WO2019221232A1 - 積層型電池 - Google Patents

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WO2019221232A1
WO2019221232A1 PCT/JP2019/019509 JP2019019509W WO2019221232A1 WO 2019221232 A1 WO2019221232 A1 WO 2019221232A1 JP 2019019509 W JP2019019509 W JP 2019019509W WO 2019221232 A1 WO2019221232 A1 WO 2019221232A1
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WO
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electrode plate
width direction
folded portion
folded
negative electrode
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PCT/JP2019/019509
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文樹 後藤
拓郎 奥村
鈴木 浩之
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積水化学工業株式会社
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    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/463Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a stacked battery.
  • a stacked battery in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are alternately stacked is widely used.
  • a lithium ion secondary battery can be illustrated as an example of a stacked battery.
  • One feature of a lithium ion secondary battery is that it has a larger capacity than other types of stacked batteries. Lithium ion secondary batteries having such characteristics are now expected to be further spread in various applications such as in-vehicle applications and stationary housing applications.
  • ions move between a positive electrode plate and a negative electrode plate through an electrolytic solution, whereby charging and discharging are performed.
  • charging is performed by moving lithium ions in the electrolytic solution from the positive electrode to the negative electrode, and discharging is performed by moving from the negative electrode to the positive electrode.
  • the electrolytic solution is held on an insulating sheet (separator) provided between the positive electrode plate and the negative electrode plate.
  • a folded insulating sheet is provided between each positive electrode plate and the negative electrode plate. That is, the positive electrode plate and the negative electrode plate are disposed between the folding surfaces of the insulating sheet.
  • Such an insulating sheet can be manufactured more easily than arranging one insulating sheet between the positive electrode plate and the negative electrode plate.
  • the insulating sheet does not create a gap with respect to the positive electrode plate and the negative electrode plate. Wrapped.
  • a laminated battery usually includes several tens of positive plates and several tens of negative plates. If the vicinity of the end portions of each positive electrode plate and negative electrode plate does not contribute to charging and discharging, the efficiency of charging and discharging in the entire laminated battery can be significantly deteriorated.
  • the laminated battery usually has a positive electrode plate and a negative electrode plate that are alternately stacked, and an insulator provided between the positive electrode plate and the negative electrode plate.
  • the exterior body generally has a main body manufactured using a metal such as an aluminum alloy from the viewpoint of barrier properties and strength, and an insulating coating layer provided on the inner surface side of the main body. The insulating coating layer prevents a short circuit between the electrode plate and the main body of the exterior body.
  • defects such as pinholes may occur in the insulating coating layer.
  • the insulating coating layer is locally damaged by contact of the edge of the electrode plate.
  • a defect arises in an insulating coating layer, if an electrode plate and an exterior body short-circuit, a laminated battery will not exhibit the function which the plan planned.
  • a first aspect of the present invention is to improve charging and discharging efficiency in a laminated battery having a zigzag-shaped insulating sheet.
  • the laminated battery of the first invention is A plurality of electrode plates stacked in the stacking direction; An insulating sheet that is alternately folded in a width direction that is non-parallel to the stacking direction and disposed between the two electrode plates adjacent to each other in the stacking direction; A gap is provided between the folded portion of the insulating sheet and the end portion of the electrode plate facing the folded portion in the width direction.
  • irregularities may be formed in the folded portion.
  • the length between the folded portion along the width direction and the end portion of the electrode plate facing the folded portion is at least five times the thickness of the electrode plate. It may be.
  • a length between the folded portion along the width direction and an end portion of the electrode plate facing the folded portion is not less than 10 times the thickness of the electrode plate. It may be.
  • the insulating sheet may have a base material layer formed of a porous body.
  • the insulating sheet may have a functional layer containing an inorganic material.
  • the plurality of electrode plates include first electrode plates that are alternately stacked in the stacking direction, and second electrode plates that are longer in the width direction than the first electrode plates,
  • the folded portion includes a first folded portion that folds the insulating sheet on one side in the width direction, and a second folded portion that folds the insulating sheet on the other side in the width direction,
  • the first folded portion may be located on one side in the width direction from an end portion on the one side in the width direction of the second electrode plate adjacent to the first electrode plate facing the first folded portion. Good.
  • the plurality of electrode plates include first electrode plates that are alternately stacked in the stacking direction, and second electrode plates that are longer in the width direction than the first electrode plates,
  • the folded portion includes a first folded portion that folds the insulating sheet on one side in the width direction, and a second folded portion that folds the insulating sheet on the other side in the width direction,
  • the length in the width direction between the first folded portion and one end portion in the width direction of the second electrode plate adjacent to the first electrode plate facing the first folded portion is the second length. You may be shorter than the length in the said width direction between the return part and the edge part of the other side in the said width direction of the 2nd electrode plate which faces the said 2nd return part.
  • the plurality of electrode plates include first electrode plates that are alternately stacked in the stacking direction, and second electrode plates that are longer in the width direction than the first electrode plates,
  • the insulating sheet has a base material layer, and a functional layer laminated on the base material layer and having a higher porosity than the base material layer, The side of the insulating sheet on which the base material layer is provided may face the first electrode plate, and the side on which the functional layer is provided may face the second electrode plate.
  • the plurality of electrode plates include first electrode plates that are alternately stacked in the stacking direction, and second electrode plates that are longer in the width direction than the first electrode plates,
  • the insulating sheet has a base material layer and a functional layer laminated on the base material layer and having heat resistance than the base material layer, The side of the insulating sheet on which the base material layer is provided may face the second electrode plate, and the side on which the functional layer is provided may face the first electrode plate.
  • the laminated battery of the first invention is It further comprises an exterior body that houses the electrode plate and the insulating sheet, The folded portion may be in contact with the exterior body.
  • the laminated battery of the first invention may include a total of 20 or more of the electrode plates.
  • the first aspect of the present invention it is possible to suppress a reduction in charge and discharge capacities in a laminated battery having a zigzag-shaped insulating sheet.
  • the second invention aims to effectively prevent a short circuit between the outer package and the electrode plate and improve the reliability of the stacked battery.
  • a first stacked battery according to a second invention is First electrode plates and second electrode plates alternately stacked in the stacking direction; An insulator extending between the first electrode plate and the second electrode plate adjacent to each other in the laminating direction by alternately folding back in the width direction orthogonal to the laminating direction, The insulator includes a first folded portion that is folded on one side in the width direction of one side end portion located on one side in the width direction of the first electrode plate, and the other in the width direction of the second electrode plate.
  • the width of the first electrode plate along the width direction is narrower than the width of the second electrode plate along the width direction,
  • One side end of the first folded portion in the width direction is closer to one side in the width direction than one side end of the second electrode plate adjacent to the first electrode plate corresponding to the first folded portion. To position.
  • a second stacked battery according to the second invention is First electrode plates and second electrode plates alternately stacked in the stacking direction; An insulator extending between the first electrode plate and the second electrode plate adjacent to each other in the stacking direction by alternately folding back in the width direction orthogonal to the stacking direction; An exterior body that houses the first electrode plate, the second electrode plate, and the insulator;
  • the insulator includes a first folded portion that is folded on one side in the width direction of one side end portion located on one side in the width direction of the first electrode plate, and the other in the width direction of the second electrode plate.
  • a second folded portion folded on the other side in the width direction of the other side end located on the side When the first folded portion and the second folded portion are in contact with the exterior body, the first electrode plate and the second electrode plate are restricted from contacting the exterior body.
  • the one end portion of the first folded portion is one of the second electrode plates adjacent to the first electrode plate corresponding to the first folded portion. It may be located at a distance of 0.1 mm or more on one side in the width direction from the side end.
  • the one end portion of the first folded portion is one of the second electrode plates adjacent to the first electrode plate corresponding to the first folded portion. It may be located at a distance of 0.1 mm or more and 3 mm or less on one side in the width direction from the side end.
  • the other end in the width direction of the second folded portion is the other end of the second electrode plate corresponding to the second folded portion. From the other side in the width direction.
  • the protruding length of the first folded portion from the one side end of the first electrode plate to the one side in the width direction is the first
  • the length of the second folded portion protruding from the other end of the two-electrode plate to the other side in the width direction may be longer.
  • the other end in the width direction of the second folded portion is a first electrode adjacent to the second electrode plate corresponding to the second folded portion. You may be located in the other side in the said width direction rather than the said other side edge part of a board.
  • One side end of the second electrode plate is located on one side in the width direction from one side end of the first electrode plate, The other end of the second electrode plate may be located on the other side in the width direction than the other end of the first electrode plate.
  • a first or second stacked battery according to the second invention is provided.
  • An exterior body that houses the first electrode plate, the second electrode plate, and the insulator;
  • the first folded portion is in contact with the exterior body from the width direction,
  • One side end of the second electrode plate may be separated from the exterior body in the width direction.
  • a first or second stacked battery according to the second invention is provided.
  • An exterior body that houses the first electrode plate, the second electrode plate, and the insulator;
  • the separation distance along the width direction between the one end portion of the second electrode plate and the exterior body may be 0.1 mm or more.
  • a first or second stacked battery according to the second invention is provided.
  • An exterior body that houses the first electrode plate, the second electrode plate, and the insulator;
  • the distance between the one end portion of the second electrode plate and the exterior body along the width direction may be 3 mm or less.
  • the exterior body is a first member and a second member joined to the first member to form a housing space for the first electrode plate, the second electrode plate, and the insulator between the first member.
  • the second member includes a bulging portion that forms the housing space, and a flange that is connected to the bulging portion so as to surround the bulging portion in a circumferential shape and is joined to the first member.
  • the bulging portion includes a circumferential side wall portion that rises from the flange portion at an angle of 90 ° to 110 ° with respect to the flange portion, and a ceiling wall portion connected to the sidewall portion. You may do it.
  • the pressure inside the exterior body may be 100 kPa or less.
  • each of the first electrode plate and the second electrode plate may include 10 or more.
  • the second invention it is possible to effectively prevent a short circuit between the exterior body and the electrode plate and improve the reliability of the stacked battery.
  • the first electrode plate may be a positive electrode plate
  • the second electrode plate may be a negative electrode plate
  • FIG. 1 is a perspective view showing a multilayer battery for explaining a first embodiment of the multilayer battery of the first invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the inside of the stacked battery of FIG. 1 with an exterior body and an insulating sheet removed.
  • FIG. 3 is a plan view showing a membrane electrode assembly included in the stacked battery of FIG.
  • FIG. 4 is a view showing a cross section taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing a part of a cross section taken along line VV in FIG. 6 is an enlarged view showing one side in the width direction of the electrode plate and insulating sheet of the stacked battery shown in FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged view showing the other side in the width direction of the electrode plate and the insulating sheet of the stacked battery shown in FIG.
  • FIG. 8 is an enlarged view showing the inside of the VIII frame of FIG.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a stacked battery for explaining a second embodiment of the second invention.
  • FIG. 10 is a perspective view showing the inside of the stacked battery of FIG. 9 with the exterior body and insulators removed.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional perspective view for explaining the laminated structure of the electrode plate and the insulator of the laminated battery of FIG. 12 is a top view showing an electrode plate and an insulator of the stacked battery of FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the width direction of the stacked battery of FIG.
  • FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing a cross section taken along line XIII-XIII of FIG. 14 is a partial vertical cross-sectional view showing a cross section taken along the line XIV-XIV in FIG. 9, which is a cross section along the take-out direction of the stacked battery of FIG. 15 is a partial longitudinal sectional view showing a cross section along the width direction of the stacked battery of FIG. 16 is a partial longitudinal sectional view showing a cross section along the width direction of the stacked battery of FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a specific example of a stacked battery.
  • the stacked battery 1 includes an exterior body 3, a membrane electrode assembly 5 accommodated in the exterior body 3, and connected to the membrane electrode assembly 5 from the inside of the exterior body 3 to the outside. And an extended tab 4.
  • the membrane electrode assembly 5 includes first electrode plates 10 and second electrode plates 20 that are alternately stacked.
  • the stacked battery 1 has a flat shape as a whole, and extends in a first direction d1 that is a short direction and a second direction d2 that is a longitudinal direction.
  • the stacked battery 1 constitutes a lithium ion secondary battery
  • the first electrode plate 10 constitutes the positive electrode plate 10X
  • the second electrode plate 20 constitutes the negative electrode plate 20Y.
  • the first embodiment described here is not limited to the lithium ion secondary battery
  • the first electrode plate 10 and the second electrode plate 10 are not limited to the lithium ion secondary battery.
  • the present invention can be widely applied to the stacked battery 1 in which the electrode plates 20 are alternately stacked.
  • the exterior body 3 is a packaging material for sealing the membrane electrode assembly 5.
  • the exterior body 3 forms an accommodation space for accommodating the membrane electrode assembly 5.
  • the exterior body 3 seals the membrane electrode assembly 5 and the electrolytic solution therein.
  • the outer package 3 includes two base materials and an adhesive layer disposed between the two base materials.
  • the substrate preferably has high gas barrier properties and molding processability.
  • an aluminum foil or a stainless steel foil can be used.
  • the adhesive layer functions as a seal layer for joining two substrates.
  • the adhesive layer preferably has insulating properties, chemical resistance, thermoplasticity and the like in addition to adhesiveness.
  • an adhesive layer for example, polypropylene, modified polypropylene, low density polypropylene, ionomer, ethylene / vinyl acetate and the like can be used.
  • the thickness of the outer package 3 is, for example, 100 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the tab 4 functions as a terminal in the stacked battery 1.
  • a cross section taken along line IV-IV in FIG. 1 is shown in FIG.
  • one (one side in the second direction d2) tab 4 is electrically connected to the positive electrode plate 10X (first electrode plate 10) of the membrane electrode assembly 5.
  • the tab 4 on the other side is electrically connected to the negative electrode plate 20Y (second electrode plate 20) of the membrane electrode assembly 5.
  • the tab 4 can be formed using aluminum, nickel, nickel-plated copper, or the like.
  • the pair of tabs extends from the inside of the exterior body 3 to the outside of the exterior body 3. In addition, as shown in FIG. 4, it seals between the exterior body 3 and the tab 4 in the area
  • the membrane electrode assembly 5 includes a positive electrode plate 10 ⁇ / b> X (first electrode plate 10), a negative electrode plate 20 ⁇ / b> Y (second electrode plate 20), and an insulating sheet 30. Yes.
  • the positive plates 10X and the negative plates 20Y are alternately stacked along the stacking direction dL (the vertical direction in FIG. 4).
  • the membrane electrode assembly 5 includes, for example, a total of 20 or more positive electrode plates 10X and negative electrode plates 20Y.
  • the membrane electrode assembly 5 has a flat shape as a whole, is thin in the stacking direction dL, and spreads in a direction non-parallel to the stacking direction dL.
  • the membrane electrode assembly 5 extends in the first direction d1 and the second direction d2 orthogonal to the stacking direction dL.
  • the thickness of the membrane electrode assembly 5, that is, the length in the stacking direction dL is, for example, 4 mm or more and 20 mm or less.
  • the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y are plate-like electrodes having a rectangular outer contour.
  • the first direction d1 non-parallel to the stacking direction dL is the short direction (width direction) of the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y
  • the second direction d2 non-parallel to both the stacking direction dL and the first direction d1 is These are the longitudinal directions of the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y.
  • the stacking direction dL, the first direction d1, and the second direction d2 are orthogonal to each other. As shown in FIGS.
  • the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y are arranged to be shifted in the second direction d2. More specifically, the plurality of positive electrode plates 10X are arranged closer to one side in the second direction d2, and the plurality of negative electrode plates 20Y are arranged closer to the other side in the second direction d2.
  • the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y overlap in the stacking direction dL at the center in the second direction d2.
  • FIG. 5 shows a part of a cross section of the stacked battery 1 taken along the line VV of FIG. As shown in FIG. 5, the length of the negative electrode plate 20Y (second electrode plate 20) along the first direction d1 (width direction) is the first direction of the positive electrode plate 10X (first electrode plate 10).
  • the negative electrode plate 20Y extends from the positive electrode plate 10X to one side and the other side of the first direction d1.
  • the thickness of the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y, that is, the length in the stacking direction dL is, for example, 4 mm or more and 20 mm or less
  • the short side direction, that is, the length (width) along the first direction d1 is, for example, 80 mm or more.
  • the length is 250 mm or less
  • the length in the longitudinal direction, that is, the second direction d2 is, for example, 250 mm or more and 500 mm or less.
  • the positive electrode plate 10X (first electrode plate 10) includes a positive electrode current collector 11X (first electrode current collector 11) and a positive electrode active material provided on the positive electrode current collector 11X. Material layer 12X (first electrode active material layer 12). In the lithium ion secondary battery, the positive electrode plate 10X releases lithium ions during discharging and occludes lithium ions during charging.
  • the positive electrode current collector 11X has a first surface 11a and a second surface 11b facing each other as main surfaces.
  • the positive electrode active material layer 12X is formed on both surfaces of the first surface 11a and the second surface 11b of the positive electrode current collector 11X.
  • the plurality of positive electrode plates 10X included in the stacked battery 1 have a pair of positive electrode active material layers 12X provided on both sides of the positive electrode current collector 11X, and may be configured identically.
  • the positive electrode current collector 11X and the positive electrode active material layer 12X can be produced by various manufacturing methods using various materials that can be applied to the stacked battery 1 (lithium ion secondary battery).
  • the positive electrode current collector 11X can be formed of an aluminum foil.
  • the positive electrode active material layer 12X includes, for example, a positive electrode active material, a conductive additive, and a binder that serves as a binder.
  • the positive electrode active material layer 12X is produced by applying and solidifying a positive electrode slurry in which a positive electrode active material, a conductive additive, and a binder are dispersed in a solvent on a material forming the positive electrode current collector 11X. Can be done.
  • a metal acid lithium compound represented by a general formula LiM x O y (where M is a metal, and x and y are composition ratios of metal M and oxygen O) is used.
  • the metal acid lithium compound include lithium cobaltate, lithium nickelate, and lithium manganate.
  • the conductive assistant acetylene black or the like can be used.
  • the binder polyvinylidene fluoride or the like can be used.
  • the positive electrode current collector 11X (first electrode current collector 11) has a first end region a1 and a first electrode region b1.
  • the positive electrode active material layer 12X (first electrode active material layer 12) is disposed only in the first electrode region b1 of the positive electrode current collector 11X.
  • the first end region a1 and the first electrode region b1 are arranged in the second direction d2.
  • the first end region a1 is located on the outer side (left side in FIG. 3) in the second direction d2 than the first electrode region b1. As shown in FIG.
  • the plurality of positive electrode current collectors 11 ⁇ / b> X are joined and electrically connected in the first end region a ⁇ b> 1 by resistance welding, ultrasonic welding, tape sticking, fusion bonding, or the like.
  • one tab 4 is electrically connected to the positive electrode current collector 11X in the first end region a1.
  • the tab 4 extends from the membrane electrode assembly 5 in the second direction d2.
  • the first electrode region b1 is located in a region facing a negative electrode active material layer 22Y described later of the negative electrode plate 20Y.
  • the width of the positive electrode plate 10X along the first direction d1 is narrower than the width of the negative electrode plate 20Y along the first direction d1. With such an arrangement of the first electrode region b1, it is possible to prevent lithium deposition from the positive electrode active material layer 12X.
  • the negative electrode plate 20Y (second electrode plate 20) includes a negative electrode current collector 21Y (second electrode current collector 21) and a negative electrode active material layer 22Y (second electrode active material layer) provided on the negative electrode current collector 21Y. 22).
  • the negative electrode plate 20Y occludes lithium ions during discharging and releases lithium ions during charging.
  • the negative electrode current collector 21Y has a first surface 21a and a second surface 21b facing each other as main surfaces.
  • the negative electrode active material layer 22Y is formed on both surfaces of the first surface 21a and the second surface 21b of the negative electrode current collector 21Y.
  • the plurality of negative electrode plates 20Y included in the stacked battery 1 have a pair of negative electrode active material layers 22Y provided on both sides of the negative electrode current collector 21Y, and may be configured identically.
  • the negative electrode current collector 21Y and the negative electrode active material layer 22Y can be manufactured by various manufacturing methods using various materials that can be applied to the stacked battery 1 (lithium ion secondary battery).
  • the negative electrode current collector 21Y is formed of, for example, a copper foil.
  • the negative electrode active material layer 22Y includes, for example, a negative electrode active material made of a carbon material and a binder functioning as a binder.
  • the negative electrode active material layer 22Y forms a negative electrode current collector 21Y using a negative electrode slurry in which a negative electrode active material made of carbon powder, graphite powder, or the like and a binder such as polyvinylidene fluoride are dispersed in a solvent. It can be produced by coating on a material and solidifying.
  • the first electrode region b1 of the positive electrode plate 10X is located inside the region facing the second electrode region b2 of the negative electrode plate 20Y (see FIG. 3). That is, the second electrode region b2 extends to a region that includes a region facing the positive electrode active material layer 12X of the positive electrode plate 10X. As shown in FIG. 5, the width of the negative electrode plate 20Y along the first direction d1 is wider than the width of the positive electrode plate 10X along the first direction d1.
  • the one side end portion 20a in the first direction d1 of the negative electrode plate 20Y is located on one side in the first direction d1 than the one side end portion 10a in the first direction d1 of the positive electrode plate 10X, and the negative electrode plate
  • the other end 20b in the first direction d1 of 20Y is located on the other side in the first direction d1 than the other end 10b in the first direction d1 of the positive electrode plate 10X.
  • the insulating sheet 30 is between the two positive plates 10X (first electrode plate 10) and the negative plate 20Y (second electrode plate 20) adjacent to each other in the stacking direction dL. Is arranged.
  • the insulating sheet 30 insulates the two adjacent positive electrode plates 10X and the negative electrode plates 20Y, and holds the electrolyte solution sealed together with the membrane electrode assembly 5 in the outer package 3 so that the positive electrode plates 10X and the negative electrode plates 20Y Supply electrolyte.
  • the insulating sheets 30 are alternately folded back in the first direction d1 (width direction) that is non-parallel to the stacking direction dL. That is, the insulating sheet 30 has a zigzag shape.
  • One surface of the pair of opposing main surfaces of the insulating sheet 30 faces the positive electrode plate 10X, and the other surface of the pair of main surfaces faces the negative electrode plate 20Y. .
  • one insulating sheet 30 is formed in a zigzag shape and disposed between the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y.
  • the present invention is not limited to this example, and the stacked battery 1 may have a plurality of insulating sheets 30 that are zigzag folded.
  • the thickness of the insulating sheet 30 is, for example, 8 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • the insulating sheet 30 includes an insulating portion 31, an extending portion 32, and folded portions 33 and 34.
  • the folded portions 33 and 34 include a first folded portion 33 that folds the insulating sheet 30 on one side in the first direction d1 and a second folded portion 34 that folds the insulating sheet 30 on the other side in the first direction d1. Yes.
  • the insulating part 31 is a part of the insulating sheet 30 disposed between the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y, and prevents a short circuit between the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y. That is, in the stacking direction dL, the insulating portion 31 is disposed between each positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y. In other words, in the stacking direction dL, the positive electrode plate 10X, the insulating portion 31, the negative electrode plate 20Y, the insulating portion 31, the positive electrode plate 10X,. The insulating part 31 is provided over the entire area facing the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y in the stacking direction dL.
  • the extending portion 32 is a part of the insulating sheet 30 that extends from the insulating portion 31 at a position corresponding to the end portions of the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y in the first direction d1. More specifically, as shown in FIGS. 6 and 7 in which a part of one side and the other side of the membrane electrode assembly 5 shown in FIG. Is one side in the first direction d1 from the one side end portion 10a that is the end portion of the positive electrode plate 10X and the one end portion 20a that is the end portion of the negative electrode plate 20Y on one side of the insulating sheet 30 in the first direction d1.
  • each extending portion 32 in the first direction d1 is, for example, not less than 0.5 mm and not more than 3.0 mm.
  • the first folded portion 33 and the second folded portion 34 are a part of the insulating sheet 30 for folding the insulating sheet 30 into a folded shape.
  • the first folded portion 33 is positioned so as to be shifted to one side in the first direction d1 from the one end portion 10a of the positive electrode plate 10X.
  • the first folded part 33 faces the one side end part 10a of the positive electrode plate 10X in the first direction d1.
  • the second folded portion 34 is positioned so as to be shifted from the other end 20 b of the negative electrode plate 20 ⁇ / b> Y to the other side in the first direction d ⁇ b> 1.
  • the second folded portion 34 faces the other end 20b of the negative electrode plate 20Y in the first direction d1.
  • the first folded portion 33 and the second folded portion 34 may be in contact with the exterior body 3.
  • the insulating sheet 30 includes the extending portion 32, so that the positive electrode plate 10 ⁇ / b> X facing the first folded portion 33 and the first folded portion 33 in the first direction d ⁇ b> 1.
  • a gap 40 is provided between the one side end portion 10a.
