JP6958004B2 - 二次電池 - Google Patents

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Description

本発明は、二次電池に関する。
非水電解質二次電池等の二次電池は、ハイブリッド電気自動車、電気自動車、大型蓄電システム等に利用されている。このような二次電池は、正極芯体上に正極活物質合剤層が形成された正極板と負極芯体上に負極活物質合剤層が形成された負極板がセパレータを介して積層ないし巻回された電極体を備える。
下記特許文献１では、負極及び正極を含む発電要素の製造を容易にして生産性を高めるために、負極ないし正極にセパレータを貼り合わせて固着することが提案されている。
特開平１０−２７５６２８号公報
上述の特許文献１においては、両面にセパレータが接着された負極板の切断部の形状等については十分に検討されていない。
本発明の一つの目的は、信頼性の高い二次電池を提供することである。
本発明の一つの形態に係る二次電池は、第１電極板及び第２電極板を含む電極体と、前記電極体を収容する電池ケースを有する二次電池であって、前記第１電極板は、第１電極芯体と、前記第１電極芯体の一方の面に形成された第１活物質合剤層と、前記第１電極芯体の他方の面に形成された第２活物質合剤層を有し、前記第１活物質合剤層には第１セパレータが接着され、前記第２活物質合剤層には第２セパレータが接着され、前記第１電極板の少なくとも一つの端辺において、前記第１セパレータは、前記第２セパレータ側に湾曲する第１湾曲部を有し、前記第１電極芯体は、前記第２セパレータ側に湾曲する第２湾曲部を有し、第２活物質合剤層は、前記第１電極板の中央部における前記第２活物質合剤層の厚みよりも小さい領域を有する。
このような構成であると、第１電極板において第１活物質合剤層及び第２活物質合剤層の端部が滑落することが抑制された信頼性の高い二次電池となる。
本発明によると、信頼性の高い二次電池が提供できる。
実施形態に係る角形二次電池の斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った角形二次電池の断面図である。 実施形態に係る正極板の製造方法を示す図である。 図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った正極板の断面図である。 実施形態に係る負極板とセパレータからなる積層体の製造方法を示す図である。 図６Ａは図５におけるＶＩＡ−ＶＩＡ線に沿った積層体の積層体の断面図である。図６Ｂは図５におけるＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿った積層体の断面図である。 積層体原板の切断方法を示す図である。 積層体の切断端部の拡大断面図である。 図１におけるＩＸ−ＩＸ線に沿った部分断面図である。 図１におけるＸ−Ｘ線に沿った部分断面図である。 変形例１に係る積層体の切断端部の拡大断面図である。 変形例２に係る積層体の切断端部の拡大断面図である。 変形例３に係る積層体の切断端部の拡大断面図である。
以下に、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
まず、実施形態に係る角形二次電池１００の構造について図１及び図２を用いて説明する。図１は、実施形態に係る角形二次電池１００の斜視図である。図２は、角形二次電池１００の断面図である。開口を有する有底筒状の角形外装体１と、角形外装体１の開口を封口する封口板２により電池ケース１０１が構成されている。角形外装体１は、底部１ａ、一対の第１側壁１ｂ、一対の第２側壁１ｃを有する。第１側壁１ｂの面積は、第２側壁１ｃの面積よりも大きい。角形外装体１内には正極板及び負極板を含む電極体３が配置されている。角形外装体１と電極体３の間には絶縁シート４が配置され、角形外装体１と電極体３が絶縁されている。封口板２には、外部側絶縁部材５及び内部側絶縁部材６を介して正極端子７及び正極集電体８が取り付けられている。また、封口板２には、外部側絶縁部材９及び内部側絶縁部材１０を介して負極端子１１及び負極集電体１２が取り付けられている。正極集電体８には、正極板の正極タブ部２０ｄが接続されている。負極集電体１２には、負極板の負極タブ部３０ｄが接続されている。封口板２には、電池ケース１０１内の圧力が所定値以上となった際に破断し、電池ケース１０１内のガスを電池ケース１０１外に排出するガス排出弁１３が設けられている。また、封口板２は電解液注液孔１４を有し、電解液注液孔１４は封止栓１５により封止されている。
