JP2017143007A - 蓄電素子 - Google Patents

Abstract

【課題】電極体の損傷を抑える蓄電素子を提供する。【解決手段】巻回された正極板２１及び負極板２２によって形成される電極体２０を備える蓄電素子１００は、正極板２１の巻き始めの端縁２１ｆ及び負極板２２の巻き始めの端縁２２ｆを電極体２０に固定する狭持板５１ａ及び６１ａ並びに第二固定部５０ｂａ及び６０ｂａを備える。蓄電素子１００はまた、正極板２１の巻き終わりの端縁２１ｇ及び負極板２２の巻き終わりの端縁２２ｇを電極体２０に固定する狭持板５１ｂ及び６１ｂ並びに第二固定部５０ｂｂ及び６０ｂｂを備える。狭持板５１ａ及び５１ｂはそれぞれ、電極体２０の巻回軸Ａ方向の端部２０ａ上で端縁２１ｆ及び２１ｇを覆うように配置される。狭持板６１ａ及び６１ｂはそれぞれ、電極体２０の巻回軸Ａ方向の端部２０ｂ上で端縁２２ｆ及び２２ｇを覆うように配置される。【選択図】図７

Description

本発明は、電極体を備える蓄電素子に関する。

リチウムイオン二次電池などの蓄電素子には、正極板と、負極板と、正極板及び負極板の間に挿入されたシート状のセパレータとが重ねられ、渦巻き状に巻回された電極体を備えるものがある。例えば、特許文献１には、いずれも帯状である正極板と負極板との間にセパレータを介在させて巻回することによって形成され且つ扁平な長円形状の断面を有する電極体を備える電池が記載されている。正極板は、正極箔上に正極活物質層が形成された正極活物質層形成部と、その縁に沿って正極箔が露出した正極箔露出部とを有している。負極板は、負極箔上に負極活物質層が形成された負極活物質層形成部と、その縁に沿って負極箔が露出した負極箔露出部とを有している。

さらに、電極体の両端に位置し且つ巻回されている正極箔露出部及び負極箔露出部それぞれにおける湾曲部分には、電極体の長円形状断面の長径方向に延びるスリットが形成されている。そして、正極箔露出部及び負極箔露出部それぞれが集電部材に接合されるとき、スリット内の空気が吸引され、それにより、接合時に正極箔又は負極箔から発生する粉末、粒子等が収集される。

特開２０１３−３７８１６号公報

特許文献１に記載されるように、正極箔又は負極箔から発生する粉末、粒子等を収集するために空気を吸引する際、いずれも薄く形成されている正極板、負極板又はセパレータの端部がめくり上がり、破損するおそれがある。また、電極体を電池の容器に収容する際、正極板、負極板又はセパレータが容器の壁面と接触しつつ摺動すると、正極板、負極板又はセパレータの端部が、摩擦力によってめくり上がって引っ張られ、破損するおそれがある。

本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、電極体の損傷を抑える蓄電素子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、本発明に係る蓄電素子は、巻回された極板によって形成される電極体を備える蓄電素子であって、極板における巻き始めの端縁を電極体に固定する第一固定部材と、極板における巻き終わりの端縁を電極体に固定する第二固定部材とを備え、第一固定部材及び第二固定部材はそれぞれ、電極体の巻回軸方向の端部上で、巻き始めの端縁及び巻き終わりの端縁を覆うように配置される。

上述の構成において、極板における巻き始めの端縁及び巻き終わりの端縁がそれぞれ、第一固定部材及び第二固定部材によって固定されるだけでなく、電極体の巻回軸方向の端部側から第一固定部材及び第二固定部材によって覆われて保護される。電極体の端部における集塵作業の際、極板における巻き始めの端縁及び巻き終わりの端縁のめくり上がり及び損傷が抑えられる。

第一固定部材及び第二固定部材はそれぞれ、電極体における巻き始めの端縁及び巻き終わりの端縁が位置する部位の最内周の極板及び最外周の極板を狭持してもよい。上述の構成において、巻回された極板が最内周から最外周にわたって第一固定部材及び第二固定部材によって狭持されるため、巻回された極板間が拡がることによって受け得る電極体の損傷が抑えられる。

さらに、第一固定部材及び第二固定部材の少なくとも一方は、接着テープによって構成されてもよい。上述の構成において、接着テープは、その取り付けが容易である。さらに、第一固定部材及び第二固定部材として接着テープを使用する場合でも、これら固定部材の固定強度及び狭持強度を確保することができる。

蓄電素子は、電極体と接続される集電体をさらに備え、電極体は、巻回により積層された極板を積層方向に２つに分けてそれぞれを集束して形成され且つ集電体が接続される集束部を有し、極板の巻き始めの端縁及び巻き終わりの端縁の少なくとも一方が、集束部に位置してもよい。上述の構成において、極板の巻き始めの端縁及び巻き終わりの端縁の少なくとも一方が、集束部に位置するため、上記端縁の固定が容易になる。

第一固定部材及び第二固定部材の少なくとも一方は、金属製の集電体と、集電体と共に集束部と極板の巻き始めの端縁又は巻き終わりの端縁とを狭持し且つ集電体と接続される金属製の狭持部材とを含んでもよい。上述の構成において、強度を有する集電体及び狭持部材を用いて、集束部及び極板の巻き始めの端縁又は巻き終わりの端縁の狭持、並びに、上記端縁の固定がなされるため、狭持強度及び固定強度の向上が可能になる。さらに、狭持部材は、集電体及び集束部を共に外側から狭持してもよい。上述の構成において、集電体及び集束部に対する狭持部材の取り付けが、容易になる。

蓄電素子は、極板と共に巻回されており、巻回されて重なる極板の間に介在するセパレータをさらに備え、第一固定部材は、セパレータにおける巻き始めの端縁を、極板の巻き始めの端縁と共に電極体に固定し、第二固定部材は、セパレータにおける巻き終わりの端縁を、極板の巻き終わりの端縁と共に電極体に固定してもよい。上述の構成において、セパレータのめくり上がり、及び、セパレータにより引っ張られた極板のめくり上がりが抑えられる。よって、極板及びセパレータの損傷が抑えられる。

本発明における蓄電素子によれば、電極体の損傷を抑えることが可能になる。

本発明の実施の形態に係る蓄電素子の外観を模式的に示す斜視図である。 図１の蓄電素子の分解斜視図である。 図２の電極体の一部を展開した斜視図である。 図３の電極体の巻回後の状態を示す斜視図である。 図４の電極体における正極未塗工部側の湾曲壁状部が幅方向に絞られた状態を示す電極体の側面図であり、電極体を一方の端部側から見た側面図である。 図５の電極体を他方の端部側から見た側面図である。 図５の電極体が正極集電体に接合された状態を示す側面図である。 図６の電極体が負極集電体に接合された状態を示す側面図である。 実施の形態に係る蓄電素子の変形例における電極体の斜視図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る蓄電素子について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、添付の図面における各図は、模式的な図であり、必ずしも厳密に図示されたものでない。さらに、各図において、同一又は同様な構成要素については同じ符号を付している。また、以下の実施の形態の説明において、略平行、略直交のような「略」を伴った表現が、用いられる場合がある。例えば、略平行とは、完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行である、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。他の「略」を伴った表現についても同様である。

