特許 7154270 電池およびその製造方法

(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】

(24)【登録日】2022-10-06

(45)【発行日】2022-10-17

(54)【発明の名称】電池およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20221007BHJP

   H01M 10/0587 20100101ALI20221007BHJP

   H01G 11/78 20130101ALI20221007BHJP

   H01G 11/84 20130101ALI20221007BHJP

   H01G 11/26 20130101ALI20221007BHJP

   H01M 50/103 20210101ALI20221007BHJP

   H01M 50/538 20210101ALI20221007BHJP

   H01M 50/586 20210101ALI20221007BHJP

   H01M 50/593 20210101ALI20221007BHJP

   H01M 50/55 20210101ALI20221007BHJP

   H01M 50/451 20210101ALI20221007BHJP

   H01M 50/434 20210101ALI20221007BHJP

   H01M 50/443 20210101ALI20221007BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 W

H01M10/0587

H01G11/78

H01G11/84

H01G11/26

H01M50/103

H01M50/538

H01M50/586

H01M50/593

H01M50/55 101

H01M50/451

H01M50/434

H01M50/443 M

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020185189

(22)【出願日】2020-11-05

(65)【公開番号】P2022074818

(43)【公開日】2022-05-18

【審査請求日】2021-12-03

(73)【特許権者】

【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】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100136423

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(72)【発明者】

【氏名】山田 智之

(72)【発明者】

【氏名】細川 尚士

(72)【発明者】

【氏名】脇元 亮一

【審査官】小森 利永子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１４４１３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１５３４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１２０７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０５７０１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／１８５８６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１５／１５９４３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－２１０９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０２１０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０１０７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７４４１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｍ １０／０５８７

Ｈ０１Ｍ ６／１０

Ｈ０１Ｇ １１／７８

Ｈ０１Ｇ １１／８４

Ｈ０１Ｇ １１／２６

Ｈ０１Ｇ ４／３２

Ｈ０１Ｍ ５０／５３８

Ｈ０１Ｍ ５０／５８６

Ｈ０１Ｍ ５０／５９３

Ｈ０１Ｍ ５０／４０９－４５１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

底壁と、前記底壁から延び相互に対向する一対の第１側壁と、前記底壁から延び相互に対向する一対の第２側壁と、前記底壁に対向する開口と、を有する外装体と、
前記外装体の前記開口を封口する封口板と、
帯状の正極と帯状の負極とが帯状のセパレータを介して積層され、捲回軸を中心に捲回されてなる１つまたは複数の捲回電極体と、
前記捲回電極体の捲回軸方向の端部に設けられた複数の正極タブを含み、前記正極と電気的に接続された正極タブ群と、
前記捲回電極体の前記捲回軸方向の端部に設けられた複数の負極タブを含み、前記負極と電気的に接続された負極タブ群と、
を備え、
前記捲回電極体は、外表面が湾曲している一対の湾曲部と、一対の前記湾曲部を連結し外表面が平坦な平坦部と、を有する扁平形状であり、一方の前記湾曲部が前記封口板と対向し、他方の前記湾曲部が前記外装体の前記底壁と対向するように前記外装体に収容されており、
ここで、前記捲回電極体の前記捲回軸に対して垂直で、かつ、前記底壁に対して垂直な直線を直線Ｌ１としたときに、
一対の前記湾曲部の少なくとも一方において、前記負極の最外周に位置する部分が、前記直線Ｌ１上で、前記セパレータを介し、かつ前記正極を介さずに、前記負極の捲回内周側に位置する部分と対向している、
電池。

【請求項2】

前記封口板と前記捲回電極体との間に配置されたスペーサを備え、
前記負極の最外周に位置する部分が、前記直線Ｌ１上で、前記セパレータを介し、かつ前記正極を介さずに、前記負極の捲回内周側に位置する部分と対向している、
請求項１に記載の電池。

【請求項3】

前記封口板に取り付けられ、前記正極タブ群または前記負極タブ群と電気的に接続された端子と、
前記正極タブ群または前記負極タブ群と、前記端子と、を電気的に接続する集電部と、
前記封口板と前記集電部とを絶縁し、かつ、前記封口板の側から前記捲回電極体の側に突出する突出部を有する絶縁部材と、
を備え、
前記絶縁部材の前記突出部が前記スペーサを構成している、
請求項２に記載の電池。

【請求項4】

前記スペーサが、前記捲回電極体に当接していない、
請求項２または３に記載の電池。

【請求項5】

前記捲回電極体が、複数である、
請求項１から４のいずれか１つに記載の電池。

【請求項6】

前記セパレータは、樹脂製の基材部と、前記基材部の上に設けられ、無機フィラーを含む耐熱層と、を備え、
一対の前記湾曲部の少なくとも一方において、前記捲回電極体の前記外表面が前記耐熱層で覆われている、
請求項１から５のいずれか１つに記載の電池。

【請求項7】

底壁と、前記底壁から延び相互に対向する一対の第１側壁と、前記底壁から延び相互に対向する一対の第２側壁と、前記底壁に対向する開口と、を有する外装体と、
前記外装体の前記開口を封口する封口板と、
帯状の正極と帯状の負極とが帯状のセパレータを介して積層され、捲回軸を中心に捲回されてなる１つまたは複数の捲回電極体と、
前記捲回電極体の捲回軸方向の端部に設けられた複数の正極タブを含み、前記正極と電気的に接続された正極タブ群と、
前記捲回電極体の前記捲回軸方向の端部に設けられた複数の負極タブを含み、前記負極と電気的に接続された負極タブ群と、
前記封口板と前記捲回電極体との間に配置されたスペーサと、
を備え、
前記捲回電極体は、外表面が湾曲している一対の湾曲部と、一対の前記湾曲部を連結し外表面が平坦な平坦部と、を有する扁平形状であり、一方の前記湾曲部が前記封口板と対向し、他方の前記湾曲部が前記外装体の前記底壁と対向するように前記外装体に収容されている、電池の製造方法であって、
前記スペーサで前記捲回電極体を前記外装体の内部に押し込む挿入工程と、
前記外装体の前記開口を前記封口板で封口する封口工程と、
を有し、
前記挿入工程では、前記捲回電極体における前記スペーサにより押圧される領域の少なくとも一部において、前記負極の最外周に位置する部分が、前記セパレータを介し、かつ前記正極を介さずに、前記負極の捲回内周側に位置する部分と対向しているようにする、
電池の製造方法。

【請求項8】

前記捲回電極体の前記捲回軸に対して垂直で、かつ、前記底壁に対して垂直な直線を直線Ｌ１としたとき、前記挿入工程では、少なくとも、前記捲回電極体において前記直線Ｌ１上に位置する外表面が押圧される、
請求項７に記載の電池の製造方法。

【請求項9】

前記封口工程の後、前記スペーサが前記捲回電極体に当接していない、
請求項７または８に記載の電池の製造方法。

【請求項10】

前記封口工程の後、前記捲回電極体と前記スペーサとの最短距離が、５ｍｍ以下である、
請求項７から９のいずれか１つに記載の電池の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、正極集電体の上に正極活物質層を備える帯状の正極と、負極集電体の上に負極活物質層を備える帯状の負極とが、帯状のセパレータを介して積層され、捲回軸を中心に捲回されてなる捲回電極体を備えた電池が知られている（特許文献１、２参照）。例えば特許文献１には、捲回軸方向の一方の端部に、正極集電体の一部であるタブ（リード取出し部）が複数突出し、他方の端部に、負極集電体の一部であるタブが複数突出した捲回電極体が開示されている。特許文献１において、捲回電極体の外表面は、セパレータで覆われている。複数のタブは１つに束ねられ、集電用のリードと溶接接合されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５１００４４１号

