(57)【要約】【課題】本発明は、セパレータから電極板が突出し難い電極体及び蓄電素子を提供することを課題とする。【解決手段】本発明の一態様に係る電極体は、電極板と、前記電極板を収納する袋状セパレータとを備え、前記袋状セパレータは、セパレータシートを互いに溶着した複数の溶着部を有し、前記複数の溶着部が、互いに離間し、前記袋状セパレータの外縁に沿って複数の列を形成し、且つ前記袋状セパレータの外縁に垂直な方向へ前記溶着部の列を横断する直線上に少なくとも１つの前記溶着部が存在するよう配置される。【選択図】図２
2019091581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極板と、前記電極板を収納する袋状セパレータとを備え、
前記袋状セパレータは、セパレータシートを互いに溶着した複数の溶着部を有し、
前記複数の溶着部が、
互いに離間し、
前記袋状セパレータの外縁に沿って複数の列を形成し、且つ
前記袋状セパレータの外縁に垂直な方向へ前記溶着部の列を横断する直線上に少なくとも１つの前記溶着部が存在するよう配置される、
電極体。
【請求項２】
前記列内の前記溶着部の平均間隔が前記溶着部の前記電極板の外縁に垂直な方向の平均幅の０．５倍以上３倍以下である
請求項１に記載の電極体。
【請求項３】
前記溶着部の列における非溶着部の合計長さが列長の３０％以上５０％以下である
請求項１又は請求項２に記載の電極体。
【請求項４】
請求項１、請求項２又は請求項３に記載の電極体と、
前記電極体を収容するケースと
を備える蓄電素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極体及び蓄電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、電気自動車等の様々な機器に、充放電可能な蓄電素子（二次電池）が使用されている。近年、これらの機器の高出力化や高性能化に伴い、より小型で電気容量が大きい（エネルギー密度が大きい）蓄電素子が求められている。
【０００３】
蓄電素子としては、表面に正極活物質層が形成された正極板と表面に負極活物質層が形成された負極板とを電気絶縁性を有するセパレータを介して交互に積層して形成される電極体を備えるものが広く用いられている。このような蓄電素子で単位体積当たりの電気容量を大きくするには、セパレータを薄くすることが有効である。このため、セパレータを多孔性の樹脂フィルムによって形成した蓄電素子が実用化されている。
【０００４】
電極体において、正極板、負極板及びセパレータが相互に位置ずれすると、正極板及び負極板がセパレータからはみ出して互いに接触することで短絡を生じる可能性がある。また、セパレータとして樹脂フィルムを使用する蓄電素子では、温度上昇によりセパレータが収縮することによって、正極板と負極板とが周縁部で接触して短絡を生じるおそれがある。
【０００５】
そこで、２枚のセパレータを外縁に沿って接着して袋状に形成し、セパレータの袋体の中に正極板又は負極板を挿入した袋詰め電極板を用いることで、正極板又は負極板がセパレータからはみ出して短絡を生じることを防止する技術が知られている。例えば特開２０１４−２１１９７４号公報には、２枚のセパレータを接着部と非接着部とが交互に形成されるように断続的に接合して袋体を形成することで、セパレータが収縮することを抑制すると共に、電極の表面に発生したガスを非接着部から外部に排出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−２１１９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記樹脂フィルムから形成されるセパレータを溶着すると、強度が低下して破断し易くなることが多い。樹脂フィルムが熱により収縮する場合、セパレータの溶着部に力が集中して、セパレータの破断や溶着部の剥離が生じる可能性がある。このため、通常の使用状態ではないが、何らかの要因で蓄電素子が過熱状態となった場合、従来の袋詰め電極板を用いる電極体では、セパレータの収縮を防止できずに短絡を生じてさらなる発熱を引き起こす危険性が否定できない。
【０００８】
