特許 6103178 蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6103178

(24)【登録日】2017年3月10日

(45)【発行日】2017年3月29日

(54)【発明の名称】蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20170316BHJP

   H01G 11/52 20130101ALI20170316BHJP

   H01M 2/26 20060101ALI20170316BHJP

   H01M 2/16 20060101ALI20170316BHJP

   H01M 2/18 20060101ALI20170316BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/04 Z

   H01G11/52

   H01M2/26 A

   H01M2/16 P

   H01M2/18 R

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-194312(P2012-194312)

(22)【出願日】2012年9月4日

(65)【公開番号】特開2014-49419(P2014-49419A)

(43)【公開日】2014年3月17日

【審査請求日】2014年12月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(72)【発明者】

【氏名】田島 めぐみ

(72)【発明者】

【氏名】冨岡 雅巳

(72)【発明者】

【氏名】木下 恭一

(72)【発明者】

【氏名】篠田 英明

(72)【発明者】

【氏名】三好 学

【審査官】 赤樫 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２０４５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０９６０７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−３３５２４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ １０／０４−１０／０５８７

Ｈ０１Ｍ ２／１４− ２／１８

Ｈ０１Ｍ ２／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属箔の表面に活物質層を形成した正極と負極とがセパレータを間に介在させた状態で層状に重なる積層型の電極組立体と、前記電極組立体を収容するとともに電極端子が固定されたケースと、を備えた蓄電装置であって、
前記正極の縁部のうち少なくとも１つの縁部には、該縁部に沿って、前記活物質層が形成されておらず前記電極端子と電気的に接続される正極非形成部が設けられており、該正極非形成部の少なくとも一部は、前記セパレータを間に介在させた状態で、前記負極において前記活物質層が形成された負極形成部と対向しており、
前記セパレータにおいて、少なくとも前記正極非形成部と前記負極形成部との間に挟まれる部分には、絶縁性樹脂で覆われた、又は前記絶縁性樹脂が含侵された補強部が形成されており、
前記絶縁性樹脂は、ポリテトラフルオロエチレンであり、
前記補強部の厚さは、前記正極における活物質層の厚さと、前記セパレータにおいて前記補強部が設けられていない部分の厚さの和と同一であることを特徴とする蓄電装置。

【請求項2】

前記セパレータにおいて前記補強部が形成された縁部には、前記正極非形成部が設けられた縁部に沿って延びる屈曲部と、該屈曲部から、前記正極の縁部のうち前記正極非形成部が設けられた縁部とは反対側の縁部に向かって延びるとともに、前記正極非形成部と前記負極形成部との間に挟まれる折返し部と、を有する請求項１に記載の蓄電装置。

【請求項3】

前記正極非形成部には、前記電極端子と電気的に接続されるタブ部を含み、
前記補強部は、前記セパレータのうち前記タブ部と重なる部分を除いた部分に設けられている請求項１又は２に記載の蓄電装置。

【請求項4】

前記セパレータは、絶縁性の樹脂材料を一軸延伸することによって形成されており、
前記電極組立体において前記セパレータは、その延伸方向が、前記正極非形成部が設けられた縁部の延びる方向と一致された状態で積層されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電装置。

【請求項5】

前記蓄電装置は二次電池である請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電装置。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電装置の製造方法であって、
前記正極における前記正極非形成部と、前記負極における前記負極形成部との間に、前記セパレータに設けられた前記補強部を配置した状態で前記正極と前記負極とを交互に積層する積層工程を含むことを特徴とする蓄電装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）などの車両に搭載される蓄電装置としては、リチウムイオン二次電池や、ニッケル水素二次電池などがよく知られている。これらの二次電池の中には、金属箔の表面に活物質を含む活物質層を形成した正極及び負極を、間にセパレータを介在させた状態で巻回して捲回型の電極組立体を形成するとともに、該電極組立体をケースに収容したものがある（例えば特許文献１）。

