WO2022045031A1 - 蓄電素子 - Google Patents

Abstract

本発明の一態様は、正極と負極とがセパレータを介して巻回されてなり、互いに対向する２つの曲面部を有する扁平状の電極体、及び上記電極体を収容する容器を備え、上記正極と上記負極との少なくとも一方が、活物質粒子及び繊維状導電剤を含有する活物質層を有し、下記式１を満たす蓄電素子である。式１中、Ｘは、上記電極体の巻回軸方向視における一方の上記曲面部の先端から、上記曲面部の先端に対向する上記容器の内面までの距離である。Ｒは、上記電極体の巻回軸方向視における上記一方の曲面部の外周の長さである。Ｄは、上記活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０である。Ａは、上記活物質層の表面粗さＲａである。　（Ｒ／Ｄ）Ａ≧２Ｘ　・・・１

Description

蓄電素子

　本発明は、蓄電素子に関する。

　電気自動車等の車両、家電製品、携帯電話等の様々な機器に、充放電可能な蓄電素子（二次電池、キャパシタ等）が使用されている。蓄電素子としては、正極活物質粒子を含有する正極活物質層を有する帯状の正極と負極活物質粒子を含有する負極活物質層を有する帯状の負極とが帯状のセパレータを介して重ね合わされた状態で巻回されてなる、巻回型の電極体を備えるものが知られている（特許文献１、２参照）。このような電極体が電解質と共に容器に収納され、蓄電素子を構成している。

特開２０１３－１６４４０号公報 特開２０１３－１９１４６７号公報

　電極（正極及び負極）は、充放電の繰り返しに伴って、活物質粒子間の結着力の低下や、ガスの発生などによって膨張する。電極が膨張すると、活物質粒子同士が離間することなどにより活物質層の導電性が低下し、放電容量の低下を引き起こす。電極の膨張は、電極を備える電極体の膨張に繋がる。特に扁平状の巻回型の電極体が角型容器に収容されてなる蓄電素子の場合、通常、電極体の平坦部は容器内面に接しているため膨張しにくいものの、曲面部は特に容器内面に接していない場合、膨張しやすい。この曲面部の膨張が容量低下を引き起こす原因となることがある。

　本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、扁平状の巻回型の電極体を備える蓄電素子であって、充放電サイクル後の容量維持率が高い蓄電素子を提供することである。

　本発明の一態様は、正極と負極とがセパレータを介して巻回されてなり、互いに対向する２つの曲面部を有する扁平状の電極体、及び上記電極体を収容する容器を備え、上記正極と上記負極との少なくとも一方が、活物質粒子及び繊維状導電剤を含有する活物質層を有し、下記式１を満たす蓄電素子である。
　（Ｒ／Ｄ）Ａ≧２Ｘ　・・・１
　式１中、Ｘは、上記電極体の巻回軸方向視における一方の上記曲面部の先端から、上記曲面部の先端に対向する上記容器の内面までの距離である。Ｒは、上記電極体の巻回軸方向視における上記一方の曲面部の外周の長さである。Ｄは、上記活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０である。Ａは、上記活物質層の表面粗さＲａである。

　本発明の他の一態様は、正極と負極とがセパレータを介して巻回されてなり、互いに対向する２つの曲面部を有する扁平状の電極体、及び上記電極体を収容する容器を備え、上記正極と上記負極との少なくとも一方が、活物質粒子及び繊維状導電剤を含有する活物質層を有し、下記式２を満たす蓄電素子である。
　Ａ／Ｄ≧０．２　・・・２
　式２中、Ｄは、上記活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０である。Ａは、上記活物質層の表面粗さＲａである。

　本発明の一態様によれば、扁平状の巻回型の電極体を備える蓄電素子であって、充放電サイクル後の容量維持率が高い蓄電素子を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電素子を示す模式的斜視図である。 図２は、図１の蓄電素子のＩ－Ｉ矢視模式的断面図である。 図３Ａは、本発明の一実施形態に係る蓄電素子の活物質層表面の状態を示す第１の模式図である。 図３Ｂは、本発明の一実施形態に係る蓄電素子の活物質層表面の状態を示す第２の模式図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る蓄電素子を複数個集合して構成した蓄電装置を示す概略図である。

　初めに、本明細書によって開示される蓄電素子の概要について説明する。

　本発明の一態様に係る蓄電素子は、正極と負極とがセパレータを介して巻回されてなり、互いに対向する２つの曲面部を有する扁平状の電極体、及び上記電極体を収容する容器を備え、上記正極と上記負極との少なくとも一方が、活物質粒子及び繊維状導電剤を含有する活物質層を有し、下記式１を満たす蓄電素子（α）である。
　（Ｒ／Ｄ）Ａ≧２Ｘ　・・・１
　式１中、Ｘは、上記電極体の巻回軸方向視における一方の上記曲面部の先端から、上記曲面部の先端に対向する上記容器の内面までの距離である。Ｒは、上記電極体の巻回軸方向視における上記一方の曲面部の外周の長さである。Ｄは、上記活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０である。Ａは、上記活物質層の表面粗さＲａである。

　本発明の一態様に係る蓄電素子（α）は、扁平状の巻回型の電極体を備える蓄電素子であって、充放電サイクル後の容量維持率が高い。このような効果が生じる理由としては定かではないが、以下の理由が推測される。上記のように従来の扁平状の巻回型の電極体を備える蓄電素子において充放電サイクル後の容量維持率が低い原因の一つとして、電極体の曲面部の膨張によって活物質層の導電性が低下することが挙げられる。これに対し当該蓄電素子（α）においては、活物質層が活物質粒子と共に繊維状導電剤を含有しており、且つ式１を満たすことにより曲面部の活物質層の導電性の低下が抑制され、その結果、容量維持率が改善されると推測される。以下、式１等について詳説する。なお、以下の長さ等に関し、電極体の巻回軸方向視した状態（図２参照）における長さ等として説明する。
　式１中の左辺（Ｒ／Ｄ）Ａに関し、Ｒは、電極体１の曲面部８ａ（図２参照）の外周の長さ（単位：ｍｍ）である。また、Ｄは活物質層中の活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０（単位：μｍ）である。従って、Ｒ／Ｄは、曲面部の外周の長さ方向に沿った活物質層中の活物質粒子の数を表す。また、Ａは、活物質層の表面粗さＲａ（単位：μｍ）であり、活物質層表面の凹凸の高低の程度を表す。従って、Ｒ／ＤとＡとの積（Ｒ／Ｄ）Ａは、曲面部の外周における、表面の凹凸に沿った活物質層表面の長さの程度を表す。すなわち、曲面部の外周の長さが同じであっても、活物質層表面の凹凸の高低（Ａ：表面粗さＲａ）が大きい場合や、活物質層表面の凹凸の間隔（Ｄ：活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０）が小さい場合は、表面の凹凸に沿った活物質層表面の長さは長くなる。ここで、図３Ａに模式的に示すように、活物質層表面１１に存在している繊維状導電剤１２は活物質粒子１３の表面に沿って接触し、活物質粒子１３間を電気的に接続している。このとき、繊維状導電剤１２は、活物質層表面１１の凹凸、すなわち活物質層表面１１に存在する活物質粒子１３の形状に沿って折れ曲がって複数の活物質粒子１３に接触することにより、活物質粒子１３間の導電性を確保していると考えられる。そして、電極体の曲面部が膨張して、図３Ｂに模式的に示すように活物質粒子１３間が広がった場合も、繊維状導電剤１２が真っ直ぐな状態にまで伸びて複数の活物質粒子１３に接触することができるため、活物質粒子１３間の導電性が確保される。すなわち、繊維状導電剤１２は、活物質粒子１３間に接触した状態で、蛇腹のように伸びることができると考えられる。このとき、上記した電極体の曲面部の外周における表面の凹凸に沿った活物質層表面の長さ、すなわち（Ｒ／Ｄ）Ａが長いほど、繊維状導電剤が伸びることができる長さが長い、すなわち膨張しても活物質粒子間の導電性の低下が抑制できることを示している。
　一方、式１中の右辺２Ｘに関し、Ｘは、図２に示すように、電極体１の曲面部８ａの先端から、この曲面部８ａの先端に対向する容器２の内面までの距離（単位：ｍｍ）である。そして、曲面部８ａが膨張し、曲面部８ａの外周の長さが２Ｘ伸びたときに、曲面部８ａの先端は容器２の内面に接触し、それ以上の膨張が抑制されると仮定できる。このように、２Ｘは、曲面部の外周が伸びる上限の目安を示している。
　すなわち、上記式１は、充放電の繰り返しに伴い電極体の曲面部が容器の内面に接するまで膨張した場合も、繊維状導電剤によって活物質粒子間の導電性の低下を抑制できることを示しており、以上のようなことから、当該蓄電素子（α）は、充放電サイクル後の容量維持率が高まると推測される。

