(57)【要約】【課題】蓄電素子の電極体が備える正極シート及び／又は負極シートへの異物の接触を防止しつつ、電極体を構成する各層におけるしわの発生を抑制する。【解決手段】正極シート１１と、負極シート１２と、第１及び第２のセパレータ１３，１４とを、前記正極シート１１と前記負極シート１２との間に前記第１又は第２のセパレータ１３，１４が介在するように重ね合わせて長手方向の一端側から巻回してなる電極体５を備え、前記電極体５は、前記正極シート１１及び前記負極シート１２の少なくとも一方を前記第１及び第２のセパレータ１３，１４で包むように前記第１及び第２のセパレータ１３，１４の長手方向の他端側の一部を接合した接合部２６を備える、蓄電素子１を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極シートと、負極シートと、第１及び第２のセパレータとを、前記正極シートと前記負極シートとの間に前記第１又は第２のセパレータが介在するように重ね合わせて長手方向の一端側から巻回してなる電極体を備え、
前記電極体は、前記正極シート及び前記負極シートの少なくとも一方を前記第１及び第２のセパレータで包むように前記第１及び第２のセパレータの長手方向の他端側の一部を接合した接合部を備えることを特徴とする蓄電素子。
【請求項２】
前記接合部は、前記正極シート及び前記負極シートの少なくとも一方のうち最も外側に巻回される１周分を含む長さ部分を前記第１及び第２のセパレータで包むように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記接合部は、前記正極シート及び前記負極シートの少なくとも一方のうち長手方向の他端側の半分以下の長さ部分を前記第１及び第２のセパレータで包むように設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の蓄電素子。
【請求項４】
前記第１及び第２のセパレータは、前記正極シート及び前記負極シートよりも長手方向の前記他端側に延長された延長部をそれぞれ備え、
前記接合部は、前記延長部と共に延長して設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質二次電池を含む電池及びキャパシタのような蓄電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
非水電解質二次電池を含む電池及びキャパシタのような蓄電素子が備える電極体には、いずれも帯状である正極シート、負極シート、及び２枚のセパレータを重ね合わせて巻回した構造のものがある。正極シート及び負極シートの両面には活物質層が設けられ、幅方向の一端には活物質層が形成されず金属箔が露出するリードが設けられている。正極シートと負極シートとの間にはセパレータが介在している。リードはセパレータの幅方向の両端のいずれか一方から突出している。
【０００３】
特許文献１に開示された二次電池が備える電極体は、正極シート及び／又は負極シートのリードとは反対側の幅方向の一端に、熱溶着によって２枚のセパレータを接合した接合部を備える。接合部を設けることで、正極シート及び／又は負極シートのリードとは反対側の一端が２枚のセパレータで包まれ、この部分への異物の接触が防止される。異物には、例えば正極シート及び／又は負極シートのリードを集電体に超音波溶接する際に発生した金属片がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２１６３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した巻回型の電極体の湾曲部において、各層の曲率及び周長は外側のものほど大きくなる。そのため、正極シート、負極シート、及び２枚のセパレータを重ね合わせて巻回するとき、周長が小さい内側の層に歪みが生じやすくなる。このような歪みの発生を抑制するためには、外側の層に対して内側の層を周長の差と同じ距離だけ長さ方向に適宜変位させながら巻回を行えばよい。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術のように２枚のセパレータを接合すると、外側のセパレータに対して内側のセパレータを長さ方向に変位させることができないため、歪みを抑制することが困難である。そのため、電極体の各層にしわが生じやすくなり、しわの程度によっては最後まで巻けなくなることがある。
【０００７】