【0003】

そして、特許文献１では、正極において活物質層が形成されていない非形成部のうち、負極において活物質層が形成された形成部と対向する部分に絶縁性樹脂膜を設けることにより、正極の金属箔と負極の活物質層とが接触することを抑制し、二次電池としての安全性を高めている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−３０２８７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、二次電池の中には、正極と負極とを、間にセパレータを介在させた状態で交互に積層した積層型の電極組立体を有するとともに、該電極組立体の縁部に突設された集電タブ群とケースに固定された電極端子とを電気的に接続したものがある。ここで集電タブ群は、正極や負極の縁部から突出する集電タブが層状に重なった構造を有していることから、電極端子と集電タブ群とは、該集電タブ群を構成する複数層の集電タブを積層方向に寄せ集めた状態で電極端子に接続されているのが一般的である。

【0006】

このため、複数層の集電タブを寄せ集めて電極端子に接続するときに、セパレータに負荷がかかることで、該セパレータが破損する可能性がある。また、積層型の電極組立体は、充放電に伴って正極及び負極の積層方向へ膨張及び収縮を繰り返すことから、一端が電極端子に固定される各集電タブと共に、正極と負極との間に介在されるセパレータにも負荷がかかり、これによりセパレータが破損する可能性がある。

【0007】

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、セパレータが破損することを抑制できる蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、金属箔の表面に活物質層を形成した正極と負極とがセパレータを間に介在させた状態で層状に重なる積層型の電極組立体と、前記電極組立体を収容するとともに電極端子が固定されたケースと、を備えた蓄電装置であって、前記正極の縁部のうち少なくとも１つの縁部には、該縁部に沿って、前記活物質層が形成されておらず前記電極端子と電気的に接続される正極非形成部が設けられており、該正極非形成部の少なくとも一部は、前記セパレータを間に介在させた状態で、前記負極において前記活物質層が形成された負極形成部と対向しており、前記セパレータにおいて、少なくとも前記正極非形成部と前記負極形成部との間に挟まれる部分には、絶縁性樹脂で覆われた、又は前記絶縁性樹脂が含侵された補強部が形成されており、前記絶縁性樹脂は、ポリテトラフルオロエチレンであり、前記補強部の厚さは、前記正極における活物質層の厚さと、前記セパレータにおいて前記補強部が設けられていない部分の厚さの和と同一であることを要旨とする。

【0009】

これによれば、セパレータにおいて、少なくとも正極のうち活物質層が形成されていない正極非形成部と、負極のうち活物質層が形成された負極形成部との間に挟まれる部分には、絶縁性樹脂で覆われた、又は絶縁性樹脂が含侵された補強部が形成されている。このため、セパレータにおいて、正極非形成部と負極形成部とに挟まれる部分の強度を向上させ、正極非形成部と電極端子とを接続するときにかかる負荷や、充放電に伴う電極組立体の膨張及び収縮によって付与される負荷によってセパレータが破損することを抑制できる。

【0010】

また、補強部を構成する絶縁性樹脂は、耐熱性が高いポリテトラフルオロエチレンである。したがって、セパレータにおいて、正極非形成部と負極形成部との間に挟まれる部分の耐熱性を高め、例えば蓄電装置の温度上昇に伴ってセパレータが収縮し破損することを抑制できる。
また、補強部の厚さは、正極における活物質層の厚さと、セパレータにおいて補強部が設けられていない部分の厚さの和と同一である。これによれば、正極非形成部と負極形成部との間に補強部を配置することによって、正極非形成部及び負極形成部とセパレータとの間に隙間が生じることを抑制できる。したがって、セパレータが正極非形成部と負極形成部との間に挟み込まれることにより、例えば蓄電装置の温度上昇に伴う収縮などの変形が抑制され、これによりセパレータが破損することを抑制できる。

【0011】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の蓄電装置において、前記セパレータにおいて前記補強部が形成された縁部には、前記正極非形成部が設けられた縁部に沿って延びる屈曲部と、該屈曲部から、前記正極の縁部のうち前記正極非形成部が設けられた縁部とは反対側の縁部に向かって延びるとともに、前記正極非形成部と前記負極形成部との間に挟まれる折返し部と、を有する。これによれば、屈曲部から延びる折返し部によってセパレータの強度をさらに向上させ、セパレータが破損することを抑制できる。

【0014】

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の蓄電装置において、前記正極非形成部には、前記電極端子と電気的に接続されるタブ部を含み、前記補強部は、前記セパレータのうち前記タブ部と重なる部分を除いた部分に設けられている。

