WO2022163790A1 - 蓄電素子 - Google Patents

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WO2022163790A1
WO2022163790A1 PCT/JP2022/003211 JP2022003211W WO2022163790A1 WO 2022163790 A1 WO2022163790 A1 WO 2022163790A1 JP 2022003211 W JP2022003211 W JP 2022003211W WO 2022163790 A1 WO2022163790 A1 WO 2022163790A1
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WO
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hole
positive electrode
negative electrode
active material
electrode
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PCT/JP2022/003211
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English (en)
French (fr)
Inventor
一弥 岡部
良一 奥山
Original Assignee
株式会社Ｇｓユアサ
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H01G11/26—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
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    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape

Definitions

  • the present invention relates to an electric storage element provided with an electrode body.
  • Patent Document 1 an electrode group (electrode body) formed by winding a positive electrode (positive electrode plate) and a negative electrode (negative electrode plate), and an exterior member (container) formed with an injection port for an electrolytic solution.
  • a battery storage element
  • a conventional electric storage element during manufacturing, an electrolytic solution is injected from an injection port formed in a container to impregnate the electrode body with the electrolytic solution and deaerate gas from the electrode body.
  • the impregnation of the electrolyte solution into the electrode body is difficult because the area through which the electrolyte or gas can pass between the inside and the outside of the electrode body is small. It is difficult to remove the gas from the electrode body.
  • An object of the present invention is to provide an electric storage element that facilitates the impregnation of an electrolyte into the electrode body or the deaeration of gas from the electrode body.
  • a power storage element is a power storage element including an electrode body, wherein the electrode body is formed by winding a positive electrode plate and a negative electrode plate around a winding axis, and the positive electrode plate includes a positive electrode. a positive electrode active material portion having a positive electrode active material layer formed on a substrate; the negative plate having a negative electrode active material portion having a negative electrode active material layer formed on a negative electrode substrate; A through hole is formed in at least one of the negative electrode active material portions.
  • the present invention can be realized not only as such a storage element, but also as an electrode body.
  • the electric storage element of the present invention it is possible to easily impregnate the electrode body with the electrolytic solution or deaerate the gas from the electrode body.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a power storage device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing each component by disassembling the electric storage device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the electrode body according to the embodiment.
  • 4A and 4B are a perspective view and a cross-sectional view showing the configuration of the electrode body according to the embodiment.
  • 5A and 5B are a front view and a cross-sectional view showing the configuration of the through holes of the electrode body according to the embodiment.
  • 6A and 6B are a front view and a cross-sectional view showing the structure of the through hole of the electrode body according to Modification 1 of the embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of an electrode body according to Modification 2 of the embodiment.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of an electrode body according to Modification 3 of the embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of an electrode assembly according to Modification 4 of the
  • a power storage element is a power storage element including an electrode body, wherein the electrode body is formed by winding a positive electrode plate and a negative electrode plate around a winding axis, and the positive electrode plate includes a positive electrode. a positive electrode active material portion having a positive electrode active material layer formed on a substrate; the negative plate having a negative electrode active material portion having a negative electrode active material layer formed on a negative electrode substrate; A through hole is formed in at least one of the negative electrode active material portions.
  • At least one of the positive electrode active material portion of the positive electrode plate and the negative electrode active material portion of the negative electrode included in the electrode body in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound around the winding axis has a through hole.
  • a hole is formed.
  • through holes are formed in at least one of the positive electrode active material portion and the negative electrode active material portion of the wound electrode body.
  • a plurality of the through holes may be formed side by side in a direction along the winding axis.
  • the inside of the electrode body can be passed through the plurality of through-holes along the direction along the winding axis.
  • Electrolyte or gas can easily pass between the and the outside. This facilitates impregnation of the electrolyte solution into the electrode body or deaeration of gas from the electrode body.
  • the electrode body has a curved portion and a flat portion formed by winding the positive electrode plate and the negative electrode plate around the winding axis. It may be formed at least one of a position near the flat portion of the portion and a position near the curved portion of the flat portion.
  • forming a through-hole in the curved portion is more effective in facilitating the impregnation of the electrode body with the electrolytic solution or the deaeration of gas from the electrode body.
  • the through-hole is formed at a position where the curved portion is sharply bent, the active material layer around the through-hole may be peeled off and damaged when the electrode plate is wound. Therefore, the through hole is formed near the boundary between the curved portion and the flat portion (at least one of a position of the curved portion near the flat portion and a position of the flat portion near the curved portion).
  • a positive electrode through hole is formed as the through hole in the positive electrode active material portion, and a negative electrode through hole is formed as the through hole in the negative electrode active material portion. , may be arranged at a position where at least a part thereof overlaps when viewed from the direction in which the positive electrode through-hole and the negative electrode through-hole are arranged.
  • the positive electrode through-hole of the positive electrode active material portion and the negative electrode through-hole of the negative electrode active material portion are arranged at positions where at least a portion thereof overlaps. This makes it easier for the electrolyte or gas to pass between the inside and the outside of the electrode body through the positive electrode through-hole and the negative electrode through-hole, so that the electrolyte solution can be impregnated into the electrode body, or the electrolyte can be impregnated from the electrode body. Gas can be easily degassed.
  • the electrode assembly further includes a separator disposed between the positive electrode active material portion and the negative electrode active material portion, and the separator has, when viewed from the direction in which the positive electrode through holes and the negative electrode through holes are arranged, Separator through-holes at least partially overlapping with the positive electrode through-holes and the negative electrode through-holes may be formed.
  • the separator has separator through-holes arranged at positions at least partially overlapping with the positive electrode through-holes and the negative electrode through-holes.
  • the plurality of positive electrode active material portions and the plurality of negative electrode active material portions are stacked in the stacking direction, and the plurality of positive electrode active material portions and the plurality of negative electrode active material portions are stacked.
  • a plurality of the positive electrode through-holes and a plurality of the negative electrode through-holes arranged continuously in the stacking direction may be formed in the plurality of negative electrode active material portions.
  • the plurality of positive electrode through-holes and the plurality of negative electrode through-holes are continuously formed in the plurality of positive electrode active material portions and the plurality of negative electrode active material portions. This makes it easier for the electrolyte or gas to pass between the inside and the outside of the electrode body via the plurality of positive electrode through holes and the plurality of negative electrode through holes. Gas can be easily removed from the electrode body.
  • the through hole may have a shape that is longer in a direction intersecting the winding axis than in a direction along the winding axis.
  • the through-holes in a shape elongated in a direction intersecting with the direction along the winding axis, misalignment of the through-holes caused by winding the positive electrode plate and the negative electrode plate is suppressed. As a result, it is possible to prevent the electrolyte or gas from passing easily between the inside and the outside of the electrode body due to the displacement of the through-hole. of gas can be easily degassed.
  • a container may be provided in which the electrode body is accommodated, and the through hole may be formed in a portion of the electrode body on the bottom side of the container.
  • the electrolyte can be supplied to the center of the electrode body. part can be held.
  • the extending direction of the body or the opposite direction of the short sides of the container is defined as the X-axis direction.
  • the direction facing the long side of the container or the thickness direction of the container is defined as the Y-axis direction.
  • the direction in which the container body and lid of the container are arranged, or the vertical direction, is defined as the Z-axis direction.
  • X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction are directions that cross each other (perpendicularly in this embodiment).
  • the Z-axis direction may not be the vertical direction, but for convenience of explanation, the Z-axis direction will be described below as the vertical direction.
  • the X-axis plus direction indicates the arrow direction of the X-axis
  • the X-axis minus direction indicates the direction opposite to the X-axis plus direction.
  • Expressions indicating relative directions or orientations, such as parallel and orthogonal also include cases where the directions or orientations are not strictly speaking. Two directions are orthogonal, not only means that the two directions are completely orthogonal, but also substantially orthogonal, i.e., including a difference of about several percent also means
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a power storage device 10 according to this embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing each component by disassembling the electric storage device 10 according to the present embodiment.
  • the power storage element 10 is a secondary battery (single battery) capable of charging and discharging electricity, specifically a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery.
  • the power storage element 10 is used as a battery for driving moving bodies such as automobiles, motorcycles, water crafts, ships, snowmobiles, agricultural machinery, construction machinery, or rolling stock for electric railways, or for starting engines. .
  • Examples of such vehicles include electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEV), plug-in hybrid electric vehicles (PHEV), and gasoline vehicles.
  • Examples of railway vehicles for the electric railway include electric trains, monorails, linear motor cars, and hybrid trains having both diesel engines and electric motors.
  • the power storage device 10 can also be used as a stationary battery or the like for home or business use.
  • the power storage element 10 is not limited to a non-aqueous electrolyte secondary battery, and may be a secondary battery other than a non-aqueous electrolyte secondary battery, or may be a capacitor.
  • the power storage device 10 may be a primary battery that can use stored electricity without being charged by the user, instead of a secondary battery.
  • the storage element 10 may be a pouch-type storage element.
  • a flat rectangular parallelepiped (square) power storage element 10 is illustrated, but the shape of the power storage element 10 is not limited to a rectangular parallelepiped shape, and may be a polygonal prism shape other than a rectangular parallelepiped shape, an elongated cylinder shape, or a rectangular parallelepiped shape. It may have an elliptical cylindrical shape, a cylindrical shape, or the like.
  • the electric storage element 10 includes a container 100, a pair of electrode terminals 300 (positive electrode side and negative electrode side), and a pair of upper gaskets 400 (positive electrode side and negative electrode side).
  • a pair of lower gaskets 500 positive electrode side and negative electrode side
  • a pair of current collectors 600 positive electrode side and negative electrode side
  • an electrode body 700 Contained.
  • An electrolytic solution non-aqueous electrolyte
  • the type thereof is not particularly limited as long as it does not impair the performance of the electric storage element 10, and various kinds can be selected.
  • a spacer disposed on the side or below the electrode body 700, an insulating film wrapping the electrode body 700 and the like, and the like may be disposed.
  • the container 100 is a rectangular parallelepiped (square or box-shaped) case having a container body 110 with an opening and a lid 120 closing the opening of the container body 110 .
  • the container main body 110 is a rectangular cylindrical member that constitutes the main body of the container 100 and has a bottom.
  • the container body 110 has a pair of flat, rectangular short side walls on both side surfaces (short side surfaces) in the X-axis direction, and a pair of flat, rectangular short side wall portions on both side surfaces (long side surfaces) in the Y-axis direction. It has a long side wall portion and a flat rectangular bottom wall portion on the Z-axis negative direction side.
  • the lid body 120 is a rectangular plate-like member that constitutes the lid portion of the container 100 , and is arranged to extend in the X-axis direction in the positive Z-axis direction of the container body 110 .
  • the container 100 has a structure in which the inside is hermetically sealed by joining the container body 110 and the lid 120 by welding or the like after the electrode body 700 and the like are housed inside the container body 110 .
  • the material of container 100 is not particularly limited, but weldable metals such as stainless steel, aluminum, aluminum alloy, iron, and plated steel plate are preferable.
  • a liquid injection part 130 and a gas discharge valve 140 are formed in the lid body 120 .
  • the gas discharge valve 140 is a safety valve that releases the pressure when the pressure inside the container 100 rises excessively.
  • the injection part 130 is a part for injecting an electrolytic solution into the inside of the container 100 when the electric storage element 10 is manufactured. Specifically, the liquid injection unit 130 injects the electrolytic solution into the container 100 to impregnate the electrode assembly 700 with the electrolytic solution when the electric storage element 10 is manufactured, or impregnates the electrode assembly 700 with the electrolytic solution. It is used for degassing gas.
  • liquid injection section 130 is arranged near the negative direction of the X-axis and centrally in the Y-axis direction of lid 120. may
  • the liquid injection part 130 has a liquid injection port 131 and a liquid injection plug 132 .
  • the injection port 131 is, for example, a circular through-hole formed in the lid 120 to inject the electrolytic solution into the container 100 .
  • the injection plug 132 is a member that closes the injection port 131 .
  • the liquid injection plug 132 is joined to the lid 120 to close the liquid injection port 131 after the electrolytic solution is injected from the liquid injection port 131 into the container 100 when the electric storage element 10 is manufactured. It is a closing member (lid member).
  • the material of the injection plug 132 is not particularly limited, but any metal or the like that can be used for the container 100 (lid 120) can be used.
  • the liquid filling plug 132 is made of a material that can be welded to the lid 120 , such as the same material as the lid 120 .
  • the electrode terminal 300 is a terminal member (a positive electrode terminal and a negative electrode terminal) electrically connected to the electrode body 700 via the current collector 600 .
  • the electrode terminal 300 is made of metal for leading electricity stored in the electrode assembly 700 to the external space of the storage element 10 and for introducing electricity into the internal space of the storage element 10 to store the electricity in the electrode assembly 700 .
  • It is a member made of
  • the electrode terminal 300 is made of a conductive member such as metal such as aluminum, aluminum alloy, copper or copper alloy.
  • the electrode terminal 300 is connected (joined) to the current collector 600 and attached to the lid 120 by caulking, welding, or the like.
  • the current collectors 600 are arranged on both sides of the electrode assembly 700 in the X-axis direction, are connected (joined) to the electrode assembly 700 and the electrode terminals 300, and are electrically conductive to electrically connect the electrode assembly 700 and the electrode terminals 300. and rigidity (positive electrode current collector and negative electrode current collector). Specifically, the current collector 600 is connected (joined) to an end portion 720 of the electrode body 700 described later by welding or crimping, and is also connected (joined) to the electrode terminal 300 by crimping, welding, or the like, as described above. It is (joined) and fixed to the lid body 120 .
  • the current collector 600 on the positive electrode side is formed of a conductive member such as aluminum or an aluminum alloy, similar to the positive electrode base material 741 of the electrode body 700 described later.
