JP6911654B2 - 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電極組立体をケース内に備える蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法に関する。

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。二次電池としては、積層型の電極組立体を備えたものが知られている。積層型の電極組立体は、シート状の正極電極と負極電極を、両者の間をセパレータで絶縁した状態で多数積層して構成されている。正極電極は、正極の金属箔の両面に正極活物質層を有し、負極電極は、負極の金属箔の両面に負極活物質層を有する。

また、正極電極は、外部との接続のために金属箔の露出した未塗工部を有し、代表的には、金属箔の一端縁から突出した形状の正極タブを有し、この正極タブに正極端子が導電部材を介して電気的に接続されている。同様に、負極電極は、外部との接続のために金属箔の露出した未塗工部を有し、代表的には、金属箔の一端縁から突出した形状の負極タブを有し、この負極タブに負極端子が導電部材を介して電気的に接続されている。これら正極端子及び負極端子は、一部がケースの蓋体を貫通してケースの外へ突出している。

また、二次電池では、正極活物質層と負極活物質層との間に、位置ずれなどにより、正極活物質層と負極活物質層とが対向していない部位が生じると、容量の低下を招く。さらに、リチウムイオン電池では、充電時のリチウムイオンの集中によって発生する負極活物質層の表面への金属リチウムの析出を抑制するために、正極活物質層の面積に比べて負極活物質層の面積を大きくしている。これらのため、電極組立体の製造時、正極活物質層に対し、セパレータを介して負極活物質層が精度良く対向するように位置合わせをしている。

ところで、電極組立体の積層構造は、正極電極、負極電極、及びセパレータを、順に積み重ねていく製造工程を経るため、積み重ね工程の数が多くなり、生産のタクトタイムが長く、生産性がよくないという課題があった。そこで、正極電極を袋状セパレータの内部に予め収納し、袋状セパレータと負極電極を積み重ねることで生産性を高める方法が知られている。

また、電極組立体の製造方法としては、例えば、特許文献１が挙げられ、特許文献１では、正極電極、セパレータ、及び負極電極を積層した電極組立体を落下させながら、電極組立体を包囲している複数の整列部材を電極組立体に向けて移動させる。そして、電極組立体の側面を整列部材で押すことによって、正極電極、セパレータ、及び負極電極の位置合わせを行っている。

特開２０１７−７６４８９号公報

しかしながら、特許文献１に開示の方法では、負極電極における負極タブの突出した金属箔の一端縁が整列部材によって押されたとき、負極電極において、金属箔の一端縁は薄いため、該一端縁付近が変形する虞がある。このような変形は、一時的な撓みであっても、負極電極の移動量が不十分となることがある。

本発明の目的は、電極組立体の製造時に、接触により負極電極を移動させる場合において、負極電極が変形することを抑制できる蓄電装置及び蓄電装置の製造方法を提供することにある。

上記問題点を解決するための蓄電装置は、矩形シート状の負極金属箔の表面に矩形状の負極活物質層を有するとともに、前記負極活物質層の一対の縁部のうちの一方の縁部から突出した前記負極金属箔によって形成された負極突出部、及び前記一方の縁部からの前記負極突出部の突出方向先端に位置する一端縁から突出した負極タブを有する負極電極と、矩形シート状の正極金属箔の表面に正極活物質層を有するとともに、矩形状の袋状セパレータに収納され、前記袋状セパレータの一端縁から突出した正極タブを有する正極電極とが、前記正極活物質層に対し、前記袋状セパレータを介して前記負極活物質層が対向する状態で交互に積み重ねられた積層構造を有し、かつ前記正極タブ及び前記負極タブの双方が存在するタブ側端面を有する電極組立体を内部に備える蓄電装置であって、前記負極電極及び前記袋状セパレータについて、前記一端縁の対辺を他端縁とし、前記一端縁と他端縁を最短距離で結ぶ直線の延びる方向を高さ方向とした場合、前記負極電極と前記袋状セパレータの前記一端縁が前記高さ方向に揃う部分を有し、前記負極突出部の表面のうち、前記一端縁に沿う部位を覆う補強層を備えることを要旨とする。

これによれば、電極組立体において、負極電極における負極突出部の一端縁と、正極電極を収納した袋状セパレータの一端縁とが高さ方向に揃った状態では、正極活物質層に対し、袋状セパレータを介して負極活物質層が対向する。このような電極組立体の製造時、負極電極における負極突出部の一端縁と袋状セパレータの一端縁とを高さ方向に揃えるため、負極突出部の一端縁と袋状セパレータの一端縁に位置決め部材を接触させて負極電極と袋状セパレータを移動させる。このとき、補強層によって負極突出部が補強されているため、位置決め部材が負極突出部の一端縁に接触したときの負極突出部の変形が抑制され、負極電極を移動させるときの移動量不足を抑制できる。

