(57)【要約】【課題】生産効率を向上させることができる蓄電素子を提供する。【解決手段】正極４１０が積層されて形成された電極体４００を備える蓄電素子１０であって、正極４１０は、積層状態を展開した状態において、展開方向に延びる端縁４１３上の２点間の距離ｄ１に対する、当該２点間の端縁４１３と当該２点を結ぶ線分Ｌ１との距離の最大値である距離ｄ２の割合が、０．２５％より大きい部分を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
極板が積層されて形成された電極体を備える蓄電素子であって、
前記極板は、積層状態を展開した状態において、展開方向に延びる端縁上の２点間の距離に対する、前記端縁と当該２点を結ぶ線分との距離の最大値の割合が、０．２５％より大きい部分を有する
蓄電素子。
【請求項２】
前記割合は、０．４０％より大きい
請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記割合は、０．６５％より小さい
請求項１または２に記載の蓄電素子。
【請求項４】
さらに、
温度が２５℃の条件下において、粘度が３．１ｍＰａ・ｓ以上である電解液を備える
請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項５】
前記極板は、粒子径Ｄ１０が１２．０μｍ以上１８．０μｍ以下、粒子径Ｄ５０が１６．０μｍ以上２０．０μｍ以下、および、粒子径Ｄ９０が２１．０μｍ以上２５．０μｍ以下の少なくとも一つを満たす活物質を有する
請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項６】
前記割合は、前記端縁の両端間の距離に対する、当該両端を結ぶ線分の中央部分における当該線分と前記端縁との距離の割合である
請求項１から５のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項７】
前記電極体は、前記極板の端縁が揃うように積層されて形成されている
請求項１から６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、極板が積層されて形成された電極体を備える蓄電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、極板が積層されて形成された電極体を備える蓄電素子が知られている（例えば、特許文献１参照）。この蓄電素子においては、極板（正極、負極）とセパレータとが巻回されて形成された電極体を収容した容器内に電解液が注液され、当該電極体内に電解液が浸透する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７５１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の蓄電素子では、例えば、より大型の蓄電素子の場合、電解液を注液する注液時間が長くなるという問題がある。つまり、大型の蓄電素子の場合、電極体の極板の幅が大きくなるため、電極体の中央部分への電解液の浸透性が低下するからである。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、生産効率を向上させることができる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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子は、極板が積層されて形成された電極体を備える蓄電素子であって、前記極板は、積層状態を展開した状態において、展開方向に延びる端縁上の２点間の距離に対する、前記端縁と当該２点を結ぶ線分との距離の最大値の割合が、０．２５％より大きい部分を有する。
【０００７】
これによれば、極板は、積層状態を展開した状態において、展開方向に延びる端縁上の２点間の距離に対する、当該端縁と当該２点を結ぶ線分との距離の最大値の割合が、０．２５％より大きい部分を有する。ここで、本願発明者らは、鋭意検討と実験の結果、極板が湾曲するなどにより、極板の端縁が当該端縁上の２点を結ぶ線分から上記の割合で離れている場合に、電解液の注液時間を短縮できることを見出した。つまり、上記の割合で形成された極板を積層した電極体を採用することで、電極体における積層された極板の端部に皺が生じるため、電極体の端部において積層された極板間に隙間を設けることができる。これにより、電極体への電解液の浸透性を向上させて電解液の注液時間を短縮することができるため、蓄電素子の生産効率を向上させることができる。
【０００８】
また、前記割合は、０．４０％より大きくてもよい。
【０００９】
