WO2014168046A1 - 蓄電装置 - Google Patents

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WO2014168046A1
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welding
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元章 奥田
厚志 南形
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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.
  • Patent Document 1 discloses a power storage device provided with an electrode assembly formed by laminating electrode sheets. Each electrode sheet has a metal foil and an active material layer disposed on the surface of the metal foil. A separator is interposed between the electrode sheets.
  • Patent Document 1 a substantially rectangular positive electrode sheet is sandwiched between two separators, and a portion protruding in the in-plane direction from four ends of the positive electrode sheet is thermally welded (thermally fused) to form a welded region. There is.
  • the positive electrode sheet is positioned with respect to the separator, and the negative electrode sheet and the positive electrode sheet covered with the separator are laminated to make the respective electrode sheets different in size face each other. Stackable.
  • the positive electrode sheet of Patent Document 1 is covered with the separator in a state where the positive electrode sheet is disposed at the central portion with an equal distance from the outer peripheral portion of the separator, and has a current collecting tab among the end portions of the positive electrode sheet.
  • the area width of the welding area corresponding to the end and the area width of the welding area corresponding to the other end are the same.
  • An object of the present invention is to provide a power storage device capable of suppressing occurrence of defects in a separator in an electrode assembly in which the separator and the electrode sheet are stacked.
  • the power storage device to solve the above problems covers a first electrode sheet having two surfaces and an active material layer positioned on at least one of the two surfaces, and covers the two surfaces of the first electrode sheet. And a second electrode sheet having a polarity different from that of the first electrode sheet, having a separator, two surfaces, and an active material layer positioned on at least one of the two surfaces.
  • the first electrode sheet, the separator, and the second electrode sheet are stacked to form an electrode assembly.
  • the first electrode sheet has a first end and a tab extending from the first end.
  • the separator has a first protruding portion respectively protruding from the first electrode sheet in the extending direction of the tab on both sides of the first electrode sheet, and a first protruding portion on both sides of the first electrode sheet.
  • first protruding portions are welded in a first welding area
  • second protruding portions are welded in a second welding area.
  • the region width of the first welding region in the protrusion direction of the first protruding portion is larger than the region width of the second welding region in the protrusion direction of the second protruding portion.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing an electrode assembly accommodated in the secondary battery of FIG. 1; 1-1 line sectional drawing of FIG. The front view which shows the electrode storage separator in another embodiment typically.
  • a lithium ion secondary battery (hereinafter referred to as “secondary battery”) 10 as a storage device mounted on a vehicle such as a passenger car or an industrial vehicle has the same electrode assembly as the electrode assembly 12. And a case 11 for accommodating a three-dimensional object.
  • the case 11 is composed of a rectangular box-like main body member 11a for housing the electrode assembly 12 and a rectangular plate-like lid member 11b for closing the opening of the main body member 11a.
  • the main body member 11a and the lid member 11b are made of metal such as stainless steel or aluminum, for example.
  • the case 11 is filled with a non-aqueous electrolytic solution 13 as an electrolyte.
  • the positive electrode terminal 15 and the negative electrode terminal 16 are provided on the lid member 11 b so as to protrude outward.
  • the electrode assembly 12 is housed in the case 11 in a state of being covered by the insulating resin sheet 14.
  • the electrode assembly 12 includes a positive electrode sheet 18 and a negative electrode sheet 19 different in polarity from the positive electrode sheet 18, and a bag-like electrode housing that insulates between the positive electrode sheet 18 and the negative electrode sheet 19. And a separator 20.
  • the positive electrode sheet 18 is also referred to as a positive electrode or a first electrode sheet
  • the negative electrode sheet 19 is also referred to as a negative electrode or a second electrode sheet.
  • the positive electrode sheet 18 has a first positive electrode end 18a and a second positive electrode end 18b opposite to the first positive electrode end 18a.
  • the negative electrode sheet 19 has a first negative electrode end 19a and a second negative electrode end 19b opposite to the first negative electrode end 19a.
  • the first positive electrode end 18a of the positive electrode sheet 18 is also referred to as a first end
  • the first negative electrode end 19a of the negative electrode sheet 19 is also referred to as a second end.
  • the electrode assembly 12 is a stacked electrode assembly in which an electrode storage separator 20 containing a positive electrode sheet 18 and a negative electrode sheet 19 are alternately stacked.
  • the “layering direction” means the direction in which the positive electrode sheet 18 and the negative electrode sheet 19 in the electrode assembly 12 overlap in layers.
  • the positive electrode sheet 18 includes a positive electrode metal foil (in the embodiment, an aluminum foil) 21 having a rectangular outer shape, and a positive electrode active material layer 22 including an active material (positive electrode active material) on both surfaces of the positive electrode metal foil 21.
  • a positive electrode active material layer 22 is provided on the both surfaces of the positive electrode metal foil 21 from the second positive electrode end 18 b of the positive electrode sheet 18 with a constant width over the entire extending direction of the first positive electrode end 18 a.
  • a certain positive electrode non-forming portion 23 is provided on both surfaces of the positive electrode metal foil 21, in a portion where the positive electrode active material layer 22 is not formed over the entire extending direction of the first positive electrode end 18a with a constant width from the first positive electrode end 18a.
  • a certain positive electrode non-forming portion 23 is provided. The positive electrode non-forming portion 23 extends along the first positive electrode end 18 a and becomes a metal foil exposed portion where the positive electrode metal foil 21 is exposed.
  • the positive electrode sheet 18 also has a positive electrode current collecting tab 24 as a first tab extending (projecting) from the first positive electrode end 18 a.
  • the positive electrode current collecting tab 24 is a part of the positive electrode metal foil 21 constituting the positive electrode non-forming portion 23.
  • the positive electrode current collection tab 24 is formed in the same position at the same position in all of the positive electrode sheets 18 which are components of the electrode assembly 12.
