WO2013154155A1 - 蓄電装置及び二次電池 - Google Patents

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WO2013154155A1
WO2013154155A1 PCT/JP2013/060936 JP2013060936W WO2013154155A1 WO 2013154155 A1 WO2013154155 A1 WO 2013154155A1 JP 2013060936 W JP2013060936 W JP 2013060936W WO 2013154155 A1 WO2013154155 A1 WO 2013154155A1
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electrode sheet
positive electrode
wall
electrode assembly
separator
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PCT/JP2013/060936
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元章 奥田
厚志 南形
寛恭 西原
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株式会社 豊田自動織機
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Definitions

  • the present invention relates to a power storage device and a secondary battery.
  • Power storage devices such as secondary batteries and capacitors can be recharged and can be used repeatedly, and are widely used as a power source.
  • a large capacity storage device includes a case for housing an electrode assembly, and the electrode assembly is housed in the case. And the extraction of the electric power from an electrode assembly is performed through the electrode terminal connected to the positive electrode and the negative electrode.
  • the case of the secondary battery has a structure including a metal case body and a metal lid fixed to the case body by welding.
  • the case body is in the form of a square tube having one end closed.
  • the case body is formed by drawing of a metal plate, the four corners of the case body are not at right angles, and have, for example, rounded circular arc-shaped corner portions.
  • the peripheral portion of the bottom is also a corner. Therefore, in the case where the electrode assembly is a laminated type including a rectangular positive electrode sheet and a negative electrode sheet alternately stacked with a separator interposed, a space exists between the end surface of the electrode assembly and the inner surface of the case body. obtain.
  • the displacement is caused between the layers (between the electrode sheet and the separator) due to vibration in a use state where the secondary battery is mounted on the vehicle. It leads to deterioration of battery performance. There is also a possibility that the electrode assembly may short circuit with the case body. Further, in the structure in which the electrode assembly is inserted into the case main body in the stacking direction, misalignment between the layers of the electrode assembly is likely to occur when the electrode assembly is inserted.
  • FIG. 17 shows a conventional sealed lead-acid battery.
  • the electrode assembly is accommodated in a case main body (battery case) 60 via a spacer 68.
  • the positive electrode plate terminal portion 66 and the negative electrode plate terminal portion 67 project from the same end of the electrode plate group 65.
  • the case body is in the form of a square tube having one end closed.
  • the spacer 68 is in close contact with the side surface of the electrode plate group 65.
  • the spacer 68 is present between the side surface of the electrode plate group 65, that is, the end surface of the stacked layer and the inner surface of the case main body 60. Therefore, positional displacement of the electrode sheet constituting the electrode assembly and short circuit with the case main body 60 are prevented.
  • the corner portion for example, the R portion
  • the spacer 68 deforms according to the shape of the corner at a position facing the corner of the case main body 60. Therefore, pressure is locally applied to the electrode plate group 65, the positive electrode sheet, the negative electrode sheet, and the portion of the separator facing the electrode assembly, which leads to deterioration of the battery performance.
  • lithium is deposited particularly at a portion where a pressure is locally applied to the positive electrode sheet, and the battery does not function.
  • a capacitor such as an electric double layer capacitor or a lithium ion capacitor may cause the same problem.
  • An object of the present invention is to provide a power storage device and a secondary battery capable of preventing an excessive force from being applied to an electrode sheet.
  • a bottom wall and an opening opposite to the bottom wall, and a plurality extending from the bottom wall toward the opening A case body having a side wall, at least one positive electrode sheet contained in the case body and having an active material layer, at least one negative electrode sheet having an active material layer, and interposed between the positive electrode sheet and the negative electrode sheet
  • a power storage device comprising: an electrode assembly having a layered structure in which the above-described separators are stacked; and a lid closing an opening of the case body.
  • the case body includes at least one first inner wall perpendicular to the stacking direction of the electrode assembly, and at least one second adjacent to the first inner wall and parallel to the stacking direction of the electrode assembly. It has an inner wall surface and a corner surface connecting the first and second inner wall surfaces adjacent to each other. A surface facing the second inner wall surface passing through a boundary between the first inner wall surface and the corner surface is defined as a virtual boundary surface.
  • the edge of the active material layer of the positive electrode sheet facing the second inner wall surface is located on the surface of the virtual boundary surface, or the second inner wall surface of which the edge faces the position of the virtual boundary surface It is located in a distant area.
  • the edge of the active material layer of the positive electrode sheet can be located on the surface of the virtual boundary surface or in a region farther from the second inner wall surface to which the edge faces than the position of the virtual boundary surface. . For this reason, it can suppress that the edge of a positive electrode sheet runs on a corner surface, and it can prevent that an excessive force is added to the positive electrode sheet as an electrode sheet.
  • a case body having a bottom wall and an opening opposite to the bottom wall and having a plurality of side walls extending from the bottom wall toward the opening.
  • An electrode assembly in which a plurality of positive electrode sheets having an active material layer and being contained in a case main body, a plurality of negative electrode sheets having an active material layer, and a separator interposed between the positive electrode sheet and the negative electrode sheet
  • a power storage device includes a three-dimensional body and a lid that closes an opening of the case body.
  • the case body is perpendicular to the stacking direction of the electrode assembly, and is parallel to the stacking direction of the electrode assembly, and is parallel to the two first inner wall surfaces facing each other in the stacking direction.
  • a surface facing the second inner wall surface passing through a boundary between the first inner wall surface and the corner surface is defined as a virtual boundary surface.
  • the length between the edges of two edges facing the second inner wall and opposite to each other is the distance between the two second inner walls. The sum of the lengths between the second inner wall surface and the imaginary boundary surface facing the second inner wall surface is subtracted from the length of.
  • the edge of the active material layer of the positive electrode sheet can be located on the surface of the virtual boundary surface or in a region farther from the second inner wall surface to which the edge faces than the position of the virtual boundary surface. . For this reason, it can suppress that the edge of a positive electrode sheet runs on a corner surface, and it can prevent that an excessive force is added to the positive electrode sheet as an electrode sheet.
  • a third aspect of the present invention provides a secondary battery comprising the power storage device of each of the above aspects.
  • FIG. 1 (a) is a schematic cross-sectional view of the secondary battery of the first embodiment
  • FIG. 1 (b) is a schematic cross-sectional view of the secondary battery cut in a plane parallel to the bottom wall of the case
  • Fig.2 (a) is a partially broken perspective view of a case main body
  • FIG.2 (b) is a schematic perspective view of an electrode assembly.
  • the perspective view which shows the positive electrode sheet of 3rd Embodiment, a negative electrode sheet, and a separator.
  • the front view which shows the state which accumulated the positive electrode sheet, the negative electrode sheet, and the separator.
  • the schematic cross section which cut
  • FIG.12 (a), FIG.12 (b), and FIG.12 (c) are fragmentary schematic cross sections which show the shape of the spacer of another embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a wound electrode assembly in another embodiment.
  • BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic perspective view which shows the storage battery of a prior art.
  • FIGS. 1 and 2 a first embodiment in which the present invention is embodied in a secondary battery will be described according to FIGS. 1 and 2.
  • a stack-type electrode assembly 12 is accommodated in a case main body 11. As shown in FIG. 1A, in a secondary battery 10 as a power storage device, a stack-type electrode assembly 12 is accommodated in a case main body 11. As shown in FIG. 1A, in a secondary battery 10 as a power storage device, a stack-type electrode assembly 12 is accommodated in a case main body 11. As shown in FIG. 1A, in a secondary battery 10 as a power storage device, a stack-type electrode assembly 12 is accommodated in a case main body 11. As shown in FIG.
  • the case body 11 is in the form of a square tube having one end closed. As shown in FIGS. 1 (b) and 1 (c), the case body 11 is rounded at a corner perpendicular to the direction in which the four corners extend as shown in FIGS. 1 (b) and 1 (c). A part (arc part) 13 is provided. Further, as shown in FIG. 2A, the case body 11 has rounded R portions 13 in the cross sections perpendicular to the direction in which the respective peripheral edges extend at the respective peripheral edges of the bottom wall 11b. That is, the case body 11 has the R portion 13 as a corner portion at the portions adjacent to the bottom wall 11 b and the four side walls 11 c.
  • the case body 11 is formed by drawing a metal plate, for example, an aluminum alloy plate.
  • a corner surface which is a wall surface where the adjacent inner wall surfaces K of the inner wall surfaces K located inside the case main body 11 in the side wall 11 c are located inside the case main body 11 in the R portion 13 It is connected by C. Further, in the case body 11 of this embodiment, the inner wall surface K of each side wall 11 c and the inner wall surface K located inside the case body 11 in the bottom wall 11 b are connected at the corner surface C.
  • the opening 11 a of the case body 11 is closed by a lid 14.
  • the lid 14 is fixed to the case body 11 by welding.
  • the electrode assembly 12 As shown in FIG. 1 (b), in the electrode assembly 12, a plurality of positive electrode sheets 15 and a plurality of negative electrode sheets 16 exist, and a sheet-like separator 17 is present between the positive electrode sheet 15 and the negative electrode sheet 16. They are alternately stacked in the state to have a layered structure. That is, the electrode assembly 12 is a laminated electrode assembly in which the positive electrode sheet 15 and the negative electrode sheet 16 are stacked with the sheet-like separator 17 interposed therebetween. Note that FIG. 1B is schematically drawn to make the configuration of the electrode assembly 12 easy to understand, and in fact, the number of positive electrode sheets 15 and negative electrodes 16 is several tens or more, and the dimensions of each part The ratio of is also different from the actual one.
  • each of the positive electrode sheet 15 and the negative electrode sheet 16 has a rectangular portion having an active material layer in which an active material (not shown) is applied to metal foil.
  • the tab portions 15a and 16a protrude from the portion where the material layer is formed.
  • a positive electrode current collector terminal 18 as an electrode terminal for exchanging electricity with the electrode assembly 12 is connected to a tab portion 15 a as a current collector tab of the positive electrode sheet 15 by welding.
  • a negative electrode current collector terminal 19 as an electrode terminal for exchanging electricity with the electrode assembly 12 is connected to a tab portion 16 a as a current collector tab of the negative electrode sheet 16 by welding.
  • the positive electrode current collection terminal 18 is integrated with the positive electrode terminal 20 of the secondary battery 10 penetrating the lid 14.
  • the negative electrode current collection terminal 19 is integrated with the negative electrode terminal 21 of the secondary battery 10 penetrating the lid 14.
  • the positive electrode terminal 20 and the negative electrode terminal 21 have male screw parts 20a and 21a, respectively.
  • the male screw portion 20a With the positive electrode terminal 20 and the negative electrode terminal 21 penetrating through the hole (not shown) of the lid 14, the male screw portion 20a, with the seal ring 22 made of an electrically insulating material interposed between the positive electrode terminal 20 and the negative electrode terminal 21. It is tightened and fixed to the lid 14 via a nut 23 screwed to 21a.
  • the seal ring 22 interposed between the cover 14 and the lower surface is not shown.
  • the lower nut 23 is a nut for fastening the positive electrode terminal 20 and the negative electrode terminal 21 to the lid 14, The nut 23 serves to fix the end of the power lead wire (not shown) in cooperation with the lower nut 23.
  • a space for arranging the positive electrode current collector terminal 18 and the negative electrode current collector terminal 19 in the upper portion of the case body 11 is secured and positioned.
  • a positioning member 24 (shown by a two-dot chain line in FIG. 1 (a)) made of an electrically insulating material for carrying out is provided.
  • the positive electrode current collector terminal 18 and the negative electrode current collector terminal 19 are disposed in a state of being positioned at a predetermined position in the secondary battery 10 by the positioning member 24, and in this state, the positive electrode terminal 20 and the negative electrode terminal 21 have nuts 23. It is fixed by tightening.
  • the electrode assembly 12 comprises the secondary battery 10 with electrolyte solution.
  • the stacking direction of the positive electrode sheet 15, the negative electrode sheet 16 and the separator 17 (hereinafter simply referred to as the stacking direction) is orthogonal to the direction from the opening 11a to the bottom wall 11b of the case body 11. Direction.
  • a spacer 25 is interposed between the end face 12a parallel to the direction and the inner wall surface K of the case body 11 opposite to the end face 12a, that is, the side wall 11c parallel to the thickness direction of the electrode assembly 12.
  • the spacer 25 is made of resin and has a spacer 25 b as an extended portion interposed between the bottom wall 11 b of the case main body 11 and the electrode assembly 12.
  • a spacer 25 b as an extension continuously extends from the spacer 25.
  • the spacer 25 has an abutment surface 26 that abuts on the end surface 12 a of the electrode assembly 12.
  • the width of the contact surface 26 in the stacking direction is equal to or greater than the thickness of the electrode assembly 12, and the position of the contact surface 26 in the direction (horizontal direction in FIG.
  • This flat portion means the flat portion of the side wall 11c extending in the left-right direction in FIG. 1 (b).
  • the distance L from the contact surface 26 to a portion other than the corner surface C of the inner wall surface K of the case main body 11 has a curvature radius R or more of the R portion 13 and a portion corresponding to the R portion 13 Has a shape that does not interfere with the R portion 13.
  • the shape that does not interfere with the R portion 13 is a shape that is not in contact with the curved surface (corner surface C) of the R portion 13 or does not receive a force from the R portion 13 that deforms the contacting portion even if it contacts means.
  • the thickness of the spacer 25 is the same as the distance L from the contact surface 26 to a point other than the R portion 13 of the inner wall surface K of the side wall 11 c of the case body 11, ie, orthogonal to the contact surface 26.
  • the position of the contact surface 26 in the direction is the same as the position of the boundary between the flat surface portion of the inner wall surface K and the corner surface C perpendicular to the stacking direction among the inner wall surfaces K of the case main body 11.
  • the cross-sectional shape obtained by cutting the spacer 25 in the thickness direction in a state orthogonal to the stacking direction has a shape in which the outline of the portion facing the R portion 13 is a straight line.
  • the spacer 25 is formed so that the cross-sectional shape of the portion facing the side wall 11c is trapezoidal and the portion facing the corner surface C is a tapered surface. Further, the cross-sectional shape of the spacer 25b opposed to the bottom wall 11b is also similar in shape, that is, trapezoidal, and the portion opposed to the corner surface C has a tapered surface. The thickness is the same as the radius of curvature R of the R portion 13.
  • the surface facing the inner wall surface K parallel to the stacking direction of the electrode assembly 12 is a virtual boundary surface, passing the boundary between the inner wall surface K and the corner surface C perpendicular to the stacking direction of the electrode assembly 12.
