(57)【要約】【課題】積層型電池の製造コストを低減するとともに、性能および信頼性を向上させる。【解決手段】複数の第１電極板１０と、第１電極板１０と積層方向ｄＬに交互に積層された複数の第２電極板２０と、第１電極板１０と電気的に接続した第１タブ４Ｘと、第２電極板２０と電気的に接続した第２タブ４Ｙと、を備えている。複数の第１電極板１０の各々は、有効領域ａ１と有効領域ａ１に隣接する接続領域ｂ１とを含む第１電極集電体１１と、第１電極板１０の少なくとも一方の面の有効領域ａ１に積層された第１電極活物質層１２と、を有している。複数の第１電極板１０の接続領域ｂ１は、第１タブ４Ｘ上に重ねられて、互いに電気的に接続し、少なくとも一つの第１電極板１０の第１電極集電体１１は、少なくとも一つの他の第１電極集電体１１を覆うように、第１タブ４Ｘ上で折り返されている。【選択図】図３
2019212441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１電極板と、
前記第１電極板と積層方向に交互に積層された複数の第２電極板と、
前記第１電極板と電気的に接続した第１タブと、
前記第２電極板と電気的に接続した第２タブと、を備え、
複数の前記第１電極板の各々は、有効領域と前記有効領域に隣接する接続領域とを含む第１電極集電体と、前記第１電極板の少なくとも一方の面の前記有効領域に積層された第１電極活物質層と、を有し、
複数の前記第１電極集電体の前記接続領域は、前記第１タブ上に重ねられて、互いに電気的に接続し、
少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体は、少なくとも一つの他の前記第１電極集電体を覆うように、前記第１タブ上で折り返されている、積層型電池。
【請求項２】
複数の前記第１電極板のうち、一部の前記第１電極板の前記第１電極集電体が、前記第１タブ上で折り返され、残りの前記第１電極板の前記第１電極集電体は、前記第１タブ上で折り返されていない、請求項１に記載の積層型電池。
【請求項３】
複数の前記第１電極板のうちの前記積層方向において前記第１タブに近接する側に連続して配列された一部の前記第１電極板の前記第１電極集電体が、前記第１タブ上で折り返され、残りの前記第１電極板の前記第１電極集電体は、前記第１タブ上で折り返されていない、請求項１または２に記載の積層型電池。
【請求項４】
折り返された前記第１電極集電体の端面は、折り返されていない他の一つの前記第１電極集電体の端面に対面している、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の積層型電池。
【請求項５】
複数の前記第１電極板に含まれる半数より多くの前記第１電極板の前記第１電極集電体が、前記第１タブ上で折り返されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の積層型電池。
【請求項６】
複数の前記第１電極板の前記第１電極集電体は、少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体が前記第１タブ上で折り返された状態で、前記第１タブ上で接合されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の積層型電池。
【請求項７】
複数の前記第１電極板は、前記第１電極集電体の前記接続領域が前記第１タブの一方の面上に重ねられて互いに電気的に接続する第１群の第１電極板と、前記第１電極集電体の前記接続領域が前記第１タブの他方の面上に重ねられて互いに電気的に接続する第２群の第１電極板と、を含み、
前記第１群の第１電極板に含まれる少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体は、前記第１タブの前記一方の面上で折り返され、
前記第２群の第１電極板に含まれる少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体は、前記第１タブの前記他方の面上で折り返されている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の積層型電池。
【請求項８】
複数の前記第２電極板の各々は、有効領域と前記有効領域に隣接する接続領域とを含む第２電極集電体と、前記第２電極板の少なくとも一方の面の前記有効領域に積層された第２電極活物質層と、を有し、
複数の前記第２電極集電体の前記接続領域は、前記第２タブ上に重ねられて、互いに電気的に接続し、
少なくとも一つの前記第２電極板の前記第２電極集電体は、少なくとも一つの他の前記第２電極集電体を覆うように、前記第２タブ上で折り返されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の積層型電池。
【請求項９】
前記積層方向、並びに前記有効領域および前記接続領域の配列方向に沿った断面において、複数の前記第１電極板の前記第１電極集電体は一定の長さを有する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の積層型電池。
【請求項１０】
複数の前記第１電極板は、前記積層方向において前記第１タブから離れるにつれて、前記第１タブ上に位置する前記第１電極集電体の長さが短くなっている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の積層型電池。
【請求項１１】
前記積層方向に交互に積層された前記第１電極板及び前記第２電極板の合計厚みは、４ｍｍ以上である、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の積層型電池。
【請求項１２】
前記第１電極板及び前記第２電極板を、それぞれ、１０以上含む、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の積層型電池。
【請求項１３】
有効領域及び前記有効領域に隣接する接続領域を含む第１電極集電体と前記第１電極集電体の少なくとも一方の面の前記有効領域に積層された第１電極活物質層とを有する第１電極板と、第２電極板と、を交互に積層する工程と、
複数の前記第１電極板の前記第１電極集電体の前記接続領域を第１タブ上に重ねて配置し、更に、少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体を前記第１タブ上で折り返す工程と、
少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体が前記第１タブ上で折り返された状態で、複数の前記第１電極板の前記第１電極集電体を前記第１タブ上で超音波接合する工程と、を備え、
少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体を前記第１タブ上で折り返す工程において、
少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体は、少なくとも一つの他の前記第１電極集電体を覆うように、前記第１タブ上で折り返される積層型電池の製造方法。
【請求項１４】
少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体を前記第１タブ上で折り返す工程において、
積層方向における一側に位置する第１群の第１電極板の前記第１電極集電体の前記接続領域を前記第１タブの一方の面上に重ねて配置し、更に、前記第１群の第１電極板に含まれる少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体の前記接続領域を前記第１タブの一方の面上で折り返し、且つ、
前記積層方向における他側に位置する第２群の第１電極板の前記第１電極集電体の前記接続領域を前記第１タブの他方の面上に重ねて配置し、更に、前記第２群の第１電極板に含まれる少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体の前記接続領域を前記第１タブの他方の面上で折り返し、
前記複数の前記第１電極板の前記第１電極集電体を前記第１タブ上で超音波接合する工程において、
