(57)【要約】      （修正有）【課題】製造に要する時間が短縮でき、かつ正極電極と負極電極の位置ずれが起こりにくい電極組立体を有する蓄電装置、及び電極組立体の製造方法を提供する。【解決手段】正極電極１８と負極電極１９とを交互に並べてセパレータ２０に挟んで電極シート体３０を形成する。そして、その電極シート体３０をつづら折り状態に折り畳むことによって、正極電極１８と負極電極１９とを積層方向に交互に配置して層状とする電極組立体１２を作製する。【選択図】図２
2014067542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極電極と負極電極をシート状のセパレータで挟んだ電極シート体が曲げ部と平面部とが交互に設けられるつづら折り状に折り畳まれた積層構造を有し、前記正極電極と前記負極電極とが前記平面部に位置するとともに前記セパレータを間に挟んだ状態で交互に積層された電極組立体と、
前記電極組立体を収容するケースと、
前記ケースに固定され、前記正極電極と電気的に接続される正極電極端子と、
前記ケースに固定され、前記負極電極と電気的に接続される負極電極端子と、を備え、
前記正極電極には、前記曲げ部の延びる方向と直交する前記正極電極の一辺に前記正極電極端子と電気的に接続される正極集電タブが突出して設けられ、
前記負極電極には、前記曲げ部の延びる方向と直交する前記負極電極の一辺に前記負極電極端子と電気的に接続される負極集電タブが突出して設けられ、
前記正極集電タブと前記負極集電タブは、積層方向から見て離れた位置に設けられていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
同極の集電タブは、少なくとも一部が積層方向に重なる位置に設けられている請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記負極集電タブは、前記曲げ部の延びる方向と直交する前記負極電極の一辺のうち、前記正極集電タブが設けられた前記正極電極の一辺と同じ側の一辺に突出して設けられ、
前記電極組立体を折り畳む前の状態において、前記正極集電タブ及び前記負極集電タブは、前記セパレータの長さ方向におけるいずれか一方の端部側に寄った位置に配置されている請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記平面部では、前記正極電極と前記負極電極の間にセパレータが重複して積層されている請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記正極電極と前記負極電極を挟むセパレータ同士を前記正極電極と前記負極電極の間において前記曲げ部の延びる方向に沿った方向に接合する接合部を有し、
前記正極電極と前記負極電極の少なくとも一方の一辺は前記接合部に当接している請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記セパレータは、前記正極電極及び前記負極電極と当接する内面とは反対側の外面がセラミックコーティングされている請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記セパレータは、前記正極電極及び前記負極電極と当接する内面がセラミックコーティングされている請求項１〜請求項６のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
【請求項８】
前記電極組立体は、前記正極電極と前記負極電極をシート状の前記セパレータで挟み、前記曲げ部の両側に前記平面部が設けられるつづら折り状に折り畳まれた積層構造体が複数重ね合わされている請求項１〜請求項７のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
【請求項９】
前記積層構造体は、最も外側に位置する電極が負極電極とされている請求項８に記載の蓄電装置。
【請求項１０】
前記蓄電装置は、二次電池である請求項１〜請求項９のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
【請求項１１】
正極電極と負極電極をシート状のセパレータで挟んだ電極シート体が曲げ部と平面部とが交互に設けられるつづら折り状に折り畳まれた積層構造を有し、前記正極電極と前記負極電極とが前記平面部に位置するとともに前記セパレータを間に挟んだ状態で交互に積層された電極組立体の製造方法であって、
前記正極電極と前記負極電極とを交互に並べてセパレータで挟んだ電極シート体を形成し、当該電極シート体をつづら折り状に折り畳むことによって、前記正極電極と前記負極電極とを積層方向に交互に配置して層状とする電極組立体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、つづら折り構造の電極組立体を有する蓄電装置、及び電極組立体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、原動機となる電動機への供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン電池などの二次電池が搭載されている。二次電池は、金属箔に負極活物質を塗布した負極電極と金属箔に正極活物質を塗布した正極電極との間を微多孔性フィルムからなるセパレータで絶縁し、層状とした電極組立体を有する。そして、電極組立体は、例えば、特許文献１に開示されるように、複数枚の正極電極と複数枚の負極電極を交互に枚葉積層される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２１３３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
