JP2013239376A - 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 本発明は、振動の影響で電極体が移動することを抑制し、電極体の損傷を抑制することのできる蓄電素子を提供する。
【解決手段】 本発明に係る蓄電素子は、正極板と負極板とが互いに絶縁された状態で巻回された扁平状の電極体であって、中心線を挟んで対向する一対の折り返し部と、該一対の折り返し部間に位置する平坦部とを有する電極体と、該電極体を収容するケースとを備え、該ケースは、前記電極体における前記折り返し部と前記平坦部との境界領域に外方から直接的又は間接的に接触する凸部を内面に有し、前記平坦部と直交する方向における前記折り返し部の最大外寸が、前記凸部の接触する位置における前記平坦部と直交する方向の前記境界領域の外寸よりも大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、充放電可能な蓄電素子に関する。
従来から、各種機器の電力源として、充放電可能な巻回型の蓄電素子が提供されている。この種の蓄電素子は、互いに絶縁された状態で巻回された正極板及び負極板を含む扁平状の電極体と、該電極体を収容するケースと、ケースの外側に配置された一対の外部端子とを備える（例えば、特許文献１及び２参照）。
電極体の正極板は、一対の外部端子のうちの一方の外部端子に電気的に接続されている。これに対し、電極体の負極板は、一対の外部端子のうちの他方の外部端子に接続されている。これにより、蓄電素子は、正極用及び負極用の外部端子を介して電極体を充放電させるように構成されている。
ところで、この種の蓄電素子は、駆動時に振動を発生させる機器（例えば、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、電気自動車（ＥＶ）、電動バイク、航空機、船舶等の各種機器）の電源として搭載されることがある。この場合、電極体は、機器の振動を受け、ケース内で移動（揺動）する傾向にある。そのため、電極体の移動（揺動）に伴って、電極体がケースと干渉したり、電極体に捻れや曲げが作用したりすることがある。その結果、従来の蓄電素子では、振動環境下で使用したときに、電極体が損傷して性能が低下する虞があった。
特開２００７−１０３２６３号公報 特開２０１１−１６５５１５号公報
そこで、本発明は、振動の影響で電極体が移動することを抑制し、電極体の損傷を抑制することのできる蓄電素子を提供することを課題とする。
本発明に係る蓄電素子は、正極板と負極板とが互いに絶縁された状態で巻回された扁平状の電極体であって、中心線を挟んで対向する一対の折り返し部と、該一対の折り返し部間に位置する平坦部とを有する電極体と、該電極体を収容するケースとを備え、該ケースは、前記電極体における前記折り返し部と前記平坦部との境界領域に外方から直接的又は間接的に接触する凸部を内面に有し、前記平坦部と直交する方向における前記折り返し部の最大外寸が、前記凸部の接触する位置における前記平坦部と直交する方向の前記境界領域の外寸よりも大きい。
上記構成の蓄電素子によれば、ケースの凸部に折り返し部が引っ掛かり、電極体の移動（揺動）が規制される。より具体的に説明すると、折り返し部は、互いに絶縁された正極板と負極板とが折り返されて（方向を変えて）形成される。これに伴い、折り返し部の正極板及び負極板は、比較的密に重なり合う。従って、折り返し部は、平坦部よりも変形し難くい（撓み難くい）。これにより、電極体が折り返し部から平坦部に向かう方向に移動しようとしたときに、折り返し部が凸部を乗り越えることなく該凸部に引っ掛かった状態になる。従って、ケース内での電極体の移動（揺動）が抑制され、電極体の損傷が抑制される。
本発明の一態様として、前記ケースは、凹部を外面に有し、前記凸部は、該凹部の形成に伴って形成される、ようにし得る。このようにすれば、凹部が形成されることで、凸部も一緒に形成される。従って、凸部を別部材とする必要がなく、コスト低減や製造工程の簡略化を図ることができる。
本発明の他態様として、前記凸部は、前記電極体の前記中心線と同方向に延びて形成されている、ようにし得る。このようにすれば、凸部が境界領域の広範囲に接触する。従って、電極体の拘束される部分が多くなり、電極体の移動（揺動）が抑制される。また、ケースの内面に上記構成の凸部が形成されることで、ケースの強度が高まる。従って、充放電による内圧上昇に伴うケースの膨れが抑制される。
本発明の他態様として、前記ケースの内面に固定され、前記電極体を支持する集電体をさらに備え、前記凸部は、前記一対の折り返し部のうちの前記集電体が固定されている側の折り返し部と前記平坦部との境界領域に対応して形成されている、ようにし得る。このようにすれば、ケースの凸部は、ケースに対して集電体の固定されている側の境界領域に接触する。これに伴い、電極体及び集電体の揺動が抑制される。従って、電極体の損傷のみならず、集電体の損傷も抑制される。
本発明の一態様として、前記凸部の接触する前記境界領域と連続した前記折り返し部の頂部は、前記ケースの内面に直接的又は間接的に接触している、ようにし得る。このようにすれば、境界領域に対する凸部の接触（折り返し部に対する凸部の引っ掛かり）によって、折り返し部から平坦部に向かう方向への電極体の移動が抑制される。また、折り返し部の頂部がケースに直接的又は間接的に接触することによって、平坦部から折り返し部に向かう方向への電極体の移動（凸部によって規制される移動方向とは反対側の移動）が抑制される。
本発明の他態様として、前記凸部は、前記境界領域における前記平坦部に外方から直接的又は間接的に接触する、ようにし得る。このようにすれば、電極体全体の揺動が規制される。より具体的には、平坦部の正極板及び負極板は、中央に向かうほど粗になるように積層される傾向にある。そのため、境界領域における平坦部の正極板及び負極板は、折り返し部に比べて撓み易い状態になる。従って、境界領域の平坦部に凸部が接触することで、該凸部が折り返し部を抱え込んだ状態になる。これにより、電極体全体の揺動が抑制される。
この場合、前記凸部は、該凸部と前記折り返し部の曲率中心との前記平坦部に沿った方向における距離が前記折り返し部の内側最内周の曲率半径以上となる位置に形成されている、ようにし得る。このようにすれば、凸部が電極体の折り返し部を十分に抱え込む。従って、電極体の揺動が十分に抑制される。
本発明の一態様として、前記凸部は、前記折り返し部の一端部と前記平坦部との境界領域に対応して形成された第一凸部と、前記折り返し部の他端部と前記平坦部との境界領域に対応して形成された第二凸部とを含む、ようにし得る。このようにすれば、電極体は、両側の凸部（第一凸部及び第二凸部）によって挟み込まれる。これにより、電極体が拘束され、電極体の揺動が十分に抑制される。
本発明の他態様として、前記凸部は、前記一対の折り返し部と前記平坦部との間にある二つの境界領域のそれぞれに対応して設けられている、ようにし得る。このようにすれば、一対の折り返し部の何れか一方側から他方側に向けての電極体の移動が抑制される。すなわち、電極体全体が一対の折り返し部の並ぶ方向に移動することが十分に抑制される。
