(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極集電体に正極活物質層を備えてなる正極と、
負極集電体に負極活物質層を備えてなる負極と、
溶融材と、前記溶融材に積層し前記溶融材よりも溶融温度が高い耐熱材と、を含み、前記正極と前記負極とを電気的に隔離するセパレータと、
前記正極と前記負極との間に前記セパレータを積層して構成した発電要素を電解液とともに密封する外装材と、を有し、
前記溶融材に積層した前記耐熱材は、長辺方向または短辺方向と積層方向とによってなす第１の領域における第１の空孔の断面積が、短辺方向または長辺方向と積層方向によってなす第２の領域における第２の空孔の断面積よりも大きく、
前記外装材はラミネートシートからなり、前記発電要素の積層方向に沿った側面と前記外装材との間に隙間からなる余剰部分が前記第１の空孔が延在する方向に沿って形成され、
前記正極および前記負極は、前記発電要素から前記第１の空孔が延在する方向に沿って外部に延在する電極タブをそれぞれ備え、
前記発電要素は、前記第１の空孔が延在する方向を重力方向に沿わせて配設した電気デバイス。
【請求項２】
前記耐熱材は、前記第１の空孔を短辺方向に沿って延在させた請求項１に記載の電気デバイス。
【請求項３】
前記耐熱材は、前記第１の空孔が延在する方向と交差する方向に沿って周期的に厚みを異ならせて、前記溶融材に積層した請求項１または２に記載の電気デバイス。
【請求項４】
前記耐熱材は、間欠的に前記溶融材に積層した請求項３に記載の電気デバイス。
【請求項５】
前記発電要素は、重力方向の上方の側に前記電極タブを配設した請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電気デバイスの一形態に相当する非水電解質二次電池のようなリチウムイオン二次電池は、充放電が行われる発電要素を外装材によって封止して構成している。発電要素は、電極である正極と負極との間にセパレータを積層して構成している。
【０００３】
ところで、電極から発生するガスは、発電要素の電極面における電極反応を不均一にさせて阻害してしまう。ガスは、電極と電解液の反応により生じる。このように、ガスが電極から発生すると、電気デバイスの電気性能が低下する。電気性能を維持するために、セパレータの空孔率を所定の範囲にすることによって、電極間の抵抗を低減させる構成がある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１３８１９３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、上記特許文献１のような構成では、電極から発生するガスが依然として発電要素に留まり電極反応を阻害することから、そのガスに起因して電気性能が低下する虞がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、発電要素の電極から発生するガスに起因した電気性能の低下を防止することができる電気デバイスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係る電気デバイスは、正極、負極、およびセパレータを有している。正極は、正極集電体に正極活物質層を備えてなる。負極は、負極集電体に負極活物質層を備えてなる。セパレータは、溶融材と、溶融材に積層し溶融材よりも溶融温度が高い耐熱材と、を含み、正極と負極とを電気的に隔離する。外装材は、正極と負極との間にセパレータを積層して構成した発電要素を電解液とともに密封する。ここで、溶融材に積層した耐熱材は、長辺方向または短辺方向と積層方向とによってなす第１の領域における第１の空孔の断面積が、短辺方向または長辺方向と積層方向によってなす第２の領域における第２の空孔の断面積よりも大きい。