(57)【要約】【課題】電極活物質層の周縁部において反応ムラが発生することを防止し、電池容量を向上させることができる二次電池を提供する。【解決手段】二次電池は、第１電極板及び第２電極板を含む電極体と、最外絶縁シートと、を備えている。最外絶縁シートは、電極体の第１最外主面を覆う第１シート最外部分を含んでいる。第２電極活物質層は、主方向で見たときに、第１電極活物質層よりも外側にはみ出した縁部を含んでいる。最外絶縁シートの第１シート最外部分は、第１最外主面に当接する第１凸部を含んでいる。第１凸部は、主方向で見たときに、第２電極活物質層の縁部に重なる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主方向で対向する第１電極板及び第２電極板を含む電極体と、
最外絶縁シートと、を備え、
前記電極体は、前記主方向において互いに反対側に位置する第１最外主面と第２最外主面とを有し、
前記最外絶縁シートは、前記第１最外主面を覆う第１シート最外部分を含み、
前記第１電極板は、接続領域及び前記接続領域に隣接する有効領域を含む第１電極集電体と、前記有効領域において前記第１電極集電体上に位置する第１電極活物質層と、を有し、
前記第２電極板は、接続領域及び前記接続領域に隣接する有効領域を含む第２電極集電体と、前記有効領域において前記第２電極集電体上に位置する第２電極活物質層と、を有し、
前記第２電極活物質層は、前記主方向で見たときに、前記第１電極活物質層よりも外側にはみ出した縁部を含み、
前記最外絶縁シートの前記第１シート最外部分は、前記第１最外主面に当接する第１凸部を含み、
前記第１凸部は、前記主方向で見たときに、前記第２電極活物質層の前記縁部に重なる、二次電池。
【請求項２】
前記第１電極板及び前記第２電極板は、枚葉状にそれぞれ形成されて、前記主方向に交互に積層され、
前記主方向で見たときに、前記第２電極活物質層の前記縁部は、前記第１電極活物質層の周囲に形成され、
前記第１凸部は、前記主方向で見たときに、前記第２電極活物質層の前記縁部に重なるように枠状に形成されている、請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記第１電極板及び前記第２電極板は、前記主方向に直交する方向に延びる巻回軸線を中心に巻回され、
前記主方向で見たときに、前記第２電極活物質層の前記縁部は、前記巻回軸線に沿う方向における前記第１電極活物質層の両側に形成され、
前記最外絶縁シートは、前記主方向で見たときに、前記第２電極活物質層の前記縁部に重なる一対の前記第１凸部を含む、請求項１に記載の二次電池。
【請求項４】
前記最外絶縁シートは、前記第２最外主面を覆う第２シート最外部分を含み、
前記最外絶縁シートの前記第２シート最外部分は、前記第２最外主面に当接する第２凸部を含み、
前記第２凸部は、前記主方向で見たときに、前記第２電極活物質層の前記縁部に重なる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項５】
前記最外絶縁シートは、前記電極体に対して前記主方向に直交する所定の方向における一側で折り返すように形成された折り返し部を含み、
前記折り返し部は、前記第１シート最外部分と前記第２シート最外部分とを連結している、請求項４に記載の二次電池。
【請求項６】
前記第１シート最外部分と前記第２シート最外部分は、前記電極体に対して前記主方向に直交する前記所定の方向における他側に位置する接合テープで互いに連結されている、請求項５に記載の二次電池。
【請求項７】
前記最外絶縁シートは、前記第１シート最外部分から前記折り返し部とは反対側に延びるシートタブ部と、前記第２シート最外部分の前記折り返し部とは反対側に位置する、前記シートタブ部が挿入されて前記第１シート最外部分と前記第２シート最外部分とを互いに係止するタブ挿入部と、を含む、請求項５に記載の二次電池。
【請求項８】
前記最外絶縁シートとは別体に形成された第２の最外絶縁シートを更に備え、
前記第２の最外絶縁シートは、前記第２最外主面を覆う第２シート最外部分を含み、
前記最外絶縁シートの前記第２シート最外部分は、前記第２最外主面に当接する第２凸部を含み、
前記第２凸部は、前記主方向で見たときに、前記第２電極活物質層の前記縁部に重なる、請求項１に記載の二次電池。
【請求項９】
前記第１凸部は、前記主方向で見たときに、前記第１電極活物質層の縁部に重なる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１０】
前記第２凸部は、前記主方向で見たときに、前記第１電極活物質層の縁部に重なる、請求項４〜８のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１１】
前記電極体を収容する外装体を更に備え、
前記外装体は、一対の支持基材と、前記支持基材の互いに対向する内面にそれぞれ積層されたシール層と、を有している、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１２】
前記電極体を収容する外装体を更に備え、
前記外装体は、開口部を有する、前記電極体を収容する電池缶と、前記開口部を封止する電池蓋と、を有している、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１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（二次電池）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が例示され得る。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。
【０００３】
作製された積層型電池の初期充電を行う際、電極積層体を押圧しながら充電し、充電によって発生したガスを内部から抜く。このことにより、電解液にガスが滞留することを防止し、正極板に設けられた正極活物質層や負極板に設けられた負極活物質層に電解液を含浸させやすくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０６４７２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、積層型電池を押圧する際、正極活物質層からはみ出す負極活物質層の縁部が押圧されにくいという問題がある。この場合、当該縁部の周辺にガスが滞留して当該縁部に電解液が含浸し難くなる。この結果、負極活物質層内で反応ムラが発生し、電池容量の低下が懸念される。
【０００６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、電極活物質層の縁部において反応ムラが発生することを防止し、電池容量を向上させることができる二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
主方向で対向する第１電極板及び第２電極板を含む電極体と、
最外絶縁シートと、を備え、
前記電極体は、前記主方向において互いに反対側に位置する第１最外主面と第２最外主面とを有し、
前記最外絶縁シートは、前記第１最外主面を覆う第１シート最外部分を含み、
前記第１電極板は、接続領域及び前記接続領域に隣接する有効領域を含む第１電極集電体と、前記有効領域において前記第１電極集電体上に位置する第１電極活物質層と、を有し、
前記第２電極板は、接続領域及び前記接続領域に隣接する有効領域を含む第２電極集電体と、前記有効領域において前記第２電極集電体上に位置する第２電極活物質層と、を有し、
前記第２電極活物質層は、前記主方向で見たときに、前記第１電極活物質層よりも外側にはみ出した縁部を含み、
前記最外絶縁シートの前記第１シート最外部分は、前記第１最外主面に当接する第１凸部を含み、
前記第１凸部は、前記主方向で見たときに、前記第２電極活物質層の前記縁部に重なる、二次電池、
を提供する。
【０００８】
本発明による二次電池において、
前記第１電極板及び前記第２電極板は、枚葉状にそれぞれ形成されて、前記主方向に交互に積層され、
前記主方向で見たときに、前記第２電極活物質層の前記縁部は、前記第１電極活物質層の周囲に形成され、
前記第１凸部は、前記主方向で見たときに、前記第２電極活物質層の前記縁部に重なるように枠状に形成されている、
ようにしてもよい。
【０００９】
本発明による二次電池において、
前記第１電極板及び前記第２電極板は、前記主方向に直交する方向に延びる巻回軸線を中心に巻回され、
前記主方向で見たときに、前記第２電極活物質層の前記縁部は、前記巻回軸線に沿う方向における前記第１電極活物質層の両側に形成され、
前記最外絶縁シートは、前記主方向で見たときに、前記第２電極活物質層の前記縁部に重なる一対の前記第１凸部を含む、
ようにしてもよい。
【００１０】
本発明による二次電池において、
前記最外絶縁シートは、前記第２最外主面を覆う第２シート最外部分を含み、
前記最外絶縁シートの前記第２シート最外部分は、前記第２最外主面に当接する第２凸部を含み、
前記第２凸部は、前記主方向で見たときに、前記第２電極活物質層の前記縁部に重なる、
ようにしてもよい。
【００１１】
本発明による二次電池において、
前記最外絶縁シートは、前記電極体に対して前記主方向に直交する所定の方向における一側で折り返すように形成された折り返し部を含み、
前記折り返し部は、前記第１シート最外部分と前記第２シート最外部分とを連結している、
ようにしてもよい。
【００１２】
本発明による二次電池において、
前記第１シート最外部分と前記第２シート最外部分は、前記電極体に対して前記主方向に直交する前記所定の方向における他側に位置する接合テープで互いに連結されている、
ようにしてもよい。
【００１３】
本発明による二次電池において、
前記最外絶縁シートは、前記第１シート最外部分から前記折り返し部とは反対側に延びるシートタブ部と、前記第２シート最外部分の前記折り返し部とは反対側に位置する、前記シートタブ部が挿入されて前記第１シート最外部分と前記第２シート最外部分とを互いに係止するタブ挿入部と、を含む、
ようにしてもよい。
【００１４】
本発明による二次電池において、
前記最外絶縁シートとは別体に形成された第２の最外絶縁シートを更に備え、
前記第２の最外絶縁シートは、前記第２最外主面を覆う第２シート最外部分を含み、
前記最外絶縁シートの前記第２シート最外部分は、前記第２最外主面に当接する第２凸部を含み、
前記第２凸部は、前記主方向で見たときに、前記第２電極活物質層の前記縁部に重なる、
ようにしてもよい。
【００１５】
本発明による二次電池において、
前記第１凸部は、前記積層方向で見たときに、前記第１電極活物質層の縁部に重なる、
ようにしてもよい。
【００１６】
本発明による二次電池において、
前記第２凸部は、前記積層方向で見たときに、前記第１電極活物質層の縁部に重なる、
ようにしてもよい。
【００１７】
本発明による二次電池において、
前記電極体を収容する外装体を更に備え、
前記外装体は、一対の支持基材と、前記支持基材の互いに対向する内面にそれぞれ積層されたシール層と、を有している、
ようにしてもよい。
【００１８】
本発明による二次電池において、
前記電極体を収容する外装体を更に備え、
前記外装体は、開口部を有する、前記電極体を収容する電池缶と、前記開口部を封止する電池蓋と、を有している、
ようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の二次電池によれば、電極活物質層の縁部において反応ムラが発生することを防止し、電池容量を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の第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】図２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３】図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図５は、図２の膜電極接合体の一部の分解斜視図である。
【図６】図６は、最外絶縁シートが取り付けられた膜電極接合体を示す断面図である。
【図７】図７は、図３〜図６に示す絶縁シートの平面図である。
【図８】図８は、図１の積層型電池の押圧状態を示す断面図である。
【図９】図９は、図６の最外絶縁シートの第１の変形例を示す平面図である。