また、蓄電装置について、前記負極突出部の表面には、前記負極活物質層及び前記補強層が共存し、前記補強層は、前記負極活物質層よりも前記負極突出部の前記一端縁寄りに位置している。

これによれば、負極活物質層によって負極突出部をより補強できる。さらに、位置決め部材が当接する部分は、補強層のみが存在し、負極活物質層は存在しない。よって、位置決め部材が負極活物質層に接触することがなく、位置決め部材との接触によって負極活物質層の一部が、負極活物質層から脱落することがない。

また、蓄電装置について、前記負極電極と前記袋状セパレータの積み重ねられた方向を積層方向とすると、前記負極突出部は前記積層方向において前記正極タブと重ならない位置にある。

これによれば、負極突出部と正極タブとの接触を抑制できる。
また、蓄電装置について、前記電極組立体はケースに収容され、前記ケースは、前記電極組立体を収容したケース本体と、前記ケース本体の開口部を閉塞する蓋体とを備え、前記負極電極及び前記袋状セパレータについて前記一端縁が延びる方向を長手方向とすると、前記負極タブは前記負極電極における前記長手方向一端側にあり、前記正極タブは前記袋状セパレータにおける前記長手方向他端側にあり、前記負極タブと電気的に接続され、かつ前記長手方向における前記負極タブよりも一端側において前記蓋体に固定された負極端子を有するとともに、前記正極タブと電気的に接続され、かつ前記長手方向における前記正極タブよりも他端側において前記蓋体に固定された正極端子を有し、前記負極突出部は前記高さ方向において前記負極端子及び前記正極端子と重ならない位置にある。

これによれば、蓄電装置の製造方法の一つとして、まず、蓋体に負極端子及び正極端子を固定し、蓋端子組立体を製造する。次に、負極端子と負極タブを電気的に接続するとともに正極端子と正極タブを電気的に接続して、蓋端子組立体と電極組立体を一体化する。次に、ケース本体に電極組立体を収容し、さらに、蓋端子組立体を電極組立体に向けて押して、電極組立体をケース本体内に押し込む。このとき、負極突出部は、高さ方向に負極端子及び正極端子と重ならない位置にあるため、蓋端子組立体を電極組立体に向けて押したときに、負極端子又は正極端子が負極突出部に接触することがなく、蓄電装置の製造時に負極突出部が変形することがない。

上記問題点を解決するための蓄電装置の製造方法は、矩形シート状の負極金属箔の表面に矩形状の負極活物質層を有するとともに、前記負極活物質層の一対の縁部のうちの一方の縁部から突出した前記負極金属箔によって形成された負極突出部、及び前記一方の縁部からの前記負極突出部の突出方向先端に位置する一端縁から突出した負極タブを有する負極電極と、矩形シート状の正極金属箔の表面に正極活物質層を有するとともに、矩形状の袋状セパレータに収納され、前記袋状セパレータの一端縁から突出した正極タブを有する正極電極とが、前記正極活物質層に対し、前記袋状セパレータを介して前記負極活物質層が対向する状態で交互に積み重ねられた積層構造を有し、かつ前記正極タブ及び前記負極タブの双方が存在するタブ側端面を有する電極組立体を内部に備える蓄電装置の製造方法であって、前記負極電極及び前記袋状セパレータについて、前記一端縁の対辺を他端縁とし、前記一端縁と他端縁を最短距離で結ぶ直線の延びる方向を高さ方向とした場合、前記蓄電装置は、前記負極電極と前記袋状セパレータの前記一端縁が前記高さ方向に揃う部分を有し、前記負極突出部の表面のうち、前記一端縁に沿う部位を覆う補強層を備え、前記負極電極と前記袋状セパレータを積み重ねて前記電極組立体を製造する際、前記袋状セパレータの一端縁と前記負極電極の一端縁のうちの前記補強層に沿う部位に位置決め部材を接触させて前記負極電極と前記袋状セパレータを高さ方向に位置合わせすることを要旨とする。

これによれば、電極組立体の製造時、負極電極における負極突出部の一端縁と袋状セパレータの一端縁とを高さ方向に揃えるため、負極突出部の一端縁と袋状セパレータの一端縁に位置決め部材を接触させ、負極電極と袋状セパレータを移動させる。このとき、補強層によって負極突出部が補強されているため、位置決め部材が負極突出部の一端縁に接触したときの負極突出部の変形が抑制され、負極電極を移動させるときの移動量不足を抑制できる。

