JP5765295B2 - 蓄電装置、及び電極組立体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、つづら折り構造の電極組立体を有する蓄電装置、及び電極組立体の製造方法に関する。

ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、原動機となる電動機への供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン電池などの二次電池が搭載されている。この種の二次電池は、例えば、特許文献１，２に開示されている。二次電池は、金属箔に負極用活物質を塗布した負極電極と金属箔に正極用活物質を塗布した正極電極との間を微多孔性フィルムからなるセパレータで絶縁し、層状とした電極組立体を有する。

実開昭５６−２４０６５号公報 特開２０１１−１８１３９５号公報

特許文献１，２に開示される電極組立体は、一対のセパレータに正極及び負極の何れか一方の電極を挟み込み、そのセパレータをジグザグ状に折り曲げるとともに、その折り曲げ間に他極を介在させたものである。このような電極組立体の製造は、複数枚の正極電極と複数枚の負極電極を交互に枚葉積層する場合に比して効率的とされている。しかしながら、近時においては、製造コストなどの観点からさらなる製造の効率化が求められている。

この発明は、このような従来の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、製造の効率化を図り得る蓄電装置、及び電極組立体の製造方法を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の蓄電装置は、１以上の第１電極をシート状のセパレータで挟み、曲げ部と直線部とが交互に設けられるつづら折り状に折り畳まれた積層構造をなす電極シート体、及び該電極シート体における隣り合う直線部間にそれぞれ介在される前記第１電極とは異なる極性の複数の第２電極とを有する電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースと、前記ケースに固定され、前記第１電極と電気的に接続される第１電極端子と、前記ケースに固定され、前記第２電極と電気的に接続される第２電極端子と、を備え、前記第１電極には、前記曲げ部の延びる方向と直交するとともに前記直線部に沿う前記第１電極の一辺に前記第１電極端子と電気的に接続される第１集電タブが突出して設けられ、前記第２電極には、前記第１電極の前記一辺と同じ側の一辺に前記第２電極端子と電気的に接続される第２集電タブが突出して設けられ、前記直線部の両側に配置される前記曲げ部間の中央を通り、前記曲げ部の延びる方向に沿って延びる仮想中央線を規定したときに、前記第１集電タブは、前記仮想中央線が通る位置に設けられ、前記第２集電タブは、各第２電極に設けられた第２集電タブ同士の少なくとも一部が積層方向に重なる一方で、前記第１集電タブとは積層方向に重ならない位置に設けられていることを要旨とする。

また、請求項７に記載の発明は、１以上の第１電極をシート状のセパレータで挟み、曲げ部と直線部とが交互に設けられるつづら折り状に折り畳まれた積層構造をなす電極シート体、及び該電極シート体における隣り合う直線部間にそれぞれ介在される前記第１電極とは異なる極性の複数の第２電極とを有する電極組立体の製造方法であって、前記第１電極は、前記電極組立体を収容するケースに固定される第１電極端子と電気的に接続され、前記第１電極には、前記曲げ部の延びる方向と直交するとともに前記直線部に沿う前記第１電極の一辺に前記第１電極端子と電気的に接続される第１集電タブが突出して設けられ、前記第２電極は、前記ケースに固定される第２電極端子と電気的に接続され、前記第２電極には、前記第１電極の前記一辺と同じ側の一辺に前記第２電極端子と電気的に接続される第２集電タブが突出して設けられ、前記直線部の両側に配置される前記曲げ部間の中央を通り、前記曲げ部の延びる方向に沿って延びる仮想中央線を規定したときに、前記第１集電タブは、前記仮想中央線が通る位置に設けられ、前記第２集電タブは、各第２電極に設けられた第２集電タブ同士の少なくとも一部が積層方向に重なる一方で、前記第１集電タブとは積層方向に重ならない位置に設けられ、前記第１電極を前記セパレータに挟んで前記電極シート体を形成し、当該電極シート体をつづら折り状に折り畳むとともに、前記電極シート体における直線部間に前記第２電極を介在させることによって前記第１電極と前記第２電極とを交互に配置して層状とすることを要旨とする。

これらの発明によれば、第１電極の第１集電タブは、直線部の両側に配置される曲げ部間の中央を通り、曲げ部の延びる方向に沿って延びる仮想中央線を規定したときに、仮想中央線が通る位置に設けられている。このため、第１電極をセパレータで挟んだ電極シート体を、つづら折り状に折り畳んだ場合、各第１電極の第１集電タブは、仮想中央線が通る位置で重なり合う。つまり、各第１電極の第１集電タブは、電極組立体の積層方向で重なり合う。したがって、第１電極を折り畳みの状態を考慮して配置することなく、電極シート体の製造が容易となる。つまり、電極組立体の製造の効率化を図ることができる。その結果、蓄電装置の製造の効率化を図ることができる。

