JP6274650B2 - 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、巻芯を有する電極体と、該電極体を収容するケースとを備えた蓄電素子及び蓄電素子の製造方法に関するものである。

一般的に、蓄電素子は、電極体と、該電極体を収容するケースとを備えている。電極体は、巻芯と、セパレータと、正極と、負極とを備える。巻芯は、偏平筒状をなすシート製の筒状部を含む。筒状部は、一端及び他端を有する一対の湾曲部であって、内周面同士を対峙させた状態で配置された一対の湾曲部と、該一対の湾曲部の互いに対向する一端同士及び他端同士を接続して互いに対向する一対の対向部とを有する。

このような巻芯に、セパレータを挟んで重ね合わされた正極及び負極が巻き付けられるため、電極体は、一対の対向部のそれぞれと対応した一対の平坦部を外周面上に有する。該平坦部は、ケースの内壁面に近接している（例えば、特許文献１参照）。

しかし、この蓄電素子に過度の振動が作用したときに、平坦部とケースの内壁面との間に隙間が形成されていると、電極体の平坦部とケースの内壁面との密接性が損なわれ、電極体全体がケース内で揺動し、該電極体が損傷する可能性がある。

特開２００２−３２４５７０号公報

そこで、本発明は、かかる事情に鑑み、蓄電素子に振動が作用したときに、電極体の揺動を防止することができる蓄電素子及び蓄電素子の製造方法を提供することを課題とする。

本発明に係る蓄電素子は、偏平筒状をなすシート製の筒状部、及び該筒状部の内側に介在するシート製の介在部を含む巻芯を有する電極体と、該電極体を収容するケースとを備え、筒状部は、一端及び他端を有する一対の湾曲部であって、内周面同士を対峙させた状態で配置された一対の湾曲部と、該一対の湾曲部の互いに対向する一端同士及び他端同士を接続して互いに対向する一対の対向部とを有し、記介在部は、筒状部における一対の対向部のうちの一方の対向部における一対の湾曲部のうちの一方の湾曲部側に接する第一端部と、筒状部における一対の対向部のうちの他方の対向部における一対の湾曲部のうちの他方の湾曲部側に接する第二端部と、第一端部と第二端部との間の少なくとも一箇所以上に設けられる折り返し部とを有し、電極体は、一対の対向部のそれぞれと対応した平坦部を外周面上に有し、該平坦部は、ケースの内壁面に近接している。

かかる構成によれば、折り返し部は、折り返された状態から真っ直ぐに戻ろうとする復元力を有し、介在部は、この折り返し部により、一対の対向部を内側から外側に向かって押圧している。そのため、電極体の平坦部とケースの内壁面とが近接し、電極体の平坦部とケースの内壁面との密接性が維持される。よって、蓄電素子に振動が作用しても、電極体の揺動が阻止される。そのため、電極体の損傷が防止される。

また、上記構成によれば、介在部の第一端部が一方の対向部における一方の湾曲部側に接し、一方の対向部が内側から外側に押圧される。一方、介在部の第二端部が他方の対向部における他方の湾曲部側に接し、他方の対向部が内側から外側に押圧される。このため、介在部の折り返し部は、一対の対向部における一方の湾曲部側又は他方の湾曲部側に偏って復元力を発生させることなく、一対の対向部のそれぞれに同様の復元力を発生させる。

この場合、介在部は、筒状部における一方の湾曲部側に接する第一の接触部であって、他方の湾曲部側に向かって延びる第一の接触部と、筒状部における他方の湾曲部側に接する第二の接触部であって、一方の湾曲部側に向かって延びる第二の接触部と、第一の接触部及び第二の接触部の間に設けられる少なくとも二つ以上の折り返し部と、少なくとも二つ以上の折り返し部のそれぞれを直列に接続する接続部とを備えることが好ましい。

このようにすれば、第一の接触部が第一の折り返し部の復元力により第一の対向部を内側から外側に押圧しており、電極体の平坦部とケースの内壁部との密接性が維持される。また、第二の接触部が第二の折り返し部の復元力により第二の対向部を内側から外側に押圧しており、電極体の平坦部とケースの内壁部との密接性が維持される。よって、蓄電素子に振動が作用しても、電極体の揺動が阻止される。そのため、電極体の損傷が防止される。