また、本発明の一態様として、前記正極板及び前記負極板は、少なくとも前記境界領域における前記凸部と対応する位置で密に積層されている、ようにし得る。このようにすれば、電極体の移動（揺動）を効果的に抑制し得る。より具体的に説明する。正極板及び負極板が少なくとも境界領域における凸部と対応する位置で密に積層されると、凸部の接触によって電極体の境界領域が部分的に撓んでも（内側に変位しても）、電極体の内側で密に積層された正極板及び負極板の存在で、外周側にある正極板及び負極板が内側に向けて大きく変位することが阻止される。これにより、凸部が電極体（折り返し部）を十分に抱え込んだ状態になる結果、ケース内での電極体の揺動が抑制される。
以上のように、本発明に係る蓄電素子は、振動の影響で電極体が移動することを抑制し、電極体の損傷を抑制することができるという優れた効果を奏し得る。
図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電素子（電池）の全体斜視図である。 図２は、同実施形態に係る蓄電素子（電池）の断面図である。 図３は、同実施形態に係る蓄電素子（電池）の断面図である。 図４は、本発明の他実施形態に係る蓄電素子（電池）の全体斜視図である。 図５は、図４に示す蓄電素子（電池）の断面図である。 図６は、本発明の別の実施形態に係る蓄電素子（電池）の断面図である。 図７は、本発明のさらに別の実施形態に係る蓄電素子（電池）の断面図である。
以下、本発明に係る蓄電素子の一実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態においては、蓄電素子の一例として、リチウムイオン電池（以下、単に電池という）について説明する。
図１及び図２に示す如く、電池Ｐｓは、互い絶縁された正極板１１及び負極板１２を含む扁平状の電極体１と、電極体１を収容するケース３とを備える。より具体的には、電池Ｐｓは、扁平状の電極体１と、該電極体１の正極板１１及び負極板１２のうちの対応する極性の極板に電気的に接続される一対の集電体２，２と、電極体１及び一対の集電体２，２を収容するケース３と、それぞれがケース３の外側に配置された一対の外部端子４，４とを備えている。
さらに、本実施形態に係る電池Ｐｓは、それぞれが一対の集電体２，２のうちの対応する極性の集電体２に接続された一対のリベット５，５と、それぞれが一対の外部端子４，４のうちの対応する極性の外部端子４と一対のリベット５，５のうちの対応する極性のリベット５とを接続した一対の接続杆６，６とを備える。これに伴い、電池Ｐｓは、図２に示す如く、それぞれが一対のリベット５，５のうちの対応するリベット５の配置に対応するようにケース３の内面に沿って配置される一対の内部ガスケット７，７と、それぞれが一対のリベット５，５のうちの対応するリベット５の配置に対応するようにケース３の外面に沿って配置される一対の外部ガスケット８，８とを備えている。
電極体１は、正極板１１及び負極板１２に加え、電気絶縁性を有するセパレータ１０を含む。セパレータ１０、正極板１１、及び負極板１２は、帯状に形成されている。正極板１１、負極板１２及びセパレータ１０は、長手方向を一致させた状態で重ね合わされ、該長手方向に巻回されている。そして、電極体１は、第一方向（図中、Ｘ軸方向）に延びる中心線ＣＬを挟んで対向する一対の折り返し部１７，１７と、該一対の折り返し部１７，１７間に位置する平坦部１８とを有する。
より具体的に説明する。電極体１は、図３に示す如く、第一方向と直交する第二方向（図中、Ｙ軸方向）に短軸を有するとともに、第一方向及び第二方向と直交する第三方向（図中、Ｚ軸方向）に長軸を有する。そして、電極体１は、第三方向（長軸方向）の両端に形成された一対の折り返し部１７，１７と、一対の折り返し部１７，１７の間に位置する平坦部１８とを有する。
一対の折り返し部１７，１７のそれぞれは、円弧状に形成されている。これに伴い、折り返し部１７，１７において、積層方向の内側に向かうほど正極板１１及び負極板１２の曲率半径Ｒが小さくなっている。そして、折り返し部１７，１７において、セパレータ１０、正極板１１、及び負極板１２は、密に積層されている。
平坦部１８は、一対の折り返し部１７，１７の間で第三方向に延びている。平坦部１８は、中心線ＣＬの両側に配置される一対の積層部１８ａ，１８ｂを含む。平坦部１８（一対の積層部１８ａ，１８ｂ）において、セパレータ１０、正極板１１、及び負極板１２は、折り返し部１７，１７（セパレータ１０、正極板１１、負極板１２）よりも粗に積層されている。
より具体的に説明する。平坦部１８（一対の積層部１８ａ，１８ｂ）は、セパレータ１０、正極板１１及び負極板１２が密に積層される折り返し部１７に接続されている。これに伴い、平坦部１８（一対の積層部１８ａ，１８ｂ）において、セパレータ１０、正極板１１、及び負極板１２は、折り返し部１７側から中央（中心線ＣＬ）側に向かうほど粗になるように積層される。すなわち、平坦部１８（一対の積層部１８ａ，１８ｂ）において、セパレータ１０、正極板１１、及び負極板１２は、中央（中心線ＣＬ）から折り返し部１７側に向かうほど密になるように積層される。
なお、平坦部１８のセパレータ１０、正極板１１、及び負極板１２は、一対の折り返し部１７，１７の間で、第一方向及び第三方向に真っ直ぐの延びた態様（広がった態様）になり難く、実質的には、第一方向及び第三方向の少なくとも何れか一方の方向で、湾曲した態様になったり、波打った態様になったりしている。従って、平坦部１８は、完全に平坦なものに限定されるものではなく、第二方向から見て面状に広がって形成されたものが含まれる。
一対の積層部１８ａ，１８ｂは、一対の折り返し部１７，１７の端部同士を接続している。すなわち、一対の積層部１８ａ，１８ｂのうちの一方の積層部１８ａは、一対の折り返し部１７，１７の一方の端部同士を接続し、一対の積層部１８ａ，１８ｂのうちの他方の積層部１８ｂは、一対の折り返し部１７，１７の他方の端部同士を接続している。これにより、一対の積層部１８ａ，１８ｂは、第二方向に並んで配置され、一対の折り返し部１７，１７間に、正極板１１及び負極板１２がセパレータ１０を挟んで交互に積層された平坦部１８を形成している。
図２に戻り、電極体１は、正極板１１のみが存在する正極リード部１３と、負極板１２のみが存在する負極リード部１４とを有する。より具体的には、電極体１は、第一方向に第一端部と反対側の第二端部とを有する。そして、正極板１１及び負極板１２は、長手方向と直交する方向で相対的に位置ずれした状態で重ね合わされる。これにより、電極体１において、第一端部に正極リード部１３が形成されるとともに、第二端部に負極リード部１４が形成されている。
本実施形態に係る電極体１は、上述の如く、扁平状に形成される。そのため、正極リード部１３及び負極リード部１４は、平坦部１８（第三方向）に沿うように形成されている。これに伴い、電池Ｐｓは、正極リード部１３を束ねる正極クリップ部材１５と、負極リード部１４を束ねる負極クリップ部材１６とを備えている。
一方の集電体（以下、正極集電体という）２は、金属プレートを曲げ加工して形成されている。正極集電体２は、第一端部及び第二端部を有する。正極集電体２の第一端部側は、ケース３の内面に固定されている。これに対し、正極集電体２の第二端部側は、電極体１の平坦部１８に沿った状態で電極体１に接続されている。
