JP2013161755A - 蓄電装置、車両及び蓄電装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】活物質層のひび割れを好適に抑制しつつ、捲回体の薄型化及びコスト削減を図ることが可能な蓄電装置、その蓄電装置が搭載された車両及びその蓄電装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】二次電池１０は、両面に正極活物質層が形成された正極シート２１及び両面に負極活物質層が形成された負極シート２２がセパレータ２３を間に挟んだ状態で捲回された捲回体１４を容器１１内に収容してなる。捲回体１４は捲回軸方向から見て扁平状に形成されている。ここで、捲回軸方向から見て捲回体１４の長手方向の両側にある曲げ部１４ｂの最内位置には、捲回軸方向に延び、捲回体１４の長手方向と同一方向を長手方向とする扁平状に形成された一対の緩衝部材６２が設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、蓄電装置、その蓄電装置が搭載された車両及びその蓄電装置の製造方法に関する。

蓄電装置としての二次電池は、充放電要素として例えば扁平状の捲回体を容器内に収容して構成されている。捲回体は、例えば電極シートとして両面に活物質層が形成された正極シート及び負極シートを、セパレータを介して捲回し、その後圧縮することで形成される。ここで、捲回体の長手方向の両端部においては、各電極シートが湾曲するため、この湾曲部分において各電極シートの活物質層にひび割れが生じる場合がある。特に、捲回体の曲げ部分の内周面は、曲率が大きくなり易いため、上記ひび割れが生じ易い。

上記ひび割れを抑制するために、例えば特許文献１に記載の二次電池１００においては、図９に示すように、捲回体（渦巻電極体）１０１の内側に板状の緩衝部材（中空金属パイプ）１０２を設け、捲回体１０１の曲げ部分の内周面の曲率を一定値以下にしている。

特開平６−２０３８７０号公報

しかしながら、特許文献１においては、捲回体１０１内に設けられた緩衝部材１０２の分だけ、捲回体１０１の厚みが大きくなってしまう。また、緩衝部材１０２に伴う二次電池１００のコスト増加が懸念される。

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、活物質層のひび割れを抑制しつつ、捲回体の薄型化及びコスト削減を図ることができる蓄電装置、その蓄電装置が搭載された車両及びその蓄電装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、少なくとも一方の面に正極活物質層が形成された正極シート、及び少なくとも一方の面に負極活物質層が形成された負極シートが、シート状のセパレータを間に挟んだ状態で捲回された捲回体を、容器内に収容してなる蓄電装置において、前記捲回体は、捲回軸方向から見て扁平状をなしており、前記捲回軸方向から見て前記捲回体の長手方向の両側にある曲げ部の最内位置には、前記捲回軸方向に延び、前記捲回軸方向に直交する断面形状が前記捲回体の扁平に延びる方向と同方向に延びる扁平状に形成された緩衝部が設けられていることを特徴とする。

かかる発明によれば、曲げ部と当接する位置に緩衝部が配置されているため、曲げ部の内周面と緩衝部の外周面とが当接する。当該当接によって、曲げ部の内周面が、緩衝部の外周面よりも湾曲することが規制される。よって、曲げ部が過度に曲がって曲げ部の内周面の曲率が過大になり、各電極シートに形成されている各活物質層のひび割れが発生することを抑制することができる。

また、上記発明によれば、両曲げ部の最内位置に設けられた緩衝部間にひび割れを抑制するための構成を設ける必要がない。これにより、緩衝部間に各電極シート等を配置することができ、その分だけ捲回体を薄く形成することができる。さらに、一方の曲げ部の最内位置と他方の曲げ部の最内位置との間に亘って同じ厚みの緩衝部を設ける構成と比較して、緩衝部の容積削減を図ることができ、緩衝部に係る材料コストの削減を図ることができる。よって、各活物質層のひび割れが発生することを抑制しつつ捲回体の薄型化及びコスト削減を図ることができ、これを通じて蓄電装置のコスト削減等を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、前記緩衝部は筒状をなしていることを特徴とする。曲げ部の最内位置に緩衝部を設ける場合、製造の容易化の観点から捲回体を緩衝部ごと圧縮することが想定される。この際、緩衝部は筒状をなしているため、潰れ易くなっている。これにより、捲回体を圧縮させる場合に過度な圧力を付与する必要がない。よって、捲回体を容易に形成することができる。なお、筒状とは、その内部空間が潰れた形状のものも含む。

請求項３に記載の発明は、前記緩衝部の少なくとも一方の端部と前記容器の内面の間には、一方の面に前記緩衝部の端部が接続され、他方の面が前記容器の内面に当接する板状の伝熱部が設けられていることを特徴とする。これによれば、蓄電装置内で発生した熱は、緩衝部及び伝熱部を介して容器に伝わり、蓄電装置外に放出される。これにより、蓄電装置内にて発生した熱を好適に蓄電装置外に放出することができる。同様に、緩衝部及び伝熱部を介して、蓄電装置外から付与された熱を蓄電装置内に伝えることができる。よって、蓄電装置内の温度調整を好適に行うことができる。

請求項４に記載の発明は、前記捲回体における一対の前記曲げ部の間に形成される直線部の外面と、前記容器の内面との間に応力緩和材を設けたことを特徴とする。これによれば、充放電を繰り返すことに起因して捲回体が膨張した場合であっても、その膨張に係る押圧力が応力緩和材によって緩和され、容器側に伝わりにくくなっている。よって、捲回体の膨張に起因して容器が膨張することを抑制することができる。

