JP2021136167A - 蓄電素子 - Google Patents

蓄電素子 Download PDF

Info

Publication number
JP2021136167A
JP2021136167A JP2020031980A JP2020031980A JP2021136167A JP 2021136167 A JP2021136167 A JP 2021136167A JP 2020031980 A JP2020031980 A JP 2020031980A JP 2020031980 A JP2020031980 A JP 2020031980A JP 2021136167 A JP2021136167 A JP 2021136167A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
separator
electrode plate
current collector
connection portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020031980A
Other languages
English (en)
Inventor
久幸 山根
Hisayuki Yamane
久幸 山根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GS Yuasa Corp
Original Assignee
GS Yuasa Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GS Yuasa Corp filed Critical GS Yuasa Corp
Priority to JP2020031980A priority Critical patent/JP2021136167A/ja
Publication of JP2021136167A publication Critical patent/JP2021136167A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

【課題】電極体の損傷を抑制することができる蓄電素子を提供する。【解決手段】蓄電素子１０は、正極板と負極板とが積層された電極体６００と、正極板及び負極板のうちの一方の極性の第一極板６３０に接続される第一集電体４００、及び、他方の極性の第二極板６５０に接続される第二集電体５００と、第一集電体４００と接続される第一電極端子２００、及び、第二集電体５００と接続される第二電極端子３００と、を備え、電極体６００は、電極体本体部６０１と、第一極板６３０の第一集電体４００との接続部であって、電極体本体部６０１から第一方向（Ｚ軸方向）に突出する第一接続部６３１ａと、第二極板６５０の第二集電体５００との接続部であって、電極体本体部６０１から第一方向と交差する第二方向（Ｘ軸方向）に突出する第二接続部６５１ａと、を有し、第一電極端子２００及び第二電極端子３００は、電極体６００の同じ側に配置される。【選択図】図２

Description

本発明は、電極体と、電極体に接続される集電体とを備える蓄電素子に関する。
正極板と負極板とが積層された電極体と、電極体の正極板及び負極板のそれぞれに接続される一対の集電体と、を備える蓄電素子が広く知られている。例えば、特許文献１には、電極組立体（電極体）の正極電極及び負極電極（正極板及び負極板）のそれぞれに正極導電部材及び負極導電部材（一対の集電体）が接続された二次電池（蓄電素子）が開示されている。
特開２０１７−２１６１１９号公報
上記従来のような構成の蓄電素子では、電極体の正極板及び負極板が、電極体の上方で一対の集電体と接続されている。このため、電極体の上方においては、当該一対の集電体が電極体を保護する機能を有しているが、電極体の側方に外部から衝撃が加えられた場合等には、電極体が損傷してしまうおそれがある。
本発明は、本願発明者が上記課題に新たに着目することによってなされたものであり、電極体の損傷を抑制することができ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、本発明の一態様に係る蓄電素子は、正極板と負極板とが積層された電極体と、前記正極板及び前記負極板のうちの一方の極性の第一極板に接続される第一集電体、及び、他方の極性の第二極板に接続される第二集電体と、前記第一集電体と接続される第一電極端子、及び、前記第二集電体と接続される第二電極端子と、を備え、前記電極体は、本体部と、前記第一極板の前記第一集電体との接続部であって、前記本体部から第一方向に突出する第一接続部と、前記第二極板の前記第二集電体との接続部であって、前記本体部から前記第一方向と交差する第二方向に突出する第二接続部と、を有し、前記第一電極端子及び前記第二電極端子は、前記電極体の同じ側に配置される。
これによれば、蓄電素子において、電極体は、第一方向に突出する、第一極板の第一集電体との第一接続部と、第二方向に突出する、第二極板の第二集電体との第二接続部と、を有し、第一電極端子及び第二電極端子は、電極体の同じ側に配置されている。このように、電極体の第一極板の第一接続部を第一方向に突出させて第一集電体と接続し、第二極板の第二接続部を第二方向に突出させて第二集電体と接続する。これにより、電極体の第一方向及び第二方向の双方に集電体が配置されるため、電極体の第一方向及び第二方向の双方における保護の向上を図ることができる。したがって、第一方向及び第二方向の双方において電極体に外部から衝撃が加えられた場合等でも、電極体の損傷を抑制することができる。
また、電極体の第一接続部と第二接続部とが異なる方向に突出するが、これに合わせて第一電極端子及び第二電極端子も異なる方向に配置すると、蓄電素子と他の機器との接続が困難になる等の問題が生じる。このため、第一電極端子及び第二電極端子は、電極体の同じ側に配置する。これにより、蓄電素子と他の機器との接続が容易になる等、システム構成を簡略化することができる。このように、電極体の第一接続部と第二接続部とが異なる方向に突出することによる不具合を抑制することができる。
また、前記第一接続部は、前記本体部における前記第二接続部とは反対側の端部から突出することにしてもよい。
これによれば、電極体において、第一接続部を、本体部における第二接続部とは反対側の端部から突出させることで、第一接続部及び第二接続部が離れた位置に配置される。これにより、外部から衝撃が加えられる等の異常な状態となった場合でも、第一接続部及び第二接続部（または、第一集電体及び第二集電体）が近付くことによって短絡が生じるおそれを低減することができる。
また、前記電極体は、さらに、１枚のセパレータが折返されて形成された折返セパレータを有し、前記折返セパレータは、前記第一極板を挟み込む２つのセパレータ部と、前記２つのセパレータ部の端部同士を繋ぐセパレータ折返部と、を有し、前記第二接続部は、前記セパレータ折返部から突出して配置されることにしてもよい。
これによれば、電極体において、折返セパレータは、第一極板を挟み込む２つのセパレータ部の端部同士を繋ぐセパレータ折返部を有しており、第二接続部は、セパレータ折返部から突出して配置されている。このように、１枚の折返セパレータで第一極板を挟み込むことで、第一極板を２枚のセパレータで挟み込むよりも、部品点数を低減することができる。また、折返セパレータで第一極板を挟み込んだ状態で第二極板と積層することで、積層作業を容易に行うことができる。また、折返セパレータのセパレータ折返部に第一極板の端部を当てて配置することで、第一極板の位置決めを容易に行うこともできる。さらに、第二集電体に接続される第二極板の第二接続部がセパレータ折返部から突出して配置されることで、第二極板からのコンタミネーション（銅等の金属粉等）がセパレータ折返部によって、第一極板側に侵入するのを抑制することができる。
また、前記第二接続部は、前記本体部の、前記第二電極端子とは異なる側に配置され、かつ、前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向に折り曲げられた状態で前記第二集電体と接続されることにしてもよい。
これによれば、電極体において、第二接続部は、本体部の第二電極端子とは異なる側に配置され、かつ、第三方向に折り曲げられた状態で第二集電体と接続される。ここで、第二接続部が、電極体の本体部の第二電極端子とは異なる側に配置される構成では、第二接続部を第二電極端子とは異なる方向（第二方向）に突出させて第二集電体に接続する必要があるため、蓄電素子の第二方向における幅が大きくなるおそれがある。このため、第二接続部を第三方向に折り曲げた状態で第二集電体と接続する。これにより、蓄電素子の第二方向における幅を小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。また、第二接続部が第三方向に折り曲げられることにより、第二接続部で電極体の本体部の第二方向側を覆うことができるため、電極体内にコンタミネーションが侵入するのを抑制することができる。
