WO2020067375A1 - 蓄電素子の製造方法及び蓄電素子 - Google Patents

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太郎 山福
健太 中井
純 大山
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a power storage device including an electrode body in which electrodes are stacked, and a power storage device.
  • the power storage device includes a long electrode sheet group 101 and a container 106 in which the electrode sheet group is wound and accommodated.
  • the electrode sheet group 101 is composed of a positive electrode sheet 102 and a negative electrode sheet 103 which are alternately stacked.
  • a lithium electrode sheet 104 is overlaid on the electrode sheet group 101.
  • a separator 105 is provided between the positive electrode sheet 102, the negative electrode sheet 103, and the lithium electrode sheet 104.
  • the power storage device 100 is configured by winding the electrode sheet group 101 and the lithium electrode sheet 104 from one end and storing them in the container 106.
  • a positive electrode sheet 102 constituting a positive electrode is provided on one and the other outermost layers (upper and lower in FIG. 16) of the electrode sheet group 101, respectively.
  • the positive electrode sheet 102 includes a positive electrode current collector 1021 and a positive electrode mixture layer 1022 applied to one surface of the positive electrode current collector 1021.
  • a negative electrode sheet 103 constituting a negative electrode is provided between these positive electrode sheets 102.
  • the negative electrode sheet 103 includes a negative electrode current collector 1031 and a negative electrode mixture layer 1032 coated on both surfaces of the negative electrode current collector 1031.
  • the lithium electrode sheet 104 superimposed on the electrode sheet group 101 includes a lithium electrode current collector 1041 and metal lithium foils 1042 provided on both sides of the lithium electrode current collector 1041.
  • the positive electrode mixture layer 1022 of the positive electrode sheet 102 is coated on the side facing the negative electrode sheet 103.
  • the positive electrode mixture layer 1022 and the negative electrode mixture layer 1032 face each other with the separator 105 interposed therebetween.
  • the electrolytic solution permeates into the separator 105 by injecting the electrolytic solution into the container 106, and the metal lithium foil 1042 of the lithium electrode sheet 104 is dissolved in the electrolytic solution permeated into the separator 105. Then, supply of lithium to the negative electrode mixture layer 1032 of the negative electrode sheet 103 (hereinafter, referred to as precharge) is started.
  • the rate at which the metallic lithium foil 1042 of the lithium electrode sheet 104 dissolves in the electrolytic solution is not sufficient just by impregnating the electrolytic solution into the separator 105, whereby the lithium is deposited on the negative electrode mixture layer 1032 of the negative electrode sheet 103.
  • Supply (precharge) took time.
  • an object of the present embodiment is to provide a method for manufacturing a power storage element in which an alkali metal or an alkaline earth metal used for precharging is rapidly dissolved, and a power storage element.
  • the method for manufacturing a power storage device is a method for manufacturing a power storage device including an electrode having an active material layer, an electrolytic solution, and a case.
  • This manufacturing method A predetermined amount of the electrolytic solution is injected into the case, The predetermined amount is the alkali metal or the alkaline earth metal of the ion supply member in which an alkali metal or an alkaline earth metal is disposed on a conductive member other than the active material layer, and the conductivity of the ion supply member.
  • At least a part of the alkali metal or the alkaline earth metal is immersed in the free electrolytic solution in a state where the alkali metal or the alkaline earth metal is conducted through the conductive member in the case. Dissolves quickly in liquid (electrolyte).
  • the ion supply member may be disposed outside an outermost electrode in a direction in which the electrode assemblies are stacked.
  • the predetermined amount may be an amount in which at least a part of all the layers of the electrodes in the stacked state is in contact with the free electrolyte during the standing.
  • the alkaline earth metal (metal ion) is supplied to each layer (electrode or electrode part) through the free electrolyte, whereby the electrode is precharged efficiently.
  • the electrode body may include a negative electrode as the electrode, a positive electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode.
  • the negative electrode may have a conductive foil and a negative electrode active material layer laminated on the foil.
  • the ion supply member may include the conductive member and a metal layer including the alkali metal or the alkaline earth metal disposed on the conductive member.
  • the ion supply member may include a laminated portion on which the metal layer is laminated, and a non-laminated portion on which the metal layer is not laminated. The non-laminated portion of the ion supply member may be electrically connected to the foil of the negative electrode in a state where the metal layer faces the negative electrode active material layer via the separator.
  • the electrode body may include the positive electrode and the negative electrode wound around the separator.
  • the separator may be wound around the outermost periphery of the electrode body.
  • the ion supply member may be disposed between the separators in which the laminated portion is wound around the outermost periphery of the electrode body.
  • the negative electrode active material layer may be laminated on both surfaces of the foil of the negative electrode.
  • an outermost peripheral portion of the negative electrode may be disposed outside an outermost peripheral portion of the positive electrode.
  • the ion supply member may be disposed at a curved portion of the electrode body.
  • FIG. 1 is a perspective view of a power storage device according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the power storage device.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of an electrode body included in the power storage element.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the electrode body.
  • FIG. 5 is a perspective view of the ion supply member.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a mounting position of the ion supply member to the electrode body.
  • FIG. 8 is a sectional perspective view of the liquid injection stopper.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the injection of the electrolytic solution into the case.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the attachment position of the Li pieces in the second embodiment.
  • FIG. 11 is a photograph showing the attachment position of the Li pieces in Example 2.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the attachment position of the Li pieces according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a photograph showing the state of Li pieces 9 days after injection in Example 2.
  • FIG. 14 is a photograph showing the state of Li pieces 13 days after injection in Example 2.
  • FIG. 15 is a perspective view of a power storage device including the power storage element.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of a conventional electrode sheet group.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of a conventional power storage device.
  • the storage element manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment includes a primary battery, a secondary battery, a capacitor, and the like.
  • a chargeable / dischargeable secondary battery is described as an example of a power storage element.
  • a configuration of a power storage element manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment will be described, and then, a method of manufacturing the power storage element will be described.
  • the names of the components (components) in the present embodiment are those in the present embodiment, and may be different from the names of the components (components) in the background art.
  • members and portions having the same function are described with the same reference numerals.
  • the power storage element manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment is a non-aqueous electrolyte secondary battery. More specifically, the power storage element is a lithium ion secondary battery that utilizes electron transfer that occurs with the movement of lithium ions. This type of storage element supplies electric energy. A single or a plurality of power storage elements are used. Specifically, the storage element is used alone when the required output and the required voltage are small. On the other hand, when at least one of the required output and the required voltage is large, the power storage element is used in a power storage device in combination with another power storage element. In the power storage device, a power storage element used in the power storage device supplies electric energy.
  • the electric storage element includes an electrode body 2, a case 3 for accommodating the electrode body 2 together with an electrolytic solution, an external terminal 4 at least partially exposed to the outside, A current collector 5 for connecting to the terminal 4.
  • the electricity storage device 1 also includes an ion supply member 7 that supplies metal ions to the electrode body 2.
  • the power storage element 1 also includes an insulating member 6 and the like disposed between the electrode body 2 and the case 3.
  • the electrolyte is a non-aqueous electrolyte.
  • This electrolytic solution is obtained by dissolving an electrolyte salt in an organic solvent.
  • Organic solvents are, for example, cyclic carbonates such as propylene carbonate and ethylene carbonate, and chain carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate.
  • the electrolyte salt is LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 or the like.
  • the electrode body 2 has stacked electrodes 23 and 24 as shown in FIG.
  • the electrodes 23 and 24 are stacked by winding the electrodes (the positive electrode 23 and the negative electrode 24) around a winding axis C extending in a predetermined direction.
  • the electrode body 2 includes a core 21, and a stacked body 22 in which the positive electrode 23 and the negative electrode 24 are stacked while being insulated from each other and wound around the core 21.
  • the electrode body 2 of the present embodiment has a separator 25 disposed between the positive electrode 23 and the negative electrode 24.
  • the positive electrode 23 and the negative electrode 24 are wound while being insulated by the separator 25. That is, in the electrode body 2 of the present embodiment, the laminate 22 in which the positive electrode 23, the negative electrode 24, and the separator 25 are stacked is wound.
  • the winding core 21 is usually formed of an insulating material.
  • the core 21 of the present embodiment has a flat cylindrical shape.
  • the core 21 is formed by winding a sheet having flexibility or thermoplasticity.
  • the sheet of the present embodiment is formed of a synthetic resin.
  • the core 21 is not limited to a hollow cylindrical shape, and may be solid. Further, the electrode body 2 may be configured without the core 21.
  • a positive electrode active material layer 232 is laminated on a conductive foil 231.
  • the conductive foil 231 in the positive electrode 23 of the present embodiment is a metal foil.
  • the positive electrode 23 has a strip-shaped metal foil 231 and a positive electrode active material layer 232 laminated on both surfaces of the metal foil 231.
  • the positive electrode active material layer 232 is overlapped on both surfaces of the metal foil 231 with one edge (uncovered portion) in the width direction of the metal foil 231 exposed.
  • the metal foil 231 of the present embodiment is, for example, an aluminum foil.
  • the positive electrode active material layer 232 has a positive electrode active material and a binder.
  • the positive electrode active material of the present embodiment is, for example, a lithium metal oxide.
  • the positive electrode active material is, for example, a composite oxide (LiaCoyO 2 , LiaNixO 2 , LiaMnzO 4 , LiaNixCoyMnzO 2, etc.) represented by LiaMebOc (Me represents one or more transition metals), LiaMeb ( XOc) d (Me represents one or two or more transition metals, and X represents, for example, P, Si, B, V), such as polyanion compounds (LiaFebPO 4 , LiaMbPO 4 , LiaMbSiO 4 , LiaCobPO 4 F, etc. ).
  • the positive electrode active material of the present embodiment is LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 .
  • the binder used for the positive electrode active material layer 232 is, for example, polyvinylidene fluoride (PVdF), a copolymer of ethylene and vinyl alcohol, polymethyl methacrylate, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polymethacrylic Acid, styrene butadiene rubber (SBR).
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • SBR styrene butadiene rubber
  • the positive electrode active material layer 232 may further include a conductive additive such as Ketjen Black (registered trademark), acetylene black, and graphite.
  • a conductive additive such as Ketjen Black (registered trademark), acetylene black, and graphite.
  • the positive electrode active material layer 232 of this embodiment has acetylene black as a conductive additive.
  • a negative electrode active material layer 242 is laminated on a conductive foil 241.
  • the conductive foil 241 in the negative electrode 24 of the present embodiment is a metal foil.
  • the negative electrode 24 has a strip-shaped metal foil 241 and a negative electrode active material layer 242 laminated on both surfaces of the metal foil 241.
  • the negative electrode active material layer 242 exposes the other edge (non-covered portion) of the metal foil 241 in the width direction (the side opposite to the non-covered portion of the metal foil 231 of the positive electrode 23) in a state where the metal foil 241 is exposed. 241 are respectively superposed on both surfaces.
  • the metal foil 241 of the present embodiment is, for example, a copper foil.
  • the negative electrode active material layer 242 has a negative electrode active material and a binder.
  • the negative electrode active material is, for example, a carbon material such as graphite, non-graphitizable carbon, and graphitizable carbon, or a material that causes an alloying reaction with lithium ions such as silicon (Si) and tin (Sn).
  • the negative electrode active material of this embodiment is non-graphitizable carbon.
  • the binder used for the negative electrode active material layer 242 is the same as the binder used for the positive electrode active material layer 232.
  • the binder of the present embodiment is polyvinylidene fluoride.
  • the negative electrode active material layer 242 may further include a conductive additive such as Ketjen Black (registered trademark), acetylene black, graphite, or the like.
  • a conductive additive such as Ketjen Black (registered trademark), acetylene black, graphite, or the like.
  • the negative electrode active material layer 242 of this embodiment has no conductive auxiliary.
  • the separator 25 is a member having an insulating property, and is disposed between the positive electrode 23 and the negative electrode 24. Thereby, in the electrode body 2 (specifically, the laminated body 22), the positive electrode 23 and the negative electrode 24 are insulated from each other. The insulation between the positive electrode 23 and the negative electrode 24 does not need to be performed by the separator 25, but is performed by, for example, an insulating layer applied to the surfaces of the electrodes 23 and 24 (on the active material layers 232 and 242). Is also good.
  • the separator 25 holds the electrolytic solution in the case 3. This allows lithium ions to move between the positive electrode 23 and the negative electrode 24 that are alternately stacked with the separator 25 interposed therebetween during charging and discharging of the power storage element 1.
  • the separator 25 has a band shape, and is formed of, for example, a porous film of polyethylene, polypropylene, cellulose, polyamide, or the like.
  • the separator 25 of the present embodiment is provided with an inorganic layer containing inorganic particles such as SiO 2 particles, Al 2 O 3 particles, and boehmite (alumina hydrate) on a substrate formed of a porous film. It is formed with.
  • the base material of the separator 25 of the present embodiment is formed of, for example, polyethylene.
  • the dimension in the width direction of the separator 25 is larger than the width of the negative electrode active material layer 242.
  • the separator 25 is disposed between the positive electrode 23 and the negative electrode 24 that are superposed with the positive electrode active material layer 232 and the negative electrode active material layer 242 being displaced in the width direction so as to overlap in the thickness direction (stacking direction). You. At this time, the uncovered portion of the positive electrode 23 and the uncovered portion of the negative electrode 24 do not overlap.
  • the uncoated portion of the positive electrode 23 protrudes in the width direction (the direction orthogonal to the laminating direction) from the region where the positive electrode 23 and the negative electrode 24 overlap, and the uncoated portion of the negative electrode 24 It protrudes from the overlapping region in the width direction (the direction opposite to the direction in which the uncovered portion of the positive electrode 23 projects).
  • the electrode body 2 is formed by winding the positive electrode 23, the negative electrode 24, and the separator 25 (that is, the stacked body 22) stacked in such a state.
  • the negative electrode 24 is located outside the positive electrode 23 at the outer end of the electrode body 2 in the stacking direction. That is, the positive electrode 23 and the negative electrode 24 are wound such that the negative electrode 24 is located outside the positive electrode 23 at the winding end position when wound around the core 21.
  • the separator 25 is wound around the outermost peripheral portion 24A of the negative electrode 24 (the portion of the negative electrode 24 located at the outermost peripheral position of the electrode body 2 excluding the separator 25).
  • the thickness of the portion corresponding to the outermost peripheral portion of the negative electrode is increased to show the range of the outermost peripheral portion 24A. The thickness is almost the same up to the end.
  • the uncoated laminated portion of the electrode body 2 is formed by a portion where only the uncoated portion of the positive electrode 23 or the uncoated portion of the negative electrode 24 is laminated. 26 are configured.
  • the uncoated laminated portion 26 is a portion that is electrically connected to the current collector 5 in the electrode body 2.
