(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】2022-04-18
(45)【発行日】2022-04-26
(54)【発明の名称】蓄電素子
(51)【国際特許分類】
H01M 10/04 20060101AFI20220419BHJP
H01M 10/0583 20100101ALI20220419BHJP
H01M 50/466 20210101ALI20220419BHJP
H01G 11/52 20130101ALI20220419BHJP
【ＦＩ】
H01M10/04 Z
H01M10/0583
H01M50/466
H01G11/52
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2018059661
(22)【出願日】2018-03-27
(65)【公開番号】P2019175583
(43)【公開日】2019-10-10
【審査請求日】2021-02-24
(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】100153224
【弁理士】
【氏名又は名称】中原 正樹
(72)【発明者】
【氏名】一ノ橋 裕典
【審査官】前田 寛之
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－１４９２１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２５４７０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２２２６０１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ１０／００－１０／３９
Ｈ０１Ｍ５０／４０－５０／４９７
Ｈ０１Ｇ１１／００－１１／８６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電極体を備える蓄電素子であって、前記電極体は、正極板と、負極板と、前記正極板を収容するセパレータとを備え、
前記負極板は、蛇腹状に折られて積層されており、
前記セパレータは、前記正極板を挟んで収容し、前記負極板における積層部分に介在される一対の多角形状のシート体を有し、
前記一対のシート体は、前記負極板における折り目部分に当接する辺が閉ざされて、前記折り目部分とは反対側の辺が開放されている
蓄電素子。
【請求項2】
前記一対のシート体は、連続した二辺以上が開放されている請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項3】
前記一対のシート体は、前記負極板の折り目部分に当接する辺とともに、前記正極板のタブ部とは反対側の辺が閉ざされている請求項２に記載の蓄電素子。
【請求項4】
前記一対のシート体における閉ざされた辺には、当該一対のシート体の内部と外部とを連通する連通部が形成されている請求項１～３のいずれか一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、極板及びセパレータが積層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、正極板及び負極板がセパレータを挟んで積層されることで形成された電極体を備える蓄電素子が広く知られている。例えば、特許文献１には、積層型の電極組立体を備えた二次電池の構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第６１５５９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、積層型の電極体においては、正極板と負極板とが正確に位置合わせされていることが、高品質化に繋がる。
【0005】
このため、本発明は、正極板と負極板との位置合わせの正確性を高めることなどで、品質の高い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、電極体を備える蓄電素子であって、電極体は、正極板と、負極板と、正極板を収容するセパレータとを備え、負極板は、蛇腹状に折られて積層されており、セパレータは、正極板を挟んで収容し、負極板における積層部分に介在される一対の多角形状のシート体を有し、一対のシート体は、負極板における折り目部分に当接する辺が閉ざされて、折り目部分とは反対側の辺が開放されている。
【0007】
これによれば、一対のシート体の一辺が閉ざされているので、その閉ざされた部分に正極板を当接させることで、当該正極板の位置を合わせることができる。これにより、セパレータと正極板との位置合わせの正確性を高めることができる。そして、一対のシート体における閉ざされた一辺が、負極板における折り目部分に当接しているので、セパレータと負極板とを位置合わせすることが可能である。このように、セパレータと負極板とを位置合わせできれば、間接的な正極板と負極板との位置合わせも、より正確に行うことが可能となる。そして、位置合わせの正確性を高めることができれば、正極板と負極板とが接触しにくくなり、当該接触を起因とした短絡を抑制することができる。
