(57)【要約】【課題】形状の自由度の向上、および容量の確保が図られた電気化学セルを提供する。【解決手段】電池は、互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体３０および正極体４０を備える。負極体３０は、複数の負極本体３１と、少なくとも１つの負極接続部３２と、を有する。正極体４０は、複数の正極本体４１と、少なくとも１つの正極接続部４２と、を有する。少なくとも１つの負極接続部３２は、負極幅方向を向く一対の外縁３５を有する。少なくとも１つの正極接続部４２は、正極幅方向を向く一対の外縁４５を有する。負極接続部３２の一対の外縁３５は、負極連結方向の中間部において互いに近付くように窪む。正極接続部４２の一対の外縁４５は、正極連結方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ負極体３０の主面に対向している。【選択図】図７
2020080283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、
前記負極体は、
展開状態で第１方向に並んで配置された複数の負極本体と、
展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも１つの負極接続部と、
を有し、
前記正極体は、
展開状態で第２方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、
展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも１つの正極接続部と、
を有し、
前記少なくとも１つの負極接続部は、前記第１方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、
前記少なくとも１つの正極接続部は、前記第２方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、
前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第１方向の中間部において互いに近付くように窪み、
前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第２方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向している、
ことを特徴とする電気化学セル。
【請求項２】
前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記正極本体における前記第２方向に直交する方向を向く外縁に変曲点を介して接続している、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項３】
前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記正極本体における前記第２方向に直交する方向を向く外縁に正接する円弧状に延びている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項４】
前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記負極本体における前記第１方向に直交する方向を向く外縁に変曲点を介して接続している、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電気化学セル。
【請求項５】
前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記負極本体における前記第１方向に直交する方向を向く外縁に正接する円弧状に延びている、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電気化学セル。
【請求項６】
前記少なくとも１つの負極接続部は、最内周に配置される内端側負極接続部を有し、
前記少なくとも１つの正極接続部は、最外周に配置される外端側正極接続部を有し、
前記少なくとも１つの負極接続部それぞれにおける前記一対の外縁の最小間隔は、前記内端側負極接続部から離れるに従い小さくなり、
前記少なくとも１つの正極接続部それぞれにおける前記一対の外縁の最小間隔は、前記外端側正極接続部から離れるに従い大きくなる、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電気化学セル。
【請求項７】
前記複数の負極本体は、最外周に配置される外端側負極本体、および最内周に配置される内端側負極本体を有し、
前記少なくとも１つの負極接続部は、前記内端側負極本体に接続する内端側負極接続部を備え、
前記複数の負極本体それぞれの前記第１方向の寸法は、前記外端側負極本体から離れるに従い小さくなり、
前記少なくとも１つの負極接続部それぞれの前記第１方向の寸法は、前記内端側負極接続部から離れるに従い大きくなる、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電気化学セル。
【請求項８】
前記正極活物質は、リチウム化合物を含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電気化学セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学セルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スマートフォンやウエアラブル機器、補聴器などの小型機器の電源として、リチウムイオン二次電池や電気化学キャパシタ等の電気化学セルが広く活用されている。
このような電気化学セルにおいては、電池容量並びに充電電流および放電電流を大きくする観点から、電気化学セル内で対向している電極同士の面積を大きくすることが必要である。電気化学セルの構造としては、一対の帯状の電極を帯状のセパレータを介して対向させてケースに収め、電解液を電極及びセパレータに含浸させた構造が知られている。例えば、帯状の電極および帯状のセパレータを巻回し、筒状またはコイン状のケースに収容した構造や、扁平状に変形させた後にラミネートフィルムに収容した構造が知られている。
【０００３】
また、下記特許文献１には、正極板および負極板がそれぞれ複数の積層面を連結片で連結した帯状に形成され、正極板の積層面と負極板の積層面とがセパレータを介して交互に積層されるように、正極板および負極板を連結片で折り曲げて扁平形状に捲回して極板群を形成した電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第０２／１３３０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術にあっては、帯状の電極を捲回した後に扁平状に変形させる場合、変形後の形状が直方体状等の比較的単純な形状に限定される。このため、所望の形状に形成された外装体に電極を高密度で配置することが困難である。また、連結片を折り曲げて扁平形状に捲回する場合、積層面の積層方向から見て、連結片が積層面から突出するように配置される。このため、電極の外形が複雑になり、外装体内で電極の周囲に隙間が形成されやすい。
【０００６】
例えば、特許文献１に記載の技術では、連結片が略一定の幅で延びているので、連結片を折り曲げて捲回すると、積層面の積層方向から見て連結片が角張るように積層面から突出する。このため、外装体内で連結片の角部の周囲に隙間ができやすい。仮に、連結片の角部を小さくすべく連結片を幅狭に形成した場合には、電極面積の減少に伴って容量が減少するおそれがある。
【０００７】
よって、扁平形状に捲回された電極を所望の形状に形成された外装体に高密度で配置することが困難である。したがって、従来技術の電気化学セルにあっては、形状の自由度の向上、および容量の確保を両立するという点で改善の余地がある。
【０００８】