本発明によれば、電極組立体の製造時に、接触により負極電極を移動させる場合において、負極電極が変形することを抑制できる。

実施形態の二次電池を示す分解斜視図。 実施形態の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。 負極突出部付近を示す拡大断面図。 （ａ）は積層治具に負極電極を収容した状態を示す図、（ｂ）は積層治具に袋状セパレータを収容した状態を示す図、（ｃ）は位置決め部材により位置決めした状態を示す図。 蓋端子組立体と電極組立体を示す図。 蓋端子組立体によって電極組立体を押し込む状態を示す図。 別例の負極電極を示す正面図。

以下、蓄電装置及び蓄電装置の製造方法を二次電池及び二次電池の製造方法に具体化した一実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。
図１又は図２に示すように、二次電池１０は、外郭を構成する金属製のケース１１を備える。ケース１１は、一面に開口部１２ａを備える有底直方体状のケース本体１２と、開口部１２ａを塞ぐ蓋体１３とを備える。ケース１１には、電極組立体１４及び電解質としての電解液（図示略）が収容されている。二次電池１０はリチウムイオン電池である。

図３に示すように、電極組立体１４は、複数の正極電極２１と、複数の負極電極３１とが、両者の間に樹脂製の袋状セパレータ２７が介在する状態で交互に積み重ねられた積層構造を有する。正極電極２１は、正極金属箔（本実施形態ではアルミニウム箔）２２と、その正極金属箔２２の両面に設けられた矩形状の正極活物質層２３と、を有する。正極金属箔２２は、矩形シート状の正極金属箔本体２２ａと、正極金属箔本体２２ａより一部が延び、突出するように形成された正極タブ２２ｂよりなる。正極活物質層２３は、正極金属箔本体２２ａの両面に同じ平面形状及び同じ厚みで存在し、かつ正極金属箔本体２２ａを挟んで互いに対向している。

正極電極２１は、正極活物質層２３の長手方向に延びる一対の長縁部のうちの一方の長縁部２３ａに沿う部分に正極未塗工部２２ｄを有する。正極未塗工部２２ｄは、正極金属箔本体２２ａにおける正極活物質層２３の存在しない部分で形成され、正極金属箔２２そのもので形成されている。

正極電極２１は、長手方向に延びる一端縁に第１端縁２１ａを備え、第１端縁２１ａの対辺となる他端縁に第２端縁２１ｂを備える。第１端縁２１ａは、正極未塗工部２２ｄに存在し、第２端縁２１ｂは正極活物質層２３における他方の長縁部に存在する。正極電極２１は、第１端縁２１ａの一部から突出した正極タブ２２ｂを備える。また、正極電極２１は、第１端縁２１ａと第２端縁２１ｂを繋ぐ一対の端縁に第３端縁２１ｃを有する。

負極電極３１は、負極金属箔（本実施形態では銅箔）３２と、その負極金属箔３２の両面に設けられた矩形状の負極活物質層３３と、負極活物質層３３を覆う保護層３４と、を有する。保護層３４は、正極電極２１と負極電極３１の短絡を抑制する絶縁性と、袋状セパレータ２７よりも高い耐熱性と、を有する。保護層３４は、電気的絶縁性を有する保護コート材としての絶縁粒子（本実施形態ではセラミック粒子）と樹脂製のバインダで構成される。

負極金属箔３２は、矩形シート状の負極金属箔本体３２ａと、後述するが、負極金属箔本体３２ａより一部が延び、突出するように形成された負極突出部３５、及び負極突出部３５から突出する負極タブ３２ｂよりなる。

負極活物質層３３は、負極金属箔本体３２ａの両面に同じ平面形状及び同じ厚みで存在する。負極電極３１は、負極活物質層３３の長手方向に延びる一対の縁部である長縁部のうちの一方の長縁部３３ａに沿う部分に前述の負極突出部３５を有する。負極突出部３５は、負極金属箔本体３２ａのうち、負極活物質層３３の一方の長縁部３３ａに沿った一部から矩形状に突出した部分で形成されている。

負極突出部３５の長手は、負極活物質層３３の長手方向に延びる。負極活物質層３３の一方の長縁部３３ａから負極突出部３５が突出する方向を突出方向とすると、負極電極３１は、負極突出部３５における突出方向の先端縁に一端縁としての第１端縁３１ａを備え、第１端縁３１ａの対辺となる他端縁に第２端縁３１ｂを備える。なお、第２端縁３１ｂは、負極活物質層３３の一対の長縁部のうちの他方の長縁部に存在する。また、負極電極３１は、負極活物質層３３の短手方向に延びる一対の端縁に第３端縁３１ｃを備える。

負極電極３１は、第１端縁３１ａとなる負極突出部３５の先端縁から突出した負極タブ３２ｂを備える。負極タブ３２ｂは、負極突出部３５の長手方向の一端側から突出している。負極電極３１は、負極突出部３５の長手方向他端側に、負極突出部３５の先端縁からなる当接縁部３７を備える。よって、負極突出部３５には、負極タブ３２ｂと当接縁部３７が並設されている。