【0008】
また、製造時において、電解液が容器に注入されて溜まっていく際には、電極体の側方から正極板及び負極板に電解液が浸透していくこととなる。一対のシート体に閉ざされた辺が多いと、正極板に対する電解液の浸透が阻害される。電解液が正極板に対して不均一に浸透した場合、電極体の出力低下を招く。しかしながら、上述した蓄電素子であると、一対のシート体の一辺は閉ざされているが、その反対側の辺は開放されているので、当該開放された辺から電解液が進入して正極板に浸透する。つまり、正極板が一対のシート体に収容されていたとしても、開放された一辺から電解液を正極板に浸透させることができ、電解液を正極板に対して均等に浸透させやすくなる。
【0009】
これらのことから、品質の高い蓄電素子を提供することが可能となる。
【0010】
また、一対のシート体は、連続した二辺以上が開放されている。
【0011】
これによれば、一対のシート体における連続した二辺以上が開放されているので、正極板を一対のシート体の間に挿入する際には、一対のシート体を大きく開くことができる。これにより、一対のシート体の間に正極板を容易に挿入できるとともに、閉ざされた部分に正極板を容易に当接することができる。これにより、正極板とセパレータとの位置決め時の作業性を高めることができ、当該位置決めの正確性を高めることができる。
【0012】
また、一対のシート体における連続した二辺以上が開放されていれば、正極板に対して電解液をより均等に浸透させやすくなる。
【0013】
また、一対のシート体は、負極板の折り目部分に当接する辺とともに、正極板のタブ部とは反対側の辺が閉ざされている。
【0014】
これによれば、一対のシート体は、正極板のタブ部とは反対側の辺が閉ざされているので、正極板のタブ部が上方となる姿勢で蓄電素子が配置された場合には、当該閉ざされた辺によって正極板を下方から支持することができる。したがって、組立時あるいは組み立て後に、正極板が自重によって位置ズレすることを抑えることができ、位置決めの正確性を高めることができる。
【0015】
また、一対のシート体における閉ざされた辺には、当該一対のシート体の内部と外部とを連通する連通部が形成されている。
【0016】
これによれば一対のシート体における閉ざされた辺には、連通部が形成されているので、連通部から電解液を通液させることができる。したがって、正極板に対して電解液をより均等に浸透させやすくなる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、品質の高い蓄電素子を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態及びその変形例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及びその変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及びその変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程、製造工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態及びその変形例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、各図は、模式図であり、寸法等は必ずしも厳密に図示したものではない。
【0020】
また、以下の説明及び図面中において、蓄電素子が有する一対の電極端子の並び方向、電極体の一対の集束部の並び方向、または、容器の短側面の対向方向をＸ軸方向と定義する。また、容器の長側面の対向方向、容器の短側面の短手方向、容器の厚さ方向、または、電極体の極板の積層方向をＹ軸方向と定義する。また、蓄電素子の容器本体と蓋板との並び方向、容器の短側面の長手方向、電極端子の軸部の軸方向、または、上下方向をＺ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。なお、使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。また、以下の説明において、例えば、Ｘ軸方向プラス側とは、Ｘ軸の矢印方向側を示し、Ｘ軸方向マイナス側とは、Ｘ軸方向プラス側とは反対側を示す。Ｙ軸方向やＺ軸方向についても同様である。
【0021】
（実施の形態）
［１．蓄電素子の全般的な説明］
まず、図１及び図２を用いて、本実施の形態における蓄電素子１０の全般的な説明を行う。図１は、実施の形態に係る蓄電素子１０の外観を示す斜視図である。また、図２は、実施の形態に係る蓄電素子１０の分解斜視図である。
［１．蓄電素子の全般的な説明］
まず、図１及び図２を用いて、本実施の形態における蓄電素子１０の全般的な説明を行う。図１は、実施の形態に係る蓄電素子１０の外観を示す斜視図である。また、図２は、実施の形態に係る蓄電素子１０の分解斜視図である。
【0022】
