(57)【要約】【課題】電極板と共に折り曲げられるセパレータからの電極板への不要な応力を排除し、高性能で信頼性に優れた扁平型電池を提供する。また、二次電池に応用した場合は、充放電特性に優れた二次電池を提供する。【解決手段】金属箔の表面に活物質層の電極部が形成された帯形状の正極板１０及び負極板２０を有し、正極板１０又は負極板２０を包むセパレータ１５を備え、正極板１０と負極板２０とが対向するように巻回又は折り畳むことにより複数の層を形成して、収納体に内包した扁平型電池において、隣り合う正極部１３の間を連結する連結部１１で正極板１０を折り返し、連結部１１における折り返しの内側となる位置には、セパレータ１５を設けない構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔の表面に活物質層が形成された帯形状の正極板及び負極板を有し、
前記正極板又は前記負極板を包むセパレータを備え、
前記正極板と前記負極板とが対向するように巻回又は折り畳むことにより複数の層を形成して、収納体に内包した扁平型電池において、
巻回又は折り畳む際に前記正極板又は前記負極板を折り曲げ部で折り曲げ、
前記折り曲げ部の内側となる位置には、前記セパレータを設けない
ことを特徴とする扁平型電池。
【請求項２】
前記セパレータは、前記活物質層毎に包む袋状である
ことを特徴とする請求項１に記載の扁平型電池。
【請求項３】
前記複数の層の形成は、前記正極板と前記負極板とを九十九折り又は巻回してなり、
前記折り曲げ部の外側には、前記セパレータを設け、前記折り曲げ部の内側となる位置のみ、前記セパレータを設けない
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の扁平型電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は活物質層による複数の層を形成した電極群を収納体に内包した扁平型電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池は、金属箔の表面に活物質層（所定の活物質とバインダー剤との混合物）を設けてなる正極及び負極の電極板を、セパレータを介して電気的に絶縁した状態で対向させ、その間に電解液を介在させる構造を有している。
【０００３】
電極板同士が対向してなる構成を電極群と呼び、この電極群を所定の形状の電池ケースに収納し、電池ケースの所定の電極端子に正極及び負極をそれぞれ電気的に接続することで、一次又は二次電池として機能する。
【０００４】
ボタン型やコインセル型に代表される扁平型電池は、多くの場合、電池ケースが金属で構成されており、それぞれの極性の電極端子を兼ねている。この電池ケースは、正極の電極端子となるケースと負極の電極端子となるケースとが、電気的に絶縁された状態で嵌合や接着などで固定されている。
【０００５】
特に近年、高機能携帯電話や小型情報端末等の携帯電子機器の進歩に伴い、搭載される電池もますます小型薄型化が求められており、扁平型電池が採用される機会が多くなってきている。同時に、このような電子機器の多機能化によって機器の消費電力も増大する傾向にあり、より電池容量が大きい扁平型の一次、二次電池が求められている。こうした背景から、一次電池の場合は放電レートが高く、二次電池の場合は充放電レートが高く、しかも薄型かつ小型大容量の扁平型電池の提案が多くなされている。
【０００６】
この扁平型電池は、小型で薄い形状であるため、電池ケースの限られたスペースの中で正極の電極板と負極の電極板とを対向させただけでは十分な蓄電量を確保できない。そこで、より多くの蓄電量を得るために、電池ケースよりも大きな面積の電極板を用いるものが多い。
【０００７】
そのような構成の扁平型電池にあっては、大きな面積の電極板を如何にして所定のサイズの電池ケースに収納するかが重要であって、それに関する技術も多くの提案がなされている。例えば、正極と負極との電極板を、セパレータを介して積層し、電極板の面積を増やすと共に、電極板の短絡が起こりにくい構造の提案がなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
この特許文献１のコイン型リチウムイオン二次電池は、一対の電極板と、この一対の電極板を互いに離間させるセパレータと、このセパレータ及び一対の電極板に接触する電解質と、を備え、各電極板は所定長さ毎に異なる方向に交互に折り曲げられて、平行に配置された電極部を複数有する九十九折り形状をなしている。そして、一方の電極板の電極部と他方の電極板の電極部とが交互に積層されて積層体をなしている。また、セパレータは一方の電極板の長さ方向に沿って延び、この一方の電極板を外側から包み込む筒状である。
【０００９】
この構造によって、一方の電極板が筒状のセパレータ内に収容されているので、従来に比して、セパレータのめくれ等が起こりにくくなり、積層体における電極板間同士の短絡の発生を充分に抑制できることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２４３４５５号公報（６頁、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に示した従来技術は、一対の電極板（正極板と負極板）を九十九折りにして折り畳んで電池ケースに収納することで、二次電池としての電池容量を増やすことができ、また、セパレータを筒状にして一方の電極板の全体を包み込むことで、電極間の電気的な短絡を防止できる。
【００１２】
しかし、電極板を筒状のセパレータと共に九十九折りにして折り畳むことで、セパレータにシワや歪みが発生し、その影響で電極板の活物質層に亀裂や変形が生じて、充放電特性や信頼性が低下してしまう課題がある。以下、特許文献１の課題を、図１４を用いて詳述する。
【００１３】
図１４（ａ）は、特許文献１に示した従来技術の課題を説明するために模式的に示した二次電池を形成する電極板の積層体の断面図であり、図１４（ｂ）は、その折り曲げ部の拡大断面図である。
【００１４】
図１４（ａ）において、符号１００は、一対の電極板を折り畳んで積層体とした電極群である。電極群１００は、正極板１１０と負極板１２０とが九十九折りによって折り畳まれている。正極板１１０は、帯形状の金属箔１１１の表面と裏面に複数の活物質層である正極部１１２が形成されている。また、負極板１２０も同様に、帯形状の金属箔１２１の表面と裏面に複数の活物質層である負極部１２２が形成されている。
【００１５】
符号１３０は、正極板１１０と負極板１２０とを電気的に絶縁するセパレータである。セパレータ１３０は、一方の電極板（例えば正極板１１０）を内部に収容する筒状であり、正極板１１０の一方の面を覆うセパレータシート１３１と、正極板１１０の他方の面を覆うセパレータシート１３２とで構成される。
【００１６】
正極板１１０と負極板１２０とは、所定長さ毎に異なる方向に交互に折り曲げられ、所謂、九十九折りによって電極群１００が形成されている。図１４（ａ）は、正極板１１０が折り曲げられた様子がわかる角度による断面図であり、正極板１１０は、正極板１１０を筒状に包み込むセパレータ１３０と共に、向きを変えながら折り曲げられる様子が理解できる。
【００１７】
すなわち、正極板１１０は、図面上の下部の左側の位置１０１で、まず折り曲げられ、次に、右側の位置１０２で逆向きに折り曲げられ、次々に折り曲げる向きを変えながら、位置１０３、位置１０４、位置１０５と折り曲げられて積層体の電極群１００が形成される。なお、負極板１２０においても同様である。
【００１８】
ここで、正極板１１０は、前述したように、セパレータ１３０によって包まれているので、正極板１１０が折り曲げられると、セパレータ１３０も同じように折り曲げられる。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）円形の点線で示す領域Ｒを拡大した図面であって、電極群１００の折り曲げ位置１０１付近を拡大した断面図である。この図により、正極板１１０が負極板１２０を挟み込むようにして１８０度の角度で折り曲げられていることが理解できる。
【００１９】
このとき、正極板１１０を包むセパレータ１３０も１８０度の角度で折り曲げられるが、正極板１１０を折り曲げの外側から包むセパレータシート１３１と、折り曲げの内側から包むセパレータシート１３２とでは、折り曲げによる曲率が異なる。すなわち、図１４（ｂ）で示す位置１０１では、外側から包むセパレータシート１３１の曲率が小さく、内側から包むセパレータシート１３２の曲率が大きい。
【００２０】