本発明に係る蓄電素子の製造方法は、偏平筒状の巻芯を製造する巻芯製造工程と、セパレータを挟んで重ね合わされた正極及び負極が巻芯の回りに巻き付けられた電極体であって、平坦部を外周面上に有する電極体を製造する電極体製造工程と、電極体の平坦部がケースの内壁面に近接するように電極体をケースに収容する電極体収容工程とを備え、巻芯製造工程では、一対の巻軸の間に弛ませて配置されたシートを該一対の巻軸に巻き付ける巻回工程と、一対の巻軸に巻き付けられたシートを偏平に圧縮し、折り返し部を有する介在部を内側に形成する介在部形成工程とを備える。

かかる構成によれば、介在部形成工程により、一対の巻軸に巻き付けられたシートを偏平に圧縮することにより、巻回工程によりシートにおける一対の巻軸の間で弛んだ部分が折り返し部となる。この折り返し部は、折り返された状態から真っ直ぐに戻ろうとする復元力を有し、介在部は、この折り返し部により、一対の対向部を内側から外側に向かって押圧している。そのため、電極体収容工程において、電極体がケースに収容されたときに、電極体の平坦部とケースの内壁面とが近接し、電極体の平坦部とケースの内壁面との密接性が維持される。よって、蓄電素子に振動が作用しても、電極体の揺動が阻止される。そのため、電極体の損傷が防止される。

以上のように、本発明に係る蓄電素子及び蓄電素子の製造方法によれば、蓄電素子に振動が作用したときに、電極体の揺動を防止することができるという優れた効果を奏し得る。

図１は、本発明の一実施形態に係る電池セルの全体斜視図である。 図２は、同電池セルの部分分解斜視図である。 図３は、同電池セルの側面断面図である。 図４は、同電池セルの電極体の側面断面図である。 図５は、同電池セルの巻芯の側面断面図であって、巻芯製造過程にある巻芯の側面断面図である。 図６は、同電池セルの電極体の変形例の側面断面図であって、介在部を拡大した側面断面図である。 図７は、同電池セルの電極体の他の変形例の側面断面図である。

以下、本発明に係る蓄電素子の一実施形態である電池セルについて、添付図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る電池セル１は、図３に示すように、偏平筒状をなすシート製の筒状部２１、及び該筒状部２１の内側に介在するシート製の介在部２２を含む巻芯２０を有する電極体２と、該電極体２を収容するケース３とを備える。電池セル１は、更に、図１に示すように、ケース３の外部に配置された外部端子４と、電極体２と外部端子４とを電気的に接続する集電体５とを備える。

電極体２は、図３に示すように、巻芯２０と、セパレータ２４と、正極２５と、負極２６とを備える。本実施形態に係る電池セル１は、巻回型の電池セルである。電極体２は、セパレータ２４を挟んで重ね合わされた正極２５及び負極２６を、巻芯２０の回りに巻き付けて形成される。電極体２は、偏平状に形成される。

巻芯２０は、筒状部２１と、介在部２２とを備える。筒状部２１は、図４に示すように、一端及び他端を有する一対の湾曲部２１０，２１１であって、内周面同士を対峙させた状態で配置された一対の湾曲部２１０，２１１と、該一対の湾曲部２１０，２１１の互いに対向する一端同士及び他端同士を接続して互いに対向する一対の対向部２１２，２１３とを有する。

一対の湾曲部２１０，２１１は、図３及び図４に示すように、偏平状の巻芯２０における長手方向（Ｚ方向）の両側に配置されている。一対の湾曲部２１０，２１１のうちの一方の湾曲部（第一の湾曲部）２１０は、ケース３の底面３００側に配置され、一対の湾曲部２１０，２１１のうちの他方の湾曲部（第二の湾曲部）２１１は、ケース３の蓋板３１側に配置されている。一対の湾曲部２１０，２１１は、扁平状に巻かれたシートにおける半円状又は略半円状に湾曲された部分である。シートは、弾性変形可能な材質を有し、具体的には、樹脂製である。

第一の湾曲部２１０は、曲げ中心の周方向における介在部２２側の端部に第一端２１０ａを有し、曲げ中心の周方向における第二の対向部２１３側の端部に第二端２１０ｂを有する。その反対に、第二の湾曲部２１１は、曲げ中心の周方向における第一の対向部２１２側の端部に第一端２１１ａを有し、曲げ中心の周方向における介在部２２側の端部に第二端２１１ｂを有する。