また、前記第一接続部及び前記第二接続部の少なくとも一方は、前記本体部の一部から突出するタブであることにしてもよい。
電極体の第一接続部と第二接続部とが異なる方向に突出することで、接続部（第一接続部及び第二接続部）を、集電体（第一集電体及び第二集電体）を介して電極端子（第一電極端子及び第二電極端子）と接続する作業が困難になる等の不具合が生じるおそれがある。このため、第一接続部及び第二接続部の少なくとも一方をタブとする。タブは、電極体の本体部からの突出長さや突出する位置を柔軟に設定することができ、また、容易に折り曲げることもできるため、集電体との柔軟な接続作業が可能となる。これにより、電極体の第一接続部と第二接続部とが異なる方向に突出することによる不具合を抑制することができる。
また、蓄電素子は、正極板と負極板とが積層された電極体と、前記正極板及び前記負極板のうちの一方の極性の第一極板に接続される第一集電体、及び、他方の極性の第二極板に接続される第二集電体と、を備え、前記電極体は、本体部と、前記第一極板の前記第一集電体との接続部であって、前記本体部から第一方向に突出する第一接続部と、前記第二極板の前記第二集電体との接続部であって、前記本体部から前記第一方向と交差する第二方向に突出する第二接続部と、を有し、前記第一接続部及び前記第二接続部の少なくとも一方は、前記本体部の一部から突出するタブであることにしてもよい。
これによれば、蓄電素子において、電極体は、第一方向に突出する、第一極板の第一集電体との第一接続部と、第二方向に突出する、第二極板の第二集電体との第二接続部と、を有し、第一接続部及び第二接続部の少なくとも一方はタブである。このように、電極体の第一極板の第一接続部を第一方向に突出させて第一集電体と接続し、第二極板の第二接続部を第二方向に突出させて第二集電体と接続する。これにより、電極体の第一方向及び第二方向の双方に集電体が配置されるため、電極体の第一方向及び第二方向の双方における保護の向上を図ることができる。したがって、第一方向及び第二方向の双方において電極体に外部から衝撃が加えられた場合等でも、電極体の損傷を抑制することができる。
また、電極体の第一接続部と第二接続部とが異なる方向に突出することで、接続部（第一接続部及び第二接続部）を、集電体（第一集電体及び第二集電体）を介して電極端子（第一電極端子及び第二電極端子）と接続する作業が困難になる等の不具合が生じるおそれがある。このため、第一接続部及び第二接続部の少なくとも一方をタブとする。タブは、電極体の本体部からの突出長さや突出する位置を柔軟に設定することができ、また、容易に折り曲げることもできるため、集電体との柔軟な接続作業が可能となる。これにより、電極体の第一接続部と第二接続部とが異なる方向に突出することによる不具合を抑制することができる。
なお、本発明は、こ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、電極体、電極体と電極端子（第一電極端子及び第二電極端子）との組み合わせ、または、電極体と集電体（第一集電体及び第二集電体）との組み合わせとしても実現することができる。
本発明によれば、電極体の損傷を抑制することができる蓄電素子を提供することができる。
実施の形態に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。 実施の形態に係る蓄電素子を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。 実施の形態に係る電極体が有する第一極板及びセパレータと第二極板とを分解して示す分解斜視図である。 実施の形態に係る第一極板、セパレータ及び第二極板の構成を示す正面図である。 実施の形態に係る電極体の製造方法のうち、セパレータに第一極板を配置する工程を示す正面図である。 実施の形態に係る電極体の製造方法のうち、第一極板及びセパレータに第二極板を配置する工程を示す正面図である。 実施の形態に係る電極体の製造方法のうち、セパレータと第二極板とを接合する工程を示す断面図である。 実施の形態に係る電極体と第二集電体とを接合する工程を示す断面図である。 実施の形態の変形例に係る第一極板及びセパレータの構成、並びに、セパレータに第一極板を配置する工程を示す正面図及び断面図である。 実施の形態の変形例に係る第一極板及びセパレータに第二極板を重ねて配置した状態を示す正面図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態（その変形例も含む）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、いずれも包括的また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、製造工程、製造工程の順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。
また、以下の説明及び図面中において、第一電極端子及び第二電極端子（正極端子及び負極端子）の並び方向、第一集電体及び第二集電体（正極集電体及び負極集電体）の並び方向、または、容器の短側面の対向方向を、Ｘ軸方向と定義する。容器の長側面の対向方向、容器の厚さ方向、電極体の第一極板及び第二極板（正極板及び負極板）の積層方向、または、これらの極板とセパレータとの積層方向を、Ｙ軸方向と定義する。第一電極端子及び第二電極端子と電極体との並び方向、容器本体と蓋体との並び方向、または、上下方向を、Ｚ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。なお、使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。
また、以下の説明において、例えば、Ｘ軸プラス方向とは、Ｘ軸の矢印方向を示し、Ｘ軸マイナス方向とは、Ｘ軸プラス方向とは反対方向を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。また、以下では、Ｚ軸方向を第一方向とも呼び、Ｘ軸方向を第二方向とも呼び、Ｙ軸方向を第三方向とも呼ぶ場合がある。さらに、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現を用いる場合があるが、その表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が直交している、とは、当該２つの方向が完全に直交していることを意味するだけでなく、実質的に直交していること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。
（実施の形態）
［１ 蓄電素子１０の全般的な説明］
まず、本実施の形態における蓄電素子１０の全般的な説明を行う。図１は、本実施の形態に係る蓄電素子１０の外観を示す斜視図である。図２は、本実施の形態に係る蓄電素子１０を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。
蓄電素子１０は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、具体的には、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。例えば、蓄電素子１０は、電力貯蔵用途または電源用途等に使用される。具体的には、蓄電素子１０は、例えば、自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、船舶、スノーモービル、農業機械、建設機械、または、電気鉄道用の鉄道車両等の移動体の駆動用またはエンジン始動用等のバッテリ等として用いられる。上記の自動車としては、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）及びガソリン自動車が例示される。上記の電気鉄道用の鉄道車両としては、電車、モノレール及びリニアモーターカーが例示される。また、蓄電素子１０は、家庭用または発電機用等に使用される定置用のバッテリ等としても用いることができる。
なお、蓄電素子１０は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。蓄電素子１０は、二次電池ではなく、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。本実施の形態では、扁平な直方体形状（角形）の蓄電素子１０を図示しているが、蓄電素子１０の形状は、直方体形状には限定されず、直方体形状以外の多角柱形状、長円柱形状等であってもよい。蓄電素子１０は、ラミネート型の蓄電素子であってもよい。
