(57)【要約】【課題】充放電の繰り返しによりセパレータと負極活物質層との間の電解液が電極体の外部へ移動するのを防止して、電池特性の低下を抑制した二次電池を提供する。【解決手段】二次電池１の電極体２０のセパレータ２３は、セパレータ本体２３Ｍと、この負極活物質層２２ｋ側の面２３ＭＢ上の多孔質層２３ＢＳとを有する。このセパレータ２３は、正極活物質層２１ｋと負極活物質層２２ｋとがセパレータ２３を介して厚み方向ＨＴに互いに重なる作用域ＥＡ内に、作用域ＥＡの周縁ＥＧ１，ＥＧ２の少なくとも一部に沿って延びる帯状で、厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１に突出し、少なくとも厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１の一部が多孔質層２３ＢＳからなる突出帯部２３Ｔ１，２３Ｔ２、及び、厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１に低位で、突出帯部２３Ｔ１，２３Ｔ２に沿って作用域ＥＡの内側に隣在する低位部２３Ｏ１，２３Ｏ２を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極活物質層及び負極活物質層並びに上記正極活物質層と上記負極活物質層との間に介在するセパレータを有する電極体と、
上記電極体内に含浸された電解液と、
上記電極体及び上記電解液を収容する電池ケースと、を備える
二次電池であって、
上記セパレータは、
多孔質樹脂からなる板状のセパレータ本体と、このセパレータ本体の主面のうち上記負極活物質層側の面上の少なくとも一部に形成され、絶縁性無機多孔質材からなる多孔質層とを有し、
上記正極活物質層と上記負極活物質層とが当該セパレータを介して厚み方向に互いに重なる作用域内に、
上記作用域の周縁の少なくとも一部に沿って延びる帯状で、上記厚み方向のうち上記負極活物質層に向かう負極側に突出し、少なくとも上記厚み方向負極側の一部は上記多孔質層からなる突出帯部、及び、
上記突出帯部よりも上記厚み方向負極側に低位で、上記突出帯部に沿って上記作用域の内側に隣在する低位部を有する
二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載の二次電池であって、
前記電極体は、
前記正極活物質層を有する正極板と前記負極活物質層を有する負極板とを前記セパレータを介して軸線の周りに捲回してなり、上記正極板と上記負極板とが平板状に重なる平板部を有する扁平捲回電極体であり、
上記セパレータは、
前記作用域内で、かつ、少なくとも上記平板部内に位置する部位に、
前記突出帯部であり、上記作用域の上記軸線に沿う軸線方向一方側の周縁に沿って延びる一方側突出帯部、
上記突出帯部であり、上記作用域の上記軸線方向他方側の周縁に沿って延びる他方側突出帯部、
前記低位部であり、上記一方側突出帯部に沿って隣在する一方側低位部、及び、
上記低位部であり、上記他方側突出帯部に沿って隣在する他方側低位部、を有する
二次電池。
【請求項３】
請求項２に記載の二次電池であって、
前記セパレータの前記一方側突出帯部及び前記他方側突出帯部は、
当該セパレータの長手方向全体に延びてなる
二次電池。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の二次電池であって、
前記セパレータは、
前記一方側低位部と前記他方側低位部との間に、
前記厚み方向負極側に突出し、当該セパレータの長手方向に延び、少なくとも上記厚み方向負極側の一部は前記多孔質層からなる複数の帯状凸部と、
上記帯状凸部同士の間に位置し、この帯状凸部よりも上記厚み方向負極側に低位で、上記長手方向に延びる一または複数の帯状凹部とを有する
二次電池。
【請求項５】
請求項１に記載の二次電池であって、
前記電極体は、
前記正極活物質層を有する正極板と前記負極活物質層を有する負極板とを前記セパレータを介して軸線の周りに円筒状に捲回してなる円筒状捲回電極体であり、
上記セパレータは、
前記突出帯部であり、前記作用域の上記軸線に沿う軸線方向一方側の周縁に沿って延びる一方側突出帯部、
上記突出帯部であり、上記作用域の上記軸線方向他方側の周縁に沿って延びる他方側突出帯部、
前記低位部であり、上記一方側突出帯部に沿って隣在する一方側低位部、及び、
上記低位部であり、上記他方側突出帯部に沿って隣在する他方側低位部、を有する
二次電池。
【請求項６】
請求項５に記載の二次電池であって、
前記セパレータは、
前記一方側低位部と前記他方側低位部との間に、
前記厚み方向負極側に突出し、当該セパレータの長手方向に延び、少なくとも上記厚み方向負極側の一部は前記多孔質層からなる複数の帯状凸部と、
上記帯状凸部同士の間に位置し、この帯状凸部よりも上記厚み方向負極側に低位で、上記長手方向に延びる一または複数の帯状凹部とを有する
二次電池。
【請求項７】
請求項１に記載の二次電池であって、
前記電極体は、
前記セパレータを介して前記正極活物質層と前記負極活物質層とが互いに平行に前記厚み方向に複数積層された積層型電極体であり、
上記セパレータは、
前記突出帯部であり、前記作用域の周縁に沿う環状の環状突出帯部と、
前記低位部であり、上記環状突出帯部に沿って上記作用域の内側に隣在する環状低位部とを有する
二次電池。
【請求項８】
請求項７に記載の二次電池であって、
前記セパレータは、
前記作用域のうち前記環状突出帯部及び前記環状低位部の内側に位置し、前記厚み方向負極側に突出し、少なくとも上記厚み方向負極側の一部は前記多孔質層からなり、環状をなし入れ子状に配置された複数の環状凸部と、
上記環状凸部同士の間に位置し、この環状凸部よりも上記厚み方向負極側に低位で、環状をなし入れ子状に配置された複数の環状凹部とを有する
二次電池。
【請求項９】
請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の二次電池を複数備え、
上記二次電池の前記電池ケースは、
それぞれ平板状で互いに平行に配置されて、前記扁平捲回電極体の前記平板部を挟む２つの平行壁部を有し、
複数の上記二次電池を、上記電池ケースの上記平行壁部に直交する積層方向に積層し、上記扁平捲回電極体の上記平板部を前記厚み方向に圧縮してなる
組電池。
【請求項１０】
請求項７または請求項８に記載の二次電池を複数備え、
上記二次電池の前記電池ケースは、
それぞれ平板状で互いに平行に配置されて、前記積層型電極体を前記厚み方向に挟む２つの平行壁部を有し、
複数の上記二次電池を、上記電池ケースの上記平行壁部に直交する積層方向に積層し、上記積層型電極体を上記厚み方向に圧縮してなる
組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極活物質層及び負極活物質層並びにこれらの間に介在するセパレータを有する電極体と、この電極体内に含浸された電解液と、電極体及び電解液を収容する電池ケースとを備える二次電池、及び、このような二次電池を複数備える組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
正極活物質層を有する帯状の正極板と負極活物質層を有する帯状の負極板とをセパレータを介して扁平型や円筒状に捲回した捲回電極体や、正極活物質層と負極活物質層とがセパレータを介して交互に積層された積層型電極体を備えた二次電池が知られている。これらの電極体は電解液と共に電池ケースに収容され、電極体内には電解液が含浸されている。
このような二次電池に関し、セパレータの表面に凹凸を設けることにより、電池性能を改善したものがある。例えば、特許文献１には、セパレータとして、表面を凹凸状に加工した微多孔膜を使用した電池が開示されている。このように、セパレータを凹凸状に加工することによって、凸部で正極と負極の間の距離を確保して、これらの間の接触を防止する一方、凹部によって電解液の含浸性を良くして、電池特性を改善している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１５１９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような二次電池で充電や放電が行われると、活物質の体積変化によって、電極体の膨張及び収縮が起こることがある。例えば、リチウムイオン二次電池の場合、正極活物質として、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ2）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ2Ｏ4）、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）等のリチウム複合酸化物が用いられ、負極活物質として、黒鉛等の炭素系物質が用いられる。
