(57)【要約】      （修正有）【課題】電極体における電極同士の短絡を抑制して温度の上昇を抑えることができる蓄電素子を提供する。【解決手段】電極が積層された電極体２と、電極体２を収容するケース３と、電極体２とケース３との間に配置される絶縁部材６と、を備え、絶縁部材６は、電極体２の表面に沿った第一方向に長い複数の長尺部材であって、少なくとも両端部の間に位置する部位が第一方向と交差し且つ電極体２の表面に沿った第二方向に移動可能な複数の長尺部材を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極が積層された電極体と、
前記電極体を収容するケースと、
前記電極体と前記ケースとの間に配置される絶縁部材と、を備え、
前記絶縁部材は、前記電極体の表面に沿った第一方向に長い複数の長尺部材であって、少なくとも両端部の間に位置する部位が第一方向と交差する第二方向に移動可能な複数の長尺部材を含む、蓄電素子。
【請求項２】
前記複数の長尺部材は、前記電極体の表面を覆うように該表面に沿って配置される、請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
各長尺部材の両端部のうちの少なくとも一方の端部は、互いの相対位置が一定となるように拘束されている、請求項１又は２に記載の蓄電素子。
【請求項４】
前記長尺部材の両端部のうちの他方の端部は、自由端である、請求項３に記載の蓄電素子。
【請求項５】
前記各長尺部材の両端部は、互いの相対位置が一定となるようにそれぞれ拘束され、
前記絶縁部材では、前記各長尺部材の少なくとも一方の端部が前記拘束から解放可能に構成される、請求項３に記載の蓄電素子。
【請求項６】
前記各長尺部材は、絶縁性を有する繊維状の部材である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項７】
前記複数の長尺部材のうちの少なくとも一つは、閉じた形状の部位を有する、請求項６に記載の蓄電素子。
【請求項８】
前記絶縁部材は、前記電極体の表面に沿った第一のシート状の部位を有し、
前記複数の長尺部材は、第一方向に延び且つ第二方向に間隔を空けて並ぶ複数の切れ目が前記第一のシート状の部位に設けられることにより形成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項９】
前記絶縁部材は、前記長尺部材の第一方向における少なくとも一方の端部に沿ったミシン目を有する、請求項８に記載の蓄電素子。
【請求項１０】
前記絶縁部材は、前記第一のシート状の部位を含む複数のシート状の部位が積層されている積層領域を有し、
前記積層領域において、前記積層された複数のシート状の部位のうちの前記第一のシート状の部位と、該第一のシート状の部位と異なる第二のシート状の部位とは、前記複数の切れ目をそれぞれ有し、
前記第一のシート状の部位に設けられた前記複数の切れ目と、前記第二のシート状の部位に設けられた前記複数の切れ目とは、第一方向と交差し且つ前記電極体の表面に沿った方向において異なる位置に形成されている、請求項８又は９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、電極が積層された電極体を備えた蓄電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、充放電可能な角形非水電解質二次電池（以下、単に「二次電池」と称する。）が知られている（特許文献１参照）。この電池は、正極極板と負極極板とがセパレータを介して巻回された巻回電極体と、前記巻回電極体を被覆する絶縁樹脂製シートと、前記巻回電極体を収容する電池外装缶と、前記電池外装缶の開口を密閉する封口板と、を備える。
【０００３】
前記二次電池では、導電性を有する部材が前記絶縁樹脂製シートの外側から前記巻回電極体に刺さると、該部材を通じて前記正極極板と前記負極極板とが短絡し、前記二次電池の温度が上昇する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７０１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、電極体における電極同士の短絡を抑制して温度の上昇を抑えることができ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】
【０００６】
本発明に係る蓄電素子は、
電極が積層された電極体と、
前記電極体を収容するケースと、
前記電極体と前記ケースとの間に配置される絶縁部材と、を備え、
前記絶縁部材は、前記電極体の表面に沿った第一方向に長い複数の長尺部材であって、少なくとも両端部の間に位置する部位が第一方向と交差する第二方向に移動可能な複数の長尺部材を含む。
【０００７】