次に、実施形態に係る角形二次電池１００の製造方法について説明する。
［正極板の製造方法］
正極活物質としてのＬｉＮｉ０．３５Ｃｏ０．３５Ｍｎ０．３０Ｏ２で表されるリチウム遷移金属極複合酸化物、導電剤としてのカーボンブラック、及び結着剤としてのポリフッ化ビニリデンを、分散媒としてのＮ−メチル−２−ピロリドンと混合して正極合剤スラリーを作製する。ここで、正極合剤スラリーに含まれる正極活物質、導電剤、結着剤の質量比は、例えば９１：７：２とする。次に、正極合剤スラリーを、正極芯体２０ａとしての長尺状のアルミニウム箔の両面にダイコーターにより塗布する。その後、正極合剤スラリーを乾燥させて分散媒としてのＮ−メチル−２−ピロリドンを除去する。これにより、長尺状の正極芯体２０ａの両面に正極活物質合剤層２０ｂが形成された正極板原板２００となる。
図３(ａ)は、長尺状の正極芯体２０ａの両面に正極活物質合剤層２０ｂが形成された正極板原板２００の平面図である。正極板原板２００の幅方向の両端には、正極活物質合剤層２０ｂが形成されず正極芯体２０ａが露出した正極芯体露出部２０ｃが設けられている。
次に、図３（ｂ）に示すように、正極板原板２００の幅方向における一方の端部に正極芯体露出部２０ｃからなる正極タブ部２０ｄが形成されるように、正極板原板２００を切
断する。なお、図３（ｂ）に示すように、正極板原板２００の幅方向における一方の端部には、正極板原板２００の長手方向に沿って所定間隔をおいて複数の正極タブ部２０ｄが形成される。なお、正極板原板２００は、正極タブ部２０ｄが形成されない側の正極芯体露出部２０ｃが残らないように切断される。
次に、正極タブ部２０ｄが形成されるように切断された正極板原板２００を、一対の圧縮ローラ（図示省略）の間を通し、圧縮ローラにより正極活物質合剤層２０ｂを所定の密度に圧縮する。
次に、正極活物質合剤層２０ｂが圧縮処理された正極板原板２００を所定形状に切断し、図３（ｃ）に示す正極板２０とする。
図４は、図３（ｃ）のＩＶ−ＩＶ線に沿った正極板２０の断面図である。正極板２０において、正極芯体２０ａの一方の面に第１正極活物質合剤層２０ｂ１が形成され、他方の面に第２正極活物質合剤層２０ｂ２が形成されている。また、正極板２０の端辺には、正極芯体２０ａからなる正極タブ部２０ｄが設けられている。
［負極板の製造方法］
負極活物質としての黒鉛と、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロースと、結着剤としてのスチレン−ブタジエンゴムを、分散媒としての水と混合して負極合剤スラリーを作製する。ここで、負極合剤スラリーに含まれる負極活物質、増粘剤、結着剤の質量比は、例えば９８：１：１とする。この負極合剤スラリーを、負極芯体３０ａとしての長尺状の銅箔の両面にダイコーターにより塗布する。その後、負極合剤スラリーを乾燥させて分散媒としての水を除去する。これにより、長尺状の負極芯体３０ａの両面に負極活物質合剤層３０ｂが形成された負極板原板３００となる。
図５（ａ）は、長尺状の負極芯体３０ａの両面に負極活物質合剤層３０ｂが形成された負極板原板３００の平面図である。負極板原板３００の幅方向の両端には、負極活物質合剤層３０ｂが形成されず負極芯体３０ａが露出した負極芯体露出部３０ｃが設けられている。
次に、図５（ｂ）に示すように、負極板原板３００の幅方向における一方の端部に負極芯体露出部３０ｃからなる負極タブ部３０ｄが形成されるように、負極板原板３００を切断する。なお、図５（ｂ）に示すように、負極板原板３００の幅方向における一方の端部には、負極板原板３００の長手方向に沿って所定間隔をおいて複数の負極タブ部３０ｄが形成される。なお、負極板原板３００は、負極タブ部３０ｄが形成されない側の負極芯体露出部３０ｃが残らないように切断される。