枚葉積層の場合は、積層毎に位置決めをする必要があり、電極組立体の積層工程に時間を要する。
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、製造の効率化を図り得る蓄電装置、及び電極組立体の製造方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、正極電極と負極電極をシート状のセパレータで挟んだ電極シート体が曲げ部と平面部とが交互に設けられるつづら折り状に折り畳まれた積層構造を有し、前記正極電極と前記負極電極とが前記平面部に位置するとともに前記セパレータを間に挟んだ状態で交互に積層された電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースと、前記ケースに固定され、前記正極電極と電気的に接続される正極電極端子と、前記ケースに固定され、前記負極電極と電気的に接続される負極電極端子と、を備え、前記正極電極には、前記曲げ部の延びる方向と直交する前記正極電極の一辺に前記正極電極端子と電気的に接続される正極集電タブが突出して設けられ、前記負極電極には、前記曲げ部の延びる方向と直交する前記負極電極の一辺に前記負極電極端子と電気的に接続される負極集電タブが突出して設けられ、前記正極集電タブと前記負極集電タブは、積層方向から見て離れた位置に設けられていることを要旨とする。
【０００６】
請求項１１に記載の発明は、正極電極と負極電極をシート状のセパレータで挟んだ電極シート体が曲げ部と平面部とが交互に設けられるつづら折り状に折り畳まれた積層構造を有し、前記正極電極と前記負極電極とが前記平面部に位置するとともに前記セパレータを間に挟んだ状態で交互に積層された電極組立体の製造方法であって、前記正極電極と前記負極電極とを交互に並べてセパレータで挟んだ電極シート体を形成し、当該電極シート体をつづら折り状に折り畳むことによって、前記正極電極と前記負極電極とを積層方向に交互に配置して層状とすることを要旨とする。
【０００７】
これらの発明によれば、正極電極と負極電極を交互に配置してセパレータで挟んだ電極シート体をつづら折りすることによって電極組立体を構成するので、正極電極１８と負極電極１９の積層工程に要する時間を短縮させることができる。したがって、蓄電装置、及びその蓄電装置に収容される電極組立体１２の製造の効率化を図ることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の蓄電装置において、同極の集電タブは、少なくとも一部が積層方向に重なる位置に設けられていることを要旨とする。これによれば、同極の集電タブ同士を電極端子に容易に接続することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置において、前記負極集電タブは、前記曲げ部の延びる方向と直交する前記負極電極の一辺のうち、前記正極集電タブが設けられた前記正極電極の一辺と同じ側の一辺に突出して設けられ、前記電極組立体を折り畳む前の状態において、前記正極集電タブ及び前記負極集電タブは、前記セパレータの長さ方向におけるいずれか一方の端部側に寄った位置に配置されていることを要旨とする。これによれば、同極の集電タブ同士を積層方向で重ねる一方で、異極の集電タブ同士を積層方向から見て離れた位置とすることができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の蓄電装置において、前記平面部では、前記正極電極と前記負極電極の間にセパレータが重複して積層されていることを要旨とする。これによれば、例えば、１枚のセパレータに破れなどが生じたとしても、残りのセパレータで正極電極と負極電極の短絡を抑制することができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の蓄電装置において、前記正極電極と前記負極電極を挟むセパレータ同士を前記正極電極と前記負極電極の間において前記曲げ部の延びる方向に沿った方向に接合する接合部を有し、前記正極電極と前記負極電極の少なくとも一方の一辺は前記接合部に当接していることを要旨とする。これによれば、接合部によって正極電極と負極電極の積層ずれを生じ難くすることができるので、積層ずれを要因とする出力の低下を抑制できる。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の蓄電装置において、前記セパレータは、前記正極電極及び前記負極電極と当接する内面とは反対側の外面がセラミックコーティングされていることを要旨とする。これによれば、正極電極と負極電極を挟むセパレータを確実に接合させることができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のうち何れか一項に記載の蓄電装置において、前記セパレータは、前記正極電極及び前記負極電極と当接する内面がセラミックコーティングされていることを要旨とする。これによれば、ケース内に電極組立体と収容される電解液の保持力を向上させることができる。