(57)【要約】【課題】電極から活物質層の一部が脱離することを抑制することができるとともに電極が折れ曲がることを抑制することができる蓄電装置を提供する。【解決手段】負極電極２４は、活物質層２６の外側で、金属箔２５の外周縁をなす辺に活物質層２６が形成されていない活物質層非形成領域２５ｅを有し、活物質層２６の表面と活物質層非形成領域２５ｅには、絶縁性無機物質とバインダを含み、かつ金属箔２５に対する剥離強度が活物質層２６よりも高い多孔質被覆層２９が形成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極組立体を備える蓄電装置であって、
前記電極組立体は、複数枚の第１の電極と、前記第１の電極とは極性の異なる複数枚の第２の電極と、を備え、
前記第１の電極は、第１の金属箔の少なくとも一方の面に第１の活物質層が形成され、
前記第２の電極は、第２の金属箔の少なくとも一方の面に第２の活物質層が形成され、
前記電極組立体は、前記複数枚の第１の電極及び前記複数枚の第２の電極が、セパレータを介在させた状態で交互に積層され、
前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくとも一方は、活物質層の外側で、金属箔の外周縁をなす少なくとも二辺に活物質層が形成されていない活物質層非形成領域を有し、活物質層の表面と前記活物質層非形成領域には、絶縁性無機物質とバインダを含み、かつ金属箔に対する剥離強度が活物質層よりも高い多孔質被覆層が形成されてなる
ことを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
前記活物質層非形成領域を有し前記多孔質被覆層が形成される電極における前記絶縁性無機物質の径は活物質の径より小さい請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記活物質層非形成領域を有し前記多孔質被覆層が形成される電極における前記活物質層非形成領域での前記多孔質被覆層と、活物質層の表面での前記多孔質被覆層とは、同一の厚さである請求項１または２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記活物質層非形成領域を有し前記多孔質被覆層が形成される電極における活物質層の厚さと当該活物質層の表面での前記多孔質被覆層の厚さとの和と、前記活物質層非形成領域での前記多孔質被覆層の厚さとは同一である請求項１または２に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記活物質層非形成領域を有し前記多孔質被覆層が形成される電極における前記活物質層非形成領域での前記多孔質被覆層の厚さは、活物質層の厚さと当該活物質層の表面での前記多孔質被覆層の厚さとの和以上、かつ金属箔の端面側ほど厚くなっている請求項１または２に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記活物質層非形成領域を有し前記多孔質被覆層が形成される電極における前記活物質層非形成領域での前記金属箔の端面は前記多孔質被覆層で覆われている請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項７】
電極には、一辺に金属箔の露出部が形成され、前記露出部を介して端子に接続される請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項８】
前記露出部には、前記金属箔の一部が外周縁から突出するタブが形成されている請求項７に記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、原動機となる電動機への供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン電池などの二次電池が搭載されている。この種の二次電池は、正極の電極と負極の電極、及び両電極の間を絶縁するセパレータを備えた電極組立体を有する。電極組立体の一種として、積層型の電極組立体が存在する。
【０００３】
積層型の電極組立体の製造時には、複数枚の正極電極及び複数枚の負極電極を、セパレータを介在させた状態で交互に積層する（例えば、特許文献１参照）。
詳しくは、積層型の電極組立体の製造時に、別工程で製造された各極の電極が、各電極の供給装置に収納されている。まず、正極供給装置に収納された正極電極より、正極電極がセパレータ内に収納された正極板シートを形成し、その後、正極板シートと負極電極を交互に積層することで、電極組立体が形成される。積層型の電極組立体は、リチウム析出を抑制するため、正極の活物質層の全面が負極の活物質層に対向していることが好ましく、負極電極が正極電極より大きいことが好ましい。しかし、両極の電極のサイズは異なると、位置決め部材との接触による位置決めができず、例えば、ロボットハンドを用いたＰ＆Ｐ（ピック・アンド・プレース）方式では積層可能だが、積層速度が遅くなる。そこで、負極電極より一回り小さい正極電極を、負極電極とほぼ同じ大きさの正極板シートとすることで、位置決め部材である側板に接触させることによる位置決めを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１７９３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電極において、金属箔に活物質層が塗工された塗工部をカットして所望の形状の電極を作製した場合、カットされた端面に衝撃などが加わることで活物質層の一部が粉落ち、即ち、金属箔に塗工されていた活物質層の一部が剥離することがある。例えば、負極金属箔が位置決め部材に接触した際、その衝撃で、負極金属箔の外縁の周囲からは、塗工されていた活物質層の一部が粉落ちする虞がある。なお、例えば負極において、活物質層の外周に、活物質層が無く、金属箔が露出した未塗工部を配置することで、活物質層が位置決め部材に直接接触しない構造とすることも可能である。しかし、金属箔は薄く剛性が低い為、当該衝撃で、負極金属箔の外縁の周囲は折れ曲がる虞がある。
