二次電池用電極及び二次電池並びに車両
【課題】タブ部の耐久性を確保して、しかも二次電池のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる二次電池用電極及び二次電池を提供する。
【解決手段】二次電池用電極１０は金属製の集電板１１に活物質が塗布された活物質層１２を有する。集電板１１には一辺に沿って活物質非塗布部１３が活物質層１２の全域に隣接して設けられ、活物質非塗布部１３には活物質層１２と活物質非塗布部１３との境界１４の延びる方向に沿って延びる第１部分１５ａと、一端が第１部分１５ａに連続し、他端が集電板１１における一辺側の端部に達する第２部分１５ｂとからなる切り込み１５が形成されている。
【解決手段】二次電池用電極１０は金属製の集電板１１に活物質が塗布された活物質層１２を有する。集電板１１には一辺に沿って活物質非塗布部１３が活物質層１２の全域に隣接して設けられ、活物質非塗布部１３には活物質層１２と活物質非塗布部１３との境界１４の延びる方向に沿って延びる第１部分１５ａと、一端が第１部分１５ａに連続し、他端が集電板１１における一辺側の端部に達する第２部分１５ｂとからなる切り込み１５が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池用電極及び二次電池並びに車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池などの二次電池では、電極として金属箔製の集電板に活物質を塗布（担持）したものが使用されている。そして、複数の正極用の集電板と複数の負極用の集電板との間にセパレータを挟んだ状態で積層した積層型の電極体（発電要素）や、帯状の正極用の集電板と帯状の負極用の集電板との間に帯状のセパレータを挟んだ状態で略長円柱状に巻回した巻回型の電極体が電解液と共に電池ケースに収容されて二次電池が構成される。そして、電極体からの電力の取り出しは、集電板の活物質非塗布部に接続された集電端子を介して行われる。
【０００３】
電極体は正極及び負極を構成する複数の集電板の各活物質非塗布部に形成されたタブ部に正極用の集電端子と負極用の集電端子とが溶接で接合される。タブ部は束ねられた状態で集電端子の側面あるいはスリット部に設けた溶接面に溶接される。各タブ部を集電端子の溶接面に接続させるためには適当に曲げる必要がある。一方、二次電池を充放電するに従って、各集電板の活物質が膨張・収縮する。そして、活物質の膨張・収縮の繰り返しにより、タブ部に曲げ力が加わる。そのため、タブ部の集電板に対する曲げ角度が大きな状態で繰り返し曲げ力を受けると、タブ部が劣化して破断し易くなって耐久性が悪くなる。
【０００４】
タブ部の集電板に対する曲げ角度を小さな状態で集電端子に溶接するためには、タブ部の基端から先端までの長さを長くする必要がある。タブ部をその基端が集電板の活物質塗布部と活物質非塗布部との境界と平行になるように形成した場合は、タブ部を長くすると活物質非塗布部の活物質塗布部からの長さが長くなり、二次電池の体積エネルギー密度が小さくなる。
【０００５】
この問題に対応するため、図９（ａ）に示すように、反応部５１と反応部５１に接合されたリード部５２とからなる電極板（集電板）５３のリード部５２に、反応部５１とリード部５２とが接合されている接合ライン５４に対して略同一方向に切り込み５５を設けて曲げ部（タブ部）５６を形成することが提案されている（特許文献１参照）。そして、図９（ｂ），（ｃ）に示すように、曲げ部５６を集電端子５７に接続している。曲げ部５６はリード部５２の一部であり、切り込み５５を設けたことによって、反応部５１に対して柔軟に曲げることが可能となる領域である。曲げ部５６を反応部５１に対して適当に曲げることによってリード部５２を集電端子５７に接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２１３２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１は図９（ｃ）に示すように、積層型で正極用の集電端子５７ｐと負極用の集電端子５７ｎが電極体５８の同じ側に位置する構成の二次電池を前提としており、電極板５３には集電端子５７ｐ及び集電端子５７ｎと干渉しないように切り欠き部５９が形成されている。そのため、曲げ部５６の長さを自由に長くすることはできず、曲げ部５６と電極板５３との成す角度を小さくするのが難しい。また、積層する電極板５３の数を多くするには左右方向の長さを長くする必要があり、電池の小型化が難しい。また、切り欠き部５９を形成するための手間も必要になる。
【０００８】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、タブ部の耐久性を確保して、しかも二次電池のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる二次電池用電極及び二次電池並びにその二次電池を搭載した車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、金属製の集電板に活物質が塗布された活物質層を有する二次電池用電極である。そして、前記集電板には一辺に沿って活物質非塗布部が前記活物質層の全域に隣接して設けられ、前記活物質非塗布部には前記活物質層と前記活物質非塗布部との境界の延びる方向に沿って延びる第１部分と、一端が前記第１部分に連続し、他端が前記集電板における前記一辺側の端部に達する第２部分とからなる切り込みが形成されている。ここで、「一辺」とは、巻回型の電極体に用いる集電板の場合には、長手方向に沿って延びる辺であり、積層型の電極体に用いる集電板の場合には、特にどの辺でもよい。
【００１０】
この発明では、集電板の活物質非塗布部に切り込みが設けられて、活物質非塗布部の一部に基端が活物質非塗布部の幅方向に沿って延びる状態のタブ部が形成され、タブ部は基端より先の部分が柔軟に曲げることが可能となる。そして、この二次電池用電極で形成された正極及び負極とセパレータとで構成された電極体の正極タブ部と負極タブ部とをそれぞれ集電端子に接続すると、電極体が二次電池を構成した状態において、充放電で活物質層が膨張した際に、膨張の応力がタブ部に加わり難くなり、タブ部の耐久性が確保される。また、二次電池を構成する際、活物質非塗布部と活物質層との境界から活物質非塗布部の先端までの長さを長くしなくても、溶接に必要なタブ部の面積を確保することができ、二次電池のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記境界は直線状に延び、前記切り込みの前記第１部分は前記境界上に形成されている。この発明では、切り込みが活物質層と活物質非塗布部との境界より活物質層から離れた位置に形成された場合に比べて、活物質非塗布部と活物質層との境界から活物質非塗布部の先端までの長さをより短くすることができ、二次電池のデッドスペースをより低減することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記集電板には前記切り込みの前記第１部分における前記第２部分側の端部とは反対側の端部に外形が曲線で形成された孔が形成されている。