特開 2024-116777 蓄電デバイスの製造方法、および蓄電デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024116777

(43)【公開日】2024-08-28

(54)【発明の名称】蓄電デバイスの製造方法、および蓄電デバイス

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20240821BHJP

   H01M 50/103 20210101ALI20240821BHJP

   H01M 10/52 20060101ALI20240821BHJP

   H01M 50/15 20210101ALI20240821BHJP

   H01M 10/0587 20100101ALI20240821BHJP

   H01M 10/0566 20100101ALI20240821BHJP

   H01G 11/84 20130101ALI20240821BHJP

   H01G 11/82 20130101ALI20240821BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 W

H01M50/103

H01M10/52

H01M50/15

H01M10/0587

H01M10/0566

H01G11/84

H01G11/82

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023022580

(22)【出願日】2023-02-16

(71)【出願人】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(74)【代理人】

【識別番号】100130605

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 浩治

(72)【発明者】

【氏名】内田 陽三

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 祐介

【テーマコード（参考）】

5E078

5H011

5H028

5H029

5H031

【Ｆターム（参考）】

5E078AA15

5E078AB01

5E078AB13

5E078HA05

5E078HA21

5E078HA22

5E078LA07

5H011AA09

5H011AA13

5H011DD11

5H011KK01

5H011KK04

5H028BB03

5H028BB04

5H028BB10

5H028CC07

5H028CC12

5H028HH05

5H029AJ14

5H029AM02

5H029AM03

5H029AM05

5H029AM07

5H029BJ02

5H029BJ14

5H029CJ13

5H029CJ16

5H029CJ28

5H029DJ02

5H029HJ04

5H029HJ12

5H031BB02

5H031BB03

5H031BB09

5H031MM09

(57)【要約】

【課題】電極体におけるガスの残留を抑制させる技術の提供
【解決手段】ここで開示される製造方法は、電極体２０と、ケース１０と、電解液と、を備える蓄電デバイスの製造方法である。電極体２０は、一対の対向する幅広面２０ａを有する捲回電極体である。ケース１０は、直方体形状であり、幅広な矩形状の第１壁１２ａおよび第１壁１２ａに対向する開口１２ｈを有する外装体１２と、開口１２ｈを封口する封口板１４とを有する。この製造方法は、収容工程と、注液工程と、初期充電工程と、封口工程と、を包含する。収容工程では、幅広面２０ａと第１壁１２ａとが対向するように、電極体２０を外装体１２に収容する。注液工程では、収容工程後の外装体１２に電解液を注液する。初期充電工程では、注液工程後の電極体２０を初期充電する。封口工程では、初期充電工程後の外装体１２の開口１２ｈを１４封口板で封口する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

長尺なシート状の正極と長尺なシート状の負極とがセパレータを介在させつつ、シート長手方向に捲回された電極体であって、一対の対向する幅広面を有する電極体と、
前記電極体を収容する直方体形状のケースであって、幅広な矩形状の第１壁および該第１壁に対向する開口を有する外装体と、該開口を封口する、前記第１壁に対向する幅広な矩形状の封口板とを有するケースと、
電解液と、
を備える蓄電デバイスの製造方法であって、
前記幅広面と前記第１壁とが対向するように、前記電極体を前記外装体に収容する収容工程と、
前記収容工程後の前記外装体に前記電解液を注液する注液工程と、
前記注液工程後、前記電極体を初期充電する初期充電工程と、
前記初期充電工程後、前記外装体の前記開口を前記封口板で封口する封口工程と、
を包含する、製造方法。

【請求項2】

前記初期充電工程を負圧状態で実施する、請求項１に記載の製造方法。

【請求項3】

前記初期充電工程後であって、前記封口工程の前に、前記電極体の前記幅広面に押圧力を付与する押圧工程を包含する、請求項１に記載の製造方法。

【請求項4】

前記押圧工程では、前記幅広面における、該幅広面の一対の対向する長辺の中点を通る第１中央線と、該幅広面の一対の対向する短辺の中点を通る第２中央線との交点を中心点とする中央領域に対して、該中央領域を除いた端部領域よりも大きな押圧力を付与する、請求項３に記載の製造方法。

【請求項5】

前記押圧工程では、前記幅広面に押圧力を付与した後、該押圧力を緩め、再度該幅広面に押圧力を付与するポンピング処理を実施する、請求項３に記載の製造方法。

【請求項6】

前記封口板として、凸部が設けられた封口板を用いて、
前記押圧工程において、前記封口板の前記凸部を前記幅広面に当接させることによって該幅広面に押圧力を付与する、請求項３に記載の製造方法。

【請求項7】

前記封口工程では、前記電極体の前記幅広面を前記封口板で押圧しながら、前記外装体の前記開口を封口する、請求項１～６のいずれか一項に記載の製造方法。

【請求項8】

長尺なシート状の正極と長尺なシート状の負極とがセパレータを介在させつつ、シート長手方向に捲回された電極体であって、一対の対向する幅広面を有する電極体と、
前記電極体を収容する直方体形状のケースであって、幅広な矩形状の第１壁および該第１壁に対向する開口を有する外装体と、該開口を封口する、前記第１壁に対向する幅広な矩形状の封口板とを有するケースと、
電解液と、
を備える蓄電デバイスであって、
前記封口板と前記外装体の前記第１壁とのいずれか少なくとも一方に、前記電極体の前記幅広面における、該幅広面の一対の対向する長辺の中点を通る第１中央線と、該幅広面の一対の対向する短辺の中点を通る第２中央線との交点を中心点とする中央領域に対して、該中央領域を除いた端部領域よりも相対的に大きな押圧力を付与する押圧部が設けられている、蓄電デバイス。