［実施の形態］
実施の形態に係る蓄電素子１００の構成を説明する。図１は、実施の形態に係る蓄電素子１００の外観を模式的に示す斜視図である。図１に示されるように、蓄電素子１００は、扁平な直方体状の外形を有している。蓄電素子１００は、充放電可能な二次電池である。例えば、蓄電素子１００は、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。しかしながら、蓄電素子１００は、非水電解質二次電池に限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよく、キャパシタであってもよい。

図１及び図２を参照すると、蓄電素子１００は、扁平な直方体状の容器１０と、容器１０の中に含まれる電極体２０と、正極端子３０及び負極端子４０とを備えている。容器１０は、有底角筒状の容器本体１１と、容器本体１１の細長い矩形形状の開口部１１ａを閉鎖可能である細長い矩形板状の蓋体１２とを有している。なお、図２は、図１の蓄電素子１００の分解斜視図である。容器本体１１は、扁平な直方体状の外形を有している。蓋体１２の外面１２ａ上に、正極端子３０及び負極端子４０が配置されている。容器１０の内部には、電極体２０と共に電解液（本実施の形態では、非水電解液）などの電解質が封入されるが、当該電解質の図示は省略する。容器１０に封入される電解質としては、蓄電素子１００の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく様々なものを選択することができる。

容器本体１１と蓋体１２とは、溶接等の接合方法によって、互いの接合部を気密な状態にして固定される。これにより、容器１０は、内部に密閉された空間を形成する。限定するものではないが、容器本体１１及び蓋体１２は、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金等の溶接可能な金属から作製され得る。

導電性を有する正極端子３０及び負極端子４０はそれぞれ、蓋体１２を貫通して蓋体１２の外面１２ａと反対側に延在し、上記反対側において、導電性を有する正極集電体５０及び負極集電体６０と接続される。正極集電体５０及び負極集電体６０はさらに、電極体２０と接続される。

上部絶縁部材３１が、正極端子３０と蓋体１２との間に設けられ、これらを互いに電気的に絶縁し、下部絶縁部材３２が、蓋体１２と正極集電体５０との間に設けられ、これらを互いに電気的に絶縁する。上部絶縁部材４１が、負極端子４０と蓋体１２との間に設けられ、これらを互いに電気的に絶縁し、下部絶縁部材４２が、蓋体１２と負極集電体６０との間に設けられ、これらを互いに電気的に絶縁する。絶縁部材３１、３２、４１及び４２はいずれも、樹脂等の電気的な絶縁性を有する材料から形成され、例えば、パッキン、ガスケット等を構成する。電極体２０は、正極集電体５０及び負極集電体６０を介して、蓋体１２から吊り下げられるように設けられる。そして、電極体２０は、正極集電体５０及び負極集電体６０と共に、容器本体１１に収容される。電極体２０と容器本体１１との間を電気的に絶縁するために、電極体２０が絶縁フィルムなどで覆われる場合もある。電極体２０と容器本体１１との間に、スペーサ等の緩衝材が設けられる場合もある。

図２及び図３を参照して、電極体２０の構成を説明する。なお、図３は、図２の電極体２０一部を展開した斜視図である。電極体２０は、電気を蓄積可能な発電要素である。電極体２０は、長尺な矩形帯状の平面形状をしたシート状の正極板２１と、長尺な矩形帯状の平面形状をしたシート状の負極板２２と、長尺な矩形帯状の平面形状をしたシート状の２つのセパレータ２３とを、層状に重ねるように含んでいる。ここで、正極板２１及び負極板２２は、極板の一例である。

そして、電極体２０は、層状に重ねられた正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３を一緒に、巻回軸Ａを中心に巻回方向Ｂで渦巻き状に多重に巻回されることによって、形成される。巻回軸Ａは、図２及び図３において一点鎖線で示される仮想の軸であり、電極体２０は、巻回軸Ａに関して略対称な構成を有している。限定されるものではないが、本実施の形態では、電極体２０は、巻回軸Ａに垂直な断面が扁平な長円形状である扁平な外形を有している。しかしながら、電極体２０の断面形状は、長円形以外であってもよく、円形、楕円形、矩形、その他の多角形であってもよい。

正極板２１は、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属からなる長尺な矩形帯状の金属箔である正極基材２１ａと、正極基材２１ａの両側の幅広な主面上の略全体に塗工等の方法で積層された正極活物質層２１ｂ（図３において斜線表示）とを含む。負極板２２は、銅、銅合金等の金属からなる長尺な矩形帯状の金属箔である負極基材２２ａと、負極基材２２ａの両側の幅広な主面上の略全体に塗工等の方法で積層された負極活物質層２２ｂ（図３において斜線表示）とを含む。正極活物質層２１ｂに用いられる正極活物質又は負極活物質層２２ｂに用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質又は負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。本実施の形態では、正極活物質層２１ｂ及び負極活物質層２２ｂはそれぞれ、正極基材２１ａ及び負極基材２２ａの両側の主面上に形成されているが、片側の主面上のみに形成されてもよい。セパレータ２３は、樹脂等の電気的な絶縁性を有する材料からなる微多孔性のシートである。

正極板２１の長手方向に沿った２つの縁のうちの一方の縁の近傍の帯状領域では、正極基材２１ａのいずれの主面にも、正極活物質層２１ｂが積層されていない。上記帯状領域を形成する正極板２１の縁部分を正極未塗工部２１ｃと呼ぶ。正極未塗工部２１ｃは、露出した正極基材２１ａによって形成されており、正極板２１の集電領域を形成している。

さらに、負極板２２の長手方向に沿った２つの縁のうちの一方の縁の近傍の帯状領域では、負極基材２２ａのいずれの主面にも、負極活物質層２２ｂが積層されていない。上記帯状領域を形成する負極板２２の縁部分を負極未塗工部２２ｃと呼ぶ。負極未塗工部２２ｃは、露出した負極基材２２ａによって形成されており、負極板２２の集電領域を形成している。

正極板２１と負極板２２とは、巻回のために、それぞれの長手方向を同方向にして、重ねられる。このとき、正極未塗工部２１ｃと負極未塗工部２２ｃとは、正極板２１及び負極板２２の重なり部分を挟んで互いに反対側に位置する。巻回軸Ａに沿う方向である巻回軸Ａ方向において、正極未塗工部２１ｃの縁２１ｃａは、縁２１ｃａと上記重なり部分の同じ側に位置する負極板２２の縁よりも突出する。負極未塗工部２２ｃの縁２２ｃａは、縁２２ｃａと上記重なり部分の同じ側に位置する正極板２１の縁よりも突出する。

２つのセパレータ２３が、１つの負極板２２の両側の平坦な主面上にそれぞれ設けられる。このとき、負極未塗工部２２ｃを除く負極板２２全体が、セパレータ２３によって覆われている。そして、負極未塗工部２２ｃが、２つのセパレータ２３の間を通ってセパレータ２３よりも突出する。さらに、１つの正極板２１が、巻回時に負極板２２に内側で隣り合うセパレータ２３のさらに内側に位置するように、セパレータ２３上に重ねて設けられる。このとき、正極未塗工部２１ｃを除く正極板２１全体が、負極板２２及びセパレータ２３によって覆われており、負極板２２に面している。そして、正極未塗工部２１ｃが、２つのセパレータ２３よりも突出している。

