(57)【要約】      （修正有）【課題】コストの増加、又は安全性の低下を抑制しつつ、過充電状態でのガスの発生量が増大された蓄電素子の提供。【解決手段】正極及び負極を有する電極体と、電解液と、を含み、電解液は、分解電位でガスを発生するガス発生剤を含有し、電極体では、正極及び負極が積層され、正極は、活物質を含む活物質領域を有し、負極は、正極の活物質領域に対向しない非対向部を有し、正極の一部は、非対向部に対向する、蓄電素子。好ましくは、前記非対向部に対向する前記正極の一部の厚さが、前記正極の内活物質領域を有する部位の厚さより薄い、蓄電素子。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極及び負極を有する電極体と、電解液と、を含み、
前記電解液は、分解電位でガスを発生するガス発生剤を含有し、
前記電極体では、前記正極及び前記負極が積層され、
前記正極は、活物質を含む活物質領域を有し、
前記負極は、前記正極の活物質領域に対向しない非対向部を有し、
前記正極の一部は、前記非対向部に対向する、蓄電素子。
【請求項２】
前記電極体は、積層された前記正極及び前記負極が巻回された状態であり、
前記非対向部は、巻回された前記負極の最外周及び最内周のうちの少なくとも一方に配置され、
前記正極は、集電箔を備え、該集電箔に前記活物質が保持された活物質保持部と、前記集電箔に前記活物質が保持されない活物質非保持部とを有し、
前記非対向部に対向する前記正極の一部は、前記活物質非保持部であり、該活物質非保持部は、巻回された前記正極の最外周及び最内周のうちの少なくとも一方において前記活物質保持部から巻回方向に延出した前記集電箔を有する、請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記非対向部に対向する前記正極の一部の厚さが、前記正極のうち活物質領域を有する部位の厚さよりも薄い、請求項１又は２に記載の蓄電素子。
【請求項４】
正極及び負極を有する電極体と、電解液と、を含み、
前記電解液は、分解電位でガスを発生するガス発生剤を含有し、
前記電極体では、前記正極及び前記負極が積層され、
前記正極は、活物質を含む活物質領域を有し、
前記負極は、前記正極の活物質領域に対向しない非対向部を有し、
前記正極と導通し且つ前記非対向部に対向する導電部をさらに含む、蓄電素子。
【請求項５】
前記電極体は、セパレータを有し、該セパレータを挟んで積層された前記正極及び前記負極が巻回された状態であり、
前記非対向部は、巻回された前記負極の最外周及び最内周のうちの少なくとも一方に配置され、
前記セパレータの一部は、巻回された前記正極の最外周及び最内周のうちの少なくとも一方において前記正極よりも巻回方向に延出し、
前記導電部の少なくとも一部は、前記延出したセパレータの少なくとも一方の表面上に形成された導電性被膜を有し、
前記導電性被膜は、前記非対向部に対向する、請求項４に記載の蓄電素子。
【請求項６】
前記導電部は、前記電極体を外側から覆う導電性のシート体を有し、
前記シート体は、前記負極の最も外側に配置された前記非対向部に対向する、請求項４又は５に記載の蓄電素子。
【請求項７】
前記導電部の厚さが、前記正極のうち活物質領域を有する部位の厚さよりも薄い、請求項４から６のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項８】
正極及び負極を有する電極体と、電解液と、を含み、
前記電解液は、分解電位でガスを発生するガス発生剤を含有し、
前記電極体では、前記正極及び前記負極が積層され、
前記正極は、活物質を含む活物質領域を有し、
前記負極は、前記正極の活物質領域に対向しない非対向部を有し、
前記負極の非対向部は、活物質領域を有する蓄電素子であって、
前記正極の一部は、前記非対向部が有する活物質領域に対向するか、あるいは、
前記非対向部が有する活物質領域に対向し且つ前記正極と導通する導電部をさらに含む、蓄電素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、正極と負極とセパレータとが積層された電極体と、電解質と、過充電状態となったときにガスを発生させる化合物からなる添加剤と、これらを内部に収容した電池ケースとを含むリチウムイオン二次電池が知られている。
【０００３】
この種の電池は、過充電状態のときに発生したガスによって電池ケース内の圧力を上昇させて電流を遮断する電流遮断機構を含む（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の電池は、電流遮断機構によって電流を遮断し、過充電状態がさらに続くことを防止するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１７５３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本実施形態は、過充電状態でのガスの発生量が増大された蓄電素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態の蓄電素子は、正極及び負極を有する電極体と、電解液と、を含み、電解液は、分解電位でガスを発生するガス発生剤を含有し、電極体では、正極及び負極が積層され、正極は、活物質を含む活物質領域を有し、負極は、正極の活物質領域に対向しない非対向部を有し、正極の一部は、非対向部に対向する。斯かる構成により、過充電状態のときに分解電位になった正極の一部においてガス発生剤が酸化分解され、酸化分解によって生じた物質（例えば水素イオン）が負極の非対向部において還元されるので、正極の一部が非対向部に対向している分、ガス（例えば水素ガス）の発生量を増大させることができる。その結果、より確実にガス発生剤を用いる目的を果たすことができる。一方、非対向部に対向する正極の一部を設けるかわりに、正極および負極の活物質領域の面積が大きくなるように正極及び負極を設計することによっても、同様にガスの発生量を多くすることができる。しかしながら、そのように設計すると、顧客が必要としている容量を超えた蓄電素子の容量となってしまうことがあるため、活物質量が増えてコストが高くなったり、あるいは短絡時の短絡電流が大きくなって安全性が低下したりするという問題があった。これに対し、上記の本発明の一実施形態では、上記のごときコストの増加、または安全性の低下を抑制しつつ、過充電状態のときにガスの発生量を増大させることができる。発明者らは、一般的に蓄電素子に設けられる負極の非対向部を有効に活用することで、比較的簡便に上記の効果が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。なお、本明細書における活物質領域とは、孔の無い集電箔上に活物質が設けられた活物質層に限られず、多孔体の集電箔の孔に充填された状態の活物質によって占められる領域を含む。
【０００７】