【請求項9】

前記押圧部は、該押圧部の基端から前記中央領域に向かってドーム状に湾曲した凸部である、請求項８に記載の蓄電デバイス。

【請求項10】

前記押圧部は、
前記中央領域に向かって張り出した第１領域と、
前記第１領域の周囲に設けられ、該押圧部の基端からの突出高さが、該基端から該第１領域に向かって徐々に大きくなる第２領域と、
を有する凸部である、請求項８に記載の蓄電デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、蓄電デバイスの製造方法、および蓄電デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、リチウムビスオキサラトボレートが０．８～１．２ｗｔ％の範囲内の濃度で電解液に添加されているリチウムイオン二次電池の製造方法が開示されている。この製造方法は、初期充電後に電池容器を密閉状態にして７０～８０℃の範囲内の温度に保持するエージングを行い、エージング後に電池容器の密閉状態を解除するガス抜きを行い、ガス抜き後に再び電池容器を密閉状態にする本封止を行うことを特徴としている。この文献には、かかる構成の製造方法によれば、電解液にリチウムビスオキサラトボレートが含まれていても、使用過程で電池の内圧上昇の問題が生じることはない、と記載されている。

【0003】

特許文献２で開示される非水電解質二次電池は、電極積層体と、電極積層体を収納するケースとを有しており、電極積層体の電極積層方向に圧力が加わるように加圧部材が装着されている。この非水電解質二次電池では、加圧部材として、板面と垂直な方向に弾力を生じるような形状に加工された薄板バネが用いられている。当該薄板バネは、ケースの内面と電極積層体との隙間に配置されている。この文献には、薄板バネを所定の形状に加工し、ケースの内面と電極積層体との隙間に配置するという簡単な構成によって、電極積層体を加圧することができると記載されている。また、かかる構成によって、非水電解質二次電池の充放電のサイクル寿命を延ばすことができると記載されている。

【0004】

特許文献３で開示される扁平角形電池では、金属板を加工して凹部の開口周囲にフランジを設けた半殻体に本体ケースが形成されている。また、極板群が凹部内に収容されている。また、金属製の蓋板が、フランジに周辺部を重ね合わせられて配設されるとともに、フランジと溶接により接合されている。さらに、この電池では、本体ケース及び／又は蓋板に、電池の厚さを減少させる方向に窪みが形成されている。この公報には、ケース内に収容した極板群の膨張や内圧の上昇が生じてケースに膨出方向の力が作用したとき、本体ケースより変形強度が低く形成された蓋板の窪みが外方に膨らむので、ケース全体の厚さに影響が及ばず、扁平角形電池を装填した機器に膨らみによる影響を与えることがないと記載されている。このため、かかる構成は、機器の薄型化の達成に寄与することができると記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４－１０７０２０号公報

【特許文献2】特開平１０－３３４８７９号公報

【特許文献3】特開２００４－１０３３６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、本発明者は、いわゆる捲回電極体を備える蓄電デバイスの製造において、電極体におけるガスの残留を抑制したいと考えている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

ここで開示される技術によると、長尺なシート状の正極と長尺なシート状の負極とがセパレータを介在させつつ、シート長手方向に捲回された電極体であって、一対の対向する幅広面を有する電極体と、電極体を収容する直方体形状のケースであって、幅広な矩形状の第１壁および第１壁に対向する開口を有する外装体と、開口を封口する、第１壁に対向する幅広な矩形状の封口板とを有するケースと、電解液と、を備える蓄電デバイスの製造方法が開示される。この製造方法は、幅広面と第１壁とが対向するように、電極体を外装体に収容する収容工程と、収容工程後の外装体に電解液を注液する注液工程と、注液工程後の電極体を初期充電する初期充電工程と、初期充電工程後の外装体の開口を封口板で封口する封口工程と、を包含する。かかる構成の製造方法によると、電極体におけるガスの残留を抑制することができる。

【0008】

ここで開示される製造方法の好ましい一態様では、初期充電工程を負圧状態で実施する。かかる構成によると、電極体におけるガス残留抑制効果を向上させることができる。

【0009】

好ましい他の一態様では、ここで開示される製造方法は、初期充電工程後であって、封口工程の前に、電極体の幅広面に押圧力を付与する押圧工程を包含する。かかる構成によると、電極体からのガス抜き効率を向上させることができる。

【0010】

ここで開示される製造方法の好ましい他の一態様では、押圧工程では、幅広面における、幅広面の一対の対向する長辺の中点を通る第１中央線と、幅広面の一対の対向する短辺の中点を通る第２中央線との交点を中心点とする中央領域に対して、中央領域を除いた端部領域よりも大きな押圧力を付与する。かかる構成の製造方法によると、電極体におけるガスの残留を抑制することができる。

【0011】

ここで開示される製造方法の好ましい他の一態様では、押圧工程では、幅広面に押圧力を付与した後、押圧力を緩め、再度幅広面に押圧力を付与するポンピング処理を実施する。かかる構成の製造方法によると、電極体におけるガスの残留を抑制することができる。

【0012】

ここで開示される製造方法の好ましい他の一態様では、封口板として、凸部が設けられた封口板を用いる。また、押圧工程において、封口板の凸部を幅広面に当接させることによって幅広面に押圧力を付与する。かかる構成の製造方法によると、上述の効果に加えて、他の押圧部材を別途用意するのを省略することができる。

【0013】

ここで開示される製造方法の好ましい他の一態様では、電極体の幅広面を前記封口板で押圧しながら、外装体の開口を封口する。かかる構成によると、電極体におけるガスの残留抑制効果を向上させることができる。