これにより、外側から包むセパレータシート１３１は、引き伸ばされながら折り曲げられ、内側から包むセパレータシート１３２は、縮められるようにして折り曲げられる。そのため、内側から包むセパレータシート１３２には、図示するように、折り曲げ部分にシワや歪み１３２ａが発生し、そのセパレータシート１３２のシワや歪み１３２ａの発生箇所近傍の活物質層である正極部１１２や負極部１２２に不要な応力が加わって活物質層に歪み１１２ａ、１２１ａ、１２２ａ、１１２ａが生じ、その歪みによって活物質層に亀裂や変形が発生し、その結果、電池としての性能や信頼性が低下する問題がある。
【００２１】
また、セパレータシート１３２からの不要な応力によって正極部１１２と負極部１２２（すなわち、正極板１１０と負極板１２０）とに歪みが発生すると、正極板１１０と負極板１２０との対向状態が平行平面ではなくなり、電極間の距離の一様性が失われ、例えば、リチウムイオン二次電池の場合、正極板１１０と負極板１２０との間でリチウムイオンの移動が不均一になり、二次電池としての充放電特性、すなわちサイクル特性が劣化する問題がある。
【００２２】
また、電極間の距離の一様性が失われて、電極間の距離が他より狭い領域が生じると、その領域では電極間の電気抵抗が小さくなるので、例えばリチウムイオン二次電池の場合、充電時に電気抵抗が小さい領域に充電電流が集中的に流れる現象が発生する。その結果、電流の集中によって熱が発生し、その熱よってリチウム金属が負極上に析出し、最悪の場合、正極板と負極板が短絡する危険性がある。
【００２３】
なお、位置１０１では、セパレータシート１３２にシワや歪み１３２ａが発生するが、例えば、折り曲げの向きが異なる位置１０２では、セパレータシート１３１が折り曲げ部の内側となるので、セパレータシート１３１にシワや歪みが発生し、その近傍の正極部１１２と負極部１２２とに不要な応力が加わることになる。
【００２４】
また、折り曲げ位置の外側から包むセパレータシートは、引き伸ばされながら折り曲げられるので、その引き伸ばされたセパレータシート近傍の活物質層に大きくはないが不要な応力が加わり、内側のセパレータシートほどの影響ではないが、活物質層に歪みが生じて不具合が発生する可能性もある。
【００２５】
本発明の目的は、上記課題を解決するためにある。すなわち、電極板と共に折り曲げられるセパレータからの電極板への不要な応力を排除し、高性能で信頼性に優れた扁平型電池を提供することである。また、二次電池に応用した場合は、充放電特性に優れた二次電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記課題を解決するため本発明の扁平型電池は下記記載の構成を採用する。
【００２７】
本発明の扁平型電池は、金属箔の表面に活物質層が形成された帯形状の正極板及び負極板を有し、正極板又は負極板を包むセパレータを備え、正極板と負極板とが対向するように巻回又は折り畳むことにより複数の層を形成して、収納体に内包した扁平型電池において、巻回又は折り畳む際に、正極板又は負極板を折り曲げ部で折り曲げて、折り曲げ部における折り返しの内側となる位置には、セパレータを設けないことを特徴とする。
【００２８】
上記構成により、折り曲げ部の内側のセパレータのシワや歪みの発生を防ぐことができる。これにより、折り返しの内側のセパレータが、折り返し部分近傍の活物質層に不要な応力を加えることがなく、活物質層に歪みが生じて亀裂や変形が発生し、電池としての性能や信頼性が低下することを防止できる。
【００２９】
また、活物質層に不要な応力が加わらないので、正極板と負極板との対向状態を平行平面に保つことができ、正極板と負極板とのギャップを均一にすることができる。これにより、リチウムイオン二次電池の場合、電極板間でリチウムイオンの移動が均一になり、二次電池としてのサイクル特性を向上させることができる。また、電極間のギャップが均一に保たれるので、充電電流の集中を要因とする正極板と負極板との短絡の危険性を排除し、信頼性の高い扁平型電池を提供できる。
【００３０】
さらに、セパレータは、活物質層毎に包む袋状にしてもよい。
【００３１】
これにより、正極板と負極板とを巻回又は折り畳んで複数の層を形成したときに、セパレータが活物質層からずれたり、はがれたりすることがなく、対向する電極板を確実に電気的に分離し絶縁することができる。
【００３２】
さらに、複数の層の形成は、正極板と負極板とを九十九折り又は巻回してなり、折り曲げ部の外側にはセパレータを設け、折り曲げ部の内側となる位置のみ、セパレータを設けなくしてもよい。
【００３３】
これにより、正極板と負極板とを九十九折りや巻回にすることで、電池ケースの限られたスペースに、正極板と負極板とを効率よく折り畳むことができるので、正極板と負極板の対向面積が増えて高容量の扁平型電池を提供できる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、電極板の折り曲げ部の内側のセパレータのシワや歪みの発生を防ぐことができので、セパレータが折り返し部分近傍の活物質層に不要な応力を加えることがない。その結果、活物質層に亀裂や変形が発生せず、電池性能や信頼性が低下することを防止できる。また、正極板と負極板との対向状態が平行平面に保たれることで正極板と負極板とのギャップが均一になり、二次電池としてのサイクル特性が向上し、また、充電電流の集中を要因とする正極板と負極板との短絡の危険性を排除し、信頼性の高い扁平型電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施形態における扁平型電池の正極板と負極板の構造を示す平面図及び断面図である。
【図２】電極板を折り返して電極群を構成する１回目の折り返しの様子を説明する平面図である。
【図３】電極板の２回目と３回目の折り返しの様子を説明する平面図である。
【図４】電極板の４回目と５回目の折り返しの様子を説明する平面図である。
【図５】電極板の６回目と７回目の折り返しの様子を説明する平面図である。
【図６】電極板の８回目と９回目の折り返しの様子、及び折り返しが終了して電極群が完成した様子を説明する平面図である。
【図７】第１の実施形態の電極群の構成を説明する斜視図と断面図である。
【図８】第１の実施形態における扁平型電池の製造工程の概略を説明するフローチャートである。
【図９】電極群を電池ケースに接続し電池ケースを嵌合して第１の実施形態の扁平型電池の完成までの工程を説明する断面図である。
【図１０】第２の実施形態における扁平型電池の正極板の構造を示す平面図及び断面図である。
【図１１】第２の実施形態における電極群の構成を説明する断面図である。
【図１２】第３の実施形態における扁平型電池の正極板と負極板の構造を示す平面図及び断面図である。
【図１３】第３の実施形態における電極群の構成を説明する斜視図と断面図である。
【図１４】特許文献１に示した従来技術の課題を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図面に基づいて本発明の扁平型電池の具体的な実施形態を詳述する。実施形態は第１から第３実施形態を図面と共に説明する。
【００３７】
第１の実施形態の特徴は、金属箔の表面に活物質層が形成された正極板及び負極板を有し、正極板と負極板とが対向するように九十九折りによって複数の層でなる電極群を形成し、正極板又は負極板を包むセパレータを備え、活物質層の間を連結する連結部で正極板又は負極板を折り曲げ、連結部（折り曲げ部）における折り返しの位置には、内側も外側もセパレータを設けない構成とする。
【００３８】
第２の実施形態の特徴は、第１の実施形態と同様な電極群を形成し、正極板又は負極板を包むセパレータを備え、活物質層の間を連結する連結部で正極板又は負極板を折り返し、連結部における折り返しの内側となる位置にはセパレータを設けない構成とする。
【００３９】
第３の実施形態の特徴は、金属箔の表面に活物質層が形成された帯形状の正極板及び負極板を有し、正極板と負極板とが対向するように巻回によって複数の層でなる電極群を形成し、正極板又は負極板を包むセパレータを備え、隣り合う活物質層の間を連結する連結部で正極板又は負極板を折り曲げ、折り曲げ部における折り曲げの内側となる位置にはセパレータを設けない構成とする。
【００４０】
なお、各実施形態として特に限定するものではないが、一例として扁平型二次電池を例として説明する。また、説明にあっては、その説明及び図は一実施形態であって、これに限定されるものではない。また、図面における寸法や形状は実際の形状を正確に反映したものではなく、図面を見やすく、また、理解しやすくするため一部誇張して模式的に記載している。また、発明に直接関係しない一部の要素は省略し、各実施形態において重複する説明は省略するものとする。
【００４１】
［第１の実施形態における正極板と負極板の構造説明：図１］