切り込みの第１部分における第２部分側の端部とは反対側の端部（以下、終端と記載する場合もある）に孔が形成されていない場合や、孔が形成されていても外形が角部のある形状の孔が形成されている場合は、二次電池用電極が電極体を構成してタブ部が集電端子に接合された状態でタブ部の基端に応力が加わった場合、切り込みの終端が裂ける虞がある。しかし、この発明では切り込みの終端に外形が曲線で形成された孔が形成されているため、その孔が応力緩和の役割を果たし、活物質非塗布部が切り込みの終端から裂けることはない。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記集電板は帯状に形成され、前記切り込みが複数箇所に、かつ巻回型の電極体を構成するために前記二次電池用電極を巻回した状態で前記巻回型の電極体における径方向に重なる位置に形成されている。したがって、この発明の二次電池用電極は巻回型の二次電池用に適している。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の二次電池用電極を使用し、かつ正極用の活物質が塗布された活物質層を有する二次電池用電極を正極として使用し、負極用の活物質が塗布された活物質層を有する負極用の二次電池用電極を負極として使用した二次電池である。この発明の二次電池はタブ部の耐久性を確保して、しかも二次電池のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記二次電池用電極は巻回型の電極体を構成し、正極となる前記二次電池用電極と負極となる前記二次電池用電極とは前記活物質非塗布部が前記活物質層を挟んで巻回軸方向の反対側に位置する状態で、かつセパレータが介在する状態で巻回されている。この発明の巻回型の二次電池は、タブ部の耐久性を確保して、しかも二次電池のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記二次電池用電極は積層型の電極体を構成し、正極となる前記二次電池用電極と負極となる前記二次電池用電極とは前記活物質非塗布部が前記活物質層を挟んで反対側に位置する状態で、かつセパレータが介在する状態で積層されている。この発明の積層型の二次電池は、タブ部の耐久性を確保して、しかも二次電池のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の二次電池を搭載した車両である。したがって、この発明の車両は請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の二次電池の効果が得られる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、タブ部の耐久性を確保して、しかも二次電池のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる二次電池用電極及び二次電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態を示し、（ａ）は二次電池用電極の模式平面図、（ｂ）は正極、負極及びセパレータの一部を展開した状態の電極体の模式斜視図。
【図２】正極用集電端子とタブ部との接合状態を示す模式平面図。
【図３】二次電池の模式断面図。
【図４】第２の実施形態を示し、（ａ）は二次電池用電極の模式平面図、（ｂ）は電極体の模式正面図。
【図５】正極用集電端子とタブ部との接続状態を示す模式平面図。
【図６】二次電池の模式断面図。
【図７】別の実施形態の二次電池の模式断面図。
【図８】（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ別の実施形態の二次電池用電極の部分模式平面図。
【図９】（ａ）は従来技術の電極板の部分平面図、（ｂ）は集電端子とリード部との接合状態を示す模式平面図、（ｃ）は電極体の部分模式正面。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
以下、本発明を巻回型の二次電池に具体化した実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、二次電池用電極１０は金属製の集電板１１に活物質が塗布された活物質層１２を有する。集電板１１は、例えば帯状の銅箔で形成され、活物質層１２は集電板１１の両面に形成されている。集電板１１には一辺に沿って、活物質非塗布部１３が活物質層１２の全域に隣接して設けられている。この実施形態では集電板１１は巻回型の電極体用に用いられるため、一辺は集電板１１の長手方向の辺になる。
【００２２】
活物質は、例えば、ニッケル水素電池とリチウムイオン電池のように二次電池の種類によって異なる。また、同じ種類の二次電池でも図１（ｂ）に示す電極体２０を構成する際に、正極になる正極用の二次電池用電極１０ｐと負極になる負極用の二次電池用電極１０ｎに塗布されるものとでは異なる。
【００２３】
活物質非塗布部１３には活物質層１２と活物質非塗布部１３との境界１４に沿って延びる第１部分１５ａと、一端が第１部分１５ａに連続し、他端が集電板１１における前記一辺側の端部に達する第２部分１５ｂとからなる切り込み１５が形成されている。境界１４は直線状に延び、切り込み１５の第１部分１５ａは境界１４上に形成され、第２部分１５ｂは第１部分１５ａに対して直角を成すように形成されている。集電板１１には切り込み１５の第１部分１５ａにおける第２部分１５ｂ側の端部とは反対側の端部に孔１６が形成されている。以後、第１部分１５ａにおける第２部分１５ｂ側の端部とは反対側の端部を終端と記載する。孔１６はその外形が曲線で形成されている。
【００２４】
切り込み１５は、複数個所に、かつ図１（ｂ）に示すように、巻回型の電極体２０を構成するために二次電池用電極１０を巻回した状態で巻回型の電極体２０における径方向に重なる位置に形成されている。詳述すると、図１（ａ），（ｂ）に示すように、二次電池用電極１０を巻回した状態で一方の円弧部となる箇所に対応する部分にそれぞれ孔１６が一対形成され、孔１６を基端として一対の孔１６から互いに他方の孔１６から離れる方向へ延びるように第１部分１５ａが形成されている。一対の孔１６はそれぞれ二次電池用電極１０を長円柱状に巻回した状態で境界１４が円弧部となる部分の近くの直線部となる位置に形成されている。そして、一対の孔１６から反対側（孔１６から離れる側）に延びる第１部分１５ａと、第２部分１５ｂと、活物質非塗布部１３の活物質層１２と反対側の端部（辺）とで囲まれる部分がタブ部１７を構成する。
【００２５】
