(57)【要約】      （修正有）【課題】電極において電荷担体の分布の偏りが生じ難い蓄電素子を提供する。【解決手段】第一の電極、少なくとも一つの第二の電極２２、及びセパレータ２５、を有する電極体と、電極体の少なくとも一部を覆う非多孔体６と、電解液と、電極体、該非多孔体、及び電解液を収容するケースと、を備え、第一の電極は、一対の平坦部２３３と、一対の平坦部の端部同士を接続するターン部２３４と、を含む折り返し部２３を有し、該第二の電極は、該一対の平坦部の各面と対向し、該折り返し部と対向する該セパレータは、該一対の平坦部のうちの一方の平坦部２３３Ａと対向する第一のセパレータ２５Ａと、他方の平坦部２３３Ｂと対向する第二のセパレータ２５Ｂと、を有し、該第一のセパレータと該第二のセパレータとは、該ターン部に沿って該一方の平坦部から該他方の平坦部に向かう方向において間隔をあけて配置され、該非多孔体は、該ターン部を外側から覆う。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の電極、前記第一の電極と極性の異なる第二の電極、及び前記第一の電極と前記第二の電極との間に配置されるセパレータ、を有する電極体と、
前記電極体の少なくとも一部を覆う非多孔体と、
電解液と、
前記電極体、前記非多孔体、及び前記電解液を収容するケースと、を備え、
前記第一の電極は、第一の面及び該第一の面と反対側の第二の面をそれぞれ有し且つ前記第一の面同士を対向させた一対の平坦部と、前記一対の平坦部の端部同士を接続するターン部と、を含む折り返し部を有し、
前記第二の電極は、前記一対の平坦部の各面と対向し、
前記折り返し部の前記第二の面と対向するセパレータは、前記一対の平坦部のうちの一方の平坦部の第二の面と対向する第一のセパレータと、前記一対の平坦部のうちの他方の平坦部の第二の面と対向する第二のセパレータと、を有し、
前記第一のセパレータと第二のセパレータとは、前記ターン部に沿って前記一方の平坦部から前記他方の平坦部に向かう方向において間隔をあけて配置され、
前記非多孔体は、前記ターン部の外側面の少なくとも一部を覆う、蓄電素子。
【請求項２】
前記非多孔体は、前記電極体における前記一対の平坦部の端部であって、前記ターン部のターン軸の延びる方向と直交する方向における前記平坦部の少なくとも一方の端部を開放している、請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記非多孔体は、前記ターン部に固着するコート層又は樹脂テープである、請求項１又は２に記載の蓄電素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極及びセパレータを有する電極体と、該電極体を電解液と共に収容するケースと、を備える蓄電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、負極電極板及び正極電極板の一方の電極板がつづら折り状に積層されているリチウムイオン二次電池（以下、単に「電池」と称する）が知られている（特許文献１参照）。具体的に、この電池は、図１６に示すように、負極電極板１０１と、正極電極板１０４と、両電極板１０１、１０４間に挿入されたセパレータ１０７とが、交互に積層されて構成された電極積層体である。
【０００３】
負極電極板１０１は、両面でセパレータ１０７と密着しており、長手方向に所定間隔で交互に折り畳まれてつづら折り状に積層された長尺の可撓性材料からなる電極板（長尺電極板と称する）である。負極の長尺電極板１０１は、銅箔１０２の両面に形成された負極活物質層１０３をもつ。
【０００４】
セパレータ１０７は、長尺の絶縁膜からなり、その厚さ方向に電荷の移動が可能な電池用セパレータである。このセパレータ１０７は、負極の長尺電極板１０１の両面に接して折り畳まれている。具体的に、セパレータ１０７は、長尺電極板１０１の銅箔１０２のうち、負極活物質層１０３の形成されている部分を両面から包み込んでいる。即ち、長尺電極板１０１とその両面を包むセパレータ１０７とは一体化して一体長尺物１０８を形成している。
【０００５】
正極電極板１０４は、両面でセパレータ１０７に密着しており、多数の互いに独立した短冊形状の電極板（短冊状電極板と称する）である。正極の各短冊状電極板１０４は、アルミニウム箔１０５の両面に形成された正極活物質層１０６をもつ。
【０００６】
そして、長尺電極板１０１とセパレータ１０７とからなる一体長尺物１０８に対し、その両側から多数の短冊状電極板１０４が交互に積層されて電池１００が構成されている。即ち、一枚の一体長尺物１０８と多数の短冊状電極板１０４との積層に際し、一体長尺物１０８はつづら折りに折り畳まれ、その間に短冊状電極板１０４が両側から挿入されて一体長尺物１０８に挟持された構造を電池１００は持っている。
【０００７】
以上の電池１００では、電荷担体（いわゆるキャリア：例えば、リチウムイオン）がセパレータ１０７を介して正極活物質層１０６と負極活物質層１０３との間を行き来することによって、充電及び放電が行われる。具体的には、充電時には負極活物質層１０３に電荷担体が吸蔵され、放電時には充電時に吸蔵された電荷担体が負極活物質層１０３から電解液中に放出される。このとき、長尺電極板１０１（詳しくは、負極活物質層１０３）のうち短冊状電極板１０４（詳しくは、正極活物質層１０６）と対向する部分を「対向部分」とし、長尺電極板１０１のうち短冊状電極板１０４と対向しない部分を「非対向部分」とすると、電荷担体が非対向部分よりも対向部分に優先的に吸蔵され、また、対向部分に吸蔵された電荷担体が非対向部分に吸蔵された電荷担体より優先して放出される。