次に、負極タブ部３０ｄが形成されるように切断された負極板原板３００を、一対の圧縮ローラ（図示省略）の間を通し、圧縮ローラにより負極活物質合剤層３０ｂを所定の密度に圧縮する。
次に、図５（ｃ）に示すように、負極活物質合剤層３０ｂが圧縮処理された負極板原板３００の両面に長尺状のセパレータ原板４００を貼り付ける。これにより、セパレータ原板４００が両面に接着された負極板原板３００からなる積層体原板５００が作製される。なお、セパレータ原板４００は負極活物質合剤層３０ｂに接着される。接着方法は特に限定されない。例えば、予めセパレータ原板４００の表面に接着層が形成されており、この接着層により接着することができる。接着層として、塗布後乾燥させることによりセパレータ原板４００と負極板原板３００が接着するものや、加熱により軟化ないし溶融し、その後硬化することによりセパレータ原板４００と負極板原板３００が接着する等を用いる
ことができる。
次に、積層体原板５００を所定形状に切断し、図５（ｄ）に示す積層体５０とする。
図６Ａは、図５（ｄ）におけるＶＩＡ−ＶＩＡ線に沿った積層体５０の断面図である。図６Ｂは、図５（ｄ）におけるＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿った積層体５０の断面図である。
負極板３０において、負極芯体３０ａの一方の面には、第１負極活物質合剤層３０ｂ１が形成されている。第１負極活物質合剤層３０ｂ１には第１セパレータ４０ａが接着されている。負極板３０において、負極芯体３０ａの他方の面には、第２負極活物質合剤層３０ｂ２が形成されている。第２負極活物質合剤層３０ｂ２には第２セパレータ４０ｂが接着されている。
図６Ａに示すように、負極板３０の端辺には、負極芯体３０ａからなる負極タブ部３０ｄが設けられている。負極タブ部３０ｄの突出方向（図６Ａにおいては上下方向）において、第１セパレータ４０ａ及び第２セパレータ４０ｂの端部は、第１負極活物質合剤層３０ｂ１及び第２負極活物質合剤層３０ｂ２の端部よりも外側（図６Ａにおいては上方）に突出している。
図６Ｂに示すように、負極タブ部３０ｄの突出方向に対して垂直な方向（図６Ｂにおいては左右方向）において、第１セパレータ４０ａ及び第２セパレータ４０ｂの端部は、第１負極活物質合剤層３０ｂ１及び第２負極活物質合剤層３０ｂ２の端部と略同じ位置にある。
［電極体の作製］
上述の方法で作製した正極板２０と、セパレータ４０と負極板３０からなる積層体５０を交互に積層し、積層型の電極体３を作製する。積層型の電極体３において、積層方向における両外面側には、積層体５０が配置されるようにすることが好ましい。図２に示すように、電極体３の端部には、積層された正極タブ部２０ｄと、積層された負極タブ部３０ｄが配置される。なお、正極タブ部２０ｄ及び負極タブ部３０ｄは、それぞれ封口板２側に配置されることが好ましい。このような構成であると、より体積エネルギー密度の高い角形二次電池となる。
［封口板への各部品の取り付け］
封口板２は、正極端子取り付け孔２ａ及び負極端子取り付け孔２ｂを有する。封口板２において、正極端子取り付け孔２ａの近傍の電池外面側に外部側絶縁部材５を配置し、正極端子取り付け孔２ａの近傍の電池内面側に内部側絶縁部材６及び正極集電体８を配置する。そして、外部側絶縁部材５の貫通孔、正極端子取り付け孔２ａ、内部側絶縁部材６の貫通孔、及び正極集電体８の貫通孔に、電池外部側から正極端子７を挿入し、正極端子７の先端を正極集電体８上にカシメる。そして、正極端子７においてカシメられた部分と正極集電体８を溶接する。これにより、正極端子７及び正極集電体８が封口板２に取り付けられる。封口板２において、負極端子取り付け孔２ｂの近傍の電池外面側に外部側絶縁部材９を配置し、負極端子取り付け孔２ｂの近傍の電池内面側に内部側絶縁部材１０及び負極集電体１２を配置する。そして、外部側絶縁部材９の貫通孔、負極端子取り付け孔２ｂ、内部側絶縁部材１０の貫通孔、及び負極集電体１２の貫通孔に、電池外部側から負極端子１１を挿入し、負極端子１１の先端を負極集電体１２上にカシメる。そして、負極端子１１においてカシメられた部分と負極集電体１２を溶接する。負極端子１１及び負極集電体１２が封口板２に取り付けられる。