図４に示すように、負極突出部３５において、突出方向における基端側は負極活物質層３３の一部が存在するとともに、その負極活物質層３３を覆う保護層３４が存在し、２層構造である。よって、負極突出部３５の表面のうち、第１端縁３１ａに沿う部位は保護層３４によって覆われている。また、保護層３４は、負極タブ３２ｂの根本も覆っており、負極突出部３５から負極タブ３２ｂに亘って覆っている。

負極突出部３５において、突出方向における先端側は保護層３４のみの１層構造である。負極突出部３５には、突出方向において、負極活物質層３３及び保護層３４を有する部分と、保護層３４のみを有する部分とが共存している。なお、負極突出部３５の先端縁は、保護層３４及び負極活物質層３３で覆われず、金属箔が露出している。そして、負極突出部３５の基端側は、負極活物質層３３及び保護層３４の２層構造により補強され、負極突出部３５の先端側は、保護層３４の１層構造により補強されている。したがって、負極突出部３５の表面のうち当接縁部３７に沿う部位は保護層３４により補強されており、保護層３４が補強層を構成している。

図２に示すように、正極電極２１及び負極電極３１において、負極活物質層３３の隣り合う２辺の各辺の長さ（長手方向の長さ及び短手方向の長さ）は、正極活物質層２３の隣り合う２辺の各辺の長さ（長手方向の長さ及び短手方向の長さ）よりも長く設定されている。つまり、負極活物質層３３は、正極活物質層２３の全面を覆うことが可能な大きさに設定されている。

図３に示すように、正極電極２１は、袋状セパレータ２７に収納されている。袋状セパレータ２７は矩形状の一対のセパレータ部材２８を接合して形成されている。一対のセパレータ部材２８は、互いに対峙し、正極電極２１の両面を覆う大きさで、かつ同一の大きさである。袋状セパレータ２７は、正極電極２１の収納部２８ｂを有する。一対のセパレータ部材２８は、重ねた状態において、正極電極２１の第１端縁２１ａ、第２端縁２１ｂ及び第３端縁２１ｃからはみ出すはみ出し部２８ａを備える。そして、袋状セパレータ２７は、一対のセパレータ部材２８の四つの端縁に沿うはみ出し部２８ａ同士を熱溶着して形成されるとともに、はみ出し部２８ａで囲まれた部分に収納部２８ｂを備える。

袋状セパレータ２７は、正極電極２１の第１端縁２１ａに沿って延びる一端縁に第１端縁２７ａを備え、第１端縁２７ａの対辺となり、正極電極２１の第２端縁２１ｂに沿って延びる他端縁に第２端縁２７ｂを備える。また、袋状セパレータ２７は、第１端縁２７ａと第２端縁２７ｂを繋ぎ、かつ正極電極２１の第３端縁２１ｃに沿って延びる端縁に第３端縁２７ｃを備える。袋状セパレータ２７の第１端縁２７ａの一部から、正極電極２１の正極タブ２２ｂが突出している。

図２に示すように、袋状セパレータ２７の第１端縁２７ａと第２端縁２７ｂとを最短距離で結ぶ直線Ｌの延びる方向を高さ方向とし、負極電極３１の第１端縁３１ａ（負極突出部３５の先端縁）と第２端縁３１ｂとを最短距離で結ぶ直線Ｌの延びる方向を高さ方向とする。袋状セパレータ２７の高さ方向への寸法Ｈ１と、負極電極３１の高さ方向への寸法Ｈ２とは同じである。

また、袋状セパレータ２７の第１端縁２７ａに沿う方向を長手方向とし、負極電極３１の第２端縁３１ｂに沿う方向を長手方向とすると、袋状セパレータ２７の長手方向への寸法と、負極電極３１の長手方向への寸法とは同じである。

図１に示すように、正極電極２１を収納した袋状セパレータ２７と、負極電極３１とは、正極タブ２２ｂが積層方向に沿って列状に配置され、且つ正極タブ２２ｂと重ならない位置にて負極タブ３２ｂが積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。二次電池１０は、電極組立体１４において、負極電極３１の第１端縁３１ａと袋状セパレータ２７の第１端縁２７ａとが高さ方向に揃った部分を有し、負極電極３１の第２端縁３１ｂと袋状セパレータ２７の第２端縁２７ｂは高さ方向に揃った部分を有する。

また、図２に示すように、電極組立体１４において、負極電極３１の第３端縁３１ｃと袋状セパレータ２７の第３端縁２７ｃとは長手方向に揃っている。そして、各端縁が揃った状態では、正極活物質層２３の全面に対し、袋状セパレータ２７のセパレータ部材２８を介して負極活物質層３３が対向している。