上記の蓄電素子では、電極体は、積層された正極及び負極が巻回された状態であり、非対向部は、巻回された負極の最外周及び最内周のうちの少なくとも一方に配置され、正極は、集電箔を備え、該集電箔に活物質が保持された活物質保持部と、集電箔に活物質が保持されない活物質非保持部とを有し、非対向部に対向する正極の一部は、活物質非保持部であり、該活物質非保持部は、巻回された正極の最外周及び最内周のうちの少なくとも一方において活物質保持部から巻回方向に延出した集電箔を有してもよい。斯かる構成では、ガスを発生させるための部材の構成が比較的単純である。
【０００８】
上記の蓄電素子では、非対向部に対向する正極の一部の厚さが、正極のうち活物質領域を有する部位の厚さよりも薄くてもよい。斯かる構成により、正極および負極の活物質領域の面積を大きくすることでガス発生量を増やした場合と比較して、限られた蓄電素子の容積において、正極と負極との対向面積をより広く確保することができる。その結果、過充電状態のときに、より多くのガスを発生させることができ、ガス発生剤を用いる目的を、より確実に達成することができる。
【０００９】
他実施形態の蓄電素子は、正極及び負極を有する電極体と、電解液と、を含み、電解液は、分解電位でガスを発生するガス発生剤を含有し、電極体では、正極及び負極が積層され、正極は、活物質を含む活物質領域を有し、負極は、正極の活物質領域に対向しない非対向部を有し、正極と導通し且つ非対向部に対向する導電部をさらに含む。斯かる構成では、過充電状態のときに分解電位になった導電部においてガス発生剤が酸化分解され、酸化分解によって生じた物質（例えば水素イオン）が負極の非対向部において還元されるので、ガス（例えば水素ガス）の発生量を多くすることができる。その結果、より確実にガス発生剤を用いる目的を果たすことができる。一方、非対向部に対向する導電部を設けるかわりに、正極および負極の活物質領域の面積が大きくなるように正極及び負極を設計することによっても、同様にガスの発生量を増大させることができる。しかしながら、そのように設計すると、顧客が必要としている容量を超えた蓄電素子の容量となってしまうことがあるため、活物質量が増えてコストが高くなったり、あるいは短絡時の短絡電流が大きくなって安全性が低下したりするという問題があった。上記の本発明の他実施形態では、上記のごときコストの増加、または安全性の低下を抑制しつつ、過充電状態のときにガスの発生量を増大させることができる。発明者らは、一般的に蓄電素子に設けられる負極の非対向部を有効に活用することで、比較的簡便に上記の効果が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
上記の他実施形態の蓄電素子では、電極体は、セパレータを有し、該セパレータを挟んで積層された正極及び負極が巻回された状態であり、非対向部は、巻回された負極の最外周及び最内周のうちの少なくとも一方に配置され、セパレータの一部は、巻回された正極の最外周及び最内周のうちの少なくとも一方において正極よりも巻回方向に延出し、導電部の少なくとも一部は、延出したセパレータの少なくとも一方の表面上に形成された導電性被膜を有し、導電性被膜は、非対向部に対向してもよい。斯かる構成では、導電部を構成する部材が比較的単純である。なお、本明細書において導電性被膜が非対向部に対向するとは、負極の一方及び他方の面のうち非対向部側の一方の面と導電性被膜とが対向するように導電性被膜が配置されることを意味する。従って、負極の非対向部側の一方の面と導電性被膜とが対向していれば、セパレータの一方の面及び他方の面のうち、より非対向部から遠い一方の面上に導電性被膜が配置されていてもよい。具体的に、図８に示されるように、セパレータの各面のうち、非対向部からより遠い面上に導電性被膜が配置されていても、そのセパレータが、負極の両側の各面のうち非対向部がある方の面と対向するように配置されていれば、導電性被膜が非対向部に対向するという意味に該当する。換言すると、導電性被膜が非対向部に対向することは、セパレータの面上に配置された導電性被膜が、セパレータよりも非対向部に近いか否かと、関係しない。
【００１１】
上記の他実施形態の蓄電素子では、導電部は、電極体を外側から覆う導電性のシート体を有し、シート体は、負極の最も外側に配置された非対向部に対向してもよい。斯かる構成により、電極体の外側でガスを発生させることができ、発生したガスが電極体の外周に沿って移動しやすい。
【００１２】
上記の蓄電素子では、導電部の厚さが、正極のうち活物質領域を有する部位の厚さよりも薄くてもよい。斯かる構成により、正極および負極の活物質領域の面積を大きくすることでガス発生量を増やした場合と比較して、限られた蓄電素子の容積において、ガス発生のための対向面積をより広く確保することができる。その結果、過充電状態のときに、より多くのガスを発生させることができ、ガス発生剤を用いる目的を、より確実に達成することができる。
【００１３】
他実施形態の蓄電素子は、正極及び負極を有する電極体と、電解液と、を含み、電解液は、分解電位でガスを発生するガス発生剤を含有し、電極体では、正極及び負極が積層され、正極は、活物質を含む活物質領域を有し、負極は、正極の活物質領域に対向しない非対向部を有し、負極の非対向部は、活物質領域を有する蓄電素子であって、正極の一部が非対向部が有する活物質領域に対向するか、あるいは、非対向部が有する活物質領域に対向し且つ正極と導通する導電部を備える。斯かる構成により、活物質領域は、ガス発生剤を含有する電解液を含浸できる。これにより、非対向部は、ガス発生剤を含有する電解液を活物質領域に蓄えることができる。従って、非対向部の活物質領域と、該活物質領域に対向する正極の一部または導電部との間で、ガスを発生させる反応を効率よく進めさせることができる。その結果、より確実にガス発生剤を用いる目的を果たすことができる。一方、非対向部に対向する正極の一部または導電部を設けるかわりに、正極および負極の活物質領域の面積が大きくなるように正極及び負極を設計することによっても、同様にガスの発生量を増大させることができる。しかしながら、そのように設計すると、活物質量が増えるためコストが高くなったり、あるいは蓄電素子の容量が増えるため短絡時の短絡電流が大きくなって安全性が低下したりするという問題があった。上記の本発明の他実施形態では、上記のごときコストの増加、または安全性の低下を抑制しつつ、過充電状態のときにガスの発生量を増大させることができる。発明者らは、従来技術では有効に活用されていなかった、負極の非対向部の活物質領域に含有される電解液中のガス発生剤を有効に活用することで上記の効果が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。なお、この実施形態において、ガス発生剤は、正極での分解生成物が負極に達してからガスとなるものである必要は無い。ガス発生剤が正極で分解してガス化する場合であっても、非対向部が有する活物質領域中の電解液の近くに正極の一部または導電部が配置されているため、発明の効果が得られる。なお、例えば、多孔体の集電箔に活物質が充填された形態の負極の一部において、一方の面が正極の活物質領域に対向し、他方の面が正極の活物質領域に対向していない場合には、負極の当該一部分における他方の面近傍の領域が、非対向部に該当する。
【発明の効果】
【００１４】
