(57)【要約】  第１電極シート（３０）は、正極金属箔（３１）の第１面（ＡＡ）に第１面活物質層（３２）を有し、第２面（ＢＢ）に第２面活物質層（３６）を有する。第１面活物質層は、第１面に沿って設けられた第１面平行部（３３）と、第１面における正極第１側辺（３０ａ）と第１面平行部との間に設けられているとともに第１面活物質層の厚み方向（ＡＡ１）において集電部（３１ａ）の内方側に傾斜した第１面テーパ部（３４）と、第１面平行部と第１面テーパ部との間で当該第１面平行部と当該第１面テーパ部とに亘って曲面状に連続した第１面湾曲部（３５）と、を有する。セパレータ（５４）は、正極金属箔の第１面の側を覆う第１セパレータ（５５）と、第２面の側を覆う第２セパレータ（５６）と、を有する。第１セパレータにおいて第１面テーパ部に対向する箇所は、第１面テーパ部に沿って配置されている。
2017110318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極シートの両面がセパレータで覆われた第１電極ユニットと、前記第１電極シートとは極性の異なる第２電極シートと、が交互に積層された電極体を有する蓄電装置であって、
前記第１電極シートは、矩形状の集電部と、前記集電部の１辺に設けられたタブ部と、を備えた金属箔を有し、
前記金属箔は、前記集電部において、当該金属箔の第１面に第１面活物質層を有するとともに前記第１面とは反対側の第２面に第２面活物質層を有し、
前記タブ部は、前記金属箔が露出されており、
前記第１面活物質層は、前記集電部における前記第１面に沿って設けられた第１面平行部と、前記集電部における前記第１面の一辺であるテーパ辺と前記第１面平行部との間に設けられているとともに前記第１面活物質層の厚み方向において前記集電部の内方側に傾斜した第１面テーパ部と、前記第１面平行部と前記第１面テーパ部との間で前記第１面平行部と前記第１面テーパ部とに亘って曲面状に連続した第１面湾曲部と、を有し、
前記セパレータは、前記集電部における前記第１面の側を覆う第１セパレータと、前記集電部における前記第２面の側を覆う第２セパレータと、を有し、
前記第１セパレータと前記第２セパレータとは、少なくとも前記テーパ辺に沿って互いに接合されており、
前記第１セパレータにおいて前記第１面テーパ部に対向している箇所は、前記第１面テーパ部に沿って配置されている、
蓄電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電装置であって、
前記第１面テーパ部及び前記第１面湾曲部は、前記第１面活物質層の表面が溶融した溶融部である、
蓄電装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の蓄電装置であって、
前記テーパ辺から連続して設けられているとともに前記テーパ辺から前記第１面テーパ部に亘って曲面状に形成され且つ前記第１面活物質層の厚み方向において前記集電部の内方側に傾斜した第１面縁部を有する、
蓄電装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
前記第２面活物質層は、前記集電部における前記第２面に沿って設けられた第２面平行部と、前記集電部における前記第２面の一辺であって前記テーパ辺と対応する一辺から連続して設けられているとともに前記第２面に対して直交するように設けられた第２面直交部と、前記第２面平行部と前記第２面直交部との間で前記第２面平行部と前記第２面直交部とに亘って曲面状に連続した第２面湾曲部と、を有する、
蓄電装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
前記第１面テーパ部は、前記第１面活物質層の厚み方向において前記集電部の内方側に第１面傾斜角度で傾斜しており、
前記第２面活物質層は、前記集電部における前記第２面に沿って設けられた第２面平行部と、前記集電部における前記第２面の一辺であって前記テーパ辺と対応する一辺から前記第２面平行部までの間に設けられているとともに前記第２面活物質層の厚み方向において前記集電部の内方側に前記第１面傾斜角度よりも小さい第２面傾斜角度で傾斜した第２面テーパ部と、前記第２面平行部と前記第２面テーパ部との間で前記第２面平行部と前記第２面テーパ部とに亘って曲面状に連続した第２面湾曲部と、を有し、
前記第１セパレータは、前記第１面平行部に沿って配置された第１セパレータ平行部と、前記第１面湾曲部に沿って配置された第１セパレータ湾曲部と、前記第２セパレータと接合された第１セパレータ接合部と、前記第１セパレータ湾曲部と前記第１セパレータ接合部との間に設けられているとともに前記第１セパレータ平行部に対して前記第２セパレータの側へ傾斜して設けられた第１セパレータ傾斜部と、を有し、
前記第１セパレータ傾斜部は、前記第１面テーパ部に沿って配置された第１セパレータ第１傾斜部と、前記第１セパレータ第１傾斜部から延長して設けられて前記第１セパレータ接合部につながった第１セパレータ第２傾斜部と、を有し、
前記第１セパレータ第２傾斜部は、前記第１セパレータ接合部に近づくにしたがって前記第２面テーパ部から離れるように配置されている、
蓄電装置。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
前記第１面テーパ部は、前記テーパ辺から連続して設けられており、
前記第２面活物質層は、前記集電部における前記第２面に沿って設けられた第２面平行部と、前記集電部における前記第２面の一辺であって前記テーパ辺と対応する一辺から連続して設けられているとともに前記第２面活物質層の厚み方向において前記集電部の外方側に傾斜した第２面外向きテーパ部と、前記第２面平行部と前記第２面外向きテーパ部との間で前記第２面平行部と前記第２面外向きテーパ部とに亘って曲面状に連続した第２面湾曲部と、を有し、
前記第１面テーパ部と、前記第２面外向きテーパ部とは、前記金属箔を挟んで連続した面を構成しており、
前記第１セパレータは、前記第１面平行部に沿って配置された第１セパレータ平行部と、前記第１面湾曲部に沿って配置された第１セパレータ湾曲部と、前記第２セパレータと接合された第１セパレータ接合部と、前記第１セパレータ湾曲部と前記第１セパレータ接合部との間に設けられているとともに前記第１セパレータ平行部に対して前記第２セパレータの側へ傾斜して設けられた第１セパレータ傾斜部と、を有し、
前記第１セパレータ傾斜部は、前記第１面テーパ部に沿って配置された第１セパレータ第１傾斜部と、前記第１セパレータ第１傾斜部から延長して設けられて前記第１セパレータ接合部につながっているとともに前記第２面外向きテーパ部に沿って配置された第１セパレータ第２傾斜部と、を有する、
蓄電装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
前記第２セパレータは、前記第２面平行部に沿って前記第１電極シートの外方まで配置されている、
蓄電装置。
【請求項８】
請求項４〜６のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
前記第２セパレータは、前記第２面平行部に沿って配置された第２セパレータ平行部と、前記第２面湾曲部に沿って配置された第２セパレータ湾曲部と、前記第１セパレータと接合された第２セパレータ接合部と、前記第２セパレータ湾曲部と前記第２セパレータ接合部との間に設けられているとともに前記第２セパレータ平行部に対して前記第１セパレータの側へ傾斜して設けられた第２セパレータ傾斜部と、を有する、
蓄電装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
複数の前記第１電極ユニットと複数の前記第２電極シートとが交互に積層されており、
それぞれの前記第１電極ユニットは前記第１面が同一方向に向けられている、
蓄電装置。
【請求項１０】
矩形状の集電部と、前記集電部の一辺に設けられたタブ部と、を有する金属箔の第１面に第１面活物質層を有するとともに前記第１面とは反対側の第２面に第２面活物質層を有し且つ前記タブ部は前記金属箔が露出された電極シートにおいて、前記集電部における前記第１面が前記集電部よりも大きな面積を有する第１セパレータで覆われ且つ前記集電部における前記第２面が前記集電部よりも大きな面積を有する第２セパレータで覆われた電極ユニットの製造方法であって、
帯状の前記金属箔の前記第１面に前記第１面活物質層を有するとともに前記第２面に前記第２面活物質層を有し且つ前記第１面活物質層が当該第１面活物質層の表面に前記第１面に沿う第１面平行部を有し且つ前記第２面活物質層が当該第２面活物質層の表面に前記第２面に沿う第２面平行部を有する母シートを準備する母シート準備工程と、
前記母シートに対してレーザを前記第１面活物質層の側から前記第２面活物質層の側に向けて照射して、前記母シートから前記電極シートを切り出すとともに、前記第１面活物質層に、前記集電部における前記第１面の１辺であるテーパ辺と前記第１面平行部との間に設けられているとともに前記第１面活物質層の厚み方向において前記集電部の内方側に傾斜した第１面テーパ部を形成する電極シート切り出し工程と、
前記第２セパレータに対して、当該第２セパレータの範囲内に前記集電部が収まるように、前記第２面活物質層の側から前記電極シートを載置する電極シート載置工程と、
前記第１セパレータの範囲内に前記集電部が収まる位置にて前記第１セパレータを前記第１面活物質層の側から前記電極シート及び第２セパレータに重ね合わせるセパレータ重ね合わせ工程と、
前記第１セパレータと前記第２セパレータとを互いに接合する接合工程と、を有する、
電極ユニットの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電極ユニットの製造方法であって、
前記接合工程では、前記第１セパレータと前記第２セパレータとを、少なくとも前記テーパ辺に沿って互いに接合する、
電極ユニットの製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電極ユニットの製造方法であって、
前記接合工程では、前記第１セパレータにおいて前記第１面テーパ部に対向している箇所が前記第１面テーパ部に沿って配置されるように、前記第１セパレータにテンションをかけて前記第１セパレータと前記第２セパレータとを互いに接合する、
電極ユニットの製造方法。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれか一つの製造方法で製造した電極ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置、及び電極シートがセパレータで覆われた電極ユニットの製造方法、に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００７−２７０２７号公報に開示された蓄電装置は、正極シートがセパレータで覆われた正極ユニットと、負極シートと、が交互に積層された電極組立体を有する。正極ユニットの一例を図２５に示す。図２５に示す正極ユニット９００は、正極シート９１０と、正極シート９１０の両面をそれぞれ覆う第１セパレータ９２０と第２セパレータ９３０と、を有する。正極シート９１０は、金属箔９１２の両面に活物質層９１４，９１６を有する。第１活物質層９１４の表層の周縁は、略直角な角部９１４ａとなっている。第１セパレータ９２０は、角部９１４ａにて第２セパレータ９３０の側へ屈曲されて、第２セパレータ９３０に重ねあわされている。第２セパレータ９３０は、第２活物質層９１６に沿って面一に配置されている。両セパレータ９２０，９３０は正極シート９１０の外方にて互いに溶着されている。図２５では、両セパレータ９２０，９３０の溶着部分が太実線にて示されている。なお、カッター等により刃でカットして正極シート９１０を作製した場合には、角部９１４ａが形成されるのが一般的である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