【０００５】
そして、充電時には、正極活物質から放出されたリチウムイオンが、電解液を通じて負極側に移動し、負極活物質に吸蔵される。この際、リチウムイオンを吸蔵した負極活物質が膨張して体積が大きく増加する。この結果、充電時には、負極活物質の膨張により、電極体が膨張する。これとは逆に、放電時には、負極活物質に吸蔵されていたリチウムイオンが放出され再び正極活物質に戻るが、この際、負極活物質は収縮して体積が大きく減少する。この結果、放電時には、負極活物質の収縮により、電極体が収縮する。このように、負極活物質として黒鉛のように充放電により膨張又は収縮してその体積が大きく変化する材料を用いる場合は、この負極活物質の膨張及び収縮により、電極体の膨張及び収縮が起こる。
【０００６】
そして、負極活物質の膨張や収縮による電極体の膨張や収縮が起こると、セパレータと負極活物質層との間に含浸された電解液が移動して、徐々に電極体の外部に押し出されることがある。すると、電極体内の電解液が減少し、電池特性が低下する。
そこで、このようなセパレータと負極活物質との間の電解液が電極体外へ移動するのを抑制することが望まれる。
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の実施例のように、セパレータの表面に多数の凹部を格子状に配置したものは、凹部以外の部分が凸部となり、この凸部のみを通じて幅方向中央部分から端縁に繋がる経路が存在する。このため、電極体が膨張、収縮した場合に、電解液が凸部で繋がる経路を伝わって電極体の外部へ漏れ出てしまい、電解液の電極体外への移動を十分に抑制することができない。
【０００８】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、充放電の繰り返しによりセパレータと負極活物質層との間の電解液が電極体の外部へ移動するのを防止して、電池特性の低下を抑制した二次電池、及び、このような二次電池を備えた組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】
【０００９】
その一態様は、正極活物質層及び負極活物質層並びに上記正極活物質層と上記負極活物質層との間に介在するセパレータを有する電極体と、上記電極体内に含浸された電解液と、上記電極体及び上記電解液を収容する電池ケースと、を備える二次電池であって、上記セパレータは、多孔質樹脂からなる板状のセパレータ本体と、このセパレータ本体の主面のうち上記負極活物質層側の面上の少なくとも一部に形成され、絶縁性無機多孔質材からなる多孔質層とを有し、上記正極活物質層と上記負極活物質層とが当該セパレータを介して厚み方向に互いに重なる作用域内に、上記作用域の周縁の少なくとも一部に沿って延びる帯状で、上記厚み方向のうち上記負極活物質層に向かう負極側に突出し、少なくとも上記厚み方向負極側の一部は上記多孔質層からなる突出帯部、及び、上記突出帯部よりも上記厚み方向負極側に低位で、上記突出帯部に沿って上記作用域の内側に隣在する低位部を有する二次電池である。
【００１０】
この二次電池では、セパレータは、作用域内に、この作用域の周縁の少なくとも一部に沿って延びる帯状で、厚み方向負極側に突出する突出帯部、及び、この突出帯部よりも厚み方向負極側に低位（即ち、負極活物質層から離れた側）で、突出帯部に沿って作用域の内側に隣在する低位部を有している。
このため、電極体が膨張、収縮した場合でも、作用域内でかつセパレータと負極活物質層との間の電解液は、作用域の周縁において、厚み方向に高位で負極活物質層に当接あるいは近接する突出帯部を乗り越えて、作用域外へ出にくく、その内側に隣在する厚み方向に低位の低位部に留まる。
これにより、セパレータと負極活物質層との間の電解液が、作用域から電極体の外部へ移動するのが防止される。かくして、充電または放電の繰り返しによる電池特性の低下を抑制した二次電池が得られる。
【００１１】
突出帯部は、少なくともその厚み方向負極側の一部が多孔質層からなる。具体的には、セパレータ本体の表面に多孔質層を形成し、多孔質層の厚い部位を突出帯部とする一方、多孔質層の薄い部位を低位部とするものが挙げられる。また、多孔質層を設けた部位を突出帯部とし、多孔質層を設けない部位を低位部とすることもできる。
絶縁性無機多孔質材からなる多孔質層としては、アルミナ、シリカ等の無機セラミック粒子と結着剤とからなるものが挙げられる。例えば、多孔質樹脂からなるセパレータ本体の表面に、アルミナ粒子と結着剤とを溶剤に分散させたペーストをスクリーン印刷して乾燥することにより、突出帯部及び低位部を含む多孔質層をセパレータ本体に一体に形成すると良い。
【００１２】
さらに、上述の二次電池であって、前記電極体は、前記正極活物質層を有する正極板と前記負極活物質層を有する負極板とを前記セパレータを介して軸線の周りに捲回してなり、上記正極板と上記負極板とが平板状に重なる平板部を有する扁平捲回電極体であり、上記セパレータは、前記作用域内で、かつ、少なくとも上記平板部内に位置する部位に、前記突出帯部であり、上記作用域の上記軸線に沿う軸線方向一方側の周縁に沿って延びる一方側突出帯部、上記突出帯部であり、上記作用域の上記軸線方向他方側の周縁に沿って延びる他方側突出帯部、前記低位部であり、上記一方側突出帯部に沿って隣在する一方側低位部、及び、上記低位部であり、上記他方側突出帯部に沿って隣在する他方側低位部、を有する二次電池とすると良い。
【００１３】
この二次電池では、電極体は平板部を有する扁平捲回電極体であり、セパレータは、作用域内で、かつ、少なくとも平板部内に位置する部位に、前述の突出帯部である一方側突出帯部及び他方側突出帯部、前述の低位部である一方側低位部及び他方側低位部を有する。
これにより、扁平捲回電極体の平板部から、軸線方向一方側あるいは他方側の外部へセパレータと負極活物質層との間の電解液が移動するのを防止し、確実に電池特性の低下を抑制することができる。
【００１４】
さらに、上述の二次電池であって、前記セパレータの前記一方側突出帯部及び前記他方側突出帯部は、当該セパレータの長手方向全体に延びてなる二次電池とすると良い。
【００１５】
この二次電池では、一方側突出帯部及び他方側突出帯部が、作用域内の平板部内に位置する部位のみならず、セパレータの長手方向全体に延びている。これにより、セパレータ及び扁平捲回電極体を容易に形成できる。また、平板部の両側の部位においても、軸線方向一方側あるいは他方側の外部へセパレータと負極活物質との間の電解液が移動するのを防止できる。
【００１６】
さらに、上述の二次電池であって、前記セパレータは、前記一方側低位部と前記他方側低位部との間に、前記厚み方向負極側に突出し、当該セパレータの長手方向に延び、少なくとも上記厚み方向負極側の一部は前記多孔質層からなる複数の帯状凸部と、上記帯状凸部同士の間に位置し、この帯状凸部よりも上記厚み方向負極側に低位で、上記長手方向に延びる一または複数の帯状凹部とを有する二次電池とすると良い。
【００１７】
この二次電池では、扁平捲回電極体を備える二次電池において、一方側低位部と他方側低位部との間に、セパレータの長手方向に延びる複数の帯状凸部と、この帯状凸部同士の間に位置する一または複数の帯状凹部とを有している。
これにより、一方側低位部と他方側低位部との間に、厚み方向に高位の帯状凸部と厚み方向に低位の帯状凹部とが縞状に並んだパターンとなる。このため、セパレータと負極活物質層との間の電解液は、帯状凸部を乗り越えて軸線方向に移動しにくくなる。
これにより、セパレータと負極活物質層との間の電解液が電極体の軸線方向一方側あるいは他方側の外部へ移動するのを、より適切に防止することができる。
ところで、ハイレート放電あるいはハイレート充電を繰り返すなど、充電と放電のパターンが非対称となると、電解液が電極体内を移動することにより、電極体内の電解液の塩濃度分布に偏りが生じることがある。しかるに、この二次電池は、帯状凸部と帯状凹部とが縞状に並んでいるので、セパレータと負極活物質層との間の電解液の塩濃度分布が、軸線方向に偏るのを防止することもできる。
