(57)【要約】【課題】外装体と電極体との短絡を効果的に防止する。【解決手段】蓄電素子１は、電極体５と、絶縁性のカバー７と、外装体２と、タブ６と、を備える。電極体５は、第１方向ｄ１に積層された第１電極１０及び第２電極２０を有する。カバー７は、第１方向ｄ１に非平行な第２方向ｄ２における一側に位置する電極体５の一側部分５ａに固定される。カバー７は、第２方向ｄ２における一側に開口した通過孔７ｂを設けられている。外装体２は、電極体５とカバー７とを収容する。タブ６は、第１電極１０に電気的に接続してカバー７の通過孔７ｂを通過し、外装体２の外部まで延びる。第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２の両方に非平行な第３方向ｄ３におけるカバー７の長さは、第２方向ｄ２における電極体５の一側端部５ａ２の第３方向ｄ３における電極体５の長さより長く、第３方向ｄ３における電極体５の最大の長さ以下である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に積層された第１電極及び第２電極を含む電極体と、
前記第１方向と非平行な第２方向における一側に位置する前記電極体の一側部分に固定され、前記第２方向における一側に開口した通過孔を設けられた絶縁性のカバーと、
前記電極体と前記カバーとを収容する外装体と、
前記第１電極と電気的に接続して前記カバーの前記通過孔を通過し、前記外装体の外部まで延びるタブと、を備え、
前記第１方向及び前記第２方向の両方に非平行な第３方向における前記カバーの長さは、前記第２方向における前記電極体の一側端部の前記第３方向における前記電極体の長さより長く、前記第３方向における前記電極体の最大の長さ以下である、蓄電素子。
【請求項２】
前記第１電極は、接続領域と前記接続領域よりも前記第２方向における他側に位置する電極領域とを有する第１電極集電体と、前記第１電極集電体と前記電極領域において積層された第１電極活物質層と、を有し、
前記カバーは、前記接続領域における前記第１電極の前記第１電極集電体に固定されている、請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記電極体の前記一側部分は、前記カバーを介して前記外装体から離間している、請求項１または２に記載の蓄電素子。
【請求項４】
前記カバーは、前記外装体と接触している、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の蓄電素子。
【請求項５】
前記第１方向における前記カバーの長さは、前記第２方向の一側から他側へ向かうにつれて、長くなっている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の蓄電素子。
【請求項６】
前記カバーは、前記第１方向及び前記第２方向に平行な断面において、前記第２方向に対して傾斜した傾斜面を有し、
前記第１方向における前記カバーの長さは、前記傾斜面が設けられている領域において、前記第２方向の一側から他側へ向かうにつれて、長くなっている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の蓄電素子。
【請求項７】
前記第１方向における前記カバーの長さは、前記第１方向における前記電極体の長さ以下である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の蓄電素子。
【請求項８】
前記第３方向における前記電極体の長さは、前記第２方向における一側部分において、前記第２方向における他側から一側に向かうにつれて短くなっている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の蓄電素子。
【請求項９】
前記カバーは、前記第３方向における両端において、前記第２方向における前記電極体の一側端部を覆う、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の蓄電素子。
【請求項１０】
前記カバーは、樹脂成形物からなる、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の蓄電素子。
【請求項１１】
前記カバーは、消火剤を保持している、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の蓄電素子。
【請求項１２】
前記第３方向における前記通過孔の長さは、前記第３方向における前記電極体の最大幅よりも小さい、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の蓄電素子。
【請求項１３】
前記第２方向における他側に位置する前記電極体の他側部分に固定され、前記第２方向における他側に開口した第２通過孔を設けられた絶縁性の第２カバーと、
前記第２電極と電気的に接続して前記第２カバーの前記第２通過孔を通過し、前記外装体の外部まで延びる第２タブと、をさらに備える、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の蓄電素子。
【請求項１４】
前記外装体は、前記電極体を収容する収容部を形成する第１膨出部を含む第１外装材と、前記第１膨出部とともに前記収容部を形成する第２膨出部を含む第２外装材と、を有する、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の蓄電素子。
【請求項１５】
前記外装体は、第１金属層及び前記第１金属層に積層された第１絶縁層を含む第１外装材と、前記第１絶縁層と向かい合う第２絶縁層及び前記第２絶縁層に積層された第２金属層を含む第２外装材と、を有し、
前記タブは、前記第１外装材及び前記第２外装材の間を通過する、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の蓄電素子。
【請求項１６】
前記電極体は、複数の前記第１電極と、前記第１電極と前記第１方向に交互に積層された複数の前記第２電極と、を有する、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の蓄電素子。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の蓄電素子の製造方法であって、
前記通過孔を前記タブが通過するように、前記電極体の前記一側部分を前記カバーに固定する工程と、
前記タブの一部分が前記第２方向における一側に露出するように、前記電極体及び前記カバーを前記外装体に収容する工程と、を備える、蓄電素子の製造方法。
【請求項１８】
前記第２方向における前記電極体の一側端部の前記第３方向における長さが、前記第３方向における前記カバーの長さより短くなるよう、前記第２方向における前記電極体の一側部分の一部を切除する工程をさらに備える、請求項１７に記載の蓄電素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電素子及び蓄電素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電素子の一例として、例えば特許文献１で提案されているように、正極と負極とを交互に積層してなる積層型電池や巻回型電池が広く普及している。積層型電池の一例として、リチウムイオン二次電池が挙げられる。リチウムイオン二次電池は、他の形式の積層型電池と比較して大容量であることを特徴の一つとしている。このような特徴を有するリチウムイオン二次電池は、今般、車載用途や定置住宅用途等の種々の用途での更なる普及を期待されている。
【０００３】
リチウムイオン二次電池に代表される積層型電池では、正極及び負極を有する電極体から電力を取り出すため、正極及び負極のうち電極活物質層が設けられていない領域において正極及び負極がそれぞれ別個に集電しており、集電されたそれぞれの電極の電極集電体にタブが取り付けられている。電極体は、それぞれの電極に取り付けられたタブが外部に延び出た状態で、外装体に収容される。
【０００４】
外装体は、導電性を有する金属層を含んでいる。外装体の金属層と外装体に収容された電極体とが接触すると、外装体と電極体との短絡が生じ得る。外装体の金属層と電極体との短絡を防止するため、外装体の金属層と電極体との間には、通常、絶縁のための絶縁層が設けられている。このような絶縁層は、例えば外装体の一部として金属層に積層されて設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００５／０４５９８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、蓄電素子の製造過程において絶縁層に熱や圧力がかかると、外装体の金属層と電極体の間から絶縁層が融解すること等によって脱落することがある。絶縁層が脱落した部分では、外装体の金属層と電極体とが接触し得る。したがって、絶縁層が脱落した部分では、外装体と電極体との短絡が生じ得る。
