JP2014056742A - 蓄電素子 - Google Patents

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Abstract

【課題】電極体の巻回中心の空間内で負極の内周側端部や正極の内周側端部が遊動するのを防止することができる蓄電素子を提供する。
【解決手段】本発明に係る蓄電素子は、シート状の正極及び負極がセパレータを間に挟んで巻回された電極体を備え、該電極体は、対向する第１及び第２の平坦部と、該第１及び第２の平坦部の端部同士を接続する第１及び第２の湾曲部とを有する扁平状であり、正極及び負極のいずれか一方の電極は、他方の電極の内周側端部を覆って電極体の最内周に配置され、該一方の電極の内周側端部の先端縁は、湾曲部のうち、該湾曲部の折り返し点を超えた箇所に位置している。
【選択図】図３

Description

本発明は、シート状の正極及び負極がセパレータを間に挟んで巻回された電極体を備えた蓄電素子に関する。
近年、車両（自動車、自動二輪車等）や各種機器（携帯端末、ノート型パソコン等）の動力源として、電池（リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等）やキャパシタ（電気二重層キャパシタ等）といった放充電可能な蓄電素子が採用されている。例えば、電池には、種々タイプのものが提供されている。その一つとして、シート状の正極及び負極がセパレータを間に挟んで巻回された電極体と、該電極体に接続された集電体とを備える電池が提供されている。
電極体は、図９（ｃ）に示す如く、内側から、セパレータ２３、負極２２、セパレータ２３、正極２１の順となるよう、これらを積層したものが円筒形に巻回された後、この円筒形の側面が両側から圧迫されることにより、扁平状に押し潰されて変形したものである。あるいは、電極体は、内側から、セパレータ２３、負極２２、セパレータ２３、正極２１の順となるよう、これらを積層したものが扁平状に巻回されたものである。
正極２１は、同図（ａ）に示す如く、長尺な帯状のアルミニウム箔からなる正極集電基材２１ａの表面片面に正極活物質塗料を塗工し、乾燥させた後、正極集電基材２１ａの反対面に同じく正極活物質塗料を塗工し、乾燥させる等して、正極集電基材２１ａの表面両面に正極活物質層（正極活物質塗工部）２１ｂを備えている。
負極２２は、同図（ｂ）に示す如く、長尺な帯状の銅箔からなる負極集電基材２２ａの表面片面に負極活物質塗料を塗工し、乾燥させた後、負極集電基材２２ａの反対面に同じく負極活物質塗料を塗工し、乾燥させる等して、負極集電基材２２ａの表面両面に負極活物質層（負極活物質塗工部）２２ｂを備えている。
より詳しくは、正極２１は、正極集電基材２１ａの幅方向における一端部を除いて表面両面に正極活物質塗料を塗工する等して、該一端部を除いた正極集電基材２１ａの表面両面に正極活物質層２１ｂを備えている。また、そのため、該一端部は、正極集電基材２１ａが露出した部分（正極活物質層非形成部２１ｃ）となっている。一方、負極２２は、負極集電基材２２ａの幅方向における一端部を除いて表面両面に負極活物質塗料を塗工する等して、該一端部を除いた負極集電基材２２ａの表面両面に負極活物質層２２ｂを備えている。また、そのため、該一端部は、負極集電基材２２ａが露出した部分（負極活物質層非形成部２２ｃ）となっている。
セパレータ２３は、同図（ｃ）に示す如く、正極２１と負極２２とを物理的に隔離し、電解液を保持する役割を果たす。
なお、負極活物質層２２ｂは、デンドライトの析出等を考慮して、正極活物質層２１ｂよりも幅広に塗工されている。また、セパレータ２３は、絶縁を担保するため、正極活物質層２１ｂ及び負極活物質層２２ｂよりも幅広である。但し、セパレータ２３は、幅方向に突出した正極活物質層非形成部２１ｃ及び負極活物質層非形成部２２ｃを覆わないような幅とされている。
