(57)【要約】      （修正有）【課題】正極及び負極の捲きずれを抑制する捲芯、及び蓄電素子を提供する。【解決手段】捲芯２２は、互いに絶縁された正極及び負極が捲き付けられる捲芯本体２２を備え、捲芯本体２２は、第一方向に並ぶ一対の対向部２２０と、第一方向に直交する第二方向に並ぶとともに、一対の対向部２２０の対応する端部同士を接続する一対の接続部２２１であって、第二方向において互いに相反する方向に突出した頂部２２１ａを含む一対の接続部２２１とを有し、一対の対向部２２０のそれぞれは、変形可能である蓄電素子。【選択図】図７
2016152118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに絶縁された正極及び負極が捲き付けられる捲芯本体を備え、
該捲芯本体は、
第一方向に並ぶ一対の対向部と、
該第一方向に直交する第二方向に並ぶとともに、前記一対の対向部の対応する端部同士を接続する一対の接続部であって、前記第二方向において互いに相反する方向に突出した頂部を含む一対の接続部とを有し、
前記一対の対向部のそれぞれは、変形可能である
捲芯。
【請求項２】
前記一対の対向部のそれぞれは、前記一対の接続部のうちの一方の接続部に接続された第一の端部と、前記一対の接続部のうちの他方の接続部に接続された第二の端部とを有するとともに、該第一の端部と前記第二の端部との間に形成される易変形部を有する
請求項１に記載の捲芯。
【請求項３】
前記各対向部において、前記易変形部の厚みは、前記第一の端部の厚み及び前記第二の端部の厚みよりも薄い
請求項２に記載の捲芯。
【請求項４】
前記一対の対向部のそれぞれは、互いに対向する内向面を有し、
前記各対向部の易変形部のそれぞれは、該内向面に形成され、且つ前記第一方向、及び前記第二方向のそれぞれの方向に直交する第三方向に延びる凹部を有する
請求項２又は請求項３に記載の捲芯。
【請求項５】
前記凹部は、前記第二方向における幅が対向部の内向面に向かうにつれて拡張される
請求項４に記載の捲芯。
【請求項６】
前記一対の対向部のそれぞれは、
前記一対の接続部のうちの何れか一方の接続部に接続される第一片部と、
該第一片部に繋がり、且つ前記一対の接続部のうちの何れか他方の接続部に接続される第二片部とを有し、
前記一方の対向部における前記第一片部の厚みは、前記第二片部の厚みよりも薄く、
前記他方の対向部における前記第二片部の厚みは、前記第一片部の厚みよりも薄い
請求項１に記載の捲芯。
【請求項７】
前記各対向部における前記第一片部及び前記第二片部のそれぞれは、前記第二方向に延び、
前記各対向部における内向面のそれぞれの少なくとも一部は、前記第一片部及び前記第二片部のそれぞれが前記第二方向に延びた状態において当接する
請求項６に記載の捲芯。
【請求項８】
前記一対の接続部のそれぞれの厚みは、各対向部の厚みよりも薄い
請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の捲芯。
【請求項９】
上記請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の捲芯、及び互いに絶縁され且つ該捲芯の捲芯本体に捲き付けられた正極及び負極を有する電極体と、
該電極体を収容するケースとを備える
蓄電素子。
【請求項１０】
上記請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の捲芯の捲芯本体であって、前記各対向部を前記第一方向において互いに相反する方向に突出させた捲芯本体に前記正極及び前記負極を捲き付けて電極体とすることと、
前記正極及び前記負極が捲き付けられた前記捲芯本体の前記各対向部を前記第一方向において互いに接近させた後に、
開口を有するケース本体内に前記電極体を挿入することと、
該ケース本体の開口を蓋板で塞ぐこととを備える
蓄電素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扁平状の電極体の核となる電極体用の捲芯、及び該電極体用の捲芯を核とした電極体を備えた蓄電素子、並びに蓄電素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、扁平状の電極体を備えた蓄電素子が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の蓄電素子において、電極体は、核（中心）となる電極体用の捲芯（以下、単に捲芯という）と、電気絶縁性を有するセパレータを挟んで重ね合わされ、且つ捲芯周りに捲き付けられた正極及び負極とを備える。
【０００４】
捲芯は、第一方向に並ぶ一対の対向部であって、前記第一方向に直交する第二方向に延びる一対の対向部と、該第二方向に並び、且つ一対の対向部の対応する端部同士を接続する一対の接続部とを備える。
【０００５】
一対の対向部のそれぞれは、互いに対向し、且つ第二方向、及び第一方向と第二方向とに直交する第三方向のそれぞれの方向に広がる内向面と、該内向面に対して反対に向き且つ第二方向、及び第三方向のそれぞれの方向に広がる外向面とを有する。すなわち、各対向部の外向面のそれぞれは、互いに相反する方向に向く。
【０００６】
一対の接続部のそれぞれは、一方の対向部に接続された第一端と、該第一端に対して第一方向に並び、他方の対向部に接続された第二端とを有する。
【０００７】
そして、一対の接続部のそれぞれは、第一端と第二端との間が外向きに突出するように曲げられる。これに伴い、一対の接続部は、互いに対向し、且つ各対向部の内向面のそれぞれと連続する内向湾曲面と、内向湾曲面に対して反対に向いて互いに対向し、且つ各対向部の外向面のそれぞれと連続する外向湾曲面とを有する。