本実施形態によれば、過充電状態でのガスの発生量が増大された蓄電素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施形態に係る蓄電素子の斜視図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線位置の断面図である。
【図３】図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線位置の断面図である。
【図４】図４は、同実施形態に係る蓄電素子の電極体の構成を説明するための図である。
【図５】図５は、図３における電極体の模式断面図である。
【図６】図６は、図５の一部（破線円の内側）を拡大した図である。
【図７】図７は、第２実施形態における電極体の模式断面図である。
【図８】図８は、図７の一部（破線円の内側）を拡大した図である。
【図９】図９は、第３実施形態における電極体及びシート体の模式断面図である。
【図１０】図１０は、第３実施形態の蓄電素子の内部を表した図である。
【図１１】図１１は、第３実施形態の蓄電素子のシート体（導電部）を表す斜視図である。
【図１２】図１２は、実施形態に係る蓄電素子を含む蓄電装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る蓄電素子の一実施形態（第１実施形態）について、図１〜図６を参照しつつ説明する。蓄電素子には、二次電池、キャパシタ等がある。本実施形態では、蓄電素子の一例として、充放電可能な二次電池について説明する。尚、本実施形態の各構成部材（各構成要素）の名称は、本実施形態におけるものであり、背景技術における各構成部材（各構成要素）の名称と異なる場合がある。
【００１７】
本実施形態の蓄電素子１は、非水電解質二次電池である。より詳しくは、蓄電素子１は、リチウムイオンの移動に伴って生じる電子移動を利用したリチウムイオン二次電池である。この種の蓄電素子１は、電気エネルギーを供給する。蓄電素子１は、単一又は複数で使用される。具体的に、蓄電素子１は、要求される出力及び要求される電圧が小さいときには、単一で使用される。一方、蓄電素子１は、要求される出力及び要求される電圧の少なくとも一方が大きいときには、他の蓄電素子１と組み合わされて蓄電装置１００に用いられる。前記蓄電装置１００では、該蓄電装置１００に用いられる蓄電素子１が電気エネルギーを供給する。
【００１８】
蓄電素子１は、図１〜図６に示すように、正極１１と負極１２とを含む電極体２と、電極体２を収容するケース３と、ケース３の外側に配置される外部端子７であって電極体２と導通する外部端子７と、を備える。また、蓄電素子１は、電極体２、ケース３、及び外部端子７の他に、電極体２と外部端子７とを導通させる集電体５等を有する。
【００１９】
電極体２は、正極１１と負極１２とがセパレータ４によって互いに絶縁された状態で積層された積層体２２が巻回されることによって形成される。
【００２０】
正極１１は、金属箔１１１（集電箔の一例）と、金属箔１１１に重なり且つ導電助剤を含むアンダーコート層１１３と、アンダーコート層１１３に重なり且つ活物質を含む活物質層１１２（活物質領域の一例）と、を有する。第１実施形態では、活物質層１１２は、金属箔１１１の両面にそれぞれ重なる。なお、シート状の正極１１の厚みは、通常、４０μｍ以上１５０μｍ以下である。
【００２１】
金属箔１１１は帯状である。第１実施形態の正極１１の金属箔１１１は、例えば、アルミニウム箔である。正極１１は、金属箔１１１に活物質が保持された活物質保持部と、金属箔１１１に活物質が保持されない活物質非保持部とを有する。正極１１は、帯形状の長手方向の少なくとも一方の端縁部に、活物質非保持部を有する。また、正極１１は、帯形状の短手方向である幅方向の一方の端縁部に、正極活物質層１１２の非被覆部（正極活物質層が形成されていない部位）１１５を有する。
【００２２】
正極活物質層１１２は、粒子状の活物質（活物質粒子）と、粒子状の導電助剤と、バインダとを含む。
【００２３】
正極１１の活物質は、リチウムイオンを吸蔵放出可能な化合物である。正極１１の活物質は、例えば、リチウム金属酸化物である。具体的に、正極の活物質は、例えば、ＬｉｐＭｅＯｔ（Ｍｅは、１又は２以上の遷移金属を表す）によって表される複合酸化物（ＬｉｐＣｏｓＯ２、ＬｉｐＮｉｑＯ２、ＬｉｐＭｎｒＯ４、ＬｉｐＮｉｑＣｏｓＭｎｒＯ２等）、又は、ＬｉｐＭｅｕ（ＸＯｖ）ｗ（Ｍｅは、１又は２以上の遷移金属を表し、Ｘは例えばＰ、Ｓｉ、Ｂ、Ｖを表す）によって表されるポリアニオン化合物（ＬｉｐＦｅｕＰＯ４、ＬｉｐＭｎｕＰＯ４、ＬｉｐＭｎｕＳｉＯ４、ＬｉｐＣｏｕＰＯ４Ｆ等）である。
【００２４】
正極活物質層１１２に用いられるバインダは、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エチレンとビニルアルコールとの共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）である。第１実施形態のバインダは、ポリフッ化ビニリデンである。
【００２５】
正極活物質層１１２の導電助剤は、炭素を９８質量％以上含む炭素質材料である。炭素質材料は、例えば、ケッチェンブラック（登録商標）、アセチレンブラック、黒鉛等である。第１実施形態の正極活物質層１１２は、導電助剤としてアセチレンブラックを有する。
【００２６】
アンダーコート層１１３は、金属箔１１１の両方の面にそれぞれ重なる。アンダーコート層１１３は、金属箔１１１と正極活物質層１１２との間に配置されている。アンダーコート層１１３は、導電助剤とバインダとを含む。アンダーコート層１１３は、粒子状の導電助剤の間の空隙によって多孔質に形成されている。なお、アンダーコート層１１３は、正極活物質を含まない。アンダーコート層１１３は、導電助剤を含むことから、導電性を有する。アンダーコート層１１３は、金属箔１１１と正極活物質層１１２との間における電子の経路となり、これらの間の導電性を保つ。アンダーコート層１１３の導電性は、通常、正極活物質層１１２の導電性よりも高い。アンダーコート層１１３の導電助剤は、正極活物質層１１２の導電助剤と同様の材料である。第１実施形態のアンダーコート層１１３は、導電助剤としてアセチレンブラックを有する。
【００２７】
負極１２は、金属箔１２１（集電箔の一例）と、金属箔１２１の上に形成された負極活物質層１２２（活物質領域の一例）と、を有する。第１実施形態では、負極活物質層１２２は、金属箔１２１の両面にそれぞれ重ねられる。金属箔１２１は帯状である。第１実施形態の負極の金属箔１２１は、例えば、銅箔である。負極１２は、帯形状の短手方向である幅方向の一方の端縁部に、負極活物質層１２２の非被覆部１２５（負極活物質層が形成されていない部位）を有する。シート状の負極１２の厚みは、通常、４０μｍ以上１５０μｍ以下である。
【００２８】
負極活物質層１２２は、粒子状の活物質（活物質粒子）と、バインダと、を含む。負極活物質層１２２は、セパレータ４を介して正極１１と向き合うように配置される。負極活物質層１２２の幅は、正極活物質層１１２の幅よりも大きい。
【００２９】
負極１２の活物質は、負極１２において充電反応及び放電反応の電極反応に寄与し得るものである。例えば、負極１２の活物質は、グラファイト、非晶質炭素（難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素）などの炭素材料、又は、ケイ素（Ｓｉ）及び錫（Ｓｎ）などリチウムイオンと合金化反応を生じる材料である。第１実施形態の負極の活物質は、非晶質炭素である。より具体的には、負極の活物質は、難黒鉛化炭素である。