かかる構成によれば、長尺部材における少なくとも両端部の間に位置する部位が第二方向（長手方向と交差する方向）に移動可能であるため、導電性を有する部材が絶縁部材の外側から電極体に刺さるときに該部材によって長尺部材が電極体の内部に引き込まれ、これにより、長尺部材が導電性を有する部材の電極体に刺さった部位と電極との間に位置することとなる。その結果、電極体内部での導電性を有する部材と電極との接触を防ぐ若しくは接触面積を抑えることができ、電極体の内部での短絡に起因する蓄電素子の温度上昇が抑えられる。
【０００８】
この場合、
前記複数の長尺部材は、前記電極体の表面を覆うように該表面に沿って配置されることが好ましい。
【０００９】
かかる構成によれば、電極体の表面が長尺部材によって覆われるため、電極体表面の広い範囲（長尺部材に覆われている範囲）において、導電性を有する部材が刺さったときの短絡に起因する蓄電素子の温度上昇が抑えられる。即ち、電極体において、導電性を有する部材が刺さったときの短絡が抑えられる範囲が広くなる。
【００１０】
前記蓄電素子では、
各長尺部材の両端部のうちの少なくとも一方の端部は、互いの相対位置が一定となるように拘束されてもよい。
【００１１】
このように、絶縁部材において、互いの相対位置が一定となるように各長尺部材の少なくとも一方の端部が拘束されることで、ケース内に電極体と共に絶縁部材を収容するときに、電極体表面に対する各長尺部材の位置ずれが抑えられる。これにより、電極体表面の保護したい部位（即ち、導電性を有する部材が刺さったときの短絡を抑えたい部位）を覆うように複数の長尺部材をより確実に配置することができ、その結果、前記保護したい部位をより確実に保護することができる。
【００１２】
この場合、
前記長尺部材の両端部のうちの他方の端部は、自由端であることが好ましい。
【００１３】
このように、長尺部材の他方の端部が自由端であれば、導電性を有する部材が絶縁部材の外側から電極体に刺さるときに長尺部材が該部材によって電極体の内部により引き込まれ易くなり、これにより、導電性を有する部材と電極との接触がより確実に防がれ若しくは接触面積がより確実に抑えられ、その結果、電極体内部での短絡をより確実に抑えることができる。
【００１４】
前記蓄電素子では、
前記各長尺部材の両端部は、互いの相対位置が一定となるようにそれぞれ拘束され、
前記絶縁部材では、前記各長尺部材の少なくとも一方の端部が前記拘束から解放可能に構成されてもよい。
【００１５】
かかる構成によれば、各長尺部材の両端部が拘束され且つ少なくとも一方の端部が前記拘束から解放可能であるため、電極体表面の保護したい部位に導電性を有する部材が刺さったときの電極体内部での短絡をより確実に抑えることができる。具体的には、以下の通りである。
【００１６】
絶縁部材において各長尺部材の両端部がそれぞれ拘束されているため、ケース内に電極体と共に絶縁部材を収容するときに、電極体表面に対する各長尺部材の位置ずれがより確実に抑えられる。しかも、絶縁部材では、各長尺部材の少なくとも一方の端部が前記拘束から解放可能であるため、導電性を有する部材が電極体に刺さるときに前記拘束が解放されることで該導電性を有する部材によって長尺部材が電極体内部に引き込まれ易くなり、その結果、導電性を有する部材と電極との接触をより確実に防ぐ若しくは接触面積をより確実に抑えることができる。
【００１７】
前記蓄電素子では、
前記各長尺部材は、絶縁性を有する繊維状の部材であってもよい。
【００１８】
このような、複数の繊維状の部材を配置した簡素な構成によっても、導電性を有する部材が電極体に刺さるときに、該部材によって前記繊維状の部材（長尺部材）が電極体内部に引き込まれるため、導電性を有する部材と電極との接触を防ぐ若しくは接触面積を抑えることができる。
【００１９】
この場合、
前記複数の長尺部材のうちの少なくとも一つは、閉じた形状の部位を有することが好ましい。
【００２０】
かかる構成によれば、導電性を有する部材が電極体に刺さるときに、該部材に閉じた形状の部位が引っ掛かるため長尺部材が該部材によって電極体内部により引き込まれ易くなり、これにより、導電性を有する部材と電極との接触をより確実に防ぐ若しくは接触面積をより確実に抑えることができる。
【００２１】
前記蓄電素子では、
前記絶縁部材は、前記電極体の表面に沿った第一のシート状の部位を有し、
前記複数の長尺部材は、第一方向に延び且つ第二方向に間隔を空けて並ぶ複数の切れ目が前記第一のシート状の部位に設けられることにより形成されてもよい。
【００２２】
このように、シート状の部位（第一のシート状の部位）に複数の切れ目を設けるといった簡素な構成によって、導電性を有する部材が電極体に刺さったときの電極体内部での短絡を抑えることができる。
【００２３】
前記蓄電素子では、
前記絶縁部材は、前記長尺部材の第一方向における少なくとも一方の端部に沿ったミシン目を有してもよい。
【００２４】
