(57)【要約】      （修正有）【課題】正極と負極とが厚み方向に交互に繰り返し並ぶように構成された電極体を備え、正極及び負極の少なくとも一方が、集電基材が曲がった屈曲端部を有し、該屈曲端部よりも外側に延出した他方の電極の集電基材が束ねられているにも関わらず、正極及び負極間における短絡が抑制されている蓄電素子の提供。【解決手段】正極１０及び負極２０は、それぞれシート状の集電基材を有し、正極及び負極の少なくとも一方では、端部の少なくとも一部にて、集電基材１１，２１が積層方向の一方側へ向けて曲がっており、且つ、集電基材の曲がる向きが同じであり、正極及び負極のうちの他方の集電基材を一方の端部よりも外側に延出させてなる延出部１５を含み、延出部１５は、延出方向先端側にて集電基材を束ねてなる束ね部１４を有し、束ね部の積層方向の中心位置は、延出部の積層方向の中心よりも、集電基材が曲がる方向側である構成。【選択図】図１
2015222634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の正極とシート状の負極とを含み前記正極と前記負極とが交互に繰り返し積層された電極体を備え、
前記正極及び前記負極は、それぞれシート状の集電基材を有し、
前記正極及び前記負極のうちの少なくとも一方では、端部の少なくとも一部にて、前記集電基材が積層方向の一方側へ向けて曲がっており、
前記電極体では、前記正極及び前記負極のうちの一方の端部が積層方向に並び、且つ、該端部にて前記集電基材の曲がる向きが同じであり、
前記電極体は、前記正極及び前記負極のうちの他方の集電基材を前記一方の端部よりも外側に延出させてなる延出部を含み、
前記延出部は、延出方向先端側にて前記集電基材を束ねてなる束ね部を有し、
前記束ね部の前記積層方向の中心位置は、前記延出部の前記積層方向の中心よりも、前記集電基材が曲がる方向側である蓄電素子。
【請求項２】
前記電極体は、巻回によって形成されている請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記電極体は、互いに向き合う前記正極及び前記負極が巻回されることによって形成され、前記正極と前記負極とが、前記巻回によって積層方向に交互に繰り返し並んでおり、
前記正極及び前記負極の両方が、端部の少なくとも一部に、前記集電基材が積層方向の一方側へ向けて曲がった屈曲端部をそれぞれ有し、
前記正極の屈曲端部は、前記電極体の巻回軸の一方側に配されており、
前記負極の屈曲端部は、前記電極体の巻回軸の他方側に配されており、
前記電極体の巻回軸の一方側にて、前記正極の屈曲端部は、前記集電基材の曲がる向きを揃えるように配されており、
前記電極体の巻回軸の他方側にて、前記負極の屈曲端部は、前記集電基材の曲がる向きを揃えるように配されており、
前記電極体は、巻回軸の一方側に、前記負極の集電基材を前記正極の前記屈曲端部よりも外側に延出させてなる延出部を含み、
さらに、前記電極体は、巻回軸の他方側に、前記正極の集電基材を前記負極の前記屈曲端部よりも外側に延出させてなる延出部を含み、
各延出部は、延出方向先端側にて前記集電基材を束ねてなる束ね部を有し、
各束ね部は、各延出部の前記積層方向の中心よりも、前記屈曲端部の集電基材が曲がる方向側に配されている請求項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、蓄電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、蓄電素子としては、例えば、シート状の正極とシート状の負極とを含む電極体を備えたものが知られている。
【０００３】
この種の蓄電素子においては、例えば、正極及び負極のそれぞれが、シート状の集電基材と、集電基材の少なくとも片面側に配された活物質層とを有する。そして、例えば、互いに向き合った正極及び負極を巻回することにより、電極体が形成されている。
この電極体では、例えば、巻回によって、正極と負極とが積層され、正極と負極とが積層方向に交互に繰り返し並ぶように配されている。また、この電極体は、例えば、巻回軸の軸方向の両方向側にて、正極の集電基材及び負極の集電基材が、それぞれ反対方向に活物質層よりも外側に延出させてなる延出部をそれぞれ含む。
【０００４】
斯かる蓄電素子においては、例えば、各延出部が、延出した正極の集電基材を延出方向先端側で束ねてなる束ね部、又は、延出した負極の集電基材を延出方向先端側で束ねてなる束ね部を有し、束ね部が延出部の厚み中心部分に配されている。
そして、上記の蓄電素子は、束ね部が、充放電に伴う電気の経路となるように構成されている。
【０００５】
一方で、この種の蓄電素子としては、シート状の集電基材を含む負極原板が切断されることによって形成された負極を電極として備えたものが、例えば、特許文献１に提案されている。
特許文献１に記載された蓄電素子においては、シート状の集電基材と、集電基材の少なくとも片面側に配された活物質層とを含む電極原板（負極原板）が、厚み方向に切断されることによって負極が形成されている。従って、負極は、端部の少なくとも一部に、切断力によって集電基材が曲がった屈曲端部を有する。
負極の屈曲端部は、負極原板の切断時に、厚み方向の一方側へ向けて切断力が加わることによって形成されている。これにより、負極の屈曲端部では、集電基材が、負極の厚み方向の一方側へ向けて曲がっている。
このように、特許文献１に記載された蓄電素子は、屈曲端部において集電基材が曲がってしまった負極を備えている。しかしながら、負極原板を切断することによって複数枚の負極が作製されることから、特許文献１に記載された蓄電素子は、１枚毎に作製された負極を備えた蓄電素子よりも、製造効率の点で優れている。
【０００６】
ところが、屈曲端部において集電基材が曲がった電極を備えつつ、上記のごとく、延出した正極の集電基材を束ねてなる束ね部、及び、負極の集電基材を束ねてなる束ね部を単に含むだけの蓄電素子は、正極及び負極間の短絡が生じやすいという問題を生じ得る。
例えば、電極体が、正極と負極との間にセパレータを有すると、負極の集電基材の曲がった部分が、セパレータを切ったり、破いたり、裂いたりするおそれがある。
また、例えば、電極体の巻回軸の一方側に、負極の屈曲端部よりも延出した正極の集電基材の束ね部が配され、負極における屈曲端部の集電基材が、隣の正極側に曲がっていると、負極の屈曲端部の集電基材が正極側に曲がっている分、曲がった負極の集電基材と、延出した正極の集電基材とが接触しやすい。負極の集電基材と正極の集電基材とが接触すると、正極及び負極間の短絡が生じる。
このように、正極と負極とが厚み方向に交互に繰り返し並ぶように構成された蓄電素子において、正極及び負極のうちの一方が、集電基材を少なくとも含む電極原板が切断されて形成された屈曲端部を有し、他方が、この屈曲端部よりも外側に延出した集電基材を束ねてなる束ね部を単に有するだけであると、正極及び負極間における短絡が必ずしも十分に抑制されないという問題が生じ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０１６２４３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の問題点等に鑑み、積層された正極と負極とが厚み方向に交互に繰り返し並ぶように構成され、正極及び負極のうち少なくとも一方の集電基材が、端部の少なくとも一部にて曲がり、この端部よりも外側に延出した他方の電極の集電基材が束ねられているにも関わらず、正極及び負極間における短絡が抑制されている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】
