JP7010904B2 - 蓄電素子の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電素子の製造方法に関する。

蓄電素子として、例えば特許文献１で提案されているように、正極と負極とを交互に積層してなる積層型電池や巻回型電池が広く普及している。このような積層型電池の一例として、リチウムイオン二次電池が挙げられる。リチウムイオン二次電池は、他の形式の積層型電池と比較して大容量であることを特徴の一つとしている。このような特徴を有するリチウムイオン二次電池は、今般、車載用途や定置住宅用途等の種々の用途での更なる普及を期待されている。

特許文献１に記載されているような蓄電素子は、正極と負極との間にセパレータが配置されている。セパレータは、絶縁性を有しており、正極と負極とが接触して短絡してしまうことを防止する。

特開２００３－１７１１２号公報

ところで、蓄電素子の輸送時や蓄電素子の使用態様によっては、正極と負極との間に配置されたセパレータが動いてしまい、正極と負極との間にセパレータが存在しない領域ができてしまうことがある。セパレータが存在しない領域では、正極と負極とが接触して短絡してしまう虞がある。

セパレータが動いてしまうことを抑制するため、正極と負極の積層方向にセパレータを接合することが考えられる。積層方向にセパレータを接合することで、接合されたセパレータの間の電極及びセパレータに圧力が加わり、この圧力による摩擦力でセパレータ及び電極が動いてしまうことが抑制される。

しかしながら、セパレータを接合する際にはセパレータに圧力がかかっていないため、各セパレータが異なる方向動いてしまい、所望の位置で接合できないことがある。セパレータを所望の位置で接合するために、セパレータの位置ずれを抑制することが求められている。

本件発明は、このような点を考慮してなされたものであり、セパレータを所望の位置で接合することを目的とする。

本発明の第１の蓄電素子の製造方法は、
第１方向に積層された複数の第１電極及び複数の第２電極と、前記第１方向に隣り合う第１電極及び第２電極の間に配置されたセパレータと、を有する電極体を備える蓄電素子の製造方法であって、
前記電極体の前記第１電極及び前記第２電極が積層されている領域の少なくとも一部を、押さえ板で押さえる工程と、
前記第１方向に隣り合う前記セパレータを互いに接合する接合工程と、を備える。

本発明の第１の蓄電素子の製造方法において、
前記押さえ板で押さえる工程において、前記押さえ板は、前記電極体の複数の前記第１電極が前記第１方向と非平行な第２方向の端部において互いに接続する接続領域の少なくとも一部を押さえてもよい。

本発明の第２の蓄電素子の製造方法は、
第１方向に積層された複数の第１電極及び複数の第２電極と、前記第１方向に隣り合う第１電極及び第２電極の間に配置されたセパレータと、を有する電極体を備える蓄電素子の製造方法であって、
前記電極体の複数の前記第１電極が前記第１方向と非平行な第２方向の端部において互いに接続する接続領域の少なくとも一部を、押さえ板で押さえる工程と、
前記第１方向に隣り合う前記セパレータを互いに接合する接合工程と、を備える。

本発明の第１または第２の蓄電素子の製造方法において、
前記押さえ板は、平板状に延びる平板部と、前記平板部から突出した突出部と、を含み、
前記押さえ板で押さえる工程において、前記突出部は、前記接続領域の少なくとも一部を押さえてもよい。

本発明の第１または第２の蓄電素子の製造方法において、
平面視において前記第１電極及び前記第２電極が積層されている領域から離間した領域及び複数の前記第１電極が前記第１方向と非平行な第２方向の端部において互いに接続する接続領域から離間した領域において、前記押さえ板は、前記電極体と前記第１方向に離間していてもよい。

本発明の第１または第２の蓄電素子の製造方法において、前記接合工程は、前記セパレータを加圧した状態で、前記第１方向の一側及び他側から複数の前記セパレータを加熱する工程を含んでもよい。

本発明の第１または第２の蓄電素子の製造方法において、前記接合工程は、前記セパレータを加圧した状態で、前記セパレータを冷却する工程を含んでもよい。

本発明の第１または第２の蓄電素子の製造方法において、前記接合工程において、前記セパレータは、前記第１方向に非平行な第２方向における少なくとも２箇所において接合されてもよい。

本発明の第１または第２の蓄電素子の製造方法において、前記接合工程において、前記セパレータは、前記第１方向及び前記第２方向に非平行な第３方向における少なくとも２箇所において接合されてもよい。

本発明の第１または第２の蓄電素子の製造方法において、前記接合工程において、前記第１方向に隣り合う前記セパレータは、平面視において前記第１電極及び前記第２電極から前記第１方向に非平行な第２方向に離間した位置且つ前記第１電極及び前記第２電極から前記第１方向及び前記第２方向に非平行な第３方向に離間した位置において、接合されてもよい。

本発明の第１または第２の蓄電素子の製造方法において、前記セパレータは、平面視において前記第２方向及び前記第３方向に延びる矩形形状であってもよい。

本発明の第１または第２の蓄電素子の製造方法において、前記接合工程において、前記セパレータは、複数の箇所において同時に接合されてもよい。

本発明の第１または第２の蓄電素子の製造方法において、
複数の前記第１電極は、前記第１方向と非平行な第２方向の端部の接続領域において互いに接続し、
前記接続領域は、前記第１方向及び前記第２方向に非平行な第３方向の一部にのみ設けられており、
前記接合工程において、前記セパレータは、前記第３方向において前記第１電極及び前記第２電極と重なる位置において接合されてもよい。

本発明の第１または第２の蓄電素子の製造方法において、前記接合工程において、平面視における前記セパレータの接合される面積は、０．５ｍｍ^２以上１０ｍｍ^２以下であってもよい。

本発明の第１または第２の蓄電素子の製造方法において、前記第１電極及び前記第２電極を、合計で、２０以上含んでいてもよい。

本発明によれば、セパレータを所望の位置で接合することができる。

図１は、本発明によって製造される蓄電素子の一実施の形態を説明するための図であって、蓄電素子を示す斜視図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。 図３は、電極体を示す平面図である。 図４は、電極体からセパレータ及び絶縁シートを除いた平面図である。 図５は、図３のＶ線で囲まれた部分の電極体を示す斜視図である。 図６は、蓄電素子の製造工程で用いられる押さえ板の斜視図である。 図７は、蓄電素子の製造方法の一工程を説明するための図である。 図８は、図７のＶＩＩＩ線で囲まれた部分の拡大図である。 図９は、蓄電素子の製造方法の一工程を説明するための図であって、図８のＩＸ－ＩＸ線に沿った断面図である。 図１０は、蓄電素子の製造方法の一工程を説明するための図であって、図８のＸ－Ｘ線に沿った断面図である。 図１１は、電極体の一変形例を示す平面図である。 図１２は、図１１の電極体を有する蓄電素子の製造方法の一工程を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺及び縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

なお、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。

図１乃至図１０は、本発明による蓄電素子の一実施の形態を説明するための図である。図１は、蓄電素子の一具体例を示す斜視図である。図１に示すように、蓄電素子１は、外装体７と、外装体７によって形成された収容空間７ａに収容された電極体５と、電極体５に接続されて外装体７の内部から外部へと延び出したタブ６と、を有している。また、図２は、図１の蓄電素子１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。図２に示すように、電極体５は、第１方向ｄ１に積層された複数の第１電極１０及び複数の第２電極２０を有している。図１に示された例において、蓄電素子１は、全体的に厚さ方向である第１方向ｄ１が薄い偏平形状を有しており、長手方向となる第２方向ｄ２と短手方向となる第３方向ｄ３に広がっている。第１方向ｄ１、第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３は、互いに非平行であり、図示された例では、互いに直交している。