  • the positive electrode current collection tab group as a first tab group configured by collecting all the positive electrode current collection tabs 24 of the electrode assembly 12 at the edge 12a of the electrode assembly 12 24a is provided.
  • the positive electrode current collection tab group 24a a plurality of positive electrode current collection tabs 24 are layered.
  • the positive electrode terminal 15 is electrically connected to the positive electrode current collection tab group 24 a by welding or the like.
  • the negative electrode sheet 19 is a negative electrode metal foil (in the present embodiment, a copper foil) 25 whose outer shape is rectangular and an active material (negative electrode active) located on both surfaces of the negative electrode metal foil 25. And a negative electrode active material layer 26 containing the substance).
  • the negative electrode active material layer 26 extends from the first negative electrode end 19 a of the negative electrode sheet 19 to the second negative electrode end 19 b on both sides of the negative electrode metal foil 25 in the entire extending direction of the first negative electrode end 19 a. It is provided.
  • the negative electrode sheet 19 has a negative electrode current collection tab 28 extending (projecting) from the first negative electrode end 19 a.
  • the negative electrode current collection tab 28 of this embodiment is a second tab extended along the same direction as the extending direction of the positive electrode current collection tab 24.
  • the negative electrode current collection tab 28 is a negative electrode non-formed portion 27 where the negative electrode active material layer 26 is not formed, and is a metal foil exposed portion to which the negative electrode metal foil 25 is exposed.
  • the negative electrode current collection tab 28 is formed in the same position at the same position in all of the negative electrode sheets 19 which are components of the electrode assembly 12.
  • the negative electrode current collection tab 28 is provided at a position not overlapping the positive electrode current collection tab 24 when the positive electrode sheet 18 and the negative electrode sheet 19 are laminated.
  • a negative electrode current collection tab group as a second tab group configured by collecting all the negative electrode current collection tabs 28 of the electrode assembly 12 at the edge 12a of the electrode assembly 12 28a is provided.
  • the negative electrode current collection tab group 28a a plurality of negative electrode current collection tabs 28 are layered. Further, the negative electrode terminal 16 is electrically connected to the negative electrode current collection tab group 28a by welding or the like.
  • the electrode storage separator 20 has the 1st separator 20a which mutually opposes, and the 2nd separator 20b.
  • Each of the first separator 20a and the second separator 20b has a rectangular sheet shape, and is made of a microporous film.
  • the first separator 20 a and the second separator 20 b have the same shape and the same size, and have a size larger than that of the positive electrode sheet 18. Thereby, in the state where the first separator 20a is in the state where the positive electrode sheet 18 is stacked, in the extending direction of the positive electrode current collection tab 24 from the first positive electrode end 18a of the positive electrode sheet 18 where the positive electrode current collection tab 24 extends. It has the protrusion part 30a which protruded. Similarly, the second separator 20b has a protruding portion 30e protruding from the first positive electrode end 18a along the same direction as the protruding portion 30a in a state where the positive electrode sheet 18 is stacked.
  • each protrusion part 30a, 30e is the same.
  • the protruding portion 30 a and the protruding portion 30 e are the first protruding portions that respectively protrude in the extension direction of the positive electrode current collecting tab 24 on both surfaces of the positive electrode sheet 18.
  • the first separator 20a has a second positive electrode end 18b opposite to the first positive electrode end 18a, and a third positive electrode end 18c extending in a direction orthogonal to the direction in which the respective positive electrode ends 18a and 18b extend.
  • the fourth positive electrode end 18 d has protruding portions 30 b, 30 c, and 30 d respectively.
  • the second separator 20b has protruding portions 30f, 30g, and 30h protruding from the second positive electrode end 18b, the third positive electrode end 18c, and the fourth positive electrode end 18d.
  • the protrusion widths of these protrusion portions 30b to 30d and 30f to 30h are the same.
  • the protruding portion 30 b and the protruding portion 30 f protrude in the direction opposite to the extending direction of the positive electrode current collecting tab 24. Further, the protruding portions 30 c and 30 d and the protruding portions 30 g and 30 h protrude in the direction orthogonal to the extending direction of the positive electrode current collecting tab 24. That is, the protruding portions 30b to 30d and 30f to 30h protrude in directions other than the extending direction of the positive electrode current collecting tab 24.
  • the protruding portions 30b, 30c, 30d and the protruding portions 30f, 30g, 30h become second protruding portions respectively protruding in directions different from the protruding direction of the respective protruding portions 30a, 30e.
  • the protruding portion 30a and the protruding portion 30e are joined at a first welding area 32 in which a welding portion 29 formed by heat welding is intermittently disposed.
  • a welding portion 29 formed by heat welding is intermittently disposed.
  • the entire surfaces (or substantially the entire surfaces) of the protruding portions 30 a and 30 e are the first welding regions 32.
  • the protruding portions 30b to 30d of the first separator 20a are intermittently connected to the corresponding protruding portions 30f to 30h of the second separator 20b and the welded portions 29 formed by heat welding. It joins in the 2nd welding field 33 arranged.
  • the entire surface (or substantially the entire surface) of each of the protruding portions 30b to 30d and 30f to 30h is the second welding area 33.
  • the area widths 35b of the second welding areas 33 in the protruding direction of the protruding portions 30b to 30d and 30f to 30h are all the same.
  • the area width 35 a of the first welding area 32 in the extension direction of the positive electrode current collection tab 24 is larger than the area width 35 b of each second welding area 33.
  • the first separator 20a and the second separator 20b are welded (joined) along the entire circumference.
  • the positive electrode current collecting tab 24 of the positive electrode sheet 18 is positioned between the surfaces of the protruding portions 30a and 30e which are the opposing surfaces of the first separator 20a and the second separator 20b, and the electrodes are passed through between the surfaces. It projects more than the tip 35 of the storage separator 20 (the separators 20a and 20b).