前記第１群の第１電極板に含まれる少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体が前記第１タブの一方の面上で折り返された状態で、前記第１群の第１電極板の前記第１電極集電体を前記第１タブの一方の面上で超音波接合し、且つ、
前記第２群の第１電極板に含まれる少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体が前記第１タブの他方の面上で折り返された状態で、前記第２群の第１電極板の前記第１電極集電体を前記第１タブの他方の面上で超音波接合する、請求項１３に記載の積層型電池の製造方法。
【請求項１５】
前記第２電極板は、有効領域と前記有効領域に隣接する接続領域とを含む第２電極集電体と、前記第２電極板の少なくとも一方の面の前記有効領域に積層された第２電極活物質層と、を有し、
複数の前記第２電極板の前記第２電極集電体の前記接続領域を第２タブ上に重ねて配置し、更に、少なくとも一つの前記第２電極板の前記第２電極集電体を前記第２タブ上で折り返す工程と、
少なくとも一つの前記第２電極板の前記第２電極集電体が前記第２タブ上で折り返された状態で、複数の前記第２電極板の前記第２電極集電体を前記第２タブ上で超音波接合する工程と、を更に備え、
少なくとも一つの前記第２電極板の前記第２電極集電体を前記第２タブ上で折り返す工程において、
少なくとも一つの前記第２電極板の前記第２電極集電体は、少なくとも一つの他の前記第２電極集電体を覆うように、前記第２タブ上で折り返される、請求項１３または１４に記載の積層型電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型電池及び積層型電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１で提案されているように、正極板と負極板とを交互に積層してなる積層型電池が広く普及している。積層型電池の一例として、リチウムイオン二次電池が例示され得る。リチウムイオン二次電池は、他の形式の積層型電池と比較して大容量であることを特徴の一つとしている。このような特徴を有するリチウムイオン二次電池は、今般、車載用途や定置住宅用途等の種々の用途での更なる普及を期待されている。
【０００３】
図１３は、従来の積層型電池１ｃを示す概略断面図である。図１３に示すように、積層型電池１ｃは、交互に積層される正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙと、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙの間に設けられる絶縁体３０と、を含む積層体５ｃに加え、この積層体５ｃを収容する外装体３と、を有している。一般に、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、活物質が塗布される有効領域である電極領域ｂ１、ｂ２とこの電極領域ｂ１、ｂ２に隣接する接続領域（端部領域）ａ１、ａ２とを含む。そして、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙのそれぞれの接続領域ａ１、ａ２が電極板１０Ｘ、２０Ｙごとに設けられた別個のタブ４上にて重ねられて、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙと対応するタブ４Ｘ、４Ｙとが電気的に接続される。
【０００４】
通常、複数の正極板１０Ｘが積層方向ｄＬに順次積層され、その後、当該複数の正極板１０Ｘのそれぞれの接続領域ａ１が第１層目の正極板１０Ｘを含む平面上に位置付けられるタブ４Ｘ上に重ねられる（束ねられる）。各正極板１０Ｘの接続領域ａ１は互いに同一の長さを有しているため、積層方向と直交し且つ電極領域ｂ１及び接続領域ａ１の配列方向に沿った断面において、タブ４Ｘ上に重ねられた各接続領域ａ１の端部位置は、積層するにつれて電極領域ｂ１の側（図１３における左方）にずれることになる。
【０００５】
一般に、正極板１０Ｘの端部領域ａ１、ａ２は、超音波溶接によって接合される。この場合、正極板１０Ｘにおいては、積層方向ｄＬから見て全ての正極集電体１１Ｘの端部領域ａ１が重なっている領域Ｚのみが溶着される。この領域Ｚの寸法は、最後に積層される（図１３における最上層の）正極板１０Ｘの端部領域ａ１の端部位置に依存する。このため、正極板１０Ｘの積層数が増大するほど、正極板１０Ｘの端部領域ａ１の溶着部の面積が減少し、電気抵抗が上昇する恐れがある。
【０００６】
以上の問題を回避するためには、接続領域ａ１、ａ２の長さを長くすればよいとも考えられる。しかしながら、この場合、正極板１０Ｘ及び／又は負極板２０Ｙの接続領域ａ１、ａ２が積層型電池１ｃの外装体３の封止部分Ｅに挟み込まれてしまうおそれがある。外装体３は、一般的に、バリヤー性や強度の観点から金属、例えばアルミニウム合金を用いて製造された本体部と、本体部の内面側に設けられた絶縁コーティング層と、を有している。この絶縁コーティング層により、電極板と外装体の本体部との短絡が防止されてはいるが、絶縁コーティング層にピンホール等の欠陥が生じてしまう場合がある。この場合、外装体と電極板とが短絡してしまい、積層型電池が予定した機能を発揮しなくなってしまう。
【０００７】
また、この場合、正極板１０Ｘの接続領域ａ１、ａ２の長さを長くして、各々の正極板１０Ｘを超音波溶接によって接合した後に、各々の正極板１０Ｘの接続領域ａ１、ａ２を切断し、接続領域ａ１、ａ２の長さを調整する方法も考えられる。しかしながら、この場合、積層型電池の製造工程が増加し、コスト面での損失が大きくなることが懸念される。また、この場合、切断により接続領域ａ１、ａ２におけるバリの発生や、金属粉の電池内へのコンタミネーションが懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１８２７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、製造コストを低減することができるとともに、性能および信頼性に優れた積層型電池の提供を目的とする。また、本発明は、製造コストを低減することができるとともに、性能および信頼性に優れた積層型電池を製造することができる製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による積層型電池は、
複数の第１電極板と、
前記第１電極板と積層方向に交互に積層された複数の第２電極板と、
前記第１電極板と電気的に接続した第１タブと、
前記第２電極板と電気的に接続した第２タブと、を備え、
複数の前記第１電極板の各々は、有効領域と前記有効領域に隣接する接続領域とを含む第１電極集電体と、前記第１電極板の少なくとも一方の面の前記有効領域に積層された第１電極活物質層と、を有し、
複数の前記第１電極集電体の前記接続領域は、前記第１タブ上に重ねられて、互いに電気的に接続し、
少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体は、少なくとも一つの他の前記第１電極集電体を覆うように、前記第１タブ上で折り返されている。
【００１１】
本発明による積層型電池において、
複数の前記第１電極板のうち、一部の前記第１電極板の前記第１電極集電体が、前記第１タブ上で折り返され、残りの前記第１電極板の前記第１電極集電体は、前記第１タブ上で折り返されていなくてもよい。
【００１２】
本発明による積層型電池において、
複数の前記第１電極板のうちの前記積層方向において前記第１タブに近接する側に連続して配列された一部の前記第１電極板の前記第１電極集電体が、前記第１タブ上で折り返され、残りの前記第１電極板の前記第１電極集電体は、前記第１タブ上で折り返されていなくてもよい。
【００１３】
本発明による積層型電池において、
折り返された前記第１電極集電体の端面は、折り返されていない他の一つの前記第１電極集電体の端面に対面していてもよい。
【００１４】
本発明による積層型電池において、
複数の前記第１電極板に含まれる半数より多くの前記第１電極板の前記第１電極集電体が、前記第１タブ上で折り返されていてもよい。
【００１５】
本発明による積層型電池において、
複数の前記第１電極板の前記第１電極集電体は、少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体が前記第１タブ上で折り返された状態で、前記第１タブ上で接合されていてもよい。
