JP5987460B2 - Electricity storage element - Google Patents

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Description

本発明は、正極と負極とセパレータとが捲回されて形成される電極体を備える蓄電素子、蓄電素子の製造方法、および電極体に関する。   The present invention relates to a power storage element including an electrode body formed by winding a positive electrode, a negative electrode, and a separator, a method for manufacturing the power storage element, and an electrode body.

世界的な環境問題への取り組みとして、ガソリン自動車から電気自動車への転換が重要になってきている。このため、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子を動力源に用いた電気自動車の開発が進められている。   The shift from gasoline cars to electric cars has become important as a global environmental problem. For this reason, development of an electric vehicle using a power storage element such as a lithium ion secondary battery as a power source is being promoted.

ここで、従来の蓄電素子においては、正極と負極とセパレータとを捲回装置の巻軸まわりに捲回して、捲回軸断面の外周形状が扁平形状になるように電極体を形成する捲回扁平型の電極体を備える蓄電素子が広く知られている。このような捲回扁平型の電極体では、正極と負極との間の距離である極間距離を均一化させるために、扁平型の巻芯を巻軸に装着して、巻芯に対して正極、負極、およびセパレータを捲回させることにより捲回扁平型の電極体を形成する場合がある（例えば特許文献１参照）。そして、蓄電素子は、捲回扁平型の電極体を形成した後に巻軸を抜き取り、当該電極体を容器に挿入することで、製造される。   Here, in the conventional power storage device, the positive electrode, the negative electrode, and the separator are wound around the winding shaft of the winding device to form the electrode body so that the outer peripheral shape of the winding shaft cross-section becomes a flat shape. A power storage device including a flat electrode body is widely known. In such a wound flat electrode body, in order to equalize the distance between the positive electrode and the negative electrode, a flat core is attached to the winding shaft, A wound flat electrode body may be formed by winding a positive electrode, a negative electrode, and a separator (see, for example, Patent Document 1). And an electrical storage element is manufactured by forming a winding flat type electrode body, extracting a winding axis, and inserting the said electrode body in a container.

特開２００２−４２８５４号公報JP 2002-42854 A

しかしながら、上記従来の空隙部が充填された捲回型の蓄電素子では、充放電サイクルを重ねた場合、容器の中央部が端部よりも押圧を受けた時に膨れやすいため、容器から電極体が受ける応力のうち、電極体の断面長手方向の端部へかかる応力と断面長手方向の中央部へかかる応力とが不均一となりやすい。これにより、上記の蓄電素子では、充放電を繰り返すことにより、電極体の耐久性（サイクルの耐久特性）が低下し、蓄電素子の充放電特性が低下する。   However, in the above-described conventional wound-type energy storage device filled with the void, when the charge / discharge cycle is repeated, the central part of the container is more likely to swell when pressed than the end, so that the electrode body is removed from the container. Of the stress to be received, the stress applied to the end portion in the longitudinal direction of the cross section of the electrode body and the stress applied to the central portion in the longitudinal direction of the cross section tend to be uneven. Thereby, in said electrical storage element, durability (cycle durability characteristic) of an electrode body falls by repeating charging / discharging, and the charging / discharging characteristic of an electrical storage element falls.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、蓄電素子の充放電特性を向上させることができる蓄電素子および蓄電素子の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a power storage element and a method for manufacturing the power storage element that can improve the charge / discharge characteristics of the power storage element.

上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る蓄電素子は、巻芯と、捲回軸に垂直な平面における断面の形状が扁平となるように、前記巻芯の周りに捲回される正極、負極およびセパレータを有する電極部と、を有する電極体を備え、前記電極体には、前記断面の長手方向における前記巻芯と前記電極部との間に空隙が形成される。   In order to achieve the above object, an energy storage device according to an embodiment of the present invention is wound around the core so that the shape of the cross section in a plane perpendicular to the winding core and the winding axis is flat. An electrode body having a positive electrode, a negative electrode, and a separator, and a gap is formed in the electrode body between the core and the electrode section in the longitudinal direction of the cross section.

これによれば、巻芯および電極部は、捲回軸に垂直の断面の長手方向における巻芯と電極部との間に空隙を形成している。つまり、電極体は、巻芯の上記断面の長手方向の端部の外側に空隙を有する。例えば、このようにして形成される電極体は、その扁平型の断面長辺側の側面と容器の内面との間の隙間があまり生じないように挿入された場合、押圧を受けても膨らみにくい容器の端部に対応する電極体の断面の長手方向の端部の内側に空隙を有するため、空隙のある内側に向けて膨張することができる。   According to this, the winding core and the electrode part form a gap between the winding core and the electrode part in the longitudinal direction of the cross section perpendicular to the winding axis. That is, the electrode body has a gap outside the end portion in the longitudinal direction of the cross section of the core. For example, when the electrode body formed in this way is inserted so that there is not much gap between the side surface on the long side of the flat cross section and the inner surface of the container, it is difficult to swell even when pressed. Since it has a space | gap inside the edge part of the longitudinal direction of the cross section of the electrode body corresponding to the edge part of a container, it can expand | swell toward the inner side with a space | gap.

また、蓄電素子の充放電が多数回繰り返された場合、電解液の一部が分解されてガス化することにより、容器の内圧が上昇し、容器が膨らむ。このとき、容器は、中央部が端部よりも膨らむ。つまり、容器の端部は中央部ほど膨らまないため、さらに電極体が膨張した場合、容器の中央部よりも端部において電極体が容器の内面から抑えられる。このような場合であっても、電極体は、その断面の長手方向の端部の内側に空隙を有するため、空隙のある内側に向けて膨張することができる。   Further, when charging / discharging of the electricity storage element is repeated many times, a part of the electrolytic solution is decomposed and gasified, whereby the internal pressure of the container rises and the container swells. At this time, the container swells at the center part more than the end part. That is, since the end portion of the container does not swell as much as the central portion, when the electrode body further expands, the electrode body is suppressed from the inner surface of the container at the end portion rather than the central portion of the container. Even in such a case, since the electrode body has a gap inside the longitudinal end portion of the cross section, the electrode body can expand toward the inside with the gap.

このため、容器から電極体が受ける応力のうち、電極体の断面長手方向の端部側へかかる応力と断面長手方向の中央部へかかる応力とが不均一となることを、低減させることができる。これにより、蓄電素子の充放電特性を向上させることができる。   For this reason, it can reduce that the stress applied to the end portion in the longitudinal direction of the cross section of the electrode body and the stress applied to the central portion in the longitudinal direction of the cross section are not uniform among the stress received by the electrode body from the container. . Thereby, the charge / discharge characteristic of an electrical storage element can be improved.

また、前記電極部は、前記断面の長手方向の両端を形成する２つの曲線部と、前記２つの曲線部を接続する直線部とを有し、前記空隙は、前記巻芯と前記曲線部との間に形成されてもよい。   The electrode portion includes two curved portions that form both ends in the longitudinal direction of the cross section, and a linear portion that connects the two curved portions, and the gap includes the winding core and the curved portion. May be formed between.