一対の対向部２１２，２１３は、図３及び図４に示すように、偏平状の巻芯２０における短手方向（Ｘ方向）の両側に配置されている。本実施形態における第一の対向部２１２及び第二の対向部２１３は、ケース３の側面（第二の壁部３０２）側に配置されている。

介在部２２は、筒状部２１における一対の対向部２１２，２１３のうちの一方の対向部（第一の対向部）２１２側に接する第一端部２２０と、筒状部２１における一対の対向部２１２，２１３のうちの他方の対向部（第二の対向部）２１３側に接する第二端部２２１と、第一端部２２０と第二端部２２１との間の少なくとも一箇所以上に設けられる折り返し部２２２とを有する。

介在部２２の第一端部２２０は、第一の湾曲部２１０側に接する。介在部２２の第二端部２２１は、第二の湾曲部２１１側に接する。本実施形態に係る介在部２２の第一端部２２０は、第一の対向部２１２上における第一の湾曲部２１０側に備える。具体的には、介在部２２の第一端部２２０は、第一の湾曲部２１０の第一端２１０ａ（の端縁）に接続される。本実施形態に係る介在部２２の第二端部２２１は、第二の対向部２１３上における第二の湾曲部２１１側に備える。具体的には、介在部２２の第二端部２２１は、第二の湾曲部２１１の第二端２１１ｂ（の端縁）に接続される。

より詳しく説明する。介在部２２は、筒状部２１における第一の湾曲部２１０側に接する第一の接触部２２３であって、第二の湾曲部２１１側に向かって延びる第一の接触部２２３と、筒状部２１における第二の湾曲部２１１側に接する第二の接触部２２４であって、第一の湾曲部２１０側に向かって延びる第二の接触部２２４と、第一の接触部２２３及び第二の接触部２２４の間に設けられる少なくとも二つ以上の折り返し部２２２と、少なくとも二つ以上の折り返し部２２２のそれぞれを直列に接続する接続部２２５とを備える。

第一の接触部２２３及び第二の接触部２２４は、一対の対向部２１２，２１３の内周面に面した第一面２２３ａ，２２４ａと、該第一面２２３ａ，２２４ａと反対側の第二面２２３ｂ，２２４ｂとを有する。第一の接触部２２３の第一面２２３ａ及び第二の接触部２２４の第一面２２４ａは、一対の対向部２１２，２１３の内周面に接しており、一対の対向部２１２，２１３の内周面を内側から外側に向かって押圧している。

第一の接触部２２３の第一の湾曲部２１０側の第一端部２２３ｃは、第一の湾曲部２１０の第一端２１０ａ（の端縁）に接続される。第一の接触部２２３の第一端部２２３ｃと反対側の第二端部２２３ｄは、折り返し部２２２（の第一の折り返し部２２２ａ）に接続される。第二の接触部２２４の第二の湾曲部２１１側の第一端部２２４ｃは、第二の湾曲部２１１の第二端２１１ｂ（の端縁）に接続される。第二の接触部２２４の第一端部２２４ｃと反対側の第二端部２２４ｄは、折り返し部２２２（の第二の折り返し部２２２ｂ）に接続される。

本実施形態に係る折り返し部２２２は、二つ有する。折り返し部２２２は、第一の接触部２２３の第二の湾曲部２１１側の第二端部２２３ｄから第一の湾曲部２１０に向かって曲がる第一の折り返し部２２２ａと、第二の接触部２２４の第一の湾曲部２１０側の第二端部２２４ｄから第二の湾曲部２１１に向かって曲がる第二の折り返し部２２２ｂとを有する。折り返し部２２２ａ，２２２ｂは、一対の湾曲部２１０，２１１の中間又は略中間に配置される。

接続部２２５は、第一の折り返し部２２２ａと第二の折り返し部２２２ｂとを略直線状に繋ぐ。

本実施形態に係る巻芯２０は、一枚のシートを（複数箇所で）湾曲させることで、一対の湾曲部２１０，２１１、一対の対向部２１２，２１３、及び介在部２２を形成している。すなわち、一対の湾曲部２１０，２１１、一対の対向部２１２，２１３、及び介在部２２は、一枚のシートから形成されている。