第１の実施形態における扁平型電池の正極板及び負極板の構造を図１を用いて説明する。
図１（ａ）は扁平型電池の正極板の平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）で示す切断線Ａ−Ａ´による正極板の長手方向の断面図である。また、図１（ｃ）は扁平型電池の負極板の平面図であり、図１（ｄ）は、図１（ｃ）で示す切断線Ｂ−Ｂ´による負極板の長手方向の断面図である。
【００４２】
まず、正極板の構造を図１（ａ）と図１（ｂ）とを用いて説明する。
符号１０は第１の実施形態の正極板である。正極板１０は、帯形状の金属箔１０ｐの表面の所定の部分に複数の活物質層を設けている。活物質層はこの例では、金属箔１０ｐの表面と裏面とに計９箇所に設けている。活物質層は平面視で、例えば八角形で構成している。これら活物質層は、正極板１０の電極部となり、正極部１３と称する。
【００４３】
隣り合う正極部１３の間は金属箔１０ｐによって連結されており、この部分を連結部１１と称し、詳しくは、図面上の左側から、連結部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅと称する。この連結部１１ａ〜１１ｅが、後述する電極群の形成時の九十九折りによって折り返される位置となる。この連結部１１は、活物質層が設けられておらず金属箔１０ｐが露出している状態となっている。なお、連結部１１ｅは、後述する接続タブ部と連結する機能を有している。
【００４４】
正極板１０の金属箔（正極集電体）１０ｐは、アルミニウム箔を用いる。例えばその厚みは２０μｍである。この金属箔１０ｐの表面に、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ2）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ2）、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）等の正極活物質と、アセチレンブラック等の導電剤及び、ポリフッ化ビニリデン等のバインダー剤との混合物で構成した活物資層を形成する。この活物質層を所定の形状に形成することで、正極板１０の電極部である正極部１３が構成される。
【００４５】
また、正極板１０の図面上右側の末端には、金属箔１０ｐを延出した接続タブ部１２が配置されている。この接続タブ部１２は、後述する電池ケースと導通する機能を有しており、金属箔１０ｐが露出している。接続タブ部１２の形状は、正極部１３と同様に平面視で、例えば八角形である。
【００４６】
正極板１０の電極部である正極部１３の配置は一例として、次のようになっている。
図１（ｂ）において図面上方を正極板１０の表面、下方を正極板１０の裏面と定義するとして、正極板１０の表面に連結部１１を挟んで４つの正極部１３が配置され、正極板１０の裏面に連結部１１を挟んで５つの正極部１３が配置されている。
【００４７】
接続タブ部１２に隣接する金属箔１０ｐ表面には、正極部１３を配置せずに金属箔１０ｐが露出したスペース１４があり、接続タブ部１２に隣接する裏面のみに正極部１３が配置されている。このスペース１４は、電極群を形成するために正極板１０が折り畳まれたとき、接続タブ部１２と重なる位置となるので活物資層は必要ないのである。なお、スペース１４を設けずに、正極部１３を配置してもよい。
【００４８】
なお、電極板には表面や裏面といった概念はあまり意味を持たないが、電極板の配置を説明しやすくするために、表面及び裏面と表現している。以降、この定義により電極板の表面及び裏面と表現して説明する。
【００４９】
次に、本発明にとって重要なセパレータの構造を図１（ａ）、図１（ｂ）を用いて説明する。符号１５は正極板１０を包むセパレータである。セパレータ１５は、電極間に配置され、イオンを透過させながら電極間の電気接触を防止する微多孔質膜である。本実施形態において、セパレータ１５は、正極部１３毎に包んで覆い、後述する負極板と電気的に分離し絶縁する。すなわち、セパレータ１５は、金属箔１０ｐを挟んで対向して形成される正極部１３を正極板１０の表面と裏面との両面から個別に包む袋状である。
【００５０】
隣り合う正極部１３の間の連結部１１には、セパレータ１５は存在しない。すなわち、正極板１０の表面の連結部１１にも、正極板１０の裏面の連結部１１にも、セパレータ１５は存在しない構成である。このように、正極板１０の表面の連結部１１にも裏面の連結部１１にもセパレータ１５を設けないことが本実施形態の特徴である。
【００５１】
セパレータ１５の材質は、前述したように絶縁性の微多孔質膜であれば特に限定されず、公知の二次電池に用いられているセパレータの材料を使用することができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン等からなるフィルムの積層体や繊維不織布を用いることができる。なお、セパレータ１５は、説明をわかりやすくするために透明
体として、その下に配置された正極部１３及び連結部１１の一部を透過して実線で図示している。
【００５２】
また、セパレータ１５が、金属箔１０ｐを挟んだ正極部１３を個別に包む構成であるので、正極部１３毎に特性の異なるセパレータを用いることもできる。例えば、電極板を積層して形成する電極群では、電極群の内層に位置する電極部は電解液が浸透しにくいので、内層に位置する電極部には、孔径の大きいセパレータや空隙率が高いセパレータを用いるなどしてもよい。
【００５３】
なお、正極部１３を個別に包む各セパレータ１５は、熱融着などで正極部１３に固着させてもよい。これにより、正極板１３を折り畳んで電極群を形成したときに、セパレータ１５が正極板１０からずれたり、はがれたりすることがなく、対向する負極板との電気的な絶縁を確実にすることができる。
【００５４】
次に、負極板の構造を図１（ｃ）と図１（ｄ）とを用いて説明する。
符号２０は第１の実施形態の負極板である。負極板２０は、帯形状の金属箔２０ｐの表面の所定の部分に複数の活物質層を設けている。活物質層はこの例では、金属箔２０ｐの表面と裏面とに計９箇所に設けている。活物質層は平面視で、例えば八角形で構成している。これら活物質層は、正極板２０の電極部となり、負極部２３と称する。
【００５５】
隣り合う負極部２３の間は金属箔２０ｐによって連結されており、この部分を連結部２１と称する。この連結部２１は、活物質層が設けられておらず金属箔２０ｐが露出している状態となっている。
【００５６】
負極板２０の金属箔（負極集電体）２０ｐは、銅箔を用いる。例えばその厚みは２０μｍである。この金属箔２０ｐの表面に、グラファイト等の負極活物質とポリフッ化ビニリデン等のバインダー剤との混合物で構成した活物資層を設ける。この活物質層を所定の形状に形成することで、負極板２０の電極部である負極部２３が構成される。
【００５７】
また、負極板２０の図面上右側の末端には、金属箔２０ｐを延出した接続タブ部２２が配置されている。この接続タブ部２２は、後述する電池ケースと導通する機能を有しており、金属箔２０ｐが露出している。接続タブ部２２の形状は、負極部２３と同様に平面視で、例えば八角形である。
【００５８】
負極板２０の電極部である負極部２３の配置は一例として、次のようになっている。
図１（ｄ）において、負極板２０の表面に連結部２１を介して５つの負極部２３が配置され、負極板２０の裏面に連結部２１を介して４つの負極部１３が配置されている。接続タブ部２２に隣接する裏面には、負極部２３は存在せず、そこには、接着層２４が形成されている。
【００５９】
接着層２４は、電極群を形成するために正極板１０と負極板２０とを九十九折りしたときに、折り返した部分がばらけたりしないようにする目的で設ける固定用の粘着層である。例えば、ポリイミドフィルムを基材にした絶縁性のテープなど、知られた接着物で構成することができる。接着層２４は、平面視で電極群を構成する各層における対向形状、つまり負極部２３と略同じ大きさである。なお、接着層２４は無くてもよい。
【００６０】
［第１の実施形態における扁平型電池の電極群の形成方法の説明：図２〜図６］
次に、第１の実施形態における扁平型電池の電極群の形成方法（折り畳み手順）を図２〜図６を用いて説明する。図２〜図６は、正極板１０と負極板２０とによる電極群の形成工程を説明する平面図である。なお、電極群の形成にあっては、正極板と負極板とのそれ
ぞれの電極部同士を重ねて交互に折り畳む（折り返す）、九十九折りにて形成する例で説明する。
【００６１】
九十九折りとは、帯形状の２つ構造物の一部を重ね、交互に折り畳む公知の手法である。本実施形態では、正極板及び負極板を構成する互いの電極部同士を重ね、正極板と負極板とを交互に折り畳むことで九十九折りとする。
