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【書類名】明細書

【発明の名称】蓄電素子の製造方法

【技術分野】

【0 0 0 1】

本発明は、蓄電素子の製造方法に関する。

【背景技術】

【0 0 0 2】

リチウムイオンニ次電池等の蓄電素子には、 電気的な絶縁性を有するセパレータを介し て正極電極と負極電極とを積層して形成され る電極体を有するものがある。 例えば、特許 文献 1には、電極体として、電極組立体が記載さ� �ている。 電極組立体では、 カソードを 構成する複数の正極電極ユニットと、 アノードを構成する単一の負極電極シートと が、分 離膜シートの間に配置され、 これらが互いに対向するように巻かれている 。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0 0 0 3】

【特許文献 1】特表 2 0 1 3 5 2 4 4 3 1号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0 0 0 4】

特許文献 1の電極組立体では、負極電極シートと各正� �電極ユニットとが対向して配置 される。負極電極シートよりも小さい正極電 極ユニットそれぞれを、負極電極シートに対 して正確に位置決めし、それぞれの位置を保 持することは難しい。 さらに、巻回後の電極 組立体に対して、衝撃等の外力が作用すると 、正極電極ユニットが負極電極シートに対し て位置ずれする可能性がある。 また、電極組立体において、負極電極シート が曲げられる 部分では、負極電極シートは、 ストレスを受け、その耐久性が低下する可能 性がある。

[ 0 0 0 5 ]

本発明は、一緒に巻回される 2つの極板の相対的な位置を保持し且つ耐久� �を向上する 蓄電素子の製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0 0 0 6】

本発明の一態様に係る蓄電素子の製造方法は 、帯状の第ーセパレータ及び第ニセパレー 夕を、 前記第ーセパレータ及び前記第ニセパレータ の間に複数の第一極板を挟んだ状態で 重ね合わせて複合体を形成することと、前記 複合体と、前記複合体の外側に配置した前記 第一極板とは逆の極性を有する複数の第二極 板とを共に巻回して電極体を形成すること、 とを含み、巻回された前記セパレータは、平 坦部と、 前記平坦部に隣り合う湾曲部とを含 み、前記第一極板及び前記第二極板は、前記 平坦部に対向するように配置される。

【発明の効果】

【0 0 0 7】

本発明に係る蓄電素子の製造方法によれば、 一緒に巻回される 2つの極板の相対的な位 置を保持し且つ耐久性を向上することが可能 になる。

【図面の簡単な説明】

【0 0 0 8】

【図 1】図 1は、実施の形態に係る蓄電素子の外観を模� �的に示す斜視図である。

【図 2】図 2は、 図 1の蓄電素子の模式的な分解斜視図である。

【図 3】図 3は、 図 2の電極体の模式的な斜視図である。

【図 4】図 4は、実施の形態に係る電極体の製造方法の� �れの一例を示すフローチヤ 卜 める

【図 5】図 5は、実施の形態に係る電極体の製造方法に� �ける工程の一部を示す模式 図である。

【図 6】図 6は、実施の形態に係る電極体の製造方法に� �ける工程の一部を示す模式 \¥0 2019/097491 卩（：17132018/059091

2 図である。

【図 7】図 7は、 実施の形態に係る電極体の製造方法における 工程の一部を示す模式 図である。

【図 8】図 8は、実施の形態に係る電極体の製造方法に� �ける工程の一部を示す模式 図である。

【図 9】図 9は、実施の形態に係る電極体の製造方法に� �ける工程の一部を示す模式 図である。

【図 1 0】図 1 0は、 実施の形態の変形例に係る電極体の製造方法 における工程の一 部を示す模式図である。

【図 1 1】図 1 1は、実施の形態の変形例に係る電極体の製� �方法における工程の一 部を示す模式図である。

【図 1 2】図 1 2は、実施の形態の変形例に係る電極体の製� �方法における工程の一 部を示す模式図である。

【図 1 3】図 1 3は、 実施の形態の変形例に係る電極体の製造方法 における工程の一 部を示す模式図である。

【図 1 4】図 1 4は、実施の形態の変形例に係る電極体の製� �方法における工程の一 部を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0 0 0 9】

本出願に係る発明者（以下、本発明者と呼ぶ ） は、 「背景技術」 の欄でも記載したよう に、特許文献 1に記載される電極組立体に関して、以下の� �うな見解に至った。 具体的に は、特許文献 1の電極組立体では、負極電極シートと正極� �極ユニットとが対向して配置 される。対向面の面積に関して、正極電極ユ ニットの方が負極電極シートよりも小さい。 このため、負極電極シートに対して、複数の 正極電極ユニットそれぞれを正確に位置決め し、 それぞれの位置を保持することは難しい。 さらに、巻回後の電極組立体に対して、衝 撃等の外力が作用すると、正極電極ユニット が負極電極シートに対して位置ずれする可能 性がある。