  • F the contact surface 26 of the spacer 25 interposed between the end surface 12a of the electrode assembly 12 and the side wall 11c parallel to the thickness direction of the electrode assembly 12 is positioned on the surface of the virtual interface F. doing.
  • the position of the boundary between the vertical inner wall surface K and the corner surface C is the position of the boundary between the inner wall surface K and the R portion 13 (corner surface C) perpendicular to the stacking direction of the electrode assembly 12.
  • the case body 11 has two side walls 11c having an inner wall surface K parallel to the stacking direction of the electrode assembly 12. These two side walls 11 c face each other in the direction orthogonal to the stacking direction of the electrode assembly 12.
  • the spacer 25 is interposed between the end face 12a of the electrode assembly 12 and the two side walls 11c.
  • the edge E of the active material layer of the positive electrode sheet 15 is in contact with the contact surface 26 of each spacer 25. For this reason, among the edges E of the active material layers of the plurality of positive electrode sheets 15, the edges E facing the inner wall surface K parallel to the stacking direction of the electrode assembly 12 and facing each other are surfaces of the virtual boundary surface F Located on the top.
  • the inter-edge length X of the edge E of the active material layer of the positive electrode sheet 15 located on the surface of the virtual interface F is the inner wall surface K parallel to the stacking direction of the electrode assembly 12 where the edges E face each other.
  • the sum of the length W between the inner wall surface K and the virtual boundary surface F is subtracted from the inter-surface length Y of the above.
  • the length after subtraction is the width of the positive electrode sheet 15 in this embodiment.
  • the inter-surface length W in this embodiment is equal to the curvature radius R of the R portion 13.
  • positive electrode current collector terminals 18 are connected to tab portions 15a of positive electrode sheet 15 by welding, and negative electrode current collector terminals 19 are connected to tab portions 16a of negative electrode sheet 16.
  • the pair of spacers 25 is disposed so that the electrode assembly 12 is held at both end surfaces 12a and the spacer 25b abuts on the lower end surface of the electrode assembly 12 in FIG. 1 (a). 12 is inserted into the case main body 11 from the opening 11a from the opposite side to the direction in which the tab portions 15a and 16a project.
  • the electrode assembly 12 is in a state in which the spacer 25 abuts on both end faces 12 a facing the side wall 11 c of the case main body 11 and the spacer 25 b abuts on both ends of the end face facing the bottom wall 11 b, ie, when inserting the electrode assembly 12 Both sides and both side surfaces of the front end of the electrode assembly 12 are moved while being covered by the spacers 25 and 25 b and inserted into the case main body 11. Therefore, the positive electrode sheet 15, the negative electrode sheet 16, and the separator 17 are smoothly inserted into the case main body 11 in a state in which the positional deviation is prevented.
  • positioning members 24 are arranged at predetermined positions on the upper both sides of the case body 11, Positioning of the current collecting terminal 19 for the negative electrode 18 and the negative electrode is performed.
  • the cover 14 is disposed at a position covering the opening 11a of the case main body 11 so that the male screw parts 20a and 21a of the positive electrode terminal 20 and the negative electrode terminal 21 penetrate the hole of the cover 14 It is fixed to the case body 11 by welding.
  • the seal ring 22 is loosely fitted to the male screw portions 20 a and 21 a of the positive electrode terminal 20 and the negative electrode terminal 21, and then the positive electrode terminal 20 and the negative electrode terminal 21 are tightened and fixed to the lid 14 by the nut 23. Thereafter, an electrolytic solution is injected into the case body 11 from an inlet (not shown) to complete the secondary battery 10.
  • the secondary battery 10 is used alone, it is generally used as an assembled battery in which a plurality of secondary batteries 10 are connected in series or in parallel. And although the secondary battery 10 is used for various uses, for example, it is mounted in a vehicle and is used also as a power supply of a driving motor and a power supply of another electric equipment.
  • the secondary battery 10 When the secondary battery 10 is mounted on a vehicle and used, vibration of the vehicle is applied to the secondary battery 10. If there is no space between the end face 12a of the electrode assembly 12 and the wall surface of the case main body 11 without the spacers 25 and 25b, the positive electrode sheet 15 and the negative electrode sheet 16 may be displaced to degrade the battery performance. May cause a short circuit with the However, in this embodiment, since the spacers 25 and 25 b are present, the positive electrode sheet 15, the negative electrode sheet 16 and the separator 17 which constitute the electrode assembly 12 are not easily displaced. Even if the spacer 25b is not present, the displacement of the positive electrode sheet 15 and the negative electrode sheet 16 is prevented by the action of the pair of spacers 25.
  • the spacer 25b is not present, the positive electrode current collector terminal 18 and the negative electrode current collector Unreasonable force is applied to the tab portions 15a and 16a welded to the terminals 19.
  • the presence of the spacer 25b prevents the tab portions 15a and 16a from being subjected to an excessive force.
  • the secondary battery 10 as a power storage device has a rectangular cylindrical shape having one end closed, and at least four corners extending from the opening 11a toward the bottom wall 11b are rounded in a cross section perpendicular to the direction in which the four corners extend
  • a stacked type electrode assembly 12 in which a case body 11 having a rounded R portion 13 and a positive electrode sheet 15 and a negative electrode sheet 16 are stacked with the sheet-like separator 17 interposed therebetween.
  • a lid 14 for closing the opening 11a The secondary battery 10 includes an end face 12 a of the end faces of the electrode assembly 12 parallel to the stacking direction of the positive electrode sheet 15, the negative electrode sheet 16 and the separator 17 and parallel to the direction orthogonal to the opening 11 a and the bottom wall 11 b.
  • the spacer 25 interposed between the end face 12a and the wall surface of the case main body 11 facing the end face 12a.
  • the spacer 25 has an abutting surface 26 that abuts on the end surface 12 a of the electrode assembly 12.
  • the width of the contact surface 26 in the stacking direction is equal to or greater than the thickness of the electrode assembly 12.
  • the position of the contact surface 26 in the direction (left and right direction in FIG. 1B) orthogonal to the contact surface 26 is the flat portion and the R portion of the wall surface (side wall 11c) of the case main body 11 perpendicular to the stacking direction. It is located at the same position as the position of the border with 13, or closer to the plane than the position of the border.
  • the secondary battery 10 When the secondary battery 10 is applied to a lithium ion battery, it is possible to suppress the deposition of lithium particularly when pressure is applied locally to the positive electrode sheet 15.
  • this effect (1) is also an effect produced by the position of the edge E of the positive electrode sheet 15 being located on the surface of the virtual boundary surface F. According to this configuration, it is possible to suppress that the positive electrode sheet 15 rides on the R portion 13 (corner surface C), and to prevent application of an excessive force to the positive electrode sheet 15 as the electrode sheet. Further, according to the configuration of the embodiment, the spacer 25 can be interposed to prevent the displacement of the positive electrode sheet 15, the negative electrode sheet 16 and the separator 17 which constitute the electrode assembly 12.
  • the case main body 11 has rounded R portions 13 at the respective peripheral edges of the bottom wall 11 b in a cross section perpendicular to the direction in which the respective peripheral edges extend. Therefore, the case body 11 can be manufactured in one step by drawing of the metal plate, and the number of steps is reduced.
  • the stacking direction of the positive electrode sheet 15, the negative electrode sheet 16 and the separator 17 is perpendicular to the direction from the opening 11 a of the case body 11 toward the bottom wall 11 b. Therefore, when the spacer 25 is not present, positional deviation between the positive electrode sheet 15 or the negative electrode sheet 16 and the separator 17 is likely to occur at the time of inserting the electrode assembly 12 into the case main body 11. However, by inserting the electrode assembly 12 into the case body 11 with the abutment surfaces 26 of the spacers 25 in contact with the both end surfaces 12a of the electrode assembly 12, insertion is easily performed with the occurrence of positional deviation prevented. can do.
  • the spacer 25 has an extension (spacer 25 b) interposed between the bottom wall 11 b of the case body 11 and the electrode assembly 12, and the extension continuously extends from the spacer 25. Therefore, when the secondary battery 10 is mounted on a vehicle or the like and used in a state with a lot of vibration, stress applied to the tab portions 15a and 16a is smaller and durability is improved as compared with the case where the spacer 25b is not provided. Further, as compared with the configuration in which the spacers 25b are independent, the number of parts is reduced and the assembling operation is simplified.
  • the outline of the portion facing the R portion 13 is a straight line . Therefore, manufacturing is simplified as compared with the case where the shape of the spacer 25 is formed such that at least a part of the outline in the cross-sectional shape matches the shape of the R portion 13.
  • the secondary battery 10 (power storage device) is mounted on a vehicle and used as a power supply. Therefore, the vehicle has an effect that the mounted secondary battery 10 has.
  • FIGS. 3 and 4 differs from the first embodiment in the shapes of the case body and the lid.
  • the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the detailed description thereof is omitted.
  • the opening 31 a has a shape larger than the external shape of the positive electrode sheet 15, the negative electrode sheet 16, and the separator 17 of the electrode assembly 12.
  • the case body 31 is configured to move the electrode assembly 12 in the stacking direction of the positive electrode sheet 15 and the negative electrode sheet 16 so as to be inserted into the case body 31 from the opening 31 a. That is, in the electrode assembly 12, the stacking direction of the positive electrode sheet 15 and the negative electrode sheet 16 is the same as the direction from the opening 31 a of the case main body 31 toward the bottom wall 31 b.
  • the case body 31 is a hole through which the positive electrode terminal 20 and the negative electrode terminal 21 integrated with the positive electrode current collector terminal 18 and the negative electrode current collector terminal 19 respectively connected to the tab portions 15a and 16a of the electrode assembly 12 penetrate. It has 35. Then, in a state where the positive electrode terminal 20 and the negative electrode terminal 21 pass through the hole 35 and the seal ring 36 made of an electrically insulating material, the positive electrode terminal 20 and the negative electrode terminal 21 are tightened and fixed to the case body 31 by nuts screwed to the male screw parts 20a and 21a.
  • the lid 34 is formed one size smaller than the opening 31 a, and the positive electrode sheet 15, the negative electrode sheet 16 and the separator 17 of the electrode assembly 12 housed in the case main body 31 face the bottom wall 31 b of the case main body 31.
  • the contact surface 34a with the electrode assembly 12 has a shape projecting toward the bottom wall 31b so as to be pressable. Then, the electrode assembly 12 is fixed to the case body 31 by welding in a state where the electrode assembly 12 is pressed by the contact surface 34 a.
  • each side wall 31 c extends from the bottom wall 31 b toward the opening 31 a.
  • the inner wall surface of the bottom wall 31b and the inner wall surface of the lid 34 become the inner wall surface K perpendicular to the stacking direction of the electrode assembly 12, and when the electrode assembly 12 is housed in the case body 31
  • the inner wall surface of the side wall 31 c opposite to the end surface 12 a of 12 is the inner wall surface K parallel to the stacking direction of the electrode assembly 12.
  • the bottom wall 31b and the side wall 31c opposite to the end face 12a of the electrode assembly 12 are connected by the R portion 13, and the wall surface located inside the case main body 31 in the R portion 13 is a corner surface It becomes C.
  • a surface that faces the inner wall surface K parallel to the stacking direction of the electrode assembly 12 through the boundary between the inner wall surface K of the bottom wall 31 b and the corner surface C is a virtual boundary surface F Specify.
  • the contact surface 26 of the spacer 25 interposed between the end face 12a of the electrode assembly 12 and the side wall 31c parallel to the thickness direction of the electrode assembly 12 is positioned on the surface of the virtual interface F. doing.
  • the edges E of the active material layers of the plurality of positive electrode sheets 15 are virtual It is located on the surface of the boundary surface F.
  • the electrode assembly 12 in which the positive electrode current collector terminal 18 and the negative electrode current collector terminal 19 are respectively welded to the tab portions 15a and 16a is sandwiched by the both end surfaces 12a.
  • the electrode assembly 12 is inserted into the case main body 31 from the opening 31a with the pair of spacers 25 (shown only in FIG. 4) disposed.
  • the electrode assembly 12 is inserted into the case main body 31 while inserting the positive electrode terminal 20 and the negative electrode terminal 21 into the hole 35 in a state where the electrode assembly 12 is slightly inclined.
  • the lid 34 is inserted in the opening 31a of the case main body 31 in a state of pressing the electrode assembly 12 toward the bottom wall 31b.
  • Body 34 is welded to case body 31. Thereafter, the lid 34 is tightened and fixed to the case main body 31 by nuts screwed to the male screw portions 20 a and 21 a of the positive electrode terminal 20 and the negative electrode terminal 21. Thereafter, an electrolytic solution is injected into the case body 31 from an inlet (not shown) to complete the secondary battery 10.
  • the spacer 25 functions in the same manner as in the first embodiment. Therefore, also in this embodiment, in addition to the effects basically the same as the effects (1), (2), (5), and (6) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
  • the case body 11 is replaced with the case body 31, the opening 11a is replaced with the opening 31a, and the bottom wall 11b is replaced with the bottom wall 31b.
  • the stacking direction of the positive electrode sheet 15 and the negative electrode sheet 16 is the same as the direction from the opening 31 a of the case body 31 toward the bottom wall 31 b. Therefore, the size of the opening 31a is larger than that of the first embodiment, and the distance from the opening 31a to the bottom wall 31b, that is, the electrode assembly 12 when inserting the electrode assembly 12 into the case main body 31. The distance to move is short. Therefore, when assembling the secondary battery 10, the operation of inserting the electrode assembly 12 into the case main body 31 is simplified as compared with the first embodiment.
  • the lid 34 is welded to the case body 31 in a state in which the electrode assembly 12 is pressed toward the bottom wall 31 b. Since the positive electrode sheet 15, the negative electrode sheet 16 and the separator 17 are not flat but slightly curved, gaps are present between the positive electrode sheet 15 and the separator 17 and between the separator 17 and the negative electrode sheet 16 in the simply laminated state The electrode assembly 12 becomes bulky. However, in this embodiment, the positive electrode sheet 15, the negative electrode sheet 16 and the separator 17 constituting the electrode assembly 12 are pressed by the lid 34, and the electrode assembly 12 is in the case main body 31 with no useless gap.
  • the positive electrode sheet 15, the negative electrode sheet 16 and the separator 17 that constitute the electrode assembly 12 are used even if vehicle vibration is applied to the secondary battery 10. Misalignment becomes more difficult, and the application of an excessive force to the tab portions 15a and 16a welded to the positive electrode current collector terminal 18 and the negative electrode current collector terminal 19 is suppressed. In addition, the dead space is reduced and the volumetric energy density (capacity) of the secondary battery 10 is increased.
