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JP6183526B2 - Electricity storage element - Google Patents
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本発明は、正極板および負極板と、2枚のセパレータとを交互に積層して捲回した捲回型電極体、捲回型電極体を有する蓄電素子、および捲回型電極体を製造するための捲回装置に関する。   The present invention produces a wound electrode body obtained by alternately laminating and winding a positive electrode plate and a negative electrode plate, and two separators, a storage element having a wound electrode body, and a wound electrode body. The present invention relates to a winding device.

従来、リチウムイオン電池などの電池を含む蓄電素子において、正極および負極と2枚のセパレータとのそれぞれが交互に積層されて、かつ、積層されたシート群が捲回されることによりなる捲回型電極体を有する構造のものがある。このような捲回型電極体を有する蓄電素子では、捲回型電極体の最内周の巻き始めの位置で2枚のセパレータを巻芯に固定した上で上記シート群を捲回する。このとき、捲回型電極体の最内周の巻き始め位置での2枚のセパレータの固定方法としては、熱溶着により固定する方法やテープを用いて固定する方法などがあり、電池内環境における耐久性の観点、および、電池性能への影響等の観点から熱溶着により固定する方法が望ましい。例えば、特許文献1では、セパレータの捲回先端部が軸心(巻芯)に熱溶着されている捲回式電池について開示されている。   Conventionally, in a power storage element including a battery such as a lithium ion battery, each of a positive electrode, a negative electrode, and two separators are alternately stacked, and the stacked sheet group is wound. There is a structure having an electrode body. In the electric storage element having such a wound electrode body, the sheet group is wound after fixing two separators to the winding core at the winding start position on the innermost circumference of the wound electrode body. At this time, as a method of fixing the two separators at the winding start position on the innermost circumference of the wound electrode body, there are a method of fixing by thermal welding, a method of fixing using a tape, etc. A method of fixing by heat welding is desirable from the viewpoint of durability and influence on battery performance. For example, Patent Document 1 discloses a wound battery in which a winding leading end portion of a separator is thermally welded to an axis (core).

特開2009−224038号公報JP 2009-224038 A

しかしながら、電池が高温環境下に置かれた場合であっても正極と負極との間の絶縁性を維持する効果が見込めることから、セパレータの片面に耐熱フィラーなどの耐熱層を塗工したセパレータ(以下、「耐熱塗工セパレータ」という。)が考案されている。このような耐熱塗工セパレータを捲回型電極体に適用する場合に、耐熱塗工セパレータの耐熱層が熱溶着しにくく捲回型電極体の最内周の巻き始めの位置を溶着固定することは難しい。このため、捲回型電極体の製造時に、引張力をかけた状態で積層された上記シート群(正極、負極、および2枚のセパレータ)を捲回することは難しい。このように捲回型電極体の最内周においてしっかりとセパレータが溶着固定されていなければ、正極および負極と2枚のセパレータとが捲回時に緩みやすくなるため、捲回型電極体の正極と負極との間に空間(距離)が空きやすくなり蓄電素子の性能低下につながりやすくなる。   However, since the effect of maintaining the insulation between the positive electrode and the negative electrode can be expected even when the battery is placed in a high-temperature environment, a separator with a heat-resistant layer such as a heat-resistant filler coated on one side of the separator ( Hereinafter, "heat-resistant coating separator") has been devised. When such a heat-resistant coating separator is applied to a wound electrode body, the heat-resistant layer of the heat-resistant coating separator is hard to be thermally welded, and the winding start position on the innermost circumference of the wound electrode body is welded and fixed. Is difficult. For this reason, it is difficult to wind the sheet group (the positive electrode, the negative electrode, and the two separators) laminated in a state where a tensile force is applied when the wound electrode body is manufactured. Thus, if the separator is not firmly welded and fixed in the innermost circumference of the wound electrode body, the positive electrode, the negative electrode, and the two separators are easily loosened during winding. A space (distance) is easily vacant between the negative electrode and the performance of the power storage element is likely to be deteriorated.

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、耐熱塗工層のような熱溶着性の低い層を設けたセパレータを採用した蓄電素子において、性能低下を抑えることのできる蓄電素子を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of such a situation, and in a power storage element that employs a separator provided with a layer having a low heat-weldability such as a heat-resistant coating layer, it is possible to suppress a decrease in performance. An object is to provide a power storage element.