【０００８】
ところで、上記構成の電池１００では、充放電が繰り返されると、長尺電極板１０１において電荷担体の分布に偏りが生じる場合がある。具体的には、セパレータ１０７によって長尺電極板１０１の非対向部分に十分な量の電解液が供給されていると、充電が進むにつれて長尺電極板１０１の対向部分に吸蔵された電荷担体の一部が拡散して非対向部分に移動するが、放電時には、対向部分に吸蔵されている電荷担体が、非対向部分に吸蔵されている電荷担体よりも優先的に放出されるため、非対向部分の電荷担体が増加する。これにより、充放電が繰り返されることで、長尺電極板１０１における電荷担体の分布に偏りが生じる。
【０００９】
このように、長尺電極板１０１において電荷担体の分布の偏りが生じると、電池１００の容量維持率の低下や電荷担体に由来する物質（例えば、金属リチウム）の析出等が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１４−１０３０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本実施形態は、電極において電荷担体の分布の偏りが生じ難い蓄電素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本実施形態の蓄電素子は、
第一の電極、前記第一の電極と極性の異なる第二の電極、及び前記第一の電極と前記第二の電極との間に配置されるセパレータ、を有する電極体と、
前記電極体の少なくとも一部を覆う非多孔体と、
電解液と、
前記電極体、前記非多孔体、及び前記電解液を収容するケースと、を備え、
前記第一の電極は、第一の面及び該第一の面と反対側の第二の面をそれぞれ有し且つ前記第一の面同士を対向させた一対の平坦部と、前記一対の平坦部の端部同士を接続するターン部と、を含む折り返し部を有し、
前記第二の電極は、前記一対の平坦部の各面と対向し、
前記折り返し部の前記第二の面と対向するセパレータは、前記一対の平坦部のうちの一方の平坦部の第二の面と対向する第一のセパレータと、前記一対の平坦部のうちの他方の平坦部の第二の面と対向する第二のセパレータと、を有し、
前記第一のセパレータと第二のセパレータとは、前記ターン部に沿って前記一方の平坦部から前記他方の平坦部に向かう方向において間隔をあけて配置され、
前記非多孔体は、前記ターン部の外側面の少なくとも一部を覆う。
【００１３】
かかる構成によれば、電極体において、ターン部の外側面がセパレータ（第一のセパレータ及び第二のセパレータ）で覆われず、且つ、ターン部の外側面の少なくとも一部が非多孔体に覆われている（即ち、ターン部の外側面における露出領域の面積が小さくなる）ため、ターン部の外側面がセパレータで覆われている構成に比べ、ターン部への外側面からの電解液の供給が抑えられる。これにより、折り返し部（第一の電極）において、電解液が十分に供給されないターン部とセパレータによって電解液が十分に供給される平坦部との間の電荷担体の移動が抑えられ、その結果、折り返し部（第一の電極）における電荷担体の分布の偏りが生じ難くなる。
【００１４】
前記蓄電素子では、
前記非多孔体は、前記電極体における前記一対の平坦部の端部であって、前記ターン部のターン軸の延びる方向における前記平坦部の少なくとも一方の端部を開放していてもよい。
【００１５】
かかる構成によれば、ケース内において、ターン軸の延びる方向の少なくとも一方の端部から、電極体における平坦部と第二の電極との間に配置されるセパレータに対し、非多孔体に邪魔されずに十分な量の電解液が供給される。
【００１６】
また、前記蓄電素子では、
前記非多孔体は、前記ターン部に固着するコート層又は樹脂テープであってもよい。
【００１７】
かかる構成によれば、ターン部に固着するコート層又は樹脂テープによって該ターン部への外側面からの電解液の供給がより確実に抑えられるため、平坦部とターン部との間の電荷担体の移動がより効果的に抑えられる。これにより、第一の電極における電荷担体の分布の偏りがより確実に抑えられる。
【発明の効果】
【００１８】
以上より、本実施形態によれば、電極において電荷担体の分布の偏りが生じ難い蓄電素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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、前記蓄電素子の分解斜視図である。
【図３】図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ位置における断面図である。
【図４】図４は、電極体を説明するための斜視図である。
【図５】図５は、図４のＶ−Ｖ位置における断面模式図である。
【図６】図６は、負極の構成を説明するための図である。
【図７】図７は、つづら折り状態の負極の構成を説明するための斜視図である。
【図８】図８は、折り返し部を説明するための斜視図である。
【図９】図９は、正極及びセパレータを含む短冊状部材の構成を説明するための図である。
【図１０】図１０は、正極及びセパレータを含む短冊状部材の構成を説明するための図である。
【図１１】図１１は、電極体と被覆部材との位置関係を示す断面図である。
【図１２】図１２は、他実施形態に係る電極体と被覆部材とを示す斜視図である。
【図１３】図１３は、他実施形態に係る電極体と被覆部材とを示す斜視図である。
【図１４】図１４は、他実施形態に係る電極体の構成を示す断面図である。
【図１５】図１５は、前記蓄電素子を備える蓄電装置の斜視図である。