【０００７】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、外装体と電極体との短絡を効果的に防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の蓄電素子は、
第１方向に積層された第１電極及び第２電極を含む電極体と、
前記第１方向と非平行な第２方向における一側に位置する前記電極体の一側部分に固定され、前記第２方向における一側に開口した通過孔を設けられた絶縁性のカバーと、
前記電極体と前記カバーとを収容する外装体と、
前記第１電極と電気的に接続して前記カバーの前記通過孔を通過し、前記外装体の外部まで延びるタブと、を備え、
前記第１方向及び前記第２方向の両方に非平行な第３方向における前記カバーの長さは、前記第２方向における前記電極体の一側端部の前記第３方向における前記電極体の長さより長く、前記第３方向における前記電極体の最大の長さ以下である。
【０００９】
本発明の蓄電素子において、
前記第１電極は、接続領域と前記接続領域よりも前記第２方向における他側に位置する電極領域とを有する第１電極集電体と、前記第１電極集電体と前記電極領域において積層された第１電極活物質層と、を有し、
前記カバーは、前記接続領域における前記第１電極の前記第１電極集電体に固定されていてもよい。
【００１０】
本発明の蓄電素子において、前記電極体の前記一側部分は、前記カバーを介して前記外装体から離間していてもよい。
【００１１】
本発明の蓄電素子において、前記カバーは、前記外装体と接触していてもよい。
【００１２】
本発明の蓄電素子において、前記第１方向における前記カバーの長さは、前記第２方向の一側から他側へ向かうにつれて、長くなっていてもよい。
【００１３】
本発明の蓄電素子において、
前記カバーは、前記第１方向及び前記第２方向に平行な断面において、前記第２方向に対して傾斜した傾斜面を有し、
前記第１方向における前記カバーの長さは、前記傾斜面が設けられている領域において、前記第２方向の一側から他側へ向かうにつれて、長くなっていてもよい。
【００１４】
本発明の蓄電素子において、前記第１方向における前記カバーの長さは、前記第１方向における前記電極体の長さ以下であってもよい。
【００１５】
本発明の蓄電素子において、前記第３方向における前記電極体の長さは、前記第２方向における一側部分において、前記第２方向における他側から一側に向かうにつれて短くなっていてもよい。
【００１６】
本発明の蓄電素子において、前記カバーは、前記第３方向における両端において、前記第２方向における前記電極体の一側端部を覆っていてもよい。
【００１７】
本発明の蓄電素子において、前記カバーは、樹脂成形物からなっていてもよい。
【００１８】
本発明の蓄電素子において、前記カバーは、消火剤を保持していてもよい。
【００１９】
本発明の蓄電素子において、前記第３方向における前記通過孔の長さは、前記第３方向における前記電極体の最大幅よりも小さくてもよい。
【００２０】
本発明の蓄電素子において、
前記第２方向における他側に位置する前記電極体の他側部分に固定され、前記第２方向における他側に開口した第２通過孔を設けられた絶縁性の第２カバーと、
前記第２電極と電気的に接続して前記第２カバーの前記第２通過孔を通過し、前記外装体の外部まで延びる第２タブと、をさらに備えてもよい。
【００２１】
本発明の蓄電素子において、前記外装体は、前記電極体を収容する収容部を形成する第１膨出部を含む第１外装材と、前記第１膨出部とともに前記収容部を形成する第２膨出部を含む第２外装材と、を有してもよい。
【００２２】
本発明の蓄電素子において、
前記外装体は、第１金属層及び前記第１金属層に積層された第１絶縁層を含む第１外装材と、前記第１絶縁層と向かい合う第２絶縁層及び前記第２絶縁層に積層された第２金属層を含む第２外装材と、を有し、
前記タブは、前記第１外装材及び前記第２外装材の間を通過してもよい。
【００２３】
本発明の蓄電素子において、前記電極体は、複数の前記第１電極と、前記第１電極と前記第１方向に交互に積層された複数の前記第２電極と、を有してもよい。
【００２４】
本発明の蓄電素子の製造方法は、上述したいずれかの蓄電素子の製造方法であって、
前記通過孔を前記タブが通過するように、前記電極体の前記一側部分を前記カバーに固定する工程と、
前記タブの一部分が前記第２方向における一側に露出するように、前記電極体及び前記カバーを前記外装体に収容する工程と、を備える。
【００２５】
本発明の蓄電素子の製造方法において、前記第２方向における前記電極体の一側端部の前記第３方向における長さが、前記第３方向における前記カバーの長さより短くなるよう、前記第２方向における前記電極体の一側部分の一部を切除する工程をさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、外装体と電極体との短絡を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、蓄電素子を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の蓄電素子の外装体の内部を示す斜視図である。
【図３】図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図５は、図２の内部の電極体を示す平面図である。
【図６】図６は、図２の蓄電素子の外装体の内部を示す平面図である。
【図７】図７は、図２に示されたカバーを示す拡大斜視図である。
【図８】図８は、蓄電素子の製造方法の一例を説明するための断面図である。
【図９】図９は、蓄電素子の製造方法の一例を説明するための断面図である。
【図１０】図１０は、図７に示したカバーの一変形例を示す拡大斜視図である。
【図１１】図１１は、図７に示したカバーの他の変形例を示す拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺及び縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００２９】
図１乃至図９は、本発明による蓄電素子の一実施の形態を説明するための図である。図１は、蓄電素子の一具体例を示す斜視図であり、図２は、図１の蓄電素子の内部を示す斜視図である。図１及び図２に示すように、蓄電素子１は、電極体５と、電極体５の一部に固定される第１カバー７及び第２カバー９と、電極体５、第１カバー７及び第２カバー９を収容する外装体２と、電極体５に接続されて外装体２の内部から外部へと延び出した第１タブ６及び第２タブ８と、を有している。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面が、図３に示されており、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面が、図４に示されている。図３及び図４に示すように、電極体５は、第１方向ｄ１に積層された複数の第１電極１０及び第２電極２０を有している。図１に示された例において、蓄電素子１は、全体的に厚さ方向である第１方向ｄ１が薄い偏平形状を有し、長手方向となる第２方向ｄ２と短手方向となる第３方向ｄ３に広がっている。第１方向ｄ１、第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３は、互いに非平行であり、図示された例では、第１方向ｄ１、第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３は、互いに直交している。
【００３０】
以下において、蓄電素子１が積層型電池、具体的にはリチウムイオン二次電池である例について説明する。この例において、第１電極１０は正極１０Ｘを構成し、第２電極２０は負極２０Ｙを構成するものとする。ただし、以下に説明する作用効果の記載からも理解され得るように、ここで説明する一実施の形態は、リチウムイオン二次電池に限定されることなく、第１電極１０及び第２電極２０を第１方向ｄ１に交互に積層してなる蓄電素子１に広く適用され得る。また、蓄電素子１は積層型電池に限らず、例えば巻回型電池であってもよい。蓄電素子１が巻回型電池である場合でも、第１電極１０及び第２電極２０が第１方向ｄ１に積層される。