【0014】

また、ここで開示される技術によると、長尺なシート状の正極と長尺なシート状の負極とがセパレータを介在させつつ、シート長手方向に捲回された電極体であって、一対の対向する幅広面を有する電極体と、電極体を収容する直方体形状のケースであって、幅広な矩形状の第１壁および第１壁に対向する開口を有する外装体と、開口を封口する、第１壁に対向する幅広な矩形状の封口板とを有するケースと、電解液と、を備える蓄電デバイスが提供される。この蓄電デバイスでは、封口板と外装体の第１壁とのいずれか少なくとも一方に、電極体の幅広面における、幅広面の一対の対向する長辺の中点を通る第１中央線と、幅広面の一対の対向する短辺の中点を通る第２中央線との交点を中心点とする中央領域に対して、中央領域を除いた端部領域よりも相対的に大きな押圧力を付与する押圧部が設けられている。かかる構成によると、電極体におけるガスの残留を抑制することができる。

【0015】

ここで開示される蓄電デバイスの好ましい一態様では、押圧部は、押圧部の基端から中央領域に向かってドーム状に湾曲した凸部である。かかる構成によると、電極体におけるガスの残留抑制効果を向上させることができる。

【0016】

ここで開示される蓄電デバイスの好ましい他の一態様では、押圧部は、中央領域に向かって張り出した第１領域と、第１領域の周囲に設けられ、押圧部の基端からの突出高さが、基端から第１領域に向かって徐々に大きくなる第２領域と、を有する凸部である。かかる構成によると、電極体におけるガスの残留抑制効果を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、蓄電デバイス１の斜視図である。

【図2】図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。

【図3】図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。

【図4】図４は、ケース１０の分解斜視図である。

【図5】図５は、電極体２０の模式図である。

【図6】図６は、封口板２１４の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、ここで開示される技術の一実施形態を説明する。ここで説明される実施形態は、特にここで開示される技術を限定することを意図したものではない。ここで開示される技術は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。図面は模式的に描かれており、必ずしも実物を反映していない。また、同一の作用を奏する部材・部位には、適宜に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、数値範囲を示す「Ａ～Ｂ」の表記は、特に言及されない限りにおいて「Ａ以上Ｂ以下」を意味するとともに、「Ａを上回り、かつ、Ｂを下回る」の意味をも包含する。

【0019】

本明細書において、「蓄電デバイス」とは、電解質を介して一対の電極（正極および負極）の間で電荷担体が移動することによって充放電が生じるデバイスをいう。かかる蓄電デバイスは、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等の二次電池；リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ；を包含する。以下では、上述した蓄電デバイスの一例として、リチウムイオン二次電池を対象とした場合の実施形態について説明する。

【0020】

電極体を初期充電すると、例えば、電極体を構成する成分と電解液を構成する成分とが反応すること等によって、電極体の内部でガスが発生することがある。ガスが電極体に残留すると、かかる電極体を有する蓄電デバイスを充放電した場合に、電極体内に電池反応のムラが生じることがある。本発明者は、電極体内におけるガスの残留を抑制したいと考え、蓄電デバイスの構造と、該蓄電デバイスの製造プロセスとを検討した。

【0021】

図１は、蓄電デバイス１の斜視図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。図２には、ケース１０の第１壁１２ａに沿う断面図が示されている。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。図３には、ケース１０の第２壁１２ｂ，１２ｃに沿う断面図が示されている。図４は、ケース１０の分解斜視図である。図４には、外装体１２と、外装体１２の開口１２ｈから外された状態の封口板１４とが個々に示されている。

【0022】

＜蓄電デバイス１＞
ここで開示される技術によると、蓄電デバイス１が提供される。蓄電デバイス１は、図１および図２に示されているように、ケース１０と、電極体２０と、正極端子３０と、負極端子４０と、正極集電体５０と、負極集電体６０と、電解液（図示なし）と、種々の絶縁部材と、を備えている。

【0023】

－ケース１０－
ケース１０は、例えば、電極体２０を収容する直方体形状（六面体形状）の部材である。図１～図４に示されているように、ケース１０は、外装体１２と、封口板１４とを備えている。外装体１２は、例えば、電極体２０を内部に収容する、ケース１０の本体である。外装体１２は、図１～図４に示されているように、開口１２ｈと、第１壁１２ａと、一対の対向する第２壁１２ｂ，１２ｃと、一対の対向する第３壁１２ｄ，１２ｅを有している。この実施形態では、第１壁１２ａは、幅広な矩形状であり、開口１２ｈに対向している。また、一対の第２壁１２ｂ，１２ｃは、第１壁１２ａの一対の対向する長辺から延びている。図１～図３に示されているように、下側の第２壁１２ｃは、蓄電デバイス１の底面を構成する。また、上側の第２壁１２ｂは、この底面に対向する上面であり、電極端子の取付面である。また、一対の第３壁１２ｄ，１２ｅは、第１壁１２ａの一対の対向する短辺から延びている。なお、本明細書において、「矩形状」とは、直線状の長辺と短辺とが曲線を介して互いに接合している形状、長辺および短辺の少なくとも一方が直線状ではなく、湾曲したり、凹凸になっていたり、屈曲して複数の直線あるいは曲線から構成されている形状、等を包含する。

【0024】

開口１２ｈは、例えば、封口板１４が装着される部位である。ここでは、開口１２ｈは、一対の第２壁１２ｂ，１２ｃの上縁と、一対の第３壁１２ｄ，１２ｅの上縁とで囲まれることによって形成されており、幅広な矩形状である。図３および図４に示されているように、開口１２ｈには、内縁に沿って凹んだ段差１２１が設けられている。ここでは、段差１２１に、封口板１４が嵌め込まれている。また、段差１２１に封口板１４が接合（例えば、溶接）されることによって、外装体１２と封口板１４とが一体化され、ケース１０が気密に封止される。