上述のように積層された１つの正極板２１と１つの負極板２２と２つのセパレータ２３とが重ね合わされた状態で、巻回軸Ａを中心に、巻回方向Ｂで渦巻き状に巻回され、それにより、電極体２０が形成される。図４に示すように、巻回の際、それぞれの巻き始めの部位である正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３における長手方向の端縁２１ｆ、２２ｆ及び２３ｆが、略同位置となるように揃えられ、その後、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３の巻回が開始される。なお、図４は、図３の電極体２０の巻回後の状態を示す斜視図である。巻回中、それぞれが巻き付けられているロールから、電極体２０の巻回機へ、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３が引き出される。巻回終了後、各ロールから延びる正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３は、切断される。このとき、それぞれの巻き終わりの部位である正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３における切断端縁２１ｇ、２２ｇ及び２３ｇが、略同位置となるように揃えられる。

図３及び図４を参照すると、巻回後の電極体２０では、積層された正極未塗工部２１ｃの縁２１ｃａが、面状に並び、電極体２０の端部２０ａを形成している。また、積層された負極未塗工部２２ｃの縁２２ｃａが、面状に並び、電極体２０の端部２０ｂを形成している。端部２０ａ及び２０ｂは、巻回軸Ａに略垂直に延在している。

さらに、巻回後の電極体２０では、積層された正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３が、巻回方向Ｂに沿って延在する壁状体を形成している。具体的には、壁状体は、巻回軸Ａを挟んで対向して位置し且つ幅広で平坦である２つの平坦壁状部２０ｃ及び２０ｄと、巻回軸Ａを挟んで対向して位置し且つ半円状に湾曲した２つの湾曲壁状部２０ｅ及び２０ｆとから構成されている。平坦壁状部２０ｃ及び２０ｄは、互いに略平行に延在している。湾曲壁状部２０ｅ及び２０ｆはそれぞれ、平坦壁状部２０ｃと平坦壁状部２０ｄとを互いに両端で連結する。

図４及び図５を参照すると、電極体２０の端部２０ａでは、平坦壁状部２０ｃの複数層の正極未塗工部２１ｃと、平坦壁状部２０ｄの複数層の正極未塗工部２１ｃとが、平坦壁状部２０ｃ及び２０ｄの延在方向と略垂直な方向に分けられる。なお、図５は、図４の電極体２０における正極未塗工部２１ｃ側の湾曲壁状部２０ｅが幅方向に絞られた状態を示す電極体２０の側面図であり、電極体２０を一方の端部２０ａ側から見た側面図である。湾曲壁状部２０ｅの幅とは、平坦壁状部２０ｃから平坦壁状部２０ｄに向かう方向の幅のことである。さらに、２つに分けられた正極未塗工部２１ｃがそれぞれ、集束され、２つの集束部２０ｇａ及び２０ｇｂを形成する。集束部２０ｇａ及び２０ｇｂは、正極集電体５０と接続される。

同様に、図４及び図６を参照すると、電極体２０の端部２０ｂでは、平坦壁状部２０ｃの複数層の負極未塗工部２２ｃと、平坦壁状部２０ｄの複数層の負極未塗工部２２ｃとが、平坦壁状部２０ｃ及び２０ｄの延在方向と略垂直な方向に分けられる。なお、図６は、図５の電極体２０を他方の端部２０ｂ側から見た側面図である。さらに、２つに分けられた負極未塗工部２２ｃがそれぞれ、集束され、２つの集束部２０ｈａ及び２０ｈｂを形成する。集束部２０ｈａ及び２０ｈｂは、負極集電体６０と接続される。

図４〜図６を参照すると、巻回後の電極体２０では、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３の巻き始めの端縁２１ｆ、２２ｆ及び２３ｆが、平坦壁状部２０ｃに位置すると共に、集束部２０ｇａ及び２０ｈａに位置するように構成されている。端縁２１ｆ、２２ｆ及び２３ｆの位置は、電極体２０の巻回を開始する際に調節され得る。さらに、巻回後の電極体２０において、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３の巻き終わりの端縁２１ｇ、２２ｇ及び２３ｇが、平坦壁状部２０ｄに位置すると共に、集束部２０ｇｂ及び２０ｈｂに位置するように構成されている。端縁２１ｇ、２２ｇ及び２３ｇの位置は、電極体２０の巻回完了時における正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３の切断位置の調節によって、調節され得る。なお、端縁２１ｆ、２２ｆ及び２３ｆと、端縁２１ｇ、２２ｇ及び２３ｇとが共に、平坦壁状部２０ｃの集束部２０ｇａ及び２０ｈａ又は平坦壁状部２０ｄの集束部２０ｇｂ及び２０ｈｂに位置していてもよい。

図２、図５及び図７を参照すると、正極集電体５０は、１つの板状の第一固定部５０ａと、互いに略同方向に延びる２つの脚状の第二固定部５０ｂａ及び５０ｂｂとを一体に有し、電極体２０の正極板２１の正極基材２１ａと同様の材料から形成され得る。なお、図７は、図５の電極体２０が正極集電体５０に接合された状態を示す側面図である。第一固定部５０ａは、蓋体１２を貫通して延在する正極端子３０の軸部３０ａと、かしめ接合、溶接等の種々の接続方法で接続される。第二固定部５０ｂａ及び５０ｂｂはそれぞれ、電極体２０における正極未塗工部２１ｃの集束部２０ｇａ及び２０ｇｂと接続される。第二固定部５０ｂａ及び５０ｂｂはそれぞれ、狭持板５１ａ及び５１ｂと共に、集束部２０ｇａ及び２０ｇｂをそれぞれの外方の両側から挟み込み、超音波溶接、抵抗溶接などの溶接によって、狭持板５１ａ及び５１ｂと接合される。これにより、第二固定部５０ｂａ又は５０ｂｂと狭持板５１ａ又は５１ｂと正極未塗工部２１ｃとが共に接合される。狭持板５１ａ及び５１ｂは、溶接可能な金属から形成されるが、正極集電体５０と同様の金属から形成されるのが望ましい。狭持板５１ａ及び５１ｂは、第二固定部５０ｂａ又は５０ｂｂと集束部２０ｇａ又は２０ｇｂとを共にこれらの外方の両側から挟むクリップ等の狭持部材でもよい。この場合、正極集電体５０の第二固定部５０ｂａ又は５０ｂｂと集束部２０ｇａ又は２０ｇｂとに対する狭持部材の取り付けが、容易である。ここで、正極集電体５０の第二固定部５０ｂａ及び狭持板５１ａは第一固定部材の一例であり、正極集電体５０の第二固定部５０ｂｂ及び狭持板５１ｂは、第二固定部材の一例であり、狭持板５１ａ及び５１ｂは、狭持部材の一例である。