前記実情に鑑みて、本発明は、セパレータから電極板が突出し難い電極体及び蓄電素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る電極体は、電極板と、前記電極板を収納する袋状セパレータとを備え、前記袋状セパレータは、セパレータシートを互いに溶着した複数の溶着部を有し、前記複数の溶着部が、互いに離間し、前記袋状セパレータの外縁に沿って複数の列を形成し、且つ前記袋状セパレータの外縁に垂直な方向へ前記溶着部の列を横断する直線上に少なくとも１つの前記溶着部が存在するよう配置される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様に係る電極体は、セパレータから電極板が突出し難い。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態の蓄電素子を示す模式的断面図である。
【図２】図１の蓄電素子の電極体における袋詰め電極板を示す模式的平面図である。
【図３】本発明の図２とは異なる実施形態の電極体における袋詰め電極板を示す模式的平面図である。
【図４】本発明の図２及び図３とは異なる実施形態の電極体における袋詰め電極板を示す模式的平面図である。
【図５】本発明の図２乃至図４とは異なる実施形態の電極体における袋詰め電極板を示す模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る袋詰め電極板の一態様は、電極板と、前記電極板を収納する袋状セパレータとを備え、前記袋状セパレータは、セパレータシートを互いに溶着した複数の溶着部を有し、前記複数の溶着部が、互いに離間し、前記袋状セパレータの外縁に沿って複数の列を形成し、且つ前記袋状セパレータの外縁に垂直な方向へ前記溶着部の列を横断する直線上に少なくとも１つの前記溶着部が存在するよう配置される。
【００１３】
当該電極体は、前記袋状セパレータの複数の溶着部が、前記電極板の側縁に平行な列を形成するよう配置されることによって、前記複数の溶着部の間の非溶着部から電解液を前記電極板に供給することができるので、蓄電素子の製造が容易である。また、当該電極体は、前記袋状セパレータの複数の溶着部が、互いに離間する複数の列を形成することによって、前記セパレータシートが熱で収縮する場合に、電極板の端縁による溶着部の剥離を複数回経なければ電極板が袋状セパレータから突出することができない。セパレータシート同士の接着部を剥離する場合、剥離開始時に大きな力が必要であるのに対して、連続して剥離を拡大する際に必要な力は比較的小さいため、溶着部を複数列配置した当該電極体は、袋状セパレータが開封し難く、セパレータシートから電極板が突出し難い。また、当該電極体は、複数の溶着部が、前記電極板の外縁に垂直な方向へ前記溶着部の列を横断する直線上に少なくとも１つの前記溶着部が存在するよう配置されることによって、非溶着部からの異物の侵入を抑制することができるので、電析による内部短絡を防止できる。
【００１４】
当該電極体において、前記列内の前記溶着部の平均間隔が前記溶着部の前記電極板の外縁に垂直な方向の平均幅の０．５倍以上３倍以下であることが好ましい。この構成によれば、溶着部の列が占有する面積を小さくすることにより電極板とセパレータシートとの面積の差を小さくして、当該電極体ひいては蓄電素子のエネルギー密度を大きくすることができる。また、前記電極板の外縁に対して傾斜する方向へ前記溶着部の列を横断する直線上にも少なくとも１つの前記溶着部が存在する可能性が大きくなるので、異物の侵入による電析をより確実に防止することができる。
【００１５】
当該電極体において、前記溶着部の列に沿う方向の平均長さが隣接する列間の中心間隔の０．５倍以上３倍以下であることが好ましい。この構成によっても、前記電極板の外縁に対して傾斜する方向へ前記溶着部の列を横断する直線上にも少なくとも１つの前記溶着部が存在する可能性が大きくなるので、異物の侵入による電析をさらに確実に防止することができる。
【００１６】
当該電極体において、前記溶着部の列における非溶着部の合計長さが列長の３０％以上５０％以下であることが好ましい。この構成によれば、非溶着部からの異物の侵入を確実に抑制しつつ、溶着部の列長当たりの接着強度を大きくすることができる。
【００１７】
本発明に係る蓄電素子の一態様は、前記電極体と、前記電極体を収容するケースとを備える。当該蓄電素子は、極板と負極板との短絡を効果的に防止することができる前記電極体を用いることによって、ケース内の過度な内圧上昇を防止することができる。