  • the second folded portion 34 and the other end portion 20b of the negative electrode plate 20Y facing the second folded portion 34 in the first direction d1 are A gap 40 is provided.
  • the protruding length from the one end portion 10a of the positive electrode plate 10X of the first folded portion 33 corresponding to the length of the gap 40 plus the thickness of the insulating sheet at the first folded portion 33, that is, FIG.
  • the length S1 between the first folded portion 33 and the one end portion 10a of the positive electrode plate 10X is preferably 5 times or more the thickness T1 of the positive electrode plate 10X in which the gap 40 is provided. More preferably, it is 10 times or more.
  • the protruding length from the other end 20b of the negative electrode plate 20Y of the second folded portion 34 corresponding to the length of the gap 40 plus the thickness of the insulating sheet at the second folded portion 34 that is,
  • the length S2 between the second folded portion 34 and the other end 20b of the negative electrode plate 20Y shown in FIG. 7 is not less than five times the thickness T2 of the negative electrode plate 20Y provided with the gap 40. Is preferable, and it is more preferably 10 times or more.
  • FIG. 8 is an enlarged view of the inside of the VIII frame shown in FIG.
  • FIG. 8 shows an enlarged part of the end portion of the insulating sheet 30.
  • irregular irregularities are formed in the extending portion 32 and the second folded portion 34 of the insulating sheet 30.
  • illustration is abbreviate
  • the unevenness is formed by a bowl-shaped portion generated in the insulating sheet 30. Accordingly, the unevenness appears as a convex portion 37 on one surface of the insulating sheet 30 and appears as a concave portion 38 on the other surface, and appears as a concave portion 38 on one surface of the insulating sheet 30 and on the other surface. And a portion appearing as a convex portion 37. And in the extension part 32 connected to the 1st return part 33 and the 1st return part 33, the convex part 37 and the recessed part 38 are formed on the surface which faces the positive electrode plate 10X side.
  • the convex part 37 comes to protrude toward the positive electrode plate 10X, and it becomes possible to supply stably the electrolyte solution which the insulating sheet 30 hold
  • a convex part 37 and a concave part 38 are formed on the surface facing the negative electrode plate 20Y.
  • the convex part 37 comes to protrude toward the negative electrode plate 20Y, and it becomes possible to supply the electrolyte solution which the insulating sheet 30 hold
  • the convex portion 37 and the concave portion 38 are formed in a linear shape, for example, and extend along the sheet surface of the insulating sheet 30. In the example shown in FIG. 8, the convex portions and the concave portions are arranged in the second direction d2. In this example, the convex portion 37 and the concave portion 38 extend in a direction non-parallel to the second direction d2, for example, the first direction d1.
  • the first folded portion 33 is more first than the one end 20 a of the negative electrode plate 20 ⁇ / b> Y adjacent to the positive electrode plate 10 ⁇ / b> X facing the first folded portion 33 in the stacking direction dL. It is located on one side of the direction d1. That is, the extending part 32 of the insulating sheet 30 extends to one side in the first direction d1 from the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y. As described above, since the negative electrode plate 20Y extends from the positive electrode plate 10X on both sides in the first direction d1, as shown in FIG. 7, the second folded portion 34 has the second folded portion. It is located on the other side of the first direction d1 relative to the other end portion 10b of the positive electrode plate 10X adjacent to the negative electrode plate 20Y facing the portion 34 in the stacking direction dL.
  • the length of the extending portion 32 on one side in the first direction d1 and the length on the other side are equal. That is, the length S1 in the first direction d1 between the first folded portion 33 and the one end portion 10a of the positive electrode plate 10X facing the first folded portion 33, the second folded portion 34, and the second folded portion.
  • the length S ⁇ b> 2 in the first direction d ⁇ b> 1 between the negative electrode plate 20 ⁇ / b> Y facing the portion 34 and the other end 20 b is equal.
  • the region in the vicinity of the one end portion 10a of the positive electrode plate 10X covered by the first folded portion 33 from the first direction and the negative electrode plate 20Y covered by the second folded portion 34 from the first direction It becomes possible to efficiently supply a sufficient amount of the electrolytic solution absorbed and held by the insulating sheet 30 to both the region near the other end 20b.
  • the negative electrode plate 20Y extends from the positive electrode plate 10X on both sides in the first direction d1. That is, the length S1 in the first direction d1 between the first folded portion 33 and the one end portion 10a of the positive electrode plate 10X facing the first folded portion 33 is equal to the first folded portion 33 and the first folded portion. This is longer than the length S3 in the first direction d1 between the positive electrode plate 10X facing the portion and the one side end 20a of the negative electrode plate 20Y adjacent in the stacking direction dL.
  • the length S3 in the first direction d1 between the first folded portion 33, the positive electrode plate 10X facing the first folded portion, and the one end portion 20a of the negative electrode plate 20Y adjacent to the stacking direction dL is the first length d3.
  • the length is shorter than the length S2 in the first direction d1 between the second folded portion 34 and the other end 20b of the negative electrode plate 20Y facing the second folded portion 34.
  • the insulating sheet 30 includes a base material layer 35 and a functional layer 36 laminated on the base material layer 35.
  • the side of the insulating sheet 30 on which the base material layer 35 is provided faces the positive electrode plate 10X
  • the side on which the functional layer 36 is provided faces the negative electrode plate 20Y.
  • the side on which the base material layer 35 is provided may face the negative electrode plate 20Y
  • the side on which the functional layer 36 is provided may face the positive electrode plate 10X.
  • the base material layer 35 is formed of a porous body, for example.
  • a porous body is a porous film made of a resin such as polyethylene or polypropylene.
  • the thickness of the base material layer 35 is, for example, 5 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • the functional layer 36 includes, for example, an inorganic material.
  • a functional layer 36 is a layer containing alumina particles, for example.
  • the heat resistance of the functional layer 36 can be increased.
  • a layer containing an inorganic material such as alumina particles has a smaller degree of thermal contraction when heated than an organic material such as a resin forming the base layer 35. That is, since the insulating sheet 30 includes the functional layer 36, the degree of thermal contraction of the insulating sheet 30 is reduced. Thereby, for example, even in a situation where the battery is placed in a high temperature environment, the possibility that the positive and negative electrodes come into contact with each other due to the contraction of the insulating sheet 30 and a short circuit occurs can be reduced.
  • the thickness of the functional layer 36 is, for example, not less than 2 ⁇ m and not more than 15 ⁇ m.
  • the laminated battery there is an electrolytic solution held on the insulating sheet inside the outer package, more specifically between the positive electrode plate and the negative electrode plate.
  • the discharge and charging of the stacked battery are performed by the positive electrode plate and the negative electrode plate releasing and absorbing ions through the electrolytic solution.
  • the positive electrode plate and the negative electrode plate facing the portion of the insulating sheet where the electrolytic solution is held function as a battery when the electrolytic solution is supplied from the insulating sheet.
  • the positive electrode plate and the negative electrode plate facing the portion of the insulating sheet where the electrolyte solution is not held cannot release and absorb ions because the electrolyte solution is not supplied, and functions as a battery. I can't. Therefore, it is desired that the insulating sheet retains the electrolytic solution in the entire portion facing the positive electrode plate and the negative electrode plate.
  • the insulating sheet is folded.
  • the porosity is lowered in the vicinity of the folded portion of the insulating sheet, and it is difficult to hold the electrolytic solution. Therefore, the electrolyte solution is unlikely to be supplied to the vicinity of the ends of the positive electrode plate and the negative electrode plate facing the folded portion of the insulating sheet, and it is difficult to contribute to charging and discharging. For this reason, in the conventional laminated battery having a zigzag-shaped insulating sheet, the efficiency of charging and discharging may be deteriorated.
  • the insulating sheet can hold the electrolyte sufficiently in the portion facing the vicinity of the end portions of the positive electrode plate and the negative electrode plate. Is possible. Therefore, the electrolyte can be sufficiently supplied also to the vicinity of the ends of the positive electrode plate and the negative electrode plate facing the folded portion of the insulating sheet, and the deterioration of the efficiency of charging and discharging of the stacked battery can be suppressed. Can do. In other words, the efficiency of charging and discharging of the stacked battery can be improved.
  • a device that enables the electrolytic solution holding of the insulating sheet 30 at the portions facing the vicinity of the end portions of the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y will be described.
  • the insulating sheet 30 has an extending portion 32 that is a portion extending from the one side end portion 10a of the positive electrode plate 10X to the one side in the first direction d1 so that the gap 40 is provided.
  • the insulating sheet 30 has an extending portion 32 that is a portion extending from the other end 20b of the negative electrode plate 20Y to the other side in the first direction d1 so that the gap 40 is provided.
  • the extending part 32 of the insulating sheet 30 can hold the electrolytic solution. Since the electrolyte solution can be held in the extending portion 32 that faces the vicinity of the one side end portion 10a of the positive electrode plate 10X and the vicinity of the other side end portion 20b of the negative electrode plate 20Y, one side of the positive electrode plate 10X The electrolytic solution can be supplied in the vicinity of the end 10a and in the vicinity of the other end 20b of the negative electrode plate 20Y.
  • the vicinity of the one end portion 10a of the positive electrode plate 10X and the vicinity of the other end portion 20b of the negative electrode plate 20Y can be contributed to charging and discharging, and the efficiency of charging and discharging of the stacked battery can be improved. it can.
  • the size of the gap 40 in the first direction d1 that is, the length S1 between the first folded portion 33 and the one side end portion 10a of the positive electrode plate 10X is the positive electrode plate in which the gap 40 is provided. It is 5 times or more of 10X thickness T1, or 10 times or more.
  • the length S2 between the second folded portion 34 and the other end 20b of the negative electrode plate 20Y is 5 times or more, or 10 times or more the thickness T2 of the negative electrode plate 20Y in which the gap 40 is provided. . In these cases, since the extension part 32 can be made large enough, the extension part 32 can hold
  • the portion of the insulating sheet 30 facing the vicinity of the one side end portion 10a of the positive electrode plate 10X and the vicinity of the other side end portion 20b of the negative electrode plate 20Y can sufficiently hold the electrolytic solution.
  • the electrolyte can be sufficiently supplied in the vicinity of the side end 10a and in the vicinity of the other end 20b of the negative electrode plate 20Y. Accordingly, the vicinity of the one end portion 10a of the positive electrode plate 10X and the vicinity of the other end portion 20b of the negative electrode plate 20Y can be sufficiently contributed to charging and discharging, and the efficiency of charging and discharging of the stacked battery is further improved. Can be made.
  • the stacked battery 1 includes several tens of positive plates 10X and several tens of negative plates 20Y. If the vicinity of the end portions of each positive electrode plate 10X and negative electrode plate 20Y does not contribute to charging and discharging, the efficiency of charging and discharging in the multilayer battery 1 as a whole can be significantly deteriorated. For this reason, the effect of improving the charging and discharging efficiency due to the provision of the gap 40 becomes more remarkable as the number of the positive electrode plates 10X and the negative electrode plates 20Y increases. Specifically, when the stacked battery 1 includes the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y in a total of 20 or more, the effect of improving the charging and discharging efficiency is remarkably exhibited.
  • the first folded portion 33 is more in the first direction d1 than the one side end portion 20a in the first direction d1 of the negative electrode plate 20Y adjacent to the positive electrode plate 10X facing the first folded portion 33 in the stacking direction dL.
  • the extension part 32 extends from the negative electrode plate 20Y to one side in the first direction d1. Since the extending portion 32 facing the vicinity of the one side end portion 20a of the negative electrode plate 20Y holds the electrolytic solution, the electrolytic solution can be supplied to the vicinity of the one side end portion 20a of the negative electrode plate 20Y. Therefore, the vicinity of the one end portion 20a of the negative electrode plate 20Y can be contributed to charging and discharging, and the efficiency of charging and discharging of the stacked battery can be further improved.
  • the second folded portion 34 is located on the other side of the first direction d1 with respect to the other end portion 10b of the positive electrode plate 10X adjacent to the negative electrode plate 20Y facing the second folded portion 34. That is, the extending part 32 extends from the positive electrode plate 10X to the other side in the first direction d1. Since the extending portion 32 facing the vicinity of the other end portion 10b of the positive electrode plate 10X holds the electrolyte solution, the electrolyte solution can be supplied to the vicinity of the other end portion 10b of the positive electrode plate 10X. Therefore, the vicinity of the other end portion 10b of the positive electrode plate 10X can be contributed to charging and discharging, and the efficiency of charging and discharging of the stacked battery can be further improved.
  • Irregular irregularities are formed on both end portions of the insulating sheet 30, that is, the extended portion 32, the first folded portion 33, and the second folded portion 34.
  • the insulating sheet 30 is formed with ridges at both end portions in the first direction d1.
  • the insulating sheet 30 increases the surface area of the extended portion 32, the first folded portion 33, and the second folded portion 34 due to irregular irregularities (creases).
  • the area where the extended portion 32, the first folded portion 33, and the second folded portion 34 of the insulating sheet 30 come into contact with the electrolytic solution sealed in the housing space formed by the exterior body 3 increases.
  • the amount of the electrolytic solution supplied to the insulating sheet 30 increases as the area in contact with the electrolytic solution increases.
  • the electrolyte solution can be easily held in the extended portion 32, the first folded portion 33, and the second folded portion 34 of the insulating sheet 30. Since the electrolyte solution can be held in the vicinity of the one side end portion 10a of the positive electrode plate 10X and the vicinity of the other side end portion 20b of the negative electrode plate 20Y, the vicinity of the one side end portion 10a of the positive electrode plate 10X and The electrolyte can be supplied near the other end 20b of the negative electrode plate 20Y. Therefore, the vicinity of the one end portion 10a of the positive electrode plate 10X and the vicinity of the other end portion 20b of the negative electrode plate 20Y can be contributed to charging and discharging, and the efficiency of charging and discharging of the stacked battery can be improved. it can.
  • Irregular irregularities (creases) in the extended portion 32, the first folded portion 33, and the second folded portion 34 of the insulating sheet 30 are such that the base material layer 35 constituting the insulating sheet 30 is formed of a porous body. Easy to form. In particular, when a resin porous film (a porous body of a polyolefin polymer such as polypropylene or polyethylene) is used as the insulating sheet 30, irregularities (creases) that easily exhibit the above-described effects are easily formed.
  • a resin porous film a porous body of a polyolefin polymer such as polypropylene or polyethylene
  • the insulating sheet 30 preferably has a functional layer 36 containing an inorganic material. Since the functional layer 36 containing an inorganic material has a high porosity, it can hold a larger amount of electrolyte. For this reason, the insulating sheet 30 can hold
  • the negative electrode plate 20Y is longer than the positive electrode plate 10X in the first direction d1, the negative electrode plate 20Y is unlikely to face the portion where the electrolyte is held.
  • the insulating sheet 30 is disposed so that the side on which the functional layer 36 of the insulating sheet 30 is provided faces the negative electrode plate 20Y.
  • the electrolyte solution can be sufficiently supplied to the negative electrode plate 20Y by making the side where the electrolyte solution is sufficiently held face the negative electrode plate 20Y. Therefore, the negative electrode plate 20Y can be efficiently contributed to charging and discharging, and the efficiency of charging and discharging of the stacked battery can be improved.
  • the positive electrode plate 10X side tends to be hotter than the negative electrode plate 20Y side. If the base material layer 35 containing, for example, polyethylene faces the positive electrode plate 10X, the polyethylene may be exposed to a high temperature to be polyene. When polyethylene is converted to polyene, the insulating property of the base material layer 35 is lost.
  • the layer facing the positive electrode plate 10X side of the insulating sheet 30 preferably has heat resistance.
  • the functional layer 36 containing an inorganic material is excellent in heat resistance. That is, the functional layer 36 is not easily altered even when exposed to high temperatures.
  • the insulating sheet 30 is arranged so that the side on which the functional layer 36 of the insulating sheet 30 is provided faces the side of the positive electrode plate 10X that tends to be high temperature, the insulating sheet 30 is insulated even if the positive electrode plate 10X becomes high temperature. The insulating property of the sheet 30 can be maintained.
  • the length S3 in the first direction d1 between the first folded portion 33, the positive electrode plate 10X facing the first folded portion 33, and the one side end portion 20a of the negative electrode plate 20Y adjacent in the stacking direction dL is: It is shorter than the length S2 in the first direction d1 between the second folded portion 34 and the other end 20b of the negative electrode plate 20Y facing the second folded portion 34.
  • the extending portion 32 On one side of the first direction d1, the extending portion 32 has a length that is necessary and sufficient to supply the electrolyte to the positive electrode plate 10X and efficiently contribute to the charging and discharging of the positive electrode plate 10X. It is not long enough. That is, the overall size of the stacked battery 1 can be made compact. Since the volume of the stacked battery 1 can be reduced while efficiently contributing to the charging and discharging of the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y, the battery capacity (energy density) per unit volume can be increased.
  • the first folded portion 33 and the second folded portion 34 are in contact with the exterior body 3 in a state where the membrane electrode assembly 5 is accommodated in the exterior body 3.
  • the dimensions of the outer package 3 are designed so that the length of the housing portion defined by the outer package 3 in the first direction d1 matches the length of the membrane electrode assembly 5.
  • the dimensions of the exterior body 3 are not unnecessarily long. That is, the overall size of the stacked battery 1 can be made compact. Therefore, the battery capacity (energy density) per unit volume of the stacked battery 1 can be increased.
  • the manufacturing method of the laminated battery 1 described below includes a step of manufacturing the positive electrode plate 10X (first electrode plate 10), the negative electrode plate 20Y (second electrode plate 20), and the insulating sheet 30, respectively, and folding the insulating sheet 30 together. And alternately laminating the positive electrode plate 10X (first electrode plate 10) and the negative electrode plate 20Y (second electrode plate 20) while being folded back into a shape.
  • the positive electrode plate 10X, the negative electrode plate 20Y, and the insulating sheet 30 may be produced at different timings by different processes. Further, the positive electrode plate 10X, the negative electrode plate 20Y, and the insulating sheet 30 are simultaneously produced in parallel, and the produced positive electrode plate 10X and negative electrode plate 20Y sequentially turn the insulating sheet 30 in a zigzag manner while positive electrode plates 10X (first You may make it supply to the process laminated
  • the positive electrode plate 10X is solidified by applying a composition (slurry) that constitutes the positive electrode active material layer 12X on a long aluminum foil that constitutes the positive electrode current collector 11X, Next, it can be produced by cutting to a desired size.
  • the negative electrode plate 20Y is formed by, for example, applying a composition (slurry) that forms the negative electrode active material layer 22Y on a long copper foil that forms the negative electrode current collector 21Y. It can be made by solidifying and then cutting to the desired size.
  • the insulating sheet 30 can be produced, for example, by forming a functional layer 36 containing an inorganic material on a base material layer 35 formed of a porous material by coating, and cutting it into a desired size.
  • the insulating sheet 30 is folded so that a gap 40 is provided between the second folded portion 34 and the other end portion 20b of the negative electrode plate 20Y facing the second folded portion 34 in the first direction d1. .
  • the insulating sheet 30 is folded back so as to form the first folded portion 33 on one side from the one end portion 10a of the positive electrode plate 10X, and is second folded on the other side from the other end portion 20b of the negative electrode plate 20Y. Folded to form part 34. That is, the insulating sheet 30 is folded back so as to form the extending portion 32.
  • the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y are laminated so that the positive electrode active material layer 12X of the positive electrode plate 10X and the negative electrode active material layer 22Y of the negative electrode plate 20Y face each other.
  • the positive electrode active material layer 12X and the negative electrode active material layer 22Y do not face each other between the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y, the effective areas of the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y are reduced to obtain a predetermined capacity.
  • the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y are short-circuited to cause a spark.
  • the positive electrode plate 10X does not face the negative electrode plate 20Y, so that lithium deposits are generated, which damages the membrane electrode assembly 5 and the outer package 3. May cause.
  • the positive plates 10X (first electrode plate 10) and the negative plates 20Y (second electrode plate 20) are alternately stacked, and then a plurality of positive plates 10X are formed. , They are joined to each other at one end portion in the second direction d2 and become conductive. And the tab 4 is electrically connected to the edge part of the one side of the 2nd direction d2. Similarly, the plurality of negative electrode plates 20Y are joined to each other at the other end of the second direction d2 and become conductive. The tab 4 is electrically connected to the other end portion in the second direction d2.
  • the laminated battery 1 is obtained by sealing each membrane electrode assembly 5 together with the electrolyte in the exterior body 3 so that each tab 4 extends from the exterior body 3.
  • the membrane electrode assembly 5 is accommodated in the exterior body 3 such that the first folded portion 33 and the second folded portion 34 of the insulating sheet 30 are in contact with the exterior body 3.
  • the amount of the electrolytic solution enclosed in the outer package 3, the internal pressure of the outer package 3, and the like within the range selected in the conventional stacked battery can be formed in the extended portion 32 and the folded portions 33 and 34 of the insulating sheet 30.
  • the insulating sheet 30 can easily form irregularities by selecting a porous body having flexibility as the base material layer 35, for example, a resin porous film using a polyolefin-based polymer such as polypropylene or polyethylene. it can. Further, the amount of the electrolytic solution enclosed affects the degree of the insulating sheet 30.
  • the extending portion 32 and the folded portions 33 and 34 can more easily absorb the electrolyte than the insulating portion 31.
  • returning parts 33 and 34 become easy to swell rather than the insulating part 31, and it can promote generation
  • the stacked battery 1 includes the plurality of electrode plates 10 and 20 stacked in the stacking direction dL and the width direction (first direction d1) non-parallel to the stacking direction dL.
  • An insulating sheet 30 that is alternately folded and disposed between the two electrode plates 10 and 20 adjacent to each other in the stacking direction dL.
  • the folded portions 33 and 34 of the insulating sheet 30 and the folded portions 33 and 34 have a width
  • a gap 40 is provided between the end portions 10a and 20b of the electrode plates 10 and 20 facing each other in the direction.
  • the electrolyte solution can be held in the portions facing the vicinity of the end portions 10 a and 20 b of the electrode plates 10 and 20, and therefore the end portions 10 a and 20 b of the electrode plates 10 and 20.
  • the electrolyte solution can be supplied in the vicinity of to contribute to charging and discharging. Therefore, in the laminated battery 1 having the zigzag-shaped insulating sheet 30, the charging and discharging efficiency can be improved.
  • S1 and S2 are 5 times or more of the thicknesses T1 and T2 of the electrode plates 10 and 20, or 10 times or more.
  • the portions facing the vicinity of the end portion 10a of the positive electrode plate 10X and the vicinity of the end portion 20b of the negative electrode plate 20Y can sufficiently hold the electrolytic solution. Therefore, the electrolyte can be sufficiently supplied near the end portion 10a of the positive electrode plate 10X and the end portion 20b of the negative electrode plate 20Y to sufficiently contribute to charging and discharging. That is, the efficiency of charging and discharging of the stacked battery can be further improved.
  • the folded portions 33 and 34 are formed with irregularities.
  • the insulating sheet 30 increases the surface area and increases the area in contact with the electrolytic solution. For this reason, it becomes easy to hold
  • the electrolyte solution can be held in the vicinity of the end portion 10a of the positive electrode plate 10X and in the vicinity of the end portion 20b of the negative electrode plate 20Y, so that the vicinity of the end portion 10a of the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y
  • An electrolyte can be supplied near the end 20b to contribute to charging and discharging. That is, the charging and discharging efficiency of the stacked battery can be improved.
  • the insulating sheet 30 has a base material layer 35 formed of a porous body. Since the porous body has flexibility, according to such a stacked battery 1, irregularities are easily formed in the folded portions 33 and 34 of the insulating sheet 30. Therefore, the effect of improving the charging and discharging efficiency of the stacked battery described above can be easily achieved.
  • the insulating sheet 30 has a functional layer 36 containing an inorganic material. According to such a laminated battery 1, since the insulating sheet 30 can easily hold the electrolyte solution, the positive electrode plate 10X and the negative electrode plate 20Y can be efficiently contributed to charging and discharging. Therefore, the efficiency of charging and discharging of the stacked battery can be improved.
  • the plurality of electrode plates 10 and 20 include the first electrode plates 10 alternately stacked in the stacking direction dL and the length along the width direction of the first electrode.
  • the second electrode plate 20 longer than the plate 10 is included, and the folded portions 33 and 34 include a first folded portion 33 that folds the insulating sheet 30 on one side in the width direction and a first folded portion 33 that folds the insulating sheet 30 on the other side in the width direction.
  • the first folded portion 33 includes a second folded portion 34, and the first folded portion 33 is more than an end portion 20a on one side in the width direction of the second electrode plate 20 adjacent to the first electrode plate 10 facing the first folded portion 33. , Located on one side in the width direction.
  • the portion of the insulating sheet 30 facing the vicinity of the end portion 20 a on one side of the negative electrode plate 20 ⁇ / b> Y holds the electrolytic solution, so The electrolyte solution can be supplied to the battery to contribute to charging and discharging, and the efficiency of charging and discharging of the stacked battery can be further improved.
