(57)【要約】【課題】充放電を繰り返し行ったときに電池の内部抵抗が増加するのを抑制できる電池等を提供すること。【解決手段】電池１０は、第１電極板３１、第２電極板４１及びセパレータ５１を扁平状に捲回した電極体３０を備え、セパレータ５１の一方側第２端縁部５１ｆ２同士の間に軸線方向ＥＨに通じる隙間ＳＫ１を有し、一方側第１端縁部５１ｆ１同士を長手方向ＫＨにわたり全体に接合して第２電極板４１の一方側ＥＣの端縁４１ｆを囲んでいる。また、電池１０は、セパレータ５１の他方側第２端縁部５１ｇ２と隣在する第２露出部４１ｒとの間に軸線方向ＥＨに通じる隙間ＳＫ２を有し、他方側第１端縁部５１ｇ１を隣在する第２露出部４１ｒに長手方向ＫＨにわたり全体にそれぞれ接合している。【選択図】図４
2014154484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極箔上に第１活物質層を有する帯状の第１電極板と、第２電極箔上に充放電に伴って膨張収縮する多孔質の第２活物質層を有する帯状の第２電極板とを、帯状の一対のセパレータを介して互いに積層し軸線周りに扁平状に捲回してなり、前記第１電極板は、前記第１電極箔が前記軸線に沿う軸線方向の一方側に帯状に露出する第１露出部を有し、前記第２電極板は、前記第２電極箔が前記軸線方向の他方側に帯状に露出する第２露出部を有する電極体と、
前記電極体を収容する電池ケースと、を備え、
前記電極体は、前記第１活物質層及び前記第２活物質層が前記セパレータを介して積層方向に重なる中央捲回部を有する
電池であって、
前記中央捲回部のうち、前記電池の使用時に前記積層方向に圧縮される部位を中央被圧縮部とし、
前記セパレータのうち前記第１露出部と前記積層方向に重なる一方側端縁部のうち、前記中央被圧縮部の前記一方側に位置する部位を一方側第１端縁部とし、これ以外の部位を一方側第２端縁部とし、
前記セパレータのうち前記第２露出部と前記積層方向に重なる他方側端縁部のうち、前記中央被圧縮部の前記他方側に位置する部位を他方側第１端縁部とし、これ以外の部位を他方側第２端縁部としたとき、
前記一方側第２端縁部同士の間に前記軸線方向に通じる隙間を有し、前記一方側第１端縁部同士を前記セパレータの長手方向にわたり全体に接合して前記第２電極板の前記一方側の端縁を囲んでなり、
前記他方側第２端縁部と隣在する前記第２露出部との間に前記軸線方向に通じる隙間を有し、前記他方側第１端縁部を隣在する前記第２露出部に前記長手方向にわたり全体にそれぞれ接合してなる
電池。
【請求項２】
請求項１に記載の電池であって、
前記中央捲回部は、
前記第１活物質層、前記第２活物質層及び前記セパレータが半円筒状に曲げられて互
いに重なる２つの湾曲端部と、
これらの湾曲端部同士の間に位置し、前記第１活物質層、前記第２活物質層及び前記セパレータが平板状に互いに重なる平板部と、を有し、
前記中央被圧縮部は、前記平板部の全体である
電池。
【請求項３】
請求項１に記載の電池であって、
前記中央捲回部は、
前記第１活物質層、前記第２活物質層及び前記セパレータが半円筒状に曲げられて互いに重なる２つの湾曲端部と、
これらの湾曲端部同士の間に位置し、前記第１活物質層、前記第２活物質層及び前記セパレータが平板状に互いに重なる平板部と、を有し、
前記中央被圧縮部は、前記平板部内に位置し、前記軸線方向に延びる複数の延伸中央被圧縮部からなる
電池。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電池を複数備える組電池であって、
前記中央被圧縮部の前記積層方向に隣り合う前記電池同士の間に介在し、前記電池ケースのうち前記中央被圧縮部の前記積層方向に位置する被当接部に当接する複数のスペーサと、
前記中央被圧縮部の前記積層方向に列置した複数の前記電池及び前記スペーサを、前記積層方向に押圧しつつ拘束する拘束部材と、を備える
組電池。
【請求項５】
第１電極箔上に第１活物質層を有する帯状の第１電極板と、第２電極箔上に充放電に伴って膨張収縮する多孔質の第２活物質層を有する帯状の第２電極板とを、帯状の一対のセパレータを介して互いに積層し軸線周りに扁平状に捲回してなり、前記第１電極板は、前記第１電極箔が前記軸線に沿う軸線方向の一方側に帯状に露出する第１露出部を有し、前記第２電極板は、前記第２電極箔が前記軸線方向の他方側に帯状に露出する第２露出部を有する電極体と、
前記電極体を収容する電池ケースと、を備え、
前記電極体は、前記第１活物質層及び前記第２活物質層が前記セパレータを介して積層方向に重なる中央捲回部を有し、
前記中央捲回部は、
前記第１活物質層、前記第２活物質層及び前記セパレータが半円筒状に曲げられて互
いに重なる２つの湾曲端部と、
これらの湾曲端部同士の間に位置し、前記第１活物質層、前記第２活物質層及び前記セパレータが平板状に互いに重なる平板部と、を有する
電池であって、
前記セパレータのうち前記第１露出部と前記積層方向に重なる一方側端縁部のうち、前記平板部の前記一方側に位置する部位を一方側第１端縁部とし、前記湾曲端部の前記一方側に位置する部位を一方側第２端縁部とし、
前記セパレータのうち前記第２露出部と前記積層方向に重なる他方側端縁部のうち、前記平板部の前記他方側に位置する部位を他方側第１端縁部とし、前記湾曲端部の前記他方側に位置する部位を他方側第２端縁部としたとき、
前記一方側第２端縁部同士の間に前記軸線方向に通じる隙間を有し、前記一方側第１端縁部同士を前記セパレータの長手方向にわたり全体に接合して前記第２電極板の前記一方側の端縁を囲んでなり、
前記他方側第２端縁部と隣在する前記第２露出部との間に前記軸線方向に通じる隙間を有し、前記他方側第１端縁部を隣在する前記第２露出部に前記長手方向にわたり全体にそれぞれ接合してなる
電池。
【請求項６】
請求項５に記載の電池を複数備える組電池であって、
前記平板部の前記積層方向に隣り合う前記電池同士の間に介在し、前記電池ケースのうち前記平板部の前記積層方向に位置する被当接部に当接する複数のスペーサと、
前記平板部の前記積層方向に列置した複数の前記電池及び前記スペーサを、前記積層方向に押圧しつつ拘束する拘束部材と、を備える
組電池。
【請求項７】
第１電極箔上に第１活物質層を有する帯状の第１電極板と、第２電極箔上に充放電に伴って膨張収縮する多孔質の第２活物質層を有する帯状の第２電極板とを、帯状の一対のセパレータを介して互いに積層し軸線周りに扁平状に捲回してなり、前記第１電極板は、前記第１電極箔が前記軸線に沿う軸線方向の一方側に帯状に露出する第１露出部を有し、前記第２電極板は、前記第２電極箔が前記軸線方向の他方側に帯状に露出する第２露出部を有する電極体と、
前記電極体を収容する電池ケースと、を備え、
前記電極体は、前記第１活物質層及び前記第２活物質層が前記セパレータを介して積層方向に重なる中央捲回部を有し、
前記中央捲回部は、
前記第１活物質層、前記第２活物質層及び前記セパレータが半円筒状に曲げられて互
いに重なる２つの湾曲端部と、
これらの湾曲端部同士の間に位置し、前記第１活物質層、前記第２活物質層及び前記セパレータが平板状に互いに重なる平板部と、を有する
電池であって、
前記平板部を、前記軸線方向に延び前記湾曲端部同士を結ぶ方向に交互に存在する仮想の第１平板部と第２平板部とに分け、
前記セパレータのうち前記第１露出部と前記積層方向に重なる一方側端縁部のうち、前記第１平板部の前記一方側に位置する部位を一方側第１端縁部とし、前記第２平板部または前記湾曲端部の前記一方側に位置する部位を一方側第２端縁部とし、
前記セパレータのうち前記第２露出部と前記積層方向に重なる他方側端縁部のうち、前記第１平板部の前記他方側に位置する部位を他方側第１端縁部とし、前記第２平板部または前記湾曲端部の前記他方側に位置する部位を他方側第２端縁部としたとき、
前記一方側第２端縁部同士の間に前記軸線方向に通じる隙間を有し、前記一方側第１端縁部同士を前記セパレータの長手方向にわたり全体に接合して前記第２電極板の前記一方側の端縁を囲んでなり、