【００１８】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。
【００１９】
図１に、本発明の一実施形態に係る蓄電素子を示す。当該蓄電素子は、電極体１と、この電極体１を収容するケース２とを備える。また、当該蓄電素子は、ケース２の内部に電解液が充填されている。電極体１は、それ自体が本発明に係る電極体の一つの実施形態である。
【００２０】
電極体１は、正極板（正の電極板）３、及びこの正極板３の表裏面を覆う一対のセパレータシート４を有する袋状セパレータ５をそれぞれ有する複数の袋詰め電極板６（図２参照）と、この複数の袋詰め電極板６と交互に積層される複数の負極板（負の電極板）７とを備える。
【００２１】
袋詰め電極板６の袋状セパレータ５は、一対のセパレータシート４を正極板３の平面視外側において互いに溶着した複数の溶着部８を有することで袋状に形成され、正極板３を収納する。
【００２２】
袋状セパレータ５は、重ね合わせた２枚のセパレータシート４の周縁部に溶着部８を設けて形成されてもよく、１枚のシートを２つ折りにすることにより折返し線で２つのセパレータシート４に区分し、折返し線以外の周縁部に溶着部８を設けて形成されてもよい。なお、袋状セパレータ５の形態を保持することができる範囲で、セパレータシート４の周縁部のうち折返し線以外の部分に溶着部８が形成されない部分があってもよい。
【００２３】
袋状セパレータ５において、複数の溶着部８は、互いに離間して間にセパレータシート４同士が溶着されていない非溶着部を形成するよう配置される。これによって、当該蓄電素子の製造時に、溶着部８間の非溶着部から電解液を正極板３に供給することができるので、当該蓄電素子の製造が容易である。
【００２４】
また、複数の溶着部８は、正極板３の側縁に平行な複数の列（本実施形態では２つの列）を形成するよう配置される。これによって、袋詰め電極板６は、セパレータシート４が熱で収縮する場合にも、正極板３がセパレータシート４から突出することを抑制できる。
【００２５】
より詳しく説明すると、セパレータシート４が収縮すると、正極板３の端面において一対のセパレータシート４間を表裏に引き剥がすように作用する張力が発生する。このような溶着部８の剥離は、剥離開始時には比較的大きな力が必要であるのに対して、連続して剥離を拡大する際にはそれよりも小さい力しか必要とされない。このため、剥離が進行する方向つまり正極板３の側縁に垂直な方向に複数の溶着部８が間隔を空けて存在することによって、１つの溶着部８の剥離が完了した後に、再度比較的大きな張力が作用しなければ次の溶着部８の剥離が開始されない。従って、複数の溶着部８を多列に配置することによって、袋状セパレータ５が開封されて正極板３がセパレータシート４から突出することを抑制できる。
【００２６】
さらに、複数の溶着部８は、正極板３の外縁に垂直な方向へ溶着部８の列を横断する直線上に少なくとも１つの溶着部８が存在するよう配置される。これによって、溶着部８間の非溶着部から袋状セパレータ５の内側に異物が侵入することを抑制し、電析による内部短絡を防止することができる。
【００２７】
以下、当該蓄電素子についての理解を深めるために、各構成要素の限定ではない例示的構成を詳述する。
【００２８】
正極板３は、導電性を有する箔状乃至シート状の正極集電体９と、この正極集電体９両面に積層される正極活物質層１０とを有する。より詳しくは、正極板３は、正極集電体９の両面に正極活物質層１０が積層される平面視（袋詰め電極板６及び負極板７の積層方向視）矩形状の電極部１１と、この電極部１１の第１辺から突出するタブ１２とを有する。
【００２９】
正極集電体９の材質としては、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル等の金属又はそれらの合金が用いられる。これらの中でも、導電性の高さとコストとのバランスからアルミニウム、アルミニウム合金、銅及び銅合金が好ましく、アルミニウム及びアルミニウム合金がより好ましい。
【００３０】
正極板の正極活物質層は、正極活物質を含むいわゆる合材から形成される多孔性の層である。また、正極活物質層を形成する合材は、必要に応じて導電剤、結着剤（バインダ）、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。
【００３１】
