４ｃの長手方向に沿って帯状に設けられている。負極活物質層２４ａの長辺方向Ｙの長さＬｎは、正極活物質層２２ａの長辺方向Ｙの長さＬａと同じかそれよりも長い。長さＬｎは、高容量化の観点等から、２００ｍｍ以上が好ましく、２５０ｍｍ以上がより好ましい。長さＬｎが長いほど、捲回電極体２０の内部、特には長辺方向Ｙの中央部で、とりわけガスが滞留しやすい。したがって、ここに開示される技術を適用することが殊に効果的である。

負極活物質層２４ａは、電荷担体を可逆的に吸蔵および放出可能な負極活物質を含んでいる。負極活物質としては、例えば黒鉛等の炭素材料が挙げられる。負極活物質層２４ａは、負極活物質以外の任意成分、例えば、バインダ、増粘剤、分散剤、等の各種添加成分を含んでいてもよい。バインダとしては、例えばスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム類が挙げられる。分散剤としては、例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のセルロール類が挙げられる。

セパレータ２６は、図５に示すように、正極２２と負極２４との間に配置され、正極２２と負極２４とを絶縁する部材である。セパレータ２６の長辺方向Ｙの長さＬｓは、負極活物質層２４ａの長辺方向Ｙの長さＬｎと同じかそれよりも長い。セパレータ２６としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂からなる樹脂製の多孔性シートが好適である。セパレータ２６は、樹脂製の多孔性シートからなる基材部と、基材部の少なくとも一方の表面上に形成され、無機フィラーを含む耐熱層と、を有していてもよい。

正極集電部５０は、図３に示すように、複数の正極タブ２２ｔからなる正極タブ群２３と正極端子３０とを電気的に接続する導通経路を構成している。正極集電部５０は、正極第１集電部５１と正極第２集電部５２とを備えている。正極第１集電部５１は、封口板１４の内側の面に取り付けられている。正極第２集電部５２は、外装体１２の短側壁１２ｃに沿って延びている。図３、図４に示すように、正極第２集電部５２は、捲回電極体２０の正極タブ群２３に付設されている。

負極集電部６０は、図３に示すように、複数の負極タブ２４ｔからなる負極タブ群２５と負極端子４０とを電気的に接続する導通経路を構成している。負極集電部６０は、負極第１集電部６１と負極第２集電部６２とを備えている。負極第１集電部６１および負極第２集電部６２の構成は、正極集電部５０の正極第１集電部５１および正極第２集電部５２と同等であってよい。図３、図４に示すように、負極第２集電部６２は、捲回電極体２０の負極タブ群２５に付設されている。

スペーサ２００は、板状部材である。スペーサ２００は、上述の通り、ここでは配列方向Ｘにおいて複数の角形二次電池１００の間にそれぞれ配置されている。すなわち、配列方向Ｘでは、角形二次電池１００とスペーサ２００とが交互に並んでいる。スペーサ２００は、押圧部材の一例である。押圧部材は、複数の角形二次電池１００の間に配置されるスペーサであることが好ましい。

図６は、角形二次電池１００とスペーサ２００の位置関係を模式的に示す縦断面図である。図７は、角形二次電池１００とスペーサ２００の位置関係を模式的に示す正面図である。なお、ここでは、角形二次電池１００の一対の長側壁１４ｂがそれぞれスペーサ２００と対向しているが、一対の長側壁１４ｂの一方のみがスペーサ２００と対向していてもよい。すなわち、一対の長側壁１４ｂのうちの少なくとも一方が、スペーサ２００と対向していればよい。スペーサ２００は、樹脂部材、もしくは、熱硬化性エラストマー部材や、熱可塑性エラストマー部材であることが好ましい。スペーサ２００は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂材料、もしくは、天然ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の熱硬化性エラストマーや、ポリスチレン、オレフィン、ポリアミド等の熱可塑性エラストマーで構成されていることが好ましい。なお、これらの材料は発泡されたものであってもよい。また、シリカエアロゲル等の多孔質材が担持された断熱材等が積層されたものであってもよい。

スペーサ２００のサイズは、例えば角形二次電池１００ないし捲回電極体２０のサイズ、電池容量（膨張・収縮の度合い）等に応じて適宜決定するとよい。図７に示すように、スペーサ２００の長辺方向Ｙの全体長さは、捲回電極体２０の負極活物質層２４ａの長辺方向Ｙの長さＬｎ（図５も参照）と同じかそれよりも長いとよい。スペーサ２００の長辺方向Ｙの長さは、ここでは角形二次電池１００の長辺方向Ｙの長さと略同じである。スペーサ２００の上下方向Ｚの長さは、捲回電極体２０の高さＨ（図４も参照）と同じかそれよりも長いとよい。スペーサ２００の上下方向Ｚの長さは、ここでは角形二次電池１００の上下方向Ｚの長さよりも短い。