【０００６】
本発明の目的は、電極から活物質層の一部が脱離することを抑制することができるとともに電極が折れ曲がることを抑制することができる蓄電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明では、電極組立体を備える蓄電装置であって、前記電極組立体は、複数枚の第１の電極と、前記第１の電極とは極性の異なる複数枚の第２の電極と、を備え、前記第１の電極は、第１の金属箔の少なくとも一方の面に第１の活物質層が形成され、前記第２の電極は、第２の金属箔の少なくとも一方の面に第２の活物質層が形成され、前記電極組立体は、前記複数枚の第１の電極及び前記複数枚の第２の電極が、セパレータを介在させた状態で交互に積層され、前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくとも一方は、活物質層の外側で、金属箔の外周縁をなす少なくとも二辺に活物質層が形成されていない活物質層非形成領域を有し、活物質層の表面と前記活物質層非形成領域には、絶縁性無機物質とバインダを含み、かつ金属箔に対する剥離強度が活物質層よりも高い多孔質被覆層が形成されてなることを要旨とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、例えば、電極組立体の製造過程の中で、電極は、収納部に収納されたり、積層場所で積層されたりする。電極を収納部に収納する際や積層場所で積層される際、電極は位置決め部材に接触させて位置決めされる。
【０００９】
ここで、金属箔における活物質層非形成領域といった電極での活物質層が形成されていない部位に位置決め部材を接触させることにより電極から活物質層の一部が脱離することを抑制することができる。また、金属箔における活物質層非形成領域には多孔質被覆層が形成されていることにより補強されているので、電極を位置決めする際に、電極が折れ曲がることを抑制することができる。
【００１０】
請求項２に記載のように、請求項１に記載の蓄電装置において、前記活物質層非形成領域を有し前記多孔質被覆層が形成される電極における前記絶縁性無機物質の径は活物質の径より小さいとよい。
【００１１】
請求項３に記載のように、請求項１または２に記載の蓄電装置において、前記活物質層非形成領域を有し前記多孔質被覆層が形成される電極における前記活物質層非形成領域での前記多孔質被覆層と、活物質層の表面での前記多孔質被覆層とは、同一の厚さであるとよい。
【００１２】
請求項４に記載のように、請求項１または２に記載の蓄電装置において、前記活物質層非形成領域を有し前記多孔質被覆層が形成される電極における活物質層の厚さと当該活物質層の表面での前記多孔質被覆層の厚さとの和と、前記活物質層非形成領域での前記多孔質被覆層の厚さとは同一であるとよい。
【００１３】
請求項５に記載のように、請求項１または２に記載の蓄電装置において、前記活物質層非形成領域を有し前記多孔質被覆層が形成される電極における前記活物質層非形成領域での前記多孔質被覆層の厚さは、活物質層の厚さと当該活物質層の表面での前記多孔質被覆層の厚さとの和以上、かつ金属箔の端面側ほど厚くなっているとよい。
【００１４】
請求項６に記載のように、請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電装置において、前記活物質層非形成領域を有し前記多孔質被覆層が形成される電極における前記活物質層非形成領域での前記金属箔の端面は前記多孔質被覆層で覆われているとよい。
【００１５】
請求項７に記載のように、請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓄電装置において、電極には、一辺に金属箔の露出部が形成され、前記露出部を介して端子に接続されるとよい。
【００１６】
請求項８に記載のように、請求項７に記載の蓄電装置において、前記露出部には、前記金属箔の一部が外周縁から突出するタブが形成されているとよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電極から活物質層の一部が脱離することを抑制することができるとともに電極が折れ曲がることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態における二次電池を示す斜視図。
【図２】電極組立体の構成要素を示す分解斜視図。
【図３】（ａ）は負極電極を示す断面図、（ｂ）は袋状セパレータに収納された正極電極を示す断面図。
【図４】ケースの底側を示す部分断面図。
【図５】負極電極を位置決めした状態を示す平面図。
【図６】正極電極を位置決めした状態を示す平面図。
【図７】電極組立体の製造を示す斜視図。
【図８】別例におけるケースの底側を示す部分断面図。
【図９】別例におけるケースの底側を示す部分断面図。
【図１０】別例におけるケースの底側を示す部分断面図。
【図１１】別例における負極電極を位置決めした状態を示す平面図。
【図１２】別例における電極組立体を製造した状態を示す平面図。
【図１３】（ａ），（ｂ）は負極の平面図。