より具体的に説明する。正極集電体２は、第三方向に沿って配置される第一接続部（以下、正極第一接続部という）２０と、該正極第一接続部２０から延出された第二接続部（以下、正極第二接続部という）２１とを備える。
正極第一接続部２０は、正極第二接続部２１に接続される第一端部と、第一端部の反対側の第二端部とを有する。正極第一接続部２０は、正極リード部１３に接続される。本実施形態において、正極第一接続部２０は、第一端部と第二端部との間に、第一方向に延出した接続片（以下、正極接続片という）２２を備える。正極接続片２２は、電極体１の端部に挿入され、正極リード部１３を束ねた正極クリップ部材１５に溶接される。
正極第二接続部２１は、ケース３に固定されるとともに、外部端子（後述する正極外部端子）４に電気的に接続される。正極第二接続部２１は、第一方向に長手をなすように形成されている。正極第二接続部２１には、リベット５を挿通するための貫通穴２５が設けられている。
他方の集電体（以下、負極集電体という）２は、正極集電体２と基本形態が共通している。そのため、上記正極集電体２についての上記説明文は、文中の「正極」を「負極」と読み替えることで、負極集電体２の説明文となる。従って、正極集電体２についての説明文は、負極集電体２の説明に代用される。
ケース３は、図３に示す如く、電極体１の折り返し部１７と平坦部１８との境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２に接触する凸部３００ａ，３００ｂを内面に有する。
より具体的に説明する。ケース３は、図２及び図３に示す如く、ケース本体３０と、蓋体３１とを備える。ケース本体３０は、それぞれが第一端部及び該第一端部の反対側の第二端部を有する一対の第一壁部３２，３２であって、第一方向に間隔をあけて互いに対向する一対の第一壁部３２，３２と、それぞれが第一端部及び該第一端部の反対側の第二端部を有する一対の第二壁部３３，３３であって、一対の第一壁部３２，３２間で、第二方向に間隔をあけて互いに対向する一対の第二壁部３３，３３と、一対の第一壁部３２，３２の第一端部、及び一対の第二壁部３３，３３の第一端部の包囲する領域を閉じる底部３４とを含む。そして、ケース本体３０において、一対の第一壁部３２，３２の第二端部、及び一対の第二壁部３３，３３の第二端部が包囲する領域には、底部３４と対応した開口部３５が形成されている。
ケース本体３０は、金属プレートを加工（例えば、絞り加工や曲げ加工等）することで形成される。これに伴い、一対の第一壁部３２，３２、一対の第二壁部３３，３３及び底部３４のそれぞれは、板状に形成される。第二壁部３３，３３の内面には、図３に示す如く、凸部３００ａ，３００ｂが設けられている。また、第二壁部３３，３３の外面（ケース３の外面）には、凹部３０１ａ，３０１ｂが形成されている。
本実施形態において、凸部３００ａ，３００ｂは、凹部３０１ａ，３０１ｂの形成に伴って第二壁部３３，３３の内面に形成されている。板状の第二壁部３３，３３は、部分的に型押し（プレス）され、型押しされた部分を板厚方向に塑性変形させている。これにより、凹部３０１ａ，３０１ｂが型押しされた部分の外側に形成されるとともに、凸部３００ａ，３００ｂが型押しされた部分の内側に形成されている。すなわち、第二壁部３３，３３に対する部分的な型押しにより、型押しされた部分の外面が内部側に押し込まれて凹部３０１ａ，３０１ａが形成されるとともに、型押しされた部分の内面が内部側に押し出されて（膨出して）凸部３００ａ，３００ｂが形成されている。従って、凸部３００ａ，３００ｂ及び凹部３０１ａ，３０１ａは、一回の型押しで同時に形成されている。
本実施形態において、凸部３００ａ，３００ｂは、図１に示す如く、電極体１の中心線ＣＬと同方向に延びて形成されている。凸部３００ａ，３００ｂは、図３に示す如く、電極体１の折り返し部１７と平坦部１８との境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２であって、少なくとも集電体２（正極集電体２、負極集電体２）の第一端部（ケース３に固定される正極第二接続部２１、負極第二接続部２１）側の境界領域Ｄｓ１に対応する位置に設けられる。本実施形態において、凸部３００ａ，３００ｂは、一対の折り返し部１７，１７と平坦部１８との間にある二つの境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２のそれぞれに対応して設けられている。
本実施形態において、凸部３００ａ，３００ｂは、折り返し部１７の一端部と平坦部１８との境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２に対応して形成された第一凸部３００ａ，３００ａと、折り返し部１７の他端部と平坦部１８との境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２に対応して形成された第二凸部３００ｂ，３００ｂとを含む。すなわち、凸部３００ａ，３００ｂは、折り返し部１７，１７と平坦部１８との境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２に対応する第一凸部３００ａ，３００ａであって、平坦部１８の一方の積層部１８ａ側と対向する一方の第二壁部３３に形成された第一凸部３００ａ，３００ａと、折り返し部１７，１７と平坦部１８との境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２に対応する第二凸部３００ｂ，３００ｂであって、平坦部１８の他方の積層部１８ｂ側と対向する他方の第二壁部３３に形成された第二凸部３００ｂ，３００ｂとを含む。従って、本実施形態において、平坦部１８（一対の積層部１８ａ，１８ｂ）と対向する一対の第二壁部３３，３３のそれぞれの内面には、第三方向に間隔をあけて二条の凸部（第一凸部３００ａ，３００ａ、第二凸部３００ｂ，３００ｂ）が設けられている。
本実施形態において、凸部３００ａ，３００ｂは、境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２の平坦部１８を接触するように設けられる。具体的に説明する。電極体１の境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２は、第三方向（折り返し部１７，１７と平坦部１８とが並ぶ方向）に幅を有している。そのため、境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２は、折り返し部１７の一部と平坦部１８の一部とを含んでいる。これに伴い、本実施形態において、凸部３００ａ，３００ｂは、境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２のうちの平坦部１８に接触するように配置されている。凸部３００ａ，３００ｂは、該凸部３００ａ，３００ｂと折り返し部１７の曲率中心からの平坦部１８に沿った方向（第三方向）における距離が前記折り返し部１７の内側最内周の曲率半径Ｒ以上となる位置に設けられている。