図６に示すように、スペーサ２００は、長側壁１２ｂと対向する面に凹凸形状を有する。スペーサ２００は、ここでは上下方向Ｚの中央線（図示せず）を基準とする線対称性を有している。図７に示すように、スペーサ２００は、ここでは長辺方向Ｙの中央線Ｍを基準とする線対称性を有している。図６に示すように、スペーサ２００は、プレート状のベース部２０８と、ベース部２０８の表面に形成された第１部分２１０、第２部分２２０、および第３部分２３０と、を有している。

第１部分２１０は、図６に示すように、上下方向Ｚの上端側に位置している。第１部分２１０は、電池ケース１０の長側壁１２ｂのうち、捲回電極体２０の上側の湾曲領域２０ｒと対向する部位である。第１部分２１０は、ここではベース部２０８から一体的に形成されている。第１部分２１０は、凸部である。第１部分２１０は、ここでは、その全体がベース部２０８から捲回電極体２０の側に（配列方向Ｘに）突出している。つまり、第１部分２１０は、ここでは、組電池５００に組付けられた際、全体が電池ケース１０の長側壁１２ｂに当接し、当接した部分を押圧するように構成されている。

第２部分２２０は、図６に示すように、上下方向Ｚの下端側に位置している。第２部分２２０は、電池ケース１０の長側壁１２ｂのうち、捲回電極体２０の下側の湾曲領域２０ｒと対向する部位である。第２部分２２０は、ここではベース部２０８から一体的に形成されている。第２部分２２０は、第３部分２３０を介して第１部分２１０と対称に設けられている。第２部分２２０は、凸部である。第２部分２２０は、ここでは、その全体がベース部２０８から捲回電極体２０の側に（配列方向Ｘに）突出している。つまり、第２部分２２０は、ここでは、組電池５００に組付けられた際、全体が電池ケース１０の長側壁１２ｂに当接し、当接した部分を押圧するように構成されている。

図６、図７に示すように、第１部分２１０および第２部分２２０は、ここでは同形状である。第１部分２１０および第２部分２２０は、長辺方向Ｙの長さと、高さ方向Ｚの長さ（幅）と、配列方向Ｘの突出長さとが、それぞれ等しい。詳しくは、図７に示すように、第１部分２１０および第２部分２２０は、平面視で略矩形状である。第１部分２１０および第２部分２２０は、それぞれ長辺方向Ｙ（捲回電極体２０の捲回軸方向）に沿って帯状に延びている。長辺方向Ｙにおいて、第１部分２１０および第２部分２２０は、負極活物質層２４ａの長さＬｎ以上であって、かつ省スペース化の観点から、電池ケース１０の長側壁１２ｂの長さ以下であるとよい。

また、図６に示すように、高さ方向Ｚにおいて、第１部分２１０および第２部分２２０は、ここでは一対の湾曲領域２０ｒとそれぞれ同じ幅である。ただし、第１部分２１０および／または第２部分２２０は、湾曲領域２０ｒの幅より短くてもよいし、湾曲領域２０ｒの幅を超えていてもよい。好適な一態様において、スペーサ２００の第１部分２１０および／または第２部分２２０は、湾曲領域２０ｒの幅よりも長い。この場合、第１部分２１０および／または第２部分２２０の幅は、省スペース化の観点等から、１つの湾曲領域２０ｒの幅の２倍（２００％）以下が好ましく、１．５倍（１５０％）以下がより好ましい。

第３部分２３０は、図６に示すように、上下方向Ｚの中央部、すなわち、第１部分２１０と第２部分２２０の間に位置している。第３部分２３０は、電池ケース１０の長側壁１２ｂのうち、捲回電極体２０の平坦領域２０ｆと対向する部位である。第３部分２３０は、凹凸形状を有する。つまり、第３部分２３０は、組電池５００に組付けられた際、長側壁１２ｂを押圧する部分と、長側壁１２ｂを押圧しない部分と、を有している。

第３部分２３０は、ここではベース部２０８から一体的に形成されベース部２０８から捲回電極体２０の側に（配列方向Ｘに）突出した第１凸部２３１、第２凸部２３２、および第３凸部２３３、を有している。第１凸部２３１、第２凸部２３２、および第３凸部２３３は、上下方向Ｚに離間した位置に配置されている。第１凸部２３１、第２凸部２３２、および第３凸部２３３は、組電池５００に組付けられた際、電池ケース１０の長側壁１２ｂに当接し、当接した部分を押圧するように構成されている。

上下方向Ｚにおいて、第１部分２１０と第１凸部２３１との間、第１凸部２３１と第２凸部２３２との間、第２凸部２３２と第３凸部２３３との間、第３凸部２３３と第２部分２２０との間には、それぞれ隙間Ｓが確保されている。隙間Ｓは、組電池５００に組付けられた際、電池ケース１０の長側壁１２ｂに当接せず、長側壁１２ｂを押圧しないように構成されている。