【0 0 1 0】

また、特許文献 1に記載された電極組立体において、正極電� �ユニットは、負極電極シ ートと共に積層構造を構成する。正極電極ユ ニット及び負極電極シートの積層部分は、複 数の正極及び負極が積層された構造のスタッ ク型の電極体のような構造を有する。上記の 積層部分以外の部分では、負極電極シート及 び分離膜シートが積層されている。積層部分 以外の部分の負極電極シートは、正極電極ユ ニットと対向していないため、電極組立体の 容量向上に寄与しない。 さらに、巻回される負極電極シートは、積層 部分以外の部分にお いて曲げられる。 この場合、 曲げられた負極電極シートを構成する基材及 び活物質層にス トレスがかかり、 これらの耐久性が低下する可能性がある。本 発明者らは、上述のような 問題を解決する技術を検討し、以下に示すよ うな技術を創案した。

【0 0 1 1】

そこで、本発明の一態様に係る蓄電素子の製 造方法は、帯状の第ーセパレータ及び第二 セパレータを、前記第ーセパレータ及び前記 第ニセパレータの間に複数の第一極板を挟ん だ状態で重ね合わせて複合体を形成すること と、前記複合体と、前記複合体の外側に配置 した前記第一極板とは逆の極性を有する複数 の第二極板とを共に巻回して電極体を形成す ること、 とを含み、巻回された前記セパレータは、平 坦部と、前記平坦部に隣り合う湾曲 部とを含み、前記第一極板及び前記第二極板 は、前記平坦部に対向するように配置される

【0 0 1 2】

本発明の一態様に係る蓄電素子の製造方法は 、対向する前記セパレータ同士を接合して 第一接合部を形成することをさらに含み、前 記第一接合部は、前記第一極板と前記セパレ ータの長手方向で隣り合って位置してもよい 。

【0 0 1 3】 \¥0 2019/097491 卩（：17132018/059091

3 本発明の一態様に係る蓄電素子の製造方法に おいて、前記セパレータの長手方向におけ る前記第二極板の寸法は前記第一極板よりも 大きくてもよい。

【0 0 1 4】

本発明の一態様に係る蓄電素子の製造方法は 、互いに対向する前記セパレータと前記第 一極板及び前記第二極板の少なくとも一方と を接合する第二接合部を形成することをさら に含んでもよい。

【0 0 1 5】

［実施の形態］

次いで、以下において、 図面を参照しっっ、本発明の実施の形態に係 る蓄電素子等を説 明する。 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、 工程、並びに、 工程の順序等は、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っいては、 任意の構成要素として説明される。

【0 0 1 6】

また、添付の図面における各図は、模式的な 図であり、必ずしも厳密に図示されたもの でない。 さらに、各図において、 同一又は同様な構成要素にっいては同じ符号 を付してい る。 また、以下の実施の形態の説明において、略 平行、略直交のような「略」 を伴った表 現が、用いられる場合がある。例えば、略垂 直とは、完全に垂直であることを意味するだ けでなく、 実質的に垂直である、すなわち、例えば数％ 程度の差異を含むことも意味する 。他の「略」 を伴った表現についても同様である。

【0 0 1 7】

図 1及び図 2を参照して、実施の形態に係る蓄電素子 1 0 0の構成を説明する。 図 1は 、実施の形態に係る蓄電素子 1 0 0の外観を模式的に示す斜視図である。 図 2は、図 1の 蓄電素子 1 0 0の模式的な分解斜視図である。 蓄電素子 1 0 0は、外部からの電気を充電 すること、及び外部へ電気を放電することが できる。例えば、蓄電素子 1 0 0は、電力貯 蔵用途又は電源用途等に使用される。例えば 、蓄電素子 1 0 0は、据置用の電源装置とし て使用されてもよく、電気自動車（ ） 、ハイブリッド自動車 、 プラグイン ハイブリッド自動車 、無人搬送車｛^ 0^、 、鉄道等の車両用電源として車 両に搭載されてもよい。

【0 0 1 8】

本実施の形態では、蓄電素子 1 0 0は、充放電可能な二次電池である。例えば� �蓄電素 子 1 0 0は、 リチウムイオンニ次電池等の非水電解質二次 電池である。 しかしながら、蓄 電素子 1 0 0は、非水電解質二次電池に限定されず、非� �電解質二次電池以外の二次電池 であってもよく、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 あってもよく、 キヤパシタであってもよい。

【0 0 1 9】

図 1及び図 2に示すように、蓄電素子 1 0 0は、容器 1 0と、容器 1 0に配置された正 極端子 3 1及び負極端子 4 1と、正極集電部材 3 2及び負極集電部材 4 2と、容器 1 0の 内部に配設された電極体 2 0とを備えている。 蓄電素子 1 0 0はさらに、容器 1 0の内部 に、電解液（本実施の形態では、非水電解液 ）等の電解質を有するが、 当該電解質の図示 は省略する。本実施の形態では、容器 1 0の外形は、直方体状であるが、 これに限定され ない。本実施の形態では、電極体 2 0は、正極と負極とを含む電気を蓄積可能な� �電要素

（発電要素とも呼ばれる） であるが、 これに限定されない。

【0 0 2 0】

正極端子 3 1及び負極端子 4 1はそれぞれ、導電性を有する材料で構成さ� �る。正極端 子 3 1及び負極端子 4 1はそれぞれ、電極体 2 0の正極及び負極と電気的に接続されてい る。 具体的には、正極端子 3 1は正極集電部材 3 2と接続され、正極集電部材 3 2が電極 体 2 0の正極と接続されている。負極端子 4 1は負極集電部材 4 2と接続され、負極集電 部材 4 2が電極体 2 0の負極と接続されている。正極集電部材 3 2及び負極集電部材 4 2 \¥0 2019/097491 卩（：17132018/059091