【００３１】
以下、蓄電素子１の各構成要素について説明する。
【００３２】
まず、外装体２について説明する。外装体２は、電極体５を封止するための包装材である。外装体２は、電極体５を収容するための収容部２ａを形成している。外装体２は、電極体５と、電極体５の一部に固定される第１カバー７及び第２カバー９と、電解液と、をその内部の収容部２ａに収容して密閉している。また、外装体２は、第１外装材３と、第２外装材４と、を有している。第１外装材３と第２外装材４とが、その周縁部において接合されることで、当該周縁部によって囲まれた外装体２の内部領域としての収容部２ａが形成される。
【００３３】
第１外装材３と第２外装材４とは、例えば接着性を有する接着層によって接合されていてもよいし、溶着されることによって接合されていてもよい。接着層によって接合される場合、接着層は、接着性に加え、絶縁性、耐薬品性、熱可塑性等を有していることが好ましく、例えば、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、低密度ポリプロピレン、アイオノマー、エチレン・酢酸ビニル等を用いることができる。
【００３４】
収容部２ａを電極体５を収容可能な十分な大きさとするため、図３及び図４に示すように、第１外装材３は、収容部２ａを形成する第１膨出部３ｄを含んでいる。第１膨出部３ｄは、第１外装材３の第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３における中央部に位置している。また、第２外装材４は、第１膨出部３ｄとともに収容部２ａを形成する第２膨出部４ｄを含んでいる。第２膨出部４ｄも、第２外装材４の第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３における中央部に位置している。
【００３５】
なお、図４では、正極１０Ｘ（第１電極１０）及び負極２０Ｙ（第２電極２０）の構成については、簡略化されて図示されている。
【００３６】
収容部２ａは、電極体５を収容することができるよう、電極体５の寸法以上の寸法となっている。一方、蓄電素子１の体積エネルギー密度を高くするため、収容部２ａは、小さくなっていることが好ましい。さらには、収容部２ａの寸法は、電極体５の寸法と同一となっていることが好ましい。収容部２ａは、収容される電極体５の形状に合わせた形状となるよう形成されている。図示された例では、収容部２ａは、直方体形状となっている。収容部２ａは、例えば、第１方向ｄ１に沿った長さが５ｍｍ以上２５ｍｍ以下であり、第２方向ｄ２に沿った長さが２００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であり、第３方向ｄ３に沿った長さが７０ｍｍ以上４００ｍｍ以下である。
【００３７】
図３に示されているように、第１外装材３は、第１金属層３ａ及び第１金属層３ａに積層された第１絶縁層３ｂを含んでいる。同様に、第２外装材４は、第２金属層４ａ及び第２金属層４ａに積層された第２絶縁層４ｂを含んでいる。第１絶縁層３ｂと第２絶縁層４ｂとが向かい合うように、第１外装材３及び第２外装材４は設けられている。また、第１外装材３は、第１金属層３ａの表面、すなわち第１金属層３ａの第１絶縁層３ｂが積層された面とは逆側の面に設けられた、絶縁性を有する第１樹脂層３ｃをさらに含んでおり、第２外装材４は、第２金属層４ａの表面、すなわち第２金属層４ａの第２絶縁層４ｂが積層された面とは逆側の面に設けられた、絶縁性を有する第２樹脂層４ｃをさらに含んでいる。
【００３８】
第１金属層３ａ及び第２金属層４ａは、高ガスバリア性と成形加工性を有することが好ましく、例えばアルミニウム箔やステンレス箔等を用いることができる。第１絶縁層３ｂ及び第２絶縁層４ｂは、収容部２ａに収容された電極体５と第１金属層３ａ及び第２金属層４ａとが電気的に接続されることを防止する。第１絶縁層３ｂ及び第２絶縁層４ｂとしては、例えばポリプロピレン等を用いることができる。第１樹脂層３ｃ及び第２樹脂層４ｃは、第１金属層３ａ及び第２金属層４ａに外部からの導電体が接触することを防止する。第１樹脂層３ｃ及び第２樹脂層４ｃは、例えば薄膜状のナイロン層である。
【００３９】
第１外装材３の厚さ及び第２外装材４の厚さは、例えば１００μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。このような第１外装材３及び第２外装材４は、同一の材料で同一に構成されていてもよいし、或いは、材料および構成の少なくとも一方において互いに異なるようにしてもよい。
【００４０】
次に、電極体５について説明する。蓄電素子１に含まれる電極体５を示す平面図が図５に示されている。図３乃至図５に示すように、電極体５は、正極１０Ｘ（第１電極１０）と、負極２０Ｙ（第２電極２０）と、正極１０Ｘと負極２０Ｙとの間に配置されたセパレータ３０と、を有している。図３に示すように、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙは、第１方向ｄ１に沿って交互に積層されている。電極体５は、例えば板状の正極１０Ｘ及び負極２０Ｙを合計で２０枚以上含んでいる。電極体５は、全体的に偏平形状を有し、第１方向ｄ１への厚さが薄く、第１方向ｄ１に非平行な方向に広がっている。電極体５は、第１方向ｄ１に直交する第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３に広がっている。電極体５の厚さ、すなわち第１方向ｄ１に沿った長さは、例えば４ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。
【００４１】
図５に示された非限定的な例において、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙは、略長方形形状の外輪郭を有している板状の電極である。詳しくは、正極１０Ｘは、長方形形状から第２方向ｄ２の一側における角部を切り取った外輪郭を有しており、負極２０Ｙは、長方形形状から第２方向ｄ２の他側における角部を切り取った外輪郭を有している。図５に示された例では、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙの角部は、平面視において直線状に切り取られている。しかしながら、これに限らず、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙの角部は、平面視において円弧状等の曲線状に切り取られていてもよい。
【００４２】
第１方向ｄ１に非平行な第２方向ｄ２が、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙの長手方向であり、第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２の両方に非平行な第３方向ｄ３が、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙの短手方向（幅方向）である。図５に示されているように、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙは、第２方向ｄ２にずらして配置されている。より具体的には、複数の正極１０Ｘは、第２方向ｄ２における一側に寄って配置され、複数の負極２０Ｙは、第２方向ｄ２における他側に寄って配置されている。図５に示すように、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙは、第２方向ｄ２における中央において、第１方向ｄ１に重なり合っている。
【００４３】
