JP4765326B2 - 捲回型蓄電装置 - Google Patents

Description

本発明は、正極板と負極板とセパレータとを有する電極体を備える、電池、コンデンサなどの蓄電装置に関し、特に、長尺状の正極板と長尺状の負極板とを長尺状のセパレータを介して積層し捲回してなる捲回型電極体を備える捲回型蓄電装置に関する。

電池、コンデンサなどの蓄電装置は、高温に晒されたり、外部電源による過大電流放電により急激に温度が上昇したり、内部短絡が生じる場合がある。更に、二次電池においては、過大電圧による過充電がなされる場合がある。このような状況になると、蓄電装置内の電解液が揮発或いは分解してガスが発生しやすい。長尺状の正極板と長尺状の負極板とを長尺状のセパレータを介して積層し捲回してなる捲回型電極体を有する捲回型蓄電装置においては、捲回型電極体内でガスが発生すると、ガスが捲回型電極体の外部に抜けきれずに捲回型電極体内に留まって、捲回型電極体が膨張することがある。捲回型電極体が著しく膨張すると、それを収容する容器も膨張変形して、捲回型蓄電装置を搭載している機器を破損させたり、或いは、捲回型蓄電装置自身が破損するおそれがある。このため、捲回型電極体内でガスが発生したときに、このガスをいかに効率よく捲回型電極体の外部へ排出させるかが、捲回型蓄電装置における重要な課題となる。

捲回型電極体内で発生したガスを効率よくその外部へ排出させる方法として、従来よりいくつかの提案がなされている。例えば特許文献１〜３に、このようなガス抜けを向上させる電池が開示されている。
即ち、特許文献１に開示された捲回型電池は、正極板に、その幅方向に延び、幅方向側端に至る凹溝部を設けている（特許文献１の特許請求の範囲等を参照）。このような凹溝部を設けることで、捲回型電極体内で発生したガスは、この凹溝部を通気路として捲回型電極体の幅方向（軸線方向）に流れ、捲回型電極体外へ案内されるため、ガス抜けが良好になる。

特許文献２に開示された捲回型電池は、不織布セパレータの繊維密度を部分的に変更して、高密度部と低密度部を設けている（特許文献２の特許請求の範囲等を参照）。低密度部は、空間率が大きいため、ガス透過性が良好になる。従って、捲回型電極体内で発生したガスは、セパレータの低密度部を通じて外部へ抜けやすくなると考えられる。
特許文献３に開示された捲回型電池は、セパレータとして、複数のセパレータを部分的に積層したものを利用している（特許文献３の特許請求の範囲等を参照）。このようなセパレータは、セパレータの枚数が変わる部分に段差ができるので、捲回型電極体を構成したときにこの段差によってセパレータと極板との間に隙間ができる。このため、捲回型電極体内で発生したガスは、この隙間を通じて外部へ逃げやすくなる。

特開２０００−３１１６７７号公報 特開平６−２１５７５１号公報 特開２００１−６８０８５号公報

特許文献１〜３で開示された捲回型電池は、いずれも、捲回型電極体内で発生したガスをその軸線方向に案内し、軸線方向両端からガスを排出するように構成したものである。このため、捲回型電極体内部のうち、軸線方向両端付近で発生したガスは、軸線方向両端から、速やかに外部へ排出される。しかしながら、捲回型電極体内部のうち、軸線方向中央付近で発生したガスは、軸線方向両端まで案内され難い。このため、このようなガスが捲回型電極体内に溜まって捲回型電極体が膨張しやすい。
上述したように、捲回型蓄電装置においては、捲回型電極体内で発生したガスを効率よくその外部へ排出させることが重要な課題である。従って、更にガス抜けを向上させた捲回型蓄電装置の開発が望まれる。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、捲回型電極体内で発生したガスを速やかにその外部へ排出できる捲回型蓄電装置を提供することを目的とする。

