(57)【要約】【課題】電池ケース内における極板の充填率の向上を図ることのできる二次電池用極板群の製造方法、二次電池用極板群、及び二次電池を提供する。【解決手段】二次電池用極板群の製造方法は、負極基材２２Ａの負極合材層２２Ｂを有していない部分に、負極板２２に対応する負極タブ２２Ｃを形成する負極タブ形成ステップと、負極タブ２２Ｃの方向に延出するようにセパレータ２３を負極基材２２Ａに固定する負極側固定ステップと、セパレータ２３の固定された負極基材２２Ａから負極タブ２２Ｃの接続された負極板２２を切り出す負極板切出ステップと、負極板２２と負極板２２よりも小さい正極板２１とを積層する積層ステップとを備える。積層ステップでは、正極板２１に設けられた正極タブ２１Ｃを負極タブ２２Ｃと同じ方向に延出させ、かつ、負極タブ２２Ｃと積層しないように負極板２２と正極板２１とを積層する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板と負極板とをセパレータを介して積層させた二次電池用極板群の製造方法であって、
前記負極板の負極基材において負極合材を有していない部分に、前記負極板に対応する負極タブを形成する負極タブ形成ステップと、
前記負極タブの方向に延出するように前記セパレータを前記負極基材に固定する負極側固定ステップと、
前記セパレータの固定された前記負極基材から前記負極タブの接続された前記負極板を切り出す負極板切出ステップと、
前記負極板と前記負極板よりも小さい正極板とを積層する積層ステップとを備え、
前記積層ステップでは、前記正極板に設けられた正極タブを前記負極タブと同じ方向に延出させ、かつ、前記負極タブと積層しないように前記負極板と前記正極板とを積層する
二次電池用極板群の製造方法。
【請求項２】
前記負極タブ形成ステップでは、前記負極基材の両側に前記負極タブを設置し、
前記負極側固定ステップでは、前記負極基材の両側に前記負極タブが延出するように前記セパレータを重ね合わせて固定する
請求項１に記載の二次電池用極板群の製造方法。
【請求項３】
前記積層ステップでは、前記負極板に固定されたセパレータをさらに前記正極板に固定させる
請求項１又は２に記載の二次電池用極板群の製造方法。
【請求項４】
前記負極側固定ステップでは、加熱及び加圧の少なくとも一方で前記セパレータを前記負極基材に接着させ、
前記積層ステップでは、加熱及び加圧の少なくとも一方で前記セパレータを前記正極板に接着させる
請求項１〜３のいずれか一項に記載の二次電池用極板群の製造方法。
【請求項５】
正極板と、負極板とをセパレータを介して積層させた二次電池用極板群であって、
前記正極板の第１側辺から延出される正極タブと、
前記正極板よりも大きい前記負極板の第１側辺から延出される負極タブとを備え、
前記セパレータは、前記負極板に固定されており、
前記セパレータの前記負極タブに対応する第１側辺は、少なくとも前記負極タブに対応する部分が前記負極板の第１側辺よりも延出されており、
前記セパレータの前記正極タブに対応する第１側辺は、少なくとも前記正極タブに対応する部分が前記正極板に対応する前記負極板の第１側辺よりも延出され、
前記セパレータの第２側辺は、前記負極板の第２側辺と揃って前記二次電池用極板群の側端を構成している
二次電池用極板群。
【請求項６】
前記負極タブに対応する前記セパレータの第１側辺は、対応する前記負極板の第１側辺よりも延出されている
請求項５に記載の二次電池用極板群。
【請求項７】
前記正極タブに対応する前記セパレータの第１側辺は、前記正極板に対応する前記負極板の第１側辺よりも延出されている
請求項５又は６に記載の二次電池用極板群。
【請求項８】
前記セパレータは、接着により前記負極板に固定されるとともに、接着により前記正極板に固定される
請求項５〜７のいずれか一項に記載の二次電池用極板群。
【請求項９】
前記セパレータは、矩形であって、
前記セパレータの４つの側辺のうちの１つが前記第１側辺であり、
前記セパレータのその他の３つの側辺が前記第２側辺である
請求項５〜８のいずれか一項に記載の二次電池用極板群。
【請求項１０】
電池ケースと、
正極板と負極板とをセパレータを介して積層させた極板群と、
前記極板群に適した電解質と、
前記電池ケースに固定されていて、前記極板群から延出された正極タブ又は負極タブが電気的に接続される２つの電極とを備え、
前記極板群が請求項５〜９のいずれか一項に記載の二次電池用極板群である
二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池用極板群の製造方法、二次電池用極板群、及び二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池は、金属箔に活物質を含む活物質合材層を有する正極板及び負極板がセパレータを間に挟んだ積層構造の極板群と、当該極板群を収容するケースとを備えている。また、正極板及び負極板のそれぞれは、金属箔が露出した未塗工部を集合させたリードが、集電板と接合される。集電板は、一部がケース外に露出した端子と接合され、極板群の電力を取り出すことを可能としている。こうした極板群を備える二次電池の一例が特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載の二次電池は、正極板、負極板及びセパレータをそれぞれ複数含み、正極板及び負極板がセパレータを介して交互に積層された極板群を備える。セパレータの表面には、正極板よりも外側で負極板と重なる位置に、正極板を取り囲むように樹脂製の突起が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１３０３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、二次電池のセパレータは、電池ケース内の異物や極板群への圧縮力等によって生じるおそれのある正極板と負極板との間の短絡を防止する観点から、正極板及び負極板のリードを除いた部分よりも大きい。