そこで本発明は、形状の自由度の向上、および容量の確保が図られた電気化学セルを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電気化学セルは、互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、前記負極体は、展開状態で第１方向に並んで配置された複数の負極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも１つの負極接続部と、を有し、前記正極体は、展開状態で第２方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも１つの正極接続部と、を有し、前記少なくとも１つの負極接続部は、前記第１方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記少なくとも１つの正極接続部は、前記第２方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第１方向の中間部において互いに近付くように窪み、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第２方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向している、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、負極接続部の表面には負極活物質が配置され、負極接続部に対向する正極接続部には正極活物質が配置されているので、負極本体および正極本体のみならず、負極接続部および正極接続部においても放電（二次電池の場合は充放電）を行うことができる。よって、負極接続部および正極接続部の表面に活物質が配置されていない場合と比較して、電気化学セルの容量の向上を図ることができる。
ここで、展開状態で隣り合う一対の負極本体、および一対の負極本体を接続する負極接続部に着目する。負極接続部は、一対の負極本体が互いに重なり合うように折り曲げられるので、複数の負極本体が重なる方向（以下、積層方向という）から見て、負極本体から突出するように設けられる。負極接続部は、一対の外縁が第１方向の中間部において互いに近付くように窪んでいるので、積層方向から見て負極本体から離れるに従い幅を狭めながら突出する。よって、負極接続部が一定の幅で延在する構成と比較して、積層方向から見て負極体を凹凸の少ない形状に捲回できる。
しかも、正極接続部の一対の外縁は、第２方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ負極体の主面に対向している。これにより、正極接続部の一対の外縁を負極接続部の外縁に沿うように配置できる。このため、正極接続部が一定の幅で延在する場合と比較して、正極接続部の面積を大きくすることができるので、電気化学セルの容量の向上を図ることができる。また、正極接続部の一対の外縁は、負極体の主面に対向しているので、正極接続部が負極体から突出することを回避できる。
したがって、負極体および正極体を凹凸の少ない所望の扁平形状に捲回でき、負極体および正極体を外装体内に隙間なく配置することが可能となる。
以上により、形状の自由度の向上、および容量の確保が図られた電気化学セルを提供できる。
【００１１】
上記の電気化学セルにおいて、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記正極本体における前記第２方向に直交する方向を向く外縁に変曲点を介して接続している、ことが望ましい。
【００１２】
本発明によれば、正極接続部の一対の外縁が正極本体における第２方向に直交する方向を向く外縁に滑らかに接続する。これにより、正極接続部の外縁と正極本体の外縁との接続部において応力集中が生じて正極体に破れ等の破損が生じることを抑制できる。したがって、正極体の強度を向上させることができる。
【００１３】
上記の電気化学セルにおいて、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記正極本体における前記第２方向に直交する方向を向く外縁に正接する円弧状に延びている、ことが望ましい。
【００１４】
本発明によれば、正極接続部の一対の外縁が正極本体における第２方向に直交する方向を向く外縁に滑らかに接続する。これにより、正極接続部の外縁と正極本体の外縁との接続部において応力集中が生じて正極体に破れ等の破損が生じることを抑制できる。したがって、正極体の強度を向上させることができる。
【００１５】
上記の電気化学セルにおいて、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記負極本体における前記第１方向に直交する方向を向く外縁に変曲点を介して接続している、ことが望ましい。
【００１６】
本発明によれば、負極接続部の一対の外縁が負極本体における第１方向に直交する方向を向く外縁に滑らかに接続する。これにより、負極接続部の外縁と負極本体の外縁との接続部において応力集中が生じて負極体に破れ等の破損が生じることを抑制できる。したがって、負極体の強度を向上させることができる。
【００１７】
上記の電気化学セルにおいて、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記負極本体における前記第１方向に直交する方向を向く外縁に正接する円弧状に延びている、ことが望ましい。
【００１８】
本発明によれば、負極接続部の一対の外縁が負極本体における第１方向に直交する方向を向く外縁に滑らかに接続する。これにより、負極接続部の外縁と負極本体の外縁との接続部において応力集中が生じて負極体に破れ等の破損が生じることを抑制できる。したがって、負極体の強度を向上させることができる。
【００１９】
上記の電気化学セルにおいて、前記少なくとも１つの負極接続部は、最内周に配置される内端側負極接続部を有し、前記少なくとも１つの正極接続部は、最外周に配置される外端側正極接続部を有し、前記少なくとも１つの負極接続部それぞれにおける前記一対の外縁の最小間隔は、前記内端側負極接続部から離れるに従い小さくなり、前記少なくとも１つの正極接続部それぞれにおける前記一対の外縁の最小間隔は、前記外端側正極接続部から離れるに従い大きくなる、ことが望ましい。
【００２０】
本発明によれば、外層側に配置される負極接続部ほど一対の外縁の最小間隔が小さくなる。このため、捲回状態で隣り合う一対の負極接続部に着目すると、積層方向から見て、外層側の負極接続部の先端部の幅は、内層側の負極接続部の先端部の幅よりも狭くなる。これにより、積層方向から見て負極本体から離れるに従い、複数の負極接続部が段階的に幅を狭めるように配置される。よって、積層方向から見て負極体を凹凸の少ない形状に捲回できる。
また、内層側に配置される正極接続部ほど一対の外縁の最小間隔が大きくなる。これにより、負極接続部の一対の外縁の最小間隔の変化に合わせて、内層側に配置される正極接続部ほど面積を大きくすることができる。したがって、複数の正極接続部の一対の外縁の最小間隔が互いに等しい場合と比較して正極体の面積を大きくすることができ、電気化学セルの容量の向上を図ることができる。
【００２１】
上記の電気化学セルにおいて、前記複数の負極本体は、最外周に配置される外端側負極本体、および最内周に配置される内端側負極本体を有し、前記少なくとも１つの負極接続部は、前記内端側負極本体に接続する内端側負極接続部を備え、前記複数の負極本体それぞれの前記第１方向の寸法は、前記外端側負極本体から離れるに従い小さくなり、前記少なくとも１つの負極接続部それぞれの前記第１方向の寸法は、前記内端側負極接続部から離れるに従い大きくなる、ことが望ましい。
【００２２】
ここで、展開状態で隣り合う一対の負極本体に着目する。一対の負極本体の捲回状態における間隔は、一対の負極本体が外周側に位置する負極本体の対であるほど、一対の負極本体の間に配置される負極本体等の層数が増える分、大きくなる。本発明によれば、負極接続部の第１方向の寸法が内端側負極接続部から離れるに従い大きくなることで、一対の負極本体の間隔を確保でき、一対の負極本体の捲回状態における互いの位置ずれを抑制できる。よって、積層方向から見て、複数の負極本体の位置ずれが抑制される。
しかも、本発明によれば、一対の負極本体のうち外周側の負極本体は、内周側の負極本体よりも第１方向に大きく形成される。このため、複数の負極本体が互いに重なった状態で、積層方向から見て、外周側の負極本体には内周側の負極本体が重ならない非重畳領域が設けられる。内周側の負極本体に接続して積層方向に延びる負極接続部を、積層方向から見て外周側の負極本体における非重畳領域に配置することで、積層方向から見て負極接続部が外周側の負極本体から突出することを抑制できる。
以上により、積層方向から見て、複数の負極本体の位置ずれ、および外端側負極本体からの負極接続部の突出が抑制される。したがって、負極体を所望の扁平形状に捲回でき、形状の自由度の向上、および容量の確保が図られた電気化学セルを提供できる。
【００２３】
上記の電気化学セルにおいて、前記正極活物質は、リチウム化合物を含む、ことが望ましい。
【００２４】
本発明によれば、正極接続部が対向する部分に負極体の端縁が存在することを回避されているので、リチウムイオンを負極体の負極活物質に吸収させることができる。よって、負極体から針状のリチウムが析出することを抑制できる。したがって、電気化学セルの信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、形状の自由度の向上、および容量の確保が図られた電気化学セルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態の電池の斜視図である。
【図２】実施形態の電池の断面図である。
【図３】実施形態の積層電極体の断面図である。