前記正極活物質としては、例えばＬｉｘＭＯｙ（Ｍは少なくとも一種の遷移金属を表す）で表される複合酸化物（ＬｉｘＣｏＯ２、ＬｉｘＮｉＯ２、ＬｉｘＭｎ２Ｏ４、ＬｉｘＭｎＯ３、ＬｉｘＮｉαＣｏ（１−α）Ｏ２、ＬｉｘＮｉαＭｎβＣｏ（１−α−β）Ｏ２、ＬｉｘＮｉαＭｎ（２−α）Ｏ４等）、ＬｉｗＭｅｘ（ＸＯｙ）ｚで表されるポリアニオン化合物（ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４等）が挙げられる。これらの化合物中の元素又はポリアニオンは他の元素又はアニオン種で一部が置換されていてもよい。
【００３２】
袋状セパレータ５は、一対のセパレータシート４を溶着部８によって袋状に接続して形成される。セパレータシート４は、正極板３と負極板７とを隔離すると共に、正極板３と負極板７との間に電解液を保持して、正極板３と負極板７との間のイオンの受け渡しを媒介する。
【００３３】
袋状セパレータ５の溶着部８は、一対のセパレータシート４を熱圧子、超音波圧子等で押圧して、セパレータシート４同士を溶融して接合することにより形成される。また、一対のセパレータシート４のうちの一方に、溶着部８の形状になるように接着剤を塗布し、もう一方のセパレータシート４を重ねて押圧することによって形成してもよい。
【００３４】
セパレータシート４の外縁から正極板３の外縁までの長さの下限としては、０．５ｍｍが好ましく、１．０ｍｍがより好ましい。一方、セパレータシート４の外縁から正極板３の外縁までの長さの上限としては、２．０ｍｍ好ましく、１．５ｍｍがより好ましい。セパレータシート４の外縁から正極板３の外縁までの長さを前記下限以上とすることによって、溶着部を複数列設けることができる。セパレータシート４の外縁から正極板３の外縁までの長さ前記上限以下とすることによって、セパレータののりしろ部分を小さくすることができ、蓄電素子のエネルギー密度を高めることができる。
【００３５】
各溶着部８は、図２に示すように、平面視矩形状であることが好ましい。この構成によれば、複数の溶着部８を比較的小さいピッチで並べられる。また、各溶着部８は、対向する一対の辺が正極板３の外縁と平行な矩形状であることがより好ましい。これにより、正極板３の外縁に垂直な方向の溶着部８の平均幅を大きくすることできるので、溶着部８の列の長さ当たりの接着強度を容易に大きくすることができる。
【００３６】
列内で隣り合う溶着部８の平均間隔（ギャップ）の下限としては、溶着部８の正極板３の外縁に垂直な方向の平均幅の０．５倍が好ましく、１倍がより好ましい。一方、溶着部８の平均間隔の上限としては、溶着部８の正極板３の外縁に垂直な方向の平均幅の３倍が好ましく、２倍がより好ましい。溶着部８の平均間隔を前記下限以上とすることによって、溶着部８同士を確実に分離して溶着部８の剥離開始応力を向上できるので、正極板３のセパレータシート４からの突出をより確実に防止することができる。また、溶着部８の平均間隔を前記上限以下とすることによって、溶着部８間の非溶着部から袋内に異物が侵入することをより確実に防止できる。
【００３７】
溶着部８の正極板３の外縁に平行な方向の平均長さの下限としては、溶着部８の正極板３の外縁に垂直な方向の平均幅の０．５倍が好ましく、０．８倍がより好ましい。一方、溶着部８の正極板３の外縁に平行な方向の平均長さの上限としては、溶着部８の正極板３の外縁に垂直な方向の平均幅の１０倍が好ましく、３倍がより好ましく、１．２倍がさらに好ましい。溶着部８の正極板３の外縁に平行な方向の平均長さを前記下限以上とすることによって、溶着部８単体での剥離強度を十分に大きくすることができる。また、溶着部８の正極板３の外縁に平行な方向の平均長さを前記上限以下とすることによって、列内の溶着部８の数が増えることで、セパレータシート４が不均等に収縮する等の原因で張力が斜めに作用した場合に、溶着部８の剥離が正極板３の外縁に沿って進行することを抑制できる。
【００３８】
溶着部８の正極板３の外縁に垂直な方向の平均幅の下限としては、０．０５ｍｍが好ましく、０．１ｍｍがより好ましい。一方、溶着部８の正極板３の外縁に垂直な方向の平均幅の上限としては、１．５ｍｍが好ましく、１．０ｍｍがより好ましい。溶着部８の正極板３の外縁に垂直な方向の平均幅を前記下限以上とすることによって、セパレータシート４間を確実に接合することができる。また、溶着部８の正極板３の外縁に垂直な方向の平均幅を前記上限以下とすることによって、セパレータシート４と正極板３との寸法差を小さくして電極体１ひいては当該蓄電素子のエネルギー密度を大きくすることができるとともに、幅あたりの溶着部８の列の数を増やすことで剥離強度を十分に大きくすることができる。
