特許 7049603 蓄電素子、蓄電素子を備える蓄電装置、蓄電素子を備える移動体、及び蓄電素子を備える蓄電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-30

(45)【発行日】2022-04-07

(54)【発明の名称】蓄電素子、蓄電素子を備える蓄電装置、蓄電素子を備える移動体、及び蓄電素子を備える蓄電システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20220331BHJP

   H01M 6/02 20060101ALI20220331BHJP

   H01G 11/10 20130101ALI20220331BHJP

   H01G 11/22 20130101ALI20220331BHJP

   H01G 11/52 20130101ALI20220331BHJP

   H01G 11/82 20130101ALI20220331BHJP

   H01G 11/76 20130101ALI20220331BHJP

   H01M 10/0587 20100101ALN20220331BHJP

   H01M 10/052 20100101ALN20220331BHJP

   H01M 10/0566 20100101ALN20220331BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 W

H01M6/02 Z

H01G11/10

H01G11/22

H01G11/52

H01G11/82

H01G11/76

H01M10/0587

H01M10/052

H01M10/0566

【請求項の数】 21

(21)【出願番号】P 2018519521

(86)(22)【出願日】2017-05-22

(86)【国際出願番号】 JP2017018973

(87)【国際公開番号】W WO2017204137

(87)【国際公開日】2017-11-30

【審査請求日】2020-05-15

(31)【優先権主張番号】P 2016102569

(32)【優先日】2016-05-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】507151526

【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ

(74)【代理人】

【識別番号】100074332

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 昇

(74)【代理人】

【識別番号】100114432

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 寛昭

(72)【発明者】

【氏名】森 澄男

(72)【発明者】

【氏名】中井 健太

【審査官】冨士 美香

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－３２４５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２１０７２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｍ ５０／４０

Ｈ０１Ｍ ６／０２

Ｈ０１Ｇ １１／１０

Ｈ０１Ｇ １１／２２

Ｈ０１Ｇ １１／５２

Ｈ０１Ｇ １１／８２

Ｈ０１Ｇ １１／７６

Ｈ０１Ｍ １０／０５８７

Ｈ０１Ｍ １０／０５２

Ｈ０１Ｍ １０／０５６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

巻回された電極を有する複数の電極体と、
電解液と、
前記複数の電極体を前記電解液とともに収容するケースと、
前記ケースの外面から突出し且つ前記複数の電極体と導通する外部端子と、を備え、
前記複数の電極体は、各々の巻回中心軸が互いに平行な状態で前記外部端子の突出方向に並び、
隣り合う電極体同士は、該電極体の外周面を互いに接触させることによって液絡させている、蓄電素子。

【請求項2】

巻回された電極を有する複数の電極体と、
電解液と、
巻回中心軸が互いに平行となる状態で前記複数の電極体を前記電解液とともに収容するケースと、を備え、
前記ケース内に溜まっている前記電解液の量は、収容された電極体の巻回中心軸が水平で且つ一端の電極体が他端の電極体より上方に位置するように前記ケースが配置されたときに、液面が該ケース内において最も上に位置する電極体の下端より低くなるように設定され、
隣り合う電極体同士は、該電極体の外周面を互いに接触させることによって液絡させている、蓄電素子。

【請求項3】

前記隣り合う電極体同士は、充放電過程において前記外周面を常に液絡させている、請求項１又は２に記載の蓄電素子。

【請求項4】

前記複数の電極体のそれぞれは、セパレータを有し、
前記複数の電極体のそれぞれにおける前記電極と前記セパレータとは、積層された状態で巻回されており、
前記電極体の外周面は、前記セパレータによって構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の蓄電素子。

【請求項5】

巻回された電極を有する複数の電極体と、
電解液と、
前記複数の電極体を前記電解液とともに収容するケースと、
前記ケースの外面から突出し且つ前記複数の電極体と導通する外部端子と、を備え、
前記複数の電極体は、各々の巻回中心軸が互いに平行な状態で前記外部端子の突出方向に並び、
隣り合う電極体同士は、該電極体の外周面を互いに液絡させ、
前記複数の電極体のそれぞれは、セパレータを有し、
前記複数の電極体のそれぞれにおける前記電極と前記セパレータとは、積層された状態で巻回されており、
前記電極体の外周面は、前記セパレータによって構成され、
前記複数の電極体のそれぞれは、前記外周面を含み且つ前記セパレータのみが巻回されている外側領域を有し、
前記隣り合う電極体のうちの一方の電極体の外側領域の前記セパレータの巻数は、前記隣り合う電極体のうちの他方の電極体の外側領域の前記セパレータの巻数より多い、蓄電素子。

【請求項6】

巻回された電極を有する複数の電極体と、
電解液と、
巻回中心軸が互いに平行となる状態で前記複数の電極体を前記電解液とともに収容するケースと、を備え、
前記ケース内に溜まっている前記電解液の量は、収容された電極体の巻回中心軸が水平で且つ一端の電極体が他端の電極体より上方に位置するように前記ケースが配置されたときに、液面が該ケース内において最も上に位置する電極体の下端より低くなるように設定され、
隣り合う電極体同士は、該電極体の外周面を互いに液絡させ、
前記複数の電極体のそれぞれは、セパレータを有し、
前記複数の電極体のそれぞれにおける前記電極と前記セパレータとは、積層された状態で巻回されており、
前記電極体の外周面は、前記セパレータによって構成され
前記複数の電極体のそれぞれは、前記外周面を含み且つ前記セパレータのみが巻回されている外側領域を有し、
前記隣り合う電極体のうちの一方の電極体の外側領域の前記セパレータの巻数は、前記隣り合う電極体のうちの他方の電極体の外側領域の前記セパレータの巻数より多い、蓄電素子。

【請求項7】

前記複数の電極体は、巻回中心軸と直交する方向に並び、
前記直交する方向の一方側にある前記電極体ほど、前記外側領域における前記セパレータの巻数が多い、請求項５又は６に記載の蓄電素子。

【請求項8】

巻回された電極を有する複数の電極体と、
電解液と、
前記複数の電極体を前記電解液とともに収容するケースと、
前記ケースの外面から突出し且つ前記複数の電極体と導通する外部端子と、を備え、
前記複数の電極体は、各々の巻回中心軸が互いに平行な状態で前記外部端子の突出方向に並び、
隣り合う電極体同士は、該電極体の外周面を互いに液絡させ、
前記複数の電極体のそれぞれにおいて、前記電極は、該電極体における直交する方向の径が長径と短径となるように巻回されており、
前記複数の電極体は、前記ケースの内部において、前記外部端子の突出方向と前記電極体の短径方向とが一致するように配置されている、蓄電素子。

【請求項9】

巻回された電極を有する複数の電極体と、
電解液と、
巻回中心軸が互いに平行となる状態で前記複数の電極体を前記電解液とともに収容するケースと、
前記ケースの外面から突出する外部端子と、を備え、
前記ケース内に溜まっている前記電解液の量は、収容された電極体の巻回中心軸が水平で且つ一端の電極体が他端の電極体より上方に位置するように前記ケースが配置されたときに、液面が該ケース内において最も上に位置する電極体の下端より低くなるように設定され、
隣り合う電極体同士は、該電極体の外周面を互いに液絡させ、
前記複数の電極体のそれぞれにおいて、前記電極は、該電極体における直交する方向の径が長径と短径となるように巻回されており、
前記複数の電極体は、前記ケースの内部において、前記外部端子の突出方向と前記電極体の短径方向とが一致するように配置されている、蓄電素子。

【請求項10】

請求項８又は９に記載の複数の蓄電素子と、
前記複数の蓄電素子を保持する保持部材と、
前記外部端子に接続されるバスバと、を備え、
前記複数の蓄電素子は、前記電極体の長径方向に並び、
前記保持部材は、前記蓄電素子の並び方向における前記複数の蓄電素子の両側に配置される一対の終端部材と、前記一対の終端部材を連結する連結部と、を有し、
前記バスバは、異なる蓄電素子の外部端子同士を接続する、蓄電装置。

【請求項11】

各蓄電素子の前記ケースは、開口部を有するケース本体と、前記外部端子が配置され且つ前記開口部を塞ぐ蓋と、を有し、
前記ケースの内部において前記蓋と前記電極体との間に隙間が形成されている、請求項１０に記載の蓄電装置。

【請求項12】

請求項１～１１のいずれか１項に記載の蓄電素子と、
前記蓄電素子が搭載される移動体本体と、
前記蓄電素子から供給される電力によって前記移動体本体を駆動する駆動部と、を備え、
前記蓄電素子は、前記ケースの外面から突出する外部端子を有し、
前記蓄電素子は、前記ケースにおける前記外部端子が突出している部位である端子側部位が、該ケースにおける前記端子側部位と反対側の部位より上方に位置するように配置される、移動体。

【請求項13】

請求項１～１１のいずれか１項に記載の蓄電素子と、
前記蓄電素子が載置される蓄電システム本体と、
前記蓄電素子の外部端子と接続され、且つ、外部から電力の入力及び外部への電力の出力が可能な入出力端子と、を備え、
前記蓄電素子は、前記ケースにおける前記外部端子が突出している部位である端子側部位が、該ケースにおける前記端子側部位と反対側の部位より上方に位置するように配置される、蓄電システム。

【請求項14】

電極が巻回される複数の電極体と、
前記複数の電極体を収容するケースと、
前記ケースの外面から突出し且つ前記複数の電極体と導通する外部端子と、を備え、
前記複数の電極体のそれぞれにおいて、前記電極が該電極体における直交する方向の径が長径と短径となるように巻回されており、
前記複数の電極体は、前記ケースの内部において、巻回中心軸が互いに平行で且つ前記外部端子の突出方向と前記電極体の短径方向とが一致した状態で並び、
前記ケースは、開口部を有するケース本体と、前記開口部を塞ぎ且つ前記外部端子が配置される蓋と、を有し、
前記ケースの内部において前記蓋と前記電極体との間に隙間が形成され、
隣り合う電極体同士は、該電極体の外周面を互いに接触させることによって液絡させている、蓄電素子。