  • the uncoated laminated portion 26 of the present embodiment has two portions (divided uncoated laminated portion) with the hollow portion 27 interposed therebetween when viewed from the direction of the winding axis C of the wound positive electrode 23, negative electrode 24, and separator 25. H.261.
  • the ion supply member 7 supplies metal ions to the negative electrode 24 to supplement the irreversible capacity (initial irreversible capacity) generated in the negative electrode 24 at the time of the initial charge and discharge of the power storage element 1.
  • the ion supply member 7 includes a conductive member 71 and an alkali metal or an alkaline earth metal 72 disposed on the conductive member 71.
  • the conductive member 71 is electrically connected to the electrodes 23 and 24.
  • the ion supply member 7 includes a conductive sheet 71 and a metal layer 72 of an alkali metal or an alkaline earth metal laminated on the sheet 71.
  • the size of the metal layer 72 is set based on the irreversible capacitance.
  • the sheet 71 is a copper foil, and the metal layer 72 is formed of Li.
  • the sheet 71 is a rectangular copper foil, and the metal layer (Li layer) 72 covers one surface of the sheet 71 except one end in the longitudinal direction of the sheet 71. I have.
  • a portion of the ion supply member 7 where the metal layer 72 is stacked is referred to as a stacked portion 73, and a portion where the metal layer 72 is not stacked is referred to as a non-stacked portion 74.
  • This ion supply member 7 is disposed outside the outermost electrode (specifically, the outermost peripheral portion 24A of the negative electrode 24) in the lamination direction of the electrodes 23 and 24 in the electrode body 2. Specifically, in the ion supply member 7, the non-laminated portion 74 is connected (conductive) to the uncoated portion (metal foil 241) of the negative electrode 24 with the metal layer 72 facing the negative electrode active material layer 242 via the separator 25. Is fixed as much as possible). As shown in FIGS. 4 and 7, the ion supply member 7 is also sandwiched between the separators 25 in which the laminated portion 73 is wound outside the outermost peripheral portion 24 ⁇ / b> A of the negative electrode 24.
  • the ion supply member 7 is sandwiched between the first and second layers of the separator 25 wound around the outermost peripheral portion 24A.
  • the metal layer 72 is interposed between the negative electrode active material layer 242 outside the outermost peripheral portion 24A of the negative electrode 24 from the outside in the stacking direction of the laminate 22 (the positive electrode 23, the negative electrode 24, and the separator 25) via the separator 25. Facing each other.
  • the ion supply member 7 of the present embodiment is disposed at a curved portion of the electrode body 2 on the closed portion 311 side of the case 3 (a curved portion below the electrode body 2 in FIGS. 2 and 4).
  • the case 3 includes a case body 31 having an opening, and a cover plate 32 that closes (closes) the opening of the case body 31.
  • an internal space is defined by the case body 31 and the lid plate 32.
  • the case 3 accommodates an electrolytic solution together with the electrode body 2 and the current collector 5 in this internal space.
  • case 3 is formed of a metal having resistance to the electrolytic solution.
  • the case 3 of the present embodiment is formed of, for example, aluminum or an aluminum-based metal material such as an aluminum alloy.
  • the case body 31 includes a plate-shaped closing part 311 and a cylindrical body (peripheral wall) 312 connected to a periphery of the closing part 311.
  • the closing portion 311 is located at the lower end of the case main body 31 when the case main body 31 is arranged with the opening facing upward (that is, the bottom wall of the case main body 31 when the opening faces upward). ) Part.
  • the closing part 311 of the present embodiment has a rectangular shape.
  • the long side direction of the closed portion 311 is defined as the X axis of the rectangular coordinate system
  • the short side direction of the closed portion 311 is defined as the Y axis of the rectangular coordinate system
  • the normal direction of the closed portion 311 is defined as the Z axis of the rectangular coordinate system. I do.
  • the body 312 has a rectangular tube shape, more specifically, a flat rectangular tube shape.
  • the body 312 has a pair of long wall portions 313 extending from a long side at the periphery of the closing portion 311 and a pair of short wall portions 314 extending from a short side at the periphery of the closing portion 311.
  • the short wall portion 314 connects corresponding ends (specifically, opposed in the Y-axis direction) of the pair of long wall portions 313 to form a rectangular tubular body 312.
  • the case main body 31 has a rectangular tube shape (ie, a bottomed rectangular tube shape) in which one end in the opening direction (Z-axis direction) is closed.
  • the electrode body 2 is housed in the case body 31 with the winding axis C oriented in the X-axis direction (see FIG. 2).
  • the lid plate 32 is a member that closes the opening of the case body 31.
  • the contour shape of the lid plate 32 is a shape corresponding to the opening peripheral portion 310 (see FIG. 2) of the case main body 31. That is, the lid plate 32 is a rectangular plate material that is long in the X-axis direction.
  • a liquid injection hole 320 is provided in the cover plate 32 of the present embodiment.
  • the injection hole 320 penetrates the cover plate 32 in the Z-axis direction (thickness direction), and connects the inside of the case 3 to the outside.
  • the injection hole 320 is sealed (sealed) by the injection plug 35. That is, the electric storage element 1 includes the liquid injection plug 35.
  • the injection plug 35 has a head 351 that covers the injection hole 320 and an insertion portion 352 that extends from the head 351.
  • the liquid injection stopper 35 of the present embodiment is fixed to the lid plate 32 by welding the peripheral portion of the head 351 and the lid plate 32 with the insertion portion 352 inserted into the liquid injection hole 320.
  • the case 3 of the present embodiment is formed by joining the peripheral portion of the lid plate 32 and the opening peripheral portion 310 of the case main body 31 in an overlapping state.
  • the opening peripheral portion 310 of the case main body 31 and the peripheral portion of the lid plate 32 are joined by welding.
  • the external terminal 4 is a portion that is electrically connected to an external terminal of another power storage element, an external device, or the like. For this reason, the external terminal 4 is formed of a conductive member. Further, the external terminal 4 is formed of a metal material having high weldability. For example, the external terminal 4 of the positive electrode is formed of an aluminum-based metal material such as aluminum or an aluminum alloy, and the external terminal 4 of the negative electrode is formed of a copper-based metal material such as copper or a copper alloy.
  • the external terminal 4 of the present embodiment is attached to the cover plate 32 with at least a part thereof being exposed to the outside of the case 3. As shown in FIGS. 1 and 2, the external terminal 4 has a surface 41 to which a bus bar or the like can be welded.
  • the current collector 5 is arranged in the case 3 and is directly or indirectly connected to the electrode body 2 in a conductive manner.
  • the current collector 5 of the present embodiment is electrically connected to the electrode body 2 via the clip member 50. That is, the electric storage element 1 includes the clip member 50 that connects the electrode body 2 and the current collector 5 to be conductive.
  • the current collector 5 is formed of a conductive member.
  • the current collector 5 is arranged along the inner surface of the case 3.
  • the current collector 5 electrically connects the external terminal 4 and the clip member 50.
  • the current collector 5 includes a first connection portion 51 that is connected to the external terminal 4 in a conductive manner, and a second connection portion 52 that is connected to the electrode body 2 in a conductive manner.
  • the first connection portion 51 extends along the cover plate 32 from near the boundary between the cover plate 32 and the short wall portion 314 in the case 3, and the second connection portion 52 It extends along the short wall portion 314 from the outer end in the X-axis direction.
  • the second connection part 52 of the present embodiment is joined to the clip member 50 by, for example, ultrasonic welding.
  • the current collector 5 configured as described above is disposed on each of the positive electrode and the negative electrode of the electric storage element 1.
  • the uncoated laminated portion 26 of the positive electrode and the uncoated laminated portion 26 of the negative electrode of the electrode body 2 are arranged.
  • the positive electrode current collector 5 and the negative electrode current collector 5 are formed of different materials.
  • the current collector 5 of the positive electrode is formed of, for example, aluminum or an aluminum alloy
  • the current collector 5 of the negative electrode is formed of, for example, copper or a copper alloy.
  • the clip member 50 sandwiches the positive electrode 23 or the negative electrode 24 stacked in the uncoated laminated portion 26 (specifically, the divided uncoated laminated portion 261) of the electrode body 2 so as to be bundled. Thereby, the clip member 50 electrically connects the non-coated portions of the positive electrode 23 or the non-coated portions of the negative electrode 24 that are laminated in the non-coated laminated portion 26.
  • the clip member 50 of the present embodiment is formed by bending a plate-shaped metal material so that its cross section becomes U-shaped.
  • the insulating member 6 is arranged between the case 3 (specifically, the case main body 31) and the electrode body 2.
  • the insulating member 6 is formed of an insulating resin.
  • the insulating member 6 of the present embodiment is formed by bending a sheet-shaped member having insulating properties and cut into a predetermined shape.
  • the ion supply member 7 is attached to the electrode body 2.
  • the ion supply member 7 is attached to the electrode body 2. Specifically, it is as follows.
  • the core 21 is formed by winding a sheet made of a synthetic resin. Next, the separator 25, the positive electrode 23, the separator 25, and the negative electrode 24 are wound around the core 21 so as to be sequentially stacked.
  • the winding of the separator 25 is continued. That is, even after the positive electrode 23 and the negative electrode 24 have been wound, the separator 25 continues to be wound as it is while winding the ends on the winding end side of the positive electrode 23 and the negative electrode 24. Thereby, the separator 25 is wound (wrapped) around the outermost peripheral portion 24A of the negative electrode 24.
  • the metal layer 72 forms the separator 25 (the separator constituting the first layer).
  • the laminated portion 73 of the ion supply member 7 is disposed on the separator 25 so as to face the negative electrode active material layer 242 via the layer 25), and the non-laminated portion 74 of the ion supply member 7
  • the parts are connected (fixed) by ultrasonic welding, resistance welding, or the like.
  • the separator 25 When the separator 25 is wound a predetermined number of times, the end of the separator 25 on the winding end side is stopped by a tape or the like, whereby the electrode body 2 is completed.
  • the electrode body 2 in a state where the clip member 50 is attached to the divided uncoated laminated portion 261 is attached to the cover plate 32 on which the external terminal 4 and the current collector 5 are assembled.
  • the clip member 50 is attached to the electrode body 2 so as to sandwich the divided uncoated laminated portion 261, and the attached clip member 50 is connected to the second connection portion 52 of the current collector 5 by ultrasonic bonding.
  • the liquid injection plug 35 is not attached to the lid plate 32, that is, the liquid injection hole 320 is opened (not sealed).
  • the electrode body 2 When the electrode body 2, the current collector 5, the external terminals 4, and the like are assembled to the cover plate 32, the insulating member 6 is covered on the electrode body 2, and the cover plate 32 contacts the opening peripheral portion 310 of the case body 31. Until then, the electrode body 2 assembled to the cover plate 32 is inserted into the case main body 31. When the cover plate 32 comes into contact with the opening peripheral portion 310 of the case main body 31, the boundary between the cover plate 32 and the opening peripheral portion 310 of the case main body 31 is welded (laser welding or the like).
  • the free electrolyte solution in the present embodiment is an electrolyte solution that is stored in the lower portion of the case 3 in a state where the electrolyte solution does not permeate the electrode body 2 in the case 3.
  • the predetermined amount refers to the amount of the metal layer 72 of the ion supply member 7 in the free electrolyte that has not soaked into the electrode body 2 (specifically, the separator 25 or the like included in the electrode body 2) in the case 3. It is an amount that at least partially soaks.
  • the electrolytic solution is injected into the case 3 in such an amount that the entire metal layer 72 (laminated portion 73) of the ion supply member 7 is immersed in the free electrolytic solution. That is, as shown in FIG. 9, when the electric storage element 1 is in the posture of the initial charge described later or left for a predetermined time thereafter, the liquid level of the free electrolyte is applied to the ion supply member 7 attached to the electrode body 2.
  • Electrolyte is injected until it is above the upper end of. In this way, by injecting into the case 3 an amount of the electrolytic solution in which the entire metal layer 72 (laminated portion 73) of the ion supply member 7 is immersed in the free electrolyte, the free electrolysis is efficiently performed from the entire metal layer 72. Lithium ions elute in the liquid. As a result, the precharge can proceed in a shorter time.
  • the innermost surfaces of the electrodes 23 and 24 around which the liquid surface of the free electrolyte is wound that is, the electrodes 23 and 24 located at the innermost periphery of the electrode body 2 (in detail, the electrodes 23 and 24)
  • the electrolyte solution is injected until the inner surface (the surface facing the hollow portion 27) of the portions 23 and 24) is positioned at the lower end 24B or more of the side 24S.
  • the first charge (initial charge) of the power storage element 1 is performed in a state where the liquid injection hole 320 is opened (a state before being sealed by the liquid injection plug 35).
  • the posture of the case 3 at this time is the same as the posture at the time of injecting the electrolytic solution, that is, the posture in which the closing portion 311 is located below and the cover plate 32 is located above (see FIG. 9).
  • the liquid injection plug 35 is inserted into the liquid injection hole 320, and the peripheral edge of the head 351 and the peripheral edge of the liquid injection hole 320 of the cover plate 32 are welded, so that the liquid injection hole 320 is formed. Is sealed.
  • the presence or absence of the internal short circuit of the storage element 1 is confirmed.
  • power storage element 1 is left for a predetermined time after charging for confirming an internal short circuit.
  • the predetermined time is a time (a leaving period) for confirming a defective product. For example, specifically, it is left in a room having an ambient temperature of 25 ° C. to 45 ° C. for about 15 hours to 3 days.
  • the voltage will drop sufficiently to a level that can be reliably detected by measurement after passing the idle period.
  • the storage element 1) that causes the above can be reliably selected.
  • the capacity of the electric storage element 1 is confirmed. Specifically, charge / discharge for capacity confirmation is performed.
  • the storage element 1 that can be shipped by sorting based on the voltage measurement at the time of charging and discharging is in a state of waiting for shipment as a completed product.
  • a large irreversible capacity (initial irreversible capacity) mainly occurs during the first charge / discharge cycle (in the example of the present embodiment, charge / discharge for confirming an internal short circuit).
  • Li dissolved in the free electrolyte from the ion supply member 7 (specifically, Li + released from the ion supply member 7) is occluded (precharged) in the negative electrode active material layer 242.
  • the irreversible capacity is suppressed (decreased).
  • the posture of the case 3 during the precharge is the same as the posture during the injection of the electrolytic solution, that is, the posture in which the closing portion 311 is located below and the cover plate 32 is located above. (See FIG. 9).
  • the standing time is preferably 15 hours or more, more preferably 1 day or more, and further preferably 2 days or more.
  • Li + is released into the free electrolyte from the metal layer 72 of the ion supply member 7, and the metal layer 72 gradually decreases.
  • the sheet 71 with the metal layer 72 removed finally remains.
