二次電池、及び車両
【課題】電極群の膨張によってケースが変形することを抑制できる二次電池、及び車両を提供すること。
【解決手段】セパレータ２７を介在させて各電極シート２８，２９を積層した電極体２３と、正極端子１５及び負極端子１６を有し電極体２３を収納する導電性材料製のケース１１と、絶縁性を有するセラミック板からなり、電極体２３とケース１１との間に介在される補助ケース３０とを備えた。
【解決手段】セパレータ２７を介在させて各電極シート２８，２９を積層した電極体２３と、正極端子１５及び負極端子１６を有し電極体２３を収納する導電性材料製のケース１１と、絶縁性を有するセラミック板からなり、電極体２３とケース１１との間に介在される補助ケース３０とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池、及びこれを搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、二次電池としては、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知られている。例えば、リチウムイオン二次電池は、セパレータを介在させた状態で長尺のシート状をなす正極体及び負極体を捲回して形成した電極群をケースに収納した構成とされている。そして、このような二次電池の中には、金属製のケースを用いることで、その物理的な強度を向上させているものもある（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記リチウムイオン二次電池などの二次電池では、充放電に伴って電極群が膨張する可能性のあることが知られている。特許文献１の二次電池では、金属製のケースを用いることで、電極群の膨張によるケースの変形が抑制されているものの、さらにケースの変形を抑制する手段の提供が望まれていた。
【０００５】
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、電極群の膨張によってケースが変形することを抑制できる二次電池、及び車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、セパレータを介在させて正極体及び負極体を積層した電極群と、正極端子及び負極端子を有し、前記電極群を収納する導電性材料からなるケースと、絶縁性を有するセラミック板又は表面に絶縁膜を形成した金属板からなり、前記正極体及び前記負極体の積層方向における少なくとも前記電極群と前記ケースとの間に介在される介在部材と、を備えたことを要旨とする。
【０００７】
これによれば、正極体及び負極体を積層した電極群と、電極群を収納するケースとの間には、正極体及び負極体の積層方向において、絶縁性を有するセラミック板又は表面に絶縁膜を形成した金属板からなる介在部材が介在されている。このため、仮に充放電に伴って電極群が上記積層方向へ膨張しようとする場合であっても、セラミック板又は絶縁膜を形成した金属板からなる介在部材がケースとの間に介在されていることによって電極群の膨張が抑制される。したがって、電極群の膨張によってケースが変形することを抑制できる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の二次電池において、前記ケースは、扁平な形状をなし、前記介在部材は、前記ケースの扁平面を含む壁部の内面に沿って延設されていることを要旨とする。
【０００９】
これによれば、ケースの扁平面を含む壁部の内面に沿って介在部材を設けることにより、強度が低下し易い、ケースの扁平面を含む壁面を補強できる。したがって、電極群の膨張に伴うケースの変形を好適に抑制できる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の二次電池において、前記ケースは、有底筒状をなす本体部材を含み、前記介在部材は、前記本体部材において前記扁平面を含み相互に対向する各壁部の内面、及び前記本体部材の底部の内面に沿って延設され、前記積層方向における断面形状がＵ字状をなしていることを要旨とする。
【００１１】
これによれば、介在部材は、有底筒状をなす本体部材において扁平面を含み相互に対向する各壁部の内面、及び本体部材の底部の内面に沿って延設され、積層方向における断面形状がＵ字状をなしている。このため、電極群の膨張に伴うケースの変形をより確実に抑制できる。そして、電極群において、上記扁平面を含む壁部、及び底部に対応する部分に断面形状がＵ字状をなす介在部材を配置し、その状態で電極群を本体部材の開口部から収納することが可能となる。このため、電極群をケースの本体部材に対して収納する際に、電極群の積層構造が崩れてしまうことを抑制できる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の二次電池において、前記正極体及び前記負極体は、長尺のシート状をなし、前記電極群は、前記正極体及び前記負極体を捲回することにより積層され、前記正極体及び前記負極体の幅方向と直交する方向に延びる扁平な形状をなし、前記直交する方向が前記底部の面方向に沿うように前記ケースに収納されていることを要旨とする。
【００１３】
これによれば、電極群は、幅方向に直交する方向が底部の面方向に沿うようにケースに収納されている。また、介在部材は、本体部材において扁平面を含み相互に対向する各壁部、及び底部の内面に沿って延設されている。このため、請求項４に記載の発明では、断面形状がＵ字状をなす介在部材に対し、電極群を幅方向と直交する方向に沿って挿入することで、電極群と介在部材を組み合わせることができる。したがって、電極群と介在部材を組み合わせる際に、電極群の積層構造が崩れてしまうことを抑制できる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の二次電池において、前記電極群において前記直交する方向の側縁部には、前記介在部材が介在されていない非介在領域を設けたことを要旨とする。
【００１５】
これによれば、長尺のシート状をなす正極体及び負極体を捲回する際に圧縮され易い電極群の側縁部が介在部材によってさらに圧縮されることを抑制できる。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の二次電池において、前記介在部材の前記電極群側には、電解質を保持する保持手段を設けたことを要旨とする。
【００１６】
これによれば、保持手段により電解質を保持し、電極群が膨張した際に電極群に含まれている電解質が減少することを抑制できる。
請求項７に記載の発明は、車両において、請求項１〜６のいずれか１項に記載の二次電池を搭載したことを特徴とする。これによれば、二次電池のケースが変形することを抑制し、二次電池の交換サイクルが短くなることを抑制できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電極群の膨張によってケースが変形することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】リチウムイオン二次電池を模式的に示す斜視図。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線断面図。
【図３】図１に示すＢ−Ｂ線断面図。
【図４】リチウムイオン二次電池の製造方法を模式的に示す斜視図。
【図５】リチウムイオン二次電池の製造方法を模式的に示す斜視図。