【0015】

これによれば、セパレータのうちタブ部と重なる部分には補強部が設けられていないことから、タブ部と電極端子とを接続し難くなることを抑制できる。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電装置において、前記セパレータは、絶縁性の樹脂材料を一軸延伸することによって形成されており、前記電極組立体において前記セパレータは、その延伸方向が、前記正極非形成部が設けられた縁部の延びる方向と一致された状態で積層されている。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電装置において、前記蓄電装置は二次電池である。これによれば、二次電池としてセパレータが破損することを抑制できる。

【0016】

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電装置の製造方法であって、前記正極における前記正極非形成部と、前記負極における前記負極形成部との間に、前記セパレータに設けられた前記補強部を配置した状態で前記正極と前記負極とを交互に積層する積層工程を含むことを要旨とする。

【0017】

これによれば、正極非形成部と負極形成部との間に、セパレータに設けられた補強部を配置した状態で正極と負極とを交互に積層することから、正極非形成部と電極端子とを接続するときにかかる負荷や、充放電に伴う電極組立体の膨張及び収縮によって付与される負荷によってセパレータが破損することを抑制できる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、セパレータが破損することを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】リチウムイオン二次電池を模式的に示す断面図。

【図2】電極組立体を模式的に示す斜視図。

【図3】セパレータを模式的に示す正面図。

【図4】電極組立体を拡大して模式的に示す断面図。

【図5】別の実施形態におけるセパレータを模式的に示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図１に示すように、例えば乗用車両や産業車両などの車両に搭載される蓄電装置としてのリチウムイオン二次電池（以下「二次電池」と示す）１０は、ケース１１に電極組立体１２が収容されている。

【0021】

ケース１１は、電極組立体１２を収容する有底矩形箱状の本体部材１１ａと、該本体部材１１ａの開口部を閉塞する矩形板状の蓋部材１１ｂとから構成されている。本体部材１１ａ、及び蓋部材１１ｂは、例えばステンレスやアルミニウムなどの金属製である。

【0022】

ケース１１内には、電解質として非水電解液１３が充填されている。ケース１１を構成する壁の１つとなる蓋部材１１ｂには、正極端子１５、及び負極端子１６が固定されており、外部に向かって突出している。また、電極組立体１２は、絶縁性を有する樹脂シート１４に覆われた状態でケース１１に収容されている。

【0023】

図２に示すように、電極組立体１２は、正極（電極）としての正極シート１８と、正極シート１８とは極性が異なる負極（電極）としての負極シート１９と、正極シート１８と負極シート１９との間を絶縁する矩形シート状のセパレータ２０とを有する。そして、電極組立体１２は、複数の正極シート１８、及び複数の負極シート１９が、間にセパレータ２０を介在させた状態で交互に積層され、これらが層状に重なる積層型の電極組立体である。以下の説明で「積層方向」という場合には、電極組立体１２における正極シート１８及び負極シート１９の積層方向を意味するものとする（矢印Ｙで示す）。

【0024】

負極シート１９は、負極金属箔（本実施形態では銅箔）２１と、該負極金属箔２１の両面に負極活物質を含む活物質合剤を塗布し、乾燥させて形成された負極活物質層２２とを有する。負極活物質層２２は、負極金属箔２１において、各端子１５，１６側に設けられる第１負極縁部１９ａから反対側の第２負極縁部１９ｂまで一定幅（本実施形態では全幅）で、各負極縁部１９ａ，１９ｂが延びる方向の両端に位置する一方の縁部から他方の縁部までの全幅にわたって形成されている。以下、負極シート１９において、負極活物質層２２が形成された部分を負極形成部２２ａと示す。

【0025】

また、負極金属箔２１の第１負極縁部１９ａには、負極活物質層２２が形成されていない部分である負極非形成部２３が負極集電タブ２４として突出している。負極金属箔２１の表面において、第２負極縁部１９ｂと負極集電タブ２４との間であって、負極集電タブ２４の基端部には、負極形成部２２ａと負極非形成部２３との境界である負極境界部１９ｃが設けられる。