  • the positive electrode sheet 15 of this embodiment has a rectangular shape except for the tab portion 15a, and has a positive electrode active material layer 15b as a rectangular active material layer in that portion.
  • the edges A1, A2, A3 and A4 of the positive electrode active material layer 15b are the same positions as the edges of the metal foil 15c of the positive electrode sheet 15.
  • the edge A2 is located on the opposite side of the edge A1 where the tab portion 15a is located, and is opposed to the edge A1 in the height direction of the positive electrode sheet 15.
  • the edges A3 and A4 are adjacent to the edges A1 and A2 and located in the width direction orthogonal to the height direction of the positive electrode sheet 15, and opposed in the width direction.
  • the portion excluding the tab portion 16a is rectangular, and the negative electrode sheet 16 has a negative electrode active material layer 16b as a rectangular active material layer.
  • the edges B1, B2, B3 and B4 of the negative electrode active material layer 16b are at the same position as the edges of the metal foil 16c of the negative electrode sheet 16.
  • the edge B2 is located on the opposite side to the edge B1 where the tab portion 16a is located, and is opposed to the edge B1 in the height direction of the negative electrode sheet 16.
  • the edges B3 and B4 are adjacent to the edges B1 and B2 and located in the width direction orthogonal to the height direction of the negative electrode sheet 16 and opposed in the width direction.
  • the separator 17 of this embodiment has a size that covers both surfaces of the positive electrode sheet 15, and is formed of a first separator 17a and a second separator 17b of the same shape.
  • Each of the first separator 17a and the second separator 17b has a square sheet shape.
  • Each of the first and second separators 17a and 17b has the same shape as the rectangular portion of the negative electrode sheet 16, and the length in the height direction and the width direction of the rectangular portion of the negative electrode sheet 16 are the same. It is.
  • the negative electrode sheet 16 and the separator 17 are one size larger than the positive electrode sheet 15. In FIG.
  • the negative electrode sheet 16 is shown inside the solid line indicating the outline of the first and second separators 17a and 17b.
  • the dashed-two dotted lines showing the outline of are juxtaposed, but in fact they overlap in the stacking direction.
  • the first and second separators 17a and 17b respectively have protruding portions 50a, 50b, 50c, and 50d protruding outside the edges A1 to A4 of the positive electrode active material layer 15b when the positive electrode sheet 15 is stacked.
  • the protruding portion 50a protrudes outside the edge A1.
  • the protruding portion 50a also protrudes to the outside of the edge of the metal foil 15c located on the edge A1 side.
  • the protruding portion 50b protrudes outside the edge A2 opposite to the edge A1.
  • the protruding portions 50c and 50d protrude outside the edges A3 and A4 adjacent to the edges A1 and A2.
  • the protruding portions 50a to 50d are joined at a joining portion 51.
  • welding is used to join the first and second separators 17a and 17b.
  • the protruding portions 50a to 50d of the first and second separators 17a and 17b are joined at positions not overlapping the tab portion 15a.
  • the joint portion 51 is on the entire circumference except the position overlapping with the tab portion 15a.
  • the positive electrode sheet 15 is wrapped by the first and second separators 17 a and 17 b which are formed into a bag shape by the bonding portion 51.
  • the edge C1 of the first and second separators 17a and 17b in the state of wrapping the positive electrode sheet 15 overlaps the edge of the metal foil 16c located on the edge B1 side of the negative electrode active material layer 16b in the state where the negative electrode sheet 16 is stacked.
  • the edges C2, C3 and C4 of the first and second separators 17a and 17b respectively overlap the edges B2 to B4 of the negative electrode active material layer 16b in a state where the negative electrode sheet 16 is stacked.
  • the electrode assembly 12 configured by alternately laminating the positive electrode sheet 15 and the negative electrode sheet 16 wrapped with the first and second separators 17 a and 17 b is accommodated in the case main body 11. Be done.
  • the negative electrode sheet 16 is positioned at both outermost layers in the stacking direction, and the positive electrode sheet 15 and the negative electrode sheet 16 intervene between the first and second separators 17 a and 17 b between the negative electrode sheets 16. It is stacked in the state.
  • the positive electrode active material layer 15 b of each positive electrode sheet 15 and the negative electrode active material layer 16 b of each negative electrode sheet 16 have inner wall surfaces perpendicular to the stacking direction of the electrode assemblies 12 in the case main body 11 in a state in which the electrode assemblies 12 are accommodated. Opposite two side walls 11 c with K.
  • Each of the edges A1, B1 and C1 faces the inner surface of the lid 14 in a state in which the electrode assembly 12 is accommodated.
  • Each of the edges A2, B2 and C2 faces the inner surface of the bottom wall 11b in a state in which the electrode assembly 12 is accommodated.
  • Each of the edges A3, A4, B3, B4, C3 and C4 faces the two side walls 11c having the inner wall surface K parallel to the stacking direction of the electrode assembly 12 in the case main body 11 in the state where the electrode assembly 12 is accommodated.
  • the surface facing the inner wall surface K parallel to the stacking direction of the electrode assembly 12 is a virtual boundary surface, passing the boundary between the inner wall surface K and the corner surface C perpendicular to the stacking direction of the electrode assembly 12.
  • F the edges A3 and A4 of the positive electrode sheets 15 are located on the surface of the virtual boundary surface F.
  • the length X between the edges A3 and A4 of each positive electrode sheet 15 located on the surface of the virtual boundary F is the inner wall surface K parallel to the stacking direction of the electrode assembly 12 in which the edges A3 and A4 face each other.
  • the length after subtraction is the width of the positive electrode sheet 15 in this embodiment.
  • the inter-surface length W in this embodiment is equal to the curvature radius R of the R portion 13.
  • the edges B3 and B4 of the negative electrode sheets 16 and the edges C3 and C4 of the first and second separators 17a and 17b abut the inner wall surface K parallel to the stacking direction of the electrode assembly 12.
  • the length in the width direction of each negative electrode sheet 16 and the first and second separators 17 a and 17 b is equal to the length Y between the inner wall surfaces K parallel to the stacking direction of the electrode assembly 12.
  • the electrode assembly 12 is accommodated in a state in which an insulating film 52 for insulating the case body 11 and the electrode assembly 12 is interposed as shown in FIGS. 7 and 8.
  • the edges B3, B4, C3, and C4 are not in direct contact with the inner wall surface K of the side wall 11c of the case main body 11.
  • the insulating film 52 is a very thin film, in this embodiment, the thickness of the insulating film 52 is used to define the length in the width direction of each negative electrode sheet 16 and each of the first and second separators 17a and 17b. Not considered.
  • the length of the joint portion 51 of the first and second separators 17 a and 17 b is equal to the inter-surface length W from the inner wall surface K to the virtual boundary surface F.
  • the edges A3 and A4 of the positive electrode sheet 15 wrapped in the first and second separators 17a and 17b are located on the surface of the virtual boundary surface F.
  • edges A3 and A4 of the positive electrode sheet 15 are located on the surface of the virtual boundary surface F. Therefore, even when the electrode assembly 12 is accommodated in the case body 11, the edges A3 and A4 of the positive electrode sheet 15 do not overlap the R portion 13 of the case body 11 and do not overlap with the R portion 13 Located at.
  • the movement of the positive electrode sheet 15 is restricted by the bonding portion 51 in a state of being wrapped by the first and second separators 17a and 17b. Since the radius of curvature R of the R portion 13 is taken into consideration in the length of the joint portion 51, the secondary battery 10 is mounted on a vehicle, and even if the vibration of the vehicle is transmitted to the secondary battery 10, the edges A3, A4 It is restricted that the position of R moves to such a position as it rides on the R portion 13 and it is difficult to shift.
  • edges A3 and A4 of the positive electrode sheet 15 are located on the surface of the virtual boundary surface F. For this reason, it can suppress that the positive electrode sheet 15 rides on the R part 13, and can prevent that an excessive force is added to the positive electrode sheet 15.
  • edges B3 and B4 of the negative electrode sheet 16 and the edges C3 and C4 of the first and second separators 17a and 17b contact the inner wall surface K of the side wall 11c, and the positive electrode sheet 15 is used as the first and second separators. It is wrapped in 17a and 17b. Thereby, the shift
  • the embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
  • the spacer 25 is not limited to the structure in which a pair of independent ones is provided.
  • FIG. 9 a state in which the spacers 25b disposed in a portion in contact with the bottom wall 11b are integrally continuous with a pair of spacers 25 disposed in a state in contact with the end faces 12a on both sides of the electrode assembly 12 You may use what was formed in. In this case, the operation of inserting the electrode assembly 12 together with the spacer 25 into the case main body 11 is facilitated as compared to the case where two independent spacers 25 are provided.
  • the spacer 25 and the positioning member 24 may be integrated.
  • the electrode assembly 12 may be inserted into the case main body 11, and the lid 14 may be fixed to the case main body 11 by welding in that state.
  • the spacer 25b in contact with the bottom wall 11b is not limited to the structure continuous with the spacer 25 in contact with the side wall 11c, that is, the structure formed as an extension of the spacer 25.
  • one spacer 25b may be provided in the middle of the both side walls 11c, or a plurality of spacers 25b may be provided.
  • the spacer 25b is first disposed on the bottom wall 11b in the case main body 11. Thereafter, the electrode assembly 12 is inserted into the case body 11 together with the spacer 25 in a state where the spacers 25 are disposed on both end faces 12 a of the electrode assembly 12.
  • the width of the spacer 25 b does not have to be equal to or greater than the thickness of the electrode assembly 12 and may be smaller than the thickness. In this case, the positive electrode sheet 15 and the negative electrode sheet 16 do not come in contact with the contact surface 26 of the spacer 25b. However, since the positive electrode sheet 15 and the negative electrode sheet 16 are held on both sides by the both spacers 25, the shift is prevented.
  • the shape of the case main body 11 is not limited to a square tube having one end closed from the beginning by drawing.
  • a square cylindrical case main body 11 having one end closed by welding a plate member 42 serving as the bottom wall 11b to one end of the rectangular cylindrical body 41 may be formed.
  • four corners extending from the opening 11a toward the bottom wall 11b are formed in the R portion 13.
  • the R portion 13 is not formed on the periphery of the bottom wall 11b, and the side wall 11c and the bottom wall 11b form a right angle. Therefore, the electrode assembly 12 may be housed in the case body 11 with the electrode assembly 12 covered with an insulating film and the insulating film in contact with the bottom wall 11 b. In this case, the spacer 25b in contact with the bottom wall 11b is unnecessary.
  • the case body 11 may be formed into a square cylindrical body in the next step. After the plate-like portion serving as the bottom wall is formed continuously to one end of the square cylindrical body by drawing of the metal plate, the plate-like portion is bent so as to close the opening at one end of the square cylindrical body. In this state, the plate-like portion is fixed by welding to form a square cylindrical body. In this case, a portion of the peripheral edge of the bottom wall 11b obtained by bending the plate-like portion is the R portion 13.
  • the case body 31 may be formed in the same manner as the case body 11. For example, a square cylindrical case main body 31 having one end closed by welding a plate material to be the bottom wall 31 b to one end of the square cylindrical body is formed. Alternatively, the case main body 31 may be formed of one in which a plate-like portion to be the bottom wall 31 b is formed continuously to one end of the square cylindrical body.
  • the shape of the portion of the spacer 25 corresponding to the R portion 13 does not interfere with the R portion 13 is not limited to the shape of the above embodiment.
  • the end of the spacer 25 in the width direction is in contact with the entire R portion 13, that is, the surface of the spacer 25 facing the R portion 13 is along the R portion 13. It may be a chamfer having a shape.
  • the thickness of the spacer 25 may be set larger than the distance L from the contact surface 26 to the portion of the wall surface of the side wall 11c of the case body 11 other than the R portion 13.
  • the spacer 25 may have a notch 27 so that there is no part in contact with the R portion 13 in the portion facing the R portion 13 at the end in the width direction. That is, the position of the contact surface 26 in the direction orthogonal to the contact surface 26 is closer to the plane portion than the position of the boundary between the flat portion of the wall surface perpendicular to the stacking direction and the R portion in the wall surface of the case main body 11
  • the entire surface of the spacer 25 facing the R portion 13 may have a chamfered portion separated from the R portion 13 at the position of the R portion 13. Further, as shown in FIG.
  • the thickness of the spacer 25 may be the same as the distance L from the contact surface 26 to a portion other than the R portion 13 of the wall surface of the side wall 11c of the case main body 11.
  • the spacer 25 may have a notch 27 at a portion facing the R portion 13 at the end in the width direction so as to leave a part of the portion in contact with the R portion 13. That is, the position of the contact surface 26 in the direction orthogonal to the contact surface 26 is the same as the position of the boundary between the flat portion of the wall surface of the case main body 11 and the R portion 13 perpendicular to the stacking direction.
  • a part of the surface of the spacer 25 facing the R portion 13 may have a chamfered portion separated from the R portion 13. Further, not only the portion facing the R portion 13 but a part of the notch portion 27 may face the flat portion of the side wall 11 c.
  • the separator 17 constituting the electrode assembly 12 in the first and second embodiments and the other examples of FIGS. 9 to 12 may have a bag shape.
  • the positive electrode sheet 15 and the negative electrode sheet 16 may be separately accommodated in the bag-like separator 17, and the separator 17 in which the positive electrode sheet 15 is accommodated and the separator 17 in which the negative electrode sheet 16 is accommodated may be alternately stacked.
  • the separator 17 in which the positive electrode sheet 15 is accommodated and the negative electrode sheet 16 not accommodated in the separator 17 are alternately stacked, or the separator 17 in which the negative electrode sheet 16 is accommodated and not accommodated in the separator 17
  • the positive electrode sheets 15 may be alternately stacked. That is, as long as the positive electrode sheet 15 and the negative electrode sheet 16 are stacked with the sheet-like separator 17 interposed therebetween, the shape of the separator does not matter.
  • the electrode assembly 12 is not limited to the configuration in which the tab portion 15a of the positive electrode sheet 15 and the tab portion 16a of the negative electrode sheet 16 project to the same side, but may be configured to project to the opposite side.
  • the tab portion 15a exists on one side of the left side and the right side of the electrode assembly 12 and the other side You may comprise so that the tab part 16a may exist.
  • a part of the spacer 25 corresponds to the positive electrode current collector terminal 18 and the negative electrode current collector terminal 19 for the positive electrode current collector terminal 18 and the negative electrode.