【図６】別の実施形態におけるリチウムイオン二次電池を模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。
図１に示すように、車両（例えば産業車両や乗用車両）に搭載されるリチウムイオン二次電池（以下、単に「二次電池」と示す）１０は、全体として扁平な略立方体状をなすケース１１を備えている。ケース１１は、有底略四角筒状に形成された本体部材１２、及び本体部材１２の開口部１２ａを覆う（密閉する）ように、本体部材１２に組み付けられる略矩形平板状をなす蓋部材１３から形成されている。本体部材１２、及び蓋部材１３は、何れも導電性材料としての金属（例えばステンレスやアルミニウムなど）から形成されている。なお、本体部材１２及び蓋部材１３は、均一な厚み（肉厚）で形成されている。以下、説明の便宜のため、図１で矢印Ｙ１に示すケース１１の長手方向を左右方向と示し、矢印Ｙ２で示すケース１１の短手方向（厚さ方向）を前後方向と示し、矢印Ｙ３に示すケース１１の高さ方向を上下方向と示す。本実施形態では、ケース１１（本体部材１２）の前面及び後面が扁平面となる。
【００２０】
蓋部材１３には、蓋部材１３の上面から略円柱状をなす正極端子１５及び負極端子１６が上方に向かって突出するように設けられている。また、蓋部材１３の下面（内面）には、金属（例えばアルミニウム）からなり、正極端子１５と電気的に接続された集電端子１７の基端（一端）が固定されている。また、蓋部材１３の下面（内面）には、金属（例えば銅）からなり、負極端子１６と電気的に接続された集電端子１８の基端（一端）が固定されている。なお、正極端子１５、負極端子１６、及び各集電端子１７，１８は、ケース１１（本体部材１２及び蓋部材１３）と絶縁された状態とされている。
【００２１】
また、ケース１１には、電極となる複数の電極シートを積層して形成した電極群としての電極体２３が収納されている。図２に示すように、電極体２３は、セパレータ（隔膜）２７を介在させて、長尺の矩形シート状をなす正極体としての電極シート２８、及び長尺の矩形シート状をなす負極体としての電極シート２９を渦まき状に捲回することにより積層して形成されている。即ち、電極体２３では、電極シート２８，２９が層状をなしている。
【００２２】
電極シート２８は、金属箔（例えばアルミニウム箔）に、正極活物質を塗布して形成されている一方で、電極シート２９は、金属箔（例えば銅箔）に負極活物質を塗布して形成されている。また、電極シート２８，２９では、金属箔の上端部に活物質が塗布されていない非塗布領域が設定されている。セパレータ２７は、絶縁性を有する樹脂材料（例えばポリエチレンなど）からなる長尺の多孔性シートとされている。なお、電極体２３では、最内周、及び最外周にセパレータ２７が配置されている。本実施形態では、電極体２３の捲回軸線の延びる方向（本実施形態では上下方向）と交差する方向が、各電極シート２８，２９の積層方向となる。
【００２３】
そして、図１に示すように、電極体２３は、電極シート２８，２９の幅方向（上下方向）と直交する方向（長さ方向）に延びる扁平な形状をなし、その幅方向に直交する方向が本体部材１２における底部１２ｂの面方向（本実施形態ではケース１１の長手方向である左右方向）に沿うようにケース１１に収納されている。また、電極体２３において、電極シート２８，２９は、その上端部に設定された非塗布領域を、電極シート２８，２９の長さ方向に所定間隔で交互に切り欠いた状態で捲回されている。これにより、電極体２３の上端には、電極シート２８の金属箔のみが積層された正極リード２４、及び電極シート２９の金属箔のみが積層された負極リード２５が形成されている。そして、正極リード２４には、前述した集電端子１７が例えば溶接などにより電気的に接続されている一方で、負極リード２５には、前述した集電端子１８が例えば溶接などにより電気的に接続されている。また、ケース１１の内部には、液体状やゲル状の図示しない電解質が充填され、満たされている。
【００２４】
そして、本実施形態の二次電池１０は、絶縁性を有し且つ熱伝導率が高い（伝熱性に優れた）セラミック（例えばチッ化アルミニウムなど）からなり、電極体２３とケース１１との間に介在される介在部材（絶縁部材）としての補助ケース３０を備えている。補助ケース３０は、左右方向に沿って延びる矩形平板状をなすセラミック板としての第１補助壁部３０ａ及び第２補助壁部３０ｂと、左右方向に沿って伸びる矩形平板状をなし、補助壁部３０ａ，３０ｂの下端部同士を接続するセラミック板としての補助底部３０ｃとを備えており、全体として略樋状に形成されている。即ち、補助ケース３０は、各電極シート２８，２９の積層方向のうち前後方向の断面形状がＵ字状をなしている。第１補助壁部３０ａ、及び第２補助壁部３０ｂは、相互に平行をなしているとともに、左右方向における補助ケース３０の両端部は、壁部を有さないで開放された形状をなしている。補助ケース３０は、その左右方向に沿った長さが電極体２３よりも短く、且つ上下方向に沿った高さが電極体２３よりも低く形成されている。なお、補助ケース３０は、セラミックから形成されているため、高い剛性（強度）が確保されている。また、補助ケース３０は、電極体２３の最外周に積層（捲回）されたセパレータ２７とは別に設けられるものである。
【００２５】
そして、第１補助壁部３０ａは、本体部材１２において底部１２ｂの周囲に配置され、左右方向に沿って延びるように対向する壁部１２ｃ，１２ｄのうち、壁部１２ｃの内面に沿って配置される一方で、第２補助壁部３０ｂは、壁部１２ｄの内面に沿って配置される。本実施形態では、壁部１２ｃ，１２ｄが本体部材１２（ケース１１）の扁平面を含み相互に対向する壁部となる。また、補助底部３０ｃは本体部材１２の底部１２ｂの内面に沿って配置される。したがって、本実施形態の補助ケース３０は、壁部１２ｃ，１２ｄ、及び底部１２ｂに沿って、即ちケース１１の長手方向（左右方向）に沿って延設（延在）されている。また、図２及び図３に示すように、補助ケース３０（補助壁部３０ａ，３０ｂ及び補助底部３０ｃ）は、本体部材１２の内側面に密着されている。また、図１〜図３に示すように、補助ケース３０には、その内側面を全面にわたって覆うように、絶縁性の樹脂からなる不織布３１が固定されている。
【００２６】
そして、補助ケース３０には、左右方向における補助ケース３０の中心と電極体２３の中心とを略一致させた状態で、電極体２３が補助壁部３０ａ，３０ｂによって挟持されるように収納（保持）されている。第１補助壁部３０ａ、第２補助壁部３０ｂ、及び補助底部３０ｃは、不織布３１を介在させた状態で電極体２３と密着されている。
【００２７】
また、前述のように、補助ケース３０は、左右方向に沿った長さが電極体２３より短く形成されていることから、左右方向における電極体２３の両側縁部には、補助ケース３０がケース１１との間に介在されていない非介在領域３２が設けられる。図３に示すように、非介在領域３２では、電極体２３の前後方向に沿った長さ（厚さ）が補助壁部３０ａ，３０ｂで挟持された部分と比較して大きくなっている。即ち、電極体２３は、補助壁部３０ａ，３０ｂで挟持されることにより、前後方向に圧縮されている。なお、非介在領域３２において電極体２３は、ケース１１（本体部材１２）と接触しないように、ケース１１の内面と離間させて配置（固定）されている。
【００２８】
次に、二次電池１０の製造方法について説明する。
