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JP2018186020A - Secondary battery - Google Patents

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JP2018186020A JP2017087893A JP2017087893A JP2018186020A JP 2018186020 A JP2018186020 A JP 2018186020A JP 2017087893 A JP2017087893 A JP 2017087893A JP 2017087893 A JP2017087893 A JP 2017087893A JP 2018186020 A JP2018186020 A JP 2018186020A
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Abstract

【課題】内圧上昇による電極の変形を抑制でき、小型化や軽量化が容易な二次電池を提供する。【解決手段】二次電池1は、複数の電極2(21、22、23)がセパレータ3を介して積層された電極組立体11と、電極2の周縁部20に配置され、電極組立体11の側周面111を覆うシール部12と、電極組立体11の積層方向における端部にそれぞれ当接し、電極組立体11を積層方向に拘束する拘束部材13とを有している。また、電極2と、当該電極2の隣の電極2と、シール部12とによって囲まれた層状空間S内には、当該層状空間Sに面する電極2の両方に接合された介在部4が設けられている。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a secondary battery which can suppress deformation of an electrode due to an increase in internal pressure and can be easily reduced in size and weight. A secondary battery (1) has an electrode assembly (11) in which a plurality of electrodes (21, 22, 23) are stacked via a separator (3) and a peripheral portion (20) of the electrode (2). 1 has a seal portion 12 that covers the side peripheral surface 111, and a restraint member 13 that is in contact with the end portion of the electrode assembly 11 in the stacking direction and restrains the electrode assembly 11 in the stacking direction. Further, in the layered space S surrounded by the electrode 2, the electrode 2 adjacent to the electrode 2, and the seal part 12, the interposition part 4 joined to both of the electrodes 2 facing the layered space S is provided. It is provided. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、二次電池に関する。   The present invention relates to a secondary battery.

リチウムイオン二次電池やニッケル水素蓄電池等の二次電池は、例えばフォークリフト、ハイブリッド自動車、電気自動車等の車両のバッテリーとして用いられている。この種の二次電池は、複数の電極がセパレータを介して積層された電極組立体と、電極組立体をその積層方向に圧縮する拘束部材とを有している。   Secondary batteries such as lithium ion secondary batteries and nickel metal hydride storage batteries are used as batteries for vehicles such as forklifts, hybrid cars, and electric cars. This type of secondary battery includes an electrode assembly in which a plurality of electrodes are stacked via a separator, and a restraining member that compresses the electrode assembly in the stacking direction.

電極組立体における隣り合う電極の間には、電解質が保持されている。この電解質が電極組立体の外部に漏出したり、外気と接触したりすると、電池性能の低下を招くおそれがある。そのため、電極の周縁部には、電解質の漏出や外気の進入を抑制するためのシール部が設けられることがある(例えば、特許文献1)。   An electrolyte is held between adjacent electrodes in the electrode assembly. If this electrolyte leaks out of the electrode assembly or comes into contact with the outside air, the battery performance may be deteriorated. Therefore, a seal part for suppressing leakage of electrolyte and entry of outside air may be provided at the peripheral part of the electrode (for example, Patent Document 1).

特開2007−122977号公報JP 2007-122977 A

二次電池は、充放電の際にガスを発生させることがある。電極の周縁部にシール部を設けた場合には、隣り合う電極と、電極の周縁部に設けられたシール部とにより囲まれた層状空間にガスが蓄積されやすくなる。ガスの蓄積によっていずれかの層状空間の内圧が上昇すると、当該層状空間の隣の層状空間との内圧の差が大きくなり、内圧の高い層状空間が膨張する。また、電極組立体の両端は拘束部材によって拘束されているため、いずれかの層状空間が膨張すると、その隣の層状空間が圧縮される。   A secondary battery may generate gas during charging and discharging. In the case where the seal portion is provided at the peripheral portion of the electrode, gas is easily accumulated in a layered space surrounded by the adjacent electrode and the seal portion provided at the peripheral portion of the electrode. When the internal pressure of any layered space increases due to gas accumulation, the difference in internal pressure between the layered space and the adjacent layered space increases, and the layered space with a high internal pressure expands. Moreover, since both ends of the electrode assembly are constrained by the restraining member, when one of the layered spaces expands, the adjacent layered space is compressed.

そして、ガスの蓄積によって層状空間が膨張し、または圧縮されると、内圧の高い層状空間と、その隣の層状空間とを隔てる電極が変形し、電極間の距離に偏りが生じるおそれがある。このような電極間の距離の偏りは、電極反応のムラの発生や、充放電特性の悪化を招くおそれがあるため、好ましくない。   When the layered space expands or is compressed due to gas accumulation, the electrode that separates the layered space having a high internal pressure from the adjacent layered space is deformed, and the distance between the electrodes may be biased. Such a deviation in the distance between the electrodes is not preferable because it may cause unevenness of the electrode reaction and deteriorate charge / discharge characteristics.

従来、電極の変形を抑制するために、電極組立体の両端に高い剛性を有する拘束部材が設けられている。しかし、電極組立体に含まれる個々の電極は、拘束部材によって直接拘束されてはいないため、拘束部材により上述した電極の変形を十分に抑制することが難しい。また、高い剛性を有する拘束部材は、比較的大きな質量及び体積を有するため、二次電池の質量や体積の増大を招いていた。   Conventionally, in order to suppress the deformation of the electrode, constraining members having high rigidity are provided at both ends of the electrode assembly. However, since each electrode included in the electrode assembly is not directly restrained by the restraining member, it is difficult to sufficiently suppress the above-described electrode deformation by the restraining member. Moreover, since the restraining member having high rigidity has a relatively large mass and volume, the mass and volume of the secondary battery are increased.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、内圧上昇による電極の変形を抑制でき、小型化や軽量化が容易な二次電池を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a secondary battery that can suppress deformation of an electrode due to an increase in internal pressure and can be easily reduced in size and weight.

本発明の一態様は、複数の電極がセパレータを介して積層された電極組立体と、
上記電極の周縁部に配置され、上記電極組立体の側周面を覆うシール部と、
上記電極組立体の積層方向における端部にそれぞれ当接し、上記電極組立体を積層方向に拘束する拘束部材と、
上記電極と、当該電極の隣の電極と、上記シール部とによって囲まれた層状空間内に配置された介在部とを有し、
上記介在部は、上記層状空間に面する2つの上記電極を離隔させた状態で上記電極同士の間に介在し、当該電極のそれぞれに接合されている、二次電池にある。
One aspect of the present invention is an electrode assembly in which a plurality of electrodes are stacked with a separator interposed therebetween,
A seal portion disposed on a peripheral portion of the electrode and covering a side peripheral surface of the electrode assembly;
A constraining member that abuts each end in the stacking direction of the electrode assembly and restrains the electrode assembly in the stacking direction;
The electrode, an electrode adjacent to the electrode, and an interposition part disposed in a layered space surrounded by the seal part,
The interposition part is in a secondary battery which is interposed between the electrodes in a state where the two electrodes facing the layered space are separated from each other and joined to each of the electrodes.