図１に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、第一電極端子２００と、第二電極端子３００とを備え、図２に示すように、容器１００の内方には、第一集電体４００と、第二集電体５００と、電極体６００とが収容されている。また、容器１００（後述の蓋体１２０）と第一電極端子２００及び第二電極端子３００、並びに、第一集電体４００及び第二集電体５００との間には、電気的絶縁性及び気密性を高めるためにガスケット等が配置されており、容器１００の内部には電解液（非水電解質）が封入されているが、これらの図示は省略する。当該電解液としては、蓄電素子１０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。また、上記の構成要素の他、電極体６００の側方、上方または下方に配置されるスペーサ、及び、電極体６００等を包み込む絶縁フィルム等が設けられていてもよい。
容器１００は、開口が形成された容器本体１１０と、容器本体１１０の当該開口を閉塞する蓋体１２０とを有する直方体形状（角形または箱形）のケースである。このような構成により、容器１００は、電極体６００等を容器本体１１０の内部に収容後、容器本体１１０と蓋体１２０とが溶接等されることにより、内部を密封することができる構造となっている。容器１００（容器本体１１０及び蓋体１２０）は、比較的厚みが厚く剛性がある板状部材により形成されている。容器１００（容器本体１１０及び蓋体１２０）の材質は特に限定されず、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板など溶接可能な金属とすることができるが、樹脂を用いることもできる。
容器本体１１０は、容器１００の本体部を構成する矩形筒状で底を備える部材であり、Ｚ軸プラス方向側に開口が形成されている。蓋体１２０は、容器１００の蓋部を構成する矩形状の板状部材であり、容器本体１１０のＺ軸プラス方向側にＸ軸方向に延設されて配置されている。また、蓋体１２０には、容器１００の内圧が上昇したときに容器１００内部のガスを排出するガス排出弁１２１が設けられている。なお、容器１００には、容器１００内部に電解液を注入するための注液部が設けられていてもよい。
電極体６００は、複数の第一極板（後述の第一極板６３０）と、複数の第二極板（後述の第二極板６５０）と、複数のセパレータ（後述のセパレータ６４０）とを備え、電気を蓄えることができる蓄電要素（発電要素）である。第一極板６３０は、正極板及び負極板のうちの一方の極性の極板であり、第二極板６５０は、他方の極性の極板である。本実施の形態では、第一極板６３０は、正極板であり、第二極板６５０は、負極板である。
具体的には、電極体６００は、複数の第一極板６３０（正極板）と複数の第二極板６５０（負極板）と複数のセパレータ６４０とが積層されて形成されている（図３参照）。これにより、電極体６００において、第一極板６３０のＺ軸プラス方向に突出する部位（後述の第一接続部６３１ａ）が積層されて集束部６１０が形成され、第二極板６５０のＸ軸プラス方向に突出する部位（後述の第二接続部６５１ａ）が積層されて集束部６２０が形成されている。つまり、電極体６００は、電極体６００の本体を構成する電極体本体部６０１と、電極体本体部６０１のＺ軸プラス方向の端部から突出する正極側の集束部６１０と、電極体本体部６０１のＸ軸プラス方向の端部から突出する負極側の集束部６２０と、を有している。電極体６００の構成の詳細な説明については、後述する。
第一電極端子２００及び第二電極端子３００は、第一集電体４００及び第二集電体５００を介して、電極体６００に電気的に接続される端子部材である。本実施の形態では、第一電極端子２００は、正極端子であり、第二電極端子３００は、負極端子である。つまり、第一電極端子２００及び第二電極端子３００は、電極体６００に蓄えられている電気を蓄電素子１０の外部空間に導出し、また、電極体６００に電気を蓄えるために蓄電素子１０の内部空間に電気を導入するための金属製の部材である。第一電極端子２００及び第二電極端子３００は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅または銅合金等の金属等の導電部材で形成されている。第一電極端子２００及び第二電極端子３００は、かしめ等によって、第一集電体４００及び第二集電体５００に接続（接合）され、かつ、電気的絶縁性及び気密性を高めるためにガスケット等を介して蓋体１２０に取り付けられている。
具体的には、図２に示すように、第一電極端子２００は、軸部２１０が蓋体１２０の貫通孔１２２と第一集電体４００の貫通孔４１０とに挿入されて、かしめられることにより、第一集電体４００とともにガスケット等を介して蓋体１２０に固定される。同様に、第二電極端子３００は、軸部３１０が蓋体１２０の貫通孔１２３と第二集電体５００の貫通孔５１１とに挿入されて、かしめられることにより、第二集電体５００とともにガスケット等を介して蓋体１２０に固定される。
これにより、第一電極端子２００及び第二電極端子３００は、蓋体１２０からＺ軸プラス方向に突出するように配置される。つまり、第一電極端子２００及び第二電極端子３００は、電極体６００の同じ側（Ｚ軸プラス方向側）に配置される。なお、第一電極端子２００及び第二電極端子３００と第一集電体４００及び第二集電体５００とを接続（接合）する手法は、かしめ接合には限定されず、超音波接合、レーザ溶接若しくは抵抗溶接等の溶接、または、リベット接合若しくはねじ締結等のかしめ以外の機械的接合等が用いられてもよい。
第一集電体４００及び第二集電体５００は、電極体６００のＸ軸方向両側に配置され、電極体６００と第一電極端子２００及び第二電極端子３００とに接続（接合）される、導電性と剛性とを備えた集電部材である。第一集電体４００及び第二集電体５００は、厚みが薄く容易に曲げられるリード板とは異なり、比較的厚みが厚く剛性がある部材である。本実施の形態では、第一集電体４００は、正極集電体であり、第二集電体５００は、負極集電体である。具体的には、第一集電体４００は、電極体６００の集束部６１０（第一極板６３０の第一接続部６３１ａ）と第一電極端子２００とに接続され、第二集電体５００は、電極体６００の集束部６２０（第二極板６５０の第二接続部６５１ａ）と第二電極端子３００とに接続される。これにより、第一集電体４００及び第二集電体５００は、電極体６００と第一電極端子２００及び第二電極端子３００とを電気的に接続する。第一集電体４００及び第二集電体５００と集束部６１０及び６２０とを接続（接合）する手法は、超音波接合、レーザ溶接、抵抗溶接等、どのような溶接が用いられてもよいし、かしめ接合やねじ締結等の機械的接合等が用いられてもよい。
具体的には、第一集電体４００は、蓋体１２０と電極体６００との間に蓋体１２０に沿って配置される板状部材であり、第二集電体５００は、容器本体１１０の側壁から蓋体１２０に亘って当該側壁及び蓋体１２０に沿って屈曲状態で配置される板状部材である。第一集電体４００及び第二集電体５００は、蓋体１２０に固定的に接続（接合）される。第一集電体４００及び第二集電体５００の材質は特に限定されないが、例えば、第一集電体４００（正極集電体）は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等で形成され、第二集電体５００（負極集電体）は、銅または銅合金等で形成されている。
図２に示すように、第二集電体５００は、端子接続部５１０と、端子接続部５１０のＸ軸方向端部からＺ軸マイナス方向に向けて延設された電極接続部５２０と、を有している。端子接続部５１０は、第二電極端子３００に接続（接合）される第二集電体５００の基部である。つまり、端子接続部５１０は、第二集電体５００の第二電極端子３００側（上側、Ｚ軸プラス方向）に配置される矩形状かつ平板状の部位であり、上述の通り、第二電極端子３００に電気的及び機械的に接続される。電極接続部５２０は、電極体６００に接続（接合）される第二集電体５００の脚部である。つまり、電極接続部５２０は、第二集電体５００の電極体６００側（下側、Ｚ軸マイナス方向）に配置される部位であり、電極体６００に電気的及び機械的に接続される。具体的には、電極接続部５２０は、Ｚ軸方向に延びる長尺状かつ平板状の部位であり、電極体６００の集束部６２０に接合される。
［２ 電極体６００の構成の説明］
［２．１ 電極体６００の概略構成の説明］
次に、電極体６００の構成について、詳細に説明する。まず、電極体６００の概略構成について説明する。図３は、本実施の形態に係る電極体６００が有する第一極板６３０及びセパレータ６４０と第二極板６５０とを分解して示す分解斜視図である。図４は、本実施の形態に係る第一極板６３０、セパレータ６４０及び第二極板６５０の構成を示す正面図である。具体的には、図４の（ａ）は、第一極板６３０の構成を示す正面図であり、図４の（ｂ）は、セパレータ６４０の構成を示す正面図であり、図４の（ｃ）は、第二極板６５０の構成を示す正面図である。