そして、凸部３００ａ，３００ｂが電極体１の境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２に接触するに伴い、電極体１において、平坦部１８と直交する方向（第二方向）における折り返し部１７の最大外寸Ｙ１が、凸部３００ａ，３００ｂの接触する位置における平坦部１８と直交する方向（第二方向）の境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２の外寸Ｙ２よりも大きくなっている。すなわち、平坦部１８と直交する方向（第二方向）における折り返し部１７の最大外寸Ｙ１は、互いに対向する一対の第二壁部３３，３３の凸部３００ａ，３００ｂの先端同士の間隔よりも大きくなっている。
そして、折り返し部１７の頂部１７ａであって、凸部３００ａ，３００ｂの接触する境界領域Ｄｓ２と連続した折り返し部１７の頂部１７ａは、ケース３の内面に直接的又は間接的に接触する。本実施形態において、一対の折り返し部１７，１７のうちのケース３（ケース本体３０）の底部３４と対向する折り返し部１７の外周上にある頂部１７ａは、該底部３４に対して間接的に接触している。
具体的には、電極体１は、電気絶縁性を有する樹脂シート又は樹脂袋（図示しない）に収容された状態でケース３に収容される。これに伴い、ケース３（ケース本体３０）の底部３４と対向する折り返し部１７の外周上にある頂部１７ａは、樹脂シート又は樹脂袋を挟んで底部３４に対して間接的に接触する。なお、反対側の折り返し部１７は、ケース３の蓋体３１と対向している。しかしながら、蓋体３１の内面には集電体２や内部パッキン７が配置されるため、当該折り返し部１７については、蓋体３１に対して非接触で配置されている。
図２に戻り、蓋体３１は、金属プレートで構成される。蓋体３１は、ケース本体３０の開口領域３５を閉じた状態で、ケース本体３０に溶接される。これにより、ケース３の内部空間が気密に形成される。蓋体３１には、第一方向に間隔をあけて配置された一対の貫通穴３６，３６（以下、一方の貫通穴を正極貫通穴３６といい、他方の貫通穴を負極貫通穴３６という）が設けられている。
外部端子４は、電気的な負荷や別の電池に接続される。一方の外部端子（以下、正極外部端子という）４は、軸状の端子部４０と、該端子部４０の一端に連結された頭部４１とを備えている。端子部４０は、図示しない雌ネジ部材（例えば、ナット）が螺合可能に構成される。すなわち、正極外部端子４には、ボルト端子が採用されている。なお、正極外部端子４は、ケース３（蓋体３１）上に固定された回止部材４２に頭部４１を係合させることで、雌ネジ部材の螺合に伴う供回りが阻止されている。
他方の外部端子（以下、負極外部端子という）４は、正極外部端子４と同一形態に形成される。そのため、正極外部端子４についての上記説明文は、文中の「正極」を「負極」と読み替えることで、負極外部端子４の説明文となる。従って、正極外部端子４についての説明文は、負極外部端子４の説明に代用される。
一方のリベット（以下、正極リベットという）６は、塑性変形（かしめ処理）可能な軸状の第一リベット部５０と、塑性変形（かしめ処理）可能な軸状の第二リベット部５１と、第一リベット部５０と第二リベット部５１とを連結する胴部５２とを備える。第一リベット部５０及び第二リベット部５１は、同心で配置されている。胴部５２は、第一リベット部５０及び第二リベット部５１よりも大径に形成されている。なお、他方のリベット（以下、負極リベットという）６は、正極リベット５と同一形態に形成される。そのため、正極リベット５の上記説明文は、文中の「正極」を「負極」と読み替えることで、負極リベット５の説明文となる。従って、ここでは、正極リベット５についての説明文は、負極リベット５の説明に代用される。
一方の接続杆（以下、正極接続杆という）６は、短冊状の金属プレートである。正極接続杆６には、長手方向に間隔をあけて一対の貫通穴６０，６１（以下、一方の貫通穴を第一穴６０といい、他方の貫通穴を第二穴６１という）が設けられている。第一穴６０には、正極外部端子４の端子部４０が挿通される。第二穴６１には、正極リベット５の第一リベット部５０が挿通される。なお、他方の接続杆（以下、負極接続杆という）７は、正極接続杆６と同一形態に形成される。そのため、正極接続杆６についての上記説明文は、文中の「正極」を「負極」と読み替えることで、負極接続杆６の説明文となる。従って、正極接続杆６についての説明文は、負極接続杆６の説明に代用される。
一方の内部ガスケット（以下、正極内部ガスケットという）７は、電気絶縁性及び封止性を備えた合成樹脂成型品である。正極内部ガスケット７は、正極集電体２の正極第二接続部２１全体と対向可能なサイズに設定される。正極内部ガスケット７は、第一リベット部５０を挿通可能に形成されている。正極内部ガスケット７は、上述の如く、蓋体３１の内面に沿って配置される。そして、正極内部ガスケット７上には、正極第二接続部２１が配置される。従って、正極内部ガスケット７は、正極集電体２（正極第二接続部２１）と蓋体３１とに挟まれた状態で設けられる。なお、他方の内部ガスケット（以下、負極内部ガスケットという）７は、正極内部ガスケット７と同一形態に形成される。そのため、正極内部ガスケット７についての上記説明文は、文中の「正極」を「負極」と読み替えることで、負極内部ガスケット７の説明文となる。従って、正極内部ガスケット７についての説明文は、負極内部ガスケット７の説明に代用される。
一方の外部ガスケット（以下、正極外部ガスケットという）８は、正極内部ガスケット７と同様、電気絶縁性と封止性を備えた合成樹脂成型品である。正極外部ガスケット８には、正極リベット５の胴部５２を収容可能に形成され、胴部５２を収容した状態で、第一リベット部５０を挿通可能に形成されている。なお、他方の外部ガスケット（以下、負極外部ガスケットという）８は、正極外部ガスケット８と同一形態に形成される。そのため、正極外部ガスケット８についての上記説明文は、文中の「正極」を「負極」と読み替えることで、負極外部ガスケット８の説明文となる。従って、正極外部ガスケット８についての説明文は、負極外部ガスケット８の説明に代用される。
正極リベット５の第一リベット部５０は、正極外部ガスケット８、蓋体３１の正極貫通穴３６、正極内部ガスケット７、及び正極第二接続部２１の貫通穴２５に連続して挿通される。そして、正極集電体２の正極第二接続部２１から内方に突出した第一リベット部５０の先端部がかしめ処理される。正極リベット５の第二リベット部５１は、正極接続杆６の第二穴６１に挿通される。そして、正極接続杆６から外方に突出した第二リベット部５１の先端部がかしめ処理される。これにより、正極リベット５は、正極集電体２をケース３の蓋体３１に固定しつつ、正極接続杆６を介して正極集電体２を正極外部端子４に接続している。
上述の如く、正極側の構成と負極側の構成とが共通している。そのため、正極リベット５による正極集電体２と正極接続杆６との接続や、正極接続杆６と正極外部端子４との接続に関する上記説明文は、文中の「正極」を「負極」と読み替えることで、負極リベット５による負極集電体２と負極接続杆６との接続や、負極接続杆６と負極外部端子４との接続に関する説明文となる。従って、正極リベット５による正極集電体２と正極接続杆６との接続や、正極接続杆６と正極外部端子４との接続に関する上記説明文は、負極リベット５による負極集電体２と負極接続杆６との接続や、負極接続杆６と負極外部端子４との接続に関する説明文に代用される。