外装材はラミネートシートからなり、発電要素の積層方向に沿った側面と外装材との間に隙間からなる余剰部分が第１の空孔が延在する方向に沿って形成されている。さらに、正極および負極は、発電要素から第１の空孔が延在する方向に沿って外部に延在する電極タブをそれぞれ備えている。そして、発電要素は、第１の空孔が延在する方向を重力方向に沿わせて配設している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電気デバイスは、セパレータの耐熱材に係る第１の空孔の断面積を第２の空孔の断面積よりも大きく形成し、かつ、電極タブを第１の空孔が延在する方向に沿って延在させている。すなわち、電気デバイスは、発電要素から発生するガスを、セパレータの耐熱材の第１の空孔を介して電極タブの部分まで到達させた後、その部分に留まらせ易くすることができる。したがって、電気デバイスは、ガスに起因した電気性能の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る電気デバイス（リチウムイオン二次電池）を示す斜視図である。
【図２】図１のリチウムイオン二次電池を各構成部材に分解して示す分解斜視図である。
【図３】図１のリチウムイオン二次電池を図１中に示す３−３線に沿って示す部分端面図である。
【図４】図１のリチウムイオン二次電池の正極の両側にセパレータを配設した状態を互いに離間させて示す斜視図である。
【図５】図４のセパレータの様々な形態を示す斜視図である。
【図６】実施形態の他の形態に係る電気デバイス（リチウムイオン二次電池）を示す斜視図である。
【図７】図６のリチウムイオン二次電池の正極の両側にセパレータを配設した状態を互いに離間させて示す斜視図である。
【図８】図１のリチウムイオン二次電池を、その発電要素の積層方向が重力方向と交差するように配設した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明に係る実施形態について説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図１〜図２９の全ての図において、Ｘ、Ｙ、およびＺで表す矢印を用いて、方位を示している。Ｘで表す矢印の方向は、部材の短辺方向（Ｘ方向）を示している。Ｙで表す矢印の方向は、部材の短辺方向Ｘと交差した長辺方向（Ｙ方向）を示している。Ｚで表す矢印の方向は、部材の積層方向（Ｚ方向）を示している。図面における部材の大きさや比率は、説明の都合上誇張し実際の大きさや比率とは異ならせている場合がある。例えば、図４や図５等は、積層方向（Ｚ方向）に沿った部材の厚みを誇張して示している。
【００１１】
（実施形態）
電気デバイスについて、図１〜図８を参照しながら説明する。
【００１２】
電気デバイスの構成を、一例としてリチウムイオン二次電池１００に基づき、図１〜図５を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、電気デバイス（リチウムイオン二次電池１００）を示す斜視図である。図２は、図１のリチウムイオン二次電池１００を各構成部材に分解して示す分解斜視図である。図３は、図１のリチウムイオン二次電池１００を図１中に示す３−３線に沿って示す部分端面図である。図４は、図１のリチウムイオン二次電池１００の正極１１０の両側にセラミックセパレータ１３０を配設した状態を互いに離間させて示す斜視図である。図５は、図４のセラミックセパレータ１３０の様々な形態（セラミックセパレータ１６０、１７０、および１８０）を示す斜視図である。
【００１４】
正極１１０は、正極集電体１１１に正極活物質層１１２を備えてなる。
【００１５】