特に、捲回体における一対の曲げ部の間に形成される直線部の領域にひび割れを抑制する構成を設ける必要がない分、直線部を曲げ部よりも薄く形成することができる。これにより、直線部の外面と容器の内面との間に隙間を形成することができる。そして、この隙間に応力緩和材を設けることにより、容器内のスペースの有効活用を図ることができる。

請求項５に記載の発明は、蓄電装置が搭載された車両において、前記蓄電装置として請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の蓄電装置が搭載されたことを特徴とする。これによれば、例えば蓄電装置の電力を用いて駆動する走行用モータを車両に搭載する場合、蓄電装置のコスト削減を図り、それを通じて車両のコスト削減を図ることができる。

請求項６に記載の発明は、少なくとも一方の面に正極活物質層が形成された正極シート、及び少なくとも一方の面に負極活物質層が形成された負極シートが、シート状のセパレータを間に挟んだ状態で捲回された捲回体を、容器に収容してなる蓄電装置の製造方法において、外周面が湾曲しているものであって、間隔を隔てて平行に配置された緩衝部を両端として、前記正極シート、前記負極シート及び前記セパレータを捲回することで捲回軸方向から見て扁平状の前記捲回体を形成する第１工程と、前記緩衝部とともに前記捲回体を、前記捲回体の扁平面に対する垂直方向に圧縮する第２工程と、を備えていることを特徴とする。

これによれば、緩衝部を両端として、正極シート、負極シート及びセパレータを捲回することにより、捲回体の両側にある曲げ部の最内位置に、緩衝部が配置されることとなる。そして、緩衝部に捲回された捲回体を緩衝部とともに圧縮すると、曲げ部の内周面と緩衝部の外周面とが当接しながら圧縮される。これにより、曲げ部の内周面が、緩衝部の外周面よりも湾曲することが規制される。そして、上記圧縮に伴い、緩衝部の間に正極シート等が入り込むことが可能となる。これにより、一方の曲げ部の最内位置と他方の曲げ部の最内位置とに亘る１の緩衝部を設けることなく、各活物質層のひび割れが発生することを抑制することができる。以上のことから、各活物質層のひび割れが発生することを抑制しつつ、捲回体の薄型化及びコスト削減を図ることができる。

この発明によれば、活物質層のひび割れを好適に抑制しつつ、捲回体の薄型化及びコスト削減を図ることができる。

本発明に係る蓄電装置としての二次電池の概略を示す斜視図。 捲回体を展開して示す斜視図。 二次電池を捲回軸方向と直交する方向に切断した断面図。 図３のＡ−Ａ線断面図。 二次電池の製造に用いられる治具を示す斜視図。 （ａ）〜（ｃ）は捲回体の製造工程を説明するための断面図。 二次電池の製造方法を説明するための分解斜視図。 （ａ−１），（ａ−２）は緩衝部材の変形例を示す断面図であり、（ｂ−１），（ｂ−２）は緩衝部材の別の変形例を示す断面図。 従来例の二次電池における捲回体の断面を示す断面図。

以下、本発明を具体化した実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。本発明に係る蓄電装置は車両に搭載されており、走行用モータを駆動するのに用いられる。なお、図１においては、容器１１の一部を破断して示す。また、図面の都合上、図５を除く図１〜図７において、シート集合体２４の厚さを実際よりも大きく示し、図１，３，４，７においてスペーサ７１の厚さを適宜変更して示す。また、図３における一部拡大図を除き、シート集合体２４についてはハッチングを省略する。

図１に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、その外形を構成する容器１１を備えている。容器１１は、上方に開口した器部１２と、当該器部１２の開口を塞ぐ蓋部１３とで構成されている。容器１１内には、充放電要素としての捲回体１４と電解質とが収容されている。

図１〜図３に示すように、捲回体１４は、捲回軸方向から見て扁平状（トラック状）に形成されている。詳細には、捲回体１４は、トラックの直線部分に対応する直線部１４ａと、その直線部１４ａに対して捲回軸方向から見た長手方向（以降、単に長手方向という）の両側に設けられ、湾曲した一対の曲げ部１４ｂと、から構成されている。

図２に示すように、捲回体１４は、矩形状をなす電極シートとしての正極シート２１及び負極シート２２と、各電極シート２１，２２と同一形状をなすセパレータ２３と、から構成されている。正極シート２１の両面には正極活物質層２１ａが形成されており、負極シート２２の両面には負極活物質層２２ａが形成されている。正極シート２１、負極シート２２及びセパレータ２３は湾曲可能となっている。

捲回体１４は、正極シート２１及び負極シート２２がセパレータ２３を介して積層された状態（重なり合った状態）でこれらをその長手方向に捲回することによって形成される。詳細には、図３に示すように、捲回体１４は、負極シート２２、セパレータ２３、正極シート２１、セパレータ２３を１単位とするシート集合体２４が複数周捲回されてなる。

図２に示すように、各電極シート２１，２２においてその長手方向に延びる一端縁にはそれぞれ、各電極シート２１，２２の短手方向に延出した短冊状の各集電タブ３１，３２が複数形成されている。詳細には、正極シート２１には、複数の正極集電タブ３１が正極シート２１の長手方向に所定の間隔を隔てて形成されており、負極シート２２には、複数の負極集電タブ３２が負極シート２２の長手方向に所定の間隔を隔てて形成されている。なお、各集電タブ３１，３２には、各活物質層２１ａ，２２ａが形成されておらず、金属部分が剥きだしとなっている。