【０００６】
近年、二次電池の充電量を増やす技術の１つとして、電池ケースの容積に対する電極板の割合を示す極板の充填率を向上させることが検討されている。特許文献１に記載の技術等のように、内部短絡を抑制する樹脂製の突起を、正極板を取り囲むようにセパレータの表面に設けると、正極板、負極板、及びセパレータの大きさに関する調整自由度が低下し、充填率の向上は容易ではない。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池ケース内における極板の充填率の向上を図ることのできる二次電池用極板群の製造方法、二次電池用極板群、及び二次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する二次電池用極板群の製造方法は、正極板と負極板とをセパレータを介して積層させた二次電池用極板群の製造方法であって、前記負極板の負極基材において負極合材を有していない部分に、前記負極板に対応する負極タブを形成する負極タブ形成ステップと、前記負極タブの方向に延出するように前記セパレータを前記負極基材に固定する負極側固定ステップと、前記セパレータの固定された前記負極基材から前記負極タブの接続された前記負極板を切り出す負極板切出ステップと、前記負極板と前記負極板よりも小さい正極板とを積層する積層ステップとを備え、前記積層ステップでは、前記正極板に設けられた正極タブを前記負極タブと同じ方向に延出させ、かつ、前記負極タブと積層しないように前記負極板と前記正極板とを積層する。
【０００９】
このような方法によれば、負極タブの延出される第１側辺ではない部分で、セパレータが負極板とともに切り出されるため、切り出される部分において、負極板の第２側辺とセパレータの第２側辺とが積層方向に揃うようになる。つまり、セパレータの第２側辺が負極板の第２側辺に積層方向に揃っているので、極板群の大きさに対する負極板の大きさの割合が高められる。よって、この極板群がケースに収容されることで、充電量が増加するようにケース内における極板の充填率の向上が図られる。
【００１０】
また、負極板とセパレータとを同時に切断する処理において、セパレータを負極板に固定してから、負極タブの形成も含めて切断することも考えられる。しかし、この方法によるように、負極タブ形成ステップにて負極タブを形成した負極板にセパレータを固定することでセパレータが負極板よりも大きい構造を好適に作成することができる。
【００１１】
正極タブや負極タブが延出される極板群の上側端は、正極端子に集めた先端の接続される正極タブがその基端で負極板を挟む構造になり、また、負極端子に集めた先端の接続される負極タブがその基部で正極板を挟む構造になる。このため、正極板と負極板との間の離間距離が短くなる傾向があり、正負極短絡のリスクが高い。この点、正極板及び負極板に対応するセパレータは、負極板よりも大きいことから、負極板よりも延設されていることで正負極の短絡リスクを低減させる。
【００１２】
好ましい方法として、前記負極タブ形成ステップでは、前記負極基材の両側に前記負極タブを設置し、前記負極側固定ステップでは、前記負極基材の両側に前記負極タブが延出するように前記セパレータを重ね合わせて固定する。
【００１３】
このような方法によれば、セパレータが負極板とともに切り出されるとき、負極タブが延出されつつ、セパレータと負極板とを積層方向に揃えることができる。
好ましい方法として、前記積層ステップでは、前記負極板に固定されたセパレータをさらに前記正極板に固定させる。
【００１４】
このような方法によれば、セパレータは正極板にも固定されるため、セパレータと正極板との間に相対位置ずれが生じるおそれがない。よって、セパレータの第２側辺から正極板の第２側辺までの間にずれに対応する安全スペースとなるセパレータの余裕代の確保が不要となり、極板群の大きさにおける正極板の大きさの割合が低下しない。換言すると、負極板を必要以上に大きくする必要がない。
【００１５】
好ましい方法として、前記負極側固定ステップでは、加熱及び加圧の少なくとも一方で前記セパレータを前記負極基材に接着させ、前記積層ステップでは、加熱及び加圧の少なくとも一方で前記セパレータを前記正極板に接着させる。
【００１６】
このような方法によれば、セパレータの負極基材への接着や、セパレータの正極基材への接着が好適になされるようになる。また、接着剤が塗布されているセパレータは、少なくとも１部のセパレータ同士が接着することで、正負極の短絡リスクをより低減させることができる。
【００１７】