【０００９】
上記課題を解決すべく、本発明に係る蓄電素子は、
シート状の正極とシート状の負極とを含み正極と負極とが交互に繰り返し積層された電極体を備え、
正極及び負極は、それぞれシート状の集電基材を有し、
正極及び負極のうちの少なくとも一方では、端部の少なくとも一部にて、集電基材が積層方向の一方側へ向けて曲がっており、
電極体では、正極及び負極のうちの一方の端部が積層方向に並び、且つ、該端部にて集電基材の曲がる向きが同じであり、
電極体は、正極及び負極のうちの他方の集電基材を一方の端部よりも外側に延出させてなる延出部を含み、
延出部は、延出方向先端側にて集電基材を束ねてなる束ね部を有し、
束ね部の積層方向の中心位置は、延出部の積層方向の中心よりも、集電基材が曲がる方向側である。
【００１０】
上記構成からなる蓄電素子においては、電極体にて正極と負極とが、積層方向に交互に繰り返し並ぶように配されている。また、正極及び負極のうちの一方の端部が積層方向に並び、且つ、該端部にて集電基材の曲がる向きが同じである。
また、電極体は、正極及び負極のうちの他方の集電基材を、上記の端部よりも外側に延出させてなる延出部を含み、且つ、延出部は、延出方向先端側にて集電基材を束ねてなる束ね部を有する。
ところが、束ね部の積層方向の中心位置は、延出部の積層方向の中心よりも、集電基材が曲がる方向側である。即ち、正極及び負極のうちの他方の集電基材を束ねてなる束ね部の位置は、延出部の厚み中心よりも、一方側へ偏っており、偏った方向は、正極及び負極のうちの一方の集電基材が端部にて曲がる方向である。
従って、他方の電極の束ね部が、一方の電極の端部にて集電基材が曲がる方向側へ偏っている分、一方の電極の端部にて集電基材が曲がる方向と、他方の電極の集電基材が束ね位置へ向けて延びる方向とが、より揃いやすくなる。これにより、他方の電極の延出部（集電基材）と、一方の電極の端部における集電基材とが互いに近づくことが抑制される。
従って、上記の蓄電素子においては、積層された正極と負極とが厚み方向に交互に繰り返し並ぶように構成され、正極及び負極のうち少なくとも一方の集電基材が、端部の少なくとも一部にて曲がり、この端部よりも外側に延出した他方の電極の集電基材が束ねられているにも関わらず、正極及び負極間における短絡が抑制されている。
【００１１】
本発明に係る蓄電素子の１つの態様としては、前記電極体は、巻回によって形成されている態様が採用される。
【００１２】
本発明に係る蓄電素子の他の態様としては、
電極体は、互いに向き合う正極及び負極が巻回されることによって形成され、正極と負極とが、巻回によって積層方向に交互に繰り返し並んでおり、
正極及び負極の両方が、端部の少なくとも一部に、集電基材が積層方向の一方側へ向けて曲がった屈曲端部をそれぞれ有し、
正極の屈曲端部は、電極体の巻回軸の一方側に配されており、
負極の屈曲端部は、電極体の巻回軸の他方側に配されており、
電極体の巻回軸の一方側にて、正極の屈曲端部は、集電基材の曲がる向きを揃えるように配されており、
電極体の巻回軸の他方側にて、負極の屈曲端部は、集電基材の曲がる向きを揃えるように配されており、
電極体は、巻回軸の一方側に、負極の集電基材を正極の屈曲端部よりも外側に延出させてなる延出部を含み、
さらに、電極体は、巻回軸の他方側に、正極の集電基材を負極の屈曲端部よりも外側に延出させてなる延出部を含み、
各延出部は、延出方向先端側にて集電基材を束ねてなる束ね部を有し、
各束ね部は、各延出部の積層方向の中心よりも、屈曲端部の集電基材が曲がる方向側に配されている態様が採用される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る蓄電素子は、積層された正極と負極とが厚み方向に交互に繰り返し並ぶように構成され、正極及び負極のうち少なくとも一方の集電基材が、端部の少なくとも一部にて曲がり、この端部よりも外側に延出した他方の電極の集電基材が束ねられているにも関わらず、正極及び負極間における短絡が抑制されているという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】電極体の一例における、束ね部と屈曲端部との断面の一部を模式的に表した模式図。
【図２】巻回される前の正極及び負極を一方の面側から見たときの様子を模式的に表した模式図。
【図３】電極体の他の例を、電極の厚み方向に切断した様子を模式的に示した断面図（図５におけるＩＩ−ＩＩ断面の模式図）。
【図４】電極体の他の例を、電極の厚み方向に切断した様子を模式的に示した断面図。
【図５】正極及び負極が巻回される様子を模式的に表した模式図。
【図６】正極及び負極が巻回されることによって形成された電極体の他の例の断面を模式的に表した断面図。
【図７】蓄電素子としての非水電解液二次電池（リチウムイオン二次電池）の外観を模式的に表した模式図。
【図８】蓄電素子としての非水電解液二次電池（リチウムイオン二次電池）の内部構造を模式的に表した模式図。
【図９】図８におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面を模式的に表した模式図。
【図１０】図９におけるＩＶ−ＩＶ断面を模式的に表した模式図。
【図１１】蓄電素子としての非水電解液二次電池（リチウムイオン二次電池）の内部構造を断面によって模式的に表した模式図。
【図１２】電極体の具体例を片面側から見た様子を模式的に表した図。
【図１３】電極体の具体例の分解模式図。
【図１４】蓄電素子の具体例の分解模式図。
【図１５】蓄電素子の具体例における断面の一部を模式的に表した模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る蓄電素子の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。蓄電素子の実施形態としては、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。
【００１６】
本実施形態の蓄電素子１は、
シート状の正極１０とシート状の負極２０とを含み正極１０と負極２０とが交互に繰り返し積層された電極体２を備え、
正極１０及び負極２０は、それぞれシート状の集電基材を有し、
正極１０及び負極２０のうちの少なくとも一方では、端部の少なくとも一部にて、集電基材が積層方向の一方側へ向けて曲がっており、
電極体２では、正極１０及び負極２０のうちの一方の端部が積層方向に並び、且つ、該端部にて集電基材の曲がる向きが同じであり、
電極体２は、正極１０及び負極２０のうちの他方の集電基材を一方の端部よりも外側に延出させてなる延出部１５を含み、
延出部１５は、延出方向先端側にて集電基材を束ねてなる束ね部１４を有し、
束ね部１４の積層方向の中心位置は、延出部１５の積層方向の中心よりも、集電基材が曲がる方向側である。