  • a cutaway portion having a shape that does not interfere with the current collecting terminal 19 is provided. Therefore, there is no problem even if the positive electrode current collector terminal 18 and the negative electrode current collector terminal 19 are present at positions facing the end face 12a.
  • the positive electrode current collector terminal 18 and the negative electrode current collector terminal 19 may be welded to the active material uncoated portions of the positive electrode sheet 15 and the negative electrode sheet 16, respectively, without providing the tab portions 15a and 16a.
  • the lid 34 may have a planar shape instead of a shape capable of positively pressing the electrode assembly 12 at the contact surface 34a. Then, it may be fixed to the case main body 31 by welding in a state where the contact surface 34 a is in contact with the electrode assembly 12. In this case, it is preferable to interpose a spacer between the end face of the electrode assembly 12 opposite to the protruding side of the positive electrode terminal 20 and the negative electrode terminal 21 and the case main body 31.
  • FIG. 13 shows a wound type electrode in which a strip-like separator 72 is interposed between a strip-like positive electrode sheet 70 and a strip-like negative electrode sheet 71, and laminated by winding flatly around a winding axis 73.
  • An assembly 74 is shown.
  • Such an electrode assembly 74 is accommodated in the case main body 11 as in each embodiment.
  • the positions of the edges D1 and D2 of the active material layer along the length direction of the positive electrode sheet 70 are the inner wall surface K and the corner surface C perpendicular to the stacking direction of the electrode assembly 74.
  • the inner boundary surface K parallel to the stacking direction of the electrode assembly 74 and on the surface of the virtual boundary surface F opposed to the inner wall surface K.
  • the configuration of the third embodiment is applicable not only to the stacked electrode assembly 12 but also to the case where the wound electrode assembly 74 is accommodated in the case main body 11.
  • the electrode assembly 74 is accommodated in the case body 11 so that the extending direction of the winding shaft 73 is the same as the length between the edges D1 and D2 of the positive electrode sheet 15.
  • the stacking direction of the electrode assembly 74 is perpendicular to the direction from the opening 11 a of the case body 11 to the bottom wall 11 b.
  • the inter-edge length X of the edges D1 and D2 of the active material layer is defined as described in the third embodiment.
  • the edges D1 and D2 may be located in a region farther from the inner wall surface K where the edges D1 and D2 face each other than the position of the virtual boundary surface F.
  • FIGS. 15 and 16 show a cylindrical secondary battery 80.
  • a strip-shaped separator 84 is interposed between the strip-shaped positive electrode sheet 82 and the strip-shaped negative electrode sheet 83, and lamination is performed by winding around the winding shaft 85.
  • the electrode assembly 86 is housed.
  • the electrode assembly 86 may have a cylindrical shape, a prismatic shape, or any other shape.
  • a cylindrical side wall 81b is provided upright on a circular bottom wall 81a. Further, in the secondary battery 80, the opening of the case main body 81 located on the opposite side of the bottom wall 81a is closed with the lid 81c.
  • the inner wall surface K of the side wall 81b perpendicular to the stacking direction of the electrode assembly 86 and the inner wall surface K of the bottom wall 81a parallel to the stacking direction of the electrode assembly 86 are the bottom wall 81a and the side wall 81b. It connects by the corner surface C which is a wall surface inside the corner
  • a surface passing the boundary between the inner wall surface K and the corner surface C perpendicular to the stacking direction of the electrode assembly 86 and facing the inner wall surface K parallel to the stacking direction of the electrode assembly 86 Is defined as a virtual boundary surface F.
  • the edge E of the active material layer of the positive electrode sheet 82 facing the inner wall surface K of the bottom wall 81a is located on the surface of the virtual boundary surface F.
  • the stacking direction of the electrode assembly 86 is a direction perpendicular to the direction from the opening of the case main body 81 toward the bottom wall 81 a.
  • the edge E may be located in a region farther from the inner wall surface K to which the edge E faces than the position of the virtual boundary surface F.
  • FIGS. 15 and 16 Although another example in FIGS. 15 and 16 has been described for the cylindrical secondary battery 80, when the wound type electrode assembly 74 described in FIGS. 13 and 14 is housed in the case main body 11, the winding When the direction of the shaft 73 is a direction from the opening 11a to the bottom wall 11b of the case main body 11, the configuration of another example of FIGS. 15 and 16 can be applied similarly. That is, a virtual boundary surface F facing the inner wall surface K parallel to the stacking direction of the electrode assembly 74 through the boundary line between the inner wall surface K and the corner surface C perpendicular to the stacking direction of the electrode assembly 74 in the case main body 11 The edge of the positive electrode sheet is positioned on the face of. Alternatively, the edge of the positive electrode sheet is positioned in a region away from the virtual boundary surface F.
  • the edges A3 and A4 of the positive electrode sheet 15 are located in a region farther from the inner wall surface K of the side wall 11c opposite to the edges A3 and A4 than the position on the surface of the virtual boundary surface F Also good.
  • the length between the edges A3 and A4 of the positive electrode sheet 15 is shorter than when the edges A3 and A4 are located on the surface of the virtual boundary surface F.
  • the length of the junction part 51 becomes longer than the curvature radius R of the R part 13. As shown in FIG.
  • the position of the bonding portion 51 of the first and second separators 17a and 17b may be changed. Specifically, of the edges A1 to A4 of the positive electrode active material layer 15b of the positive electrode sheet 15, the protruding portions 50c and 50d protruding from the facing edges A3 and A4 may be joined.
  • first and second separators 17a and 17b may be joined not only by welding but also by other methods such as adhesion. That is, as long as the positions of the edges A3 and A4 of the positive electrode active material layer 15b of the positive electrode sheet 15 are maintained when the electrode assembly 12 is accommodated in the case main body 11, the bonding method is not limited to welding.
  • the separator 17 according to the third embodiment may be a single separator 17 that covers both sides of the positive electrode sheet 15 when folded. When such a separator 17 is employed, the location of the joint portion 51 can be reduced.
  • the edge A1 of the positive electrode active material layer 15b of the positive electrode sheet 15 may be overlapped with the edge of the metal foil 15c.
  • the edge B1 of the negative electrode active material layer 16b of the negative electrode sheet 16 may be overlapped with the edge of the metal foil 16c.
  • the corner of the case body 11 may be C-chamfered instead of R-shaped.
  • the size of the corner of the case body 11 is not limited to the same size, but may be different.
  • the size of the corner connecting the inner wall K parallel to the stacking direction of the electrode assembly 12 and the inner wall K perpendicular to each other differs between the edge A3 side and the edge A4 side of the positive electrode active material layer 15b of the positive electrode sheet 15 It is good also as a size.
  • the shapes of the positive electrode sheet 15 and the negative electrode sheet 16 constituting the electrode assembly 12 are not limited to rectangular shapes in a front view, and may be square shapes in a front view.
  • the position of the edges A1 to A4 of the positive electrode active material layer 15b and the edge of the metal foil 15c may be made different by making the shape of the metal foil 15c of the positive electrode sheet 15 larger than that of the positive electrode active material layer 15b.
  • the positions of the edges B1 to B4 of the negative electrode active material layer 16b and the edges of the metal foil 16c may be made different by making the shape of the metal foil 16c of the negative electrode sheet 16 larger than that of the negative electrode active material layer 16b.
  • the configuration of the first embodiment may be combined with the configuration of the third embodiment.
  • the spacer 25 may be interposed on one side, and the edge of the negative electrode sheet 16 and the separator 17 may be in contact with the opposite wall surface on the other side.
  • the edges A3 and A4 of the positive electrode sheet 15 are separated from the inner wall surface K where the edges A3 and A4 face each other than on the surface of the virtual boundary surface F or the position of the virtual boundary surface F. Can be located in the
  • the vehicle is not limited to a general vehicle equipped with a traveling motor or a forklift, but may be another industrial vehicle such as a shovel loader or towing tractor. Moreover, not only the vehicle which requires a driver but an unmanned carrier may be used.
  • the storage device is not limited to the secondary battery 10, and may be, for example, a capacitor such as an electric double layer capacitor or a lithium ion capacitor.
  • One embodiment of the present invention is a power storage device, which is a square cylindrical case main body having one end closed, wherein at least four corners extending from the opening toward the bottom wall have a cross section perpendicular to the extending direction of the four corners.
  • a case body having a rounded shape and having a plurality of wall surfaces, and an electrode assembly housed in the case body, the positive electrode sheet, the negative electrode sheet, the positive electrode sheet and the negative electrode sheet
  • An electrode assembly having a stack of sheet-like separators sandwiched between and having a plurality of end faces, a lid closing the opening of the case body, and an end face of the electrode assembly, One end face parallel to the stacking direction of the positive electrode sheet, the negative electrode sheet, and the separator, and parallel to the direction orthogonal to the opening and the bottom wall, and the case main body facing the end face Providing a power storage device and a spacer interposed between the wall surface.
  • the wall surface of the case body includes a flat portion and an R portion, and the spacer has an abutting surface that abuts on the end surface of the electrode assembly, and the width of the abutting surface in the stacking direction is the thickness of the electrode assembly This is the same, and the position of the contact surface in the direction orthogonal to the contact surface is the same as the position of the boundary between the flat portion and the R portion of the wall surface of the case body perpendicular to the stacking direction.
  • a position or a chamfer located in a position closer to the flat surface portion than the boundary position, and a surface of the spacer facing the R portion at a position of the R portion has a chamfered portion along the R portion, Alternatively, at least a part of the surface of the spacer facing the R portion has a chamfered portion separated from the R portion.
  • the case body has rounded portions in the cross section perpendicular to the extending direction of the respective peripheral edges of the bottom wall as well.
  • the stacking direction of the positive electrode sheet, the negative electrode sheet, and the separator is perpendicular to a direction from the opening of the case main body toward the bottom wall.
  • the above aspect has an extension interposed between the bottom wall of the case main body and the electrode assembly, and the extension continuously extends from the spacer.
  • a cross-sectional shape obtained by cutting the spacer in the thickness direction in a state orthogonal to the stacking direction of the positive electrode sheet, the negative electrode sheet and the separator of the electrode assembly is an outline of a portion facing the R portion Is a straight line.
  • the stacking direction of the positive electrode sheet, the negative electrode sheet, and the separator is the same as the direction from the opening of the case main body toward the bottom wall.