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、前記電極シート体は、複数枚の第１電極を有しており、各第１電極は、前記直線部に配置されていることを要旨とする。これによれば、電極シート体に挟む第１電極を非連続のシート状とすることで、第１電極の製造が容易となる。また、第１電極を容易に配置することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の蓄電装置において、前記第１電極は、前記曲げ部の延びる方向と直交する方向における前記第１集電タブの中央が、前記第１電極の前記一辺の中央を通り前記曲げ部の延びる方向に沿って延びる仮想電極中央線と一致する位置に配置されていることを要旨とする。

これによれば、第１集電タブの中央が仮想電極中央線と一致する位置に第１電極を配置したので、各第１電極の第１集電タブを確実に、仮想中央線上、すなわち電極組立体の積層方向で重なり合わすことができる。したがって、第１電極を折り畳みの状態を考慮して配置することなく、電極シート体の製造の効率化を図ることができる。つまり、電極組立体の製造の効率化を図ることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の蓄電装置において、前記電極シート体は、前記第１電極を挟むセパレータ同士を前記第１電極の周囲で接合する接合部を有することを特徴とする。これによれば、接合部によって第１電極をセパレータで包み込むことができ、第１電極の位置ずれを抑制できる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の蓄電装置において、前記第１電極は、正極電極であり、前記第２電極は、負極電極であることを要旨とする。これによれば、正極電極をセパレータで挟んだ電極シート体をつづら折り状に折り畳むことで、正極電極の位置決めを容易に行うことができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の蓄電装置において、前記蓄電装置は、二次電池であることを要旨とする。これによれば、二次電池の製造の効率化を図ることができる。

本発明によれば、製造の効率化を図ることができる。

二次電池の一部破断斜視図。 図１の１−１線断面図。 （ａ）は、正極電極の正面図、（ｂ）は、（ａ）の２−２線断面図。 （ａ）は、負極電極の正面図、（ｂ）は、（ａ）の３−３線断面図。 （ａ）〜（ｃ）は、つづら折り状に折り畳む概念を示す概念図。 （ａ）〜（ｃ）は、つづら折り状に折り畳む概念を示す概念図。 別例の正極電極を示す正面図。 別例の正極電極を示す正面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。
図１に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、ケース１１に電極組立体１２が収容されている。ケース１１は、直方体状の本体部材１３と、矩形平板状の蓋部材１４とからなる。蓋部材１４は、本体部材１３に電極組立体１２を挿入する挿入口１３ａを閉塞する。ケース１１を構成する本体部材１３と蓋部材１４は、何れも金属製（例えば、ステンレスやアルミニウム）である。また、本実施形態の二次電池１０は、その外観が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池１０は、リチウムイオン電池である。

電極組立体１２には、当該電極組立体１２から電気を取り出すための第１電極端子としての正極端子１５と第２電極端子としての負極端子１６が電気的に接続されている。そして、正極端子１５及び負極端子１６には、ケース１１から絶縁するためのリング状の絶縁リング１７ａがそれぞれ取り付けられている。正極端子１５と負極端子１６は、ケース１１に固定されている。

図１及び図２に示すように、電極組立体１２は、第１電極としてのシート状の正極電極１８と、第２電極としてのシート状の負極電極１９と、正極電極１８と負極電極１９の間を絶縁するセパレータ２０と、を有する。そして、電極組立体１２は、正極電極１８と負極電極１９の間を絶縁するセパレータ２０を介在させて層状をなす構造体とされる。また、電極組立体１２は、複数枚の正極電極１８と複数枚の負極電極１９が交互に配置された層状をなす。セパレータ２０は、微多孔性フィルムからなる。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、正極電極１８は、正極用金属箔（本実施形態ではアルミニウム箔）２１と、その両面に正極用活物質を塗布してなる正極活物質層２２ａ，２２ｂを有する。また、正極電極１８は、正極用活物質を塗布していない未塗工部２３を有する。そして、正極電極１８の一辺である縁部１８ａには、正極用金属箔２１からなる第１集電タブとしての正極タブ２４が突出するように設けられている。正極タブ２４は、未塗工部２３の一部である。また、正極タブ２４は、正極端子１５と電気的に接続される正極集電部となる。正極タブ２４は、電極組立体１２を構成する各正極電極１８において同位置に同一形状で形成されている。本実施形態の正極電極１８は、正極タブ２４を除く領域が、図３（ａ）に示すように正極電極１８を正面視した場合に長方形をなす矩形状に形成されている。