　ここで、電極体の「曲面部」とは、巻回軸方向視において、両端に位置する略半円の部分を指し、具体的には、電極体の厚さをＴとしたとき、巻回軸方向視における電極体の両端から長さＴ／２までの領域を曲面部とする（図２参照）。このとき上記Ｒ（一方の曲面部の外周の長さ）は、πＴ／２となる。
　「繊維状導電剤」とは、変形可能な細長い形状の導電剤をいう。繊維状導電剤の直径に対する長さの比は、例えば１０以上である。繊維状導電剤の直径及び長さは、活物質層表面における走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）又は透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の画像において測定した値とする。
　上記Ｘに関し、２つの曲面部の各先端から、この各先端に対向する容器の内面までの距離が異なる場合、短い方の距離をＸとする。例えば図２の蓄電素子１００においては、上側の曲面部８ａの先端から、曲面部８ａの先端に対向する容器２の内面までの距離をＸとする。また、電極体の曲面部の先端と容器との間に他の部材（スペーサ等）が存在する場合は、曲面部の先端から上記他の部材の表面までの距離をＸとする。換言すれば、蓄電素子が容器内に電極体以外の他の部材を含む場合、上記Ｘの定義における「容器」には、容器内の電極体以外の他の部材も含まれる。なお、上記他の部材に電解質は含まれない。
　「活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０（Ｄ）」は、ＪＩＳ－Ｚ－８８２５（２０１３年）に準拠し、粒子を溶媒で希釈した希釈液に対しレーザ回折・散乱法により測定した粒径分布に基づき、ＪＩＳ－Ｚ－８８１９－２（２００１年）に準拠し計算される体積基準積算分布が５０％となる値を意味する。
　「活物質層の表面粗さＲａ（Ａ）」は、ＪＩＳ　Ｂ０６０１：２０１３に準じて測定された算術平均粗さを意味する。「活物質層の表面粗さＲａ（Ａ）」を測定する際の試料は、以下の手順により準備する。まず、蓄電素子（二次電池）を、０．０５Ｃの充電電流で通常使用時の充電終止電圧となるまで定電流充電し、満充電状態とする。３０分の休止後、０．０５Ｃの放電電流で通常使用時の下限電圧まで定電流放電する。解体し、電極を取り出し、金属Ｌｉを対極とした試験電池を組み立てる。電極が正極の場合は、正極活物質１ｇあたり１０ｍＡの電流値で、正極電位が２．０Ｖ　ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ^＋となるまで定電流放電を行い、電極が負極の場合は、負極活物質１ｇあたり１０ｍＡの電流値で、負極電位が１．５Ｖ　ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ^＋となるまで定電流放電を行う。再解体し、電極を取り出す。ジメチルカーボネートを用いて、取り出した電極に付着した非水電解質を十分に洗浄し、室温にて２４時間乾燥させたものを表面粗さＲａの測定試料とする。

　本発明の他の一態様に係る蓄電素子は、正極と負極とがセパレータを介して巻回されてなり、互いに対向する２つの曲面部を有する扁平状の電極体、及び上記電極体を収容する容器を備え、上記正極と上記負極との少なくとも一方が、活物質粒子及び繊維状導電剤を含有する活物質層を有し、下記式２を満たす蓄電素子（β）である。
　Ａ／Ｄ≧０．２　・・・２
　式２中、Ｄは、上記活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０である。Ａは、上記活物質層の表面粗さＲａである。

　本発明の一態様に係る蓄電素子（β）は、扁平状の巻回型の電極体を備える蓄電素子であって、充放電サイクル後の容量維持率が高い。このような効果が生じる理由としては定かではないが、以下の理由が推測される。活物質層の表面粗さＲａを活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０で除したＡ／Ｄは、電極体の曲面部の外周の単位長さあたりの、表面の凹凸に沿った活物質層表面の長さの程度を表す。すなわち、Ａ／Ｄが大きいほど、活物質層の表面の凹凸に沿って接触している繊維状導電剤が十分に折れ曲がった状態で存在しており、伸びることができる長さが長いといえる。そして、上記式２のように、Ａ／Ｄが０．２以上であれば、電極体の曲面部が膨張して活物質粒子間が広がった場合も、繊維状導電剤が蛇腹のように十分に伸びて活物質粒子間の導電性の低下が十分に抑制できるため、当該蓄電素子（β）は、充放電サイクル後の容量維持率が高まると推測される。

　当該蓄電素子（β）は、下記式１をさらに満たすことが好ましい。
　（Ｒ／Ｄ）Ａ≧２Ｘ　・・・１
　式１中、Ｘは、上記電極体の巻回軸方向視における一方の上記曲面部の先端から、上記曲面部の先端に対向する上記容器の内面までの距離である。Ｒは、上記電極体の巻回軸方向視における上記一方の曲面部の外周の長さである。Ｄ及びＡは、式２中のＤ及びＡと同義である。

　当該蓄電素子（β）が上記式１をさらに満たす場合、当該蓄電素子（α）の場合と同様の理由から、充放電サイクル後の容量維持率がより高まる。

　当該蓄電素子（α）及び当該蓄電素子（β）は、下記式３をさらに満たすことが好ましい。
　０．０６≦Ｘ／Ｒ≦０．１２　・・・３
　式３中、Ｘ及びＲは、式１中のＸ及びＲと同義である。

　Ｘ／Ｒが小さい場合、すなわち電極体の曲面部の先端から容器の内面までの距離Ｘが相対的に短い場合、電極体の曲面部が充放電サイクルに伴う膨張により容器の内面に接触して曲面部が圧迫され易くなる。このため、当該蓄電素子（α）及び当該蓄電素子（β）をリチウムイオン蓄電素子に適用した場合、曲面部においてセパレータが圧縮されることによる抵抗の上昇が生じ易くなる。一方、曲面部の先端から容器の内面までの距離Ｘが相対的に長い場合、充放電に寄与しない容器内の空間が大きくなることとなり、蓄電素子の体積エネルギー密度が低下する。従って、当該蓄電素子（α）及び当該蓄電素子（β）が上記式３をさらに満たす場合、蓄電素子としての性能がより高まる。

　上記活物質層における上記繊維状導電剤の含有量が０．０１質量％以上であることが好ましい。このような場合、電極体の曲面部が膨張したときも、十分な量の繊維状導電剤の存在によって活物質粒子間の導電性の低下を特に十分に抑制できるため、充放電サイクル後の容量維持率がより高まる。

　上記繊維状導電剤の平均長さが、上記活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０より大きいことが好ましい。このような場合、電極体の曲面部が膨張して活物質粒子間の間隔が広がったときに、十分な長さのある繊維状導電剤によって活物質粒子間の導電性の低下を特に十分に抑制できるため、充放電サイクル後の容量維持率がより高まる。

　なお、繊維状導電剤の「平均長さ」とは、ＳＥＭ又はＴＥＭで観察される任意の１０個の繊維状導電剤の長さの平均値とする。

　上記活物質粒子が、一次粒子径に対する平均粒子径Ｄ５０の比が３以下である二次粒子、又は実質的に凝集していない一次粒子の状態で存在していることが好ましい。このような活物質粒子を用いた場合、平均粒子径Ｄ５０に対して比較的表面粗さＲａの大きい活物質層が形成されるため、式１及び式２を満たす蓄電素子が得られやすくなる。

　なお、活物質粒子の「一次粒子径」とは、ＳＥＭにおいて観察される活物質粒子を構成する任意の５０個の一次粒子における各粒子径の平均値である。一次粒子とは、上記ＳＥＭでの観察において、外観上に粒界が観測されない粒子である。一次粒子の粒子径は、次のようにして求める。一次粒子の最小外接円の中心を通り最も短い径を短径とし、上記中心を通り短径に直交する径を長径とする。長径と短径との平均値を一次粒子の粒子径とする。最も短い径が２本以上存在する場合、直交する径が最も長いものを短径とする。
　活物質粒子が「実質的に凝集していない一次粒子の状態で存在している」とは、活物質層をＳＥＭで観察したとき、あるいは、活物質層から活物質粒子を採取し、バインダや導電剤を除去した状態で活物質粒子をＳＥＭで観察したとき、複数の一次粒子が凝集せずに独立して存在していること、あるいは、一次粒子と他の一次粒子とが、おおむね直接結合していないことをいう。

　上記正極が、上記活物質粒子及び上記繊維状導電剤を含有することが好ましい。正極の活物質粒子は、通常、負極の活物質粒子と比べて導電性が低く、正極における導電性の低下が容量維持率に与える影響が大きい。従って、正極において導電性の低下を抑制することで、充放電サイクル後の容量維持率を効果的に高めることができる。