  • the plurality of electrode plates 10 and 20 include the first electrode plates 10 alternately stacked in the stacking direction dL and the length along the width direction of the first electrode.
  • the second electrode plate 20 longer than the plate 10 is included, and the folded portions 33 and 34 include a first folded portion 33 that folds the insulating sheet 30 on one side in the width direction and a first folded portion 33 that folds the insulating sheet 30 on the other side in the width direction. Between the first folded portion 33 and one end 20a in the width direction of the second electrode plate 20 adjacent to the first electrode plate 10 facing the first folded portion 33.
  • the length S3 in the width direction is shorter than the length in the width direction between the second folded portion 34 and the other end portion 20b in the width direction of the second electrode plate 20 facing the second folded portion 34. .
  • the volume of the stacked battery 1 can be reduced while efficiently contributing to the charging and discharging of the positive electrode plate 10 ⁇ / b> X and the negative electrode plate 20 ⁇ / b> Y. Therefore, the battery capacity (energy density) per unit volume can be increased.
  • the plurality of electrode plates 10 and 20 include the first electrode plates 10 alternately stacked in the stacking direction dL and the length along the width direction of the first electrode.
  • the insulating sheet 30 includes a base layer 35 and a functional layer 36 that is laminated on the base layer 35 and has a higher porosity than the base layer 35.
  • the side of the insulating sheet 30 on which the base material layer 35 is provided faces the first electrode plate 10, and the side on which the functional layer 36 is provided faces the second electrode plate 20.
  • the side of the insulating sheet 30 on which more electrolyte solution is held faces the wide negative electrode plate 20 ⁇ / b> Y, so that the electrolyte solution is sufficiently supplied to the negative electrode plate 20 ⁇ / b> Y. And can contribute to charging and discharging efficiently.
  • the plurality of electrode plates 10 and 20 include the first electrode plates 10 alternately stacked in the stacking direction dL and the length along the width direction of the first electrode.
  • the insulating sheet 30 includes the second electrode plate 20 longer than the plate 10, and the insulating sheet 30 includes a base material layer 35 and a functional layer 36 that is laminated on the base material layer 35 and has higher heat resistance than the base material layer 35.
  • the side of the insulating sheet 30 on which the base material layer 35 is provided faces the second electrode plate 20, and the side on which the functional layer 36 is provided faces the first electrode plate 10.
  • the insulating sheet 30 is disposed so that the side on which the functional layer 36 of the insulating sheet 30 is provided faces the side of the positive electrode plate 10 ⁇ / b> X that tends to become high temperature. Even if the plate 10X becomes high temperature, the functional layer 36 does not change, and the insulating property of the insulating sheet 30 can be maintained.
  • the stacked battery 1 according to the first embodiment further includes an exterior body 3 that houses the electrode plates 10 and 20 and the insulating sheet 30, and the folded portions 33 and 34 are in contact with the exterior body 3.
  • the overall size of the stacked battery 1 can be made compact, and the battery capacity (energy density) per unit volume of the stacked battery 1 can be increased.
  • the stacked battery 1 of the first embodiment includes 20 or more electrode plates 10 and 20 in total. According to such a stacked battery 1, the effect of improving the charging and discharging efficiency due to the provision of the gap 40 can be remarkably exhibited.
  • the first embodiment has been described above with reference to specific examples. However, the above-described specific examples are not intended to limit the first embodiment.
  • the first embodiment described above can be implemented in various other specific examples, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention.
  • the insulating sheet 30 includes the base material layer 35 and the functional layer 36.
  • the insulating sheet 30 may not have the functional layer 36. Since such an insulating sheet 30 is more flexible than an insulating sheet having the functional layer 36, it is easily deformed. Therefore, it becomes easy to form irregular irregularities (creases) on both end portions of the insulating sheet 30, that is, the extended portion 32, the first folded portion 33, and the second folded portion 34.
  • the insulating sheet 30 increases the surface area of the extended portion 32, the first folded portion 33, and the second folded portion 34 due to irregular irregularities (creases).
  • the area where the extended portion 32, the first folded portion 33, and the second folded portion 34 of the insulating sheet 30 come into contact with the electrolytic solution sealed in the housing space formed by the exterior body 3 increases.
  • the amount of the electrolytic solution supplied to the insulating sheet 30 increases as the area in contact with the electrolytic solution increases. For this reason, it becomes easy to hold
  • the vicinity of the end portion 10a of the positive electrode plate 10X and the vicinity of the end portion 20b of the negative electrode plate 20Y can be contributed by charging and discharging, and the efficiency of charging and discharging of the stacked battery can be further improved.
  • ⁇ Second Embodiment> 9 to 16 are views for explaining a second embodiment of the laminated electrode according to the second invention.
  • the stacked battery 101 includes an exterior body 140, a membrane electrode assembly 105 accommodated in the exterior body 140, and the exterior body 140 connected to the membrane electrode assembly 105. And a tab 103 extending from the inside to the outside.
  • the membrane electrode assembly 105 includes first electrode plates 110 and second electrode plates 120 that are alternately stacked, and an insulator 130 that is positioned between the first electrode plates 110 and the second electrode plates 120. doing.
  • Such a stacked battery 101 has electrodes due to a decrease in positioning accuracy during the production of the plurality of electrode plates 110 and 120 constituting the membrane electrode assembly 105 and a displacement of the electrode plates 110 and 120 during use. A short circuit between the plates 110 and 120 and the exterior body 140 may occur.
  • the multilayer battery 101 according to the second embodiment has been devised to prevent contact between the electrode plates 110 and 120 and the exterior body 140 as described below, and has excellent reliability. have.
  • the stacked battery 101 constitutes a lithium ion secondary battery
  • the first electrode plate 110 constitutes the positive electrode plate 110X
  • the second electrode plate 120 constitutes the negative electrode plate 120Y.
  • the second embodiment described here is not limited to the lithium ion secondary battery, and the first electrode plate 110 and the second electrode plate 110 are not limited to the lithium ion secondary battery.
  • the present invention can be widely applied to a stacked battery 101 in which electrode plates 120 are alternately stacked.
  • the exterior body 140 is a packaging material for sealing the membrane electrode assembly 105.
  • the exterior body 140 includes a main body 140a and a coating layer 140b laminated on the main body 140a (see FIGS. 14 to 16).
  • the main body 140a preferably has high gas barrier properties and molding processability. Aluminum, aluminum alloy, stainless steel, or the like can be used as a material forming the main body 140a.
  • the coating layer 140b has insulating properties and prevents a short circuit between the electrode plates 110 and 120 accommodated in the exterior body 140 and the main body 140a. Moreover, it is preferable that the coating layer 140b has chemical resistance, thermoplasticity (adhesiveness), etc. in addition to insulation.
  • polypropylene, modified polypropylene, low density polypropylene, ionomer, ethylene / vinyl acetate can be used.
  • the exterior body 140 includes a first member 141 and a second member 142.
  • a housing space for the membrane electrode assembly 105 is formed between the first member 141 and the second member 142.
  • the exterior body 140 seals the membrane electrode assembly 105 and the electrolytic solution therein.
  • the internal pressure of the outer electrode body 140 in which the membrane electrode assembly 105 and the electrolyte solution are sealed can be a negative pressure, for example, 100 kPa or less.
  • the first member 141 is formed as a plate-like member.
  • the second member 142 is formed in a cup shape.
  • the second member 142 has a cup-shaped bulging portion 143 and a flange 144 connected to the bulging portion 143.
  • the flange portion 144 surrounds the bulging portion 143 in a circumferential shape and is connected to the periphery of the flange portion 144.
  • the collar portion 144 is joined to the first member 141 so as to seal the accommodation space between the first member 141 and the second member 142.
  • the cup-shaped bulging portion 143 has a circumferential side wall portion 143a and a top wall portion 143b connected to the side wall portion 143a.
  • the side wall part 143a is connected to the flange part 144 at one opening edge.
  • the top wall part 143b is connected to the other opening edge of the side wall part 143a and closes the other opening of the side wall part 143a.
  • the bulging portion 143 is manufactured by drawing, for example, and in this case, the side wall portion 143a and the other side surface 44b are integrally formed.
  • the side wall portion 143a stands up from the flange portion 144, in other words, at an angle close to 90 °. It is preferable to stand up from the collar portion 144.
  • the rising angle ⁇ x with respect to the flange 144 of the side wall 143a is preferably greater than 90 ° and 110 ° or less in order to ensure high energy efficiency.
  • the angle is more preferably 105 ° or less, and further preferably 100 ° or less. Note that the rising angle ⁇ x is the smaller angle (inferior angle) of the angles formed by the side wall portion 143a and the flange portion 144, as shown in FIG.
  • the tab 103 functions as a terminal in the stacked battery 101.
  • One tab 103 is electrically connected to the positive electrode plate 110X (first electrode plate 110) of the membrane electrode assembly 105, and the other tab 103 is connected to the negative electrode plate 120Y (second electrode plate 120) of the membrane electrode assembly 105. Electrically connected.
  • the tab 103 can be formed using aluminum, nickel, nickel-plated copper, or the like.
  • the pair of tabs extends from the inside of the exterior body 140 to the outside of the exterior body 140. In the illustrated example, the tab 103 is drawn out of the outer package 140 along the drawing direction dx from the membrane electrode assembly 105.
  • the exterior body 140 and the tab 103 are sealed in a region where the tab 103 extends.
  • a sealant 104 is provided between the tab 103 and the exterior body 140.
  • the sealant 104 seals between the tab 103 and the exterior body 140 to seal the accommodation space of the exterior body 140.
  • the sealant 104 has adhesiveness, and joins the tab 103 and the exterior body 140.
  • sealants 104 are respectively provided on both sides of the tab 103 in the stacking direction dz of the electrode plates 110 and 120.
  • the membrane electrode assembly 105 includes a positive electrode plate 110X (first electrode plate 110) and a negative electrode plate 120Y (second electrode plate 120), and an insulator 130 positioned between the positive electrode plate 110X and the negative electrode plate 120Y. ing. First, the positive electrode plate 110X and the negative electrode plate 120Y will be described.
  • the membrane electrode assembly 105 includes a plurality of positive plates 110X (first electrode plates 110) and negative plates 120Y (second electrode plates 120). Yes.
  • the positive electrode plate 110X (first electrode plate 110) and the negative electrode plate 120Y (second electrode plate 120) are included in one exterior body 140, for example, 10 or more, 15 or more, or 20 or more, respectively. It is.
  • the positive plate 110X and the negative plate 120Y are alternately arranged along the stacking direction dz.
  • the membrane electrode assembly 105 and the stacked battery 101 have a flat shape as a whole, have a small thickness in the stacking direction dz, and extend in the extraction direction dx and the width direction dy orthogonal to the stacking direction dz.
  • the positive electrode plate 110X and the negative electrode plate 120Y have a rectangular outer contour.
  • the positive electrode plate 110X and the negative electrode plate 120Y have a longitudinal direction in the extraction direction dx orthogonal to the stacking direction dz and a short direction in the width direction dy orthogonal to both the stacking direction dz and the extraction direction dx.
  • the positive electrode plate 110 ⁇ / b> X and the negative electrode plate 120 ⁇ / b> Y are arranged so as to be shifted in the extraction direction dx. More specifically, the plurality of positive electrode plates 110X are arranged closer to one side (the lower left side in FIG. 10 and the left side in FIG.
  • the positive electrode plate 110X (first electrode plate 110) has a sheet-like outer shape as illustrated.
  • the positive electrode plate 110X (first electrode plate 110) includes a positive electrode current collector 111X (first electrode current collector 111) and a positive electrode active material layer 112X (first electrode active material layer) provided on the positive electrode current collector 111X. 112).
  • the positive electrode plate 110X releases lithium ions during discharging and occludes lithium ions during charging.
  • the positive electrode current collector 111X has a first surface 111a and a second surface 111b facing each other as main surfaces.
  • the positive electrode active material layer 112X is formed on at least one of the first surface 111a and the second surface 111b of the positive electrode current collector 111X. Specifically, when the first surface 111a or the second surface 111b of the positive electrode current collector 111X is located on the outermost side in the stacking direction dz of the electrode plates 110 and 120 included in the membrane electrode assembly 105, The positive electrode active material layer 112X is not provided on the outermost surface of the positive electrode current collector 111X.
  • the plurality of positive electrode plates 110X included in the stacked battery 101 have positive electrode active material layers 112X on both sides of the positive electrode current collector 111X. And can be configured identically.
  • the positive electrode current collector 111X and the positive electrode active material layer 112X can be manufactured by various manufacturing methods using various materials that can be applied to the stacked battery 101 (lithium ion secondary battery).
  • the positive electrode current collector 111X can be formed of an aluminum foil.
  • the positive electrode active material layer 112X includes, for example, a positive electrode active material, a conductive additive, and a binder that serves as a binder.
  • the positive electrode active material layer 112X is produced by applying and solidifying a positive electrode slurry in which a positive electrode active material, a conductive additive, and a binder are dispersed in a solvent on a material forming the positive electrode current collector 111X. Can be done.
  • a metal acid lithium compound represented by a general formula LiM x O y (where M is a metal, and x and y are composition ratios of metal M and oxygen O) is used.
  • the metal acid lithium compound include lithium cobaltate, lithium nickelate, and lithium manganate.
  • the conductive assistant acetylene black or the like can be used.
  • the binder polyvinylidene fluoride or the like can be used.
  • the positive electrode current collector 111X (first electrode current collector 111) has a first end region a3 and a first electrode region b3.
  • the positive electrode active material layer 112X (first electrode active material layer 112) is disposed only in the first electrode region b3 of the positive electrode current collector 111X.
  • the first end region a3 and the first electrode region b3 are arranged in the extraction direction dx.
  • the first end region a3 is located on the outer side (left side in FIG. 12) in the extraction direction dx than the first electrode region b3. As shown in FIG.
  • the plurality of positive electrode current collectors 111 ⁇ / b> X are joined and electrically connected in the first end region a ⁇ b> 3 by resistance welding, ultrasonic welding, tape sticking, fusion bonding, or the like.
  • one tab 103 is electrically connected to the positive electrode current collector 111X in the first end region a3.
  • the tab 103 extends from the membrane electrode assembly 105 in the extraction direction dx.
  • the first electrode region b3 is located in a region facing a negative electrode active material layer 22Y described later of the negative electrode plate 120Y. And as shown in FIG.
  • variety of the positive electrode plate 110X along the width direction dy is narrower than the width
  • Such arrangement of the first electrode region b3 can prevent lithium deposition from the positive electrode active material layer 112X.
  • the negative electrode plate 120Y (second electrode plate 120) includes a negative electrode current collector 121Y (second electrode current collector 121) and a negative electrode active material layer 122Y (second electrode active material layer) provided on the negative electrode current collector 121Y. 122).
  • the negative electrode plate 120Y occludes lithium ions during discharging and releases lithium ions during charging.
  • the negative electrode current collector 121Y has a first surface 121a and a second surface 121b facing each other as main surfaces.
  • the negative electrode active material layer 122Y is formed on at least one of the first surface 121a and the second surface 121b of the negative electrode current collector 121Y. Specifically, when the first surface 121a or the second surface 121b of the negative electrode current collector 121Y is located on the outermost side in the stacking direction dz of the electrode plates 110 and 120 included in the membrane electrode assembly 105, The negative electrode active material layer 122Y is not provided on the outermost surface of the negative electrode current collector 121Y.
  • the plurality of negative electrode plates 120Y included in the stacked battery 101 have the negative electrode active material layers 122Y on both sides of the negative electrode current collector 121Y. And can be configured identically.
  • the negative electrode current collector 121Y and the negative electrode active material layer 122Y can be manufactured by various manufacturing methods using various materials that can be applied to the stacked battery 101 (lithium ion secondary battery).
  • the negative electrode current collector 121Y is formed of, for example, a copper foil.
  • the negative electrode active material layer 122Y includes, for example, a negative electrode active material made of a carbon material and a binder that functions as a binder.
  • the negative electrode active material layer 122Y forms, for example, a negative electrode slurry obtained by dispersing a negative electrode active material made of carbon powder, graphite powder, or the like and a binder such as polyvinylidene fluoride in a solvent. It can be produced by coating on a material and solidifying.
  • the negative electrode current collector 121Y (second electrode current collector 121) has a second end region a4 and a second electrode region b4.
  • the negative electrode active material layer 122Y (second electrode active material layer 122) is disposed in the second electrode region b4 of the negative electrode current collector 121Y.
  • the second end region a4 and the second electrode region b4 are arranged in the extraction direction dx.
  • the second end region a4 is located on the outer side (the right side in FIG. 12) in the extraction direction dx than the second electrode region b4.
  • the plurality of negative electrode current collectors 121Y are joined and electrically connected in the second end region a4 by resistance welding, ultrasonic welding, tape sticking, fusion bonding, or the like.
  • One tab 103 can be electrically connected to the negative electrode current collector 121Y in the second end region a4.
  • the tab 103 extends from the membrane electrode assembly 105 in the extraction direction dx.
  • the first electrode region b3 of the positive electrode plate 110X is located inside the region facing the second electrode region b4 of the negative electrode plate 120Y (see FIG. 12). That is, the second electrode region b4 extends to a region that includes a region facing the positive electrode active material layer 112X of the positive electrode plate 110X.
  • the width of the negative electrode plate 120Y along the width direction dy is wider than the width of the positive electrode plate 110X along the width direction dy.
  • the one side end portion 120a in the width direction dy of the negative electrode plate 120Y is located closer to the one side s1 in the width direction dy than the one side end portion 110a in the width direction dy of the positive electrode plate 110X.
  • the other end 20b in the width direction dy is located on the other side s2 in the width direction dy than the other end 10b in the width direction dy of the positive electrode plate 110X.
  • the insulator 130 is located between the positive electrode plate 110X (first electrode plate 110) and the negative electrode plate 120Y (second electrode plate 120).
  • the insulator 130 prevents a short circuit due to contact between the positive electrode plate 110X (first electrode plate 110) and the negative electrode plate 120Y (second electrode plate 120).
  • the insulator 130 preferably has a large ion permeability (air permeability), a predetermined mechanical strength, and durability against an electrolytic solution, a positive electrode active material, a negative electrode active material, and the like.
  • a porous body or a non-woven fabric formed of an insulating material can be used.
  • an electrolyte solution is sealed together with the membrane electrode assembly 105.
  • the electrolytic solution comes into contact with the electrode active material layers 12 and 22 of the electrode plates 110 and 120.
  • a single insulator 130 is positioned between any two electrode plates 110 and 120 adjacent in the stacking direction dz.
  • the insulator 130 is a bendable sheet-like member.
  • the insulator 130 has a first surface 130a and a second surface 130b as a pair of main surfaces facing each other. As illustrated in FIG. 11 and FIG. 13, the insulator 130 is alternately folded back in the width direction dy so as to extend between the positive electrode plate 110X and the negative electrode plate 120Y adjacent to each other in the stacking direction dz.
  • the insulator 130 includes a first folded portion 131 that is folded at one side s1 in the width direction dy, and a second folded portion 132 that is folded at the other side s2 that is opposite to the one side s1 in the width direction dy. Yes. That is, the insulator 130 has a zigzag shape.
  • the first folded portion 131 is located on one side s1 in the width direction dy of the one side end portion 110a in the width direction dy of the positive electrode plate 110X.
  • the first folded portion 131 is folded at a position spaced from the one end portion 110a in the width direction dy in the width direction dy of the positive electrode plate 110X. That is, a gap is formed between the one end portion 110a of the positive electrode plate 110X and the first folded portion 131.
  • the positive electrode plate 110X is covered with an insulator 130 from the one side end portion 110a side.
  • Each positive electrode plate 110 ⁇ / b> X is located between a pair of portions of the insulator 130 located on both sides of one first folded portion 131.
  • Each positive electrode plate 110 ⁇ / b> X faces the first surface 130 a of the insulator 130.
  • the other end 110b in the width direction dy of the positive electrode plate 110X is not covered with the insulator 130 from the other side in the width direction dy.
  • the other end 110b of the positive electrode plate 110X faces the exterior body 140 in the width direction dy.
  • the second folded portion 132 is located on the other side s2 in the width direction dy of the other end 120b in the width direction dy of the negative electrode plate 120Y.
  • the second folded portion 132 is folded at a position spaced in the width direction dy from the other end 120b in the width direction dy of the negative electrode plate 120Y. That is, a gap is formed between the other end 120b of the negative electrode plate 120Y and the second folded portion 132.
  • the negative electrode plate 120Y is covered with an insulator 130 from the other end 120b side.
  • Each negative electrode plate 120 ⁇ / b> Y is located between a pair of portions of the insulator 130 located on both sides of one second folded portion 132.
  • Each negative electrode plate 120 ⁇ / b> Y faces the second surface 130 b of the insulator 130. Further, the other end 120b in the width direction dy of the negative electrode plate 120Y is not covered with the insulator 130 from the other side in the width direction dy. As shown in FIG. 13, the other side end 120b of the negative electrode plate 120Y faces the exterior body 140 in the width direction dy.
  • the insulator 130 spreads so as to cover the entire area of the positive electrode active material layer 112X of the positive electrode plate 110X. Therefore, as shown in FIG. 13, the width of the insulator 130 in the width direction dy is wider than the width of the positive electrode plate 110X in the width direction dy. That is, the length along the width direction dy between the one end portion 131a in the width direction dy of the insulator 130 and the other end portion 132b in the width direction dy is larger than the width of the positive electrode plate 110X in the width direction dy. It is getting longer. Further, the length of the insulator 130 in the extraction direction dx is longer than the length of the positive electrode active material layer 112X in the extraction direction dx.
  • the insulator 130 extends so as to cover the entire region of the negative electrode active material layer 122Y of the negative electrode plate 120Y. That is, the width of the insulator 130 in the width direction dy is wider than the width of the negative electrode plate 120Y in the width direction dy. That is, the length along the width direction dy between the one end portion 131a in the width direction dy of the insulator 130 and the other end portion 132b in the width direction dy is larger than the width of the negative electrode plate 120Y in the width direction dy. It is getting longer. Further, the length of the insulator 130 in the extraction direction dx is longer than the length of the negative electrode active material layer 122Y in the extraction direction dx.
  • a resinous porous film can be used as the insulator 130 as described above. More specifically, a porous film made of a thermoplastic resin having a melting point of about 80 to 140 ° C. can be used as the insulator 130.
  • a thermoplastic resin polyolefin-based polymers such as polypropylene and polyethylene can be employed.
  • the insulator 130 may have a base material layer and a functional layer laminated on the base material layer.
  • the first surface 130a of the insulator 130 facing the positive electrode plate 110X and the second surface 130b of the insulator 130 facing the negative electrode plate 120Y have different properties. it can.
  • a functional layer having a high porosity may face the negative electrode plate 120Y having a large area where the electrolyte solution tends to dry, and a base material layer may face the positive electrode plate 110X.
  • a functional layer excellent in heat resistance may be opposed to the positive electrode plate 110X that is easily heated, and a base material layer may be opposed to the negative electrode plate 120Y.
  • the base material layer for example, the resin porous film described immediately before can be used.
  • the functional layer for example, a layer containing an inorganic material can be employed. With an inorganic material, excellent heat resistance, for example, heat resistance of 150 ° C. or more can be imparted to the functional layer. As such an inorganic material, fibrous materials such as alumina particles and particulate materials can be exemplified, and by using such an inorganic material, a higher porosity than the base material layer is imparted to the functional layer. It is also possible.
  • defects such as pinholes may occur in the coating layer 140b of the exterior body 140. Further, the coating layer 140b may be locally damaged by the contact between the outer package 140 and the electrode plates 110 and 120 during use of the stacked battery 101. If a defect occurs in the coating layer 140b and the electrode plates 110 and 120 come into contact with the exterior body 140 and short-circuit, there arises a problem that the stacked battery 101 does not function effectively.
  • the insulator 130 is alternately folded back in the width direction dy to insulate the positive electrode plate 110X and the negative electrode plate 120Y adjacent to each other in the stacking direction dz.
  • the insulator 130 is folded back at one side in the width direction dy of the one side end portion 110a of the positive electrode plate 110X, and secondly folded at the other side in the width direction dy of the other side end portion 120b of the negative electrode plate 120Y.
  • a folded portion 132 is used to the width of the positive electrode plate 110X along the width direction dy.
  • FIG. 13, FIG. 15 and FIG. 16 show longitudinal sections along the width direction dy of the stacked battery 101.
  • FIG. 16 shows a region on the other side s2 in the width direction dy.
  • the negative electrode plate 120 ⁇ / b> Y has the other end 120 b in the width direction dy covered with the second folded portion 132 of the insulator 130 from the other side s ⁇ b> 2 in the width direction dy. That is, the second folded portion 132 of the insulator 130 is provided between the other end 120 b of the negative electrode plate 120 ⁇ / b> Y and the inner surface of the exterior body 140. Therefore, the other end 120 b of the second electrode plate 120 is effectively prevented from being short-circuited by contacting the exterior body 140 by the second folded portion 132 of the insulator 130.