図１に示すように、電極体２３は、セパレータ２７を介在させて電極シート２８，２９を渦まき状に捲回することにより積層した後、さらに前後方向からプレス（圧縮）することにより扁平な形状に成形して得られる。なお、活物質の非塗布領域を所定間隔で予め切り欠いた電極シート２８，２９を捲回することで、電極体２３の上端には、正極リード２４及び負極リード２５が形成される。また、左右方向における電極体２３の両側縁部は、セパレータ２７及び電極シート２８，２９を捲回する際の張力（テンション）によって、中間部よりも圧縮された状態でセパレータ２７及び電極シート２８，２９が積層されている。
【００２９】
また、補助ケース３０は、原料となるセラミックを成型するとともに所定の温度で焼成して得られる。そして、補助ケース３０には、その内側面の全面に不織布３１を固定する。
【００３０】
次に、図４で矢印Ｙ４に示すように、電極体２３は、電極シート２８，２９の長さ方向（左右方向）に沿って移動させるようにして、補助ケース３０の側方から補助壁部３０ａ，３０ｂの間に挿入され、補助ケース３０に収納される。これにより補助ケース３０は、電極体２３に配置（組み付け）される。このとき、図３に示すように、電極体２３の中間部は、補助壁部３０ａ，３０ｂによって挟持されることにより圧縮される。また、左右方向における電極体２３の両側縁部は、前述した非介在領域３２に対応させて配置される。前述のように、電極体２３は、複数のシート状部材を渦まき状に捲回して形成されていることから、上下方向へ竹の子状に積層構造が崩れや易い一方で、電極シート２８，２９の長さ方向（左右方向）には比較的変形し難い特性を有している。このため、本実施形態では、電極体２３を電極シート２８，２９の長さ方向に沿って補助ケース３０へ挿入することで、電極体２３の積層構造を崩すことなく補助ケース３０へ収納することができる。
【００３１】
次に、図５で矢印Ｙ５に示すように、電極体２３を収納した補助ケース３０は、開口部１２ａ（上方）から本体部材１２に挿入されるとともに、補助ケース３０の外側面は、本体部材１２の内側面に密着される。このとき、電極体２３は、補助ケース３０によって保護された状態となるため、本体部材１２に収納する際に本体部材１２の開口部１２ａの周囲に接触することで、その積層構造が上下方向に崩れてしまうことが抑制される。また同時に、電極体２３は、本体部材１２に収納する際に、本体部材１２の開口部１２ａの周囲に接触することで、損傷を受けてしまうことが抑制される。このように、本実施形態の補助ケース３０は、電極体２３の保護部材、あるいは保持部材としても機能するといえる。
【００３２】
また、電極体２３の正極リード２４には、集電端子１７が電気的に接続されるとともに、この集電端子１７には、正極端子１５が電気的に接続される。また、電極体２３の負極リード２５には、集電端子１８が電気的に接続されるとともに、この集電端子１８には、負極端子１６が電気的に接続される。そして、本体部材１２には、正極端子１５及び負極端子１６を上面から突出させつつ蓋部材１３が組み付けられるとともに、最終的に電解質が充填されて二次電池１０が完成される。
【００３３】
次に、上記のように構成した二次電池１０の作用について説明する。
二次電池１０では、正極端子１５及び負極端子１６を介して充放電が行われることにより、電極シート２８，２９に塗布された活物質が膨張することで、電極体２３が前後方向（積層方向）に膨張する可能性がある。このような場合であっても、本実施形態の二次電池１０では、電極体２３が補助ケース３０に収納されていることから、電極体２３の前後方向における膨張が補助ケース３０によって抑制される。
【００３４】
このとき、補助ケース３０の内周面に固定された不織布３１では、電解質が保持される。一般に、電極体２３が膨張する場合には、電極体２３に含まれる電解質が電極体２３から押し出される可能性のあることが知られている。しかしながら、本実施形態の二次電池１０では、電極体２３が膨張する際にも不織布３１に電解質が保持され、電極体２３に含まれる電解質の減少が抑制される。したがって、本実施形態では、不織布３１が電解質を保持する保持手段として機能する。
【００３５】
また、電極体２３とケース１１との熱交換は、伝熱性に優れたセラミックからなる補助ケース３０が電極体２３及び本体部材１２（ケース１１）と密着されていることから、補助ケース３０を設けない構成と比較して促進される。したがって、例えばケース１１の外側に流される熱交換媒体によって、電極体２３の温度調節を効率的に行うことができる。
【００３６】
したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）電極シート２８，２９を積層した電極体２３と、電極体２３を収納するケース１１の間には、各電極シート２８，２９の積層方向において、絶縁性を有するセラミック板からなる補助ケース３０が介在されている。このため、仮に充放電に伴って電極体２３が膨張しようとする場合であっても、セラミックからなる補助ケース３０がケース１１との間に介在されていることによって電極体２３の膨張が抑制される。したがって、電極体２３の膨張によってケース１１が変形することを抑制できる。
【００３７】
（２）一般にケース１１を扁平な形状に形成する場合には、扁平面を含む壁部１２ｃ，１２ｄの強度が低下し易い。しかしながら、本実施形態の二次電池１０では、壁部１２ｃ，１２ｄの内面に沿って補助ケース３０を設けることにより、強度が低下し易い壁部１２ｃ，１２ｄを補強できる。したがって、電極体２３の膨張に伴うケース１１の変形を好適に抑制できる。
【００３８】
（３）補助ケース３０は、有底筒状をなす本体部材１２において扁平面を含み相互に対向する壁部１２ｃ，１２ｄの内面、及び底部１２ｂの内面に沿って設けられ、前後方向の断面形状がＵ字状をなしている。このため、電極体２３の膨張に伴うケース１１の変形をより確実に抑制できる。そして、電極体２３において、本体部材１２の壁部１２ｃ，１２ｄ及び底部１２ｂに対応する部分にＵ字状をなす補助ケース３０を配置し、その状態で電極体２３を開口部１２ａから本体部材１２に収納することが可能となる。このため、電極体２３をケース１１の本体部材１２に対して収納する際に、電極体２３の積層構造が崩れてしまうことを抑制できる。
【００３９】
（４）電極体２３は、電極シート２８，２９の幅方向に直交する方向が本体部材１２の底部１２ｂの面方向（左右方向）に沿うようにケース１１に収納されている。また、補助ケース３０は、本体部材１２において相互に対向する壁部１２ｃ，１２ｄ、及び底部１２ｂの内面に沿って延設されている。このため、二次電池１０では、補助ケース３０に対し、電極体２３を幅方向と直交する方向に沿って挿入することで、電極体２３と補助ケース３０を組み合わせることができる。したがって、電極体２３と補助ケース３０を組み合わせる際に、電極体２３の積層構造が崩れてしまうことを抑制できる。
【００４０】
（５）電極体２３において左右方向の側縁部には、補助ケース３０が介在されていない非介在領域３２を設けた。このため、長尺のシート状をなす電極シート２８，２９を捲回する際に圧縮され易い電極体２３の側縁部が補助ケース３０によってさらに圧縮されることを抑制できる。
【００４１】
（６）補助ケース３０の内側面（電極体２３側面）には、不織布３１を設けた。このため、不織布３１により電解質を保持し、電極体２３が膨張した際に電極体２３に含まれている電解質が減少することを抑制できる。
【００４２】