【００１６】
本発明による積層型電池において、
複数の前記第１電極板は、前記第１電極集電体の前記接続領域が前記第１タブの一方の面上に重ねられて互いに電気的に接続する第１群の第１電極板と、前記第１電極集電体の前記接続領域が前記第１タブの他方の面上に重ねられて互いに電気的に接続する第２群の第１電極板と、を含み、
前記第１群の第１電極板に含まれる少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体は、前記第１タブの前記一方の面上で折り返され、
前記第２群の第１電極板に含まれる少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体は、前記第１タブの前記他方の面上で折り返されていてもよい。
【００１７】
本発明による積層型電池において、
複数の前記第２電極板の各々は、有効領域と前記有効領域に隣接する接続領域とを含む第２電極集電体と、前記第２電極板の少なくとも一方の面の前記有効領域に積層された第２電極活物質層と、を有し、
複数の前記第２電極集電体の前記接続領域は、前記第２タブ上に重ねられて、互いに電気的に接続し、
少なくとも一つの前記第２電極板の前記第２電極集電体は、少なくとも一つの他の前記第２電極集電体を覆うように、前記第２タブ上で折り返されていてもよい。
【００１８】
本発明による積層型電池において、
前記積層方向、並びに前記有効領域および前記接続領域の配列方向に沿った断面において、複数の前記第１電極板の前記第１電極集電体は一定の長さを有していてもよい。
【００１９】
本発明による積層型電池において、
複数の前記第１電極板は、前記積層方向において前記第１タブから離れるにつれて、前記第１タブ上に位置する前記第１電極集電体の長さが短くなっていてもよい。
【００２０】
本発明による積層型電池において、
前記積層方向に交互に積層された前記第１電極板及び前記第２電極板の合計厚みは、４ｍｍ以上であってもよい。
【００２１】
本発明による積層型電池において、
前記第１電極板及び前記第２電極板を、それぞれ、１０以上含んでいてもよい。
【００２２】
本発明による積層型電池の製造方法は、
有効領域及び前記有効領域に隣接する接続領域を含む第１電極集電体と前記第１電極集電体の少なくとも一方の面の前記有効領域に積層された第１電極活物質層とを有する第１電極板と、第２電極板と、を交互に積層する工程と、
複数の前記第１電極板の前記第１電極集電体の前記接続領域を第１タブ上に重ねて配置し、更に、少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体を前記第１タブ上で折り返す工程と、
少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体が前記第１タブ上で折り返された状態で、複数の前記第１電極板の前記第１電極集電体を前記第１タブ上で超音波接合する工程と、を備え、
少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体を前記第１タブ上で折り返す工程において、
少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体は、少なくとも一つの他の前記第１電極集電体を覆うように、前記第１タブ上で折り返される。
【００２３】
本発明による積層型電池の製造方法において、
少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体を前記第１タブ上で折り返す工程において、
積層方向における一側に位置する第１群の第１電極板の前記第１電極集電体の前記接続領域を前記第１タブの一方の面上に重ねて配置し、更に、前記第１群の第１電極板に含まれる少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体の前記接続領域を前記第１タブの一方の面上で折り返し、且つ、
前記積層方向における他側に位置する第２群の第１電極板の前記第１電極集電体の前記接続領域を前記第１タブの他方の面上に重ねて配置し、更に、前記第２群の第１電極板に含まれる少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体の前記接続領域を前記第１タブの他方の面上で折り返し、
前記複数の前記第１電極板の前記第１電極集電体を前記第１タブ上で超音波接合する工程において、
前記第１群の第１電極板に含まれる少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体が前記第１タブの一方の面上で折り返された状態で、前記第１群の第１電極板の前記第１電極集電体を前記第１タブの一方の面上で超音波接合し、且つ、
前記第２群の第１電極板に含まれる少なくとも一つの前記第１電極板の前記第１電極集電体が前記第１タブの他方の面上で折り返された状態で、前記第２群の第１電極板の前記第１電極集電体を前記第１タブの他方の面上で超音波接合してもよい。
【００２４】
本発明による積層型電池の製造方法において、
前記第２電極板は、有効領域と前記有効領域に隣接する接続領域とを含む第２電極集電体と、前記第２電極板の少なくとも一方の面の前記有効領域に積層された第２電極活物質層と、を有し、
複数の前記第２電極板の前記第２電極集電体の前記接続領域を第２タブ上に重ねて配置し、更に、少なくとも一つの前記第２電極板の前記第２電極集電体を前記第２タブ上で折り返す工程と、
少なくとも一つの前記第２電極板の前記第２電極集電体が前記第２タブ上で折り返された状態で、複数の前記第２電極板の前記第２電極集電体を前記第２タブ上で超音波接合する工程と、を更に備え、
少なくとも一つの前記第２電極板の前記第２電極集電体を前記第２タブ上で折り返す工程において、
少なくとも一つの前記第２電極板の前記第２電極集電体は、少なくとも一つの他の前記第２電極集電体を覆うように、前記第２タブ上で折り返されてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、積層型電池の製造コストを低減することができるとともに、性能および信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、積層型電池を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の積層型電池を示す平面図である。
【図３】図３は、図２のIII-III線に沿った断面を示す断面図である。
【図４】図４は、図３に対応する図であって、従来の積層型電池における課題を説明する図である。
【図５】図５は、図３のV部を拡大して示す部分拡大図である。
【図６Ａ】図６Ａは、積層型電池の製造方法の一具体例を説明するための図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、積層型電池の製造方法の一具体例を説明するための図である。
【図７】図７は、積層型電池の製造方法の一具体例を説明するための図である。
【図８】図８は、積層型電池の製造方法の一具体例を説明するための図である。
【図９】図９は、積層型電池の製造方法の一具体例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、積層型電池の製造方法の一具体例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、図５に対応する図であって、正極集電体の第１端部領域ａ１の一変形例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、図２に対応する図であって、積層型電池の一変形例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、従来の積層型電池を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００２８】
図１〜図１０は、本発明による積層型電極およびその製造方法の一実施の形態を説明するための図である。このうち図１〜図３および図５は、それぞれ、積層型電池の一具体例を示す斜視図、平面図または断面図である。図４は、従来の積層型電池における課題を説明する断面図である。図６Ａ〜図１０は、図１〜図３および図５に示された積層型電池の製造方法の一具体例を説明するための図であって、図３に示された断面と同一の断面を示している。