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、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。蓄電素子１０は、例えば、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）またはプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）等の自動車用（または移動体用）電源、電子機器用電源、または電力貯蔵用電源などに適用される。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。蓄電素子１０は、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。
【0023】
これらの図に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、電極体４００と、正極端子２００と、上ガスケット５００と、負極端子３００と、上ガスケット６００とを備えている。また、蓄電素子１０の容器１００の内部には電解液（非水電解質）が封入されているが、図示は省略する。
【0024】
容器１００は、矩形筒状で底を備える容器本体１１０と、容器本体１１０の開口を閉塞する蓋板１２０とで構成されている。容器１００は、電極体４００等を内部に収容後、蓋板１２０と容器本体１１０とが溶接等されることにより、内部を密封する構造を有している。また、容器１００（蓋板１２０及び容器本体１１０）は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、またはアルミニウム合金などの溶接可能な金属で形成されている。なお、蓋板１２０と容器本体１１０とは、同じ材質で形成されているのが好ましいが、異なる材質で形成されていてもかまわない。また、蓋板１２０には、容器１００内部に電解液を注入するための注液口１２５が設けられている。注液口１２５は、注液栓１２６によって塞がれている。蓋板１２０には、容器１００の内圧が上昇したときに容器１００内部のガスを排出するガス排出弁等が配置されていてもよい。
【0025】
電極体４００は、正極板と負極板とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる蓄電要素（発電要素）であり、容器１００の内方に配置される。具体的には、電極体４００は、正極板と負極板とがセパレータを挟んで交互に並べられた積層型の電極体である。電極体４００は、発電及び蓄電する部分である電極体本体４０１と、電極体本体４０１と外部との電力のやり取りを行う部分である正極集束部４１５及び負極集束部４２５とを有する。正極集束部４１５は、正極端子２００と接合され、負極集束部４２５は、負極端子３００と接合されている。集束部と端子との接合には周知の接合方法を用いることが可能である。接合方法の一例としては、超音波溶接、レーザ溶接などの溶接、カシメまたはネジ止めなどの締結などが挙げられる。この接合によって、電極体４００は、正極端子２００及び負極端子３００を介して、外部の装置等との間で電力のやり取りを行うことができる。電極体４００の構成については図３～図５を用いて後述する。
【0026】
上ガスケット５００、６００は、容器１００の蓋板１２０と正極端子２００及び負極端子３００との間に配置される絶縁性の封止部材である。上ガスケット５００、６００は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、または、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）等の樹脂などによって形成されている。なお、蓋板１２０を挟んで上ガスケット５００、６００それぞれに対向する位置には下ガスケットが配置されている。
【0027】
正極端子２００及び負極端子３００は、電極体４００の正極板及び負極板に電気的に接続される部材である。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部材である。例えば、正極端子２００は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成され、負極端子３００は、銅または銅合金などで形成されている。また、正極端子２００は上ガスケット５００を介して蓋板１２０に固定されており、負極端子３００は、上ガスケット６００を介して蓋板１２０に固定されている。
【0028】
【0029】
図３は、実施の形態に係る電極体４００の構成概要を示す分解斜視図である。図３に示すように、電極体４００は、正極板４１０及び負極板４２０がセパレータ４８０を介して積層されることで形成されている。具体的には、電極体４００においては、長尺な負極板４２０が蛇腹状に折られて積層されており、この負極板４２０の積層部分に対して、正極板４１０がセパレータ４８０に収容された状態で介在されている。つまり、電極体４００においては、一つの負極板４２０に対して、複数組の正極板４１０及びセパレータ４８０が介在されている。
【0030】
以下、電極体４００をなす各部材について詳細に説明する。
【0031】