  • metal layer (alkali metal or alkaline earth metal) 72 conducted through electrode body 2 and sheet (conductive member) 71 in case 3 of manufactured power storage element 1. Is immersed in the free electrolyte, at least a part of the metal layer 72 is rapidly dissolved in the free electrolyte, that is, metal ions are rapidly released from the metal layer 72 into the free electrolyte. .
  • the ion supply member 7 is located outside the outermost electrode (specifically, the outermost peripheral portion 24A) in the laminating direction of the electrodes 23 and 24. Are located in For this reason, in the manufactured electric storage element 1, it is possible to prevent a decrease in performance due to a decrease in the area where the electrodes 23 and 24 face each other due to the arrangement of the ion supply member 7 between the electrodes 23 and 24.
  • the position of the case 3 is changed such that the closing portion 311 is positioned below and the cover plate 32 is closed. Is positioned upward (see FIG. 9), the free electrolytic solution is placed at a position equal to or higher than the lower end 24B of the innermost surface (surface facing the hollow portion 27) 24S of the wound electrodes 23 and 24. The liquid level is located. For this reason, Li + (alkali metal or alkaline earth metal dissolved in the free electrolyte) during free electrolysis is supplied to each layer 24 of the electrode body 2 through the free electrolyte, thereby precharging the electrode 24 efficiently. Often done.
  • the distance until the metal ions emitted from the ion supply member 7 arranged on the outer peripheral portion of the electrode body 2 reach the center of the winding of the electrode body 2 can be extremely shortened.
  • the metal ions can be quickly supplied to the center of the winding of the electrode body 2.
  • the storage level is determined for the liquid level of the free electrolyte, the position of the metal layer 72, and the position of the lower end 24B of the innermost surface 24S of the wound electrodes 23 and 24. If the element 1 can be confirmed by X-ray measurement without disassembly, by comparing their heights, whether at least a part of the alkali metal or alkaline earth metal is immersed in the free electrolyte, and It can be checked whether the lower end 24B is in contact with the free electrolyte (that is, whether at least a part of the electrodes 23 and 24 constituting each layer in the stacked state is in contact with the free electrolyte).
  • the power storage device 1 is disassembled and the contents are taken out. The user can check where they were before dismantling.
  • the electrode body 2 taken out is immersed in a solvent (hereinafter, referred to as a mixed solvent) in which ethylene carbonate and diethyl carbonate are mixed at a volume ratio of 1: 1 in a closed vessel, and the inside of the closed vessel is evacuated to form an electrode.
  • a solvent hereinafter, referred to as a mixed solvent
  • the solvent is sufficiently penetrated into the pores of the body 2. 4.
  • the electrode body 2 into which the mixed solvent has sufficiently penetrated is taken out of the closed container, and the electrode body 2 is gradually inserted from the lower end into a container filled with the mixed solvent, and the alkali metal or alkaline earth element of the ion supply member 7 is removed.
  • the sum of the volume of the overflowed mixed solvent obtained in step 3 and the lower end of the alkali metal or alkaline earth metal of the ion supply member 7 when the electrode body 2 is disposed in the case 3, or the electrode 23 in a laminated state , 24 are compared with the inner volume of the case 3 which is equal to or less than the height of the lower end of the layer whose lower end is at the highest position. As a result, the inner volume of the case 3. And the volume of the free electrolyte remaining in the case 3 and 5.
  • the storage element 1 is located at a position equal to or higher than the lower end of the alkali metal or alkaline earth metal of the ion supply member 7, or It can be determined that the liquid surface of the free electrolyte was present at a position where at least a part of the electrodes 23 and 24 constituting each layer is in contact with the free electrolyte.
  • the separator 25 when the separator 25 is wound outside the outermost peripheral portion 24A of the negative electrode 24 when the electrode body 2 is formed, the separator 25 is sandwiched between the separators 25.
  • An ion supply member 7 is provided.
  • the ion supply member 7 can be attached to the manufactured power storage element 1 when the positive electrode 23, the negative electrode 24, and the separator 25 are wound to form the electrode body 2. That is, the formation of the electrode body 2 and the attachment of the ion supply member 7 can be performed simultaneously (in the same process).
  • the ion supply member 7 is sandwiched and fixed by the separator 25, the ion supply member 7 is manufactured when the power storage device 1 is manufactured (for example, when the power storage device 1 is inserted into the case body 31 after being assembled to the cover plate 32). 7 is prevented from coming into contact with other members (such as catching). Thereby, damage to the ion supply member 7 due to the contact can be prevented (suppressed).
  • the metal ions (Li + ) occluded on the outer peripheral side are used for the negative electrode active material. It diffuses (moves) in the material layer 242 and spreads to the center of the winding. Thereby, the metal ions released from the metal layer 72 by the movement in the free electrolyte and the diffusion in the negative electrode active material layer 242 are suitably supplied to the negative electrode active material layer 242 at the center of the winding of the electrode body 2. Is done.
  • the supply of the metal ions to each layer 24 through the free electrolyte is performed more quickly than the diffusion of the metal ions in the negative electrode active material layer 242. For this reason, in the electric storage element 1 manufactured by the manufacturing method of the present embodiment, at least a path of the metal ions by the free electrolyte (specifically, a path through which the metal ions can move quickly outside the electrode body 2) is secured. Just do it.
  • electrode body 2 has negative electrode 24, positive electrode 23, and separator 25 disposed between positive electrode 23 and negative electrode 24 as electrodes.
  • the negative electrode 24 has a conductive foil 241 and a negative electrode active material layer 242 laminated on the foil 241.
  • the ion supply member 7 has a conductive member 71 and a metal layer 72 containing an alkali metal or an alkaline earth metal disposed on the conductive member 71.
  • the ion supply member 7 has a laminated portion 73 on which the metal layer 72 is laminated, and a non-laminated portion 74 on which the metal layer 72 is not laminated.
  • the non-laminated portion 73 is electrically connected to the foil 241 of the negative electrode 24 with the metal layer 72 facing the negative electrode active material layer 242 via the separator 25.
  • the metal ions are supplied to the negative electrode active material layer 242 also through the electrolyte solution permeating the separator 25 from the metal layer 72 of the ion supply member 7 in addition to the above-described path of the metal ions by the free electrolyte solution. Is done. Therefore, supply of metal ions to the negative electrode active material layer 242 can be performed more quickly.
  • positive electrode 23 and negative electrode 24 of electrode body 2 are wound with separator 25 interposed therebetween.
  • the separator 25 is wound around the outermost periphery of the electrode body 2.
  • the ion supply member 7 is disposed between the separators 25 in which the laminated portion 73 is wound around the outermost periphery of the electrode body 2.
  • the negative electrode active material layers 242 are laminated on both surfaces of the foil 241 of the negative electrode 24.
  • the outermost peripheral portion 24 ⁇ / b> A of the negative electrode 24 is disposed outside the outermost peripheral portion of the positive electrode 23. That is, in the outermost peripheral portion 24 ⁇ / b> A of the negative electrode 24, the outer negative electrode active material layer 242 (the negative electrode active material layer laminated on the surface facing the outer peripheral side of the metal foil 241) faces the positive electrode active material layer 232. Therefore, the positive electrode active material layer 232 does not exist in the metal ion supply path from the metal layer 72 of the ion supply member 7 to the negative electrode active material layer 242 through the separator 25.
  • the ion supply member 7 is disposed at a curved portion of the electrode body 2 (a curved portion below the electrode body 2 in FIGS. 2 and 4). By doing so, the ion supply member 7 can be more firmly fixed by applying tension (therefore, the metal layer 72 can be surely opposed to the negative electrode active material layer 242 via the separator 25). Metal ions can be more reliably supplied to the negative electrode active material layer 242.
  • Example 1 Here, experimental conditions and experimental results of an experiment performed to confirm the effect of the method for manufacturing the electric storage device 1 of the above embodiment are shown below.
  • ⁇ Experiment conditions> (1) A Li metal foil was attached to four identically configured electrode bodies (winding type electrode bodies) A to D under the following conditions. Electrode body A: Li metal foil was stuck on the negative electrode active material layer. Electrode body B: A Li metal foil was stuck on a copper foil electrically connected to the negative electrode. Electrode C: Li metal foil was stuck on the negative electrode active material layer. Electrode body D: A Li metal foil was stuck on a copper foil electrically connected to the negative electrode.
  • Electrode A Almost no precharge was possible.
  • Electrode B Almost no precharge was possible.
  • Electrode C Precharge was slightly advanced, but did not end 13 days after injection. Electrode body D: Precharge was completed 13 days after injection. (It was confirmed that the attached Li metal foil had completely reacted and disappeared. The Li metal foil remained 9 days after the injection.)
  • Example 2 The following experiment was also performed. ⁇ Experiment conditions> (1) In this experiment, as shown in FIG. 10 and FIG. 11, in the electrode body a, a Li piece 75 having a thickness of 3 mm was attached to three places of the current collector 5 connected to the electrode body a. As shown in FIG. 12, in the electrode body b, a 3 mm-thick Li piece 75 is attached on the negative electrode active material layer 242, and the outside thereof is surrounded by the separator 25. (2) The electrode bodies a and b are placed in a transparent resin bag, and the electrolyte bag is injected into the resin bag until the electrode bodies a and b are immersed. Then, the resin bag is sealed.
  • Electrode body a -3 days after injection The reduction of Li pieces was at a level that could not be visually observed. 9 days after injection: As shown in the photograph of FIG. 13, it was confirmed that the Li pieces were reduced. -13 days after injection: The Li fragments adhered to the site surrounded by the circle in the photograph of Fig. 14 had completely disappeared due to the reaction. (2) Electrode body b -It was confirmed that Li pieces remained 13 days after the injection.
  • the method for manufacturing a power storage device of the present invention is not limited to the above embodiment, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
  • the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment, and a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment. Further, a part of the configuration of an embodiment can be deleted.
  • the metal forming the metal layer 72 of the ion supply member 7 is Li, but is not limited to this structure. That is, the metal forming the metal layer 72 is not limited to the metal included in the negative electrode active material layer 242.
  • the metal constituting the metal layer 72 is one that eliminates or reduces the irreversible capacity in the power storage element 1 by being occluded in the negative electrode active material layer 242 when released into the electrolyte as metal ions.
  • An alkali metal or an alkaline earth metal that is not included in the negative electrode active material layer 242 may be used.
  • the specific configuration of the alkali metal or alkaline earth metal disposed on conductive member 71 is not limited. That is, the alkali metal or the alkaline earth metal may not be a sheet (foil) like the metal layer 72 of the above embodiment.
  • the conductive member 71 is formed of a porous body, an alkali metal or an alkaline earth metal may be filled in the pores of the porous body. That is, the alkali metal or the alkaline earth metal only needs to be disposed on the conductive member 71 in a state of being electrically connected to the electrodes 23 and 24.
  • the conductive member (the sheet in the example of the above embodiment) 71 of the ion supply member 7 is electrically connected to the negative electrode 24, but is not limited to this configuration.
  • the conductive member 71 may be in conduction with the positive electrode 23. That is, the conductive member 71 has a configuration in which an alkali metal or an alkaline earth metal (the metal layer 72 in the example of the above embodiment) disposed on the conductive member 71 is electrically connected to the electrode (the positive electrode 23 or the negative electrode 24). I just need.
  • the specific configuration of the conductive member 71 is not limited.
  • the conductive member 71 of the above-described embodiment has a sheet shape, but may be configured by the case 3 that is in conduction with the electrodes 23 and 24.
  • the metal layer 72 is disposed on the inner surface of the case 3, and the ion supply member 7 includes the metal layer 72 and the case 3.
  • the conductive member 71 may be configured by a current collector 5 that connects the electrode body 2 and the external terminal 4.
  • the metal layer 72 is disposed on the current collector 5, and the ion supply member 7 includes the metal layer 72 and the current collector 5. That is, the conductive member 71 may have any configuration as long as the metal layer 72 is electrically connected to the electrodes 23 and 24.
  • the conductive member 71 is connected to the non-coated portion of the negative electrode 24 so as to be able to conduct, but is not limited to this configuration.
  • the conductive member 71 may be connected to any one of the members 23 and 24 in the case 3 in a conductive state.
  • the ion supply member 7 has the stacked portion 73 and the non-stacked portion 74, but is not limited to this configuration.
  • the ion supply member 7 may be only the lamination portion 73.
  • the surface of the conductive member (sheet) 71 opposite to the surface on which the metal layer 72 is laminated is connected to the electrodes 23 and 24 and the like so as to be conductive.
  • the surface of the sheet 71 on the side opposite to the surface on which the metal layer 72 is stacked in the portion forming the stacked portion 73 is the electrode 23, 24 and the like.
  • the conductive member 71 of the ion supply member 7 is a copper foil, but is not limited to this configuration.
  • the conductive member 71 may be made of a material having conductivity and resistance to an electrolyte.
  • the shape (contour) of the conductive member (sheet) 71 is not limited to a rectangular shape, and various shapes can be selected.
  • the ion supply member 7 (specifically, the laminated portion 73) is arranged between the separators 25, but is not limited to this configuration.
  • the separator 25 may not be provided outside the ion supply member 7. Further, the ion supply member 7 (laminated portion 73) may directly face the negative electrode active material layer 242 without the interposition of the separator 25.
  • the arrangement position of the ion supply member 7 is not limited to the outside of the outermost peripheral portion 24A of the negative electrode 24.
  • the ion supply member 7 may be arranged at an intermediate position (for example, between the positive electrode 23 and the negative electrode 24) in the laminating direction of the electrode body 2.
  • the ion supply member 7 is connected to the negative electrode 24 by the non-laminated portion 74, and is insulated from the positive electrode 23 by the separator 25 and the like.
  • the amount of the electrolyte solution injected into the case 3 is such that the winding axis C is horizontal or substantially horizontal (orthogonal or approximately orthogonal to the direction of gravity). Is disposed, at least a part of the metal layer 72 of the ion supply member 7 is immersed in the free electrolyte, and at a position higher than the lower end 24B of the innermost peripheral surface 24S of the electrode 24 of the electrode body 2.
  • the amount is the level at which the level of the free electrolytic solution is located, but is not limited to this configuration.
  • the amount of the electrolytic solution injected into the case 3 depends on the number of the electrodes 24 constituting each layer in the laminated state (for example, a sheet-like electrode in a laminated electrode body) in the electrode body 2 in which the electrodes 24 are laminated. Alternatively, at least a part of each of the electrode parts (for example, the part of the electrode 24 constituting each layer in the wound electrode body 2) may be in an amount that comes into contact with the free electrolyte. For example, the amount of the electrolytic solution injected into the case 3 is determined when the electric storage element 1 is arranged such that the winding axis C is vertical or substantially vertical (same or substantially the same as the direction of gravity).
  • At least a part of the metal layer 72 of the supply member 7 is immersed in the free electrolyte, and the liquid surface of the free electrolyte is located at a position equal to or higher than the lower end of the electrode 24 constituting each layer in the so-called wound electrode body 2. (That is, the lower ends of all the layers are immersed in the free electrolyte).