［集電体とタブ部の接続］
電極体３の積層された正極タブ部２０ｄを、封口板２に取り付けられた正極集電体８に
溶接する。また、電極体３の積層された負極タブ部３０ｄを、封口板２に取り付けられた負極集電体１２に溶接する。
［角形二次電池の組立て］
電極体３を樹脂製の絶縁シート４で覆い、角形外装体１に挿入する。そして、封口板２と角形外装体１を溶接し、角形外装体１の開口を封口板２により封口する。その後、封口板２に設けられた電解液注液孔１４から非水電解液を注液し、電解液注液孔１４を封止栓１５により封止する。これにより、角形二次電池１００が作製される。
［積層体原板の切断方法］
次に、負極板原板３００とセパレータ原板４００からなる積層体原板５００の切断方法を説明する。
図７は、積層体原板５００の切断方法を示す図である。図７に示すように、下方治具６１上に積層体原板５００を配置する。そして、積層体原板５００の上面を押さえ治具６２により押さえる。これにより、下方治具６１及び押さえ治具６２により積層体原板５００は挟持される。ここで、下方治具６１において、積層体原板５００と対向する角部が下方切断刃６１ａとなっている。
積層体原板５００の上方に配置された上方治具６０において、押さえ治具６２側に位置し積層体原板５００と対向する角部が上方切断刃６０ａとなっている。上方治具６０を下方に移動させ、下方治具６１及び押さえ治具６２により挟持された積層体原板５００を、上方切断刃６０ａ及び下方切断刃６１ａで切断する。なお、積層体原板５００の切断面に沿う方向に対して垂直な方向（図７において左右方向）における上方切断刃６０ａの断面（図７に示す断面）において、上方切断刃６０ａの角度は、９０度ないし鈍角とすることができる。但し、鋭角としてもよい。積層体原板５００の切断面に沿う方向に対して垂直な方向（図７において左右方向）において、下方治具６１は、押さえ治具６２よりも、上方治具６０側に突出していることが好ましい。積層体原板５００の切断面に沿う方向に対して垂直な方向（図７において左右方向）において、下方切断刃６１ａと上方切断刃６０ａが略同じ位置に配置されることが好ましい。
［積層体５０の端部形状］
図８は、積層体５０の切断端部の形状を示す図である。なお、図８は、積層体原板５００の切断面に沿う方向に対して垂直な方向（図７において左右方向）における積層体５０の断面図である。ここで、負極板３０は第１電極板に相当する。そして、負極芯体３０ａ、第１負極活物質合剤層３０ｂ１、第２負極活物質合剤層３０ｂ２はそれぞれ、第１電極芯体、第１活物質合剤層、第２活物質合剤層に相当する。負極タブ部３０ｄは第１電極タブ部に相当し、正極タブ部２０ｄは第２電極タブ部に相当する。
図８に示すように、第１セパレータ４０ａは中央部分に第１平坦部４０ｘを有し、端部に第２セパレータ４０ｂに向かって（図８においては下方に向かって）湾曲した第１湾曲部４０ｙを有する。負極芯体３０ａは、中央部分に第２平坦部３０ｘを有し、端部に第２セパレータ４０ｂに向かって（図８においては下方に向かって）湾曲した第２湾曲部３０ｙを有する。そして、負極芯体３０ａと第２セパレータ４０ｂの間に配置された第２負極活物質合剤層３０ｂ２は、端部に中央部の厚みよりも厚みが小さい領域３０ｅを有する。このような構成であると、第１負極活物質合剤層３０ｂ１及び第２負極活物質合剤層３０ｂ２の滑落が抑制された信頼性の高い二次電池となる。なお、図８において、負極板３０の中央部における第２負極活物質合剤層３０ｂ２の厚みはＴ１であり、端部における第２負極活物質合剤層３０ｂ２の厚みはＴ２である。また、第２セパレータの端部には湾曲部が形成されないことが好ましい。第２セパレータの端部に湾曲部が形成されたとしても、その湾曲部の湾曲の度合いは、第１湾曲部４０ｙ及び第２湾曲部３０ｙの湾曲の度合いよ
りも小さくすることが好ましい。なお、ここで湾曲の度合いとは、積層体５０の厚み方向において、平坦部の下面と湾曲部の先端との間の距離とする。
図８に示すように、積層体５０の積層体端面５０ａは、積層体５０の厚み方向に対して傾斜した形状となっている。そして、第１セパレータ４０ａの端部が、負極芯体３０ａの端部よりも外側に突出している。
