JPWO2016136550A1

JPWO2016136550A1 - 電極ユニット、及び電極ユニットの製造方法

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Publication number: JPWO2016136550A1
Application number: JP2016550657A
Authority: JP
Inventors: 貴之弘瀬; 寛恭西原
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2015-02-26
Filing date: 2016-02-17
Publication date: 2017-12-07
Anticipated expiration: 2036-02-17
Also published as: JP6693419B2; JP6638593B2; WO2016136550A1; JP2017216219A

Abstract

電極ユニット（３０）は、第１活物質層が形成された第１電極板（４０）と、第１電極板（４０）の第１面を覆う第１セパレータ（５０）と、第１電極板（４０）の第２面を覆う第２セパレータ（６０）を有する。さらに電極ユニット（３０）は、第１電極板（４０）とは極性の異なる第２活物質層が形成された第２電極板（７０）を有する。第１電極板（４０）は、第１セパレータ（５０）の第１接合部（５０ａ，５０ｂ）と、第２セパレータ（６０）の第２接合部（６０ａ，６０ｂ）と、が接合されることで第１セパレータ（５０）と第２セパレータ（６０）とに包まれている。第２電極板（７０）の縁部には、第２活物質層が形成されていない第２活物質層非形成領域（７０Ｎ）が設けられる。第２活物質層非形成領域（７０Ｎ）が第１接合部（５０ａ，５０ｂ）もしくは第２接合部（６０ａ，６０ｂ）のいずれか一方と接合される。

Description

本発明は、電極板を有する電極ユニット、及び当該電極ユニットの製造方法に関する。電極ユニットは、例えば２次電池に使用される。

特開２００７−２７０２７号公報に開示された２次電池は、複数の正極板と負極板とが薄膜状のセパレータを挟んで交互に積層された電極組立体を有する。この電極組立体は、予め別体として設けられた、セパレータで包まれた正極板と、負極板とを繰り返し重ね合わせて製造されている。

特開２００７−２７０２７号公報では、正極板と、負極板とを繰り返し重ね合わせて電極組立体を製造する。そのため電極板の枚数分だけ積層に時間がかかり、効率が悪い。

電極板の積層時間が短く、これにより電極組立体の製造効率の高い電極ユニットが従来必要とされている。

本発明の１つの特徴によると、電極ユニットは、第１活物質層が形成された第１電極板と、第１電極板の第１面を覆う第１セパレータと、第１電極板の第１面とは反対側の第２面を覆う第２セパレータを有する。さらに電極ユニットは、第１セパレータもしくは第２セパレータを介して第１電極板と対向する第２電極板を有し、第２電極板には、第１電極板とは極性の異なる第２活物質層が形成されている。第１電極板は、第１セパレータの一部に形成された第１接合部と、第２セパレータの一部に形成された第２接合部と、が接合されることで第１セパレータと第２セパレータとに包まれて第１セパレータ及び第２セパレータと一体とされている。第２電極板の縁部には、第２活物質層が形成されていない第２活物質層非形成領域が設けられる。第２電極板は、第２活物質層非形成領域において、第１セパレータの第１接合部もしくは第２セパレータの第２接合部、のいずれか一方と接合されて、第１セパレータと第１電極板と第２セパレータと一体とされている。

したがって第１セパレータと第２セパレータとに一体に包まれた第１電極板と、第２電極板とが第１セパレータもしくは第２セパレータを介して一体となっている。この電極ユニットを順に積層することで、複数の第１電極板と複数の第２電極板とがセパレータを介して交互に積層された電極組立体を製造することができる。このようにして電極ユニットを順に積層して電極組立体を製造する方法によると、セパレータに包まれた第１電極板と、第２電極板とを順に積層して電極組立体を製造する従来の方法に比べて、電極板の積層時間が短縮され、電極組立体の製造効率が向上する。

他の特徴によると、第２活物質層非形成領域は、第２電極板の縁部から突出した形状のタブ部を含み得る。第２電極板は、タブ部において、第１セパレータの第１接合部、もしくは第２セパレータの第２接合部、のいずれか一方と接合され得る。

