特開 2024-172192 蓄電セル

(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】P2024172192

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】蓄電セル

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20241205BHJP

   H01M 10/0587 20100101ALI20241205BHJP

   H01M 50/533 20210101ALI20241205BHJP

   H01M 50/538 20210101ALI20241205BHJP

   H01G 11/82 20130101ALI20241205BHJP

   H01G 11/70 20130101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 W

H01M10/0587

H01M50/533

H01M50/538

H01G11/82

H01G11/70

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023089746

(22)【出願日】2023-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 和仁

(72)【発明者】

【氏名】高須 純太

(72)【発明者】

【氏名】山中 篤

(72)【発明者】

【氏名】大野 雅人

(72)【発明者】

【氏名】盛山 智

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 康介

(72)【発明者】

【氏名】杉江 和紀

(72)【発明者】

【氏名】熊澤 良哉

【テーマコード（参考）】

5E078

5H028

5H029

5H043

【Ｆターム（参考）】

5E078AB02

5E078AB06

5E078HA01

5E078HA21

5E078JA01

5H028AA01

5H028CC05

5H028CC12

5H028HH05

5H029AJ14

5H029BJ02

5H029BJ14

5H029DJ05

5H029EJ01

5H029HJ04

5H029HJ12

5H043AA19

5H043BA17

5H043BA19

5H043CA03

5H043CA12

5H043EA07

5H043JA02E

5H043KA01E

5H043LA02E

5H043LA21E

(57)【要約】

【課題】軸方向における捲回電極体の端部に複数の金属片が設けられる場合に、セパレータへの電解液の浸透が金属片により妨げられるのを抑制することが可能な蓄電セルを提供する。
【解決手段】蓄電セル１００は、正極板１０（第１電極）、負極板２０（第２電極）、および、セパレータ３０を含む捲回電極体１を備える。正極板１０は、Ｚ方向（軸方向）における端部１ａに設けられる複数の部分１１ｄ（金属片）を含む。複数の部分１１ｄの各々には、貫通孔１１ｆ（開口）が形成されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電極、第２電極、および、前記第１電極と前記第２電極との間に配置されたセパレータを含む捲回電極体と、
前記捲回電極体を収容するケースと、を備え、
前記捲回電極体は、前記第１電極、前記第２電極、および、前記セパレータが捲回軸線の周囲を取り囲むように捲回されており、
前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方は、前記捲回軸線が延びる軸方向における前記捲回電極体の端部に設けられる複数の金属片を含み、
前記複数の金属片の少なくとも１つには、少なくとも１つの開口が形成されている、蓄電セル。

【請求項2】

前記少なくとも１つの開口は、複数の開口を含む、請求項１に記載の蓄電セル。

【請求項3】

前記少なくとも１つの開口は、前記複数の金属片の各々に設けられている、請求項１または請求項２に記載の蓄電セル。

【請求項4】

前記複数の金属片の各々は、前記軸方向と交差するように延びる軸交差部分を含み、
前記少なくとも１つの開口は、前記軸交差部分に設けられている、請求項１または請求項２に記載の蓄電セル。

【請求項5】

前記第１電極は、第１集電体と、前記第１集電体の一部に塗工されるとともに、前記捲回電極体の径方向において前記セパレータと対向する第１電極材料層と、を含み、
前記第１集電体は、前記第１電極材料層が塗工された第１塗工部と、前記第１塗工部よりも前記軸方向の一方側の前記端部に位置するとともに、前記第１電極材料層が塗工されていない第１未塗工部と、を有し、
前記第１未塗工部は、前記複数の金属片を含む、請求項１または請求項２に記載の蓄電セル。

【請求項6】

前記第２電極は、第２集電体と、前記第２集電体の一部に塗工されるとともに、前記捲回電極体の径方向において前記セパレータと対向する第２電極材料層と、を含み、
前記第２集電体は、前記第２電極材料層が塗工された第２塗工部と、前記第２塗工部よりも前記軸方向の他方側の前記端部に位置するとともに、前記第２電極材料層が塗工されていない第２未塗工部と、を有し、
前記第２未塗工部は、前記複数の金属片を含む、請求項１または請求項２に記載の蓄電セル。