巻芯２０は、第一の接触部２２３の第一端部２２３ｃと該第一の接触部２２３の第一端部２２３ｃより外側の第一の対向部２１２とを溶着した第一の溶着部２３ａと、第二の接触部２２４の第一端部２２４ｃと該第二の接触部２２４の第一端部２２４ｃより外側の第二の対向部２１３とを溶着した第二の溶着部２３ｂとを備える。これにより、介在部２２は、図３に示すように、反発力を作用させつつＳ字状に湾曲した状態で維持するようになっている。

正極２５、負極２６、及びセパレータ２４は、巻芯２０の回りに偏平状に巻回されている。そして、図３に示すように、扁平状の電極体２が形成される。すなわち、電極体２は、巻回中心方向（Ｙ方向）に対して直交する一方向（Ｚ方向）の外寸が巻回中心方向及び一方向と直交する他方向（Ｘ方向）の外寸よりも長くなるように形成されている。これにより、電極体２は、一対の対向部２１２，２１３のそれぞれと対応した平坦部２ｃ，２ｃを外周面上に有する。

すなわち、本実施形態に係る電極体２は、巻回中心の両側に略真っ直ぐに延びる一対の直線状部２ａ，２ａと、一対の直線状部２ａ，２ａ同士を接続して円弧状をなす一対の円弧状部２ｂ，２ｂとを備える。一対の直線状部２ａ，２ａのそれぞれは、巻芯２０における一対の対向部２１２，２１３のそれぞれに対応して形成される。これに対し、一対の円弧状部２ｂ，２ｂのそれぞれは、巻芯２０における一対の湾曲部２１０，２１１のそれぞれに対応して形成される。これに伴い、電極体２の最外周面上にある一対の平坦部２ｃ，２ｃは、巻芯２０の一対の対向部２１２，２１３のそれぞれに対応して形成される。

そして、電極体２は、ケース３の互いに対向した一対の内壁面３０２ａ，３０２ａに対して面対向した状態でケース３に収容される。電極体２の平坦部２ｃは、ケース３の内壁面３０２ａと対向する。

正極２５及び負極２６は、図２に示すように、巻回中心方向に位置ずれした状態で積層されている。これにより、電極体２には、巻回中心方向の一端部に正極２５のみが積層した正極リード部Ｌａが形成される。また、電極体２には、巻回中心方向の他端部に負極２６のみが積層した負極リード部Ｌｂが形成される。本実施形態に係る電極体２は、巻回中心方向の一端部における直線状部２ａ，２ａが正極リード部Ｌａを構成し、巻回中心方向の他端部における直線状部２ａ，２ａが負極リード部Ｌｂを構成している。

そして、介在部２２がシートに対応した反発力（真っ直ぐに戻ろうとする復元力）を作用させているため、巻芯２０の回りに巻回されたセパレータ２４、正極２５及び負極２６は、外側に押された状態になっている。

一対の集電体５，５のそれぞれは、図２に示すように、電極体２の一方向（Ｚ方向）に延びる端縁に沿って配置される電極体添設部５０，５０と、該電極体添設部５０，５０と直角又は略直角をなすように該電極体添設部５０，５０の一端に延設された固定用片部５１，５１とを備えている。一対の集電体５，５のそれぞれは、電極体２のリード部Ｌａ，Ｌｂに機械的且つ電気的に接続されている。

ケース３は、一面に開口部が形成された箱状のケース本体３０と、該ケース本体３０の開口部を閉塞する蓋板３１とを備える。本実施形態に係るケース本体３０及び蓋板３１の何れも金属製である。ケース３は、ケース本体３０に対して蓋板３１を溶接することで内部空間が気密に形成される。

ケース本体３０は、扁平な箱形に形成され、扁平状の電極体２を隙間なく嵌め入れられて、収容できるように形成されている。すなわち、本実施形態に係るケース本体３０は、平面視長方形状の底部３００と、該底部３００の長手方向の両端から起立した一対の第一の壁部３０１，３０１と、底部３００の長手方向と直交する両端から起立した一対の第二の壁部３０２，３０２とを備える。ケース本体３０は、隣り合う第一の壁部３０１，３０１と第二の壁部３０２，３０２とが接続されることで、底部３００の平面形状に対応する開口部が形成される。