4 は、導電性を有する材料で構成される。 正極端子 3 1及び負極端子 4 1は、電極体 2 0に 蓄えられている電気エネルギーを蓄電素子 1 0 0の外部に導出すること、及び、電気を蓄 えるために蓄電素子 1 0 0内の電極体 2 0に電気エネルギーを導入することを仲介す� �。 なお、正極端子 3 1及び負極端子 4 1は、正極集電部材 3 2及び負極集電部材 4 2を介さ ずに電極体 2 0と直接接続されてもよい。

【0 0 2 1】

図 2及び図 3を参照して、電極体 2 0の構成を説明する。 なお、図 3は、 図 2の電極体 2 0の模式的な斜視図である。 電極体 2 0は、正極板と負極板とセパレータとを、層� �に 重ねるように含んでいる。 そして、電極体 2 0は、重ね合わされた正極板、負極板及びセ パレータを一緒に、卷回軸 を中心に巻回されることによって、形成され る。卷回軸入は 、 図 2及び図 3において一点鎖線で示される仮想の軸であ� �、電極体 2 0は、卷回軸八に 関して略対称な構成を有している。巻回後の 電極体 2 0では、正極板、負極板及びセパレ ータは、正極板と負極板との間にセパレータ を介在させた状態で、卷回軸 に垂直な方向 に多層に積層されている。本実施の形態では 、電極体 2 0は、卷回軸八に垂直な断面が扁 平な長円形状である扁平な外形を有している 。 しかしながら、電極体 2 0の断面形状は、 特に限定されず、長円形以外であってもよく 、 円形、楕円形、矩形、又はその他の多角形 であってもよい。

【0 0 2 2】

正極板は、正極基材と正極活物質層とを含む 。正極基材は、 アルミニウム、 アルミニウ ム合金等の金属からなる金属箔であり、正極 活物質層は、正極基材の表面上に塗工等の方 法で積層されている。負極板は、負極基材と 負極活物質層とを含む。負極基材は、銅、銅 合金等の金属からなる金属箔であり、負極活 物質層は、負極基材の表面上に塗工等の方法 で積層されている。 セパレータは、樹脂等の電気的な絶縁性を有 する材料からなる微多孔 性のシートである。 正極活物質層に用いられる正極活物質又は負 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正極活物質 又は負極活物質であれ ば、適宜公知の材料を使用できる。

【0 0 2 3】

電極体 2 0は、卷回軸入方向に位置する端部 2 0 及び 2 0 を有している。 これに限 定するものではないが、例えば、端部 2 0 _& 及び 2 0 1 ₃ は、卷回軸八と略垂直な方向に延 びる。 さらに、電極体 2 0は、端部 2 0 _& 及び 2 0 の間に、平坦部 2 0〇と、湾曲部 2 0 _¢1 及び 2 0 ₆ を有している _„ 平坦部 2 0 は、卷回軸八方向に沿って平坦になった部分 である。詳細は後述するが、平坦部 2 0 :は、積層された正極板、負極板及びセパレ� �タ で構成される。湾曲部 2 0 1及び 2 0 ₆ は、平坦部 2 0〇の両端部に隣り合って位置する 。 上記の平坦部 2 0〇の両端部は、卷回軸入に略垂直であり且� �平坦部 2 0〇の平坦面に 沿う方向での平坦部 2 0〇の 2っの端部である。湾曲部 2 0 _¢1 及び 2 0 ₆ は、卷回軸八を 中心とする巻回方向に沿って湾曲している。 湾曲部 2 0 <1及び 2 0 ₆ は、例えば、弧状に 湾曲し、湾曲部 2 0 1及び 2 0 ₆ の外表面は、 凸曲面を形成する。詳細は後述するが、湾 曲部 2 0 1及び 2 0 は、積層されたセパレータで構成される。

【0 0 2 4】

電極体 2 0は、端部 2 0 ら突出する正極活物質非形成部 2 0 I a及び 2 0 £ と、 端部 2 0 1 ₃ から突出する負極活物質非形成部 2 0 _{§ &} 及び 2 0 _{§ 13} とを有している。 正極 活物質非形成部 2 0 _& 及び 2 0 1 ₃ は、正極活物質層が形成されていない正 極基材で構 成される。 正極活物質非形成部 2 0 ! _& 及び 2 0 £ 1 ₃ は、正極基材における突出片である 正極タブが積層されることによって、形成さ れている。負極活物質非形成部 2 0 _{§ &} 及び 2 0 _{§ 13} は、負極活物質層が形成されていない負 極基材で構成される。負極活物質非形成 部 2 0 _{§ &} 及び 2 0 _{§ 13} は、負極基材における突出片である負極 タブが積層されることに よって、形成されている。 正極活物質非形成部 2 0 _& 及び 2 0 1 ₃ は、溶接及びかしめ 等の接合方法で、正極集電部材 3 2と接合され、負極活物質非形成部 2 0 _{§ &} 及び 2 0 _§ 1 ₃ は、溶接及びかしめ等の接合方法で、負 極集電部材 4 2と接合される。 これにより、電 極体 2 0が、正極集電部材 3 2及び負極集電部材 4 2を介して、正極端子 3 1及び負極端 \¥0 2019/097491 卩（：17132018/059091