【請求項15】

電極が巻回される複数の電極体と、
電解液と、
前記複数の電極体を前記電解液とともに収容するケースと、
前記ケースの外面から突出し且つ前記複数の電極体と導通する外部端子と、
前記電解液を吸い上げる少なくとも一つの液絡部材と、を備え、
前記複数の電極体のそれぞれにおいて、前記電極が該電極体における直交する方向の径が長径と短径となるように巻回されており、
前記複数の電極体は、前記ケースの内部において、巻回中心軸が互いに平行で且つ前記外部端子の突出方向と前記電極体の短径方向とが一致した状態で並び、
前記ケースは、開口部を有するケース本体と、前記開口部を塞ぎ且つ前記外部端子が配置される蓋と、を有し、
前記ケースの内部において前記蓋と前記電極体との間に隙間が形成され、
前記液絡部材は、前記電極体の周囲を囲まずに隣り合う電極体の外周面とそれぞれ接触した状態で該隣り合う電極体に挟み込まれ、
前記隣り合う電極体同士は、互いの外周面を前記液絡部材によって液絡させている、蓄電素子。

【請求項16】

請求項１４又は１５に記載の複数の蓄電素子と、
前記複数の蓄電素子を保持する保持部材と、
前記外部端子に接続されるバスバと、を備え、
前記複数の蓄電素子は、前記電極体の長径方向に並び、
前記保持部材は、前記蓄電素子の並び方向における前記複数の蓄電素子の両側に配置される一対の終端部材と、前記一対の終端部材を連結する連結部と、を有し、
前記バスバは、異なる蓄電素子の外部端子同士を接続する、蓄電装置。

【請求項17】

巻回された電極を有する複数の電極体と、
電解液と、
前記複数の電極体を前記電解液とともに収容するケースと、
前記ケースの外面から突出し且つ前記複数の電極体と導通する外部端子と、
前記電解液を吸い上げる少なくとも一つの液絡部材と、を備え、
前記複数の電極体は、各々の巻回中心軸が互いに平行な状態で前記外部端子の突出方向に並び、
前記液絡部材は、前記電極体の周囲を囲まずに隣り合う電極体の外周面とそれぞれ接触した状態で該隣り合う電極体に挟み込まれ、
前記隣り合う電極体同士は、互いの外周面を前記液絡部材によって液絡させている、蓄電素子。

【請求項18】

巻回された電極を有する複数の電極体と、
電解液と、
巻回中心軸が互いに平行となる状態で前記複数の電極体を前記電解液とともに収容するケースと、
前記電解液を吸い上げる少なくとも一つの液絡部材と、を備え、
前記ケース内に溜まっている前記電解液の量は、収容された電極体の巻回中心軸が水平で且つ一端の電極体が他端の電極体より上方に位置するように前記ケースが配置されたときに、液面が該ケース内において最も上に位置する電極体の下端より低くなるように設定され、
前記液絡部材は、前記電極体の周囲を囲まずに隣り合う電極体の外周面とそれぞれ接触した状態で該隣り合う電極体に挟み込まれ、
前記隣り合う電極体同士は、互いの外周面を前記液絡部材によって液絡させている、蓄電素子。

【請求項19】

前記液絡部材は、連続気泡を有する多孔質部材によって形成される、請求項１５、１７又は１８に記載の蓄電素子。

【請求項20】

前記液絡部材は、充電又は放電による前記電極体の膨張又は収縮に伴って、前記隣り合う電極体が並ぶ方向に縮み又は伸びる、請求項１５、１７～１９のいずれか１項に記載の蓄電素子。

【請求項21】

前記電極体は、三つ以上配置され、
巻回中心軸と直交する方向における前記電極体の一方側に配置される前記液絡部材の保持できる前記電解液の量は、前記直交する方向における前記電極体の他方側に配置される前記液絡部材の保持できる前記電解液の量より多い、請求項１５、１７～２０のいずれか１項に記載の蓄電素子。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

本願は、日本国特願２０１６－１０２５６９号の優先権を主張し、日本国特願２０１６-１０２５６９号の内容は、引用によって本願明細書の記載に組み込まれる。

【技術分野】

【0002】

本発明は、複数の巻回型の電極体を備える蓄電素子、前記蓄電素子を備える蓄電装置、前記蓄電素子を備える移動体、及び前記蓄電素子を備える蓄電システムに関するものである。

【背景技術】

【0003】

従来から複数の電極組立体を備えた二次電池が知られている（特許文献１参照）。この二次電池は、図１８に示すように、複数の電極組立体１０１、第一集電板１０２、ケース１０３、及びキャップ組立体１０４を含む。

【0004】

複数の電極組立体１０１のそれぞれは、薄い板型或いは膜型に形成された第一電極板、セパレータ、及び第二電極板を積層して巻回することで形成される。これら複数の電極組立体１０１は、ケース１０３内において一方向に並列して配置される。このとき、隣り合う電極組立体１０１の間に、隙間が形成されている。

【0005】

前記一方向に配置される複数の電極組立体１０１の一側端部に、前記第一電極板と電気的に連結されるための第一集電板１０２が結合される。また、複数の電極組立体１０１の他側端部に、前記第二電極板と電気的に連結されるために極性を有するケース１０３が接触する。このとき、第一集電板１０２と電極組立体１０１の一側端部（前記第一電極板）とは、溶接によって結合されている。また、ケース１０３と電極組立体１０１の他側端部（前記第二電極板）とも、溶接によって結合されている。

【0006】

ケース１０３は、電解液、複数の電極組立体１０１、及び第一集電板１０２が収納されるように、底部１０５と、底部１０５から延長された側壁部１０６と、を含んでいる。このケース１０３は、導電性金属によって形成され、一つの極性を有する電極の役割をする。即ち、ケース１０３は、複数の電極組立体１０１の他側端部（前記第二電極板）と電気的に連結され、第二集電板としての役割をする。

【0007】

キャップ組立体１０４は、ケース１０３を密封するキャッププレート１０７と、キャッププレート１０７を貫通して第一集電板１０２と連結される第一電極端子１０８と、第一電極端子１０８に形成されたねじ山に沿って締結されて、第一電極端子１０８をキャッププレート１０７に固定する第一ナット１０９と、を含む。

【0008】

以上の二次電池１００では、各電極組立体１０１の巻回中心軸が水平になるようにケース１０３が配置される、より具体的には、一端（例えば、図１８における左端）の電極組立体１０１が他端（例えば、図１８における右端）の電極組立体１０１より上方に位置するようにケース１０３が配置されると、一部の電極組立体１０１しかケース１０３内に溜まっている電解液（余剰電解液）に接しない。このため、二次電池１００では、前記姿勢のままで充放電が繰り返されると、複数の電極組立体１０１のうちの余剰電解液に接していない電極組立体１０１では電解液不足が生じる。このように、複数の電極組立体１０１のうちの一部に電解液不足が生じると、二次電池１００全体での出力低下が生じる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】日本国特開２０１１－７７０２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

そこで、本実施形態は、複数の巻回型の電極体と、巻回中心軸が互いに平行となる状態で複数の電極体を電解液とともに収容するケースとを備え、各電極体の巻回中心軸が水平で且つ一端の電極体が他端の電極体より上方に位置するようにケースが配置されたときに、上側の電極体に電解液が供給される蓄電素子、前記蓄電素子を備える蓄電装置、前記蓄電素子を備える移動体、及び前記蓄電素子を備える蓄電システム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】

【0011】

本実施形態の蓄電素子は、
電極が巻回される複数の電極体と、
電解液と、
前記複数の電極体を前記電解液とともに収容するケースと、
前記ケースの外面から突出し且つ前記複数の電極体と導通する外部端子と、を備え、
前記複数の電極体は、巻回中心軸が互いに平行な状態で前記外部端子の突出方向に並び、
隣り合う電極体同士は、該電極体の外周面を互いに液絡させている。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、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、前記蓄電素子の分解斜視図である。

【図3】図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ位置における断面図である。

【図4】図４は、電極体を説明するための図である。

【図5】図５は、前記蓄電素子における余剰電解液の量を説明するための図である。

【図6】図６は、第二実施形態に係る蓄電素子の分解斜視図である。

【図7】図７は、第三実施形態に係る蓄電装置の一部を省略した斜視図である。

【図8】図８は、前記蓄電装置の一部を省略した分解斜視図である。

【図9】図９は、前記蓄電装置が備える蓄電素子の分解斜視図である。

【図10】図１０は、前記蓄電素子の断面図である。

【図11】図１１は、前記蓄電素子が有する電極体を説明するための図である。

【図12】図１２は、移動体を説明するための模式図である。

【図13】図１３は、蓄電システムを説明するための模式図である。

【図14】図１４は、他実施形態の蓄電素子における複数の電極体の配置を説明するための図である。

【図15】図１５は、他実施形態の蓄電素子における複数の電極体の配置を説明するための図である。

【図16】図１６は、電極体の外側領域を説明するための断面の模式図である。

【図17】図１７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。

【図18】図１８は、従来の二次電池の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本実施形態の蓄電素子は、
巻回された電極を有する複数の電極体と、
電解液と、
前記複数の電極体を前記電解液とともに収容するケースと、
前記ケースの外面から突出し且つ前記複数の電極体と導通する外部端子と、を備え、
前記複数の電極体は、巻回中心軸が互いに平行な状態で前記外部端子の突出方向に並び、
隣り合う電極体同士は、該電極体の外周面を互いに液絡させている。

【0014】

かかる構成によれば、隣り合う電極体同士が、外周面を互いに液絡させることで、各電極体の巻回中心軸が水平で且つ一端の電極体が他端の電極体より上方に位置するようにケースが配置されても、電解液が下側の電極体から上側の電極体に供給される。これにより、ケース内に溜まっている電解液（以下、「余剰電解液」とも称する。）を下側の電極体から上側の電極体に供給可能となる。