【請求項7】

前記少なくとも１つの開口は、貫通孔および切り欠きの少なくとも一方を含む、請求項１または請求項２に記載の蓄電セル。

【請求項8】

第１電極、第２電極、および、前記第１電極と前記第２電極との間に配置されたセパレータを含む捲回電極体と、
前記捲回電極体を収容するケースと、を備え、
前記捲回電極体は、前記第１電極、前記第２電極、および、前記セパレータが捲回軸線の周囲を取り囲むように捲回されており、
前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方は、前記捲回軸線が延びる軸方向における前記捲回電極体の端部に設けられる複数の金属片を含み、
前記複数の金属片の各々は、前記捲回電極体の径方向に沿った所定方向に延びる径方向部分を含み、
前記複数の金属片のうち一部の前記径方向部分は、前記複数の金属片のうち残りの前記径方向部分よりも、前記所定方向における長さが小さい、蓄電セル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、蓄電セルに関する。

【背景技術】

【0002】

米国出願公開第２０２０／０１４４６７６号明細書（特許文献１）には、第１の基板、セパレータ、および、第２の基板が中心軸の周りに巻かれたセルが開示されている。第１の基板は、導電タブが設けられていないタブレス構造を有する。第１の基板の軸方向端部には、導電部分としての複数の金属片が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国出願公開第２０２０／０１４４６７６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１のセルでは、上記のように、第１の基板の軸方向端部に複数の金属片が設けられている。複数の金属片は、セルの軸方向端部を覆うように設けられている。このため、電解液の流通が金属片により妨げられ、セパレータに電解液を浸透させるのが困難な場合がある。

【0005】

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、軸方向における捲回電極体の端部に複数の金属片が設けられる場合に、セパレータへの電解液の浸透が金属片により妨げられるのを抑制することが可能な蓄電セルを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１の局面に係る蓄電セルは、第１電極、第２電極、および、第１電極と第２電極との間に配置されたセパレータを含む捲回電極体と、捲回電極体を収容するケースと、を備える。捲回電極体は、第１電極、第２電極、および、セパレータが捲回軸線の周囲を取り囲むように捲回されている。第１電極および第２電極の少なくとも一方は、捲回軸線が延びる軸方向における捲回電極体の端部に設けられる複数の金属片を含む。複数の金属片の少なくとも１つには、少なくとも１つの開口が形成されている。なお、開口とは、孔および切り欠きの両方を含む。

【0007】

本開示の第１の局面に係る蓄電セルでは、上記のように、複数の金属片の少なくとも１つには、少なくとも１つの開口が形成されている。これにより、開口を通じて電解液をセパレータ側に流通させることができる。その結果、セパレータへの電解液の浸透が金属片により妨げられるのを抑制することができる。

【0008】

上記第１の局面に係る蓄電セルにおいて、好ましくは、上記少なくとも１つの開口は、複数の開口を含む。このように構成すれば、複数の開口を通じて電解液をセパレータ側に流通させることができる。その結果、セパレータへの電解液の浸透が金属片により妨げられるのをより抑制することができる。

【0009】

上記第１の局面に係る蓄電セルにおいて、好ましくは、上記少なくとも１つの開口は、複数の金属片の各々に設けられている。このように構成すれば、複数の金属片の各々に設けられる開口を通じて電解液をセパレータ側に流通させることができる。これにより、複数の金属片の一部に開口が設けられている場合に比べて、セパレータへの電解液の浸透が金属片により妨げられるのをより抑制することができる。

【0010】

上記第１の局面に係る蓄電セルにおいて、好ましくは、複数の金属片の各々は、軸方向と交差するように延びる軸交差部分を含む。上記少なくとも１つの開口は、軸交差部分に設けられている。このように構成すれば、軸交差部分が軸方向と交差して延びるように設けられていることによって、捲回電極体に対して軸方向の一方側から流通する電解液は、開口を容易に流通することができる。

【0011】

上記第１の局面に係る蓄電セルにおいて、好ましくは、第１電極は、第１集電体と、第１集電体の一部に塗工されるとともに、捲回電極体の径方向においてセパレータと対向する第１電極材料層と、を含む。第１集電体は、第１電極材料層が塗工された第１塗工部と、第１塗工部よりも軸方向の一方側の端部に位置するとともに、第１電極材料層が塗工されていない第１未塗工部と、を有する。第１未塗工部は、複数の金属片を含む。このように構成すれば、第１電極材料層が塗工されていない第１未塗工部に設けられた開口を通じて電解液を流通させることができる。これにより、電解液の流通により第１電極材料層が剥がれるのを抑制することができる。