図７に示すように、隙間Ｓは、長辺方向Ｙ（捲回電極体２０の捲回軸方向）に沿って線状（例えば直線状）に延びている。隙間Ｓは、捲回電極体２０の長辺方向Ｙの中央部から端部に延びている。隙間Ｓは、捲回電極体２０の長辺方向Ｙの左端から右端まで貫通する貫通口である。言い換えれば、隙間Ｓは長辺方向Ｙの両端が開放されている。なお、本明細書において、長辺方向Ｙの「中央部」とは、捲回電極体２０の中央線Ｍから所定の割合（例えば、負極活物質層２４ａの長さＬｎの１０％以内）の部分をいい、「端部」とは、中央部よりも長辺方向Ｙの端側に位置し、捲回電極体２０の端から所定の割合（例えば、負極活物質層２４ａの長さＬｎの１０％以内）の部分をいう。

図６、図７に示すように、第１凸部２３１、第２凸部２３２、および第３凸部２３３は、ここでは同形状である。第１凸部２３１、第２凸部２３２、および第３凸部２３３は、長辺方向Ｙの長さと、高さ方向Ｚの長さ（幅）と、配列方向Ｘの突出長さとが、それぞれ等しい。図７に示すように、第１凸部２３１、第２凸部２３２、および第３凸部２３３は、平面視で略矩形状である。すなわち、第３部分２３０は、ストライプ状（スジ状）の突出部を有する。第１凸部２３１、第２凸部２３２、および第３凸部２３３は、それぞれ長辺方向Ｙ（捲回電極体２０の捲回軸方向）に沿って帯状に延びている。ただし、第３部分２３０の突出部は、他の形状、例えば後述する実施例に示すようなドット状や、波状、破線状、又はこれらを組み合わせた形状等であってもよい。第３部分２３０は、ドット状またはストライプ状の突出部を有することが好ましく、ドット状の突出部を有することがより好ましい。特には、ガス抜け性の観点から、第１凸部２３１および第２凸部２３２が帯状で、かつ第３凸部２３３がドット状の突出部を有することが好ましい。また、突出部がストライプ状の場合は、本実施形態のように長辺方向Ｙ（捲回電極体２０の捲回軸方向）に延びるストライプが好ましい。

組電池５００において、電池ケース１０の長側壁１２ｂは、一対の湾曲領域２０ｒ（上側の湾曲領域２０ｒおよび下側の湾曲領域２０ｒ）と対向する部分の面積全体を１００％としたときに、境界部２０ｂと対向する部分を含む８０％以上の面積が、スペーサ２００によって捲回軸ＷＬに沿った帯状に押圧されている。ここでは、上側の境界部２０ｂを含む湾曲領域２０ｒと対向する部分が第１部分２１０で押圧され、下側の境界部２０ｂを含む湾曲領域２０ｒと対向する部分が第２部分２２０で押圧されている。これにより、平坦領域２０ｆで発生したガスが湾曲領域２０ｒに移動しにくくなると共に、帯状の押圧部分に沿ってガスが捲回軸方向に移動して電極体外に排出されやすくなる。したがって、湾曲領域２０ｒにガスが滞留することを抑制できる。その結果、湾曲領域２０ｒで金属析出（例えばＬｉ析出）の発生を効果的に抑制できる。

なお、本明細書において「一対の湾曲領域２０ｒと対向する部分の面積」とは、図６に示すように、長側壁１２ｂに対して垂直な方向から見たときに、一対の湾曲領域２０ｒ（より詳しくは、湾曲領域２０ｒのうちで負極活物質層２４ａが存在する部分）と対向する部分の面積をいう。

一対の湾曲領域２０ｒと対向する部分のうち、スペーサ２００で押圧されている面積（すなわち、押圧されている面積／一対の湾曲領域２０ｒと対向する部分の面積。以下、「面積比率Ａｙ」ともいう。）は、８０％以上であれば特に限定されないが、９０％以上が好ましく、９５％以上がより好ましく、１００％以上が特に好ましい。本実施形態では、一対の湾曲領域２０ｒと対向する部分の全体が、スペーサ２００の第１部分２１０と第２部分２２０とでそれぞれ押圧されている。また、一対の湾曲領域２０ｒの頂点部、すなわち、捲回電極体２０の上端（封口板１４側の端）２０ｕおよび下端（底壁１２ａ側の端）２０ｄと対向する位置が、それぞれスペーサ２００で押圧されている。これにより、後述する面圧測定結果からもわかるように、特に境界部２０ｂに対して効果的に面圧を付与することができ、ここに開示される技術の効果を高いレベルで発揮できる。面積比率Ａｙは、例えば２００％以下、１５０％以下であってもよい。

好適な一態様では、面積比率Ａｙが１００％を超えており、湾曲領域２０ｒと対向する部分から湾曲領域２０ｒおよび平坦領域２０ｆと対向しない部分（高さ方向Ｚの平坦領域２０ｆとは反対側の部分）にわたって、スペーサ２００の第１部分２１０および／または第２部分２２０で捲回軸ＷＬに沿った帯状に押圧されている。これにより、後述する面圧測定結果からもわかるように、特に境界部２０ｂに対して効果的に面圧を付与することができ、ここに開示される技術の効果を高いレベルで発揮できる。

