(57)【要約】【課題】従来よりも長期間に亘って使用することができる二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールを提供する。【解決手段】電極４１、４２とセパレータ４３、４４とを交互に積層させて捲回すると共に最外周のセパレータ４４の巻き終り端部４４ａを固定部材４５で貼着固定した電極群４０と、該電極群４０を収容する電池容器１０と、該電池容器１０と電極群４０との間に配置される絶縁シート４と、を備えた二次電池である。絶縁シート４は、固定部材４５の厚みの少なくとも一部を収容する収容部である貫通孔４ａを備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極とセパレータとを交互に積層させて捲回すると共に最外周の前記セパレータの巻き終り端部を固定部材で貼着固定した電極群と、該電極群を収容する電池容器と、該電池容器と前記電極群との間に配置される絶縁シートと、を備えた二次電池であって、
前記絶縁シートは、前記固定部材の厚みの少なくとも一部を収容する収容部を備えることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記収容部は、前記絶縁シートに設けられた貫通孔、切り欠き、または凹部であること特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記電池容器は、上下端面、広側面および狭側面を有する扁平形状に成形され、
前記電極群は、前記広側面に対向する平坦部と前記上下端面に対向する湾曲部とを有する扁平形状に成形され、
前記固定部材は、前記平坦部に貼着固定されることを特徴とする請求項２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記貫通孔または前記切り欠きは、前記固定部材を前記絶縁シートから露出させる位置および形状に形成されることを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
【請求項５】
前記切り欠きは、前記電池容器の上端面に隣接する前記絶縁シートの端縁から前記固定部材を露出させる位置まで連続していることを特徴とする請求項４に記載の二次電池。
【請求項６】
前記凹部は、前記絶縁シートの前記平坦部に対向する面に接合される増厚部材の非接合部に形成されることを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
【請求項７】
前記増厚部材は、前記セパレータの前記巻き終り端部よりも、該セパレータの捲回方向前方側に接合されることを特徴とする請求項６に記載の二次電池。
【請求項８】
前記増厚部材は、前記セパレータの前記巻き終り端部を境界として、該セパレータの捲回方向前方側に接合される厚肉部と、該セパレータの捲回方向後方側に接合される薄肉部と、を有することを特徴とする請求項６に記載の二次電池。
【請求項９】
前記固定部材および前記凹部は、それぞれ前記電極群の捲回軸方向における一方の端部から他方の端部まで延在することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１０】
前記増厚部材は、粘着性を有する粘着層からなることを特徴とする請求項６に記載の二次電池。
【請求項１１】
前記増厚部材は、粘着性を有する粘着層と、絶縁性を有する基材とからなることを特徴とする請求項６に記載の二次電池。
【請求項１２】
前記絶縁シートは、前記電池容器の正面側の前記広側面と前記上端面側の前記湾曲部との間の位置から、前記下端面側の前記湾曲部を経由して、前記電池容器の背面側の前記広側面と前記上端面側の前記湾曲部との間の位置まで、前記電極群の捲回方向に連続することを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
【請求項１３】
前記収容部は、前記固定部材の厚さ以上の寸法を有し、
前記固定部材の厚み全体が、前記収容部に収容されることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項１４】
前記固定部材は、絶縁性を有する基材と、粘着性を有する粘着層とからなることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項１５】
複数の扁平な二次電池を厚さ方向に積層させた電池モジュールであって、
前記二次電池は、電極とセパレータとを交互に積層させて捲回すると共に最外周の前記セパレータの巻き終り端部を固定部材で貼着固定した電極群と、該電極群を収容する電池容器と、該電池容器と前記電極群との間に配置される絶縁シートと、を備え、
絶縁シートは、前記固定部材の厚みの少なくとも一部を収容する収容部を備えることを特徴とする電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車、ハイブリッド自動車等の動力源として、エネルギー密度の高いリチウムイオン二次電池に代表される二次電池の開発が進められている。車載用の二次電池は、通常、複数の二次電池を積層させて直列または並列に接続した電池モジュールとして用いられる。電池モジュールを構成する二次電池としては、積層時の体積効率が良好な角形二次電池が広く用いられている。
【０００３】
このような二次電池および電池モジュールの一例として、一方向に並んで配置された複数の蓄電素子と、隣り合う蓄電素子の間に配置されたスペーサと、隣り合う蓄電素子が互いに近づく方向に加圧力を付与する加圧機構と、を有する蓄電装置が開示されている（例えば、下記特許文献１を参照）。
【０００４】
特許文献１の蓄電装置は、蓄電素子における電流分布のバラツキを抑制することを課題とし、スペーサに、複数の蓄電素子の配列方向に突出して蓄電素子と接触する複数の突起部を備えている。これにより、蓄電素子のうち第１の領域よりも電流量が少なくなる第２の領域に対して突起部を介して作用する加圧力を、第１の領域に対して突起部を介して作用する加圧力よりも大きくしている。
【０００５】
また、蓄電素子の内部には、発電要素が収容されている。発電要素は、例えば、正極体、セパレータおよび負極体をこの順に積層して積層体を構成し、この積層体を捲回することにより構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２７２１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
二次電池の劣化防止の観点からは、特許文献１に記載の蓄電装置のように、隣り合う蓄電素子が互いに近づく方向に加圧力を付与することが望ましい。しかし、蓄電素子の内部に収容された発電要素の最外周には、一般に、積層体の巻き終りの端部を固定する粘着テープ等の固定部材が貼着されている。固定部材は、所定の厚みを有し、発電要素の外周面から突出している。
【０００８】
そのため、特許文献１に記載の蓄電素子に前記のような加圧力を付与すると、蓄電素子の電池ケースが固定部材に当接し、固定部材が発電要素に押し付けられる。これにより、発電要素の固定部材が貼着された部分に、固定部材が貼着されていない部分よりも高い加圧力が作用する。このように、高い加圧力が発電要素に局所的に作用すると、電流分布に偏りが生じて局所的な劣化が進行し、蓄電素子の寿命が短縮される虞がある。