負極板４２０は、銅または銅合金などからなる長尺な板状の基材層と、基材層の両面に形成された負極活物質層とを有している。なお、負極活物質層に用いられる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、負極活物質として、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、及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。
【0032】
また、負極板４２０は、蛇腹状（葛折り状）に折られるために、所定の間隔をあけて複数の折り目部分４２１が形成されている。複数の折り目部分４２１には、Ｘ軸方向プラス側に位置する第一折り目部分４２１ａと、Ｘ軸方向マイナス側に位置する第二折り目部分４２１ｂとがある。また、負極板４２０が蛇腹状に折り畳まれると、負極板４２０には複数の平板部４２２が形成されることとなる。複数の平板部４２２は、Ｙ軸方向に沿って積層された状態となっている。また、複数の平板部４２２におけるＸ軸方向プラス側の端部には、それぞれＺ軸方向プラス側に突出したタブ部４２３が設けられている。このタブ部４２３は、負極活物質層が形成されていない活物質層非形成部である。換言するとタブ部４２３の両面では、基材層が露出している。タブ部４２３は、負極活物質層を塗工する前に基材層を切断して形成されていることが、コンタミネーション対策の観点から好ましい。また、複数の平板部４２２のそれぞれのタブ部４２３は、Ｙ軸方向に沿って積層された状態となる。これらのタブ部４２３によって、電極体４００の負極集束部４２５が形成されている。なお、タブ部４２３は、複数の平板部４２２の全てに設けられていなくてもよい。
【0033】
複数の平板部４２２のうち、隣り合う平板部４２２同士がなす積層部分には、正極板４１０がセパレータ４８０に収容された状態で介在されている。なお、複数の平板部４２２のうち、最も外側に位置する平板部４２２では、その外側の表面が正極板４１０と対向しない。つまり、最も外側に位置する平板部４２２の外表面は、蓄電（発電）に寄与しない部位であるので、当該部位には、負極活物質層を形成しなくてもよい。これにより、電極体４００のコンパクト化を図ることができる。
【0034】
【0035】
図４及び図５に示すように、正極板４１０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などからなる平板状かつ矩形状の基材層と、基材層の両面に形成された正極活物質層とを有している。なお、正極活物質層に用いられる正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、正極活物質として、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、マンガン酸リチウム等のスピネル化合物、ＬｉＭＯ２（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。
【0036】
正極板４１０におけるＸ軸方向マイナス側の端部には、それぞれＺ軸方向プラス側に突出したタブ部４１３が設けられている。このタブ部４１３は、正極活物質層が形成されていない活物質層非形成部である。換言するとタブ部４１３の両面では、基材層が露出している。タブ部４１３は、正極活物質層を塗工する前に基材層を切断して形成されていることが、コンタミネーション対策の観点から好ましい。
【0037】
セパレータ４８０は、１枚の正極板４１０を挟んで収容する一対の多角形状のシート体４８１を備えている。本実施の形態では、矩形状のシート体４８１を例示して説明するが、シート体は例えば三角形状、五角形状などの矩形状以外の平面視形状であってもよい。
【0038】
一対のシート体４８１は、例えば樹脂からなる微多孔性のシートである。なお、蓄電素子１０に用いられるシート体４８１の素材としては、蓄電素子１０の性能を損なうものでなければ適宜公知の材料を使用できる。
【0039】
一対のシート体４８１は、同形状であり、対応する各辺の位置が合わされた状態で重ねられている。一対のシート体４８１の四辺のうち、Ｘ軸方向プラス側の第一辺４８１ａと、Ｚ軸方向マイナス側の第二辺４８１ｂとが閉ざされており、Ｘ軸方向マイナス側の第三辺４８１ｃと、Ｚ軸方向プラス側の第四辺４８１ｄとが開放されている。ここで、「閉ざされた辺」とは、一対のシート体４８１に収容されている正極板４１０が、当該辺から外方に抜け出ない状態を維持可能な辺とする。一方、「開放された辺」とは、当該辺から正極板４１０を、一対のシート体４８１に対して抜き差し可能な辺とする。
【0040】
一対のシート体４８１における第一辺４８１ａと、第二辺４８１ｂとは、接着剤で接着されることで閉ざされている。図中、網掛け部が接着部４８９である。なお、接着剤としては、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。一対のシート体４８１における第一辺４８１ａと、第二辺４８１ｂとの接合には溶着を用いることも可能である。
【0041】