【００２９】
以下に説明する一実施の形態において、積層型電池１は、外装体３と、外装体３内に収容された膜電極接合体５と、膜電極接合体５に接続されて外装体３の内部から外部へと延び出したタブ４と、を有している。このうち膜電極接合体５は、交互に積層された第１電極板１０及び第２電極板２０を有している。このような積層型電池１は、電極板１０，２０とタブ４との電気的接続が確保されないと、予定した機能を発揮することができない。本実施の形態に係る積層型電池１は、以下に説明するように、積層型電池１に含まれる複数の電極板１０、２０とタブ４との接合を安定させるための工夫がなされており、性能および信頼性の両面において優れている。また、本実施の形態に係る積層型電池の製造方法は、以下に説明するように、性能および信頼性に優れた積層型電池を高い歩留まりを維持しながら短時間で製造するための工夫がなされており、これにより、積層型電池１の生産性を向上させることができる。
【００３０】
以下において、積層型電池１がリチウムイオン二次電池を構成する例について説明する。この例において、第１電極板１０は正極板１０Ｘを構成し、第２電極板２０は負極板２０Ｙを構成するものとする。ただし、以下に説明する作用効果の記載からも理解され得るように、ここで説明する一実施の形態は、リチウムイオン二次電池に限定されることなく、第１電極板１０及び第２電極板２０を交互に積層してなる積層型電池１に広く適用され得る。
【００３１】
まず、積層型電池１の構成について説明し、次に、積層型電池１の製造方法について説明する。
【００３２】
外装体３は、膜電極接合体５を封止するための包装材である。外装体３は、一例として、支持基材と、この支持基材に積層された接着層と、を有する。支持基材は、高ガスバリア性と成形加工性を有することが好ましい。このような支持基材として、アルミニウム箔やステンレス箔を用いることができる。一方、接着層は、支持基材を接合するためのシール層として機能する。接着層は、接着性に加え、絶縁性、耐薬品性、熱可塑性等を有していることが好ましい。このような接着層として、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、低密度ポリプロピレン、アイオノマー、エチレン・酢酸ビニルを用いることができる。
【００３３】
タブ４は、積層型電池１における端子として機能する。膜電極接合体５の正極板１０Ｘ（第１電極板１０）に第１タブ４Ｘが電気的に接続し、膜電極接合体５の負極板２０Ｙ（第２電極板２０）に他方の第２タブ４Ｙが電気的に接続している。タブ４は、アルミニウム、ニッケル、ニッケルメッキ銅等を用いて形成され得る。一対のタブ４は、外装体３の内部から、外装体３の外部へと延び出している。なお、外装体３とタブ４との間は、タブ４が延び出す領域において、封止されている。
【００３４】
次に、膜電極接合体５について、図１〜図３に示された具体例を主として参照しながら、説明する。図１〜図３に示すように、膜電極接合体５は、複数の正極板１０Ｘ（第１電極板１０）及び負極板２０Ｙ（第２電極板２０）を有している。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、積層方向ｄＬ（図３参照）に沿って交互に積層されている。膜電極接合体５及び積層型電池１は、全体的に偏平形状を有し、積層方向ｄＬへの厚さが薄く、積層方向ｄＬに直交する方向ｄ１，ｄ２に広がっている。
【００３５】
図示された非限定的な例において、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、長方形形状の外輪郭を有している。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、積層方向ｄＬに直交する第１方向ｄ１に長手方向を有し、積層方向ｄＬ及び第１方向ｄ１の両方に直交する第２方向ｄ２に短手方向を有する。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、第１方向ｄ１にずらして配置されている。より具体的には、複数の正極板１０Ｘは、第１方向ｄ１における一側（図２の右側）に寄って配置され、複数の負極板２０Ｙは、第１方向ｄ１における他側（図２の左側）に寄って配置されている。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、第１方向ｄ１における中央において、積層方向ｄＬに重なり合っている。
【００３６】
正極板１０Ｘ（第１電極板１０）は、図示するように、シート状の外形状を有している。正極板１０Ｘ（第１電極板１０）は、正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）と、正極集電体１１Ｘ上に設けられた正極活物質層１２Ｘ（第１電極活物質層１２）と、を有している。リチウムイオン二次電池において、正極板１０Ｘは、放電時にリチウムイオンを放出し、充電時にリチウムイオンを吸蔵する。
【００３７】
正極集電体１１Ｘは、互いに対向する第１面１１ａ及び第２面１１ｂを主面として有している。正極活物質層１２Ｘは、正極集電体１１Ｘの第１面１１ａ及び第２面１１ｂの少なくとも一方の面上に積層される。具体的には、正極集電体１１Ｘの第１面１１ａ又は第２面１１ｂが、膜電極接合体５のうちの積層方向ｄＬにおける最外面を形成する場合、正極集電体１１Ｘの当該面には正極活物質層１２Ｘが設けられない。この正極集電体１１Ｘの配置に関連した構成を除き、積層型電池１に含まれる複数の正極板１０Ｘは、正極集電体１１Ｘの両側に正極活物質層１２Ｘを有し、互いに同一に構成され得る。
【００３８】
正極集電体１１Ｘ及び正極活物質層１２Ｘは、積層型電池１（リチウムイオン二次電池）に適用され得る種々の材料を用いて種々の製法により、作製され得る。一例として、正極集電体１１Ｘは、アルミニウム箔によって形成され得る。正極活物質層１２Ｘは、例えば、正極活物質、導電助剤、バインダーとなる結着剤を含んでいる。正極活物質層１２Ｘは、正極活物質、導電助剤及び結着剤を溶媒に分散させてなる正極用スラリーを、正極集電体１１Ｘをなす材料上に塗工して固化させることで、作製され得る。正極活物質として、例えば、一般式ＬｉＭｘＯｙ（ただし、Ｍは金属であり、ｘ及びｙは金属Ｍと酸素Ｏの組成比である）で表される金属酸リチウム化合物が用いられる。金属酸リチウム化合物の具体例として、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム等が例示され得る。導電助剤としては、アセチレンブラック等が用いられ得る。結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン等が用いられ得る。
【００３９】
図２に示すように、正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）は、第１端部領域ａ１（接続領域）及び第１電極領域ｂ１（有効領域）を有している。正極活物質層１２Ｘ（第１電極活物質層１２）は、正極集電体１１Ｘの第１電極領域ｂ１のみに配置されている。第１端部領域ａ１及び第１電極領域ｂ１は、第１方向ｄ１に沿って互いに隣接するように配列されている。第１端部領域ａ１は、第１電極領域ｂ１よりも第１方向ｄ１における外側（図２における右側）に位置している。複数の正極集電体１１Ｘは、第１端部領域ａ１において、超音波溶接によって一つのタブ４に接合されている。図示された例では、複数の正極板１０Ｘの第１端部領域ａ１が、第１タブ４Ｘの第１面４Ｘａ上に重ねられて、互いに電気的に接続している。一方、第１電極領域ｂ１は、負極板２０Ｙの後述する負極活物質層２２Ｙに対面する領域内に広がっている。このような第１電極領域ｂ１の配置により、正極活物質層１２Ｘからのリチウムの析出を防止することができる。
【００４０】
