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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023152452
(43)【公開日】2023-10-17
(54)【発明の名称】二次電池
(51)【国際特許分類】
H01M 10/0587 20100101AFI20231010BHJP
H01M 10/04 20060101ALI20231010BHJP
H01M 50/533 20210101ALI20231010BHJP
H01M 10/0566 20100101ALI20231010BHJP
H01M 10/052 20100101ALI20231010BHJP
【ＦＩ】
H01M10/0587
H01M10/04 W
H01M50/533
H01M10/0566
H01M10/052
【審査請求】有
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022062478
(22)【出願日】2022-04-04
(71)【出願人】
【識別番号】399107063
【氏名又は名称】プライムアースＥＶエナジー株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】520184767
【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】小倉 正也
(72)【発明者】
【氏名】内山 翔太
(72)【発明者】
【氏名】池田 博昭
【テーマコード（参考）】
5H028
5H029
5H043
【Ｆターム（参考）】
5H028AA05
5H028CC05
5H028CC08
5H028CC10
5H028CC12
5H028HH05
5H029AJ12
5H029AJ14
5H029AK03
5H029AL06
5H029AL07
5H029AM03
5H029AM05
5H029AM07
5H029BJ14
5H029DJ05
5H029HJ04
5H029HJ12
5H043AA04
5H043AA19
5H043BA19
5H043CA04
5H043CA12
5H043EA02
5H043EA22
(57)【要約】
【課題】セパレータの損傷を抑制することができる二次電池を提供する。
【解決手段】正極接続部３３は、長さ方向Ｚにおける平面領域と曲面領域との境界位置で、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間の折曲領域Ｒ３で厚み方向Ｄに鋭角に折り曲がるように構成される。第１位置Ｐ１は、負極板２０の第２先端部２０Ｂが設けられる位置である。第２位置Ｐ２は、セパレータ４０の第１先端部４０Ａが設けられる第３位置Ｐ３から、正極合材層３２の厚さＴ１だけ第２幅方向Ｗ２に離れた位置である。
【選択図】図５
【解決手段】正極接続部３３は、長さ方向Ｚにおける平面領域と曲面領域との境界位置で、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間の折曲領域Ｒ３で厚み方向Ｄに鋭角に折り曲がるように構成される。第１位置Ｐ１は、負極板２０の第２先端部２０Ｂが設けられる位置である。第２位置Ｐ２は、セパレータ４０の第１先端部４０Ａが設けられる第３位置Ｐ３から、正極合材層３２の厚さＴ１だけ第２幅方向Ｗ２に離れた位置である。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
正極板、負極板、及び、前記負極板と前記正極板との間に設けられるセパレータを有する電極体を備え、
前記正極板は、正極基材と、前記正極基材の両面に設けられる正極合材層とを有し、
前記電極体は、前記正極板と前記負極板と前記セパレータとが積層方向に積層された状態で前記積層方向と交わる捲回方向に捲回されており、かつ、前記捲回方向における領域として、前記積層方向において平面形状である平面領域と、前記積層方向において曲面形状である曲面領域とを有するように構成されており、
前記正極板は、前記積層方向及び前記捲回方向と交わる幅方向のうち第１幅方向において、前記正極基材の両面に前記正極合材層が設けられていない正極接続部を有し、
前記電極体は、前記正極接続部の少なくとも一部が前記負極板と対向せずに、かつ、前記セパレータの前記第１幅方向における先端部が前記負極板の前記第１幅方向における先端部よりも突出しており、かつ、前記平面領域における正極接続領域で前記正極接続部が正極集電体に接続されるように構成されており、
前記正極接続部は、前記捲回方向における前記平面領域と前記曲面領域との境界位置で、第１位置と第２位置との間の領域で前記積層方向に鋭角に折り曲がるように構成され、
前記第１位置は、前記負極板の前記第１幅方向における先端部が設けられる位置であり、
前記第２位置は、前記セパレータの前記第１幅方向における先端部が設けられる位置から、前記正極基材の片面における前記正極合材層の厚さだけ前記第１幅方向と反対の第２幅方向に離れた位置である、
二次電池。
前記正極板は、正極基材と、前記正極基材の両面に設けられる正極合材層とを有し、
前記電極体は、前記正極板と前記負極板と前記セパレータとが積層方向に積層された状態で前記積層方向と交わる捲回方向に捲回されており、かつ、前記捲回方向における領域として、前記積層方向において平面形状である平面領域と、前記積層方向において曲面形状である曲面領域とを有するように構成されており、
前記正極板は、前記積層方向及び前記捲回方向と交わる幅方向のうち第１幅方向において、前記正極基材の両面に前記正極合材層が設けられていない正極接続部を有し、
前記電極体は、前記正極接続部の少なくとも一部が前記負極板と対向せずに、かつ、前記セパレータの前記第１幅方向における先端部が前記負極板の前記第１幅方向における先端部よりも突出しており、かつ、前記平面領域における正極接続領域で前記正極接続部が正極集電体に接続されるように構成されており、
前記正極接続部は、前記捲回方向における前記平面領域と前記曲面領域との境界位置で、第１位置と第２位置との間の領域で前記積層方向に鋭角に折り曲がるように構成され、
前記第１位置は、前記負極板の前記第１幅方向における先端部が設けられる位置であり、
前記第２位置は、前記セパレータの前記第１幅方向における先端部が設けられる位置から、前記正極基材の片面における前記正極合材層の厚さだけ前記第１幅方向と反対の第２幅方向に離れた位置である、
二次電池。
【請求項2】
正極板、負極板、及び、前記負極板と前記正極板との間に設けられるセパレータを有する電極体を備え、
前記正極板は、正極基材と、前記正極基材の両面に設けられる正極合材層とを有し、
前記電極体は、前記正極板と前記負極板と前記セパレータとが積層方向に積層された状態で前記積層方向と交わる捲回方向に捲回されており、かつ、前記捲回方向における領域として、前記積層方向において平面形状である平面領域と、前記積層方向において曲面形状である曲面領域とを有するように構成されており、
前記正極板は、前記積層方向及び前記捲回方向と交わる幅方向のうち第１幅方向において、前記正極基材の両面に前記正極合材層が設けられていない正極接続部を有し、
前記電極体は、前記正極接続部の少なくとも一部が前記負極板と対向せずに、かつ、前記セパレータの前記第１幅方向における先端部が前記負極板の前記第１幅方向における先端部よりも突出しており、かつ、前記平面領域における正極接続領域で前記正極接続部が正極集電体に接続されるように構成されており、