接着部４８９について詳細に説明する。一対のシート体４８１の第一辺４８１ａの近傍では、Ｚ軸方向に長尺な２つの接着部４８９が、所定の間隔をあけてＺ軸方向に配列されている。また、一対のシート体４８１における第二辺４８１ｂの近傍では、Ｘ軸方向に長尺な３つの接着部４８９が、所定の間隔をあけてＸ軸方向に配列されている。第一辺４８１ａ及び第二辺４８１ｂにおいて、接着部４８９がない部分は、開放された連通部Ｃであり、一対のシート体４８１の内部と外部とを連通している。このように、閉ざされた辺である第一辺４８１ａと第二辺４８１ｂとが部分的に開放されていたとしても、一対のシート体４８１に収容されている正極板４１０は、各辺の接着部４８９によって規制されている。したがって、正極板４１０は、第一辺４８１ａ及び第二辺４８１ｂから一対のシート体４８１の外方へ抜け出ることがない。特に、第二辺４８１ｂは、正極板４１０のタブ部４１３とは反対側の辺である。一般的に、蓄電素子１０は、タブ部４１３が上方を向く姿勢で用いられるものであるので、タブ部４１３とは反対側の第二辺４８１ｂは正極板４１０の下方に位置する。つまり、一対のシート体４８１における第二辺４８１ｂは、正極板４１０を下方から支持することとなり、正極板４１０が自重で位置ズレすることを抑えることができる。
【0042】
ここで、図３に示すように、セパレータ４８０に収容された正極板４１０は、負極板４２０に対しては、Ｘ軸方向マイナス側から差し込まれる場合と、Ｘ軸方向プラス側から差し込まれる場合とがある。上記の説明では、Ｘ軸方向マイナス側から差し込まれる場合のセパレータ４８０を例示したが、Ｘ軸方向プラス側から差し込まれる場合にも、同じセパレータ４８０をＸ軸方向に反転して用いている。
【0043】
負極板４２０に対してＸ軸方向マイナス側から差し込まれる場合には、一対のシート体４８１における第一辺４８１ａが、負極板４２０の第一折り目部分４２１ａに当接されている。一方、負極板４２０に対してＸ軸方向プラス側から差し込まれる場合には、一対のシート体４８１における第一辺４８１ａが、負極板４２０の第二折り目部分４２１ｂに当接されている。これにより、セパレータ４８０と負極板４２０とを位置合わせすることが可能である。
【0044】
負極板４２０における隣り合う平板部４２２同士がなす全ての積層部分に、複数組の正極板４１０及びセパレータ４８０が積層されると、複数の正極板４１０のタブ部４１３は、Ｙ軸方向に沿って積層された状態となる。これらのタブ部４１３によって、電極体４００の正極集束部４１５が形成されている。
【0045】
なお、電極体４００の最外周は、例えば、一周以上巻かれた図示しない絶縁シートで形成されている。つまり、一つの負極板４２０と、複数組の正極板４１０及びセパレータ４８０とは、絶縁シートで巻かれることで固定されている。絶縁シートは、例えばセパレータ４８０と同じ素材の長尺状のシートである。
【0046】
［３．蓄電素子の製造方法］
次に、蓄電素子１０の製造方法について説明する。なお、以降の説明においては、作業者が蓄電素子１０を組み立てる場合を例示するが、組立装置が蓄電素子１０を組み立てることも可能である。
次に、蓄電素子１０の製造方法について説明する。なお、以降の説明においては、作業者が蓄電素子１０を組み立てる場合を例示するが、組立装置が蓄電素子１０を組み立てることも可能である。
【0047】
まず、電極体４００の組み立てについて説明する。まず、作業者は、セパレータ４８０に対して正極板４１０を収容する。具体的には、図５に示すように、作業者は、一対のシート体４８１の第三辺４８１ｃと第四辺４８１ｄとの連続した二辺を一緒に開放する。これにより、一対のシート体４８１を大きく開くことができるので、正極板４１０を一対のシート体４８１の間にスムーズに収容することができる。作業者は、閉ざされた第一辺４８１ａ及び第二辺４８１ｂの接着部４８９に対して、正極板４１０を当接させることで、一対のシート体４８１に対して正極板４１０を正確に位置合わせすることができる。
【0048】
次に、作業者は、図３に示すように、長尺な負極板４２０を蛇腹状に折り畳む。その後、作業者は、セパレータ４８０に収容された正極板４１０を、負極板４２０の積層部分に対して差し込む。このとき、作業者は、セパレータ４８０における一対のシート体４８１の第一辺４８１ａを、折り目部分４２１に当接させる。例えば、負極板４２０に対してＸ軸方向マイナス側からセパレータ４８０を差し込む場合には、作業者は、一対のシート体４８１における第一辺４８１ａを、負極板４２０の第一折り目部分４２１ａに当接させる。逆に、負極板４２０に対してＸ軸方向プラス側からセパレータ４８０を差し込む場合には、作業者は、一対のシート体４８１における第一辺４８１ａを、負極板４２０の第二折り目部分４２１ｂに当接させる。これにより、正極板４１０及び負極板４２０がセパレータ４８０を介して積層される。その後、作業者は、積層された正極板４１０、負極板４２０及びセパレータ４８０の最外周に絶縁シートを巻きつけることで、電極体４００を完成させる。
【0049】
次いで、作業者は、図２に示すように、蓋板１２０に対して、上ガスケット５００、６００と、下ガスケット（図示省略）と、正極端子２００と、負極端子３００とを組み付ける。組み付け後、作業者は、複数の正極板４１０のタブ部４１３からなる正極集束部４１５に対して、正極端子２００を接合する。同様に、作業者は、負極板４２０に備わる複数のタブ部４２３からなる負極集束部４２５に対して、負極端子３００を接合する。これにより、電極体４００と、蓋板１２０とが一体化される。