そして、下記特許文献１に記載された電池の電極体２０（捲回電極体８０）は、図１０に概念図を示す如く、負極２２の内周側端部２２ｄ（実線）が正極２１の内周側端部２１ｄ（実線）を覆い、負極２２が電極体２０の最内周に配置されるように、巻回されている。また、下記特許文献２に記載された電池の電極体２０（電極群２）は、図１１に概念図を示す如く、正極２１の内周側端部２１ｄ（実線）が負極２２の内周側端部２２ｄ（実線）を覆い、正極２１が電極体２０の最内周に配置されるように、巻回されている。なお、図１０及び図１１では、巻回の様子を分かりやすくするために、正極２１及び負極２２の巻回回数が少なく示されているが、実際の電極体２０は、より多くの回数で且つ密に巻回されている。また、図１０及び図１１では、セパレータ２３の図示が省略されている。
いずれの電極体２０も、扁平状であり、対向する第１及び第２の平坦部２０ａ，２０ａと、該第１及び第２の平坦部２０ａ，２０ａの端部同士を接続する第１及び第２の湾曲部２０ｂ，２０ｂとを有している。そして、特許文献１に記載された電極体２０は、負極２２の内周側端部２２ｄの先端縁が平坦部２０ａに位置するように、巻回されている。また、特許文献２に記載された電極体２０は、正極２１の内周側端部２１ｄの先端縁が平坦部２０ａに位置するように、巻回されている。すなわち、いずれの電極体２０においても、最内周に配置される電極の内周側端部の先端縁は、平坦部２０ａに位置している。
従って、特許文献１に記載された電極体２０では、負極２２の内周側端部２２ｄが巻回中心の空間内で遊動しやすくなり（二点鎖線で図示）、これに伴い、正極２１の内周側端部２１ｄも遊動しやすくなる（二点鎖線で図示）。また、特許文献２に記載された電極体２０では、正極２１の内周側端部２１ｄが巻回中心の空間内で遊動しやすくなり（二点鎖線で図示）、これに伴い、負極２２の内周側端部２２ｄも遊動しやすくなる（二点鎖線で図示）。
そして、負極２２の内周側端部２２ｄが遊動したり、正極２１の内周側端部２１ｄが遊動すると、正極２１及び負極２２間の極間距離が開き、また、負極２２の内周側端部２２ｄが折れ曲がったり、正極２１の内周側端部２１ｄが折れ曲がったりして、当該箇所における電極の機能が損なわれる。そのため、電池の容量が低下するといった問題が生じる。
特開２０１０−２８７５１３号公報 特開２００８−２５１２５６号公報
そこで、本発明は、かかる問題に鑑みてなされたもので、電極体の巻回中心の空間内で負極の内周側端部や正極の内周側端部が遊動するのを防止することができる蓄電素子を提供することを課題とする。
本発明に係る蓄電素子は、
シート状の正極及び負極がセパレータを間に挟んで巻回された電極体を備え、
該電極体は、対向する第１及び第２の平坦部と、該第１及び第２の平坦部の端部同士を接続する第１及び第２の湾曲部とを有する扁平状であり、
前記正極及び前記負極のいずれか一方の電極は、他方の電極の内周側端部を覆って前記電極体の最内周に配置され、
該一方の電極の内周側端部の先端縁は、前記湾曲部のうち、該湾曲部の折り返し点を超えた箇所に位置している。
かかる構成によれば、一方の電極の内周側端部の先端部は、湾曲部の内面に沿って湾曲されている。そのため、一方の電極の内周側端部の先端部は、真っ直ぐに戻ろうとする弾性力を発現し、外方に拡がろうとすることで、電極体の内面に沿った状態に維持される。従って、一方の電極の内周側端部が巻回中心の空間内で遊動することはない。
このように、本発明によれば、電極体の巻回中心の空間内で負極の内周側端部や正極の内周側端部が遊動するのを防止することができる。