  • the storage portion S of the positive electrode sheet 18 is provided inside the welding regions 32, 33 by joining the first separator 20a and the second separator 20b.
  • the length of the electrode storage separator 20 (each separator 20a, 20b) in the direction in which the first positive electrode end 18a of the positive electrode sheet 18 and the first negative electrode end 19a of the negative electrode sheet 19 extend, and the length of the negative electrode sheet 19 , Identical (or nearly identical).
  • the length of the electrode storage separator 20 (each separator 20 a, 20 b) in the extension direction of each current collection tab 24, 28 is longer than the length of the negative electrode sheet 19.
  • the electrode storage separator 20 storing the positive electrode sheet 18 and the negative electrode sheet 19 are opposite to the end 35 of the end of the electrode storage separator 20 when viewed from the stacking direction.
  • the second negative electrode end portion 19b of the negative electrode sheet 19 are laminated in a state where they coincide with each other.
  • the 1st negative electrode end part 19a of the negative electrode sheet 19 protrudes in the extension direction of the positive electrode current collection tab 24 rather than the 1st positive electrode end part 18a. Therefore, when viewed from the stacking direction, the first negative electrode end 19a is disposed between the leading end 35 in the protruding direction of each protruding portion 30a, 30e and the first positive electrode end 18a of the positive electrode sheet 18. Ru. That is, when viewed in the stacking direction, the first welding region 32 and the first negative electrode end 19 a overlap. Further, in the electrode assembly 12, the entire positive electrode sheet 18 (positive electrode active material layer 22) excluding the positive electrode current collecting tab 24 overlaps the negative electrode active material layer 26 of the negative electrode sheet 19 when viewed in the stacking direction.
  • the area width 35a of the first welding area 32 in the extension direction of the positive electrode current collection tab 24 is from the end surface of the first positive electrode end 18a in the extension direction of the positive electrode current collection tab 24 to the end surface of the first negative electrode end 19a.
  • the total distance between the distance Lx up to Lx, the thickness Ly of the negative electrode sheet 19, and the separation distance Lz between the positive electrode current collecting tab 24 of the positive electrode sheet 18 and the negative electrode sheet 19 adjacent to the positive electrode sheet 18 is not less.
  • each of the separators 20a and 20b the entire outer surface of the separator 20a, 20b opposite to the inner surface facing the positive electrode sheet 18 is covered with a ceramic layer on which insulating ceramic particles are deposited. In addition, the ceramic layer is not provided in the inner surface of each separator 20a, 20b.
  • the operation of the secondary battery 10 of the present embodiment will be described. Since the area width 35a of the first welding area 32 in the extension direction of the positive electrode current collection tab 24 is made larger than the area width 35b of the second welding area 33, in the first welding area 32, the second welding area
  • the separators 20a and 20b can be fixed to each other over a range wider than 33. Therefore, when the positive electrode sheet 18 and the negative electrode sheet 19 stored in the electrode storage separator 20 are stacked, it is possible to suppress the occurrence of wrinkles or bending due to separation of the protruding portions 30a and 30e, for example.
  • the first welding region 32 is set on the entire surface (or substantially the entire surface) of each of the protruding portions 30a and 30b. For this reason, separation of the protruding portions 30a and 30b can be further suppressed.
  • the area width 35a of the first welding area 32 is the distance Lx from the end face of the first positive electrode end 18a to the end face of the first negative electrode end 19a, the thickness Ly of the negative electrode sheet 19, and the positive electrode current collection tab 24 It is not less than the total of the separation distance Lz with the negative electrode sheet 19.
  • the positive electrode current collecting tabs 24 are bent in the stacking direction and collected to form the positive electrode current collecting tab group 24 a, adjacent negative electrode sheets 19 of the positive electrode current collecting tabs 24.
  • the electrode storage separator 20 can cover the area where there is a possibility of coming into contact with the protruding part 30a and the protruding part 30e in a mutually fixed state.
  • the welding part 29 is arrange
  • each of the separators 20a and 20b constituting the electrode storage separator 20 is covered with a ceramic layer. Therefore, even if the temperature of the secondary battery 10 exceeds the heat contraction temperature or the melting point of the electrode storage separator 20 (the separators 20a and 20b), the contraction of the separators 20a and 20b can be suppressed.
  • the separators 20a and 20b are thermally welded in the first welding region 32 and the second welding region 33, and the welding portion 29 is simplified. Can be formed.
  • the electrode storage separator 20 stores the positive electrode sheet 18. For this reason, positioning of the positive electrode sheet 18 with respect to the negative electrode sheet 19 can be facilitated by mutually positioning the electrode storage separator 20 and the negative electrode sheet 19.
  • the entire positive electrode sheet 18 (the positive electrode active material layer 22) excluding the positive electrode current collecting tab 24 can be positioned so as to overlap the negative electrode active material layer 26 of the negative electrode sheet 19 when viewed in the stacking direction. For this reason, precipitation of metallic lithium accompanying charge and discharge can be suitably suppressed.
  • the area width 35a of the first welding area 32 is made larger than the area width 35b of the second welding area 33, and the separators 20a and 20b are separated in the first welding area 32 sandwiching the positive electrode current collecting tab 24 To suppress that.
  • stacking the positive electrode sheet 18 and the negative electrode sheet 19 which were accommodated in the electrode accommodation separator 20 it can suppress that defects, such as wrinkles and bending, arise in each protrusion part 30a, 30e. Therefore, in the electrode assembly 12 in which the separators 20a and 20b, the positive electrode sheet 18, and the negative electrode sheet 19 are stacked, generation of defects in the separators 20a and 20b can be suppressed.
  • the electrode storage separator 20 covers the protruding portions 30a and 30e.
  • each of the separators 20a and 20b has the insulating ceramic layer, it is possible to suppress the contraction of the separators 20a and 20b as the temperature rises. Therefore, a short circuit between positive electrode sheet 18 and negative electrode sheet 19 can be suppressed.