ここで、本願発明者らは、鋭意検討と実験の結果、端縁上の２点間の距離に対する、当該２点間の端縁と当該２点を結ぶ線分との間の距離の最大値の割合が０．４０％より大きい場合に、さらに、注液時間を短縮できることを見出した。このため、当該割合を０．４０％より大きくすることで、さらに注液時間を短縮でき、蓄電素子の生産効率をさらに向上させることができる。
【００１０】
また、前記割合は、０．６５％より小さくてもよい。
【００１１】
ここで、本願発明者らは、鋭意検討と実験の結果、端縁上の２点間の距離に対する、当該２点間の端縁と当該２点を結ぶ線分との間の距離の最大値の割合が０．６５％より小さい場合に、電極体の積層工程において積層不良が発生する割合を低減できることを見出した。このため、当該割合を０．６５％より小さくすることで、電極体の積層工程において積層不良が発生する割合を低減でき、蓄電素子の生産効率を向上させることができる。
【００１２】
また、さらに、温度が２５℃の条件下において、粘度が３．１ｍＰａ・ｓ以上である電解液を備えてもよい。
【００１３】
ここで、本願発明者らは、鋭意検討と実験の結果、温度が２５℃の条件下において、粘度が３．１ｍＰａ・ｓ以上である電解液を採用しても、注液時間を短縮できることを見出した。このように粘度がより大きい電解液を採用した蓄電素子においても、当該電解液の注液時間を短縮できるため、蓄電素子の生産効率を向上させることができる。
【００１４】
また、前記極板は、粒子径Ｄ１０が１２．０μｍ以上１８．０μｍ以下、粒子径Ｄ５０が１６．０μｍ以上２０．０μｍ以下、および、粒子径Ｄ９０が２１．０μｍ以上２５．０μｍ以下の少なくとも一つを満たす活物質を有してもよい。
【００１５】
ここで、本願発明者らは、鋭意検討と実験の結果、粒子径Ｄ１０が１２．０μｍ以上１８．０μｍ以下、粒子径Ｄ５０が１６．０μｍ以上２０．０μｍ以下、および、粒子径Ｄ９０が２１．０μｍ以上２５．０μｍ以下の少なくとも一つを満たす活物質を有する極板を採用した場合に、上記の割合を有する極板を容易に製造できることを見出した。このため、電解液の注液時間を短縮することができる極板を容易に製造することができ、蓄電素子の生産効率を向上させることができる。
【００１６】
また、前記割合は、前記端縁の両端間の距離に対する、当該両端を結ぶ線分の中央部分における当該線分と前記端縁との距離の割合であってもよい。
【００１７】
このように、展開された状態における、極板の端縁の両端間の距離に対する、当該両端を結ぶ線分の中央部分における当該線分と端縁との間の距離の割合を上記の範囲とすることで、電極体の端部における積層された極板間の全域にわたって隙間を設けることができる。このため、電極体への電解液の浸透性を向上でき、蓄電素子の生産効率を向上させることができる。
【００１８】
また、前記電極体は、前記極板の端縁が揃うように積層されて形成されていてもよい。
【００１９】
このように、電極体を極板の端縁が揃うように積層して形成することで、当該電極体の極板が積層された端部に皺を生じさせることができる。このため、当該端部における積層された極板間に、電解液の注液時間を短縮するのに適した隙間を設けることができる。このため、電極体への電解液の浸透性を向上でき、蓄電素子の生産効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明における蓄電素子によれば、生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態の蓄電素子の外観を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る蓄電素子の容器の容器本体を分離して蓄電素子が備える各構成要素を示す斜視図である。
【図３】電極体の一部を取り除いて正極、負極、第一セパレータおよび第二セパレータを露出させた斜視図である。
【図４】実施の形態に係る各極板を展開した状態における当該極板の平面図である。
【図５】実施の形態に係る切断前の状態の極板の平面図である。
【図６】実施の形態に係る極板を積層する積層工程について説明するための図である。
【図７】実施の形態の変形例に係る各極板を展開した状態における当該極板の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る蓄電素子について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。
【００２３】
（実施の形態）
まず、蓄電素子１０の構成について、説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の外観を模式的に示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の容器１００の容器本体１１１を分離して蓄電素子１０が備える各構成要素を示す斜視図である。
