(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活物質層を形成した電極が層状をなす電極体、及び非水溶媒に電解質塩が溶解されている非水電解質をケースに収容した非水電解質二次電池であって、
前記非水電解質を重合反応によりゲル化する重合剤と、
融点が熱暴走温度より低い材料からなり、前記ケース内において前記重合剤を前記非水電解質及び前記電極から隔離する隔離部材と、を備え、
前記重合剤は、Ｔｉアルコキシドであることを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項２】
前記隔離部材は、前記重合剤を内包しているとともに、前記電極体と前記ケースとの間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の非水電解質二次電池。
【請求項３】
前記電極体の端部には集電端子が固定されており、
前記隔離部材は、前記電極体の前記集電端子が固定されている側の端部に沿って配置されていることを特徴とする請求項２に記載の非水電解質二次電池。
【請求項４】
前記電極体は、長尺のシート状をなす電極シートを捲回して形成されており、
前記隔離部材は、前記電極体の中心に配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池。
【請求項５】
前記隔離部材は、ポリエチレンからなるフィルムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池を搭載したことを特徴とする車両。
【請求項７】
電極が層状をなす電極体と、非水溶媒に電解質塩が溶解されている非水電解質とを有する蓄電装置であって、
前記非水電解質を重合反応によりゲル化する重合剤と、
融点が熱暴走温度より低い材料からなり、前記重合剤を前記非水電解質及び前記電極体から隔離する隔離部材と、を備え、
前記重合剤は、Ｔｉアルコキシドであることを特徴とする蓄電装置。
【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、非水電解質二次電池を搭載した車両、及び蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、二次電池としては、リチウムイオン二次電池がよく知られている。リチウムイオン二次電池は、金属箔に活物質層を形成した電極を積層してなる電極体と、電解質塩（リチウム塩）を溶解させた非水電解質と、をケースに収容した構成とされている。
【０００３】
このようなリチウムイオン二次電池の中には、非水電解質として１，３−ジオキソランにＬｉＡｓＦ６（ヘキサフルオロ砒素酸リチウム）を溶解させたものを用いることで、ケース内の温度が約１００℃以上となった場合、重合反応により非水電解質をゲル化させるものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１のリチウムイオン二次電池では、非水電解質がゲル化することによって、リチウムイオン二次電池の内部抵抗が高められ、これによりリチウムイオン二次電池における温度上昇を抑制している。このような構成により、特許文献１のリチウムイオン二次電池では、熱暴走の発生が抑制されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−７８６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のリチウムイオン二次電池では、電池電圧が４Ｖ以上になると、主に正極まわりにおいて非水電解質が分解してゲル化してしまうことから、リチウムイオン二次電池の体積エネルギー密度を向上させる際の制約となっている。このような問題は、例えば非水電解質キャパシタ（非水電解液キャパシタ）などの蓄電装置においても同様に生ずる。
【０００６】
この発明は、上記従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、熱暴走の発生を抑制しつつ、体積エネルギー密度を向上させることができる非水電解質二次電池、車両、及び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】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、活物質層を形成した電極が層状をなす電極体、及び非水溶媒に電解質塩が溶解されている非水電解質をケースに収容した非水電解質二次電池であって、前記非水電解質を重合反応によりゲル化する重合剤と、融点が熱暴走温度より低い材料からなり、前記ケース内において前記重合剤を前記非水電解質及び前記電極から隔離する隔離部材と、を備え、前記重合剤は、Ｔｉアルコキシドであることを要旨とする。