本発明に係る蓄電素子の一実施形態である電池の一部破断正面図を示す。 同電池のケース内の構造体の斜視図を示す。 同電池の電極体の縦断面概念図を示す。 同電池の集電体であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は斜視図、を示す。 （ａ）は、電極体の横断面概念図、（ｂ）は、電極体の端部を束ねた状態の横断面概念図、（ｃ）は、電極体の端部に集電体を接合した状態の横断面概念図、を示す。 図１のＡ−Ａ線断面図を示す。 図１のＢ−Ｂ線断面図を示す。 他実施形態に係る電極体の縦断面概念図を示す。 一般的な電極体であって、（ａ）は、電極体を構成する正極板の各要素を説明するための説明図、（ｂ）は、同電極体を構成する負極板の各要素を説明するための説明図、（ｃ）は、正極板、負極板及びセパレータの幅方向における配置関係を説明するための説明図、を示す。 従来の電極体の縦断面概念図を示す。 別の従来の電極体の縦断面概念図を示す。
以下、本発明に係る蓄電素子の一実施形態である電池について、図１〜図７を参照しながら詳細に説明する。
図１及び図２に示す如く、本実施形態に係る電池は、金属製のケース１０、該ケース１０の内部に収容される電極体２０、ケース１０の内部から外部に突出する正極の電極端子３１及び負極の電極端子３２、電極体２０の端部と電極端子３１，３２とを接続する集電体４０、該集電体４０と協働して電極体２０の端部に接続される当て部材５０などを備えている。
ケース１０は、開口部を有する有底角筒状のケース本体１１と、ケース本体１１の開口部を塞ぐ蓋体１２とを組み合わせたものである。両者１１，１２を組み付けた後にケース本体１１の開口部の端縁と蓋体１２の外周縁とが溶接されて、両者１１，１２は一体化される。
また、ケース本体１１は、長方形状の底部１１ａの周縁に、対向する一対の側板部１１ｂと対向する一対の端板部１１ｃとが立設されたものである。ケース本体１１は、一対の端板部１１ｃが（一対の側板部１１ｂよりも）幅狭とされることで、奥行きの小さい薄型の有底角筒状に形成されている。
蓋体１２には、電極端子３１，３２が貫通する孔部（採番せず）が形成されている。電極端子３１，３２は、蓋体１２の孔部を貫通し、リベットのようにして蓋体１２に固定される。したがって、電極端子３１，３２の外端部が蓋体１２から突出し、電極端子３１，３２の内端部がケース１０内に突出している。
電極体２０は、正極２１、負極２２及びセパレータ２３による扁平な巻回構造体である点、従来と同様である。従って、本実施形態に係る電極体２０の説明として、上記背景技術欄における電極体２０の説明、並びに正極２１、負極２２及びセパレータ２３の説明を援用することができる。
本実施形態に係る電極体２０が上記特許文献１に記載された電極体や上記特許文献２に記載された電極体と異なる点は、図３を見れば明らかなように、本実施形態に係る電極体２０は、負極２２の内周側端部２２ｄが正極２１の内周側端部２１ｄを覆い、負極２２が電極体２０の最内周に配置されるように、巻回されているのに加え、負極２２の内周側端部２２ｄの先端縁２２ｄ’が湾曲部２０ｂの折り返し点Ｃを超えた箇所に位置するように、巻回されている点である。なお、図３では、巻回の様子を分かりやすくするために、正極２１及び負極２２の巻回回数が少なく示されているが、実際の電極体２０は、より多くの回数で且つ密に巻回されている。また、図３では、セパレータ２３の図示が省略されている。