狭持板５１ａ及び５１ｂは、Ｌ字状の断面形状を有している。狭持板５１ａ及び５１ｂは、電極体２０において、巻回されている正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３の内側に配置される。狭持板５１ａ及び５１ｂはそれぞれ、集束部２０ｇａ及び２０ｇｂに内側から当接する。これにより、狭持板５１ａは、集束部２０ｇａにおける最内周の正極未塗工部２１ｃに内側から当接する。狭持板５１ｂは、集束部２０ｇｂにおける最内周の正極未塗工部２１ｃに内側から当接する。また、狭持板５１ａと接合される第二固定部５０ｂａは、集束部２０ｇａにおける最外周の正極未塗工部２１ｃに外側から当接する。狭持板５１ｂと接合される第二固定部５０ｂｂは、集束部２０ｇｂにおける最外周の正極未塗工部２１ｃに外側から当接する。

狭持板５１ａ及び５１ｂはそれぞれ、集束部２０ｇａ及び２０ｇｂの内側側部に当接する矩形板状の当接部５２ａ及び５２ｂと、電極体２０の端部２０ａに沿って延在する細長の矩形板状の覆い部５３ａ及び５３ｂとを一体に有している。当接部５２ａ及び５２ｂはそれぞれ、集束部２０ｇａ及び２０ｇｂを挟んで、第二固定部５０ｂａ及び５０ｂｂと接合される。覆い部５３ａ及び５３ｂはそれぞれ、端部２０ａ側の集束部２０ｇａ及び２０ｇｂの側部を覆う。覆い部５３ａ及び５３ｂはそれぞれ、第二固定部５０ｂａ及び５０ｂｂの端部２０ａ側の側部も覆ってもよい。よって、狭持板５１ａ及び第二固定部５０ｂａは、端部２０ａ側から集束部２０ｇａを覆い且つ電極体２０の内側及び外側から集束部２０ｇａを狭持するように延在する。狭持板５１ｂ及び第二固定部５０ｂｂは、端部２０ａ側から集束部２０ｇｂを覆い且つ電極体２０の内側及び外側から集束部２０ｇｂを狭持するように延在する。

互いに接合される狭持板５１ａの当接部５２ａと第二固定部５０ｂａとの間に、正極板２１の巻き始めの端縁２１ｆにおける正極未塗工部２１ｃに位置する角部が位置する。そして、端縁２１ｆの上記角部が、当接部５２ａと第二固定部５０ｂａとによって狭持されこれらの間で固定される。これにより、端縁２１ｆ、２２ｆ及び２３ｆの角部のうちで巻回軸Ａ方向の端部２０ａ側に最も突出する端縁２１ｆの角部が、固定される。そして、端縁２１ｆの上記角部を起点とした電極体２０の構成要素のめくり上がりが、抑制される。

互いに接合される狭持板５１ｂの当接部５２ｂと第二固定部５０ｂｂとの間に、正極板２１の巻き終わりの端縁２１ｇにおける正極未塗工部２１ｃに位置する角部が位置する。そして、端縁２１ｇの上記角部が、当接部５２ｂと第二固定部５０ｂｂとによって狭持されこれらの間で固定される。これにより、端縁２１ｇ、２２ｇ及び２３ｇの角部のうちで巻回軸Ａ方向の端部２０ａ側に最も突出する端縁２１ｇの角部が、固定される。そして、端縁２１ｇの上記角部を起点とした電極体２０の構成要素のめくり上がりが、抑制される。

同様に、図２、図６及び図８を参照すると、負極集電体６０は、１つの板状の第一固定部６０ａと、略同方向に延びる２つの脚状の第二固定部６０ｂａ及び６０ｂｂとを一体に有し、電極体２０の負極板２２の負極基材２２ａと同様の材料から形成され得る。なお、図８は、図６の電極体２０が負極集電体６０に接合された状態を示す側面図である。第一固定部６０ａは、蓋体１２を貫通して延在する負極端子４０の軸部４０ａと、かしめ接合、溶接等の種々の接続方法で接続される。第二固定部６０ｂａ及び６０ｂｂはそれぞれ、電極体２０における負極未塗工部２２ｃの集束部２０ｈａ及び２０ｈｂと接続される。第二固定部６０ｂａ及び６０ｂｂはそれぞれ、狭持板６１ａ及び６１ｂと共に、集束部２０ｈａ及び２０ｈｂをそれぞれの外方の両側から挟み込み、超音波溶接、抵抗溶接などの溶接によって、狭持板６１ａ及び６１ｂと接合される。これにより、第二固定部６０ｂａ又は６０ｂｂと狭持板６１ａ又は６１ｂと負極未塗工部２２ｃとが共に接合される。狭持板６１ａ及び６１ｂは、溶接可能な金属から形成されるが、負極集電体６０と同様の金属から形成されるのが望ましい。狭持板６１ａ及び６１ｂも、第二固定部６０ｂａ又は６０ｂｂと集束部２０ｈａ又は２０ｈｂとを共にこれらの外方の両側から挟むクリップ等の狭持部材でもよい。ここで、負極集電体６０の第二固定部６０ｂａ及び狭持板６１ａは、第一固定部材の一例であり、負極集電体６０の第二固定部６０ｂｂ及び狭持板６１ｂは、第二固定部材の一例であり、狭持板６１ａ及び６１ｂは、狭持部材の一例である。

狭持板６１ａ及び６１ｂも、Ｌ字状の断面形状を有している。狭持板６１ａ及び６１ｂは、電極体２０において、巻回されている正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３の内側に配置される。狭持板６１ａ及び６１ｂはそれぞれ、集束部２０ｈａ及び２０ｈｂに内側から当接する。これにより、狭持板６１ａは、集束部２０ｈａにおける最内周の負極未塗工部２２ｃに内側から当接する。狭持板６１ｂは、集束部２０ｈｂにおける最内周の負極未塗工部２２ｃに内側から当接する。また、狭持板６１ａと接合される第二固定部６０ｂａは、集束部２０ｈａにおける最外周の負極未塗工部２２ｃに外側から当接する。狭持板６１ｂと接合される第二固定部６０ｂｂは、集束部２０ｈｂにおける最外周の負極未塗工部２２ｃに外側から当接する。

狭持板６１ａ及び６１ｂはそれぞれ、集束部２０ｈａ及び２０ｈｂの内側側部に当接する矩形板状の当接部６２ａ及び６２ｂと、電極体２０の端部２０ｂに沿って延在する細長の矩形板状の覆い部６３ａ及び６３ｂとを一体に有している。当接部６２ａ及び６２ｂはそれぞれ、集束部２０ｈａ及び２０ｈｂを挟んで、第二固定部６０ｂａ及び６０ｂｂと接合される。覆い部６３ａ及び６３ｂはそれぞれ、端部２０ｂ側の集束部２０ｈａ及び２０ｈｂの側部を覆う。覆い部６３ａ及び６３ｂはそれぞれ、第二固定部６０ｂａ及び６０ｂｂの端部２０ｂ側の側部も覆ってもよい。よって、狭持板６１ａ及び第二固定部６０ｂａは、端部２０ｂ側から集束部２０ｈａを覆い且つ電極体２０の内側及び外側から集束部２０ｈａを狭持するように延在する。狭持板６１ｂ及び第二固定部６０ｂｂは、端部２０ｂ側から集束部２０ｈｂを覆い且つ電極体２０の内側及び外側から集束部２０ｈｂを狭持するように延在する。