図３に示すように、電極体６００は、第一極板６３０（正極板）及びセパレータ６４０と第二極板６５０（負極板）とが交互に積層されて形成されている。つまり、電極体６００は、Ｙ軸方向両端部に第二極板６５０が配置され、その内側に第一極板６３０が配置されるように、第一極板６３０及びセパレータ６４０と第二極板６５０とが繰り返し交互に積層されて、形成されている。なお、容器１００と電極体６００との間の電気的絶縁性を確保するために、Ｙ軸方向両端部の第二極板６５０の外側（電極体６００のＹ軸方向両側面）に、セパレータまたは絶縁シート等の絶縁部材が配置されていてもよい。
具体的には、セパレータ６４０は、１枚のセパレータが折返されて形成されたものであり、このセパレータ６４０に第一極板６３０が挟み込まれた状態で、第二極板６５０と積層されている。この１枚のセパレータが折返されて形成されたセパレータ６４０は、折返セパレータの一例である。つまり、複数のセパレータ６４０は、１枚のセパレータが折返されて形成された折返セパレータを有している、と言える。なお、本実施の形態では、全てのセパレータ６４０が、折返セパレータである。このように、セパレータ６４０（折返セパレータ）は、第一極板６３０を挟み込み、２つの第二極板６５０の間に配置される。
以上のようにして、第一極板６３０及びセパレータ６４０と第二極板６５０とが積層されることにより、図２に示すように、電極体６００には、複数の第一極板６３０のＺ軸プラス方向に突出する部位が積層された正極側の集束部６１０が形成され、複数の第二極板６５０のＸ軸プラス方向に突出する部位が積層された負極側の集束部６２０が形成される。以下に、これら第一極板６３０（正極板）、セパレータ６４０（折返セパレータ）、及び、第二極板６５０（負極板）の構成について、具体的に説明する。
図４の（ａ）に示すように、第一極板６３０（正極板）は、正極基材６３１と、正極合材層６３２とを有している。正極基材６３１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等からなる、略矩形状かつ平板状でＸ軸方向に長い導電性の集電箔である。正極基材６３１は、Ｚ軸プラス方向の端縁のＸ軸マイナス方向の端部から、Ｚ軸プラス方向に突出する矩形状のタブである第一接続部６３１ａを有している。第一接続部６３１ａは、第一極板６３０のうちの、第一集電体４００との接続部である。なお、正極基材６３１として、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラス、Ａｌ−Ｃｄ合金など、充放電時の酸化還元反応に対して安定な材料であれば適宜公知の材料を用いることもできる。
正極合材層６３２は、正極基材６３１の表面（両面）に設けられた正極側の合材層であり、正極基材６３１の第一接続部６３１ａ以外の部分の全面（Ｚ軸方向における一端縁から他端縁まで、かつ、Ｘ軸方向の一端縁から他端縁まで）に亘って配置されている。つまり、第一接続部６３１ａは、正極合材層６３２から露出した部位である。言い換えれば、第一接続部６３１ａは、正極基材６３１のうちの正極合材層６３２が形成されていない合材層非形成部である。なお、正極合材層６３２のＺ軸プラス方向の端縁に沿って（第一接続部６３１ａと正極合材層６３２との境界部分に）、無機粒子等の粒子とバインダとを含むエッジコート層（絶縁コート層）が設けられていてもよい。
正極合材層６３２は、正極活物質と、導電助剤と、バインダとを含んでいる。正極合材層６３２に用いられる正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、正極活物質として、ＬｉＭＰＯ４、ＬｉＭＳｉＯ４、ＬｉＭＢＯ３（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種または２種以上の遷移金属元素）等のポリアニオン化合物、チタン酸リチウム、ＬｉＭｎ２Ｏ４やＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４等のスピネル型リチウムマンガン酸化物、ＬｉＭＯ２（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種または２種以上の遷移金属元素）等のリチウム遷移金属酸化物等を用いることができる。正極合材層６３２に用いられる導電助剤の種類は特に制限されず、充放電時の酸化還元反応に対して安定な材料であれば金属であっても非金属であってもよい。正極合材層６３２に用いられるバインダとしては、電極製造時に使用する溶媒や電解液に対して安定であり、また、充放電時の酸化還元反応に対して安定な材料であれば特にその種類は制限されない。なお、正極合剤層６３２の上に、無機粒子等の粒子とバインダとを含む絶縁コート層が設けられていてもよい。
セパレータ６４０は、Ｘ軸方向に長い矩形状かつ平板状の、例えば樹脂からなる微多孔性のシートである。なお、セパレータ６４０の素材としては、蓄電素子１０の性能を損なうものでなければ、適宜公知の材料を使用できる。例えば、セパレータ６４０として、有機溶剤に不溶な織布、不織布、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂からなる合成樹脂微多孔膜等を用いることができる。セパレータ６４０は、材料、重量平均分子量や空孔率の異なる複数の微多孔膜が積層してなるもの、これらの微多孔膜に各種の可塑剤、酸化防止剤、難燃剤等の添加剤を適量含有しているもの、または、これらの微多孔膜の片面若しくは両面にアルミナ・シリカ等の無機酸化物をバインダと混合するなどして塗布したものであってもよい。特に、セパレータ６４０としては、合成樹脂微多孔膜を好適に用いることができ、中でもポリエチレン及びポリプロピレン製微多孔膜、アラミド若しくはポリイミドと複合化させたポリエチレン及びポリプロピレン製微多孔膜、または、これらを複合した微多孔膜等のポリオレフィン系微多孔膜が、厚さ、膜強度、膜抵抗等の面で好適に用いられる。
図４の（ｂ）に示すように、セパレータ６４０は、２つのセパレータ部６４１及び６４２と、セパレータ折返部６４３と、を有している。セパレータ部６４１及び６４２は、第一極板６３０を挟み込む、Ｘ軸方向に長い矩形状かつ平板状の２つの部位であり、Ｘ軸方向に並んで配置されている。セパレータ折返部６４３は、２つのセパレータ部６４１及び６４２の間（境界部分）に配置されて、２つのセパレータ部６４１及び６４２の端部同士を繋ぐ、Ｚ軸方向に長尺な部位である。つまり、セパレータ部６４２が、セパレータ折返部６４３において、セパレータ部６４１に対してＸ軸方向に向けて折返されることで、セパレータ部６４１とセパレータ部６４２とで第一極板６３０を挟み込む構成となっている。
本実施の形態では、セパレータ部６４１とセパレータ部６４２とは、同じ形状及び同じ大きさを有している。また、セパレータ部６４１及びセパレータ部６４２は、Ｘ軸方向における長さが、第一極板６３０のＸ軸方向における長さよりも大きくなるように形成されている。さらに、セパレータ部６４１及びセパレータ部６４２は、Ｚ軸方向における長さが、第一極板６３０の第一接続部６３１ａ以外の部分のＺ軸方向における長さよりも大きくなるように形成されている。
図４の（ｃ）に示すように、第二極板６５０（負極板）は、負極基材６５１と、負極合材層６５２と、を有している。負極基材６５１は、銅または銅合金等からなる、矩形状かつ平板状でＸ軸方向に長い導電性の集電箔である。負極基材６５１は、Ｘ軸プラス方向の端縁のＺ軸プラス方向の端部から、Ｘ軸プラス方向に突出する矩形状のタブである第二接続部６５１ａを有している。第二接続部６５１ａは、第二極板６５０のうちの、第二集電体５００（の電極接続部５２０）との接続部である。なお、負極基材６５１として、充放電時の酸化還元反応に対して安定な材料であればニッケル等の正極基材６３１と同様の材料を用いることもできる。
負極合材層６５２は、負極基材６５１の表面（両面）に設けられた負極側の合材層であり、負極基材６５１の第二接続部６５１ａ以外の部分の全面（Ｚ軸方向における一端縁から他端縁まで、かつ、Ｘ軸方向の一端縁から他端縁まで）に亘って配置されている。つまり、第二接続部６５１ａは、負極合材層６５２から露出した部位である。言い換えれば、第二接続部６５１ａは、負極基材６５１のうちの負極合材層６５２が形成されていない合材層非形成部である。
本実施の形態では、負極合材層６５２は、Ｘ軸方向における長さが、正極合材層６３２、セパレータ部６４１及びセパレータ部６４２のＸ軸方向における長さよりも大きくなるように形成されている。さらに、第二極板６５０は、Ｚ軸方向における長さが、正極合材層６３２のＺ軸方向における長さよりも大きく、かつ、セパレータ６４０のＺ軸方向における長さよりも小さくなるように形成されている。
