(57)【要約】  非水電解質二次電池用電極体(150)では、セパレータ(157)の第１端部(157b)が、幅方向について、正極板(155)の正極一方端部(155c)よりも内側に位置し、正極板(155)の正極塗工部(155d)の一方端(155f)よりも外側に位置し、且つ、負極板(156)の負極塗工部(156d)の一方端(156f)よりも外側に位置している。セパレータ(157)の第１端部(157b)は、中間部(157d)の厚みよりも厚くされている。セパレータ(157)の第２端部(157c)は、幅方向について、負極板(156)の負極他方端部(156c)よりも内側に位置し、正極板(155)の正極塗工部(155d)の他方端(155g)よりも外側に位置し、且つ、負極板(156)の負極塗工部(156d)の他方端(156g)よりも外側に位置している。セパレータ(157)の第２端部(157c)は、中間部(157d)の厚みよりも厚くされている。
2011096070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板、負極板、及び、上記正極板と上記負極板との間に介在するセパレータ、を有し、上記正極板、上記負極板、及び、上記セパレータが、それぞれの幅方向を一致させて重なり合う
非水電解質二次電池用の電極体であって、
上記正極板は、正極集電部材と、その表面に塗工された正極合材層と、を有し、
上記負極板は、負極集電部材と、その表面に塗工された負極合材層と、を有し、
上記セパレータは、上記幅方向について、一方端側に位置する第１端部と、他方端側に位置する第２端部と、上記第１端部と上記第２端部との間に位置する中間部と、を有し、
上記セパレータの第１端部は、
上記幅方向について、上記正極板のうち上記幅方向について一方端側に位置する正極一方端部よりも内側に位置し、上記正極板のうち上記正極合材層が塗工された正極塗工部の一方端よりも外側に位置し、且つ、上記負極板のうち上記負極合材層が塗工された負極塗工部の一方端よりも外側に位置し、
上記中間部の厚みよりも厚くされてなり、
上記セパレータの第２端部は、
上記幅方向について、上記負極板のうち上記幅方向について他方端側に位置する負極他方端部よりも内側に位置し、上記正極塗工部の他方端よりも外側に位置し、且つ、上記負極塗工部の他方端よりも外側に位置し、
上記中間部の厚みよりも厚くされてなる
非水電解質二次電池用電極体。
【請求項２】
正極板、負極板、及び、上記正極板と上記負極板との間に介在するセパレータ、を有し、上記正極板、上記負極板、及び、上記セパレータが、それぞれの幅方向を一致させて重なり合う
非水電解質二次電池用の電極体であって、
上記正極板は、正極集電部材と、その表面に塗工された正極合材層と、を有し、
上記負極板は、負極集電部材と、その表面に塗工された負極合材層と、を有し、
上記セパレータは、上記幅方向について、一方端側に位置する第１端部と、他方端側に位置する第２端部と、上記第１端部と上記第２端部との間に位置する中間部と、を有し、
上記セパレータの第１端部は、
上記幅方向について、上記正極板のうち上記幅方向について一方端側に位置する正極一方端部よりも内側に位置し、上記正極板のうち上記正極合材層が塗工された正極塗工部の一方端よりも外側に位置し、且つ、上記負極板のうち上記負極合材層が塗工された負極塗工部の一方端よりも外側に位置し、
上記セパレータの第１端部を、予め、加熱により熱収縮させてなり、
上記セパレータの第２端部は、
上記幅方向について、上記負極板のうち上記幅方向について他方端側に位置する負極他方端部よりも内側に位置し、上記正極塗工部の他方端よりも外側に位置し、且つ、上記負極塗工部の他方端よりも外側に位置し、
上記セパレータの第２端部を、予め、加熱により熱収縮させてなる
非水電解質二次電池用電極体。
【請求項３】
正極板、負極板、及び、上記正極板と上記負極板との間に介在するセパレータ、を有し、上記正極板、上記負極板、及び、上記セパレータが、それぞれの幅方向を一致させて重なり合う
非水電解質二次電池用の電極体であって、
上記正極板は、正極集電部材と、その表面に塗工された正極合材層と、を有し、
上記負極板は、負極集電部材と、その表面に塗工された負極合材層と、を有し、
上記セパレータは、上記幅方向について、一方端側に位置する第１端部と、他方端側に位置する第２端部と、上記第１端部と上記第２端部との間に位置する中間部と、を有し、
上記セパレータの第１端部は、
上記幅方向について、上記正極板のうち上記幅方向について一方端側に位置する正極一方端部よりも内側に位置し、上記正極板のうち上記正極合材層が塗工された正極塗工部の一方端よりも外側に位置し、且つ、上記負極板のうち上記負極合材層が塗工された負極塗工部の一方端よりも外側に位置し、
上記正極板のうち上記セパレータとその厚み方向について対向する部位に、熱溶着してなり、
上記セパレータの第２端部は、
上記幅方向について、上記負極板のうち上記幅方向について他方端側に位置する負極他方端部よりも内側に位置し、上記正極塗工部の他方端よりも外側に位置し、且つ、上記負極塗工部の他方端よりも外側に位置し、
上記負極板のうち上記セパレータとその厚み方向について対向する部位に、熱溶着してなる
非水電解質二次電池用電極体。
【請求項４】
請求項３に記載の非水電解質二次電池用電極体であって、
前記正極板のうち前記セパレータの前記第１端部が熱溶着されている部位は、上記正極板のうち前記正極合材層が塗工されていない正極未塗工部の少なくとも一部であり、
前記負極板のうち上記セパレータの前記第２端部が熱溶着されている部位は、上記負極板のうち前記負極合材層が塗工されていない負極未塗工部の少なくとも一部である
非水電解質二次電池用電極体。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の非水電解質二次電池用電極体、を備える
非水電解質二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質二次電池用電極体、及び、これを用いた非水電解質二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池は、携帯機器の電源として、また、電気自動車やハイブリッド自動車などの車両の駆動用電源として注目されている。例えば、非水電解質二次電池として、正極板、負極板、及び、正極板と負極板との間に介在するセパレータ、を有する電極体であって、正極板、負極板、及び、セパレータが、それぞれの幅方向を一致させて重なり合う電極体を備える非水電解質二次電池が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１５０９００号公報
【特許文献２】特開２００４−９５３８２号公報
【特許文献３】特開２００６−２７８２４５号公報
【０００４】
ところで、上述のような非水電解質二次電池では、過充電などにより電池が発熱して高温となり、これによってセパレータが幅方向に熱収縮することがある。セパレータが幅方向に熱収縮すると、幅方向端部の位置で正極板と負極板との間にセパレータが介在しなくなり、正極板と負極板とが接触して短絡する虞があった。さらには、この内部短絡によって、電池の発熱が促進される虞があった。【０００５】
これに対し、特許文献１には次のような非水電解質二次電池が開示されている。正極板と、負極板と、これらの電極板よりも幅の広いセパレータとを用い、セパレータの幅方向端部（幅方向について一方端側に位置する第１端部及び他方端側に位置する第２端部）が、電極体の一方端側（上端側）及び他方端側（下端側）から外方に突出するようにして、正極板と負極板とセパレータとを捲回して捲回電極体を構成する。次いで、この捲回電極体の一方端側（上端側）及び他方端側（下端側）から外方に突出したセパレータの余剰端部（セパレータの第１端部と第２端部）を加熱して熱収縮させる。このように、セパレータの余剰端部を予め熱収縮させておくことで、電池の発熱時においてセパレータの余剰端部が熱収縮するのを抑制して、幅方向端部（上下端部）の位置で正極板と負極板とが接触するのを防止できると記載されている。【０００６】
