JP2024083724A - 二次電池及び二次電池の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電解液の極板への浸透性を高めることにより電池特性を向上する。【解決手段】二次電池は、複数の正極板１５及び複数の負極板１６を、セパレータ１７を介して積層した電極体をケース内に備える。正極板１５の正極合材部２０は、セパレータ１７を介して負極板１６の負極合材部と対向する対向部３０Ｐと負極合材部と対向しない未対向部３１Ｐとを有し、負極板１６の負極合材部は、セパレータ１７を介して正極板１５の正極合材部２０と対向する対向部と、正極合材部２０と対向しない未対向部とを有する。正極合材部２０の未対向部３１Ｐの少なくとも一部には、セパレータ１７で覆われていない露出部４４が設けられる。【選択図】図３

Description

本発明は、二次電池及び二次電池の製造方法に関する。

リチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池等の二次電池は、電池反応を発生させる電極体と、電解液と、電極体を収容する収容部を有するケースとを備える。電極体の一つの構成として、複数の正極板及び複数の負極板を、セパレータを介して交互に積層したものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７－２４２３２０号公報

ケースに収容された電極体には、電極体の厚み方向に押圧力が印加される。電解液がケースに注入された場合、注入直後においては電解液が電極体に浸透しにくい。その後、電解液は徐々に電極体に浸透していくが、電極体に浸透する電解液が少ないと早期の段階における二次電池の内部抵抗が高くなる。このため、電解液の浸透性をさらに高めることが要請されている。

上記課題を解決する二次電池は、第１集電体、及び前記第１集電体に活物質を含む第１極合材が設けられた部分である第１電極合材部を備える第１極板と、第２集電体、及び前記第２集電体に活物質を含む第２極合材が設けられた部分である第２電極合材部を備える第２極板と、前記第１極板及び前記第２極板の間に設けられたセパレータと、電解液と、を有し、複数の前記第１極板及び複数の前記第２極板を、前記セパレータを介して積層した電極体をケース内に備える二次電池であって、前記第１電極合材部は、前記セパレータを介して前記第２極板の前記第２極合材と対向する対向部と、前記第２極合材と対向しない未対向部とを有し、前記第２電極合材部は、前記セパレータを介して前記第１極板の前記第１極合材と対向する対向部と、前記第１極合材と対向しない未対向部とを有し、前記第１電極合材部の前記未対向部の少なくとも一部には、前記セパレータで覆われていない露出部が設けられている。

上記構成によれば、第１電極合材部及び第２電極合材部に未対向部をそれぞれ設ける。未対向部は圧力を受けにくいため、電極体を収容したケース内に電解液を注入したときに、未対向部から電解液が浸透しやすくなる。さらに、第１電極合材部の未対向部に露出部を設けることで、露出部から電解液が浸透しやすくなる。よって、極板の濡れ性がさらに向上することで二次電池の内部抵抗を低下させることができる。

上記二次電池について、前記第１電極合材部の前記未対向部は、前記セパレータに向かい合う第１面及び第２面を有し、前記露出部は、前記未対向部の前記第１面のみに設けられることが好ましい。

上記構成によれば、露出部は、第１電極合材部の第１面のみに設けられる。このため、露出部が設けられることに起因する、二次電池の寿命の末期における電解液の不足を抑制することができる。

上記二次電池について、前記第１電極合材部の前記未対向部は、前記セパレータに向かい合う第１面及び第２面を有し、又は第１面の露出部が第２面の露出部より大きいことが好ましい。

上記構成によれば、露出部は、第１電極合材部の第１面の露出部が第２面の露出部よりも大きい。このため、露出部が設けられることに起因する、二次電池の寿命の末期における電解液の不足を抑制することができる。

上記二次電池について、前記露出部の幅は、前記第１極板の全幅に対する割合が、０．３％以上０．４％以下であることが好ましい。
上記構成によれば、露出部の幅は、第１極板の全幅に対する割合が、０．３％以上０．４％以下である。このため、二次電池に電解液を注入した後の早期の段階から第１極板へ電解液を速やかに浸透させるとともに、二次電池の寿命の末期においても露出部が十分な量の電解液を保持することができる。