正極１１０は、電極に相当し、導電体である正極集電体１１１の両面に正極活物質層１１２を結着して形成している。電力の充放電に用いる正極電極タブ１１１ａは、複数積層された正極１１０の正極集電体１１１の一端に対して、溶接または接着によって固定している。図３に示すような正極集電体１１１が互いに重なる部分において、ラミネートシート１５１または１５２と、発電要素１４０の積層方向Ｚに沿った側面との隙間等に相当する余剰部分Ｋに、ガスを留まらせ易い。余剰部分Ｋは、十分な体積を有している。
【００１６】
正極集電体１１１は、例えば、アルミニウムからなり、長辺：２００ｍｍ×短辺：１５０ｍｍ×層厚：２０μｍの薄膜状に形成している。正極活物質層１１２は、以下の材料を所定の比で混合して作製した正極スラリーを、正極電極タブ１１１ａと接合する部分を除く正極集電体１１１の両面に塗工してから乾燥させて形成している。さらに、乾燥した正極活物質層１１２は、正極集電体１１１の両面に結着させている状態で、両側の層厚がそれぞれ５０μｍになるように、正極集電体１１１の両側からプレス加工している。この状態の正極活物質層１１２は、目付１５ｍｇ／ｃｍ２となっている。正極スラリーは、正極活物質、導電助剤、バインダー、および粘度調整溶媒を含んでいる。正極活物質として、ＬｉＮｉＣｏＡｌＯ２を、９０ｗｔ％の比率で用いている。導電助剤として、アセチレンブラックを、５ｗｔ％の比率で用いている。バインダーとして、ＰＶＤＦを、５ｗｔ％の比率で用いている。スラリーの粘度調整溶媒として、ＮＭＰを用いている。
【００１７】
負極１２０は、負極集電体１２１に負極活物質層１２２を備えてなる。
【００１８】
負極１２０は、正極１１０と極性が異なる電極に相当し、導電体である負極集電体１２１の両面に負極活物質層１２２を結着して形成している。負極電極タブ１２１ａは、正極電極タブ１１１ａと重ならないように、負極集電体１２１の一端から短辺方向（Ｘ方向）に向かって延在して形成している。負極１２０の長辺方向（Ｙ方向）の長さは、正極１１０の長辺方向（Ｙ方向）の長さよりも長い。負極１２０の短辺方向（Ｘ方向）の長さは、正極１１０の短辺方向（Ｘ方向）の長さと同様である。電力の充放電に用いる負極電極タブ１２１ａは、複数積層された負極１２０の負極集電体１２１の一端に対して、溶接または接着によって固定している。負極集電体１２１が互いに重なる部分において、ラミネートシート１５１または１５２と、発電要素１４０の積層方向Ｚに沿った側面との隙間等に相当する余剰部分に、ガスを留まらせ易い。余剰部分は、十分な体積を有している。
【００１９】
負極集電体１２１は、例えば、銅からなり、長辺：２０２ｍｍ×短辺：１５２ｍｍ×層厚：１０μｍの薄膜状に形成している。負極活物質層１２２は、以下の材料を所定の比で混合して作製した負極スラリーを、負極電極タブ１２１ａと接合する部分を除く負極集電体１２１の両面に塗工してから乾燥させて形成している。さらに、乾燥した負極活物質層１２２は、負極集電体１２１の両面に結着させている状態で、両側の層厚がそれぞれ７０μｍになるように、負極集電体１２１の両側からプレス加工している。この状態の負極活物質層１２２は、目付９．５ｍｇ／ｃｍ２となっている。負極スラリーは、負極活物質、導電助剤、バインダー、および粘度調整溶媒を含んでいる。負極活物質として、被覆天然黒鉛を、９４ｗｔ％の比率で用いている。導電助剤として、アセチレンブラックを、１ｗｔ％の比率で用いている。バインダーとして、ＰＶＤＦを、５ｗｔ％の比率で用いている。スラリーの粘度を調整する溶媒として、ＮＭＰを用いている。
【００２０】
セラミックセパレータ１３０は、溶融材（ポリプロピレン層１３１）と、ポリプロピレン層１３１に積層しポリプロピレン層１３１よりも溶融温度が高い耐熱材（セラミックス層１３２）と、を含み、正極１１０と負極１２０とを電気的に隔離する。
【００２１】