【0026】

そして、負極集電タブ２４は、電極組立体１２を構成する各負極シート１９において同位置に同一形状で形成されている。このため、図１に示すように、電極組立体１２の縁部のうち１つの縁部１２ａには、複数の負極集電タブ２４が層状に重なった負極集電タブ群２４ａが突設されている。この負極集電タブ群２４ａには、複数（複数層）の負極集電タブ２４（負極非形成部２３）を積層方向に寄せ集めた状態で、負極端子１６が溶接などにより電気的に接続される。

【0027】

また、正極シート１８は、正極金属箔２５と、該正極金属箔２５の両面に正極活物質を含む活物質合剤を塗布し、乾燥させて形成された正極活物質層２６とを有する。正極活物質層２６は、正極金属箔２５において、各端子１５，１６側に設けられる第１正極縁部１８ａとは反対側の第２正極縁部１８ｂから一定幅で、各正極縁部１８ａ，１８ｂが延びる方向の両端に位置する一方の縁部から他方の縁部までの全幅にわたって形成されている。以下、正極シート１８において、正極活物質層２６が形成された部分を正極形成部２６ａと示す。なお、正極金属箔２５の厚さは、例えば１５μｍ〜２０μｍであり、正極活物質層２６の厚さは、例えば３０μｍ〜４５μｍである。

【0028】

また、正極金属箔２５には、第１正極縁部１８ａから第２正極縁部１８ｂに向かって一定幅で、各正極縁部１８ａ，１８ｂが延びる方向の両端に位置する一方の縁部から他方の縁部までの全幅にわたって、正極活物質層２６が形成されていない部分である正極非形成部２７が設けられている。即ち、第１正極縁部１８ａと第２正極縁部１８ｂとの間には、正極形成部２６ａと正極非形成部２７との境界である正極境界部１８ｃが設けられる。そして、正極シート１８の第１正極縁部１８ａには、正極集電タブ２８が突出している。正極集電タブ２８は、正極非形成部２７を構成する正極金属箔２５の一部である。

【0029】

正極集電タブ２８は、電極組立体１２を構成する各正極シート１８において同位置に同一形状で形成されている。なお、正極集電タブ２８は、正極シート１８と負極シート１９を積層する場合に負極集電タブ２４と重ならない位置に設けられている。このため、図１に示すように、電極組立体１２の縁部１２ａには、負極集電タブ群２４ａとは異なる部分に、複数の正極集電タブ２８が層状に重なった正極集電タブ群２８ａが突設される。この正極集電タブ群２８ａには、複数（複数層）の正極集電タブ２８（正極非形成部２７）を積層方向に寄せ集めた状態で、正極端子１５が溶接などにより電気的に接続される。

【0030】

また、図３に示すように、積層方向から見た場合において、正極集電タブ２８を除く正極金属箔２５は、負極集電タブ２４を除く負極金属箔２１よりも小さく、且つ正極シート１８の正極形成部２６ａは、負極シート１９の負極形成部２２ａよりも小さい。そして、積層方向から見た場合において、第１正極縁部１８ａと第１負極縁部１９ａとは、重なっている。なお、積層方向から見た場合において、負極集電タブ２４を除く負極金属箔２１、及び正極集電タブ２８を除く正極金属箔２５は、セパレータ２０よりも小さい。

【0031】

このため、電極組立体１２において、正極集電タブ２８を除く正極金属箔２５は、積層方向から見た場合に、その全体が負極シート１９の負極形成部２２ａに重なる。即ち、正極非形成部２７のうち、正極集電タブ２８を除いた部分は、セパレータ２０を間に介在させた状態で負極シート１９の負極活物質層２２と対向する対向部２７ａとなる。

【0032】

次に、セパレータ２０について詳しく説明する。
図３に示すように、セパレータ２０は、絶縁性の樹脂材料が一軸延伸された微細な空孔を有するシート状の多孔質膜（多孔質体）である。電極組立体１２においてセパレータ２０は、その延伸方向と各縁部１８ａ，１９ａの延びる方向とを一致させた状態で積層されている。本実施形態のセパレータ２０は、例えばポリエチレンから形成されており、その融点は例えば１００℃〜１３０℃である。セパレータ２０の厚さは、例えば１５μｍ〜２０μｍである。