以下において、蓄電素子１が積層型電池、具体的にはリチウムイオン二次電池である例について説明する。この例において、第１電極１０は正極１０Ｘを構成し、第２電極２０は負極２０Ｙを構成するものとする。ただし、以下に説明する作用効果の記載からも理解され得るように、ここで説明する一実施の形態は、リチウムイオン二次電池に限定されることなく、第１電極１０及び第２電極２０を第１方向ｄ１に交互に積層してなる蓄電素子１に広く適用され得る。また、蓄電素子１は積層型電池に限らず、例えば巻回型電池であってもよい。蓄電素子１が巻回型電池である場合でも、第１電極１０及び第２電極２０が第１方向ｄ１に積層される。

以下、蓄電素子１の各構成要素について説明する。

まず、電極体５について説明する。図２に示すように、電極体５は、第１方向ｄ１に沿って交互に積層された正極１０Ｘ（第１電極１０）及び負極２０Ｙ（第２電極２０）と、正極１０Ｘと負極２０Ｙとの間に配置されたセパレータ３０と、第１方向ｄ１の最も一側及び最も他側に配置された絶縁シート３３と、を有している。電極体５は、例えば板状の正極１０Ｘ及び負極２０Ｙを合計で２０枚以上含んでいる。電極体５は、全体的に偏平形状を有し、第１方向ｄ１への厚さが薄く、第１方向ｄ１に非平行な第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３に広がっている。電極体５の厚さ、すなわち第１方向ｄ１に沿った長さは、例えば２ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。

図３は、電極体５の平面図であり、図４は、電極体５からセパレータ３０及び絶縁シート３３を除いた平面図である。図３及び図４に示された非限定的な例において、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙは、略長方形形状の外輪郭を有している板状の電極である。第１方向ｄ１に非平行な第２方向ｄ２が、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙの長手方向であり、第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２の両方に非平行な第３方向ｄ３が、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙの短手方向（幅方向）である。図３及び図４に示されているように、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙは、第２方向ｄ２にずらして配置されている。より具体的には、複数の正極１０Ｘは、第２方向ｄ２における一側に寄って配置され、複数の負極２０Ｙは、第２方向ｄ２における他側に寄って配置されている。図３に示すように、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙは、第２方向ｄ２における中央において、第１方向ｄ１に重なり合っている。

図３及び図４に示されているように、負極２０Ｙ（第２電極２０）の第３方向ｄ３（幅方向）に沿った長さは、正極１０Ｘ（第１電極１０）の第３方向ｄ３に沿った長さよりも長くなっている。図示された例では、負極２０Ｙは、正極１０Ｘより、第３方向ｄ３の一側及び他側に延び出ている。正極１０Ｘ及び負極２０Ｙの厚さ、すなわち第１方向ｄ１の長さは、例えば８０μｍ以上２００μｍ以下であり、長手方向、すなわち第２方向ｄ２に沿った長さは、例えば２００ｍｍ以上９５０ｍｍ以下であり、短手方向、すなわち第３方向ｄ３に沿った長さ（幅）は、例えば７０ｍｍ以上３５０ｍｍ以下である。

図２に示されているように、正極１０Ｘ（第１電極１０）は、正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）と、正極集電体１１Ｘ上に設けられた正極活物質層１２Ｘ（第１電極活物質層１２）と、を有している。リチウムイオン二次電池において、正極１０Ｘは、放電時にリチウムイオンを放出し、充電時にリチウムイオンを吸蔵する。

図２に示すように、正極集電体１１Ｘは、互いに対向する第１面１１ａ及び第２面１１ｂを主面として有している。正極活物質層１２Ｘは、正極集電体１１Ｘの第１面１１ａ及び第２面１１ｂの両側の面上に形成されている。電極体５に含まれる複数の正極１０Ｘは、正極集電体１１Ｘの両側に設けられた一対の正極活物質層１２Ｘを有し、互いに同一に構成され得る。

正極集電体１１Ｘ及び正極活物質層１２Ｘは、蓄電素子１（リチウムイオン二次電池）に適用され得る種々の材料を用いて種々の製法により、作製され得る。一例として、正極集電体１１Ｘは、アルミニウム箔によって形成され得る。正極活物質層１２Ｘは、例えば、正極活物質、導電助剤、バインダーとなる結着剤を含んでいる。正極活物質層１２Ｘは、正極活物質、導電助剤及び結着剤を溶媒に分散させてなる正極用スラリーを、正極集電体１１Ｘをなす材料上に塗工して固化させることで、作製され得る。正極活物質として、例えば、一般式ＬｉＭ_ｘＯ_ｙ（ただし、Ｍは金属であり、ｘ及びｙは金属Ｍと酸素Ｏの組成比である）で表される金属酸リチウム化合物が用いられる。金属酸リチウム化合物の具体例として、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム等が例示され得る。または、正極活物質として、一般式ＬｉＭＰＯ₄（ただし、Ｍは金属である）で表されるリン酸金属リチウム化合物が用いられてもよい。リン酸金属リチウム化合物の具体例として、リン酸鉄リチウム、リン酸マンガンリチウム、リン酸コバルトリチウム等が例示され得る。導電助剤としては、アセチレンブラック等が用いられ得る。結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン等が用いられ得る。

図４に示すように、正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）は、第１接続領域ａ１及び第１電極領域ｂ１を有している。正極活物質層１２Ｘ（第１電極活物質層１２）は、正極集電体１１Ｘの第１電極領域ｂ１のみに積層されている。第１接続領域ａ１及び第１電極領域ｂ１は、第２方向ｄ２に配列されている。第１接続領域ａ１は、第１電極領域ｂ１よりも第２方向ｄ２における一側（図４における左側）に位置している。すなわち、第１接続領域ａ１は、第２方向ｄ２の端部に位置している。複数の正極集電体１１Ｘは、図４に示すように、第１接続領域ａ１において、抵抗溶接や超音波溶接、テープによる貼着、融着等によって互いに接合され、互いに電気的に接続している。図示された例では、一つのタブ６が、第１接続領域ａ１において正極集電体１１Ｘに電気的に接続している。タブ６は、電極体５から第２方向ｄ２に延び出している。一方、図４に示すように、第１電極領域ｂ１は、負極２０Ｙの後述する負極活物質層２２Ｙに対面する領域内に位置している。そして、第３方向ｄ３に沿った正極１０Ｘの幅は、第３方向ｄ３に沿った負極２０Ｙの幅よりも狭くなっている。このような第１電極領域ｂ１の配置により、負極活物質層２２Ｙからのリチウムの析出を防止することができる。

次に、負極２０Ｙ（第２電極２０）について説明する。負極２０Ｙ（第２電極２０）は、負極集電体２１Ｙ（第２電極集電体２１）と、負極集電体２１Ｙ上に設けられた負極活物質層２２Ｙ（第２電極活物質層２２）と、を有している。リチウムイオン二次電池において、負極２０Ｙは、放電時にリチウムイオンを吸蔵し、充電時にリチウムイオンを放出する。

図４に示すように、負極集電体２１Ｙは、互いに対向する第１面２１ａ及び第２面２１ｂを主面として有している。負極活物質層２２Ｙは、負極集電体２１Ｙの第１面２１ａ及び第２面２１ｂの両側の面上に形成されている。電極体５に含まれる複数の負極２０Ｙは、負極集電体２１Ｙの両側に設けられた一対の負極活物質層２２Ｙを有し、互いに同一に構成され得る。