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Abstract

 本発明は、電極シートに無理な力が加わるのを防止できる蓄電装置を提供する。本発明の蓄電装置は、複数の側壁を有するケース本体と、ケース本体に収容される電極組立体とを備える。電極組立体は、活物質層を有する正極シートと、活物質層を有する負極シートと、正極及び負極シートの間に介在されたセパレータとからなる積層構造を有する。ケース本体は、電極組立体の積層方向に垂直な少なくとも1つの第1内壁面と、該第1内壁面に対して隣接するとともに電極組立体の積層方向に平行な少なくとも1つの第2内壁面と、互いに隣接する第1内壁面及び第2内壁面を繋ぐコーナ面とを有する。第1内壁面とコーナ面との境界線を通り、第2内壁面に対向する面を仮想境界面と規定する。第2内壁面に対向する正極シートの活物質層のエッジが、仮想境界面の面上に位置しているか、仮想境界面の位置よりもエッジが対向する第2内壁面から離れた領域に位置している。

Description

蓄電装置及び二次電池
 本発明は、蓄電装置及び二次電池に関する。
 二次電池やキャパシタのような蓄電装置は再充電が可能であり、繰り返し使用することができるため電源として広く利用されている。一般に、容量の大きな蓄電装置は電極組立体を収容するケースを備え、そのケース内に電極組立体が収容されている。そして、電極組立体からの電力の取り出しは、正極及び負極に接続された電極端子を通して行われている。
 一般に、二次電池のケースは、金属製のケース本体と、該ケース本体に溶接で固着された金属製の蓋とを備える構造を有する。ケース本体は、閉塞された一端を有する四角筒状である。そして、ケース本体は金属板の絞り加工により形成されるため、ケース本体の四隅は直角ではなく、例えば、丸みを帯びた断面円弧状の角部を有する。また、底部の周縁部も角部である。そのため、電極組立体が、セパレータを挟んで交互に積層された矩形状の正極シート及び負極シートからなる積層型である場合、電極組立体の端面とケース本体の内面との間に空間が存在し得る。
 このような空間が存在する状態で積層型の電極組立体をケース本体内に収容した場合、二次電池を車両に搭載した使用状態で、振動により層間(電極シートとセパレータ間)で位置ずれが発生して電池性能の劣化に繋がる。また、電極組立体がケース本体と短絡する虞もある。また、電極組立体が積層方向にケース本体に挿入される構造では、電極組立体の挿入の際に電極組立体の層間でのずれが発生し易い。
 図17は、従来の密閉型鉛蓄電池を示している。該蓄電池において、電極組立体は、スペーサ68を介してケース本体(電槽)60に収容されている。電極組立体において、極板群65の同じ側の端部に正極板端子部66及び負極板端子部67が突出する。ケース本体は、閉塞された一端を有する四角筒状である。スペーサ68は、極板群65の側面に密着している。
特開2001-85046号公報
 特許文献1の蓄電池では、スペーサ68が極板群65の側面、即ち積層された層の端面と、ケース本体60の内面との間に存在する。そのため、電極組立体を構成する電極シートの位置ずれやケース本体60との短絡は防止される。ところが、特許文献1の蓄電池では、ケース本体60の角部(例えば、R部)を考慮していない。そのため、スペーサ68はケース本体60の角部と対向する位置において角部の形状に倣って変形する。そのため、電極組立体を構成する極板群65や正極シート、負極シート及びセパレータの角部と対向する部分に局所的に圧力が加わるため、電池性能の劣化に繋がる。例えば、リチウムイオン電池の場合、特に正極シートに局所的に圧力が加わった部分でリチウムが析出して、電池の機能を果たさなくなる。また、二次電池に限らず、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のようなキャパシタにおいても同様の問題が生じ得る。
 本発明の目的は、電極シートに無理な力が加わるのを防止することができる蓄電装置及び二次電池を提供することにある。
 前記の目的を達成するために、本発明の第1の態様は、底壁と該底壁に対して反対側に位置する開口部とを有するとともに前記底壁から前記開口部に向かって延びる複数の側壁を有するケース本体と、前記ケース本体に収容され、活物質層を有する少なくとも1つの正極シートと、活物質層を有する少なくとも1つの負極シートと、前記正極シート及び前記負極シートの間に介在されたセパレータとを積層した層状の構造を有する電極組立体と、前記ケース本体の開口部を塞ぐ蓋体と、を備える蓄電装置が提供される。前記ケース本体は、前記電極組立体の積層方向に垂直な少なくとも1つの第1内壁面と、該第1内壁面に対して隣接するとともに前記電極組立体の積層方向に平行な少なくとも1つの第2内壁面と、互いに隣接する前記第1内壁面及び第2内壁面を繋ぐコーナ面とを有する。前記第1内壁面と前記コーナ面との境界線を通り、前記第2内壁面に対向する面を仮想境界面と規定する。前記第2内壁面に対向する前記正極シートの活物質層のエッジが、前記仮想境界面の面上に位置しているか、前記仮想境界面の位置よりも前記エッジが対向する前記第2内壁面から離れた領域に位置している。
 この構成によれば、正極シートの活物質層のエッジを、仮想境界面の面上、又は仮想境界面の位置よりも該エッジが対向する第2内壁面から離れた領域に位置させることができる。このため、正極シートのエッジがコーナ面に乗り上げてしまうことを抑制し、電極シートとしての正極シートに無理な力が加わるのを防止することができる。
 本発明の第2の態様は、底壁と該底壁に対して反対側に位置する開口部とを有するとともに前記底壁から前記開口部に向かって延びる複数の側壁を有するケース本体と、前記ケース本体に収容され、活物質層を有する複数枚の正極シートと、活物質層を有する複数枚の負極シートと、前記正極シート及び前記負極シートの間に介在されたセパレータとを積層した電極組立体と、前記ケース本体の開口部を塞ぐ蓋体とを備える蓄電装置が提供される。前記ケース本体は、前記電極組立体の積層方向に垂直であって、前記積層方向で互いに対向する2つの第1内壁面と、前記電極組立体の積層方向に平行であって、前記積層方向と直交する方向で互いに対向する2つの第2内壁面と、隣り合う前記第1及び第2内壁面を繋ぐコーナ面とを有する。前記第1内壁面と前記コーナ面との境界線を通り、前記第2内壁面に対向する面を仮想境界面と規定する。前記各正極シートの活物質層のエッジのうち、前記第2内壁面にそれぞれ対向し、互いに反対側に位置する2つのエッジのエッジ間の長さは、2つの前記第2内壁面の面間の長さから前記第2内壁面と当該第2内壁面に対向する前記仮想境界面との間の長さの合計を減算した長さ以下の長さである。
 この構成によれば、正極シートの活物質層のエッジを、仮想境界面の面上、又は仮想境界面の位置よりも該エッジが対向する第2内壁面から離れた領域に位置させることができる。このため、正極シートのエッジがコーナ面に乗り上げてしまうことを抑制し、電極シートとしての正極シートに無理な力が加わるのを防止することができる。
 本発明の第3の態様は、前記各態様の蓄電装置を備える二次電池を提供する。
図1(a)は第1の実施形態の二次電池の概略断面図、図1(b)は二次電池をケースの底壁と平行な面で切断した模式断面図、図1(c)は図1(b)の部分拡大図。 図2(a)はケース本体の一部破断斜視図、図2(b)は電極組立体の概略斜視図。 第2の実施形態のケース本体、電極組立体及び蓋体の概略分解斜視図。 二次電池を電極端子の突出方向と直交する平面で切断した模式断面図。 第3の実施形態の正極シート、負極シート、及びセパレータを示す斜視図。 正極シート、負極シート及びセパレータを重ねた状態を示す正面図。 第3の実施形態の二次電池をケースの底壁と平行な面で切断した模式断面図。 第3の実施形態の二次電池をケースの底壁と垂直な面で切断した模式断面図。 別の実施形態の二次電池の図1(a)に対応する概略断面図。 別の実施形態の二次電池の概略部分断面図。 別の実施形態のケース本体の一部破断斜視図。 図12(a),図12(b),及び図12(c)は別の実施形態のスペーサの形状を示す部分模式断面図。 別の実施形態における捲回型の電極組立体を示す斜視図。 捲回型の電極組立体をケースに収容した二次電池をケースの底壁と垂直な面で切断した模式断面図。 別の実施形態における円筒型の二次電池の外観を示す斜視図。 円筒型の二次電池をケース本体の底壁と垂直な面で切断した模式断面図。 従来技術の蓄電池を示す概略斜視図。
 (第1の実施形態)
 以下、本発明を二次電池に具体化した第1の実施形態を図1及び図2にしたがって説明する。
 図1(a)に示すように、蓄電装置としての二次電池10において、ケース本体11内に、積層型の電極組立体12が収容されている。
 ケース本体11は、閉塞された一端を有する四角筒状である。ケース本体11は、開口部11aから底壁11bに向かって延びる四隅に図1(b)及び図1(c)に示すように、四隅の延びる方向に対して垂直な断面において丸みを帯びたR部(円弧部)13を有する。また、図2(a)に示すように、ケース本体11は、底壁11bの各周縁において各周縁の延びる方向に垂直な断面において丸みを帯びたR部13を有する。即ち、ケース本体11は、底壁11b及び4枚の側壁11cのそれぞれ隣り合う部分に角部としてR部13を有する。ケース本体11は、金属板、例えば、アルミニウム合金板の絞り加工により形成される。この実施形態のケース本体11では、側壁11cにおいてケース本体11の内側に位置する内壁面Kのうち隣り合う内壁面K同士が、R部13においてケース本体11の内側に位置する壁面であるコーナ面Cで繋がっている。また、この実施形態のケース本体11では、各側壁11cの内壁面Kと、底壁11bにおいてケース本体11の内側に位置する内壁面Kとが、コーナ面Cで繋がっている。
 ケース本体11の開口部11aは、蓋体14で塞がれている。蓋体14は溶接によりケース本体11に固着されている。
 図1(b)に示すように、電極組立体12は、複数枚の正極シート15及び複数枚の負極シート16が、正極シート15と負極シート16との間にシート状のセパレータ17が存在する状態で交互に積層されて層状の構造を有する。即ち、電極組立体12は、正極シート15及び負極シート16がシート状のセパレータ17を間に挟んだ状態で積層された積層型の電極組立体である。なお、図1(b)は電極組立体12の構成を分かり易くするため模式的に描いたものであり、実際は、正極シート15及び負極シート16の枚数は数十枚以上であり、各部の寸法の比率も実際のものと異なる。
 図1(a)及び図2(b)に示すように、正極シート15及び負極シート16の各々は、金属箔に図示しない活物質が塗布された活物質層を有する矩形状の部分を有する活物質層が形成された部分からタブ部15a,16aが突出している。正極シート15における集電タブとしてのタブ部15aには、電極組立体12との間で電気を授受する電極端子としての正極用集電端子18が溶接で接続されている。負極シート16における集電タブとしてのタブ部16aには、電極組立体12との間で電気を授受する電極端子としての負極用集電端子19が溶接で接続されている。正極用集電端子18は、蓋体14を貫通する二次電池10の正極端子20と一体化されている。負極用集電端子19は、蓋体14を貫通する二次電池10の負極端子21と一体化されている。正極端子20及び負極端子21は雄ねじ部20a,21aをそれぞれ有する。正極端子20及び負極端子21は、蓋体14の孔(図示せず)を貫通した状態で、蓋体14との間に電気的絶縁材製のシールリング22が介在する状態で雄ねじ部20a,21aに螺合するナット23を介して蓋体14に締め付け固定されている。なお、図1(a)では、蓋体14の下面との間に介在するシールリング22は、図示を省略している。また、雄ねじ部20a,21aにはそれぞれナット23が2個ずつ螺合しているが、下側のナット23が正極端子20及び負極端子21を蓋体14に締結するためのナットであり、上側のナット23は、図示しない電力取り出し用の配線の端部を下側のナット23と共同して固定する役割を果たすためのものである。
 ケース本体11の開口部11a側(図1(a)の上部側)には、ケース本体11の上部における正極用集電端子18及び負極用集電端子19の配設スペースを確保するとともに位置決めを行うための電気的絶縁材製の位置決め部材24(図1(a)に2点鎖線で図示)が設けられている。正極用集電端子18及び負極用集電端子19は、位置決め部材24により二次電池10内の所定位置に位置決めされた状態で配置され、その状態で正極端子20及び負極端子21は、ナット23により締め付け固定されている。そして、電極組立体12は、電解液と共に二次電池10を構成する。
 この実施形態の二次電池10において、正極シート15、負極シート16及びセパレータ17の積層方向(以下、単に積層方向と称する。)がケース本体11の開口部11aから底壁11bに向かう方向と直交する方向である。
 図1(a)及び図1(b)に示すように、電極組立体12の端面のうち、正極シート15や負極シート16の積層方向と平行で、かつ開口部11a及び底壁11bと直交する方向と平行な端面12aと、該端面12aと対向するケース本体11の内壁面K、即ち電極組立体12の厚さ方向と平行な側壁11cとの間に、スペーサ25が介装されている。スペーサ25は樹脂製であり、ケース本体11の底壁11bと電極組立体12との間に介装される延長部としてのスペーサ25bを有する。延長部としてのスペーサ25bがスペーサ25から連続的に延びている。
 スペーサ25は、電極組立体12の端面12aと当接する当接面26を有する。当接面26の積層方向の幅が電極組立体12の厚さ以上で、当接面26に直交する方向(図1(b)における左右方向)における当接面26の位置が、ケース本体11における側壁11cの内壁面Kのうち積層方向に垂直な内壁面Kの平面部とコーナ面Cとの境界の位置と同じ位置か、境界の位置よりも平面部側に位置する。この平面部は、図1(b)において、左右方向に延びる側壁11cの平面部を意味する。また、R部13の位置にはスペーサ25のコーナ面Cと対向する面がコーナ面Cに沿った形状をした面取り部またはスペーサ25のコーナ面Cと対向する面の少なくとも一部がコーナ面Cから離間した面取り部を有する。即ち、スペーサ25において、当接面26からケース本体11の内壁面Kのコーナ面C以外の箇所までの距離LがR部13の曲率半径R以上を有し、かつR部13と対応する部分がR部13と干渉しない形状を有する。R部13と干渉しない形状とは、R部13の曲面(コーナ面C)と接触しないか、接触しても接触する部分が変形するような力をR部13から受けない状態となる形状を意味する。
 この実施形態では、スペーサ25の厚さが当接面26からケース本体11の側壁11cの内壁面KのR部13以外の箇所までの距離Lと同じに、即ち、当接面26に直交する方向における当接面26の位置が、ケース本体11の内壁面Kのうち積層方向に垂直な内壁面Kの平面部とコーナ面Cとの境界の位置と同じ位置に位置する。また、スペーサ25を積層方向と直交する状態で厚さ方向に切断した断面形状が、R部13と対向する部分の外形線が直線となる形状を有する。即ち、R部13の位置にはスペーサ25のコーナ面Cと対向する面の全部がコーナ面Cから離間した面取り部を有する。詳述すると、スペーサ25は、図1(b)に示すように、側壁11cと対向する部分の断面形状が台形で、コーナ面Cと対向する部分がテーパ面となるように形成されている。また、底壁11bと対向するスペーサ25bの断面形状も同様な形状、即ち台形で、コーナ面Cと対向する部分がテーパ面となるように形状を有する。そして、厚さはR部13の曲率半径Rと同じである。
 この実施形態において、電極組立体12の積層方向に垂直な内壁面Kとコーナ面Cとの境界線を通り、電極組立体12の積層方向に平行な内壁面Kに対向する面を仮想境界面Fと規定する。この場合、電極組立体12の端面12aと電極組立体12の厚さ方向と平行な側壁11cとの間に介装されるスペーサ25の当接面26は、仮想境界面Fの面上に位置している。なお、前記垂直な内壁面Kとコーナ面Cとの境界線の位置は、電極組立体12の積層方向に垂直な内壁面KとR部13(コーナ面C)の境界の位置となる。