セラミックセパレータ１３０は、正極１１０と負極１２０との間に電解液を保持して、イオンの伝導性を担保している。セラミックセパレータ１３０は、矩形状に形成している。ポリプロピレン層１３１は、例えば、負極電極タブ１２１ａの部分を除いた負極１２０の短辺方向（Ｘ方向）の幅および長辺方向（Ｙ方向）の幅よりも若干大きく形成している。ポリプロピレン層１３１は、例えば、層厚が２５μｍであって、空孔率が５０％である。一対のセラミックセパレータ１３０は、セラミックス層１３２同士を対向させつつ、正極１１０を挟持して積層している。セラミックス層１３２は、正極１１０の正極活物質層１１２に当接している。
【００２２】
ポリプロピレン層１３１は、ポリプロピレンをシート状に形成している。ポリプロピレン層１３１には、非水溶媒に電解質を溶解することによって調製した非水電解液を含浸させている。電解質の材質は、溶媒体積比１：１のＬｉＰＦ６／ＥＣ＋ＤＥＣからなる。セラミックス層１３２は、例えば、無機化合物を高温で成形したセラミックスをポリプロピレン層１３１に塗布して乾燥させることによって形成している。セラミックスは、シリカ、アルミナ、ジルコニウム酸化物、チタン酸化物等のセラミック粒子とバインダーの結合により形成された多孔質からなる。
【００２３】
ここで、セラミックセパレータ１８０は、例えば図５（Ｃ）に示すように、ポリプロピレン層１８１に積層したセラミックス層１８２において、第１の空孔の断面積（Ｓ１）が、第２の空孔の断面積（Ｓ２）よりも大きい。第１の空孔の断面積（Ｓ１）は、長辺方向（Ｙ方向）と積層方向（Ｚ方向）とによってなす第１の領域（Ｄ１）における空孔の断面積である。第２の空孔の断面積（Ｓ２）は、短辺方向（Ｘ方向）と積層方向（Ｚ方向）によってなす第２の領域（Ｄ２）における空孔の断面積である。図５（Ｃ）では、一例として、第１の空孔の断面積（Ｓ１）を第２の空孔の断面積（Ｓ２）の約２．５倍として図示している。第１の空孔の断面積（Ｓ１）を第２の空孔の断面積（Ｓ２）よりも大きくするために、セラミックス層１８２をポリプロピレン層１８１に対して選択的に形成している。
【００２４】
例えば、セラミックセパレータ１６０は、図５（Ａ）に示すように、セラミックス層１６２を、ポリプロピレン層１６１に対して、長辺方向（Ｙ方向）に沿って間欠的に形成している。すなわち、細長い帯状のセラミックス層１６２を、シート状のポリプロピレン層１６１に対して、短辺方向（Ｘ方向）に向かって長い短冊状に形成する。セラミックス層１６２を形成しない部分は、例えば、ポリプロピレン層１６１に対するセラミックスに係るスラリーの塗布を選択的に行わないことによって実現する。また、セラミックス層１６２を形成しない部分は、例えば、ポリプロピレン層１６１に帯状のマスキングテープを間欠的な短冊状に貼り付け、ポリプロピレン層１６１にセラミックスに係るスラリーを塗工してから乾燥させて形成し、その後にポリプロピレン層１６１からマスキングテープを剥離して形成することによって実現する。
【００２５】
さらに、セラミックセパレータ１７０は、例えば、図５（Ｂ）に示すように、セラミックス層１７２を、ポリプロピレン層１７１に対して、長辺方向（Ｙ方向）に沿った厚みを周期的に異ならせて形成している。すなわち、短辺方向（Ｘ方向）と積層方向（Ｚ方向）でなす断面が台形台からなる細長い帯状のセラミックス層１７２を、シート状のポリプロピレン層１７１に対して、短辺方向（Ｘ方向）に向かって密集させて短冊状に形成する。セラミックス層１７２は、その表面が傾斜している。セラミックス層１６２を傾斜させる部分は、例えば、ポリプロピレン層１６１に対するセラミックスに係るスラリーの塗布量を短辺方向（Ｘ方向）に沿って周期的に減少させることによって実現する。セラミックスに係るスラリーは、ポリプロピレン層１６１に塗布した後に、その傾斜面の形状が崩れて平滑化しないように、高粘度に設定する。
【００２６】
外装材１５０（ラミネートシート１５１および１５２）は、正極１１０と負極１２０との間にセラミックセパレータ１３０を積層して構成した発電要素１４０を密封する。
【００２７】