  • the ceramic layer covers the outer surface which is the surface opposite to the surface facing the positive electrode sheet 18. Therefore, the first separator 20a and the second separator 20b can be easily fixed by heat welding.
  • the embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
  • the welding portion 29 may be integrally formed on the entire first welding region 32, or may be formed, for example, linearly in a continuous manner. The same can be applied to the second welding area 33 as well.
  • the negative electrode sheet 19 may be stored in the electrode storage separator 20 instead of the positive electrode sheet 18.
  • the first separator 20a and the second separator 20b may be an integral separator. That is, the electrode storage separator 20 may be formed by folding one rectangular sheet-shaped separator in two and thermally welding to form the welding regions 32 and 33.
  • the positive electrode sheet 18 may extend a plurality of positive electrode current collection tabs 24 from the first positive electrode end 18 a. That is, the electrode assembly 12 may have a plurality of positive electrode current collection tab groups 24a protruding from the edge 12a.
  • the negative electrode sheet 19 can be similarly changed.
  • each protrusion width of each protrusion 30b, 30f, each protrusion 30c, 30g, and each protrusion 30d, 30h may not be the same.
  • the protrusion width of each protrusion 30b, 30f, each protrusion 30c, 30g, and each protrusion 30d, 30h may be the same as the protrusion width of each protrusion 30a, 30e, or each protrusion 30a.
  • 30e may be larger than the protrusion width.
  • the area width 35 a of the first welding area 32 is made larger than the area width 35 b of the second welding area 33 as in the above embodiment.
  • the first welding area 32 may be provided in part of each of the protruding portions 30a and 30e.
  • the second welding area 33 may be provided in each of the protruding portions 30b and 30f, each protruding portion 30c and 30g, and a portion of each protruding portion 30d and 30h.
  • the area width 35 a of the first welding area 32 may be less than the total of the distance Lx, the thickness Ly, and the separation distance Lz described above. However, from the viewpoint of suppressing a short circuit between the positive electrode current collection tab 24 and the negative electrode sheet 19 in the positive electrode current collection tab group 24a, it is preferable to configure as in the above embodiment.
  • the ceramic layer may be provided on the inner surface in addition to or instead of the outer surface of each separator 20a, 20b.
  • the ceramic layer may cover a part of the outer surface of each of the separators 20a and 20b.
  • Each of the separators 20a and 20b may have a multilayer structure in which both surfaces of the ceramic layer are covered with a microporous film.