【図４】実施形態の積層電極体の一部を拡大して示す断面図である。
【図５】実施形態の積層電極体を示す斜視図である。
【図６】実施形態の負極体および正極体を示す平面図である。
【図７】実施形態の負極体および正極体を互いに重ね合わせた状態を示す平面図である。
【図８】実施形態の負極体および正極体の捲回方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。また以下の説明では、電気化学セルとして、非水電解質二次電池の一種であるリチウムイオン二次電池（以下、単に「電池」という。）を例に挙げて説明する。
【００２８】
図１は、実施形態の電池の斜視図である。図２は、実施形態の電池の断面図である。
図１および図２に示すように、電池１は、平面視長円形状（角丸長方形状）の電池である。電池１は、積層電極体２と、積層電極体２に含浸される電解質溶液（図示せず）と、積層電極体２が収容された外装体３と、を備える。
【００２９】
外装体３は、積層電極体２が収容される収容部４と、収容部４の外周４ａに沿って折り曲げられた封止部５と、を備える。封止部５は、例えば絞り成形によって、収容部４の外周４ａに沿って折り曲げられている。
【００３０】
また、外装体３は、積層電極体２を間に挟む第１容器１０および第２容器２０を備える。第１容器１０および第２容器２０は、それぞれラミネートフィルムにより形成されている。ラミネートフィルムは、金属層（金属箔）と、重ね合わせ面（内側面）に設けられ金属箔を被覆する樹脂製の融着層と、外側面に設けられ金属箔を被覆する樹脂製の保護層と、を有する。金属層は、例えばステンレスやアルミニウム等の外気や水蒸気を遮断する金属材料を用いて形成されている。重ね合わせ面の融着層は、例えば、ポリオレフィンのポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を用いて形成されている。外側面の保護層は、例えば、上述のポリオレフィンや、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン等を用いて形成されている。
【００３１】
第１容器１０は、長円形状の第１底壁部１１と、第１底壁部１１の外周から筒状に延びる第１周壁部１２と、を備える。第１底壁部１１には、第１貫通孔１３が形成されている。第１貫通孔１３は、第１底壁部１１の中心に形成されている。
【００３２】
第１底壁部１１の内面には、第１シーラントリング１４を介して銅プレート１５が熱融着されている。第１シーラントリング１４は、ポリオレフィンのポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂を用いて形成された、シーラントフィルムをリング状にしたものである。
【００３３】
銅プレート１５の内面は、積層電極体２の後述する負極体３０（図３参照）に接続されている。銅プレート１５の外面の中央には、ニッケルプレート１６が溶接されている。ニッケルプレート１６は、第１貫通孔１３を貫通して外部に露出され、電池１の負極端子として機能する。また、銅プレート１５をニッケル製とすれば、ニッケルプレート１６はなくともよい。
【００３４】
第２容器２０は、長円形状の第２底壁部２１と、第２底壁部２１の外周から筒状に延びる第２周壁部２２と、第２周壁部２２の開口縁から第２周壁部２２の外側に向けて折り曲げられて第２底壁部２１側に延びる折曲部２３と、を備える。
【００３５】
第２底壁部２１は、積層電極体２を挟んで第１容器１０の第１底壁部１１とは反対側に配置されている。第２底壁部２１は、第１容器１０の第１底壁部１１よりも僅かに小さく形成されている。第２底壁部２１には、第２貫通孔２４が形成されている。第２貫通孔２４は、第２底壁部２１の中心に形成されている。
【００３６】
第２底壁部２１の内面には、第２シーラントリング２５を介してアルミニウムプレート２６が熱融着されている。第２シーラントリング２５は、第１シーラントリング１４と同様に、熱可塑性樹脂により形成されている。
【００３７】
アルミニウムプレート２６の内面は、積層電極体２の後述する正極体４０（図３参照）に接続されている。アルミニウムプレート２６の外面の中央には、ニッケルプレート２７が溶接されている。ニッケルプレート２７は、第２貫通孔２４を貫通して外部に露出され、電池１の正極端子として機能する。なお、例えば、アルミニウムプレート２６に代えて、ステンレス鋼製のプレート材を用いることもできる。
【００３８】
第２周壁部２２は、第２底壁部２１の外周から第１容器１０の第１底壁部１１に向けて延びている。第２周壁部２２は、収容部４の外周４ａを形成する。折曲部２３は、第２周壁部２２のうち、第１底壁部１１側の端部から第２周壁部２２に沿って第２底壁部２１側へ筒状に折り曲げられている。折曲部２３は、第２周壁部２２に対して外側に間隔をおいて配置されている。
【００３９】
第２周壁部２２は、第１周壁部１２の内側で、かつ、折曲部２３の内側に配置されている。また、折曲部２３は、第１周壁部１２の内側に配置されている。折曲部２３の融着層と第１周壁部１２の融着層とが熱融着されている。
【００４０】
折曲部２３の融着層と第１周壁部１２の融着層とが熱融着されることにより、封止部５が形成される。よって、収容部４の外周が封止部５で封止される。これにより、第１容器１０および第２容器２０が重ね合わされて外装体３が形成される。封止部５は、収容部４の外側に筒状に形成され、かつ、収容部４の外周４ａに沿って折り曲げられている。
収容部４には、第１容器１０と第２容器２０とが重ね合されることにより密封空間が形成される。具体的には、収容部４は、第１底壁部１１、第２底壁部２１、および第２周壁部２２により画成され、平面視で長円形状に形成されている。
【００４１】
図３は、実施形態の積層電極体の断面図である。図４は、実施形態の積層電極体の一部を拡大して示す断面図である。
図３および図４に示すように、積層電極体２は、シート状の負極体３０、正極体４０およびセパレータ５０を備える。積層電極体２は、負極体３０および正極体４０を互い違いに積層するように折り畳まれた積層タイプの電極体である。具体的に、積層電極体２は、セパレータ５０を介して負極体３０と正極体４０とを重ね合わせて扁平に捲回されることにより形成されている。負極体３０の最外周部は、上述した銅プレート１５に直接、またはリードタブ等を介して接続している。正極体４０の最外周部は、上述したアルミニウムプレート２６に直接、またはリードタブ等を介して接続している。
【００４２】
セパレータ５０は、負極体３０および正極体４０の層間に配置され、負極体３０と正極体４０とを絶縁している。例えば、セパレータ５０は、正極体４０をその厚み方向の両側から挟むように配置された状態で、負極体３０および正極体４０とともに捲回される。なお、図３においてはセパレータ５０の図示を省略しているが、セパレータ５０は少なくとも負極体３０と正極体４０とが対向する領域の全体で負極体３０と正極体４０との間に介在するように配置されているものとする。以下、負極体３０および正極体４０が互い違いに積層された方向を積層方向と称する。なお、捲回とは、特定の位置の周囲を一方向に周回するように巻かれることである。
【００４３】
負極体３０は、金属材料により形成された負極集電箔と、負極集電箔に塗工された負極活物質と、を備えた１枚のシート状の部材である。負極集電箔は、例えば銅やステンレス等の金属箔により形成されている。負極活物質は、例えば、シリコン酸化物やグラファイト、ハードカーボン、チタン酸リチウム、ＬｉＡｌ等である。
【００４４】
正極体４０は、金属材料により形成された正極集電箔と、正極集電箔に塗工された正極活物質と、を備えた１枚のシート状の部材である。正極集電箔は、例えばアルミニウムやステンレス等の金属箔により形成されている。正極活物質は、例えば、コバルト酸リチウムやチタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のように、リチウムと遷移金属とを含む複合酸化物である。
【００４５】
セパレータ５０は、リチウムイオンを通す特性を有する部材である。セパレータ５０は、例えばポリオレフィン製の樹脂ポーラスフィルムやガラス製不織布、樹脂製不織布、セルロース繊維の積層体等により形成されている。
【００４６】
図５は、実施形態の積層電極体を示す斜視図である。なお、図５では、セパレータ５０の図示を省略している。また、正極体４０は、後述するように負極体３０よりも小さく形成されているので、負極体３０の層間に配置されることで図５の視点では積層電極体２の表面に露出していない。
図５に示すように、積層電極体２は、外装体３の収容部４内に高密度で配置されるように、収容部４内の密封空間の形状に対応する形状に形成されている（図２参照）。すなわち、積層電極体２は、積層方向から見て、長円形状（角丸長方形状）に形成されている。なお、積層電極体２を積層方向から見た形状を基本形状と定義する。
【００４７】
ここで、積層電極体２の展開状態における負極体３０の形状について説明する。