5 子 4 1と電気的に接続される。溶接の例は、超音� �溶接、抵抗溶接及びレーザ溶接である 。 かしめは、部材の塑性変形を利用した接合方 法である。

【0 0 2 5】

なお、図 2及び図 3の例では、 2つの正極活物質非形成部 2 0 £ 及び 2 0 1 ₃ 、並び に、 2つの負極活物質非形成部 _& 及び 2 0 _§ が形成されていたが、正極活物質非 形成部及び負極活物質非形成部の構成は、 これに限定されない。 正極活物質非形成部及び 負極活物質非形成部それぞれの数量は、 1つであってもよく、 3つ以上であってもよい。 また、正極活物質非形成部及び負極活物質非 形成部は、電極体 2 0の端部 2 0 _& 及び 2 0 1 ₃ に分かれて配置されず、端部 2 0 _& 又は 2 0 1 ₃ に一緒に配置されてもよい。

【0 0 2 6】

さらに、 実施の形態に係る電極体 2 0の製造方法を、 図 4のフローチャートを参照しつ つ、説明する。 図 4は、電極体 2 0の製造方法の流れの一例を示すフローチャ� �トである 。 なお、電極体 2 0は、複数の正極板 2 1と、複数の負極板 2 2と、 2つの帯状のセパレ ータ 2 3及び 2 4とが一緒に巻回されることによって生成さ� �る。各正極板 2 1及び各負 極板 2 2は、電極体 2 0の平坦部 2 0〇の平面形状に対応する形状及び寸法で形� �される 。 平坦部 2 0〇の平面形状は、平坦部 2 0〇の平坦面に垂直な方向から平坦部 2 0 を見 たときの形状である。

【0 0 2 7】

まず、 ステップ 0 0 1において、 図 5に示すように、 1つのセパレータ 2 3が延ばし て配置され、セパレータ 2 3の上に、複数の正極板 2 1が予め決められた位置に載置され る。 なお、 図 5〜図 9は、実施の形態に係る電極体 2 0の製造方法における工程の一部を 示す模式図である。複数の正極板 2 1は、帯状のセパレータ 2 3の長手方向しで、互いに 間隔をあけて配置される。各正極板 2 1は、薄い矩形板状の本体 2 1 _& と、本体 2 1 _& の 1つの縁から突出する 2つの正極タブ 2 1 1 ₃ 及び 2 1。とを一体的に有する。本体 2 1 は、正極基材及び正極活物質層で構成され、 正極タブ 2 1 1 ₃ 及び 2 1〇は、正極基材で構 成される。各正極板 2 1の形状及び寸法は、 同等である。各正極板 2 1は、本体 2 1 _& の 全体をセパレータ 2 3上に位置させ、且つ、正極タブ 2 1 1 ₃ 及び 2 1。を、長手方向しに 沿うセパレータ 2 3の 2つの縁の一方から突出させて配置される。 ここで、セパレータ 2 3は、第ーセパレータの一例である。

【0 0 2 8】

次いで、 ステップ 0 0 2において、 図 5に示すように、セパレータ 2 3上に、接着剤 2 5が塗布される。接着剤 2 5は、各正極板 2 1に対して、長手方向しで隣り合う位置に 塗布される。 具体的には、セパレータ 2 3の長手方向しの端部、及び、正極板 2 1同士の 間に、接着剤 2 5が配置される。 さらに、図 5及び図 6に示すように、セパレータ 2 3と は別のセパレータ 2 4が、正極板 2 1及びセパレータ 2 3の上に重ねて配置される。 セパ レータ 2 4はセパレータ 2 3に押しつけられ、 それにより、接着剤 2 5が、セパレータ 2 3及び 2 4を接合する。接着剤 2 5は、硬化することによって、セパレータ 2 3及び 2 4 の接合部 2 6を形成する。 なお、接合部 2 6を形成する接着剤 2 5の硬化状態は、完全な 硬化状態でなくてもよく、セパレータ 2 3及び 2 4が離れないように接合する程度の不完 全な硬化状態であってもよい。 不完全な硬化状態で、次のステップ 0 0 3が行われても よい。

【0 0 2 9】

接着剤 2 5が接合部 2 6を形成することによって、正極板 2 1、並びに、セパレータ 2 3及び 2 4からなる複合体 2 7が形成される。複合体 2 7では、セパレータ 2 3及び 2 4 の間に複数の正極板 2 1が挟まれている。 ここで、正極板 2 1は第一極板の一例であり、 セパレータ 2 4は第ニセパレータの一例であり、接合部 2 6は第一接合部の一例である。

【0 0 3 0】

複合体 2 7では、接合部 2 6は、長手方向しで正極板 2 1と隣接するため、各正極板 2 1は、接合部 2 6によって長手方向しに拘束される。 つまり、各正極板 2 1は、セパレー 夕 2 3及び 2 4に対して、位置決めされると共に、 その位置が保持される。接着剤 2 5が \¥0 2019/097491 卩（：17132018/059091

6 硬化することにより、 セパレータ 2 3及び 2 4が、 互いに対して固定され、 各正極板 2 1 の位置が、 セパレータ 2 3及び 2 4に対して固定される。 なお、 接着剤 2 5は、 セパレー 夕 2 3のみに塗布されず、 正極板 2 1にも塗布されてもよい。 この場合、接着剤 2 5は、 正極板 2 1をセパレータ 2 3又は 2 4に直接接合する。