第１セパレータ９２０は、第１活物質層９１４の角部９１４ａで突っ張って破れてしまう恐れがある。特に、正極ユニット９００が図示しない負極シートと積層状態にある場合、正極ユニット９００は第１セパレータ９２０を介して角部９１４ａにて積層の荷重を受けるため、角部９１４ａにて第１セパレータ９２０が突き破れる恐れがある。第１セパレータ９２０が破れると、正極シート９１０と負極シートとが接触（内部短絡）して異常発熱が生じうる。【０００４】
そこで、活物質層を覆うセパレータが活物質層の周縁で破れることを防止することが従来必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の１つの特徴によると、蓄電装置は、第１電極シートの両面がセパレータで覆われた第１電極ユニットと、第１電極シートとは極性の異なる第２電極シートと、が交互に積層された電極体を有する。第１電極シートは、矩形状の集電部と、集電部の１辺に設けられたタブ部と、を備えた金属箔を有する。金属箔は、集電部において、当該金属箔の第１面に第１面活物質層を有するとともに第１面とは反対側の第２面に第２面活物質層を有する。タブ部は、金属箔が露出されている。第１面活物質層は、集電部における第１面に沿って設けられた第１面平行部と、集電部における第１面の一辺であるテーパ辺と第１面平行部との間に設けられているとともに第１面活物質層の厚み方向において集電部の内方側に傾斜した第１面テーパ部と、第１面平行部と第１面テーパ部との間で第１面平行部と第１面テーパ部とに亘って曲面状に連続した第１面湾曲部と、を有する。セパレータは、集電部における第１面の側を覆う第１セパレータと、集電部における第２面の側を覆う第２セパレータと、を有する。第１セパレータと第２セパレータとは、少なくともテーパ辺に沿って互いに接合されている。そして、第１セパレータにおいて第１面テーパ部に対向している箇所は、第１面テーパ部に沿って配置されている。【０００６】
上述の構成においては、第１面活物質層の周縁に第１面テーパ部が形成されており、この第１面テーパ部に沿って第１セパレータが配置されている。このことから、例えば図２５に示すように活物質層の表層の周縁が、略直角な角部となっている場合とは異なり、第１セパレータが第１面活物質層の周縁で突っ張って破れることが防止される。この結果、第１電極シートと第２電極シートとの接触（内部短絡）が回避され、蓄電装置の出荷前状態での放電試験における歩留まりが向上し、また、蓄電装置の使用時の安全性が向上する。【０００７】
本発明の他の特徴によると、第１面テーパ部及び第１面湾曲部は、第１面活物質層の表面が溶融した溶融部である。【０００８】
上述の構成においては、第１面テーパ部及び第１面湾曲部が溶融部であることから、これらの第１面テーパ部及び第１面湾曲部がバリのないなだらかな面にて構成される。したがって、第１面を覆う第１セパレータが破れることが防止される。【０００９】
本発明の他の特徴によると、蓄電装置は、テーパ辺から連続して設けられているとともにテーパ辺から第１面テーパ部に亘って曲面状に形成され且つ第１面活物質層の厚み方向において集電部の内方側に傾斜した第１面縁部を有する。【００１０】
上述の構成においては、第１面縁部が曲面状であることから、当該第１面縁部はなだらかな面にて構成される。したがって、第１面を覆う第１セパレータが破れることが防止される。【００１１】
本発明の他の特徴によると、第２面活物質層は、集電部における第２面に沿って設けられた第２面平行部と、集電部における第２面の一辺であってテーパ辺と対応する一辺から連続して設けられているとともに第２面に対して直交するように設けられた第２面直交部と、第２面平行部と第２面直交部との間で第２面平行部と第２面直交部とに亘って曲面状に連続した第２面湾曲部と、を有する。【００１２】
上述の構成においては、第２面活物質層の周縁が第２面直交部となっていることから、例えば第２面活物質層の周縁を、集電部の内方側に傾斜したテーパ部とした場合とは異なり、第２面活物質層は、集電部の辺の際まで第２面に対して直立的に形成され、この結果、活物質の容量が確保される。【００１３】
本発明の他の特徴によると、第１面テーパ部は、第１面活物質層の厚み方向において集電部の内方側に第１面傾斜角度で傾斜している。第２面活物質層は、集電部における第２面に沿って設けられた第２面平行部と、集電部における第２面の一辺であってテーパ辺と対応する一辺から第２面平行部までの間に設けられているとともに第２面活物質層の厚み方向において集電部の内方側に第１面傾斜角度よりも小さい第２面傾斜角度で傾斜した第２面テーパ部と、第２面平行部と第２面テーパ部との間で第２面平行部と第２面テーパ部とに亘って曲面状に連続した第２面湾曲部と、を有する。第１セパレータは、第１面平行部に沿って配置された第１セパレータ平行部と、第１面湾曲部に沿って配置された第１セパレータ湾曲部と、第２セパレータと接合された第１セパレータ接合部と、第１セパレータ湾曲部と第１セパレータ接合部との間に設けられているとともに第１セパレータ平行部に対して第２セパレータの側へ傾斜して設けられた第１セパレータ傾斜部と、を有する。第１セパレータ傾斜部は、第１面テーパ部に沿って配置された第１セパレータ第１傾斜部と、第１セパレータ第１傾斜部から延長して設けられて第１セパレータ接合部につながっている第１セパレータ第２傾斜部と、を有する。第１セパレータ第２傾斜部は、第１セパレータ接合部に近づくにしたがって第２面テーパ部から離れるように配置されている。【００１４】
上述の構成においては、第１セパレータ第２傾斜部が、第１セパレータ接合部に近づくにしたがって第２面テーパ部から離れるように配置されることで、第１セパレータ第２傾斜部と第２面テーパ部との接触が回避される。したがって、第１セパレータ第２傾斜部は、第２面テーパ部との接触に起因した何らの破損が防止される。なお、第２面テーパ部の傾斜角度が小さく設定されることで、第１電極シートにおいては活物質の容量が確保される。【００１５】
本発明の他の特徴によると、第１面テーパ部は、テーパ辺から連続して設けられている。第２面活物質層は、集電部における第２面に沿って設けられた第２面平行部と、集電部における第２面の一辺であってテーパ辺と対応する一辺から連続して設けられているとともに第２面活物質層の厚み方向において集電部の外方側に傾斜した第２面外向きテーパ部と、第２面平行部と第２面外向きテーパ部との間で第２面平行部と第２面外向きテーパ部とに亘って曲面状に連続した第２面湾曲部と、を有する。第１面テーパ部と、第２面外向きテーパ部とは、金属箔を挟んで連続した面を構成している。第１セパレータは、第１面平行部に沿って配置された第１セパレータ平行部と、第１面湾曲部に沿って配置された第１セパレータ湾曲部と、第２セパレータと接合された第１セパレータ接合部と、第１セパレータ湾曲部と第１セパレータ接合部との間に設けられているとともに第１セパレータ平行部に対して第２セパレータの側へ傾斜して設けられた第１セパレータ傾斜部と、を有する。第１セパレータ傾斜部は、第１面テーパ部に沿って配置された第１セパレータ第１傾斜部と、第１セパレータ第１傾斜部から延長して設けられて第１セパレータ接合部につながっているとともに第２面外向きテーパ部に沿って配置された第１セパレータ第２傾斜部と、を有する。【００１６】
上述の構成においては、第１面テーパ部と第２面外向きテーパ部とが一つながりの面を構成し、この面に沿って第１セパレータ第１傾斜部と第１セパレータ第２傾斜部とが配置される。このことから、これらの第１セパレータ第１傾斜部及び第１セパレータ第２傾斜部が突っ張って破れることが防止される。また、上述の構成では、第１面テーパ部から第２面外向きテーパ部までが、正極シートの外方へ向けた連続した傾斜面となっている。このことから、負極シートとの積層によって第１面平行部の周縁に荷重がかかった場合に、当該荷重が第１面テーパ部から第２面外向きテーパ部に向けて正極シートの外方側へ分散される。この結果、第１面平行部の周縁を覆うセパレータ部分である第１セパレータ平行部の周縁にかかる荷重が緩和され、第１セパレータ平行部の周縁が破れることが抑制ないし防止される。【００１７】
本発明の他の特徴によると、第２セパレータは、第２面平行部に沿って第１電極シートの外方まで配置されている。【００１８】
上述の構成においては、第２セパレータが第２面平行部に沿って第１電極シートの外方まで面一に配置されることとなるため、当該第２セパレータが第２面活物質層の周縁で屈曲して突っ張って破れることが防止される。【００１９】
本発明の他の特徴によると、第２セパレータは、第２面平行部に沿って配置された第２セパレータ平行部と、第２面湾曲部に沿って配置された第２セパレータ湾曲部と、第１セパレータと接合された第２セパレータ接合部と、第２セパレータ湾曲部と第２セパレータ接合部との間に設けられているとともに第２セパレータ平行部に対して第１セパレータの側へ傾斜して設けられた第２セパレータ傾斜部と、を有する。【００２０】
上述の構成においては、第２セパレータが第２セパレータ傾斜部を有することで、当該第２セパレータは第１セパレータの側へ近づけられる。これにより、第１セパレータにおいて、第２セパレータの側へ近づけられる部分を短く設定して、両セパレータを接合させることができ、第１セパレータにかかる負担が低減される。したがって、第１セパレータが破れることが防止される。【００２１】
本発明の他の特徴によると、蓄電装置においては、複数の第１電極ユニットと複数の第２電極シートとが交互に積層されており、それぞれの第１電極ユニットは第１面が同一方向に向けられている。【００２２】
上述の構成においては、各第１電極ユニットが、それぞれの第１面を同一方向に向けて積層されている。したがって、積層体の製造に際して、各第１電極ユニットは、表裏反転させることなく常に一定の向きにて負極シートと交互に積層すればよく、積層体の製造が容易となる。【００２３】
本発明の１つの特徴によると、電極ユニットの製造方法は、矩形状の集電部と、集電部の一辺に設けられたタブ部と、を有する金属箔の第１面に第１面活物質層を有するとともに第１面とは反対側の第２面に第２面活物質層を有し且つタブ部は金属箔が露出された電極シートにおいて、集電部における第１面が集電部よりも大きな面積を有する第１セパレータで覆われ且つ集電部における第２面が集電部よりも大きな面積を有する第２セパレータで覆われた電極ユニットを製造する。電極ユニットの製造方法は、帯状の金属箔の第１面に第１面活物質層を有するとともに第２面に第２面活物質層を有し且つ第１面活物質層が当該第１面活物質層の表面に第１面に沿う第１面平行部を有し且つ第２面活物質層が当該第２面活物質層の表面に第２面に沿う第２面平行部を有する母シートを準備する母シート準備工程と、母シートに対してレーザを第１面活物質層の側から第２面活物質層の側に向けて照射して、母シートから電極シートを切り出すとともに、第１面活物質層に、集電部における第１面の１辺であるテーパ辺と第１面平行部との間に設けられているとともに第１面活物質層の厚み方向において集電部の内方側に傾斜した第１面テーパ部を形成する電極シート切り出し工程と、第２セパレータに対して、当該第２セパレータの範囲内に集電部が収まるように、第２面活物質層の側から電極シートを載置する電極シート載置工程と、第１セパレータの範囲内に集電部が収まる位置にて第１セパレータを第１面活物質層の側から電極シート及び第２セパレータに重ね合わせるセパレータ重ね合わせ工程と、第１セパレータと第２セパレータとを互いに接合する接合工程と、を有する。【００２４】