電極組立体１４は、負極電極３１の第１端縁３１ａ及び袋状セパレータ２７の第１端縁２７ａが寄せ集められて形成されたタブ側端面１４ａを備える。タブ側端面１４ａには、正極タブ２２ｂ及び負極タブ３２ｂの双方が存在する。タブ側端面１４ａの長手方向は、負極電極３１及び袋状セパレータ２７の長手方向と一致する。負極タブ３２ｂは、タブ側端面１４ａの長手方向一端側となる位置に存在し、正極タブ２２ｂは、タブ側端面１４ａの長手方向他端側となる位置に存在する。

タブ側端面１４ａでは、正極タブ２２ｂ及び負極タブ３２ｂは、電極組立体１４における積層方向の一端から他端までの範囲内で集められた（束ねられた）状態で折り曲げられている。正極タブ２２ｂが重なっている箇所を溶接することによって正極タブ２２ｂが電気的に接続されるとともに、正極タブ２２ｂには正極導電部材４１ａが接続されている。

正極導電部材４１ａは、一枚の金属板、例えばアルミニウム板を屈曲させたものであり、クランク形状である。正極導電部材４１ａは、湾曲部分に対して長手方向一方側に正極タブ側溶接片４１ｂを有し、この正極タブ側溶接片４１ｂに、正極タブ２２ｂが溶接によって接合されている。また、正極導電部材４１ａは、湾曲部分に対して長手方向他方側に端子側溶接片４１ｃを有し、この端子側溶接片４１ｃに正極端子４３が溶接されている。端子側溶接片４１ｃに溶接された正極端子４３は、板状の基部４３ａと、基部４３ａから突出した極柱部４３ｂとを備える。正極端子４３は、蓋体１３に固定されるとともに、極柱部４３ｂは蓋体１３を貫通してケース１１の外側に突出している。

また、ケース１１内において、正極端子４３の基部４３ａを正極タブ２２ｂと蓋体１３との間の隙間から逃がすため、端子側溶接片４１ｃは、タブ側端面１４ａの長手方向に沿って、正極タブ２２ｂよりも袋状セパレータ２７の角部寄りに配置されている。よって、正極端子４３は、タブ側端面１４ａの長手方向において、正極タブ２２ｂより長手方向他端側にある。また、基部４３ａが、蓋体１３に干渉しないようにするため、端子側溶接片４１ｃは、高さ方向において、正極タブ側溶接片４１ｂよりも電極組立体１４のタブ側端面１４ａに近い位置に配置されている。

同様に、各負極タブ３２ｂが重なっている箇所を溶接することによって各負極タブ３２ｂが電気的に接続されるとともに、負極タブ３２ｂには、電極組立体１４から電気を取り出すための負極導電部材４２ａが接続されている。負極導電部材４２ａは、一枚の金属板、例えば銅板を屈曲させたものであり、クランク形状である。負極導電部材４２ａは、湾曲部分に対して長手方向一方側に負極タブ側溶接片４２ｂを有し、この負極タブ側溶接片４２ｂに、負極タブ３２ｂが溶接によって接合されている。

また、負極導電部材４２ａは、湾曲部分に対して長手方向他方側に端子側溶接片４２ｃを有し、この端子側溶接片４２ｃに負極端子４６が溶接されている。端子側溶接片４２ｃに溶接された負極端子４６は、板状の基部４６ａと、基部４６ａから突出した極柱部４６ｂとを備える。負極端子４６は、蓋体１３に固定されるとともに、極柱部４６ｂは蓋体１３を貫通してケース１１の外側に突出している。

負極端子４６の基部４６ａを負極タブ３２ｂと蓋体１３との間の隙間から逃がすため、端子側溶接片４２ｃは、タブ側端面１４ａの長手方向に沿って、負極タブ３２ｂよりも袋状セパレータ２７の角部寄りに配置されている。よって、負極端子４６は、タブ側端面１４ａの長手方向において、負極タブ３２ｂよりも長手方向一端側にある。また、基部４６ａが、蓋体１３に干渉しないようにするため、端子側溶接片４２ｃは、負極タブ側溶接片４２ｂよりも電極組立体１４のタブ側端面１４ａに近い位置に配置されている。正極端子４３及び負極端子４６は絶縁リング１３ｂによって蓋体１３から絶縁されている。