【０００８】
なお、熱暴走とは、例えば内部短絡や過充電などを契機として、二次電池を構成する特定部材が発熱するとともに、この特定部材の発熱によってさらに他の部材が発熱するというように、自発的に二次電池の温度が上昇し続ける状態を指す。また、熱暴走温度とは、熱暴走の発熱のサイクルが開始される温度を指す。
【０００９】
これによれば、非水電解質を重合反応によりゲル化する重合剤が、隔離部材によって非水電解質、及び電極から隔離される。このため、予め重合剤を含む非水電解質を用いる従来の構成と比較して、電池電圧を高くする場合であっても、正電極まわりにおいて非水電解質が分解してゲル化されてしまうことを抑制できる。そして、ケース内の温度が上昇して隔離部材の融点に達した場合には、隔離部材が溶融し、隔離されていた重合剤が放出される。このため、重合剤によって非水電解質が重合反応によりゲル化し、内部抵抗が高まると共に温度上昇を抑制できる。したがって、熱暴走の発生を抑制しつつ、体積エネルギー密度を向上させることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の非水電解質二次電池において、前記隔離部材は、前記重合剤を内包しているとともに、前記電極体と前記ケースとの間に配置されていることを要旨とする。
【００１２】
これによれば、温度が上昇しやすい電極体とケースとの間に、重合剤を内包した隔離部材を配置していることから、電極体の温度上昇に伴って隔離部材の温度も上昇しやすくなり、電極体の温度上昇に連動して、隔離部材を溶融し易くすることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の非水電解質二次電池において、前記隔離部材は、前記電極体の前記集電端子が固定されている側の端部に沿って配置されていることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池において、前記電極体は、長尺のシート状をなす電極シートを捲回して形成されており、前記隔離部材は、前記電極体の中心に配設されていることを要旨とする。
【００１４】
これによれば、隔離部材が、電極シートを捲回して構成された電極体の中心に配設される。このため、電極体の温度上昇に伴って隔離部材も温度が上昇しやすくなり、電極体の温度上昇に連動して隔離部材を溶融し易くできる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池において、前記隔離部材は、ポリエチレンからなるフィルムであることを要旨とする。これによれば、非水電解質に対する安定性（耐薬品性）を確保しつつ、且つ低い温度で隔離部材を溶融させて重合剤を放出することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、車両において、請求項１〜５のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池を搭載したことを要旨とする。
これによれば、熱暴走の発生を抑制しつつ、電池電圧を高く設定することにより体積エネルギー密度を向上し、非水電解質二次電池の小型化や、高容量化を図ることができる。したがって、例えば非水電解質二次電池として高容量化を図った場合には、車両における１回の満充電で利用可能な電力量（使用時間）を向上できる。また、非水電解質二次電池として小型化を図った場合には、車両における二次電池の設置箇所の自由度を向上させることができる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、電極が層状をなす電極体と、非水溶媒に電解質塩が溶解され
ている非水電解質とを有する蓄電装置であって、前記非水電解質を重合反応によりゲル化する重合剤と、融点が熱暴走温度より低い材料からなり、前記重合剤を前記非水電解質及び前記電極体から隔離する隔離部材と、を備え、前記重合剤は、Ｔｉアルコキシドであることを要旨とする。
【００１８】