正極集電タブ３１と負極集電タブ３２とが各電極シート２１，２２の長手方向に沿って交互に配置されるように、各集電タブ３１，３２の相対位置関係が設定されている。これにより、各電極シート２１，２２を捲回して捲回体１４を形成した場合に、捲回体１４の長手方向の一端側に複数の正極集電タブ３１が集合し、他端側に負極集電タブ３２が集合する。この場合、集合した正極集電タブ３１と集合した負極集電タブ３２との間隔は、展開状態、詳細には捲回される前の状態における正極集電タブ３１と負極集電タブ３２との間隔となる。

図１に示すように、各集電タブ３１，３２は、容器１１の蓋部１３に設けられた正極外部端子４１及び負極外部端子４２にそれぞれ接続されている。詳細には、正極外部端子４１と正極集電タブ３１とを接続する正極電極５１が設けられている。同様に、負極外部端子４２と負極集電タブ３２とを接続する負極電極５２が設けられている。これにより、各外部端子４１，４２を介して捲回体１４を充電することができるとともに、捲回体１４にて発生した電力を取り出すことができる。なお、各外部端子４１，４２と蓋部１３との間には、各外部端子４１，４２と蓋部１３とを絶縁する絶縁部４１ａ，４２ａが設けられている。

次に、捲回体１４及びその周辺の構成について、より詳細に説明する。
図３及び図４に示すように、二次電池１０は、捲回体１４と一体化された治具６０を備えている。治具６０は、板状をなした伝熱部としての伝熱板６１と、当該伝熱板６１の板面から起立し、所定の間隔を隔てて対向配置された一対の緩衝部材６２（緩衝部）と、から構成されている。一対の緩衝部材６２は、絶縁性且つ伝熱性を有する材料で形成されており、具体的にはポリプロピレンといった樹脂で形成されている。一対の緩衝部材６２は棒状をなしており、捲回体１４の捲回軸方向に延びている。一対の緩衝部材６２は筒状、具体的には円筒の内部空間が押し潰された形状をなしている。捲回軸方向と直交する方向に切断した場合の一対の緩衝部材６２の断面は扁平状（楕円状）をなしており、その断面の長手方向は捲回体１４の長手方向、詳細には捲回体１４が扁平に延びる方向と一致している。

図３に示すように、一対の緩衝部材６２は、捲回体１４の長手方向の両側にある曲げ部１４ｂの最内位置に配置されており、捲回体１４を構成するシート集合体２４は、一対の緩衝部材６２を両端として捲回されている。この場合、曲げ部１４ｂにおいてシート集合体２４は一対の緩衝部材６２を中心として湾曲して形成されており、直線部１４ａにおいてシート集合体２４は真っ直ぐ形成されている。そして、一対の緩衝部材６２の外周面は、捲回体１４の曲げ部１４ｂの内周面と当接している。一対の緩衝部材６２の外周面の曲率と、曲げ部１４ｂの内周面の曲率とは略同一となっている。

また、捲回体１４の内側（最内位置）のスペースは潰れている。具体的には、一対の緩衝部材６２の間にはシート集合体２４の一部、詳細にはシート集合体２４における直線部１４ａの内周面を規定する部位が入り込んでいる。そして、捲回体１４の直線部１４ａにおける対向する内面同士が押し付けられている。つまり、シート集合体２４は、一対の緩衝部材６２が設けられている領域においては、一対の緩衝部材６２と当接した状態で膨らみ、一対の緩衝部材６２の間の領域においては当該一対の緩衝部材６２の間のスペースを埋めるように凹んでいる。なお、実際には、一対の緩衝部材６２の間には、シート集合体２４における複数周分の部位が入り込んでいる。

なお、図１に示すように、一対の緩衝部材６２は、各集電タブ３１，３２の端縁からなる面と面一となるよう形成されている。詳細には、一対の緩衝部材６２の長さ寸法は、各電極シート２１，２２において各集電タブ３１，３２が形成されている部分の短手方向の長さ寸法と同一に設定されている。

二次電池１０は、容器１１の内外で熱交換を行うための構成を備えている。当該構成について詳細に説明すると、図３及び図４に示すように、治具６０は、容器１１に熱を伝える伝熱部としての矩形板状の伝熱板６１を備えている。伝熱板６１は、一対の緩衝部材６２と同様に樹脂で形成されている。図３に示すように、伝熱板６１の板面は捲回体１４の捲回軸方向の端面と略同一の大きさに形成されている。また、図４に示すように、伝熱板６１は、捲回体１４と器部１２の底部１２ａとの間に配置されている。伝熱板６１における捲回体１４側の板面に一対の緩衝部材６２の端部が一体形成（接続）されているとともに、捲回体１４の捲回軸方向の端面が当接している。伝熱板６１の反対側の板面は、一部を除いて容器１１の内面である底部１２ａと当接している。また、伝熱板６１の板面は、底部１２ａと同一形状に形成されている。このため、伝熱板６１の側面は器部１２の側壁部１２ｂの内面と当接している。