ところで、正極板１０Ｘの生産性を向上させるために、複数の正極板１０Ｘ（第１電極板１０）の正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）は、積層方向ｄＬ、並びに第１方向ｄ１に沿った断面において、一定の長さを有することが好ましい。すなわち、図４の仮想線（２点鎖線）に示すように、正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘを第１方向ｄ１に平行となるように配置した場合に、各々の正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘの長さＬが、全て同一となっていることが好ましい。この場合、図４に示すように、複数の正極板１０Ｘは、積層方向ｄＬにおいて第１タブ４Ｘから離れるにつれて、第１タブ４Ｘ上に位置する正極集電体１１Ｘの長さが短くなる。すなわち、複数の正極板１０Ｘは、積層方向ｄＬにおける一側ｓ１に向かうにつれて、正極集電体１１Ｘのうち積層方向ｄＬに延びる部分の長さが長くなり、正極集電体１１Ｘのうち第１タブ４Ｘ上に位置して第１方向ｄ１に延びる部分の長さが短くなる。つまり、第１タブ４Ｘ上に積層された正極集電体１１Ｘの枚数が、第１方向ｄ１における外側（図４の左側）に向けてしだいに少なくなっていく。このため、図４に示すように、第１タブ４Ｘ上において、複数の正極集電体１１Ｘによって段差が形成される可能性がある。このように、第１タブ４Ｘ上において、段差が形成される場合、後述するように、超音波接合によって正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘを第１タブ４Ｘ上に接合する際に、超音波接合に用いられるホーンと正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘとの間に隙間が生じる場合がある。この場合、ホーンから発生した超音波を正極集電体１１Ｘに伝達することが困難になるおそれがあり、接合不良が発生する可能性がある。
【００４１】
また、上述したように、複数の正極板１０Ｘ（第１電極板１０）の正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）が一定の長さを有する場合、正極板１０Ｘのうち、正極集電体１１Ｘが第１タブ４Ｘに接触する正極板１０Ｘは、第１タブ４Ｘ上に位置する正極集電体１１Ｘの長さが最も長くなる。このため、当該正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘが外装体３に接触するおそれもある。ここで、上述したように外装体３は、支持基材と、支持基材に積層された接着層とによって構成されており、接着層にピンホール等の欠陥が発生する可能性もある。また、積層型電池１の使用中における外装体３と正極板１０Ｘとの接触によって、接着層が局所的に破損することもある。接着層に欠陥が生じ、さらに正極板１０Ｘが外装体３に接触して短絡すると、積層型電池１が有効に機能しないといった問題が生じる。
【００４２】
これに対して本実施の形態によれば、複数の正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘは、正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘが第１タブ４Ｘ上で折り返された状態で、第１タブ４Ｘ上で接合されている。
【００４３】
この場合、図３および図５に示すように、複数の正極板１０Ｘ（第１電極板１０）のうち、一部の正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）が、第１タブ４Ｘ上で折り返されている。一方、残りの正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘは、第１タブ４Ｘ上で折り返されていない。図示された例では、複数の正極板１０Ｘのうちの積層方向ｄＬにおける他側ｓ２（積層方向ｄＬにおいて第１タブ４Ｘに近接する側）に連続して配列された一部の正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘが、第１タブ４Ｘ上で折り返されている。一方、残りの正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘは、第１タブ４Ｘ上で折り返されていない。すなわち、複数の正極板１０Ｘのうちの積層方向ｄＬにおける一側ｓ１に連続して配列された一部の正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘは、第１タブ４Ｘ上で折り返されていない。図５に示された例では、積層方向ｄＬにおける他側ｓ２から二つ目までの二つの正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘが、第１タブ４Ｘ上で折り返されており、積層方向ｄＬにおける一側ｓ１から三つ目までの三つの正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘが、第１タブ４Ｘ上で折り返されていない。
【００４４】
また、この場合、図３および図５に示すように、少なくとも一つの正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘは、少なくとも一つの他の正極集電体１１Ｘを覆うように、第１タブ４Ｘ上で折り返されている。また、図示された例においては、折り返された正極集電体１１Ｘの端面１１ｃは、折り返されていない他の正極集電体１１Ｘの端面１１ｄと第１方向ｄ１に対面している。図５に示された例では、積層方向ｄＬにおける一側ｓ１から五つ目の正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘの端面１１ｃが、積層方向ｄＬにおける一側ｓ１から一つ目の正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘの端面１１ｄに対面している。同様に、積層方向ｄＬにおける一側ｓ１から四つ目の正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘの端面１１ｃが、積層方向ｄＬにおける一側ｓ１から二つ目の正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘの端面１１ｄに対面している。このようにして、第１タブ４Ｘ上において、複数の正極集電体１１Ｘによって段差が形成されることなく、複数の正極板１０Ｘの第１端部領域ａ１が、第１タブ４Ｘ上に重ねられている。これにより、正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘを超音波接合により第１タブ４Ｘ上に接合する際に、第１方向ｄ１に沿った十分な長さの領域に亘って、超音波接合に用いられるホーンＨ（図９および図１０参照）と正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘとの間に隙間が生じることを抑制することができる。また、正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘが第１タブ４Ｘ上で折り返された状態で、第１タブ４Ｘ上で接合されていることにより、第１タブ４Ｘ上における、第１方向ｄ１に沿った正極集電体１１Ｘの長さを短くすることができる。これにより、正極集電体１１Ｘが外装体３に接触することを抑制することができる。
【００４５】
次に、負極板２０Ｙ（第２電極板２０）について説明する。負極板２０Ｙも、正極板１０Ｘと同様に、シート状の外形状を有している。負極板２０Ｙ（第２電極板２０）は、負極集電体２１Ｙ（第２電極集電体２１）と、負極集電体２１Ｙ上に設けられた負極活物質層２２Ｙ（第２電極活物質層２２）と、を有している。リチウムイオン二次電池において、負極板２０Ｙは、放電時にリチウムイオンを吸蔵し、充電時にリチウムイオンを放出する。
【００４６】
負極集電体２１Ｙは、互い対向する第１面２１ａ及び第２面２１ｂを主面として有している。負極活物質層２２Ｙは、負極集電体２１Ｙの第１面２１ａ及び第２面２１ｂの少なくとも一方の面上に積層される。積層型電池１に含まれる複数の負極板２０Ｙは、負極集電体２１Ｙの両側に設けられた一対の負極活物質層２２Ｙを有するものとして、互いに同一に構成され得る。
【００４７】
負極集電体２１Ｙ及び負極活物質層２２Ｙは、積層型電池１（リチウムイオン二次電池）に適用され得る種々の材料を用いて種々の製法により、作製され得る。一例として、負極集電体２１Ｙは、例えば銅箔によって形成される。負極活物質層２２Ｙは、例えば、炭素材料からなる負極活物質、及び、バインダーとして機能する結着剤を含んでいる。負極活物質層２２Ｙは、例えば、炭素粉末や黒鉛粉末等からなる負極活物質とポリフッ化ビニリデンのような結着剤とを溶媒に分散させてなる負極用スラリーを、負極集電体２１Ｙをなす材料上に塗工して固化することで、作製され得る。