  • the electric body 600 is made of a conductive material such as copper or a copper alloy, like the negative electrode base material 751 of the electrode body 700 which will be described later.
  • the upper gasket 400 is disposed between the lid 120 of the container 100 and the electrode terminal 300, and is a plate-shaped and rectangular insulating seal that insulates and seals between the lid 120 and the electrode terminal 300. It is a stop member.
  • the lower gasket 500 is a plate-shaped rectangular insulating seal disposed between the lid 120 and the current collector 600 to insulate and seal between the lid 120 and the current collector 600 . It is a member.
  • Upper gasket 400 and lower gasket 500 are made of polypropylene (PP), polyethylene (PE), polystyrene (PS), polyphenylene sulfide resin (PPS), polyphenylene ether (PPE (including modified PPE)), polyethylene terephthalate (PET), Polybutylene terephthalate (PBT), polyetheretherketone (PEEK), tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethersulfone (PES), ABS resin, or their It is formed of a resin or the like having electrical insulation such as a composite material.
  • the electrode body 700 is a storage element (power generation element) formed by winding an electrode plate and capable of storing electricity.
  • the electrode body 700 has an elongated shape extending in the X-axis direction, and has an elliptical shape (long cylinder shape) when viewed from the X-axis direction.
  • the electrode body 700 has a shape extending in the X-axis direction with a length of, for example, 300 mm or more, specifically about 500 mm to 1500 mm.
  • the electrode body 700 has an electrode body body portion 710 and end portions 720 projecting from the electrode body body portion 710 on both sides in the X-axis direction. be done.
  • a through hole 730 is formed in the electrode body main portion 710 . The configuration of such electrode assembly 700 will be described in detail below.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the electrode assembly 700 according to this embodiment. Specifically, FIG. 3 shows the configuration of the electrode assembly 700 in which the electrode plates are partially unfolded.
  • 4A and 4B are a perspective view and a cross-sectional view showing the configuration of the electrode assembly 700 according to this embodiment. Specifically, (a) of FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the electrode body 700 after the electrode plate is wound, and (b) of FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a stacked state of electrode plates;
  • the electrode body 700 has a positive electrode plate 740, a negative electrode plate 750, and separators 761 and 762.
  • FIG. 740 As shown in these figures, the electrode body 700 has a positive electrode plate 740, a negative electrode plate 750, and separators 761 and 762.
  • FIG. 740 As shown in these figures, the electrode body 700 has a positive electrode plate 740, a negative electrode plate 750, and separators 761 and 762.
  • the positive electrode plate 740 is an electrode plate (electrode plate) in which a positive electrode active material layer 742 is formed on the surface of a positive electrode base material 741, which is a long strip-shaped metal foil made of aluminum, an aluminum alloy, or the like.
  • the negative electrode plate 750 is an electrode plate (electrode plate) in which a negative electrode active material layer 752 is formed on the surface of a negative electrode base material 751 which is a long belt-shaped metal foil made of copper, copper alloy, or the like.
  • the positive electrode base material 741 and the negative electrode base material 751 nickel, iron, stainless steel, titanium, calcined carbon, conductive polymer, conductive glass, Al—Cd alloy, etc., which are stable against oxidation-reduction reactions during charging and discharging. As long as it is a material, a known material can be used as appropriate.
  • the positive electrode active material used for the positive electrode active material layer 742 and the negative electrode active material used for the negative electrode active material layer 752 are appropriately known materials as long as they are positive electrode active materials and negative electrode active materials capable of intercalating and deintercalating lithium ions. can be used.
  • polyanion compounds such as LiMPO 4 , LiMSiO 4 , LiMBO 3 (M is one or more transition metal elements selected from Fe, Ni, Mn, Co, etc.), lithium titanate, LiMn 2 Spinel-type lithium manganese oxides such as O 4 and LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 , LiMO 2 (M is one or more transition metal elements selected from Fe, Ni, Mn, Co, etc.) Lithium transition metal oxides, etc., can be used.
  • negative electrode active materials include lithium metal, lithium alloys (lithium-silicon, lithium-aluminum, lithium-lead, lithium-tin, lithium-aluminum-tin, lithium-gallium, and lithium metal-containing alloys such as Wood's alloys). , alloys that can absorb and release lithium, carbon materials (e.g. graphite, non-graphitizable carbon, easily graphitizable carbon, low-temperature fired carbon, amorphous carbon, etc.), silicon oxides, metal oxides, lithium metal oxides ( Li 4 Ti 5 O 12 , etc.), polyphosphate compounds, or compounds of transition metals and group 14 to group 16 elements, such as Co 3 O 4 and Fe 2 P, which are generally called conversion negative electrodes. .
  • lithium alloys lithium-silicon, lithium-aluminum, lithium-lead, lithium-tin, lithium-aluminum-tin, lithium-gallium, and lithium metal-containing alloys such as Wood's alloys.
  • the separators 761 and 762 are microporous sheets made of resin.
  • materials for the separators 761 and 762 known materials can be appropriately used as long as the performance of the electric storage element 10 is not impaired.
  • organic solvent-insoluble woven fabric, non-woven fabric, synthetic resin microporous membrane made of polyolefin resin such as polyethylene, or the like can be used.
  • the separators 761 and 762 may be coated with an organic material or an inorganic material, or may be added inside.
  • the electrode body 700 is formed by alternately stacking and winding positive electrode plates 740 and negative electrode plates 750 and separators 761 and 762 . That is, the electrode body 700 is formed by stacking the positive electrode plate 740, the separator 761, the negative electrode plate 750, and the separator 762 in this order and winding them (see FIG. 4B, etc.). .
  • the electrode body 700 is a wound (so-called vertically wound) electrode formed by winding a positive electrode plate 740, a negative electrode plate 750, and the like around a winding axis L extending in the X-axis direction. is the body.
  • the winding axis L is a virtual axis that serves as a central axis when the positive electrode plate 740, the negative electrode plate 750, and the like are wound. They are parallel straight lines.
  • the positive electrode plate 740 and the negative electrode plate 750 are arranged in the direction along the winding axis L (X-axis direction; hereinafter also referred to as the winding axis direction) with the separators 761 and 762 interposed therebetween.
  • the windings are staggered with respect to each other.
  • the positive electrode substrate 741 and the negative electrode substrate 751 are not formed (coated) with the positive electrode active material layer 742 and the negative electrode active material layer 752 at the ends of the positive electrode plate 740 and the negative electrode plate 750 in the shifted direction, respectively. has an exposed portion (active material layer non-formed portion).
  • the electrode body 700 has a positive electrode side end portion 720 in which the active material layer non-formed portion of the positive electrode plate 740 is laminated and bundled at one end portion in the winding axial direction, and the other end portion in the winding axial direction.
  • the end portion has a negative electrode side end portion 720 in which the active material layer non-formed portion of the negative electrode plate 750 is laminated and bundled.
  • the end portion 720 is a portion where the positive electrode plate 740 or the negative electrode plate 750 is stacked in the stacking direction (Y-axis direction). That is, the electrode body 700 includes an electrode body body portion 710 that constitutes the body of the electrode body 700, and a pair of (positive electrode side and negative electrode side) end portions 720 that protrude from the electrode body body portion 710 on both sides in the X-axis direction. have.
  • the electrode body body portion 710 is formed by winding a portion of the positive electrode plate 740 and the negative electrode plate 750 on which the positive electrode active material layer 742 and the negative electrode active material layer 752 are formed (coated) and the separators 761 and 762 .
  • the electrode body main body 710 has a pair of curved portions 711 on both sides in the Z-axis direction and a pair of flat portions 712 on both sides in the Y-axis direction (see FIG. 4A). That is, the electrode body 700 has a curved portion 711 and a flat portion 712 formed by winding the positive electrode plate 740 and the negative electrode plate 750 around the winding axis L. As shown in FIG.
  • the curved portion 711 is a curved portion extending in the X-axis direction, curved in a semicircular arc shape so as to protrude in the Z-axis direction when viewed from the X-axis direction. and the lid body 120 are arranged to face each other. That is, the pair of curved portions 711 are portions curved so as to protrude toward both sides in the Z-axis direction toward the bottom wall portion of the container body 110 and the lid body 120 when viewed from the X-axis direction.
  • the flat portion 712 is a rectangular and flat portion that connects the ends of the pair of curved portions 711 and spreads parallel to the XZ plane facing the Y-axis direction. placed facing the part.
  • the curved shape of the curved portion 711 is not limited to a semicircular arc shape, and may be a part of an elliptical shape or the like, and may be curved in any way.
  • the flat portion 712 is not limited to having a flat outer surface facing the Y-axis direction, and the outer surface may be slightly concave or slightly bulging.
  • FIG. 5A and 5B are a front view and a cross-sectional view showing the configuration of through hole 730 of electrode body 700 according to the present embodiment. Specifically, (a) of FIG. 5 is a front view showing the configuration of the through hole 730 of the electrode body 700 when viewed from the front (minus direction of the Y axis), and (b) of FIG. 5 is a sectional view showing a section of (a) of FIG.
  • the through hole 730 is formed in at least one of a position of the curved portion 711 near the flat portion 712 and a position of the flat portion 712 near the curved portion 711 . That is, the through hole 730 is formed near the boundary between the curved portion 711 and the flat portion 712 . In other words, the through hole 730 is formed in at least one of the end portion of the curved portion 711 on the flat portion 712 side and the end portion of the flat portion 712 on the curved portion 711 side.
  • the position near the curved portion 711 in the flat portion 712 is 10% to 10% of the total length of the flat portion 712 in the Z-axis direction from the edge of the flat portion 712 on the curved portion 711 side. It refers to a site within a range of about 25% of the length.
  • the curved portion 711 is also the same.
  • the through-hole 730 is formed at a position (the end on the side of the curved portion 711 in the positive Z-axis direction) of the flat portion 712 in the negative Y-axis direction near the curved portion 711 in the positive Z-axis direction. .
  • the through hole 730 is formed at the end of the electrode body 700 on the lid body 120 side.
  • the through-hole 730 is formed in a portion of the electrode body 700 on the side of the injection section 130 .
  • the end portion of the electrode body 700 on the side of the lid body 120 is 10% of the total length of the electrode body 700 in the Z-axis direction from the edge of the electrode body 700 in the positive direction of the Z-axis. It refers to the part within the range of about 25% of the length.
  • a plurality of through holes 730 are formed side by side in the direction along the winding axis L.
  • six through-holes 730 are arranged side by side in the X-axis direction at predetermined intervals in the electrode body main body 710 .
  • the length of the electrode body 700 in the X-axis direction is about 1200 mm
  • six through holes 730 are arranged at intervals of about 200 mm.
  • the interval between the through-holes 730 is not limited to 200 mm, and the through-holes 730 may be arranged at a wide interval of about 300 mm, or conversely, the interval between the through-holes 730 may be narrowed.
  • the portion of the positive electrode plate 740 where the positive electrode base material 741 is formed (coated) with the positive electrode active material layer 742 is referred to as a positive electrode active material portion 743 .
  • a portion of the negative electrode plate 750 where the negative electrode base material 751 is formed (coated) with the negative electrode active material layer 752 is referred to as a negative electrode active material portion 753 . That is, the positive electrode substrate 741 and the positive electrode active material layer 742 excluding the portion included in the positive electrode-side end portion 720 are referred to as a positive electrode active material portion 743 , and the negative electrode excluding the portion included in the negative electrode-side end portion 720 .
  • the base material 751 is referred to as a negative electrode active material portion 753 .
  • the portion other than the positive electrode substrate 741 included in the positive electrode side end portion 720 of the positive electrode plate 740 is referred to as a positive electrode active material portion 743 , and is included in the negative electrode side end portion 720 of the negative electrode plate 750 .
  • a portion other than the negative electrode base material 751 is referred to as a negative electrode active material portion 753 .
  • one layer of the portion where the positive electrode active material layer 742 is formed on the positive electrode substrate 741 is referred to as one positive electrode active material portion 743.
  • One layer portion of the negative electrode plate 750 in the electrode body 700 where the negative electrode active material layer 752 is formed on the negative electrode substrate 751 is referred to as one negative electrode active material portion 753 . That is, by winding the positive electrode plate 740 and the negative electrode plate 750, the separators 761 and 762 are arranged between the positive electrode active material portions 743 and the negative electrode active material portions 753, and the plurality of positive electrode active material portions 743 are formed. and a plurality of negative electrode active material portions 753 are stacked.
  • the electrode body main body 710 is formed by laminating the plurality of positive electrode active material portions 743 , the plurality of negative electrode active material portions 753 , and the separators 761 and 762 .
  • a through hole 730 is formed in at least one of the positive electrode active material portion 743 and the negative electrode active material portion 753 located in at least one of the curved portion 711 and the flat portion 712 of the electrode body main portion 710 .
  • through holes 730 are formed in both the positive electrode active material portion 743 and the negative electrode active material portion 753 and the separators 761 and 762 located in the flat portion 712 .
  • a positive electrode through hole 743 a as the through hole 730 is formed in the positive electrode active material portion 743 .
  • the positive electrode through-hole 743a is a circular through-hole that penetrates the positive electrode active material portion 743 in the Y-axis direction. That is, the positive electrode through-hole 743a is a circular through-hole that penetrates the positive electrode substrate 741 and the two positive electrode active material layers 742 provided on both sides of the positive electrode substrate 741 in the Y-axis direction in the Y-axis direction.
  • a negative electrode through hole 753 a as the through hole 730 is formed in the negative electrode active material portion 753 .
  • the negative electrode through-hole 753a is a circular through-hole that penetrates the negative electrode active material portion 753 in the Y-axis direction. That is, the negative electrode through-hole 753a is a circular through-hole that penetrates the negative electrode substrate 751 and the two negative electrode active material layers 752 provided on both sides of the negative electrode substrate 751 in the Y-axis direction in the Y-axis direction.