上述の構成においては、第１面活物質層の周縁に第１面テーパ部を有する電極ユニットが製造される。この電極ユニットにおいては、例えば図２５に示すように活物質層の表層の周縁が、略直角な角部となっている場合とは異なり、第１セパレータが第１面活物質層の周縁で突っ張って破れることが防止される。また、第１面テーパ部は、レーザにて溶融されて形成されていることから、この第１面テーパ部はバリのないなだらかな面にて構成される。したがって、第１面を覆う第１セパレータが破れることが防止される。【００２５】
本発明の他の特徴によると、接合工程では、第１セパレータと第２セパレータとを、少なくともテーパ辺に沿って互いに接合する。【００２６】
上述の構成においては、第１セパレータと第２セパレータとを、少なくともテーパ辺に沿って互いに接合することにより、第１セパレータにおいて第１面テーパ部に対向している箇所が、当該第１面テーパ部に沿って配置される。【００２７】
本発明の他の特徴によると、接合工程では、第１セパレータにおいて第１面テーパ部に対向している箇所が当該第１面テーパ部に沿って配置されるように、第１セパレータにテンションをかけて第１セパレータと第２セパレータとを互いに接合する。【００２８】
上述の構成においては、第１セパレータにおいて第１面テーパ部に対向している箇所が、確実に当該第１面テーパ部に沿って配置される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】蓄電装置の斜視図である。
【図２】電極組立体の断面図である。
【図３】正極ユニット、及び負極シートの斜視図である。
【図４】正極シート、及びセパレータの斜視図である。
【図５】正極シートの斜視図である。
【図６】負極シートの斜視図である。
【図７】図２のVII領域を拡大して表した断面図である。
【図８】正極タブ辺の近傍において正極ユニットを拡大して表した断面図である。
【図９】電極組立体の製造工程を表したフローチャートである。
【図１０】塗工乾燥装置の概略側面図である。
【図１１】正極母シートの平面図である。
【図１２】レーザ加工装置の概略斜視図である。
【図１３】レーザにて切断された状態の正極母シートの断面図である。
【図１４】セパ包み装置の概略斜視図である。
【図１５】吸引ハンドの斜視図である。
【図１６】溶着ローラの斜視図である。
【図１７】溶着ローラがセパレータを溶着する様子を表した断面図である。
【図１８】積層装置の概略図である。
【図１９】正極ユニットの変更例を図７との対応によって表した断面図である。
【図２０】正極ユニットの変更例を図７との対応によって表した断面図である。
【図２１】正極ユニットの変更例を図７との対応によって表した断面図である。
【図２２】正極ユニットの変更例を図７との対応によって表した断面図である。
【図２３】正極ユニットの変更例を図７との対応によって表した断面図である。
【図２４】正極ユニットの変更例を図７との対応によって表した断面図である。
【図２５】従来の正極ユニットを表した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。図１に示す蓄電装置１は、例えばリチウムイオン２次電池である。蓄電装置１のケース１０は、有底の直方体状のケース本体１２と、ケース本体１２の開口部を塞ぐ平板状の蓋１１と、を有する。蓋１１は、外部接続端子１４，１６を有する。外部接続端子１４，１６は、蓋１１を厚み方向に貫通している。
【００３１】
蓄電装置１は、図１に示すように、ケース１０の内部に電極組立体２０（電極体）と電解液（図示省略）とを有する。電極組立体２０は、後述の正極タブ部３１ｂ及び負極タブ部４１ｂを介して外部接続端子１４，１６と接続されている。電極組立体２０は、外部接続端子１４，１６を通じて、蓄電装置１の外部に電力を供給し（放電）、蓄電装置１の外部から電力が供給される（充電）。
【００３２】
電極組立体２０においては、図２，図３に示すように、正極ユニット５０（第１電極ユニット）と負極シート４０（第２電極シート）とが交互に積層されている。正極ユニット５０は、図２，図３，図４に示すように、正極シート３０（第１電極シート）と、正極シート３０の両面を覆うセパレータ５４と、を有する。図２に示すように、正極ユニット５０は、後述の第１面ＡＡを同一方向に向けて積層されている。
【００３３】
正極シート３０は、図２，図４，図５に示すように、正極金属箔３１（金属箔）を母体としている。正極金属箔３１は、例えば、アルミニウム箔である。以下、正極金属箔３１の両面をそれぞれ第１面ＡＡ及び第２面ＢＢと記す。正極金属箔３１は、矩形状の正極集電部３１ａ（集電部）と、正極集電部３１ａの１辺である正極タブ辺３０ｄから突出した形状の正極タブ部３１ｂ（タブ部）と、を有する。正極集電部３１ａは、第１面ＡＡに第１面正極活物質層３２（第１面活物質層）を有し、第２面ＢＢに第２面正極活物質層３６（第２面活物質層）を有する。両正極活物質層３２，３６は、例えば正極集電部３１ａの略全域に形成されている。両正極活物質層３２，３６は、例えばリチウム含有金属酸化物を含んでいる。なお、第１面正極活物質層３２の厚み方向は、第１面ＡＡから後述の第１面平行部３３へ向かう方向であり、図２及び後で説明する図７，図８において符号ＡＡ１を付している。第２面正極活物質層３６の厚み方向は、第２面ＢＢから後述の第２面平行部３７へ向かう方向であり、図２及び後で説明する図７，図８において符号ＢＢ１を付している。
【００３４】
正極タブ部３１ｂは、図４，図５に示すように、第１面正極活物質層３２と第２面正極活物質層３６とを有さず、正極金属箔３１が露出されている。各正極シート３０の正極タブ部３１ｂは、相互に重ねられて、一方の外部接続端子１４（図１参照）に例えば溶着されている。なお、正極集電部３１ａにおいて、正極タブ辺３０ｄと対向する辺を、正極タブ対向辺３０ｂと記す。また、正極タブ辺３０ｄ及び正極タブ対向辺３０ｂと直交する２辺を、正極第１側辺３０ａ及び正極第２側辺３０ｃと記す。なお、正極集電部３１ａの各辺３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、正極シート３０の各辺を構成する。
【００３５】
第１面正極活物質層３２は、図５に示すように、第１面平行部３３と、第１面溶融部１３３と、第１面塗工縁部８３３と、を有する。第１面溶融部１３３は、正極第１側辺３０ａ、正極タブ対向辺３０ｂ及び正極第２側辺３０ｃのそれぞれに沿って設けられている。各第１面溶融部１３３は、第１面正極活物質層３２の表面を例えばレーザにて溶融して形成された溶融部である。各第１面溶融部１３３の構成は同一である。第１面塗工縁部８３３は、正極タブ辺３０ｄに沿って設けられている。第１面塗工縁部８３３は、正極用の活物質を第１面ＡＡに塗工した際に形成された活物質層の縁部である。第１面平行部３３、各第１面溶融部１３３、及び第１面塗工縁部８３３はそれぞれ、第１面正極活物質層３２の表面部分を構成している。
【００３６】
第１面平行部３３は、図７に示すように、第１面ＡＡの中央部分にて第１面ＡＡに沿って設けられている。第１面溶融部１３３は、第１面湾曲部３５と、第１面テーパ部３４と、第１面縁部１３４と、を有する。第１面湾曲部３５は、第１面平行部３３と、次に説明する第１面テーパ部３４と、の間で当該第１面平行部３３と当該第１面テーパ部３４とに亘って曲面状に連続している。第１面テーパ部３４は、第１面正極辺３０Ｙと第１面平行部３３との間に設けられているとともに第１面正極活物質層３２の厚み方向ＡＡ１において正極集電部３１ａの内方側に直線的に傾斜した平面形状に構成されている。第１面正極辺３０Ｙは、第１面ＡＡにおける正極第１側辺３０ａである。第１面縁部１３４は、第１面正極辺３０Ｙから連続して設けられているとともに当該第１面正極辺３０Ｙから第１面テーパ部に亘って曲面状に形成され且つ第１面正極活物質層３２の厚み方向ＡＡ１において正極集電部３１ａの内方側に傾斜している。
【００３７】
第１面塗工縁部８３３は、図８に示すように、第１面塗工湾曲部８３５と第１面塗工テーパ部８３４とを有する。第１面塗工湾曲部８３５は、第１面平行部３３と、次に説明する第１面塗工テーパ部８３４と、の間で当該第１面平行部３３と当該第１面塗工テーパ部８３４とに亘って曲面状に連続している。第１面塗工テーパ部８３４は、第１面タブ正極辺３０Ｙ２と第１面塗工湾曲部８３５との間に設けられており、詳細には、第１面タブ正極辺Ｙ２の近傍から第１面塗工湾曲部８３５に亘って連続している。第１面タブ正極辺３０Ｙ２は、第１面ＡＡにおける正極タブ辺３０ｄである。第１面塗工テーパ部８３４は、第１面正極活物質層３２の厚み方向ＡＡ１において正極集電部３１ａの内方側に向けて緩やかに湾曲した曲面形状に構成されている。なお、第１面塗工テーパ部８３４は、正極集電部３１ａの内方側に向けて直線的に傾斜した平面形状であってもよい。第１面塗工湾曲部８３５は、本発明の「第１面湾曲部」に含まれる。第１面塗工テーパ部８３４は、本発明の「第１面テーパ部」に含まれる。
【００３８】
本発明の「テーパ辺」は第１面ＡＡにおける第１面テーパ部３４または第１面塗工テーパ部８３４が設けられた辺である。すなわち、本実施形態では、正極集電部３１ａの４辺３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの全てが、テーパ辺に相当する。
【００３９】
第２面正極活物質層３６は、図５に示すように、第２面平行部３７と、第２面溶融部１３７と、第２面塗工縁部８３７と、を有する。第２面溶融部１３７は、正極第１側辺３０ａ、正極タブ対向辺３０ｂ及び正極第２側辺３０ｃのそれぞれに沿って設けられている。各第２面溶融部１３７は、第２面正極活物質層３６の表面を例えばレーザにて溶融して形成された溶融部である。各第２面溶融部１３７の構成は、同一である。第２面塗工縁部８３７は、正極タブ辺３０ｄに沿って設けられている。第２面塗工縁部８３７は、正極用の活物質を第２面ＢＢに塗工した際に形成された活物質層の縁部である。第２面平行部３７、第２面溶融部１３７、及び第２面塗工縁部８３７はそれぞれ、第２面正極活物質層３６の表面部分を構成している。
【００４０】
第２面平行部３７は、図７に示すように、第２面ＢＢの中央部分にて第２面ＢＢに沿って設けられている。第２面溶融部１３７は、第２面湾曲部３９と、第２面直交部３８と、を有する。第２面湾曲部３９は、第２面平行部３７と、次に詳しく説明する第２面直交部３８と、の間で当該第２面平行部３７と当該第２面直交部３８とに亘って曲面状に連続している。第２面直交部３８は、第２面湾曲部３９から連続して設けられているとともに正極第１面ＢＢに対して直交するように設けられ、かつ、第２面正極辺３０Ｗに連続している。第２面正極辺３０Ｗは、第２面ＢＢにおける正極第１側辺３０ａである。
【００４１】
第２面塗工縁部８３７は、図８に示すように、第２面塗工湾曲部８３９と第２面塗工テーパ部８３８とを有する。第２面塗工湾曲部８３９は、第２面平行部３７と、次に説明する第２面塗工テーパ部８３８と、の間で当該第２面平行部３７と当該第２面塗工テーパ部８３８とに亘って曲面状に連続している。第２面塗工テーパ部８３８は、第２面塗工湾曲部８３９と第２面タブ正極辺３０Ｗ２との間に設けられており、詳細には、第２面塗工湾曲部８３９から第２面タブ正極辺Ｗ２の近傍に亘って連続している。第２面タブ正極辺３０Ｗ２は、第２面ＢＢにおける正極タブ辺３０ｄである。第２面塗工テーパ部８３８は、第２面正極活物質層３６の厚み方向ＢＢ１において正極集電部３１ａの内方側に向けて緩やかに湾曲した曲面形状に構成されている。なお、第２面塗工テーパ部８３８は、正極集電部３１ａの内方側に向けて直線的に傾斜した平面形状であってもよい。
【００４２】