負極合材層６５２は、負極活物質と、導電助剤と、バインダとを含んでいる。負極合材層６５２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負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、負極活物質として、リチウム金属、リチウム合金（リチウム−ケイ素、リチウム−アルミニウム、リチウム−鉛、リチウム−錫、リチウム−アルミニウム−錫、リチウム−ガリウム、及びウッド合金等のリチウム金属含有合金）の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料（例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温焼成炭素、非晶質カーボン等）、ケイ素酸化物、金属酸化物、リチウム金属酸化物（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２等）、ポリリン酸化合物、あるいは、一般にコンバージョン負極と呼ばれる、Ｃｏ３Ｏ４やＦｅ２Ｐ等の、遷移金属と第１４族乃至第１６族元素との化合物などが挙げられる。負極合材層６５２に用いられる導電助剤及びバインダとしては、正極合材層６３２に用いられる導電助剤及びバインダと同様であるため、詳細な説明は省略する。なお、負極合剤層６５２の上に、無機粒子等の粒子とバインダとを含む絶縁コート層が設けられていてもよい。
［２．２ 電極体６００の製造方法及び詳細構成の説明］
次に、電極体６００の製造方法を説明しながら、電極体６００のさらに詳細な構成について説明する。図５は、本実施の形態に係る電極体６００の製造方法のうち、セパレータ６４０に第一極板６３０を配置する工程を示す正面図である。具体的には、図５の（ａ）は、セパレータ６４０に第一極板６３０を重ねて配置した状態を示す正面図であり、図５の（ｂ）は、セパレータ６４０を折返した状態を示す正面図である。
図６は、本実施の形態に係る電極体６００の製造方法のうち、第一極板６３０及びセパレータ６４０に第二極板６５０を配置する工程を示す正面図である。具体的には、図６の（ａ）は、第一極板６３０及びセパレータ６４０に第二極板６５０を重ねて配置した状態を示す正面図であり、図６の（ｂ）は、第一極板６３０及びセパレータ６４０と第二極板６５０とを積層して電極体６００を形成した状態を示す斜視図である。
図７は、本実施の形態に係る電極体６００の製造方法のうち、セパレータ６４０と第二極板６５０とを接合する工程を示す断面図である。具体的には、図７は、図６の（ｂ）に示した電極体６００のＺ軸マイナス方向の端部をＹＺ平面に平行な面で切断した場合の構成を示す断面図である。図８は、本実施の形態に係る電極体６００と第二集電体５００とを接合する工程を示す断面図である。具体的には、図８は、電極体６００と第二集電体５００とを接合した状態を、ＸＹ平面に平行な面で切断した場合の構成を示す断面図である。
まず、図５の（ａ）に示すように、セパレータ６４０のセパレータ部６４１上に第一極板６３０が載置される。具体的には、第一極板６３０のＸ軸プラス方向の端縁が、セパレータ部６４１のＸ軸プラス方向の端縁（つまり、セパレータ折返部６４３）と重なるように、セパレータ部６４１に対して第一極板６３０が配置される。これにより、セパレータ部６４１のＸ軸マイナス方向の端縁は、第一極板６３０のＸ軸マイナス方向の端縁から突出することとなる。セパレータ部６４１のＺ軸プラス方向の端縁からは、第一極板６３０の第一接続部６３１ａが突出する。第一極板６３０の第一接続部６３１ａ以外の部分については、セパレータ部６４１の方が、Ｚ軸プラス方向及びＺ軸マイナス方向に突出するように配置される。
そして、図５の（ｂ）に示すように、セパレータ６４０のセパレータ部６４２が、セパレータ折返部６４３においてセパレータ部６４１に対して折返されて、第一極板６３０上に載置される。これにより、セパレータ部６４２は、第一極板６３０の正極合材層６３２を覆うこととなる。つまり、第一接続部６３１ａが、セパレータ６４０からＺ軸プラス方向に突出した状態となる。また、セパレータ折返部６４３は、セパレータ６４０のＸ軸プラス方向の端縁に配置される。なお、第一極板６３０がセパレータ部６４１上に配置される際、または、第一極板６３０上にセパレータ部６４２が配置される際に、第一極板６３０が、接着剤等によりセパレータ６４０に接合（接着）されてもよい。
次に、図６の（ａ）に示すように、第一極板６３０を挟んだセパレータ６４０上に、第二極板６５０が載置される。具体的には、第二極板６５０の負極合材層６５２が、第一極板６３０の正極合材層６３２を覆う位置に配置されるように、セパレータ６４０上に第二極板６５０が配置される。
つまり、負極合材層６５２のＸ軸マイナス方向の端縁が、正極合材層６３２のＸ軸マイナス方向の端縁よりも、Ｘ軸マイナス方向に配置される。本実施の形態では、負極合材層６５２のＸ軸マイナス方向の端縁が、セパレータ６４０のＸ軸マイナス方向の端縁と重なる位置に配置される。なお、負極合材層６５２のＸ軸マイナス方向の端縁は、正極合材層６３２のＸ軸マイナス方向の端縁よりもＸ軸マイナス方向に配置されれば、セパレータ６４０のＸ軸マイナス方向の端縁よりもＸ軸プラス方向に配置されてもよいし、Ｘ軸マイナス方向に配置されてもよい。
負極合材層６５２のＸ軸プラス方向の端縁は、正極合材層６３２のＸ軸プラス方向の端縁よりも、Ｘ軸プラス方向に配置される。本実施の形態では、負極合材層６５２のＸ軸プラス方向の端縁は、セパレータ折返部６４３よりも、Ｘ軸プラス方向に配置される。これにより、第二接続部６５１ａが、セパレータ折返部６４３からＸ軸プラス方向に突出した状態となる。なお、負極合材層６５２のＸ軸プラス方向の端縁は、正極合材層６３２のＸ軸プラス方向の端縁よりもＸ軸プラス方向に配置されれば、セパレータ折返部６４３と重なる位置に配置されてもよいし、セパレータ折返部６４３よりもＸ軸マイナス方向に配置されてもよい。
負極合材層６５２のＺ軸プラス方向の端縁は、正極合材層６３２のＺ軸プラス方向の端縁よりもＺ軸プラス方向に配置され、かつ、セパレータ６４０のＺ軸プラス方向の端縁よりもＺ軸マイナス方向に配置される。
負極合材層６５２のＺ軸マイナス方向の端縁は、正極合材層６３２のＺ軸マイナス方向の端縁よりも、Ｚ軸マイナス方向に配置される。本実施の形態では、負極合材層６５２のＺ軸マイナス方向の端縁は、セパレータ６４０のＺ軸マイナス方向の端縁と重なる位置に配置される。なお、負極合材層６５２のＺ軸マイナス方向の端縁は、正極合材層６３２のＺ軸マイナス方向の端縁よりもＺ軸マイナス方向に配置されれば、セパレータ６４０のＺ軸マイナス方向の端縁よりもＺ軸プラス方向に配置されてもよいし、Ｚ軸マイナス方向に配置されてもよい。
以上のようにして、第一極板６３０を挟んだセパレータ６４０と第二極板６５０とが積層されることで、図６の（ｂ）に示すように、略直方体形状の電極体６００が形成される。つまり、第一極板６３０の第一接続部６３１ａが積層されて正極側の集束部６１０が形成され、第二極板６５０の第二接続部６５１ａが積層されて負極側の集束部６２０が形成される。
第一接続部６３１ａは、電極体本体部６０１からＺ軸方向（第一方向）に突出する部位であり、具体的には、電極体本体部６０１の一部（電極体本体部６０１のＺ軸プラス方向の端縁のＸ軸マイナス方向の端部）からＺ軸プラス方向に突出するタブである。第二接続部６５１ａは、電極体本体部６０１からＸ軸方向（第一方向と交差する第二方向）に突出する部位であり、具体的には、電極体本体部６０１の一部（電極体本体部６０１のＸ軸プラス方向の端縁のＺ軸プラス方向の端部）からＸ軸プラス方向に突出するタブである。
そして、集束部６１０は、電極体本体部６０１のＺ軸プラス方向の端縁のＸ軸マイナス方向の端部からＺ軸プラス方向に突出するタブ束であり、集束部６２０は、電極体本体部６０１のＸ軸プラス方向の端縁のＺ軸プラス方向の端部からＸ軸プラス方向に突出するタブ束である。なお、電極体本体部６０１は、電極体６００の本体を構成する部位であり、具体的には、電極体６００のうちの集束部６１０及び６２０以外（第一接続部６３１ａ及び第二接続部６５１ａ以外）の部位（合材層が形成されている部位）である。つまり、電極体本体部６０１は、正極基材６３１の第一接続部６３１ａ以外の部位と、正極合材層６３２と、負極基材６５１の第二接続部６５１ａ以外の部位と、負極合材層６５２と、セパレータ６４０とが積層されて形成された扁平な直方体形状の部位である。
このような構成により、第一接続部６３１ａは、電極体本体部６０１における第二接続部６５１ａとは反対側の端部から突出する部位となっている。つまり、第一接続部６３１ａは、電極体本体部６０１のＺ軸プラス方向の端縁における第二接続部６５１ａとは反対側の端部（Ｘ軸マイナス方向の端部）から突出する部位となっている。これに対し、第二接続部６５１ａは、電極体本体部６０１のＸ軸プラス方向の端縁における第一接続部６３１ａと同じ側の端部（Ｚ軸プラス方向の端部）から突出する部位となっている。
また、第二接続部６５１ａは、電極体本体部６０１の、第二電極端子３００とは異なる側に配置される部位となっている。つまり、第二電極端子３００は、電極体本体部６０１のＺ軸プラス方向に配置され、第二接続部６５１ａは、電極体本体部６０１のＸ軸プラス方向に配置されるため、第二接続部６５１ａは、電極体本体部６０１の、第二電極端子３００とは異なる側に配置されることとなる。これに対し、第一接続部６３１ａは、電極体本体部６０１の第一電極端子２００と同じ側、つまり、ともに電極体本体部６０１のＺ軸プラス方向に配置される。