  • the shape of the positive electrode through-hole 743a and the negative electrode through-hole 753a is not limited to the circular shape, and can be appropriately set within a range that does not cause defects.
  • the positive electrode through-hole 743a and the negative electrode through-hole 753a are arranged at positions at least partially overlapping each other when viewed from the alignment direction (Y-axis direction) of the positive electrode through-hole 743a and the negative electrode through-hole 753a.
  • the negative electrode through-hole 753a when viewed from the Y-axis direction, is arranged at a position where the entire negative electrode through-hole 753a overlaps with the positive electrode through-hole 743a. That is, the negative electrode through-hole 753a has a smaller shape than the positive electrode through-hole 743a when viewed from the Y-axis direction, and is arranged inside the positive electrode through-hole 743a.
  • the negative electrode through hole 753a is a circular through hole with a diameter of approximately 1 mm to 4 mm
  • the positive electrode through hole 743a is a circular through hole with a diameter of approximately 1.5 mm to 5 mm.
  • the diameters of the positive electrode through-hole 743a and the negative electrode through-hole 753a are preferably as small as possible, but are preferably 1 mm or more in order to facilitate workability of the holes and to remove the electrode plate from the holes after processing.
  • the diameters of the positive electrode through-hole 743a and the negative electrode through-hole 753a are examples, and are not limited to the above range.
  • the diameters of the positive electrode through-hole 743a and the negative electrode through-hole 753a can be set as appropriate.
  • the diameter of the positive electrode through-hole 743a and the diameter of the negative electrode through-hole 753a are determined in consideration of the range in which .DELTA.
  • the diameter of the positive electrode through hole 743a is preferably larger than the diameter of the negative electrode through hole 753a.
  • the diameter of the positive electrode through-hole 743a is set to 1.0 mm. Therefore, the diameter of the positive electrode through-hole 743a is preferably 5.0 mm or more, which is obtained by adding 4.0 mm to the diameter of the negative electrode through-hole 753a.
  • the positive electrode through hole 743a and the negative electrode through hole 753a can be formed by laser processing (laser welding, laser cutting) or the like before the positive electrode plate 740 and the negative electrode plate 750 are wound.
  • the positive electrode through holes 743 a may be formed by forming (coating) the positive electrode active material layer 742 on the positive electrode substrate 741 in which through holes are formed in advance, or the positive electrode active material layer 742 may be formed on the positive electrode substrate 741 ( The positive electrode through-hole 743a may be formed by punching after coating). The same applies to the negative electrode through hole 753a.
  • the positive electrode through-hole 743a and the negative electrode through-hole 753a can be formed by press working, they are preferably formed by laser processing in order to process small holes at high speed.
  • a plurality of positive electrode active material portions 743 and a plurality of negative electrode active material portions 753 are stacked in the stacking direction by winding the positive electrode plate 740 and the negative electrode plate 750 .
  • the plurality of positive electrode active material portions 743 and the plurality of negative electrode active material portions 753 are stacked in a direction orthogonal to the flat surface of the flat portion 712 (that is, the Y-axis direction).
  • the plurality of positive electrode active material portions 743 and the plurality of negative electrode active material portions 753 are arranged in a direction orthogonal to the curved surface of the curved portion 711 (that is, from the Y-axis direction to the Z-axis direction). direction). At this time, the plurality of positive electrode active material portions 743 and the plurality of negative electrode active material portions 753 are formed with a plurality of positive electrode through-holes 743a and a plurality of negative electrode through-holes 753a that are continuously arranged in the stacking direction.
  • the stacking direction of the plurality of positive electrode active material portions 743 and the plurality of negative electrode active material portions 753 can be defined as the Y-axis direction.
  • the plurality of positive electrode through-holes 743a are formed from the positive electrode active material portion 743 located in the innermost layer (innermost circumference) in the electrode body 700 to the outermost layer (the outermost layer) so that the positive electrode plate 740 and the negative electrode plate 750 are aligned after being wound.
  • the gap is formed so as to increase toward the positive electrode active material portion 743 located at the outer periphery. The same applies to the negative electrode through hole 753a.
  • the through-holes 730 are also formed in the active material portion arranged in the outermost layer (outermost periphery) of the plurality of positive electrode active material portions 743 and the plurality of negative electrode active material portions 753 .
  • the negative electrode through hole 753 a is also formed in the outermost negative electrode active material portion 753 .
  • the plurality of positive electrode through holes 743a and the plurality of negative electrode through holes 753a extend from the outermost layer (outermost circumference) active material portion to the innermost layer (innermost circumference) active material portion in the electrode assembly 700. Formed continuously.
  • all the negative electrode through-holes 753a formed in the plurality of negative electrode active material portions 753 are arranged inside all the positive electrode through-holes 743a formed in the plurality of positive electrode active material portions 743. be done.
  • a separator through-hole 761 a as the through-hole 730 is formed in the separator 761 .
  • the separator through-hole 761a is a circular through-hole that penetrates the separator 761 in the Y-axis direction.
  • a separator through-hole 762 a as the through-hole 730 is formed in the separator 762 .
  • the separator through-hole 762a is a circular through-hole that penetrates the separator 762 in the Y-axis direction.
  • the separator through-holes 761a and 762a are through-holes of the same shape and size, but may be through-holes of different shapes or different sizes.
  • the separator through-holes 761a and 762a are arranged at positions at least partially overlapping with the positive electrode through-holes 743a and the negative electrode through-holes 753a when viewed from the direction in which the positive electrode through-holes 743a and the negative electrode through-holes 753a are arranged (Y-axis direction).
  • the separator through-holes 761a and 762a are arranged at positions that entirely overlap with the positive electrode through-hole 743a and the negative electrode through-hole 753a when viewed in the Y-axis direction.
  • the separator through-holes 761a and 762a have a shape smaller than the positive electrode through-hole 743a and the negative electrode through-hole 753a when viewed from the Y-axis direction, and are arranged inside the positive electrode through-hole 743a and the negative electrode through-hole 753a. be done.
  • the separator through-holes 761a and 762a are assumed to be circular through-holes with a diameter of about 0.5 mm to 3 mm.
  • the diameters of the separator through-holes 761a and 762a are not limited to the above range, and can be appropriately set within a range in which the electrolytic solution can easily permeate and defects do not occur. If workability is not taken into account, the separator through-holes 761a and 762a may have a diameter of about 0.1 mm.
  • the separator through-holes 761a and 762a can be processed at high speed by irradiating the positions of the positive electrode through-hole 743a and the negative electrode through-hole 753a with a laser after the positive electrode plate 740 and the negative electrode plate 750 are wound.
  • the separator through-holes 761a and 762a can also be formed by laser processing, press working, or the like before the positive electrode plate 740 and the negative electrode plate 750 are wound, like the positive electrode through-hole 743a and the negative electrode through-hole 753a.
  • a plurality of separator through-holes 761a and 762a are continuously formed in the Y-axis direction together with a plurality of positive electrode through-holes 743a and a plurality of negative electrode through-holes 753a. That is, a plurality of separator through-holes 761a and 762a are continuous from the separator 761 or 762 located in the outermost layer (outermost periphery) of the electrode assembly 700 to the separator 761 or 762 located in the innermost layer (innermost periphery).
  • separator through-holes 761a and 762a formed in the separators 761 and 762 are positioned inside all the positive electrode through-holes 743a and all the negative electrode through-holes 753a when viewed from the Y-axis direction. placed.
  • separator through-holes 761a and 762a may not be provided in some layers on the innermost layer (innermost circumference) side.
  • At least one of the positive electrode active material portion 743 of the positive electrode plate 740 and the negative electrode active material portion 753 of the negative electrode plate 750 of the electrode body 700 has A through hole 730 is formed.
  • through holes 730 are formed in at least one of the positive electrode active material portion 743 and the negative electrode active material portion 753 of the wound electrode body 700 .
  • the through hole 730 By forming the through hole 730 in at least one of the positive electrode active material portion 743 and the negative electrode active material portion 753 of the electrode body 700, the through hole is formed by providing a region in which the active material layer is not formed in the electrode body 700. Also, a large area for the active material layer can be secured. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in the capacity of the storage element 10 due to the formation of the through hole 730 .
  • the inside of the electrode body 700 extends in the direction along the winding axis L through the plurality of through-holes 730 .
  • Electrolyte or gas can easily pass between the and the outside. This facilitates the impregnation of the electrolyte into the electrode body 700 or the degassing of gas from the electrode body 700 (including the discharge of gas generated during thermal runaway or the like; the same shall apply hereinafter).
  • the electrode body 700 since the electrode body 700 has a long shape in the direction along the winding axis L, it is difficult to impregnate the electrode body 700 with the electrolytic solution or deaerate the gas from the electrode body 700. may become Therefore, forming the plurality of through holes 730 arranged in the direction along the winding axis L in the electrode body 700 is highly effective.
  • a through hole 730 in the curved portion 711 in the positive direction of the Z-axis is preferable for impregnating the electrode assembly 700 with an electrolytic solution or from inside the electrode assembly 700.
  • the effect of facilitating the degassing of the gas is great.
  • the through-hole 730 is formed at a position where the curved portion 711 bends sharply, the active material layer around the through-hole 730 may be peeled off and damaged when the electrode plate is wound.
  • the through hole 730 is formed near the boundary between the curved portion 711 and the flat portion 712 (at least one of a position of the curved portion 711 near the flat portion 712 and a position of the flat portion 712 near the curved portion 711). .
  • This facilitates the impregnation of the electrolytic solution into the electrode assembly 700 or the degassing of gas from the electrode assembly 700 through the through-holes 730, while suppressing damage to the active material layer around the through-holes 730. can.
  • the positive electrode through-hole 743a of the positive electrode active material portion 743 and the negative electrode through-hole 753a of the negative electrode active material portion 753 are arranged at positions at least partially overlapping each other. This makes it easier for the electrolyte or gas to pass between the inside and the outside of the electrode body 700 through the positive electrode through-holes 743a and the negative electrode through-holes 753a. , the degassing of the gas from the inside of the electrode body 700 can be facilitated.
  • the negative electrode through-hole 753a is arranged inside the positive electrode through-hole 743a, the positive electrode active material portion 743 can be covered with the negative electrode active material portion 753, so that the negative electrode plate 750 is prevented from being electro-deposited. Defects can be suppressed. A similar effect can be expected even if the negative electrode through-hole 753a is not located inside the positive electrode through-hole 743a, but the edges of both through-holes are aligned and do not protrude.
  • the electrode assembly 700 by forming a through hole 730 in the outermost active material portion (for example, the negative electrode active material portion 753 ), the inner side and the outer side of the electrode body 700 are connected. Therefore, the electrolyte or gas can easily pass between the inside and the outside of the electrode body 700 . Therefore, it is possible to easily impregnate the electrode body 700 with the electrolytic solution or deaerate the gas from the electrode body 700 .
  • separator through-holes 761a and 762a are formed in the separators 761 and 762 so that at least a portion thereof overlaps the positive electrode through-hole 743a and the negative electrode through-hole 753a.
  • a plurality of positive electrode through-holes 743a and a plurality of negative electrode through-holes 753a are continuously formed in the plurality of positive electrode active material portions 743 and the plurality of negative electrode active material portions 753, respectively. This makes it easier for the electrolyte or gas to pass between the inside and the outside of the electrode assembly 700 via the plurality of positive electrode through holes 743a and the plurality of negative electrode through holes 753a. impregnation, or deaeration of gas from the inside of the electrode assembly 700 can be facilitated.
  • the through-hole 730 is arranged at a position close to the liquid injection section 130 . This makes it easier for electrolyte or gas to pass between the inside and the outside of the electrode body 700 via the through-holes 730 , so that the electrode body 700 is impregnated with the electrolyte or the electrode body 700 is impregnated with the electrolyte. of gas can be easily degassed.
  • FIG. 6A and 6B are a front view and a cross-sectional view showing the configuration of the through hole 730 of the electrode body according to Modification 1 of the present embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG.
  • a positive electrode through hole 743b as the through hole 730 is formed in the positive electrode active material portion 743 instead of the positive electrode through hole 743a in the above embodiment.
  • Other configurations of this modified example are the same as those of the above-described embodiment, so detailed description thereof will be omitted.
  • the positive electrode through-hole 743b has a shape that is longer in the direction along the winding axis L than in the direction along the winding axis L. Specifically, the positive electrode through-hole 743b has a shape that is longer in the winding direction (Z-axis direction) than in the winding axis direction (X-axis direction). In the present embodiment, the positive electrode through-hole 743b is an oblong through-hole that is longer in the Z-axis direction than in the X-axis direction.
  • the positive electrode through-hole 743b may be an elliptical, rectangular, or other polygonal through-hole that is longer in the Z-axis direction than in the X-axis direction.
  • the positive electrode through-holes 743b are preferably provided in place of all the positive electrode through-holes 743a in the above embodiment, but any one of the positive electrode through-holes 743a may not be changed to the positive electrode through-holes 743b. .
  • the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
  • the positive electrode plate 740 and the negative electrode plate 750 are wound in the electrode body, there may be a deviation in the direction along the winding axis L and the direction intersecting (the Z-axis direction). Therefore, as in this modification, the positive electrode plate 740 and the negative electrode plate 750 are wound by forming the positive electrode through hole 743b in a long shape in the direction (Z-axis direction) intersecting the direction along the winding axis L. Positional deviation between the positive electrode through hole 743b and the negative electrode through hole 753a due to rotation is suppressed.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of an electrode body 701 according to Modification 2 of the present embodiment. Specifically, FIG. 7 is a diagram corresponding to the electrode body 700 shown in FIG.