他の特徴によると、電極ユニットは、上述の構成に代えて以下の構成であっても良い。例えば電極ユニットは、第１活物質層が形成された第１電極板と、第１電極板の第１面を覆う第１セパレータと、第１電極板の第１面とは反対側の第２面を覆う第２セパレータを有する。さらに電極ユニットは、第１セパレータもしくは第２セパレータを介して第１電極板と対向する第２電極板を有し、第２電極板には、第１電極板とは極性の異なる第２活物質層が形成されている。第１電極板は、第１セパレータの一部に形成された第１溶着部と、第２セパレータの一部に形成された第２溶着部と、が溶着されることで第１セパレータと第２セパレータとに包まれて第１セパレータ及び第２セパレータと一体とされている。第２電極板は、一方向に突出したタブ部を有する。タブ部は、第２活物質層が形成されていない第２活物質層非形成領域である。第２電極板は、タブ部において、第１セパレータの第１溶着部もしくは第２セパレータの第２溶着部、のいずれか一方と溶着されて、第１セパレータと第１電極板と第２セパレータと一体とされている。

他の特徴によると、第１セパレータの第１溶着部と第２セパレータの第２溶着部とのそれぞれは、第１電極板を第１面もしくは第２面に平行な方向に跨いで対向する箇所に設けられ得る。例えば溶着部は、第１電極板の上下両側、あるいは左右両側に位置する。そのため第１電極板の移動が溶着部によって規制される。そして第１電極板は、対向する溶着部の間で位置決めされる。

他の特徴によると、第１電極板は、一方向に突出した第１タブ部を有し得る。第１タブ部は、第１活物質層が形成されていない第１活物質層非形成領域である。第１タブ部は、第１セパレータの第１溶着部及び第２セパレータの第２溶着部と溶着されている。これにより第１電極板が両セパレータに対して位置ズレすることが防止される。

他の特徴によると、第２活物質層非形成領域は、第２電極板において、少なくとも、タブ部の突出方向に対して反対側の縁部の周囲であるタブ対向縁部周囲部と、タブ部とに設けられ得る。第２電極板のタブ対向縁部周囲部が、第１セパレータの第１溶着部もしくは第２セパレータの第２溶着部のいずれか一方と溶着され得る。

したがって第２電極板は、その面上における相反する方向側の端部箇所が、第１セパレータもしくは第２セパレータと溶着されている。例えば第２電極板の上下両側、あるいは左右両側が第１セパレータもしくは第２セパレータと溶着されている。これにより第２電極板は、自身が溶着されたセパレータに対して位置決めされ、自身が溶着されたセパレータを介して常に正極板と対向した状態が維持される。

他の特徴によると、第１電極板が正極であり、第２電極板が負極であり得る。したがって電極ユニットを積層することで、正極と負極とが交互に重ねられた電極組立体が形成され得る。

他の特徴は、電極ユニットの製造方法に関する。該製造方法によると、所定間隔をあけて一列に並べられた複数の第１電極板の第１面を長尺状の第１セパレータで覆い、複数の第１電極板の第２面を長尺状の第２セパレータで覆う。第１セパレータもしくは第２セパレータを介して第２電極板を第１電極板と対向するように第１セパレータの側もしくは第２セパレータの側から重ねる。第１セパレータの第１溶着部と第２セパレータの第２溶着部との溶着を行う。隣り合う第１電極板の間で第１セパレータと第２セパレータとを切断する。第１セパレータと第１電極板と第２セパレータと第２電極板とが第１セパレータの第１溶着部及び第２セパレータの第２溶着部によって一体とされる。

したがって重ねられた第１セパレータと第１電極板と第２セパレータと第２電極板とにおいて、両セパレータの溶着部の溶着を行う。その後、隣り合う第１電極板の間で両セパレータを切断する。これにより電極ユニットが製造され得る。

他の特徴によると、電極ユニットの製造方法において、重ねられた第１セパレータと第１電極板と第２セパレータと第２電極板とに対して、これらの積層方向の両側から、第１セパレータの第１溶着部及び第２セパレータの第２溶着部の位置において、加熱状態の溶融具を押し付ける。これにより第１セパレータの第１溶着部と第２セパレータの第２溶着部とを溶着する。そして第１セパレータと第１電極板と第２セパレータと第２電極板とを一体とする。

したがって第１セパレータ及び第２セパレータの溶着部を溶着するのみで、第１セパレータと第１電極板と第２セパレータと第２電極板とが一体とされる。そのため電極ユニットの製造効率が向上する。