  • the width of the negative electrode plate 120Y in the width direction dy is wider than the width of the positive electrode plate 110X in the width direction dy.
  • the other side edge part 120b of the negative electrode plate 120Y is located in the other side s2 in the width direction dy rather than the other side edge part 110b of the positive electrode plate 110X. Therefore, as shown in FIG. 16, the other end 120b in the width direction dy of the second folded portion 132 is other than the negative electrode plate 120Y corresponding to the second folded portion 132 and the positive electrode plate 110X adjacent in the stacking direction dz. It is located on the other side s2 in the width direction dy than the side end portion 110b.
  • the “negative electrode plate 120Y corresponding to the second folded portion 132” is the “negative electrode plate 120Y” in which the “second folded portion 132” is positioned in the width direction dy.
  • the second folded portion 132 is the “negative electrode plate 120Y” facing from the width direction dy.
  • the second folded portion 132 of the insulator 130 is connected to the other side end portion 110b of the positive electrode plate 110X and the negative electrode plate 120Y. It is closer to the exterior body 140 than the other end 120b.
  • the second folded portion 132 of the insulator 130 is between the other side end portion 110b of the positive electrode plate 110X and the inner surface of the exterior body 140, and the other side end portion 120b of the negative electrode plate 120Y. It is located between the inner surface of the exterior body 140.
  • the second folded portion 132 contacts the inner surface of the exterior body 140 from the width direction dy, and the other end portion 110b of the positive electrode plate 110X and the other end portion 120b of the negative electrode plate 120Y extend from the exterior body 140. It is spaced apart in the width direction dy. Therefore, the second folded portion 132 of the insulator 130 effectively prevents the other end portion 110b of the positive electrode plate 110X and the other end portion 120b of the negative electrode plate 120Y from coming into contact with the inner surface of the exterior body 140 and short-circuiting. can do.
  • the contact of the positive electrode plate 110X and the negative electrode plate 120Y with the exterior body 140 is also restricted on one side s1 in the width direction dy.
  • FIG. 15 shows a region on one side s1 in the width direction dy.
  • the positive electrode plate 110 ⁇ / b> X has one end portion 110 a in the width direction dy covered with the first folded portion 131 of the insulator 130 from the one side s ⁇ b> 1 in the width direction dy. Therefore, the one end portion 110a of the positive electrode plate 110X is effectively prevented from coming into contact with the inner surface of the exterior body 140 and being short-circuited by the first folded portion 131 of the insulator 130.
  • the one side end portion 110a of the positive electrode plate 110X is located on the other side s2 in the width direction dy than the one side end portion 120a of the negative electrode plate 120Y.
  • the first folded portion 131 has a sufficient gap in the width direction dy between the one end portion 110a of the positive electrode plate 110X.
  • turning part 131 is in the width direction dy rather than the 1 side edge part 120a of the negative electrode plate 120Y adjacent to the positive electrode plate 110X corresponding to the said 1st folding
  • the positive electrode plate 110X corresponding to the first folded portion 131 means “the positive electrode plate 110X” in which the “first folded portion 131” is positioned in the width direction dy, and in other words. And “the first folded portion 131” is the “positive electrode plate 110X” facing from the width direction dy.
  • the first folded portion 131 of the insulator 130 is formed on the one side end 110a of the positive electrode plate 110X and the negative electrode plate 120Y on one side s1 in the width direction dy. It is closer to the exterior body 140 than the one end 110a.
  • the second folded portion 132 of the insulator 130 is between the other side end portion 110b of the positive electrode plate 110X and the inner surface of the exterior body 140, and the other side end portion 120b of the negative electrode plate 120Y. It is located between the inner surface of the exterior body 140.
  • the first folded portion 131 contacts the exterior body 140 from the width direction dy, and the one side end portion 110a of the positive electrode plate 110X and the one side end portion 120a of the negative electrode plate 120Y extend from the exterior body 140 in the width direction. It is separated by dy. Therefore, the first folded portion 131 of the insulator 130 effectively prevents the one end portion 110a of the positive electrode plate 110X and the other end portion 120b of the negative electrode plate 120Y from coming into contact with the inner surface of the exterior body 140 and short-circuiting. can do.
  • the first folded portion 131 and the second folded portion 132 of the insulator 130 effectively prevent the positive electrode plate 110X and the negative electrode plate 120Y from coming into contact with the inner surface of the exterior body 140 from the width direction dy. Can be prevented.
  • the one side end 131 a of the first folded portion 131 is the positive plate 110 ⁇ / b> X corresponding to the first folded portion 131. Is more than 0.1 mm, more preferably 0.5 mm or more, and still more preferably 0.8 mm or more, on one side s1 in the width direction dy from the one side end 120a of the negative electrode plate 120Y adjacent to the other.
  • the projecting length LY1 of is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.5 mm or more, and further preferably 0.8 mm or more.
  • DY1 (see FIG. 15) is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.5 mm or more, and further preferably 0.8 mm or more.
  • the one end portion 131 a of the first folded portion 131 is in contact with the inner surface of the exterior body 140. Therefore, as shown in FIG. 15, the separation interval DY1 is the same as the protrusion length LY1 described above.
  • the protrusion length LY1 and the separation interval DY1 described above are preferably 3 mm or less, more preferably 2 mm or less, and further preferably 1 mm or less.
  • the other end 132b in the width direction dy of the second folded portion 132 is wider than the other end 120b of the negative electrode plate 120Y corresponding to the second folded portion 132 in the width direction.
  • the other side s2 in dy is shifted by a length of preferably 3 mm or less, more preferably 2 mm or less, and even more preferably 1 mm or less.
  • the protruding length LY2 of the other end portion 132b of the second folded portion 132 from the other end portion 120b of the negative electrode plate 120Y corresponding to the second folded portion 132 to the other side s2 in the width direction dy ( 16) is preferably 3 mm or less, more preferably 2 mm or less, and still more preferably 1 mm or less.
  • the separation distance DY2 (see FIG. 16) along the width direction dy between the other end 120b of the negative electrode plate 120Y and the inner surface of the exterior body 140 is preferably 3 mm or less, more preferably 2 mm or less, and even more preferably 1 mm. It is as follows.
  • the second folded portion 132 is located between the other end 120b of the negative electrode plate 120Y protruding to the other side s2 in the width direction dy from the positive electrode plate 110X and the inner surface of the exterior body 140. Therefore, the presence of the second folded portion 132 effectively restricts a short circuit between the other end 120b of the negative electrode plate 120Y and the exterior body 140. In such a situation, it is preferable to reduce the protrusion length LY2 from the viewpoint of improving energy efficiency.
  • the protruding length LX1 from the one side end portion 110a of the positive electrode plate 110X to the one side s1 in the width direction dy of the first return portion 131 is the second turn back portion from the other side end portion 120b of the negative electrode plate 120Y.
  • 132 is longer than the protruding length LY2 to the other side s2 in the width direction dy.
  • the separation interval in the width direction dy between the positive electrode plate 110X and the negative electrode plate 120Y having a certain width and the side wall portion 143a is increased in the stacking direction dz. It will fluctuate greatly along. In this case, a portion where the separation interval increases is generated, and the energy efficiency of the stacked battery 101 is lowered. Therefore, from the viewpoint of improving the energy efficiency of the stacked battery 101, the above-described angle ⁇ x (see FIG. 13) with respect to the flange portion 144 of the top wall portion 143b of the bulging portion 143 is preferably 110 ° or less, more preferably 105. It is not more than °, more preferably not more than 100 °.
  • the angle ⁇ x with respect to the flange portion 144 of the top wall portion 143b of the bulging portion 143 becomes larger than 90 ° in consideration of die cutting. Accordingly, the protruding length LX1 from the one side end portion 110a of the positive electrode plate 110X to the one side s1 in the width direction dy of the first folded portion 131 may vary in the stacking direction dz. Specifically, the protruding length LX1 of the first first folded portion 131 is farther from the flange 144 in the stacking direction dz than the one first folded portion 131 (closer to the top wall portion 143b).
  • the protrusion length LX1 of the arbitrarily selected one first folded portion 131 is more distant from the collar portion 144 in the stacking direction dz than the one first folded portion 131 (to the top wall portion 143b).
  • the protrusion length LX1 of the other first folded portion 131 located in the vicinity thereof is equal to or longer than that.
  • the protruding length LY2 of the second folded portion 132 from the other end 120b of the negative electrode plate 120Y to the other side s2 in the width direction dy may vary in the stacking direction dz.
  • the protruding length LY2 of the one second folded portion 132 is separated from the flange 144 in the stacking direction dz than the one second folded portion 132 (closer to the top wall portion 143b). It is longer than the protruding length LY2 of any other second folded portion 132 that is positioned.
  • the arbitrarily selected protrusion length LY2 of the second folded portion 132 is more distant from the collar portion 144 in the stacking direction dz than the one second folded portion 132 (to the top wall portion 143b).
  • the protrusion length LY2 of the other second folded portion 132 located in the vicinity thereof is equal to or longer than that.
  • the protruding length LX1 from the one side end portion 110a of the positive electrode plate 110X to the one side s1 in the width direction dy of the first folded portion 131 is the positive electrode plate 110X corresponding to the first folded portion 131.
  • the distance DY1 in the width direction dy between the one end 120a of the negative electrode plate 120Y adjacent to the stacking direction dz and the inner surface of the exterior body 140 varies.
  • the protruding length LY2 of the second folded portion 132 from the other end 120b of the negative electrode plate 120Y to the other side s2 in the width direction dy corresponds to the second folded portion 132. It fluctuates according to the separation interval DY2 in the width direction dy between the negative electrode plate 120Y and the inner surface of the exterior body 140. As a result, all the second folded portions 132 come into contact with the exterior body 140, and a short circuit between the positive electrode plate 110 ⁇ / b> X and the negative electrode plate 120 ⁇ / b> Y and the exterior body 140 is effectively prevented.
  • the stacking direction dz is preferably in a posture that is not parallel to the horizontal direction.
  • the stacked battery 101 is preferably disposed in a posture in which the stacking direction dz forms an angle greater than 45 ° with respect to the horizontal direction, and more preferably in a posture in which the stacking direction dz is orthogonal to the horizontal direction.
  • the internal pressure of the exterior body 140 is maintained at a negative pressure, for example, 100 kPa or less. It is preferable. In this case, the exterior body 140 comes into contact with the insulator 130, and the displacement of the positive electrode plate 110X and the negative electrode plate 120Y can be effectively suppressed.
  • the stacked battery 101 includes a first electrode plate 110 (positive electrode plate 110X) and a second electrode plate 120 (negative electrode plate 120Y) alternately stacked in the stacking direction dz, It has an insulator (separator) 130 extending between the first electrode plate 110 and the second electrode plate 120 adjacent to each other in the stacking direction dz by alternately folding back in the width direction dy.
  • the insulator 130 includes a first folded portion 131 that is folded back at one side s1 in the width direction dy of the one side end portion 120a of the second electrode plate 120, and others in the width direction dy of the other side end portion 120b of the second electrode plate 120. And a second folded portion 132 that is folded back on the side s2.
  • the width of the first electrode plate 110 along the width direction dy is narrower than the width of the second electrode plate 120 along the width direction dy.
  • One side end 131a of the first folded portion 131 is one side in the width direction dy than the other end 120b of the second electrode plate 120 adjacent to the first electrode plate 110 corresponding to the first folded portion 131. It is located at s1.
  • the first folded portion 131 of the insulator 130 protrudes in the width direction from the wide second electrode plate 120 (negative electrode plate 120Y). Therefore, not only the contact between the first electrode plate 110 (the positive electrode plate 110X) and the inner surface of the exterior body 140 but also the contact between the wide second electrode plate 120 and the inner surface of the exterior body 140 can be effectively prevented. . Thereby, even if a defect such as a pinhole is formed in the coating layer 140b of the exterior body 140, a short circuit between the exterior body 140 and the electrode plates 110 and 120 can be effectively prevented. As a result, the reliability of the stacked battery 101 can be improved.
  • the stacked battery 101 includes a first electrode plate 110 (positive electrode plate 110X) and a second electrode plate 120 (negative electrode plate 120Y) alternately stacked in the stacking direction dz, By folding back alternately in the width direction dy, the insulator (separator) 30 extending between the first electrode plate 110 and the second electrode plate 120 adjacent to each other in the stacking direction dz, the first electrode plate 110, the second electrode And an exterior body 140 that accommodates the electrode plate 120 and the insulator 130.
  • the insulator 130 includes a first folded portion 131 that is folded back at one side s1 in the width direction dy of the one side end portion 120a of the second electrode plate 120, and others in the width direction dy of the other side end portion 120b of the second electrode plate 120. And a second folded portion 132 that is folded back on the side s2.
  • the first folded portion 131 and the second folded portion 132 are in contact with the inner surface of the exterior body 140, thereby restricting the first electrode plate 110 and the second electrode plate 120 from contacting the inner surface of the exterior body 140.
  • the folded portions 131 and 132 of the insulator 130 protrude in the width direction dy from the electrode plates 110 and 120. Therefore, contact between the electrode plates 110 and 120 and the inner surface of the exterior body 140 can be effectively prevented. Thereby, even if a defect such as a pinhole is formed in the coating layer 140b of the exterior body 140, a short circuit between the exterior body 140 and the electrode plates 110 and 120 can be effectively prevented. As a result, the reliability of the stacked battery 101 can be improved.
  • the one end portion 131 a of the first folded portion 131 is more than the one end portion 120 a of the second electrode plate 120 adjacent to the first electrode plate 110 corresponding to the first folded portion 131. , It is displaced by 0.1 mm or more on one side s1 in the width direction dy. Therefore, the contact between the wide second electrode plate 120 and the inner surface of the exterior body 140 can be prevented sufficiently stably.
  • the one end portion 131 a of the first folded portion 131 is more than the one end portion 120 a of the second electrode plate 120 adjacent to the first electrode plate 110 corresponding to the first folded portion 131.
  • one side s1 is displaced by 0.1 mm or more and 3 mm or less. Therefore, the contact between the wide second electrode plate 120 and the inner surface of the exterior body 140 can be prevented sufficiently stably. Further, the energy efficiency of the highly reliable stacked battery 101 can be improved while effectively avoiding the increase in size of the stacked battery 101.
  • the other side end 132b of the second folded portion 132 extends from the other end 120b of the second electrode plate 120 corresponding to the second folded portion 132 to the other side s2 in the width direction dy.
  • the position is shifted by 3 mm or less. Therefore, it is possible to effectively prevent the wide second electrode plate 120 from deviating to one of the one side s1 and the other side s2 in the width direction dy and coming into contact with the exterior body 140, and to provide a highly reliable stacked battery. Energy efficiency can be improved.
  • the protruding length LX1 from the one side end 110a of the first electrode plate 110 to the one side s1 in the width direction dy of the first folded portion 131 is the other end of the second electrode plate 120.
  • the protrusion length LY2 from the portion 120b to the other side s2 in the width direction dy of the second folded portion 132 is larger. According to this configuration, the width of the first folded portion 131 is simultaneously secured while ensuring high energy efficiency of the stacked battery 101 without excessively extending the protruding length LY2 of the second folded portion 132 in the width direction dy.
  • the protrusion length LX1 in the direction dy sufficiently long, it is possible to effectively prevent the one end portion 120a of the wide second electrode plate 120 from contacting the inner surface of the exterior body 140. Therefore, both high energy efficiency and high reliability can be imparted to the stacked battery 101.
  • the other end portion 132 b of the second folded portion 132 is more than the other end portion 110 b of the first electrode plate 110 adjacent to the second electrode plate 120 corresponding to the second folded portion 132. , Located on the other side s2 in the width direction dy. According to this configuration, it is possible to effectively prevent the other end portion 110 b of the first electrode plate 110 and the other end portion 120 b of the second electrode plate 120 from contacting the inner surface of the exterior body 140.
  • the one side end portion 120a of the second electrode plate 120 is located on the one side s1 in the width direction dy than the one side end portion 110a of the first electrode plate 110, and the second electrode plate 120 is.
  • the other side end portion 120b is located on the other side s2 in the width direction dy than the other side end portion 110b of the first electrode plate 110.
  • the first folded portion 131 contacts the exterior body 140 from the width direction dy, and the one end 120a of the second electrode plate 120 is separated from the exterior body 140 in the width direction dy.
  • the wide second electrode plate 120 is restricted from contacting the exterior body 140. Thereby, it is possible to more effectively prevent the second electrode plate 120 from being short-circuited with the exterior body 140, and to improve the reliability of the multilayer battery 101 more effectively.
  • the separation interval DY1 between the one end portion 120a of the second electrode plate 120 and the exterior body 140 along the width direction dy is 0.1 mm or more. Therefore, the contact between the wide second electrode plate 120 and the inner surface of the exterior body 140 can be prevented sufficiently stably.
  • the separation interval DY1 along the width direction between the one end portion 120a of the second electrode plate 120 and the exterior body 140 is 3 mm or less. According to such a configuration, it is possible to improve the energy efficiency of the highly reliable stacked battery 101 while effectively avoiding the enlargement of the stacked battery 101.
  • the exterior body 140 is bonded to the first member 141 and the first member 141 and the first electrode plate 110, the second electrode plate 120, and the insulator 130 are between the first member 141.
  • a second member 142 that forms a housing space.
  • the second member 142 includes a bulging portion 143 that forms a housing space, a flange 144 that is connected to the bulging portion 143 so as to surround the bulging portion 143 in a circumferential shape, and is joined to the first member 141. have.
  • the bulging portion 143 includes a circumferential side wall portion 143a that rises from the flange portion 144 at an angle ⁇ x that is greater than 90 ° and 110 ° or less with respect to the flange portion 144, and a ceiling wall portion 143b that is connected to the sidewall portion 143a. ,have. According to such a configuration, it is possible to effectively avoid contact between the electrode plates 110 and 120 and the exterior body 140 without forming an excessive space between the exterior body 140 and the electrode plates 110 and 120. it can. Therefore, both high energy efficiency and high reliability can be imparted to the stacked battery 101.
  • the pressure inside the exterior body 140 is 100 kPa or less.
  • the exterior body 140 is deformed so as to contact the insulator 130 protruding in the width direction dy from the electrode plates 110 and 120.
  • the relative movement between the electrode plates 110 and 120 and the insulator 130 is restricted. Therefore, the electrode plates 110 and 120 can be stably maintained in a state of being separated from the inner surface of the exterior body 140, and the reliability of the multilayer battery 101 can be further improved.
  • the first electrode plate 110 is the negative electrode plate 120Y
  • the second electrode plate 120 is the negative electrode plate 120Y.
  • the negative electrode plate 120Y can be disposed at a position facing the entire area of the positive electrode plate 110X, effectively avoiding the problem of precipitation of the positive electrode active material, and a wide negative electrode plate. It is possible to effectively avoid the contact of 120Y with the inner surface of the exterior body 140.
  • each of the first electrode plate 110 and the second electrode plate 120 includes 10 or more.
  • the second embodiment is suitable for the large-capacity stacked battery 101 including 10 or more of the first electrode plates 110 and the second electrode plates 120, respectively.
  • the second embodiment has been described using a plurality of specific examples, these specific examples are not intended to limit the second embodiment.
  • the second embodiment described above can be implemented in various other specific examples, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention.
  • at least one of the first electrode plate 110 (the positive electrode plate 110X) and the second electrode plate 120 (the negative electrode plate 120Y) insulates the insulating layer laminated on the electrode active material layers 12 and 22.
  • the body 130 may be included separately.