【０００８】
これにより、捲芯は、一対の接続部のそれぞれの外向湾曲面の一部に頂部を有する。
【０００９】
正極及び負極は、長尺な帯状である。正極及び負極は、長手方向を捲芯の周方向（外向面と外向湾曲面との並ぶ方向）に一致させた状態において、捲芯の外周面（外向面及び外向湾曲面）の周りに捲き付けられる。すなわち、正極及び負極は、回転させた捲芯の外周面に沿って、該外周面の回りに捲き付けられる。
【００１０】
ところで、この種の蓄電素子（電極体）の捲芯において、各対向部の外向面は、第二方向、及び第三方向のそれぞれの方向に広がるため、正極、及び負極のそれぞれを該捲芯の外周面に捲き付けるときに、該正極、及び負極のそれぞれが対向部に対応する領域で密に重ならないことがある。
【００１１】
より具体的に説明する。正極及び負極は、上述の如く、回転させた捲芯の外周面に沿って該捲芯の回りに捲き付けられる。そのため、正極及び負極は、接続部の頂部に沿って曲がる。その結果、正極及び負極は、接続部の頂部と対応する領域において、拘束されることによって部分的に位置決めされる。
【００１２】
しかしながら、各対向部の外向面は、第二方向及び第三方向のそれぞれの方向に広がる面であるため、正極及び負極は、対向部に対応する領域において、該外向面と同様に第二方向及び第三方向のそれぞれの方向に広がる。その結果、捲芯の対向部に対応する領域では、正極及び負極が密に重なり難いため、該正極及び負極の位置がずれ易い。
【００１３】
そのため、回転する捲芯に正極及び負極が捲き付けられるときに、各対向部に対応する領域において該正極及び負極にずれ（いわゆる、捲きずれ）が生じることがある。従って、上記構成の捲芯を備えた電極体では、対向部と対応する領域において正極及び負極が不均一に重なり、充放電性能が低下する虞がある。
【００１４】
特に、捲芯を回転させる速度を速めたり、遅くしたりすると上述の問題がより顕著になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０１３−１６１５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、正極及び負極の捲きずれを抑制する捲芯、及び蓄電素子、並びに蓄電素子の製造方法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】
【００１７】
本発明に係る捲芯は、
互いに絶縁された正極及び負極が捲き付けられる捲芯本体を備え、
該捲芯本体は、
第一方向に並ぶ一対の対向部と、
該第一方向に直交する第二方向に並ぶとともに、前記一対の対向部の対応する端部同士を接続する一対の接続部であって、前記第二方向において互いに相反する方向に突出した頂部を含む一対の接続部とを有し、
前記一対の対向部のそれぞれは、変形可能である。
【００１８】
かかる構成によれば、各対向部が変形可能であるため、該各対向部を第一方向において互いに相反する方向に突出させることができる。そのため、捲芯本体は、各接続部の頂部が第二方向において互いに相反する方向に突出し、さらに、各対向部が第一方向において互いに相反する方向に突出した形状に変形可能である。
【００１９】
そのため、各対向部が第一方向において互いに相反する方向に突出した捲芯本体に正極及び負極が捲き付けられると、該正極及び負極が各接続部の頂部、及び各対向部のそれぞれに沿って曲がる。
【００２０】
これに伴い、正極及び負極は、各接続部の頂部に対応する領域、及び各対向部に対応する領域において互いに密に重なる。これにより、正極及び負極は、各接続部の頂部に対応する領域、及び各対向部に対応する領域において拘束される。
【００２１】
そのため、正極及び負極は、各接続部と対応する領域、及び各対向部と対応する領域のそれぞれの領域において位置決めされながら捲芯本体に捲き付けられる。従って、前記捲芯は、正極及び負極の捲きずれを抑制することができる。
【００２２】
前記一対の対向部のそれぞれは、前記一対の接続部のうちの一方の接続部に接続された第一の端部と、前記一対の接続部のうちの他方の接続部に接続された第二の端部とを有するとともに、該第一の端部と前記第二の端部との間に形成される易変形部を有する
ようにしてもよい。
【００２３】
上記構成の捲芯によれば、各対向部における易変形部が第一の端部、及び第二の端部よりも変形し易いため、各対向部が大きく曲がるように突出し易い。
【００２４】
そのため、前記捲芯では、捲芯本体に捲き付けられる正極及び負極が各対向部と対応する領域において大きく曲がり易い。従って、前記捲芯は、正極及び負極をより密に重ねることができるため、該正極及び負極を各対向部と対応する領域においてより確実に拘束することができる。
【００２５】
前記各対向部において、前記易変形部の厚みは、前記第一の端部の厚み及び前記第二の端部の厚みよりも薄く
てもよい。
【００２６】
かかる構成によれば、前記易変形部の厚みが前記第一の端部の厚み及び前記第二の端部の厚みよりも薄いため、易変形部の剛性が対向部における該易変形部の両側の部分の剛性よりも低い。従って、前記捲芯では、易変形部が第一の端部及び第二の端部よりも変形し易いため、各対向部が大きく曲がるように突出し易い。
【００２７】
前記一対の対向部のそれぞれは、互いに対向する内向面を有し、
前記各対向部の易変形部のそれぞれは、該内向面に形成され、且つ前記第一方向、及び前記第二方向のそれぞれの方向に直交する第三方向に延びる凹部を有する
ようにしてもよい。