本実施形態に係る電池Ｐｓは、以上の通り、正極板１１と負極板１２とが互いに絶縁された状態で巻回された扁平状の電極体１であって、中心線ＣＬを挟んで対向する一対の折り返し部１７，１７と、該一対の折り返し部１７，１７間に位置する平坦部１８とを有する電極体１と、該電極体１を収容するケース３とを備える。そして、ケース３は、図３に示す如く、電極体１における折り返し部１７，１７と平坦部１８との境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２に外方から直接的又は間接的に接触する凸部３００ａ，３００ｂを内面に有し、平坦部１８と直交する方向における折り返し部１７の最大外寸Ｙ１が、凸部３００ａ，３００ｂの接触する位置における平坦部１８と直交する方向の境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２の外寸Ｙ２よりも大きい。これにより、ケース３の凸部３００ａ，３００ｂに折り返し部１７が引っ掛かり、電極体１の移動（揺動）が規制される。
より具体的に説明すると、折り返し部１７は、互いに絶縁された正極板１１と負極板１２とが折り返されて（方向を変えて）形成される。これに伴い、折り返し部１７の正極板１１及び負極板１２は、比較的密に重なり合う。従って、折り返し部１７は、平坦部１８よりも変形し難くい（撓み難くい）。そのため、電極体１が折り返し部１７から平坦部１８に向かう方向に移動しようとするとしたときに、折り返し部１７が凸部３００ａ，３００ｂを乗り越えることなく該凸部３００ａ，３００ｂに引っ掛かった状態になる。従って、電極体１の移動（揺動）が抑制され、電極体１の破損が抑制される。
特に、本実施形態において、凸部３００ａ，３００ｂは、電極体１の中心線ＣＬと同方向に延びて形成されているため、凸部３００ａ，３００ｂが境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２に対して広範囲に亘って接触する。従って、電極体１の移動（揺動）が十分に抑制される。また、上記構成の凸部３００ａ，３００ｂは、ケース３の強度を高める。従って、充放電による内圧上昇に伴うケース３の膨れが抑制される。
また、本実施形態において、集電体２の固定されている側の境界領域Ｄｓ１に対応する凸部３００ａ，３００が設けられる。従って、ケース３の凸部３００ａ，３００ｂは、ケース３に対して集電体２の固定されている側の境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２に接触する。これにより、電極体１及び集電体２，２の揺動が抑制される。従って、電極体１の損傷のみならず、集電体２，２の損傷も抑制される。
さらに、本実施形態において、凸部３００ａ，３００ｂの接触する境界領域Ｄｓ２と連続した折り返し部１７の頂部１７ａは、ケース３の内面（底部３４の内面）に間接的に接触している。これにより、平坦部１８から折り返し部１７に向かう方向への電極体１の移動（凸部３００ａ，３００ｂによって規制される移動方向とは反対側の移動）が抑制される。すなわち、本実施形態に係る電池Ｐｓは、ケース３内で電極体１が第三方向に移動することが抑制される。
本実施形態において、凸部３００ａ，３００ｂは、境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２における平坦部１８に間接的に接触する。これにより、電極体１の揺動が十分に抑制される。より具体的には、平坦部１８の正極板１１及び負極板１２は、中央部（中心線ＣＬ）に向かうほど粗になるように積層される。従って、境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２における平坦部１８の正極板１１及び負極板１２は、折り返し部１７に比べて撓み易い状態になる。従って、境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２の平坦部１８に接触する凸部３００ａ，３００ｂは、電極体１の折り返し部１７を抱え込んだ状態になり、電極体１全体の揺動が十分に抑制される。
特に、本実施形態においては、凸部３００ａ，３００ｂは、該凸部３００ａ，３００ｂと折り返し部１７の曲率中心との平坦部１８に沿った方向（第三方向）における距離が折り返し部１７の内側最内周の曲率半径Ｒ以上となる位置に形成される。そのため、凸部３００ａ，３００ｂは、電極体１の折り返し部１７を十分に抱え込んだ状態になり、電極体１の揺動が十部に抑制される。
また、本実施形態において、凸部３００ａ，３００ｂは、折り返し部１７の一端部と平坦部１８（一方の積層部１８ａ）との境界領域Ｄｓ１に対応して形成された第一凸部３００ａ，３００ａと、折り返し部１７の他端部と平坦部１８（他方の積層部１８ｂ）との境界領域Ｄｓ２に対応して形成された第二凸部３００ｂ，３００ｂとを含む。これにより、電極体１は、両側の凸部３００ａ，３００ｂ（第一凸部３００ａ及び第二凸部３００ｂ）によって挟み込まれる。従って、電極体１は、第三方向の移動だけでなく、第二方向の移動（揺動）も抑制される。
また、本実施形態において、凸部３００ａ，３００ａ，３００ｂ，３００ｂは、一対の折り返し部１７，１７と平坦部１８との間にある二つの境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２のそれぞれに対応して設けられている。これにより、電極体１が一対の折り返し部１７，１７の何れか一方側から他方側に向けて移動することを抑制できる。従って、電極体１全体が一対の折り返し部１７，１７の並ぶ方向（第三方向）に移動することが抑制される。
このように、本実施形態に係る電池Ｐｓは、電極体１が揺動することが抑制されるため、振動環境下で電極体１が損傷することを抑制することができるという優れた効果を奏し得る。
また、本実施形態において、ケース３は、凹部３０１ａ，３０１ｂを外面に有し、凸部３００ａ，３００ｂは、該凹部３０１ａ、３０１ｂの形成に伴って形成される。従って、凸部３００ａ，３００ｂを別部材とする必要がなく、コスト低減や製造工程の簡略化を図ることができる。
なお、本発明は、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で、適宜変更を加え得ることは勿論のことである。
上記実施形態において、一対の第二壁部３３，３３のそれぞれに二条の凸部３００ａ，３００ｂが設けられたが、これに限定されない。例えば、上記実施形態のように、凸部３００ａ，３００ｂが第一方向に延びる場合、第二壁部３３の内面における境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２と対応しない位置に別の凸部（凸条）が設けられてもよい。