　以下、本発明の一実施形態に係る蓄電素子について詳説する。

＜蓄電素子＞
　図１、２に示す本発明の一実施形態に係る蓄電素子１００は、電極体１と、図示しない電解質と、これらを収容する容器２とを備える。なお、図１、２は、蓄電素子１００を使用するときの向きを限定するものではない。例えば図１、２の蓄電素子１００を倒して又は上下逆の向きにして使用してもよい。蓄電素子１００は、蓄電素子の一例である二次電池である。電極体１は、正極と負極とセパレータとを備えた扁平状の巻回型の電極体である。電極体１の具体的構造は後述する。蓄電素子１００は、正極接続部材３、正極外部端子４、負極接続部材５及び負極外部端子６をさらに備える。電極体１の正極は、正極接続部材３を介して正極外部端子４と電気的に接続されている。電極体１の負極は、負極接続部材５を介して負極外部端子６と電気的に接続されている。

（電極体）
　電極体１は、正極、負極及びセパレータを有し、正極と負極とは、セパレータを介して重ね合わされている。電極体１は、帯状の正極と帯状の負極とが帯状のセパレータを介して重ね合わされた状態で巻回されてなる扁平状の巻回型の電極体である。

　電極体１は扁平状であり、正極と負極とセパレータとが実質的に平行に重ね合わされている平坦部７、及び正極と負極とセパレータとが湾曲した状態で重ね合わされている２つの曲面部８（８ａ、８ｂ）を有する（図２参照）。曲面部８は、湾曲部等と称してもよい。２つの曲面部８ａ、８ｂは、互いに対向するように位置する。

　電極体１の巻回軸方向視（図２）における曲面部８ａの外周の長さＲ及び曲面部８ｂの外周の長さＲ’は、蓄電素子１００の大きさ等によって適宜設定されるが、それぞれ例えば５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であってもよく、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であってもよい。なお、通常、曲面部８ａの外周の長さＲと曲面部８ｂの外周の長さＲ’とは実質的に等しい。

（容器）
　容器２は、電極体１等を収容し、内部に電解質が封入される密閉容器である。容器２の材質としては、電解質を封入できるシール性と、電極体１を保護できる強度とを備えるものであれば、例えば樹脂であってもよく、金属であってもよい。

　容器２は、角型容器であり、電極体１の平坦部７の外面は、容器２の内面と接している。すなわち、電極体１の厚さＴと、容器２の内寸とは、実質的に同じであってよい（図２参照）。

　電極体１の図２における上側の曲面部８ａと容器２の内面との間は離間している。電極体１の巻回軸方向視（図２）における曲面部８ａの先端から、曲面部８ａの先端に対向する容器２の内面までの距離Ｘは蓄電素子１００の大きさ等によって適宜設定されるが、例えば０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であってもよく、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であってもよい。

　電極体１の図２における下側の曲面部８ｂと容器２の内面との間も離間している。本実施形態においては、曲面部８ｂの先端に対向する容器２の内面までの距離Ｘ’は、上記距離Ｘより大きい。距離Ｘ’は、例えば上記した距離Ｘと同様の範囲内の長さであってよい。

（正極）
　正極は、正極基材、及びこの正極基材に直接又は中間層を介して積層される正極活物質層を有する。

　正極基材は、導電性を有する。「導電性を有するか否かは、ＪＩＳ－Ｈ－０５０５（１９７５年）に準拠して測定される体積抵抗率が１０^７Ω・ｃｍを閾値として判定する。正極基材の材質としては、アルミニウム、チタン、タンタル、ステンレス鋼等の金属又はそれらの合金が用いられる。これらの中でも、耐電位性、導電性の高さ及びコストのバランスからアルミニウム及びアルミニウム合金が好ましい。また、正極基材の形成形態としては、箔、蒸着膜等が挙げられ、コストの面から箔が好ましい。つまり、正極基材としてはアルミニウム箔が好ましい。なお、アルミニウム又はアルミニウム合金としては、ＪＩＳ－Ｈ－４０００（２０１４年）又はＪＩＳ－Ｈ－４１６０（２００６年）に規定されるＡ１０８５、Ａ３００３、Ａ１Ｎ３０等が例示できる。

　正極基材の平均厚さは、３μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上４０μｍ以下がより好ましく、８μｍ以上３０μｍ以下がさらに好ましく、１０μｍ以上２５μｍ以下が特に好ましい。正極基材の平均厚さを上記の範囲とすることで、正極基材の強度を高めつつ、蓄電素子の体積当たりのエネルギー密度を高めることができる。正極基材及び後述する負極基材の「平均厚さ」とは、所定の面積の基材を打ち抜いた際の打ち抜き質量を、基材の真密度及び打ち抜き面積で除した値をいう。

　中間層は、正極基材の表面の被覆層であり、炭素粒子等の導電性粒子を含むことで正極基材と正極活物質層との接触抵抗を低減する。中間層の構成は特に限定されず、例えば樹脂バインダ及び導電性粒子を含有する組成物により形成できる。

　正極活物質層は、正極活物質粒子を含むいわゆる正極合剤から形成される。正極活物質層は、上記正極活物質粒子及び繊維状導電剤を含有することが好ましい。また、正極活物質層を形成する正極合剤は、必要に応じてバインダ、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。なお、本実施形態においては、正極活物質層が繊維状導電剤を含む形態を中心に説明するが、正極活物質層が繊維状導電剤を含まず、負極活物質層が繊維状導電剤を含む形態であってもよい。

　正極活物質粒子を構成する正極活物質の材料（種類）としては、公知の正極活物質の中から適宜選択できる。リチウムイオン二次電池用の正極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材料が用いられる。正極活物質としては、例えば、α－ＮａＦｅＯ_２型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物、スピネル型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物、ポリアニオン化合物、カルコゲン化合物、硫黄等が挙げられる。α－ＮａＦｅＯ_２型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物として、例えば、Ｌｉ［Ｌｉ_ｘＮｉ_１－ｘ］Ｏ_２（０≦ｘ＜０．５）、Ｌｉ［Ｌｉ_ｘＮｉ_γＣｏ_{１－ｘ－γ}］Ｏ_２（０≦ｘ＜０．５、０＜γ＜１）、Ｌｉ［Ｌｉ_ｘＣｏ_１－ｘ］Ｏ_２（０≦ｘ＜０．５）、Ｌｉ［Ｌｉ_ｘＮｉ_γＭｎ_{１－ｘ－γ}］Ｏ_２（０≦ｘ＜０．５、０＜γ＜１）、Ｌｉ［Ｌｉ_ｘＮｉ_γＭｎ_βＣｏ_{１－ｘ－γ－β}］Ｏ_２（０≦ｘ＜０．５、０＜γ、０＜β、０．５＜γ＋β＜１）、Ｌｉ［Ｌｉ_ｘＮｉ_γＣｏ_βＡｌ_{１－ｘ－γ－β}］Ｏ_２（０≦ｘ＜０．５、０＜γ、０＜β、０．５＜γ＋β＜１）等が挙げられる。スピネル型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物として、Ｌｉ_ｘＭｎ_２Ｏ_４、Ｌｉ_ｘＮｉ_γＭｎ_２－γＯ_４等が挙げられる。ポリアニオン化合物として、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＬｉＮｉＰＯ_４、ＬｉＣｏＰＯ_４、Ｌｉ_３Ｖ_２（ＰＯ_４）_３、Ｌｉ_２ＭｎＳｉＯ_４、Ｌｉ_２ＣｏＰＯ_４Ｆ等が挙げられる。カルコゲン化合物として、二硫化チタン、二硫化モリブデン、二酸化モリブデン等が挙げられる。これらの材料中の原子又はポリアニオンは、他の元素からなる原子又はアニオン種で一部が置換されていてもよい。

　正極活物質としては、リチウム遷移金属複合酸化物が好ましく、ニッケルと、コバルトと、マンガン又はアルミニウムとを含むリチウム遷移金属複合酸化物がより好ましく、ニッケルと、コバルトと、マンガンとを含むリチウム遷移金属複合酸化物がさらに好ましい。このリチウム遷移金属複合酸化物は、α－ＮａＦｅＯ_２型結晶構造を有することが好ましい。このようなリチウム遷移金属複合酸化物を用いることで、エネルギー密度を高くすることなどができる。また、このような正極活物質を用いた巻回型の電極体を備える高エネルギー密度の蓄電素子は、充放電の繰り返しに伴う曲面部の膨張が生じ易い。従って、本発明をこのような正極活物質を有する巻回型の電極体を備える蓄電素子に適用した場合、充放電サイクル後の容量維持率が高まるという利点が特に効果的に得られる。

　正極活物質の材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。なかでも、正極活物質は、リチウム遷移金属複合酸化物を、使用する全正極活物質のうち５０質量％以上（好ましくは７０から１００質量％、より好ましくは８０から１００質量％）の割合で含有することが好ましく、実質的にリチウム遷移金属複合酸化物のみからなる正極活物質を用いることがより好ましい。