その解決手段は、長尺状の正極板と長尺状の負極板とを長尺状で通気性を有するセパレータを介して積層し捲回してなる捲回型電極体を備える捲回型蓄電装置であって、前記正極板は、その長手方向に列設された複数の正極透孔を有し、前記負極板は、その長手方向に列設された複数の負極透孔を有し、前記捲回型電極体は、前記正極板、前記負極板及び前記セパレータの厚さ方向に、前記正極透孔と前記負極透孔の少なくとも一部が前記セパレータを介して互いに重なり合うことによって構成され、捲回型電極体の内部から外周まで通じる通気路を備え、前記正極板は、各々の前記正極透孔の前記長手方向の寸法が、互いに隣り合う前記正極透孔同士の間隙よりも大きくされてなり、前記負極板は、各々の前記負極透孔の前記長手方向の寸法が、互いに隣り合う前記負極透孔同士の間隙よりも大きくされてなる捲回型蓄電装置である。

前述したように、従来の捲回型電極体は、その軸線方向に延びる通気路しか持たなかったため、電極体内で発生したガスが、速やかにその外部へ排出されないことがあった。
これに対し、本発明の捲回型蓄電装置が有する捲回型電極体は、正極板等の厚さ方向に正極透孔と負極透孔の少なくとも一部がセパレータを介して互いに重なり合うことによって構成され、電極体内部から外周まで通じる通気路を備える。このような捲回型電極体では、電極体内で発生したガスが、正極透孔及び負極透孔等によって構成された通気路を通じて、電極体の内部から外周に向かって流れ、速やかに電極体外部へ排出される。このため、ガス発生に伴う捲回型電極体の膨張を従来よりも効果的に抑制できる。
また、本発明によれば、正極板は、各々の正極透孔の長手方向の寸法が、互いに隣り合う正極透孔同士の間隙よりも大きくされてなり、負極板も、各々の負極透孔の長手方向の寸法が、互いに隣り合う負極透孔同士の間隙よりも大きくされてなる。このような正極板と負極板を用いると、積層し捲回して捲回型電極体を作製する際、正極透孔と負極透孔とは、厚さ方向に必ず一部で重なり合う。このため、積層時や捲回時に正極板と負極板を長手方向において位置決めしなくても、正極透孔と負極透孔が重なり合って通気路を構成する捲回型電極体を、容易に製造できる。
なお、「捲回型蓄電装置」は、上記要件を満たす捲回型電極体を有するものであればよく、例えば、捲回型電極体を有する捲回型電池やコンデンサなどが挙げられる。

更に、上述の捲回型蓄電装置であって、前記捲回型電極体は、前記正極透孔及び前記負極透孔を、それぞれ自身の軸線方向中央に有する捲回型蓄電装置とすると良い。

捲回型電極体の軸線方向中央付近は、ガス発生に伴って最も大きく膨張しやすい。軸線方向中央付近の内部で発生したガスは、軸線方向両端まで距離があるため、この両端からは速やかに排出されにくいからである。
これに対し、本発明では、捲回型電極体は、その内部から外部に通じる通気路を構成する正極透孔及び負極透孔を軸線方向中央に有する。このため、最も排出されにくい軸線方向中央付近で発生したガスが通気路を通じて速やかに排出される。従って、捲回型電極体の膨張をより効果的に抑制できる。

更に、上記のいずれかに記載の捲回型蓄電装置であって、前記正極板は、正極電極材料が塗工された正極塗工部と、前記正極電極材料が塗工されていない正極未塗工部とを有し、前記正極透孔は、それぞれ前記正極未塗工部に形成されてなり、前記負極板は、負極電極材料が塗工された負極塗工部と、前記負極電極材料が塗工されていない負極未塗工部とを有し、前記負極透孔は、それぞれ前記負極未塗工部に形成されてなる捲回型蓄電装置とすると良い。

電極材料が塗工された塗工部に正極透孔または負極透孔を形成すると、透孔形成時に電極材料の一部が剥がれるなどの不具合を生じるおそれがある。
これに対し、本発明では、正極板は正極未塗工部を有し、この部分に正極透孔が形成され、また、負極板は負極未塗工部を有し、この部分に負極透孔が形成されている。このため、正極透孔や負極透孔を形成する際に電極材料が剥がれるなどの不具合が生じることを防止できる。