【0025】

図１～図４に示されているように、第２壁１２ｂには、排出弁１２３と、第１端子取付部１２４と、第２端子取付部１２５と、が設けられている。排出弁１２３は、例えば、薄肉部である。ここでは、排出弁１２３は、ケース１０内の圧力が所定値以上になったときに破断して、ケース１０内のガスを外部に排出するように構成されている。第１端子取付部１２４は、例えば、正極端子３０が取り付けられる部位である。図２および図４に示された形態では、第１端子取付部１２４は、第２壁１２ｂから凹んだ段差である。第１端子取付部１２４の底には、正極端子３０が挿通される貫通孔１８が設けられている。第２端子取付部１２５は、例えば、負極端子４０が取り付けられる部位である。図４に示された形態では、第２端子取付部１２５は、第２壁１２ｂから凹んだ段差である。第２端子取付部１２５の底には、負極端子４０が挿通される貫通孔１９が設けられている。

【0026】

封口板１４は、例えば、開口１２ｈを封口する平板状の部材である。このため、封口板１４の形状は、開口１２ｈの形状に応じた形状であるとよい。この実施形態では、封口板１４は、幅広な矩形状である。ここでは、封口板１４が開口１２ｈに取り付けられると、封口板１４は、第１壁１２ａに対向する。図４に示されているように、封口板１４は、一対の対向する長辺部１４ａ，１４ｂと、一対の対向する短辺部１４ｃ，１４ｄとを有している。ここでは、長辺部１４ａは、第２壁１２ｂにおける段差１２１の底に戴置される。また、長辺部１４ｂは、第２壁１２ｃにおける段差１２１の底に戴置される。また、短辺部１４ｃは、第３壁１２ｄにおける段差１２１の底に戴置される。また、短辺部１４ｄは、第３壁１２ｅにおける段差１２１の底に戴置される。

【0027】

図１、図３および図４に示されているように、封口板１４は、平坦部１４１と、押圧部１４２とを有している。平坦部１４１は、例えば、凹凸、貫通孔等がない、平坦な部位である。平坦部１４１は、ここでは、押圧部１４２を除いた部位である。押圧部１４２は、例えば、電極体２０の幅広面２０ａの中央領域２０ＣＲに対して、端部領域２０ＰＲよりも相対的に大きな押圧力を付与する部位である（図２参照）。中央領域２０ＣＲは、ここでは、幅広面２０ａの一対の対向する長辺の中点Ａを通る第１中央線ＣＬ１と、幅広面２０ａの一対の対向する短辺の中点Ｂを通る第２中央線ＣＬ２との交点ＣＰを中心点とする領域である。中央領域２０ＣＲにおける、幅広面２０ａの長辺方向の長さは、例えば、幅広面２０ａの長辺の２０％～９０％であるとよい。中央領域２０ＣＲにおける、幅広面２０ａの短辺方向の長さは、例えば、幅広面２０ａの短辺の２０％～９０％であるとよい。端部領域２０ＰＲは、ここでは、幅広面２０ａにおける中央領域２０ＣＲを除いた領域である。なお、図２に示された形態では、中央領域２０ＣＲは、幅広面２０ａにおいて点線で囲われた領域である。また、端部領域２０ＰＲは、幅広面２０ａにおける点線よりも外側の領域である。この実施形態では、中央領域２０ＣＲに加わる押圧力は、端部領域２０ＰＲに加わる押圧力よりも大きい。

【0028】

図３および図４に示された形態では、押圧部１４２は、押圧部１４２の基端１４２Ｂから中央領域２０ＣＲに向かって（ケース１０の内側に向かって）、ドーム状に湾曲した凸部である。基端１４２Ｂは、ここでは、平坦部１４１と押圧部１４２との境界である。押圧部１４２がドーム状に湾曲した凸部であることによって、幅広面２０ａに対して、中央領域２０ＣＲにおける湾曲頂点との当接部位に向かって徐々に押圧力を強めることができる。これによって、電極体２０内でのガスの残留をよりよく抑制することができる。

【0029】

なお、この実施形態では、ケース１０には、ケース１０に電解液を注液するための注液孔が設けられていない。後述する製造方法の説明に記載のとおり、電解液をケース１０に注液する際には、開口１２ｈを介して注液する。ケース１０に注液孔を設けないことによって、かかる注液孔を配置するのを省略することができる。このため、蓄電デバイス１の生産性向上を実現することができる。ただし、必要に応じて、ケース１０に注液孔を設けてもよい。

【0030】

－電極体２０－
電極体２０は、例えば、正極と負極とを有する、蓄電デバイス１の発電要素である。図５は、電極体２０の模式図である。図５に示されているように、電極体２０は、長尺なシート状の正極２２と長尺なシート状の負極２４とがセパレータ２３を介在させつつ、シート長手方向ＬＤに捲回された、捲回電極体である。電極体２０は、例えば、正極２２と負極２４とセパレータ２３とを捲回して筒状体とし、かかる筒状体をプレス成形することによって作製されうる。このため、電極体２０は、扁平形状であり、一対の幅広面２０ａを有する（図２および図３参照）。

【0031】

図２および図５に示されているように、電極体２０は、捲回軸方向ＷＤと蓄電デバイス１の上下方向とが略平行になるように、外装体１２に収容されている。この実施形態では、電極体２０の捲回軸ＷＬは、第１壁１２ａと第３壁１２ｄ，１２ｅと封口板１４と略平行になり、かつ、第２壁１２ｂ，１２ｃと略垂直である。また、電極体２０の幅広面２０ａは、第１壁１２ａと封口板１４とに対向している。また、電極体２０の一方の端面は第２壁１２ｂと対向しており、他方の端面は第２壁１２ｃと対向している。電極体２０の端面は、ここでは、正極２２と負極２４とセパレータ２３との積層面であり、開放面である。