負極集電体２１Ｙ及び負極活物質層２２Ｙは、蓄電素子１（リチウムイオン二次電池）に適用され得る種々の材料を用いて種々の製法により、作製され得る。一例として、負極集電体２１Ｙは、例えば銅箔によって形成される。負極活物質層２２Ｙは、例えば、炭素材料からなる負極活物質、及び、バインダーとして機能する結着剤を含んでいる。負極活物質層２２Ｙは、例えば、炭素粉末や黒鉛粉末等からなる負極活物質とポリフッ化ビニリデンのような結着剤とを溶媒に分散させてなる負極用スラリーを、負極集電体２１Ｙをなす材料上に塗工して固化することで、作製され得る。

図４に示すように、負極集電体２１Ｙ（第２電極集電体２１）は、第２接続領域ａ２及び第２電極領域ｂ２を有している。負極活物質層２２Ｙ（第２電極活物質層２２）は、負極集電体２１Ｙの第２電極領域ｂ２のみに積層されている。第２接続領域ａ２及び第２電極領域ｂ２は、第２方向ｄ２に配列されている。第２接続領域ａ２は、第２電極領域ｂ２よりも第２方向ｄ２における他側（図４における右側）に位置している。すなわち、第２接続領域ａ２は、第２方向ｄ２の端部に位置している。複数の負極集電体２１Ｙは、図４に示すように、第２接続領域ａ２において、抵抗溶接や超音波溶接、テープによる貼着、融着等によって互いに接合され、互いに電気的に接続している。図示された例では、正極集電体１１Ｘに接続したタブとは別のタブ６が、第２接続領域ａ２において負極集電体２１Ｙに電気的に接続している。タブ６は、電極体５から第２方向ｄ２の他側に延び出している。

既に説明したように、正極１０Ｘの第１電極領域ｂ１は、負極２０Ｙの第２電極領域ｂ２に対面する領域の内側に位置している（図４参照）。すなわち、第２電極領域ｂ２は、正極１０Ｘの正極活物質層１２Ｘに対面する領域を内包する領域に広がっている。第３方向ｄ３に沿った負極２０Ｙの幅は、第３方向ｄ３に沿った正極１０Ｘの幅よりも広くなっている。とりわけ、負極２０Ｙの第３方向ｄ３における一側端部２０ａは、正極１０Ｘの第３方向ｄ３における一側端部１０ａよりも、第３方向ｄ３における一側に位置し、且つ、負極２０Ｙの第３方向ｄ３における他側端部２０ｂは、正極１０Ｘの第３方向ｄ３における他側端部１０ｂよりも、第３方向ｄ３における他側に位置している。

次に、セパレータ３０について説明する。図２に示されているように、セパレータ３０は、正極１０Ｘ（第１電極１０）及び負極２０Ｙ（第２電極２０）の間に位置し、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙが接触しないように離間させている。セパレータ３０は、絶縁性を有しており、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙの接触による短絡を防止する。セパレータ３０は、大きなイオン透過度(透気度)、所定の機械的強度、および、電解液、正極活物質、負極活物質等に対する耐久性を有していることが好ましい。このようなセパレータ３０として、例えば、絶縁性の材料によって形成された多孔質体や不織布等を用いることができる。より具体的には、セパレータ３０として、融点が８０～１４０℃程度の熱可塑性樹脂からなる多孔フィルムを用いることができる。熱可塑性樹脂として、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系ポリマー、またはポリエチレンテレフタレートを採用することができる。外装体７の収容空間７ａには、電極体５とともに電解液が封入される。電解液が、多孔質体や不織布からなるセパレータ３０に含浸することで、セパレータ３０を間に配置した電極１０，２０の電極活物質層１２，２２が電解液に接触した状態に維持される。

セパレータ３０は、例えば第１方向ｄ１に隣り合う任意の二つの電極１０，２０の間に位置している。図３に示されている例では、セパレータ３０は、第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３に延びる矩形形状である。また、セパレータ３０は、平面視において、正極１０Ｘの正極活物質層１２Ｘの全領域及び負極２０Ｙの負極活物質層２２Ｙの全領域を覆うように広がっている。なお、本明細書において、平面視とは、平板状や偏平状の部材をその法線方向から観察することをいう。すなわち、セパレータ３０の平面視とは、セパレータ３０を第１方向ｄ１から観察することを意味している。

図５は、図３のＶ線で囲まれた部分の電極体を示す斜視図である。図５に示すように、ある正極１０Ｘ（第１電極１０）と負極２０Ｙ（第２電極２０）との間に配置されたセパレータ３０は、別の正極１０Ｘと負極２０Ｙとの間に配置されたセパレータ３０と接合されている。また、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙの間にそれぞれ配置されているセパレータ３０のうち、第１方向ｄ１に隣り合う少なくとも３つのセパレータ３０は、平面視における同一の接合位置３５で互いに接合されている。好ましくは、電極体５の第１方向ｄ１の最も一側のセパレータ３０が第１方向ｄ１に隣り合う他のセパレータ３０と接合されている接合位置３５は、電極体５の第１方向ｄ１の最も他側のセパレータ３０が第１方向ｄ１に隣り合う他のセパレータ３０と接合されている接合位置３５と、平面視において重なっている。より好ましくは、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、平面視における同一の接合位置３５でそれぞれ互いに接合されている。言い換えると、電極体５が有する全てのセパレータ３０が、同一の接合位置３５でそれぞれ接合されている。

第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、平面視において複数の接合位置３５で接合されていることが好ましい。例えば、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、第２方向ｄ２において異なる少なくとも２箇所の接合位置３５で接合されていることが好ましい。また、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、第３方向ｄ３において異なる少なくとも２箇所の接合位置３５で接合されていることが好ましい。さらに、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、平面視において同一直線上にない３箇所の接合位置３５で接合されていることが好ましい。

第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０が接合される接合位置３５は、電極体５における電極１０，２０より第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３の端部側であることが好ましい。言い換えると、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、平面視において第１電極１０及び第２電極２０と重複する領域以外の領域において、互いに接合されていることが好ましい。より詳しくは、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、平面視において第１電極１０及び第２電極２０から第２方向ｄ２に離間した位置且つ第１電極１０及び第２電極２０から第３方向ｄ３に離間した位置において、接合されていることが好ましい。例えば、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、第２方向ｄ２の一側及び他側の端部であって、第３方向ｄ３の一側及び他側の端部で接合されている。図３に示されている具体的な例では、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、矩形形状の四隅に位置する接合位置３５で接合されている。なお、図示された例に限らず、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、平面視において第１電極１０及び第２電極２０から第２方向ｄ２に離間した位置または第１電極１０及び第２電極２０から第３方向ｄ３に離間した位置において、互いに接合されていてもよい。すなわち、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、第１電極１０及び第２電極２０と重複する領域以外の領域である外周に沿って、互いに接合されていてもよい。

第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、例えば接着剤によって互いに接合されてもよいが、溶着によって接合されていることが好ましい。すなわち、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、溶着部において接合されていることが好ましい。言い換えると、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０の接合位置３５は、溶着部からなることが好ましい。また、平面視におけるセパレータ３０の接合されている部分の面積、すなわち各接合位置３５の面積は、０．５ｍｍ^２以上１０ｍｍ^２以下であることが好ましい。