上記二次電池について、前記第１電極合材部が有する前記未対向部の幅は、前記第１極板の全幅に対する割合が、６％以上７％以下であることが好ましい。
上記構成によれば、第１極板の未対向部の幅は、第１極板の全幅に対する割合が、６％以上７％以下である。このため、二次電池に電解液を注入した後の早期の段階から第１極板へ電解液を速やかに浸透させるとともに、反応面積が小さいことに起因する電池容量の低下を抑制することができる。

上記課題を解決する二次電池の製造方法は、第１集電体、及び前記第１集電体に活物質を含む第１極合材が設けられた部分である第１電極合材部を備える第１極板と、第２集電体、及び前記第２集電体に活物質を含む第２極合材が設けられた部分である第２電極合材部を備える第２極板と、前記第１極板及び前記第２極板の間に設けられたセパレータと、電解液と、を有し、複数の前記第１極板及び複数の前記第２極板を、前記セパレータを介して積層した電極体をケース内に備える二次電池の製造方法であって、前記第１極板を袋状の前記セパレータに収容する工程で、前記第１電極合材部の一方の端部に、前記セパレータで覆われていない露出部を設け、前記セパレータに収容された前記第１極板、及び前記第２極板を積層する工程で、前記第１電極合材部に、前記セパレータを介して前記第２極板の前記第２極合材と対向する対向部と、前記第２極合材と対向せず且つ前記露出部を含む未対向部とを設けるとともに、前記第２極合材に、前記セパレータを介して前記第１電極合材部と対向する対向部と、前記第１電極合材部と対向しない未対向部とを設けるように積層する。

上記方法によれば、第１電極合材部及び第２電極合材部に未対向部をそれぞれ設ける。未対向部は圧力を受けにくいため、電極体を収容したケース内に電解液を注入したときに、未対向部から電解液が浸透しやすくなる。さらに、第１極板をセパレータに収容する工程で露出部を形成する。これにより、露出部から電解液が浸透しやすくなる。よって、極板の濡れ性がさらに向上することで二次電池の内部抵抗を低下させることができる。

本発明によれば、電解液の極板への浸透性を高めることにより電池特性を向上させることができる。

一実施形態の二次電池の斜視図である。 同実施形態の二次電池の一部を切断した斜視図である。 同実施形態における電極体の断面構造を示す図である。 同実施形態の電極体の一部を拡大した断面図である。 同実施形態において電解液が流れる方向を示した図である。 比較例であって従来の電極体の拡大図である。

図１～図５に従って、二次電池の一実施形態を説明する。例えば、二次電池は、電極体を収容するセルを１つ又は複数備えるモジュールである。二次電池は、複数組み合わされて組電池を構成する。組電池は、電気自動車又はハイブリッド自動車等の車両に搭載される。本実施形態では、二次電池を、ニッケル水素蓄電池として説明する。

＜電池の全体構成＞
図１は、二次電池１１の外観を示す斜視図である。二次電池１１は、複数の電池セルＣを備えた電池モジュールとして構成される。二次電池１１は、その外観が角型の密閉式電池である。二次電池１１は、ケース１２を備えている。ケース１２は、ケース本体１２Ａとケース本体１２Ａの開口部を封止する蓋部１２Ｂとを備えている。ケース本体１２Ａは複数の電池セルＣを収容している。本実施形態では６つの電池セルＣが直列に接続されている。これらの電池セルＣの電力は、ケース本体１２Ａに設けられた正極端子１２Ｐ及び負極端子１２Ｎから取り出される。本実施形態では、正極端子１２Ｐから負極端子１２Ｎに向かう方向を幅方向Ｘといい、底面から蓋部１２Ｂに向かう方向を高さ方向Ｙという。さらに、幅方向Ｘ及び高さ方向Ｙに直交する方向を奥行方向Ｚという。

図２に示すように、ケース本体１２Ａ及び蓋部１２Ｂは、電解液１３に対して耐性を有する樹脂材料から形成されている。本実施形態においては、ケース本体１２Ａ及び蓋部１２Ｂは、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）を含んで構成されている。ケース本体１２Ａの内部には、複数の隔壁１２Ｃが形成されている。ケース本体１２Ａの内部空間は各隔壁１２Ｃによって区切られることにより、電池セルＣ毎の電槽１２Ｄとなる。こうして区画された電槽１２Ｄ内には、電極体１４が１つずつ収容される。電極体１４には、電解液１３が浸透している。電解液１３は、水酸化カリウム（ＫＯＨ）を主成分とする水系電解質である。電池セルＣは、電池反応を発生させる一つの電気的な要素である。本実施形態においては、電池セルＣは電極体１４及び電解液１３を含む。