図６は、実施形態の負極体および正極体を示す平面図である。
図６に示すように、負極体３０は、一列に並んで配置された複数（図示の例では７個）の負極本体３１と、隣り合う一対の負極本体３１を接続する少なくとも１つ（図示の例では６個）の負極接続部３２と、を有する。負極本体３１は、積層電極体２において積層方向の垂直面に沿って平坦に延びる部分である（図３および図５参照）。負極接続部３２は、複数の負極本体３１が互いに重なるように、積層電極体２の側部において折り返される部分である（図３および図５参照）。
【００４８】
以下、複数の負極本体３１が並ぶ方向を負極連結方向（第１方向）と称し、負極連結方向に直交する方向を負極幅方向と称する。また、負極連結方向において、複数の負極本体３１のうち積層電極体２の最も捲回中心側に配置される負極本体３１に対し、積層電極体２の外周側に配置される負極本体３１側を「外周側」と定義し、その反対方向を「内周側」と定義する。また、以下では、複数の負極本体３１について、最内周の負極本体３１から外周側に順に序数を付して説明する。換言すると、Ｎを自然数とし、最内周の負極本体３１から外周側に数えてＮ番目の負極本体を第Ｎ負極本体と称する。例えば、最内周の負極本体３１は、第１負極本体である。複数の負極接続部３２についても同様である。第１負極本体は、「内端側負極本体」の一例である。第７負極本体は、「外端側負極本体」の一例である。第１負極接続部は、「内端側負極接続部」の一例である。
【００４９】
複数の負極本体３１は、負極連結方向から見て負極幅方向の中心が互いに重なるように配置されている。複数の負極本体３１は、上記基本形状の一部が欠けた形状に形成されている。すなわち、複数の負極本体３１は、長円形状の一部が欠けた形状に形成されている。複数の負極本体３１は、長軸Ａ１が負極幅方向に指向するように配置されている。各負極本体３１の外形は、負極幅方向に直線状に延びる一対の直線部３３と、一対の直線部３３の端部同士を接続する円弧状の一対の曲線部３４（外縁）と、により形成されている。曲線部３４は、負極連結方向に交差する方向に延び、負極体３０の外縁のうち負極幅方向を向く部分の一部を構成している。負極本体３１は、上記基本形状に対して負極連結方向の寸法を小さくするように、負極連結方向の直線部３３全体が上記基本形状に対して長軸Ａ１寄りに設けられている。最外周に配置される第７負極本体３１Ｇは、内周側の直線部３３全体が上記基本形状に対して長軸Ａ１側に寄るように形成されている。第７負極本体３１Ｇよりも内周側の負極本体３１は、内周側および外周側の両方の直線部３３全体が上記基本形状に対して長軸Ａ１側に寄るように形成されている。複数の負極本体３１それぞれの負極連結方向における寸法Ｄ１は、第７負極本体３１Ｇから離れるに従い小さくなっている。換言すると、複数の負極本体３１は、内周側に隣り合う負極本体３１よりも負極連結方向に大きく形成されている。
【００５０】
図７は、実施形態の負極体および正極体を互いに重ね合わせた状態を示す平面図である。
図７に示すように、複数の負極接続部３２は、負極連結方向で隣り合う一対の負極本体３１の間に設けられている。負極接続部３２における負極幅方向を向く一対の外縁３５は、負極連結方向の中間部において、互いに近付くように負極幅方向に曲線状に窪んでいる。なお、中間部とは、対象の両端間の中央のみならず、対象の両端間の内側の範囲を含む意とする。負極接続部３２の一対の外縁３５は、負極本体３１の曲線部３４に変曲点Ｐ１を介して接続している。換言すると、負極体３０の負極幅方向を向く外縁における変曲点Ｐ１を通り負極幅方向を延びる直線が、負極本体３１と負極接続部３２との境界になる。負極接続部３２の一対の外縁３５は、円弧状に延び、負極本体３１の曲線部３４に正接している。
【００５１】
図６に示すように、複数の負極接続部３２の負極連結方向における寸法Ｄ２は、最内周に配置される第１負極接続部３２Ａから離れるに従い大きくなっている。これにより、負極接続部３２の一対の外縁３５が負極幅方向に窪む距離は、第１負極接続部３２Ａから離れるに従い大きくなっている。換言すると、負極接続部３２の一対の外縁３５の最小間隔は、第１負極接続部３２Ａから離れるに従い小さくなっている。
【００５２】
次に、積層電極体２の展開状態における正極体４０の形状について説明する。
正極体４０は、一列に並んで配置された複数（図示の例では７個）の正極本体４１と、隣り合う一対の正極本体４１を接続する少なくとも１つ（図示の例では６個）の正極接続部４２と、を有する。正極本体４１は、積層電極体２において積層方向の垂直面に沿って平坦に延びる部分である（図３参照）。正極接続部４２は、複数の正極本体４１が負極本体３１に重なるように、積層電極体２の側部において折り返される部分である（図３参照）。
【００５３】
以下、複数の正極本体４１が並ぶ方向を正極連結方向（第２方向）と称し、正極連結方向に直交する方向を正極幅方向と称する。また、正極連結方向において、複数の正極本体４１のうち積層電極体の最も捲回中心側に配置される正極本体４１に対し、積層電極体２の外周側に配置される正極本体４１側を「外周側」と定義し、その反対方向を「内周側」と定義する。また、以下では、複数の正極本体４１および複数の正極接続部４２について、負極本体３１および負極接続部３２と同様に序数を付して説明する。第６正極接続部は、「外端側正極接続部」の一例である。
【００５４】
複数の正極本体４１は、負極本体３１と同数設けられている。複数の正極本体４１は、正極連結方向から見て正極幅方向の中心が互いに重なるように配置されている。各正極本体４１の外形は、正極幅方向に延びる一対の直線部４３と、一対の直線部４３の端部同士を接続する円弧状の一対の曲線部４４（外縁）と、により形成されている。曲線部４４は、正極連結方向に交差する方向に延び、正極体４０の外縁のうち正極幅方向を向く部分の一部を構成している。複数の正極本体４１は、正極幅方向に指向する長軸Ａ２を有する長円形状に対し、正極連結方向の直線部４３が長軸Ａ２寄りに設けられた形状に形成されている。複数の正極本体４１は、積層電極体２においてセパレータ５０を介して対向する負極本体３１の外形よりも小さく形成されている。具体的に、第１正極本体４１Ａの正極連結方向における寸法は、第１負極本体３１Ａの負極連結方向における寸法よりも所定の寸法小さく形成されている。また、第１正極本体４１Ａの正極幅方向における寸法は、第１負極本体３１Ａの負極幅方向における寸法よりも所定の寸法小さく形成されている。他の正極本体４１についても同様である。
【００５５】
図７に示すように、複数の正極接続部４２は、正極連結方向で隣り合う一対の正極本体４１の間に設けられている。正極接続部４２における正極幅方向を向く一対の外縁４５は、正極連結方向の中間部において、互いに近付くように正極幅方向に曲線状に窪んでいる。正極接続部４２の一対の外縁４５は、正極本体４１の曲線部４４に変曲点Ｐ２を介して接続している。換言すると、正極体４０の正極幅方向を向く外縁における変曲点Ｐ２を通り正極幅方向を延びる直線が、正極本体４１と正極接続部４２との境界になる。正極接続部４２の一対の外縁４５は、円弧状に延び、正極本体４１の曲線部４４に正接している。
【００５６】
図６に示すように、正極接続部４２の正極連結方向における寸法は、以下の条件に基づいて設定されている。第Ｎ正極接続部４２は、第Ｎ正極接続部４２に隣接する第Ｎ正極本体４１および第（Ｎ＋１）正極本体４１の長軸Ａ２間の距離Ｄ３が、第Ｎ負極本体３１および第（Ｎ＋１）負極本体３１の長軸Ａ１間の距離Ｄ４に一致するように形成されている。例えば、第１正極本体４１Ａの長軸Ａ２と第２正極本体４１Ｂの長軸Ａ２との距離は、第１負極本体３１Ａの長軸Ａ１と第２負極本体３１Ｂの長軸Ａ１との距離と一致している。正極接続部４２の一対の外縁４５が正極幅方向に窪む距離は、第１正極接続部４２Ａから離れるに従い大きくなっている。換言すると、正極接続部４２の一対の外縁４５の最小間隔は、第６正極接続部４２Ｆから離れるに従い大きくなっている。
【００５７】
次に、負極体３０および正極体４０の捲回構造について説明する。
図８は、実施形態の負極体および正極体の捲回方法を示す図である。
図８に示すように、最初に、負極体３０の第１負極本体３１Ａと正極体４０の第１正極本体４１Ａとを互いに重ねる。この際、第１負極本体３１Ａ、および第１正極本体４１Ａは、それぞれの長軸Ａ１，Ａ２（図６参照）が互いに重なるとともに、長軸Ａ１の中心点と長軸Ａ２の中心点とが重なるように配置される。また、負極体３０および正極体４０は、第１負極本体３１Ａおよび第１正極本体４１Ａから互いに反対方向に延びるように配置される。以下、第１負極本体３１Ａと第１正極本体４１Ａとが重ねられた部分を基準重ね合わせ部と称する。
【００５８】