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Abstract

積層型電池1は、積層方向dLに積層された複数の電極板10,20と、絶縁シート30と、を備える。絶縁シート30は、積層方向dLに非平行な幅方向d1に交互に折り返され、積層方向dLに隣り合う2つの電極板10,20の間に配置される。絶縁シート30の折り返し部33,34と当該折り返し部に幅方向d1において対面する電極板10,20の端部10a,20bとの間には、隙間40が設けられている。幅方向にd1沿った折り返し部33,34と当該折り返し部33,34に対面する電極板10,20の端部10a,20bとの間の長さは、当該電極板10,20の厚さの5倍以上である。

Description

積層型電池
 本発明は、積層型電池に関する。
 例えばJP2014-165055AやJP2013-182715Aで提案されているように、正極板と負極板とを交互に積層してなる積層型電池が広く普及している。積層型電池の一例として、リチウムイオン二次電池を例示することができる。リチウムイオン二次電池は、他の形式の積層型電池と比較して、大容量であることを特徴の一つとしている。このような特徴を有するリチウムイオン二次電池は、今般、車載用途や定置住宅用途等の種々の用途での更なる普及を期待されている。
 積層型電池では、例えば電解液を介してイオンが正極板と負極板との間を移動することで、充電及び放電が行われる。例えばリチウムイオン二次電池の場合、電解液中のリチウムイオンが正極から負極へ移動することで充電が行われ、負極から正極へ移動することで放電が行われる。電解液は、正極板と負極板の間に設けられた絶縁シート(セパレータ)に保持されている。
 JP2014-165055Aに示されている積層型電池では、各正極板と負極板の間につづら折り形状の絶縁シートが設けられている。すなわち、絶縁シートの折り面の間に正極板及び負極板が配置されている。このような絶縁シートは、正極板と負極板の間に1枚ずつ絶縁シートを配置するより、容易に製造することができる。JP2014-165055Aの積層型電池では、その単位体積あたりの電池容量(エネルギー密度)を大きくするため、すなわちその体積を小さくするため、絶縁シートが正極板及び負極板に対して隙間を作らないように折り返されている。
 ところで、絶縁シートに電解液が保持されていない部分があると、その部分に対面している正極板及び負極板が充電及び放電に寄与しないため、充電及び放電を行う際に非効率である。とりわけ、JP2014-165055Aにように、絶縁シートがつづら折りにされていると、その折り返し部の付近においては電解液を保持しにくくなってしまう。したがって、絶縁シートの折り返し部に対面する正極板及び負極板の端部付近には、電解液が十分に供給されず、充電及び放電に寄与しにくくなる。このため、積層型電池の充電及び放電の容量が低下する。
 なお、積層型電池は、通常、数十枚の正極板及び数十枚の負極板を含むことになる。各正極板及び負極板の端部付近が充電及び放電に寄与しないと、積層型電池全体での充電及び放電の効率は、著しく悪化し得る。
 また、積層型電池は、通常、交互に積層される正極板及び負極板と、正極板及び負極板の間に設けられる絶縁体と、を含む積層体に加え、この積層体を収容する外装体と、を有している。外装体は、一般的に、バリヤー性や強度の観点から金属、例えばアルミニウム合金を用いて製造された本体部と、本体部の内面側に設けられた絶縁コーティング層と、を有している。絶縁コーティング層により、電極板と外装体の本体部との短絡が防止される。
 しかしながら、絶縁コーティング層にピンホール等の欠陥が生じることもある。例えば、電極板の縁部が接触することによって、絶縁コーティング層が局所的に破損することも考えられる。そして、絶縁コーティング層に欠陥が生じた場合、電極板と外装体とが短絡すると、積層型電池が予定した機能を発揮しなくなる。
<第1の発明>
 第1の発明は、つづら折り形状の絶縁シートを有する積層型電池において、充電及び放電の効率を向上させることを目的とする。
 第1の発明の積層型電池は、
 積層方向に積層された複数の電極板と、
 前記積層方向に非平行な幅方向に交互に折り返され、前記積層方向に隣り合う2つの前記電極板の間に配置された絶縁シートと、を備え、
 前記絶縁シートの折り返し部と当該折り返し部に前記幅方向において対面する前記電極板の端部との間には、隙間が設けられている。
 第1の発明の積層型電池において、前記折り返し部に凹凸が形成されていてもよい。
 第1の発明の積層型電池において、前記幅方向に沿った前記折り返し部と当該折り返し部に対面する前記電極板の端部との間の長さは、当該電極板の厚さの5倍以上であってもよい。
 第1の発明の積層型電池において、前記幅方向に沿った前記折り返し部と当該折り返し部に対面する前記電極板の端部との間の長さは、当該電極板の厚さの10倍以上であってもよい。
 第1の発明の積層型電池において、前記絶縁シートは、多孔質体で形成された基材層を有してもよい。
 第1の発明の積層型電池において、前記絶縁シートは、無機材料を含む機能層を有してもよい。
 第1の発明の積層型電池において、
 前記複数の電極板は、前記積層方向に交互に積層された第1電極板及び前記幅方向に沿った長さが前記第1電極板よりも長い第2電極板を含み、
 前記折り返し部は、前記幅方向における一側で前記絶縁シートを折り返す第1折り返し部と、前記幅方向における他側で前記絶縁シートを折り返す第2折り返し部と、を含み、
 前記第1折り返し部は、当該第1折り返し部に対面する第1電極板に隣り合う第2電極板の前記幅方向における一側の端部よりも、前記幅方向における一側に位置してもよい。
 第1の発明の積層型電池において、
 前記複数の電極板は、前記積層方向に交互に積層された第1電極板及び前記幅方向に沿った長さが前記第1電極板よりも長い第2電極板を含み、
 前記折り返し部は、前記幅方向における一側で前記絶縁シートを折り返す第1折り返し部と、前記幅方向における他側で前記絶縁シートを折り返す第2折り返し部と、を含み、
 前記第1折り返し部と当該第1折り返し部に対面する第1電極板に隣り合う第2電極板の前記幅方向における一側の端部との間の前記幅方向における長さは、前記第2折り返し部と当該第2折り返し部に対面する第2電極板の前記幅方向における他側の端部との間の前記幅方向における長さよりも短くてもよい。
 第1の発明の積層型電池において、
 前記複数の電極板は、前記積層方向に交互に積層された第1電極板及び前記幅方向に沿った長さが前記第1電極板よりも長い第2電極板を含み、
 前記絶縁シートは、基材層と、前記基材層に積層され前記基材層よりも空孔率の高い機能層と、を有し、
 前記絶縁シートの前記基材層が設けられた側が前記第1電極板に対面しており、前記機能層が設けられた側が前記第2電極板に対面していてもよい。
 第1の発明の積層型電池において、
 前記複数の電極板は、前記積層方向に交互に積層された第1電極板及び前記幅方向に沿った長さが前記第1電極板よりも長い第2電極板を含み、
 前記絶縁シートは、基材層と、前記基材層に積層され前記基材層よりも耐熱性を有した機能層と、を有し、
 前記絶縁シートの前記基材層が設けられた側が前記第2電極板に対面しており、前記機能層が設けられた側が前記第1電極板に対面していてもよい。
 第1の発明の積層型電池は、
 前記電極板及び前記絶縁シートを収容する外装体をさらに備え、
 前記折り返し部が前記外装体に接触していてもよい。
 第1の発明の積層型電池は、前記電極板を、合計で、20以上含んでもよい。
 第1の発明によれば、つづら折り形状の絶縁シートを有する積層型電池において、充電及び放電の容量が低減することを抑制することができる。
<第2の発明>
 第2の発明は、外装体と電極板との短絡を効果的に防止して、積層型電池の信頼性を向上させることを目的とする。
 第2の発明による第1の積層型電池は、
 積層方向に交互に積層された第1電極板および第2電極板と、
 前記積層方向と直交する幅方向で交互に逆向きに折り返すことで、前記積層方向に隣り合う第1電極板および第2電極板の間を延びる絶縁体と、を備え、
 前記絶縁体は、前記第1電極板の前記幅方向における一側に位置する一側端部の前記幅方向における一側で折り返す第1折り返し部と、前記第2電極板の前記幅方向における他側に位置する他側端部の前記幅方向における他側で折り返す第2折り返し部と、を含み、
 前記幅方向に沿った前記第1電極板の幅は、前記幅方向に沿った前記第2電極板の幅よりも狭く、
 前記第1折り返し部の前記幅方向における一側端部は、当該第1折り返し部に対応する第1電極板に隣り合う第2電極板の一側端部よりも、前記幅方向において一側に位置する。
 第2の発明による第2の積層型電池は、
 積層方向に交互に積層された第1電極板および第2電極板と、
 前記積層方向と直交する幅方向で交互に逆向きに折り返すことで、前記積層方向に隣り合う第1電極板および第2電極板の間を延びる絶縁体と、
 前記第1電極板、前記第2電極板および前記絶縁体を収容する外装体と、を備え、
 前記絶縁体は、前記第1電極板の前記幅方向における一側に位置する一側端部の前記幅方向における一側で折り返す第1折り返し部と、前記第2電極板の前記幅方向における他側に位置する他側端部の前記幅方向における他側で折り返す第2折り返し部と、を含み、
 前記第1折り返し部及び前記第2折り返し部が前記外装体に接触することで、前記第1電極板および前記第2電極板が前記外装体に接触することを規制する。
 第2の発明による第1又は第2の積層型電池において、前記第1折り返し部の前記一側端部は、当該第1折り返し部に対応する第1電極板に隣り合う第2電極板の一側端部よりも、前記幅方向における一側に0.1mm以上ずれて位置していてもよい。
 第2の発明による第1又は第2の積層型電池において、前記第1折り返し部の前記一側端部は、当該第1折り返し部に対応する第1電極板に隣り合う第2電極板の一側端部よりも、前記幅方向における一側に0.1mm以上3mm以下ずれて位置していてもよい。
 第2の発明による第1又は第2の積層型電池において、前記第2折り返し部の前記幅方向における他側端部は、当該第2折り返し部に対応する第2電極板の前記他側端部から、前記幅方向における他側に3mm以下ずれて位置していてもよい。
 第2の発明による第1又は第2の積層型電池において、前記第1電極板の前記一側端部からの前記第1折り返し部の前記幅方向における一側への突出長さは、前記第2電極板の前記他側端部からの前記第2折り返し部の前記幅方向における他側への突出長さよりも長くなっていてもよい。
 第2の発明による第1又は第2の積層型電池において、前記第2折り返し部の前記幅方向における他側端部は、当該第2折り返し部に対応する第2電極板に隣り合う第1電極板の前記他側端部よりも、前記幅方向において他側に位置していてもよい。
 第2の発明による第1又は第2の積層型電池において、
 前記第2電極板の一側端部は、前記第1電極板の一側端部よりも、前記幅方向における一側に位置し、
 前記第2電極板の他側端部は、前記第1電極板の他側端部よりも、前記幅方向における他側に位置していてもよい。
 第2の発明による第1又は第2の積層型電池が、
 前記第1電極板、前記第2電極板および前記絶縁体を収容する外装体を更に備え、
 前記第1折り返し部は、前記外装体に前記幅方向から接触し、
 前記第2電極板の一側端部は、前記外装体から前記幅方向に離間していてもよい。
 第2の発明による第1又は第2の積層型電池が、
 前記第1電極板、前記第2電極板および前記絶縁体を収容する外装体を更に備え、
 前記第2電極板の一側端部と前記外装体との前記幅方向に沿った離間間隔は、0.1mm以上であってもよい。
 第2の発明による第1又は第2の積層型電池が、
 前記第1電極板、前記第2電極板および前記絶縁体を収容する外装体を更に備え、
 前記第2電極板の一側端部と前記外装体との前記幅方向に沿った離間間隔は、3mm以下であってもよい。
 第2の発明による第1又は第2の積層型電池において、
 前記外装体は、第1部材と、前記第1部材と接合されて前記第1部材との間に前記第1電極板、前記第2電極板および前記絶縁体の収容空間を形成する第2部材と、を有し、
 前記第2部材は、前記収容空間を形成する膨出部と、前記膨出部を周状に取り囲むようにして前記膨出部に接続し且つ前記第1部材と接合される鍔部と、を有し、
 前記膨出部は、前記鍔部に対して90°より大きく110°以下の角度を成して前記鍔部から立ち上がる周状の側壁部と、前記側壁部に接続した天壁部と、を有するようにしてもよい。
 第2の発明による第1又は第2の積層型電池において、前記外装体の内部の圧力は、100kPa以下となっていてもよい。
 第2の発明による第1又は第2の積層型電池において、前記第1電極板及び前記第2電極板を、それぞれ、10以上含むようにしてもよい。
 第2の発明によれば、外装体と電極板との短絡を効果的に防止して、積層型電池の信頼性を向上させることができる。
 第1の発明の積層型電池又は第2の発明による第1又は第2の積層型電池において、前記第1電極板は正極板であり、前記第2電極板は負極板であってもよい。
図1は、第1の発明の積層型電池の第1の実施の形態を説明するための図であって、積層型電池を示す斜視図である。 図2は、図1の積層型電池の内部を外装体や絶縁シート等を除去して示す斜視図である。 図3は、図1の積層型電池に含まれる膜電極接合体を示す平面図である。 図4は、図1のIV-IV線に沿った断面を示す図である。 図5は、図1のV-V線に沿った断面の一部を示す図である。 図6は、図5に示した積層型電池の電極板及び絶縁シートの幅方向における一側を拡大して示す図である。 図7は、図5に示した積層型電池の電極板及び絶縁シートの幅方向における他側を拡大して示す図である。 図8は、図3のVIII枠内を拡大して示す図である。 図9は、第2の発明の第2の実施の形態を説明するための図であって、積層型電池を示す斜視図である。 図10は、図9の積層型電池の内部を外装体や絶縁体等を除去して示す斜視図である。 図11は、図9の積層型電池の電極板および絶縁体の積層構造を説明するための縦断面斜視図である。 図12は、図9の積層型電池の電極板および絶縁体を示す上面図である。 図13は、図9の積層型電池の幅方向に沿った断面であって、図12のXIII-XIII線に沿った断面を示す縦断面図である。 図14は、図9の積層型電池の取出方向に沿った断面であって、図9のXIV-XIV線に沿った断面を示す部分縦断面図である。 図15は、図9の積層型電池の幅方向に沿った断面を示す部分縦断面図である。 図16は、図9の積層型電池の幅方向に沿った断面を示す部分縦断面図である。
 以下、図面を参照して発明の実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺及び縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
<第1の実施の形態>
 図1~図8は、第1の発明による積層型電極の第1の実施の形態を説明するための図である。図1は、積層型電池の一具体例を示す斜視図である。図1に示すように、積層型電池1は、外装体3と、外装体3内に収容された膜電極接合体5と、膜電極接合体5に接続されて外装体3の内部から外部へと延び出したタブ4と、を有している。図2に示すように、膜電極接合体5は、交互に積層された第1電極板10及び第2電極板20を有している。図1に示された例において、積層型電池1は、全体的に偏平形状を有し、短手方向となる第1方向d1と長手方向となる第2方向d2に広がっている。
 以下において、積層型電池1がリチウムイオン二次電池を構成する例について説明する。この例において、第1電極板10は正極板10Xを構成し、第2電極板20は負極板20Yを構成するものとする。ただし、以下に説明する作用効果の記載からも理解され得るように、ここで説明する第1の実施の形態は、リチウムイオン二次電池に限定されることなく、第1電極板10及び第2電極板20を交互に積層してなる積層型電池1に広く適用され得る。
 外装体3は、膜電極接合体5を封止するための包装材である。外装体3は、膜電極接合体5を収容するための収容空間を形成している。外装体3は、膜電極接合体5及び電解液をその内部に密閉する。外装体3は、一例として、2つの基材と、2つの基材の間に配置された接着層と、を有する。基材は、高ガスバリア性と成形加工性を有することが好ましい。このような基材として、アルミニウム箔やステンレス箔を用いることができる。一方、接着層は、2つの基材を接合するためのシール層として機能する。接着層は、接着性に加え、絶縁性、耐薬品性、熱可塑性等を有していることが好ましい。このような接着層として、例えば、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、低密度ポリプロピレン、アイオノマー、エチレン・酢酸ビニル等を用いることができる。外装体3の厚さは、例えば100μm以上300μm以下である。
 タブ4は、積層型電池1における端子として機能する。図1のIV-IV線に沿った断面が、図4に示されている。図2及び図4に示すように、膜電極接合体5の正極板10X(第1電極板10)に一方(第2方向d2の一側)のタブ4が電気的に接続している。同様に、膜電極接合体5の負極板20Y(第2電極板20)に他方(第2方向d2の他側)のタブ4が電気的に接続している。タブ4は、アルミニウム、ニッケル、ニッケルメッキ銅等を用いて形成され得る。図1に示すように、一対のタブは、外装体3の内部から、外装体3の外部へと延び出している。なお、図4に示すように、外装体3とタブ4との間は、タブ4が延び出す領域において、封止されている。
 次に、膜電極接合体5について説明する。図3乃至図5に示すように、膜電極接合体5は、正極板10X(第1電極板10)と、負極板20Y(第2電極板20)と、絶縁シート30と、を有している。図4に示すように、正極板10X及び負極板20Yは、積層方向dL(図4の上下方向)に沿って交互に積層されている。膜電極接合体5は、例えば正極板10X及び負極板20Yを合計で20枚以上含んでいる。膜電極接合体5は、全体的に偏平形状を有し、積層方向dLへの厚さが薄く、積層方向dLに非平行な方向に広がっている。図3に示された例では、膜電極接合体5は、積層方向dLに直交する第1方向d1及び第2方向d2に広がっている。膜電極接合体5の厚さ、すなわち積層方向dLの長さは、例えば4mm以上20mm以下である。
 図示された非限定的な例において、正極板10X及び負極板20Yは、長方形形状の外輪郭を有している板状の電極である。積層方向dLに非平行な第1方向d1が、正極板10X及び負極板20Yの短手方向(幅方向)であり、積層方向dL及び第1方向d1の両方に非平行な第2方向d2が、正極板10X及び負極板20Yの長手方向である。図示された例において、積層方向dL、第1方向d1及び第2方向d2は、互いに直交している。図2乃至図4に示されているように、正極板10X及び負極板20Yは、第2方向d2にずらして配置されている。より具体的には、複数の正極板10Xは、第2方向d2における一側に寄って配置され、複数の負極板20Yは、第2方向d2における他側に寄って配置されている。正極板10X及び負極板20Yは、第2方向d2における中央において、積層方向dLに重なり合っている。図5は、図1のV-V線に沿った積層型電池1の断面の一部が示されている。図5に示されているように、負極板20Y(第2電極板20)の第1方向d1(幅方向)に沿った長さは、正極板10X(第1電極板10)の第1方向d1に沿った長さよりも長くなっている。図示された例では、負極板20Yは、正極板10Xより、第1方向d1の一側及び他側に延び出ている。正極板10X及び負極板20Yの厚さ、すなわち積層方向dLの長さは、例えば4mm以上20mm以下であり、短手方向、すなわち第1方向d1に沿った長さ(幅)は、例えば80mm以上250mm以下であり、長手方向、すなわち第2方向d2に沿った長さは、例えば250mm以上500mm以下である。
 図4に示されているように、正極板10X(第1電極板10)は、正極集電体11X(第1電極集電体11)と、正極集電体11X上に設けられた正極活物質層12X(第1電極活物質層12)と、を有している。リチウムイオン二次電池において、正極板10Xは、放電時にリチウムイオンを放出し、充電時にリチウムイオンを吸蔵する。
 図3及び図4に示すように、正極集電体11Xは、互いに対向する第1面11a及び第2面11bを主面として有している。正極活物質層12Xは、正極集電体11Xの第1面11a及び第2面11bの両側の面上に形成されている。積層型電池1に含まれる複数の正極板10Xは、正極集電体11Xの両側に設けられた一対の正極活物質層12Xを有し、互いに同一に構成され得る。
 正極集電体11X及び正極活物質層12Xは、積層型電池1(リチウムイオン二次電池)に適用され得る種々の材料を用いて種々の製法により、作製され得る。一例として、正極集電体11Xは、アルミニウム箔によって形成され得る。正極活物質層12Xは、例えば、正極活物質、導電助剤、バインダーとなる結着剤を含んでいる。正極活物質層12Xは、正極活物質、導電助剤及び結着剤を溶媒に分散させてなる正極用スラリーを、正極集電体11Xをなす材料上に塗工して固化させることで、作製され得る。正極活物質として、例えば、一般式LiM(ただし、Mは金属であり、x及びyは金属Mと酸素Oの組成比である)で表される金属酸リチウム化合物が用いられる。金属酸リチウム化合物の具体例として、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム等が例示され得る。導電助剤としては、アセチレンブラック等が用いられ得る。結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン等が用いられ得る。
 図3に示すように、正極集電体11X(第1電極集電体11)は、第1端部領域a1及び第1電極領域b1を有している。正極活物質層12X(第1電極活物質層12)は、正極集電体11Xの第1電極領域b1のみに配置されている。第1端部領域a1及び第1電極領域b1は、第2方向d2に配列されている。第1端部領域a1は、第1電極領域b1よりも第2方向d2における外側(図3における左側)に位置している。複数の正極集電体11Xは、図4に示すように、第1端部領域a1において、抵抗溶接や超音波溶接、テープによる貼着、融着等によって接合され、電気的に接続している。図示された例では、一つのタブ4が、第1端部領域a1において正極集電体11Xに電気的に接続している。タブ4は、膜電極接合体5から第2方向d2に延び出している。一方、図3に示すように、第1電極領域b1は、負極板20Yの後述する負極活物質層22Yに対面する領域内に位置している。そして、図5に示すように、第1方向d1に沿った正極板10Xの幅は、第1方向d1に沿った負極板20Yの幅よりも狭くなっている。このような第1電極領域b1の配置により、正極活物質層12Xからのリチウムの析出を防止することができる。
 次に、負極板20Y(第2電極板20)について説明する。負極板20Y(第2電極板20)は、負極集電体21Y(第2電極集電体21)と、負極集電体21Y上に設けられた負極活物質層22Y(第2電極活物質層22)と、を有している。リチウムイオン二次電池において、負極板20Yは、放電時にリチウムイオンを吸蔵し、充電時にリチウムイオンを放出する。
 負極集電体21Yは、互いに対向する第1面21a及び第2面21bを主面として有している。負極活物質層22Yは、負極集電体21Yの第1面21a及び第2面21bの両側の面上に形成されている。積層型電池1に含まれる複数の負極板20Yは、負極集電体21Yの両側に設けられた一対の負極活物質層22Yを有し、互いに同一に構成され得る。
 負極集電体21Y及び負極活物質層22Yは、積層型電池1(リチウムイオン二次電池)に適用され得る種々の材料を用いて種々の製法により、作製され得る。一例として、負極集電体21Yは、例えば銅箔によって形成される。負極活物質層22Yは、例えば、炭素材料からなる負極活物質、及び、バインダーとして機能する結着剤を含んでいる。負極活物質層22Yは、例えば、炭素粉末や黒鉛粉末等からなる負極活物質とポリフッ化ビニリデンのような結着剤とを溶媒に分散させてなる負極用スラリーを、負極集電体21Yをなす材料上に塗工して固化することで、作製され得る。
 既に説明したように、正極板10Xの第1電極領域b1は、負極板20Yの第2電極領域b2に対面する領域の内側に位置している(図3参照)。すなわち、第2電極領域b2は、正極板10Xの正極活物質層12Xに対面する領域を内包する領域に広がっている。図5に示すように、第1方向d1に沿った負極板20Yの幅は、第1方向d1に沿った正極板10Xの幅よりも広くなっている。とりわけ、負極板20Yの第1方向d1における一側端部20aは、正極板10Xの第1方向d1における一側端部10aよりも、第1方向d1における一側に位置し、且つ、負極板20Yの第1方向d1における他側端部20bは、正極板10Xの第1方向d1における他側端部10bよりも、第1方向d1における他側に位置している。
 次に、絶縁シート30について説明する。図4乃至図7に示されているように、絶縁シート30は、積層方向dLに隣り合う2つの正極板10X(第1電極板10)及び負極板20Y(第2電極板20)の間に配置されている。絶縁シート30は、隣り合う2つの正極板10X及び負極板20Yを絶縁するとともに、外装体3内に膜電極接合体5とともに封止される電解液を保持して正極板10X及び負極板20Yに電解液を供給する。図4に示されているように、絶縁シート30は、積層方向dLに非平行な第1方向d1(幅方向)に交互に逆向きに折り返されている。すなわち、絶縁シート30は、つづら折り形状となっている。絶縁シート30の互いに対向する一対の主面のうちの一方の面が、正極板10Xに対面するようになり、一対の主面のうちの他方の面が、負極板20Yに対面するようになる。
 図示された例では、1枚の絶縁シート30がつづら折り形状となって正極板10Xと負極板20Yとの間に配置されている。ただし、この例に限らず、積層型電池1は、つづら折り形状となっている複数枚の絶縁シート30を有していてもよい。絶縁シート30の厚さは、例えば8μm以上30μm以下である。
 図5に示された例では、絶縁シート30は、絶縁部31と、延出部32と、折り返し部33,34と、を含んでいる。折り返し部33,34は、第1方向d1における一側で絶縁シート30を折り返す第1折り返し部33と、第1方向d1における他側で絶縁シート30を折り返す第2折り返し部34と、を含んでいる。
 絶縁部31は、正極板10X及び負極板20Yの間に配置される絶縁シート30の一部分であり、正極板10X及び負極板20Yの短絡を防止する。すなわち、積層方向dLにおいて、絶縁部31は、各正極板10Xと負極板20Yとの間に配置されている。言い換えると、積層方向dLにおいて、正極板10X、絶縁部31、負極板20Y、絶縁部31、正極板10X・・・の順に積層されている。絶縁部31は、積層方向dLにおいて正極板10X及び負極板20Yと対面する部分の全域に亘って設けられている。
 延出部32は、第1方向d1において正極板10X及び負極板20Yの端部のあたる位置において絶縁部31から延び出している絶縁シート30の一部分である。より詳しくは、図5に示した膜電極接合体5の第1方向d1の一側及び他側の一部を拡大して示す図6及び図7に示されているように、延出部32は、絶縁シート30の、第1方向d1の一側における正極板10Xの端部である一側端部10a及び負極板20Yの端部である一側端部20aより第1方向d1の一側に位置している部分、及び、第1方向d1の他側における正極板10Xの端部である他側端部10b及び負極板20Yの端部である他側端部20bより第1方向d1の他側に位置している部分である。各延出部32の第1方向d1における長さは、例えば0.5mm以上3.0mm以下である。
 第1折り返し部33及び第2折り返し部34は、絶縁シート30をつづら折り形状に折り返すための絶縁シート30の一部分である。図6によく示されているように、第1折り返し部33は、正極板10Xの一側端部10aから第1方向d1における一側にずれて位置している。第1折り返し部33は、正極板10Xの一側端部10aに対して、第1方向d1に対面している。同様に、図7によく示されているように、第2折り返し部34は、負極板20Yの他側端部20bから第1方向d1の他側にずれて位置している。第2折り返し部34は、負極板20Yの他側端部20bに対して、第1方向d1に対面している。また、図5乃至図7に示されているように、第1折り返し部33及び第2折り返し部34は、外装体3と接触していてもよい。