上記二次電池は、電極と、当該電極の隣の電極と、シール部とによって囲まれた層状空間内に配置された介在部を有している。また、介在部は、層状空間に面する2つの電極を離隔させた状態で電極同士の間に介在し、これらの電極のそれぞれに接合されている。   The secondary battery has an interposition portion arranged in a layered space surrounded by an electrode, an electrode adjacent to the electrode, and a seal portion. The interposition part is interposed between the electrodes in a state where the two electrodes facing the layered space are separated from each other, and is joined to each of these electrodes.

上記二次電池において、いずれかの層状空間の内圧がガスの蓄積によって上昇すると、上述したように、当該層状空間が膨張しようとする。しかし、当該層状空間に面する電極の両方が介在部に接合されているため、介在部によって電極間の距離の拡大を規制することができる。それ故、介在部は、内圧上昇による層状空間の膨張を抑制することができる。   In the secondary battery, when the internal pressure of any layered space increases due to gas accumulation, the layered space tends to expand as described above. However, since both of the electrodes facing the layered space are joined to the interposition part, the increase in the distance between the electrodes can be regulated by the interposition part. Therefore, the interposition part can suppress expansion of the layered space due to an increase in internal pressure.

また、いずれかの層状空間が膨張しようとすると、その隣の層状空間が圧縮される。しかし、層状空間に面する2つの電極の間には、これらの電極を離隔させた状態で電極同士の間に介在する介在部が設けられているため、層状空間の圧縮による電極間の距離の縮小を規制することもできる。それ故、介在部は、内圧上昇に伴う層状空間の圧縮を抑制することができる。   Further, when any one of the layered spaces tries to expand, the adjacent layered space is compressed. However, since an intervening portion is provided between the two electrodes facing the layered space so as to be separated from each other, the distance between the electrodes due to compression of the layered space is reduced. Reduction can also be regulated. Therefore, the interposition part can suppress compression of the layered space accompanying the increase in internal pressure.

そして、介在部は、各層状空間に配置されているため、いずれの層状空間においても、内圧上昇に伴う層状空間の膨張や圧縮を抑制することができる。それ故、上記二次電池は、内圧上昇に伴う電極の変形を効果的に抑制し、ひいては電極間の距離の偏りの増大を抑制することができる。   And since the interposition part is arrange | positioned in each layered space, expansion | swelling and compression of the layered space accompanying an internal pressure rise can be suppressed in any layered space. Therefore, the secondary battery can effectively suppress the deformation of the electrodes due to the increase in internal pressure, and thus can suppress the increase in the deviation of the distance between the electrodes.

また、上記二次電池は、いずれの層状空間においても内圧上昇による層状空間の膨張を抑制することができるため、内圧上昇による電極の変形を抑制する効果を確保しつつ、拘束部材の剛性を従来よりも低くすることができる。その結果、上記二次電池の小型化や軽量化を容易に行うことができる。   In addition, since the secondary battery can suppress the expansion of the layered space due to the increase in internal pressure in any layered space, the rigidity of the restraint member is conventionally improved while ensuring the effect of suppressing the deformation of the electrode due to the increase in internal pressure. Can be lower. As a result, the secondary battery can be easily reduced in size and weight.

このように、上記二次電池によれば、内圧上昇による電極の変形を抑制でき、小型化や軽量化を容易に行うことができる。また、上記二次電池は、電極間の距離の偏りの増大を抑制し、電極反応のムラや充放電特性の悪化を抑制することもできる。   Thus, according to the said secondary battery, the deformation | transformation of the electrode by an internal pressure rise can be suppressed, and size reduction and weight reduction can be performed easily. Moreover, the said secondary battery can suppress the increase in the deviation of the distance between electrodes, and can also suppress the nonuniformity of electrode reaction and the deterioration of charging / discharging characteristics.

実施例1における、二次電池の要部を示す断面図である。3 is a cross-sectional view showing the main parts of a secondary battery in Example 1. FIG. 図1における介在部近傍の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of an interposition part in FIG. 1. 図1のIII−III線矢視断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1. 実施例1の二次電池の製造方法における、電極とセパレータとを積層する作業の説明図である。It is explanatory drawing of the operation | work which laminates | stacks an electrode and a separator in the manufacturing method of the secondary battery of Example 1. FIG. 実施例2における、セパレータを貫通した介在部を有する二次電池の要部を示す断面図である。In Example 2, it is sectional drawing which shows the principal part of the secondary battery which has the interposed part which penetrated the separator. 実施例3における、2個所の介在部を有する二次電池の要部を示す断面図(図3に相当する矢視断面図)である。FIG. 10 is a cross-sectional view (a cross-sectional view corresponding to FIG. 3) showing a main part of a secondary battery having two interposition parts in Example 3. 実施例3における、5個所の介在部を有する二次電池の要部を示す断面図(図3に相当する矢視断面図)である。FIG. 10 is a cross-sectional view (a cross-sectional view corresponding to FIG. 3) showing a main part of a secondary battery having five interposition parts in Example 3.

上記二次電池において、電極組立体は、複数の電極がセパレータを介して積層された積層構造を有している。電極は、電極組立体において正極と負極とがセパレータを介して対面する単セルを構成することができれば、どのような態様であってもよい。例えば、正極としては、集電体としての金属箔の片面または両面上に正極活物質層が配置された箔電極や、集電体としての金属多孔質体に正極活物質が保持された多孔質電極等を採用することができる。また、負極としては、集電体としての金属箔の片面または両面上に負極活物質層が配置された箔電極等を採用することができる。   In the secondary battery, the electrode assembly has a stacked structure in which a plurality of electrodes are stacked with separators interposed therebetween. The electrode may be in any form as long as it can constitute a single cell in which the positive electrode and the negative electrode face each other via a separator in the electrode assembly. For example, as a positive electrode, a foil electrode in which a positive electrode active material layer is disposed on one or both sides of a metal foil as a current collector, or a porous material in which a positive electrode active material is held in a metal porous body as a current collector An electrode or the like can be employed. Moreover, as a negative electrode, the foil electrode etc. by which the negative electrode active material layer is arrange | positioned on the single side | surface or both surfaces of metal foil as a collector can be employ | adopted.

金属箔と、金属箔の少なくとも片面上に配置された活物質層とを備えた箔電極は、上述した多孔質電極に比べて剛性が低いため、従来は、層状空間の内圧上昇に伴う電極の変形が起こりやすかった。これに対し、上記二次電池においては、介在部によって層状空間の膨張や圧縮を規制することができるため、電極の剛性が低い箔電極を使用する場合にも電極の変形を抑制することができる。   Since a foil electrode including a metal foil and an active material layer disposed on at least one surface of the metal foil has lower rigidity than the porous electrode described above, conventionally, the electrode of the electrode accompanying an increase in the internal pressure of the layered space is used. Deformation was easy to occur. On the other hand, in the secondary battery, since the expansion and compression of the layered space can be regulated by the interposition part, the deformation of the electrode can be suppressed even when a foil electrode having a low electrode rigidity is used. .

また、電極として箔電極を使用する場合には、多孔質電極に比べて電極の厚みを容易に薄くすることができる。それ故、箔電極を備えた二次電池は、多孔質電極を備えた二次電池に比べて、体積当たりの電極の数を容易に増やすことができる。その結果、二次電池のパワー密度やエネルギー密度を向上させることができる。   Moreover, when using a foil electrode as an electrode, the thickness of an electrode can be easily made thin compared with a porous electrode. Therefore, the secondary battery including the foil electrode can easily increase the number of electrodes per volume as compared with the secondary battery including the porous electrode. As a result, the power density and energy density of the secondary battery can be improved.