次に、図６の（ｂ）に示した電極体６００が形成された状態において、セパレータ６４０と第二極板６５０とが接合される。具体的には、セパレータ６４０の２つのセパレータ部６４１及び６４２の端部と、セパレータ６４０を挟む２つの第二極板６５０の端部とが、接合される。つまり、図７に示すように、セパレータ部６４１の端部６４１ａと、セパレータ部６４２の端部６４２ａと、負極基材６５１の端部６５１ｂと、負極合材層６５２の端部６５２ａとが、接着剤（糊剤等）等の接合部材６６０によって接合される。なお、これら端部６４１ａ、６４２ａ、６５１ｂ及び６５２ａは、セパレータ６４０及び第二極板６５０のＺ軸マイナス方向の端部であるが、セパレータ６４０及び第二極板６５０のＸ軸マイナス方向の端部についても同様に接合される。
例えば、板状部材に接合部材６６０を塗って電極体６００を押し当てることにより、電極体６００のＺ軸方向両側の端部に接合部材６６０を塗布する。これにより、電極体６００が有するセパレータ６４０及び第二極板６５０のＺ軸マイナス方向の端部が接合され、セパレータ６４０及び第二極板６５０のＸ軸マイナス方向の端部が接合される。ここで、接合部材６６０に用いられる接着剤（糊剤等）に含まれるバインダは、第二極板６５０の負極合材層６５２に含まれるバインダと別種であるのが好ましい。
なお、セパレータ６４０及び第二極板６５０のＺ軸マイナス方向の端部、または、Ｘ軸マイナス方向の端部のいずれか一方のみが接合される構成でもよい。また、セパレータ６４０と第二極板６５０とを接合する手法は、糊剤等の接着剤を塗布することには限定されず、どのような接着剤を用いてもよいし、接着剤ではなく、粘着テープを貼り付けてもよいし、溶着、または、かしめ等の機械的接合等が用いられてもよい。
そして、このようにして製造された電極体６００は、第一集電体４００及び第二集電体５００に接合される。つまり、第一極板６３０の第一接続部６３１ａが積層された集束部６１０が、第一集電体４００に接合され、第二極板６５０の第二接続部６５１ａが積層された集束部６２０が、第二集電体５００に接合される。
例えば、図８に示すように、集束部６２０（第二接続部６５１ａ）は、第二集電体５００の電極接続部５２０の外側（Ｘ軸プラス方向側、電極体本体部６０１とは反対側）に配置されて、電極接続部５２０と接合される。つまり、集束部６２０は、電極接続部５２０の外側にまで回り込むようにＹ軸方向に向けて折り曲げられて、電極接続部５２０と接合される。このように、第二接続部６５１ａは、Ｙ軸方向（第一方向及び第二方向と交差する第三方向）に折り曲げられた状態で第二集電体５００と接続される。
具体的には、集束部６２０の外側に当て板７００が配置されて、電極接続部５２０と当て板７００とで集束部６２０を挟み込んだ状態で、電極接続部５２０と集束部６２０とが接合される。当て板７００は、集束部６２０を保護する平板状の金属製のカバーである。当て板７００の材質は、充放電時の酸化還元反応に対して安定な材料であれば特に限定されないが、例えば、銅または銅合金等で形成されている。
集束部６１０（第一接続部６３１ａ）は、第一集電体４００の内側（Ｚ軸マイナス方向側、電極体本体部６０１側）に配置されて、第一集電体４００と接合される。つまり、集束部６１０は、第一集電体４００の内側の面に沿うように折り曲げられて、第一集電体４００と接合される。具体的には、集束部６１０の内側に、当て板７００と同様の当て板（図示せず）が配置されて、第一集電体４００と当該当て板とで集束部６１０を挟み込んだ状態で、第一集電体４００と集束部６１０とが接合される。当該当て板は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金等で形成されている。
［３ 効果の説明］
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、電極体６００は、第一方向（Ｚ軸方向）に突出する第一接続部６３１ａと、第二方向（Ｘ軸方向）に突出する第二接続部６５１ａとを有し、第一電極端子２００及び第二電極端子３００は、電極体６００の同じ側に配置されている。このように、電極体６００の第一極板６３０の第一接続部６３１ａを第一方向に突出させて第一集電体４００と接続し、第二極板６５０の第二接続部６５１ａを第二方向に突出させて第二集電体５００と接続する。これにより、電極体６００の第一方向及び第二方向の双方に集電体が配置されるため、電極体６００の第一方向及び第二方向の双方における保護の向上を図ることができる。したがって、第一方向及び第二方向の双方において電極体６００に外部から衝撃が加えられた場合等でも、電極体６００の損傷を抑制することができる。
また、電極体６００の第一接続部６３１ａと第二接続部６５１ａとが異なる方向に突出するが、これに合わせて第一電極端子２００及び第二電極端子３００も異なる方向に配置すると、蓄電素子１０と他の機器との接続が困難になる等の問題が生じる。このため、第一電極端子２００及び第二電極端子３００は、電極体６００の同じ側に配置する。これにより、蓄電素子１０と他の機器との接続が容易になる等、システム構成を簡略化することができる。このように、電極体６００の第一接続部６３１ａと第二接続部６５１ａとが異なる方向に突出することによる不具合を抑制することができる。
また、電極体６００において、第一接続部６３１ａを、電極体本体部６０１における第二接続部６５１ａとは反対側の端部から突出させることで、第一接続部６３１ａ及び第二接続部６５１ａが離れた位置に配置される。これにより、外部から衝撃が加えられる等の異常な状態となった場合でも、第一接続部６３１ａ及び第二接続部６５１ａ（または、第一集電体４００及び第二集電体５００）が近付くことによって短絡が生じるおそれを低減することができる。
また、第一電極端子２００及び第二電極端子３００は、電極体６００の同じ側に配置されるが、短絡等を防ぐために、第一電極端子２００及び第二電極端子３００は、ある程度離れた位置に配置されるのが好ましい。そして、第一接続部６３１ａ及び第二接続部６５１ａを離れた位置に配置することで、第一電極端子２００及び第二電極端子３００を離れた位置に配置しやすくなる。これにより、第一接続部６３１ａを、電極体本体部６０１における第二接続部６５１ａとは反対側の端部から突出させることで、第一電極端子２００及び第二電極端子３００を電極体６００の同じ側に配置することによる不具合を抑制することができる。
また、電極体６００において、セパレータ６４０（折返セパレータ）は、第一極板６３０を挟み込む２つのセパレータ部６４１及び６４２の端部同士を繋ぐセパレータ折返部６４３を有しており、第二接続部６５１ａは、セパレータ折返部６４３から突出して配置されている。このように、１枚のセパレータ６４０で第一極板６３０を挟み込むことで、第一極板６３０を２枚のセパレータで挟み込むよりも、部品点数を低減することができる。また、セパレータ６４０で第一極板６３０を挟み込んだ状態で第二極板６５０と積層することで、積層作業を容易に行うことができる。また、セパレータ６４０のセパレータ折返部６４３に第一極板６３０の端部を当てて配置することで、第一極板６３０の位置決めを容易に行うこともできる。さらに、第二極板６５０の第二接続部６５１ａがセパレータ折返部６４３から突出して配置されることで、第二極板６５０からのコンタミネーション（銅等の金属粉等）がセパレータ折返部６４３によって、第一極板６３０側に侵入するのを抑制することができる。
また、電極体６００において、第二接続部６５１ａは、電極体本体部６０１の第二電極端子３００とは異なる側に配置され、かつ、第三方向（Ｙ軸方向）に折り曲げられた状態で第二集電体５００と接続される。ここで、第二接続部６５１ａが、電極体本体部６０１の第二電極端子３００とは異なる側に配置される構成では、第二接続部６５１ａを第二電極端子３００とは異なる方向（第二方向）に突出させて第二集電体５００に接続する必要がある。このため、蓄電素子１０の第二方向における幅が大きくなるおそれがあるため、第二接続部６５１ａを第三方向に折り曲げた状態で第二集電体５００と接続する。これにより、蓄電素子１０の第二方向における幅を小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。また、第二接続部６５１ａが第三方向に折り曲げられることにより、第二接続部６５１ａで電極体本体部６０１の第二方向側を覆うことができるため、電極体６００内にコンタミネーションが侵入するのを抑制することができる。
また、第一接続部６３１ａ及び第二接続部６５１ａの２つの接続部が異なる方向に突出することで、当該接続部を、集電体（第一集電体４００及び第二集電体５００）を介して電極端子（第一電極端子２００及び第二電極端子３００）と接続する作業が困難になる等の不具合が生じるおそれがある。このため、第一接続部６３１ａ及び第二接続部６５１ａの少なくとも一方をタブとする。タブは、電極体本体部６０１からの突出長さや突出する位置を柔軟に設定することができ、また、容易に折り曲げることもできるため、集電体との柔軟な接続作業が可能となる。これにより、第一接続部６３１ａと第二接続部６５１ａとが異なる方向に突出することによる不具合を抑制することができる。