図５に示されているように、負極２０Ｙ（第２電極２０）の第３方向ｄ３（幅方向）に沿った長さは、正極１０Ｘ（第１電極１０）の第３方向ｄ３に沿った長さよりも長くなっている。図示された例では、負極２０Ｙは、正極１０Ｘより、第３方向ｄ３の一側及び他側に延び出ている。さらに、正極１０Ｘの第２方向ｄ２の一側における角部が切り取られているため、第３方向ｄ３における正極１０Ｘの長さは、第２方向ｄ２における一側において、すなわち第２方向ｄ２における電極体５の一側部分５ａにおいて、第２方向ｄ２における他側から一側に向かうにつれて短くなっている。同様に、負極２０Ｙの第２方向ｄ２の他側における角部が切り取られているため、第３方向ｄ３における負極２０Ｙの長さは、第２方向ｄ２における他側において、すなわち第２方向ｄ２における電極体５の他側部分５ｂにおいて、第２方向ｄ２における一側から他側に向かうにつれて短くなっている。ここで、例えば「第３方向ｄ３における負極２０Ｙの長さが第２方向ｄ２の一側から他側に向かうにつれて短くなっている」とは、第３方向ｄ３における負極２０Ｙの長さが第２方向ｄ２の一側からの距離に応じて連続的に短くなり続けることのみを意味している訳ではなく、第２方向ｄ２の一側からの距離に応じて不連続的（段階的）に長くなることも意味し、すなわち第２方向ｄ２の一側からの距離にともなって長くなる部分を含まないことを意味している。ただし、第３方向ｄ３における負極２０Ｙの長さが第２方向ｄ２の一側からの距離に応じて連続的に長くなり続けることが好ましい。
【００４４】
正極１０Ｘ及び負極２０Ｙの厚さ、すなわち第１方向ｄ１の長さは、例えば８０μｍ以上２００μｍ以下であり、長手方向、すなわち第２方向ｄ２に沿った長さは、例えば２５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下である。また、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙの短手方向、すなわち第３方向ｄ３に沿った長さ（幅）は、角部が切り取られた正極１０Ｘの一側端部１０ａ２（電極体５の第２方向ｄ２における一側端部５ａ２）及び負極２０Ｙの他側端部２０ｂ２（電極体５の第２方向ｄ２における他側端部５ｂ２）では、例えば７０ｍｍ以上１６０ｍｍ以下であり、切り取られた部分を含まない部分、すなわち第２方向ｄ２における中央部では、例えば８０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下である。
【００４５】
図３に示されているように、正極１０Ｘ（第１電極１０）は、正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）と、正極集電体１１Ｘ上に設けられた正極活物質層１２Ｘ（第１電極活物質層１２）と、を有している。リチウムイオン二次電池において、正極１０Ｘは、放電時にリチウムイオンを放出し、充電時にリチウムイオンを吸蔵する。
【００４６】
図３に示すように、正極集電体１１Ｘは、互いに対向する第１面１１ａ及び第２面１１ｂを主面として有している。正極活物質層１２Ｘは、正極集電体１１Ｘの第１面１１ａ及び第２面１１ｂの両側の面上に形成されている。電極体５に含まれる複数の正極１０Ｘは、正極集電体１１Ｘの両側に設けられた一対の正極活物質層１２Ｘを有し、互いに同一に構成され得る。
【００４７】
正極集電体１１Ｘ及び正極活物質層１２Ｘは、蓄電素子１（リチウムイオン二次電池）に適用され得る種々の材料を用いて種々の製法により、作製され得る。一例として、正極集電体１１Ｘは、アルミニウム箔によって形成され得る。正極活物質層１２Ｘは、例えば、正極活物質、導電助剤、バインダーとなる結着剤を含んでいる。正極活物質層１２Ｘは、正極活物質、導電助剤及び結着剤を溶媒に分散させてなる正極用スラリーを、正極集電体１１Ｘをなす材料上に塗工して固化させることで、作製され得る。正極活物質として、例えば、一般式ＬｉＭｘＯｙ（ただし、Ｍは金属であり、ｘ及びｙは金属Ｍと酸素Ｏの組成比である）で表される金属酸リチウム化合物が用いられる。金属酸リチウム化合物の具体例として、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム等が例示され得る。導電助剤としては、アセチレンブラック等が用いられ得る。結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン等が用いられ得る。
【００４８】
図５に示すように、正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）は、第１接続領域ａ１及び第１電極領域ｂ１を有している。正極活物質層１２Ｘ（第１電極活物質層１２）は、第１電極領域ｂ１のみにおいて正極集電体１１Ｘに積層されている。第１接続領域ａ１及び第１電極領域ｂ１は、第２方向ｄ２に配列されている。第１電極領域ｂ１は、第１接続領域ａ１よりも第２方向ｄ２における他側（図５における右側）に位置している。複数の正極集電体１１Ｘは、図３に示すように、第１接続領域ａ１において、抵抗溶接や超音波溶接、テープによる貼着、融着等によって接合され、電気的に接続している。図示された例では、第１タブ６が、第１接続領域ａ１において正極集電体１１Ｘに電気的に接続している。第１タブ６は、電極体５から第２方向ｄ２の一側に延び出している。一方、図５に示すように、第１電極領域ｂ１は、負極２０Ｙの後述する負極活物質層２２Ｙに対面する領域内に位置している。そして、第３方向ｄ３に沿った正極１０Ｘの幅は、第３方向ｄ３に沿った負極２０Ｙの幅よりも狭くなっている。このような第１電極領域ｂ１の配置により、正極活物質層１２Ｘからのリチウムの析出を防止することができる。
【００４９】
次に、負極２０Ｙ（第２電極２０）について説明する。負極２０Ｙ（第２電極２０）は、負極集電体２１Ｙ（第２電極集電体２１）と、負極集電体２１Ｙ上に設けられた負極活物質層２２Ｙ（第２電極活物質層２２）と、を有している。リチウムイオン二次電池において、負極２０Ｙは、放電時にリチウムイオンを吸蔵し、充電時にリチウムイオンを放出する。
【００５０】
図３に示すように、負極集電体２１Ｙは、互いに対向する第１面２１ａ及び第２面２１ｂを主面として有している。負極活物質層２２Ｙは、負極集電体２１Ｙの第１面２１ａ及び第２面２１ｂの両側の面上に形成されている。電極体５に含まれる複数の負極２０Ｙは、負極集電体２１Ｙの両側に設けられた一対の負極活物質層２２Ｙを有し、互いに同一に構成され得る。
【００５１】
負極集電体２１Ｙ及び負極活物質層２２Ｙは、蓄電素子１（リチウムイオン二次電池）に適用され得る種々の材料を用いて種々の製法により、作製され得る。一例として、負極集電体２１Ｙは、例えば銅箔によって形成される。負極活物質層２２Ｙは、例えば、炭素材料からなる負極活物質、及び、バインダーとして機能する結着剤を含んでいる。負極活物質層２２Ｙは、例えば、炭素粉末や黒鉛粉末等からなる負極活物質とポリフッ化ビニリデンのような結着剤とを溶媒に分散させてなる負極用スラリーを、負極集電体２１Ｙをなす材料上に塗工して固化することで、作製され得る。
【００５２】
図５に示すように、負極集電体２１Ｙ（第２電極集電体２１）は、第２接続領域ａ２及び第２電極領域ｂ２を有している。負極活物質層２２Ｙ（第２電極活物質層２２）は、第２電極領域ｂ２のみにおいて負極集電体２１Ｙに積層されている。第２接続領域ａ２及び第２電極領域ｂ２は、第２方向ｄ２に配列されている。第２電極領域ｂ２は、第２接続領域ａ２よりも第２方向ｄ２における一側（図５における左側）に位置している。複数の負極集電体２１Ｙは、図３に示すように、第２接続領域ａ２において、抵抗溶接や超音波溶接、テープによる貼着、融着等によって接合され、電気的に接続している。図示された例では、第２タブ８が、第２接続領域ａ２において負極集電体２１Ｙに電気的に接続している。第２タブ８は、電極体５から第２方向ｄ２の他側に延び出している。
【００５３】
既に説明したように、正極１０Ｘの第１電極領域ｂ１は、負極２０Ｙの第２電極領域ｂ２に対面する領域の内側に位置している（図５参照）。すなわち、第２電極領域ｂ２は、正極１０Ｘの正極活物質層１２Ｘに対面する領域を内包する領域に広がっている。第３方向ｄ３に沿った負極２０Ｙの幅は、第３方向ｄ３に沿った正極１０Ｘの幅よりも広くなっている。とりわけ、負極２０Ｙの第３方向ｄ３における一側端部２０ａ３は、正極１０Ｘの第３方向ｄ３における一側端部１０ａ３よりも、第３方向ｄ３における一側に位置し、且つ、負極２０Ｙの第３方向ｄ３における他側端部２０ｂ３は、正極１０Ｘの第３方向ｄ３における他側端部１０ｂ３よりも、第３方向ｄ３における他側に位置している。
【００５４】