【0032】

図５に示されているように、正極２２は、長尺な帯状の正極集電箔２２ｃ（例えばアルミニウム箔）と、正極集電箔２２ｃの少なくとも一方の表面上に固着された正極活物質層２２ａとを有する。特に限定するものではないが、正極２２の捲回軸方向ＷＤにおける一方の側縁部には、必要に応じて、保護層２２ｐが設けられていてもよい。なお、正極活物質層２２ａの構成材料と保護層２２ｐの構成材料としては、この種の蓄電デバイス（この実施形態では、リチウムイオン二次電池）において用いられるものが特に制限なく用いられてよい。

【0033】

正極集電箔２２ｃの捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図５の上端部）には、複数の正極タブ２２ｔが設けられている。複数の正極タブ２２ｔは、捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図５の上端部）に向かって突出している。複数の正極タブ２２ｔは、正極２２の長手方向ＬＤに沿って間隔を置いて（間欠的に）設けられている。正極タブ２２ｔは、正極集電箔２２ｃの一部であり、正極集電箔２２ｃの正極活物質層２２ａが形成されていない部分（活物質層未形成部）である。図５に示された実施形態では、正極タブ２２ｔの基端側には、保護層２２ｐが設けられている。この実施形態では、複数の正極タブ２２ｔは、セパレータ２３よりも捲回軸方向ＷＤに突出している。複数の正極タブ２２ｔは捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図５の上端部）で積層され、正極タブ群を構成する。このため、各々の正極タブ２２ｔの高さ（捲回軸方向ＷＤにおける長さ）と、各々の正極タブ２２ｔの幅（長手方向ＬＤにおける長さ）とは、同じでなくてもよい。図２に示されているように、積層された正極タブ２２ｔ（正極タブ群）には、正極集電体５０が接合される。

【0034】

図５に示されているように、負極２４は、長尺な帯状の負極集電箔２４ｃ（例えば銅箔）と、負極集電箔２４ｃの少なくとも一方の表面上に固着された負極活物質層２４ａとを有する。なお、負極活物質層２４ａの構成材料としては、この種の蓄電デバイス（この実施形態では、リチウムイオン二次電池）において用いられるものが特に制限なく用いられてよい。

【0035】

負極集電箔２４ｃの捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図５の上端部）には、複数の負極タブ２４ｔが設けられている。複数の負極タブ２４ｔは、捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図５の上端部）に向かって突出している。複数の負極タブ２４ｔは、負極２４の長手方向ＬＤに沿って間隔を置いて（間欠的に）設けられている。負極タブ２４ｔは、負極集電箔２４ｃの一部であり、負極集電箔２４ｃの負極活物質層２４ａが形成されていない部分（活物質層未形成部）である。この実施形態では、複数の負極タブ２４ｔは、セパレータ２３よりも捲回軸方向ＷＤに突出している。例えば、複数の負極タブ２４ｔは捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図５の上端部）で積層され、負極タブ群を構成する。このため、各々の負極タブ２４ｔの高さ（捲回軸方向ＷＤにおける長さ）と、各々の負極タブ２４ｔの幅（長手方向ＬＤにおける長さ）とは、同じでなくてもよい。図２に示されているように、積層された負極タブ２４ｔ（負極タブ群）には、負極集電体６０が接合される。

【0036】

セパレータ２３は、正極２２の正極活物質層２２ａと、負極２４の負極活物質層２４ａと、を絶縁する部材である。セパレータ２３は、この実施形態では、電極体２０の外表面を構成している。セパレータ２３としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂からなる樹脂製の多孔性シートが用いられる。

【0037】

図５に示されているように、電極体２０では、セパレータ２３の下端Ｐ３が最も下側であり、次いで負極２４の下端Ｐ２があり、正極２２の下端Ｐ１が最も上側にある。各シートの幅（図５では、捲回方向ＷＤにおける長さ。ただし、正極タブ２２ｔおよび負極タブ２４ｔを除く。）は、セパレータ２３、負極２４、正極２２の順に大きい。

【0038】

－正極端子３０－
正極端子３０は、例えば、電極体２０の正極２２と電気的に接続される部材である。図２に示されているように、正極端子３０は、貫通孔１８に挿通され、外装体１２の外側に露出している。ここでは、正極端子３０は、第１導電部材３１と、第２導電部材３２とを有している。この実施形態では、第１導電部材３１は、軸部３１ａとベース部３１ｂとを有している。軸部３１ａは、例えば、円筒状であり、貫通孔１８と第２導電部材３２の貫通孔に挿通される部位である。ベース部３１ｂは、例えば、平板状であり、外装体１２の外側表面（ここでは、第２壁１２ｂ）に沿って配置される部位である。第２導電部材３２は、例えば、平板状であり、組電池を構築する際に、バスバーと接続される部位である。この実施形態では、第２導電部材３２は、矩形状である。第１導電部材３１と第２導電部材３２とは、ケース１０の外側において相互に接続されている。第１導電部材３１は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成される。第２導電部材３２は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等で構成される。

【0039】

－負極端子４０－
負極端子４０は、例えば、電極体２０の負極２４と電気的に接続される部材である。図２に示されているように、負極端子４０は、貫通孔１９に挿通され、外装体１２の外側に露出している。ここでは、負極端子４０は、第１導電部材４１と、第２導電部材４２とを有している。第１導電部材４１は、例えば、銅または銅合金で構成される。負極端子４０は、例えば、正極端子３０と同様の構成を有してよい。このため、負極端子４０の構成についての説明は、ここでは省略する。