【００１８】
また、前述の二次電池であって、前記電極体は、前記正極活物質層を有する正極板と前記負極活物質層を有する負極板とを前記セパレータを介して軸線の周りに円筒状に捲回してなる円筒状捲回電極体であり、上記セパレータは、前記突出帯部であり、前記作用域の上記軸線に沿う軸線方向一方側の周縁に沿って延びる一方側突出帯部、上記突出帯部であり、上記作用域の上記軸線方向他方側の周縁に沿って延びる他方側突出帯部、前記低位部であり、上記一方側突出帯部に沿って隣在する一方側低位部、及び、上記低位部であり、上記他方側突出帯部に沿って隣在する他方側低位部、を有する二次電池とすると良い。
【００１９】
この二次電池では、電極体は円筒状捲回電極体であり、セパレータは、前述の突出帯部である一方側突出帯部及び他方側突出帯部、前述の低位部である一方側低位部及び他方側低位部を有する。
これにより、円筒状捲回電極体の軸線方向一方側あるいは他方側の外部へ、セパレータと負極活物質層との間の電解液が移動するのを防止できる。
【００２０】
さらに、上述の二次電池であって、前記セパレータは、前記一方側低位部と前記他方側低位部との間に、前記厚み方向負極側に突出し、当該セパレータの長手方向に延び、少なくとも上記厚み方向負極側の一部は前記多孔質層からなる複数の帯状凸部と、上記帯状凸部同士の間に位置し、この帯状凸部よりも上記厚み方向負極側に低位で、上記長手方向に延びる一または複数の帯状凹部とを有する二次電池とすると良い。
【００２１】
この二次電池では、円筒状捲回電極体を備える二次電池において、一方側低位部と他方側低位部との間に、セパレータの長手方向に延びる複数の帯状凸部と、この帯状凸部同士の間に位置する一または複数の帯状凹部とを有している。
これにより、セパレータと負極活物質層との間の電解液が、電極体の軸線方向一方側あるいは他方側の外部へ移動するのを、より適切に防止することができる。加えて、セパレータと負極活物質層との間の電解液の塩濃度分布が、軸線方向に偏るのを防止することもできる。
【００２２】
また、前述の二次電池であって、前記電極体は、前記セパレータを介して前記正極活物質層と前記負極活物質層とが互いに平行に前記厚み方向に複数積層された積層型電極体であり、上記セパレータは、前記突出帯部であり、前記作用域の周縁に沿う環状の環状突出帯部と、前記低位部であり、上記環状突出帯部に沿って上記作用域の内側に隣在する環状低位部とを有する二次電池とすると良い。
【００２３】
この二次電池では、電極体は積層型電極体であり、セパレータは、前述の突出帯部である環状突出帯部と、前述の低位部である環状低位部とを有する。
これにより、セパレータと負極活物質層との間の電解液が積層型電極体の周縁から外側へ移動するのを防止できる。
【００２４】
さらに、上述の二次電池であって、前記セパレータは、前記作用域のうち前記環状突出帯部及び前記環状低位部の内側に位置し、前記厚み方向負極側に突出し、少なくとも上記厚み方向負極側の一部は前記多孔質層からなり、環状をなし入れ子状に配置された複数の環状凸部と、上記環状凸部同士の間に位置し、この環状凸部よりも上記厚み方向負極側に低位で、環状をなし入れ子状に配置された複数の環状凹部とを有する二次電池とすると良い。
【００２５】
この二次電池では、セパレータは、環状突出帯部及び環状低位部の内側に位置し、環状をなし入れ子状に配置された複数の環状凸部と、この環状凸部同士の間に位置し、環状をなし入れ子状に配置された複数の環状凹部とを有している。
これにより、環状突出帯部及び環状低位部の内側に、厚み方向に高位の環状凸部と厚み方向に低位の環状凹部とが交互に環状に並ぶ。このため、セパレータと負極活物質層との間の電解液は、電極体の中心部から外側に向けて環状凸部を乗り越えて移動しにくい。このため、セパレータと負極活物質層との間の電解液が電極体の周縁から外側へ移動するのを、より適切に防止することができる。加えて、セパレータと負極活物質層との間の電解液の塩濃度分布が、電極体の中心部から外側に向けて偏るのをも防止することもできる。
【００２６】
また、他の態様は、前述のいずれかに記載の二次電池を複数備え、上記二次電池の前記電池ケースは、それぞれ平板状で互いに平行に配置されて、前記扁平捲回電極体の前記平板部を挟む２つの平行壁部を有し、複数の上記二次電池を、上記電池ケースの上記平行壁部に直交する積層方向に積層し、上記扁平捲回電極体の上記平板部を前記厚み方向に圧縮してなる組電池である。
【００２７】
この組電池は、前述の扁平捲回電極体を備える複数の二次電池を積層方向に積層し、扁平捲回電極体の平板部を厚み方向に圧縮しているので、それぞれの二次電池でセパレータと負極活物質層との間の電解液が電極体の外部へと移動することを防止して、電池特性の低下を抑制した組電池となる。
【００２８】
また、他の態様は、前述のいずれかに記載の二次電池を複数備え、上記二次電池の前記電池ケースは、それぞれ平板状で互いに平行に配置されて、前記積層型電極体を前記厚み方向に挟む２つの平行壁部を有し、複数の上記二次電池を、上記電池ケースの上記平行壁部に直交する積層方向に積層し、上記積層型電極体を上記厚み方向に圧縮してなる組電池である。
【００２９】
この組電池は、前述の積層型電極体を備える複数の二次電池を積層方向に積層し、積層型電極体を厚み方向に圧縮しているので、それぞれの二次電池でセパレータと負極活物質層との間の電解液が電極体の外部へと移動することを防止して、電池特性の低下を抑制した組電池となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態１に係るリチウムイオン二次電池の斜視図である。
【図２】実施形態１に係る電池の縦断面図である。
【図３】実施形態１，２に係り、正極板、負極板及び２枚のセパレータの互いの重なりの状態を示す説明図である。
【図４】実施形態１，２に係る電極体の拡大断面図である。
【図５】実施形態１，２に係るセパレータの平面図である。
【図６】変形形態１に係るセパレータの平面図である。
【図７】変形形態２に係るセパレータの平面図である。
【図８】実施形態２に係るリチウムイオン二次電池の縦断面図である。
【図９】実施形態３に係るリチウムイオン二次電池の斜視図である。
【図１０】実施形態３に係る電極体の拡大断面図である。
【図１１】実施形態３に係るセパレータの平面図である。
【図１２】実施形態４及び変形形態３に係る組電池の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（実施形態１）
以下、本発明の第１の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に、本実施形態１に係るリチウムイオン二次電池１（以下、単に電池１とも言う）を示す。電池１は、扁平捲回電極体２０及び非水系の電解液３０を、矩形板状のケース蓋１１及び有底矩形箱状のケース本体１２からなる電池ケース１０内に収容した角型電池である。電池ケース１０のケース蓋１１には、後述する正極外部端子部４１及び負極外部端子部４２が固設されている。
【００３２】
扁平捲回電極体２０（以下、単に電極体２０とも言う）は、いずれも帯状の正極板２１と負極板２２とを、同じく帯状の２枚のセパレータ２３，２４を介して互いに重ねて軸線ＡＸの周りに捲回し、扁平状に圧縮したものである。この電極体２０は、絶縁フィルムを袋状に形成した絶縁フィルム包囲体（図示しない）内に収容された上で、横倒しにした状態で電池ケース１０内に収容されている。なお、電池ケース１０のケース本体１２は、それぞれ平板状で互いに平行に配置された２つの平行壁部１２Ａ，１２Ｂを有し、この平行壁部１２Ａ，１２Ｂは、図２の断面図に示すように、電極体２０のうち、正極板２１と負極板２２とが平板状に重なる平板部ＨＢを挟んでいる。
【００３３】
正極板２１は、芯材として、帯状のアルミニウム箔からなる正極集電箔２１ｓを有し、この正極集電箔２１ｓの両面には、リチウム複合酸化物からなる正極活物質、導電剤及び結着剤を含む正極活物質層２１ｋが帯状に設けられている。
図３に示すように、正極集電箔２１ｓの幅方向の一方辺は、その表裏面が露出して正極活物質層２１ｋが存在しない正極集電部２１ｍとなっている。
【００３４】
負極板２２は、芯材として、帯状の銅箔からなる負極集電箔２２ｓを有し、この負極集電箔２２ｓの両面には、負極活物質である黒鉛、結着剤及び増粘剤を含む負極活物質層２２ｋが帯状に設けられている。