【図１０】図１０は、図９の最外絶縁シートが取り付けられた膜電極接合体を示す断面図である。
【図１１】図１１は、最外絶縁シートが取り付けられた、図７に示す膜電極接合体の第２の変形例を示す断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第２の実施の形態を説明するための図であって、二次電池を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、図１２の二次電池を示す分解斜視図である。
【図１４】図１４は、図１２の電池蓋を示す分解斜視図である。
【図１５】図１５は、図１４の電池蓋を示す断面図である。
【図１６】図１６は、図１３の二次電池を示す部分断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の第３の実施の形態を説明するための図であって、二次電池の膜電極接合体を示す斜視図である。
【図１８】図１８は、図１６に示す電極巻回体を示す斜視図である。
【図１９】図１９は、図１７に示す二次電池を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本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。
【００２２】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態による二次電池について説明する。本実施の形態においては、二次電池の一例として、正極板と負極板とが交互に積層されて、一対の支持基材を有する外装体に収容される積層型電池について説明する。ここで、図１〜図８は、本発明による積層型電池を説明するための図である。このうち図１及び図２は、それぞれ、積層型電池の一具体例を示す斜視図及び平面図である。
【００２３】
図１及び図２に示すように、本実施の形態による積層型電池１（二次電池）は、外装体２と、外装体２内に収容された膜電極接合体５と、膜電極接合体５に接続された一対のタブ３と、を備えている。外装体２は、その内部に膜電極接合体５を収容している。タブ３は、外装体２の内部から外部へと延び出している。電気自動車などの自動車の分野においては、複数の積層型電池１を組み合わせることにより構成されるモジュールが自動車に搭載される。複数の積層型電池１の間の電気的な接続は、タブ３を介して実現される。
【００２４】
以下、積層型電池１の各構成要素について説明する。
【００２５】
（外装体）
外装体２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２は、フレキシブル性を有していてもよい。外装体２は、一例として、支持基材２ａ（図８参照）と、支持基材２ａの互いに対向する内面に積層された接着層２ｂと、を有する。支持基材２ａ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。このような支持基材２ａ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。接着層２ｂは、支持基材２ａの内面に位置し、支持基材２ａを接合するためのシール層として機能する。接着層２ｂ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２ｂ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。本実施の形態では、一対の支持基材２ａの間に膜電極接合体５が配置され、膜電極接合体５の周囲に、各々の内面に形成された接着層２ｂが熱溶着することでシール部が形成されている。このようにして、支持基材２ａ同士が接合されて、外装体２の内部を封止している。
【００２６】
（膜電極接合体）
膜電極接合体５は、電極積層体７（電極体）と、最外絶縁シート４０と、を備えている。電極積層体７は、積層方向ｄＬ（主方向）で互いに対向する第１電極板１０及び第２電極板２０を有している。本実施の形態においては、膜電極接合体５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、ここで説明する本実施の形態は、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膜電極接合体５に広く適用され得る。
【００２７】
図３は、後述する第１方向ｄ１に沿う膜電極接合体５の断面図であり、図４は、後述する第２方向ｄ２に沿う膜電極接合体５の断面図である。図５は、膜電極接合体５の分解斜視図である。図１〜図５に示すように、膜電極接合体５の電極積層体７は、複数の正極板１０Ｘ（第１電極板１０）及び負極板２０Ｙ（第２電極板２０）を有している。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、枚葉状にそれぞれ形成されて、積層方向ｄＬに沿って交互に配置されて積層されている。電極積層体７は、積層方向ｄＬにおいて互いに反対側に位置する第１最外主面７ａと第２最外主面７ｂ（図６参照）とを主面として有している。本実施の形態における積層方向ｄＬ（主方向）は、第１最外主面７ａ及び第２最外主面７ｂの法線方向に相当する。積層型電池１及び膜電極接合体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に直交する方向ｄ１，ｄ２に広がっている。ここで、主面とは、大局的に見て、偏平形状を画定する比較的広い面積を有する平坦状の面を意味する。
【００２８】
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。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、積層方向ｄＬに直交するとともにタブ３が延びる（あるいは一対のタブ３が配列される）方向である第１方向ｄ１に長手方向を有し、積層方向ｄＬ及び第１方向ｄ１の両方に直交する第２方向ｄ２に短手方向（幅方向）を有している。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、第１方向ｄ１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１方向ｄ１における一側（図２の右側）に寄って配置され、複数の負極板２０Ｙは、第１方向ｄ１における他側（図２の左側）に寄って配置されている。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、第１方向ｄ１における中央（後述する第１有効領域ｂ１及び第２有効領域ｂ２）において、積層方向ｄＬに重なり合っている。
【００２９】
正極板１０Ｘ（第１電極板１０）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。正極活物質層１２Ｘは、長方形形状の外輪郭を有している。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。
【００３０】
正極集電体１１Ｘは、互い反対側に位置する第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の少なくとも一方の面上に形成される。後述する負極集電体２１Ｙの第１面２１ａ又は第２面２１ｂが、電極積層体７の積層方向ｄＬにおける第１最外主面７ａ又は第２最外主面７ｂを画定する場合、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を有するものとして、互いに同一に構成され得る。
【００３１】
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ＬｉＭｘＯｙ（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。
【００３２】
図２に示すように、正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）は、第１接続領域ａ１及び第１接続領域ａ１に隣接する第１有効領域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有効領域ｂ１のみに配置されている。第１有効領域ｂ１は、長方形形状の外輪郭を有しており、全体的に正極活物質層１２Ｘが設けられた領域になっている。第１接続領域ａ１及び第１有効領域ｂ１は、正極板１０Ｘの第１方向ｄ１に配列されている。第１接続領域ａ１は、第１有効領域ｂ１よりも正極板１０Ｘの第１方向ｄ１における外側（図２における右側）に位置している。複数の正極集電体１１Ｘは、第１接続領域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。一方、第１有効領域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。このような第１有効領域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。
【００３３】
次に、負極板２０Ｙ（第２電極板２０）について説明する。負極板２０Ｙも、正極板１０Ｘと同様に、シート状の外形状を有している。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。負極活物質層２２Ｙは、長方形形状の外輪郭を有している。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。
【００３４】
負極集電体２１Ｙは、互い反対側に位置する第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２１Ｙの第１面２１ａ又は第２面２１ｂが、電極積層体７の積層方向ｄＬにおける第１最外主面７ａ又は第２最外主面７ｂを画定する場合、負極集電体２１Ｙの当該面には負極活物質層２２Ｙが設けられない。これらの第１最外主面７ａを構成する負極集電体２１Ｙ及び第２最外主面７ｂを構成する負極集電体２１Ｙを除き、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を有するものとして、互いに同一に構成され得る。
【００３５】
負極集電体２１Ｙ及び負極活物質層２２Ｙは、積層型電池１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。
【００３６】
図２に示すように、負極集電体２１Ｙ（第２電極集電体２１）は、第２接続領域ａ２及び第２接続領域ａ２に隣接する第２有効領域ｂ２を有している。負極活物質層２２Ｙ（第２電極活物質層２２）は、負極集電体２１Ｙの第２有効領域ｂ２のみに配置されている。第２有効領域ｂ２は、長方形形状の外輪郭を有しており、全体的に負極活物質層２２Ｙが設けられた領域になっている。第２接続領域ａ２及び第２有効領域ｂ２は、負極板２０Ｙの第１方向ｄ１に配列されている。第２接続領域ａ２は、第２有効領域ｂ２よりも負極板２０Ｙの第１方向ｄ１における外側（図２における左側）に位置している。複数の負極集電体２１Ｙは、第２接続領域ａ２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。一方、第２有効領域ｂ２は、正極板１０Ｘの正極活物質層１２Ｘに対面する領域に広がっている。
【００３７】
図２に示すように、第１方向ｄ１に沿った負極活物質層２２Ｙの長さは、第１方向ｄ１に沿った正極活物質層１２Ｘの長さよりも長くなっている。また、第２方向ｄ２に沿った負極活物質層２２Ｙの幅は、第２方向ｄ２に沿った正極活物質層１２Ｘの幅よりも長くなっている。そして、負極活物質層２２Ｙは、積層方向ｄＬで見たときに、正極活物質層１２Ｘよりも外側（積層方向ｄＬに直交する方向における外側）にはみ出した縁部を含んでいる。本実施の形態においては、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙがそれぞれ枚葉状に形成されていることから、当該縁部は、積層方向ｄＬで見たときに、正極活物質層１２Ｘの周囲に全周にわたって形成されている。負極活物質層２２Ｙの縁部の寸法は、例えば、１ｍｍである。この縁部のことを周縁部２２ａと称して以下説明する。
【００３８】