【０００９】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来よりも長期間に亘って使用することができる二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成すべく、本発明の二次電池は、電極とセパレータとを交互に積層させて捲回すると共に最外周の前記セパレータの巻き終り端部を固定部材で貼着固定した電極群と、該電極群を収容する電池容器と、該電池容器と前記電極群との間に配置される絶縁シートと、を備えた二次電池であって、前記絶縁シートは、前記固定部材の厚みの少なくとも一部を収容する収容部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の二次電池によれば、絶縁シートの収容部に固定部材の厚みの少なくとも一部を収容することで、電極群の膨張時に固定部材が電極に押し付けられる力が低減され、電流分布が一様になることで電極の局所的な劣化が抑制され、従来よりも長期間に亘って二次電池を使用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１に係る二次電池の斜視図。
【図２】図１に示す二次電池の分解斜視図。
【図３】図２に示す電極群の分解斜視図。
【図４】（ａ）は図２に示す電極群を絶縁シートで覆った状態を示す正面図、（ｂ）は電池容器内の電極群および絶縁シートの（ａ）に示すｂ−ｂ線に沿う拡大断面図。
【図５】（ａ）から（ｃ）は、図１に示す二次電池を用いた電池モジュールの模式図。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態２に係る二次電池の図４（ａ）および（ｂ）に相当する正面図および拡大断面図。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態３に係る二次電池の図４（ａ）および（ｂ）に相当する正面図および拡大断面図。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態４に係る二次電池の図４（ａ）および（ｂ）に相当する正面図および拡大断面図。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態５に係る二次電池の図４（ａ）および（ｂ）に相当する正面図および拡大断面図。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態６に係る二次電池の図４（ａ）および（ｂ）に相当する正面図および拡大断面図。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態７に係る二次電池の図４（ａ）および（ｂ）に相当する正面図および拡大断面図。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、従来の二次電池の図４（ａ）および（ｂ）に相当する正面図および拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
[実施形態１]
以下、図面を参照して本発明の実施形態１に係る二次電池および電池モジュールを説明する。
【００１４】
（二次電池）
図１は、本発明の実施形態１に係る二次電池１００の外観斜視図である。本実施形態の二次電池１００は、扁平箱形の電池容器１０を備える角形二次電池である。電池容器１０は、上下端面１０ａ、１０ｂ、広側面１０ｃおよび狭側面１０ｄを有する扁平形状に成形されている。電池容器１０は、上部が開放された有底角筒状の電池缶１１と、電池缶１１の上部を封止する長方形板状の電池蓋１２とを有している。電池容器１０は、例えばアルミニウム合金等の金属材料によって製作されている。
【００１５】
電池容器１０の幅方向すなわち電池蓋１２の長手方向の両端には、電池容器１０の外側で電池蓋１２の上面すなわち電池容器１０の上端面１０ａに、正極および負極の外部端子２０Ａ、２０Ｂが設けられている。外部端子２０Ａ、２０Ｂと電池蓋１２との間には、絶縁部材２が配置され、外部端子２０Ａ、２０Ｂが電池蓋１２に対して電気的に絶縁されている。正極の外部端子２０Ａは、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金によって製作され、負極の外部端子２０Ｂは、例えば銅または銅合金によって製作されている。
【００１６】
電池蓋１２の正極および負極の外部端子２０Ａ、２０Ｂの間には、ガス排出弁１３と注液口１４とが設けられている。ガス排出弁１３は、例えば電池蓋１２を薄肉化して溝部１３ａを形成することによって設けられ、電池容器１０の内部の圧力が所定値を超えて上昇した時に開裂して内部のガスを放出することで、電池容器１０の内部の圧力を低下させる。注液口１４は、電池容器１０の内部に電解液を注入するのに用いられ、例えばレーザ溶接によって注液栓１５が溶接されて封止されている。
【００１７】
図２は、図１に示す二次電池１００の分解斜視図である。電池蓋１２の長手方向の両端で、電池容器１０の内側となる電池蓋１２の下面には、絶縁部材３を介して正極および負極の集電板３０Ａ、３０Ｂが固定されている。集電板３０Ａ、３０Ｂは、それぞれ、電池蓋１２の下面に略平行に設けられて絶縁部材３に固定された基部３１と、基部３１から電池缶１１の底面１１ｂに向けて延びる端子部３２と、を有している。正極の集電板３０Ａは、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって製作され、負極の集電板３０Ｂは、例えば、銅または銅合金によって製作されている。
【００１８】
正極および負極の集電板３０Ａ、３０Ｂのそれぞれの端子部３２は、電池容器１０の厚さ方向における基部３１の一側から、電池缶１１の最大面積の広側面１１ｃに沿って電池缶１１の底面１１ｂに向けて延びる板状に形成されている。集電板３０Ａ、３０Ｂのそれぞれの端子部３２は、後述する電極群４０の捲回軸Ｄ方向において、基部３１の外側の端部から延びて電極群４０の端部の集電板接合部４１ｄ、４２ｄにそれぞれ接合されている。
【００１９】
これにより、正極の集電板３０Ａが、電極群４０の捲回軸Ｄ方向の一方の端部に配置されて正電極４１（図３参照）に電気的に接続され、負極の集電板３０Ｂが、電極群４０の捲回軸Ｄ方向の他方の端部に配置されて負電極４２（図３参照）に電気的に接続されている。また、電極群４０は、端子部３２に接合されることで、集電板３０Ａ、３０Ｂおよび絶縁部材３を介して電池蓋１２に固定されている。また、外部端子２０Ａ、２０Ｂ、絶縁部材２、絶縁部材３、集電板３０Ａ、３０Ｂ、および電極群４０が電池蓋１２に組み付けられることで、蓋組立体が構成されている。
【００２０】
電池缶１１と電極群４０との間には、絶縁性を有する樹脂材料からなる絶縁シート４が配置される。絶縁シート４の樹脂材料としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン（ＰＦＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等を適用することができる。