【００２８】
上記構成の捲芯によれば、各対向部の易変形部が内向面に形成され、且つ前記第一方向及び前記第二方向に直交する第三方向に延びる凹部を有するため、各対向部では、易変形部の厚みが該易変形部の両側の厚みよりも薄い。そのため、前記捲芯では、易変形部の剛性が第一の端部及び第二の端部の剛性よりも低い。従って、前記捲芯の各対向部は、易変形部が第一の端部及び第二の端部よりも変形し易いため、各対向部が大きく曲がるように突出し易い。
【００２９】
また、前記捲芯では、正極及び負極が当接しない対向部の内向面に凹部が形成されるため、各対向部と正極及び負極との間に隙間が生じることを防ぐこともできる。
【００３０】
前記凹部は、前記第二方向における幅が対向部の内向面に向かうにつれて拡張される
ようにしてもよい。
【００３１】
かかる構成によれば、前記第二方向における凹部の幅が対向部の内向面に向かうにつれて拡張されるため、各対向部における易変形部の両側の部分の間の間隔が内向面に向かうにつれて広がる。
【００３２】
そのため、前記捲芯の各対向部は、易変形部を前記第一方向において互いに相反する方向に突出させたときに、易変形部の両側の部分が互いに接近することによって干渉し合うことを抑えることができる。
【００３３】
前記一対の対向部のそれぞれは、
前記一対の接続部のうちの何れか一方の接続部に接続される第一片部と、
該第一片部に繋がり、且つ前記一対の接続部のうちの何れか他方の接続部に接続される第二片部とを有し、
前記一方の対向部における前記第一片部の厚みは、前記第二片部の厚みよりも薄く、
前記他方の対向部における前記第二片部の厚みは、前記第一片部の厚みよりも薄く
てもよい。
【００３４】
上記構成の捲芯における一方の対向部では、第一片部の厚みが第二片部の厚みよりも薄いため、第一片部の剛性が第二片部の剛性よりも小さい。そのため、一方の対向部では、第一片部が第二片部よりも変形し易い。
【００３５】
また、上記構成の捲芯における他方の対向部では、第二片部の厚みが第一片部の厚みよりも薄いため、第二片部の剛性が第一片部の剛性よりも小さい。そのため、他方の対向部では、第二片部が第一片部よりも変形し易い。
【００３６】
従って、前記捲芯は、各対向部を前記第一方向において互いに相反する方向に突出させることができる。
【００３７】
前記各対向部における前記第一片部及び前記第二片部のそれぞれは、前記第二方向に延び、
前記各対向部における内向面のそれぞれの少なくとも一部は、前記第一片部及び前記第二片部のそれぞれが前記第二方向に延びた状態において当接する
ようにしてもよい。
【００３８】
かかる構成によれば、各対向部の第一片部及び第二片部のそれぞれが第二方向に延びた状態において、前記各対向部における内向面のそれぞれの少なくとも一部が互いに当接するため、各対向部が前記第一方向において互いに接近する方向に曲がることを抑えることができる。
【００３９】
前記一対の接続部のそれぞれの厚みは、各対向部の厚みよりも薄く
てもよい。
【００４０】
かかる構成によれば、各接続部のそれぞれの厚みが各対向部の厚みよりも薄いため、各接続部の剛性が各対向部の剛性よりも低い。そのため、前記捲芯は、各対向部を前記第一方向において互いに相反する方向に突出させるときに、各接続部が変形し易い。従って、前記捲芯では、各対向部が前記第一方向において互いに相反する方向に突出し易い。
【００４１】
本発明の蓄電素子は、
上記何れかの捲芯、及び互いに絶縁され且つ該捲芯の捲芯本体に捲き付けられた正極及び負極を有する電極体と、
該電極体を収容するケースとを備える。
【００４２】
かかる構成によれば、各対向部が変形可能であるため、該各対向部を第一方向において互いに相反する方向に突出させることができる。そのため、捲芯本体は、各接続部の頂部が第二方向において互いに相反する方向に突出し、さらに、各対向部が第一方向において互いに相反する方向に突出した形状に変形可能である。
【００４３】
従って、各対向部が第一方向において互いに相反する方向に突出した状態において、正極及び負極が各接続部の頂部、及び各対向部のそれぞれに沿って曲がる。これに伴い、正極及び負極は、各接続部の頂部に対応する領域、及び各対向部に対応する領域において互いに密に重なる。そのため、正極及び負極は、各接続部の頂部に対応する領域、及び各対向部に対応する領域において拘束される。
【００４４】
このようにして、電極体では、正極及び負極を各接続部と対応する領域、及び各対向部と対応する領域のそれぞれの領域において位置決めすることができる。従って、前記蓄電素子では、正極及び負極の捲きずれを抑制することができる。
【００４５】
また、前記蓄電素子は、上述のように、各対向部が変形可能であるため、第一方向において相反する方向に突出した対向部を互いに接近させることによって、電極体がケースに干渉することを抑えることもできる。
【００４６】
本発明の蓄電素子の製造方法は、
上記何れかの捲芯の捲芯本体であって、前記各対向部を前記第一方向において互いに相反する方向に突出させた捲芯本体に前記正極及び前記負極を捲き付けて電極体とすることと、
前記正極及び前記負極が捲き付けられた前記捲芯本体の前記各対向部を前記第一方向において互いに接近させた後に、
開口を有するケース本体内に前記電極体を挿入することと、
該ケース本体の開口を蓋板で塞ぐこととを備える。
【００４７】
前記蓄電素子の製造方法では、前記各対向部を前記第一方向において互いに相反する方向に突出させた捲芯本体に正極及び負極を捲き付ける。そのため、前記蓄電素子の製造方法では、正極及び負極を各接続部及び各対向部に沿って曲げながら捲芯本体に捲き付けることができる。