さらに、負極集電箔２２ｓの幅方向の一方辺は、その表裏面が露出して負極活物質層２２ｋが存在しない負極集電部２２ｍとなっている（図３参照）。
なお、負極板２２の負極活物質層２２ｋの幅は、正極板２１の正極活物質層２１ｋの幅よりも、やや幅広とされている。
【００３５】
２枚のセパレータ２３，２４は、負極板２２の負極活物質層２２ｋの幅よりもさらに幅広な帯状をなしており（図３参照）、その主要部をなすセパレータ本体２３Ｍ，２４Ｍは、多孔質のポリプロピレン（ＰＰ）からなる板状の多孔質膜である。
なお、セパレータ２３は、図４に示すように、セパレータ本体２３Ｍの２つの主面２３ＭＡ，２３ＭＢのうち、負極板２２の負極活物質層２２ｋ側を向く一方の面２３ＭＢ上に、アルミナ粒子を含む絶縁性多孔質材からなる多孔質層２３ＢＳが形成されている。
また、セパレータ２４も同様に、セパレータ本体２４Ｍの２つの主面２４ＭＡ，２４ＭＢのうち、負極板２２の負極活物質層２２ｋ側を向く一方の面２４ＭＡ上に、アルミナ粒子を含む絶縁性多孔質材からなる多孔質層２４ＡＳが形成されている。
【００３６】
そして、互いに重ねられた正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３，２４を、図２に示すように、軸線ＡＸの周りに捲回し、扁平状に圧縮して、平板部ＨＢを有する扁平捲回電極体２０を得る。
なお、捲回された正極板２１の正極集電部２１ｍは、クランク状に屈曲した正極集電部材５１に溶接されており、この正極集電部材５１の先端部分である正極外部端子部４１は、電池ケース１０のケース蓋１１を貫通して外部に突出している。また、捲回された負極板２２の負極集電部２２ｍは、同様に、クランク状に屈曲した負極集電部材５２に溶接されており、この負極集電部材５２の先端部分である負極外部端子部４２は、電池ケース１０のケース蓋１１を貫通して外部に突出している。
【００３７】
図４は、扁平捲回電極体２０の平板部ＨＢの断面の拡大図である。図４中の左右方向が正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３，２４の幅方向ＨＷを示し、図４中の上下方向がこれらの厚み方向ＨＴを示す。なお、幅方向ＨＷは、電極体２０の軸線ＡＸに沿う軸線方向ＨＪと同一方向となる。
ここで、電極体２０が電池ケース１０に収容された状態において、正極板２１の正極活物質層２１ｋと負極板２２の負極活物質層２２ｋとがセパレータ２３，２４を介して厚み方向ＨＴに互いに重なる領域を作用域ＥＡとする。
【００３８】
図５は、展開したセパレータ２３を多孔質層２３ＢＳの側から見た図である。この図５中、破線で示す枠内の領域が作用域ＥＡとなる。また、セパレータ２４も同じである。
図４及び図５に示すように、セパレータ２３は、その厚み方向ＨＴのうち、負極活物質層２２ｋに向かう負極側ＧＭ１（図４中上向き）に突出し、かつ、作用域ＥＡの軸線方向ＨＪ一方側ＧＨ１の周縁ＥＧ１及び他方側ＧＨ２の周縁ＥＧ２に沿って、それぞれセパレータ２３の長手方向ＨＮの全体にわたって延びる帯状の一方側凸部２３Ｔ１及び他方側凸部２３Ｔ２を有する。
また、一方側凸部２３Ｔ１に沿う作用域ＥＡの内側には、一方側凸部２３Ｔ１よりも厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１に低位で（つまり、負極板２２から離れており）、長手方向ＨＮの全体にわたって延びる一方側凹部２３Ｏ１が隣在しており、他方側凸部２３Ｔ２に沿う作用域ＥＡの内側には、他方側凸部２３Ｔ２よりも厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１に低位で、長手方向ＨＮの全体にわたって延びる他方側凹部２３Ｏ２が隣在している。
【００３９】
さらに、一方側凹部２３Ｏ１と他方側凹部２３Ｏ２との間には、厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１に突出し、長手方向ＨＮの全体にわたって延びる帯状の複数の凸部２３Ｔ３を有し、この凸部２３Ｔ３同士の間には、凸部２３Ｔ３よりも厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１に低位で、長手方向ＨＮの全体にわたって延びる帯状の複数の凹部２３Ｏ３を有する。
【００４０】
また、セパレータ２４も、セパレータ２３と同様に、その厚み方向ＨＴのうち、負極活物質層２２ｋに向かう負極側ＧＭ２（図４中下向き）に突出し、かつ、作用域ＥＡの軸線方向ＨＪ一方側ＧＨ１の周縁ＥＧ１及び他方側ＧＨ２の周縁ＥＧ２に沿って、それぞれセパレータ２４の長手方向ＨＮの全体にわたって延びる帯状の一方側凸部２４Ｔ１及び他方側凸部２４Ｔ２を有する。
また、一方側凸部２４Ｔ１に沿う作用域ＥＡの内側には、一方側凸部２４Ｔ１よりも厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ２に低位で、長手方向ＨＮの全体にわたって延びる一方側凹部２４Ｏ１が隣在しており、他方側凸部２４Ｔ２に沿う作用域ＥＡの内側には、他方側凸部２４Ｔ２よりも厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ２に低位で、長手方向ＨＮの全体にわたって延びる他方側凹部２４Ｏ２が隣在している。
【００４１】
さらに、一方側凹部２４Ｏ１と他方側凹部２４Ｏ２との間には、厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ２に突出し、長手方向ＨＮの全体にわたって延びる帯状の複数の凸部２４Ｔ３を有し、この凸部２４Ｔ３同士の間には、凸部２４Ｔ３よりも厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ２に低位で、長手方向ＨＮの全体にわたって延びる帯状の複数の凹部２４Ｏ３を有する。
【００４２】
ここで、一方側凸部２３Ｔ１，２４Ｔ１、他方側凸部２４Ｔ１，２４Ｔ２及び凸部２３Ｔ３，２４Ｔ３は、いずれもセパレータ本体２３Ｍ，２４Ｍの負極活物質層２２ｋ側の面２３ＭＢ，２４ＭＡ上に設けた多孔質層２３ＢＳ，２４ＡＳからなる。また、一方側凹部２３Ｏ１，２４Ｏ１、他方側凹部２３Ｏ２，２４Ｏ２及び凹部２３Ｏ３，２４Ｏ３は、いずれも多孔質層２３ＢＳ，２４ＡＳを設けない部位である。
【００４３】
このように、本実施形態１に係る電池１では、セパレータ２３，２４は、作用域ＥＡ内に、この作用域ＥＡの軸線方向ＨＪの周縁ＥＧ１，ＥＧ２に沿って長手方向ＨＮに延びる帯状で、厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１，ＧＭ２に突出する一方側凸部２３Ｔ１，２４Ｔ１及び他方側凸部２３Ｔ２，２４Ｔ２を有している。また、厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１，ＧＭ２に低位で、一方側凸部２３Ｔ１，２４Ｔ１及び他方側凸部２３Ｔ２，２４Ｔ２に沿って作用域ＥＡの内側に隣在する一方側凹部２３Ｏ１，２４Ｏ１及び他方側凹部２３Ｏ２，２４Ｏ２を有している。
【００４４】
このため、電極体２０が膨張、収縮した場合でも、作用域ＥＡ内でかつセパレータ２３，２４と負極板２２の負極活物質層２２ｋとの間の電解液３０は、作用域ＥＡの軸線方向ＨＪの周縁ＥＧ１，ＥＧ２において、厚み方向ＨＴに高位で負極活物質層２２ｋに当接あるいは近接する一方側凸部２３Ｔ１，２４Ｔ１及び他方側凸部２３Ｔ２，２４Ｔ２を乗り越えて、作用域ＥＡ外へ出にくく、その内側に隣在する厚み方向ＨＴに低位の一方側凹部２３Ｏ１，２４Ｏ１及び他方側凹部２３Ｏ２，２４Ｏ２に留まる。
【００４５】
これにより、セパレータ２３，２４と負極板２２の負極活物質層２２ｋとの間の電解液３０が、作用域ＥＡから電極体２０の外部へ移動するのが防止される。かくして、充電または放電の繰り返しによる電池特性の低下を抑制した電池１が得られる。
【００４６】
本実施形態１において、一方側凸部２３Ｔ１，２４Ｔ１は本発明の一方側突出帯部に、他方側凸部２３Ｔ２，２４Ｔ２は他方側突出帯部に相当する。
さらに、これら一方側凸部２３Ｔ１，２４Ｔ１及び他方側凸部２３Ｔ２，２４Ｔ２が、突出帯部に相当する。
また、一方側凹部２３Ｏ１，２４Ｏ１は一方側低位部に、他方側凹部２３Ｏ２，２４Ｏ２は他方側低位部に相当する。