前記正極接続部は、前記捲回方向における前記平面領域と前記曲面領域との境界位置で、第１位置と第２位置との間の領域で前記積層方向に鋭角に折り曲がるように構成され、
前記第１位置は、前記負極板の前記第１幅方向における先端部が設けられる位置から、前記セパレータの厚さだけ前記第１幅方向に離れた位置であり、
前記第２位置は、前記セパレータの前記第１幅方向における先端部が設けられる位置から、前記正極基材の片面における前記正極合材層の厚さだけ前記第１幅方向と反対の第２幅方向に離れた位置である、
二次電池。
前記正極板は、正極基材と、前記正極基材の両面に設けられる正極合材層とを有し、
前記電極体は、前記正極板と前記負極板と前記セパレータとが積層方向に積層された状態で前記積層方向と交わる捲回方向に捲回されており、かつ、前記捲回方向における領域として、前記積層方向において平面形状である平面領域と、前記積層方向において曲面形状である曲面領域とを有するように構成されており、
前記正極板は、前記積層方向及び前記捲回方向と交わる幅方向のうち第１幅方向において、前記正極基材の両面に前記正極合材層が設けられていない正極接続部を有し、
前記電極体は、前記正極接続部の少なくとも一部が前記負極板と対向せずに、かつ、前記セパレータの前記第１幅方向における先端部が前記負極板の前記第１幅方向における先端部よりも突出しており、かつ、前記平面領域における正極接続領域で前記正極接続部が正極集電体に接続されるように構成されており、
前記正極接続部は、前記捲回方向における前記平面領域と前記曲面領域との境界位置で、第１位置と第２位置との間の領域で前記積層方向に鋭角に折り曲がるように構成され、
前記第１位置は、前記負極板の前記第１幅方向における先端部が設けられる位置から、前記セパレータの厚さだけ前記第１幅方向に離れた位置であり、
前記第２位置は、前記セパレータの前記第１幅方向における先端部が設けられる位置から、前記正極基材の片面における前記正極合材層の厚さだけ前記第１幅方向と反対の第２幅方向に離れた位置である、
二次電池。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載の二次電池において、
非水電解液と、
前記電極体及び前記非水電解液を収容する電池ケースと、を備え、
前記正極接続部は、前記正極接続領域から前記幅方向に沿う接続位置では、前記第１幅方向において湾曲するように構成される、
二次電池。
非水電解液と、
前記電極体及び前記非水電解液を収容する電池ケースと、を備え、
前記正極接続部は、前記正極接続領域から前記幅方向に沿う接続位置では、前記第１幅方向において湾曲するように構成される、
二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、二次電池に係り、詳しくは、負極板、正極板及びセパレータが積層された状態で捲回される電極体を有する二次電池に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より二次電池においては、例えば特許文献１のように、負極板、正極板及びセパレータが積層方向に積層された状態で、捲回方向に捲回される電極体を有するものが開示されている。このような電極体は、扁平形状を呈し、捲回方向における領域として、積層方向に平面形状である平面領域と、積層方向に曲面形状である曲面領域とを有する。
【0003】
また、電極体は、正極板の正極基材がセパレータから露出する正極接続部と、負極板の負極基材がセパレータから露出する負極接続部とを有する。正極接続部は、電極体の幅方向の一方における端部に設けられる。負極接続部は、電極体の幅方向の他方における端部に設けられる。
【0004】
正極接続部及び負極接続部は、電極体の捲回により、積層方向に積層されている。このため、積層されている複数層の正極接続部は、積層方向に集められた状態で正極集電体と接続される。また、積層されている複数層の負極接続部も、積層方向に集められた状態で負極集電体と接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２０－５７５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、平面領域と曲面領域との間の境界位置において、正極板と負極板とに挟まれるセパレータが損傷するおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決する二次電池は、正極板、負極板、及び、前記負極板と前記正極板との間に設けられるセパレータを有する電極体を備え、前記正極板は、正極基材と、前記正極基材の両面に設けられる正極合材層とを有し、前記電極体は、前記正極板と前記負極板と前記セパレータとが積層方向に積層された状態で前記積層方向と交わる捲回方向に捲回されており、かつ、前記捲回方向における領域として、前記積層方向において平面形状である平面領域と、前記積層方向において曲面形状である曲面領域とを有するように構成されており、前記正極板は、前記積層方向及び前記捲回方向と交わる幅方向のうち第１幅方向において、前記正極基材の両面に前記正極合材層が設けられていない正極接続部を有し、前記電極体は、前記正極接続部の少なくとも一部が前記負極板と対向せずに、かつ、前記セパレータの前記第１幅方向における先端部が前記負極板の前記第１幅方向における先端部よりも突出しており、かつ、前記平面領域における正極接続領域で前記正極接続部が正極集電体に接続されるように構成されており、前記正極接続部は、前記捲回方向における前記平面領域と前記曲面領域との境界位置で、第１位置と第２位置との間の領域で前記積層方向に鋭角に折り曲がるように構成され、前記第１位置は、前記負極板の前記第１幅方向における先端部が設けられる位置であり、前記第２位置は、前記セパレータの前記第１幅方向における先端部が設けられる位置から、前記正極基材の片面における前記正極合材層の厚さだけ前記第１幅方向と反対の第２幅方向に離れた位置である。
【0008】
上記課題を解決する二次電池は、正極板、負極板、及び、前記負極板と前記正極板との間に設けられるセパレータを有する電極体を備え、前記正極板は、正極基材と、前記正極基材の両面に設けられる正極合材層とを有し、前記電極体は、前記正極板と前記負極板と前記セパレータとが積層方向に積層された状態で前記積層方向と交わる捲回方向に捲回されており、かつ、前記捲回方向における領域として、前記積層方向において平面形状である平面領域と、前記積層方向において曲面形状である曲面領域とを有するように構成されており、前記正極板は、前記積層方向及び前記捲回方向と交わる幅方向のうち第１幅方向において、前記正極基材の両面に前記正極合材層が設けられていない正極接続部を有し、前記電極体は、前記正極接続部の少なくとも一部が前記負極板と対向せずに、かつ、前記セパレータの前記第１幅方向における先端部が前記負極板の前記第１幅方向における先端部よりも突出しており、かつ、前記平面領域における正極接続領域で前記正極接続部が正極集電体に接続されるように構成されており、前記正極接続部は、前記捲回方向における前記平面領域と前記曲面領域との境界位置で、第１位置と第２位置との間の領域で前記積層方向に鋭角に折り曲がるように構成され、前記第１位置は、前記負極板の前記第１幅方向における先端部が設けられる位置から、前記セパレータの厚さだけ前記第１幅方向に離れた位置であり、前記第２位置は、前記セパレータの前記第１幅方向における先端部が設けられる位置から、前記正極基材の片面における前記正極合材層の厚さだけ前記第１幅方向と反対の第２幅方向に離れた位置である。