【００６２】
［折り畳みの準備：図２］
まず、折り畳みの準備を、図２を用いて説明する。図２において、正極板１０と負極板２０とのそれぞれの表面側を図面の手前側に向けて配置する。次に、正極板１０と負極板２０とを平面的に９０度ずれるように配置する。具体的には、図１（ｃ）で示す負極板２０を左方向に９０度回転させて、図２の負極板２０の配置とする。
【００６３】
［第１回目の折り畳み：図２］
次に、図２に示すように、負極板２０の接続タブ部２２に隣接する負極部２３の上に、正極板１０の図面上左端の正極部１３を重ねて配置する。これにより、負極板２０の負極部２３の上に正極板１０の正極部１３がセパレータ１５を介して重なり対向する。
【００６４】
次に、負極板２０の接続タブ部２２が負極板２０の接着層２４（負極板２０の裏面側：図１（ｄ）参照）と接するように、接続タブ部２２を矢印Ｆ１の方向へ裏側に折り畳む。これにより、負極板２０の接続タブ部２２が接着層２４に固着される。なお、この作業は電極群を形成し終わってから行ってもよい。
【００６５】
次に、正極板１０の正極部１３と重なった位置に隣接する負極板２０の連結部２１に、折り曲げ部である折り曲げ線Ｄ１を規定する（点線で示す）。そして、折り曲げ線Ｄ１を谷にして、負極板２０を矢印Ｆ２の方向に折り返す。これにより、正極部１３と重なった位置に隣接する負極部２３が、正極板１０の正極部１３を包むセパレータ１５を介して正極部１３の上に重なる。
【００６６】
［第２回目の折り畳み：図３（ａ）］
次に、図３（ａ）に示すように、負極板２０の負極部２３が重なった位置に隣接する正極板１０の連結部１１ａに、折り曲げ線Ｄ２を規定する（点線で示す）。そして、折り曲げ線Ｄ２を谷にして、正極板１０を矢印Ｆ３の方向に折り返す。これにより、正極板１０の正極部１３は、この正極部１３を包むセパレータ１５を介して負極板２０の負極部２３の上に重なる。
【００６７】
［第３回目から第９回目の折り畳み：図３（ｂ）、図４（ａ）、図４（ｂ）、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６（ａ）、図６（ｂ）］
その後、第３回目の折り畳みとして、図３（ｂ）の折り曲げ線Ｄ３を谷にして、負極板２０を矢印Ｆ４の方向に折り返す。
次に、第４回目の折り畳みとして、図４（ａ）の折り曲げ線Ｄ４を谷にして、正極板１０を矢印Ｆ５の方向に折り返す。そして、第５回目の折り畳みとして、図４（ｂ）の折り曲げ線Ｄ５を谷にして、負極板２０を矢印Ｆ６の方向に折り返す。
次に、第６回目の折り畳みとして、図５（ａ）の折り曲げ線Ｄ６を谷にして、正極板１０を矢印Ｆ７の方向に折り返す。そして、第７回目の折り畳みとして、図５（ｂ）の折り曲げ線Ｄ７を谷にして、負極板２０を矢印Ｆ８の方向に折り返す。
【００６８】
次に、第８回目の折り畳みとして、図６（ａ）の折り曲げ線Ｄ８を谷にして、正極板１０を矢印Ｆ９の方向に折り返す。そして最後に、第９回目の折り畳みとして、図６（ｂ）に示すように、折り曲げ線Ｄ９を谷にして、正極板１０の接続タブ部１２を矢印Ｆ１０の
方向に折り返す。これにより、正極板１０の接続タブ部１２は、セパレータ１５を介してスペース１４の上に重なる。
【００６９】
なお、スペース１４と接続タブ部１２とは、セパレータ１５を介して電気的に絶縁する必要はないが、スペース１４を包むセパレータ１５は、金属箔１０ｐを挟んでスペース１４に対向して配置されている電極部１３を包むために袋状に形成されているので（図１（ｂ）参照）、スペース１４もセパレータ１５に包まれているのである。
【００７０】
以上で正極板１０と負極板２０との九十九折りによる折り畳みは終了し、電極群が形成される。その様子を図６（ｃ）の平面図で示す。図６（ｃ）において、符号３０は第１の実施形態の電極群であり、電極群３０は、九十九折りにより折り畳まれた正極板１０と負極板２０、及び正極板１０を包むセパレータ１５によって構成される。電極群３０の図面上の最上面は、正極板１０の末端に位置する接続タブ部１２が配置されている。
【００７１】
また、ここでは図示しないが、電極群３０の図面上の最下面は、負極板２０の末端に位置する接続タブ部２２（図１（ｃ）参照）が配置されている。そして、電極群３０の図面上の左右には、折り曲げられた正極板１０の連結部１１が配置され、また、電極群３０の図面上の上下には、折り曲げられた負極板２０の連結部２１が配置される。
【００７２】
［第１の実施形態の電極群の構成説明：図７］
次に、第１の実施形態の電極群３０の構成を図７を用いて説明する。図７（ａ）は電極群３０の斜視図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示す切断線Ｃ−Ｃ´による電極群３０の断面図である。図７において、電極群３０は、正極板１０と負極板２０とを九十九折りによって交互に積層してなり、電極群３０の最上面は、前述したように、正極板１０の接続タブ部１２が配置されている。
【００７３】
なお、図７（ｂ）の断面図で接続タブ部１２を斜めに記載しているのは、接続タブ部１２は前述したように、折り曲げ線Ｄ９（図６（ｂ）参照）を基準に折り曲げられただけであり、フリーの状態であることを示している。接続タブ部１２がフリーの状態である理由は、詳細は後述するが、接続タブ部１２は電極群３０を収納する電池ケースと溶接等によって電気的に接続されるからである。
【００７４】
また、電極群３０の最下面は、負極板２０の接続タブ部２２が配置されている。この接続タブ部２２は、前述した正極板１０の接続タブ部１２とは異なり、負極板２０の接着層２４によって接着され、電極群３０の最下面に固定される。負極板２０の接続タブ部２２が、電極群３０の最下面に固定される理由は、詳細は後述するが、接続タブ部２２は電池ケースと面接触によって電気的に接続されるからである。
【００７５】
ここで、電極群３０の積層構造を最下面から順に図７（ｂ）を用いて説明する。この図７（ｂ）は、正極板１０の連結部１１が折り返される様子がわかる角度による断面図であり、正極板１０が連結部１１の位置で向きを変えながら折り返される様子を示している。
【００７６】
図７（ｂ）において、電極群３０の最下面は、前述したように負極板２０の接続タブ部２２であり、その上側に、金属箔２０ｐを挟んで接着層２４と負極部２３とでなる負極板２０が配置されている。
【００７７】
負極板２０の負極部２３の上側には、金属箔１０ｐを挟んで正極部１３が形成された正極板１０が配置されており、この正極板１０の正極部１３を袋状のセパレータ１５が上下から包んでいる。この構成によって、図面上の下側に位置する負極板２０の負極部２３と、上側に位置する正極板１０の正極部１３とがセパレータ１５を介して対向する。
【００７８】
正極板１０は連結部１１ａで折り返されて、次の正極部１３の層を形成するが、その折り返された正極板１０の内側に、図示するように、金属箔２０ｐと負極部２３とでなる負極板２０が配置されている。そして、正極板１０は、次の連結部１１ｂで向きを変えて折り返され、次々に折り返す向きを変えながら連結部１１ｃ、連結部１１ｄ、連結部１１ｅと折り返されて電極群３０が形成される。
【００７９】
負極板２０も同様に、正極板１０と直交して連結部２１で向きを変えながら次々に折り返されて、電極群３０が形成される。このように、電極群３０は、折り返しの位置が連結部１１と連結部２１のみであるので、正極板１０と負極板２０はセパレータ１５を介して平行平面に積層される。
【００８０】
そして、正極板１０のすべての正極部１３は、袋状のセパレータ１５によって包まれているので、正極部１３と対向する負極部２３の間には、セパレータ１５が存在し、電極間を電気的に分離し絶縁している。
【００８１】
このセパレータ１５は、前述したように本実施形態では、正極板１０の表面の連結部１１にも、正極板１０の裏面の連結部１１にも設けられない構成である。すなわち、正極板１０の連結部１１の折り返し部分にあっては、その内側の位置にも外側の位置にもセパレータ１５は存在せず、連結部１１はフリーな状態で折り返される。
【００８２】
この結果、電極板が折り曲げ部の内側にセパレータが存在しないので、曲率が大きい内側のセパレータに従来技術のようなシワや歪みは発生しない。したがって、セパレータのシワや歪みの発生箇所近傍の活物質層に不要な応力も加わらず、活物質層に亀裂や変形が発生することもない。
【００８３】
また、折り曲げ部の内側のセパレータのシワや歪みがないから、電極板の対向状態が平行平面となり、従来技術のようなサイクル特性の変化や、電極間距離の不均一による充電電流の集中現象で、電極間が短絡する危険性も排除することができる。
【００８４】