【００４８】
図２に示すように、負極集電体２１Ｙ（第２電極集電体２１）は、第２端部領域ａ２（接続領域）及び第２電極領域ｂ２（有効領域）を有している。負極活物質層２２Ｙ（第２電極活物質層２２）は、負極集電体２１Ｙの第２電極領域ｂ２のみに配置されている。第２端部領域ａ２及び第２電極領域ｂ２は、第１方向ｄ１に沿って互いに隣接するように配列されている。第２端部領域ａ２は、第２電極領域ｂ２よりも第１方向ｄ１における外側（図２における左側）に位置している。複数の負極集電体２１Ｙは、第２端部領域ａ２において、超音波溶接によって一つのタブ４に接合されている。図示された例では、複数の負極板１０Ｙの第２端部領域ａ２が、第２タブ４Ｙの第１面４Ｙａ上に重ねられて、互いに電気的に接続している。一方、第２電極領域ｂ２は、正極板１０Ｘの正極活物質層１２Ｘに対面する領域に広がっている。
【００４９】
負極板２０Ｙ（第２電極板２０）の負極集電体２１Ｙ（第２電極集電体２１）は、詳しくは後述するように、正極板１０Ｘ（第１電極板１０）における正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）と同様に、第２タブ４Ｙ上で折り返された状態で、第２タブ４Ｙ上で接合されている。すなわち、少なくとも一つの負極板２０Ｙの負極集電体２１Ｙは、少なくとも一つの他の負極集電体２１Ｙを覆うように、第２タブ４Ｙ上で折り返されている。負極板２０Ｙの負極集電体２１Ｙは、正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘと同様に構成され得る。図示された例において、負極集電体２１Ｙは、正極集電体１１Ｘと同一構成を有している。したがって、上述した正極集電体１１Ｘに関する説明は、負極集電体２１Ｙにも当てはまるため、ここでは省略する。
【００５０】
ところで、図３に示すように、正極板１０Ｘ（第１電極板１０）及び負極板２０Ｙ（第２電極板２０）の少なくとも一方が、絶縁体（絶縁層）３０を有するようにしてもよい。絶縁体３０は、正極板１０Ｘ（第１電極板１０）及び負極板２０Ｙ（第２電極板２０）の短絡を防止する。図示された例において、負極板２０Ｙが絶縁体３０を有している。絶縁体３０は、各負極板２０Ｙに含まれる一対の負極活物質層２２Ｙを覆うようにして、設けられている。そして、負極板２０Ｙは、正極板１０Ｘの正極活物質層１２Ｘと積層方向ｄＬに対面する面を、絶縁体３０によって形成されている。ただし、図示された絶縁体３０に代えて或いは図示された絶縁体３０に加えて、各正極板１０Ｘに含まれる一対の正極活物質層１２Ｘを覆う絶縁体３０を設置することも可能である。
【００５１】
図示された例において、絶縁体３０は、電解質層３０Ａとしても機能する。電解質層３０Ａは、活物質層２２Ｙ，１２Ｘ上に塗工した電解液を活物質層２２Ｙ，１２Ｘ上で固化又はゲル化させてなる層である。電解液として、例えば、高分子マトリックス及び非水電解質液（すなわち、非水溶媒及び電解質塩）からなり、ゲル化されて表面に粘着性を生じるもの、或いは、高分子マトリックス及び非水溶媒からなり、固体電解質となるものを用いることができる。絶縁体３０及び電解質層３０Ａを作製するための具体的な材料は、特に制限はなく、これらを構成するために用いられている種々の材料（例えば、特開２０１２−１９０５６７号公報に開示された材料）を用いることができる。
【００５２】
また、上述した膜電極接合体５は、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙを、それぞれ、１０以上含んでいてもよい。例えば、膜電極接合体５は、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙを、それぞれ、１０枚以上７０枚以下含んでいてもよい。また、この場合、積層方向ｄＬに交互に積層された正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙの合計厚みは、４ｍｍ以上であってもよい。このような正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙの枚数が多く、厚みが大きい大容量型の積層型電池では、例えば第１タブ４Ｘ上における正極集電体１１Ｘの長さの差が大きくなり、複数の正極集電体１１Ｘによって段差が形成されやすくなる。この場合においても、例えば、正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘを、他の正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘを覆うように第１タブ４Ｘ上で折り返すことにより、第１タブ４Ｘ上において、複数の正極集電体１１Ｘによって段差が形成されることを抑制することができる。また、正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘが、第１タブ４Ｘ上で折り返された状態で、第１タブ４Ｘ上で接合されていることにより、第１タブ４Ｘ上における、第１方向ｄ１に沿った正極集電体１１Ｘの長さを短くすることができる。これにより、正極集電体１１Ｘが外装体３に接触することを抑制することができる。したがって、本実施の形態は、第１電極板１０及び第２電極板２０をそれぞれ１０枚以上含む大容量型の積層型電池１や正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙの合計厚みが４ｍｍ以上である大容量型の積層型電池１に対して好適である。
【００５３】
次に、リチウムイオン二次電池として構成された本実施の形態に係る積層型電池１の製造方法について説明する。
【００５４】
まず、正極板１０Ｘ（第１電極板１０）および負極板２０Ｙ（第２電極板２０）をそれぞれ作製する。この際、正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙは、別々の工程により別々のタイミングで作製されてもよい。また、正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙは、並行して同時に作製され、作製された正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙが、順次、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙを交互に積層する工程に供給されるようにしてもよい。
【００５５】
正極板１０Ｘは、例えば、正極集電体１１Ｘを構成するようになる長尺のアルミニウム箔上に、正極活物質層１２Ｘを構成するようになる組成物（スラリー）を塗工して固化し、次に、所望の大きさに断裁していくことで作製され得る。同様に、負極板２０Ｙは、例えば、負極集電体２１Ｙを構成するようになる長尺の銅箔上に、負極活物質層２２Ｙを構成するようになる組成物（スラリー）を塗工して固化し、次に、所望の大きさに断裁していくことで作製され得る。なお、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙの少なくとも一方に電解質層３０Ａとして機能する絶縁体３０を付与する場合には、電極板１０Ｘ，２０Ｙをなすようになる断裁前の長尺材上又は断裁後の枚葉材上に電解液を塗布して固化又はゲル化させることで絶縁体３０を作製することができる。
【００５６】
次いで、複数の正極板１０Ｘ（第１電極板１０）の正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）の第１端部領域ａ１（接続領域）を第１タブ４Ｘ上に重ねて配置する。また、この際、複数の負極板２０Ｙ（第２電極板２０）の負極集電体２１Ｙ（第２電極集電体２１）の第２端部領域ａ２（接続領域）を第２タブ４Ｙ上に重ねて配置する。この場合、まず、図６Ａに示すように、最初の電極板を準備する。図示された例では、まず、負極板２０Ｙを準備する。
【００５７】
次に、図６Ｂに示すように、正極板１０Ｘが負極板２０Ｙ上に配置される。この際、正極板１０Ｘの正極活物質層１２Ｘと負極板２０Ｙの負極活物質層２２Ｙとが正対するようにして正極板１０Ｘを負極板２０Ｙ上に配置する。