【文献】特開２０１７－０１０８７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明者らの検討によれば、複数のタブは、集電体から突出した方向と交差する方向に移動可能な遊びを有する。このため、電池の使用時等に外部から振動や衝撃等が加わると、捲回電極体が電池ケースや電池ケースに取り付けられた部品に接触するおそれがある。その結果、捲回電極体の外表面を覆うセパレータが損傷して、正極と負極とが短絡するおそれがある。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、正極と負極との短絡が抑制され、信頼性の向上した電池およびその製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明により、底壁と、上記底壁から延び相互に対向する一対の第１側壁と、上記底壁から延び相互に対向する一対の第２側壁と、上記底壁に対向する開口と、を有する外装体と、上記外装体の上記開口を封口する封口板と、帯状の正極と帯状の負極とが帯状のセパレータを介して積層され、捲回軸を中心に捲回されてなる１つまたは複数の捲回電極体と、上記捲回電極体の捲回軸方向の端部に設けられた複数の正極タブを含み、上記正極と電気的に接続された正極タブ群と、上記捲回電極体の上記捲回軸方向の端部に設けられた複数の負極タブを含み、上記負極と電気的に接続された負極タブ群と、を備える電池が提供される。上記捲回電極体は、外表面が湾曲している一対の湾曲部と、一対の上記湾曲部を連結し外表面が平坦な平坦部と、を有する扁平形状であり、一方の上記湾曲部が上記封口板と対向し、他方の上記湾曲部が上記外装体の上記底壁と対向するように上記外装体に収容されている。ここで、上記捲回電極体の上記捲回軸に対して垂直で、かつ、上記底壁に対して垂直な直線を直線Ｌ１としたときに、一対の上記湾曲部の少なくとも一方において、上記負極の最外周に位置する部分が、上記直線Ｌ１上で、上記セパレータを介し、かつ上記正極を介さずに、上記負極の捲回内周側に位置する部分と対向している。

【0007】

上記電池の捲回電極体は、湾曲部が外装体の底壁および／または封口板と対向するように上記外装体に収容され、外装体の底壁および／または封口板と対向する湾曲部において、負極の最外周に位置する部分が、直線Ｌ１上で、正極を介さずに捲回内周側に位置する部分と対向している。これにより、湾曲部が、底壁および／または封口板、ならびに、これらに設けられた部品に接触してセパレータが損傷することがあったとしても、負極の最外周に位置する部分が正極と短絡することを抑制できる。したがって、電池の信頼性を向上できる。

【0008】

ここに開示される電池の好適な一態様では、上記封口板と上記捲回電極体との間に配置されたスペーサを備え、上記負極の最外周に位置する部分が、上記直線Ｌ１上で、上記セパレータを介し、かつ上記正極を介さずに、上記負極の捲回内周側に位置する部分と対向している。このような構成により、捲回電極体が封口板に近づく方向に大きく移動しにくくなる。そのため、捲回電極体が封口板に接触してセパレータが損傷することを抑制できる。これにより、正極と負極とが短絡することを効果的に抑制できる。また、正極タブ群および／または負極タブ群への負荷を軽減することができ、電気的な接続を安定して保つことができる。これにより、電池の導通信頼性を向上できる。

【0009】

ここに開示される電池の好適な一態様では、上記封口板に取り付けられ、上記正極タブ群または上記負極タブ群と電気的に接続された端子と、上記正極タブ群または上記負極タブ群と、上記端子と、を電気的に接続する集電部と、上記封口板と上記集電部とを絶縁し、かつ、上記封口板の側から上記捲回電極体の側に突出する突出部を有する絶縁部材と、を備え、上記絶縁部材の上記突出部が上記スペーサを構成している。このような構成により、湾曲部が底壁および／または封口板に接触しても、湾曲部にかかる応力を緩和できる。これにより、セパレータが損傷しにくくなり、正極と負極とが短絡することを効果的に抑制できる。

【0010】

ここに開示される電池の好適な一態様では、上記スペーサが、上記捲回電極体に当接していない。スペーサが電極体と離間した位置に配置されていると、捲回電極体が封口板に近づく方向に移動しても、湾曲部とスペーサとが擦れることを抑制できる。これにより、セパレータが損傷しにくくなり、正極と負極とが短絡することを効果的に抑制できる。

【0011】

ここに開示される電池の好適な一態様では、上記捲回電極体が、複数である。複数の捲回電極体を備える電池は、とりわけ正極と負極との短絡を抑制して信頼性を高めることが求められる。したがって、ここに開示される技術を適用することが殊に効果的である。

【0012】

ここに開示される電池の好適な一態様では、上記セパレータは、樹脂製の基材部と、上記基材部の上に設けられ、無機フィラーを含む耐熱層と、を備え、一対の上記湾曲部の少なくとも一方において、上記捲回電極体の上記外表面が上記耐熱層で覆われている。このような構成により、湾曲部が底壁および／または封口板に接触しても、湾曲部にかかる応力を緩和できる。これにより、セパレータが損傷しにくくなり、正極と負極とが短絡することを効果的に抑制できる。

【0013】

また、本発明により、底壁と、上記底壁から延び相互に対向する一対の第１側壁と、上記底壁から延び相互に対向する一対の第２側壁と、上記底壁に対向する開口と、を有する外装体と、上記外装体の上記開口を封口する封口板と、帯状の正極と帯状の負極とが帯状のセパレータを介して積層され、捲回軸を中心に捲回されてなる１つまたは複数の捲回電極体と、上記捲回電極体の捲回軸方向の端部に設けられた複数の正極タブを含み、上記正極と電気的に接続された正極タブ群と、上記捲回電極体の上記捲回軸方向の端部に設けられた複数の負極タブを含み、上記負極と電気的に接続された負極タブ群と、上記封口板と上記捲回電極体との間に配置されたスペーサと、を備え、上記捲回電極体は、外表面が湾曲している一対の湾曲部と、一対の上記湾曲部を連結し外表面が平坦な平坦部と、を有する扁平形状であり、一方の上記湾曲部が上記封口板と対向し、他方の上記湾曲部が上記外装体の上記底壁と対向するように上記外装体に収容されている、電池の製造方法が提供される。かかる製造方法は、上記スペーサで上記捲回電極体を上記外装体の内部に押し込む挿入工程と、上記外装体の上記開口を上記封口板で封口する封口工程と、を有する。上記挿入工程では、上記捲回電極体における上記スペーサにより押圧される領域の少なくとも一部において、上記負極の最外周に位置する部分が、上記セパレータを介し、かつ上記正極を介さずに、上記負極の捲回内周側に位置する部分と対向しているようにする。

【0014】

上記製造方法では、捲回電極体の湾曲部をスペーサで押圧することにより、捲回電極体が外装体の内部に押し込まれる。このとき、負極の最外周に位置する部分が、上記セパレータを介し、かつ上記正極を介さずに、上記負極の捲回内周側に位置する部分と対向しているようにすることで、湾曲部がスペーサで強く押されても、負極の最外周に位置する部分が正極と短絡することを回避できる。また、スペーサを用いることで、捲回電極体が封口板や封口板に取り付けられた部品に接触し、セパレータが損傷することを抑制できる。したがって、捲回電極体を安定して外装体に挿入し、電池を作製することができる。

【0015】

上記捲回電極体の上記捲回軸に対して垂直で、かつ、上記底壁に対して垂直な直線を直線Ｌ１としたとき、上記挿入工程では、少なくとも、上記捲回電極体において上記直線Ｌ１上に位置する外表面が押圧される。これにより、セパレータの損傷を抑制しながら、捲回電極体を安定して外装体に挿入することができる。

【0016】

ここに開示される製造方法の好適な一態様では、上記封口工程の後、上記スペーサが上記電極体に当接していない。これにより、捲回電極体が封口板に近づく方向に移動しても、湾曲部とスペーサとが擦れてセパレータが損傷することを抑制できる。

【0017】

ここに開示される製造方法の好適な一態様では、上記封口工程の後、上記電極体と上記スペーサとの最短距離が、５ｍｍ以下である。これにより、電極体を押し込むときに、電極体とスペーサとをより良く当接させることができ、電極体をより安定して外装体に挿入することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】一実施形態に係る電池を模式的に示す斜視図である。