【0009】
また、非水電解液と、前記電極体及び前記非水電解液を収容する電池ケースと、を備え、前記正極接続部は、前記正極接続領域から前記幅方向に沿う接続位置では、前記第１幅方向において湾曲するように構成されてもよい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、セパレータの損傷を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本実施形態のリチウムイオン二次電池の斜視図である。
【図2】リチウムイオン二次電池の電極体の積層体の構成を示す模式図である。
【図3】幅方向Ｗから見た電極体の端部の構成を示す模式図である。
【図4】厚み方向Ｄから見た電極体の構成を示す模式図である。
【図5】長さ方向Ｚから見た境界位置における電極体の構成を示す断面図である。
【図6】長さ方向Ｚから見た接続位置における電極体の構成を示す断面図である。
【図7】長さ方向Ｚから見た境界位置における電極体の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
［第１実施形態］
以下、二次電池の一実施形態について説明する。
＜リチウムイオン二次電池１０＞
本実施形態のリチウムイオン二次電池の構成を説明する。
以下、二次電池の一実施形態について説明する。
＜リチウムイオン二次電池１０＞
本実施形態のリチウムイオン二次電池の構成を説明する。
【0013】
図１に示すように、リチウムイオン二次電池１０は、セル電池として構成される。リチウムイオン二次電池１０は、電池ケース１１と、蓋体１２とを備える。電池ケース１１は、上側に図示しない開口部を備える。蓋体１２は、電池ケース１１の開口部を封止する。電池ケース１１及び蓋体１２は、アルミニウム合金等の金属で構成されている。蓋体１２は、電力の充放電に用いられる負極外部端子１３及び正極外部端子１４を備える。負極外部端子１３及び正極外部端子１４は、任意の形状であればよい。
【0014】
リチウムイオン二次電池１０は、電極体１５を備える。リチウムイオン二次電池１０は、負極集電体１６と、正極集電体１７と、を備える。負極集電体１６は、電極体１５の負極と負極外部端子１３とを接続する。正極集電体１７は、電極体１５の正極と正極外部端子１４とを接続する。電極体１５は、電池ケース１１の内部に収容される。
【0015】
リチウムイオン二次電池１０は、非水電解液１８を備える。非水電解液１８は、電池ケース１１内には図示しない注液孔から注入される。リチウムイオン二次電池１０は、電池ケース１１に蓋体１２を取り付けることで密閉された電槽が構成される。このように、電池ケース１１は、電極体１５及び非水電解液１８を収容する。
【0016】
＜非水電解液１８＞
非水電解液１８は、非水溶媒に支持塩が含有された組成物である。本実施形態では、非水溶媒としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）を用いることができる。非水溶媒としては、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等からなる群から選択された一種または二種以上の材料でもよい。
非水電解液１８は、非水溶媒に支持塩が含有された組成物である。本実施形態では、非水溶媒としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）を用いることができる。非水溶媒としては、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等からなる群から選択された一種または二種以上の材料でもよい。
【0017】
また、支持塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＩ等を用いることができる。またこれらから選択される一種または二種以上のリチウム化合物（リチウム塩）を用いることができる。このように、非水電解液１８は、リチウム化合物を含む。
【0018】
＜電極体１５＞
図２に示すように、電極体１５は、負極板２０と、正極板３０と、セパレータ４０と、を備える。電極体１５の長手の方向を「長さ方向Ｚ」という。電極体１５の厚さの方向を「厚み方向Ｄ」という。電極体１５の長さ方向Ｚ及び厚み方向Ｄに直交する方向を「幅方向Ｗ」という。幅方向Ｗのうち一方の方向を「第１幅方向Ｗ１」といい、幅方向Ｗのうち他方の方向を「第２幅方向Ｗ２」という。つまり、第２幅方向Ｗ２は、第１幅方向Ｗ１の反対の方向である。
図２に示すように、電極体１５は、負極板２０と、正極板３０と、セパレータ４０と、を備える。電極体１５の長手の方向を「長さ方向Ｚ」という。電極体１５の厚さの方向を「厚み方向Ｄ」という。電極体１５の長さ方向Ｚ及び厚み方向Ｄに直交する方向を「幅方向Ｗ」という。幅方向Ｗのうち一方の方向を「第１幅方向Ｗ１」といい、幅方向Ｗのうち他方の方向を「第２幅方向Ｗ２」という。つまり、第２幅方向Ｗ２は、第１幅方向Ｗ１の反対の方向である。
【0019】
電極体１５は、負極板２０と、正極板３０と、セパレータ４０とが厚み方向Ｄに積層される。電極体１５は、負極板２０と正極板３０との間にセパレータ４０が積層される。詳しくは、電極体１５は、セパレータ４０、正極板３０、セパレータ４０、負極板２０の順に積層される。
【0020】
電極体１５は、負極板２０と、正極板３０と、セパレータ４０とが厚み方向Ｄに積層された状態で長さ方向Ｚに捲回される。電極体１５は、長さ方向Ｚの中央において厚み方向Ｄに扁平形状である。
【0021】
このように、負極板２０と、正極板３０と、セパレータ４０とが積層される厚み方向Ｄは、積層方向ともいえる。また、負極板２０と、正極板３０と、セパレータ４０とが捲回される長さ方向Ｚは、捲回方向ともいえる。
【0022】
＜負極板２０＞
負極板２０は、リチウムイオン二次電池１０の負極の一例として機能する。負極板２０は、負極基材２１と、負極合材層２２とを備える。負極合材層２２は、負極基材２１の両面に設けられる。
負極板２０は、リチウムイオン二次電池１０の負極の一例として機能する。負極板２０は、負極基材２１と、負極合材層２２とを備える。負極合材層２２は、負極基材２１の両面に設けられる。
【0023】
負極基材２１は、負極接続部２３を備える。負極接続部２３は、負極基材２１の両面に負極合材層２２が設けられていない領域である。負極接続部２３は、電極体１５の第２幅方向Ｗ２における端部に設けられる。このように、負極板２０の第２幅方向Ｗ２における第１先端部２０Ａは、電極体１５の第２幅方向Ｗ２における第２先端部１５Ｂとなる。
【0024】
負極接続部２３は、第２幅方向Ｗ２においてセパレータ４０から露出する。本実施形態において、負極接続部２３は、全部の領域で正極板３０と対向せず、かつ、一部の領域でセパレータ４０と対向しないが、これに限らず、例えば、一部の領域で正極板３０と対向しなくてもよい。このように、負極接続部２３は、少なくとも一部が正極板３０及びセパレータ４０と対向しないといえる。
【0025】
本実施形態では、負極基材２１は、Ｃｕ箔から構成されている。負極基材２１は、負極合材層２２の骨材としてのベースとなる。負極基材２１は、負極合材層２２から電気を集電する集電部材の機能を有している。
【0026】