【0015】

また、本実施形態の蓄電素子は、
巻回された電極を有する複数の電極体と、
電解液と、
巻回中心軸が互いに平行となる状態で前記複数の電極体を前記電解液とともに収容するケースと、を備え、
前記ケース内に溜まっている前記電解液の量は、収容された電極体の巻回中心軸が水平で且つ一端の電極体が他端の電極体より上方に位置するように前記ケースが配置されたときに、液面が該ケース内において最も上に位置する電極体の下端より低くなるように設定され、
隣り合う電極体同士は、該電極体の外周面を互いに液絡させている。

【0016】

かかる構成によれば、隣り合う電極体同士が、外周面を互いに液絡させることで、各電極体の巻回中心軸が水平で且つ一端の電極体が他端の電極体より上方に位置するようにケースが配置されたときに該ケース内において余剰電解液（ケース内に溜まっている電解液）の液面より上側に電極体が位置していても、電解液が下側の電極体から上側の電極体に供給されるため、余剰電解液が前記液面より上側に位置する電極体に供給される。

【0017】

前記蓄電素子では、
前記隣り合う電極体同士は、充放電過程において前記外周面を常に液絡させてもよい。

【0018】

かかる構成によれば、充放電によって電極体の巻回中心軸と直交する断面が膨張・収縮しても隣り合う電極体の外周面同士が常に液絡しているため、各電極体の巻回中心軸が水平になるようにケースが配置されても、余剰電解液が下側の電極体から上側の電極体に常に供給され続ける。

【0019】

前記蓄電素子では、
前記隣り合う電極体同士は、前記外周面を互いに接触させることによって液絡させてもよい。

【0020】

このように、隣り合う電極体の外周面同士が互いに接触していることで、各電極体の巻回中心軸が水平になるようにケースが配置されても、電解液が下側の電極体から上側の電極体に供給される。

【0021】

前記蓄電素子では、
前記複数の電極体のそれぞれは、絶縁性を有するセパレータを有し、
前記複数の電極体のそれぞれにおける前記電極と前記セパレータとは、積層された状態で巻回されており、
前記電極体の外周面は、前記セパレータによって構成されてもよい。

【0022】

かかる構成によれば、複数の電極体のそれぞれの外周面が絶縁性を有するセパレータによって構成されているため、電極体間の絶縁が確実に図られる。また、電極とセパレータとが積層された状態で巻回されている電極体では、電解液が、電極において巻回方向（周方向）に移動するのに加え、セパレータにおいて厚み方向及び巻回方向（周方向）に移動するため、電極体の外周面に供給された電解液は、電極体の巻回中心部まで効率よく供給される（移動する）。しかも、セパレータの圧縮性及び復元性が電極と比べてよいため、電極体における電極の膨張・収縮をセパレータが吸収することができ、これにより、充放電によって電極が収縮・膨張したときの隣接する電極体同士の離間が抑えられる。

【0023】

前記蓄電素子では、
前記複数の電極体のそれぞれは、前記外周面を含み且つ前記セパレータのみが巻回されている外側領域を有し、
前記隣り合う電極体のうちの一方の電極体の外側領域の前記セパレータの巻数は、前記隣り合う電極体のうちの他方の電極体の外側領域の前記セパレータの巻数より多くてもよい。

【0024】

かかる構成によれば、各電極体の巻回中心軸が水平になり且つ前記一方の電極体が前記他方の電極体より上側になるようにケースが配置されたときに、下側の電極体（前記他方の電極体）の外側領域より多くの電解液が上側の電極体（前記一方の電極体）の外側領域に保持されているため、かかる姿勢で該蓄電素子を使用し続けたときに、前記下側の電極体に比べて余剰電解液が供給され難い前記上側の電極体での電解液不足を防ぐことができる。

【0025】

前記蓄電素子では、
前記複数の電極体は、巻回中心軸と直交する方向に並び、
前記直交する方向の一方側にある前記電極体ほど、前記外側領域における前記セパレータの巻数が多くてもよい。

【0026】

かかる構成によれば、各電極体の巻回中心軸が水平になり且つ前記直交する方向の一方側が上側となるようにケースが配置されたときに、上側（前記直交する方向の一方側）の前記電極体ほど外側領域により多くの電解液が保持されているため、かかる姿勢で該蓄電素子を使用し続けたときに、下側（前記直交する方向の他方側）の電極体に比べて余剰電解液が供給され難い上側の電極体での電解液不足をより好適に防ぐことができる。

【0027】

前記蓄電素子では、
前記隣り合う電極体の外周面とそれぞれ接触可能であり且つ前記電解液を吸い上げる少なくとも一つの液絡部材を備え、
前記隣り合う電極体同士は、互いの外周面を前記液絡部材によって液絡させてもよい。

【0028】

かかる構成によれば、液絡部材が電解液を吸い上げるため、各電極体の巻回中心軸が水平になるようにケースが配置されても、電解液が液絡部材を通じて下側の電極体から上側の電極体に供給される。

【0029】

前記蓄電素子では、
前記液絡部材は、連続気泡を有する多孔質部材によって形成されてもよい。

【0030】

かかる構成によれば、液絡部材がより効果的に電解液を吸い上げることができるため、各電極体の巻回中心軸が水平になるようにケースが配置されたときに、下側の電極体から上側の電極体により効果的に電解液が供給される。

【0031】

前記蓄電素子では、
前記液絡部材は、充電又は放電による前記電極体の膨張又は収縮に伴って、前記隣り合う電極体が並ぶ方向に縮み又は伸びてもよい。

【0032】

液絡部材が蓄電素子の充放電に伴う電極体の外周面間の距離の変動に追従して伸縮するため、各電極体の巻回中心軸が水平になるようにケースが配置された状態で蓄電素子が充放電されて電極体が膨張又は収縮しても、隣り合う電極体の外周面同士が液絡部材によって液絡し続けるため、電解液が下側の電極体から上側の電極体に供給され続ける。

【0033】

前記蓄電素子では、
前記電極体は、三つ以上配置され、
巻回中心軸と直交する方向における前記電極体の一方側に配置される前記液絡部材の保持できる前記電解液の量は、前記直交する方向における前記電極体の他方側に配置される前記液絡部材の保持できる前記電解液の量より多くてもよい。

【0034】

かかる構成によれば、各電極体の巻回中心軸が水平になるように、且つ前記一方側に配置される液絡部材が前記他方側に配置される液絡部材より上側となるようにケースが配置されたときに、上側（前記一方側）の液絡部材が下側（前記他方側）の液絡部材より保持できる電解液の量が多い。このため、かかる姿勢で該蓄電素子を使用し続けたときに、下側の電極体（前記下側の液絡部材に接し且つ該下側の液絡部材の上側にある電極体）に比べて余剰電解液が供給され難い上側の電極体（前記上側の液絡部材に接し且つ該上側の液絡部材の上側にある電極体）での電解液不足の発生を防ぐことができる。

【0035】

前記蓄電素子では、
前記複数の電極体のそれぞれにおいて、前記電極は、該電極体における直交する方向の径が長径と短径となるように巻回されており、
前記複数の電極体は、前記ケースの内部において、前記外部端子の突出方向と前記電極体の短径方向とが一致するように配置されてもよい。

【0036】

短径と長径とが生じるように電極が巻回されている電極体では、充電時に短径方向の膨らみが長径方向の膨らみより大きくなるため、かかる構成によれば、充電時における前記長径方向へのケースの膨らみを抑えることができる。

【0037】

本実施形態の蓄電装置は、
上記の長径と短径を有する電極体を有する複数の蓄電素子と、
前記複数の蓄電素子を保持する保持部材と、
前記外部端子に接続されるバスバと、を備え、
前記複数の蓄電素子は、前記電極体の長径方向に並び、
前記保持部材は、前記蓄電素子の並び方向における前記複数の蓄電素子の両側に配置される一対の終端部材と、前記一対の終端部材を連結する連結部と、を有し、
前記バスバは、異なる蓄電素子の外部端子同士を接続する。

【0038】

かかる構成によれば、充電時において、複数の蓄電素子のそれぞれのケースにおける蓄電素子の並び方向（電極体の長径方向）の膨らみが抑えられるため、保持部材に加わる力（間隔が広がる方向に一対の終端部材を押し広げる力）が抑えられる。

【0039】

しかも、充電時における蓄電素子の並び方向へのケースの膨らみが抑えられる、即ち、前記並び方向における蓄電素子の外部端子同士の間隔の変化が抑えられるため、バスバと外部端子との接続部位における前記間隔の変化に起因する応力発生が抑えられ、これにより、充放電での電極体の膨張・収縮に起因するバスバと外部端子との接続部位の損傷を防ぐことができる。

【0040】

前記蓄電装置では、
各蓄電素子の前記ケースは、開口部を有するケース本体と、前記外部端子が配置され且つ前記開口部を塞ぐ蓋と、を有し、
前記ケースの内部において前記蓋と前記電極体との間に隙間が形成されてもよい。

【0041】

かかる構成によれば、充電時の電極体の短径方向の膨張が前記隙間に吸収され、ケースの前記短径方向への膨らみを抑えることができる。即ち、電極体の長径方向と蓄電素子の並び方向とを一致させることで前記並び方向へのケースの膨みを抑えて充電時の保持部材に加わる力（即ち、一対の終端部材を押し広げる力）が抑えられると共に、電極体の膨張し易い方向（短径方向）に形成された電極体とケース（蓋）との間の隙間によって電極体の充電時の短径方向の膨張を吸収させてケースの同方向への膨らみを抑えることでバスバと外部端子との接続部位におけるケースの膨らみ（前記短径方向の膨らみ）に起因する応力発生が抑えられる。