【図１６】図１６は、従来の電池の積層構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る蓄電素子の一実施形態について、図１〜図１１を参照しつつ説明する。蓄電素子には、一次電池、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。
【００２１】
本実施形態の蓄電素子は、非水電解質二次電池である。より詳しくは、蓄電素子は、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。この種の蓄電素子は、電気エネルギーを供給する。蓄電素子は、単一又は複数で使用される。具体的に、蓄電素子は、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、他の蓄電素子と組み合わされて蓄電装置に用いられる。前記蓄電装置では、該蓄電装置に用いられる蓄電素子が電気エネルギーを供給する。
【００２２】
蓄電素子は、図１〜図３に示すように、電極体２と、電極体２の少なくとも一部を覆う被覆部材６と、電解液と、電極体２、被覆部材６及び電解液を収容するケース３と、を備える。また、蓄電素子１は、少なくとも一部が外部に露出する外部端子４と、電極体２と外部端子４とを接続する集電体５等も、備える。本実施形態の蓄電素子１では、電極体２とケース３との間に配置される絶縁部材が被覆部材６を兼ねている。以下では、被覆部材６と称する。また、各図においては、構造を示すために、電極体２を構成する電極等の厚さを誇張して表す等、電極体２の構成を模式的に表している。
【００２３】
電解液は、非水溶液系電解液である。この電解液は、有機溶媒に電解質塩を溶解させることによって得られる。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。本実施形態の電解液は、エチレンカーボネート、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、エチレンカーボネート：ジメチルカーボネート：エチルメチルカーボネート＝３：２：５の割合で調整した混合溶媒に、１ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ６を溶解させたものである。
【００２４】
電極体２は、図４及び図５にも示すように、第一の電極２１と、第一の電極２１と極性の異なる第二の電極２２と、第一の電極２１と第二の電極２２との間に配置されるセパレータ２５と、を有する。本実施形態の電極体２では、第一の電極２１は、負極であり、第二の電極２２は、正極である。
【００２５】
負極２１は、図６にも示すように、金属箔２１１と、金属箔２１１の両面のそれぞれに重ねられる負極活物質層２１２と、を有する。即ち、負極２１は、一つの金属箔２１１と一対の負極活物質層２１２とを有する。本実施形態の金属箔２１１は、例えば、銅箔である。この負極２１は、図７にも示すように、長尺な帯状であり、折り返し部２３を有する。
【００２６】
負極活物質層２１２は、負極活物質と、バインダーと、を有する。
【００２７】
負極活物質は、例えば、グラファイト、難黒鉛化炭素、及び易黒鉛化炭素などの炭素材、又は、ケイ素（Ｓｉ）及び錫（Ｓｎ）などのリチウムイオンと合金化反応を生じる材料である。本実施形態の負極活物質は、グラファイトである。
【００２８】
負極活物質層２１２に用いられるバインダーは、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。本実施形態のバインダーは、ポリフッ化ビニリデンである。
【００２９】
負極活物質層２１２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。本実施形態の負極活物質層２１２は、導電助剤を有していない。
【００３０】
折り返し部２３は、図８に示すように、谷折り側の面である第一の面２３１及び山折り側の面（即ち、第一の面２３１と反対側の面）である第二の面２３２をそれぞれ有し且つ第一の面２３１同士を対向させた一対の平坦部２３３と、一対の平坦部２３３の端部同士を接続するターン部２３４と、を含む。本実施形態の負極２１は、ターン部２３４を反対に向けた状態で隣り合う折り返し部２３同士がその一部（平坦部２３３）を共通させた状態で連続するつづら折り状態（蛇腹状）である。即ち、図７において、一つの折り返し部（第一折り返し部）２３Ａに着目したときに、第一折り返し部２３Ａと、その隣（図７における後ろ側）の折り返し部（第二折り返し部）２３Ｂとでは、第一折り返し部２３Ａのターン部２３４Ａと、第二折り返し部２３Ｂのターン部２３４Ｂとの間の平坦部２３３Ａ、２３３Ｂを共通させている。
【００３１】
この場合、図７に示すように、第一折り返し部２３Ａに着目したときの平坦部２３３Ａでは、第一折り返し部２３Ａにおける谷折り面側の面が第一の面２３１Ａであり、その反対側の面（山折り側の面）が第二の面２３２Ａである。一方、第二折り返し部２３Ｂに着目したときの平坦部２３３Ｂ（第一折り返し部２３Ａの平坦部２３３Ａと共通させた平坦部２３３Ｂ）では、第二折り返し部２３Ｂにおける谷折り面側の面が第一の面２３１Ｂであり、その反対側の面（山折り側の面）が第二の面２３２Ｂである。即ち、第一折り返し部２３Ａと第二折り返し部２３Ｂとで共通させている平坦部２３３Ａ、２３３Ｂでは、第一折り返し部２３Ａに着目したときと、第二折り返し部２３Ｂに着目したときとで、第一の面（折り返し部２３において向かい合う面）２３１と第二の面（折り返し部において反対方向を向く面）２３２とが逆になる。