【００１７】
詳しくは、本実施形態の蓄電素子１は、図１〜図６に示すように、
シート状の正極１０とシート状の負極２０とを含む電極体２を備え、
正極１０及び負極２０は、それぞれシート状の集電基材を有し、
正極１０及び負極２０のうちの少なくとも一方は、シート状の集電基材を含む電極原板が厚み方向に切断されることによって形成された屈曲端部１３を含み、屈曲端部１３では、屈曲端部１３の厚み方向の一方側へ向けて曲がっており、
電極体２では、正極１０と負極２０とが、厚み方向に交互に繰り返し並ぶように配され、且つ、正極１０及び負極２０のうちの一方の屈曲端部１３が、集電基材の曲がる向きを揃えるように配されており、
電極体２は、正極１０及び負極２０のうちの他方の集電基材を屈曲端部１３よりも外側に延出させてなる延出部１５を含み、
延出部１５は、延出方向先端側にて集電基材を束ねてなる束ね部１４を有し、
束ね部１４は、延出部１５の厚み中心よりも、屈曲端部１３の集電基材が曲がる方向側に配されている。
【００１８】
本実施形態の蓄電素子１においては、正極１０及び負極２０の少なくとも一方が屈曲端部１３を有し、好ましくは、正極１０及び負極２０の両方が屈曲端部１３を有する。
【００１９】
具体的には、本実施形態の蓄電素子１においては、例えば、
電極体２は、互いに向き合う正極１０及び負極２０が巻回されることによって形成されており、正極１０と負極２０とが、巻回によって厚み方向に交互に繰り返し並んでおり、
正極１０及び負極２０の両方が、それぞれ屈曲端部１３を有し、
正極１０の屈曲端部１３は、電極体２の巻回軸の一方側に配されており、
負極２０の屈曲端部１３は、電極体２の巻回軸の他方側に配されており、
電極体２の巻回軸の一方側にて、正極１０の屈曲端部１３は、集電基材の曲がる向きを揃えるように配されており、
電極体２の巻回軸の他方側にて、負極２０の屈曲端部１３は、集電基材の曲がる向きを揃えるように配されており、
電極体２は、巻回軸の一方側に、負極２０の集電基材を正極１０の屈曲端部１３よりも外側に延出させてなる延出部１５を含み、
さらに、電極体２は、巻回軸の他方側に、正極１０の集電基材を負極２０の屈曲端部１３よりも外側に延出させてなる延出部１５を含み、
各延出部１５は、延出方向先端側にて集電基材を束ねてなる束ね部１４を有し、
各束ね部１４は、各延出部１５の厚み中心よりも、屈曲端部１３の集電基材が曲がる方向側に配されている。
【００２０】
本実施形態の蓄電素子１は、非水電解質二次電池である。具体的には、本実施形態の蓄電素子１としては、例えば、図７、図１４に示す非水電解質二次電池１（リチウムイオン二次電池）が挙げられる。
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、要求される出力およ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、要求される出力およ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。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。
【００２１】
本実施形態の蓄電素子１は、図２〜図６に示すように、シート状の正極１０及びシート状の負極２０が巻回されることにより形成された電極体２を備える。即ち、電極体２においては、電極としての正極１０及び負極２０を巻回することによって、正極１０と負極２０とが、厚み方向に交互に繰り返し並ぶように配されている。
【００２２】
本実施形態の蓄電素子１は、複数のシート状のセパレータ３を備える。
図３〜図５に示すように、セパレータ３は、正極１０と負極２０との間に配されている。
【００２３】
電極体２は、通常、扁平形状に形成されている。
電極体２は、例えば図５に示すように、帯状の正極１０及び帯状の負極２０を互いに向き合うように配した状態で、巻回することによって形成されている。
従って、電極体２の少なくとも一部においては、例えば図１に示すように、正極１０と負極２０とが、厚み方向に交互に繰り返し並んでいる。
【００２４】
図３及び図４に示すように、正極１０及び負極２０のそれぞれは、シート状の集電基材と、集電基材の少なくとも片面側に配された活物質層とを含む。
即ち、正極１０は、シート状の正極集電基材１１と、正極活物質を含み正極集電基材１１の少なくとも片面側にそれぞれ配された正極活物質層１２とを含む。
同様に、負極２０は、シート状の負極集電基材２１と、負極活物質を含み負極集電基材２１の少なくとも片面側にそれぞれ配された負極活物質層２２とを含む。
【００２５】
電極体２においては、例えば図３及び図４に示すように、正極１０及び負極２０のそれぞれが、端部の少なくとも一部に、厚み方向に切断されることによって形成された屈曲端部１３を有する。
屈曲端部１３では、例えば図３及び図４に示すように、集電基材１１、２１の両面側にそれぞれ活物質層１２、２２が配されている。また、集電基材１１、２１が電極（正極１０、負極２０）の端縁へ向かって延びつつ電極の一方の表面側へ曲がっている。
【００２６】
また、電極体２においては、例えば図１、図２、及び図６に示すように、正極１０における屈曲端部１３は、電極体２の巻回軸Ｚの一方側に配されている。
さらに、正極１０の屈曲端部１３は、積層方向に並んでいる。
また、正極１０における屈曲端部１３の集電基材が曲がる向きは、電極体２の一部において、揃っている。即ち、電極体２の一部においては、正極１０の屈曲端部１３は、集電基材の曲がる向きが揃うように配されている。
【００２７】
また、例えば図１に示すように、電極体２は、負極２０の負極集電基材２１を正極１０の屈曲端部１３よりも外側に延出させてなる延出部１５を含み、且つ、この延出部１５は、延出方向先端側にて負極集電基材２１を束ねてなる束ね部１４を有する。
さらに、束ね部１４は、延出部１５の厚み中心（Ｘで示す一点破線の位置）よりも、屈曲端部１３の集電基材が曲がる方向側（例えばＹで示す点線の位置）に配されている。
即ち、負極２０の負極集電基材２１を束ねてなる束ね部１４の位置は、延出部１５の厚み中心よりも、一方側へ偏っており、偏った方向は、正極１０の屈曲端部１３の正極集電基材１３ａが曲がる方向である。
従って、負極集電基材２１が束ねられてなる束ね部１４が、正極１０の屈曲端部１３の正極集電基材１１が曲がる方向側へ偏っている分、正極１０における屈曲端部１３の正極集電基材１１が曲がる方向と、負極２０の負極集電基材２１が束ね位置へ向けて延びる方向とが、より揃いやすくなる。これにより、延出部１５（負極集電基材２１）と、正極１０の屈曲端部１３における正極集電基材１１とが互いに近づくことが抑制される。
従って、本実施形態の蓄電素子１においては、電極間における短絡が抑制されている。
なお、上記の説明は、正極１０と負極２０とが逆になった場合でも、同様である。
【００２８】
正極１０及び負極２０は、図２に示すように、正極活物質層１２と負極活物質層２２とが互いに向き合うように配されている。
また、正極１０においては、正極１０を厚み方向の一方側から他方側へ見たときに、正極集電基材１１が、巻回軸方向Ｚの一方側へ向けて正極活物質層１２から外側へはみ出す（延出する）ように配されている。