さらに、電極として、集電体としての金属箔と、金属箔の表側面上に配置された正極活物質層と、裏側面上に配置された負極活物質層とを有するバイポーラ電極を採用することもできる。この場合には、バイポーラ電極を積層するという単純な構成により、複数の単セルを直列に接続することができる。その結果、二次電池の起電力をより高くすることができる。   Furthermore, a bipolar electrode having a metal foil as a current collector, a positive electrode active material layer disposed on the front side of the metal foil, and a negative electrode active material layer disposed on the back side is employed as the electrode. You can also. In this case, a plurality of single cells can be connected in series with a simple configuration in which bipolar electrodes are stacked. As a result, the electromotive force of the secondary battery can be further increased.

また、バイポーラ電極を用いる場合には、単極性の電極を用いる場合に比べて、電極の総数に対する単セルの数を増やすことができる。それ故、電極の総数が同じ場合には、単極性の電極を用いる場合に比べて単セルの数を多くすることができる。また、単セルの数が同じ場合には、単極性の電極を用いる場合に比べて電極の総数を少なくし、積層方向における二次電池の寸法をより小さくすることができる。   In addition, when bipolar electrodes are used, the number of single cells can be increased with respect to the total number of electrodes, compared with the case where unipolar electrodes are used. Therefore, when the total number of electrodes is the same, the number of single cells can be increased as compared with the case where unipolar electrodes are used. Further, when the number of single cells is the same, the total number of electrodes can be reduced and the size of the secondary battery in the stacking direction can be further reduced as compared with the case where unipolar electrodes are used.

電極の周縁部にはシール部が配置されている。また、電極組立体の側周面は、シール部により覆われている。電極組立体の側周面をシール部で覆うことにより、電極組立体の外部から層状空間内への大気等の進入や、層状空間から外部への電解質等の漏出を抑制することができる。シール部としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド等の加熱によって接合可能な材料を使用することができる。   A seal portion is disposed on the peripheral edge portion of the electrode. Further, the side peripheral surface of the electrode assembly is covered with a seal portion. By covering the side peripheral surface of the electrode assembly with the seal portion, it is possible to suppress the entry of air or the like from the outside of the electrode assembly into the layered space, or the leakage of the electrolyte or the like from the layered space to the outside. As the seal portion, for example, a material that can be joined by heating such as polyethylene, polypropylene, polyamide, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, or the like can be used.

単セルにおける正極と負極との間にはセパレータが介在している。セパレータとしては、例えば、多孔質樹脂フィルムや不織布等の、二次電池用として公知のセパレータを使用することができる。   A separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode in the single cell. As a separator, a well-known separator for secondary batteries, such as a porous resin film and a nonwoven fabric, can be used, for example.

介在部は、電極と、当該電極の隣の電極と、電極の周縁部に配置されたシール部とによって囲まれた層状空間内に配置されている。介在部の数や位置、介在部と電極との接合の態様は、種々の態様を採り得る。例えば、各層状空間に配置される介在部の数は、1個所であってもよいし、2か所以上であってもよい。また、層状空間ごとに介在部の数や位置を変更することもできる。   The interposition part is arrange | positioned in the layered space enclosed by the electrode, the electrode adjacent to the said electrode, and the seal | sticker part arrange | positioned at the peripheral part of the electrode. Various modes can be adopted as the number and positions of the interposition portions and the manner of joining the interposition portions and the electrodes. For example, the number of interposition parts arranged in each layered space may be one, or two or more. Moreover, the number and position of the interposition part can also be changed for every layered space.

介在部と電極との接合の態様としては、例えば、介在部として接着剤を使用し、介在部と電極とを接着する態様を採用することができる。また、介在部を各電極に圧入し、介在部と電極とを機械的に接合する態様等を採用することもできる。また、これらの態様以外にも、電極からの介在部の剥離を抑制することができれば、公知の接合態様を採用することができる。   As an aspect of joining the interposition part and the electrode, for example, an aspect in which an adhesive is used as the interposition part and the interposition part and the electrode are bonded can be employed. Further, it is possible to adopt a mode in which the interposition part is press-fitted into each electrode and the interposition part and the electrode are mechanically joined. In addition to these modes, a known bonding mode can be adopted as long as peeling of the intervening portion from the electrode can be suppressed.

介在部は、電極組立体の積層方向において、セパレータの表面よりも電極側に突出していてもよい。この場合には、電極と介在部と接合部の面積をより広くすることができるため、両者の接合強度をより高くすることができる。その結果、電極からの介在部の剥離をより効果的に抑制することができ、ひいては内圧上昇による電極の変形をより長期間に亘って抑制することができる。   The interposition part may protrude to the electrode side from the surface of the separator in the stacking direction of the electrode assembly. In this case, since the area of an electrode, an interposition part, and a junction part can be made wider, the joint strength of both can be made higher. As a result, peeling of the interposition part from the electrode can be more effectively suppressed, and as a result, deformation of the electrode due to an increase in internal pressure can be suppressed for a longer period.

また、介在部は、セパレータを含んだ状態で固形化していてもよい。このように、介在部とセパレータとを一体的に形成することにより、層状空間に面する2つの電極の電気的な絶縁を確保しつつ、介在部による作用効果を奏することができる。   Moreover, the interposition part may be solidified in the state containing the separator. Thus, by forming the interposition part and the separator integrally, the effect of the interposition part can be achieved while ensuring electrical insulation between the two electrodes facing the layered space.

セパレータは、電極組立体の積層方向に貫通した貫通穴を有しており、介在部は貫通穴に配置されていてもよい。この場合には、電極組立体の組立作業において、介在部を容易に配置することができる。その結果、電極組立体の組立作業における作業性をより向上することができる。   The separator has a through hole penetrating in the stacking direction of the electrode assembly, and the interposition part may be arranged in the through hole. In this case, the interposition part can be easily arranged in the assembly work of the electrode assembly. As a result, the workability in the assembly work of the electrode assembly can be further improved.

電極として箔電極、即ち、金属箔と、金属箔上に設けられた活物質層とを有する電極を使用する場合には、介在部は、活物質層に接合されていてもよい。この場合には、介在部を電極に接合する前に、金属箔を露出させておく必要がない。そのため、簡素な工程により電極を作製することができる。   When an electrode having a foil electrode, that is, a metal foil and an active material layer provided on the metal foil is used as the electrode, the interposition part may be bonded to the active material layer. In this case, it is not necessary to expose the metal foil before joining the interposition part to the electrode. Therefore, an electrode can be produced by a simple process.

また、介在部は、金属箔に接合されていてもよい。例えば、電極が、金属箔の一部が層状空間内に露出した露出部を有している場合には、介在部を露出部に接合することができる。介在部と金属箔とを直接接合することにより、介在部が活物質層に接合されている場合に比べて、接合強度を高くすることができる。そのため、金属箔からの介在部の剥離をより効果的に抑制することができ、ひいては内圧上昇による電極の変形をより長期間に亘って抑制することができる。   Moreover, the interposition part may be joined to the metal foil. For example, when the electrode has an exposed part in which a part of the metal foil is exposed in the layered space, the interposition part can be joined to the exposed part. By directly joining the interposition part and the metal foil, the joining strength can be increased as compared with the case where the interposition part is joined to the active material layer. Therefore, peeling of the interposition part from metal foil can be suppressed more effectively, and the deformation | transformation of the electrode by internal pressure rise can also be suppressed over a long period of time.