  • the electricity storage element 1 is arranged so that the winding axis C is vertical or substantially vertical (same or substantially the same as the direction of gravity), the alkali dissolved in the free electrolyte from the ion supply member 7 can be obtained.
  • the metal or alkaline earth metal (metal ion) is supplied to each layer of the electrode body 2 (the whole area in the longitudinal direction of the electrode 24) through the free electrolyte, whereby the electrode 24 is precharged efficiently. That is, compared to the case where the precharged metal ions move (diffuse) in the negative electrode active material layer 242 or move in the electrolytic solution impregnated in the separator 25, the ions arranged on the outer peripheral portion of the electrode body 2 The distance required for the metal ions released from the supply member 7 to reach the center of the winding of the electrode body 2 can be extremely shortened by moving through the free electrolytic solution. The metal ions can be quickly supplied to the center of the winding of the electrode body 2.
  • the electrode body 2 of the power storage device 1 of the above embodiment is a so-called wound type, but is not limited to this configuration.
  • the electrode body 2 may be a so-called stacked type in which sheet-like electrodes (positive electrode, negative electrode) are stacked in the thickness direction of each electrode.
  • the amount of the electrolytic solution injected into the case 3 is set such that the lamination direction of the electrodes (positive electrode, negative electrode) in the electrode body is horizontal or substantially horizontal (orthogonal or substantially orthogonal to the direction of gravity).
  • the free electrolyte is placed at a position equal to or higher than the lower end of each electrode (negative electrode) in the so-called stacked electrode body.
  • the amount is preferably such that the liquid surface is located (that is, the lower ends of all the electrodes (negative electrodes) are immersed in the free electrolyte).
  • the alkali metal or alkaline earth metal (metal ion) dissolved in the free electrolyte from the ion supply member 7 Is supplied to each electrode (negative electrode) of the electrode body through the free electrolytic solution, whereby the electrode is precharged efficiently.
  • At least one of the positive electrode 23 and the negative electrode 24 may be folded in a zigzag manner (may be folded in a bellows shape).
  • the specific location of the ion supply member 7 on the electrode body 2 is not limited.
  • the ion supply member 7 of the above embodiment is arranged at the lower curved portion of the electrode body 2, for example, it may be arranged at the upper curved portion (opposite to the curved portion). (For example, a portion between the upper and lower curved portions in FIGS. 2 and 4).
  • the formation of the electrode body 2 and the attachment of the ion supply member 7 to the electrode body 2 are performed simultaneously (in the same process), but the present invention is not limited to this configuration.
  • the configuration in which the ion supply member 7 is attached to the electrode body 2, that is, the step of forming the electrode body 2 and the step of attaching the ion supply member 7 to the electrode body 2 may be separate.
  • the injection hole 320 is provided in the cover plate 32, but may be provided in the case body 31.
  • a storage element (for example, a storage element before precharge) including the ion supply member 7 provided is provided.
  • the ion supply member 7 of the electric storage element 1 has a conductive member 71 and a metal layer 72 containing an alkali metal or an alkaline earth metal disposed on the conductive member 71.
  • the conductive member 71 is electrically connected to the negative electrode 24.
  • the electrolytic solution includes a free electrolytic solution that does not permeate the electrode body 2 in the case 3.
  • the predetermined amount is an amount at which at least a part of the metal layer 73 contacts the free electrolyte solution.
  • the electrode body 2 has a separator 25 disposed between the positive electrode 23 and the negative electrode 24.
  • the negative electrode 24 has a conductive foil 241 and a negative electrode active material layer 242 laminated on the foil 241.
  • the ion supply member 7 has a laminated portion 73 on which the metal layer 72 is laminated, and a non-laminated portion 74 on which the metal layer 72 is not laminated. In the ion supply member 7, the non-laminated portion 73 is electrically connected to the foil 241 of the negative electrode 24 with the metal layer 72 facing the negative electrode active material layer 242 via the separator 25.
  • the electrode body 2 has a positive electrode 23 and a negative electrode 24 wound around a separator 25.
  • the separator 25 is wound around the outermost periphery of the electrode body 2.
  • the ion supply member 7 is disposed between the separators 25 in which the laminated portion 73 is wound around the outermost periphery of the electrode body 2.
  • the negative electrode active material layer 242 is laminated on both surfaces of the foil 241 of the negative electrode 24.
  • the outermost peripheral portion 24 ⁇ / b> A of the negative electrode 24 is disposed outside the outermost peripheral portion of the positive electrode 23.
  • the ion supply member 7 is disposed at a curved portion of the electrode body 2.
  • Conductive member 71 of power storage element 1 is electrically connected to negative electrode 24.
  • the electrolytic solution includes a free electrolytic solution that does not permeate the electrode body 2 in the case 3.
  • the predetermined amount is an amount at which at least a part of the conductive member 71 contacts the free electrolyte.
  • the electrode body 2 has a separator 25 disposed between the positive electrode 23 and the negative electrode 24.
  • the negative electrode 24 has a conductive foil 241 and a negative electrode active material layer 243 laminated on the foil 241.
  • the conductive member 71 has a first portion 73 and a second portion 74. In the conductive member 71, the second portion 74 is electrically connected to the foil 241 of the negative electrode 24 with the first portion 73 facing the negative electrode active material layer 242 via the separator 25.
  • the electrode body 2 has a positive electrode 23 and a negative electrode 24 wound around a separator 25.
  • the separator 25 is wound around the outermost periphery of the electrode body 2.
  • the conductive member 71 is disposed between the separators 25 in which the first portion 73 is wound around the outermost periphery of the electrode body 2.
  • the negative electrode active material layer 242 is laminated on both surfaces of the foil 241 of the negative electrode 24.
  • the outermost peripheral portion 24 ⁇ / b> A of the negative electrode 24 is disposed outside the outermost peripheral portion of the positive electrode 23.
  • the conductive member 71 is disposed at a curved portion of the electrode body 2.
  • the power storage element is used as a chargeable / dischargeable non-aqueous electrolyte secondary battery (for example, a lithium ion secondary battery) has been described.
  • the type and size (capacity) of the power storage element are arbitrary It is.
  • a lithium ion secondary battery has been described as an example of a power storage element, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention can be applied to various secondary batteries, primary batteries, and power storage elements of capacitors such as electric double layer capacitors.