負極合材層２２は負極活物質を有する。本実施形態では負極活物質は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な材料であり、黒鉛（グラファイト）等からなる粉末状の炭素材料を用いる。負極板２０は、例えば、負極活物質と、溶媒と、結着剤（バインダー）とを混練し、混練後の負極合材を負極基材２１に塗布して乾燥することで作製される。
【0027】
＜正極板３０＞
正極板３０は、リチウムイオン二次電池１０の正極の一例として機能する。正極板３０は、正極基材３１と、正極合材層３２とを備える。正極合材層３２は、正極基材３１の両面に設けられる。
正極板３０は、リチウムイオン二次電池１０の正極の一例として機能する。正極板３０は、正極基材３１と、正極合材層３２とを備える。正極合材層３２は、正極基材３１の両面に設けられる。
【0028】
正極基材３１は、正極接続部３３を備える。正極接続部３３は、正極基材３１の両面に正極合材層３２が設けられていない領域である。正極接続部３３は、電極体１５の第１幅方向Ｗ１における端部に設けられる。このように、正極板３０の第１幅方向Ｗ１における第１先端部３０Ａは、電極体１５の第１幅方向Ｗ１における第１先端部１５Ａとなる。
【0029】
正極接続部３３は、第１幅方向Ｗ１においてセパレータ４０から露出する。本実施形態において、正極接続部３３は、一部の領域で負極板２０及びセパレータ４０と対向しないが、これに限らず、例えば、全部の領域で負極板２０と対向しなくてもよい。このように、正極接続部３３は、少なくとも一部が負極板２０及びセパレータ４０と対向しないといえる。
【0030】
本実施形態では、正極基材３１は、Ａｌ箔やＡｌ合金箔から構成されている。正極基材３１は、正極合材層３２の骨材としてのベースとなる。正極基材３１は、正極合材層３２から電気を集電する集電部材の機能を有している。
【0031】
正極合材層３２は、正極活物質を有する。正極活物質は、リチウムを吸蔵・放出可能な材料であり、例えばコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）等を用いることができる。また、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＮｉＯ２を任意の割合で混合した材料を用いてもよい。正極合材層３２は、導電材を含む。導電材としては、例えばアセチレンブラック（ＡＢ）、ケッチェンブラック等のカーボンブラック、黒鉛（グラファイト）を用いることができる。正極板３０は、例えば、正極活物質と、導電材と、溶媒と、結着剤（バインダー）とを混練し、混練後の正極合材を正極基材３１に塗布して乾燥することで作製される。
【0032】
＜セパレータ４０＞
セパレータ４０は、負極板２０と正極板３０との間に設けられる。セパレータ４０は、非水電解液１８を保持する。セパレータ４０は、多孔性樹脂であるポリプロピレン製等の不織布である。セパレータ４０としては、多孔性ポリエチレン膜、多孔性ポリオレフィン膜、および多孔性ポリ塩化ビニル膜等の多孔性ポリマー膜、又は、リチウムイオンもしくはイオン導電性ポリマー電解質膜を、単独、又は組み合わせて使用することもできる。非水電解液１８に電極体１５に浸漬させるとセパレータ４０の端部から中央部に向けて非水電解液１８が浸透する。
セパレータ４０は、負極板２０と正極板３０との間に設けられる。セパレータ４０は、非水電解液１８を保持する。セパレータ４０は、多孔性樹脂であるポリプロピレン製等の不織布である。セパレータ４０としては、多孔性ポリエチレン膜、多孔性ポリオレフィン膜、および多孔性ポリ塩化ビニル膜等の多孔性ポリマー膜、又は、リチウムイオンもしくはイオン導電性ポリマー電解質膜を、単独、又は組み合わせて使用することもできる。非水電解液１８に電極体１５に浸漬させるとセパレータ４０の端部から中央部に向けて非水電解液１８が浸透する。
【0033】
＜電極体１５の領域＞
図３に示すように、電極体１５は、厚み方向Ｄにおいて扁平形状を呈する。電極体１５は、長さ方向Ｚにおける領域として、平面領域Ｒ１と曲面領域Ｒ２とを備える。曲面領域Ｒ２は、長さ方向Ｚにおける平面領域Ｒ１の両端に位置する。
図３に示すように、電極体１５は、厚み方向Ｄにおいて扁平形状を呈する。電極体１５は、長さ方向Ｚにおける領域として、平面領域Ｒ１と曲面領域Ｒ２とを備える。曲面領域Ｒ２は、長さ方向Ｚにおける平面領域Ｒ１の両端に位置する。
【0034】
平面領域Ｒ１は、厚み方向Ｄに対して平面形状となる領域である。曲面領域Ｒ２は、厚み方向Ｄに対して曲面形状となる領域である。曲面領域Ｒ２は、平面領域Ｒ１よりも、電極体１５の周方向に向かって大きな張力が加わる領域である。特に、平面領域Ｒ１と曲面領域Ｒ２との境界となる境界位置ＢＰには、電極体１５の周方向に向かって張力が加わる。つまり、境界位置ＢＰには、電極体１５の長さ方向Ｚに向かって張力が加わるといえる。
【0035】
＜電極体１５の先端部の距離＞
図４に示すように、電極体１５は、正極板３０の第１先端部３０Ａがセパレータ４０の第１先端部４０Ａから第１幅方向Ｗ１に距離Ｄ１だけ離れるように構成される。セパレータ４０の第１先端部４０Ａは、セパレータ４０の第１幅方向Ｗ１における先端である。このように、第１幅方向Ｗ１において、正極板３０は、セパレータ４０よりも距離Ｄ１だけ長くなるように位置する。
図４に示すように、電極体１５は、正極板３０の第１先端部３０Ａがセパレータ４０の第１先端部４０Ａから第１幅方向Ｗ１に距離Ｄ１だけ離れるように構成される。セパレータ４０の第１先端部４０Ａは、セパレータ４０の第１幅方向Ｗ１における先端である。このように、第１幅方向Ｗ１において、正極板３０は、セパレータ４０よりも距離Ｄ１だけ長くなるように位置する。
【0036】
電極体１５は、負極板２０の第２先端部２０Ｂがセパレータ４０の第１先端部４０Ａから第２幅方向Ｗ２に距離Ｄ２だけ離れるように構成される。負極板２０の第２先端部２０Ｂは、負極板２０の第１幅方向Ｗ１における先端である。このように、第１幅方向Ｗ１において、負極板２０は、セパレータ４０よりも距離Ｄ２だけ短くなるように位置する。言い換えると、第１幅方向Ｗ１において、正極板３０は、負極板２０よりも距離Ｄ１と距離Ｄ２との合計の距離だけ長くなるように位置する。
【0037】
電極体１５は、負極板２０の第１先端部２０Ａがセパレータ４０の第２先端部４０Ｂから第２幅方向Ｗ２に距離Ｄ１だけ離れるように構成される。セパレータ４０の第２先端部４０Ｂは、セパレータ４０の第２幅方向Ｗ２における先端である。このように、第２幅方向Ｗ２において、負極板２０は、セパレータ４０よりも距離Ｄ１だけ長くなるように位置する。
【0038】
電極体１５は、正極板３０の第２先端部３０Ｂがセパレータ４０の第２先端部４０Ｂから第１幅方向Ｗ１に距離Ｄ３だけ離れるように構成される。正極板３０の第２先端部３０Ｂは、正極板３０の第２幅方向Ｗ２における先端である。このように、第２幅方向Ｗ２において、正極板３０は、セパレータ４０よりも距離Ｄ３だけ短くなるように位置する。言い換えると、第２幅方向Ｗ２において、負極板２０は、正極板３０よりも距離Ｄ１と距離Ｄ３との合計の距離だけ長くなるように位置する。
【0039】
本実施形態において、距離Ｄ３は、距離Ｄ２よりも長い。つまり、正極板３０の第１先端部３０Ａと負極板２０の第２先端部２０Ｂとの距離は、負極板２０の第１先端部２０Ａと正極板３０の第２先端部３０Ｂとの距離よりも短い。
【0040】
＜電極体１５の接続領域＞