次に、絶縁シート３３について説明する。図２に示すように、絶縁シート３３は、電極体５の第１方向ｄ１の最も一側及び最も他側に配置されている。すなわち、絶縁シート３３は、電極体５の表面の一部を形成している。絶縁シート３３は、絶縁性を有している。絶縁シート３３は、電極体５が外部の部材と接触して電気的に接続されることを防止する。図２に示された例では、絶縁シート３３は、電極体５の負極２０Ｙと外装体７とが接触することを防止している。絶縁シート３３は、大きなイオン透過度(透気度)、所定の機械的強度、および、電解液、正極活物質、負極活物質等に対する耐久性を有していることが好ましい。このような絶縁シート３３として、例えば、絶縁性の材料によって形成された多孔質体や不織布等を用いることができる。より具体的には、絶縁シート３３として、融点が８０～１４０℃程度の熱可塑性樹脂からなる多孔フィルムを用いることができる。熱可塑性樹脂として、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系ポリマー、またはポリエチレンテレフタレートを採用することができる。とりわけ、絶縁シート３３は、セパレータ３０と同一の材料から形成されていてもよい。外装体７の収容空間７ａには、電極体５とともに電解液が封入される。電解液が、多孔質体や不織布からなる絶縁シート３３に含浸することで、電極体５の第１方向ｄ１における最も一側及び最も他側に配置された第２電極２０の第２電極活物質層２２が電解液に接触した状態に維持されることができる。

図３に示されている例では、絶縁シート３３は、第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３に延びる矩形形状である。絶縁シート３３は、平面視において、負極２０Ｙの負極活物質層２２Ｙの全領域を覆うように広がっている。なお、絶縁シート３３の法線方向とセパレータ３０の法線方向とは一致しており、したがって、絶縁シート３３の平面視は、セパレータ３０の平面視と一致する。

絶縁シート３３は、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０と接合されていることが好ましい。より詳しくは、第１方向ｄ１の最も一側に配置された絶縁シート３３は、第１方向ｄ１の最も一側に配置されたセパレータ３０と接合されていることが好ましく、第１方向ｄ１の最も他側に配置された絶縁シート３３は、第１方向ｄ１の最も他側に配置されたセパレータ３０と接合されていることが好ましい。また、絶縁シート３３は、平面視において隣り合うセパレータ３０が互いに接合されている接合位置３５と同一の位置で接合されていることが好ましい。すなわち、絶縁シート３３は、第１方向ｄ１に隣り合う複数のセパレータ３０とともに接合されていることが好ましい。この場合、例えばセパレータ３０が電極１０，２０から第２方向ｄ２に離間した位置且つ第３方向ｄ３に離間した位置において接合されていると、絶縁シート３３も、セパレータ３０とともに電極１０，２０から第２方向ｄ２に離間した位置且つ第３方向ｄ３に離間した位置において接合されている。さらに、第１方向ｄ１の最も一側に配置された絶縁シート３３は、第１方向ｄ１の最も他側に配置された絶縁シート３３と接合されていることが好ましい。

なお、図示された例では、セパレータ３０及び絶縁シート３３は、接合位置３５以外の部分では、他のセパレータ３０及び絶縁シート３３とは接触しておらず、それぞれ独立している。しかしながら、セパレータ３０及び絶縁シート３３は、一体的に形成された１つのシート状の絶縁体を第３方向ｄ３に逆向きに折り返しながら正極１０Ｘと負極２０Ｙとの間に配置されていてもよい。すなわち、セパレータ３０及び絶縁シート３３は、つづら折り形状となった１つのシート状の絶縁体によって形成されていてもよい。

次に、タブ６について説明する。タブ６は、蓄電素子１における端子として機能する。図２乃至図４に示すように、電極体５の正極１０Ｘ（第１電極１０）に一方（第２方向ｄ２の一側）のタブ６が電気的に接続している。同様に、電極体５の負極２０Ｙ（第２電極２０）に他方（第２方向ｄ２の他側）のタブ６が電気的に接続している。図１及び図２に示すように、一対のタブ６は、外装体７の内部である収容空間７ａから、外装体７の外部へと延び出している。タブ６の外装体７の外部に延びている長さは、例えば１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。なお、図２に示すように、タブ６は、後述する外装体７が有する第１外装材４０と第２外装材５０との間、より詳しくは第１外装材４０の第１樹脂層４２と第２外装材５０の第２樹脂層５２との間を通過する。また、外装体７とタブ６との間は、タブ６が延び出す領域において、封止されている。

タブ６は、導電性を有するタブ本体部６ａと、タブ本体部６ａ上に設けられたシール部６ｂと、を有している。一方のタブ６のタブ本体部６ａの第２方向ｄ２における一側に位置する部分が、外装体７の外部に延び出ており、タブ本体部６ａの第２方向ｄ２における他側に位置する部分が、正極１０Ｘ（第１電極１０）に接続している。他方のタブ６のタブ本体部６ａの第２方向ｄ２における他側に位置する部分が、外装体７の外部に延び出ており、タブ本体部６ａの第２方向ｄ２における一側に位置する部分が、負極２０Ｙ（第２電極２０）に接続している。シール部６ｂは、タブ本体部６ａの第２方向ｄ２における中央部において、タブ本体部６ａを取り囲んでいる。シール部６ｂは、外装体７に溶着しており、タブ本体部６ａと外装体７との間を封止している。シール部６ｂは、タブ本体部６ａと外装体７との間の接触、特にタブ本体部６ａと外装体７における第１外装材４０の金属層４１との接触を効果的に防止する。

タブ本体部６ａは、アルミニウム、銅、ニッケル、ニッケルメッキ銅等を用いて形成され得る。タブ本体部６ａの厚みは、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下である。シール部６ｂの材料としては、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、低密度ポリプロピレン、アイオノマー、エチレン・酢酸ビニル等を挙げることができる。シール部６ｂの厚みは、例えば０．０５ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。

なお、図示されている例では、一方のタブ６が第２方向ｄ２の一側において外装体７から延び出しており、他方のタブ６が第２方向ｄ２の他側において外装体７から延び出している。すなわち、一対のタブ６が外装体７の異なる側に延び出している。しかしながら、一対のタブ６は、外装体７の同じ側に延び出していてもよい。例えば、一方のタブ６及び他方のタブ６が、第２方向ｄ２の一側において外装体７から延び出していてもよい。この場合、一対のタブ６が外装体７の同じ側に延び出すために、正極１０Ｘの第１接続領域ａ１及び負極２０Ｙの第２接続領域ａ２が、第２方向ｄ２の同じ側になっている。

次に、外装体７について説明する。外装体７は、電極体５を封止するための包装体である。図２に示すように、外装体７は、電極体５を収容するための収容空間７ａを形成している。外装体７は、電極体５及び電解液をその内部の収容空間７ａに密閉する。

収容空間７ａは、電極体５を収容することができるよう、電極体５の寸法以上の寸法となっている。一方、蓄電素子１の体積エネルギー密度を高くするため、収容空間７ａは、小さくなっていることが好ましい。ここで、体積エネルギー密度とは、蓄電素子が占める体積あたりの当該蓄電素子が供給可能な電力量のことを意味する。したがって、収容空間７ａの寸法は、電極体５の寸法と同一となっていることが好ましい。言い換えると、外装体７は、収容している電極体５に接していることが好ましい。収容空間７ａは、収容される電極体５の形状に合わせた形状となるよう、形成されている。図示された例では、収容空間７ａは、略直方体形状となっている。収容空間７ａは、例えば、第１方向ｄ１に沿った長さが２ｍｍ以上２５ｍｍ以下であり、第２方向ｄ２に沿った長さが２００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であり、第３方向ｄ３に沿った長さが７０ｍｍ以上４００ｍｍ以下である。

また、外装体７は、第１外装材４０と、第２外装材５０と、を有している。第１外装材４０と第２外装材５０とがそれぞれの周縁において接合されることで、収容空間７ａが形成される。第１外装材４０と第２外装材５０とは、例えば接着性を有する接着層によって接合されていてもよいし、溶着されることによって接合されていてもよい。接着層によって接合される場合、接着層は、接着性に加え、絶縁性、耐薬品性、熱可塑性等を有していることが好ましく、例えば、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、低密度ポリプロピレン、アイオノマー、エチレン・酢酸ビニル等を用いることができる。このような第１外装材４０及び第２外装材５０の厚さは、例えば０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。