また、組電池５００において、電池ケース１０の長側壁１２ｂは、平坦領域２０ｆと対向する部分の面積全体を１００％としたときに、２０～５０％の面積が、スペーサ２００によって押圧されている。さらに、平坦領域２０ｆに対向する部分とスペーサ２００との間には、捲回電極体２０の捲回軸方向の中央部から端部に延びる隙間Ｓが形成されている。押圧する面積を５０％以下とし、かつ平坦領域２０ｆに対向する部分とスペーサ２００との間に隙間Ｓ（未押圧部分）を確保することで、平坦領域２０ｆで捲回軸方向へのガス移動が容易になり、捲回電極体２０の開口端（図４の左右の端部）までガスが誘導されやすくなる。したがって、ガスを捲回電極体２０の開口端からスムーズに電極体外へと排出することができ、平坦領域２０ｆにガスが滞留することを抑制できる。また、押圧する面積を２０％以上とすることで、押圧不足による充放電反応の不均一化を抑えられる。その結果、平坦領域２０ｆで金属析出（例えばＬｉ析出）の発生を効果的に抑制できる。

加えて、押圧する面積を５０％以下とすることで、充放電時に捲回電極体２０の膨張収縮の自由度を確保できる。これにより、捲回電極体２０の膨張時に塩濃度のムラが発生することを抑えて、ハイレート耐久試験後の抵抗増加を抑制できる。したがって、優れたハイレート特性を長期に亘って実現できる。

なお、本明細書において「平坦領域２０ｆと対向する部分の面積」とは、図７に示すように、長側壁１２ｂを正面から見たときに、平坦領域２０ｆと対向する部分の面積をいう。より詳しくは、平坦領域２０ｆのうちで負極活物質層２４ａが存在する部分（図４における、平坦領域２０ｆの高さＨｆ×負極活物質層２４ａの長辺方向Ｙの長さＬｎ）と対向する部分の面積をいう。

平坦領域２０ｆと対向する部分のうち、スペーサ２００で押圧されている面積（すなわち、押圧されている面積／平坦領域２０ｆと対向する部分の面積。以下、「面積比率Ａｘ」ともいう。）は、２０～５０％の範囲内であれば特に限定されないが、金属析出を高いレベルで抑制する観点から、例えば３０％以上であってもよい。平坦領域２０ｆと対向する部分のうち、残りはスペーサ２００で押圧されず、スペーサ２００との間に隙間Ｓがあいている。

面積比率Ａｘ（すなわち、平坦領域２０ｆと対向する部分のうちスペーサ２００で押圧されている領域）と、面積比率Ａｙ（すなわち、一対の湾曲領域２０ｒと対向する部分のうちスペーサ２００で押圧されている領域）との差（Ａｙ－Ａｘ）は、３０％以上であり、５０％以上が好ましく、例えば６０％以上、７０％以上、さらには８０％以上であってもよい。これにより、電極体内で発生したガスが捲回軸方向に優先的に移動しやすくなり、湾曲領域２０ｒでのガスの滞留を高度に抑制できる。差（Ａｙ－Ａｘ）は、例えば１７０％以下、１５０％以下、１００％以下であってもよい。

組電池５００は各種用途に利用可能であるが、例えば、乗用車、トラック等の車両に搭載されるモータ用の動力源（駆動用電源）として好適に用いることができる。車両の種類は特に限定されないが、例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ；Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ；Hybrid Electric Vehicle）、電気自動車（ＢＥＶ；Battery Electric Vehicle）等が挙げられる。

以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる実施例に限定することを意図したものではない。

まず、正極活物質としてのリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物（ＮＣＭ）と、導電材としてのＡＢと、バインダとしてのＰＶｄＦとを、ＮＣＭ：ＡＢ：ＰＶｄＦ＝９７．５：１．５：１．０の質量割合で含む正極活物質層を備えた帯状の正極シートを複数作製した。また、負極活物質としての黒鉛（Ｃ）と、分散剤としてのＣＭＣと、バインダとしてのＳＢＲとを、Ｃ：ＣＭＣ：ＳＢＲ＝９８．３：０．７：１．０の質量割合で含む負極活物質層を備えた帯状の負極シートを複数作製した。

次に、上記作製した正極シートと負極シートとを、セパレータシートを介して対向させて、扁平形状に捲回することにより、３つの捲回電極体を作製した。なお、セパレータシートとしては、ＰＥ製の基材部の表面に、アルミナとＰＶｄＦとを含む耐熱層を備えたものを使用した。また、３つの捲回電極体の高さＨ（図４参照）は、９３．６±０．２５ｍｍとし、平坦領域の高さＨｆ（図４参照）は、８１．４０±０．２５ｍｍとし、負極活物質層の長辺方向Ｙの長さＬｎ（図４参照）は、２８７．８０±１．５０ｍｍとした。