【図2】図１のII－II線に沿う模式的な縦断面図である。

【図3】図１のIII－III線に沿う模式的な縦断面図である。

【図4】図１のIV－IV線に沿う模式的な横断面図である。

【図5】封口板に取り付けられた電極体群を模式的に示す斜視図である。

【図6】正極第２集電部および負極第２集電部が取り付けられた電極体を模式的に示す斜視図である。

【図7】捲回電極体の構成を示す模式図である。

【図8】図３の捲回電極体の上端部の近傍を模式的に示す部分拡大断面図である。

【図9】図２の正極端子の近傍を模式的に示す部分拡大断面図である。

【図10】正極端子と負極端子と正極第１集電部と負極第１集電部と正極絶縁部材と負極絶縁部材とが取り付けられた封口板を模式的に示す斜視図である。

【図11】図１０の封口板を裏返した斜視図である。

【図12】一実施形態に係る電池の挿入工程を説明する模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照しながら、ここで開示される技術のいくつかの好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば、本発明を特徴付けない電池の一般的な構成および製造プロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。

【0020】

なお、本明細書において「電池」とは、電気エネルギーを取り出し可能な蓄電デバイス全般を指す用語であって、一次電池と二次電池とを包含する概念である。また、本明細書において「二次電池」とは、繰り返し充放電が可能な蓄電デバイス全般を指す用語であって、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池等のいわゆる蓄電池（化学電池）と、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（物理電池）と、を包含する概念である。

【0021】

＜電池１００＞
図１は、電池１００の斜視図である。図２は、図１のII－II線に沿う模式的な縦断面図である。図３は、図１のIII－III線に沿う模式的な縦断面図である。図４は、図１のIV－IV線に沿う模式的な横断面図である。なお、以下の説明において、図面中の符号Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒ、Ｕ、Ｄは、左、右、前、後、上、下を表し、図面中の符号Ｘ、Ｙ、Ｚは、電池１００の短辺方向、短辺方向と直交する長辺方向、上下方向を、それぞれ表すものとする。長辺方向は、捲回軸方向の一例である。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、電池１００の設置形態を何ら限定するものではない。

【0022】

図２に示すように、電池１００は、電池ケース１０と、電極体群２０と、正極端子３０と、負極端子４０と、正極集電部５０と、負極集電部６０と、正極絶縁部材７０と、負極絶縁部材８０と、を備えている。詳しくは後述するが、電極体群２０は、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃ（図３参照）を有している。正極絶縁部材７０は、ベース部７０ａと複数の突出部７０ｂとを有している。負極絶縁部材８０は、ベース部８０ａと複数の突出部８０ｂとを有している。正極絶縁部材７０の突出部７０ｂおよび負極絶縁部材８０の突出部８０ｂは、封口板１４と捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃとの間に配置されるスペーサの一例である。図示は省略するが、電池１００は、ここではさらに電解液を備えている。電池１００は、ここではリチウムイオン二次電池である。電池１００は、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃを備えることによって特徴付けられ、それ以外の構成は従来同様であってよい。

【0023】

電池ケース１０は、電極体群２０を収容する筐体である。電池ケース１０は、ここでは扁平かつ有底の直方体形状（角形）の外形を有する。電池ケース１０の材質は、従来から使用されているものと同じでよく、特に制限はない。電池ケース１０は、金属製であることが好ましく、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金等からなることがより好ましい。図２に示すように、電池ケース１０は、開口１２ｈを有する外装体１２と、開口１２ｈを塞ぐ封口板（蓋体）１４と、を備えている。

【0024】

外装体１２は、図１に示すように、底壁１２ａと、底壁１２ａから延び相互に対向する一対の長側壁１２ｂと、底壁１２ａから延び相互に対向する一対の短側壁１２ｃと、を備えている。底壁１２ａは、略矩形状である。底壁１２ａは、開口１２ｈと対向している。短側壁１２ｃの面積は、長側壁１２ｂの面積よりも小さい。長側壁１２ｂおよび短側壁１２ｃは、ここに開示される第１側壁および第２側壁の一例である。封口板１４は、外装体１２の開口１２ｈを塞ぐように外装体１２に取り付けられている。封口板１４は、外装体１２の底壁１２ａと対向している。封口板１４は、平面視において略矩形状である。電池ケース１０は、外装体１２の開口１２ｈの周縁に封口板１４が接合（例えば溶接接合）されることによって、一体化されている。電池ケース１０は、気密に封止（密閉）されている。

【0025】

図２に示すように、封口板１４には、注液孔１５と、ガス排出弁１７と、２つの端子引出孔１８、１９と、が設けられている。注液孔１５は、外装体１２に封口板１４を組み付けた後に電解液を注液するためのものである。注液孔１５は、封止部材１６により封止されている。ガス排出弁１７は、電池ケース１０内の圧力が所定値以上になったときに破断して、電池ケース１０内のガスを外部に排出するように構成されている。端子引出孔１８、１９は、封口板１４の長辺方向Ｙの両端部にそれぞれ形成されている。端子引出孔１８、１９は、封口板１４を上下方向Ｚに貫通している。端子引出孔１８、１９は、それぞれ、封口板１４に取り付けられる前の（かしめ加工前の）の正極端子３０および負極端子４０を挿通可能な大きさの内径を有する。

【0026】

正極端子３０および負極端子４０は、それぞれ封口板１４に固定されている。正極端子３０は、封口板１４の長辺方向Ｙの一方側（図１、図２の左側）に配置されている。負極端子４０は、封口板１４の長辺方向Ｙの他方側（図１、図２の右側）に配置されている。図１に示すように、正極端子３０および負極端子４０は、封口板１４の外側の表面に露出している。図２に示すように、正極端子３０および負極端子４０は、端子引出孔１８、１９を挿通して封口板１４の内部から外部へと延びている。正極端子３０および負極端子４０は、ここでは、かしめ加工により、封口板１４の端子引出孔１８、１９を囲む周縁部分に、かしめられている。正極端子３０および負極端子４０の外装体１２の側の端部（図２の下端部）には、かしめ部３０ｃ、４０ｃが形成されている。

【0027】

図２に示すように、正極端子３０は、外装体１２の内部で、正極集電部５０を介して電極体群２０の正極２２（図７参照）と電気的に接続されている。負極端子４０は、外装体１２の内部で、負極集電部６０を介して電極体群２０の負極２４（図７参照）と電気的に接続されている。正極端子３０は、正極絶縁部材７０およびガスケット９０によって封口板１４と絶縁されている。負極端子４０は、負極絶縁部材８０およびガスケット９０によって封口板１４と絶縁されている。正極端子３０および負極端子４０は、ここに開示される端子の一例である。

【0028】

正極端子３０は、金属製であることが好ましく、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることがより好ましい。負極端子４０は、金属製であることが好ましく、例えば銅または銅合金からなることがより好ましい。負極端子４０は、２つの導電部材が接合され一体化されて構成されていてもよい。例えば、負極集電部６０と接続される部分が銅または銅合金からなり、封口板１４の外側の表面に露出する部分がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなっていてもよい。

【0029】

図１に示すように、封口板１４の外側の面には、板状の正極外部導電部材３２および負極外部導電部材４２が取り付けられている。正極外部導電部材３２は、正極端子３０と電気的に接続されている。負極外部導電部材４２は、負極端子４０と電気的に接続されている。正極外部導電部材３２および負極外部導電部材４２は、複数の電池１００を相互に電気的に接続する際に、バスバーが付設される部材である。正極外部導電部材３２および負極外部導電部材４２は、金属製であることが好ましく、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることがより好ましい。正極外部導電部材３２および負極外部導電部材４２は、外部絶縁部材９２によって封口板１４と絶縁されている。ただし、正極外部導電部材３２および負極外部導電部材４２は必須ではなく、他の実施形態において省略することもできる。

【0030】

図５は、封口板１４に取り付けられた電極体群２０を模式的に示す斜視図である。電極体群２０は、ここでは３つの捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃを有する。ただし、１つの外装体１２の内部に配置される捲回電極体の数は特に限定されず、２つ以上（複数）であってもよいし、１つであってもよい。電極体群２０は、樹脂製シートからなる電極体ホルダ２９（図３参照）に覆われた状態で、外装体１２の内部に配置されている。

【0031】

図６は、捲回電極体２０ａを模式的に示す斜視図である。捲回電極体２０ａは、捲回軸ＷＬが長辺方向Ｙと平行になる向きで、外装体１２の内部に配置されている。言い換えれば、捲回電極体２０ａは、捲回軸ＷＬが底壁１２ａと平行になり、短側壁１２ｃと直交する向きで、外装体１２の内部に配置されている。捲回電極体２０ａの端面（言い換えれば、正極２２と負極２４とが積層された積層面、図７の長辺方向Ｙの端面）は、短側壁１２ｃと対向している。