【００３９】
溶着部８の列における非溶着部の合計長さの下限としては、溶着部８の列長の３０％が好ましく、３５％がより好ましい。一方、溶着部８の列における非溶着部の合計長さの上限としては、溶着部８の列長の５０％が好ましく、４５％がより好ましい。溶着部８の列における非溶着部の合計長さを前記下限以上とすることによって、溶着部８間の分離が確実となると共に、非溶着部から正極板３への電解液の供給が容易となる。また、溶着部８の列における非溶着部の合計長さを前記上限以下とすることによって、溶着部８の列数が少ない場合にも異物が正極板３の外縁に対して傾斜する方向に移動して、又は溶着部８の間を縫うように蛇行して袋状セパレータ５の内部に侵入することを抑制し、電極体１の電析による内部短絡を防止することができる。
【００４０】
溶着部８の列間の平均間隔の下限としては、０．１ｍｍが好ましく、０．２ｍｍがより好ましい。一方、溶着部８の列間の平均間隔の上限としては、１．０ｍｍが好ましく、０．５ｍｍがより好ましい。溶着部８の列間の平均間隔を前記下限以上とすることによって、溶着部８の列間を確実に分離して２列目の溶着部８の剥離開始応力を向上できるので、正極板３のセパレータシート４からの突出をより確実に防止することができる。また、溶着部８の列間の平均間隔を前記上限以下とすることによって、正極板３とセパレータシート４との寸法差を小さくして、電極体１ひいては当該蓄電素子のエネルギー密度を大きくすることができる。
【００４１】
溶着部８と正極板３の外縁との平均間隔の下限としては、０．１ｍｍが好ましく、０．２ｍｍがより好ましい。一方、溶着部８と正極板３の外縁との平均間隔の上限としては、１．０ｍｍが好ましく、０．８ｍｍがより好ましい。溶着部８と正極板３の外縁との平均間隔を前記下限以上とすることによって、対をなすセパレータシート４間の溶着を確実にすることができる。また、溶着部８と正極板３の外縁との平均間隔を前記上限以下とすることによって、正極板３とセパレータシート４との寸法差を小さくして、電極体１ひいては当該蓄電素子のエネルギー密度を大きくすることができるとともに、正極板３の位置ずれを防止することができる。
【００４２】
セパレータシート４の外縁と溶着部８とのの平均間隔の上限としては、１．０ｍｍが好ましい。セパレータシート４の外縁と溶着部８との平均間隔を前記上限以下とすることによって、正極板３とセパレータシート４との寸法差を小さくして電極体１ひいては当該蓄電素子のエネルギー密度を大きくすることができるとともに、正極板３のセパレータシート４からの突出をより確実に防止することができる。一方、セパレータシート４の外縁と溶着部８との平均間隔の下限としては、０ｍｍが好ましい。つまり、セパレータシート４の外縁に溶着部８が配置されていることが好ましい。セパレータ４の外縁に溶着部８を配置することで、セパレータどうしの溶着幅を狭くすることができ、極板の大きさを大きくすることができる。セパレータシート４を切断する際に、溶着部を通るように切断することでセパレータシート４の外縁に溶着部８を設けることができる。
【００４３】
袋状セパレータ５を形成するセパレータシート４は、多孔性シート状の樹脂層１３と、この樹脂層１３の正極板３に対向する側の面（袋状セパレータ５における内面側）に積層される耐酸化又は耐熱層１４と、この耐酸化又は耐熱層１４の表面に積層される溶着可能な接着層１５とを有する。
【００４４】
セパレータシート４の樹脂層１３の主成分としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、塩素化ポリエチレン等のポリオレフィン誘導体、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートや共重合ポリエステル等のポリエステルなどを採用することができる。中でも、樹脂層１３の主成分としては、耐電解液性、耐久性に優れるポリエチレン及びポリプロピレンが好適に用いられる。
【００４５】