そこで、本発明は、蓄電素子の電極体が備える正極シート及び／又は負極シートへの異物の接触を防止しつつ、電極体を構成する各層におけるしわの発生を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、正極シートと、負極シートと、第１及び第２のセパレータとを、前記正極シートと前記負極シートとの間に前記第１又は第２のセパレータが介在するように重ね合わせて長手方向の一端側から巻回してなる電極体を備え、前記電極体は、前記正極シート及び前記負極シートの少なくとも一方を前記第１及び第２のセパレータで包むように前記第１及び第２のセパレータの長手方向の他端側の一部を接合した接合部を備える蓄電素子を提供する。
【０００９】
なお、上記の第１及び第２のセパレータは、互いに分離していてもよいし、繋がっていてもよい。一例として、２枚のシートのうち、一方のシートで第１のセパレータを構成し、他方のシートで第２のセパレータを構成してもよい。別の例として、１枚のシートを折りたたむことによって形成された複数の層のうち、所定の層で第１のセパレータを構成し、別の層で第２のセパレータを構成してもよい。
【００１０】
具体的な一態様に係る蓄電素子において、前記接合部は、前記正極シート及び前記負極シートの少なくとも一方のうち最も外側に巻回される１周分を含む長さ部分を前記第１及び第２のセパレータで包むように設けられている。これにより、正極シート及び／又は負極シートの最も径方向外側に配置される少なくとも１周分に異物が接触することを、第１及び第２のセパレータの接合部によって確実に規制できる。異物には、例えば正極シート及び／又は負極シートを集電部に超音波溶接する際に発生した金属片がある。
【００１１】
具体的な別の態様に係る蓄電素子において、前記接合部は、前記正極シート及び前記負極シートの少なくとも一方のうち長手方向の他端側の半分以下の長さ部分を前記第１及び第２のセパレータで包むように設けられている。これにより、製造時において、正極シート及び／又は負極シートの長手方向の半分を巻回するまでは、第１及び第２のセパレータの接合部が巻回されることがなく、これにより、セパレータの歪みを防止できる。また、第１及び第２のセパレータの接合部が巻回され始めるときには、正極シート及び／又は負極シートの長手方向の半分以上の巻回が完了しており、１周分の周長が十分に大きくなっている。このとき、内側のセパレータと外側のセパレータとの周長の差は、セパレータの１周分の周長に比べて十分に小さく、セパレータに歪みが生じ難いため、電極体を構成する各層のしわの発生を防止しつつ、最後まで良好に巻回することができる。
【００１２】
前記第１及び第２のセパレータが、前記正極シート及び前記負極シートよりも長手方向の前記他端側に延長された延長部をそれぞれ備える場合、前記接合部は、前記延長部と共に延長して設けられてもよい。これにより、電極体の外周部を構成する第１及び第２のセパレータが互いに位置ずれすることを抑制できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、正極シート及び／又は負極シートの全長のうち、異物が比較的侵入しやすい電極体の径方向外側に巻回される部分は、接合された第１及び第２のセパレータで包まれることにより異物との接触が防止され、異物が侵入し難い径方向内側に巻回される部分については、第１及び第２のセパレータを接合しないことにより、この部分を巻回するときにセパレータ間の相対移動が許容されて、セパレータの歪みを防止できる。また、径方向外側部分の巻回時は、１周分の周長が大きくなり、内側のセパレータと外側のセパレータとの周長の差による影響が小さくなるため、セパレータ同士が接合されていても歪みが生じ難い。したがって、電極体の製造時において、電極体を構成する各層のしわの発生を防止しつつ、最後まで良好に巻回することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る非水電解質二次電池の分解斜視図。
【図２】図１に示す電池が備える電極体の斜視図。
【図３】図１に示す電池の負極側の端部を示す正面図（図１のIII線矢視図）。
【図４】図２に示す電極体の模式的な断面図（図１のIV−IV線断面図）。
【図５】図２に示す電極体の接合部の長さ範囲を示す模式図。
【図６】図２に示す電極体の製造装置の模式図。
【図７】図６に示す製造装置の溶着部の模式的な斜視図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る非水電解質二次電池が備える電極体を示す図４と同様の断面図。