隔壁１２Ｃの上部、及びケース本体１２Ａの側壁の上部には各電池セルＣの接続に用いられる貫通孔１２Ｅが形成されている。隔壁１２Ｃの貫通孔１２Ｅを介して、電極体１４に含まれる正極板の上部に突設されている接続突部、及び負極板の上部に突設されている接続突部の２つの接続突部同士が電気的に接合する。これにより、隣接する電池セルＣの電極体１４が直列接続する。ケース本体１２Ａの両端の側壁に位置する貫通孔１２Ｅには、正極端子１２Ｐ又は負極端子１２Ｎが設けられる。正極端子１２Ｐは、正極板の接続突部と接合される。負極端子１２Ｎは、負極板の接続突部と接合される。こうして直列接続された電極体１４、すなわち複数の電池セルＣの総出力が正極端子１２Ｐ及び負極端子１２Ｎから取り出される。なお、本実施形態において接合とは、溶接又は溶着等により電気的に接続することである。

＜電極体の構成＞
図３は、電極体１４を幅方向Ｘ及び奥行方向Ｚと平行な平面で切断した断面を簡略化して示している。電極体１４は、正極板１５と、負極板１６とを備えている。また、正極板１５及び負極板１６の幅方向Ｘの長さを幅といい、高さ方向Ｙの長さを高さという。正極板１５及び負極板１６の奥行方向Ｚの長さを厚さという。正極板１５及び負極板１６は、正面からみて長方形状の形状を有している。なお、正極板１５の数及び負極板１６の数は限定されない。

複数の正極板１５及び複数の負極板１６は、セパレータ１７を介して交互に積層されている。電極体１４の両端部にはリード（図示略）が接続される。各リードは、正極端子１２Ｐ及び負極端子１２Ｎにそれぞれ電気的に接続される。なお、図３に示す電極体１４は、リードが接続される前の状態を示す。

正極板１５は、芯材となる正極集電体１８と、正極集電体１８に設けられた正極合材１９とを備える。正極集電体１８は、互いに連続する気泡（孔部）を有する発泡金属である。本実施形態では、発泡金属の一つである発泡ニッケルを用いている。正極板１５は第１極板、正極集電体１８は第１集電体、正極合材１９は第１極合材に対応する。

正極合材１９は、水酸化ニッケル（Ｎｉ（ＯＨ）_２）を主成分とする正極活物質、コバルト化合物等の導電剤等を有する。正極合材１９は、正極集電体１８の気泡に充填される。図３の断面では、正極集電体１８の断面構造の図示を省略している。

正極板１５は、正極合材１９が充填された正極合材部２０を備える。正極合材部２０は、第１電極合材部に対応する。正極合材部２０は、幅Ｗｐ１を有する。正極板１５は、一方の端部（図３中、左側の端部）に、正極合材１９が設けられていないリード部２１を備える。さらに、正極板１５は、他方の端部（図３中、右側の端部）に、正極合材１９が設けられていないエッジプレス部２２を備える。リード部２１及びエッジプレス部２２は、発泡ニッケルを圧縮することにより、圧延されている。リード部２１及びエッジプレス部２２の厚さは、正極合材部２０の厚さよりも小さい。

負極板１６は、芯材となる負極集電体２５と、負極集電体２５に設けられた負極合材２６とを備える。負極集電体２５は、多数の貫通孔が形成された金属板（パンチングメタル）等である。負極集電体２５は第２集電体に対応する。この金属板は、例えばニッケルメッキ鋼板である。負極合材２６は、負極活物質として水素吸蔵合金を含む。水素吸蔵合金は、例えば、希土類元素の混合物であるミッシュメタルとニッケルとの合金、又は当該合金の一部を、アルミニウム、コバルト（Ｃｏ）、マンガン等に置換したものである。負極板１６は第２極板、負極集電体２５は第２集電体、負極合材２６は第２極合材に対応する。