セパレータシート４の耐酸化層又は耐熱層１４は、多数の無機粒子と、この無機粒子間を接続するバインダとを含む構成とすることができる。なお、「耐熱層」は、セパレータシート４の熱による破損を防止して、正極板と負極板との短絡をより防止するものを意味する。一方、「耐酸化層」は、高電圧環境下でセパレータシート４を保護し、セパレータシート４の酸化を防止するものを意味する。耐酸化層又は耐熱層１４は、両方の機能を兼ね合わせたものであってもよい。
【００４６】
無機粒子の主成分としては、例えばアルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、マグネシア、セリア、イットリア、酸化亜鉛、酸化鉄等の酸化物、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の窒化物、シリコンカーバイド、炭酸カルシウム、硫酸アルミニウム、ベーマイト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、チタン酸カリウム、タルク、カオリンクレイ、カオリナイト、ハロイサイト、パイロフィライト、モンモリロナイト、セリサイト、マイカ、アメサイト、ベントナイト、アスベスト、ゼオライト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウムなどが挙げられる。中でも、耐熱層又は耐酸化層の無機粒子の主成分としては、アルミナ、シリカ及びチタニアが特に好ましい。
【００４７】
耐酸化層又は耐熱層１４のバインダとしては、例えばアクリル系樹脂、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）系樹脂、アラミド系樹脂などが挙げられる。
【００４８】
袋状を形成する際にセパレータシート４の耐酸化層又は耐熱層同士を溶着する場合、又は、セパレータシート４の耐酸化層又は耐熱層とセパレータシート４の樹脂層とを溶着する場合には、接着層１５によって接着することができる。例えば、接着層１５は、加熱等によって溶融して接着性を発現する材料を用いることができる。さらに、セパレータシート４中のリチウムイオン移動を阻害しないために、接着層１５はイオンを透過する材料又は多孔質であることが好ましい。この接着層１５の材質としては、熱可塑性樹脂を用いることができ、中でもポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）系樹脂及びアクリルポリマーが好適に用いられる。
【００４９】
袋状を形成する際にセパレータシート４の樹脂層同士を溶着する場合には、加熱することで樹脂層を溶融させて溶着することができ、接着層１５を省くことができる。
【００５０】
負極板７は、導電性を有する箔状乃至シート状の負極集電体１６と、この負極集電体１６の表面に積層される負極活物質層１７とを有する。具体的には、負極板７は、正極板３と同様に、負極集電体１６の表面に負極活物質層１７が積層される平面視矩形状の電極部と、この電極部から帯状に延出し、当該蓄電素子の電極端子に電気的に接続されるタブとを有する構成とされる。
【００５１】
当該電極体１では、平面視で負極板７の電極部１１の内側に正極板３の電極部１１が内包される。これにより、負極板７の電極部の外縁部に電流（正極板３とのイオンを介した電荷の受け渡し）を集中させない。
【００５２】
負極板７の負極集電体１６の材質としては、銅又は銅合金が好ましい。また、負極集電体１６の形状としては、箔が好ましい。つまり、負極板７の負極集電体１６としては銅箔が好ましい。負極集電体１６として用いられる銅箔としては、例えば圧延銅箔、電解銅箔等が例示される。
【００５３】
負極活物質層１７は、負極活物質を含むいわゆる合材から形成される多孔性の層である。また、負極活物質層１７を形成する合材は、必要に応じて導電剤、結着剤（バインダ）、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。
【００５４】
負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材質が好適に用いられる。具体的な負極活物質としては、例えばリチウム、リチウム合金等の金属、金属酸化物、ポリリン酸化合物、例えば黒鉛、非晶質炭素（易黒鉛化性炭素又は難黒鉛化性炭素）等の炭素材料などが挙げられる。負極活物質層１７においては、これらの化合物の一種を単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。