　正極活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０としては、例えば０．１μｍ以上２０μｍ以下が好ましく、１μｍ以上１２μｍ以下がより好ましく、３μｍ以上８μｍ以下がさらに好ましい。正極活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０を上記範囲とすることで正極活物質層の導電性が向上し、充放電サイクル後の容量維持率がより高まる傾向にある。特に正極活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０（式１、２におけるＤ）を上記上限以下とすることで、（Ｒ／Ｄ）Ａ及びＡ／Ｄが大きくなり、正極活物質粒子間が広がった場合も正極活物質粒子間の導電性の低下が十分に抑制できるため、蓄電素子充放電サイクル後の容量維持率がより高まる。

　正極活物質粒子は、一次粒子径に対する平均粒子径Ｄ５０の比が３以下である二次粒子、又は実質的に凝集していない一次粒子の状態で存在していることが好ましい。以下、「一次粒子径に対する平均粒子径Ｄ５０の比が３以下である二次粒子、又は実質的に凝集していない一次粒子」を「単粒子系粒子」とも称する。上記二次粒子における上記一次粒子径に対する平均粒子径Ｄ５０の比は、２以下が好ましく、１．５以下がより好ましく、１．２以下がさらに好ましい。上記二次粒子の一次粒子径に対する平均粒子径Ｄ５０の比の下限は、１であってよい。なお、一次粒子径の測定方法と平均粒子径Ｄ５０の測定方法との違いから、上記二次粒子の一次粒子径に対する平均粒子径Ｄ５０の比の下限は、１未満、例えば０．９であってもよい。

　正極活物質粒子には、単粒子系粒子以外の他の正極活物質粒子が含まれていてもよい。但し、正極活物質層に含まれる全ての正極活物質粒子に対する単粒子系粒子の含有量は、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、９９質量％以上がさらに好ましく、実質的に１００質量％であることがよりさらに好ましい。すなわち、正極においては、正極活物質粒子として実質的に単粒子系粒子のみを用いることが特に好ましい。このような場合、式１及び式２を満たす蓄電素子が得られやすくなり、その結果、蓄電素子の充放電サイクル後の容量維持率をより高めることができる。

　単粒子系粒子である正極活物質粒子は、公知の方法により製造することができ、一次粒子径及び平均粒子径Ｄ５０は製造条件によって制御することができる。また、このような正極活物質粒子は、市販品を用いてもよい。活物質の製造工程において、焼成温度を高温にしたり焼成時間を長時間にしたりするなどして、複数の一次粒子を成長させて粒子径を大きくすることが可能である。あるいは、二次粒子を解砕することにより一次粒子とすることが可能である。

　正極活物質層における正極活物質粒子の含有量は、８０質量％以上９９質量％以下が好ましく、８５質量％以上９８質量％以下がより好ましく、９０質量％以上９７質量％以下がより好ましい。正極活物質層における正極活物質粒子の含有量を上記範囲とすることで、正極活物質層の導電性及びエネルギー密度をバランスよく高めることができる。

　繊維状導電剤としては、繊維状金属、繊維状導電性樹脂、繊維状炭素等を挙げることができるが、繊維状炭素が好ましい。繊維状炭素とは、炭素質材料である繊維状導電剤をいう。繊維状炭素（炭素質材料である繊維状導電剤）としては、カーボンナノファイバー、ピッチ系炭素繊維、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）等が挙げられるが、グラフェン系炭素であるＣＮＴを好適に用いることができる。

　繊維状導電剤の平均直径としては、１ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好ましく、３ｎｍ以上１００ｎｍ以下がより好ましく、４ｎｍ以上５０ｎｍ以下がさらに好ましく、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下がよりさらに好ましい。繊維状導電剤の平均直径が上記範囲内であることで、正極活物質層の導電性がより良好になり、充放電サイクル後の容量維持率がより高まる。なお、繊維状導電剤の「平均直径」とは、ＳＥＭ又はＴＥＭで観察される任意の１０個の繊維状導電剤の直径の平均値である。

　繊維状導電剤の平均長さは、正極活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０より大きいことが好ましく、正極活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０の２倍以上、３倍以上さらには５倍以上であることがより好ましい。このように、正極活物質粒子の大きさに比べて十分に長い繊維状導電剤を用いることで、電極体１の曲面部８ａが膨張して正極活物質粒子間の間隔が広がったときにも、繊維状導電剤によって正極活物質粒子間の導電性の低下を特に十分に抑制できるため、充放電サイクル後の容量維持率がより高まる。具体的に繊維状導電剤の平均長さは、１μｍ以上１，０００μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上６００μｍ以下がより好ましく、２０μｍ以上３００μｍ以下がさらに好ましい。

　繊維状導電剤の平均アスペクト比（平均直径に対する平均長さの比）としては、例えば１０以上１０，０００以下が好ましく、１００以上がより好ましく、１，０００以上がさらに好ましい。上記範囲の平均アスペクト比の繊維状導電剤を用いることで、充放電サイクル後の容量維持率をより高めることができる。

　繊維状導電剤が繊維状炭素である場合、繊維状炭素のエックス線回折法により決定される（００２）面の平均格子面間隔（ｄ_００２）としては、０．３４０ｎｍ未満が好ましい。このように繊維状炭素の平均格子面間隔（ｄ_００２）が小さく、結晶化度が高い場合、正極活物質層の導電性がより高まる。なお、この繊維状炭素の平均格子面間隔（ｄ_００２）の下限としては、例えば０．３３０ｎｍとすることができる。また、繊維状炭素のエックス線回折法による（００２）面に相当するピークの半値幅（００２）は、例えば０．５°以上である。繊維状炭素の半値幅（００２）は、０．７°未満であることが好ましい。

　繊維状炭素は、例えば紡糸法等により高分子を繊維状にし、不活性雰囲気下で熱処理する方法や、触媒存在下、高温で有機化合物を反応させる気相成長法等によって得ることができる。繊維状炭素としては、気相成長法によって得られた繊維状炭素（気相成長繊維状炭素）が好ましい。繊維状炭素及びその他の繊維状導電剤は、市販されているものを用いることができる。

　正極活物質層における繊維状導電剤の含有量としては、例えば０．０１質量％以上５質量％以下が好ましく、０．１質量％以上４質量％以下が好ましく、０．５質量％以上３質量％以下がより好ましく、１．０質量％以上２．５質量％以下がさらに好ましい。繊維状導電剤の含有量を上記下限以上とすることで、充放電サイクル後の容量維持率をより高めることができる。一方、繊維状導電剤の含有量を上記上限以下とすることで、充放電サイクル後の容量維持率を十分に高めつつ、相対的に正極活物質粒子の含有量を大きくし、エネルギー密度を高めることができる。また、繊維状導電剤の含有量を上記上限以下とすることで、生産コストを抑えることもできる。

　繊維状導電剤は、巻回軸方向視における電極体１の曲面部８ａの全長にわたって存在し、正極活物質層表面に存在する正極活物質粒子の形状に沿って繊維状導電剤のネットワークを形成していることが好ましい。すなわち、電極体１の曲面部８ａにおける正極活物質層表面は、巻回軸方向視における曲面部８ａの外周の一端から他端まで、複数の繊維状導電剤によって導電性が確保されていることが好ましい。また、繊維状導電剤は、帯状の正極（正極活物質層）の長さ方向、すなわち曲面部８ａにおける外周の長さ方向に配向していることが好ましい。これにより、曲面部８ａが膨張した場合の繊維状導電剤の伸びが生じ易く、より十分に導電性を維持することができる。なお、繊維状導電剤は、塗工やプレスの方向を調整することで所望する方向に配向させることができる。

　正極活物質層は、繊維状導電剤以外の他の導電剤をさらに含有していることが好ましい。他の導電剤としては、粒状導電剤が挙げられる。粒状導電剤とは、短径に対する長径の比が、例えば１以上１０未満の形状の導電剤をいう。粒状導電剤の短径及び長径は、正極活物質層表面におけるＳＥＭ又はＴＥＭの画像において測定した値とする。なお、粒状導電剤の最小外接円の中心を通り最も短い径を短径とし、上記中心を通り短径に直交する径を長径とする。最も短い径が２本以上存在する場合、直交する径が最も長いものを短径とする。粒状導電剤は実質的に変形しない粒状の導電剤であってよい。

　粒状導電剤としては、粒状金属、粒状導電性樹脂、粒状導電性セラミック、粒状炭素等を挙げることができるが、粒状炭素が好ましい。粒状炭素とは、炭素質材料である粒状導電剤をいう。粒状炭素（炭素質材料である粒状導電剤）としては、黒鉛質炭素、非黒鉛質炭素、グラフェン系炭素等が挙げられる。非黒鉛質炭素としては、カーボンブラック等が挙げられる。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等が挙げられる。グラフェン系炭素としては、グラフェン、フラーレン等が挙げられる。これらの中でも、非黒鉛質炭素が好ましく、カーボンブラックがより好ましい。