【0042】

本実施形態の移動体は、
上記のいずれかの蓄電素子と、
前記蓄電素子が搭載される移動体本体と、
前記蓄電素子から供給される電力によって前記移動体本体を駆動する駆動部と、を備え、
前記蓄電素子は、前記ケースにおける前記外部端子が突出している部位である端子側部位が、該ケースにおける前記端子側部位と反対側の部位より上方に位置するように配置される。

【0043】

かかる構成によれば、当該移動体に搭載された蓄電素子において、隣り合う電極体同士が外周面を互いに液絡させているため、電解液が下側の電極体から上側の電極体に供給され、これにより、ケース内に溜まっている電解液が下側の電極体から上側の電極体に供給される。

【0044】

本実施形態の蓄電システムは、
上記のいずれかの蓄電素子と、
前記蓄電素子が載置される蓄電システム本体と、
前記蓄電素子の外部端子と接続され、且つ、外部から電力の入力及び外部への電力の出力が可能な入出力端子と、を備え、
前記蓄電素子は、前記ケースにおける前記外部端子が突出している部位である端子側部位が、該ケースにおける前記端子側部位と反対側の部位より上方に位置するように配置される。

【0045】

かかる構成によれば、当該蓄電システムに載置された蓄電素子において、隣り合う電極体同士が外周面を互いに液絡させているため、電解液が下側の電極体から上側の電極体に供給され、これにより、ケース内に溜まっている電解液が下側の電極体から上側の電極体に供給される。

【0046】

本実施形態の蓄電素子は、
電極が巻回される複数の電極体と、
前記複数の電極体を収容するケースと、
前記ケースの外面から突出し且つ前記複数の電極体と導通する外部端子と、を備え、
前記複数の電極体のそれぞれにおいて、前記電極が該電極体における直交する方向の径が長径と短径となるように巻回されており、
前記複数の電極体は、前記ケースの内部において、巻回中心軸が互いに平行で且つ前記外部端子の突出方向と前記電極体の短径方向とが一致した状態で並び、
前記ケースは、開口部を有するケース本体と、前記開口部を塞ぎ且つ前記外部端子が配置される蓋と、を有し、
前記ケースの内部において前記蓋と前記電極体との間に隙間が形成されている。

【0047】

かかる構成によれば、ケース内において、充電時に膨らみの小さな長径方向を揃えて電極体を並べることで、充電時における電極体の長径方向へのケースの膨らみが抑えられると共に、電極体の膨張し易い方向（短径方向）に形成された電極体とケース（蓋）との間の隙間によって電極体の充電時の短径方向の膨張が吸収されてケースの同方向への膨らみが抑えられる。

【0048】

本実施形態の蓄電装置は、
上記の長径と短径を有する電極体を有する複数の蓄電素子と、
前記複数の蓄電素子を保持する保持部材と、
前記外部端子に接続されるバスバと、を備え、
前記複数の蓄電素子は、前記電極体の長径方向に並び、
前記保持部材は、前記蓄電素子の並び方向における前記複数の蓄電素子の両側に配置される一対の終端部と、前記一対の終端部材を連結する連結部と、を有し、
前記バスバは、異なる蓄電素子の外部端子同士を接続してもよい。

【0049】

かかる構成によれば、充電時において、複数の蓄電素子のそれぞれのケースにおける蓄電素子の並び方向（電極体の長径方向）の膨らみが抑えられるため、保持部材に加わる力（間隔が広がる方向に一対の終端部材を押し広げる力）が抑えられる。

【0050】

しかも、充電時における蓄電素子の並び方向へのケースの膨らみが抑えられる、即ち、前記並び方向における蓄電素子の外部端子同士の間隔の変化が抑えられるため、バスバと外部端子との接続部位における前記間隔の変化に起因する応力発生が抑えられ、これにより、充放電での電極体の膨張・収縮によるバスバと外部端子との接続部位の損傷を防ぐことができる。

【0051】

以上より、本実施形態によれば、複数の巻回型の電極体と、巻回中心軸が互いに平行となる状態で複数の電極体を電解液とともに収容するケースとを備え、各電極体の巻回中心軸が水平になるようにケースが配置されても、上側の電極体に電解液が供給される蓄電素子、前記蓄電素子を備える蓄電装置、前記蓄電素子を備える移動体、及び前記蓄電素子を備える蓄電システムを提供することができる。

【0052】

以下、本発明の第一実施形態について、図１～図５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。本発明の第一実施形態は、蓄電素子である。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。

【0053】

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。

【0054】

蓄電素子は、図１～図４に示すように、複数（本実施形態では三つ）の電極体２と、電解液と、複数の電極体２を前記電解液とともに収容するケース３と、ケース３の外面から突出する外部端子４と、を備える。また、蓄電素子１は、複数の電極体２のそれぞれと外部端子４とを導通させる集電体５と、複数の電極体２とケース３との間に配置される絶縁材６等も、備える。

【0055】

複数の電極体２のそれぞれは、いわゆる巻回型の電極体である。具体的に、複数の電極体２のそれぞれは、電極２３、２４とセパレータ２５とを有し、且つこれら電極２３、２４とセパレータ２５とが積層された状態で巻回されている。本実施形態の電極は、正極２３と負極２４とを有する。より具体的に、複数の電極体２のそれぞれは、巻芯２１と、正極２３と負極２４とが互いに絶縁された状態で積層された積層体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（図３及び図４参照）。そして、複数の電極体２の各外周面は、セパレータ２５によって構成されている。即ち、複数の電極体２（巻回された積層体２２）のそれぞれの最外層は、セパレータ２５である。これら複数の電極体２のそれぞれ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。

【0056】

巻芯２１は、通常、絶縁材料によって形成される。本実施形態の巻芯２１は、筒状、より詳しくは、円筒状である。この巻芯２１は、可撓性又は熱可塑性を有するシートを巻回することによって形成される。本実施形態の前記シートは、合成樹脂によって形成されている。

【0057】

正極２３は、帯状の金属箔２３１と、金属箔２３１に重ねられる正極活物質層２３２と、を有する。この正極活物質層２３２は、金属箔２３１における幅方向の一方の端縁部（非被覆部）を露出させた状態で、該金属箔２３１に重ねられている。本実施形態の金属箔２３１は、例えば、アルミニウム箔である。

【0058】

負極２４は、帯状の金属箔２４１と、金属箔２４１に重ねられる負極活物質層２４２と、を有する。この負極活物質層２４２は、金属箔２４１における幅方向の他方（正極２３の金属箔２３１の非被覆部と反対側）の端縁部（非被覆部）を露出させた状態で、該金属箔２４１に重ねられている。本実施形態の金属箔２４１は、例えば、銅箔である。

【0059】

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が巻回されている。

【0060】

セパレータ２５は、絶縁性を有する部材であり、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、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、リチウムイオンが移動可能となる。

【0061】

セパレータ２５は、帯状である。このセパレータ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。本実施形態のセパレータ２５は、ＳｉＯ２粒子、Ａｌ２Ｏ３粒子、ベーマイト（アルミナ水和物）等の無機粒子を含んだ無機層を、多孔質膜によって形成された基材の上に設けることで形成されている。本実施形態のセパレータ２５の基材は、例えば、ポリエチレンによって形成される。

【0062】

セパレータ２５の幅方向の寸法は、負極活物質層２４２の幅より大きい。セパレータ２５は、正極活物質層２３２と負極活物質層２４２とが厚さ方向（積層方向）に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２３と負極２４との間に配置される。このとき、正極２３の非被覆部と、負極２４の非被覆部とは重なっていない。即ち、正極２３の非被覆部が、正極２３と負極２４との重なる領域から幅方向（積層方向と直交する方向）に突出し、且つ、負極２４の非被覆部が、正極２３と負極２４との重なる領域から幅方向（正極２３の非被覆部の突出方向と反対の方向）に突出する。このような状態で積層された正極２３、負極２４、及びセパレータ２５（即ち、積層体２２）が巻回されることによって、電極体２が形成される。また、本実施形態の複数の電極体２のそれぞれでは、正極２３の非被覆部又は負極２４の非被覆部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２６が構成される。

【0063】

非被覆積層部２６は、電極体２における集電体５と導通される部位である。この非被覆積層部２６は、電極体２の各極に設けられる。即ち、正極２３の非被覆部のみが積層された非被覆積層部２６が電極体２における正極の非被覆積層部を構成し、負極２４の非被覆部のみが積層された非被覆積層部２６が電極体２における負極の非被覆積層部を構成する。

【0064】

以上のように構成される複数の電極体２は、巻回中心軸Ｃが互いに並行な状態で、ケース３の外面（詳しくは、ケース３の後述する蓋板３２の外面）からの外部端子４の突出方向（図２における上下方向）に並んでいる。複数の電極体２のそれぞれの非被覆積層部２６は、集電体５に接続されている。具体的に、複数の電極体２のそれぞれの正極の非被覆積層部２６は、一方の集電体５（図２における左側の集電体５）に接続されている。また、複数の電極体２のそれぞれの負極の非被覆積層部２６は、他方の集電体５（図２における右側の集電体５）に接続されている。

【0065】

前記突出方向に並ぶ複数の電極体２において、隣り合う電極体２同士は、外周面（即ち、積層体２２における最外層のセパレータ２５）同士を互いに液絡させている。本実施形態の隣り合う電極体２同士は、外周面（詳しくは、外周面を構成するセパレータ２５）を互いに接触させることによって液絡させている。また、本実施形態の隣り合う電極体２同士は、充放電過程において前記外周面を常に液絡させている。詳しくは、充電又は放電に伴って電極体２の巻回中心軸Ｃと直交する断面が膨張又は収縮するが、本実施形態の蓄電素子１では、隣り合う電極体２同士は、前記充放電に伴う膨張・収縮に関わりなく、外周面を構成するセパレータ２５同士を常に接触（液絡）させている。ここで、液絡とは、隣り合う電極体２において一方の電極体２の外周面を構成するセパレータ２５から他方の電極体２の外周面を構成するセパレータ２５に電解液が案内される状態をいう。