介在部としては、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;アクリル樹脂;ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂;スチレンブタジエンゴム(SBR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)等の合成ゴム等の、強アルカリに対する耐久性に優れ、加熱によって電極に接合可能な絶縁体を使用することができる。   Examples of intervening parts include polyolefins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP); acrylic resins; fluororesins such as polytetrafluoroethylene (PTFE); styrene butadiene rubber (SBR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), and the like. It is possible to use an insulator that is excellent in durability against strong alkali and can be bonded to an electrode by heating, such as synthetic rubber.

電極組立体の積層方向における端部には、拘束部材が当接している。電極組立体は、拘束部材によって積層方向に拘束されている。拘束部材の材質としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属を採用することができる。   A restraining member is in contact with the end of the electrode assembly in the stacking direction. The electrode assembly is restrained in the stacking direction by a restraining member. As a material of the restraining member, for example, a metal such as aluminum, an aluminum alloy, or a stainless alloy can be used.

上記二次電池を作製するに当たっては、まず、常法により電極を準備し、電極の周縁部にシール部を配置する。次に、電極とセパレータとを交互に積層しつつ、層状空間内に介在部を配置し、当該層状空間に面する電極の両方に介在部を当接させて積層体を作製する。   In producing the secondary battery, first, an electrode is prepared by a conventional method, and a seal portion is disposed on the peripheral portion of the electrode. Next, interposing portions are arranged in the layered space while alternately laminating electrodes and separators, and the interposed portions are brought into contact with both electrodes facing the layered space to produce a laminate.

電極とセパレータとを積層する作業と、層状空間内に介在部を配置する作業とは、最終的に上記の構成を有する積層体を得ることができれば、どのような順序で行ってもよい。例えば、セパレータに予め介在部を設け、このセパレータと電極とを交互に積層することにより、上記積層体を作製することができる。この場合には、電極とセパレータとを交互に積層するという単純な作業により、上記積層体を作製することができる。   The operation of laminating the electrode and the separator and the operation of arranging the interposition portion in the layered space may be performed in any order as long as the laminated body having the above configuration can be finally obtained. For example, by providing an intervening portion in the separator in advance and alternately laminating the separator and the electrode, the laminate can be produced. In this case, the laminate can be produced by a simple operation of alternately laminating electrodes and separators.

また、セパレータに予め厚み方向に貫通した貫通穴を設け、貫通穴内に介在部を配置しつつ電極とセパレータとを交互に積層することにより積層体を作製することもできる。   Moreover, a laminated body can also be produced by providing a through hole penetrating in the thickness direction in the separator in advance and alternately laminating electrodes and the separator while disposing an interposition portion in the through hole.

次いで、積層体を加熱しつつ積層方向に圧縮することにより、シール部の形成作業と、各電極への介在部の接合作業とを一括して行い、電極組立体を作製することができる。その後、電極組立体の積層方向における両端に拘束部材を配置することにより、二次電池を得ることができる。   Next, by compressing the laminated body in the laminating direction while heating, the forming operation of the seal portion and the joining operation of the interposition portion to each electrode can be performed collectively to produce an electrode assembly. Then, a secondary battery can be obtained by arrange | positioning a restraining member to the both ends in the lamination direction of an electrode assembly.

(実施例1)
上記二次電池の実施例を、図を用いて説明する。図1に示すように、二次電池1は、複数の電極2(21、22、23)がセパレータ3を介して積層された電極組立体11と、電極2の周縁部20に配置され、電極組立体11の側周面111を覆うシール部12と、電極組立体11の積層方向における端部にそれぞれ当接し、電極組立体11を積層方向に拘束する拘束部材13とを有している。また、電極2と、当該電極2の隣の電極2と、シール部12とによって囲まれた層状空間S内には、介在部4が配置されている。介在部4は、層状空間Sに面する2つの電極2を離隔させた状態で電極2同士の間に介在し、これらの電極2のそれぞれと接合されている。
(Example 1)
Examples of the secondary battery will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the secondary battery 1 includes an electrode assembly 11 in which a plurality of electrodes 2 (21, 22, 23) are stacked via a separator 3, and a peripheral portion 20 of the electrode 2. A seal portion 12 that covers the side peripheral surface 111 of the assembly 11 and a restraining member 13 that abuts the end portion in the stacking direction of the electrode assembly 11 and restrains the electrode assembly 11 in the stacking direction. Further, the interposition part 4 is arranged in the layered space S surrounded by the electrode 2, the electrode 2 adjacent to the electrode 2, and the seal part 12. The interposition part 4 is interposed between the electrodes 2 in a state where the two electrodes 2 facing the layered space S are separated from each other, and is joined to each of these electrodes 2.

本例の電極組立体11は、電極2として、積層方向の両端に配置された終端電極21、23と、終端電極21と終端電極23との間に配置された複数のバイポーラ電極22とを有している。   The electrode assembly 11 of this example includes, as the electrode 2, termination electrodes 21 and 23 disposed at both ends in the stacking direction, and a plurality of bipolar electrodes 22 disposed between the termination electrode 21 and the termination electrode 23. doing.

バイポーラ電極22は、長方形状を呈する金属箔24と、金属箔24の表側面に設けられた正極活物質層25pと、裏側面に設けられた負極活物質層25nとを有している。図1及び図3に示すように、バイポーラ電極22の周縁部20は、シール部12により覆われている。正極活物質層25pは、金属箔24の表側面における、シール部12よりも内側の領域に設けられている。負極活物質層25nは、金属箔24の裏側面における、シール部12よりも内側の領域に設けられている。図には示さないが、本例の活物質層25(25p、25n)は、多数の活物質粒子を含む多孔質体である。   The bipolar electrode 22 includes a metal foil 24 having a rectangular shape, a positive electrode active material layer 25p provided on the front side surface of the metal foil 24, and a negative electrode active material layer 25n provided on the back side surface. As shown in FIGS. 1 and 3, the peripheral edge portion 20 of the bipolar electrode 22 is covered with the seal portion 12. The positive electrode active material layer 25 p is provided in a region inside the seal portion 12 on the front side surface of the metal foil 24. The negative electrode active material layer 25 n is provided in a region inside the seal part 12 on the back side surface of the metal foil 24. Although not shown in the drawing, the active material layer 25 (25p, 25n) of this example is a porous body including a large number of active material particles.

2つの終端電極21、23のうち、積層方向の一端に配置された第1の終端電極21は、正極活物質層25pを有しない以外は、バイポーラ電極22と同様の構成を有している。また、積層方向の他端に配置された第2の終端電極23は、負極活物質層25nを有しない以外は、バイポーラ電極22と同様の構成を有している。   Of the two termination electrodes 21 and 23, the first termination electrode 21 disposed at one end in the stacking direction has the same configuration as the bipolar electrode 22 except that it does not have the positive electrode active material layer 25p. Further, the second termination electrode 23 disposed at the other end in the stacking direction has the same configuration as the bipolar electrode 22 except that it does not have the negative electrode active material layer 25n.