また、特許文献２には、次のような非水電解質二次電池が開示されている。この電池は、正極集電部材（アルミニウム箔）の表面に正極合材層を塗工した正極板と、負極集電部材（銅箔）の表面に負極合材層を塗工した負極板と、これらの電極板よりも幅の広いセパレータとを用い、セパレータの幅方向端部（幅方向について一方端側に位置する第１端部及び他方端側に位置する第２端部）が、電極体の一方端側及び他方端側から外方に突出するようにして、正極板と負極板とセパレータとを捲回した捲回電極体を備えている。このうち、正極板の幅方向両端部には、５００℃以上の耐熱性を有する粉体（アルミナなど）がバインダ樹脂で結着された絶縁性被膜を固定している。さらに、負極板の幅方向両端部にも、５００℃以上の耐熱性を有する粉体（アルミナなど）がバインダ樹脂で結着された絶縁性被膜を固定している。これにより、電池の発熱によってセパレータが幅方向に熱収縮して、幅方向端部の位置で正極板と負極板との間にセパレータが介在しなくなった場合でも、正極板及び負極板の絶縁性被膜同士が接触するので、正負極間の内部短絡を防止できると記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献３の非水電解質二次電池では、セパレータの第１端部（幅方向について一方端側に位置する端部）を、幅方向について、正極一方端部（正極板のうち幅方向について一方端側に位置する端部）よりも内側に配置させると共に、セパレータの第２端部（幅方向について他方端側に位置する端部）を、幅方向について、負極他方端部（負極板のうち幅方向について他方端側に位置する端部）よりも内側に配置させた捲回電極体を備えている。換言すれば、幅方向について、正極一方端部をセパレータの第１端部よりも外側に配置すると共に、負極他方端部をセパレータの第２端部よりも外側に配置して、捲回した捲回電極体を備えている。正極一方端部は、正極板のうち正極合材層が塗工されていない正極未塗工部（その一部）により構成され、この正極一方端部を正極端子部材に溶接することで、正極板と正極端子部材とを電気的に接続している。負極他方端部は、負極板のうち負極合材層が塗工されていない負極未塗工部（その一部）により構成され、負極他方端部を負極端子部材に溶接することで、負極板と負極端子部材とを電気的に接続している。【０００８】
このような非水電解質二次電池でも、前述のように、電池の発熱等に伴ってセパレータが幅方向に熱収縮することに因って、幅方向端部の位置で正極板と負極板とが接触して短絡する虞がある。しかしながら、セパレータが捲回電極体の一方端側及び他方端側から外方に突出していない（セパレータの余剰端部が存在しない）ので、特許文献１のように、セパレータの余剰端部を加熱して熱収縮させることができなかった。また、特許文献２の手法は、絶縁性樹脂を作製し、その絶縁性樹脂を正極板及び負極板の幅方向両端部に塗布しなければならず、製造工程が複雑となり高コストになるため、採用できなかった。【０００９】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、「セパレータが幅方向に熱収縮することに因って、幅方向端部の位置で正極板と負極板とが接触して短絡する不具合」を防止することができる非水電解質二次電池用電極体、及び、非水電解質二次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】
【００１０】
本発明の一態様は、正極板、負極板、及び、上記正極板と上記負極板との間に介在するセパレータ、を有し、上記正極板、上記負極板、及び、上記セパレータが、それぞれの幅方向を一致させて重なり合う非水電解質二次電池用の電極体であって、上記正極板は、正極集電部材と、その表面に塗工された正極合材層と、を有し、上記負極板は、負極集電部材と、その表面に塗工された負極合材層と、を有し、上記セパレータは、上記幅方向について、一方端側に位置する第１端部と、他方端側に位置する第２端部と、上記第１端部と上記第２端部との間に位置する中間部と、を有し、上記セパレータの第１端部は、上記幅方向について、上記正極板のうち上記幅方向について一方端側に位置する正極一方端部よりも内側に位置し、上記正極板のうち上記正極合材層が塗工された正極塗工部の一方端よりも外側に位置し、且つ、上記負極板のうち上記負極合材層が塗工された負極塗工部の一方端よりも外側に位置し、上記中間部の厚みよりも厚くされてなり、上記セパレータの第２端部は、上記幅方向について、上記負極板のうち上記幅方向について他方端側に位置する負極他方端部よりも内側に位置し、上記正極塗工部の他方端よりも外側に位置し、且つ、上記負極塗工部の他方端よりも外側に位置し、上記中間部の厚みよりも厚くされてなる非水電解質二次電池用電極体である。【００１１】
上述の非水電解質二次電池用電極体では、セパレータが、その幅方向について、一方端側に位置する第１端部と、他方端側に位置する第２端部と、第１端部と第２端部との間に位置する中間部とを有している。【００１２】
このうち、セパレータの第１端部は、幅方向について、正極板のうち幅方向について一方端側に位置する正極一方端部よりも内側に位置している。換言すれば、正極一方端部が、幅方向について、セパレータの第１端部よりも外側に位置している。この正極一方端部は、例えば、正極板のうち正極合材層が塗工されていない正極未塗工部（その一部）により構成される。この場合、この正極一方端部を正極端子部材に溶接することで、正極板と正極端子部材とを電気的に接続することができる。【００１３】
さらに、セパレータの第２端部は、幅方向について、負極板のうち幅方向について他方端側に位置する負極他方端部よりも内側に位置している。換言すれば、負極他方端部が、幅方向について、セパレータの第２端部よりも外側に位置している。この負極他方端部は、例えば、負極板のうち負極合材層が塗工されていない負極未塗工部（その一部）により構成される。この場合、この負極他方端部を負極端子部材に溶接することで、負極板と負極端子部材とを電気的に接続することができる。【００１４】
さらに、セパレータの第１端部は、幅方向について、正極板のうち正極合材層が塗工された正極塗工部の一方端よりも外側に位置し、且つ、負極板のうち負極合材層が塗工された負極塗工部の一方端（負極板の一方端に一致する）よりも外側に位置している。しかも、セパレータの第１端部は、中間部の厚みよりも厚くされている。【００１５】
さらに、セパレータの第２端部は、幅方向について、正極塗工部の他方端（正極板の他方端に一致する）よりも外側に位置し、且つ、負極塗工部の他方端よりも外側に位置している。しかも、セパレータの第２端部は、中間部の厚みよりも厚くされている。【００１６】
このため、上述の電極体を非水電解質二次電池に用いることで、「セパレータが幅方向に熱収縮することに因って、幅方向端部の位置で正極板と負極板とが接触して短絡する不具合」を防止することができる。【００１７】
具体的には、例えば、セパレータが幅方向に熱収縮し、セパレータの第１端部が幅方向について内側に移動（他方端側に移動）してゆくと共に、第２端部が幅方向について内側に移動（一方端側に移動）してゆくような場合でも、セパレータの第１端部及び第２端部は中間部の厚みよりも厚くされているので、セパレータの第１端部は、正極塗工部の一方端及び負極塗工部の一方端の少なくともいずれか一方の端面に突き当たり、それ以上幅方向内側に移動（他方端側に移動）できなくなる。さらに、セパレータの第２端部は、正極塗工部の他方端及び負極塗工部の他方端の少なくともいずれか一方の端面に突き当たり、それ以上幅方向内側に移動（一方端側に移動）できなくなる。これにより、幅方向について、正極板と負極板との間にセパレータを介在させた状態を保持し、正極板と負極板との電気的絶縁を保つことができる。【００１８】
なお、セパレータの第１端部及び第２端部を、中間部の厚みよりも厚くした形態としては、例えば、セパレータの第１端部及び第２端部を折り重ね（例えば、２重に折り重ね）て、中間部の厚みよりも厚く（例えば、中間部の２倍の厚みに）した形態が挙げられる。【００１９】