前記他方側第２端縁部と隣在する前記第２露出部との間に前記軸線方向に通じる隙間を有し、前記他方側第１端縁部を隣在する前記第２露出部に前記長手方向にわたり全体にそれぞれ接合してなる
電池。
【請求項８】
請求項７に記載の電池を複数備える組電池であって、
前記第１平板部の前記積層方向に隣り合う前記電池同士の間に介在し、前記電池ケースのうち前記第１平板部の前記積層方向に位置する被当接部に当接する複数のスペーサと、
前記第１平板部の前記積層方向に列置した複数の前記電池及び前記スペーサを、前記積層方向に押圧しつつ拘束する拘束部材と、を備える
組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状の第１電極板と帯状の第２電極板とを帯状の一対のセパレータを介して互いに積層し扁平状に捲回した電極体と、これを収容する電池ケースとを備える電池、及び、この電池を複数備える組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、帯状の第１電極板（例えば正極板）と帯状の第２電極板（例えば負極板）とを帯状の一対のセパレータを介して互いに重ねて軸線周りに扁平状に捲回した電極体を備える電池が知られている。更に、電極板の活物質層（正極活物質層または負極活物質層）として、充放電に伴って膨張収縮するものが知られている。例えば、黒鉛粒子を負極活物質粒子として負極活物質層を形成した場合には、黒鉛粒子が充電過程で膨張し放電過程で収縮するため、負極活物質層も充電過程で膨張し放電過程で収縮する。
なお、本発明に関連する従来技術として、特許文献１に記載の電池（特許文献１の図１等を参照）が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３２０６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のように充放電に伴って膨張収縮する活物質層は、充放電に伴ってその気孔容積が増減する。気孔容積が減少すると、活物質層中の気孔内に満たされていた電解液が気孔容積が減少した分だけ活物質層から排出され、更に電極体外部に排出される。一方、気孔容積が増加すると、電解液が気孔容積が増加した分だけ電極体外部から活物質層内に吸収される。
【０００５】
特に、電極体のうち、電池の使用時に積層方向に圧縮されている被圧縮部では、充放電に伴う活物質層から電極体外部への電解液の出入りが多い（特にハイレート放電した場合に出入りが多い）ことが判ってきた。その理由は、以下であると考えられる。即ち、例えば放電時に活物質層が収縮したとき、その収縮に更に圧縮による外力が加わるため、電解液の排出量が増加する。一方、充電時に活物質層が膨張したとき、電解液の吸収量も増加する（放電時に電解液の排出量が多かったため、充電時の電解液の吸収量も増加する）。
このような電池について充放電を繰り返し行うと、活物質層（特に電極体の被圧縮部内の活物質層）から電極体外部への電解液の出入りに伴って電解液に濃度分布が生じ、電池の内部抵抗が増加して好ましくない。
【０００６】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、充放電を繰り返し行ったときに電池の内部抵抗が増加するのを抑制できる電池、及び、この電池を用い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】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、第１電極箔上に第１活物質層を有する帯状の第１電極板と、第２電極箔上に充放電に伴って膨張収縮する多孔質の第２活物質層を有する帯状の第２電極板とを、帯状の一対のセパレータを介して互いに積層し軸線周りに扁平状に捲回してなり、前記第１電極板は、前記第１電極箔が前記軸線に沿う軸線方向の一方側に帯状に露出する第１露出部を有し、前記第２電極板は、前記第２電極箔が前記軸線方向の他方側に帯状に露出する第２露出部を有する電極体と、前記電極体を収容する電池ケースと、を備え、前記電極体は、前記第１活物質層及び前記第２活物質層が前記セパレータを介して積層方向に重なる中央捲回部を有する電池であって、前記中央捲回部のうち、前記電池の使用時に前記積層方向に圧縮される部位を中央被圧縮部とし、前記セパレータのうち前記第１露出部と前記積層方向に重なる一方側端縁部のうち、前記中央被圧縮部の前記一方側に位置する部位を一方側第１端縁部とし、これ以外の部位を一方側第２端縁部とし、前記セパレータのうち前記第２露出部と前記積層方向に重なる他方側端縁部のうち、前記中央被圧縮部の前記他方側に位置する部位を他方側第１端縁部とし、これ以外の部位を他方側第２端縁部としたとき、前記一方側第２端縁部同士の間に前記軸線方向に通じる隙間を有し、前記一方側第１端縁部同士を前記セパレータの長手方向にわたり全体に接合して前記第２電極板の前記一方側の端縁を囲んでなり、前記他方側第２端縁部と隣在する前記第２露出部との間に前記軸線方向に通じる隙間を有し、前記他方側第１端縁部を隣在する前記第２露出部に前記長手方向にわたり全体にそれぞれ接合してなる電池である。
【０００８】
この電池では、セパレータの一方側端縁部のうち一方側第１端縁部同士をセパレータの長手方向にわたり全体に接合して、第２電極板の一方側の端縁を囲んでいる。このため、充放電を行ったときに、中央被圧縮部内の第２活物質層に保持された電解液は、一方側第１端縁部同士の間を通じた電極体外部への流出・流入が抑制される。また、この電池では、セパレータの他方側端縁部のうち他方側第１端縁部をこれに隣在する第２露出部にセパレータの長手方向にわたり全体にそれぞれ接合している。このため、充放電を行ったときに、中央被圧縮部内の第２活物質層に保持された電解液は、他方側第１端縁部と第２露出部との間を通じた電極体外部への流出・流入が抑制される。このように、中央被圧縮部内の第２活物質層に保持された電解液は、軸線方向について、電極体外部に流出・流入することが抑制される。従って、この電池では、充放電を繰り返し行ったときに電池の内部抵抗が増加するのを抑制できる。
【０００９】
その一方で、セパレータの一方側端縁部のうち一方側第２端縁部同士は、セパレータの長手方向の少なくとも一部で接合されずに、一方側第２端縁部同士の間に軸線方向に通じる隙間を有しているので、この隙間を通じて、軸線方向に電解液が移動できる。また、セパレータの他方側端縁部のうち他方側第２端縁部の上記長手方向の少なくとも一部は、これに隣在する第２露出部に接合されずに、他方側第２端縁部と第２露出部との間に軸線方向に通じる隙間を有しているので、この隙間を通じて、軸線方向に電解液が移動できる。このため、電解液を電極体内（第２活物質層内）に確実に含浸させた電池とすることができる。
【００１０】
なお、電池の使用時に電極体の一部（中央被圧縮部）が積層方向に圧縮された状態とする態様としては、電池ケース自身の弾性によって、直接、中央被圧縮部を圧縮する態様や、更に電池ケースと電極体と間にスペーサを介在させて、このスペーサを介して間接に中央被圧縮部を圧縮する態様が挙げられる。また、外部から電池ケースを積層方向に押圧することによって、電池ケースで中央被圧縮部を圧縮する態様や、更に電池ケースと電極体と間にスペーサを介在させて、このスペーサを介して中央被圧縮部を圧縮する態様が挙げられる。
また、セパレータ同士の接合形態としては、熱溶着や超音波溶着による接合、両面粘着テープを介在させるなどの粘着テープを用いた接合、接着剤による接合などが挙げられる。
また、セパレータと第２電極板の第２露出部との接合は、両面粘着テープを介在させるなどの粘着テープを用いた接合、接着剤による接合などが挙げられる。
【００１１】
更に、上記の電池であって、前記中央捲回部は、前記第１活物質層、前記第２活物質層
及び前記セパレータが半円筒状に曲げられて互いに重なる２つの湾曲端部と、これらの湾曲端部同士の間に位置し、前記第１活物質層、前記第２活物質層及び前記セパレータが平板状に互いに重なる平板部と、を有し、前記中央被圧縮部は、前記平板部の全体である電池とすると良い。