図３（ａ）に示すように、正極タブ２４は、その正極タブ２４のタブ突出方向Ｘ１に直交する正極電極１８のシート幅方向Ｙ１の中央をタブ突出方向Ｘ１に沿って延びる仮想電極中央線としての正極仮想中央線Ｌ１上に配置されている。また、正極タブ２４は、正極電極１８のシート幅方向Ｙ１に沿うタブ幅方向を「Ｗ１」とした時、そのタブ幅方向Ｗ１の中央をタブ突出方向Ｘ１に沿って延びる正タブ仮想中央線Ｌ２が、正極仮想中央線Ｌ１と一致するように配置されている。正極仮想中央線Ｌ１は、正極電極１８のシート幅方向Ｙ１の中央、及び正極タブ２４のタブ幅方向Ｗ１の中央をそれぞれ通る仮想中央線である。これにより、正極タブ２４は、正極仮想中央線Ｌ１が通る位置に設けられていることになる。なお、図３（ａ）に示すように、正極電極１８は、タブ突出方向Ｘ１に沿う方向が、シート高さ方向Ｚ１となる。

一方、図４（ａ），（ｂ）に示すように、負極電極１９は、負極用金属箔（本実施形態では銅箔）２５と、その両面に負極用活物質を塗布してなる負極活物質層２６ａ，２６ｂを有する。また、負極電極１９は、負極用活物質を塗布していない未塗工部２７を有する。そして、負極電極１９の一辺である縁部１９ａには、負極用金属箔２５からなる第２集電タブとしての負極タブ２８が突出するように設けられている。負極タブ２８は、未塗工部２７の一部である。また、負極タブ２８は、負極端子１６と電気的に接続される負極集電部となる。負極タブ２８は、電極組立体１２を構成する各負極電極１９において同位置に同一形状で形成されている。本実施形態の負極電極１９は、負極タブ２８を除く領域が、図４（ａ）に示すように負極電極１９を正面視した場合に長方形をなす矩形状に形成されている。

図４（ａ）に示すように、負極タブ２８は、その負極タブ２８のタブ突出方向Ｘ２に直交する負極電極１９のシート幅方向Ｙ２の中央をタブ突出方向Ｘ２に沿って延びる負極仮想中央線Ｌ３上には配置されていない。つまり、負極タブ２８は、負極電極１９のシート幅方向Ｙ２に沿うタブ幅方向を「Ｗ２」とした時、そのタブ幅方向Ｗ２の中央をタブ突出方向Ｘ２に沿って延びる負タブ仮想中央線Ｌ４と、負極仮想中央線Ｌ３とが一致しないように配置されている。また、負極タブ２８は、負極仮想中央線Ｌ３と負タブ仮想中央線Ｌ４におけるシート幅方向Ｙ２に沿う離間距離Ｒが、タブ幅方向Ｗ２に沿う長さの２分の１の長さよりも大きくなるように配置されている。これにより、負極タブ２８は、負極仮想中央線Ｌ３が通る位置に設けられていないことになる。また、負極タブ２８は、図１に示すように、正極電極１８と負極電極１９を層状とした場合に正極タブ２４とは積層方向に重ならない位置に設けられている。なお、図４（ａ）に示すように、負極電極１９は、タブ突出方向Ｘ２に沿う方向が、シート高さ方向Ｚ２となる。

本実施形態において正極電極１８は、図３（ａ）に示すシート幅方向Ｙ１及びシート高さ方向Ｚ１の両長さが、図４（ａ）に示す負極電極１９のシート幅方向Ｙ２及びシート高さ方向Ｚ２の両長さよりも小さく形成されている。シート幅方向Ｙ１及びシート幅方向Ｙ２は、正極電極１８及び負極電極１９の積層方向に直交する面方向に沿う方向である。

そして、正極電極１８には、シート幅方向Ｙ１及びシート高さ方向Ｚ１によって定まる領域内に正極活物質層２２ａ，２２ｂが形成されている。同様に、負極電極１９には、シート幅方向Ｙ２及びシート高さ方向Ｚ２によって定まる領域内に負極活物質層２６ａ，２６ｂが形成されている。正極電極１８の正極活物質層２２ａ，２２ｂの領域と、負極電極１９の負極活物質層２６ａ，２６ｂの領域を比較した場合は、負極活物質層２６ａ，２６ｂの領域の方が大きくなっている。つまり、負極電極１９における負極用活物質の塗布領域は、正極電極１８における正極用活物質の塗布領域に比して大きい。換言すれば、正極電極１８における正極用活物質の塗布領域は、負極電極１９における負極用活物質の塗布領域に比して小さい。そして、電極組立体１２においては、正極電極１８の正極活物質層２２ａ，２２ｂと負極電極１９の負極活物質層２６ａ，２６ｂとが積層方向Ｈで重なる領域が、図１及び図２に示す活物質層の対向部２９となる。対向部２９は、電池の化学反応に寄与する部位である。なお、正極電極１８における正極活物質層２２ａと正極活物質層２２ｂは、同じ大きさの領域で形成されている。また、負極電極１９における負極活物質層２６ａと負極活物質層２６ｂは、同じ大きさの領域で形成されている。