【００２５】
蓄電素子１０は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。特に、蓄電素子１０は、電気自動車（ＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）、またはハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）に適用される。なお、蓄電素子１０は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。
【００２６】
これらの図に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、正極端子２００と、負極端子３００とを備えている。また、容器１００内方には、正極集電体１２０と、負極集電体１３０と、電極体４００とが収容されている。蓄電素子１０の容器１００の内部には電解液（非水電解質）などの液体が封入されているが、当該液体の図示は省略する。なお、容器１００に封入される電解液としては、蓄電素子１０の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく様々なものを選択することができるが、温度が２５℃の条件下において、粘度が３．１ｍＰａ・ｓ以上である電解液を選択することが好ましい。また、電解液としては、温度が２５℃の条件下において、さらに、粘度が４．０ｍＰａ・ｓ以下である電解液を選択することが好ましい。
【００２７】
容器１００は、矩形筒状で底を備える容器本体１１１と、容器本体１１１の開口を閉塞する板状部材である蓋体１１０とで構成されている。また、容器１００は、電極体４００等を内部に収容後、蓋体１１０と容器本体１１１とが溶接等されることにより、内部を密封することができるものとなっている。なお、蓋体１１０及び容器本体１１１の材質は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金など溶接可能な金属であるのが好ましい。
【００２８】
電極体４００は、正極および負極を含む極板と、セパレータとを備え、電気を蓄えることができる部材である。具体的には、正極は、アルミニウムやアルミニウム合金などからなる長尺帯状の金属箔である正極基材層上に正極活物質層が形成されたものである。また、負極は、銅や銅合金などからなる長尺帯状の金属箔である負極基材層上に負極活物質層が形成されたものである。また、セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートである。電極体４００の具体的な構成については、図３を用いて説明する。
【００２９】
また、電極体４００は、図２に示すように、絶縁性のフィルムである絶縁フィルム４４０が周囲に巻きつけられている。ここで、絶縁フィルム４４０は、長方形状のシート状の樹脂製の部材であり、電極体４００に巻きつけられて、巻き終わり部分を絶縁テープなどにより留められることで、固定される。なお、絶縁フィルム４４０の材質は、絶縁性を有するフィルムであれば限定されない。
【００３０】
正極集電体１２０は、電極体４００の正極側に配置され、正極端子２００と電極体４００の正極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、正極集電体１２０は、電極体４００の正極基材層と同様、アルミニウムやアルミニウム合金などで形成されている。具体的には、正極集電体１２０は、電極体４００の正極接続部４０１に溶接等によって接合されることで、電極体４００の正極と接続される。なお、正極集電体１２０は、正極接続部４０１の上部（つまりＺ軸方向のプラス側の一部）のみに接続されることが好ましい。つまり、正極接続部４０１は、正極集電体１２０に接続される部分と、正極集電体１２０に接続されない部分とを有する。
【００３１】
負極集電体１３０は、電極体４００の負極側に配置され、負極端子３００と電極体４００の負極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、負極集電体１３０は、電極体４００の負極基材層と同様、銅や銅合金などで形成されている。具体的には、負極集電体１３０は、電極体４００の負極接続部４０２に溶接等によって接合されることで、電極体４００の負極と接続される。なお、負極集電体１３０は、負極接続部４０２の上部（つまりＺ軸方向のプラス側の一部）のみに接続されることが好ましい。つまり、負極接続部４０２は、負極集電体１３０に接続される部分と、負極集電体１３０に接続されない部分とを有する。
【００３２】