ケース本体３０は、底部３００の長手方向と電極体２の巻回中心方向とが同方向になるように集電体５，５（の電極体添設部５０，５０）の接続された電極体２を収容できるようになっている。そして、該ケース本体３０は、収容した電極体２の平坦部２ｃが第二の壁部３０２，３０２の内壁面３０２ａに近接するように形成されている。すなわち、電極体２の平坦部２ｃは、ケース３の第二の壁部３０２の内壁面３０２ａに近接している。

蓋板３１は、ケース本体３０の開口部に即して長方形状に形成されている。そして、該蓋板３１には、締結部材６を挿通するための貫通孔が長手方向に間隔をあけて一対設けられている。

一対の外部端子４，４のそれぞれは、電極体２と電気的に接続されている。そのため、本実施形態に係る電池セル１は、蓋板３１の貫通孔に挿通した締結部材６によって、集電体５がケース３内に固定されるとともに内外にある電極体２と外部端子４とが電気的に接続されている。

本実施形態に係る電池セル１は、以上の通りである。続いて、電池セル１の製造方法について添付図面を参照しつつ説明する。

電池セル１の製造方法は、偏平筒状の巻芯２０を製造する巻芯製造工程と、セパレータ２４を挟んで重ね合わされた正極２５及び負極２６が巻芯２０の回りに巻き付けられた電極体２であって、平坦部２ｃを外周面上に有する電極体２を製造する電極体製造工程と、電極体２の平坦部２ｃがケース３の内壁面３０２ａに近接するように電極体２をケース３に収容する電極体収容工程とを備える。電池セル１の製造方法は、更に、蓋板３１をケース本体３０に溶接する溶接工程を備える。

巻芯製造工程では、図５に示すように、一対の巻軸Ｐ，Ｐの間を弛ませて配置されたシートＳを該一対の巻軸Ｐ，Ｐに巻き付ける巻回工程と、一対の巻軸Ｐ，Ｐに巻き付けられたシートＳを偏平に圧縮し、折り返し部２２２を有する介在部２２を内側に形成する介在部形成工程とを備える。

具体的には、巻回工程では、シートＳが一対の巻軸Ｐ，Ｐのうちの一方の巻軸Ｐの外側に配置され、一対の巻軸Ｐ，Ｐの間で弛むように、一方の巻軸Ｐから該一対の巻軸Ｐ，Ｐの間に通されて、一対の巻軸Ｐ，Ｐのうちの他方の巻軸Ｐの外側に巻き付けられる。

そして、一対の巻軸Ｐ，Ｐの中間の位置を回転中心Ｃとして、一対の巻軸Ｐ，Ｐを回転させることにより、一対の巻軸Ｐ，ＰにシートＳが巻き付けられる。具体的には、一対の巻軸Ｐ，Ｐを一回転させ、偏平筒状に巻かれたシートＳにおける第一の接触部２２３の第一端部２２３ｃと該第一端部２２３ｃの外側の第一の対向部２１２とを溶接し、図４に示す第一の溶着部２３ａが形成される。また、扁平筒状に巻かれたシートＳにおける第二の接触部２２４の第一端部２２４ｃと該第一端部２２４ｃの外側の第二の対向部２１３とを溶接して、図４に示す第二の溶着部２３ｂが形成される。

介在部形成工程では、一対の巻軸Ｐ，Ｐに巻き付けられた長円状のシートＳの一対の対向部２１２，２１３を押圧して圧縮変形させることにより、巻芯２０を偏平筒状に圧縮変形させる。

以上より、本実施形態に係る電池セル１によれば、折り返し部２２２は、折り返された状態から真っ直ぐに戻ろうとする復元力を有し、介在部２２は、この折り返し部２２２により、一対の対向部２１２，２１３を内側から外側に向かって押圧している。そのため、電極体２の平坦部２ｃとケース３の内壁面３０２ａとが近接し、電極体２の平坦部２ｃとケース３の内壁面３０２ａとの密接性が維持される。よって、電池セル１に振動が作用しても、電極体２の揺動が阻止される。そのため、電極体２の損傷が防止される。