【0012】

上記第１の局面に係る蓄電セルにおいて、好ましくは、第２電極は、第２集電体と、第２集電体の一部に塗工されるとともに、捲回電極体の径方向においてセパレータと対向する第２電極材料層と、を含む。第２集電体は、第２電極材料層が塗工された第２塗工部と、第２塗工部よりも軸方向の他方側の端部に位置するとともに、第２電極材料層が塗工されていない第２未塗工部と、を有する。第２未塗工部は、複数の金属片を含む。このように構成すれば、第２電極材料層が塗工されていない第２未塗工部に設けられた開口を通じて電解液を流通させることができる。これにより、電解液の流通により第２電極材料層が剥がれるのを抑制することができる。

【0013】

上記第１の局面に係る蓄電セルにおいて、好ましくは、上記少なくとも１つの開口は、貫通孔および切り欠きの少なくとも一方を含む。このように構成すれば、貫通孔および切り欠きを通じて電解液を容易に流通させることができる。

【0014】

本開示の第２の局面に係る蓄電セルは、第１電極、第２電極、および、第１電極と第２電極との間に配置されたセパレータを含む捲回電極体と、捲回電極体を収容するケースと、を備える。捲回電極体は、第１電極、第２電極、および、セパレータが捲回軸線の周囲を取り囲むように捲回されている。第１電極および第２電極の少なくとも一方は、捲回軸線が延びる軸方向における捲回電極体の端部に設けられる複数の金属片を含む。複数の金属片の各々は、捲回電極体の径方向に沿った所定方向に延びる径方向部分を含む。複数の金属片のうち一部の径方向部分は、複数の金属片のうち残りの径方向部分よりも、所定方向における長さが小さい。

【0015】

本開示の第２の局面に係る蓄電セルでは、上記のように、複数の金属片のうち一部の金属片は、複数の金属片のうち残りの金属片よりも、所定方向における径方向部分の長さが小さい。これにより、一部の金属片の径方向部分が比較的短くなっていることによって、金属片同士の間に隙間を形成することができる。その結果、上記隙間を通じて電解液をセパレータ側に流通させることができる。これにより、セパレータへの電解液の浸透が金属片により妨げられるのを抑制することができる。

【0016】

本開示によれば、軸方向における捲回電極体の端部に複数の金属片が設けられる場合に、セパレータへの電解液の浸透が金属片により妨げられるのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態による蓄電セルの構成を示す断面図である。

【図2】第１実施形態による捲回電極体の構成を示す概略的な斜視図である。

【図3】図１の正極側の部分拡大図である。

【図4】図１の負極側の部分拡大図である。

【図5】第１実施形態による正極板の構成を示す平面図である。

【図6】第１実施形態による負極板の構成を示す平面図である。

【図7】図５の正極未塗工部付近の部分拡大図である。

【図8】第２実施形態による捲回電極体の正極側の構成を示す断面図である。

【図9】第２実施形態による捲回電極体の負極側の構成を示す断面図である。

【図10】第１実施形態の変形例による正極未塗工部付近の部分拡大図である。

【図11】第１実施形態の変形例による正極板の構成を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

【0019】

［第１実施形態］
図１は、本開示の実施形態に係る蓄電セル１００の全体構成を示す断面図である。蓄電セル１００は、たとえば車両に搭載されるリチウムイオン電池である。なお、蓄電セル１００の用途および種類は、上記の例に限られない。

【0020】

蓄電セル１００は、捲回電極体１と、ケース２と、正極端子３と、正極集電板４と、外部ガスケット５と、内部ガスケット６と、負極集電板７とを備える。

【0021】

捲回電極体１は、ケース２に収容されている。ケース２は、円筒形状を有している。すなわち、蓄電セル１００は、円筒型の電池である。なお、ケース２は、銅またはアルミニウムにより形成されている。

【0022】

捲回電極体１は、正極板１０と、負極板２０と、セパレータ３０とを含む。セパレータ３０は、正極板１０と負極板２０との間に設けられている。セパレータ３０は、正極板１０（正極活物質）と負極板２０（負極活物質）との間におけるイオン（たとえばリチウムイオン）の行き来を可能にしつつ、正極板１０と負極板２０とを分離している。捲回電極体１は、正極板１０および負極板２０がセパレータ３０を介して捲回された極板群により構成されている。なお、正極板１０および負極板２０は、それぞれ、本開示の「第１電極」および「第２電極」の一例である。

【0023】

図２に示すように、捲回電極体１は、正極板１０、負極板２０、および、セパレータ３０が捲回軸線αの周囲を取り囲むように捲回されている。図２では、捲回電極体１の捲回状態が分かりやすいように、捲回電極体１の捲回が僅かに解けている状態が図示されている。