一方、負極２０においては、負極２０を厚み方向の一方側から他方側へ見たときに、負極集電基材２１が、巻回軸方向Ｚの他方側へ向けて負極活物質層２２から外側へはみ出す（延出する）ように配されている。
【００２９】
正極１０の形状は、例えば図２に示すように、帯状である。
正極１０の厚みは、通常、３５〜２５０μｍである。また、正極集電基材１１の厚みは、通常、５〜５０μｍであり、正極活物質層１２の厚みは、通常、１５〜１００μｍである。
【００３０】
負極２０の形状は、例えば図２に示すように、帯状である。
負極２０の厚みは、通常、３５〜２５０μｍである。また、負極集電基材２１の厚みは、通常、５〜５０μｍであり、負極活物質層２２の厚みは、通常、１５〜１００μｍである。
【００３１】
正極１０と負極２０とは、例えば図３及び図４に示すように、正極活物質層１２と負極活物質層２２とが厚み方向に互いに向き合うように、セパレータ３を介して重ね合わされている。
即ち、電極体２においては、正極１０と負極２０とが巻回され、正極１０の正極活物質層１２と、負極２０の負極活物質層２２とが、セパレータ３を介して互いに向き合っている。
【００３２】
各電極（正極１０及び負極２０）は、端部の少なくとも一部に、厚み方向に切断されることによって形成された屈曲端部１３を有する。
屈曲端部１３は、切断前の集電基材と、該切断前の集電基材の少なくとも片面側にそれぞれ配された切断前の活物質層とを含む電極原板が厚み方向に切断されることによって形成されている。
即ち、屈曲端部１３は、少なくとも厚み方向の一方側から他方側へ向けて切断力が加わることによって、上記の電極原板が切断されて形成されている。
電極原板の詳細については、後述する。
【００３３】
屈曲端部１３は、電極原板が厚み方向に切断されることによって形成されているため、屈曲端部１３では、集電基材が電極の一方の活物質層側へ（電極の厚み方向の一方側へ）向けて曲がっている。屈曲端部１３では、例えば、活物質層が集電基材の両面側にそれぞれ配されている。
例えば、屈曲端部１３は、集電基材が端縁に向かうほど電極の一方の表面側へ近づくように形成されている。
【００３４】
屈曲端部１３は、各電極の端部において、電極の端縁へ向けて延びる集電基材が電極の一方の表面側へ近づき始める部位から、電極の端縁までの部分である。
【００３５】
屈曲端部１３は、例えば図３に示すように、集電基材の端縁と各活物質層の端縁とが面一となるように形成されている。又は、屈曲端部１３は、例えば図４に示すように、集電基材の端縁が活物質層の端縁よりも外側にはみ出すように形成されていてもよい。
【００３６】
屈曲端部１３においては、集電基材１１、２１の曲がり幅（図３に示すＡの長さ）が、通常、０μｍを超え１００μｍ以下である。曲がり幅は、屈曲端部１３における集電基材の最大幅（厚み方向長さ）である。
【００３７】
屈曲端部１３は、例えば、各電極（正極１０及び負極２０）の端部の少なくとも一部に形成されている。
具体的には、屈曲端部１３は、例えば、帯状の電極の長手方向に延びる２辺のうちの少なくとも１辺に沿って形成されている。
より具体的には、屈曲端部１３は、例えば、帯状の正極１０の長手方向に延びる２辺のうちの少なくとも１辺に沿って形成されている。また、例えば、屈曲端部１３は、例えば、帯状の負極２０の長手方向に延びる２辺のうちの少なくとも１辺に沿って形成されている。
【００３８】
電極体２は、上述したように、帯状の正極１０及び帯状の負極２０が巻回されることによって形成されている。
そして、巻回されてなる電極体２においては、例えば図３、図４、及び図６に示すように、正極１０の屈曲端部１３は、巻回軸Ｚの一方側に配されている。
また、正極１０における屈曲端部１３の正極集電基材１１が曲がる向きは、巻回中心方向又はその逆方向であり、且つ、負極２０の負極集電基材２１が、正極１０の屈曲端部１３よりも外側へ延出している。また、延出した負極集電基材２１によって延出部１５が形成されている。この延出部１５は、延出方向先端側にて負極集電基材２１を束ねてなる束ね部１４を有する。
さらに、巻回されてなる電極体２においては、例えば図３、図４、及び図６に示すように、負極２０の屈曲端部１３は、巻回軸Ｚの他方側に配されている。
また、負極２０における屈曲端部１３の負極集電基材２１が曲がる向きは、巻回中心方向又はその逆方向である。また、正極１０の正極集電基材１１が、負極２０の屈曲端部１３よりも外側へ延出している。また、延出した正極集電基材１１によって延出部１５が形成されている。この延出部１５は、延出方向先端側にて正極集電基材１１を束ねてなる束ね部１４を有する。
【００３９】
本実施形態の蓄電素子１は、上記のように構成された電極体２を備えているため、集電基材と後述する集電体との接合点をより多くすることができる。従って、蓄電素子の内部抵抗をより低くすることができる。また、充放電の繰り返しによって電極体２が変形することを、より確実に抑制することができる。
【００４０】
屈曲端部１３は、電極体２を巻回軸Ｚの一方側から他方側へ向けて見たときに、巻回軸Ｚを挟んで並んでまっすぐに延びるように配されている。さらに、屈曲端部１３は、巻回軸Ｚを挟んでまっすぐに延びるように配された屈曲端部１３同士をつなぐように、円弧状にも配されている。
即ち、電極体２は、巻回軸Ｚの一方側から他方側へ向けて見たときに、屈曲端部１３がまっすぐに延びるように電極が巻回された部分と、屈曲端部１３が円弧を描きつつ屈曲端部１３の延びる方向が逆向きとなるように電極が巻回された部分とを有する。
電極体２を巻回軸Ｚの他方側から見たときも、屈曲端部１３は、上記と同様に配されている。
【００４１】
また、正極１０の屈曲端部１３は、電極体２の巻回軸の一方側において、積層方向に並んでいる。同様に、他方の電極（例えば負極２０）の屈曲端部１３は、電極体２の巻回軸の他方側において、積層方向に並んでいる。
【００４２】
電極体２においては、正極１０は、例えば、屈曲端部１３の正極集電基材１１が巻回中心側を向いて曲がるように、配されている。同様に、負極２０は、例えば、屈曲端部１３の負極集電基材２１が巻回中心側を向いて曲がるように、配されている。即ち、正極１０及び負極２０は、いずれも、屈曲端部１３の集電基材が巻回中心側を向いて曲がるように配されていてもよい。
一方、正極１０及び負極２０は、いずれも、屈曲端部１３の集電基材が巻回中心側と反対側を向いて曲がるように配されていてもよい。
【００４３】
電極体２においては、上述したように、各電極の延出した集電基材によって延出部１５が形成されている。そして、電極体２においては、延出部１５の集電基材が束ねられることにより束ね部１４が形成されている。
束ね部１４は、電極体２を巻回軸Ｚの一方側から他方側へ向けて見たときに、略まっすぐに延びる屈曲端部１３に沿って延びている。
【００４４】
束ね部１４は、図６に示すように、電極体２の巻回軸Ｚの一方側において、例えば、電極体２の厚み方向に並ぶように且つ電極体２の巻回軸Ｚを挟むように、２つ形成されている。
また、束ね部１４は、電極体２の巻回軸Ｚの他方側において、例えば、電極体２の厚み方向に並ぶように且つ電極体２の巻回軸Ｚを挟むように、２つ形成されている。
なお、束ね部１４は、活物質層で覆われていない露出した集電基材１１、２１が束ねられることによって形成されている。
【００４５】