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７のうち何れか一項に記載の蓄電装置において、前記電極組立体は、前記正極電極と前記負極電極をシート状の前記セパレータで挟み、前記曲げ部の両側に前記平面部が設けられるつづら折り状に折り畳まれた積層構造体が複数重ね合わされていることを要旨とする。これによれば、例えば一部の電極が不良品であっても、積層構造体の交換によって電極組立体を構成することができる。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の蓄電装置において、前記積層構造体は、最も外側に位置する電極が負極電極とされていることを要旨とする。これによれば、正極電極と対向する位置に負極電極を確実に配置することができる。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜請求項９のうち何れか一項に記載の蓄電装置において、前記蓄電装置は、二次電池であることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、製造の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】二次電池の一部破断斜視図。
【図２】図１の１−１線断面図。
【図３】（ａ）は正極電極の正面図、（ｂ）は、（ａ）の２−２線断面図。
【図４】（ａ）は負極電極の正面図、（ｂ）は、（ａ）の３−３線断面図。
【図５】（ａ），（ｂ）は、電極シート体を示す正面図。
【図６】つづら折り状に折り畳む様子を示す斜視図。
【図７】別実施形態を説明する説明図。
【図８】別実施形態を説明する説明図。
【図９】別実施形態を説明する説明図。
【図１０】別実施形態を説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。
図１に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、ケース１１に電極組立体１２が収容されている。ケース１１は、直方体状の本体部材１３と、矩形平板状の蓋部材１４とからなる。蓋部材１４は、本体部材１３に電極組立体１２を挿入する挿入口１３ａを閉塞する。ケース１１を構成する本体部材１３と蓋部材１４は、何れも金属製（例えば、ステンレスやアルミニウム）である。また、本実施形態の二次電池１０は、その外観が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池１０は、リチウムイオン電池である。また、ケース１１内には、電極組立体１２とともに電解液も収容されている。
【００２０】
電極組立体１２には、当該電極組立体１２との間で電気を授受する正極電極端子１５と負極電極端子１６が電気的に接続されている。そして、正極電極端子１５及び負極電極端子１６には、ケース１１から絶縁するためのリング状の絶縁リング１７ａがそれぞれ取り付けられている。正極電極端子１５と負極電極端子１６は、ケース１１に固定されている。
【００２１】
図１及び図２に示すように、電極組立体１２は、シート状の正極電極１８と、シート状の負極電極１９と、正極電極１８と負極電極１９の間を絶縁するセパレータ２０と、を有する。そして、電極組立体１２は、正極電極１８と負極電極１９の間を絶縁するセパレータ２０を介在させて層状をなす構造体とされる。また、電極組立体１２は、複数枚の正極電極１８と複数枚の負極電極１９が積層方向Ｔに沿って交互に配置された層状をなす。
【００２２】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、正極電極１８は、正極金属箔（本実施形態ではアルミニウム箔）２１と、その両面に正極活物質を塗布した正極活物質層２２ａを有する。正極金属箔２１の両面にある正極活物質層２２ａは同一の大きさである。また、正極電極１８の一辺である縁部１８ｘには、正極金属箔２１からなる正極集電タブとしての正極タブ２４が突出するように設けられている。正極タブ２４は、正極活物質を塗布していない未塗工部の一部を構成する。この正極タブ２４は、図１に示すように、正極電極端子１５と電気的に接続される。そして、正極タブ２４は、電極組立体１２を構成する各正極電極１８において同一位置に同一形状で形成されている。
【００２３】
一方、図４（ａ），（ｂ）に示すように、負極電極１９は、負極金属箔（本実施形態では銅箔）２５と、その両面に負極活物質を塗布した負極活物質層２６ａを有する。負極金属箔２５の両面にある負極活物質層２６ａは同一の大きさである。また、負極電極１９の一辺である縁部１９ｘには、負極金属箔２５からなる負極集電タブとしての負極タブ２８が突出するように設けられている。負極タブ２８は、負極活物質を塗布していない未塗工部の一部を構成する。この負極タブ２８は、図１に示すように、負極電極端子１６と電気的に接続される。そして、負極タブ２８は、電極組立体１２を構成する各負極電極１９において同一位置に同一形状で形成されている。
【００２４】