これによれば、電極部は、２つの曲線部と、２つの曲線部を接続する直線部とにより構成される。そして、電極体は、２つの曲線部の少なくとも一方と、巻芯との間に形成される。つまり、電極体は、その断面長手方向の両端部のいずれか一方に空隙が設けられることになる。このため、容器から電極体が受ける応力のうち、電極体の断面長手方向の端部側へかかる応力と断面長手方向の中央部へかかる応力とが不均一となることを、低減させることができる。これにより、蓄電素子の充放電特性を向上させることができる。   According to this, an electrode part is comprised by two curved parts and the linear part which connects two curved parts. The electrode body is formed between at least one of the two curved portions and the core. That is, the electrode body is provided with a gap at either one of both end portions in the longitudinal direction of the cross section. For this reason, it can reduce that the stress applied to the end portion in the longitudinal direction of the cross section of the electrode body and the stress applied to the central portion in the longitudinal direction of the cross section are not uniform among the stress received by the electrode body from the container. . Thereby, the charge / discharge characteristic of an electrical storage element can be improved.

また、前記空隙は、前記巻芯と前記曲線部と前記直線部の端部とにより形成されてもよい。   The gap may be formed by the winding core, the curved portion, and an end portion of the straight portion.

これによれば、電極体は、電極体が膨張した場合に容器から受ける応力が大きくなりやすい電極部の曲線部および直線部の境界付近の内側に空隙が形成されている。このため、電極体が膨張しても、容器から電極体が受ける応力のうち、電極体の断面長手方向の端部側へかかる応力と断面長手方向の中央部へかかる応力とが不均一となることを、低減させることができる。これにより、蓄電素子の充放電特性を向上させることができる。   According to this, in the electrode body, a gap is formed on the inner side in the vicinity of the boundary between the curved portion and the straight portion of the electrode portion, which is likely to receive a large stress from the container when the electrode body expands. For this reason, even if an electrode body expand | swells, the stress applied to the edge part side of the cross-sectional longitudinal direction of an electrode body and the stress applied to the center part of a cross-sectional longitudinal direction become nonuniform among the stress which an electrode body receives from a container. This can be reduced. Thereby, the charge / discharge characteristic of an electrical storage element can be improved.

また、前記空隙は、前記断面の長手方向における前記巻芯の両端部と前記電極部の両端部との間に形成されてもよい。   The gap may be formed between both end portions of the core and both end portions of the electrode portion in the longitudinal direction of the cross section.

これによれば、電極体には、断面の長手方向において、空隙が巻芯の両端部と電極部の両端部との間に形成されている。このため、電極体が膨張しても、容器から電極体が受ける応力のうち、電極体の断面長手方向の端部側へかかる応力と断面長手方向の中央部へかかる応力とが不均一となることを、低減させることができる。これにより、蓄電素子の充放電特性を向上させることができる。   According to this, the gap is formed in the electrode body between the both end portions of the core and the both end portions of the electrode portion in the longitudinal direction of the cross section. For this reason, even if an electrode body expand | swells, the stress applied to the edge part side of the cross-sectional longitudinal direction of an electrode body and the stress applied to the center part of a cross-sectional longitudinal direction become nonuniform among the stress which an electrode body receives from a container. This can be reduced. Thereby, the charge / discharge characteristic of an electrical storage element can be improved.

なお、これらの全般的または具体的な態様は、方法で実現されてもよい。本発明の一態様に係る蓄電素子の製造方法は、断面が扁平形状の巻芯の断面長手方向の外側に空隙形成部を配置して巻軸体を構成する巻軸体構成工程と、前記巻軸体構成工程により構成された前記巻軸体に対して、正極、負極およびセパレータを捲回して電極体を構成する捲回工程と、前記捲回工程により構成された前記電極体から、前記空隙形成部を抜き取る抜き取り工程とを含む。   It should be noted that these general or specific aspects may be realized by a method. The method for manufacturing a power storage device according to an aspect of the present invention includes a winding body configuration step in which a gap forming portion is arranged outside a longitudinal direction of a cross section of a winding core having a flat cross section to configure a winding body, and the winding From the winding body configured by the shaft body configuration process, the positive electrode, the negative electrode, and the separator are wound to form an electrode body, and from the electrode body configured by the winding process, the gap And a extracting step of extracting the forming portion.

これによれば、巻軸体構成工程において巻芯の断面長手方向の外側に空隙形成部を配置した上で、捲回工程において空隙形成部および巻芯により構成された巻軸体に対して正極、負極およびセパレータを捲回している。そして、その後の抜き取り工程において捲回されることにより形成された電極体から空隙形成部を抜き取ることにより、電極体の最内周に巻芯を残しつつ、電極体の巻芯の長手方向外側に空隙を形成することができる。このように製造された蓄電素子は、電極体がその断面の長手方向の端部の内側に空隙を有するため、容器から電極体が受ける応力のうち、電極体の断面長手方向の端部側へかかる応力と断面長手方向の中央部へかかる応力とが不均一となることを、低減させることができる。これにより、充放電特性を向上させることができる蓄電素子を製造することができる。   According to this, after arranging a space | gap formation part on the outer side of the cross-sectional longitudinal direction of a winding core in a winding-axis body structure process, it is positive with respect to the winding-axis body comprised by the space | gap formation part and the winding core in the winding process The negative electrode and the separator are wound. Then, by removing the gap forming portion from the electrode body formed by being wound in the subsequent extraction step, leaving the core on the innermost periphery of the electrode body, on the outer side in the longitudinal direction of the core of the electrode body A void can be formed. In the storage element manufactured in this manner, the electrode body has a gap inside the longitudinal end portion of the cross section, and therefore, the stress received by the electrode body from the container toward the end side in the cross section longitudinal direction of the electrode body It can be reduced that the stress and the stress applied to the central portion in the longitudinal direction of the cross section are not uniform. Thereby, the electrical storage element which can improve a charging / discharging characteristic can be manufactured.

また、本発明は、このような蓄電素子として実現することができるだけでなく、当該蓄電素子が備える電極体として実現することもできる。   In addition, the present invention can be realized not only as such a power storage element but also as an electrode body included in the power storage element.

本発明に係る蓄電素子によれば、電極体が容器から受ける応力の均一性を向上させ、蓄電素子の充放電特性を向上させることができる。   According to the electricity storage device according to the present invention, the uniformity of stress that the electrode body receives from the container can be improved, and the charge / discharge characteristics of the electricity storage device can be improved.