束ね部１４の位置（延出部１５において集電基材を束ねる位置）は、延出部１５の厚みの中心よりも、屈曲端部１３の集電基材が曲がる方向側である。
具体的には、電極体２の巻回軸の一方側において、例えば、束ね部１４（延出した負極集電基材２１）は、延出部１５の厚みの中心よりも、正極１０の屈曲端部１３の正極集電基材１１が曲がる方向側に配されている。電極体２の巻回軸の他方側においても、束ね部１４（延出した正極集電基材１１）が配される位置は、上記と同様である。
束ね部１４は、屈曲端部１３の集電基材が曲がる方向の最も先端側に配された延出部１５の集電基材と、延出部１５の厚みの中心との間に配されていることが好ましい。束ね部１４は、屈曲端部１３の集電基材が曲がる方向の最も先端側に配された延出部１５の集電基材と、巻回軸方向に並ぶように配されていることがより好ましい。
【００４６】
延出部１５の厚みとは、延出部１５の最大厚みである。即ち、束ね部１４で１つに束ねられる集電基材のうちの厚み方向の両端側に配された集電基材間の最大長さである。
なお、束ね部１４の位置は、束ね部１４の厚み方向の中心を基準にして決定される。
【００４７】
電極体２の巻回軸Ｚの一方側及び他方側において、束ね部１４と、束ね部１４に向き合う屈曲端部１３とが巻回軸Ｚ方向に離れる距離は、適宜、調整される。
１つの束ね部１４によって束ねられている集電基材の束ね数は、特に限定されず、適宜、調整される。
【００４８】
正極集電基材１１は、通常、帯状などの矩形シート状に形成されている。
正極集電基材１１の厚みは、特に限定されないが、通常、５〜５０μｍである。
【００４９】
正極集電基材１１の材質としては、例えば、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ニッケルなどの金属が挙げられる。
正極集電基材１１の材質としては、金属以外にも、例えば、焼成炭素、導電性高分子等が挙げられる。
【００５０】
正極活物質層１２の形状は、一方の面側から見たときに、例えば、矩形状である。
【００５１】
正極活物質は、正極１０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金属化合物を含むものである。
正極活物質は、通常、粒子状に形成されている。
【００５２】
正極活物質に含まれる金属化合物としては、特に限定されず、例えば、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、スピネルマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）等のリチウム複合酸化物などが挙げられる。
また、斯かる金属化合物としては、リン酸鉄リチウムなどのオリビン型リン酸金属リチウム等が挙げられる。
【００５３】
正極活物質層１２は、構成成分として、導電剤、結着剤、増粘剤、フィラー等を必要に応じて含有する。
【００５４】
導電剤としては、特に限定されず、例えば、天然黒鉛（鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、土状黒鉛等）、人造黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンウイスカー、炭素繊維、金属（銅、ニッケル、アルミニウム、銀、金等）粉、金属繊維、導電性セラミックスなどが挙げられる。
導電剤としては、例えば、上記の１種単独物、又は２種以上の混合物が採用される。
【００５５】
結着剤としては、特に限定されず、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）、スルホン化ＥＰＤＭ、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴムなどが挙げられる。
結着剤としては、例えば、上記の１種単独物、又は２種以上の混合物が採用される。
【００５６】
増粘剤としては、特に限定されず、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等の多糖類等が挙げられる。
増粘剤としては、例えば、上記の１種単独物、又は２種以上の混合物が採用される。
【００５７】
フィラーとしては、特に限定されず、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等のオレフィン系ポリマー、無定形シリカ、アルミナ、ゼオライト、ガラス等が挙げられる。
【００５８】
負極集電基材２１は、通常、帯状などの矩形シート状に形成されている。
負極集電基材２１の厚みは、特に限定されないが、通常、５〜５０μｍである。
【００５９】
負極集電基材２１の材質としては、例えば、銅、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン、アルミニウムなどの金属が挙げられる。
負極集電基材２１の材質としては、金属以外にも、焼成炭素、導電性高分子等が挙げられる。
【００６０】
負極活物質層２２の形状は、一方の面側から見たときに、例えば、矩形状である。
【００６１】
負極活物質は、負極２０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物質である。
負極活物質としては、例えば、炭素質材料、リチウム金属、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な合金（リチウム合金等）、一般式ＭＯｚ（Ｍは、Ｗ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｃｕ、及びＳｎから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、ｚは、０＜ｚ≦２の範囲を数値を示す）で表される金属酸化物、リチウム金属酸化物（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２等）、及び、ポリリン酸化合物のうちの少なくとも１種が挙げられる。
【００６２】
炭素質材料としては、例えば、黒鉛（グラファイト）及び非晶質炭素の少なくとも１種が挙げられる。
非晶質炭素としては、難黒鉛化性炭素（ハードカーボン）や易黒鉛化性炭素（ソフトカーボン）などが挙げられる。
【００６３】
リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な合金としては、例えば、リチウム―アルミニウム合金、リチウム―鉛合金、リチウム―錫合金、リチウム―アルミニウム―錫合金、リチウムシリコン合金、及びリチウム―ガリウム合金のうちの少なくとも１種のリチウム合金、又は、ウッド合金等が挙げられる。
【００６４】
負極活物質層２２は、正極活物質層１２と同様に、構成成分として、上述した結着剤、増粘剤、フィラー等を必要に応じて含有する。
【００６５】
電極体２においては、正極１０と負極２０とが向き合った状態で、例えば、正極活物質層１２の面積よりも負極活物質層２２の面積が大きい。さらに、例えば図４に示すように、厚み方向断面において、正極活物質層１２の端縁よりも負極活物質層２２の端縁が外側にはみ出している。
斯かる構成により、充電時に正極活物質層１２から負極２０側へ移動してきたＬｉイオンを負極活物質層２２に確実に吸蔵できる。