【0024】

再び図１を参照して、正極端子３は、ディスク部３ａと、リベット部３ｂとを含む。リベット部３ｂは、ディスク部３ａに接続されている。リベット部３ｂは、ディスク部３ａの中央からＺ２側に延びるように設けられている。なお、正極端子３は、アルミニウムにより形成されている。

【0025】

図３に示すように、ディスク部３ａは、ケース２の上面２ａ（Ｚ１側の面）に配置されている。ケース２の上面２ａには、貫通穴２ｂが設けられている。リベット部３ｂは、ケース２の外部に配置されているディスク部３ａから貫通穴２ｂを通ってケース２の内部まで延びている。

【0026】

正極集電板４は、ケース２に収容されている。正極集電板４は、捲回電極体１のＺ１側において、正極板１０の後述する正極未塗工部１１ｂに溶接されている。これにより、正極集電板４は、正に帯電される。正極集電板４は、リベット部３ｂのＺ２側の端部３ｃと溶接されている。これにより、正極端子３は、正に帯電されている。

【0027】

外部ガスケット５は、正極端子３のディスク部３ａとケース２の上面２ａとの間に配置されている。これにより、正極端子３とケース２とが絶縁されている。

【0028】

内部ガスケット６は、ケース２の内部において、ケース２と正極集電板４との間に配置されている。これにより、ケース２と正極集電板４とが絶縁されている。なお、リベット部３ｂは、内部ガスケット６を貫通することにより正極集電板４と接触している。

【0029】

正極板１０は、正極集電体１１と、正極合材層１２とを含む。正極合材層１２は、正極集電体１１（後述の正極塗工部１１ａ）の径方向（Ｒ方向）の両面に塗工されている。正極合材層１２は、Ｒ方向においてセパレータ３０と対向している。なお、正極集電体１１および正極合材層１２は、それぞれ、「第１集電体」および「第１電極材料層」の一例である。

【0030】

正極集電体１１には、たとえばアルムニウムなどが使用されている。正極合材層１２は、正極スラリーを正極集電体１１の表面に塗工して乾燥させることにより形成される。正極スラリーとは、正極合材層１２の材料（正極活物質やバインダー等）と溶媒とを混練することにより調製されるスラリーである。正極合材層１２は、セパレータ３０に密着している。正極合材層１２の厚さは、たとえば、０．１μｍ以上かつ１０００μｍ以下である。

【0031】

正極集電体１１は、正極塗工部１１ａと、正極未塗工部１１ｂとを含む。正極塗工部１１ａは、正極集電体１１のうち正極合材層１２が塗工されている部分である。正極塗工部１１ａは、セパレータ３０同士の間に挟まれている。なお、正極塗工部１１ａは、本開示の「第１塗工部」の一例である。また、正極未塗工部１１ｂは、本開示の「第１未塗工部」の一例である。

【0032】

正極未塗工部１１ｂは、正極集電体１１のうち正極合材層１２が塗工されていない部分である。正極未塗工部１１ｂは、正極塗工部１１ａよりもＺ１側に位置している。具体的には、正極未塗工部１１ｂは、正極塗工部１１ａからＺ１側に突出している。正極未塗工部１１ｂ（後述の部分１１ｄ）は、捲回電極体１のＺ１側の端部１ａに設けられている。なお、Ｚ１側は、本開示の「軸方向の一方側」の一例である。

【0033】

正極未塗工部１１ｂは、Ｚ方向に沿って延びる部分１１ｃと、Ｒ方向に沿って延びる部分１１ｄとを含む。正極未塗工部１１ｂは、径方向内側に折り曲げられている。正極未塗工部１１ｂは、Ｌ字状に折り曲げられている。正極未塗工部１１ｂの部分１１ｄは、正極集電板４に接触している。これにより、正極集電板４は、正に帯電されている。なお、正極未塗工部１１ｂ（部分１１ｄ）は、正極集電板４と溶接により接合されている。また、部分１１ｄは、本開示の「金属片」および「軸交差部分」の一例である。

【0034】

正極未塗工部１１ｂの部分１１ｄは、捲回電極体１の捲回方向に沿って複数並んで配置されている。捲回方向に隣り合う部分１１ｄ同士の間にはスリット１１ｅ（図５参照）が設けられている。Ｒ方向（径方向）に隣り合う部分１１ｄ同士は、互いに部分的に重なり合うように設けられている。なお、正極未塗工部１１ｂの部分１１ｃは、捲回方向に延びるように設けられている。すなわち、１つの部分１１ｃに複数の部分１１ｄの各々が接続されている。