【００５５】
ケース２は、電極体１及び電解液を封入できるよう、密閉構造を有する。このようなケース２としては、例えば金属箔と樹脂フィルムとを接合したラミネートシートから形成される可撓性の袋状セパレータを用いてもよく、樹脂や金属から形成される堅固な容器を用いてもよいが、強度に優れると共にデッドスペースを小さくできる箱型（直方体形状）の金属製容器を用いることが好ましい。
【００５６】
ケース２には、正極板３のタブ１２が接続される正極外部端子（不図示）と、負極板７のタブが接続される負極外部端子（不図示）とを備える。つまり、電極体１は、正極外部端子及び負極外部端子を介して、外部の回路に接続される。
【００５７】
電極体と共にケース２に封入される電解液としては、蓄電素子に通常用いられる公知の電解液が使用でき、例えばエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の環状カーボネート、又はジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状カーボネートを含有する溶媒に、リチウムヘキサフルオロホスフェート（ＬｉＰＦ６）等を溶解した溶液を用いることができる。
【００５８】
図３に、本発明の図２とは異なる実施形態に係る電極体の袋詰め電極板６ａを示す。この袋詰め電極板６ａは、図２の袋詰め電極板６に替えて、図１の電極体１及び蓄電素子に用いることができる。
【００５９】
袋詰め電極板６ａは、正極板３及びこの正極板３の表裏面を覆う一対のセパレータシート４を有する複数の袋状セパレータ５ａを有する。この袋詰め電極板６ａの袋状セパレータ５ａは、一対のセパレータシート４を正極板３の平面視外側において互いに溶着した複数の溶着部８ａを有する。
【００６０】
図３の袋詰め電極板６ａの構成は、袋状セパレータ５ａの複数の溶着部８ａの平面パターンが異なる点を除いて、図２の袋詰め電極板６の構成と同様である。このため、図３の袋詰め電極板６ａについて、図２の袋詰め電極板６と同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６１】
本実施形態において、袋状セパレータ５ａの複数の溶着部８ａは、互いに離間して間にセパレータシート４同士が溶着されていない非溶着部を形成し、正極板３の側縁に平行な３つの列を形成するよう配置されている。
【００６２】
袋状セパレータ５ａの各溶着部８ａは、対角線が正極板３の側縁に平行又は垂直である菱形に形成されている。これら複数の溶着部８ａは、隣接する列間で溶着部８ａの位置が互い違いになるよう１／２ピッチだけ位置をずらして、且つ正極板３の側縁に沿う方向視において隣接する列の同士が重複するよう配置されている。
【００６３】
本実施形態では、２列目以降の溶着部８ａの剥離が開始される時点で、直前の列の溶着部が完全に剥離されておらず、セパレータシート４の張力を分担するので、溶着部８ａの剥離が開始されにくい。このため、本実施形態における袋詰め電極板６ａは、袋状セパレータ５が開封されて正極板３がセパレータシート４から突出することを抑制できる。
【００６４】
図４に、本発明の図２とは異なる実施形態に係る電極体の袋詰め電極板６ｂを示す。この袋詰め電極板６ｂも、図２の袋詰め電極板６に替えて、図１の電極体１及び蓄電素子に用いることができる。
【００６５】
袋詰め電極板６ｂは、正極板３及びこの正極板３の表裏面を覆う一対のセパレータシート４を有する複数の袋状セパレータ５ｂを有する。この袋詰め電極板６ｂの袋状セパレータ５ｂは、一対のセパレータシート４を正極板３の平面視外側において互いに溶着した複数の溶着部８ｂを有する。
【００６６】
図４の袋詰め電極板６ｂの構成は、袋状セパレータ５ｂの複数の溶着部８ｂの平面パターンが異なる点を除いて、図２の袋詰め電極板６の構成と同様である。このため、図４の袋詰め電極板６ｂについて、図２の袋詰め電極板６と同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６７】
本実施形態において、袋状セパレータ５ｂの複数の溶着部８ｂは、互いに離間して間にセパレータシート４同士が溶着されていない非溶着部を形成し、正極板３の側縁に平行な２つの列を形成するよう配置されている。
【００６８】