電極体１５は、負極接続領域２４を備える。負極接続領域２４は、負極集電体１６と接続される領域である。負極接続領域２４は、負極接続部２３の第２幅方向Ｗ２における端部に位置する。負極接続領域２４は、長さ方向Ｚにおける平面領域Ｒ１に位置する。詳しくは、負極接続領域２４は、電極体１５の長さ方向Ｚにおける接続位置ＣＰに位置する。つまり、接続位置ＣＰは、負極接続領域２４から幅方向Ｘに沿う位置といえる。接続位置ＣＰは、電極体１５の長さ方向Ｚにおける中央に位置してもよいが、電極体１５の長さ方向Ｚにおける中央以外に位置してもよい。
電極体１５は、負極接続領域２４を備える。負極接続領域２４は、負極集電体１６と接続される領域である。負極接続領域２４は、負極接続部２３の第２幅方向Ｗ２における端部に位置する。負極接続領域２４は、長さ方向Ｚにおける平面領域Ｒ１に位置する。詳しくは、負極接続領域２４は、電極体１５の長さ方向Ｚにおける接続位置ＣＰに位置する。つまり、接続位置ＣＰは、負極接続領域２４から幅方向Ｘに沿う位置といえる。接続位置ＣＰは、電極体１５の長さ方向Ｚにおける中央に位置してもよいが、電極体１５の長さ方向Ｚにおける中央以外に位置してもよい。
【0041】
電極体１５は、長さ方向Ｚに捲回されており、第１幅方向Ｗ１の端部においては、複数層の正極接続部３３が積層されている。電極体１５は、正極接続領域３４と正極集電体１７とを接続するために、正極接続部３３が厚み方向Ｄの中心に向かって曲げられるように構成される。このため、正極接続部３３には、厚み方向Ｄの中心に向かって張力が加わる。
【0042】
電極体１５は、正極接続領域３４を備える。正極接続領域３４は、正極集電体１７と接続される領域である。正極接続領域３４は、正極接続部３３の第１幅方向Ｗ１における端部に位置する。正極接続領域３４は、長さ方向Ｚにおける平面領域Ｒ１に位置する。詳しくは、正極接続領域３４は、接続位置ＣＰに位置する。つまり、接続位置ＣＰは、正極接続領域３４から幅方向Ｘに沿う位置といえる。
【0043】
電極体１５は、長さ方向Ｚに捲回されており、第２幅方向Ｗ２の端部においては、複数層の負極接続部２３が積層されている。電極体１５は、負極接続領域２４と負極集電体１６とを接続するために、負極接続部２３が厚み方向Ｄの中心に向かって曲げられるように構成される。このため、負極接続部２３には、厚み方向Ｄの中心に向かって張力が加わる。
【0044】
＜電極体１５の第１幅方向Ｗにおける端部の構成＞
ここで、図５及び図６を参照して、電極体１５の第１幅方向Ｗ１おける端部の構成について説明する。特に、図５を参照して、境界位置ＢＰにおける構成について説明し、図６を参照して、接続位置ＣＰにおける構成について説明する。図５及び図６は、発明の理解を容易とするために、１層の負極板２０、１層の正極板３０、１層のセパレータ４０の構成を代表して示し、他の構成を省略する。
ここで、図５及び図６を参照して、電極体１５の第１幅方向Ｗ１おける端部の構成について説明する。特に、図５を参照して、境界位置ＢＰにおける構成について説明し、図６を参照して、接続位置ＣＰにおける構成について説明する。図５及び図６は、発明の理解を容易とするために、１層の負極板２０、１層の正極板３０、１層のセパレータ４０の構成を代表して示し、他の構成を省略する。
【0045】
＜電極体１５の境界位置ＢＰの構成＞
図５に示すように、電極体１５は、負極板２０と正極板３０とがセパレータ４０を挟むように積層されている。正極板３０は、正極基材３１の両面において厚さＴ１の正極合材層３２が形成されている。つまり、厚さＴ１は、正極基材３１の片面における正極合材層３２の厚さである。
図５に示すように、電極体１５は、負極板２０と正極板３０とがセパレータ４０を挟むように積層されている。正極板３０は、正極基材３１の両面において厚さＴ１の正極合材層３２が形成されている。つまり、厚さＴ１は、正極基材３１の片面における正極合材層３２の厚さである。
【0046】
セパレータ４０は、正極合材層３２の第１幅方向Ｗ１における先端部３２Ａよりも第１幅方向Ｗ１に突出している。セパレータ４０は、負極板２０の第２先端部２０Ｂよりも第１幅方向Ｗ１に距離Ｄ２だけ突出している。つまり、セパレータ４０の第１先端部４０Ａは、負極板２０の第２先端部２０Ｂよりも突出している。セパレータ４０は、厚さＴ２である。
【0047】
負極板２０は、負極基材２１の両面において厚さＴ３の負極合材層２２が形成されている。つまり、厚さＴ３は、負極基材２１の片面における負極合材層２２の厚さである。負極板２０は、第２先端部２０Ｂまで、負極基材２１の両面に負極合材層２２が形成されているが、第２先端部２０Ｂまでは、負極基材２１の両面に負極合材層２２が形成されていなくてもよい。負極板２０の第２先端部２０Ｂは、正極合材層３２の第１幅方向Ｗ１における先端部３２Ａよりも第１幅方向Ｗ１に突出している。
【0048】
境界位置ＢＰにおいて、電極体１５は、第１幅方向Ｗ１の端部では、折曲領域Ｒ３において正極基材３１が鋭角に折り曲げれる。つまり、境界位置ＢＰにおいて、正極接続部３３は、電極体１５の第１幅方向Ｗ１における端部で、折曲領域Ｒ３において厚み方向Ｄに鋭角に折り曲げられる。
【0049】
折曲領域Ｒ３は、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間の領域である。第１位置Ｐ１は、第１幅方向Ｗ１において負極板２０の第２先端部２０Ｂが配置される位置である。第２位置Ｐ２は、第３位置Ｐ３から第２幅方向Ｗ２に厚さＴ１だけ離れた位置である。第３位置Ｐ３は、第１幅方向Ｗ１においてセパレータ４０の第１先端部４０Ａが配置される位置である。
【0050】
一方、境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ３よりも第２幅方向Ｗ２における中央領域Ｒ４では、正極基材３１が鋭角に折り曲げられない。境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ３よりも第１幅方向Ｗ１における端部領域Ｒ５でも、正極基材３１が鋭角に折り曲げられない。
【0051】
＜電極体１５の接続位置ＣＰの構成＞
次に、図６に示すように、接続位置ＣＰにおいて、電極体１５は、第１先端部１５Ａでは、正極基材３１が湾曲するように構成される。つまり、接続位置ＣＰにおいて、正極接続部３３は、電極体１５の第１幅方向Ｗ１における端部で、厚み方向Ｄに湾曲するように曲げられる。正極基材３１は、正極合材層３２の第１幅方向Ｗ１における先端部３２Ａから湾曲する。つまり、正極基材３１は、第１位置Ｐ１よりも第２幅方向Ｗ２における位置から湾曲する。
次に、図６に示すように、接続位置ＣＰにおいて、電極体１５は、第１先端部１５Ａでは、正極基材３１が湾曲するように構成される。つまり、接続位置ＣＰにおいて、正極接続部３３は、電極体１５の第１幅方向Ｗ１における端部で、厚み方向Ｄに湾曲するように曲げられる。正極基材３１は、正極合材層３２の第１幅方向Ｗ１における先端部３２Ａから湾曲する。つまり、正極基材３１は、第１位置Ｐ１よりも第２幅方向Ｗ２における位置から湾曲する。
【0052】
なお、本実施形態では、境界位置ＢＰ及び接続位置ＣＰにおいて、電極体１５は、第２幅方向Ｗ２おける端部でも、接続位置ＣＰにおける第１幅方向Ｗ１おける端部と同じように、負極基材２１が湾曲するように構成される。つまり、境界位置ＢＰ及び接続位置ＣＰにおいて、負極接続部２３は、電極体１５の第２幅方向Ｗ２における端部で、厚み方向Ｄに湾曲するように曲げられる。
【0053】
＜リチウムイオン二次電池１０の製造工程＞
ここで、本実施形態のリチウムイオン二次電池１０の製造工程の概略を説明する。