上記課題を解決する二次電池用極板群は、正極板と、負極板とをセパレータを介して積層させた二次電池用極板群であって、前記正極板の第１側辺から延出される正極タブと、前記正極板よりも大きい前記負極板の第１側辺から延出される負極タブとを備え、前記セパレータは、前記負極板に固定されており、前記セパレータの前記負極タブに対応する第１側辺は、少なくとも前記負極タブに対応する部分が前記負極板の第１側辺よりも延出されており、前記セパレータの前記正極タブに対応する第１側辺は、少なくとも前記正極タブに対応する部分が前記正極板に対応する前記負極板の第１側辺よりも延出され、前記セパレータの第２側辺は、前記負極板の第２側辺と揃って前記二次電池用極板群の側端を構成している。
【００１８】
上記課題を解決する二次電池は、電池ケースと、正極板と負極板とをセパレータを介して積層させた極板群と、前記極板群に適した電解質と、前記電池ケースに固定されていて、前記極板群から延出された正極タブ又は負極タブが電気的に接続される２つの電極とを備え、前記極板群が上記記載の二次電池用極板群である。
【００１９】
このような構成によれば、セパレータの延出量が抑えられるようにセパレータの第２側辺が負極板の第２側辺とともに、極板群の側端を構成しているので、極板群の大きさが、セパレータの大きさではなく、負極板の大きさに近くなって負極板の割合を高めることができる。よって、この極板群をケースに収容することで、ケース内における極板の充填率の向上が図られる。
【００２０】
また、セパレータと負極板とがずれることのないように、セパレータが負極板に固定されている。このため、セパレータの第２側辺から負極板の第２側辺までの間にずれに対応する安全スペースの確保が不要となり、極板群の大きさにおける負極板の大きさの割合が高められる。
【００２１】
好ましい構成として、前記負極タブに対応する前記セパレータの第１側辺は、対応する前記負極板の第１側辺よりも延出されている。
このような構成によれば、セパレータの第１側辺の全体が対応する負極板の第１側辺よりも延出されるのでセパレータの形状が直線状等に単純化されて、加工等が容易になる。また、負極タブの配置される空間に当該空間にセパレータが突出されてもケースにおける極板の充填率は低下しない。
【００２２】
好ましい構成として、前記正極タブに対応する前記セパレータの第１側辺は、前記正極板に対応する前記負極板の第１側辺よりも延出されている。
このような構成によれば、セパレータの第１側辺の全体が正極板に対応する負極板の第１側辺よりも延出されるのでセパレータの形状が単純化されて、加工等が容易になる。また、正極タブの配置される空間にセパレータが突出されてもケースにおける極板の充填率は低下しない。
【００２３】
好ましい構成として、前記セパレータは、接着により前記負極板に固定されるとともに、接着により前記正極板に固定される。
このような構成によれば、セパレータの負極板及び正極板への固定が接着であるため容易である。また、セパレータは正極板にも固定されるため、相対位置ずれが生じるおそれがない。よって、セパレータの第２側辺から正極板の第２側辺までとの間にずれに対応する安全スペースの確保が不要となり、極板群の大きさに対する負極板の大きさの割合が低下しない。
【００２４】
好ましい構成として、前記セパレータは、矩形であって、前記セパレータの４つの側辺のうちの１つが前記第１側辺であり、前記セパレータのその他の３つの側辺が前記第２側辺である。
【００２５】
このような構成によれば、セパレータは、負極タブと正極タブとがない３つの第２側辺で負極板の第２側辺に揃うのでケース内における極板の充填率を高める。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、電池ケース内における極板の充填率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】二次電池の一実施形態を示す斜視図。
【図２】同実施形態における極板群の層構造を示す平面図。
【図３】同実施形態における極板群の製造工程を示す模式図。
【図４】同実施形態において極板群の製造工程を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１〜図４を参照して、二次電池用極板群の製造方法、二次電池用極板群、及び二次電池の一実施形態について説明する。以下では、二次電池用極板群をリチウムイオン二次電池の極板群に具体化し、二次電池をリチウムイオン二次電池に具体化した例を説明する。
【００２９】
図１が示すように、リチウムイオン二次電池１０は、ケース１１と、ケース１１の開口を封止する蓋体１２とを備える。蓋体１２は、正極端子１３と、負極端子１４とを備える。ケース１１は、二次電池用極板群としての極板群２０（図２参照）と非水系電解質とを収容する。非水系電解質は、極板群２０に含浸される。非水系電解質は、例えば、リチウム含有電解質を含む非水系電解質、ポリマー電解質、ポリマーゲル電解質などの公知の非水系電解質である。
【００３０】
図２は、極板群２０が備える各層の一部を切り欠いた層構成を示す平面図である。
図２が示すように、極板群２０は、正極板２１と負極板２２とがセパレータ２３に挟まれた状態で、複数の正極板２１と複数の負極板２２とが積層された積層体である。極板群２０の充電量は、正極板２１の面積と負極板２２の面積とが大きくなることに応じて増える。具体的には、正極規制の二次電池では、正極板２１の面積に応じて増えることから、正極板２１の面積をより大きくすることのできる構成が好ましい。
【００３１】