本発明の他の態様は、正極板、負極板、及び、上記正極板と上記負極板との間に介在するセパレータ、を有し、上記正極板、上記負極板、及び、上記セパレータが、それぞれの幅方向を一致させて重なり合う非水電解質二次電池用の電極体であって、上記正極板は、正極集電部材と、その表面に塗工された正極合材層と、を有し、上記負極板は、負極集電部材と、その表面に塗工された負極合材層と、を有し、上記セパレータは、上記幅方向について、一方端側に位置する第１端部と、他方端側に位置する第２端部と、上記第１端部と上記第２端部との間に位置する中間部と、を有し、上記セパレータの第１端部は、上記幅方向について、上記正極板のうち上記幅方向について一方端側に位置する正極一方端部よりも内側に位置し、上記正極板のうち上記正極合材層が塗工された正極塗工部の一方端よりも外側に位置し、且つ、上記負極板のうち上記負極合材層が塗工された負極塗工部の一方端よりも外側に位置し、上記セパレータの第１端部を、予め、加熱により熱収縮させてなり、上記セパレータの第２端部は、上記幅方向について、上記負極板のうち上記幅方向について他方端側に位置する負極他方端部よりも内側に位置し、上記正極塗工部の他方端よりも外側に位置し、且つ、上記負極塗工部の他方端よりも外側に位置し、上記セパレータの第２端部を、予め、加熱により熱収縮させてなる非水電解質二次電池用電極体である。【００２０】
上述の非水電解質二次電池用電極体では、セパレータの第１端部が、幅方向について、正極板のうち幅方向について一方端側に位置する正極一方端部よりも内側に位置している。換言すれば、正極一方端部が、幅方向について、セパレータの第１端部よりも外側に位置している。この正極一方端部は、例えば、正極板のうち正極合材層が塗工されていない正極未塗工部（その一部）により構成される。この場合、この正極一方端部を正極端子部材に溶接することで、正極板と正極端子部材とを電気的に接続することができる。【００２１】
さらに、セパレータの第２端部は、幅方向について、負極板のうち幅方向について他方端側に位置する負極他方端部よりも内側に位置している。換言すれば、負極他方端部が、幅方向について、セパレータの第２端部よりも外側に位置している。この負極他方端部は、例えば、負極板のうち負極合材層が塗工されていない負極未塗工部（その一部）により構成される。この場合、この負極他方端部を負極端子部材に溶接することで、負極板と負極端子部材とを電気的に接続することができる。【００２２】
さらに、セパレータの第１端部は、幅方向について、正極板のうち正極合材層が塗工された正極塗工部の一方端よりも外側に位置し、且つ、負極板のうち負極合材層が塗工された負極塗工部の一方端（負極板の一方端に一致する）よりも外側に位置している。しかも、セパレータの第１端部を、予め、加熱により熱収縮させている（電極体を製造する過程で、セパレータの第１端部を、加熱により熱収縮させている）。【００２３】
さらに、セパレータの第２端部は、幅方向について、正極塗工部の他方端（正極板の他方端に一致する）よりも外側に位置し、且つ、負極塗工部の他方端よりも外側に位置している。しかも、セパレータの第２端部を、予め、加熱により熱収縮させている（電極体を製造する過程で、セパレータの第１端部を、加熱により熱収縮させている）。【００２４】
このため、上述の電極体を非水電解質二次電池に用いることで、「セパレータが幅方向に熱収縮することに因って、幅方向端部の位置で正極板と負極板とが接触して短絡する不具合」を防止することができる。
具体的には、電池の発熱によりセパレータが幅方向に熱収縮する温度になったとしても、セパレータの第１端部及び第２端部は、予め、加熱により熱収縮させているので、それ以上幅方向に熱収縮しない。これにより、幅方向について、正極板と負極板との間にセパレータを介在させた状態を維持し、正極板と負極板との電気的絶縁を保つことができる。【００２５】
さらに、本発明の他の態様は、正極板、負極板、及び、上記正極板と上記負極板との間に介在するセパレータ、を有し、上記正極板、上記負極板、及び、上記セパレータが、それぞれの幅方向を一致させて重なり合う非水電解質二次電池用の電極体であって、上記正極板は、正極集電部材と、その表面に塗工された正極合材層と、を有し、上記負極板は、負極集電部材と、その表面に塗工された負極合材層と、を有し、上記セパレータは、上記幅方向について、一方端側に位置する第１端部と、他方端側に位置する第２端部と、上記第１端部と上記第２端部との間に位置する中間部と、を有し、上記セパレータの第１端部は、上記幅方向について、上記正極板のうち上記幅方向について一方端側に位置する正極一方端部よりも内側に位置し、上記正極板のうち上記正極合材層が塗工された正極塗工部の一方端よりも外側に位置し、且つ、上記負極板のうち上記負極合材層が塗工された負極塗工部の一方端よりも外側に位置し、上記正極板のうち上記セパレータとその厚み方向について対向する部位に、熱溶着してなり、上記セパレータの第２端部は、上記幅方向について、上記負極板のうち上記幅方向について他方端側に位置する負極他方端部よりも内側に位置し、上記正極塗工部の他方端よりも外側に位置し、且つ、上記負極塗工部の他方端よりも外側に位置し、上記負極板のうち上記セパレータとその厚み方向について対向する部位に、熱溶着してなる非水電解質二次電池用電極体である。【００２６】
上述の非水電解質二次電池用電極体では、セパレータの第１端部が、幅方向について、正極板のうち幅方向について一方端側に位置する正極一方端部よりも内側に位置している。換言すれば、正極一方端部が、幅方向について、セパレータの第１端部よりも外側に位置している。この正極一方端部は、例えば、正極板のうち正極合材層が塗工されていない正極未塗工部（その一部）により構成される。この場合、この正極一方端部を正極端子部材に溶接することで、正極板と正極端子部材とを電気的に接続することができる。【００２７】
さらに、セパレータの第２端部は、幅方向について、負極板のうち幅方向について他方端側に位置する負極他方端部よりも内側に位置している。換言すれば、負極他方端部が、幅方向について、セパレータの第２端部よりも外側に位置している。この負極他方端部は、例えば、負極板のうち負極合材層が塗工されていない負極未塗工部（その一部）により構成される。この場合、この負極他方端部を負極端子部材に溶接することで、負極板と負極端子部材とを電気的に接続することができる。【００２８】
さらに、セパレータの第１端部は、幅方向について、正極板のうち正極合材層が塗工された正極塗工部の一方端よりも外側に位置し、且つ、負極板のうち負極合材層が塗工された負極塗工部の一方端（負極板の一方端に一致する）よりも外側に位置している。しかも、セパレータの第１端部を、正極板のうちセパレータとその厚み方向について対向する部位に、熱溶着している（電極体を製造する過程で、セパレータの第１端部を、正極板のうちセパレータとその厚み方向について対向する部位に、熱溶着している）。【００２９】
さらに、セパレータの第２端部は、幅方向について、正極塗工部の他方端（正極板の他方端に一致する）よりも外側に位置し、且つ、負極塗工部の他方端よりも外側に位置している。しかも、セパレータの第２端部を、負極板のうちセパレータとその厚み方向について対向する部位に、熱溶着している（電極体を製造する過程で、セパレータの第２端部を、負極板のうちセパレータとその厚み方向について対向する部位に、熱溶着している）。【００３０】
このため、上述の電極体を非水電解質二次電池に用いることで、「セパレータが幅方向に熱収縮することに因って、幅方向端部の位置で正極板と負極板とが接触して短絡する不具合」を防止することができる。【００３１】
具体的には、電池の発熱によりセパレータが幅方向に熱収縮する温度になったとしても、セパレータの第１端部及び第２端部は、熱溶着時の加熱により既に熱収縮しているので、それ以上幅方向に熱収縮し難くなっている。しかも、セパレータの第１端部及び第２端部を、正極板及び負極板の対向する部位に接着（溶着）しているので、熱収縮によってセパレータの第１端部及び第２端部が幅方向内側に移動しようとしても、セパレータの第１端部及び第２端部が幅方向内側に移動することを防止できる。これにより、幅方向について、正極板と負極板との間にセパレータを介在させた状態を維持し、正極板と負極板との電気的絶縁を保つことができる。【００３２】
さらに、上記の非水電解質二次電池用電極体であって、前記正極板のうち前記セパレータの前記第１端部が熱溶着されている部位は、上記正極板のうち前記正極合材層が塗工されていない正極未塗工部の少なくとも一部であり、前記負極板のうち上記セパレータの前記第２端部が熱溶着されている部位は、上記負極板のうち前記負極合材層が塗工されていない負極未塗工部の少なくとも一部である非水電解質二次電池用電極体とすると良い。【００３３】