【0040】

－正極集電体５０－
正極集電体５０は、例えば、正極タブ２２ｔと正極端子３０とを電気的に接続する部材である。正極集電体５０は、例えば、板状の導電部材である。図２に示されているように、正極集電体５０は、外装体１２の内側表面（ここでは、第２壁１２ｂの内側）に沿って、第２壁１２ｂの長辺方向に延びている。正極集電体５０の一方の端部（図２の右側端部）には、正極タブ２２ｔ（ここでは、正極タブ群）が接続されている。また、正極集電体５０の他方の端部（図２の左側端部）には、正極端子３０の軸部３１ａの下端部が貫通孔５０ｈに挿通されて、かしめられている。正極集電体５０は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成される。

【0041】

－負極集電体６０－
負極集電体６０は、例えば、負極タブ２４ｔと負極端子４０とを電気的に接続する部材である。負極集電体６０は、例えば、板状の導電部材である。図２に示されているように、負極集電体６０は、外装体１２の内側表面（ここでは、第２壁１２ｂの内側）に沿って、第２壁１２ｂの長辺方向に延びている。負極集電体６０の一方の端部（図２の左側端部）には、負極タブ２４ｔ（ここでは、負極タブ群）が接続されている。また、負極集電体６０の他方の端部（図２の右側端部）には、負極端子４０の下端部が貫通孔６０ｈに挿通されて、かしめられている。負極集電体６０は、例えば、銅または銅合金で構成される。

【0042】

－電解液－
電解液は、例えば、電解質塩と、非水溶媒とを含んでいる。電解質塩としては、例えば、ＬｉＰＦ_６等が挙げられる。電解液における電解質塩の濃度は、例えば、０．７ｍｏｌ／Ｌ～１．３ｍｏｌ／Ｌである。非水溶媒は、例えば、カーボネート類であるとよい。カーボネート類としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、モノフルオロエチレンカーボネート（ＭＦＥＣ）、ジフルオロエチレンカーボネート（ＤＦＥＣ）、モノフルオロメチルジフルオロメチルカーボネート（Ｆ－ＤＭＣ）、トリフルオロジメチルカーボネート（ＴＦＤＭＣ）等が挙げられる。これらは単独で、または、２種以上を組み合わせて用いることができる。

【0043】

－絶縁部材－
蓄電デバイス１では、種々の絶縁部材が用いられている。例えば、図２に示されているように、ケース１０の外側において、正極端子３０の第２導電部材３２と第２壁１２ｂとの間、ならびに、負極端子４０の第２導電部材４２と第２壁１２ｂとの間には、外部絶縁部材９１が配置されている。また、ケース１０の外側において、第１導電部材３１と第２壁１２ｂとの間、ならびに、第１導電部材４１と第２壁１２ｂとの間には、ガスケット９２が配置されている。ガスケット９２は、貫通孔１８の内周と、貫通孔１９の内周とにそれぞれ配置された、筒部９２１を有している。また、ケース１０の内側において、正極集電体５０と第２壁１２ｂとの間、ならびに、負極集電体６０と第２壁１２ｂとの間には、内部絶縁部材９３が配置されている。

【0044】

蓄電デバイス１は、種々の用途に用いられるものであるが、なかでも、乗用車、トラック等の車両に搭載されるモータ用の動力源（駆動用電源）として好ましく用いられうる。車両の種類は特に限定されないが、好適例として、例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、電気自動車（ＢＥＶ）等が挙げられる。

【0045】

上述したとおり、蓄電デバイス１は、電極体２０と、ケース１０と、電解液と、を備えている。電極体２０は、長尺なシート状の正極２２と長尺なシート状の負極２４とがセパレータ２３を介在させつつ、シート長手方向に捲回された電極体であって、一対の対向する幅広面２０ａを有している。ケース１０は、電極体２０を収容する直方体（六面体形状）のケースであり、幅広な矩形状の第１壁１２ａおよび第１壁１２ａに対向する開口１２ｈを有する外装体１２と、開口１２ｈを封口する、第１壁１２ａに対向する幅広な矩形状の封口板１４を有している。この実施形態では、封口板１４に、電極体２０の幅広面２０ａにおける、幅広面２０ａの長辺の中央線ＣＬ１と短辺の中央線ＣＬ２との交点ＣＰを中心点とする中央領域２０ＣＲに対して、中央領域２０ＣＲを除いた端部領域２０ＰＲよりも相対的に大きな押圧力を付与する押圧部１４２が設けられている。

【0046】

かかる構成の蓄電デバイス１では、封口板１４が電極体２０の幅広面２０ａの中央領域２０ＣＲを、端部領域２０ＰＲよりも強く押圧する押圧部１４２を有している。これによって、例えば初期充電等で発生したガスが電極体２０の内部に残留するのを抑制することができる。

【0047】

なお、以上の説明では、押圧部１４２を封口板１４に設けているが、これに限定されない。封口板１４に替えて、あるいは、封口板１４とともに、外装体１２の第１壁１２ａに押圧部１４２を設けてもよい。

【0048】

＜蓄電デバイス１の製造方法＞
ここで開示される技術によると、蓄電デバイス１の製造方法が提供される。この製造方法は、例えば、収容工程と、接合工程と、注液工程と、初期充電工程と、押圧工程と、封口工程と、を包含する。

【0049】

－収容工程－
収容工程は、例えば、電極体２０を外装体１２に収容する工程である。ここでは、幅広面２０ａと第１壁１２ａとが対向するように、電極体２０を外装体１２に収容する（図２参照）。収容工程に先んじて、正極端子３０と負極端子４０と正極集電体５０と負極集電体６０と種々の絶縁部材とを、外装体１２の第２壁１２ｂに取り付けておくことが好ましい。

【0050】

－接合工程－
接合工程は、例えば、電極タブと電極集電体とを接合する工程である。この実施形態では、電極体２０を外装体１２に収容した後（収容工程の後）、正極タブ２２ｔを正極集電体５０に接合し、負極タブ２４ｔを負極集電体６０に接合する。電極タブと電極集電体との接合手段は、例えば、レーザ溶接である。接合工程によって、電極体２０と外装体１２とが一体化された第１合体物が得られる。