【図１４】比較のための負極の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、蓄電装置を二次電池に具体化した一実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。
図１に示すように、二次電池１０は、外郭を構成する金属製のケース１１を備える。ケース１１は、一面に開口部を備える有底直方体状のケース本体１２と、開口部を塞ぐ蓋体１３とを備えている。ケース１１には、電極組立体１４及び電解質としての電解液（図示略）が収容されている。二次電池１０はリチウムイオン二次電池である。このように、蓄電装置としての二次電池１０は、電極組立体１４と、電極組立体１４を収容するケース１１と、を備える。
【００２０】
図２に示すように、電極組立体１４は、袋状セパレータ２７に収納された複数枚の正極電極２１と、複数枚の負極電極２４と、が交互に積層された積層型である。正極電極２１と負極電極２４は異なる極性の電極である。このように、電極組立体１４は、複数枚の第１の電極としての複数枚の正極電極２１と、第１の電極とは極性の異なる複数枚の第２の電極としての複数枚の負極電極２４と、を備える。
【００２１】
正極電極２１は、矩形シート状の正極金属箔（本実施形態ではアルミニウム箔）２２と、その正極金属箔２２の両面に設けられた矩形状の正極活物質層２３と、を有する。正極金属箔２２の両面の正極活物質層２３は、同じ平面形状及び同じ厚さであり、かつ正極金属箔２２を挟んで互いに対向している。
【００２２】
正極活物質層２３は、正極活物質、バインダを含み、形成されている。なお、他に、導電助剤などを含んでいてもよい。正極活物質としては、限定されないが、リチウム含有酸化物等が好ましく用いられる。具体例としてはリチウムマンガン酸化物、リチウムニッケル酸化物、リチウムコバルト酸化物、リチウム鉄酸化物等の化合物等が挙げられる。また、正極活物質として金属リチウム、硫黄などを用いることもできる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。
【００２３】
正極活物質層２３のバインダとしては、限定されないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素系ポリマー、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミドイミドシリカハイブリッド等のイミド系ポリマー、アルコキシルシリル基含有樹脂、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリイタコン酸などが挙げられる。また、バインダとしては、アクリル酸と、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸などの酸モノマーとの共重合物を用いることもできる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。
【００２４】
図２及び図３（ｂ）に示すように、正極電極２１は、正極金属箔２２の第１の辺２２ａに沿って、正極活物質層２３が設けられず、正極金属箔２２が露出した正極活物質層非形成領域（未塗工部）２２ｅを有する。そして、正極電極２１において、第１の辺２２ａの一部には、正極タブ３１が突出する状態に設けられている。なお、正極タブ３１は、第１の辺２２ａからの突出方向に沿って一定幅で延びている。正極金属箔２２（正極電極２１）において、正極タブ３１が設けられた第１の辺２２ａの対辺となる長辺を第２の辺２２ｂとする。また、正極金属箔２２（正極電極２１）において、第１の辺２２ａと第２の辺２２ｂを繋ぐ一対の辺（短辺）のうち、一方の短辺を第３の辺２２ｃとし、他方の辺を第４の辺２２ｄとする。
【００２５】
このように、正極電極２１は、正極金属箔２２の両面に正極活物質層２３が形成されるとともに、正極金属箔２２における外周縁としての第１の辺２２ａから突出する正極タブ３１を有する。
【００２６】
図２及び図３（ａ）に示すように、負極電極２４は、矩形シート状の負極金属箔（本実施形態では銅箔）２５と、その負極金属箔２５の両面に設けられた矩形状の負極活物質層２６を有する。負極金属箔２５の両面の負極活物質層２６は、同じ平面形状及び同じ厚さである。
【００２７】
負極活物質層２６は、負極活物質、バインダを含み、形成されている。なお、他に、導電助剤などを含んでいてもよい。負極活物質としては、限定されないが、黒鉛等のカーボン、金属化合物、ＳｉＯｘ等の金属酸化物、ホウ素添加炭素等を挙げることができる。負極活物質としては、さらに炭素系粒子を含むことが好ましい。この炭素系粒子としては、天然黒鉛、人造黒鉛、コークス、メソフェーズ炭素、気相成長炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、ＰＡＮ系炭素繊維などが挙げられるが、緩衝性能に優れる黒鉛が好ましい。
【００２８】
負極活物質層２６のバインダは、例えばスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）とメチルセルロースナトリウム（ＣＭＣ）とを混合したものを用いることができ、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）とメチルセルロースナトリウム（ＣＭＣ）との混合比はおおよそ１：１である。このバインダによって負極活物質層２６は負極金属箔２５と結合している。負極活物質層２６中のバインダの質量比（負極活物質とバインダとの総重量に対するバインダの重量の割合）は例えば約２％である。この質量比で上述のバインダ（ＳＢＲとＣＭＣ）を含んだ場合、負極活物質層２６の剥離強度は例えば０.１２Ｎ／ｃｍである。なお、バインダの種類、質量比、及び、負極活物質層２６の剥離強度は、上述したものに限定されるものではない。