次に、セパレータ３０について説明する。図３に示されているように、セパレータ３０は、正極１０Ｘ（第１電極１０）及び負極２０Ｙ（第２電極２０）の間に位置し、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙが接触しないように離間させている。セパレータ３０は、絶縁性を有しており、正極１０Ｘ及び負極２０Ｙの接触による短絡を防止する。セパレータ３０は、大きなイオン透過度(透気度)、所定の機械的強度、および、電解液、正極活物質、負極活物質等に対する耐久性を有していることが好ましい。このようなセパレータ３０として、例えば、絶縁性の材料によって形成された多孔質体や不織布等を用いることができる。より具体的には、セパレータ３０として、融点が８０〜１４０℃程度の熱可塑性樹脂からなる多孔フィルムを用いることができる。熱可塑性樹脂として、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系ポリマーを採用することができる。外装体２の収容部２ａには、電極体５とともに電解液が封入される。電解液が、多孔質体や不織布からなるセパレータ３０に含浸することで、電極１０，２０の電極活物質層１２，２２に電解液が接触した状態に維持される。
【００５５】
セパレータ３０は、例えば第１方向ｄ１に隣り合う任意の二つの電極１０，２０の間に位置している。また、セパレータ３０は、平面視において、正極１０Ｘの正極活物質層１２Ｘの全領域を覆うように広がっている。同様に、セパレータ３０は、平面視において、負極２０Ｙの負極活物質層２２Ｙの全領域を覆うように広がっている。
【００５６】
次に、第１タブ６及び第２タブ８について説明する。第１タブ６及び第２タブ８は、蓄電素子１における端子として機能する。図２及び図３に示すように、第１タブ６は、正極１０Ｘ（第１電極１０）に電気的に接続している。同様に、第２タブ８は、負極２０Ｙ（第２電極２０）に電気的に接続している。図１乃至図３に示すように、第１タブ６及び第２タブ８は、外装体２の内部である収容部２ａから、外装体２の外部へと延びている。第１タブ６及び第２タブ８の外装体２の外部に延びている長さは、例えば１０ｍｍ以上２５ｍｍ以下である。また、第１タブ６は、後述する第１カバー７の第１通過孔７ｂを通過している。同様に、第２タブ８は、後述する第２カバー９の第２通過孔９ｂを通過している。さらに、図３に示すように、第１タブ６及び第２タブ８は、外装体２が有する第１外装材３と第２外装材４との間、より詳しくは第１外装材３の第１絶縁層３ｂと第２外装材４の第２絶縁層４ｂとの間を通過する。
【００５７】
第１タブ６は、導電性を有する第１タブ本体部６ａと、第１タブ本体部６ａ上に設けられた第１シール部６ｂと、を有している。第１タブ本体部６ａの第２方向ｄ２における一側に位置する部分が、外装体２の外部に延び出ており、第１タブ本体部６ａの第２方向ｄ２における他側に位置する部分が、正極１０Ｘ（第１電極１０）に接続している。第１シール部６ｂは、第１タブ本体部６ａの第２方向ｄ２における中央部において、第１タブ本体部６ａを取り囲んでいる。第１シール部６ｂは、外装体２に溶着しており、第１タブ本体部６ａと外装体２との間を封止している。第１シール部６ｂは、第１タブ本体部６ａと外装体２との間の接触、特に第１タブ本体部６ａと第１外装材３の第１金属層３ａ及び第２外装材４の第２金属層４ａとの接触を効果的に防止する。
【００５８】
同様に、第２タブ８は、導電性を有する第２タブ本体部８ａと、第２タブ本体部８ａ上に設けられた第２シール部８ｂと、を有している。第２タブ本体部８ａの第２方向ｄ２における他側に位置する部分が、外装体２の外部に延び出ており、第２タブ本体部８ａの第２方向ｄ２における一側に位置する部分が、負極２０Ｙ（第２電極２０）に接続している。第２シール部８ｂは、第２タブ本体部８ａの第２方向ｄ２における中央部において、第２タブ本体部８ａを取り囲んでいる。第２シール部８ｂは、外装体２に溶着しており、第２タブ本体部８ａと外装体２との間を封止している。第２シール部８ｂは、第２タブ本体部８ａと外装体２との間の接触、特に第２タブ本体部８ａと第１外装材３の第１金属層３ａ及び第２外装材４の第２金属層４ａとの接触を効果的に防止する。
【００５９】
第１タブ本体部６ａ及び第２タブ本体部８ａは、アルミニウム、銅、ニッケル、ニッケルメッキ銅等を用いて形成され得る。第１タブ本体部６ａ及び第２タブ本体部８ａの厚みは、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下である。第１シール部６ｂ及び第２シール部８ｂの材料としては、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、低密度ポリプロピレン、アイオノマー、エチレン・酢酸ビニル等を挙げることができる。第１シール部６ｂ及び第２シール部８ｂの厚みは、例えば０．０５ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。
【００６０】
次に、第１カバー７及び第２カバー９について説明する。第１カバー７及び第２カバー９は、絶縁性を有し、外装体２と電極体５とが接触して電気的に接続されることを効果的に防止する。図６に示すように、第１カバー７は、第２方向ｄ２における一側に位置する電極体５の一側部分５ａに固定されており、第２カバー９は、第２方向ｄ２における他側に位置する電極体５の他側部分５ｂに固定されている。図３に示すように、複数の正極１０Ｘ（第１電極１０）の正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）は、第１カバー７が固定される部分において、第１方向ｄ１に隙間なく集められている。同様に、複数の負極２０Ｙ（第２電極２０）の負極集電体２１Ｙ（第２電極集電体２１）は、第２カバー９が固定される部分において、第１方向ｄ１に隙間なく集められている。
【００６１】
図７に示すように、第１カバー７は、第２方向ｄ２の他側に、第３方向ｄ３に延びる凹状の第１固定部７ａを有している。第１固定部７ａは、例えば第１固定部７ａに収容された電極体５の一側部分５ａを挟み込むことで（挟持することで）、電極体５を保持している。第１カバー７に固定される電極体５の一側部分５ａは、第１接続領域ａ１における正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）の一部を含んでいる。同様に、第２カバー９は、第２方向ｄ２における一側に、第３方向ｄ３に延びる凹状の第２固定部９ａを有している。第２固定部９ａは、例えば第２固定部９ａに収容された電極体５の他側部分５ｂを挟み込むことで（挟持することで）、電極体５を保持している。第２カバー９に固定される電極体５の他側部分５ｂは、第２接続領域ａ２における負極集電体２１Ｙ（第２電極集電体２１）の一部を含んでいる。
【００６２】
外装体２と電極体５との接触を効果的に防止するため、第１カバー７及び第２カバー９は、外装体２と電極体５との間に設けられている。より詳しくは、第１カバー７は、第１外装材３の第１金属層３ａ及び第２外装材４の第２金属層４ａと、電極体５の一側部分５ａとの間に設けられており、第２カバー９は、第１外装材３の第１金属層３ａ及び第２外装材４の第２金属層４ａと、電極体５の他側部分５ｂとの間に設けられている。上述したように、電極体５の一側部分５ａは、正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）の第１接続領域ａ１の一部を含んでおり、電極体５の他側部分５ｂは、負極集電体２１Ｙ（第２電極集電体２１）の第２接続領域ａ２の一部を含んでいる。したがって、正極集電体１１Ｘの第１接続領域ａ１は、第１カバー７を介して外装体２から離間しており、負極集電体２１Ｙの第２接続領域ａ２は、第２カバー９を介して外装体から離間している。また、第１カバー７及び第２カバー９と外装体２との間に隙間を生じさせないため、図３に示されているように、第１カバー７及び第２カバー９は、外装体２と接触していることが好ましい。
【００６３】
第１カバー７には、第１タブ６を通過させるための第１通過孔７ｂが設けられている。第１通過孔７ｂは、第１カバー７の第２方向ｄ２における一側に開口している。第３方向ｄ３における第１通過孔７ｂの長さは、第１通過孔７ｂを第１タブ６が通過可能なように、第３方向ｄ３における第１タブ６の長さより長くなっている。一方、第１カバー７に収容した電極体５が第１通過孔７ｂを通過しないよう、第３方向ｄ３における第１通過孔７ｂの長さは、第３方向ｄ３における電極体５の最大の長さ（最大幅）よりも短くなっている。好ましくは、第３方向ｄ３における第１通過孔７ｂの長さは、第３方向ｄ３における電極体５の最小の長さ（最小幅）よりも短くなっている。
【００６４】
同様に、第２カバー９には、第２タブ８を通過させるための第２通過孔９ｂが設けられている。第２通過孔９ｂは、第２カバー９の第２方向ｄ２における他側に開口している。第３方向ｄ３における第２通過孔９ｂの長さは、第２通過孔９ｂを第２タブ８が通過可能なように、第３方向ｄ３における第２タブ８の長さより長くなっている。一方、第２カバー９に収容した電極体５が第２通過孔９ｂを通過しないよう、第３方向ｄ３における第２通過孔９ｂの長さは、第３方向ｄ３における電極体５の最大の長さ（最大幅）よりも短くなっている。好ましくは、第３方向ｄ３における第２通過孔９ｂの長さは、第３方向ｄ３における電極体５の最小の長さ（最小幅）よりも短くなっている。