このようなミシン目といった簡素な構成によって、導電性を有する部材が電極体に刺さって該部材に引っ張られたときに、長尺部材の拘束された端部を該拘束から解放させることができる。これにより、導電性を有する部材が電極体に刺さるときに、長尺部材が該部材によって電極体内部により引き込まれ易くなる。
【００２５】
前記蓄電素子では、
前記絶縁部材は、前記第一のシート状の部位を含む複数のシート状の部位が積層されている積層領域を有し、
前記積層領域において、前記積層された複数のシート状の部位のうちの前記第一のシート状の部位と、該第一のシート状の部位と異なる第二のシート状の部位とは、前記複数の切れ目をそれぞれ有し、
前記第一のシート状の部位に設けられた前記複数の切れ目と、前記第二のシート状の部位に設けられた前記複数の切れ目とは、第一方向と交差し且つ前記電極体の表面に沿った方向において異なる位置に形成されていてもよい。
【００２６】
かかる構成によれば、導電性を有する部材が電極体に刺さるときに第一のシート状の部位（又は第二のシート状の部位）における切れ目位置を通っても、第二のシート状の部位（又は第一のシートの状部位）における切れ目間に形成された長尺部材が、導電性を有する部材によって電極体内に引き込まれるため、電極体における短絡がより確実に抑えられる。
【発明の効果】
【００２７】
以上より、本発明によれば、電極体における電極同士の短絡を抑制して温度の上昇を抑えることができる蓄電素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態に係る蓄電素子の斜視図である。
【図２】図２は、前記蓄電素子の電極体の構成を説明するための図である。
【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、前記蓄電素子の分解図である。
【図５】図５は、前記蓄電素子の絶縁部材の展開図である。
【図６】図６は、前記蓄電素子の電極体に導電性を有する物質が刺さった状態を説明するための模式図である。
【図７】図７は、第二実施形態に係る蓄電素子の分解図である。
【図８】図８は、前記蓄電素子の絶縁部材に含まれる長尺部材の拡大図である。
【図９】図９は、前記蓄電素子の電極体に導電性を有する物質が刺さった状態を説明するための模式図である。
【図１０】図１０は、他実施形態に係る蓄電素子における絶縁部材の展開図である。
【図１１】図１１は、前記絶縁部材における長尺部材の位置関係を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第一又は第二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】
【００２９】
以下、本発明に係る蓄電素子の第一実施形態について、図１〜図６を参照しつつ説明する。蓄電素子には、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。
【００３０】
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。
【００３１】
蓄電素子は、図１〜図４に示すように、電極２０が積層された電極体２と、電極体２を収容するケース３と、電極体２とケース３との間に配置される絶縁部材６と、を備える。また、蓄電素子１は、電極体２、ケース３、及び絶縁部材６の他に、ケース３の外側に配置される外部端子４、及び電極体２と外部端子４とを導通させる集電体５等を有する。
【００３２】
図２及び図３に示すように、電極体２は、巻芯２１と、電極２０が積層された積層体２２であって、巻芯２１の周囲に巻回された積層体２２と、を備える。本実施形態の電極体２では、電極２０が正の極性を有する正極２３と負の極性を有する負極２４とを含み、正極２３と負極２４とが互いに絶縁された状態で積層されることにより積層体２２が構成されている。電極体２においてリチウムイオンが正極２３と負極２４との間を移動することにより、蓄電素子１が充放電する。本実施形態の電極体２は、扁平な形状を有する。具体的に、電極体２は、扁平な筒状であり、巻回中心と直交する断面において略真っ直ぐに延びる一対の平坦部２２１と、一対の平坦部２２１の対向する端部同士を繋ぎ且つ外側に膨出するように湾曲する湾曲部２２２と、を有する（図３参照）。
【００３３】
正極２３は、金属箔２３１と、金属箔２３１の上に形成された正極活物質層２３２と、を有する。金属箔２３１は帯状である。本実施形態の金属箔２３１は、例えば、アルミニウム箔である。
【００３４】
負極２４は、金属箔２４１と、金属箔２４１の上に形成された負極活物質層２４２と、を有する。金属箔２４１は帯状である。本実施形態の金属箔２４１は、例えば、銅箔である。
【００３５】