本発明の実施の形態に係る蓄電素子の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the electrical storage element which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る電極体の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electrode body which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る巻芯の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the winding core which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る巻軸の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the winding shaft which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る電極体の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the electrode body which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る電極体が容器内方に収容された状態を示す図である。It is a figure which shows the state in which the electrode body which concerns on embodiment of this invention was accommodated inside the container. 本発明の実施の形態に係る電極体が容器内包に収容された状態において、容器の内圧が上昇し、容器が膨らんだ場合を示す図である。It is a figure which shows the case where the internal pressure of a container raises and the container swells in the state in which the electrode body which concerns on embodiment of this invention was accommodated in the container inclusion. 本発明の実施の形態の他の形態に係る巻芯の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the core which concerns on the other form of embodiment of this invention.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る蓄電素子、蓄電素子の製造方法および電極体について説明する。   Hereinafter, a power storage device, a method for manufacturing a power storage device, and an electrode body according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の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、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。   Each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present invention. The shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connection forms of the constituent elements shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. The invention is specified by the claims. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept of the present invention are not necessarily required to achieve the object of the present invention. It will be described as constituting a preferred form.

まず、蓄電素子１０の構成について、説明する。   First, the configuration of the power storage element 10 will be described.

図１は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の外観斜視図である。なお、同図は、容器内部を透視した図となっている。   FIG. 1 is an external perspective view of a power storage device 10 according to an embodiment of the present invention. In addition, the figure is a figure which saw through the container inside.

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、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質電池である。   The storage element 10 is a secondary battery that can charge electricity and discharge electricity, and more specifically, is a non-aqueous electrolyte battery such as a lithium ion secondary battery.

同図に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、正極端子２００と、負極端子３００とを備え、容器１００は、上壁であるふた板１１０を備えている。また、容器１００内方には、電極体４００と、正極集電体１２０と、負極集電体１３０とが配置されている。   As shown in the figure, the electricity storage device 10 includes a container 100, a positive electrode terminal 200, and a negative electrode terminal 300, and the container 100 includes a lid plate 110 that is an upper wall. In addition, an electrode body 400, a positive electrode current collector 120, and a negative electrode current collector 130 are disposed inside the container 100.

なお、蓄電素子１０の容器１００の内部には電解液などの液体が封入されているが、当該液体の図示は省略する。また、蓄電素子１０は、非水電解質電池には限定されず、非水電解質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。   Note that a liquid such as an electrolytic solution is sealed inside the container 100 of the power storage element 10, but the liquid is not shown. Moreover, the electrical storage element 10 is not limited to a non-aqueous electrolyte battery, and may be a secondary battery other than the non-aqueous electrolyte battery or a capacitor.

容器１００は、金属からなる矩形筒状で底を備える筐体本体と、当該筐体本体の開口を閉塞する金属製のふた板１１０とで構成されている。また、容器１００は、電極体４００等を内部に収容後、ふた板１１０と筐体本体とが溶接等されることにより、内部を密封することができるものとなっている。   The container 100 includes a casing body having a rectangular cylindrical shape made of metal and having a bottom, and a metal lid plate 110 that closes an opening of the casing body. In addition, the container 100 can be hermetically sealed by welding the lid plate 110 and the housing body after the electrode body 400 and the like are accommodated therein.

電極体４００は、正極と負極とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる部材である。具体的には、電極体４００は、負極と正極との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されたものを全体が長円形状となるように捲回されて形成されている。電極体４００の詳細な構成については、後述する。   The electrode body 400 includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator, and is a member that can store electricity. Specifically, the electrode body 400 is formed by winding a layered arrangement so that a separator is sandwiched between a negative electrode and a positive electrode so that the whole becomes an oval shape. The detailed configuration of the electrode body 400 will be described later.

正極端子２００は、電極体４００の正極に電気的に接続された電極端子であり、負極端子３００は、電極体４００の負極に電気的に接続された電極端子である。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電極端子である。また、正極端子２００及び負極端子３００は、電極体４００の上方に配置されたふた板１１０に取り付けられている。   The positive electrode terminal 200 is an electrode terminal electrically connected to the positive electrode of the electrode body 400, and the negative electrode terminal 300 is an electrode terminal electrically connected to the negative electrode of the electrode body 400. That is, the positive electrode terminal 200 and the negative electrode terminal 300 lead the electricity stored in the electrode body 400 to the external space of the power storage element 10, and in order to store the electricity in the electrode body 400, It is an electrode terminal made of metal for introducing. The positive electrode terminal 200 and the negative electrode terminal 300 are attached to a lid plate 110 disposed above the electrode body 400.

正極集電体１２０は、電極体４００の正極と容器１００の側壁との間に配置され、正極端子２００と電極体４００の正極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、正極集電体１２０は、電極体４００の正極と同様、アルミニウムで形成されている。   The positive electrode current collector 120 is disposed between the positive electrode of the electrode body 400 and the side wall of the container 100, and is a member having conductivity and rigidity that is electrically connected to the positive electrode terminal 200 and the positive electrode of the electrode body 400. It is. The positive electrode current collector 120 is made of aluminum, like the positive electrode of the electrode body 400.

負極集電体１３０は、電極体４００の負極と容器１００の側壁との間に配置され、負極端子３００と電極体４００の負極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、負極集電体１３０は、電極体４００の負極と同様、銅で形成されている。   The negative electrode current collector 130 is disposed between the negative electrode of the electrode body 400 and the side wall of the container 100, and is a member having conductivity and rigidity that is electrically connected to the negative electrode terminal 300 and the negative electrode of the electrode body 400. It is. The negative electrode current collector 130 is made of copper, like the negative electrode of the electrode body 400.

次に、電極体４００の詳細な構成について、説明する。   Next, a detailed configuration of the electrode body 400 will be described.

図２は、本発明の実施の形態に係る電極体４００の構成を示す図である。具体的には、同図は、図１に示された電極体４００をＹＺ平面で切断した場合の断面図である。   FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the electrode body 400 according to the embodiment of the present invention. Specifically, this figure is a cross-sectional view when the electrode body 400 shown in FIG. 1 is cut along the YZ plane.

同図に示すように、電極体４００は、巻芯４１０と、巻芯４１０の周りに配置される電極部４２０とを備えている。   As shown in the figure, the electrode body 400 includes a winding core 410 and an electrode portion 420 disposed around the winding core 410.

具体的には、電極部４２０は、正極と負極とセパレータとを備えており、捲回軸に垂直の断面における外周形状が扁平となるように、当該正極と負極とセパレータとが巻芯４１０の周りに捲回されて形成されている。つまり、電極体４００は、捲回扁平型の電極体である。ここで、捲回軸とは、正極と負極とセパレータとが捲回される際の中心軸である。そして、電極体４００には、捲回軸に垂直の断面の長手方向（Ｚ軸方向）における巻芯４１０と電極部４２０との間に空隙Ａ１が形成される。   Specifically, the electrode unit 420 includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator, and the positive electrode, the negative electrode, and the separator are arranged on the core 410 so that the outer peripheral shape in a cross section perpendicular to the winding axis is flat. It is formed by winding around. That is, the electrode body 400 is a wound flat electrode body. Here, the winding axis is a central axis when the positive electrode, the negative electrode, and the separator are wound. In the electrode body 400, a gap A1 is formed between the winding core 410 and the electrode part 420 in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the cross section perpendicular to the winding axis.