【0066】

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、複数の電極体２及び集電体５等と共に、電解液を内部空間３３（図３参照）に収容する。このため、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。

【0067】

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。また、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が画定されている。本実施形態のケース３では、ケース本体３１の開口周縁部３４と蓋板３２の周縁部とが溶接によって接合されている。

【0068】

ケース本体３１は、板状の閉塞部３１１と、閉塞部３１１の周縁に接続される筒状の胴部３１２と、を備える。

【0069】

閉塞部３１１は、ケース本体３１が開口を上に向けた姿勢で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の法線方向から見て、矩形状である。

【0070】

以下では、閉塞部３１１の長辺方向を直交座標系のＸ軸方向とし、閉塞部３１１の短辺方向を直交座標系のＹ軸方向とし、閉塞部３１１の法線方向を直交座標系のＺ軸方向とする。

【0071】

胴部３１２は、角筒形状、詳しくは、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）をあけて対向し、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）をあけて対向する。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。

【0072】

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。このケース本体３１には、上述のように、複数の電極体２のそれぞれが、巻回中心軸Ｃ方向をＸ軸方向に向け且つＺ軸方向に並んだ状態で収容される。

【0073】

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の輪郭は、Ｚ軸方向から見て、ケース本体３１の開口周縁部３４に対応した形状である。即ち、蓋板３２は、Ｚ軸方向から見て、Ｘ軸方向に長い矩形状の板材である。この蓋板３２は、ケース本体３１の開口を塞ぐように該ケース本体３１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。

【0074】

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。例えば、外部端子４は、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、銅又は銅合金等の銅系金属材料等の溶接性の高い金属材料によって形成される。本実施形態の外部端子４は、図１～図３に示す通り、バスバ等が溶接可能な面４１を有する。

【0075】

集電体５は、ケース３内に配置され、複数の電極体２のそれぞれと通電可能に直接又は間接に接続される。本実施形態の集電体５は、複数の電極体２のそれぞれの非被覆積層部２６と直接接続されている。この集電体５は、導電性を有する部材によって形成され、ケース３の内面に沿って配置される。本実施形態の集電体５は、外部端子４と複数の電極体２とを通電可能に接続する。

【0076】

具体的に、集電体５は、図２及び図３に示すように、外部端子４と通電可能に接続される第一接続部５１と、複数の電極体２と通電可能に接続される第二接続部５２と、第一接続部５１と第二接続部５２とを接続する屈曲部５３と、を有する。集電体５では、屈曲部５３がケース３内の蓋板３２と短壁部３１４との境界近傍に配置され、第一接続部５１が屈曲部５３から蓋板３２に沿って延びると共に、第二接続部５２が屈曲部５３から短壁部３１４に沿って延びる。第二接続部５２は、複数（本実施形態では三つ）の電極体２の非被覆積層部２６と導通状態で接続されている。本実施形態の第二接続部５２は、例えば、レーザ溶接によって複数の電極体２のそれぞれの非被覆積層部２６と接合される。

【0077】

以上のように構成される集電体５は、蓄電素子１の正極と負極とにそれぞれ配置される。本実施形態の蓄電素子１では、集電体５は、ケース３内において、電極体２の正極側の非被覆積層部２６と、負極側の非被覆積層部２６とにそれぞれ配置される。正極の集電体５と負極の集電体５とは、異なる素材によって形成される。具体的に、正極の集電体５は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成される。負極の集電体５は、例えば、銅又は銅合金によって形成される。

【0078】

絶縁材６は、ケース３（詳しくはケース本体３１）と、複数の電極体２と、の間に配置される。この絶縁材６は、絶縁性を有する樹脂によって形成されている。本実施形態の絶縁材６は、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袋状に形成されている。

【0079】

上述のように、ケース３内に、電解液が注液されている。本実施形態の蓄電素子１では、図５に示すように、複数の電極体２（詳しくは、各電極体２のセパレータ２５）が保持できる量より多くの電解液がケース３内に注液されている。複数の電極体２に保持されずにケース３内に溜まっている電解液（余剰電解液）の量は、ケース３に収容された複数の電極体２のそれぞれの巻回中心軸Ｃが水平となるようにケース３が配置されたときに、液面が該ケース３内において最も上に位置する電極体２の下端２９より低くなるように設定されている。即ち、複数の電極体２が余剰電解液に漬かった状態（図５の二点鎖線参照）でもよい。本実施形態の蓄電素子１では、ケース３に収容された複数の電極体２のそれぞれの巻回中心軸Ｃが水平となるようにケース３が配置されたときに、最も下にある電極体２のみが余剰電解液に漬かっている。尚、この余剰電解液は、本実施形態の蓄電素子１のように、充放電による電極体２の膨張・収縮に関わらずケース３の下端に溜まっている電解液に限定されない。例えば、余剰電解液は、急速充電等によって、電極体２を構成する電極２３、２４が急激に膨張してセパレータ２５が保持していた電解液が該セパレータ２５から押し出されることで、ケース３の下端に溜まった電解液であってもよい。また、余剰電解液は、充放電による電極体２の膨張・収縮に関わらずケース３の下端に溜まっている電解液と、急速充電等によって、電極体２を構成する電極２３、２４が急激に膨張してセパレータ２５が保持していた電解液が該セパレータ２５から押し出されることでケース３の下端に溜まった電解液と、の両方であってもよい。

【0080】

電解液は、非水溶液系電解液である。電解液は、有機溶媒に電解質塩を溶解させることによって得られる。有機溶媒は、例えば、プロピレンカーボネート及びエチレンカーボネートなどの環状炭酸エステル類、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、及びエチルメチルカーボネートなどの鎖状カーボネート類である。電解質塩は、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_４、及びＬｉＰＦ_６等である。本実施形態の電解液は、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、及びエチルメチルカーボネートを、プロピレンカーボネート：ジメチルカーボネート：エチルメチルカーボネート＝３：２：５の割合で調整した混合溶媒に、１ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ_６を溶解させたものである。

【0081】

以上の蓄電素子１によれば、隣り合う電極体２同士が、外周面を互いに液絡させることで、各電極体２の巻回中心軸Ｃが水平になるようにケース３が配置されたとき（図５に示す例では、外部端子４の面４１を上方に向けた状態でケース３が配置されたとき）に該ケース３内において余剰電解液（ケース３内に溜まっている電解液）の液面より上側に電極体２が位置していても（図５参照）、電解液が下側の電極体２（例えば、余剰電解液に接している電極体２）から上側の電極体２（例えば、前記下側の電極体２の上側において該電極体２と外周面同士を接触させた状態で隣り合い且つ余剰電解液と接していない電極体２）に供給されるため、余剰電解液が前記液面より上側に位置する電極体２に供給される。

【0082】

また、本実施形態の蓄電素子１では、隣り合う電極体２同士が外周面を互いに液絡させているため、隣り合う電極体２同士が液絡している部位を通じて各電極体２に電解液が移動できる。このため、ケース３内の複数の電極体２における電解液の偏り、即ち、電極体２毎の電解液の保持量の偏りも抑えられる。

【0083】

本実施形態の蓄電素子１では、充放電によって電極体２の巻回中心軸Ｃと直交する断面が膨張・収縮しても隣り合う電極体２の外周面同士が常に液絡している。このため、各電極体２の巻回中心軸Ｃが水平になるようにケース３が配置されても、余剰電解液が下側の電極体２から上側の電極体２に常に供給され続ける。

【0084】

また、本実施形態の蓄電素子１では、複数の電極体２のそれぞれにおいて、電極２３、２４とセパレータ２５とが、積層された状態で巻回されている。また、各電極体２の外周面は、セパレータ２５によって構成されている。このように、複数の電極体２のそれぞれの外周面が絶縁性を有するセパレータ２５によって構成されているため、蓄電素子１において電極体２間の絶縁が確実に図られる。また、電極２３、２４とセパレータ２５とが積層された状態で巻回されている電極体２では、電解液が、電極２３、２４（特に負極２４）において巻回方向（周方向）に移動するのに加え、セパレータ２５において厚み方向と巻回方向（周方向）とに移動する。このため、電極体２の外周面に供給された電解液は、電極体２の巻回中心部まで効率よく供給される（移動する）。しかも、セパレータ２５の圧縮性及び復元性が電極２３、２４と比べてよいため、電極体２における電極２３、２４の膨張・収縮をセパレータ２５が吸収することができ、これにより、充放電によって電極２３、２４が収縮・膨張したときの隣接する電極体２同士の離間が抑えられる。

【0085】

次に、本発明の第二実施形態について図６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て詳細な説明を繰り返さず、異なる構成についてのみ詳細に説明する。本発明の第二実施形態は、蓄電素子である。

【0086】

蓄電素子１Ａは、複数（本実施形態では三つ以上）の電極体２と、電解液と、ケース３と、外部端子４と、集電体５と、絶縁材６と、を備える。本実施形態の複数の電極体２は、Ｚ軸方向に間隔をあけて配置されている。また、蓄電素子１Ａは、隣り合う電極体２の外周面（詳しくは、外周面を構成するセパレータ２５）とそれぞれ接触し、且つ、電解液を吸い上げる少なくとも一つの液絡部材７を備える。

【0087】

液絡部材７は、多孔質部材によって形成される。この液絡部材７は、該液絡部材７が接触している電極体２同士を液絡させる。この液絡部材７は、充電又は放電による電極体２の膨張又は収縮に伴って（追従して）、隣り合う電極体２が並ぶ方向（図６における上下方向）に縮み又は伸びる。本実施形態の液絡部材７は、複数（本実施形態では、電極体２の数より一つ少ない数）の電極体２間のそれぞれに配置されている。即ち、蓄電素子１Ａは、複数の液絡部材７を備える。また、本実施形態の液絡部材７は、電極体２間において、巻回中心軸Ｃ方向の一部に配置されている。即ち、液絡部材７は、電極体２間の巻回中心軸Ｃ方向において、隣り合う電極体２を局所的に液絡させている。