ここで、上述した通り、一対の緩衝部材６２の間にシート集合体２４の一部が入り込んでいる。このため、図３に示すように、捲回体１４における一対の曲げ部１４ｂの間に形成されている直線部１４ａは、捲回体１４の曲げ部１４ｂよりも、一対の緩衝部材６２の分だけ凹んでいる。よって、器部１２（容器１１）の側壁部１２ｂの内面と捲回体１４の直線部１４ａの外面との間には隙間が形成され、その隙間にはスペーサ７１が設けられている。

スペーサ７１は、シート状をなし且つ圧力が付与された場合にその圧力を緩和する応力緩和材をコの字状にして、伝熱板６１及び捲回体１４の厚さ方向（捲回軸方向から見て短手方向）の両側を覆うように設けられている（図３及び図４参照）。すなわち、スペーサ７１は、伝熱板６１の一部及び直線部１４ａの外面を覆っている。また、スペーサ７１の表面は滑らかに形成されている。詳細には、スペーサ７１は、その摩擦係数が捲回体１４表面のそれよりも小さく形成されている。

なお、図４において、スペーサ７１は伝熱板６１に埋め込まれるように図示されているが、実際には伝熱板６１における底部１２ａ側の板面と底部１２ａとの間にある。この場合、スペーサ７１は実際には薄く形成されているため、伝熱板６１における底部１２ａ側の板面のうちスペーサ７１が配置されていない部位と底部１２ａとは当接している。

次に、本実施形態における二次電池１０の作用について説明する。
図３に示すように、捲回体１４の曲げ部１４ｂの最内位置に、扁平状の一対の緩衝部材６２が設けられているため、曲げ部１４ｂの内周面と一対の緩衝部材６２の外周面とが当接している。当該当接によって、曲げ部１４ｂの内周面の曲率が一対の緩衝部材６２の曲率よりも大きくなることが規制されている。換言すれば、一対の緩衝部材６２によって曲げ部１４ｂの内周面の曲率が規定されている。そして、一対の緩衝部材６２の間にはシート集合体２４の一部が入り込んでいるため、その分だけ直線部１４ａが薄くなっている。

また、図４に示すように、一対の緩衝部材６２及び伝熱板６１は捲回体１４に対して当接しているため、充放電時等に捲回体１４において熱が発生すると、その熱は一対の緩衝部材６２を介して又は直接伝熱板６１に伝わり、伝熱板６１と容器１１の器部１２との当接箇所を介して、二次電池１０外に放出される。同様に、二次電池１０に対して外部から熱が付与されると、その熱は、上記当接箇所を介して、伝熱板６１及び一対の緩衝部材６２に伝わり、捲回体１４に伝わる。

また、スペーサ７１が設けられているため、仮に充放電を繰り返し実行することにより捲回体１４が膨張した場合であっても、捲回体１４の膨張に伴う押圧力はスペーサ７１によって緩和される。これにより、捲回体１４が膨張することに起因する押圧力が器部１２（容器１１）側に伝わりにくくなっている。

次に、二次電池１０の製造に用いられる治具６０について図５を用いて説明する。図５は、捲回体１４を形成する前の治具６０を示す。
治具６０は、既に説明した通り、矩形板状に形成された伝熱板６１と、当該伝熱板６１から起立して設けられ、平行に配置された棒状の一対の緩衝部材６２と、から構成されている。捲回体１４が形成される前の一対の緩衝部材６２は、断面が中空状、具体的には円環状に形成されている。一対の緩衝部材６２の直径は２〜３ｍｍとなっている。当該治具６０にシート集合体２４を捲きつけることにより、捲回体１４が形成される。

捲回体１４及び二次電池１０の製造方法を図６及び図７を用いて説明する。
先ず、捲回体１４の製造工程について説明する。図６（ａ）に示すように、治具６０の一対の緩衝部材６２を両端として、負極シート２２、セパレータ２３、正極シート２１、セパレータ２３の４枚を１単位とするシート集合体２４を治具６０に対して捲きつける。本工程が第１工程に対応する。

この場合、シート集合体２４においてその長手方向に延びる一端縁（各電極シート２１，２２にあっては各集電タブ３１，３２が設けられている側とは反対側の端縁（図２参照））が、伝熱板６１の板面と当接するようにシート集合体２４を捲きつける。これにより、シート集合体２４を捲きつける際に、これらが捲回軸方向に位置ずれして、捲回体１４の端部が先細り（たけのこ状）にならないようになっている。

シート集合体２４の捲きつけが完了した後は、図６（ｂ）に示すように、弾性変形可能な加圧装置Ａを用いて、一対の緩衝部材６２ごと捲回体１４に対して、当該捲回体１４の扁平面（直線部１４ａの外面）に対して垂直方向から圧力を付与する（圧縮工程）。この圧縮工程が第２工程に対応する。この場合、一対の緩衝部材６２の外周面と捲回体１４の曲げ部１４ｂの内周面とが当接しながら、捲回体１４及び一対の緩衝部材６２双方が圧縮される。そして、図６（ｃ）に示すように、一対の緩衝部材６２が潰されて扁平状となり、その扁平状となった一対の緩衝部材６２の外周面の曲率と、曲げ部１４ｂの内周面の曲率とが略同一となる。以上の工程により、捲回体１４の製造が完了する。この場合、捲回体１４と治具６０とが一体化している。また、捲回体１４は伝熱板６１よりも側方に突出することなく形成されている。