【００４８】
従って、前記蓄電素子の製造方法は、各接続部に対応する領域、及び各対向部に対応する領域において、正極及び負極を密に重ねることによって、該正極及び負極を拘束することができる。
【００４９】
これにより、前記蓄電素子の製造方法は、捲芯本体に捲回される正極及び負極を各接続部と対応する領域、及び各対向部と対応する領域のそれぞれの領域において位置決めしつつ、捲芯本体に捲き付けることができる。
【００５０】
さらに、前記蓄電素子の製造方法では、一対の対向部のそれぞれの第一の端部と第二の端部との間の部分を互いに接近させることによって、捲芯をケース本体内に挿入可能な形状にすることができる。従って、前記蓄電素子の製造方法では、捲芯及び該捲芯に捲き付けられた正極及び負極をケース本体内に挿入できる。
【発明の効果】
【００５１】
以上のように、本発明の捲芯、及び蓄電素子、並びに蓄電素子の製造方法によれば、正極及び負極の捲きずれを抑制できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、本発明の一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分解図である。
【図５】図５は、同実施形態に係る捲芯の側面図である。
【図６】図６は、同実施形態に係る電極体の構成を説明するための図である。
【図７】図７は、同実施形態に係る捲芯の説明図であって、一対の対向部のそれぞれの第一の端部と第二の端部との間の部分を変形させている状態の説明図である。
【図８】図８は、同実施形態に係る蓄電素子の製造方法の説明図であって、正極及び負極を捲芯本体に接合した状態の説明図である。
【図９】図９は、同実施形態に係る蓄電素子の製造方法の説明図であって、正極及び負極が捲芯本体の接続部の頂部に沿って曲がった状態の説明図である。
【図１０】図１０は、同実施形態に係る蓄電素子の製造方法の説明図であって、正極及び負極が捲芯本体の対向部に沿って曲がった状態の説明図である。
【図１１】図１１は、同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。
【図１２】図１２は、本発明の他の実施形態に係る蓄電素子における捲芯の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下、本発明に係る捲芯の一実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、前記捲芯を備える蓄電素子について、図１乃至図１１を参照しつつ説明する。
【００５４】
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の名称と異なる場合がある。
【００５５】
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。
【００５６】
蓄電素子は、図１、図２、図６に示すように、正極２０及び負極２１を有する電極体２と（図６参照）、電極体２を収容するケース３とを備える。また、蓄電素子１は、図２に示すように、ケース３の外側に配置される外部端子４であって電極体２と導通する外部端子４を備える。さらに、蓄電素子１は、電極体２、ケース３、及び外部端子４の他に、電極体２と外部端子４とを導通させる集電体５を有する。
【００５７】
図２、図３に示すように、電極体２は、核となる捲芯２２を有する。蓄電素子１は、電極体２においてリチウムイオンが正極２０と負極２１との間を移動することによって充放電する（図６参照）。
【００５８】
捲芯２２は、通常、絶縁材料によって形成される。そして、捲芯２２は、互いに絶縁された正極２０と負極２１とが捲回される捲芯本体を備える。なお、本実施形態に係る捲芯本体は、捲芯２２自体である。そのため、本実施形態では、捲芯本体を捲芯２２として、以下の説明を行う。
【００５９】
図５に示すように、捲芯２２は、第一方向に並ぶ一対の対向部２２０と、該第一方向に直交する第二方向に並び、且つ前記一対の対向部２２０の対応する端部同士を接続するとともに、前記第二方向において互いに相反する方向に突出した頂部２２１ａを含む一対の接続部２２１とを有する。
【００６０】
各対向部２２０は、変形可能である。なお、本実施形態に係る各対向部２２０は、第一方向において互いに接離するように変形可能である。
【００６１】
より具体的に説明する。一対の対向部２２０のそれぞれは、一対の接続部２２１のうちの一方の接続部２２１に接続された第一の端部と、一対の接続部のうちの他方の接続部２２１に接続された第二の端部とを有するとともに、該第一の端部と前記第二の端部との間に形成される易変形部２２０ａを有する。
【００６２】
また、各対向部２２０は、第一方向において互いに隣り合い、且つ第二方向、及び第一方向と第二方向とに直交する第三方向のそれぞれの方向に広がる内向面と、該内向面に対して反対に向き、第二方向及び第三方向のそれぞれの方向に広がる外向面とを有する。すなわち、各対向部２２０の外向面は、互いに相反する方向に向く。
【００６３】
各対向部２２０において、易変形部２２０ａの厚みは、第一の端部の厚み及び第二の端部の厚みよりも薄い。より具体的に説明する。本実施形態に係る易変形部２２０ａは、各対向部２２０の内向面に形成され、且つ第三方向に延びる凹部２２０ｂを有する。
【００６４】
凹部２２０ｂは、第二方向における幅が対向部２２０の内向面に向かうにつれて拡張される。そのため、第二方向における易変形部２２０ａの両側の部分の間隔は、内向面に向かうにつれて広がる。
【００６５】