【００１２】
この電池では、電池の使用時に圧縮される電極体の中央被圧縮部は、平板部の全体である。このため、平板部内の第２活物質層に保持された電解液は、軸線方向について、電極体外部に流出・流入することが抑制される。従って、充放電を繰り返し行ったときに電池の内部抵抗が増加するのを抑制できる。その一方で、湾曲端部の一方側及び他方側では、軸線方向に電解液が移動できるので、電解液を電極体内（第２活物質層内）に確実に含浸させた電池とすることができる。
【００１３】
更に、上記の電池であって、前記中央捲回部は、前記第１活物質層、前記第２活物質層及び前記セパレータが半円筒状に曲げられて互いに重なる２つの湾曲端部と、これらの湾曲端部同士の間に位置し、前記第１活物質層、前記第２活物質層及び前記セパレータが平板状に互いに重なる平板部と、を有し、前記中央被圧縮部は、前記平板部内に位置し、前記軸線方向に延びる複数の延伸中央被圧縮部からなる電池とすると良い。
【００１４】
この電池では、電池の使用時に圧縮される電極体の中央被圧縮部は、平板部内に位置して軸線方向に延びる複数の延伸中央被圧縮部からなる。このため、延伸中央被圧縮部内の第２活物質層に保持された電解液は、軸線方向について、電極体外部に流出・流入することが抑制される。従って、充放電を繰り返し行ったときに電池の内部抵抗が増加するのを抑制できる。その一方で、平板部のうち延伸中央被圧縮部以外の部位及び湾曲端部では、それらの一方側及び他方側で軸線方向に電解液が移動できる。従って、電解液を電極体内（第２活物質層内）に確実に含浸させた電池とすることができる。
【００１５】
また、他の態様は、上記のいずれかに記載の電池を複数備える組電池であって、前記中央被圧縮部の前記積層方向に隣り合う前記電池同士の間に介在し、前記電池ケースのうち前記中央被圧縮部の前記積層方向に位置する被当接部に当接する複数のスペーサと、前記中央被圧縮部の前記積層方向に列置した複数の前記電池及び前記スペーサを、前記積層方向に押圧しつつ拘束する拘束部材と、を備える組電池である。
【００１６】
この組電池は、前述の電池を用いているので、充放電を繰り返し行ったときに電池の内部抵抗が増加するのを抑制できる。
【００１７】
また、他の態様は、第１電極箔上に第１活物質層を有する帯状の第１電極板と、第２電極箔上に充放電に伴って膨張収縮する多孔質の第２活物質層を有する帯状の第２電極板とを、帯状の一対のセパレータを介して互いに積層し軸線周りに扁平状に捲回してなり、前記第１電極板は、前記第１電極箔が前記軸線に沿う軸線方向の一方側に帯状に露出する第１露出部を有し、前記第２電極板は、前記第２電極箔が前記軸線方向の他方側に帯状に露出する第２露出部を有する電極体と、前記電極体を収容する電池ケースと、を備え、前記電極体は、前記第１活物質層及び前記第２活物質層が前記セパレータを介して積層方向に重なる中央捲回部を有し、前記中央捲回部は、前記第１活物質層、前記第２活物質層及び
前記セパレータが半円筒状に曲げられて互いに重なる２つの湾曲端部と、これらの湾曲端部同士の間に位置し、前記第１活物質層、前記第２活物質層及び前記セパレータが平板状に互いに重なる平板部と、を有する電池であって、前記セパレータのうち前記第１露出部と前記積層方向に重なる一方側端縁部のうち、前記平板部の前記一方側に位置する部位を一方側第１端縁部とし、前記湾曲端部の前記一方側に位置する部位を一方側第２端縁部とし、前記セパレータのうち前記第２露出部と前記積層方向に重なる他方側端縁部のうち、前記平板部の前記他方側に位置する部位を他方側第１端縁部とし、前記湾曲端部の前記他方側に位置する部位を他方側第２端縁部としたとき、前記一方側第２端縁部同士の間に前記軸線方向に通じる隙間を有し、前記一方側第１端縁部同士を前記セパレータの長手方向にわたり全体に接合して前記第２電極板の前記一方側の端縁を囲んでなり、前記他方側第２端縁部と隣在する前記第２露出部との間に前記軸線方向に通じる隙間を有し、前記他方側第１端縁部を隣在する前記第２露出部に前記長手方向にわたり全体にそれぞれ接合してなる電池である。
【００１８】
この電池では、セパレータの一方側端縁部のうち一方側第１端縁部同士をセパレータの長手方向にわたり全体に接合して、第２電極板の一方側の端縁を囲んでいる。このため、充放電を行ったときに、平板部内の第２活物質層に保持された電解液は、一方側第１端縁部同士の間を通じた電極体外部への流出・流入が抑制される。また、この電池では、セパレータの他方側端縁部のうち他方側第１端縁部をこれに隣在する第２露出部にセパレータの長手方向にわたり全体にそれぞれ接合している。このため、充放電を行ったときに、平板部内の第２活物質層に保持された電解液は、他方側第１端縁部と第２露出部との間を通じた電極体外部への流出・流入が抑制される。このように、平板部内の第２活物質層に保持された電解液は、軸線方向について、電極体外部に流出・流入することが抑制される。従って、この電池では、充放電を繰り返し行ったときに電池の内部抵抗が増加するのを抑制できる。
【００１９】
その一方で、セパレータの一方側端縁部のうち一方側第２端縁部同士は、セパレータの長手方向の少なくとも一部で接合されずに、一方側第２端縁部同士の間に軸線方向に通じる隙間を有しているので、この隙間を通じて、湾曲端部の一方側で軸線方向に電解液が移動できる。また、セパレータの他方側端縁部のうち他方側第２端縁部の上記長手方向の少なくとも一部は、これに隣在する第２露出部に接合されずに、他方側第２端縁部と第２露出部との間に軸線方向に通じる隙間を有しているので、この隙間を通じて、湾曲端部の他方側で軸線方向に電解液が移動できる。このため、電解液を電極体内（第２活物質層内）に確実に含浸させた電池とすることができる。
【００２０】
また、他の態様は、上記の電池を複数備える組電池であって、前記平板部の前記積層方向に隣り合う前記電池同士の間に介在し、前記電池ケースのうち前記平板部の前記積層方向に位置する被当接部に当接する複数のスペーサと、前記平板部の前記積層方向に列置した複数の前記電池及び前記スペーサを、前記積層方向に押圧しつつ拘束する拘束部材と、を備える組電池である。
【００２１】
この組電池は、前述の電池を用いているので、充放電を繰り返し行ったときに電池の内部抵抗が増加するのを抑制できる。
【００２２】
また、他の態様は、第１電極箔上に第１活物質層を有する帯状の第１電極板と、第２電極箔上に充放電に伴って膨張収縮する多孔質の第２活物質層を有する帯状の第２電極板とを、帯状の一対のセパレータを介して互いに積層し軸線周りに扁平状に捲回してなり、前記第１電極板は、前記第１電極箔が前記軸線に沿う軸線方向の一方側に帯状に露出する第１露出部を有し、前記第２電極板は、前記第２電極箔が前記軸線方向の他方側に帯状に露出する第２露出部を有する電極体と、前記電極体を収容する電池ケースと、を備え、前記電極体は、前記第１活物質層及び前記第２活物質層が前記セパレータを介して積層方向に重なる中央捲回部を有し、前記中央捲回部は、前記第１活物質層、前記第２活物質層及び
前記セパレータが半円筒状に曲げられて互いに重なる２つの湾曲端部と、これらの湾曲端部同士の間に位置し、前記第１活物質層、前記第２活物質層及び前記セパレータが平板状に互いに重なる平板部と、を有する電池であって、前記平板部を、前記軸線方向に延び前記湾曲端部同士を結ぶ方向に交互に存在する仮想の第１平板部と第２平板部とに分け、前記セパレータのうち前記第１露出部と前記積層方向に重なる一方側端縁部のうち、前記第１平板部の前記一方側に位置する部位を一方側第１端縁部とし、前記第２平板部または前記湾曲端部の前記一方側に位置する部位を一方側第２端縁部とし、前記セパレータのうち前記第２露出部と前記積層方向に重なる他方側端縁部のうち、前記第１平板部の前記他方側に位置する部位を他方側第１端縁部とし、前記第２平板部または前記湾曲端部の前記他方側に位置する部位を他方側第２端縁部としたとき、前記一方側第２端縁部同士の間に前記軸線方向に通じる隙間を有し、前記一方側第１端縁部同士を前記セパレータの長手方向にわたり全体に接合して前記第２電極板の前記一方側の端縁を囲んでなり、前記他方側第２端縁部と隣在する前記第２露出部との間に前記軸線方向に通じる隙間を有し、前記他方側第１端縁部を隣在する前記第２露出部に前記長手方向にわたり全体にそれぞれ接合してなる電池である。