ちなみに、図６（ｂ）に示すように、圧縮工程の前段階、すなわちシート集合体２４の捲きつけが完了した段階においては、捲回体１４の内側、詳細には一対の緩衝部材６２の間には所定の空きスペースＳが形成されている。また、直線部１４ａにおいてシート集合体２４は曲がっていないため、直線部１４ａにおけるシート集合体２４に係るテンション（張力）は曲げ部１４ｂのそれよりも小さい。このため、圧縮工程を実行することにより、直線部１４ａの方が曲げ部１４ｂよりも凹む（図６（ｃ）参照）。詳細には、空きスペースＳが潰れ、当該空きスペースＳが形成されていた箇所に、シート集合体２４の一部が入り込む。

なお、加圧装置Ａは弾性変形可能に形成されているため、圧縮工程において、捲回体１４の変形に合わせて変形する。これにより、凹みにくい曲げ部１４ｂによって加圧装置Ａの直線部１４ａへの加圧が規制されることがない。よって、加圧装置Ａによって、直線部１４ａが曲げ部１４ｂよりも凹むように圧力が付与される。

その後、図７に示すように、一体化している捲回体１４及び治具６０をスペーサ７１で下方から包んで、捲回軸方向を挿入方向とし且つ伝熱板６１側を挿入方向の先側として器部１２に挿入して当該器部１２に収容する。すなわち、捲回体１４から治具６０を取り出すことなく、捲回体１４及び治具６０が一体化した状態で両者を器部１２に収容する。本工程が第３工程に対応する。

この場合、スペーサ７１は、一体化している捲回体１４及び治具６０の一部を覆っているため、スペーサ７１が器部１２の側壁部１２ｂの内面と褶動しながら収容される。つまり、スペーサ７１が捲回体１４を器部１２に収容する際の潤滑材として機能する。

さらに、捲回体１４は伝熱板６１よりも側方に突出しておらず、一体化している捲回体１４及び治具６０において伝熱板６１側が挿入方向の先側となっているため、シート集合体２４において捲回体１４の外周面を規定する部位が器部１２の側壁部１２ｂに引っ掛かりにくくなっている。

なお、各電極５１，５２、各外部端子４１，４２及び蓋部１３の取り付けについては、詳細な説明を省略するが、溶接等によって予め捲回体１４に取り付け、これらが捲回体１４に一体化されている状態で捲回体１４を蓋部１３に挿入する構成としてもよいし、捲回体１４を収容した後に取り付ける構成としてもよい。

以上詳述した本実施形態によれば以下の優れた効果を奏する。
（１）容器１１に、各電極シート２１，２２がセパレータ２３を挟んだ状態で捲回された扁平状の捲回体１４が収容されている構成において、捲回体１４の長手方向の両側にある曲げ部１４ｂの最内位置に、捲回軸方向に延び、捲回軸方向に直交する断面形状が捲回体１４の扁平長手方向と同方向に延びる扁平状に形成された一対の緩衝部材６２を設けた。これにより、捲回体１４の曲げ部１４ｂの内周面と一対の緩衝部材６２の外周面とが当接し、当該当接によって、曲げ部１４ｂの内周面が一対の緩衝部材６２の外周面よりも湾曲（屈曲）することが規制されている。換言すれば、捲回体１４の曲げ部１４ｂの内周面の曲率が、一対の緩衝部材６２の外周面の曲率よりも大きくなることが規制されている。そして、一対の緩衝部材６２の間には、シート集合体２４の一部が入り込む。これにより、一対の緩衝部材６２の間のスペース（空きスペースＳ）の分だけ捲回体１４を薄くすることができる。また、そのスペースを埋める板状の１の緩衝部材ではなく、それよりも容積が小さい棒状の一対の緩衝部材６２で曲げ部１４ｂの曲げを規制することができるため、緩衝部材の材料コストを削減することができる。以上のことから、各活物質層２１ａ，２２ａにひび割れが生じることを抑制しつつ、捲回体１４の薄型化を図ることができるとともに、上記ひび割れを抑制するための構成に係るコスト削減を通じて、二次電池１０のコスト削減を図ることができる。

（２）二次電池１０の製造方法において、棒状をなし、外周面が湾曲している一対の緩衝部材６２を平行に配置し、その一対の緩衝部材６２を両端として、シート集合体２４を捲きつけることで捲回体１４を形成する構成とした。これにより、捲回体１４の曲げ部１４ｂの最内位置に、自ずと一対の緩衝部材６２が配置される。そして、圧縮工程において、捲回体１４の曲げ部１４ｂの内周面と、一対の緩衝部材６２の外周面との当接により、曲げ部１４ｂの内周面が一対の緩衝部材６２の外周面よりも湾曲することが規制される。そして、一対の緩衝部材６２の間にシート集合体２４の一部が入り込む。これにより、（１）に示す効果を奏することができる。

（３）一対の緩衝部材６２を筒状に形成した。これにより、捲回体１４の圧縮工程において一対の緩衝部材６２が潰れやすい。よって、一対の緩衝部材６２とともに捲回体１４を圧縮させる場合に、過度な圧力を付与する必要がない。したがって、圧縮工程を容易に行うことができる。

（４）一対の緩衝部材６２の端部と容器１１の器部１２との間に伝熱板６１を設けた。そして、伝熱板６１の一方の面（捲回体１４側の板面）に一対の緩衝部材６２の端部が接続され、他方の面（器部１２側の板面）と容器１１の器部１２の内面とが当接する構成とした。これにより、二次電池１０内で発生した熱は、伝熱板６１を介して器部１２に伝わり、二次電池１０外に放出される。同様に、伝熱板６１を介して、二次電池１０外からの熱は二次電池１０内に伝わる。したがって、二次電池１０内の温度調節を好適に行うことができる。