  • an electrode body 701 in this modified example has a tubular member 770 arranged in a through-hole 730 in addition to the configuration of the electrode body 700 in the above embodiment.
  • Other configurations of this modified example are the same as those of the above-described embodiment, so detailed description thereof will be omitted.
  • the cylindrical member 770 is a cylindrical porous member inserted inside the plurality of through-holes 730 (the plurality of positive electrode through-holes 743a, the plurality of negative electrode through-holes 753a, and the plurality of separator through-holes 761a and 762a).
  • the pipe of Cylindrical member 770 is inserted inside a plurality of through-holes 730 from the outermost layer (outermost circumference) active material portion to the innermost layer (innermost circumference) active material portion in electrode body 700 .
  • the cylindrical member 770 is made of any resin foam (PP foam, PE foam, etc.) that can be used for the upper gasket 400 (lower gasket 500) or any porous material that can be used for the separators 761 and 762. It is made of high-quality materials and the like.
  • the shape of the cylindrical member 770 is not particularly limited as long as it is cylindrical, and may be an elongated cylindrical shape, an elliptical cylindrical shape, a rectangular cylindrical shape, or other polygonal cylindrical shapes.
  • the tubular member 770 is preferably arranged in all the through holes 730 , but may not be arranged in any of the through holes 730 .
  • the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
  • contamination metal powder, etc.
  • Intrusion into the electrode body 701 can be suppressed.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of an electrode body 702 according to Modification 3 of the present embodiment. Specifically, FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG.
  • a positive electrode marker 744 and a negative electrode marker 754 are formed on the positive electrode base material 741 and the negative electrode base material 751 of the electrode body 700 of the above embodiment.
  • Other configurations of this modified example are the same as those of the above-described embodiment, so detailed description thereof will be omitted.
  • the positive electrode marker 744 is a circular through-hole formed at the end of the positive electrode substrate 741 in the positive X-axis direction, and is arranged in the positive X-axis direction of the plurality of through-holes 730 (positive electrode through-holes 743a).
  • the negative electrode marker 754 is a circular through-hole formed at the end of the negative electrode substrate 751 in the negative X-axis direction, and is arranged in the negative X-axis direction of the plurality of through-holes 730 (negative electrode through-holes 753a).
  • the positive electrode marker 744 and the negative electrode marker 754 may be through holes having a shape other than a circular shape, notches, recesses or projections (tabs) instead of through holes, or colored portions.
  • the positive marker 744 and the negative marker 754 may be markers (marks) that can be recognized visually or by image analysis.
  • the positive electrode marker 744 and the negative electrode marker 754 are arranged at positions adjacent to the through holes 730 (the positive electrode through hole 743a and the negative electrode through hole 753a). , the displacement of the through-hole 730 can be confirmed. As a result, when the electrode plate in the electrode body 702 is wound, the positional deviation of the through hole 730 can be corrected while winding.
  • the arrangement positions and the like of the positive electrode marker 744 and the negative electrode marker 754 are not particularly limited as long as the displacement of the through hole 730 can be confirmed.
  • the through hole 730 of the electrode body is arranged at a position close to the curved portion 711 in the positive Z-axis direction of the flat portion 712 in the negative Y-axis direction.
  • the through-hole 730 may be arranged at a position close to the curved portion 711 in the positive Z-axis direction in the flat portion 712 in the positive Y-axis direction, or in the curved portion in the positive Z-axis direction in the flat portions 712 on both sides in the Y-axis direction. 711 may be arranged.
  • the through hole 730 may be arranged at a position close to the flat portion 712 in the curved portion 711 in the positive direction of the Z axis.
  • the through hole 730 may be arranged at a position in the curved portion 711 far from the flat portion 712 or at a position in the flat portion 712 far from the curved portion 711 .
  • the through-holes 730 of the electrode body are arranged side by side in the direction along the winding axis L (the X-axis direction), but the direction in which the through-holes 730 are arranged is not particularly limited.
  • a plurality of through-holes 730 may be arranged side by side in the Z-axis direction, or a plurality of through-holes 730 may be arranged at random.
  • the number of through-holes 730 is also not particularly limited, and only one through-hole 730 may be arranged in the electrode body.
  • the through hole 730 is preferably arranged in the center of the electrode body in the direction along the winding axis L (the X-axis direction).
  • through holes 730 are formed in all of the plurality of positive electrode active material portions 743 and the plurality of negative electrode active material portions 753 that are stacked.
  • the through holes 730 may not be formed in any of the positive electrode active material portions 743 or any of the negative electrode active material portions 753 .
  • the separators 761 and 762 there are places where the through holes 730 (separator through holes 761a and 762a) are not formed between the outermost layer separators 761 and 762 and the innermost layer separators 761 and 762 in the electrode assembly. There may be.
  • a plurality of through-holes 730 of the electrode body may be formed side by side or continuously from one outer surface to the other outer surface at overlapping positions when viewed in the Y-axis direction. A plurality of them are arranged side by side or formed continuously up to the innermost layer (innermost circumference) of the body, and the other outer surface has no through holes 730, or is arranged shifted from one outer surface when viewed from the Y-axis direction. It may be done.
  • both the positive electrode active material portion 743 and the negative electrode active material portion 753 are formed with the through holes 730 (the positive electrode through hole and the negative electrode through hole 753a).
  • the through hole 730 may be formed only in one of the positive electrode active material portion 743 and the negative electrode active material portion 753 .
  • the separators 761 and 762 only one of the separators 761 and 762 may have the through hole 730 (the separator through hole 761a or 762a), or both the separators 761 and 762 may have the through hole 730. may not be formed.
  • the negative electrode through-hole 753a has a smaller shape than the positive electrode through-hole when viewed from the Y-axis direction, and is arranged inside the positive electrode through-hole.
  • the negative electrode through hole 753a may not be arranged inside the positive electrode through hole, but may be arranged at a slightly offset position, or may be arranged at a position that does not overlap with the positive electrode through hole.
  • the shape, size relationship, and arrangement position of the negative electrode through hole 753a are not particularly limited. However, even in this case, it is preferable that the positive electrode active material layer 742 (the active positive electrode active material layer 742 ) does not have a portion that does not face the negative electrode active material layer 752 .
  • the positive electrode active material layers 742 face the negative electrode active material layers 752 .
  • the positive electrode active material layer 742 around the positive electrode through-holes may be coated with resin or impregnated with resin. As a result, the positive electrode active material layer 742 around the positive electrode through-hole can be deactivated, and only the active positive electrode active material layer 742 can be opposed to the negative electrode active material layer 752, and lithium electrodeposition to the negative electrode plate 750 can be prevented. can be suppressed.
  • the resin any resin material that does not react with the positive electrode active material layer 742 may be used. However, polyolefin resins such as PE and PP do not react with the positive electrode active material layer 742 and can be dissolved by heating the resin material. Since it can be applied or impregnated easily, it can be preferably used.
  • the separator through-holes 761a and 762a are arranged inside the positive electrode through-hole and the negative electrode through-hole 753a when viewed from the Y-axis direction.
  • the separator through-holes 761a and 762a may be arranged at positions slightly displaced from the positive electrode through-holes and the negative electrode through-holes 753a, or may be arranged at positions that do not overlap with the positive electrode through-holes and the negative electrode through-holes 753a.
  • one of the positive electrode through hole or the negative electrode through hole 753a may be arranged inside and the other may be arranged inside, or both the positive electrode through hole or the negative electrode through hole 753a may be arranged inside. good.
  • the shape, size relationship, and arrangement position of the separator through-holes 761a and 762a and the positive and negative electrode through-holes 753a are not particularly limited.
  • the liquid injection part 130 is formed on the lid 120 of the container 100 .
  • the injection part 130 may be formed in the container body 110 of the container 100, and the formation position of the injection part 130 is not particularly limited.
  • the electrode body through hole 730 may be formed in the X-axis direction end of the electrode body. .
  • the through-hole 730 of the electrode body is formed in the part of the electrode body on the side of the injection part 130 .
  • the through-hole 730 may be arranged at any position, and may be formed in a portion of the electrode body opposite to the injection portion 130 .
  • the through hole 730 may be formed in a portion of the electrode body on the bottom side of the container 100 .
  • FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of an electrode body 703 according to Modification 4 of the present embodiment. Specifically, FIG. 9 is a diagram corresponding to the electrode body 700 shown in FIG. As shown in FIG.
  • the through hole 730 in the above-described embodiment is formed in a portion of the electrode body 703 on the bottom side of the container 100 (in the negative direction of the Z axis). .
  • the through hole 730 is preferably formed in at least one of a position near the flat portion 712 in the curved portion 711 and a position in the flat portion 712 near the curved portion 711 on the bottom side of the container 100 . It may be formed at other positions as long as it is on the bottom side of the .
  • Other configurations of this modified example are the same as those of the above-described embodiment, so detailed description thereof will be omitted.
  • the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
  • this modification by forming the through hole 730 in the portion of the electrode body 703 on the bottom side of the container 100, even when the amount of the electrolytic solution in the container 100 is small (at the end of life, etc.), The electrolyte can be held in the center of the electrode body 703 .
  • the pair of electrode terminals 300 are both arranged to protrude from the container 100 in the Z-axis positive direction.
  • the projecting direction of the pair of electrode terminals 300 is not particularly limited.
  • the pair of electrode terminals 300 may protrude from the container 100 in either one of the X-axis directions, or may protrude in both X-axis directions.
  • the electrode body is a so-called vertically wound electrode body in which the winding axis L is parallel to the lid body 120 .
  • the electrode body may be a so-called laterally wound electrode body in which the winding axis L is perpendicular to the lid body 120 .
  • the electrode body has an oblong columnar shape (flat shape) having the curved portion 711 and the flat portion 712.
  • the electrode body may have a cylindrical shape, an elliptical cylindrical shape, or the like. If so, the shape is not particularly limited.
  • the end portion 720 may be a tab portion (a portion where a plurality of tabs of the electrode plate are laminated) protruding from a part of the electrode body main portion 710 .
  • the electrode body does not have to be elongated in the X-axis direction.
  • the present invention can be realized not only as such a storage element, but also as an electrode body.
  • the present invention can be applied to power storage elements such as lithium ion secondary batteries.