【0032】

図７は、捲回電極体２０ａの構成を示す模式図である。捲回電極体２０ａは、正極２２と負極２４とセパレータ２６とを有する。捲回電極体２０ａは、ここでは、帯状の正極２２と帯状の負極２４とが帯状のセパレータ２６を介して積層され、捲回軸ＷＬを中心として捲回されて構成されている。捲回電極体２０ａは、扁平形状を有している。

【0033】

正極２２は、図７に示すように、正極集電体２２ｃと、正極集電体２２ｃの少なくとも一方の表面上に固着された正極活物質層２２ａおよび正極保護層２２ｐと、を有する。ただし、正極保護層２２ｐは必須ではなく、他の実施形態において省略することもできる。正極集電体２２ｃは、帯状である。正極集電体２２ｃは、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっている。正極集電体２２ｃは、ここでは金属箔、具体的にはアルミニウム箔である。

【0034】

正極集電体２２ｃの長辺方向Ｙの一方の端部（図７の左端部）には、複数の正極タブ２２ｔが設けられている。複数の正極タブ２２ｔは、長辺方向Ｙの一方側（図７の左側）に向かって突出している。複数の正極タブ２２ｔは、セパレータ２６よりも長辺方向Ｙに突出している。複数の正極タブ２２ｔは、正極２２の長手方向に沿って間隔を置いて（間欠的に）設けられている。正極タブ２２ｔは、ここでは正極集電体２２ｃの一部であり、金属箔（アルミニウム箔）からなっている。正極タブ２２ｔは、ここではそれぞれ台形状である。正極タブ２２ｔは、正極集電体２２ｃの正極活物質層２２ａおよび正極保護層２２ｐが形成されていない部分（集電体露出部）である。ただし、正極タブ２２ｔは、正極集電体２２ｃとは別の部材であってもよい。また、正極タブ２２ｔは、長辺方向Ｙの他方の端部（図７の右端部）に設けられていてもよいし、長辺方向Ｙの両端部にそれぞれ設けられていてもよい。

【0035】

図４に示すように、複数の正極タブ２２ｔは長辺方向Ｙの一方の端部（図４の左端部）で積層され、正極タブ群２３を構成している。複数の正極タブ２２ｔは、外方側の端が揃うように折り曲げられて湾曲している。正極タブ群２３は、正極集電部５０を介して正極端子３０と電気的に接続されている。複数の正極タブ２２ｔは、折り曲げられ、正極端子３０と電気的に接続されていることが好ましい。正極タブ群２３には、後述する正極第２集電部５２が付設されている。複数の正極タブ２２ｔのサイズ（長辺方向Ｙの長さおよび長辺方向Ｙに直交する幅、図７参照）は、正極集電部５０に接続される状態を考慮し、例えばその形成位置等によって、適宜調整することができる。複数の正極タブ２２ｔは、ここでは湾曲させたときに外方側の端が揃うように相互にサイズが異なっている。

【0036】

正極活物質層２２ａは、図７に示すように、帯状の正極集電体２２ｃの長手方向に沿って、帯状に設けられている。正極活物質層２２ａは、電荷担体を可逆的に吸蔵および放出可能な正極活物質（例えば、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物等のリチウム遷移金属複合酸化物）を含んでいる。正極活物質層２２ａの固形分全体を１００質量％としたときに、正極活物質は、概ね８０質量％以上、典型的には９０質量％以上、例えば９５質量％以上を占めていてもよい。正極活物質層２２ａは、正極活物質以外の任意成分、例えば、導電材、バインダ、各種添加成分等を含んでいてもよい。導電材としては、例えばアセチレンブラック（ＡＢ）等の炭素材料を使用し得る。バインダとしては、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等を使用し得る。

【0037】

正極保護層２２ｐは、図７に示すように、長辺方向Ｙにおいて正極集電体２２ｃと正極活物質層２２ａとの境界部分に設けられている。正極保護層２２ｐは、ここでは正極集電体２２ｃの長辺方向Ｙの一方の端部（図７の左端部）に設けられている。ただし、正極保護層２２ｐは、長辺方向Ｙの両端部に設けられていてもよい。正極保護層２２ｐは、正極活物質層２２ａに沿って、帯状に設けられている。正極保護層２２ｐは、無機フィラー（例えば、アルミナ）を含んでいる。正極保護層２２ｐの固形分全体を１００質量％としたときに、無機フィラーは、概ね５０質量％以上、典型的には７０質量％以上、例えば８０質量％以上を占めていてもよい。正極保護層２２ｐは、無機フィラー以外の任意成分、例えば、導電材、バインダ、各種添加成分等を含んでいてもよい。導電材およびバインダは、正極活物質層２２ａに含み得るとして例示したものと同じであってもよい。

【0038】

負極２４は、図７に示すように、負極集電体２４ｃと、負極集電体２４ｃの少なくとも一方の表面上に固着された負極活物質層２４ａと、を有する。負極集電体２４ｃは、帯状である。負極集電体２４ｃは、例えば銅、銅合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっている。負極集電体２４ｃは、ここでは金属箔、具体的には銅箔である。

【0039】

負極集電体２４ｃの長辺方向Ｙの一方の端部（図７の右端部）には、複数の負極タブ２４ｔが設けられている。複数の負極タブ２４ｔは、長辺方向Ｙの一方側（図７の右側）に向かって突出している。複数の負極タブ２４ｔは、セパレータ２６よりも長辺方向Ｙに突出している。複数の負極タブ２４ｔは、負極２４の長手方向に沿って間隔を置いて（間欠的に）設けられている。負極タブ２４ｔは、ここでは負極集電体２４ｃの一部であり、金属箔（銅箔）からなっている。複数の負極タブ２４ｔは、ここではそれぞれ台形状である。負極タブ２４ｔは、ここでは、負極集電体２４ｃの負極活物質層２４ａが形成されていない部分（集電体露出部）である。ただし、負極タブ２４ｔは、負極集電体２４ｃとは別の部材であってもよい。また、負極タブ２４ｔは、長辺方向Ｙの他方の端部（図７の左端部）に設けられていてもよいし、長辺方向Ｙの両端部にそれぞれ設けられていてもよい。

【0040】

図４に示すように、複数の負極タブ２４ｔは長辺方向Ｙの一方の端部（図６の右端部）で積層され、負極タブ群２５を構成している。複数の負極タブ２４ｔは、外方側の端が揃うように折り曲げられて湾曲している。負極タブ群２５は、負極集電部６０を介して負極端子４０と電気的に接続されている。複数の負極タブ２４ｔは、折り曲げられ、負極端子４０と電気的に接続されていることが好ましい。負極タブ群２５には、後述する負極第２集電部６２が付設されている。複数の負極タブ２４ｔのサイズ（長辺方向Ｙの長さおよび長辺方向Ｙに直交する幅、図７参照）は、負極集電部６０に接続される状態を考慮し、例えばその形成位置等によって、適宜調整することができる。複数の負極タブ２４ｔは、ここでは湾曲させたときに外方側の端が揃うように相互にサイズが異なっている。

【0041】

負極活物質層２４ａは、図７に示すように、帯状の負極集電体２４ｃの長手方向に沿って、帯状に設けられている。負極活物質層２４ａは、電荷担体を可逆的に吸蔵および放出可能な負極活物質（例えば、黒鉛等の炭素材料）を含んでいる。負極活物質層２４ａの固形分全体を１００質量％としたときに、負極活物質は、概ね８０質量％以上、典型的には９０質量％以上、例えば９５質量％以上を占めていてもよい。負極活物質層２４ａは、負極活物質以外の任意成分、例えば、バインダ、分散剤、各種添加成分等を含んでいてもよい。バインダとしては、例えばスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム類を使用し得る。分散剤としては、例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のセルロール類を使用し得る。