【００６５】
図３に示すように、第１カバー７は、第１タブ６の第１タブ本体部６ａのうち、正極集電体１１Ｘに接続している第２方向ｄ２における他側に位置する部分を収容している。また、第１カバー７は、第２方向ｄ２における他側から第１タブ６の第１シール部６ｂに接触している。すなわち、第１タブ本体部６ａは、外装体２の収容部２ａにおいて、第１カバー７及び第１シール部６ｂによって、外装体２と接触しないようになっている。
【００６６】
同様に、第２カバー９は、第２タブ８の第２タブ本体部８ａのうち、負極集電体２１Ｙに接続している第２方向ｄ２における一側に位置する部分を収容している。また、第２カバー９は、第２方向ｄ２における一側から第２タブ８の第２シール部８ｂに接触している。すなわち、第２タブ本体部８ａは、外装体２の収容部２ａにおいて、第２カバー９及び第２シール部８ｂによって、外装体２と接触しないようになっている。
【００６７】
図７に示されている例では、第１カバー７及び第２カバー９は、第３方向ｄ３に延びる略半円柱状の形状を有している。第１カバー７は、第２方向ｄ２の一側に突出した略半円柱状であり、第２カバー９は、第２方向ｄ２の他側に突出した略半円柱状である。ただし、図示された例に限らず、第１カバー７及び第２カバー９は、略三角柱状等であってもよい。
【００６８】
第１カバー７は、図３に示すように、第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２に平行な断面において、第２方向ｄ２に対して傾斜した第１傾斜面７ｃを有している。第１方向ｄ１における第１カバー７の長さは、とりわけ第１傾斜面７ｃが設けられている領域において、第２方向ｄ２の一側から他側に向かうにつれて長くなっている。同様に、第２カバー９は、第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２に平行な断面において、第２方向ｄ２に対して傾斜した第２傾斜面９ｃを有している。第１方向ｄ１における第２カバー９の長さは、とりわけ第２傾斜面９ｃが設けられている領域において、第２方向ｄ２の他側から一側に向かうにつれて長くなっている。ここで、例えば「第１方向ｄ１における第１カバー７の長さは、第２方向ｄ２の一側から他側に向かうにつれて長くなっている」とは、第１方向ｄ１における第１カバー７の長さが第２方向ｄ２の一側からの距離に応じて連続的に長くなり続けることのみを意味している訳ではなく、第２方向ｄ２の一側からの距離に応じて不連続的（段階的）に長くなることも意味し、すなわち第２方向ｄ２の一側からの距離にともなって第１方向ｄ１における第１カバー７の長さが短くなる部分を含まないことを意味している。ただし、第１方向ｄ１における第１カバー７の長さが第２方向ｄ２の一側からの距離に応じて連続的に長くなり続けることが好ましい。図示された例では、第１傾斜面７ｃは、第２方向ｄ２の一側に突出した半円柱の側面であり、第２傾斜面９ｃは、第２方向ｄ２の他側に突出した半円柱の側面である。
【００６９】
第１方向ｄ１における第１カバー７及び第２カバー９の長さは、第１方向ｄ１における電極体５の長さ以下となっている。図３に示されている例では、第１方向ｄ１における第１カバー７の長さ（高さ）は、第１方向ｄ１における電極体５の長さ（高さ）に等しくなっている。この場合、第１カバー７及び第２カバー９は、第１方向ｄ１において、電極体５の第１方向ｄ１における一側端部５ａ１及び他側端部５ｂ１の間に配置することができる。また、好ましくは、第１方向ｄ１における第１カバー７の長さは、第１方向ｄ１における最も一側に位置する第１電極集電体１１と最も他側に位置する第１電極集電体１１との間の長さより長くとなっている。この場合、第１カバー７は、第１方向ｄ１における最も一側に位置する第１電極集電体１１より第１方向ｄ１における一側に位置し、且つ第１方向ｄ１における最も他側に位置する第１電極集電体１１より第１方向ｄ１における他側に位置することができる。同様に、好ましくは、第１方向ｄ１における第２カバー９の長さは、第１方向ｄ１における最も一側に位置する第２電極集電体２１と最も他側に位置する第２電極集電体２１との間の長さより長くとなっている。この場合、第２カバー９は、第１方向ｄ１における最も一側に位置する第２電極集電体２１より第１方向ｄ１における一側に位置し、且つ第１方向ｄ１における最も他側に位置する第２電極集電体２１より第１方向ｄ１における他側に位置することができる。
【００７０】
図６に示されているように、第３方向ｄ３における第１カバー７の長さ（幅）は、第２方向ｄ２における電極体５の一側端部５ａ２の第３方向ｄ３における電極体５の長さ（幅）より長くなっており、第３方向ｄ３における第２カバー９の長さ（幅）は、第２方向ｄ２における電極体５の他側端部５ｂ２の第３方向ｄ３における電極体５の長さ（幅）より長くなっている。したがって、第１カバー７は、第３方向ｄ３において、第２方向ｄ２における電極体５の一側端部５ａ２を第３方向ｄ３の一側及び他側に突出させないように、電極体５の第２方向ｄ２における一側部分５ａに固定されることができる。同様に、第２カバー９は、第３方向ｄ３において、第２方向ｄ２における電極体５の他側端部５ｂ２を第３方向ｄ３の一側及び他側に突出させないように、電極体５の第２方向ｄ２における他側部分５ｂに固定されることができる。
【００７１】
また、第３方向ｄ３における第１カバー７の長さ（幅）及び第２カバー９の長さ（幅）は、第３方向ｄ３における電極体５の最大の長さ（幅）以下である。図示された例では、第３方向ｄ３における第１カバー７の長さ及び第２カバー９の長さは、第３方向ｄ３における電極体５の最大の長さに等しくなっている。この場合、第１カバー７及び第２カバー９は、第３方向ｄ３において、電極体５の第３方向ｄ３における一側端部５ａ３（負極２０Ｙの第３方向ｄ３における一側端部２０ａ３）及び他側端部５ｂ３（負極２０Ｙの第３方向ｄ３における他側端部２０ｂ３）の間に配置することができる。
【００７２】
第１カバー７は、第１消火剤７ｄを保持している。また、第２カバー９は、第２消火剤９ｄを保持している。第１消火剤７ｄ及び第２消火剤９ｄは、第１カバー７の第１固定部７ａ及び第２カバー９の第２固定部９ａに保持されていてもよいし、第１カバー７及び第２カバー９の内部に組み込まれて保持されていてもよい。図示された例では、第１カバー７は、第１固定部７ａの第２方向ｄ２における一側に第１消火剤７ｄを保持している。同様に、第２カバー９は、第２固定部９ａの第２方向ｄ２における他側に第２消火剤９ｄを保持していてもよい。第１消火剤７ｄ及び第２消火剤９ｄの材料としては、例えば、塩化カリウム、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、リン酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム等を用いることができる。あるいは、第１消火剤７ｄ及び第２消火剤９ｄとして、包袋に収容された窒素、アルゴン等の不活性ガスや、硫酸カリウム水溶液等の液体を用いることもできる。
【００７３】
第１カバー７及び第２カバー９は、樹脂成形物からなっている。第１カバー７及び第２カバー９の材料としては、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等を用いることができる。
【００７４】
次に、本実施の形態の蓄電素子１の製造方法の一例について、説明する。
【００７５】
まず、複数の第１電極１０及び第２電極２０が交互に積層され、第１電極１０及び第２電極２０の間にセパレータ３０が配置された電極体５を用意する。次に、第２方向ｄ２における電極体５の一側部分５ａの一部及び他側部分５ｂの一部を切除する。具体的には、第１電極１０の第２方向ｄ２の一側における角部及び第２電極２０の第２方向ｄ２の他側における角部を切り取る。このように電極体５の一部が切除されることで、電極体５の一側部分５ａ及び他側部分５ｂに固定される第１カバー７及び第２カバー９の第３方向ｄ３における長さが、第２方向ｄ２における電極体５の一側端部５ａ２及び他側端部５ｂ２の第３方向ｄ３における長さより長くなる。
【００７６】
その後、電極体５の第２方向ｄ２における一側に、第１タブ６を第１電極１０と電気的に接続し、第２方向ｄ２における他側に、第２タブ８を第２電極２０と電気的に接続する。