本実施形態において、湾曲部２０ｂは、半円状であり、１８０度の角度範囲を有している。従って、折り返し点Ｃは、その半分の９０度の点にある。それを踏まえ、図の右側の平坦部２０ａを第１の平坦部２０ａ１、図の左側の平坦部２０ａを第２の平坦部２０ａ２、図の上側（ケース本体１１の開口部側）の湾曲部２０ｂを第１の湾曲部２０ｂ１、図の下側（ケース本体１１の底部１１ａ側）の湾曲部２０ｂを第２の湾曲部２０ｂ２とした場合、負極２２の内周側端部２２ｄの先端縁２２ｄ’は、第２の湾曲部２０ｂ２の折り返し点Ｃから第２の湾曲部２０ｂ２の終点（第２の湾曲部２０ｂ２の第２の平坦部２０ａ２との接続点）までの角度範囲、即ち、第２の湾曲部２０ｂ２の始点（第２の湾曲部２０ｂ２の第１の平坦部２０ａ１との接続点）を０度とした場合の９０〜１８０度の角度範囲に位置していればよい。
正極２１の内周側端部２１ｄの先端縁２１ｄ’は、第１の平坦部２０ａ１に位置している。より詳しくは、正極２１の内周側端部２１ｄの先端縁２１ｄ’は、第１の平坦部２０ａ１のうち、中間点よりも第１の平坦部２０ａ１の終点（第１の平坦部２０ａ１の第２の湾曲部２０ｂ２との接続点）側に位置している。
これらにより、負極２２の内周側端部２２ｄの先端部は、湾曲部２０ｂの内面に沿って円弧状に湾曲されており、一方、正極２１の内周側端部２１ｄの先端部は、湾曲されておらず、平坦部２０ａの内面に沿って真っ直ぐになっている。
なお、第１及び第２の湾曲部２０ｂ１，２０ｂ２は、それぞれ、曲率半径が０．１ｍｍ以上の円弧状である。
ところで、正極２１、負極２２及びセパレータ２３を巻回する際、正極２１及び負極２２を幅方向で左右にずらしておくことにより、図５（ａ）に示す如く、電極体２０の一端側では、負極２３の側端から正極活物質層非形成部２１ｃが突出し、電極体２０の他端側では、正極２１の側端から負極活物質層非形成部２２ｃが突出している。これにより、電極体２０は、一端側に正極の突出部２０ｃを有し、他端側に負極の突出部２０ｃを有している。
また、同図（ｂ）に示す如く、正極の突出部２０ｃは、集電体４０と接合される前の段階において、互いに密接させられることにより、該突出部２０ｃの先端部を束ねて形成された拘束部２０ｄと、突出部２０ｃの基端側から拘束部２０ｄに向かって傾斜する傾斜部２０ｅとを有している。電極体２０の負極の突出部２０ｃも、集電体４０との接合される前の段階において、互いに密接させられることにより、該突出部２０ｃの先端部を束ねて形成された拘束部２０ｄと、突出部２０ｃの基端側から拘束部２０ｄに向かって傾斜する傾斜部２０ｅとを有している。
そして、同図（ｃ）に示す如く、正極の突出部２０ｃにおける拘束部２０ｄの一面に、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金からなる正極の集電体４０が配置され、拘束部２０ｄの他面に、同じくアルミニウム又はアルミニウム合金からなる当て板５０が配置されている。集電体４０及び当て板５０は、拘束部２０ｄとともに例えば超音波接合により接合されている。負極の突出部２０ｃにおける拘束部２０ｄの一面には、例えば銅又は銅合金からなる負極の集電体４０が配置され、拘束部２０ｄの他面には、同じく銅又は銅合金からなる当て板５０が配置されている。集電体４０及び当て板５０は、拘束部２０ｄとともに例えば超音波接合により接合される。
図１及び図２に戻り、以上のようにして作製される電極体２０は、巻回軸がケース１０の底部１１ａと平行となるように、即ち、一対の突出部２０ｃ，２０ｃがそれぞれケース１０の各端板部１１ｃと対峙するようにして、ケース１０内に収容される。
集電体４０は、電極体２０の正極の突出部２０ｃと正極の電極端子３１とを接続する正極の集電体４０と、電極体２０の負極の突出部２０ｃと負極の電極端子３２とを接続する負極の集電体４０とがある。集電体４０は、正極の電極端子３１又は負極の電極端子３２がリベットのようにかしめられて接続されるあるいは電極端子３１，３２が溶接によって接続される内部接続部４１と、電極体２０の正極の突出部２０ｃにおける拘束部２０ｄ又は負極の突出部２０ｃにおける拘束部２０ｄに直接的に又は間接的に接続される電極添設部４２と、内部接続部４１と電極添設部４２とを接続する中間部４３とを備えている。集電体４０は、一枚の金属材料によって正面視変形Ｌ字状に成形したものである。