本実施形態の電極体２では、以上のように構成される正極２３と負極２４とがセパレータ２５によって絶縁された状態で巻回される。即ち、本実施形態の電極体２では、正極２３、負極２４、及びセパレータ２５の積層体２２が巻回される。セパレータ２５は、絶縁性を有する部材である。セパレータ２５は、正極２３と負極２４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２３と負極２４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、リチウムイオンが、セパレータ２５を挟んで交互に積層される正極２３と負極２４との間を移動可能となる。
【００３６】
セパレータ２５は、帯状である。セパレータ２５は、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。
【００３７】
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３３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。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。ケース３は、ケース本体３１の開口周縁部と、蓋板３２の周縁部とが重ね合わされた状態で接合されることによって形成される。これにより、ケース３内において、内部空間３３がケース本体３１と蓋板３２とによって画定される。
【００３８】
ケース本体３１は、板状の閉塞部３１１であってケース３の内側を向く内面とケース３の外側を向く外面とを有する閉塞部３１１と、閉塞部３１１の周縁に接続される胴部３１２であって、閉塞部３１１の内面側に延び且つ該内面を包囲する筒状の胴部３１２とを備える。
【００３９】
閉塞部３１１は、開口が上を向くようにケース本体３１が配置されたときに、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の底壁となる）部位である。閉塞部３１１は、該閉塞部３１１の法線方向視において、矩形状である。胴部３１２は、偏平な角筒形状を有する。具体的に、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且つ長壁部３１３の対向する端部同士を接続する一対の短壁部３１４とを有する。以上より、ケース本体３１は、開口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。
【００４０】
以下では、図１に示すように、閉塞部３１１の長辺方向を３軸直交座標におけるＸ軸方向とし、閉塞部３１１の短辺方向をＹ軸方向とし、閉塞部３１１の法線方向をＺ軸方向とする。
【００４１】
蓋板３２は、ケース本体３１の開口を塞ぐ板状の部材である。具体的に、蓋板３２は、ケース本体３１の開口を塞ぐようにケース本体３１に当接する。蓋板３２は、Ｚ軸方向視において、ケース本体３１の開口周縁部に対応した輪郭形状（矩形状の輪郭形状）を有する。
【００４２】
絶縁部材６は、電極体２の表面に沿った第一方向（本実施形態の例では、Ｘ軸方向）に長い複数の長尺部材（長尺部位）６０を含む。複数の長尺部材（長尺部位）６０の長手方向は、電極体２の表面に沿った第一方向（本実施形態の例では、Ｘ軸方向）であり、短手方向は、第一方向（Ｘ軸方向）と交差し且つ電極体２の表面に沿った方向（本実施形態の例では、Ｚ軸方向）である。各長尺部材６０の長手方向（Ｘ軸方向）における少なくとも両端部の間に位置する部位は、第一方向（Ｘ軸方向）と交差する第二方向（本実施形態の例では、Ｚ軸方向）に移動可能である。即ち、各長尺部材６０の長手方向（Ｘ軸方向）における少なくとも両端部の間に位置する部位は、拘束されていない。具体的に、絶縁部材６は、絶縁性を有するシート状の部材によって構成される。本実施形態の絶縁部材６は、ポリプロピレン、ポリフェニレンスルフィド等の樹脂によって形成される。絶縁部材６は、図５に示すような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図４に示すような袋状に形成される。この絶縁部材６は、ケース３の長壁部３１３と電極体２の平坦部２２１との間に配置される第一部位（第一のシート状の部位）６１と、ケース３の閉塞部３１１と電極体２の湾曲部２２２との間に配置される第二部位６２と、ケース３の短壁部３１４と電極体２の巻回中心方向（Ｘ軸方向）における端部との間に配置される第三部位６３と、を有する。第一部位６１は、電極体２の表面に沿って配置される。
【００４３】
第一部位６１は、複数の切れ目６５を有する。具体的に、第一部位６１は、Ｘ軸方向（第一方向）に延び且つＺ軸方向（第二方向）に間隔を空けて並ぶ複数の切れ目６５を有する。本実施形態では、複数の切れ目６５のそれぞれは、同じ長さであり、且つＺ軸方向に等間隔又は略等間隔に設けられている。第一部位６１において、長尺部材６０は、第一部位６１における切れ目６５間の部位によって構成される。即ち、第一部位６１は、複数の長尺部材６０を有する（含む）。この長尺部材６０は、Ｘ軸方向に長い帯状である。本実施形態の第一部位６１では、切れ目６５と、第一部位６１のＺ軸方向における一方の端縁（第二部位６２と反対側の端縁）との間の部位も、長尺部材６０を構成している。