【0035】

図４に示すように、負極集電板７は、ケース２に収容されている。負極集電板７は、捲回電極体１のＺ２側において、負極板２０の後述する負極未塗工部２１ｂに溶接されている。これにより、負極集電板７は、負に帯電される。なお、負極集電板７は、ケース２と接触している。これにより、ケース２は、負に帯電されている。

【0036】

負極板２０は、負極集電体２１と、負極合材層２２とを含む。負極合材層２２は、負極集電体２１（後述の負極塗工部２１ａ）の径方向（Ｒ方向）の両面に塗工されている。負極合材層２２は、Ｒ方向においてセパレータ３０と対向している。なお、負極集電体２１および負極合材層２２は、それぞれ、本開示の「第２集電体」および「第２電極材料層」の一例である。

【0037】

負極集電体２１には、たとえば銅などが使用されている。負極合材層２２は、負極スラリーを負極集電体２１の表面に塗工して乾燥させることにより形成される。負極スラリーとは、負極合材層２２の材料（負極活物質やバインダー等）と溶媒とを混練することにより調製されるスラリーである。負極合材層２２は、セパレータ３０に密着している。負極合材層２２の厚さは、たとえば、０．１μｍ以上かつ１０００μｍ以下である。

【0038】

負極集電体２１は、負極塗工部２１ａと、負極未塗工部２１ｂとを含む。負極塗工部２１ａは、負極集電体２１のうち負極合材層２２が塗工されている部分である。負極塗工部２１ａは、セパレータ３０同士の間に挟まれている。なお、負極塗工部２１ａは、本開示の「第２塗工部」の一例である。また、負極未塗工部２１ｂは、本開示の「第２未塗工部」の一例である。

【0039】

負極未塗工部２１ｂは、負極集電体２１のうち負極合材層２２が塗工されていない部分である。負極未塗工部２１ｂは、負極塗工部２１ａよりもＺ２側に位置している。具体的には、負極未塗工部２１ｂは、負極塗工部２１ａからＺ２側に突出している。負極未塗工部２１ｂは、捲回電極体１のＺ２側の端部１ｂに設けられている。なお、Ｚ２側は、本開示の「軸方向の他方側」の一例である。

【0040】

負極未塗工部２１ｂは、Ｚ方向に沿って延びる部分２１ｃと、Ｒ方向に沿って延びる部分２１ｄとを含む。負極未塗工部２１ｂは、径方向内側に折り曲げられている。負極未塗工部２１ｂは、Ｌ字状に折り曲げられている。負極未塗工部２１ｂの部分２１ｄは、負極集電板７に接触している。これにより、負極集電板７は、負に帯電されている。なお、負極未塗工部２１ｂ（部分２１ｄ）は、負極集電板７と溶接により接合されている。また、部分２１ｄは、本開示の「金属片」および「軸交差部分」の一例である。

【0041】

負極未塗工部２１ｂの部分２１ｄは、捲回電極体１の捲回方向に沿って複数並んで配置されている。捲回方向に隣り合う部分２１ｄ同士の間にはスリット２１ｅ（図６参照）が設けられている。Ｒ方向に隣り合う部分１１ｄ同士は、互いに部分的に重なり合うように設けられている。なお、負極未塗工部２１ｂの部分２１ｃは、捲回方向に延びるように設けられている。すなわち、１つの部分２１ｃに複数の部分２１ｄの各々が接続されている。

【0042】

ここで、従来の蓄電セルの構成では、未塗工部が捲回電極体の軸方向端部を覆うように設けられている。このため、電解液の流通が未塗工部により妨げられ、セパレータに電解液を浸透させるのが困難な場合がある。

【0043】

そこで、第１実施形態では、図３に示すように、複数の部分１１ｄの各々には、貫通孔１１ｆが形成されている。複数の部分１１ｄが軸方向（Ｚ方向）と交差（略直交）するように延びているので、貫通孔１１ｆでは、軸方向が貫通方向となっている。なお、貫通孔１１ｆは、本開示の「開口」の一例である。

【0044】

複数の部分１１ｄの各々には、複数の貫通孔１１ｆが設けられている。複数の貫通孔１１ｆのうち少なくとも一部は、Ｚ方向においてセパレータ３０とオーバラップする位置に設けられている。これにより、貫通孔１１ｆを流通した電解液を、効率的にセパレータ３０まで流通させることが可能である。なお、貫通孔１１ｆの位置は上記の例に限られない。

【0045】

図４に示すように、複数の部分２１ｄの各々には、貫通孔２１ｆが形成されている。複数の部分２１ｄが軸方向（Ｚ方向）と交差（略直交）するように延びているので、貫通孔２１ｆでは、軸方向が貫通方向となっている。なお、貫通孔２１ｆは、本開示の「開口」の一例である。