本実施形態の電極組立体１２は、図２に示すように、１以上の正極電極１８と、２以上の負極電極１９をシート状のセパレータ２０で挟み、つづら折り状に折り畳まれた積層構造をなす電極シート体３０を備えている。そして、つづら折り状に折り畳まれた電極シート体３０には、その折り畳み数に応じて、複数の平面部３０ａと複数の曲げ部３０ｂとが交互に設けられる。つまり、電極シート体３０は、図２に示すように、セパレータ２０の第１端部Ｋ１に平面部３０ａが連設されるとともに、その平面部３０ａに曲げ部３０ｂが連設され、さらにその曲げ部３０ｂに次の平面部３０ａが連設されるというように、平面部３０ａと曲げ部３０ｂを交互に生じさせて折り畳まれる。電極組立体１２は、各隣り合う曲げ部３０ｂのうち、一方の曲げ部３０ｂは電極シート体３０の一の面を内側にした形状であり、他方の曲げ部３０ｂは電極シート体３０の他の面を内側にした形状である。
【００２５】
セパレータ２０は、何れも切れ目のない連続したシートである第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂからなる。そして、第１セパレータ２０ａは、正極電極１８と負極電極１９のそれぞれの各一方の面１８ａ，１９ａを覆う。一方、第２セパレータ２０ｂは、正極電極１８と負極電極１９の各一方の面１８ａ，１９ａとは電極の厚み方向において反対側の面となる他方の面１８ｂ，１９ｂを覆う。なお、正極電極１８の各面１８ａ，１８ｂには、図３（ｂ）に示すように正極活物質層２２ａがそれぞれ設けられている。また、負極電極１９の各面１９ａ，１９ｂには、図４（ｂ）に示すように負極活物質層２６ａがそれぞれ設けられている。
【００２６】
また、電極組立体１２は、複数の正極電極１８と複数の負極電極１９とが積層方向Ｔに沿って交互に位置しており、最も外側の電極として負極電極１９が位置している。そして、電極組立体１２では、一方の最も外側に位置する電極と他方の最も外側に位置する電極との間で、正極電極１８と負極電極１９とが交互に位置している。また、各電極１８，１９の一方の面１８ａ，１９ａは、第１セパレータ２０ａの厚み方向の表裏の２面のうち、電極を挟み込む側の面となる内面２０ａ１に面しているとともに、他方の面１８ｂ，１９ｂは、第２セパレータ２０ｂの厚み方向の表裏の２面のうち、電極を挟み込む側の面となる内面２０ｂ１に面している。その一方で、第１セパレータ２０ａの厚み方向において内面２０ａ１とは反対側の面となる外面２０ａ２は、正極電極１８と負極電極１９の間において第１セパレータ２０ａの外面２０ａ２に面している。また、第２セパレータ２０ｂの厚み方向において内面２０ｂ１とは反対側の面となる外面２０ｂ２は、正極電極１８と負極電極１９の間において第２セパレータ２０ｂの外面２０ｂ２に面している。
【００２７】
これにより、本実施形態の電極組立体１２は、図２に示すように、積層方向Ｔにおける一方の最外層が第１セパレータ２０ａとなり、他方の最外層が第２セパレータ２０ｂとなる。また、正極電極１８と負極電極１９との間には、第１セパレータ２０ａ及び第２セパレータ２０ｂの何れかが重複して積層された状態で位置している。つまり、正極電極１８と負極電極１９の間には、セパレータが２重に位置している。そして、電極組立体１２において正極電極１８と負極電極１９は、平面部３０ａに位置するとともにセパレータ２０を間に挟んだ状態で交互に積層されている。
【００２８】
また、本実施形態の電極組立体１２では、図１に示すように、正極タブ２４と負極タブ２８が同一方向に突出されている。そして、各正極電極１８の正極タブ２４は、積層方向Ｔで重なる位置に設けられている。同様に、各負極電極１９の負極タブ２８は、積層方向Ｔで重なる位置に設けられている。つまり、電極組立体１２には、同極の集電タブ同士が積層方向Ｔに重なる位置に設けられている。一方、正極タブ２４と負極タブ２８は、電極組立体１２を積層方向Ｔから見て離れた位置に設けられる。より詳しく言えば、正極タブ２４と負極タブ２８は、積層方向Ｔに直交する各電極１８，１９の幅方向Ｗに沿って離間して位置している。つまり、電極組立体１２には、異極の集電タブ同士が積層方向Ｔに重ならない位置に設けられている。
【００２９】
次に、電極組立体１２の製造方法を説明する。
図５（ａ）に示すように、第１セパレータ２０ａ上に、複数枚の負極電極１９と複数枚の正極電極１８とを交互に並べる。このとき、第１セパレータ２０ａの端部３１側には、負極電極１９が位置するように並べる。また、正極電極１８と負極電極１９は、所定の間隔を隔てて並べる。このように並べた正極電極１８と負極電極１９の間に位置する第１セパレータ２０ａの部位が、後につづら折りした時の曲げ部３０ｂとなる。また、第１セパレータ２０ａの端部３１と曲げ部３０ｂとなり得る部位までの間、及び曲げ部３０ｂとなり得る部位の間が、後につづら折りした時に曲げ部３０ｂに連設される平面部３０ａとなる。
【００３０】
また、電極組立体１２を構成する全ての正極電極１８は、正極タブ２４が同一配置となるように並べる。同様に、電極組立体１２を構成する全ての負極電極１９は、負極タブ２８が同一配置となるように並べる。そして、本実施形態においては、全ての正極電極１８の正極タブ２４と全ての負極電極１９の負極タブ２８が同一配置となるように並べる。具体的に言えば、正極タブ２４と負極タブ２８は、セパレータ２０の長さ方向におけるいずれか一方の端部側に寄った位置に配置される。本実施形態において正極タブ２４と負極タブ２８は、図５（ａ）に示すように、第１セパレータ２０ａの長さ方向における一方の端部３１側に寄った位置に配置されている。なお、第１セパレータ２０ａの端部３１には、第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂを重ねた時に、第２セパレータ２０ｂの長さ方向における一方の端部が重なる。このため、正極タブ２４と負極タブ２８は、電極シート体３０とした時にその電極シート体３０を構成するセパレータ２０の長さ方向における一方の端部側に寄った位置に配置されていることになる。