これによれば、非水電解質を重合反応によりゲル化する重合剤が、隔離部材によって非水電解質、及び電極から隔離される。このため、予め重合剤を含む非水電解質を用いる従来の構成と比較して、電極間における電圧を高くする場合であっても、正電極まわりにおいて非水電解質が分解してゲル化されてしまうことを抑制できる。そして、蓄電装置の温度が上昇して隔離部材の融点に達した場合には、隔離部材が溶融し、隔離されていた重合剤が放出される。このため、重合剤によって非水電解質が重合反応によりゲル化し、内部抵抗が高まると共に温度上昇を抑制できる。したがって、熱暴走の発生を抑制しつつ、体積エネルギー密度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、熱暴走の発生を抑制しつつ、体積エネルギー密度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】リチウムイオン二次電池を模式的に示す斜視図。
【図２】電極体及び重合剤パックを模式的に示す分解斜視図。
【図３】別の実施形態におけるリチウムイオン二次電池を模式的に示す斜視図。
【図４】別の実施形態における電極体、及び重合剤パックを模式的に示す分解斜視図。
【図５】別の実施形態におけるリチウムイオン二次電池を模式的に示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。
図１に示すように、車両（例えば産業車両や乗用車両）に搭載される非水電解質二次電池（非水二次電池）としてのリチウムイオン二次電池（以下、単に「二次電池」と示す）１０は、全体として扁平な略立方体状をなすケース１１を備えている。ケース１１は、有底筒状（本実施形態では四角筒状）に形成された本体部材１２、及び本体部材１２の開口部１２ａを覆う（密閉する）ように、本体部材１２に組み付けられる平板状（本実施形態では矩形平板状）をなす蓋部材１３から形成されている。本体部材１２において、底部と、底部を囲う４つの側壁との角部１１ａは、何れもＲ形状に形成されている。
【００２２】
本体部材１２、及び蓋部材１３は、何れも金属（例えばステンレスやアルミニウムなど）から形成されている。以下、説明の便宜のため、図１で矢印Ｙ１に示すケース１１の長手方向を左右方向と示し、矢印Ｙ２で示すケース１１の短手方向（厚さ方向）を前後方向と示し、矢印Ｙ３に示すケース１１の高さ方向を上下方向と示す。
【００２３】
蓋部材１３には、蓋部材１３の上面から円柱状（略円柱状）をなす正極端子１５及び負極端子１６が上方に向かって突出するように設けられている。また、蓋部材１３の下面（内面）には、金属（例えばアルミニウム）からなり、正極端子１５と電気的に接続された集電端子１７の基端（一端）が固定されている。また、蓋部材１３の下面（内面）には、金属（例えば銅）からなり、負極端子１６と電気的に接続された集電端子１８の基端（一端）が固定されている。本実施形態において、正極端子１５、負極端子１６、及び集電端子１７，１８は、ケース１１（本体部材１２及び蓋部材１３）とは絶縁された状態とされている。
【００２４】
また、ケース１１には、導電性を有するシート状の基材に活物質を塗布してなる電極としての正電極シート２４及び負電極シート２５がセパレータ（隔膜）２３を介した状態で層状をなす電極体２１が収納されている。
【００２５】
図２に示すように、セパレータ２３は、絶縁性を有する樹脂材料からなり、極めて微細な空孔構造をなす矩形の多孔性シートとされている。詳しく説明すると、本実施形態のセパレータ２３は、ポリプロピレンからなる多孔性シートを、ポリエチレンからなる多孔性シートで挟むように積層した多層構造（本実施形態では３層構造）とされている。セパレータ２３は、多孔性シートを構成するポリエチレンの融点（本実施形態では１３５℃〜１４０℃）に達すると、当該多孔性シートが溶融し、空孔構造が崩壊して細孔が塞がれる。この場合、セパレータ２３は、正電極シート２４と負電極シート２５との間のイオンの通過を遮断して二次電池１０の内部抵抗を高め、二次電池１０の温度上昇を抑制するようになっている。以下の説明では、セパレータ２３を構成するポリエチレンの融点を特に遮断温度と示す。
【００２６】
また、正電極シート２４は、矩形のシート状をなす基材としての金属箔２４ａ（例えばアルミニウム箔）を備えている一方で、負電極シート２５は、矩形のシート状をなす基材としての金属箔２５ａ（例えば銅箔）を備えている。各金属箔２４ａ，２５ａの両面（前面及び後面）には、全面に活物質が塗布され、活物質層２６が形成されている。
【００２７】