【0046】

複数の部分２１ｄの各々には、複数の貫通孔２１ｆが設けられている。複数の貫通孔２１ｆのうち少なくとも一部は、Ｚ方向においてセパレータ３０とオーバラップする位置に設けられている。これにより、貫通孔２１ｆを流通した電解液を、効率的にセパレータ３０まで流通させることが可能である。

【0047】

図５は、正極集電体１１の捲回を解いた状態の平面図である。図５に示すように、複数の部分１１ｄの各々には、５つの貫通孔１１ｆが形成されている。なお、正極未塗工部１１ｂは、正極集電体１１のうち、捲回の内側部分１１ｇ（たとえば最内周の捲回に対応する部分）には形成されておらず、内側部分１１ｇよりも外周側に設けられている。なお、図５～図７に示すＸ方向は、捲回電極体１の捲回方向に相当する。

【0048】

図６は、負極集電体２１の捲回を解いた状態の平面図である。図６に示すように、複数の部分２１ｄの各々には、５つの貫通孔２１ｆが形成されている。なお、負極未塗工部２１ｂは、負極集電体２１のうち、捲回の内側部分２１ｇ（たとえば最内周の捲回に対応する部分）には形成されておらず、内側部分２１ｇよりも外周側に設けられている。

【0049】

図７は、図５の部分拡大図である。図７に示すように、複数の貫通孔１１ｆの各々は、円形形状を有している。具体的には、複数の貫通孔１１ｆは、直径ｒを有する真円形状を有する。なお、貫通孔１１ｆの形状は上記の例に限られない。また、貫通孔２１ｆの形状は、貫通孔１１ｆと同じであるので、図示は省略する。

【0050】

また、スリット１１ｅは、Ｘ方向において幅Ｗを有する。貫通孔１１ｆの直径ｒは、スリット１１ｅの幅Ｗよりも小さい。なお、直径ｒが幅Ｗ以上であってもよい。また、詳細な図は省略するが、貫通孔２１ｆおよびスリット２１ｅは、それぞれ、貫通孔１１ｆおよびスリット１１ｅと同じ大きさ（形状）を有する。

【0051】

以上のように、第１実施形態では、正極未塗工部１１ｂの複数の部分１１ｄの各々には、貫通孔１１ｆが形成されている。これにより、セパレータ３０が正極未塗工部１１ｂに覆われたとしても、貫通孔１１ｆを通じて電解液をセパレータ３０に導入することができる。その結果、捲回電極体１の充放電時の膨張に起因して電解液の余剰分が絞り出されても、電解液を速やかに捲回電極体１に戻すことができる。また、捲回電極体１の内部に電解液が不足することに起因して、捲回電極体１の抵抗が悪化するのを抑制することができる。

【0052】

［第２実施形態］
図８および図９を参照して、本開示の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、正極未塗工部１１ｂおよび負極未塗工部２１ｂの各々に貫通孔が形成されている上記第１実施形態とは異なり、正極未塗工部および負極未塗工部の各々に貫通孔が形成されていない。上記第１実施形態と同じ構成については、同じ符号を付すとともに繰り返しの説明を行わないものとする。

【0053】

図８に示すように、蓄電セル２００は、捲回電極体１の代わりに捲回電極体３１を備える点において、上記第１実施形態の蓄電セル１００と異なる。捲回電極体３１は、ケース２に収容されている。

【0054】

捲回電極体３１は、正極板１１０と、負極板１２０と、セパレータ３０とを含む。セパレータ３０は、正極板１１０と負極板１２０との間に設けられている。なお、正極板１１０および負極板１２０は、それぞれ、本開示の「第１電極」および「第２電極」の一例である。

【0055】

捲回電極体３１は、正極板１１０、負極板１２０、および、セパレータ３０が捲回軸線βの周囲を取り囲むように捲回されている。

【0056】

正極板１１０は、正極集電体１１１と、正極合材層１２とを含む。正極集電体１１１は、正極塗工部１１ａと、正極未塗工部１１１ｂとを含む。正極未塗工部１１１ｂ（後述の部分１１１ｄ）は、捲回電極体３１のＺ１側の端部３１ａに設けられている。

【0057】

正極未塗工部１１１ｂは、Ｚ方向に沿って延びる部分１１ｃと、Ｒ方向に沿って延びる部分１１１ｄとを含む。正極未塗工部１１１ｂは、径方向内側に折り曲げられている。正極未塗工部１１１ｂは、Ｌ字状に折り曲げられている。なお、部分１１１ｄは、本開示の「金属片」および「径方向部分」の一例である。