【００３０】
負極活物質層に用いられるバインダは、正極活物質層に用いられるバインダと同様のものである。第１実施形態のバインダは、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）である。
【００３１】
負極活物質層１２２は、ケッチェンブラック（登録商標）、アセチレンブラック、黒鉛等の導電助剤をさらに有してもよい。第１実施形態の負極活物質層１２２は、導電助剤を有していない。
【００３２】
第１実施形態の電極体２では、以上のように構成される正極１１と負極１２とがセパレータ４によって絶縁された状態で巻回される。即ち、第１実施形態の電極体２では、正極１１、負極１２、及びセパレータ４の積層体２２が巻回される。セパレータ４は、絶縁性を有する部材である。セパレータ４は、正極１１と負極１２との間に配置される。これにより、電極体２（詳しくは、積層体２２）において、正極１１と負極１２とが互いに絶縁される。また、セパレータ４は、ケース３内において、電解液を保持する。これにより、蓄電素子１の充放電時において、リチウムイオンが、セパレータ４を挟んで交互に積層される正極１１と負極１２との間を移動する。なお、図５及び図６において、セパレータ４は、図示されていない。
【００３３】
上述したように、電極体２では、正極１１及び負極１２が積層されている。また、図６に示すように、負極１２は、正極活物質層１１２に対向しない非対向部１２４を有する。負極１２の非対向部１２４は、巻回された負極１２の最外周及び最内周のうちの少なくとも一方に配置されている。これに対して、非対向部１２４に対向する正極１１の一部は、巻回された正極１１の最外周及び最内周のうちの少なくとも一方において金属箔１１１が正極活物質層１１２よりも巻回方向に延出することによって形成されている。なお、負極１２において負極活物質層１２２を有する部分の長さは、正極活物質層１１２の長さよりも、巻回方向に、最外周で約１周分、長い。
【００３４】
負極１２の非対向部１２４は、セパレータ４を介して、正極活物質層１１２を有しない正極１１の一部に対向する。負極１２の非対向部１２４は、金属箔１２１のみを有してもよく、金属箔１２１と該金属箔に重なる負極活物質層１２２とを有してもよい。例えば図６に示すように、負極１２の非対向部１２４は、負極１２の最外周に配置され、正極活物質層１１２を有しない正極１１に対して非対向部１２４が対向する方向は、例えば外方向である。また、負極１２の非対向部１２４は、負極１２の最内周に配置され、正極活物質層１１２を有しない正極１１に対して非対向部１２４が対向する方向は、例えば内方向である。
【００３５】
負極１２の非対向部１２４に対向する正極１１の一部における厚さは、正極１１のうち活物質領域（具体的に正極活物質層１１２）を有する部位の厚さよりも薄くてもよい。負極１２の非対向部１２４に対向する正極１１の一部は、上記の活物質非保持部である。活物質非保持部は、金属箔１１１のみを有してもよく、金属箔１１１と該金属箔１１１に重なる上記のアンダーコート層１１３とを有してもよい。図６に示すように、第１実施形態では、負極１２の非対向部１２４に対向する正極１１の一部は、金属箔１１１と、該金属箔１１１に重なる上記のアンダーコート層１１３と、を有する。負極１２の非対向部１２４に対向する正極１１の一部は、金属箔１１１としてのアルミニウム箔と、該アルミニウム箔に重なる上記のアンダーコート層１１３と、を有することが好ましい。
【００３６】
上記の蓄電素子１では、負極１２の非対向部１２４と、正極活物質層１１２を有しない正極１１の一部とが対向した状態で、後述するガス発生剤を含む電解液の存在下、過充電によって正極１１の電位がガス発生剤の分解電位になり得る。これにより、蓄電素子１は、ガス発生剤を正極１１で分解し、分解によって生じた水素イオンを負極１２の非対向部１２４で還元し、水素ガスを発生させるように構成されている。なお、上記の蓄電素子１は、正極１１及び負極１２の活物質同士が対向する部分でも、同様に水素ガスを発生させるように構成されている。
【００３７】
セパレータ４は、帯状である。セパレータ４は、多孔質なセパレータ基材４１を有する。セパレータ４は、正極１１及び負極１２間の短絡を防ぐために正極１１及び負極１２の間に配置されている。第１実施形態のセパレータ４は、セパレータ基材４１のみを有する。セパレータ基材４１は、多孔質に構成される。セパレータ基材４１は、例えば、織物、不織布、又は多孔膜である。セパレータ基材の材質としては、高分子化合物、ガラス、セラミックなどが挙げられる。
【００３８】
セパレータ４の幅（帯形状の短手方向の寸法）は、負極活物質層１２２の幅より僅かに大きい。セパレータ４は、正極活物質層１１２及び負極活物質層１２２が重なるように幅方向に位置ずれした状態で重ね合わされた正極１１と負極１２との間に配置される。このとき、図４に示すように、正極１１の非被覆部１１５と負極１２の非被覆部１２５とは重なっていない。即ち、正極１１の非被覆部１１５が、正極１１と負極１２との重なる領域から幅方向に突出し、且つ、負極１２の非被覆部１２５が、正極１１と負極１２との重なる領域から幅方向（正極１１の非被覆部１１５の突出方向と反対の方向）に突出する。積層された状態の正極１１、負極１２、及びセパレータ４、即ち、積層体２２が巻回されることによって、電極体２が形成される。正極１１の非被覆部１１５又は負極１２の非被覆部１２５のみが積層された部位によって、電極体２における非被覆積層部２６が構成される。
【００３９】
非被覆積層部２６は、電極体２における集電体５と導通される部位である。非被覆積層部２６は、巻回された正極１１、負極１２、及びセパレータ４の巻回中心方向視において、中空部２７（図４参照）を挟んで二つの部位（二分された非被覆積層部）２６１に区分けされる。
【００４０】
以上のように構成される非被覆積層部２６は、電極体２の各極に設けられる。即ち、正極１１の非被覆部１１５のみが積層された非被覆積層部２６が電極体２における正極１１の非被覆積層部を構成し、負極１２の非被覆部１２５のみが積層された非被覆積層部２６が電極体２における負極１２の非被覆積層部を構成する。
【００４１】
ケース３は、開口を有するケース本体３１と、ケース本体３１の開口を塞ぐ（閉じる）蓋板３２と、を有する。ケース３は、電極体２及び集電体５等と共に、電解液を内部空間に収容する。ケース３は、電解液に耐性を有する金属によって形成される。ケース３は、例えば、アルミニウム、又は、アルミニウム合金等のアルミニウム系金属材料によって形成される。ケース３は、ステンレス鋼及びニッケル等の金属材料、又は、アルミニウムにナイロン等の樹脂を接着した複合材料等によって形成されてもよい。
【００４２】