負極板１６は、負極合材２６が設けられた負極合材部２７を備える。負極合材部２７は、第２電極合材部に対応する。負極合材部２７は、幅Ｗｎ１を有する。また、負極板１６は、一方の端部（図３中、右側の端部）に、負極合材２６が設けられていないリード部２８を備える。さらに、負極板１６は、他方の端部（図３中、左側の端部）に、負極合材２６が設けられていないエッジプレス部２９を備える。

セパレータ１７は、袋状に形成されている。セパレータ１７はケース１２内に注入された電解液を保持する。セパレータ１７の材料は特に限定されないが、例えば不織布、多数の微細な孔が設けられた樹脂製の膜、その他の液体を保持可能なシート、又はそれらの組み合わせである。電解液は、水酸化カリウム（ＫＯＨ）等を溶質の主成分とするアルカリ性水溶液である。

次に、複数の正極板１５及び複数の負極板１６が積層された積層体について説明する。積層体の一方の端部（図３中左側）には正極板１５のリード部２１が位置し、他方の端部（図３中右側）には負極板１６のリード部２８が位置する。正極板１５のリード部２１は、負極板１６の端及びセパレータ１７の端よりも突出している。リード部２１には、金属板からなるリード２３Ｐ（図２参照）が接合される。負極板１６のリード部２８は、正極板１５の端及びセパレータ１７の端よりも突出している。リード部２８には、金属板からなるリード２３Ｎ（図２参照）が接合される。

正極板１５のリード部２１と、負極板１６のエッジプレス部２９とは幅方向Ｘにずれている。同様に、負極板１６のリード部２８と正極板１５のエッジプレス部２２とは幅方向Ｘにずれている。負極板１６のリード部２８に対向する正極板１５のエッジプレス部２２は、セパレータ１７に覆われている。

本実施形態では正極合材部２０の幅Ｗｐ１及び負極合材部２７の幅Ｗｎ１は、ほぼ同じである。正極板１５及び負極板１６は、正極合材部２０及び負極合材部２７がセパレータ１７を介して対向する対向部３０Ｐ，３０Ｎ、それらが対向しない未対向部３１Ｐ，３１Ｎがそれぞれ設けられるように積層される。つまり、正極合材部２０は、負極合材部２７と対向する対向部３０Ｐと、負極合材部２７と対向しない未対向部３１Ｐとを有する。リード部２１に隣接する正極合材部２０の端部３２Ｐは、負極合材部２７の端部３２Ｎに対して電極体１４の幅方向Ｘにずれている。正極合材部２０のうち、端部３２Ｐと負極合材部２７の端部３２Ｎとの間に位置する部分が未対向部３１Ｐである。未対向部３１Ｐは、負極合材部２７よりも外側に突出している。

負極合材部２７は、正極板１５の正極合材部２０と対向する対向部３０Ｎと、正極合材部２０と対向しない未対向部３１Ｎとを有する。リード部２８に隣接する負極合材部２７の端部３３Ｎは、正極合材部２０の端部３３Ｐに対して電極体１４の幅方向Ｘにずれている。負極合材部２７のうち、端部３３Ｎと正極合材部２０の端部３３Ｐとの間に位置する部分が未対向部３１Ｎである。未対向部３１Ｎは、正極合材部２０よりも外側に突出している。

正極合材部２０の幅Ｗｐ１及び負極合材部２７の幅Ｗｎ１は異なっていてもよい。この場合でも、正極板１５及び負極板１６は、正極合材部２０及び負極合材部２７がセパレータ１７を介して対向する対向部３０Ｐ，３０Ｎ、それらが対向しない未対向部３１Ｐ，３１Ｎがそれぞれ設けられるように積層される。

図４に示すように、正極合材部２０の未対向部３１Ｐは、セパレータ１７に向かい合う第１面４１及び第２面４２を有する。第２面４２のうち、リード部２１に連続する傾斜部４３を除く面は、セパレータ１７によって覆われている。一方、第１面４１は、セパレータ１７に覆われていない露出部４４を備える。換言すると、第１面４１における露出部４４の面積は、第２面４２よりも大きい。