なお、正極の集電体４０は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、負極の集電体４０は、例えば銅又は銅合金で形成されている。
集電体４０において、中間部４３を折目として、内部接続部４１と電極添設部４２が直角方向（正面視でＬ字形）に向けられている。内部接続部４１は、ケース１０の蓋体１２の裏面と絶縁した状態で、ケース１０の蓋体１２の裏面に沿うように配置されている。内部接続部４１の先端部には、正極の電極端子３１又は負極の電極端子３２の内端部を嵌め込む貫通穴４１ａが設けられている。
電極添設部４２は、電極体２０の端部とケース本体１１の端板部１１ｃとの間に配置されている。図４に示す如く、電極添設部４２は、開口部４２ａを備えている。開口部４２ａの両エッジには、内部接続部４１と同一方向に２本の接続片４２ｂ，４２ｂが突出して設けられている。開口部４２ａ及び接続片４２ｂ，４２ｂは、例えば、電極添設部４２を成形する前の帯板の状態において長さ方向の切込みを入れ、この切込みの両側を立ち上げることによって形成される。
図６に示す如く、電極体２０の突出部２０ｃは、正極、負極のいずれにおいても、一対形成されている。すなわち、電極体２０の突出部２０ｃは、電極体２０の巻回中心を挟んで配置される第１及び第２の突出部２０ｃ，２０ｃを含んでいる。第１の突出部２０ｃと第２の突出部２０ｃとは、間隔を有して対向している。そこで、集電体４０の一対の接続片４２ｂ，４２ｂは、第１の突出部２０ｃと第２の突出部２０ｃとの間の空間部に挿入され、一方の接続片４２ｂが第１の突出部２０ｃの拘束部２０ｄの内面に沿わせられ、他方の接続片４２ｂが第２の突出部２０ｃの拘束部２０ｄの内面に沿わせられる。また、第１の当て部材５０が第１の突出部２０ｃの拘束部２０ｄの外面に沿わせられ、第２の当て部材５０が第２の突出部２０ｃの拘束部２０ｄの外面に沿わせられる。この状態で、接続片４２ｂにアンビルが当て付けられ、当て部材５０に超音波振動子が当て付けられる。そして、超音波振動子を超音波振動させることにより、摩擦熱が発生し、接続片４２ｂと当て部材５０とが拘束部２０ｄとともに超音波接合される。
図７に示す如く、集電体４０の一対の接続片４２ｂ，４２ｂ及び第１及び第２の当て部材５０，５０は、第１及び第２の平坦部２０ａ１，２０ａ２のうち、第１の湾曲部２０ｂ１（ケース本体１１の開口部側の湾曲部２０ｂ）に偏った位置に配置されている。電極体２０の最内周の負極２２の内周側端部２２ｄの先端縁２２ｄ’は、第２の湾曲部２０ｂ２（ケース本体１１の底部１１ａ側の湾曲部２０ｂ）に位置しているので、集電体４０の一対の接続片４２ｂ，４２ｂ及び第１及び第２の当て部材５０，５０のそれぞれの組は、負極２２の内周側端部２２ｄから離間した箇所にて電極体２０の拘束部２０ｄ，２０ｄに接合されている。