終端電極21、23及びバイポーラ電極22は、正極活物質層25pと負極活物質層25nとが積層方向において交互に並ぶように配置されている。また、正極活物質層25pと負極活物質層25nとの間には、セパレータ3が介在している。これにより、金属箔24同士の間に、正極としての正極活物質層25pと負極としての負極活物質層25nとがセパレータ3を介して対面した単セルが構成されている。また、本例の電極組立体11においては、複数の単セルが金属箔24を介して電気的に直列に接続されている。   The termination electrodes 21 and 23 and the bipolar electrode 22 are arranged such that the positive electrode active material layers 25p and the negative electrode active material layers 25n are alternately arranged in the stacking direction. Further, the separator 3 is interposed between the positive electrode active material layer 25p and the negative electrode active material layer 25n. Thereby, between the metal foils 24, a single cell in which the positive electrode active material layer 25p as the positive electrode and the negative electrode active material layer 25n as the negative electrode face each other through the separator 3 is configured. In the electrode assembly 11 of this example, a plurality of single cells are electrically connected in series via the metal foil 24.

図1に示すように、電極組立体11の側周面111は、シール部12により覆われている。また、シール部12には、各電極2の周縁部20、即ち活物質層25(25p、25n)が設けられておらず、金属箔24が露出している部分が保持されている。   As shown in FIG. 1, the side peripheral surface 111 of the electrode assembly 11 is covered with a seal portion 12. Further, the peripheral portion 20 of each electrode 2, that is, the active material layer 25 (25p, 25n) is not provided in the seal portion 12, and the portion where the metal foil 24 is exposed is held.

電極組立体11は、電極2と、当該電極2の隣の電極2と、シール部12とによって囲まれた複数の層状空間Sを有している。この層状空間S内にはセパレータ3及び介在部4が配置されている。   The electrode assembly 11 has a plurality of layered spaces S surrounded by the electrode 2, the electrode 2 adjacent to the electrode 2, and the seal portion 12. In the layered space S, the separator 3 and the interposition part 4 are arranged.

図3に示すように、セパレータ3は、電極組立体11の積層方向から視た平面視において長方形状を呈している。本例のセパレータ3は、ポリオレフィン系樹脂の繊維から構成された不織布である。   As shown in FIG. 3, the separator 3 has a rectangular shape in plan view as viewed from the stacking direction of the electrode assembly 11. The separator 3 of this example is a nonwoven fabric composed of polyolefin resin fibers.

介在部4は、電極組立体11の積層方向から視た平面視におけるセパレータ3の中央に配置されている。図1及び図2に示すように、本例の介在部4は、セパレータ3を含んだ状態で固形化しており、セパレータ3に対面する正極活物質層25p及び負極活物質層25nのそれぞれに接合されている。また、図2に示すように、介在部4は、電極組立体11の積層方向において、セパレータ3の表面31よりも電極2側に突出している。なお、本例の介在部4は、ポリプロピレンから構成されている。また、図1においては、便宜上、介在部4がセパレータ3と同一の厚みとなるように、介在部4を簡略化して記載した。   The interposition part 4 is arranged at the center of the separator 3 in a plan view as viewed from the stacking direction of the electrode assembly 11. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the interposition part 4 of this example is solidified in a state including the separator 3, and is joined to each of the positive electrode active material layer 25p and the negative electrode active material layer 25n facing the separator 3. Has been. Further, as shown in FIG. 2, the interposition part 4 protrudes closer to the electrode 2 than the surface 31 of the separator 3 in the stacking direction of the electrode assembly 11. In addition, the interposition part 4 of this example is comprised from the polypropylene. Further, in FIG. 1, for the sake of convenience, the interposition part 4 is simplified and described so that the interposition part 4 has the same thickness as the separator 3.

電極組立体11の積層方向における両端には、金属製の拘束部材13が配置されている。拘束部材13は、図示しない保持板により、終端電極21、23の金属箔24に当接した状態で保持されている。本例の二次電池1は、拘束部材13を介して電極組立体11と図示しない外部回路とを電気的に接続することができる。   Metal restraining members 13 are disposed at both ends of the electrode assembly 11 in the stacking direction. The restraining member 13 is held by a holding plate (not shown) in contact with the metal foil 24 of the termination electrodes 21 and 23. The secondary battery 1 of the present example can electrically connect the electrode assembly 11 and an external circuit (not shown) via the restraining member 13.

本例の二次電池1は、例えば、以下の手順により作製することができる。まず、金属箔24に活物質層25(25p、25n)を塗布し、終端電極21、23及びバイポーラ電極22を作製する。次いで、これらの電極21〜23の周縁部20にシール部12を配置する。   The secondary battery 1 of this example can be manufactured by the following procedures, for example. First, the active material layer 25 (25p, 25n) is applied to the metal foil 24, and the termination electrodes 21 and 23 and the bipolar electrode 22 are produced. Subsequently, the seal part 12 is arrange | positioned in the peripheral part 20 of these electrodes 21-23.

また、上述した電極21〜23の準備とは別に、セパレータ3を準備し、その中央に介在部4を配置する。図には示さないが、本例においては、セパレータ3を含んだ状態で固形化しており、セパレータ3の表面31よりも電極2側に突出した形状の介在部4を形成する。このような介在部4を形成する方法としては、例えば、以下の方法がある。まず、介在部4を溶媒に溶解させた後、この溶液をセパレータ3の中央に滴下し、セパレータ3の厚み方向に溶液を浸透させる。その後、セパレータ3を乾燥させて溶媒を除去することにより、セパレータ3を含んだ状態で固形化した介在部4を形成することができる。   Separately from the preparation of the electrodes 21 to 23 described above, the separator 3 is prepared, and the interposition part 4 is arranged in the center thereof. Although not shown in the drawing, in this example, the separator 3 is solidified, and the interposition part 4 having a shape protruding from the surface 31 of the separator 3 toward the electrode 2 is formed. Examples of a method for forming such an interposition part 4 include the following methods. First, after the interposition part 4 is dissolved in a solvent, this solution is dropped on the center of the separator 3, and the solution is permeated in the thickness direction of the separator 3. Thereafter, by drying the separator 3 and removing the solvent, the interposition part 4 solidified in a state including the separator 3 can be formed.

また、上述した方法に代えて、予め溶融させた介在部4をセパレータ3の中央に浸透させてもよい。この場合には、溶融状態の介在部4を厚み方向に浸透させた後に、介在部4を冷却して固化させることにより、セパレータ3を含んだ状態で固形化した介在部4を形成することができる。   Further, instead of the method described above, the intervening portion 4 that has been melted in advance may be allowed to penetrate into the center of the separator 3. In this case, after the molten intervening portion 4 has penetrated in the thickness direction, the intervening portion 4 is cooled and solidified to form the solidified intervening portion 4 including the separator 3. it can.

上述のようにして準備した電極21〜23とセパレータ3とを交互に積層し、図4に示す積層体110を作製する。そして、積層体110を加熱しつつ積層方向に圧縮することにより(図4、矢印112)、シール部12同士を溶着するとともに、介在部4を溶融させつつ正極活物質層25p及び負極活物質層25nのそれぞれに圧入する。   The electrodes 21 to 23 prepared as described above and the separators 3 are alternately laminated to produce a laminate 110 shown in FIG. Then, by compressing in the stacking direction while heating the stacked body 110 (FIG. 4, arrow 112), the seal portions 12 are welded together, and the positive electrode active material layer 25p and the negative electrode active material layer are melted while the interposition portion 4 is melted. Press fit into each of 25n.