【0050】
次いで、作業者は、容器１００の容器本体１１０に電極体４００を収容してから、蓋板１２０を容器本体１１０に溶接することで容器１００を組み立てる。その後、作業者は、注液口１２５から電解液を注入して、容器１００内に電解液を充填する。電解液は、正極板４１０及び負極板４２０に対して上方から降り注ぐことになる。しかし、この時点ではほとんどの電解液が正極板４１０及び負極板４２０に浸透しない。実際には、容器本体１１０内に溜まった電解液が、電極体４００の側方から正極板４１０及び負極板４２０に対して浸透することになる。正極板４１０は、セパレータ４８０に収容されているので、負極板４２０よりも電解液が浸透しにくい状態となっている。しかし、セパレータ４８０における一対のシート体４８１の第三辺４８１ｃは、開放された状態で電極体４００の側部に位置しているので、当該第三辺４８１ｃから電解液が正極板４１０に浸透する。また、一対のシート体４８１の第一辺４８１ａ及び第二辺４８１ｂには、連通部Ｃが形成されているので、当該連通部Ｃからも電解液が正極板４１０に浸透する。これにより、セパレータ４８０に収容された状態でも、正極板４１０に対して均等に電解液を浸透させることが可能である。
【0051】
電解液の注入後においては、作業者は、図１に示すように、注液口１２５を注液栓１２６で塞ぐことで、蓄電素子１０を完成させる。
【0052】
［４．効果等］
以上説明したように、本実施の形態によれば、電極体４００を備える蓄電素子１０であって、電極体４００は、正極板４１０と、負極板４２０と、正極板４１０を収容するセパレータ４８０とを備え、負極板４２０は、蛇腹状に折られて積層されており、セパレータ４８０は、正極板４１０を挟んで収容し、負極板４２０における積層部分に介在される一対の多角形状のシート体４８１を有し、一対のシート体４８１は、負極板４２０における折り目部分４２１に当接する第一辺４８１ａが閉ざされて、折り目部分４２１とは反対側の第三辺４８１ｃが開放されている。
以上説明したように、本実施の形態によれば、電極体４００を備える蓄電素子１０であって、電極体４００は、正極板４１０と、負極板４２０と、正極板４１０を収容するセパレータ４８０とを備え、負極板４２０は、蛇腹状に折られて積層されており、セパレータ４８０は、正極板４１０を挟んで収容し、負極板４２０における積層部分に介在される一対の多角形状のシート体４８１を有し、一対のシート体４８１は、負極板４２０における折り目部分４２１に当接する第一辺４８１ａが閉ざされて、折り目部分４２１とは反対側の第三辺４８１ｃが開放されている。
【0053】
これによれば、一対のシート体４８１の第一辺４８１ａが閉ざされているので、その閉ざされた部分に正極板４１０を当接させることで、当該正極板４１０の位置を合わせることができる。これにより、セパレータ４８０と正極板４１０との位置合わせの正確性を高めることができる。そして、一対のシート体４８１における閉ざされた第一辺４８１ａが、負極板４２０における折り目部分４２１に当接しているので、セパレータ４８０と負極板４２０とを位置合わせすることが可能である。このように、セパレータ４８０と負極板４２０とを位置合わせできれば、間接的な正極板４１０と負極板４２０との位置合わせも、より正確に行うことが可能となる。そして、位置合わせの正確性を高めることができれば、正極板４１０と負極板４２０とが接触しにくくなり、当該接触を起因とした短絡を抑制することができる。
【0054】
また、製造時において、電解液が容器１００に注入されて溜まっていく際には、電極体４００の側方から正極板４１０及び負極板４２０に電解液が浸透していくこととなる。一対のシート体４８１において、閉ざされた辺が多いと、正極板４１０に対する電解液の浸透が阻害される。電解液が正極板４１０に対して不均一に浸透した場合、電極体４００の出力低下を招く。しかしながら、上述した蓄電素子１０であると、一対のシート体４８１の第一辺４８１ａは閉ざされているが、その反対側の第三辺４８１ｃは開放されているので、当該開放された第三辺４８１ｃから電解液が進入して正極板４１０に浸透する。つまり、正極板４１０が一対のシート体４８１に収容されていたとしても、開放された第三辺４８１ｃから電解液を正極板４１０に浸透させることができ、電解液を正極板４１０に対して均等に浸透させやすくなる。これらのことから、品質の高い蓄電素子１０を提供することが可能となる。
【0055】
また、一対のシート体４８１は、連続した二辺（第三辺４８１ｃ、第四辺４８１ｄ）以上が開放されている。
【0056】
これによれば、一対のシート体４８１における連続した二辺以上が開放されているので、正極板４１０を一対のシート体４８１の間に挿入する際には、一対のシート体４８１を大きく開くことができる。これにより、一対のシート体４８１の間に正極板４１０を容易に挿入できるとともに、閉ざされた部分（第一辺４８１ａ、第二辺４８１ｂ）に正極板４１０を容易に当接することができる。これにより、正極板４１０とセパレータ４８０との位置決め時の作業性を高めることができ、当該位置決めの正確性を高めることができる。
【0057】
また、一対のシート体４８１における連続した二辺以上が開放されていれば、正極板４１０に対して電解液をより均等に浸透させやすくなる。