電極組立体が収容された蓄電装置（２次電池）の外観斜視図である。電極ユニットの正面図である。電極ユニットを分解斜視図である。図２のIV-IV矢視方向の断面図である。電極ユニットの製造方法を表した工程説明図である。他の実施形態に係る電極ユニットの正面図である。他の実施形態に係る電極ユニットの正面図である。他の実施形態に係る電極ユニットの正面図である。他の実施形態に係る電極ユニットの正面図である。図９の電極ユニットの分解斜視図である。図９のXI-XI矢視方向の断面図である。他の実施形態に係る電極ユニットの正面図である。他の実施形態に係る電極ユニットの正面図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。リチウムイオン２次電池である蓄電装置１０の内部には、図１に示すように、電極組立体２０と電解液（図示省略）とが収容されている。蓄電装置１０は、ケース１２の上面を貫通する２つの外部接続端子１４,１６を通じて、放電時においては外部に電力を供給し、充電時においては外部から電力が供給される。

電極組立体２０は、図１に示すように、複数の電極ユニット３０を積層して構成されている。電極ユニット３０は、図２〜４で示すように、第１電極板である正極板４０と、正極板４０の第１面（図３において裏面側）の全域を覆う第１セパレータ５０と、正極板４０の第１面とは反対側の第２面の全域を覆う第２セパレータ６０と、第２セパレータ６０を間にして正極板４０の第２面全域と対向する第２電極板である負極板７０と、を有する。負極板７０は、図２に示す正面視で、後述の負極板タブ部７０Ｔの先端部を除く部分が両セパレータ５０,６０の範囲内に位置している。

電極ユニット３０の積層方向における電極組立体２０の両側のいずれにも負極板７０が配置されることが好ましい。例えば上述の電極ユニット３０を、負極板７０の側を前面側として順に積層していくと、積層された電極ユニット３０群の最後尾には、第１セパレータ５０を介して正極板４０が配置される。そこで、この積層された電極ユニット３０群の最後尾に負極板７０を一枚追加して配置することが好ましい。

正極板４０は、図３,４に示すように、略矩形の集電体４２を有する。集電体４２は、例えばアルミニウム箔といった金属箔である。集電体４２の両面の略全域には、第１活物質層である正極活物質層４４が形成されている。正極活物質層４４は、例えばリチウム含有金属酸化物といった正極活物質を集電体４２に塗工することで形成されている。正極板４０は、略矩形の一辺である正極板タブ辺４０ａから突出した略矩形の正極板タブ部（第１タブ部）４０Ｔを有する。正極板タブ部４０Ｔは、図２,４に示すように、両セパレータ５０,６０の上縁を越えて延びている。正極板タブ部４０Ｔの両面は、正極活物質層４４が形成されていない正極活物質層非形成領域（第１活物質層非形成領域）４０Ｎである。各正極板４０の正極板タブ部４０Ｔは、図１に示すように、１つにまとめられて一方の外部接続端子１４に接続されている。

負極板７０は、図３,４に示すように、集電体７２を有する。集電体７２は、正極板４０の集電体４２より一回り大きい略矩形に構成されている。集電体７２は、例えば銅箔といった金属箔である。集電体７２の両面の全域には、第２活物質層である負極活物質層７４が形成されている。負極活物質層７４は、例えば炭素といった負極活物質を集電体７２に塗工することで形成されている。負極板７０は、略矩形の一辺である負極板タブ辺７０ａから突出した略矩形の負極板タブ部（タブ部）７０Ｔを有する。負極板タブ部７０Ｔは、図２,４に示すように、両セパレータ５０,６０の上縁を越えて延びている。負極板タブ部７０Ｔの両面は、負極活物質層７４が形成されていない負極活物質層非形成領域（第２活物質層非形成領域）７０Ｎである。各負極板７０の負極板タブ部７０Ｔは、図１に示すように、１つにまとめられて一方の外部接続端子１６に接続されている。

第１セパレータ５０と第２セパレータ６０は、図２〜４に示すように、例えば絶縁性の有る樹脂材製の薄膜である。両セパレータ５０,６０は、負極板７０の集電体７２よりも一回り大きい略矩形に構成されている。