各接続部２２１は、前記一対の対向部２２０のうちの一方の対向部２２０に接続された第一端と、前記一対の対向部２２０のうちの他方の対向部２２０に接続された第二端とを有する。
【００６６】
各接続部２２１は、外向き（第二方向において互いに離間する方向）に突出する。そのため、各接続部２２１は、互いに対向し、且つ前記一対の対向部の内向面と連続する内向湾曲面と、該内向湾曲面に対して反対に向き、且つ前記一対の対向部の外向面と連続する外向湾曲面とを有する。
【００６７】
これに伴い、本実施形態に係る各接続部２２１は、外向湾曲面の一部に頂部２２１ａを有する。
【００６８】
そして、各接続部２２１では、第一端と第二端との間の部分（以下、中央部とする）の厚みが第一端の厚み及び第二端の厚みよりも薄い。また、各接続部２２１における中央部の厚みは、各対向部２２０（各対向部２２０の第一の端部の厚み、及び各対向部２２０の第二の端部の厚み）よりも薄い。
【００６９】
捲芯２２は、可撓性又は可塑性を有する材料によって構成される。そのため、捲芯２２では、接続部２２１、及び各対向部２２０が変形可能である。
【００７０】
本実施形態に係る捲芯２２は、合成樹脂によって形成される。捲芯２２は、電解液に対して耐性を有する。捲芯２２は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）によって構成される。捲芯２２の厚みは、例えば、１００μｍ以上である。捲芯２２は、例えば、ポリプロピレンによって構成され、該捲芯２２の厚みは、例えば、１００μｍである。なお、捲芯２２は、易変形部２２０ａを構成する部分の厚みは、例えば、４０μｍ以上とすることができる。捲芯２２を構成する材料は、合成樹脂に限定されず、アルミニウム、銅等の金属でもよい。
【００７１】
図６に示すように、正極２０は、金属箔と、金属箔の上に形成された正極活物質層と、を有する。金属箔は帯状である。本実施形態の金属箔は、例えば、アルミニウム箔である。正極２０は、帯形状の短手方向である幅方向の一方の端縁部に、正極活物質層の非被覆部（正極活物質層が形成されていない部位）２００を有する。正極２０において正極活物質層が形成される部位を被覆部２０１と称する。
【００７２】
負極２１は、金属箔と、金属箔の上に形成された負極活物質層と、を有する。金属箔は帯状である。本実施形態の金属箔は、例えば、銅箔である。負極２１は、帯形状の短手方向である幅方向の他方（正極２０の非被覆部２００と反対側）の端縁部に、負極活物質層の非被覆部（負極活物質層が形成されていない部位）２１０を有する。負極２１の被覆部（負極活物質層が形成される部位）２１１の幅は、正極２０の被覆部２０１の幅よりも大きい。
【００７３】
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２０と負極２１とがセパレータ２３によって絶縁された状態で捲回される。セパレータ２３は、絶縁性を有する部材である。セパレータ２３は、正極２０と負極２１との間に配置される。これにより、電極体２において、正極２０と負極２１とが互いに絶縁される。また、セパレータ２３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２３を挟んで交互に積層される正極２０と負極２１との間を移動する。
【００７４】
セパレータ２３は、帯状である。セパレータの幅（帯形状の短手方向の寸法）は、負極２１の被覆部２１１の幅より僅かに大きい。セパレータ２３は、被覆部２０１，２１１同士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２０と負極２１との間に配置される。このとき、正極２０の非被覆部２００と負極２１の非被覆部２１０とは重なっていない。即ち、正極２０の非被覆部２００が、正極２０と負極２１との重なる領域から幅方向に突出し、且つ、負極２１の非被覆部２１０が、正極２０と負極２１との重なる領域から幅方向（正極２０の非被覆部２００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２０、負極２１、及びセパレータ２３が捲回されることによって、電極体２が形成される。正極２０の非被覆部２００又は負極２１の非被覆部２１０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２４が構成される。非被覆積層部２４は、電極体２における集電体５と導通される部位である。
【００７５】
以上のように構成される非被覆積層部２４は、電極体２の各極に設けられる。即ち、正極２０の非被覆部２００のみが積層された非被覆積層部２４が電極体２における正極の非被覆積層部２４を構成し、負極２１の非被覆部２１０のみが積層された非被覆積層部２４が電極体２における負極の非被覆積層部２４を構成する。
【００７６】
図３に示すように、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。
【００７７】
図４に示すように、ケース３は、ケース本体３１の開口周縁部３４と、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。そのため、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３３が画定される。本実施形態では、ケース本体３１の開口周縁部３４と蓋板３２の周縁部とは、溶接によって接合される。
【００７８】
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。