正極板２１は、正極基材２１Ａと、正極基材２１Ａの両面に位置する正極合材層２１Ｂとを備える。正極板２１は、正極基材２１Ａから延出される正極タブ２１Ｃが延設されている。正極基材２１Ａは、金属箔の一例であり、正極合材層２１Ｂは、活物質合材層の一例であり、正極タブ２１Ｃは、リードの一例である。正極端子１３は、正極板２１から延設された正極タブ２１Ｃに電気的に接続されている。
【００３２】
負極板２２は、負極基材２２Ａと、負極基材２２Ａの両面に位置する負極合材層２２Ｂとを備える。負極板２２は、負極基材２２Ａから延出される負極タブ２２Ｃが延設されている。負極基材２２Ａは、金属箔の一例であり、負極合材層２２Ｂは、活物質合材層の一例であり、負極タブ２２Ｃは、リードの一例である。負極端子１４は、負極板２２から延設された負極タブ２２Ｃに電気的に接続されている。
【００３３】
極板群２０は、例えば、複数の正極板２１と複数の負極板２２とが積層された積層体としてケース１１に収容される。なお、正極規制が行われるリチウムイオン二次電池１０では、正極板２１の面積が負極板２２の面積よりも小さい。換言すると、負極板２２の面積は、正極板２１の面積よりも大きく、正極板２１と負極板２２との間の短絡を防止するセパレータ２３の面積は、正極板２１の面積及び負極板２２の面積よりも大きい。
【００３４】
正極基材２１Ａを構成する材料は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金を含む。正極合材層２１Ｂを構成する材料は、正極活物質であるリチウム含有複合酸化物や、結着剤や、導電剤を含む。
【００３５】
リチウム含有複合酸化物は、リチウムを吸蔵、及び、放出可能な材料である。リチウム含有複合酸化物は、リチウムと、リチウム以外の他の金属元素とを含む酸化物である。リチウム以外の他の金属元素は、例えば、ニッケル、コバルトからなる群から選択される少なくとも一種である。また、リチウム以外の他の金属元素は、マンガン、バナジウム、マグネシウム、モリブデン、ニオブ、チタン、タングステン、アルミニウム、リチウム含有複合酸化物にリン酸鉄として含有される鉄からなる群から選択される少なくとも一種である。
【００３６】
例えば、リチウム含有複合酸化物は、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）である。例えば、リチウム含有複合酸化物は、三元系リチウム含有複合酸化物であり、ニッケルコバルトマンガン酸リチウム（ＬｉＮｉＣｏＭｎＯ２）である。例えば、リチウム含有複合酸化物は、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）である。
【００３７】
導電剤は、正極活物質を含む粒子の間における電子の伝導路を拡張させて、正極合材層２１Ｂにおける反応抵抗を低下させる。導電剤は、例えば、黒鉛、アセチレンブラック、カーボンファイバーなどのカーボン材料である。
【００３８】
結着剤は、正極活物質を含む複数の粒子を相互に結着する。結着剤は、例えば、エチレンプロピレンジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ニトロセルロースなどのセルロース系樹脂である。
【００３９】
負極基材２２Ａを構成する材料は、例えば、銅やニッケルを含む。負極合材層２２Ｂを構成する材料は、負極活物質を含む粒子や、結着剤や、導電剤を含む。負極活物質は、リチウムを吸蔵・放出可能な材料であり、例えば、黒鉛などの炭素、金属リチウム、リチウム合金である。結着剤は、例えば、ＳＢＲや変性ＳＢＲである。
【００４０】
図２を参照して、極板群２０の構造について説明する。
極板群２０は、略直方体形状をしており、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３に垂直な方向である積層方向に厚さを有する。また、極板群２０は、正極タブ２１Ｃや負極タブ２２Ｃの延出される方向が上側であり、上側の反対側が下側であり、積層方向及び上下方向に直交する方向が左右である。極板群２０は、積層方向に対する外周として、上側に上側端２０ａ、下側に下側端２０ｂ、右側に右側端２０ｃ、左側に左側端２０ｄを有している。
【００４１】
正極板２１は、四方に側辺を有する矩形状であって、四方の側辺のうち、上側に第１側辺１ａを備え、下側、右側、及び左側にそれぞれ第２側辺１ｂ，１ｃ，１ｄを備える。正極板２１の面積は、負極板２２の面積よりもひと回り小さく、負極板２２に積層されると、四方の側辺が負極板２２の四方の側辺よりも内側に配置される。正極板２１の第１側辺１ａは、極板群２０の上側端２０ａに沿う側辺であり、上方に延出される正極タブ２１Ｃが接続されている。正極タブ２１Ｃは、正極基材２１Ａが延設されたものであり、正極合材層２１Ｂを有していない。正極板２１の各第２側辺１ｂ，１ｃ，１ｄはそれぞれ、極板群２０の下側端２０ｂ、右側端２０ｃ、又は左側端２０ｄに沿う側辺である。
【００４２】
負極板２２は、四方に側辺を有する矩形状であって、四方の側辺のうち、上側に第１側辺２ａを備え、下側、右側、及び左側にそれぞれ第２側辺２ｂ，２ｃ（図３参照），２ｄを備える。負極板２２の第１側辺２ａは、極板群２０の上側端２０ａに沿う側辺であり、上方に延出される負極タブ２２Ｃが接続されている。負極タブ２２Ｃは、負極基材２２Ａが延設されたものであり、負極合材層２２Ｂを有していない。負極板２２の各第２側辺２ｂ，２ｃ（図３参照），２ｄはそれぞれ、極板群２０の下側端２０ｂ、右側端２０ｃ、又は左側端２０ｄに並び揃う側辺である。