【0042】

セパレータ２６は、正極２２の正極活物質層２２ａと、負極２４の負極活物質層２４ａと、を絶縁する部材である。セパレータ２６は、捲回電極体２０ａの外表面を構成している。セパレータ２６としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂からなる樹脂製の多孔性シートが好適である。セパレータ２６は、ここでは、樹脂製の多孔性シートからなる基材部と、基材部の少なくとも一方の表面上に形成された耐熱層（Heat Resistance Layer：ＨＲＬ）と、を有する。耐熱層は、典型的には無機フィラーとバインダとを含む層である。無機フィラーとしては、例えば、アルミナ、ベーマイト、水酸化アルミニウム、チタニア等を使用し得る。バインダとしては、例えば、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等を使用し得る。

【0043】

図３に示すように、捲回電極体２０ａは、外装体１２の底壁１２ａおよび封口板１４と対向する一対の湾曲部（Ｒ部）２０ｒと、一対の湾曲部２０ｒを連結し、外装体１２の長側壁１２ｂに対向する平坦部２０ｆと、を有している。一方（図３の上側）の湾曲部２０ｒは、ここでは、後述する正極第１集電部５１、負極第１集電部６１、正極絶縁部材７０、および負極絶縁部材８０等を介して、間接的に封口板１４と対向している。他方（図３の下側）の湾曲部２０ｒは、ここでは、電極体ホルダ２９を介して間接的に底壁１２ａと対向している。なお、以下では捲回電極体２０ａを例として詳しく説明するが、捲回電極体２０ｂ、２０ｃについても同様の構成とすることができる。

【0044】

図８は、図３の捲回電極体２０ａの上端部の近傍を模式的に示す部分拡大断面図である。図８において、捲回電極体２０ａの捲回軸ＷＬに対して垂直で、かつ、底壁１２ａに対して垂直な直線は、直線Ｌ１として示されている。なお、捲回電極体２０ａの一対の湾曲部２０ｒの各頂点（図３の捲回電極体２０ａの上端および下端）が潰れていない場合は、これら一対の頂点同士を結ぶ直線を直線Ｌ１とすることがより好ましい。

【0045】

封口板１４と対向する方の湾曲部２０ｒにおいて、直線Ｌ１上では、負極２４の最外周部に位置する部分２４оが、セパレータ２６を介して、負極２４の捲回内周側に位置する部分２４ｉと対向している。負極２４の最外周部に位置する部分２４оは、正極２２と対向していない。これにより、捲回電極体２０ａが外装体１２の底壁１２ａに直接ないし電極体ホルダ２９等の他の部材を介して強く押圧され、セパレータ２６が損傷することがあったとしても、負極２４の最外周部に位置する部分２４оが捲回内周側に位置する正極２２と短絡することを抑制できる。また、後述する挿入工程において、捲回電極体２０ａの湾曲部２０ｒが正極絶縁部材７０の突出部７０ｂで強く押圧され、セパレータ２６が損傷することがあったとしても、負極２４の最外周部に位置する部分２４оが捲回内周側に位置する正極２２と短絡することを抑制できる。なお、直線Ｌ１上には、後述する正極絶縁部材７０の突出部７０ｂ（スペーサ）が位置することが特に好ましい。これにより、捲回電極体２０ａの外装体１２への挿入性を向上できる。また、捲回電極体２０ａが封口板１４に近づく方向に移動することをより良く抑制できる。

【0046】

湾曲部２０ｒにおいて、正極絶縁部材７０の突出部７０ｂに最も近い部分は、直線Ｌ１と交差している。湾曲部２０ｒの突出部７０ｂに最も近い部分において、直線Ｌ１上では、負極２４の最外周部に位置する部分２４оが、セパレータ２６を介して、負極２４の捲回内周側に位置する部分２４ｉと対向している。負極２４の最外周部に位置する部分２４оは、正極２２と対向していない。これにより、捲回電極体２０ａが封口板１４に近づく方向に大きく移動しにくくなる。そのため、捲回電極体２０ａが封口板１４に接触してセパレータ２６が損傷することを抑制できる。これにより、正極２２と負極２４とが短絡することを効果的に抑制できる。また、正極タブ群２３および／または負極タブ群２５への負荷を軽減することができ、正極端子３０および／または負極端子４０との電気的な接続を安定して保つことができる。これにより、電池の導通信頼性を向上できる。

【0047】

正極２２の捲回終端２２ｅは、捲回軸ＷＬに直交する捲回方向において、負極２４の捲回終端２４ｅよりも内周側に配置されている。正極２２の捲回終端２２ｅは、一方の湾曲部２０ｒに位置することが好ましい。正極２２の捲回終端２２ｅは、ここでは封口板１４と対向する方の湾曲部２０ｒに位置している。このような構成であると、捲回電極体２０ａの平坦部２０ｆにおいて、捲回終端２２ｅに対応する位置に段差が生じることを抑制できる。これにより、平坦部２０ｆに局所的に大きな圧力が加わったときにも、金属リチウム（デンドライト）が析出して正極と負極とが微短絡すること等を抑制できる。

【0048】

正極２２の捲回終端２２ｅは、ここでは直線Ｌ１よりも捲回内周側に配置されている。図８において、正極２２の捲回終端２２ｅから直線Ｌ１までの長さは、Ｌａで示されている。長さＬａは、０．１ｍｍ～２０ｍｍであることが好ましく、０．１ｍｍ～９ｍｍであることがより好ましく、３ｍｍ～７ｍｍであることが更に好ましい。長さＬａは、５ｍｍ以上であってもよい。これにより、正極２２と負極２４との短絡をより効果的に抑制できる。

【0049】

負極２４の捲回終端２４ｅは、正極２２の捲回終端２２ｅよりも捲回外周側に配置されている。負極２４の捲回終端２４ｅは、一方の湾曲部２０ｒに位置することが好ましい。負極２４の捲回終端２４ｅは、ここでは封口板１４と対向する方の湾曲部２０ｒに位置している。このような構成であると、捲回電極体２０ａの平坦部２０ｆにおいて、捲回終端２４ｅに対応する位置に段差が生じることを抑制できる。これにより、平坦部２０ｆに局所的に大きな圧力が加わったときにも、金属リチウム（デンドライト）が析出して正極と負極とが微短絡すること等を抑制できる。

【0050】

負極２４の捲回終端２４ｅは、ここでは直線Ｌ１よりも捲回外周側（言い換えれば、直線Ｌ１を超えた位置）に配置されている。図８において、直線Ｌ１から負極２４の捲回終端２４ｅまでの長さは、Ｌｂで示されている。長さＬｂは、０．１ｍｍ～２０ｍｍであることが好ましく、０．１ｍｍ～９ｍｍであることがより好ましく、３ｍｍ～７ｍｍであることが更に好ましい。これにより、正極２２と負極２４との短絡をより効果的に抑制できる。ただし、負極２４の捲回終端２４ｅは、直線Ｌ１上に配置されていてもよい。長さＬｂは、０ｍｍであってもよい。

【0051】

図８において、正極２２の捲回終端２２ｅから負極２４の捲回終端２４ｅまでの長さは、Ｌａ＋Ｌｂで示されている。負極２４の捲回終端２４ｅは、正極２２の捲回終端２２ｅよりも捲回方向に長さＬａ＋Ｌｂの分、進行した位置に配置されている。長さＬａ＋Ｌｂは、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．１～１８ｍｍであることがより好ましく、６～１４ｍｍであることが更に好ましい。これにより、正極２２と負極２４との短絡をより効果的に抑制できる。

【0052】

セパレータ２６の捲回終端２６ｅは、正極２２の捲回終端２２ｅおよび負極２４の捲回終端２４ｅよりも捲回外周側に配置されている。セパレータ２６の捲回終端２６ｅは、負極２４の捲回終端２４ｅよりも捲回方向に進行した位置に配置されている。セパレータ２６の捲回終端２６ｅには巻止めテープ２８が貼り付けられている。巻止めテープ２８は、その全域が湾曲部２０ｒにかからないように平坦部２０ｆに配置されている。

【0053】

セパレータ２６の捲回終端２６ｅは、平坦部２０ｆに位置することが好ましい。このような構成であると、複数の捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの厚み（図８の短辺方向Ｘの長さ）にバラつきが生じることを効果的に抑制できる。その結果、複数の捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃをバランスよく充放電させることができる。なお、セパレータ２６の捲回終端２６ｅを一方の湾曲部２０ｒに配置すると、巻止めテープ２８の一部が平坦部２０ｆに配置される場合と配置されない場合とが生じることがあり、捲回電極体２０ａの厚みにバラつきを生じる原因となり得る。