上記実施形態においては、ケース３の凸部３００ａ，３００ｂは、電極体１の中心線ＣＬと同方向に伸びるように形成されたが、これに限定されるものではない。例えば、ケース３の凸部３００ａ，３００ｂは、電極体１の折り返し部１７と平坦部１８との境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２に対して部分的に接触するように形成されてもよい。すなわち、ケース３の凸部３００ａ，３００ｂは、突起状に形成されてもよい。また、凸部３００ａ，３００ｂが突起状に形成される場合、凸部３００ａ，３００ｂは、電極体１の境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２に対して一箇所又は複数箇所に接触するように、一つの境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２に対して一つ又は二つ以上設けられてもよい。
また、凸部３００ａ，３００ｂは、電極体１の第一方向に延びたものや、部分的に突出したものにも限定されない。例えば、図４及び図５に示す如く、凸部３００ａ，３００ｂは、電極体１の折り返し部１７と平坦部１８との境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２を通過するように、第三方向に延びて形成されてもよい。この場合、凸部３００ａ，３００ｂは、正極リード部１３近傍及び負極リード部１４近傍と対向するように少なくとも一対設けられることが好ましい。
上記実施形態の電極体１の正極板１１及び負極板１２は、図３に示す如く、凸部３００ａ，３００ｂが電極体１の折り返し部１７と平坦部１８との境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２に接触した状態で、境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２における凸部３００ａ，３００ｂと対応する位置で密に積層されておらず、電極体１の中心線ＣＬを含む中央部が空洞になっている。すなわち、上記実施形態において、境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２の凸部３００ａ，３００ｂに対応する位置で一対の積層部１８ａ，１８ｂが間隔をあけて配置されている。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、正極板１１及び負極板１２は、少なくとも境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２における凸部３００ａ，３００ｂと対応する位置で密に積層されてよい。つまり、少なくとも境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２における凸部３００ａ，３００ｂと対応する位置で、空洞を介さずに一対の積層部１８ａ，１８ｂが配置されることで、正極板１１及び負極板１２が密に積層されてよい。なお、空洞を介して一対の積層部１８ａ，１８ｂが配置されると、正極板１１及び負極板１２の一部が空洞側に変位することで、正極板１１及び負極板１２に隙間が生じる。
具体的には、図６に示す如く、上記実施形態と同様に、凸部３００ａ，３００ｂが第一方向（電極体１の中心線ＣＬと同方向）に延びて形成される場合、正極板１１及び負極板１２が境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２における凸部３００ａ，３００ｂと対応する位置で密に積層されていてもよい。すなわち、境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２の凸部３００ａ，３００ｂと対応する位置（第二方向における所定位置で第一方向に延びる部分）で、正極板１１及び負極板１２が当該電極体１における第二方向（平坦部１８と直交する方向）の全域に亘って密に積層されてもよい。
また、図７に示す如く、凸部３００ａ，３００ｂが電極体１の折り返し部１７と平坦部１８との境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２を通過するように、第三方向に延びて形成される場合、正極板１１及び負極板１２が境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２における凸部３００ａ，３００ｂと対応する位置で密に積層されていてもよい。すなわち、境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２の凸部３００ａ，３００ｂと対応する位置（第三方向の所定位置で第三方向に延びる部分）で、正極板１１及び負極板１２が当該電極体１における第二方向（平坦部１８と直交する方向）の全域に亘って密に積層されてもよい。
このように、正極板１１及び負極板１２が少なくとも境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２における凸部３００ａ，３００ｂと対応する位置で密に積層されることで、凸部３００ａ，３００ｂとの接触によって電極体１の境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２が部分的に撓んでも（内側に変位しても）、境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２にある正極板１１及び負極板１２が内側に逃げ難くなる。すなわち、電極体１の内側で密に積層された正極板１１及び負極板１２の存在で、外周側にある正極板１１及び負極板１２が内側に向けて大きく変位することが阻止される。これにより、凸部３００ａ，３００ｂが電極体１（折り返し部１７）を十分に抱え込んだ状態になる。その結果、ケース３内での電極体１の揺動が抑制される。
上記実施形態において、特に言及しなかったが、電極体１は、巻芯の有無を問わない。すなわち、セパレータ１０、正極板１１及び負極板１は、巻芯の周囲に巻回されたり、巻芯無しに巻回されたりしてもよい。また、蓄電素子（電池）Ｐｓが図６及び図７に示す態様にされる場合も同様である。巻芯が採用される場合、巻芯は、中実であるか中空であるかを問わず、また、剛性の有無も問わない。但し、正極板１１及び負極板１２が少なくとも境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２における凸部３００ａ，３００ｂと対応する位置で密に積層される場合（図６，図７参照）には、薄板状の巻芯や、樹脂シートを筒状にして形成された巻芯（正極板１１及び負極板１２を巻回した状態で径方向に押し潰されて扁平になる巻芯）が採用されることが好ましい。このようにすれば、中実の巻芯或いは押し潰された巻芯が一対の積層部１８ａ，１８ｂに挟まれた状態で存在するため、電極体１の中央部に空洞部が形成されない。従って、少なくとも境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２の凸部３００ａ，３００ｂと対応する位置において、正極板１１及び負極板１２が第二方向における電極体１の全域に亘って密に積層される。
上記実施形態においては、ケース３（第二壁部３３，３３）を型押し（プレス加工）することで、ケース３（第二壁部３３，３３）の外面に凹部３０１ａ，３０１ｂを形成し、これに伴ってケース３の内面に凸部３００ａ，３００ｂを形成したが、これに限定されない。すなわち、ケース３の外面に凹部３０１ａ，３０１ｂが形成されたものに限定されない。例えば、凸部３００ａ，３００ｂがケース本体３０とは別体で形成され、凸部３００ａ，３００ｂがケース本体３０の内面（第二壁部３３）に固定されてもよい。