上述の非水電解質二次電池用電極体では、正極板のうちセパレータの第１端部が熱溶着されている部位が、正極板のうち正極合材層が塗工されていない正極未塗工部（正極集電部材が露出する部位）の少なくとも一部である。換言すれば、正極板のうち正極合材層が塗工されていない正極未塗工部（その少なくとも一部）に、セパレータの第１端部を熱溶着している。これにより、セパレータの第１端部を、正極板に対し、適切に接着（溶着）することができる。【００３４】
さらに、上述の非水電解質二次電池用電極体では、負極板のうちセパレータの第２端部が熱溶着されている部位が、負極板のうち負極合材層が塗工されていない負極未塗工部（負極集電部材が露出する部位）の少なくとも一部である。換言すれば、負極板のうち負極合材層が塗工されていない負極未塗工部（その少なくとも一部）に、セパレータの第２端部を熱溶着している。これにより、セパレータの第２端部を、負極板に対し、適切に接着（溶着）することができる。【００３５】
さらに、本発明の他の態様は、上記いずれかの非水電解質二次電池用電極体、を備える非水電解質二次電池である。【００３６】
上述の非水電解質二次電池は、前述したいずれかの非水電解質二次電池用電極体を備えている。このため、上述の非水電解質二次電池では、「セパレータが幅方向に熱収縮することに因って、幅方向端部の位置で正極板と負極板とが接触して短絡する不具合」を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施例１〜３にかかる非水電解質二次電池の上面図である。
【図２】同非水電解質二次電池の正面図である。
【図３】同非水電解質二次電池の縦断面図であり、図１のＣ−Ｃ矢視断面図に相当する。
【図４】同非水電解質二次電池の縦断面図であり、図１のＤ−Ｄ矢視断面図に相当する。
【図５】同非水電解質二次電池の電極体の斜視図である。
【図６】実施例１の電極体の横断面図であり、図３のＥ−Ｅ矢視断面図に相当する。
【図７】実施例１〜３にかかる正極板の上面図である。
【図８】同正極板の断面図であり、図７のＦ−Ｆ矢視断面図に相当する。
【図９】実施例１〜３にかかる負極板の上面図である。
【図１０】同負極板の断面図であり、図９のＧ−Ｇ矢視断面図に相当する。
【図１１】実施例１のセパレータの上面図である。
【図１２】同セパレータの断面図であり、図１１のＨ−Ｈ矢視断面図に相当する。
【図１３】実施例１の電極体を製造する工程を説明する図である。
【図１４】実施例２の電極体の横断面図であり、図３のＥ−Ｅ矢視断面図に相当する。
【図１５】実施例２のセパレータの上面図である。
【図１６】実施例２の熱処理工程を説明する図である。
【図１７】実施例２の電極体を製造する工程を説明する図である。
【図１８】実施例３の電極体の横断面図であり、図３のＥ−Ｅ矢視断面図に相当する。
【図１９】実施例３の電極体を製造する工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
（実施例１）
次に、本発明の実施例１について、図面を参照しつつ説明する。
本実施例１の非水電解質二次電池１００は、図１〜図４に示すように、直方体形状の電池ケース１１０と、正極端子部材１２０と、負極端子部材１３０とを備える、角形密閉式のリチウムイオン二次電池である。このうち、電池ケース１１０は、直方体形状の収容空間をなす金属製の角形収容部１１１と金属製の蓋部１１２とを有するハードケースである。電池ケース１１０（角形収容部１１１）の内部には、電極体１５０などが配置されている。なお、非水電解質二次電池１００の定格容量（公称容量）は５．５Ａｈである。
【００３９】
電極体１５０は、断面長円状をなし、正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ１５７を扁平形状に捲回した扁平型の捲回体である（図４〜図１３参照）。正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ１５７は、それぞれの幅方向を一致させて重なり合っている（図６、図１３参照）。なお、正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ１５７の長手方向（幅方向に直交する方向）が、捲回方向に一致している。また、図６及び図１３の左右方向が、正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ１５７のそれぞれの幅方向に一致し、電極体１５０の幅方向にも一致する。
【００４０】
正極板１５５は、帯状をなし、アルミニウム箔からなる正極集電部材１５１と、その表面（両面）に塗工された正極合材層１５２（正極活物質１５３を含む合材層）を有している（図７、図８参照）。この正極板１５５は、正極集電部材１５１の表面に正極合材層１５２が塗工された正極塗工部１５５ｄと、正極集電部材１５１の表面に正極合材層１５２が塗工されていない正極未塗工部１５５ｂとを有している。正極未塗工部１５５ｂは、正極集電部材１５１のみからなり、正極板１５５の幅方向について一方端側（図７及び図８において右端側）に位置し、正極板１５５の長手方向に延びている。なお、図７及び図８の左右方向が、正極板１５５の幅方向に一致している。また、図７の上下方向が、正極板１５５の長手方向に一致している。また、図８の上下方向が、正極板１５５の厚み方向に一致している。
【００４１】
負極板１５６は、帯状をなし、銅箔からなる負極集電部材１５８と、その表面に塗工された負極合材層１５９（負極活物質１５４を含む合材層）を有している（図９、図１０参照）。この負極板１５６は、負極集電部材１５８の表面に負極合材層１５９が塗工された負極塗工部１５６ｄと、負極集電部材１５８の表面に負極合材層１５９が塗工されていない負極未塗工部１５６ｂとを有している。負極未塗工部１５６ｂは、負極集電部材１５８のみからなり、負極板１５６の幅方向について他方端側（図９及び図１０において左端側）に位置し、負極板１５６の長手方向に延びている。なお、図９及び図１０の左右方向が、負極板１５６の幅方向に一致している。また、図９の上下方向が、負極板１５６の長手方向に一致している。また、図１０の上下方向が、負極板１５６の厚み方向に一致している。
【００４２】
セパレータ１５７は、ポリプロピレン／ポリエチレン／ポリプロピレン３層構造複合体多孔質シートからなり、帯状をなしている（図１１、図１２参照）。このセパレータ１５７は、正極板１５５と負極板１５６との間に介在して、両電極板間を電気的に絶縁している（図６参照）。なお、図１１及び図１２の左右方向が、セパレータ１５７の幅方向に一致している。また、図９の上下方向が、負極板１５６の長手方向に一致している。また、図１０の上下方向が、負極板１５６の厚み方向に一致している。
【００４３】
セパレータ１５７は、幅方向について、一方端側（図１１及び図１２において右端側）に位置する第１端部１５７ｂと、他方端側（図１１及び図１２において左端側）に位置する第２端部１５７ｃと、第１端部１５７ｂと第２端部１５７ｃとの間に位置する中間部１５７ｄとを有している。
【００４４】
本実施例１の電極体１５０では、図６に示すように、セパレータ１５７の第１端部１５７ｂが、幅方向（図６において左右方向）について、正極板１５５のうち幅方向について一方端側（図６において右端側）に位置する正極一方端部１５５ｃよりも内側（幅方向について電極体１５０の中心側）に位置している。換言すれば、正極一方端部１５５ｃが、幅方向について、セパレータ１５７の第１端部１５７ｂよりも外側（幅方向について電極体１５０の中心から遠い側）に位置している。この正極一方端部１５５ｃは、正極板１５５の正極未塗工部１５５ｂ（その一部）により構成されている。このため、後述するように、正極一方端部１５５ｃを正極端子部材１２０の正極集電部１２２に溶接することで、正極板１５５と正極端子部材１２０とを電気的に接続することができる（図３参照）。
【００４５】
さらに、セパレータ１５７の第２端部１５７ｃは、幅方向（図６において左右方向）について、負極板１５６のうち幅方向について他方端側（図６において左端側）に位置する負極他方端部１５６ｃよりも内側（幅方向について電極体１５０の中心側）に位置している。換言すれば、負極他方端部１５６ｃが、幅方向について、セパレータ１５７の第２端部１５７ｃよりも外側（幅方向について電極体１５０の中心から遠い側）に位置している。この負極他方端部１５６ｃは、負極板１５６の負極未塗工部１５６ｂ（その一部）により構成される。このため、後述するように、負極他方端部１５６ｃを負極端子部材１３０の負極集電部１３２に溶接することで、負極板１５６と負極端子部材１３０とを電気的に接続することができる（図３参照）。