金属箔２４ａには正極用の活物質（例えばＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２）が塗布されている一方で、金属箔２５ａには、負極用の活物質（例えばＬｉＣ６）が塗布されている。また、各正電極シート２４において、金属箔２４ａの左上端部には、略矩形をなす正電極タブ２４ｂが上方に向かって延出されている一方で、各負電極シート２５において、金属箔２５ａの右上端部には、略矩形をなす負電極タブ２５ｂが上方に向かって延出されている。これら正電極タブ２４ｂ、及び負電極タブ２５ｂの表面には、活物質層２６が形成されていない。
【００２８】
そして、電極体２１は、セパレータ（隔膜）２３を介在させて、正電極シート２４、及び負電極シート２５を前後方向（厚さ方向）に積層して形成されている。より詳しく言えば、正電極シート２４及び負電極シート２５は、…→正電極シート２４→負電極シート２５→正電極シート２４…のように、交互に配置されている。本実施形態では、矢印Ｙ２に示す前後方向が正電極シート２４、及び負電極シート２５の積層方向となる。
【００２９】
図１に示すように、各正電極タブ２４ｂは、正電極タブ２４ｂの間に上方から挿入するように配置された集電端子１７の先端（他端）に対して、前後方向から寄り合わされた（寄せ集められた）状態で、例えば超音波接合やスポット接合（抵抗溶接）などによって接合され、電気的に接続されている。同様に、負電極タブ２５ｂは、負電極タブ２５ｂの間に上方から挿入するように配置された集電端子１８の先端（他端）に対して、前後方向から寄り合わされた（寄せ集められた）状態で、例えば超音波接合やスポット接合（比抵抗溶接）などによって接合され、電気的に接続されている。
【００３０】
また、ケース１１内には、電解質として、例えばエチレンカーボネートやジメチルカーボネートなどの有機溶媒（非水溶媒）に電解質塩となるリチウム塩を溶解させた非水電解質（非水電解液）が充填されている。なお、本実施形態の非水電解質は、二次電池１０の電池電圧が４Ｖ以上の場合であっても分解（酸化及び還元）されない組成とされている。
【００３１】
そして、図２に示すように、本実施形態の二次電池１０は、重合反応により非水電解質をゲル化する重合剤３１を内包（封入）した矩形平板状の重合剤カプセル３０を備えている。重合剤カプセル３０は、電極体２１における積層方向（前後方向）の両側から電極体２１を挟むように配設されている。即ち、重合剤カプセル３０は、電極体２１において、積層方向の最も外側に配置された電極シートの外側面と面接触した状態となるように、電極体２１とケース１１（本体部材１２）との間に配置（介挿）されている。
【００３２】
本実施形態の重合剤カプセル３０は、ケース１１内において重合剤３１を、非水電解質及び電極体２１（正電極シート２４及び負電極シート２５）から隔離している。以下、この重合剤カプセル３０について詳しく説明する。
【００３３】
重合剤カプセル３０は、非水電解質に対して化学的に安定であり、且つ融点がセパレータ２３を構成するポリエチレンの融点、及び二次電池１０の熱暴走温度よりも低い樹脂材料（高分子ポリマ）からなる隔離部材としての樹脂フィルム３０ａを袋状に形成してなる。
【００３４】
ここで、非水電解質に対して化学的に安定であるとは、樹脂フィルム３０ａの融点以下の温度において、樹脂フィルム３０ａが非水電解質中で溶解又は分解（化学反応）したり、樹脂フィルム３０ａの含有成分が二次電池１０の機能を低下させる程度に溶出したりしないことをいう。
【００３５】
また、二次電池１０の熱暴走は、例えば内部短絡や過充電などを契機として、二次電池１０を構成する特定部材が発熱するとともに、この特定部材の発熱によってさらに他の部材が発熱するというように、自発的に二次電池１０の温度が上昇し続ける状態をいう。このような発熱のサイクルが開始される温度が、二次電池１０の熱暴走温度となる。なお、二次電池１０の熱暴走温度は、活物質の種類、非水電解質の種類やケース１１の容積など、二次電池１０を構成する部材の種類に応じて変化する。また、熱暴走温度は、例えば二次電池１０を加熱して上述した発熱のサイクルが開始される温度を測定したり、二次電池１０を構成する各部材を個別に加熱するとともに、自発的な温度上昇が開始される温度を測定して推定したりすることも可能である。本実施形態の二次電池１０における熱暴走温度は、１５０℃とされている。
【００３６】