互いに接合される狭持板６１ａの当接部６２ａと第二固定部６０ｂａとの間に、負極板２２の巻き始めの端縁２２ｆにおける負極未塗工部２２ｃに位置する角部が位置する。そして、端縁２２ｆの上記角部が、当接部６２ａと第二固定部６０ｂａとによって狭持されこれらの間で固定される。これにより、端縁２１ｆ、２２ｆ及び２３ｆの角部のうちで巻回軸Ａ方向の端部２０ｂ側に最も突出する端縁２２ｆの角部が、固定される。そして、端縁２２ｆの上記角部を起点とした電極体２０の構成要素のめくり上がりが、抑制される。

互いに接合される狭持板６１ｂの当接部６２ｂと第二固定部６０ｂｂとの間に、負極板２２の巻き終わりの端縁２２ｇにおける負極未塗工部２２ｃに位置する角部が位置する。そして、端縁２２ｇの上記角部が、当接部６２ｂと第二固定部６０ｂｂとによって狭持されこれらの間で固定される。これにより、端縁２１ｇ、２２ｇ及び２３ｇの角部のうちで巻回軸Ａ方向の端部２０ｂ側に最も突出する端縁２２ｇの角部が、固定される。そして、端縁２２ｇの上記角部を起点とした電極体２０の構成要素のめくり上がりが、抑制される。

よって、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３における巻き始めの端縁の両側の角部のうちの巻回軸Ａ方向で最も外側に位置する両側の角部が、固定される。さらに、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３における巻き終わりの端縁の両側の角部のうちの巻回軸Ａ方向で最も外側に位置する両側の角部が、固定される。これにより、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３における巻き始め及び巻き終わりの全ての端縁が、電極体２０に固定されることになる。従って、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３における巻き始め及び巻き終わりの端縁のめくり上がりが抑制される。

また、電極体２０は、湾曲壁状部２０ｅから平坦壁状部２０ｃ及び２０ｄの一部にわたる正極未塗工部２１ｃを、正極集電体５０の第二固定部５０ｂａ及び５０ｂｂの間に位置させて、正極集電体５０と接合される。このとき、第二固定部５０ｂａ及び５０ｂｂの間に電極体２０を挿入できるように、湾曲壁状部２０ｅ又はその近傍の正極未塗工部２１ｃが、その幅を狭くするように絞られる。同様に、電極体２０は、湾曲壁状部２０ｅから平坦壁状部２０ｃ及び２０ｄの一部にわたる負極未塗工部２２ｃを、負極集電体６０の第二固定部６０ｂａ及び６０ｂｂの間に位置させて、負極集電体６０と接合される。このとき、第二固定部６０ｂａ及び６０ｂｂの間に電極体２０を挿入できるように、湾曲壁状部２０ｅ又はその近傍の負極未塗工部２２ｃが、その幅を狭くするように絞られる。

上述のようにして正極集電体５０及び負極集電体６０それぞれを介して正極端子３０及び負極端子４０と電気的及び物理的に接続される電極体２０は、その巻回軸Ａを蓋体１２に沿う方向にして蓋体１２に固定される。このような電極体２０は、縦巻き型の電極体と呼ばれる。

蓄電素子１００の製造過程において、電極体２０と正極集電体５０及び負極集電体６０との接合後、各接合部での集塵作業が実施される。なお、接合時、正極板２１の正極基材２１ａ及び負極板２２の負極基材２２ａから金属粉末、金属粒子等が発生する。発生した金属粉末、金属粒子等が飛散し、これらが発生した極と異なる極に付着するのを抑えるために、金属粉末、金属粒子等の収集が実施される。本実施の形態では、電極体２０の端部２０ａ及び２０ｂに対して、吸引、ブラシによる払い出し等が、集塵のために実施され得る。このような集塵作業が実施された場合でも、電極体２０の正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３における巻き始め及び巻き終わりの端縁は、めくり上がって破損することが抑えられる。さらに、狭持板５１ａ及び５１ｂと正極集電体５０の第二固定部５０ｂａ及び５０ｂｂとが、これらが固定している端縁を端部２０ａ上で覆っている。狭持板６１ａ及び６１ｂと負極集電体６０の第二固定部６０ｂａ及び６０ｂｂとが、これらが固定している端縁を端部２０ｂ上で覆っている。このため、端縁のめくり上がり及びそれによる破損がより確実に抑えられる。

さらに、正極集電体５０及び負極集電体６０を接合した電極体２０を容器本体１１に収容する際、容器本体１１の壁部と電極体２０とが接触しても、電極体２０の正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３における巻き始め及び巻き終わりの端縁がめくり上がるのが抑えられる。

上述したように、本実施の形態に係る蓄電素子１００は、巻回された正極板２１及び負極板２２によって形成される電極体２０を備える。蓄電素子１００は、正極板２１における巻き始めの端縁２１ｆ及び負極板２２における巻き始めの端縁２２ｆを電極体２０に固定する、狭持板５１ａ及び６１ａ並びに第二固定部５０ｂａ及び６０ｂａを備える。さらに、蓄電素子１００は、正極板２１における巻き終わりの端縁２１ｇ及び負極板２２における巻き終わりの端縁２２ｇを電極体２０に固定する、狭持板５１ｂ及び６１ｂ並びに第二固定部５０ｂｂ及び６０ｂｂを備える。狭持板５１ａ及び５１ｂはそれぞれ、電極体２０の巻回軸Ａ方向の端部２０ａ上で巻き始めの端縁２１ｆ及び巻き終わりの端縁２１ｇを覆うように配置される。狭持板６１ａ及び６１ｂはそれぞれ、電極体２０の巻回軸Ａ方向の端部２０ｂ上で巻き始めの端縁２２ｆ及び巻き終わり端縁２２ｇを覆うように配置される。

上述の構成において、正極板２１及び負極板２２における巻き始めの端縁２１ｆ及び２２ｆ並びに巻き終わりの端縁２１ｇ及び２２ｇが、狭持板５１ａ、５１ｂ、６１ａ及び６１ｂによって固定されるだけでなく、電極体２０の巻回軸Ａ方向の端部２０ａ及び２０ｂ側から狭持板５１ａ、５１ｂ、６１ａ及び６１ｂによって覆われて保護される。電極体２０の端部２０ａ及び２０ｂにおける集塵作業の際、正極板２１及び負極板２２の巻き始めの端縁２１ｆ及び２２ｆ並びに巻き終わりの端縁２１ｇ及び２２ｇのめくり上がり及び損傷が抑えられる。

実施の形態に係る蓄電素子１００において、狭持板５１ａ又は６１ａと第二固定部５０ｂａ又は６０ｂａとは、電極体２０における巻き始めの端縁２１ｆ又は２２ｆが位置する部位の最内周及び最外周の正極板２１又は負極板２２を狭持する。狭持板５１ｂ又は６１ｂと第二固定部５０ｂｂ又は６０ｂｂとは、電極体２０における巻き終わりの端縁２１ｇ又は２２ｇが位置する部位の最内周及び最外周の正極板２１又は負極板２２を狭持する。上述の構成において、巻回された正極板２１及び負極板２２が最内周から最外周にわたって狭持されるため、巻回された正極板２１及び負極板２２の間が拡がることによって受け得る電極体２０の損傷が抑えられる。