【００２９】
負極電極２４は、負極金属箔２５の第１の辺２５ａの一部には、負極タブ３２が突出する状態に設けられている。なお、負極タブ３２は、第１の辺２５ａからの突出方向に沿って一定幅で延びている。このように、負極電極２４は、負極金属箔２５の両方の面に負極活物質層２６が形成されるとともに、負極金属箔２５における外周縁としての第１の辺２５ａから突出する負極タブ３２を有する。そして、図４に示すように、電極組立体１４は、複数枚の正極電極２１及び複数枚の負極電極２４が、単層セパレータ２８を介在させた状態で交互に積層される。
【００３０】
図２及び図３（ａ）に示すように、負極金属箔２５（負極電極２４）において、負極タブ３２が設けられた第１の辺２５ａの対辺となる長辺を第２の辺２５ｂとする。また、負極金属箔２５（負極電極２４）において、第１の辺２５ａと第２の辺２５ｂを繋ぐ一対の辺（短辺）のうち、一方の辺を第３の辺２５ｃとし、他方の辺を第４の辺２５ｄとする。
【００３１】
負極電極２４は、第１〜第４の辺２５ａ〜２５ｄに沿って、負極活物質層２６の存在しない負極活物質層非形成領域２５ｅを有する。よって、負極活物質層非形成領域２５ｅは、負極活物質層２６を囲む四角環状である（図５参照）。負極活物質層非形成領域２５ｅは、第１〜第４の辺２５ａ〜２５ｄに沿って一定幅である。このように、負極電極２４は、負極金属箔２５における外周に負極活物質層２６が形成されていない活物質層非形成領域（未塗工部）２５ｅを有する。
【００３２】
負極活物質層２６の表面と活物質層非形成領域２５ｅには、多孔質被覆層２９が形成されている。多孔質被覆層２９は、充填材としての絶縁性無機物質とバインダを含み、かつ金属箔２５に対する剥離強度が負極活物質層２６よりも高い。多孔質被覆層２９は、負極金属箔２５における負極活物質層非形成領域２５ｅの強度を補強している。多孔質被覆層２９の絶縁性無機物質の径は、負極活物質層２６の活物質の径より小さい。
【００３３】
負極電極２４における活物質層非形成領域２５ｅでの多孔質被覆層２９と、負極活物質層２６の表面での多孔質被覆層２９とは、同一の厚さ（一定の厚さ）ｔ１である。また、図４に示すように、多孔質被覆層２９の厚さｔ１は、単層セパレータ２８の厚さｔ２の半分程度である（ｔ１≒ｔ２／２）。
【００３４】
多孔質被覆層２９は、例えばセラミック等の絶縁性無機物質を負極金属箔２５に塗工することで形成されている。絶縁性無機物質の種類は、酸化アルミナ、酸化ジルコニア、酸化チタン等である。
【００３５】
多孔質被覆層２９のバインダとして、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）とスチレンアクリル樹脂（ＡＳ樹脂）とを混合したものを用いることができ、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）とスチレンアクリル樹脂（ＡＳ樹脂）との混合比はおおよそ１：１である。このバインダによって多孔質被覆層２９は負極金属箔２５と結合している。多孔質被覆層２９中のバインダの質量比（絶縁性無機物質とバインダとの総重量に対するバインダの重量の割合）は例えば約１１％である。この質量比で上述のバインダ（ＰＶＡとＡＳ樹脂）を含んだ場合、多孔質被覆層２９の剥離強度は例えば１.６Ｎ／ｃｍであり、負極活物質層２６のバインダとして上述のＳＢＲとＣＭＣを含んだ場合の負極活物質層２６の剥離強度の０.１２Ｎ／ｃｍよりも高い。なお、バインダの種類、質量比、及び、多孔質被覆層２９の剥離強度は、上述したものに限定されるものではない。
【００３６】
図２及び図３（ａ）に示すように、多孔質被覆層２９は、負極活物質層２６の全面、第１〜第４の辺２５ａ〜２５ｄに平行な負極活物質層２６の側縁、及び負極活物質層非形成領域２５ｅの両方の表面を覆っている。多孔質被覆層２９は、負極活物質層２６の表面から、第１〜第４の辺２５ａ〜２５ｄに至るまで覆っている。
【００３７】
負極電極２４の厚さのうち、第１〜第４の辺２５ａ〜２５ｄに沿う縁部での厚さは、金属箔の厚さ（負極活物質層非形成領域２５ｅの厚さ）と、負極活物質層非形成領域２５ｅを両面から覆う多孔質被覆層２９の厚さの和である。よって、負極電極２４において、第１〜第４の辺２５ａ〜２５ｄに沿う縁部が負極活物質層非形成領域２５ｅだけで構成されている場合と比べると、多孔質被覆層２９によって厚さが増し、補強されている。
【００３８】
図２に示すように、正極電極２１及び負極電極２４において、負極活物質層２６の隣り合う二辺の各辺の長さ（長辺に沿う長さ及び短辺に沿う長さ）は、正極活物質層２３の隣り合う二辺の各辺の長さ（長辺に沿う長さ及び短辺に沿う長さ）よりも長く設定されている。負極活物質層２６は、正極活物質層２３の全面を覆うことが可能な大きさに設定されている。また、負極電極２４の第１の辺２５ａ及び第２の辺２５ｂの長さは、正極電極２１の第１の辺２２ａと第２の辺２２ｂの長さより長く設定されている。さらに、負極電極２４の第３の辺２５ｃと第４の辺２５ｄの長さは、正極電極２１の第３の辺２２ｃと第４の辺２２ｄの長さより長く設定されている。つまり、負極電極２４の平面視でのサイズは、正極電極２１の平面視でのサイズより一回り大きい。
【００３９】
次に、正極電極２１を収納した袋状セパレータ２７について説明する。