セパレータ５４は、図２に示すように、正極集電部３１ａの第１面ＡＡの側を覆う第１セパレータ５５と、正極集電部３１ａの第２面ＢＢの側を覆う第２セパレータ５６と、を有する。両セパレータ５５，５６は、図４に示すように、矩形状かつ正極集電部３１ａよりも大きな面積を有する。両セパレータ５５，５６は、図３に示すように、正極集電部３１ａの各辺３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄに沿って互いに溶着（接合）されている。正極タブ部３１ｂは、両セパレータ５５，５６の間から突出している。図３では、両セパレータ５５，５６の溶着領域がハッチングにて示されている。
【００４３】
両セパレータ５５，５６は、図７に示すように、第１セパレータ５５において第１面テーパ部３４に対向する箇所が当該第１面テーパ部３４に沿って配置されるように、互いに溶着されている。図７では、両セパレータ５５，５６の溶着部分が太実線にて示されている。図７では、正極第１側辺３０ａにおいて、両セパレータ５５，５６が溶着されている様子が示されているが、正極タブ対向辺３０ｂ（図５参照）及び正極第２側辺３０ｃにおいても、正極第１側辺３０ａと同様にして両セパレータ５５，５６が互いに溶着されている。正極タブ辺３０ｄにおける両セパレータ５５，５６の溶着の様子については、後で図８を用いて説明する。
【００４４】
第１セパレータ５５は、図７に示すように、第１セパレータ平行部５５ａと、第１セパレータ湾曲部５５ｂと、第１セパレータ傾斜部５５ｃと、第１セパレータ接合部５５ｄと、を有する。第１セパレータ平行部５５ａは、第１面平行部３３に沿って平面状に配置され、かつ、第１面平行部３３と接触している。第１セパレータ湾曲部５５ｂは、第１面湾曲部３５に沿って湾曲して配置され、かつ、第１面湾曲部３５と接触している。第１セパレータ傾斜部５５ｃは、第１セパレータ湾曲部５５ｂと第１セパレータ接合部５５ｄとの間に設けられているとともに、第１セパレータ平行部５５ａに対して第２セパレータ５６の側に傾斜し、例えば直線的に傾斜している。第１セパレータ傾斜部５５ｃは、第１面テーパ部３４に対向する第１セパレータ第１傾斜部ＯＰ１と、第１セパレータ第１傾斜部ＯＰ１から延長して設けられて第１セパレータ接合部５５ｄにつながっている第１セパレータ第２傾斜部ＯＰ２と、を有する。第１セパレータ第１傾斜部ＯＰ１は、第１面テーパ部３４に沿って配置されているとともに第１面テーパ部３４と接触している。第１セパレータ第２傾斜部ＯＰ２は、第１面縁部１３４、正極金属箔３１の厚みに対応する端面Ｅ、第２面直交部３８、及び第２面湾曲部３９と対応した位置に配置されている。第１セパレータ第２傾斜部ＯＰ２は、第１セパレータ接合部５５ｄに近づくにしたがって、第１面縁部１３４、端面Ｅ、第２面直交部３８、及び第２面湾曲部３９から離れるように配置されている。第１セパレータ接合部５５ｄは、第２セパレータ５６の表面に位置しており、後述の第２セパレータ接合部５６ｃと溶着されている。
【００４５】
第２セパレータ５６は、第２面平行部３７に沿って、正極シート３０の外方まで面一に配置されている。第２セパレータ５６は、第２セパレータ平行部５６ａと、第２セパレータ外側部５６ｂと、第２セパレータ接合部５６ｃと、を有する。第２セパレータ平行部５６ａは、第２面平行部３７に沿って平面状に配置され、かつ、第２面平行部３７と接触している。第２セパレータ外側部５６ｂは、正極シート３０の外方に位置しており、正極シート３０及び第１セパレータ５５と接触していない。第２セパレータ接合部５６ｃは、第１セパレータ接合部５５ｄと溶着されている。
【００４６】
図８に示すように、両セパレータ５５，５６は、第１セパレータ５５において第１面塗工テーパ部８３４に対向する箇所が、第１面塗工テーパ部８３４に沿って配置されるように、互いに溶着されている。なお、第１セパレータ５５は、第１面塗工テーパ部８３４の一部のみに沿っている。両セパレータ５５，５６において、図７と同一もしくは実質同一な構成・機能を有する箇所には図７と同一の符号を付すことで、重複した説明を省略する。第１セパレータ湾曲部５５ｂは、第１面塗工湾曲部８３５に沿って湾曲して配置され、かつ、第１面塗工湾曲部８３５と接触している。第１セパレータ第１傾斜部ＯＰ１は、第１面塗工テーパ部８３４における第１面タブ正極辺３０Ｙ２の側の縁部を除いた箇所において、当該第１面塗工テーパ部８３４に沿って配置され、かつ、当該第１面塗工テーパ部８３４と接触している。第１セパレータ第２傾斜部ＯＰ２は、第１面塗工テーパ部８３４における第１面タブ正極辺３０Ｙ２の側の縁部、正極金属箔３１の端面Ｅ２、第２面塗工テーパ部８３８、及び第２面塗工湾曲部８３９と対応した位置に配置されているとともに、これらの各箇所から離れた位置に配置されている。
【００４７】
負極シート４０は、図２，図３，図６に示すように、負極金属箔４１を母体としている。負極金属箔４１は、例えば、銅箔である。以下、負極金属箔４１の両面をそれぞれ負極第１面ＣＣ及び負極第１面ＤＤと記す。負極金属箔４１は、矩形状の負極集電部４１ａと、負極集電部４１ａの１辺である負極タブ辺４０ｄから突出した形状の負極タブ部４１ｂと、を有する。負極集電部４１ａは、負極第１面ＣＣに第１面負極活物質層４２を有し、負極第２面ＤＤに第２面負極活物質層４６を有する。両負極活物質層４２，４６は、例え負極集電部４１ａの略全域に形成されている。両負極活物質層４２，４６は、例えば炭素を含んでいる。
【００４８】
負極タブ部４１ｂは、図３，図６に示すように、第１面負極活物質層４２と第２面負極活物質層４６とを有さず、負極金属箔４１が露出されている。各負極シート４０の負極タブ部４１ｂは、相互に重ねられて、一方の外部接続端子１６（図１参照）に例えば溶着されている。なお、負極集電部４１ａにおいて、負極タブ辺４０ｄと対向する辺を、負極タブ対向辺４０ｂと記す。また、負極タブ辺４０ｄ及び負極タブ対向辺４０ｂと直交する２辺を、負極第１側辺４０ａ及び負極第２側辺４０ｃと記す。なお、負極集電部４１ａの各辺４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、負極シート４０の各辺を構成する。
【００４９】
第１面負極活物質層４２は、図２，図３，図６に示すように、負極テーパ部４２ａを有する。負極テーパ部４２ａは、負極第１側辺４０ａ、負極タブ対向辺４０ｂ、及び負極第２側辺４０ｃのそれぞれに沿って設けられている。各負極テーパ部４２ａは、対応する各辺４０ａ，４０ｂ，４０ｃから負極集電部４１ａの内方側に傾斜し、例えば直線的に傾斜している。なお、各負極テーパ部４２ａは、廃止してもよい。
【００５０】
電極組立体２０は以上のように構成されている。上述の構成においては、第１面正極活物質層３２の周縁に第１面湾曲部３５及び第１面テーパ部３４が形成されており（図７参照）、これらの第１面湾曲部３５及び第１面テーパ部３４に沿って第１セパレータ湾曲部５５ｂ及び第１セパレータ第１傾斜部ＯＰ１が配置されていることから、例えば図２５に示す正極シート９１０のように活物質層の表層の周縁が、略直角な角部９１４ａとなっている場合とは異なり、第１セパレータ５５が第１面正極活物質層３２の周縁で突っ張って破れることが防止される。この結果、電極組立体２０（図２参照）では、正極シート３０と負極シート４０との接触（内部短絡）が回避され、蓄電装置の出荷前状態での放電試験における歩留まりが向上し、また、蓄電装置の使用時の安全性が向上する。
【００５１】
上述の構成においては、第１面湾曲部３５、第１面テーパ部３４及び、第１面縁部１３４（図７参照）が溶融部であることから、これらの第１面湾曲部３５、第１面テーパ部３４及び、第１面縁部１３４がバリのないなだらかな面にて構成される。したがって、第１面湾曲部３５を覆う第１セパレータ湾曲部５５ｂ、及び第１面テーパ部３４を覆う第１セパレータ第１傾斜部ＯＰ１、が破れることが防止される。また、第１セパレータ第２傾斜部ＯＰ２が第１面縁部１３４に接触した場合であっても、当該第１セパレータ第２傾斜部ＯＰ２が破れることが防止される。
【００５２】
上述の構成においては、第１面湾曲部３５及び第１面縁部が曲面状であることから、当該第１面湾曲部３５及び当該第１面縁部はなだらかな面にて構成される。したがって、第１面湾曲部３５を覆う第１セパレータ湾曲部５５ｂが破れることが防止される。また、第１セパレータ第２傾斜部ＯＰ２が第１面縁部１３４に接触した場合であっても、当該第１セパレータ第２傾斜部ＯＰ２が破れることが防止される。
【００５３】
上述の構成においては、第２面正極活物質層３６の周縁が第２面直交部３８となっている（図７参照）ことから、例えば第２面正極活物質層３６の周縁を、正極集電部３１ａの内方側に傾斜したテーパ部とした場合とは異なり、第２面正極活物質層３６は、正極集電部３１ａの際まで第２面ＢＢに対して直立的に形成され、この結果、活物質の容量が確保される。
【００５４】
上述の構成においては、各正極ユニット５０が、それぞれの第１面ＡＡを同一方向に向けて積層されている（図２参照）。したがって、電極組立体２０の製造に際して、各正極ユニット５０は、表裏反転させることなく常に一定の向きにて負極シート４０と交互に積層すればよく、電極組立体２０の製造が容易となる。
【００５５】
つづいて、電極組立体２０の製造方法について説明する。電極組立体２０の製造方法は、図９に示すように、正極ユニット作製工程Ｓ１と負極シート作製工程Ｓ２と積層工程Ｓ３とを有する。正極ユニット作製工程Ｓ１は、正極母シート準備工程Ｓ１ａ（母シート準備工程）と、正極シート切り出し工程Ｓ１ｂ（電極シート切り出し工程）と、セパ包み工程Ｓ１ｃと、を有する。セパ包み工程Ｓ１ｃは、正極シート載置工程Ｐ１（電極シート載置工程）と、セパレータ重ね合わせ工程Ｐ２と、接合工程Ｐ３と、切断工程Ｐ４と、を有する。負極シート作製工程Ｓ２は、負極母シート準備工程Ｓ２ａと、負極シート切り出し工程Ｓ２ｂと、を有する。正極ユニット作製工程Ｓ１と負極シート作製工程Ｓ２とは、並行して行っても、前後して行ってもよい。なお、本発明の「電極ユニットの製造方法」は、正極ユニット作製工程Ｓ１の各工程Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃを有する。
【００５６】
正極母シート準備工程Ｓ１ａでは、図１０に示すように、塗工乾燥装置７０が使用される。塗工乾燥装置７０は、供給ローラ７１、塗工機７２、乾燥機７３、プレスローラ７４、巻取りローラ７６、を有する。供給ローラ７１には、帯状の正極金属箔３１が巻かれている。正極金属箔３１は、供給ローラ７１から巻きだされて、塗工機７２、乾燥機７３、プレスローラ７４、を順に通過する。なお、正極金属箔３１は、所定のテンションを受けている。正極金属箔３１は、塗工機７２によって、第１面ＡＡと第２面ＢＢとのそれぞれに正極用の活物質が塗工される。これによって、第１面ＡＡに第１面正極活物質層３２が形成され、第２面ＢＢに第２面正極活物質層３６が形成される。両正極活物質層３２，３６は、乾燥機７３によって乾燥され、プレスローラ７４によって厚み方向に圧縮される。こうして、正極母シート６１が完成する。すなわち、正極母シート６１は、帯状の正極金属箔３１と、その第１面ＡＡに形成された第１面正極活物質層３２と、第２面ＢＢに形成された第２面正極活物質層３６と、を有する。両正極活物質層３２，３６は、それぞれの厚み方向の表面に、既に説明した第１面平行部３３及び第２面平行部３７を有する。正極母シート６１は、各ローラ７７で張られた状態で、巻取りローラ７６にて巻き取られる。
【００５７】