  • the metals constituting the positive electrode metal foil 21 and the negative electrode metal foil 25 may be changed.
  • the positive electrode sheet 18 may have the positive electrode active material layer 22 only on one side.
  • the negative electrode sheet 19 may have the negative electrode active material layer 26 only on one side. It may be embodied in a storage device such as a nickel hydrogen secondary battery or an electric double layer capacitor.
  • the present invention may be embodied in a power storage device used other than a vehicle.

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Abstract

　蓄電装置は、活物質層を有する第１電極シートと、前記第１電極シートの２つの面を覆うセパレータと、活物質層を有し、前記第１電極シートとは異なる極性の第２電極シートと、を備る。前記第１電極シートは第１端部と、同第１端部より延在したタブとを有する。前記セパレータは、前記第１電極シートの両側において、前記タブの延在方向に前記第１電極シートから夫々はみ出した第１はみ出し部と、前記第１電極シートの両側において、前記第１はみ出し部のはみ出し方向とは異なる方向に前記第１電極シートから夫々はみ出した第２はみ出し部と、を有する。前記第１はみ出し部同士は第１溶着領域において溶着され、前記第２はみ出し部同士は第２溶着領域において溶着される。前記第１はみ出し部のはみ出し方向における前記第１溶着領域の領域幅は、前記第２はみ出し部のはみ出し方向における前記第２溶着領域の領域幅よりも大きい。

Description

蓄電装置
　本発明は、蓄電装置に関する。
　従来から、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）などの車両に搭載される蓄電装置としては、リチウムイオン二次電池や、ニッケル水素二次電池などがよく知られている。例えば、特許文献１には、電極シートを積層して形成された電極組立体を備えた蓄電装置が開示されている。各電極シートは、金属箔と、同金属箔の表面に配置された活物質層とを有する。電極シートの間には、セパレータが介在されている。
　特許文献１では、２枚のセパレータで略矩形の正極シートを挟み込むとともに、該正極シートの４つの端部から面内方向にはみ出す部分を熱溶着（熱融着）し、溶着領域を形成している。これにより、特許文献１の蓄電装置では、セパレータに対して正極シートを位置決めするとともに、負極シートと、セパレータに覆われた正極シートとを積層することで、大きさが異なる各電極シートを対向させて積層可能としている。
特開２００２－２５２０２３号公報
　しかしながら、特許文献１の正極シートは、セパレータの外周部より等しい間隔を設けて中央部に配置された状態でセパレータによって被覆されたものであり、正極シートの端部のうち、集電タブを有する端部に対応する溶着領域の領域幅と、その他の端部に対応する溶着領域の領域幅とが同一である。
　このため、特許文献１では、集電タブを有する端部からのセパレータのはみ出し量を大きくし、正極シートに設けた集電タブと負極シートとが短絡することを抑制しようとする場合、溶着領域の領域幅が狭いことから、電極シートを積層するときに、セパレータにシワや折れ曲がりなどの不良が生じる虞がある。
　このような不良がセパレータに生じた場合には、電極組立体の積層方向における、隣り合う電極シートの離間距離や拘束力が不均一となり、電気容量が低下するなど、蓄電装置としての性能が低下する原因となる。
　この発明の目的は、セパレータ及び電極シートが積層された電極組立体においてセパレータに不良が生じることを抑制できる蓄電装置を提供することにある。
　上記課題を解決する蓄電装置は、２つの面と、同２つの面の少なくとも一方に位置している活物質層とを有する第１電極シートと、前記第１電極シートの前記２つの面を覆うセパレータと、２つの面と、同２つの面の少なくとも一方に位置している活物質層とを有し、前記第１電極シートとは異なる極性の第２電極シートと、を備る。前記第１電極シート、前記セパレータ、及び前記第２電極シートは積層されて電極組立体を構成する。前記第１電極シートは第１端部と、同第１端部より延在したタブとを有する。前記セパレータは、前記第１電極シートの両側において、前記タブの延在方向に前記第１電極シートから夫々はみ出した第１はみ出し部と、前記第１電極シートの両側において、前記第１はみ出し部のはみ出し方向とは異なる方向に前記第１電極シートから夫々はみ出した第２はみ出し部と、を有する。前記第１はみ出し部同士は第１溶着領域において溶着され、前記第２はみ出し部同士は第２溶着領域において溶着される。前記第１はみ出し部のはみ出し方向における前記第１溶着領域の領域幅は、前記第２はみ出し部のはみ出し方向における前記第２溶着領域の領域幅よりも大きい。
一実施形態に係るリチウムイオン二次電池を模式的に示す断面図。 図１の二次電池に収容される電極組立体を模式的に示す斜視図。 図２の１－１線断面図。 別の実施形態における電極収納セパレータを模式的に示す正面図。
　以下、蓄電装置の一実施形態について説明する。
　図１に示すように、例えば乗用車両や産業車両などの車両に搭載される蓄電装置としてのリチウムイオン二次電池（以下「二次電池」と示す）１０は、電極組立体１２と同電極組立体を収容するケース１１とを備える。
　ケース１１は、電極組立体１２を収容する矩形箱状の本体部材１１ａと、該本体部材１１ａの開口部を閉塞する矩形板状の蓋部材１１ｂとから構成されている。本体部材１１ａ、及び蓋部材１１ｂは、例えばステンレスやアルミニウムなどの金属製である。
　ケース１１内には、電解質として非水電解液１３が充填されている。蓋部材１１ｂには、正極端子１５、及び負極端子１６が外部に向かって突設されている。また、電極組立体１２は、絶縁性の樹脂シート１４に覆われた状態でケース１１に収容されている。