 図6及び図7に示されている例では、絶縁シート30が延出部32を含むことによって、第1折り返し部33と第1方向d1において当該第1折り返し部33に対面する正極板10Xの一側端部10aとの間には、隙間40が設けられている。同様に絶縁シート30が延出部32を含むことによって、第2折り返し部34と第1方向d1において当該第2折り返し部34に対面する負極板20Yの他側端部20bとの間には、隙間40が設けられている。この隙間40の大きさに第1折り返し部33での絶縁シートの厚みを加えた長さに相当する第1折り返し部33の正極板10Xの一側端部10aからの突出長さ、すなわち図6に示す第1折り返し部33と正極板10Xの一側端部10aとの間の長さS1は、隙間40が設けられている当該正極板10Xの厚さT1の5倍以上であることが好ましく、10倍以上であることがより好ましい。同様に、隙間40の大きさに第2折り返し部34での絶縁シートの厚みを加えた長さに相当する第2折り返し部34の負極板20Yの他側端部20bからの突出長さ、すなわち図7に示す第2折り返し部34と負極板20Yの他側端部20bとの間の長さS2は、隙間40が設けられている当該負極板20Yの厚さT2の5倍以上であることが好ましく、10倍以上であることがより好ましい。
 図8は、図3に示すVIII枠内を拡大して示す図である。図8には、絶縁シート30の端部の一部が拡大して示されている。図8に示された例では、絶縁シート30の延出部32、第2折り返し部34に、不規則な凹凸が形成されている。なお、図示は省略するが、第1折り返し部33にも、同様に不規則な凹凸が形成されている。
 凹凸は、絶縁シート30に生じた皺状部によって形成されている。したがって、凹凸は、絶縁シート30の一方の面上に凸部37として表れ且つ他方の面上に凹部38として表れる部分と、絶縁シート30の一方の面上に凹部38として表れ且つ他方の面上に凸部37として表れる部分と、を含むようになる。そして、第1折り返し部33及び第1折り返し部33に接続する延出部32には、正極板10Xの側を向く面上に凸部37及び凹部38が形成される。そして、凸部37は、正極板10Xに向けて突出するようになり、絶縁シート30が保持した電解液をこの凸部37から正極板10Xに安定して供給することが可能となる。同様に、第2折り返し部34及び第2折り返し部34に接続する延出部32には、負極板20Yの側を向く面上に凸部37及び凹部38が形成される。そして、凸部37は、負極板20Yに向けて突出するようになり、絶縁シート30が保持した電解液をこの凸部37から負極板20Yに安定して供給することが可能となる。
 凸部37及び凹部38は、例えば線状に形成され、絶縁シート30のシート面に沿って延びる。図8に示された例において、凸部及び凹部は、第2方向d2に配列されている。この例において、凸部37及び凹部38は、第2方向d2と非平行な方向、例えば第1方向d1に延びている。
 図6に示されている例では、第1折り返し部33は、当該第1折り返し部33に対面する正極板10Xと積層方向dLに隣り合う負極板20Yの一側端部20aよりも、第1方向d1の一側に位置している。すなわち、絶縁シート30の延出部32は、正極板10X及び負極板20Yより第1方向d1において一側に延び出ている。なお、上述したように、第1方向d1の両側において、負極板20Yは、正極板10Xより延びているため、図7に示されているように、第2折り返し部34は、当該第2折り返し部34に対面する負極板20Yと積層方向dLに隣り合う正極板10Xの他側端部10bよりも、第1方向d1の他側に位置している。
 図6及び図7に示す例では、延出部32の第1方向d1の一側における長さ及び他側における長さは、等しくなっている。すなわち、第1折り返し部33と当該第1折り返し部33に対面する正極板10Xの一側端部10aとの間の第1方向d1における長さS1と、第2折り返し部34と当該第2折り返し部34に対面する負極板20Yの他側端部20bとの間の第1方向d1における長さS2とは、等しくなっている。このような構成によれば、第1折り返し部33によって第1方向から覆われる正極板10Xの一側端部10a近傍の領域と、第2折り返し部34によって第1方向から覆われる負極板20Yの他側端部20b近傍の領域との両方に、絶縁シート30が吸収保持した十分な量の電解液を効率的に供給することが可能となる。
 また、上述したように、第1方向d1の両側において、負極板20Yは、正極板10Xより延びている。すなわち、第1折り返し部33と当該第1折り返し部33に対面する正極板10Xの一側端部10aとの間の第1方向d1における長さS1は、第1折り返し部33と当該第1折り返し部に対面する正極板10Xと積層方向dLに隣り合う負極板20Yの一側端部20aとの間の第1方向d1における長さS3より、長くなっている。したがって、第1折り返し部33と当該第1折り返し部に対面する正極板10Xと積層方向dLに隣り合う負極板20Yの一側端部20aとの間の第1方向d1における長さS3は、第2折り返し部34と当該第2折り返し部34に対面する負極板20Yの他側端部20bとの間の第1方向d1における長さS2よりも、短くなっている。
 また、図4、図6及び図7に示すように、絶縁シート30は、基材層35と、基材層35に積層された機能層36と、を有している。図示された例では、絶縁シート30の基材層35が設けられた側が正極板10Xに対面し、機能層36が設けられた側が負極板20Yに対面している。しかしながら、図示された例に限らず、基材層35が設けられた側が負極板20Yに対面し、機能層36が設けられた側が正極板10Xに対面していてもよい。
 基材層35は、例えば多孔質体で形成されている。このような多孔質体としては、ポリエチレンやポリプロピレン等の樹脂製の多孔フィルムを例示することができる。基材層35の厚さは、例えば5μm以上30μm以下である。
 機能層36は、例えば無機材料を含む。このような機能層36は、例えばアルミナ粒子を含有する層である。機能層36が無機材料を含むことで、機能層36の耐熱性を高くすることができる。アルミナ粒子などの無機材料を含有する層は、基材層35を形成する樹脂等の有機材料と比べて、加熱した際に熱収縮する度合いが小さい。すなわち、絶縁シート30が機能層36を備えることによって、絶縁シート30が熱収縮する度合いが小さくなる。これにより、例えば電池が高温環境下に置かれた状況であっても、絶縁シート30が収縮することで正負極が接触し、短絡が生じる恐れを低減することができる。機能層36の厚さは、例えば2μm以上15μm以下である。
 ところで、積層型電池において、外装体の内部、より詳しくは正極板及び負極板の間には、絶縁シートに保持された電解液が存在する。積層型電池の放電及び充電は、正極板及び負極板が電解液を介してイオンを放出、吸収することで行われる。言い換えると、絶縁シートの電解液が保持された部分に対面する正極板及び負極板が、絶縁シートから電解液を供給されることで、電池として機能する。逆に言えば、絶縁シートの電解液が保持されていない部分に対面する正極板及び負極板は、電解液を供給されないためイオンを放出、吸収することができず、電池としての機能を発揮することができない。したがって、絶縁シートは、正極板及び負極板に対面する部分の全体において電解液を保持することが望まれている。
 しかしながら、JP2014-165055Aに示すような従来の積層型電池では、絶縁シートがつづら折りになっている。本件発明者が確認したところ、折り返されたことによって、絶縁シートの折り返し部の付近においては、空孔率が低くなり、電解液を保持しにくくなっている。したがって、絶縁シートの折り返し部に対面する正極板及び負極板の端部付近は、電解液が供給されにくく、充電及び放電に寄与しにくくなっている。このため、つづら折り形状の絶縁シートを有する従来の積層型電池では、充電及び放電の効率が悪化することがあった。
 一方、第1の発明の積層型電池によれば、絶縁シートがつづら折りにされていても、正極板及び負極板の端部付近に対面する部分おいて絶縁シートに電解液を十分に保持させることが可能となっている。したがって、絶縁シートの折り返し部に対面する正極板及び負極板の端部付近に対しても、電解液を十分に供給することができ、積層型電池の充電及び放電の効率の悪化を抑制することができる。言い換えると、積層型電池の充電及び放電の効率を向上させることができる。以下、第1の実施の形態の積層型電池1において、正極板10X及び負極板20Yの端部付近に対面する部分での絶縁シート30の電解液保持を可能にした工夫について説明する。
 第1の実施の形態の積層型電池1では、絶縁シート30の第1折り返し部33と当該第1折り返し部33に第1方向d1において対面する正極板10Xの一側端部10aとの間には、隙間40が設けられている。同様に、第2折り返し部34と当該第2折り返し部34に第1方向d1において対面する負極板20Yの他側端部20bとの間には、隙間40が設けられている。隙間40が設けられるように、絶縁シート30は、正極板10Xの一側端部10aより第1方向d1の一側に延び出している部分である延出部32を有している。また、絶縁シート30は、隙間40が設けられるように、負極板20Yの他側端部20bより第1方向d1の他側に延び出している部分である延出部32を有している。絶縁シート30の延出部32は、電解液を保持することができる。正極板10Xの一側端部10aの付近及び負極板20Yの他側端部20bの付近に対面する部分である延出部32に電解液を保持させることができるため、正極板10Xの一側端部10aの付近及び負極板20Yの他側端部20bの付近に電解液を供給することができる。したがって、正極板10Xの一側端部10aの付近及び負極板20Yの他側端部20bの付近を充電及び放電に寄与させることができ、積層型電池の充電及び放電の効率を向上させることができる。
 好ましくは、第1方向d1における隙間40の大きさ、すなわち、第1折り返し部33と正極板10Xの一側端部10aとの間の長さS1は、隙間40が設けられている当該正極板10Xの厚さT1の5倍以上、あるいは10倍以上である。第2折り返し部34と負極板20Yの他側端部20bとの間の長さS2は、隙間40が設けられている当該負極板20Yの厚さT2の5倍以上、あるいは10倍以上である。これらの場合、延出部32を十分な大きさとすることができるため、延出部32が十分な量の電解液を保持することができる。すなわち、絶縁シート30の正極板10Xの一側端部10aの付近及び負極板20Yの他側端部20bの付近に対面する部分が十分に電解液を保持することができ、正極板10Xの一側端部10aの付近及び負極板20Yの他側端部20bの付近に十分に電解液を供給することができる。したがって、正極板10Xの一側端部10aの付近及び負極板20Yの他側端部20bの付近を十分に充電及び放電に寄与させることができ、積層型電池の充電及び放電の効率をより向上させることができる。
 また、積層型電池1は、数十枚の正極板10X及び数十枚の負極板20Yを含んでいる。各正極板10X及び負極板20Yの端部付近が充電及び放電に寄与しないと、積層型電池1全体での充電及び放電の効率は、著しく悪化し得る。このため、正極板10X及び負極板20Yの枚数が多くなるほど、隙間40が設けられていることによる充電及び放電の効率を向上させる効果が、顕著に奏されることになる。具体的には、積層型電池1が、正極板10X及び負極板20Yを、合計で、20以上含むと、充電及び放電の効率を向上させる効果が、顕著に奏される。
 さらに、第1折り返し部33は、当該第1折り返し部33に対面する正極板10Xと積層方向dLに隣り合う負極板20Yの第1方向d1における一側端部20aよりも、第1方向d1における一側に位置している。すなわち、延出部32は、負極板20Yより第1方向d1の一側に延びだしている。負極板20Yの一側端部20aの付近に対面する延出部32が電解液を保持するため、負極板20Yの一側端部20aの付近に電解液を供給することができる。したがって、負極板20Yの一側端部20aの付近を充電及び放電に寄与させることができ、積層型電池の充電及び放電の効率をさらに向上させることができる。
 同様に、第2折り返し部34は、当該第2折り返し部34に対面する負極板20Yに隣り合う正極板10Xの他側端部10bよりも、第1方向d1の他側に位置している。すなわち、延出部32は、正極板10Xより第1方向d1の他側に延び出している。正極板10Xの他側端部10bの付近に対面するする延出部32が電解液を保持するため、正極板10Xの他側端部10bの付近に電解液を供給することができる。したがって、正極板10Xの他側端部10bの付近を充電及び放電に寄与させることができ、積層型電池の充電及び放電の効率をさらに向上させることができる。
 絶縁シート30の両端部、すなわち延出部32、第1折り返し部33及び第2折り返し部34に、不規則な凹凸が形成されている。言い換えると、絶縁シート30は、第1方向d1の両側の端部に皺が形成されている。不規則な凹凸(皺)によって、延出部32、第1折り返し部33及び第2折り返し部34において絶縁シート30は、表面積を増大させている。絶縁シート30の延出部32、第1折り返し部33及び第2折り返し部34が、外装体3が形成する収容空間内に密閉された電解液と接触する面積が増大する。絶縁シート30に供給される電解液の量は、電解液と接触する面積が増大するほど多くなる。したがって、絶縁シート30の延出部32、第1折り返し部33及び第2折り返し部34において、電解液を保持しやすくなる。正極板10Xの一側端部10aの付近及び負極板20Yの他側端部20bの付近に対面する部分に電解液を保持させることができるため、正極板10Xの一側端部10aの付近及び負極板20Yの他側端部20bの付近に電解液を供給することができる。したがって、正極板10Xの一側端部10aの付近及び負極板20Yの他側端部20bの付近を充電及び放電に寄与させることができ、積層型電池の充電及び放電の効率を向上させることができる。
 絶縁シート30の延出部32、第1折り返し部33及び第2折り返し部34における不規則な凹凸(皺)は、絶縁シート30を構成する基材層35が多孔質体で形成されていると、形成されやすい。とりわけ、絶縁シート30として樹脂製多孔フィルム(ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系ポリマーの多孔質体)を用いた場合には、上述の効果を奏しやすい凹凸(皺)が形成されやすくなる。
 また、絶縁シート30は、無機材料を含む機能層36を有していることが好ましい。無機材料を含む機能層36は、空孔率が高いため、より多量の電解液を保持することができる。このため、絶縁シート30が電解液を十分に保持することができ、正極板10X及び負極板20Yを効率よく充電及び放電に寄与させることができる。すなわち、積層型電池の充電及び放電の効率を向上させることができる。
 第1方向d1において負極板20Yが正極板10Xより長いため、負極板20Yは、電解液が保持された部分と対面しにくい。この点において、絶縁シート30の機能層36が設けられた側が負極板20Yに対面するよう、絶縁シート30が配置されていることが好ましい。電解液が十分に保持された側を負極板20Yに対面させることで、負極板20Yに電解液を十分に供給することができる。したがって、負極板20Yを効率よく充電及び放電に寄与させることができ、積層型電池の充電及び放電の効率を向上させることができる。
 また、正極板10Xの側は負極板20Yの側より高温になりやすい。正極板10Xの側に例えばポリエチレンを含む基材層35が対面していると、ポリエチレンが高温に晒されてポリエン化してしまう可能性がある。ポリエチレンがポリエン化すると、基材層35の絶縁性が失われてしまう。この点において、絶縁シート30の正極板10Xの側に対面する層は、耐熱性を有していることが好ましい。この点、無機材料を含む機能層36は、耐熱性に優れている。すなわち、機能層36は、高温に晒されても、変質しにくい。このため、絶縁シート30の機能層36が設けられた側が高温になりやすい正極板10Xの側に対面するよう、絶縁シート30が配置されている場合、正極板10Xが高温になっても、絶縁シート30の絶縁性を維持することができる。
 また、第1折り返し部33と当該第1折り返し部33に対面する正極板10Xと積層方向dLに隣り合う負極板20Yの一側端部20aとの間の第1方向d1における長さS3は、第2折り返し部34と当該第2折り返し部34に対面する負極板20Yの他側端部20bとの間の第1方向d1における長さS2よりも、短くなっている。第1方向d1の一側において、延出部32は、正極板10Xに電解液を供給して正極板10Xを効率よく充電及び放電に寄与させるために必要十分な程度の長さであり、不必要に長くなっていない。すなわち、積層型電池1の全体の大きさをコンパクトにできる。正極板10X及び負極板20Yを効率よく充電及び放電に寄与させながら、積層型電池1の体積を小さくできるため、単位体積あたりの電池容量(エネルギー密度)を大きくすることができる。
 さらに、外装体3に膜電極接合体5が収容された状態で、第1折り返し部33及び第2折り返し部34は、外装体3に接触している。言い換えると、第1方向d1における外装体3の画定する収容部の長さが膜電極接合体5の長さと一致するよう、外装体3の寸法が設計されている。この場合、外装体3の寸法は不必要に長くなっていない。すなわち、積層型電池1の全体の大きさをコンパクトにできる。したがって、積層型電池1の単位体積あたりの電池容量(エネルギー密度)を大きくすることができる。
 次に、リチウムイオン二次電池として構成された第1の実施の形態に係る積層型電池1の製造方法について説明する。以下に説明する積層型電池1の製造方法は、正極板10X(第1電極板10)、負極板20Y(第2電極板20)及び絶縁シート30をそれぞれ作製する工程と、絶縁シート30をつづら折り形状に折り返しながら正極板10X(第1電極板10)及び負極板20Y(第2電極板20)を介して交互に積層する工程と、を含んでいる。
 まず、正極板10X(第1電極板10)、負極板20Y(第2電極板20)及び絶縁シート30をそれぞれ作製する工程について説明する。正極板10X、負極板20Y及び絶縁シート30は、別々の工程により別々のタイミングで作製されてもよい。また、正極板10X、負極板20Y及び絶縁シート30は、並行して同時に作製され、作製された正極板10X及び負極板20Yが、順次、つづら折りに絶縁シート30を折り返しながら正極板10X(第1電極板10)及び負極板20Y(第2電極板20)を介して交互に積層する工程に供給されるようにしてもよい。
 正極板10Xは、例えば、正極集電体11Xを構成するようになる長尺のアルミニウム箔上に、正極活物質層12Xを構成するようになる組成物(スラリー)を塗工して固化し、次に、所望の大きさに断裁していくことで作製され得る。同様に、負極板20Yは、例えば、負極集電体21Yを構成するようになる長尺の銅箔上に、負極活物質層22Yを構成するようになる組成物(スラリー)を塗工して固化し、次に、所望の大きさに断裁していくことで作製され得る。絶縁シート30は、例えば、多孔質体で形成された基材層35上に無機材料を含む機能層36をコーティングにより形成し、所望の大きさに断裁していくことで作製され得る。
 次に、つづら折りに絶縁シート30を折り返しながら正極板10X(第1電極板10)及び負極板20Y(第2電極板20)を介して交互に積層する工程について説明する。この工程は、例えばJP2014-165055Aに記載されたような装置を用いて行うことができる。すなわち、絶縁シート30を交互に折り返し、絶縁シート30が折り返されるたびに、折り返された絶縁シート30上に正極板10X及び負極板20Yを交互に供給する。ただし、JP2014-165055Aに記載された工程とは異なり、絶縁シート30の第1折り返し部33と当該第1折り返し部33に第1方向d1において対面する正極板10Xの一側端部10aとの間、及び第2折り返し部34と当該第2折り返し部34に第1方向d1において対面する負極板20Yの他側端部20bとの間に、隙間40が設けられるように、絶縁シート30は折り返される。言い換えると、絶縁シート30は、正極板10Xの一側端部10aより一側において第1折り返し部33を形成するように折り返され、負極板20Yの他側端部20bより他側において第2折り返し部34を形成するように折り返される。すなわち、絶縁シート30は延出部32を形成するように折り返される。
 また、この工程では、正極板10Xの正極活物質層12Xと負極板20Yの負極活物質層22Yとが正対するようにして、正極板10X及び負極板20Yを積層していく。正極板10X及び負極板20Yの間で正極活物質層12X及び負極活物質層22Yが正対していない場合、正極板10X及び負極板20Yの有効面積が低下して予定した容量を得ることができず、また正極板10X及び負極板20Yが短絡してスパークを生じさせる可能性すらある。さらに、リチウムイオン二次電池として構成された積層型電池1では、正極板10Xが負極板20Yに正対しないことにより、リチウム析出物が生成され、膜電極接合体5や外装体3の損傷を引き起こすこともある。
 以上のようにして、つづら折りに絶縁シート30を折り返しながら正極板10X(第1電極板10)及び負極板20Y(第2電極板20)を介して交互に積層した後、複数の正極板10Xが、第2方向d2の一側の端部において互いに接合され且つ導通するようになる。そして、第2方向d2の一側の端部にタブ4が電気的に接続される。同様に、複数の負極板20Yが、第2方向d2の他側の端部において互いに接合され且つ導通するようになる。そして、第2方向d2の他側の端部にタブ4が電気的に接続される。
 その後、各タブ4が外装体3から延び出るようにして、膜電極接合体5が電解液とともに外装体3内に密封されることで、積層型電池1が得られる。膜電極接合体5は、絶縁シート30の第1折り返し部33及び第2折り返し部34が外装体3に接触するよう、外装体3に収容される。
 なお、絶縁シート30の材質、外装体3内への電解液の封入量、外装体3の内部圧力等を、従来の積層型電池で選択されてきた範囲内で適宜調整および組み合わせることで、図8に示された凹凸を絶縁シート30の延出部32、折り返し部33,34に形成することができる。絶縁シート30は、基材層35として、柔軟性を有した多孔質体、例えばポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系ポリマーを用いた樹脂製多孔フィルムを選択することで、凹凸を形成し易くすることができる。また、電解液の封入量は、絶縁シート30の程度に影響を与える。外装体3の内部圧力を負圧にして、絶縁シート30の絶縁部31をいくらか圧縮することで、延出部32、折り返し部33,34が絶縁部31よりも電解液を吸収し易くなる。これにより延出部32、折り返し部33,34が、絶縁部31よりも膨潤しやすくなり、このとき、延出部32、折り返し部33,34への局所的な凹凸の発生を促進することができる。
 以上のように、第1の実施の形態の積層型電池1は、積層方向dLに積層された複数の電極板10,20と、積層方向dLに非平行な幅方向(第1方向d1)に交互に折り返され、積層方向dLに隣り合う2つの電極板10,20の間に配置された絶縁シート30と、を備え、絶縁シート30の折り返し部33,34と当該折り返し部33,34に幅方向において対面する電極板10,20の端部10a,20bとの間には、隙間40が設けられている。このような積層型電池1によれば、電極板10,20の端部10a,20bの付近に対面する部分に電解液を保持させることができるため、電極板10,20の端部10a,20bの付近に電解液を供給して、充電及び放電に寄与させることができる。したがって、つづら折り形状の絶縁シート30を有する積層型電池1において、充電及び放電の効率を向上させることができる。
 第1の実施の形態の積層型電池1において、幅方向に沿った折り返し部33,34と当該折り返し部33,34に対面する電極板10,20の端部10a,20bとの間の長さS1,S2は、当該電極板10,20の厚さT1,T2の5倍以上、あるいは10倍以上である。このような積層型電池1によれば、の正極板10Xの端部10aの付近及び負極板20Yの端部20bの付近に対面する部分が十分に電解液を保持することができる。したがって、正極板10Xの端部10aの付近及び負極板20Yの端部20bの付近に電解液を十分に供給して、十分に充電及び放電に寄与させることができる。すなわち、積層型電池の充電及び放電の効率をより向上させることができる。
 また、第1の実施の形態の積層型電池1において、折り返し部33,34に凹凸が形成されている。このような積層型電池1によれば、折り返し部33,34において、絶縁シート30は、表面積を増大させ、電解液と接触する面積を増大させる。このため、絶縁シート30の折り返し部33,34の付近において、電解液を保持しやすくなる。したがって、正極板10Xの端部10aの付近及び負極板20Yの端部20bの付近に対面する部分に電解液を保持させることができるため、正極板10Xの端部10aの付近及び負極板20Yの端部20bの付近に電解液を供給して、充電及び放電に寄与させることができる。すなわち、積層型電池の充電及び放電の効率を向上させることができる。
 さらに、第1の実施の形態の積層型電池1において、絶縁シート30は、多孔質体で形成された基材層35を有する。多孔質体は柔軟性を有するため、このような積層型電池1によれば、絶縁シート30の折り返し部33,34において、凹凸が形成されやすくなる。したがって、上述した積層型電池の充電及び放電の効率を向上させる効果を、奏しやすくなる。
 また、第1の実施の形態の積層型電池1において、絶縁シート30は、無機材料を含む機能層36を有する。このような積層型電池1によれば、絶縁シート30が電解液を保持しやすいため、正極板10X及び負極板20Yを効率よく充電及び放電に寄与させることができる。したがって、積層型電池の充電及び放電の効率を向上させることができる。
 さらに、第1の実施の形態の積層型電池1において、複数の電極板10,20は、積層方向dLに交互に積層された第1電極板10及び幅方向に沿った長さが第1電極板10よりも長い第2電極板20を含み、折り返し部33,34は、幅方向における一側で絶縁シート30を折り返す第1折り返し部33と、幅方向における他側で絶縁シート30を折り返す第2折り返し部34と、を含み、第1折り返し部33は、当該第1折り返し部33に対面する第1電極板10に隣り合う第2電極板20の幅方向における一側の端部20aよりも、幅方向における一側に位置する。このような積層型電池1によれば、絶縁シート30の負極板20Yの一側における端部20aの付近に対面する部分が電解液を保持するため、負極板20Yの一側端部20aの付近に電解液を供給して、充電及び放電に寄与させることができ、積層型電池の充電及び放電の効率をさらに向上させることができる。
 また、第1の実施の形態の積層型電池1において、複数の電極板10,20は、積層方向dLに交互に積層された第1電極板10及び幅方向に沿った長さが第1電極板10よりも長い第2電極板20を含み、折り返し部33,34は、幅方向における一側で絶縁シート30を折り返す第1折り返し部33と、幅方向における他側で絶縁シート30を折り返す第2折り返し部34と、を含み、第1折り返し部33と当該第1折り返し部33に対面する第1電極板10に隣り合う第2電極板20の幅方向における一側の端部20aとの間の幅方向における長さS3は、第2折り返し部34と当該第2折り返し部34に対面する第2電極板20の幅方向における他側の端部20bとの間の幅方向における長さよりも短い。このような積層型電池1によれば、積層型電池1の全体の大きさをコンパクトにできるため、正極板10X及び負極板20Yを効率よく充電及び放電に寄与させながら、積層型電池1の体積を小さくできるため、単位体積あたりの電池容量(エネルギー密度)を大きくすることができる。
 さらに、第1の実施の形態の積層型電池1において、複数の電極板10,20は、積層方向dLに交互に積層された第1電極板10及び幅方向に沿った長さが第1電極板10よりも長い第2電極板20を含み、絶縁シート30は、基材層35と、基材層35に積層され基材層35よりも空孔率の高い機能層36と、を有し、絶縁シート30の基材層35が設けられた側が第1電極板10に対面しており、機能層36が設けられた側が第2電極板20に対面している。このような積層型電池1によれば、絶縁シート30の電解液がより多く保持されている側を幅広の負極板20Yに対面させることになるため、負極板20Yに十分に電解液を供給して効率よく充電及び放電に寄与させることができる。