次に、非水電解液として、ＥＣとＥＭＣとＤＭＣとを、１：１：１の体積比で混合した混合溶媒に、ＬｉＰＦ_６を１．０モル／Ｌの濃度で溶解させたものを用意した。そして、上記作製した３つの捲回電極体と非水電解液とを電池ケースに収容して、直方体形状の二次電池を複数構築した。なお、電池ケースの外形は、長辺方向の長さが３０８．００±０．１０ｍｍ、高さが１０３．００±０．０８ｍｍである。長辺方向において、捲回電極体の左右は、それぞれ短辺壁から７．０ｍｍ離れ、捲回電極体の上端は、封口板（上壁）から１１．０ｍｍ離れ、捲回電極体の下端は、底壁から７．０ｍｍ離れている。

そして、図８（Ａ）～（Ｃ）および図９（Ａ）～（Ｃ）に示す形状の凸状部を有するスペーサを用意し、上記構築した二次電池をスペーサと対向させた状態で拘束し、７ｋＮの拘束荷重で拘束することにより、組電池（実施例１～６、比較例１～６）を作製した。なお、用意したスペーサの外形は、特に以下で言及している場合を除き、図７のスペーサと略同じである。また、作製した組電池では、二次電池の一対の側面がそれぞれスペーサで押圧されている。図１０は、試験例（実施例１～６、比較例１～６）に係る捲回電極体とスペーサの位置関係を説明する模式図である。なお、図１０には、捲回電極体とスペーサの位置関係のみを示し、スペーサの凹凸形状の図示は省略している。

図８（Ａ）は、実施例１～３のスペーサを模式的に示す平面図である。実施例１～３では、スペーサが、捲回電極体の平坦領域に対向するドット状の凸部を複数有している。これにより、平坦領域と対向する部分の面積全体の３０％の面積が、凸部で押圧されている。また、ドット状の凸部の間隙が、捲回電極体の捲回軸方向の中央部から端部に延びる隙間（未押圧部分）を形成している。

実施例１～３ではまた、スペーサが、捲回電極体の一対の湾曲領域に対向する一対の凸部を有している。凸部は、幅αで捲回軸に沿って延びる帯状である。幅αの長さは、実施例１～３で相互に異なっている。実施例１では、幅αの長さが、捲回電極体の１つの湾曲領域の幅と同じ（１００％）であり、実施例２では、幅αの長さが、捲回電極体の１つの湾曲領域の幅の１．５倍（１５０％）であり、実施例３では、幅αの長さが、捲回電極体の１つの湾曲領域の幅の０．８倍（８０％）である。これにより、実施例１では、平坦領域との境界部を含む、一対の湾曲領域の全体（１００％）がスペーサで押圧されている。実施例２では、湾曲領域と対向する部分から捲回電極体（湾曲領域および平坦領域）と対向しない部分にわたって、スペーサで押圧されている。実施例３では、平坦領域との境界部を含み、かつ一対の湾曲領域の８０％がスペーサで押圧されている。

図８（Ｂ）は、実施例４，５等のスペーサを模式的に示す平面図である。実施例４，５では、捲回電極体の平坦領域に対向するドット状の凸部の数を、実施例１から変化させている。具体的には、実施例４では、凸部の数を減らし、平坦領域と対向する部分の面積全体の２０％の面積が、凸部で押圧されている。実施例５では、凸部の数を増やし、平坦領域と対向する部分の面積全体の５０％の面積が、凸部で押圧されている。このこと以外は、実施例１と同様である。

図８（Ｃ）は、実施例６のスペーサを模式的に示す平面図である。実施例６では、スペーサが、捲回電極体の平坦領域に対向する横スジ状（捲回軸方向に延びるストライプ状）の凸部を複数有している。これにより、平坦領域と対向する部分の面積全体の５０％の面積が、凸部で押圧されている。このこと以外は、実施例１と同様である。

図９（Ａ）は、比較例１，２のスペーサを模式的に示す平面図である。比較例１，２では、一対の湾曲領域に対向する一対の凸部の幅αの長さが実施例１～３よりも短くなっている。具体的には、比較例１では、幅αの長さが、捲回電極体の１つの湾曲領域の幅の半分（５０％）であり、比較例２では、幅αの部分を切除している（幅αの長さが、捲回電極体の１つの湾曲領域の幅の０％である）。これにより、比較例１では、一対の湾曲領域と対向する部分の面積全体の５０％の面積が、凸部で押圧されている。比較例２では、一対の湾曲領域と対向する部分の面積全体がスペーサで押圧されていない。このこと以外は、実施例１と同様である。

図９（Ｂ）は、比較例３のスペーサを模式的に示す平面図である。比較例３では、スペーサが、捲回電極体の平坦領域から一対の湾曲領域にわたって対向するドット状の凸部を複数有している。これにより、平坦領域と対向する部分の面積全体の３０％の面積が、凸部で押圧され、一対の湾曲領域と対向する部分の面積全体の１７％の面積が、凸部で押圧されている。