【００４３】
極板群２０は、負極板２２の第２側辺２ｂ，２ｃ（図３参照），２ｄがそれぞれ並び揃うことで、外形が最小になりケース１１における負極板２２及び正極板２１の充填率が高められる。
【００４４】
セパレータ２３は、四方に側辺を有する矩形状であって、四方の側辺のうち、上側に第１側辺３ａを備え、下側、右側、及び左側に第２側辺３ｂ，３ｃ，３ｄを備える。第１側辺３ａは、負極板２２の第１側辺２ａよりも上方に延出される。セパレータ２３の各第２側辺３ｂ，３ｃ，３ｄは、下側、右側、及び左側のそれぞれにおいて負極板２２の対応する第２側辺２ｂ，２ｃ（図３参照），２ｄと積層方向に揃っている。
【００４５】
つまり、セパレータ２３の第１側辺３ａは、負極タブ２２Ｃに対応しているとともに、負極板２２の第１側辺２ａよりも延出されている。セパレータ２３の第１側辺３ａは、正極タブ２１Ｃに対応しているとともに、正極板２１に対向する負極板２２の第１側辺２ａよりも延出されている。
【００４６】
負極タブ２２Ｃはケース１１内の蓋体１２との間の空間に配置されるので、当該空間の負極タブ２２Ｃと第１側辺２ａとの間にセパレータ２３が突出されても極板の充填率に影響を与えない。また、正極タブ２１Ｃはケース１１内の蓋体１２との間の空間に配置されるので、当該空間の正極タブ２１Ｃと第１側辺１ａとの間にセパレータ２３が突出されても極板の充填率に影響を与えない。
【００４７】
つまり、極板群２０の上側端２０ａは、正極板２１の第１側辺１ａや負極板２２の第１側辺２ａよりもセパレータ２３の第１側辺３ａが上方に長く延設されている。また、セパレータ２３は、負極板２２よりも延出されている第１側辺３ａが、少なくとも１部のセパレータ同士で下記接着剤で接着されることで、正負極の短絡リスクを低減させることができる。
【００４８】
極板群２０の上側端２０ａは、正極端子１３に集めた先端の接続される正極タブ２１Ｃがその基端で負極板２２を挟む構造になり、また、負極端子１４に集めた先端の接続される負極タブ２２Ｃがその基部で正極板２１を挟む構造になる。このため、正極板２１と負極板２２との間の離間距離が短くなる傾向があり、正負極短絡のリスクが高い。この点、正極板２１及び負極板２２に対応するセパレータ２３は、負極板２２よりも大きく、負極板２２の第１側辺２ａより延設されていることで正負極の短絡リスクを低減させる。
【００４９】
一方、極板群２０の下側端２０ｂ、右側端２０ｃ、及び左側端２０ｄは、負極板２２の第２側辺２ｂ，２ｃ，２ｄ、及びセパレータ２３の第２側辺３ｂ，３ｃ，３ｄが揃っている。そして、積層方向に揃う負極板２２の下側の第２側辺２ｂ及びセパレータ２３の下側の第２側辺３ｂの含まれる平面が下側端２０ｂを構成する。積層方向に揃う負極板２２の右側の第２側辺２ｃ及びセパレータ２３の右側の第２側辺３ｃの含まれる平面が右側端２０ｃを構成する。積層方向に揃う負極板２２の左側の第２側辺２ｄ及びセパレータ２３の左側の第２側辺３ｄの含まれる平面が左側端２０ｄを構成する。
【００５０】
セパレータ２３は、負極タブ２２Ｃと正極タブ２１Ｃとのない３方の第２側辺３ｂ，３ｃ，３ｄで負極板２２の第２側辺２ｂ，２ｃ，２ｄに揃うため、極板群２０の面積を実質的に大きくせず、ケース１１内における負極板２２の面積や正極板２１の面積の割合を高めさせる。
【００５１】
通常、極板群２０を収容するケース１１は、一番広い部材であるセパレータ２３が入る大きさを必要とし、正極板２１や負極板２２の面積に対するセパレータ２３の面積の大きさに応じて充填率が低下して充電量も低下する。この点、本実施形態では、セパレータ２３の第２側辺３ｂ，３ｃ，３ｄが負極板２２の第２側辺２ｂ，２ｃ，２ｄとともに、極板群２０の各側端２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを構成しているので、極板群２０の面積が、セパレータ２３の面積、つまり、負極板２２の面積を基準とした大きさになる。よって、極板群２０の面積は、その大きさにおける負極板２２の割合が高められ、この極板群２０のケース１１内における極板の充填率の向上が図られる。
【００５２】
セパレータ２３は、接着剤で負極板２２に固定される。接着剤は、特に限定されないが、非水系電解質に必要とはされない物質であり、かつ、電気化学的に安定である物質であることが好ましい。例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、スチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を用いることができる。セパレータ２３は、上記接着剤が加圧及び加熱によって生じた接着機能によって接着固定された負極板２２に対して相対的な位置ずれを生じない。よって、セパレータ２３に対して負極板２２がずれたときのための安全スペースとなるセパレータ２３の余裕代を、セパレータ２３の第２側辺３ｂ，３ｃ，３ｄと負極板２２の第２側辺２ｂ，２ｃ，２ｄとの間に確保することが不要となる。極板群２０の面積における負極板２２の面積の割合が高められることに応じて、正極板２１の面積の割合も高められる。
【００５３】