【００３１】
次に、図５（ｂ）に示すように、正極電極１８と負極電極１９を並べた第１セパレータ２０ａ上に第２セパレータ２０ｂを被せる。これにより、正極電極１８と負極電極１９は、第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂによってその両面が覆われるとともに挟まれる。そして、第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂは、接合部Ｓによって接合される。接合部Ｓは、電極毎に当該電極の周囲で第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂを接合する。本実施形態において接合部Ｓは、溶着によって形成される。これにより、各正極電極１８及び各負極電極１９は、それらの配置領域が区画される。そして、各正極電極１８及び各負極電極１９は、接合部Ｓによって区画された配置領域において接合部Ｓに電極の辺（エッジ）が当接した状態で位置されている。このように電極の辺を接合部Ｓに当接させるように第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂを接合させることにより、各電極は、配置領域内での面方向への移動が規制される。本実施形態において接合部Ｓは、第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂを、正極電極１８と負極電極１９の間において曲げ部３０ｂの延びる方向に沿った方向に接合するとともに、曲げ部３０ｂの延びる方向と直交する方向に沿った方向に接合する。これにより、本実施形態において各電極１８，１９の各辺は、第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂを各方向に沿った方向に接合する接合部Ｓに当接している。そして、図５（ｂ）の状態において、正極電極１８と負極電極１９が交互に並べられるとともにセパレータ２０で挟んだ電極シート体３０が完成する。
【００３２】
なお、正極タブ２４及び負極タブ２８は、図５（ａ），（ｂ）に一点鎖線で示す折り畳み線Ｊに沿って折り畳むことで形成される曲げ部３０ｂの延びる方向に突出している。また、正極タブ２４及び負極タブ２８は、曲げ部３０ｂの延びる方向（折り畳み線Ｊに沿う方向）と直交する各電極１８，１９の一辺に突出している。また、負極タブ２８は、正極タブ２４が設けられた正極電極１８の一辺と同じ側の一辺に突出している。
【００３３】
次に、図６に示すように、電極シート体３０をつづら折り状に折り畳む。つづら折り状に折り畳む場合、電極シート体３０は、電極シート体３０を一方の面側から見た場合、折り畳み線Ｊに沿って谷折りと山折りが交互に繰り返される。この谷折りと山折りの繰り返しにより、正極電極１８と負極電極１９は積層方向Ｔに沿って交互に積層されるとともに、正極電極１８と負極電極１９の間にはセパレータ２０が介在される。そして、電極シート体３０を折り畳むと、つづら折り構造を有する積層型の電極組立体１２が完成する。
【００３４】
次に、本実施形態の作用を説明する。
電極シート体３０を、第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂの間に正極電極１８と負極電極１９を交互に配置して挟み込んだ構成とすることで、電極組立体１２は、電極シート体３０の折り畳み作業によって完成される。そして、第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂの間に正極電極１８と負極電極１９を挟み、電極単位で接合部Ｓによる配置領域を区画しているので、電極シート体３０を折り畳めば正極電極１８と負極電極１９が積層方向に位置決めされる。また、電極シート体３０を折り畳んだ時には、正極電極１８と負極電極１９の間にセパレータ２０が重複されて配置される。
【００３５】
また、つづら折りの場合、電極シート体３０の折り畳み方向、すなわち山折りと谷折りは、交互に変化する。そして、電極シート体３０は、正極電極１８の間に負極電極１９を配置する一方で、負極電極１９の間に正極電極１８を配置する構成、すなわち正極電極１８と負極電極１９を交互に配置する構成とすることで、正極電極１８を折り畳む時の方向は常に同一方向になるとともに、負極電極１９を折り畳む時の方向は常に同一方向となる。これにより、同極の電極については、電極シート体３０の状態（折り畳む前の状態）において集電タブが同一配置となるように電極を配置しても、同極の集電タブ同士は積層方向で重なり合うことになる。
【００３６】
一方、正極電極１８と負極電極１９を交互に配置した場合は、異極の電極を折り畳む時の方向が常に異なる方向とされる。つまり、異極の電極同士を重なるように折り畳む場合、一方の電極の向きが反転することになる。このため、異極の電極については、電極シート体３０の状態（折り畳む前の状態）において集電タブが同一配置となるように電極を配置しても、異極の集電タブ同士は積層方向で重なり合わない。
【００３７】
したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）電極シート体３０をつづら折りすることによって電極組立体１２を完成させることができるので、正極電極１８と負極電極１９の積層工程に要する時間を短縮させることができる。したがって、電極組立体１２、及び二次電池１０の製造の効率化を図ることができる。