【図９】本発明の第３実施形態に係る非水電解質二次電池が備える電極体を示す図４と同様の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。
【００１６】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る非水電解質二次電池（以下、単に「電池」という）１を示す。電池１は、上端が開口した容器２と、容器２の開口を閉鎖する蓋体３とで構成されたケーシング４を備える。ケーシング４の内部には電極体５が収容されている。また、ケーシング４内には、蓋体３に形成された注液口３ａを介して注入された電解液（図示せず）が収容されている。
【００１７】
図２及び図３を併せて参照すると、電極体５は後に詳述する正極及び負極リード１７，２３を備え、これらのリード１７，２３は、それぞれ正極及び負極の集電体６Ａ，６Ｂの脚部６ａに電気的に接続されている。正極及び負極の集電体６Ａ，６Ｂは、正極及び負極の外部端子７Ａ，７Ｂにそれぞれ電気的に接続されている。外部端子７Ａ，７Ｂは、例えば、蓋体３から外部に突出するボルト状の接続部７ａを有する。ただし、外部端子７Ａ，７Ｂは、ボルト状の接続部７ａに代えて、プレート状の接続部を備えてもよい。集電体６Ａ，６Ｂと蓋体３の下面との間に下パッキン８が介装され、外部端子７Ａ，７Ｂと蓋体３の上面との間には上パッキン９が介装されている。
【００１８】
電極体５は、いずれも一定幅の長尺な帯状である正極シート１１、負極シート１２、第１のセパレータ１３及び第２のセパレータ１４（図２参照）を重ね合わせ、これらの長手方向一端側から巻回してなる巻回体である。電極体５は、一対の湾曲部５ａ，５ｂを有する高扁平率の楕円筒状に形成されている。正極シート１１の１つの層と、それに隣接する負極シート１２の１つの層との間には、第１及び第２のセパレータ１３，１４のうちの一方が介在している。電極体５は、一方の湾曲部５ａが上端部を構成し且つ他方の湾曲部５ｂが下端部を構成する姿勢でケーシング４に収容される。
【００１９】
図４は、図１のIV−IV線断面図を模式的に表したものである。図４には、電極体５の径方向（図４における矢印Ｄ方向）外側の一部の層が図示されており、残りの層の図示は省略されている。図４において最も下側に図示された層１４は電極体５の最外層である。
【００２０】
図４に示すように、正極シート１１は、帯状の正極金属箔１５と、この正極金属箔１５の両面に形成された正極活物質層１６とを備える。正極シート１１の幅方向の一方（図４における右側）の端部１１ａでは、正極活物質層１６が縁部１１ｃまで設けられている。正極シート１１の幅方向の他方（図４における左側）の端部１１ｂには、正極活物質層１６を設けずに正極金属箔１５を露出させた正極リード１７が設けられている。
【００２１】
負極シート１２は、帯状の負極金属箔２１と、この負極金属箔２１の両面に形成された負極活物質層２２とを備える。負極シート１２の幅方向の一方（図４における左側）の端部１２ｂでは、負極活物質層２２が縁部１２ｃまで設けられているが、負極シート１２の幅方向の他方（図４における右側）の端部１２ａには、負極活物質層２２を設けずに負極金属箔２１を露出させた負極リード２３が設けられている。
【００２２】
図１及び図３に示すように、セパレータ１３，１４から突出する正極リード１７と負極リード２３はクリップ２４を介して集電体６Ａ，６Ｂの脚部６ａに接続されている。例えば、リード１７，２３とクリップ２４が超音波溶接され、クリップ２４と集電体６Ａ，６Ｂの脚部６ａが超音波溶接される。
【００２３】
第１及び第２のセパレータ１３，１４は、別々のシートで構成されている。ただし、１枚の帯状シートを短手方向に延びる折り目に沿って折りたたむことで２つの層を形成して、一方の層で第１のセパレータ１３を構成し、他方の層で第２のセパレータ１４を構成してもよい。セパレータ１３，１４は、微多孔性樹脂シートからなる。セパレータ１３，１４の長さは、正極シート１１及び負極シート１２の長さよりも大きい。そのため、図４に示すように、電極体５の最も外側のいくつかの層は、第１及び第２のセパレータ１３，１４のみで構成されている。第１及び第２のセパレータ１３，１４は、幅方向の一方（図４における右側）の端部１３ａ，１４ａの位置と、他方（図４における左側）の端部１３ｂ，１４ｂの位置とが、いずれも揃えられている。
【００２４】