【００２３】
この電池では、セパレータの一方側端縁部のうち一方側第１端縁部同士をセパレータの長手方向にわたり全体に接合して、第２電極板の一方側の端縁を囲んでいる。このため、充放電を行ったときに、第１平板部内の第２活物質層に保持された電解液は、一方側第１端縁部同士の間を通じた電極体外部への流出・流入が抑制される。また、この電池では、セパレータの他方側端縁部のうち他方側第１端縁部をこれに隣在する第２露出部にセパレータの長手方向にわたり全体にそれぞれ接合している。このため、充放電を行ったときに、第１平板部内の第２活物質層に保持された電解液は、他方側第１端縁部と第２露出部との間を通じた電極体外部への流出・流入が抑制される。このように、第１平板部内の第２活物質層に保持された電解液は、軸線方向について、電極体外部に流出・流入することが抑制される。従って、この電池では、充放電を繰り返し行ったときに電池の内部抵抗が増加するのを抑制できる。
【００２４】
その一方で、セパレータの一方側端縁部のうち一方側第２端縁部同士は、セパレータの長手方向の少なくとも一部で接合されずに、一方側第２端縁部同士の間に軸線方向に通じる隙間を有しているので、この隙間を通じて、第２平板部及び湾曲端部の一方側で軸線方向に電解液が移動できる。また、セパレータの他方側端縁部のうち他方側第２端縁部の上記長手方向の少なくとも一部は、これに隣在する第２露出部に接合されずに、他方側第２端縁部と第２露出部との間に軸線方向に通じる隙間を有しているので、この隙間を通じて、第２平板部及び湾曲端部の他方側で軸線方向に電解液が移動できる。このため、電解液を電極体内（第２活物質層内）に確実に含浸させた電池とすることができる。
【００２５】
また、他の態様は、上記の電池を複数備える組電池であって、前記第１平板部の前記積層方向に隣り合う前記電池同士の間に介在し、前記電池ケースのうち前記第１平板部の前記積層方向に位置する被当接部に当接する複数のスペーサと、前記第１平板部の前記積層方向に列置した複数の前記電池及び前記スペーサを、前記積層方向に押圧しつつ拘束する拘束部材と、を備える組電池である。
【００２６】
この組電池は、前述の電池を用いているので、充放電を繰り返し行ったときに電池の内部抵抗が増加するのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態１に係る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に係り、蓋部材、正極端子部材及び負極端子部材等の分解斜視図である。
【図４】実施形態１に係り、電極体の説明図である。
【図５】実施形態１に係り、電極体の平板部を含む部位の部分拡大断面図である。
【図６】実施形態１に係り、電極体の湾曲端部を含む部位の部分拡大断面図である。
【図７】実施形態１に係る組電池の側面図である。
【図８】実施形態２に係り、電極体の説明図である。
【図９】実施形態２に係る組電池の側面図である。
【図１０】比較例１に係り、電極体の説明図である。
【図１１】比較例２に係り、電極体の説明図である。
【図１２】比較例３に係り、電極体の説明図である。
【図１３】実施例１，２及び比較例１〜３に係る各電池について、充放電サイクル寿命を示すグラフである。
【図１４】実施例１，２及び比較例１〜３に係る各電池について、電解液の含浸完了時間を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（実施形態１）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１及び図２に、本実施形態１に係る電池１０を示す。また、図３に、電池ケース２０の蓋部材２３、正極端子部材６０及び負極端子部材７０等を示す。また、図４〜図６に、電極体３０を示す。なお、以下では、電池１０の電池厚み方向ＢＨ、電池横方向ＣＨ及び電池縦方向ＤＨを、図１及び図２に示す方向と定めて説明する。また、電極体３０の軸線方向ＥＨ、電極体厚み方向ＦＨ及び電極体幅方向ＧＨを、図２、図４〜図６に示す方向と定めて説明する。
【００２９】
この電池１０は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両などに搭載される角型で密閉型のリチウムイオン二次電池である。この電池１０は、直方体状の電池ケース２０と、この電池ケース２０内に収容された扁平状捲回型の電極体３０と、電池ケース２０に支持された正極端子部材６０及び負極端子部材７０等から構成されている。また、電池ケース２０内には、非水系の電解液２７が保持されている。
【００３０】
このうち電池ケース２０は、金属（具体的にはアルミニウム）により形成されている。この電池ケース２０は、上側のみに矩形状の開口部２１ｈを有する有底角筒状のケース本体２１と、このケース本体２１の開口部２１ｈを封口する矩形板状の蓋部材２３とから構成されている（図１〜図３参照）。蓋部材２３のうち、その長手方向（電池横方向ＣＨ）の中央付近には、非復帰型の安全弁２３ｖが設けられている。また、この安全弁２３ｖの近傍には、電解液２７を電池ケース２０内に注入する際に用いられる注液孔２３ｈが設けられており、封止部材２５で気密に封止されている。
【００３１】
また、蓋部材２３のうち、その長手方向の両端近傍には、電池ケース２０の内部から外部に延出する形態の正極端子部材６０及び負極端子部材７０がそれぞれ固設されている（図１〜図３参照）。具体的には、正極端子部材６０及び負極端子部材７０は、それぞれ、電池ケース２０内で電極体３０に接続する一方、蓋部材２３を貫通して電池ケース２０の外部に延出する第１端子部材６１，７１と、蓋部材２３上に配置されて第１端子部材６１，７１に加締め固定されたクランク状の第２端子部材６２，７２とから構成されている。正極端子部材６０及び負極端子部材７０は、これらにバスバや圧着端子など電池外の接続端子を締結するための金属製の締結部材６５，７５と共に、蓋部材２３の内側（ケース内側）に配置された樹脂製の第１絶縁部材６７，７７、及び、蓋部材２３の外側（ケース外側）に配置された樹脂製の第２絶縁部材６８，７８を介して、蓋部材２３に固定されている。
【００３２】
次に、電極体３０について説明する（図２、図４〜図６参照）。この電極体３０は、その軸線（捲回軸）ＡＸが電池横方向ＣＨと平行となるように横倒しにした状態で、電池ケース２０内に収容されている（図２参照）。この電極体３０は、帯状の正極板（第１電極板）３１と帯状の負極板（第２電極板）４１とを、帯状で多孔質樹脂からなる一対のセパレータ５１，５１を介して互いに積層し、軸線ＡＸ周りに捲回し、扁平状に圧縮したものである（図４〜図６参照）。
【００３３】
正極板３１は、芯材として、アルミニウムからなる帯状の正極電極箔（第１電極箔）３２を有する。この正極電極箔３２の表裏面のうち幅方向（図４〜図６中、左右方向）の一部（図４〜図６中、右方の部位）の上には、それぞれ長手方向（図５及び図６中、紙面に直交する方向）に帯状に延びる多孔質の正極活物質層（第１活物質層）３３，３３が形成されている。この正極活物質層３３は、正極活物質粒子と導電材と結着剤から形成されている。本実施形態１では、正極活物質粒子としてリチウム・コバルト・ニッケル・マンガン複合酸化物 を、導電材としてアセチレンブラック（ＡＢ）を、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を用いている。
【００３４】