また、本実施形態では、折り返される正極板１０の連結部１１の外側の位置にもセパレータ１５が存在しないので、外側のセパレータ１５が引き伸ばされることによって、活物質層に不要な応力が加わり、歪みが生じて不具合が発生する可能性も排除することができる。
【００８５】
なお、電極群３０の電極部の枚数は限定されず、対向する電極部の枚数が多いほど、電極部の対向面積が増えるので、高容量の電池を実現できる。また、電極群３０の形状は、正極部１３と負極部２３とが平面視で八角形であるので、図７（ａ）に示すように略八角柱であるが、電極群３０の形状は限定されず、例えば、電極部を円形にして扁平形状の円柱などでもよい。
【００８６】
［第１の実施形態の扁平型電池の製造方法の説明：図１、図８、図９］
次に、第１の実施形態の扁平型電池の製造方法を、図１、図８、図９を用いて説明する。
図８は製造工程の手順を示すフローチャートであり、図９は電極群３０を電池ケースに接続する工程から電池ケースの嵌合工程までを説明する断面図である。製造方法の手順として、図８のフローチャートを基にして各製造工程を説明するが、各工程の説明では必要に応じて各図面を参照する。
【００８７】
［電極板形成工程ＳＴ１の説明：図１、図８］
図８に示す電極板形成工程ＳＴ１は、正極板１０及び負極板２０を形成する工程である。
まず、正極板１０の形成工程について、図１（ａ）、図１（ｂ）を参照して説明する。正極板１０の金属箔１０ｐとなる所定の形状のアルミニウム箔を用意する。そのアルミニウム箔に正極板１０となる部分を規定する。生産性を考慮に入れると、アルミニウム箔は、複数の正極板１０を得られるサイズにすることが望ましい。
【００８８】
このアルミニウム箔の両面に、ニッケル酸リチウムなどの正極活物質と、アセチレンブラック等の導電剤及びポリフッ化ビニリデン等のバインダー剤と、の混合物で構成した活物資層を形成する。その形成は液状となる上記材料を所定の膜厚（例えば、５０μｍ）となるように塗布し、所定の温度で乾燥（例えば、常温で数十分）してなる。
【００８９】
その後、正極の活物質層が形成されたアルミニウム箔から正極板１０となる帯状の板材を切り出す。そして、連結部１１、接続タブ部１２、スペース１４の部分に相当する領域の正極活物質を除去することで、正極部１３、接続タブ部１２、スペース１４が規定され、正極板１０が完成する。
【００９０】
次に、負極板２０の形成工程について図１（ｃ）、図１（ｄ）を参照して説明する。負極板２０の金属箔２０ｐとなる所定の形状の銅箔を用意する。その銅箔に負極板２０となる部分を規定する。正極板１０と同様に生産性を考慮に入れると、銅箔は、複数の負極板２０を得られるサイズにすることが望ましい。
【００９１】
この銅箔の両面に、グラファイト等の負極活物質と、ポリフッ化ビニリデン等のバインダー剤と、の混合物で構成した活物資層を形成する。その形成は液状となる上記材料を所定の膜厚（例えば、５０μｍ）となるように塗布し、所定の温度で乾燥（例えば、常温で数十分）してなる。
【００９２】
その後、負極の活物質層が形成された銅箔から負極板２０となる帯状の板材を切り出す。そして、連結部２１、接続タブ部２２、接着層２４の部分に相当する領域の負極活物質を除去することで、負極部２３、接続タブ部２２、接着層２４が規定され、負極板２０が完成する。なお、接着層２４は、前述したように絶縁性の粘着テープなどを後工程で金属箔２０ｐに貼着する。
【００９３】
次に、正極板１０と負極板２０とを電気的に絶縁するセパレータ１５の形成工程について図１（ａ）、図１（ｂ）を参照して説明する。セパレータ１５は、前述したように微多孔性ポリエチレンフィルム等を用いることができる。セパレータ１５は、一例として正極板１０の正極部１３を上下から挟み込むように形成する。
【００９４】
セパレータ１５の形状は、正極部１３の形状に合わせて略８角形の袋状にして、その周囲を閉じるような形状にするとよい。すなわち、セパレータ１５は、金属箔１０ｐを挟んで形成される正極部１３毎に個別に形成される。そして、セパレータ１５は、前述したように、熱融着などの手段で正極部１３に固着させてもよい。
【００９５】
このように、セパレータ１５が金属箔１０ｐを挟んで形成される正極部１３毎に袋状に形成されることで、各正極部１３を連結する連結部１１の表面と裏面、及び接続タブ部１２にはセパレータ１５は形成されない。すなわち、連結部１１ａ〜１１ｅのそれぞれの表面と裏面、及び接続タブ部１２は、金属箔１０ｐが露出している。なお、セパレータ１５は正極板１０ではなく負極板２０を包んでもよい。
【００９６】
［電極群形成工程ＳＴ２の説明：図２〜図８］
次に、図８に示す電極群形成工程ＳＴ２は、正極板１０と負極板２０とを折り畳んで、正極板１０と負極板２０とを積層した電極群を形成する工程である。この工程については、第１の実施形態として九十九折りを用いた折り畳みにより電極群３０を形成する様子を図２〜図７を用いて詳述したので、ここでの説明は省略する。
【００９７】
なお、電極群３０は正極板１０と負極板２０とを積層してなるので、平面視では電極群３０を構成する各層における電極板同士の対向形状は、正極板１０の１つの電極部（正極部１３のそれぞれ）又は負極板２０の１つの電極部（負極部２３のそれぞれ）と略同じ形状及び大きさとなっている。
【００９８】
電極群３０は、搭載される電池ケースにおいて電極群３０を載置するエリアに無駄なスペースが生じないよう、予めこの１つの電極部の平面視のサイズを決める。したがって、前述の正極板１０及び負極板２０の形成において、それぞれの電極部のサイズもこれに鑑みて決めるのである。
【００９９】
［第１のケース接続工程ＳＴ３の説明：図８、図９（ａ）］
次に、図８に示す第１のケース接続工程ＳＴ３は、収納体としての電池ケースを構成する第１の金属部材と、正極板又は負極板の一方の接続タブ部と、を電気的に接続する工程であり、図９（ａ）を用いて説明する。説明にあっては、電池ケースを構成する第１の金属部材を正極缶と称し、この正極缶と電気的に接続する電極板を正極板１０として説明する。また、後述する工程で説明するが、負極板２０と接続する電池ケースを構成する第２の金属部材を負極缶と称する。なお、電池ケースは金属ケースに限定されない。
【０１００】
図９（ａ）において、符号２は扁平型電池の電池ケースを構成する正極缶である。正極缶２は一例として扁平の有底円筒形であり、その材質は、例えばステンレスである。正極缶２の内部には、正極缶２と後述する負極缶とを電気的に絶縁するガスケット４がリング状に配置されている。
【０１０１】
ここで、電極群３０を正極板１０の接続タブ部１２が図面上電極群３０の下側となるように配置し、次に、電極群３０を電池ケースの正極缶２の内側に移動させて、接続タブ部１２の先端付近と正極缶２の内面とを溶接等によって電気的に接続する（溶接箇所Ｘを点線で示す）。なお、溶接は公知の超音波溶接機（図示せず）によって実施することができる。ここで、接続タブ部１２と正極缶２とが溶接できるのは、前述したように、接続タブ部１２は固定されずにフリーであり、また、接続タブ部１２はセパレータ１５に包まれていないので金属箔１０ｐ（アルミニウム箔）が露出しているからである。
【０１０２】
［電極群載置工程ＳＴ４の説明：図９（ｂ）］
次に、図８に示す電極群載置工程ＳＴ４は、電極群３０を正極缶２の内部に降下させることで、電極群３０を正極缶２に載置する工程である。図９（ｂ）において、接続タブ部１２と正極缶２との溶接が終了した後、電極群３０を矢印Ｇ１の方向に移動させて正極缶２の底面に載置する。この電極群３０の移動は、図示はしないが移動レール等を備えた公知の治具や電極群３０を把持して移動可能な治具などにより行う。
【０１０３】
ここで、電極群３０が正極缶２の底面に載置されると、接続タブ部１２は電極群３０の移動（降下）と共に閉じられ、電極群３０の最下面の位置で正極缶２と電気的に接続された状態で配置される。
【０１０４】
［電解液注入工程ＳＴ５の説明：図８、図９（ｂ）］
次に、図８に示す電解液注入工程ＳＴ５は、電池ケース内（正極缶２内）に電解液を注入する工程である。図９（ｂ）において、電極群３０が載置された正極缶２の内部に、電
解液（図示せず）を注入する。電解液は、例えば、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）などのリチウム塩やエチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）のような溶媒を用いることができ、図示しないが、公知の滴下装置により適量が注入される。
【０１０５】
［第２のケース接続工程ＳＴ６の説明：図８、図９（ｃ）］