重合剤カプセル３０の説明に戻り、本実施形態の樹脂フィルム３０ａ（重合剤カプセル３０）は、融点が例えば９５℃〜１０５℃であるポリエチレンから形成されている。また、本実施形態の樹脂フィルム３０ａには、絶縁性を有し、且つケース１１内の非水電解質、及び封入した重合剤３１を相互に透過（通過）させない樹脂材料が用いられている。樹脂フィルム３０ａは、その厚みが例えば１００μｍ〜２００μｍであり、好ましくは１２０μｍ〜１８０μｍとされている。また、樹脂フィルム３０ａは、セパレータ２３の大きさ及び形状に対応させて、正面視においてセパレータ２３と同じ形状及び大きさに形成されている。
【００３７】
そして、重合剤カプセル３０は、矩形のシート状をなす２枚の樹脂フィルム３０ａの周囲を例えば熱溶着などにより溶着して袋状に形成されているとともに、２枚の樹脂フィルム３０ａの間に形成される収容空間３０ｂ内に上述した重合剤３１を収容している。重合剤３１は、例えば０．８モル／Ｌ〜１．５モル／ＬとなるようにＬｉＡｓＦ６（ヘキサフルオロ砒素酸リチウム）を溶解した１，３−ジオキソランが用いられている。また、重合剤３１には、例えば重合阻止剤として機能する安定剤として、トリエチルアミンなどの三級アミン類が添加されていてもよい。
【００３８】
このような組成による重合剤３１では、重合剤３１の温度が１０５℃〜１１５℃になった場合、重合反応が進行し、ゲル化する。以下の説明では、重合剤３１の重合反応が開始される温度を重合温度と示す。また、重合剤３１は、仮に重合剤３１が正電極シート２４（金属箔２４ａ及び活物質層２６）に直接、接している場合、二次電池１０の電池電圧が４Ｖ以上となったときに、重合温度より低い温度であっても正電極シート２４まわりで分解し、ゲル化する。
【００３９】
また、重合剤カプセル３０には、重合剤３１がケース１１内に放出された場合に、非水電解質の少なくとも一部、より好ましくは非水電解質の全体をゲル化させるのに必要な量の重合剤３１が封入されている。なお、重合剤カプセル３０に封入する重合剤３１の量は、ケース１１の内容積（非水電解質の体積）、及び非水電解質をゲル化させた場合に目標とする二次電池１０の内部抵抗値をもとに算出することができる。
【００４０】
次に、本実施形態の二次電池１０の作用について説明する。
最初に、二次電池１０の内部温度（電極体２１の温度）が樹脂フィルム３０ａの融点未満である場合について説明する。この場合、重合剤３１は、重合剤カプセル３０の樹脂フィルム３０ａによって、非水電解質、及び電極体２１（正電極シート２４）から隔離された状態とされている。
【００４１】
このため、正電極シート２４に重合剤３１が直接、接することがなく、二次電池１０の電池電圧を高くした場合（例えば４Ｖ以上とした場合）であっても、正電極シート２４まわりで重合剤３１が分解して非水電解質の一部または全部がゲル化してしまうことを好適に抑制できる。したがって、本実施形態の二次電池１０では、体積エネルギー密度を向上させることができる。
【００４２】
次に、二次電池１０の内部温度（電極体２１の温度）が樹脂フィルム３０ａの融点以上である場合について説明する。この場合、電極体２１に接する重合剤カプセル３０（樹脂フィルム３０ａ）は、電極体２１から伝達される熱により融点に達すると溶解するとともに、重合剤カプセル３０により隔離されていた重合剤３１は、ケース１１内に放出され、非水電解質に混合される。そして、重合剤３１が混合された非水電解質は、この非水電解質の温度が重合剤３１の重合温度に達することで重合反応が開始され、その一部又は全体がゲル化する。これにより、本実施形態の二次電池１０では、二次電池１０の内部抵抗が高まると共に二次電池１０の温度上昇が抑制される。
【００４３】
また、本実施形態では、二次電池１０の温度上昇が重合剤３１の重合反応によって十分に抑制されない場合であっても、二次電池１０の内部温度がセパレータ２３の遮断温度に達することで、セパレータ２３における細孔が塞がり、二次電池１０の内部抵抗をさらに高めることができる。このため、本実施形態では、二次電池１０の内部温度が熱暴走温度に達することを好適に抑制できる。
【００４４】
したがって、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）非水電解質を重合反応によりゲル化する重合剤３１が、重合剤カプセル３０（樹脂フィルム３０ａ）によって非水電解質、及び電極体２１（正電極シート２４）から隔離される。このため、予め重合剤３１を含む非水電解質を用いる従来の構成と比較して、二次電池１０の電池電圧を高くする場合であっても、正電極シート２４まわりにおいて非水電解質が分解してゲル化されてしまうことを抑制できる。そして、ケース１１内の温度（電極体２１の温度）が上昇して重合剤カプセル３０（樹脂フィルム３０ａ）の融点に達した場合には、重合剤カプセル３０が溶融し、隔離されていた重合剤が放出される。このため、重合剤３１によって非水電解質が重合反応によりゲル化し、内部抵抗が高まると共に二次電池１０の温度上昇を抑制できる。したがって、熱暴走の発生を抑制しつつ、体積エネルギー密度を向上させることができる。