更に、上記のいずれかに記載の捲回型蓄電装置であって、前記セパレータは、その長手方向に連続しまたは列設され、他の部分よりも通気性が高いセパレータ通気部を有し、前記通気路は、前記セパレータのうち前記セパレータ通気部を介して、前記厚さ方向に前記正極透孔と前記負極透孔の少なくとも一部が互いに重なり合うことによって構成されてなる捲回型蓄電装置とすると良い。

通気性を有するセパレータであっても、厚み方向に貫通する正極透孔や負極透孔に比べれば、通気性が劣る。このため、セパレータの存在により、捲回型電極体内部で発生したガスが速やかに外周に排出されにくいことも考えられる。
これに対し、本発明では、セパレータは、他の部分よりも通気性が高いセパレータ通気部を有する。そして、通気路は、このセパレータ通気部を介して、正極透孔と負極透孔の少なくとも一部が互いに重なり合うことによって構成されている。このため、捲回型電極体内で発生したガスは、通気性が高くされたセパレータ通気部を通るため、より速やかに外周に排出される。

なお、「セパレータ通気部」は、他の部分よりも通気性が高くされていれば如何なる形態とすることもできる。例えば、セパレータの厚さを薄くしたり、空孔率を大きくすることで通気性を向上させてセパレータ通気部とすることができる。また、セパレータに透孔を設けてセパレータ通気部とすることもできる。

更に、上記の捲回型蓄電装置であって、前記セパレータ通気部は、空孔率を前記他の部分よりも大きくしてなる空孔率調整通気部である捲回型蓄電装置とすると良い。

セパレータ通気部は、透孔により形成することもできる。しかし、セパレータに透孔を形成すると、その透孔内で正極板の一部と負極板の一部とが接触して内部短絡を引き起こすおそれもある。
これに対し、本発明では、セパレータ通気部は、空孔率を他の部分よりも大きくした空孔率調整通気部としている。このように空孔率を調整してセパレータ通気部を形成することで、正極板と負極板との絶縁距離を確保して内部短絡を確実に防止できる。

更に、上記のいずれか一項に記載の捲回型蓄電装置であって、前記捲回型電極体を収容する容器と、前記容器に設けられた安全弁と、を備え、前記安全弁は、前記容器のうち、前記通気路の外周出口と対向する位置に配置されてなる捲回型蓄電装置とすると良い。

安全弁を有する捲回型蓄電装置では、捲回型電極体内で発生したガスは、通気路を通って外周に排出され、更に安全弁から捲回型蓄電装置外部へ排出される。しかし、捲回型電極体と容器との隙間が小さく設計されていると、電極体内部でのガス発生に伴って捲回型電極体が膨張したときに、捲回型電極体の外周と容器が当接し、安全弁が塞がれるおそれがある。そうすると、電極体内部で発生したガスが捲回型電極体の外周まで排出されても、安全弁を通ることができずに容器内に溜まって、容器が膨張することも考えられる。
これに対し、本発明では、安全弁が、容器のうち、通気路の外周出口と対向する位置に配置されている。このため、電極体内部で発生し、捲回型電極体の外周まで排出されたガスは、対向する位置に配置された安全弁を通じて、確実に捲回型蓄電装置の外部へ排出される。従って、容器の膨張をより確実に抑制できる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に本実施形態に係る密閉型電池（捲回型蓄電装置）１００を示す。この密閉型電池１００は、ハイブリットカーや電気自動車の動力源として利用される非水系の二次電池である。このような密閉型電池１００は、その使用中、捲回型電極体１３０の内部でガスが発生し、捲回型電極体１３０が膨張して密閉型電池１００が破損等するおそれがある。このため、捲回型電極体１３０内で発生したガスを効率よく捲回型電極体１３０の外周まで排出し、更に電池外部へ排出させる構成とすることが重要である。

密閉型電池１００は、略直方体形状をなす角型電池である。密閉型電池１００は、電池容器（容器）１１０、電池容器１１０に設けられた安全弁１２０、電池容器１１０内に収容された捲回型電極体１３０、電池容器１１０にそれぞれ固設された正極端子１６１及び負極端子１６３等から構成され、電池容器１１０内には、非水系の電解液が充填され封止されている。