【００２１】
絶縁シート４は、電池缶１１と電極群４０との間に空隙Ｓを形成する収容部として、貫通孔４ａを備えている。絶縁シート４は、半分に折り返されて電極群４０の平坦部４０ａと下方側の湾曲部４０ｂを覆い、電池缶１１の広側面１１ｃおよび底面１１ｂに沿うように電池缶１１に収容される。絶縁シート４の貫通孔４ａは、絶縁シート４が電極群４０を覆った状態で、電極群４０の最外周のセパレータ４４の巻き終り端部４４ａを固定する固定部材４５を、絶縁シート４から露出させる位置および寸法に設けられている。
【００２２】
二次電池１００の製造時に、前記の蓋組立体は、電極群４０と電池缶１１との間に絶縁シート４を配置してこれらの間を電気的に絶縁した状態で、電極群４０の下方側の湾曲部４０ｂから電池缶１１の開口部１１ａに挿入される。電極群４０は、捲回軸Ｄ方向の両側に電池缶１１の狭側面１１ｄ、１１ｄが位置し、捲回軸Ｄ方向が電池缶１１の底面１１ｂおよび広側面１１ｃに略平行に沿うように電池缶１１内に収容される。これにより、電極群４０は、一方の湾曲部４０ｂが電池蓋１２に対向し、もう一方の湾曲部４０ｂが電池缶１１の底面１１ｂに対向し、平坦部４０ａが広側面１１ｃに対向した状態になる。そして、電池蓋１２によって電池缶１１の開口部１１ａを閉塞した状態で、例えば、レーザ溶接によって電池蓋１２の全周を電池缶１１の開口部１１ａに接合することで、電池缶１１と電池蓋１２からなる電池容器１０が形成される。
【００２３】
その後、電池蓋１２の注液口１４を介して電池容器１０の内部に非水電解液を注入し、例えば、レーザ溶接によって注液栓１５を注液口１４に接合して封止することで、電池容器１０が密閉されている。電池容器１０の内部に注入する非水電解液としては、例えば、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを体積比で１：２の割合で混合した混合溶液中に、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を１モル／リットルの濃度で溶解したものを用いることができる。
【００２４】
図３は、図２に示す電極群４０の一部を展開した分解斜視図である。電極群４０は、セパレータ４３、４４を介在させて積層させた正負の電極４１、４２を捲回軸Ｄに平行な軸心の周りに捲回して扁平形状に成形した捲回電極群である。電極群４０は、電池容器１０の広側面１０ｃに対向する平坦部４０ａと上下端面１０ａ、１０ｂに対向する湾曲部４０ｂとを有する扁平形状に成形されている。平坦部４０ａは、電極４１、４２とセパレータ４３、４４が平坦に積層された部分であり、湾曲部４０ｂは、電極４１、４２とセパレータ４３、４４が半円筒状に湾曲して積層された部分である。セパレータ４３、４４は、正電極４１と負電極４２との間を絶縁すると共に、最外周に捲回された負電極４２の外周にもセパレータ４４が捲回されている。
【００２５】
正電極４１は、正極集電体である正極箔４１ａと、正極箔４１ａの両面に塗布された正極活物質合剤からなる正極合剤層４１ｂとを有している。正電極４１の幅方向の一側は、正極合剤層４１ｂが形成されず、正極箔４１ａが露出した箔露出部４１ｃとされている。正電極４１は、箔露出部４１ｃが負電極４２の箔露出部４２ｃと捲回軸Ｄ方向の反対側に配置されて、捲回軸Ｄの周りに捲回されている。
【００２６】
正電極４１は、例えば、正極活物質に導電材、結着剤および分散溶媒を添加して混練した正極活物質合剤を、幅方向の一側を除いて正極箔４１ａの両面に塗布し、乾燥、プレス、裁断することによって製作することができる。正極箔４１ａとしては、例えば、厚さ約２０μｍのアルミニウム箔を用いることができる。正極箔４１ａの厚みを含まない正極合剤層４１ｂの厚さは、例えば、約９０μｍである。
【００２７】
正極活物質合剤の材料としては、例えば、正極活物質として１００重量部のマンガン酸リチウム（化学式ＬｉＭｎ２Ｏ４）を、導電材として１０重量部の鱗片状黒鉛を、結着剤として１０重量部のポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦという。）を、分散溶媒としてＮ−メチルピロリドン（以下、ＮＭＰという。）を、それぞれ用いることができる。正極活物質は、前記したマンガン酸リチウムに限定されず、例えば、スピネル結晶構造を有する他のマンガン酸リチウム、一部を金属元素で置換またはドープしたリチウムマンガン複合酸化物を用いてもよい。また、正極活物質として、層状結晶構造を有するコバルト酸リチウムやチタン酸リチウム、およびこれらの一部を金属元素で置換またはドープしたリチウム−金属複合酸化物を用いてもよい。
【００２８】
負電極４２は、負極集電体である負極箔４２ａと、負極箔４２ａの両面に塗布された負極活物質合剤からなる負極合剤層４２ｂとを有している。負電極４２の幅方向の一側は、負極合剤層４２ｂが形成されず、負極箔４２ａが露出した箔露出部４２ｃとされている。負電極４２は、その箔露出部４２ｃが正電極４１の箔露出部４１ｃと捲回軸Ｄ方向の反対側に配置されて、捲回軸Ｄ周りに捲回されている。
【００２９】
負電極４２は、例えば、負極活物質に結着剤および分散溶媒を添加して混練した負極活物質合剤を、幅方向の一側を除く負極箔４２ａの両面に塗布し、乾燥、プレス、裁断することによって製作することができる。負極箔４２ａとしては、例えば、厚さ約１０μｍの銅箔を用いることができる。負極箔４２ａの厚みを含まない負極合剤層４２ｂの厚さは、例えば、約７０μｍである。
【００３０】
負極活物質合剤の材料としては、例えば、負極活物質として１００重量部の非晶質炭素粉末を、結着剤として１０重量部のＰＶＤＦを、分散溶媒としてＮＭＰをそれぞれ用いることができる。負極活物質は、前記した非晶質炭素に限定されず、リチウムイオンを挿入、脱離可能な天然黒鉛や、人造の各種黒鉛材、コークスなどの炭素質材料やＳｉやＳｎなどの化合物（例えば、ＳｉＯ、ＴｉＳｉ２等）、またはそれらの複合材料を用いてもよい。負極活物質の粒子形状についても特に限定されず、鱗片状、球状、繊維状または塊状等の粒子形状を適宜選択することができる。
【００３１】
なお、前記した正極および負極の合剤層４１ｂ、４２ｂに用いる結着材は、ＰＶＤＦに限定されない。前記した結着材として、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン、アクリル系樹脂などの重合体およびこれらの混合体などを用いてもよい。
【００３２】
また、セパレータ４３、４４を介在させて正電極４１および負電極４２を重ねて捲回する際の軸芯は、例えば、正極箔４１ａ、負極箔４２ａ、セパレータ４３、４４のいずれよりも曲げ剛性の高い樹脂シートを捲回したものを用いることができる。
【００３３】
電極群４０の捲回軸Ｄ方向において、負電極４２の負極合剤層４２ｂの幅は、正電極４１の正極合剤層４１ｂの幅よりも広くなっている。また、電極群４０の最内周と最外周には負電極４２が捲回されている。これにより、正極合剤層４１ｂは、電極群４０の最内周から最外周まで負極合剤層４２ｂの間に挟まれている。
【００３４】