図９（Ｃ）は、比較例４のスペーサを模式的に示す平面図である。比較例４では、スペーサが、捲回電極体の平坦領域から一対の湾曲領域にわたって対向する縦スジ状（捲回軸と直交する方向に延びるストライプ状）の凸部を複数有している。これにより、平坦領域と対向する部分の面積全体の５０％の面積が、凸部で押圧され、一対の湾曲領域と対向する部分の面積全体の５０％の面積が、凸部で押圧されている。

比較例５では、図８（Ｂ）に示すように、捲回電極体の平坦領域に対向するドット状の凸部の数を、実施例４よりも減少させている。これにより、比較例５では、平坦領域と対向する部分の面積全体の５％の面積が、凸部で押圧されている。このこと以外は、実施例４と同様である。

比較例６では、図示を省略するが、スペーサが、捲回電極体の平坦領域から一対の湾曲領域にわたって対向する平板状である。これにより、比較例６では、平坦領域と対向する部分および一対の湾曲領域と対向する部分の面積全体が押圧されている。

下表１に、各例のスペーサについて纏める。なお、表１において、「平坦領域対向部分Ａｘ（％）」は、長側壁を正面から見たときに、平坦領域（図４のＨｆ×Ｌｎの面積）と対向する部分の面積全体を１００％としたときの割合を表している。また、「湾曲領域対向部分Ａｙ（％）」は、長側壁に対して垂直な方向から見たときに、一対の湾曲領域と対向する部分の面積全体を１００％としたときの割合を表している。ただし、比較例４については、一対の湾曲領域を押圧する凸部が規則的な縦筋状であるために、５０％としている。Ａｙが１００％を超える場合は、図１０に示すように、湾曲領域の上端部および下端部に、均等にはみ出している。

＜ハイレート耐久試験＞ ２５℃の温度環境下で、二次電池のＳＯＣ（State of Charge）を２０％に調整し、２Ｃの充電レートで１０分間、定電流充電をした後、１０分間休止し、次いで１／３Ｃの放電レートで６０分間、定電流放電をした後、１０分間休止する充放電を１サイクルとして、これを５０サイクル繰り返した。

＜Ｌｉ析出の発生有無の判定＞ ハイレート耐久試験後の二次電池を解体して、捲回電極体の平坦領域と湾曲領域のそれぞれについて、目視でＬｉ析出の発生有無を判定した。結果を表１に示す。

表１に示すように、比較例１～４では、捲回電極体の湾曲領域でＬｉ析出が認められた。この理由としては、湾曲領域と対向する部分の押圧が不足していたために、平坦領域で生じたガスが湾曲領域に移動しやすくなり、移動したガスが電極体外に排出されずに湾曲領域に滞留したことが考えられる。また、比較例４では、捲回電極体の平坦領域でもＬｉ析出が認められた。この理由としては、スペーサの凸部が縦スジ状だったために、捲回軸方向への（捲回電極体の中央部から端部への）ガスの移動が阻害され、平坦領域にガスが滞留したことが考えられる。また、比較例５、６では、捲回電極体の平坦領域でＬｉ析出が認められた。この理由として、比較例５では、平坦領域と対向する部分の押圧が不足し電極間距離が増加したために、平坦領域で充放電反応が不均一化したことが考えられる。比較例６では、スペーサが平板状だったために、平坦領域で捲回軸方向へのガスの移動が阻害され、平坦領域にガスが滞留したことが考えられる。

一方、実施例１～６では、捲回電極体の湾曲領域および平坦領域のいずれにもＬｉ析出は認められなかった。この理由としては、まず第１に、平坦領域で発生したガスが一対の湾曲領域の側（上端側および／または下端側）に移動しようとしたとき、湾曲領域と対向する部分のうち、平坦領域との境界部を含む８０％以上が帯状に押圧されていたことで、ガスが湾曲領域に移動できなくなり、帯状の押圧部分に沿って捲回軸方向に移動して電極体外に排出されたことが考えられる。また、第２に、平坦領域と対向する部分のうち、押圧する面積を５０％以下とし、さらに平坦領域と対向する部分とスペーサとの間に捲回電極体の捲回軸方向の中央部から端部に延びる隙間（未押圧部分）が存在していたことで、平坦領域で捲回軸方向へのガス移動が容易になったことが考えられる。また、第３に、平坦領域と対向する部分のうち２０％以上を押圧することで、平坦領域で充放電反応が均一化したことが考えられる。これらの結果は、ここに開示される技術の意義を示すものである。

＜抵抗増加率の測定＞ ハイレート耐久試験前後の二次電池を、ＳＯＣ５０％に調整した後、３００Ａで１０秒間の定電流放電を行い、放電抵抗を測定した。次に、１０秒間で降下した電池電圧ΔＶを読み取り、その電池電圧ΔＶと放電電流値とに基づき、ＩＶ抵抗（１０秒抵抗）を算出した。そして、耐久試験前後のＩＶ抵抗の比較から、抵抗増加率を算出した。結果を表１に示す。