続いて、基準重ね合わせ部を捲回中心とするように、負極体３０および正極体４０を基準重ね合わせ部回りに捲回する。具体的に、負極体３０および正極体４０を以下の手順で捲回する。負極体３０の第１負極接続部３２Ａを折り返し、第１負極本体３１Ａとは反対側で第１正極本体４１Ａに第２負極本体３１Ｂを重ねる。この際、第１負極本体３１Ａおよび第２負極本体３１Ｂは、積層方向から見て互いに長軸Ａ１が互いに重なるように配置される。また、正極体４０の第１正極接続部４２Ａを折り返し、第１正極本体４１Ａとは反対側で第１負極本体３１Ａに第２正極本体４１Ｂを重ねる。この際、第１正極本体４１Ａおよび第２正極本体４１Ｂは、積層方向から見て互いに長軸Ａ２が互いに重なるように配置される。その後も、各負極本体３１が互いに重なるように各負極接続部３２を折り返すとともに、各正極本体４１が互いに重なるように各正極接続部４２を折り返す。これにより、積層電極体２が形成される。
【００５９】
次に、負極体３０と正極体４０との位置関係について説明する。
図３に示すように、複数の正極接続部４２は、セパレータ５０を介して負極接続部３２に対向している。第１正極接続部４２Ａおよび第６正極接続部４２Ｆは、セパレータ５０を介して１つの負極接続部３２に対向している。第１正極接続部４２Ａおよび第６正極接続部４２Ｆを除く正極接続部４２は、セパレータ５０を介して一対の負極接続部３２に対向している。例えば、第２正極接続部４２Ｂは、第１負極接続部３２Ａおよび第３負極接続部３２Ｃに対向している。
【００６０】
図７に示すように、正極接続部４２の外縁４５の全体は、負極体３０の主面に対向している。正極接続部４２の外縁４５は、正極接続部４２と負極接続部３２とが重なる方向から見て、セパレータ５０を介して対向する負極本体３１の一対の曲線部３４、およびセパレータ５０を介して対向する負極接続部３２の一対の外縁３５よりも内側に配置されている。正極接続部４２の外縁４５は、セパレータ５０を介して対向する負極接続部３２の一対の外縁３５に沿って延びている。これにより、正極接続部４２は、正極接続部４２と負極接続部３２とが重なる方向から見て、負極接続部３２から露出しない。なお、正極接続部４２が一対の負極接続部３２に対向する場合、一対の負極接続部３２のうち、外層の負極接続部３２のほうが、内層の負極接続部３２よりも、一対の外縁３５の最小間隔が狭くなっている。このため、正極接続部４２の外縁４５は、外層の負極接続部３２における一対の外縁３５よりも内側に配置されていればよい。
【００６１】
以上に説明したように、本実施形態の電池１では、負極接続部３２の表面に負極活物質が配置され、正極接続部４２の表面に正極活物質が配置されている。この構成によれば、負極本体３１および正極本体４１のみならず、負極接続部３２および正極接続部４２においても充放電を行うことができる。よって、負極接続部３２および正極接続部４２の表面に活物質が配置されていない場合と比較して、電池１の容量の向上を図ることができる。
【００６２】
さらに、本実施形態の電池１では、負極接続部３２の一対の外縁３５は負極連結方向の中間部において互いに近付くように窪み、正極接続部４２の一対の外縁４５は正極連結方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ負極体３０の主面に対向している。ここで、展開状態で隣り合う一対の負極本体３１、および一対の負極本体３１を接続する負極接続部３２に着目する。負極接続部３２は、一対の負極本体３１が互いに重なり合うように折り曲げられるので、積層方向から見て負極本体３１から突出するように設けられる。負極接続部３２は、一対の外縁３５が負極連結方向の中間部において互いに近付くように窪んでいるので、積層方向から見て負極本体３１から離れるに従い幅を狭めながら突出する。よって、負極接続部が一定の幅で延在する構成と比較して、積層方向から見て負極体３０を凹凸の少ない形状に捲回できる。
【００６３】
しかも、正極接続部４２の一対の外縁４５は、正極連結方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ負極体３０の主面に対向している。これにより、正極接続部４２の一対の外縁４５を負極接続部３２の外縁３５に沿うように配置できる。このため、正極接続部が一定の幅で延在する場合と比較して、正極接続部４２の面積を大きくすることができるので、電池１の容量の向上を図ることができる。また、正極接続部４２の一対の外縁３５は、負極体３０の主面に対向しているので、正極接続部４２が負極体３０から突出することを回避できる。
したがって、負極体３０および正極体４０を凹凸の少ない所望の扁平形状に捲回でき、負極体３０および正極体４０を外装体３内に隙間なく配置することが可能となる。
以上により、形状の自由度の向上、および容量の確保が図られた電池１を提供できる。
【００６４】
また、正極接続部４２の一対の外縁４５は、正極本体４１における正極幅方向を向く曲線部４４に変曲点Ｐ２を介して接続している。
また、正極接続部４２の一対の外縁４５は、正極本体４１の曲線部４４に正接する円弧状に延びている。
これらの構成によれば、正極接続部４２の一対の外縁４５が正極本体４１の曲線部４４に滑らかに接続する。これにより、正極接続部４２の外縁４５と正極本体４１の曲線部４４との接続部において応力集中が生じて正極体４０に破れ等の破損が生じることを抑制できる。したがって、正極体４０の強度を向上させることができる。
【００６５】
また、負極接続部３２の一対の外縁３５は、負極本体３１における負極幅方向を向く曲線部３４に変曲点Ｐ１を介して接続している。
また、負極接続部３２の一対の外縁３５は、負極本体３１の曲線部３４に正接する円弧状に延びている。
これらの構成によれば、負極接続部３２の一対の外縁３５が負極本体３１の曲線部３４に滑らかに接続する。これにより、負極接続部３２の外縁３５と負極本体３１の曲線部３４との接続部において応力集中が生じて負極体３０に破れ等の破損が生じることを抑制できる。したがって、負極体３０の強度を向上させることができる。
【００６６】
また、複数の負極接続部３２それぞれにおける一対の外縁３５の最小間隔は、第１負極接続部３２Ａから離れるに従い小さくなっている。この構成によれば、外層側に配置される負極接続部３２ほど一対の外縁３５の最小間隔が小さくなる。このため、捲回状態で隣り合う一対の負極接続部３２に着目すると、積層方向から見て、外層側の負極接続部３２の先端部の幅は、内層側の負極接続部３２の先端部の幅よりも狭くなる。これにより、積層方向から見て負極本体３１から離れるに従い、複数の負極接続部３２が段階的に幅を狭めるように配置される。よって、積層方向から見て負極体３０を凹凸の少ない形状に捲回できる。
また、複数の正極接続部４２それぞれにおける一対の外縁４５の最小間隔は、第６正極接続部４２Ｆから離れるに従い大きくなる。この構成によれば、内層側に配置される正極接続部４２ほど一対の外縁４５の最小間隔が大きくなる。これにより、負極接続部３２の一対の外縁４５の最小間隔の変化に合わせて、内層側に配置される正極接続部４２ほど面積を大きくすることができる。したがって、複数の正極接続部の一対の外縁の最小間隔が互いに等しい場合と比較して正極体４０の面積を大きくすることができ、電池１の容量の向上を図ることができる。
【００６７】
また、複数の負極接続部３２の負極連結方向における寸法は、最内周に配置される第１負極接続部３２Ａから離れるに従い大きくなっている。ここで、展開状態で隣り合う一対の負極本体３１の捲回状態における間隔は、一対の負極本体３１が外周側に位置する負極本体３１の対であるほど大きくなる。このため、負極接続部３２の負極連結方向における寸法が第１負極接続部３２Ａから離れるに従い大きくなることで、一対の負極本体３１の間隔を確保でき、一対の負極本体３１の捲回状態における互いの位置ずれを抑制できる。よって、積層方向から見て、複数の負極本体３１の位置ずれが抑制される。
しかも、負極本体３１それぞれの負極連結方向における寸法は、最外周に配置される第７負極本体３１Ｇから離れるに従い小さくなっている。これにより、展開状態で隣り合う一対の負極本体３１のうち外周側の負極本体３１は、内周側の負極本体３１よりも負極連結方向に大きく形成される。このため、複数の負極本体３１が互いに重なった状態で、積層方向から見て、外周側の負極本体３１には内周側の負極本体３１が重ならない非重畳領域が設けられる。例えば、図３に示すように、積層方向から見て、第７負極本体３１Ｇには第６負極本体３１Ｆが重ならない非重畳領域Ｒが設けられる。内周側の負極本体３１に接続して積層方向に延びる負極接続部３２を、積層方向から見て外周側の負極本体３１における非重畳領域に配置することで、積層方向から見て負極接続部３２が外周側の負極本体３１から突出することを抑制できる。
以上により、積層方向から見て、複数の負極本体３１の位置ずれ、および最外周の第７負極本体３１Ｇから負極接続部３２が突出することが抑制される。したがって、負極体３０を所望の扁平形状に捲回でき、形状の自由度の向上、および容量の確保が図られた電池１を提供できる。
【００６８】