ラミネートシート１５１および１５２は、発電要素１４０を両側から被覆して封止している。発電要素１４０は、正極１１０とセラミックセパレータ１３０および負極１２０からなる単電池層を１組以上積層して構成している。ラミネートシート１５１および１５２によって発電要素１４０を封止する際に、そのラミネートシート１５１および１５２の周囲の一部を開放して、その他の周囲を熱溶着等によって封止している。ラミネートシート１５１および１５２の開放している部分から電解液を注入し、一対のセラミックセパレータ１３０に電解液を含浸させている。ラミネートシート１５１および１５２の開放部から内部を減圧することによって空気を抜きつつ、その開放部も熱融着して完全に密封している。ラミネートシート１５１および１５２によって、単電池層を複数組積層してなる発電要素１４０を挟持して電気デバイスを構成する。電気デバイスを複数組接続してモジュール（ＭＤ）を構成する。
【００２８】
ラミネートシート１５１および１５２は、それぞれ３層構造からなる。１層目は、熱融着性樹脂に相当し、例えばポリエチレン（ＰＥ）、アイオノマー、またはエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）を用いて形成している。１層目の材料は、負極１２０に隣接させている。２層目は、金属を箔状に形成したものに相当し、例えばＡｌ箔またはＮｉ箔を用いて形成している。３層目は、樹脂性のフィルムに相当し、例えば剛性を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはナイロンを用いて形成している。３層目の材料は、正極１１０に隣接させている。
【００２９】
ここで、電気デバイスの他の形態について、電極タブを長辺方向（Ｙ方向）に向かって延在させたリチウムイオン二次電池２００に基づき、図６および図７を参照しながら説明する。
【００３０】
図６は、電気デバイス（リチウムイオン二次電池２００）を示す斜視図である。図７は、図６のリチウムイオン二次電池２００の正極２１０の両側にセラミックセパレータ２３０を配設した状態を互いに離間させて示す斜視図である。
【００３１】
正極２１０は、正極集電体２１１に正極活物質層２１２を備えてなる。正極電極タブ２１１ａは、正極集電体２１１の一端から長辺方向（Ｙ方向）に向かって延在して形成している。負極電極タブ２２１ａは、負極集電体２２１の一端から長辺方向（Ｙ方向）に向かって延在して形成している。正極２１０において、正極集電体２１１の形状は、正極電極タブ２１１ａの部分を除いて正極集電体１１１の形状と同様である。負極２２０において、負極集電体２２１の形状は、負極電極タブ２２１ａの部分を除いて負極集電体１２１の形状と同様である。
【００３２】
セラミックセパレータ２３０は、溶融材（ポリプロピレン層１３１）と、ポリプロピレン層１３１に積層しポリプロピレン層１３１よりも溶融温度が高い耐熱材（セラミックス層２３２）と、を含み、正極２１０と負極２２０とを電気的に隔離する。例えば、セラミックセパレータ２３０は、図７に示すように、セラミックス層２３２を、ポリプロピレン層１３１に対して、短辺方向（Ｘ方向）に沿って間欠的に形成している。すなわち、細長い帯状のセラミックス層２３２を、シート状のポリプロピレン層１３１に対して、長辺方向（Ｙ方向）に沿って長尺状に形成している。
【００３３】
このように、正極電極タブ２１１ａおよび負極電極タブ２２１ａを集電体から長辺方向（Ｙ方向）に向かって延在させ、かつ、セラミックス層２３２をポリプロピレン層１３１に対して短辺方向（Ｘ方向）に沿って間欠的に形成する構成としてもよい。
【００３４】
次に、電気デバイスの使用形態を、図８を参照しながら説明する。
【００３５】
図８は、図１のリチウムイオン二次電池１００を、その発電要素１４０の積層方向（Ｚ方向）が重力方向（Ｇ方向）と交差するように配設した状態を示す斜視図である。
【００３６】