　粒状導電剤は一次粒子で構成され、この一次粒子が凝集した状態で存在していることが好ましい。粒状導電剤の一次粒子の平均粒子径としては、例えば１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下がより好ましい。このようなサイズの粒状導電剤を用いることで、正極活物質粒子間の空隙を効果的に埋めることができ、正極活物質層の導電性をより高め、充放電サイクル後の容量維持率をより高めることができる。粒状導電剤の「平均粒子径」とは、ＳＥＭ又はＴＥＭで観察される任意の１０個の粒状導電剤の粒子径の平均値である。粒状導電剤の粒子径は、長径と短径との平均値である。

　正極活物質層における粒状導電剤の含有量としては、０．１質量％以上１０質量％以下が好ましく、１質量％以上６質量％以下がより好ましい。正極活物質層における粒状導電剤の含有量を上記下限以上とすることで、正極活物質層の導電性をより高め、充放電サイクル後の容量維持率をより高めることができる。一方、粒状導電剤の含有量を上記上限以下とすることで、相対的に正極活物質粒子の含有量を大きくし、エネルギー密度を高めることができる。

　バインダとしては、溶剤系バインダ及び水系バインダが挙げられるが、溶剤系バインダが好ましい。溶剤系バインダとは、有機溶剤に分散又は溶解するバインダをいう。

　溶剤系バインダとしては、フッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド等の熱可塑性樹脂、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、エチレンとビニルアルコールとの共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリフォスファゼン、ポリシロキサン、ポリ酢酸ビニル、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアミドイミド、セルロースとキトサンピロリドンカルボン酸塩との架橋重合体、キチン又はキトサンの誘導体等を挙げることができ、フッ素樹脂が好ましく、ＰＶＤＦがより好ましい。バインダは、１種又は２種以上を用いることができる。

　正極活物質層におけるバインダの含有量は、０．３質量％以上１０質量％以下が好ましく、０．５質量％以上８質量％以下がより好ましく、５質量％以下がさらに好ましい場合もある。バインダの含有量を上記下限以上とすることで、正極活物質粒子を安定して保持することができる。また、バインダの含有量を上記上限以下とすることで、正極活物質粒子の含有量を増やし、エネルギー密度を高めることができる。

　増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、メチルセルロース等の多糖類高分子が挙げられる。また、増粘剤がリチウムと反応する官能基を有する場合、予めメチル化等によりこの官能基を失活させておくことが好ましい。増粘剤を使用する場合、正極活物質層における増粘剤の含有量は、５質量％以下、さらには１質量％以下とすることが好ましい。ここで開示される技術は、正極活物質層が増粘剤を含まない態様で好ましく実施され得る。

　フィラーは、特に限定されない。フィラーとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、アルミノケイ酸塩等の無機酸化物、炭酸カルシウム等の炭酸塩、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、硫酸バリウム等の難溶性のイオン結晶、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等の窒化物、タルク、モンモリロナイト、ベーマイト、ゼオライト、アパタイト、カオリン、ムライト、スピネル、オリビン、セリサイト、ベントナイト、マイカ等の鉱物資源由来物質又はこれらの人造物等が挙げられる。フィラーを使用する場合、正極活物質層におけるフィラーの含有量は、５質量％以下、さらには１質量％以下とすることが好ましい。ここで開示される技術は、正極活物質層がフィラーを含まない態様で好ましく実施され得る。

　正極活物質層は、Ｂ、Ｎ、Ｐ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等の典型非金属元素、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｒ、Ｂａ等の典型金属元素、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ等の遷移金属元素を正極活物質粒子、導電剤（繊維状導電剤等）、バインダ、増粘剤及びフィラー以外の成分として含有してもよい。

　正極活物質層の表面粗さＲａは、０．５μｍ以上３．０μｍ以下が好ましく、１．０μｍ以上２．０μｍ以下がより好ましく、１．３μｍ以上がさらに好ましい。正極活物質層の表面粗さＲａ（式１、２におけるＡ）を上記下限以上とすることで、（Ｒ／Ｄ）Ａ及びＡ／Ｄが大きくなり、正極活物質粒子間が広がった場合も正極活物質粒子間の導電性の低下が十分に抑制できるため、蓄電素子の充放電サイクル後の容量維持率がより高まる。正極活物質層の表面粗さＲａは、正極活物質粒子の種類、サイズの他、製造工程における正極活物質層へのプレス及びその圧力等によって調整することができる。

（式１について）
　本発明の一実施形態に係る蓄電素子１００においては、下記式１を満たす。
　（Ｒ／Ｄ）Ａ≧２Ｘ　・・・１
　式１中、Ｘは、電極体１の巻回軸方向視（図２）における一方の曲面部８ａの先端から、曲面部８ａの先端に対向する容器２の内面までの距離である。Ｒは、電極体１の巻回軸方向視における一方の曲面部８ａの外周の長さである。Ｄは、正極活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０である。Ａは、正極活物質層の表面粗さＲａである。

　（Ｒ／Ｄ）Ａは、３Ｘ以上であることが好ましく、３．５Ｘ以上であることがより好ましく、３．８Ｘ以上であることがさらに好ましい。（Ｒ／Ｄ）ＡをＸに対して相対的に大きくすることで、電極体１の曲面部８ａの先端が容器２の内面に接するまで膨張した場合も繊維状導電剤が十分に伸びることによって正極活物質粒子間の導電性の低下を抑制できるため、当該蓄電素子１００の充放電サイクル後の容量維持率が高まる。

　一方、（Ｒ／Ｄ）Ａは、例えば２０Ｘ以下が好ましく、１５Ｘ以下又は１０Ｘ以下がより好ましい場合がある。（Ｒ／Ｄ）Ａを上記上限以下とすることで、容器２内において電極体１が配置されない空間が相対的に小さくなり、当該蓄電素子１００のエネルギー密度を高めることなどができる。

（式２について）
　本発明の一実施形態に係る蓄電素子１００においては、下記式２を満たす。
　Ａ／Ｄ≧０．２　・・・２
　式２中、Ｄは、正極活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０である。Ａは、正極活物質層の表面粗さＲａである。

　Ａ／Ｄは、０．２５以上であることが好ましく、０．２６以上であることがより好ましい。Ａ／Ｄを大きくすることで、電極体１の曲面部８ａが膨張した場合も繊維状導電剤が十分に伸びることによって正極活物質粒子間の導電性の低下を抑制できるため、当該蓄電素子１００の充放電サイクル後の容量維持率が高まる。一方、Ａ／Ｄは、例えば０．５以下であってもよく、０．４以下であってもよく、０．３０以下であってもよい。

（式３について）
　本発明の一実施形態に係る蓄電素子１００においては、下記式３を満たすことが好ましい。
　０．０６≦Ｘ／Ｒ≦０．１２　・・・３
　式３中、Ｘは、電極体１の巻回軸方向視における一方の曲面部８ａの先端から、曲面部８ａの先端に対向する容器２の内面までの距離である。Ｒは、電極体１の巻回軸方向視における一方の曲面部８ａの外周の長さである。

　Ｘ／Ｒは、０．０７以上がより好ましい。Ｘ／Ｒを上記下限以上とすることで、曲面部８ａが膨張した場合も容器２の内面に接触し難くなり、曲面部８ａにおいてセパレータが圧縮されることによる抵抗の上昇を抑制することなどができる。

　一方、Ｘ／Ｒは、０．１０以下がより好ましく、０．０８以下がさらに好ましい。Ｘ／Ｒを上記上限以下とすることで、容器２内における充放電に寄与しない空間が小さくなり、エネルギー密度が高まる。

　また、電極体１の巻回軸方向視における他方の曲面部８ｂの先端から、曲面部８ｂの先端に対向する容器２の内面までの距離Ｘ’と、電極体１の巻回軸方向視における他方の曲面部８ｂの外周の長さＲ’との関係においても、Ｘ’／Ｒ’は、０．１２以下が好ましく、０．１０以下がより好ましく、０．０８以下がさらに好ましい。Ｘ’／Ｒ’を上記上限以下とすることで、容器２内における充放電に寄与しない空間が小さくなり、エネルギー密度が高まる。また、上記式１又は３において、ＸをＸ’に置き換え、ＲをＲ’に置き換えた場合も、上記式１又は３を満たすことが好ましい。この場合、２つの曲面部８ａ、８ｂの双方で好適な状態となるため、当該蓄電素子１００の充放電サイクル後の容量維持率等がより良好なものとなる。

（負極）
　上記負極は、負極基材、及びこの負極基材に直接又は中間層を介して積層される負極活物質層を有する。上記中間層は正極の中間層と同様の構成とすることができる。

　負極基材は、正極基材と同様の構成とすることができるが、材質としては、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等の金属又はそれらの合金が用いられ、銅又は銅合金が好ましい。つまり、負極基材としては銅箔が好ましい。銅箔としては、圧延銅箔、電解銅箔等が例示される。