また、仮に正極接続部が対向する部分に負極体の端縁が存在すると、電池の充電時において正極体から移動してきたリチウムイオンがエッジ効果によって負極体の端縁に集中して針状に析出する可能性がある。このように、リチウムイオンがリチウム金属として析出すると、セパレータを突き抜けて、負極体と正極体とを短絡させる可能性がある。本実施形態では、上述したように正極接続部４２が対向する部分に負極体３０の端縁が存在することを回避されているので、リチウムイオンを負極体３０の負極活物質に吸収させることができる。よって、負極体３０から針状のリチウムが析出することを抑制できる。したがって、電池１の信頼性を向上させることができる。
【００６９】
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、電気化学セルの一例として、二次電池を例に挙げて説明したが、これに限らず、電気二重層キャパシタおよび一次電池等に上述した構成を適用してもよい。また、電池としてリチウムイオン二次電池を例に挙げて説明したが、これに限らず、金属リチウム二次電池等のリチウムイオン二次電池以外の二次電池であってもよい。
なお、電気二重層キャパシタに上述した構成を適用する場合、電気二重層キャパシタは機能上正負の区別がない一対の電極を備えるが、一方の電極を上記負極体と同様に構成し、他方の電極を上記正極体と同様に構成すればよい。
【００７０】
また、上記実施形態では、積層電極体２が積層方向から見て長円形状に形成されているが、これに限定されず、外装体の形状に応じて様々な形状に形成できる。例えば、積層電極体は、積層方向から見て円形状または楕円形状に形成されていてもよいし、菱形や矩形等の四角形状に形成されていてもよい。
【００７１】
また、上記実施形態では、電池１は外装体３の貫通孔を通じて露出した正極端子および負極端子を備えているが、これに限定されない。電池は、外装体の封止部において第１容器と第２容器との間を通って外装体の内部から外部に延出するタブ状の端子を備えていてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、第１容器１０に負極端子を設け、第２容器２０に正極端子を設けているが、これに限定されない。すなわち、第１容器に正極端子を設け、第２容器に負極端子を設けてもよい。
【００７３】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１…電池（電気化学セル）  ３０…負極体  ３１…負極本体  ３１Ａ…第１負極本体（内端側負極本体）  ３１Ｇ…第７負極本体（外端側負極本体）  ３２…負極接続部  ３２Ａ…第１負極接続部（内端側負極接続部）  ３４…曲線部（外縁）  ３５…外縁  ４０…正極体  ４１…正極本体  ４２…正極接続部  ４２Ｆ…第６正極接続部（外端側正極接続部）  ４４…曲線部（外縁）  ４５…外縁  Ｐ１，Ｐ２…変曲点
【図１】
2020080283.tif 000003
【図２】
2020080283.tif 000004
【図３】
2020080283.tif 000005
【図４】
2020080283.tif 000006
【図５】
2020080283.tif 000007
【図６】
2020080283.tif 000008
【図７】
2020080283.tif 000009
【図８】
2020080283.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月23日(2019.12.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、
前記負極体は、
展開状態で第１方向に並んで配置された複数の負極本体と、
展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも１つの負極接続部と、
を有し、
前記正極体は、
展開状態で第２方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、
展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも１つの正極接続部と、
を有し、
前記少なくとも１つの負極接続部は、前記第１方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、
前記少なくとも１つの正極接続部は、前記第２方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、
前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第１方向の中間部において互いに近付くように窪み、
前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第２方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、
前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記正極本体における前記第２方向に直交する方向を向く外縁に変曲点を介して接続している、
ことを特徴とする電気化学セル。
【請求項２】
互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、
前記負極体は、
展開状態で第１方向に並んで配置された複数の負極本体と、
展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも１つの負極接続部と、
を有し、
前記正極体は、
展開状態で第２方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、
展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも１つの正極接続部と、
を有し、
前記少なくとも１つの負極接続部は、前記第１方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、
前記少なくとも１つの正極接続部は、前記第２方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、
前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第１方向の中間部において互いに近付くように窪み、
前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第２方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、
前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記正極本体における前記第２方向に直交する方向を向く外縁に正接する円弧状に延びている、
ことを特徴とする電気化学セル。
【請求項３】
互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、
前記負極体は、
展開状態で第１方向に並んで配置された複数の負極本体と、
展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも１つの負極接続部と、
を有し、
前記正極体は、
展開状態で第２方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、
展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも１つの正極接続部と、
を有し、
前記少なくとも１つの負極接続部は、前記第１方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、
前記少なくとも１つの正極接続部は、前記第２方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、
前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第１方向の中間部において互いに近付くように窪み、
前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第２方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、
前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記負極本体における前記第１方向に直交する方向を向く外縁に変曲点を介して接続している、
ことを特徴とする電気化学セル。
【請求項４】
互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、
前記負極体は、
展開状態で第１方向に並んで配置された複数の負極本体と、
展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも１つの負極接続部と、
を有し、