【0 0 3 1】

なお、 セパレータ 2 3及び 2 4の接合は、 接着剤 2 5による接着接合に限定されない。 例えば、溶着又は縫い付け等によって、 セパレータ 2 3及び 2 4を接合してもよい。 この 場合、 正極板 2 1が載置されたセパレータ 2 3の上にセパレータ 2 4が重ね合わされた後 に、 接着剤 2 5の塗布部分と同様の位置で、 セパレータ 2 3及び 2 4が互いに溶着される 、 又は、 セパレータ 2 3及び 2 4が一緒に縫い付けられる。

【0 0 3 2】

次いで、 ステップ 0 0 3において、 図 7及び図 8に示すように、複合体 2 7の外側に 、複数の負極板 2 2が配置される。 具体的には、複合体 2 7の外側において、 セパレータ 2 4の上に、複数の負極板 2 2が載置される。 各負極板 2 2は、 薄い矩形板状の本体 2 2 &と、 本体 2 2 _& の 1つの縁から突出する 2つの負極タブ 2 2 及び 2 2〇とを一体的に 有する。 本体 2 2 _& は、負極基材及び負極活物質層で構成さ れ、負極タブ 2 2 及び 2 2 〇は、負極基材で構成される。 各負極板 2 2の形状及び寸法は、 同等である。 本体 2 2 _& は、 正極板 2 1の本体 2 1 _& の全体を覆うことができる程度の大きさ で形成されている。 具体的には、 本体 2 2 &の寸法は、 少なくとも長手方向しで、 本体 2 1 &の寸法よりも大 きい。 長手方向しと垂直な方向でも、 本体 2 2 _& の寸法が本体 2 1 _& の寸法よりも大きく てもよい。

【0 0 3 3】

各負極板 2 2は、 セパレータ 2 4を介して、 各正極板 2 1の上に重ねて配置される。 こ のとき、本体 2 2 _& の全体が、 セパレータ 2 4上に位置し、 本体 2 2 _& は、 セパレータ 2 4を介して、 正極板 2 1の本体 2 1 &の全体を覆う。 負極タブ 2 2 及び 2 2。は、 長手 方向しに沿うセパレータ 2 3及び 2 4の縁から突出する。負極タブ 2 2 及び 2 2〇が突 出する縁は、 正極タブ 2 1 1 ₃ 及び 2 1〇が突出する縁と反対側である。

【0 0 3 4】

次いで、 ステップ 0 0 4において、 図 9に示すように、複合体 2 7と複数の負極板 2 2とが一緒に巻回される。 具体的には、 セパレータ 2 3及び 2 4、 正極板 2 1並びに負極 板 2 2が一緒に、 巻回される。 この際、 セパレータ 2 3及び 2 4の長手方向しの端部から 、 各接合部 2 6を折り曲げる又は湾曲させる等で曲げつつ� � 巻回が行われる。 負極板 2 2 及びセパレータ 2 4が曲がり部分の内側に位置するように、 曲げられる。

【0 0 3 5】

具体的には、 まず、複合体 2 7の端部の第 1の正極板 2 1が、 隣の接合部 2 6を曲げつ つ、 隣の第 2の負極板 2 2の上に重ねられる。 さらに、 第 1の正極板 2 1、 第 2の負極板 2 2及び第 2の正極板 2 1からなる巻回部分が、 隣の接合部 2 6を曲げつつ、 巻回部分の 隣の第 3の負極板 2 2の上に重ねられる。 このとき、 卷回部分の第 1の正極板 2 1が、 第 3の負極板 2 2と対向する。 このように、巻回部分の隣の接合部 2 6を曲げつつ、卷回部 分の最も外周側の正極板 2 1を卷回部分の隣の負極板 2 2に重ねるように、 巻回が行われ 、 このような巻回が繰り返される。 その結果、 図 3に示すような電極体 2 0が得られる。

【0 0 3 6】

電極体 2 0では、 セパレータ 2 3及び 2 4は、 電極体 2 0の全巻回にわたって連続的に 延びる。 つまり、 セパレータ 2 3及び 2 4は、 電極体 2 0の平坦部 2 0〇並びに湾曲部 2 0 _¢ 1及び 2 0 ₆ にわたって連続的に延びる。 正極板 2 1及び負極板 2 2は、 交互に積層さ れ、 互いに対向する。 正極板 2 1及び負極板 2 2の間には、 セパレータ 2 3又は 2 4が介 在する。 正極板 2 1、負極板 2 2、 並びにセパレータ 2 3及び 2 4の積層部分は、 略直方 体状の形状を形成し、 電極体 2 0の平坦部 2 0 を形成する。 上記積層部分では、各正極 板 2 1、各負極板 2 2、 並びにセパレータ 2 3及び 2 4それぞれは、 平坦な状態で積層さ れている。 \¥0 2019/097491 卩（：17132018/059091