　負極基材の平均厚さは、２μｍ以上３５μｍ以下が好ましく、３μｍ以上３０μｍ以下がより好ましく、４μｍ以上２５μｍ以下がさらに好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下が特に好ましい。負極基材の平均厚さを上記の範囲とすることで、負極基材の強度を高めつつ、蓄電素子の体積当たりのエネルギー密度を高めることができる。

　負極活物質層は、一般的に負極活物質を含むいわゆる負極合剤から形成される。また、負極活物質層を形成する負極合剤は、必要に応じて導電剤、バインダ、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。導電剤、バインダ、増粘剤、フィラー等の任意成分は、正極活物質層と同様のものを用いることができる。また、本発明の一実施形態において、負極活物質層に用いられる導電剤は、繊維状導電剤及び粒状導電剤の一方又は双方であってもよく、その他の導電剤であってもよいが、繊維状導電剤であってもよい。負極活物質層は、実質的に金属Ｌｉ等の負極活物質のみからなる層であってもよい。

　負極活物質層は、Ｂ、Ｎ、Ｐ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等の典型非金属元素、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｒ、Ｂａ等の典型金属元素、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｗ等の遷移金属元素を負極活物質、導電剤、バインダ、増粘剤、フィラー以外の成分として含有してもよい。

　負極活物質としては、公知の負極活物質の中から適宜選択できる。例えばリチウムイオン二次電池用の負極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材料が用いられる。負極活物質としては、例えば、金属Ｌｉ；Ｓｉ、Ｓｎ等の金属又は半金属；Ｓｉ酸化物、Ｔｉ酸化物、Ｓｎ酸化物等の金属酸化物又は半金属酸化物；Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＴｉＯ_２、ＴｉＮｂ_２Ｏ_７等のチタン含有酸化物；ポリリン酸化合物；炭化ケイ素；黒鉛（グラファイト）、非黒鉛質炭素（易黒鉛化性炭素又は難黒鉛化性炭素）等の炭素材料等が挙げられる。これらの材料の中でも、黒鉛及び非黒鉛質炭素が好ましい。負極活物質層においては、これら材料の１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

　「黒鉛」とは、充放電前又は放電状態において、エックス線回折法により決定される（００２）面の平均格子面間隔（ｄ_００２）が０．３３ｎｍ以上０．３４ｎｍ未満の炭素材料をいう。黒鉛としては、天然黒鉛、人造黒鉛が挙げられる。安定した物性の材料を入手できるという観点で、人造黒鉛が好ましい。

　「非黒鉛質炭素」とは、充放電前又は放電状態においてエックス線回折法により決定される（００２）面の平均格子面間隔（ｄ_００２）が０．３４ｎｍ以上０．４２ｎｍ以下の炭素材料をいう。非黒鉛質炭素としては、難黒鉛化性炭素や、易黒鉛化性炭素が挙げられる。非黒鉛質炭素としては、例えば、樹脂由来の材料、石油ピッチまたは石油ピッチ由来の材料、石油コークスまたは石油コークス由来の材料、植物由来の材料、アルコール由来の材料等が挙げられる。

　ここで、炭素材料の「放電状態」とは、負極活物質である炭素材料から、充放電に伴い吸蔵放出可能なリチウムイオンが十分に放出された状態を意味する。例えば、負極活物質として炭素材料を含む負極を作用極として、金属Ｌｉを対極として用いた半電池において、開回路電圧が０．７Ｖ以上である状態である。

　「難黒鉛化性炭素」とは、上記ｄ_００２が０．３６ｎｍ以上０．４２ｎｍ以下の炭素材料をいう。

　「易黒鉛化性炭素」とは、上記ｄ_００２が０．３４ｎｍ以上０．３６ｎｍ未満の炭素材料をいう。

　負極活物質は、負極活物質粒子として存在していてよい。この場合、負極活物質粒子の平均粒径は、例えば、１ｎｍ以上１００μｍ以下とすることができる。負極活物質が例えば炭素材料、チタン含有酸化物、ポリリン酸化合物等である場合、その平均粒子径Ｄ５０は１μｍ以上１００μｍ以下が好ましい場合がある。負極活物質が、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｓｉ酸化物、又は、Ｓｎ酸化物等である場合、その平均粒子径Ｄ５０は、１ｎｍ以上１μｍ以下が好ましい場合がある。負極活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０を上記下限以上とすることで、負極活物質粒子の製造又は取り扱いが容易になる。負極活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０を上記上限以下とすることで、負極活物質層の導電性が向上する。負極活物質粒子を所定の粒径で得るためには粉砕機や分級機等が用いられる。また、負極活物質が金属Ｌｉの場合、その形態は箔状又は板状であってもよい。

　負極活物質層における負極活物質の含有量は、例えば負極活物質層が負極合剤から形成されている場合、６０質量％以上９９質量％以下が好ましく、９０質量％以上９８質量％以下がより好ましい。負極活物質の含有量を上記の範囲とすることで、負極活物質層の高エネルギー密度化と製造性を両立できる。負極活物質が金属Ｌｉである場合、負極活物質層における負極活物質の含有量は９９質量％以上であってよく、１００質量％であってよい。

（セパレータ）
　セパレータは、公知のセパレータの中から適宜選択できる。セパレータとして、例えば、基材層のみからなるセパレータ、基材層の一方の面又は双方の面に耐熱粒子とバインダとを含む耐熱層が形成されたセパレータ等を使用することができる。セパレータの基材層の形態としては、例えば、織布、不織布、多孔質樹脂フィルム等が挙げられる。これらの中でも、強度の観点から多孔質樹脂フィルムが好ましく、電解質の保液性の観点から不織布が好ましい。セパレータの基材層の材料としては、シャットダウン機能の観点から例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが好ましく、耐酸化分解性の観点から例えばポリイミドやアラミド等が好ましい。セパレータの基材層として、これらの樹脂を複合した材料を用いてもよい。

　耐熱層に含まれる耐熱粒子は、大気下で室温から５００℃に加熱したときの質量減少が５％以下であるものが好ましく、大気下で室温から８００℃に加熱したときの質量減少が５％以下であるものがさらに好ましい。加熱したときの質量減少が所定以下である材料として無機化合物が挙げられる。無機化合物として、例えば、酸化鉄、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、アルミノケイ酸塩等の酸化物；水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物；窒化アルミニウム、窒化ケイ素等の窒化物；炭酸カルシウム等の炭酸塩；硫酸バリウム等の硫酸塩；フッ化カルシウム、フッ化バリウム、チタン酸バリウム等の難溶性のイオン結晶；シリコン、ダイヤモンド等の共有結合性結晶；タルク、モンモリロナイト、ベーマイト、ゼオライト、アパタイト、カオリン、ムライト、スピネル、オリビン、セリサイト、ベントナイト、マイカ等の鉱物資源由来物質又はこれらの人造物等が挙げられる。無機化合物として、これらの物質の単体又は複合体を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。これらの無機化合物の中でも、蓄電素子の安全性の観点から、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、又はアルミノケイ酸塩が好ましい。

　セパレータの空孔率は、強度の観点から８０体積％以下が好ましく、放電性能の観点から２０体積％以上が好ましい。ここで、「空孔率」とは、体積基準の値であり、水銀ポロシメータでの測定値を意味する。

　セパレータとして、ポリマーと非水電解質とで構成されるポリマーゲルを用いてもよい。ポリマーとして、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリメチルメタアクリレート、ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。ポリマーゲルを用いると、漏液を抑制する効果がある。セパレータとして、上述したような多孔質樹脂フィルム又は不織布等とポリマーゲルを併用してもよい。

（電解質）
　電解質としては、公知の電解質の中から適宜選択できる。以下には、非水電解質について中心に説明する。非水電解質には、非水電解液を用いてもよい。非水電解液は、非水溶媒と、この非水溶媒に溶解されている電解質塩とを含む。

　非水溶媒としては、公知の非水溶媒の中から適宜選択できる。非水溶媒としては、環状カーボネート、鎖状カーボネート、カルボン酸エステル、リン酸エステル、スルホン酸エステル、エーテル、アミド、ニトリル等が挙げられる。非水溶媒として、これらの化合物に含まれる水素原子の一部がハロゲンに置換されたものを用いてもよい。

　環状カーボネートとしては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、ビニルエチレンカーボネート（ＶＥＣ）、クロロエチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）、ジフルオロエチレンカーボネート（ＤＦＥＣ）、スチレンカーボネート、１－フェニルビニレンカーボネート、１，２－ジフェニルビニレンカーボネート等が挙げられる。これらの中でもＥＣが好ましい。

　鎖状カーボネートとしては、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジフェニルカーボネート、トリフルオロエチルメチルカーボネート、ビス（トリフルオロエチル）カーボネート等が挙げられる。これらの中でもＤＭＣ及びＥＭＣが好ましい。