第１面４１のうち、傾斜部４３及び露出部４４を除く領域はセパレータ１７に覆われている。露出部４４は、正極板１５の高さ方向Ｙに沿って一定の幅で帯状に設けられている。この露出部４４は、未対向部３１Ｐに設けられているため、負極板１６との接触による短絡の発生を抑制することができる。

未対向部３１Ｐ，３１Ｎは外側に突出していることから、電解液が浸透しやすい。これにより、未対向部３１Ｐ，３１Ｎは対向部３０Ｐ，３０Ｎに比べて電解液注入後の早期の段階において電解液が速やかに浸透する。また、露出部４４は、電解液に直接接触するため、さらに浸透しやすい。このため、露出部４４は、正極板１５全体への電解液の浸透の起点として機能する。

正極板１５の未対向部３１Ｐの幅Ｗｐ２は、正極板１５の全幅Ｗｐ（図３参照）に対して６％以上７％以下の割合であることが好ましい。幅Ｗｐ２の割合が６％未満であると、電解液の浸透作用を十分に得ることができない。一方、幅Ｗｐ２の割合が７％を超えると、対向部３０Ｐの割合が小さくなるため、電池反応が活発に行われる面積が減少する。同様の理由で、負極板１６の未対向部３１Ｎの幅は、負極板１６の全幅Ｗｎに対して６％以上７％以下の割合であることが好ましい。

露出部４４の幅Ｗｐ３は、正極板１５の全幅Ｗｐに対して０．３％以上０．４％以下の割合であることが好ましい。換言すると、露出部４４の面積は、正極板１５の面積に対して０．３％以上０．４％以下の割合であることが好ましい。露出部４４の幅Ｗｐ３の割合が０．３％未満となると、浸透作用を十分に得ることができない。露出部４４の幅Ｗｐ３の割合が０．４％を超えると、二次電池１１の寿命の末期において、セパレータ１７から露出部４４に対する電解液の供給量が不足することから電池特性が低下する。また、露出部４４が大きいと、短絡が生じやすい。

＜二次電池の製造方法＞
次に、二次電池１１の製造方法について説明する。
正極板１５の製造工程は、集電体製造工程、ペースト製造工程、塗工工程、乾燥工程、成形工程を有する。

集電体製造工程では、長尺の発泡ニッケルの薄板を所定のサイズに切断することで正極集電体１８を得る。続いて、正極集電体１８の周縁部を圧縮する。さらにリード部２１に対応する周縁部に金属部材を接合する。

ペースト作製工程では、正極活物質及び導電剤に、カルボキシメチルセルロース等の増粘剤及び結着剤を添加して正極用ペーストを作製する。塗工工程では、正極集電体１８に正極用ペーストを塗工することによって、正極集電体１８に正極用ペーストを充填する。塗工方法は、例えば、ダイ塗工、吹き付け塗工等を用いることができる。

乾燥工程では、ペーストが塗工された正極板１５を乾燥する。成形工程では、プレス機等により乾燥した正極板１５を所定の厚みに圧延する。
負極板１６の製造工程は、ペースト作製工程、塗工工程及び成形工程を有する。負極集電体２５を圧縮しない以外は、負極板１６の各工程は正極板１５の製造工程と同様である。ペースト製造工程では、水素吸蔵合金に、カーボンブラック等の増粘剤、スチレン‐ブタジエン共重合体等の結着剤を添加した後に混錬することによってペーストを作製する。

図３に示すように、セパレータ１７は、２枚のシート１７Ａ，１７Ｂから形成される。正極板１５を２枚の１７Ａ，１７Ｂで挟んだ後、それらの向かい合った３辺を溶着等により接合することにより袋状のセパレータ１７を成形する。従来においては、２枚の１７Ａ，１７Ｂの端部を湾曲させて正極板１５の奥行方向Ｚの中央位置で接合していた（図６参照）。本実施形態では、一方のシート１７Ａで正極板１５の端部を覆うとともに、その端部を他方のシート１７Ｂの端部よりも湾曲させた状態で、シート１７Ａ，１７Ｂを接合する。これにより、第２面４２に接触するシート１７Ｂは正極合材部２０全体を覆うが、第１面４１に接触するシート１７Ａは、湾曲した分だけ正極合材部２０を被覆可能な面積が小さくなることから正極合材１９の一部が露出する。その結果、第１面４１に露出部４４が形成される。