 また、第1の実施の形態の積層型電池1において、複数の電極板10,20は、積層方向dLに交互に積層された第1電極板10及び幅方向に沿った長さが第1電極板10よりも長い第2電極板20を含み、絶縁シート30は、基材層35と、基材層35に積層され基材層35よりも耐熱性を有した機能層36と、を有し、絶縁シート30の基材層35が設けられた側が第2電極板20に対面しており、機能層36が設けられた側が第1電極板10に対面している。このような積層型電池1によれば、絶縁シート30の機能層36が設けられた側が高温になりやすい正極板10Xの側に対面するよう、絶縁シート30が配置されていることになり、正極板10Xが高温になっても、機能層36が変質せず、絶縁シート30の絶縁性を維持することができる。
 さらに、第1の実施の形態の積層型電池1は、電極板10,20及び絶縁シート30を収容する外装体3をさらに備え、折り返し部33,34が外装体3に接触している。このような積層型電池1によれば、積層型電池1の全体の大きさをコンパクトにでき、積層型電池1の単位体積あたりの電池容量(エネルギー密度)を大きくすることができる。
 また、第1の実施の形態の積層型電池1は、電極板10,20を、合計で、20以上含む。このような積層型電池1によれば、隙間40が設けられていることによる充電及び放電の効率を向上させる効果を、顕著に奏することができる。
 以上において、具体例を参照しながら第1の実施の形態を説明してきたが、上述した具体例が第1の実施の形態を限定することを意図していない。上述した第1の実施の形態は、その他の様々な具体例で実施されることが可能であり、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
 例えば、上述した第1の実施の形態では、絶縁シート30は、基材層35と、機能層36と、有している。しかしながら、絶縁シート30は、機能層36を有さないようにしてもよい。このような絶縁シート30は、機能層36を有する絶縁シートに比べて、柔軟であるため、変形しやすい。したがって、絶縁シート30の両端部、すなわち延出部32、第1折り返し部33及び第2折り返し部34に不規則な凹凸(皺)を形成しやすくなる。上述したように、不規則な凹凸(皺)によって、延出部32、第1折り返し部33及び第2折り返し部34において絶縁シート30は、表面積を増大させている。絶縁シート30の延出部32、第1折り返し部33及び第2折り返し部34が、外装体3が形成する収容空間内に密閉された電解液と接触する面積が増大する。絶縁シート30に供給される電解液の量は、電解液と接触する面積が増大するほど多くなる。このため、正極板10Xの端部10aの付近及び負極板20Yの端部20bの付近に対面する部分に電解液を保持しやすくなる。したがって、正極板10Xの一側端部10aの付近及び負極板20Yの他側端部20bの付近に電解液を供給することができる。正極板10Xの端部10aの付近及び負極板20Yの端部20bの付近を充電及び放電により寄与させることができ、積層型電池の充電及び放電の効率をより向上させることができる。
<第2の実施の形態>
 図9~図16は、第2発明による積層型電極の第2の実施の形態を説明するための図である。
 以下に説明する第2の実施の形態において、積層型電池101は、外装体140と、外装体140内に収容された膜電極接合体105と、膜電極接合体105に接続されて外装体140の内部から外部へと延び出したタブ103と、を有している。このうち膜電極接合体105は、交互に積層された第1電極板110及び第2電極板120と、第1電極板110及び第2電極板120の間に位置する絶縁体130と、を有している。このような積層型電池101は、膜電極接合体105を構成する複数の電極板110,120の製造時における位置決め精度の低下や使用時における電極板110,120の位置ずれに起因して、電極板110,120と外装体140との短絡が生じ得る。電極板110,120と外装体140との短絡が生じると、積層型電池101が予定された機能を発揮することができなくなる。一方、第2の実施の形態に係る積層型電池101は、以下に説明するように、電極板110,120と外装体140との接触を防止するための工夫がなされており、優れた信頼性を有している。
 以下において、積層型電池101がリチウムイオン二次電池を構成する例について説明する。この例において、第1電極板110は正極板110Xを構成し、第2電極板120は負極板120Yを構成するものとする。ただし、以下に説明する作用効果の記載からも理解され得るように、ここで説明する第2の実施の形態は、リチウムイオン二次電池に限定されることなく、第1電極板110及び第2電極板120を交互に積層してなる積層型電池101に広く適用され得る。
 まず、積層型電池101の構成について説明する。外装体140は、膜電極接合体105を封止するための包装材である。外装体140は、本体部140aと、本体部140aに積層されたコーティング層140bと、を有している(図14~図16参照)。本体部140aは、高ガスバリア性と成形加工性を有することが好ましい。本体部140aをなす材料として、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等を用いることができる。コーティング層140bは、絶縁性を有しており、外装体140内に収容する電極板110,120と本体部140aとの短絡を防止する。また、コーティング層140bは、絶縁性に加えて、耐薬品性、熱可塑性(接着性)等を有していることが好ましい。このようなコーティング層140bとして、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、低密度ポリプロピレン、アイオノマー、エチレン・酢酸ビニルを用いることができる。
 図9、図13及び図14に示すように、外装体140は、第1部材141及び第2部材142を有している。第1部材141及び第2部材142の間に、膜電極接合体105の収容空間が形成されている。外装体140は、膜電極接合体105及び電解液をその内部に密閉する。膜電極接合体105及び電解液を封入した外装体140の内圧は、負圧、例えば100kPa以下とすることができる。
 図示された例において、第1部材141は、板状の部材として形成されている。一方、第2部材142は、カップ状に形成されている。第2部材142は、カップ状の膨出部143と、膨出部143に接続した鍔部144と、を有している。鍔部144は、膨出部143を周状に取り囲み、鍔部144の周縁と接続している。鍔部144は、第1部材141と第2部材142との間の収容空間を密閉するように、第1部材141と接合している。カップ状の膨出部143は、周状の側壁部143aと、側壁部143aに接続した天壁部143bと、を有している。側壁部143aは、一方の開口縁において、鍔部144と接続している。天壁部143bは、側壁部143aの他方の開口縁に接続し、側壁部143aの他方の開口を塞いでいる。膨出部143は、例えば絞り加工によって製造され、この場合、側壁部143a及び他側面44bは一体的に形成される。
 なお、積層型電池101の体積に対する積層型電池101の電池容量の比の値で決まるエネルギー効率を高める観点から、側壁部143aは鍔部144から切り立っていること、言い換えると90°に近い角度で鍔部144から立ち上がっていることが好ましい。プレスによる絞り加工を用いて第2部材142を製造する場合、高いエネルギー効率を確保するため、側壁部143aの鍔部144に対する立ち上がり角度θxは、90°より大きく110°以下であることが好ましく、105°以下であることがより好ましく、100°以下であることが更に好ましい。なお、立ち上がり角度θxとは、図13に示すように、側壁部143aと鍔部144とがなす角度のうちの小さい方の角度(劣角)のことである。
 タブ103は、積層型電池101における端子として機能する。膜電極接合体105の正極板110X(第1電極板110)に一方のタブ103が電気的に接続し、膜電極接合体105の負極板120Y(第2電極板120)に他方のタブ103が電気的に接続している。タブ103は、アルミニウム、ニッケル、ニッケルメッキ銅等を用いて形成され得る。一対のタブは、外装体140の内部から、外装体140の外部へと延び出している。図示された例において、タブ103は、膜電極接合体105から引出方向dxに沿って外装体140外まで引き出されている。
 なお、外装体140とタブ103との間は、タブ103が延び出す領域において、封止されている。具体的には、図9や図14に示すように、タブ103と外装体140との間にシーラント104が設けられている。シーラント104は、タブ103と外装体140との間を封止して、外装体140の収容空間を密閉する。また、シーラント104は、接着性を有しており、タブ103と外装体140とを接合する。図14によく示されているように、電極板110,120の積層方向dzにおけるタブ103の両側にシーラント104が、それぞれ設けられている。
 次に、膜電極接合体105について、図示された具体例を主として参照しながら、説明する。膜電極接合体105は、正極板110X(第1電極板110)及び負極板120Y(第2電極板120)と、正極板110X及び負極板120Yの間に位置する絶縁体130と、を有している。このうち、まず、正極板110X及び負極板120Yについて説明する。
 図10、図11,図13及び図14に示すように、膜電極接合体105は、複数の正極板110X(第1電極板110)及び負極板120Y(第2電極板120)を有している。正極板110X(第1電極板110)及び負極板120Y(第2電極板120)は、一つの外装体140内に、例えば、それぞれ10枚以上、或いはそれぞれ15枚以上、或いはそれぞれ20枚以上含まれている。正極板110X及び負極板120Yは、積層方向dzに沿って交互に配列されている。膜電極接合体105及び積層型電池101は、全体的に偏平形状を有し、積層方向dzへの厚さが薄く、積層方向dzに直交する引出方向dx及び幅方向dyに広がっている。
 図示された非限定的な例において、正極板110X及び負極板120Yは、長方形形状の外輪郭を有している。正極板110X及び負極板120Yは、積層方向dzに直交する引出方向dxに長手方向を有し、積層方向dz及び引出方向dxの両方に直交する幅方向dyに短手方向を有する。図10及び図12に示すように、正極板110X及び負極板120Yは、引出方向dxにずらして配置されている。より具体的には、複数の正極板110Xは、引出方向dxにおける一側(図10の左下側及び図12の左側)に寄って配置され、複数の負極板120Yは、引出方向dxにおける他側(図10の右上側及び図12の右側)に寄って配置されている。正極板110X及び負極板120Yは、引出方向dxにおける中央において、積層方向dzに重なり合っている。なお、図10では、絶縁体130の図示を省略している。
 正極板110X(第1電極板110)は、図示するように、シート状の外形状を有している。正極板110X(第1電極板110)は、正極集電体111X(第1電極集電体111)と、正極集電体111X上に設けられた正極活物質層112X(第1電極活物質層112)と、を有している。リチウムイオン二次電池において、正極板110Xは、放電時にリチウムイオンを放出し、充電時にリチウムイオンを吸蔵する。
 正極集電体111Xは、互い対向する第1面111a及び第2面111bを主面として有している。正極活物質層112Xは、正極集電体111Xの第1面111a及び第2面111bの少なくとも一方の面上に形成される。具体的には、正極集電体111Xの第1面111a又は第2面111bが、膜電極接合体105に含まれる電極板110,120のうちの積層方向dzにおける最外方に位置する場合、正極集電体111Xの最外方側となる面には正極活物質層112Xが設けられない。この正極集電体111Xの位置に依存した正極活物質層112Xの有無を除き、積層型電池101に含まれる複数の正極板110Xは、正極集電体111Xの両側に正極活物質層112Xを有し、互いに同一に構成され得る。
 正極集電体111X及び正極活物質層112Xは、積層型電池101(リチウムイオン二次電池)に適用され得る種々の材料を用いて種々の製法により、作製され得る。一例として、正極集電体111Xは、アルミニウム箔によって形成され得る。正極活物質層112Xは、例えば、正極活物質、導電助剤、バインダーとなる結着剤を含んでいる。正極活物質層112Xは、正極活物質、導電助剤及び結着剤を溶媒に分散させてなる正極用スラリーを、正極集電体111Xをなす材料上に塗工して固化させることで、作製され得る。正極活物質として、例えば、一般式LiM(ただし、Mは金属であり、x及びyは金属Mと酸素Oの組成比である)で表される金属酸リチウム化合物が用いられる。金属酸リチウム化合物の具体例として、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム等が例示され得る。導電助剤としては、アセチレンブラック等が用いられ得る。結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン等が用いられ得る。
 図12に示すように、正極集電体111X(第1電極集電体111)は、第1端部領域a3及び第1電極領域b3を有している。正極活物質層112X(第1電極活物質層112)は、正極集電体111Xの第1電極領域b3のみに配置されている。第1端部領域a3及び第1電極領域b3は、引出方向dxに配列されている。第1端部領域a3は、第1電極領域b3よりも引出方向dxにおける外側(図12における左側)に位置している。複数の正極集電体111Xは、図14に示すように、第1端部領域a3において、抵抗溶接や超音波溶接、テープによる貼着、融着等によって接合され、電気的に接続している。図示された例では、一つのタブ103が、第1端部領域a3において正極集電体111Xに電気的に接続している。タブ103は、膜電極接合体105から引出方向dxに延び出している。一方、図12に示すように、第1電極領域b3は、負極板120Yの後述する負極活物質層22Yに対面する領域内に位置している。そして、図13に示すように、幅方向dyに沿った正極板110Xの幅は、幅方向dyに沿った負極板120Yの幅よりも狭くなっている。このような第1電極領域b3の配置により、正極活物質層112Xからのリチウムの析出を防止することができる。
 次に、負極板120Y(第2電極板120)について説明する。負極板120Yも、正極板110Xと同様に、シート状の外形状を有している。負極板120Y(第2電極板120)は、負極集電体121Y(第2電極集電体121)と、負極集電体121Y上に設けられた負極活物質層122Y(第2電極活物質層122)と、を有している。リチウムイオン二次電池において、負極板120Yは、放電時にリチウムイオンを吸蔵し、充電時にリチウムイオンを放出する。
 負極集電体121Yは、互い対向する第1面121a及び第2面121bを主面として有している。負極活物質層122Yは、負極集電体121Yの第1面121a及び第2面121bの少なくとも一方の面上に形成される。具体的には、負極集電体121Yの第1面121a又は第2面121bが、膜電極接合体105に含まれる電極板110,120のうちの積層方向dzにおける最外方に位置する場合、負極集電体121Yの最外方側となる面には負極活物質層122Yが設けられない。この負極集電体121Yの位置に依存した負極活物質層122Yの有無を除き、積層型電池101に含まれる複数の負極板120Yは、負極集電体121Yの両側に負極活物質層122Yを有し、互いに同一に構成され得る。
 負極集電体121Y及び負極活物質層122Yは、積層型電池101(リチウムイオン二次電池)に適用され得る種々の材料を用いて種々の製法により、作製され得る。一例として、負極集電体121Yは、例えば銅箔によって形成される。負極活物質層122Yは、例えば、炭素材料からなる負極活物質、及び、バインダーとして機能する結着剤を含んでいる。負極活物質層122Yは、例えば、炭素粉末や黒鉛粉末等からなる負極活物質とポリフッ化ビニリデンのような結着剤とを溶媒に分散させてなる負極用スラリーを、負極集電体121Yをなす材料上に塗工して固化することで、作製され得る。
 図12に示すように、負極集電体121Y(第2電極集電体121)は、第2端部領域a4及び第2電極領域b4を有している。負極活物質層122Y(第2電極活物質層122)は、負極集電体121Yの第2電極領域b4に配置されている。第2端部領域a4及び第2電極領域b4は、引出方向dxに配列されている。第2端部領域a4は、第2電極領域b4よりも引出方向dxにおける外側(図12における右側)に位置している。複数の負極集電体121Yは、第2端部領域a4において、抵抗溶接や超音波溶接、テープによる貼着、融着等によって接合され、電気的に接続している。一つのタブ103が、第2端部領域a4において負極集電体121Yに電気的に接続することができる。タブ103は、膜電極接合体105から引出方向dxに延び出している。
 既に説明したように、正極板110Xの第1電極領域b3は、負極板120Yの第2電極領域b4に対面する領域の内側に位置している(図12参照)。すなわち、第2電極領域b4は、正極板110Xの正極活物質層112Xに対面する領域を内包する領域に広がっている。図13に示すように、幅方向dyに沿った負極板120Yの幅は、幅方向dyに沿った正極板110Xの幅よりも広くなっている。とりわけ、負極板120Yの幅方向dyにおける一側端部120aは、正極板110Xの幅方向dyにおける一側端部110aよりも、幅方向dyにおける一側s1に位置し、且つ、負極板120Yの幅方向dyにおける他側端部20bは、正極板110Xの幅方向dyにおける他側端部10bよりも、幅方向dyにおける他側s2に位置している。
 次に、絶縁体130について説明する。絶縁体130は、正極板110X(第1電極板110)及び負極板120Y(第2電極板120)の間に位置する。絶縁体130は、正極板110X(第1電極板110)及び負極板120Y(第2電極板120)の接触による短絡を防止する。絶縁体130は、大きなイオン透過度(透気度)、所定の機械的強度、および電解液、正極活物質、負極活物質等に対する耐久性を有していることが好ましい。このような絶縁体130として、例えば、絶縁性の材料によって形成された多孔質体や不織布等を用いることができる。外装体140内には、膜電極接合体105とともに電解液が封入される。電解液が、多孔質体や不織布からなる絶縁体130に含浸することで、電極板110,120の電極活物質層12,22に電解液が接触した状態となる。
 第2の実施の形態では、単一の絶縁体130が、積層方向dzに隣り合う任意の二つの電極板110,120の間に位置している。絶縁体130は、折り曲げ可能なシート状の部材である。絶縁体130は、互いに対向する一対の主面として、第1面130a及び第2面130bを有している。図11や図13に示すように、絶縁体130は、幅方向dyで交互に逆向きに折り返すことで、積層方向dzに隣り合う正極板110Xおよび負極板120Yの間を順に延びている。絶縁体130は、幅方向dyにおける一側s1で折り返す第1折り返し部131と、幅方向dyにおける一側s1とは逆側となる他側s2で折り返す第2折り返し部132と、を有している。すなわち、絶縁体130は、つづら折り形状となっている。
 第1折り返し部131は、正極板110Xの幅方向dyにおける一側端部110aの、幅方向dyにおける一側s1に位置している。図示された例において、第1折り返し部131は、正極板110Xの幅方向dyにおける一側端部110aから幅方向dyに離間した位置にて折り返している。すなわち、正極板110Xの一側端部110aと第1折り返し部131との間に隙間が形成されている。正極板110Xは、一側端部110aの側から絶縁体130によって覆われている。各正極板110Xは、一つの第1折り返し部131の両側に位置する絶縁体130の一対の部分の間に位置している。そして、各正極板110Xは、絶縁体130の第1面130aに対面している。一方、正極板110Xの幅方向dyにおける他側端部110bは、幅方向dyの他側から絶縁体130によって覆われていない。図13に示すように、正極板110Xの他側端部110bは、幅方向dyに外装体140と対面としている。
 第2折り返し部132は、負極板120Yの幅方向dyにおける他側端部120bの、幅方向dyにおける他側s2に位置している。図示された例において、第2折り返し部132は、負極板120Yの幅方向dyにおける他側端部120bから幅方向dyに離間した位置にて折り返している。すなわち、負極板120Yの他側端部120bと第2折り返し部132との間に隙間が形成されている。負極板120Yは、他側端部120bの側から絶縁体130によって覆われている。各負極板120Yは、一つの第2折り返し部132の両側に位置する絶縁体130の一対の部分の間に位置している。そして、各負極板120Yは、絶縁体130の第2面130bに対面している。また、負極板120Yの幅方向dyにおける他側端部120bは、幅方向dyの他側から絶縁体130によって覆われていない。図13に示すように、負極板120Yの他側端部120bは、幅方向dyに外装体140と対面としている。
 図12に示すように、平面視において、絶縁体130は、正極板110Xの正極活物質層112Xの全領域を覆うように広がっている。したがって、図13に示すように、幅方向dyにおける絶縁体130の幅は、幅方向dyにおける正極板110Xの幅よりも広くなっている。すなわち、絶縁体130の幅方向dyにおける一側端部131aと幅方向dyにおける他側端部132bとの間の幅方向dyに沿った長さは、幅方向dyにおける正極板110Xの幅よりも長くなっている。また、引出方向dxにおける絶縁体130の長さは、引出方向dxにおける正極活物質層112Xの長さよりも長くなっている。
 同様に、図12に示すように、平面視において、絶縁体130は、負極板120Yの負極活物質層122Yの全領域を覆うように広がっている。すなわち、幅方向dyにおける絶縁体130の幅は、幅方向dyにおける負極板120Yの幅よりも広くなっている。すなわち、絶縁体130の幅方向dyにおける一側端部131aと幅方向dyにおける他側端部132bとの間の幅方向dyに沿った長さは、幅方向dyにおける負極板120Yの幅よりも長くなっている。また、引出方向dxにおける絶縁体130の長さは、引出方向dxにおける負極活物質層122Yの長さよりも長くなっている。
 以上のような絶縁体130として、樹脂性多孔フィルムを用いることができる。より具体的には、絶縁体130として、融点が80~140℃程度の熱可塑性樹脂からなる多孔フィルムを用いることができる。熱可塑性樹脂として、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系ポリマーを採用することができる。
 また、絶縁体130が、基材層と、基材層に積層された機能層と、を有するようにしてもよい。このような構成によれば、正極板110Xに対面する絶縁体130の第1面130aと、負極板120Yに対面する絶縁体130の第2面130bとが、異なる性質を有するようにすることができる。例えば、大面積で電解液の乾きが生じ易い負極板120Yに、空孔率の高い機能層が板面するようにし、正極板110Xに基材層が対面するようにしてもよい。また、別の例として、昇温し易い正極板110Xに、耐熱性に優れた機能層が対面するようにし、負極板120Yに基材層が対面するようにしてもよい。基材層として、例えば、直前に説明した樹脂製多孔フィルムを用いることができる。機能層として、例えば、無機材料を含む層を採用することができる。無機材料により、優れた耐熱性、例えば150℃以上の耐熱性を機能層に付与することができる。このような無機材料として、アルミナ粒子等の繊維状物や粒子状物を例示することができ、このような無機材料を用いることによって、基材層よりも高い空孔率を機能層に付与することも可能となる。
 ところで、従来技術の欄でも説明したように、外装体140のコーティング層140bにピンホール等の欠陥が発生することがある。また、積層型電池101の使用中における外装体140と電極板110,120との接触によって、コーティング層140bが局所的に破損することもある。コーティング層140bに欠陥が生じ、さらに電極板110,120が外装体140に接触して短絡すると、積層型電池101が有効に機能しないといった問題が生じる。
 一方、第2の実施の形態において、絶縁体130は、幅方向dyで交互に逆向きに折り返すことで、積層方向dzに隣り合う正極板110X及び負極板120Yを絶縁する。絶縁体130は、正極板110Xの一側端部110aの幅方向dyにおける一側で折り返す第1折り返し部131と、負極板120Yの他側端部120bの幅方向dyにおける他側で折り返す第2折り返し部132と、を含んでいる。そして、幅方向dyに沿った正極板110Xの幅は、幅方向dyに沿った負極板120Yの幅よりも狭くなっている。
 ここで、図13、図15及び図16は、積層型電池101の幅方向dyに沿った縦断面を示している。とりわけ図16は、幅方向dyにおける他側s2の領域を示している。図16に示すように、負極板120Yは、その幅方向dyにおける他側端部120bを、絶縁体130の第2折り返し部132によって、幅方向dyにおける他側s2から覆われている。すなわち、負極板120Yの他側端部120bと外装体140の内面との間に、絶縁体130の第2折り返し部132が設けられている。したがって、第2電極板120の他側端部120bは、絶縁体130の第2折り返し部132によって、外装体140に接触して短絡することを効果的に防止される。
 また、幅方向dyにおける負極板120Yの幅は、幅方向dyにおける正極板110Xの幅よりも広くなっている。そして、負極板120Yの他側端部120bは、正極板110Xの他側端部110bよりも、幅方向dyにおける他側s2に位置している。したがって、図16に示すように、第2折り返し部132の幅方向dyにおける他側端部120bは、当該第2折り返し部132に対応する負極板120Yと積層方向dzに隣り合う正極板110Xの他側端部110bよりも、幅方向dyにおいて他側s2に位置している。ここで、「当該第2折り返し部132に対応する負極板120Y」とは、「当該第2折り返し部132」が幅方向dyに位置するようになる「負極板120Y」のことであり、さらに言い換えると「当該第2折り返し部132」が幅方向dyから対面する「負極板120Y」のことである。
 このような構成から、図13及び図16に示すように、幅方向dyにおける他側s2において、絶縁体130の第2折り返し部132が、正極板110Xの他側端部110bや負極板120Yの他側端部120bよりも、外装体140に接近している。言い換えると、絶縁体130の第2折り返し部132が、幅方向dyにおいて、正極板110Xの他側端部110bと外装体140の内面との間、および、負極板120Yの他側端部120bと外装体140の内面との間に位置している。とりわけ図示された例では、第2折り返し部132は外装体140の内面に幅方向dyから接触し、正極板110Xの他側端部110b及び負極板120Yの他側端部120bは外装体140から幅方向dyに離間している。したがって、正極板110Xの他側端部110b及び負極板120Yの他側端部120bが外装体140の内面に接触して短絡することを、絶縁体130の第2折り返し部132によって効果的に防止することができる。
 加えて、第2の実施の形態では、幅方向dyにおける一側s1においても、正極板110X及び負極板120Yの外装体140への接触が規制されている。図15は、幅方向dyにおける一側s1の領域を示している。図15に示すように、正極板110Xは、その幅方向dyにおける一側端部110aを、絶縁体130の第1折り返し部131によって、幅方向dyにおける一側s1から覆われている。したがって、正極板110Xの一側端部110aは、絶縁体130の第1折り返し部131によって、外装体140の内面に接触して短絡することを効果的に防止される。
 ここで、正極板110Xの一側端部110aは、負極板120Yの一側端部120aよりも、幅方向dyにおける他側s2に位置している。しかしながら、第1折り返し部131は、正極板110Xの一側端部110aとの間に、幅方向dyに十分な隙間をあけている。そして、第1折り返し部131の幅方向dyにおける一側端部131aは、当該第1折り返し部131に対応する正極板110Xに隣り合う負極板120Yの一側端部120aよりも、幅方向dyにおいて一側s1に位置している。ここで、「当該第1折り返し部131に対応する正極板110X」とは、「当該第1折り返し部131」が幅方向dyに位置するようになる「正極板110X」のことであり、さらに言い換えると「当該第1折り返し部131」が幅方向dyから対面する「正極板110X」のことである。