　図２に示すように、電極組立体１２は、正正極シート１８と、正極シート１８とは極性が異なる負極シート１９と、正極シート１８と負極シート１９との間を絶縁する袋状の電極収納セパレータ２０とを有する。正極シート１８は正極又は第１電極シートとも称され、負極シート１９は負極又は第２電極シートとも称される。正極シート１８は、第１正極端部１８ａと、同第１正極端部１８ａとは反対側の第２正極端部１８ｂとを有する。負極シート１９は、第１負極端部１９ａと、同第１負極端部１９ａとは反対側の第２負極端部１９ｂとを有する。正極シート１８の第１正極端部１８ａは第１端部とも称され、負極シート１９の第１負極端部１９ａは第２端部とも称される。
　そして、電極組立体１２は、正極シート１８を収納した電極収納セパレータ２０と負極シート１９とが交互に積層された積層型の電極組立体である。以下の説明で「積層方向」という場合には、電極組立体１２における正極シート１８及び負極シート１９が層状に重なる方向を意味するものとする。
　正極シート１８は、外形形状が矩形である正極金属箔（本実施形態ではアルミニウム箔）２１と、該正極金属箔２１の両方の面に活物質（正極活物質）を含む正極活物質層２２とを有する。正極活物質層２２は、正極金属箔２１の両方の面において、正極シート１８の第２正極端部１８ｂから一定幅で、第１正極端部１８ａの延在方向全体にわたって設けられている。
　また、正極金属箔２１の両方の面には、第１正極端部１８ａから一定幅で、該第１正極端部１８ａの延在方向全体にわたって、正極活物質層２２が形成されていない部分である正極非形成部２３が設けられている。正極非形成部２３は、第１正極端部１８ａに沿って延びるとともに、正極金属箔２１が露出する金属箔露出部となる。
　また、正極シート１８は、第１正極端部１８ａより延在（突出）する第１タブとしての正極集電タブ２４を有する。正極集電タブ２４は、正極非形成部２３を構成する正極金属箔２１の一部である。正極集電タブ２４は、電極組立体１２の構成要素である全ての正極シート１８において同位置に同一形状で形成されている。
　このため、図１に示すように、電極組立体１２の縁部１２ａには、電極組立体１２の全ての正極集電タブ２４を集めて構成された第１タブ群としての正極集電タブ群２４ａが設けられる。この正極集電タブ群２４ａでは、複数の正極集電タブ２４が層状に重なっている。また、正極集電タブ群２４ａには、正極端子１５が溶接などにより電気的に接続される。
　図２に示すように、負極シート１９は、外形形状が矩形である負極金属箔（本実施形態では銅箔）２５と、該負極金属箔２５における両方の面に位置する、活物質（負極活物質）を含む負極活物質層２６とを有する。この負極活物質層２６は、負極金属箔２５の両方の面において、負極シート１９の第１負極端部１９ａから第２負極端部１９ｂにまで、第１負極端部１９ａの延在方向全体にわたって設けられている。
　また、負極シート１９は、第１負極端部１９ａより延在（突出）する負極集電タブ２８を有する。本実施形態の負極集電タブ２８は、正極集電タブ２４の延在方向と同じ方向に沿って延在した第２タブとなる。負極集電タブ２８は、負極活物質層２６が形成されていない部分である負極非形成部２７であり、負極金属箔２５が露出する金属箔露出部となる。
　そして、負極集電タブ２８は、電極組立体１２の構成要素である全ての負極シート１９において同位置に同一形状で形成されている。また、負極集電タブ２８は、正極シート１８と負極シート１９とを積層する場合に正極集電タブ２４と重ならない位置に設けられている。
　このため、図１に示すように、電極組立体１２の縁部１２ａには、電極組立体１２の全ての負極集電タブ２８を集めて構成された第２タブ群としての負極集電タブ群２８ａが設けられる。この負極集電タブ群２８ａでは、複数の負極集電タブ２８が層状に重なっている。また、負極集電タブ群２８ａには、負極端子１６が溶接などにより電気的に接続される。
　また、図２に示すように、電極収納セパレータ２０は、互いに対向する第１セパレータ２０ａと、第２セパレータ２０ｂとを有する。第１セパレータ２０ａ及び第２セパレータ２０ｂは、何れも矩形シート状をなし、微多孔性フィルム製である。
　第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂとは同形状、且つ同サイズであり、正極シート１８よりも大きなサイズである。これにより、第１セパレータ２０ａは、正極シート１８を重ねた状態において、正極シート１８のうち正極集電タブ２４が延在する第１正極端部１８ａから、正極集電タブ２４の延在方向にはみ出したはみ出し部３０ａを有する。同様に、第２セパレータ２０ｂは、正極シート１８を重ねた状態において、第１正極端部１８ａからはみ出し部３０ａと同じ方向に沿ってはみ出したはみ出し部３０ｅを有する。各はみ出し部３０ａ，３０ｅのはみ出し幅は、同一である。本実施形態において、はみ出し部３０ａ、及びはみ出し部３０ｅは、正極シート１８の両方の面において、正極集電タブ２４の延在方向に沿って夫々はみ出した第１はみ出し部となる。
　また、第１セパレータ２０ａは、第１正極端部１８ａとは反対側の第２正極端部１８ｂ、並びに各正極端部１８ａ，１８ｂが延びる方向と直交する方向に延びる第３正極端部１８ｃ及び第４正極端部１８ｄからそれぞれはみ出すはみ出し部３０ｂ，３０ｃ，３０ｄを有する。同様に、第２セパレータ２０ｂは、第２正極端部１８ｂ、第３正極端部１８ｃ、及び第４正極端部１８ｄからそれぞれはみ出すはみ出し部３０ｆ，３０ｇ，３０ｈを有する。これらのはみ出し部３０ｂ～３０ｄ，３０ｆ～３０ｈのはみ出し幅は、同一である。
　はみ出し部３０ｂ、及びはみ出し部３０ｆは、正極集電タブ２４の延在方向とは反対方向にはみ出す。また、はみ出し部３０ｃ，３０ｄ、及びはみ出し部３０ｇ，３０ｈは、正極集電タブ２４の延在方向と直交する方向にはみ出す。即ち、各はみ出し部３０ｂ～３０ｄ，３０ｆ～３０ｈは、正極集電タブ２４の延在方向以外の方向にはみ出す。本実施形態では、はみ出し部３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ、及びはみ出し部３０ｆ，３０ｇ，３０ｈが各はみ出し部３０ａ，３０ｅのはみ出し方向とは異なる方向に夫々はみ出した第２はみ出し部となる。
　そして、電極収納セパレータ２０において、はみ出し部３０ａとはみ出し部３０ｅとは、熱溶着して形成される溶着部２９が断続的に配置された第１溶着領域３２で接合されている。本実施形態では、図２中において斜線で示すように、各はみ出し部３０ａ，３０ｅの全面（又は略全面）が第１溶着領域３２である。
　同様に、電極収納セパレータ２０において、第１セパレータ２０ａの各はみ出し部３０ｂ～３０ｄは、第２セパレータ２０ｂの対応するはみ出し部３０ｆ～３０ｈと、熱溶着して形成される溶着部２９が断続的に配置された第２溶着領域３３で接合されている。本実施形態では、各はみ出し部３０ｂ～３０ｄ，３０ｆ～３０ｈの全面（又は略全面）が第２溶着領域３３である。