負極板４１は、芯材として、銅からなる帯状の負極電極箔（第２電極箔）４２を有する。この負極電極箔４２の表裏面のうち幅方向（図４〜図６中、左右方向）の一部（図４〜図６中、左方の部位）の上には、それぞれ長手方向（図５及び図６中、紙面に直交する方向）に帯状に延びる多孔質の負極活物質層（第２活物質層）４３，４３が形成されている。この負極活物質層４３は、負極活物質粒子と結着剤と増粘剤から形成されている。本実施形態１では、負極活物質粒子として天然黒鉛を、結着剤としてスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を用いている。この負極活物質粒子（天然黒鉛粒子）は、充電過程で膨張し放電過程で収縮するので、負極活物質層４３も、充電過程で膨張し放電過程で収縮する。
【００３５】
正極板３１は、正極電極箔３２が軸線方向ＥＨの一方側ＥＣ（図２、図４〜図６中、左方）に帯状に露出する正極露出部（第１露出部）３１ｒを有する。この正極露出部３１ｒの一部は、セパレータ５１から軸線方向ＥＨの一方側ＥＣに向けて扁平渦巻き状をなして突出し、電極体３０の正極突出捲回部３０ｃを形成している。この正極突出捲回部３０ｃで正極露出部３１ｒは、正極端子部材６０の第１端子部材６１に接続（溶接）されている。
また、負極板４１は、負極電極箔４２が軸線方向ＥＨの他方側ＥＤ（図２、図４〜図６中、右方）に帯状に露出する負極露出部（第２露出部）４１ｒを有する。この負極露出部４１ｒの一部は、セパレータ５１から軸線方向ＥＨの他方側ＥＤに向けて扁平渦巻き状をなして突出し、電極体３０の負極突出捲回部３０ｄを形成している。この負極突出捲回部３０ｄで負極露出部４１ｒは、負極端子部材７０の第１端子部材７１に接続（溶接）されている。
【００３６】
正極突出捲回部３０ｃと負極突出捲回部３０ｄとの間に位置する部分は、電極体３０の本体部３０ｅである（図２、図４〜図６参照）。この本体部３０ｅは、中央捲回部３０ｈと、この中央捲回部３０ｈの軸線方向ＥＨの一方側ＥＣに位置する一方側捲回部３０ｆと、中央捲回部３０ｈの軸線方向ＥＨの他方側ＥＤに位置する他方側捲回部３０ｇとを有する。このうち中央捲回部３０ｈは、正極活物質層３３及び負極活物質層４３がセパレータ５１，５１を介して積層方向ＪＨに重なる部位である。
【００３７】
また、一方側捲回部３０ｆは、正極板３１の正極露出部３１ｒと、セパレータ５１の一方側端縁部５１ｆ（セパレータ５１の一方側ＥＣに位置して正極露出部３１ｒと積層方向ＪＨに重なる部位）とが、積層方向ＪＨに重なる部位である。
また、他方側捲回部３０ｇは、負極板４１の負極露出部４１ｒと、セパレータ５１の他方側端縁部５１ｇ（セパレータ５１の他方側ＥＤに位置して負極露出部４１ｒと積層方向ＪＨに重なる部位）とが、積層方向ＪＨに重なる部位である。
【００３８】
更に、中央捲回部３０ｈは、電極体幅方向ＧＨに見て、一方側湾曲端部３０ｋと他方側湾曲端部３０ｍと平板部３０ｎとからなる（図２及び図４参照）。このうち一方側湾曲端部３０ｋは、電極体幅方向ＧＨの一方側ＧＡ（図２及び図４中、上方）に位置し、正極活物質層３３、負極活物質層４３及びセパレータ５１が半円筒状に曲げられて互いに重なる部位である。また、他方側湾曲端部３０ｍは、電極体幅方向ＧＨの他方側ＧＢ（図２及び図４中、下方）に位置し、正極活物質層３３、負極活物質層４３及びセパレータ５１が半円筒状に曲げられて互いに重なる部位である。
【００３９】
また、平板部３０ｎは、一方側湾曲端部３０ｋと他方側湾曲端部３０ｍとの間に位置し、正極活物質層３３、負極活物質層４３及びセパレータ５１が平板状に互いに重なる部位である。本実施形態１では、この平板部３０ｎの全体が、後述するように、電池１０の使用時にその積層方向ＪＨ（電極体厚み方向ＦＨ）に圧縮された状態とされる中央被圧縮部である。
【００４０】
次に、セパレータ５１について更に説明する（図２、図４〜図６参照）。一方側捲回部３０ｆ内に位置するセパレータ５１の一方側端縁部５１ｆのうち、平板部（中央被圧縮部）３０ｎの軸線方向ＥＨの一方側ＥＣに位置する部位を、一方側第１端縁部５１ｆ１とし、これ以外の部位、即ち、一方側湾曲端部３０ｋ及び他方側湾曲端部３０ｍの軸線方向ＥＨの一方側ＥＣに位置する部位を、それぞれ一方側第２端縁部５１ｆ２とする。
また、他方側捲回部３０ｇ内に位置するセパレータ５１の他方側端縁部５１ｇのうち、平板部３０ｎの軸線方向ＥＨの他方側ＥＤに位置する部位を、他方側第１端縁部５１ｇ１とし、これ以外の部位、即ち、一方側湾曲端部３０ｋ及び他方側湾曲端部３０ｍの軸線方向ＥＨの他方側ＥＤに位置する部位を、それぞれ他方側第２端縁部５１ｇ２とする。
【００４１】
この電池１０では、セパレータ５１，５１のうち、向かい合って隣り合う一方側第１端縁部５１ｆ１同士は、ポリイミドからなる両面粘着テープ５３により、セパレータ５１の長手方向ＫＨ（図５中、紙面に直交する方向）にわたり全体に互いに接合されており、負極板４１の軸線方向ＥＨ一方側ＥＣの端縁４１ｆを囲んでいる（図４及び図５参照）。一方、向かい合って隣り合う一方側第２端縁部５１ｆ２同士は、上記長手方向ＫＨ（軸線ＡＸ周り）の全ての部位で接合されずに、これらの間に軸線方向ＥＨに通じる隙間ＳＫ１を形成している（図４及び図６参照）。
【００４２】
また、セパレータ５１，５１のうち、負極板４１の負極露出部４１ｒを介して隣り合う他方側第１端縁部５１ｇ１同士は、両面粘着テープ５３により、隣在する負極露出部４１ｒにセパレータ５１の長手方向ＫＨにわたり全体にそれぞれ接合されている（図４及び図５参照）。一方、負極露出部４１ｒを介して隣り合う他方側第２端縁部５１ｇ２同士は、上記長手方向ＫＨ（軸線ＡＸ周り）の全ての部位で隣在する負極露出部４１ｒに接合されずに、他方側第２端縁部５１ｇ２と負極露出部４１ｒとの間に軸線方向ＥＨに通じる隙間ＳＫ２を形成している（図４及び図６参照）。
【００４３】
以上で説明したように、この電池１０では、セパレータ５１の一方側端縁部５１ｆのうち一方側第１端縁部５１ｆ１同士をセパレータ５１の長手方向ＫＨにわたり全体に接合して、負極板４１の軸線方向ＥＨ一方側ＥＣの端縁４１ｆを囲んでいる。このため、充放電を行ったときに、平板部（中央被圧縮部）３０ｎ内の負極活物質層４３に保持された電解液２７は、一方側第１端縁部５１ｆ１同士の間を通じた電極体３０外部への流出・流入が抑制される。また、この電池１０では、セパレータ５１の他方側端縁部５１ｇのうち他方側第１端縁部５１ｇ１をこれに隣在する負極露出部４１ｒにセパレータ５１の長手方向ＫＨにわたり全体にそれぞれ接合している。このため、充放電を行ったときに、平板部３０ｎ内の負極活物質層４３に保持された電解液２７は、他方側第１端縁部５１ｇ１と負極露出部４１ｒとの間を通じた電極体３０外部への流出・流入が抑制される。このように、使用時に圧縮される平板部３０ｎ内の負極活物質層４３に保持された電解液２７は、軸線方向ＥＨについて、電極体３０外部に流出・流入することが抑制される。従って、この電池１０では、充放電を繰り返し行ったときに電池１０の内部抵抗が増加するのを抑制できる。
【００４４】
その一方で、セパレータ５１の一方側端縁部５１ｆのうち一方側第２端縁部５１ｆ２同士は、セパレータ５１の長手方向ＫＨの少なくとも一部（本実施形態１では全ての部位）で接合されずに、一方側第２端縁部５１ｆ２同士の間に軸線方向ＥＨに通じる隙間ＳＫ１を有している。このため、一方側第２端縁部５１ｆ２同士の隙間ＳＫ１を通じて、一方側湾曲端部３０ｋ及び他方側湾曲端部３０ｍの一方側ＥＣで軸線方向ＥＨに電解液２７が移動できる。また、セパレータ５１の他方側端縁部５１ｇのうち他方側第２端縁部５１ｇ２の上記長手方向ＫＨの少なくとも一部（本実施形態１では全ての部位）が、これに隣在する負極露出部４１ｒに接合されずに、他方側第２端縁部５１ｇ２と負極露出部４１ｒとの間に軸線方向ＥＨに通じる隙間ＳＫ２を有している。このため、他方側第２端縁部５１ｇ２と負極露出部４１ｒとの隙間ＳＫ２を通じて、一方側湾曲端部３０ｋ及び他方側湾曲端部３０ｍの他方側ＥＤで軸線方向ＥＨに電解液２７が移動できる。従って、電解液２７を電極体３０内（負極活物質層４３内）に確実に含浸させた電池１０とすることができる。
【００４５】