正極は、アルミニウム箔からなる長尺帯状の正極基材の表面に、正極活物質層が形成されたものである。なお、本発明に係る蓄電素子１０に用いられる正極は、特に従来用いられてきたものと異なるところはなく、通常用いられているものが使用できる。   The positive electrode is obtained by forming a positive electrode active material layer on the surface of a long belt-like positive electrode base material made of aluminum foil. In addition, the positive electrode used for the electrical storage element 10 according to the present invention is not particularly different from those conventionally used, and those normally used can be used.

例えば、正極活物質としては、ＬｉＭＰＯ４、ＬｉＭＳｉＯ４、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、チタン酸リチウム、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。 For example, as the positive electrode active material, polyanion compounds such as LiMPO 4 , LiMSiO 4 , LiMBO 3 (M is one or more transition metal elements selected from Fe, Ni, Mn, Co, etc.), lithium titanate, etc. , Spinel compounds such as lithium manganate, lithium transition metal oxides such as LiMO 2 (M is one or more transition metal elements selected from Fe, Ni, Mn, Co, etc.), etc. can be used. .

負極は、銅箔からなる長尺帯状の負極基材の表面に、負極活物質層が形成されたものである。なお、本発明に係る蓄電素子１０に用いられる負極は、特に従来用いられてきたものと異なるところはなく、通常用いられているものが使用できる。   In the negative electrode, a negative electrode active material layer is formed on the surface of a long strip-shaped negative electrode substrate made of copper foil. In addition, the negative electrode used for the electrical storage element 10 according to the present invention is not particularly different from those conventionally used, and those normally used can be used.

例えば、負極活物質としては、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（Ｌｉ４Ｔｉ６Ｏ１２等）、ポリリン酸化合物などが挙げられる。 For example, as the negative electrode active material, lithium metal, lithium alloy (lithium metal-containing alloys such as lithium-aluminum, lithium-lead, lithium-tin, lithium-aluminum-tin, lithium-gallium, and wood alloy), lithium Alloys, carbon materials (eg, graphite, non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, low-temperature calcined carbon, amorphous carbon, etc.), metal oxides, lithium metal oxides (Li 4 Ti 6 O 12 Etc.) and polyphosphoric acid compounds.

巻芯４１０は、電極部４２０の最内周内方に配置された絶縁性の部材である。具体的には、巻芯４１０は、捲回された正極と負極とセパレータとの最内周内方に配置された、ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）などの樹脂製の巻芯である。つまり、巻芯４１０の周りに正極と負極とセパレータとが捲回されることで、電極体４００が形成される。   The winding core 410 is an insulating member disposed on the innermost inner periphery of the electrode portion 420. Specifically, the core 410 is a resin-made core such as polypropylene (PP) or polyethylene (PE), which is disposed on the innermost inner periphery of the wound positive electrode, negative electrode, and separator. That is, the electrode body 400 is formed by winding the positive electrode, the negative electrode, and the separator around the core 410.

なお、巻芯４１０は、樹脂シートを巻くことにより形成される巻シート輪であってもよいし、成形された部材であってもよい。また、巻芯４１０は、一体に形成された部材であってもよいし、複数の部材から形成されていてもよい。また、巻芯４１０の材料は特に限定されない。例えば、電極体４００のうち、最も巻芯に近い位置にセパレータを配置する場合や、正極または負極のいずれか一方の電位を巻芯４１０に落とす場合は、導電性の材料を用いてもよい。   The winding core 410 may be a wound sheet wheel formed by winding a resin sheet, or may be a molded member. In addition, the core 410 may be an integrally formed member or a plurality of members. Further, the material of the core 410 is not particularly limited. For example, when a separator is disposed at a position closest to the core in the electrode body 400, or when the potential of either the positive electrode or the negative electrode is dropped on the core 410, a conductive material may be used.

以下、巻芯４１０の構成について、詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the core 410 will be described in detail.

図３は、本発明の実施の形態に係る巻芯４１０の構成を示す斜視図である。なお、以下では、電極部４２０が捲回される際の捲回軸（同図のＸ軸方向の軸）に垂直の断面（同図のＹＺ平面で切断した場合の断面）における長手方向（同図のＺ軸方向）を、巻芯４１０の長手方向という。   FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the core 410 according to the embodiment of the present invention. In the following, the longitudinal direction (same as the section taken along the YZ plane in the figure) perpendicular to the winding axis (axis in the X-axis direction in the figure) when the electrode part 420 is wound is shown. The Z axis direction in the figure is referred to as the longitudinal direction of the core 410.

同図に示すように、巻芯４１０は、Ｘ軸方向に延びる平板状部材であり、長手方向の両端が曲面で形成され、２つの曲面の両端を２つの平面で接続される、ＹＺ平面による断面が長円形状の板状部材である。   As shown in the figure, the core 410 is a flat plate-like member extending in the X-axis direction, is formed by a YZ plane in which both ends in the longitudinal direction are formed by curved surfaces, and both ends of two curved surfaces are connected by two planes. It is a plate-like member having an oval cross section.

次に、巻芯４１０の周りに正極と負極とセパレータとを捲回して電極体４００を形成する際に、巻芯４１０に挿入される巻軸について、説明する。   Next, the winding shaft inserted into the core 410 when the electrode body 400 is formed by winding the positive electrode, the negative electrode, and the separator around the core 410 will be described.

図４は、本発明の実施の形態に係る巻軸２０の構成を示す斜視図である。なお、以下では、巻芯４１０と同様に、電極部４２０が捲回される際の捲回軸（同図のＸ軸方向の軸）に垂直の断面（同図のＹＺ平面で切断した場合の断面）における長手方向（同図のＺ軸方向）を、巻軸２０の長手方向という。また、電極部４２０が捲回される際の捲回軸（同図のＸ軸方向の軸）に垂直の断面（同図のＹＺ平面で切断した場合の断面）における短手方向（同図のＹ軸方向）を、巻軸２０の短手方向という。   FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the winding shaft 20 according to the embodiment of the present invention. In the following, as in the case of the core 410, a cross section perpendicular to the winding axis (the axis in the X-axis direction in the figure) when the electrode portion 420 is wound (when cut along the YZ plane in the figure) The longitudinal direction (cross-sectional direction) in the cross section) is referred to as the longitudinal direction of the winding shaft 20. Further, a short direction (cross-section when cut along the YZ plane in the figure) perpendicular to the winding axis (axis in the X-axis direction in the figure) when the electrode section 420 is wound (in the figure) (Y-axis direction) is referred to as the short direction of the winding shaft 20.

巻軸２０は、巻芯４１０に挿入され、正極と負極とセパレータとを捲回軸（Ｘ軸方向の軸）周りに捲回して電極体４００を形成するための軸体である。同図に示すように、巻軸２０は、軸体本体２１と、軸体本体２１の長手方向の両端からＸ軸方向の片側へ向けて延びる２本の空隙形成部２２とを備えている。   The winding shaft 20 is inserted into the winding core 410 and is a shaft body for forming the electrode body 400 by winding the positive electrode, the negative electrode, and the separator around the winding axis (X-axis direction axis). As shown in the figure, the winding shaft 20 includes a shaft body 21 and two gap forming portions 22 extending from both ends in the longitudinal direction of the shaft body 21 toward one side in the X-axis direction.