以下、本実施形態の電極組立体１２の構成をさらに詳しく説明する。
図２に示すように、本実施形態の電極組立体１２は、１以上の正極電極１８をシート状のセパレータ２０で挟み、つづら折り状に折り畳まれた積層構造をなす電極シート体としての正極シート体３０を備えている。セパレータ２０は、第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂからなる。そして、正極シート体３０を構成する各正極電極１８は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、両面の正極活物質層２２ａ，２２ｂが、対をなす第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂによって覆われる。また、図２に示すように、つづら折り状に折り畳まれた正極シート体３０には、その折り畳み数に応じて、複数の直線部３０ａと複数の曲げ部３０ｂとが交互に設けられる。つまり、正極シート体３０は、図２に示すように、セパレータ２０の第１端部Ｋ１に直線部３０ａが連設されるとともに、その直線部３０ａに曲げ部３０ｂが連設され、さらにその曲げ部３０ｂに次の直線部３０ａが連設されるというように、直線部３０ａと曲げ部３０ｂを交互に生じさせて折り畳まれる。このように折り畳まれた正極シート体３０は、曲げ部３０ｂによって、その全体がジグザグ状又は蛇行状となる。なお、正極シート体３０を構成するセパレータ２０は、切れ目の無い連続したシートである。

そして、電極組立体１２では、つづら折り状に折り畳まれる正極シート体３０において、一つの曲げ部３０ｂに連設される一対の直線部３０ａ間に負極電極１９が介在される。これにより、正極シート体３０に包装された正極電極１８と一対の直線部３０ａ間に介在された負極電極１９とが対向する。つまり、電極組立体１２では、直線部３０ａにおいて、正極電極１８の正極活物質層２２ａ，２２ｂと負極電極１９の負極活物質層２６ａ，２６ｂとが対向する対向部２９が配置される。そして、電極組立体１２は、正極シート体３０と負極電極１９により、正極電極１８と負極電極１９を交互に配置した層状をなす。つまり、本施形態の二次電池１０は、つづら折り構造を有する積層型の電極組立体１２を有することになる。

なお、図２に示すように、電極組立体１２の積層方向Ｈに直交する各直線部３０ａの長さは、正極電極１８のシート幅方向Ｙ１の長さ及び負極電極１９のシート幅方向Ｙ２の長さよりも長くなっている。また、本実施形態の電極組立体１２は、図２に示すように、積層方向Ｈにおける最外層のそれぞれに負極電極１９を設けている。これにより、正極シート体３０において最も外側に配置される正極電極１８が、最外層の負極電極１９と対向することになる。正極シート体３０において最も外側に配置される正極電極１８とは、図２に示すように、正極シート体３０の第１端部Ｋ１に連設する直線部３０ａに存在する正極電極１８と、正極シート体３０の第２端部Ｋ２に連設する直線部３０ａに存在する正極電極１８である。

そして、本実施形態の電極組立体１２では、正極仮想中央線Ｌ１と正タブ仮想中央線Ｌ２とが一致するように正極タブ２４を正極電極１８に設けている。このため、正極タブは、図１に示す仮想中央線Ｆを通る位置に設けられる。この仮想中央線Ｆは、直線部３０ａの両側に配置される曲げ部３０ｂの中央を通り、これら曲げ部３０ｂの延びる方向（図１に符号「Ｍ」を付した矢印の方向）に沿って延びる線である。曲げ部３０ｂの延びる方向は、図１に示すように、積層方向Ｈに直交し、正極電極１８のシート高さ方向Ｚ１及び負極電極１９のシート高さ方向Ｚ２のそれぞれに沿う方向である。

また、本実施形態の電極組立体１２では、図１に示すように、正極タブ２４を設けた正極電極１８の縁部１８ａが、曲げ部３０ｂの延びる方向に直交する直線部３０ａに沿う。同様に、本実施形態の電極組立体１２では、負極タブ２８を設けた負極電極１９の縁部１９ａが、曲げ部３０ｂの延びる方向に直交する直線部３０ａに沿う。また、本実施形態において正極タブ２４と負極タブ２８は、同一方向に突出しており、正極タブ２４を設けた正極電極１８の縁部１８ａと負極タブ２８を設けた負極電極の縁部１９ａは同じ側に位置する。

以下、図５及び図６を用いて、つづら折り状に折り畳む概念を説明する。
図５（ａ）に示すように、まず、第１セパレータ２０ａ上に、複数枚の正極電極１８を所定間隔で配置する。各正極電極１８は、各正極タブ２４が同一方向を向くように配置する。図５（ａ）に示す一点鎖線は、折り畳むときの折り畳み線Ｊを示し、折り畳み線Ｊに沿って折り畳むことによって曲げ部３０ｂが形成される。なお、つづら折り状に折り畳む場合、正極シート体３０は、折り畳み線Ｊに沿って谷折りと山折りが交互に繰り返される。また、曲げ部３０ｂの延びる方向は、折り畳み線Ｊに沿う方向でもある。