正極シート１１と負極シート１２は、正極リード１７と負極リード２３が第１及び第２のセパレータ１３，１４の幅方向の端部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂの一方から突出するように、セパレータ１３，１４に対して幅方向の位置をずらしている。正極シート１１については、正極リード１７を設けた端部１１ｂがセパレータ１３，１４の図４における左側の端部１３ｂ，１４ｂから突出し、正極リード１７とは反対側の端部１１ａは、セパレータ１３，１４の図４における右側の端部１３ａ，１４ａよりも幅方向の内側に位置している。負極シート１２については、負極リード２３を設けた端部１２ａがセパレータ１３，１４の図４における右側の端部１３ａ，１４ａから突出し、負極リード２３とは反対側の端部１２ｂはセパレータ１３，１４の図４における左側の端部１３ｂ，１４ｂよりも幅方向の内側に位置している。
【００２５】
電極体５の径方向外側の一部の層には、第１及び第２のセパレータ１３，１４の一方（図４における右側）の端部１３ａ，１４ａを互いに接合した接合部２６を設けている。ただし、接合部２６は、端部１３ａ，１４ａの先端よりも幅方向内側に設けられてもよく、この場合、端部１３ａ，１４ａは、接合部２６よりも幅方向外側に、第１及び第２のセパレータ１３，１４が接合されていない分離部を備える。
【００２６】
接合部２６は、概ね一定の幅Ｗ１（図７参照）で正極シート１１、負極シート１２及びセパレータ１３，１４の巻回方向（セパレータ１３，１４の長手方向）に連続して設けられている。本実施形態では、第１及び第２のセパレータ１３，１４を超音波溶着することで接合部２６を形成している。ただし、接合部２６を形成する方法は限定されるものでなく、例えば、熱融着又は機械的な圧着によって接合部２６を形成してもよい。接合部２６を設けた層において、正極シート１１の端部１１ａ（正極リード１７とは反対側の端部）は第１及び第２のセパレータ１３，１４で包まれている。
【００２７】
正極シート１１の端部１１ａを第１及び第２のセパレータ１３，１４で包むことで、この部分への異物の接触が防止される。異物には、例えば負極シート１２の負極リード２３をクリップ２４に超音波溶接する際に該溶接部１０で発生する金属片がある。正極シート１１の正極金属箔１５がアルミニウム製であり、負極シート１２の負極金属箔２１が銅製である場合、負極シート１２の負極リード２３、つまり負極金属箔２１をクリップ２４に超音波溶接する際に銅片が発生する。仮に、この銅片が正極シート１１に接触すると、銅片が電気化学的に溶解し、イオンとなった銅が負極シート１２上に到達すると、負極シート１２上に銅が析出する。析出した銅がセパレータ１３，１４を突き破って正極と通電すると、微小な電流が流れて、電池１の電圧が低下する。本実施形態によれば、セパレータ１３，１４の接合部２６を設けて例えばアルミニウム製の正極金属箔１５を備える正極シート１１を覆うことで、例えば銅片が正極シート１１に接触して電気化学的に溶解することを防止できる。
【００２８】
図５は、第１及び第２のセパレータ１３，１４及び正極シート１１の長手方向の一部、具体的には、電極体５の最も外側のいくつかの層を形成する長さ部分を示す斜視図である。以下、電極体５の最外層に配置されるセパレータ１３，１４の長手方向の端部をセパレータ１３，１４の先端１３ｃ，１４ｃという。
【００２９】
図５に示すように、セパレータ１３，１４は、正極シート１１よりも長手方向の先端１３ｃ，１４ｃ側に延長された延長部４３，４４を備える。巻回前の第１及び第２のセパレータ１３，１４の長さが同じであり、第１のセパレータ１３が第２のセパレータ１４よりも内側に巻かれる場合、後述の製法上の理由により、巻回が進むに連れて第１のセパレータ１３の未巻回部は第２のセパレータ１４の未巻回部よりも長くなる。そのため、第１のセパレータ１３の延長部４３は第２のセパレータ１４の延長部４４よりも長い。
【００３０】
接合部２６は、第１及び第２のセパレータ１３，１４の長手方向の先端１３ｃ，１４ｃ側の一部を接合して形成されている。接合部２６は、正極シート１１と重複する長さ部分からなるエンベロープ部２６ａと、セパレータ１３，１４と共に正極シート１１よりも長手方向の先端１３ｃ，１４ｃ側に延長された延長部２６ｂとを備える。
【００３１】
エンベロープ部２６ａでは、第１及び第２のセパレータ１３，１４で正極シート１１が包まれることにより、正極シート１１への異物の接触が確実に規制される。電極体５の径方向外側部分は、内側部分に比べて層間の隙間が拡がりやすいため、異物が侵入しやすい。本実施形態によれば、正極シート１１は、異物が侵入しやすい径方向外側に巻回される部分において第１及び第２のセパレータ１３，１４で包まれることにより、異物との接触が効果的に規制される。