特に、一対の緩衝部材６２の端部に板状の伝熱板６１を接続したことにより、一対の緩衝部材６２を両端としてシート集合体２４を捲きつける場合には、伝熱板６１の板面に対してシート集合体２４の端縁を当接させることにより、シート集合体２４の捲回軸方向への位置ずれを抑制することができる。すなわち、伝熱板６１を治具６０の一部として設けることにより、伝熱板６１は、シート集合体２４を捲きつける際に当該シート集合体２４の捲回軸方向への位置を規制する規制部として機能する。

（５）捲回体１４が伝熱板６１よりも側方に突出していないよう構成し、伝熱板６１側を挿入方向の先側として、捲回体１４及び伝熱板６１を器部１２に挿入する構成とした。これにより、捲回体１４を器部１２に挿入する際に、シート集合体２４において捲回体１４の外周面を規定する部位が器部１２の側壁部１２ｂに引っ掛かることを抑制することができる。よって、上記のような引っ掛かりが発生することに起因してシート集合体２４が捲回軸方向に位置ずれすることを抑制することができる。

（６）捲回体１４の直線部１４ａの外面と器部１２（容器１１）の内面との間にスペーサ７１を設けた。これにより、充放電が繰り返し行われて捲回体１４が膨張した場合であっても、その膨張に係る押圧力がスペーサ７１によって緩和される。よって、捲回体１４の膨張に伴う押圧力が容器１１側に伝わりにくくなっている。したがって、捲回体１４の膨張に伴う容器１１の膨張を抑制することができる。

特に、捲回体１４において、その最内位置に一対の緩衝部材６２が設けられている曲げ部１４ｂよりも、一対の緩衝部材６２が設けられていない直線部１４ａの方が、一対の緩衝部材６２が設けられていない分（及び湾曲していない分）だけ、器部１２の内面との間に空間的余裕がある。そして、この空間的余裕を利用してスペーサ７１を配置することにより、容器１１内のスペースの有効活用を図ることができる。

（７）治具６０と捲回体１４とが一体化したものを器部１２に収容する構成とした。これにより、治具６０をわざわざ取り外す必要がない分だけ、二次電池１０の製造をより容易に実現することができる。

なお、上記実施形態を以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、圧縮工程前の一対の緩衝部材６２は円環状に形成されていたが、これに限られず、中空状に形成されていればよい。例えば、円柱状に形成されたものに対して、その軸方向に貫通するスリットを１つ又は複数形成する形状としてもよい。この場合、スリットを、圧縮工程にて付与される圧力方向と直交する方向に延びるよう形成するとよい。これにより、圧縮工程が行われた場合に、一対の緩衝部材が好適に潰れる。要は、圧縮工程が行われた場合に、一対の緩衝部材６２の外周面の曲率が予め定められた曲率となるように、上記圧縮工程で付与される圧力との関係で、一対の緩衝部材６２の形状を設定するとよい。

○ 実施形態では、一対の緩衝部材６２は、捲回体１４が圧縮される前は中空状に形成されていたが、これに限られず、中身が詰まっている構成としてもよい。例えば円柱状に形成されている構成としてもよい。但し、圧縮工程において一対の緩衝部材６２が潰れやすい点に着目すれば、一対の緩衝部材６２は中空状に形成されている方がよい。

また、圧縮工程前の一対の緩衝部材６２を、予め扁平状に形成してもよい。要は、圧縮工程前の一対の緩衝部材６２は、その外周面が湾曲していればよい。
○ 実施形態では、治具６０は伝熱板６１を備えていたが、これに限られず、伝熱板６１を省略してもよい。この場合であっても、一対の緩衝部材６２によって曲げ部１４ｂの内周面が過度に曲がることを抑制することができる。但し、二次電池１０の温度調節、及びシート集合体２４の捲回軸方向の位置ずれ抑制の観点に着目すれば、伝熱板６１を設ける構成の方が好ましい。

○ 実施形態では、スペーサ７１を設けたが、これに限られず、スペーサ７１を省略してもよい。
○ 伝熱板６１と器部１２との当接箇所は任意である。例えば伝熱板６１の側面と、器部１２の側壁部１２ｂの内面とが当接しており、伝熱板６１の板面と底部１２ａとが当接していない構成としてもよく、その逆でもよい。但し、伝熱性の観点に着目すれば、当接面積は大きい方が好ましい。

○ また、伝熱板６１の熱が器部１２に伝わるように構成されていれば、すなわち熱交換可能に構成されていれば、伝熱板６１と器部１２とが当接していなくてもよい。例えば、熱が伝わる範囲内で両者を離間して配置してもよく、伝熱板６１と器部１２との間に、伝熱性の部材を設ける構成としてもよい。また、捲回体１４及び治具６０を絶縁性の袋で包む構成において、当該袋を伝熱性の部材で形成するとよい。これにより、袋を介して伝熱板６１と器部１２との間で熱交換を行うことができる。