【0088】

本実施形態の液絡部材７は、液保持能力の観点から、連続気泡の多孔質部材によって形成されている。この液絡部材７は、多孔質の樹脂によって形成されている。例えば具体的に、液絡部材７は、柔軟性や耐電解液性の観点から、多孔質ポリオレフィン樹脂（低密度又は高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリプロピレンの混合）、多孔質ＰＥＥＫ樹脂、多孔質ラテックス樹脂、多孔質フッ素樹脂によって形成される。また、液絡部材７は、これらの樹脂と、無機粒子又は多孔質無機粒子と、の混合物によって形成されてもよい。

【0089】

また、本実施形態の蓄電素子１Ａでは、Ｚ軸方向における電極体２（図６における中央の電極体２）の一方側（図６の上方側）に配置される液絡部材７の保持できる電解液の量は、Ｚ軸方向における前記電極体２（図６における中央の電極体２）の他方側（図６の下方側）に配置される液絡部材７の保持できる電解液の量より多い。本実施形態の蓄電素子１Ａでは、液絡部材７の体積を調整することによって、該液絡部材７の保持できる電解液の量が調整されている。即ち、図６に示す蓄電素子１Ａでは、上側の液絡部材７の体積が、下側の液絡部材７の体積より大きい。

【0090】

多孔質部材は、吸液性や液保持性等によって電解液を上側に導くことができる。このため、本実施形態の蓄電素子１Ａのように、隣り合う電極体２の外周面同士が連続気泡の多孔質部材（液絡部材７）によって液絡することで、各電極体２の巻回中心軸Ｃが水平になるようにケース３が配置されても、余剰電解液が液絡部材７を通じて下側の電極体２から上側の電極体２に効果的に供給される。

【0091】

本実施形態の蓄電素子１Ａでは、液絡部材７が、充電又は放電による電極体２の膨張又は収縮に伴ってＺ軸方向に縮み又は伸びる。このように、液絡部材７が蓄電素子１Ａの充放電に伴う電極体２の外周面間の距離の変動に追従して伸縮することで、各電極体２の巻回中心軸Ｃが水平になるようにケース３が配置された状態で蓄電素子１Ａが充放電されて各電極体２が膨張又は収縮しても、隣り合う電極体２の外周面同士が液絡部材７によって液絡し続ける。即ち、液絡部材７は、蓄電素子１Ａが完全放電状態及び完全充電状態のときでも、隣り合う電極体２同士を液絡させ続ける。これにより、蓄電素子１Ａでは、充放電過程のいずれの状態においても、余剰電解液が下側の電極体２から上側の電極体２に供給され続ける。

【0092】

本実施形態の蓄電素子１Ａでは、Ｚ軸方向（巻回中心軸Ｃと直交する方向）における中央の電極体２の一方側に配置される液絡部材７の保持できる電解液の量が、該電極体２の他方側に配置される液絡部材７の保持できる電解液の量より多い。

【0093】

かかる構成によれば、各電極体２の巻回中心軸Ｃが水平になるように、且つ前記一方側に配置される液絡部材７が前記他方側に配置される液絡部材７より上側となるようにケース３が配置されたときに（図６参照）、上側（前記一方側）の液絡部材７が下側（前記他方側）の液絡部材７より保持できる電解液の量が多い。このため、かかる姿勢で該蓄電素子１Ａを使用し続けたときに、下側の電極体２（前記下側の液絡部材７に接し且つ該下側の液絡部材７の上側にある電極体２（図６に示す例では、中央の電極体２））に比べて余剰電解液が供給され難い上側の電極体２（前記上側の液絡部材７に接し且つ該上側の液絡部材７の上側にある電極体２（図６に示す例では、最も上側の電極体２））での電解液不足の発生を防ぐことができる。

【0094】

次に、本発明の第三実施形態について、図７～図１１を参照しつつ説明するが、上記第一実施形態及び第二実施形態と同様の構成には同一符号を用いて詳細な説明を繰り返さず、異なる構成についてのみ詳細に説明する。本発明の第三実施形態は、蓄電装置である。

【0095】

蓄電装置１０は、図７～図１０に示すように、外部端子４を備える複数の蓄電素子１Ｂと、複数の蓄電素子１Ｂを保持する保持部材１３と、外部端子４に接続されるバスバ１５と、を備える。また、蓄電装置１０は、蓄電素子１Ｂと隣接する複数の隣接部材１２と、複数の蓄電素子１Ｂと保持部材１３との間に配置されるインシュレータ１４と、備える。本実施形態の保持部材１３は、複数の蓄電素子１０と複数の隣接部材１２とをひとまとめに保持する。

【0096】

蓄電素子１Ｂは、電極２３、２４が巻回される複数の電極体２Ｂと、複数の電極体２Ｂを収容するケース３と、ケース３の外面から突出し且つ複数の電極体２Ｂと導通する外部端子４と、を備える。また、蓄電素子１Ｂは、複数の電極体２Ｂのそれぞれと外部端子４とを導通させる集電体５と、複数の電極体２Ｂとケース３との間に配置される絶縁部材６等も、備える。

【0097】

図１１に示すように、複数の電極体２Ｂのそれぞれにおいて、電極２３、２４が該電極体２Ｂにおける直交する方向の径が長径ｄｌと短径ｄｓとなるように巻回されている。具体的には、各電極体２Ｂは、巻芯２１と、巻芯２１の周囲に巻回される正極（電極）２３、負極（電極）２４、及びセパレータ２５と、を有する。この電極体２Ｂでは、正極２３と負極２４とがセパレータ２５を介して重ねられた状態で、扁平な筒状に（本実施形態では、いわゆるレーストラック型となるように）巻回されている。また、電極体２Ｂの最外周には、セパレータ２５が位置している。以下では、電極体２Ｂにおいて、正極２３と負極２４とがセパレータ２５を介して湾曲した状態で交互に重なっている部位を湾曲部２０ａと称する。また、電極体２Ｂにおいて、正極２３と負極２４とがセパレータ２５を介して平坦な状態で交互に重なっている部位を平坦部２０ｂと称する。

【0098】

図７～図１０に戻り、それぞれが以上のように構成される複数の電極体２Ｂは、ケース３の内部において、巻回中心軸Ｃが互いに平行で且つ外部端子４の突出方向（図９における上下方向）と電極体２Ｂの短径Ｄｓ方向とが一致した状態で並んでいる。また、隣り合う電極体２Ｂ同士は、最外周に位置するセパレータ２５が互いに接触するように配置されている。即ち、複数の電極体２Ｂは、隣り合う電極体２Ｂの平坦部２０ｂ同士が接触し、且つ湾曲部２０ａが同じ向きに膨出するように並んでいる。このように複数の電極体２Ｂがケース３に収容されることで、ケース３内において、各電極体２Ｂの長径ｄｌが同じ方向を向くと共に、各電極体２Ｂの短径ｄｓが同じ方向を向いている。

【0099】

また、ケース３の内部において、蓋板（蓋）３２と、該蓋板３２と隣り合う電極体２Ｂとの間に隙間３３０が形成されている（図１０参照）。本実施形態の蓄電素子１Ｂでは、外部端子４の一部、具体的には、外部端子４を蓋板３２に固定すると共に集電体５に接続される部位４５（図１０参照）が、蓋板３２からケース３の内側に向けて（図１０における下側に）突出しており、この突出している部位（外部端子４の一部）４５が電極体２Ｂに接触しないように、隙間３３０が設けられている。

【0100】

それぞれが以上のように構成される複数の蓄電素子１Ｂは、電極体２Ｂの長径ｄｌ方向（ケース３から外部端子４が突出する方向（Ｚ軸方向）に直交し且つ電極体２Ｂの巻回中心軸Ｃの延びる方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向））に並んでいる。

【0101】

隣接部材１２は、Ｙ軸方向（長径ｄｌ方向）に並ぶ蓄電素子１Ｂの間、又は蓄電素子１Ｂと該蓄電素子１Ｂに対してＹ軸方向に並ぶ部材（本実施形態の例では、保持部材１３の一部）との間に配置される。この隣接部材１２は、複数種の隣接部材を含む。本実施形態の隣接部材１２は、隣り合う蓄電素子１Ｂの間に配置される第一隣接部材１２１と、Ｙ軸方向において最も端にある蓄電素子１Ｂの外側に配置される第二隣接部材１２２とを含む。

【0102】

第一隣接部材１２１は、絶縁性を有し、隣り合う蓄電素子１Ｂの間に配置されることで蓄電素子１Ｂ間の間隔（沿面距離等）を確保する。具体的に、第一隣接部材１２１は、Ｘ－Ｚ面（Ｘ軸とＺ軸とを含む面）方向に広がり、且つ、隣接する蓄電素子１Ｂとの間に温度調整用の流体（本実施形態の例では空気）が流通可能な流路を形成する第一本体部１２１１と、第一本体部１２１１からＹ軸方向に延び、且つ、第一本体部１２１１と隣接する蓄電素子１ＢとＸ－Ｚ面方向の外側から当接することによって該蓄電素子１Ｂの第一本体部１２１１に対するＸ－Ｚ面方向への相対移動を規制する第一規制部１２１２と、を有する。

【0103】

第二隣接部材１２２は、絶縁性を有し、Ｘ軸方向において蓄電素子１Ｂと保持部材１３（終端部材１３１）との間に配置されることで蓄電素子１Ｂと保持部材１３（終端部材１３１）との間の間隔（沿面距離等）を確保する。具体的に、第二隣接部材１２２は、Ｘ－Ｚ面方向に広がり、且つ、隣接する蓄電素子１Ｂとの間に温度調整用の流体（本実施形態の例では空気）が流通可能な流路を形成する第二本体部１２２１と、第二本体部１２２１からＹ軸方向に延び、且つ、第二本体部１２２１と隣接する蓄電素子１ＢとＸ－Ｚ面方向の外側から当接することによって該蓄電素子１Ｂの第二本体部１２２１に対するＸ－Ｚ面方向への相対移動を規制する第二規制部１２２２と、を有する。