詳細には、電池容器１１０は、捲回型電極体１３０を収容する容器本体１１１と、この容器本体１１１を封口する蓋体１１３とからなる。容器本体１１１と蓋体１１３は、共に金属によって形成されている。容器本体１１１は、外形が直方体形状をなし、平板状で矩形状の底部１１１ａと、平板状で矩形状をなし、底部１１１ａの周縁からそれぞれ底部１１１ａに対して垂直に延びる４つの側壁部１１１ｂ，１１１ｂ，… とから構成されている。一方、蓋体１１３は、概略板形状をなす。そして、容器本体１１１と蓋体１１３とは、容器本体１１１の各側壁部１１１ｂ，１１１ｂ，… に蓋体１１３を載置し当接させた状態で蓋体１１３の全周にわたって溶接されている。

電池容器１１０の蓋体１１３の略中央には、安全弁１２０が設けられている。この安全弁１２０は、電池容器１１０内の圧力が一定以上に達したときに作動して、電池容器１１０内のガスを電池外部へ排出する。
また、蓋体１１３の所定位置には、正極端子１６１と負極端子１６３がそれぞれ固設されている。正極端子１６１は、電池内部において、正極リード１６２等を介して、後述する捲回型電極体１３０の正極板１３１と電気的に接続する一方、電池外部に露出し、外部との電気的接続に利用される。また、負極端子１６３は、電池内部において、負極リード１６４等を介して、後述する捲回型電極体１３０の負極板１４１と電気的に接続する一方、電池外部に露出し、外部との電気的接続に利用される。

次に、捲回型電極体１３０について詳述する（図１の他、図２〜図４も参照）。図２は捲回型電極体１３０の概略を示す。但し、最表面のセパレータ１５１は省略してある。図３は捲回型電極体１３０を構成する正極板１３１、負極板１４１及びセパレータ１５１の概略を示す。また、図４は捲回型電極体１３０の外周付近の断面を示す。
この捲回型電極体１３０は、長尺状の正極板１３１と長尺状の負極板１４１とを通気性を有する長尺状のセパレータ１５１を介して積層し、これを２５ターン扁平状に捲回することにより形成されている（図２，図４等参照）。捲回型電極体１３０の軸線方向の一端には、正極リード１６２と電気的に接続するために、正極板１３１の一部が突出している（図１，図２等参照）。また、捲回型電極体１３０の軸線方向の他端には、負極リード部１６４と電気的に接続するために、負極板１４１の一部が突出している（図１，図２等参照）。

正極板１３１の寸法は、厚さ５５μｍ、幅１５０ｍｍ、長さ３５００ｍｍである。正極板１３１は、芯材としてアルミニウム箔からなる金属箔正極集電体１３２を有する（図３中、上方参照）。金属箔正極集電体１３２の表面（両面）には、リチウムコバルト複合酸化物を含む正極電極材料が長手方向に沿って塗工され、片面２本の帯状をなす正極塗工部１３３が形成されている（図３等参照）。一方、金属箔正極集電体１３２の幅方向の一端（図３中、上方左側）には、両面に正極電極材料が塗工されていない端部正極未塗工部１３４が長手方向に帯状に形成されている。また、金属箔正極集電体１３２の幅方向略中央（図３中、上方中央）にも、両面に正極電極材料が塗工されていない、幅２０ｍｍの中央正極未塗工部（正極未塗工部）１３５が長手方向に帯状に形成されている。

正極板１３１のうち、中央正極未塗工部１３５の幅方向中央には、長手方向に沿って多数の正極透孔１３６が形成されている。正極透孔１３６は、楕円形状をなし、その寸法は幅（幅方向の寸法）５ｍｍ、長さ（長手方向の寸法）２０ｍｍである。また、長手方向に列設された正極透孔１３６同士の間隙は、１０ｍｍである。つまり、各々の正極透孔１３６の長手方向の寸法（２０ｍｍ）が、互いに隣り合う正極透孔１３６同士の間隙（１０ｍｍ）よりも大きくされている。