図２によく示されているように、第１外装材４０は、電極体５を収容可能な十分な大きさの収容空間７ａを形成するため、第１外装材４０の周縁から膨出した膨出部４７を含んでいる。膨出部４７は、第１外装材４０の周縁によって取り囲まれて、第２外装材５０から離間する向きに膨出している。膨出部４７は、第１外装材４０の中央部に位置している。一方、図示された例では、第２外装材５０は、膨出部を含んでおらず、平坦になっている。

しかしながら、図示された例に限らず、第１外装材４０は膨出部を含んでおらず、第２外装材５０が収容空間７ａを形成するための膨出部を含んでいてもよい。さらには、第１外装材４０及び第２外装材５０の両方が、収容空間７ａを形成するための膨出部を含んでいてもよい。

図２に示されているように、第１外装材４０は、第１金属層４１及び第１金属層４１に積層された第１樹脂層４２を含んでいる。同様に、第２外装材５０は、第２金属層５１及び第２金属層５１に積層された第２樹脂層５２を含んでいる。第１外装材４０と第２外装材５０とは、第１外装材４０の第１樹脂層４２と第２外装材５０の第２樹脂層５２とが向かい合うように配置されている。また、図示された例では、第１外装材４０は、第１金属層４１の表面、すなわち第１金属層４１の第１樹脂層４２が積層された面とは逆側の面に設けられた、絶縁性を有する第１絶縁層４３をさらに含んでいる。さらに、図示された例では、第２外装材５０は、第２金属層５１の表面、すなわち第２金属層５１の第２樹脂層５２が積層された面とは逆側の面に設けられた、絶縁性を有する第２絶縁層５３をさらに含んでいる。図２に示すように、第２方向ｄ２において、第１外装材４０の第１樹脂層４２と第２外装材５０の第２樹脂層５２との間を、タブ６が通過している。

第１金属層４１及び第２金属層５１は、高ガスバリア性と成形加工性を有することが好ましく、例えばアルミニウム箔やステンレス箔等を用いることができる。第１樹脂層４２及び第２樹脂層５２は、収容空間７ａに収容された電極体５と第１金属層４１及び第２金属層５１とが電気的に接続されることを防止する。第１樹脂層４２及び第２樹脂層５２としては、例えばポリプロピレン等を用いることができる。第１絶縁層４３及び第２絶縁層５３は、外部の導体と第１金属層４１及び第２金属層５１とが電気的に接続されることを防止する。第１絶縁層４３及び第２絶縁層５３は、例えば薄膜状のナイロン層である。

次に、本実施の形態の蓄電素子１の製造方法の一例について、説明する。

まず、第１電極１０、セパレータ３０、第２電極２０、セパレータ３０をこの順で１０回以上繰り返し積層し、当該積層体の積層方向である第１方向ｄ１の最も一側及び最も他側に絶縁シート３３を積層する。これにより、複数の第１電極１０及び第２電極２０が交互に積層され、第１電極１０及び第２電極２０の間にセパレータ３０が配置され且つ第１方向ｄ１の最も一側及び最も他側に絶縁シート３３が配置された電極体５が用意される。電極体５は、第１電極１０及び第２電極２０を合計で２０以上含んでいる。電極体５の第２方向ｄ２における一側において、第１電極１０の第１電極集電体１１が抵抗溶接や超音波溶接、テープによる貼着、融着等によって接合されて、第１接続領域ａ１が形成される。第２方向ｄ２における他側において、第２電極２０の第２電極集電体２１が抵抗溶接や超音波溶接、テープによる貼着、融着等によって接合されて、第２接続領域ａ２が形成される。第１接続領域ａ１において、タブ６が第１電極１０と電気的に接続され、第２接続領域ａ２において、別のタブ６が第２電極２０と電気的に接続される。

次に、押さえ板８０によって、電極体５の複数のセパレータ３０及び絶縁シート３３が接合される位置の近傍を押さえる。ここで、押さえ板８０について説明する。押さえ板８０は、板状の部材であり、図６に示す例では、平面視において矩形形状から半円形状をくり抜いた形状となっている。押さえ板８０は、平板状に延びる平板部８１と、平板部８１から突出して延びる突出部８３と、を含んでいる。突出部８３は、押さえ板８０の一方の端部に設けられている。平板部８１における押さえ板８０の厚さは、例えば０．５ｍｍ以上であり、突出部８３が設けられた部分における押さえ板８０の厚さは、平板部８１における厚さより例えば１ｍｍ以上５ｍｍ以下厚くなっている。また、突出部８３の幅は、例えば２ｍｍ以上である。このような押さえ板８０は、例えばピーク材からなる。

２つの押さえ板８０が組になって、第１方向ｄ１に向かい合って配置されている。２つの押さえ板８０は、くり抜いた形状となっている部分が互いに重なるように配置されている。また、２つの押さえ板８０は、突出部８３が対向するように配置されている。電極体５が２つの押さえ板８０の間に配置されると、押さえ板８０によって電極体５が第１方向ｄ１に挟持されて押さえられる。

押さえ板８０が電極体５を押さえている状態の平面図が、図７に示されている。押さえ板８０によって、電極体５の複数のセパレータ３０及び絶縁シート３３が接合される位置の近傍を押さえる。図７に示された例では、複数のセパレータ３０及び絶縁シート３３が接合される位置は、上述したように、平面視において第１電極１０及び第２電極２０と重複する領域以外の領域における位置であり、より詳しくは、平面視において第１電極１０及び第２電極２０から第２方向ｄ２に離間した位置且つ第１電極１０及び第２電極２０から第３方向ｄ３に離間した位置である。図７に示された具体的な例では、電極体５は、矩形形状の四隅の近傍を押さえ板８０によって押さえられている。すなわち、電極体５の接合される複数の位置の近傍で、押さえ板８０によって同時に押さえられている。なお、図示された例では、セパレータ３０及び絶縁シート３３が接合される位置は、押さえ板８０のくり抜かれた半円形状が重なっている。すなわち、セパレータ３０及び絶縁シート３３が接合される位置の周辺では、電極体５は押さえ板８０によって押さえられているが、セパレータ３０及び絶縁シート３３が接合される位置では、電極体５は押さえ板８０によって押さえられていない。

図８は、図７のＶＩＩＩ線によって囲まれた部分であって、電極体５の１組の押さえ板８０によって押さえられた部分を拡大して示している。また、図８のＩＸ－ＩＸ線に沿った断面が図９に示されており、図８のＸ－Ｘ線に沿った断面が図１０に示されている。図８及び図９によく示されているように、押さえ板８０が電極体５を押さえる位置、すなわち押さえ板８０が電極体５に接触する位置は、電極体５の第１電極１０（正極１０Ｘ）及び第２電極２０（負極２０Ｙ）が積層されている領域の一部を含んでいる。図９に示すように、押さえ板８０の平板部８１が、電極体５の第１電極１０及び第２電極２０が積層されている領域の一部を押さえる。また、押さえ板８０が電極体５を押さえる位置は、電極体５の第１電極１０の接続領域ａ１の一部を含んでいる。図９に示すように、押さえ板８０の突出部８３が、電極体５の第１電極１０の接続領域ａ１の一部を押さえる。一方、その他の領域では、押さえ板８０は、電極体５と接触しておらず、したがって電極体５を押さえていない。言い換えると、平面視において第１電極１０及び第２電極２０が積層されている領域から離間した領域及び複数の第１電極１０が第１接続領域ａ１から離間した領域において、押さえ板８０は、電極体５と第１方向ｄ１に離間していて、セパレータ３０を押さえていない。