軸体本体２１は、長手方向の両端を形成する２つの曲面と、２つの曲面の短手方向（Ｙ軸方向）の両端を接続する２つの平面とを有し、ＹＺ平面による断面が長円形状の板状部材である。軸体本体２１はまた、空隙形成部２２が形成される側の面が平面となっている。空隙形成部２２は、長手方向（Ｚ軸方向）の外側の面が長手方向の外側に凸の曲面となっており、長手方向（Ｚ軸方向）の内側の面が長手方向の外側に凸の（凹んだ）曲面となっている。また、空隙形成部２２は、短手方向（Ｙ軸方向）の外側の面の一部が平面となっている。空隙形成部２２の長手方向（Ｚ軸方向）の内側の曲面は、巻芯４１０の長手方向（Ｚ軸方向）の外側の曲面と対応した形状となっており、Ｘ軸方向の長さが巻芯４１０のＸ軸方向の長さに対応している。また、２本の空隙形成部２２の長手方向（Ｚ軸方向）の間隔は、巻芯４１０の長手方向（Ｚ軸方向）の長さに対応している。つまり、巻軸２０は、２本の空隙形成部２２の間に巻芯４１０がちょうど収容できるような形状となっている。   The shaft body 21 has two curved surfaces that form both ends in the longitudinal direction and two planes that connect both ends of the two curved surfaces in the short direction (Y-axis direction). It is a plate-shaped member. The shaft body 21 has a flat surface on the side where the gap forming portion 22 is formed. The gap forming portion 22 has a curved surface whose outer surface in the longitudinal direction (Z-axis direction) is convex outward in the longitudinal direction, and its inner surface in the longitudinal direction (Z-axis direction) is convex outward in the longitudinal direction. It is a (concave) curved surface. Further, the gap forming portion 22 has a part of the outer surface in the short direction (Y-axis direction) as a flat surface. The inner curved surface in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the gap forming portion 22 has a shape corresponding to the outer curved surface in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the winding core 410, and the length in the X-axis direction is the winding. This corresponds to the length of the core 410 in the X-axis direction. The distance between the two gap forming portions 22 in the longitudinal direction (Z-axis direction) corresponds to the length of the core 410 in the longitudinal direction (Z-axis direction). That is, the winding shaft 20 has such a shape that the core 410 can be accommodated between the two gap forming portions 22.

なお、軸体本体２１の形状は、巻芯４１０の長手方向（Ｚ軸方向）の両端を挟んだ状態にできる２本の空隙形成部２２が支持できる形状であれば、どのような形状で合っても構わない。また、巻軸２０の材質は特に限定されず、樹脂製であっても金属製であってもよい。   The shape of the shaft body 21 may be any shape as long as it can support the two gap forming portions 22 that can hold both ends of the core 410 in the longitudinal direction (Z-axis direction). It doesn't matter. Further, the material of the winding shaft 20 is not particularly limited, and may be made of resin or metal.

次に、電極体４００の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the electrode body 400 will be described.

図５は、本発明の実施の形態に係る電極体４００の製造方法を説明するための図である。   FIG. 5 is a diagram for explaining a method of manufacturing the electrode body 400 according to the embodiment of the present invention.

同図の（ａ）及び（ｂ）に示すように、巻軸２０の２本の空隙形成部２２の間に巻芯４１０が配置される。つまり、断面が扁平形状の巻芯４１０の断面長手方向（Ｚ軸方向）の外側に空隙形成部２２を配置して巻軸体４３０を構成する。そして、同図の（ｃ）及び（ｄ）に示すように、巻軸２０が回転することで、巻芯４１０と共に構成された巻軸体４３０の周りに正極と負極とセパレータとが捲回され、電極体４００が形成される。そして、同図の（ｅ）に示すように、電極体４００が形成された後、巻軸２０が引き抜かれる。   As shown in (a) and (b) of the figure, the winding core 410 is disposed between the two gap forming portions 22 of the winding shaft 20. That is, the winding body 430 is configured by disposing the gap forming portion 22 outside the longitudinal direction (Z-axis direction) of the winding core 410 having a flat cross section. Then, as shown in (c) and (d) of the figure, when the winding shaft 20 rotates, the positive electrode, the negative electrode, and the separator are wound around the winding shaft body 430 configured together with the winding core 410. The electrode body 400 is formed. And as shown to (e) of the figure, after the electrode body 400 is formed, the winding axis | shaft 20 is extracted.

このようにして、形成された電極体４００は、容器１００内方に収容される。   Thus, the formed electrode body 400 is accommodated inside the container 100.

図６は、本発明の実施の形態に係る電極体４００が容器１００内方に収容された状態を示す図である。   FIG. 6 is a view showing a state in which the electrode body 400 according to the embodiment of the present invention is housed inside the container 100.

同図に示すように、電極部４２０は、捲回軸に垂直の断面の長手方向（Ｚ軸方向）の両端を形成する２つの曲線部４２１と、２つの曲線部４２１を接続する直線部４２２とを有する。そして、電極体４００には、空隙Ａ１が、巻芯４１０と曲線部４２１との間であって、巻芯４１０と曲線部４２１と、直線部４２２の一部である直線端部４２２ａとにより形成される。また、空隙Ａ１は、巻芯４１０の両端側の２ヶ所に形成される。空隙Ａ１は、図５に示したように空隙形成部２２を抜き取ることにより形成されるため、巻軸２０の空隙形成部２２の長手方向（Ｚ軸方向）の外側の曲面は、電極部４２０の曲線部４２１の内側の曲面と対応する形状となる。また、空隙Ａ１を形成している一部の直先端部４２２ａは、空隙形成部２２の短手方向（Ｙ軸方向）の外側の面の一部の平面に対応する形状となる。   As shown in the figure, the electrode portion 420 includes two curved portions 421 that form both ends in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the cross section perpendicular to the winding axis, and a straight portion 422 that connects the two curved portions 421. And have. In the electrode body 400, the gap A1 is formed between the winding core 410 and the curved portion 421, and is formed by the winding core 410, the curved portion 421, and the straight end 422a that is a part of the straight portion 422. Is done. Further, the gap A1 is formed at two places on both ends of the core 410. Since the gap A1 is formed by extracting the gap forming portion 22 as shown in FIG. 5, the curved surface outside the longitudinal direction (Z-axis direction) of the gap forming portion 22 of the winding shaft 20 is The shape corresponds to the curved surface inside the curved portion 421. In addition, a portion of the front end portion 422a forming the gap A1 has a shape corresponding to a part of the plane on the outer side in the short side direction (Y-axis direction) of the gap forming portion 22.