【００７９】
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。閉塞部３１１の四隅は円弧状である。
【００８０】
以下では、図１に示すように、閉塞部３１１の長辺方向を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。
【００８１】
本実施形態の胴部３１２は、角筒形状を有する。詳しくは、胴部３１２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。即ち、一対の長壁部３１３は、Ｙ軸方向に間隔（詳しくは、閉塞部３１１の周縁における短辺に相当する間隔）を空けて対向し、一対の短壁部３１４は、Ｘ軸方向に間隔（詳しくは、閉塞部３１１の周縁における長辺に相当する間隔）を空けて対向する。短壁部３１４が一対の長壁部３１３の対応（詳しくは、Ｙ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。
【００８２】
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。
【００８３】
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に当接する。より具体的には、蓋板３２が開口を塞ぐように、蓋板３２の周縁部がケース本体３１の開口周縁部３４に重ねられる。開口周縁部３４と蓋板３２とが重ねられた状態で、蓋板３２とケース本体３１との境界部が溶接される。これにより、ケース３が構成される。
【００８４】
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３４に対応した輪郭形状を有する。即ち、蓋板３２は、Ｚ軸方向視において、Ｘ軸方向に長い矩形状の板材である。また、蓋板３２の四隅は、円弧状である。
【００８５】
外部端子４は、他の蓄電素子１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。
【００８６】
蓄電素子１は、電極体２とケース３とを絶縁する絶縁部材６等を備える。本実施形態の絶縁部材６は、例えば、絶縁カバーである。
【００８７】
絶縁カバー６は、シート状の部材を単に折り曲げて袋状に形成せずに、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。絶縁カバー６は、初めから袋状に形成してもよい。絶縁カバー６の代わりに、ケース３の内面に絶縁層を設けることによって、電極体２とケース３とを絶縁してもよい。
【００８８】
本実施形態の蓄電素子１では、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。
【００８９】
本実施形態に係る蓄電素子１は、以上の通りである。続いて、本実施形態に係る蓄電素子１の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
【００９０】
蓄電素子１の製造方法では、図７に示すように、各対向部２２０を前記第一方向において互いに相反する方向に突出させる。
【００９１】
そして、図８乃至図１０に示すように、回転させた捲芯２２に正極２０、負極２１、セパレータ２３のそれぞれを沿わせる。このとき、正極２０、負極２１、セパレータ２３のそれぞれは、図９に示すように、各接続部２２１（頂部２２１ａ）に沿って曲がる。そのため、正極２０、負極２１、セパレータ２３のそれぞれは、各接続部２２１に対応する領域において互いに密に重なることによって拘束される。
【００９２】
また、正極２０、負極２１、セパレータ２３のそれぞれは、図１０に示すように、各対向部２２０（易変形部２２０ａ）に沿って曲がる。そのため、正極２０、負極２１、セパレータ２３のそれぞれは、各対向部２２０に対応する領域においても互いに密に重なることによって拘束される（図１０参照）。
【００９３】
このようにして、正極２０、負極２１、セパレータ２３のそれぞれは、各接続部２２１に対応する領域、及び各対向部２２０に対応する領域において位置決めされながら捲芯２２に捲き付けられる。これにより、電極体２が構成される。
【００９４】
そして、各対向部２２０の易変形部２２０ａのそれぞれを前記第一方向において互いに接近させることによって、電極体２をケース本体３１内に挿入可能な形状にする。さらに、電極体２をケース本体３１内に配置し、ケース本体３１の開口を蓋板３２で塞ぐ。これにより、電極体２がケース３内に収容される。
【００９５】
以上のように、本実施形態に係る捲芯２２では、各対向部２２０が変形可能であるため、該各対向部２２０を第一方向において互いに相反する方向に突出させることができる。そのため、捲芯２２は、各接続部２２１の頂部２２１ａが第二方向において互いに相反する方向に突出し、さらに、各対向部２２０が第一方向において互いに相反する方向に突出した形状に変形可能である。
【００９６】
そのため、各対向部２２０が第一方向において互いに相反する方向に突出した捲芯２２に正極２０及び負極２１が捲き付けられると、該正極２０及び負極２１が各接続部２２１の頂部、及び各対向部２２０のそれぞれに沿って曲がる。
【００９７】
これに伴い、正極２０及び負極２１は、各接続部２２１の頂部に対応する領域、及び各対向部２２０に対応する領域において互いに密に重なる。これにより、正極２０及び負極２１は、各接続部２２１の頂部に対応する領域、及び各対向部２２０に対応する領域において拘束される。
【００９８】