【0058】
また、一対のシート体４８１は、負極板４２０の折り目部分４２１に当接する第一辺４８１ａとともに、正極板４１０のタブ部４１３とは反対側の第二辺４８１ｂが閉ざされている。
【0059】
これによれば、一対のシート体４８１は、正極板４１０のタブ部４１３とは反対側の第二辺４８１ｂが閉ざされているので、正極板４１０のタブ部４１３が上方となる姿勢で蓄電素子１０が配置された場合には、当該閉ざされた第二辺４８１ｂによって正極板４１０を下方から支持することができる。したがって、組立時あるいは組み立て後に、正極板４１０が自重によって位置ズレすることを抑えることができ、位置決めの正確性を高めることができる。
【0060】
また、一対のシート体４８１における閉ざされた第一辺４８１ａ及び第二辺４８１ｂには、当該一対のシート体４８１の内部と外部とを連通する連通部Ｃが形成されている。
【0061】
これによれば一対のシート体４８１における閉ざされた第一辺４８１ａ及び第二辺４８１ｂには、連通部Ｃが形成されているので、連通部Ｃから電解液を通液させることができる。したがって、正極板４１０に対して電解液をより均等に浸透させやすくなる。
【0062】
［５．変形例］
以上、上記実施の形態に係る蓄電素子１０について説明したが、蓄電素子１０は、上述した態様とは異なるセパレータを備えてもよい。そこで、以下に、蓄電素子１０が備えるセパレータについての変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。なお、以降の説明において、上記実施の形態と同一部分については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
以上、上記実施の形態に係る蓄電素子１０について説明したが、蓄電素子１０は、上述した態様とは異なるセパレータを備えてもよい。そこで、以下に、蓄電素子１０が備えるセパレータについての変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。なお、以降の説明において、上記実施の形態と同一部分については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【0063】
（変形例１）
上記実施の形態では、一対のシート体４８１における閉ざされた辺（第一辺４８１ａ、第二辺４８１ｂ）に対して連通部Ｃが設けられている場合を例示した。この変形例２では、連通部が設けられていないセパレータ４８０Ａについて説明する。
上記実施の形態では、一対のシート体４８１における閉ざされた辺（第一辺４８１ａ、第二辺４８１ｂ）に対して連通部Ｃが設けられている場合を例示した。この変形例２では、連通部が設けられていないセパレータ４８０Ａについて説明する。
【0064】
図６は、変形例１に係るセパレータ４８０Ａの概略構成を示す平面図である。具体的には、図６は、図４に対応する図である。図６に示すようにセパレータ４８０Ａでは、一対のシート体４８１の第一辺４８１ａと、第二辺４８１ｂとが、全体的に接着されることで閉ざされている。図中、網掛け部が接着部４８９ａである。接着部４８９ａは、第一辺４８１ａ及び第二辺４８１ｂのそれぞれに対して連続して設けられている。接着部４８９ａは、全体としては連続的な略Ｌ字状に形成されている。
【0065】
変形例１では、一対のシート体４８１の第一辺４８１ａ及び第二辺４８１ｂの全体が閉ざされているので、正極板４１０との当接範囲を大きくすることができる。これにより、正極板４１０の位置ズレを確実に抑制することができる。
【0066】
（変形例２）
上記実施の形態では、長尺な接着部４８９が、一対のシート体４８１の第一辺４８１ａに２つ、第二辺４８１ｂに３つ設けられている場合を例示した。しかし、一辺に対する接着部の設置個数、接着部の形状等は如何様でもよい。この変形例２では、円形の接着部４８９ｂが、一対のシート体４８１の第一辺４８１ａ及び第二辺４８１ｂのそれぞれに１つずつ設けられている場合を例示する。
上記実施の形態では、長尺な接着部４８９が、一対のシート体４８１の第一辺４８１ａに２つ、第二辺４８１ｂに３つ設けられている場合を例示した。しかし、一辺に対する接着部の設置個数、接着部の形状等は如何様でもよい。この変形例２では、円形の接着部４８９ｂが、一対のシート体４８１の第一辺４８１ａ及び第二辺４８１ｂのそれぞれに１つずつ設けられている場合を例示する。
【0067】
図７は、変形例２に係るセパレータ４８０Ｂの概略構成を示す平面図である。具体的には、図７は、図４に対応する図である。図７に示すようにセパレータ４８０Ｂでは、一対のシート体４８１の第一辺４８１ａと、第二辺４８１ｂとのそれぞれの中心部分が接着されることで閉ざされている。図中、網掛け部が接着部４８９ｂである。接着部４８９ｂは、円形状に形成されている。第一辺４８１ａ及び第二辺４８１ｂのそれぞれにおいて、接着部４８９ｂがない部分は連通部Ｃとなる。つまり、変形例２に係るセパレータ４８０Ｂにおいては、上記実施の形態のセパレータ４８０よりも連通部Ｃが大きい。
【0068】