前記のように構成された二次電池用電極１０は、塗布される活物質により正極用の二次電池用電極１０ｐあるいは負極用の二次電池用電極１０ｎになる。図１（ｂ）に示すように、正極用の活物質が塗布された正極用活物質層１２ａを有する正極用の二次電池用電極１０ｐと、負極用の活物質が塗布された負極用活物質層１２ｂを有する負極用の二次電池用電極１０ｎとが帯状のセパレータ１８を介在する状態で長円柱状に巻回されて電極体２０を構成する。このとき、正極用の二次電池用電極１０ｐと負極用の二次電池用電極１０ｎとは、正極用活物質非塗布部１３ａと負極用活物質非塗布部１３ｂとが活物質層を挟んで電極体２０の巻回軸方向の反対側に位置する状態に配置される。そして、正極タブ１７ｐ及び負極タブ１７ｎも活物質層を挟んで電極体２０の巻回軸方向の反対側に位置する状態に配置される。
【００２６】
そして、電極体２０は、図３に示すように、正極タブ１７ｐ及び負極タブ１７ｎに、正極用集電端子２１及び負極用集電端子２２がそれぞれ溶接で接合されて、電池ケース（電槽）２３に収容され、電解液２４とともに二次電池３０が構成される。なお、正極用集電端子２１及び負極用集電端子２２はそれぞれ二次電池３０の正極端子３１及び負極端子３２に固定される。
【００２７】
正極タブ１７ｐと正極用集電端子２１との接続状態を説明すると、図２に示すように、正極用集電端子２１は、電極体２０の巻回中心側に存在する正極タブ１７ｐを外側へ押し退けるようにしてその幅方向中央が電極体２０の巻回中心部と一致する状態に配置される。そして、正極用集電端子２１の幅方向の両側に位置する正極タブ１７ｐが正極用集電端子２１の溶接面２１ａに溶接により接合される。このとき、正極タブ１７ｐは、溶接される箇所が活物質層１２と活物質非塗布部１３との境界１４に沿って延び、かつ溶接される箇所より正極タブ１７ｐの基端側が湾曲し、かつ正極タブ１７ｐの基端部から正極用集電端子２１との溶接面２１ａまでの距離に応じて湾曲した状態で接合される。そして、正極タブ１７ｐの基端側の部分と、電極体２０の扁平な面との成す角度が小さくなるように正極用集電端子２１の位置が設定された状態で正極タブ１７ｐが正極用集電端子２１に接合される。図示しないが、負極タブ１７ｎと負極用集電端子２２との接続状態も同じである。
【００２８】
正極用集電端子２１の幅（図２における上下方向の長さ）は、正極用集電端子２１を溶接位置に配置する前の状態で、電極体２０の巻回中心側において対向する正極タブ１７ｐの距離より広い。しかし、正極タブ１７ｐは正極タブ１７ｐと正極用活物質非塗布部１３ａとの連続部に無理な力が加わることなく外側へ湾曲して、正極用集電端子２１は支障なく所定の位置に配置される。
【００２９】
前記の構成の二次電池用電極１０を用いた二次電池３０は種々の用途に使用されるが、例えば車両に搭載した状態でも使用される。
次に前記のように構成された二次電池３０の作用を説明する。
【００３０】
二次電池３０を充放電するに従って、集電板１１の活物質が膨張・収縮する。そして、活物質が膨張する場合、隣接する集電板１１同士の間隔が広がる方向に力が働くため、巻回された集電板１１の外側に位置する部分は、それぞれ外側に向けて、即ち溶接面からの距離が大きくなる方向へ移動させられる。その際、溶接面２１ａから正極タブ１７ｐあるいは負極タブ１７ｎの基端部までの間の正極タブ１７ｐ及び負極タブ１７ｎの湾曲状態が変化することで集電板１１は円滑に移動する。そして、正極タブ１７ｐあるいは負極タブ１７ｎの基端部と溶接面２１ａとの距離が長いため、正極タブ１７ｐあるいは負極タブ１７ｎの湾曲状態が変化する際に正極タブ１７ｐあるいは負極タブ１７ｎに無理な力が加わることはない。
【００３１】
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）二次電池用電極１０は、金属製の集電板１１に活物質が塗布された活物質層１２を有する。そして、集電板１１には一辺に沿って活物質非塗布部１３が活物質層１２の全域に隣接して設けられ、活物質非塗布部１３には活物質層１２と活物質非塗布部１３との境界１４の延びる方向に沿って延びる第１部分１５ａと、一端が第１部分１５ａに連続し、他端が集電板１１における一辺側の端部に達する第２部分１５ｂとからなる切り込み１５が形成されている。したがって、タブ部１７の耐久性を確保して、しかも二次電池３０のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる。
【００３２】
（２）境界１４は直線状に延び、切り込み１５の第１部分１５ａは境界１４上に形成されている。したがって、切り込み１５が活物質層１２と活物質非塗布部１３との境界１４より活物質層１２から離れた位置に形成された場合に比べて、活物質非塗布部１３と活物質層１２との境界１４から活物質非塗布部１３の先端までの長さをより短くすることができ、二次電池３０のデッドスペースをより低減することができる。
【００３３】
（３）集電板１１には切り込み１５の第１部分１５ａにおける第２部分１５ｂ側の端部とは反対側の端部（切り込み１５の終端）に外形が曲線で形成された孔１６が形成されている。切り込み１５の終端に外形が曲線で形成された孔１６が形成されていない場合は、二次電池用電極１０が電極体２０を構成してタブ部１７が集電端子に接合された状態でタブ部１７の基端に応力が加わった場合、活物質非塗布部１３が切り込み１５の終端から裂ける虞がある。しかし、切り込み１５の終端に外形が曲線で形成された孔１６が形成されているため、孔１６が応力緩和の役割を果たし、活物質非塗布部１３が切り込み１５の終端から裂けることはない。
【００３４】
（４）集電板１１は帯状に形成され、切り込み１５が複数箇所に、かつ巻回型の電極体２０を構成するために二次電池用電極１０を巻回した状態で巻回型の電極体における径方向に重なる位置に形成されている。したがって、二次電池用電極１０は巻回型の二次電池用に適している。
【００３５】
（第２の実施形態）
次に、本発明を積層型の二次電池に具体化した実施形態を図４〜図６にしたがって説明する。この実施形態では、二次電池用電極１０が矩形状に形成されている点と、二次電池用電極１０にタブ部１７が１個のみ形成されている点が前記第１の実施形態と異なっている。第１の実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、二次電池用電極１０を構成する集電板１１は矩形状に形成され、集電板１１には活物質非塗布部１３に、境界１４に沿って延びる第１部分１５ａと、一端が第１部分１５ａに連続し、他端が集電板１１における一辺側の端部に達する第２部分１５ｂからなる切り込み１５が形成されている。この実施形態では第２部分１５ｂは第１部分１５ａの先端から直角に延びるように形成されている。切り込み１５は、活物質非塗布部１３の長手方向の一端寄りの１個所に形成されている。切り込み１５はタブ部１７が活物質非塗布部１３の長手方向の一端側から他端側へ向かって延びるように形成され、終端に孔１６が形成されている。
【００３７】
正極用の複数の二次電池用電極１０ｐと、負極用の複数の二次電池用電極１０ｎとは、図示しないセパレータ１８が介在する状態で交互に積層されて四角柱状の電極体２０を構成する。図４（ｂ）に示すように、正極用の二次電池用電極１０ｐと負極用の二次電池用電極１０ｎとは、正極用活物質非塗布部１３ａと負極用活物質非塗布部１３ｂとが活物質層１２を挟んで反対側に位置する状態に配置され、正極タブ１７ｐ及び負極タブ１７ｎも活物質層１２を挟んで反対側に位置する状態に配置された構成になる。そして、電極体２０は、図６に示すように、正極タブ１７ｐ及び負極タブ１７ｎに、正極用集電端子２１及び負極用集電端子２２がそれぞれ溶接で接合されて、電池ケース（電槽）２３に収容され、電解液２４とともに二次電池３０が構成される。