本実施形態では、源泉工程が行われる。源泉工程は、リチウムイオン二次電池１０の電池要素の作製の工程である。具体的に、源泉工程は、リチウムイオン二次電池１０の電池要素を構成する負極板２０及び正極板３０をそれぞれ作製する工程である。
ここで、本実施形態のリチウムイオン二次電池１０の製造工程の概略を説明する。
本実施形態では、源泉工程が行われる。源泉工程は、リチウムイオン二次電池１０の電池要素の作製の工程である。具体的に、源泉工程は、リチウムイオン二次電池１０の電池要素を構成する負極板２０及び正極板３０をそれぞれ作製する工程である。
【0054】
源泉工程が終了すると、積層工程が行われる。積層工程では、負極板２０、セパレータ４０、正極板３０、セパレータ４０の順に、負極板２０、正極板３０、セパレータ４０が積層される。つまり、電極体１５は、負極板２０と正極板３０とがセパレータ４０を介して積層して構成される。負極合材層２２と正極合材層３２とは、セパレータ４０を介して対面するように配置される。電極体１５の第２幅方向Ｗ２における端部に負極接続部２３がセパレータ４０から突出するように負極板２０とセパレータ４０とが配置される。電極体１５の第１幅方向Ｗ１における端部に正極接続部３３がセパレータ４０から突出するように正極板３０とセパレータ４０とが配置される。つまり、電極体１５は、第２幅方向Ｗ２に負極基材２１が露出した負極接続部２３が形成されており、第１幅方向Ｗ１に正極基材３１が露出した正極接続部３３が形成されている。
【0055】
積層工程が終了すると、捲回工程が行われる。捲回工程では、電極体１５は、幅方向Ｗの捲回軸を中心に支持されて巻き付けられる。電極体１５には、競走用のトラックのような平坦部と、その両端に形成される湾曲部とが形成される。
【0056】
捲回工程が終了すると、捲回体プレス工程が行われる。電極体１５は、厚み方向Ｄから所定の圧力を超えない力で押圧され圧縮される。本実施形態では、所定の圧力としては、１００ｋＮが採用されるが、これに限らない。
【0057】
詳しくは、電極体１５は、負極板２０と正極板３０とがセパレータ４０を介して重ねて積層された状態で、捲回軸を中心に支えられて長さ方向Ｚに捲回される。電極体１５は、幅方向Ｗと直交する厚み方向Ｄから圧力を加えることにより、幅方向Ｗから見た端部が競走用トラック状の扁平な形状に整形される。
【0058】
捲回体プレス工程が終了すると、端子溶接工程が行われる。端子溶接工程では、積層された複数層の負極接続部２３が集められる。集められた複数層の負極接続部２３は、負極接続領域２４において負極集電体１６と溶接により電気的・機械的に接続される。積層された複数層の正極接続部３３が集められる。集められた複数層の正極接続部３３は、正極接続領域３４において正極集電体１７と溶接により電気的・機械的に接続される。
【0059】
特に、境界位置ＢＰにおいて、複数層の正極接続部３３としての複数層の正極基材３１は、折曲領域Ｒ３で、電極体１５の厚み方向Ｄの中心に向かって鋭角に折り曲げられる。一方、接続位置ＣＰにおいて、複数層の正極接続部３３としての複数層の正極基材３１は、電極体１５の厚み方向Ｄの中心に向かって湾曲するように曲げられる。また、境界位置ＢＰ及び接続位置ＣＰにおいて、複数層の負極接続部２３としての複数層の負極基材２１は、電極体１５の厚み方向Ｄの中心に向かって湾曲するように曲げられる。なお、境界位置ＢＰ及び接続位置ＣＰの形状は、負極集電体１６及び正極集電体１７と接続される幅方向の位置を変えたり、溶接時に電極体１５の極板間に形状維持用治具を挿入したりして調整することができる。
【0060】
端子溶接工程が終了すると、ケース挿入工程が行われる。ケース挿入工程では、電極体１５は、捲回され扁平になった状態で、かつ、負極集電体１６及び正極集電体１７が接続された状態で、電池ケース１１に挿入される。
【0061】
ケース挿入工程が終了すると、封缶溶接工程が行われる。封缶溶接工程では、電池ケース１１と蓋体１２がレーザ溶接などにより密封される。この段階ではまだ非水電解液１８は注液されておらず、蓋体１２の注液口が開口している。
【0062】
封缶溶接工程が終了すると、セル乾燥工程が行われる。セル乾燥工程では、電池ケース内に残存している水分などを十分に乾燥させるため、電池内の温度が例えば１０５°Ｃ程度まで上昇させる。この工程では、温度が高くセパレータ４０の樹脂が軟化するため、拘束は行わない。
【0063】
セル乾燥工程が終了すると、注液・封止工程が行われる。注液・封止工程では、蓋体１２の注液口から電槽内に非水電解液１８を注液する。注液が完了したら、注液口を密封する。これで、リチウムイオン二次電池１０の組み立てが完了する。
【0064】
＜本実施形態の作用＞
本実施形態の作用について説明する。
図５に示すように、境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ３では、正極基材３１が鋭角に折り曲げられる。境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ３よりも第２幅方向Ｗ２に位置する中央領域Ｒ４では、正極基材３１が鋭角に折り曲げられない。境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ３よりも第１幅方向Ｗ１に位置する端部領域Ｒ５では、正極基材３１が鋭角に折り曲げられない。
本実施形態の作用について説明する。
図５に示すように、境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ３では、正極基材３１が鋭角に折り曲げられる。境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ３よりも第２幅方向Ｗ２に位置する中央領域Ｒ４では、正極基材３１が鋭角に折り曲げられない。境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ３よりも第１幅方向Ｗ１に位置する端部領域Ｒ５では、正極基材３１が鋭角に折り曲げられない。
【0065】
このように、境界位置ＢＰにおいては、電極体１５の周方向に向かって電極体１５に張力が加わるものの、中央領域Ｒ４における正極基材３１からセパレータ４０への押圧力を低減させることができる。これにより、セパレータ４０から負極板２０への押圧力を低減させることができる。したがって、セパレータ４０の損傷を抑制することができる。
【0066】
また、境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ３で正極基材３１が鋭角に折り曲げられることにより、セパレータ４０の第１先端部４０Ａが、上下層の正極基材３１との間で挟まれる。このため、セル乾燥工程や製造後の検査工程において、電極体１５が加熱された後であっても、セパレータ４０の熱収縮を抑制することができる。
【0067】
一方、図６に示すように、接続位置ＣＰにおいて、正極基材３１が円弧形状に湾曲するように曲げられる。接続位置ＣＰにおいては、境界位置ＢＰよりも長さ方向Ｚに対する張力が大きくはない。これにより、正極基材３１からセパレータ４０への押圧力を低減させなくても、セパレータ４０の損傷を抑制することができる。
【0068】
また、接続位置ＣＰにおいて、正極基材３１が円弧形状に湾曲するように曲げられることにより、セパレータ４０と負極板２０との間隔が広くなり、かつ、セパレータ４０と正極板３０との間隔が広くなる。これにより、セパレータ４０と負極板２０との間、及び、セパレータ４０と正極板３０との間において、十分な量の非水電解液１８を保持することができる。特に、接続位置ＣＰでは、正極基材３１が正極集電体１７と溶接されているため、非水電解液１８が浸透しにくいが、上記のように正極基材３１を円弧形状に湾曲させることにより、十分な量の非水電解液１８を保持できる。これにより、非水電解液１８の不足を抑制することができる。