【0051】

－注液工程－
注液工程は、例えば、収容工程後（ここでは、収容工程後の接合工程後）の外装体１２に電解液を注液する工程である。この実施形態では、電解液を開口１２ｈから外装体１２に注ぎ込む。電極体２０への電解液の含浸効率を高める観点から、注液工程を負圧状態で実施することが好ましい。例えば、接合工程で得られた第１合体物を負圧環境下（負圧チャンバ内等）に配置して、その後、注液工程を実施するとよい。

【0052】

－初期充電工程－
初期充電工程は、例えば、電極体を初期充電する工程である。この実施形態では、注液工程後であって、開口１２ｈを封口板１４で封口する前に、本工程を実施する。特に限定するものではないが、初期充電工程を負圧状態で実施することが好ましい。これによって、例えば、電極体２０の初期充電中に生じたガスが電極体２０の内部から抜け出しやすくなる。このため、電極体２０におけるガスの残留抑制効果を向上させることができる。

【0053】

－押圧工程－
押圧工程は、例えば、電極体２０の幅広面２０ａに押圧力を付与する工程である。この実施形態では、初期充電工程後であって、封口工程前に押圧工程を実施する。これによって、電極体の内部からのガス抜きをより効率よく行うことができる。なお、押圧工程は、必須の工程ではなく、他の実施形態において、省略することができる。

【0054】

押圧工程では、例えば、幅広面２０ａにおける中央領域２０ＣＲに対して、端部領域２０ＰＲよりも大きな押圧力を付与するとよい。初期充電によって発生したガスは、例えば、電極体２０の幅広面２０ａの中央領域２０ＣＲに残留しやすい。このため、押圧工程で中央領域２０ＣＲに相対的に大きな押圧力を付与することによって、当該領域からのガス抜きをより効率よく行うことができ、延いては、電極体２０におけるガスの残留抑制効果を向上させることができる。中央領域２０ＣＲへの相対的に大きな押圧力の付与は、例えば、封口板１４を開口１２ｈに取り付けることによって実現される。図１および図４に示された押圧部１４２によって、中央領域２０ＣＲに相対的に大きな押圧力が付与される。

【0055】

特に限定するものではないが、押圧工程では、電極体２０の幅広面２０ａに対してポンピング処理を実施することが好ましい。ポンピング処理は、ここでは、幅広面２０ａに押圧力を付与した後、該押圧力を緩め、再度幅広面２０ａに押圧力を付与する処理である。ポンピング処理を実施することによって、電極体２０の内部からのガス抜きをより効率よく行うことができる。例えば、封口板１４を開口１２ｈに取り付け、封口板１４に対して押圧力を付与し、かかる押圧力を緩め、再度押圧力を付与するとよい。封口板１４には押圧部１４２が設けられているため、電極体２０の幅広面２０ａの中央領域２０ＣＲに対して効率よくポンピング処理を実施することができる。

【0056】

上述のとおり、凸部（ここでは、押圧部１４２）が設けられた封口板１４を用いて押圧工程を実施することが好ましい。例えば、押圧工程において、封口板１４の押圧部１４２を幅広面２０ａに当接させることによって、幅広面２０ａに押圧力を付与するとよい。押圧工程において、封口板１４を用いることによって、幅広面２０ａを押圧する部材として他の部材を別途用意するのを省略することができる。

【0057】

－封口工程－
封口工程は、例えば、外装体１２の開口１２ｈを封口板１４で封口する工程である。ここでは、初期充電工程後に、封口工程を実施する。封口工程では、例えば、電極体２０の幅広面２０ａを封口板１４で押圧しながら、外装体１２の開口１２ｈを封口することが好ましい。これによって、電極体２０の内部からのガス抜きをより効率よく行うことができる。また、封口板１４には、押圧部１４２が設けられているため、封口工程における幅広面２０ａの押圧では、押圧部１４２によって幅広面２０ａの中央領域２０ＣＲにより強い押圧力を付与することができる。これによって、電極体２０におけるガスの残留抑制効果をより高めることができる。

【0058】

そして、外装体１２と封口板１４とを溶接（例えば、レーザ溶接）することによって、両者を一体化するとともにケース１０を密閉し、第２合体物を得る。その後、第２合体物に所定条件の下でエージング処理を実施して、使用可能状態の蓄電デバイス１を得ることができる。

【0059】

上述のとおり、蓄電デバイス１の製造方法は、収容工程と、注液工程と、初期充電工程と、封口工程と、を包含する。収容工程では、幅広面２０ａと第１壁１２ａとが対向するように、電極体２０を外装体１２に収容する。注液工程では、収容工程後の外装体１２に電解液を注液する。初期充電工程では、注液工程の後、電極体２０を初期充電する。封口工程では、初期充電工程後、外装体１２の開口１２ｈを１４封口板で封口する。

【0060】

かかる構成の製造方法では、開口１２ｈを封口板１４で封口する前に、初期充電工程を実施している。換言すれば、外装体１２を封口板１４で密閉する前に初期充電工程を実施している。このため、電極体２０は、外部に開放された状態で初期充電される。これによって、例えば初期充電によって電極体２０内で生じたガスは、電極体２０外に放出されやすくなっている。このため、かかる構成の製造方法によると、電極体２０（捲回電極体）におけるガスの残留を抑制することができる。