実施の形態に係る蓄電素子１００は、電極体２０と接続される正極集電体５０及び負極集電体６０を備える。電極体２０は、巻回により積層された正極板２１及び負極板２２を積層方向に２つに分けてそれぞれを集束して形成され且つ正極集電体５０及び負極集電体６０が接続される集束部２０ｇａ及び２０ｇｂ並びに集束部２０ｈａ及び２０ｈｂをそれぞれ、端部２０ａ及び２０ｂに有する。さらに、正極板２１及び負極板２２の端縁２１ｆ、２１ｇ、２２ｆ及び２２ｇが、集束部２０ｇａ、２０ｇｂ、２０ｈａ及び２０ｈｂに位置する。上述の構成において、正極板２１及び負極板２２の端縁２１ｆ、２１ｇ、２２ｆ及び２２ｇが、集束部２０ｇａ、２０ｇｂ、２０ｈａ及び２０ｈｂに位置するため、端縁２１ｆ、２１ｇ、２２ｆ及び２２ｇの固定が容易になる。

実施の形態に係る蓄電素子１００において、金属製の狭持板５１ａ及び５１ｂはそれぞれ、金属製の正極集電体５０と共に、集束部２０ｇａ及び２０ｇｂと正極板２１の巻き始めの端縁２１ｆ及び巻き終わりの端縁２１ｇとを狭持し、且つ正極集電体５０と接続される。金属製の狭持板６１ａ及び６１ｂはそれぞれ、金属製の負極集電体６０と共に、集束部２０ｈａ及び２０ｈｂと負極板２２の巻き始めの端縁２２ｆ及び巻き終わりの端縁２２ｇとを狭持し、且つ負極集電体６０と接続される。上述の構成において、強度を有する正極集電体５０及び負極集電体６０並びに狭持板５１ａ、５１ｂ、６１ａ及び６１ｂを用いて、集束部２０ｇａ、２０ｇｂ、２０ｈａ及び２０ｈｂ並びに正極板２１及び負極板２２の端縁２１ｆ、２１ｇ、２２ｆ及び２２ｇの狭持、並びに、端縁２１ｆ、２１ｇ、２２ｆ及び２２ｇの固定がなされるため、狭持強度及び固定強度の向上が可能になる。

実施の形態に係る蓄電素子１００は、正極板２１及び負極板２２と共に巻回されており且つ巻回されて重なる正極板２１及び負極板２２の間に介在するセパレータ２３を備える。狭持板５１ａ及び６１ａ並びに第二固定部５０ｂａ及び６０ｂａは、セパレータ２３における巻き始めの端縁２３ｆを、正極板２１及び負極板２２における巻き始めの端縁２１ｆ及び２２ｆと共に電極体２０に固定する。狭持板５１ｂ及び６１ｂ並びに第二固定部５０ｂｂ及び６０ｂｂは、セパレータ２３における巻き終わりの端縁２３ｇを、正極板２１及び負極板２２における巻き終わりの端縁２１ｇ及び２２ｇと共に電極体２０に固定する。上述の構成において、セパレータ２３のめくり上がり、及び、めくり上がるセパレータ２３により引っ張られる正極板２１及び負極板２２のめくり上がりが抑えられる。よって、正極板２１及び負極板２２並びにセパレータ２３の損傷が抑えられる。

［変形例］
また、実施の形態に係る蓄電素子１００の変形例として、以下のような構成が挙げられる。具体的には、図９に示されるように、変形例に係る蓄電素子の電極体２０では、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３の巻き始めの端縁２１ｆ、２２ｆ及び２３ｆそれぞれにおける巻回軸Ａ方向の両側の角部が、接着テープ７０によって、電極体２０に固定されている。同様に、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３の巻き終わりの端縁２１ｇ、２２ｇ及び２３ｇそれぞれにおける巻回軸Ａ方向の両側の角部が、接着テープ７０によって、電極体２０に固定されている。なお、図９は、実施の形態に係る蓄電素子の変形例における電極体２０の斜視図である。また、以下の変形例の説明において、前出した図における参照符号と同一の符号の構成要素は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。

接着テープ７０は、例えば、ポリプロピレン製のテープの片面に接着剤が付着された構成を有し得る。接着テープ７０を構成するテープ材料及び接着剤は、いかなるものであってもよいが、蓄電素子１００の容器１０内に封入される電解質と反応しても電解質の性状に影響を与えないものが望ましく、電解質と反応して変質しないものがさらに望ましい。テープ材料及び接着剤は、電気的な絶縁性を有することが望ましい。テープ材料には、電気的な絶縁性を有する樹脂、繊維、紙等が採用され得る。

接着テープ７０の取付場所は、本変形例では、取り付けが容易である電極体２０の集束部２０ｇａ、２０ｇｂ、２０ｈａ及び２０ｈｂであるが、これらの場所に限定されない。接着テープ７０の取付場所は、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３における巻き始め及び巻き終わりの端縁の位置に対応したものであればよく、電極体２０の平坦壁状部２０ｃ及び２０ｄ並びに湾曲壁状部２０ｅ及び２０ｆのいかなる場所であってもよい。

本変形例では、集束部２０ｇａの接着テープ７０は、電極体２０における巻回方向に沿った内周側で、正極未塗工部２１ｃに位置する正極板２１の巻き始めの端縁２１ｆの角部、負極板２２の巻き始めの端縁２２ｆの端部２０ａ側の角部、及びセパレータ２３の巻き始めの端縁２３ｆの端部２０ａ側の角部上と、電極体２０の内周面上とにわたって貼り付けられ、各角部を電極体２０に固定する。接着テープ７０は、電極体２０の内周面上、最も内周側の正極未塗工部２１ｃの内周面つまり正極未塗工部２１ｃの最内周面上、端部２０ａ上、最も外周側の正極未塗工部２１ｃの外周面つまり正極未塗工部２１ｃの最外周面上、及び電極体２０の外周面上にわたって連続して延在する。よって、接着テープ７０は、正極未塗工部２１ｃ及びその周辺を最外側から狭持すると共に端部２０ａ上で正極未塗工部２１ｃを部分的に覆って延在する。

集束部２０ｇｂの接着テープ７０は、電極体２０の外周側で、正極未塗工部２１ｃに位置する正極板２１の巻き終わりの端縁２１ｇの角部、負極板２２の巻き終わりの端縁２２ｇの端部２０ａ側の角部、及びセパレータ２３の巻き終わりの端縁２３ｇの端部２０ａ側の角部上と、電極体２０の外周面上とにわたって貼り付けられ、各角部を電極体２０に固定する。接着テープ７０は、電極体２０の外周面上、正極未塗工部２１ｃの最外周面上、端部２０ａ上、正極未塗工部２１ｃの最内周面上、及び電極体２０の内周面上にわたって連続して延在する。よって、接着テープ７０は、正極未塗工部２１ｃ及びその周辺を最外側から狭持すると共に端部２０ａ上で正極未塗工部２１ｃを部分的に覆って延在する。