【0058】

正極未塗工部１１１ｂの部分１１１ｄは、捲回電極体３１の捲回方向に沿って複数並んで配置されている。すなわち、複数の部分１１１ｄの各々は、捲回方向に延びる１つの部分１１ｃに接続されている。

【0059】

第２実施形態では、複数の部分１１１ｄのうちの一部は、複数の部分１１１ｄのうちの残りの一部よりも、径方向に沿った方向（図８において部分１１１ｄが延びている方向）における長さが小さい。上記一部の部分１１１ｄの長さＬ１は、上記残りの一部の部分１１１ｄの長さＬ２よりも小さい。これにより、径方向に並んで配置される、長さＬ１の部分１１１ｄと長さＬ２の部分１１１ｄとの間には、隙間Ｓ１が形成される。隙間Ｓ１（開口）は、軸方向（Ｚ方向）においてセパレータ３０と重なる位置に形成されていてもよい。なお、図８において部分１１１ｄが延びている方向は、本開示の「所定方向」の一例である。

【0060】

なお、長さＬ１の部分１１１ｄと、長さＬ２の部分１１１ｄとの位置関係は、図８に示す例に限られない。たとえば、長さＬ１の部分１１１ｄが、複数の部分１１１ｄのうち捲回軸線βに最も近い位置に配置されていてもよい。

【0061】

図９に示すように、負極板１２０は、負極集電体１２１と、負極合材層２２とを含む。負極集電体１２１は、負極塗工部２１ａと、負極未塗工部１２１ｂとを含む。負極未塗工部１２１ｂ（後述の部分１２１ｄ）は、捲回電極体３１のＺ２側の端部３１ｂに設けられている。

【0062】

負極未塗工部１２１ｂは、Ｚ方向に沿って延びる部分２１ｃと、Ｒ方向に沿って延びる部分１２１ｄとを含む。負極未塗工部１２１ｂは、径方向内側に折り曲げられている。負極未塗工部１２１ｂは、Ｌ字状に折り曲げられている。なお、部分１２１ｄは、本開示の「金属片」および「径方向部分」の一例である。

【0063】

負極未塗工部１２１ｂの部分１２１ｄは、捲回方向に沿って複数並んで配置されている。すなわち、複数の部分１２１ｄの各々は、捲回方向に延びる１つの部分２１ｃに接続されている。

【0064】

第２実施形態では、複数の部分１２１ｄのうちの一部は、複数の部分１２１ｄのうちの残りの一部よりも、径方向に沿った方向（図９において部分１２１ｄが延びている方向）における長さが小さい。上記一部の部分１２１ｄの長さＬ１１は、上記残りの一部の部分１２１ｄの長さＬ１２よりも小さい。これにより、径方向に並んで配置される、長さＬ１１の部分１２１ｄと長さＬ１２の部分１２１ｄとの間には、隙間Ｓ２（開口）が形成される。隙間Ｓ２は、軸方向（Ｚ方向）においてセパレータ３０と重なる位置に形成されていてもよい。なお、図９において部分１２１ｄが延びている方向は、本開示の「所定方向」の一例である。

【0065】

なお、長さＬ１１の部分１２１ｄと、長さＬ１２の部分１２１ｄとの位置関係は、図９に示す例に限られない。たとえば、長さＬ１１の部分１２１ｄが、複数の部分１２１ｄのうち捲回軸線βに最も近い位置に配置されていてもよい。

【0066】

以上のように、第２実施形態では、複数の部分１１１ｄ（１２１ｄ）のうち一部は、複数の部分１１１ｄ（１２１ｄ）のうち残りの一部よりも、部分１１１ｄ（１２１ｄ）が延びる方向における長さが小さい。これにより、互いに長さが異なる部分１１１ｄ（１２１ｄ）同士が径方向に並んでいる場合に、上記部分１１１ｄ（１２１ｄ）同士の間に隙間Ｓ１（Ｓ２）が形成される。これにより、電解液を隙間Ｓ１（Ｓ２）を通してセパレータ３０側に流通させることができる。

【0067】

上記第１実施形態では、部分１１ｄ（２１ｄ）に、複数の貫通孔１１ｆ（２１ｆ）が設けられている例を示したが、本開示はこれに限られない。部分１１ｄ（２１ｄ）に、１つの貫通孔１１ｆ（２１ｆ）のみが設けられていてもよい。