介在部２２の第一端部２２０が第一の対向部２１２における第一の湾曲部２１０側に接し、第一の対向部２１２が内側から外側に押圧される。一方、介在部２２の第二端部２２１が第二の対向部２１３における第二の湾曲部２１１側に接し、第二の対向部２１３が内側から外側に押圧される。このため、介在部２２の折り返し部２２２は、一対の対向部２１２，２１３における第一の湾曲部２１０側又は第二の湾曲部２１１側に偏って復元力を発生させることなく、一対の対向部２１２，２１３のそれぞれに同様の復元力を発生させる。

具体的には、第一の接触部２２３が第一の折り返し部２２２ａの復元力により第一の対向部２１２を内側から外側に押圧しており、電極体２の平坦部２ｃとケース３の内壁部３０２ａとの密接性が維持される。また、第二の接触部２２４が第二の折り返し部２２２ｂの復元力により第二の対向部２１３を内側から外側に押圧しており、電極体２の平坦部２ｃとケース３の内壁部３０２ａとの密接性が維持される。よって、電池セル１に振動が作用しても、電極体２の揺動が阻止される。そのため、電極体２の損傷が防止される。

また、介在部２２の第一端部２２０及び第二端部２２１が一対の湾曲部２１０，２１１に接続され、介在部２２が一対の湾曲部２１０，２１１の間における所定の位置に固定される。そのため、電極体２の姿勢によって介在部２２が一対の湾曲部２１０，２１１の内側及び一対の対向部２１２，２１３の内側における所定の位置からずれることがない。

また、巻芯２０は、一枚のシートＳを湾曲させることで、一対の湾曲部２１０，２１１、一対の対向部２１２，２１３、及び介在部２２が形成されている。このため、一対の湾曲部２１０，２１１、一対の対向部２１２，２１３、及び介在部２２は、継ぎ目なく連続して形成され、全体の剛性（強度）が高まった巻芯２０を構成する。

また、折り返し部２２２は、第一の湾曲部２１０と第二の湾曲部２１１との中間又は略中間に配置されている。そのため、一対の対向部２１２，２１３における一方の湾曲部２１０側又は他方の湾曲部２１１側に偏って復元力が発生することもない。

また、本実施形態に係る電池セル１の製造方法によれば、介在部形成工程により、一対の巻軸Ｐ，Ｐに巻き付けられたシートＳを偏平に圧縮することにより、巻回工程によりシートＳにおける一対の巻軸Ｐ，Ｐの間で弛んだ部分が折り返し部２２２となる。この折り返し部２２２は、折り返された状態から真っ直ぐに戻ろうとする復元力を有し、介在部２２は、この折り返し部２２２により、一対の対向部２１２，２１３を内側から外側に向かって押圧している。そのため、電極体収容工程において、電極体２がケース３に収容されたときに、電極体２の平坦部２ｃとケース３の内壁面３０２ａとが近接し、電極体２の平坦部２ｃとケース３の内壁面３０２ａとの密接性が維持される。よって、電池セル１に振動が作用しても、電極体２の揺動が阻止される。そのため、電極体２の損傷が防止される。

以上のように、本実施形態に係る電池セル１及び電池セル１の製造方法は、電池セル１自体に振動が作用したときに、電極体２の揺動を防止することができるという優れた効果を奏し得る。

なお、本発明に係る蓄電素子及び蓄電素子の製造方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々な変更を加え得ることは勿論である。また、下記した変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。

上記実施形態に係る電池セル１の巻芯２０における介在部２２の折り返し部２２２が円弧状に折れ曲がる（たわむ）第一の折り返し部２２２ａ及び第二の折り返し部２２２ｂであった。しかし、これに限定されるものではない。例えば、介在部の折り返し部は、シートＳを鋭角に折り曲げたものであってもよい。

上記実施形態に係る折り返し部２２２は、第一の折り返し部２２２ａと第二の折り返し部２２２ｂとを一つずつ備えていた。しかし、これに限定されるものではない。例えば、図６に示すように、折り返し部２２２は、二つの第一の折り返し部２２２ａ，２２２ａと、二つの第二の折り返し部２２２ｂ，２２２ｂとを備えていてもよい。このとき、接続部２２５は、第一の折り返し部２２２ａと第二の折り返し部２２２ｂとを接続する。よって、介在部２２における、第一の接触部２２３と第二の接触部２２４との間には、第一の折り返し部２２２ａと第二の折り返し部２２２ｂとが交互に配置される。また、第一の折り返し部２２２ａ及び第二の折り返し部２２２ｂのそれぞれの数量は、二つに限定されず、二つ以上であってもよい。