【００３２】
図２〜図８に戻り、具体的には、負極２１では、帯状の負極２１が長尺方向において所定間隔で交互に折り返されることによって、平坦部２３３とターン部２３４とが交互に形成されている。即ち、長尺な負極２１が、図６に示す長手方向に所定間隔で交互に設定された山折り線２１Ａの位置と谷折り線２１Ｂの位置とで山折りと谷折りとが交互に繰り返されることによって、つづら折り状態となる。これにより、負極２１は、複数の平坦部２３３と複数のターン部２３４とを有し、複数の平坦部２３３のそれぞれは、平行若しくは略平行に並び、複数のターン部２３４のそれぞれは、隣り合う平坦部２３３の前記長尺方向の一端側の端部同士と他端側の端部同士とを交互に接続している。
【００３３】
以下では、平坦部２３３が並ぶ方向を直交座標系におけるＸ軸方向とし、平坦部２３３に対してターン部２３４が配置されている方向（図７における左右方向）を直交座標系におけるＹ軸方向とし、ターン部２３４のターン軸Ｓの延びる方向（図７参照）を直交座標系のＺ軸方向とする。
【００３４】
複数の平坦部２３３のそれぞれは、矩形状の平坦部本体２３３１と、平坦部本体２３３１の矩形状の輪郭を構成する一辺から突出する（本実施形態の例では、Ｚ軸方向の端縁からＺ軸方向に延びる）負極タブ２３３２と、を有する。本実施形態の平坦部本体２３３１は、Ｙ軸方向に長い矩形状である。平坦部本体２３３１では、金属箔２１１の両面が負極タブ２３３２側の端部を残して負極活物質層２１２に覆われ、負極タブ２３３２では、金属箔２１１が露出している。即ち、負極タブ２３３２は、負極活物質層２１２を有しない。
【００３５】
つづら折り状態の負極２１において、各平坦部２３３の負極タブ２３３２は、Ｘ軸方向から見て重なっている。本実施形態の負極２１では、各負極タブ２３３２は、平坦部本体２３３１のＺ軸方向の一方（図７における上側）の端縁におけるＹ軸方向の一方（図７における右側）の端部からＺ軸方向に延びている。この複数の平坦部本体２３３１のそれぞれから延びている負極タブ２３３２は、束ねられ、集電体５を介して外部端子４と接続されている（図３参照）。本実施形態の負極タブ２３３２の束は、集電体５に溶接されている。
【００３６】
複数のターン部２３４のそれぞれは、つづら折り状態の負極２１において、Ｚ軸方向に延びる軸をターン軸Ｓ（図７参照）として帯状の負極２１が旋回している（換言すると、ターン軸Ｓに沿った円弧が形成されるように折り返されている）部位である。このターン部２３４においても、金属箔２１１の両面が負極活物質層２１２に覆われている。
【００３７】
正極２２は、図４、図５、図９、及び図１０にも示すように、金属箔２２１と、金属箔２２１の両面のそれぞれに重ねられる正極活物質層２２２と、を有する。即ち、正極２２は、一つの金属箔２２１と一対の正極活物質層２２２とを有する。本実施形態の金属箔２２１は、例えば、アルミニウム箔である。この正極２２は、つづら折り状態の負極２１において、Ｘ軸方向に隣り合う平坦部２３３間のそれぞれに配置されている。このため、本実施形態の電極体２は、複数の正極２２を有している。
【００３８】
正極活物質層２２２は、正極活物質と、バインダーと、を有する。
【００３９】
本実施形態の正極活物質は、例えば、リチウム金属酸化物である。具体的に、正極活物質は、例えば、ＬｉａＭｅｂＯｃ（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（ＬｉａＣｏｙＯ２、ＬｉａＮｉｘＯ２、ＬｉａＭｎｚＯ４、ＬｉａＮｉｘＣｏｙＭｎｚＯ２等）、ＬｉａＭｅｂ（ＸＯｃ）ｄ（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（ＬｉａＦｅｂＰＯ４、ＬｉａＭｎｂＰＯ４、ＬｉａＭｎｂＳｉＯ４、ＬｉａＣｏｂＰＯ４Ｆ等）である。本実施形態の正極活物質は、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２である。
【００４０】
正極活物質層２２２に用いられるバインダーは、負極活物質層２１２に用いられたバインダーと同様のものである。本実施形態のバインダーは、ポリフッ化ビニリデンである。
【００４１】
正極活物質層２２２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。本実施形態の正極活物質層２２２は、導電助剤としてアセチレンブラックを有する。
【００４２】
具体的に、複数の正極２２のそれぞれは、矩形状の正極本体２２３と、正極本体２２３の矩形状の輪郭を構成する一辺から突出する（本実施形態の例では、Ｚ軸方向の端縁からＺ軸方向に延びる）正極タブ２２４と、を有する。本実施形態の正極本体２２３は、Ｙ軸方向に長い矩形状である。正極本体２２３では、金属箔２２１の両面が正極タブ２２４側の端部を残して正極活物質層２２２に覆われ、正極タブ２２４では、金属箔２２１が露出している。即ち、正極タブ２２４は、正極活物質層２２２を有しない。
【００４３】
正極本体２２３における正極活物質層２２２は、Ｘ軸方向に対向する（詳しくは、セパレータ２５を介して対向する）平坦部２３３の負極活物質層２１２よりＹ−Ｚ面（Ｙ軸とＺ軸とを含む平面）方向において小さい。即ち、正極本体２２３の正極活物質層２２２は、全域において平坦部２３３の負極活物質層２１２と対向し、平坦部２３３の負極活物質層２１２は、周縁部を除いた領域において正極本体２２３の正極活物質層２２２と対向する。
【００４４】