【0068】

上記第１実施形態では、複数の部分１１ｄ（２１ｄ）の各々に、貫通孔１１ｆ（２１ｆ）が設けられている例を示したが、本開示はこれに限られない。複数の部分１１ｄ（２１ｄ）の一部に、貫通孔１１ｆ（２１ｆ）が設けられていてもよい。たとえば、貫通孔１１ｆ（２１ｆ）が１つの部分１１ｄ（２１ｄ）にのみ設けられていてもよい。

【0069】

上記第１実施形態では、部分１１ｄ（２１ｄ）に、貫通孔１１ｆ（２１ｆ）が設けられている例を示したが、本開示はこれに限られない。部分１１ｃ（２１ｃ）に貫通孔が設けられていてもよい。また、部分１１ｄ（２１ｄ）および部分１１ｃ（２１ｃ）の各々に貫通孔が設けられていてもよい。

【0070】

上記第１実施形態では、部分１１ｄ（２１ｄ）に、貫通孔１１ｆ（２１ｆ）が設けられている例を示したが、本開示はこれに限られない。貫通孔以外の開口が設けられていてもよい。図１０に示す例では、部分２１１ｄに、切り欠き２１１ａが設けられている。切り欠き２１１ａは、部分２１１ｄの端部２１１ｂ（径方向内側の端部）に設けられている。切り欠き２１１ａは、捲回方向（図１０のＸ方向）に複数（図１０では２つ）並んで設けられている。なお、負極側についても同様であってもよい。また、貫通孔と切り欠きとの両方が形成されていてもよい。なお、部分２１１ｄは、本開示の「軸方向部分」および「金属片」の一例である。また、切り欠き２１１ａは、本開示の「開口」の一例である。

【0071】

上記第１実施形態では、軸方向に延びる単一の部分１１ｃに、複数の部分１１ｄが接続されている例を示したが、本開示はこれに限られない。図１１に示すように、複数の部分１１ｄの各々に、軸方向に延びる部分１１１ｃ（部分１１ｃに相当する部分）が接続されていてもよい。図１１に示す例では、部分１１ｃと部分１１ｄとにより構成される複数の金属片同士の間に、スリット１１１ｅが形成されている。なお、負極側においても同様に構成されていてもよい。

【0072】

上記第１実施形態では、正極未塗工部１１ｂおよび負極未塗工部２１ｂの各々に貫通孔が形成されている例を示したが、本開示はこれに限られない。正極未塗工部１１ｂおよび負極未塗工部２１ｂのいずれか一方のみに貫通孔が形成されていてもよい。

【0073】

上記第２実施形態では、正極側の複数の部分１１１ｄ、および、負極側の複数の部分１２１ｄの両方において、一部の長さが残りの一部の長さよりも小さくなっている例を示したが、本開示はこれに限られない。正極側の複数の部分１１１ｄ、および、負極側の複数の部分１２１ｄのいずれか一方のみにおいて、一部の長さが残りの一部の長さよりも小さくなっていてもよい。

【0074】

上記第１（第２）実施形態では、正極未塗工部１１ｂ（１１１ｂ）および負極未塗工部２１ｂ（１２１ｂ）の各々が径方向内側に折り曲げられている例を示したが、本開示はこれに限られない。正極未塗工部１１ｂ（１１１ｂ）および負極未塗工部２１ｂ（１２１ｂ）の少なくとも一方が径方向外側に折り曲げられていてもよい。

【0075】

なお、上記の実施形態および上記の各変形例の構成が、互いに組み合わされていてもよい。

【0076】

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0077】

１、３１ 捲回電極体,１ａ、１ｂ、３１ａ、３１ｂ 端部，２ ケース，１０、１１０ 正極板（第１電極）,１１ 正極集電体（第１集電体），１１ａ 正極塗工部（第１塗工部），１１ｂ 正極未塗工部（第１未塗工部），１１ｄ、２１ｄ、２１１ｄ 部分（金属片）（軸交差部分），１１ｆ、２１ｆ 貫通孔（開口），１２ 正極合材層（第１電極材料層），２０、１２０ 負極板（第２電極）,２１ 負極集電体（第２集電体），２１ａ 負極塗工部（第２塗工部），２１ｂ 負極未塗工部（第２未塗工部），２２ 負極合材層（第２電極材料層），３０ セパレータ，１００、２００ 蓄電セル，１１１ｄ、１２１ｄ 部分（金属片）（径方向部分），２１１ａ 切り欠き（開口），Ｌ１、Ｌ２、Ｌ１１、Ｌ１２ 長さ，Ｒ 方向（径方向），Ｚ 方向（軸方向），α、β 捲回軸線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】