【００３２】
エンベロープ部２６ａの長さＬを小さくしすぎると、正極シート１１を異物との接触から効果的に保護できない。したがって、エンベロープ部２６ａの長さＬは、正極シート１１の最も外側に巻回される１周分の長さＬ１よりも大きいことが好ましい。これにより、正極シート１１の少なくとも最外層の１周分は第１及び第２のセパレータ１３，１４で包まれ、異物との接触から確実に保護される。
【００３３】
また、エンベロープ部２６ａの長さＬを大きくしすぎると、後に詳述するように巻回時にセパレータ１３，１４に歪みが生じやすくなる。エンベロープ部２６ａの長さＬは、正極シート１１の長さの半分以下であることが好ましい。この場合、第１及び第２のセパレータ１３，１４で包まれる正極シート１１の長さ部分は、径方向外側の半分以下の長さ部分であり、残りの長さ部分に対しては接合部２６が形成されない。接合部２６が形成されない長さ部分では、セパレータ１３，１４の各層の移動がセパレータ１３，１４の別の層によって規制されることがない。そのため、後に詳述するように、接合部２６が形成されない長さ部分の巻回時には、第１のセパレータ１３を第２のセパレータ１４に対して長手方向に適宜変位させることで、セパレータ１３，１４に歪みが生じ難くすることができる。また、接合部２６が形成されない長さ部分では、電解液がセパレータ１３，１４の層間を自由に通過できるため、迅速な注液が可能になる。
【００３４】
このように、エンベロープ部２６ａの長さＬは、巻回時のセパレータ１３，１４の歪みを抑制しつつ正極シート１１を異物から効果的に保護し得る長さに決められる。具体的に、エンベロープ部２６ａの長さＬは、正極シート１１の最も外側に巻回される複数周分の長さ、例えば、２周分又は３周分の長さであってもよい。
【００３５】
延長部２６ｂは、第１のセパレータ１３よりも短い第２のセパレータ１４の先端１４ｃまで延長されている。延長部２６ｂを設けることにより、電極体５の外周部を構成する第１及び第２のセパレータ１３，１４が互いに位置ずれすることを抑制できる。
【００３６】
図６は、電極体５の製造装置３０の概念的な模式図である。製造装置３０は、正極シート１１がコイル状に巻き付けられた供給ボビン３１と、負極シート１２がコイル状に巻き付けられた供給ボビン３２と、第１のセパレータ１３がコイル状に巻き付けられた供給ボビン３３と、第２のセパレータ１４がコイル状に巻き付けられた供給ボビン３４とを備える。供給ボビン３１〜３４から巻き出された正極シート１１、負極シート１２、第１のセパレータ１３及び第２のセパレータ１４は、互いに重ね合わされた状態で、回転する巻枠３５によって巻き取られる。巻枠３５に巻き取られることで、重ね合わせた正極シート１１、負極シート１２、第１のセパレータ１３及び第２のセパレータ１４を多数回巻回した楕円筒状の電極体５が得られる。
【００３７】
製造装置３０は、第１及び第２のセパレータ１３，１４の端部１３ａ，１４ａを溶着させて接合部２６を形成する溶着部３６を備える。また、巻枠３５に向けて正極シート１１、第１のセパレータ１３及び第２のセパレータ１４を送る方向（図７における矢印Ａ方向）において、溶着部３６を挟んだ上流側及び下流側には、それぞれ一対のガイドローラ３９ａ，３９ｂ，４０ａ，４０ｂが配設されている。
【００３８】
図７を併せて参照すると、溶着部３６では、供給ボビン３３，３４から巻き出された第１及び第２のセパレータ１３，１４が重ね合わされ、これらの間に供給ボビン３１から巻き出された正極シート１１が配置されている。正極シート１１の正極リード１７側の端部１１ｂは、セパレータ１３，１４の端部１３ｂ，１４ｂから突出している。一方、正極シート１１の正極リード１７とは反対側の端部１１ａは、セパレータ１３，１４の端部１３ａ，１４ａよりも幅方向の内側に位置している。このとき、セパレータ１３，１４及び正極シート１１は、溶着部３６の上流側及び下流側でそれぞれ一対のガイドローラ３９ａ，３９ｂ，４０ａ，４０ｂ（図６参照）間に挟み込まれている。
【００３９】
溶着部３６は、超音波発信器（図示せず）の作動によって超音波振動するホーン３７Ａと、ホーン３７Ａの先端に対面するアンビル３７Ｂとを備える。ホーン３７Ａは、アンビル３７Ｂに対して接近及び離反可能に設けられている。アンビル３７Ｂは、端部１３ａ，１４ａでセパレータ１３，１４を下側から支持可能な位置に配置されている。アンビル３７Ｂは、例えば回転可能なローラで構成されている。