そのため、正極２０及び負極２１は、各接続部２２１と対応する領域、及び各対向部２２０と対応する領域のそれぞれの領域において位置決めされながら捲芯２２に捲き付けられる。従って、捲芯２２は、正極２０及び負極２１の捲きずれを抑制することができる。
【００９９】
また、各対向部２２０における易変形部２２０ａが第一の端部、及び第二の端部よりも変形し易いため、各対向部２２０が大きく曲がるように突出し易い。
【０１００】
そのため、捲芯２２に捲き付けられる正極２０及び負極２１は、各対向部２２０と対応する領域において大きく曲がり易い。従って、捲芯２２は、正極２０及び負極２１をより密に重ねることができるため、該正極２０及び負極２１を各対向部２２０と対応する領域においてより確実に拘束することができる。
【０１０１】
本実施形態に係る捲芯２２では、各対向部２２０の易変形部２２０ａが内向面に形成され、且つ前記第一方向及び前記第二方向に直交する第三方向に延びる凹部２２０ｂを有するため、各対向部２２０では、易変形部２２０ａの厚みが該易変形部２２０ａの両側（第一の端部、及び第二の端部）の厚みよりも薄い。そのため、前記捲芯２２では、易変形部２２０ａの剛性が第一の端部及び第二の端部の剛性よりも低い。従って、捲芯２２の各対向部２２０は、易変形部２２０ａが第一の端部及び第二の端部よりも変形し易いため、各対向部２２０が大きく曲がるように突出し易い。
【０１０２】
また、前記捲芯２２では、正極２０及び負極２１が当接しない対向部２２０の内向面に凹部２２０ｂが形成されるため、各対向部２２０と正極２０及び負極２１との間に隙間が生じることを防ぐこともできる。
【０１０３】
さらに、凹部２２０ｂは、前記第二方向における幅が対向部２２０の内向面に向かうにつれて拡張されるため、各対向部２２０における易変形部２２０ａの両側の部分の間の間隔が内向面に向かうにつれて広がる。そのため、前記捲芯２２の各対向部２２０は、易変形部２２０ａを前記第一方向において互いに相反する方向に突出させたときに、易変形部２２０ａの両側の部分が互いに接近することによって干渉し合うことを抑えることができる。
【０１０４】
また、前記一対の接続部２２１のそれぞれの厚みは、各対向部２２０の厚みよりも薄いため、各接続部２２１の剛性が各対向部２２０の剛性よりも低い。そのため、捲芯２２は、各対向部２２０を前記第一方向において互いに相反する方向に突出させるときに、各接続部２２１が変形し易い。従って、捲芯２２では、各対向部２２０が前記第一方向において互いに相反する方向に突出し易い。
【０１０５】
そして、蓄電素子１は、各対向部２２０が変形可能であるため、該各対向部２２０を第一方向において互いに相反する方向に突出させることができる。そのため、捲芯２２は、各接続部２２１の頂部２２１ａが第二方向において互いに相反する方向に突出し、さらに、各対向部２２０が第一方向において互いに相反する方向に突出した形状に変形可能である。
【０１０６】
従って、各対向部２２０が第一方向において互いに相反する方向に突出した状態において、正極２０及び負極２１が各接続部２２１の頂部２２１ａ、及び各対向部２２０のそれぞれに沿って曲がる。これに伴い、正極２０及び負極２１は、各接続部２２１の頂部２２１ａに対応する領域、及び各対向部２２０に対応する領域において互いに密に重なる。そのため、正極２０及び負極２１は、各接続部２２１の頂部２２１ａに対応する領域、及び各対向部２２０に対応する領域において拘束される。
【０１０７】
このようにして、電極体２では、正極２０及び負極２１を各接続部２２１と対応する領域、及び各対向部２２０と対応する領域のそれぞれの領域において位置決めすることができる。従って、蓄電素子１では、正極２０及び負極２１の捲きずれを抑制することができる。
【０１０８】
また、蓄電素子１は、上述のように、各対向部２２０が変形可能であるため、第一方向において相反する方向に突出した対向部２２０を互いに接近させることによって、電極体２がケース３に干渉することを抑えることもできる。
【０１０９】
さらに、蓄電素子１の製造方法では、各対向部２２０を第一方向において互いに相反する方向に突出させた捲芯２２に正極２０及び負極２１を捲き付ける。そのため、蓄電素子１の製造方法では、正極２０及び負極２１を各接続部２２１及び各対向部２２０に沿って曲げながら捲芯２２に捲き付けることができる。
【０１１０】
従って、蓄電素子１の製造方法は、各接続部２２１に対応する領域、及び各対向部２２０に対応する領域において、正極２０及び負極２１を密に重ねることによって、該正極２０及び負極２１を拘束することができる。
【０１１１】
これにより、蓄電素子１の製造方法は、捲芯２２に捲回される正極２０及び負極２１を各接続部２２１と対応する領域、及び各対向部２２０と対応する領域のそれぞれの領域において位置決めしつつ、捲芯２２に捲き付けることができる。
【０１１２】
さらに、蓄電素子１の製造方法では、一対の対向部２２０のそれぞれの第一の端部と第二の端部との間の部分を互いに接近させることによって、捲芯２２をケース本体３１内に挿入可能な形状にすることができる。従って、蓄電素子１の製造方法では、捲芯２２に捲き付けられた正極２０及び負極２１をケース本体３１内に挿入できる。
【０１１３】
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。
【０１１４】
上記実施形態において、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。
【０１１５】
蓄電素子（例えば電池）は、図１１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。