【００６６】
セパレータ３は、電極間の充放電反応を確保させつつ電極間の短絡を防ぐものである。
セパレータ３は、正極１０の正極活物質層１２と、負極２０の負極活物質層２２との間に配されている。
【００６７】
セパレータ３としては、例えば、多孔膜や不織布等によって構成されたものが挙げられる。セパレータ３は、例えば、多孔膜や不織布の単独物、又は、これらが組み合わされたもので構成されている。
【００６８】
セパレータ３の材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、及び、フッ素系樹脂のうちの少なくとも１種などが挙げられる。
【００６９】
さらに、上記の非水電解液二次電池１は、例えば図７に示すように、電極体２を内部に収容するケース８０を備える。
また、上記の非水電解液二次電池１は、ケース８０内に貯留された電解液５を含む。
【００７０】
詳しくは、上記の非水電解液二次電池は、例えば図７〜図１０に示すように、ケース８０と、ケース８０に収容された電解液５と、ケース８０の外面に取り付けられた２つの外部ガスケット７と、ケース８０に収容された電極体２と、電極体２と電気的に接続された２つの集電体９と、２つの集電体９とそれぞれ電気的に接続された２つの外部端子６１とを備える。
【００７１】
電解液５は、ケース８０内に収容されている。電解液５の少なくとも一部は、ケース８０内に収容された電極体２に含浸されている。
【００７２】
電解液５は、通常、非水溶媒と、電解質塩とを含む。
電解液５は、通常、電解質塩を０．５〜２．０ｍｏｌ／Ｌの濃度で含む。
【００７３】
非水溶媒としては、一般的に蓄電素子等において用いられているものが採用される。
具体的には、非水溶媒としては、例えば、環状炭酸エステル類、ラクトン類、鎖状カーボネート類、鎖状エステル類、エーテル類、ニトリル類などが挙げられる。
環状炭酸エステル類としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、クロロエチレンカーボネート等が挙げられる。
ラクトン類としては、例えば、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等が挙げられる。
鎖状カーボネート類としては、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等が挙げられる。
鎖状エステル類としては、例えば、ギ酸メチル、酢酸メチル、酪酸メチル等が挙げられる。
エーテル類としては、例えば、１，３−ジオキサン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン、１，４−ジブトキシエタン、メチルジグライム等が挙げられる。
ニトリル類としては、例えば、アセトニトリル、ベンゾニトリル等が挙げられる。
さらに、非水溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン若しくはその誘導体、ジオキソラン若しくはその誘導体、エチレンスルフィド、スルホラン、スルトン若しくはその誘導体等が挙げられる。
非水溶媒としては、上記の単独物、又は、上記の２種以上の混合物等が採用されるが、これらに限定されるものではない。
【００７４】
電解質塩としては、例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）（ＳＯ２Ｃ４Ｆ９）、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、Ｌｉ２ＳＯ４、Ｌｉ２Ｂ１０Ｃｌ１０等のリチウム塩が挙げられる。
電解質塩としては、上記の単独物、又は２種以上の混合物等が採用されるが、これらに限定されるものではない。
【００７５】
ケース８０は、図７に示すように、一方向に向けて開口し電極体２を収容するケース本体８１と、ケース本体８１の開口を塞ぐ板状の蓋板８２とを有する。ケース本体８１及び蓋板８２は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金等のアルミニウム系金属材料で形成され、互いに溶接されている。
【００７６】
蓋板８２は、片面側から見たときの形状が、例えば、長方形状である。蓋板８２は、ケース本体８１の開口を気密に塞ぐように形成されている。
また、蓋板８２には、２つの開口が形成されている。
【００７７】
蓋板８２の外面には、２つの外部ガスケット７が取り付けられている。それぞれの外部ガスケット７には、開口が形成されている。蓋板８２とそれぞれの外部ガスケット７とは、蓋板８２の開口と外部ガスケット７の開口とが連なるように配されている。連なった開口の内側には、それぞれ外部端子６１の一部が配されている。
【００７８】
各外部端子６１は、電極体２に接続された２つの集電体９とそれぞれ接続されている。また、各集電体９は、電極体２と電気的に接続されている。即ち、各外部端子６１は、２つの集電体９を介して、それぞれ電極体２と電気的に接続されている。
外部端子６１は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金等のアルミニウム系金属材料で形成されている。
【００７９】
外部ガスケット７、集電体９、及び外部端子６１は、それぞれ正極用のものと負極用のものとを有する。
正極用の外部ガスケット７、集電体９、及び外部端子６１は、蓋板８２の長手方向における一端側にそれぞれ配されている。一方、負極用の外部ガスケット７、集電体９、及び外部端子６１は、蓋板８２の長手方向における他端側にそれぞれ配されている。
【００８０】
図８及び図９に示すように、ケース８０のケース本体８１の内部には、電極体２が収容されている。また、ケース８０と電極体２との間には、空間が形成されている。
ケース８０内には、１つの電極体２が収容されていてもよく、複数の電極体が収容されていてもよい。後者の場合には、複数の電極体は、電気的に並列に接続されている。
【００８１】
上記の非水電解質二次電池１においては、例えば図７、図９に示すように、ケース８０の蓋板８２が上側となるようにケース８０が配され、巻回された電極体２が、巻回軸Ｚ方向が横方向となるようにケース８０内に収容される。そして、ケース８０内には、電解液５が貯留されている。
【００８２】
なお、本実施形態の蓄電素子１は、上記のように、互いに向き合う正極１０及び負極２０が巻回されることによって形成された電極体２を備えたものであったが、本発明の蓄電素子は、複数の正極と複数の負極とを用いて正極と負極とが厚み方向に交互に繰り返し積み重ねられることによって形成された電極体を備えたものであってもよい。
【００８３】
続いて、他の具体例の蓄電素子１について説明する。
【００８４】
図１２〜図１５に示すように、蓄電素子１は、電極としての正極および負極とが積層方向に交互に並んだ電極体を備えたものであってもよい。即ち、斯かる具体例の蓄電素子１は、複数の正極１０および複数の負極２０が積層された電極体２を備える。
斯かる具体例の電極体２においては、正極１０又は負極２０の少なくとも一方の屈曲端部１３が積層方向に並んでいる。積層方向に並んだ複数の正極の屈曲端部１３では、各集電基材の曲がる方向が同じである。また、積層方向に並んだ複数の負極の屈曲端部１３では、各集電基材の曲がる方向が同じである。