【００３８】
（２）また、電極シート体３０の折り畳みによって正極電極１８と負極電極１９の位置決めを行い得るので、積層工程時における正極電極１８と負極電極１９の位置決め作業に要する時間を短縮させることができる。したがって、電極組立体１２、及び二次電池１０の製造の効率化を図ることができる。
【００３９】
（３）また、接合部Ｓによって電極単位で配置領域を区画しているので、積層工程時における正極電極１８と負極電極１９の積層ずれが生じ難い。このため、積層ずれの検査などの作業を簡素化することができるので、積層工程に要する時間を短縮させることができる。したがって、電極組立体１２、及び二次電池１０の製造の効率化を図ることができる。
【００４０】
（４）また、正極電極１８と負極電極１９の積層ずれが生じ難いので、電極組立体１２をケース１１に収容し、二次電池１０としての使用時における積層ずれも抑制できる。したがって、積層ずれを要因とする電池出力の低下を抑制できる。
【００４１】
（５）また、正極電極１８と負極電極１９の積層ずれが生じ難いことで、積層ずれが生じ得ることを想定した電極構成としなくても良い。つまり、正極電極１８と負極電極１９の位置が固定されるのであれば、正極電極１８の正極活物質層２２ａの大きさを、負極電極１９の負極活物質層２６ａの大きさに比して小さくするなどの設計を行わなくても良い。したがって、正極活物質層２２ａの大きさを負極活物質層２６ａの大きさと同一又は同程度に近付けることができる。その結果、電池出力の向上を図ることができる。
【００４２】
（６）電極シート体３０を作製する際には、正極タブ２４や負極タブ２８を同一配置とするように第１セパレータ２０ａ上に正極電極１８と負極電極１９を配置すれば良い。このため、電極の配置や向きを間違え難く、作業性を向上させることができる。したがって、電極組立体１２、及び二次電池１０の製造の効率化を図ることができる。また、正極タブ２４と負極タブ２８を積層方向Ｔに確実に重ならないようにすることができる。
【００４３】
（７）電極シート体３０を折り畳んだ際には、正極電極１８と負極電極１９の間にセパレータ２０が重複して配置される。このため、仮に、重複しているセパレータ２０の１枚に破れなどが生じたとしても、残りのセパレータ２０で正極電極１８と負極電極１９の短絡を抑制することができる。つまり、短絡による電池性能の低下を抑制することができる。
【００４４】
（８）電極組立体１２を構成する全ての正極電極１８と負極電極１９がセパレータ２０で覆われているので、電極組立体１２とケース１１との絶縁構造を簡素化することができる。したがって、二次電池１０の構成を簡素化することができる。また、ケース１１内に絶縁構造を収容する場合に必要なケース１１内のスペースを、電極組立体１２を収容するスペースに利用することもできる。その結果、電極組立体１２の積層数を増加させ、電池出力の向上を図ることができる。
【００４５】
（９）電極シート体３０は、正極電極１８、負極電極１９及びセパレータ２０を一体化して作製したものであるから、電極組立体１２の積層に必要な部品の管理を容易に行うことができる。また、必要な部品の運搬などの作業性も良い。
【００４６】
（１０）各正極電極１８の正極タブ２４、及び各負極電極１９の負極タブ２８というように同極のタブが重なる位置に配置されることで、同極のタブ同士の接続が容易である。また、同様に、正極電極端子１５と正極タブ２４、及び負極電極端子１６と負極タブ２８というように電極端子とタブの接続が容易である。
【００４７】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態を図７にしたがって説明する。
なお、以下に説明する実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成については同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。
【００４８】
図７に示すように、本実施形態の第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂは、その片面がセラミックコーティングされてセラミック層３３を有するセラミックセパレータである。そして、本実施形態の電極組立体１２では、セラミック層３３が電極を挟む内面２０ａ１，２０ｂ１とは反対の面となる外面２０ａ２，２０ｂ２に位置するように電極シート体３０が構成されている。図７では、セラミック層３３をドットで図示している。
【００４９】
本実施形態の作用を説明する。
本実施形態のように電極シート体３０を構成した場合、電極組立体１２では、正極電極１８と負極電極１９の間でセラミック層３３同士が面することになる。一方、正極電極１８と負極電極１９は、セラミック層３３が存在していない第１セパレータ２０ａの内面２０ａ１と第２セパレータ２０ｂの内面２０ｂ１とで覆われる。また、第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂの接合部Ｓでは、セラミック層３３が存在していない内面２０ａ１，２０ｂ１同士が接合される。
【００５０】
したがって、本実施形態では、第１の実施形態の効果（１）〜（１０）に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