【００３８】
正極タブ１７ｐと正極用集電端子２１との接続状態を説明すると、図５に示すように、正極用集電端子２１は、溶接面２１ａが電極体２０の中央付近に存在する正極タブ１７ｐを外側へ押し退けるようにしてその幅方向中央が電極体２０の中央に配置される。そして、正極用集電端子２１の幅方向の両側に位置する正極タブ１７ｐが正極用集電端子２１の溶接面２１ａに溶接により接合される。このとき、正極タブ１７ｐは、溶接される箇所が活物質層１２と活物質非塗布部１３との境界１４に沿って延び、かつ溶接される箇所より正極タブ１７ｐの基端側が湾曲し、かつ正極タブ１７ｐの基端部から正極用集電端子２１との溶接面２１ａまでの距離に応じて湾曲した状態で接合される。そして、正極タブ１７ｐの基端側の部分と、電極体２０の扁平な面との成す角度が小さくなるように正極用集電端子２１の位置が設定された状態で正極タブ１７ｐが正極用集電端子２１に接合される。図示しないが、負極タブ１７ｎと負極用集電端子２２との接続状態も同じである。
【００３９】
したがってこの実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（３）と同様な効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（５）二次電池用電極１０は積層型の電極体２０を構成し、正極となる二次電池用電極１０ｐと負極となる二次電池用電極１０ｎとは正極用活物質非塗布部１３ａ及び負極用活物質非塗布部１３ｂが活物質層１２を挟んで反対側に位置する状態で、かつセパレータが介在する状態で積層されている。したがって、積層型の二次電池３０において正極タブ１７ｐ及び負極タブ１７ｎの耐久性を確保して、しかも二次電池３０のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる。
【００４０】
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。
○ 積層型の二次電池３０に使用する二次電池用電極１０は、タブ部１７を形成するための切り込み１５が境界１４に沿って延びる第１部分１５ａからのみで構成されてもよい。具体的には、図７に示すように、電極体２０を構成した状態で、正極用集電端子２１及び負極用集電端子２２が正極用活物質非塗布部１３ａ及び負極用活物質非塗布部１３ｂの長手方向の一端側から正極タブ１７ｐ及び負極タブ１７ｎと対応する位置に挿入可能に、切り込み１５が形成されている。この場合、二次電池３０を構成した際、正極用集電端子２１及び負極用集電端子２２が電極体２０の巻回軸方向に突出しないため、その分、二次電池３０の幅方向の長さを短くすることができる。
【００４１】
○ 積層型の二次電池３０に使用する矩形状の二次電池用電極１０の場合、活物質非塗布部１３は矩形状の集電板１１の長手方向の一辺に沿って延びるように形成されても、短辺となる一辺に沿って延びるように形成されてもよい。
【００４２】
○ 切り込み１５を構成する第１部分１５ａは活物質層１２と活物質非塗布部１３との境界１４上に形成される構成に限らず、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、境界１４から距離をおいて活物質非塗布部１３上に形成してもよい。
【００４３】
○ 切り込み１５を構成する第２部分１５ｂは、第１部分１５ａと直角を成す形状に限らず、例えば、斜めに延びる直線状としたり、あるいは図８（ｂ）に示すように、円弧状としたりしてもよい。また、切り込み１５は境界１４に沿って直線状に延びる部分がなく、斜めに延びる部分や曲線状に延びる部分のみで形成されてもよい。
【００４４】
○ 孔１６の形状は、孔１６が応力緩和の役割を果たす形状であればよく、外形が曲線で形成された形状、例えば、外形が円形や楕円形等が好ましい。
○ 積層型の二次電池用の二次電池用電極１０の形状は矩形状に限らず、例えば、図８（ｃ）に示すように、活物質非塗布部１３の外形形状が台形状でもよい。
【００４５】
○ 集電板１１の材質や電極体２０を構成する二次電池用電極１０の積層数によっては孔１６を省略してもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１０，１０ｎ，１０ｐ…二次電池用電極、１１…集電板、１２…活物質層、１３…活物質非塗布部、１４…境界、１５…切り込み、１５ａ…第１部分、１５ｂ…第２部分、１６…孔、１８…セパレータ、２０…電極体、３０…二次電池。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池用電極及び二次電池並びに車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池などの二次電池では、電極として金属箔製の集電板に活物質を塗布（担持）したものが使用されている。そして、複数の正極用の集電板と複数の負極用の集電板との間にセパレータを挟んだ状態で積層した積層型の電極体（発電要素）や、帯状の正極用の集電板と帯状の負極用の集電板との間に帯状のセパレータを挟んだ状態で略長円柱状に巻回した巻回型の電極体が電解液と共に電池ケースに収容されて二次電池が構成される。そして、電極体からの電力の取り出しは、集電板の活物質非塗布部に接続された集電端子を介して行われる。
【０００３】
電極体は正極及び負極を構成する複数の集電板の各活物質非塗布部に形成されたタブ部に正極用の集電端子と負極用の集電端子とが溶接で接合される。タブ部は束ねられた状態で集電端子の側面あるいはスリット部に設けた溶接面に溶接される。各タブ部を集電端子の溶接面に接続させるためには適当に曲げる必要がある。一方、二次電池を充放電するに従って、各集電板の活物質が膨張・収縮する。そして、活物質の膨張・収縮の繰り返しにより、タブ部に曲げ力が加わる。そのため、タブ部の集電板に対する曲げ角度が大きな状態で繰り返し曲げ力を受けると、タブ部が劣化して破断し易くなって耐久性が悪くなる。
【０００４】
タブ部の集電板に対する曲げ角度を小さな状態で集電端子に溶接するためには、タブ部の基端から先端までの長さを長くする必要がある。タブ部をその基端が集電板の活物質塗布部と活物質非塗布部との境界と平行になるように形成した場合は、タブ部を長くすると活物質非塗布部の活物質塗布部からの長さが長くなり、二次電池の体積エネルギー密度が小さくなる。
【０００５】