次に、セパレータ１７に覆われた正極板１５と負極板１６とを交互に積層する。その際、治具を用いて、未対向部３１Ｐ，３１Ｎが形成されるように正極板１５及び負極板１６を積層する。さらに、正極板１５のリード部２１に接合した金属部材をリード２３Ｐにスポット溶接等により接合する。同様に、負極板１６のリード部２１をリード２３Ｎにスポット溶接等により接合する。これにより、リード２３Ｐ，２３Ｎが接合した電極体１４を得る。

そして各電極体１４をケース本体１２Ａの電槽１２Ｄに収容する。また、電極体１４を溶接等により接合するとともに、正極端子１２Ｐ及び負極端子１２Ｎを取り付ける。そして、電槽１２Ｄに上方から電解液を注入した後、蓋部１２Ｂによってケース本体１２Ａを封止する。

このように組立が終了した二次電池１１の初充電、エージング、内部抵抗（ＤＣ－ＩＲ）検査、ＯＣＶ検査、自己放電検査等を行う。そして、これらに合格したものが製品としての電池モジュールとなる。

＜作用＞
図５を参照して、二次電池１１に電解液を注入する際の作用について説明する。図５は、正極板１５への電解液の浸透作用を説明するために、ケース１２に収容された電極体１４のうち正極板１５のみを模式的に表示している。

電極体１４は、ケース１２に収容されると面方向（Ｚ方向及び反Ｚ方向）の押圧力を受ける。このため、正極板１５、負極板１６及びセパレータ１７は、圧縮されることによりそれらの内部の空隙が少なくなる。このため、電解液の多くは、注入後の早期の段階において、蓋部１２Ｂと電極体１４との隙間と、電極体１４とケース側面との隙間と、ケース底面と電極体１４との隙間に流入する。なお、ここでいう早期の段階とは、例えば、二次電池１１の組立が完了し、出荷前の内部抵抗検査における段階である。又は出荷後の使用開始の初期段階である。

正極板１５の未対向部３１Ｐは、対向部３０Ｐに比べて押圧されていない状態であるため、対向部３０Ｐに比べて間隙が多い状態である。よって、未対向部３１Ｐは、対向部３０Ｐに比べて電解液が浸透しやすい。また、未対向部３１Ｐは、負極板１６よりも突出しているため、電極体１４とケース側面との隙間に流入した電解液に接触しやすい。

特に、未対向部３１Ｐに設けられた露出部４４はケース１２の側面と電極体１４との隙間に流入した電解液と接触するため、セパレータ１７で覆われた未対向部３１Ｐよりも電解液の浸透性が極めて高い。これは、露出部４４が、気泡を有する正極集電体１８を備える正極板１５に設けられていることも要因の一つである。

正極板１５は、露出部４４、未対向部３１Ｐのうち露出部４４を除いた部分及び対向部３０Ｐの順に電解液の浸透性が高い。このため、正極板１５においては、図５中、矢印方向５０に例示されるように、電解液は露出部４４を起点に正極合材部２０に浸透していく。正極合材１９全体に電解液を速やかに浸透させることができる（濡れ性の向上）。このように注液後の早期の段階で正極板１５への電解液の浸透度合いを高めることで、これに接触するセパレータ１７及び負極板１６にも電解液が速やかに浸透する。その結果、二次電池１１の内部抵抗を低下させることができる。

二次電池１１が充放電を繰り返すに伴い、電解液は電極体１４全体に浸透する。仮に露出部４４を第１面４１及び第２面４２に設けたとすると、二次電池１１の寿命の末期において、露出部４４付近における電解液が不足してしまう可能性がある。本実施形態では、第１面４１のみに露出部４４を設けることで、電解液を末期まで十分に確保しつつ、内部抵抗を低下させることができる。

上記実施形態の効果について説明する。
（１）上記実施形態によれば、正極合材１９が設けられる正極合材部２０及び負極合材２６が設けられる負極合材部２７に未対向部３１Ｐ，３１Ｎをそれぞれ設ける。このため、電極体１４を収容したケース内に電解液を注入したときに、未対向部３１Ｐ，３１Ｎから電解液が浸透しやすくなる。さらに、未対向部３１Ｐに、セパレータ１７に覆われない露出部４４を設けることで、露出部４４から電解液が浸透しやすくなるため、極板の濡れ性がさらに向上する。このため、電解液注入後の早期の段階において、二次電池１１の内部抵抗を低下させることができる。