袋状セパレータ２７において、正極電極２１の第１の辺２２ａに沿って延びる一辺（長辺）を第１の辺２７ａとし、第１の辺２７ａの対辺で、かつ正極電極２１の第２の辺２２ｂに沿って延びる辺（長辺）を第２の辺２７ｂとする。また、袋状セパレータ２７において、第１の辺２７ａと第２の辺２７ｂを繋ぎ、かつ正極電極２１の第３の辺２２ｃに沿って延びる辺（短辺）を第３の辺２７ｃとし、第４の辺２２ｄに沿って延びる辺（短辺）を第４の辺２７ｄとする。
【００４０】
袋状セパレータ２７は、一対の単層セパレータ２８を熱溶着によって接合して袋状に形成されている。一対の単層セパレータ２８は、互いに対峙している。また、一対の単層セパレータ２８は、正極電極２１の両面を覆う大きさで、かつ同一の大きさの矩形状である。袋状セパレータ２７は、一対の単層セパレータ２８で形成された収納部２８ａを有し、この収納部２８ａに正極電極２１が収納されている。一対の単層セパレータ２８は、正極電極２１の面に沿う方向に沿って、第１〜第４の辺２２ａ〜２２ｄからはみ出した、はみ出し部３０を備える。袋状セパレータ２７は、互いに対峙するはみ出し部３０同士を熱溶着して形成されている。
【００４１】
負極電極２４と、袋状セパレータ２７に収納された正極電極２１とは、正極タブ３１が積層方向に沿って列状に配置され、且つ正極タブ３１と重ならない位置にて負極タブ３２が積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。正極タブ３１及び負極タブ３２は、電極組立体１４における積層方向の一端から他端までの範囲内で集められている。正極タブ３１が重なっている箇所を溶接することによって各正極タブ３１が電気的に接続されるとともに、正極タブ３１には正極端子４３（図１参照）が電気的に接続されている。同様に、各負極タブ３２が重なっている箇所を溶接することによって各負極タブ３２が電気的に接続されるとともに、負極タブ３２には負極端子４６（図１参照）が溶接されている。このように、電極には、一辺に（多孔質被覆層２９で覆われていない）金属箔の露出部が形成され、露出部を介して正極端子又は負極端子に接続される。露出部には、金属箔の一部が外周縁から突出するタブが形成されている。
【００４２】
図４に示すように、電極組立体１４は、負極電極２４の第２の辺２５ｂ、及び袋状セパレータ２７の第２の辺２７ｂがケース本体１２の内底面に支持される状態でケース１１内に収容されている。なお、図示はしないが、電極組立体１４とケース本体１２との間には絶縁部材、例えば絶縁フィルム、が配置され、両者の短絡が防止されている。また、同様に図示しないが、負極電極２４の第３の辺２５ｃと第４の辺２５ｄ、及び袋状セパレータ２７の第３の辺２７ｃと第４の辺２７ｄがケース本体１２の短側壁の内面に対峙する状態でケース１１内に収容されている。
【００４３】
次に、負極電極２４の製造方法について説明する。
この実施形態での負極電極２４の製造方法は、負極金属箔２５を形成し得る、帯状金属箔の両面に活物質合剤の塗布と乾燥を行う塗工工程と、電極材料の両面に多孔質被覆層用合剤の塗布を行い、多孔質被覆層２９を形成する多孔質被覆層形成工程とを含む。塗工工程では、活物質合剤が帯状金属箔の長手方向に沿って間欠的に塗布される。このため、帯状金属箔の長手方向に隣り合う活物質合剤の塗工部同士の間には、帯状金属箔の一部が露出している。また、帯状金属箔の短手方向においては、活物質合剤の塗工部よりも両外側に、帯状金属箔の一部が露出している。よって、活物質合剤の塗工部は、帯状金属箔によって囲まれている。多孔質被覆層形成工程では、多孔質被覆層用合剤は、負極活物質層２６の全面、側縁、負極活物質層２６を取り囲む帯状金属箔の両面を覆う状態に塗布される。
【００４４】
負極電極２４の製造方法は、多孔質被覆層２９が形成された電極材料を負極電極２４の形状に打ち抜く切断工程を含む。切断工程では、負極活物質層２６を取り囲む帯状金属箔の部分が多孔質被覆層２９と共に切断され、負極活物質層２６は切断されない。
【００４５】
次に、袋状セパレータ２７に収納された正極電極２１と、負極電極２４とを積層して電極組立体１４を製造する方法について作用とともに説明する。
まず、図５に示すように、製造された負極電極２４は、図示しない製造テーブルから負極収納具４０に収納され、搬送される。負極収納具４０は、テーブル４１を備える。また、負極収納具４０は、テーブル４１の載置面４１ａ上に一対の位置決め部材４２を備える。位置決め部材４２は平面視Ｌ字状をなし、同形状が上方向に伸びた柱状の部材である。一対の位置決め部材４２は、載置面４１ａ上の負極電極２４を、その負極電極２４の一つの対角線上に位置する一対の角部を外側から挟む位置に配置されている。一対の位置決め部材４２のうち、一方の位置決め部材４２は、負極電極２４の第１の辺２５ａと第３の辺２５ｃに沿って配置され、他方の位置決め部材４２は、負極電極２４の第２の辺２５ｂと第４の辺２５ｄに沿って配置される。
【００４６】
そして、一対の位置決め部材４２の内側に負極電極２４が収納されると、多孔質被覆層２９で補強された負極活物質層非形成領域２５ｅに沿った第１〜第４の辺２５ａ〜２５ｄが位置決め部材４２に接触し、その接触によって負極電極２４が所定位置に位置決めされる。所定数の負極電極２４を収納した負極収納具４０は、製造ライン上の次工程にあたる積層作業のため、積層装置まで搬送される。
【００４７】