電解液は、非水溶液系電解液である。電解液は、有機溶媒と、電解質塩とを含有する。有機溶媒は、例えば、プロピレンカーボネート及びエチレンカーボネートなどの環状炭酸エステル類、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、及びエチルメチルカーボネートなどの鎖状カーボネート類である。電解質塩は、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、及びＬｉＰＦ６等である。第１実施形態の電解液は、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、及びエチルメチルカーボネートを所定の割合で混合した混合溶媒に、０．５〜１．５ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ６を溶解させたものである。
【００４３】
電解液は、分解電位でガスを発生するガス発生剤を含有する。具体的に、ガス発生剤としては、ビフェニル（ＢＰ）、シクロヘキシルベンゼン（ＣＨＢ）、ｔｒａｎｓ−ブチルシクロヘキシルベンゼン、シクロペンチルベンゼン、ｔ−ブチルベンゼン、ｔ−アミノベンゼン、ターフェニル、２−フルオロビフェニル、３−フルオロビフェニル、４−フルオロビフェニル、４，４’−ジフルオロビフェニル、ｏ−シクロヘキシルフルオロベンゼン、ｐ−シクロヘキシルフルオロベンゼン、ｔｒｉｓ−（ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、フェニルフルオライド、４−フルオロフェニルアセテート、ジフェニルカーボネート、メチルフェニルカーボネート、ビスターシャリーブチルフェニルカーボネート、ジフェニルエーテル、及び、ジベンゾフランからなる群より選択された少なくとも１種が挙げられる。ガス発生剤は、例えば、４．５Ｖ（ｖｓ． Ｌｉ＋／Ｌｉ）以上５．０Ｖ（ｖｓ． Ｌｉ＋／Ｌｉ）以下の分解電位でガスを発生する。ガス発生剤としてのシクロヘキシルベンゼン（ＣＨＢ）は、例えば、約４．６５Ｖ（ｖｓ． Ｌｉ＋／Ｌｉ）の電位で分解してガスを発生することとなる。
【００４４】
ケース３は、ケース本体３１の開口周縁部と、長方形状の蓋板３２の周縁部とを重ね合わせた状態で接合することによって形成される。また、ケース３は、ケース本体３１と蓋板３２とによって画定される内部空間を有する。第１実施形態では、ケース本体３１の開口周縁部と蓋板３２の周縁部とは、溶接によって接合される。
【００４５】
以下では、図１に示すように、蓋板３２の長辺方向をＸ軸方向とし、蓋板３２の短辺方向をＹ軸方向とし、蓋板３２の法線方向をＺ軸方向とする。ケース本体３１は、開口方向（Ｚ軸方向）における一方の端部が塞がれた角筒形状（即ち、有底角筒形状）を有する。蓋板３２は、ケース本体３１の開口を塞ぐ板状の部材である。
【００４６】
蓋板３２は、ケース３内のガスを外部に排出可能なガス排出弁３２１を有する。ガス排出弁３２１は、ケース３の内部圧力が所定の圧力まで上昇したときに、該ケース３内から外部にガスを排出する。ガス排出弁３２１は、Ｘ軸方向における蓋板３２の中央部に設けられる。
【００４７】
ケース３には、電解液を注入するための注液孔が設けられる。注液孔は、ケース３の内部と外部とを連通する。注液孔は、蓋板３２に設けられる。注液孔は、注液栓３２６によって密閉される（塞がれる）。注液栓３２６は、溶接によってケース３（第１実施形態の例では蓋板３２）に固定される。
【００４８】
外部端子７は、他の蓄電素子１の外部端子７又は外部機器等と電気的に接続される部位である。外部端子７は、導電性を有する部材によって形成される。例えば、外部端子７は、アルミニウム又はアルミニウム合金等のアルミニウム系金属材料、銅又は銅合金等の銅系金属材料等の溶接性の高い金属材料によって形成される。
【００４９】
外部端子７は、バスバ等が溶接可能な面７１を有する。面７１は、平面である。外部端子７は、蓋板３２に沿って拡がる板状である。詳しくは、外部端子７は、Ｚ軸方向視において矩形状の板状である。
【００５０】
集電体５は、ケース３内に配置され、電極体２と通電可能に直接又は間接に接続される。第１実施形態の集電体５は、クリップ部材５０を介して電極体２と通電可能に接続される。即ち、蓄電素子１は、電極体２と集電体５とを通電可能に接続するクリップ部材５０を備える。
【００５１】
集電体５は、導電性を有する部材によって形成される。図２に示すように、集電体５は、ケース３の内面に沿って配置される。集電体５は、蓄電素子１の正極１１と負極１２とにそれぞれ配置される。第１実施形態の蓄電素子１では、集電体５は、ケース３内において、電極体２の正極１１の非被覆積層部２６と、負極１２の非被覆積層部２６とにそれぞれ配置される。
【００５２】
正極１１の集電体５と負極１２の集電体５とは、異なる材料によって形成される。具体的に、正極１１の集電体５は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成され、負極１２の集電体５は、例えば、銅又は銅合金によって形成される。
【００５３】
第１実施形態の蓄電素子１では、電極体２とケース３とを絶縁する袋状の絶縁カバー６に収容された状態の電極体２（詳しくは、電極体２及び集電体５）がケース３内に収容される。
【００５４】
第１実施形態の蓄電素子１は、過充電状態になったときに、内部の電流経路を遮断する電流遮断部（いわゆるＣＩＤ）を備える。電流遮断部は、ケース３の内圧が所定圧よりも大きくなったときに、内部の電流経路を遮断するように構成されている。電流遮断部としては、一般的な構成のものが採用される。例えば、電流遮断部は、一方の外部端子７と、電極体２とを電気的に接続する複数の部材を有し、ケース３の内圧が所定圧よりも大きくなったときに、少なくとも１つの部材が変形することによって、一方（例えば正極）の外部端子７と電極体２との間の電流経路を遮断するように構成されている。変形する部材としては、例えば、ダイヤフラムが挙げられる。
【００５５】
次に、第１実施形態の蓄電素子１の製造方法について説明する。
【００５６】
例えば、蓄電素子１の製造方法では、まず、金属箔（電極基材）に活物質を含む合剤を塗布し、活物質層を形成し、正極１１及び負極１２をそれぞれ作製する。次に、正極１１、セパレータ４、及び負極１２を重ね合わせて電極体２を形成する。続いて、電極体２をケース３に入れ、ケース３に電解液を入れることによって蓄電素子１を組み立てる。
【００５７】
正極１１の作製では、例えば、金属箔１１１の両面に、バインダと、導電助剤と、溶媒と、を含む組成物をそれぞれ塗布することによってアンダーコート層１１３を形成する。各アンダーコート層１１３の表面に、活物質と、バインダと、導電助剤と、溶媒と、を含む合剤を塗布することによって正極活物質層１１２を形成する。なお、下記のごとく積層体２２を巻回したときに、正極１１の最内周及び最外周の各部分が正極活物質層１１２を有しないように、合剤を塗布する（図５参照）。即ち、巻回前の正極１１において、長手方向の両端部には、合剤を塗布しない活物質非保持部が設けられる。アンダーコート層１１３及び正極活物質層１１２を形成するための塗布方法としては、一般的な方法が採用される。塗布されたアンダーコート層１１３及び正極活物質層１１２を所定の圧力でロールプレスする。なお、第１実施形態の正極１１では、長手方向の両端部に合材を塗布しない活物質非保持部が設けられているが、本発明はそれに限られず、長手方向の一端部のみに活物質非保持部が設けられていてもよい。その場合、活物質非保持部は、正極１１が巻回されたときに、最も外側に設けられてもよく、最も内側に設けられてもよい。