図１１は、正極母シート６１を、第１面ＡＡの側から見た平面図である。正極母シート６１は、図１１に示すように、活物質層形成領域６１ａを有する。活物質層形成領域６１ａは、図１１においてハッチングにて示されている。この活物質層形成領域６１ａに、第１面正極活物質層３２が形成されている。活物質層形成領域６１ａは、正極母シート６１の幅方向の中央に設けられ、かつ、正極母シート６１の全長に亘って連続している。活物質層形成領域６１ａの幅は、正極第１側辺３０ａの略２倍の長さに相当する。正極母シート６１の幅方向の両側はそれぞれ、正極金属箔３１が露出した金属箔露出領域６１ｂ，６１ｃとなっている。両金属箔露出領域６１ｂ，６１ｃはそれぞれ、正極母シート６１の全長に亘って連続している。両金属箔露出領域６１ｂ，６１ｃの幅はそれぞれ、正極タブ部３１ｂの突出方向の長さに相当する。なお、図１１では、後述のレーザＬＳ（図１２参照）による切断ラインが点線にて示されている。正極シート３０は、正極母シート６１の幅方向に２つ切り出されるとともに、正極母シート６１の長手方向に連続して切り出される。正極母シート６１の幅方向に隣り合う正極シート３０においては、互いの正極タブ対向辺３０ｂが一致している。正極母シート６１の長手向に隣り合う正極シート３０においては、互いの正極第１側辺３０ａと正極第２側辺３０ｃとが一致している。なお、正極母シート６１において、第２面正極活物質層３６は、正極金属箔３１を挟んで活物質層形成領域６１ａと対向した領域に形成されている。なお、活物質層形成領域６１ａの幅は、正極第１側辺３０ａの略１倍としてもよい。この場合、正極シート３０は、正極母シート６１の幅方向に一つのみ切り出される。正極母シート６１は、つぎに説明する正極シート切り出し工程Ｓ１ｂにまわされる。
【００５８】
正極シート切り出し工程Ｓ１ｂでは、図１２に示すレーザ加工装置８０が使用される。レーザ加工装置８０は、図１２に示すように、供給ローラ８１と、コンベア８２と、コントローラ８６と、レーザ装置８８と、を有する。供給ローラ８１には、帯状の正極母シート６１が巻かれている。コンベア８２は、ローラ８２ｂに張設されたベルト８２ａを有する。
【００５９】
レーザ装置８８は、図１２に示すように、活物質層形成領域６１ａに第１レーザＬＳ１を照射する第１レーザ装置９０と、両金属箔露出領域６１ｂ，６１ｃに第２レーザＬＳ２を照射する第２レーザ装置１９０と、を有する。以下、両レーザＬＳ１，ＬＳ２に関して、それらの個々については、第１レーザＬＳ１及び第２レーザＬＳ２として区別し、それらを総称するときにはレーザＬＳとして説明する。第２レーザ装置１９０は、個々の金属箔露出領域６１ｂ，６１ｃに対応させて２つ設けてもよい。
【００６０】
第１レーザ装置９０は、図１２に示すように、レーザヘッド９２と、Ｘ−Ｙ軸ロボット９４と、アシストガス供給装置９６と、レーザ発振機９８と、を有する。レーザヘッド９２は、Ｘ−Ｙ軸ロボット９４に取付けられている。Ｘ−Ｙ軸ロボット９４は、レーザヘッド９２をＸ−Ｙ軸方向に移動させる。Ｘ−Ｙ軸ロボット９４は、例えば、レーザヘッド９２を正極母シート６１の幅方向であるＸ方向に移動可能に支持するＸ軸部材９４ａと、正極母シート６１の長手方向であるＹ方向にＸ軸部材９４ａを移動可能に支持するＹ軸部材９４ｂと、を有する。Ｘ−Ｙ軸ロボット９４は、コントローラ８６に記憶されたプログラムにしたがって、レーザヘッド９２を移動させる。
【００６１】
アシストガス供給装置９６は、図１２に示すように、レーザヘッド９２に接続されている。アシストガス供給装置９６は、アシストガスを供給する。レーザ発振機９８は、例えばファイバケーブルによってレーザヘッド９２に接続されている。レーザ発振機９８は、コントローラ８６からの制御信号に基づいて、レーザヘッド９２にレーザビームを供給する。
【００６２】
レーザヘッド９２は、図１３に示すように、レンズ９２ａを有する。このレンズ９２ａによって、第１レーザＬＳ１は、正極母シート６１の所定位置に設定された焦点Ｐに向けて集光される。焦点Ｐは、正極金属箔３１の厚み中心の近傍に設定されており、例えば正極金属箔３１の厚み内に設定されている。あるいは焦点Ｐは、正極金属箔３１の近傍における第１面正極活物質層３２内、または正極金属箔３１の近傍における第２面正極活物質層３６内に設定されている。なお、第１レーザＬＳ１は、第１面正極活物質層３２の側から第２面正極活物質層３６の側に向けて照射される。
【００６３】
第１レーザＬＳ１は、図１３に示すように、その光軸Ｊが正極母シート６１に対して垂直となるように照射される。したがって、第１レーザＬＳ１は、自身が正極母シート６１に対して斜めに照射された場合とは異なり、当該第１レーザＬＳ１が両正極活物質層３２，３６及び正極金属箔３１を通過する直線距離が最短となる。そのため、第１レーザＬＳ１は、その出力を弱く設定可能である。なお、光軸Ｊとは、レンズ９２ａの中心と焦点Ｐとを通る直線である。
【００６４】
第１レーザＬＳ１は、連続波レーザである。第１レーザＬＳ１の波長は、３００〜１１００ｎｍの範囲内に設定されることが好ましい。第１レーザＬＳ１のスポット径は、１０〜１００μｍ（マイクロメートル）の範囲内に設定されることが好ましい。第１レーザＬＳ１による切断速度は、０．５〜３ｍ／ｓの範囲内に設定されることが好ましい。第１レーザＬＳ１の出力は、０．０１〜２．０ｋＷの範囲内に設定されることが好ましい。
【００６５】
第２レーザ装置１９０は、図１２に示すように、レーザヘッド１９２と、Ｘ−Ｙ軸ロボット１９４と、アシストガス供給装置１９６と、レーザ発振機１９８と、を有する。Ｘ−Ｙ軸ロボット１９４は、Ｘ軸部材１９４ａとＹ軸部材１９４ｂとを有する。第２レーザ装置１９０の各機器１９２，１９４，１９６，１９８は、第１レーザ装置９０の各機器９２，９４，９６，９８と同様に機能する。レーザヘッド１９２は、図示しないレンズを有する。このレンズによって、第２レーザＬＳ２は、正極母シート６１の所定位置に設定された焦点に向けて集光される。焦点は、正極金属箔３１の厚み中心の近傍に設定され、例えば正極金属箔３１の厚み内に設定されている。第２レーザＬＳ２は、例えば、その光軸が正極母シート６１に対して垂直となるように照射される。
【００６６】
第２レーザＬＳ２は、パルス波レーザである。第２レーザＬＳ２の波長は、５００〜１１００ｎｍの範囲内に設定されることが好ましい。第２レーザＬＳ２のスポット径は、２５〜１００μｍ（マイクロメートル）の範囲内に設定されることが好ましい。第２レーザＬＳ１による切断速度は、１〜３ｍ／ｓの範囲内に設定されることが好ましい。第２レーザＬＳ２の出力は、１０〜１００Ｗの範囲内に設定されることが好ましい。第２レーザＬＳ２のパルス幅は、２０ｐｓ（ピコ秒）よりも小さく設定されることが好ましい。第２レーザＬＳ２の繰り返し周波数は、０．１〜１ＭＨｚの範囲内に設定されることが好ましい。
【００６７】
レーザ加工装置８０の動作について説明する。正極母シート６１は、図１２に示すように、供給ローラ８１から巻き出されて所定のテンションを受けながら搬送方向ＦＦ１へ搬送される。正極母シート６１は、コンベア８２にて搬送される。この正極母シート６１に対して、レーザ装置８８からレーザＬＳが照射される。第１レーザ装置９０は、活物質層形成領域６１ａに向けて第１レーザＬＳ１を照射する。第１レーザＬＳ１は、活物質層形成領域６１ａにて両正極活物質層３２，３６（図１３参照）及び正極金属箔３１を溶融して切断する。アシストガス供給装置９６からのアシストガスは、溶融された両正極活物質層３２，３６及び正極金属箔３１を吹き飛ばす。第２レーザ装置１９０は、両金属箔露出領域６１ｂ，６１ｃに向けて第２レーザＬＳ２を照射する。第２レーザＬＳ２は、両金属箔露出領域６１ｂ，６１ｃにて正極金属箔３１を溶融して切断する。アシストガス供給装置１９６からのアシストガスは、溶融された正極金属箔３１を吹き飛ばす。
【００６８】
図１２では、レーザＬＳによる切断ラインが点線にて示されている。第１レーザＬＳ１は、活物質層形成領域６１ａの幅方向の中央にて、正極母シート６１の長手方向に沿って正極タブ対向辺３０ｂを切り出す。また、第１レーザＬＳは、正極母シート６１の幅方向に沿って、正極第１側辺３０ａ及び正極第２側辺３０ｃを切り出す。第２レーザＬＳは、両金属箔露出領域６１ｂ，６１ｃと活物質層形成領域６１ａとの境界にて、正極母シート６１の長手方向に沿って正極タブ辺３０ｄを切り出す。また、第２レーザＬＳ２は、両金属箔露出領域６１ｂ，６１ｃのそれぞれにて正極タブ部３１ｂを切り出す。こうして、正極母シート６１から正極シート３０が切り出される。図１１にて説明したとおり、正極シート３０は、正極母シート６１の幅方向に２つ切り出されるとともに、正極母シート６１の長手方向に連続して切り出される。なお、正極タブ辺３０ｄは、第１レーザＬＳ１によって活物質層形成領域６１ａ上で切り出してもよい。図１２では、活物質層形成領域６１ａがハッチングにて示されている。
【００６９】
第１レーザＬＳ１は、図１３に示すように、第１面正極活物質層３２に第１面溶融部１３３を形成するとともに、第２面正極活物質層３６に第２面溶融部１３７を形成する。既に説明したとおり、第１面溶融部１３３は、第１面湾曲部３５、第１面テーパ部３４、及び第１面縁部１３４を有する。第２面溶融部１３７は、第２面直交部３８、及び第２面湾曲部３９を有する。図１３に示すように、第１レーザＬＳ１は、正極母シート６１に対して垂直に照射される。これにより、第１レーザＬＳ１の切断ラインを間においた両側では、第１面溶融部１３３及び第２面溶融部１３７が対称に形成される。レーザＬＳにて切り出された正極シート３０は、例えば図示しない積層ボックスにストックされ、つぎに説明するセパ包み工程Ｓ１ｃにまわされる。なお、第１面溶融部１３３及び第２面溶融部１３７は第１レーザＬＳにて溶融されて形成されることから、これらの第１面溶融部１３３及び第２面溶融部１３７はバリのないなだらかな面にて構成される。したがって、後述の接合工程Ｐ３において第１面溶融部１３３の第１面湾曲部３５及び第１面テーパ部３４をそれぞれ覆う第１セパレータ湾曲部５５ｂ及び第１セパレータ第１傾斜部ＯＰ１が破れることが防止される。
【００７０】
セパ包み工程Ｓ１ｃでは、図１４に示すように、セパ包み装置１００が使用される。セパ包み装置１００は、正極シート載置工程Ｐ１、セパレータ重ね合わせ工程Ｐ２、接合工程Ｐ３、及び切断工程Ｐ４の各工程を順に実施する。セパ包み装置１００は、第１供給ローラ１０２、吸引ハンド１１２、第２供給ローラ１０４、押さえローラ１０６、溶着ローラ１０８、及び切断ローラ１１０を有する。
【００７１】
第１供給ローラ１０２には、帯状の第２セパレータ５６が巻かれている。第２セパレータ５６の幅Ｈ１は、正極第１側辺３０ａの長さよりも長い。
【００７２】
吸引ハンド１１２は、正極シート３０の吸引と、その吸引の解除と、が可能な吸引部１１３（図１５参照）を有する。吸引部１１３は、例えば、正極シート３０に面接触する対向面１１３ａを有し、当該対向面１１３ａには複数の吸引孔１１３ｂが設けられている。
【００７３】
第２供給ローラ１０４には、図１４に示すように、帯状の第１セパレータ５５が巻かれている。第１セパレータ５５の幅Ｈ２は、第２セパレータ５６の幅Ｈ１と略一致している。押さえローラ１０６は、上下に対となる第１押さえローラ１０６ａ及び第２押さえローラ１０６ｂを有する。
【００７４】
溶着ローラ１０８は、上下に対となる第１溶着ローラ１０８ａ及び第２溶着ローラ１０８ｂを有する。第１溶着ローラ１０８ａ（図１６参照）は、その軸線ａＪ方向の両縁に、ローラ本体２１０よりも径の大きい第１加熱円盤部２１２及び第２加熱円盤部２１４を有する。また、第１溶着ローラ１０８ａは、ローラ本体２１０の外周面に、当該外周面から径方向に張り出した加熱張出部２１６を有する。加熱張出部２１６は、ローラ本体２１０の周方向の一定箇所にて、両加熱円盤部２１２，２１４に亘って軸線ａＪ方向に延びている。加熱張出部２１６の外周面２１６ａの径は、両加熱円盤部２１２，２１４の径と一致している。加熱張出部２１６及び両加熱円盤部２１２，２１４は、第１セパレータ５５と第２セパレータ５６とを互いに溶着できる温度に設定されている。第２溶着ローラ１０８ｂは、円柱形状であり、軸線ｂＪ方向に亘って凹凸がない。