【0104】

保持部材１３は、複数の蓄電素子１Ｂと複数の隣接部材１２との周囲を囲むことで、これら複数の蓄電素子１Ｂ及び複数の隣接部材１２をひとまとめに保持する。この保持部材１３は、金属等の導電性を有する部材によって構成される。具体的に、保持部材１３は、Ｙ軸方向（蓄電素子１Ｂの並び方向）における複数の蓄電素子１Ｂの両側に配置される一対の終端部材１３１と、一対の終端部材１３１を連結する連結部材１３２と、を有する。

【0105】

一対の終端部材１３１のそれぞれは、Ｙ軸方向の端に配置された蓄電素子１Ｂとの間に第二隣接部材１２２を挟み込むように配置される。この終端部材１３１は、Ｘ－Ｚ面方向に広がる。

【0106】

一対の連結部材１３２は、Ｘ軸方向において複数の蓄電素子１Ｂの両側に配置される。これら一対の連結部材１３２のそれぞれは、Ｙ軸方向に延び且つＺ軸方向に間隔をあけて配置される一対の梁部１３２０と、一対の梁部１３２０の端部同士を連結する一対の第一連結部１３２１と、Ｙ軸方向における途中位置において一対の梁部１３２０同士を連結する第二連結部１３２２と、を有する。

【0107】

インシュレータ１４は、絶縁性を有する。このインシュレータ１４は、連結部材１３２と、複数の蓄電素子１Ｂとの間に配置される。具体的に、インシュレータ１４は、連結部材１３２における少なくとも複数の蓄電素子１Ｂと対向する領域を覆う。これにより、インシュレータ１４は、連結部材１３２と、複数の蓄電素子１Ｂとの間を絶縁する。

【0108】

バスバ１５は、金属等の導電性を有する板状の部材である。バスバ１５は、異なる蓄電素子１Ｂの外部端子４同士を導通させる。バスバ１５は、蓄電装置１０において複数（複数の蓄電素子１Ｂと対応する数）設けられる。本実施形態の複数のバスバ１５は、蓄電装置１０に含まれる複数の蓄電素子１Ｂの全てを直列に接続する（導通させる）。

【0109】

以上の蓄電装置１０によれば、充電時において、複数の蓄電素子１Ｂのそれぞれのケース３における蓄電素子１Ｂの並び方向（電極体２Ｂの長径ｄｌ方向：Ｙ軸方向）の膨らみが抑えられるため、保持部材１３に加わる力（間隔が広がる方向に一対の終端部材１３１を押し広げる力）が抑えられる。しかも、充電時における蓄電素子１Ｂの並び方向へのケース３の膨らみが抑えられる、即ち、前記並び方向における蓄電素子１Ｂの外部端子４同士の間隔の変化（Ｙ軸方向の間隔の変化）が抑えられるため、バスバ１５と外部端子４との接続部位における前記間隔の変化に起因する応力発生が抑えられる。これにより、充放電での電極体２Ｂの膨張・収縮に起因するバスバ１５と外部端子４との接続部位の損傷を防ぐことができる。

【0110】

また、本実施形態の蓄電装置１０では、各蓄電素子１Ｂのケース３内において、蓋板３２と、該蓋板３２と隣り合う電極体２Ｂとの間に隙間３３０が形成されている。これにより、充電時の電極体２Ｂの短径ｄｓ方向（Ｚ軸方向）の膨張が隙間３３０に吸収され、ケース３の短径ｄｓ方向（Ｚ軸方向）への膨らみを抑えることができる。即ち、本実施形態の蓄電装置１０では、電極体２Ｂの長径ｄｌ方向と蓄電素子１Ｂの並び方向とを一致させることで前記並び方向へのケース３の膨みを抑えて充電時の保持部材１３に加わる力（即ち、一対の終端部材１３１を押し広げる力）が抑えられると共に、電極体２Ｂの膨張し易い方向（短径ｄｓ方向）に形成された電極体２Ｂとケース３（蓋板３２）との間の隙間３３０によって電極体２Ｂの充電時の短径ｄｓ方向の膨張を吸収させてケース３の同方向への膨らみを抑えることでバスバ１５と外部端子４との接続部位におけるケース３の膨らみ（短径ｄｓ方向の膨らみ）に起因する応力発生が抑えられる。

【0111】

尚、本実施形態の蓄電装置１０では、各蓄電素子１Ｂにおいて、蓋板３２からケース３の内側に向けて（図１０における下側に）突出する外部端子４の一部４５が電極体２Ｂに接触しないように設けられた隙間３３０を利用して、電極体２Ｂの短径ｄｓ方向の膨張を吸収してケース３のＺ軸方向（短径ｄｓ方向）の膨らみを抑えている。

【0112】

また、蓄電装置１０において、蓄電素子１Ｂの並び方向（長径ｄｌ方向：Ｙ軸方向）のケース３の膨らみが抑えられることで、保持部材１３に加わる力（即ち、一対の終端部材１３１を押し広げる力）が抑制されるため、一対の終端部材１３１によって複数の蓄電素子１Ｂ全体をＹ軸方向に挟み込む力を抑えることができる。即ち、保持部材１３の強度を抑えて、蓄電装置１０の寸法（外寸）を抑えることができる。

【0113】

さらに、各蓄電素子１Ｂがケース３内に余剰電解液を有する場合には、各蓄電素子１Ｂのケース３内において、隣り合う電極体２Ｂ同士が、外周面を構成するセパレータ２５同士を互いに接触させている、即ち、液絡させているため、各電極体２Ｂの巻回中心軸Ｃが水平で且つＺ軸方向の一端の電極体２Ｂが他端の電極体２Ｂより上方に位置するようにケース３が配置されたとき（図７に示す例では、各蓄電素子１Ｂの外部端子４の面４１を上方に向けた状態で蓄電装置１０が配置されたとき）に該ケース３内において余剰電解液（ケース３内に溜まっている電解液）の液面より上側にいずれかの電極体２Ｂが位置していても、電解液が下側の電極体２Ｂ（例えば、余剰電解液に接している電極体２Ｂ）から上側の電極体２Ｂ（例えば、前記下側の電極体２Ｂの上側において該電極体２Ｂと外周面同士を接触させた状態で隣り合い且つ余剰電解液と接していない電極体２Ｂ）に供給される。このため、余剰電解液が前記液面より上側に位置する電極体２Ｂに供給される。

【0114】

次に、本発明の第四実施形態について、図１２を参照しつつ説明するが、上記第一～第三実施形態と同様の構成には同一符号を用いて詳細な説明を繰り返さず、異なる構成についてのみ詳細に説明する。本発明の第四実施形態は、移動体である。

【0115】

移動体５００は、蓄電素子１と、蓄電素子１が搭載される移動体本体５０１と、蓄電素子１から供給される電力によって移動体本体５０１を駆動する駆動部５０２と、を備える。本実施形態の移動体５００は、自動車であり、移動体本体５０１は車体であり、駆動部５０２は、モーターである。尚、移動体５００は、自動車に限定されず、航空機、船舶、鉄道、建機等でもよい。即ち、蓄電素子１から供給される電力を利用して移動（走行等）するものであればよい。

【0116】

この移動体５００において、蓄電素子１は、ケース３における外部端子４が突出している部位である端子側部位（蓋板３２側の端部）が、該ケース３における前記端子側部位と反対側の部位（閉塞部３１１側の端部）より上方に位置するように配置される。

【0117】

本実施形態の移動体５００では、複数の蓄電素子１が同じ姿勢で移動体本体５０１に搭載されている。尚、複数の蓄電素子１が保持部材１３によって保持されている蓄電装置１０が移動体５００に搭載されていてもよい。この場合でも、各蓄電素子１がケース３における蓋板３２側の端部が、該ケース３における閉塞部３１１側の端部より上方に位置するように、蓄電装置１０が移動体本体５０１に搭載される。

【0118】

以上の移動体５００によれば、当該移動体５００に搭載された蓄電素子１において、隣り合う電極体２同士が外周面を互いに液絡させているため、電解液が下側の電極体２から上側の電極体２に供給され、これにより、ケース３内に溜まっている余剰電解液が下側の電極体２から上側の電極体２に供給される。

【0119】

次に、本発明の第五実施形態について、図１３を参照しつつ説明するが、上記第一～第三実施形態と同様の構成には同一符号を用いて詳細な説明を繰り返さず、異なる構成についてのみ詳細に説明する。本発明の第五実施形態は、蓄電システムである。

【0120】

蓄電システム６００は、蓄電素子１と、蓄電素子１が載置される蓄電システム本体６０１と、蓄電素子１の外部端子４と接続され、且つ、外部から電力の入力及び外部への電力の出力が可能な入出力端子６０２と、を備える。本実施形態の蓄電システム６００は、風力発電や太陽光発電等に用いられるものであり、蓄電システム本体６０１は、設置場所Ｇに据え付けられる筐体であり、入出力端子６０１は、風車や太陽光電池、外部への送電系統等に接続される端子である。尚、蓄電システム６００は、風車や太陽光電池によって発電した電力を蓄電するものに限定されず、安価な夜間電力を蓄電する家庭用システム、災害に備えて常時一定量の電力を蓄電しておくバックアップシステム等でもよい。

【0121】

この蓄電システム６００において、蓄電素子１は、ケース３における外部端子４が突出している部位である端子側部位（蓋板３２側の端部）が、該ケース３における前記端子側部位と反対側の部位（閉塞部３１１側の端部）より上方に位置するように配置される。