また、第二接続部６５１ａは、電極体本体部６０１のＺ軸プラス方向の端部に配置されているため、電極体本体部６０１のＺ軸プラス方向の端部側には、容器本体１１０との間に空間が生じている。これにより、容器１００内に空間が設けられるため、容器１００内に電解液を注液する際の注液性を向上することができ、また、当該空間を、電解液を貯留する空間等として活用することができる。
［４ 変形例の説明］
次に、上記実施の形態の変形例について、説明する。図９は、本実施の形態の変形例に係る第一極板６３０及びセパレータ６４０の構成、並びに、セパレータ６４０に第一極板６３０を配置する工程を示す正面図及び断面図である。具体的には、図９の（ａ）は、図５の（ａ）に対応する図であり、図９の（ｂ）は、図５の（ｂ）に対応する図であり、図９の（ｃ）は、セパレータ６４０のセパレータ部６４１及び６４２を接合する構成を示す断面図である。図１０は、本実施の形態の変形例に係る第一極板６３０及びセパレータ６４０に第二極板６５０を重ねて配置した状態を示す正面図である。なお、図１０は、図６の（ａ）に対応する図である。
図９の（ａ）に示すように、本変形例におけるセパレータ６４０の２つのセパレータ部６４１及び６４２は、上記実施の形態と同様に、第一極板６３０を挟み込む、Ｘ軸方向に長い矩形状かつ平板状の２つの部位であるが、Ｚ軸方向に並んで配置されている。これにより、本変形例におけるセパレータ６４０は、２つのセパレータ部６４１及び６４２の間（境界部分）に配置されて、２つのセパレータ部６４１及び６４２の端部同士を繋ぐ、Ｘ軸方向に長尺なセパレータ折返部６４３ａを有している。
そして、図９の（ｂ）に示すように、セパレータ部６４２が、セパレータ折返部６４３ａにおいて、セパレータ部６４１に対してＺ軸方向に向けて折返されることで、セパレータ部６４１とセパレータ部６４２とで第一極板６３０を挟み込む。具体的には、第一極板６３０のＺ軸マイナス方向の端縁がセパレータ折返部６４３ａの位置に配置されるように、セパレータ部６４１上に第一極板６３０を配置して、セパレータ部６４２をセパレータ部６４１に対して折返す。これにより、セパレータ折返部６４３ａは、セパレータ６４０のＺ軸マイナス方向の端縁に配置される。
そして、図９の（ｃ）に示すように、セパレータ６４０の２つのセパレータ部６４１及び６４２のＸ軸プラス方向の端部同士が、接着剤（糊剤等）等の接合部材６７０によって接合される。なお、接合部材６７０として、どのような材質の部材が用いられてもよいし、接合部材６７０ではなく、セパレータ部６４１及び６４２の当該端部同士が、熱溶着等によって接合されてもよい。また、セパレータ部６４１及び６４２の当該端部同士は、Ｚ軸方向における全長に亘って接合されて封止されるのが好ましいが、Ｚ軸方向における一部のみが接合されることにしてもよい。
そして、図１０に示すように、第一極板６３０を挟んだセパレータ６４０上に、第二極板６５０が載置される。つまり、上記実施の形態と同様に、第二極板６５０の負極合材層６５２が、第一極板６３０の正極合材層６３２を覆う位置に配置されるように、セパレータ６４０上に第二極板６５０が配置される。このようにして、第一極板６３０を挟んだセパレータ６４０と第二極板６５０とが積層されることで、上記実施の形態と同様に、図６の（ｂ）に示すような電極体６００が形成される。その他の構成については、上記実施の形態と同様のため、詳細な説明は省略する。
以上のように、本変形例に係る蓄電素子１０によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。特に、本変形例では、上記実施の形態とは異なり、セパレータ６４０は、Ｚ軸方向に並ぶ２つのセパレータ部６４１及び６４２を有し、第一極板６３０を挟み込む。このように、上記実施の形態以外の手法で、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる蓄電素子１０を製造することができるため、蓄電素子１０の製造工程の自由度を向上させることができる。
（その他の変形例）
以上、本発明の実施の形態（その変形例も含む）に係る蓄電素子１０について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されない。つまり、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であり、本発明の範囲は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。
例えば、上記実施の形態では、第一電極端子２００、第一集電体４００及び第一極板６３０は、正極端子、正極集電体及び正極板であり、第二電極端子３００、第二集電体５００及び第二極板６５０は、負極端子、負極集電体及び負極板であることとした。しかし、第一電極端子２００、第一集電体４００及び第一極板６３０が、負極端子、負極集電体及び負極板であり、第二電極端子３００、第二集電体５００及び第二極板６５０が、正極端子、正極集電体及び正極板であってもよい。
また、上記実施の形態では、電極体６００の集束部６１０（第一接続部６３１ａ）は、電極体本体部６０１のＺ軸プラス方向かつＸ軸マイナス方向の端部から突出し、集束部６２０（第二接続部６５１ａ）は、電極体本体部６０１のＸ軸プラス方向かつＺ軸プラス方向の端部から突出することとした。しかし、集束部６１０は、電極体本体部６０１のＺ軸プラス方向、かつ、Ｘ軸プラス方向の端部またはＸ軸方向の中央部から突出していてもよいし、集束部６２０は、電極体本体部６０１のＸ軸プラス方向、かつ、Ｚ軸マイナス方向の端部またはＺ軸方向の中央部から突出していてもよい。
また、上記実施の形態では、集束部６１０（第一接続部６３１ａ）は、電極体本体部６０１からＺ軸プラス方向に突出し、集束部６２０（第二接続部６５１ａ）は、電極体本体部６０１からＸ軸プラス方向に突出することとした。しかし、集束部６１０がＺ軸マイナス方向に突出していてもよいし、集束部６２０がＸ軸マイナス方向に突出していてもよいし、集束部６１０及び集束部６２０の突出方向が逆でもよいし、Ｘ軸方向またはＺ軸方向から傾いた方向に突出していてもよい。つまり、集束部６１０及び集束部６２０は、電極体本体部６０１から互いに交差する方向に突出していればよい。
また、上記実施の形態では、集束部６１０は、電極体本体部６０１の端部の一部から突出する１つのタブ束であることとした。しかし、集束部６１０は、電極体本体部６０１から突出する複数のタブ束（Ｘ軸方向に並ぶ複数のタブ束、または、Ｙ軸方向に並ぶ複数のタブ束）であってもよい。また、集束部６１０は、電極体本体部６０１の端部の全体から突出する、電極体６００の端部の束であってもよい。つまり、第一接続部６３１ａは、電極体本体部６０１の端縁の一部から突出するタブではなく、電極体本体部６０１の端縁の全体から突出する部位であってもよい。この場合、第一接続部６３１ａと第一集電体４００との接合の形態も、上記には限定されず、適宜公知の構成を適用可能である。集束部６２０（第二接続部６５１ａ）についても同様である。
また、上記実施の形態では、第一極板６３０、セパレータ６４０及び第二極板６５０は、Ｘ軸方向に長い長方形状を有していることとした。しかし、第一極板６３０、セパレータ６４０及び第二極板６５０は、Ｚ軸方向に長い長方形状やその他の多角形状、楕円形状、長円形状、円形状などでもよく、その形状は特に限定されない。さらに、第一極板６３０、セパレータ６４０及び第二極板６５０の大きさ及び枚数についても、特に限定されない。つまり、第一極板６３０、セパレータ６４０及び第二極板６５０の形状、大きさ及び枚数は、蓄電素子１０の性能を損なうものでなければ、どのような形状、大きさ及び枚数であってもよい。第一接続部６３１ａ及び第二接続部６５１ａ（集束部６１０及び６２０）についても同様に、形状、大きさ及び枚数は、特に限定されない。
また、上記実施の形態では、電極体６００のセパレータ６４０は、２つのセパレータ部６４１及び６４２と、セパレータ折返部とを有する１枚の折返セパレータであることとした。しかし、セパレータ６４０は、２つのセパレータ部６４１及び６４２に対応する２枚のセパレータであってもよい。
また、上記実施の形態では、第一電極端子２００及び第二電極端子３００は、ともに電極体６００のＺ軸プラス方向に配置されることとした。しかし、第一電極端子２００及び第二電極端子３００は、ともに電極体６００のＸ軸プラス方向に配置されてもよいし、ともに電極体６００のＸ軸マイナス方向またはＺ軸マイナス方向に配置されてもよい。または、第一電極端子２００及び第二電極端子３００は、電極体６００の異なる側（例えば、第一電極端子２００が電極体６００のＺ軸プラス方向、第二電極端子３００が電極体６００のＸ軸プラス方向）に配置されてもよい。