　非水溶媒として、環状カーボネート及び鎖状カーボネートの少なくとも一方を用いることが好ましく、環状カーボネートと鎖状カーボネートとを併用することがより好ましい。環状カーボネートを用いることで、電解質塩の解離を促進して非水電解液のイオン伝導度を向上させることができる。鎖状カーボネートを用いることで、非水電解液の粘度を低く抑えることができる。環状カーボネートと鎖状カーボネートとを併用する場合、環状カーボネートと鎖状カーボネートとの体積比率（環状カーボネート：鎖状カーボネート）としては、例えば、５：９５から５０：５０の範囲とすることが好ましい。

　電解質塩としては、公知の電解質塩から適宜選択できる。電解質塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、オニウム塩等が挙げられる。これらの中でもリチウム塩が好ましい。

　リチウム塩としては、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＰＯ_２Ｆ_２、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＮ（ＳＯ_２Ｆ）_２等の無機リチウム塩、ＬｉＳＯ_３ＣＦ_３、ＬｉＮ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_２、ＬｉＮ（ＳＯ_２Ｃ_２Ｆ_５）_２、ＬｉＮ（ＳＯ_２ＣＦ_３）（ＳＯ_２Ｃ_４Ｆ_９）、ＬｉＣ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_３、ＬｉＣ（ＳＯ_２Ｃ_２Ｆ_５）_３等のハロゲン化炭化水素基を有するリチウム塩等が挙げられる。これらの中でも、無機リチウム塩が好ましく、ＬｉＰＦ_６がより好ましい。

　非水電解液における電解質塩の含有量は、０．１ｍｏｌ／ｄｍ^３以上２．５ｍｏｌ／ｄｍ^３以下であると好ましく、０．３ｍｏｌ／ｄｍ^３以上２．０ｍｏｌ／ｄｍ^３以下であるとより好ましく、０．５ｍｏｌ／ｄｍ^３以上１．７ｍｏｌ／ｄｍ^３以下であるとさらに好ましく、０．７ｍｏｌ／ｄｍ^３以上１．５ｍｏｌ／ｄｍ^３以下であると特に好ましい。電解質塩の含有量を上記の範囲とすることで、非水電解液のイオン伝導度を高めることができる。

　非水電解液は、添加剤を含んでもよい。添加剤としては、例えばビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、ｔ－ブチルベンゼン、ｔ－アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン等の芳香族化合物；２－フルオロビフェニル、ｏ－シクロヘキシルフルオロベンゼン、ｐ－シクロヘキシルフルオロベンゼン等の上記芳香族化合物の部分ハロゲン化物；２，４－ジフルオロアニソール、２，５－ジフルオロアニソール、２，６－ジフルオロアニソール、３，５－ジフルオロアニソール等のハロゲン化アニソール化合物；無水コハク酸、無水グルタル酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水グルタコン酸、無水イタコン酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物；亜硫酸エチレン、亜硫酸プロピレン、亜硫酸ジメチル、硫酸ジメチル、硫酸エチレン、スルホラン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、テトラメチレンスルホキシド、ジフェニルスルフィド、４，４’－ビス（２，２－ジオキソ－１，３，２－ジオキサチオラン）、４－メチルスルホニルオキシメチル－２，２－ジオキソ－１，３，２－ジオキサチオラン、チオアニソール、ジフェニルジスルフィド、ジピリジニウムジスルフィド、パーフルオロオクタン、ホウ酸トリストリメチルシリル、リン酸トリストリメチルシリル、チタン酸テトラキストリメチルシリル等が挙げられる。これら添加剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

　非水電解液に含まれる添加剤の含有量は、非水電解液全体の質量に対して０．０１質量％以上１０質量％以下が好ましく、０．１質量％以上７質量％以下がより好ましく、０．２質量％以上５質量％以下がさらに好ましく、０．３質量％以上３質量％以下が特に好ましい。添加剤の含有量を上記の範囲とすることで、高温保存後の容量維持性能又は充放電サイクル性能を向上させたり、安全性をより向上させたりすることができる。

　非水電解質には、固体電解質を用いてもよく、非水電解液と固体電解質とを併用してもよい。

　固体電解質としては、リチウム、ナトリウム、カルシウム等のイオン伝導性を有し、常温（例えば２０℃）において固体である任意の材料から選択できる。固体電解質としては、例えば、硫化物固体電解質、酸化物固体電解質、酸窒化物固体電解質、ポリマー固体電解質等が挙げられる。

　硫化物固体電解質としては、リチウムイオン二次電池の場合、例えば、Ｌｉ_２Ｓ－Ｐ_２Ｓ_５、ＬｉＩ－Ｌｉ_２Ｓ－Ｐ_２Ｓ_５、Ｌｉ_１０Ｇｅ－Ｐ_２Ｓ_１２等が挙げられる。

（用途等）
　本実施形態の蓄電素子は、エネルギー密度が高い蓄電素子であって、高電流密度での充放電の繰り返しが行われる使用形態の蓄電素子に対して特に好適に適用することができる。このような蓄電素子は、充放電の繰り返しによって電極体の曲面部の膨張が生じ易く、これに伴う容量維持率の低下が顕著になるためである。具体的に、本実施形態の蓄電素子は、例えば電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の自動車用電源などとして特に好適に用いることができる。

　本実施形態の蓄電素子は、容器の厚さ方向（図１、２におけるＹ方向）の膨張が規制されている、あるいは容器が厚さ方向に押圧された形態の蓄電素子に好適に適用することができる。このような蓄電素子は、電極体の平坦部の膨張が特に生じ難いため、電極体の曲面部の膨張による容量維持率の低下が顕著になるためである。容器の厚さ方向への押圧は、例えば容器２を外側から加圧する加圧部材により行うことができる。すなわち、本実施形態の蓄電素子は、加圧部材をさらに有することができる。加圧部材としては、例えば拘束バンド、金属製のフレームなどが挙げられる。なお、複数の蓄電素子を厚さ方向に並べて配置し、この厚さ方向の両端から複数の蓄電素子を加圧した状態でフレーム等を用いて固定してもよい。

（製造方法）
　蓄電素子１００は、従来公知の方法により製造することができる。蓄電素子１００は、例えば、正極を準備すること、負極を準備すること、セパレータを準備すること、電解質を調製すること、セパレータを介して正極及び負極を積層し、巻回することにより扁平状の電極体１を形成すること、電極体１を容器２に収容すること、並びに容器２に電解質を注入することを備える製造方法により製造することができる。

＜蓄電装置の構成＞
　本実施形態の蓄電素子は、ＥＶ、ＨＥＶ、ＰＨＥＶ等の自動車用電源、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器用電源、又は電力貯蔵用電源等に、複数の蓄電素子を集合して構成した蓄電ユニット（バッテリーモジュール）として搭載することができる。この場合、蓄電ユニットに含まれる少なくとも一つの蓄電素子に対して、本発明の一実施形態に係る技術が適用されていればよい。

　図４に、電気的に接続された二以上の蓄電素子１００が集合した蓄電ユニット２００をさらに集合した蓄電装置３００の一例を示す。蓄電装置３００は、二以上の蓄電素子１００を電気的に接続するバスバ（図示せず）、二以上の蓄電ユニット２００を電気的に接続するバスバ（図示せず）等を備えていてもよい。蓄電ユニット２００又は蓄電装置３００は、一以上の蓄電素子の状態を監視する状態監視装置（図示せず）を備えていてもよい。

＜その他の実施形態＞
　本発明は、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てもよい。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又は周知技術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。また、ある実施形態の構成に対して周知技術を付加することができる。

　上記実施形態においては、正極活物質層が繊維状導電剤を含有し、式１及び式２におけるＤを正極活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０、Ａを正極活物質層の表面粗さＲａとして説明したがこれに限定されるものではない。すなわち、負極活物質層が繊維状導電剤を含有し、式１及び式２におけるＤが負極活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０、Ａが負極活物質層の表面粗さＲａであり、式１及び式２の少なくとも一方を満たす蓄電素子の形態も本発明の範囲内である。また、正極活物質層及び負極活物質層の双方において本発明の一実施形態に係る技術が適用されていてもよい。

　また、図２の蓄電素子１００においては、上側の曲面部８ａの先端から、曲面部８ａの先端に対向する容器２の内面までの距離Ｘが、下側の曲面部８ｂの先端から、曲面部８ｂの先端に対向する容器２の内面までの距離Ｘ’より短いが、このような形状に限定されるものではない。但し、下側の曲面部８ｂの先端から、曲面部８ｂの先端に対向する容器２の内面までの距離の方が短い場合、下側の曲面部８ｂの先端から、曲面部８ｂの先端に対向する容器２の内面までの距離をＸとし、電極体１の巻回軸方向視における曲面部８ｂの外周の長さをＲとして、式１及び式３を適用する。また、上側の曲面部８ａの先端から、曲面部８ａの先端に対向する容器２の内面までの距離Ｘと、下側の曲面部８ｂの先端から、曲面部８ｂの先端に対向する容器２の内面までの距離Ｘ’とが等しくてもよい。