上記実施形態において、介在部２２の第一端部２２０が第一の湾曲部２１０の第一端部２１０ａに接続され、介在部２２の第二端部２２１が第二の湾曲部２１１の第二端部２１１ｂに接続されていた。つまり、上記実施形態に係る介在部２２の折り返し部２２２は、シートＳを山折りに折り曲げた第一の折り返し部２２２ａと、シートＳを谷折りに折り曲げた第二の折り返し部２２２ｂとを備えていた。しかし、これに限定されるものではない。例えば、介在部２２の第一端部２２０が第一の湾曲部２１０の第二端部２１０ｂに当接し、介在部２２の第二端部２２１が第二の湾曲部２１１の第一端部２１１ａに当接していてもよい。つまり、介在部２２の折り返し部２２２は、シートＳを谷折りに折り曲げた第一の折り返し部２２２ａと、シートＳを山折りに折り曲げた第二の折り返し部２２２ｂとを備えていてもよい。

上記実施形態に係る電極体２は、単一のケース３に一つ収容されていた。しかし、これに限定されるものではない。例えば、二つ以上の電極体２が単一のケース３に収容されていてもよい。この場合、隣り合う電極体２，２の平坦部２ｃ，２ｃ同士が近接状態で面対向するように、二つ以上の電極体２が一列に配置される。そして、一列に並ぶ電極体２のうちの両端にある二つの電極体２，２のそれぞれは、一方の平坦部２ｃをケース３の内壁面３０２ａに近接させて配置される。従って、両端にある二つの電極体２，２の巻芯２０，２０の反発力がケース３の内壁面３０２ａに作用し、ケース３内に配置された二つ以上の電極体２のそれぞれの揺動が防止される。

上記実施形態に係る電池セル１の巻芯２０において、一枚のシートＳを湾曲させることで、一対の湾曲部２１０，２１１、一対の対向部２１２，２１３、及び介在部２２が一体的に形成されたが、例えば、複数枚のシートＳを繋ぎ合わせて一対の湾曲部２１０，２１１、一対の対向部２１２，２１３、及び介在部２２が形成されたものであってもよい。すなわち、巻芯２０は、一対の湾曲部２１０，２１１、一対の対向部２１２，２１３、及び介在部２２のそれぞれが独立したシートＳで構成され、これらのシートＳを繋ぎ合わせて形成されたものであってもよい。

また、図７に示すように、一対の湾曲部２１０，２１１と一対の対向部２１２，２１３とが、介在部２２とは別のシートＳにより形成されており、筒状部２１と介在部材２２とが別体であってもよい。

上記実施形態において、一対の湾曲部２１０，２１１と一対の対向部２１２，２１３と介在部２２とは、一枚のシートＳにより形成されていた。しかし、これに限定されるものではない。巻芯製造工程は、以下のような工程により巻芯２０を製造するものであってもよい。まず、折り返し部２２２が形成されたシート状の介在部材２２が一対の巻軸Ｐ，Ｐの間に配置され、介在部材２２の第一端部２２０と第二端部２２１とが一対の巻軸Ｐ，Ｐを繋ぐ線を挟んで両側に配置される。そして、該一対の巻軸Ｐ，Ｐの間を回転中心として該一対の巻軸Ｐ，Ｐを回転させることにより、シートＳが一対の巻軸Ｐ，Ｐに巻き付けられ、シートＳを偏平状の筒状に巻かれた筒状部２１であって、内側に介在部材２２が挿入された筒状部２１を有する巻芯２０が形成される。

また、巻芯製造工程は、以下のような工程により巻芯２０を製造するものであってもよい。まず、シートＳが偏平した筒状に巻かれて、筒状部２１が形成される。そして、介在部材２２が該筒状部２１に挿入され、内側に介在部材２２が挿入された筒状部２１が形成される。このとき、介在部材２２は、第一端部２２０と第二端部２２１とが筒状部２１の内周面に接するように筒状部２１の内側に配置する。なお、筒状部２１は、介在部材２２が挿入される前から偏平にされていなくてもよい。つまり、介在部材２２が挿入される前の筒状部２１は、円筒状であり、介在部材２２が挿入された後に、第一端部２２０と第二端部２２１とが筒状部２１の内周面に接するように、巻芯中心を挟んで対向する外周面上の一対の領域を巻芯中心方向に向かって圧縮することにより、扁平した筒状に変形させたものであってもよい。