正極端子２００は、電極体４００の正極に電気的に接続された電極端子であり、負極端子３００は、電極体４００の負極に電気的に接続された電極端子である。つまり、正極端子２００及び負極端子３００は、電極体４００に蓄えられている電気を蓄電素子１０の外部空間に導出し、また、電極体４００に電気を蓄えるために蓄電素子１０の内部空間に電気を導入するための金属製の電極端子である。また、正極端子２００及び負極端子３００は、電極体４００の上方に配置された蓋体１１０に取り付けられている。
【００３３】
図３は、電極体４００の構成を説明するための図である。具体的には、図３の（ａ）は、電極体４００の一部を取り除いて正極４１０、負極４２０、第一セパレータ４３１および第二セパレータ４３２を露出させた斜視図である。また、図３の（ａ）の電極体４００では、絶縁フィルム４４０が除かれている。図３の（ｂ）は、電極体４００のうち正極接続部４０１の端部を拡大した図である。
【００３４】
図３の（ａ）に示すように、電極体４００は、正極４１０と、第一セパレータ４３１と、負極４２０と、第二セパレータ４３２とがこの順に積層され、かつ、断面が長円形状になるように巻芯（図示せず）に巻回され積層されることにより形成される。なお、同図では、電極体４００の形状としては長円形状を示したが、円形状または楕円形状でもよい。
【００３５】
正極４１０は、アルミニウムからなる長尺帯状の正極基材の両表面に、正極活物質層４１１が形成されたものである。なお、本発明に係る蓄電素子１０に用いられる正極４１０は、特に従来用いられてきたものと異なるところはなく、通常用いられているものが使用できる。
【００３６】
例えば、正極活物質としては、ＬｉＭＰＯ４、Ｌｉ２ＭＳｉＯ４、ＬｉＭＢＯ３（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種または２種以上の遷移金属元素）等のポリアニオン化合物、チタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のスピネル化合物、Ｌｉ１＋αＭ１−αＯ２（０≦α＜１、ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種または２種以上の遷移金属元素）等のリチウム遷移金属酸化物等を用いることができる。
【００３７】
負極４２０は、銅からなる長尺帯状の負極基材の両表面に、負極活物質層が形成されたものである。なお、本発明に係る蓄電素子１０に用いられる負極４２０は、特に従来用いられてきたものと異なるところはなく、通常用いられているものが使用できる。
【００３８】
例えば、負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、リチウム金属、リチウム合金（リチウム−アルミニウム、リチウム−鉛、リチウム−錫、リチウム−アルミニウム−錫、リチウム−ガリウム、およびウッド合金等のリチウム金属含有合金）の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料（例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温焼成炭素、非晶質カーボン等）、金属酸化物、リチウム金属酸化物（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２等）、ポリリン酸化合物などが挙げられる。
【００３９】
正極４１０と負極４２０とは、第一セパレータ４３１および第二セパレータ４３２を介し、長尺帯状の幅方向（Ｘ軸方向）に互いにずらして、当該幅方向に沿う回転軸を中心に長円形状に巻回されている。そして、正極４１０および負極４２０は、それぞれのずらす方向の端部に活物質層が形成されていない非形成部を有する。これにより、電極体４００の巻回軸の一端側には、正極活物質層が形成されていない正極基材であるアルミニウム箔が露出し、巻回軸の他端側には、負極活物質層が形成されていない負極基材である銅箔が露出している。つまり、電極体４００のＸ軸方向の一端側の一部は、正極基材のみが露出する正極接続部４０１であり、電極体４００のＸ軸方向の他端側の一部は、負極基材のみが露出する負極接続部４０２である。つまり、正極接続部４０１は、正極４１０の活物質層の非形成部が積層されて束ねられた電極体４００の正極側の端部である。また、負極接続部４０２は、負極の活物質層の非形成部が積層されて束ねられた電極体４００の負極側の端部である。
【００４０】