正極板４０と負極板７０と第１セパレータ５０と第２セパレータ６０は、図２,４に示すように、２つの接合領域（Ｆ１,Ｆ２）において接合されて一体となっている。接合領域（Ｆ１,Ｆ２）は、例えば第１セパレータ５０と第２セパレータ６０の一部がレーザなどによって溶融されることで形成される溶着領域である。一方の接合領域であるタブ辺溶着領域（接合領域）Ｆ１は、図２に示す正面視で、負極板タブ辺７０ａの外側を負極板タブ辺７０ａの全長に沿って連続し、かつ、負極板タブ辺７０ａの両端部を越えた位置まで延びている。他方の接合領域であるタブ対向辺溶着領域（接合領域）Ｆ２は、図２に示す正面視で、負極板タブ対向辺７０ｂの外側を負極板タブ対向辺７０ｂの全長に沿って連続し、かつ、負極板タブ対向辺７０ｂの両端部を越えた位置まで延びている。負極板タブ辺７０ａは、負極板タブ部７０Ｔが形成された負極板７０の１辺である。負極板タブ対向辺７０ｂは、負極板タブ辺７０ａと対向する負極板７０の他の１辺である。

タブ辺溶着領域Ｆ１は、図４に示すように第１タブ辺接合部（第１接合部または第１溶着部）５０ａと第２タブ辺接合部（第２接合部または第２溶着部）６０ａを有する。第１タブ辺接合部５０ａと第２タブ辺接合部６０ａは、例えば第１セパレータ５０と第２セパレータ６０をレーザによって溶融することで形成される。第１タブ辺接合部５０ａと第２タブ辺接合部６０ａは、タブ辺溶着領域Ｆ１全域（図２参照）に亘って連続して形成される。あるいは両タブ辺接合部５０ａ,６０ａは、タブ辺溶着領域Ｆ１（図２参照）において断続的に設けられる。第１タブ辺接合部５０ａと第２タブ辺接合部６０ａは、図４に示すように、正極板タブ部４０Ｔに対応する位置で、正極板タブ部４０Ｔと接合、例えば溶着されている。第２タブ辺接合部６０ａは、負極板タブ部７０Ｔと対応する位置で、負極板タブ部７０Ｔと接合、例えば溶着されている。図４では、太実線にて溶着（接合）箇所Ｙが示されている。

タブ対向辺溶着領域Ｆ２は、図４に示すように第１タブ対向辺接合部（第１接合部または第１溶着部）５０ｂと第２タブ対向辺接合部（第２接合部または第２溶着部）６０ｂを有する。第１タブ対向辺接合部５０ｂと第２タブ対向辺接合部６０ｂは、例えば第１セパレータ５０と第２セパレータ６０の一部をレーザによって溶融することで形成される。第１タブ対向辺接合部５０ｂと第２タブ対向辺接合部６０ｂは、タブ対向辺溶着領域Ｆ２全域（図２参照）に亘って連続して形成される。あるいは両タブ対向辺接合部５０ｂ,６０ｂは、タブ対向辺溶着領域Ｆ２において断続的に形成される。

図２,４に示すように、両タブ辺接合部５０ａ,６０ａは、タブ辺溶着領域Ｆ１において相互に溶着等によって接合されている。両タブ対向辺接合部５０ｂ,６０ｂは、タブ対向辺溶着領域Ｆ２において相互に溶着等によって接合されている。タブ辺溶着領域Ｆ１は、正極板タブ辺４０ａに沿って位置し、タブ対向辺溶着領域Ｆ２は、正極板タブ対向辺４０ｂに沿って位置する。両セパレータ５０,６０は、正極板４０の両側に位置する対向する２箇所で相互に溶着されている。そのため、正極板４０は両セパレータ５０,６０に包まれ、かつ、両セパレータ５０,６０と一体となっている。タブ辺溶着領域Ｆ１では、第２タブ辺接合部６０ａに負極板タブ部７０Ｔが溶着されている。そのため、負極板７０は、第２セパレータ６０によって正極板４０及び第１セパレータ５０と一体となっている。正極板タブ辺４０ａは、正極板タブ部４０Ｔが形成される正極板４０の１辺である。正極板タブ対向辺４０ｂは、正極板タブ辺４０ａと対向する正極板４０の他の１辺である。

正極板４０は、正極板４０を間にして対向する２箇所の接合部、すなわち、両タブ辺接合部５０ａ,６０ａと両タブ対向辺接合部５０ｂ,６０ｂとによって図２,４の上下方向への移動が規制される。これにより正極板４０は、両タブ辺接合部５０ａ,６０ａと両タブ対向辺接合部５０ｂ,６０ｂとの間に位置決めされている。正極板タブ部４０Ｔが両タブ辺接合部５０ａ,６０ａと溶着されることで、正極板４０が両セパレータ５０,６０に対して位置ズレすることが防止されている。なお、正極板タブ部４０Ｔは、両タブ辺接合部５０ａ,６０ａのうち、いずれか一方のみと溶着されていてもよい。