図３に示すように、正極板１０Ｘ（第１電極板１０）及び負極板２０Ｙ（第２電極板２０）の少なくとも一方が、絶縁体（絶縁層）３０を有していてもよい。絶縁体３０は、正極板１０Ｘ（第１電極板１０）及び負極板２０Ｙ（第２電極板２０）の短絡を防止する。図示された例においては、負極板２０Ｙが絶縁体３０を有している。絶縁体３０は、各負極板２０Ｙに含まれる一対の負極活物質層２２Ｙを覆うようにして、設けられている。そして、負極板２０Ｙは、正極板１０Ｘの正極活物質層１２Ｘと積層方向ｄＬに対面する面を、絶縁体３０によって形成されている。ただし、図示された絶縁体３０に代えて或いは図示された絶縁体３０に加えて、各正極板１０Ｘに含まれる一対の正極活物質層１２Ｘを覆う絶縁体３０を設置することも可能である。
【００３９】
図示された例において、絶縁体３０は、電解質層３０Ａとしても機能する。電解質層３０Ａは、活物質層１２Ｘ、２２Ｙ上に塗工した電解液を活物質層１２Ｘ、２２Ｙ上で固化又はゲル化させてなる層である。電解液として、例えば、高分子マトリックス及び非水電解質液（すなわち、非水溶媒及び電解質塩）からなり、ゲル化されて表面に粘着性を生じるもの、或いは、高分子マトリックス及び非水溶媒からなり、固体電解質となるものを用いることができる。
【００４０】
図３〜図６に示すように、最外絶縁シート４０は、電極積層体７の第１最外主面７ａを覆う第１シート最外部分４１と、第２最外主面７ｂを覆う第２シート最外部分４２と、を含んでいる。図６は、最外絶縁シート４０が取り付けられた膜電極接合体５の第２方向ｄ２に沿う断面図である。
【００４１】
第１シート最外部分４１は、電極積層体７の第１最外主面７ａに当接する第１凸部４３を含んでいる。第１凸部４３は、積層方向ｄＬで見たときに、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なるように位置している。
【００４２】
本実施の形態では、第１凸部４３は、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なるように長方形枠状に形成されている。第１凸部４３は、第１最外主面７ａを画定する負極集電体２１Ｙの第１面２１ａに対面し、当接している。第１凸部４３は、積層方向ｄＬで見たときに、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なるとともに、正極活物質層１２Ｘの周縁部１２ａ（正極活物質層１２Ｘの周縁の近傍の領域）にも重なっていてもよい。第１凸部４３の幅は、負極活物質層２２Ｙのはみ出し寸法と製造誤差とを考慮した値としてもよく、この場合、例えば、２ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは２ｍｍ〜３ｍｍである。また、図３及び図４においては、第１凸部４３が、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａよりも外側にはみ出さないように示されているが、これに限られることはなく、当該周縁部２２ａよりも外側にはみ出して、負極活物質層２２Ｙの外周縁を跨ぐようにしてもよい。この場合、第１凸部４３のはみ出し寸法は、例えば、５ｍｍ〜１０ｍｍである。
【００４３】
図６に示すように、第２シート最外部分４２は、電極積層体７の第２最外主面７ｂに当接する第２凸部４４を含んでいる。第２凸部４４は、積層方向ｄＬで見たときに、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なるように位置している。
【００４４】
本実施の形態では、第２凸部４４は、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なるように長方形枠状に形成されている。第２凸部４４は、第２最外主面７ｂを画定する負極集電体２１Ｙの第２面２１ｂに対面し、当接している。第２凸部４４は、積層方向ｄＬで見たときに、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なるとともに、正極活物質層１２Ｘの周縁部１２ａにも重なっていてもよい。第２凸部４４の幅は、第１凸部４３と同様に、例えば、２ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは２ｍｍ〜３ｍｍである。また、図３及び図４においては、第２凸部４４が、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａよりも外側にはみ出さないように示されているが、これに限られることはなく、当該周縁部２２ａよりも外側にはみ出して、負極活物質層２２Ｙの外周縁を跨ぐようにしてもよい。この場合、第２凸部４４のはみ出し寸法は、例えば、５ｍｍ〜１０ｍｍである。
【００４５】
図３〜図６に示すように、最外絶縁シート４０は、電極積層体７の第２方向ｄ２における一側（図６における右側）で折り返すように形成された折り返し部４５を含んでいる。折り返し部４５は、電極積層体７の全体を積層方向ｄＬにおいて跨ぐように形成されており、第１シート最外部分４１と第２シート最外部分４２とを連結している。すなわち、第１シート最外部分４１と、折り返し部４５と、第２シート最外部分４２とが、連続状に一体に形成されている。
【００４６】
図７は、最外絶縁シート４０の平面図である。最外絶縁シート４０は、シート基材４６と、第１凸部４３と、第２凸部４４とで、構成されている。シート基材４６は、本実施の形態では長方形形状の平面形状を有するフィルムで構成されており、第１シート最外部分４１から第２シート最外部分４２にわたって形成されている。シート基材４６のうち第１シート最外部分４１に、第１凸部４３が接合されており、第２シート最外部分４２に、第２凸部４４が接合されている。第１凸部４３及び第２凸部４４は、同一の長方形枠形状の平面形状を有するフィルムでそれぞれ構成されている。このような最外絶縁シート４０を、第１シート最外部分４１と第２シート最外部分４２との間の領域で折り返すことにより、折り返し部４５が形成される。
【００４７】
最外絶縁シート４０のシート基材４６は、大きなイオン透過度（透気度）、所定の機械的強度、及び電解液、正極活物質、負極活物質などに対する耐久性を有していることが好ましい。このようなシート基材４６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。例えば、シート基材４６は、樹脂製多孔フィルムを用いることができる。より具体的には、シート基材４６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。シート基材４６の厚みは、外装体２の内部容積が大きくなることによる積層型電池１のエネルギー密度の低下を防止することと機械的強度等を考慮して、例えば、１０μｍ〜１５０μｍ、好適には、１０μｍ〜３０μｍである。
【００４８】
第１凸部４３及び第２凸部４４に用いる材料は、シート基材４６と同様であることが好ましい。第１凸部４３及び第２凸部４４は、接着剤でシート基材４６に接着されていてもよい。この場合、接着剤としては、アクリル系の接着剤を用いてもよい。第１凸部４３及び第２凸部４４の厚みは、例えば、５０μｍ〜５００μｍ、好適には、５０〜１００μｍである。
【００４９】
図６に示すように、第１シート最外部分４１と第２シート最外部分４２は、電極積層体７の第２方向ｄ２における他側（図６における左側）に位置する接合テープ５０で互いに連結されていてもよい。本実施の形態では、接合テープ５０は、電極積層体７に対して折り返し部４５とは反対側に位置している。接合テープ５０の一端部が第１シート最外部分４１の折り曲げられた端部に接合され、他端部が第２シート最外部分４２の折り曲げられた端部に接合されている。接合テープ５０としては、例えば、テープ基材５０ａと、テープ基材５０ａに積層された粘着層５０ｂと、を有するように構成されていてもよい。図６に示す例では、接合テープ５０は、第１シート最外部分４１の折り返し部４５とは反対側（図６における左側）の縁部と、第２シート最外部分４２の折り返し部４５とは反対側（図６における左側）の縁部と、を粘着している。テープ基材５０ａを構成する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンなどを用いることができる。テープ基材５０ａの厚みは、外装体２の内部容積が大きくなることによる積層型電池１のエネルギー密度の低下を防止することと機械的強度等を考慮して、例えば、５μｍ〜２０μｍである。粘着層５０ｂを構成する材料としては、例えば、アクリル樹脂を用いることができる。粘着層５０ｂの厚みは、例えば、５μｍ〜２０μｍである。
【００５０】
次に、リチウムイオン二次電池として構成された本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、電極積層体７を準備する電極積層体準備工程と、最外絶縁シート４０を電極積層体７に取り付けて膜電極接合体５を作製する絶縁シート取付工程と、外装体２で膜電極接合体５を封止する封止工程と、積層型電池１の初期充電を行う初期充電工程と、外装体２を再シールする再シール工程と、を備える。以下、各工程について説明する。
【００５１】
（電極積層体準備工程）
電極積層体準備工程は、正極板１０Ｘ（第１電極板１０）及び負極板２０Ｙ（第２電極板２０）をそれぞれ作製する工程と、正極板１０Ｘ（第１電極板１０）及び負極板２０Ｙ（第２電極板２０）を交互に積層する工程と、を含んでいる。
【００５２】
まず、正極板１０Ｘ（第１電極板１０）及び負極板２０Ｙ（第２電極板２０）をそれぞれ作製する工程について説明する。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙ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及び負極板２０Ｙ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、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙを交互に積層する工程に供給されるようにしてもよい。
【００５３】
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。なお、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙの少なくとも一方に電解質層３０Ａとして機能する絶縁体３０を付与する場合には、電極板１０、２０をなすようになる断裁前の長尺材上又は断裁後の枚葉材上に電解液を塗布して固化又はゲル化させることで絶縁体３０を作製することができる。
【００５４】
次に、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙを交互に積層する工程を実施する。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が積層されていく。
【００５５】
正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙが交互に積層された後、複数の正極板１０Ｘが、正極集電体１１Ｘの第１接続領域ａ１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、正極集電体１１Ｘの第１接続領域ａ１にタブ３が電気的に接続される。同様に、複数の負極板２０Ｙが、負極集電体２１Ｙの第２接続領域ａ２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、負極集電体２１Ｙの第２接続領域ａ２においてタブ３が電気的に接続される。図１及び図２においては、正極板１０Ｘ側のタブ３が、最下位に位置する正極板１０Ｘの第２面１１ｂ（下面）に接続されるとともに、負極板２０Ｙ側のタブ３が、最下位に位置する負極板２０Ｙの第２面２１ｂ（下面）に接続されている。
【００５６】
このようにして、複数の正極板１０Ｘ及び複数の負極板２０Ｙが交互に積層された電極積層体７を得ることができる。
【００５７】
（絶縁シート取付工程）
シート取付け工程においては、例えば、まず、図７に示すような最外絶縁シート４０を準備する。続いて、最外絶縁シート４０の第２シート最外部分４２上に、電極積層体７を載置させる。この場合、第２シート最外部分４２に位置する第２凸部４４が、電極積層体７の積層方向ｄＬで見たときに、負極板２０Ｙの負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なるように電極積層体７を位置付ける。
【００５８】