【0033】

セパレータ２０には、各端子１５，１６側の第１縁部２０ａに沿って、該第１縁部２０ａの延びる方向の両端に位置する第３縁部２０ｄから他方の第４縁部２０ｅまでの全幅にわたって、セパレータ２０に絶縁性樹脂を含侵させた補強部としての樹脂複合部３０が設けられている。即ち、セパレータ２０には、第１縁部２０ａとは反対側の第２縁部２０ｂから一定幅で、第３縁部２０ｄから第４縁部２０ｅまでの全幅にわたって樹脂複合部３０が形成されていない。このため、各縁部２０ａ，２０ｂの間には、樹脂複合部３０と、ＰＴＦＥ繊維が含侵されていない部分とのセパレータ境界部２０ｃが設けられる。

【0034】

図３及び図４に示すように、セパレータ２０において樹脂複合部３０が形成された部分には、正極非形成部２７（対向部２７ａ）と負極形成部２２ａとの間に挟まれる部分の全体が含まれているとともに、積層方向から見た場合において、正極境界部１８ｃとセパレータ境界部２０ｃとは重なっている。樹脂複合部３０の厚さは、セパレータ２０において樹脂複合部３０が形成されていない部分の厚さと同一（又は略同一）であり、該厚さと、正極活物質層２６の厚さとの合計よりも薄い。

【0035】

また、樹脂複合部３０に用いられる絶縁性樹脂は、平均粒子径が例えば０．１５μｍ〜０．３５μｍであるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の微細な繊維状粒子（以下「ＰＴＦＥ繊維」と示す）である。なお、本明細書における「平均粒子径」は、レーザ回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値５０％での粒子径を意味する。また、ＰＴＦＥの融点は、例えば３２７℃〜３４０℃であり、セパレータ２０を形成する樹脂材料の融点よりも高い。

【0036】

また、樹脂複合部３０では、ＰＴＦＥ繊維がセパレータ２０の空孔内に入り込んでいるとともに、該ＰＴＦＥ繊維同士がセパレータ２０の空孔内において相互に絡まり合った三次元構造体を形成している。そして、セパレータ２０において、樹脂複合部３０が形成された部分の空孔は、ＰＴＦＥ繊維によって充填され、閉塞されている。

【0037】

このため、樹脂複合部３０では、セパレータ２０を構成する樹脂材料と、ＰＴＦＥ（ＰＴＦＥ繊維）とが複合材を形成していることから、該樹脂複合部３０における機械的強度は、セパレータ２０における樹脂複合部３０が形成されていない部分の機械的強度と比較して高くなっている。

【0038】

次に、本実施形態の二次電池１０の作用について説明する。
図４に示すように、セパレータ２０において、正極金属箔２５が露出する正極非形成部２７と、負極形成部２２ａとに挟まれる部分には、樹脂複合部３０が第３縁部２０ｄから第４縁部２０ｅまで延設されている。これにより、セパレータ２０において、正極非形成部２７と負極形成部２２ａとに挟まれる部分の強度を向上させることができる。

【0039】

このため、正極集電タブ群２８ａと正極端子１５とを接続するために、複数（複数層）の正極集電タブ２８を積層方向（矢印Ｙで示す）に寄せ集めるときの負荷によって、セパレータ２０のうち、正極非形成部２７と負極形成部２２ａとの間に挟まれる部分が破損することを好適に抑制できる。負極集電タブ群２４ａと負極端子１６との接続についても同様である。

【0040】

また、本実施形態では、充放電に伴う電極組立体１２の膨張及び収縮によって、負極集電タブ２４や正極集電タブ２８と共に付与される負荷によってセパレータ２０が破損することを抑制できる。特に、本実施形態の樹脂複合部３０は、対向部２７ａの全体を覆う大きさに形成されていることから、正極非形成部２７と負極活物質層２２とがセパレータ２０の破損により接触することをより抑制できる。

【0041】

これらのことは、本発明の二次電池１０と、樹脂複合部３０を有さないセパレータを用いた二次電池（比較例）とについて、所定回数の充放電を繰り返した後の容量維持率や、振動試験後に短絡の発生率を評価することにより裏付けられる。

【0042】

具体的に、満充電と、０．２Ｃの定電流での放電を１０回繰り返した後、本発明の二次電池１０と、比較例の二次電池について容量維持率をそれぞれ評価した。なお、容量維持率は、二次電池の製作後、最初の満充電時における容量（Ａｈ）を１００％とする。その結果、本発明の二次電池１０では、１０回の充放電後における容量維持率が約１００％であったのに対して、比較例では約９３％に留まった。