【００７５】
切断ローラ１１０は、図１４に示すように、上下に対となる第１切断ローラ１１０ａ及び第２切断ローラ１１０ｂを有する。第１切断ローラ１１０ａは、その両縁に亘る刃ＭＦを有する。
【００７６】
セパ包み装置１００の動作について説明する。まず、図１４に示すように、第２セパレータ５６が第１供給ローラ１０２から巻きだされる。第２セパレータ５６は、所定のテンションを受けながら搬送方向ＦＦ２へ搬送される。この第２セパレータ５６に対して、正極シート載置工程Ｐ１が実施される。正極シート載置工程Ｐ１では、吸引ハンド１１２が第２セパレータ５６上に正極シート３０を載置する。吸引ハンド１１２は、レーザ加工装置８０（図１２参照）にて切り出された正極シート３０を吸引して第２セパレータ５６上に運ぶ。そして、吸引ハンド１１２は、第２セパレータ５６上にて正極シート３０の吸引を解除して当該正極シート３０を第２セパレータ５６に載置する。正極シート３０は、正極集電部３１ａが第２セパレータ５６の範囲内に収まるようにして、第２面正極活物質層３６（図５参照）の側から第２セパレータ５６に載置される。
【００７７】
正極シート載置工程Ｐ１の後、セパレータ重ね合わせ工程Ｐ２が実施される（図１４参照）。セパレータ重ね合わせ工程Ｐ２では、第２供給ローラ１０４から第１セパレータ５５が巻き出されるとともに、当該第１セパレータ５５が正極シート３０及び第２セパレータ５６とともに両押さえローラ１０６ａ，１０６ｂにて上下から挟み込まれる。両押さえローラ１０６ａ，１０６ｂは、第１セパレータ５５を正極シート３０及び第２セパレータ５６に重ね合わせた状態で、これらの第１セパレータ５５、正極シート３０及び第２セパレータ５６を搬送方向ＦＦ２に搬送する。なお、第１セパレータ５５は、当該第１セパレータ５５の範囲内に正極集電部３１ａが収まる位置にて、第１面正極活物質層３２（図５参照）の側から第２セパレータ５６に重ね合わされる。
【００７８】
セパレータ重ね合わせ工程Ｐ２の後、接合工程Ｐ３が実施される（図１４参照）。接合工程Ｐ３では、両溶着ローラ１０８ａ，１０８ｂが、両セパレータ５５，５６及び正極シート３０を上下から挟み込んで両セパレータ５５，５６を溶着しながら、両セパレータ５５,５６及び正極シート３０を搬送方向ＦＦ２へ搬送する。第１加熱円盤部２１２は、第１溶着領域Ｆ１を溶着する。第１溶着領域Ｆ１は正極タブ辺３０ｄの外周であって正極タブ辺３０ｄに沿う領域である。第２加熱円盤部２１４は、第２溶着領域Ｆ２を溶着する。第２溶着領域は正極タブ対向辺３０ｂの外周であって正極タブ対向辺３０ｂに沿う領域である。加熱張出部２１６は、第３溶着領域Ｆ３を溶着する。第３溶着領域Ｆ３は、隣り合う正極シート３０の間の領域であって、正極第１側辺３０ａ及び正極第２側辺３０ｃに沿う領域である。各溶着領域Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３では、既に説明した第１セパレータ接合部５５ｄ及び第２セパレータ接合部５６ｃ（図７参照）が形成される。
【００７９】
図１７は、両セパレータ５５，５６が溶着される様子を、第３溶着領域Ｆ３に関して示している。なお、図１７では、第２溶着ローラ１０８ｂが側面図によって表されている。図１７に示すように、第１溶着ローラ１０８ａは第１セパレータ５５の側に位置し、第２溶着ローラ１０８ｂは第２セパレータ５６の側に位置している。第１溶着ローラ１０８ａの加熱張出部２１６は、正極シート３０の厚みの分だけ第１セパレータ５５を第２セパレータ５６の側に押付けて両セパレータ５５，５６を互いに溶着する。第２溶着ローラ１０８ｂは、第２セパレータ５６を面一に保持する。両セパレータ５５，５６は、第１セパレータ５５における第１テーパ部３４に対向する箇所（第１セパレータ第１傾斜部ＯＰ１）が第１テーパ部３４に沿って配置されるように、第１セパレータ５５にテンションがかけられた状態で互いに溶着される。なお、既に説明したとおり、第１面平行部３３と第１面テーパ部３４との曲がり目となる第１面湾曲部３５が曲面形状であることから、第１セパレータ５５に第２セパレータ５６の側へのテンションがかかっても、第１面湾曲部３５を覆う第１セパレータ湾曲部５５ｂが突っ張って破れることが防止される。加熱張出部２１６と同様にして、両加熱円盤部２１２，２１４（図１４参照）は、第１セパレータ５５を正極シート３０の厚みの分だけ第２セパレータの側へ押付けて、両セパレータ５５，５６を互いに溶着する。
【００８０】
接合工程Ｐ３（図１４参照）の後、切断工程Ｐ４が実施される。切断工程Ｐ４では、両切断ローラ１１０ａ，１１０ｂが、両セパレータ５５，５６及び正極シート３０を上下から挟み込んでこれらの両セパレータ５５，５６及び正極シート３０を搬送方向ＦＦ２に搬送するとともに、第１切断ローラ１１０ａの刃ＭＦが隣り合う正極シート３０の間で両セパレータ５５，５６を幅方向に亘って切断する。これにより、正極ユニット５０が完成する。
【００８１】
負極シート作製工程Ｓ２（図９参照）について説明する。負極シート作製工程Ｓ２は、負極母シート準備工程Ｓ２ａと、負極シート切り出し工程Ｓ２ｂと、を有する。負極母シート準備工程Ｓ２ａでは、図１０に示した塗工乾燥装置７０を用いて、帯状の負極金属箔の両面に第１面負極活物質層と第２面負極活物質層とがそれぞれ形成された負極母シートが作製される。負極母シートの作製手順については、正極母シート６１の作製手順と同様であるため、重複した説明を省略する。
【００８２】
負極シート切り出し工程Ｓ２ｂでは、図１２に示したレーザ加工装置８０が用いられる。そして、レーザ加工装置８０にて、負極母シートから負極シートが切り出される。負極シートの切り出しの手順については、正極シート３０の切り出しの手順と同様であるため、重複した説明を省略する。
【００８３】
積層工程Ｓ３（図９参照）について説明する。積層工程Ｓ３では、図１８に示す積層装置１５０が使用される。積層装置１５０は、例えば、スライド面１５２と積層ボックス１５４とを有する。スライド面１５２には、図示しないコンベアから順次、正極ユニット５０と負極シート４０とが交互に搬送されてくる。正極ユニット５０と負極シート４０とは、スライド面１５２から積層ボックス１５４に落下する。積層ボックス１５４は、水平面に対して所定角度Ｔで傾斜している。したがって、積層ボックス１５４に落下した正極ユニット５０と負極シート４０とは、積層ボックス１５４の前面１５４ａ側に動いて、当該前面１５４ａの側から順に積層されていく。これによって、正極ユニット５０と負極シート４０とが交互に積層された電極組立体２０（図２参照）が作製される。
【００８４】
積層工程Ｓ３においては、各正極ユニット５０が、それぞれの第１面ＡＡ（図２参照）を同一方向に向けて積層される。したがって、積層工程Ｓ３においては、セパ包み工程Ｓ１ｃにて作製された各正極ユニット５０を、その後、表裏反転させることなく一定の向きにて負極シート４０と交互に積層すればよく、積層工程Ｓ３が容易となる。同様に、各負極シート４０は、それぞれの負極第１面ＣＣを同一方向に向けて積層される。したがって、積層工程Ｓ３においては、負極シート切り出し工程Ｓ２ｂにて作製された各負極シート４０を、その後、表裏反転させることなく一定の向きにて正極ユニット５０と交互に積層すればよく、積層工程Ｓ３が容易となる。積層工程Ｓ３にて作製された電極組立体２０は、電解液とともにケース１０（図１参照）に封入される。こうして蓄電装置１が完成する。
【００８５】
以上は、本発明を実施するための形態を図面に関連して説明したが、本発明は上述の実施形態にて説明した構造、構成、外観、形状等に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。第１セパレータ接合部５５ｄと第２セパレータ接合部５６ｃとの接合は、溶着に限定されるものではなく、例えば接着によって接合してもよい。第１面溶融部１３３及び第２面溶融部１３７の形成方法は、レーザによる溶融に限定されるものではなく、例えば高温の刃やバーナー等にて溶融して形成してもよい。第１面溶融部１３３は、正極第１側辺３０ａ、正極タブ対向辺３０ｂ、正極第２側辺３０ｃの３辺のうちの２辺もしくは１辺のみに設けてもよく、また、正極タブ辺３０ｄに沿って設けてもよい。第２面溶融部１３７は、第１面溶融部１３３が設けられた辺に沿って設けられる。なお、この後説明する図２１，図２２に示すように、本発明の「第１セパレータが第１面テーパ部に沿う」は、第１セパレータが第１面テーパ部の一部に沿う場合も含む。第１溶融部３４が正極第１側辺３０ａ、正極タブ対向辺３０ｂ、正極第２側辺３０ｃの３辺のうちの２辺または１辺にのみに設けられる場合、正極シート３０は、テーパ辺と非テーパ辺とを有する。テーパ辺は、既に説明したとおり、正極金属箔３１の第１面ＡＡにおける第１面テーパ部３４または第１面塗工テーパ部８３４が設けられた辺である。非テーパ辺は、第１面テーパ部３４及び第１面塗工テーパ部８３４がともに設けられていない辺である。正極シート３０がテーパ辺と非テーパ辺とを有する場合、接合工程Ｐ３においては、全てのテーパ辺と全ての非テーパ辺とに沿って両セパレータ５５，５６を互いに接合してもよい。全てのテーパ辺と一部の非テーパ辺とに沿って両セパレータ５５，５６を互いに接合してもよい。一部のテーパ辺と一部の非テーパ辺とに沿って両セパレータ５５，５６を互いに接合してもよい。一部のテーパ辺と全ての非テーパ辺とに沿って両セパレータ５５，５６を互いに接合してもよい。全てのテーパ辺、または、一部のテーパ辺のみに沿って両セパレータ５５，５６を互いに接合し、非テーパ辺においては両セパレータ５５，５６を接合しなくてもよい。全ての非テーパ辺、または、一部の非テーパ辺のみに沿って両セパレータ５５，５６を互いに接合し、テーパ辺においては両セパレータ５５，５６を互いに接合しなくてもよい。
【００８６】
以下、第１面正極活物質層３２及び第２面正極活物質層３６の周縁の構成の変更例を、図１９〜図２４を用いて説明する。図１９〜図２４において図７と同一もしくは実質同一な構成・機能を有する箇所には図７と同一の符号を付すことで、重複した説明を省略する。なお、図１９〜図２４では、第１面正極活物質層３２及び第２面正極活物質層３６の周縁の変更例を、正極第１側辺３０ａを用いて説明するが、図１９〜図２４に示す構成を、正極タブ対向辺３０ｂ、正極第２側辺３０ｃ、及び正極タブ辺３０ｄに採用してもよい。
【００８７】
図１９に示す第１面正極活物質層３２ａにおいては、図７に示した第１面溶融部１３３に代えて、第１面溶融部１３３ａが形成されている。第１面溶融部１３３ａでは、第１面テーパ部３４ａが第１面正極辺３０Ｙから連続して設けられており、当該第１面テーパ部３４ａは、第１面正極活物質層３２ａの厚み方向ＡＡ１において正極集電部３１ａの内方側に直線的に傾斜した平面形状に構成されている。第１セパレータ第１傾斜部ＯＰ１は、第１面テーパ部３４ａに沿って直線的に配置されて当該第１面テーパ３４ａに接触している。
【００８８】
図２０に示す第１面正極活物質層３２ｂにおいては、図７に示した第１面溶融部１３３に代えて、第１面溶融部１３３ｂが形成されている。第１面溶融部１３３ｂでは、第１面テーパ部３４ｂが第１面正極辺３０Ｙから連続して設けられているとともに、当該第１面テーパ部３４ｂは第１面正極活物質層３２ｂの厚み方向ＡＡ１において正極集電部３１ａの内方側に曲面状に湾曲しつつ傾斜している。第１面テーパ部３４ｂは、第１面湾曲部３５と一つながりの曲面形状を形成している。第１セパレータ第１傾斜部ＯＰ１は、第１面テーパ部３４ｂの一部に沿って湾曲して配置されて当該第１面テーパ部３４ｂの一部と接触している。第１面テーパ部３４ｂの一部とは、詳細には、第１面テーパ部３４ｂにおいて第１面正極辺３０Ｙに連続する側の縁部を除いた箇所である。