次に、最外絶縁シート４０の第２シート最外部分４２と第１シート最外部分４１との間の領域を折り曲げて、第１シート最外部分４１を、電極積層体７の第１最外主面７ａ（最上面）を画定する負極板２０Ｙに被せる。この場合、第１シート最外部分４１に位置する第１凸部４３が、電極積層体７の積層方向ｄＬで見たときに、負極板２０Ｙの負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なるように、第１シート最外部分４１を位置付ける。このことにより、第１シート最外部分４１と第２シート最外部分４２との間に、図６に示すような折り返し部４５が形成される。
【００５９】
その後、接合テープ５０で、第１シート最外部分４１と第２シート最外部分４２とが互いに連結される。なお、最外絶縁シート４０は、他の接合テープなどによって電極積層体７に取り付けられるようにしてもよい。
【００６０】
このようにして、電極積層体７に最外絶縁シート４０が取り付けられた、膜電極接合体５を得ることができる。なお、電極積層体７への最外絶縁シート４０の取り付けは、タブ３が集電体１１Ｘ、２１Ｙに接続される前に行われてもよい。
【００６１】
（封止工程）
封止工程においては、まず、タブ３が取り付けられた膜電極接合体５が外装体２の内部に配置される。例えば、外装体２の一の支持基材２ａ上に、膜電極接合体５が載置され、膜電極接合体５上に、他の支持基材２ａが載置される。続いて、タブ３を外部に延び出させた状態で、外装体２の外縁に沿って外装体２の内面同士を熱溶着などによって接合する。これによって、外装体２の内部を外部から封止するシール部を、外装体２の外縁に沿って形成することができる。
【００６２】
（初期充電工程）
初期充電工程においては、まず、
【００６３】
図８に示すように、封止工程において封止された積層型電池１の上面に加圧プレート６１を当接させ、加圧プレート６１によって積層型電池１を押圧する。ここで、最外絶縁シート４０の第１シート最外部分４１に位置する第１凸部４３と、第２シート最外部分４２に位置する第２凸部４４が、積層方向ｄＬで見たときに、各負極板２０Ｙの負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なっている。このことにより、加圧プレート６１の押圧力が、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに付加され、当該周縁部２２ａが押圧される。すなわち、上述したように、負極活物質層２２Ｙが、全周にわたって正極活物質層１２Ｘよりも外側（積層方向ｄＬに直交する方向における外側）にはみ出すように位置している。このことにより、最外絶縁シート４０が第１凸部４３や第２凸部４４を含んでいない場合には、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに付加される押圧力が低減される傾向にある。しかしながら、本実施の形態では、最外絶縁シート４０が第１凸部４３を含んでいることにより、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに付加される押圧力を高めることができる。そして、第１シート最外部分４１が加圧プレート６１からの押圧力を受けて変形し、負極板２０Ｙのうち周縁部２２ａ以外の部分にも第１シート最外部分４１が当接して加圧される。このようにして、電極積層体７を均一に加圧することができる。
【００６４】
次に、各正極板１０Ｘに所定値の電圧が印加されるとともに、各負極板２０Ｙが電気的に接地される。このことにより、電極積層体７が初期充電される。この間、充電によって発生したガス（気泡）が、外装体２の内部に溜まる。また、加圧プレート６１によって積層型電池１が押圧されることにより、正極板１０Ｘと負極板２０Ｙとの間の領域で発生したガスは、当該領域には滞留しにくく、外装体２において加圧プレート６１が当接していない部分（積層方向ｄＬで見たときの膜電極接合体５と外装体２との間の隙間）に移動し、当該部分に滞留する。負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａが押圧されているため、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａを含む全体に電解液が含浸し易くなる。
【００６５】
積層型電池１の充電率（ＳＯＣ）が所定の値（例えば、１００％）に達すると、初期充電は完了する。その後、積層型電池１を、充電率が所定の値（例えば、０％）になるまで放電する。また、加圧プレート６１は取り外す。
【００６６】
（再シール工程）
再シール工程においては、まず、充電率が所定の値（例えば、０％）になるまで放電させた積層型電池１の外装体２にガス抜き開口（図示せず）を形成する。ガス抜き開口としては、例えば、外装体２のうち熱溶着で形成されたシール部の内側に孔を開けてもよく、あるいは、シール部の一部を切断して、外装体２の内部を外部に連通させるようにしてもよい。
【００６７】
続いて、ガス抜き開口が形成された積層型電池１を減圧チャンバ６０に収容し、外装体２の内部を減圧する。この間、外装体２の内部の上述した部分（隙間）に滞留していたガスを抜くことができる。この減圧した状態で、外装体２の再シールを行い、膜電極接合体５を外装体２で封止する。例えば、上述したガス抜き開口よりも内側で、外装体２の内面同士を熱溶着などによって接合する。これによって、外装体２の内部を外部から封止するシール部を再び形成することができる。外装体２のうちガス抜き開口が形成された部分は、裁断して取り除かれてもよい。
【００６８】
このようにして、一対の支持基材２ａを有する外装体２によって封止された膜電極接合体５を備える積層型電池１を作製することができる。
【００６９】
このように本実施の形態によれば、電極積層体７の第１最外主面７ａを覆う最外絶縁シート４０の第１シート最外部分４１が、第１最外主面７ａに当接する第１凸部４３を含み、第１凸部４３が、積層方向ｄＬで見たときに、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なっている。このことにより、初期充電時に積層型電池１を積層方向ｄＬに押圧した場合に、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに付加される押圧力を高めることができる。このため、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａにおいても電解液を効率良く含浸させることができる。この結果、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａにおいて反応ムラが発生することを防止でき、積層型電池１の電池容量を向上させることができる。
【００７０】
また、本実施の形態によれば、電極積層体７の第２最外主面７ｂを覆う最外絶縁シート４０の第２シート最外部分４２が、第２最外主面７ｂに当接する第２凸部４４を含み、第２凸部４４が、積層方向ｄＬで見たときに、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なっている。このことにより、積層型電池１の初期充電時に積層型電池１を積層方向ｄＬに押圧した場合に、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに付加される押圧力をより一層高めることができる。このため、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａにおいても電解液を効率良く含浸させることができる。
【００７１】
また、本実施の形態によれば、最外絶縁シート４０は、電極積層体７の積層方向ｄＬに直交する第２方向ｄ２における一側で折り返すように形成された折り返し部４５を含み、折り返し部４５が、第１シート最外部分４１と第２シート最外部分４２とを連結している。このことにより、最外絶縁シート４０を、第１シート最外部分４１から第２シート最外部分４２にわたって一体に形成することができる。このため、電極積層体７への最外絶縁シート４０の取り付け作業性を向上させることができる。
【００７２】
また、本実施の形態によれば、第１シート最外部分４１と第２シート最外部分４２は、電極積層体７の積層方向ｄＬに直交する第２方向ｄ２における他側に位置する接合テープ５０で互いに連結されている。このことにより、第１シート最外部分４１と第２シート最外部分４２が電極積層体７に対して位置ずれすることを防止できる。このため、第１シート最外部分４１に位置する第１凸部４３及び第２シート最外部分４２に位置する第２凸部４４が、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａから位置ずれすることを防止できる。とりわけ、本実施の形態によれば、接合テープ５０は、電極積層体７に対して、最外絶縁シート４０の折り返し部４５とは反対側に位置している。このことにより、最外絶縁シート４０は、電極積層体７を１周包むように形成され、電極積層体７に対する最外絶縁シート４０の位置ずれをより一層防止することができる。
【００７３】
また、本実施の形態によれば、第１凸部４３は、積層方向ｄＬで見たときに、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なるとともに、正極活物質層１２Ｘの周縁部１２ａにも重なっている。このことにより、積層型電池１の初期充電時に積層型電池１を積層方向ｄＬに押圧した場合に、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに付加される押圧力をより一層高めることができる。また、正極活物質層１２Ｘの周縁部１２ａに付加される押圧力を高めることができる。このため、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａにおいても電解液をより一層効率良く含浸させることができる。
【００７４】
また、本実施の形態によれば、第２凸部４４は、積層方向ｄＬで見たときに、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なるとともに、正極活物質層１２Ｘの周縁部１２ａにも重なっている。このことにより、積層型電池１の初期充電時に積層型電池１を積層方向ｄＬに押圧した場合に、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに付加される押圧力をより一層高めることができる。また、正極活物質層１２Ｘの周縁部１２ａに付加される押圧力をより一層高めることができる。このため、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａにおいても電解液をより一層効率良く含浸させることができる。
【００７５】
また、本実施の形態によれば、膜電極接合体５が、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なる第１凸部４３を含む最外絶縁シート４０を有している。このことにより、再シール工程後においても、負極活物質層２２Ｙに電解液を効率良く含浸させることができる。とりわけ、電極積層体７を有する膜電極接合体５は、接着層２ｂによって互いに接合された一対の支持基材２ａを有する外装体２に収容されている。再シール工程後においても、外装体２の内部は減圧されているため、大気圧との差圧による押圧力を外装体２を介して最外絶縁シート４０に付加することができる。このため、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに付加される押圧力を高めることができ、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａにおいても電解液を効率良く含浸させることができる。
【００７６】
以上において、具体例を参照しながら一実施の形態を説明してきたが、上述した具体例が一実施の形態を限定することを意図していない。上述した一実施の形態は、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。
【００７７】
以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明及び以下の説明で用いる図面では、上述した具体例と同様に構成され得る部分について、上述の具体例における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。