集束部２０ｈａの接着テープ７０は、電極体２０の内周側で、正極板２１の端縁２１ｆの端部２０ｂ側の角部、負極未塗工部２２ｃに位置する負極板２２の端縁２２ｆの角部、及びセパレータ２３の端縁２３ｆの端部２０ｂ側の角部上と、電極体２０の内周面上とにわたって貼り付けられ、各角部を電極体２０に固定する。接着テープ７０は、電極体２０の内周面上、負極未塗工部２２ｃの最内周面上、端部２０ｂ上、負極未塗工部２２ｃの最外周面上、及び電極体２０の外周面上にわたって連続して延在する。よって、接着テープ７０は、負極未塗工部２２ｃ及びその周辺を最外側から狭持すると共に端部２０ｂ上で負極未塗工部２２ｃを部分的に覆って延在する。

集束部２０ｈｂの接着テープ７０は、電極体２０の外周側で、正極板２１の端縁２１ｇの端部２０ｂ側の角部、負極未塗工部２２ｃに位置する負極板２２の端縁２２ｇの角部、及びセパレータ２３の端縁２３ｇの端部２０ｂ側の角部上と、電極体２０の外周面上とにわたって貼り付けられ、各角部を電極体２０に固定する。接着テープ７０は、電極体２０の外周面上、負極未塗工部２２ｃの最外周面上、端部２０ｂ上、負極未塗工部２２ｃの最内周面上、及び電極体２０の内周面上にわたって連続して延在する。よって、接着テープ７０は、負極未塗工部２２ｃ及びその周辺を最外側から狭持すると共に端部２０ｂ上で負極未塗工部２２ｃを部分的に覆って延在する。

なお、接着テープ７０の貼り付け領域は、上記領域に限定されるものでない。例えば、平坦壁状部２０ｃに位置する集束部２０ｇａの接着テープ７０と集束部２０ｈａの接着テープ７０とが、電極体２０の内周側及び外周側のうち少なくとも内周側で連続していてもよい。同様に、平坦壁状部２０ｄに位置する集束部２０ｇｂの接着テープ７０と集束部２０ｈｂの接着テープ７０とが、電極体２０の内周側及び外周側のうち少なくとも外周側で連続していてもよい。これにより、電極体２０から接着テープ７０がはがれるのが抑えられる。さらに、正極板２１の巻き始めの端縁２１ｆ、負極板２２の巻き始めの端縁２２ｆ及びセパレータ２３の巻き始めの端縁２３ｆの全体が共に、接着テープ７０によって電極体２０に留め付けられる。また、正極板２１の巻き終わりの端縁２１ｇ、負極板２２の巻き終わりの端縁２２ｇ及びセパレータ２３の巻き始めの端縁２ｇｆの全体が共に、接着テープ７０によって電極体２０に留め付けられる。

又は、実施の形態に係る蓄電素子１００における正極集電体５０、負極集電体６０並びに狭持板５１ａ、５１ｂ、６１ａ及び６１ｂのように、接着テープ７０は、正極未塗工部２１ｃに位置する端縁２１ｆの角部、正極未塗工部２１ｃに位置する端縁２１ｇの角部、負極未塗工部２２ｃに位置する端縁２２ｆの角部、及び負極未塗工部２２ｃに位置する端縁２２ｇの角部並びにその周辺のみを電極体２０に貼り付けるように配置されてもよい。また、接着テープ７０は、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３における巻き始め又は巻き終わりの端縁の角部のうちのいくつかを貼り付けてもよい。

接着テープ７０は、片面接着の構成を有しているが、両面接着の構成を有してもよい。接着テープ７０は、片面接着の場合、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３における接着すべき角部を上から覆うように配置されていたが、両面接着の場合、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３の角部と電極体２０の内周面又は外周面との間に配置されてもよい。

また、変形例に係る蓄電素子におけるその他の構成は、実施の形態に係る蓄電素子１００と同様であるため、その説明を省略する。さらに、変形例に係る蓄電素子によると、実施の形態に係る蓄電素子１００と同様の効果が得られる。また、接着テープ７０が、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３における巻き始めの端縁２１ｆ、２２ｆ及び２３ｆ並びに巻き終わりの端縁２１ｇ、２２ｇ及び２３ｇを電極体２０に固定するために用いられる。上述の構成において、接着テープ７０はその取り付けが容易である。さらに、接着テープ７０は、固定強度及び狭持強度を確保することもできる。なお、接着テープ７０を用いた正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３の端縁の固定は、半永久的なものでなくてもよい。接着テープ７０は、巻回後の電極体２０に正極集電体５０及び負極集電体６０等が接続され、さらに、電極体２０が容器１０内に封入されるまでの間、固定を維持できるものでもよい。

［その他の変形例］
以上、本発明の実施の形態及び変形例に係る蓄電素子について説明したが、本発明は、実施の形態及び変形例に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態及び変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

実施の形態及び変形例に係る蓄電素子の電極体２０では、正極板２１の端縁２１ｆ、負極板２２の端縁２２ｆ及びセパレータ２３の端縁２３ｆが、電極体２０の巻回方向Ｂで略同位置に位置し、正極板２１の端縁２１ｇ、負極板２２の端縁２２ｇ及びセパレータ２３の端縁２３ｇが、巻回方向Ｂで略同位置に位置していたが、これに限定されるものでない。実施の形態に係る蓄電素子の電極体２０では、正極板２１の端縁２１ｆ及び２１ｇ並びに負極板２２の端縁２２ｆ及び２２ｇは、正極集電体５０の第二固定部５０ｂａ若しくは５０ｂｂと狭持板５１ａ若しくは５１ｂとによって狭持される位置、又は、負極集電体６０の第二固定部６０ｂａ若しくは６０ｂｂと狭持板６１ａ若しくは６１ｂとによって狭持される位置に位置していればよい。変形例に係る蓄電素子の電極体２０では、端縁２１ｆ、２１ｇ、２２ｆ、２２ｇ、２３ｆ及び２３ｇの位置に応じて、接着テープ７０を設けてもよい。

実施の形態に係る蓄電素子１００の電極体２０では、狭持板５１ａ、５１ｂ、６１ａ及び６１ｂが、集束部２０ｇａ及び２０ｇｂの端部２０ａ側の側部、並びに集束部２０ｈａ及び２０ｈｂの端部２０ｂ側の側部を覆っていた。しかしながら、正極集電体５０の第二固定部５０ｂａ及び５０ｂｂ、並びに負極集電体６０の第二固定部６０ｂａ及び６０ｂｂが、集束部２０ｇａ及び２０ｇｂの端部２０ａ側の側部、並びに集束部２０ｈａ及び２０ｈｂの端部２０ｂ側の側部を覆ってもよい。

変形例に係る蓄電素子の電極体２０では、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３の端縁の電極体２０への固定に接着テープ７０が用いられていたが、これに限定されるものでない。接着剤等の接着性を有する材料が、用いられてもよい。

実施の形態に係る蓄電素子１００の電極体２０では、正極未塗工部２１ｃ及び負極未塗工部２２ｃは、正極集電体５０及び負極集電体６０との接続のために、湾曲壁状部２０ｅにおいて幅方向に絞られるような変形を受けていた。電極体２０の上記構成は例示的なものであり、正極集電体及び負極集電体との接続構成に対応することによって、電極体２０は、変形を受けなくてもよく、別のかたち又は位置での変形を受けてもよい。