表１に示すように、比較例６では、ハイレート耐久試験後の劣化による抵抗増加が相対的に大きかった。この理由としては、平坦領域と対向する部分の面積全体が押圧されているために、充放電時に電極体の膨張収縮に対して自由度がなく、電極体の膨張時に塩濃度のムラが発生したことが考えられる。これに対して、実施例１～６等では、平坦領域と対向する部分のうち押圧する面積を５０％以下とすることで、電極体の膨張収縮の自由度を確保でき、ハイレート耐久試験後の抵抗増加が抑制されていた。

＜面圧分布の測定＞ ここでは、面圧センサを用いて、スペーサのサイズを変化させたときの境界部の面圧を確認した。具体的には、（Ａ）比較例２の如く、一対の湾曲領域と対向する部分を一切スペーサで押圧しなかった場合（Ａｙ＝０％のとき）と、（Ｂ）比較例１の如く、一対の湾曲領域と対向する部分の半分をスペーサで押圧した場合（Ａｙ＝５０％のとき）と、（Ｃ）実施例１の如く、一対の湾曲領域と対向する部分の全体をスペーサで押圧した場合（Ａｙ＝１００％のとき）と、（Ｄ）実施例２の如く、湾曲領域と対向する部分から湾曲領域および平坦領域と対向しない部分にわたってスペーサで帯状に押圧した場合（Ａｙ＝１５０％のとき）と、について、ニッタ株式会社製の面圧分布測定システムを用いて、拘束荷重７ｋＮの条件で面圧を測定した。結果を、図１１（Ａ）～（Ｄ）に示す。なお、図１１（Ａ）～（Ｄ）は、色が薄い程、圧力の負荷が大きいことを示している。

図１１（Ａ）に矢印で示すように、Ａｙが０％のときは、境界部に殆ど圧力が加わっていなかった。これに対して、図１１（Ｂ）～（Ｄ）に矢印で示すように、Ａｙが５０％、１００％、さらには１５０％と、押圧面積が大きくなるほど、境界部を強く押圧できることが確認された。したがって、実施例２の如く、一対の湾曲領域と対向する部分のみならず、捲回電極体（湾曲領域および平坦領域）と対向しない部分までも押圧することで、ここに開示される技術の効果を高いレベルで発揮できることがわかった。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上記実施形態は一例に過ぎない。本発明は、他にも種々の形態にて実施することができる。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記した実施形態の一部を他の変形例に置き換えることも可能であり、上記した実施形態に他の変形例を追加することも可能である。また、その技術的特徴が必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することも可能である。

例えば、上記した実施形態では、スペーサ２００の第１部分２１０および第２部分２２０が略矩形状であり、一様の幅で長辺方向Ｙ（捲回電極体２０の捲回軸方向）に沿って帯状に延びていた。しかしこれには限定されない。例えば、長側壁１２ｂの周縁部（特には、コーナー部）は、中心部に比べて電池ケース１０の剛性が高く、拘束荷重がかかりにくい個所である。そのため、押圧効果が小さいと考えられる。したがって、スペーサ２００の第１部分２１０および第２部分２２０は、例えば外縁と対向する部分に切り欠きを有していてもよい。一例では、第１部分２１０および／または第２部分２２０が、平坦領域との境界部に沿って負極活物質層２４ａの長さＬｎ以上に延びる部分を有し、長側壁１２ｂの外縁（特には、コーナー部）と対向する部分が切り欠かれた形状であってもよい。これにより、湾曲領域２０ｒのガス抜け性を向上できる。