【００４５】
（２）重合剤３１として、ＬｉＡｓＦ６を溶解した１，３−ジオキソランを重合剤カプセル３０に内包させている。このため、重合剤３１により、確実に非水電解質を重合反応によりゲル化させることができる。
【００４６】
（３）重合剤３１を内包した重合剤カプセル３０を、温度が上昇しやすい電極体２１と、ケース１１との間に配置している。このため、電極体２１の温度上昇に伴って重合剤カプセル３０の温度が上昇しやすくなり、電極体２１の温度上昇に連動して溶融し易くすることができる。
【００４７】
（４）重合剤カプセル３０を形成する樹脂フィルム３０ａは、ポリエチレンからなる。このため、非水電解質に対する安定性（耐薬品性）を確保しつつ、且つ低い温度で樹脂フィルム３０ａを溶融させて重合剤３１を放出することができる。
【００４８】
（５）重合剤カプセル３０は、電極体２１における積層方向の両端面（本実施形態では前面及び後面）に対して面接触されている。したがって、電極体２１の温度が樹脂フィルム３０ａの融点に達した場合に、重合剤カプセル３０をすばやく溶融させ、非水電解質をゲル化させることができる。
【００４９】
（６）また、重合剤カプセル３０は、ケース１１の扁平面（前面及び後面）に沿って配置されていることから、仮に外部からの衝撃などによってケース１１の扁平面が内側へ向かって凹むように変形する場合であっても、その衝撃を緩衝することで電極体２１を保護することができる。
【００５０】
（７）樹脂フィルム３０ａの融点は、セパレータ２３の遮断温度よりも低い。このため二次電池１０の温度上昇が重合剤３１の重合反応によって十分に抑制されない場合であっても、二次電池１０の内部温度がセパレータ２３の遮断温度に達することで、セパレータ２３における細孔が塞がり、二次電池１０の内部抵抗をさらに高めることができる。これにより、本実施形態では、二次電池１０の内部温度が熱暴走温度に達することを好適に抑制できる。したがって、二次電池１０の安全性を向上させることができる。
【００５１】
実施形態は上記のように限定されるものではなく、例えば以下のように具体化してもよい。
○  図３及び図４に示すように、電極体２１は、セパレータ２３、正電極シート２４、及び負電極シート２５を長尺のシート状に形成するとともに、セパレータ２３を介在させた状態で、正電極シート２４、及び負電極シート２５を渦まき状に捲回し、正電極シート２４及び負電極シート２５が層状をなすようにしてもよい。この場合、図４に示すように、正電極シート２４において幅方向（矢印Ｙ１に示す）の一方の端部（本別例では左端部）には、正電極シート２４の長さ方向（矢印Ｙ４に示す）に沿って延びるように、幅方向の外側（左側）へ突出する正電極タブ２４ｂを設ける。その一方で、負電極シート２５において幅方向の他方の端部（本別例では右端部）には、負電極シート２５の長さ方向に沿って延びるように、幅方向の外側（右側）へ突出する負電極タブ２５ｂを設ける。
【００５２】
また、図３に示すように、集電端子１７は、電極体２１における左右方向の外側（左側）から正電極タブ２４ｂの間に挿入され、層状をなす正電極タブ２４ｂが寄り合わせるようにして接合される。その一方で、集電端子１８は、電極体２１における左右方向の外側（右側方）から負電極タブ２５ｂの間に挿入され、層状をなす負電極タブ２５ｂが寄り合わせるようにして接合される。
【００５３】
この場合、図３及び図４に示すように、扁平な形状をなす電極体２１の中心（捲回中心）には、正電極シート２４及び負電極シート２５の幅方向に沿って延びるように重合剤カプセル３０を配設するとよい。このように構成することで、蓄熱され易い電極体２１の中心部の温度に連動させて、重合剤カプセル３０を溶融し易くすることができる。また、本別例のような捲回式の電極体２１では、中心にデッドスペースが生じるが、このデッドスペースに重合剤カプセル３０を配置することで、二次電池１０の体積エネルギー密度を低下させることなく重合剤カプセル３０を設けることができる。
【００５４】
○  また、正電極シート２４及び負電極シート２５を捲回して電極体２１を形成する場合、正電極シート２４及び負電極シート２５の幅方向（捲回軸線が延びる方向）を上下方向に配置してケース１１に収納してもよい。この場合、電極体２１の上端部には、正電極タブ２４ｂ及び負電極タブ２５ｂが上方に向かって延びるように形成するとよい。また、電極体２１は、セパレータ２３を介在させて、正電極シート２４及び負電極シート２５を蛇腹状に折り曲げて積層してもよい。