 そして、当接面26には、正極シート15の活物質層のエッジ、負極シート16の活物質層のエッジ、及びセパレータのエッジからなる電極組立体12の端面12aが当接する。つまり、図1(b)に示すように、正極シート15の活物質層のエッジEは、スペーサ25の当接面26に当接していることで、仮想境界面Fの面上に位置している。
 また、ケース本体11は、図1(a)及び図1(b)に示すように、電極組立体12の積層方向に平行な内壁面Kを有する2つの側壁11cを有する。これらの2つの側壁11cは電極組立体12の積層方向に直交する方向で対向し合う。そして、スペーサ25は、電極組立体12の端面12aと2つの側壁11cとの間にそれぞれ介装される。それぞれのスペーサ25の当接面26に正極シート15の活物質層のエッジEが当接している。このため、複数ある正極シート15の活物質層のエッジEのうち、電極組立体12の積層方向に平行な内壁面Kに面し、互いに対向するエッジEは、それぞれが仮想境界面Fの面上に位置している。
 また、仮想境界面Fの面上に位置する正極シート15の活物質層のエッジEのエッジ間長さXは、これらのエッジEが対向する電極組立体12の積層方向に平行な内壁面Kの面間長さYから、内壁面Kと仮想境界面Fと間の長さWの合計を減算した長さである。この減算後の長さは、この実施形態における正極シート15の幅長さとなる。この実施形態における面間長さWは、R部13の曲率半径Rに等しい。
 次に前記のように構成された二次電池10の組立方法を説明する。
 正極シート15、負極シート16及びセパレータ17を所定枚数積層後、正極シート15のタブ部15aに正極用集電端子18を溶接で接続し、負極シート16のタブ部16aに負極用集電端子19を溶接で接続して電極組立体12が形成される。次に、電極組立体12を両端面12aにおいて挟み、かつスペーサ25bが図1(a)における電極組立体12の下端面に当接するように一対のスペーサ25が配置され、その状態で電極組立体12がタブ部15a,16aの突出する方向と反対側から、ケース本体11内に開口部11aから挿入される。電極組立体12は、ケース本体11の側壁11cと対向する両端面12aにスペーサ25が、底壁11bと対向する端面の両端寄りにスペーサ25bが当接する状態で、即ち電極組立体12の挿入時に電極組立体12の前端の両側及び両側面がスペーサ25,25bに覆われた状態で移動してケース本体11内に挿入される。そのため、正極シート15、負極シート16及びセパレータ17の位置ずれが防止された状態でケース本体11内に円滑に挿入される。ケース本体11の底壁11bと対向するスペーサ25bが底壁11bと当接する所定位置まで挿入された後、位置決め部材24をケース本体11の上部両側の所定位置に配置して、正極用集電端子18及び負極用集電端子19の位置決めが行われる。その状態で蓋体14を、正極端子20及び負極端子21の雄ねじ部20a,21aが蓋体14の孔を貫通するようにケース本体11の開口部11aを覆う位置に配置し、蓋体14が溶接によりケース本体11に固着される。その後、正極端子20及び負極端子21の雄ねじ部20a,21aにシールリング22を遊嵌した後、ナット23で正極端子20及び負極端子21が蓋体14に締め付け固定される。その後、図示しない注入口から電解液をケース本体11に注入して二次電池10が完成する。
 次に前記のように構成された二次電池10の作用を説明する。
 二次電池10は、単体でも使用されるが、一般には複数の二次電池10が直列あるいは並列に接続されて構成された組電池として使用される。そして、二次電池10は種々の用途に使用されるが、例えば、車両に搭載されて走行用モータの電源や他の電気機器の電源としても使用される。
 二次電池10が車両に搭載されて使用された場合、車両の振動が二次電池10に加わる。スペーサ25,25bがなく、電極組立体12の端面12aとケース本体11の壁面との間に隙間が存在すると、正極シート15や負極シート16がずれて、電池性能が劣化したり、ケース本体11との短絡が生じたりする虞がある。しかし、この実施形態では、スペーサ25,25bが存在するため、電極組立体12を構成する正極シート15、負極シート16及びセパレータ17がずれ難くなる。また、スペーサ25bが存在しなくても、一対のスペーサ25の作用により正極シート15や負極シート16のずれは防止されるが、スペーサ25bが存在しないと、正極用集電端子18や負極用集電端子19に溶接されているタブ部15a,16aに無理な力が加わる。しかし、スペーサ25bが存在することにより、タブ部15a,16aに無理な力が加わることが防止される。
 この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
 (1)蓄電装置としての二次電池10は、閉塞された一端を有する四角筒状で、かつ少なくとも開口部11aから底壁11bに向かって延びる四隅が四隅の延びる方向に垂直な断面において丸みを帯びたR部13を有するケース本体11と、ケース本体11内に収容され、正極シート15及び負極シート16がシート状のセパレータ17を間に挟んだ状態で積層された積層型の電極組立体12と、開口部11aを塞ぐ蓋体14とを備えている。二次電池10は、電極組立体12の端面のうち、正極シート15、負極シート16及びセパレータ17の積層方向と平行で、かつ開口部11a及び底壁11bと直交する方向と平行な端面12aと、端面12aと対向するケース本体11の壁面との間に介装されたスペーサ25を備える。そして、スペーサ25は、電極組立体12の端面12aと当接する当接面26を有する。当接面26の積層方向の幅が電極組立体12の厚さ以上である。当接面26に直交する方向(図1(b)における左右方向)における当接面26の位置が、ケース本体11の壁面(側壁11c)のうち積層方向に垂直な壁面の平面部とR部13との境界の位置と同じ位置か、境界の位置よりも平面部寄りに位置する。また、R部13の位置にはスペーサ25のR部13と対向する面がR部13に沿った形状をした面取り部またはスペーサ25のR部13と対向する面の少なくとも一部がR部13から離間した面取り部を有する。したがって、正極シート15及び負極シート16に無理な力が加わるのを防止することができる。二次電池10をリチウムイオン電池に適用した場合、特に正極シート15に局所的に圧力が加わることによるリチウムの析出を抑制することができる。
 そして、この効果(1)は、正極シート15のエッジEの位置が、仮想境界面Fの面上に位置することによって生じる効果でもある。この構成によれば、正極シート15がR部13(コーナ面C)に乗り上げてしまうことを抑制し、電極シートとしての正極シート15に無理な力が加わるのを防止することができる。また、実施形態の構成によれば、スペーサ25が介装されることにより、電極組立体12を構成する正極シート15、負極シート16及びセパレータ17のずれを防止することもできる。
 (2)ケース本体11は、底壁11bの各周縁に各周縁の延びる方向に垂直な断面において丸みを帯びたR部13を有する。したがって、ケース本体11を金属板の絞り加工により、一工程で製造することができ、工数が少なくなる。
 (3)電極組立体12において、正極シート15、負極シート16及びセパレータ17の積層方向がケース本体11の開口部11aから底壁11bに向かう方向と直交する方向である。そのため、スペーサ25が存在しない場合、電極組立体12のケース本体11への挿入作業時に、正極シート15あるいは負極シート16とセパレータ17との位置ずれが発生し易い。しかし、スペーサ25の当接面26が電極組立体12の両端面12aに当接する状態で電極組立体12をケース本体11に挿入することにより、位置ずれの発生が防止された状態で容易に挿入することができる。
 (4)スペーサ25は、ケース本体11の底壁11bと電極組立体12との間に介装される延長部(スペーサ25b)を有し、延長部がスペーサ25から連続的に延びている。したがって、二次電池10が車両等に搭載されて振動の多い状態で使用される場合、スペーサ25bがない場合に比べて、タブ部15a,16aに加わる応力が小さくなって耐久性が向上する。また、スペーサ25bが独立した構成に比べて、部品点数が減るとともに組み付け作業が簡単になる。
 (5)スペーサ25を電極組立体12の正極シート15及び負極シート16の積層方向と直交する状態で厚さ方向に切断した断面形状において、R部13と対向する部分の外形線が直線である。したがって、スペーサ25の形状を、前記断面形状における外形線の少なくとも一部がR部13の形状に一致するように形成する場合に比べて、製造が簡単になる。
 (6)二次電池10(蓄電装置)は、車両に搭載されて電源として使用される。したがって、車両は、搭載した二次電池10が有する効果を有する。
 (第2の実施形態)
 次に第2の実施形態を図3及び図4にしたがって説明する。この実施形態は、ケース本体及び蓋体の形状が第1の実施形態と異なっている。第1の実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
 図3及び図4に示すように、ケース本体31において、開口部31aが電極組立体12の正極シート15、負極シート16及びセパレータ17の外形形状より大きな形状を有している。ケース本体31は、電極組立体12を正極シート15及び負極シート16の積層方向に移動させて開口部31aからケース本体31内に挿入可能に構成されている。即ち、電極組立体12において、正極シート15及び負極シート16の積層方向がケース本体31の開口部31aから底壁31bに向かう方向と同じ方向である。
 ケース本体31は、電極組立体12のタブ部15a,16aにそれぞれ接続された正極用集電端子18及び負極用集電端子19と一体化された正極端子20及び負極端子21が貫通される孔35を有する。そして、正極端子20及び負極端子21がそれぞれ孔35及び電気的絶縁材製のシールリング36を貫通した状態で、雄ねじ部20a,21aに螺合するナットによりケース本体31に締め付け固定される。
 蓋体34は、開口部31aより一回り小さく形成されるとともに、ケース本体31内に収容された電極組立体12の正極シート15、負極シート16及びセパレータ17をケース本体31の底壁31bへ向かって押圧可能に、電極組立体12との接触面34aが底壁31bへ向かって突出する形状を有する。そして、接触面34aにおいて電極組立体12を押圧した状態でケース本体31に溶接で固着されている。
 この実施形態のケース本体31では、底壁31bから開口部31aに向かって4つの側壁31cが延びている。ケース本体31では、底壁31bの内壁面と蓋体34の内壁面が電極組立体12の積層方向に垂直な内壁面Kとなり、ケース本体31に電極組立体12を収容した際に電極組立体12の端面12aに対向する側壁31cの内壁面が電極組立体12の積層方向に平行な内壁面Kとなる。また、ケース本体31では、底壁31bと、電極組立体12の端面12aに対向する側壁31cとがR部13で繋がっており、R部13においてケース本体31の内側に位置する壁面がコーナ面Cとなる。
 この実施形態のケース本体31では、底壁31bの内壁面Kとコーナ面Cとの境界線を通り、電極組立体12の積層方向に平行な内壁面Kに対向する面を仮想境界面Fと規定する。この場合、電極組立体12の端面12aと電極組立体12の厚さ方向と平行な側壁31cとの間に介装されるスペーサ25の当接面26は、仮想境界面Fの面上に位置している。また、図4に示すように、複数ある正極シート15の活物質層のエッジEうち、電極組立体12の積層方向に平行な内壁面Kに面し、互いに対向するエッジEは、それぞれが仮想境界面Fの面上に位置している。
 この実施形態の二次電池10を組み立てる場合は、タブ部15a,16aに正極用集電端子18及び負極用集電端子19がそれぞれ溶着された電極組立体12を、その両端面12aにおいて挟むように一対のスペーサ25(図4にのみ図示)を配置した状態で、電極組立体12がケース本体31内に開口部31aから挿入される。電極組立体12は、電極組立体12を若干傾けた状態で、正極端子20及び負極端子21を孔35に挿通させつつケース本体31内に挿入される。電極組立体12をケース本体31の所定位置に配置した後、電極組立体12を底壁31bに向かって押圧する状態で、蓋体34をケース本体31の開口部31a内に挿入した状態で蓋体34がケース本体31に溶接される。その後、正極端子20及び負極端子21の雄ねじ部20a,21aに螺合するナットで蓋体34がケース本体31に締め付け固定される。その後、図示しない注入口から電解液をケース本体31に注入して二次電池10が完成する。
 この実施形態の二次電池10は、スペーサ25が第1の実施形態と同様に機能する。したがって、この実施形態においても、第1の実施形態の効果(1),(2),(5),(6)と基本的に同様の効果を得ることができる他に次の効果を得ることができる。但し、ケース本体11をケース本体31、開口部11aを開口部31a、底壁11bを底壁31bにそれぞれ読み替える。
 (7)電極組立体12において、正極シート15及び負極シート16の積層方向がケース本体31の開口部31aから底壁31bに向かう方向と同じ方向である。そのため、開口部31aの大きさが第1の実施形態に比べて大きく、かつ、開口部31aから底壁31bまでの距離、即ち電極組立体12をケース本体31に挿入する際に電極組立体12を移動させる距離が短い。したがって、二次電池10を組み立てる際に、電極組立体12をケース本体31内に挿入する作業が第1の実施形態に比べて簡単になる。
 (8)蓋体34は、電極組立体12を底壁31bへ向かって押圧した状態でケース本体31に溶接されている。正極シート15、負極シート16及びセパレータ17は、平坦ではなく多少湾曲しているため、単に積層した状態では正極シート15とセパレータ17との間及びセパレータ17と負極シート16との間に隙間が存在する状態になり、電極組立体12が嵩高になる。しかし、この実施形態では、蓋体34により、電極組立体12を構成する正極シート15、負極シート16及びセパレータ17が押圧されて、無駄な隙間がない状態で電極組立体12がケース本体31内に収容される。したがって、例えば、二次電池10が車両に搭載されて使用される場合、車両の振動が二次電池10に加わっても、電極組立体12を構成する正極シート15、負極シート16及びセパレータ17がよりずれ難くなり、かつ正極用集電端子18や負極用集電端子19に溶接されているタブ部15a,16aに無理な力が加わることが抑制される。また、デッドスペースが低減されて二次電池10の体積エネルギー密度(容量)が増加する。
 (第3の実施形態)
 次に第3の実施形態を図5~図8にしたがって説明する。
 なお、第1及び第2の実施形態と同一構成については、同一符号を付すなどしてその重複する説明を省略又は簡略する。
 図5及び図6に示すように、この実施形態の正極シート15は、タブ部15aを除く部分が矩形状であり、その部分に矩形状の活物質層としての正極活物質層15bを有する。正極活物質層15bのエッジA1,A2,A3,A4のうち、タブ部15aの位置するエッジA1以外のエッジA2~A4は、正極シート15の金属箔15cの各エッジと同一位置である。エッジA2は、タブ部15aの位置するエッジA1とは反対側に位置し、エッジA1とは正極シート15の高さ方向で対向する。エッジA3,A4は、エッジA1,A2に隣接するとともに正極シート15の高さ方向に直交する幅方向に位置し、幅方向で対向する。
 この実施形態の負極シート16において、タブ部16aを除く部分が矩形状であり、その部分に矩形状の活物質層としての負極活物質層16bを有する。負極活物質層16bのエッジB1,B2,B3,B4のうち、タブ部16aの位置するエッジB1以外のエッジB2~B4は、負極シート16の金属箔16cの各エッジと同一位置である。エッジB2は、タブ部16aの位置するエッジB1とは反対側に位置し、エッジB1とは負極シート16の高さ方向で対向する。エッジB3,B4は、エッジB1,B2に隣接するとともに負極シート16の高さ方向に直交する幅方向に位置し、幅方向で対向する。