電極体２において、各正極２２の正極タブ２２４は、Ｘ軸方向から見て重なっている。本実施形態の正極２２では、各正極タブ２２４は、正極本体２２３のＺ軸方向の一方（図９における上側）の端縁におけるＹ軸方向の他方（平坦部本体２３３１に対する負極タブ２３３２の位置とは反対側：図９における左側）の端部からＺ軸方向に延びている。この複数の正極本体２２３のそれぞれから延びている正極タブ２２４は、束ねられ、集電体５を介して外部端子４と接続されている。本実施形態の正極タブ２２４の束は、負極タブ２３３２の束と同様に、集電体５に溶接されている（図３参照）。
【００４５】
セパレータ２５は、絶縁性を有する部材であり、負極２１と正極２２との間に配置される。これにより、電極体２において、負極２１と正極２２とが互いに絶縁される。また、セパレータ２５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、セパレータ２５を挟んで対向する負極２１と正極２２との間を、リチウムイオンが移動可能となる。
【００４６】
このセパレータ２５は、帯状であり、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、ポリアミドなどの多孔質膜によって構成される。本実施形態のセパレータ２５は、ＳｉＯ２粒子、Ａｌ２Ｏ３粒子、ベーマイト（アルミナ水和物）等の無機粒子を含んだ無機層を、多孔質膜によって形成された基材の上に設けることで形成されている。本実施形態のセパレータ２５の基材は、例えば、ポリエチレンによって形成される。
【００４７】
本実施形態のセパレータ２５は、正極２２を覆っている。具体的に、セパレータ２５は、正極本体２２３全体をＸ軸方向に挟み込むように覆っている。このセパレータ２５は、図９及び図１０に示すように、矩形状のものを、間に正極２２を挟み込むようにして長尺方向の中央部で折り返し、ターン軸Ｓ方向（Ｚ軸方向）の両端縁（二辺）を接合（接着、溶着等）されている。このとき、正極タブ２２４は、折り返されたセパレータ２５から突出し（図４参照）、前記接合は、正極タブ２２４を避けて行われている。
【００４８】
この正極２２を挟み込んだ状態のセパレータ２５は、Ｘ軸方向から見て矩形状であり、Ｚ軸方向の寸法は、負極２１の平坦部２３３の寸法より大きく、Ｙ軸方向の寸法は、平坦部２３３の寸法と同じ若しくは略同じである。以下では、この正極２２を挟み込んだ状態のセパレータ２５を、短冊状部材２７と称することもある。
【００４９】
短冊状部材２７は、図１１に示すように、Ｙ軸方向の各端縁が負極の平坦部２３３とターン部２３４との境界Ｂに位置するように、Ｘ軸方向に隣り合う平坦部２３３間のそれぞれと、Ｘ軸方向における最も外側の平坦部２３３の外側と、に配置される。これにより、正極２２が、負極２１の平坦部２３３の各面と対向した状態となる。詳しくは、一つの折り返し部２３（図１１における中央の折り返し部２３）に着目したときに、一方（図１１の上側）の平坦部２３３Ａがその外側に配置されるセパレータ（第一のセパレータ）２５Ａと対向し、他方（図１１の下側）の平坦部２３３Ｂがその外側に配置されるセパレータ（第二のセパレータ）２５Ｂと対向するように、各短冊部材２７が各折り返し部２３の間等に配置されている。そして、第一のセパレータ２３Ａと第二のセパレータ２３Ｂとは、ターン部２３４に沿って一方の平坦部２３３Ａから他方の平坦部２３３Ｂに向かう方向において間隔をあけて配置されている。本実施形態の電極体２のＹ軸方向の両端部では、各平坦部２３３と対向するセパレータ２５のそれぞれは、該セパレータ２５のＹ軸方向の端部が平坦部２３３とターン部２３４との境界Ｂに位置するよう、平坦部２３３に沿って該平坦部２３３からターン部２３４に向けて延びている。これにより、複数の平坦部２３３の各面は、セパレータ２５によって覆われ、複数のターン部２３４の外側面のそれぞれは、セパレータ２５に覆われていない状態となっている。
【００５０】
図１〜図３に戻り、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。このケース３では、ケース本体３１と蓋板３２とによって内部空間が画定される。ケース３は、この内部空間に、電極体２と共に電解液を収容する。このため、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。本実施形態のケース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。
【００５１】
ケース本体３１は、板状の閉塞部３１１と、閉塞部３１１の周縁に接続される筒状の胴部（周壁）３１２と、を備える。
【００５２】
閉塞部３１１は、ケース本体３１が開口を上に向けた姿勢で配置されたときにケース本体３１の下端に位置する（即ち、前記開口が上を向いたときのケース本体３１の底壁部となる）部位である。本実施形態の閉塞部３１１は、矩形状である。
【００５３】
胴部３１２は、角筒形状、より詳しくは、偏平な角筒形状を有する。胴部３１２は、閉塞部３１１の周縁における長辺から延びる一対の長壁部３１３と、閉塞部３１１の周縁における短辺から延びる一対の短壁部３１４とを有する。短壁部３１４が一対の長壁部３１３の対応（詳しくは、Ｘ軸方向に対向）する端部同士をそれぞれ接続することによって、角筒状の胴部３１２が形成される。
【００５４】
以上のように、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。このケース本体３１には、負極２１の各平坦部２３３が長壁部３１３と平行（略平行）となる（即ち、各ターン部２３４が短壁部３１４と対向する）ように、電極体２が収容される（図２参照）。