【0069】
また、接続位置ＣＰにおいて、正極基材３１は、先端部３２Ａから湾曲する。つまり、接続位置ＣＰにおいて、正極基材３１は、第１位置Ｐ１よりも第２幅方向Ｗ２における位置から湾曲する。接続位置ＣＰにおいて、正極基材３１は、正極集電体１７と溶接するために、ある程度の長さが必要となる。上記のように第１位置Ｐ１よりも第２幅方向Ｗ２における位置から正極基材３１を湾曲させることにより、正極集電体１７と溶接するための正極基材３１の長さも確保することができる。
【0070】
なお、境界位置ＢＰ及び接続位置ＣＰにおいて、負極基材２１が円弧形状に湾曲するように曲げられる。負極板２０の第１先端部２０Ａと正極板３０の第２先端部３０Ｂとの距離は、正極板３０の第１先端部３０Ａと負極板２０の第２先端部２０Ｂとの距離よりも長い。このため、負極基材２１が湾曲する領域には、正極板３０が配置されていない。これにより、負極基材２１の湾曲により、セパレータ４０が負極基材２１と正極板３０とに挟まれることがない。
【0071】
このように、境界位置ＢＰにおいて、電極体１５の周方向に向かって電極体１５に張力が加わるものの、負極基材２１からセパレータ４０への押圧力を低減させなくても、セパレータ４０の損傷を抑制することができる。
【0072】
＜本実施形態の効果＞
本実施形態の効果について説明する。
（１）本実施形態のリチウムイオン二次電池１０によれば、正極接続部３３は、長さ方向Ｚにおける平面領域Ｒ１と曲面領域Ｒ２との境界位置ＢＰで、折曲領域Ｒ３で厚み方向Ｄに鋭角に折り曲がるように構成される。折曲領域Ｒ３は、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間の領域である。第１位置Ｐ１は、負極板２０の第２先端部２０Ｂが設けられる位置である。第２位置Ｐ２は、セパレータ４０の第１先端部４０Ａが設けられる第３位置Ｐ３から、正極合材層３２の厚さＴ１だけ第２幅方向Ｗ２に離れた位置である。このため、折曲領域Ｒ３において、正極板３０と負極板２０とでセパレータ４０が挟まれない。これにより、境界位置ＢＰにおいて、電極体１５の捲回による長さ方向Ｚに向かう張力と、正極板３０に厚み方向Ｄに張力とが加わる場合であっても、折曲領域Ｒ３で正極板３０を折り曲げることにより、セパレータ４０の損傷を抑制することができる。
本実施形態の効果について説明する。
（１）本実施形態のリチウムイオン二次電池１０によれば、正極接続部３３は、長さ方向Ｚにおける平面領域Ｒ１と曲面領域Ｒ２との境界位置ＢＰで、折曲領域Ｒ３で厚み方向Ｄに鋭角に折り曲がるように構成される。折曲領域Ｒ３は、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間の領域である。第１位置Ｐ１は、負極板２０の第２先端部２０Ｂが設けられる位置である。第２位置Ｐ２は、セパレータ４０の第１先端部４０Ａが設けられる第３位置Ｐ３から、正極合材層３２の厚さＴ１だけ第２幅方向Ｗ２に離れた位置である。このため、折曲領域Ｒ３において、正極板３０と負極板２０とでセパレータ４０が挟まれない。これにより、境界位置ＢＰにおいて、電極体１５の捲回による長さ方向Ｚに向かう張力と、正極板３０に厚み方向Ｄに張力とが加わる場合であっても、折曲領域Ｒ３で正極板３０を折り曲げることにより、セパレータ４０の損傷を抑制することができる。
【0073】
（２）また、これに加えて、境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ３で正極基材３１が鋭角に折り曲げられることにより、セパレータ４０の第１先端部４０Ａが正極基材３１に挟まれる。これにより、電極体１５が加熱された後であっても、セパレータ４０の熱収縮を抑制することができる。
【0074】
（３）接続位置ＣＰにおいて、正極接続部３３は、湾曲するように構成される。接続位置ＣＰにおいては、境界位置ＢＰよりも、電極体１５の捲回による長さ方向Ｚに向かう張力が大きくはない。このため、接続位置ＣＰにおいて、正極板３０を湾曲するように曲げることにより、正極板３０に厚み方向Ｄに張力が加わる場合であっても、セパレータ４０の損傷を抑制することができる。そして、これに加えて、セパレータ４０と負極板２０との間、及び、セパレータ４０と正極板３０との間において、十分な量の非水電解液１８を保持することができる。
【0075】
（４）境界位置ＢＰ及び接続位置ＣＰにおいて、負極接続部２３は、湾曲するように構成される。負極板２０の第１先端部２０Ａと正極板３０の第２先端部３０Ｂとの距離は、正極板３０の第１先端部３０Ａと負極板２０の第２先端部２０Ｂとの距離よりも長い。つまり、負極基材２１が湾曲する領域には、正極板３０が配置されていない。このため、境界位置ＢＰ及び接続位置ＣＰにおいて、負極板２０を湾曲するように曲げることにより、負極板２０に厚み方向Ｄに張力が加わる場合であっても、セパレータ４０の損傷を抑制することができる。そして、これに加えて、セパレータ４０と負極板２０との間、及び、セパレータ４０と正極板３０との間において、十分な量の非水電解液１８を保持することができる。
【0076】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
第１実施形態では、電極体１５は、境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ３で正極基材３１が鋭角に折り曲がるように構成された。第２実施形態では、電極体１５は、境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ６で正極基材３１が鋭角に折り曲がるように構成されてもよい。以下の説明では、既に説明した実施形態と同じ構成及び同じ制御内容について同一符号を付し、その重複する説明を省略又は簡略する。
次に、第２実施形態について説明する。
第１実施形態では、電極体１５は、境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ３で正極基材３１が鋭角に折り曲がるように構成された。第２実施形態では、電極体１５は、境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ６で正極基材３１が鋭角に折り曲がるように構成されてもよい。以下の説明では、既に説明した実施形態と同じ構成及び同じ制御内容について同一符号を付し、その重複する説明を省略又は簡略する。
【0077】
図７に示すように、第２実施形態では、電極体１５は、境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ６で正極基材３１が鋭角に折り曲がるように構成される。折曲領域Ｒ６は、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間の領域である。第２実施形態において、第１位置Ｐ１は、基準位置Ｐ０から第１幅方向Ｗ１にセパレータ４０の厚さＴ２だけ離れた位置である。基準位置Ｐ０は、第１実施形態における第１位置Ｐ１と同じように、負極板２０の第２先端部２０Ｂが設けられる位置である。つまり、第２実施形態において、第１位置Ｐ１は、負極板２０の第２先端部２０Ｂが設けられる基準位置Ｐ０から、セパレータ４０の厚さＴ２だけ第１幅方向Ｗ１に離れた位置であってもよい。