（７）補助ケース３０は、左右方向における電極体２３の側縁部の間の中間部を挟持するように配置している。前述のように、電極体２３の中間部は側縁部と比較して緩やかに積層されていることから、この中間部を圧縮しつつ挟持することで補助ケース３０が前後方向に突出することを抑制できる。したがって、ケース１１（二次電池１０）が大型化することを抑制できる。
【００４３】
（８）補助ケース３０は、電極体２３及び本体部材１２（ケース１１）と密着されている。したがって、補助ケース３０を介してケース１１と電極体２３との熱交換を促進し、例えばケース１１の外側に流される熱交換媒体による温度調節を効率的に行える。
【００４４】
（９）補助ケース３０に収納した状態で、電極体２３を本体部材１２に挿入するため、電極体２３が損傷を受けることを抑制できる。
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。
【００４５】
・ 図６に示すように、電極体２３は、矩形のシート状をなす各電極シート２８，２９を、セパレータ２７を介在させた状態で前後方向（各電極シート２８，２９の厚さ方向）に積層して形成してもよい。この場合には、各電極シート２８，２９の上端部に設定された非塗布領域を切り欠くことで、電極シート２８の金属箔のみが積層された正極リード２４、及び電極シート２９の金属箔のみが積層された負極リード２５を設ける。このように構成しても、電極体２３を補助ケース３０に収納することで、電極体２３の積層方向（前後方向）への膨張を抑制することができる。なお、補助ケース３０は、第１補助壁部３０ａ及び第２補助壁部３０ｂにおける左右方向の長さと、電極体２３における左右方向の長さを一致させることで、より電極体２３の膨張を抑制することができる。
【００４６】
・ ケース１１は、全体として扁平な楕円形状に形成してもよい。この場合、本体部材１２は、有底の略楕円筒状に形成するとよい。また、ケース１１は、円柱状や直方体状など、扁平な形状でなくてもよい。
【００４７】
・ 本体部材１２は、補助ケース３０が介在される部分の厚さ（肉厚）をその他の部分より薄く形成してもよい。このように形成しても、補助ケース３０により強度を保ち、ケース１１の変形を抑制しつつ材料の使用量を削減できる。
【００４８】
・ 電極体２３は、セパレータ２７を介在させて、電極シート２８，２９を蛇腹状に折り曲げて積層してもよい。
・ 電極体２３は、板状の電極体を積層して構成してもよい。
【００４９】
・ 補助ケース３０は、絶縁膜を形成した金属板により形成してもよい。絶縁膜は、例えば絶縁性を有する樹脂材料や、セラミック、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）などにより、補助ケース３０の表面の全体に形成するとよい。このように構成しても、補助ケース３０の絶縁性、剛性（強度）、及び伝熱性を確保することができる。
【００５０】
・ 不織布３１に加えて、又は代えて左右方向に延びる複数の凸条や、ショットブラスト処理による微細な凹凸を補助ケース３０の内側面の全面にわたって形成してもよい。また、不織布３１は、補助ケース３０の内側面の一部に配設されていてもよい。なお、不織布３１を省略してもよいが、上記実施形態のように構成することが好ましい。
【００５１】
・ 補助ケース３０は、左右方向における端部のうち一方の端部に壁部を設け、一方の端部のみが開放された構成としてもよい。また、補助ケース３０は、左右方向における両端部に壁部を設けて、本体部材１２と同様な有底筒状に形成してもよい。この場合には、非介在領域３２が形成されなくなる。
【００５２】
・ 補助ケース３０は、補助壁部３０ａ，３０ｂ、及び補助底部３０ｃのうち、１つ、又は２つを省略した構成としてもよい。また、補助ケース３０は、蓋部材１３と電極体２３との間に介在される補助蓋部を設けた構成としてもよい。また、補助ケース３０の補助壁部３０ａ，３０ｂ、及び補助底部３０ｃは、異なる大きさや形状に形成してもよい。即ち、補助ケース３０は、電極体２３とケース１１との間に介在されておればよい。
【００５３】
・ 補助ケース３０は、左右方向における幅を電極体２３の中間部より小さく形成し、電極体２３の中間部に組み付けてもよい。
・ 補助ケース３０は、熱伝導率が低いセラミックで形成してもよい。
【００５４】
・ 電極体２３は、電極シート２８，２９の幅方向が左右方向に沿うようにケース１１に収納されていてもよい。
・ 二次電池１０はニッケル水素二次電池として具体化してもよい。
【００５５】
・ 上記実施形態の二次電池１０を車両（例えば産業車両や乗用車両など）に搭載し、車両に装備された発電機により充電する一方で、二次電池１０から供給する電力によりエアコン用のコンプレッサや、車輪を駆動するための電動モータ、或いはカーナビゲーションシステムなどの電装品を駆動してもよい。これによれば、二次電池１０のケース１１が変形することを抑制し、二次電池１０の交換サイクルが短くなることを抑制できる。特に、二次電池１０から供給する電力により上記電動モータを駆動する場合、１の二次電池１０で走行可能な総走行距離が短くなってしまうことを好適に抑制できる。
【符号の説明】
【００５６】
１０…リチウムイオン二次電池（二次電池）、１１…ケース、１２…本体部材、１２ａ…開口部、１２ｂ…底部、１２ｃ，１２ｄ…壁部、１５…正極端子、１６…負極端子、２７…セパレータ、２３…電極体（電極群）、２８…電極シート（正極体）、２９…電極シート（負極体）、３０…補助ケース（介在部材）、３１…不織布（保持手段）、３２…非介在領域。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池、及びこれを搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、二次電池としては、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知られている。例えば、リチウムイオン二次電池は、セパレータを介在させた状態で長尺のシート状をなす正極体及び負極体を捲回して形成した電極群をケースに収納した構成とされている。そして、このような二次電池の中には、金属製のケースを用いることで、その物理的な強度を向上させているものもある（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記リチウムイオン二次電池などの二次電池では、充放電に伴って電極群が膨張する可能性のあることが知られている。特許文献１の二次電池では、金属製のケースを用いることで、電極群の膨張によるケースの変形が抑制されているものの、さらにケースの変形を抑制する手段の提供が望まれていた。
【０００５】
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、電極群の膨張によってケースが変形することを抑制できる二次電池、及び車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、セパレータを介在させて正極体及び負極体を積層した電極群と、正極端子及び負極端子を有し、前記電極群を収納する導電性材料からなるケースと、絶縁性を有するセラミック板又は表面に絶縁膜を形成した金属板からなり、前記正極体及び前記負極体の積層方向における少なくとも前記電極群と前記ケースとの間に介在される介在部材と、を備えたことを要旨とする。
【０００７】