前記正極体は、
展開状態で第２方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、
展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも１つの正極接続部と、
を有し、
前記少なくとも１つの負極接続部は、前記第１方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、
前記少なくとも１つの正極接続部は、前記第２方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、
前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第１方向の中間部において互いに近付くように窪み、
前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第２方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、
前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記負極本体における前記第１方向に直交する方向を向く外縁に正接する円弧状に延びている、
ことを特徴とする電気化学セル。
【請求項５】
互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、
前記負極体は、
展開状態で第１方向に並んで配置された複数の負極本体と、
展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも１つの負極接続部と、
を有し、
前記正極体は、
展開状態で第２方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、
展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも１つの正極接続部と、
を有し、
前記少なくとも１つの負極接続部は、前記第１方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、
前記少なくとも１つの正極接続部は、前記第２方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、
前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第１方向の中間部において互いに近付くように窪み、
前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第２方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、
前記少なくとも１つの負極接続部は、最内周に配置される内端側負極接続部を有し、
前記少なくとも１つの正極接続部は、最外周に配置される外端側正極接続部を有し、
前記少なくとも１つの負極接続部それぞれにおける前記一対の外縁の最小間隔は、前記内端側負極接続部から離れるに従い小さくなり、
前記少なくとも１つの正極接続部それぞれにおける前記一対の外縁の最小間隔は、前記外端側正極接続部から離れるに従い大きくなる、
ことを特徴とする電気化学セル。
【請求項６】
互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、
前記負極体は、
展開状態で第１方向に並んで配置された複数の負極本体と、
展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも１つの負極接続部と、
を有し、
前記正極体は、
展開状態で第２方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、
展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも１つの正極接続部と、
を有し、
前記少なくとも１つの負極接続部は、前記第１方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、
前記少なくとも１つの正極接続部は、前記第２方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、
前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第１方向の中間部において互いに近付くように窪み、
前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第２方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、
前記複数の負極本体は、最外周に配置される外端側負極本体、および最内周に配置される内端側負極本体を有し、
前記少なくとも１つの負極接続部は、前記内端側負極本体に接続する内端側負極接続部を備え、
前記複数の負極本体それぞれの前記第１方向の寸法は、前記外端側負極本体から離れるに従い小さくなり、
前記少なくとも１つの負極接続部それぞれの前記第１方向の寸法は、前記内端側負極接続部から離れるに従い大きくなる、
ことを特徴とする電気化学セル。
【請求項７】
互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、
前記負極体は、
展開状態で第１方向に並んで配置された複数の負極本体と、
展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも１つの負極接続部と、
を有し、
前記正極体は、
展開状態で第２方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、
展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも１つの正極接続部と、
を有し、
前記少なくとも１つの負極接続部は、前記第１方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、
前記少なくとも１つの正極接続部は、前記第２方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、
前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第１方向の中間部において互いに近付くように窪み、
前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第２方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、
前記正極活物質は、リチウム化合物を含む、
ことを特徴とする電気化学セル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の電気化学セルは、互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、前記負極体は、展開状態で第１方向に並んで配置された複数の負極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも１つの負極接続部と、を有し、前記正極体は、展開状態で第２方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも１つの正極接続部と、を有し、前記少なくとも１つの負極接続部は、前記第１方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記少なくとも１つの正極接続部は、前記第２方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第１方向の中間部において互いに近付くように窪み、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第２方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記正極本体における前記第２方向に直交する方向を向く外縁に変曲点を介して接続している、ことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、正極接続部の一対の外縁が正極本体における第２方向に直交する方向を向く外縁に滑らかに接続する。これにより、正極接続部の外縁と正極本体の外縁との接続部において応力集中が生じて正極体に破れ等の破損が生じることを抑制できる。