次に、図１０に示すように、電極体５が押さえ板８０に押さえられた状態で、複数のセパレータ３０及び絶縁シート３３を、一対の押圧部材７０によって第１方向ｄ１の一側及び他側から挟持することで加圧する。複数のセパレータ３０及び絶縁シート３３が押圧部材７０によって加圧される位置は、複数のセパレータ３０及び絶縁シート３３が接合される位置であって、平面視において第１電極１０及び第２電極２０から第２方向ｄ２及び第３方向に離間した位置である。すなわち、図８に示された例では、押さえ板８０のくり抜かれた半円形状の位置である。押圧部材７０によって加圧されるセパレータ３０及び絶縁シート３３の位置の面積は、０．５ｍｍ^２以上１０ｍｍ^２以下となっている。

複数のセパレータ３０及び絶縁シート３３は、複数の位置で加圧されてもよい。複数のセパレータ３０及び絶縁シート３３が加圧される位置は、第２方向ｄ２における少なくとも２箇所であることが好ましく、また、第３方向ｄ３における少なくとも２箇所であることが好ましい。あるいは、平面視において同一直線上にない３箇所であることが好ましい。図３に示された例の電極体５を製造する場合では、セパレータ３０及び絶縁シート３３は、第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３に延びる同一の矩形形状であり、矩形形状の四隅において加圧される。複数のセパレータ３０及び絶縁シート３３が平面視における複数の位置で加圧される場合、当該複数の位置で同時に加圧されることが好ましい。

その後、複数のセパレータ３０及び絶縁シート３３を加圧した状態で、第１方向ｄ１の一側及び他側から複数のセパレータ３０及び絶縁シート３３を加熱する。セパレータ３０及び絶縁シート３３は、例えば押圧部材７０の内部のヒーターに瞬間的に電圧を印加することで、瞬間的に加熱される。具体的な例として、セパレータ３０及び絶縁シート３３は、１１５℃以上の温度で３秒以下だけ加熱される。セパレータ３０及び絶縁シート３３が瞬間的に加熱される場合、セパレータ３０及び絶縁シート３３が押圧部材７０によって挟持されて加圧された状態で、セパレータ３０及び絶縁シート３３が冷却されることができる。第１方向ｄ１から複数のセパレータ３０及び絶縁シート３３が加熱・加圧されることで、加熱・加圧された位置において第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０及び絶縁シート３３が溶着されて、互いに接合される。すなわち、セパレータ３０及び絶縁シート３３が接合される接合位置３５に、溶着部が形成される。セパレータ３０及び絶縁シート３３が冷却された後、押圧部材７０がセパレータ３０及び絶縁シート３３から離間する。

なお、複数のセパレータ３０及び絶縁シート３３が複数の位置で加圧されている場合、セパレータ３０及び絶縁シート３３は同時に加熱されることが好ましい。すなわち、セパレータ３０及び絶縁シート３３は、複数の位置において同時に接合されることが好ましい。

また、第１外装材４０及び第２外装材５０を作製する。作製される第１外装材４０及び第２外装材５０は、例えばアルミニウム箔からなる金属層４１，５１に例えばポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリエチレンテレフタレートからなる樹脂層４２，５２をラミネートすることで作製される。第１外装材４０及び第２外装材５０は、平板状に形成される。

その後、電極体５を第１外装材４０及び第２外装材５０の間に配置し、第１外装材４０及び第２外装材５０をその周縁において接合する。第１外装材４０及び第２外装材５０は、第１樹脂層４２及び第２樹脂層５２の側が向かい合うように配置される。

第１外装材４０と第２外装材５０とは、例えばその周縁を加熱・加圧することで溶着により接合される。第１外装材４０と第２外装材５０とが接合されることで、膨出部４７によって収容空間７ａが形成される。また、例えば第１外装材４０と第２外装材５０との周縁の一部が接合される前に、当該接合されていない部分から収容空間７ａに電解液が注入される。その後、第１外装材４０と第２外装材５０との周縁の全体を接合する。このようにして、外装体７の収容空間７ａに電解液とともに電極体５が収容される。

以上の工程により、図１に示すような蓄電素子１が製造される。

ところで、従来の蓄電素子では、蓄電素子が振動する等によって、上述したように、電極間に配置されたセパレータが動いてしまい、電極間にセパレータが存在しない領域ができてしまうことがある。セパレータが存在しない領域では、電極が直接対面することになり、当該電極が接触してしまう虞がある。電極の接触によって短絡が生じると、蓄電素子が発火してしまう虞がある。また、セパレータが存在しない領域では、セパレータに含浸した電解液が電極に接触しにくくなるため、電極として機能が劣化してしまう。さらに、蓄電素子が振動すると、セパレータだけでなく電極も動いてしまうことがある。正極と負極とが異なる方向に動いてしまうと、正極と負極が互いに向き合わなくなり、当該部分で充電及び放電の機能が発揮しにくくなる。

蓄電素子が例えば自動車に載置されて使用される場合等では、蓄電素子が振動すること自体を抑制することは困難である。そこで、蓄電素子が振動しても、電極間に配置されたセパレータが動いてしまうことが抑制されるよう、正極と負極の積層方向にセパレータを接合した蓄電素子が見出された。このような蓄電素子によれば、接合されたセパレータの間の電極及び他のセパレータに圧力が加わることで、この圧力による摩擦力でセパレータ及び電極が動いてしまうことを抑制することができる。また、セパレータの当該接合位置と電極とが引っかかってしまうため、セパレータの接合位置が存在する側とは逆側への動きを抑制することができる。

しかしながら、このような蓄電素子を製造時、とりわけセパレータの接合時において、セパレータに圧力がかかっていないため、各セパレータが任意の方向動いてしまうことがある。このため、平面視において各セパレータの接合されるべき位置がずれてしまい、セパレータを所望の位置で接合できなくなる。セパレータが所望の位置からずれた位置で接合されてしまうと、セパレータのずれによって電極体の体積が大きくなり、体積エネルギー密度が低下してしまう。また、十分な面積で接合されず、蓄電素子の製造後に接合が剥離してしまうことがある。このような不具合を回避するようセパレータを所望の位置で接合するために、セパレータを接合する際に、セパレータの位置ずれを抑制することが求められている。

本実施の形態の蓄電素子１の製造方法では、押さえ板８０で電極体５を押さえた状態で、押圧部材７０によって接合位置３５が加熱・加圧されることで、セパレータ３０が接合される。押さえ板８０で電極体５を押さえることで、電極１０，２０を介してセパレータ３０に圧力がかかり、セパレータ３０の位置ずれを抑制することができる。このため、セパレータ３０の所望の接合位置３５を押圧部材７０によって挟持して、セパレータ３０を所望の接合位置３５で接合することができる。

ここで、押さえ板８０が電極体５の第１電極１０及び第２電極２０のうちの一方のみを押さえている場合、例えば第２電極２０のみを押さえている場合、第１電極１０が撓んでしまってセパレータ３０を突き破ってしまうことがある。セパレータ３０を突き破った第１電極１０は、第２電極２０と接触して短絡し得る。一方、本実施の形態の蓄電素子１の製造方法では、押さえ板８０の平板部８１が電極体５の第１電極１０及び第２電極２０が積層されている領域の一部を押さえている。第１電極１０及び第２電極２０が押さえ板８０に押さえられているため、セパレータ３０を接合する際に、第１電極１０及び第２電極２０が撓んでしまうことが抑制される。このため、蓄電素子１の製造時に、第１電極１０及び第２電極２０が撓んでセパレータ３０を突き破って電極１０，２０が接触してしまうことを抑制することができる。すなわち、セパレータ３０が電極１０，２０の間から動いてしまうことを抑制する蓄電素子１を、電極１０，２０の接触による短絡を抑制しながら製造することができる。