 この実施形態のセパレータ17は、正極シート15の両面を覆う大きさを有し、かつ同一形状の第1セパレータ17a及びと第2セパレータ17bからなる。第1セパレータ17a及び第2セパレータ17bの各々は、四角シート状である。第1及び第2セパレータ17a,17bの各々は、負極シート16の矩形状の部分と同一形状であり、その負極シート16の矩形状の部分における高さ方向及び幅方向の各長さは同一長さである。この実施形態において負極シート16及びセパレータ17は、正極シート15よりも一回り大きい。図6では、説明の便宜上、負極シート16と第1及び第2セパレータ17a,17bのそれぞれを図示するために、第1及び第2セパレータ17a,17bの輪郭を示す実線の内側に、負極シート16の輪郭を示す二点鎖線を並記しているが、実際には積層方向に重なり合う。
 第1及び第2セパレータ17a,17bは、正極シート15を重ねた状態において、正極活物質層15bの各エッジA1~A4よりも外側にはみ出すはみ出し部50a,50b,50c,50dをそれぞれ有する。はみ出し部50aは、エッジA1の外側にはみ出す。はみ出し部50aは、エッジA1側に位置する金属箔15cのエッジの外側にもはみ出す。はみ出し部50bは、エッジA1の反対側のエッジA2の外側にはみ出す。はみ出し部50c,50dは、各エッジA1,A2に隣接するエッジA3,A4の外側にはみ出す。
 第1及び第2セパレータ17a,17bにおいて、各はみ出し部50a~50d同士が接合部51で接合されている。例えば、第1及び第2セパレータ17a,17bの接合には溶着が用いられる。また、第1及び第2セパレータ17a,17bの各はみ出し部50a~50dは、タブ部15aと重ならない位置で接合されている。接合部51は、タブ部15aと重なる位置を除く全周にある。正極シート15は、接合部51によって袋状とされた第1及び第2セパレータ17a,17bで包まれている。正極シート15を包んだ状態の第1及び第2セパレータ17a,17bのエッジC1は、負極シート16を重ねた状態において、負極活物質層16bのエッジB1側に位置する金属箔16cのエッジと重なり合う。第1及び第2セパレータ17a,17bのエッジC2,C3,C4は、負極シート16を重ねた状態において、負極活物質層16bの各エッジB2~B4とそれぞれ重なり合う。
 図7及び図8に示すように、第1及び第2セパレータ17a,17bで包まれた正極シート15と負極シート16を交互に積層して構成された電極組立体12は、ケース本体11に収容される。電極組立体12は、積層方向の両最外層に負極シート16が位置しており、その負極シート16の間に正極シート15と負極シート16が第1及び第2セパレータ17a,17bを介在させた状態で積層されている。各正極シート15の正極活物質層15b、及び各負極シート16の負極活物質層16bは、電極組立体12を収容した状態において、ケース本体11における電極組立体12の積層方向に垂直な内壁面Kを有する2つの側壁11cに対向する。各エッジA1,B1,C1は、電極組立体12を収容した状態において蓋体14の内面に対向する。各エッジA2,B2,C2は、電極組立体12を収容した状態において底壁11bの内面に対向する。各エッジA3,A4,B3,B4,C3,C4は、電極組立体12を収容した状態において、ケース本体11における電極組立体12の積層方向に平行な内壁面Kを有する2つの側壁11cに対向する。
 この実施形態において、電極組立体12の積層方向に垂直な内壁面Kとコーナ面Cとの境界線を通り、電極組立体12の積層方向に平行な内壁面Kに対向する面を仮想境界面Fと規定する。この場合、各正極シート15のエッジA3,A4は、仮想境界面Fの面上に位置している。また、仮想境界面Fの面上に位置する各正極シート15のエッジA3,A4のエッジ間の長さXは、エッジA3,A4が対向する電極組立体12の積層方向に平行な内壁面Kの間の長さYから、内壁面Kと仮想境界面Fとの間の長さWの合計を減算した長さである。この減算後の長さは、この実施形態における正極シート15の幅となる。この実施形態における面間長さWは、R部13の曲率半径Rに等しい。
 一方、この実施形態において、各負極シート16のエッジB3,B4、並びに第1及び第2セパレータ17a,17bのエッジC3,C4は、電極組立体12の積層方向に平行な内壁面Kに当接する位置にある。このため、各負極シート16、並びに第1及び第2セパレータ17a,17bの幅方向の長さは、電極組立体12の積層方向に平行な内壁面Kの間の長さYに等しい。なお、電極組立体12は、図7及び図8に示すように、ケース本体11と電極組立体12を絶縁する絶縁フィルム52を介在させた状態で収容されている。このため、各エッジB3,B4,C3,C4は、直接的にケース本体11の側壁11cの内壁面Kに接触していない。しかしながら、絶縁フィルム52は非常に薄いフィルムであるから、この実施形態において各負極シート16、及び各第1,第2セパレータ17a,17bの幅方向の長さの規定には絶縁フィルム52の厚みを考慮していない。
 第1,第2セパレータ17a,17bの接合部51の長さは、内壁面Kと仮想境界面Fまでの面間長さWに等しい。これにより、第1及び第2セパレータ17a,17bに包まれた正極シート15は、エッジA3,A4が仮想境界面Fの面上に位置する。
 次に前記のように構成された二次電池10の作用を説明する。
 正極シート15のエッジA3,A4は、仮想境界面Fの面上に位置している。このため、電極組立体12をケース本体11に収容した場合であっても、正極シート15のエッジA3,A4は、ケース本体11のR部13に乗り上げることなく、R部13とは重ならない状態で位置する。
 また、正極シート15は、第1及び第2セパレータ17a,17bで包まれた状態において接合部51によって移動が規制される。接合部51の長さは、R部13の曲率半径Rが考慮されているので、二次電池10を車両に搭載し、その車両の振動が二次電池10に伝わっても、エッジA3,A4の位置がR部13に乗り上げるような位置まで移動することが規制され、ずれ難い。
 したがって、この実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)と同様の効果に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
 (9)正極シート15のエッジA3,A4は、仮想境界面Fの面上に位置している。このため、正極シート15がR部13に乗り上げてしまうことを抑制し、正極シート15に無理な力が加わるのを防止することができる。
 (10)また、負極シート16のエッジB3,B4及び第1,第2セパレータ17a,17bのエッジC3,C4は側壁11cの内壁面Kに当接するとともに、正極シート15を第1及び第2セパレータ17a,17bで包まれている。これにより、電極組立体12を構成する正極シート15、負極シート16及び第1及び第2セパレータ17a,17bのずれを防止することもできる。
 (11)接合部51は、R部13の曲率半径Rを考慮して設けられているので、正極シート15のエッジA3,A4の位置を、仮想境界面Fの面上の位置に維持できる。
 (12)接合部51が正極シート15の全周に設けられているので、第1,第2セパレータ17a,17bで包まれた状態の正極シート15の移動を防止することができる。したがって、正極シート15のエッジA3,A4の位置を、仮想境界面Fの面上の位置に維持できる。
 実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化しても良い。
 ○ 正極シート15及び負極シート16の積層方向がケース本体11の開口部11aから底壁11bに向かう方向と直交する方向となる状態で、電極組立体12がケース本体11に収容される二次電池10において、スペーサ25は独立したものを一対設ける構成に限らない。例えば、図9に示すように、底壁11bと当接する部分に配置されるスペーサ25bが電極組立体12の両側の端面12aと当接する状態で配置される一対のスペーサ25と一体に連続する状態に形成されたものを使用しても良い。この場合、独立した2個のスペーサ25を設ける場合に比べて、電極組立体12をスペーサ25と共にケース本体11に挿入する作業が容易になる。
 ○ また、図9に示すように、スペーサ25と位置決め部材24とを一体化してもよい。この場合、電極組立体12に蓋体14を組み付けた後、電極組立体12をケース本体11に挿入し、その状態で蓋体14をケース本体11に溶接で固着してもよい。
 ○ 底壁11bと当接するスペーサ25bは、側壁11cと当接するスペーサ25と連続する構成、即ちスペーサ25の延長部として形成される構成に限らない。例えば、図10に示すように、スペーサ25bを両側壁11cの中間部に1個設けたり、あるいは複数のスペーサ25bを設けたりしてもよい。この場合、電極組立体12をケース本体11に挿入する際、先ずスペーサ25bをケース本体11内の底壁11b上に配置する。その後、電極組立体12の両端面12aにスペーサ25を配置した状態で、電極組立体12をスペーサ25と共にケース本体11に挿入する。
 ○ スペーサ25bの幅は必ずしも電極組立体12の厚さ以上である必要はなく、厚さより小さくてもよい。この場合、正極シート15及び負極シート16にはスペーサ25bの当接面26に当接しないものも存在する。しかし、正極シート15及び負極シート16は両スペーサ25によって両側で挟持されているため、ずれが防止される。
 ○ ケース本体11の形状は、絞り加工で最初から閉塞された一端を有する四角筒状に限らない。例えば、図11に示すように、四角筒状体41の一端に、底壁11bとなる板材42を溶接して閉塞された一端を有する四角筒状のケース本体11が形成されてもよい。この場合、開口部11aから底壁11bに向かって延びる四隅がR部13に形成され、底壁11bの周縁にはR部13が形成されず、側壁11cと底壁11bとは直角を成す。したがって、電極組立体12を絶縁フィルムで覆い、その絶縁フィルムが底壁11bと接触する状態で電極組立体12をケース本体11に収容してもよい。この場合、底壁11bと当接するスペーサ25bが不要になる。
 ○ ケース本体11は次の工程で四角筒状体に形成されてもよい。金属板の絞り加工により四角筒状体の一端に底壁となる板状部が連続するように形成された後、板状部が四角筒状体の一端の開口を塞ぐ様に折り曲げられる。その状態で溶接により板状部を固着して四角筒状体が形成される。この場合は、底壁11bの周縁のうち板状部を折り曲げた部分がR部13となる。
 ○ ケース本体31もケース本体11と同様に形成されてもよい。例えば、四角筒状体の一端に、底壁31bとなる板材を溶接して閉塞された一端を有する四角筒状のケース本体31が形成される。あるいは、四角筒状体の一端に底壁31bとなる板状部が連続する形状に形成されたものからケース本体31が形成されてもよい。
 ○ スペーサ25の、R部13と対応する部分がR部13と干渉しない形状は、前記実施形態の形状に限らない。例えば、図12(a)に示すように、スペーサ25の幅方向の端部が、R部13全体と当接する形状、即ち、スペーサ25のR部13と対向する面がR部13に沿った形状をした面取り部としてもよい。また、図12(b)に示すように、スペーサ25の厚さが当接面26からケース本体11の側壁11cの壁面のR部13以外の箇所までの距離Lより大きく設定されてもよい。スペーサ25は、幅方向の端部のR部13と対向する部分にR部13と当接する箇所が無いように切り欠き部27を有してもよい。即ち、当接面26に直交する方向における当接面26の位置が、ケース本体11の壁面のうち積層方向に垂直な壁面の平面部とR部との境界の位置よりも平面部寄りに位置し、かつR部13の位置にはスペーサ25のR部13と対向する面の全部がR部13から離間した面取り部を有してもよい。また、図12(c)に示すように、スペーサ25の厚さは当接面26からケース本体11の側壁11cの壁面のR部13以外の箇所までの距離Lと同じであってもよい。スペーサ25は、幅方向の端部のR部13と対向する部分にR部13と当接する箇所の一部を残す様に切り欠き部27を有してもよい。即ち、当接面26に直交する方向における当接面26の位置が、ケース本体11の壁面のうち積層方向に垂直な壁面の平面部とR部13との境界の位置と同じ位置で、かつR部13の位置にはスペーサ25のR部13と対向する面の一部がR部13から離間した面取り部を有してもよい。また、切り欠き部27はR部13と対向する部分だけでなく、一部が側壁11cの平面部と対向してもよい。
 ○ 第1及び第2の実施形態、及び図9~図12の別例において電極組立体12を構成するセパレータ17は袋状であってもよい。正極シート15及び負極シート16を袋状のセパレータ17に別々に収容し、正極シート15が収容されたセパレータ17と、負極シート16が収容されたセパレータ17とが交互に積層されてもよい。また、正極シート15が収容されたセパレータ17と、セパレータ17に収容されていない負極シート16とが交互に積層された構成あるいは負極シート16が収容されたセパレータ17と、セパレータ17に収容されていない正極シート15とが交互に積層されてもよい。即ち、正極シート15及び負極シート16がシート状のセパレータ17を間に挟んだ状態で積層されていれば、セパレータの形状を問わない。
 ○ 電極組立体12は、正極シート15のタブ部15aと、負極シート16のタブ部16aとが同じ側に突出する構成に限らず、反対側に突出する構成としてもよい。例えば、二次電池10の正極端子20及び負極端子21が設けられている側を上側とした場合、電極組立体12の左側及び右側の一方の側にタブ部15aが存在し、他方の側にタブ部16aが存在するように構成してもよい。この場合、スペーサ25を有する実施形態及び別例において、スペーサ25の一部には、正極用集電端子18及び負極用集電端子19と対応する部分に、正極用集電端子18及び負極用集電端子19と干渉しない形状に切り欠かれた切り欠き部が設けられる。したがって、正極用集電端子18及び負極用集電端子19が端面12aと対向する位置に存在しても支障はない。
 ○ タブ部15a,16aを設けることなく、正極用集電端子18及び負極用集電端子19をそれぞれ正極シート15及び負極シート16の活物質非塗布部に溶接してもよい。
 ○ 第2の実施形態のように、正極シート15及び負極シート16の積層方向がケース本体31の開口部31aから底壁31bに向かう方向と同じ方向である電極組立体12を有する二次電池10において、蓋体34は接触面34aで電極組立体12を積極的に押圧可能な形状ではなく平面状であってもよい。そして、接触面34aが電極組立体12に接触した状態でケース本体31に溶接で固着するようにしてもよい。この場合は、正極端子20及び負極端子21の突出側と反対側の電極組立体12の端面と、ケース本体31との間にスペーサを介在させることが好ましい。
 ○ 図13は、帯状の正極シート70と帯状の負極シート71との間に帯状のセパレータ72を介在させ、捲回軸73を中心として扁平状に捲回することで積層した捲回型の電極組立体74を示す。このような電極組立体74は、各実施形態と同様にケース本体11に収容される。この別例では、図14に示すように、正極シート70の長さ方向に沿う活物質層のエッジD1,D2の位置が、電極組立体74の積層方向に垂直な内壁面Kとコーナ面Cとの境界を通り、電極組立体74の積層方向に平行な内壁面Kに対向する仮想境界面Fの面上に位置している。このように第3の実施形態の構成は、積層型の電極組立体12に限らず、捲回型の電極組立体74をケース本体11に収容する場合にも適用することができる。なお、図14では、捲回軸73の延びる方向が、正極シート15のエッジD1,D2間の長さと同一方向を向くように電極組立体74をケース本体11に収容している。また、電極組立体74の積層方向は、ケース本体11の開口部11aから底壁11bに向かう方向と直交する方向としている。また、活物質層のエッジD1,D2のエッジ間長さXは、第3の実施形態で説明したように規定される。この別例において、エッジD1,D2を、仮想境界面Fの位置よりも該エッジD1,D2が対向する内壁面Kから離れた領域に位置させても良い。