【００５８】
負極１２の作製では、例えば、金属箔の両面に、活物質とバインダと溶媒とを含む合剤をそれぞれ塗布することによって負極活物質層１２２を形成する。負極活物質層１２２を形成するための塗布方法としては、一般的な方法が採用される。塗布された負極活物質層１２２を所定の圧力でロールプレスする。負極１２は、長手方向の全域において、負極活物質層１２２を両面に備えている。なお、図５に示すように、積層体２２を巻回したときに、負極１２は、正極活物質層１１２の巻回外側の端部を少し余裕をもって覆うだけの長さに設定されている（図５参照）。
【００５９】
電極体２の形成では、正極１１と負極１２とセパレータ４との積層体２２を巻回することにより、電極体２を形成する。詳しくは、正極活物質層１１２と負極活物質層１２２とがセパレータ４を介して互いに向き合うように、正極１１とセパレータ４と負極１２とを重ね合わせ、積層体２２を作る。積層体２２を巻回して、電極体２を形成する。このとき、正極１１の正極活物質層１１２を有しない部分（活物質非保持部）が電極体２の最内周及び最外周に配置されるように、積層体２２を巻回する（図５参照）。
【００６０】
蓄電素子１の組み立てでは、ケース３のケース本体３１に電極体２を入れ、ケース本体３１の開口を蓋板３２で塞ぎ、電解液をケース３内に注入する。ケース本体３１の開口を蓋板３２で塞ぐときには、ケース本体３１の内部に電極体２を入れ、正極１１と一方の外部端子７とを導通させ、且つ、負極１２と他方の外部端子７とを導通させた状態で、ケース本体３１の開口を蓋板３２で塞ぐ。電解液をケース３内へ注入するときには、ケース３の蓋板３２の注入孔から電解液をケース３内に注入する。
【００６１】
上記のように構成された第１実施形態の蓄電素子１では、電解液は、分解電位でガスを発生するガス発生剤を含有する。また、図５に示すように、負極１２は、正極活物質層１１２に対向しない非対向部１２４を有し、正極の一部は、非対向部１２４に対向している。即ち、負極１２の非対向部１２４が正極１１の一部に対向している。斯かる構成では、過充電状態のときに分解電位になった正極１１の一部においてガス発生剤が酸化分解され、酸化分解によって生じた物質（例えば水素イオン）が負極１２の非対向部１２４において還元されるので、正極１１の一部が非対向部に対向している分、ガス（例えば水素ガス）の発生量を増大させることができる。その結果、より確実にガス発生剤を用いる目的を果たすことができる。一方、非対向部１２４に対向する正極１１の一部を設けるかわりに、正極１１および負極１２の活物質領域の面積が大きくなるように正極１１及び負極１２を設計することによっても、同様にガスの発生量を多くすることができる。しかしながら、そのように設計すると、顧客が必要としている容量を超えた蓄電素子の容量となってしまうことがあるため、活物質量が増えてコストが高くなったり、あるいは短絡時の短絡電流が大きくなって安全性が低下したりするという問題があった。これに対して、上記の本発明の一実施形態では、上記のごときコストの増加、または安全性の低下を抑制しつつ、過充電状態のときにガスの発生量を増大させることができる。発明者らは、一般的に蓄電素子に設けられる負極の非対向部を有効に活用することで、比較的簡便に上記の効果が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００６２】
上記の蓄電素子１では、電極体２は、積層された正極１１及び負極１２が巻回された状態である。負極１２の非対向部１２４は、巻回された負極１２の最外周及び最内周のうちの少なくとも一方に配置されている。正極１１は、金属箔１１１を備え、該金属箔１１１に活物質が保持された活物質保持部と、金属箔１１１に活物質が保持されない活物質非保持部とを有する。非対向部に対向する正極１１の一部は、活物質非保持部であり、該活物質非保持部は、巻回された正極１１の最外周及び最内周のうちの少なくとも一方において活物質保持部から巻回方向に延出した金属箔１１１を有する。斯かる構成では、ガスを発生させるための部材の構成が比較的単純である。
【００６３】
上記の蓄電素子１では、正極１１の活物質非保持部が、活物質保持部よりも、正極活物質層１１２が無い分だけ、薄くなっている。その結果、正極および負極の活物質層の面積を大きくすることでガス発生量を増やした場合と比較して、限られた蓄電素子の容積において、正極と負極との対向面積をより広く確保することができる。その結果、過充電状態のときに、より多くのガスを発生させることができ、ガス発生剤を用いる目的を、より確実に達成することができる。
【００６４】
上記の蓄電素子１では、負極１２の非対向部１２４は、負極活物質層１２２を有してもよい。負極１２の非対向部１２４に対向する正極１１の一部は、非対向部１２４の負極活物質層１２２に対向してもよい。斯かる構成により、非対向部１２４の負極活物質層１２２は、ガス発生剤を含有する電解液を含浸できる。これにより、非対向部１２４は、ガス発生剤を含有する電解液を負極活物質層１２２に蓄えることができる。従って、非対向部１２４の負極活物質層１２２と、非対向部１２４に対向する正極１１の一部と、の間で、ガスを発生させる反応を効率よく進めさせることができる。
【００６５】
次に、本発明に係る蓄電素子の他実施形態（第２実施形態及び第３実施形態）について、図７〜図１１を参照しつつ説明する。他実施形態について、上記の第１実施形態と同じ構成については、説明を繰り返さない。
【００６６】
他実施形態の蓄電素子１は、正極１１と導通し且つ非対向部１２４に対向する導電部８をさらに含む。導電部８は、通常、シート状である。第１実施形態と異なり、他実施形態の蓄電素子１の正極１１は、通常、正極活物質層１１２よりも巻回方向に延出するように形成された金属箔１１１を有しない。
【００６７】
第２実施形態の蓄電素子１は、セパレータ４の少なくとも一方の表面上に形成された導電性被膜８２を導電部８として備える（図８参照）。一方、第３実施形態の蓄電素子１は、電極体２を外側から覆う導電性のシート体８３を導電部８として備える（図９〜１１参照）。
【００６８】
第２実施形態の蓄電素子１について、図７及び図８を参照しつつ詳しく説明する。
【００６９】
第２実施形態の蓄電素子１では、積層された正極１１とセパレータ４と負極１２とは、巻回された状態である。負極１２の非対向部１２４は、巻回された負極１２の最外周及び最内周のうちの少なくとも一方に配置されている。ここで、正極１１では、長手方向の全体において正極活物質層１１２が両面に設けられているため、負極１２のうち、正極１１に対向していない部分が非対向部１２４となる。セパレータ４の一部は、巻回された正極１１の最外周及び最内周のうちの少なくとも一方において正極１１よりも巻回方向に延出していることが好ましい。図７の例では、セパレータ４の一部は、巻回された正極１１の最外周及び最内周の両方において正極１１よりも巻回方向に延出している。導電部８の少なくとも一部は、延出したセパレータ４（セパレータ基材４１）の少なくとも一方の表面上に形成され且つ負極１２の非対向部１２４に対向する導電性被膜８２を有する。