そして、本実施形態において正極電極１８は、図５（ａ）に示すように、折り畳み線Ｊでの折り畳みによって形成される曲げ部３０ｂ間に規定される仮想中央線Ｆに、正極仮想中央線Ｌ１及び正タブ仮想中央線Ｌ２が一致するように配置される。正極仮想中央線Ｌ１は、正極電極１８の縁部１８ａの中央を通り曲げ部３０ｂの延びる方向に沿って延びる線でもある。

なお、図５（ａ）に示すように、セパレータ２０の第１端部Ｋ１に最も近い位置に配置される正極電極１８は、第１端部Ｋ１と当該第１端部Ｋ１に隣接する折り畳み線Ｊでの折り畳みによって形成される曲げ部３０ｂの間の中央に配置される。また、図５（ａ）には図示していないが、セパレータ２０の第２端部Ｋ２に最も近い位置に配置される正極電極１８についても、第２端部Ｋ２と当該第２端部Ｋ２に隣接する折り畳み線Ｊでの折り畳みによって形成される曲げ部３０ｂの間の中央に配置される。これらの正極電極１８についても、その正極仮想中央線Ｌ１及び正タブ仮想中央線Ｌ２が仮想中央線Ｆと一致した状態で配置される。

そして、上記のように配置される正極電極１８は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂにより、その両面が覆われる。なお、第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂは、図５（ｂ）に示すように、接合部Ｓによって接合される。接合部Ｓは、正極電極１８の正極タブ２４側を除く周囲に形成される。正極電極１８のシート幅方向Ｙ１に沿う接合部Ｓは、折り畳み線Ｊ上に位置する。そして、接合部Ｓは、例えば、溶着によって形成される。これにより、一対の第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂで正極電極１８を覆った正極シート体３０が完成する。また、完成した正極シート体３０は、接合部Ｓにより、各正極電極１８の配置領域が区画される。なお、接合部Ｓは、図５（ｂ），（ｃ）のみに図示する。

そして、電極組立体１２は、上記のように構成した正極シート体３０と負極電極１９を用いて作り出される。すなわち、電極組立体１２は、正極シート体３０を折り畳むことと、正極電極１８の対向位置に負極電極１９を配置すること、を繰り返すことによって作り出される。

図５（ｃ）は、正極電極１８の対向位置に負極電極１９を配置した状態を示す。負極電極１９は、負極タブ２８が正極電極１８の正極タブ２４と同一方向を向くように配置する。また、負極電極１９は、全ての負極電極１９の負極タブ２８が同一方向を向き、かつ正極電極１８と負極電極１９の積層方向Ｈで重なるように配置する。

図６（ａ）は、正極シート体３０を折り畳む状態を示す。また、図６（ｂ）は、正極シート体３０の折り畳みによって、負極電極１９を正極シート体３０で挟み込んだ状態を示す。これにより、負極電極１９は、正極シート体３０の折り畳みによって直線部３０ａ間に介在される。また、正極シート体３０を折り畳むと、隣り合う２枚の正極電極１８は、負極電極１９を挟んで対向し、かつ積層方向Ｈで重なり合う。つまり、図６（ａ）に符号［１８ｘ］と符号［１８ｙ］を付した隣り合う正極電極１８ｘ，１８ｙは、負極電極１９を挟んで対向し、かつ積層方向Ｈで重なり合う。

本実施形態の正極電極１８は、図３（ａ）を用いて説明したとおり、正極仮想中央線Ｌ１及び正タブ仮想中央線Ｌ２が仮想中央線Ｆと一致した状態で配置されている。このため、図６（ｂ）に示すように、正極シート体３０を折り畳んだ場合、正極シート体３０が曲げ部３０ｂの中央に配置されれば、正極電極１８ｘと正極電極１８ｙの各正極タブ２４は、正極電極１８と負極電極１９の積層方向Ｈで重なることになる。つまり、各正極電極１８の正極タブ２４は、正極電極１８のシート幅方向Ｙ１に沿って大きくずれることなく、積層方向Ｈで重なり合う。

図６（ｃ）は、図６（ｂ）の状態から、正極電極１８の対向位置に負極電極１９をさらに配置した状態を示す。そして、正極シート体３０は、図６（ａ），（ｂ）と同じ要領で、続いて折り畳まれる。なお、つづら折り状に折り畳む正極シート体３０の折り畳み方向、すなわち山折りと谷折りは、交互に変化する。