以上、本実施形態に係る電池によれば、図３に示す如く、負極２２は、正極２１の内周側端部２１ｄを覆って電極体２０の最内周に配置されるとともに、負極２２の内周側端部２２ｄの先端縁２２ｄ’は、第２の湾曲部２０ｂ２のうち、折り返し点Ｃを超えた箇所に位置することで、負極２２の内周側端部２２ｄの先端部は、第２の湾曲部２０ｂ２の内面に沿って円弧状に湾曲されている。そのため、負極２２の内周側端部２２ｄの先端部は、真っ直ぐに戻ろうとする弾性力Ｆを発現し、外方に拡がろうとすることで、電極体２０の内面に沿った状態に維持される。従って、負極２２の内周側端部２２ｄが巻回中心の空間内で遊動することはない。そのため、正極２１及び負極２２間の極間距離が開き、また、負極２２の内周側端部２２ｄが折れ曲がったりして、当該箇所における電極の機能が損なわれ、電池の容量が低下する、といったことが生じ得ない。なお、負極２２の内周側端部２２ｄの先端縁２２ｄ’の位置が第２の湾曲部２０ｂ２であっても折り返し点Ｃを超えない箇所である場合は、内周側端部２２ｄの先端部の湾曲長さが十分ではなく、真っ直ぐに戻ろうとする弾性力Ｆが十分に発現されないため、好ましくない。
また、本実施形態に係る電池によれば、図７に示す如く、集電体４０の一対の接続片４２ｂ，４２ｂ及び第１及び第２の当て部材５０，５０のそれぞれの組は、負極２２の内周側端部２２ｄから離間した箇所にて電極体２０の拘束部２０ｄ，２０ｄに接合されている。接続片４２ｂ及び当て部材５０の組が負極２２の内周側端部２２ｄを挟み込む位置に配置される場合、負極２２の内周側端部２２ｄが拘束され、そもそも負極２２の内周側端部２２ｄの遊動が生じないので、その場合は問題がない。しかしながら、集電体４０の一対の接続片４２ｂ，４２ｂ及び第１及び第２の当て部材５０，５０のそれぞれの組を負極２２の内周側端部２２ｄから離間せざるを得ない設計とする場合は、負極２２の内周側端部２２ｄの遊動を防止すべく、負極２２の内周側端部２２ｄを上記した位置に配置させることが非常に意味のあるものとなる。
また、本実施形態に係る電池によれば、電極体２０の第１及び第２の湾曲部２０ｂ１，２０ｂ２は、それぞれ、曲率半径が０．１ｍｍ以上の円弧状である。曲率半径が０．１ｍｍ未満の場合、電極体２０の巻回中心の空間が極めて狭く、負極２２の内周側端部２２ｄの遊動が生じにくい。しかしながら、曲率半径が０．１ｍｍ以上となり、電極体２０の巻回中心の空間が広くなっていく場合は、負極２２の内周側端部２２ｄの遊動を防止すべく、負極２２の内周側端部２２ｄを上記した位置に配置させることが非常に意味のあるものとなる。
また、本実施形態に係る電池によれば、正極２１の内周側端部２１ｄの先端縁２１ｄ’は、第１の平坦部２０ａ１に位置している。正極活物質に用いられるリチウム遷移金属複合酸化物等は、一般的に負極活物質に用いられる炭素材料等よりも硬い。そのため、正極活物質層２１ｂは、一般的に負極活物質層２２ｂよりも硬い。従って、正極２１の内周側端部２１ｄが小さな曲率半径で巻回されると、正極活物質層２１ｂが折れたり、正極集電基材２１ａから剥離してしまうことがある。正極２１の内周側端部２１ｄの先端縁２１ｄ’を平坦部２０ａに配置することにより、このような問題が生じない。
また、本実施形態に係る電池によれば、電極体２０の巻回中心を挟んで配置される第１及び第２の突出部２０ｃ，２０ｃのうち、第１の突出部２０ｃに形成される第１の拘束部２０ｄと、第２の突出部２０ｃに形成される第２の拘束部２０ｄの二つ（一対）の拘束部２０ｄ，２０ｄが設けられている。突出部２０ｄが二つ設けられる場合、一つの場合に比べて、傾斜部２０ｅの傾斜を緩くすることができる。そのため、未塗工部の幅を狭くすることができ、電池容量を高くすることができる。但し、突出部２０ｄが二つ設けられる場合、巻回中心に空間ができ、負極２２の内周側端部２２ｄが遊動しやすくなる。そのため、負極２２の内周側端部２２ｄを上記した位置に配置させることが非常に意味のあるものとなる。