  • the power storage element (for example, a battery) 1 may be used for a power storage device (a battery module when the power storage element is a battery) 11 as shown in FIG.
  • the power storage device 11 includes at least two power storage elements 1 and a bus bar member 12 that electrically connects the two (different) power storage elements 1 to each other. In this case, the technology of the present invention only needs to be applied to at least one storage element 1.
  • SYMBOLS 1 Electric storage element, 2 ... Electrode body, 21 ... Core, 22 ... Laminated body, 23 ... Positive electrode (electrode), 231 ... Metal foil (conductive foil), 232 ... Positive electrode active material layer, 24 ...
  • Negative electrode ( 241, a negative electrode active material layer; 24A, an outermost peripheral portion; 24B, a lower end of an innermost surface; 24S, an innermost periphery of a wound electrode;

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Abstract

活物質層を有する電極と電解液とケースとを備えた蓄電素子の製造方法が提供される。本実施形態では、ケース内に所定量の電解液が注入されることを備え、所定量は、活物質層以外の導電性部材にアルカリ金属又はアルカリ土類金属が配置されているイオン供給部材の該アルカリ金属又は該アルカリ土類金属と、イオン供給部材の導電性部材と導通する電極が積層されている電極体と、がケースに収容された状態において、該ケース内における電極体に染み込んだ電解液以外の電解液である遊離電解液にアルカリ金属又はアルカリ土類金属の少なくとも一部が浸かる量であることを特徴とする。

Description

蓄電素子の製造方法及び蓄電素子
　本発明は、電極が積層された電極体を備える蓄電素子の製造方法及び蓄電素子に関する。
　従来から、リチウムイオン電池等の蓄電デバイスにおいて、初期不可逆容量を低減することによって高容量化を目指す技術が知られている（特許文献１参照）。この蓄電デバイスは、図１６及び図１７に示すように、長尺状の電極シート群１０１と、この電極シート群が巻かれた状態で収容される容器１０６と、を備える。
　電極シート群１０１は、交互に積層された正極シート１０２と負極シート１０３とによって構成されている。この電極シート群１０１には、リチウム極シート１０４が重ねられている。また、電極シート群１０１において、正極シート１０２、負極シート１０３、リチウム極シート１０４の間にはセパレータ１０５が設けられる。この電極シート群１０１及びリチウム極シート１０４を一端から巻きとって容器１０６内に収容することで蓄電デバイス１００が構成される。
　電極シート群１０１の一方と他方（図１６における上方と下方）の最外層には、正極を構成する正極シート１０２がそれぞれ設けられている。この正極シート１０２は、正極集電体１０２１と、正極集電体１０２１の片面に塗工される正極合材層１０２２とによって構成される。これらの正極シート１０２の間には、負極を構成する負極シート１０３が設けられている。この負極シート１０３は、負極集電体１０３１と、負極集電体１０３１の両面に塗工される負極合材層１０３２とによって構成される。電極シート群１０１に重ねられるリチウム極シート１０４は、リチウム極集電体１０４１と、リチウム極集電体１０４１の両面に設けられる金属リチウム箔１０４２とによって構成される。また、正極シート１０２の正極合材層１０２２は、負極シート１０３に対向している側に塗工されている。これにより、セパレータ１０５を介して正極合材層１０２２と負極合材層１０３２とが対向した状態となっている。
　以上の蓄電デバイス１００の製造工程では、容器１０６内に電解液を注入することによって電解液がセパレータ１０５に染み込み、このセパレータ１０５に染み込んだ電解液へリチウム極シート１０４の金属リチウム箔１０４２が溶解し、負極シート１０３の負極合材層１０３２に対するリチウムの供給（以下、プリチャージと称する。）が開始される。
　しかし、セパレータ１０５に電解液を染み込ませただけでは電解液へのリチウム極シート１０４の金属リチウム箔１０４２の溶解速度が十分ではなく、これにより、負極シート１０３の負極合材層１０３２へのリチウムの供給（プリチャージ）には時間がかかっていた。
日本国特許出願公開２０１０－２０５７６９号公報
　そこで、本実施形態は、プリチャージに用いられるアルカリ金属又はアルカリ土類金属が速やかに溶解する蓄電素子の製造方法及び蓄電素子を提供することを目的とする。
　本実施形態の蓄電素子の製造方法は、活物質層を有する電極と電解液とケースとを備えた蓄電素子の製造方法である。
　この製造方法は、
　前記ケース内に所定量の前記電解液が注入されることを備え、
　前記所定量は、前記活物質層以外の導電性部材にアルカリ金属又はアルカリ土類金属が配置されているイオン供給部材の該アルカリ金属又は該アルカリ土類金属と、前記イオン供給部材の前記導電性部材と導通する前記電極が積層されている電極体と、が前記ケースに収容された状態において、該ケース内における前記電極体に染み込んだ前記電解液以外の前記電解液である遊離電解液に前記アルカリ金属又は前記アルカリ土類金属の少なくとも一部が浸かる量である。
　かかる構成によれば、ケース内において電極と導電性部材を通じて導通した状態でアルカリ金属又はアルカリ土類金属の少なくとも一部が遊離電解液に浸かっているため、アルカリ金属又はアルカリ土類金属が遊離電解液（電解液）中に速やかに溶解する。
　前記蓄電素子の製造方法では、
　前記イオン供給部材は、前記電極体の積層方向における最も外側の電極の外側に配置されてもよい。
　かかる構成によれば、製造された蓄電素子において、電極間にイオン供給部材が配置されたことによる電極同士の対向面積の減少に起因する性能低下を防ぐことができる。
　また、前記蓄電素子の製造方法は、
　前記ケース内に前記遊離電解液がある状態で該ケースを放置すること、を備え、
　前記電極体の少なくとも一部では、電極が積層状態であり、
　前記所定量は、前記放置のときに、前記積層状態の電極の全ての層の少なくとも一部が前記遊離電解液と接する量であってもよい。
　かかる構成によれば、放置のときに、ケース内において、積層状態の電極の全ての層（電極又は電極の部位）の少なくとも一部が遊離電解液に接するため、遊離電解液に溶解したアルカリ金属又はアルカリ土類金属（金属イオン）が各層（電極又は電極の部位）に遊離電解液を通じてそれぞれ供給され、これにより、電極のプリチャージが効率よく行われる。
　前記蓄電素子の製造方法において、前記電極体は、前記電極として負極と、正極と、該正極および該負極の間に配置されたセパレータとを有していてもよい。前記負極は、導電性を有する箔と、該箔に積層されている負極活物質層とを有していてもよい。前記イオン供給部材は、前記導電性部材と、該導電性部材に配置された前記アルカリ金属又は前記アルカリ土類金属を含む金属層とを有していてもよい。前記イオン供給部材は、前記金属層が積層されている積層部と、前記金属層が積層されていない非積層部とを有していてもよい。前記イオン供給部材は、前記金属層が前記セパレータを介して前記負極活物質層と対向した状態で、前記非積層部が前記負極の前記箔と導通されてもよい。
　前記蓄電素子の製造方法において、前記電極体は、前記正極と前記負極とが前記セパレータを介して巻回されてもよい。前記セパレータは、前記電極体の最外周に巻き重ねられてもよい。前記イオン供給部材は、前記積層部が前記電極体の最外周に巻き重ねられた前記セパレータ間に配置されてもよい。
　前記蓄電素子の製造方法において、前記負極活物質層は、前記負極における前記箔の両面に積層されてもよい。前記電極体は、前記負極の最外周部位が、前記正極の最外周部位よりも外側に配置されてもよい。
　前記蓄電素子の製造方法において、前記イオン供給部材は、前記電極体における湾曲部位に配置されてもよい。
　以上より、本実施形態によれば、プリチャージに用いられるアルカリ金属又はアルカリ土類金属が速やかに溶解する蓄電素子の製造方法を提供することができる。
図１は、本実施形態に係る蓄電素子の斜視図である。 図２は、前記蓄電素子の分解斜視図である。 図３は、前記蓄電素子が備える電極体の構成を示す斜視図である。 図４は、前記電極体を説明するための断面模式図である。 図５は、イオン供給部材の斜視図である。 図６は、図５におけるＶＩ－ＶＩ位置の断面図である。 図７は、前記イオン供給部材の前記電極体への取り付け位置を示す図である。 図８は、注液栓の断面斜視図である。 図９は、ケースへの電解液の注入を説明するための図である。 図１０は、実施例２におけるＬｉ片の貼り付け位置を説明するための図である。 図１１は、実施例２におけるＬｉ片の貼り付け位置を示す写真である。 図１２は、実施例２におけるＬｉ片の貼り付け位置を説明するための図である。 図１３は、実施例２における注液後９日でのＬｉ片の状態を示す写真である。 図１４は、実施例２における注液後１３日でＬｉ片の状態を示す写真である。 図１５は、前記蓄電素子を含む蓄電装置の斜視図である。 図１６は、従来の電極シート群の断面模式図である。 図１７は、従来の蓄電デバイスの断面模式図である。
　以下、本発明に係る蓄電素子の製造方法の一実施形態について、図１～図９を参照しつつ説明する。本実施形態に係る製造方法によって製造される蓄電素子には、一次電池、二次電池、キャパシタ等がある。本実施形態では、蓄電素子の一例として、充放電可能な二次電池について説明する。以下では、本実施形態に係る製造方法によって製造される蓄電素子の構成を説明し、その後、蓄電素子の製造方法について説明する。尚、本実施形態の各構成部材（各構成要素）の名称は、本実施形態におけるものであり、背景技術における各構成部材（各構成要素）の名称と異なる場合がある。以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。
　本実施形態に係る製造方法によって製造される蓄電素子は、非水電解質二次電池である。より詳しくは、蓄電素子は、リチウムイオンの移動に伴って生じる電子移動を利用したリチウムイオン二次電池である。この種の蓄電素子は、電気エネルギーを供給する。蓄電素子は、単一又は複数で使用される。具体的に、蓄電素子は、要求される出力及び要求される電圧が小さいときには、単一で使用される。一方、蓄電素子は、要求される出力及び要求される電圧の少なくとも一方が大きいときには、他の蓄電素子と組み合わされて蓄電装置に用いられる。前記蓄電装置では、該蓄電装置に用いられる蓄電素子が電気エネルギーを供給する。
　蓄電素子は、図１及び図２に示すように、電極体２と、電極体２を電解液と共に収容するケース３と、少なくとも一部が外部に露出する外部端子４と、電極体２と外部端子４とを接続する集電体５と、を備える。この蓄電素子１は、電極体２に金属イオンを供給するイオン供給部材７も備える。また、蓄電素子１は、電極体２とケース３との間に配置される絶縁部材６等も、備える。
　電解液は、非水溶液系電解液である。この電解液は、有機溶媒に電解質塩を溶解させることによって得られる。有機溶媒は、例えば、プロピレンカーボネート及びエチレンカーボネートなどの環状炭酸エステル類、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、及びエチルメチルカーボネートなどの鎖状カーボネート類である。電解質塩は、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、及びＬｉＰＦ6等である。本実施形態の電解液は、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、及びエチルメチルカーボネートを、プロピレンカーボネート：ジメチルカーボネート：エチルメチルカーボネート＝３：２：５の割合で調整した混合溶媒に、１ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ6を溶解させたものである。
　電極体２は、図３にも示すように、積層された電極２３、２４を有する。本実施形態の電極体２では、電極（正極２３及び負極２４）が所定方向に延びる巻回軸Ｃ周りに巻回されることで、電極２３、２４が積層される。具体的に、電極体２は、巻芯２１と、正極２３と負極２４とが互いに絶縁された状態で積層され且つ巻芯２１の周囲に巻回された積層体２２と、を備える。電極体２においてリチウムイオンが正極２３と負極２４との間を移動することにより、蓄電素子１が充放電する。本実施形態の電極体２は、正極２３と負極２４との間に配置されるセパレータ２５を有する。この電極体２では、正極２３と負極２４とがセパレータ２５によって絶縁された状態で巻回される。即ち、本実施形態の電極体２では、正極２３、負極２４、及びセパレータ２５が重ねられた積層体２２が巻回されている。
　巻芯２１は、通常、絶縁材料によって形成される。本実施形態の巻芯２１は、偏平な筒状である。この巻芯２１は、可撓性又は熱可塑性を有するシートを巻回することによって形成される。本実施形態の前記シートは、合成樹脂によって形成されている。尚、巻芯２１は、中空の筒状に限定されず、中実であってもよい。また、電極体２は、巻芯２１のない構成でもよい。
　正極２３では、導電性を有する箔２３１に正極活物質層２３２が積層されている。本実施形態の正極２３における導電性を有する箔２３１は、金属箔である。具体的に、正極２３は、帯状の金属箔２３１と、金属箔２３１の両面に積層されている正極活物質層２３２と、を有する。この正極活物質層２３２は、金属箔２３１における幅方向の一方の端縁部（非被覆部）を露出させた状態で、該金属箔２３１の両面にそれぞれ重ねられている。本実施形態の金属箔２３１は、例えば、アルミニウム箔である。
　正極活物質層２３２は、正極活物質と、バインダーと、を有する。
　本実施形態の正極活物質は、例えば、リチウム金属酸化物である。具体的に、正極活物質は、例えば、ＬｉａＭｅｂＯｃ（Ｍｅは、１又は２以上の遷移金属を表す）によって表される複合酸化物（ＬｉａＣｏｙＯ2、ＬｉａＮｉｘＯ2、ＬｉａＭｎｚＯ4、ＬｉａＮｉｘＣｏｙＭｎｚＯ2等）、ＬｉａＭｅｂ（ＸＯｃ）ｄ（Ｍｅは、１又は２以上の遷移金属を表し、Ｘは例えばＰ、Ｓｉ、Ｂ、Ｖを表す）によって表されるポリアニオン化合物（ＬｉａＦｅｂＰＯ4、ＬｉａＭｎｂＰＯ4、ＬｉａＭｎｂＳｉＯ4、ＬｉａＣｏｂＰＯ4Ｆ等）である。本実施形態の正極活物質は、ＬｉＮｉ1/3Ｃｏ1/3Ｍｎ1/3Ｏ2である。
　正極活物質層２３２に用いられるバインダーは、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エチレンとビニルアルコールとの共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）である。本実施形態のバインダーは、ポリフッ化ビニリデンである。
　正極活物質層２３２は、ケッチェンブラック（登録商標）、アセチレンブラック、黒鉛等の導電助剤をさらに有してもよい。本実施形態の正極活物質層２３２は、導電助剤としてアセチレンブラックを有する。
　負極２４では、導電性を有する箔２４１に負極活物質層２４２が積層されている。本実施形態の負極２４における導電性を有する箔２４１は、金属箔である。具体的に、負極２４は、帯状の金属箔２４１と、金属箔２４１の両面に積層されている負極活物質層２４２と、を有する。この負極活物質層２４２は、金属箔２４１における幅方向の他方（正極２３の金属箔２３１の非被覆部と反対側）の端縁部（非被覆部）を露出させた状態で、該金属箔２４１の両面にそれぞれ重ねられている。本実施形態の金属箔２４１は、例えば、銅箔である。
　負極活物質層２４２は、負極活物質と、バインダーと、を有する。
　負極活物質は、例えば、グラファイト、難黒鉛化炭素、及び易黒鉛化炭素などの炭素材、又は、ケイ素（Ｓｉ）及び錫（Ｓｎ）などのリチウムイオンと合金化反応を生じる材料である。本実施形態の負極活物質は、難黒鉛化炭素である。
　負極活物質層２４２に用いられるバインダーは、正極活物質層２３２に用いられたバインダーと同様のものである。本実施形態のバインダーは、ポリフッ化ビニリデンである。