次に、二次電池１０の製造方法を作用とともに説明する。
まず、電極組立体１４を製造する。
図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、正極電極２１を収納した袋状セパレータ２７と負極電極３１とを積み重ねて電極組立体１４を製造する。このとき、袋状セパレータ２７及び負極電極３１は、位置決め治具６０を用いて製造される。位置決め治具６０は平面視矩形状の基台６１を備える。位置決め治具６０は基台６１の上面６１ａから立設された平面視コ字状のガイド６２を備える。ガイド６２は、位置合わせ時、袋状セパレータ２７の第２端縁２７ｂ及び負極電極３１の第２端縁３１ｂに沿う第１ガイド面６２ａを備える。また、ガイド６２は、位置合わせ時、袋状セパレータ２７の一対の第３端縁２７ｃ及び負極電極３１の第３端縁３１ｃに沿う第２ガイド面６２ｂを備える。第２ガイド面６２ｂは、第１ガイド面６２ａの長手方向の両端にある。

ガイド６２の第１ガイド面６２ａにより、袋状セパレータ２７及び負極電極３１の高さ方向への移動が規制され、第２ガイド面６２ｂにより、袋状セパレータ２７及び負極電極３１の長手方向への移動が規制される。

図５（ａ）又は図５（ｂ）に示すように、位置決め治具６０を用いて袋状セパレータ２７を位置合わせしながら積み重ねる際、袋状セパレータ２７の一対の第３端縁２７ｃを第２ガイド面６２ｂに沿わせ、袋状セパレータ２７の長手方向への移動を規制する。また、負極電極３１の一対の第３端縁３１ｃを第２ガイド面６２ｂに沿わせ、負極電極３１の長手方向への移動を規制する。

次に、袋状セパレータ２７の第１端縁２７ａに位置決め部材６４を当接させ、位置決め部材６４により、袋状セパレータ２７を第１ガイド面６２ａに向けて押圧する。また、負極電極３１の当接縁部３７に位置決め部材６４を当接させ、位置決め部材６４により、負極電極３１を第１ガイド面６２ａに向けて押圧する。すると、袋状セパレータ２７及び負極電極３１が、第２ガイド面６２ｂによって長手方向への移動が規制された状態で、位置決め部材６４の接触により第１ガイド面６２ａに向けて移動し、第２端縁２７ｂ，３１ｂが第１ガイド面６２ａに当接する。

その結果、図５（ｃ）に示すように、袋状セパレータ２７及び負極電極３１の高さ方向への移動が規制され、袋状セパレータ２７の第２端縁２７ｂと、負極電極３１の第２端縁３１ｂが揃う状態に位置合わせされる。また、袋状セパレータ２７の第１端縁２７ａと、負極電極３１の第１端縁３１ａが揃う状態に位置合わせされる。その結果、袋状セパレータ２７と負極電極３１の四つの端縁が揃う状態となる。そして、所定枚数の袋状セパレータ２７と負極電極３１が積み重ねられると、積層体が形成される。そして、積層体を、積層方向に加圧することで密着させた後、袋状セパレータ２７と負極電極３１とを図示しないテープなどで固定することにより電極組立体１４が製造される。

次に、図６に示すように、電極組立体１４における正極タブ２２ｂに正極導電部材４１ａの正極タブ側溶接片４１ｂを溶接し、その正極導電部材４１ａの端子側溶接片４１ｃに正極端子４３を溶接する。また、負極タブ３２ｂに負極導電部材４２ａの負極タブ側溶接片４２ｂを溶接した後、負極導電部材４２ａの端子側溶接片４２ｃに負極端子４６を溶接する。次に、正極端子４３に絶縁リング１３ｂを装着した状態で、正極端子４３を蓋体１３に固定するとともに、負極端子４６に絶縁リング１３ｂを装着した状態で負極端子４６を蓋体１３に固定する。

その結果、蓋体１３と、正極導電部材４１ａと、負極導電部材４２ａと、正極端子４３と、負極端子４６とが一体化されて蓋端子組立体５３が構成される。蓋端子組立体５３と電極組立体１４とは、正極タブ２２ｂ及び負極タブ３２ｂによって繋がっている。

次に、電極組立体１４をケース本体１２の開口部１２ａからケース本体１２内に挿入する。
このとき、図７に示すように、蓋体１３を電極組立体１４に向けて押し込み、正極タブ２２ｂ及び負極タブ３２ｂを曲げる。このとき、蓋端子組立体５３において、正極端子４３の基部４３ａ及び負極端子４６の基部４６ａは、電極組立体１４のタブ側端面１４ａに向けて突出している。そして、正極端子４３の基部４３ａには端子側溶接片４１ｃが接合され、負極端子４６の基部４６ａには端子側溶接片４２ｃが接合されている。

その結果、端子側溶接片４１ｃ，４２ｃが袋状セパレータ２７の第１端縁２７ａのうち、長手方向両側の部位に押し当てられる。このとき、負極突出部３５は、正極端子４３及び端子側溶接片４１ｃと高さ方向に重なった位置になく、負極端子４６及び端子側溶接片４２ｃと高さ方向に重なった位置にない。このため、蓋体１３を押し込んだとき、負極突出部３５に端子側溶接片４１ｃ，４２ｃが接触することはない。