上記目的を達成するために、巻芯と、正極および負極と、前記正極および前記負極の間に配置され、かつ、両面の熱溶着性が異なる2枚のセパレータと、が積層された状態で前記巻芯に捲回されて成る捲回体と、を備え、前記2枚のセパレータの少なくとも一方は、熱溶着性の高い方の第一面において前記巻芯に溶着固定される。   In order to achieve the above object, the core, the positive electrode and the negative electrode, and the two separators disposed between the positive electrode and the negative electrode and having different thermal weldability on both surfaces are stacked. A winding body wound around a winding core, and at least one of the two separators is welded and fixed to the winding core on the first surface having the higher heat-weldability.

これによれば、捲回体は、熱溶着性が両面において異なる2枚のセパレータの内の少なくとも一方が熱溶着性の高い方の第一面で巻芯に溶着固定されるため、捲回体の巻き始めの位置におけるセパレータの少なくとも一方に対して引張力がかかった状態で正極および負極と2枚のセパレータとを捲回することを容易に実現できる。このため、捲回時に捲回型電極体の正極と負極との間に空間(距離)が空くことを防ぐことができ、性能が悪い蓄電素子を製造することを抑えることができる。   According to this, since the wound body is welded and fixed to the winding core on the first surface having the higher heat weldability, at least one of the two separators having different heat weldability on both surfaces is wound. It is possible to easily realize winding of the positive electrode, the negative electrode, and the two separators in a state where a tensile force is applied to at least one of the separators at the position where the winding starts. For this reason, it can prevent that space (distance) vacates between the positive electrode and negative electrode of a winding type electrode body at the time of winding, and can suppress producing an electrical storage element with bad performance.

また、前記2枚のセパレータの一方は、前記第一面が前記巻芯に溶着固定され、前記2枚のセパレータは、前記第一面同士が互いに溶着固定されてもよい。   In addition, one of the two separators may have the first surface welded and fixed to the core, and the two separators may have the first surfaces welded and fixed to each other.

これによれば、2枚のセパレータの一方の第一面が巻芯に溶着固定され、さらに、2枚のセパレータの溶着性の高い方の第一面同士で2枚のセパレータが溶着固定される。つまり、直接的に一方のセパレータを巻芯に溶着固定し、一方のセパレータを介して間接的に他方のセパレータを巻芯に溶着固定できる。これにより、2枚のセパレータを、確実に巻芯に溶着固定させることができる。   According to this, one of the first surfaces of the two separators is welded and fixed to the core, and further, the two separators are welded and fixed between the first surfaces having the higher weldability of the two separators. . That is, one separator can be directly welded and fixed to the core, and the other separator can be indirectly welded and fixed to the core via one separator. Thereby, two separators can be reliably welded and fixed to the core.

また、前記2枚のセパレータは、それぞれの前記第一面が前記巻芯に溶着固定されてもよい。   The two separators may have their first surfaces welded and fixed to the core.

これによれば、2枚のセパレータのそれぞれが、溶着性の高い方の面である第一面により巻芯に溶着固定される。このため、2枚のセパレータを確実に巻芯に溶着固定させることができる。   According to this, each of the two separators is welded and fixed to the core by the first surface which is the surface having the higher weldability. For this reason, two separators can be reliably welded and fixed to the core.

また、前記巻芯は、本体部と、本体部から分岐する分岐部とを有し、前記2枚のセパレータの少なくとも一方は、前記第一面において前記分岐部に溶着されてもよい。   The winding core may include a main body portion and a branch portion branched from the main body portion, and at least one of the two separators may be welded to the branch portion on the first surface.

また、前記2枚のセパレータは、前記分岐部を挟み込んだ状態で、前記第一面が前記分岐部に溶着固定されてもよい。   Further, the first separator may be welded and fixed to the branch portion in a state where the branch portion is sandwiched between the two separators.

また、前記2枚のセパレータの一方は、前記第一面において前記分岐部に溶着固定され、前記2枚のセパレータの他方は、前記第一面において前記本体部に溶着固定されてもよい。   One of the two separators may be welded and fixed to the branch portion on the first surface, and the other of the two separators may be welded and fixed to the main body portion on the first surface.

また、前記巻芯は、前記第一面よりも熱溶着性の高い素材から成っていてもよい。   Further, the winding core may be made of a material having a higher heat welding property than the first surface.