 ○ 図15及び図16は、円筒型の二次電池80を示す。円筒型の二次電池80のケース本体81には、帯状の正極シート82と帯状の負極シート83との間に帯状のセパレータ84を介在させ、捲回軸85を中心として捲回することで積層した電極組立体86が収容されている。電極組立体86は、円柱状や角柱状でも良く、また他の形状でも良い。ケース本体81には、円形の底壁81aに円筒状の側壁81bが立設されている。また、二次電池80では、底壁81aの反対側に位置するケース本体81の開口部を蓋体81cで塞いでいる。ケース本体81では、電極組立体86の積層方向に垂直な側壁81bの内壁面Kと、電極組立体86の積層方向に平行な底壁81aの内壁面Kとが、底壁81aと側壁81bを繋ぐ角部(R部13)の内側の壁面であるコーナ面Cで繋がっている。この別例のケース本体81では、電極組立体86の積層方向に垂直な内壁面Kとコーナ面Cとの境界線を通り、電極組立体86の積層方向に平行な内壁面Kに対向する面を仮想境界面Fと規定する。この場合、電極組立体86をケース本体81に収容した際には、底壁81aの内壁面Kに対向する正極シート82の活物質層のエッジEが、仮想境界面Fの面上に位置している。このように第3の実施形態の構成は、積層型の電極組立体12に限らず、円筒型の二次電池80の電極組立体86をケース本体81に収容する場合にも適用することができる。電極組立体86の積層方向は、ケース本体81の開口部から底壁81aに向かう方向と直交する方向である。この別例において、エッジEを、仮想境界面Fの位置よりも該エッジEが対向する内壁面Kから離れた領域に位置させても良い。
 ○ 図15及び図16の別例は円筒型の二次電池80で説明したが、図13及び図14で説明した捲回型の電極組立体74をケース本体11に収容する際、その捲回軸73の方向をケース本体11の開口部11aから底壁11bに向かう方向とした場合は、図15及び図16の別例の構成を同様に適用することができる。つまり、ケース本体11において電極組立体74の積層方向に垂直な内壁面Kとコーナ面Cとの境界線を通り、電極組立体74の積層方向に平行な内壁面Kに対向する仮想境界面Fの面上に、正極シートのエッジを位置させる。又は、正極シートのエッジを仮想境界面Fから離れた領域に位置させる。
 ○ 第3の実施形態において、正極シート15のエッジA3,A4は、仮想境界面Fの面上の位置よりもエッジA3,A4が対向する側壁11cの内壁面Kから離れた領域に位置させても良い。この場合、正極シート15のエッジA3,A4間の長さは、これらのエッジA3,A4が仮想境界面Fの面上に位置している場合に比して短くなる。また、このように構成する場合、接合部51の長さは、R部13の曲率半径Rよりも長くなる。
 ○ 第3の実施形態において、第1及び第2セパレータ17a,17bの接合部51の位置を変更しても良い。具体的に例示すると、正極シート15の正極活物質層15bのエッジA1~A4のうち、対向するエッジA3,A4からはみ出すはみ出し部50c,50dを接合しても良い。
 ○ 第3の実施形態において、第1及び第2セパレータ17a,17bは、溶着に限らず、接着などの他の手法を用いて接合しても良い。つまり、電極組立体12をケース本体11に収容した際、正極シート15の正極活物質層15bのエッジA3,A4の位置が維持されるのであれば、接合の方法は溶着に限定されない。
 ○ 第3の実施形態のセパレータ17は、折り畳んだ場合に正極シート15の両面を覆う大きさの1枚のセパレータ17としても良い。このようなセパレータ17を採用した場合は、接合部51の箇所を減らすことができる。
 ○ 第3の実施形態において、正極シート15の正極活物質層15bのエッジA1を金属箔15cのエッジと重ねても良い。同様に、負極シート16の負極活物質層16bのエッジB1を金属箔16cのエッジと重ねても良い。
 ○ ケース本体11の角部の形状をR形状に代えて、C面取り形状としても良い。
 ○ ケース本体11の角部の大きさは、全て同一の大きさに限らず、異なる大きさとしても良い。例えば、電極組立体12の積層方向に平行な内壁面Kと垂直な内壁面Kを繋ぐ角部の大きさを、正極シート15の正極活物質層15bのエッジA3側とエッジA4側とで異なる大きさとしても良い。
 ○ 電極組立体12を構成する正極シート15、及び負極シート16の形状は、正面視長方形状に限らず、正面視正方形状としても良い。
 ○ 正極シート15の金属箔15cの形状を正極活物質層15bよりも大きくすることで、正極活物質層15bのエッジA1~A4と金属箔15cのエッジの位置を異ならせても良い。同様に、負極シート16の金属箔16cの形状を負極活物質層16bよりも大きくすることで、負極活物質層16bのエッジB1~B4と金属箔16cのエッジの位置を異ならせても良い。
 ○ 例えば、第1の実施形態の構成と第3の実施形態の構成を組み合わせても良い。具体的に例示すると、スペーサ25を一方の片側に介装させ、他方の片側においては負極シート16とセパレータ17のエッジを対向する壁面に当接させても良い。このように構成した場合であっても、正極シート15のエッジA3,A4は、仮想境界面Fの面上か、仮想境界面Fの位置よりもエッジA3,A4が対向する内壁面Kから離れた領域に位置することができる。
 ○ 車両は走行用モータを備えた一般の車両やフォークリフトに限らず、例えば、ショベルローダーやトーイングトラクター等の他の産業車両であってもよい。また、運転者を必要とする車両に限らず無人搬送車でもよい。
 ○ 蓄電装置は、二次電池10に限らず、例えば、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のようなキャパシタであってもよい。
 以下の技術的思想(発明)は前記実施形態から把握できる。
 本発明の一態様は、蓄電装置であって、閉塞された一端を有する四角筒状のケース本体であって、少なくとも開口部から底壁に向かって延びる四隅が前記四隅の延びる方向に垂直な断面において丸みを帯びた形状を有するとともに、複数の壁面を有するケース本体と、前記ケース本体内に収容された電極組立体であって、正極シートと、負極シートと、前記正極シート及び前記負極シートの間に挟まれたシート状のセパレータとを積層した積層型であり、複数の端面を有する電極組立体と、前記ケース本体の前記開口部を塞ぐ蓋体と、前記電極組立体の端面のうち、前記正極シート、前記負極シート及び前記セパレータの積層方向と平行で、かつ前記開口部及び前記底壁と直交する方向と平行な一端面と、該端面と対向する前記ケース本体の壁面との間に介装されたスペーサとを備える蓄電装置を提供する。前記ケース本体の壁面は平面部及びR部を含み、前記スペーサは前記電極組立体の前記端面と当接する当接面を有し、該当接面の前記積層方向の幅が前記電極組立体の厚み以上であり、前記当接面に直交する方向における前記当接面の位置が、前記ケース本体の壁面のうち前記積層方向に垂直な壁面の前記平面部と前記R部との境界の位置と同じ位置か、前記境界の位置よりも前記平面部寄りに位置し、かつ前記R部の位置には前記スペーサの前記R部と対向する面が前記R部に沿った形状の面取り部を有するか、または前記スペーサの前記R部と対向する面の少なくとも一部が前記R部から離間した面取り部を有する。
 上記態様において、前記ケース本体は、前記底壁の各周縁も前記各周縁の延びる方向に垂直な断面において丸みを帯びた部分を有する。
 上記態様において、前記電極組立体は、前記正極シート、前記負極シート及び前記セパレータの積層方向が前記ケース本体の前記開口部から前記底壁に向かう方向と直交する方向である。
 上記態様は、前記ケース本体の底壁と前記電極組立体との間に介装される延長部を有し、前記延長部が前記スペーサから連続的に延びている。
 上記態様において、前記スペーサを前記電極組立体の前記正極シート、前記負極シート及び前記セパレータの積層方向と直交する状態で厚さ方向に切断した断面形状は、前記R部と対向する部分の外形線が直線である。
 上記態様において、前記電極組立体は、前記正極シート、前記負極シート及び前記セパレータの積層方向が前記ケース本体の前記開口部から前記底壁に向かう方向と同じ方向である。

Claims (15)

  1.  蓄電装置であって、
     底壁と該底壁に対して反対側に位置する開口部とを有するとともに前記底壁から前記開口部に向かって延びる複数の側壁を有するケース本体と、
     前記ケース本体に収容され、活物質層を有する少なくとも1つの正極シートと、活物質層を有する少なくとも1つの負極シートと、前記正極シート及び前記負極シートの間に介在されたセパレータとを積層した層状の構造を有する電極組立体と、
     前記ケース本体の開口部を塞ぐ蓋体と、を備え、
     前記ケース本体は、前記電極組立体の積層方向に垂直な少なくとも1つの第1内壁面と、該第1内壁面に対して隣接するとともに前記電極組立体の積層方向に平行な少なくとも1つの第2内壁面と、互いに隣接する前記第1内壁面、及び前記第2内壁面を繋ぐコーナ面と、を有し、
     前記第1内壁面と前記コーナ面との境界線を通り、前記第2内壁面に対向する面を仮想境界面と規定したときに、
     前記第2内壁面に対向する前記正極シートの活物質層のエッジが、前記仮想境界面の面上に位置しているか、前記仮想境界面の位置よりも前記エッジが対向する前記第2内壁面から離れた領域に位置している、蓄電装置。
  2.  前記少なくとも1つの第2内壁面は、前記電極組立体の積層方向に直交する方向で対向し、かつ前記電極組立体の積層方向に夫々平行な2つの第2内壁面を含み、
     前記正極シートの活物質層のエッジは複数であり、前記複数のエッジのうち、前記第2内壁面にそれぞれ面し、互いに対向する2つのエッジは、2つの前記第2内壁面に対向する2つの前記仮想境界面の面上にそれぞれ位置しているか、前記仮想境界面の位置よりも前記エッジが対向する前記第2内壁面から離れた領域に位置している、請求項1に記載の蓄電装置。
  3.  蓄電装置であって、
     底壁と該底壁に対して反対側に位置する開口部とを有するとともに前記底壁から前記開口部に向かって延びる複数の側壁を有するケース本体と、
     前記ケース本体に収容され、活物質層を有する複数枚の正極シートと、活物質層を有する複数枚の負極シートと、前記正極シート及び負極シートの間に介在されたセパレータとを積層した電極組立体と、
     前記ケース本体の開口部を塞ぐ蓋体と、を備え、
     前記ケース本体は、前記電極組立体の積層方向に垂直であって、前記積層方向で互いに対向する2つの第1内壁面と、前記電極組立体の積層方向に平行であって、前記積層方向と直交する方向で互いに対向する2つの第2内壁面と、隣り合う前記第1内壁面及び前記第2内壁面を繋ぐコーナ面と、を有し、
     前記第1内壁面と前記コーナ面との境界線を通り、前記第2内壁面に対向する面を仮想境界面と規定したときに、
     前記各正極シートの活物質層のエッジのうち、前記第2内壁面にそれぞれ対向し、互いに反対側に位置する2つのエッジのエッジ間の長さは、2つの前記第2内壁面の面間の長さから前記第2内壁面と当該第2内壁面に対向する前記仮想境界面との間の長さの合計を減算した長さ以下の長さである、蓄電装置。
  4.  前記電極組立体は、前記正極シート、前記負極シート及び前記セパレータの積層方向に対して平行で、かつ前記開口部及び前記底壁と直交する方向に対して平行な端面を有し、前記蓄電装置は、前記端面と該端面に対向する前記第2内壁面との間に介装されたスペーサを更に備え、
     前記電極組立体は所定の厚みを有し、前記スペーサは、前記電極組立体の端面と当接する当接面を有し、該当接面の前記積層方向の幅が前記電極組立体の厚み以上であり、前記当接面に直交する方向における前記当接面の位置が、前記第1内壁面の平面部と前記コーナ面との境界の位置と同じ位置か、前記境界の位置よりも前記平面部寄りに位置しており、前記スペーサは前記コーナ面の位置において前記コーナ面と対向する対向面を有し、前記スペーサの前記対向面が前記コーナ面に沿った形状をした面取り部を含むか、または前記スペーサの前記対向面の少なくとも一部が前記コーナ面から離間した面取り部を含む、請求項3に記載の蓄電装置。
  5.  前記電極組立体は、前記正極シート、前記負極シート及び前記セパレータの積層方向が前記ケース本体の前記開口部から前記底壁に向かう方向と直交する方向である、請求項2~請求項4のいずれか一項に記載の蓄電装置。
  6.  前記スペーサは、前記ケース本体の前記底壁と前記電極組立体との間に介装される延長部を有し、前記延長部が前記スペーサから連続的に延びている、請求項5に記載の蓄電装置。
  7.  前記スペーサを前記電極組立体の前記正極シート、前記負極シート及び前記セパレータの積層方向と直交する状態で厚さ方向に切断した断面形状は、前記コーナ面と対向する部分の外形線が直線である、請求項4~請求項6のいずれか一項に記載の蓄電装置。
  8.  前記セパレータは、前記正極シートを挟む第1セパレータと第2セパレータとからなり、
     前記第1セパレータは、前記正極シートの一方の面を覆い、かつ前記正極シートの前記活物質層のエッジよりも外側にはみ出す第1はみ出し部を有し、
     前記第2セパレータは、前記正極シートの他方の面を覆い、かつ前記第1はみ出し部と同じ方向にはみ出す第2はみ出し部を有し、
     前記第1はみ出し部と前記第2はみ出し部とは、前記第1セパレータと前記第2セパレータとで前記正極シートを挟んだ状態において、前記電極組立体の前記第2内壁面と当該第2内壁面に対向する前記正極シートの前記活物質層のエッジとの間の距離が、前記第2内壁面と前記第2内壁面に対向する前記仮想境界面との間の長さ以上となる位置で接合されている、請求項2又は請求項3に記載の蓄電装置。
  9.  前記第1セパレータ及び前記第2セパレータの各々は四角シート状であり、前記正極シートの前記活物質層において対向し合う前記エッジよりも外側にはみ出す前記第1はみ出し部と前記第2はみ出し部とが互いに接合されている、請求項8に記載の蓄電装置。
  10.  前記第1セパレータ及び前記第2セパレータの各々は四角シート状であり、前記正極シートの前記活物質層の各エッジよりも外側にはみ出す前記第1はみ出し部と前記第2はみ出し部とが互いに接合されている、請求項8に記載の蓄電装置。
  11.  前記正極シートの活物質層のエッジのうち1つのエッジには、前記電極組立体との間で電気を授受する電極端子と電気的に接続される集電タブが位置しており、
     前記第1セパレータ及び前記第2セパレータの各々は四角シート状であり、前記正極シートの前記活物質層の各エッジよりも外側にはみ出す前記第1はみ出し部と前記第2はみ出し部とが前記集電タブと重ならない位置で互いに接合されている、請求項8に記載の蓄電装置。
  12.  前記負極シート及び前記セパレータは、同一の幅方向の長さを有する、請求項8~請求項11のいずれか一項に記載の蓄電装置。
  13.  前記負極シートのエッジ及び前記セパレータのエッジは、同一位置に位置している、請求項8~請求項12のいずれか一項に記載の蓄電装置。
  14.  前記ケース本体は、閉塞された一端を有する四角筒状であり、かつ前記開口部から前記底壁に向かって延びる4つの側壁を有し、
     隣り合う側壁同士、及び各側壁と前記底壁は、それぞれ角部で繋がっており、
     前記側壁同士を繋ぐ角部は、前記開口部から前記底壁に向かって延びるとともに、その延びる方向に垂直な断面において丸みを帯びたR部であり、
     前記各側壁と前記底壁を繋ぐ角部は、前記底壁の各周縁に沿って延びるとともに、その延びる方向に垂直な断面において丸みを帯びたR部である、請求項1~請求項13のいずれか一項に記載の蓄電装置。
  15.  請求項1~請求項14のいずれか一項に記載の蓄電装置を備えた二次電池。
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