また、セパレータ２３は、接着剤で正極板２１に固定されている。接着剤は、上記と同様の物質であることが好ましく、例えば、ＰＶＤＦ、ＳＢＲ、ＰＴＦＥ、ＣＭＣ等を用いることができる。セパレータ２３は、上記接着剤が加圧及び加熱によって生じた接着機能により接着固定された正極板２１に対して相対的な位置ずれを生じない。よって、セパレータ２３に対して正極板２１がずれたときのための安全スペースとなるセパレータ２３の余裕代を、セパレータ２３の第２側辺３ｂ，３ｃ，３ｄと正極板２１の第２側辺１ｂ，１ｃ，１ｄとの間に確保することが不要となる。正極板２１の面積が極板群２０の面積に対する負極板２２の面積の割合を低下させないことに応じて、正極板２１の面積の割合も低下されない。
【００５４】
また、接着剤によればセパレータ２３の負極板２２及び正極板２１への固定が容易に行える。
図３を併せて参照して、二次電池用極板群を製造する製造工程について説明する。
【００５５】
二次電池用極板群の製造工程では、まず、極板群２０を構成する負極板２２が切り出される負極材料２２Ｍ、正極板２１が切り出される正極材料２１Ｍ及びセパレータ２３が切り出されるセパレータ材料２３Ｍがそれぞれ準備される。
【００５６】
また、同製造工程では、負極材料２２Ｍから負極シート２２０が巻き出される（負極材料巻出ステップＳ１０）。
そして、巻き出された負極シート２２０は、負極合材層２２Ｂを有していない負極基材２２Ａの延設部分に負極タブ２２Ｃが形成される（負極タブ形成ステップＳ１１）。負極タブ２２Ｃは、負極基材２２Ａの延設部分の不要部分が切り取られることで形成される。負極シート２２０は、切断により新たに形成された第１側辺２ａに対して負極タブ２２Ｃが延出されている。よって、負極シート２２０は、長手方向に対して、負極タブ２２Ｃのある部分の幅Ｗ２が、第１側辺２ａのある部分の幅Ｗ１よりも広い。
【００５７】
また、セパレータシート２３０は、原材料となるセパレータ材料２３Ｍから巻き出される（セパレータ巻出ステップＳ１２）。セパレータ材料２３Ｍは、負極シート２２０の両面のそれぞれに設けられる。
【００５８】
負極タブ２２Ｃが形成された負極シート２２０は、シート両面にそれぞれセパレータシート２３０が貼り合わされて配置固定される（負極側固定ステップＳ１３）。セパレータ２３は、負極シート２２０に対して加熱、及び、加圧されることでセパレータシート２３０に含まれるＰＶＤＦ等の接着剤により負極シート２２０に接着される。セパレータシート２３０は、長手方向に対する幅Ｗ３が、第１側辺２ａの幅Ｗ１の幅よりも広く、かつ、負極タブ２２Ｃのある部分の幅Ｗ２よりも狭い。なお、セパレータシート２３０の反負極タブ側の第２側辺３ｂは、負極シート２２０の反負極タブ側の第２側辺２ｂに並び揃っている。
【００５９】
このとき、セパレータ２３の第１側辺３ａは、直線状のままで、加工されずに負極板２２に固定されることで、全体が負極板２２の第１側辺２ａよりも延出される。よって、セパレータ２３の形状が単純化されて、加工等が容易である。
【００６０】
セパレータシート２３０が接着された負極シート２２０は、長手方向に所定の間隔Ｌ１で幅方向に切断されて、負極タブ２２Ｃが延設されるとともに、負極板２２にセパレータ２３の固定された負極板２２（負極単板２４）が切り出される（負極板切出ステップＳ１４）。負極板２２は、負極タブ２２Ｃが所定の位置になるように、負極シート２２０から切り出される。
【００６１】
負極板２２とセパレータ２３とを同時に切断する処理において、セパレータ２３を負極板２２に固定してから、負極タブ２２Ｃの形成も含めて切断することも考えられる。しかし、本実施形態のように、負極タブ形成ステップＳ１１にて負極タブ２２Ｃを形成した負極板２２にセパレータ２３を固定することで第１側辺３ａにてセパレータ２３が負極板２２より大きい構造を好適に作成することができる。
【００６２】
一方、正極材料２１Ｍから正極シート２１０が巻き出される（正極材料巻出ステップＳ２０）。
正極材料２１Ｍから巻き出された正極シート２１０は、長手方向が所定の間隔Ｌ２で幅方向に切断されるとともに、正極基材２１Ａの延設部分である正極タブ２１Ｃが設けられた正極板２１が形成される（正極板形成ステップＳ２１）。正極タブ２１Ｃは、正極基材２１Ａの延設部分の不要部分が切り取られることで形成される。正極タブ２１Ｃが形成された正極板２１は、切断されて新たな側辺となった第１側辺１ａに対して正極タブ２１Ｃが延出されている。よって、正極板２１は、左右方向に対して、正極タブ２１Ｃのある部分の幅Ｗ５が、第１側辺１ａのある部分の幅Ｗ４よりも広い。
【００６３】
また、正極板２１は、負極板２２よりも小さいことから、正極板２１の所定の間隔Ｌ２は、負極板２２の所定の間隔Ｌ１よりも短いとともに、正極板２１の第１側辺１ａのある部分の幅Ｗ４は、負極板２２の第１側辺２ａのある部分の幅Ｗ１よりも狭い。
【００６４】
これにより、負極単板２４と、正極板２１とが形成される。
図４に示すように、負極単板２４と正極板２１とが積層されて極板２５を構成する（積層ステップＳ３０）。これにより、セパレータ２３と正極板２１との間に相対位置ずれが生じるおそれがない。よって、セパレータ２３の第２側辺３ｂ，３ｃ，３ｄから正極板２１の第２側辺１ｂ，１ｃ，１ｄまでの間にずれに対応する安全スペースとなるセパレータ２３の余裕代の確保が不要となり、極板群２０の面積における正極板２１の面積の割合が低下しない。換言すると、負極板２２を必要以上に大きくする必要がない。