さらに、これら一方側凹部２３Ｏ１，２４Ｏ１及び他方側凹部２３Ｏ２，２４Ｏ２が、低位部に相当する。
【００４７】
さらに、この電池１では、電極体２０は平板部ＨＢを有する扁平捲回電極体２０であり、セパレータ２３，２４は、作用域ＥＡ内で、少なくとも平板部ＨＢ内に位置する部位に、突出帯部である一方側凸部２３Ｔ１，２４Ｔ１及び他方側凸部２３Ｔ２，２４Ｔ２、低位部である一方側凹部２３Ｏ１，２４Ｏ１及び他方側凹部２３Ｏ２，２４Ｏ２を有している。
これにより、扁平捲回電極体２０の平板部ＨＢから、軸線方向ＨＪ一方側ＧＨ１あるいは他方側ＧＨ２の外部へセパレータ２３，２４と負極板２２の負極活物質層２２ｋとの間の電解液３０が移動するのを防止し、確実に電池特性の低下を抑制することができる。
【００４８】
さらに、この電池１では、一方側凸部２３Ｔ１，２４Ｔ１及び他方側凸部２３Ｔ２，２４Ｔ２が、作用域ＥＡ内のうちの平板部ＨＢ内に位置する部位のみならず、セパレータ２３，２４の長手方向ＨＮ全体に延びている。これにより、セパレータ２３，２４及び扁平捲回電極体２０を容易に形成できる。また、平板部ＨＢの両側の部位においても、軸線方向ＨＪ一方側ＧＨ１あるいは他方側ＧＨ２の外部へセパレータ２３，２４と負極板２２の負極活物質層２２ｋとの間の電解液３０が移動するのを防止できる。
【００４９】
さらに、この電池１では、セパレータ２３，２４は、一方側凹部２３Ｏ１，２４Ｏ１と他方側凹部２３Ｏ２，２４Ｏ２との間に、セパレータ２３，２４の長手方向ＨＮに延びる複数の凸部２３Ｔ３，２４Ｔ３と、この凸部２３Ｔ３，２４Ｔ３同士の間に位置する複数の凹部２３Ｏ３，２４Ｏ３とを有している。
これにより、一方側凹部２３Ｏ１，２４Ｏ１と他方側凹部２３Ｏ２，２４Ｏ２との間に、厚み方向ＨＴに高位の凸部２３Ｔ３，２４Ｔ３と厚み方向ＨＴに低位の凹部２３Ｏ３，２４Ｏ３とが縞状に並んだパターンとなる。
【００５０】
このため、セパレータ２３，２４と負極板２２の負極活物質層２２ｋとの間の電解液３０は、凸部２３Ｔ３，２４Ｔ３を乗り越えて軸線方向ＨＪに移動しにくくなる。
これにより、セパレータ２３，２４と負極板２２の負極活物質層２２ｋとの間の電解液３０が電極体２０の軸線方向ＨＪ一方側ＧＨ１あるいは他方側ＧＨ２の外部へ移動するのを、より適切に防止することができる。加えて、セパレータ２３，２４と負極板２２の負極活物質層２２ｋとの間の電解液３０の塩濃度分布が、軸線方向ＨＪに偏るのを防止することもできる。
【００５１】
本実施形態１において、凸部２３Ｔ３，２４Ｔ３は、本発明の帯状凸部に相当する。また、凹部２３Ｏ３，２４Ｏ３は、帯状凹部に相当する。
【００５２】
（変形形態１）
また、図６に、上述の実施形態１の第１の変形形態を示す。この図６に示すセパレータ３２３のように、セパレータ３２３の幅方向ＨＷ（軸線方向ＨＪ）の両端縁に沿って長手方向ＨＪに延びる帯状の一方側突出帯部３２３Ｔ１及び他方側突出帯部３２３Ｔ２（突出帯部）を多孔質層により形成し、これらの間は、多孔質層を形成しない厚み方向に低位な部位としても良い。この場合、一方側突出帯部３２３Ｔ１及び他方側突出帯部３２３Ｔ２（突出帯部）に沿って作用域ＥＡの内側に隣在する厚み方向に低位の部位が、一方側低位部３２３Ｏ１及び他方側低位部３２３Ｏ２（低位部）である。
【００５３】
（変形形態２）
また、図７に、実施形態１の第２の変形形態を示す。この図７に示すセパレータ４２３のように、一方側突出帯部４２３Ｔ１及び他方側突出帯部４２３Ｔ２（突出帯部）を形成し、また、その内側を一方側低位部４２３Ｏ１及び他方側低位部４２３Ｏ２（低位部）とするほか、さらにその内側に、多孔質層からなる凸部４２３Ｔ３を格子状などのパターンで設けても良い。
【００５４】
（実施形態２）
次いで、本発明の第２の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図８に、本実施形態２に係るリチウムイオン二次電池１０１（以下、単に電池１０１とも言う）を示す。この電池１０１は、円筒状捲回電極体１２０及び非水系の電解液１３０を、円板状のケース蓋１１１及び有底円筒状のケース本体１１２からなる電池ケース１１０内に収容した円筒型電池である。なお、電池ケース１１０のケース蓋１１１は、電気絶縁性樹脂からなる円環状のガスケット１１３を介在させて、ケース本体１１２の開口部１１２Ｈにかしめられており、ケース蓋１１１とケース本体１１２との間は電気的に絶縁されている。そして、ケース蓋１１１の天井面１１１ｂが正極外部端子をなし、ケース本体１１２の底部１１２ｂが負極外部端子をなす。
【００５５】
円筒状捲回電極体１２０（以下、単に電極体１２０とも言う）は、いずれも帯状の正極板１２１と負極板１２２とを、同じく帯状の２枚のセパレータ１２３，１２４を介して互いに重ねて軸線ＡＸの周りに円筒状に捲回したものである。なお、これら正極板１２１、負極板１２２及びセパレータ１２３，１２４の各々の構成は、実施形態１に係る電池１の扁平捲回電極体２０とほぼ同じである（図３参照）。
【００５６】
正極板１２１は、帯状のアルミニウム箔からなる正極集電箔１２１ｓを有し、この正極集電箔１２１ｓの両面には、正極活物質層１２１ｋが帯状に設けられている。さらに、正極集電箔１２１ｓの幅方向の一方辺は、正極活物質層１２１ｋが存在しない正極集電部１２１ｍとなっている。
負極板１２２は、帯状の銅箔からなる負極集電箔１２２ｓを有し、この負極集電箔１２２ｓの両面には、負極活物質層１２２ｋが帯状に設けられている。さらに、負極集電箔１２２ｓの幅方向の一方辺は、負極活物質層１２２ｋが存在しない負極集電部１２２ｍとなっている。
【００５７】
２枚のセパレータ１２３，１２４は、それぞれ板状の多孔質膜であるセパレータ本体１２３Ｍ，１２４Ｍを有する。
このうち、セパレータ１２３は、図４に示すように、セパレータ本体１２３Ｍの２つの主面１２３ＭＡ，１２３ＭＢのうち、負極板１２２の負極活物質層１２２ｋ側を向く一方の面１２３ＭＢ上に、絶縁性多孔質材からなる多孔質層２３ＢＳが形成されている。
また、セパレータ１２４も同様に、セパレータ本体１２４Ｍの２つの主面１２４ＭＡ，１２４ＭＢのうち、負極板１２２の負極活物質層１２２ｋ側を向く一方の面１２４ＭＡ上に、絶縁性多孔質材からなる多孔質層１２４ＡＳが形成されている。
【００５８】
そして、互いに重ねられた正極板１２１、負極板１２２及びセパレータ１２３，１２４を、図８に示すように、軸線ＡＸの周りに円筒状に捲回して円筒状捲回電極体１２０を得る。
なお、捲回された正極板１２１の正極集電部１２１ｍは、その端縁が金属板からなる正極集電部材１５１に溶接され、さらに、帯状の金属薄板からなる接続部材１５１ｂを介して正極外部端子をなすケース蓋１１１の天井面１１１ｂに電気的に接続している。また、捲回された負極板１２２の負極集電部１２２ｍは、その端縁が金属板からなる負極集電部材１５２に溶接され、この負極集電部材１５２を介して負極外部端子をなすケース本体１１２の底部１１２ｂに電気的に接続している。
【００５９】
本実施形態２の円筒状捲回電極体１２０の断面は、図４に示すように、実施形態１と同様である。図４中の左右方向が正極板１２１、負極板１２２及びセパレータ１２３，１２４の幅方向ＨＷを示し、図４中の上下方向がこれらの厚み方向ＨＴを示す。なお、幅方向ＨＷは、電極体１２０の軸線ＡＸに沿う軸線方向ＨＪと同一方向となる。
ここで、電極体１２０が電池ケース１１０に収容された状態において、正極板１２１の正極活物質層１２１ｋと負極板１２２の負極活物質層１２２ｋとがセパレータ１２３，１２４を介して厚み方向ＨＴに互いに重なる領域を作用域ＥＡとする。
【００６０】
また、実施形態１と同様、展開したセパレータ１２３は、実施形態１のセパレータ２３と同様のパターンを有している（図５参照）。図５中、破線で示す枠内の領域が作用域ＥＡとなる。また、セパレータ１２４も同様である。
図４及び図５に示すように、実施形態１と同様、セパレータ１２３は、その厚み方向ＨＴのうち、負極活物質層１２２ｋに向かう負極側ＧＭ１（図４中上向き）に突出し、かつ、作用域ＥＡの軸線方向ＨＪ一方側ＧＨ１の周縁ＥＧ１及び他方側ＧＨ２の周縁ＥＧ２に沿って、それぞれセパレータ１２３の長手方向ＨＮの全体にわたって延びる帯状の一方側凸部１２３Ｔ１及び他方側凸部１２３Ｔ２を有する。