【００４６】
さらに、本実施例１の電極体１５０では、図６に示すように、セパレータ１５７の第１端部１５７ｂが、幅方向（図６において左右方向）について、正極板１５５の正極塗工部１５５ｄの一方端１５５ｆよりも外側（図６において右側）に位置し、且つ、負極板１５６の負極塗工部１５６ｄの一方端１５６ｆ（負極板１５６の一方端に一致する）よりも外側（図６において右側）に位置している。しかも、セパレータ１５７の第１端部１５７ｂは、中間部１５７ｄの厚みよりも厚くされている（図６、図１２参照）。詳細には、セパレータ１５７の第１端部１５７ｂを２重に折り重ねて、中間部１５７ｄの厚みよりも厚く（中間部１５７ｄの２倍の厚み）している。
【００４７】
さらに、セパレータ１５７の第２端部１５７ｃは、幅方向（図６において左右方向）について、正極板１５５の正極塗工部１５５ｄの他方端１５５ｇ（正極板１５５の他方端に一致する）よりも外側（図６において左側）に位置し、且つ、負極板１５６の負極塗工部１５６ｄの他方端１５６ｇよりも外側（図６において左側）に位置している。しかも、セパレータ１５７の第２端部１５７ｃは、中間部１５７ｄの厚みよりも厚くされている（図６、図１２参照）。詳細には、セパレータ１５７の第２端部１５７ｃを２重に折り重ねて、中間部１５７ｄの厚みよりも厚く（中間部１５７ｄの２倍の厚み）している。
【００４８】
本実施例１の非水電解質二次電池１００では、上述のような電極体１５０を備えているため、「セパレータ１５７が幅方向（図６において左右方向）に熱収縮することに因って、幅方向端部（図６において、正極塗工部１５５ｄ及び負極塗工部１５６ｄの左右端部）の位置で正極板１５５と負極板１５６とが接触して短絡する不具合」を防止することができる。
【００４９】
具体的には、例えば、何らかの原因で非水電解質二次電池１００が高温になると、樹脂からなるセパレータ１５７が幅方向に熱収縮する。このとき、セパレータ１５７の第１端部１５７ｂが、幅方向について内側に移動（図６において左側に移動）しようとする共に、第２端部１５７ｃが、幅方向について内側に移動（図６において右側に移動）しようとする。
【００５０】
しかしながら、本実施例１のセパレータ１５７では、第１端部１５７ｂ及び第２端部１５７ｃが中間部１５７ｄの厚みよりも厚くされているので、セパレータ１５７の第１端部１５７ｂは、正極塗工部１５５ｄの一方端１５５ｆまたは負極塗工部１５６ｄの一方端１５６ｆの端面に突き当たり、それ以上幅方向内側（図６において左側）に移動できなくなる。これにより、「セパレータ１５７の第１端部１５７ｂが、正極板１５５（正極塗工部１５５ｄ）と負極板１５６（負極塗工部１５６ｄ）との間に入り込んで、正極塗工部１５５ｄの一方端１５５ｆと負極塗工部１５６ｄの一方端１５６ｆとが接触する」不具合を防止できる。なお、セパレータ１５７を２重に折り重ねた第１端部１５７ｂは、熱により軟化して一体（塊）となる。
【００５１】
さらに、セパレータ１５７の第２端部１５７ｃは、正極塗工部１５５ｄの他方端１５５ｇまたは負極塗工部１５６ｄの他方端１５６ｇの端面に突き当たり、それ以上幅方向内側（図６において右側）に移動できなくなる。これにより、「セパレータ１５７の第２端部１５７ｃが、正極板１５５（正極塗工部１５５ｄ）と負極板１５６（負極塗工部１５６ｄ）との間に入り込んで、正極塗工部１５５ｄの他方端１５５ｇと負極塗工部１５６ｄの他方端１５６ｇとが接触する」不具合を防止できる。なお、セパレータ１５７を２重に折り重ねた第２端部１５７ｃは、熱により軟化して一体（塊）となる。
【００５２】
従って、本実施例１の非水電解質二次電池１００は、セパレータ１５７が熱収縮する温度（例えば、１５０℃）にまで上昇した場合でも、電極体１５０の幅方向（図６において左右方向）について、正極板１５５と負極板１５６との間にセパレータを介在させた状態を維持し、正極板１５５と負極板１５６との電気的絶縁を保つことができる。
【００５３】
次に、非水電解質二次電池１００の製造方法について説明する。
まず、図７及び図８に示すように、帯状の正極集電部材１５１の表面に正極合材層１５２が塗工された正極板１５５を用意する。さらに、図９及び図１０に示すように、帯状の負極集電部材１５８の表面に負極合材層１５９が塗工された負極板１５６を用意する。さらに、図１１及び図１２に示すように、幅方向両端部（第１端部１５７ｂ及び第２端部１５７ｃ）を２重に折り重ねて、中間部１５７ｄの厚みよりも厚く（中間部１５７ｄの２倍の厚み）したセパレータ１５７を用意する。
【００５４】
次に、図１３に示すように、正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ１５７が重なるようにして、これらを扁平形状に捲回して、電極体１５０を形成する（図５参照）。但し、セパレータ１５７の第１端部１５７ｂが、幅方向（図１３において左右方向）について、正極板１５５の正極一方端部１５５ｃよりも内側（図１３において左側）に位置し、正極板１５５の正極塗工部１５５ｄの一方端１５５ｆよりも外側（図１３において右側）に位置し、且つ、負極板１５６の負極塗工部１５６ｄの一方端１５６ｆよりも外側（図１３において右側）に位置し、さらに、セパレータ１５７の第２端部１５７ｃが、幅方向について、負極板１５６の負極他方端部１５６ｃよりも内側（図１３において右側）に位置し、正極板１５５の正極塗工部１５５ｄの他方端１５５ｇよりも外側（図１３において左側）に位置し、且つ、負極板１５６の負極塗工部１５６ｄの他方端１５６ｇよりも外側（図１３において左側）に位置するように、正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ１５７を配置して捲回する。
【００５５】
次いで、電極体１５０の正極一方端部１５５ｃの上端部に、正極端子部材１２０の正極集電部１２２を溶接する（図３参照）。また、電極体１５０の負極他方端部１５６ｃの上端部に、負極端子部材１３０の負極集電部１３２を溶接する。その後、この電極体１５０を、角形収容部１１１内に収容すると共に、蓋部１１２で角形収容部１１１の開口を閉塞する。次いで、蓋部１１２と角形収容部１１１とを溶接する。次いで、蓋部１１２に形成されている図示しない注液口から、角形収容部１１１内に非水電解液を注入する（このとき、電極体１５０内に非水電解液を含浸させる）。その後、注液口を封止して、本実施例１の非水電解質二次電池１００が完成する。
【００５６】
（実施例２）
本実施例２の非水電解質二次電池２００は、実施例１の非水電解質二次電池１００と比較して、電極体のセパレータのみが異なり、その他については同様である。従って、ここでは、実施例１と異なる点を中心に説明し、同様な点については説明を省略または簡略化する。
【００５７】
本実施例２のセパレータ２５７は、実施例１と同様に、ポリプロピレン／ポリエチレン／ポリプロピレン３層構造複合体多孔質シートからなり、帯状をなしている（図１５参照）。このセパレータ２５７は、幅方向について、一方端側（図１５において右端側）に位置する第１端部２５７ｂ（図１５においてハッチングした部分）と、他方端側（図１５において左端側）に位置する第２端部２５７ｃ（図１５においてハッチングした部分）と、第１端部２５７ｂと第２端部２５７ｃとの間に位置する中間部２５７ｄとを有している。なお、図１５の左右方向が、セパレータ１５７の幅方向に一致し、図１５の上下方向が、セパレータ１５７の長手方向に一致している。
【００５８】
本実施例２の電極体２５０では、図１４に示すように、セパレータ２５７の第１端部２５７ｂが、幅方向（図１４において左右方向）について、正極板１５５のうち幅方向について一方端側（図１４において右端側）に位置する正極一方端部１５５ｃよりも内側（図１４において左側）に位置している。換言すれば、正極一方端部１５５ｃが、幅方向について、セパレータ２５７の第１端部２５７ｂよりも外側（図１４において右側）に位置している。この正極一方端部１５５ｃは、正極板１５５の正極未塗工部１５５ｂ（その一部）により構成されている。このため、本実施例２でも、正極一方端部１５５ｃを正極端子部材１２０の正極集電部１２２に溶接することで、正極板１５５と正極端子部材１２０とを電気的に接続することができる（図３参照）。
【００５９】