これによれば、正極体及び負極体を積層した電極群と、電極群を収納するケースとの間には、正極体及び負極体の積層方向において、絶縁性を有するセラミック板又は表面に絶縁膜を形成した金属板からなる介在部材が介在されている。このため、仮に充放電に伴って電極群が上記積層方向へ膨張しようとする場合であっても、セラミック板又は絶縁膜を形成した金属板からなる介在部材がケースとの間に介在されていることによって電極群の膨張が抑制される。したがって、電極群の膨張によってケースが変形することを抑制できる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の二次電池において、前記ケースは、扁平な形状をなし、前記介在部材は、前記ケースの扁平面を含む壁部の内面に沿って延設されていることを要旨とする。
【０００９】
これによれば、ケースの扁平面を含む壁部の内面に沿って介在部材を設けることにより、強度が低下し易い、ケースの扁平面を含む壁面を補強できる。したがって、電極群の膨張に伴うケースの変形を好適に抑制できる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の二次電池において、前記ケースは、有底筒状をなす本体部材を含み、前記介在部材は、前記本体部材において前記扁平面を含み相互に対向する各壁部の内面、及び前記本体部材の底部の内面に沿って延設され、前記積層方向における断面形状がＵ字状をなしていることを要旨とする。
【００１１】
これによれば、介在部材は、有底筒状をなす本体部材において扁平面を含み相互に対向する各壁部の内面、及び本体部材の底部の内面に沿って延設され、積層方向における断面形状がＵ字状をなしている。このため、電極群の膨張に伴うケースの変形をより確実に抑制できる。そして、電極群において、上記扁平面を含む壁部、及び底部に対応する部分に断面形状がＵ字状をなす介在部材を配置し、その状態で電極群を本体部材の開口部から収納することが可能となる。このため、電極群をケースの本体部材に対して収納する際に、電極群の積層構造が崩れてしまうことを抑制できる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の二次電池において、前記正極体及び前記負極体は、長尺のシート状をなし、前記電極群は、前記正極体及び前記負極体を捲回することにより積層され、前記正極体及び前記負極体の幅方向と直交する方向に延びる扁平な形状をなし、前記直交する方向が前記底部の面方向に沿うように前記ケースに収納されていることを要旨とする。
【００１３】
これによれば、電極群は、幅方向に直交する方向が底部の面方向に沿うようにケースに収納されている。また、介在部材は、本体部材において扁平面を含み相互に対向する各壁部、及び底部の内面に沿って延設されている。このため、請求項４に記載の発明では、断面形状がＵ字状をなす介在部材に対し、電極群を幅方向と直交する方向に沿って挿入することで、電極群と介在部材を組み合わせることができる。したがって、電極群と介在部材を組み合わせる際に、電極群の積層構造が崩れてしまうことを抑制できる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の二次電池において、前記電極群において前記直交する方向の側縁部には、前記介在部材が介在されていない非介在領域を設けたことを要旨とする。
【００１５】
これによれば、長尺のシート状をなす正極体及び負極体を捲回する際に圧縮され易い電極群の側縁部が介在部材によってさらに圧縮されることを抑制できる。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の二次電池において、前記介在部材の前記電極群側には、電解質を保持する保持手段を設けたことを要旨とする。
【００１６】
これによれば、保持手段により電解質を保持し、電極群が膨張した際に電極群に含まれている電解質が減少することを抑制できる。
請求項７に記載の発明は、車両において、請求項１〜６のいずれか１項に記載の二次電池を搭載したことを特徴とする。これによれば、二次電池のケースが変形することを抑制し、二次電池の交換サイクルが短くなることを抑制できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電極群の膨張によってケースが変形することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】リチウムイオン二次電池を模式的に示す斜視図。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線断面図。
【図３】図１に示すＢ−Ｂ線断面図。
【図４】リチウムイオン二次電池の製造方法を模式的に示す斜視図。
【図５】リチウムイオン二次電池の製造方法を模式的に示す斜視図。
【図６】別の実施形態におけるリチウムイオン二次電池を模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。
図１に示すように、車両（例えば産業車両や乗用車両）に搭載されるリチウムイオン二次電池（以下、単に「二次電池」と示す）１０は、全体として扁平な略立方体状をなすケース１１を備えている。ケース１１は、有底略四角筒状に形成された本体部材１２、及び本体部材１２の開口部１２ａを覆う（密閉する）ように、本体部材１２に組み付けられる略矩形平板状をなす蓋部材１３から形成されている。本体部材１２、及び蓋部材１３は、何れも導電性材料としての金属（例えばステンレスやアルミニウムなど）から形成されている。なお、本体部材１２及び蓋部材１３は、均一な厚み（肉厚）で形成されている。以下、説明の便宜のため、図１で矢印Ｙ１に示すケース１１の長手方向を左右方向と示し、矢印Ｙ２で示すケース１１の短手方向（厚さ方向）を前後方向と示し、矢印Ｙ３に示すケース１１の高さ方向を上下方向と示す。本実施形態では、ケース１１（本体部材１２）の前面及び後面が扁平面となる。
【００２０】
蓋部材１３には、蓋部材１３の上面から略円柱状をなす正極端子１５及び負極端子１６が上方に向かって突出するように設けられている。また、蓋部材１３の下面（内面）には、金属（例えばアルミニウム）からなり、正極端子１５と電気的に接続された集電端子１７の基端（一端）が固定されている。また、蓋部材１３の下面（内面）には、金属（例えば銅）からなり、負極端子１６と電気的に接続された集電端子１８の基端（一端）が固定されている。なお、正極端子１５、負極端子１６、及び各集電端子１７，１８は、ケース１１（本体部材１２及び蓋部材１３）と絶縁された状態とされている。
【００２１】
また、ケース１１には、電極となる複数の電極シートを積層して形成した電極群としての電極体２３が収納されている。図２に示すように、電極体２３は、セパレータ（隔膜）２７を介在させて、長尺の矩形シート状をなす正極体としての電極シート２８、及び長尺の矩形シート状をなす負極体としての電極シート２９を渦まき状に捲回することにより積層して形成されている。即ち、電極体２３では、電極シート２８，２９が層状をなしている。
【００２２】
電極シート２８は、金属箔（例えばアルミニウム箔）に、正極活物質を塗布して形成されている一方で、電極シート２９は、金属箔（例えば銅箔）に負極活物質を塗布して形成されている。また、電極シート２８，２９では、金属箔の上端部に活物質が塗布されていない非塗布領域が設定されている。セパレータ２７は、絶縁性を有する樹脂材料（例えばポリエチレンなど）からなる長尺の多孔性シートとされている。なお、電極体２３では、最内周、及び最外周にセパレータ２７が配置されている。本実施形態では、電極体２３の捲回軸線の延びる方向（本実施形態では上下方向）と交差する方向が、各電極シート２８，２９の積層方向となる。