【００５５】
○  図５に示すように、重合剤カプセル３０は、電極体２１における左右方向の端部に沿って設けてもよい。特に、捲回式の電極体２１を採用する場合には、各集電端子１７，１８における左右方向の厚さ（板厚）分や、角部１１ａのＲ分だけ、電極体２１とケース１１の内壁面との間に隙間１１ｂが形成される。本別例では、このような隙間１１ｂに重合剤カプセル３０を配設することで、ケース１１内に生じるデッドスペースを有効活用することができる。即ち、二次電池１０の体積エネルギー密度を低下させることなく、重合剤カプセル３０を配置することが可能となる。また、重合剤カプセル３０は、ケース１１（本体部材１２）の底部に沿って配置してもよい。
【００５６】
○  重合剤カプセル３０は、円柱状や立方体状など、形状を適宜変更してもよい。
○  樹脂フィルム３０ａは、融点が二次電池１０の熱暴走温度よりも低いものであれば、異なる融点（例えば９０℃〜１３０℃）のポリエチレンを用いて形成してもよい。ただし、未重合の重合剤３１を放出するほうが非水電解質をゲル化するのに有利なことから、上記実施形態のように構成することが好ましい。
【００５７】
○  樹脂フィルム３０ａは、非水電解質に対して化学的に安定で、且つ二次電池１０の熱暴走温度より低い融点であれば、樹脂材料の種類を適宜変更することができる。
○  重合剤３１としてＴｉアルコキシド（チタンアルコキシド）を用いてもよい。この場合、Ｔｉアルコキシドは、固体のまま重合剤カプセル３０に内包させてもよく、有機溶媒に溶解させた状態で重合剤カプセル３０に内包させてもよい。これによれば、ケース１１に充填させた非水電解質を重合させ、ゲル化させることができる。
【００５８】
○  正電極シート２４及び負電極シート２５の片面にのみ活物質を塗布し、活物質層２６を形成した構成としてもよい。
○  電極体２１を構成する正電極シート２４、及び負電極シート２５の数は適宜変更してもよい。例えば、正電極シート２４、及び負電極シート２５をそれぞれ１つ備えた電極体２１としてもよい。
【００５９】
○  ケース１１の形状は、円柱状や、左右方向に扁平な楕円柱状に形成してもよい。
○  上記実施形態の二次電池１０を車両（例えば産業車両や乗用車両など）に搭載し、車両に装備された発電機により充電する一方で、二次電池１０から供給する電力によりエアコン用のコンプレッサや、車輪を駆動するための電動モータ、或いはカーナビゲーションシステムなどの電装品を駆動してもよい。これによれば、熱暴走の発生を抑制することで、車両としての安全性を高めることができるとともに、電池電圧を高く設定することにより、二次電池１０の体積エネルギー密度を向上し、二次電池１０の小型化や、高容量化を図ることができる。例えば二次電池１０として高容量化を図った場合には、車両における１回の満充電で利用可能な電力量（使用時間）を向上できる。特に、二次電池１０から供給する電力により上記電動モータを駆動する場合には、１回の満充電で走行可能な総走行距離を長くすることができる。また、二次電池１０として小型化を図った場合には、車両における二次電池１０の設置箇所の自由度を向上させることができる。
【００６０】
○  重合剤カプセル３０は、例えば蓄電装置としての非水電解質キャパシタ（非水電解液キャパシタ）のケース内に配置してもよい。この場合には、電極が層状をなす電極体と、非水溶媒に電解質塩が溶解されている非水電解質とを有する蓄電装置であって、非水電解質を重合反応によりゲル化する重合剤と、融点が熱暴走温度より低い材料からなり、重合剤を非水電解質及び電極体から隔離する隔離部材と、を備えた構成とするとよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０…リチウムイオン二次電池（非水電解質二次電池）、１１…ケース、２１…電極体、２４…正電極シート（電極）、２５…負電極シート（電極）、２６…活物質層、３０…重合剤カプセル、３０ａ…樹脂フィルム（隔離部材、フィルム）、３１…重合剤。
【図１】
0005652386.tif 000002
【図２】
0005652386.tif 000003
【図３】
0005652386.tif 000004
【図４】
0005652386.tif 000005
【図５】
0005652386.tif 000006