溶融した介在部4は、積層体110の圧縮により、多孔質体である正極活物質層25p及び負極活物質層25nの細孔内に進入する。これにより、電極組立体11の積層方向において、セパレータ3の表面31よりも電極2側に突出した形状の介在部4を形成するとともに、介在部4を各電極2(21〜23)に接合することができる。そして、終端電極21、23に拘束部材13を当接させた後、図示しない注液口から各層状空間S内に電解質を注入することにより、二次電池1を得ることができる。   The melted interposition part 4 enters the pores of the positive electrode active material layer 25p and the negative electrode active material layer 25n, which are porous bodies, by the compression of the stacked body 110. Thereby, in the stacking direction of the electrode assembly 11, the interposition part 4 having a shape protruding from the surface 31 of the separator 3 to the electrode 2 side is formed, and the interposition part 4 is joined to each electrode 2 (21 to 23). be able to. And after making the restraint member 13 contact | abut to the termination | terminus electrodes 21 and 23, the secondary battery 1 can be obtained by inject | pouring electrolyte in each layered space S from the liquid inlet which is not shown in figure.

次に、本例の二次電池1の作用効果を説明する。二次電池1は、電極2と、当該電極2の隣の電極2と、シール部12とによって囲まれた層状空間S内に配置された介在部4を有している。また、介在部4は、層状空間Sに面する2つの電極2を離隔させた状態で電極2同士の間に介在しており、これらの電極2のそれぞれに接合されている。   Next, the effect of the secondary battery 1 of this example is demonstrated. The secondary battery 1 has an interposition part 4 arranged in a layered space S surrounded by an electrode 2, an electrode 2 adjacent to the electrode 2, and a seal part 12. Further, the interposition part 4 is interposed between the electrodes 2 in a state where the two electrodes 2 facing the layered space S are separated from each other, and is joined to each of these electrodes 2.

そのため、介在部4は、いずれかの層状空間Sにおける内圧がガスの蓄積によって上昇した際に、当該層状空間Sにおける電極2間の距離の拡大や、当該層状空間Sの隣の層状空間Sにおける電極2間の距離の縮小を規制することができる。それ故、介在部4は、内圧上昇による層状空間Sの膨張や、内圧上昇に伴う層状空間Sの圧縮を抑制することができる。   Therefore, when the internal pressure in any one of the layered spaces S rises due to gas accumulation, the interposition part 4 increases the distance between the electrodes 2 in the layered space S, or in the layered space S adjacent to the layered space S. Reduction of the distance between the electrodes 2 can be restricted. Therefore, the interposition part 4 can suppress the expansion of the layered space S due to the increase in internal pressure and the compression of the layered space S accompanying the increase in internal pressure.

また、介在部4は、各層状空間Sに配置されているため、いずれの層状空間Sにおいても、層状空間Sの膨張や圧縮を抑制することができる。それ故、二次電池1は、内圧上昇に伴う電極2の変形を効果的に抑制し、ひいては電極2間の距離の偏りの増大を抑制することができる。   Moreover, since the interposition part 4 is arrange | positioned in each layered space S, the expansion | swelling and compression of the layered space S can be suppressed in any layered space S. Therefore, the secondary battery 1 can effectively suppress the deformation of the electrode 2 due to the increase in internal pressure, and thus can suppress an increase in the deviation of the distance between the electrodes 2.

また、二次電池1は、いずれの層状空間Sにおいても内圧上昇による層状空間Sの膨張を抑制することができるため、内圧上昇による電極2の変形を抑制する効果を確保しつつ、拘束部材13の剛性を従来よりも低くすることができる。その結果、二次電池1の小型化や軽量化を容易に行うことができる。   Moreover, since the secondary battery 1 can suppress the expansion of the layered space S due to the increase in internal pressure in any layered space S, the restraining member 13 while ensuring the effect of suppressing the deformation of the electrode 2 due to the increase in internal pressure. The rigidity can be made lower than before. As a result, the secondary battery 1 can be easily reduced in size and weight.

また、本例の介在部4は、電極組立体11の積層方向において、セパレータ3の表面31よりも電極2側に突出している。そのため、電極2と介在部4との接合部の面積をより広くすることができる。それ故、電極2と介在部4との接合強度をより高くすることができる。その結果、電極2からの介在部4の剥離をより効果的に抑制することができ、ひいては内圧上昇による電極2の変形をより長期間に亘って抑制することができる。   Moreover, the interposition part 4 of this example protrudes on the electrode 2 side from the surface 31 of the separator 3 in the stacking direction of the electrode assembly 11. Therefore, the area of the joint part between the electrode 2 and the interposition part 4 can be increased. Therefore, the bonding strength between the electrode 2 and the interposition part 4 can be further increased. As a result, peeling of the interposition part 4 from the electrode 2 can be more effectively suppressed, and as a result, deformation of the electrode 2 due to an increase in internal pressure can be suppressed for a longer period.

このように、二次電池1によれば、内圧上昇による電極2の変形を抑制でき、小型化や軽量化を容易に行うことができる。また、二次電池1は、電極2間の距離の偏りの増大を抑制し、電極反応のムラや充放電特性の悪化を抑制することもできる。   Thus, according to the secondary battery 1, the deformation | transformation of the electrode 2 by an internal pressure rise can be suppressed, and size reduction and weight reduction can be performed easily. In addition, the secondary battery 1 can suppress an increase in the deviation of the distance between the electrodes 2, and can also suppress unevenness of electrode reaction and deterioration of charge / discharge characteristics.

また、本例の二次電池1の電極2は、金属箔24と、金属箔24の少なくとも片面上に配置された活物質層25とを有する箔電極である。そのため、多孔質電極を使用する場合に比べて二次電池1の体積当たりの電極2の数を容易に増やすことができる。その結果、二次電池1のパワー密度やエネルギー密度を向上させることができる。   Moreover, the electrode 2 of the secondary battery 1 of this example is a foil electrode having a metal foil 24 and an active material layer 25 disposed on at least one surface of the metal foil 24. Therefore, the number of electrodes 2 per volume of the secondary battery 1 can be easily increased as compared with the case where a porous electrode is used. As a result, the power density and energy density of the secondary battery 1 can be improved.

また、本例の二次電池1は、集電体としての金属箔24と、金属箔24の表側面上に配置された正極活物質層25pと、裏側面上に配置された負極活物質層25nとを有するバイポーラ電極22を有している。そのため、バイポーラ電極22を積層するという単純な構成により、複数の単セルを直列に接続することができる。その結果、二次電池1の起電力をより高くすることができる。   Moreover, the secondary battery 1 of this example includes a metal foil 24 as a current collector, a positive electrode active material layer 25p disposed on the front side surface of the metal foil 24, and a negative electrode active material layer disposed on the back side surface. And a bipolar electrode 22 having 25n. Therefore, a plurality of single cells can be connected in series with a simple configuration in which the bipolar electrodes 22 are stacked. As a result, the electromotive force of the secondary battery 1 can be further increased.