また、本実施の形態の蓄電素子１の製造方法では、押さえ板８０の突出部８３が、電極体５の第１電極１０の第１接続領域ａ１の一部を押さえている。押さえ板８０が第１電極１０の第１接続領域ａ１を押さえていることで、電極体５がその端部を押さえられることになる。電極体５の端部が押さえられていると、電極体５の第１電極１０、第２電極２０及びセパレータ３０の位置がずれにくくなる。すなわち、セパレータ３０の位置ずれをより抑制することができる。したがって、セパレータ３０を所望の接合位置で容易に接合することができる。また、第１接続領域ａ１は第１電極１０同士が接続するため、セパレータ３０や第２電極２０が設けられていない領域であることから、第１接続領域ａ１においける電極体５は、第１電極領域ｂ１における電極体５より薄くなっている。押さえ板８０に突出部８３が設けられていることで、薄くなっている第１電極１０の第１接続領域ａ１を容易に押さえることができる。

さらに、蓄電素子１の製造方法において、平面視において第１電極１０及び第２電極２０が積層されている領域から離間した領域及び複数の第１電極１０が第１接続領域ａ１から離間した領域において、押さえ板８０は、電極体５と第１方向ｄ１に離間している。押さえ板８０が電極体５と離間している領域では、セパレータ３０は押さえ板８０に押さえられない。電極１０，２０を介さずにセパレータ３０が押さえ板８０に押さえられると、第１方向ｄ１における押さえ板８０の位置とセパレータ３０の位置とのずれによって、セパレータ３０が押さえ板８０によって電極１０，２０の間から引き抜かれる方向に引っぱられる。このため、セパレータ３０が位置ずれしてしまうことがある。押さえ板８０がセパレータ３０を直接押さえていないことで、セパレータ３０が押さえ板８０に直接押さえられて位置ずれしてしまうことを回避することができる。すなわち、セパレータ３０を所望の位置で接合することができる。

また、蓄電素子１の製造方法において、複数のセパレータ３０は、第１方向ｄ１の一側及び他側から加熱されることで接合される。第１方向ｄ１に圧力を加えながら、複数のセパレータ３０で熱のむらを小さくしながら接合することができる。すなわち、複数のセパレータ３０を均一な強度で接合することができる。

さらに、蓄電素子１の製造方法において、セパレータ３０を加圧した状態で、セパレータ３０を冷却することができる。加熱後の冷却時にセパレータ３０に圧力がかかっていると、セパレータ３０を平坦な状態に保つことができる。また、セパレータ３０を冷却してから押圧部材７０をセパレータ３０から離間させるため、加熱によって溶けたセパレータ３０が押圧部材７０に付着することを抑制することができる。

また、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、第２方向ｄ２において異なる少なくとも２箇所の接合位置３５において接合される。セパレータ３０がこのような接合位置３５で接合されると、セパレータ３０が第２方向ｄ２に動いてしまうことが効果的に抑制される。あるいは、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、第３方向ｄ３において異なる少なくとも２箇所の接合位置３５において接合される。セパレータ３０がこのような接合位置３５で接合されると、セパレータ３０が第３方向ｄ３に動いてしまうことが効果的に抑制される。ここで、第２方向ｄ２は、第１電極１０の第１接続領域ａ１及び第２電極２０の第２接続領域ａ２が位置する方向である。第２方向ｄ２にセパレータ３０が動いてしまうと、正極の接続領域（第１接続領域ａ１）と負極の電極領域（第２電極領域ｂ２）とが接触し得る。正極の接続領域と負極の電極領域とが接触してしまうと、短絡により特に高温に発熱し得る。したがって、セパレータ３０が特に第２方向ｄ２に動いてしまうことは、特に抑制されることが好ましい。

さらに、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、平面視において同一直線上にない３箇所の接合位置３５において接合される。セパレータ３０がこのような接合位置３５において接合されると、セパレータ３０が平面視における任意の方向に動いてしまうことが抑制される。

また、第２方向ｄ２の中央部や第３方向ｄ３の中央部でセパレータ３０が接合されると、加熱してセパレータ３０を溶着する際に、セパレータ３０が溶けることで第１電極１０と第２電極２０とが接触し得る。第１電極１０と第２電極２０とが接触すると、短絡してしまう。このため、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、平面視において第１電極１０及び第２電極２０から第２方向ｄ２に離間した位置且つ第３方向ｄ３に離間した位置において、接合されることが好ましく、さらには、平面視において第１電極１０及び第２電極２０から第２方向ｄ２に離間した位置且つ第３方向ｄ３に離間した位置のみにおいて、接合されることが好ましい。とりわけ、図７に示された例では、セパレータ３０は、平面視において第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３に延びる矩形形状であり、矩形形状の四隅で接合される。このようなセパレータ３０は、製造及び配置が容易であり、また、少ない接合位置３５で、セパレータ３０が動いてしまうことを効果的に抑制することができる。

さらに、平面視における接合位置３５の面積は、０．５ｍｍ^２以上１０ｍｍ^２以下である。接合位置３５の面積が十分に大きいことで、接合が強固で剥がれにくくなっている。また、接合位置３５の面積が大きすぎないことで、接合位置３５におけるセパレータ３０の接合（溶着）の際に、セパレータ３０が溶けて第１電極１０と第２電極２０とが接触してしまうことを回避することができる。

また、セパレータ３０は、複数の箇所で同時に接合される。すなわち、セパレータ３０を押さえ板８０で押さえ、押圧部材７０によるセパレータ３０の加圧、加熱及び冷却を複数の箇所で同時に行う。各位置で別々の工程で行わないため、セパレータ３０の接合のための時間を短縮することができる。

さらに、蓄電素子１は、第１電極１０及び第２電極２０を、合計で、２０以上含んでいる。セパレータ３０は、第１電極１０及び第２電極２０の間に配置されている。第１電極１０及び第２電極２０が多くなると、セパレータ３０も多くなり、いずれかのセパレータ３０が動いてしまう可能性が高くなる。したがって、第１電極１０及び第２電極２０が多いほど、具体的には２０以上であると、蓄電素子１の製造工程におけるセパレータ３０の位置ずれ抑制する効果が、特に有効に奏される。

以上のように、本実施の形態の蓄電素子１の製造方法は、第１方向ｄ１に積層された複数の第１電極１０及び複数の第２電極２０と、第１方向ｄ１に隣り合う第１電極１０及び第２電極２０の間に配置されたセパレータ３０と、を有する電極体５を備える蓄電素子１の製造方法であって、電極体５の第１電極１０及び第２電極２０が積層されている領域の少なくとも一部を、押さえ板で押さえる工程と、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０を互いに接合する接合工程と、を備える。このような蓄電素子１の製造方法によれば、押さえ板８０で電極体５を押さえることで、電極１０，２０を介してセパレータ３０に圧力がかかり、セパレータ３０の位置ずれを抑制することができる。このため、セパレータ３０の所望の接合位置３５を押圧部材７０によって挟持して、セパレータ３０を所望の接合位置３５で接合することができる。さらに、セパレータ３０を接合する際に、第１電極１０及び第２電極２０が撓んでしまうことを抑制し、第１電極１０及び第２電極２０がセパレータ３０を突き破って短絡してしまうことを抑制することができる。