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【0 0 3 7】

卷回時に曲げられた接合部 2 6のセパレータ 2 3及び 2 4は、電極体 2 0の湾曲部 2 0 _¢1 及び 2 0 ₆ を形成する。 セパレータ 2 3及び 2 4は柔軟であるため、巻回時の曲げに起 因する引張力等の力を吸収し、正極板 2 1及び負極板 2 2への当該力の伝達を抑える。 こ のため、正極板 2 1及び負極板 2 2は平坦さを維持できる。湾曲部 2 0 _¢1 及び 2 0 6では 、外周側に向かうに従って、 1卷回当たりのセパレータ 2 3及び 2 4の長さが長くなる。 このため、 ステップ 0 0 1では、正極板 2 1の配置間隔は、巻回の外周側に向かうに従 って大きくなるように、設定される。

【0 0 3 8】

上述のようなセパレータ 2 3及び 2 4は、電極体 2 0において、平坦部と、 当該平坦部 に隣り合う湾曲部とを含む。 正極板 2 1及び負極板 2 2は、セパレータ 2 3及び 2 4の平 坦部と対向するように配置されている。

【0 0 3 9】

上述したように、実施の形態に係る蓄電素子 1 0 0の製造方法は、帯状のセパレータ 2 3及び 2 4を、セパレータ 2 3及び 2 4の間に複数の正極板 2 1を挟んだ状態で重ね合わ せて複合体 2 7を形成することと、複合体 2 7と、複合体 2 7の外側に配置した複数の負 極板 2 2とを共に巻回して電極体 2 0を形成することとを含む。巻回されたセパ� �ータ 2 3及び 2 4は、平坦部と、 当該平坦部に隣り合う湾曲部とを含み、正極 板 2 1及び負極板 2 2は、セパレータ 2 3及び 2 4の平坦部に対向するように配置される。

【0 0 4 0】

上記態様によると、巻回前に、セパレータ 2 3及び 2 4並びに複数の正極板 2 1によっ て複合体 2 7が形成されるため、セパレータ 2 3及び 2 4に対する複数の正極板 2 1の位 置決めが容易になる。 また、複数の負極板 2 2は、複合体 2 7の外側に配置されるため、 複合体 2 7に対する負極板 2 2の位置決めが容易になる。 さらに、複合体 2 7と負極板 2 2との 2つの部材が一緒に巻回されるため、巻回時� �おける負極板 2 2の位置ずれを抑制 することが容易である。 また、複数の正極板 2 1は、複合体 2 7に含まれた状態で巻回さ れるため、巻回時における正極板 2 1の位置ずれを抑制することができる。 特に、卷回時 、正極板 2 1及び負極板 2 2は急な角度で曲げられず、柔軟なセパレー� � 2 3及び 2 4が 曲げられる。 このため、卷回方向、つまり、セパレータ 2 3及び 2 4の長手方向乙で正極 板 2 1及び負極板 2 2に作用する引張力等の力が抑えられる。 よって、正極板 2 1及び負 極板 2 2の移動が抑えられるため、正極板 2 1及び負極板 2 2の互いの間での相対的な移 動を抑制することが可能になる。 さらに、正極板 2 1及び負極板 2 2は、急な角度で曲げ られると、活物質層の基材からの脱離等が起 きやすい。 当該活物質層の基材 ^· からの脱離は 、特に巻回時に生じやすい。本発明に係る蓄 電素子の製造方法によれば、 当該活物質層の 脱離が抑制できる。

【0 0 4 1】

また、電極体 2 0の湾曲部 2 0 _¢1 及び 2 0 ₆ において、正極板及び負極板の一方のみ が 存在する場合、存在する正極板又は負極板は 、対向する極板が存在しないため、電極体 2 0の容量に寄与しない。 また、湾曲部 2 0 _¢1 及び 2 0 ₆ において存在する正極板又は負極 板の積層間隔は、存在しない負極板又は正極 板の分だけ空けられる。 このため、存在する 正極板又は負極板は、変形しやすくなり、耐 久性が低下する。 しかしながら、本実施の形 態に係る電極体 2 0では、湾曲部 2 0 _¢1 及び 2 0 ₆ では正極板 2 1及び負極板 2 2のいず れもが存在しないため、湾曲部に起因するエ ネルギー密度のロスの抑制、及び極板の耐久 性の低下の抑制が可能になる。 また、電極体 2 0は、複合体 2 7を、負極板 2 2と共に巻 回することによって、生成されるため、複数 の正極板及び複数の負極板を交互に積層して 生成される一般的なスタック型の電極体より も容易に製造される。実施の形態に係る蓄電 素子 1 0 0の製造方法では、複数の正極板 2 1及び複数の負極板 2 2を積層するため、一 部の正極板 2 1及び負極板 2 2を取り換えることが可能である。 具体的には、例えば、正 極板 2 1及び負極板 2 2の一部に欠陥があることが卷回前に判明し� �場合に、 当該欠陥の ある正極板 2 1又は負極板 2 2のみを交換することが可能である。 \¥0 2019/097491 卩（：17132018/059091

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【0 0 4 2】

また、 実施の形態に係る蓄電素子 1 0 0の製造方法において、 対向するセパレータ 2 3 及び 2 4の接合部 2 6が、 正極板 2 1と、 セパレータ 2 3及び 2 4の長手方向しで隣り合 って位置して形成される。 このため、 接合部 2 6は、 セパレータ 2 3及び 2 4の間の正極 板 2 1が、 セパレータ 2 3及び 2 4に対して長手方向しに移動することを抑制� �る。