【0043】

また、振動試験は、「ＪＩＳ１６０１ ２種Ａ」に規定され車載では３Ｇの条件であるが、サスペンションのないフォークリフトでは、３３Ｈｚ、且つ２９．４ｍ／ｓ^２の振動を、上下４時間、左右２時間、及び前後２時間にわたって加えた後に、短絡の発生率を評価した。その結果、本発明の二次電池１０では、短絡の発生率が０％であったのに対して、比較例では、短絡の発生率が約５．３％であった。

【0044】

これらの結果から、比較例では、充放電に伴う電極組立体の膨張及び収縮や、二次電池に加えられる振動によって、各集電タブ群２４ａ，２８ａをそれぞれ各端子１５，１６に接続するときに生じたセパレータ２０の微細な破損が顕在化したり、新たにセパレータ２０が破損したりすることで、容量維持率の低下や、短絡が発生したものと考えられる。

【0045】

これに対して、本実施形態の二次電池１０では、容量維持率の低下や短絡が発生していないことから、各集電タブ群２４ａ，２８ａをそれぞれ各端子１５，１６に接続するときや、二次電池１０に加えられる振動によって、セパレータ２０が破損することを抑制できていることが確認された。

【0046】

また、本実施形態では、樹脂複合部３０においてセパレータ２０の空孔をＰＴＦＥ繊維で閉塞させ、樹脂複合部３０の強度をより向上させている。なお、セパレータ２０のうち、正極非形成部２７と負極形成部２２ａとに挟まれる部分では、正極活物質層２６と負極活物質層２２とが対向していないことから、リチウムイオンが通過しないことに起因した金属リチウムの析出などといった問題が発生し難い。

【0047】

また、樹脂複合部３０には、耐熱性を有する樹脂材料としてポリテトラフルオロエチレンが用いられている。このため、セパレータ２０のうち、正極非形成部２７と負極形成部２２ａとに挟まれる部分の耐熱性を高めることできる。

【0048】

ここで、図４に示すように、正極非形成部２７（正極金属箔２５）と負極活物質層２２との間には、セパレータ２０の厚さに加えて、正極活物質層２６の厚さ分だけスペースがある。このため、正極非形成部２７と負極形成部２２ａとの間では、正極形成部２６ａと負極形成部２２ａとの間のように、セパレータ２０が挟持されていない。そして、前述のように、本実施形態のセパレータ２０は、一軸延伸によって製造されている。

【0049】

このため、樹脂複合部３０を有さないセパレータ２０では、正極非形成部２７と負極形成部２２ａとの間において、温度上昇に伴って延伸方向に収縮（カール）することにより、セパレータ２０が正極非形成部２７と負極形成部２２ａとの間に部分的に配設されなくなり、絶縁性が低下する虞がある。

【0050】

これに対して、本実施形態のセパレータ２０では、耐熱性の高いＰＴＦＥ繊維を用いた樹脂複合部３０を設けることにより、このような樹脂複合部３０を設けない構成と比較して、二次電池１０の温度上昇に伴う収縮（カール）によって絶縁性が低下することを抑制できる。

【0051】

次に、二次電池１０の製造方法について説明する。
まず、帯状のセパレータ２０を矩形シート状に切断するとともに、正極シート１８の正極非形成部２７と、負極シート１９の負極形成部２２ａとの間に配置する部分に、平均粒子径が例えば０．１５μｍ〜０．３５μｍであるＰＴＦＥ繊維を例えば６０重量％となるように所定の溶媒（例えば水）に分散させた分散液を含侵させる。その後、ＰＴＦＥ繊維の分散液を含侵させたセパレータ２０を乾燥させることにより、セパレータ２０の空孔内に入り込んだＰＴＦＥ繊維に三次元構造体を形成させ、空孔がＰＴＦＥ繊維で閉塞された樹脂複合部３０が完成される。

【0052】

次に、セパレータ２０と、別の工程で用意された正極シート１８、及び負極シート１９とを積層して電極組立体１２を形成する（積層工程）。このとき、正極シート１８における正極非形成部２７と、負極シート１９の負極形成部２２ａとの間に、セパレータ２０に設けられた樹脂複合部３０を配置した状態とし、正極シート１８と負極シート１９とを交互に積層する。