【００４０】
また、溶着部３６は、端部１３ａ，１４ａ付近でセパレータ１３，１４と正極シート１１を挟み込む一対の送りローラ３８Ａ，３８Ｂ（図７参照）を備えている。一対の送りローラ３８Ａ，３８Ｂとローラ状のアンビル３７Ｂは、巻枠３５に向けてセパレータ１３，１４と正極シート１１を送る方向に回転する。
【００４１】
ホーン３７Ａとアンビル３７Ｂとで第１及び第２のセパレータ１３，１４の端部１３ａ，１４ａを挟み込んだ状態でホーン３７Ａが超音波振動すると、端部１３ａ，１４ａは互いに超音波溶着され、幅Ｗ１の接合部２６が形成される。アンビル３７Ｂからホーン３７Ａが離反した状態でホーン３７Ａとアンビル３７Ｂとの間をセパレータ１３，１４の端部１３ａ，１４ａが通過すると、この通過部分には接合部２６が形成されない。溶着部３６では、ホーン３７Ａの動作を制御することによって、セパレータ１３，１４の長手方向の所望の位置のみに接合部２６を形成することができる。
【００４２】
溶着部３６を通過したセパレータ１３，１４と正極シート１１に、供給ボビン３２から巻き出された負極シート１２が重ね合わされ、巻枠３５で巻き取られる。このとき、電極体５の湾曲部５ａ，５ｂ（図２参照）を形成する湾曲部分では、内側の層に比べて外側の層の曲率及び周長が長くなる。巻枠３５での巻き取りによって湾曲部分が形成されるとき、供給ボビン３１〜３４からの正極シート１１、負極シート１２及びセパレータ１３，１４の巻き出しは、外側の層に対して内側の層を湾曲部分の周長の差と同じ距離だけ送り方向（図７における矢印Ａ方向）とは反対方向に適宜変位させながら行われ、これにより、周長の差に起因して正極シート１１、負極シート１２又はセパレータ１３，１４に歪みが生じることを防止できる。
【００４３】
以上の製造工程の途中までは、溶着部３６によって第１及び第２のセパレータ１３，１４に接合部２６は形成されない。接合部２６が形成されない長さ部分の巻回時は、外側のセパレータ１４に対して内側のセパレータ１３を長手方向の先端１３ｃ側へ変位させて、周長の差に起因するセパレータ１３，１４の歪みを伸ばすことができる。また、第１及び第２のセパレータ１３，１４の接合部２６を含む長さ部分が巻回され始めるときには、正極シート１１の半分以上の長さ部分の巻回が完了しており、１周分の周長が十分に大きくなっている。このとき、内側のセパレータ１３と外側のセパレータ１４との周長の差は、セパレータ１３，１４の１周分の周長に比べて十分に小さく、周長の差によるセパレータ１３，１４の歪みが生じ難い。そのため、巻枠３５による正極シート１１、負極シート１２及びセパレータ１３，１４の巻き取りを、各層のしわの発生を防止しつつ最後まで良好に行うことができる。
【００４４】
なお、前述のように、接合部２６は、超音波溶着に代えて、熱融着又は圧着によっても形成できる。熱融着によって接合部２６を形成する場合、図６及び図７のホーン３７Ａ及びアンビル３７Ｂに代えて、セパレータ１３，１４の端部１３ａ，１４ａを挟み込む一対のヒートローラを配置すればよい。この場合、一対のヒートローラによる加熱及び加圧によってセパレータ１３，１４の端部１３ａ，１４ａが互いに熱融着される。圧着によって接合部２６を形成する場合、図６及び図７のホーン３７Ａ及びアンビル３７Ｂに代えて例えばメカニカルギヤである一対の圧着ローラを配置すればよい。この場合、圧着ローラによる加圧によってセパレータ１３，１４の端部１３ａ，１４ａが互いに圧着される。なお、一対のヒートローラ又は一対の圧着ローラを配置する場合、一対のヒートローラ又は一対の圧着ローラを互いに離反させる退避機構を設けることによって、非接合領域２９を形成することが可能になる。また、接合部２６は両面テープや糊剤によっても形成できる。
【００４５】
［第２実施形態］
図８は本発明の第２実施形態に係る電池が備える電極体５を示す。この実施形態の電池の全体的な構造は、第１実施形態と同様である（図１参照）。
【００４６】
正極シート１１の端部１１ａ側の端面１１ｃには保護層５１が設けられている。本実施形態では、保護層５１は絶縁性材料からなる。絶縁性材料の例としてはアルミナがある。例えばアルミナペーストを正極シート１１の端面１１ｃに塗布することで絶縁性を有する保護層５１を設けることができる。
【００４７】