また、バイポーラ電極22を用いることにより、単極性の電極を用いる場合に比べて、電極の総数に対する単セルの数を増やすことができる。それ故、電極の総数が同じ場合には、単極性の電極を用いる場合に比べて単セルの数を多くすることができる。また、単セルの数が同じ場合には、単極性の電極を用いる場合に比べて電極の総数を少なくし、積層方向における二次電池1の寸法をより小さくすることができる。   Further, by using the bipolar electrode 22, the number of single cells can be increased with respect to the total number of electrodes as compared with the case of using a unipolar electrode. Therefore, when the total number of electrodes is the same, the number of single cells can be increased as compared with the case where unipolar electrodes are used. Further, when the number of single cells is the same, the total number of electrodes can be reduced and the size of the secondary battery 1 in the stacking direction can be further reduced as compared with the case where unipolar electrodes are used.

(実施例2)
本例は、セパレータ302の貫通穴32内に配置された介在部402を有する二次電池102の例である。なお、本実施例以降において用いる符号のうち、既出の実施例において用いた符号と同一の符号は、特に説明のない限り、既出の実施例における構成要素等と同様の構成要素等を示す。
(Example 2)
This example is an example of the secondary battery 102 having the interposition part 402 disposed in the through hole 32 of the separator 302. Of the reference numerals used in and after this embodiment, the same reference numerals as those used in the above-described embodiments indicate the same constituent elements as those in the above-described embodiments unless otherwise specified.

図5に示すように、本例の二次電池102は、電極2として、電極組立体11の積層方向の両端に配置された終端電極26、28と、終端電極26と終端電極28との間に配置されたバイポーラ電極27とを有している。   As shown in FIG. 5, the secondary battery 102 of this example includes, as the electrode 2, termination electrodes 26 and 28 disposed at both ends in the stacking direction of the electrode assembly 11, and between the termination electrode 26 and the termination electrode 28. And a bipolar electrode 27 disposed on the substrate.

バイポーラ電極27は、長方形状を呈する金属箔24と、金属箔24の表側面に設けられた正極活物質層25pと、裏側面に設けられた負極活物質層25nとを有している。また、バイポーラ電極27は、電極組立体11の積層方向から視た平面視における正極活物質層25p及び負極活物質層25nの中央に、金属箔24が露出した露出部241を有している。   The bipolar electrode 27 includes a rectangular metal foil 24, a positive electrode active material layer 25 p provided on the front side surface of the metal foil 24, and a negative electrode active material layer 25 n provided on the back side surface. Further, the bipolar electrode 27 has an exposed portion 241 where the metal foil 24 is exposed at the center of the positive electrode active material layer 25p and the negative electrode active material layer 25n in a plan view as viewed from the stacking direction of the electrode assembly 11.

2つの終端電極26、28のうち、積層方向の一端に配置された第1の終端電極26は、正極活物質層25pを有しない以外は、バイポーラ電極27と同様の構成を有している。また、積層方向の他端に配置された第2の終端電極28は、負極活物質層25nを有しない以外は、バイポーラ電極27と同様の構成を有している。   Of the two termination electrodes 26 and 28, the first termination electrode 26 disposed at one end in the stacking direction has the same configuration as the bipolar electrode 27 except that it does not have the positive electrode active material layer 25p. The second termination electrode 28 disposed at the other end in the stacking direction has the same configuration as that of the bipolar electrode 27 except that it does not have the negative electrode active material layer 25n.

セパレータ302は、電極組立体11の積層方向から視た平面視において長方形状を呈している。また、電極組立体11の積層方向から視た平面視におけるセパレータ302の中央には、セパレータ302を厚み方向に貫通する貫通穴32が設けられている。   The separator 302 has a rectangular shape in plan view as viewed from the stacking direction of the electrode assembly 11. In addition, a through hole 32 that penetrates the separator 302 in the thickness direction is provided in the center of the separator 302 in a plan view as viewed from the stacking direction of the electrode assembly 11.

介在部402は円柱状を呈しており、セパレータ302の貫通穴32に挿通されている。介在部402の端面は、それぞれ、セパレータ302に対面する電極26〜28の露出部241に接合されている。なお、本例の介在部402は、ポリプロピレンより構成されている。   The interposition part 402 has a cylindrical shape and is inserted into the through hole 32 of the separator 302. The end surface of the interposition part 402 is joined to the exposed part 241 of the electrodes 26 to 28 facing the separator 302, respectively. In addition, the interposition part 402 of this example is comprised from the polypropylene.

本例の二次電池102を作製するに当たっては、露出部241を備えた電極26〜28と、貫通穴32を備えたセパレータ302と、円柱状の介在部402とを準備する。電極26〜28に露出部241を形成する方法としては、例えば、金属箔24上に活物質層25(25p、25n)を形成した後、露出部241に相当する部分の活物質層25を除去する、あるいは、金属箔24上に活物質層25を形成する際に、露出部241に相当する部分に活物質層25を形成せず、それ以外の部分に活物質層25を形成する等の方法がある。   In producing the secondary battery 102 of this example, the electrodes 26 to 28 provided with the exposed portion 241, the separator 302 provided with the through hole 32, and the columnar interposed portion 402 are prepared. As a method of forming the exposed portion 241 on the electrodes 26 to 28, for example, after forming the active material layer 25 (25p, 25n) on the metal foil 24, the portion of the active material layer 25 corresponding to the exposed portion 241 is removed. Or, when the active material layer 25 is formed on the metal foil 24, the active material layer 25 is not formed in the portion corresponding to the exposed portion 241 and the active material layer 25 is formed in other portions. There is a way.

これらの部材を準備した後、貫通穴32内に介在部402を配置しつつ電極26〜28とセパレータ302とを交互に積層して積層体を作製する。その後、積層体を加熱しつつ積層方向に圧縮することにより、電極組立体11を得ることができる。その他は実施例1と同様である。   After preparing these members, the electrodes 26 to 28 and the separators 302 are alternately stacked while the interposition portions 402 are disposed in the through holes 32 to produce a stacked body. Thereafter, the electrode assembly 11 can be obtained by compressing in the stacking direction while heating the stack. Others are the same as in the first embodiment.

本例のように、電極2に金属箔24が露出した露出部241を設け、露出部241において介在部402と金属箔24とを直接接合することにより、介在部402が活物質層25に接合されている場合に比べて接合強度を高くすることができる。そのため、金属箔24からの介在部402の剥離をより効果的に抑制することができ、内圧上昇による電極の変形をより長期間に亘って抑制することができる。その他、本例の二次電池102は、実施例1と同様の作用効果を奏することができる。   As in this example, the exposed portion 241 where the metal foil 24 is exposed is provided on the electrode 2, and the interposed portion 402 is bonded to the active material layer 25 by directly bonding the interposed portion 402 and the metal foil 24 at the exposed portion 241. Compared with the case where it is done, joint strength can be made high. Therefore, peeling of the interposition part 402 from the metal foil 24 can be more effectively suppressed, and deformation of the electrode due to an increase in internal pressure can be suppressed for a longer period. In addition, the secondary battery 102 of this example can achieve the same effects as those of the first embodiment.