【００７８】
（第１の変形例）
上述した説明において、最外絶縁シート４０の第１シート最外部分４１と第２シート最外部分４２が、接合テープ５０で互いに連結された一具体例に基づいて説明したが、第１シート最外部分４１と第２シート最外部分４２との連結態様は、図８に示された具体例に限られない。例えば、図９及び図１０に示すように、第１シート最外部分４１の一側にシートタブ部７０を設けて、第２シート最外部分４２の他側に、シートタブ部７０が挿入されるスリットを設けてもよい。図９は、第１の変形例における最外絶縁シート４０の平面図であり、図１０は、図９の最外絶縁シート４０が取り付けられた膜電極接合体５の断面図である。
【００７９】
第１の変形例においては、第１シート最外部分４１から折り返し部４５の側とは反対側（図１０における左側）に第１シート延長部７２が延びている。第１シート延長部７２から更に折り返し部４５の側とは反対側にシートタブ部７０が延びている。一方、第２シート最外部分４２から折り返し部４５の側とは反対側に第２シート延長部７３が延び、第２シート延長部７３にタブ挿入部７１が位置している。タブ挿入部７１は、シートタブ部７０が延びる方向（図９における左右方向）に直交する方向（図９における上下方向）に延びるようにスリット状に形成されている。
【００８０】
図１０に示すように、第１シート最外部分４１を電極積層体７の第１最外主面７ａに位置付けるとともに第２シート最外部分４２を電極積層体７の第２最外主面７ｂに位置付けた後に、シートタブ部７０をタブ挿入部７１に挿入することにより、第１シート最外部分４１と第２シート最外部分４２とを係止することができる。
【００８１】
本変形例によれば、第１シート最外部分４１の側のシートタブ部７０を、第２シート最外部分４２の側のスリットに挿入することで、第１シート最外部分４１と第２シート最外部分４２とを連結することができる。このことにより、最外絶縁シート４０の取り付け作業性を向上させることができる。
【００８２】
（第２の変形例）
上述した説明において、最外絶縁シート４０の第１シート最外部分４１と第２シート最外部分４２が、折り返し部４５で連結されて一体に形成された一具体例に基づいて説明したが、この具体例に限られない。例えば、図１１に示すように、最外絶縁シート４０（ここでは、第１の最外絶縁シート４０と記す）とは別体に形成された第２の最外絶縁シート８０が、第２シート最外部分４２を含むように形成されていてもよい。図１１は、第２の変形例における膜電極接合体５の断面図である。
【００８３】
第２の変形例においては、電極積層体７の第１最外主面７ａに第１シート最外部分４１を含む第１の最外絶縁シート４０が位置している。電極積層体７の第２最外主面７ｂに、第２シート最外部分４２を含む第２の最外絶縁シート８０が位置している。第１の最外絶縁シート４０と第２の最外絶縁シート８０とが、個別のシート部材として形成されている。すなわち、第２の変形例における膜電極接合体５は、電極積層体７と、電極積層体７の第１最外主面７ａを覆う第１の最外絶縁シート４０と、電極積層体７の第２最外主面７ｂを覆う第２の最外絶縁シート８０と、を有した構成となっている。この場合、接合テープ５０は、電極積層体７の第２方向ｄ２における一側及び他側において、第１の最外絶縁シート４０と第２の最外絶縁シート８０とを連結するようにしてもよい。
【００８４】
本変形例によれば、図１１に示すように、第１の最外絶縁シート４０と第２の最外絶縁シート８０とを別体に形成することにより、第１シート最外部分４１に位置する第１凸部４３の位置合わせと、第２シート最外部分４２に位置する第２凸部４４の位置合わせが、互いに影響し合うことを防止でき、第１の最外絶縁シート４０及び第２の最外絶縁シート８０の取り付け作業性を向上させることができる。
【００８５】
なお、図１１に示す第２の変形例においては、電極積層体７の第１最外主面７ａを覆う第１の最外絶縁シート４０の第１凸部４３によって、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａを押圧することができれば、第２凸部４４は設けられていなくてもよい、更には第２の最外絶縁シート８０が設けられていなくてもよい。この場合、図１及び図２に示すように、正極板１０Ｘ側のタブ３が、最下位に位置する正極板１０Ｘの第２面１１ｂ（下面）に接続されるとともに、負極板２０Ｙ側のタブ３が、最下位に位置する負極板２０Ｙの第２面２１ｂ（下面）に接続されていることが好ましい。
【００８６】
（第３の変形例）
上述した説明において、最外絶縁シート４０の第２シート最外部分４２が第２凸部４４を含んでいる一具体例に基づいて説明したが、これに限られない。例えば、電極積層体７の第１最外主面７ａを覆う最外絶縁シート４０の第１凸部４３によって、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａを押圧することができれば、第２シート最外部分４２に第２凸部４４は設けられていなくてもよい。この場合、図１及び図２に示すように、正極板１０Ｘ側のタブ３が、最下位に位置する正極板１０Ｘの第２面１１ｂ（下面）に接続されるとともに、負極板２０Ｙ側のタブ３が、最下位に位置する負極板２０Ｙの第２面２１ｂ（下面）に接続されていることが好ましい。
【００８７】
（第４の変形例）
さらに、上述した説明において、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙの少なくとも一方が、絶縁体３０を有する例を示したが、この例に限られない。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙの少なくとも一方が絶縁体３０を含むことに代えて又は正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙの少なくとも一方が絶縁体３０を含むことに加えて、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙの間に、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙとは別部材として構成された絶縁体（絶縁層）３０が配置されるようにしてもよい。この場合、絶縁体３０はセパレータとして機能する。このような絶縁体３０の第１方向ｄ１に沿った長さは、負極活物質層２２Ｙの第１方向ｄ１に沿った長さよりも長く、第２方向ｄ２に沿った幅は、負極活物質層２２Ｙの第２方向ｄ２に沿った幅よりも長く形成される。絶縁体３０は、例えば、不織布や多孔質材から形成され得る。この例において、外装体２内に収容された電解液又はゲル状電解液が、絶縁体３０に含浸して保持される。この例に用いられる絶縁体３０や電解液は、特に限定されることなく、積層型電池１、とりわけリチウムイオン二次電池に適用され得る種々の絶縁体や電解液を用いることができる。
【００８８】
（第２の実施の形態）
次に、図１２〜図１６を用いて、第２の実施の形態による二次電池について説明する。
【００８９】
図１２〜図１６に示す第２の実施の形態においては、外装体が電池缶と電池蓋とを有している点が主に異なり、他の構成は、図１〜図１１に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図１２〜図１６において、図１〜図１１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。図１２は、二次電池の一具体例を示す斜視図であり、図１３は、二次電池の分解斜視図である。図１４は、電池蓋の斜視図であり、図１５は、電池蓋の積層方向ｄＬに沿うた断面図であり、図１６は、二次電池の積層方向ｄＬに沿う部分断面図である。
【００９０】
図１２及び図１３に示すように、本実施の形態による二次電池１００は、外装体２と、外装体２内に収容された膜電極接合体５と、を備えている。このうち外装体２は、開口部１０２を有する電池缶１０１と、電池缶１０１の開口部１０２を封止する電池蓋１１０と、を有している。電池缶１０１は、膜電極接合体５を収容するように構成されている。本実施の形態においては、電池缶１０１は直方体形状で形成されており、積層方向ｄＬ（主方向）において互いに反対側に位置する第１缶外主面１０１ａ及び第２缶外主面１０１ｂ（図１５及び図１６参照）を主面として有している。
【００９１】
電池蓋１１０は、電池缶１０１の開口部１０２を封止する蓋板１１１と、蓋板１１１に設けられた正極端子１１２Ｘ及び負極端子１１２Ｙと、を有している。このうち蓋板１１１は第１方向ｄ１に沿う長手方向を有しており、正極端子１１２Ｘ及び負極端子１１２Ｙは蓋板１１１の長手方向において両側に離間して配置されている。正極端子１１２Ｘ及び負極端子１１２Ｙは、外装体２の内部から外部へと延び出している。電気自動車などの自動車の分野においては、複数の二次電池１００を組み合わせることにより構成されるモジュールが自動車に搭載される。複数の二次電池１００の間の電気的な接続は、正極端子１１２Ｘ及び負極端子１１２Ｙを介して実現される。
【００９２】
図１４及び図１５に示すように、正極端子１１２Ｘ及び負極端子１１２Ｙは、蓋板１１１の上側に設けられた端子平板部１１３ａと、端子平板部１１３ａから電池缶１０１の側（図１４及び図１５における下方）に延び、蓋板１１１を貫通する軸部１１３ｂと、をそれぞれ含んでいる。蓋板１１１には、軸部１１３ｂが貫通する貫通孔１１１ａが設けられている。各端子１１２Ｘ、１１２Ｙの軸部１１３ｂの下端部は、後述する下部パッキン１１６及び集電板１１７Ｘ、１１７Ｙを組み立てた後に、かしめられて、かしめ部１１４が形成される。かしめ部１１４が形成されることにより、各端子１１２Ｘ、１１２Ｙ及び後述する集電板１１７Ｘ、１１７Ｙが蓋板１１１に固定される。
【００９３】
蓋板１１１と各端子１１２Ｘ、１１２Ｙの端子平板部１１３ａとの間には、電池缶１０１内の電解液の漏洩を防止する上部パッキン１１５が介在されている。上部パッキン１１５は絶縁性の材料によって形成されており、図１５に示すように、上部パッキン１１５の一部は貫通孔１１１ａ内に延びることで、蓋板１１１と端子１１２Ｘ、１１２Ｙとを電気的に絶縁している。同様にして、蓋板１１１と各端子１１２Ｘ、１１２Ｙのかしめ部１１４との間には、電池缶１０１内の電解液の漏洩を防止する下部パッキン１１６が介在されている。下部パッキン１１６は、上部パッキン１１５と同様に絶縁性の材料によって形成されている。かしめ部１１４と下部パッキン１１６との間には、集電板１１７Ｘ、１１７Ｙが介在されている。集電板１１７Ｘ、１１７Ｙと対応する端子１１２Ｘ、１１２Ｙは、電気的に接続されている。
【００９４】
集電板１１７Ｘ、１１７Ｙは、電池缶１０１の内部に向かって（図１４及び図１５における下方）に延びている。正極集電板１１７Ｘは、膜電極接合体５の正極集電体１１Ｘの第１接続領域ａ１に電気的に接続されている。負極集電板１１７Ｙは、膜電極接合体５の負極集電体２１Ｙの第２接続領域ａ２に電気的に接続されている。
【００９５】
図１３〜図１５に示すように、蓋板１１１には、電池缶１０１内に電解液を注入するための注液孔１１８が設けられている。注液後には、注液孔１１８は注液栓１１９で封止される。なお、図示しないが、蓋板１１１には、ガス排出弁が設けられていてもよい。ガス排出弁は、電池缶１０１内の圧力が所定値よりも大きくなった場合に開放して電池缶１０１内のガスを放出するように構成されてもよい。
【００９６】
電池缶１０１、蓋板１１１、正極端子１１２Ｘ及び正極集電板１１７Ｘは、例えば、アルミニウム合金によって形成され得る。負極端子１１２Ｙ及び負極集電板１１７Ｙは、例えば、銅合金によって形成され得る。
【００９７】
図１３に示すように、本実施の形態による膜電極接合体５は、第１の実施の形態と同様に、電極積層体７と、最外絶縁シート４０と、を備えている。電極積層体７は、複数の正極板１０Ｘ（第１電極板１０）及び複数の負極板２０Ｙ（第２電極板２０）を有している。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、枚葉状にそれぞれ形成されて、積層方向ｄＬ（主方向）に沿って交互に配置されて積層されている。電極積層体７は、図１３及び図１６に示すように、積層方向ｄＬにおいて互いに反対側に位置する第１最外主面７ａと第２最外主面７ｂとを主面として有している。本実施の形態における積層方向ｄＬは、第１最外主面７ａ及び第２最外主面７ｂの法線方向に相当する。積層方向ｄＬは、上述した電池缶１０１の第１缶外主面１０１ａ及び第２缶外主面１０１ｂの法線方向にも相当している。第１最外主面７ａ及び第２最外主面７ｂは、電池缶１０１の第１缶外主面１０１ａの部分及び第２缶外主面１０１ｂの部分に対向する面である。より具体的には、第１最外主面７ａが第１缶外主面１０１ａの部分に対向し、第２最外主面７ｂが第２缶外主面１０１ｂの部分に対向する。二次電池１００及び膜電極接合体５は、図１２及び図１３に示すように、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に直交する方向ｄ１、ｄ２に広がっている。