このように電極体４００は、巻芯４１０の両端側に空隙Ａ１が形成されているため、電極体４００が膨張する場合、曲線部４２１が空隙Ａ１側に膨張して、容器１００から受ける応力Ｆ１が低減する。これにより、容器１００の端部から電極体４００が受ける応力Ｆ１を、容器１００の中央部から電極体が受ける応力Ｆ２に近づけることができ、あるいは、応力Ｆ１を応力Ｆ２よりも小さくすることができる。   Thus, since the gap A1 is formed on both ends of the core 410 in the electrode body 400, when the electrode body 400 expands, the curved portion 421 expands toward the gap A1 and receives stress F1 from the container 100. Is reduced. Thereby, the stress F1 which the electrode body 400 receives from the edge part of the container 100 can be brought close to the stress F2 which the electrode body receives from the center part of the container 100, or the stress F1 can be made smaller than the stress F2. .

以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、巻芯４１０および電極部４２０は、捲回軸に垂直の断面の長手方向（Ｚ軸方向）における巻芯４１０と電極部４２０との間に空隙Ａ１を形成している。つまり、電極体４００は、巻芯４１０の上記断面の長手方向（Ｚ軸方向）の端部の外側に空隙Ａ１を有する。このようにして形成される電極体４００は、その扁平型の断面長辺側の側面と容器１００の内面との間の隙間があまり生じないように挿入された場合、押圧を受けても膨らみにくい容器の端部に対応する電極体の断面の長手方向（Ｚ軸方向）の端部の内側に空隙Ａ１を有するため、空隙Ａ１のある内側に向けて膨張することができる。   As described above, according to the electricity storage device 10 according to the embodiment of the present invention, the core 410 and the electrode unit 420 are the core 410 and the electrode in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the cross section perpendicular to the winding axis. A gap A <b> 1 is formed between the portion 420. That is, the electrode body 400 has the gap A1 outside the end of the core 410 in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the cross section. When the electrode body 400 formed in this manner is inserted so that a gap between the side surface on the long side of the flat cross section and the inner surface of the container 100 does not occur so much, it is difficult to swell even when pressed. Since the gap A1 is provided inside the end in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the cross section of the electrode body corresponding to the end of the container, it can expand toward the inside where the gap A1 exists.

また、蓄電素子１０は、充放電が多数回繰り返された場合、電解液の一部が分解されてガス化することにより、容器の内圧が上昇し、容器が膨らむ。   In addition, when charging / discharging is repeated many times, the storage element 10 is decomposed and gasified, whereby the internal pressure of the container rises and the container expands.

図７は、本発明の実施の形態に係る電極体４００が容器１００内包に収容された状態において、容器１００の内圧が上昇し、容器１００が膨らんだ場合を示す図である。図７において、白抜きの矢印は、内圧が上昇したことにより容器の内面を押圧する力を表す。   FIG. 7 is a diagram showing a case where the internal pressure of the container 100 increases and the container 100 swells in a state where the electrode body 400 according to the embodiment of the present invention is housed in the container 100 inclusion. In FIG. 7, the white arrow represents the force that presses the inner surface of the container due to the increase in internal pressure.

同図に示すように、容器１００の内圧が上昇し、容器１００が膨らむ場合に、斜線ハッチングの矢印のように容器１００の短手方向（Ｙ軸方向）の外側の面がたわむため、容器１００の長手方向（Ｚ軸方向）中央部の短手方向（Ｙ軸方向）の幅Ｗ２は、容器１００の長手方向（Ｚ軸方向）端部の短手方向（Ｙ軸方向）の幅Ｗ１よりも大きくなるように膨らむ。このように、容器１００の端部は中央部ほど膨らまないため、この容器１００が膨らんだ状態でさらに電極体４００が膨張した場合、容器１００の中央部よりも端部において電極体４００が膨張するための空間が少ない。つまり、容器１００の中央部よりも端部において、電極体４００が容器の内面からより大きな押圧を受ける。このような場合であっても、電極体４００は、断面の長手方向（Ｚ軸方向）の端部の内側に空隙Ａ１を有するため、空隙Ａ１のある内側に向けて膨張することができる。   As shown in the figure, when the internal pressure of the container 100 rises and the container 100 swells, the outer surface in the short direction (Y-axis direction) of the container 100 bends as indicated by the hatched arrow. The width W2 in the short side direction (Y-axis direction) of the central portion in the longitudinal direction (Z-axis direction) is larger than the width W1 in the short-side direction (Y-axis direction) of the end portion in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the container 100. Inflates to become larger. Thus, since the end of the container 100 does not swell as much as the central part, when the electrode body 400 further expands in a state where the container 100 swells, the electrode body 400 expands at the end part rather than the central part of the container 100. There is little space for it. That is, the electrode body 400 receives a greater pressure from the inner surface of the container at the end than at the center of the container 100. Even in such a case, since the electrode body 400 has the gap A1 inside the end in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the cross section, the electrode body 400 can expand toward the inner side where the gap A1 exists.

このため、容器１００から電極体４００が受ける応力のうち、電極体４００の断面長手方向（Ｚ軸方向）の端部側へかかる応力Ｆ１と断面長手方向の中央部へかかる応力Ｆ２とが不均一となることを、低減させることができる。これにより、蓄電素子１０の充放電特性を向上させることができる。   For this reason, out of the stress received by the electrode body 400 from the container 100, the stress F1 applied to the end side in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the electrode body 400 and the stress F2 applied to the center in the longitudinal direction of the cross section are not uniform. Can be reduced. Thereby, the charge / discharge characteristic of the electrical storage element 10 can be improved.

また、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、電極部４２０は、２つの曲線部４２１と、２つの曲線部４２１を接続する直線部４２２とにより構成される。そして、電極体４００は、２つの曲線部４２１の両方と、巻芯４１０との間に形成される。つまり、電極体は、その断面長手方向（Ｚ軸方向）の両端部に空隙Ａ１が設けられることに成る。このため、容器１００から電極体４００が受ける応力のうち、電極体４００の断面長手方向（Ｚ軸方向）の端部側へかかる応力Ｆ１と断面長手方向の中央部へかかる応力Ｆ２とが不均一となることを、低減させることができる。これにより、蓄電素子１０の充放電特性を向上させることができる。   Moreover, according to the electrical storage element 10 according to the embodiment of the present invention, the electrode unit 420 includes the two curved portions 421 and the straight portion 422 that connects the two curved portions 421. The electrode body 400 is formed between both the two curved portions 421 and the core 410. That is, the electrode body is provided with the gap A1 at both ends in the longitudinal direction of the cross section (Z-axis direction). For this reason, out of the stress received by the electrode body 400 from the container 100, the stress F1 applied to the end side in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the electrode body 400 and the stress F2 applied to the center in the longitudinal direction of the cross section are not uniform. Can be reduced. Thereby, the charge / discharge characteristic of the electrical storage element 10 can be improved.