電極ユニット３０は、図５に示す各工程にて製造される。まず包み工程Ｓ１にて、所定間隔で一列に搬送される正極板４０が、上下両面からセパレータで覆われる。正極板４０は、その第１面が長尺状の第１セパレータ５０によって覆われ、第２面が長尺状の第２セパレータ６０によって覆われる。第１セパレータ５０および第２セパレータ６０は、それぞれ対応するロール体３０２から巻き出され、相対向する２つの押し付けロール３０４で正極板４０に押し付けられる。

この後、負極板重ね工程Ｓ２にて、両セパレータ５０,６０に挟まれた正極板４０に対して、第２セパレータ６０の側から負極板７０が重ねられる。負極板７０は、第２セパレータを間にして、当該負極板７０が正極板４０の第２面全域と対向するように第２セパレータ６０に重ねられる。

この後、溶着工程Ｓ３にて、タブ辺溶着領域Ｆ１とタブ対向辺溶着領域Ｆ２を形成する。溶着工程Ｓ３では、溶着可能な温度に加熱された一対の溶融具３０６が使用される。例えば、両溶融具３０６は円柱状の主部３０６ａを有するとともに、主部３０６ａの軸線方向の両端部に、主部３０６ａよりも径の大きい円盤部３０６ｂを有する。両溶融具３０６の円盤部３０６ｂが、重ねられた第１セパレータ５０と正極板４０と第２セパレータ６０と負極板７０とに対して、これらの積層方向の両側から、タブ辺溶着領域Ｆ１とタブ対向辺溶着領域Ｆ２との位置に押し付けられる。これによりタブ辺溶着領域Ｆ１とタブ対向辺溶着領域Ｆ２がそれぞれ溶融される。タブ辺溶着領域Ｆ１では、図４に示す両タブ辺接合部５０ａ,６０ａが溶融されるとともに、両タブ辺接合部５０ａ,６０ａと正極板タブ部４０Ｔとが溶着され、第２タブ辺接合部６０ａと負極板タブ部７０Ｔが溶着される。また、タブ対向辺溶着領域Ｆ２では、図４に示す両タブ対向辺接合部５０ｂ,６０ｂが溶着される。こうしてタブ辺溶着領域Ｆ１とタブ対向辺溶着領域Ｆ２とがそれぞれ形成されることで、第１セパレータ５０と正極板４０と第２セパレータ６０と負極板７０とが一体とされる。

両溶融具３０６の円盤部３０６ｂが、重ねられた第１セパレータ５０と正極板４０と第２セパレータ６０と負極板７０とに対して、回転しながら連続的に互いに押し付けられる。これによりタブ辺溶着領域Ｆ１とタブ対向辺溶着領域Ｆ２が連続して形成される。

溶着工程Ｓ３の後、切断工程Ｓ４が行われる。切断工程Ｓ４では、隣り合う負極板７０の間で、第１セパレータ５０と第２セパレータ６０が、例えばカッター装置（図示省略）にて切断される。こうして、第１セパレータ５０と正極板４０と第２セパレータ６０と負極板７０とが一体とされた電極ユニット３０が完成する。

この後、電極ユニット３０は、積層工程Ｓ５に送られて、順に積層される。積層工程Ｓ５では、積層装置３２０が使用される。積層装置３２０は、電極ユニット３０を積層するための積層ボックス３２４と、積層ボックス３２４の上方に位置して積層ボックス３２４に電極ユニット３０を落とし込むためのスライド面３２２を有する。積層ボックス３２４は、上に開放された直方体状であり、その底面３２４ａが水平面Ｗに対して所定角度Ｖで傾斜して配置されている。スライド面３２２から積層ボックス３２４に落とし込まれた電極ユニット３０は、下方側に位置する積層ボックス３２４の側面の上に順に積層されていく。各電極ユニット３０は、両タブ部４０Ｔ,７０Ｔが上方を向いた起立状態にて積層ボックス３２４に落とし込まれ、その起立状態のまま積層されていく。