上記実施形態において、ケース３の凸部３００ａ，３００ｂが、境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２の平坦部１８に接触したが、これに限定されない。例えば、ケース３の凸部３００ａ，３００ｂは、境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２の折り返し部１７に接触するように設けられてもよい。なお、折り返し部１７は、円弧面状に形成されるため、凸部３００ａ，３００ｂの接触が不安定になり易い。従って、凸部３００ａ，３００ｂは、境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２の平坦部１８に接触することが好ましい。
上記実施形態において、同形態をなす一対の外部端子４（正極外部端子４、負極外部端子４）を設けたが、これに限定されない。例えば、一方の外部端子４をケース３の外面上に設けるとともに、ケース３を他方の外部端子４として兼用してもよい。すなわち、一対の集電体２，２のうちの何れか一方の集電体２が外部端子４に対して電気的に接続され、一対の集電体２，２のうちの何れか他方の集電体２がケース３に対して電気的に接続されてもよい。従って、一対の集電体２，２や一対の外部端子４，４の形態は、種々変更可能である。
上記実施形態において、凸部３００ａ，３００ｂとして、一方の積層部１８ａと対向する第二壁部３３に設けられた第一凸部３００ａと、他方の積層部１８ｂと対向する第二設けられた３３第二凸部３００ｂとを包含したが、これに限定されない。例えば、一方の積層部１８ａと対向する第二壁部３３のみに凸部（第一凸部）３００ａが設けられてもよい。また、他方の積層部１８ｂと対向する第二壁部３３のみに凸部（第二凸部）３００ｂが設けられてもよい。この場合においても、電極体１において、平坦部１８と直交する方向（第二方向）における折り返し部１７の最大外寸Ｙ１が、凸部３００ａ，３００ｂの接触する位置における平坦部１８と直交する方向（第二方向）の境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２の外寸Ｙ２よりも大きくされる。従って、折り返し部１７が凸部３００ａ，３００ｂに引っ掛かるため、電極体１の移動が抑制される。
また、上記実施形態において、一対の折り返し部１７，１７と平坦部１８との間の二箇所の境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２のそれぞれに対応させて凸部３００ａ，３００ｂが設けられたが、これに限定されない。例えば、凸部３００ａ，３００ｂは、一箇所の境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２に対応して設けられてもよい。なお、この場合においては、集電体２の移動（揺動）を考慮し、集電体２がケース３に固定される側にある境界領域Ｄｓ１に対応して凸部３００ａ，３００ｂが設けられることが好ましい。
上記実施形態において、底部３４と対向する折り返し部１７の頂部１７ａがケース３の底部３４に接触したが、これに限定されない。例えば、折り返し部１７の頂部１７ａがケース３に対して非接触になっていてもよい。また、内部パッキン７の配置等が適宜変更された上で、蓋体３１と対向する折り返し部１７の頂部１７ａがケース３（蓋体３１）に接触してもよい。この場合、底部３４と対向する折り返し部１７の頂部１７ａもケース３の底部３４に接触してもよい。
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電池が挙げられたが、蓄電素子は、リチウムイオン電池に限定されるものではない。例えば、蓄電素子は、ニッケル水素電池等の他の電池や、キャパシタ（電気二重層キャパシタ等）であってもよい。
１…電極体、２…集電体（正極集電体，負極集電体）、３…ケース、４…外部端子（正極外部端子，負極外部端子）、５…リベット（正極リベット，負極リベット）、６…接続杆（正極接続杆，負極接続杆）、７…内部ガスケット（正極内部ガスケット，負極内部ガスケット）、８…外部ガスケット（正極外部ガスケット，負極外部ガスケット）、１０…セパレータ、１１…正極板、１２…負極板、１３…正極リード部、１４…負極リード部、１５…正極クリップ部材、１６…負極クリップ部材、１７…折り返し部、１８…平坦部、１８ａ，１８ｂ…積層部、２０…正極第一接続部（負極第一接続部）、２１…正極第二接続部（負極第二接続部）、２２…正極接続片（負極接続片）、２５…貫通穴、３０…ケース本体、３１…蓋体、３２…第一壁部、３３…第二壁部、３４…底部、３５…開口部、３６…貫通穴（正極貫通穴，負極貫通穴）、４０…端子部、４１…頭部、４２…回止部材、５０…第一リベット部、５１…第二リベット部、５２…胴部、６０…貫通穴（第一穴）、６１…貫通穴（第二穴）、３００ａ…凸部（第一凸部）、３００ｂ…凸部（第二凸部）、３０１ａ，３０１ｂ…凹部、ＣＬ…中心線、Ｄｓ１，Ｄｓ２…境界領域、Ｐｓ…電池、Ｒ…曲率半径
本発明は、充放電可能な蓄電素子及び蓄電素子の製造方法に関する。
そこで、本発明は、振動の影響で電極体が移動することを抑制し、電極体の損傷を抑制することのできる蓄電素子及び蓄電素子の製造方法を提供することを課題とする。
また、本発明の一態様として、前記正極板及び前記負極板は、少なくとも前記境界領域における前記凸部と対応する位置で密に積層されている、ようにし得る。このようにすれば、電極体の移動（揺動）を効果的に抑制し得る。より具体的に説明する。正極板及び負極板が少なくとも境界領域における凸部と対応する位置で密に積層されると、凸部の接触によって電極体の境界領域が部分的に撓んでも（内側に変位しても）、電極体の内側で密に積層された正極板及び負極板の存在で、外周側にある正極板及び負極板が内側に向けて大きく変位することが阻止される。これにより、凸部が電極体（折り返し部）を十分に抱え込んだ状態になる結果、ケース内での電極体の揺動が抑制される。
また、本発明の他態様として、前記電極体は、第一端部に設けられる正極リード部と、前記第一端部と反対側の第二端部に設けられる負極リード部とを備え、前記凸部は、前記平坦部における前記正極リード部と前記負極リード部との間に直接的又は間接的に接触する、ようにし得る。
本発明の蓄電素子の製造方法は、正極板と負極板とが互いに絶縁された状態で巻回された扁平状の電極体であって、中心線を挟んで対向する一対の折り返し部と、該一対の折り返し部間に位置する平坦部とを有する電極体をケースに収容する電極体収容工程と、前記電極体における前記折り返し部と前記平坦部との境界領域に外方から直接的又は間接的に接触する凸部を前記ケースの内面に形成する凸部形成工程とを備える。
また、本発明の蓄電素子の製造方法の一態様として、前記凸部形成工程は、前記電極体収容工程の後に行われる、ようにし得る。