【００２３】
そして、図１に示すように、電極体２３は、電極シート２８，２９の幅方向（上下方向）と直交する方向（長さ方向）に延びる扁平な形状をなし、その幅方向に直交する方向が本体部材１２における底部１２ｂの面方向（本実施形態ではケース１１の長手方向である左右方向）に沿うようにケース１１に収納されている。また、電極体２３において、電極シート２８，２９は、その上端部に設定された非塗布領域を、電極シート２８，２９の長さ方向に所定間隔で交互に切り欠いた状態で捲回されている。これにより、電極体２３の上端には、電極シート２８の金属箔のみが積層された正極リード２４、及び電極シート２９の金属箔のみが積層された負極リード２５が形成されている。そして、正極リード２４には、前述した集電端子１７が例えば溶接などにより電気的に接続されている一方で、負極リード２５には、前述した集電端子１８が例えば溶接などにより電気的に接続されている。また、ケース１１の内部には、液体状やゲル状の図示しない電解質が充填され、満たされている。
【００２４】
そして、本実施形態の二次電池１０は、絶縁性を有し且つ熱伝導率が高い（伝熱性に優れた）セラミック（例えばチッ化アルミニウムなど）からなり、電極体２３とケース１１との間に介在される介在部材（絶縁部材）としての補助ケース３０を備えている。補助ケース３０は、左右方向に沿って延びる矩形平板状をなすセラミック板としての第１補助壁部３０ａ及び第２補助壁部３０ｂと、左右方向に沿って伸びる矩形平板状をなし、補助壁部３０ａ，３０ｂの下端部同士を接続するセラミック板としての補助底部３０ｃとを備えており、全体として略樋状に形成されている。即ち、補助ケース３０は、各電極シート２８，２９の積層方向のうち前後方向の断面形状がＵ字状をなしている。第１補助壁部３０ａ、及び第２補助壁部３０ｂは、相互に平行をなしているとともに、左右方向における補助ケース３０の両端部は、壁部を有さないで開放された形状をなしている。補助ケース３０は、その左右方向に沿った長さが電極体２３よりも短く、且つ上下方向に沿った高さが電極体２３よりも低く形成されている。なお、補助ケース３０は、セラミックから形成されているため、高い剛性（強度）が確保されている。また、補助ケース３０は、電極体２３の最外周に積層（捲回）されたセパレータ２７とは別に設けられるものである。
【００２５】
そして、第１補助壁部３０ａは、本体部材１２において底部１２ｂの周囲に配置され、左右方向に沿って延びるように対向する壁部１２ｃ，１２ｄのうち、壁部１２ｃの内面に沿って配置される一方で、第２補助壁部３０ｂは、壁部１２ｄの内面に沿って配置される。本実施形態では、壁部１２ｃ，１２ｄが本体部材１２（ケース１１）の扁平面を含み相互に対向する壁部となる。また、補助底部３０ｃは本体部材１２の底部１２ｂの内面に沿って配置される。したがって、本実施形態の補助ケース３０は、壁部１２ｃ，１２ｄ、及び底部１２ｂに沿って、即ちケース１１の長手方向（左右方向）に沿って延設（延在）されている。また、図２及び図３に示すように、補助ケース３０（補助壁部３０ａ，３０ｂ及び補助底部３０ｃ）は、本体部材１２の内側面に密着されている。また、図１〜図３に示すように、補助ケース３０には、その内側面を全面にわたって覆うように、絶縁性の樹脂からなる不織布３１が固定されている。
【００２６】
そして、補助ケース３０には、左右方向における補助ケース３０の中心と電極体２３の中心とを略一致させた状態で、電極体２３が補助壁部３０ａ，３０ｂによって挟持されるように収納（保持）されている。第１補助壁部３０ａ、第２補助壁部３０ｂ、及び補助底部３０ｃは、不織布３１を介在させた状態で電極体２３と密着されている。
【００２７】
また、前述のように、補助ケース３０は、左右方向に沿った長さが電極体２３より短く形成されていることから、左右方向における電極体２３の両側縁部には、補助ケース３０がケース１１との間に介在されていない非介在領域３２が設けられる。図３に示すように、非介在領域３２では、電極体２３の前後方向に沿った長さ（厚さ）が補助壁部３０ａ，３０ｂで挟持された部分と比較して大きくなっている。即ち、電極体２３は、補助壁部３０ａ，３０ｂで挟持されることにより、前後方向に圧縮されている。なお、非介在領域３２において電極体２３は、ケース１１（本体部材１２）と接触しないように、ケース１１の内面と離間させて配置（固定）されている。
【００２８】
次に、二次電池１０の製造方法について説明する。
図１に示すように、電極体２３は、セパレータ２７を介在させて電極シート２８，２９を渦まき状に捲回することにより積層した後、さらに前後方向からプレス（圧縮）することにより扁平な形状に成形して得られる。なお、活物質の非塗布領域を所定間隔で予め切り欠いた電極シート２８，２９を捲回することで、電極体２３の上端には、正極リード２４及び負極リード２５が形成される。また、左右方向における電極体２３の両側縁部は、セパレータ２７及び電極シート２８，２９を捲回する際の張力（テンション）によって、中間部よりも圧縮された状態でセパレータ２７及び電極シート２８，２９が積層されている。
【００２９】
また、補助ケース３０は、原料となるセラミックを成型するとともに所定の温度で焼成して得られる。そして、補助ケース３０には、その内側面の全面に不織布３１を固定する。
【００３０】
次に、図４で矢印Ｙ４に示すように、電極体２３は、電極シート２８，２９の長さ方向（左右方向）に沿って移動させるようにして、補助ケース３０の側方から補助壁部３０ａ，３０ｂの間に挿入され、補助ケース３０に収納される。これにより補助ケース３０は、電極体２３に配置（組み付け）される。このとき、図３に示すように、電極体２３の中間部は、補助壁部３０ａ，３０ｂによって挟持されることにより圧縮される。また、左右方向における電極体２３の両側縁部は、前述した非介在領域３２に対応させて配置される。前述のように、電極体２３は、複数のシート状部材を渦まき状に捲回して形成されていることから、上下方向へ竹の子状に積層構造が崩れや易い一方で、電極シート２８，２９の長さ方向（左右方向）には比較的変形し難い特性を有している。このため、本実施形態では、電極体２３を電極シート２８，２９の長さ方向に沿って補助ケース３０へ挿入することで、電極体２３の積層構造を崩すことなく補助ケース３０へ収納することができる。
【００３１】
次に、図５で矢印Ｙ５に示すように、電極体２３を収納した補助ケース３０は、開口部１２ａ（上方）から本体部材１２に挿入されるとともに、補助ケース３０の外側面は、本体部材１２の内側面に密着される。このとき、電極体２３は、補助ケース３０によって保護された状態となるため、本体部材１２に収納する際に本体部材１２の開口部１２ａの周囲に接触することで、その積層構造が上下方向に崩れてしまうことが抑制される。また同時に、電極体２３は、本体部材１２に収納する際に、本体部材１２の開口部１２ａの周囲に接触することで、損傷を受けてしまうことが抑制される。このように、本実施形態の補助ケース３０は、電極体２３の保護部材、あるいは保持部材としても機能するといえる。
【００３２】