既に説明したように、電極ユニット３０では、第１セパレータ５０と第２セパレータ６０とに一体に包まれた正極板４０と、負極板７０とが第２セパレータ６０を間において一体となっている。したがって、積層ボックス３２４にて電極ユニット３０を順に積層すると、複数の正極板４０と複数の負極板７０とがセパレータを間において交互に積層された電極組立体２０が製造される。このように電極ユニット３０を順に積層して電極組立体２０を製造する方法によると、セパレータに包まれた正極板と、負極板とを順に積層して電極組立体を製造する従来の方法に比べて、電極板の積層時間が短縮され、電極組立体の製造効率が向上する。

既に述べたように、電極ユニット３０の積層方向における電極組立体２０の両端部のそれぞれに負極板７０が配置されることが好ましい。電極ユニット３０を、図５に示すようにして負極板７０の側を前面側として順に重ねていくと、積層された電極ユニット３０群の最後尾においては、第１セパレータ５０を介して正極板４０が配置されることとなる。そこで、積層された電極ユニット３０群の最後尾に負極板７０を一枚追加して配置することが好ましい。

上述した電極ユニット３０の製造方法によれば、重ねられた第１セパレータ５０と正極板４０と第２セパレータ６０と負極板７０とに対して、タブ辺溶着領域Ｆ１とタブ対向辺溶着領域Ｆ２との位置を溶着する。この溶着の工程のみで、第１セパレータ５０と正極板４０と第２セパレータ６０と第２の負極板７０とが一体とされる。これにより電極ユニット３０の製造効率がよい。

図２〜５に示す電極ユニット３０において、負極板７０を第１セパレータ５０の側から重ね合わせてもよい。この場合、負極板７０は、第１セパレータ５０を間において正極板４０の第１面全域と対向するように配置される。この場合、タブ辺溶着領域Ｆ１にて第１タブ辺接合部５０ａと負極板タブ部７０Ｔとが溶着される。

図２〜５に示す構成に代えて、第１セパレータ５０と第２セパレータ６０とで負極板７０を包み、第１セパレータ５０もしくは第２セパレータ６０の上に正極板４０を重ねてもよい。この場合、タブ辺溶着領域Ｆ１は、両タブ辺接合部５０ａ,６０ａ同士が溶着される部分と、両タブ辺接合部５０ａ,６０ａと負極板タブ部７０Ｔとが溶着される部分と、正極板タブ部４０Ｔと対向するセパレータのタブ辺溶着部と正極板タブ部４０Ｔとが溶着される部分とを有する。

図２〜５に示す電極ユニット３０に代えて、図６〜８に示す電極ユニット３０ａ〜３０ｃを採用してもよい。図６に示す電極ユニット３０ａは、図２に示すタブ辺溶着領域Ｆ１に代えて負極板タブ部７０Ｔの周囲のみに形成されたタブ辺溶着領域Ｆ３を有する。図７に示す電極ユニット３０ｂは、図２に示すタブ辺溶着領域Ｆ１に代えて負極板タブ部７０Ｔの周囲のみに形成されたタブ辺溶着領域Ｆ３を有し、図２に示すタブ対向辺溶着領域Ｆ２を有していない。図８に示す電極ユニット３０ｃは、タブ辺溶着領域Ｆ１を有するものの、図２に示すタブ対向辺溶着領域Ｆ２を有していない。図６〜８および、つぎに説明する図９〜１３において、図２〜５と同一もしくは均等な構成・機能を有する箇所には同一の符号を付すことで、重複した説明を省略する。

図２〜５に示す電極ユニット３０に代えて、図９〜１１に示す電極ユニット３０ｄを採用してもよい。図９〜１１に示すように、負極板７０における負極板タブ対向辺７０ｂの周囲である周囲部（タブ対向辺縁部周囲部）７６の両面は、負極活物質層非形成領域７０Ｎとなっている。周囲部７６の負極活物質層非形成領域７０Ｎは、負極板タブ対向辺７０ｂから所定幅Ｈを有し、かつ、負極板タブ対向辺７０ｂに沿って連続している。負極板タブ対向辺７０ｂは、図９,１０から明らかなように、負極板タブ部７０Ｔを有する縁部の反対側に位置している。

電極ユニット３０ｄのタブ対向辺溶着領域Ｆ４は、図１１に示すように、周囲部７６の負極活物質層非形成領域７０Ｎに対応した位置に設けられている。タブ対向辺溶着領域Ｆ４は、図９に示すように、正極板タブ対向辺４０ｂと負極板タブ対向辺７０ｂとの間で、両タブ対向辺４０ｂ,７０ｂの全長に沿って連続し、かつ、負極板タブ対向辺７０ｂの両端部を越えて延びている。