（２）露出部４４は、正極合材部２０の第１面４１のみに設けられる。このため、露出部４４が設けられることに起因する、二次電池１１の寿命の末期における電解液の不足を抑制することができる。

（３）露出部４４の幅Ｗｐ３は、正極板１５の全幅Ｗｐに対する割合が、０．３％以上０．４％以下である。このため、二次電池１１に電解液を注入した後の早期の段階から正極板１５へ電解液を速やかに浸透させるとともに、二次電池１１の寿命の末期においても露出部４４が十分な量の電解液を保持することができる。

（４）正極板１５の未対向部３１Ｐの幅Ｗｐ２は、正極板１５の全幅Ｗｐに対する割合が、６％以上７％以下である。このため、二次電池１１に電解液を注入した後の早期の段階から正極板１５へ電解液を速やかに浸透させるとともに、反応面積が小さいことに起因する電池容量の低下を抑制することができる。

＜実施例＞
以下、上記実施形態の一例である実施例１及び比較例１について具体的に説明する。なお、これらの実施例は、本発明を限定するものではない。

（実施例１）
発泡ニッケルからなる正極集電体１８、水酸化ニッケル（Ｎｉ（ＯＨ）_２）を主成分とする正極活物質、コバルト化合物等の導電剤等を有する正極合材１９を備える正極板１５を準備した。また、パンチングメタルからなる負極集電体２５、水素吸蔵合金を有する負極合材２６を備える負極板１６を準備した。そして、シート１７Ａ，１７Ｂの間に、正極板１５を上記実施形態のように露出部４４が形成されるように配置し、シート１７Ａ，１７Ｂの３辺を接合することにより袋状にした。セパレータ１７に収容された所定枚数の正極板１５及び所定枚数の負極板１６を、図３のように積層して電極体１４とした。電極体１４にリードを接合し、ケース１２に収容した後、電解液を注入して二次電池１１とした。

（比較例１）
図６に示すように、正極板１５及び負極板１６を、未対向部３１Ｐ，３１Ｎ及び露出部４４が形成されないように積層して電極体１００を形成した。正極合材部２０及び負極合材部２７はほぼ同じ幅であり、且つそれらの端部が揃うように積層される。正極板１５及び負極板１６は未対向部３１Ｐ，３１Ｎを有さず、対向部３０Ｐ，３０Ｎのみを有する。それ以外は、実施例１と同様に二次電池を作製した。

（試験）
実施例１の二次電池１１及び比較例１の二次電池１１について内部抵抗を測定した。実施例１の二次電池１１の内部抵抗Ｒａに対する比較例１の二次電池１１の内部抵抗Ｒｂの比率（Ｒｂ／Ｒａ）は１０１％であり、実施例１における内部抵抗Ｒａが改善したことが示された。

上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の他の実施形態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。
（露出部）
・上記実施形態では、露出部４４は、正極合材部２０の第１面４１のみに設けられる。これに代えて、例えば、セパレータ１７の電解液が保持する液量を長期間に亘り高く維持できる場合には、第１面４１及び第２面４２の両方に設けるようにしてもよい。この場合、第１面４１における露出部４４の面積を、第２面４２における露出部４４の面積よりも大きくするようにしてもよい。

・上記実施形態では、露出部４４は、正極板１５の全幅Ｗｐに対して０．３％以上０．４％以下の割合であるとともに、未対向部３１Ｐは全幅Ｗｐに対して６％以上７％以下の割合であるとした。これに代えて、例えば、セパレータ１７の電解液が保持する液量を長期間に亘り高く維持できる場合には、二次電池１１の寿命の末期における電解液の不足を抑制できる程度に、露出部４４の割合を大きくしてもよい。例えば、未対向部３１Ｐの割合を全幅Ｗｐに対して６％未満とするとともに、露出部４４を、未対向部３１Ｐの第１面４１の全体に設けるようにしてもよい。