これによれば、巻芯の熱溶着性は、2枚のセパレータの熱溶着性の高い方の第一面よりも高い。このため、セパレータ同士を溶着固定する温度よりも、巻芯とセパレータの第一面との溶着固定および絶縁シート同士の溶着固定を低い温度で行うことができる。このため、巻芯とセパレータとの溶着固定を容易に行うことができる。   According to this, the heat-weldability of the core is higher than the first surface of the two separators having higher heat-weldability. For this reason, it is possible to perform the welding and fixing between the core and the first surface of the separator and the welding and fixing between the insulating sheets at a lower temperature than the temperature at which the separators are welded and fixed. For this reason, welding fixation with a core and a separator can be performed easily.

また、前記2枚のセパレータは、前記第一面を形成する第一層と、前記第一面よりも熱溶着性の低い第二面を形成する第二層とを有し、前記第二層は、耐熱粒子を含んでもよい。   Further, the two separators include a first layer that forms the first surface, and a second layer that forms a second surface having a lower heat-weldability than the first surface, and the second layer May contain heat-resistant particles.

これによれば、蓄電素子は、高温環境下に置かれた際に、電極体を構成する正極と負極との間における絶縁性を維持するために耐熱粒子を含むセパレータを用いている。一般的にセパレータが耐熱粒子を含む場合に、耐熱粒子を含む層の熱溶着性が極めて低い。このような、熱溶着性の低い面を有するセパレータであっても、2枚のセパレータを確実に巻芯に固定することができる。   According to this, the storage element uses a separator containing heat-resistant particles in order to maintain insulation between the positive electrode and the negative electrode constituting the electrode body when placed in a high temperature environment. In general, when the separator includes heat-resistant particles, the heat-welding property of the layer including the heat-resistant particles is extremely low. Even with such a separator having a surface with low heat-weldability, two separators can be reliably fixed to the core.

また、前記2枚のセパレータは、前記正極を挟んでおり、かつ、それぞれの前記第二面が前記正極と接していてもよい。   The two separators may sandwich the positive electrode, and each of the second surfaces may be in contact with the positive electrode.

これによれば、蓄電素子の電極体は、耐熱粒子を含んだ面同士で電極電位の高い正極を挟んでいるため、高電位によるセパレータの酸化を防止することができる。   According to this, since the electrode body of the electricity storage element sandwiches the positive electrode having a high electrode potential between the surfaces including the heat-resistant particles, it is possible to prevent the separator from being oxidized due to the high potential.

また、前記2枚のセパレータは、前記正極および前記負極のうちで熱伝導率が高い方を挟んでおり、かつ、それぞれの前記第一面が前記正極および前記負極のうちで熱伝導率が高い方と接していてもよい。   The two separators sandwich one of the positive electrode and the negative electrode that has higher thermal conductivity, and each of the first surfaces has higher thermal conductivity than the positive electrode and the negative electrode. You may be in contact with

これによれば、蓄電素子は、高温環境下に置かれた際に、電極体を構成する正極または負極のうち熱伝導性の高い方がより早く温度が上昇する。これにより、2枚のセパレータのうちで熱溶着性の高い方の第一面の温度が上昇し、その表面が溶融する。これにより、セパレータの空孔の一部が塞がれる。その結果、セパレータのイオン伝導度が低下するため、高温環境下に置かれたまま蓄電素子が充放電されることを防止できる。   According to this, when the electricity storage element is placed in a high temperature environment, the higher the thermal conductivity of the positive electrode or the negative electrode constituting the electrode body, the faster the temperature rises. As a result, the temperature of the first surface having the higher heat-welding property among the two separators rises, and the surface melts. Thereby, a part of the void | hole of a separator is plugged up. As a result, since the ionic conductivity of the separator is lowered, the storage element can be prevented from being charged / discharged while being placed in a high temperature environment.

なお、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、このような蓄電素子を構成する捲回型電極体として実現することができる。また、蓄電素子または捲回型電極体を製造するための捲回装置として実現することができる。   Note that the present invention can be realized not only as such a power storage element but also as a wound electrode body constituting such a power storage element. Further, it can be realized as a winding device for manufacturing a power storage element or a wound electrode body.

本発明に係る蓄電素子によれば、捲回時に捲回体に対して引張力が働いた状態を容易に保持でき、性能が悪い蓄電素子を製造することを抑えることができる。   According to the electricity storage device of the present invention, it is possible to easily maintain a state in which a tensile force is applied to the wound body during winding, and it is possible to suppress the production of an electricity storage device having poor performance.