タブ対向辺溶着領域Ｆ４では、図９,１１に示すように、両タブ対向辺接合部５０ｃ,６０ｃが相互に溶着する。さらにタブ対向辺溶着領域Ｆ４では、第２タブ対向辺接合部６０ｃが周囲部７６の負極活物質層非形成領域７０Ｎと溶着する。

図９に示すようにタブ辺溶着領域Ｆ１が負極板７０の負極板タブ辺７０ａの近傍に位置し、タブ辺溶着領域Ｆ１において負極板タブ部７０Ｔが第２セパレータ６０と溶着されている。負極板タブ辺７０ａに対向する負極板タブ対向辺７０ｂの近傍に周囲部７６を有し、周囲部７６が第２セパレータ６０と溶着されている。したがって負極板７０の両端部が第２セパレータ６０に溶着される。これにより負極板７０は第２セパレータ６０に対して移動し難く、常に正極板４０と対向した状態が維持される。

タブ対向辺溶着領域Ｆ４は、負極板７０の長手方向全長あるいはセパレータ５０，６０の長手方向全長において形成されても良いし、負極板７０の端縁に沿って断続的に形成されても良い。換言すると、両タブ対向辺接合部５０ｃ,６０ｃの相互の溶着は、セパレータ５０，６０の端縁に沿って断続的であっても良い。第２タブ対向辺接合部６０ｃと周囲部７６の負極活物質層非形成領域７０Ｎとの溶着は、負極板７０の端縁に沿って断続的に形成されても良い。

図１２に示すように電極ユニット３０ｅは、負極板タブ部７０Ｔの周囲のみに形成されたタブ辺溶着領域Ｆ３と、負極板７０と第２セパレータ６０を溶着するタブ対向辺溶着領域Ｆ４を有していてもよい。図１３に示すように電極ユニット３０ｆは、図９等に示すタブ辺溶着領域Ｆ１を有さず、タブ対向辺溶着領域Ｆ４を有していてもよい。図１２,１３において、図９〜１１と同一もしくは均等な構成・機能を有する箇所には同一の符号を付すことで、重複した説明を省略する。

上述するように第２電極板は、第２活物質層非形成領域において、第１セパレータの第１接合部もしくは第２セパレータの第２接合部のいずれか一方と接合されている。例えば図４の負極板７０は、負極活物質層非形成領域７０Ｎにおいて、第２セパレータ６０の第２タブ辺接合部６０ａと溶着されている。図１３の負極板７０は、負極活物質層非形成領域７０Ｎにおいて、第２セパレータ６０の一部と溶着されている。これに代えて、第２電極板は、例えば第１接合部もしくは第２接合部に対して接着剤によって接着、接合両面テープによって接合されても良い。

添付の図面を参照して詳細に上述した種々の実施例は、本発明の代表例であって本発明を限定するものではありません。詳細な説明は、本教示の様々な態様を作成、使用および／または実施するために、当業者に教示するものであって、本発明の範囲を限定するものではありません。更に、上述した各付加的な特徴および教示は、改良された燃料蒸気処理装置および/またはその製造方法と使用方法を提供するため、別々にまたは他の特徴および教示と一緒に適用および／または使用され得るものです。