負極板１４１は、その寸法が厚さ５５μｍ、幅１５０ｍｍ、長さ３７００ｍｍである。負極板１４１は、芯材として銅箔からなる金属箔負極集電体１４２を有する（図３中、下方参照）。金属箔負極集電体１４２の表面（両面）には、カーボン等を含む負極電極材料が長手方向に沿って塗工され、片面２本の帯状をなす負極塗工部１４３が形成されている。一方、金属箔負極集電体１４２の幅方向の一端（図３中、下方右側）には、両面に負極電極材料が塗工されていない端部負極未塗工部１４４が長手方向に帯状に形成されている。また、金属箔負極集電体１４２の幅方向略中央（図３中、下方中央）にも、両面に負極電極材料が塗工されていない、幅２０ｍｍの中央負極未塗工部（負極未塗工部）１４５が長手方向に帯状に形成されている。

負極板１４１のうち、中央負極未塗工部１４５の幅方向中央には、長手方向に沿って多数の負極透孔１４６が形成されている。これらの負極透孔１４６も、正極透孔１３６と同様に楕円形状をなし、その寸法も幅（幅方向の寸法）５ｍｍ、長さ（長手方向の寸法）２０ｍｍである。また、長手方向に列設された負極透孔１４６同士の間隙も、１０ｍｍである。つまり、各々の負極透孔１４６の長手方向の寸法（２０ｍｍ）が、互いに隣り合う負極透孔１４６同士の間隙（１０ｍｍ）よりも大きくされている。

セパレータ１５１は、ポリエチレン等からなり、多孔質状をなし通気性を有する。その寸法は、厚さ２０μｍ、幅１５０ｍｍ、長さ３９００ｍｍである。セパレータ１５１には、幅方向中央に長手方向に沿って、他の部分（側部）１５３よりも通気性が高い、幅１６ｍｍのセパレータ通気部（空孔率調整通気部）１５２が帯状に設けられている（図３中、中央参照）。セパレータ通気部１５２は、空孔率を他の部分（側部）１５３よりも大きくすることにより通気性が高くされている。具体的には、他の部分（側部）１５３の透気度が４００ｓｅｃ／１００ｍｌであるのに対し、セパレータ通気部１５２の透気度は２００ｓｅｃ／１００ｍｌに調整してある。

上述した正極板１３１と負極板１４１とセパレータ１５１とは、正極板１３１の中央正極未塗工部１３５の幅方向中心線と、負極板１４１の中央負極未塗工部１４５の幅方向中心線と、セパレータ１５１のセパレータ通気部１５２の幅方向中心線とがそれぞれ一致するように、幅方向に位置合わせされた状態で積層されている（図３，図４等参照）。また、これらの厚み方向に、正極透孔１３６と負極透孔１４６のほぼ全体が、セパレータ１５１のセパレータ通気部１５２を介して互いに重なり合うように、長手方向に位置合わせされた状態で積層されている。

そして、このように積層された正極板１３１、負極板１４１及びセパレータ１５１が扁平状に２５ターン捲回されることによって、捲回型電極体１３０が構成されている。
この捲回型電極体１３０においては、正極透孔１３６と負極透孔１４６がセパレータ１５１のセパレータ通気部１５２を介して互いに重なり合うことで、捲回型電極体１３０の内部から外周まで通じる通気路１３０Ｈが複数形成されている（図２，図４等参照）。前述したように、従来の捲回型電極体は、その軸線方向（図２中、左右方向に相当する方向）に延びる通気路しか持たなかったため、捲回型電極体１３０の内部で発生したガスが、速やかにその外部へ排出されないことがあった。しかし、本実施形態に係る捲回型電極体１３０は、上記のように、電極体内部から外周まで通じる通気路１３０Ｈを複数有する。このため、捲回型電極体１３０内で発生したガスが、各々の通気路１３０Ｈを通じて、電極体内部から外周に向かって流れ、速やかに電極体外周まで排出される。