この問題に対応するため、図９（ａ）に示すように、反応部５１と反応部５１に接合されたリード部５２とからなる電極板（集電板）５３のリード部５２に、反応部５１とリード部５２とが接合されている接合ライン５４に対して略同一方向に切り込み５５を設けて曲げ部（タブ部）５６を形成することが提案されている（特許文献１参照）。そして、図９（ｂ），（ｃ）に示すように、曲げ部５６を集電端子５７に接続している。曲げ部５６はリード部５２の一部であり、切り込み５５を設けたことによって、反応部５１に対して柔軟に曲げることが可能となる領域である。曲げ部５６を反応部５１に対して適当に曲げることによってリード部５２を集電端子５７に接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２１３２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１は図９（ｃ）に示すように、積層型で正極用の集電端子５７ｐと負極用の集電端子５７ｎが電極体５８の同じ側に位置する構成の二次電池を前提としており、電極板５３には集電端子５７ｐ及び集電端子５７ｎと干渉しないように切り欠き部５９が形成されている。そのため、曲げ部５６の長さを自由に長くすることはできず、曲げ部５６と電極板５３との成す角度を小さくするのが難しい。また、積層する電極板５３の数を多くするには左右方向の長さを長くする必要があり、電池の小型化が難しい。また、切り欠き部５９を形成するための手間も必要になる。
【０００８】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、タブ部の耐久性を確保して、しかも二次電池のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる二次電池用電極及び二次電池並びにその二次電池を搭載した車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、金属製の集電板に活物質が塗布された活物質層を有する二次電池用電極である。そして、前記集電板には一辺に沿って活物質非塗布部が前記活物質層の全域に隣接して設けられ、前記活物質非塗布部には前記活物質層と前記活物質非塗布部との境界の延びる方向に沿って延びる第１部分と、一端が前記第１部分に連続し、他端が前記集電板における前記一辺側の端部に達する第２部分とからなる切り込みが形成されている。ここで、「一辺」とは、巻回型の電極体に用いる集電板の場合には、長手方向に沿って延びる辺であり、積層型の電極体に用いる集電板の場合には、特にどの辺でもよい。
【００１０】
この発明では、集電板の活物質非塗布部に切り込みが設けられて、活物質非塗布部の一部に基端が活物質非塗布部の幅方向に沿って延びる状態のタブ部が形成され、タブ部は基端より先の部分が柔軟に曲げることが可能となる。そして、この二次電池用電極で形成された正極及び負極とセパレータとで構成された電極体の正極タブ部と負極タブ部とをそれぞれ集電端子に接続すると、電極体が二次電池を構成した状態において、充放電で活物質層が膨張した際に、膨張の応力がタブ部に加わり難くなり、タブ部の耐久性が確保される。また、二次電池を構成する際、活物質非塗布部と活物質層との境界から活物質非塗布部の先端までの長さを長くしなくても、溶接に必要なタブ部の面積を確保することができ、二次電池のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記境界は直線状に延び、前記切り込みの前記第１部分は前記境界上に形成されている。この発明では、切り込みが活物質層と活物質非塗布部との境界より活物質層から離れた位置に形成された場合に比べて、活物質非塗布部と活物質層との境界から活物質非塗布部の先端までの長さをより短くすることができ、二次電池のデッドスペースをより低減することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記集電板には前記切り込みの前記第１部分における前記第２部分側の端部とは反対側の端部に外形が曲線で形成された孔が形成されている。切り込みの第１部分における第２部分側の端部とは反対側の端部（以下、終端と記載する場合もある）に孔が形成されていない場合や、孔が形成されていても外形が角部のある形状の孔が形成されている場合は、二次電池用電極が電極体を構成してタブ部が集電端子に接合された状態でタブ部の基端に応力が加わった場合、切り込みの終端が裂ける虞がある。しかし、この発明では切り込みの終端に外形が曲線で形成された孔が形成されているため、その孔が応力緩和の役割を果たし、活物質非塗布部が切り込みの終端から裂けることはない。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記集電板は帯状に形成され、前記切り込みが複数箇所に、かつ巻回型の電極体を構成するために前記二次電池用電極を巻回した状態で前記巻回型の電極体における径方向に重なる位置に形成されている。したがって、この発明の二次電池用電極は巻回型の二次電池用に適している。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の二次電池用電極を使用し、かつ正極用の活物質が塗布された活物質層を有する二次電池用電極を正極として使用し、負極用の活物質が塗布された活物質層を有する負極用の二次電池用電極を負極として使用した二次電池である。この発明の二次電池はタブ部の耐久性を確保して、しかも二次電池のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記二次電池用電極は巻回型の電極体を構成し、正極となる前記二次電池用電極と負極となる前記二次電池用電極とは前記活物質非塗布部が前記活物質層を挟んで巻回軸方向の反対側に位置する状態で、かつセパレータが介在する状態で巻回されている。この発明の巻回型の二次電池は、タブ部の耐久性を確保して、しかも二次電池のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記二次電池用電極は積層型の電極体を構成し、正極となる前記二次電池用電極と負極となる前記二次電池用電極とは前記活物質非塗布部が前記活物質層を挟んで反対側に位置する状態で、かつセパレータが介在する状態で積層されている。この発明の積層型の二次電池は、タブ部の耐久性を確保して、しかも二次電池のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の二次電池を搭載した車両である。したがって、この発明の車両は請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の二次電池の効果が得られる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、タブ部の耐久性を確保して、しかも二次電池のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる二次電池用電極及び二次電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態を示し、（ａ）は二次電池用電極の模式平面図、（ｂ）は正極、負極及びセパレータの一部を展開した状態の電極体の模式斜視図。
【図２】正極用集電端子とタブ部との接合状態を示す模式平面図。