　負極活物質層２４２は、ケッチェンブラック（登録商標）、アセチレンブラック、黒鉛等の導電助剤をさらに有してもよい。本実施形態の負極活物質層２４２は、導電助剤を有していない。
　セパレータ２５は、絶縁性を有する部材であり、正極２３と負極２４との間に配置される。これにより、電極体２（詳しくは、積層体２２）において、正極２３と負極２４とが互いに絶縁される。尚、正極２３と負極２４の間の絶縁は、セパレータ２５によって行われる必要はなく、例えば、電極２３、２４の表面（活物質層２３２、２４２の上）に塗布された絶縁層によって行われてもよい。
　また、セパレータ２５は、ケース３内において、電解液を保持する。これにより、蓄電素子１の充放電時において、セパレータ２５を挟んで交互に積層される正極２３と負極２４との間を、リチウムイオンが移動可能となる。
　このセパレータ２５は、帯状であり、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、ポリアミドなどの多孔質膜によって構成される。本実施形態のセパレータ２５は、ＳｉＯ2粒子、Ａｌ2Ｏ3粒子、ベーマイト（アルミナ水和物）等の無機粒子を含んだ無機層を、多孔質膜によって形成された基材の上に設けることで形成されている。本実施形態のセパレータ２５の基材は、例えば、ポリエチレンによって形成される。
　セパレータ２５の幅方向の寸法は、負極活物質層２４２の幅より大きい。セパレータ２５は、正極活物質層２３２と負極活物質層２４２とが厚さ方向（積層方向）に重なるように幅方向に位置ずれした状態で重ね合わされた正極２３と負極２４との間に配置される。このとき、正極２３の非被覆部と、負極２４の非被覆部とは重なっていない。即ち、正極２３の非被覆部が、正極２３と負極２４との重なる領域から幅方向（積層方向と直交する方向）に突出し、且つ、負極２４の非被覆部が、正極２３と負極２４との重なる領域から幅方向（正極２３の非被覆部の突出方向と反対の方向）に突出する。このような状態で積層された正極２３、負極２４、及びセパレータ２５（即ち、積層体２２）が巻回されることによって、電極体２が形成される。
　このとき、図４に示すように、電極体２における積層方向外側の端では、負極２４が正極２３より外側に位置している。即ち、正極２３及び負極２４は、巻芯２１に巻き付けられたときに、巻き終わり位置において負極２４が正極２３の外側に位置するように、巻回されている。また、セパレータ２５は、負極２４の最外周部位（セパレータ２５を除いて電極体２の最外周に位置している負極２４の部位）２４Ａの外側に巻き重ねられている。尚、図４では、最外周部位２４Ａの範囲を示すために、負極の最外周部位に相当する部位の厚さを大きくしているが、実際の負極は、巻回中心側の端から外側の端まで略同じ厚さである。
　また、本実施形態の電極体２では、図２及び図３に示すように、正極２３の非被覆部又は負極２４の非被覆部のみが積層された部位によって、電極体２における非被覆積層部２６が構成される。この非被覆積層部２６は、電極体２における集電体５と導通される部位である。本実施形態の非被覆積層部２６は、巻回された正極２３、負極２４、及びセパレータ２５の巻回軸Ｃ方向から見て、中空部２７を挟んで二つの部位（分割非被覆積層部）２６１に区分けされる。
　イオン供給部材７は、蓄電素子１の初回充放電時に負極２４に生じた不可逆容量（初期不可逆容量）を補うための金属イオンを負極２４に供給する。このイオン供給部材７は、図５及び図６に示すように、導電性部材７１と、導電性部材７１に配置されているアルカリ金属又はアルカリ土類金属７２と、を有する。この導電性部材７１は、電極２３、２４と導通している。具体的に、イオン供給部材７は、導電性を有するシート７１と、シート７１に積層されるアルカリ金属又はアルカリ土類金属の金属層７２と、を有する。金属層７２の大きさは、前記の不可逆容量に基づいて設定されている。
　このイオン供給部材７では、シート７１が銅箔であり、金属層７２がＬｉによって形成されている。本実施形態のイオン供給部材７では、シート７１が矩形の銅箔であり、金属層（Ｌｉ層）７２がシート７１の長尺方向の一端部を残して該シート７１の一方の面を覆っている。以下では、イオン供給部材７における金属層７２の積層されている部位を積層部７３と称し、金属層７２の積層されていない部位を非積層部７４と称する。
　このイオン供給部材７は、電極体２における電極２３、２４の積層方向の最も外側の電極(詳しくは、負極２４の最外周部位２４Ａ)の外側に配置されている。具体的に、イオン供給部材７では、金属層７２がセパレータ２５を介して負極活物質層２４２と対向した状態で、非積層部７４が負極２４の非被覆部（金属箔２４１）に接続（導通可能に固着）されている。また、イオン供給部材７は、図４及び図７にも示すように、積層部７３が負極２４の最外周部位２４Ａの外側に巻き重ねられたセパレータ２５間に挟み込まれる。本実施形態の例では、イオン供給部材７は、最外周部位２４Ａの外側に巻き重ねられたセパレータ２５の一層目と二層目との間に挟み込まれている。このとき、金属層７２は、負極２４の最外周部位２４Ａの外側の負極活物質層２４２に対し、積層体２２（正極２３、負極２４、及びセパレータ２５）の積層方向の外側からセパレータ２５を介して対向している。本実施形態のイオン供給部材７は、電極体２におけるケース３の閉塞部３１１側の湾曲部位（図２及び図４における電極体２の下部の湾曲部位）に配置されている。
　図１及び図２に戻り、ケース３は、開口を有するケース本体３１と、ケース本体３１の開口を塞ぐ（閉じる）蓋板３２と、を有する。このケース３では、ケース本体３１と蓋板３２とによって内部空間が画定される。ケース３は、この内部空間に、電極体２及び集電体５等と共に電解液を収容する。このため、ケース３は、電解液に耐性を有する金属によって形成される。本実施形態のケース３は、例えば、アルミニウム、又は、アルミニウム合金等のアルミニウム系金属材料によって形成される。
　ケース本体３１は、板状の閉塞部３１１と、閉塞部３１１の周縁に接続される筒状の胴部（周壁）３１２と、を備える。
　閉塞部３１１は、ケース本体３１が開口を上に向けた姿勢で配置されたときにケース本体３１の下端に位置する（即ち、前記開口が上を向いたときのケース本体３１の底壁部となる）部位である。本実施形態の閉塞部３１１は、矩形状である。
　以下では、閉塞部３１１の長辺方向を直交座標系のＸ軸とし、閉塞部３１１の短辺方向を直交座標系のＹ軸とし、閉塞部３１１の法線方向を直交座標系のＺ軸とする。
　胴部３１２は、角筒形状、より詳しくは、偏平な角筒形状を有する。胴部３１２は、閉塞部３１１の周縁における長辺から延びる一対の長壁部３１３と、閉塞部３１１の周縁における短辺から延びる一対の短壁部３１４と、を有する。短壁部３１４が一対の長壁部３１３の対応する（詳しくは、Ｙ軸方向に対向する）端部同士をそれぞれ接続することによって、角筒状の胴部３１２が形成される。
　以上のように、ケース本体３１は、開口方向（Ｚ軸方向）における一方の端部が塞がれた角筒形状（即ち、有底角筒形状）を有する。このケース本体３１には、巻回軸ＣをＸ軸方向に向けた状態で電極体２が収容される（図２参照）。
　蓋板３２は、ケース本体３１の開口を塞ぐ部材である。この蓋板３２の輪郭形状は、ケース本体３１の開口周縁部３１０（図２参照）に対応した形状である。即ち、蓋板３２は、Ｘ軸方向に長い矩形状の板材である。
　本実施形態の蓋板３２には、注液孔３２０が設けられる。注液孔３２０は、蓋板３２をＺ軸方向（厚さ方向）に貫通し、ケース３の内部と外部とを連通する。この注液孔３２０は、注液栓３５によって密閉される（封止される）。即ち、蓄電素子１は、注液栓３５を備える。注液栓３５は、図１及び図８に示すように、注液孔３２０を覆う頭部３５１と、頭部３５１から延びる挿入部３５２とを有する。本実施形態の注液栓３５は、挿入部３５２が注液孔３２０に挿入された状態で頭部３５１の周縁部と蓋板３２とが溶接されることで、蓋板３２に固着される。
　本実施形態のケース３は、この蓋板３２の周縁部と、ケース本体３１の開口周縁部３１０とを重ね合わせた状態で接合することによって形成される。本実施形態のケース３では、ケース本体３１の開口周縁部３１０と蓋板３２の周縁部とが溶接によって接合されている。
　外部端子４は、他の蓄電素子の外部端子又は外部機器等と電気的に接続される部位である。このため、外部端子４は、導電性を有する部材によって形成される。また、外部端子４は、溶接性の高い金属材料によって形成される。例えば、正極の外部端子４は、アルミニウム又はアルミニウム合金等のアルミニウム系金属材料によって形成され、負極の外部端子４は、銅又は銅合金等の銅系金属材料によって形成される。本実施形態の外部端子４は、少なくとも一部がケース３の外部に露出した状態で蓋板３２に取り付けられる。この外部端子４は、図１及び図２に示すように、バスバ等が溶接可能な面４１を有する。
　集電体５は、ケース３内に配置され、電極体２と導通可能に直接又は間接に接続される。本実施形態の集電体５は、クリップ部材５０を介して電極体２と導通可能に接続される。即ち、蓄電素子１は、電極体２と集電体５とを導通可能に接続するクリップ部材５０を備える。
　集電体５は、導電性を有する部材によって形成される。集電体５は、ケース３の内面に沿って配置される。この集電体５は、外部端子４とクリップ部材５０とを導通可能に接続する。具体的に、集電体５は、外部端子４と導通可能に接続される第一接続部５１と、電極体２と導通可能に接続される第二接続部５２と、を有する。集電体５では、第一接続部５１がケース３内の蓋板３２と短壁部３１４との境界近傍から蓋板３２に沿って延びると共に、第二接続部５２が第一接続部５１のＸ軸方向外側の端部から短壁部３１４に沿って延びる。本実施形態の第二接続部５２は、例えば、超音波溶接によってクリップ部材５０と接合される。
　以上のように構成される集電体５は、蓄電素子１の正極と負極とにそれぞれ配置される。本実施形態の蓄電素子１では、ケース３内において、電極体２の正極の非被覆積層部２６と、負極の非被覆積層部２６とにそれぞれ配置される。正極の集電体５と負極の集電体５とは、異なる素材によって形成される。具体的には、正極の集電体５は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成され、負極の集電体５は、例えば、銅又は銅合金によって形成される。
　クリップ部材５０は、電極体２の非被覆積層部２６（詳しくは、分割非被覆積層部２６１）において積層された正極２３又は負極２４を束ねるように挟む。これにより、クリップ部材５０は、非被覆積層部２６において積層される正極２３の非被覆部同士、又は負極２４の非被覆部同士を導通させる。本実施形態のクリップ部材５０は、板状の金属材料を断面がＵ字状となるように曲げ加工することによって形成される。
　絶縁部材６は、ケース３（詳しくはケース本体３１）と電極体２との間に配置される。この絶縁部材６は、絶縁性を有する樹脂によって形成されている。本実施形態の絶縁部材６は、所定の形状に裁断された絶縁性を有するシート状の部材を折り曲げることによって形成されている。
　次に、蓄電素子１の製造方法について、蓄電素子１の構成の説明で参照した図１～図８に加え、図９も参照しつつ説明する。
　先ず、イオン供給部材７が電極体２に取り付けられる。本実施形態の製造方法では、電極体２が形成される際に、イオン供給部材７の電極体２への取り付けが行われる。具体的には、以下の通りである。
　合成樹脂製のシートが巻回されることで巻芯２１が形成される。次に、セパレータ２５と正極２３とセパレータ２５と負極２４とが順に重ねられるように巻芯２１の周囲に巻回される。
　正極２３及び負極２４の巻回の終了後、セパレータ２５の巻回が続けられる。即ち、正極２３及び負極２４が巻き終わっても、正極２３と負極２４の巻き終わり側の端部を巻き込みつつ、セパレータ２５がそのまま巻回され続ける。これにより、セパレータ２５が負極２４の最外周部位２４Ａの外側に巻き重ね（巻き付け）られる。
　このセパレータ２５のみの巻回時（巻き重ね時）において、負極２４の最外周部位２４Ａの外側にセパレータ２５が一層巻回されたときに、金属層７２がセパレータ２５（前記一層目を構成するセパレータ２５）を介して負極活物質層２４２と対向するように、該セパレータ２５上にイオン供給部材７の積層部７３が配置されると共に、イオン供給部材７の非積層部７４が負極２４の非被覆部に超音波溶接や抵抗溶接等によって接続（固着）される。イオン供給部材７の非積層部７４が負極２４の最外周部位２４Ａの非被覆部（金属箔２４１）に接続されると、セパレータ２５の巻回が再開され、これにより、イオン供給部材７の積層部７３がセパレータ２５に押さえ込まれる（即ち、負極２４の最外周部位２４Ａの外側に巻回される一層目のセパレータ２５と二層目のセパレータ２５とに挟み込まれる）。
　セパレータ２５が所定回数巻回されると、セパレータ２５の巻き終わり側の端部がテープ等によって止められ、これにより、電極体２が完成する。
　次に、外部端子４と集電体５等が組付けられた蓋板３２に対し、クリップ部材５０が分割非被覆積層部２６１に取り付けられた状態の電極体２が取り付けられる。具体的には、クリップ部材５０が分割非被覆積層部２６１を挟み込むように電極体２に取り付けられ、この取り付けられたクリップ部材５０が、集電体５の第二接続部５２に超音波接合によって接続される。このとき、注液栓３５は、蓋板３２に取り付けられていない状態、即ち、注液孔３２０は、解放された（封止されていない）状態である。
　電極体２、集電体５、及び外部端子４等が蓋板３２に組付けられると、絶縁部材６が電極体２に被せられ、蓋板３２がケース本体３１の開口周縁部３１０に当接するまで、該蓋板３２に組付けられた状態の電極体２がケース本体３１に挿入される。蓋板３２がケース本体３１の開口周縁部３１０に当接すると、蓋板３２とケース本体３１の開口周縁部３１０との境界部が溶接(レーザ溶接等)される。
　蓋板３２とケース本体３１とが溶接されると、所定量の電解液が注液孔３２０からケース３内に注入（注液）される。このとき、ケース３内に注入された電解液の一部が電極体２（セパレータ２５等）に染み込み、残りの電解液が遊離電解液としてケース３内に溜まる。即ち、本実施形態における遊離電解液とは、ケース３内において電極体２に染み込んでいない状態でケース３の下部に溜まっている電解液である。ここで、前記所定量とは、ケース３内において、電極体２（具体的には、電極体２に含まれるセパレータ２５等）に染み込んでいない遊離電解液にイオン供給部材７の金属層７２の少なくとも一部が浸かる量である。本実施形態では、イオン供給部材７の金属層７２（積層部７３）全体が遊離電解液に浸かる量の電解液がケース３内に注入される。即ち、図９に示すように、蓄電素子１が後述の初充電やその後の所定時間の放置の際の姿勢のときに、遊離電解液の液面が電極体２に取り付けられたイオン供給部材７の上端より上方位置になるまで、電解液が注入される。このように、イオン供給部材７の金属層７２（積層部７３）全体が遊離電解液に浸かる量の電解液がケース３内に注入されることで、金属層７２の全体から効率的に遊離電解液にリチウムイオンが溶出する。その結果、より短い時間でプリチャージを進行させることができる。また、本実施形態では、遊離電解液の液面が巻回された電極２３、２４の最内周の面（即ち、電極体２の最内周に位置する電極２３、２４（詳しくは、電極２３、２４の部位）の内側（中空部２７側）を向いた面）２４Ｓの下端２４Ｂ以上の位置になるまで、電解液が注入される。
　この電解液の注入により、イオン供給部材７の金属層７２と該イオン供給部材７が接続されている負極２４の負極活物質層２４２との間に電位差が生じ、これにより、金属層７２から該金属層７２を構成するＬｉがＬｉ+（金属イオン）として遊離電解液中に放出される。即ち、金属層７２からＬｉが遊離電解液中に溶解し始める。
　電解液の注入が終わると、注液孔３２０が解放された状態（注液栓３５による封止前の状態）で、蓄電素子１の初回の充電（初充電）が行われる。このときのケース３の姿勢は、電解液を注入する際の姿勢と同じ、即ち、閉塞部３１１が下方に位置し且つ蓋板３２が上方に位置する姿勢である（図９参照）。
　この初充電が完了すると、注液栓３５が注液孔３２０に挿入され、頭部３５１の周縁部と蓋板３２の注液孔３２０の周縁部とが溶接されることによって、注液孔３２０が封止される。
　次に、蓄電素子１の内部短絡の有無の確認が行われる。具体的には、蓄電素子１は、内部短絡の確認のための充電が行われた後、所定の時間放置される。この所定の時間とは、不良品を確認するための時間（放置期間）である。例えば具体的には、雰囲気温度が２５℃～４５℃の室内に１５時間～３日間ほど放置される。このとき、蓄電素子１に内部短絡が生じていると、この放置期間を経ることで、計測によって確実に検出できる程度まで電圧が十分に下がるため、放置期間後の電圧計測によって不良品（内部短絡を生じている蓄電素子１）を確実に選別できる。
　続いて、蓄電素子１の容量確認が行われる。具体的には、容量確認のための充放電が行われる。この充放電の際の電圧計測に基づく選別によって出荷可能とされた蓄電素子１は、完成品として出荷待ちの状態となる。
　このようにして製造された蓄電素子１では、主に最初の充放電サイクル（本実施形態の例では、内部短絡の確認のための充放電）の際に、大きな不可逆容量（初期不可逆容量）が発生するが、イオン供給部材７から遊離電解液中に溶解したＬｉ(詳しくは、イオン供給部材７から放出されたＬｉ+)が負極活物質層２４２に吸蔵される（プリチャージされる）ことで、前記不可逆容量が抑えられる（減少する）。本実施形態では、このプリチャージの際にも、ケース３の姿勢は、電解液を注入する際の姿勢と同じ、即ち、閉塞部３１１が下方に位置し且つ蓋板３２が上方に位置する姿勢である（図９参照）。