また、図６に示すように、袋状セパレータ２７に収納された正極電極２１は、図示しない製造テーブルから正極収納具５０に収納され、搬送される。正極収納具５０は、テーブル５１を備える。また、正極収納具５０は、テーブル５１の載置面５１ａ上に一対の位置決め部材５２を備える。位置決め部材５２は平面視Ｌ字状をなし、同形状が上方向に伸びた柱状の部材である。一対の位置決め部材５２は、載置面５１ａ上の袋状セパレータ２７を、その袋状セパレータ２７の一つの対角線上に位置する一対の角部を外側から挟む位置に配置されている。一対の位置決め部材５２のうち、一方の位置決め部材５２は、正極電極２１を収納した袋状セパレータ２７の第１の辺２７ａと第３の辺２７ｃに沿って配置され、他方の位置決め部材５２は、袋状セパレータ２７の第２の辺２７ｂと第４の辺２７ｄに沿って配置される。そして、一対の位置決め部材５２の内側に袋状セパレータ２７が収納されると、袋状セパレータ２７の第１〜第４の辺２７ａ〜２７ｄが位置決め部材５２に接触し、その接触によって袋状セパレータ２７が所定位置に位置決めされる。所定数の負極電極２４を収納した負極収納具４０は、製造ライン上の次工程にあたる積層のため、積層装置まで搬送される。
【００４８】
次に、負極収納具４０に収納された負極電極２４、及び正極収納具５０に収納された正極電極２１を、積層治具を使用して積層する。
図７に示すように、積層治具５５は、斜め上方に開口を有する四角箱状である。積層治具５５は、矩形板状の底壁５６と、底壁５６の一方の一対の側縁から立設された第１の位置決め部材５７ａと、底壁５６の他方の一対の側縁のうちの一方から立設された第２の位置決め部材５７ｂとを有する。一対の第１の位置決め部材５７ａの内面同士を最短距離で結ぶ直線の長さは、負極電極２４の第２の辺２５ｂ及び袋状セパレータ２７の第２の辺２７ｂの長さより僅かに長い。
【００４９】
そして、例えばコンベヤ（図示省略）により搬送される負極電極２４と、正極電極２１を収納した袋状セパレータ２７と、をコンベヤの一端より積層治具５５内に、第２の辺２５ｂ，２７ｂ側から交互に落とし込んでいく。すると、負極電極２４及び袋状セパレータ２７は、一対の第１の位置決め部材５７ａによって、第２の辺２５ｂ，２７ｂに沿う方向への移動が規制されるとともに、第２の位置決め部材５７ｂによって下方への移動が規制される。このとき、負極電極２４においては、多孔質被覆層２９で補強された負極活物質層非形成領域２５ｅが、第１の位置決め部材５７ａ及び第２の位置決め部材５７ｂの内面に接触し、その接触により負極電極２４が位置決めされる。その後、電極組立体１４を形成するのに必要な枚数の負極電極２４、及び正極電極２１の収納された袋状セパレータ２７が積層治具５５に収納されると、電極組立体１４が完成する。
【００５０】
このように、電極組立体の製造過程の中で、正極電極２１及び負極電極２４は、製造後に収納部に収納されたり、積層場所で積層されたりする。負極電極２４を収納部に収納する際や、積層場所で積層される際、負極電極２４は、タブ３２の存在する辺以外の辺を位置決め部材に接触させて位置決めされる。即ち、当て止めして位置決めされる。
【００５１】
位置決め部材が接触する辺は活物質層非形成領域（未塗工部）２５ｅであり、多孔質被覆層２９で覆われている。このため、負極活物質層２６に位置決め部材が接触することはなく、接触に伴って負極電極２４から負極活物質層２６の一部が脱離することが抑制される。また、活物質層非形成領域（未塗工部）２５ｅは多孔質被覆層２９で覆われることによって補強されている。したがって、負極電極２４を位置決めする際に、活物質層非形成領域（未塗工部）２５ｅが折れ曲がったりすることが抑制され、折れ曲がり等を原因とした位置ずれが抑制される結果、負極電極２４の位置決め精度の低下を抑制することができる。
【００５２】
図１３，１４を用いて説明する。
電極材料が塗工された電極をカットして所望の形状の電極を作製する場合、カットされた端面に衝撃などが加わることで負極活物質層の一部が粉落ちし異物となってしまう。その対策として剥離強度の高い活物質層を用いる等の塗工膜材料への工夫を行っても、端面まで材料が存在する以上ゼロにはならない。つまり、図１４に示すように負極１００の端面１０１，１０２，１０３が位置決め、搬送などで他部材と接触すると粉落ちする可能性がある。
【００５３】
そこで、本実施形態では、図１３（ａ）に示すように、負極１００の外周（端面１０１，１０２，１０３の部位）を未塗工とする。つまり、電極の三辺の外周を未塗工とする。この際、正極電極と負極電極の幅寸法が同じため、外形で位置合わせを行うことができる。しかし、搬送や積層する際に、金属箔の両側辺及び下辺は搬送中のガイド、積層部の位置決め機構等に接触することになるため補強が必要となる。このため、図１３（ｂ）に示すように、端面の強度を確保するために外周を含めた全面に多孔質被覆層を形成（塗工）して端面の強度を確保する。これにより、特に外形による位置決めで積層する際に強度不足で折れ曲がるのが防止される。また、多孔質被覆層は剥離強度が高く、粉落ちの可能性が低下する。
【００５４】
このようにして、外形による位置合わせを行っても粉落ちが抑制できるので、積層速度が向上され、粉落ちに起因する異物の混入も抑制される。また、電極が折れ曲がることなく、積層精度が向上してエネルギー密度の向上が図られる。
【００５５】
なお、多孔質被覆層２９も脱落する可能性が無いわけではない。しかしながら、活物質の場合、脱落が生じると、複数の粒子が集まった粒子塊の形態で脱落することが多く、発生する異物の径が大きくなる。一方で、多孔質被覆層２９では、粒子の単位で脱落することが多く、粉落ちにより発生する異物のサイズが小さくて済む。つまり、多孔質被覆層２９の絶縁性無機物質の粒径程度で脱落する。このように万が一、多孔質被覆層２９が脱落しても異物サイズは小さく多孔質被覆層２９の厚さの２倍のセパレータ（単層セパレータ２８）を貫通することなく正負の電極の絶縁性が確保される。