次に、図８に示す第２のケース接続工程ＳＴ６は、電池ケースを構成する負極缶と負極板の接続タブ部とを電気的に接続する工程であり、図９（ｃ）を用いて説明する。符号３は扁平型電池の金属ケースを構成する負極缶である。負極缶３は一例として円形の皿状であり、その材質は、例えばステンレスである。
【０１０６】
ここで、正極缶２の内部に載置された電極群３０の最上面には、負極板２０の接続タブ部２２が配置されている。この接続タブ部２２は金属箔２０ｐであるので、電極群３０の最上面は金属箔２０ｐが露出していることになる。この金属箔２０ｐの材質は、前述したように、例えば銅である。
【０１０７】
この電極群３０の上方から負極缶３を矢印Ｇ２の方向に移動させて、負極缶３の外周部を正極缶２の内側に填め込むと共に、矢印Ｇ２の方向から負極缶３に圧力を加えて電極群３０を圧縮する。これにより、負極缶３の内面と電極群３０の最上面の接続タブ部２２とは、面接触によって電気的に接続される。
【０１０８】
［電池ケース嵌合工程ＳＴ７の説明：図８、図９（ｄ）］
次に、図８に示す電池ケース嵌合工程ＳＴ７は、正極缶２と負極缶３とをガスケット４を介して嵌合し、電極群３０を電池ケースに内包して扁平型電池を完成する工程であり、図９（ｄ）を用いて説明する。
【０１０９】
図９（ｄ）において、負極缶３を押圧した状態で、正極缶２の外周部全体に矢印Ｇ３の方向から所定の圧力を加えて、正極缶２と負極缶３とを嵌合する。これにより、正極缶２と負極缶３は嵌合されるが、ガスケット４を介しているので、電気的に絶縁されると共に、外部から水分やごみなどの不純物の侵入を防止する。
【０１１０】
ここで、負極缶３を正極缶２に嵌合させるとき、負極缶３を押圧することで負極缶３と電極群３０の接続タブ部２２との電気的な接触をさらに強固にすることができる。なお、前述した第２のケース接続工程ＳＴ６と電池ケース嵌合工程ＳＴ７は、同時に実施することができる。
【０１１１】
以上のような製造工程によって、電極群３０は収納体である電池ケースに内包されて扁平型電池１が完成する（図９（ｄ）参照）。このように、本実施形態の扁平型電池１は、正極板１０と負極板２０を有し、正極板１０又は負極板２０を包むセパレータ１５を備え、正極板１０と負極板２０とが対向するように折り畳むことにより複数の層を形成した電極群３０を電池ケースに内包することで完成する。
【０１１２】
電極群３０が電池ケースを構成する正極缶２に載置されて正極缶２と負極缶３とが嵌合されると、前述したように、電極群３０は正極缶２と負極缶３とによって圧縮される。この圧縮によって、正極板１０の連結部１１（図７参照）は、折り曲げられた曲率がさらに大きくなるが、前述したように、連結部１１の表面にも裏面にも（すなわち、連結部１１の折り返しの内側にも外側にも）セパレータが存在しないので、セパレータを折り曲げることによるシワや歪みの発生がなく、セパレータによる不具合を解消することができる。
【０１１３】
以上のように第１の実施形態によれば、電極群３０のセパレータ１５は連結部１１にお
ける折り返しの内側となる位置には設けられないので、電極板の折り返しによって生じるセパレータ１５のシワや歪みの発生を防ぐことができ、電極板に形成される活物質層（すなわち、正極部１３または負極部２３）に不要な応力が加わることがない。その結果、活物質層の歪みによる亀裂や変形が発生せず、電池寿命が長く、信頼性に優れた扁平型電池を提供できる。
【０１１４】
また、セパレータ１５のシワや歪みによって電極板に不要な応力が加わらないために、正極板１０と負極板２０との対向状態が平行平面に維持されて電極間のギャップを均一に保つことができるので、リチウムイオン二次電池の場合、電極板間でリチウムイオンの移動が均一になり、二次電池の場合、サイクル特性を向上させることができる。また、電極間のギャップが均一に保たれるので、充電電流の集中を要因とする正極板１０と負極板２０との短絡の危険性を排除し、信頼性の高い扁平型電池を提供できる。
【０１１５】
また、本実施形態では、連結部１１における折り返しの外側となる位置にもセパレータ１５が設けられていないので、外側のセパレータが引き伸ばされることによって、折り返し位置近傍の活物質層に不要な応力が加わり、活物質層に歪みが生じて亀裂や変形等の不具合が発生する可能性も排除することができる。
【０１１６】
［第２の実施形態における正極板の構造説明：図１０］
次に、第２の実施形態における扁平型電池の正極板の構造を図１０を用いて説明する。
この第２の実施形態は、正極板と負極板とを九十九折りによって折り畳み、連結部における折り返しの内側となる位置にはセパレータを設けない構成である。図１０（ａ）は第２の実施形態の正極板の平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）で示す切断線Ｈ−Ｈ´による正極板の長手方向の断面図である。
【０１１７】
図１０において、符号４０は第２の実施形態の正極板である。正極板４０の基本構成は第１の実施形態の正極板１０と同様であり、重複する説明は一部省略する。また、正極部４３の配置も第１の実施形態と同様である。
【０１１８】
次に、第２の実施形態の特徴であるセパレータの構造を説明する。
図１０において、符号４５は正極板４０を包むセパレータである。セパレータ４５の材質は第１の実施形態と同様である。セパレータ４５は、各正極部４３をそれぞれ包んで覆い、負極板と電気的に分離し絶縁する。すなわち、セパレータ４５は、金属箔４０ｐを挟んで対向して形成される正極部４３を正極板４０の表面と裏面の両面から包んで覆っている。
【０１１９】
そして、セパレータ４５は、正極板４０が九十九折りによって折り返される連結部４１の外側は包み、折り返される連結部４１の内側は包まない。すなわち、連結部４１の折り曲げ部の内側となる位置にはセパレータを設けない構成である。
【０１２０】
例えば、図１０（ｂ）において、連結部４１ａの表面（図面上方）は、九十九折りしたときに折り返しの内側となるので、セパレータ４５を設けておらず、金属箔４０ｐが露出している。また、連結部４１ａの裏面（図面下方）は、九十九折りしたときに折り返しの外側となるので、セパレータ４５を設けている。
【０１２１】
また、次の連結部４１ｂの表面は、九十九折りしたときに折り返しの外側となるので、セパレータ４５を設けており、連結部４１ｂの裏面は、九十九折りしたときに折り返しの内側となるので、セパレータ４５を設けておらず、金属箔４０ｐが露出している。
【０１２２】
また、次の連結部４１ｃの表面は、九十九折りしたときに折り返しの内側となるので、
セパレータ４５を設けておらず、金属箔４０ｐが露出しており、連結部４１ｃの裏面は、九十九折りしたときに折り返しの外側となるので、セパレータ４５を設けている。
【０１２３】
また、次の連結部４１ｄの表面は、九十九折りしたときに折り返しの外側となるので、セパレータ４５を設けており、連結部４１ｄの裏面は、九十九折りしたときに折り返しの内側となるので、セパレータ４５を設けておらず、金属箔４０ｐが露出している。また、連結部４１ｅは接続タブ部４２との連結であり、セパレータは設けていない。
【０１２４】
このように、第２の実施形態のセパレータ４５は、金属箔４０ｐを挟んで対向して形成される正極部４３を正極板４０の表面と裏面の両面から包む袋状であるが、連結部４１の折り返しの内側となる位置にはセパレータ４５を設けず、連結部４１の折り返しの外側となる位置にはセパレータ４５を設けているので変則的な袋状である。なお、セパレータ４５は、説明をわかりやすくするために透明体としており、先の実施形態と同様に、セパレータ４５の下に配置された正極部４３及び連結部４１の一部を透過して実線で図示している。
【０１２５】
第２の実施形態の負極板は、前述した第１の実施形態の負極板２０（図１（ｃ）、図１（ｄ）参照）と同様の構成であるので、説明は省略し、負極板２０として記載する。なお、セパレータ４５は正極板４０を包むのではなく、負極板２０を包んでもよい。
【０１２６】
以上のようにして、第２の実施形態の正極板４０と負極板２０とが構成され、一例として正極板４０がセパレータ４５によって包まれる。そして、第２の実施形態では、電極群は正極板４０と負極板２０とのそれぞれの電極部同士を重ねて交互に折り畳む、九十九折りにて形成するが、この九十九折りによる電極群の形成は、第１の実施形態の電極群の形成工程（図２〜図６参照）と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１２７】
［第２の実施形態の電極群の構成説明：図１１］
次に、第２の実施形態の電極群の構成を図１１を用いて説明する。図１１は第２の実施形態の電極群の断面図である。この図１１は、正極板４０の連結部４１が九十九折りによって折り返される様子がわかる角度による断面図であり、正極板４０が連結部４１の位置で向きを変えながら折り返される様子を示している。なお、第２の実施形態の電極群の斜視図は、第１の実施形態の電極群の斜視図（図７（ａ）参照）と同様であるので図示を省略する。