図３の（ｂ）に示すように、正極接続部４０１の端部では、複数層の非形成部のそれぞれが、皺が形成された状態で積層されている。より具体的には、正極接続部４０１を構成する複数層の非形成部のそれぞれは、巻回軸方向に沿った稜線を有する山および谷からなる波形にたわんだ形状（皺）を有する。また、複数層の非形成部のそれぞれの波形にたわんだ形状は、不揃いのランダムな形状である。つまり、隣接する２つの層の非形成部の波形は、互いに異なる形状の波形である。このため、隣接する２つの層の非形成部の間には、Ｚ軸方向に異なる位置において、異なる間隔となる空隙が形成されている。上述したように、正極接続部４０１および負極接続部４０２は、それぞれ、正極集電体１２０および負極集電体１３０に接続される部分と、正極集電体１２０および負極集電体１３０に接続されない部分とを有する。このため、電極体４００の正極接続部４０１および負極接続部４０２の少なくとも一部に隙間を設けた状態とすることができる。このため、電極体４００への電解液の浸透性を向上できる。
【００４１】
次に、展開した状態の正極４１０および負極４２０の形状について説明する。
【００４２】
図４は、各極板を展開した状態における当該極板の平面図である。
【００４３】
なお、正極４１０および負極４２０は、同様の構成を有するため、以下では、正極４１０の構成のみについて説明する。つまり、負極４２０の構成については、「正極」を「負極」に、かつ、４１０番台の符号を４２０番台の符号に読み替えることで説明できるため、説明を省略する。
【００４４】
図４に示すように、正極４１０は、正極活物質層４１１が形成されていない非形成部４１２から正極活物質層４１１への並び方向に向かって凸になるように湾曲した形状を有する。具体的には、正極４１０は、展開した状態において、展開方向に延びる端縁４１３上の２点（点Ｐ１および点Ｐ２）間の距離ｄ１に対する、当該２点（点Ｐ１および点Ｐ２）間の端縁４１３と当該２点（点Ｐ１および点Ｐ２）を結ぶ線分Ｌ１（仮想線）との距離の最大値である距離ｄ２の割合が０．２５％より大きい部分を有する。さらに、具体的には、当該割合が、０．４０％より大きいことが好ましい。また、さらに、具体的には、当該割合が、０．６５％より小さいことが好ましい。なお、端縁４１３は、非形成部４１２の端縁である。なお、ここでいう展開方向とは、長尺帯状の極板が延びる長尺方向である。
【００４５】
また、正極活物質および負極活物質は、粒子径の粒度分布において累積体積が１０％となる粒子径Ｄ１０が１２．０μｍ以上１８．０μｍ以下、同累積体積が５０％となる粒子径Ｄ５０が１６．０μｍ以上２０．０μｍ以下、および、同累積体積が９０％となる粒子径Ｄ９０が２１．０μｍ以上２５．０μｍ以下の少なくとも一つを満たすことが好ましい。
【００４６】
なお、粒子径Ｄ５０とは、粒子径の粒度分布において小径側から体積累積分布を描き、体積累積頻度が５０％となる平均粒子径（メディアン径とも呼ばれる）であり、より具体的には、粉体をある粒子径から２つに分けたとき、大きい側と小さい側が等量となる場合の径である。
【００４７】
［実施例］
まず、蓄電素子１０の製造方法について説明する。具体的には、以下のようにして、後述する実施例１〜５および比較例における蓄電素子としての電池の作製を行った。なお、実施例１〜５は、いずれも、上述した実施の形態に係る蓄電素子１０に関するものである。
【００４８】
（１）各極板の作成
まず、各極板４１０、４２０の製造方法について説明する。
【００４９】
図５は、実施の形態に係る切断前の状態の極板の平面図である。なお、上記と同様に、正極４１０および負極４２０は、同様の構成を有するため、以下では、正極４１０の構成のみについて説明する。つまり、負極４２０の構成については、「正極」を「負極」に、かつ、４１０番台の符号を４２０番台の符号に読み替えることで説明できるため、説明を省略する。
【００５０】
切断前の正極５１０は、図５に示すように、長尺帯状の金属箔の表面に、幅方向の両端に非形成部５１２が形成されるように、活物質層５１１が形成された構成である。つまり、切断前の正極５１０は、幅方向の両端において、長尺方向に延びる非形成部５１２が形成されるように、幅方向の中央の部分に活物質層５１１が形成される。
【００５１】
なお、正極活物質は、粒子径の粒度分布において累積体積が１０％となる粒子径Ｄ１０が１２．０μｍ以上１８．０μｍ以下、同累積体積が５０％となる粒子径Ｄ５０が１６．０μｍ以上２０．０μｍ以下、および、同累積体積が９０％となる粒子径Ｄ９０が２１．０μｍ以上２５．０μｍ以下である。
【００５２】
次に、正極５１０は、活物質層５１１が形成された後、ロールプレスで加圧されることにより、活物質層５１１の厚みが調整される。ロールプレスは、プレス速度が２０ｍ／ｍｉｎ以上４０ｍ／ｍｉｎ以下の範囲、極板巻き出し張力が８０Ｎ以上１５０Ｎ以下の範囲、および、極板巻き取り張力が８０Ｎ以上１５０Ｎ以下の範囲となるように行われる。また、ロールプレスが行われる正極５１０のプレス極板幅（幅方向の長さ）は、２９０ｍｍ以上３２０ｍｍ以下である。