　尚、プリチャージを適切に進行させるためには、放置時間は１５時間以上が好ましく、一日以上がより好ましく、二日以上が更に好ましい。このプリチャージにおいて、蓄電素子１では、イオン供給部材７の金属層７２からＬｉ+が遊離電解液中に放出されることで金属層７２がしだいに減少する。ある一態様において、最後には金属層７２が無くなった状態のシート７１が残る。
　以上の蓄電素子１の製造方法によれば、製造された蓄電素子１のケース３内において、電極体２とシート（導電性部材）７１を通じて導通した金属層（アルカリ金属又はアルカリ土類金属）７２の少なくとも一部が遊離電解液に浸かることで、この浸かっている金属層７２が遊離電解液中に速やかに溶解する、即ち、金属層７２から金属イオンが遊離電解液中に速やかに放出される。
　また、本実施形態の蓄電素子１の製造方法によって製造された蓄電素子１において、イオン供給部材７は、電極２３、２４の積層方向における最も外側の電極（詳しくは、最外周部位２４Ａ）の外側に配置されている。このため、製造された蓄電素子１において、電極２３、２４間にイオン供給部材７が配置されたことによる電極２３、２４同士の対向面積の減少に起因する性能低下を防ぐことができる。
　また、本実施形態の蓄電素子１の製造方法では、初充電、又は、初充電及び初充電後の放置期間の際に、ケース３の姿勢を、閉塞部３１１が下方に位置し且つ蓋板３２が上方に位置する姿勢（図９参照）にすると、巻回された電極２３、２４における最内周の面（中空部２７側を向いた面）２４Ｓの下端２４Ｂ以上の位置に遊離電解液の液面が位置する。このため、遊離電解中のＬｉ+（遊離電解液に溶解したアルカリ金属又はアルカリ土類金属）が電極体２の各層２４に遊離電解液を通じてそれぞれ供給され、これにより、電極２４のプリチャージが効率よく行われる。即ち、プリチャージされる金属イオンが負極活物質層２４２内を移動（拡散）し、又はセパレータ２５に染み込んでいる電解液中を移動する場合に比べ、遊離電解液を通じた移動とすることで、電極体２の外周部に配置されたイオン供給部材７から放出された金属イオンが電極体２の巻回中心部に到達するまでの距離を極めて短くすることができ、これにより、巻回型の電極体２の巻回中心部への速やかな金属イオンの供給が可能になる。
　ここで、完成品としての蓄電素子１において、遊離電解液の液面高さ、金属層７２の位置、巻回された電極２３、２４の最内周の面２４Ｓの下端２４Ｂの位置について、蓄電素子１を解体しなくてもＸ線測定で確認できる場合には、それらの高さを対比することによって、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の少なくとも一部が遊離電解液に浸かっているか、および、下端２４Ｂが遊離電解液と接しているか（つまり、積層状態の各層を構成する電極２３、２４の少なくとも一部が遊離電解液と接しているか）を確認することができる。金属層７２の位置や、巻回された電極２３、２４の最内周の面２４Ｓの下端２４Ｂの位置をＸ線測定で確認できない場合には、蓄電素子１を解体して内容物を取り出すことで、解体前にそれらがどの位置にあったかを確認することができる。
　また、遊離電解液の液面高さをＸ線測定で確認できない場合には、イオン供給部材７のアルカリ金属又はアルカリ土類金属が遊離電解液に浸かるか否か、および積層状態の各層を構成する電極２３、２４の少なくとも一部が遊離電解液と接しているかについては、必要に応じて下記の１．～６．の工程によって判断してもよい。
１．　蓄電素子１のケース３から上面（例えば、蓋板３２）を除去して、電極体２をケース３から引き出す。
２．　ケース３内に残っている遊離電解液の体積を求める。
３．　取り出した電極体２を、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとを体積比１：１で混合した溶媒（以下、混合溶媒と記載）に密閉容器中で浸漬し、密閉容器内を真空引きすることで、電極体２の空孔内に十分に溶媒を浸入させる。
４．　混合溶媒を十分に浸入させた電極体２を密閉容器から取り出し、混合溶媒をいっぱいに満たした容器に、電極体２を下端から徐々に挿入して、イオン供給部材７のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の下端が混合溶媒の液面に一致する位置、又は積層状態の電極２３、２４の全ての層の少なくとも一部がぎりぎり混合溶媒に接する位置で止めて、電極体２を混合溶媒から引き上げる。
５．　上記４．の作業で容器から溢れた混合溶媒の重量を測定し、その比重から溢れた混合溶媒の体積を求める。
６．　上記２．でケース３内に残っていた遊離電解液の体積と、上記５．で求めた溢れた混合溶媒の体積との和が、ケース３内に電極体２が配置されていた際の、イオン供給部材７のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の下端、又は積層状態の電極２３、２４の各層のうち、下端部が最も高い位置にある層の下端の高さ以下のケース３の内容積とを対比する。その結果、ケース３の内容積よりも、上記２．でケース３内に残っていた遊離電解液の体積と、上記５．で求めた溢れた混合溶媒の体積との和の方が大きかった場合には、当該蓄電素子１で、イオン供給部材７のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の下端以上の位置に、又は積層状態の各層を構成する電極２３、２４の少なくとも一部と遊離電解液が接する位置に、遊離電解液の液面が存在していたと判断できる。
　また、本実施形態の蓄電素子１の製造方法では、電極体２の形成時における負極２４の最外周部位２４Ａの外側へのセパレータ２５の巻き重ねの際に、セパレータ２５の間に挟み込まれるようにイオン供給部材７が配置される。
　かかる構成によれば、製造された蓄電素子１において、正極２３、負極２４、及びセパレータ２５を巻回して電極体２を形成する際にイオン供給部材７を取り付けることができる。即ち、電極体２の形成とイオン供給部材７の取り付けとを同時に（同じ工程で）行うことができる。
　しかも、イオン供給部材７がセパレータ２５によって挟み込まれて固定されることで、蓄電素子１を製造する際（蓋板３２に組付けられた後のケース本体３１への挿入時等）にイオン供給部材７の他の部材への接触（引っかかり等）が防がれる。これにより、前記接触に起因するイオン供給部材７の損傷を防ぐ（抑制する）ことができる。
　さらに、長尺な負極２４が巻回されている、即ち、最外周から巻回中心まで負極活物質層２４２が連続しているため、外周側で吸蔵された金属イオン（Ｌｉ+）が負極活物質層２４２内を拡散して（移動して）巻回中心部まで広がる。これにより、遊離電解液中の移動と負極活物質層２４２内の拡散とによって金属層７２から放出された金属イオンが電極体２の巻回中心部の負極活物質層２４２にまで、好適に供給される。ここで、負極活物質層２４２における金属イオンの拡散より、遊離電解液を通じての各層２４への金属イオンの供給の方が速やかに行われる。このため、本実施形態の製造方法によって製造される蓄電素子１では、少なくとも遊離電解液による金属イオンの経路（詳しくは、電極体２の外側で速やかに金属イオンが移動できる経路）が確保されていればよい。
　また、本実施形態の蓄電素子１の製造方法では、電極体２は、電極として負極２４と、正極２３と、該正極２３および該負極２４の間に配置されたセパレータ２５とを有している。負極２４は、導電性を有する箔２４１と、該箔２４１に積層されている負極活物質層２４２とを有している。イオン供給部材７は、導電性部材７１と、該導電性部材７１に配置されたアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む金属層７２とを有している。イオン供給部材７は、金属層７２が積層されている積層部７３と、金属層７２が積層されていない非積層部７４とを有している。イオン供給部材７は、金属層７２がセパレータ２５を介して負極活物質層２４２と対向した状態で、非積層部７３が負極２４の箔２４１と導通されている。このようにすれば、金属イオンは、前述した遊離電解液による金属イオンの経路に加えて、イオン供給部材７の金属層７２からセパレータ２５に染み込んでいる電解液を通じても負極活物質層２４２へ供給される。そのため、負極活物質層２４２への金属イオンの供給をより速やか行うことができる。
　また、本蓄電素子１の製造方法によると、電極体２は、正極２３と負極２４とがセパレータ２５を介して巻回されている。セパレータ２５は、電極体２の最外周に巻き重ねられている。イオン供給部材７は、積層部７３が電極体２の最外周に巻き重ねられたセパレータ２５間に配置されている。このようにすれば、イオン供給部材７の積層部７３の外側にセパレータ２５が巻き重ねられているので、イオン供給部材７を電極体２に確実に保持すると共に、セパレータ２５を介して金属層７２から負極活物質層２４２へ金属イオンを供給することができ、金属層７２から負極活物質層２４２への金属イオンの供給をより確実に行うことができる。
　また、本実施形態の蓄電素子１の製造方法では、負極活物質層２４２は、負極２４における箔２４１の両面に積層されている。電極体２は、負極２４の最外周部位２４Ａが、正極２３の最外周部位よりも外側に配置される。すなわち、負極２４の最外周部位２４Ａにおいては、外側の負極活物質層２４２（金属箔２４１の外周側を向く面に積層されている負極活物質層）は、正極活物質層２３２と対向していないため、イオン供給部材７の金属層７２からセパレータ２５を通じて負極活物質層２４２に至る金属イオンの供給経路に正極活物質層２３２が存在しない。上記構成によれば、負極２４の最外周部位２４Ａにおいて、正極活物質層２３２と対向していない外側の負極活物質層２４２に、金属層７２からセパレータ２５を通じて速やかに金属イオンを供給して拡散することができる。そのため、正極活物質層２３２と対向していない外側の負極活物質層２４２が存在することに起因する種々の不具合（例えば金属層７２から供給された金属イオンが正極表面で析出する等による耐久初期の容量維持率の低下等）を解消または緩和することができる。
　また、本蓄電素子１の製造方法によると、イオン供給部材７は、電極体２における湾曲部位（図２及び図４における電極体２の下部の湾曲部位）に配置さる。このようにすれば、テンションをかけてイオン供給部材７をより強固に固定する（ひいてはセパレータ２５を介して金属層７２を負極活物質層２４２に確実に対向させる）ことができ、金属層７２から負極活物質層２４２への金属イオンの供給をより確実に行うことができる。
［実施例１］
　ここで、上記実施形態の蓄電素子１の製造方法での効果を確認するために行った実験の実験条件と実験結果とを以下に示す。
<実験条件>
（１）四つの同じ構成の電極体（巻回型の電極体）Ａ～Ｄに対してＬｉ金属箔を以下の条件で貼り付けた。
　電極体Ａ：負極活物質層にＬｉ金属箔を貼り付けた。
　電極体Ｂ：負極と電気的に接続された銅箔上にＬｉ金属箔を貼り付けた。
　電極体Ｃ：負極活物質層にＬｉ金属箔を貼り付けた。
　電極体Ｄ：負極と電気的に接続された銅箔上にＬｉ金属箔を貼り付けた。
（２）その後、電極体Ａ、電極体Ｂは、電解液に浸漬して電極とセパレータに電解液を染み込ませた後、余剰の電解液を捨てた。一方、電極体Ｃ、電極体Ｄは、電解液に浸漬して電極とセパレータに電解液を染み込ませた後、余剰の電解液を捨てずに電極体Ｃ、Ｄが余剰の電解液に浸かったままとした。
（３）続いて、電極体Ａ～Ｄをそのまま室温で静置して、プリチャージが進むかどうかを、主に目視により確認した。（電極体に取り付けたＬｉ金属箔が消失すればプリチャージが進んでいると判断できる。）
<実験結果>
　電極体Ａ：ほとんどプリチャージ出来なかった。
　電極体Ｂ：ほとんどプリチャージ出来なかった。
　電極体Ｃ：プリチャージは少し進んだ形跡があるが、注液後１３日では終了しなかった。
　電極体Ｄ：注液後１３日でプリチャージできていた。（貼りつけたＬｉ金属箔が反応しきって消失していたことを確認。注液後９日ではＬｉ金属箔が残っていた。）
［実施例２］
　また、以下の実験も行った。
<実験条件>
（１）この実験では、図１０及び図１１に示すように、電極体ａでは、電極体ａに接続された集電体５の三か所に厚さ３ｍｍのＬｉ片７５を貼り付け、図１２に示すように、電極体ｂでは、負極活物質層２４２上に厚さ３ｍｍのＬｉ片７５を貼り付け、その外側をセパレータ２５で囲っている。
（２）これら電極体ａ、ｂを透明な樹脂バックに入れ、この樹脂バックに電極体ａ、ｂが浸かる状態になるまで電解液を注入した後、該樹脂バックを封止する。このとき、電極体ａ、ｂは、遊離電解液（樹脂バック内における電極体ａ、ｂに染み込んだ電解液以外の電解液）に接触している。
（３）封止後、Ｌｉ片が消滅するのを目視により観察する。
<実験結果>
（１）電極体ａ
　・注液後３日：Ｌｉ片の縮小は目視ではわからないレベルであった。
　・注液後９日：図１３の写真に示すように、Ｌｉ片が縮小していることが確認できた。
　・注液後１３日：図１４の写真の円で囲まれている部位に貼り付けられたＬｉ片は、反応しきって消失していた。
（２）電極体ｂ
　・注液後１３日の時点でＬｉ片が残っていることが確認できた。
　以上の二つの実験結果から、「Ｌｉ金属層が遊離電解液に浸かっていること」と、「Ｌｉ金属層が負極の金属箔に接合されている集電部材に接合されていること（即ち、Ｌｉ金属層が活物質層以外の導電性部材を介して負極と導通していること）」と、が組み合わされた場合に、プリチャージが良好に進行していることが確認できた。
　尚、本発明の蓄電素子の製造方法は、上記実施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変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。
　上記実施形態の製造方法によって製造された蓄電素子１において、イオン供給部材７の金属層７２を構成する金属は、Ｌｉであるがこの構成に限定されない。即ち、金属層７２を構成する金属は、負極活物質層２４２に含まれる金属に限定されない。金属層７２を構成する金属は、金属イオンとして電解液中に放出されたときに、負極活物質層２４２に吸蔵されることで蓄電素子１での不可逆容量を無くす又は小さくするものであれば、負極活物質層２４２に含まれないアルカリ金属又はアルカリ土類金属でもよい。
　また、導電性部材７１に配置されるアルカリ金属又はアルカリ土類金属の具体的な構成も限定されない。即ち、アルカリ金属又はアルカリ土類金属は、上記実施形態の金属層７２のようなシート状（箔）でなくてもよい。例えば、導電性部材７１が多孔体によって構成される場合には、アルカリ金属又はアルカリ土類金属は、前記多孔体の孔の中に充填されていてもよい。即ち、アルカリ金属又はアルカリ土類金属は、電極２３、２４と導通した状態で導電性部材７１に配置されていればよい。
　上記実施形態の製造方法によって製造された蓄電素子１において、イオン供給部材７の導電性部材（上記実施形態の例ではシート）７１は、負極２４と導通しているが、この構成に限定されない。導電性部材７１は、正極２３と導通していてもよい。即ち、導電性部材７１は、該導電性部材７１に配置されるアルカリ金属又はアルカリ土類金属（上記実施形態の例では金属層７２）を電極（正極２３又は負極２４）に導通させる構成であればよい。
　上記実施形態の製造方法によって製造された蓄電素子１において、導電性部材７１の具体的な構成は限定されない。例えば、上記実施形態の導電性部材７１は、シート状であるが、電極２３、２４と導通しているケース３によって構成されていてもよい。この場合、金属層７２は、ケース３の内面に配置され、イオン供給部材７は、金属層７２とケース３とによって構成される。また、導電性部材７１は、電極体２と外部端子４とを接続する集電体５によって構成されていてもよい。この場合、金属層７２は、集電体５に配置され、イオン供給部材７は、金属層７２と集電体５とによって構成される。即ち、導電性部材７１は、金属層７２を電極２３、２４に導通させる構成であればよい。
　上記実施形態の製造方法によって製造された蓄電素子１において、導電性部材７１は、負極２４の非被覆部に導通可能に接続されているが、この構成に限定されない。導電性部材７１は、ケース３内において電極２３、２４と導通状態でいずれかの部材に接続されていればよい。
　上記実施形態の製造方法によって製造された蓄電素子１において、イオン供給部材７は、積層部７３と非積層部７４とを有しているが、この構成に限定されない。例えば、イオン供給部材７は、積層部７３のみであってもよい。この場合、導電性部材（シート）７１における金属層７２が積層されている面と反対側の面が、電極２３、２４等と導通可能に接続される。尚、積層部７３と非積層部７４とを有するイオン供給部材７においても、シート７１の積層部７３を構成する部位における金属層７２が積層されている面と反対側の面が、電極２３、２４等と導通可能に接続されていてもよい。
　上記実施形態の製造方法によって製造された蓄電素子１において、イオン供給部材７の導電性部材７１は、銅箔であるが、この構成に限定されない。導電性部材７１は、導電性を有し且つ電解液に耐性を有する素材で構成されていればよい。また、導電性部材（シート）７１の形状（輪郭）は、矩形状に限定されず、種々の形状を選択し得る。