以上のように、本発明に係る蓄電素子及び蓄電素子の製造方法は、振動の影響で電極体が移動することを抑制し、電極体の損傷を抑制することができるという優れた効果を奏し得る。
本実施形態において、凸部３００ａ，３００ｂは、折り返し部１７の一端部と平坦部１８との境界領域Ｄｓ１に対応して形成された第一凸部３００ａ，第二凸部３００ｂと、折り返し部１７の他端部と平坦部１８との境界領域Ｄｓ２に対応して形成された第一凸部３００ａ，第二凸部３００ｂとを含む。すなわち、凸部３００ａ，３００ｂは、折り返し部１７，１７と平坦部１８との境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２に対応する第一凸部３００ａ，３００ａであって、平坦部１８の一方の積層部１８ａ側と対向する一方の第二壁部３３に形成された第一凸部３００ａ，３００ａと、折り返し部１７，１７と平坦部１８との境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２に対応する第二凸部３００ｂ，３００ｂであって、平坦部１８の他方の積層部１８ｂ側と対向する他方の第二壁部３３に形成された第二凸部３００ｂ，３００ｂとを含む。従って、本実施形態において、平坦部１８（一対の積層部１８ａ，１８ｂ）と対向する一対の第二壁部３３，３３のそれぞれの内面には、第三方向に間隔をあけて二条の凸部（第一凸部３００ａ，３００ａ、第二凸部３００ｂ，３００ｂ）が設けられている。
また、本実施形態において、集電体２の固定されている側の境界領域Ｄｓ１に対応する凸部３００ａ，３００ｂが設けられる。従って、ケース３の凸部３００ａ，３００ｂは、ケース３に対して集電体２の固定されている側の境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２に接触する。これにより、電極体１及び集電体２，２の揺動が抑制される。従って、電極体１の損傷のみならず、集電体２，２の損傷も抑制される。
上記実施形態において、特に言及しなかったが、電極体１は、巻芯の有無を問わない。すなわち、セパレータ１０、正極板１１及び負極板１２は、巻芯の周囲に巻回されたり、巻芯無しに巻回されたりしてもよい。また、蓄電素子（電池）Ｐｓが図６及び図７に示す態様にされる場合も同様である。巻芯が採用される場合、巻芯は、中実であるか中空であるかを問わず、また、剛性の有無も問わない。但し、正極板１１及び負極板１２が少なくとも境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２における凸部３００ａ，３００ｂと対応する位置で密に積層される場合（図６，図７参照）には、薄板状の巻芯や、樹脂シートを筒状にして形成された巻芯（正極板１１及び負極板１２を巻回した状態で径方向に押し潰されて扁平になる巻芯）が採用されることが好ましい。このようにすれば、中実の巻芯或いは押し潰された巻芯が一対の積層部１８ａ，１８ｂに挟まれた状態で存在するため、電極体１の中央部に空洞部が形成されない。従って、少なくとも境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２の凸部３００ａ，３００ｂと対応する位置において、正極板１１及び負極板１２が第二方向における電極体１の全域に亘って密に積層される。
上記実施形態において、凸部３００ａ，３００ｂとして、一方の積層部１８ａと対向する第二壁部３３に設けられた第一凸部３００ａと、他方の積層部１８ｂと対向する第二壁部３３に設けられた第二凸部３００ｂとを包含したが、これに限定されない。例えば、一方の積層部１８ａと対向する第二壁部３３のみに凸部（第一凸部）３００ａが設けられてもよい。また、他方の積層部１８ｂと対向する第二壁部３３のみに凸部（第二凸部）３００ｂが設けられてもよい。この場合においても、電極体１において、平坦部１８と直交する方向（第二方向）における折り返し部１７の最大外寸Ｙ１が、凸部３００ａ，３００ｂの接触する位置における平坦部１８と直交する方向（第二方向）の境界領域Ｄｓ１，Ｄｓ２の外寸Ｙ２よりも大きくされる。従って、折り返し部１７が凸部３００ａ，３００ｂに引っ掛かるため、電極体１の移動が抑制される。

Claims (10)

  1. 正極板と負極板とが互いに絶縁された状態で巻回された扁平状の電極体であって、中心線を挟んで対向する一対の折り返し部と、該一対の折り返し部間に位置する平坦部とを有する電極体と、
    該電極体を収容するケースとを備え、
    該ケースは、前記電極体における前記折り返し部と前記平坦部との境界領域に外方から直接的又は間接的に接触する凸部を内面に有し、
    前記平坦部と直交する方向における前記折り返し部の最大外寸が、前記凸部の接触する位置における前記平坦部と直交する方向の前記境界領域の外寸よりも大きい
    蓄電素子。
  2. 前記ケースは、凹部を外面に有し、前記凸部は、該凹部の形成に伴って形成される
    請求項１に記載の蓄電素子。
  3. 前記凸部は、前記電極体の前記中心線と同方向に延びて形成されている
    請求項１又は請求項２に記載の蓄電素子。
  4. 前記ケースの内面に固定され、前記電極体を支持する集電体をさらに備え、
    前記凸部は、前記一対の折り返し部のうちの前記集電体が固定されている側の折り返し部と前記平坦部との境界領域に対応して形成されている
    請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の蓄電素子。
  5. 前記凸部の接触する前記境界領域と連続した前記折り返し部の頂部は、前記ケースの内面に直接的又は間接的に接触している
    請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の蓄電素子。
  6. 前記凸部は、前記境界領域における前記平坦部に外方から直接的又は間接的に接触する
    請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の蓄電素子。
  7. 前記凸部は、該凸部と前記折り返し部の曲率中心との前記平坦部に沿った方向における距離が前記折り返し部の内側最内周の曲率半径以上となる位置に形成されている
    請求項６に記載の蓄電素子。
  8. 前記凸部は、前記折り返し部の一端部と前記平坦部との境界領域に対応して形成された第一凸部と、前記折り返し部の他端部と前記平坦部との境界領域に対応して形成された第二凸部とを含む
    請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の蓄電素子。
  9. 前記凸部は、前記一対の折り返し部と前記平坦部との間にある二つの境界領域のそれぞれに対応して設けられている
    請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の蓄電素子。
  10. 前記正極板及び前記負極板は、少なくとも前記境界領域における前記凸部と対応する位置で密に積層されている
    請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の蓄電素子。
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