また、上記実施の形態では、電極体６００が有する複数の第一極板６３０、複数のセパレータ６４０及び複数の第二極板６５０の全てが、上記の構成を有していることとした。しかし、これらのうちのいずれかが上記の構成を有していないことにしてもよい。
また、第一電極端子２００及び第二電極端子３００、並びに、第一集電体４００及び第二集電体５００等の構造についても、本発明の範囲内であれば特に限定されない。また、上記実施の形態では、第一電極端子２００及び第二電極端子３００、並びに、第一集電体４００及び第二集電体５００と容器１００とを、ガスケット等を介して電気的に絶縁している。しかし、正負極の絶縁を確保し、使用法に問題なければ、第一電極端子２００及び第一集電体４００と容器１００とを、または、第二電極端子３００及び第二集電体５００と容器１００とを、電気的に接続してもよい。
また、上記実施の形態において、第二集電体５００を支持するスペーサ等が設けられていてもよい。例えば、第二集電体５００の電極接続部５２０をＺ軸マイナス方向に延設し、容器本体１１０の底面側に配置された底面スペーサと嵌合させる等により、第二集電体５００を支持することにしてもよい。
また、上記実施の形態及び上記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。
また、本発明は、このような蓄電素子１０として実現することができるだけでなく、電極体６００、電極体６００と電極端子（第一電極端子２００及び第二電極端子３００）との組み合わせ、または、電極体６００と集電体（第一集電体４００及び第二集電体５００）との組み合わせとしても実現することができる。
本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子等に適用できる。
１０ 蓄電素子
１００ 容器
１１０ 容器本体
１２０ 蓋体
１２１ ガス排出弁
１２２、１２３、４１０、５１１ 貫通孔
２００ 第一電極端子
２１０、３１０ 軸部
３００ 第二電極端子
４００ 第一集電体
５００ 第二集電体
５１０ 端子接続部
５２０ 電極接続部
６００ 電極体
６０１ 電極体本体部
６１０、６２０ 集束部
６３０ 第一極板
６３１ 正極基材
６３１ａ 第一接続部
６３２ 正極合材層
６４０ セパレータ
６４１、６４２ セパレータ部
６４１ａ、６４２ａ、６５１ｂ、６５２ａ 端部
６４３、６４３ａ セパレータ折返部
６５０ 第二極板
６５１ 負極基材
６５１ａ 第二接続部
６５２ 負極合材層
６６０、６７０ 接合部材
７００ 当て板

Claims (6)

  1. 正極板と負極板とが積層された電極体と、
    前記正極板及び前記負極板のうちの一方の極性の第一極板に接続される第一集電体、及び、他方の極性の第二極板に接続される第二集電体と、
    前記第一集電体と接続される第一電極端子、及び、前記第二集電体と接続される第二電極端子と、を備え、
    前記電極体は、
    本体部と、
    前記第一極板の前記第一集電体との接続部であって、前記本体部から第一方向に突出する第一接続部と、
    前記第二極板の前記第二集電体との接続部であって、前記本体部から前記第一方向と交差する第二方向に突出する第二接続部と、を有し、
    前記第一電極端子及び前記第二電極端子は、前記電極体の同じ側に配置される
    蓄電素子。
  2. 前記第一接続部は、前記本体部における前記第二接続部とは反対側の端部から突出する
    請求項１に記載の蓄電素子。
  3. 前記電極体は、さらに、１枚のセパレータが折返されて形成された折返セパレータを有し、
    前記折返セパレータは、前記第一極板を挟み込む２つのセパレータ部と、前記２つのセパレータ部の端部同士を繋ぐセパレータ折返部と、を有し、
    前記第二接続部は、前記セパレータ折返部から突出して配置される
    請求項１または２に記載の蓄電素子。
  4. 前記第二接続部は、前記本体部の、前記第二電極端子とは異なる側に配置され、かつ、前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向に折り曲げられた状態で前記第二集電体と接続される
    請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電素子。
  5. 前記第一接続部及び前記第二接続部の少なくとも一方は、前記本体部の一部から突出するタブである
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電素子。
  6. 正極板と負極板とが積層された電極体と、
    前記正極板及び前記負極板のうちの一方の極性の第一極板に接続される第一集電体、及び、他方の極性の第二極板に接続される第二集電体と、を備え、
    前記電極体は、
    本体部と、
    前記第一極板の前記第一集電体との接続部であって、前記本体部から第一方向に突出する第一接続部と、
    前記第二極板の前記第二集電体との接続部であって、前記本体部から前記第一方向と交差する第二方向に突出する第二接続部と、を有し、
    前記第一接続部及び前記第二接続部の少なくとも一方は、前記本体部の一部から突出するタブである
    蓄電素子。
JP2020031980A 2020-02-27 2020-02-27 蓄電素子 Pending JP2021136167A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020031980A JP2021136167A (ja) 2020-02-27 2020-02-27 蓄電素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020031980A JP2021136167A (ja) 2020-02-27 2020-02-27 蓄電素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021136167A true JP2021136167A (ja) 2021-09-13

Family

ID=77661547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020031980A Pending JP2021136167A (ja) 2020-02-27 2020-02-27 蓄電素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021136167A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5537094B2 (ja) 電池
JP5830953B2 (ja) 二次電池、バッテリユニットおよびバッテリモジュール
KR20090124933A (ko) 각형 전지
JP6701210B2 (ja) 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法
KR101821488B1 (ko) 전지
KR20180107468A (ko) 일체형 버스 바를 포함하는 전지팩
US20140023913A1 (en) Prismatic secondary battery
JP2020030899A (ja) 二次電池
JP2019160544A (ja) 蓄電素子
WO2022163616A1 (ja) 蓄電素子及び蓄電装置
JP7318333B2 (ja) 蓄電素子
JP5664068B2 (ja) 積層型電池、および積層型電池の製造方法
JP2019096466A (ja) 蓄電素子
JP2021136167A (ja) 蓄電素子
WO2023063329A1 (ja) 蓄電素子
JP2021044133A (ja) 蓄電素子
WO2022163636A1 (ja) 蓄電素子
WO2022163520A1 (ja) 蓄電素子
WO2023063332A1 (ja) 蓄電素子
WO2022185854A1 (ja) 蓄電素子
JP7155850B2 (ja) 蓄電素子
WO2023063328A1 (ja) 蓄電素子
JP7331573B2 (ja) 蓄電素子
JP5646944B2 (ja) 二次電池およびその製造方法
JP2019061893A (ja) 蓄電素子

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230126

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240109

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20240308

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240419