【００９８】
図１３に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、略長方形形状の外輪郭を有している。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、蓋板１１１の長手方向である第１方向ｄ１に長手方向を有し、積層方向ｄＬ及び第１方向ｄ１の両方に直交する第２方向ｄ２に短手方向（上下方向）を有している。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２における中央（第１有効領域ｂ１及び第２有効領域ｂ２）において、積層方向ｄＬに重なり合っている。
【００９９】
正極板１０Ｘ（第１電極板１０）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１０Ｘ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。正極活物質層１２Ｘは、長方形形状の外輪郭を有している。
【０１００】
本実施の形態では、正極板１０Ｘの第１接続領域ａ１及び第１有効領域ｂ１は、正極板１０Ｘの第２方向ｄ２に配列されている。第１接続領域ａ１は、第１有効領域ｂ１よりも正極板１０Ｘの第２方向ｄ２における外側（蓋板１１１の側、図１３における上側）に位置している。また、第１接続領域ａ１は、正極板２０Ｘの第１方向ｄ１における一側（図１３における右側）に位置している。複数の正極集電体１１Ｘは、第１接続領域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、電気的に接続されている。この第１接続領域ａ１における正極集電体１１Ｘの積層部分に、上述した正極集電板１１７Ｘが電気的に接続されている。一方、第１有効領域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。このような第１有効領域ｂ１の配置により、正極活物質質層１２Ｙからのリチウムの析出を防止することができる。
【０１０１】
次に、負極板２０Ｙ（第２電極板２０）について説明する。負極板２０Ｙも、正極板１０Ｘと同様に、シート状の外形状を有している。負極板２０Ｙは、負極集電体２１Ｙ（第２電極集電体）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。負極活物質層２２Ｙは、長方形形状の外輪郭を有している。
【０１０２】
本実施の形態では、負極板２０Ｙの第２接続領域ａ２及び第２有効領域ｂ２は、負極板２０Ｙの第２方向ｄ２に配列されている。第２接続領域ａ２は、第２有効領域ｂ２よりも負極板２０Ｙの第２方向ｄ２における外側（蓋板１１１の側、図１３における上側）に位置している。また、第２接続領域ａ２は、負極板２０Ｙの第１方向ｄ１における他側（図１３における左側）に位置している。このようにして、第２接続領域ａ２は、第１方向ｄ１において、正極板１０Ｘの第１接続領域ａ１とは離間している。複数の負極集電体２１Ｙは、第２接続領域ａ２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、電気的に接続されている。この第２接続領域ａ２における負極集電体２１Ｙの積層部分に、上述した負極集電板１１７Ｙが電気的に接続されている。一方、第２有効領域ｂ２は、正極板１０Ｘの正極活物質層１２Ｘに対面する領域に広がっている。
【０１０３】
図１３に示すように、第１の実施の形態と同様に、第１方向ｄ１に沿った負極活物質層２２Ｙの長さは、第１方向ｄ１に沿った正極活物質層１２Ｘの長さよりも長くなっている。また、第２方向ｄ２に沿った負極活物質層２２Ｙの長さは、第２方向ｄ２に沿った正極活物質層１２Ｘの長さよりも長くなっている。積層方向ｄＬで見たときに、正極活物質層１２Ｘよりも外側（積層方向ｄＬに直交する方向における外側）にはみ出した縁部を含んでいる。本実施の形態においても、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙがそれぞれ枚葉状に形成されていることから、当該縁部は、正極活物質層１２Ｘの周囲に全周にわたって形成されている。この縁部のことを周縁部２２ａと称して以下説明する。
【０１０４】
図１３及び図１６に示すように、最外絶縁シート４０は、第１の実施の形態と同様に、電極積層体７の第１最外主面７ａを覆う第１シート最外部分４１と、第２最外主面７ｂを覆う第２シート最外部分４２と、折り返し部４５と、を含んでいる。ここでは、折り返し部４５は、電極積層体７の第２方向ｄ２における一側（図１６における下側）で折り返すように形成されているが、これに限られることはなく、折り返し部４５は、電極積層体７の第２方向ｄ２における他側（図１６における上側）で折り返すように形成されていてもよく、電極積層体７の第１方向ｄ１における一側（図１６における左側又は右側）で折り返すように形成されていてもよい。なお、図１６は、正極板１０Ｘの第１接続領域ａ１と負極板２０Ｙの第２接続領域ａ２との間における積層方向ｄＬに沿う二次電池の部分断面を示している。
【０１０５】
第１の実施の形態と同様に、第１シート最外部分４１は、電極積層体７の第１最外主面７ａに当接する第１凸部４３を含んでいる。第１凸部４３は、積層方向ｄＬで見たときに、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なるように位置している。本実施の形態においても、第１凸部４３は、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なるように長方形枠状に形成されている。第１凸部４３は、正極活物質層１２Ｘの周縁部１２ａにも重なっていてもよい。
【０１０６】
第２シート最外部分４２は、電極積層体７の第２最外主面７ｂに当接する第２凸部４４を含んでいる。第２凸部４４は、積層方向ｄＬで見たときに、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なるように位置している。本実施の形態においても、第２凸部４４は、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なるように長方形枠状に形成されている。第２凸部４４は、正極活物質層１２Ｘの周縁部１２ａにも重なっていてもよい。
【０１０７】
図１６に示すように、第１シート最外部分４１と第２シート最外部分４２を接続する接合テープ５０は、電極積層体７の第２方向ｄ２における他側（図１６における上側）に位置させるようにしてもよい。この場合、接合テープ５０は、第１方向ｄ１において、正極板１０Ｘの第１接続領域ａ１と、負極板２０Ｙの第２接続領域ａ２との間に配置されていてもよい。
【０１０８】
次に、リチウムイオン二次電池として構成された本実施の形態に係る二次電池１００の製造方法について説明する。
【０１０９】
電極積層体準備工程では、第１の実施の形態と同様にして電極積層体７を準備することができる。また、電極積層体準備工程とは別に、電池蓋１１０を準備する。その後、正極集電体１１Ｘの第１接続領域ａ１に、電池蓋１１０の正極集電板１１７Ｘが電気的に接続される。また、負極集電体２１Ｙの第２接続領域ａ２に、電池蓋１１０の負極集電板１１７Ｙが電気的に接続される。
【０１１０】
次に、電極積層体７に最外絶縁シート４０が取り付けられる。この場合、折り返し部４５を形成しながら、第１シート最外部分４１の第１凸部４３が、電極積層体７の第１最外主面７ａに当接し、第２シート最外部分４２の第２凸部４４が、電極積層体７の第２最外主面７ｂに当接する。第１凸部４３及び第２凸部４４は、積層方向ｄＬで見たときに、負極板２０Ｙの負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なるように位置付けられる。そして、接合テープ５０で、第１シート最外部分４１と第２シート最外部分４２とが互いに連結される。このようにして、電極積層体７に最外絶縁シート４０が取り付けられた、膜電極接合体５を得ることができる。なお、電極積層体７への最外絶縁シート４０の取り付けは、電池蓋１１０の集電板１１７Ｘ、１１７Ｙが集電体１１Ｘ、２１Ｙに接続される前に行われてもよい。
【０１１１】
電池蓋１１０を電池缶１０１に装着する工程においては、電池蓋１１０の集電板１１７Ｘ、１１７Ｙに接続された状態で、膜電極接合体５が電池缶１０１内に収容される。これにより、電池蓋１１０の蓋板１１１で、電池缶１０１の開口部１０２が覆われる。続いて、蓋板１１１の周縁が、例えばレーザ溶接により電池缶１０１の開口端部（図１３及び図１５における上端部）に接合される。このようにして、電池缶１０１の開口部１０２が蓋板１１１によって封止される。次に、蓋板１１１に設けられた注液孔１１８から、電池缶１０１内に電解液が注入される。
【０１１２】
初期充電工程においては、まず、電池缶１０１を押圧する。例えば、電池缶１０１の第２缶外主面１０１ｂを下にして二次電池１００を押圧装置（図示せず）のテーブルに載置した場合には、加圧プレート６１（図８参照）を第１缶外主面１０１ａに当接させ、加圧プレート６１によって電池缶１０１を押圧する。ここで、電池缶１０１内に収容された膜電極接合体５（より具体的には最外絶縁シート４０）と電池缶１０１との間の隙間は小さくなっている、あるいは隙間が実質的に無い状態になっている。このことにより、加圧による電池缶１０１の変形量を小さくしながら膜電極接合体５を押圧することができ、電池缶１０１の変形を弾性変形範囲内に留めることができる。そして、最外絶縁シート４０の第１シート最外部分４１に位置する第１凸部４３と、第２シート最外部分４２に位置する第２凸部４４が、積層方向ｄＬで見たときに、各負極板２０Ｙの負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なっている。このことにより、加圧プレート６１の押圧力が、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに付加され、当該周縁部２２ａが押圧される。また、第１シート最外部分４１が加圧プレート６１からの押圧力を受けて変形し、負極板２０Ｙのうち周縁部２２ａ以外の部分にも第１シート最外部分４１が当接して加圧される。このようにして、電極積層体７を均一に加圧することができる。
【０１１３】
次に、各正極板１０Ｘに所定値の電圧が印加されるとともに、各負極板２０Ｙが電気的に接地される。このことにより、電極積層体７が初期充電される。この間、充電によって発生したガス（気泡）は電池缶１０１から注液孔１１８を通って外部に排出されるが、発生したガスの一部は電池缶１０１の内部に溜まる。また、加圧プレート６１によって二次電池１００が押圧されることにより、正極板１０Ｘと負極板２０Ｙとの間の領域で発生したガスは、当該領域には滞留しにくく、電池缶１０１において加圧プレート６１が当接していない部分（積層方向ｄＬで見たときの膜電極接合体５と電池缶１０１との間の隙間）に移動し、当該部分に滞留する。負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａが押圧されているため、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａを含む全体に電解液が含浸し易くなる。
【０１１４】
二次電池１００の充電率（ＳＯＣ）が所定の値（例えば、１００％）に達すると、初期充電は完了する。その後、二次電池１００を、充電率が所定の値（例えば、０％）になるまで放電する。また、加圧プレート６１は取り外す。
【０１１５】
本実施の形態による膜電極接合体５を封止する封止工程においては、充電率が所定の値（例えば、０％）になるまで放電させた後、二次電池１００を減圧チャンバ６０に収容し、電池缶１０１の内部を減圧する。この間、電池缶１０１の内部の上述した部分（隙間）に滞留していたガスを抜くことができる。この減圧した状態で、注液孔１１８に注液栓１１９を挿入して、レーザ溶接等を用いて封止する。