さらに、セパレータ２５７の第２端部２５７ｃは、幅方向（図１４において左右方向）について、負極板１５６のうち幅方向について他方端側（図１４において左端側）に位置する負極他方端部１５６ｃよりも内側（幅方向について電極体２５０の中心側）に位置している。換言すれば、負極他方端部１５６ｃが、幅方向について、セパレータ２５７の第２端部２５７ｃよりも外側（幅方向について電極体２５０の中心から遠い側）に位置している。この負極他方端部１５６ｃは、負極板１５６の負極未塗工部１５６ｂ（その一部）により構成される。このため、本実施例２でも、負極他方端部１５６ｃを負極端子部材１３０の負極集電部１３２に溶接することで、負極板１５６と負極端子部材１３０とを電気的に接続することができる（図３参照）。
【００６０】
さらに、本実施例２の電極体２５０では、図１４に示すように、セパレータ２５７の第１端部２５７ｂが、幅方向（図１４において左右方向）について、正極板１５５の正極塗工部１５５ｄの一方端１５５ｆよりも外側（図１４において右側）に位置し、且つ、負極板１５６の負極塗工部１５６ｄの一方端１５６ｆ（負極板１５６の一方端に一致する）よりも外側（図１４において右側）に位置している。
しかも、本実施例２では、セパレータ２５７の第１端部２５７ｂを、予め、加熱により熱収縮させている。具体的には、後述するように、電極体２５０を製造する過程（熱処理工程）で、セパレータ２５０の第１端部２５７ｂを２００℃に加熱し、熱収縮させている。
【００６１】
さらに、セパレータ２５７の第２端部２５７ｃは、幅方向（図１４において左右方向）について、正極板１５５の正極塗工部１５５ｄの他方端１５５ｇ（正極板１５５の他方端に一致する）よりも外側（図１４において左側）に位置し、且つ、負極板１５６の負極塗工部１５６ｄの他方端１５６ｇよりも外側（図１４において左側）に位置している。
しかも、本実施例２では、セパレータ２５７の第２端部２５７ｃを、予め、加熱により熱収縮させている。具体的には、後述するように、電極体２５０を製造する過程（熱処理工程）で、セパレータ２５０の第２端部２５７ｃを２００℃に加熱し、熱収縮させている。
【００６２】
本実施例２の非水電解質二次電池２００では、上述のような電極体２５０を備えているため、「セパレータ２５７が幅方向（図１４において左右方向）に熱収縮することに因って、幅方向端部（図１４において、正極塗工部１５５ｄ及び負極塗工部１５６ｄの左右端部）の位置で正極板１５５と負極板１５６とが接触して短絡する不具合」を防止することができる。
【００６３】
具体的には、非水電解質二次電池２００の温度が、セパレータ２５７が熱収縮する温度（例えば、１５０℃）に上昇したとしても、セパレータ２５７の第１端部２５７ｂ及び第２端部２５７ｃは、予め、加熱により熱収縮させているので、それ以上幅方向に熱収縮しない。詳細には、セパレータ２５７の第１端部２５７ｂが、幅方向について内側（図１４において左側）に縮んでゆくのを防止できる。さらに、第２端部２５７ｃが、幅方向について内側（図１４において右側）に縮んでゆくのを防止できる。
【００６４】
これにより、「セパレータ２５７の第１端部２５７ｂが、正極板１５５（正極塗工部１５５ｄ）と負極板１５６（負極塗工部１５６ｄ）との間に入り込んで、正極塗工部１５５ｄの一方端１５５ｆと負極塗工部１５６ｄの一方端１５６ｆとが接触する」不具合を防止できる。さらに、「セパレータ２５７の第２端部２５７ｃが、正極板１５５（正極塗工部１５５ｄ）と負極板１５６（負極塗工部１５６ｄ）との間に入り込んで、正極塗工部１５５ｄの他方端１５５ｇと負極塗工部１５６ｄの他方端１５６ｇとが接触する」不具合を防止できる。
【００６５】
従って、本実施例２の非水電解質二次電池２００は、セパレータ２５７が熱収縮する温度（例えば、１５０℃）にまで上昇した場合でも、電極体２５０の幅方向（図１４において左右方向）について、正極板１５５と負極板１５６との間にセパレータを介在させた状態を維持し、正極板１５５と負極板１５６との電気的絶縁を保つことができる。なお、セパレータ２５７の中間部２５７ｄは、正極板１５５（正極塗工部１５５ｄ）と負極板１５６（負極塗工部１５６ｄ）とに挟まれて押圧されているので、セパレータ２５７が熱収縮する温度（例えば、１５０℃）にまで上昇した場合でも、幅方向に収縮し難くなっている。
【００６６】
次に、非水電解質二次電池２００の製造方法について説明する。
まず、図７及び図８に示すように、帯状の正極集電部材１５１の表面に正極合材層１５２が塗工された正極板１５５を用意する。さらに、図９及び図１０に示すように、帯状の負極集電部材１５８の表面に負極合材層１５９が塗工された負極板１５６を用意する。
また、熱処理工程において、セパレータ２５７の幅方向両端部（第１端部２５７ｂ及び第２端部２５７ｃ）を、加熱により熱収縮させる。
【００６７】
具体的には、図１６に示すように、２００℃に加熱した熱ローラ１１と熱ローラ１２とで、セパレータ２５７の第１端部２５７ｂをその厚み方向に挟むと共に、２００℃に加熱した熱ローラ１３と熱ローラ１４とで、セパレータ２５７の第２端部２５７ｃをその厚み方向に挟み、熱ローラ１１〜１４を回転させながらセパレータ２５７をその長手方向に移動させてゆく。これにより、セパレータ２５７の第１端部２５７ｂ及び第２端部２５７ｃを熱収縮させることができる。このようにして、第１端部２５７ｂ及び第２端部２５７ｃが熱収縮したセパレータ２５７を製造することができる。
【００６８】
次に、図１７に示すように、正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ２５７が重なるようにして、これらを扁平形状に捲回して、電極体１５０を形成する（図５参照）。但し、セパレータ２５７の第１端部２５７ｂが、幅方向（図１７において左右方向）について、正極板１５５の正極一方端部１５５ｃよりも内側（図１７において左側）に位置し、正極板１５５の正極塗工部１５５ｄの一方端１５５ｆよりも外側（図１７において右側）に位置し、且つ、負極板１５６の負極塗工部１５６ｄの一方端１５６ｆよりも外側（図１７において右側）に位置し、さらに、セパレータ２５７の第２端部２５７ｃが、幅方向について、負極板１５６の負極他方端部１５６ｃよりも内側（図１７において右側）に位置し、正極板１５５の正極塗工部１５５ｄの他方端１５５ｇよりも外側（図１７において左側）に位置し、且つ、負極板１５６の負極塗工部１５６ｄの他方端１５６ｇよりも外側（図１７において左側）に位置するように、正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ２５７を配置して捲回する。
【００６９】
次いで、電極体２５０の正極一方端部１５５ｃの上端部に、正極端子部材１２０の正極集電部１２２を溶接する（図３参照）。また、電極体２５０の負極他方端部１５６ｃの上端部に、負極端子部材１３０の負極集電部１３２を溶接する。その後、この電極体２５０を、角形収容部１１１内に収容すると共に、蓋部１１２で角形収容部１１１の開口を閉塞する。次いで、蓋部１１２と角形収容部１１１とを溶接する。次いで、蓋部１１２に形成されている図示しない注液口から、角形収容部１１１内に非水電解液を注入する（このとき、電極体２５０内に非水電解液を含浸させる）。その後、注液口を封止して、本実施例２の非水電解質二次電池２００が完成する。
【００７０】
（実施例３）
本実施例３の非水電解質二次電池３００は、実施例１の非水電解質二次電池１００と比較して、電極体のみが異なり、その他については同様である。従って、ここでは、実施例１と異なる点を中心に説明し、同様な点については説明を省略または簡略化する。
【００７１】
本実施例３の電極体３５０では、図１８に示すように、セパレータ３５７の第１端部３５７ｂが、幅方向（図１８において左右方向）について、正極板１５５のうち幅方向について一方端側（図１８において右端側）に位置する正極一方端部１５５ｃよりも内側（図１８において左側）に位置している。換言すれば、正極一方端部１５５ｃが、幅方向について、セパレータ３５７の第１端部３５７ｂよりも外側（図１８において右側）に位置している。この正極一方端部１５５ｃは、正極板１５５の正極未塗工部１５５ｂ（その一部）により構成されている。このため、本実施例３でも、正極一方端部１５５ｃを正極端子部材１２０の正極集電部１２２に溶接することで、正極板１５５と正極端子部材１２０とを電気的に接続することができる（図３参照）。
【００７２】