次いで、上記電池１０の製造方法について説明する。まず、電極体３０を形成する。即ち、正極板３１と負極板４１と一対のセパレータ５１，５１とを用意し、正極板３１と負極板４１とをセパレータ５１，５１を介して互いに重ね、巻き芯を用いて軸線ＡＸ周りに捲回する。その際、両面粘着テープ５３を用いて、セパレータ５１，５１のうち、向かい合って隣り合う一方側第１端縁部５１ｆ１となる部位同士を互いに接合すると共に、負極板４１の負極露出部４１ｒを介して隣り合う他方側第１端縁部５１ｇ１となる部位同士を、隣在する負極露出部４１ｒにそれぞれ接合する。その後、これを扁平状に圧縮して電極体３０を形成する（図４参照）。
【００４６】
また別途、蓋部材２３と、第１端子部材６１，７１と、第２端子部材６２，７２と、締結部材６５，７５と、第１絶縁部材６７，７７と、第２絶縁部材６８，７８とをそれぞれ用意する。そして、これらを用いて、蓋部材２３に正極端子部材６０及び負極端子部材７０をそれぞれ固設する（図３参照）。その後、正極端子部材６０及び負極端子部材７０をそれぞれ電極体３０に溶接する。
【００４７】
次に、ケース本体２１を用意し、このケース本体２１内に電極体３０を収容した後、ケース本体２１と蓋部材２３を溶接して電池ケース２０を形成する（図１及び図２参照）。その後、電解液２７を注液孔２３ｈから電池ケース２０内に注液し、電解液２７を電極体３０内に含浸させる。その際、前述のように、一方側第２端縁部５１ｆ２同士の隙間ＳＫ１、及び、他方側第２端縁部５１ｇ２と負極露出部４１ｒとの隙間ＳＫ２を通じて、軸線方向ＥＨに電解液２７が移動できるので、電解液２７を負極活物質層４３にも速やかに確実に含浸させることができる。その後、封止部材２５で注液孔２３ｈを気密に封止する。その後は、この電池について、初充電や各種検査を行う。かくして、電池１０が完成する。
【００４８】
次いで、上記電池１０を用いた組電池１００について説明する（図７参照）。この組電池１００は、列置された複数の電池１０と、隣り合う電池１０同士の間にそれぞれ介在する複数のスペーサ１３０と、これら電池１０及びスペーサ１３０を押圧しつつ拘束する拘束部材１１０とを備える。なお、図７においては、電池１０の正極端子部材６０及び負極端子部材７０の記載を省略してある。
【００４９】
複数の電池１０は、それぞれスペーサ１３０を介して、電池厚み方向ＢＨ（電極体厚み方向ＦＨ，平板部３０ｎの積層方向ＪＨ）に列置されており、隣り合う電池１０同士は、図示しないバスバにより電気的に直列に接続されている。
スペーサ１３０は、電池ケース２０のケース幅広側面２０ｃよりやや小さい矩形板状であり、樹脂により形成されている。このスペーサ１３０は、電池ケース２０のケース幅広側面２０ｃのうち、平板部（中央被圧縮部）３０ｎの積層方向ＪＨに位置する矩形状の被当接部２０ｔ（図１参照）を含む領域に当接している。
そして、これら交互に列置された電池１０及びスペーサ１３０は、拘束部材１１０によって、電池厚み方向ＢＨに押圧され圧縮された状態で拘束されている。これにより、電池１０内に収容された電極体３０の平板部３０ｎも、電極体厚み方向ＦＨ（平板部３０ｎの積層方向ＪＨ）に圧縮される。
【００５０】
拘束部材１１０は、一対のエンドプレート１１１と、４本の拘束バンド１１３と、８本の締結ボルト１１５とを有する。エンドプレート１１１は、矩形板状をなし、列置された電池１０及びスペーサ１３０の両側にそれぞれ配置されている。拘束バンド１１３は、円筒状をなし、一対のエンドプレート１１１の間に配置されて、エンドプレート１１１同士の間を接続している。締結ボルト１１５は、エンドプレート１１１に設けられた図示外の貫通孔に挿通され、拘束バンド１１３の端部１１３ｔをエンドプレート１１１に締結している。
【００５１】
この組電池１００は、前述の電池１０を用いているので、充放電を繰り返し行ったときに電池１０の内部抵抗が増加するのを抑制できる。
【００５２】
（実施形態２）
次いで、第２の実施の形態について説明する。本実施形態２に係る電池２１０は、電極体２３０の形態が、実施形態１に係る電池１０の電極体３０と異なる（図８参照）。それ以外は、実施形態１と同様であるので、実施形態１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
【００５３】
本実施形態２に係る電極体２３０は、実施形態１と同様の正極板３１、負極板４１及びセパレータ５１を用いて扁平状に捲回したものであるが、セパレータ５１同士の接合形態、及び、セパレータ５１と負極板４１の負極露出部４１ｒとの接合形態が、実施形態１と異なる。
具体的には、この電極体２３０は、実施形態１と同様に、正極露出部３１ｒが扁平渦巻き状をなす正極突出捲回部２３０ｃと、負極露出部４１ｒが扁平渦巻き状をなす負極突出捲回部２３０ｄと、これらの間に位置する本体部２３０ｅからなる。このうち本体部２３０ｅは、実施形態１と同様に、中央捲回部２３０ｈと、これの軸線方向ＥＨの一方側ＥＣに位置する一方側捲回部２３０ｆと、中央捲回部２３０ｈの軸線方向ＥＨの他方側ＥＤに位置する他方側捲回部２３０ｇとを有する。更に、中央捲回部２３０ｈは、実施形態１と同様に、２つの湾曲端部（一方側湾曲端部２３０ｋ及び他方側湾曲端部２３０ｍ）と、これらの間に位置する平板部２３０ｎに分けられる。
【００５４】
このうち平板部２３０ｎは、軸線方向ＥＨに延び、電極体幅方向ＧＨ（湾曲端部２３０ｋ，２３０ｍ同士を結ぶ方向）に交互に存在するストライプ状で仮想の５つの第１平板部２３０ｎ１と４つの第２平板部２３０ｎ２とに分けられる。このうち第１平板部２３０ｎ１が、後述するように、電池１０の使用時にその積層方向ＪＨ（電極体厚み方向ＦＨ）に圧縮された状態とされる中央被圧縮部（延伸中央被圧縮部）である。
【００５５】
一方側捲回部２３０ｆ内に位置するセパレータ５１の一方側端縁部５１ｆのうち、各々の第１平板部（延伸中央被圧縮部）２３０ｎ１の軸線方向ＥＨの一方側ＥＣに位置する部位を、それぞれ一方側第１端縁部５１ｆ３とし、これ以外の部位、即ち、第２平板部２３０ｎ２、一方側湾曲端部２３０ｋまたは他方側湾曲端部２３０ｍの軸線方向ＥＨの一方側ＥＣに位置する部位を、それぞれ一方側第２端縁部５１ｆ４とする。
また、他方側捲回部２３０ｇ内に位置するセパレータ５１の他方側端縁部５１ｇのうち、各々の第１平板部２３０ｎ１の軸線方向ＥＨの他方側ＥＤに位置する部位を、それぞれ他方側第１端縁部５１ｇ３とし、これ以外の部位、即ち、第２平板部２３０ｎ２、一方側湾曲端部２３０ｋまたは他方側湾曲端部２３０ｍの軸線方向ＥＨの他方側ＥＤに位置する部位を、それぞれ他方側第２端縁部５１ｇ４とする。
【００５６】
この電池２１０では、セパレータ５１，５１のうち、向かい合って隣り合う一方側第１端縁部５１ｆ３同士は、両面粘着テープ５５により、セパレータ５１の長手方向ＫＨにわたり全体に互いに接合されており、負極板４１の軸線方向ＥＨ一方側ＥＣの端縁４１ｆを囲んでいる（図８及び図５参照）。一方、向かい合って隣り合う一方側第２端縁部５１ｆ４同士は、上記長手方向ＫＨ（軸線ＡＸ周り）の全ての部位で接合されずに、これらの間に軸線方向ＥＨに通じる隙間ＳＫ１を形成している（図８及び図６参照）。
【００５７】
また、セパレータ５１，５１のうち、負極板４１の負極露出部４１ｒを介して隣り合う他方側第１端縁部５１ｇ３同士は、両面粘着テープ５５により、隣在する負極露出部４１ｒにセパレータ５１の長手方向ＫＨにわたり全体にそれぞれ接合されている（図８及び図５参照）。一方、負極露出部４１ｒを介して隣り合う他方側第２端縁部５１ｇ４同士は、上記長手方向ＫＨ（軸線ＡＸ周り）の全ての部位で隣在する負極露出部４１ｒに接合されずに、他方側第２端縁部５１ｇ４と負極露出部４１ｒとの間に軸線方向ＥＨに通じる隙間ＳＫ２を形成している（図８及び図６参照）。
【００５８】