【0061】

上記実施形態では、封口板１４に設けられた押圧部１４２は、ドーム状の凸部であった。しかし、これに限定されない。図６は、封口板２１４の平面図である。図６には、封口板２１４における外側の表面の構成が示されている。図６に示されているように、封口板２１４は、平坦部２１４１と、押圧部２１４２とを有している。図６に示された形態では、押圧部２１４２は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とを有する凸部である。第１領域Ｒ１は、例えば、電極体２０の中央領域２０ＣＲ（図２参照）に向かって張り出した領域である。第１領域Ｒ１は、ここでは、矩形状の領域である。電極体２０におけるガスの残留をよりよく抑制する観点から、封口板２１４を外装体１２に取り付けたとき、第１領域Ｒ１が中央領域２０ＣＲに当接することが好ましい。第２領域Ｒ２は、例えば、第１領域Ｒ１の周囲に設けられた領域である。この実施形態では、第２領域Ｒ２は、押圧部２１４２の基端２１４Ｂからの突出高さが、基端２１４Ｂから第１領域Ｒ１に向かって徐々に大きくなっている。

【0062】

封口板２１４を用いた場合、押圧部２１４２の第１領域Ｒ１が幅広面２０ａの中央領域２０ＣＲにより強い押圧力を付与することができる。これによって、電極体２０におけるガスの残留をよりよく抑制することができる。なお、図６では、第１領域Ｒ１の形状が矩形状であった。しかし、これに限定されない。第１領域Ｒ１の形状は、例えば、円形状（真円形状、楕円形状等）であってもよく、三角形状であってもよく、５角以上の多角形状であってもよい。

【0063】

以上のとおり、ここで開示される技術の具体的な態様として、以下の各項に記載のものが挙げられる。
項１：
長尺なシート状の正極と長尺なシート状の負極とがセパレータを介在させつつ、シート長手方向に捲回された電極体であって、一対の対向する幅広面を有する電極体と、
前記電極体を収容する直方体形状のケースであって、幅広な矩形状の第１壁および該第１壁に対向する開口を有する外装体と、該開口を封口する、前記第１壁に対向する幅広な矩形状の封口板とを有するケースと、
電解液と、
を備える蓄電デバイスの製造方法であって、
前記幅広面と前記第１壁とが対向するように、前記電極体を前記外装体に収容する収容工程と、
前記収容工程後の前記外装体に前記電解液を注液する注液工程と、
前記注液工程の後、前記電極体を初期充電する初期充電工程と、
前記初期充電工程後、前記外装体の前記開口を前記封口板で封口する封口工程と、
を包含する、製造方法。
項２：
前記初期充電工程を負圧状態で実施する、項１に記載の製造方法。
項３：
前記初期充電工程後であって、前記封口工程の前に、前記電極体の前記幅広面に押圧力を付与する押圧工程を包含する、項１または２に記載の製造方法。
項４：
前記押圧工程では、前記幅広面における、該幅広面の一対の対向する長辺の中点を通る第１中央線と、該幅広面の一対の対向する短辺の中点を通る第２中央線との交点を中心点とする中央領域に対して、該中央領域を除いた端部領域よりも大きな押圧力を付与する、項３に記載の製造方法。
項５：
前記押圧工程では、前記幅広面に押圧力を付与した後、該押圧力を緩め、再度該幅広面に押圧力を付与するポンピング処理を実施する、項３または４に記載の製造方法。
項６：
前記封口板として、凸部が設けられた封口板を用いて、
前記押圧工程において、前記封口板の前記凸部を前記幅広面に当接させることによって該幅広面に押圧力を付与する、項３～５のいずれか一つに記載の製造方法。
項７：
前記封口工程では、前記電極体の前記幅広面を前記封口板で押圧しながら、前記外装体の前記開口を封口する、項１～６のいずれか一つに記載の製造方法。
項８：
長尺なシート状の正極と長尺なシート状の負極とがセパレータを介在させつつ、シート長手方向に捲回された電極体であって、一対の対向する幅広面を有する電極体と、
前記電極体を収容する直方体形状のケースであって、幅広な矩形状の第１壁および該第１壁に対向する開口を有する外装体と、該開口を封口する、前記第１壁に対向する幅広な矩形状の封口板とを有するケースと、
電解液と、
を備える蓄電デバイスであって、
前記封口板と前記外装体の前記第１壁とのいずれか少なくとも一方に、前記電極体の前記幅広面における、該幅広面の一対の対向する長辺の中点を通る第１中央線と、該幅広面の一対の対向する短辺の中点を通る第２中央線との交点を中心点とする中央領域に対して、該中央領域を除いた端部領域よりも相対的に大きな押圧力を付与する押圧部が設けられている、蓄電デバイス。
項９：
前記押圧部は、該押圧部の基端から前記中央領域に向かってドーム状に湾曲した凸部である、項８に記載の蓄電デバイス。
項１０：
前記押圧部は、
前記中央領域に向かって張り出した第１領域と、
前記第１領域の周囲に設けられ、該押圧部の基端からの突出高さが、該基端から該第１領域に向かって徐々に大きくなる第２領域と、
を有する凸部である、項８に記載の蓄電デバイス。

【0064】

以上、ここで開示される技術の実施形態について説明したが、ここで開示される技術を上記実施形態に限定することを意図したものではない。ここで開示される技術は、他の実施形態においても実施されうる。特許請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記した実施形態の一部を他の変形態様に置き換えることも可能であり、上記した実施形態に他の変形態様を追加することも可能である。また、その技術的特徴が必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することも可能である。

【符号の説明】

【0065】

１ 蓄電デバイス
１０ ケース
１２ 外装体
１２ａ 第１壁
１２ｈ 開口
１４ 封口板
２０ 電極体
２２ 正極
２３ セパレータ
２４ 負極
３０ 正極端子
４０ 負極端子
５０ 正極集電体
６０ 負極集電体
９１ 外部絶縁部材
９２ ガスケット
９３ 内部絶縁部材
２１４ 封口板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】