【００５５】
蓋板３２は、ケース本体３１の開口を塞ぐ部材である。この蓋板３２の輪郭形状は、ケース本体３１の開口周縁部３１０（図２参照）に対応した形状である。即ち、蓋板３２は、Ｙ軸方向に長い矩形状の板材である。
【００５６】
外部端子４は、他の蓄電素子の外部端子又は外部機器等と電気的に接続される部位である。このため、外部端子４は、導電性を有する部材によって形成される。また、外部端子４は、溶接性の高い金属材料によって形成される。例えば、正極の外部端子４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によって形成され、負極の外部端子４は、銅又は銅合金等の銅系金属材料によって形成される。本実施形態の外部端子４は、少なくとも一部がケース３の外部に露出した状態で蓋板３２に取り付けられる。
【００５７】
被覆部材６は、ターン部２３４の外側面の少なくとも一部を覆っている。この被覆部材６は、非多孔体である。本実施形態の被覆部材６は、非多孔性のシートであり、絶縁性を有する樹脂によって形成されている。例えば、被覆部材６は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド等によって形成されている。具体的に、被覆部材６は、所定の形状に裁断された絶縁性を有するシート状の部材を折り曲げることによって蓋板３２側が開口した袋状に形成されている（図２参照）。本実施形態の被覆部材６は、ケース本体３１に沿った形の袋状である。この袋状の被覆部材６には、負極２１の各平坦部２３３が被覆部材６における長壁部３１３と対応する部位（Ｘ軸方向に対向する壁状の部位）と略平行となり、各ターン部２３４が被覆部材６における短壁部３１４と対応する部位（Ｙ軸方向に対向する壁状の部位）と対向するように、電極体２が収容される
【００５８】
この袋状の被覆部材６に電極体２が収容された状態では、電極体２のＸ軸方向の各端部とＹ軸方向の各端部とが被覆部材６に接触している。即ち、図１１に示すように、電極体２の各ターン部２３４（詳しくは、各ターン部２３４のＹ軸方向の端部）が被覆部材６に接触した状態となっている。本実施形態では、各ターン部２３４のＹ軸方向の端部が、Ｚ軸方向の全域において被覆部材６と接触している。この接触により、各ターン部２３４の外側面の少なくとも一部が被覆部材６に覆われた状態となっている。また、電極体２におけるＸ軸方向の最も外側の平坦部２３３も被覆部材６に接触した状態となっている。
【００５９】
本実施形態の被覆部材６は、蓋板３２側が開口した袋状であるため、電極体２が収容された状態では、ターン部２３４のターン方向と直交する方向（Ｚ軸方向）における電極体２の一方（図２における上側）の端部を開放した状態となっている。
【００６０】
以上の蓄電素子１によれば、電極体２において、ターン部２３４の外側面がセパレータ２５で覆われず、且つ、ターン部２３４の外側面の少なくとも一部が被覆部材６に覆われている（即ち、ターン部２３４の外側面における露出領域の面積が被覆部材６に覆われていない場合に比べて小さくなる）ため、ターン部２３４の外側面がセパレータ２５で覆われている構成に比べ、ターン部２３４への外側面からの電解液の供給が抑えられる。これにより、負極２１における電荷担体の分布の偏りが生じ難くなる。詳しくは、以下の通りである。
【００６１】
本実施形態の電極体２では、一方の電極（本実施形態では、負極）２１がつづら折り状態であるため、負極２１において正極２２（詳しくは、正極活物質層２２２）と対向していない未対向部位（本実施形態におけるターン部２３４）が生じる。このため、蓄電素子１において充放電が繰り返されると、負極２１における正極２２と対向している対向部位（本実施形態における平坦部２３３）から未対向部位２３４へ電荷担体が拡散（移動）し、負極２１において電荷担体の分布に偏りが生じる。即ち、未対向部位２３４に電荷担体が移動することによって、負極２１において蓄電素子１の充放電に寄与しない電荷担体が増加する。
【００６２】
このように、一方の電極２１がつづら折り状態の電極体２を備える蓄電素子１では、充放電が繰り返されることによって、つづら折り状態の電極２１において電荷担体が未対向部位２３４へ拡散することに起因する分布の偏りが生じ易いが、上記構成、即ち、ターン部２３４の外側面がセパレータ２５で覆われず、且つ、ターン部２３４の外側面の少なくとも一部が被覆部材６に覆われている構成とすることで、ターン部２３４への電解液の供給量を抑えて前記拡散を抑えている。
【００６３】
より詳しくは、ターン部２３４の外側面がセパレータ２５で覆われていない、即ち、平坦部２３３を覆っているセパレータ２５がターン部２３４の外側面を覆う位置まで延びていないため、このセパレータ２５に保持されている電解液がターン部２３４に対して外側（外側面の側）から供給されない。しかも、ターン部２３４の外側面の一部が保液性及び透液性の小さな被覆部材６によって覆われているため、ケース３内に貯留されている電解液（いわゆる余剰電解液）とターン部２３４の外側面との接触面積が抑えられることで、余剰電解液がターン部２３４の外側から直接供給される量が抑えられる。また、被覆部材６が電解液を透過する場合でも、セパレータ２５より電解液の透液性が小さいため、被覆部材６を透過してターン部２３４の外側から供給される余剰電解液の量も、セパレータ２５によって覆われている場合に比べて抑えられる。よって、保液性及び液透過性の高いセパレータ２５が平坦部２３３を覆うと共にターン部２３４の外側面全体を覆う位置まで延び、このセパレータ２５を通じたターン部２３４の外側面からの電解液の供給量に比べ、本実施形態のターン部２３４では外側面からの電解液の供給量が抑えられる。よって、蓄電素子１の充放電が繰り返されても、負極２１において、電解液が十分に供給されないターン部２３４と、セパレータ２５によって電解液が十分に供給される平坦部２３３と、の間の電荷担体の移動が抑えられ、その結果、負極２１における電荷担体の分布の偏り、即ち、蓄電素子１の充放電に寄与しない電荷担体が増加することが抑えられる。