正電極４１および負電極４２の箔露出部４１ｃ、４２ｃはそれぞれ電極群４０の平坦部４０ａで束ねられて前記した集電板接合部４１ｄ、４２ｄ（図２参照）が形成される。正電極４１および負電極４２のそれぞれの集電板接合部４１ｄ、４２ｄは、例えば超音波溶接等によって、正極および負極の集電板３０Ａ、３０Ｂのそれぞれの端子部３２に接合される。これにより、正極側および負極側において、外部端子２０Ａ、２０Ｂが、それぞれ集電板３０Ａ、３０Ｂを介して、電極群４０を構成する正負の電極４１、４２とそれぞれ電気的に接続される。
【００３５】
なお、電極群４０の捲回軸Ｄ方向において、セパレータ４３、４４の幅は負極合剤層４２ｂの幅よりも広いが、正電極４１および負電極４２の箔露出部４１ｃ、４２ｃは、それぞれセパレータ４３、４４の幅方向端部よりも幅方向外側に突出している。したがって、セパレータ４３、４４は、箔露出部４１ｃ、４２ｃを束ねて溶接する際の支障にはならない。
【００３６】
電極群４０の最外周のセパレータ４４は、電極群４０の最外周で捲回方向Ｒに複数周、例えば２周から３周程度に亘って重ねて捲回されている。図２に示すように、セパレータ４４は、捲回方向Ｒの巻き終り端部４４ａが、電極群４０の平坦部４０ａに貼着された、例えば粘着テープ等の固定部材４５によって、電極群４０に貼着固定されている。固定部材４５は、セパレータ４４の巻き終り端部４４ａを捲回方向Ｒの前後に跨ぐように電極群４０の最外周のセパレータ４４に貼着され、セパレータ４４の巻き終り端部４４ａを電極群４０の外周面に固定している。
【００３７】
図４（ａ）は、図２に示す電極群４０を絶縁シート４で覆った状態を示す模式的な正面図である。図４（ｂ）は、図２に示す電池缶１１内に図４（ａ）に示す絶縁シート４で覆った電極群４０を収容した状態におけるｂ−ｂ線に沿う拡大断面図である。
【００３８】
電極群４０は、正負の電極４１、４２とセパレータ４３、４４とを交互に積層させて捲回すると共に、最外周のセパレータ４４の巻き終り端部４４ａを固定部材４５で貼着固定した構成を有している。固定部材４５は、例えば絶縁シート４と同様の樹脂材料からなる絶縁性を有する基材４５ａと、粘着性を有する粘着層４５ｂとによって構成されている。粘着層４５ｂの材質は、電池容器１０内に注入される電解液と反応せず、また、電解液によって劣化しない材質であれば、特に限定されない。
【００３９】
電極群４０は、絶縁シート４に覆われた状態で電池缶１１内に挿入され、電池容器１０に収容されている。電池容器１０と電極群４０との間に配置される絶縁シート４は、電池容器１０と電極群４０との間に絶縁シート４が配置されていない空隙Ｓを形成する収容部として、貫通孔４ａを備えている。固定部材４５は、図４（ａ）に示す平面視で全体が収容部である貫通孔４ａの内側に配置され、図４（ｂ）に示す断面視で、厚みの少なくとも一部が空隙Ｓに収容されている。
【００４０】
本実施形態において、収容部である貫通孔４ａは、固定部材４５の厚さＴ以上の寸法Ｈを有している。より具体的には、貫通孔４ａは、電池容器１０の厚さ方向である電池蓋１２の短手方向において、固定部材４５の厚さＴと略等しい寸法Ｈを有している。これにより、電極群４０の最外周のセパレータ４４の巻き終り端部４４ａよりも捲回方向Ｒの後方側では、固定部材４５の厚み全体が収容部である貫通孔４ａに収容されている。
【００４１】
固定部材４５は、セパレータ４４の巻き終り端部４４ａを、セパレータ４４の捲回方向Ｒの前後に跨いでいる。これにより、固定部材４５は、セパレータ４４の巻き終り端部４４ａよりも捲回方向Ｒの前方側の部分が、巻き終り端部４４ａよりも捲回方向Ｒの後方側の部分と比較して、セパレータ４４の厚みの分だけ電極群４０側に低くなっている。そのため、電極群４０の膨脹前は、セパレータ４４の巻き終り端部４４ａよりも捲回方向Ｒの前方側で、絶縁シート４と電極群４０との間にセパレータ４４の厚み分の間隙Ｇが生じ得る。
【００４２】
この場合、セパレータ４４の巻き終り端部４４ａよりも捲回方向Ｒの前方側で、固定部材４５の厚みの一部のみが収容部である貫通孔４ａに収容され得る。しかし、この場合でも、電極群４０が膨脹すると、絶縁シート４と電極群４０が接触して、絶縁シート４と電極群４０との間の間隙Ｇが消滅し得る。この場合、セパレータ４４の巻き終り端部４４ａよりも捲回方向Ｒの前方側でも、固定部材４５の厚み全体が収容部である貫通孔４ａに収容され得る。
【００４３】
（電池モジュール）
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、前述の扁平な角形二次電池である複数の二次電池１００を、厚さ方向に積層させた電池モジュール２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃの概略構成を示す模式的な断面図である。なお、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、二次電池１００の電池容器１０と電極群４０以外の構成の図示は省略している。
【００４４】
図５（ａ）、（ｂ）に示す電池モジュール２００Ａ、２００Ｂは、電池ホルダ２０１Ａ、２０１Ｂを介して複数の二次電池１００を厚さ方向に積層させた構成を有している。電池ホルダ２０１Ａ、２０１Ｂは、二次電池１００の電池容器１０の広側面１０ｃに当接する複数のスペーサ２０１ａを有している。図５（ａ）に示す電池ホルダ２０１Ａは、電池容器１０の下端面１０ｂに垂直な高さ方向において、４本のスペーサ２０１ａを有し、図５（ｂ）に示す電池ホルダ２０１Ａは、前記高さ方向において、６本のスペーサ２０１ａを有している。なお、前記高さ方向のスペーサ２０１ａの数は、特に限定されない。
【００４５】
電池モジュール２００Ａ、２００Ｂは、二次電池１００の積層方向の両端に、一対のエンドプレート２０２を備えている。一対のエンドプレート２０２は、例えば、二次電池１００の積層方向に延びる不図示のサイドプレートをボルト等の締結部材によって一対のエンドプレート２０２に締結することで、互いの間隔を狭めて二次電池１００に圧縮力を付与できるように構成されている。
【００４６】
図５（ｃ）に示す電池モジュール２００Ｃは、複数の二次電池１００を電池ホルダ２０１Ａ、２０１Ｂを介することなく積層させ、二次電池１００の積層方向の両端に、電池モジュール２００Ａ、２００Ｂと同様の一対のエンドプレート２０２を配置した構成を有している。
【００４７】
以下、本実施形態の二次電池１００および電池モジュール２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃの作用について説明する。
【００４８】
二次電池１００は、例えば、充放電に伴う電極群４０の膨脹によって、電池容器１０の広側面１０ｃを内側から外側へ膨出させる力が作用する。しかし、図５（ａ）、（ｂ）に示す電池モジュール２００Ａ、２００Ｂは、一対のエンドプレート２０２の間隔を維持することで、二次電池１００の電池容器１０の広側面１０ｃに、スペーサ２０１ａを介して押圧力を作用させることができる。これにより、電池容器１０の広側面１０ｃの膨出を抑制し、電極群４０の膨脹を規制することができる。
【００４９】
また、図５（ｃ）に示す電池モジュール２００Ｃは、一対のエンドプレート２０２の間隔を維持することで、隣接する二次電池１００の電池容器１０の広側面１０ｃ同士の間、またはエンドプレート２０２と電池容器１０の広側面１０ｃとの間に押圧力を作用させることができる。これにより、電池容器１０の広側面１０ｃの膨出を抑制し、電極群４０の膨脹を規制することができる。