【0053】

その後、樹脂シート１４で覆った電極組立体１２をケース１１に収容するとともに、各集電タブ群２４ａ，２８ａをそれぞれ端子１５，１６に接続し、さらに非水電解液１３を充填して二次電池１０が完成される。このとき、正極集電タブ群２８ａと正極端子１５とを接続するために、複数の正極集電タブ２８を積層方向に寄せ集める力によって、セパレータ２０のうち、正極非形成部２７と負極形成部２２ａとの間に挟まれる部分が破損することを好適に抑制できる。負極集電タブ群２４ａ側についても同様である。

【0054】

したがって、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）セパレータ２０において、正極非形成部２７と負極形成部２２ａとに挟まれる部分には樹脂複合部３０が形成されている。このため、セパレータ２０において正極非形成部２７と負極形成部２２ａとに挟まれる部分の強度を向上させ、各集電タブ群２４ａ，２８ａとそれぞれ端子１５，１６とを接続するときにかかる負荷や、充放電に伴う電極組立体１２の膨張及び収縮によって付与される負荷によってセパレータ２０が破損することを抑制できる。

【0055】

（２）特に、本実施形態では樹脂複合部３０により対向部２７ａの全体を覆っている。したがって、よりセパレータ２０が破損することを抑制できる。
（３）樹脂複合部３０は、耐熱性が高いＰＴＦＥ繊維を含侵させて形成されている。したがって、セパレータ２０において、正極非形成部２７と負極形成部２２ａとに挟まれる部分の耐熱性を高め、例えば二次電池１０の温度上昇に伴う収縮によってセパレータ２０が破損することを抑制できる。

【0056】

（４）二次電池１０として、充放電に伴ってセパレータ２０が破損することを抑制できる。
（５）二次電池１０（電極組立体１２）は、正極非形成部２７と負極形成部２２ａとの間に、樹脂複合部３０を配置した状態で正極シート１８と負極シート１９とを交互に積層して形成される。このため、各集電タブ群２４ａ，２８ａとそれぞれ端子１５，１６とを接続するときにかかる負荷や、充放電に伴う電極組立体１２の膨張及び収縮によって付与される負荷によってセパレータ２０が破損することを抑制できる。

【0057】

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 図５に示すように、セパレータ２０において樹脂複合部３０が形成された縁部２０ａには、正極非形成部２７が設けられた第１正極縁部１８ａに沿って延びる屈曲部４０と、該屈曲部４０から、正極シート１８において第１正極縁部１８ａとは反対側の第２正極縁部１８ｂに向かって延びるとともに、正極非形成部２７と負極形成部２２ａとに挟まれる折返し部４１を有していてもよい。この場合、樹脂複合部３０は、少なくとも折返し部４１に形成されておればよく、積層方向から見た場合に、セパレータ２０において折返し部４１を含めて折返し部４１と重なる部分に形成されていてもよい。これによれば、屈曲部４０から延びる折返し部４１によってセパレータ２０の強度をさらに向上させ、セパレータ２０が充放電に伴って破損することを抑制できる。

【0058】

○ 補強部は、セパレータ２０の表面に絶縁性樹脂を塗布することにより、該絶縁性樹脂でセパレータ２０を覆って形成してもよい。また、補強部は、絶縁性樹脂をセパレータ２０に含侵してもよい。

【0059】

○ セパレータ２０の表面を絶縁性樹脂で覆って補強部を形成する場合、樹脂複合部３０の厚さは、正極シート１８における正極活物質層２６の厚さと、セパレータ２０において樹脂複合部３０が設けられていない部分の厚さの和と同一又は略同一であってもよい。これによれば、正極非形成部２７と負極形成部２２ａとの間に樹脂複合部３０を配置することによって、正極非形成部２７及び負極形成部２２ａとセパレータ２０との間に隙間が生じることを抑制できる。したがって、セパレータ２０が正極非形成部２７と負極形成部２２ａとの間に挟み込まれることにより、例えば二次電池１０の温度上昇に伴う収縮などの変形が抑制され、これによりセパレータ２０が破損することを抑制できる。