【０１１６】
このようにして、電池缶１０１と電池蓋１１０とを有する外装体２によって封止された膜電極接合体５を備える二次電池１００を作製することができる。
【０１１７】
このように本実施の形態によれば、電極積層体７の第１最外主面７ａを覆う最外絶縁シート４０の第１シート最外部分４１が、第１最外主面７ａに当接する第１凸部４３を含み、第１凸部４３が、積層方向ｄＬで見たときに、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なっている。このことにより、初期充電時に二次電池１００を積層方向ｄＬに押圧した場合に、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに付加される押圧力を高めることができる。このため、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａにおいても電解液を効率良く含浸させることができる。この結果、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａにおいて反応ムラが発生することを防止でき、二次電池１００の電池容量を向上させることができる。さらに、本実施の形態によれば、電極積層体７の第２最外主面７ｂを覆う最外絶縁シート４０の第２シート最外部分４２が、第２最外主面７ｂに当接する第２凸部４４を含み、第２凸部４４が、積層方向ｄＬで見たときに、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なっている。このことにより、二次電池１００の初期充電時に二次電池１００を積層方向ｄＬに押圧した場合に、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに付加される押圧力をより一層高めることができる。
【０１１８】
また、本実施の形態によれば、外装体２が、電池缶１０１と電池蓋１１０とを有している。このことにより、外装体２の強度を高めることができ、二次電池１００の信頼性を向上させることができる。なお、本実施の形態による二次電池１００では、電池缶１０１の内部は減圧されているが、外装体２が電池缶１０１によって構成されているため、電池缶１０１は、大気圧との差圧による押圧力を電極積層体７に付加しにくくなっている。しかしながら、膜電極接合体５が、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに重なる第１凸部４３を含む最外絶縁シート４０を有している。このことにより、本実施の形態による封止工程後においても、負極活物質層２２Ｙに電解液を効率良く含浸させることができる。とりわけ、膜電極接合体５と電池缶１０１との間の隙間を実質的に無い状態にしている場合には、電池缶１０１が、大気圧との差圧による押圧力を最外絶縁シート４０の第１凸部４３に付加することができる。このため、負極活物質層２２Ｙの周縁部２２ａに付加される押圧力を高めることができ、負極活物質層２２Ｙにおいても電解液を効率良く含浸させることができる。
【０１１９】
（第３の実施の形態）
次に、図１７〜図１９を用いて、第３の実施の形態による二次電池について説明する。
【０１２０】
図１７〜図１９に示す第３の実施の形態においては、正極板及び負極板が巻回軸線を中心に巻回されている点が主に異なり、他の構成は、図１２〜図１６に示す第２の実施の形態と略同一である。なお、図１７〜図１９において、図１２〜図１６に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。図１７は、二次電池の膜電極接合体の一具体例を示す斜視図であり、図１８は、電極巻回体の斜視図である。図１９は、二次電池の主方向ｄＬに沿う部分断面図である。
【０１２１】
図１７〜図１９に示すように、本実施の形態による膜電極接合体５は、巻回構造を有する電極巻回体１３０を有している。
【０１２２】
すなわち、図１７に示すように、本実施の形態では、膜電極接合体５は、電極巻回体１３０（電極体）と、最外絶縁シート４０と、を備えている。電極巻回体１３０は、第１方向ｄ１に沿って延びる巻回軸線１３１を中心に巻回された正極板１０Ｘ（第１電極板１０）及び負極板２０Ｙ（第２電極板２０）を有している。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、長手方向を有するように長尺状にそれぞれ形成されており、巻回軸線１３１を中心にして巻回されている。図１８に示すように、正極板１０Ｘと負極板２０Ｙとの間には、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙのいずれとも別部材として構成された第１絶縁体１３２及び第２絶縁体１３３が介在されている。正極板１０Ｘに対して一側に第１絶縁体１３２が配置されており、他側に第２絶縁体１３３が介在されている。
【０１２３】
電極巻回体１３０は、図１７及び図１９に示すように、主方向ｄＬにおいて互いに反対側に位置する第１最外主面１３０ａと第２最外主面１３０ｂとを主面として有している。本実施の形態による主方向ｄＬは、第１最外主面１３０ａ及び第２最外主面１３０ｂの法線方向に相当する。主方向ｄＬは、上述した電池缶１０１の第１缶外主面１０１ａ（図１３及び図１５参照）及び第２缶外主面１０１ｂの法線方向にも相当している。第１最外主面１３０ａ及び第２最外主面１３０ｂは、電池缶１０１の第１缶外主面１０１ａの部分及び第２缶外主面１０１ｂの部分に対向する面である。より具体的には、第１最外主面１３０ａが第１缶外主面１０１ａの部分に対向し、第２最外主面１３０ｂが第２缶外主面１０１ｂの部分に対向する。第１最外主面１３０ａ及び第２最外主面１３０ｂは、実質的に平坦状に形成されており、主方向ｄＬで見たときに電極巻回体１３０の多くの領域を占めている。これにより、電極巻回体１３０は、図１７に示すように、偏平形状を有する巻回体となっている。電極巻回体１３０において、第１最外主面１３０ａ及び第２最外主面１３０ｂで挟まれた領域では、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、実質的に平坦状に形成されて積層されている。第１最外主面１３０ａ及び第２最外主面１３０ｂよりも上側の領域及び下側の領域では、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、湾曲状に形成されて積層されている。
【０１２４】
図１８に示すように、正極板１０Ｘ（第１電極板１０）の第１接続領域ａ１及び第１有効領域ｂ１は、正極板１０Ｘの第１方向ｄ１に配列されている。第１接続領域ａ１は、第１有効領域ｂ１の第１方向ｄ１における一方の外側（図１８における右側）に位置している。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙが巻回されることにより形成された正極集電体１１Ｘの第１接続領域ａ１の積層された部分は、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、電気的に接続されている。この第１接続領域ａ１における正極集電体１１Ｘの積層部分に、上述した正極集電板１１７Ｘが電気的に接続されている。一方、第１有効領域ｂ１は、負極板２０Ｙの負極活物質層２２Ｙに対面する領域内に位置している。このような第１有効領域ｂ１の配置により、正極活物質質層１２Ｙからのリチウムの析出を防止することができる。
【０１２５】
負極板（第２電極板２０）の第２接続領域ａ２及び第２有効領域ｂ２は、負極板の第１方向ｄ１に配列されている。第２接続領域ａ２は、第２有効領域ｂ２の第１方向ｄ１における他方の外側（図１８における左側）に位置している。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙが巻回されることにより形成された負極集電体２１Ｙの第２接続領域ａ２の積層された部分は、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、電気的に接続されている。この第２接続領域ａ２における負極集電体２１Ｙの積層部分に、上述した負極集電板１１７Ｙが電気的に接続されている。一方、第２有効領域ｂ２は、正極板１０Ｘの正極活物質層１２Ｘに対面する領域に広がっている。
【０１２６】
図１８に示すように、第１方向ｄ１に沿った負極活物質層２２Ｙの幅は、第１方向ｄ１に沿った正極活物質層１２Ｘの幅よりも長くなっている。そして、負極活物質層２２Ｙは、主方向ｄＬで見たときに、正極活物質層１２Ｘよりも外側（第１方向ｄ１における外側）にはみ出した縁部２２ｂを含んでいる。本実施の形態においては、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙがそれぞれ巻回されていることから、当該縁部２２ｂは、主方向ｄＬで見たときに、第１方向ｄ１（巻回軸線１３１に沿う方向）における正極活物質層１２Ｘの両側に形成されている。また、図１８に示すように、負極活物質層２２Ｙは、巻回の周方向（負極板２０Ｙの長手方向）においても、正極活物質層１２Ｘよりも長く形成されている。このようにして、正極活物質層１２Ｘに負極活物質層２２Ｙが対向しない部分が形成されないようになっている。
【０１２７】
第１絶縁体１３２及び第２絶縁体１３３は、いずれもセパレータとして機能する。第１方向ｄ１に沿った第１絶縁体１３２の幅及び第２絶縁体１３３の幅は、第１方向ｄ１に沿った負極活物質層２２Ｙの幅よりも長くなっている。そして、第１絶縁体１３２及び第２絶縁体１３３は、巻回の周方向においても、負極活物質層２２Ｙよりも長くなっている。このようにして、負極活物質層２２Ｙ及び正極活物質層１２Ｘに、第１絶縁体１３２又は第２絶縁体１３３が対向しない部分が形成されないようになっている。このため、正極板１０Ｘと負極板２０Ｙとの電気的絶縁性が確保される。第１絶縁体１３２のうち電極巻回体１３０の最外周に配置された部分は、負極板２０Ｙと電池缶１０１との電気的絶縁性を確保している。このような第１絶縁体１３２及び第２絶縁体１３３は、例えば、不織布や多孔質材から形成され得る。
【０１２８】
図１７及び図１９に示すように、最外絶縁シート４０の第１シート最外部分４１は、電極巻回体１３０の第１最外主面１３０ａを覆い、第２シート最外部分４２は、第２最外主面１３０ｂを覆う。折り返し部４５は、電極巻回体１３０の第２方向ｄ２における一側（図１９における下側）で折り返すように形成されているが、これに限られることはなく、折り返し部４５は、電極巻回体１３０の第２方向ｄ２における他側（図１９における上側）で折り返すように形成されていてもよく、電極巻回体１３０の第１方向ｄ１における一側（図１９における左側又は右側）で折り返すように形成されていてもよい。なお、図１９は、第１凸部４３及び第２凸部４４が配置されている位置における主方向ｄＬに沿う二次電池の部分断面を示している。
【０１２９】
本実施の形態においては、最外絶縁シート４０の第１シート最外部分４１は、電極巻回体１３０の第１最外主面１３０ａ（第１絶縁体１３２の最外周に配置された第１最外主面１３０ａの側の部分）に当接する一対の第１凸部４３を含んでいる。一対の第１凸部４３は、主方向ｄＬで見たときに、負極活物質層２２Ｙの縁部２２ｂに重なるように位置している。本実施の形態においては、各第１凸部４３は、負極活物質層２２Ｙの両側の縁部２２ｂのうちの対応する縁部２２ｂに重なるように、第２方向ｄ２に延びる直線状に形成されている。第１凸部４３は、正極活物質層１２Ｘの縁部（第１方向ｄ１における正極活物質層１２Ｘの両端縁の近傍の領域）にも重なっていてもよい。
【０１３０】
最外絶縁シート４０の第２シート最外部分４２は、電極巻回体１３０の第２最外主面１３０ｂ（第１絶縁体１３２の最外周に配置された第２最外主面１３０ｂの側の部分）に当接する一対の第２凸部４４を含んでいる。一対の第２凸部４４は、主方向ｄＬで見たときに、負極活物質層２２Ｙの縁部２２ｂに重なるように位置している。本実施の形態においては、各第２凸部４４は、負極活物質層２２Ｙの両側の縁部２２ｂのうちの対応する縁部２２ｂに重なるように、第２方向ｄ２に延びる直線状に形成されている。第２凸部４４は、正極活物質層１２Ｘの縁部にも重なっていてもよい。
【０１３１】