【００８５】
屈曲端部１３は、各電極（正極１０および負極２０）の端部の少なくとも一部に形成されている。好ましくは、電極の少なくとも一方が、矩形状に形成され、矩形状の電極の少なくとも２辺に沿った端部に屈曲端部１３が形成されている。
具体的には、屈曲端部１３は、例えば、矩形状の電極の３辺に沿って形成されている。後述する集電タブは、屈曲端部１３が形成されていない端部であって、電極の残りの１辺に沿った端部の一部に配され得る。
屈曲端部１３は、各電極（正極１０および負極２０）の端部全てに形成されていてもよい。具体的には、屈曲端部１３は、例えば、電極原板を打ち抜くことにより、端部すべてに形成されていてもよい。電極原板の打ち抜きにより、セパレータ３よりも外側へ突出する集電タブを形成することができる。
なお、正極集電基材１１の端部の一部は、外側へ突出して集電タブ１１ａを形成していてもよい。また、負極集電基材２１の端部の一部は、外側へ突出して集電タブ２１ａを形成していてもよい。
【００８６】
上記具体例の蓄電素子は、電極体２を収容するケース８０と、充放電のときに電池外部との電気経路となる端子を備える。端子としては、例えば、平板状の平板端子６５が用いられる。
図１４に示すように、ケース８０は、一対のケース片８５を有する。
各ケース片８５は、一方向に向けて開口し電極体２を収容する収容部８５ａと、収容部８５ａの開口縁から外側に向けて延びるフランジ部８５ｂとを有する。
ケース８０は、各ケース片８５の収容部８５ａの開口が互いに向き合いつつ、各ケース片８５のフランジ部８５ｂの面が互いに接合することによって、接合後の２つの収容部８５ａ内部の空間に電極体２と電解液とを収容するように構成されている。
各ケース片８５は、例えば、アルミ箔と樹脂フィルムとが積層されたラミネート材料で形成されている。
【００８７】
電極体２は、一対のケース片８５が上記のごとく互いに接合することによって、外側からケース８０によって取り囲まれ、ケース８０内に収容されている。
【００８８】
平板端子６５としては、正極用の平板端子６５ａ、および、負極用の平板端子６５ｂがある。
正極用の平板端子６５ａは、例えば溶接処理によって、電極体２における各正極集電基材１１の集電タブ１１ａと、接続されている。集電タブ１１ａは、延出部１５に相当する。なお、集電タブ１１ａの外側部分は、互いに重ねて束ねられ、平板端子６５ａに接続されている。集電タブ１１ａが束ねられた部分は、束ね部１４に相当する。
同様に、負極用の平板端子６５ｂは、例えば溶接処理によって、電極体２における各負極集電基材２１の集電タブ２１ａと、接続されている。集電タブ２１ａは、延在部１５に相当する。集電タブ２１ａの外側部分は、互いに重ねて束ねられ、平板端子６５ｂに接続されている。集電タブ２１ａが束ねられた部分は、束ね部１４に相当する。
平板端子６５の一部は、他の蓄電素子又は外部機器と電気的に接続されるように、ケース８０外に配されている。
【００８９】
次に、上記の蓄電素子１としての非水電解液二次電池１（リチウムイオン二次電池）の製造方法について説明する。
【００９０】
非水電解液二次電池１は、一般的な方法によって製造される。
非水電解液二次電池１は、例えば、
シート状の切断前集電基材の少なくとも片面側に活物質を含む切断前活物質層が配されてなる電極原板を作製する電極原板作製工程と、
電極原板を厚み方向に切断することによって電極としての正極１０及び負極２０を作製する切断工程と、
切断によって作製された正極１０及び負極２０とシート状のセパレータ３とを少なくとも厚み方向に重ね合わせることにより電極体２を作製する電極体作製工程と、
作製した電極体２の正極集電基材１１同士、及び、負極集電基材２１同士を束ねる束ね工程と、
電極体２及び電解液５をケース８０内に収容する収容工程とを行うことによって製造することができる。
【００９１】
電極原板作製工程では、電極原板としての正極原板と負極原板とをそれぞれ作製する。
【００９２】
正極原板の作製においては、例えば、上述した粒子状の正極活物質、導電剤、結着剤、及び増粘剤と、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等の有機溶媒とを混合し、正極合剤を調製する。次いで、正極合剤をシート状の切断前正極集電基材の少なくとも片面側に塗布する。そして、乾燥によって正極合剤から有機溶媒を揮発させることによって、切断前正極集電基材の少なくとも片面側に、正極活物質層（切断前）が配されてなる正極原板を作製する。
なお、切断前正極集電基材としては、上述した正極集電基材１１と同じ材質のものが採用される。
また、正極原板の作製においては、例えば、正極合剤を切断前正極集電基材の一部に塗布しないことにより、切断後の正極が、正極活物質層よりも外側にはみ出た（延出した）集電集電基材を有することとなる。
【００９３】
正極原板の作製において正極活物質、導電剤、結着剤、増粘剤等を混合する方法としては、例えば、Ｖ型混合機、Ｓ型混合機、擂かい機、ボールミル、遊星ボールミルなどの粉体混合機を用いて混合する方法が採用される。
【００９４】
正極原板の作製において正極集電基材原板に正極合剤を塗布する方法としては、特に限定されず、例えば、アプリケーターロールなどのローラーコーティング、スクリーンコーティング、ブレードコーティング、スピンコーティング、パーコーティング等が採用される。
【００９５】
負極原板は、例えば、正極原板と同様にして作製する。
詳しくは、負極原板は、粒子状の正極活物質に代えて、粒子状の負極活物質を用いる点以外は、例えば、上述した正極原板の作製方法と同様の方法によって、作製する。
即ち、負極原板の作製においては、例えば、上述した粒子状の負極活物質、結着剤、及び増粘剤と、有機溶媒とを混合して負極合剤を調製した後、負極合剤をシート状の切断前負極集電基材２１の少なくとも片面側に塗布する。次に、乾燥によって、負極合剤から有機溶媒を揮発させる。そして、切断前負極集電基材２１の少なくとも片面側に負極活物質層（切断前）が配されてなる負極原板を作製する。
なお、切断前負極集電基材２１としては、上述した負極集電基材２１と同じ材質のものが採用される。
【００９６】
切断工程においては、正極原板及び負極原板を一般的な方法によって切断する。
切断方法としては、例えば、トムソン打ち抜き機に取り付けられたトムソン刃によって原板を切断する方法などを採用することができる。また、切断においては、ギャング方式、シャー方式、レザー式、スコア式などを採用することができる。
【００９７】
切断工程では、電極体２を巻回によって作製する場合には、切断によって、例えば、帯状の正極１０、及び、帯状の負極２０を作製する。
また、切断工程における切断によって、上述したように電極に屈曲端部１３が形成されることとなる。切断においては、正極原板及び負極原板のいずれにも、少なくとも厚み方向の一方向側へ向けて切断力が加わる。従って、切断工程における切断によって、屈曲端部１３においては、集電基材が、集電基材の厚み方向の一方側へ曲がる。
【００９８】
電極体作製工程においては、電極体２を巻回によって作製する場合には、例えば、帯状の正極１０、帯状のセパレータ３、帯状の負極２０、及び、帯状のセパレータ３をそれぞれ厚み方向にこの順序で重ね合わせることによって、帯状の複層材料を作製する。