(実施例3)
本例は、複数の介在部403、404を有する二次電池の例である。内圧上昇による電極2の変形をより効果的に抑制する観点からは、電極組立体11の積層方向から視た平面視において、介在部403、404を均等に配置することが好ましい。
Example 3
This example is an example of a secondary battery having a plurality of interposition parts 403 and 404. From the viewpoint of more effectively suppressing the deformation of the electrode 2 due to the increase in internal pressure, it is preferable to arrange the interposition portions 403 and 404 evenly in a plan view as viewed from the stacking direction of the electrode assembly 11.

例えば図6に示すように、各層状空間Sが2か所の介在部403を有する場合には、セパレータ303の短辺方向に延びる仮想線L1によって等分割された2つの領域R1、R2のそれぞれに介在部403を配置することが好ましい。また、この場合には、電極組立体の積層方向から視た平面視において、上述した各領域R1、R2の中央に介在部403を配置することがより好ましい。   For example, as shown in FIG. 6, when each layered space S has two interposition portions 403, each of the two regions R1 and R2 equally divided by a virtual line L1 extending in the short side direction of the separator 303 is provided. It is preferable to arrange the interposition part 403 in the. In this case, it is more preferable to arrange the interposition part 403 at the center of each of the above-described regions R1 and R2 in a plan view as viewed from the stacking direction of the electrode assembly.

また、例えば図7に示すように、各層状空間Sが5か所の介在部404を有する場合には、介在部404を、セパレータ304の短辺方向に延びる仮想線L1及び長辺方向に延びる仮想線L2によって等分割された4つの領域R1〜R4に1か所ずつ配置するとともに、セパレータ304の中央、即ち仮想線L1と仮想線L2との交点に配置することが好ましい。また、この場合には、電極組立体11の積層方向から視た平面視において、上述した各領域R1〜R4の中央と、セパレータ304の中央とに介在部404を配置することがより好ましい。   For example, as shown in FIG. 7, when each layered space S has five interposition portions 404, the interposition portions 404 extend in the virtual line L <b> 1 extending in the short side direction of the separator 304 and in the long side direction. It is preferable to arrange one at each of the four regions R1 to R4 equally divided by the virtual line L2 and at the center of the separator 304, that is, at the intersection of the virtual line L1 and the virtual line L2. Further, in this case, it is more preferable to dispose the interposition part 404 at the center of each of the regions R1 to R4 and the center of the separator 304 in a plan view as viewed from the stacking direction of the electrode assembly 11.

本発明に係る二次電池の態様は、上述した実施例の態様に限定されるものではなく、その趣旨を損なわない範囲で適宜構成を変更することができる。例えば、実施例1及び実施例2には、バイポーラ電極22、27を備えた電極組立体11を有する二次電池1、102の例を示したが、金属箔24の両面に同極性の活物質層25を備えた単極性電極を電極組立体11に組み込むこともできる。この場合には、正極と負極とを交互に配置し、正極と負極との間にセパレータ3、302及び介在部4、402を配置すればよい。   The mode of the secondary battery according to the present invention is not limited to the mode of the above-described embodiment, and the configuration can be changed as appropriate without departing from the spirit of the mode. For example, in Example 1 and Example 2, the example of the secondary battery 1 and 102 having the electrode assembly 11 including the bipolar electrodes 22 and 27 is shown, but the active material having the same polarity on both surfaces of the metal foil 24 is shown. A unipolar electrode with layer 25 can also be incorporated into electrode assembly 11. In this case, the positive electrode and the negative electrode may be alternately arranged, and the separators 3 and 302 and the interposition parts 4 and 402 may be disposed between the positive electrode and the negative electrode.

また、実施例1及び実施例2には、箔電極を備えた電極組立体11を有する二次電池1、102の例を示したが、多孔質電極を電極組立体11に組み込むことも可能である。   Moreover, although Example 1 and Example 2 showed the example of the secondary batteries 1 and 102 which have the electrode assembly 11 provided with the foil electrode, it is also possible to incorporate a porous electrode in the electrode assembly 11. is there.

1、102 二次電池
11 電極組立体
111 側周面
12 シール部
13 拘束部材
2、21〜23、26〜28 電極
20 周縁部
3、302、303、304 セパレータ
4、402、403、404 介在部
S 層状空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,102 Secondary battery 11 Electrode assembly 111 Side peripheral surface 12 Seal part 13 Restraining member 2, 21-23, 26-28 Electrode 20 Peripheral part 3, 302, 303, 304 Separator 4, 402, 403, 404 Interposition part S layered space

Claims (6)

複数の電極がセパレータを介して積層された電極組立体と、
上記電極の周縁部に配置され、上記電極組立体の側周面を覆うシール部と、
上記電極組立体の積層方向における端部にそれぞれ当接し、上記電極組立体を積層方向に拘束する拘束部材と、
上記電極と、当該電極の隣の電極と、上記シール部とによって囲まれた層状空間内に配置された介在部とを有し、
上記介在部は、上記層状空間に面する2つの上記電極を離隔させた状態で上記電極同士の間に介在し、当該電極のそれぞれに接合されている、二次電池。
An electrode assembly in which a plurality of electrodes are stacked via a separator;
A seal portion disposed on a peripheral portion of the electrode and covering a side peripheral surface of the electrode assembly;
A constraining member that abuts each end in the stacking direction of the electrode assembly and restrains the electrode assembly in the stacking direction;
The electrode, an electrode adjacent to the electrode, and an interposition part disposed in a layered space surrounded by the seal part,
The interposition part is a secondary battery which is interposed between the electrodes in a state where the two electrodes facing the layered space are separated from each other and joined to each of the electrodes.
上記電極は、金属箔と、上記金属箔の少なくとも片面上に配置された活物質層とを有している、請求項1に記載の二次電池。   The secondary electrode according to claim 1, wherein the electrode includes a metal foil and an active material layer disposed on at least one surface of the metal foil. 上記電極は、上記金属箔の一部が上記層状空間内に露出した露出部を有しており、上記介在部は、上記露出部に接合されている、請求項2に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 2, wherein the electrode has an exposed portion in which a part of the metal foil is exposed in the layered space, and the interposition portion is joined to the exposed portion. 上記電極組立体は、その積層方向の両端に配置された終端電極と、上記終端電極同士の間に配置されたバイポーラ電極とを有しており、上記バイポーラ電極は、金属箔と、上記金属箔の表側面上に配置された正極活物質層と、上記金属箔の裏側面上に配置された負極活物質層とを有している、請求項1〜3のいずれか1項に記載の二次電池。   The electrode assembly includes a termination electrode disposed at both ends in the stacking direction, and a bipolar electrode disposed between the termination electrodes. The bipolar electrode includes a metal foil and the metal foil. The positive electrode active material layer arrange | positioned on the front side surface of this, and the negative electrode active material layer arrange | positioned on the back side surface of the said metal foil, The 2 of any one of Claims 1-3 Next battery. 上記介在部は、上記電極組立体の積層方向において、上記セパレータの表面よりも上記電極側に突出している、請求項1〜4のいずれか1項に記載の二次電池。   The secondary battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the interposition part protrudes more toward the electrode than the surface of the separator in the stacking direction of the electrode assembly. 上記セパレータは、上記電極組立体の積層方向に貫通した貫通穴を有しており、上記介在部は上記貫通穴に配置されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の二次電池。   The secondary separator according to any one of claims 1 to 5, wherein the separator has a through hole penetrating in the stacking direction of the electrode assembly, and the interposition portion is disposed in the through hole. battery.
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