　このため、各はみ出し部３０ｂ～３０ｄ，３０ｆ～３０ｈのはみ出し方向における各第２溶着領域３３の領域幅３５ｂは、何れも同一である。そして、正極集電タブ２４の延在方向における第１溶着領域３２の領域幅３５ａは、各第２溶着領域３３の領域幅３５ｂよりも大きい。
　このように、第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂとは、全周で溶着（接合）されている。また、正極シート１８の正極集電タブ２４は、第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂの対向する面である各はみ出し部３０ａ，３０ｅの面の間に位置し、その面の間を通って電極収納セパレータ２０（各セパレータ２０ａ，２０ｂ）の先端部３５よりも突出している。電極収納セパレータ２０には、第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂとが接合されることによって、各溶着領域３２，３３の内側に正極シート１８の収納部Ｓが設けられる。
　また、正極シート１８の第１正極端部１８ａ、及び負極シート１９の第１負極端部１９ａが延びる方向における電極収納セパレータ２０（各セパレータ２０ａ，２０ｂ）の長さと、負極シート１９の長さとは、同一（又は略同一）である。各集電タブ２４，２８の延在方向における電極収納セパレータ２０（各セパレータ２０ａ，２０ｂ）の長さは、負極シート１９の長さより長い。
　そして、電極組立体１２において、正極シート１８を収納した電極収納セパレータ２０と、負極シート１９とは、積層方向から見た場合に、電極収納セパレータ２０の端部のうち先端部３５とは反対側の端部と、負極シート１９の第２負極端部１９ｂとを一致させた状態で積層されている。
　これにより、図３に示すように、負極シート１９の第１負極端部１９ａは、第１正極端部１８ａよりも正極集電タブ２４の延在方向に突出している。このため、積層方向から見た場合に、第１負極端部１９ａは、各はみ出し部３０ａ，３０ｅのはみ出し方向における先端部３５と、正極シート１８の第１正極端部１８ａとの間に配置される。即ち、積層方向からみた場合に、第１溶着領域３２と第１負極端部１９ａとは重なっている。また、電極組立体１２では、積層方向からみた場合に、正極集電タブ２４を除く正極シート１８（正極活物質層２２）の全体が、負極シート１９の負極活物質層２６に重なっている。
　そして、正極集電タブ２４の延出方向における第１溶着領域３２の領域幅３５ａは、正極集電タブ２４の延在方向における第１正極端部１８ａの端面から第１負極端部１９ａの端面までの距離Ｌｘ、負極シート１９の厚さＬｙ、及び正極シート１８の正極集電タブ２４と該正極シート１８と隣り合う負極シート１９との離間距離Ｌｚの合計以上である。
　また、各セパレータ２０ａ，２０ｂにおいて、正極シート１８と対向する内面とは反対面となる外面は、絶縁性のセラミック粒子が堆積したセラミック層により全面が覆われている。なお、各セパレータ２０ａ，２０ｂの内面には、セラミック層が設けられていない。
　次に、本実施形態の二次電池１０の作用について説明する。
　正極集電タブ２４の延在方向における第１溶着領域３２の領域幅３５ａを、第２溶着領域３３の領域幅３５ｂよりも大きくしていることから、第１溶着領域３２では、第２溶着領域３３よりも広い範囲にわたって各セパレータ２０ａ，２０ｂを相互に固定できる。このため、電極収納セパレータ２０に収納した正極シート１８、及び負極シート１９を積層する場合に、各はみ出し部３０ａ，３０ｅがめくれるなど、離間してシワや折れ曲がりが発生することを抑制できる。
　特に、本実施形態では、各はみ出し部３０ａ，３０ｂの全面（又は略全面）に第１溶着領域３２を設定している。このため、各はみ出し部３０ａ，３０ｂが離間することをより抑制できる。
　また、第１溶着領域３２の領域幅３５ａは、第１正極端部１８ａの端面から第１負極端部１９ａの端面までの距離Ｌｘ、負極シート１９の厚さＬｙ、及び正極集電タブ２４と負極シート１９との離間距離Ｌｚの合計以上である。
　このため、図３において矢印Ｙに示すように、正極集電タブ２４を積層方向に屈曲させつつ集めて正極集電タブ群２４ａとする場合に、正極集電タブ２４のうち隣り合う負極シート１９と接触する可能性がある範囲について、はみ出し部３０ａとはみ出し部３０ｅとを相互に固定した状態にて電極収納セパレータ２０で覆うことができる。
　また、第１溶着領域３２、及び第２溶着領域３３では、溶着部２９を断続的に配置している。このため、各溶着領域３２，３３の全面を溶着部２９としたり、溶着部２９を連続的に形成したりする構成と比較して、各溶着領域３２，３３としての面積を確保しつつも、熱溶着に伴う各セパレータ２０ａ，２０ｂの収縮を軽減できる。
　また、電極収納セパレータ２０を構成する各セパレータ２０ａ，２０ｂは、外面の全体がセラミック層で覆われている。このため、仮に二次電池１０の温度が電極収納セパレータ２０（各セパレータ２０ａ，２０ｂ）の熱収縮温度や融点を超える場合であっても、各セパレータ２０ａ，２０ｂが収縮することを抑制できる。
　また、各セパレータ２０ａ，２０ｂの内面には、セラミック層が設けられていないことから、第１溶着領域３２、及び第２溶着領域３３において各セパレータ２０ａ，２０ｂを熱溶着し、簡便に溶着部２９を形成できる。
　電極収納セパレータ２０は正極シート１８を収容している。このため、電極収納セパレータ２０と、負極シート１９とを相互に位置決めすることで、負極シート１９に対する正極シート１８の位置決めを容易にできる。特に本実施形態では、積層方向からみた場合に、正極集電タブ２４を除く正極シート１８（正極活物質層２２）の全体が、負極シート１９の負極活物質層２６に重なるように位置決めできる。このため、充放電に伴う金属リチウムの析出を好適に抑制できる。
　したがって、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
　（１）第１溶着領域３２の領域幅３５ａを、第２溶着領域３３の領域幅３５ｂよりも大きくし、正極集電タブ２４を挟み込む第１溶着領域３２において、各セパレータ２０ａ，２０ｂが離間することを抑制している。このため、電極収納セパレータ２０に収納された正極シート１８と、負極シート１９とを積層する場合に、各はみ出し部３０ａ，３０ｅにシワや折れ曲がりなどの不良が生じることを抑制できる。したがって、各セパレータ２０ａ，２０ｂ、正極シート１８、及び負極シート１９が積層された電極組立体１２において各セパレータ２０ａ，２０ｂに不良が生じることを抑制できる。
　（２）正極集電タブ２４のうち隣り合う負極シート１９と接触する可能性がある範囲について、各はみ出し部３０ａ，３０ｅを相互に固定した状態にて電極収納セパレータ２０で覆っていることから、正極シート１８の正極集電タブ２４を集めて正極集電タブ群２４ａとする場合に、正極集電タブ２４と負極シート１９とが短絡することを抑制できる。