なお、本発明に係る蓄電素子は、上記実施形態の構成に限定されるものではない。また、本発明に係る蓄電素子は、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明に係る蓄電素子は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態においては、電極体２０の最内周に配置されるのが負極２２であり、専ら負極２２の内周側端部２２ｄの遊動（ふらつき）が防止対象となっている。しかしながら、これとは逆であってもよい。すなわち、図８に示す如く、正極２１は、負極２２の内周側端部２２ｄを覆って電極体２０の最内周に配置されるとともに、正極２１の内周側端部２１ｄの先端縁２１ｄ’は、湾曲部２０ｂのうち、折り返し点Ｃを超えた箇所に位置することで、正極２１の内周側端部２１ｄの先端部は、湾曲部２０ｂの内面に沿って円弧状に湾曲されるものであってもよい。
なお、この場合、正極２１のうち、電極体２０の最内周に配置される部分において、正極集電基材２１ａの表面両面に正極活物質層（正極活物質塗工部）２１ｂが形成された状態であると、正極集電基材２１ａの巻回中心側の面に形成された正極活物質層（正極活物質塗工部）２１ｂが巻回中心の空間内で露出した状態となり、デンドライトの析出が問題となってくる。そこで、正極２１のうち、電極体２０の最内周に配置される部分については、正極集電基材２１ａの片面のみに正極活物質層（正極活物質塗工部）２１ｂが形成され、正極集電基材２１ａの巻回中心側の面には正極活物質層（正極活物質塗工部）２１ｂが存在しないようにするのが好ましい。あるいは、負極にチタン酸リチウムなどの電位が高い活物質を用いれば、デンドライトの析出はかなり起こりにくくなるので、その場合は、正極２１のうち、電極体２０の最内周に配置される部分においても、正極集電基材２１ａの両面に正極活物質層（正極活物質塗工部）２１ｂが形成されるようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、ケース本体１１の底部１１ａ側における電極体２０の湾曲部２０ｂに、最内周の電極の内周側端部の先端縁が位置し、それとは反対側のケース本体１１の開口部側における電極体２０の湾曲部２０ｂに近い平坦部２０ａにて、集電体４０（当て部材５０も集電体の一態様である）が接続されるようになっている。しかしながら、これとは逆であってもよい。すなわち、ケース本体１１の開口部側における電極体２０の湾曲部２０ｂに、最内周の電極の内周側端部の先端縁が位置し、それとは反対側のケース本体１１の底部１１ａ側における電極体２０の湾曲部２０ｂに近い平坦部２０ａの部位にて、集電体４０が接続されるようにしてもよい。
なお、第１及び第２の平坦部２０ａ１，２０ａ２のうち、最内周の電極の内周側端部が位置しない側の平坦部２０ａにあっては、どの箇所にて集電体４０が接続されようとも関係ないので、そちら側については、最内周の電極の内周側端部の先端縁が位置する湾曲部２０ｂに近い平坦部２０ａの部位にて、集電体４０の接続片４２ｂが接続されるようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、電極体２０の突出部２０ｃの拘束部２０ｄの内面に集電体４０の接続片４２ｂが配置され、該拘束部２０ｄの外面に当て部材５０が配置されている。しかしながら、これとは逆であってもよい。すなわち、電極体２０の突出部２０ｃの拘束部２０ｄの外面に集電体４０の接続片４２ｂが配置され、該拘束部２０ｄの内面に当て部材５０が配置されるようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、集電体４０の接続片４２ｂと当て部材５０との組が電極体２０に接続されている。しかしながら、集電体４０と電極体２０との接続形態はこれに限定されるものではない。例えば、電極体２０の突出部２０ｃをクリップ（図示しない）で挟み、該クリップに集電体４０を接続させるようにしてもよい。この場合、集電体４０は、電極体２０に間接的に接続されることとなる。