　上記実施形態の製造方法によって製造された蓄電素子１において、イオン供給部材７（詳しくは、積層部７３）がセパレータ２５間に配置されているが、この構成に限定されない。イオン供給部材７の外側にセパレータ２５がなくてもよい。また、イオン供給部材７（積層部７３）は、セパレータ２５を介することなく直接負極活物質層２４２と対向していてもよい。
　また、イオン供給部材７の配置位置は、負極２４の最外周部位２４Ａの外側に限定されない。イオン供給部材７は、電極体２の積層方向の途中位置（例えば、正極２３と負極２４との間）に配置されてもよい。この場合、イオン供給部材７は、非積層部７４によって負極２４に接続され、正極２３とはセパレータ２５等によって絶縁されている。
　上記実施形態の蓄電素子１の製造方法において、ケース３内に注入される電解液の量は、巻回軸Ｃが水平又は略水平（重力方向と直交又は略直交）となるように蓄電素子１が配置された状態のときに、イオン供給部材７の金属層７２の少なくとも一部が遊離電解液に浸かり、且つ、電極体２の電極２４における最内周の面２４Ｓの下端２４Ｂ以上の位置に遊離電解液の液面が位置する量であるが、この構成に限定されない。
　ケース３内に注入される電解液の量は、電極２４が積層状態となっている電極体２において、積層状態の各層を構成する電極２４（例えば、積層型の電極体における枚葉状の電極）又は電極の部位（例えば、巻回型の電極体２における各層を構成する電極２４の部位）のそれぞれの少なくとも一部が遊離電解液と接する量であればよい。例えば、ケース３内に注入される電解液の量は、巻回軸Ｃが垂直又は略垂直（重力方向と同一又は略同一）となるように蓄電素子１が配置された状態のときに、イオン供給部材７の金属層７２の少なくとも一部が遊離電解液に浸かり、且つ、いわゆる巻回型の電極体２における各層を構成する電極２４の下端以上の位置に遊離電解液の液面が位置する（即ち、全ての層の下端が遊離電解液に浸かる）量であってもよい。この構成によれば、巻回軸Ｃが垂直又は略垂直（重力方向と同一又は略同一）となるように蓄電素子１が配置されることで、イオン供給部材７から遊離電解液に溶解したアルカリ金属又はアルカリ土類金属（金属イオン）が電極体２の各層（電極２４の長手方向における全域）に遊離電解液を通じてそれぞれ供給され、これにより、電極２４のプリチャージが効率よく行われる。即ち、プリチャージされる金属イオンが負極活物質層２４２内を移動（拡散）し、又はセパレータ２５に染み込んでいる電解液中を移動する場合に比べ、電極体２の外周部に配置されたイオン供給部材７から放出された金属イオンが電極体２の巻回中心部に到達するまでの距離を、遊離電解液を通じた移動とすることで極めて短くすることができ、これにより、巻回型の電極体２の巻回中心部への速やかな金属イオンの供給が可能になる。
　上記実施形態の蓄電素子１の電極体２は、いわゆる巻回型であるが、この構成に限定されない。例えば、電極体２は、枚葉状の電極（正極、負極）が各電極の厚さ方向に積層された、いわゆる積層型（スタック型）であってもよい。この場合、ケース３内に注入される電解液の量は、電極体における電極（正極、負極）の積層方向が水平又は略水平（重力の向きと直交又は略直交）となるように蓄電素子が配置され状態のときに、イオン供給部材７の金属層７２の少なくとも一部が遊離電解液に浸かり、且つ、いわゆる積層型の電極体における各電極（負極）の下端以上の位置に遊離電解液の液面が位置する（即ち、全ての電極（負極）の下端が遊離電解液に浸かる）量であることが好ましい。この構成によれば、電極の積層方向が水平又は略水平となるように蓄電素子が配置されることで、イオン供給部材７から遊離電解液に溶解したアルカリ金属又はアルカリ土類金属（金属イオン）が電極体の各電極（負極）に遊離電解液を通じてそれぞれ供給され、これにより、電極のプリチャージが効率よく行われる。
　また、電極体２は、正極２３及び負極２４の少なくとも一方がつづら折りであってもよい（蛇腹状に折り返されていてもよい）。
　また、上記実施形態の蓄電素子１の製造方法において、イオン供給部材７の電極体２における具体的な配置場所は限定されない。上記実施形態のイオン供給部材７は、電極体２の下部の湾曲部位に配置されているが、例えば、上部（前記湾曲部位とは反対側）の湾曲部位に配置されてもよく、電極体２の平坦部位（例えば、図２及び図４における上下の湾曲部位の間の部位）に配置されてもよい。
　上記実施形態の蓄電素子１の製造方法では、電極体２の形成と、イオン供給部材７の電極体２への取り付けとが同時に（同じ工程で）行われるが、この構成に限定されない。電極体２が完成した後に、イオン供給部材７が電極体２に取り付けられる構成、即ち、電極体２を形成する工程と、電極体２にイオン供給部材７と取り付ける工程とが別々でもよい。
　上記実施形態の製造方法によって製造された蓄電素子１では、注液孔３２０は、蓋板３２に設けられているが、ケース本体３１に設けられてもよい。
　ここに開示される技術によると、正極２３および負極２４を有する電極体２と、所定量の電解液と、電極体２と所定量の電解液とを収容するケース３と、ケース３内に配置されているイオン供給部材７とを備える蓄電素子（例えばプリチャージ前の蓄電素子）１が提供される。この蓄電素子１のイオン供給部材７は、導電性部材７１と、該導電性部材７１に配置されているアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む金属層７２とを有する。導電性部材７１は、負極２４と導通されている。電解液は、ケース３内における電極体２に染み込んでいない遊離電解液を含む。ここで、上記所定量は、上記遊離電解液に金属層７３の少なくとも一部が接する量である。
　好ましい一態様では、上記電極体２は、正極２３と負極２４との間に配置されたセパレータ２５を有している。負極２４は、導電性を有する箔２４１と、該箔２４１に積層されている負極活物質層２４２とを有している。イオン供給部材７は、金属層７２が積層されている積層部７３と、金属層７２が積層されていない非積層部７４とを有している。イオン供給部材７は、金属層７２がセパレータ２５を介して負極活物質層２４２と対向した状態で、非積層部７３が負極２４の箔２４１と導通されている。
　好ましい一態様では、上記電極体２は、正極２３と負極２４とがセパレータ２５を介して巻回されている。セパレータ２５は、電極体２の最外周に巻き重ねられている。イオン供給部材７は、積層部７３が電極体２の最外周に巻き重ねられたセパレータ２５間に配置されている。
　好ましい一態様では、負極活物質層２４２は、負極２４における箔２４１の両面に積層されている。電極体２は、負極２４の最外周部位２４Ａが、正極２３の最外周部位よりも外側に配置されている。
　好ましい一態様では、イオン供給部材７は、電極体２における湾曲部位に配置されている。
　また、ここに開示される技術によると、正極２３および負極２４を有する電極体２と、所定量の電解液と、電極体２と所定量の電解液とを収容するケース３と、ケース３内に配置されている導電性部材７１とを備えた蓄電素子（例えばプリチャージ後の蓄電素子）１が提供される。この蓄電素子１の導電性部材７１は、負極２４と導通されている。電解液は、ケース３内における電極体２に染み込んでいない遊離電解液を含む。ここで、上記所定量は、遊離電解液に導電性部材７１の少なくとも一部が接する量である。
　好ましい一態様では、電極体２は、正極２３と負極２４との間に配置されたセパレータ２５を有している。負極２４は、導電性を有する箔２４１と、該箔２４１に積層されている負極活物質層２４３とを有している。導電性部材７１は、第１の部位７３と第２の部位７４とを有している。導電性部材７１は、第１の部位７３がセパレータ２５を介して負極活物質層２４２と対向した状態で、第２の部位７４が負極２４の箔２４１と導通されている。
　好ましい一態様では、上記電極体２は、正極２３と負極２４とがセパレータ２５を介して巻回されている。セパレータ２５は、電極体２の最外周に巻き重ねられている。導電性部材７１は、第１の部位７３が電極体２の最外周に巻き重ねられたセパレータ２５間に配置されている。
　好ましい一態様では、上記負極活物質層２４２は、負極２４における箔２４１の両面に積層されている。電極体２は、負極２４の最外周部位２４Ａが、正極２３の最外周部位よりも外側に配置されている。
　好ましい一態様では、導電性部材７１は、電極体２における湾曲部位に配置されている。
　また、上記実施形態においては、蓄電素子が充放電可能な非水電解質二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）として用いられる場合について説明したが、蓄電素子の種類や大きさ（容量）は任意である。また、上記実施形態において、蓄電素子の一例として、リチウムイオン二次電池について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明は、種々の二次電池、その他、一次電池や、電気二重層キャパシタ等のキャパシタの蓄電素子にも適用可能である。
　蓄電素子（例えば電池）１は、図１５に示すような蓄電装置（蓄電素子が電池の場合は電池モジュール）１１に用いられてもよい。蓄電装置１１は、少なくとも二つの蓄電素子１と、二つの（異なる）蓄電素子１同士を電気的に接続するバスバ部材１２と、を有する。この場合、本発明の技術が少なくとも一つの蓄電素子１に適用されていればよい。
１…蓄電素子、２…電極体、２１…巻芯、２２…積層体、２３…正極（電極）、２３１…金属箔（導電性を有する箔）、２３２…正極活物質層、２４…負極（電極）、２４１…金属箔（導電性を有する箔）、２４２…負極活物質層、２４Ａ…最外周部位、２４Ｂ…最内周の面の下端、２４Ｓ…巻回された電極の最内周の面、２５…セパレータ、２６…非被覆積層部、２６１…分割非被覆積層部、２７…中空部、３…ケース、３１…ケース本体、３１０…開口周縁部、３１１…閉塞部、３１２…胴部、３１３…長壁部、３１４…短壁部、３２…蓋板、３２０…注液孔、３５…注液栓、３５１…頭部、３５２…挿入部、４…外部端子、４１…面、５…集電体、５０…クリップ部材、５１…第一接続部、５２…第二接続部、６…絶縁部材、７…イオン供給部材、７１…シート（導電性部材）、７２…金属層（アルカリ金属又はアルカリ土類金属）、７３…積層部、７４…非積層部、７５…Ｌｉ片、１１…蓄電装置、１２…バスバ部材、１００…蓄電デバイス、１０１…電極シート群、１０２…正極シート、１０２１…正極集電体、１０２２…正極合材層、１０３…負極シート、１０３１…負極集電体、１０３２…負極合材層、１０４…リチウム極シート、１０４１…リチウム極集電体、１０４２…金属リチウム箔、１０５…セパレータ、１０６…容器、Ｃ…巻回軸

Claims (17)

  1. 　活物質層を有する電極と電解液とケースとを備えた蓄電素子の製造方法であって、
    　前記ケース内に所定量の前記電解液が注入されることを備え、
    　前記所定量は、前記活物質層以外の導電性部材にアルカリ金属又はアルカリ土類金属が配置されているイオン供給部材の該アルカリ金属又は該アルカリ土類金属と、前記イオン供給部材の前記導電性部材と導通する前記電極が積層されている電極体と、が前記ケースに収容された状態において、該ケース内における前記電極体に染み込んだ前記電解液以外の前記電解液である遊離電解液に前記アルカリ金属又は前記アルカリ土類金属の少なくとも一部が接する量である、蓄電素子の製造方法。
  2. 　前記イオン供給部材は、前記電極体の積層方向における最も外側の電極の外側に配置される、請求項１に記載の蓄電素子の製造方法。
  3. 　前記ケース内に前記遊離電解液がある状態で該ケースを放置すること、を備え、
    　前記電極体の少なくとも一部では、複数の電極が積層状態であり、
    　前記所定量は、前記放置のときに、前記積層状態の各層を構成する複数の電極又は電極の部位のそれぞれの少なくとも一部が前記遊離電解液と接する量である、請求項１又は２に記載の蓄電素子の製造方法。
  4. 　前記電極体は、正極と、前記電極として負極と、該正極および該負極の間に配置されたセパレータとを有し、
    　前記負極は、導電性を有する箔と、該箔に積層されている負極活物質層とを有し、
    　前記イオン供給部材は、前記導電性部材と、該導電性部材に配置された前記アルカリ金属又は前記アルカリ土類金属を含む金属層とを有し、
    　前記イオン供給部材は、前記金属層が積層されている積層部と、前記金属層が積層されていない非積層部とを有し、
    　前記イオン供給部材は、前記金属層が前記セパレータを介して前記負極活物質層と対向した状態で、前記非積層部が前記負極の前記箔と導通される、請求項１から３の何れか一項に記載の蓄電素子の製造方法。
  5. 　前記電極体は、前記正極と前記負極とが前記セパレータを介して巻回されており、
    　前記セパレータは、前記電極体の最外周に巻き重ねられており、
    　前記イオン供給部材は、前記積層部が前記電極体の最外周に巻き重ねられた前記セパレータ間に配置される、請求項４に記載の蓄電素子の製造方法。
  6. 　前記負極活物質層は、前記負極における前記箔の両面に積層されており、
    　前記電極体は、前記負極の最外周部位が、前記正極の最外周部位よりも外側に配置される、請求項５に記載の蓄電素子の製造方法。
  7. 　前記イオン供給部材は、前記電極体における湾曲部位に配置される、請求項５または６に記載の蓄電素子の製造方法。
  8. 　正極および負極を有する電極体と、
    　所定量の電解液と、
    　前記電極体と前記所定量の電解液とを収容するケースと、
    　前記ケース内に配置されているイオン供給部材と
    を備え、
    　前記イオン供給部材は、導電性部材と、該導電性部材に配置されているアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む金属層とを有し、
    　前記導電性部材は、前記負極と導通されており、
    　前記電解液は、前記ケース内における前記電極体に染み込んでいない遊離電解液を含み、
    　前記所定量は、前記遊離電解液に前記金属層の少なくとも一部が接する量である、蓄電素子。
  9. 　前記電極体は、前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータを有し、
    　前記負極は、導電性を有する箔と、該箔に積層されている負極活物質層とを有し、
    　前記イオン供給部材は、前記金属層が積層されている積層部と、前記金属層が積層されていない非積層部とを有し、
    　前記イオン供給部材は、前記金属層が前記セパレータを介して前記負極活物質層と対向した状態で、前記非積層部が前記負極の前記箔と導通されている、請求項８に記載の蓄電素子。
  10. 　前記電極体は、前記正極と前記負極とが前記セパレータを介して巻回されており、
    　前記セパレータは、前記電極体の最外周に巻き重ねられており、
    　前記イオン供給部材は、前記積層部が前記電極体の最外周に巻き重ねられた前記セパレータ間に配置されている、請求項９に記載の蓄電素子。
  11. 　前記負極活物質層は、前記負極における前記箔の両面に積層されており、
    　前記電極体は、前記負極の最外周部位が、前記正極の最外周部位よりも外側に配置されている、請求項１０に記載の蓄電素子。
  12. 　前記イオン供給部材は、前記電極体における湾曲部位に配置されている、請求項１０または１１に記載の蓄電素子。
  13. 　正極および負極を有する電極体と、
    　所定量の電解液と、
    　前記電極体と前記所定量の電解液とを収容するケースと、
    　前記ケース内に配置されている導電性部材と
    を備え、
    　前記導電性部材は、前記負極と導通されており、
    　前記電解液は、前記ケース内における前記電極体に染み込んでいない遊離電解液を含み、
    　前記所定量は、前記遊離電解液に前記導電性部材の少なくとも一部が接する量である、蓄電素子。
  14. 　前記電極体は、前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータを有し、
    　前記負極は、導電性を有する箔と、該箔に積層されている負極活物質層とを有し、
    　前記導電性部材は、第１の部位と第２の部位とを有し、
    　前記導電性部材は、前記第１の部位が前記セパレータを介して前記負極活物質層と対向した状態で、前記第２の部位が前記負極の前記箔と導通されている、請求項１３に記載の蓄電素子。
  15. 　前記電極体は、前記正極と前記負極とが前記セパレータを介して巻回されており、
    　前記セパレータは、前記電極体の最外周に巻き重ねられており、
    　前記導電性部材は、前記第１の部位が前記電極体の最外周に巻き重ねられた前記セパレータ間に配置されている、請求項１４に記載の蓄電素子。
  16. 　前記負極活物質層は、前記負極における前記箔の両面に積層されており、
    　前記電極体は、前記負極の最外周部位が、前記正極の最外周部位よりも外側に配置されている、請求項１５に記載の蓄電素子。
  17. 　前記導電性部材は、前記電極体における湾曲部位に配置されている、請求項１５または１６に記載の蓄電素子。
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