・上記実施形態では、露出部４４は、正極板１５に設けるようにした。これに代えて若しくは加えて、露出部４４を負極板１６に設けるようにしてもよい。
・上記実施形態では、二次電池１１は、複数のセルを備えるモジュールとした。これに代えて、二次電池は、１つの電池セルを備えるものであってもよい。このように１つの電池セルを有する二次電池１１であっても、正極板１５及び負極板１６に未対向部３１Ｐ，３１Ｎを設けるとともに、それらの一方に露出部４４を設けることにより電解液を電極体に速やかに浸透させることができる。

・上記実施形態では、二次電池１１を、ニッケル水素蓄電池に具体化したが、これ以外の二次電池としてもよい。例えば、二次電池１１を、リチウムイオン二次電池又はその他の電池に具体化してもよい。リチウムイオン二次電池は、正極と負極との間でリチウムイオンを移動させるものであり、例えば正極にリチウム遷移金属酸化物、負極に炭素材料を用いる。

・二次電池１１は、電気自動車、ハイブリッド自動車、ガソリン自動車やディーゼル自動車等の車両やその他の移動体に用いられてもよい。又は移動体の動力源以外の用途で、一般家庭や施設で消費される電力を蓄える蓄電設備の一部として設けられていてもよい。

１1…二次電池
１５…正極板
１６…負極板
３１Ｐ，３１Ｎ…未対向部
４４…露出部

Claims (6)

1. 第１集電体、及び前記第１集電体に活物質を含む第１極合材が設けられた部分である第１電極合材部を備える第１極板と、
   第２集電体、及び前記第２集電体に活物質を含む第２極合材が設けられた部分である第２電極合材部を備える第２極板と、
   前記第１極板及び前記第２極板の間に設けられたセパレータと、
   電解液と、を有し、
   複数の前記第１極板及び複数の前記第２極板を、前記セパレータを介して積層した電極体をケース内に備える二次電池であって、
   前記第１電極合材部は、前記セパレータを介して前記第２電極合材部と対向する対向部と、前記第２電極合材部と対向しない未対向部とを有し、
   前記第２電極合材部は、前記セパレータを介して前記第１電極合材部と対向する対向部と、前記第１電極合材部と対向しない未対向部とを有し、
   前記第１電極合材部の前記未対向部の少なくとも一部には、前記セパレータで覆われていない露出部が設けられている、二次電池。
2. 前記第１電極合材部の前記未対向部は、前記セパレータに向かい合う第１面及び第２面を有し、
   前記露出部は、前記未対向部の前記第１面のみに設けられる、請求項１に記載の二次電池。
3. 前記第１電極合材部の前記未対向部は、前記セパレータに向かい合う第１面及び第２面を有し、前記第１面の露出部が前記第２面の露出部より大きい、請求項１に記載の二次電池。
4. 前記露出部の幅は、前記第１極板の全幅に対する割合が、０．３％以上０．４％以下である、請求項１に記載の二次電池。
5. 前記第１電極合材部が有する前記未対向部の幅は、前記第１極板の全幅に対する割合が、６％以上７％以下である、請求項１に記載の二次電池。
6. 第１集電体、及び前記第１集電体に活物質を含む第１極合材が設けられた部分である第１電極合材部を備える第１極板と、
   第２集電体、及び前記第２集電体に活物質を含む第２極合材が設けられた部分である第２電極合材部を備える第２極板と、
   前記第１極板及び前記第２極板の間に設けられたセパレータと、
   電解液と、を有し、
   複数の前記第１極板及び複数の前記第２極板を、前記セパレータを介して積層した電極体をケース内に備える二次電池の製造方法であって、
   前記第１極板を袋状の前記セパレータに収容する工程で、
   前記第１電極合材部の一方の端部に、前記セパレータで覆われていない露出部を設け、
   前記セパレータに収容された前記第１極板、及び前記第２極板を積層する工程で、
   前記第１電極合材部に、前記セパレータを介して前記第２電極合材部と対向する対向部と、前記第２電極合材部と対向せず且つ前記露出部を含む未対向部とを設けるとともに、
   前記第２極合材に、前記セパレータを介して前記第１電極合材部と対向する対向部と、前記第１電極合材部と対向しない未対向部とを設けるように積層する、二次電池の製造方法。

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