【0 0 4 3】

また、 実施の形態に係る蓄電素子 1 0 0の製造方法において、 セパレータ 2 3及び 2 4 の長手方向しにおける負極板 2 2の寸法は、 長手方向しにおける正極板 2 1の寸法よりも 大きい。 このため、複合体 2 7と共に負極板 2 2を巻回する際、 正極板 2 1の本体 2 1 の全体が負極板 2 2に対向するように、負極板 2 2を配置することが容易になる。 正極板 2 1の本体 2 1 _& の一部に負極板 2 2に対向しない部分があると、 電極反応が不均一とな り、 その結果、 蓄電素子 1 0 0の容量が低下するおそれがある。 実施の形態に係る蓄電素 子 1 0 0の製造方法では、 当該容量の低下を抑制できる。

【0 0 4 4】

次に、 実施の形態の変形例に係る電極体 2 0の製造方法を、 説明する。 本変形例では、 電極体 2 0は、 実施の形態と同様に、 図 4のフローチャートに示すステップ 〇 0 1〜 0 0 4の工程に従って製造される。 本変形例では、 接合部が実施の形態と異なる。

【0 0 4 5】

まず、 ステップ 0 0 1において、 図 1 0に示すように、延ばして配置されたセパレ� � 夕 2 3の上に、複数の正極板 2 1が予め決められた位置に載置される。 なお、 図 1 0〜図 1 4は、 実施の形態の変形例に係る電極体 2 0の製造方法における工程の一部を示す模式 図である。 複数の正極板 2 1は、 図 5に示す実施の形態と同様に配置される。

【0 0 4 6】

次いで、 ステップ 0 0 2において、 図 1 0に示すように、 正極板 2 1上に、 接着剤 2 5が塗布される。 具体的には、 接着剤 2 5は、 各正極板 2 1に対して、 本体 2 1 _& におけ る正極タブ 2 1 1 ₃ 及び 2 1〇から近位の縁 2 1 _{& &} 及びその近傍に塗布される。 なお、 接 着剤 2 5は、 本体 2 1 &におけるその他の縁に塗布されてもよく� ��本体 2 1 _& の中央に塗 布されてもよく、 本体 2 1 _& の全体に塗布されてもよい。 また、 本例では、 接着剤 2 5は 、 本体 2 1 _& におけるセパレータ 2 3と当接する面と反対側の面に塗布されるが� � 当該当 接する面に塗布されてもよく、 両方の面に塗布されてもよい。 接着剤 2 5を本体 2 1 に 部分的に塗布することは、 後述するセパレータ 2 4の配置の際の位置調整を容易にする。 また、 接着剤 2 5は、 正極板 2 1のみに塗布されず、 セパレータ 2 3にも塗布されてもよ い。 なお、 セパレータ 2 4と対向しない正極タブ 2 1 1 ₃ 及び 2 1。には、接着剤 2 5が塗 布されないことが好ましい。

【0 0 4 7】

接着剤 2 5の塗布後、 図 1 0及び図 1 1に示すように、別のセパレータ 2 4が、 正極板 2 1及びセパレータ 2 3の上に重ねて配置される。 セパレータ 2 4がセパレータ 2 3に向 かって押しつけられ、 それにより、 接着剤 2 5が、 正極板 2 1及びセパレータ 2 4を接合 する。 接着剤 2 5は、硬化することによって、 接合部 2 2 6を形成する。 これにより、 正 極板 2 1、 並びに、 セパレータ 2 3及び 2 4からなる複合体 2 7が形成される。 複合体 2 7では、各正極板 2 1は、 接合部 2 2 6によってセパレータ 2 4に固定される。 これによ り、 各正極板 2 1は、 セパレータ 2 4に対して位置決めされると共に、 その位置が保持さ れる。 ここで、接合部 2 2 6は、 第二接合部の一例である。

【0 0 4 8】

なお、 正極板 2 1及びセパレータ 2 4の接合は、 接着剤 2 5による接着接合に限定され ない。 例えば、溶着等によって、 セパレータ 2 4を正極板 2 1に接合してもよい。 この場 合、 正極板 2 1が載置されたセパレータ 2 3の上にセパレータ 2 4が重ね合わされた後に 、 接着剤 2 5の塗布部分と同様の位置で、 セパレータ 2 4が正極板 2 1に溶着される。

【0 0 4 9】

以降のステップ 0 0 3及びステップ 0 0 4の工程は、 図 1 2〜図 1 4に示すように \¥0 2019/097491 卩（：17132018/059091

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、実施の形態と同様であるため、その説明 を省略する。 なお、 ステップ 3 0 0 3において 、複数の負極板 2 2をセパレータ 2 4上に載置する際、接着剤等の接合手段によ� �て、負 極板 2 2をセパレータ 2 4に接合してもよい。負極板 2 2の接合位置は、正極板 2 1に関 して上述した接着剤 2 5の塗布位置と同様の位置が適用されてもよ� �。 また、正極板 2 1 をセパレータ 2 4に接合せずに、負極板 2 2のみがセパレータ 2 4と接合されてもよい。