【００６５】
複数の極板２５は、複数の負極板２２の第２側辺２ｂ，２ｃ，２ｄ及び複数のセパレータ２３の第２側辺３ｂ，３ｃ，３ｄが対応する同士で並び揃うように複数が積層される（複数積層ステップＳ３１）。そして、積層された複数の極板２５は、加圧及び加熱されることで正極板２１にセパレータ２３が接着固定された極板群２０が製造される（極板群製造ステップＳ３２）。
【００６６】
このとき、セパレータ２３の第１側辺３ａは、直線状のままで、加工されずに正極板２１に固定されるので、全体が正極板２１に対応する負極板２２の第１側辺１ａよりも延出される。セパレータ２３の第１側辺３ａが直線状に単純化されて、加工等が容易である。また、接着剤が塗布されているセパレータ２３は、隣接するセパレータ２３において、少なくとも１部のセパレータ２３同士が接着することで、正負極の短絡リスクをより低減させることができる。
【００６７】
本実施形態の効果について説明する。
（１）負極タブ２２Ｃの延出される第１側辺２ａではない部分で、セパレータ２３が負極板２２とともに切り出されるため、切り出される部分において、負極板２２の第２側辺２ｂ，２ｃ，２ｄとセパレータ２３の第２側辺３ｂ，３ｃ，３ｄとが積層方向に揃うようになる。つまり、セパレータ２３の第２側辺３ｂ，３ｃ，３ｄが負極板２２の第２側辺２ｂ，２ｃ，２ｄに積層方向に揃っているので、極板群２０の面積に対する負極板２２の面積の割合が高められる。よって、この極板群２０がケース１１に収容されることで、充電量が増加するようにケース１１内における極板の充填率の向上が図られる。
【００６８】
また、負極板２２とセパレータ２３とを同時に切断する処理において、セパレータ２３を負極板２２に固定してから、負極タブ２２Ｃの形成も含めて切断することも考えられる。しかし、本実施形態のように、負極タブ形成ステップＳ１１にて負極タブ２２Ｃを形成した負極板２２にセパレータ２３を固定することで第１側辺３ａにてセパレータ２３が負極板２２より大きい構造を好適に作成することができる。
【００６９】
正極タブ２１Ｃや負極タブ２２Ｃが延出される極板群２０の上側端２０ａは、正極端子１３に集めた先端の接続される正極タブ２１Ｃがその基端で負極板２２の第１側辺２ａを挟む構造になり、また、負極端子１４に集めた先端の接続される負極タブ２２Ｃがその基端で正極板２１の第１側辺１ａを挟む構造になる。このため、正極板２１と負極板２２との間の離間距離が短くなる傾向があり、正負極短絡のリスクが高い。この点、正極板２１の第１側辺１ａ及び負極板２２の第１側辺２ａに対応するセパレータ２３の第１側辺３ａは、セパレータ２３が負極板２２よりも大きいことから、負極板２２の第１側辺２ａよりも延設されていることで正負極の短絡リスクを低減させる。
【００７０】
（２）セパレータ２３が負極板２２とともに切り出されるとき、負極タブ２２Ｃが延出されつつ、セパレータ２３と負極板２２とを積層方向に揃えることができる。
（３）セパレータ２３は正極板２１にも固定されるため、セパレータ２３と正極板２１との間に相対位置ずれが生じるおそれがない。よって、セパレータ２３の第２側辺３ｂ，３ｃ，３ｄから正極板２１の第２側辺１ｂ，１ｃ，１ｄまでの間にずれに対応する安全スペースとなるセパレータ２３の余裕代の確保が不要となり、極板群２０の面積における正極板２１の面積の割合が低下しない。換言すると、負極板２２を必要以上に大きくする必要がない。
【００７１】
（４）セパレータ２３の負極基材２２Ａへの接着や、セパレータ２３の正極基材２１Ａへの接着が好適になされるようになる。また、接着剤が塗布されているセパレータ２３は、少なくとも１部のセパレータ２３同士が接着することで、正負極の短絡リスクをより低減させることができる。
【００７２】
（５）セパレータ２３の延出量が抑えられるようにセパレータ２３の第２側辺３ｂ，３ｃ，３ｄが負極板２２の第２側辺２ｂ，２ｃ，２ｄとともに、極板群２０の各側端２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを構成している。極板群２０の面積が、セパレータ２３の面積ではなく、負極板２２の面積に近くなって負極板２２の割合を高めることができる。よって、この極板群２０をケース１１に収容することで、充電量が増加するようにケース１１内における極板の充填率の向上が図られる。
【００７３】
また、セパレータ２３と負極板２２とがずれることのないように、セパレータ２３が負極板２２に固定されている。このため、セパレータ２３の第２側辺３ｂ，３ｃ，３ｄから負極板２２の第２側辺２ｂ，２ｃ，２ｄまでの間にずれに対応する安全スペースの確保が不要となり、極板群２０の面積における負極板２２の面積の割合が高められる。
【００７４】
（６）セパレータ２３の第１側辺３ａの全体が対応する負極板２２の第１側辺２ａよりも延出されるのでセパレータ２３の形状が直線状等に単純化されて、加工等が容易になる。また、負極タブ２２Ｃの配置される空間にセパレータ２３が突出するのでケース１１における極板の充填率を低下させない。
【００７５】
（７）セパレータ２３の第１側辺３ａの全体が正極板２１に対応する負極板２２の第１側辺２ａよりも延出されるのでセパレータ２３の形状が単純化されて、加工等が容易になる。また、正極タブ２１Ｃの配置される空間にセパレータ２３が突出するのでケース１１における極板の充填率を低下させない。
【００７６】