保護層５１を設けることで、仮に接合部２６でセパレータ１３，１４が分離した場合でも、正極シート１１の端面１１ｃに異物が接触するのを確実に防止できる。例えば正極金属箔１５がアルミニウム製で負極金属箔２１が銅製である場合、絶縁性を有する保護層５１を設けることが特に有効である。具体的には、仮に負極金属箔２１の超音波溶接時に発生した銅片が、セパレータ１３，１４の端部１３ａ，１４ａにおいて接合部２６が形成されていない部分、又は、接合部２６のセパレータ１３，１４の分離が生じた部分を通過して正極シート１１の端面１１ｃに到達したとしても、保護層５１の存在により銅片は溶解せず、短絡は生じない。
【００４８】
［第３実施形態］
図９は本発明の第３実施形態に係る電池が備える電極体５を示す。この実施形態の電池の全体的な構造は、第１実施形態と同様である（図１参照）。
【００４９】
本実施形態の電極体５には、負極シート１２の負極リード２３とは反対側の端部１２ｂを包むようにセパレータ１３，１４の接合部５６が設けられている。接合部５６は、負極シート１２の少なくとも最外層の１周分を第１及び第２のセパレータ１３，１４で包むように、セパレータ１３，１４の長手方向の一部に設けられる。これにより、異物が侵入しやすい径方向外側部分において、負極シート１２の端部１２ｂへの異物の接触を効果的に防止できる。つまり、本実施形態によれば、正極シート１１及び負極シート１２の両方について異物の接触を効果的に防止できる。
【００５０】
接合部５６は、電極体５の外側の層を構成するセパレータ１３，１４の長さ部分に部分的に形成されるため、第１及び第２のセパレータ１３，１４は、接合部５６よりも径方向内側の層を構成する長さ部分においては、長手方向に相対移動可能である。そのため、第１実施形態と同様、セパレータ１３，１４のしわを防止しつつ良好な巻回を行うことができるとともに、注液性の向上を図ることができる。第２実施形態と同様の保護層５１（図８参照）を正極シート１１の端面１１ｃ及び負極シート１２の端面１２ｃの両方又はいずれか一方に設けてもよい。
【００５１】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００５２】
例えば、上述の実施形態では、非水電解質二次電池を例に本発明に係る蓄電素子を説明したが、本発明は、同様又は類似の構造の電極体を備える他の電池及びキャパシタにも適用できる。例えば、金属箔に間隔を空けて複数の活物質層を設けた正極シート及び負極シートを備える電極体に対し、本発明を適用できる。また、金属箔の幅方向の全体に活物質層を設けた正極シート及び負極シートを備える電極体に対しても、本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１            ：電池（蓄電素子）
２            ：容器
３            ：蓋体
３ａ          ：注液口
４            ：ケーシング
５            ：電極体
５ａ，５ｂ    ：湾曲部
６Ａ，６Ｂ    ：集電体
６ａ          ：脚部
７Ａ，７Ｂ    ：外部端子
８            ：下パッキン
９            ：上パッキン
１０          ：溶接部
１１          ：正極シート
１１ａ，１１ｂ：正極シートの端部
１２          ：負極シート
１２ａ，１２ｂ：負極シートの端部
１３          ：第１のセパレータ
１３ａ        ：第１のセパレータの端部
１４          ：第２のセパレータ
１４ａ        ：第２のセパレータの端部
１５          ：正極金属箔
１６          ：正極活物質層
１７          ：正極リード
２１          ：負極金属箔
２２          ：負極活物質層
２３          ：負極リード
２４          ：クリップ
２６          ：接合部
２６ａ        ：エンベロープ部
２６ｂ        ：延長部
３０          ：製造装置
３１，３２，３３，３４：供給ボビン
３５          ：巻枠
３６          ：溶着部
３７Ａ        ：ホーン
３７Ｂ        ：アンビル
３８Ａ，３８Ｂ：送りローラ
４３          ：延長部
４４          ：延長部
５１          ：保護層
５６          ：接合部
【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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