さらに、セパレータ３５７の第２端部３５７ｃは、幅方向（図１８において左右方向）について、負極板１５６のうち幅方向について他方端側（図１８において左端側）に位置する負極他方端部１５６ｃよりも内側（幅方向について電極体３５０の中心側）に位置している。換言すれば、負極他方端部１５６ｃが、幅方向について、セパレータ３５７の第２端部３５７ｃよりも外側（幅方向について電極体３５０の中心から遠い側）に位置している。この負極他方端部１５６ｃは、負極板１５６の負極未塗工部１５６ｂ（その一部）により構成される。このため、本実施例３でも、負極他方端部１５６ｃを負極端子部材１３０の負極集電部１３２に溶接することで、負極板１５６と負極端子部材１３０とを電気的に接続することができる（図３参照）。
【００７３】
さらに、本実施例３の電極体３５０では、図１８に示すように、セパレータ３５７の第１端部３５７ｂが、幅方向（図１８において左右方向）について、正極板１５５の正極塗工部１５５ｄの一方端１５５ｆよりも外側（図１８において右側）に位置し、且つ、負極板１５６の負極塗工部１５６ｄの一方端１５６ｆ（負極板１５６の一方端に一致する）よりも外側（図１８において右側）に位置している。
【００７４】
しかも、本実施例３では、セパレータ３５７の第１端部３５７ｂを、正極板１５５のうちセパレータ３５７とその厚み方向（図１８において下方）について対向する部位に、熱溶着している。具体的には、後述するように、電極体３５０を製造する過程で、セパレータ３５７の第１端部３５７ｂを、正極板１５５のうちセパレータ３５７とその厚み方向について対向する部位（正極未塗工部１５５ｂ）に、熱溶着している。なお、図１８において負極板１５６（負極塗工部１５６ｄ）の上面と接触するセパレータ３５７は、その第１端部３５７ｂが、図１８において自身の下方に位置する第１端部３５７ｂと一体となって、正極未塗工部１５５ｂに熱溶着している。
また、本実施例３では、セパレータ３５７の第１端部３５７ｂを、正極未塗工部１５５ｂ（その一部）に、熱溶着している。このため、セパレータ３５７の第１端部３５７ｂを、正極板１５５に対し、適切に接着（溶着）することができる。
【００７５】
さらに、セパレータ３５７の第２端部３５７ｃは、幅方向（図１８において左右方向）について、正極板１５５の正極塗工部１５５ｄの他方端１５５ｇ（正極板１５５の他方端に一致する）よりも外側（図１８において左側）に位置し、且つ、負極板１５６の負極塗工部１５６ｄの他方端１５６ｇよりも外側（図１８において左側）に位置している。
【００７６】
しかも、本実施例３では、セパレータ３５７の第２端部３５７ｃを、負極板１５６のうちセパレータ３５７とその厚み方向（図１８において上下方向）について対向する部位に、熱溶着している。具体的には、後述するように、電極体３５０を製造する過程で、セパレータ３５７の第２端部３５７ｃを、負極板１５６のうちセパレータ３５７とその厚み方向について対向する部位（負極未塗工部１５６ｂ）に、熱溶着している。
なお、本実施例３では、セパレータ３５７の第２端部３５７ｃを、負極未塗工部１５６ｂ（その一部）に、熱溶着している。このため、セパレータ３５７の第２端部３５７ｃを、負極板１５６に対し、適切に接着（溶着）することができる。
【００７７】
本実施例３の非水電解質二次電池３００では、上述のような電極体３５０を備えているため、「セパレータ３５７が幅方向（図１８において左右方向）に熱収縮することに因って、幅方向端部（図１８において、正極塗工部１５５ｄ及び負極塗工部１５６ｄの左右端部）の位置で正極板１５５と負極板１５６とが接触して短絡する不具合」を防止することができる。
【００７８】
具体的には、非水電解質二次電池３００の温度が、セパレータ３５７が熱収縮する温度（例えば、１５０℃）に上昇したとしても、セパレータ３５７の第１端部３５７ｂ及び第２端部３５７ｃは、熱溶着時の加熱により既に熱収縮しているので、それ以上幅方向に熱収縮し難くなっている。
【００７９】
しかも、セパレータ３５７の第１端部３５７ｂを、正極板１５５のうち厚み方向に対向する部位に接着（溶着）しているので、熱収縮によってセパレータ３５７の第１端部３５７ｂが幅方向内側（図１８において左側）に移動しようとしても、セパレータ３５７の第１端部３５７ｂが幅方向内側に移動することを防止できる。これにより、「セパレータ３５７の第１端部３５７ｂが、正極板１５５（正極塗工部１５５ｄ）と負極板１５６（負極塗工部１５６ｄ）との間に入り込んで、正極塗工部１５５ｄの一方端１５５ｆと負極塗工部１５６ｄの一方端１５６ｆとが接触する」不具合を防止できる。
【００８０】
さらに、セパレータ３５７の第２端部３５７ｃを、負極板１５６のうち厚み方向に対向する部位に接着（溶着）しているので、熱収縮によってセパレータ３５７の第２端部３５７ｃが幅方向内側（図１８において右側）に移動しようとしても、セパレータ３５７の第２端部３５７ｃが幅方向内側に移動することを防止できる。これにより、「セパレータ３５７の第２端部３５７ｃが、正極板１５５（正極塗工部１５５ｄ）と負極板１５６（負極塗工部１５６ｄ）との間に入り込んで、正極塗工部１５５ｄの他方端１５５ｇと負極塗工部１５６ｄの他方端１５６ｇとが接触する」不具合を防止できる。
【００８１】
従って、本実施例３の非水電解質二次電池３００は、セパレータ３５７が熱収縮する温度（例えば、１５０℃）にまで上昇した場合でも、電極体３５０の幅方向（図１８において左右方向）について、正極板１５５と負極板１５６との間にセパレータを介在させた状態を維持し、正極板１５５と負極板１５６との電気的絶縁を保つことができる。
【００８２】
次に、非水電解質二次電池３００の製造方法について説明する。
まず、図７及び図８に示すように、帯状の正極集電部材１５１の表面に正極合材層１５２が塗工された正極板１５５を用意する。さらに、図９及び図１０に示すように、帯状の負極集電部材１５８の表面に負極合材層１５９が塗工された負極板１５６を用意する。さらに、ポリプロピレン／ポリエチレン／ポリプロピレン３層構造複合体多孔質シートからなる帯状のセパレータ３５７を用意する。
【００８３】
次に、図１９に示すように、正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ３５７を重ね合わせる。但し、セパレータ３５７の第１端部３５７ｂが、幅方向（図１９において左右方向）について、正極板１５５の正極一方端部１５５ｃよりも内側（図１９において左側）に位置し、正極板１５５の正極塗工部１５５ｄの一方端１５５ｆよりも外側（図１９において右側）に位置し、且つ、負極板１５６の負極塗工部１５６ｄの一方端１５６ｆよりも外側（図１９において右側）に位置し、さらに、セパレータ３５７の第２端部３５７ｃが、幅方向について、負極板１５６の負極他方端部１５６ｃよりも内側（図１９において右側）に位置し、正極板１５５の正極塗工部１５５ｄの他方端１５５ｇよりも外側（図１９において左側）に位置し、且つ、負極板１５６の負極塗工部１５６ｄの他方端１５６ｇよりも外側（図１９において左側）に位置するように、正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ３５７を配置する。
【００８４】
このように、正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ３５７を重ね合わせ状態で、２００℃に加熱した熱ローラ１１と熱ローラ１２とで、セパレータ３５７の第１端部３５７ｂ及び正極板１５５の正極未塗工部１５５ｂをその厚み方向に挟む（圧接する）と共に、２００℃に加熱した熱ローラ１３と熱ローラ１４とで、セパレータ３５７の第２端部３５７ｃ及び負極板１５６の負極未塗工部１５６ｂをその厚み方向に挟み（圧接して）、熱ローラ１１〜１４を回転させながら、正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ３５７をその長手方向（図１９において上方）に移動させてゆく。なお、熱ローラ１２は、図１９において熱ローラ１１の裏側（紙面に直交する方向に見て奥側）に位置し、熱ローラ１４は、図１９において熱ローラ１３の裏側（紙面に直交する方向に見て奥側）に位置している。
【００８５】