【0 0 5 0】

上述から、変形例に係る蓄電素子 1 0 0の製造方法によれば、実施の形態と同様の� �果 が得られる。 さらに、変形例に係る蓄電素子 1 0 0の製造方法において、接合部 2 2 6が 、互いに対向するセパレータ 2 3及び 2 4と、正極板 2 1及び負極板 2 2の少なくとも一 方とを接合する。 このため、接合部 2 2 6は、セパレータ 2 3及び 2 4に対向する正極板 2 1が、セパレータ 2 4に対して移動することを抑制する。 よって、セパレータ 2 3及び 2 4と、正極板 2 1又は負極板 2 2とを接合する簡易な構成で、正極板 2 1及び負極板 2 2の位置ずれの抑制が可能になる。

【0 0 5 1】

［その他］

以上、本発明の実施の形態及び変形例に係る 蓄電素子等について説明したが、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。つまり、今回開示された実施の 形態及び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 。本発明の範囲は上述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。 また、 実施の形 態及び変形例に含まれる構成要素を任意に組 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。

【0 0 5 2】

例えば、実施の形態及び変形例では、蓄電素 子 1 0 0の電極体 2 0の製造時、複合体 2 7において、セパレータ 2 3及び 2 4の間に正極板 2 1が配置されていたが、 これに限定 されない。負極板 2 2がセパレータ 2 3及び 2 4の間に配置され、正極板 2 1が複合体 2 7の外側に配置されてもよい。

【0 0 5 3】

また、実施の形態及び変形例では、蓄電素子 1 0 0の電極体 2 0の製造時、複合体 2 7 は、セパレータ 2 3及び 2 4の間に複数の正極板 2 1を含んだ状態で形成されたが、 これ に限定されない。例えば、セパレータ 2 3及び 2 4の間に 1つの正極板 2 1を含んだ状態 での複合体 2 7の形成と、複合体 2 7の巻回とが、 同時に且つ互いに連動して行われても よい。 っまり、 1っの正極板 2 1を含む複合体 2 7が形成されると直ぐに、 当該複合体 2 7の巻回が開始され、 これと並行して、 隣に複合体 2 7が形成されてもよい。

【0 0 5 4】

また、実施の形態及び変形例では、蓄電素子 1 0 0の電極体 2 0の製造時、接合部 2 6 及び 2 2 6の一方が形成されたが、 両方が形成されてもよい。 また、接合部 2 6及び接合 部 2 2 6の形成が省略されてもよい。

【0 0 5 5】

また、実施の形態及び変形例では、正極板 2 1及び負極板 2 2の全体が電極体 2 0の平 坦部 2 0〇と対向しているが、本発明はこれに限定� �れない。例えば、正極板 2 1及び負 極板 2 2の一部が湾曲部 2 0 _¢1 及び 2 0 ₆ に配置されてもよい。

【0 0 5 6】

また、実施の形態及び変形例では、セパレー タ 2 3及び 2 4のように、第ーセパレータ と第ニセパレータとは別体としたが、本発明 はこれに限定されない。例えば、一枚のセパ レータを折り返すことで、第ーセパレータと 第ニセパレータとを構成してもよい。

【0 0 5 7】

また、実施の形態及び変形例に係る蓄電素子 の製造方法において、上述の電極体 2 0を 容器 1 0に収容すること、及び電極体 2 0を収容した容器 1 0に電解液を注液することを 含んでもよい。実施の形態及び変形例の電極 体 2 0では、湾曲部 2 0 _¢1 及び 2 0 ₆ を電解 \¥0 2019/097491 卩（：17132018/059091

10 液が透過しやすいため、電解液の注液速度が 、正極板 2 1又は負極板 2 2のいずれかが湾 曲部 2 0 1及び 2 0 ₆ に存在する場合よりも大きくなる。 そのため、生産性が向上する。

【0 0 5 8】

また、実施の形態及び変形例に係る蓄電素子 の製造方法において、複数の正極板 2 1及 び複数の負極板 2 2の各重量を測定することを含んでもよい。� �向する極板重量を細かく 管理することが可能となり、正極及び負極の バランスを厳密に管理できるため、極板重量 のアンバランスに起因する容量の低下等が抑 制できる。

【0 0 5 9】

さらに、実施の形態及び変形例に係る蓄電素 子の製造方法において、各正極板 2 1の形 状及び寸法は同等であるとしたが、各正極板 2 1の形状及び寸法は、互いに異なっていて もよい。具体的には、各正極板 2 1は、電極体 2 0の径方向外側、つまり卷回の内側から 外側に向かうにつれて、セパレータの長手方 向での寸法が大きくなってもよい。各負極板 2 2も同様に、各負極板 2 2の形状及び寸法が、互いに異なっていても� �い。 具体的には 、各負極板 2 2は、電極体 2 0の径方向外側に向かうにつれて、セパレー� �の長手方向で の寸法が大きくなってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0 0 6 0】

本開示は、正極及び負極を有する電極体、 当該電極体を備えるリチウムイオンニ次電池 等の蓄電素子、並びに、 当該蓄電素子を備える蓄電装置に適用できる 。

【符号の説明】

[ 0 0 6 1 ]

2 0 電極体

2 0〇 平坦部

2 0（1 湾曲部

2 1 正極板（第一極板）

2 2 負極板（第二極板）

2 3 セパレータ （第ーセパレータ）

2 4 セパレータ （第ニセパレータ）

2 6 接合部 （第一接合部）

2 7 複合体

1 0 0 蓄電素子

2 2 6 接合部（第二接合部）

し 長手方向