　上記実施形態では、蓄電素子が充放電可能な二次電池（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、形状、寸法、容量等は任意である。本発明の蓄電素子は、電気二重層キャパシタ又はリチウムイオンキャパシタ等のキャパシタにも適用できる。また、当該蓄電素子の容器の形状等も特に限定されるものではない。

　以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。以下の実施例における測定値はいずれも上記した方法により測定されたものである。

　以下に用いた正極活物質粒子を示す。
・正極活物質粒子Ａ：正極活物質であるＬｉＮｉ_０．６Ｃｏ_０．２Ｍｎ_０．２Ｏ_２の粒子
　一次粒子径５．０μｍ、平均粒子径（Ｄ５０）５．０μｍ、平均粒子径（Ｄ５０）／一次粒子径＝１．０
・正極活物質粒子Ｂ：正極活物質であるＬｉＮｉ_０．６Ｃｏ_０．２Ｍｎ_０．２Ｏ_２の粒子
　一次粒子径０．６μｍ、平均粒子径（Ｄ５０）８．５μｍ、平均粒子径（Ｄ５０）／一次粒子径＝１４

［実施例１］
（正極の作製）
　正極活物質粒子である上記正極活物質粒子Ａと、繊維状導電剤であるＣＮＴ（平均直径７ｎｍ、平均長さ６０～１００μｍ程度）と、粒状導電剤であるアセチレンブラック（ＡＢ）と、バインダであるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とを９４．５：１．５：２．５：１．５の質量比（固形分換算）で含み、Ｎ－メチル－ピロリドン（ＮＭＰ）を分散媒とする正極合剤ペーストを作製した。この正極合剤ペーストを、正極基材であるアルミニウム箔の表面に塗布し、乾燥することにより正極活物質層を作製した。その後、ロールプレスを行い、実施例１の正極を得た。得られた実施例１の正極の正極活物質層の表面粗さＲａは、１．３μｍであった。

（負極の作製）
　負極活物質である黒鉛とバインダであるスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）と増粘剤であるカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）とを９６：３：１の質量比（固形分換算）で含み、水を分散媒とする負極合剤ペーストを作製した。この負極合剤ペーストを、負極基材である銅箔の表面に塗布し、乾燥することにより負極活物質層を作製した。その後、ロールプレスを行い、負極を得た。

（二次電池の組み立て）
　上記正極、上記負極及びセパレータであるポリオレフィン製微多孔膜を用い、扁平状の巻回型の電極体を作製した。この電極体を角型容器に収容し、非水電解質を注入することによって、実施例１の二次電池（蓄電素子）を組み立てた。なお、非水電解質として、ＥＣ（エチレンカーボネート）とＥＭＣ（エチルメチルカーボネート）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）を体積比３０：３５：３５で混合した非水溶媒に、電解質塩としてヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）を１．０ｍｏｌ／ｄｍ^３の濃度で溶解させた溶液を用いた。
　得られた実施例１の二次電池の電極体の巻回軸方向視における曲面部の外周の長さ（Ｒ）は、２５．８ｍｍ、曲面部の先端から対向する容器の内面までの距離（Ｘ）は、１．７ｍｍであった。

［比較例１］
　正極合剤ペーストの作製の際、ＣＮＴを用いず、正極活物質粒子ＡとＡＢとバインダとの質量比を９４．５：４．０：１．５としたこと以外は実施例１と同様にして、比較例１の正極及び二次電池を得た。得られた比較例１の正極の正極活物質層の表面粗さＲａは、１．２μｍであった。

［比較例２］
　正極合剤ペーストの作製の際、正極活物質粒子Ａに代えて正極活物質粒子Ｂを用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例２の正極及び二次電池を得た。得られた比較例２の正極の正極活物質層の表面粗さＲａは、１．０μｍであった。

［比較例３］
　正極合剤ペーストの作製の際、正極活物質粒子Ａに代えて正極活物質粒子Ｂを用いたこと以外は比較例１と同様にして、比較例３の正極及び二次電池を得た。得られた比較例３の正極の正極活物質層の表面粗さＲａは、１．０μｍであった。

　なお、得られた比較例１から３の各二次電池の電極体の巻回軸方向視における曲面部の外周の長さ（Ｒ）は、いずれも２５．８ｍｍ、曲面部の先端から対向する容器の内面までの距離（Ｘ）は、いずれも１．７ｍｍであった。

［評価］
（充放電サイクル試験）
　得られた各二次電池について、以下の充放電サイクル試験を行った。６０℃の恒温槽内に３時間保管した後、１．０Ｃの電流値で、４．２０Ｖまで定電流充電した後、４．２Ｖで定電圧充電した。充電の終了条件は、総充電時間が３時間となるまでとした。その後、１０分間の休止期間を設けた。１．０Ｃの電流値で、２．５０Ｖまで定電流放電を行い、その後、１０分間の休止期間を設けた。これらの充電及び放電の工程を１サイクルとして、このサイクルを７００サイクル実施した。これらの充電、放電及び休止は、６０℃の恒温槽内で行った。

（容量維持率）
　上記充放電サイクル試験における１サイクル目の放電容量に対する７００サイクル目の放電容量の比を放電容量維持率として求めた。結果を表１に示す。

　表１に示されるように、（Ｒ／Ｄ）Ａが２Ｘ（＝３．４ｍｍ）以上及びＡ／Ｄが０．２以上であり、且つ正極活物質層が繊維状導電剤であるＣＮＴを含む実施例１の二次電池は、充放電サイクル試験後の容量維持率が高い結果となった。これに対し、（Ｒ／Ｄ）Ａ及びＡ／Ｄの値は大きいものの正極活物質層が繊維状導電剤を含まない比較例１、及び（Ｒ／Ｄ）Ａ及びＡ／Ｄの値が小さい比較例２、３の各二次電池は、充放電サイクル試験後の容量維持率は低い結果となった。

　本発明は、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器、自動車などの電源として使用される蓄電素子などに適用できる。

１００　蓄電素子
１　電極体
２　容器
３　正極接続部材
４　正極外部端子
５　負極接続部材
６　負極外部端子
７　平坦部
８（８ａ、８ｂ）　曲面部
１１　活物質層表面
１２　繊維状導電剤
１３　活物質粒子
２００　蓄電ユニット
３００　蓄電装置

Claims (8)

1. 　正極と負極とがセパレータを介して巻回されてなり、互いに対向する２つの曲面部を有する扁平状の電極体、及び
   　上記電極体を収容する容器
   　を備え、
   　上記正極と上記負極との少なくとも一方が、活物質粒子及び繊維状導電剤を含有する活物質層を有し、
   　下記式１を満たす蓄電素子。
   　（Ｒ／Ｄ）Ａ≧２Ｘ　・・・１
   　式１中、Ｘは、上記電極体の巻回軸方向視における一方の上記曲面部の先端から、上記曲面部の先端に対向する上記容器の内面までの距離である。Ｒは、上記電極体の巻回軸方向視における上記一方の曲面部の外周の長さである。Ｄは、上記活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０である。Ａは、上記活物質層の表面粗さＲａである。
2. 　正極と負極とがセパレータを介して巻回されてなり、互いに対向する２つの曲面部を有する扁平状の電極体、及び
   　上記電極体を収容する容器
   　を備え、
   　上記正極と上記負極との少なくとも一方が、活物質粒子及び繊維状導電剤を含有する活物質層を有し、
   　下記式２を満たす蓄電素子。
   　Ａ／Ｄ≧０．２　・・・２
   　式２中、Ｄは、上記活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０である。Ａは、上記活物質層の表面粗さＲａである。
3. 　下記式１をさらに満たす請求項２に記載の蓄電素子。
   　（Ｒ／Ｄ）Ａ≧２Ｘ　・・・１
   　式１中、Ｘは、上記電極体の巻回軸方向視における一方の上記曲面部の先端から、上記曲面部の先端に対向する上記容器の内面までの距離である。Ｒは、上記電極体の巻回軸方向視における上記一方の曲面部の外周の長さである。Ｄ及びＡは、式２中のＤ及びＡと同義である。
4. 　下記式３をさらに満たす請求項１又は請求項３に記載の蓄電素子。
   　０．０６≦Ｘ／Ｒ≦０．１２　・・・３
   　式３中、Ｘ及びＲは、式１中のＸ及びＲと同義である。
5. 　上記活物質層における上記繊維状導電剤の含有量が０．０１質量％以上である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の蓄電素子。
6. 　上記繊維状導電剤の平均長さが、上記活物質粒子の平均粒子径Ｄ５０より大きい請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の蓄電素子。
7. 　上記活物質粒子が、一次粒子径に対する平均粒子径Ｄ５０の比が３以下である二次粒子、又は実質的に凝集していない一次粒子の状態で存在している請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の蓄電素子。
8. 　上記正極が、上記活物質粒子及び上記繊維状導電剤を含有する上記活物質層を有する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の蓄電素子。

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