これにより、セパレータ３５０の第１端部３５７ｂを、正極板１５５のうちセパレータ３５７とその厚み方向について対向する部位（正極未塗工部１５５ｂ）に、熱溶着することができる。さらには、セパレータ３５０の第２端部３５７ｃを、負極板１５６のうちセパレータ３５７とその厚み方向について対向する部位（負極未塗工部１５６ｂ）に、熱溶着することができる。そして、熱溶着後、これら（正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ３５７）を扁平形状に捲回して、電極体３５０を形成する（図５参照）。
【００８６】
なお、本実施例３では、正極板１５５のうちセパレータ３５７の第１端部３５７ｂと厚み方向について対向する部位（正極未塗工部１５５ｂ）に、予め、接着剤（例えば、ポリオレフィン系接着剤）を塗布している。また、負極板１５６のうちセパレータ３５７の第２端部３５７ｃと厚み方向について対向する部位（負極未塗工部１５６ｂ）にも、予め、接着剤（例えば、ポリオレフィン系接着剤）を塗布している。
【００８７】
次いで、電極体３５０の正極一方端部１５５ｃの上端部に、正極端子部材１２０の正極集電部１２２を溶接する（図３参照）。また、電極体３５０の負極他方端部１５６ｃの上端部に、負極端子部材１３０の負極集電部１３２を溶接する。その後、この電極体３５０を、角形収容部１１１内に収容すると共に、蓋部１１２で角形収容部１１１の開口を閉塞する。次いで、蓋部１１２と角形収容部１１１とを溶接する。次いで、蓋部１１２に形成されている図示しない注液口から、角形収容部１１１内に非水電解液を注入する（このとき、電極体２５０内に非水電解液を含浸させる）。その後、注液口を封止して、本実施例３の非水電解質二次電池３００が完成する。
【００８８】
（加熱試験）
次に、実施例１〜３の非水電解質二次電池１００〜３００を、それぞれ５個ずつ用意した。また、比較例として、実施例２の非水電解質二次電池２００と比較して、セパレータの第１端部及び第２端部を熱収縮させていない（熱処理工程を行っていない）点のみが異なる非水電解質二次電池を、５個用意した。そして、これらの電池（合計２０個の電池）について、加熱試験を行い、内部短絡の発生を調査した。
【００８９】
具体的には、まず、加熱試験を行う前に、実施例１〜３及び比較例の電池（合計２０個の電池）について、２５℃の温度環境下で、電池容量を測定した。具体的には、各電池の電圧が４．２Ｖに達するまで、１Ｃ（５．５Ａ）の定電流で充電を行い、引き続き、電池の電圧を４．２Ｖに保ちつつ、電流値が０．１Ｃ（０．５５Ａ）になるまで充電を行った。これにより、非水電解質二次電池１００をＳＯＣ１００％にした。
【００９０】
なお、１Ｃは、定格容量値（公称容量値）の容量を有する電池を定電流放電して、１時間で放電終了となる電流値である。実施例１〜３の非水電解質二次電池１００〜３００、及び比較例の非水電解質二次電池は、いずれも、定格容量（公称容量）が５．５Ａｈであるので、１Ｃ＝５．５Ａとなる。
また、ＳＯＣは、State Of Charge（充電状態、充電率）の略である。
【００９１】
その後、各電池の電圧が２．５Ｖに達するまで、１Ｃ（５．５Ａ）の定電流で放電を行った。これにより、各電池をＳＯＣ０％にした。このときの放電電気量を、各電池の電池容量として測定し、実施例及び比較例毎に、その平均値（平均容量）を算出した。その結果を表１に示す。
【００９２】
【表１】
2011096070.tif 000003
【００９３】
表１に示すように、実施例１の電池では、平均容量（５個の電池の電池容量の平均値）が５．４８Ａｈとなった。実施例２の電池では、平均容量が５．５０Ａｈとなった。実施例３の電池では、平均容量が５．４７Ａｈとなった。比較例の電池では、平均容量が５．５２Ａｈとなった。
【００９４】
次に、各電池について、加熱試験を行った。具体的には、まず、各電池をＳＯＣ８０％（電池電圧３．８Ｖ）に調整し、これらを加熱試験装置の試験室内に配置した。そして、試験室内の温度を毎分５℃ずつ昇温させてゆき、試験室内の温度を１６０℃とした。その後、試験室内の温度を１６０℃に保ち、各電池を１６０℃の試験室内に３０分間放置した。その間、各電池について電池温度を測定し、各電池の最高到達温度を検出した。なお、１６０℃は、セパレータが熱収縮する温度である。
【００９５】
さらに、加熱試験の間、各電池について電池電圧を測定し、加熱試験後の電池電圧を検出した。ところで、内部短絡（セパレータの幅方向端部の位置で正極板と負極板とが接触）が発生した電池は、電池電圧が０Ｖにまで低下してしまう。従って、加熱試験により電池電圧が０Ｖとなった電池は、セパレータの熱収縮によって、セパレータの幅方向端部（第１端部及び第２端部）の位置で正極板と負極板とが接触し、内部短絡が発生したと考えることができる。これらの結果を表１に示す。
【００９６】
表１に示すように、比較例の電池は、いずれも、加熱試験によって電池電圧が０Ｖとなった。さらに、加熱試験における最高到達温度が２１０℃となり、試験室内の温度（１６０℃）よりも５０℃も高くなった。この結果より、比較例の電池では、セパレータの熱収縮によって、セパレータの幅方向端部（第１端部及び第２端部）の位置で正極板と負極板とが接触し、内部短絡が発生した考えられる。そして、この内部短絡によって、電池の発熱が促進されて、電池温度が２１０℃まで上昇したと考えられる。
【００９７】
これに対し、実施例１〜３の電池は、いずれも、電池電圧が３．８Ｖに保たれた。さらに、加熱試験における最高到達温度が１６０℃となり、試験室内の温度（１６０℃）と変わらなかった。この結果より、実施例１〜３の電池では、加熱試験（セパレータが熱収縮する温度まで加熱する試験）を行っても、電極体の幅方向について、正極板と負極板との間にセパレータを介在させた状態を維持し、正極板と負極板との電気的絶縁を保つことができたといえる。すなわち、「セパレータが幅方向に熱収縮することに因って、幅方向端部の位置で正極板と負極板とが接触して内部短絡する不具合」を防止することができたといえる。その理由は、各実施例において説明した通りである。
【００９８】
以上において、本発明を実施例１〜３に即して説明したが、本発明は上記実施例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いうまでもない。
【符号の説明】
【００９９】
１００，２００，３００  非水電解質二次電池
１１０  電池ケース
１５０，２５０，３５０  電極体（非水電解質二次電池用電極体）
１５５  正極板
１５５ｂ  正極未塗工部
１５５ｃ  正極一方端部
１５５ｄ  正極塗工部
１５１  正極集電部材
１５２  正極合材層
１５６  負極板
１５６ｂ  負極未塗工部
１５６ｃ  負極他方端部
１５６ｄ  負極塗工部
１５８  負極集電部材
１５９  負極合材層
１５７，２５７，３５７  セパレータ
１５７ｂ，２５７ｂ，３５７ｂ  セパレータの第１端部
１５７ｃ，２５７ｃ，３５７ｃ  セパレータの第２端部
１５７ｄ，２５７ｄ，３５７ｄ  セパレータの中間部
【図１】
2011096070.tif 000004
【図２】
2011096070.tif 000005
【図３】
2011096070.tif 000006
【図４】
2011096070.tif 000007
【図５】
2011096070.tif 000008
【図６】
2011096070.tif 000009
【図７】
2011096070.tif 000010
【図８】
2011096070.tif 000011
【図９】
2011096070.tif 000012
【図１０】
2011096070.tif 000013
【図１１】
2011096070.tif 000014
【図１２】
2011096070.tif 000015
【図１３】
2011096070.tif 000016
【図１４】
2011096070.tif 000017
【図１５】
2011096070.tif 000018
【図１６】
2011096070.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
2011096070.tif 000021
【図１９】
2011096070.tif 000022
【国際調査報告】
2011096070.tif 000023
2011096070.tif 000024
2011096070.tif 000025
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