【００４４】
各切れ目６５は、第一部位６１におけるＸ軸方向の長さ寸法より小さい。また、第一部位６１では、各切れ目６５のＸ軸方向における同じ側の端部同士を結び且つＺ軸方向にのびる仮想の直線上に、ミシン目６６が形成されている。即ち、第一部位６１（絶縁部材６）は、長尺部材６０のＸ軸方向における少なくとも一方の端縁（端部）に沿ったミシン目６６を有する。本実施形態の第一部位６１は、各長尺部材６０のＸ軸方向における両端縁に沿った一対のミシン目６６を有する。このように、各長尺部材６０が、第一部位６１における残りの部位６１１と、ミシン目６６を介して繋がることで、各長尺部材６０の両端部は、残りの部位６１１によって互いの相対位置が一定となるように拘束される。そして、長尺部材６０は、ミシン目６６において残りの部位６１１から切り離されることで、前記拘束から解放される。即ち、本実施形態の絶縁部材６では、各長尺部材６０の両端部が残りの部位６１１による拘束から解放可能に構成されている。
【００４５】
本実施形態の蓄電素子１では、袋状の絶縁部材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。このとき複数の長尺部材６０は、電極体２の表面（詳しくは、平坦部２２１の表面）を覆うように該表面に沿って配置されている。
【００４６】
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。外部端子４は、導電性を有する部材によって形成される。
【００４７】
集電体５は、導電性を有する部材によって形成される。集電体５は、ケース３の内面に沿って配置され、電極体２と外部端子４とを通電可能に直接又は間接に接続する。
【００４８】
以上の蓄電素子１によれば、長尺部材６０における少なくとも両端部の間に位置する部位がＺ軸方向（長尺部材６０の長手方向と交差する方向）に移動可能である。このため、図６に示すように、導電性を有する部材７が絶縁部材６の外側から電極体２に刺さったときに該部材７によって長尺部材６０が電極体２の内部に引き込まれ、これにより、長尺部材６０が、導電性を有する部材７における電極体２に刺さった部位と、電極２０と、の間に位置することとなる。その結果、電極体２の内部での導電性を有する部材７と電極２０（詳しくは、正極２３及び負極２４）との接触を防ぐ若しくは接触面積を抑えることができ、電極体２の内部での短絡に起因する蓄電素子１の温度上昇を抑えることができる。尚、図６では、長尺部材６０の厚さが誇張されている。
【００４９】
本実施形態の蓄電素子１では、電極体２の表面（詳しくは、平坦部２２１の表面）が長尺部材６０によって覆われるため、電極体２の表面の広い範囲（長尺部材６０に覆われている範囲）において、導電性を有する部材７が刺さったときの短絡に起因する蓄電素子１の温度上昇が抑えられる。即ち、本実施形態の電極体２では、導電性を有する部材７が刺さったときの短絡が抑えられる範囲が広い。
【００５０】
本実施形態の蓄電素子１では、各長尺部材６０の両端部が、残りの部位６１１によって互いの相対位置が一定となるようにそれぞれ拘束され、且つ、絶縁部材６において各長尺部材６０の両端部が前記拘束から解放可能に構成されている。このため、電極体２の表面の保護したい部位に導電性を有する部材７が刺さったときの電極体２の内部での短絡がより確実に抑えられる。具体的には、以下の通りである。
【００５１】
絶縁部材６において、各長尺部材６０の両端部が残りの部位６１１によってそれぞれ拘束されている（本実施形態の例では、各長尺部材６０がミシン目６６を介して残りの部位６１１に接続されている）ため、ケース３内に電極体２と共に絶縁部材６を収容するときに、電極体２の表面に対する各長尺部材６０の位置ずれが抑えられる。しかも、絶縁部材６では、各長尺部材６０の両端部が残りの部位６１１による拘束から解放可能に構成されているため、導電性を有する部材７が絶縁部材６の外側から電極体２に刺さったときに、該部材７によって長尺部材６０が引っ張られて、前記拘束が解放される（ミシン目６６によって残りの部位６１１から切り離される。）。このように切り離された長尺部材６０の端部（Ｘ軸方向の端部）が自由端となるため、長尺部材６０は、導電性を有する部材７が電極体２に刺さるときに該部材７によって電極体２の内部に引き込まれ易くなる。その結果、導電性を有する部材７と電極２０（正極２３及び負極２４）との接触をより確実に防ぐ若しくは接触面積をより確実に抑えることができる。
【００５２】