実施の形態及び変形例に係る蓄電素子は、１つの電極体を備えていた。しかしながら、蓄電素子は、２つ以上の電極体を備えるものであってもよい。

実施の形態及び変形例に係る蓄電素子では、電極体２０は、帯状の正極未塗工部２１ｃ及び負極未塗工部２２ｃがそれぞれ正極集電体５０及び負極集電体６０に接続される構成であったが、これに限定されるものでない。電極体は、正極未塗工部及び負極未塗工部の位置に、正極基材及び負極基材から一体的に突出し且つ正極活物質層及び負極活物質層が形成されていないタブを有する構成であってもよい。そして、正極集電体５０及び負極集電体６０が、タブに接続されてよい。この場合、タブの位置に、正極板２１及び負極板２２の端縁が位置してもよい。これにより、正極集電体５０及び負極集電体６０とタブとの接合により、各端縁が固定される。また、接着テープ７０は、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３の端縁の位置に対応して設けられ、その結果、タブの位置に設けられてもよく、電極体におけるタブ以外の位置に設けられてもよい。

実施の形態及び変形例に係る蓄電素子は、縦巻き型の電極体を備える蓄電素子であったが、電極体の巻回軸Ａ方向の端部を容器１０の蓋体１２に対向させる向きで電極体が配置される横巻き型の電極体を備える蓄電素子であってもよい。

また、実施の形態及び変形例を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。例えば、正極集電体５０又は負極集電体６０と狭持板とによって、正極板２１及び負極板２２の端縁が狭持される構成と、接着テープ７０によって正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３の端縁が固定される構成とが、混在してもよい。

例えば、正極板２１の巻き始めの端縁２１ｆ、負極板２２の巻き始めの端縁２２ｆ及びセパレータ２３の巻き始めの端縁２３ｆが、正極集電体５０の第二固定部５０ｂａ及び狭持板５１ａ並びに負極集電体６０の第二固定部６０ｂａ及び狭持板６１ａによって、電極体２０に固定され、正極板２１の巻き終わりの端縁２１ｇ、負極板２２の巻き終わりの端縁２２ｇ及びセパレータ２３の巻き終わりの端縁２３ｇが、接着テープ７０によって電極体２０に固定されてもよい。これにより、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３それぞれの巻き終わりの端縁２１ｇ、２２ｇ及び２３ｇの位置の規定が不要になり、電極体２０の製造が容易になる。さらに、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３それぞれにおける巻き終わりの端縁２１ｇ、２２ｇ及び２３ｇは、電極体２０における正極集電体５０の第二固定部５０ｂｂ及び負極集電体６０の第二固定部６０ｂｂが接合される部位と異なる位置に位置するのが望ましい。電極体２０と正極集電体５０及び負極集電体６０とが超音波溶接による接合を受ける際、第二固定部５０ｂａ、５０ｂｂ、６０ｂａ及び６０ｂｂに圧力及び振動が加えられる。正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３それぞれの巻き終わりの端縁２１ｇ、２２ｇ及び２３ｇが、第二固定部５０ｂｂ及び６０ｂｂと異なる位置に位置することによって、これら端縁が超音波溶接時に受ける振動が低減し、それにより、振動によって正極板２１及び負極板２２から発生する粉末、粒子等が減少する。しかしながら、正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３における巻き始め及び巻き終わりの端縁を固定する構成の組み合わせは、上述の組み合わせと逆でもよい。

また、本発明は、上述のような蓄電素子として実現することができるだけでなく、１つ以上の蓄電素子を備える蓄電装置においても実現することができる。例えば、本発明は、複数の蓄電素子１００を備える蓄電装置として実現することができる。蓄電装置は、並べて配置された複数の蓄電ユニットを備えている。各蓄電ユニットは、例えば一列に並べられ且つ互いに電気的に接続された複数の蓄電素子１００によって、構成される。上述の構成によって、複数の蓄電素子１００が、１ユニットとして使用され、蓄電装置に必要な電気容量、蓄電装置の形状及び寸法等に対応して、蓄電ユニットの数量及び配列が選択され得る。複数の蓄電素子１００を備え且つ高出力である蓄電装置は、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の自動車用電源として搭載することもできる。

本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子、蓄電ユニット、蓄電装置等に適用できる。

２０ 電極体
２０ａ，２０ｂ 端部
２０ｇａ，２０ｇｂ，２０ｈａ，２０ｈｂ 集束部
２１ 正極板（極板）
２１ｆ，２２ｆ 端縁（極板の巻き始めの端縁）
２１ｇ，２２ｇ 端縁（極板の巻き終わりの端縁）
２２ 負極板（極板）
２３ セパレータ
２３ｆ 端縁（セパレータの巻き始めの端縁）
２３ｇ 端縁（セパレータの巻き終わりの端縁）
５０ 正極集電体
５０ｂａ，６０ｂａ 第二固定部（第一固定部材）
５０ｂｂ，６０ｂｂ 第二固定部（第二固定部材）
５１ａ，６１ａ 狭持板（第一固定部材、狭持部材）
５１ｂ，６１ｂ 狭持板（第二固定部材、狭持部材）
６０ 負極集電体
７０ 接着テープ（第一固定部材、第二固定部材）
１００ 蓄電素子
Ａ 巻回軸

Claims (7)

1. 巻回された極板によって形成される電極体を備える蓄電素子であって、
   前記極板における巻き始めの端縁を前記電極体に固定する第一固定部材と、
   前記極板における巻き終わりの端縁を前記電極体に固定する第二固定部材と
   を備え、
   前記第一固定部材及び前記第二固定部材はそれぞれ、前記電極体の巻回軸方向の端部上で、前記巻き始めの端縁及び前記巻き終わりの端縁を覆うように配置される
   蓄電素子。
2. 前記第一固定部材及び前記第二固定部材はそれぞれ、前記電極体における前記巻き始めの端縁及び前記巻き終わりの端縁が位置する部位の最内周の前記極板及び最外周の前記極板を狭持する
   請求項１に記載の蓄電素子。
3. 前記第一固定部材及び前記第二固定部材の少なくとも一方は、接着テープによって構成される
   請求項２に記載の蓄電素子。
4. 前記電極体と接続される集電体をさらに備え、
   前記電極体は、巻回により積層された前記極板を積層方向に２つに分けてそれぞれを集束して形成され且つ前記集電体が接続される集束部を有し、
   前記極板の前記巻き始めの端縁及び前記巻き終わりの端縁の少なくとも一方が、前記集束部に位置する
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電素子。
5. 前記第一固定部材及び前記第二固定部材の少なくとも一方は、
   金属製の前記集電体と、
   前記集電体と共に前記集束部と前記極板の前記巻き始めの端縁又は前記巻き終わりの端縁とを狭持し且つ前記集電体と接続される金属製の狭持部材とを含む
   請求項４に記載の蓄電素子。
6. 前記狭持部材は、前記集電体及び前記集束部を共に外側から狭持する
   請求項５に記載の蓄電素子。
7. 前記極板と共に巻回されており、巻回されて重なる前記極板の間に介在するセパレータをさらに備え、
   前記第一固定部材は、前記セパレータにおける巻き始めの端縁を、前記極板の前記巻き始めの端縁と共に前記電極体に固定し、
   前記第二固定部材は、前記セパレータにおける巻き終わりの端縁を、前記極板の前記巻き終わりの端縁と共に前記電極体に固定する
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の蓄電素子。

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