【００５８】
次いで、図７に示すように、負極板２０Ｙ及び正極板１０Ｘを交互に積層していく。この場合においても、正極板１０Ｘの正極活物質層１２Ｘと負極板２０Ｙの負極活物質層２２Ｙとが正対するようにして、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙを積層していく。このようにして、複数の正極板１０Ｘ及び複数の負極板２０Ｙが交互に積層された膜電極接合体５を得ることができる。そして、図８に示すように、得られた膜電極接合体５をタブ４上に載置する。
【００５９】
次に、図９に示すように、正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘを第１タブ４Ｘ上で折り返す。この際、正極集電体１１Ｘが、折り返されない他の正極集電体１１Ｘを覆うように折り返される。折り返されない他の正極集電体１１Ｘは、第１方向ｄ１に沿った少なくとも一部の領域において、折り返された正極集電体１１Ｘによって、積層方向ｄＬにおける一側ｓ１及び他側ｓ２の両側から覆われるようになる。本実施の形態においては、正極集電体１１Ｘは、折り返された正極集電体１１Ｘの端面１１ｃが折り返されていない他の正極集電体１１Ｘの端面１１ｄに第１方向ｄ１から対面するように（図５参照）、折り返される。このため、複数の正極板１０Ｘの第１端部領域ａ１は、第１タブ４Ｘ上において段差を形成することなく、第１タブ４Ｘ上に重ねられる。
【００６０】
そして、正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘが第１タブ４Ｘ上で折り返された状態で、正極集電体１１Ｘを第１タブ４Ｘ上で超音波接合する。この場合、超音波接合機のホーンＨにより、振動エネルギーが正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘに伝達され、正極集電体１１Ｘが第１タブ４Ｘに接合される。この際、複数の正極板１０Ｘの第１端部領域ａ１は、第１方向ｄ１において安定した接合に十分となる長さに亘って、第１タブ４Ｘ上において段差を形成することなく概ね一定の厚みを有するようにして、第１タブ４Ｘ上に重ねられている。したがって、ホーンＨと正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘとの間に隙間は生じることなく、ホーンＨを用いて、正極集電体１１に十分な圧力を加えながら超音波振動を付与することができる。このため、ホーンＨの振動エネルギーを正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘに効率良く伝達することができ、正極集電体１１Ｘと第１タブ４Ｘとの間の接合不良の発生を抑制することができる。
【００６１】
また、同様に、図１０に示すように、負極板２０Ｙの負極集電体２１Ｙを第２タブ４Ｙ上で折り返す。この際、負極集電体２１Ｙが、折り返されない他の負極集電体２１Ｙを覆うように折り返される。そして、負極板２０Ｙの負極集電体２１Ｙが第２タブ４Ｙ上で折り返された状態で、負極集電体２１Ｙを第２タブ４Ｙ上で超音波接合する。
【００６２】
以上のようにして、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙが交互に積層された後、複数の正極板１０Ｘが、正極集電体１１Ｘの第１端部領域ａ１において互いに接合され且つ導通するようになる。そして、正極集電体１１Ｘの第１端部領域ａ１に第１タブ４Ｘが電気的に接続される。同様に、複数の負極板２０Ｙが、負極集電体２１Ｙの第２端部領域ａ２において互いに接合され且つ導通するようになる。そして、負極集電体２１Ｙの第２端部領域ａ２に第２タブ４Ｙが電気的に接続される。その後、各タブ４Ｘ、４Ｙが外装体３から延び出るようにして、膜電極接合体５が外装体３内に密封されることで、積層型電池１が得られる。
【００６３】
以上に説明してきた一実施の形態に係る積層型電池１において、正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）の第１端部領域ａ１（接続領域）は、第１タブ４Ｘ上に重ねられて、互いに電気的に接続している。そして、少なくとも一つの正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘは、少なくとも一つの他の正極集電体１１Ｘを覆うように、第１タブ４Ｘ上で折り返されている。
【００６４】
このような積層型電池１では、正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘが、他の正極集電体１１Ｘを覆うように第１タブ４Ｘ上で折り返されているため、第１タブ４Ｘ上において、複数の正極集電体１１Ｘによって段差が形成されることなく、複数の正極板１０Ｘの第１端部領域ａ１を第１タブ４Ｘ上に重ねることができる。これにより、正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘを超音波接合により第１タブ４Ｘ上に接合する際に、超音波接合に用いられるホーンＨと正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘとの間に隙間が生じることを抑制することができる。このため、ホーンＨの振動エネルギーを正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘに効率良く伝達することができ、正極集電体１１Ｘと第１タブ４Ｘとの間の接合不良の発生を抑制することができる。また、第１タブ４Ｘ上における、第１方向ｄ１に沿った正極集電体１１Ｘの長さを短くすることができる。このため、正極集電体１１Ｘが外装体３に接触することを抑制することができる。
【００６５】
また、上述した一具体例において、複数の正極板１０Ｘのうちの積層方向ｄＬにおいて第１タブ４Ｘに近接する側に連続して配列された一部の正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘが、第１タブ４Ｘ上で折り返され、残りの正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘは、第１タブ４Ｘ上で折り返されていない。このように、第１タブ４Ｘに近接する側に連続して配列された一部の正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘを第１タブ４Ｘ上で折り返すことにより、超音波接合に用いられるホーンＨと正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘとの間への隙間の発生をより効果的に抑制することができ、且つ、正極集電体１１Ｘが外装体３に接触することをより効果的に抑制することができる。
【００６６】
また、上述した一具体例において、折り返された正極集電体１１Ｘの端面１１ｃは、折り返されていない他の正極集電体１１Ｘの端面１１ｄに対面している。このように、折り返された正極集電体１１Ｘの端面１１ｃと、折り返されていない他の正極集電体１１Ｘの端面１１ｄとが対面することにより、第１タブ４Ｘ上において、複数の正極集電体１１Ｘによって段差が形成されることを、より効果的に抑制することができる。
【００６７】
また、上述した一具体例において、負極集電体２１Ｙ（第２電極集電体２１）の第２端部領域ａ２（接続領域）は、第２タブ４Ｙ上に重ねられて、互いに電気的に接続し、負極板２０Ｙ（第２電極板２０）の負極集電体２１Ｙは、他の負極集電体２１Ｘを覆うように第２タブ４Ｙ上で折り返されている。このため、負極板２０Ｙにおいても、第２タブ４Ｙ上において、複数の負極集電体２１Ｙによって段差が形成されることなく、複数の負極板２０Ｙの第２端部領域ａ２を第２タブ４Ｙ上に重ねることができる。これにより、負極集電体２１Ｙと第２タブ４Ｙとの間の接合不良の発生を抑制することができる。また、負極集電体２１Ｙが外装体３に接触することを抑制することができる。
【００６８】
以上において、具体例を参照しながら一実施の形態を説明してきたが、上述した具体例が一実施の形態を限定することを意図していない。上述した一実施の形態は、その他の様々な具体例で実施されることが可能であり、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