本実施形態の蓄電素子１では、絶縁部材６は、電極体２の表面に沿った袋状の部材である。また、複数の長尺部材６０は、Ｘ軸方向に延び且つＺ軸方向に間隔を空けて並ぶ複数の切れ目６６が袋状の部材（詳しくは、第一部位６１）に設けられることによって形成されている。このように、本実施形態の蓄電素子１では、袋状の部材に複数の切れ目６６を設けるといった簡素な構成によって、導電性を有する部材７が電極体２に刺さったときの電極体２の内部での短絡を効果的に抑えることができる。
【００５３】
絶縁部材６は、長尺部材６０のＸ軸方向における端縁に沿ったミシン目６６を有する。本実施形態の蓄電素子１では、このようなミシン目６６といった簡素な構成によって、導電性を有する部材７が電極体２に刺さって長尺部材６０が該部材７に引っ張られたときに、長尺部材６０の拘束された端部が該拘束から解放される。これにより、導電性を有する部材７が電極体２に刺さるときに、長尺部材６０が該部材７によって電極体２の内部により引き込まれ易くなる。
【００５４】
次に、本発明の第二実施形態について図７及び図８を参照しつつ説明するが、上記第一実施形態と同様の構成には同一符号を用いると共に詳細な説明を繰り返さず、異なる構成ついてのみ詳細に説明する。
【００５５】
蓄電素子１０は、電極２０が積層された電極体２と、電極体２を収容するケース３と、電極体２とケース３との間に配置される絶縁部材１６と、を備える。また、蓄電素子１は、第一実施形態同様に、電極体２、ケース３、及び絶縁部材１６の他に、ケース３の外側に配置される外部端子４、及び電極体２と外部端子４とを導通させる集電体５等を有する。
【００５６】
絶縁部材１６は、複数の長尺部材１６０を含む。各長尺部材１６０の長手方向（Ｘ軸方向）における少なくとも両端部の間に位置する部位は、第一方向（Ｘ軸方向）と交差する第二方向（本実施形態の例では、Ｚ軸方向）に移動可能である。即ち、各長尺部材１６０の長手方向（Ｘ軸方向）における少なくとも両端部の間に位置する部位は、拘束されていない。また、絶縁部材１６は、長尺部材１６０の端部を開放可能に拘束する拘束部１６２を有する。
【００５７】
本実施形態の長尺部材１６０は、絶縁性を有する繊維状の部材である。複数の長尺部材１６０のうちの少なくとも一つは、閉じた形状の部位１６１を有する。本実施形態の絶縁部材１６は、閉じた形状の部位１６１を有する長尺部材１６０を多数含む。この閉じた形状の部位１６１は、ある領域を長尺部材１６０の一部が囲むことで構成される。本実施形態の閉じた形状の部位１６１は、複数の長尺部材１６０が交差した部分が固定されることにより構成される。長尺部材１６０は、複数の閉じた形状の部位１６１を有することが好ましい。閉じた形状の部位１６１の具体的な形状は、特に限定されず、円形、楕円形、半円形、又はこれらが変形した形状等であってもよい。本実施形態では、長尺部材１６０が繊維状の部材であるため、閉じた形状の部位１６１は容易に変形し、種々の形状に構成される。
【００５８】
長尺部材１６０は、例えば、アラミド、ポリエチレン、ポリエステル、アクリル、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール等の樹脂、又はグラスウール、ロックウール等の無機繊維によって形成される。長尺部材１６０は、強度、耐熱性又は耐薬品性の観点から、アラミド又は高密度ポリエチレンによって形成されることが好ましい。本実施形態の長尺部材１６０では、例えば、繊維径が１μｍ〜１００μｍであり、閉じた形状の部位１６１の径が０．５ｍｍ〜３ｍｍである。
【００５９】
拘束部１６２は、一方の面に粘着層を有する板状の部材である。この拘束部１６２は、粘着層によって長尺部材１６０の端部を拘束する。拘束部１６２では、導電性の部材７が電極体２に刺さったときに、該部材７によって長尺部材１６０が引っ張られることによって長尺部材１６０の端部が粘着層から剥がれる（即ち、前記拘束が解放される）。本実施形態の拘束部１６２は、電極体２の平坦部２２１のＸ軸方向の両端部を覆うようにそれぞれ配置される。即ち、本実施形態の蓄電素子１０では、Ｙ軸方向における平坦部２２１の各表面に沿うように、一対の拘束部１６２がそれぞれ配置されている。各平坦部２２１の表面において、一対の拘束部１６２が、該平坦部２２１の表面を覆うように多数の長尺部材１６０を拘束している。
【００６０】