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Abstract

電極体７００を備える蓄電素子１０であって、電極体７００は、正極板７４０及び負極板７５０が巻回軸Ｌまわりに巻回されて形成され、正極板７４０は、正極基材７４１に正極活物質層７４２が形成された正極活物質部７４３を有し、負極板７５０は、負極基材７５１に負極活物質層７５２が形成された負極活物質部７５３を有し、正極活物質部７４３及び負極活物質部７５３の少なくとも一方には、貫通孔７３０が形成されている。

Description

蓄電素子
　本発明は、電極体を備える蓄電素子に関する。
　従来、正極板及び負極板が巻回されて形成された巻回型の電極体を備える蓄電素子が広く知られている。特許文献１には、正極（正極板）及び負極（負極板）が巻回されて形成された電極群（電極体）と、電解液の注液口が形成された外装部材（容器）とを備える電池（蓄電素子）が開示されている。
特開２０１５－６０６５４号公報
　従来の蓄電素子においては、製造時に、容器に形成された注液口から電解液を注液し、電極体内への電解液の含浸を行ったり、電極体内からのガスを脱気したりする。しかしながら、上記従来の蓄電素子のように電極体が巻回型の場合、電極体の内部と外部との間を電解液またはガスが通過できる領域が少ないため、電極体内への電解液の含浸が困難だったり、電極体内からのガスを脱気するのが困難だったりするという不具合が生じ得る。
　本発明は、電極体内への電解液の含浸、または、電極体内からのガスの脱気を容易にできる蓄電素子を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る蓄電素子は、電極体を備える蓄電素子であって、前記電極体は、正極板及び負極板が巻回軸まわりに巻回されて形成され、前記正極板は、正極基材に正極活物質層が形成された正極活物質部を有し、前記負極板は、負極基材に負極活物質層が形成された負極活物質部を有し、前記正極活物質部及び前記負極活物質部の少なくとも一方には、貫通孔が形成されている。
　本発明は、このような蓄電素子として実現できるだけでなく、電極体としても実現できる。
　本発明における蓄電素子によれば、電極体内への電解液の含浸、または、電極体内からのガスの脱気を容易にできる。
図１は、実施の形態に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。 図２は、実施の形態に係る蓄電素子を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。 図３は、実施の形態に係る電極体の構成を示す斜視図である。 図４は、実施の形態に係る電極体の構成を示す斜視図及び断面図である。 図５は実施の形態に係る電極体の貫通孔の構成を示す正面図及び断面図である。 図６は、実施の形態の変形例１に係る電極体の貫通孔の構成を示す正面図及び断面図である。 図７は、実施の形態の変形例２に係る電極体の構成を示す斜視図である。 図８は、実施の形態の変形例３に係る電極体の構成を示す斜視図である。 図９は、実施の形態の変形例４に係る電極体の構成を示す斜視図である。
　本発明の一態様に係る蓄電素子は、電極体を備える蓄電素子であって、前記電極体は、正極板及び負極板が巻回軸まわりに巻回されて形成され、前記正極板は、正極基材に正極活物質層が形成された正極活物質部を有し、前記負極板は、負極基材に負極活物質層が形成された負極活物質部を有し、前記正極活物質部及び前記負極活物質部の少なくとも一方には、貫通孔が形成されている。
　これによれば、蓄電素子において、正極板及び負極板が巻回軸まわりに巻回された電極体が有する正極板の正極活物質部及び負極板の負極活物質部の少なくとも一方には、貫通孔が形成されている。このように、巻回型の電極体の正極活物質部及び負極活物質部の少なくとも一方に、貫通孔を形成する。これにより、電極体が巻回型であっても、当該貫通孔を介して、電極体の内部と外部との間を電解液またはガスが通過しやすくなるため、電極体内への電解液の含浸、または、電極体内からのガスの脱気（熱暴走時等に発生するガスの排出も含む。以下同様）を容易にできる。
　前記貫通孔は、前記巻回軸に沿う方向に複数並んで形成されていてもよい。
　これによれば、電極体において、巻回軸に沿う方向に並ぶ複数の貫通孔を形成することで、巻回軸に沿う方向に亘って、当該複数の貫通孔を介して、電極体の内部と外部との間を電解液またはガスが通過しやすくなる。これにより、電極体内への電解液の含浸、または、電極体内からのガスの脱気を容易にできる。
前記電極体は、前記正極板及び前記負極板が前記巻回軸まわりに巻回されて形成された、湾曲状の湾曲部と平坦状の平坦部とを有し、前記貫通孔は、前記湾曲部における前記平坦部に近い位置、及び、前記平坦部における前記湾曲部に近い位置の少なくとも一方に形成されてもよい。
　湾曲部と平坦部とを有する電極体において、貫通孔を湾曲部に形成する方が、電極体内への電解液の含浸、または、電極体内からのガスの脱気を容易にする効果が大きい。しかしながら、貫通孔を湾曲部の曲がりが急な位置に形成すると、極板の巻回時に貫通孔周辺の活物質層が剥がれたりして損傷するおそれがある。このため、貫通孔を、湾曲部と平坦部との境界付近（湾曲部における平坦部に近い位置、及び、平坦部における湾曲部に近い位置の少なくとも一方）に形成する。これにより、当該貫通孔を介して、電極体内への電解液の含浸、または、電極体内からのガスの脱気を容易にしつつ、貫通孔周辺の活物質層の損傷を抑制できる。
　前記正極活物質部には、前記貫通孔としての正極貫通孔が形成され、前記負極活物質部には、前記貫通孔としての負極貫通孔が形成され、前記正極貫通孔及び前記負極貫通孔は、前記正極貫通孔及び前記負極貫通孔の並び方向から見て、少なくとも一部が重なる位置に配置されてもよい。
　これによれば、電極体において、正極活物質部の正極貫通孔及び負極活物質部の負極貫通孔は、少なくとも一部が重なる位置に配置される。これにより、正極貫通孔及び負極貫通孔を介して、電極体の内部と外部との間を電解液またはガスが通過しやすくなるため、電極体内への電解液の含浸、または、電極体内からのガスの脱気を容易にできる。
　前記電極体は、さらに、前記正極活物質部及び前記負極活物質部の間に配置されるセパレータを有し、前記セパレータには、前記正極貫通孔及び前記負極貫通孔の並び方向から見て、少なくとも一部が前記正極貫通孔及び前記負極貫通孔と重なる位置に配置されるセパレータ貫通孔が形成されてもよい。
　これによれば、電極体において、セパレータには、少なくとも一部が正極貫通孔及び負極貫通孔と重なる位置に配置されるセパレータ貫通孔が形成されている。このように、セパレータにもセパレータ貫通孔を形成することで、セパレータ貫通孔を介して、電極体の内部と外部との間を電解液またはガスが通過しやすくなる。これにより、電極体内への電解液の含浸、または、電極体内からのガスの脱気を容易にできる。
　前記正極板と前記負極板とが巻回されることで、複数の前記正極活物質部と複数の前記負極活物質部とが積層方向に積層されており、前記複数の正極活物質部及び前記複数の負極活物質部には、前記積層方向に連続して配置される複数の前記正極貫通孔及び複数の前記負極貫通孔が形成されてもよい。
　これによれば、電極体において、複数の正極活物質部及び複数の負極活物質部に、複数の正極貫通孔及び複数の負極貫通孔が連続して形成されている。これにより、複数の正極貫通孔及び複数の負極貫通孔を介して、電極体の内部と外部との間を電解液またはガスが通過しやすくなるため、電極体内への電解液の含浸、または、電極体内からのガスの脱気を容易にできる。
　前記貫通孔は、前記巻回軸に沿う方向よりも、前記巻回軸に沿う方向と交差する方向の方が長い形状を有してもよい。
電極体において、正極板及び負極板を巻回すると、巻回軸に沿う方向と交差する方向にずれが生じることがある。このため、貫通孔を、巻回軸に沿う方向と交差する方向に長い形状に形成することで、正極板及び負極板を巻回することによる貫通孔の位置ずれを抑制する。これにより、当該貫通孔の位置がずれて電極体の内部と外部との間を電解液またはガスが通過し難くなるのを抑制できるため、電極体内への電解液の含浸、または、電極体内からのガスの脱気を容易にできる。
　さらに、前記電極体が収容される容器を備え、前記貫通孔は、前記電極体のうちの前記容器の底面側の部位に形成されてもよい。
　これによれば、電極体のうちの容器の底面側の部位に貫通孔を形成することで、容器内の電解液の量が少ない場合（寿命末期の場合等）でも、電解液を電極体中央部に保持させることができる。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態（その変形例も含む）に係る蓄電素子について説明する。以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程、製造工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。各図において、同一または同様な構成要素については同じ符号を付している。
　以下の説明及び図面中において、蓄電素子が有する一対（正極側及び負極側、以下同様）の電極端子の並び方向、一対の集電体の並び方向、電極体の巻回軸に沿う方向、電極体の延設方向、または、容器の短側面の対向方向を、Ｘ軸方向と定義する。容器の長側面の対向方向、または、容器の厚み方向を、Ｙ軸方向と定義する。容器の容器本体と蓋体との並び方向、または、上下方向を、Ｚ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。
以下の説明において、Ｘ軸プラス方向とは、Ｘ軸の矢印方向を示し、Ｘ軸マイナス方向とは、Ｘ軸プラス方向とは反対方向を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。２つの方向が直交している、とは、当該２つの方向が完全に直交していることを意味するだけでなく、実質的に直交していること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。
　（実施の形態）
　［１　蓄電素子１０の全般的な説明］
　まず、図１及び図２を用いて、本実施の形態における蓄電素子１０の全般的な説明を行う。図１は、本実施の形態に係る蓄電素子１０の外観を示す斜視図である。図２は、本実施の形態に係る蓄電素子１０を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。
　蓄電素子１０は、電気を充電し、電気を放電できる二次電池（単電池）であり、具体的には、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。蓄電素子１０は、自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、船舶、スノーモービル、農業機械、建設機械、または、電気鉄道用の鉄道車両等の移動体の駆動用またはエンジン始動用等のバッテリ等として用いられる。上記の自動車としては、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）及びガソリン自動車が例示される。上記の電気鉄道用の鉄道車両としては、電車、モノレール、リニアモーターカー、並びに、ディーゼル機関及び電気モーターの両方を備えるハイブリッド電車が例示される。蓄電素子１０は、家庭用または事業用等に使用される定置用のバッテリ等としても用いることができる。
　蓄電素子１０は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。蓄電素子１０は、二次電池ではなく、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。蓄電素子１０は、パウチタイプの蓄電素子であってもよい。本実施の形態では、扁平な直方体形状（角形）の蓄電素子１０を図示しているが、蓄電素子１０の形状は、直方体形状には限定されず、直方体以外の多角柱形状、長円柱形状、楕円柱形状または円柱形状等であってもよい。
　図１に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、一対（正極側及び負極側）の電極端子３００と、一対（正極側及び負極側）の上部ガスケット４００と、を備えている。図２に示すように、容器１００の内方には、一対（正極側及び負極側）の下部ガスケット５００と、一対（正極側及び負極側）の集電体６００と、電極体７００と、が収容されている。容器１００の内部には、電解液（非水電解質）が封入されているが、図示は省略する。当該電解液としては、蓄電素子１０の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、様々なものを選択できる。上記の構成要素の他、電極体７００の側方または下方等に配置されるスペーサ、電極体７００等を包み込む絶縁フィルム等が配置されていてもよい。
　容器１００は、開口が形成された容器本体１１０と、容器本体１１０の当該開口を閉塞する蓋体１２０と、を有する直方体形状（角形または箱形）のケースである。容器本体１１０は、容器１００の本体部を構成する矩形筒状で底を備える部材である。容器本体１１０は、Ｘ軸方向両側の側面（短側面）に一対の平板状かつ矩形状の短側壁部を有し、Ｙ軸方向両側の側面（長側面）に一対の平板状かつ矩形状の長側壁部を有し、Ｚ軸マイナス方向側に平板状かつ矩形状の底壁部を有している。蓋体１２０は、容器１００の蓋部を構成する矩形状の板状部材であり、容器本体１１０のＺ軸プラス方向にＸ軸方向に延設されて配置されている。
　このような構成により、容器１００は、電極体７００等を容器本体１１０の内部に収容後、容器本体１１０と蓋体１２０とが溶接等によって接合されることにより、内部が密封される構造となっている。容器１００（容器本体１１０及び蓋体１２０）の材質は特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板など溶接可能な金属であるのが好ましい。
　蓋体１２０には、注液部１３０と、ガス排出弁１４０とが形成されている。ガス排出弁１４０は、容器１００内方の圧力が過度に上昇した場合に当該圧力を開放する安全弁である。注液部１３０は、蓄電素子１０の製造時に容器１００の内方に電解液を注液するための部位である。具体的には、注液部１３０は、蓄電素子１０の製造時に、容器１００内に電解液を注液して、電極体７００内への電解液の含浸を行ったり、電極体７００内からのガスを脱気したりするために用いられる。本実施の形態では、注液部１３０は、蓋体１２０のＸ軸マイナス方向寄りかつＹ軸方向中央部に配置されているが、注液部１３０は、蓋体１２０のどの位置に配置されていてもよい。
　注液部１３０は、注液口１３１と、注液栓１３２とを有している。注液口１３１は、容器１００の内方に電解液を注液するために、蓋体１２０に形成された例えば円形状の貫通孔である。注液栓１３２は、注液口１３１を閉塞する部材である。具体的には、注液栓１３２は、蓄電素子１０の製造時に、注液口１３１から容器１００の内方に電解液を注液した後に、蓋体１２０に接合されて注液口１３１を閉塞する閉塞部材（蓋部材）である。注液栓１３２の材質は特に限定されないが、容器１００（蓋体１２０）に使用可能ないずれかの金属等を用いることができる。特に、注液栓１３２は、蓋体１２０と同じ材質等、蓋体１２０と溶接可能な素材で形成されている。
　電極端子３００は、集電体６００を介して、電極体７００に電気的に接続される端子部材（正極端子及び負極端子）である。つまり、電極端子３００は、電極体７００に蓄えられている電気を蓄電素子１０の外部空間に導出し、電極体７００に電気を蓄えるために蓄電素子１０の内部空間に電気を導入するための金属製の部材である。電極端子３００は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅または銅合金等の金属等の導電部材で形成されている。電極端子３００は、かしめ接合または溶接等によって、集電体６００に接続（接合）され、かつ、蓋体１２０に取り付けられている。