 このような構成から、図13及び図15に示すように、幅方向dyにおける一側s1において、絶縁体130の第1折り返し部131が、正極板110Xの一側端部110aや負極板120Yの一側端部110aよりも、外装体140に接近している。言い換えると、絶縁体130の第2折り返し部132が、幅方向dyにおいて、正極板110Xの他側端部110bと外装体140の内面との間、および、負極板120Yの他側端部120bと外装体140の内面との間に位置している。とりわけ図示された例では、第1折り返し部131は外装体140に幅方向dyから接触し、正極板110Xの一側端部110a及び負極板120Yの一側端部120aは外装体140から幅方向dyに離間している。したがって、正極板110Xの一側端部110a及び負極板120Yの他側端部120bが外装体140の内面に接触して短絡することを、絶縁体130の第1折り返し部131によって効果的に防止することができる。
 以上のようにして、正極板110X及び負極板120Yが幅方向dyから外装体140の内面に接触して短絡することを、絶縁体130の第1折り返し部131及び第2折り返し部132によって効果的に防止することができる。
 なお、正極板110X及び負極板120Yの外装体140との短絡を効果的に防止する観点から、第1折り返し部131の一側端部131aは、当該第1折り返し部131に対応する正極板110Xに隣り合う負極板120Yの一側端部120aよりも、幅方向dyにおける一側s1に、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.5mm以上、さらに好ましくは0.8mm以上ずれている。すなわち、第1折り返し部131の一側端部131aの、当該第1折り返し部131に対応する正極板110Xに隣り合う負極板120Yの一側端部120aからの、幅方向dyにおける一側s1への突出長さLY1は、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.5mm以上、さらに好ましくは0.8mm以上である。
 また、正極板110X及び負極板120Yの外装体140との短絡を効果的に防止する観点から、負極板120Yの一側端部120aと外装体140の内面との幅方向dyに沿った離間間隔DY1(図15参照)は、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.5mm以上、さらに好ましくは0.8mm以上である。なお、図示された例において、第1折り返し部131の一側端部131aは外装体140の内面に接触している。したがって、図15に示すように、この離間間隔DY1は、上述した突出長さLY1と同一となる。
 その一方で、正極板110X及び負極板120Yの大きさに対して、外装体140の内部容積が大きくなると、積層型電池101のエネルギー密度が低下してしまう。この点から、上述した突出長さLY1及び離間間隔DY1は、好ましくは3mm以下、より好ましくは2mm以下、さらに好ましくは1mm以下である。
 同様に、エネルギー密度を改善する観点から、第2折り返し部132の幅方向dyにおける他側端部132bは、当該第2折り返し部132に対応する負極板120Yの他側端部120bから、幅方向dyにおける他側s2に、好ましくは3mm以下、より好ましくは2mm以下、さらに好ましくは1mm以下の長さだけずれている。すなわち、第2折り返し部132の他側端部132bの、当該第2折り返し部132に対応する負極板120Yの他側端部120bからの、幅方向dyにおける他側s2への突出長さLY2(図16参照)は、好ましくは3mm以下、より好ましくは2mm以下、さらに好ましくは1mm以下である。さらに、負極板120Yの他側端部120bと外装体140の内面との幅方向dyに沿った離間間隔DY2(図16参照)は、好ましくは3mm以下、より好ましくは2mm以下、さらに好ましくは1mm以下である。
 なお、第2折り返し部132は、正極板110Xよりも幅方向dyにおける他側s2に突出した負極板120Yの他側端部120bと、外装体140の内面との間に位置している。したがって、第2折り返し部132が存在することによって、負極板120Yの他側端部120bと外装体140との短絡が効果的に規制される。このような状況では、エネルギー効率向上の観点から、突出長さLY2は小さくすることが好ましい。このため、正極板110Xの一側端部110aからの第1折り返し部131の幅方向dyにおける一側s1への突出長さLX1は、負極板120Yの他側端部120bからの第2折り返し部132の幅方向dyにおける他側s2への突出長さLY2よりも大きくなっている。
 また、外装体140の側壁部143aが積層方向dzに対して大きく傾斜すると、一定幅を有した正極板110X及び負極板120Yと側壁部143aとの幅方向dyへの離間間隔が、積層方向dzに沿って大きく変動してしまう。この場合、離間間隔が増大する箇所が生じ、積層型電池101のエネルギー効率が低下してしまう。したがって、積層型電池101のエネルギー効率を改善する観点から、膨出部143の天壁部143bの鍔部144に対する上述の角度θx(図13参照)は、好ましくは110°以下、より好ましくは105°以下、さらに好ましくは100°以下である。
 ただし、外装体140の第2部材142をプレス絞り加工によって作製する場合、型抜きを考慮すると、膨出部143の天壁部143bの鍔部144に対する角度θxは90°より大きくなってしまう。したがって、正極板110Xの一側端部110aからの第1折り返し部131の幅方向dyにおける一側s1への突出長さLX1が、積層方向dzにおいて、変動するようにしてもよい。具体的には、一の第1折り返し部131の突出長さLX1が、当該一の第1折り返し部131よりも積層方向dzにおいて鍔部144から離間して(天壁部143bに近接して)位置する他のいずれかの第1折り返し部131の突出長さLX1よりも、長くなっている。より好ましくは、任意に選択される一の第1折り返し部131の突出長さLX1が、当該一の第1折り返し部131よりも積層方向dzにおいて鍔部144から離間して(天壁部143bに近接して)位置する他の第1折り返し部131の突出長さLX1以上となっている。
 同様に、負極板120Yの他側端部120bからの第2折り返し部132の幅方向dyにおける他側s2への突出長さLY2が、積層方向dzにおいて、変動するようにしてもよい。具体的には、一の第2折り返し部132の突出長さLY2が、当該一の第2折り返し部132よりも積層方向dzにおいて鍔部144から離間して(天壁部143bに近接して)位置する他のいずれかの第2折り返し部132の突出長さLY2よりも、長くなっている。より好ましくは、任意に選択される一の第2折り返し部132の突出長さLY2が、当該一の第2折り返し部132よりも積層方向dzにおいて鍔部144から離間して(天壁部143bに近接して)位置する他の第2折り返し部132の突出長さLY2以上となっている。
 図示された例において、正極板110Xの一側端部110aからの第1折り返し部131の幅方向dyにおける一側s1への突出長さLX1は、当該第1折り返し部131に対応する正極板110Xと積層方向dzに隣り合う負極板120Yの一側端部120aと外装体140の内面との幅方向dyへの離間間隔DY1に応じて、変動している。結果として、すべての第1折り返し部131が、外装体140に接触し、すべての負極板120Yの一側端部120aが外装体140から離間して、正極板110X及び負極板120Yと外装体140との短絡が効果的に防止される。
 同様に、図示された例において、負極板120Yの他側端部120bからの第2折り返し部132の幅方向dyにおける他側s2への突出長さLY2は、当該第2折り返し部132に対応する負極板120Yと外装体140の内面との幅方向dyへの離間間隔DY2に応じて、変動している。結果として、すべての第2折り返し部132が、外装体140に接触して、正極板110X及び負極板120Yと外装体140との短絡が効果的に防止される。
 さらに、積層型電池101の使用中における、正極板110X及び負極板120Yの幅方向dyへのずれを抑制する観点から、好ましくは積層方向dzが水平方向と非平行となる姿勢にて、好ましくは積層方向dzが水平方向に対して45°より大きい角度をなす姿勢にて、さらに好ましくは積層方向dzが水平方向に対して直交する姿勢にて、積層型電池101を配置することが好ましい。また、積層型電池101の使用中における、正極板110X及び負極板120Yの幅方向dyへのずれを抑制する観点からは、外装体140の内部圧力が負圧、例えば100kPa以下に維持されていることが好ましい。この場合、外装体140が絶縁体130に接触して、正極板110X及び負極板120Yの位置ずれを効果的に抑制することができる。
 以上に説明した第2の実施の形態において、積層型電池101は、積層方向dzに交互に積層された第1電極板110(正極板110X)及び第2電極板120(負極板120Y)と、幅方向dyで交互に逆向きに折り返すことで、積層方向dzに隣り合う第1電極板110及び第2電極板120の間を延びる絶縁体(セパレータ)130と、を有している。絶縁体130は、第2電極板120の一側端部120aの幅方向dyにおける一側s1で折り返す第1折り返し部131と、第2電極板120の他側端部120bの幅方向dyにおける他側s2で折り返す第2折り返し部132と、を含んでいる。幅方向dyに沿った第1電極板110の幅は、幅方向dyに沿った第2電極板120の幅よりも狭い。第1折り返し部131の一側端部131aは、当該第1折り返し部131に対応する第1電極板110に隣り合う第2電極板120の他側端部120bよりも、幅方向dyにおいて一側s1に位置している。
 このような第2の実施の形態によれば、幅広の第2電極板120(負極板120Y)よりも絶縁体130の第1折り返し部131が幅方向に突出することになる。したがって、第1電極板110(正極板110X)と外装体140の内面との接触だけでなく、幅広の第2電極板120と外装体140の内面との接触も効果的に防止することができる。これにより、外装体140のコーティング層140bにピンホール等の欠陥が形成されていたとしても、外装体140と電極板110,120との短絡を効果的に防止することができる。結果として、積層型電池101の信頼性を向上させることができる。
 以上に説明した第2の実施の形態において、積層型電池101は、積層方向dzに交互に積層された第1電極板110(正極板110X)及び第2電極板120(負極板120Y)と、幅方向dyで交互に逆向きに折り返すことで、積層方向dzに隣り合う第1電極板110及び第2電極板120の間を延びる絶縁体(セパレータ)30と、第1電極板110、第2電極板120及び絶縁体130を収容する外装体140と、を有している。絶縁体130は、第2電極板120の一側端部120aの幅方向dyにおける一側s1で折り返す第1折り返し部131と、第2電極板120の他側端部120bの幅方向dyにおける他側s2で折り返す第2折り返し部132と、を含んでいる。第1折り返し部131及び第2折り返し部132が外装体140の内面に接触することで、第1電極板110および第2電極板120が外装体140の内面に接触することを規制している。
 このような第2の実施の形態によれば、電極板110,120よりも絶縁体130の折り返し部131,132が幅方向dyに突出することになる。したがって、電極板110,120と外装体140の内面との接触を効果的に防止することができる。これにより、外装体140のコーティング層140bにピンホール等の欠陥が形成されていたとしても、外装体140と電極板110,120との短絡を効果的に防止することができる。結果として、積層型電池101の信頼性を向上させることができる。
 上述した一具体例において、第1折り返し部131の一側端部131aは、当該第1折り返し部131に対応する第1電極板110に隣り合う第2電極板120の一側端部120aよりも、幅方向dyにおける一側s1に0.1mm以上ずれて位置している。したがって、幅広の第2電極板120と外装体140の内面との接触を十分に安定して防止することができる。
 上述した一具体例において、第1折り返し部131の一側端部131aは、当該第1折り返し部131に対応する第1電極板110に隣り合う第2電極板120の一側端部120aよりも、幅方向dyにおける一側s1に0.1mm以上3mm以下ずれて位置している。したがって、幅広の第2電極板120と外装体140の内面との接触を十分に安定して防止することができる。また、積層型電池101の大型化を効果的に回避しながら、信頼性の高い積層型電池101のエネルギー効率を改善することができる。
 上述した一具体例において、第2折り返し部132の他側端部132bは、当該第2折り返し部132に対応する第2電極板120の他側端部120bから、幅方向dyにおける他側s2に3mm以下ずれて位置している。したがって、幅広の第2電極板120が幅方向dyの一側s1及び他側s2のいずれかにずれて外装体140と接触することを効果的に回避しながら、信頼性の高い積層型電池のエネルギー効率を改善することができる。
 上述した一具体例において、第1電極板110の一側端部110aからの第1折り返し部131の幅方向dyにおける一側s1への突出長さLX1は、第2電極板120の他側端部120bからの第2折り返し部132の幅方向dyにおける他側s2への突出長さLY2よりも大きい。この構成によれば、第2折り返し部132の幅方向dyへの突出長さLY2を過度とすることなく、積層型電池101の高いエネルギー効率を確保しながら、同時に、第1折り返し部131の幅方向dyへの突出長さLX1を十分な長さとすることで、幅広の第2電極板120の一側端部120aが外装体140の内面に接触することを効果的に防止することができる。したがって、高いエネルギー効率と高い信頼性の両者を積層型電池101に付与することができる。
 上述した一具体例において、第2折り返し部132の他側端部132bは、当該第2折り返し部132に対応する第2電極板120に隣り合う第1電極板110の他側端部110bよりも、幅方向dyにおいて他側s2に位置している。この構成によれば、第1電極板110の他側端部110b及び第2電極板120の他側端部120bが外装体140の内面に接触することを効果的に防止することができる。
 上述した一具体例において、第2電極板120の一側端部120aは、第1電極板110の一側端部110aよりも、幅方向dyにおける一側s1に位置し、第2電極板120の他側端部120bは、第1電極板110の他側端部110bよりも、幅方向dyにおける他側s2に位置している。幅狭の第1電極板110及び幅広の第2電極板120がこのように配置されている場合、上述した第1折り返し部131の構成により、高いエネルギー効率及び高い信頼性の両者を積層型電池に付与することができる。
 上述した一具体例において、第1折り返し部131は、外装体140に幅方向dyから接触し、第2電極板120の一側端部120aは、外装体140から幅方向dyに離間している。第1折り返し部131が外装体140の内面に幅方向dyから接触することで、幅広の第2電極板120が外装体140に接触することが規制される。これにより、第2電極板120が外装体140と短絡することをより効果的に防止して、積層型電池101の信頼性をより効果的に改善することができる。
 上述した一具体例において、第2電極板120の一側端部120aと外装体140との幅方向dyに沿った離間間隔DY1は、0.1mm以上である。しがって、幅広の第2電極板120と外装体140の内面との接触を十分に安定して防止することができる。
 上述した一具体例において、第2電極板120の一側端部120aと外装体140との前記幅方向に沿った離間間隔DY1は、3mm以下である。このような構成によれば、積層型電池101の大型化を効果的に回避しながら、信頼性の高い積層型電池101のエネルギー効率を改善することができる。
 上述した一具体例において、外装体140は、第1部材141と、第1部材141と接合されて第1部材141との間に第1電極板110、第2電極板120及び絶縁体130の収容空間を形成する第2部材142と、を有している。第2部材142は、収容空間を形成する膨出部143と、膨出部143を周状に取り囲むようにして膨出部143に接続し且つ第1部材141と接合される鍔部144と、を有している。膨出部143は、鍔部144に対して90°より大きく110°以下の角度θxを成して鍔部144から立ち上がる周状の側壁部143aと、側壁部143aに接続した天壁部143bと、を有している。このような構成によれば、外装体140と電極板110,120との間に過度なスペースを形成することなく、電極板110,120と外装体140との接触を効果的に回避することができる。したがって、高いエネルギー効率と高い信頼性の両者を積層型電池101に付与することができる。
 上述した一具体例において、外装体140の内部の圧力は、100kPa以下となっている。外装体140内が大気圧未満の圧力に維持されることで、外装体140が、電極板110,120よりも幅方向dyに突出した絶縁体130に接触するよう変形した状態で、外装体140と電極板110,120および絶縁体130との相対移動が規制されるようになる。したがって、電極板110,120を外装体140の内面から離間した状態に安定して維持することができ、積層型電池101の信頼性をさらに向上させることができる。
 上述した一具体例において、第1電極板110は負極板120Yであり、第2電極板120は負極板120Yである。このような構成によれば、正極板110Xの全域に対面する位置に負極板120Yを配置することが可能となり、正極活物質の析出といった不具合を効果的に回避しながら、且つ、幅広の負極板120Yが外装体140の内面と接触することを効果的に回避することが可能となる。
 上述した一具体例において、第1電極板110及び第2電極板120を、それぞれ、10以上含んでいる。従来、第1電極板110及び第2電極板120をそれぞれ10枚以上含む大容量型の積層型電池101では、隣り合う電極板110,120の位置ずれが蓄積されて、電極板110,120と外装体140の内面との接触が起こりやすくなっていた。したがって、第2の実施の形態は、第1電極板110及び第2電極板120をそれぞれ10枚以上含む大容量型の積層型電池101に対して好適である。
 第2の実施の形態を複数の具体例により説明してきたが、これらの具体例が第2の実施の形態を限定することを意図していない。上述した第2の実施の形態は、その他の様々な具体例で実施されることが可能であり、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。例えば、上述した例において、第1電極板110(正極板110X)及び第2電極板120(負極板120Y)の少なくとも一方が、電極活物質層12,22上に積層された絶縁層を、絶縁体130とは別途に含むようにしてもよい。

Claims (26)

  1.  積層方向に積層された複数の電極板と、
     前記積層方向に非平行な幅方向に交互に折り返され、前記積層方向に隣り合う2つの前記電極板の間に配置された絶縁シートと、を備え、
     前記絶縁シートの折り返し部と当該折り返し部に前記幅方向において対面する前記電極板の端部との間には、隙間が設けられており、
     前記幅方向に沿った前記折り返し部と当該折り返し部に対面する前記電極板の端部との間の長さは、当該電極板の厚さの5倍以上である、積層型電池。
  2.  前記折り返し部に凹凸が形成されている、請求項1に記載の積層型電池。
  3.  前記幅方向に沿った前記折り返し部と当該折り返し部に対面する前記電極板の端部との間の長さは、当該電極板の厚さの10倍以上である、請求項1または2に記載の積層型電池。
  4.  前記絶縁シートは、多孔質体で形成された基材層を有する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の積層型電池。
  5.  前記絶縁シートは、無機材料を含む機能層を有する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の積層型電池。
  6.  前記複数の電極板は、前記積層方向に交互に積層された第1電極板及び前記幅方向に沿った長さが前記第1電極板よりも長い第2電極板を含み、
     前記折り返し部は、前記幅方向における一側で前記絶縁シートを折り返す第1折り返し部と、前記幅方向における他側で前記絶縁シートを折り返す第2折り返し部と、を含み、
     前記第1折り返し部は、当該第1折り返し部に対面する第1電極板に隣り合う第2電極板の前記幅方向における一側の端部よりも、前記幅方向における一側に位置する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の積層型電池。
  7.  前記複数の電極板は、前記積層方向に交互に積層された第1電極板及び前記幅方向に沿った長さが前記第1電極板よりも長い第2電極板を含み、
     前記折り返し部は、前記幅方向における一側で前記絶縁シートを折り返す第1折り返し部と、前記幅方向における他側で前記絶縁シートを折り返す第2折り返し部と、を含み、
     前記第1折り返し部と当該第1折り返し部に対面する第1電極板に隣り合う第2電極板の前記幅方向における一側の端部との間の前記幅方向における長さは、前記第2折り返し部と当該第2折り返し部に対面する第2電極板の前記幅方向における他側の端部との間の前記幅方向における長さよりも短い、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の積層型電池。
  8.  前記複数の電極板は、前記積層方向に交互に積層された第1電極板及び前記幅方向に沿った長さが前記第1電極板よりも長い第2電極板を含み、
     前記絶縁シートは、基材層と、前記基材層に積層され前記基材層よりも空孔率の高い機能層と、を有し、
     前記絶縁シートの前記基材層が設けられた側が前記第1電極板に対面しており、前記機能層が設けられた側が前記第2電極板に対面している、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の積層型電池。
  9.  前記複数の電極板は、前記積層方向に交互に積層された第1電極板及び前記幅方向に沿った長さが前記第1電極板よりも長い第2電極板を含み、
     前記絶縁シートは、基材層と、前記基材層に積層され前記基材層よりも耐熱性を有した機能層と、を有し、
     前記絶縁シートの前記基材層が設けられた側が前記第2電極板に対面しており、前記機能層が設けられた側が前記第1電極板に対面している、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の積層型電池。
  10.  前記電極板及び前記絶縁シートを収容する外装体をさらに備え、
     前記折り返し部が前記外装体に接触している、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の積層型電池。
  11.  前記電極板を、合計で、20以上含む、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の積層型電池。
  12.  積層方向に交互に積層された第1電極板および第2電極板と、
     前記積層方向と直交する幅方向で交互に逆向きに折り返すことで、前記積層方向に隣り合う第1電極板および第2電極板の間を延びる絶縁体と、を備え、
     前記絶縁体は、前記第1電極板の前記幅方向における一側に位置する一側端部の前記幅方向における一側で折り返す第1折り返し部と、前記第2電極板の前記幅方向における他側に位置する他側端部の前記幅方向における他側で折り返す第2折り返し部と、を含み、
     前記幅方向に沿った前記第1電極板の幅は、前記幅方向に沿った前記第2電極板の幅よりも狭く、
     前記第1折り返し部の前記幅方向における一側端部は、当該第1折り返し部に対応する第1電極板に隣り合う第2電極板の一側端部よりも、前記幅方向において一側に位置する、積層型電池。
  13.  前記第1折り返し部の前記一側端部は、当該第1折り返し部に対応する第1電極板に隣り合う第2電極板の一側端部よりも、前記幅方向における一側に0.1mm以上ずれて位置している、請求項12に記載の積層型電池。
  14.  前記第1折り返し部の前記一側端部は、当該第1折り返し部に対応する第1電極板に隣り合う第2電極板の一側端部よりも、前記幅方向における一側に0.1mm以上3mm以下ずれて位置している、請求項12に記載の積層型電池。
  15.  前記第2折り返し部の前記幅方向における他側端部は、当該第2折り返し部に対応する第2電極板の前記他側端部から、前記幅方向における他側に3mm以下ずれて位置している、請求項12~14のいずれか一項に記載の積層型電池。
  16.  前記第1電極板の前記一側端部からの前記第1折り返し部の前記幅方向における一側への突出長さは、前記第2電極板の前記他側端部からの前記第2折り返し部の前記幅方向における他側への突出長さよりも長い、請求項12~15のいずれか一項に記載の積層型電池。
  17.  前記第2折り返し部の前記幅方向における他側端部は、当該第2折り返し部に対応する第2電極板に隣り合う第1電極板の前記他側端部よりも、前記幅方向において他側に位置する、請求項12~16のいずれか一項に記載の積層型電池。
  18.  前記第2電極板の一側端部は、前記第1電極板の一側端部よりも、前記幅方向における一側に位置し、
     前記第2電極板の他側端部は、前記第1電極板の他側端部よりも、前記幅方向における他側に位置する、請求項12~17のいずれか一項に記載の積層型電池。
  19.  前記第1電極板、前記第2電極板および前記絶縁体を収容する外装体を更に備え、
     前記第1折り返し部は、前記外装体に前記幅方向から接触し、
     前記第2電極板の一側端部は、前記外装体から前記幅方向に離間している、請求項12~18のいずれか一項に記載の積層型電池。
  20.  前記第1電極板、前記第2電極板および前記絶縁体を収容する外装体を更に備え、
     前記第2電極板の一側端部と前記外装体との前記幅方向に沿った離間間隔は、0.1mm以上である、請求項12~19のいずれか一項に記載の積層型電池。
  21.  前記第1電極板、前記第2電極板および前記絶縁体を収容する外装体を更に備え、
     前記第2電極板の一側端部と前記外装体との前記幅方向に沿った離間間隔は、3mm以下である、請求項12~20のいずれか一項に記載の積層型電池。
  22.  積層方向に交互に積層された第1電極板および第2電極板と、
     前記積層方向と直交する幅方向で交互に逆向きに折り返すことで、前記積層方向に隣り合う第1電極板および第2電極板の間を延びる絶縁体と、
     前記第1電極板、前記第2電極板および前記絶縁体を収容する外装体と、を備え、
     前記絶縁体は、前記第1電極板の前記幅方向における一側に位置する一側端部の前記幅方向における一側で折り返す第1折り返し部と、前記第2電極板の前記幅方向における他側に位置する他側端部の前記幅方向における他側で折り返す第2折り返し部と、を含み、
     前記第1折り返し部及び前記第2折り返し部が前記外装体に接触することで、前記第1電極板および前記第2電極板が前記外装体に接触することを規制する、積層型電池。
  23.  前記外装体は、第1部材と、前記第1部材と接合されて前記第1部材との間に前記第1電極板、前記第2電極板および前記絶縁体の収容空間を形成する第2部材と、を有し、
     前記第2部材は、前記収容空間を形成する膨出部と、前記膨出部を周状に取り囲むようにして前記膨出部に接続し且つ前記第1部材と接合される鍔部と、を有し、
     前記膨出部は、前記鍔部に対して90°より大きく110°以下の角度を成して前記鍔部から立ち上がる周状の側壁部と、前記側壁部に接続した天壁部と、を有する、請求項19~22のいずれか一項に記載の積層型電池。
  24.  前記外装体の内部の圧力は、100kPa以下となっている、請求項19~23のいずれか一項に記載の積層型電池。
  25.  前記第1電極板及び前記第2電極板を、それぞれ、10以上含む、請求項12~24のいずれか一項に記載の積層型電池。
  26.  前記第1電極板は正極板であり、前記第2電極板は負極板である、請求項6~9または12~25のいずれか一項に記載の積層型電池。
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