このように、本実施形態２の電池２１０では、セパレータ５１の一方側端縁部５１ｆのうち一方側第１端縁部５１ｆ３同士をセパレータ５１の長手方向ＫＨにわたり全体に接合して、負極板４１の軸線方向ＥＨ一方側ＥＣの端縁４１ｆを囲んでいる。このため、充放電を行ったときに、第１平板部（中央被圧縮部）２３０ｎ１内の負極活物質層４３に保持された電解液２７は、一方側第１端縁部５１ｆ３同士の間を通じた電極体２３０外部への流出・流入が抑制される。また、この電池２１０では、セパレータ５１の他方側端縁部５１ｇのうち他方側第１端縁部５１ｇ３をこれに隣在する負極露出部４１ｒにセパレータ５１の長手方向ＫＨにわたり全体にそれぞれ接合している。このため、充放電を行ったときに、第１平板部２３０ｎ１内の負極活物質層４３に保持された電解液２７は、他方側第１端縁部５１ｇ３と負極露出部４１ｒとの間を通じた電極体２３０外部への流出・流入が抑制される。このように、使用時に圧縮される第１平板部２３０ｎ１内の負極活物質層４３に保持された電解液２７は、軸線方向ＥＨについて、電極体２３０外部に流出・流入することが抑制される。従って、この電池２１０では、充放電を繰り返し行ったときに電池２１０の内部抵抗が増加するのを抑制できる。
【００５９】
その一方で、セパレータ５１の一方側端縁部５１ｆのうち一方側第２端縁部５１ｆ４同士は、セパレータ５１の長手方向ＫＨの少なくとも一部（本実施形態２では全ての部位）で接合されずに、一方側第２端縁部５１ｆ４同士の間に軸線方向ＥＨに通じる隙間ＳＫ１を有している。このため、一方側第２端縁部５１ｆ４同士の隙間ＳＫ１を通じて、第２平板部２３０ｎ２、一方側湾曲端部２３０ｋ及び他方側湾曲端部２３０ｍの一方側ＥＣで軸線方向ＥＨに電解液２７が移動できる。また、セパレータ５１の他方側端縁部５１ｇのうち他方側第２端縁部５１ｇ４の上記長手方向ＫＨの少なくとも一部（本実施形態１では全ての部位）が、これに隣在する負極露出部４１ｒに接合されずに、他方側第２端縁部５１ｇ２と負極露出部４１ｒとの間に軸線方向ＥＨに通じる隙間ＳＫ２を有している。このため、他方側第２端縁部５１ｇ４と負極露出部４１ｒとの隙間ＳＫ２を通じて、第２平板部２３０ｎ２、一方側湾曲端部２３０ｋ及び他方側湾曲端部２３０ｍの他方側ＥＤで軸線方向ＥＨに電解液２７が移動できる。従って、電解液２７を電極体２３０内（負極活物質層４３内）に確実に含浸させた電池２１０とすることができる。
【００６０】
次いで、上記電池２１０を用いた組電池３００について説明する（図９参照）。この組電池３００は、複数の電池２１０と複数のスペーサ３３０と拘束部材１１０とを備える。このうち拘束部材１１０は、実施形態１と同様である。
一方、スペーサ３３０は、実施形態１に係るスペーサ１３０と形態が異なる。具体的には、このスペーサ３３０は、矩形板状の板状部３３１とこの板状部３３１から突出する複数の凸部３３３とを有しており、断面が櫛歯状をなす。
【００６１】
このスペーサ３３０は、隣り合う電池２１０の一方の電池２１０に、板状部３３１が当接すると共に、他方の電池２１０に、各々の凸部３３３が当接している。詳細には、各々の凸部３３３は、電池ケース２０のケース幅広側面２０ｃのうち、第１平板部（中央被圧縮部）２３０ｎ１の積層方向ＪＨに位置する帯状の被当接部２０ｕ（図１参照）に当接している。列置された電池２１０及びスペーサ３３０は、拘束部材１１０によって電池厚み方向ＢＨに押圧され圧縮されているので、電池２１０内に収容された電極体２３０の第１平板部２３０ｎ１も、電極体厚み方向ＦＨ（第１平板部２３０ｎ１の積層方向ＪＨ）に圧縮される。なお、各々の凸部３３３が電池ケース２０に当接することにより、スペーサ３３０と電池２１０との間には、冷却媒体を流通させる複数の冷却路ＲＫが形成される。
【００６２】
この組電池３００は、前述の電池２１０を用いているので、充放電を繰り返し行ったときに電池２１０の内部抵抗が増加するのを抑制できる。
【００６３】
（実施例及び比較例）
次いで、実施形態１，２に係る電池１０，２１０の効果を検証するために行った試験の結果について説明する。実施例１として、実施形態１に係る電池１０及びこれを用いた組電池１００を用意した。この電池１０では、前述のように、セパレータ５１の一方側端縁部５１ｆのうち、一方側第１端縁部５１ｆ１同士をセパレータ５１の長手方向ＫＨにわたり全体に接合して、負極板４１の一方側ＥＣの端縁４１ｆを囲む一方、一方側第２端縁部５１ｆ２同士は、上記長手方向ＫＨの全ての部位で接合していない。また、セパレータ５１の他方側端縁部５１ｇのうち、他方側第１端縁部５１ｇ１をこれに隣在する負極露出部４１ｒに上記長手方向ＫＨにわたり全体に接合する一方、他方側第２端縁部５１ｇ２は、上記長手方向ＫＨの全ての部位で隣在する負極露出部４１ｒに接合していない。
【００６４】
また、実施例２として、実施形態２に係る電池２１０及びこれを用いた組電池３００を用意した。この電池２１０では、前述のように、セパレータ５１の一方側端縁部５１ｆのうち、一方側第１端縁部５１ｆ３同士をセパレータ５１の長手方向ＫＨにわたり全体に接合して、負極板４１の一方側ＥＣの端縁４１ｆを囲む一方、一方側第２端縁部５１ｆ４同士は、上記長手方向ＫＨの全ての部位で接合していない。また、セパレータ５１の他方側端縁部５１ｇのうち、他方側第１端縁部５１ｇ３をこれに隣在する負極露出部４１ｒに上記長手方向ＫＨにわたり全体に接合する一方、他方側第２端縁部５１ｇ４は、上記長手方向ＫＨの全ての部位で隣在する負極露出部４１ｒに接合していない。
【００６５】
一方、比較例１として、図１０に示す電極体７３０を有する電池及びこれを用いた組電池を用意した。この電池の電極体７３０では、セパレータ５１の一方側端縁部５１ｆ同士を、セパレータ５１の長手方向ＫＨの全ての部位において接合していない。また、セパレータ５１の他方側端縁部５１ｇを、セパレータ５１の長手方向ＫＨの全ての部位においてこれに隣在する負極露出部４１ｒに接合していない。それ以外は実施例１（実施形態１）の電池１０及び組電池１００と同様とした。
【００６６】
また、比較例２として、図１１に示す電極体８３０を有する電池及びこれを用いた組電池を用意した。この電池の電極体８３０では、セパレータ５１の一方側端縁部５１ｆ同士を、セパレータ５１の長手方向ＫＨの全ての部位において両面粘着テープ５７を用いて接合している。また、セパレータ５１の他方側端縁部５１ｇについて、セパレータ５１の長手方向ＫＨの全ての部位を、これに隣在する負極露出部４１ｒに両面粘着テープ５７を用いて接合している。それ以外は実施例１の電池１０及び組電池１００と同様とした。
【００６７】
また、比較例３として、図１２に示す電極体９３０を有する電池及びこれを用いた組電池を用意した。この電池の電極体９３０では、セパレータ５１の一方側端縁部５１ｆ同士について、平板部（中央被圧縮部）の一方側ＥＣに位置する部位の一部のみ接合せず、それ以外のセパレータ５１の長手方向ＫＨの部位同士を両面粘着テープ５９を用いて接合している。一方、セパレータ５１の他方側端縁部５１ｇについて、セパレータ５１の長手方向ＫＨの全ての部位を、これに隣在する負極露出部４１ｒに両面粘着テープ５９を用いて接合している。それ以外は実施例１の電池１０及び組電池１００と同様とした。
【００６８】
次に、実施例１，２及び比較例１〜３の各組電池について、「充放電サイクル試験」を行って、充放電サイクル寿命を調査した。具体的には、まず、各電池をＳＯＣ６０％に充電した。そして、２５℃の環境温度下において、各電池について３０Ｃで１０秒間放電し、その後１０秒間休止した。その後、７．５Ｃで４０秒間充電し、その後１０秒間休止した。この充放電を１サイクルとして、３０Ｃ放電時の電池電圧が２．０Ｖに到達するまで、充放電を繰り返した。そして、３０Ｃ放電時の電池電圧が２．０Ｖに到達するまでに要したサイクル数を充放電サイクル寿命とした。その結果を図１３にグラフで示す。なお、図１３では、比較例１の電池の充放電サイクル寿命を基準（１００％）として各電池の充放電サイクル寿命を示してある。
【００６９】
図１３から判るように、実施例１，２及び比較例２の電池は、比較例１の電池よりも充放電サイクル寿命が長くなった。特に、実施例１及び比較例２の電池は、充放電サイクル寿命が長くなった。一方、比較例３の電池は、実施例１の電池よりも充放電サイクル寿命が短くなった。
【００７０】