また、一方側凸部１２３Ｔ１に沿う作用域ＥＡの内側には、一方側凸部１２３Ｔ１よりも厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１に低位で、長手方向ＨＮの全体にわたって延びる一方側凹部１２３Ｏ１が隣在しており、他方側凸部１２３Ｔ２に沿う作用域ＥＡの内側には、他方側凸部１２３Ｔ２よりも厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１に低位で、長手方向ＨＮの全体にわたって延びる他方側凹部１２３Ｏ２が隣在している。
【００６１】
さらに、一方側凹部１２３Ｏ１と他方側凹部１２３Ｏ２との間には、厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１に突出し、長手方向ＨＮの全体にわたって延びる帯状の複数の凸部１２３Ｔ３を有し、この凸部１２３Ｔ３同士の間には、凸部１２３Ｔ３よりも厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１に低位で、長手方向ＨＮの全体にわたって延びる帯状の複数の凹部１２３Ｏ３を有する。
【００６２】
また、セパレータ１２４は、その厚み方向ＨＴのうち、負極活物質層１２２ｋに向かう負極側ＧＭ２（図４中下向き）に突出し、かつ、作用域ＥＡの軸線方向ＨＪ一方側ＧＨ１の周縁ＥＧ１及び他方側ＧＨ２の周縁ＥＧ２に沿って、それぞれセパレータ１２４の長手方向ＨＮの全体にわたって延びる帯状の一方側凸部１２４Ｔ１及び他方側凸部１２４Ｔ２を有する。
また、一方側凸部１２４Ｔ１に沿う作用域ＥＡの内側には、一方側凸部２４Ｔ１よりも厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ２に低位で、長手方向ＨＮの全体にわたって延びる一方側凹部１２４Ｏ１が隣在しており、他方側凸部１２４Ｔ２に沿う作用域ＥＡの内側には、他方側凸部１２４Ｔ２よりも厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ２に低位で、長手方向ＨＮの全体にわたって延びる他方側凹部１２４Ｏ２が隣在している。
【００６３】
さらに、一方側凹部１２４Ｏ１と他方側凹部１２４Ｏ２との間には、厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ２に突出し、長手方向ＨＮの全体にわたって延びる帯状の複数の凸部１２４Ｔ３を有し、この凸部１２４Ｔ３同士の間には、凸部１２４Ｔ３よりも厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ２に低位で、長手方向ＨＮの全体にわたって延びる帯状の複数の凹部１２４Ｏ３を有する。
【００６４】
ここで、一方側凸部１２３Ｔ１，１２４Ｔ１、他方側凸部１２３Ｔ２，１２４Ｔ２及び凸部１２３Ｔ３，１２４Ｔ３は、いずれもセパレータ本体１２３Ｍ，１２４Ｍの負極活物質層１２２ｋ側の面１２３ＭＢ，１２４ＭＡ上に設けた多孔質層１２３ＢＳ，１２４ＡＳからなる。また、一方側凹部１２３Ｏ１，１２４Ｏ１、他方側凹部１２３Ｏ２，１２４Ｏ２及び凹部１２３Ｏ３，１２４Ｏ３は、いずれも多孔質層１２３ＢＳ，１２４ＡＳを設けない部位である。
【００６５】
このように、本実施形態２に係る電池１０１では、実施形態１と同様、セパレータ１２３，１２４は、作用域ＥＡ内に、この作用域ＥＡの軸線方向ＨＪの周縁ＥＧ１，ＥＧ２に沿って長手方向ＨＮに延びる帯状で、厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１，ＧＭ２に突出する一方側凸部１２３Ｔ１，１２４Ｔ１及び他方側凸部１２３Ｔ２，１２４Ｔ２を有している。また、厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１，ＧＭ２に低位で、一方側凸部１２３Ｔ１，１２４Ｔ１及び他方側凸部１２３Ｔ２，１２４Ｔ２に沿って作用域ＥＡの内側に隣在する一方側凹部１２３Ｏ１，１２４Ｏ１及び他方側凹部１２３Ｏ２，１２４Ｏ２を有している。
【００６６】
このため、電極体１２０が膨張、収縮した場合でも、作用域ＥＡ内でかつセパレータ１２３，１２４と負極板１２２の負極活物質層１２２ｋとの間の電解液１３０は、作用域ＥＡの軸線方向ＨＪの周縁ＥＧ１，ＥＧ２において、厚み方向ＨＴに高位で負極活物質層１２２ｋに当接あるいは近接する一方側凸部１２３Ｔ１，１２４Ｔ１及び他方側凸部１２３Ｔ２，１２４Ｔ２を乗り越えて、作用域ＥＡ外へ出にくく、その内側に隣在する厚み方向ＨＴに低位の一方側凹部１２３Ｏ１，１２４Ｏ１及び他方側凹部１２３Ｏ２，１２４Ｏ２に留まる。
【００６７】
これにより、セパレータ１２３，１２４と負極板１２２の負極活物質層１２２ｋとの間の電解液１３０が、作用域ＥＡから電極体１２０の外部へ移動するのが防止される。かくして、充電または放電の繰り返しによる電池特性の低下を抑制した電池１０１が得られる。
【００６８】
本実施形態２において、一方側凸部１２３Ｔ１，１２４Ｔ１は本発明の一方側突出帯部に、他方側凸部１２３Ｔ２，１２４Ｔ２は他方側突出帯部に相当する。
さらに、これら一方側凸部１２３Ｔ１，１２４Ｔ１及び他方側凸部１２３Ｔ２，１２４Ｔ２が、突出帯部に相当する。
また、一方側凹部１２３Ｏ１，１２４Ｏ１は一方側低位部に、他方側凹部１２３Ｏ２，１２４Ｏ２は他方側低位部に相当する。
さらに、これら一方側凹部１２３Ｏ１，１２４Ｏ１及び他方側凹部１２３Ｏ２，１２４Ｏ２が、低位部に相当する。
【００６９】
さらに、この電池１０１では、電極体１２０は円筒状捲回電極体１２０であり、セパレータ１２３，１２４は、作用域ＥＡ内に、突出帯部である一方側凸部１２３Ｔ１，１２４Ｔ１及び他方側凸部１２３Ｔ２，１２４Ｔ２、低位部である一方側凹部１２３Ｏ１，１２４Ｏ１及び他方側凹部１２３Ｏ２，１２４Ｏ２を有している。
これにより、円筒状捲回電極体１２０の軸線方向ＨＪ一方側ＧＨ１あるいは他方側ＧＨ２の外側へセパレータ１２３，１２４と負極板１２２の負極活物質層１２２ｋとの間の電解液１３０が移動するのを防止し、電池特性の低下を抑制することができる。
【００７０】
さらに、この電池１０１では、セパレータ１２３，１２４は、一方側凹部１２３Ｏ１，１２４Ｏ１と他方側凹部１２３Ｏ２，１２４Ｏ２との間に、セパレータ１２３，１２４の長手方向ＨＮに延びる複数の凸部１２３Ｔ３，１２４Ｔ３と、この凸部１２３Ｔ３，１２４Ｔ３同士の間に位置する複数の凹部１２３Ｏ３，１２４Ｏ３とを有している。
これにより、一方側凹部１２３Ｏ１，１２４Ｏ１と他方側凹部１２３Ｏ２，１２４Ｏ２との間に、厚み方向ＨＴに高位の凸部１２３Ｔ３，１２４Ｔ３と厚み方向ＨＴに低位の凹部１２３Ｏ３，１２４Ｏ３とが縞状に並んだパターンとなる。
【００７１】
このため、セパレータ１２３，１２４と負極板２２の負極活物質層１２２ｋとの間の電解液１３０は、凸部１２３Ｔ３，１２４Ｔ３を乗り越えて軸線方向ＨＪに移動しにくくなる。
これにより、セパレータ１２３，１２４と負極板１２２の負極活物質層１２２ｋとの間の電解液１３０が、電極体１２０の軸線方向ＨＪ一方側ＧＨ１あるいは他方側ＧＨ２へ移動するのを、より適切に防止することができる。加えて、セパレータ１２３，１２４と負極板１２２の負極活物質層１２２ｋとの間の電解液１３０の塩濃度分布が、軸線方向ＨＪに偏るのを防止することもできる。
【００７２】
本実施形態２の電池１０１において、凸部１２３Ｔ３，１２４Ｔ３が、本発明の帯状凸部に相当する。また、凹部１２３Ｏ３，１２４Ｏ３が、帯状凹部に相当する。
【００７３】
なお、本実施形態２の電池１０１についても、セパレータ１２３，１２４に代えて、実施形態１と同様に、図６に示すセパレータ３２３、あるいは、図７に示すセパレータ４２３を用いることができる。
【００７４】
（実施形態３）
次いで、本発明の第３の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図９に、本実施形態３に係るリチウムイオン二次電池２０１（以下、単に電池２０１とも言う）を示す。この電池２０１は、積層型電極体２２０及び非水系の電解液２３０を、矩形板状のケース蓋２１１及び有底矩形箱状のケース本体２１２からなる電池ケース２１０内に収容した角型電池である。電池ケース２１０のケース蓋２１１には、後述する正極外部端子部２４１及び負極外部端子部２４２が固設されている。
【００７５】