【0078】
＜第２実施形態の作用＞
第２実施形態の作用について説明する。
境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ６では、正極基材３１が鋭角に折り曲げられる。境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ６よりも第２幅方向Ｗ２における中央領域Ｒ４では、正極基材３１が鋭角に折り曲げられない。特に、中央領域Ｒ４のうち、基準位置Ｐ０と第１位置Ｐ１との間で正極基材３１が鋭角に折り曲げられない。これにより、セパレータ４０の損傷を更に抑制することができる。
第２実施形態の作用について説明する。
境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ６では、正極基材３１が鋭角に折り曲げられる。境界位置ＢＰにおいて、折曲領域Ｒ６よりも第２幅方向Ｗ２における中央領域Ｒ４では、正極基材３１が鋭角に折り曲げられない。特に、中央領域Ｒ４のうち、基準位置Ｐ０と第１位置Ｐ１との間で正極基材３１が鋭角に折り曲げられない。これにより、セパレータ４０の損傷を更に抑制することができる。
【0079】
＜第２実施形態の効果＞
第２実施形態の効果について説明する。
（５）本実施形態のリチウムイオン二次電池１０によれば、第１位置Ｐ１は、負極板２０の第２先端部２０Ｂが設けられる基準位置Ｐ０から、セパレータ４０の厚さＴ２だけ第１幅方向Ｗ１に離れた位置である。このため、折曲領域Ｒ６において、正極板３０と負極板２０とでセパレータ４０が挟まれない。これにより、境界位置ＢＰにおいて、電極体１５の捲回による長さ方向Ｚに向かう張力と、正極板３０に厚み方向Ｄに張力とが加わる場合であっても、折曲領域Ｒ６で正極板３０を折り曲げることにより、セパレータ４０の損傷を更に抑制することができる。
第２実施形態の効果について説明する。
（５）本実施形態のリチウムイオン二次電池１０によれば、第１位置Ｐ１は、負極板２０の第２先端部２０Ｂが設けられる基準位置Ｐ０から、セパレータ４０の厚さＴ２だけ第１幅方向Ｗ１に離れた位置である。このため、折曲領域Ｒ６において、正極板３０と負極板２０とでセパレータ４０が挟まれない。これにより、境界位置ＢＰにおいて、電極体１５の捲回による長さ方向Ｚに向かう張力と、正極板３０に厚み方向Ｄに張力とが加わる場合であっても、折曲領域Ｒ６で正極板３０を折り曲げることにより、セパレータ４０の損傷を更に抑制することができる。
【0080】
［変更例］
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0081】
○本実施形態において、例えば、境界位置ＢＰにおいて、中央領域Ｒ４及び端部領域Ｒ５で正極基材３１が鋭角に折り曲げれられなければ、湾曲してもよい。
○本実施形態において、例えば、正極板３０は、境界位置ＢＰにおいて、中央領域Ｒ４に絶縁層を積層し、折曲領域Ｒ３，Ｒ６及び端部領域Ｒ５に絶縁層を積層しなくてもよい。中央領域Ｒ４に絶縁層を積層することにより、中央領域Ｒ４において正極基材３１が鋭角に折り曲がらず、折曲領域Ｒ３，Ｒ６において正極基材３１が鋭角に折り曲がるように構成してもよい。
○本実施形態において、例えば、正極板３０は、境界位置ＢＰにおいて、中央領域Ｒ４に絶縁層を積層し、折曲領域Ｒ３，Ｒ６及び端部領域Ｒ５に絶縁層を積層しなくてもよい。中央領域Ｒ４に絶縁層を積層することにより、中央領域Ｒ４において正極基材３１が鋭角に折り曲がらず、折曲領域Ｒ３，Ｒ６において正極基材３１が鋭角に折り曲がるように構成してもよい。
【0082】
○本実施形態において、例えば、電極体１５は、境界位置ＢＰにおいて折曲領域Ｒ３，Ｒ６で正極基材３１が鋭角に折り曲げられた後に、正極基材３１が湾曲されてもよい。また、例えば、電極体１５は、正極接続部３３のうち所定の位置が所定の圧力で押圧されることにより、境界位置ＢＰにおいて折曲領域Ｒ３，Ｒ６で正極基材３１が鋭角に折り曲げられてもよい。
【0083】
○本実施形態において、例えば、２つの境界位置ＢＰのうち少なくとも何れかにて、折曲領域Ｒ３，Ｒ６で正極基材３１が鋭角に折り曲げられてもよい。つまり、正極外部端子１４に向かう方向に位置する境界位置ＢＰと、正極外部端子１４に向かう方向とは反対の方向に位置する境界位置ＢＰとのうち少なくとも何れかにおいて、折曲領域Ｒ３，Ｒ６で正極基材３１が鋭角に折り曲げられてもよい。また、正極外部端子１４に向かう方向に位置する境界位置ＢＰは、正極集電体１７が延在する位置であり、正極外部端子１４に向かう方向とは反対の方向に位置する境界位置ＢＰは、正極集電体１７が延在しない位置といえる。
【0084】
○本実施形態において、リチウムイオン二次電池１０を例に本発明を説明したが、他の二次電池にも適用できる。
○本実施形態において、車載用の薄板状のリチウムイオン二次電池１０を例示したが、円柱形の電池などにも適用できる。また、車載用に限らず、船舶用、航空機用、さらに定置用の電池にも適用できる。
○本実施形態において、車載用の薄板状のリチウムイオン二次電池１０を例示したが、円柱形の電池などにも適用できる。また、車載用に限らず、船舶用、航空機用、さらに定置用の電池にも適用できる。
【0085】
○本発明は、特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲で、当業者によりその構成を付加し削除し変更し、順序を変えて実施することができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0086】
ＢＰ…境界位置
ＣＰ…接続位置
Ｄ…厚み方向
Ｐ１…第１位置
Ｐ２…第２位置
Ｐ３…第３位置
Ｒ１…平面領域
Ｒ２…曲面領域
Ｒ３…折曲領域
Ｒ４…中央領域
Ｒ５…端部領域
Ｒ６…折曲領域
Ｗ…幅方向
Ｗ１…第１幅方向
Ｗ２…第２幅方向
Ｚ…長さ方向
１０…リチウムイオン二次電池
１１…電池ケース
１２…蓋体
１３…負極外部端子
１４…正極外部端子
１５…電極体
１５Ａ…第１先端部
１５Ｂ…第２先端部
１６…負極集電体
１７…正極集電体
１８…非水電解液
２０…負極板
２０Ａ…第１先端部
２０Ｂ…第２先端部
２１…負極基材
２２…負極合材層
２３…負極接続部
２４…負極接続領域
３０…正極板
３０Ａ…第１先端部
３０Ｂ…第２先端部
３１…正極基材
３２…正極合材層
３２Ａ…先端部
３３…正極接続部
３４…正極接続領域
４０…セパレータ
４０Ａ…第１先端部
４０Ｂ…第２先端部
ＣＰ…接続位置
Ｄ…厚み方向
Ｐ１…第１位置
Ｐ２…第２位置
Ｐ３…第３位置
Ｒ１…平面領域
Ｒ２…曲面領域
Ｒ３…折曲領域
Ｒ４…中央領域
Ｒ５…端部領域
Ｒ６…折曲領域
Ｗ…幅方向
Ｗ１…第１幅方向
Ｗ２…第２幅方向
Ｚ…長さ方向
１０…リチウムイオン二次電池
１１…電池ケース
１２…蓋体
１３…負極外部端子
１４…正極外部端子
１５…電極体
１５Ａ…第１先端部
１５Ｂ…第２先端部
１６…負極集電体
１７…正極集電体
１８…非水電解液
２０…負極板
２０Ａ…第１先端部
２０Ｂ…第２先端部
２１…負極基材
２２…負極合材層
２３…負極接続部
２４…負極接続領域
３０…正極板
３０Ａ…第１先端部
３０Ｂ…第２先端部
３１…正極基材
３２…正極合材層
３２Ａ…先端部
３３…正極接続部
３４…正極接続領域
４０…セパレータ
４０Ａ…第１先端部
４０Ｂ…第２先端部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】