また、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、電極体４２０は、直線部４２２の一部である直線端部４２２ａも空隙Ａ１を形成しているため、電極体４００が膨張した場合に容器１００から受ける応力が大きくなりやすい電極部４２０の曲線部４２１および直線部４２２の境界付近の内側に空隙Ａ１が形成されている。このため、電極体４００が膨張しても、容器１００から電極体４００が受ける応力のうち、電極体４００の断面長手方向（Ｚ軸方向）の端部側へかかる応力Ｆ１と断面長手方向（Ｚ軸方向）の中央部へかかる応力Ｆ２とが不均一となることを、低減させることができる。これにより、蓄電素子１０充放電特性を向上させることができる。   Moreover, according to the electrical storage element 10 according to the embodiment of the present invention, the electrode body 420 is expanded because the linear end portion 422a that is a part of the linear portion 422 also forms the gap A1. In this case, a gap A1 is formed on the inner side in the vicinity of the boundary between the curved portion 421 and the straight portion 422 of the electrode portion 420 where the stress received from the container 100 is likely to increase. For this reason, even if the electrode body 400 expand | swells, among the stress which the electrode body 400 receives from the container 100, stress F1 applied to the edge part side of the cross-sectional longitudinal direction (Z-axis direction) of the electrode body 400, and cross-sectional longitudinal direction (Z It is possible to reduce non-uniformity of the stress F2 applied to the central portion in the axial direction. Thereby, the charging / discharging characteristic of the electrical storage element 10 can be improved.

また、同様に、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の製造方法によれば、巻軸体４３０を構成する巻軸体構成工程において巻芯４１０の断面長手方向（Ｚ軸方向）の外側に空隙形成部２２を配置した上で、捲回工程において空隙形成部２２および巻芯４１０により構成された巻軸体４３０に対して正極、負極およびセパレータを捲回している。そして、その後の抜き取り工程において捲回されることにより形成された電極体４００から空隙形成部２２を抜き取ることにより、電極体４００の最内周に巻芯４１０を残しつつ、電極体４００の巻芯４１０の長手方向（Ｚ軸方向）外側に空隙Ａ１を形成することができる。このように製造された蓄電素子１０は、電極体４００がその断面の長手方向（Ｚ軸方向）の端部の内側に空隙Ａ１を有するため、容器１００から電極体４００が受ける応力のうち、電極体４００の断面長手方向（Ｚ軸方向）の端部側へかかる応力Ｆ１と断面長手方向（Ｚ軸方向）の中央部へかかる応力Ｆ２とが不均一となることを、低減させることができる。これにより、蓄電素子１０充放電特性を向上させることができる。   Similarly, according to the method for manufacturing power storage device 10 according to the embodiment of the present invention, the outer side in the longitudinal direction of the winding core 410 (Z-axis direction) in the winding body constituting process of winding body 430. In the winding step, the positive electrode, the negative electrode, and the separator are wound around the winding shaft body 430 formed by the void forming portion 22 and the core 410 in the winding step. Then, the gap forming portion 22 is extracted from the electrode body 400 formed by being wound in the subsequent extraction step, so that the core 410 of the electrode body 400 is left on the innermost periphery of the electrode body 400. An air gap A1 can be formed on the outer side of 410 in the longitudinal direction (Z-axis direction). The electrical storage element 10 manufactured in this manner has the electrode body 400 having a gap A1 inside the end in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the cross section. It is possible to reduce non-uniformity between the stress F1 applied to the end of the body 400 in the longitudinal direction (Z-axis direction) and the stress F2 applied to the central portion in the longitudinal direction (Z-axis direction). Thereby, the charging / discharging characteristic of the electrical storage element 10 can be improved.

なお、上記実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、巻芯４１０のＹＺ平面による断面は長円形状であるが、長円形状に限らずに、図８に示す電極体４００ａように、長手方向（Ｚ軸方向）に長い矩形の巻芯４１０ａであってもよい。また、巻芯４１０のＹＺ平面における断面は、長手方向（Ｚ軸方向）に長い長円形状や矩形に限らずに、正方形や円であってもよい。   In addition, according to the electricity storage device 10 according to the above-described embodiment, the cross section of the winding core 410 by the YZ plane is an oval shape, but is not limited to the oval shape, and the longitudinal direction is not limited to the electrode body 400a illustrated in FIG. It may be a rectangular core 410a that is long in the direction (Z-axis direction). Further, the cross section of the winding core 410 in the YZ plane is not limited to an oval shape or a rectangle that is long in the longitudinal direction (Z-axis direction), but may be a square or a circle.

また、上記実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、電極体４００の巻芯４１０の長手方向（Ｚ軸方向）の両端側の２ヶ所に空隙Ａ１が形成されているが、片側の１箇所に空隙Ａ１が形成される構造であってもよい。例えば、蓄電素子の配置される方向が定まっている場合であって、上下方向と長手方向とが一致する場合、下側の曲線部と巻芯との間のみに空隙を設けてもよい。このような場合には、電極体は、その下方に配置される下部スペーサ（多くは底面スペーサ）によって支えられることが多く、下部の方が上部よりも応力を受けることになる。つまり、電極体の下側にのみ空隙を設けることにより、電極体の上部にかかる応力と、下部にかかる応力とを均一化させることができる。   Moreover, according to the electrical storage element 10 according to the above-described embodiment, the gap A1 is formed at two places on both ends in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the core 410 of the electrode body 400, but one place on one side. A structure in which the gap A1 is formed may be used. For example, when the direction in which the power storage element is arranged is fixed and the vertical direction and the longitudinal direction coincide with each other, a gap may be provided only between the lower curved portion and the core. In such a case, the electrode body is often supported by a lower spacer (mostly a bottom surface spacer) disposed below the electrode body, and the lower portion receives more stress than the upper portion. That is, by providing the gap only on the lower side of the electrode body, the stress applied to the upper part of the electrode body and the stress applied to the lower part can be made uniform.

また、上記実施の形態に係る蓄電素子１０の製造方法によれば、巻軸体４３０を構成する巻軸体構成工程において巻芯４１０の断面長手方向（Ｚ軸方向）の外側に空隙形成部２２を配置させた上で、捲回工程において空隙形成部２２および巻芯４１０により構成された巻軸体４３０に対して正極、負極およびセパレータを捲回することにより電極体４００の巻芯４１０の長手方向（Ｚ軸方向）外側に空隙Ａ１を形成しているが、必ずしも空隙形成部２２を配置した上で上記捲回工程を行わなくてもよい。例えば、巻芯４１０に対して正極、負極およびセパレータを捲回させる最初の数周を緩く巻いておくことにより、捲回工程の後の電極体の最内周に上記実施の形態で説明したような空隙を形成してもよい。つまり、巻芯４１０に対して正極、負極およびセパレータを捲回させる最初の数周において、その数周分捲回されるときの内周を巻芯４１０の外周よりも空隙の分だけ長くなるように緩く捲回することにより電極体の最内周であって巻芯４１０の断面長手方向の外側に空隙形成部のような挿入物を挿入せずに空隙を形成してもよい。   In addition, according to the method for manufacturing power storage device 10 according to the above-described embodiment, the gap forming portion 22 is formed outside the longitudinal direction of the winding core 410 (Z-axis direction) in the winding body constituting process of the winding body 430. In the winding step, the positive electrode, the negative electrode, and the separator are wound around the winding shaft body 430 constituted by the gap forming portion 22 and the winding core 410, whereby the length of the winding core 410 of the electrode body 400 is increased. Although the gap A1 is formed on the outside in the direction (Z-axis direction), the winding step does not necessarily have to be performed after the gap forming portion 22 is arranged. For example, the first few turns for winding the positive electrode, the negative electrode, and the separator around the winding core 410 are loosely wound, so that the innermost circumference of the electrode body after the winding process is described in the above embodiment. A void may be formed. That is, in the first few turns of winding the positive electrode, the negative electrode, and the separator with respect to the core 410, the inner circumference when wound several times is longer than the outer circumference of the core 410 by the gap. It is also possible to form a gap without inserting an insert such as a gap forming portion on the innermost circumference of the electrode body 410 and outside the longitudinal direction of the cross section of the core 410 by winding it gently.