【００８９】
図２１に示す第１面正極活物質層３２ｃにおいては、図７に示した第１面溶融部１３３に代えて、第１面溶融部１３３ｃが形成されている。第１面溶融部１３３ｃは、既に説明した第１面湾曲部３５に加えて、第１面テーパ部３４ｃと、第１面直交部５３４と、を有する。第１面テーパ部３４ｃは、第１面正極活物質層３２ｃの厚み方向ＡＡ１において正極集電部３１ａの内方側に曲面状に湾曲しつつ傾斜しており、詳細には、第１面湾曲部３５と次に説明する第１面直交部５３４との間で、当該第１面湾曲部３５と当該第１面直交部５３４とに亘って曲面状に湾曲している。第１面テーパ部３４ｃは、第１面湾曲部３５と一つながりの曲面形状を形成している。第１面直交部５３４は、第１面正極辺３０Ｙから連続して設けられているとともに第１面ＡＡに対して直交するように設けられている。第１セパレータ第１傾斜部ＯＰ１は、第１面テーパ部３４ｃの一部に沿って湾曲して配置されて当該第１面テーパ部３４ｃの一部と接触している。第１面テーパ部３４ｃの一部とは、詳細には、第１面テーパ部３４ｃにおいて第１面直交部５３４の側の縁部を除いた個所である。
【００９０】
図２２に示す第１面正極活物質層３２は、図７と同様に構成された第１面溶融部１３３を有する。第１面テーパ部３４は、第１面正極活物質層３２の厚み方向ＡＡ１において正極集電部３１ａの内方側に第１面傾斜角度θ１で傾斜している。第１面傾斜角度θ１及び後述の第２面傾斜角度θ２は、正極金属箔３１の端面Ｅを延長させた基準線ＣＲからの角度である。第２面正極活物質層３６ａにおいては、図７に示した第２面溶融部１３７に代えて、第２面溶融部１３７ａが形成されている。第２面溶融部１３７ａは、第２面テーパ部１３８と、第２面湾曲部３９ａと、を有する。第２面テーパ部１３８は、第２面正極辺３０Ｗから連続して設けられているとともに、第２面正極活物質層３６ａの厚み方向ＢＢ１において正極集電部３１ａの内方側に第１面傾斜角度θ１よりも小さい第２面傾斜角度θ２で傾斜している。第２面テーパ部１３８は、例えば直線的に傾斜した平面形状に構成されている。第２面湾曲部３９ａは、第２面テーパ部１３８と第２面平行部３７との間で当該第２面テーパ部１３８と当該第２面平行部３７とに亘って曲面状に連続している。
【００９１】
第１セパレータ第２傾斜部ＯＰ２は、第１面縁部１３４、正極金属箔３１の端面Ｅ、第２面テーパ部１３８、及び第２面湾曲部３９ａと対応した位置に配置されている。第１セパレータ第２傾斜部ＯＰ２は、第１セパレータ接合部５５ｄに近づくにしたがって、第１面縁部１３４、端面Ｅ、第２面テーパ部１３８、及び第２面湾曲部３９ａから離れるように配置されている。したがって、第１セパレータ第２傾斜部ＯＰ２は、第１面縁部１３４、端面Ｅ、第２面テーパ部１３８、及び第２面湾曲部３９ａと接触することが回避される。したがって、第１セパレータ第２傾斜部ＯＰ２は、第１面縁部１３４、端面Ｅ、第２面テーパ部１３８、及び第２面湾曲部３９ａとの接触に起因する何らの破損が防止される。なお、図２２に示した構成を変更し、第１面テーパ部３４及び第２面テーパ部１３８が曲面状に湾曲しつつ傾斜する構成としてもよい。
【００９２】
図２３に示す第１面正極活物質層３２ｄにおいては、図１９に示した第１面溶融部１３３ａと実質的に同一に構成された第１面溶融部１３３ｄが形成されている。すなわち、第１面テーパ部３４ｄは、第１面正極辺３０Ｙから連続して設けられており、当該第１面テーパ部３４ｄは、第１面正極活物質層３２ａの厚み方向ＡＡ１において正極集電部３１ａの内方側に直線的に傾斜した平面形状に構成されている。第２面正極活物質層３６ｂにおいては、図７に示した第２面溶融部１３７に代えて、第２面溶融部１３７ｂが形成されている。第２面溶融部１３７ｂは、第２面外向きテーパ部２３８と第２面湾曲部３９ｂとを有する。第２面外向きテーパ部２３８は、第２面正極辺３０Ｗから連続して設けられているとともに、第２面正極活物質層３６ｂの厚み方向ＢＢ１において正極集電部３１ａの外方側に直線的に傾斜した平面状に形成されている。第２面湾曲部３９ｂは、第２面外向きテーパ部２３８と第２面平行部３７との間で当該第２面外向きテーパ部２３８と当該第２面平行部３７とに亘って曲面状に連続している。正極金属箔３１の端面Ｅ１は、第１面ＡＡ及び第２面ＢＢに対して傾斜した平面形状に構成されており、詳細には、第２面正極辺３０Ｗから第１面正極辺３０Ｙに向けて正極シート３０の外方側に傾斜している。第１面テーパ部３４ｄと端面Ｅ１と第２面外向きテーパ部２３８とは、一つながりに連続した平面形状を構成している。
【００９３】
第１セパレータ第１傾斜部ＯＰ１は、第１面テーパ部３４ｄに沿って直線的に配置されて当該第１面テーパ部３４ｄに接触している。第１セパレータ第２傾斜部ＯＰ２は、正極金属箔３１の端面Ｅ１及び第２面外向きテーパ部２３８に沿って直線的に配置されて当該端面Ｅ１及び当該第２面外向きテーパ部２３８に接触している。このように、図２３に示す構成においては、第１面テーパ部３４ｄと正極金属箔３１の端面Ｅ１と第２面外向きテーパ部２３８とが構成する一つながりの面に沿って、第１セパレータ第１傾斜部ＯＰ１と第１セパレータ第２傾斜部ＯＰ２とが配置されることから、これらの第１セパレータ第１傾斜部ＯＰ１及び第１セパレータ第２傾斜部ＯＰ２が突っ張って破れることが防止される。また、図２３に示す構成においては、第１面テーパ部３４ｄから第２面外向きテーパ部２３８までが、正極シート３０の外方へ向けた連続した傾斜面となっていることから、負極シート４０との積層によって第１面平行部３３の周縁にかかる荷重は、第１面テーパ部３４ｄから第２面外向きテーパ部２３８に向けて正極シート３０の外方側へ分散される。この結果、第１面平行部３３の周縁を覆うセパレータ部分である第１セパレータ平行部５５ａの周縁にかかる荷重が緩和され、当該第１セパレータ平行部５５ａの周縁が破れることが抑制ないし防止される。なお、図２３に示した構成を変更し、例えば、第１面テーパ部３４ｄと正極金属箔３１の端面Ｅ１と第２面外向きテーパ部とが、一つながりに連続した曲面形状となるように構成しもよい。
【００９４】
図２４に示す構成においては、第１セパレータ接合部５５ｄと第２セパレータ接合部５６ｃとが、正極金属箔３１の厚みに対応する位置にて互いに溶着されている。第２セパレータ５６は、既に説明した第２セパレータ平行部５６ａと第２セパレータ接合部５６ｃとの間に、第２セパレータ湾曲部５６ｄと第２セパレータ傾斜部５６ｅとを有する。第２セパレータ湾曲部５６ｄは、第２面湾曲部３９に沿って湾曲して配置され、かつ、第２面湾曲部３９に接触している。第２セパレータ傾斜部５６ｅは、第２セパレータ平行部５６ａに対して第１セパレータ５５の側へ傾斜して配置され、かつ、第２面直交部３８に対向して配置されている。第２セパレータ傾斜部５６ｅは、第２面直交部３８から離れた位置に配置されている。なお、既に説明したとおり、第２面湾曲部３９は、溶融部でありかつ曲面状である。したがって、第２面湾曲部３９は、バリのないなだらかな面にて構成される。したがって、第２面湾曲部３９を覆う第２セパレータ湾曲部５６ｄは破れることが防止される。また、図２４の構成においては、第２セパレータ５６が第２セパレータ傾斜部５６ｅを有することで、当該第２セパレータ５６は第１セパレータ５５の側へ近づけられる。これにより、例えば第２セパレータ５６を第２面平行部３７に沿って面一に配置した場合に比べて、第１セパレータ傾斜部５５ｃを短く設定して両セパレータ接合部５５ｄ,５６ｃを接合でき、第１セパレータ傾斜部５５ｃにかかる負担が低減される。したがって、第１セパレータ傾斜部５５ｃが破れることが防止される。
【００９５】
以下、第１面活物質層３２及び第２面活物質層３６の周縁以外の変更例について説明する。塗工乾燥装置７０、レーザ加工装置８０、及びセパ包み装置１００の構成は、上述の実施形態に示した構成に限定されるものではなく、上述の実施形態と同様に機能する構成であれば如何なる構成であってもよい。例えば、レーザ装置８８はスキャナタイプでもよい。この場合、レーザの照射位置はミラーによって３次元的に変更される。
【００９６】
正極タブ部３１ｂの幅（正極タブ辺３０ｄに沿う方向の長さ）は、正極タブ辺３０ｄの長さよりも小さいことに限定されず、例えば正極タブ辺３０ｄの長さと同等であってもよい。負極タブ部４１ｂの幅（負極タブ辺４０ｄに沿う方向の長さ）についても同様である。
【００９７】
正極ユニット及び負極シートは、それぞれ帯状に構成してもよい。そして、一枚ずつの正極ユニット及び負極シートを互いに重ね合わせて巻回し、巻回式の電極体を作製してもよい。
【００９８】
正極シートと負極シートとは、それぞれの構成を互いに入れ替えてもよい。すなわち、正極シートをセパレータで覆うことなく露出した状態とし、負極シートを両面からセパレータで覆って負極ユニットを構成する。この場合、正極シートと負極シートとで、活物質層の周縁の構成も、互いに入れ替えられる。
【図１】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【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】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年3月31日(2017.3.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極シートの両面がセパレータで覆われた第１電極ユニットと、前記第１電極シートとは極性の異なる第２電極シートと、が交互に積層された電極体を有する蓄電装置であって、
前記第１電極シートは、矩形状の集電部と、前記集電部の１辺に設けられたタブ部と、を備えた金属箔を有し、
前記金属箔は、前記集電部において、当該金属箔の第１面に第１面活物質層を有するとともに前記第１面とは反対側の第２面に第２面活物質層を有し、
前記タブ部は、前記金属箔が露出されており、
前記第１面活物質層は、前記集電部における前記第１面に沿って設けられた第１面平行部と、前記集電部における前記第１面の一辺であるテーパ辺と前記第１面平行部との間に設けられているとともに前記第１面活物質層の厚み方向において前記集電部の内方側に傾斜した第１面テーパ部と、前記第１面平行部と前記第１面テーパ部との間で前記第１面平行部と前記第１面テーパ部とに亘って曲面状に連続した第１面湾曲部と、を有し、
前記第２面活物質層は、前記集電部における前記第２面に沿って設けられた第２面平行部と、前記集電部における前記第２面の一辺であって前記テーパ辺と対応する一辺から連続して設けられているとともに前記第２面に対して直交するように設けられた第２面直交部と、前記第２面平行部と前記第２面直交部との間で前記第２面平行部と前記第２面直交部とに亘って曲面状に連続した第２面湾曲部と、を有し、
前記セパレータは、前記集電部における前記第１面の側を覆う第１セパレータと、前記集電部における前記第２面の側を覆う第２セパレータと、を有し、
前記第１セパレータと前記第２セパレータとは、少なくとも前記テーパ辺に沿って互いに接合されており、
前記第１セパレータにおいて前記第１面テーパ部に対向している箇所は、前記第１面テーパ部に沿って配置されている、
蓄電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電装置であって、
前記第１面テーパ部及び前記第１面湾曲部は、前記第１面活物質層の表面が溶融した溶融部である、
蓄電装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の蓄電装置であって、
前記テーパ辺から連続して設けられているとともに前記テーパ辺から前記第１面テーパ部に亘って曲面状に形成され且つ前記第１面活物質層の厚み方向において前記集電部の内方側に傾斜した第１面縁部を有する、