また、前述したように、通気性を有するセパレータであっても、厚み方向に貫通する正極透孔１３６や負極透孔１４６に比べれば、通気性が劣るため、セパレータの存在により、捲回型電極体１３０内で発生したガスが速やかに外周まで排出されにくいこともある。しかし、本実施形態では、通気路１３０Ｈが、他の部分１５３よりも通気性が高いセパレータ通気部１５２を介して、正極透孔１３６と負極透孔１４６が互いに重なり合うことによって構成されている。このため、捲回型電極体１３０内で発生したガスは、通気性が高いセパレータ通気部１５２を通るため、より速やかに外周まで排出される。しかも、セパレータ通気部１５２は、空孔率を他の部分１５３よりも大きくした空孔率調整通気部であるため、正極板１３１と負極板１４１との絶縁距離を確保して内部短絡を確実に防止できる。

また、上記のように構成された捲回型電極体１３０は、正極透孔１３６及び負極透孔１４６が、それぞれ捲回型電極体１３０の軸線方向中央に配置される（図１，図２等参照）。前述したように、捲回型電極体１３０の軸線方向中央付近は、ガス発生に伴って最も大きく膨張しやすい。しかし、本実施形態では、捲回型電極体１３０は、その内部から外周に通じる通気路１３０Ｈを構成する正極透孔１３６及び負極透孔１４６を、軸線方向中央に有する。このため、最も排出されにくい軸線方向中央付近で発生したガスが通気路１３０Ｈを通じて速やかに排出される。
このように、本実施形態の密閉型電池１００では、上記通気路１３０Ｈを設けることで、ガス発生に伴う捲回型電極体１３０の膨張を従来よりも効果的に抑制できる。

また、図１に示すように、安全弁１２０は、電池容器１１０の蓋体１１３の略中央に設けられ、捲回型電極体１３０は、通気路１３０Ｈの外周出口１３０ＨＤの一つ（図１中、上方）が蓋体１１３の略中央を向くように配置されている。つまり、安全弁１２０と捲回型電極体１３０とは、安全弁１２０が、通気路１３０Ｈの外周出口１３０ＨＤの一つと対向するように配置されている。前述したように、安全弁を有する捲回型蓄電装置では、捲回型電極体内で発生したガスは、通気路を通って外周まで排出され、更に安全弁から捲回型蓄電装置外部へ排出される。しかし、ガス発生に伴って捲回型電極体が膨張したときに、捲回型電極体の外周と容器が当接し、安全弁が塞がれるおそれがある。電極体内部で発生したガスが捲回型電極体の外周まで排出されても、安全弁を通ることができずに容器内に溜まって、容器が膨張することもある。しかし、本実施形態では、安全弁１２０が、通気路１３０Ｈの外周出口１３０ＨＤと対向する位置に配置されている。このため、捲回型電極体１３０の内部で発生し、外周出口１３０ＨＤまで排出されたガスは、対向する位置に配置された安全弁１２０を通じて、確実に密閉型電池１００の外部へ排出される。従って、電池容器１１０の膨張や破損をより確実に抑制できる。

次いで、上記密閉型電池１００の製造方法について説明する。
まず、正極板１３１を作製する。具体的には、アルミニウム箔からなる金属箔正極集電体１３２の表面の所定位置に、正極電極材料を含む正極用ペーストを塗布した後、公知の手法により、ロール圧縮や加熱処理等を行って、前述した正極塗工部１３３、端部正極未塗工部１３４及び中央正極未塗工部（正極未塗工部）１３５を形成する。

その後、パンチングにより、中央正極未塗工部１３５の所定位置に前述した正極透孔１３６を形成する。仮に正極塗工部１３３に正極透孔１３６を形成すると、パンチング時に正極電極材料の一部が剥がれるなどの不具合を生じるおそれがある。しかし、本実施形態では、中央正極未塗工部１３５に正極透孔１３６を形成しているため、正極電極材料が剥がれるなどの不具合が生じることを防止できる。