上記実施形態においては、蓄電素子の一例として電池セル１を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、蓄電素子は、キャパシタであってもよい。

１…電池セル（蓄電素子）、２…電極体、２ａ…直線状部、２ｂ…円弧状部、２ｃ…平坦部、３…ケース、４…外部端子、５…集電体、６…締結部材、２０…巻芯、２１…筒状部、２２…介在部（介在部材）、２３ａ…第一の溶着部、２３ｂ…第二の溶着部、２４…セパレータ、２５…正極、２６…負極、３０…ケース本体、３１…蓋板、５０…電極体添設部、５１…固定用片部、２１０…第一の湾曲部、２１０ａ…第一端、２１０ｂ…第二端、２１０ｃ…内周面、２１１…第二の湾曲部、２１１ａ…第一端、２１１ｂ…第二端、２１１ｃ…内周面、２１２…第一の対向部、２１３…第二の対向部、２２０…第一端部、２２１…第二端部、２２２…折り返し部（折り返し部材）、２２２ａ…第一の折り返し部、２２２ｂ…第二の折り返し部、２２３…第一の接触部、２２３ａ…第一面、２２３ｂ…第二面、２２３ｃ…第一端部、２２３ｄ…第二端部、２２４…第二の接触部、２２４ａ…第一面、２２４ｂ…第二面、２２４ｃ…第一端部、２２４ｄ…第二端部、２２５…接続部、３００…底部、３０１…側壁部、３０２…前後壁部、３０２ａ…内壁面、Ｃ…巻芯中心、Ｌａ…正極リード部（リード部）、Ｌｂ…負極リード部（リード部）、Ｓ…シート、Ｐ…巻軸

Claims (3)

1. 偏平筒状をなすシート製の筒状部、及び該筒状部の内側に介在するシート製の介在部を含む巻芯を有する電極体と、
   該電極体を収容するケースと
   を備え、
   前記筒状部は、
   一端及び他端を有する一対の湾曲部であって、内周面同士を対峙させた状態で配置された一対の湾曲部と、
   該一対の湾曲部の互いに対向する一端同士及び他端同士を接続して互いに対向する一対の対向部と
   を有し、
   前記介在部は、
   前記筒状部における前記一対の対向部のうちの一方の対向部における前記一対の湾曲部のうちの一方の湾曲部側に接する第一端部と、
   前記筒状部における前記一対の対向部のうちの他方の対向部における前記一対の湾曲部のうちの他方の湾曲部側に接する第二端部と、
   前記第一端部と前記第二端部との間の少なくとも一箇所以上に設けられる折り返し部とを有し、
   前記電極体は、前記一対の対向部のそれぞれと対応した平坦部を外周面上に有し、
   該平坦部は、前記ケースの内壁面に近接している
   蓄電素子。
2. 前記介在部は、
   前記筒状部における前記一方の湾曲部側に接する第一の接触部であって、前記他方の湾曲部側に向かって延びる第一の接触部と、
   前記筒状部における前記他方の湾曲部側に接する第二の接触部であって、前記一方の湾曲部側に向かって延びる第二の接触部と、
   前記第一の接触部及び前記第二の接触部の間に設けられる少なくとも二つ以上の前記折り返し部と、
   前記少なくとも二つ以上の折り返し部のそれぞれを直列に接続する接続部と
   を備える
   請求項１に記載の蓄電素子。
3. 偏平筒状の巻芯を製造する巻芯製造工程と、
   セパレータを挟んで重ね合わされた正極及び負極が前記巻芯の回りに巻き付けられた電極体であって、平坦部を外周面上に有する電極体を製造する電極体製造工程と、
   前記電極体の前記平坦部がケースの内壁面に近接するように前記電極体を前記ケースに収容する電極体収容工程と
   を備え、
   前記巻芯製造工程では、
   一対の巻軸の間を弛ませて配置されたシートを該一対の巻軸に巻き付ける巻回工程と、
   前記一対の巻軸に巻き付けられた前記シートを偏平に圧縮し、折り返し部を有する介在部を内側に形成する介在部形成工程と
   を備える
   蓄電素子の製造方法。
   

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