（１１）セラミックセパレータを用いることで、セパレータ２０の熱収縮を抑制することができる。また、セパレータ２０の強度を向上させることができる。
【００５１】
（１２）セラミック層３３が存在していない第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂの各内面２０ａ１，２０ｂ１を接合させることができるので、第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂを確実に接合（溶着）させることができる。
【００５２】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態を図８にしたがって説明する。
図８に示すように、本実施形態の第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂは、その片面がセラミックコーティングされたセラミックセパレータとされている。そして、本実施形態の電極組立体１２では、セラミック層３３が電極を挟む内面２０ａ１，２０ｂ１側を向くように電極シート体３０が構成されている。図８では、セラミック層３３をドットで図示している。
【００５３】
本実施形態の作用を説明する。
本実施形態のように電極シート体３０を構成した場合、電極組立体１２を構成する正極電極１８と負極電極１９は、セラミック層３３が存在する第１セパレータ２０ａの内面２０ａ１と第２セパレータ２０ｂの内面２０ｂ１とで覆われる。
【００５４】
したがって、本実施形態では、第１の実施形態の効果（１）〜（１０）及び第２の実施形態の効果（１１）に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
（１３）正極電極１８及び負極電極１９に面するようにセラミック層３３を配置させるので、電極組立体１２における電解液の保持力を向上させることができる。
【００５５】
（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態を図９及び図１０にしたがって説明する。
図９及び図１０に示すように、本実施形態の電極組立体１２は、複数の積層構造体３４を積層方向Ｔに重ね合わせることで構成されている。積層構造体３４は、第１の実施形態で説明した電極シート体３０と同様に作製した電極シート体３５をつづら折り状に折り畳んで構成される。そして、本実施形態の電極シート体３５は、第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂに挟み込む正極電極１８と負極電極１９の数を、電極組立体１２を構成するために必要な正極電極１８や負極電極１９の枚数よりも少なくしている。これにより、積層構造体３４は、少ない枚数の正極電極１８と負極電極１９を積層して構成したユニット部品とされる。また、積層構造体３４では、正極電極１８と負極電極１９とが積層方向Ｔに沿って交互に位置しており、最も外側の電極として負極電極１９が位置している。
【００５６】
本実施形態の作用を説明する。
電極組立体１２は、ユニット部品である必要個数の積層構造体３４を積層方向Ｔに重ね合わせることで構成される。具体的に例示すれば、電極組立体１２を構成するために必要な正極電極１８の枚数を７０枚とした場合、正極電極１８の枚数を１０枚とした積層構造体３４とする。この場合、積層構造体３４に必要な負極電極１９の枚数は、１１枚となる。そして、電極組立体１２は、７つの積層構造体３４を積層方向Ｔに重ね合わせることで構成される。
【００５７】
したがって、本実施形態では、第１の実施形態の効果（１）〜（１０）に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
（１４）電極組立体１２を構成する正極電極１８及び負極電極１９の枚数が多くても、積層構造体３４としてユニット化することで、電極シート体３５の折り畳み作業を容易に行うことができる。したがって、生産性を向上させることができる。
【００５８】
（１５）電極組立体１２を複数の積層構造体３４で構成し、積層構造体３４をユニット化することで、例えば一部の電極が不良品であった場合でも、積層構造体３４の交換によって電極組立体１２を構成することができる。したがって、歩留まりの低下を抑制することができる。
【００５９】
（１６）積層構造体３４の最も外側の電極を負極電極１９としているので、積層構造体３４を重ね合わせた時でも、正極電極１８の対向位置に負極電極１９を確実に配置することができる。
【００６０】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  電極シート体３０，３５を構成するセパレータ２０を１枚のシートとしても良い。つまり、正極電極１８及び負極電極１９の両面を覆うことが可能な幅のセパレータ２０を用意し、当該セパレータ２０を正極電極１８や負極電極１９における正極タブ２４や負極タブ２８が形成された一辺と反対側の辺の位置で折り曲げることによって正極電極１８及び負極電極１９の両面を覆うようにしても良い。このようなセパレータ２０を用いることで、接合部Ｓの領域を減らすことができる。
【００６１】
○  正極電極１８の正極タブ２４の位置や、負極電極１９の負極タブ２８の位置を変更しても良い。例えば、正極電極１８の正極タブ２４を、正極電極１８の幅方向の中央に位置するようにしても良い。つまり、電極組立体１２において同極の集電タブは積層方向Ｔで重なり、異極の集電タブは積層方向Ｔで重ならなければ、集電タブの位置を変更しても良い。