図９は、電極体３の端部近傍における電極体３、絶縁シート４、及び角形外装体１の第２側壁１ｃの図１におけるＩＸ−ＩＸ線に沿った部分断面図である。電極体３と角形外装体１の間には樹脂製の絶縁シート４が配置されている。電極体３の端部において、積層体５０の端部は、正極板２０の端部よりも角形外装体１に近い位置に存在する。積層体５０において、負極芯体３０ａの端部よりも、第１セパレータ４０ａ及び第１負極活物質合剤層３０ｂ１が角形外装体１に近い位置に存在する。このため、負極芯体３０ａが絶縁シート４を損傷あるいは破損させ、負極芯体３０ａが角形外装体１と接することを確実に防止できる。また、負極芯体３０ａの端部には、第２湾曲部３０ｙが形成されているため、負極芯体３０ａが絶縁シート４を損傷あるいは破損させ、負極芯体３０ａが角形外装体１と接することをより確実に防止できる。なお、電極体３において、積層体５０の第１湾曲部４０ｙ及び第２湾曲部３０ｙが存在する面と角形外装体１の間には、絶縁シート４が二重になって配置されることが好ましい。これにより、負極板３０と角形外装体１が電気的に接続されることをより確実に防止できる。
図９に示すように、角形外装体１の内面に対して、積層体端面５０ａは傾斜している。このため、負極活物質合剤層３０ｂと絶縁シート４が接する面積を低減できるため、負極活物質合剤層３０ｂが絶縁シート４と接触することにより、負極活物質合剤層３０ｂが損傷することを抑制できる。また、封口板２に設けられた電解液注液孔１４から非水電解液を角形外装体１内に注液した際、非水電解液が積層体端面５０ａと絶縁シート４の間にも侵入し易いため、負極活物質合剤層３０ｂ内への非水電解液の注液性が向上する。
図１０は、図１におけるＸ−Ｘ線に沿った角形二次電池１００の部分断面図である。
電極体３の封口板２側の端部において、第１セパレータ４０ａ及び第２セパレータ４０ｂは、負極板３０の第１負極活物質合剤層３０ｂ１及び第２負極活物質合剤層３０ｂ２よりも封口板２側に突出している。電極体３の底部１ａ側の端部において、第１セパレータ４０ａ及び第２セパレータ４０ｂは、負極板３０の第１負極活物質合剤層３０ｂ１及び第２負極活物質合剤層３０ｂ２よりも底部１ａ側に突出している。このような構成であると、底部１ａ側において、第１負極活物質合剤層３０ｂ１及び第２負極活物質合剤層３０ｂ２が絶縁シート４と接することを防止できるため、第１負極活物質合剤層３０ｂ１及び第２負極活物質合剤層３０ｂ２が損傷することを防止できる。なお、正極板２０とセパレータ４０、セパレータ４０と負極板３０のそれぞれが接着されている場合、より効果的である。
＜変形例１＞
図１１は、変形例１に係る積層体５１の切断端部の形状を示す図である。なお、図１１は、積層体原板の切断面に沿う方向に対して垂直な方向における積層体５１の断面図である。積層体５１は、負極板３１、第１セパレータ４１ａ及び第２セパレータ４１ｂを含む。積層体５１において、負極芯体３１ａの一方の面に第１負極活物質合剤層３１ｂ１が形成され、第１負極活物質合剤層３１ｂ１には第１セパレータ４１ａが接着されている。また、負極芯体３１ａの他方の面に第２負極活物質合剤層３１ｂ２が形成され、第２負極活物質合剤層３１ｂ２には第２セパレータ４１ｂが接着されている。第１セパレータ４１ａは中央に第１平坦部４１ｘを有し、端部に第２セパレータ４１ｂに向かって湾曲する第１湾曲部４１ｙを有する。負極芯体３１ａは中央に第２平坦部３１ｘを有し、端部に第２セ
パレータ４１ｂに向かって湾曲する第２湾曲部３１ｙを有する。そして、負極芯体３１ａと第２セパレータ４１ｂの間に配置された第２負極活物質合剤層３１ｂ２は、端部に中央部の厚みよりも厚みが小さい領域３１ｅを有する。なお、図１１において、負極板３１の中央部における第２負極活物質合剤層３１ｂ２の厚みはＴ３であり、端部における第２負極活物質合剤層３１ｂ２の厚みはＴ４である。
変形例１に係る積層体５１においては、第２セパレータ４１ｂの端部及び第２負極活物質合剤層３１ｂ２の端部が、負極芯体３１ａの端部よりも外側（図１１においては右側）に突出している。したがって、負極芯体３１ａが、電極体３と角形外装体１の間に配置される絶縁シート４を損傷させることをより確実に防止できる。よって、負極板３１と角形外装体１が電気的に接続されることをより確実に防止できる。