図８に示すリチウムイオン二次電池１００は、その発電要素１４０の短辺方向（Ｘ方向）を重力方向（Ｇ方向）に沿わせるように配設し、かつ、電極タブ（正極電極タブ１１１ａ等）が重力方向（Ｇ方向）の上方の側になるように配設している。ここで、リチウムイオン二次電池１００を車両に配設して使用した場合、その車両が走行する際に振動が生じる。この振動に伴って、ガスは、正極１１０の正極活物質層１１２や負極１２０の負極活物質層１２２からセラミックセパレータ１３０のセラミックス層１３２の第１の空孔等に移動し易い。ガスは、相対的に軽量な気体であることから、短辺方向（Ｘ方向）に沿った上方の部分に向かって移動する。さらに、上方に向かって移動したガスは、電極タブ（正極電極タブ１１１ａや負極電極タブ１２１ａ）の部分に誘導される。すなわち、発電要素１４０から発生するガスは、その発生した部分（充放電に寄与するアクティブエリア）から上方に排出され易く、電極タブ（正極電極タブ１１１ａ等）の部分（充放電に寄与しない非アクティブエリア）まで到達した後、その部分に留まり易い。具体的には、図３に示すような正極１１０の正極電極タブ１１１ａの近傍の余剰部分Ｋ、または負極１２０の負極電極タブ１２１ａの近傍の余剰部分に、ガスを留まらせ易い。余剰部分は、ガスを貯蔵するための十分な体積を有している。
【００４２】
上述した実施形態に係る電気デバイス（リチウムイオン二次電池１００）によれば、以下の構成によって作用効果を奏する。
【００４３】
電気デバイス（リチウムイオン二次電池１００）は、正極１１０、負極１２０、セパレータ（セラミックセパレータ１３０）、および外装材１５０（ラミネートシート１５１および１５２）を有している。正極１１０は、正極集電体１１１に正極活物質層１１２を備えてなる。負極１２０は、負極集電体１２１に負極活物質層１２２を備えてなる。セラミックセパレータ１３０は、溶融材（ポリプロピレン層１３１）と、ポリプロピレン層１３１に積層しポリプロピレン層１３１よりも溶融温度が高い耐熱材（セラミックス層１３２）と、を含み、正極１１０と負極１２０とを電気的に隔離する。ラミネートシート１５１および１５２は、正極１１０と負極１２０との間にセラミックセパレータ１３０を積層して構成した発電要素１４０を密封する。ここで、ポリプロピレン層１３１に積層したセラミックス層１３２は、長辺方向（Ｙ方向）または短辺方向（Ｘ方向）と積層方向（Ｚ方向）とによってなす第１の領域（Ｄ１）における第１の空孔の断面積（Ｓ１）が、短辺方向（Ｘ方向）または長辺方向（Ｙ方向）と積層方向（Ｚ方向）によってなす第２の領域（Ｄ２）における第２の空孔の断面積（Ｓ２）よりも大きい。さらに、正極１１０および負極１２０は、発電要素１４０から第１の空孔が延在する方向に沿って外部に延在する電極タブ（正極電極タブ１１１ａおよび負極電極タブ１２１ａ）をそれぞれ備えている。
【００４４】
このような構成によれば、リチウムイオン二次電池１００は、セラミックセパレータ１３０のセラミックス層１３２に係る第１の空孔の断面積（Ｓ１）を第２の空孔の断面積（Ｓ２）よりも大きく形成している。さらに、電極タブ（正極電極タブ１１１ａおよび負極電極タブ１２１ａ）を第１の空孔が延在する方向に沿って延在させている。すなわち、リチウムイオン二次電池１００は、発電要素１４０から発生するガスを、その発生した部分（充放電に寄与するアクティブエリア）から排除し、セパレータの耐熱材の第１の空孔を介して電極タブ（正極電極タブ１１１ａ等）の部分（充放電に寄与しない非アクティブエリア）まで到達させた後、その部分に留まらせ易くすることができる。
【００４５】