【００５６】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）負極電極２４は、活物質層２６の外側で、金属箔２５の外周縁をなす辺に活物質層２６が形成されていない活物質層非形成領域２５ｅを有し、活物質層２６の表面と活物質層非形成領域２５ｅには、絶縁性無機物質とバインダを含み、かつ金属箔２５に対する剥離強度が活物質層２６よりも高い多孔質被覆層２９が形成されている。よって、例えば、電極組立体１４の製造過程の中で、負極電極２４は、収納部に収納されたり、積層場所で積層されたりする。負極電極２４を収納部に収納する際や積層場所で積層される際、負極電極２４は位置決め部材に接触させて位置決めされる。ここで、電極での活物質層が形成されていない部位である金属箔２５における活物質層非形成領域２５ｅに位置決め部材を接触させることにより負極電極２４から活物質層の一部が脱離することを抑制することができる。また、金属箔２５における活物質層非形成領域２５ｅには多孔質被覆層２９が形成されていることにより補強されているので、負極電極２４を位置決めする際に、負極電極２４（金属箔２５）が折れ曲がることを抑制することができる。その結果、負極電極２４から活物質層の一部が脱離することを抑制することができるとともに負極電極２４が折れ曲がることを抑制することができる。
【００５７】
（２）活物質層非形成領域２５ｅを有し多孔質被覆層２９が形成される負極電極２４における絶縁性無機物質の径は、活物質の径より小さいので、剥離強度を高くする上で好ましく実用的である。
【００５８】
（３）活物質層非形成領域２５ｅを有し多孔質被覆層２９が形成される負極電極２４における活物質層非形成領域２５ｅでの多孔質被覆層２９と、活物質層２６の表面での多孔質被覆層２９とは、同一の厚さ（均一な厚さ）であるので、製造容易であり実用的である。
【００５９】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  図４では多孔質被覆層２９の厚さは部位にかかわらず一定の厚さｔ１であったが、図８、図９に示すように、強度アップのため外周の活物質層非形成領域（未塗工部）２５ｅの多孔質被覆層２９の厚さｔ１３，ｔ２０を厚くしてもよい。つまり、対向部には正極活物質層が存在しておらず空間となっているので負極厚さ以上に厚くすることが可能となる。
【００６０】
図８において、負極活物質層２６の厚さがｔ１０であり、負極活物質層２６の表面での多孔質被覆層２９の厚さがｔ１１であり、負極活物質層２６と多孔質被覆層２９との積層体の厚さがｔ１２（＝ｔ１０＋ｔ１１）であり、活物質層非形成領域（未塗工部）２５ｅの多孔質被覆層２９の厚さがｔ１３である。多孔質被覆層２９の表面が負極電極２４の全体で平坦面となるように、負極活物質層非形成領域２５ｅに存在する多孔質被覆層２９の厚さｔ１３と、負極活物質層２６と多孔質被覆層２９の積層体の厚さｔ１１とを一致させる。即ち、活物質層非形成領域２５ｅを有し多孔質被覆層２９が形成される負極電極２４における活物質層２６の厚さｔ１０と当該活物質層２６の表面での多孔質被覆層２９の厚さｔ１１との和ｔ１２（＝ｔ１０＋ｔ１１）と、活物質層非形成領域２５ｅでの多孔質被覆層２９の厚さｔ１３とは同一である（ｔ１２＝ｔ１３）。
【００６１】
図９において、負極活物質層２６の厚さがｔ１０であり、負極活物質層２６の表面での多孔質被覆層２９の厚さがｔ１１であり、負極活物質層２６及び多孔質被覆層２９の積層体の厚さがｔ１２（＝ｔ１０＋ｔ１１）であり、活物質層非形成領域（未塗工部）２５ｅの多孔質被覆層２９の厚さがｔ２０である。ケース本体１２の内面に対向配置されていない負極電極２４において、負極活物質層非形成領域２５ｅに存在する多孔質被覆層２９の厚さｔ２０を、負極活物質層２６の側縁から第１〜第４の辺２５ａ〜２５ｄに向かうにつれて徐々に増すようにし、多孔質被覆層２９を積層方向に突出させた構成とする。即ち、活物質層非形成領域２５ｅを有し多孔質被覆層２９が形成される負極電極２４における活物質層非形成領域２５ｅでの多孔質被覆層２９の厚さｔ２０は、活物質層２６の厚さｔ１０と当該活物質層２６の表面での多孔質被覆層２９の厚さｔ１１との和ｔ１２（＝ｔ１０＋ｔ１１）以上、かつ金属箔２５の端面側ほど厚くなっている。
【００６２】
このように構成した場合、厚さの増した多孔質被覆層２９には、袋状セパレータ２７のはみ出し部３０の溶着部が対峙するため、ケース１１内において、負極電極２４と袋状セパレータ２７との干渉が発生せず、電極組立体１４の積層方向への寸法が増加することもない。そして、このように構成すると、多孔質被覆層２９によって負極活物質層非形成領域２５ｅをより一層、補強できる。
【００６３】
○  図４では負極金属箔２５の下端面は多孔質被覆層２９から露出していたが、図１０に示すように、負極金属箔２５の下端面７０から所定距離Ｌ１だけ多孔質被覆層２９で覆ってもよく、負極金属箔２５の外側まで多孔質被覆層２９があってもよい。つまり、活物質層非形成領域２５ｅを有し多孔質被覆層２９が形成される負極電極２４における活物質層非形成領域２５ｅでの金属箔２５の端面７０は多孔質被覆層２９で覆われていてもよい。この場合には、多孔質被覆層２９に位置決め部材を接触させることになる。即ち、電極での活物質層が形成されていない部位に位置決め部材を接触させることができる。なお、図１０は図８のようにｔ１２＝ｔ１３とした場合であるが、図４のようにｔ１＝一定の場合に適用したり、図９のようにｔ２０＞ｔ１２の場合に適用してもよい。
【００６４】