したがって、正極体の強度を向上させることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の電気化学セルは、互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、前記負極体は、展開状態で第１方向に並んで配置された複数の負極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも１つの負極接続部と、を有し、前記正極体は、展開状態で第２方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも１つの正極接続部と、を有し、前記少なくとも１つの負極接続部は、前記第１方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記少なくとも１つの正極接続部は、前記第２方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第１方向の中間部において互いに近付くように窪み、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第２方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記正極本体における前記第２方向に直交する方向を向く外縁に正接する円弧状に延びている、ことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の電気化学セルは、互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、前記負極体は、展開状態で第１方向に並んで配置された複数の負極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも１つの負極接続部と、を有し、前記正極体は、展開状態で第２方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも１つの正極接続部と、を有し、前記少なくとも１つの負極接続部は、前記第１方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記少なくとも１つの正極接続部は、前記第２方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第１方向の中間部において互いに近付くように窪み、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第２方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記負極本体における前記第１方向に直交する方向を向く外縁に変曲点を介して接続している、ことを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の電気化学セルは、互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、前記負極体は、展開状態で第１方向に並んで配置された複数の負極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも１つの負極接続部と、を有し、前記正極体は、展開状態で第２方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも１つの正極接続部と、を有し、前記少なくとも１つの負極接続部は、前記第１方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記少なくとも１つの正極接続部は、前記第２方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第１方向の中間部において互いに近付くように窪み、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第２方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記負極本体における前記第１方向に直交する方向を向く外縁に正接する円弧状に延びている、ことを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明の電気化学セルは、互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、前記負極体は、展開状態で第１方向に並んで配置された複数の負極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも１つの負極接続部と、を有し、前記正極体は、展開状態で第２方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも１つの正極接続部と、を有し、前記少なくとも１つの負極接続部は、前記第１方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記少なくとも１つの正極接続部は、前記第２方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第１方向の中間部において互いに近付くように窪み、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第２方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、前記少なくとも１つの負極接続部は、最内周に配置される内端側負極接続部を有し、前記少なくとも１つの正極接続部は、最外周に配置される外端側正極接続部を有し、前記少なくとも１つの負極接続部それぞれにおける前記一対の外縁の最小間隔は、前記内端側負極接続部から離れるに従い小さくなり、前記少なくとも１つの正極接続部それぞれにおける前記一対の外縁の最小間隔は、前記外端側正極接続部から離れるに従い大きくなる、ことを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の電気化学セルは、互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、前記負極体は、展開状態で第１方向に並んで配置された複数の負極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも１つの負極接続部と、を有し、前記正極体は、展開状態で第２方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも１つの正極接続部と、を有し、前記少なくとも１つの負極接続部は、前記第１方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記少なくとも１つの正極接続部は、前記第２方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第１方向の中間部において互いに近付くように窪み、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第２方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、前記複数の負極本体は、最外周に配置される外端側負極本体、および最内周に配置される内端側負極本体を有し、前記少なくとも１つの負極接続部は、前記内端側負極本体に接続する内端側負極接続部を備え、前記複数の負極本体それぞれの前記第１方向の寸法は、前記外端側負極本体から離れるに従い小さくなり、前記少なくとも１つの負極接続部それぞれの前記第１方向の寸法は、前記内端側負極接続部から離れるに従い大きくなる、ことを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明の電気化学セルは、互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、前記負極体は、展開状態で第１方向に並んで配置された複数の負極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも１つの負極接続部と、を有し、前記正極体は、展開状態で第２方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも１つの正極接続部と、を有し、前記少なくとも１つの負極接続部は、前記第１方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記少なくとも１つの正極接続部は、前記第２方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第１方向の中間部において互いに近付くように窪み、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第２方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、前記正極活物質は、リチウム化合物を含む、ことを特徴とする。