積層型電極体２２０（以下、単に電極体２２０とも言う）は、図９，図１０に示すように、いずれも長方形をなす矩形板状の複数の正極板２２１と負極板２２２とを、矩形板状のセパレータ２２３あるいはセパレータ２２４を介して交互にかつ互いに平行に厚み方向ＨＴ（図９中の左下−右上方向、図１０中の上下方向）に重ねたものである。なお、図９における上下方向を高さ方向ＨＨとし、左上−右下方向を幅方向ＨＷとすると、図１０では、左右方向が高さ方向ＨＨに対応し、図１０の紙面に直交する方向が幅方向ＨＷに対応する。
また、電極体２２０は、絶縁フィルムを袋状に形成した絶縁フィルム包囲体（図示しない）内に収容された状態で電池ケース２１０内に収容されている。さらに、電池ケース２１０のケース本体２１２は、それぞれ平板状で互いに平行に配置された２つの平行壁部２１２Ａ，２１２Ｂを有し、この平行壁部２１２Ａ，２１２Ｂは、電極体２２０を厚み方向ＨＴに挟んでいる。
【００７６】
正極板２２１は、長方形をなす矩形板状のアルミニウム箔からなる正極集電箔２２１ｓを有し、この正極集電箔２２１ｓの両面には、矩形状に正極活物質層２２１ｋが設けられている。また、正極板２２１の幅方向ＨＷの一方端は、正極集電箔２２１ｓが露出した正極集電部２２１ｍとなっている。複数の正極板２２１の正極集電部２２１ｍは、互いに並列接続されて、クランク状に屈曲した正極集電部材２５１に溶接されており、この正極集電部材２５１の先端部分である正極外部端子部２４１は、電池ケース２１０のケース蓋２１１を貫通して外部に突出している。
負極板２２２は、長方形をなす矩形板状の銅箔からなる負極集電箔２２２ｓを有し、この負極集電箔２２２ｓの両面には、矩形状に負極活物質層２２２ｋが設けられている。また、負極板２２２の幅方向ＨＷの一方端は、負極集電箔２２２ｓが露出した負極集電部２２２ｍとなっている。複数の負極板２２２の負極集電部２２２ｍは、互いに並列接続されて、クランク状に屈曲した負極集電部材２５２に溶接されており、この負極集電部材２５２の先端部分である負極外部端子部２４２は、電池ケース２１０のケース蓋２１１を貫通して外部に突出している。
【００７７】
セパレータ２２３，２２４は、板状の多孔質膜であるセパレータ本体２２３Ｍ，２２４Ｍを有する。
このうち、セパレータ２２３は、図１０に示すように、セパレータ本体２２３Ｍの２つの主面２２３ＭＡ，２２３ＭＢのうち、負極板２２２の負極活物質層２２２ｋ側を向く一方の面２２３ＭＢ上に、絶縁性多孔質材からなる多孔質層２３ＢＳが形成されている。
また、セパレータ２２４も同様に、セパレータ本体２２４Ｍの２つの主面２２４ＭＡ，２２４ＭＢのうち、負極板２２２の負極活物質層２２２ｋ側を向く一方の面２２４ＭＡ上に、絶縁性多孔質材からなる多孔質層２４ＡＳが形成されている。
ここで、電極体２２０が電池ケース２１０に収容された状態において、正極板２２１の正極活物質層２２１ｋと負極板２２２の負極活物質層２２２ｋとがセパレータ２２３，２２４を介して厚み方向ＨＴに互いに重なる領域を作用域ＥＡとする。
【００７８】
図１１は、セパレータ２２３を多孔質層２２３ＢＳの側から見た図である。この図１１中、破線で示す枠内の領域が作用域ＥＡとなる。また、セパレータ２２４も同じである。
図１０及び図１１に示すように、セパレータ２２３は、その厚み方向ＨＴ（図１１において紙面に垂直な方向）のうち、負極活物質層２２２ｋに向かう負極側ＧＭ１（図１０中上向き、図１１中、手前側）に突出し、かつ、作用域ＥＡの周縁ＥＧ３に沿って角型の環状をなす外周凸部２２３Ｔ１を有する。
また、外周凸部２２３Ｔ１に沿う作用域ＥＡの内側には、外周凸部２２３Ｔ１よりも厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１に低位で、角型の環状をなす外周凹部２２３Ｏ１が隣在している。
【００７９】
さらに、作用域ＥＡのうち、外周凸部２２３Ｔ１及び外周凹部２２３Ｏ１の内側には、厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１に突出し、角型の環状をなして入れ子状に配置された複数の凸部２２３Ｔ３を有する。また、この凸部２２３Ｔ３同士の間には、凸部２２３Ｔ３よりも厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１に低位で、角型の環状をなして入れ子状に配置された複数の凹部２２３Ｏ３を有する。
【００８０】
なお、本実施形態３では、外周凸部２２３Ｔ１及び凸部２２３Ｔ３は、いずれもセパレータ本体２２３Ｍの負極活物質層２２２ｋ側の面２２３ＭＢ上に設けた多孔質層２２３ＢＳからなる。また、外周凹部２２３Ｏ１及び凹部２２３Ｏ３は、いずれも多孔質層２２３ＢＳを設けない部位である。
【００８１】
また、セパレータ２２４も、その厚み方向ＨＴのうち、負極活物質層２２２ｋに向かう負極側ＧＭ２（図１０中下向き）に突出し、かつ、作用域ＥＡの周縁ＥＧ３に沿って角型の環状をなす外周凸部２２４Ｔ１を有する。
また、外周凸部２２４Ｔ１に沿う作用域ＥＡの内側には、外周凸部２２４Ｔ１よりも厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１に低位で、角型の環状をなす外周凹部２２４Ｏ１が隣在している。
【００８２】
さらに、作用域ＥＡのうち、外周凸部２２４Ｔ１及び外周凹部２２４Ｏ１の内側には、厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１に突出し、角型の環状をなして入れ子状に配置された複数の凸部２２４Ｔ３を有する。また、この凸部２２４Ｔ３同士の間には、凸部２２４Ｔ３よりも厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１に低位で、角型の環状をなして入れ子状に配置された複数の凹部２２４Ｏ３を有する。
【００８３】
ここで、外周凸部２２４Ｔ１及び凸部２２４Ｔ３は、いずれもセパレータ本体２２４Ｍの負極活物質層２２２ｋ側の面２２４ＭＡ上に設けた多孔質層２２４ＡＳからなる。また、外周凹部２２４Ｏ１及び凹部２２４Ｏ３は、いずれも多孔質層２２４ＡＳを設けない部位である。
【００８４】
このように、本実施形態３に係る電池２０１では、セパレータ２２３，２２４は、作用域ＥＡ内に、この作用域ＥＡの周縁ＥＧ３に沿って角型の環状をなし、厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１，ＧＭ２に突出する外周凸部２２３Ｔ１，２２４Ｔ１を有している。また、厚み方向ＨＴ負極側ＧＭ１，ＧＭ２に低位で、外周凸部２２３Ｔ１，２２４Ｔ１に沿って作用域ＥＡの内側に隣在する外周凹部２２３Ｏ１，２２４Ｏ１を有している。
【００８５】
このため、電極体２２０が膨張、収縮した場合でも、作用域ＥＡ内でかつセパレータ２２３，２２４と負極板２２２の負極活物質層２２２ｋとの間の電解液２３０は、作用域ＥＡの周縁ＥＧ３において、厚み方向ＨＴに高位で負極活物質層２２２ｋに当接あるいは近接する外周凸部２２３Ｔ１，２２４Ｔ１を乗り越えて、作用域ＥＡ外へ出にくく、その内側に隣在する厚み方向ＨＴに低位の外周凹部２２３Ｏ１，２２４Ｏ１に留まる。
【００８６】
これにより、セパレータ２２３，２２４と負極板２２２の負極活物質層２２２ｋとの間の電解液２３０が、作用域ＥＡから電極体２２０の外部へ移動するのが防止される。かくして、充電または放電の繰り返しによる電池特性の低下を抑制した電池２０１が得られる。
【００８７】
本実施形態３において、外周凸部２２３Ｔ１，２２４Ｔ１が、本発明の環状突出帯部及び突出帯部に相当する。また、外周凹部２２３Ｏ１，２２４Ｏ１が、環状低位部及び低位部に相当する。
【００８８】
さらに、この電池２０１では、電極体２２０は積層型電極体２２０であり、セパレータ２２３，２２４は、作用域ＥＡ内に、突出帯部である外周凸部２２３Ｔ１、低位部である外周凹部２２３Ｏ１を有している。
これにより、積層型電極体２２０の周縁から外側へセパレータ２２３，２２４と負極板２２２の負極活物質層２２２ｋとの間の電解液２３０が移動するのを防止し、電池特性の低下を抑制することができる。
【００８９】
さらに、この電池２０１では、外周凸部２２３Ｔ１，２２４Ｔ１及び外周凹部２２３Ｏ１，２２４Ｏ１の内側に、厚み方向ＨＴに高位の凸部２２３Ｔ３，２２４Ｔ３と厚み方向ＨＴに低位の凹部２２３Ｏ３，２２４Ｏ３とが交互に環状に並ぶ。
【００９０】