【００７７】
次に、図８に示すように、第１タブ６に第１通過孔７ｂを通過させながら、電極体５の一側部分５ａを第１カバー７に固定する。第１通過孔７ｂは第２方向ｄ２における一側に開口しているため、第２方向ｄ２の一側に延びる第１タブ６は、第１通過孔７ｂを容易に通過することができる。電極体５の一側部分５ａは、第１カバー７の第１固定部７ａに固定される。
【００７８】
同様に、第２タブ８に第２通過孔９ｂを通過させながら、電極体５の他側部分５ｂを第２カバー９に固定する。第２通過孔９ｂは第２方向ｄ２における他側に開口しているため、第２方向ｄ２の他側に延びる第２タブ８は、第２通過孔９ｂを容易に通過することができる。電極体５の他側部分５ｂは、第２カバー９の第２固定部９ａに固定される。
【００７９】
その後、一側部分５ａが第１カバー７に固定され且つ他側部分５ｂが第２カバー９に固定された電極体５を、第１外装材３と第２外装材４との間に配置する。第１外装材３及び第２外装材４は、第１絶縁層３ｂと第２絶縁層４ｂとが向かい合うように、配置される。次に、図９に示すように、シール治具５０によって、第１外装材３及び第２外装材４の周縁部を加熱・加圧することで溶着により接合する。シール治具５０による加熱・加圧は、例えば第１外装材３及び第２外装材４を１２０℃以上２００℃以下に加熱しながら、０．２ＭＰａ以上０．８ＭＰａ以下に加圧した状態を、１秒以上８秒以下維持することで行われる。
【００８０】
なお、図９に示されているように、シール治具５０による加熱・加圧は、第１タブ６が設けられた部分において、第１シール部６ｂと、第１外装材３の第１絶縁層３ｂ及び第２外装材４の第２絶縁層４ｂとを溶着させる。同様に、第２タブ８が設けられた部分において、第２シール部８ｂと、第１外装材３の第１絶縁層３ｂ及び第２外装材４の第２絶縁層４ｂとを溶着させる。
【００８１】
また、第１タブ６及び第２タブ８は、外装体２の外部まで延び出している。すなわち、第１外装材３及び第２外装材４の周縁部を加熱・加圧した状態で、第１タブ６の一部分が外装体２の第２方向ｄ２における一側に露出しており、第２タブ８の一部分が外装体２の第２方向ｄ２における他側に露出している。露出している第１タブ６の一部分には、第１タブ本体部６ａだけでなく第１シール部６ｂが含まれていてもよい。同様に、露出している第２タブ８の一部分には、第２タブ本体部８ａだけでなく第２シール部８ｂが含まれていてもよい。
【００８２】
このようにして、第１カバー７及び第２カバー９に固定された電極体５が、外装体２の収容部２ａに収容され、図１に示すような蓄電素子１が製造される。
【００８３】
ところで、従来の蓄電素子では、例えば外装体（第１外装材及び第２外装材）の加熱・加圧工程において、絶縁層（第１絶縁層及び第２絶縁層）の一部が融解する等によって脱落してしまうと、絶縁層が脱落した部分において、外装体の金属層（第１金属層及び第２金属層）は、電極体の一部と接触し得る。とりわけ、接続領域における電極集電体は、外装体の金属層と接触しやすくなっている。電極体の一部と外装体の金属層とが接触すると、電極体と外装体の金属層とが短絡し得る。外装体と電極体とが短絡すると、蓄電素子の放電及び充電が阻害され得る。したがって、外装体と電極体とが短絡することが、効果的に防止されることが望まれる。
【００８４】
一方、本実施の形態の蓄電素子１では、絶縁性の第１カバー７が第２方向ｄ２における一側に位置する電極体５の一側部分５ａに固定され、絶縁性の第２カバー９が電極体５の他側部分５ｂに固定されている。第１カバー７に固定された電極体５の一側部分５ａは、第１カバー７を介して外装体２から離間しており、第２カバー９に固定された電極体５の他側部分５ｂは、第２カバー９を介して外装体２から離間している。したがって、例えば第１外装材３及び第２外装材４の加熱・加圧工程において、第１絶縁層３ｂ及び第２絶縁層４ｂの一部が脱落してしまったとしても、第１金属層３ａ及び第２金属層４ａは、絶縁性の第１カバー７及び第２カバー９を介してしか、電極体５の一側部分５ａ及び他側部分５ｂと接触し得ない。すなわち、絶縁性の第１カバー７及び第２カバー９によって、外装体２と電極体５との短絡を効果的に防止することができる。
【００８５】
特に、第３方向ｄ３における第１カバー７の長さ及び第２カバー９の長さは、第２方向ｄ２における電極体５の一側端部５ａ２の第３方向ｄ３における電極体５の長さより長くなっている。したがって、第１カバー７は、第３方向ｄ３において、第２方向ｄ２における電極体５の一側端部５ａ２を第３方向ｄ３の一側及び他側に突出させないように、電極体５の第２方向ｄ２における一側部分５ａに固定されることができる。同様に、第２カバー９は、第３方向ｄ３において、第２方向ｄ２における電極体５の他側端部５ｂ２を第３方向ｄ３の一側及び他側に突出させないように、電極体５の第２方向ｄ２における他側部分５ｂに固定されることができる。言い換えると、第３方向ｄ３において、電極体５の一側端部５ａ２を第１カバー７に内包させることができ、電極体５の他側端部５ｂ２を第２カバー９に内包させることができる。このため、電極体５の一側端部５ａ２及び他側端部５ｂ２が第１金属層３ａ及び第２金属層４ａに接触してしまうことを、効果的に防止することができる。すなわち、外装体２と電極体５との短絡を効果的に防止することができる。
【００８６】
さらに、第３方向ｄ３における第１カバー７の長さ及び第２カバー９の長さは、第３方向ｄ３における電極体５の最大の長さ以下である。したがって、第１カバー７及び第２カバー９は、第３方向ｄ３において、電極体５の第３方向ｄ３における一側端部５ａ３及び他側端部５ｂ３の間に配置することができる。言い換えると、第３方向ｄ３において、電極体５の一側及び他側に突出させないように第１カバー７及び第２カバー９を配置することができる。このため、第１カバー７及び第２カバー９によって蓄電素子１の第３方向ｄ３における長さが長くなって、体積が増加してしまうことを効果的に防止することができる。すなわち、第１カバー７及び第２カバー９による蓄電素子１の体積エネルギー密度の悪化を効果的に防止することができる。
【００８７】
特に、第１カバー７が第１接続領域ａ１における第１電極集電体１１に固定され、第２カバー９が第２接続領域ａ２における第２電極集電体２１に固定されている。したがって、第１電極集電体１１の第１接続領域ａ１は、第１カバー７を介して外装体２から離間しており、第２電極集電体２１の第２接続領域ａ２は、第２カバー９を介して外装体２から離間している。このため、第１接続領域ａ１及び第２接続領域ａ２は、外装体２と接触しにくくなっている。第１電極集電体１１の第１接続領域ａ１及び第２電極集電体２１の第２接続領域ａ２は外装体２と接触しやすい傾向にあったため、本実施の形態では、第１カバー７が第１接続領域ａ１に固定され、第２カバー９が第２接続領域ａ２に固定されている。これにより、絶縁性の第１カバー７及び第２カバー９によって、外装体２と電極体５との短絡をより効果的に防止することができる。
【００８８】
また、第１カバー７は、第１タブ６の第１タブ本体部６ａの第２方向ｄ２における他側に位置する部分を収容し、さらに第１シール部６ｂの第２方向ｄ２における他側に位置する部分を収容している。すなわち、第１タブ本体部６ａは、外装体２の収容部２ａにおいて、第１カバー７及び第１シール部６ｂに被覆されている。同様に、第２カバー９は、第２タブ８の第２タブ本体部８ａの第２方向ｄ２における一側に位置する部分を収容し、さらに第２シール部８ｂの第２方向ｄ２における一側に位置する部分を収容している。すなわち、第２タブ本体部８ａは、外装体２の収容部２ａにおいて、第２カバー９及び第２シール部８ｂに被覆されている。したがって、第１絶縁層３ｂ及び第２絶縁層４ｂの一部が脱落してしまったとしても、第１金属層３ａ及び第２金属層４ａは、第１タブ本体部６ａ及び第２タブ本体部８ａに接触できないようになっている。すなわち、第１タブ６及び第２タブ８を介した外装体２と電極体５との短絡をより効果的に防止することができる。
【００８９】
さらに、第３方向ｄ３における電極体５の長さは、第２方向ｄ２における一側部分５ａにおいて、第２方向ｄ２における他側から一側に向かうにつれて短くなっており、第２方向ｄ２における他側部分５ｂにおいて、第２方向ｄ２における一側から他側に向かうにつれて短くなっている。すなわち、電極体５の一側部分５ａ及び他側部分５ｂにおいて、第３方向ｄ３の一側端部５ａ３及び他側端部５ｂ３が、その他の部分より第３方向ｄ３の一側及び他側に突出していない。このため、電極体５の一側部分５ａ及び他側部分５ｂが、外装体２に接触しにくくなっている。したがって、外装体２と電極体５との短絡を効果的に防止することができる。