【００５０】
ここで、図１２に従来の二次電池が備える絶縁シート９０４と電極群４０との関係を示す。図１２（ａ）は、従来の二次電池が備える絶縁シート９０４で電極群４０を覆った状態を示す模式的な正面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す絶縁シート９０４と電極群４０が電池容器１０内に収容された状態におけるｂ−ｂ線に沿う拡大断面図である。
【００５１】
従来の二次電池およびそれを備える電池モジュールでは、絶縁シート９０４は、図４（ａ）に示す本実施形態の二次電池１００の絶縁シート４と異なり、例えば貫通孔４ａ等の収容部を有していない。このような従来の二次電池を備える電池モジュールにおいて、図１２（ｂ）に示す電池容器１０の広側面１０ｃに押圧力が作用すると、電池容器１０が絶縁シート９０４を介して電極群４０に当接する。
【００５２】
電極群４０は、電池容器１０の広側面１０ｃに対向する平坦部４０ａにおいて、セパレータ４４の巻き終り端部４４ａを固定する固定部材４５が、電池容器１０の広側面１０ｃに向けて最も突出している。換言すると、電極群４０の固定部材４５が貼着された部分では、電極群４０の最外周のセパレータ４４と電池容器１０との間に、固定部材４５と絶縁シート９０４が配置される。一方、電極群４０の固定部材４５が貼着されていない部分では、電極群４０の最外周のセパレータ４４と電池容器１０との間に、絶縁シート９０４のみが配置される。
【００５３】
そのため、電池容器１０が絶縁シート９０４を介して電極群４０に当接すると、固定部材４５が正負の電極４１、４２とセパレータ４３、４４からなる積層体に押し付けられる。これにより、電極群４０の固定部材４５が貼着された部分に、固定部材４５が貼着されていない部分よりも高い加圧力が作用する。このように、電極群４０に高い加圧力が局所的に作用すると、電流分布に偏りが生じて局所的な劣化が進行し、二次電池の寿命が短縮される虞がある。
【００５４】
これに対し、本実施形態の二次電池１００は、図４（ｂ）に示すように、電池容器１０と電極群４０との間に配置される絶縁シート４が、電池容器１０と電極群４０との間に空隙Ｓを形成する収容部である貫通孔４ａを備えている。そして、セパレータ４４の巻き終り端部４４ａを固定する固定部材４５は、図４（ｂ）に示すように、厚みの少なくとも一部が空隙Ｓに収容されている。
【００５５】
これにより、電極群４０の固定部材４５が貼着された部分で、固定部材４５の厚みを絶縁シート４の収容部である貫通孔４ａによって吸収し、電極群４０の最外周のセパレータ４４と電池容器１０との間に配置される部材の厚みを均一化することができる。すなわち、固定部材４５が正負の電極４１、４２とセパレータ４３、４４からなる積層体に押し付けられる力を従来よりも低減し、電流分布を一様にすることができる。
【００５６】
したがって、本実施形態の二次電池１００およびそれを用いた電池モジュール２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃによれば、電極群４０の局所的な劣化を抑制し、従来よりも長期間に亘って二次電池１００を使用することが可能になる。また、図４（ａ）に示すように、電極群４０の平坦部４０ａに垂直な平面視で、固定部材４５の全体を収容部である貫通孔４ａの内側に配置することで、より効果的に電極群４０の局所的な劣化を抑制することができる。
【００５７】
また、本実施形態の二次電池１００が備える絶縁シート４の収容部は、絶縁シート４に設けられた貫通孔４ａである。これにより、電極群４０を絶縁シート４で覆った状態で絶縁シート４から固定部材４５が露出し、絶縁シート４と固定部材４５とが厚さ方向に重なることがない。したがって、絶縁シート４および固定部材４５を薄くすることが可能になる。また、絶縁シート４を電池容器１０の電池缶１１に収容する際に、絶縁シート４の強度を確保して収容を容易にすることができる。
【００５８】
なお、絶縁シート４は、主に、電極群４０の捲回軸Ｄ方向の両端の集電板接合部４１ｄ、４２ｄと電池容器１０との間の絶縁を目的とし、電極群４０の最外周にはセパレータ４４が捲回されているため、絶縁シート４から固定部材４５を露出させても特に問題はない。また、絶縁シート４から露出した固定部材４５は、例えば絶縁シート４と同様の樹脂材料からなる絶縁性を有する基材４５ａと、粘着性を有する粘着層４５ｂとによって構成されているので、固定部材４５によっても絶縁性を確保できる。
【００５９】
また、本実施形態においては、収容部である貫通孔４ａが形成する空隙Ｓは、固定部材４５の厚さＴ以上の寸法を有し、固定部材４５の厚み全体が、収容部である貫通孔４ａに収容されている。すなわち、絶縁シート４の厚さと固定部材４５の厚さＴとが同等にされ、固定部材４５が絶縁シート４の電池容器１０に対向する面よりも電池容器１０側に突出することが防止される。したがって、電池容器１０と電極群４０との間に配置された絶縁シート４と固定部材４５を介して、電極群４０の正負の電極４１、４２とセパレータ４３、４４からなる積層体に、より均一な押圧力を作用させることができる。
【００６０】
また、固定部材４５は、電極群４０の平坦部４０ａに貼着されているので、固定部材４５を電極群４０の湾曲部４０ｂに貼着する場合と比較して、固定部材４５の貼着が容易になり、二次電池１００の生産性を向上させることができる。
【００６１】
また、収容部である貫通孔４ａは、固定部材４５を絶縁シート４から露出させる位置および形状に形成されているので、電極群４０を覆うように絶縁シート４を配置することで、図４（ａ）に示すように固定部材４５が収容部である貫通孔４ａの内側に配置される。したがって、二次電池１００の部品点数または製造工程における工数を増加させることがなく、二次電池の生産性の低下を防止し、コスト増加を抑制できる。
【００６２】
また、絶縁シート４は、電池容器１０の正面側の広側面１０ｃと上端面１０ａ側の湾曲部４０ｂとの間の位置から、下端面１０ｂ側の湾曲部４０ｂを経由して、電池容器１０の背面側の広側面１０ｃと上端面１０ａ側の湾曲部４０ｂとの間の位置まで、電極群４０の捲回方向Ｒに連続している。これにより、絶縁シート４の収容部である貫通孔４ａと電極群４０の固定部材４５との位置合わせを行いつつ、電極群４０を覆うように絶縁シート４を配置することができる。また、絶縁シート４の両端部が電池容器１０の上端面１０ａを構成する電池蓋１２側に位置することになり、絶縁シート４によって覆われた電極群４０を電池缶１１の開口部１１ａに挿入するのを容易にすることができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、電極群４０の平坦部４０ａ、湾曲部４０ｂと、正負の電極４１、４２および最外周に配置されないセパレータ４３の巻き終り端部との関係については説明していないが、これらの巻き終り端部は、例えば、電極群４０の湾曲部４０ｂ、固定部材４５が貼着された平坦部４０ａと反対側の平坦部４０ａ、電極群４０の固定部材４５が貼着された平坦部４０ａ、または、電極群４０の固定部材４５貼着された平坦部４０ａで最外周のセパレータ４４の巻き終り端部４４ａに重なる位置等に位置していることが考えられる。