上記のように正極シート体３０を折り畳むと、電極組立体１２は、図１に示すように作り出される。つまり、電極組立体１２を構成する各正極電極１８の正極タブ２４は、積層方向Ｈで重なり合う。また、電極組立体１２を構成する各負極電極１９の負極タブ２８は、正極電極１８の正極タブ２４と同一方向に突出し、かつ正極タブ２４とは重ならない位置で積層方向Ｈに重なり合う。

以下、本実施形態の作用を説明する。
正極シート体３０をつづら折り状に折り畳む場合、隣り合う正極電極１８ｘ，１８ｙでは、正極シート体３０を折り畳む前の正極電極１８ｘ，１８ｙは全て同じ方向を向いているが、折り畳む際に正極電極１８ｙの向きが反転することになる。例えば、図５（ａ）の状態において正極電極１８ｘ，１８ｙは、正極活物質層２２ａが上側を向いている。この状態において正極シート体３０を折り畳むと、正極電極１８ｘ，１８ｙの正極活物質層２２ａ同士が対向し合うことで正極電極１８ｙの正極活物質層２２ｂが上側を向き、正極電極１８ｙの向きが反転することになる。

このため、正極シート体３０の製造時に正極電極１８を同一姿勢で配置すると、例えば、正極タブ２４を正極仮想中央線Ｌ１が通らない位置に設けている場合、折り畳んだ際に正極タブ２４が積層方向Ｈで重ならない。しかし、本実施形態の正極電極１８では、正極タブ２４を正極仮想中央線Ｌ１が通る位置に設け、さらに正極電極１８ｘ，１８ｙの正極仮想中央線Ｌ１が仮想中央線Ｆに重なっていることにより、正極シート体３０の製造時に正極電極１８を同一姿勢で配置しても、折り畳んだ際に正極タブ２４が積層方向Ｈで重なることになる。

例えば、正極電極１８の正極タブ２４の位置を、本実施形態の負極電極１９の負極タブ２８と同様とする場合を仮定する。この場合、正極電極１８を同一姿勢で配置すると、折り返した際には、正極タブ２４を正極仮想中央線Ｌ１が通らない位置に設けていることによって積層方向Ｈで重ならない。つまり、隣り合う正極電極１８の正極タブ２４は、正極電極１８のシート幅方向Ｙ１に沿って離間配置されることになる。したがって、本実施形態のように正極電極１８の正極タブ２４を正極仮想中央線Ｌ１が通る位置に設けることで、正極電極１８を正極シート体３０の折り畳みの状態を考慮して配置することなく、正極シート体３０の製造が容易となる。つまり、電極組立体１２の製造自体が容易となる。

したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）正極電極１８の正極タブ２４を正極仮想中央線Ｌ１が通る位置に形成している。このため、正極シート体３０を、つづら折り状に折り畳んだ場合、正極電極１８の正極タブ２４は、仮想中央線Ｆが通る位置に配置される。つまり、各正極電極１８の正極タブ２４は、仮想中央線Ｆが通る位置において、電極組立体１２の積層方向Ｈで重なり合う。したがって、正極電極１８を折り畳みの状態を考慮して配置することなく、正極シート体３０の製造が容易となる。つまり、電極組立体１２の製造の効率化を図ることができる。その結果、二次電池１０の製造の効率化を図ることができる。

（２）また、負極電極１９の負極タブ２８は、電極組立体１２において正極電極１８の正極タブ２４と重ならない位置に形成した。このため、正極電極１８と負極電極１９の短絡が抑制される。

（３）また、負極電極１９については、負極タブ２８が重なるように正極シート体３０の直線部３０ａ間に介在させるので、電極組立体１２の製造の効率化を図ることができる。つまり、電極組立体１２を製造する際、正極タブ２４同士、及び負極タブ２８同士を重ね合わすことができるので、電極組立体１２の製造の効率化を図ることができる。

（４）正極シート体３０を構成する正極電極１８を非連続のシート状としているので、正極電極１８の製造が容易となる。また、正極シート体３０を製造する際に、正極電極１８を容易に配置することができる。

（５）正極電極１８を、正極タブ２４の中央が正極仮想中央線Ｌ１と一致するように配置したので、各正極電極１８の正極タブ２４を確実に、仮想中央線Ｆが通る位置において、電極組立体１２の積層方向Ｈで重なり合わすことができる。したがって、正極電極１８を折り畳みの状態を考慮して配置することなく、正極シート体３０の製造が容易となる。つまり、電極組立体１２の製造の効率化を図ることができる。

（６）セパレータ２０と正極電極１８によって正極シート体３０を形成し、その正極シート体３０をつづら折り状に折り畳むことで、正極電極１８の位置決めを容易に行うことができる。

（７）電極組立体１２において正極電極１８の正極タブ２４と負極電極１９の負極タブ２８を同一方向に突出させているので、相対向する方向に突出させる場合に比して電極組立体１２の小型化を図ることができる。