変形例１に係る積層体５１においては、負極芯体３１ａの端部には、第２湾曲部３１ｙが形成されているため、負極芯体３１ａが絶縁シート４を損傷あるいは破損させ、負極芯体３１ａが角形外装体１と接することをより効果的に防止できる。
また、図１１に示すように、積層体５１の積層体端面５１ａは、積層体５１の厚み方向に対して傾斜した形状となっている。このため、積層体５１の積層体端面５１ａは、角形外装体１の内面に対して、傾斜することになる。このため、第１負極活物質合剤層３１ｂ１及び第２負極活物質合剤層３１ｂ２と絶縁シート４が接する面積を低減できるため、第１負極活物質合剤層３１ｂ１及び第２負極活物質合剤層３１ｂ２が絶縁シート４と接触することにより、負極活物質合剤層３１ｂが損傷することを抑制できる。また、封口板２に設けられた電解液注液孔１４から非水電解液を角形外装体１内に注液した際、非水電解液が積層体端面５１ａと絶縁シート４の間にも侵入し易いため、第１負極活物質合剤層３１ｂ１及び第２負極活物質合剤層３１ｂ２内への非水電解液の注液性が向上する。
＜変形例２＞
図１２は、変形例２に係る積層体５２の切断端部の形状を示す図である。なお、図１２は、積層体原板の切断面に沿う方向に対して垂直な方向における積層体５２の断面図である。積層体５２は、負極板３２、第１セパレータ４２ａ及び第２セパレータ４２ｂを含む。積層体５２において、負極芯体３２ａの一方の面に第１負極活物質合剤層３２ｂ１が形成され、第１負極活物質合剤層３２ｂ１には第１セパレータ４２ａが接着されている。また、負極芯体３２ａの他方の面に第２負極活物質合剤層３２ｂ２が形成され、第２負極活物質合剤層３２ｂ２には第２セパレータ４２ｂが接着されている。第１セパレータ４２ａは中央に第１平坦部４２ｘを有し、端部に第２セパレータ４２ｂに向かって湾曲する第１湾曲部４２ｙを有する。負極芯体３２ａは中央に第２平坦部３２ｘを有し、端部に第２セパレータ４２ｂに向かって湾曲する第２湾曲部３２ｙを有する。そして、負極芯体３２ａと第２セパレータ４２ｂの間に配置された第２負極活物質合剤層３２ｂ２は、端部に中央部の厚みよりも厚みが小さい領域３２ｅを有する。なお、図１２において、負極板３２の中央部における第２負極活物質合剤層３２ｂ２の厚みはＴ５であり、端部における第２負極活物質合剤層３２ｂ２の厚みはＴ６である。
変形例２に係る積層体５２においては、第１負極活物質合剤層３２ｂ１の端部が、負極芯体３２ａの端部よりも外側（図１２においては右側）に突出している。したがって、負極芯体３２ａが、電極体３と角形外装体１の間に配置される絶縁シート４を損傷させることをより確実に防止できる。よって、負極板３２と角形外装体１が電気的に接続されることをより確実に防止できる。
変形例２に係る積層体５２においては、負極芯体３２ａの端部には、第２湾曲部３２ｙが形成されているため、負極芯体３２ａが絶縁シート４を損傷あるいは破損させ、負極芯
体３２ａが角形外装体１と接することをより効果的に防止できる。
＜変形例３＞
図１３は、変形例３に係る積層体５３の切断端部の形状を示す図である。なお、図１３は、積層体原板の切断面に沿う方向に対して垂直な方向における積層体５３の断面図である。積層体５３は、負極板３３、第１セパレータ４３ａ及び第２セパレータ４３ｂを含む。積層体５３において、負極芯体３３ａの一方の面に第１負極活物質合剤層３３ｂ１が形成され、第１負極活物質合剤層３３ｂ１には第１セパレータ４３ａが接着されている。また、負極芯体３３ａの他方の面に第２負極活物質合剤層３３ｂ２が形成され、第２負極活物質合剤層３３ｂ２には第２セパレータ４３ｂが接着されている。第１セパレータ４３ａは中央に第１平坦部４３ｘを有し、端部に第２セパレータ４３ｂに向かって湾曲する第１湾曲部４３ｙを有する。負極芯体３３ａは中央に第２平坦部３３ｘを有し、端部に第２セパレータ４３ｂに向かって湾曲する第２湾曲部３３ｙを有する。そして、負極芯体３３ａと第２セパレータ４３ｂの間に配置された第２負極活物質合剤層３３ｂ２は、端部に中央部の厚みよりも厚みが小さい領域３３ｅを有する。なお、図１３において、負極板３３の中央部における第２負極活物質合剤層３３ｂ２の厚みはＴ７であり、端部における第２負極活物質合剤層３３ｂ２の厚みはＴ８である。