【００６４】
しかし、本実施形態の二次電池１００および該二次電池１００を備えた電池モジュール２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃによれば、正負の電極４１、４２の巻き終り端部および最外周に配置されないセパレータ４３の巻き終り端部の位置に関わらず、固定部材４５の厚みによって電極群４０に作用する加圧力が局所的に大きくなることを防止して、電極群４０に作用する加圧力を均一化することができる。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態の二次電池１００および該二次電池１００を備えた電池モジュール２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃによれば、二次電池１００の電極群４０に高い加圧力が局所的に作用することを抑制し、電極群４０の電流分布を均一化して局所的な劣化を防止することができる。したがって、従来よりも長期間に亘って使用することができる二次電池１００および該二次電池１００を用いた電池モジュール２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃを提供することができる。
【００６６】
[実施形態２]
次に、本発明の実施形態２に係る二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールについて、図１から図３および図５を援用し、図６を用いて説明する。
【００６７】
図６（ａ）および（ｂ）は、実施形態１の二次電池１００の図４（ａ）および（ｂ）に相当する本実施形態の二次電池の図である。図６（ａ）は、絶縁シート４によって覆われた電極群４０の正面図であり、図６（ｂ）は、電池容器１０に収容された絶縁シート４と電極群４０の図６（ａ）に示すｂ−ｂ線に沿う拡大断面図である。
【００６８】
本実施形態の二次電池は、絶縁シート４に設けられた収容部が、貫通孔４ａではなく、切り欠き４ｂである点で、実施形態１の二次電池１００と異なっている。本実施形態の二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールのその他の点は、実施形態１の二次電池１００および電池モジュール２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃと同一であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６９】
図６（ａ）に示すように、収容部である切り欠き４ｂは、固定部材４５を絶縁シート４から露出させる位置および形状に形成されている。具体的には、切り欠き４ｂは、図１に示す電池容器１０の上端面１０ａに隣接する絶縁シート４の端縁から固定部材４５を露出させる位置まで連続している。
【００７０】
絶縁シート４に設けられた収容部である切り欠き４ｂは、実施形態１の貫通孔４ａと同様に、電池容器１０と電極群４０との間に空隙Ｓを形成する。また、電極群４０の最外周のセパレータ４４の巻き終り端部４４ａを固定する固定部材４５は、図６（ａ）に示すように、収容部である切り欠き４ｂの内側に配置されている。また、固定部材４５は、図６（ｂ）に示すように厚みの少なくとも一部、本実施形態では厚みの全体が空隙Ｓに収容されている。
【００７１】
したがって、本実施形態の二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールによれば、実施形態１の二次電池１００および電池モジュール２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃと同様に、電極群４０に高い加圧力が局所的に作用することを抑制することができる。これにより、電極群４０の電流分布を均一化して局所的な劣化を防止することができ、従来よりも長期間に亘って二次電池１００を使用することが可能になる。
【００７２】
また、収容部である切り欠き４ｂは、固定部材４５を絶縁シート４から露出させる位置および形状に形成されているので、電極群４０を覆うように絶縁シート４を配置することで、図６（ａ）に示すように固定部材４５が収容部である切り欠き４ｂの内側に配置される。したがって、二次電池１００の部品点数または製造工程における工数を増加させることがなく、二次電池の生産性の低下を防止し、コスト増加を抑制できる。
【００７３】
また、切り欠き４ｂは、電池容器１０の上端面１０ａに隣接する絶縁シート４の端縁から固定部材４５を露出させる位置まで連続している。したがって、固定部材４５の貼着位置が、電池容器１０の上端面１０ａ側にずれた場合でも、固定部材４５と収容部である切り欠き４ｂとの位置合わせを容易にすることができる。したがって、電極群４０を絶縁シート４によって覆う工程を容易にして、二次電池の生産性を向上させることができる。
【００７４】
[実施形態３]
次に、本発明の実施形態３に係る二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールについて、図１から図３および図５を援用し、図７を用いて説明する。
【００７５】
図７（ａ）および（ｂ）は、実施形態１の二次電池１００の図４（ａ）および（ｂ）に相当する、本実施形態の二次電池の図である。図７（ａ）は、絶縁シート４によって覆われた電極群４０の正面図であり、図７（ｂ）は、電池容器１０に収容された絶縁シート４と電極群４０の図７（ａ）に示すｂ−ｂ線に沿う拡大断面図である。
【００７６】
本実施形態の二次電池は、絶縁シート４に設けられた収容部が、貫通孔４ａまたは切り欠き４ｂではなく、凹部４ｃである点で実施形態１の二次電池１００と異なっている。本実施形態の二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールのその他の点は、実施形態１の二次電池１００および電池モジュール２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃと同一であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００７７】
図７（ａ）に示すように、絶縁シート４に設けられた収容部である凹部４ｃは、内側に固定部材４５を収容する位置および形状に形成されている。具体的には、凹部４ｃは、電極群４０を絶縁シート４で覆ったときに、電極群４０の平坦部４０ａに垂直な平面視で固定部材４５の全体と平面的に重なる位置および形状に形成されている。
【００７８】
絶縁シート４に設けられた収容部である凹部４ｃは、実施形態１の貫通孔４ａおよび実施形態２の切り欠き４ｂと同様に、電池容器１０と電極群４０との間に空隙Ｓを形成する。また、電極群４０の最外周のセパレータ４４の巻き終り端部４４ａを固定する固定部材４５は、図７（ａ）に示すように、収容部である凹部４ｃの内側に配置されている。また、固定部材４５は、図７（ｂ）に示すように厚みの少なくとも一部、本実施形態では厚みの全体が空隙Ｓに収容されている。
【００７９】