【0054】

封口板１４と対向する方の湾曲部２０ｒには、凹部２０ｄが形成されている。凹部２０ｄは、後述する挿入工程において、正極絶縁部材７０の突出部７０ｂおよび／または負極絶縁部材８０の突出部８０ｂで捲回電極体２０ａが押圧された際に形成されるものである。凹部２０ｄは、ここでは、正極２２の捲回終端２２ｅから負極２４の捲回終端２４ｅまでの間（すなわち、長さＬａ＋Ｌｂの範囲内）に形成されている。凹部２０ｄでは、負極２４の最外周部に位置する部分２４оとセパレータ２６とが、負極２４の捲回内周側に位置する部分２４ｉに近づくように拉げられている。

【0055】

図示は省略するが、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの最外周において、セパレータ２６は、基材部よりも外表面側に耐熱層が配置されている。捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの外表面は、セパレータ２６の耐熱層で覆われている。一対の湾曲部２０ｒの少なくとも一方において、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの外表面が耐熱層で覆われていることにより、湾曲部２０ｒが底壁１２ａおよび／または封口板１４に接触しても、湾曲部２０ｒにかかる応力を緩和できる。これにより、セパレータ２６が損傷しにくくなる。また、セパレータ２６が損傷することがあったとしても、負極２４の最外周部に位置する部分２４оが捲回内周側に位置する正極２２と短絡することを抑制できる。

【0056】

電解液は従来と同様でよく、特に制限はない。電解液は、例えば、非水系溶媒と支持塩とを含有する非水電解液である。非水系溶媒は、例えば、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等のカーボネート類を含んでいる。支持塩は、例えば、ＬｉＰＦ_６等のフッ素含有リチウム塩である。ただし、電解液は固体状（固体電解質）で、電極体群２０と一体化されていてもよい。

【0057】

正極集電部５０は、複数の正極タブ２２ｔからなる正極タブ群２３と、正極端子３０と、を電気的に接続する導通経路を構成している。図２に示すように、正極集電部５０は、正極第１集電部５１と、正極第２集電部５２と、を備えている。正極第１集電部５１および正極第２集電部５２は、正極集電体２２ｃと同じ金属種、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっていてもよい。

【0058】

図９は、図２の正極端子３０の近傍を模式的に示す部分拡大断面図である。図１０は、封口板１４を模式的に示す斜視図である。図１１は、図１０の封口板を裏返した斜視図である。図１１は、封口板１４の外装体１２の側（内側）の面を示している。図９～図１１に示すように、正極第１集電部５１は、封口板１４の内側の面に取り付けられている。正極第１集電部５１は、ここに開示される集電部の一例である。正極第１集電部５１は、第１領域５１ａと、第２領域５１ｂと、を有する。正極第１集電部５１は、一つの部材を例えばプレス加工等によって折り曲げることで構成されてもよく、複数の部材を溶接接合等によって一体化することで構成されてもよい。正極第１集電部５１は、ここでは、かしめ加工によって、封口板１４に固定されている。

【0059】

第１領域５１ａは、封口板１４と電極体群２０との間に配置される部位である。第１領域５１ａは、長辺方向Ｙに沿って延びている。第１領域５１ａは、封口板１４の内側の表面に沿って水平に広がっている。封口板１４と第１領域５１ａとの間には、正極絶縁部材７０が配置されている。第１領域５１ａは、正極絶縁部材７０によって封口板１４と絶縁されている。第１領域５１ａは、ここでは、かしめ加工により、正極端子３０と電気的に接続されている。第１領域５１ａにおいて、封口板１４の端子引出孔１８に対応する位置には、上下方向Ｚに貫通した貫通孔５１ｈが形成されている。第２領域５１ｂは、外装体１２の短側壁１２ｃと電極体群２０との間に配置される部位である。第２領域５１ｂは、第１領域５１ａの長辺方向Ｙの一方側の端（図９の左端）から外装体１２の短側壁１２ｃに向かって延びている。第２領域５１ｂは、上下方向Ｚに沿って延びている。

【0060】

正極第２集電部５２は、外装体１２の短側壁１２ｃに沿って延びている。正極第２集電部５２は、図６に示すように、集電板接続部５２ａと、傾斜部５２ｂと、タブ接合部５２ｃと、を有する。集電板接続部５２ａは、正極第１集電部５１と電気的に接続される部位である。集電板接続部５２ａは、上下方向Ｚに沿って延びている。集電板接続部５２ａは、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの捲回軸ＷＬに対して略垂直に配置されている。集電板接続部５２ａには、その周囲よりも厚みが薄い凹部５２ｄが設けられている。凹部５２ｄには、短辺方向Ｘに貫通した貫通孔５２ｅが設けられている。貫通孔５２ｅには、正極第１集電部５１との接合部が形成されている。接合部は、例えば、超音波溶接、抵抗溶接、レーザ溶接等の溶接によって形成された溶接接合部である。正極第２集電部５２には、ヒューズを設けてもよい。

【0061】

タブ接合部５２ｃは、正極タブ群２３に付設され、複数の正極タブ２２ｔと電気的に接続される部位である。図５に示すように、タブ接合部５２ｃは、上下方向Ｚに沿って延びている。タブ接合部５２ｃは、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの捲回軸ＷＬに対して略垂直に配置されている。タブ接合部５２ｃの複数の正極タブ２２ｔと接続される面は、外装体１２の短側壁１２ｃと略平行に配置されている。図４に示すように、タブ接合部５２ｃには、正極タブ群２３との接合部Ｊが形成されている。接合部Ｊは、例えば、複数の正極タブ２２ｔを重ねた状態で、超音波溶接、抵抗溶接、レーザ溶接等の溶接によって形成された溶接接合部である。溶接接合部は、複数の正極タブ２２ｔを捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの短辺方向Ｘの一方側に寄せて配置されている。これにより、複数の正極タブ２２ｔをより好適に折り曲げて、図４に示すような湾曲形状の正極タブ群２３を安定して形成することができる。

【0062】

傾斜部５２ｂは、集電板接続部５２ａの下端とタブ接合部５２ｃの上端とを連結する部位である。傾斜部５２ｂは、集電板接続部５２ａとタブ接合部５２ｃとに対して傾斜している。傾斜部５２ｂは、長辺方向Ｙにおいて、集電板接続部５２ａがタブ接合部５２ｃよりも中央側に位置するように、集電板接続部５２ａとタブ接合部５２ｃとを連結している。これにより、電極体群２０の収容空間を広げて、電池１００の高エネルギー密度化を図ることができる。傾斜部５２ｂの下端（言い換えれば、外装体１２の底壁１２ａの側の端部）は、正極タブ群２３の下端よりも下方に位置することが好ましい。これにより、複数の正極タブ２２ｔをより好適に折り曲げて、図４に示すような湾曲形状の正極タブ群２３を安定して形成することができる。

【0063】

負極集電部６０は、複数の負極タブ２４ｔからなる負極タブ群２５と、負極端子４０と、を電気的に接続する導通経路を構成している。図２に示すように、負極集電部６０は、負極第１集電部６１と、負極第２集電部６２と、を備えている。負極第１集電部６１は、ここに開示される集電部の一例である。負極第１集電部６１および負極第２集電部６２は、負極集電体２４ｃと同じ金属種、例えば銅、銅合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっていてもよい。負極第１集電部６１および負極第２集電部６２の構成は、正極集電部５０の正極第１集電部５１および正極第２集電部５２と同等であってよい。

【0064】

負極第１集電部６１は、図１１に示すように、第１領域６１ａと、第２領域６１ｂと、を有する。封口板１４と第１領域６１ａとの間には負極絶縁部材８０が配置されている。第１領域６１ａは、負極絶縁部材８０によって封口板１４と絶縁されている。第１領域５１ａにおいて、封口板１４の端子引出孔１９に対応する位置には、上下方向Ｚに貫通した貫通孔６１ｈが形成されている。負極第２集電部６２は、図６に示すように、負極第１集電部６１と電気的に接続される集電板接続部６２ａと、傾斜部６２ｂと、負極タブ群２５に付設され、複数の負極タブ２４ｔと電気的に接続されるタブ接合部６２ｃと、を有する。集電板接続部６２ａは、タブ接合部６２ｃと連結される凹部６２ｄを有する。凹部６２ｄには、短辺方向Ｘに貫通した貫通孔６２ｅが設けられている。