変形例３に係る積層体５３においては、負極芯体３３ａの端部には、第２湾曲部３３ｙが形成されているため、負極芯体３３ａが絶縁シート４を損傷あるいは破損させ、負極芯体３３ａが角形外装体１と接することをより効果的に防止できる。
＜その他＞
上述の実施形態及び変形例においては、第１電極板が負極板であり、第２電極板が正極板である例を示したが、第１電極板を正極板とし、第２電極板を負極板とすることも可能である。但し、第１電極板を負極板とすることが好ましい。また、第１電極板としての負極板の平面視での面積を、第２電極板としての正極板の平面視での面積よりも大きくすることが好ましい。また、セパレータの平面視での面積を、第１電極板としての負極板の平面視での面積よりも大きくすることが好ましい。これにより、正極板と負極板の間の短絡を確実に防止できる。
なお、第１電極板の全ての端辺が、本発明の構成を有する必要はなく、少なくとも一つの端辺が本発明の構成を有すればよい。例えば、第１電極板においてタブ部を除く部分の平面視の形状が四角形である場合、４つの端辺が存在する。そして、この４つの端辺の内、少なくとも一つの端辺が、本発明の構成を有していれば本発明の効果が得られる。
上述の実施形態においては、電極体３と角形外装体１の第２側壁１ｃの間に、絶縁シート４を二重に配置する形態を示したが、これに限定されない。電極体３と角形外装体１の第２側壁１ｃの間に配置される絶縁シート４を１枚としてもよい。
正極板、負極板、及びセパレータ等については公知の材料を用いることができる。
正極板を構成する正極芯体は金属箔であることが好ましく、アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔であることがより好ましい。正極芯体の厚みは、３μｍ〜５０μｍであることが好ましく、５μ〜３０μｍであることがより好ましく、５μｍ〜２０μｍであることが更に好ましい。負極板を構成する負極芯体は金属箔であることが好ましく、銅箔又は銅合金箔であることがより好ましい。負極芯体の厚みは、３μｍ〜５０μｍであることが好ましく、５μ〜３０μｍであることがより好ましく、５μｍ〜１５μｍであることが更に好ましい。
正極活物質合剤層及び負極活物質合剤層は、少なくとも活物質及び結着剤を含み、必要
に応じて導電剤、添加剤等を含むことができる。正極芯体の一方の面に形成される正極活物質合剤層の厚みは、１０μｍ〜３００μｍであることが好ましく、１０μｍ〜２００μｍであることがより好ましく、１０μｍ〜１００μｍであることが更に好ましい。負極芯体の一方の面に形成される負極活物質合剤層の厚みは、１０μｍ〜３００μｍであることが好ましく、１０μｍ〜２００μｍであることがより好ましく、１０μｍ〜１００μｍであることが更に好ましい。
セパレータは、多孔性の樹脂膜であることが好ましい。例えば、ポリオレフィン製の多孔膜が好ましい。セパレータの厚みは、３μｍ〜１００μｍであることが好ましく、５μｍ〜５０μｍであることがより好ましく、５μｍ〜３０μｍであることが更に好ましい。
第１電極板とセパレータの接着は公知の方法で行うことができる。例えば、第１電極板とセパレータを接着剤により接着する場合、接着剤は樹脂製であることが好ましい。例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、アクリル系接着剤、ゴム系接着剤等を用いることができる。
１００・・・角形二次電池
１０１・・・電池ケース
１・・・角形外装体
１ａ・・・底部
１ｂ・・・第１側壁
１ｃ・・・第２側壁
２・・・封口板
２ａ・・・正極端子取り付け孔
２ｂ・・・負極端子取り付け孔
３・・・電極体
４・・・絶縁シート
５・・・外部側絶縁部材
６・・・内部側絶縁部材
７・・・正極端子
８・・・正極集電体
９・・・外部側絶縁部材
１０・・・内部側絶縁部材
１１・・・負極端子
１２・・・負極集電体
１３・・・ガス排出弁
１４・・・電解液注液孔
１５・・・封止栓