本実施形態において、絶縁シート４は、基材４Ａと増厚部材４Ｂとによって構成されている。基材４Ａは、図２に示す実施形態１の絶縁シート４と同様に、電池容器１０の正面側の広側面１０ｃと上端面１０ａ側の湾曲部４０ｂとの間の位置から、下端面１０ｂ側の湾曲部４０ｂを経由して、電池容器１０の背面側の広側面１０ｃと上端面１０ａ側の湾曲部４０ｂとの間の位置まで、電極群４０の捲回方向Ｒに連続している。
【００８０】
基材４Ａおよび増厚部材４Ｂは、例えば実施形態１の絶縁シート４と同様の絶縁性を有する樹脂材料によって製作されている。増厚部材４Ｂは、固定部材４５が貼着された電極群４０の平坦部４０ａに対向する基材４Ａの面に、例えば、熱溶着によって接合されている。
【００８１】
本実施形態において、絶縁シート４の凹部４ｃは、基材４Ａに接合された増厚部材４Ｂが有する開口部の内側で、基材４Ａに増厚部材４Ｂが接合されていない部分、すなわち増厚部材４Ｂの非接合部に形成されている。なお、絶縁シート４が十分な厚さを有する場合には、絶縁シート４を基材４Ａと増厚部材４Ｂに分けずに一体に成形して凹部４ｃを設けてもよい。
【００８２】
本実施形態の二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールによれば、絶縁シート４に設けられた収容部である凹部４ｃが形成する空隙Ｓに、固定部材４５の厚みの少なくとも一部を収容することで、実施形態１の二次電池１００および電池モジュール２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃと同様に、電極群４０に高い加圧力が局所的に作用することを抑制することができる。したがって、電極群４０の電流分布を均一化して局所的な劣化を防止することができ、従来よりも長期間に亘って二次電池１００を使用することが可能になる。
【００８３】
また、絶縁シート４の凹部４ｃは、固定部材４５が貼着された電極群４０の平坦部４０ａに対向する基材４Ａの面に接合された増厚部材４Ｂの非接合部に形成されている。これにより、絶縁シート４が薄く、凹部４ｃを形成することが困難な場合であっても、基材４Ａに増厚部材４Ｂを接合して凹部４ｃを形成することが可能になる。
【００８４】
[実施形態４]
次に、本発明の実施形態４に係る二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールについて、図１から図３および図５を援用し、図８を用いて説明する。
【００８５】
図８（ａ）および（ｂ）は、実施形態１の二次電池１００の図４（ａ）および（ｂ）に相当する、本実施形態の二次電池の図である。図８（ａ）は、絶縁シート４によって覆われた電極群４０の正面図であり、図８（ｂ）は、電池容器１０に収容された絶縁シート４と電極群４０の図８（ａ）に示すｂ−ｂ線に沿う拡大断面図である。
【００８６】
本実施形態の二次電池は、絶縁シート４に設けられた収容部が凹部４ｃである点で実施形態１の二次電池１００と異なり、凹部４ｃを形成する増厚部材４Ｂが、厚肉部４Ｃと薄肉部４Ｄを有する点で、図７に示す実施形態３の二次電池と異なっている。本実施形態の二次電池のその他の点は、実施形態３の二次電池と同一であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００８７】
増厚部材４Ｂは、セパレータ４４の巻き終り端部４４ａを境界として、セパレータ４４の捲回方向Ｒ前方側に接合される厚肉部４Ｃと、セパレータ４４の捲回方向Ｒ後方側に接合される薄肉部４Ｄとを有している。図８（ｂ）に示すように、厚肉部４Ｃの厚さは、例えば、セパレータ４４の厚さの分だけ、薄肉部４Ｄの厚さよりも厚くされている。より好ましくは、厚肉部４Ｃの厚さは、セパレータ４４の厚さと固定部材４５の厚さの合計以上の厚さとされ、薄肉部４Ｄの厚さは、固定部材４５の厚さの以上の厚さとされる。
【００８８】
本実施形態の二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールによれば、絶縁シート４に設けられた収容部である凹部４ｃが形成する空隙Ｓに、固定部材４５の厚みの少なくとも一部、本実施形態では固定部材４５の厚み全体を収容することで、図７に示す実施形態３の二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールと同様の効果が得られる。
【００８９】
加えて、セパレータ４４の巻き終り端部４４ａによって生じる段差を捲回方向Ｒの前後に跨いで貼着された固定部材４５を、より確実に凹部４ｃによって形成される空隙Ｓに収容することが可能になる。また、厚肉部４Ｃの厚さを、セパレータ４４の厚さと固定部材４５の厚さの合計以上の厚さとし、薄肉部４Ｄの厚さを、固定部材４５の厚さの以上の厚さとすることで、固定部材４５の厚み全体を凹部４ｃによって形成される空隙Ｓに収容することが可能になる。
【００９０】
[実施形態５]
次に、本発明の実施形態５に係る二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールについて、図１から図３および図５を援用し、図９を用いて説明する。
【００９１】
図９（ａ）および（ｂ）は、実施形態１の二次電池１００の図４（ａ）および（ｂ）に相当する、本実施形態の二次電池の図である。図９（ａ）は、絶縁シート４によって覆われた電極群４０の正面図であり、図９（ｂ）は、電池容器１０に収容された絶縁シート４と電極群４０の図９（ａ）に示すｂ−ｂ線に沿う拡大断面図である。
【００９２】
本実施形態の二次電池は、絶縁シート４に設けられた収容部が凹部４ｃである点で実施形態１の二次電池１００と異なり、凹部４ｃを形成する増厚部材４Ｂ（肉厚部４Ｃ）が、セパレータ４４の巻き終り端部４４ａよりもセパレータ４４の捲回方向Ｒ前方側のみに接合されている点で、図８に示す実施形態４の二次電池と異なっている。本実施形態の二次電池のその他の点は、実施形態４の二次電池と同一であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００９３】
本実施形態の二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールによれば、実施形態４の二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールと同様の効果が得られるだけでなく、絶縁シート４の製造を容易にすると共に、材料の使用量を削減し、生産性の向上とコスト削減を実現することが可能になる。
【００９４】
なお、本実施形態では、セパレータ４４の捲回方向Ｒが、図１に示す電池容器１０の上端面１０ａから下端面１０ｂに向かう方向であり、増厚部材４Ｂがセパレータ４４の巻き終り端部４４ａよりも下端面１０ｂ側に配置される構成について説明した。しかし、本実施形態の二次電池の構成は、この構成に限定されるものではない。
【００９５】
例えば、セパレータ４４の巻き終り端部４４ａは、図９（ａ）に示す電極群４０の背面側に位置することがある。この場合、セパレータ４４の捲回方向Ｒは、図１に示す電池容器１０の下端面１０ｂから上端面１０ａに向かう方向となる。したがって、この場合には、増厚部材４Ｂがセパレータ４４の巻き終り端部４４ａよりも電池容器１０の上端面１０ａ側に配置されることになる。この場合でも、本実施形態の二次電池及び電池モジュールと同様の効果が得られることは、言うまでもない。