以上、本発明の実施の形態に係る蓄電素子、蓄電素子の製造方法および電極体について説明したが、本発明は、この実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。   As mentioned above, although the electrical storage element which concerns on embodiment of this invention, the manufacturing method of an electrical storage element, and an electrode body were demonstrated, this invention is not limited to this embodiment and its modification.

つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例は全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。本発明の範囲は上記した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及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   In other words, it should be considered that the embodiment and its modification disclosed this time are illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

また、上記実施の形態及び上記変形例を任意に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。   Moreover, the form constructed | assembled combining the said embodiment and the said modification arbitrarily is also contained in the scope of the present invention.

本発明は、電極体が容器から受ける応力の均一性を向上させることができる蓄電素子等に適用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a power storage element that can improve the uniformity of stress that an electrode body receives from a container.

１０ 蓄電素子
２０ 巻軸
２１ 軸体本体
２２ 空隙形成部
１００ 容器
１１０ ふた板
１２０ 正極集電体
１３０ 負極集電体
２００ 正極端子
３００ 負極端子
４００、４００ａ 電極体
４１０、４１０ａ 巻芯
４２０ 電極部
４２１ 曲線部
４２２ 直線部
４２２ａ 直線端部
４３０ 巻軸体
Ａ１ 空隙 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power storage element 20 Winding shaft 21 Shaft body main body 22 Gap formation part 100 Container 110 Cover plate 120 Positive electrode current collector 130 Negative electrode current collector 200 Positive electrode terminal 300 Negative electrode terminal 400, 400a Electrode body 410, 410a Winding core 420 Electrode part 421 Curve Part 422 Straight part 422a Straight end part 430 Winding shaft body A1 Gap

Claims (7)

容器と、
前記容器の内部に前記容器から押圧を受ける状態で配置されている電極体であって、巻芯と、捲回軸に垂直な平面における断面の形状が扁平となるように、前記巻芯の周りに捲回される正極、負極およびセパレータを有する電極部と、を有する電極体を備え、
前記電極体には、前記断面の長手方向における前記巻芯と前記電極部との間に空隙が形成される
蓄電素子。 A container,
An electrode body disposed inside the container in a state of being pressed from the container, the winding core and the periphery of the winding core so that a cross-sectional shape in a plane perpendicular to the winding axis is flat An electrode body having a positive electrode, a negative electrode and a separator wound around,
A gap is formed in the electrode body between the core and the electrode portion in the longitudinal direction of the cross section. 前記電極部は、前記断面の長手方向の両端を形成する２つの曲線部と、前記２つの曲線部を接続する直線部とを有し、
前記空隙は、前記巻芯と前記曲線部との間に形成される
請求項１に記載の蓄電素子。 The electrode portion has two curved portions that form both ends in the longitudinal direction of the cross section, and a linear portion that connects the two curved portions,
The power storage device according to claim 1, wherein the gap is formed between the winding core and the curved portion. 前記空隙は、前記巻芯と前記曲線部と前記直線部の端部とにより形成される
請求項２に記載の蓄電素子。 The power storage device according to claim 2 , wherein the gap is formed by the winding core, the curved portion, and an end portion of the straight portion. 前記空隙は、前記断面の長手方向における前記巻芯の両端部と前記電極部の両端部との間に形成される
請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電素子。 The power storage device according to any one of claims 1 to 3, wherein the gap is formed between both end portions of the core and both end portions of the electrode portion in a longitudinal direction of the cross section. 前記断面の長手方向の一方の端部側であって、前記電極体の外方に配置されるスペーサを備え、
前記空隙は、前記断面の長手方向の前記一方の端部側に形成される
請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電素子。 One end side in the longitudinal direction of the cross-section, comprising a spacer disposed outside the electrode body,
The power storage element according to claim 1, wherein the gap is formed on the one end side in the longitudinal direction of the cross section. 断面が扁平形状の巻芯の断面長手方向の外側に空隙形成部を配置して巻軸体を構成する巻軸体構成工程と、
前記巻軸体構成工程により構成された前記巻軸体に対して、正極、負極およびセパレータを捲回して電極体を構成する捲回工程と、
前記捲回工程により構成された前記電極体から、前記空隙形成部を抜き取る抜き取り工程と、
前記抜き取り工程により構成された前記電極体を、容器の内部に前記容器から押圧を受ける状態で配置する配置工程と、
を含む蓄電素子の製造方法。 A winding body configuration step in which a gap forming portion is arranged outside the cross-sectional longitudinal direction of the winding core having a flat cross section to configure the winding body,
A winding step for winding the positive electrode, the negative electrode, and the separator to form an electrode body, with respect to the winding shaft body configured by the winding shaft body configuring step;
From the electrode body constituted by the winding step, a sampling step for extracting the gap forming portion ,
An arrangement step of arranging the electrode body configured by the extraction step in a state of being pressed from the container inside the container;
The manufacturing method of the electrical storage element containing this. 巻芯を準備する工程と、
前記巻芯に対して、正極、負極およびセパレータを捲回して電極体を構成する捲回工程と、
前記捲回工程により構成された前記電極体を、容器の内部に前記容器から押圧を受ける状態で配置する配置工程と、
を含み、
前記捲回工程では、前記巻芯に対して前記正極、前記負極および前記セパレータを捲回させる最初の数周において、前記正極、前記負極および前記セパレータの内周を前記巻芯の外周よりも長くなるように捲回する、
蓄電素子の製造方法。 Preparing a core,
A winding process for winding the positive electrode, the negative electrode, and the separator to form an electrode body with respect to the winding core;
An arrangement step of arranging the electrode body configured by the winding step in a state of receiving pressure from the container inside the container;
Including
In the winding step, in the first few turns in which the positive electrode, the negative electrode, and the separator are wound around the core, the inner periphery of the positive electrode, the negative electrode, and the separator is longer than the outer periphery of the core. To wind up,
A method for manufacturing a storage element.
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