そして、電極組立体１４の底側に位置した袋状セパレータ２７の第２端縁２７ｂ及び負極電極３１の第２端縁３１ｂが、ケース本体１２の内底面に当接し、ケース本体１２内への電極組立体１４の収容が完了する。その後、蓋体１３とケース本体１２とを接合してケース本体１２の開口部１２ａを閉塞すると、二次電池１０の組立が完了する。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）負極電極３１は、位置決め部材６４が当接する当接縁部３７を負極突出部３５に備える。負極突出部３５の表面において、当接縁部３７に沿う部位は保護層３４によって覆われ、当接縁部３７に沿う部位が補強されている。このため、負極突出部３５の当接縁部３７に位置決め部材６４が接触したときの負極突出部３５の変形を抑制できる。よって、位置決め部材６４を負極電極３１に接触させて移動させる場合において、負極電極３１の変形による移動量不足を抑制できる。その結果として、負極電極３１の第１端縁３１ａと、袋状セパレータ２７の第１端縁２７ａとを高さ方向に揃えることができ、正極活物質層２３を負極活物質層３３に精度良く対向させた状態で電極組立体１４を製造できる。

（２）負極突出部３５の補強層は、負極活物質層３３を保護する保護層３４によって構成されている。保護層３４はセラミック粒子をバインダで固めた構成であるため、負極突出部３５を効果的に補強し、剛性を向上させることができる。

（３）負極突出部３５の基端側は、負極活物質層３３と保護層３４の２層構造によって補強されている。よって、位置決め部材６４を当接縁部３７に接触させて負極電極３１を移動させるとき、負極突出部３５の基端側から負極突出部３５が変形することを抑制できる。

（４）負極突出部３５において、当接縁部３７に沿う部位は保護層３４によって補強されており、当接縁部３７に沿う部位には負極活物質層３３は存在しない。このため、当接縁部３７に位置決め部材６４を接触させて負極電極３１を移動させるとき、負極活物質が脱落することがない。

（５）負極突出部３５は、積層方向において正極タブ２２ｂと重ならない位置に存在する。このため、負極突出部３５を介して正極電極２１と負極電極３１が接触し、短絡することがない。よって、負極突出部３５を負極活物質層３３から突出させる位置を調節することで、負極電極３１と袋状セパレータ２７の位置合わせを容易としつつ、正極電極２１と負極電極３１の短絡もない。

（６）負極突出部３５は、高さ方向において正極端子４３及び負極端子４６と重ならない位置にある。このため、二次電池１０の製造時、蓋端子組立体５３によって電極組立体１４をケース本体１２に押し込む際、正極端子４３及び負極端子４６を介した端子側溶接片４１ｃ，４２ｃによって負極突出部３５が押されることがなく、負極突出部３５の変形がない。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図８に示すように、負極突出部３５は、負極電極３１の長手方向に沿う位置のうち、正極タブ２２ｂを挟んだ両側から突出していてもよい。要は、負極突出部３５は、正極タブ２２ｂと積層方向に重ならない位置であれば、負極活物質層３３の長縁部３３ａに沿ういずれの位置から突出していてもよい。そして、負極突出部３５は、保護層３４によって覆われている。この場合、負極突出部３５の表面のうち、全面が保護層３４によって覆われていてもよいし、第１端縁３１ａに沿う部位のみが保護層３４によって覆われていてもよい。

○ 実施形態において、負極突出部３５の表面は負極活物質層３３で覆われず、保護層３４のみで覆われ、保護層３４のみで補強層を構成していてもよい。
○ 補強層は、セラミック製でなく、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）といった電解液に溶解しない樹脂製であってもよい。

○ 実施形態では、コ字状のガイド６２によって、負極電極３１及び袋状セパレータ２７の三つの端縁の位置合わせを行ったが、負極電極３１及び袋状セパレータ２７の三つの端縁の位置合わせができれば、ガイド６２の形状は変更してもよい。

○ 二次電池１０は、ニッケル水素電池でもよいし、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。

○ 正極電極２１及び負極電極３１は、第１端縁２１ａ，３１ａの延びる方向が長手となる矩形状であったが、第３端縁２１ｃ，３１ｃの延びる方向が長手となる矩形状であってもよい。この場合は、正極電極２１及び負極電極３１の形状に合わせて、ケース１１の形状も変更される。

○ 蓄電装置は、電極組立体をラミネートフィルムで包んだラミネートセルであってもよい。
○ 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。