○ 圧縮された捲回体１４を器部１２に挿入する場合に、捲回体１４を構成するシート集合体２４が器部１２の側壁部１２ｂに引っ掛からないようにする点に着目すれば、器部１２への捲回体１４の挿入方向（捲回体１４の捲回軸方向）から見て、圧縮された捲回体１４が伝熱板６１よりも突出していないように構成されていればよい。すなわち、伝熱板６１は、捲回体１４よりも上記挿入方向と直交する方向に大きく形成されていれば、その具体的な形状は任意である。

○ 実施形態では、一対の緩衝部材６２及び伝熱板６１は一体形成されていたが、これに限られず、別体としてもよい。但し、伝熱性の観点及び二次電池１０の製造容易性の観点に着目すれば、一体形成する構成の方が好ましい。

○ 実施形態では、一対の緩衝部材６２に１の伝熱板６１が設けられていたが、これに限られず、一対の緩衝部材６２それぞれに伝熱板を設ける構成としてもよい。
○ 実施形態では、一対の緩衝部材６２は、絶縁性及び伝熱性を有するもので形成されていたが、これに限られず、絶縁性のみを有し、伝熱性を有さない、つまり熱が伝わりにくいものであってもよい。

○ 実施形態では、一対の緩衝部材６２は、各集電タブ３１，３２の端縁からなる面と面一となるよう形成されていたが、これに限られず、例えば一対の緩衝部材６２の長さ寸法を、各電極シート２１，２２の短手方向の長さ寸法と同一にしてもよい。また、一対の緩衝部材６２を、各集電タブ３１，３２よりも突出させてもよい。但し、各電極５１，５２及び各集電タブ３１，３２の同一極性同士を溶接する際に一対の緩衝部材６２が邪魔になりにくい点に着目すれば、各集電タブ３１，３２から突出しないように一対の緩衝部材６２を形成するとよい。

○ 実施形態では、捲回体１４の捲回軸方向と容器１１の深さ方向とが一致するように捲回体１４を容器１１に収容する所謂縦置きの構成としたが、これに限られず、捲回体１４を捲回軸方向が容器１１の深さ方向と直交するように捲回体１４を容器１１に収容する所謂横置きの構成を採用してもよい。

○ 実施形態では、弾性変形可能な加圧装置Ａを用いて圧縮工程を実行することにより、曲げ部１４ｂよりも直線部１４ａを凹ませることを可能としたが、これに限られず、例えば捲回体１４の厚さ方向の側面が均一となるように加圧してもよい。この場合であっても、直線部１４ａの内側に空きスペースＳが存在するとともに、直線部１４ａに係るテンションが曲げ部１４ｂのそれよりも小さいため、捲回体１４等をスペーサ７１で覆いながら器部１２に挿入することによって、スペーサ７１に押されて、直線部１４ａが曲げ部１４ｂよりも凹む。但し、空きスペースＳを好適に潰せる点、及びスペーサ７１及び捲回体１４等を器部１２に収容する工程を容易に行うことができる点に着目すれば、圧縮工程において曲げ部１４ｂよりも直線部１４ａを凹ませる方がよい。

○ 実施形態では、一対の緩衝部材６２は、捲回軸方向から見て捲回体１４の長手方向に所定の間隔を隔てて平行に配置されていたが、これに限られない。例えば図８（ａ−１）に示す緩衝部材８１は、一対の緩衝部８１ａ（扁平部）を備えており、当該一対の緩衝部８１ａは、曲げ部１４ｂの最内位置に設けられ、捲回軸方向に延びるとともに、捲回軸方向と直交する断面形状が捲回体１４の扁平長手方向と同方向に延びる扁平形状に形成されている。また、緩衝部材８１は、一対の緩衝部８１ａを連結するものであって、捲回軸方向及び扁平長手方向に延びる連結部８１ｂを備えている。この場合、捲回軸方向からみて捲回体１４の短手方向における連結部８１ｂの長さは、一対の緩衝部８１ａの長さよりも短くなっている。これにより、一対の緩衝部８１ａの間にシート集合体２４が入り込んでいるため、上記実施形態と同様の効果を奏する。

なお、上記緩衝部材８１は、図８（ａ−２）に示すように、円弧状に形成された一対の緩衝部８１ａと、当該緩衝部８１ａの中央部同士を連結する連結部８１ｂとから構成されたものを、捲回体１４の扁平面と直交する方向に圧縮することにより形成される。

○ また、図８（ｂ−１）に示す緩衝部材８２は、一対の緩衝部８２ａと、当該一対の緩衝部８２ａの端部同士を接続する連結部８２ｂとから構成されている。この場合であっても、上記実施形態と同様の効果を奏する。なお、図８（ｂ−２）に示すように、上記緩衝部材８２は、緩衝部材８１と同様に、円弧状に形成された一対の緩衝部８２ａと、当該各緩衝部８２ａの端部同士を連結する８２ｂとから構成されたものを、圧縮することにより形成される。

すなわち、緩衝部としては、曲げ部１４ｂの最内位置に設けられた扁平部間にシート集合体２４が入り込み可能であればよい。例えば、曲げ部１４ｂの最内位置のみに一対の扁平部が設けられ、両者が離間している構成（一対の緩衝部材６２）であってもよく、その一対の扁平部を連結して全体として一体となっている構成（上記各緩衝部材８１，８２）であってもよい。