蓄電装置。
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
第１電極シートの両面がセパレータで覆われた第１電極ユニットと、前記第１電極シートとは極性の異なる第２電極シートと、が交互に積層された電極体を有する蓄電装置であって、
前記第１電極シートは、矩形状の集電部と、前記集電部の１辺に設けられたタブ部と、を備えた金属箔を有し、
前記金属箔は、前記集電部において、当該金属箔の第１面に第１面活物質層を有するとともに前記第１面とは反対側の第２面に第２面活物質層を有し、
前記タブ部は、前記金属箔が露出されており、
前記第１面活物質層は、前記集電部における前記第１面に沿って設けられた第１面平行部と、前記集電部における前記第１面の一辺であるテーパ辺と前記第１面平行部との間に設けられているとともに前記第１面活物質層の厚み方向において前記集電部の内方側に傾斜した第１面テーパ部と、前記第１面平行部と前記第１面テーパ部との間で前記第１面平行部と前記第１面テーパ部とに亘って曲面状に連続した第１面湾曲部と、を有し、
前記第１面テーパ部は、前記第１面活物質層の厚み方向において前記集電部の内方側に第１面傾斜角度で傾斜しており、
前記第２面活物質層は、前記集電部における前記第２面に沿って設けられた第２面平行部と、前記集電部における前記第２面の一辺であって前記テーパ辺と対応する一辺から前記第２面平行部までの間に設けられているとともに前記第２面活物質層の厚み方向において前記集電部の内方側に前記第１面傾斜角度よりも小さい第２面傾斜角度で傾斜した第２面テーパ部と、前記第２面平行部と前記第２面テーパ部との間で前記第２面平行部と前記第２面テーパ部とに亘って曲面状に連続した第２面湾曲部と、を有し、
前記セパレータは、前記集電部における前記第１面の側を覆う第１セパレータと、前記集電部における前記第２面の側を覆う第２セパレータと、を有し、
前記第１セパレータと前記第２セパレータとは、少なくとも前記テーパ辺に沿って互いに接合されており、
前記第１セパレータにおいて前記第１面テーパ部に対向している箇所は、前記第１面テーパ部に沿って配置されており、
前記第１セパレータは、前記第１面平行部に沿って配置された第１セパレータ平行部と、前記第１面湾曲部に沿って配置された第１セパレータ湾曲部と、前記第２セパレータと接合された第１セパレータ接合部と、前記第１セパレータ湾曲部と前記第１セパレータ接合部との間に設けられているとともに前記第１セパレータ平行部に対して前記第２セパレータの側へ傾斜して設けられた第１セパレータ傾斜部と、を有し、
前記第１セパレータ傾斜部は、前記第１面テーパ部に沿って配置された第１セパレータ第１傾斜部と、前記第１セパレータ第１傾斜部から延長して設けられて前記第１セパレータ接合部につながった第１セパレータ第２傾斜部と、を有し、
前記第１セパレータ第２傾斜部は、前記第１セパレータ接合部に近づくにしたがって前記第２面テーパ部から離れるように配置されている、
蓄電装置。
【請求項６】
第１電極シートの両面がセパレータで覆われた第１電極ユニットと、前記第１電極シートとは極性の異なる第２電極シートと、が交互に積層された電極体を有する蓄電装置であって、
前記第１電極シートは、矩形状の集電部と、前記集電部の１辺に設けられたタブ部と、を備えた金属箔を有し、
前記金属箔は、前記集電部において、当該金属箔の第１面に第１面活物質層を有するとともに前記第１面とは反対側の第２面に第２面活物質層を有し、
前記タブ部は、前記金属箔が露出されており、
前記第１面活物質層は、前記集電部における前記第１面に沿って設けられた第１面平行部と、前記集電部における前記第１面の一辺であるテーパ辺と前記第１面平行部との間に設けられているとともに前記第１面活物質層の厚み方向において前記集電部の内方側に傾斜した第１面テーパ部と、前記第１面平行部と前記第１面テーパ部との間で前記第１面平行部と前記第１面テーパ部とに亘って曲面状に連続した第１面湾曲部と、を有し、
前記第１面テーパ部は、前記テーパ辺から連続して設けられており、
前記第２面活物質層は、前記集電部における前記第２面に沿って設けられた第２面平行部と、前記集電部における前記第２面の一辺であって前記テーパ辺と対応する一辺から連続して設けられているとともに前記第２面活物質層の厚み方向において前記集電部の外方側に傾斜した第２面外向きテーパ部と、前記第２面平行部と前記第２面外向きテーパ部との間で前記第２面平行部と前記第２面外向きテーパ部とに亘って曲面状に連続した第２面湾曲部と、を有し、
前記第１面テーパ部と、前記第２面外向きテーパ部とは、前記金属箔を挟んで連続した面を構成しており、
前記セパレータは、前記集電部における前記第１面の側を覆う第１セパレータと、前記集電部における前記第２面の側を覆う第２セパレータと、を有し、
前記第１セパレータと前記第２セパレータとは、少なくとも前記テーパ辺に沿って互いに接合されており、
前記第１セパレータにおいて前記第１面テーパ部に対向している箇所は、前記第１面テーパ部に沿って配置されており、
前記第１セパレータは、前記第１面平行部に沿って配置された第１セパレータ平行部と、前記第１面湾曲部に沿って配置された第１セパレータ湾曲部と、前記第２セパレータと接合された第１セパレータ接合部と、前記第１セパレータ湾曲部と前記第１セパレータ接合部との間に設けられているとともに前記第１セパレータ平行部に対して前記第２セパレータの側へ傾斜して設けられた第１セパレータ傾斜部と、を有し、
前記第１セパレータ傾斜部は、前記第１面テーパ部に沿って配置された第１セパレータ第１傾斜部と、前記第１セパレータ第１傾斜部から延長して設けられて前記第１セパレータ接合部につながっているとともに前記第２面外向きテーパ部に沿って配置された第１セパレータ第２傾斜部と、を有する、
蓄電装置。
【請求項７】
請求項１、５または６に記載の蓄電装置であって、
前記第２セパレータは、前記第２面平行部に沿って前記第１電極シートの外方まで配置されている、
蓄電装置。
【請求項８】
請求項１、５または６に記載の蓄電装置であって、
前記第２セパレータは、前記第２面平行部に沿って配置された第２セパレータ平行部と、前記第２面湾曲部に沿って配置された第２セパレータ湾曲部と、前記第１セパレータと接合された第２セパレータ接合部と、前記第２セパレータ湾曲部と前記第２セパレータ接合部との間に設けられているとともに前記第２セパレータ平行部に対して前記第１セパレータの側へ傾斜して設けられた第２セパレータ傾斜部と、を有する、
蓄電装置。
【請求項９】
請求項１〜３，５〜８のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
複数の前記第１電極ユニットと複数の前記第２電極シートとが交互に積層されており、
それぞれの前記第１電極ユニットは前記第１面が同一方向に向けられている、
蓄電装置。
【請求項１０】
矩形状の集電部と、前記集電部の一辺に設けられたタブ部と、を有する金属箔の第１面に第１面活物質層を有するとともに前記第１面とは反対側の第２面に第２面活物質層を有し且つ前記タブ部は前記金属箔が露出された電極シートにおいて、前記集電部における前記第１面が前記集電部よりも大きな面積を有する第１セパレータで覆われ且つ前記集電部における前記第２面が前記集電部よりも大きな面積を有する第２セパレータで覆われた電極ユニットの製造方法であって、
帯状の前記金属箔の前記第１面に前記第１面活物質層を有するとともに前記第２面に前記第２面活物質層を有し且つ前記第１面活物質層が当該第１面活物質層の表面に前記第１面に沿う第１面平行部を有し且つ前記第２面活物質層が当該第２面活物質層の表面に前記第２面に沿う第２面平行部を有する母シートを準備する母シート準備工程と、
前記母シートに対してレーザを前記第１面活物質層の側から前記第２面活物質層の側に向けて照射して、前記母シートから前記電極シートを切り出すとともに、前記第１面活物質層に、前記集電部における前記第１面の１辺であるテーパ辺と前記第１面平行部との間に設けられているとともに前記第１面活物質層の厚み方向において前記集電部の内方側に傾斜した第１面テーパ部を形成する電極シート切り出し工程と、
前記第２セパレータに対して、当該第２セパレータの範囲内に前記集電部が収まるように、前記第２面活物質層の側から前記電極シートを載置する電極シート載置工程と、
前記第１セパレータの範囲内に前記集電部が収まる位置にて前記第１セパレータを前記第１面活物質層の側から前記電極シート及び第２セパレータに重ね合わせるセパレータ重ね合わせ工程と、
前記第１セパレータと前記第２セパレータとを互いに接合する接合工程と、を有する、
電極ユニットの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電極ユニットの製造方法であって、
前記接合工程では、前記第１セパレータと前記第２セパレータとを、少なくとも前記テーパ辺に沿って互いに接合する、
電極ユニットの製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電極ユニットの製造方法であって、
前記接合工程では、前記第１セパレータにおいて前記第１面テーパ部に対向している箇所が前記第１面テーパ部に沿って配置されるように、前記第１セパレータにテンションをかけて前記第１セパレータと前記第２セパレータとを互いに接合する、
電極ユニットの製造方法。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれか一つの製造方法で製造した電極ユニット。
【請求項１４】
第１電極シートの両面がセパレータで覆われた第１電極ユニットと、前記第１電極シートとは極性の異なる第２電極シートと、が交互に積層された電極体を有する蓄電装置であって、
前記第１電極シートは、矩形状の集電部と、前記集電部の１辺に設けられたタブ部と、を備えた金属箔を有し、
前記金属箔は、前記集電部において、当該金属箔の第１面に第１面活物質層を有するとともに前記第１面とは反対側の第２面に第２面活物質層を有し、
前記タブ部は、前記金属箔が露出されており、
前記第１面活物質層は、前記集電部における前記第１面に沿って設けられた第１面平行部と、前記集電部における前記第１面の一辺であるテーパ辺と前記第１面平行部との間に設けられているとともに前記第１面活物質層の厚み方向において前記集電部の内方側に傾斜した第１面テーパ部と、前記第１面平行部と前記第１面テーパ部との間で前記第１面平行部と前記第１面テーパ部とに亘って曲面状に連続した第１面湾曲部と、を有し、
前記第１面テーパ部は、少なくとも一部が直線的な平面形状であり、
前記セパレータは、前記集電部における前記第１面の側を覆う第１セパレータと、前記集電部における前記第２面の側を覆う第２セパレータと、を有し、
前記第１セパレータと前記第２セパレータとは、少なくとも前記テーパ辺に沿って互いに接合されており、
前記第１セパレータにおいて前記第１面テーパ部に対向している箇所は、前記第１面テーパ部に沿って配置されている、
蓄電装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の蓄電装置であって、
前記第２面活物質層は、前記集電部における前記第２面に沿って設けられた第２面平行部と、前記集電部における前記第２面の一辺であって前記テーパ辺と対応する一辺から連続して設けられているとともに前記第２面に対して直交するように設けられた第２面直交部と、前記第２面平行部と前記第２面直交部との間で前記第２面平行部と前記第２面直交部とに亘って曲面状に連続した第２面湾曲部と、を有する、
蓄電装置。
【国際調査報告】
2017110318.tif 000028
2017110318.tif 000029
2017110318.tif 000030