【０１１６】
上記実施形態において、捲芯２２の各対向部２２０は、常態（外力が作用していない状態）において、前記第二方向に延びていたが、これに限定されるものではない。例えば、捲芯２２の各対向部２２０は、常態において、第一方向において互いに相反する方向に突出していてもよい。
【０１１７】
また、蓄電素子１における電極体２は、上記構成の捲芯２２を有するようにしてもよい。この場合、電極体２の捲芯２２は、正極２０及び負極２１に外力を作用させないように形成されることが好ましい。このようにすれば、充放電による正極２０、及び負極２１の膨張や収縮に応じて各対向部２２０を第一方向において変形させることができる。従って、蓄電素子１は、膨張又は収縮した正極２０及び負極２１に捲きずれが生じることを抑えることができる。
【０１１８】
上記実施形態において、各接続部２２１の中央部の厚みは、第一端及び第二端の厚みよりも薄いが、これに限定されるものではない。例えば、各接続部２２１の厚みは、第一端から第二端に亘って一定であってもよい。
【０１１９】
上記実施形態において、各対向部２２０は、該第一の端部と前記第二の端部との間に形成される易変形部を有するが、これに限定されるものではない。例えば、図１２に示すように、前記一対の対向部２２０のそれぞれは、前記一対の接続部２２１のうちの何れか一方の接続部２２１に接続される第一片部２２０ｃと、該第一片部２２０ｃに繋がり、且つ前記一対の接続部２２１のうちの何れか他方の接続部２２１に接続される第二片部２２０ｄとを有し、前記一方の対向部２２０における前記第一片部２２０ｃの厚みは、前記第二片部２２０ｄの厚みよりも薄く、前記他方の対向部２２０における前記第二片部２２０ｄの厚みは、前記第一片部２２０ｃの厚みよりも薄くてもよい。
【０１２０】
このようにすれば、一方の対向部２２０では、第一片部２２０ｃの厚みが第二片部２２０ｄの厚みよりも薄いため、第一片部２２０ｃの剛性が第二片部２２０ｄの剛性よりも小さい。そのため、一方の対向部２２０では、第一片部２２０ｃが第二片部２２０ｄよりも変形し易い。
【０１２１】
また、他方の対向部２２０では、第二片部２２０ｄの厚みが第一片部２２０ｃの厚みよりも薄いため、第二片部２２０ｄの剛性が第一片部２２０ｃの剛性よりも小さい。そのため、他方の対向部２２０では、第二片部２２０ｄが第一片部２２０ｃよりも変形し易い。
【０１２２】
従って、前記捲芯２２は、各対向部２２０を前記第一方向において互いに相反する方向に突出させることができる。
【０１２３】
この場合、各対向部２２０における内向面のそれぞれの少なくとも一部は、前記第一片部２２０ｃ及び前記第二片部２２０ｄのそれぞれが前記第二方向に延びた状態において当接してもよい。なお、図１２に図示する捲芯２２では、各対向部２２０が第一片部２２０ｃと第二片部２２０ｄとの間の部分に形成される傾斜面２５であって、前記一方向と交差する方向に傾斜する傾斜面２５を有し、一方の対向部２２０の傾斜面２５と、他方の対向部２２０の傾斜面２５とが互いに当接可能である。
【０１２４】
このようにすれば、各対向部２２０の第一片部２２０ｃ及び第二片部２２０ｄのそれぞれが第二方向に延びた状態において、各対向部２２０における内向面のそれぞれの少なくとも一部（傾斜面２５）が互いに当接するため、各対向部２２０が前記第一方向において互いに接近する方向（内側）に曲がることを抑えることができる。
【０１２５】
上記実施形態において、各対向部２２０は、内向面に凹部２２０ｂが形成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、各対向部２２０は、外面に凹部２２０ｂが形成されていてもよい。但し、各対向部２２０の内向面に凹部２２０ｂが形成された捲芯２２は、各対向部２２０の外向面に凹部２２０ｂが形成された捲芯２２よりも、より好適にセパレータ２３の皺の発生を抑えることができる。
【０１２６】
上記実施形態において、凹部２２０ｂは、第二方向における幅が対向部２２０の内向面に向けて拡張されていたが、これに限定されるものではない。例えば、凹部２２０ｂは、
第二方向における幅が一定であってもよい。
【０１２７】
上記実施形態では、常態において、一対の対向部２２０が一方向に延びるように形成されている捲芯２２を用いることを前提に蓄電素子１の製造方法を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明した蓄電素子１の製造方法では、常態において、各対向部２２０が第一方向において互いに相反する方向に突出する捲芯２２を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１２８】
１…蓄電素子、２…電極体、３…ケース、４…外部端子、５…集電体、６…絶縁部材（絶縁カバー）、１１…蓄電装置、１２…バスバ部材、２０…正極、２１…負極、２２…捲芯（捲芯本体）、２３…セパレータ、２４…非被覆積層部、２５…傾斜面、３１…ケース本体、３２…蓋板、３３…内部空間、３４…開口周縁部、２００…非被覆部、２０１…被覆部、２１０…非被覆部、２１１…被覆部、２２０…対向部、２２０ａ…易変形部、２２０ｂ…凹部、２２０ｃ…第一片部、２２０ｄ…第二片部、２２１…接続部、２２１ａ…頂部、３１１…閉塞部、３１２…胴部、３１３…長壁部、３１４…短壁部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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