○  負極活物質層非形成領域２５ｅは、１つの辺（第２の辺２５ｂ）だけに設けてもよい。この場合、負極収納具４０での負極電極２４の位置決めは、図１１に示すように、第１の辺２５ａに沿い、かつ負極タブ３２を挟む位置に配置された位置決め部材４２と、第２の辺２５ｂに沿って配置された位置決め部材４２とで行う。要は、少なくとも一辺を未塗工部にして当該辺を位置決め部としてもよい。
【００６５】
○  金属箔の両面に活物質層が形成された電極における電極の両面に多孔質被覆層を形成したが、金属箔の両面に活物質層が形成された電極における電極の片面のみに多孔質被覆層を形成して片面のみ補強してもよい。
【００６６】
○  活物質層非形成領域を有し多孔質被覆層が形成される電極は負極電極であったが、正極電極でもよく、例えば、正極活物質層の方が負極活物質層よりも脱離しやすい場合には、例えば、タブの存在する辺以外の少なくとも一辺に沿って活物質層非形成領域を設け、活物質層の表面を含めた金属箔における活物質層非形成領域に多孔質被覆層を形成してもよい。また、負極電極及び正極電極において、活物質層非形成領域を設け、活物質層の表面を含めた金属箔における活物質層非形成領域に多孔質被覆層を形成してもよい。
【００６７】
要は、正極電極（第１の電極）及び負極電極（第２の電極）の少なくとも一方は、活物質層の外側で、金属箔の外周縁をなす少なくとも二辺に活物質層が形成されていない活物質層非形成領域を有し、活物質層の表面と活物質層非形成領域には、多孔質被覆層が形成されていればよい。
【００６８】
○  電極組立体１４の製造は、図７を用いて説明したごとく積層治具５５内に負極電極２４、及び正極電極２１を収納した袋状セパレータ２７を落とし込んで積層する方法以外で行ってもよい。例えば、図１２に示すように、積層テーブル６０の載置面６０ａ上で負極電極２４、及び正極電極２１を収納した袋状セパレータ２７を積層してもよい。この場合、積層テーブル６０は、載置面６０ａに、位置決め部材としての位置決めピン６１を複数備える。複数の位置決めピン６１は、負極電極２４及び袋状セパレータ２７の外形線に沿って間隔を空けて配置されている。そして、積層テーブル６０の載置面６０ａ上では、複数の位置決めピン６１の内側に、袋状セパレータ２７に収納された正極電極２１と、負極電極２４とが交互に積層される。
【００６９】
○  正極電極２１は袋状セパレータ２７に収納されていなくてもよい。この場合、正極電極２１と負極電極２４の間には、矩形シート状のセパレータが１枚ずつ介装される。また、負極電極２４は、負極金属箔２５の両面に負極活物質層２６を有するとしたが、負極金属箔２５の片面のみに負極活物質層２６を有し、その負極活物質層２６を覆うように多孔質被覆層２９を有していてもよい。また、正極電極２１は、正極金属箔２２の両面に正極活物質層２３を有するとしたが、正極金属箔２２の片面のみに正極活物質層２３を有していてもよい。
【００７０】
要は、正極電極２１は、第１の金属箔としての正極金属箔２２の少なくとも一方の面に第１の活物質層としての正極活物質層２３が形成される構成であればよい。また、負極電極２４は、第２の金属箔としての負極金属箔２５の少なくとも一方の面に第２の活物質層としての負極活物質層２６が形成される構成であればよい。そして、電極組立体１４は、複数枚の正極電極２１及び複数枚の負極電極２４が、単層セパレータ２８を介在させた状態で交互に積層されていればよい。
【００７１】
○  上記実施形態では、電極の三辺に活物質層非形成領域を形成し、一対をなす第１の位置決め部材５７ａと第２の位置決め部材５７ｂとに対し接触し、電極が位置決めされる構造としたが、少なくとも二辺の各々一部が接触すれば、位置決めは可能である。例えば、特許文献１と同様に、隣接する二辺に活物質層非形成領域を形成し、位置決め部材と接触させて、位置決めされる構造としてもよい。なお、電極にタブが形成されている場合には、タブが形成されている辺を除き、活物質層非形成領域は、残り三辺中の内、隣接される二辺に形成する。
【００７２】
○  負極電極２４において、負極金属箔２５より突出して形成される負極タブ３２は、必ずしも必須ではなく、負極金属箔が負極端子に電気的に接続される構造であればよい。例えば、負極タブは別部材で形成されていてもよい。すなわち、負極電極上に、負極金属箔の一部が外部に露出した露出部を設け、この露出部に別体の金属箔（リード）を接続してもよい。なお、正極電極についても同様である。
【００７３】
○  二次電池１０は、電極組立体１４を金属製のケース１１内に収容した構造であったが、電極組立体を収容する外装体は、必ずしも金属製のケースでなくてもよい。例えば、電極組立体をラミネートフィルムで覆って密封した構造であってもよい。
【００７４】
○  二次電池１０は、リチウムイオン二次電池であったが、これに限らず、集電体に金属箔を用いる他の二次電池であってもよい。要するに、正極活物質と負極活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。
【００７５】
○  蓄電装置は、二次電池１０でなく、電気二重層キャパシタ等の他の蓄電装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１０…二次電池、１１…ケース、１４…電極組立体、２１…正極電極、２２…正極金属箔、２２ａ…第１の辺、２３…正極活物質層、２４…負極電極、２５…負極金属箔、２５ａ…第１の辺、２５ｅ…活物質層非形成領域、２６…負極活物質層、２８…単層セパレータ、２９…多孔質被覆層、３１…正極タブ、３２…負極タブ、７０…端面。
【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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