【0065】

正極絶縁部材７０は、封口板１４と正極第１集電部５１とを絶縁する部材である。なお、以下では正極絶縁部材７０を例として詳しく説明するが、負極絶縁部材８０についても同様の構成とすることができる。正極絶縁部材７０は、使用する電解液に対する耐性と電気絶縁性とを有し、弾性変形が可能な樹脂材料からなり、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂、四フッ化エチレン－パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素化樹脂や、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等からなることが好ましい。

【0066】

正極絶縁部材７０は、図２に示すように、ベース部７０ａと、複数の突出部７０ｂと、を有する。ベース部７０ａと突出部７０ｂとは、ここでは一体成型されている。正極絶縁部材７０は、ここでは上記したような樹脂材料を一体成型してなる一体成型品である。これにより、ベース部７０ａと突出部７０ｂとを別部材とする場合と比べて、使用する部材の数を削減することができ、低コスト化を実現できる。また、より簡易に正極絶縁部材７０を用意できる。

【0067】

ベース部７０ａは、上下方向Ｚにおいて、封口板１４と、正極第１集電部５１の第１領域５１ａと、の間に配置される部位である。ベース部７０ａは、正極第１集電部５１の第１領域５１ａに沿って水平に広がっている。図９に示すように、ベース部７０ａは、上下方向Ｚに貫通した貫通孔７０ｈを有する。貫通孔７０ｈは、封口板１４の端子引出孔１８と対応する位置に形成されている。

【0068】

複数の突出部７０ｂは、それぞれ、ベース部７０ａよりも電極体群２０の側に突出している。図１１に示すように、長辺方向Ｙにおいて、複数の突出部７０ｂは、ベース部７０ａよりも封口板１４の中央側（図１１の右側）に設けられている。複数の突出部７０ｂは、短辺方向Ｘに並んで配置されている。図３に示すように、複数の突出部７０ｂは、ここでは電極体群２０を構成する捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの湾曲部２０ｒと対向している。これにより、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの端面が突出部７０ｂで押圧されて損傷することを回避できる。

【0069】

突出部７０ｂの数は、ここでは電極体群２０を構成する捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの数と同数である。すなわち、３つである。これにより、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃと突出部７０ｂとをより確実に対向させることができ、ここに開示される技術の効果をより良く発揮できる。また、後述する挿入工程において、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃと突出部７０ｂとをバランスよく当接させることができる。ただし、突出部７０ｂの数は、電極体群２０を構成する電極体の数と異なっていてもよく、例えば１つであってもよい。

【0070】

図３に示すように、突出部７０ｂは、断面略コの字状に形成されている。突出部７０ｂは、上下方向Ｚにおいて、第１領域５１ａの電極体群２０の側の面よりも電極体群２０の側に突出していることが好ましい。突出部７０ｂは、電極体群２０を構成する捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃに当接していないことが好ましい。複数の突出部７０ｂは、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃと離間した位置に配置されていることが好ましい。上下方向Ｚにおいて、捲回電極体２０ａの長さＨａは、突出部７０ｂの下端から外装体１２の底壁１２ａまでの距離Ｈｂよりも小さい（すなわち、Ｈａ＜Ｈｂ）ことが好ましい。これにより、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃが封口板１４に近づく方向に移動しても、湾曲部２０ｒと突出部７０ｂとが擦れることを抑制できる。したがって、セパレータ２６が損傷しにくくなり、正極２２と負極２４とが短絡することを効果的に抑制できる。突出部７０ｂと捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃとの最短距離Ｄは、概ね０．１ｍｍ以上であってもよい。

【0071】

突出部７０ｂと捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃとの最短距離Ｄは、５ｍｍ以下であることが好ましく、３ｍｍ以下であることがより好ましく、２ｍｍ以下であることが更に好ましい。これにより、湾曲部２０ｒと突出部７０ｂとが擦れることをより効果的に抑制できる。ただし、他の実施形態において、突出部７０ｂと捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃとは当接していてもよい。

【0072】

特に限定されるものではないが、突出部７０ｂにおいて、捲回電極体２０ａと最短距離Ｄにある領域７１の面積は、捲回電極体２０ａの上面視での面積を１００％としたときに、概ね１～２０％であることが好ましく、１～１０％であることがより好ましく、１～５％であることが更に好ましい。これにより、後述する挿入工程で突出部７０ｂが捲回電極体２０ａに接触しても、正極２２と負極２４とが短絡することを効果的に抑制できる。捲回電極体２０ａと最短距離Ｄにある領域７１は、ここでは捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの側の面が平坦である。ただし、領域７１は、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの外面（上面）に沿った形状、具体的には湾曲部２０ｒに沿った曲線状としてもよい。

【0073】

負極絶縁部材８０は、図２に示すように、電極体群２０の長辺方向Ｙの中央ＣＬに対して、正極絶縁部材７０と対称に配置されている。負極絶縁部材８０の構成は、正極絶縁部材７０と同様であってよい。負極絶縁部材８０は、ここでは正極絶縁部材７０と同様に、封口板１４と負極第１集電部６１との間に配置されるベース部８０ａと、複数の突出部８０ｂと、を有する。

【0074】

電池１００は、正極絶縁部材７０および負極絶縁部材８０をいずれも備えることが好ましい。これにより、電池１００の使用時に振動や衝撃等が加わっても、電極体群２０と封口板１４とを、平行に（図２の状態に）維持しやすくなる。また、後述する挿入工程において、電極体群２０と突出部７０ｂとをより良く（例えば長辺方向Ｙにバランスよく）当接させることができ、電極体群２０を安定して突出部７０ｂで押圧して外装体１２に挿入することができる。

【0075】

＜電池１００の製造方法＞
電池１００の製造方法は、上記したような捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃを用いることで特徴付けられる。それ以外の製造プロセスは従来同様であってよい。電池１００は、正極絶縁部材７０と負極絶縁部材８０とに加えて、上記したような電池ケース１０（外装体１２および封口板１４）と、電極体群２０（捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）と、電解液と、正極端子３０と、負極端子４０と、正極集電部５０（正極第１集電部５１および正極第２集電部５２）と、負極集電部６０（負極第１集電部６１および負極第２集電部６２）と、を用意し、例えば、第１取付工程と、第２取付工程と、挿入工程と、封口工程と、をこの順に含む製造方法によって製造することができる。また、ここに開示される製造方法は、任意の段階でさらに他の工程を含んでもよい。

【0076】

第１取付工程では、図１０、図１１に示すような第１合体物を作製する。具体的にはまず、封口板１４に、正極端子３０と、正極第１集電部５１と、正極絶縁部材７０と、負極端子４０と、負極第１集電部６１と、負極絶縁部材８０と、を取り付ける。

【0077】

正極端子３０と正極第１集電部５１と正極絶縁部材７０とは、例えば、かしめ加工（リベッティング）によって封口板１４に固定する。かしめ加工は、図９に示すように、封口板１４の外側の表面と正極端子３０との間にガスケット９０を挟み、さらに封口板１４の内側の表面と正極第１集電部５１との間に正極絶縁部材７０を挟んで行われる。なお、ガスケット９０の材質は、正極絶縁部材７０と同様であってもよい。詳しくは、かしめ加工前の正極端子３０を、封口板１４の上方から、ガスケット９０の貫通孔９０ｈと、封口板１４の端子引出孔１８と、正極絶縁部材７０の貫通孔７０ｈと、正極第１集電部５１の貫通孔５１ｈと、に順番に挿入して、封口板１４の下方に突出させる。そして、上下方向Ｚに対して圧縮力が加わるように正極端子３０の封口板１４よりも下方に突出した部分をかしめる。これにより、正極端子３０の先端部（図２の下端部）に、かしめ部３０ｃを形成する。