【００７０】
第２実施形態の蓄電素子１は、図７に示すように、２枚のセパレータ４，４を備える。一方のセパレータ４は、巻回される前の正極１１と負極１２との間に配置されている。他方のセパレータ４は、正極１１及び負極１２を含む積層体２２が巻回されるときに積層体２２の最も外側に位置するように配置されている。第２実施形態では、いずれのセパレータ４も、セパレータ基材４１のみを有する。導電性被膜８２は、通常、各セパレータ基材４１の一方の面の全体に直接接して形成されている。導電性被膜８２は、一方の面がセパレータ基材４１の片面に接しつつ且つ他方の面の一部が正極活物質層１１２に接するように配置される。これにより、導電性被膜８２は、正極１１と導通している。このような構成とすることで、導電性被膜８２を容易に正極１１に導通させることができる。なお、いずれかの面上に導電性被膜８２が形成されたセパレータ基材４１は、２枚のうち一方のみであってもよく、両方であってもよい。また、導電性被膜８２は、各セパレータ基材４１の片方の面上のみに形成されてもよく、各セパレータ基材４１の両方の面上にそれぞれ形成されてもよい。
【００７１】
第２実施形態の蓄電素子１では、導電性被膜８２と、負極１２の非対向部１２４の負極活物質層１２２とが互いに対向する。通常、導電性被膜８２と、負極１２の非対向部１２４の負極活物質層１２２とは、セパレータ４（セパレータ基材４１）を介して互いに対向する。導電性被膜８２の厚さは、正極１１のうち活物質領域（正極活物質層１１２）を有する部位の厚さよりも薄い。セパレータ４と該セパレータ上に形成された導電性被膜８２との合計厚さも、正極１１のうち活物質領域（正極活物質層１１２）を有する部位の厚さよりも薄い。
【００７２】
第２実施形態の蓄電素子１は、第１実施形態の蓄電素子１と同様にして製造できる。ただし、第２実施形態の蓄電素子１の製造方法は、セパレータ基材４１の表面上に導電性被膜８２を形成する点で、第１実施形態の蓄電素子１の製造方法と異なる。加えて、正極１１の両面において長手方向の全体に正極活物質層１１２を設ける点でも、第１実施形態の蓄電素子１の製造方法と異なる。
【００７３】
導電性被膜８２の形成では、例えば、導電助剤とバインダと溶媒とを混合して、導電性被膜用の組成物を調製する。調製した組成物を、セパレータ基材４１の一方の表面に塗布する。塗布した後、乾燥処理によって組成物に含まれている溶媒を揮発させる。このようにして、セパレータ基材４１の一方の面に重なる導電性被膜８２を形成する。なお、積層体２２を巻回したときに、各セパレータ基材４１の最外周にて約１周分、正極１１や負極１２よりも各セパレータ基材４１及び導電性被膜８２の方が長くなるように、セパレータ基材４１及び導電性被膜８２を作製する。また、積層体２２を巻回したときに、各セパレータ基材４１の最内周にて、正極１１や負極１２よりも各セパレータ基材４１及び導電性被膜８２の方が長くなるように、セパレータ基材４１及び導電性被膜８２を作製する。
【００７４】
上記のように構成された第２実施形態の蓄電素子１では、負極１２の非対向部１２４が、セパレータ４（セパレータ基材４１）を介して、正極１１と導通する導電部８に対向している。斯かる構成では、過充電状態のときに分解電位になった導電部８においてガス発生剤が酸化分解され、酸化分解によって生じた物質（例えば水素イオン）が負極１２の非対向部１２４において還元されるため、導電部８が非対向部１２４に対向している分、ガス（例えば水素ガス）の発生量を多くすることができる。その結果、より確実にガス発生剤を用いる目的を果たすことができる。発明者らは、一般的な蓄電素子に設けられる負極１２の非対向部１２４を有効に活用することで、比較的簡便に上記の効果が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００７５】
第２実施形態の蓄電素子１では、負極１２の非対向部１２４は、巻回された負極１２の最外周及び最内周のうちの少なくとも一方に配置されている。セパレータ４の一部は、巻回された正極１１の最外周及び最内周のうちの少なくとも一方において正極１１よりも巻回方向に延出している。また、導電部８の少なくとも一部は、延出したセパレータ４の少なくとも一方の表面上に形成され且つ非対向部１２４に対向する導電性被膜８２を有する。斯かる構成では、導電部８を構成する部材（導電性被膜８２）が比較的単純である。
【００７６】
上記の蓄電素子１では、正極１１における活物質保持部に相当する部位の厚さよりも、導電部８（導電性被膜８２）とセパレータ４（セパレータ基材４１）との合計厚さの方が薄い。その結果、正極１１および負極１２の活物質層の面積を大きくすることでガス発生量を増やした場合と比較して、限られた蓄電素子の容積において、ガス発生反応のための対向面積を、より広く確保することができる。その結果、過充電状態のときに、より多くのガスを発生させることができ、ガス発生剤を用いる目的を、より確実に達成することができる。
【００７７】
第２実施形態の蓄電素子１では、導電部８は、負極活物質層１２２を有する負極１２の非対向部１２４と対向してもよい。斯かる構成により、負極活物質層１２２は、ガス発生剤を含有する電解液を含浸できる。これにより、非対向部１２４は、ガス発生剤を含有する電解液を負極活物質層１２２に蓄えることができる。従って、非対向部１２４の負極活物質層１２２と、該負極活物質層１２２に対向する導電部８（導電性被膜８２）との間で、ガスを発生させる反応を効率よく進めさせることができる。
【００７８】
続いて、第３実施形態の蓄電素子１について、図９〜図１１を参照しつつ詳しく説明する。
【００７９】
第３実施形態の蓄電素子１では、導電部８は、電極体２を外側から覆う導電性のシート体８３を有する。シート体８３の一方の面は、セパレータ４を介して、負極１２の最も外側に配置された非対向部１２４に対向する。第１実施形態と異なり、正極１１は、通常、正極活物質層１１２よりも巻回方向に延出するように形成された金属箔１１１を有しない。また、第２実施形態と異なり、通常、導電性被膜８２がセパレータ基材４１上に形成されていない。
【００８０】
シート体８３は、図９〜図１１に示すごとく、電極体２の外周面を覆うように平面状のシートが折り返された本体８３ａと、電極体２の巻回軸方向の一方で電極体２を外側から覆う側壁８３ｂとを有する。例えば、正極側の集電体５、クリップ部材５０、及び非被覆積層部２６のうち少なくとも１つと、シート体８３の一部（例えば側壁８３ｂ）とが接していることによって、シート体８３は、正極１１と導通する。なお、シート体８３の厚さは、正極１１のうち活物質領域（正極活物質層１１２）を有する部位の厚さよりも薄くてもよい。
【００８１】
第３実施形態の蓄電素子１の電極体２では、正極１１は、長手方向の全域において、正極活物質層１１２を両面に備えている。負極１２は、長手方向の全域において、負極活物質層１２２を両面に備えている。図９に示すように、外周側において負極１２は、正極１１の巻回外側の端部を少し余裕をもって覆うだけの長さに設定されている。負極１２の最外周に配置された非対向部１２４の負極活物質層１２２と、導電性のシート体８３の内側の面と、が互いに対向する。即ち、導電性のシート体８３の内側の面は、最も外側に配置された負極１２の負極活物質層１２２と対向する。