特に、電極タブ（正極電極タブ１１１ａおよび負極電極タブ１２１ａ）が互いに重なる部分において、ラミネートシート１５１または１５２と、発電要素１４０の積層方向Ｚに沿った側面との隙間等に相当する余剰部分Ｋにガスを留まらせ易い。余剰部分Ｋは、十分な体積を有している。ここで、電極タブ（正極電極タブ１１１ａおよび負極電極タブ１２１ａ）は、長辺方向（Ｙ方向）に沿った同一の向きに延在させ、短辺方向（Ｘ方向）に沿って互いに隣り合わせて構成してもよい。一方、電極タブ（正極電極タブ１１１ａおよび負極電極タブ１２１ａ）は、発電要素１４０の長辺方向（Ｙ方向）において対向した向きに延在させ、短辺方向（Ｘ方向）に沿って互いに隣り合わないように構成してもよい。リチウムイオン二次電池１００は、長期間にわたる使用に伴ってガスが多量に発生しても、そのガスを余剰部分に十分に留まらせることができる。したがって、リチウムイオン二次電池１００は、ガスに起因した性能の低下を長期間にわたり十分に防止することができる。ガスに起因した電気性能は、例えば、Ｌｉ析出など不均一な反応に起因した電池容量に係る耐久性能に相当する。特に、リチウムイオン二次電池１００を搭載した電気自動車やハイブリッドカーのような車両は、高い耐久性能を維持することができる。すなわち、リチウムイオン二次電池１００を車両に配設して使用した場合、その車両が走行する際に振動が生じる。この振動に伴って、ガスは、正極１１０の正極活物質層１１２や負極１２０の負極活物質層１２２からセラミックセパレータ１３０のセラミックス層１３２の第１の空孔等に移動し易い。
【００４６】
さらに、セラミックス層１３２は、第１の空孔を短辺方向（Ｘ方向）に沿って延在させた構成とすることができる。
【００４７】
このような構成によれば、発電要素で発生したガスを、長辺方向（Ｙ方向）と比較して全長が短い短辺方向（Ｘ方向）に沿って、速やかに発電要素１４０の外部に排除することができる。
【００４８】
さらに、セラミックス層１７２は、第１の空孔が延在する方向と交差する方向に沿って周期的に厚みを異ならせて、ポリプロピレン層１７１に積層した構成とすることができる。
【００４９】
このような構成によれば、ポリプロピレン層１７１に対するセラミックス層１７２の塗工量を周期的に異ならせる等の簡便な工法によって、セラミックス層１３２において、例えば、長辺方向（Ｙ方向）と積層方向（Ｚ方向）における第１の空孔の断面積を、短辺方向（Ｘ方向）と積層方向（Ｚ方向）における第２の空孔の断面積よりも大きく形成することができる。
【００５０】
さらに、セラミックス層１６２は、間欠的にポリプロピレン層１６１に積層した構成とすることができる。
【００５１】
このような構成によれば、ポリプロピレン層１６１に対するセラミックス層１６２の塗工領域を選択する等の簡便な工法によって、セラミックス層１６２において、短辺方向（Ｘ方向）と積層方向（Ｚ方向）における第１の空孔の断面積を、長辺方向（Ｙ方向）と積層方向（Ｚ方向）における第２の空孔の断面積よりも大きく形成することができる。
【００５２】
さらに、発電要素１４０は、第１の空孔が延在する方向を重力方向（Ｇ方向）に沿わせて配設した構成とすることができる。
【００５３】
このような構成によれば、第１の空孔が延在する方向を重力方向（Ｇ方向）に沿わせることによって、ガスの移動を妨げることなく、そのガスを第１の空孔に沿って効率良く移動させることができる。すなわち、ガスは、相対的に軽量な気体であり、重力方向（Ｇ方向）の下方の側から上方の側に向かって移動し易いことから、そのガスの移動を妨げないように、第１の空孔の方向を重力方向（Ｇ方向）に合わせる。したがって、リチウムイオン二次電池１００は、ガスに起因した性能の低下を防止することができる。
【００５４】
さらに、発電要素１４０は、重力方向（Ｇ方向）の上方の側に電極タブ（正極電極タブ１１１ａおよび負極電極タブ１２１ａ）を配設した構成とすることができる。
【００５５】
このような構成によれば、発電要素１４０から発生し重力方向（Ｇ方向）に沿って上昇したガスを、電極タブ（正極電極タブ１１１ａ等）の部分（充放電に寄与しない非アクティブエリア）に留まらせることができる。したがって、リチウムイオン二次電池１００は、ガスに起因した性能の低下を防止することができる。さらに、このような構成によれば、電極タブ（正極電極タブ１１１ａ等）を介して充放電を行うためのケーブル等やソケットを上方から取り回す構成において、特に好適である。