（８）セパレータ２３の負極板２２及び正極板２１への固定が接着であるため容易である。また、セパレータ２３は正極板２１にも固定されるため、相対位置ずれが生じるおそれがない。よって、セパレータ２３の第２側辺３ｂ，３ｃ，３ｄから正極板２１の第２側辺１ｂ，１ｃ，１ｄまでの間にずれに対応する安全スペースの確保が不要となり、極板群２０の面積に対する負極板２２の面積の割合が低下しない。
【００７７】
（９）矩形のセパレータ２３は、負極タブ２２Ｃと正極タブ２１Ｃとがない３つの第２側辺３ｂ，３ｃ，３ｄで負極板２２の第２側辺２ｂ，２ｃ，２ｄに揃うのでケース１１内における極板の充填率を高める。
【００７８】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、正極板２１、負極板２２、及びセパレータ２３が矩形状である場合について例示した。しかしこれに限らず、正極板、負極板、及びセパレータは、二次電池の電極板を構成することができれば、５角形以上の多角形や曲線部分を有する等、矩形状以外の形状であってもよい。
【００７９】
・上記実施形態では、セパレータ２３の第１側辺が直線状である場合について例示したが、これに限らず、セパレータは、第１側辺のうち、負極タブに対応する範囲を含む一部が負極板の第１側辺よりも延出されていてもよい。これによっても、タブに対応する部分にはセパレータが延出しているため、複数のタブに積層方向に集合させるための圧縮力が加わったとしても負極板と正極板との接触が防止されて、正極板と負極板との間の短絡が抑制される。
【００８０】
・また、セパレータは、第１側辺のうち、正極タブに対応する範囲を含む一部が正極板に対応する負極板の第１側辺よりも延出されていてもよい。これによっても、上記と同様に、正極板と負極板との間の短絡を抑制することができる。
【００８１】
・上記実施形態では、極板群において、負極タブ２２Ｃと正極タブ２１Ｃとが同じ方向に延出される場合について例示した。しかしこれに限らず、負極タブと正極タブとが相違する方向に延出されてもよい。これによっても、タブの突出していない第２側辺が積層方向に揃っていればセパレータが突出しないことに応じて極板の充填率の向上が図れる。
【００８２】
・上記実施形態では、負極板２２とセパレータ２３とが３つの第２側辺が積層方向に揃っている場合について例示した。しかしこれに限らず、負極板とセパレータとが２つ以下の第２側辺を積層方向に揃えていてもよい。これによっても、セパレータが突出しないことに応じて極板の充填率の向上が図れる。
【００８３】
・上記実施形態では、負極材料２２Ｍの長手方向の一側面に負極タブ２２Ｃが設けられる場合について例示した。しかし、これに限らず、負極材料２２Ｍの長手方向の両側面に負極タブ２２Ｃが設けられてもよい。例えば、負極材料の長手方向に対する幅を上記実施形態の幅Ｗ２の２倍とし、セパレータ材料の長手方向に対する幅を上記実施形態の幅Ｗ３の２倍とする。そして、引き出した負極シートの左右両側に負極タブ２２Ｃを設けた後、負極シートとセパレータとの中心線を合わせて負極シートの両面にセパレータを貼り付ける。それから、負極シートを長手方向に所定の間隔Ｌ１で切断するとともに、幅方向中央で切断することで、２枚の負極単板を得るようにしてもよい。これによれば、積層固定された負極シートとセパレータとが同時に切断されるので、負極板の第２側辺とセパレータの第２側辺とが積層方向に揃う。よって、第２側辺を揃えた負極単板を得ることが容易になる。
【００８４】
・活物質合材層は、正極基材２１Ａや負極基材２２Ａの少なくとも一つの面に位置すればよく、金属箔状を有した基材の片面のみに位置することも可能である。
・負極タブ２２Ｃや正極タブ２１Ｃの形状は、非水系電池の形状などに応じて適宜設定されるものであり、他の形状に変更可能である。
【００８５】
・リチウムイオン二次電池１０は、電気自動車やハイブリッド自動車、又は、ガソリン自動車やディーゼル自動車等の車両やその他の移動体に用いられてもよいし、固定設置されてもよい。
【００８６】
・上記実施形態では、二次電池がリチウムイオン二次電池１０である場合について例示した。しかし、これに限らず、二次電池は、その他の非水系電解質の二次電池であってもよいし、ニッケル水素二次電池等の水系電解質の二次電池であってもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１０…リチウムイオン二次電池、１１…ケース、１２…蓋体、１３…正極端子、１４…負極端子、２０…極板群、２０ａ…上側端、２０ｂ…側端、２０ｂ…下側端、２０ｃ…側端、２０ｃ…右側端、２０ｄ…側端、２０ｄ…左側端、２１…正極板、２１Ａ…正極基材、２１Ｂ…正極合材層、２１Ｃ…正極タブ、２１Ｍ…正極材料、２２…負極板、２２Ａ…負極基材、２２Ｂ…負極合材層、２２Ｃ…負極タブ、２２Ｍ…負極材料、２３…セパレータ、２３Ｍ…セパレータ材料、２４…負極単板、２５…極板、２１０…正極シート、２２０…負極シート、２３０…セパレータシート、１ａ…第１側辺、１ｂ，１ｃ，１ｄ…第２側辺、２ａ…第１側辺、２ｂ，２ｃ，２ｄ…第２側辺、３ａ…第１側辺、３ｂ，３ｃ，３ｄ…第２側辺。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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