○ 実施形態では、各活物質層２１ａ，２２ａは各電極シート２１，２２の両面に形成されていたが、これに限られず、いずれか一方の面に形成される構成であってもよい。
○ 本発明を、電気二重層コンデンサ等の他の蓄電装置に適用してもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術思想について以下に記載する。
（イ）少なくとも一方の面に正極活物質層が形成された正極シート、及び少なくとも一方の面に負極活物質層が形成された負極シートが、シート状のセパレータを間に挟んだ状態で捲回された捲回体を、容器内に収容してなる蓄電装置において、前記捲回体は、捲回軸方向から見て扁平状をなしており、前記捲回軸方向から見て前記捲回体の長手方向の両側にある曲げ部の最内位置には、前記捲回軸方向に延びた棒状をなし、前記捲回軸方向に直交する断面形状が前記捲回体の扁平に延びる方向と同方向に延びる扁平状に形成された一対の緩衝部が設けられていることを特徴とする蓄電装置。

（ロ）少なくとも一方の面に正極活物質層が形成された正極シート、及び少なくとも一方の面に負極活物質層が形成された負極シートが、シート状のセパレータを間に挟んだ状態で捲回された捲回体を、容器内に収容してなる蓄電装置において、前記捲回体は、捲回軸方向から見て扁平状をなしており、前記捲回体の最内位置には前記捲回軸方向に延びた緩衝部材が設けられており、前記緩衝部材は、前記捲回軸方向から見て前記捲回体の長手方向の両側にある曲げ部の最内位置に設けられ、前記捲回軸方向に直交する断面形状が前記捲回体の扁平に延びる方向と同方向に延びる扁平状に形成された一対の扁平部と、前記一対の扁平部を連結するものであって、前記捲回軸方向から見て前記捲回体の長手方向に延びた連結部と、から構成されており、前記捲回軸方向から見た前記捲回体の短手方向における前記連結部の長さは、前記一対の扁平部よりも短くなっていることを特徴とする蓄電装置。

（ハ）前記緩衝部は中空状に形成されており、前記第２工程において、前記緩衝部とともに前記捲回体を圧縮することにより、前記緩衝部が潰れ、当該緩衝部が扁平状となることを特徴とする請求項６に記載の蓄電装置の製造方法。

（ニ）前記緩衝部の少なくとも一方の端部と前記容器の内面の間には、一方の面に前記緩衝部の端部が接続され、他方の面が前記容器の内面に当接する板状の伝熱部が設けられており、前記第１工程において、前記正極シート、前記負極シート及び前記セパレータの端縁が、前記伝熱部の前記一方の面と当接する状態で、前記正極シート、前記負極シート及び前記セパレータを捲回することを特徴とする技術思想（ハ）に記載の蓄電装置の製造方法。

（ホ）前記第２工程により圧縮された前記捲回体と、前記伝熱部とを一体として前記容器に挿入することにより、これらを前記容器に収容する第３工程を備え、前記伝熱部は、前記第２工程により圧縮された前記捲回体よりも、前記容器への挿入方向と直交する方向に大きく形成されており、前記第３工程において、前記伝熱部を、前記捲回体よりも前記挿入方向の先側として、両者を前記容器に挿入することを特徴とする技術思想（ニ）に記載の蓄電装置の製造方法。

１０…蓄電装置としての二次電池、１４…捲回体、１４ａ…直線部、１４ｂ…曲げ部、２１…正極シート、２１ａ…正極活物質層、２２…負極シート、２２ａ…負極活物質層、２３…セパレータ、２４…シート集合体、６０…治具、６１…伝熱板、６２…緩衝部としての一対の緩衝部材、７１…スペーサ、８１，８２…変形例の緩衝部材。

Claims (6)

1. 少なくとも一方の面に正極活物質層が形成された正極シート、及び少なくとも一方の面に負極活物質層が形成された負極シートが、シート状のセパレータを間に挟んだ状態で捲回された捲回体を、容器内に収容してなる蓄電装置において、
   前記捲回体は、捲回軸方向から見て扁平状をなしており、
   前記捲回軸方向から見て前記捲回体の長手方向の両側にある曲げ部の最内位置には、前記捲回軸方向に延び、前記捲回軸方向に直交する断面形状が前記捲回体の扁平に延びる方向と同方向に延びる扁平状に形成された緩衝部が設けられていることを特徴とする蓄電装置。
2. 前記緩衝部は筒状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記緩衝部の少なくとも一方の端部と前記容器の内面の間には、一方の面に前記緩衝部の端部が接続され、他方の面が前記容器の内面に当接する板状の伝熱部が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記捲回体における一対の前記曲げ部の間に形成される直線部の外面と、前記容器の内面との間に応力緩和材を設けたことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
5. 蓄電装置が搭載された車両において、
   前記蓄電装置として請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の蓄電装置が搭載されたことを特徴とする車両。
6. 少なくとも一方の面に正極活物質層が形成された正極シート、及び少なくとも一方の面に負極活物質層が形成された負極シートが、シート状のセパレータを間に挟んだ状態で捲回された捲回体を、容器に収容してなる蓄電装置の製造方法において、
   外周面が湾曲しているものであって、間隔を隔てて平行に配置された緩衝部を両端として、前記正極シート、前記負極シート及び前記セパレータを捲回することで捲回軸方向から見て扁平状の前記捲回体を形成する第１工程と、
   前記緩衝部とともに前記捲回体を、前記捲回体の扁平面に対する垂直方向に圧縮する第２工程と、
   を備えていることを特徴とする蓄電装置の製造方法。