（８）また、正極タブ２４は、正極電極１８の縁部１８ａの全域には形成しておらず、一部に形成しているので、正極電極１８と負極電極１９を層状とした場合であっても、負極タブ２８を正極タブ２４と同一方向に突出させることができる。したがって、上記（７）の効果を奏し得る。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図７に示すように、正極シート体３０を構成する場合の正極電極１８を帯状に形成しても良い。この場合の正極電極１８には、正極電極１８が帯状に延びる方向に沿って所定間隔をおいて複数の正極タブ２４が形成される。そして、正極タブ２４の間隔は、実施形態と同様に、仮想中央線Ｆが通る位置に各正極タブ２４が位置する間隔とされる。なお、正極電極１８を帯状とする場合、正極シート体３０を折り畳んだ際に形成される曲げ部３０ｂにおいて、当該曲げ部３０ｂに存在する正極に対向する負極が存在しない。このため、正極からのイオン移動を抑制するために曲げ部３０ｂに、例えば粘着テープなどを貼り付けても良い。

○ 正極電極１８の正極タブ２４は、正極仮想中央線Ｌ１が通る位置に設けられておれば良く、実施形態のように正極仮想中央線Ｌ１と正タブ仮想中央線Ｌ２とが一致していなくても良い。図８には、本別例の正極電極１８の一例を示す。図８の正極電極１８では、正極仮想中央線Ｌ１と正タブ仮想中央線Ｌ２が一致しない位置に正極タブ２４が設けられている。一方、図８の正極電極１８の正極タブ２４は、正極仮想中央線Ｌ１が通る位置に設けられている。このような正極電極１８を用いた正極シート体３０を折り畳んだ場合、各正極電極１８の正極タブ２４は、実施形態に比して各正極タブ２４が積層方向Ｈで重なり合う領域は減少するが、図８に斜線で示す領域において重なり合う。なお、図８の二点鎖線は、隣り合う正極電極１８の正極タブ２４の位置を示している。つまり、正極タブ２４の重なり合いは、正極タブ２４を正極仮想中央線Ｌ１が通る位置に設けることで成し得る。したがって、本別例の正極電極１８であっても、正極電極１８を折り畳みの状態を考慮して配置することなく、正極シート体３０の製造の効率化を図ることができる。つまり、電極組立体１２の製造の効率化を図ることができる。

○ 正極シート体３０を構成するセパレータ２０を１枚のシートとしても良い。つまり、正極電極１８の両面を覆うことが可能な大きさのセパレータ２０を用意し、当該セパレータ２０の折り曲げによって正極電極１８の両面を覆うようにしても良い。このようなセパレータ２０を用いることで、接合部Ｓの領域を減らすことができる。

○ 正極電極１８は、正極仮想中央線Ｌ１及び正タブ仮想中央線Ｌ２が仮想中央線Ｆと完全に一致するように配置されていなくても良く、正極仮想中央線Ｌ１及び正タブ仮想中央線Ｌ２が仮想中央線Ｆとほぼ一致するように配置されていても良い。つまり、正極電極１８は、仮想中央線Ｆが正極タブ２４を通るように配置されていれば良い。

○ 実施形態では、正極電極１８とセパレータ２０によって正極シート体３０を形成したが、負極電極１９とセパレータ２０によって負極シート体を形成しても良い。つまり、負極シート体をつづら折り状に折り畳み、その負極シート体における直線部間のそれぞれに正極電極１８を介在させても良い。この場合の負極電極１９の負極タブ２８は、実施形態で説明した正極電極１８の正極タブ２４と同様の位置に設ける。一方、正極電極１８の正極タブ２４は、実施形態で説明した負極電極１９の負極タブ２８と同様の位置に設ける。本別例のような負極電極であっても、負極電極１９を折り畳みの状態を考慮して配置することなく、負極シート体の製造が容易となる。つまり、電極組立体１２の製造の効率化を図ることができる。なお、本別例における正極と負極の変更は、実施形態に限らず、上記で説明した各別例でも適用することができる。

○ 正極電極１８は、片面に活物質を塗布して正極活物質層が形成されていても良い。同様に、負極電極１９は、片面に活物質を塗布して負極活物質層が形成されていても良い。なお、その場合には、正極電極１８の正極活物質層と負極電極１９の負極活物質層が対向するように配置する。

○ 第１セパレータ２０ａと第２セパレータ２０ｂの接合を、溶着に代えて、接着や係止などに変更しても良い。
○ セパレータ２０は、セラミックでコーティングされたセパレータであっても良い。

○ 実施形態において、正極電極１８、及び負極電極１９の形状を変更しても良い。例えば、正面視正方形に形成しても良い。
○ 実施形態の二次電池１０は、リチウムイオン二次電池であったが、これに限らず、他の二次電池であっても良い。要は、正極活物質層と負極活物質層との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであれば良い。