【図３】二次電池の模式断面図。
【図４】第２の実施形態を示し、（ａ）は二次電池用電極の模式平面図、（ｂ）は電極体の模式正面図。
【図５】正極用集電端子とタブ部との接続状態を示す模式平面図。
【図６】二次電池の模式断面図。
【図７】別の実施形態の二次電池の模式断面図。
【図８】（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ別の実施形態の二次電池用電極の部分模式平面図。
【図９】（ａ）は従来技術の電極板の部分平面図、（ｂ）は集電端子とリード部との接合状態を示す模式平面図、（ｃ）は電極体の部分模式正面。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
以下、本発明を巻回型の二次電池に具体化した実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、二次電池用電極１０は金属製の集電板１１に活物質が塗布された活物質層１２を有する。集電板１１は、例えば帯状の銅箔で形成され、活物質層１２は集電板１１の両面に形成されている。集電板１１には一辺に沿って、活物質非塗布部１３が活物質層１２の全域に隣接して設けられている。この実施形態では集電板１１は巻回型の電極体用に用いられるため、一辺は集電板１１の長手方向の辺になる。
【００２２】
活物質は、例えば、ニッケル水素電池とリチウムイオン電池のように二次電池の種類によって異なる。また、同じ種類の二次電池でも図１（ｂ）に示す電極体２０を構成する際に、正極になる正極用の二次電池用電極１０ｐと負極になる負極用の二次電池用電極１０ｎに塗布されるものとでは異なる。
【００２３】
活物質非塗布部１３には活物質層１２と活物質非塗布部１３との境界１４に沿って延びる第１部分１５ａと、一端が第１部分１５ａに連続し、他端が集電板１１における前記一辺側の端部に達する第２部分１５ｂとからなる切り込み１５が形成されている。境界１４は直線状に延び、切り込み１５の第１部分１５ａは境界１４上に形成され、第２部分１５ｂは第１部分１５ａに対して直角を成すように形成されている。集電板１１には切り込み１５の第１部分１５ａにおける第２部分１５ｂ側の端部とは反対側の端部に孔１６が形成されている。以後、第１部分１５ａにおける第２部分１５ｂ側の端部とは反対側の端部を終端と記載する。孔１６はその外形が曲線で形成されている。
【００２４】
切り込み１５は、複数個所に、かつ図１（ｂ）に示すように、巻回型の電極体２０を構成するために二次電池用電極１０を巻回した状態で巻回型の電極体２０における径方向に重なる位置に形成されている。詳述すると、図１（ａ），（ｂ）に示すように、二次電池用電極１０を巻回した状態で一方の円弧部となる箇所に対応する部分にそれぞれ孔１６が一対形成され、孔１６を基端として一対の孔１６から互いに他方の孔１６から離れる方向へ延びるように第１部分１５ａが形成されている。一対の孔１６はそれぞれ二次電池用電極１０を長円柱状に巻回した状態で境界１４が円弧部となる部分の近くの直線部となる位置に形成されている。そして、一対の孔１６から反対側（孔１６から離れる側）に延びる第１部分１５ａと、第２部分１５ｂと、活物質非塗布部１３の活物質層１２と反対側の端部（辺）とで囲まれる部分がタブ部１７を構成する。
【００２５】
前記のように構成された二次電池用電極１０は、塗布される活物質により正極用の二次電池用電極１０ｐあるいは負極用の二次電池用電極１０ｎになる。図１（ｂ）に示すように、正極用の活物質が塗布された正極用活物質層１２ａを有する正極用の二次電池用電極１０ｐと、負極用の活物質が塗布された負極用活物質層１２ｂを有する負極用の二次電池用電極１０ｎとが帯状のセパレータ１８を介在する状態で長円柱状に巻回されて電極体２０を構成する。このとき、正極用の二次電池用電極１０ｐと負極用の二次電池用電極１０ｎとは、正極用活物質非塗布部１３ａと負極用活物質非塗布部１３ｂとが活物質層を挟んで電極体２０の巻回軸方向の反対側に位置する状態に配置される。そして、正極タブ１７ｐ及び負極タブ１７ｎも活物質層を挟んで電極体２０の巻回軸方向の反対側に位置する状態に配置される。
【００２６】
そして、電極体２０は、図３に示すように、正極タブ１７ｐ及び負極タブ１７ｎに、正極用集電端子２１及び負極用集電端子２２がそれぞれ溶接で接合されて、電池ケース（電槽）２３に収容され、電解液２４とともに二次電池３０が構成される。なお、正極用集電端子２１及び負極用集電端子２２はそれぞれ二次電池３０の正極端子３１及び負極端子３２に固定される。
【００２７】
正極タブ１７ｐと正極用集電端子２１との接続状態を説明すると、図２に示すように、正極用集電端子２１は、電極体２０の巻回中心側に存在する正極タブ１７ｐを外側へ押し退けるようにしてその幅方向中央が電極体２０の巻回中心部と一致する状態に配置される。そして、正極用集電端子２１の幅方向の両側に位置する正極タブ１７ｐが正極用集電端子２１の溶接面２１ａに溶接により接合される。このとき、正極タブ１７ｐは、溶接される箇所が活物質層１２と活物質非塗布部１３との境界１４に沿って延び、かつ溶接される箇所より正極タブ１７ｐの基端側が湾曲し、かつ正極タブ１７ｐの基端部から正極用集電端子２１との溶接面２１ａまでの距離に応じて湾曲した状態で接合される。そして、正極タブ１７ｐの基端側の部分と、電極体２０の扁平な面との成す角度が小さくなるように正極用集電端子２１の位置が設定された状態で正極タブ１７ｐが正極用集電端子２１に接合される。図示しないが、負極タブ１７ｎと負極用集電端子２２との接続状態も同じである。
【００２８】
正極用集電端子２１の幅（図２における上下方向の長さ）は、正極用集電端子２１を溶接位置に配置する前の状態で、電極体２０の巻回中心側において対向する正極タブ１７ｐの距離より広い。しかし、正極タブ１７ｐは正極タブ１７ｐと正極用活物質非塗布部１３ａとの連続部に無理な力が加わることなく外側へ湾曲して、正極用集電端子２１は支障なく所定の位置に配置される。
【００２９】
前記の構成の二次電池用電極１０を用いた二次電池３０は種々の用途に使用されるが、例えば車両に搭載した状態でも使用される。
次に前記のように構成された二次電池３０の作用を説明する。
【００３０】
二次電池３０を充放電するに従って、集電板１１の活物質が膨張・収縮する。そして、活物質が膨張する場合、隣接する集電板１１同士の間隔が広がる方向に力が働くため、巻回された集電板１１の外側に位置する部分は、それぞれ外側に向けて、即ち溶接面からの距離が大きくなる方向へ移動させられる。その際、溶接面２１ａから正極タブ１７ｐあるいは負極タブ１７ｎの基端部までの間の正極タブ１７ｐ及び負極タブ１７ｎの湾曲状態が変化することで集電板１１は円滑に移動する。そして、正極タブ１７ｐあるいは負極タブ１７ｎの基端部と溶接面２１ａとの距離が長いため、正極タブ１７ｐあるいは負極タブ１７ｎの湾曲状態が変化する際に正極タブ１７ｐあるいは負極タブ１７ｎに無理な力が加わることはない。
【００３１】