２０・・・正極板
２０ａ・・・正極芯体
２０ｂ・・・正極活物質合剤層
２０ｂ１・・・第１正極活物質合剤層
２０ｂ２・・・第２正極活物質合剤層
２０ｃ・・・正極芯体露出部
２０ｄ・・・正極タブ部
２００・・・正極板原板

３０・・・負極板
３０ａ・・・負極芯体
３０ｂ・・・負極活物質合剤層
３０ｂ１・・・第１負極活物質合剤層
３０ｂ２・・・第２負極活物質合剤層
３０ｃ・・・負極芯体露出部
３０ｄ・・・負極タブ部
３０ｅ・・・厚みが小さい領域
３０ｘ・・・第２平坦部
３０ｙ・・・第２湾曲部
３００・・・負極板原板

４０・・・セパレータ
４０ａ・・・第１セパレータ
４０ｂ・・・第２セパレータ
４０ｘ・・・第１平坦部
４０ｙ・・・第１湾曲部
４００・・・セパレータ原板

５０・・・積層体
５０ａ・・・積層体端面
５００・・・積層体原板

６０・・・上方治具
６０ａ・・・上方切断刃
６１・・・下方治具
６１ａ・・・下方切断刃
６２・・・押さえ治具

５１・・・積層体
５１ａ・・・積層体端面
５２・・・積層体
５３・・・積層体

３１・・・負極板
３１ａ・・・負極芯体
３１ｂ・・・負極活物質合剤層
３１ｂ１・・・第１負極活物質合剤層
３１ｂ２・・・第２負極活物質合剤層
３１ｅ・・・厚みが小さい領域
３１ｘ・・・第２平坦部
３１ｙ・・・第２湾曲部

４１ａ・・・第１セパレータ
４１ｂ・・・第２セパレータ
４１ｘ・・・第１平坦部
４１ｙ・・・第１湾曲部

３２・・・負極板
３２ａ・・・負極芯体
３２ｂ１・・・第１負極活物質合剤層
３２ｂ２・・・第２負極活物質合剤層
３２ｅ・・・厚みが小さい領域

３２ｘ・・・第２平坦部
３２ｙ・・・第２湾曲部

４２ａ・・・第１セパレータ
４２ｂ・・・第２セパレータ
４２ｘ・・・第１平坦部
４２ｙ・・・第１湾曲部

３３・・・負極板
３３ａ・・・負極芯体
３３ｂ１・・・第１負極活物質合剤層
３３ｂ２・・・第２負極活物質合剤層
３３ｅ・・・厚みが小さい領域
３３ｘ・・・第２平坦部
３３ｙ・・・第２湾曲部

４３ａ・・・第１セパレータ
４３ｂ・・・第２セパレータ
４３ｘ・・・第１平坦部
４３ｙ・・・第１湾曲部

Claims (6)

  1. 第１電極板及び第２電極板を含む電極体と、
    前記電極体を収容する電池ケースを有する二次電池であって、
    前記第１電極板は、第１電極芯体と、前記第１電極芯体の一方の面に形成された第１活物質合剤層と、前記第１電極芯体の他方の面に形成された第２活物質合剤層を有し、
    前記第１活物質合剤層には第１セパレータが接着され、
    前記第２活物質合剤層には第２セパレータが接着され、
    前記第１電極板の少なくとも一つの端辺において、
    前記第１セパレータは、前記第２セパレータ側に湾曲する第１湾曲部を有し、
    前記第１電極芯体は、前記第２セパレータ側に湾曲する第２湾曲部を有し、
    第２活物質合剤層は、前記第１電極板の中央部における前記第２活物質合剤層の厚みよりも小さい領域を有する二次電池。
  2. 前記電極体は、複数枚の前記第１電極板と、複数枚の前記第２電極板を含む積層型電極体であり、
    前記電池ケースは角形である請求項１に記載の二次電池。
  3. 前記第１電極板は負極板であり、
    前記第２電極板は正極板であり、
    平面視における前記第１電極板の面積は、平面視における前記第２電極板の面積よりも大きく、
    平面視における前記第１セパレータの面積、及び平面視における前記第２セパレータの面積は、平面視における前記第１電極板の面積よりも大きい、
    請求項１又は２に記載の二次電池。
  4. 前記電池ケースは、開口、底部、一対の第１側壁、及び一対の第２側壁を有する角形外装体と、前記開口を封口する封口板を含み、
    前記第１側壁の面積は前記第２側壁の面積よりも大きく、
    前記第１電極板は、前記封口板側の端部に第１電極タブ部を有し、
    前記第２電極板は、前記封口板側の端部に第２電極タブ部を有し、
    前記封口板側の端部において、前記第１セパレータ及び前記第２セパレータが、前記第１活物質合剤層及び前記第２活物質合剤層よりも前記封口板側に突出しており、
    前記底部側の端部において、前記第１セパレータ及び前記第２セパレータが、前記第１活物質合剤層及び前記第２活物質合剤層よりも前記底部側に突出している請求項１〜３のいずれかに記載の二次電池。
  5. 前記電極体は、前記第１湾曲部及び前記第２湾曲部が位置する側の側面が、絶縁シートを介して前記第２側壁と対向するように前記角形外装体内に配置された請求項４に記載の二次電池。
  6. 前記電極体の前記第１湾曲部及び前記第２湾曲部が位置する側の側面と、前記第２側壁の間には、前記絶縁シートが２重に配置された請求項５に記載の二次電池。
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