○ 実施形態の二次電池１０は、車両として自動車に搭載しても良いし、産業用車両に搭載しても良い。また、定置用の蓄電装置に適用しても良い。
○ 正極タブ２４（正極集電部）と正極端子１５の接続形態や、負極タブ２８（負極集電部）と負極端子１６の接続形態は、実施形態の構成に限らず、任意に変更しても良い。

１０…二次電池、１２…電極組立体、１８…正極電極、１８ａ…縁部、１９…負極電極、１９ａ…縁部、２０…セパレータ、２０ａ…第１セパレータ、２０ｂ…第２セパレータ、２１…正極用金属箔、２２ａ，２２ｂ…正極活物質層、２３…未塗工部、２４…正極タブ、２５…負極用金属箔、２６ａ，２６ｂ…負極活物質層、２７…未塗工部、２８…負極タブ、３０…正極シート体、３０ａ…直線部、３０ｂ…曲げ部、Ｌ１…正極仮想中央線、Ｆ…仮想中央線、Ｈ…積層方向、Ｓ…接合部。

Claims (7)

1. １以上の第１電極をシート状のセパレータで挟み、曲げ部と直線部とが交互に設けられるつづら折り状に折り畳まれた積層構造をなす電極シート体、及び該電極シート体における隣り合う直線部間にそれぞれ介在される前記第１電極とは異なる極性の複数の第２電極とを有する電極組立体と、
   前記電極組立体を収容するケースと、
   前記ケースに固定され、前記第１電極と電気的に接続される第１電極端子と、
   前記ケースに固定され、前記第２電極と電気的に接続される第２電極端子と、を備え、
   前記第１電極には、前記曲げ部の延びる方向と直交するとともに前記直線部に沿う前記第１電極の一辺に前記第１電極端子と電気的に接続される第１集電タブが突出して設けられ、
   前記第２電極には、前記第１電極の前記一辺と同じ側の一辺に前記第２電極端子と電気的に接続される第２集電タブが突出して設けられ、
   前記直線部の両側に配置される前記曲げ部間の中央を通り、前記曲げ部の延びる方向に沿って延びる仮想中央線を規定したときに、
   前記第１集電タブは、前記仮想中央線が通る位置に設けられ、
   前記第２集電タブは、各第２電極に設けられた第２集電タブ同士の少なくとも一部が積層方向に重なる一方で、前記第１集電タブとは積層方向に重ならない位置に設けられていることを特徴とする蓄電装置。
2. 前記電極シート体は、複数枚の第１電極を有しており、
   各第１電極は、前記直線部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記第１電極は、前記曲げ部の延びる方向と直交する方向における前記第１集電タブの中央が、前記第１電極の前記一辺の中央を通り前記曲げ部の延びる方向に沿って延びる仮想電極中央線と一致する位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記電極シート体は、前記第１電極を挟むセパレータ同士を前記第１電極の周囲で接合する接合部を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の蓄電装置。
5. 前記第１電極は、正極電極であり、
   前記第２電極は、負極電極であることを特徴とする請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
6. 前記蓄電装置は、二次電池であることを特徴とする請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
7. １以上の第１電極をシート状のセパレータで挟み、曲げ部と直線部とが交互に設けられるつづら折り状に折り畳まれた積層構造をなす電極シート体、及び該電極シート体における隣り合う直線部間にそれぞれ介在される前記第１電極とは異なる極性の複数の第２電極とを有する電極組立体の製造方法であって、
   前記第１電極は、前記電極組立体を収容するケースに固定される第１電極端子と電気的に接続され、前記第１電極には、前記曲げ部の延びる方向と直交するとともに前記直線部に沿う前記第１電極の一辺に前記第１電極端子と電気的に接続される第１集電タブが突出して設けられ、
   前記第２電極は、前記ケースに固定される第２電極端子と電気的に接続され、前記第２電極には、前記第１電極の前記一辺と同じ側の一辺に前記第２電極端子と電気的に接続される第２集電タブが突出して設けられ、
   前記直線部の両側に配置される前記曲げ部間の中央を通り、前記曲げ部の延びる方向に沿って延びる仮想中央線を規定したときに、
   前記第１集電タブは、前記仮想中央線が通る位置に設けられ、
   前記第２集電タブは、各第２電極に設けられた第２集電タブ同士の少なくとも一部が積層方向に重なる一方で、前記第１集電タブとは積層方向に重ならない位置に設けられ、
   前記第１電極を前記セパレータに挟んで前記電極シート体を形成し、当該電極シート体をつづら折り状に折り畳むとともに、前記電極シート体における直線部間に前記第２電極を介在させることによって前記第１電極と前記第２電極とを交互に配置して層状とする電極組立体の製造方法。