　集電体６００は、電極体７００のＸ軸方向両側に配置され、電極体７００と電極端子３００とに接続（接合）されて、電極体７００と電極端子３００とを電気的に接続する導電性と剛性とを備えた集電部材（正極集電体及び負極集電体）である。具体的には、集電体６００は、後述する電極体７００の端部７２０と溶接またはかしめ接合等により接続（接合）されるとともに、上述の通り、電極端子３００とかしめ接合または溶接等により接続（接合）されて蓋体１２０に固定される。集電体６００の材質は特に限定されないが、正極側の集電体６００は、後述する電極体７００の正極基材７４１と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の導電部材で形成され、負極側の集電体６００は、後述する電極体７００の負極基材７５１と同様、銅または銅合金等の導電部材で形成されている。
　上部ガスケット４００は、容器１００の蓋体１２０と電極端子３００との間に配置され、蓋体１２０と電極端子３００との間を絶縁し、かつ封止する板状かつ矩形状の絶縁性の封止部材である。下部ガスケット５００は、蓋体１２０と集電体６００との間に配置され、蓋体１２０と集電体６００との間を絶縁し、かつ封止する板状かつ矩形状の絶縁性の封止部材である。上部ガスケット４００及び下部ガスケット５００は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ（変性ＰＰＥを含む））、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ＡＢＳ樹脂、若しくは、それらの複合材料等の電気的な絶縁性を有する樹脂等によって形成されている。
　電極体７００は、極板が巻回されて形成された、電気を蓄えることができる蓄電要素（発電要素）である。電極体７００は、Ｘ軸方向に延びる長尺な形状であって、Ｘ軸方向から見て長円形状（長円柱形状）を有している。電極体７００は、Ｘ軸方向の長さが、例えば、３００ｍｍ以上、具体的には、５００ｍｍ～１５００ｍｍ程度のＸ軸方向に延設された形状を有している。電極体７００は、電極体本体部７１０と、電極体本体部７１０からＸ軸方向両側に突出する端部７２０とを有し、上述の通り、端部７２０が集電体６００に接続（接合）される。電極体本体部７１０には、貫通孔７３０が形成されている。このような電極体７００の構成について、以下に詳細に説明する。
　［２　電極体７００の構成の説明］
　図３は、本実施の形態に係る電極体７００の構成を示す斜視図である。具体的には、図３は、電極体７００における極板の巻回状態を一部展開した状態での構成を示している。図４は、本実施の形態に係る電極体７００の構成を示す斜視図及び断面図である。具体的には、図４の（ａ）は、極板を巻回した後の電極体７００の構成を示す斜視図であり、図４の（ｂ）は、電極体７００の一部の断面を拡大して極板の積層状態を示す断面図である。
　［２．１　電極体７００の全般的な説明］
　これらの図に示すように、電極体７００は、正極板７４０と、負極板７５０と、セパレータ７６１及び７６２と、を有している。
　正極板７４０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等からなる長尺帯状の金属箔である正極基材７４１の表面に、正極活物質層７４２が形成された極板（電極板）である。負極板７５０は、銅または銅合金等からなる長尺帯状の金属箔である負極基材７５１の表面に、負極活物質層７５２が形成された極板（電極板）である。正極基材７４１及び負極基材７５１として、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラス、Ａｌ－Ｃｄ合金など、充放電時の酸化還元反応に対して安定な材料であれば適宜公知の材料を用いることもできる。正極活物質層７４２に用いられる正極活物質、及び、負極活物質層７５２に用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質及び負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。
　正極活物質として、ＬｉＭＰＯ４、ＬｉＭＳｉＯ４、ＬｉＭＢＯ３（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種または２種以上の遷移金属元素）等のポリアニオン化合物、チタン酸リチウム、ＬｉＭｎ２Ｏ４やＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４等のスピネル型リチウムマンガン酸化物、ＬｉＭＯ２（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種または２種以上の遷移金属元素）等のリチウム遷移金属酸化物等を用いることができる。負極活物質としては、リチウム金属、リチウム合金（リチウム－ケイ素、リチウム－アルミニウム、リチウム－鉛、リチウム－錫、リチウム－アルミニウム－錫、リチウム－ガリウム、及びウッド合金等のリチウム金属含有合金）の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料（例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温焼成炭素、非晶質カーボン等）、ケイ素酸化物、金属酸化物、リチウム金属酸化物（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２等）、ポリリン酸化合物、あるいは、一般にコンバージョン負極と呼ばれる、Ｃｏ３Ｏ４やＦｅ２Ｐ等の、遷移金属と第１４族乃至第１６族元素との化合物などが挙げられる。
　セパレータ７６１及び７６２は、樹脂からなる微多孔性のシートである。セパレータ７６１及び７６２の素材としては、蓄電素子１０の性能を損なうものでなければ、適宜公知の材料を使用できる。セパレータ７６１及び７６２として、有機溶剤に不溶な織布、不織布、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂からなる合成樹脂微多孔膜等を用いることができる。その他、セパレータ７６１及び７６２に、有機材料や無機材料をコーティング、および、内部に添加するなどしてもよい。
　電極体７００は、正極板７４０及び負極板７５０と、セパレータ７６１及び７６２とが交互に積層されかつ巻回されることで形成されている。つまり、電極体７００は、正極板７４０と、セパレータ７６１と、負極板７５０と、セパレータ７６２とがこの順に積層され、巻回されることで形成されている（図４の（ｂ）等参照）。本実施の形態では、電極体７００は、正極板７４０及び負極板７５０等が、Ｘ軸方向に延びる巻回軸Ｌまわりに巻回されて形成された巻回型（いわゆる縦巻き型）の電極体である。巻回軸Ｌとは、正極板７４０及び負極板７５０等を巻回する際の中心軸となる仮想的な軸であり、本実施の形態では、電極体７００の中心を通る、Ｘ軸方向に平行な直線である。
　具体的には、電極体７００は、正極板７４０と負極板７５０とが、セパレータ７６１及び７６２を介して、巻回軸Ｌに沿う方向（Ｘ軸方向。以下、巻回軸方向ともいう）に互いにずらして巻回されている。そして、正極板７４０及び負極板７５０は、それぞれのずらされた方向の端部に、正極活物質層７４２及び負極活物質層７５２が形成（塗工）されず正極基材７４１及び負極基材７５１が露出した部分（活物質層非形成部）を有している。これにより、電極体７００は、巻回軸方向の一端部に、正極板７４０の活物質層非形成部が積層されて束ねられた正極側の端部７２０を有し、巻回軸方向の他端部に、負極板７５０の活物質層非形成部が積層されて束ねられた負極側の端部７２０を有している。
　端部７２０は、正極板７４０または負極板７５０が積層方向（Ｙ軸方向）に積層された部位である。つまり、電極体７００は、電極体７００の本体を構成する電極体本体部７１０と、電極体本体部７１０からＸ軸方向両側に突出した一対（正極側及び負極側）の端部７２０と、を有している。電極体本体部７１０は、正極板７４０及び負極板７５０のうちの正極活物質層７４２及び負極活物質層７５２が形成（塗工）された部分とセパレータ７６１及び７６２とが巻回されて形成された長円柱形状の部位（活物質層形成部）である。これにより、電極体本体部７１０は、Ｚ軸方向両側に一対の湾曲部７１１を有し、Ｙ軸方向両側に一対の平坦部７１２を有することとなる（図４の（ａ）参照）。つまり、電極体７００は、正極板７４０及び負極板７５０が巻回軸Ｌまわりに巻回されて形成された、湾曲状の湾曲部７１１と平坦状の平坦部７１２とを有している。
　湾曲部７１１は、Ｘ軸方向から見てＺ軸方向に突出するように半円の円弧形状に湾曲し、Ｘ軸方向に延設された湾曲状の部位であり、容器本体１１０の底壁部と蓋体１２０とに対向して配置される。つまり、一対の湾曲部７１１は、Ｘ軸方向から見て、容器本体１１０の底壁部及び蓋体１２０に向けてＺ軸方向両側に突出するように湾曲した部位である。平坦部７１２は、一対の湾曲部７１１の端部同士を繋ぐ、Ｙ軸方向に向いたＸＺ平面に平行に広がる矩形状かつ平坦状の部位であり、容器本体１１０のＹ軸方向両側の長側壁部に対向して配置される。湾曲部７１１の湾曲形状は、半円の円弧形状には限定されず、楕円形状の一部等でもよく、どのように湾曲していてもよい。平坦部７１２は、Ｙ軸方向に向く外面が平面であることには限定されず、当該外面が少し凹んでいたり、少し膨らんでいたりしていてもよい。
　［２．２　貫通孔７３０の説明］
　以上のような構成において、電極体本体部７１０には、貫通孔７３０が形成されている。以下に、貫通孔７３０の構成について、図５も用いて詳細に説明する。図５は、本実施の形態に係る電極体７００の貫通孔７３０の構成を示す正面図及び断面図である。具体的には、図５の（ａ）は、電極体７００の貫通孔７３０を正面（Ｙ軸マイナス方向）から見た場合の構成を示す正面図であり、図５の（ｂ）は、図５の（ａ）の断面を示す断面図である。
　図２～図４に示すように、貫通孔７３０は、湾曲部７１１における平坦部７１２に近い位置、及び、平坦部７１２における湾曲部７１１に近い位置の少なくとも一方に形成されている。つまり、貫通孔７３０は、湾曲部７１１と平坦部７１２との境界付近に形成されている。言い換えれば、貫通孔７３０は、湾曲部７１１における平坦部７１２側の端部、及び、平坦部７１２における湾曲部７１１側の端部の少なくとも一方に形成されている。例えば、平坦部７１２における湾曲部７１１に近い位置（湾曲部７１１側の端部）とは、平坦部７１２の湾曲部７１１側の端縁から、平坦部７１２のＺ軸方向における全長の１０％～２５％程度の長さの範囲内の部位をいう。湾曲部７１１についても同様である。
　本実施の形態では、貫通孔７３０は、Ｙ軸マイナス方向の平坦部７１２におけるＺ軸プラス方向の湾曲部７１１に近い位置（Ｚ軸プラス方向の湾曲部７１１側の端部）に形成されている。これにより、貫通孔７３０は、電極体７００のうちの蓋体１２０側の端部に形成されることとなる。つまり、貫通孔７３０は、電極体７００のうちの注液部１３０側の部位に形成されている。電極体７００のうちの蓋体１２０側の端部（注液部１３０側の部位）とは、電極体７００のＺ軸プラス方向の端縁から、電極体７００のＺ軸方向における全長の１０％～２５％程度の長さの範囲内の部位をいう。
　貫通孔７３０は、巻回軸Ｌに沿う方向に複数並んで形成されている。本実施の形態では、電極体本体部７１０において、６個の貫通孔７３０がＸ軸方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている。電極体７００のＸ軸方向の長さが１２００ｍｍ程度の場合、６個の貫通孔７３０が２００ｍｍ程度の間隔で配列される。貫通孔７３０の間隔は２００ｍｍに限らず、３００ｍｍ程度の広い間隔で貫通孔７３０が配置されるとしてもよいし、逆に、貫通孔７３０の間隔を狭めてもよい。
　図４の（ｂ）等に示すように、正極板７４０のうちの正極基材７４１に正極活物質層７４２が形成（塗工）された部分を、正極活物質部７４３と称する。負極板７５０のうちの負極基材７５１に負極活物質層７５２が形成（塗工）された部分を、負極活物質部７５３と称する。つまり、正極側の端部７２０に含まれる部分を除いた正極基材７４１と正極活物質層７４２とを、正極活物質部７４３と称し、負極側の端部７２０に含まれる部分を除いた負極基材７５１とを、負極活物質部７５３と称する。言い換えれば、正極板７４０のうちの正極側の端部７２０に含まれる正極基材７４１以外の部分を、正極活物質部７４３と称し、負極板７５０のうちの負極側の端部７２０に含まれる負極基材７５１以外の部分を、負極活物質部７５３と称する。
　具体的には、電極体７００における正極板７４０のうちの、正極基材７４１に正極活物質層７４２が形成された部分の１層分を、１つの正極活物質部７４３と称する。電極体７００における負極板７５０のうちの、負極基材７５１に負極活物質層７５２が形成された部分の１層分を、１つの負極活物質部７５３と称する。つまり、正極板７４０と負極板７５０とが巻回されることで、正極活物質部７４３及び負極活物質部７５３の間にセパレータ７６１及び７６２が配置された状態で、複数の正極活物質部７４３と複数の負極活物質部７５３とが積層される。電極体本体部７１０は、これら複数の正極活物質部７４３と複数の負極活物質部７５３とセパレータ７６１及び７６２とが積層されて形成されたものである。
　そして、電極体本体部７１０の湾曲部７１１及び平坦部７１２の少なくとも一方に位置する、正極活物質部７４３及び負極活物質部７５３の少なくとも一方には、貫通孔７３０が形成されている。本実施の形態では、平坦部７１２に位置する、正極活物質部７４３及び負極活物質部７５３の双方、並びに、セパレータ７６１及び７６２に、貫通孔７３０が形成されている。
　具体的には、図５に示すように、正極活物質部７４３には、貫通孔７３０としての正極貫通孔７４３ａが形成されている。正極貫通孔７４３ａは、正極活物質部７４３をＹ軸方向に貫通する円形状の貫通孔である。つまり、正極貫通孔７４３ａは、正極基材７４１と、正極基材７４１のＹ軸方向両面に設けられた２つの正極活物質層７４２とをＹ軸方向に貫通する円形状の貫通孔である。負極活物質部７５３には、貫通孔７３０としての負極貫通孔７５３ａが形成されている。負極貫通孔７５３ａは、負極活物質部７５３をＹ軸方向に貫通する円形状の貫通孔である。つまり、負極貫通孔７５３ａは、負極基材７５１と、負極基材７５１のＹ軸方向両面に設けられた２つの負極活物質層７５２とをＹ軸方向に貫通する円形状の貫通孔である。ただし、正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａの形状は円形状に限らず、不良が生じない範囲で適宜設定可能である。
　正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａは、正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａの並び方向（Ｙ軸方向）から見て、少なくとも一部が重なる位置に配置される。本実施の形態では、Ｙ軸方向から見て、負極貫通孔７５３ａは、全部が正極貫通孔７４３ａと重なる位置に配置される。つまり、Ｙ軸方向から見て、負極貫通孔７５３ａは、正極貫通孔７４３ａよりも小さな形状を有しており、正極貫通孔７４３ａの内方に配置される。例えば、負極貫通孔７５３ａは、径が１ｍｍ～４ｍｍ程度の円形状の貫通孔であり、正極貫通孔７４３ａは、径が１．５ｍｍ～５ｍｍ程度の円形状の貫通孔である。正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａの径は、小さいほどよいが、孔部の加工性、及び、加工後に孔部の極板を取り除くために、１ｍｍ以上であるのが好ましい。これら正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａの径は一例であり、上記の範囲に限定されない。正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａの径は適宜設定可能である。正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａの並び方向から見て、一方の貫通孔内にもう片方の貫通孔が完全に重なる構成とする場合には特に、加工精度や巻回精度を鑑み、位置ずれが生じうる範囲を考慮して、正極貫通孔７４３ａの径と負極貫通孔７５３ａの径とが決定される。この場合、正極貫通孔７４３ａの径は負極貫通孔７５３ａの径よりも大きいことが好ましい。例として、加工精度や巻回精度の観点から正極貫通孔７４３ａの径を負極貫通孔７５３ａの径の４．０ｍｍ以上にすることが望ましいと判明した場合、負極貫通孔７５３ａの径を１．０ｍｍとしたら、正極貫通孔７４３ａの径は、負極貫通孔７５３ａの径にさらに４．０ｍｍを足した５．０ｍｍ以上が好ましい。