以上の蓄電素子１０によれば、図９に示すように、導電性を有する部材７が絶縁部材１６の外側から電極体２に刺さるときに該部材７によって複数の長尺部材１６０が電極体２の内部に引き込まれる。具体的には、絶縁部材１６では、各長尺部材１６０の両端部が拘束部１６２による拘束から解放可能に構成されているため、導電性を有する部材７が絶縁部材１６の外側から電極体２に刺さったときに、該部材７によって複数の長尺部材１６０が引っ張られて、前記拘束が解放される（粘着層から複数の長尺部材１６０の端部が剥がれて拘束部１６２から離間する。）。このように離間した複数の長尺部材１６０の端部（Ｘ軸方向の端部）がそれぞれ自由端となるため、複数の長尺部材１６０は、導電性を有する部材７が電極体２に刺さるときに該部材７によって電極体２の内部に引き込まれ易くなる。これにより、複数の長尺部材１６０が、導電性を有する部材７における電極体２に刺さった部位と、電極２０と、の間に位置することとなる。その結果、電極体２の内部での導電性を有する部材７と電極２０（正極２３及び負極２４）との接触を防ぐ若しくは接触面積を抑えることができ、電極体２の内部での短絡に起因する蓄電素子１０の温度上昇が抑えられる。尚、図９は、模式的に表されており、実際には、より多数の長尺部材１６０が導電性を有する部材７に引き込まれている。
【００６１】
本実施形態の蓄電素子１０のような複数の繊維状の部材（長尺部材）１６０を配置した簡素な構成によっても、導電性を有する部材７が電極体２に刺さるときに、該部材７によって複数の繊維状の部材（長尺部材）１６０が電極体２の内部に引き込まれるため、導電性を有する部材７と電極２０との接触を防ぐ若しくは接触面積を抑えることができる。
【００６２】
本実施形態の蓄電素子１０では、長尺部材１６０が、閉じた形状の部位１６１を有するため、導電性を有する部材７が電極体２に刺さるときに、該部材７に閉じた形状の部位１６１が引っ掛かるため、長尺部材１６０が該部材７によって電極体２の内部により引き込まれ易くなる。これにより、蓄電素子１０では、導電性を有する部材７と電極２０との接触をより確実に防ぐ若しくは接触面積をより確実に抑えることができる。
【００６３】
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。
【００６４】
上記第一及び第二実施形態の蓄電素子１、１０では、電極体２とケース３との絶縁を図るために、長尺部材６０、１６０を含む絶縁部材６、１６のみが配置されているが、この構成に限定されない。例えば、蓄電素子１、１０において、電極体２とケース３との絶縁を図るための部材として、長尺部材６０、１６０を含む絶縁部材６、１６に加え、いわゆる絶縁カバー、絶縁袋等が設けられてもよい。また、絶縁部材６、１６以外に、ケース３の内面に絶縁層が設けられてもよい。
【００６５】
上記第一及び第二実施形態の絶縁部材６、１６では、長尺部材６０、１６０の両端部が、残りの部位６１１又は拘束部１６２によって開放可能に拘束されているが、この構成に限定されない。長尺部材６０、１６０の一方の端部のみが、拘束されていてもよい。この場合、長尺部材６０、１６０の一方の端部は、強固に固定されていてもよく、開放可能に拘束されていてもよい。
【００６６】
このように、絶縁部材６、１６において、互いの相対位置が一定となるように各長尺部材６０、１６０の一方の端部が拘束されることで、ケース３内に電極体２と共に絶縁部材６、１６を収容するときに、電極体２の表面に対する各長尺部材６０、１６０の位置ずれが抑えられる。これにより、電極体２の表面の保護したい部位（即ち、導電性を有する部材７が刺さったときの短絡を抑えたい部位）を覆うように複数の長尺部材６０、１６０をより確実に配置することができ、その結果、前記保護したい部位をより確実に保護することができる。
【００６７】
この場合、長尺部材６０、１６０の他方の端部が自由端（拘束されていない状態）となるため、導電性を有する部材７が絶縁部材６、１６の外側から電極体２に刺さったときに、長尺部材６０、１６０が該部材７によって電極体２の内部により引き込まれ易い。これにより、導電性を有する部材７と電極２０との接触がより確実に防がれ若しくは接触面積がより確実に抑えられ、その結果、電極体２の内部での短絡がより確実に抑えられる。
【００６８】
また、長尺部材６０、１６０は、両端が拘束されていない状態で、ケース３と電極体２との間に配置されてもよい。
【００６９】
上記第一実施形態の絶縁部材６における複数の切れ目６５が設けられた部位（第一部位）６１は、一層のシート状の部位によって構成されているが、この構成に限定されない。即ち、絶縁部材は、図１０及び図１１に示すように、複数（図１０及び図１１に示す例では二つ）のシート状の部位が積層されている積層領域を有し、該積層領域における積層されたシート状の部位のうちの第一のシート状の部位６１Ａと第二のシート状の部位６１Ｂとが、複数の切れ目６５をそれぞれ有してもよい。この場合、第一のシート状の部位６１Ａに設けられた複数の切れ目６５と、第二のシート状の部位６１Ｂに設けられた複数の切れ目６５とが、第一方向と交差し且つ電極体２の表面に沿った方向（図１１の例では、Ｚ軸方向）において異なる位置に形成されている。この構成は、例えば、図１１に示すシート状の絶縁部材２６において隣り合い且つ第一部位６１を構成する第一のシート状の部位６１Ａ及び第二のシート状の部位６１Ｂを互いの境界位置で折り返して（矢印α参照）重ねることにより、第一部位６１を二層構造とし、この折り返した状態で、第一のシート状の部位６１Ａに設けられた切れ目６５と、第二のシート状の部位６１Ｂに設けられた切れ目６５とが、Ｚ軸方向に異なる位置となるようにそれぞれ設けられることによって得られる。即ち、第一のシート状の部位６１Ａに設けられた複数の切れ目６５のそれぞれは、Ｙ軸方向において第二のシート状の部位６１Ｂに形成された長尺部材６０と隣り合っている（重なっている）。また、第二のシート状の部位６１Ｂに設けられた複数の切れ目６５のそれぞれは、Ｙ軸方向において第一のシート状の部位６１Ａに形成された長尺部材６０と隣り合っている（重なっている）。