【００９６】
[実施形態６]
次に、本発明の実施形態６に係る二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールについて、図１から図３および図５を援用し、図１０を用いて説明する。
【００９７】
図１０（ａ）および（ｂ）は、実施形態１の二次電池１００の図４（ａ）および（ｂ）に相当する、本実施形態の二次電池の図である。図１０（ａ）は、絶縁シート４によって覆われた電極群４０の正面図であり、図１０（ｂ）は、電池容器１０に収容された絶縁シート４と電極群４０の図１０（ａ）に示すｂ−ｂ線に沿う拡大断面図である。
【００９８】
本実施形態の二次電池は、絶縁シート４に設けられた収容部が凹部４ｃである点、および固定部材４５が電極群４０の平坦部４０ａの捲回軸Ｄ方向における一方の端部から他方の端部まで延在する点で実施形態１の二次電池１００と異なっている。また、本実施形態の二次電池は、凹部４ｃが、絶縁シート４の電極群４０の捲回軸Ｄ方向における一方の端部から他方の端部まで延在する点で、図８に示す実施形態４の二次電池と異なっている。本実施形態の二次電池のその他の点は、実施形態４の二次電池と同一であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００９９】
本実施形態の二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールによれば、絶縁シート４に設けられた収容部である凹部４ｃが形成する空隙Ｓに、固定部材４５の厚みの少なくとも一部、本実施形態では固定部材４５の厚み全体を収容することで、図８に示す実施形態４の二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールと同様の効果が得られる。
【０１００】
加えて、固定部材４５が電極群４０の平坦部４０ａの捲回軸Ｄ方向における一方の端部から他方の端部まで延在するので、セパレータ４４の巻き終り端部４４ａをより確実に固定することができる。また、凹部４ｃが、絶縁シート４の電極群４０の捲回軸Ｄ方向における一方の端部から他方の端部まで延在することで、増厚部材４Ｂを帯状の単純な形状にして絶縁シート４の製造を容易にすることができる。また、増厚部材４Ｂの面積を低減し、材料使用量を削減して、二次電池の製造コストを低減することができる。
【０１０１】
[実施形態７]
次に、本発明の実施形態７に係る二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールについて、図１から図３および図５を援用し、図１１を用いて説明する。
【０１０２】
図１１（ａ）および（ｂ）は、実施形態１の二次電池１００の図４（ａ）および（ｂ）に相当する、本実施形態の二次電池の図である。図１１（ａ）は、絶縁シート４によって覆われた電極群４０の正面図であり、図１１（ｂ）は、電池容器１０に収容された絶縁シート４と電極群４０の図１１（ａ）に示すｂ−ｂ線に沿う拡大断面図である。
【０１０３】
本実施形態の二次電池は、絶縁シート４に設けられた収容部が凹部４ｃである点、および固定部材４５が電極群４０の平坦部４０ａの捲回軸Ｄ方向における一方の端部から他方の端部まで延在する点で実施形態１の二次電池１００と異なっている。また、本実施形態の二次電池は、凹部４ｃを形成する増厚部材４Ｂ（肉厚部４Ｃ）が、セパレータ４４の巻き終り端部４４ａよりもセパレータ４４の捲回方向Ｒ前方側のみに接合されている点で、図１０に示す実施形態６の二次電池と異なっている。本実施形態の二次電池のその他の点は、実施形態６の二次電池と同一であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【０１０４】
本実施形態の二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールによれば、実施形態６の二次電池および該二次電池を用いた電池モジュールと同様の効果が得られるだけでなく、絶縁シート４の製造を容易にすると共に、材料の使用量を削減し、生産性の向上とコスト削減を実現することが可能になる。
【０１０５】
なお、本実施形態では、セパレータ４４の捲回方向Ｒが、図１に示す電池容器１０の上端面１０ａから下端面１０ｂに向かう方向であり、増厚部材４Ｂがセパレータ４４の巻き終り端部４４ａよりも下端面１０ｂ側に配置される構成について説明した。しかし、本実施形態の二次電池の構成は、この構成に限定されるものではない。
【０１０６】
例えば、セパレータ４４の巻き終り端部４４ａは、図１１（ａ）に示す電極群４０の背面側に位置することがある。この場合、セパレータ４４の捲回方向Ｒは、図１に示す電池容器１０の下端面１０ｂから上端面１０ａに向かう方向となる。したがって、この場合には、増厚部材４Ｂがセパレータ４４の巻き終り端部４４ａよりも電池容器１０の上端面１０ａ側に配置されることになる。この場合でも、本実施形態の二次電池及び電池モジュールと同様の効果が得られることは、言うまでもない。
【０１０７】
以上、図面を用いて本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【０１０８】
例えば、前述の実施形態では、絶縁シートに収容部である凹部を形成する方法として、絶縁シートの材料である絶縁性を有する樹脂材料からなる基材と増厚部材とを用い、基材の電極群に対向する面に増厚部材を熱溶着によって接合する方法を説明した。しかし、絶縁シートに収容部である凹部を形成する方法は、この方法に限定されない。
【０１０９】
例えば、増厚部材は、固定部材が備える粘着層と同様の、粘着性を有する粘着層であってもよい。これにより、絶縁シートの電極群に対向する面に、粘着層を配置して収容部である凹部を形成し、粘着層によって絶縁シートを電極群に固定するのと同時に、収容部である凹部が形成する空隙に固定部材の少なくとも一部を収容することができる。
【０１１０】
また、増厚部材は、粘着性を有する粘着層と、絶縁性を有する基材とによって構成してもよい。これにより、絶縁シートの電極群に対向する面に、固定部材と同様の構成を有する増厚部材を貼着し、収容部である凹部を形成することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
４…絶縁シート、４ａ…貫通孔（収容部）、４ｂ…切り欠き（収容部）、４ｃ…凹部（収容部）、４Ｂ…増厚部材、４Ｃ…厚肉部、４Ｄ…薄肉部、１０…電池容器、１０ａ…上端面、１０ｂ…下端面、１０ｃ…広側面、１０ｄ…狭側面、４０…電極群、４０ａ…平坦部、４０ｂ…湾曲部、４１，４２…電極、４３，４４…セパレータ、４４ａ…巻き終り端部、４５…固定部材、４５ａ…基材、４５ｂ…粘着層、１００…二次電池、Ｄ…捲回軸、Ｈ…空隙の寸法、Ｒ…捲回方向、Ｔ…固定部材の厚さ
【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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