【００６４】
また、本実施形態の蓄電素子１では、被覆部材６は、ターン部２３４のターン軸Ｓ方向（ターン方向と直交する方向）における電極体２（詳しくは、各平坦部２３３）の一方の端部を開放している。このため、ケース３内において、ターン軸Ｓ方向（即ち、負極２１のターン部２３４のターン方向と直交する方向）の前記一方の端部から、電極体２における平坦部２３３と正極２２との間に配置されるセパレータ２５に対し、被覆部材６に邪魔されずに十分な量の余剰電解液が供給可能である。
【００６５】
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。
【００６６】
上記実施形態の蓄電素子１では、電極体２とケース３との絶縁を図る部材である絶縁袋を、ターン部２３４の外側面の一部を覆う部材（被覆部材６）として利用しているが、この構成に限定されない。被覆部材６は、例えば図１２及び図１３に示すように、電極体２の一部のみを覆う部材でもよい。即ち、被覆部材６は、ターン部２３４の外側から接触（当接）することで該ターン部２３４の外側面の少なくとも一部を覆う構成であってもよい。この場合、被覆部材６によってその一部が覆われた状態の電極体２は、絶縁袋に収容された状態でケース３内に配置されてもよく、絶縁袋のない状態でケース３内に配置されてもよい。
【００６７】
ここで、図１２に示す例では、被覆部材６は、Ｘ−Ｙ面（Ｘ軸とＹ軸とを含む面）方向の断面がコ字状で、Ｚ軸方向に延びている樹脂製の部材である。この被覆部材６は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド等の樹脂製であり、電極体２のＹ軸方向の端部に押し当てられることで（図１２の矢印参照）、各ターン部２３４の外側面の少なくとも一部を覆う状態となる。尚、被覆部材６においては、例えば図１２に示すように、電極体２の各ターン部２３４のＺ軸方向の端部を覆う構成が好ましい。これは、ターン部２３４のＺ軸方向の端部が覆われることで、かかる位置から電極体２の内部に電解液が浸入し難くなるため、各ターン部２３４の外側面がより電解液と接触し難くなり、その結果、各ターン部２３４の外面側からの電解液の供給がより抑えられるためである。一方、電極体２の各平坦部２３３のＺ軸方向の端部は、開放されていることが好ましい。これは、電極体２の充放電に寄与する部位、即ち、各平坦部２３３と正極２２とに電解液が十分に供給され易くなるからである。
【００６８】
また、図１３に示す例では、被覆部材６は、絶縁性を有する樹脂テープである。この被覆部材６は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド等によって構成される樹脂テープであり、電極体２のＹ軸方向の端部に貼り付けられることで（図１３の矢印参照）、各ターン部２３４の外側面の少なくとも一部を覆う状態となる。この場合、被覆部材（樹脂テープ）６は、各ターン部２３４の外側面に固着され、密着したまま動かない状態となっているため、電解液が接着面側から回り込んでターン部２３４の外側面に到達することをより確実に防ぐことができる。
【００６９】
また、被覆部材６は、ターン部２３４の外側面に固着するコート層であってもよい。かかる構成によれば、ターン部２３４に固着され、密着したまま動かない状態となっているコート層によって該ターン部２３４への外側面からの電解液の供給がより確実に抑えられる。このため、平坦部２３３とターン部２３４との間の電荷担体の移動がより効果的に抑えられ、これにより、負極２１における電荷担体の分布の偏りがより確実に抑えられる。
【００７０】
かかる構成の場合、コート層は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド等の樹脂によって構成される。このコート層は、ターン部２３４にスプレーによって塗布すること（いわゆるスプレー式）で形成されてもよく、ターン部２３４を処理液へ浸漬すること（いわゆるディップ（浸漬）式）で形成されてもよい。コート層は、具体的に、次の通り形成されてもよい。先ず、上記樹脂を溶剤に溶かす又は分散させたものをスプレー式又はディップ式等によりターン部２３４に付着させた後、溶剤を揮発させる。この付着から溶剤の揮発までの工程を数回繰り返すことで、非多孔性のコート層を形成することができる。溶剤を揮発させた後、熱処理をしてもよい。
【００７１】
上記実施形態の蓄電素子１では、被覆部材６がＺ軸方向の全域においてターン部２３４に外側から接触しているが、この構成に限定されない。被覆部材６は、Ｚ軸方向の一部においてターン部２３４と接触してもよい。また、被覆部材６は、Ｚ軸方向において断続的にターン部２３４と接触してもよい。これらの構成によっても、ターン部２３４の外側面における余剰電解液と直接接触できる面積が減るため、平坦部２３３からターン部２３４への電荷担体の拡散（移動）を抑えることができる。
【００７２】