【００７０】
以上のような構成によれば、導電性を有する部材７が、電極体２に刺さったときに、第一のシート状の部位６１Ａ（又は第二のシート状の部位６１Ｂ）における切れ目６５の位置を通っても、第二のシート状の部位６１Ｂ（又は第一のシート状の部位６１Ａ）における切れ目６５間に形成された長尺部材６０が、導電性を有する部材７によって電極体２内に引き込まれる。このため、電極体２における短絡がより確実に抑えられる。尚、図１１では、第一のシート状の部位６１Ａの切れ目６５と、第二のシート状の部位６１Ｂの切れ目６５との位置関係（即ち、第一のシート状の部位６１Ａの長尺部材６０と、第二のシート状の部位６１Ｂの長尺部材６０との位置関係）が分かりやすいように、シート状の部位６１Ａ、６１Ｂの厚み、及び切れ目６５の幅を誇張して表現している。
【００７１】
上記第一実施形態の蓄電素子１では、長尺部材６０を形成するための切れ目６５は、絶縁部材６において第一部位６１のみに設けられているが、第二部位６２及び第三部位６３に設けられてもよい。また、長尺部材６０の長手方向は、限定されない。例えば、第一実施形態の蓄電素子１では、長尺部材６０の長手方向は、Ｘ軸方向であるが、Ｚ軸方向であってもよく、Ｘ軸及びＺ軸に対して傾斜した方向であってもよい。また、長尺部材６０は、複数の部位６１、６２、６３に跨って形成されてもよい。
【００７２】
上記第一実施形態の蓄電素子１では、絶縁部材６は、長尺部材６０のＸ軸方向における端縁に沿ったミシン目６６を有していたが、この構成に限定されない。例えば、長尺部材６０のＸ軸方向における端縁の厚みが、長尺部材６０における両端部の間に位置する部位の厚みより小さくてもよい。この構成によっても、長尺部材６０が導電性を有する部材７に引っ張られたときに、長尺部材６０の拘束された端部が該拘束から解放される。
【００７３】
上記第一実施形態の蓄電素子１では、絶縁部材６は、シート状の部材を単に折り曲げることで袋状に構成されているが、この構成に限定されない。絶縁部材６は、シート状の部材を例えば融着又は溶着して袋状に形成してもよい。また、絶縁部材６は、電極体２の表面に沿ったシート状の部位を有するものであれば、初めから袋状に形成されてもよい。これらの場合においても、複数の切れ目６５が、第一部位６１、第二部位６２、第三部位６３のうちの少なくとも一つの部位に設けられる。
【００７４】
上記第二実施形態の絶縁部材１６は、閉じた形状の部位１６１を有する繊維状の長尺部材１６０を含むが、この構成に限定されない。絶縁部材１６は、長尺部材として、単なる繊維状の部材（即ち、閉じた形状の部位１６１の無い繊維状の長尺部材）のみを含む構成でもよい。
【００７５】
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。
【００７６】
蓄電素子（例えば電池）１、１０は、図１２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、１０と、二つの（異なる）蓄電素子１、１０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、１０に適用されていればよい。
【符号の説明】
【００７７】
１、１０…蓄電素子、２…電極体、２０…電極、２１…巻芯、２２…積層体、２２１…平坦部、２２２…湾曲部、２３…正極、２３１…金属箔、２３２…正極活物質層、２４…負極、２４１…金属箔、２４２…負極活物質層、２５…セパレータ、２６…絶縁部材、３…ケース、３１…ケース本体、３１１…閉塞部、３１２…胴部、３１３…長壁部、３１４…短壁部、３２…蓋板、３３…内部空間、４…外部端子、５…集電体、６、１６…絶縁部材、６０、１６０…長尺部材、１６１…閉じた形状の部位、１６２…拘束部、６１…第一部位、６１Ａ…第一のシート状の部位、６１Ｂ…第二のシート状の部位、６１１…残りの部位、６２…第二部位、６３…第三部位、６５…切れ目、６６…ミシン目、７…導電性を有する部材、１１…蓄電装置、１２…バスバ部材
【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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