【００５３】
最後に、正極５１０は、幅方向の中心線Ｌ２で長尺方向に切断される。これにより、図４で示したような、幅方向に向かって湾曲した形状の正極４１０が得られる。
【００５４】
正極５１０は、幅方向の中央の部分に活物質層５１１が形成されており、かつ、幅方向の両端の部分に活物質層５１１が形成されていない非形成部５１２が形成されている。このため、ロールプレスで加圧されたときに、正極５１０の幅方向の中央の部分が両端の部分よりも大きい力を受けるため、中央の部分が両端の部分よりも長尺方向に延びる応力が残留する。よって、正極５１０を幅方向の中心線Ｌ２で長尺方向に切断した場合に、切断後の正極４１０の活物質層の端縁４１４が長尺方向に延び、かつ、反対側の端縁４１３がほとんど延びないため、図４で示したような幅方向に湾曲した形状の正極４１０が得られる。つまり、正極活物質の粒子径を上記の数値範囲としたうえで、上記の条件のロールプレスを行うことにより、幅方向に湾曲した形状の正極４１０が容易に得られる。
【００５５】
また、正極５１０は、非形成部５１２の幅が大きいほど、幅方向に湾曲しやすい。つまり、正極５１０は、非形成部５１２の幅以外の条件が同じ場合、幅方向の中心線Ｌ２で長尺方向に切断されれば、非形成部５１２の幅が大きいほど幅方向に大きく湾曲する。特にその傾向は、正極５１０の非形成部５１２の幅が１０ｍｍ以上になると顕著であり、幅方向に湾曲しやすくなる。
【００５６】
（２）電極体の作成
次に、電極体４００の製造方法について説明する。
【００５７】
図６は、実施の形態に係る極板を積層する積層工程について説明するための図である。なお、図６では、説明の便宜上、正極４１０、負極４２０、および、セパレータ４３０のうち、正極４１０が巻回されて積層されている様子のみを図示しており、負極４２０およびセパレータ４３０が巻回されている様子については図示していない。
【００５８】
図６に示すように、正極４１０は、電極体４００を形成するために積層するときに、正極４１０の端縁４１３、４１４が揃うように積層される。具体的には、正極４１０は、Ｚ軸方向に平行に延びる仮想線Ｌ３、Ｌ４に、それぞれ端縁４１３、４１４が揃うように、白抜き矢印で示す方向に向けて矯正された状態で積層される。つまり、正極４１０は、湾曲した形状がＺ軸方向に平行になるように矯正された状態で積層される。このように、正極４１０は、幅方向に沿った方向に向けて力を加えられながら、積層される。このため、積層された電極体４００の正極接続部４０１には、図３の（ｂ）に示すような、皺が形成される。
【００５９】
なお、電極体４００は、正極活物質層４１１が形成されている部分には皺が形成されにくく、正極活物質層４１１が形成されていない非形成部４１２が積層された部分（つまり、正極接続部４０１）に皺がより多く形成される。これは、正極４１０の正極活物質層４１１が形成されている部分は、正極活物質層４１１が形成されていることにより、非形成部４１２が積層された部分よりも大きな剛性を有するからである。
【００６０】
ここで、電極体の積層工程において、積層不良が発生した電極体の割合（積層工程不良率）を評価した。なお、積層不良とは、具体的には、極板が破断する、巻ずれが発生するなどを示す。
【００６１】
（３）電池の作成
積層された電極体を、容器に挿入し、電解液を注入して封口した。次に、予め定められた量の上記電解液を注液口から容器１００内へ注液するのに要する時間である注液時間を評価した。このとき、注入される電解液の粘度は、温度が２５℃の条件下において、粘度が３．１ｍＰａ・ｓ以上４．０ｍＰａ・ｓである。
【００６２】
以下の表１を用いて、実施例１〜５および比較例について説明する。以下の表１に示すように、実施例１〜５および比較例は、極板の反り値を変化させた場合の注液時間および積層工程不良率を示したものである。
【００６３】
なお、表１における「極板反り値」は、距離ｄ１が２ｍである場合の距離ｄ２を計測したときの値である。また、表１における「反り率」は、積層状態を展開した状態において、展開方向に延びる端縁上の２点間の距離に対する、当該２点間の前記端縁と当該２点を結ぶ線分との距離の最大値の割合である。つまり、「反り率」は、距離ｄ２を距離ｄ１で除することにより得られる。
【００６４】
【表１】
2017010684.tif 000003
【００６５】
上記の表１に示すように、反り率が０．２５％より大きい場合に、注液時間を短縮することができている。また、反り率が０．４０％より大きい場合に、さらに、注液時間を短縮することができている。
【００６６】
このため、本実施の形態では、反り率は、０．２５％より大きいことが好ましく、０．４０％より大きいことがさらに好ましい。
【００６７】
また、上記の表１に示すように、反り率が０．６５％より小さい場合に、積層工程不良率を小さくすることができている。