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）二次電池用電極１０は、金属製の集電板１１に活物質が塗布された活物質層１２を有する。そして、集電板１１には一辺に沿って活物質非塗布部１３が活物質層１２の全域に隣接して設けられ、活物質非塗布部１３には活物質層１２と活物質非塗布部１３との境界１４の延びる方向に沿って延びる第１部分１５ａと、一端が第１部分１５ａに連続し、他端が集電板１１における一辺側の端部に達する第２部分１５ｂとからなる切り込み１５が形成されている。したがって、タブ部１７の耐久性を確保して、しかも二次電池３０のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる。
【００３２】
（２）境界１４は直線状に延び、切り込み１５の第１部分１５ａは境界１４上に形成されている。したがって、切り込み１５が活物質層１２と活物質非塗布部１３との境界１４より活物質層１２から離れた位置に形成された場合に比べて、活物質非塗布部１３と活物質層１２との境界１４から活物質非塗布部１３の先端までの長さをより短くすることができ、二次電池３０のデッドスペースをより低減することができる。
【００３３】
（３）集電板１１には切り込み１５の第１部分１５ａにおける第２部分１５ｂ側の端部とは反対側の端部（切り込み１５の終端）に外形が曲線で形成された孔１６が形成されている。切り込み１５の終端に外形が曲線で形成された孔１６が形成されていない場合は、二次電池用電極１０が電極体２０を構成してタブ部１７が集電端子に接合された状態でタブ部１７の基端に応力が加わった場合、活物質非塗布部１３が切り込み１５の終端から裂ける虞がある。しかし、切り込み１５の終端に外形が曲線で形成された孔１６が形成されているため、孔１６が応力緩和の役割を果たし、活物質非塗布部１３が切り込み１５の終端から裂けることはない。
【００３４】
（４）集電板１１は帯状に形成され、切り込み１５が複数箇所に、かつ巻回型の電極体２０を構成するために二次電池用電極１０を巻回した状態で巻回型の電極体における径方向に重なる位置に形成されている。したがって、二次電池用電極１０は巻回型の二次電池用に適している。
【００３５】
（第２の実施形態）
次に、本発明を積層型の二次電池に具体化した実施形態を図４〜図６にしたがって説明する。この実施形態では、二次電池用電極１０が矩形状に形成されている点と、二次電池用電極１０にタブ部１７が１個のみ形成されている点が前記第１の実施形態と異なっている。第１の実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、二次電池用電極１０を構成する集電板１１は矩形状に形成され、集電板１１には活物質非塗布部１３に、境界１４に沿って延びる第１部分１５ａと、一端が第１部分１５ａに連続し、他端が集電板１１における一辺側の端部に達する第２部分１５ｂからなる切り込み１５が形成されている。この実施形態では第２部分１５ｂは第１部分１５ａの先端から直角に延びるように形成されている。切り込み１５は、活物質非塗布部１３の長手方向の一端寄りの１個所に形成されている。切り込み１５はタブ部１７が活物質非塗布部１３の長手方向の一端側から他端側へ向かって延びるように形成され、終端に孔１６が形成されている。
【００３７】
正極用の複数の二次電池用電極１０ｐと、負極用の複数の二次電池用電極１０ｎとは、図示しないセパレータ１８が介在する状態で交互に積層されて四角柱状の電極体２０を構成する。図４（ｂ）に示すように、正極用の二次電池用電極１０ｐと負極用の二次電池用電極１０ｎとは、正極用活物質非塗布部１３ａと負極用活物質非塗布部１３ｂとが活物質層１２を挟んで反対側に位置する状態に配置され、正極タブ１７ｐ及び負極タブ１７ｎも活物質層１２を挟んで反対側に位置する状態に配置された構成になる。そして、電極体２０は、図６に示すように、正極タブ１７ｐ及び負極タブ１７ｎに、正極用集電端子２１及び負極用集電端子２２がそれぞれ溶接で接合されて、電池ケース（電槽）２３に収容され、電解液２４とともに二次電池３０が構成される。
【００３８】
正極タブ１７ｐと正極用集電端子２１との接続状態を説明すると、図５に示すように、正極用集電端子２１は、溶接面２１ａが電極体２０の中央付近に存在する正極タブ１７ｐを外側へ押し退けるようにしてその幅方向中央が電極体２０の中央に配置される。そして、正極用集電端子２１の幅方向の両側に位置する正極タブ１７ｐが正極用集電端子２１の溶接面２１ａに溶接により接合される。このとき、正極タブ１７ｐは、溶接される箇所が活物質層１２と活物質非塗布部１３との境界１４に沿って延び、かつ溶接される箇所より正極タブ１７ｐの基端側が湾曲し、かつ正極タブ１７ｐの基端部から正極用集電端子２１との溶接面２１ａまでの距離に応じて湾曲した状態で接合される。そして、正極タブ１７ｐの基端側の部分と、電極体２０の扁平な面との成す角度が小さくなるように正極用集電端子２１の位置が設定された状態で正極タブ１７ｐが正極用集電端子２１に接合される。図示しないが、負極タブ１７ｎと負極用集電端子２２との接続状態も同じである。
【００３９】
したがってこの実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（３）と同様な効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（５）二次電池用電極１０は積層型の電極体２０を構成し、正極となる二次電池用電極１０ｐと負極となる二次電池用電極１０ｎとは正極用活物質非塗布部１３ａ及び負極用活物質非塗布部１３ｂが活物質層１２を挟んで反対側に位置する状態で、かつセパレータが介在する状態で積層されている。したがって、積層型の二次電池３０において正極タブ１７ｐ及び負極タブ１７ｎの耐久性を確保して、しかも二次電池３０のデッドスペースを低減して体積エネルギー密度の向上を図ることができる。
【００４０】
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。
○ 積層型の二次電池３０に使用する二次電池用電極１０は、タブ部１７を形成するための切り込み１５が境界１４に沿って延びる第１部分１５ａからのみで構成されてもよい。具体的には、図７に示すように、電極体２０を構成した状態で、正極用集電端子２１及び負極用集電端子２２が正極用活物質非塗布部１３ａ及び負極用活物質非塗布部１３ｂの長手方向の一端側から正極タブ１７ｐ及び負極タブ１７ｎと対応する位置に挿入可能に、切り込み１５が形成されている。この場合、二次電池３０を構成した際、正極用集電端子２１及び負極用集電端子２２が電極体２０の巻回軸方向に突出しないため、その分、二次電池３０の幅方向の長さを短くすることができる。
【００４１】
○ 積層型の二次電池３０に使用する矩形状の二次電池用電極１０の場合、活物質非塗布部１３は矩形状の集電板１１の長手方向の一辺に沿って延びるように形成されても、短辺となる一辺に沿って延びるように形成されてもよい。
【００４２】