【0060】

○ 樹脂複合部３０は、セパレータ２０のうち正極集電タブ２８と重なる部分を除いた部分に設けられているとよい。これによれば、正極集電タブ２８と重なる部分には樹脂複合部３０が設けられていないことから、強度の高い樹脂複合部３０によって正極集電タブ２８と正極端子１５とを接続し難くなることを抑制できる。特に、上記実施形態では耐熱性の高いＰＴＦＥを用いていることから、例えば溶接によって接続し難くなることを好適に抑制できる。

【0061】

○ セパレータ２０のうち正極非形成部２７（対向部２７ａ）と負極形成部２２ａとの間に挟まれる部分の全体に樹脂複合部３０が形成されていなくてもよい。即ち、樹脂複合部３０は、少なくともセパレータ２０のうち正極非形成部２７と負極形成部２２ａとの間に挟まれる部分の一部に形成されておればよい。

【0062】

○ セパレータ境界部２０ｃと正極境界部１８ｃとは重なっていなくてもよい。
○ 樹脂複合部３０は、第２縁部２０ｂから第１縁部２０ａに向かって絶縁性樹脂の単位面積当りの塗布量、又は含侵量を多くしてもよい。これによれば、第１縁部２０ａ側であるほど強度を向上できる。

【0063】

○ セパレータ２０は、ロール状のセパレータ２０に樹脂複合部３０を設けてから、矩形シート状に切断してもよい。
○ 樹脂複合部３０を構成する絶縁性樹脂を変更してもよい。樹脂複合部３０に用いることができる絶縁性樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−塩化３フッ化エチレン（ＣＴＦＥ）共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンフッ素ゴム、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンフッ素ゴム、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルフッ素ゴムなどのフッ素系ポリマーなどが挙げられる。また、前記フッ素系の樹脂の他にも、ポリアクリル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、ベークライトなどを使用してもよい。具体的には、ポリプロピレンオキサイド、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、プロピレン−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、各種ラテックスなどが挙げられる。これらの絶縁性樹脂は１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

【0064】

○ 樹脂複合部３０を構成する絶縁性樹脂は、耐熱性の高い樹脂材料でなくてもよい。
○ セパレータ２０を形成する樹脂材料を変更してもよい。例えば、ポリプロピレンや、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）にしてもよく、異なる樹脂材料から形成された複数の多孔質膜（シート）を積層した多層構造のセパレータ２０にしてもよい。

【0065】

○ 負極金属箔２１、及び正極金属箔２５を構成する金属を変更してもよい。
○ 正極境界部１８ｃは、正極金属箔２５の表面において、正極集電タブ２８上に設けられていてもよく、第１正極縁部１８ａと一致されていてもよい。

【0066】

○ 負極境界部１９ｃは、負極金属箔２１の表面において、負極集電タブ２４上に設けられていてもよく、第１負極縁部１９ａと第２負極縁部１９ｂとの間に設けられていてもよい。

【0067】

○ 電極組立体１２は、正極シート１８、及び負極シート１９を帯状に形成するとともに、間に帯状のセパレータ２０を介在させた状態で捲回した捲回型の電極組立体としてもよい。

【0068】

○ 正極シート１８及び負極シート１９は、片面に活物質を塗布して形成されていてもよい。
○ ニッケル水素二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電装置に具体化してもよい。

【0069】

○ 車両以外に用いられる蓄電装置に具体化してもよい。

【符号の説明】

【0070】

１０…リチウムイオン二次電池（二次電池、蓄電装置）、１１…ケース、１２…電極組立体、１５…正極端子（電極端子）、１６…負極端子（電極端子）、１８…正極シート（正極）、１８ａ…第１正極縁部（縁部）、１８ｂ…第２正極縁部（縁部）、１９…負極シート（負極）、２０…セパレータ、２０ｄ…第３縁部（縁部）、２０ｅ…第４縁部（縁部）、２１…負極金属箔（金属箔）、２２…負極活物質層、２２ａ…負極形成部、２４…負極集電タブ（タブ部）、２５…正極金属箔（金属箔）、２６…正極活物質層、２７…正極非形成部、２８…正極集電タブ（タブ部）、３０…樹脂複合部（補強部）、４０…屈曲部、４１…折返し部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】