　正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａは、正極板７４０及び負極板７５０を巻回する前に、レーザによる加工（レーザ溶接、レーザ切断）等で形成できる。予め貫通孔を形成した正極基材７４１に正極活物質層７４２を形成（塗工）することにより正極貫通孔７４３ａを形成してもよいし、正極基材７４１に正極活物質層７４２を形成（塗工）した後に打ち抜くことにより正極貫通孔７４３ａを形成してもよい。負極貫通孔７５３ａについても同様である。正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａは、プレス加工で形成することもできるが、小さい孔を高速で加工するために、レーザによる加工で形成するのが好ましい。
　本実施の形態では、正極板７４０と負極板７５０とが巻回されることで、複数の正極活物質部７４３と複数の負極活物質部７５３とが積層方向に積層される。平坦部７１２においては、複数の正極活物質部７４３と複数の負極活物質部７５３とは、平坦部７１２の平坦面と直交する方向（つまりＹ軸方向）に積層される。湾曲部７１１においては、複数の正極活物質部７４３と複数の負極活物質部７５３とは、湾曲部７１１の湾曲面と直交する方向（つまり、Ｙ軸方向からＺ軸方向に至るまでのいずれかの方向）に積層される。この際、複数の正極活物質部７４３及び複数の負極活物質部７５３には、当該積層方向に連続して配置される複数の正極貫通孔７４３ａ及び複数の負極貫通孔７５３ａが形成されている。本実施の形態では、複数の正極貫通孔７４３ａ及び複数の負極貫通孔７５３ａは、平坦部７１２に形成されているため、複数の正極活物質部７４３及び複数の負極活物質部７５３の積層方向は、Ｙ軸方向と定義できる。
　複数の正極貫通孔７４３ａは、正極板７４０及び負極板７５０を巻回した後に位置が合うように、電極体７００における最内層（最内周）に位置する正極活物質部７４３から最外層（最外周）に位置する正極活物質部７４３に向かうほど間隔が大きくなるように形成されている。負極貫通孔７５３ａについても同様である。
　貫通孔７３０は、複数の正極活物質部７４３及び複数の負極活物質部７５３のうちの最外層（最外周）に配置される活物質部にも形成される。電極体７００の最外層（最外周）に負極活物質部７５３が配置される場合、最外の負極活物質部７５３にも負極貫通孔７５３ａが形成される。これにより、電極体７００において、複数の正極貫通孔７４３ａ及び複数の負極貫通孔７５３ａは、電極体７００における最外層（最外周）の活物質部から最内層（最内周）の活物質部まで連続して形成される。つまり、Ｙ軸方向から見て、複数の負極活物質部７５３に形成された全ての負極貫通孔７５３ａが、複数の正極活物質部７４３に形成された全ての正極貫通孔７４３ａの内方に配置される。
　セパレータ７６１には、貫通孔７３０としてのセパレータ貫通孔７６１ａが形成されている。セパレータ貫通孔７６１ａは、セパレータ７６１をＹ軸方向に貫通する円形状の貫通孔である。セパレータ７６２には、貫通孔７３０としてのセパレータ貫通孔７６２ａが形成されている。セパレータ貫通孔７６２ａは、セパレータ７６２をＹ軸方向に貫通する円形状の貫通孔である。本実施の形態では、セパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａは、同じ形状及び同じ大きさの貫通孔であるが、異なる形状または異なる大きさの貫通孔であってもよい。
　セパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａは、正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａの並び方向（Ｙ軸方向）から見て、少なくとも一部が正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａと重なる位置に配置される。本実施の形態では、Ｙ軸方向から見て、セパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａは、全部が、正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａと重なる位置に配置される。つまり、Ｙ軸方向から見て、セパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａは、正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａよりも小さな形状を有しており、正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａの内方に配置される。加工性の観点からすれば、セパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａは、径が０．５ｍｍ～３ｍｍ程度の円形状の貫通孔が想定される。ただし、セパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａの径は上記範囲に限定されず、電解液が浸透しやすく、不良が生じない範囲で適宜設定可能である。加工性を考慮しないとすれば、セパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａの径は０．１ｍｍ程度でもよい。
　セパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａは、正極板７４０及び負極板７５０を巻回した後に、正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａの位置にレーザを照射することにより、高速に加工できる。セパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａは、正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａと同様に、正極板７４０及び負極板７５０を巻回する前に、レーザによる加工またはプレス加工等で形成することもできる。
　これにより、セパレータ７６１及び７６２には、複数のセパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａが、Ｙ軸方向に、複数の正極貫通孔７４３ａ及び複数の負極貫通孔７５３ａとともに連続して形成される。つまり、電極体７００における最外層（最外周）に位置するセパレータ７６１または７６２から最内層（最内周）に位置するセパレータ７６１または７６２までに亘って、複数のセパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａが連続して形成される。これにより、電極体７００において、Ｙ軸方向から見て、セパレータ７６１及び７６２に形成された全てのセパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａが、全ての正極貫通孔７４３ａ及び全ての負極貫通孔７５３ａの内方に配置される。ただし、上記構成に限らず、最内層（最内周）側のいくつかの層に、セパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａを設けなくてもよい。
　［３　効果の説明］
　以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、電極体７００が有する正極板７４０の正極活物質部７４３及び負極板７５０の負極活物質部７５３の少なくとも一方には、貫通孔７３０が形成されている。このように、巻回型の電極体７００の正極活物質部７４３及び負極活物質部７５３の少なくとも一方に、貫通孔７３０を形成する。これにより、電極体７００が巻回型であっても、貫通孔７３０を介して、電極体７００の内部と外部との間を電解液またはガスが通過しやすくなる。このため、電極体７００内への電解液の含浸、または、電極体７００内からのガス（解放化成時に発生するガス）の脱気を容易にできる。熱暴走時等に発生するガスの排出も容易にできる。
　電極体７００の正極活物質部７４３及び負極活物質部７５３の少なくとも一方に貫通孔７３０を形成することで、電極体７００に活物質層が形成されていない領域を設けて貫通孔を形成するよりも、活物質層の領域を大きく確保できる。これにより、貫通孔７３０を形成することによる蓄電素子１０の容量低下を抑制できる。
　電極体７００において、巻回軸Ｌに沿う方向に並ぶ複数の貫通孔７３０を形成することで、巻回軸Ｌに沿う方向に亘って、複数の貫通孔７３０を介して、電極体７００の内部と外部との間を電解液またはガスが通過しやすくなる。これにより、電極体７００内への電解液の含浸、または、電極体７００内からのガスの脱気（熱暴走時等に発生するガスの排出も含む。以下同様）を容易にできる。特に、電極体７００は、巻回軸Ｌに沿う方向に長い形状を有しているため、電極体７００内への電解液の含浸、または、電極体７００内からのガスの脱気が困難になるおそれがある。このため、電極体７００に、巻回軸Ｌに沿う方向に並ぶ複数の貫通孔７３０を形成する効果が高い。
　湾曲部７１１及び平坦部７１２を有する電極体７００において、Ｚ軸プラス方向の湾曲部７１１に貫通孔７３０を形成する方が、電極体７００内への電解液の含浸、または、電極体７００内からのガスの脱気を容易にする効果が大きい。しかしながら、貫通孔７３０を湾曲部７１１の曲がりが急な位置に形成すると、極板の巻回時に貫通孔７３０周辺の活物質層が剥がれたりして損傷するおそれがある。このため、貫通孔７３０を、湾曲部７１１と平坦部７１２との境界付近（湾曲部７１１における平坦部７１２に近い位置、及び、平坦部７１２における湾曲部７１１に近い位置の少なくとも一方）に形成する。これにより、貫通孔７３０を介して、電極体７００内への電解液の含浸、または、電極体７００内からのガスの脱気を容易にしつつ、貫通孔７３０周辺の活物質層の損傷を抑制できる。
　電極体７００において、正極活物質部７４３の正極貫通孔７４３ａ及び負極活物質部７５３の負極貫通孔７５３ａは、少なくとも一部が重なる位置に配置される。これにより、正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａを介して、電極体７００の内部と外部との間を電解液またはガスが通過しやすくなるため、電極体７００内への電解液の含浸、または、電極体７００内からのガスの脱気を容易にできる。
　負極貫通孔７５３ａが正極貫通孔７４３ａの内方に配置されることで、正極活物質部７４３を負極活物質部７５３で覆うことができるため、負極板７５０に電析が発生したりする等の不具合を抑制できる。負極貫通孔７５３ａが正極貫通孔７４３ａの内方ではなく、両方の貫通孔の縁が一致した、はみ出さない配置であっても、同様の効果が見込まれる。
　電極体７００において、最外層の活物質部（例えば負極活物質部７５３）に貫通孔７３０を形成することで、電極体７００の内方と外方とが接続されるため、貫通孔７３０を介して、電極体７００の内部と外部との間を電解液またはガスが通過しやすくなる。このため、電極体７００内への電解液の含浸、または、電極体７００内からのガスの脱気を容易にできる。
　電極体７００において、セパレータ７６１及び７６２には、少なくとも一部が正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａと重なる位置に配置されるセパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａが形成されている。このように、セパレータ７６１及び７６２にもセパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａを形成することで、セパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａを介して、電極体７００の内部と外部との間を電解液またはガスが通過しやすくなる。これにより、電極体７００内への電解液の含浸、または、電極体７００内からのガスの脱気を容易にできる。
　電極体７００において、複数の正極活物質部７４３及び複数の負極活物質部７５３に、複数の正極貫通孔７４３ａ及び複数の負極貫通孔７５３ａが連続して形成されている。これにより、複数の正極貫通孔７４３ａ及び複数の負極貫通孔７５３ａを介して、電極体７００の内部と外部との間を電解液またはガスが通過しやすくなるため、電極体７００内への電解液の含浸、または、電極体７００内からのガスの脱気を容易にできる。
　電極体７００のうちの注液部１３０側の部位に貫通孔７３０を形成することで、貫通孔７３０が注液部１３０に近い位置に配置される。これにより、貫通孔７３０を介して、電極体７００の内部と外部との間を電解液またはガスが通過しやすくなるため、電極体７００内への電解液の含浸、または、電極体７００内からのガスの脱気を容易にできる。
　［４　変形例の説明］
　（変形例１）
　次に、上記実施の形態の変形例１について、説明する。図６は、本実施の形態の変形例１に係る電極体の貫通孔７３０の構成を示す正面図及び断面図である。具体的には、図６は、図５に対応する図である。
　図６に示すように、本変形例では、上記実施の形態における正極貫通孔７４３ａに代えて、正極活物質部７４３に、貫通孔７３０としての正極貫通孔７４３ｂが形成されている。本変形例のその他の構成については、上記実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
　正極貫通孔７４３ｂは、巻回軸Ｌに沿う方向よりも、巻回軸Ｌに沿う方向と交差する方向の方が長い形状を有している。具体的には、正極貫通孔７４３ｂは、巻回軸方向（Ｘ軸方向）よりも巻回方向（Ｚ軸方向）の方が長い形状を有している。本実施の形態では、正極貫通孔７４３ｂは、Ｘ軸方向よりもＺ軸方向の方が長い長円形状の貫通孔である。
　正極貫通孔７４３ｂは、Ｘ軸方向よりもＺ軸方向の方が長い楕円形状、長方形状、または、その他の多角形状等の貫通孔であってもよい。正極貫通孔７４３ｂは、上記実施の形態における全ての正極貫通孔７４３ａに代えて設けられるのが好ましいが、いずれかの正極貫通孔７４３ａについては正極貫通孔７４３ｂに変更されていないことにしてもよい。
　以上のように、本変形例に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。特に、電極体において、正極板７４０及び負極板７５０を巻回すると、巻回軸Ｌに沿う方向と交差する方向（Ｚ軸方向）にずれが生じることがある。このため、本変形例のように、正極貫通孔７４３ｂを、巻回軸Ｌに沿う方向と交差する方向（Ｚ軸方向）に長い形状に形成することで、正極板７４０及び負極板７５０を巻回することによる正極貫通孔７４３ｂと負極貫通孔７５３ａとの位置ずれが抑制される。これにより、正極貫通孔７４３ｂと負極貫通孔７５３ａとの位置がずれて電極体の内部と外部との間を電解液またはガスが通過し難くなるのを抑制できるため、電極体内への電解液の含浸、または、電極体内からのガスの脱気を容易にできる。正極貫通孔７４３ｂのみを、巻回軸Ｌに沿う方向よりも、巻回軸Ｌに沿う方向と交差する方向の方が長い形状とする構成に限らず、負極貫通孔７５３ａ及びセパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａの形状を、正極貫通孔７４３ｂの形状に対応した成形にしてもよい。
　（変形例２）