また、電極体２３の正極リード２４には、集電端子１７が電気的に接続されるとともに、この集電端子１７には、正極端子１５が電気的に接続される。また、電極体２３の負極リード２５には、集電端子１８が電気的に接続されるとともに、この集電端子１８には、負極端子１６が電気的に接続される。そして、本体部材１２には、正極端子１５及び負極端子１６を上面から突出させつつ蓋部材１３が組み付けられるとともに、最終的に電解質が充填されて二次電池１０が完成される。
【００３３】
次に、上記のように構成した二次電池１０の作用について説明する。
二次電池１０では、正極端子１５及び負極端子１６を介して充放電が行われることにより、電極シート２８，２９に塗布された活物質が膨張することで、電極体２３が前後方向（積層方向）に膨張する可能性がある。このような場合であっても、本実施形態の二次電池１０では、電極体２３が補助ケース３０に収納されていることから、電極体２３の前後方向における膨張が補助ケース３０によって抑制される。
【００３４】
このとき、補助ケース３０の内周面に固定された不織布３１では、電解質が保持される。一般に、電極体２３が膨張する場合には、電極体２３に含まれる電解質が電極体２３から押し出される可能性のあることが知られている。しかしながら、本実施形態の二次電池１０では、電極体２３が膨張する際にも不織布３１に電解質が保持され、電極体２３に含まれる電解質の減少が抑制される。したがって、本実施形態では、不織布３１が電解質を保持する保持手段として機能する。
【００３５】
また、電極体２３とケース１１との熱交換は、伝熱性に優れたセラミックからなる補助ケース３０が電極体２３及び本体部材１２（ケース１１）と密着されていることから、補助ケース３０を設けない構成と比較して促進される。したがって、例えばケース１１の外側に流される熱交換媒体によって、電極体２３の温度調節を効率的に行うことができる。
【００３６】
したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）電極シート２８，２９を積層した電極体２３と、電極体２３を収納するケース１１の間には、各電極シート２８，２９の積層方向において、絶縁性を有するセラミック板からなる補助ケース３０が介在されている。このため、仮に充放電に伴って電極体２３が膨張しようとする場合であっても、セラミックからなる補助ケース３０がケース１１との間に介在されていることによって電極体２３の膨張が抑制される。したがって、電極体２３の膨張によってケース１１が変形することを抑制できる。
【００３７】
（２）一般にケース１１を扁平な形状に形成する場合には、扁平面を含む壁部１２ｃ，１２ｄの強度が低下し易い。しかしながら、本実施形態の二次電池１０では、壁部１２ｃ，１２ｄの内面に沿って補助ケース３０を設けることにより、強度が低下し易い壁部１２ｃ，１２ｄを補強できる。したがって、電極体２３の膨張に伴うケース１１の変形を好適に抑制できる。
【００３８】
（３）補助ケース３０は、有底筒状をなす本体部材１２において扁平面を含み相互に対向する壁部１２ｃ，１２ｄの内面、及び底部１２ｂの内面に沿って設けられ、前後方向の断面形状がＵ字状をなしている。このため、電極体２３の膨張に伴うケース１１の変形をより確実に抑制できる。そして、電極体２３において、本体部材１２の壁部１２ｃ，１２ｄ及び底部１２ｂに対応する部分にＵ字状をなす補助ケース３０を配置し、その状態で電極体２３を開口部１２ａから本体部材１２に収納することが可能となる。このため、電極体２３をケース１１の本体部材１２に対して収納する際に、電極体２３の積層構造が崩れてしまうことを抑制できる。
【００３９】
（４）電極体２３は、電極シート２８，２９の幅方向に直交する方向が本体部材１２の底部１２ｂの面方向（左右方向）に沿うようにケース１１に収納されている。また、補助ケース３０は、本体部材１２において相互に対向する壁部１２ｃ，１２ｄ、及び底部１２ｂの内面に沿って延設されている。このため、二次電池１０では、補助ケース３０に対し、電極体２３を幅方向と直交する方向に沿って挿入することで、電極体２３と補助ケース３０を組み合わせることができる。したがって、電極体２３と補助ケース３０を組み合わせる際に、電極体２３の積層構造が崩れてしまうことを抑制できる。
【００４０】
（５）電極体２３において左右方向の側縁部には、補助ケース３０が介在されていない非介在領域３２を設けた。このため、長尺のシート状をなす電極シート２８，２９を捲回する際に圧縮され易い電極体２３の側縁部が補助ケース３０によってさらに圧縮されることを抑制できる。
【００４１】
（６）補助ケース３０の内側面（電極体２３側面）には、不織布３１を設けた。このため、不織布３１により電解質を保持し、電極体２３が膨張した際に電極体２３に含まれている電解質が減少することを抑制できる。
【００４２】
（７）補助ケース３０は、左右方向における電極体２３の側縁部の間の中間部を挟持するように配置している。前述のように、電極体２３の中間部は側縁部と比較して緩やかに積層されていることから、この中間部を圧縮しつつ挟持することで補助ケース３０が前後方向に突出することを抑制できる。したがって、ケース１１（二次電池１０）が大型化することを抑制できる。
【００４３】
（８）補助ケース３０は、電極体２３及び本体部材１２（ケース１１）と密着されている。したがって、補助ケース３０を介してケース１１と電極体２３との熱交換を促進し、例えばケース１１の外側に流される熱交換媒体による温度調節を効率的に行える。
【００４４】
（９）補助ケース３０に収納した状態で、電極体２３を本体部材１２に挿入するため、電極体２３が損傷を受けることを抑制できる。
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。
【００４５】
・ 図６に示すように、電極体２３は、矩形のシート状をなす各電極シート２８，２９を、セパレータ２７を介在させた状態で前後方向（各電極シート２８，２９の厚さ方向）に積層して形成してもよい。この場合には、各電極シート２８，２９の上端部に設定された非塗布領域を切り欠くことで、電極シート２８の金属箔のみが積層された正極リード２４、及び電極シート２９の金属箔のみが積層された負極リード２５を設ける。このように構成しても、電極体２３を補助ケース３０に収納することで、電極体２３の積層方向（前後方向）への膨張を抑制することができる。なお、補助ケース３０は、第１補助壁部３０ａ及び第２補助壁部３０ｂにおける左右方向の長さと、電極体２３における左右方向の長さを一致させることで、より電極体２３の膨張を抑制することができる。
【００４６】
・ ケース１１は、全体として扁平な楕円形状に形成してもよい。この場合、本体部材１２は、有底の略楕円筒状に形成するとよい。また、ケース１１は、円柱状や直方体状など、扁平な形状でなくてもよい。
【００４７】
・ 本体部材１２は、補助ケース３０が介在される部分の厚さ（肉厚）をその他の部分より薄く形成してもよい。このように形成しても、補助ケース３０により強度を保ち、ケース１１の変形を抑制しつつ材料の使用量を削減できる。
【００４８】
・ 電極体２３は、セパレータ２７を介在させて、電極シート２８，２９を蛇腹状に折り曲げて積層してもよい。
・ 電極体２３は、板状の電極体を積層して構成してもよい。
【００４９】
・ 補助ケース３０は、絶縁膜を形成した金属板により形成してもよい。絶縁膜は、例えば絶縁性を有する樹脂材料や、セラミック、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）などにより、補助ケース３０の表面の全体に形成するとよい。このように構成しても、補助ケース３０の絶縁性、剛性（強度）、及び伝熱性を確保することができる。