変形例２では、一対のシート体４８１の第一辺４８１ａ及び第二辺４８１ｂのそれぞれの連通部Ｃを大きくすることができるので、正極板４１０に対する電解液の浸透性をより高めることができる。また、接着部４８９ｂは極力小さく形成されているので、接着剤の使用量を抑えたり、接着の作業性を高めたりすることができ、製造効率を高めることが可能である。
【0069】
（変形例３）
上記実施の形態では、一対のシート体４８１の第一辺４８１ａ及び第二辺４８１ｂが、接着部４８９ｂによって閉ざされている場合を例示した。接着以外のその他の手法によって、第一辺４８１ａ及び第二辺４８１ｂを閉ざすことも可能である。その他の手法としては、溶着、カシメ、折り畳みなどが挙げられる。変形例３では、第一辺４８１ａが折り畳みによって閉ざされ、第二辺４８１ｂが接着部４８９ｂによって閉ざされたセパレータ４８０Ｃを例示して説明する。
上記実施の形態では、一対のシート体４８１の第一辺４８１ａ及び第二辺４８１ｂが、接着部４８９ｂによって閉ざされている場合を例示した。接着以外のその他の手法によって、第一辺４８１ａ及び第二辺４８１ｂを閉ざすことも可能である。その他の手法としては、溶着、カシメ、折り畳みなどが挙げられる。変形例３では、第一辺４８１ａが折り畳みによって閉ざされ、第二辺４８１ｂが接着部４８９ｂによって閉ざされたセパレータ４８０Ｃを例示して説明する。
【0070】
【0071】
図８に示すように、一対のシート体４８１Ｃは、長尺状の樹脂シートを折り畳むことで形成される。この場合、一対のシート体４８１Ｃは、折り目を介して一体的に形成されている。一対のシート体４８１Ｃの折り目は、第一辺４８１ａとなる。つまり、一対のシート体４８１Ｃの第一辺４８１ａは、折り目によって閉ざされた状態となる。
【0072】
その後、一対のシート体４８１Ｃの第二辺４８１ｂに対して、長尺な３つの接着部４８９を設けることで、第二辺４８１ｂも閉ざされることとなる。これにより、セパレータ４８０Ｃが完成する。
【0073】
変形例３では、折り畳むことで、一対のシート体４８１Ｃの第一辺４８１ａを閉ざしている。つまり、接着、溶着、カシメなどと比べても簡単な手法で、第一辺４８１ａを閉ざすことができるので、製造効率をより高めることができる。
【0074】
なお、折り畳みによって閉ざされた第一辺４８１ａに対して連通部を設ける場合には、第一辺４８１ａをなす折り目の近傍に対して切れ込みを設ければよい。この切れ込みが連通部として機能する。
【0075】
（他の実施の形態）
以上、本発明に係る蓄電素子について、実施の形態及びその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態または変形例に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
以上、本発明に係る蓄電素子について、実施の形態及びその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態または変形例に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【0076】
例えば、上記実施の形態では、一対のシート体４８１の第一辺４８１ａと第二辺４８１ｂとが閉ざされている場合を例示した。しかし、一対のシート体は、負極板における折り目部分に当接する辺（第一辺）のみが閉ざされていればよい。
【0077】
また、上記実施の形態では、一対のシート体４８１における連続した二辺である第三辺４８１ｃと第四辺４８１ｄとが開放されている場合を例示した。しかし、一対のシート体４８１は、負極板における折り目部分とは反対側の辺（第三辺）のみが開放されていればよい。
【産業上の利用可能性】
【0078】
本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子等に適用できる。
【符号の説明】
【0079】
１０ 蓄電素子
１００ 容器
１１０ 容器本体
１２０ 蓋板
１２５ 注液口
１２６ 注液栓
２００ 正極端子
３００ 負極端子
４００ 電極体
４０１ 電極体本体
４１０ 正極板
４１３、４２３ タブ部
４１５ 正極集束部
４２０ 負極板
４２１ 折り目部分
４２１ａ 第一折り目部分
４２１ｂ 第二折り目部分
４２２ 平板部
４２５ 負極集束部
４８０、４８０Ａ、４８０Ｂ、４８０Ｃ セパレータ
４８１、４８１Ｃ シート体
４８１ａ 第一辺
４８１ｂ 第二辺
４８１ｃ 第三辺
４８１ｄ 第四辺
４８９、４８９ａ、４８９ｂ 接着部
５００、６００ 上ガスケット
Ｃ 連通部
１００ 容器
１１０ 容器本体
１２０ 蓋板
１２５ 注液口
１２６ 注液栓
２００ 正極端子
３００ 負極端子
４００ 電極体
４０１ 電極体本体
４１０ 正極板
４１３、４２３ タブ部
４１５ 正極集束部
４２０ 負極板
４２１ 折り目部分
４２１ａ 第一折り目部分
４２１ｂ 第二折り目部分
４２２ 平板部
４２５ 負極集束部
４８０、４８０Ａ、４８０Ｂ、４８０Ｃ セパレータ
４８１、４８１Ｃ シート体
４８１ａ 第一辺
４８１ｂ 第二辺
４８１ｃ 第三辺
４８１ｄ 第四辺
４８９、４８９ａ、４８９ｂ 接着部
５００、６００ 上ガスケット
Ｃ 連通部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】