【０１２８】
図１１において、符号５０は第２の実施形態の電極群である。電極群５０は、正極板４０と負極板２０とを九十九折りによって交互に積層してなり、基本的な構成は第１の実施形態の電極群３０と同様であるので、重複する説明は省略し、第２の実施形態の特徴であるセパレータの構成を中心に説明する。
【０１２９】
電極群５０の正極板４０の折り返し位置は、前述したように、連結部４１ａ〜４１ｅである。そして、連結部４１ａ〜４１ｄの折り返しの外側の位置には、前述したようにセパレータ４５を設けているが、連結部４１ａ〜４１ｄの折り返しの内側の位置にはセパレータ４５を設けていない。
【０１３０】
例えば、正極板４０の連結部４１ａは、図示するように、金属箔２０ｐと負極部２３とでなる負極板２０を包み込むようにして１８０度折り返されており、その折り返しの外側となる位置には、セパレータ４５が設けられ、連結部４１ａと共に折り返されて連結部４１ａを包んでいる。しかし、連結部４１ａの折り返しの内側となる位置では、セパレータ４５は設けられておらず、セパレータ４５は正極部４３を包んでいるが折り返しの内側では存在しない。この構成は、他の連結部４１ｂ〜４１ｄも同様である。なお、連結部４１
ｅは接続タブ部４２と連結するのでセパレータ４５は設けられていない。
【０１３１】
以上のようにして第２の実施形態の電極群５０は構成されている。この電極群５０を第１の実施形態の電極群３０と同様に、正極缶２と負極缶３でなる電池ケースに収納し、接続タブ部４２と正極缶２、及び、接続タブ部２２と負極缶３とをそれぞれ電気的に接続し、正極缶２と負極缶３を嵌合することで、扁平型電池を完成することができる（図９参照）。
【０１３２】
このように第２の実施形態によれば、電極群５０のセパレータ４５は連結部４１における折り返しの内側となる位置には設けられないので、第１の実施形態と同様に、セパレータ４５の折り曲げによるシワや歪みが発生せず、セパレータ４５による不具合を解消することができる。
【０１３３】
また、本実施形態では、連結部４１の折り返しの外側の位置にはセパレータ４５が設けられているので、連結部４１は周囲に対してセパレータ４５によって覆われ、金属箔４０ｐが電極群５０の周囲に露出しない構成である。そのため、電極群５０を電池ケースに収納したとき、電池ケースの内側と連結部４１（金属箔４０ｐ）とが接触し、正極板４０と負極板２０とが短絡する等の危険性を排除できるメリットがある。
【０１３４】
［第３の実施形態における正極板と負極板の構造説明：図１２］
次に、第３の実施形態における扁平型電池の正極板と負極板の構造を図１２を用いて説明する。
この第３の実施形態は、正極板と負極板とを巻回によって折り畳み、連結部における折り曲げ部の内側となる位置にはセパレータを設けない構成である。
【０１３５】
図１２（ａ）は第３の実施形態の正極板の平面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）で示す切断線Ｉ−Ｉ´による正極板の長手方向の断面図である。また、図１２（ｃ）は第３の実施形態の負極板の平面図であり、図１２（ｄ）は、図１２（ｃ）で示す切断線Ｊ−Ｊ´による負極板の長手方向の断面図である。
【０１３６】
まず、第３の実施形態の正極板を図１２（ａ）と図１２（ｂ）とを用いて説明する。符号６０は第３の実施形態の正極板である。正極板６０は帯形状の金属箔６０ｐの表面の所定の部分に９つの活物質層を設けている。活物質層は平面視で、例えば四角形で構成している。これら活物質層は、正極板６０の電極部となり、正極部６３と称する。
【０１３７】
正極板６０の金属箔６０ｐは、アルミニウム箔を用い、その厚みは２０μｍである。また、正極部６３の材質は第１の実施形態の正極部１３と同様である。また、正極板６０の図面上左側の末端には、金属箔６０ｐを延出した接続タブ部６２が配置されている。この接続タブ部６２は、電池ケースと導通する機能を有しており、その裏面は金属箔６０ｐが露出している。接続タブ部６２の形状は、正極部６３と同様に平面視で例えば四角形である。
【０１３８】
隣り合う正極部６３の間は金属箔６０ｐによって連結されており、この部分を連結部６１と称し、詳しくは、図面上の右側から、連結部６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅと称する。この連結部６１ａ〜６１ｅが、後述する巻回によって折り曲げられる位置となる。なお、連結部６１ｅは接続タブ部６２と連結する機能を有している。
【０１３９】
正極部６３の配置は、図１２（ｂ）において、正極板６０の表面（図面上方）に５つの正極部６３が配置され、正極板６０の裏面（図面下方）に４つの正極部６３が配置されている。接続タブ部６２に隣接する裏面には、正極部６３を配置せず、金属箔６０ｐによる
スペース６４があり、接続タブ部６２に隣接する表面のみに正極部６３が配置されている。このスペース６４は、正極板４０が巻回されたとき、後述する負極板の接続タブ部と重なる位置となるので活物資層は必要ないのである。
【０１４０】
なお、連結部６１の幅（すなわち、各正極部６３の間隔）は、図面上、右端の連結部６１ａの幅を短くし、左側に進むにつれて幅を長くするとよい（正極板６０の表面裏面とも同じである）。これは、正極板６０の右端が巻回の初めであり、巻数が増えることで巻回の径が大きくなり、正極部６３の間隔（連結部６１の幅）を広げる必要があるからである。
【０１４１】
次に、第３の実施形態の特徴であるセパレータの構造を図１２（ａ）と図１２（ｂ）とを用いて説明する。
符号６５は正極板６０を包むセパレータである。セパレータ６５の材質は第１の実施形態と同様である。セパレータ６５は、各正極部６３をそれぞれ包んで覆い、負極板と電気的に分離し絶縁する。すなわち、セパレータ６５は、金属箔６０ｐを挟んで対向して形成される正極部６３を正極板６０の表面と裏面の両面から包んで覆っている。また、スペース６４もセパレータ６５によって覆われている。
【０１４２】
そして、セパレータ６５は、正極板６０が巻回によって折り曲げられる連結部６１の外側は包み、折り曲げられる連結部６１の内側は包まない。すなわち、連結部６１の折り曲げ部の内側となる位置にはセパレータを設けない構成である。
【０１４３】
例えば、図１２（ｂ）において、連結部６１ａ〜６１ｅの表面（図面上方）は、正極板６０を後述する負極板と共に巻回したときに折り曲げの内側となるので、セパレータ６５を設けておらず、金属箔６０ｐが露出している。また、連結部６１ａ〜６１ｅの裏面（図面下方）は、正極板６０を負極板と共に巻回したときに折り曲げ部の外側となるので、セパレータ６５を設けている。
【０１４４】
また、接続タブ部６２の表面は、巻回したとき、負極板と接するのでセパレータ６５で覆い、接続タブ部６２の裏面は、電池ケースと接続される場所となるのでセパレータ６５は設けない。
【０１４５】
このように、第３の実施形態のセパレータ６５は、正極板６０の表面（図面上方）では、連結部６１ａ〜６１ｅ以外の領域、すなわち、連結部６１を除く５つの正極部６３と接続タブ部６２との領域がセパレータ６５に包まれ覆われている。また、正極板６０の裏面（図面下方）は、連結部６１を含み、接続タブ部６２以外の全ての領域がセパレータ６５に包まれ覆われている。
【０１４６】
すなわち、第３の実施形態のセパレータ６５は、金属箔６０ｐを挟んで対向して形成される正極部６３を表面と裏面との両面から包む袋状であるが、連結部６１の折り曲げ部の内側となる位置にはセパレータ６５を設けず、連結部６１の折り曲げ部の外側となる位置にはセパレータ６５を設けているので変則的な袋状である。なお、セパレータ６５は、説明をわかりやすくするために透明体として図示している。
【０１４７】
次に、第３の実施形態の負極板を図１２（ｃ）と図１２（ｄ）を用いて説明する。
符号７０は第３の実施形態の負極板である。負極板７０は帯形状の金属箔７０ｐの表面の所定の部分に９つの活物質層を設けている。活物質層は平面視で例えば四角形で構成している。これら活物質層は、負極板７０の電極部となり、負極部７３と称する。
【０１４８】
負極板７０の金属箔７０ｐは、銅箔を用い、その厚みは２０μｍである。また、負極部
７３の材質は第１の実施形態の負極部２３と同様である。また、負極板７０の図面上右側の末端には、金属箔７０ｐを延出した接続タブ部７２が配置されている。この接続タブ部７２は、電池ケースと導通する機能を有しており、金属箔７０ｐが露出している。接続タブ部７２の形状は、負極部７３と同様に平面視で例えば四角形である。
【０１４９】