その理由は、以下であると考えられる。実施例１，２及び比較例２の電池では、セパレータ５１の一方側端縁部５１ｆのうち、少なくとも電極体の中央被圧縮部の一方側ＥＣに位置する部位（一方側第１端縁部）において、セパレータ５１同士が長手方向ＫＨにわたり全体に接合されている。また、セパレータ５１の他方側端縁部５１ｇのうち、少なくとも電極体の中央被圧縮部の他方側ＥＤに位置する部位（他方側第１端縁部）において、セパレータ５１が負極板４１（負極露出部４１ｒ）に長手方向ＫＨにわたり全体に接合されている。このため、充放電時に圧縮されている中央被圧縮部内の負極活物質層４３に保持された電解液２７は、軸線方向ＥＨについて、電極体外部に流出・流入することが抑制される。これにより、充放電サイクル試験を行ったときに電池の内部抵抗が増加するのを抑制でき、充放電サイクル寿命が長くなったと考えられる。
【００７１】
実施例２の電池が実施例１及び比較例２の電池よりも充放電サイクル寿命が短くなった理由は、実施例２の電池は、実施例１及び比較例２の電池ほどには、電解液２７を電極体２３０内に保持できないからである。
また、比較例３の電池が実施例１の電池よりも充放電サイクル寿命が短くなった理由は、中央被圧縮部にも拘わらずセパレータを接合していない箇所が存在するため、実施例１の電池に比べ液保持性が低下したからである。
【００７２】
次に、実施例１，２及び比較例１〜３の各電池について、電池の製造時に、電解液２７を電池ケース２０内に注液してから、電極体内への含浸が完了するまでの含浸完了時間を調査した。なお、電極体内への含浸が完了したか否かは、注液から所定時間経過した電池を解体して、正極板３１（正極活物質層３３）及び負極板４１（負極活物質層４３）の全体が電解液２７で濡れているか否かで判断した。その結果を図１４にグラフで示す。なお、図１４では、比較例２の電池の含浸完了時間を基準（１００％）として各電池の含浸完了時間を示してある。
【００７３】
図１４から判るように、比較例１の電池が最も電解液の含浸完了時間が短く、実施例２の電池、実施例１の電池、比較例３の電池、比較例２の電池の順で、電解液の含浸完了時間が長くなった。
その理由は、以下であると考えられる。即ち、比較例１の電池では、セパレータ５１の一方側端縁部５１ｆ同士が、セパレータ５１の長手方向ＫＨの全ての部位において接合されておらず、また、他方側端縁部５１ｇは、セパレータ５１の長手方向ＫＨの全ての部位において隣在する負極露出部４１ｒに接合されていない。このため、電解液２７は、電極体の軸線ＡＸ周りの全ての部位において軸線方向ＥＨに移動できるので、最も短時間で電解液２７の含浸が完了したと考えられる。
【００７４】
一方、実施例１、比較例２，３の各電池では、セパレータ５１の一方側端縁部５１ｆ同士が、セパレータ５１の長手方向ＫＨの一部または全部において接合されており、また、他方側端縁部５１ｇは、セパレータ５１の長手方向ＫＨの一部または全部において隣在する負極露出部４１ｒに接合されている。このため、電極体の軸線ＡＸ周りの一部で電解液２７の軸線方向ＥＨへの移動が抑制されるので、電解液２７の含浸完了時間が比較例１の電池よりも延びたと考えられる。また、実施例２、実施例１、比較例３、比較例２の順で、セパレータ５１同士の接合部位またはセパレータ５１と負極露出部４１ｒとの接合部位が多くなるので、これに応じて電解液２７の軸線方向ＥＨへの移動が抑制され、電解液２７の含浸完了時間が延びたと考えられる。
【００７５】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態１，２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。
例えば、実施形態１，２では、セパレータ５１の一方側第２端縁部５１ｆ２，５１ｆ４同士をセパレータ５１の長手方向ＫＨについて全く接合しない場合を例示したが、一方側第２端縁部５１ｆ２，５１ｆ４同士をその一部で接合してもよい。また、実施形態１，２では、セパレータ５１の他方側第２端縁部５１ｇ２，５１ｇ４の上記長手方向ＫＨの全体（全ての部位）を、隣在する負極露出部４１ｒに接合しない場合を例示したが、他方側第２端縁部５１ｇ２，５１ｇ４の一部を、隣在する負極露出部４１ｒに接合してもよい。但し、これらの場合でも、接合しない部位が広いほど、電解液２７が軸線方向ＥＨに移動し易くなるので、電池の製造時に、より確実に電解液２７を電極体内に含浸させることができる。
【００７６】
また、実施形態１，２では、外部から電池ケース２０を中央被圧縮部３０ｎ，２３０ｎ１の積層方向ＪＨに押圧することによって、電池ケース２０で中央被圧縮部３０ｎ，２３０ｎ１を圧縮する場合を例示したが、これに限られない。例えば、電池ケースの内部にスペーサを配置して、スペーサを介して中央被圧縮部３０ｎ，２３０ｎ１を圧縮してもよい。或いは、電池ケース自身の弾性によって、直接または電池ケースの内部に配置したスペーサを介して、中央被圧縮部３０ｎ，２３０ｎ１を圧縮することもできる。
【００７７】
また、実施形態１，２では、両面粘着テープ５３，５５を用いてセパレータ５１（一方側第１端縁部５１ｆ１，５１ｆ３）同士を接合しているが、これに限られない。例えば、熱溶着や超音波溶着によってセパレータ５１同士を接合したり、接着剤を用いてセパレータ５１同士を接合してもよい。
また、実施形態１，２では、両面粘着テープ５３，５５を用いてセパレータ５１（他方側第１端縁部５１ｇ１，５１ｇ３）を負極板４１の負極露出部４１ｒに接合しているが、これに限られない。例えば、接着剤を用いてセパレータ５１を負極露出部４１ｒに接合してもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１０，２１０  電池
２０  電池ケース
２０ｔ，２０ｕ  被当接部
２７  電解液
３０，２３０  電極体
３０ｃ，２３０ｃ  正極突出捲回部
３０ｄ，２３０ｄ  負極突出捲回部
３０ｅ，２３０ｅ  本体部
３０ｆ，２３０ｆ  一方側捲回部
３０ｇ，２３０ｇ  他方側捲回部
３０ｈ，２３０ｈ  中央捲回部
３０ｋ，２３０ｋ  一方側湾曲端部
３０ｍ，２３０ｍ  他方側湾曲端部
３０ｎ  平板部（中央被圧縮部）
２３０ｎ  平板部
２３０ｎ１  第１平板部（中央被圧縮部，延伸中央被圧縮部）
２３０ｎ２  第２平板部
３１  正極板（第１電極板）
３１ｒ  正極露出部（第１露出部）
３２  正極電極箔（第１電極箔）
３３  正極活物質層（第１活物質層）
４１  負極板（第２電極板）
４１ｆ  （負極板の軸線方向の一方側の）端縁
４１ｒ  負極露出部（第２露出部）
４２  負極電極箔（第２電極箔）
４３  負極活物質層（第２活物質層）
５１  セパレータ
５１ｆ  一方側端縁部
５１ｆ１，５１ｆ３  一方側第１端縁部
５１ｆ２，５１ｆ４  一方側第２端縁部
５１ｇ  他方側端縁部
５１ｇ１，５１ｇ３  他方側第１端縁部
５１ｇ２，５１ｇ４  他方側第２端縁部
５３，５５  両面粘着テープ
１００，３００  組電池
１１０  拘束部材
１３０，３３０  スペーサ
ＡＸ  軸線（捲回軸）
ＥＨ  軸線方向
ＥＣ  （軸線方向の）一方側
ＥＤ  （軸線方向の）他方側
ＦＨ  電極体厚み方向
ＧＨ  電極体幅方向
ＪＨ  積層方向
ＫＨ  （セパレータの）長手方向
ＳＫ１，ＳＫ２  隙間
【図１】
2014154484.tif 000003
【図２】
2014154484.tif 000004
【図３】
2014154484.tif 000005
【図４】
2014154484.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2014154484.tif 000009
【図８】
2014154484.tif 000010
【図９】
2014154484.tif 000011
【図１０】
2014154484.tif 000012
【図１１】
2014154484.tif 000013
【図１２】
2014154484.tif 000014
【図１３】
2014154484.tif 000015
【図１４】
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