　（３）各溶着領域３２，３３では、溶着部２９を断続的に配置している。このため、各溶着領域３２，３３において溶着部２９を連続的に形成する場合と比較して、溶着に伴う各セパレータ２０ａ，２０ｂの収縮を抑制できる。
　（４）各セパレータ２０ａ，２０ｂは、絶縁性のセラミック層を有することから、温度上昇に伴ってセパレータ２０ａ，２０ｂが収縮することを抑制できる。したがって、正極シート１８と負極シート１９とが短絡することを抑制できる。
　（５）セラミック層は、正極シート１８と対向する面とは反対面である外面を覆っている。このため、第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂとを熱溶着することにより簡便に固定できる。
　（６）二次電池１０として、電極組立体１２においてセパレータ２０ａ，２０ｂに不良が生じることを抑制できる。このため、電極組立体１２の積層方向における、正極シート１８と負極シート１９との離間距離や拘束力が不均一となり、電気容量が低下するなど、二次電池１０としての性能が低下することを抑制できる。
　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よい。
　図４に示すように、溶着部２９は、第１溶着領域３２の全体に一体に形成してもよく、例えば直線状に連続的に形成してもよい。第２溶着領域３３についても同様に変更できる。
　電極収納セパレータ２０には、正極シート１８に代えて負極シート１９を収納してもよい。
　第１セパレータ２０ａ、及び第２セパレータ２０ｂは、一体のセパレータであってもよい。即ち、電極収納セパレータ２０は、１枚の矩形シート状のセパレータを二つ折りにするとともに、熱溶着して各溶着領域３２，３３を設けて形成されていてもよい。
　正極シート１８は、複数の正極集電タブ２４を第１正極端部１８ａから延在させてもよい。即ち、電極組立体１２は、縁部１２ａから突出する正極集電タブ群２４ａを複数有していてもよい。負極シート１９についても同様に変更できる。
　各はみ出し部３０ｂ，３０ｆ、各はみ出し部３０ｃ，３０ｇ、及び各はみ出し部３０ｄ，３０ｈのはみ出し幅は、同一でなくてもよい。また、各はみ出し部３０ｂ，３０ｆ、各はみ出し部３０ｃ，３０ｇ、及び各はみ出し部３０ｄ，３０ｈのはみ出し幅は、各はみ出し部３０ａ，３０ｅのはみ出し幅と同一であってもよく、また各はみ出し部３０ａ，３０ｅのはみ出し幅よりも大きくてもよい。但し、上記実施形態のように、第１溶着領域３２の領域幅３５ａを第２溶着領域３３の領域幅３５ｂよりも大きくする。
　第１溶着領域３２は、各はみ出し部３０ａ，３０ｅの一部に設けてもよい。同様に、第２溶着領域３３は、各はみ出し部３０ｂ，３０ｆ、各はみ出し部３０ｃ，３０ｇ、及び各はみ出し部３０ｄ，３０ｈのそれぞれ一部に設けてもよい。
　第１溶着領域３２の領域幅３５ａは、上述した距離Ｌｘ、厚さＬｙ、及び離間距離Ｌｚの合計未満であってもよい。但し、正極集電タブ群２４ａにおいて正極集電タブ２４と負極シート１９とが短絡することを抑制する観点からは、上記実施形態のように構成することが好ましい。
　セラミック層は、各セパレータ２０ａ，２０ｂの外面に加えて、又は代えて内面に設けられていてもよい。また、セラミック層は、各セパレータ２０ａ，２０ｂの外面の一部を覆っていてもよい。
　各セパレータ２０ａ，２０ｂは、セラミック層の両面を微多孔性フィルムで覆った多層構造としてもよい。
　正極金属箔２１、及び負極金属箔２５を構成する金属を変更してもよい。
　正極シート１８は、一方の面のみに正極活物質層２２を有していてもよい。同様に、負極シート１９は、一方の面のみに負極活物質層２６を有していてもよい。
　ニッケル水素二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電装置に具体化してもよい。
　車両以外に用いられる蓄電装置に具体化してもよい。

Claims (7)

  1. 　２つの面と、同２つの面の少なくとも一方に位置している活物質層とを有する第１電極シートと、
    　前記第１電極シートの前記２つの面を覆うセパレータと、
    　２つの面と、同２つの面の少なくとも一方に位置している活物質層とを有し、前記第１電極シートとは異なる極性の第２電極シートと、を備え
    　前記第１電極シート、前記セパレータ、及び前記第２電極シートは積層されて電極組立体を構成し、
    　前記第１電極シートは第１端部と、同第１端部より延在したタブとを有し、
    　前記セパレータは、
    　前記第１電極シートの両側において、前記タブの延在方向に前記第１電極シートから夫々はみ出した第１はみ出し部と、
    　前記第１電極シートの両側において、前記第１はみ出し部のはみ出し方向とは異なる方向に前記第１電極シートから夫々はみ出した第２はみ出し部と、を有し、
    　前記第１はみ出し部同士は第１溶着領域において溶着され、
    　前記第２はみ出し部同士は第２溶着領域において溶着され、
    　前記第１はみ出し部のはみ出し方向における前記第１溶着領域の領域幅は、前記第２はみ出し部のはみ出し方向における前記第２溶着領域の領域幅よりも大きい蓄電装置。
  2. 　前記第２電極シートは、前記第１電極シートの前記第１端部よりも、前記第１電極シートのタブの延在方向に突出する第２端部を有しており、
    　前記第１溶着領域の領域幅は、前記第１電極シートのタブの延在方向における前記第１端部から前記第２端部までの距離、
    　前記第２電極シートの厚さ、
    　及び前記第１電極シートのタブと該第１電極シートと隣り合う第２電極シートとの離間距離の合計以上である請求項１に記載の蓄電装置。
  3. 　前記第１溶着領域及び前記第２溶着領域の少なくとも一方は、断続的に配置された複数の熱溶着部を有する請求項１または２に記載の蓄電装置。
  4. 　前記セパレータは、前記第１電極シートの前記２つの面の一方を覆う第１のセパレータと、前記第１電極シートの前記２つの面の他方を覆う第２のセパレータと、を含み、
    　前記第１セパレータ及び前記第２セパレータのうち少なくとも一方は、絶縁性のセラミック層を有する請求項１～３のいずれか１項に記載の蓄電装置。
  5. 　前記セラミック層は、前記第１セパレータ及び前記第２セパレータのうち少なくとも一方において、前記第１電極シートと対向する面とは反対の面を覆う請求項４に記載の蓄電装置。
  6. 　前記第１電極シートは、極性が正極である請求項１～５のいずれか１項に記載の蓄電装置。
  7. 　前記蓄電装置は二次電池である請求項１～６のいずれか１項に記載の蓄電装置。
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