【0078】

このようなかしめ加工によって、ガスケット９０と封口板１４と正極絶縁部材７０と正極第１集電部５１とが封口板１４に一体に固定されるとともに、端子引出孔１８がシールされる。なお、かしめ部３０ｃは、正極第１集電部５１に溶接接合されていてもよい。これにより、導通信頼性をさらに向上できる。

【0079】

負極端子４０と、負極第１集電部６１と、負極絶縁部材８０との固定は、上記した正極側と同様に行うことができる。すなわち、かしめ加工前の負極端子４０を、封口板１４の上方から、ガスケットの貫通孔と、封口板１４の端子引出孔１９と、負極絶縁部材８０の貫通孔と、負極第１集電部６１の貫通孔と、に順番に挿入して、封口板１４の下方に突出させる。そして、上下方向Ｚに対して圧縮力が加わるように負極端子４０の封口板１４よりも下方に突出した部分をかしめる。これにより、負極端子４０の先端部（図２の下端部）に、かしめ部４０ｃを形成する。

【0080】

次に、封口板１４の外側の表面に、外部絶縁部材９２を介して、正極外部導電部材３２と負極外部導電部材４２とを取り付ける。なお、外部絶縁部材９２の材質は、正極絶縁部材７０と同様であってもよい。また、正極外部導電部材３２と負極外部導電部材４２とを取り付けるタイミングは、挿入工程の後（例えば注液孔１５を封止した後）であってもよい。

【0081】

第２取付工程では、第１取付工程で作製した第１合体物を用いて、図５に示すような第２合体物を作製する。具体的にはまず、図６に示すように、正極第２集電部５２および負極第２集電部６２の付設された捲回電極体２０ａを３つ用意し、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃとして、短辺方向Ｘに並べて配置する。このとき、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、いずれも、正極第２集電部５２が長辺方向Ｙの一方側（図５の左側）に配置され、負極第２集電部６２が長辺方向Ｙの他方側（図５の右側）に配置されるように、並列に並べてもよい。

【0082】

次に、図４に示すように複数の正極タブ２２ｔを湾曲させた状態で、封口板１４に固定された正極第１集電部５１（詳しくは第２領域５１ｂ）と、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの正極第２集電部５２（詳しくは集電板接続部５２ａ）と、をそれぞれ接合する。また、負極タブ群２５の複数の負極タブ２４ｔを湾曲させた状態で、封口板１４に固定された負極第１集電部６１と、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの負極第２集電部６２と、をそれぞれ接合する。接合方法としては、例えば、超音波溶接、抵抗溶接、レーザ溶接等の溶接を用いることができる。特に、レーザ等の高エネルギー線の照射による溶接を用いることが好ましい。このような溶接加工によって、正極第２集電部５２の凹部５２ｄおよび負極第２集電部６２の凹部６２ｄに、それぞれ接合部を形成する。

【0083】

挿入工程では、封口板１４と一体化された電極体群２０を、外装体１２の内部空間に収容する。図１２は、挿入工程を説明する模式的な断面図である。具体的には、まず、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）等の樹脂材料からなる絶縁性の樹脂シートを、袋状または箱状に折り曲げて、電極体ホルダ２９を用意する。次に、電極体ホルダ２９に電極体群２０を収容する。そして、電極体ホルダ２９で覆われた電極体群２０を、外装体１２に挿入する。電極体群２０の重量が重い場合、概ね１ｋｇ以上、例えば１．５ｋｇ以上、さらには２～３ｋｇである場合には、図１２に示すように、外装体１２の長側壁１２ｂが重力方向と交差するように（外装体１２を横向きに）配置して、電極体群２０を外装体１２に挿入するとよい。

【0084】

電極体群２０を構成する捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの湾曲部２０ｒは、それぞれ、スペーサとしての正極絶縁部材７０の突出部７０ｂおよび／または負極絶縁部材８０の突出部８０ｂで押圧され、外装体１２の内部に押し込まれる。突出部７０ｂおよび／または突出部８０ｂで電極体群２０を押し込むことにより、正極タブ群２３および／または負極タブ群２５への負荷を軽減できる。スペーサとしての突出部７０ｂおよび／または突出部８０ｂは、電極体群２０を外装体１２に組み付けるときに、正極タブ群２３および／または負極タブ群２５への負荷を軽減する緩衝材として機能し得る。

【0085】

このとき、突出部７０ｂおよび／または突出部８０ｂは、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの一方の湾曲部２０ｒに入り込む状態で、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃを押し込むことが好ましい。これにより、正極絶縁部材７０および／または負極絶縁部材８０をしっかりと捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃに当接させて、正極絶縁部材７０および／または負極絶縁部材８０が捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃに対して滑ることを抑制できる。このように押し込むことで、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの突出部７０ｂおよび／または突出部８０ｂと対向する部分に、凹部２０ｄが形成される。

【0086】

正極タブ群２３および／または負極タブ群２５は、突出した方向と交差する方向に移動可能な遊びを有する。このため、電極体群２０を外装体１２に挿入した後、封口板１４が上方にくるように外装体１２を起こすと、電極体群２０は重力によって僅かに下方に移動する。これにより、図３に示すように、正極絶縁部材７０の突出部７０ｂと捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃとが離間した位置に配置される。また、負極絶縁部材８０の突出部８０ｂと捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃとが離間した位置に配置される。

【0087】

封口工程では、外装体１２の開口１２ｈの縁部に封口板１４を接合して、開口１２ｈを封止する。封口板１４の接合は、例えばレーザ溶接等の溶接によって行うことができる。その後、注液孔１５から電解液を注入し、注液孔１５を封止部材１６で塞ぐことによって、電池１００を密閉する。
以上のようにして、電池１００を製造することができる。

【0088】

電池１００は各種用途に利用可能であるが、使用時に振動や衝撃等の外力が加わり得る用途、例えば移動体（典型的には、乗用車、トラック等の車両）に搭載されるモータ用の動力源（駆動用電源）として好適に用いることができる。車両の種類は特に限定されないが、例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）等が挙げられる。電池１００は、複数の電池１００を所定の配列方向に複数個並べて、配列方向から拘束機構で荷重を加えてなる組電池としても好適に用いることができる。拘束機構で荷重を加えた状態においても、正極絶縁部材７０の突出部７０ｂおよび／または負極絶縁部材８０の突出部８０ｂと、捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、は当接していないことが好ましい。

【0089】

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、上記実施形態は一例に過ぎない。本発明は、他にも種々の形態にて実施することができる。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記した実施形態の一部を他の変形態様に置き換えることも可能であり、上記した実施形態に他の変形態様を追加することも可能である。また、その技術的特徴が必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することも可能である。

【0090】

例えば、上記した実施形態では、負極２４の捲回終端２４ｅが捲回電極体２０ａの湾曲部２０ｒに配置されていた。しかし、これには限定されない。負極２４の捲回終端２４ｅは、平坦部２０ｆに配置されていてもよい。このような構成であると、湾曲部２０ｒの外表面の形状が安定化する。これにより、湾曲部２０ｒにおいて、正極２２の捲回終端２２ｅ近傍と対向する負極２４との間に隙間が生じにくくなる。その結果、金属リチウム（デンドライト）が析出して正極と負極とが微短絡すること等を抑制できる。

【0091】

例えば、上記した実施形態では、正極絶縁部材７０が複数の突出部７０ｂを備え、それぞれの突出部７０ｂが、略コの字状の断面を有していた。しかし、これには限定されない。突出部７０ｂの数は１つであってもよい。また、突出部７０ｂは任意の形状とすることができる。突出部７０ｂは、例えば、長方形状の断面を有していてもよい。突出部７０ｂは、長方形状の長方形状部と、当該長方形状部から捲回電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃ側に突出した１つまたは複数の突出リブ部と、を有していてもよい。突出部７０ｂは、ロ字状またはコ字状の断面を有していてもよい。

【符号の説明】

【0092】

１２ 外装体
１４ 封口板
２０ 電極体群
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 捲回電極体
２０ｆ 平坦部
２０ｒ 湾曲部
２３ 正極タブ群
２５ 負極タブ群
７０ 正極絶縁部材（絶縁部材）
７０ｂ 突出部（スペーサ）
８０ 負極絶縁部材（絶縁部材）
８０ｂ 突出部（スペーサ）
１００ 電池

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】