○ 切り込み１５を構成する第１部分１５ａは活物質層１２と活物質非塗布部１３との境界１４上に形成される構成に限らず、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、境界１４から距離をおいて活物質非塗布部１３上に形成してもよい。
【００４３】
○ 切り込み１５を構成する第２部分１５ｂは、第１部分１５ａと直角を成す形状に限らず、例えば、斜めに延びる直線状としたり、あるいは図８（ｂ）に示すように、円弧状としたりしてもよい。また、切り込み１５は境界１４に沿って直線状に延びる部分がなく、斜めに延びる部分や曲線状に延びる部分のみで形成されてもよい。
【００４４】
○ 孔１６の形状は、孔１６が応力緩和の役割を果たす形状であればよく、外形が曲線で形成された形状、例えば、外形が円形や楕円形等が好ましい。
○ 積層型の二次電池用の二次電池用電極１０の形状は矩形状に限らず、例えば、図８（ｃ）に示すように、活物質非塗布部１３の外形形状が台形状でもよい。
【００４５】
○ 集電板１１の材質や電極体２０を構成する二次電池用電極１０の積層数によっては孔１６を省略してもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１０，１０ｎ，１０ｐ…二次電池用電極、１１…集電板、１２…活物質層、１３…活物質非塗布部、１４…境界、１５…切り込み、１５ａ…第１部分、１５ｂ…第２部分、１６…孔、１８…セパレータ、２０…電極体、３０…二次電池。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の集電板に活物質が塗布された活物質層を有する二次電池用電極であって、前記集電板には一辺に沿って活物質非塗布部が前記活物質層の全域に隣接して設けられ、前記活物質非塗布部には前記活物質層と前記活物質非塗布部との境界の延びる方向に沿って延びる第１部分と、一端が前記第１部分に連続し、他端が前記集電板における前記一辺側の端部に達する第２部分とからなる切り込みが形成されていることを特徴とする二次電池用電極。
【請求項２】
前記境界は直線状に延び、前記切り込みの前記第１部分は前記境界上に形成されている請求項１に記載の二次電池用電極。
【請求項３】
前記集電板には前記切り込みの前記第１部分における前記第２部分側の端部とは反対側の端部に外形が曲線で形成された孔が形成されている請求項１又は請求項２に記載の二次電池用電極。
【請求項４】
前記集電板は帯状に形成され、前記切り込みが複数箇所に、かつ巻回型の電極体を構成するために前記二次電池用電極を巻回した状態で前記巻回型の電極体における径方向に重なる位置に形成されている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の二次電池用電極。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の二次電池用電極を使用し、かつ正極用の活物質が塗布された活物質層を有する二次電池用電極を正極として使用し、負極用の活物質が塗布された活物質層を有する負極用の二次電池用電極を負極として使用した二次電池。
【請求項６】
前記二次電池用電極は巻回型の電極体を構成し、正極となる前記二次電池用電極と負極となる前記二次電池用電極とは前記活物質非塗布部が前記活物質層を挟んで巻回軸方向の反対側に位置する状態で、かつセパレータが介在する状態で巻回されている請求項５に記載の二次電池。
【請求項７】
前記二次電池用電極は積層型の電極体を構成し、正極となる前記二次電池用電極と負極となる前記二次電池用電極とは前記活物質非塗布部が前記活物質層を挟んで反対側に位置する状態で、かつセパレータが介在する状態で積層されている請求項５に記載の二次電池。
【請求項８】
請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の二次電池を搭載した車両。
【請求項１】
金属製の集電板に活物質が塗布された活物質層を有する二次電池用電極であって、前記集電板には一辺に沿って活物質非塗布部が前記活物質層の全域に隣接して設けられ、前記活物質非塗布部には前記活物質層と前記活物質非塗布部との境界の延びる方向に沿って延びる第１部分と、一端が前記第１部分に連続し、他端が前記集電板における前記一辺側の端部に達する第２部分とからなる切り込みが形成されていることを特徴とする二次電池用電極。
【請求項２】
前記境界は直線状に延び、前記切り込みの前記第１部分は前記境界上に形成されている請求項１に記載の二次電池用電極。
【請求項３】
前記集電板には前記切り込みの前記第１部分における前記第２部分側の端部とは反対側の端部に外形が曲線で形成された孔が形成されている請求項１又は請求項２に記載の二次電池用電極。
【請求項４】
前記集電板は帯状に形成され、前記切り込みが複数箇所に、かつ巻回型の電極体を構成するために前記二次電池用電極を巻回した状態で前記巻回型の電極体における径方向に重なる位置に形成されている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の二次電池用電極。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の二次電池用電極を使用し、かつ正極用の活物質が塗布された活物質層を有する二次電池用電極を正極として使用し、負極用の活物質が塗布された活物質層を有する負極用の二次電池用電極を負極として使用した二次電池。
【請求項６】
前記二次電池用電極は巻回型の電極体を構成し、正極となる前記二次電池用電極と負極となる前記二次電池用電極とは前記活物質非塗布部が前記活物質層を挟んで巻回軸方向の反対側に位置する状態で、かつセパレータが介在する状態で巻回されている請求項５に記載の二次電池。
【請求項７】
前記二次電池用電極は積層型の電極体を構成し、正極となる前記二次電池用電極と負極となる前記二次電池用電極とは前記活物質非塗布部が前記活物質層を挟んで反対側に位置する状態で、かつセパレータが介在する状態で積層されている請求項５に記載の二次電池。
【請求項８】
請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の二次電池を搭載した車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１０５６２３（Ｐ２０１３−１０５６２３Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４８５４０（Ｐ２０１１−２４８５４０）
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【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５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【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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