本実施の形態による二次電池１００を製造する場合には、まず、第１絶縁体１３２、負極板２０Ｙ、第２絶縁体１３３及び正極板１０Ｘがこの順番で重ね合わされるように、巻回軸線１３１を中心にして巻回させる。この際、負極板２０Ｙよりも正極板１０Ｘが巻回軸線１３１の中心側に位置するように巻回させる。このことにより、電極巻回体１３０の最外周に第１絶縁体１３２が配置され、その内側に負極板２０Ｙが配置される。そして、巻回軸線１３１の中心に向かって、負極板２０Ｙと正極板１０Ｘとが交互に配置されるようになる。なお、電極巻回体１３０の最内周部分において、正極板１０Ｘよりも負極板２０Ｙが巻回軸線１３１の中心側に位置するように巻回するために、例えば、先に負極板２０Ｙを一巻きほど巻回させた後に、正極板１０Ｘを合わせて巻回させてもよい。
【０１３２】
巻回時には、偏平形状（例えば、略楕円状、略長円状）を有する巻芯を用いてもよい。このことにより、実質的に平坦な第1最外主面１３０ａ及び第２最外主面１３０ｂが形成された電極巻回体１３０が得られる。なお、円筒状の巻芯を用いて正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙを巻回させた後、電極巻回体１３０を押圧して、実質的に平坦な第１最外主面１３０ａ及び第２最外主面１３０ｂを形成することにより、偏平形状を有する電極巻回体１３０を得るようにしてもよい。
【０１３３】
続いて、正極集電体１１Ｘの第１接続領域ａ１に、上述した正極集電板１１７Ｘが電気的に接続される。同様に、負極集電体２１Ｙの第２接続領域ａ２に、上述した負極集電板１１７Ｙが電気的に接続される。
【０１３４】
次に、電極巻回体１３０に最外絶縁シート４０が取り付けられる。この場合、折り返し部４５を形成しながら、第１シート最外部分４１の一対の第１凸部４３が、電極巻回体１３０の第１最外主面１３０ａに当接し、第２シート最外部分４２の一対の第２凸部４４が、電極巻回体１３０の第２最外主面１３０ｂに当接する。第１凸部４３及び第２凸部４４は、主方向ｄＬで見たときに、負極板２０Ｙの負極活物質層２２Ｙの両側の縁部２２ｂに重なるように位置付けられる。そして、接合テープ５０で、第１シート最外部分４１と第２シート最外部分４２とが互いに連結される。このようにして、電極巻回体１３０に最外絶縁シート４０が取り付けられた、膜電極接合体５を得ることができる。なお、電極巻回体１３０への最外絶縁シート４０の取り付けは、電池蓋１１０の集電板１１７Ｘ、１１７Ｙが集電体１１Ｘ、２１Ｙに接続される前に行われてもよい。
【０１３５】
電池蓋１１０を電池缶１０１に装着する工程においては、電池蓋１１０の集電板１１７Ｘ、１１７Ｙに接続された状態で、膜電極接合体５が電池缶１０１内に収容される。これにより、電池蓋１１０の蓋板１１１で、電池缶１０１の開口部１０２が覆われる。続いて、蓋板１１１の周縁が、例えばレーザ溶接により電池缶１０１の開口端部（図１３及び図１５における上端部）に接合される。このようにして、電池缶１０１の開口部１０２が蓋板１１１によって封止される。次に、蓋板１１１に設けられた注液孔１１８から、電池缶１０１内に電解液が注入される。
【０１３６】
初期充電工程においては、まず、電池缶１０１を押圧する。例えば、電池缶１０１の第２缶外主面１０１ｂを下にして二次電池１００を押圧装置（図示せず）のテーブルに載置した場合には、加圧プレート６１（図８参照）を第１缶外主面１０１ａに当接させ、加圧プレート６１によって電池缶１０１を押圧する。ここで、電池缶１０１内に収容された膜電極接合体５（より具体的には最外絶縁シート４０）と電池缶１０１との間の隙間は小さくなっている、あるいは隙間が実質的に無い状態になっている。このことにより、加圧による電池缶１０１の変形量を小さくしながら膜電極接合体５を押圧することができ、電池缶１０１の変形を弾性変形範囲内に留めることができる。そして、最外絶縁シート４０の第１シート最外部分４１に位置する一対の第１凸部４３と、第２シート最外部分４２に位置する一対の第２凸部４４が、主方向ｄＬで見たときに、各負極板２０Ｙの負極活物質層２２Ｙの両側の縁部２２ｂにそれぞれ重なっている。このことにより、加圧プレート６１の押圧力が、負極活物質層２２Ｙの各縁部２２ｂに付加され、各縁部２２ｂが押圧される。また、第１シート最外部分４１が加圧プレート６１からの押圧力を受けて変形し、負極板２０Ｙのうち縁部２２ｂ以外の部分にも第１シート最外部分４１が当接して加圧される。このようにして、電極巻回体１３０を均一に加圧することができる。
【０１３７】
次に、各正極板１０Ｘに所定値の電圧が印加されるとともに、各負極板２０Ｙが電気的に接地される。このことにより、電極巻回体１３０が初期充電される。この間、充電によって発生したガス（気泡）は電池缶１０１から注液孔１１８を通って外部に排出されるが、発生したガスの一部は電池缶１０１の内部に溜まる。また、加圧プレート６１によって二次電池１００が押圧されることにより、正極板１０Ｘと負極板２０Ｙとの間の領域で発生したガスは、当該領域には滞留しにくく、電池缶１０１において加圧プレート６１が当接していない部分（主方向ｄＬで見たときの膜電極接合体５と電池缶１０１との間の隙間）に移動し、当該部分に滞留する。負極活物質層２２Ｙの両側の縁部２２ｂが押圧されているため、負極活物質層２２Ｙの縁部２２ｂを含む全体に電解液が含浸し易くなる。
【０１３８】
二次電池１００の充電率（ＳＯＣ）が所定の値（例えば、１００％）に達すると、初期充電は完了する。その後、二次電池１００を、充電率が所定の値（例えば、０％）になるまで放電する。また、加圧プレート６１は取り外す。
【０１３９】
本実施の形態による膜電極接合体５を封止する封止工程においては、充電率が所定の値（例えば、０％）になるまで放電させた後、二次電池１００を減圧チャンバ６０に収容し、電池缶１０１の内部を減圧する。この間、電池缶１０１の内部の上述した部分（隙間）に滞留していたガスを抜くことができる。この減圧した状態で、注液孔１１８に注液栓１１９を挿入して、レーザ溶接等を用いて封止する。
【０１４０】
このようにして、電池缶１０１と電池蓋１１０とを有する外装体２によって封止された膜電極接合体５を備える二次電池１００を作製することができる。
【０１４１】
このように本実施の形態によれば、電極巻回体１３０の第１最外主面１３０ａを覆う最外絶縁シート４０の第１シート最外部分４１が、第１最外主面１３０ａに当接する第１凸部４３を含み、第１凸部４３が、主方向ｄＬで見たときに、負極活物質層２２Ｙの縁部２２ｂに重なっている。このことにより、初期充電時に二次電池１００を主方向ｄＬに押圧した場合に、負極活物質層２２Ｙの縁部２２ｂに付加される押圧力を高めることができる。このため、負極活物質層２２Ｙの縁部２２ｂにおいても電解液を効率良く含浸させることができる。この結果、負極活物質層２２Ｙの縁部２２ｂにおいて反応ムラが発生することを防止でき、二次電池１００の電池容量を向上させることができる。さらに、本実施の形態によれば、電極巻回体１３０の第２最外主面１３０ｂを覆う最外絶縁シート４０の第２シート最外部分４２が、第２最外主面１３０ｂに当接する第２凸部４４を含み、第２凸部４４が、主方向ｄＬで見たときに、負極活物質層２２Ｙの縁部２２ｂに重なっている。このことにより、二次電池１００の初期充電時に二次電池１００を主方向ｄＬに押圧した場合に、負極活物質層２２Ｙの縁部２２ｂに付加される押圧力をより一層高めることができる。
【０１４２】
また、本実施の形態によれば、外装体２が、電池缶１０１と電池蓋１１０とを有している。このことにより、外装体２の強度を高めることができ、二次電池１００の信頼性を向上させることができる。なお、本実施の形態による二次電池１００では、電池缶１０１の内部は減圧されているが、外装体２が電池缶１０１によって構成されているため、電池缶１０１は、大気圧との差圧による押圧力を電極巻回体１３０に付加しにくくなっている。しかしながら、膜電極接合体５が、負極活物質層２２Ｙの縁部２２ｂに重なる第１凸部４３を含む最外絶縁シート４０を有している。このことにより、本実施の形態による封止工程後においても、負極活物質層２２Ｙに電解液を効率良く含浸させることができる。とりわけ、膜電極接合体５と電池缶１０１との間の隙間を実質的に無い状態にしている場合には、電池缶１０１が、大気圧との差圧による押圧力を最外絶縁シート４０の第１凸部４３に付加することができる。このため、負極活物質層２２Ｙの縁部２２ｂに付加される押圧力を高めることができ、負極活物質層２２Ｙにおいても電解液を効率良く含浸させることができる。
【０１４３】
（第５の変形例）
なお、上述した説明において、最外絶縁シート４０の第１シート最外部分４１が、第１方向ｄ１において両側に配置された一対の第１凸部４３を含んでいる一具体例に基づいて説明したが、これに限られない。例えば、第１シート最外部分４１は、一対の第１凸部４３を接続するように更なる第３凸部４７を含んでいてもよい。すなわち、上述したように、負極活物質層２２Ｙは、巻回の周方向（負極板２０Ｙの長手方向）においても、正極活物質層１２Ｘよりも長く形成されている。このことにより、図１８に示すように、負極活物質層２２Ｙは、主方向ｄＬで見たときに、正極活物質層１２Ｘよりも上側又は下側にはみ出した縁部２２ｃが形成されている。当該縁部２２ｃは、負極活物質層２２Ｙの最外周部分の終端側に位置している。このため、この縁部２２ｃが、第１最外主面１３０ａに存在する場合には、主方向ｄＬで見たときに、この縁部２２ｃに重なるような第３凸部４７を第１シート最外部分４１が追加的に含むようにしてもよい。第３凸部４７の位置は、縁部２２ｃの位置に応じるが、図１７には一例として、第１最外主面１３０ａに存在する縁部２２ｃが、第２方向ｄ２における中間位置に配置されている例を示している。第３凸部４７は、第１方向ｄ１に延びる直線状に形成される。この第３凸部４７は、縁部２２ｃに対応する（近接する）正極活物質層１２Ｘの縁部にも重なっていてもよい。このような第３凸部４７を設けることにより、負極活物質層２２Ｙの縁部２２ｃにおいても電解液を効率良く含浸させることができ、反応ムラの発生をより一層防止でき、二次電池１００の電池容量をより一層向上させることができる。なお、縁部２２ｃが、第２最外主面１３０ｂに存在する場合には、第３凸部４７は、第２シート最外部分４２に設ければよい。
【０１４４】
なお、いくつかの実施の形態と、各実施形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の実施の形態を少なくとも部分的に適宜組み合わせることができる。また、複数の変形例を少なくとも部分的に適宜組み合わせることもできる。
【符号の説明】
【０１４５】
１      積層型電池（二次電池）
２      外装体
２ａ    支持基材
２ｂ    接着層
７      電極積層体
７ａ    第１最外主面
７ｂ    第２最外主面
１０    第１電極板
１０Ｘ  正極板
１１    第１電極集電体
１１Ｘ  正極集電体
１２    第１電極活物質層
１２Ｘ  正極活物質層
１２ａ  周縁部
１２ｂ  縁部
２０    第２電極板
２０Ｙ  負極板
２１    第２電極集電体
２１Ｙ  負極集電体
２２    第２電極活物質層
２２Ｙ  負極活物質層
２２ａ  周縁部
２２ｂ  縁部
４０    最外絶縁シート
４１    第１シート最外部分
４２    第２シート最外部分
４３    第１凸部
４４    第２凸部
４５    折り返し部
５０    接合テープ
７０    シートタブ部
７１    タブ挿入部
８０    第２の最外絶縁シート
１００    二次電池
１０１    電池缶
１０２    開口部
１１０  電池蓋
１３０    電極巻回体
１３０ａ  第１最外主面
１３０ｂ  第２最外主面
１３１    巻回軸線
ａ１    第１接続領域
ａ２    第２接続領域
ｂ１    第１有効領域
ｂ２    第２有効領域
【図１】
2020030899.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2020030899.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2020030899.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2020030899.tif 000018
【図１７】
2020030899.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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