【００８２】
シート体８３の材質は、導電性を有するものであれば、特に限定されない。シート体８３の材質としては、例えば、アルミニウム、ニッケル、炭素などが挙げられる。斯かる材質としては、ガス分解電位になったときに溶出しない材質が好ましい。シート体８３は、上記材質の粉体を含み多孔質に形成されてもよい。シート体８３が多孔質であることにより、シート体８３は、ガス発生剤を含有する電解液を含浸できる。これにより、ガス発生剤を含有する電解液をシート体８３に蓄えることができる。従って、非対向部１２４の負極活物質層１２２と、該負極活物質層１２２に対向する導電部８（シート体８３）との間で、ガスを発生させる反応を効率よく進めさせることができる。
【００８３】
上記のように構成された第３実施形態の蓄電素子１では、導電部８は、電極体２を外側から覆う導電性のシート体８３を有する。シート体８３の内側の面は、負極１２の最も外側に配置された非対向部１２４に対向する。斯かる構成により、過充電状態のときに電極体２の外側でガスを発生させることができ、電極体２の外周に沿ってガスが移動しやすい。従って、ケース３の内圧を比較的速く上昇させることができる。これにより、過充電状態になったときに、蓄電素子１の内部の電流経路を電流遮断部によって迅速に遮断することができる。
【００８４】
正極１１および負極１２の活物質層の面積を大きくしてガス発生量を増やした場合と比較して、上記の蓄電素子１では、正極１１における活物質保持部に相当する部位の厚さよりも、導電部８が有するシート体８３の厚さの方を薄くすることによって、限られた蓄電素子の容積において、ガス発生反応のための対向面積を、より広く確保することができる。その結果、過充電状態のときに、より多くのガスを発生させることができ、ガス発生剤を用いる目的を、より確実に達成することができる。
【００８５】
本発明の非対向部１２４は、必ずしも負極活物質層１２２を有さなくてもよい。ただし、上記の第１実施形態から第３実施形態のいずれの蓄電素子１においても、負極１２の非対向部１２４は、負極活物質層１２２を有している。そして、第１実施形態においては、負極１２の非対向部１２４に対向する正極１１の一部は、非対向部１２４の負極活物質層１２２に対向している。また、第２実施形態および第３実施形態においては、負極１２の非対向部１２４に対向する導電部８は、非対向部１２４の負極活物質層１２２に対向している。斯かる構成により、非対向部１２４の負極活物質層１２２は、ガス発生剤を含有する電解液を含浸できる。これにより、非対向部１２４は、ガス発生剤を含有する電解液を負極活物質層１２２に蓄えることができる。従って、非対向部１２４の負極活物質層１２２と、非対向部１２４に対向する正極１１の一部または導電部８と、の間で、ガスを発生させる反応を効率よく進めさせることができる。その結果、より確実にガス発生剤を用いる目的を果たすことができる。一方、非対向部１２４に対向する正極１１の一部または導電部８を設けるかわりに、正極１１および負極１２の活物質層の面積が大きくなるように正極及び負極を設計することによっても、同様にガスの発生量を多くすることができる。しかしながら、そのように設計すると、活物質量が増えるためにコストが高くなったり、あるいは蓄電素子１の容量が増えるために短絡時の短絡電流が大きくなって安全性が低下したりするという問題があった。これに対し、上記の本発明の一実施形態では、上記のごときコストの増加、または安全性の低下を抑制しつつ、過充電状態のときにガスの発生量を増大させることができる。発明者らは、従来技術では有効に活用されていなかった、非対向部１２４の負極活物質層１２２に含有される電解液中のガス発生剤を有効に活用することで上記の効果が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。なお、この実施形態において、ガス発生剤は、正極１１での分解生成物が負極１２に達してからガスとなるものである必要は無い。ガス発生剤が正極１１で分解してガス化する場合であっても、非対向部１２４が有する負極活物質層１２２中の電解液の近くに正極１１の一部があるため、発明の効果が得られる。
【００８６】
尚、本発明の蓄電素子は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。
【００８７】
上記の第１実施形態では、バインダと導電助剤とを含むアンダーコート層１１３であって正極活物質層１１２と金属箔１１１との間に配置されたアンダーコート層１１３を有する正極１１について詳しく説明したが、本発明では、正極１１がアンダーコート層１１３を有さず正極活物質層１１２が金属箔１１１に直接接していてもよい。また、本発明では、正極１１において負極１２の非対向部１２４に対向する部分のみがアンダーコート層１１３を有してもよい。
【００８８】
上記実施形態では、活物質層が各電極の金属箔の両面側にそれぞれ配置された電極について説明したが、本発明の蓄電素子では、正極１１又は負極１２は、活物質層を金属箔の片面側にのみ備えてもよい。
【００８９】
上記実施形態では、積層体２２が巻回されてなる電極体２を備えた蓄電素子１について詳しく説明したが、本発明の蓄電素子は、巻回されない積層体２２を備えてもよい。詳しくは、それぞれ矩形状に形成された正極、セパレータ、負極、及びセパレータが、この順序で複数回積み重ねられてなる電極体を蓄電素子が備えてもよい。
【００９０】
上記実施形態では、蓄電素子１が充放電可能な非水電解質二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）として用いられる場合について説明したが、蓄電素子１の種類や大きさ（容量）は任意である。また、上記実施形態では、蓄電素子１の一例として、リチウムイオン二次電池について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明は、種々の二次電池、その他、電気二重層キャパシタ等のキャパシタの蓄電素子にも適用可能である。
【００９１】
蓄電素子１（例えば電池）は、図１２に示すような蓄電装置１００（蓄電素子が電池の場合は電池モジュール）に用いられてもよい。蓄電装置１００は、少なくとも二つの蓄電素子１と、二つの（異なる）蓄電素子１同士を電気的に接続するバスバ部材９１と、を有する。この場合、本発明の技術が少なくとも一つの蓄電素子に適用されていればよい。
【符号の説明】
【００９２】
１：蓄電素子（非水電解質二次電池）、
２：電極体、
２６：非被覆積層部、
３：ケース、  ３１：ケース本体、  ３２：蓋板、
４：セパレータ、
５：集電体、  ５０：クリップ部材、
６：絶縁カバー、
７：外部端子、  ７１：面、
８：導電部、  ８２：導電性被膜、８３：導電性のシート体、
１１：正極、
１１１：正極の金属箔、  １１２：正極活物質層、
１２：負極、
１２１：負極の金属箔、  １２２：負極活物質層、
９１：バスバ部材、
１００：蓄電装置。
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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