【００５６】
さらに、第１の空孔の断面積と第２の空孔の断面積との比は、１．２以上であって２．０以下の構成とすることができる。
【００５７】
このような構成によれば、リチウムイオン二次電池１００等の耐久後であっても、その容量を十分に維持することができる。すなわち、リチウムイオン二次電池３１０等は、耐久時に発生したガスに起因する電気性能の低下を防止することができる。
【００５８】
そのほか、本発明は、特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。
【００５９】
例えば、実施形態では、電気デバイスを、非水電解質二次電池の構成で説明したが、このような構成に限定されることはない。電気デバイスは、非水電解質二次電池以外の構成にも適用することができる。
【００６０】
また、実施形態では、リチウムイオン二次電池の構成で説明したが、このような構成に限定されることはない。リチウムイオン二次電池に換えて、例えば、ポリマーリチウム電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池として構成することができる。
【００６１】
また、実施形態では、セパレータの耐熱材をセラミックス層の構成で説明したが、このような構成に限定されることはない。耐熱材は、セラミックスに限定されることはなく、溶融材よりも溶融温度が高い部材であればよい。
【００６２】
また、実施形態では、セパレータの溶融材をポリプロピレンの構成で説明したが、このような構成に限定されることはない。溶融材は、ポリプロピレンに限定されることはなく、耐熱材よりも溶融温度が低い部材であればよい。
【００６３】
また、実施形態では、一対のセラミックセパレータ１３０によって正極１１０を挟持する構成で説明したが、このような構成に限定されることはない。一対のセラミックセパレータ１３０は、負極１２０を挟持する構成としてもよい。
【００６４】
また、実施形態では、一対のセラミックセパレータ１３０によって正極１１０を挟持するだけの構成で説明したが、このような構成に限定されることはない。一対のセラミックセパレータ１３０は、正極１１０を挟持した上で、その両端を溶着等することによって、いわゆる袋詰電極として構成してもよい。さらに、一対のセラミックセパレータ１３０によって負極１２０を袋詰めする構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１００，２００  リチウムイオン二次電池（電気デバイス）、
１１０，２１０  正極、
１１１，２１１  正極集電体、
１１１ａ，２１１ａ  正極電極タブ、
１１２，２１２  正極活物質層、
１２０，２２０  負極、
１２１，２２１  負極集電体、
１２１ａ，２２１ａ  負極電極タブ、
１２２    負極活物質層、
１３０，１６０，１７０，１８０  セラミックセパレータ（セパレータ）、
１３１，１６１，１７１，１８１  ポリプロピレン層（溶融材）、
１３２，１６２，１７２，１８２，２３２  セラミックス層（耐熱材）、
１４０  発電要素、
１５０，２５０  外装材、
１５１，１５２，２５１，２５２  ラミネートシート、
Ｄ１  第１の領域、
Ｄ２  第２の領域、
Ｓ１  第１の空孔の断面積、
Ｓ２  第２の空孔の断面積、
Ｋ  余剰部分、
Ｘ  （部材の）短辺方向、
Ｙ  （短辺方向と交差した）長辺方向、
Ｚ  （部材の）積層方向。
【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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