具体的には、電極作製工程においては、例えば、正極１０、負極２０、及びセパレータ３それぞれの長手方向が一致するように、また、正極活物質層１２と負極活物質層２２とが向かい合うように、正極１０、負極２０、及びセパレータ３を重ね合わせる。
また、幅方向の一方側にて正極１０の屈曲端部１３の正極集電基材１１が曲がる向きと、幅方向の他方側にて負極２０の屈曲端部１３の負極集電基材２１が曲がる向きとが、揃うように、正極１０、及び、負極２０を重ね合わせる。
【００９９】
電極体作製工程においては、例えば、作製した複層材料の正極１０が内側に、セパレータ３が外側になるように配置し、作製した帯状の複層材料を巻回する。巻回は、巻回後の電極体が、例えば扁平板状となるように行う。このように巻回することにより、正極１０と負極２０とが厚み方向に交互に繰り返し並ぶように、電極体２を作製する。
また、電極体作製工程においては、例えば、各電極の屈曲端部１３の集電基材が曲がる向きを巻回中心側とするように、作製した複層材料を巻回する。
【０１００】
束ね工程においては、例えば、電極体２の巻回軸方向の両方側にて、それぞれ、正極集電基材１１同士、及び、負極集電基材２１同士を束ねる。
詳しくは、束ね工程においては、電極体２を巻回軸方向の一方側から他方側へ見たときに、巻回軸Ｚを挟んでまっすぐに延びる正極１０の屈曲端部１３に沿うように、負極２０の負極集電基材２１を束ね、巻回軸Ｚを挟んで２つの束ね部１４を形成する。
また、束ね工程においては、電極体２を巻回軸方向の他方側から一方側へ見たときに、巻回軸Ｚを挟んでまっすぐに延びる負極２０の屈曲端部１３に沿うように、正極１０の正極集電基材１１を束ね、巻回軸Ｚを挟んで２つの束ね部１４を形成する。
さらに、束ね工程においては、延出部１５の厚みの中心よりも、集電基材が曲がる方向側で、集電基材を束ね、束ね部１４を形成する。
集電基材を束ねる方法としては、例えば、超音波溶接による方法、レーザー溶接による方法などが採用される。
【０１０１】
収容工程においては、例えば、巻回によって作製された電極体２と、電解液５とをケース８０内に収容する。
具体的には、作製された電極体２における、正極集電基材１１によって形成された束ね部１４、及び、負極集電基材２１によって形成された束ね部１４の各々に、集電体９を取り付ける。次に、電極体２と、電極体２に取り付けた集電体９とをケース８０のケース本体８１の内部に配置する。電極体２が複数の場合には、例えば、電極体の集電体９を電気的に並列に接続してケース本体８１の内部に配置する。次いで、リベットを加締めることや溶接することによって、蓋板８２に取り付けた外部ガスケット７内の外部端子６１と、集電体９とを接続し、その後、蓋板８２をケース本体８１に取り付ける。
【０１０２】
続いて、ケース８０に設けられた注液孔から電解液５をケース８０に注液する。そして、注液孔を封止する。
【０１０３】
以上のようにして、巻回によって形成された電極体２を備えた、蓄電素子としての非水電解質二次電池１を製造することができる。
【０１０４】
図１２〜図１５に示す具体例の蓄電素子１を製造する場合には、切断工程では、切断によって、例えば、正極集電基材１１の一部が突出した集電タブ１１ａを形成するように正極原板を切断し、正極１０を作製する。同様に、負極集電基材２１の一部が突出した集電タブ２１ａを形成するように負極原板を切断し、負極２０を作製する。
【０１０５】
図１２〜図１５に示す具体例の蓄電素子１を製造する場合には、電極体作製工程において、複数の正極１０と、複数の負極２０とを１つずつ交互に積層し、且つ、正極１０と負極２０との間にセパレータ３を配置する。このとき、正極１０の屈曲端部１３の正極集電基材１１が曲がる向きを揃える。同様に、負極２０の屈曲端部１３の負極集電基材２１が曲がる向きを揃える。
また、電極体作製工程において、例えば図１２に示すように、正極の集電タブ１１ａと負極の集電タブ２１ａとを、略矩形状の電極体２の対向する辺に沿うように、それぞれ配置する。
【０１０６】
図１２〜図１５に示す具体例の蓄電素子１を製造する場合には、束ね工程において、例えば、延出部１５の厚みの中心よりも、負極集電基材２１が曲がる方向側で、正極の集電タブ１１ａ同士を束ね、束ね部１４を形成する。同様に、延出部１５の厚みの中心よりも、正極集電基材１１が曲がる方向側で、負極の集電タブ２１ａ同士を束ね、束ね部１４を形成する。正極の集電タブ１１ａ同士を束ねた位置と、負極の集電タブ２１ａ同士を束ねた位置とは、例えば、電極体２の中央部に対して互いに反対側となるようにする。
【０１０７】
図１２〜図１５に示す具体例の蓄電素子１を製造する場合には、収容工程において、電極体２と電解液とを、ケース８０内に収容する。また、束ね部１４の外側部分と、平板端子６５とを溶接することによって、平板端子６５を電極体２に接続する。
具体的には、上述したケース片８５のフランジ部８５ｂを互いに接合させることによって、ケース８０内に電極体２を配置する。このとき、予め調製しておいた電解液をケース８０内に収容する。このとき、正極用の平板端子６５ａと、正極側の束ね部１４とを接続し、且つ、負極用の平板端子６５ｂと、負極側の束ね部１４とを接続する。また、このとき、正極用の平板端子６５ａの一部、および、負極用の平板端子６５ｂの一部をそれぞれケース８０外に配する。
このようにして、図１２〜図１５に示す具体例の蓄電素子１を製造することができる。
【０１０８】
なお、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。
【０１０９】
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。
【符号の説明】
【０１１０】
１：蓄電素子（リチウムイオン二次電池）、
２：電極体、
３：セパレータ、
５：電解液、
７：外部ガスケット、
９：集電体、
１０：正極、  １１：正極集電基材、  １２：正極活物質層、
２０：負極、  ２１：負極集電基材、  ２２：負極活物質層、
１３：屈曲端部、
１４：束ね部
１５：延出部、
６１：外部端子、
６５：平板端子、
８０：ケース、
８１：ケース本体、  ８２：蓋板、
８５：ケース片、  ８５ａ：収容部、  ８５ｂ：フランジ部。
【図１】
2015222634.tif 000003
【図２】
2015222634.tif 000004
【図３】
2015222634.tif 000005
【図４】
2015222634.tif 000006
【図５】
2015222634.tif 000007
【図６】
2015222634.tif 000008
【図７】
2015222634.tif 000009
【図８】
2015222634.tif 000010
【図９】
2015222634.tif 000011
【図１０】
2015222634.tif 000012
【図１１】
2015222634.tif 000013
【図１２】
2015222634.tif 000014
【図１３】
2015222634.tif 000015
【図１４】
2015222634.tif 000016
【図１５】
2015222634.tif 000017