また、上記実施形態においては、集電体４０の接続片４２ｂと当て部材５０とが超音波接合されるようになっている。しかし、これに限定されるものではない。接合方法は、超音波接合以外に、抵抗溶接、レーザ溶接、カシメ等様々な手段によって行うことができる。但し、正極活物質層２１ｂや負極活物質層２２ｂへの熱影響、スパッタ、接合部における通電抵抗、作業性等を総合的に考慮すれば、超音波接合によって行うのが望ましい。
また、上記実施形態においては、リチウムイオン二次電池について説明した。しかしながら、電池の種類や大きさ（容量）は任意である。
また、本発明は、リチウムイオン二次電池に限定されるものではない。本発明は、種々の二次電池、その他、一次電池や、電気二重層キャパシタ等のキャパシタにも適用可能である。
１０…ケース、１１…ケース本体、１１ａ…底部、１１ｂ…側板部、１１ｃ…端板部、１２…蓋体、２０…電極体、２０ａ…平坦部、２０ａ１…第１の平坦部、２０ａ２…第２の平坦部、２０ｂ…湾曲部、２０ｂ１…第１の湾曲部、２０ｂ２…第２の湾曲部、２０ｃ…突出部、２０ｄ…拘束部、２０ｅ…傾斜部、２１…正極、２１ａ…正極集電基材、２１ｂ…正極活物質層（正極活物質塗工部）、２１ｃ…正極活物質層非形成部、２１ｄ…内周側端部、２１ｄ’…先端縁、２２…負極、２２ａ…負極集電基材、２２ｂ…負極活物質層（負極活物質塗工部）、２２ｃ…負極活物質層非形成部、２２ｄ…内周側端部、２２ｄ’…先端縁、２３…セパレータ、３１…正極の電極端子、３２…負極の電極端子、４０…集電体、４１…内部接続部、４１ａ…貫通穴、４２…電極添設部、４２ａ…開口部、４２ｂ…接続片、４３…中間部、５０…当て部材、Ｃ…折り返し点、Ｆ…弾性力

Claims (7)

  1. シート状の正極及び負極がセパレータを間に挟んで巻回された電極体を備え、
    該電極体は、対向する第１及び第２の平坦部と、該第１及び第２の平坦部の端部同士を接続する第１及び第２の湾曲部とを有する扁平状であり、
    前記正極及び前記負極のいずれか一方の電極は、他方の電極の内周側端部を覆って前記電極体の最内周に配置され、
    該一方の電極の内周側端部の先端縁は、前記湾曲部のうち、該湾曲部の折り返し点を超えた箇所に位置している
    蓄電素子。
  2. 前記湾曲部は、曲率半径が０．１ｍｍ以上の円弧状である請求項１に記載の蓄電素子。
  3. 前記他方の電極の前記内周側端部の先端縁は、前記平坦部に位置している請求項１又は請求項２に記載の蓄電素子。
  4. 前記一方の電極は、前記他方の電極の側端から前記電極体の巻回中心に沿った方向に巻回状に突出した突出部と、該突出部のうち、前記一方の電極の前記内周側端部から離間した箇所を束ねて形成された拘束部とを有し、
    該拘束部に接続される集電体をさらに備える
    請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の蓄電素子。
  5. 前記拘束部は、前記電極体の前記巻回中心を挟んで前記突出部の一方側における第１の拘束部と、他方側における第２の拘束部とを含む請求項４に記載の蓄電素子。
  6. 前記拘束部は、前記平坦部のうち、前記一方の電極の前記内周側端部の前記先端縁が位置している前記湾曲部とは反対側の湾曲部に偏った位置に形成されている請求項４又は請求項５に記載の蓄電素子。
  7. 前記一方の電極は、負極であり、前記他方の電極は、正極である請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の蓄電素子。
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