このため、セパレータ２２３，２２４と負極板２２２の負極活物質層２２２ｋとの間の電解液２３０は、電極体２２０の中心部から外側に向けて凹部２２３Ｔ３，２２４Ｔ３を乗り越えて移動しにくい。このため、セパレータ２２３，２２４と負極板２２２の負極活物質層２２２ｋとの間の電解液２３０が電極体２２０の周縁から外側へ移動するのを、より適切に防止することができる。加えて、セパレータ２２３，２２４と負極板２２２の負極活物質層２２２ｋとの間の電解液２３０の塩濃度分布が、電極体２２０の中心部から外側に向けて偏るのを防止することもできる。
【００９１】
本実施形態３において、凸部２２３Ｔ３，２２４Ｔ３が、本発明の環状凸部に相当する。また、凹部２２３Ｏ３，２２４Ｏ３が、環状凹部に相当する。
【００９２】
（実施形態４）
次いで、本発明の第４の実施の形態を、図１２を参照しつつ説明する。本実施形態４に係る組電池２は、実施形態１に係る扁平捲回電極体２０を備える複数の電池１を、この電池１の電池ケース１０の平行壁部１２Ａ，１２Ｂに直交する積層方向ＨＡに積層して互いを直列に接続し、２つの押圧部材２Ａ，２Ｂで挟んで、扁平捲回電極体２０の平板部ＨＢを厚み方向ＨＴに圧縮したものである。なお、この組電池２は、各電池１同士を、平行壁部１２Ａ，１２Ｂよりも外形が小さい矩形板状のスペーサＳＰを介在させて積層方向ＨＡに積層し、さらに、これらを２つの押圧部材２Ａ，２Ｂで挟んで積層方向ＨＡに押圧して、金属板からなる締結部材２Ｃ，２Ｄ及び締結ボルトＢＴを用いて締結している。これにより、各電池１の扁平捲回電極体２０の平板部ＨＢが厚み方向ＨＴに圧縮されてなる。
【００９３】
前述したように、電池１は、セパレータ２３，２４と負極板２２の負極活物質層２２ｋとの間の電解液３０が電極体２０の外部へと移動することを防止しており、さらに、電池１を積層方向ＨＡに積層することにより、扁平捲回電極体２０の平板部ＨＢを厚み方向ＨＢに圧縮している。これにより、それぞれの電池１でセパレータ２３，２４と負極板２２の負極活物質層２２ｋとの間の電解液３０が電極体２０の外部へと移動することを適切に防止して、電池特性の低下を抑制した組電池２となる。
【００９４】
（変形形態３）
次いで、実施形態４の変形形態を、実施形態４と同じく図１２を参照しつつ説明する。本変形形態３に係る組電池２０２は、実施形態４における電池１に代えて、実施形態３に係る電池２０１を用いたものである。即ち、この電池２０１の電池ケース２１０の平行壁部２１２Ａ，２１２Ｂに直交する積層方向ＨＡに積層して互いを直列に接続し、２つの押圧部材２Ａ，２Ｂで挟んで、電池２０１の積層型電極体２２０を厚み方向ＨＴに圧縮したものである。なお、この組電池２０２も、各電池２０１同士を、平行壁部２１２Ａ，２１２Ｂよりも外形が小さい矩形板状のスペーサＳＰを介在させて積層方向ＨＡに積層し、さらに、これらを２つの押圧部材２Ａ，２Ｂで挟んで積層方向ＨＡに押圧して、金属板からなる締結部材２Ｃ，２Ｄ及び締結ボルトＢＴを用いて締結している。これにより、各電池２０１の積層型電極体２２０が厚み方向ＨＴに圧縮されてなる。
【００９５】
前述したように、電池２０１は、セパレータ２２３，２２４と負極板２２２の負極活物質層２２２ｋとの間の電解液２３０が電極体２２０の外部へと移動することを防止しており、さらに、電池１を積層方向ＨＡに積層することにより、積層型電極体２２０を厚み方向ＨＢに圧縮している。これにより、それぞれの電池２０１でセパレータ２２３，２２４と負極板２２２の負極活物質層２２２ｋとの間の電解液２３０が電極体２２０の外部へと移動することを適切に防止して、電池特性の低下を抑制した組電池２０２となる。
【００９６】
以上において、本発明を実施形態１〜４及び変形形態１〜３に即して説明したが、本発明は上記実施形態及び変形形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
【００９７】
例えば、実施形態１では、セパレータ２３，２４は、セパレータ本体２３Ｍ，２４Ｍの負極活物質層２２ｋ側の面２３ＭＢ，２４ＭＢ上に多孔質層２３ＢＳ，２４ＡＳを設けて、突出帯部である一方側凸部２３Ｔ１，２４Ｔ１及び他方側凸部２３Ｔ２，２４Ｔ２、並びに帯状凸部である凸部２３Ｔ３，２４Ｔ３を形成した。一方、低位部である一方側凹部２３Ｏ１，２４Ｏ１及び他方側凹部２３Ｏ２，２４Ｏ２、並びに帯状凹部である凹部２３Ｏ３，２４Ｏ３は、多孔質層２３ＢＳ，２４ＡＳを設けない部位とした。また、実施形態３では、帯状凸部及び帯状凹部に代えて、環状凸部である凸部２２３Ｔ３，２２４Ｔ３及び環状凹部である凹部２２３Ｏ３，２２４Ｏ３を有するが、これら他の実施形態も同様とした。
しかし、多孔質層を厚くした部位と薄くした部位を設けることにより、多孔質層を厚くした部位で突出帯部及び帯状凸部若しくは環状凸部を形成し、多孔質層を薄くした部位で低位部及び帯状凹部若しくは環状凹部を形成しても良い。
【００９８】
また、実施形態３では、アルミニウム箔からなる正極集電箔２２１ｓの両面に正極活物質層２２１ｋを設けた複数の正極板２２１と、銅箔からなる負極集電箔２２２ｓの両面に負極活物質層２２２ｋを設けた複数の負極板２２２とを、セパレータ２２３あるいはセパレータ２２４を介して交互にかつ互いに厚み方向ＨＴに重ねて、積層型電極体２２０を得た。
しかし、積層型電極体としては、１枚の金属板の一方面に正極活物質層を設けて正極面とし、他方面に負極活物質層を設けて負極面とした正極及び負極を有する電極板を、直列接続となるように、セパレータを介して厚み方向に複数枚重ねたものでも良い。
【符号の説明】
【００９９】
１，１０１，２０１  リチウムイオン二次電池（二次電池、電池）
１０，１１０，２１０  電池ケース
１２Ａ，１２Ｂ，２１２Ａ，２１２Ｂ  平行壁部
３０，１３０，２３０  電解液
２０  扁平捲回電極体（電極体）
ＡＸ  軸線
ＨＢ  平板部
１２０  円筒状捲回電極体（電極体）
２２０  積層型電極体（電極体）
２１，１２１，２２１  正極板
２２，１２２，２２２  負極板
２１ｋ，１２１ｋ，２２１ｋ  正極活物質層
２２ｋ，１２２ｋ，２２２ｋ  負極活物質層
２３，２４，１２３，１２４，２２３，２２４，３２３，４２３  セパレータ
２３Ｍ，２４Ｍ，１２３Ｍ，１２４Ｍ，２２３Ｍ，２２４Ｍ  セパレータ本体
２３ＭＡ，２３ＭＢ，２４ＭＡ，２４ＭＢ，１２３ＭＡ，１２３ＭＢ，１２４ＭＡ，１２４ＭＢ，２２３ＭＡ，２２３ＭＢ，２２４ＭＡ，２２４ＭＢ  （セパレータ本体の）主面
２３ＢＳ，２４ＡＳ，１２３ＢＳ，１２４ＡＳ，２２３ＢＳ，２２４ＡＳ  多孔質層
ＥＡ  作用域
ＨＴ  厚み方向
ＧＭ１，ＧＭ２  負極側
ＨＪ  軸線方向
ＧＨ１  （軸線方向の）一方側
ＧＨ２  （軸線方向の）他方側
ＥＧ１，ＥＧ２，ＥＧ３  周縁
ＨＮ  長手方向
２３Ｔ，２４Ｔ，１２３Ｔ，１２４Ｔ  凸部（帯状凸部）
２３Ｏ，２４Ｏ，１２３Ｏ，１２４Ｏ  凹部（帯状凹部）
２３Ｔ１，２４Ｔ１，１２３Ｔ１，１２４Ｔ１，３２３Ｔ１，４２３Ｔ１  一方側凸部（一方側突出帯部（突出帯部））
２３Ｔ２，２４Ｔ２，１２３Ｔ２，１２４Ｔ２，３２３Ｔ２，４２３Ｔ２  他方側凸部（他方側突出帯部（突出帯部））
２３Ｏ１，２４Ｏ１，１２３Ｏ１，１２４Ｏ１，３２３Ｏ１，４２３Ｏ１  一方側凹部（一方側低位部（低位部））
２３Ｏ２，２４Ｏ２，１２３Ｏ２，１２４Ｏ２，３２３Ｏ２，４２３Ｏ２  他方側凹部（他方側低位部（低位部））
２３Ｔ３，２４Ｔ３，１２３Ｔ３，１２４Ｔ３  凸部（帯状凸部）
２３Ｏ３，２４Ｏ３，１２３Ｏ３，１２４Ｏ３  凹部（帯状凹部）
２２３Ｔ１，２２４Ｔ１  外周凸部（環状突出帯部（突出帯部））
２２３Ｏ１，２２４Ｏ１  外周凹部（環状低位部（低位部））
２２３Ｔ３，２２４Ｔ３  凸部（環状凸部）
２２３Ｏ３，２２４Ｏ３  凹部（環状凹部）
２，２０２  組電池
ＨＡ  積層方向
【図１】
2014127374.tif 000003
【図２】
2014127374.tif 000004
【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】
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【図９】
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【図１０】
2014127374.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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