１０…蓄電装置としての二次電池、１１…ケース、１２…ケース本体、１２ａ…開口部、１３…蓋体、１４…電極組立体、１４ａ…タブ側端面、２１…正極電極、２２…正極金属箔、２２ｂ…正極タブ、２３…正極活物質層、２７…袋状セパレータ、２７ａ…一端縁としての第１端縁、２７ｂ…他端縁としての第２端縁、３１…負極電極、３１ａ…一端縁としての第１端縁、３１ｂ…他端縁としての第２端縁、３２…負極金属箔、３２ｂ…負極タブ、３３…負極活物質層、３３ａ…縁部としての長縁部、３４…補強層としての保護層、３５…負極突出部、４３…正極端子、４６…負極端子、６４…位置決め部材。

Claims (5)

1. 矩形シート状の負極金属箔の表面に矩形状の負極活物質層を有するとともに、前記負極活物質層の一対の縁部のうちの一方の縁部から突出した前記負極金属箔によって形成された負極突出部、及び前記一方の縁部からの前記負極突出部の突出方向先端に位置する一端縁から突出した負極タブを有する負極電極と、
   矩形シート状の正極金属箔の表面に正極活物質層を有するとともに、矩形状の袋状セパレータに収納され、前記袋状セパレータの一端縁から突出した正極タブを有する正極電極とが、
   前記正極活物質層に対し、前記袋状セパレータを介して前記負極活物質層が対向する状態で交互に積み重ねられた積層構造を有し、かつ前記正極タブ及び前記負極タブの双方が存在するタブ側端面を有する電極組立体を内部に備える蓄電装置であって、
   前記負極電極及び前記袋状セパレータについて、前記一端縁の対辺を他端縁とし、前記一端縁と他端縁を最短距離で結ぶ直線の延びる方向を高さ方向とした場合、前記負極電極と前記袋状セパレータの前記一端縁が前記高さ方向に揃う部分を有し、前記負極突出部の表面のうち、前記一端縁に沿う部位を覆う補強層を備えることを特徴とする蓄電装置。
2. 前記負極突出部の表面には、前記負極活物質層及び前記補強層が共存し、前記補強層は、前記負極活物質層よりも前記負極突出部の前記一端縁寄りに位置している請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記負極電極と前記袋状セパレータの積み重ねられた方向を積層方向とすると、前記負極突出部は前記積層方向において前記正極タブと重ならない位置にある請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記電極組立体はケースに収容され、前記ケースは、前記電極組立体を収容したケース本体と、前記ケース本体の開口部を閉塞する蓋体とを備え、前記負極電極及び前記袋状セパレータについて前記一端縁が延びる方向を長手方向とすると、前記負極タブは前記負極電極における前記長手方向一端側にあり、前記正極タブは前記袋状セパレータにおける前記長手方向他端側にあり、前記負極タブと電気的に接続され、かつ前記長手方向における前記負極タブよりも一端側において前記蓋体に固定された負極端子を有するとともに、前記正極タブと電気的に接続され、かつ前記長手方向における前記正極タブよりも他端側において前記蓋体に固定された正極端子を有し、前記負極突出部は前記高さ方向において前記負極端子及び前記正極端子と重ならない位置にある請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項に記載の蓄電装置。
5. 矩形シート状の負極金属箔の表面に矩形状の負極活物質層を有するとともに、前記負極活物質層の一対の縁部のうちの一方の縁部から突出した前記負極金属箔によって形成された負極突出部、及び前記一方の縁部からの前記負極突出部の突出方向先端に位置する一端縁から突出した負極タブを有する負極電極と、
   矩形シート状の正極金属箔の表面に正極活物質層を有するとともに、矩形状の袋状セパレータに収納され、前記袋状セパレータの一端縁から突出した正極タブを有する正極電極とが、
   前記正極活物質層に対し、前記袋状セパレータを介して前記負極活物質層が対向する状態で交互に積み重ねられた積層構造を有し、かつ前記正極タブ及び前記負極タブの双方が存在するタブ側端面を有する電極組立体を内部に備える蓄電装置の製造方法であって、
   前記負極電極及び前記袋状セパレータについて、前記一端縁の対辺を他端縁とし、前記一端縁と他端縁を最短距離で結ぶ直線の延びる方向を高さ方向とした場合、前記蓄電装置は、前記負極電極と前記袋状セパレータの前記一端縁が前記高さ方向に揃う部分を有し、前記負極突出部の表面のうち、前記一端縁に沿う部位を覆う補強層を備え、
   前記負極電極と前記袋状セパレータを積み重ねて前記電極組立体を製造する際、前記袋状セパレータの一端縁と前記負極電極の一端縁のうちの前記補強層に沿う部位に位置決め部材を接触させて前記負極電極と前記袋状セパレータを高さ方向に位置合わせすることを特徴とする蓄電装置の製造方法。

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