また、本実施の形態の蓄電素子１の製造方法は、第１方向ｄ１に積層された複数の第１電極１０及び複数の第２電極２０と、第１方向ｄ１に隣り合う第１電極１０及び第２電極２０の間に配置されたセパレータ３０と、を有する電極体５を備える蓄電素子１の製造方法であって、電極体５の複数の第１電極１０が第１方向ｄ１と非平行な第２方向ｄ２の端部において互いに接続する接続領域ａ１の少なくとも一部を、押さえ板８０で押さえる工程と、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０を互いに接合する接合工程と、を備える。このような蓄電素子１の製造方法によれば、押さえ板８０で電極体５を押さえることで、電極１０，２０を介してセパレータ３０に圧力がかかり、セパレータ３０の位置ずれを抑制することができる。このため、セパレータ３０の所望の接合位置３５を押圧部材７０によって挟持して、セパレータ３０を所望の接合位置３５で接合することができる。特に、押さえ板８０が第１電極１０の第１接続領域ａ１を押さえていることで、電極体５の第１電極１０、第２電極２０及びセパレータ３０の位置がずれにくくなるため、セパレータ３０を所望の接合位置で容易に接合することができる。

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。

例えば、第１接続領域ａ１は、第３方向ｄ３の一部にのみ設けられていてもよい。同様に、第２接続領域ａ２は、第３方向ｄ３の一部にのみ設けられていてもよい。図１１に示す例では、第１接続領域ａ１は、第３方向ｄ３においてタブ６に接続する部分以外の部分が切除されており、第２接続領域ａ２は、第３方向ｄ３においてタブ６に接続する部分以外の部分が切除されている。第１接続領域ａ１及び第２接続領域ａ２が第３方向ｄ３の一部にのみ設けられていることで、第１接続領域ａ１及び第２接続領域ａ２が設けられていない部分において、セパレータ３０が他のセパレータ３０と第１方向ｄ１に隣り合う。このため、第３方向ｄ３において第１電極１０及び第２電極２０と重なる位置において、セパレータ３０が他のセパレータ３０と第１方向ｄ１に隣り合う。第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、互いに接合されることができる。この変形例では、第１方向ｄ１に隣り合うセパレータ３０は、第３方向ｄ３において第１電極１０及び第２電極２０と重なる位置において接合されている。

図１１に示された例によれば、セパレータ３０が第３方向ｄ３において第１電極１０及び第２電極２０と重なる位置において接合されていることで、第１接続領域ａ１及び第２接続領域ａ２が位置する方向にセパレータ３０が動いてしまうことがより効果的に抑制される。セパレータ３０が動いてしまうことによって、正極の接続領域（第１接続領域ａ１）と負極の電極領域（第２電極領域ｂ２）とが接触し得る。正極の接続領域と負極の電極領域とが接触してしまうと、短絡により特に高温に発熱し得る。セパレータ３０が第３方向ｄ３において第１電極１０及び第２電極２０と重なる位置において接合されていることで、このような不具合を抑制することができる。

このような蓄電素子１は、例えば次のようにして製造することができる。まず、上述した蓄電素子１の製造方法において、第１接続領域ａ１及び第２接続領域ａ２を形成した後に、当該接続領域ａ１，ａ２の第３方向ｄ３においてタブ６に接続する部分以外の部分を切除する。その後、図１２に示すように、押さえ板８０によって、接続領域ａ１，ａ２を切除した部分と複数のセパレータ３０及び絶縁シート３３とが重なる位置の近傍を押さえる。上述した蓄電素子１の製造方法と同様に、複数のセパレータ３０及び絶縁シート３３を接合することで、複数のセパレータ３０及び絶縁シート３３が接合される。

１ 蓄電素子
５ 電極体
６ タブ
７ 外装体
７ａ 収容空間
１０ 第１電極
２０ 第２電極
３０ セパレータ
３３ 絶縁シート
３５ 接合位置
４０ 第１外装材
４１ 第１金属層
４２ 第１樹脂層
４３ 第１絶縁層
４７ 膨出部
５０ 第２外装材
５１ 第２金属層
５２ 第２樹脂層
５３ 第２絶縁層
７０ 押圧部材
８０ 押さえ板
８１ 平板部
８３ 突出部

Claims (15)

1. 第１方向に積層された複数の第１電極及び複数の第２電極と、前記第１方向に隣り合う第１電極及び第２電極の間に配置されたセパレータと、を有する電極体を備える蓄電素子の製造方法であって、
   前記第１電極、前記セパレータ、前記第２電極、前記セパレータをこの順で３回以上繰り返して積層する工程と、
   前記電極体の前記第１電極及び前記第２電極が積層されている領域の少なくとも一部を、押さえ板で押さえる工程と、
   前記押さえ板で前記電極体を押さえた状態で、前記第１方向に隣り合う複数の前記セパレータを互いに接合する接合工程と、を備え、
   前記押さえ板で押さえる工程において、前記押さえ板は、前記電極体の複数の前記第１電極が前記第１方向と非平行な第２方向の端部において互いに接続する接続領域の少なくとも一部を押さえる、蓄電素子の製造方法。
2. 前記押さえ板は、平板状に延びる平板部と、前記平板部から突出した突出部と、を含み、
   前記押さえ板で押さえる工程において、前記突出部は、前記接続領域の少なくとも一部を押さえる、請求項１に記載の蓄電素子の製造方法。
3. 平面視において前記第１電極及び前記第２電極が積層されている領域から離間した領域及び複数の前記第１電極が前記第１方向と非平行な第２方向の端部において互いに接続する接続領域から離間した領域において、前記押さえ板は、前記電極体と前記第１方向に離間している、請求項１または２に記載の蓄電素子の製造方法。
4. 前記接合工程は、前記セパレータを加圧した状態で、前記第１方向の一側及び他側から複数の前記セパレータを加熱する工程を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の蓄電素子の製造方法。
5. 前記接合工程は、前記セパレータを加圧した状態で、前記セパレータを冷却する工程を含む、請求項４に記載の蓄電素子の製造方法。
6. 前記接合工程において、前記セパレータは、前記第１方向に非平行な第２方向における少なくとも２箇所において接合される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の蓄電素子の製造方法。
7. 前記接合工程において、前記セパレータは、前記第１方向及び前記第２方向に非平行な第３方向における少なくとも２箇所において接合される、請求項６のいずれか一項に記載の蓄電素子の製造方法。
8. 前記接合工程において、前記第１方向に隣り合う前記セパレータは、平面視において前記第１電極及び前記第２電極から前記第１方向に非平行な第２方向に離間した位置且つ前記第１電極及び前記第２電極から前記第１方向及び前記第２方向に非平行な第３方向に離間した位置において、接合される、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の蓄電素子の製造方法。
9. 前記セパレータは、平面視において前記第２方向及び前記第３方向に延びる矩形形状である、請求項８に記載の蓄電素子の製造方法。
10. 前記接合工程において、前記セパレータは、複数の箇所において同時に接合される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の蓄電素子の製造方法。
11. 複数の前記第１電極は、前記第１方向と非平行な第２方向の端部の接続領域において互いに接続し、
    前記接続領域は、前記第１方向及び前記第２方向に非平行な第３方向における前記電極体の一部にのみ設けられており、
    前記接合工程において、前記セパレータは、前記第３方向において前記第１電極及び前記第２電極と重なる位置において接合される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の蓄電素子の製造方法。
12. 前記接合工程において、平面視における前記セパレータの接合される面積は、０．５ｍｍ^２以上１０ｍｍ^２以下である、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の蓄電素子の製造方法。
13. 前記第１電極及び前記第２電極を、合計で、２０以上含んでいる、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の蓄電素子の製造方法。
14. 前記第１電極、前記セパレータ、前記第２電極、前記セパレータは、この順で１０回以上繰り返して積層される、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の蓄電素子の製造方法。
15. 前記第１電極、前記セパレータ、前記第２電極、前記セパレータを繰り返し積層した積層体の積層方向の最も一側及び最も他側に絶縁シートを積層する工程をさらに備える、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の蓄電素子の製造方法。

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