【００９０】
また、第１方向ｄ１における第１カバー７の長さは、第１方向ｄ１における最も一側に位置する第１電極集電体１１と最も他側に位置する第１電極集電体１１との間の長さより長くとなっている。したがって、第１カバー７は、第１方向ｄ１において、第１方向ｄ１における最も一側に位置する第１電極集電体１１より一側に位置し、且つ第１方向ｄ１における最も他側に位置する第１電極集電体１１より他側に位置することができる。さらに、第１方向ｄ１における第２カバー９の長さは、第１方向ｄ１における最も一側に位置する第２電極集電体２１と最も他側に位置する第２電極集電体２１との間の長さより長くとなっている。したがって、第２カバー９は、第１方向ｄ１において、第１方向ｄ１における最も一側に位置する第２電極集電体２１より一側に位置し、且つ第１方向ｄ１における最も他側に位置する第２電極集電体２１より他側に位置することができる。このため、第１カバー７及び第２カバー９によって、第１電極集電体１１及び第２電極集電体２１が外装体２に接触してしまうことを、効果的に防止することができる。すなわち、外装体２と電極体５との短絡を効果的に防止することができる。
【００９１】
なお、例えば外装体２と電極体５の第１電極１０及び第２電極２０とが短絡してしまうことによって、第１電極１０と第２電極２０とが短絡してしまうと、蓄電素子１が激しく発火し得る。本実施の形態のように第１外装材３と第２外装材４との周縁部を接合している場合、接合の強度が比較的弱い第１タブ６及び第２タブ８が設けられた部分から特に激しく発火し得る。本実施の形態では、第１タブ６が通過する第１通過孔７ｂを設けられた第１カバー７が第１消火剤７ｄを保持しており、第２タブ８が通過する第２通過孔９ｂを設けられた第２カバー９が第２消火剤９ｄを保持している。第１タブ６及び第２タブ８が設けられた部分の近傍に消火剤が保持されているため、蓄電素子１の発火を速やかに消火することができる。
【００９２】
また、第１カバー７及び第２カバー９は、外装体２と接触している。言い換えると、第１カバー７及び第２カバー９と外装体２との間に、隙間が生じていない。このため、蓄電素子１の体積を小さくすることができる。蓄電素子１の体積を小さくすることで、蓄電素子１の体積エネルギー密度を高めることができる。
【００９３】
さらに、第１方向ｄ１における第１カバー７及び第２カバー９の長さは、第１方向ｄ１における電極体５の長さ以下となっている。したがって、第１カバー７及び第２カバー９は、第１方向ｄ１において、電極体５の第１方向ｄ１における一側端部５ａ１及び他側端部５ｂ１の間に配置することができる。このため、第１カバー７及び第２カバー９によって、蓄電素子１の第１方向ｄ１における長さが長くなって、体積が増加してしまうことを効果的に防止することができる。すなわち、第１カバー７及び第２カバー９による蓄電素子１の体積エネルギー密度の悪化を効果的に防止することができる。
【００９４】
以上のように、本実施の形態の蓄電素子１は、第１方向ｄ１に積層された第１電極１０及び第２電極２０を含む電極体５と、第１方向ｄ１と非平行な第２方向ｄ２における一側に位置する電極体５の一側部分５ａに固定され、第２方向ｄ２における一側に開口した通過孔７ｂを設けられた絶縁性のカバー７と、電極体５とカバー７とを収容する外装体２と、第１電極１０と電気的に接続してカバー７の通過孔７ｂを通過し、外装体２の外部まで延びるタブ６と、を備え、第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２の両方に非平行な第３方向ｄ３におけるカバー７の長さは、第２方向ｄ２における電極体５の一側端部５ａ２の第３方向ｄ３における電極体５の長さより長く、第３方向ｄ３における電極体５の最大の長さ以下である。このような蓄電素子１によれば、電極体５の一側部分５ａは、カバー７を介して外装体２から離間しているため、絶縁性のカバー７を介してしか、電極体５の一側部分５ａ接触し得ない。すなわち、絶縁性の第１カバー７によって、外装体２と電極体５との短絡を効果的に防止することができる。また、第３方向ｄ３において、電極体５の第２方向ｄ２における一側端部５ａ２をカバー７に内包させることができる。したがって、電極体５の一側端部５ａ２において、外装体２と電極体５との短絡を効果的に防止することができる。
【００９５】
また、このような蓄電素子１によれば、第３方向ｄ３において、電極体５の一側及び他側に突出させないようにカバー７を配置することができる。このため、カバー７によって蓄電素子１の第３方向ｄ３における長さが長くなって、体積が増加してしまうことを効果的に防止することができる。すなわち、カバー７による蓄電素子１の体積エネルギー密度の悪化を効果的に防止することができる。
【００９６】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。
【００９７】
例えば、図１０に示すように、第１カバー７及び第２カバー９は、第３方向ｄ３における両端において、第３方向ｄ３に延びる凹状の第１固定部７ａ及び第２固定部９ａが閉鎖されていてもよい。このような第１カバー７及び第２カバー９によれば、第１固定部７ａ及び第２固定部９ａに固定される電極体５の第２方向ｄ２における一側部分５ａ及び他側部分５ｂを、第３方向ｄ３の両端において覆うことができる。この場合、第２方向ｄ２における電極体５の一側部分５ａ及び他側部分５ｂが第３方向ｄ３の一側及び他側に突出し得ないため、電極体５の一側端部５ａ２及び他側端部５ｂ２が第１金属層３ａ及び第２金属層４ａに接触してしまうことを、より効果的に防止することができる。すなわち、外装体２と電極体５との短絡をより効果的に防止することができる。
【００９８】
なお、図示された例に限らず、第１カバー７及び第２カバー９は、第３方向ｄ３の両端において折れ曲がっていることで、第２方向ｄ２における電極体５の一側部分５ａ及び他側部分５ｂを第３方向ｄ３の両端において覆っていてもよい。
【００９９】
また、上述した実施の形態では、特に図３によく示されているように、第１外装材３が第１膨出部３ｄを含んでおり、第２外装材４が第２膨出部４ｄを含んでいる。このような外装体２に収容された電極体５は、第１タブ６及び第２タブ８の第１方向ｄ１における一側及び他側の両側に配置されている。しかしながら、第１外装材３のみが第１膨出部３ｄを含んでおり、第２外装材４は、第２膨出部４ｄを含んでいなくてもよい。この場合、外装体２に収容された電極体５は、第１タブ６及び第２タブ８の第１方向ｄ１における一側のみに配置される。このような変形例において、第１カバー７及び第２カバー９は、図１１に示すように、第１方向ｄ１の一側に他側より大きな第１傾斜面７ｃ及び第２傾斜面９ｃを有していてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１    蓄電素子
２    外装体
３    第１外装材
３ａ  第１金属層
３ｂ  第１絶縁層
３ｃ  第１樹脂層
３ｄ  第１膨出部
４    第２外装材
４ａ  第２金属層
４ｂ  第２絶縁層
４ｃ  第２樹脂層
４ｄ  第２膨出部
５    電極体
５ａ  一側部分
５ｂ  他側部分
６    第１タブ
６ａ  第１タブ本体部
６ｂ  第１シール部
７    第１カバー
７ａ  第１固定部
７ｂ  第１通過孔
７ｃ  第１傾斜面
８    第２タブ
８ａ  第２タブ本体部
８ｂ  第２シール部
９    第２カバー
９ａ  第２固定部
９ｂ  第２通過孔
９ｃ  第２傾斜面
１０    第１電極
１１    第１電極集電体
１２    第１電極活物質層
２０    第２電極
２１    第２電極集電体
２２    第２電極活物質層
３０    セパレータ
ａ１    第１接続領域
ａ２    第２接続領域
ｂ１    第１電極領域
ｂ２    第２電極領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020053119.tif 000007
【図６】
2020053119.tif 000008
【図７】
2020053119.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020053119.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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