上記実施形態の蓄電素子１では、電極体２のＹ軸方向の両端のターン部のそれぞれが被覆部材６によってその外側面の少なくとも一部を覆われているが、この構成に限定されない。例えば、電極体２のＹ軸方向における一方の端部の各ターン部２３４が被覆部材６によってその外側面の少なくとも一部を覆われる構成でもよい。かかる構成によっても、電極体２の被覆部材６が配置された側の端部において、被覆部材６のない構成に比べ、ターン部の外側面における余剰電解液と直接接触できる面積が減るため、平坦部２３３からターン部２３４への電荷担体の拡散（移動）を抑えることができる。
【００７３】
また、上記実施形態の蓄電素子１では、一方の電極（上記実施形態の例では負極２１）がつづら折り状態であるが、この構成に限定されない。電極体２において、一方の電極が少なくとも一つの折り返し部２３を有していればよい。この場合、折り返し部２３の一対の平坦部２３３の各面２３１、２３２が、セパレータ２５を介して他方の電極（一方の電極が負極である場合には正極）と対向し、セパレータ２５がターン部２３４の外側面を覆わない構成となっている。
【００７４】
例えば具体的には、図１４に示すように、電極体２は、それぞれが負極２１によって構成される複数の折り返し部２３を有していてもよい。かかる構成によっても、セパレータ２５が各ターン部２３４の外側面を覆わない構成とすることで、ターン部２３４の外側面もセパレータ２５に覆われている構成に比べ、前記外側面からの電解液の供給が抑えられる。これにより、蓄電素子１の充放電が繰り返されても、負極２１において、電解液が十分に供給されないターン部２３４と、セパレータ２５によって電解液が十分に供給される平坦部２３３と、の間の電荷担体の移動が抑えられ、その結果、負極２１における電荷担体の分布の偏り、即ち、蓄電素子１の充放電に寄与しない電荷担体が増加することが抑えられる。
【００７５】
上記実施形態の蓄電素子１では、電極体２におけるＹ軸方向の一端側のターン部２３４と、他端側のターン部２３４とが同じ被覆部材６によって覆われているが、この構成に限定されない。電極体２における一端側のターン部２３４と他端側のターン部２３４とが異なる被覆部材によって覆われてもよい。例えば、電極体２において、一端側のターン部２３４が絶縁袋によって構成される被覆部材によって覆われ、他端側のターン部２３４がコート層によって構成される被覆部材に覆われる構成等でもよい。
【００７６】
上記実施形態の蓄電素子１では、負極２１が少なくとも一つの折り返し部２３を有し（上記実施形態では、つづら折り状態であり）、正極２２が短冊状であるが、互いが逆の構成、即ち、正極２２が少なくとも一つの折り返し部２３を有し、負極２１が短冊状でもよい。
【００７７】
上記実施形態の蓄電素子１では、被覆部材６は、ターン部２３４のターン方向と直交する方向（Ｚ軸方向）における電極体２の一方（図２における上側）の端部を開放している（電解液の出入りを妨げない）が、他方（図２における下側）の端部を開放していてもよい。また、被覆部材６は、前記ターン方向と直交する方向における電極体２の両方の端部を開放していてもよい。
【００７８】
上記実施形態の蓄電素子１では、ターン部２３４の外側面の全域がセパレータ２５の無い状態であるが、この構成に限定されない。平坦部２３３から延びているセパレータ２５がターン部２３４の外側面の一部を覆っていてもよい。
【００７９】
また、上記実施形態においては、蓄電素子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、蓄電素子の種類や大きさ（容量）は任意である。また、上記実施形態において、蓄電素子の一例として、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、一次電池や、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。
【００８０】
蓄電素子（例えば電池）１は、図１５に示すような蓄電装置（蓄電素子が電池の場合は電池モジュール）１１に用いられてもよい。蓄電装置１１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１２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１に適用されていればよい。
【符号の説明】
【００８１】
１…蓄電素子、２…電極体、２１…負極（第一の電極、電極）、２１Ａ…山折り線、２１Ｂ…谷折り線、２１１…金属箔、２１２…負極活物質層、２２…正極（第二の電極、電極）、２２１…金属箔、２２２…正極活物質層、２２３…正極本体、２２４…正極タブ、２３…折り返し部、２３Ａ…第一折り返し部、２３Ｂ…第二折り返し部、２３１、２３１Ａ、２３１Ｂ…第一の面、２３２、２３２Ａ、２３２Ｂ…第二の面、２３３、２３３Ａ、２３３Ｂ…平坦部、対向部位、２３３１…平坦部本体、２３３２…負極タブ、２３４、２３４Ａ、２３４Ｂ…ターン部、未対向部位、２５…セパレータ、２７…短冊状部材、３…ケース、３１…ケース本体、３１０…開口周縁部、３１１…閉塞部、３１２…胴部、３１３…長壁部、３１４…短壁部、３２…蓋板、４…外部端子、６…被覆部材、１１…蓄電装置、１２…バスバ部材、１００…電池、１０１…負極電極板、長尺電極板、１０２…銅箔、１０３…負極活物質層、１０４…正極電極板、短冊状電極板、１０５…アルミニウム箔、１０６…正極活物質層、１０７…セパレータ、１０８…一体長尺物、Ｂ…平坦部とターン部との境界、Ｓ…ターン軸
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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