【0122】

本実施形態の蓄電システム６００では、複数の蓄電素子１が同じ姿勢で蓄電システム本体６０１に載置されている。尚、複数の蓄電素子１が保持部材１３によって保持されている蓄電装置１０が載置されていてもよい。この場合でも、各蓄電素子１がケース３における蓋板３２側の端部が、該ケース３における閉塞部３１１側の端部より上方に位置するように、蓄電装置１０が蓄電システム本体６０１に載置される。

【0123】

以上の蓄電システム６００によれば、当該蓄電システム６００に載置された蓄電素子１において、隣り合う電極体２同士が外周面を互いに液絡させているため、電解液が下側の電極体２から上側の電極体２に供給され、これにより、ケース３内に溜まっている余剰電解液が下側の電極体２から上側の電極体２に供給される。

【0124】

尚、本発明の蓄電素子、前記蓄電素子を備える蓄電装置、前記蓄電素子を備える移動体、及び前記蓄電素子を備える蓄電システムは、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。

【0125】

上記第一～第五実施形態の蓄電素子１、１Ａ、１Ｂでは、複数の電極体２、２Ｂの全てが液絡しているが、この構成に限定されない。複数の電極体２、２Ｂのうちの少なくとも一部（二つ以上）の電極体２、２Ｂ同士が液絡していればよい。

【0126】

上記第一～第五実施形態の蓄電素子１、１Ａ、１Ｂでは、電極体２は、三つであるが、この構成に限定されない。電極体２、２Ｂは、二つでもよく、四つ以上でもよい。

【0127】

また、上記第一～第五実施形態の蓄電素子１、１Ａ、１Ｂでは、一つ蓄電素子１、１Ａ、１Ｂにおいて一つの方法によって隣り合う電極体２、２Ｂを液絡させているが、この構成に限定されない。例えば、一つの蓄電素子１、１Ａ、１Ｂにおいて、外周面同士を接触させることによって隣り合う電極体２、２Ｂを液絡させている箇所と、外周面間に液絡部材７を挟み込むことによって隣り合う電極体２、２Ｂを液絡させている箇所と、があってもよい。

【0128】

上記第一及び第二実施形態の蓄電素子１、１Ａの複数の電極体２のそれぞれは、円筒状であるが、この構成に限定されない。複数の電極体２のそれぞれは、例えば、第三実施形態の蓄電素子１Ｂのような所謂レーストラック形状や楕円形状等の扁平な円筒状（長径ｄｌと短径ｄｓとを有する形状）であってもよい。

【0129】

上記第一～第五実施形態の蓄電素子１、１Ａ、１Ｂでは、Ｘ軸方向から見て、複数の電極体２、２ＢがＺ軸方向に真っ直ぐ一列に並んでいるが、この構成に限定されない。図１４に示すように、Ｘ軸方向から見て、複数の電極体２が波打つように並んでいてもよく、図１５に示すように、Ｘ軸方向から見て、Ｚ軸方向に真っ直ぐ並ぶ電極体２の列が、Ｙ軸方向に複数配置されてもよい。即ち、各電極体２、２Ｂの巻回中心軸Ｃが水平で且つ電極体２、２Ｂの並び方向の一端の電極体２、２Ｂが他端の電極体２、２Ｂより上方に位置するようにケース３が配置されたときに、隣り合う電極体２、２Ｂのうちの一方の電極体２、２Ｂが他方の電極体２、２Ｂの上側に位置し、且つ互いの外周面同士が液絡していればよい。

【0130】

上記第一～第五実施形態の蓄電素子１、１Ａ、１Ｂでは、隣り合う電極体２、２Ｂは、該蓄電素子１、１Ａ、１Ｂの充放電過程において常に液絡しているが、この構成に限定されない。隣り合う電極体２、２Ｂ同士は、蓄電素子１、１Ａ、１Ｂの充放電過程の一部において、液絡していればよい。即ち、隣り合う電極体２、２Ｂ同士は、蓄電素子１、１Ａ、１Ｂの充放電が行われるときに、常に液絡していなくてもよい。隣り合う電極体２、２Ｂは、蓄電素子１、１Ａ、１Ｂの充放電が行われたときの所定のタイミング（例えば、最も電極体２、２Ｂが膨張したときのみ）において液絡（外周面同士が接触又は外周面間に配置された液絡部材７が各外周面と接触）してもよい。かかる構成によっても、上側の電極体２、２Ｂに対し下側の電極体２、２Ｂから電解液が供給される。

【0131】

上記第一～第五実施形態の蓄電素子１、１Ａ、１Ｂでは、複数の電極体２、２Ｂのそれぞれの外周面（最外層）は、セパレータ２５によって構成されているが、この構成に限定されない。複数の電極体２、２Ｂのそれぞれの外周面は、電極（正極２３又は負極２４）によって構成されてもよい。正極活物質層２３２及び負極活物質層２４２も多孔質であるため、最外周の電極２３、２４に電解液が供給されることで、電極体２、２Ｂの巻回中心部まで前記電解液が供給される。

【0132】

上記第一実施形態の蓄電素子１では、複数の電極体２（セパレータ２５）のそれぞれが保持できる電解液の量が同じ若しくは略同じであるが、この構成に限定されない。例えば、複数の電極体２のそれぞれが、外周面を含み且つセパレータ２５のみが巻回されている外側領域２５０を有し、且つ、隣り合う電極体２のうちの一方の電極体２の外側領域２５０のセパレータ２５の巻数（図１６の上側の電極体２Ａのαで示す領域におけるセパレータ２５の巻数）が、前記隣り合う電極体２のうちの他方の電極体２Ｂの外側領域２５０のセパレータ２５の巻数（図１６の下側の電極体２のβで示す領域におけるセパレータ２５の巻数）より多くてもよい。かかる構成によれば、各電極体２の巻回中心軸Ｃが水平になり且つ一方の電極体２Ａが他方の電極体２Ｂより上側になるようにケース３が配置されたときに、下側の電極体２（他方の電極体２Ｂ）の外側領域２５０より多くの電解液が上側の電極体２（一方の電極体２Ａ）の外側領域２５０に保持されている。このため、かかる姿勢で該蓄電素子１を使用し続けたときに、前記下側の電極体２Ｂに比べて余剰電解液が供給され難い前記上側の電極体２Ａでの電解液不足を防ぐことができる。

【0133】

この場合、前記一方側にある電極体２ほど、外側領域２５０におけるセパレータ２５の巻数が多い構成が好ましい。かかる構成によれば、各電極体２の巻回中心軸Ｃが水平になり且つ前記一方側が上側となるようにケース３が配置されたときに、上側（前記一方側）の電極体２ほど外側領域２５０により多くの電解液が保持されている。このため、かかる姿勢で該蓄電素子１を使用し続けたときに、下側（前記他方側）の電極体２に比べて余剰電解液が供給され難い上側の電極体２での電解液不足をより好適に防ぐことができる。

【0134】

また、第一実施形態の蓄電素子１では、複数の電極体２のそれぞれが保持できる電解液の量を、外側領域２５０におけるセパレータ２５の巻数によって調整しているが、この構成に限定されない。例えば、セパレータ２５の空孔率、セパレータ２５の厚さを変更することで、複数の電極体２のそれぞれの外側領域２５０が保持できる電解液の量を調整してもよい。

【0135】

上記第二実施形態の蓄電素子１Ａでは、複数の液絡部材７のそれぞれの保持できる電解液の量が異なっているが、全てが同じでもよい。また、液絡部材７が三つ以上配置されている場合には、全ての液絡部材７が同じ量の電解液を保持してもよく、複数の液絡部材７の一部が同じ量の電解液を保持してもよい。

【0136】

また、上記第二実施形態の蓄電素子１Ａでは、液絡部材７の体積によって、複数の液絡部材７のそれぞれの保持できる電解液の量を調整しているが、この構成に限定されない。例えば、液絡部材７の空孔率、形状等を変更することで、複数の液絡部材７のそれぞれが保持できる電解液の量を調整してもよい。また、隣り合う電極体２間毎に、配置される液絡部材７の数を変更してもよい。

【0137】

上記第二実施形態の蓄電素子１Ａでは、液絡部材７は、柔軟性を有し、これにより、充電又は放電による電極体２の膨張又は収縮に伴ってＺ軸方向に縮み又は伸びるが、この構成に限定されない。液絡部材７は、例えば、多孔質無機焼結体であってもよい。

【0138】

また、上記第二実施形態の蓄電素子１Ａでは、液絡部材７は、多孔質部材によって形成されているが、この構成に限定されない。液絡部材７は、例えば、表面を親液化した部材、又は表面にスリット（細い複数の溝等）を有する部材であってもよい。即ち、液絡部材７は、毛細管現象等を利用して下側の電極体２から上側の電極体２に電解液を吸い上げる機能を有していればよい。

【0139】

前記表面に親液性を有する部材、又は前記表面にスリットを有する部材は、例えば、ポリオレフィン、フッ素樹脂等の有機材料、又はセラミック、ガラス等の無機材料の表面に、微細加工処理（レーザ、サンドブラスト、ナノインプリント等）、表面官能基付与処理（コロナ放電処理、プラズマ処理等）等を施して親液性を向上させたブロック状又はシート状の部材である。

【0140】

また、上記第二実施形態の蓄電素子１Ａでは、液絡部材７は、連続気泡の多孔質部材であるが、独立気泡の多孔質部材でもよい。液絡部材７は、例えば、圧縮後の復元性を重視する場合に、独立気泡の多孔質部材を用い、保液量（液保持性）を重視する場合には、連続気泡の多孔質部材を用いる。

【0141】

また、上記実施形態においては、蓄電素子１、１Ａ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。

【0142】

蓄電素子（例えば電池）１、１Ａは、図１７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、１Ａと、二つの（異なる）蓄電素子１、１Ａ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、１Ａに適用されていればよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】