袋状セパレータ５ｂの各溶着部８ｂは、他方の列と反対側に正極板３の側縁に平行な底辺を有する二等辺三角形状に形成されている。これら複数の溶着部８ｂは、隣接する列間で溶着部８ｂの位置が互い違いになるよう１／２ピッチだけ位置をずらして、正極板３の側縁に沿う方向視において隣接する列の同士が重複するよう配置されている。
【００６９】
図５に、本発明の図２とは異なる実施形態に係る電極体の袋詰め電極板６ｃを示す。この袋詰め電極板６ｃも、図２の袋詰め電極板６に替えて、図１の電極体１及び蓄電素子に用いることができる。
【００７０】
袋詰め電極板６ｃは、正極板３及びこの正極板３の表裏面を覆う一対のセパレータシート４を有する複数の袋状セパレータ５ｃを有する。この袋詰め電極板６ｃの袋状セパレータ５ｃは、一対のセパレータシート４を正極板３の平面視外側において互いに溶着した複数の溶着部８ｃを有する。
【００７１】
図５の袋詰め電極板６ｃの構成は、袋状セパレータ５ｃの複数の溶着部８ｃの平面パターンが異なる点を除いて、図２の袋詰め電極板６の構成と同様である。このため、図５の袋詰め電極板６ｃについて、図２の袋詰め電極板６と同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００７２】
本実施形態において、袋状セパレータ５ｃの複数の溶着部８ｃは、互いに離間して間にセパレータシート４同士が溶着されていない非溶着部を形成し、正極板３の側縁に平行な２つの列を形成するよう配置されている。
【００７３】
袋状セパレータ５ｃの溶着部８ｃは、正極板３の側縁に対して一定角度で傾斜する一定長の線状に形成され、列ごとに傾斜方向が反対となっている。これら複数の溶着部８ｃは、隣接する列間で溶着部８ｃの位置が互い違いになるよう１／２ピッチだけ位置をずらして、正極板３の側縁に沿う方向視において隣接する列の同士が重複するよう配置されている。
【００７４】
［その他の実施形態］
前記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、前記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて前記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
【００７５】
本発明に係る電極体板において、各溶着部の平面形状は、前記実施形態の形状に限低されず、例えば、円形、星形、Ｖ字型、Ｔ字型等、任意の形状とすることができる。
【００７６】
本発明に係る電極体において、セパレータシートの耐酸化層又は耐熱層及び接着層は省略することができる。
【００７７】
本発明に係る電極体における袋詰め電極板は、負極板と、負極板の表裏面を覆う一対のセパレータシートを有する袋状セパレータとを備えるものであってもよい。この場合、当該電極体は、複数の袋詰め電極板と複数の正極板とを交互に積層したものであってもよい。つまり、袋詰め電極板と積層される電極板としては、袋詰め電極板の電極板と極性が異なるものが使用される。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係る電極体及び蓄電素子は、車両用の動力源として特に好適に利用することができる。また、本発明に係る電極体及び蓄電素子は、蓄電システム（大規模蓄電システム、家庭用小規模蓄電システム）、太陽光や風力等の自然エネルギーと組み合わせた分散電源システム、鉄道向け電源システム、無人搬送車（ＡＧＶ）向け電源システムといった産業用途にも好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１  電極体
２  ケース
３  正極板（電極板）
４  セパレータシート
５，５ａ，５ｂ，５ｃ  袋状セパレータ
６，６ａ，６ｂ，６ｃ  袋詰め電極板
７  負極板（電極板）
８，８ａ，８ｂ，８ｃ  溶着部
９  正極集電体
１０  正極活物質層
１１  電極部
１２  タブ
１３  樹脂層
１４  耐酸化又は耐熱層
１５  接着層
１６  負極集電体
１７  負極活物質層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2019091581.tif 000006
【図５】
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