【００６２】
○  また、正極タブ２４の位置に対して、負極タブ２８を反対側の位置に配置しても良い。つまり、電極組立体１２において、正極タブ２４の突出する方向とは反対方向に負極タブ２８を突出させても良い。
【００６３】
○  正極電極１８の正極活物質層２２ａの大きさと負極電極１９の負極活物質層２６ａの大きさが異なっていても良い。例えば、正極活物質層２２ａが負極活物質層２６ａよりも一回り小さくても良い。
【００６４】
○  第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂの接合を、溶着に代えて、接着や係止などに変更しても良い。
○  第１セパレータ２０ａ及び第２セパレータ２０ｂに対して正極電極１８や負極電極１９の位置を固定することができれば、接合部Ｓの形状や配置などを変更しても良い。また、溶着の場合、連続的な溶着でも良いし、断続的な溶着でも良い。
【００６５】
○  第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂは、例えば正極電極１８と負極電極１９の間において曲げ部３０ｂの延びる方向に沿った方向の接合部Ｓによって接合しても良い。この場合、接合部Ｓに対して正極電極１８と負極電極１９における曲げ部３０ｂの延びる方向に沿う各辺が当接していても良いし、何れか一方の電極の辺が当接していても良い。なお、本別例は、前述した電極シート体３０，３５を１枚のシートで構成する場合も適用することができる。また、この場合の接合部Ｓを、曲げ部３０ｂの延びる方向に沿った方向とタブが形成された辺に沿う方向に設けても良い。
【００６６】
○  電極組立体１２を製造する場合、その手順として第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂの一部分を接合し、その接合部Ｓに接触させるように電極を配置し、その後に折り畳むようにしても良い。
【００６７】
○  正極電極１８は、片面に活物質を塗布して正極活物質層が形成されていても良い。同様に、負極電極１９は、片面に活物質を塗布して負極活物質層が形成されていても良い。なお、その場合には、電極組立体１２において、正極電極１８の正極活物質層と負極電極１９の負極活物質層が対向するように配置する。
【００６８】
○  正極電極１８、及び負極電極１９の形状を変更しても良い。例えば、正面視正方形に形成しても良い。
○  実施形態の二次電池１０は、リチウムイオン二次電池であったが、これに限らず、他の二次電池であっても良い。要は、正極活物質層と負極活物質層との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであれば良い。また、蓄電装置としてキャパシタでも良い。
【００６９】
○  実施形態の二次電池１０は、車両電源装置として自動車に搭載しても良いし、産業用車両に搭載しても良い。また、定置用の蓄電装置に適用しても良い。
○  正極タブ２４（正極集電部）と正極電極端子１５の接続形態や、負極タブ２８（負極集電部）と負極電極端子１６の接続形態は、実施形態の構成に限らず、任意に変更しても良い。
【００７０】
○  第４の実施形態の積層構造体３４に用いる第１セパレータ２０ａ及び第２セパレータ２０ｂを、第２，第３の実施形態のようにセラミックセパレータとしても良い。
○  第１，第４の実施形態において、第１セパレータ２０ａ及び第２セパレータ２０ｂをセラミックセパレータとする場合、第２，第３の実施形態のように片面のみがセラミックコーティングされていても良いし、両面がセラミックコーティングされていても良い。
【００７１】
次に、各実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）正極電極と負極電極との間にセパレータを介在させてこれらを積層した電極組立体の製造方法であって、前記正極電極と前記負極電極とを交互に並べてセパレータで挟んだ電極シート体を形成し、当該電極シート体をつづら折り状に折り畳むことによって、前記正極電極と前記負極電極とを積層方向に交互に配置して層状とする電極組立体の製造方法。
【符号の説明】
【００７２】
１０…二次電池、１１…ケース、１２…電極組立体、１５…正極電極端子、１６…負極電極端子、１８…正極電極、１９…負極電極、２０…セパレータ、２０ａ…第１セパレータ、２０ｂ…第２セパレータ、２０ａ１，２０ｂ１…内面、２０ａ２，２０ｂ２…外面、２４…正極タブ、２８…負極タブ、３０，３５…電極シート体、３０ａ…平面部、３０ｂ…曲げ部、３３…セラミック層、３４…積層構造体、Ｓ…接合部、Ｔ…積層方向。
【図１】
2014067542.tif 000003
【図２】
2014067542.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014067542.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2014067542.tif 000009
【図８】
2014067542.tif 000010
【図９】
2014067542.tif 000011
【図１０】
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