【００６９】
以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した具体例と同様に構成され得る部分について、上述の具体例における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。
【００７０】
上述した説明において、積層型電池１を図示された一具体例に基づいて説明したが、積層型電池１は、図１〜１０に示された具体例に限られない。例えば、複数の正極板１０Ｘに含まれる半数より多くの正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘが、第１タブ４Ｘ上で折り返されているようにしてもよい。この場合、例えば、図１１に示すように、全ての正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘが、第１タブ４Ｘ上で折り返されているようにしてもよい。この場合、折り返された正極集電体１１Ｘの端面１１ｃが、正極集電体１１Ｘのうち、積層方向ｄＬに延びる部分に覆われていてもよい。これにより、第１タブ４Ｘ上において、複数の正極集電体１１Ｘによって段差が形成されることを抑制することができる。
【００７１】
また、上述した説明では、複数の正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘが、第１タブ４Ｘの第１面４Ｘａ上のみに重ねられている例を示したが、この例に限られない。複数の正極板１０Ｘ（第１電極板１０）が、正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）の第１端部領域ａ１（接続領域）が第１タブ４Ｘの第１面４Ｘａ上に重ねられて互いに電気的に接続する第１群の正極板１０Ｘａ（第１電極板１０ａ）と、正極集電体１１Ｘの第１端部領域ａ１が第１タブ４Ｘの第２面４Ｘｂ上に重ねられて互いに電気的に接続する第２群の正極板１０Ｘｂ（第１電極板１０ｂ）と、を含んでいてもよい。この場合、図１２に示すように、第１群の正極板１０Ｘａの正極集電体１１Ｘが、第１タブ４Ｘの第１面４Ｘａ上で折り返され、第２群の正極板１０Ｘｂの正極集電体１１Ｘが、第１タブ４Ｘの第２面４Ｘｂ上で折り返されている。
【００７２】
また、正極板１０Ｘと同様に、負極板２０Ｙ（第２電極板２０）が、負極集電体２１Ｙ（第２電極集電体２１）の第２端部領域ａ２（接続領域）が第２タブ４Ｙの第１面４Ｙａ上に重ねられて互いに電気的に接続する第１群の負極板２０Ｙａ（第２電極板２０ａ）と、負極集電体２１Ｙの第２端部領域ａ２が第２タブ４Ｙの第２面４Ｙｂ上に重ねられて互いに電気的に接続する第２群の負極板２０Ｙｂ（第２電極板２０ｂ）と、を含んでいてもよい。この場合、図１２に示すように、第１群の負極板２０Ｙａの負極集電体２１Ｙが、第２タブ４Ｙの第１面４Ｙａ上で折り返され、第２群の負極板２０Ｙｂの負極集電体２１Ｙが、第２タブ４Ｙの第２面４Ｙｂ上で折り返されている。
【００７３】
図１２に示す積層型電池１を製造する際には、正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘを第１タブ４Ｘ上で折り返す工程において、まず、積層方向ｄＬにおける一側ｓ１に位置する第１群の正極板１０Ｘａの正極集電体１１Ｘの第１端部領域ａ１を第１タブ４Ｘの第１面４Ｘａ上に重ねて配置する。また、積層方向ｄＬにおける他側ｓ２に位置する第２群の正極板１０Ｘｂの正極集電体１１Ｘの第１端部領域ａ１を第１タブ４Ｘの第２面４Ｘｂ上に重ねて配置する。次に、第１群の正極板１０Ｘａの正極集電体１１Ｘを第１タブ４Ｘの第１面４Ｘａ上で折り返す。また、第２群の正極板１０Ｘｂの正極集電体１１Ｘを第１タブ４Ｘの第２面４Ｘｂ上で折り返す。
【００７４】
そして、超音波接合する際には、第１群の正極板１０Ｘａの正極集電体１１Ｘが第１タブ４Ｘの第１面４Ｘａ面上で折り返された状態で、第１群の正極板１０Ｘａの正極集電体１１Ｘを第１タブ４Ｘの第１面４Ｘａ面上で超音波接合する。また、第２群の正極板１０Ｘｂの正極集電体１１Ｘが第１タブ４Ｘの第２面４Ｘｂ上で折り返された状態で、第２群の正極板１０Ｘｂの正極集電体１１を第１タブ４Ｘの第２面４Ｘｂ上で超音波接合する。
【００７５】
また、同様に、負極板２０Ｙの負極集電体２１Ｙを第２タブ４Ｙ上で折り返す工程において、まず、積層方向ｄＬにおける一側ｓ１に位置する第１群の負極板２０Ｙａの負極集電体２１Ｙの第２端部領域ａ２を第２タブ４Ｙの第１面４Ｙａ上に重ねて配置する。また、積層方向ｄＬにおける他側ｓ２に位置する第２群の負極板２０Ｙｂの負極集電体２１Ｙの第２端部領域ａ２を第２タブ４Ｙの第２面４Ｙｂ上に重ねて配置する。次に、第１群の負極板２０Ｙａの負極集電体２１Ｙを第２タブ４Ｙの第１面４Ｙａ上で折り返す。また、第２群の負極板２０Ｙｂの負極集電体２１Ｙを第２タブ４Ｙの第２面４Ｙｂ上で折り返す。
【００７６】
そして、超音波接合する際には、第１群の負極板２０Ｙａの負極集電体２１Ｙが第２タブ４Ｙの第１面４Ｙａ面上で折り返された状態で、第１群の負極板２０Ｙａの負極集電体２１Ｙを第２タブ４Ｙの第１面４Ｙａ面上で超音波接合する。また、第２群の負極板２０Ｙｂの負極集電体２１Ｙが第２タブ４Ｙの第２面４Ｙｂ上で折り返された状態で、第２群の負極板２０Ｙｂの負極集電体２１を第２タブ４Ｙの第２面４Ｙｂ上で超音波接合する。
【００７７】
以上のようにして、第１群の正極板１０Ｘａと第２群の正極板１０Ｘｂとが、正極集電体１１Ｘの第１端部領域ａ１において互いに接合され且つ導通するようになる。そして、正極集電体１１Ｘの第１端部領域ａ２に第１タブ４Ｘが電気的に接続される。同様に、第１群の負極板２０Ｙａと第２群の負極板２０Ｙｂとが、負極集電体２１Ｙの第２端部領域ａ２において互いに接合され且つ導通するようになる。そして、負極集電体２１Ｙの第２端部領域ａ２に第２タブ４Ｙが電気的に接続される。その後、各タブ４Ｘ、４Ｙが外装体３から延び出るようにして、膜電極接合体５が外装体３内に密封されることで、図１２に示す積層型電池１が得られる。
【００７８】
この場合においても、第１タブ４Ｘの第１面４Ｘａ上および第２面４Ｘｂ上において、複数の正極集電体１１Ｘによって段差が形成されることなく、複数の正極板１０Ｘの第１端部領域ａ１を第１タブ４Ｘ上に重ねることができる。このため、正極集電体１１Ｘと第１タブ４Ｘとの間の接合不良の発生を抑制することができる。
【００７９】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１        積層型電池
４Ｘ      第１タブ
４Ｘａ    第１面
４Ｘｂ    第２面
４Ｙ      第２タブ
１０      第１電極板
１０ａ    第１電極板
１０Ｘ    正極板
１０Ｘａ  正極板
１１      第１電極集電体
１１Ｘ    正極集電体
１１ａ    第１面
１１ｂ    第２面
１１ｃ    端面
１１ｄ    端面
１２      第１電極活物質層
１２Ｘ    正極活物質層
２０      第２電極板
２０Ｙ    負極板
２１      第２電極集電体
２１Ｙ    負極集電体
２１ａ    第１面
２１ｂ    第２面
２２      第２電極活物質層
２２Ｙ    負極活物質層
ａ１      第１端部領域
ａ２      第２端部領域
ｂ１      第１電極領域
ｂ２      第２電極領域
【図１】
2019212441.tif 000003
【図２】
2019212441.tif 000004
【図３】
2019212441.tif 000005
【図４】
2019212441.tif 000006
【図５】
2019212441.tif 000007
【図６Ａ】
2019212441.tif 000008
【図６Ｂ】
2019212441.tif 000009
【図７】
2019212441.tif 000010
【図８】
2019212441.tif 000011
【図９】
2019212441.tif 000012
【図１０】
2019212441.tif 000013
【図１１】
2019212441.tif 000014
【図１２】
2019212441.tif 000015
【図１３】
2019212441.tif 000016