【００５０】
・ 不織布３１に加えて、又は代えて左右方向に延びる複数の凸条や、ショットブラスト処理による微細な凹凸を補助ケース３０の内側面の全面にわたって形成してもよい。また、不織布３１は、補助ケース３０の内側面の一部に配設されていてもよい。なお、不織布３１を省略してもよいが、上記実施形態のように構成することが好ましい。
【００５１】
・ 補助ケース３０は、左右方向における端部のうち一方の端部に壁部を設け、一方の端部のみが開放された構成としてもよい。また、補助ケース３０は、左右方向における両端部に壁部を設けて、本体部材１２と同様な有底筒状に形成してもよい。この場合には、非介在領域３２が形成されなくなる。
【００５２】
・ 補助ケース３０は、補助壁部３０ａ，３０ｂ、及び補助底部３０ｃのうち、１つ、又は２つを省略した構成としてもよい。また、補助ケース３０は、蓋部材１３と電極体２３との間に介在される補助蓋部を設けた構成としてもよい。また、補助ケース３０の補助壁部３０ａ，３０ｂ、及び補助底部３０ｃは、異なる大きさや形状に形成してもよい。即ち、補助ケース３０は、電極体２３とケース１１との間に介在されておればよい。
【００５３】
・ 補助ケース３０は、左右方向における幅を電極体２３の中間部より小さく形成し、電極体２３の中間部に組み付けてもよい。
・ 補助ケース３０は、熱伝導率が低いセラミックで形成してもよい。
【００５４】
・ 電極体２３は、電極シート２８，２９の幅方向が左右方向に沿うようにケース１１に収納されていてもよい。
・ 二次電池１０はニッケル水素二次電池として具体化してもよい。
【００５５】
・ 上記実施形態の二次電池１０を車両（例えば産業車両や乗用車両など）に搭載し、車両に装備された発電機により充電する一方で、二次電池１０から供給する電力によりエアコン用のコンプレッサや、車輪を駆動するための電動モータ、或いはカーナビゲーションシステムなどの電装品を駆動してもよい。これによれば、二次電池１０のケース１１が変形することを抑制し、二次電池１０の交換サイクルが短くなることを抑制できる。特に、二次電池１０から供給する電力により上記電動モータを駆動する場合、１の二次電池１０で走行可能な総走行距離が短くなってしまうことを好適に抑制できる。
【符号の説明】
【００５６】
１０…リチウムイオン二次電池（二次電池）、１１…ケース、１２…本体部材、１２ａ…開口部、１２ｂ…底部、１２ｃ，１２ｄ…壁部、１５…正極端子、１６…負極端子、２７…セパレータ、２３…電極体（電極群）、２８…電極シート（正極体）、２９…電極シート（負極体）、３０…補助ケース（介在部材）、３１…不織布（保持手段）、３２…非介在領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セパレータを介在させて正極体及び負極体を積層した電極群と、
正極端子及び負極端子を有し、前記電極群を収納する導電性材料製のケースと、
絶縁性を有するセラミック板又は表面に絶縁膜を形成した金属板からなり、前記正極体及び前記負極体の積層方向における少なくとも前記電極群と前記ケースとの間に介在される介在部材と、を備えたことを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記ケースは、扁平な形状をなし、
前記介在部材は、前記ケースの扁平面を含む壁部の内面に沿って延設されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記ケースは、有底筒状をなす本体部材を含み、
前記介在部材は、前記本体部材において前記扁平面を含み相互に対向する各壁部の内面、及び前記本体部材の底部の内面に沿って延設され、前記積層方向における断面形状がＵ字状をなしていることを特徴とする請求項２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記正極体及び前記負極体は、長尺のシート状をなし、
前記電極群は、前記正極体及び前記負極体を捲回することにより積層され、前記正極体及び前記負極体の幅方向と直交する方向に延びる扁平な形状をなし、前記直交する方向が前記底部の面方向に沿うように前記ケースに収納されていることを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
【請求項５】
前記電極群において前記直交する方向の側縁部には、前記介在部材が介在されていない非介在領域を設けたことを特徴とする請求項４に記載の二次電池。
【請求項６】
前記介在部材の前記電極群側には、電解質を保持する保持手段を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の二次電池を搭載したことを特徴とする車両。
【請求項１】
セパレータを介在させて正極体及び負極体を積層した電極群と、
正極端子及び負極端子を有し、前記電極群を収納する導電性材料製のケースと、
絶縁性を有するセラミック板又は表面に絶縁膜を形成した金属板からなり、前記正極体及び前記負極体の積層方向における少なくとも前記電極群と前記ケースとの間に介在される介在部材と、を備えたことを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記ケースは、扁平な形状をなし、
前記介在部材は、前記ケースの扁平面を含む壁部の内面に沿って延設されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記ケースは、有底筒状をなす本体部材を含み、
前記介在部材は、前記本体部材において前記扁平面を含み相互に対向する各壁部の内面、及び前記本体部材の底部の内面に沿って延設され、前記積層方向における断面形状がＵ字状をなしていることを特徴とする請求項２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記正極体及び前記負極体は、長尺のシート状をなし、
前記電極群は、前記正極体及び前記負極体を捲回することにより積層され、前記正極体及び前記負極体の幅方向と直交する方向に延びる扁平な形状をなし、前記直交する方向が前記底部の面方向に沿うように前記ケースに収納されていることを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
【請求項５】
前記電極群において前記直交する方向の側縁部には、前記介在部材が介在されていない非介在領域を設けたことを特徴とする請求項４に記載の二次電池。
【請求項６】
前記介在部材の前記電極群側には、電解質を保持する保持手段を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の二次電池を搭載したことを特徴とする車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１０９９０３（Ｐ２０１３−１０９９０３Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５２８１２（Ｐ２０１１−２５２８１２）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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