【００６８】
このため、本実施の形態では、反り率は、０．６５％より小さいことが好ましい。
【００６９】
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、正極４１０は、積層状態を展開した状態において、展開方向に延びる端縁上の２点（点Ｐ１および点Ｐ２）間の距離ｄ１に対する、当該端縁４１３と当該２点（点Ｐ１および点Ｐ２）を結ぶ線分Ｌ１との距離の最大値である距離ｄ２の割合が、０．２５％より大きい部分を有する。
【００７０】
ここで、本願発明者らは、鋭意検討と実験の結果、正極４１０が湾曲するなどにより、正極４１０の端縁４１３が当該端縁４１３上の２点（点Ｐ１および点Ｐ２）を結ぶ線分から上記の割合で離れている場合に、電解液の注液時間を短縮できることを見出した。
【００７１】
つまり、上記の割合で形成された正極４１０を積層した電極体４００を採用することで、電極体４００における積層された正極４１０の端部に皺が生じるため、電極体４００の端部における積層された正極４１０間に隙間を設けることができる。これにより、電極体への電解液の浸透性を向上させて電解液の注液時間を短縮することができるため、蓄電素子の生産効率を向上させることができる。
【００７２】
また、本願発明者らは、鋭意検討と実験の結果、端縁４１３上の２点（点Ｐ１および点Ｐ２）間の距離ｄ１に対する、当該２点（点Ｐ１および点Ｐ２）間の端縁４１３と当該２点（点Ｐ１および点Ｐ２）を結ぶ線分Ｌ１との間の距離の最大値である距離ｄ２の割合が０．４０％より大きい場合に、さらに、注液時間を短縮できることを見出した。このため、当該割合を０．４０％より大きくすることで、さらに注液時間を短縮でき、蓄電素子の生産効率をさらに向上させることができる。
【００７３】
また、本願発明者らは、鋭意検討と実験の結果、端縁４１３上の２点（点Ｐ１および点Ｐ２）間の距離ｄ１に対する、当該２点（点Ｐ１および点Ｐ２）間の端縁４１３と当該２点（点Ｐ１および点Ｐ２）を結ぶ線分Ｌ１との間の距離の最大値である距離ｄ２の割合が０．６５％より小さい場合に、電極体４００の積層工程において積層不良が発生する割合を低減できることを見出した。このため、当該割合を０．６５％より小さくすることで、電極体４００の積層工程において積層不良が発生する割合を低減でき、蓄電素子１０の生産効率を向上させることができる。
【００７４】
ここで、より粘度が大きい電解液が採用された構成である場合、電極体内への電解液の浸透性が低下することにより、注液時間が長くなるという課題がある。このように、電解液の注液時間が長くなれば、蓄電素子の生産効率が低下するという課題につながる。本願発明者らは、鋭意検討と実験の結果、温度が２５℃の条件下において、粘度が３．１ｍＰａ・ｓ以上４．０ｍＰａ・ｓ以下である電解液を採用しても、注液時間を短縮できることを見出した。このように粘度がより大きい電解液を採用した蓄電素子１０においても、当該電解液の注液時間を短縮できるため、蓄電素子１０の生産効率を向上させることができる。
【００７５】
ここで、本願発明者らは、鋭意検討と実験の結果、粒子径Ｄ１０が１２．０μｍ以上１８．０μｍ以下、粒子径Ｄ５０が１６．０μｍ以上２０．０μｍ以下、および、粒子径Ｄ９０が２１．０μｍ以上２５．０μｍ以下の少なくとも一つを満たす活物質を有する正極４１０を採用した場合に、上記の割合を有する正極４１０を容易に製造できることを見出した。このため、電解液の注液時間を短縮することができる正極４１０を容易に製造することができ、蓄電素子１０の生産効率を向上させることができる。
【００７６】
本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、電極体４００は、正極４１０の端縁４１３が揃うように積層されて形成されている。このように、電極体４００を正極４１０の端縁４１３が揃うように積層して形成することで、当該電極体４００の正極４１０が積層された端部（正極接続部４０１）に皺を生じさせることができる。このため、正極接続部４０１における積層された正極４１０間に、電解液の注液時間を短縮するのに適した隙間を設けることができる。このため、電極体４００への電解液の浸透性を向上でき、蓄電素子１０の生産効率を向上させることができる。
【００７７】
なお、上記の効果は、負極４２０についても同様である。
【００７８】
（変形例１）
上記実施の形態では、反り率は、正極４１０（負極４２０）が展開した状態において、展開方向に延びる端縁４１３上の２点（点Ｐ１および点Ｐ２）間の距離ｄ１に対する、当該２点（点Ｐ１および点Ｐ２）間の端縁４１３と当該２点（点Ｐ１および点Ｐ２）を結ぶ線分Ｌ１（仮想線）との距離の最大値である距離ｄ２の割合を示したが、これに限らずに、端縁４１３の両端間の距離に対する、当該両端を結ぶ線分の中央部分における当該線分と前記端縁との距離の割合としてもよい。