Claims

電極ユニットであって、
第１活物質層が形成された第１電極板と、
前記第１電極板の第１面を覆う第１セパレータと、
前記第１電極板の前記第１面とは反対側の第２面を覆う第２セパレータと、
前記第１セパレータもしくは前記第２セパレータを介して前記第１電極板と対向し、かつ、前記第１電極板とは極性の異なる第２活物質層が形成された第２電極板と、を有し、
前記第１電極板は、前記第１セパレータの一部に形成された第１接合部と、前記第２セパレータの一部に形成された第２接合部と、が接合されることで前記第１セパレータと前記第２セパレータとに包まれて前記第１セパレータ及び前記第２セパレータと一体とされており、
前記第２電極板の縁部には、前記第２活物質層が形成されていない第２活物質層非形成領域を有し、
前記第２電極板は、前記第２活物質層非形成領域において、前記第１セパレータの前記第１接合部もしくは前記第２セパレータの前記第２接合部、のいずれか一方と接合されて、前記第１セパレータと前記第１電極板と前記第２セパレータと一体とされている電極ユニット。
請求項１に記載の電極ユニットであって、
前記第２活物質層非形成領域は、前記第２電極板の前記縁部から突出した形状のタブ部を含み、前記第２電極板は、前記タブ部において、前記第１セパレータの前記第１接合部、もしくは前記第２セパレータの前記第２接合部、のいずれか一方と接合されている電極ユニット。
電極ユニットであって、
第１活物質層が形成された第１電極板と、
前記第１電極板の第１面を覆う第１セパレータと、
前記第１電極板の前記第１面とは反対側の第２面を覆う第２セパレータと、
前記第１セパレータもしくは前記第２セパレータを介して前記第１電極板と対向し、かつ、前記第１電極板とは極性の異なる第２活物質層が形成された第２電極板と、を有し、
前記第１電極板は、前記第１セパレータの一部に形成された第１溶着部と、前記第２セパレータの一部に形成された第２溶着部と、が溶着されることで前記第１セパレータと前記第２セパレータとに包まれて前記第１セパレータ及び前記第２セパレータと一体とされており、
前記第２電極板は、一方向に突出したタブ部を有し、
前記タブ部は、前記第２活物質層が形成されていない第２活物質層非形成領域であり、
前記第２電極板は、前記タブ部において、前記第１セパレータの前記第１溶着部もしくは前記第２セパレータの前記第２溶着部、のいずれか一方と溶着されて、前記第１セパレータと前記第１電極板と前記第２セパレータと一体とされている電極ユニット。
請求項３に記載の電極ユニットであって、
前記第１セパレータの前記第１溶着部と前記第２セパレータの前記第２溶着部とのそれぞれは、前記第１電極板を前記第１面もしくは前記第２面に平行な方向に跨いで対向する箇所に設けられている電極ユニット。
請求項３または４に記載の電極ユニットであって、
前記第１電極板は、一方向に突出した第１タブ部を有し、
前記第１タブ部は、前記第１活物質層が形成されていない前記第１活物質層非形成領域であり、かつ、前記第１セパレータの前記第１溶着部及び前記第２セパレータの前記第２溶着部と溶着されている電極ユニット。
請求項３〜５のいずれか１つに記載の電極ユニットであって、
前記第２活物質層非形成領域は、前記第２電極板において、少なくとも、前記タブ部の突出方向に対して反対側の縁部の周囲であるタブ対向縁部周囲部と、前記タブ部と、に設けられ、
前記第２電極板の前記タブ対向縁部周囲部が、前記第１セパレータの前記第１溶着部もしくは前記第２セパレータの前記第２溶着部、のいずれか一方と溶着されている電極ユニット。
請求項３〜６のいずれか１つに記載の電極ユニットであって、
前記第１電極板が正極であり、前記第２電極板が負極である電極ユニット。
請求項３〜７のいずれか１つに記載の電極ユニットの製造方法であって、
所定間隔をあけて一列に並べられた複数の前記第１電極板の前記第１面を長尺状の前記第１セパレータで覆い、複数の前記第１電極板の前記第２面を長尺状の前記第２セパレータで覆い、
前記第１セパレータもしくは前記第２セパレータを介して、前記第２電極板を、前記第１電極板と対向するように前記第１セパレータの側もしくは前記第２セパレータの側から重ね、
前記第１セパレータの前記第１溶着部と前記第２セパレータの前記第２溶着部との溶着を行い、
隣り合う前記第１電極板の間で前記第１セパレータと前記第２セパレータとを切断し、前記第１セパレータと前記第１電極板と前記第２セパレータと前記第２電極板とが前記第１セパレータの前記第１溶着部及び前記第２セパレータの前記第２溶着部によって一体とされた電極ユニットの製造方法。
請求項８に記載の電極ユニットの製造方法であって、
重ねられた前記第１セパレータと前記第１電極板と前記第２セパレータと前記第２電極板とに対して、これらの積層方向の両側から、前記第１セパレータの前記第１溶着部及び前記第２セパレータの前記第２溶着部の位置において、加熱状態の溶融具を押し付けることで、前記第１セパレータの前記第１溶着部と前記第２セパレータの前記第２溶着部とを溶着して、前記第１セパレータと前記第１電極板と前記第２セパレータと前記第２電極板とを一体とする電極ユニットの製造方法。