また正極板１３１と同様にして、負極板１４１も作製する。具体的には、銅箔からなる金属箔負極集電体１４２の表面の所定位置に、負極電極材料を含む負極用ペーストを塗布した後、公知の手法により、ロール圧縮や加熱処理等を行って、前述した負極塗工部１４３、端部負極未塗工部１４４及び中央負極未塗工部（負極未塗工部）１４５を形成する。
その後、パンチングにより、中央負極未塗工部１４５の所定位置に前述した負極透孔１４６を形成する。この場合も、中央負極未塗工部１４５に負極透孔１４６を形成しているため、負極電極材料が剥がれるなどの不具合が生じることを防止できる。

また、セパレータ１５１を作製する。具体的には、全面にわたって通気性が同様なセパレータを用意し、幅方向中央部に熱を掛けた状態で幅方向両端をそれぞれ外側に引っ張る。このようにすることで、幅方向中央部が延びて薄くなると共に空孔率が高くなって、他の部分（側部）１５３よりも通気性が高いセパレータ通気部（空孔率調整通気部）１５２が形成される。

次に、正極板１３１と負極板１４１とをセパレータ１５１を介して積層する。その際、正極板１３１の中央正極未塗工部（正極未塗工部）１３５の幅方向中心線と、負極板１４１の中央負極未塗工部１４５の幅方向中心線と、セパレータ１５１のセパレータ通気部１５２の幅方向中心線とが一致するように幅方向の位置合わせをする。また、正極透孔１３６と負極透孔１４６とがそれぞれ全体で重なり合うように長手方向の位置合わせをする。

その後、公知の手法により、これらを２５ターン扁平状に捲回して、捲回型電極体１３０を作製する。本実施形態では、正極板１３１は、各々の正極透孔１３６の長手方向の寸法（２０ｍｍ）が、互いに隣り合う正極透孔１３６同士の間隙（１０ｍｍ）よりも大きくされており、負極板１４１も、各々の負極透孔１４６の長手方向の寸法（２０ｍｍ）が、互いに隣り合う負極透孔１４６同士の間隙（１０ｍｍ）よりも大きくされている。このため、捲回した際、正極透孔１３６と負極透孔１４６とは、厚さ方向に必ず一部で重なり合う。従って、正極透孔１３６と負極透孔１４６が重なり合って通気路１３０Ｈを構成する捲回型電極体１３０を、容易に作製できる。

また一方で、公知の手法で製造された、密閉型電池１００を構成するその他の部品を用意する。そして、捲回型電極体１３０とその他の部品を用いて、公知の手法により、密閉型電池１００を組み立てる。かくして、密閉型電池１００が完成する。

（実施例）
本発明の効果を検証するために、上記実施形態に係る密閉型電池１００を用意した。これを実施例１の密閉型電池とする。また、セパレータ１５１にセパレータ通気部１５２を有しないセパレータ（全面にわたって空孔率が同じセパレータ）を用いて、それ以外は上記実施例１の密閉型電池１００と同様な密閉型電池も用意した。これを実施例２の密閉型電池とする。また、比較例として、正極透孔１３６を有しない正極板と、負極透孔１４６を有しない負極板と、セパレータ通気部１５２を有しないセパレータとを用いて、それ以外は上記実施例１，２の密閉型電池１００等と同様な密閉型電池も用意した。

そして、これらのサンプルを、それぞれ捲回型電極体１３０等の内部でガスが発生するような過充電状態にして、電池容器１１０内の内圧上昇を測定した。その結果を表１に示す。

表１に示した結果から明らかなように、捲回型電極体１３０等の内部から外周に繋がる通気路１３０Ｈ等を有する実施例１，２の密閉型電池１００等では、比較例の密閉型電池に比べて、内圧が著しく低下することが判る。更に、通気路１３０Ｈにセパレータ通気部１５２が配置された実施例１の密閉型電池１００では、これを有しない実施例２の密閉型電池に比べて、更に内圧の低下が認められる。
このことから、捲回型電極体１３０等にその内部から外周まで繋がる通気路１３０Ｈ等を設けることにより、電極体内で発生したガスが速やかに電極体外部に排出され、捲回型電極体１３０等の膨張が抑制されると言える。更に、通気路１３０Ｈにセパレータ通気部１５２を配置することにより、電極体内で発生したガスがより速やかに電極体外部に排出され、捲回型電極体１３０の膨張がより効果的に抑制されると言える。