【００７９】
図７は、実施の形態の変形例における、各極板を展開した状態における当該極板の平面図である。
【００８０】
図７に示すように、反り率を、端縁４１３の両端（つまり、点Ｐ１１および点Ｐ１２）間の距離ｄ１１に対する、当該両端（点Ｐ１１および点Ｐ１２）を結ぶ線分Ｌ１１の中央部分における当該線分Ｌ１１と端縁４１３との距離ｄ１２との割合である。
【００８１】
このように、展開された状態における、極板４１０の端縁４１３の両端（点Ｐ１１および点Ｐ１２）間の距離ｄ１１に対する、当該両端（点Ｐ１１および点Ｐ１２）を結ぶ線分Ｌ１１の中央部分における当該線分Ｌ１１と端縁４１３との間の距離ｄ１２の割合を上記の範囲とすることで、電極体４００の端部（つまり、正極接続部４０１）における積層された正極４１０間の全域にわたって隙間を設けることができる。このため、電極体４００への電解液の浸透性を向上でき、蓄電素子１０の生産効率を向上させることができる。
【００８２】
なお、上記のことは、負極４２０についても同様である。
【００８３】
（変形例２）
上記実施の形態およびその変形例では、正極４１０は、一定の曲率で湾曲している形状であるが、長尺方向の位置によって曲率が変化している形状であってもよい。また、所定の範囲を満たしている形状であれば、湾曲していることに限らずに、角度の異なる直線の組み合わせであってもよい。なお、上記のことは、負極４２０についても同様である。
【００８４】
（変形例３）
上記実施の形態およびその変形例では、電極体４００は、巻回されて積層される巻回型の電極体であるが、これに限らずに、正極、負極、およびセパレータが蛇腹状に折り畳まれて積層された折り畳み型の電極体であってもよい。折り畳み型の電極体であっても、湾曲して形成された極板の端縁が揃うように積層することで、皺を形成することができるため、実施の形態の電極体と同様の効果を奏する。
【００８５】
（変形例４）
上記実施の形態およびその変形例では、正極４１０は、展開方向に延びる非形成部４１２の端縁４１３上の２点（点Ｐ１および点Ｐ２）間の距離ｄ１に対する、当該端縁４１３と当該２点（点Ｐ１および点Ｐ２）を結ぶ線分Ｌ１との距離の最大値である距離ｄ２の割合が、０．２５％より大きい部分（つまり、所定の関係を満たす部分）を有するように、湾曲して形成されているが、非形成部４１２の端縁４１３に限らずに、正極活物質層４１１の端縁４１４における任意の２点間の距離の関係が所定の関係を満たすように、湾曲して形成された正極が採用されてもよい。なお、上記のことは、負極４２０についても同様である。
【００８６】
（変形例５）
上記実施の形態およびその変形例では、切断前の正極５１０に活物質層を形成した後にロールプレスを行うことで、正極５１０の幅方向の中央の部分が両端の部分よりも長尺方向に延びる応力を残留させ、湾曲した形状の正極４１０が得られているが、これに限らない。例えば、活物質層が形成されている／いないに関わらず、正極５１０の幅方向の中央の部分が両端の部分よりも大きい力を受けるように加圧するロールプレスを行うことで、上記のような応力を残留させ、湾曲した形状の正極が得られるようにしてもよい。つまり、ロールプレスのプレスをコントロールすることにより、湾曲した形状の正極が得られるようにしてもよい。
【００８７】
（変形例６）
上記実施の形態およびその変形例では、正極４１０および負極４２０に上記構成が適用されているが、正極４１０のみに適用されてもよいし、負極４２０のみに適用されてもよい。つまり、極板に上記構成が適用されていれば、注液時間を短縮できる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、正極、負極、およびセパレータが積層されて形成された電極体を備える蓄電素子として有用である。
【符号の説明】
【００８９】
１０  蓄電素子
１００  容器
１１０  蓋体
１１１  容器本体
１２０  正極集電体
１３０  負極集電体
２００  正極端子
３００  負極端子
４００  電極体
４０１  正極接続部
４０２  負極接続部
４１０  正極
４１１  正極活物質層
４１２  非形成部
４１３、４１４  端縁
４２０  負極
４３０  セパレータ
４３１  第一セパレータ
４３２  第二セパレータ
４４０  絶縁フィルム
５１０  正極
５１１  活物質層
５１２  非形成部
ｄ１、ｄ２、ｄ１１、ｄ１２  距離
Ｌ１  線分
【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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