　次に、上記実施の形態の変形例２について、説明する。図７は、本実施の形態の変形例２に係る電極体７０１の構成を示す斜視図である。具体的には、図７は、図４に示した電極体７００に対応する図である。
　図７に示すように、本変形例における電極体７０１は、上記実施の形態における電極体７００の構成に加え、貫通孔７３０内に配置される筒状部材７７０を有している。本変形例のその他の構成については、上記実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
　筒状部材７７０は、複数の貫通孔７３０（複数の正極貫通孔７４３ａ、複数の負極貫通孔７５３ａ、並びに、複数のセパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａ）の内方に挿入される、円筒形状の多孔質のパイプである。筒状部材７７０は、電極体７００における最外層（最外周）の活物質部から最内層（最内周）の活物質部までに亘って複数の貫通孔７３０の内方に挿入されて配置される。筒状部材７７０は、上部ガスケット４００（下部ガスケット５００）に使用可能ないずれかの樹脂の発泡体（ＰＰ発泡体、ＰＥ発泡体等）、または、セパレータ７６１及び７６２に使用可能ないずれかの多孔質の部材等によって形成されている。
　筒状部材７７０は、筒状であればその形状は特に限定されず、長円筒形状、楕円筒形状、角筒形状、または、その他の多角筒形状等でもよい。筒状部材７７０は、全ての貫通孔７３０内に配置されるのが好ましいが、いずれかの貫通孔７３０内には配置されていないことにしてもよい。
　以上のように、本変形例に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。特に、本変形例では、電極体７０１の貫通孔７３０内に筒状部材７７０が配置されるため、電解液の注液時等に、貫通孔７３０を介して、コンタミネーション（金属粉等）が電極体７０１の内部に侵入するのを抑制できる。
　（変形例３）
　次に、上記実施の形態の変形例３について、説明する。図８は、本実施の形態の変形例３に係る電極体７０２の構成を示す斜視図である。具体的には、図８は、図３に対応する図である。
　図８に示すように、本変形例における電極体７０２は、上記実施の形態における電極体７００の正極基材７４１及び負極基材７５１に、正極マーカー７４４及び負極マーカー７５４が形成されている。本変形例のその他の構成については、上記実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
　正極マーカー７４４は、正極基材７４１のＸ軸プラス方向の端部に形成された円形状の貫通孔であり、複数の貫通孔７３０（正極貫通孔７４３ａ）のＸ軸プラス方向に配置されている。負極マーカー７５４は、負極基材７５１のＸ軸マイナス方向の端部に形成された円形状の貫通孔であり、複数の貫通孔７３０（負極貫通孔７５３ａ）のＸ軸マイナス方向に配置されている。
　正極マーカー７４４及び負極マーカー７５４は、円形状以外の形状の貫通孔でもよいし、貫通孔ではなく、切り欠き、凹部または突出部（タブ）等でもよいし、着色を施した部分でもよい。つまり、正極マーカー７４４及び負極マーカー７５４は、目視または画像解析等で認識可能なマーカー（印）であればよい。
　以上のように、本変形例に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。特に、本変形例では、貫通孔７３０（正極貫通孔７４３ａ及び負極貫通孔７５３ａ）に隣り合う位置に正極マーカー７４４及び負極マーカー７５４が配置されているため、正極マーカー７４４及び負極マーカー７５４を用いて、貫通孔７３０の位置ずれを確認できる。これにより、電極体７０２における極板の巻回時に、貫通孔７３０の位置ずれを修正しながら巻回できる。正極マーカー７４４及び負極マーカー７５４は、貫通孔７３０の位置ずれを確認できるのであれば、その配置位置等は特に限定されない。
　（その他の変形例）
　以上、本発明の実施の形態（その変形例も含む。以下同様）に係る蓄電素子について説明したが、本発明は、上記実施の形態には限定されない。今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であり、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。
　上記実施の形態では、電極体の貫通孔７３０は、Ｙ軸マイナス方向の平坦部７１２におけるＺ軸プラス方向の湾曲部７１１に近い位置に配置されていることとしたが、電極体における貫通孔７３０の配置位置は特に限定されない。貫通孔７３０は、Ｙ軸プラス方向の平坦部７１２におけるＺ軸プラス方向の湾曲部７１１に近い位置に配置されていてもよいし、Ｙ軸方向両側の平坦部７１２におけるＺ軸プラス方向の湾曲部７１１に近い位置に配置されていてもよい。貫通孔７３０は、Ｚ軸プラス方向の湾曲部７１１における平坦部７１２に近い位置に配置されていてもよい。貫通孔７３０は、湾曲部７１１における平坦部７１２から遠い位置、または、平坦部７１２における湾曲部７１１から遠い位置に配置されていてもよい。
　上記実施の形態では、電極体の貫通孔７３０は、巻回軸Ｌに沿う方向（Ｘ軸方向）に複数並んで配置されていることとしたが、貫通孔７３０の並び方向は特に限定されない。貫通孔７３０は、Ｚ軸方向に複数並んで配置されていてもよいし、複数の貫通孔７３０がランダムに配置されていてもよい。貫通孔７３０の数も特に限定されず、電極体には、１つの貫通孔７３０しか配置されていなくてもよい。この場合、貫通孔７３０は電極体の巻回軸Ｌに沿う方向（Ｘ軸方向）の中央に配置されるのが好ましい。
　上記実施の形態では、積層された複数の正極活物質部７４３及び複数の負極活物質部７５３の全てに、貫通孔７３０（正極貫通孔及び負極貫通孔７５３ａ）が形成されていることとした。しかし、いずれかの正極活物質部７４３またはいずれかの負極活物質部７５３には、貫通孔７３０が形成されていなくてもよい。セパレータ７６１、７６２についても同様に、電極体における最外層のセパレータ７６１、７６２から最内層のセパレータ７６１、７６２までの間に、貫通孔７３０（セパレータ貫通孔７６１ａ、７６２ａ）が形成されていない箇所があってもよい。電極体の貫通孔７３０は、Ｙ軸方向から見て重なる位置に、一方の外面から他方の外面までの間で複数並んで、もしくは連続して形成されるとしてもよいし、一方の外面から電極体の最内層（最内周）までの間で複数並んで、もしくは連続して形成され、他方の外面には貫通孔７３０がない、もしくは、Ｙ軸方向から見て一方の外面とずれて配置されるとしてもよい。
　上記実施の形態では、正極活物質部７４３及び負極活物質部７５３の双方に、貫通孔７３０（正極貫通孔及び負極貫通孔７５３ａ）が形成されていることとした。しかし、正極活物質部７４３及び負極活物質部７５３のいずれか一方にしか、貫通孔７３０が形成されていなくてもよい。セパレータ７６１、７６２についても同様に、セパレータ７６１及び７６２のいずれか一方にしか貫通孔７３０（セパレータ貫通孔７６１ａ、７６２ａ）が形成されていなくてもよいし、セパレータ７６１及び７６２の双方に貫通孔７３０が形成されていなくてもよい。
　上記実施の形態では、負極貫通孔７５３ａは、Ｙ軸方向から見て、正極貫通孔よりも小さな形状を有しており、正極貫通孔の内方に配置されることとした。しかし、負極貫通孔７５３ａは、正極貫通孔の内方に配置されず、少しずれた位置に配置されてもよいし、正極貫通孔とは重ならない位置に配置されてもよく、正極貫通孔及び負極貫通孔７５３ａの形状、大小関係及び配置位置は、特に限定されない。ただし、この場合でも、正極活物質層７４２（活性な正極活物質層７４２）に、負極活物質層７５２と対向しない部分が存在しないのが好ましい。つまり、正極活物質層７４２（活性な正極活物質層７４２）の全てが、負極活物質層７５２と対向することが好ましい。正極貫通孔の周囲の正極活物質層７４２に、樹脂を塗布したり、樹脂を含浸させたりしてもよい。これにより、正極貫通孔の周囲の正極活物質層７４２を失活させて、活性な正極活物質層７４２のみを負極活物質層７５２と対向させることができ、負極板７５０へのリチウム電析を抑制できる。当該樹脂としては、正極活物質層７４２と反応しない樹脂材であればよいが、ＰＥ、ＰＰ等のポリオレフィン樹脂は、正極活物質層７４２と反応せず、樹脂材を加熱することにより溶解でき、容易に塗布または含浸が可能であるので、好適に用いることができる。
　上記実施の形態では、セパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａは、Ｙ軸方向から見て、正極貫通孔及び負極貫通孔７５３ａの内方に配置されることとした。しかし、セパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａは、正極貫通孔及び負極貫通孔７５３ａから少しずれた位置に配置されてもよいし、正極貫通孔及び負極貫通孔７５３ａとは重ならない位置に配置されてもよい。その他、正極貫通孔もしくは負極貫通孔７５３ａの一方を内方に配置し、他方の内方に配置されるとしてもよいし、正極貫通孔もしくは負極貫通孔７５３ａの両方を内方に配置してもよい。つまり、セパレータ貫通孔７６１ａ及び７６２ａと正極貫通孔及び負極貫通孔７５３ａとの形状、大小関係及び配置位置は、特に限定されない。
　上記実施の形態では、注液部１３０は、容器１００の蓋体１２０に形成されていることとした。しかし、注液部１３０は、容器１００の容器本体１１０に形成されていてもよく、注液部１３０の形成位置は特に限定されない。注液部１３０が容器１００のＸ軸方向の壁部（短側壁部）に形成されている場合、電極体の貫通孔７３０は、電極体のＸ軸方向の端部に形成されていてもよい。
　上記実施の形態では、電極体の貫通孔７３０は、電極体のうちの注液部１３０側の部位に形成されていることとした。しかし、貫通孔７３０は、どのような位置に配置されていてもよく、電極体のうちの注液部１３０とは反対側の部位に形成されていてもよい。つまり、貫通孔７３０は、電極体のうちの容器１００の底面側の部位に形成されていてもよい。図９は、本実施の形態の変形例４に係る電極体７０３の構成を示す斜視図である。具体的には、図９は、図４に示した電極体７００に対応する図である。図９に示すように、本変形例における電極体７０３は、上記実施の形態における貫通孔７３０が、電極体７０３のうちの容器１００の底面側（Ｚ軸マイナス方向）の部位に形成されている。貫通孔７３０は、容器１００の底面側における、湾曲部７１１における平坦部７１２に近い位置、及び、平坦部７１２における湾曲部７１１に近い位置の少なくとも一方に形成されているのが好ましいが、容器１００の底面側であれば、その他の位置に形成されていてもよい。本変形例のその他の構成については、上記実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。以上のように、本変形例に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。特に、本変形例では、電極体７０３のうちの容器１００の底面側の部位に貫通孔７３０を形成することで、容器１００内の電解液の量が少ない場合（寿命末期の場合等）でも、電解液を電極体７０３の中央部に保持させることができる。
　上記実施の形態では、一対の電極端子３００は、ともに、容器１００からＺ軸プラス方向に突出して配置されていることとした。しかし、一対の電極端子３００の突出方向は、特に限定されない。一対の電極端子３００は、容器１００からＸ軸方向のいずれか一方に突出していてもよいし、Ｘ軸方向の双方に突出していてもよい。
　上記実施の形態では、電極体は、巻回軸Ｌが蓋体１２０に平行となるいわゆる縦巻きの巻回型電極体であることとした。しかし、電極体は、巻回軸Ｌが蓋体１２０に垂直となるいわゆる横巻きの巻回型電極体であってもよい。上記実施の形態では、電極体は、湾曲部７１１と平坦部７１２とを有する長円柱形状（扁平形状）であることとしたが、円柱形状または楕円柱形状等でもよく、巻回型の電極体であればその形状は特に限定されない。電極体において、端部７２０は、電極体本体部７１０の一部から突出するタブ部（極板の複数のタブが積層された部位）であってもよい。電極体は、Ｘ軸方向に長尺な形状でなくてもよい。
　上記実施の形態及びその変形例に含まれる構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
　本発明は、このような蓄電素子として実現できるだけでなく、電極体としても実現できる。
　本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子に適用できる。
　１０　蓄電素子
　１００　容器
　１１０　容器本体
　１２０　蓋体
　１３０　注液部
　３００　電極端子
　６００　集電体
　７００、７０１、７０２　電極体
　７１０　電極体本体部
　７１１　湾曲部
　７１２　平坦部
　７２０　端部
　７３０　貫通孔
　７４０　正極板
　７４１　正極基材
　７４２　正極活物質層
　７４３　正極活物質部
　７４３ａ、７４３ｂ　正極貫通孔
　７４４　正極マーカー
　７５０　負極板
　７５１　負極基材
　７５２　負極活物質層
　７５３　負極活物質部
　７５３ａ　負極貫通孔
　７５４　負極マーカー
　７６１、７６２　セパレータ
　７６１ａ、７６２ａ　セパレータ貫通孔
　７７０　筒状部材

Claims (8)

  1. 　電極体を備える蓄電素子であって、
    　前記電極体は、正極板及び負極板が巻回軸まわりに巻回されて形成され、
    　前記正極板は、正極基材に正極活物質層が形成された正極活物質部を有し、
    　前記負極板は、負極基材に負極活物質層が形成された負極活物質部を有し、
    　前記正極活物質部及び前記負極活物質部の少なくとも一方には、貫通孔が形成されている
    　蓄電素子。
  2. 　前記貫通孔は、前記巻回軸に沿う方向に複数並んで形成されている
    　請求項１に記載の蓄電素子。
  3. 　前記電極体は、前記正極板及び前記負極板が前記巻回軸まわりに巻回されて形成された、湾曲状の湾曲部と平坦状の平坦部とを有し、
    　前記貫通孔は、前記湾曲部における前記平坦部に近い位置、及び、前記平坦部における前記湾曲部に近い位置の少なくとも一方に形成されている
    　請求項１または２に記載の蓄電素子。
  4. 　前記正極活物質部には、前記貫通孔としての正極貫通孔が形成され、
    　前記負極活物質部には、前記貫通孔としての負極貫通孔が形成され、
    　前記正極貫通孔及び前記負極貫通孔は、前記正極貫通孔及び前記負極貫通孔の並び方向から見て、少なくとも一部が重なる位置に配置される
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の蓄電素子。
  5. 　前記電極体は、さらに、前記正極活物質部及び前記負極活物質部の間に配置されるセパレータを有し、
    　前記セパレータには、前記正極貫通孔及び前記負極貫通孔の並び方向から見て、少なくとも一部が前記正極貫通孔及び前記負極貫通孔と重なる位置に配置されるセパレータ貫通孔が形成されている
    　請求項４に記載の蓄電素子。
  6. 　前記正極板と前記負極板とが巻回されることで、複数の前記正極活物質部と複数の前記負極活物質部とが積層方向に積層されており、
    　前記複数の正極活物質部及び前記複数の負極活物質部には、前記積層方向に連続して配置される複数の前記正極貫通孔及び複数の前記負極貫通孔が形成されている
    　請求項４または５に記載の蓄電素子。
  7. 　前記貫通孔は、前記巻回軸に沿う方向よりも、前記巻回軸に沿う方向と交差する方向の方が長い形状を有する
    　請求項１～６のいずれか１項に記載の蓄電素子。
  8. 　さらに、前記電極体が収容される容器を備え、
    　前記貫通孔は、前記電極体のうちの前記容器の底面側の部位に形成されている
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の蓄電素子。
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