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態では、セパレータ１５１に長手方向に連続する帯状のセパレータ通気部１５２を形成している。しかし、セパレータ通気部１５２は、正極板１３１の正極透孔１３６や負極板１４１の負極透孔１４６のように、長手方向に複数列設することもできる。このようなセパレータ通気部でも、通気路１３０Ｈのガス通気性を良好にできる。

実施形態に係る密閉型電池の概略を示す説明図である。 実施形態に係る密閉型電池のうち、捲回型電極体の概略を示す説明図である。 実施形態に係る密閉型蓄電池のうち、捲回型電極体を構成する正極板、負極板及びセパレータの概略を示す説明図である。 実施形態に係る密閉型電池のうち、捲回型電極体の外周付近の断面を示す説明図である。

符号の説明

１００ 密閉型電池（捲回型蓄電装置）
１１０ 電池容器（容器）
１２０ 安全弁
１３０ 捲回型電極体
１３０Ｈ 通気路
１３０ＨＤ 外周出口
１３１ 正極板
１３３ 正極塗工部
１３４ 端部正極未塗工部
１３５ 中央正極未塗工部（正極未塗工部）
１３６ 正極透孔
１４１ 負極板
１４３ 負極塗工部
１４４ 端部負極未塗工部
１４５ 中央負極未塗工部（負極未塗工部）
１４６ 負極透孔
１５１ セパレータ
１５２ セパレータ通気部（空孔率調整通気部）
１５３ 他の部分（側部）

Claims (6)

1. 長尺状の正極板と長尺状の負極板とを長尺状で通気性を有するセパレータを介して積層し捲回してなる捲回型電極体を備える捲回型蓄電装置であって、
   前記正極板は、その長手方向に列設された複数の正極透孔を有し、
   前記負極板は、その長手方向に列設された複数の負極透孔を有し、
   前記捲回型電極体は、前記正極板、前記負極板及び前記セパレータの厚さ方向に、前記正極透孔と前記負極透孔の少なくとも一部が前記セパレータを介して互いに重なり合うことによって構成され、捲回型電極体の内部から外周まで通じる通気路を備え、
   前記正極板は、各々の前記正極透孔の前記長手方向の寸法が、互いに隣り合う前記正極透孔同士の間隙よりも大きくされてなり、
   前記負極板は、各々の前記負極透孔の前記長手方向の寸法が、互いに隣り合う前記負極透孔同士の間隙よりも大きくされてなる
   捲回型蓄電装置。
2. 請求項１に記載の捲回型蓄電装置であって、
   前記捲回型電極体は、前記正極透孔及び前記負極透孔を、それぞれ自身の軸線方向中央に有する
   捲回型蓄電装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の捲回型蓄電装置であって、
   前記正極板は、正極電極材料が塗工された正極塗工部と、前記正極電極材料が塗工されていない正極未塗工部とを有し、
   前記正極透孔は、それぞれ前記正極未塗工部に形成されてなり、
   前記負極板は、負極電極材料が塗工された負極塗工部と、前記負極電極材料が塗工されていない負極未塗工部とを有し、
   前記負極透孔は、それぞれ前記負極未塗工部に形成されてなる
   捲回型蓄電装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の捲回型蓄電装置であって、
   前記セパレータは、その長手方向に連続しまたは列設され、他の部分よりも通気性が高いセパレータ通気部を有し、
   前記通気路は、前記セパレータのうち前記セパレータ通気部を介して、前記厚さ方向に前記正極透孔と前記負極透孔の少なくとも一部が互いに重なり合うことによって構成されてなる
   捲回型蓄電装置。
5. 請求項４に記載の捲回型蓄電装置であって、
   前記セパレータ通気部は、空孔率を前記他の部分よりも大きくしてなる空孔率調整通気部である
   捲回型蓄電装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の捲回型蓄電装置であって、
   前記捲回型電極体を収容する容器と、
   前記容器に設けられた安全弁と、を備え、
   前記安全弁は、前記容器のうち、前記通気路の外周出口と対向する位置に配置されてなる
   捲回型蓄電装置。

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