隣り合う負極部７３の間は金属箔７０ｐによって連結されており、この部分を連結部７１と称し、詳しくは、図面上の左側から、連結部７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ、７１ｅと称する。この連結部７１ａ〜７１ｅが、後述する巻回によって折り曲げられる位置となる。なお、連結部７１ｅは接続タブ部７２と連結する機能を有している。
【０１５０】
負極部７３の配置は、図１２（ｄ）において、負極板７０の表面（図面上方）に４つの負極部７３が配置され、負極板７０の裏面（図面下方）に５つの負極部７３が配置されている。接続タブ部７２に隣接する表面には、負極部７３は存在せず、金属箔７０ｐが露出したスペース７４があり、接続タブ部７２に隣接する裏面のみに負極部７３が配置されている。このスペース７４は、負極板７０が巻回されたとき、正極板６０の接続タブ部６２と重なる位置となるので活物資層は必要ないのである。
【０１５１】
なお、連結部７１の幅（すなわち、各負極部７３の間隔）は、図面上、左端の連結部７１ａの幅を短くし、右側に進むにつれて幅を長くするとよい（負極板７０の表面裏面とも同じである）。これは、負極板７０の左端が巻回の初めであり、巻数が増えることで巻回の径が大きくなり、負極部７３の間隔（連結部７１の幅）を広げる必要があるからである。
【０１５２】
［第３の実施形態の電極群の構成説明：図１３］
次に、正極板６０と負極板７０とを巻回することで形成される第３の実施形態の電極群の構成を図１３を用いて説明する。図１３（ａ）は、第３の実施形態の電極群の斜視図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）に示す切断線Ｋ−Ｋ´による電極群の断面図である。
【０１５３】
図１３において、符号８０は第３の実施形態の電極群である。電極群８０は、正極板６０の図面上の右端の正極部６３の表面（図１２（ａ）（ｂ）参照）と、負極板７０の図面上の左端の負極部７３の裏面（図１２（ｃ）（ｄ）参照）と、を重ねて、そこから巻回することで形成される。
【０１５４】
正極板６０と負極板７０とを巻回するときにおいて、正極板６０の連結部６１と負極板７０の連結部７１とが、折り曲げられ、正極板６０の正極部６３と負極板７０の負極部７３とは、正極板６０を包むセパレータ６５を介して対向して平行平面に積層され、電極群８０が形成される。
【０１５５】
電極群８０の最上面は正極板６０の接続タブ部６２が配置され、最下面は負極板７０の接続タブ部７２が配置される。なお、電極群８０を形成する電極板の巻回方法は公知であるので、巻回方法の説明は省略する。また、電極群８０の形状は、正極部６３と負極部７３とが平面視で四角形であるので、図１３（ａ）に示すように略直方体であるが、電極群８０の形状は限定されず、例えば、第１の実施形態のように八角柱でもよく、また、扁平形状の円柱でもよい。
【０１５６】
ここで、電極群８０の積層構造を最下面から順に図１３（ｂ）を用いて説明する。電極群８０の最下面は、前述したように負極板７０の接続タブ部７２であり、その上側に、セパレータ６５が配置され、その上側に正極板６０の正極部６３と負極板７０の負極部７３がセパレータ６５を介して対向している。
【０１５７】
そして、その上側に、負極板７０の負極部７３と正極板６０の正極部６３とがセパレータ６５を介して対向し、さらにその上側には、正極板６０の正極部６３と負極板７０の負極部７３とがセパレータ６５を介して対向している。以下同様に、正極部６３と負極部７３とがセパレータ６５を介して対向しながら積層され、電極群８０の最上面は、正極板６０の接続タブ部６２は配置される。
【０１５８】
このように、正極部６３と負極部７３とは積層され、正極部６３はセパレータ６５によって包まれているので、正極部６３と対向する負極部７３との間には、セパレータ６５が存在し、電極間を電気的に分離し絶縁している。
【０１５９】
次に、正極板６０の連結部６１の折り曲げ部におけるセパレータ６５の構造を図１３（ｂ）を用いて説明する。まず、巻回による最初の折り曲げとなる連結部６１ａ（巻回の中心の図面上の左側）において、連結部６１ａの折り曲げ部の外側の位置には、セパレータ６５が設けられ、セパレータ６５は連結部６１ａと共に折り曲げられて連結部６１ａを包んでいる。しかし、連結部６１ａの折り曲げ部の内側の位置では、セパレータ６５は設けられておらず、セパレータ６５は正極部６３を包んでいるが折り曲げの内側では存在しない。
【０１６０】
また、次の折り曲げ部となる連結部６１ｂ（図面上の右側）も同様に、連結部６１ｂの折り曲げ部の外側の位置には、セパレータ６５が設けられ、セパレータ６５は連結部６１ｂと共に折り曲げられて連結部６１ｂを包んでいる。しかし、連結部６１ｂの折り曲げ部の内側の位置では、セパレータ６５は設けられておらず、セパレータ６５は、正極部６３を包んでいるが折り曲げの内側では存在しない。以下、連結部６１ｃ〜６１ｅでのセパレータ６５も同様の構成である。
【０１６１】
また、負極板７０はセパレータで包まれていないが、負極板７０の連結部７１ａ〜７１ｅも、正極板６０と同様に巻回によって折り曲げられて、正極板６０と共に電極群８０が形成される。
【０１６２】
すなわち、巻回によって形成される電極群８０は、正極板６０の連結部６１と負極板７０の連結部７１とが巻回による折り曲げ位置であり、正極板６０を包むセパレータ６５は正極板６０の連結部６１の折り曲げの外側の位置には設けられており、正極板６０の連結部６１の折り曲げの内側の位置には設けられない構成である。なお、電極群８０は、第１の実施形態のように、連結部６１の折り曲げの内側だけでなく、折り曲げの外側もセパレータを設けない構成でもよい。
【０１６３】
以上のようにして第３の実施形態の電極群８０は構成されている。この電極群８０を第１の実施形態の電極群３０と同様に、正極缶２と負極缶３とでなる電池ケースに収納し、接続タブ部６２と正極缶２、及び、接続タブ部７２と負極缶３とをそれぞれ電気的に接続し、正極缶２と負極缶３とを嵌合することで、扁平型電池を完成することができる（図９参照）。
【０１６４】
以上のように第３の実施形態によれば、電極群８０のセパレータ６５は、連結部６１における折り曲げ部の内側となる位置には設けられないので、第１の実施形態と同様に、セパレータ６５の折り曲げによるシワや歪みが発生せず、セパレータ６５による不具合を解消することができる。
【０１６５】
また、電極群８０の巻回の最初の連結部６１ａや次の連結部６１ｂなどでは、巻回の径が小さいためにセパレータによる影響が大きく現れるので、巻回の初め、すなわち、電極群８０の中心付近の折り曲げ部の内側にセパレータを設けないことの効果は極めて大きい
。
【０１６６】
また、第３の実施形態の電極群８０は、電極板を重ねて巻回するだけで構成できるので、電極群の製造が簡単であり、また、セパレータ６５は、正極板６０の片面側（裏面）は切れ目なく形成できるので（図１２（ｂ）参照）、セパレータの製造も簡略化できるメリットがある。
【０１６７】
なお、本発明の扁平型電池の実施形態は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を満たすものであれば、任意に変更してよい。例えば、電極群は、九十九折りや巻回だけでなく、蛇腹折りなどで構成してもよい。また、本実施形態では、連結部に活性物質層を設けていないが、正極板及び負極板とも連結部に活性物質層を設けても構わない。
【符号の説明】
【０１６８】
１  扁平型電池
２  正極缶
３  負極缶
４  ガスケット
１０、４０、６０  正極板
１０ｐ、２０ｐ、４０ｐ、６０ｐ、７０ｐ  金属箔
１１、２１、４１、６１、７１  連結部
１２、２２、４２、６２  接続タブ部
１３、４３、６３  正極部
１５、４５、６５  セパレータ
２０、７０  負極板
２３、７３  負極部
３０、５０、８０  電極群
【図１】
2016115471.tif 000003
【図２】
2016115471.tif 000004
【図３】
2016115471.tif 000005
【図４】
2016115471.tif 000006
【図５】
2016115471.tif 000007
【図６】
2016115471.tif 000008
【図７】
2016115471.tif 000009
【図８】
2016115471.tif 000010
【図９】
2016115471.tif 000011
【図１０】
2016115471.tif 000012
【図１１】
2016115471.tif 000013
【図１２】
2016115471.tif 000014
【図１３】
2016115471.tif 000015
【図１４】
2016115471.tif 000016