以上の通り、ここで開示される技術の具体的な態様として、以下の各項に記載のものが挙げられる。
項１：正極および負極を含む扁平形状の捲回電極体と、上記捲回電極体を収容する電池ケースと、上記電池ケースを押圧する押圧部材と、を備え、上記電池ケースは、底壁と、上壁と、相互に対向する向きに配置され、上記底壁と上記上壁とを接続する一対の第１側壁と、相互に対向する向きに配置され、上記底壁と上記上壁とを接続する一対の第２側壁と、を含み、上記捲回電極体は、一対の平坦な外面を有する平坦領域と、上記平坦領域の両端に設けられ、湾曲外面を有する一対の湾曲領域と、を含み、捲回軸が上記底壁に沿って配置され、一対の上記平坦な外面がそれぞれ上記第１側壁に対向する向きで、上記電池ケースの内部に配置されており、ここで、上記電池ケースの一対の上記第１側壁のうちの少なくとも一方は、一対の上記湾曲領域と対向する部分の面積全体を１００％としたときに、上記平坦領域との境界部を含み、かつ８０％以上の面積が、上記押圧部材によって上記捲回軸に沿った帯状に押圧されており、上記平坦領域と対向する部分の面積全体を１００％としたときに、２０％以上５０％以下の面積が、上記押圧部材によって押圧されており、上記平坦領域に対向する部分と上記押圧部材との間に、上記捲回電極体の捲回軸方向の中央部から端部に延びる隙間が形成されている、組電池。
項２：上記電池ケースの一対の上記第１側壁のうちの少なくとも一方は、一対の上記湾曲領域の頂点部と対向する位置が、それぞれ上記押圧部材で押圧されている、項１に記載の組電池。
項３：上記押圧部材は、上記平坦領域と対向する部分にドット状またはストライプ状の突出部を有し、上記電池ケースの一対の上記第１側壁のうちの少なくとも一方は、上記突出部によって上記平坦領域と対向する部分が押圧されている、項１または項２に記載の組電池。
項４：上記電池ケースの一対の上記第１側壁のうちの少なくとも一方は、一対の上記湾曲領域と対向する部分全体が、それぞれ上記押圧部材で押圧されている、項１～項３のいずれか一つに記載の組電池。
項５：上記電池ケースの一対の上記第１側壁のうちの少なくとも一方は、上記平坦領域と対向する部分のうち上記押圧部材で押圧される領域の面積比率をＡｘ％とし、一対の上記湾曲領域と対向する部分のうち上記押圧部材で押圧される領域の面積比率をＡｙ％としたときに、上記Ａｘと上記Ａｙとの差（Ａｙ－Ａｘ）が、５０％以上である、項１～項４のいずれか一つに記載の組電池。
項６：上記電池ケースの一対の上記第１側壁のうちの少なくとも一方は、上記湾曲領域と対向する部分から上記湾曲領域および上記平坦領域と対向しない部分にわたって、上記押圧部材によって上記捲回軸に沿った帯状に押圧されている、項１～項５のいずれか一つに記載の組電池。

１０ 電池ケース
１２ 外装体
１２ｂ 長側壁（第１側壁）
１４ 封口板（上壁）
２０ 捲回電極体
２０ｂ 境界部
２０ｆ 平坦領域
２０ｒ 湾曲領域
１００ 角形二次電池
２００ スペーサ（押圧部材）
２１０ 第１部分
２２０ 第２部分
２３０ 第３部分
３００ 拘束機構
５００ 組電池

Claims (6)

1. 正極および負極を含む扁平形状の捲回電極体と、
   前記捲回電極体を収容する電池ケースと、
   前記電池ケースを押圧する押圧部材と、
   を備え、
   前記電池ケースは、底壁と、上壁と、相互に対向する向きに配置され、前記底壁と前記上壁とを接続する一対の第１側壁と、相互に対向する向きに配置され、前記底壁と前記上壁とを接続する一対の第２側壁と、を含み、
   前記捲回電極体は、
   一対の平坦な外面を有する平坦領域と、
   前記平坦領域の両端に設けられ、湾曲外面を有する一対の湾曲領域と、を含み、
   捲回軸が前記底壁に沿って配置され、一対の前記平坦な外面がそれぞれ前記第１側壁に対向する向きで、前記電池ケースの内部に配置されており、
   ここで、前記電池ケースの一対の前記第１側壁のうちの少なくとも一方は、
   一対の前記湾曲領域と対向する部分の面積全体を１００％としたときに、前記平坦領域との境界部を含み、かつ８０％以上の面積が、前記押圧部材によって前記捲回軸に沿った帯状に押圧されており、
   前記平坦領域と対向する部分の面積全体を１００％としたときに、２０％以上５０％以下の面積が、前記押圧部材によって押圧されており、
   前記平坦領域に対向する部分と前記押圧部材との間に、前記捲回電極体の捲回軸方向の中央部から端部に延びる隙間が形成されている、
   組電池。
2. 前記電池ケースの一対の前記第１側壁のうちの少なくとも一方は、一対の前記湾曲領域の頂点部と対向する位置が、それぞれ前記押圧部材で押圧されている、
   請求項１に記載の組電池。
3. 前記押圧部材は、前記平坦領域と対向する部分にドット状またはストライプ状の突出部を有し、
   前記電池ケースの一対の前記第１側壁のうちの少なくとも一方は、前記突出部によって前記平坦領域と対向する部分が押圧されている、
   請求項１または２に記載の組電池。
4. 前記電池ケースの一対の前記第１側壁のうちの少なくとも一方は、一対の前記湾曲領域と対向する部分全体が、それぞれ前記押圧部材で押圧されている、
   請求項１または２に記載の組電池。
5. 前記電池ケースの一対の前記第１側壁のうちの少なくとも一方は、前記平坦領域と対向する部分のうち前記押圧部材で押圧されている領域の面積比率をＡｘ％とし、一対の前記湾曲領域と対向する部分のうち前記押圧部材で押圧されている領域の面積比率をＡｙ％としたときに、前記Ａｘと前記Ａｙとの差（Ａｙ－Ａｘ）が、５０％以上である、
   請求項１または２に記載の組電池。
6. 前記電池ケースの一対の前記第１側壁のうちの少なくとも一方は、前記湾曲領域と対向する部分から前記湾曲領域および前記平坦領域と対向しない部分にわたって、前記押圧部材によって前記捲回軸に沿った帯状に押圧されている、
   請求項１または２に記載の組電池。

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