本発明の実施の形態1の蓄電素子の容器の壁部の一部を省略して電池の内部を模式的に示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view schematically showing the inside of the battery with a part of the wall portion of the container of the electricity storage device of Embodiment 1 of the present invention omitted. 電極体の外観を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the external appearance of an electrode body. (a)は図2の電極体のIII−III断面図であり、(b)は(a)のA1の部分の部分拡大図である。(A) is III-III sectional drawing of the electrode body of FIG. 2, (b) is the elements on larger scale of the A1 part of (a). 捲回装置の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a winding apparatus. 本発明の実施の形態1の別の形態に係る蓄電素子の図3(a)のA1の部分の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the A1 part of Fig.3 (a) of the electrical storage element which concerns on another form of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る蓄電素子の図3(a)のA2の部分の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the A2 part of Fig.3 (a) of the electrical storage element which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2の別の形態に係る蓄電素子の図3(a)のA2の部分の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the A2 part of Fig.3 (a) of the electrical storage element which concerns on another form of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2の別の形態に係る蓄電素子の図3(a)のA2の部分の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the A2 part of Fig.3 (a) of the electrical storage element which concerns on another form of Embodiment 2 of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。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形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは、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限定される。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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present invention. The shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of the components shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. The invention is limited 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.

(実施の形態1)
図1は、蓄電素子の容器の壁部の一部を省略して電池の内部を模式的に示す斜視図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the inside of a battery by omitting a part of a wall portion of a container of a storage element.

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120と、正極集電体130と、負極集電体140とが配置されている。   As shown in the figure, the power storage element 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 120, a positive electrode current collector 130, and a negative electrode current collector 140 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容器本体と、当該容器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120等を内部に収容後、ふた板110と容器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 container 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 container body. In addition, the container 100 can be hermetically sealed by welding the lid plate 110 and the container body after the electrode body 120 and the like are accommodated therein.

電極体120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120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。なお、同図では、電極体120の形状としては長円形状を示したが、円形状または楕円形状でもよい。電極体120の詳細な構成については、後述する。   The electrode body 120 includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator, and is a member that can store electricity. Specifically, the electrode body 120 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. In addition, in the same figure, although the ellipse shape was shown as a shape of the electrode body 120, circular shape or elliptical shape may be sufficient. The detailed configuration of the electrode body 120 will be described later.

正極端子200は、電極体120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120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および負極端子300は、電極体120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120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および負極端子300は、電極体120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 120, and the negative electrode terminal 300 is an electrode terminal electrically connected to the negative electrode of the electrode body 120. That is, the positive electrode terminal 200 and the negative electrode terminal 300 lead the electricity stored in the electrode body 120 to the external space of the power storage element 10, and in order to store the electricity in the electrode body 120, It is an electrode terminal made of metal for introducing. The positive electrode terminal 200 and the negative electrode terminal 300 are attached to the lid plate 110 disposed above the electrode body 120.

正極集電体130は、電極体120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120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130は、電極体120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 130 is disposed between the positive electrode of the electrode body 120 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 120. It is. The positive electrode current collector 130 is made of aluminum, like the positive electrode of the electrode body 120.

負極集電体140は、電極体120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120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140は、電極体120の負極と同様、銅で形成されている。   The negative electrode current collector 140 is a member that is disposed between the negative electrode of the electrode body 120 and the side wall of the container 100 and has electrical conductivity and rigidity that are electrically connected to the negative electrode terminal 300 and the negative electrode of the electrode body 120. It is. The negative electrode current collector 140 is made of copper, like the negative electrode of the electrode body 120.

図2は、電極体の外観を模式的に示す斜視図である。図3(a)は図2の電極体のIII−III断面図であり、図3(b)は図3(a)のA1の部分の部分拡大図である。なお、図3(b)は、巻芯に対して捲回体の巻き始めの部分のみを抽出した図であり、実際にはさらに外側に、正極板および負極板と、2枚のセパレータとが複数回にわたって捲回されている。   FIG. 2 is a perspective view schematically showing the appearance of the electrode body. 3A is a cross-sectional view taken along the line III-III of the electrode body of FIG. 2, and FIG. 3B is a partially enlarged view of a portion A1 in FIG. FIG. 3B is a diagram in which only the winding start portion of the wound body is extracted from the winding core. Actually, the positive electrode plate and the negative electrode plate, and two separators are further outside. Has been wound several times.

捲回型電極体としての電極体120は、図2、図3(a)、および図3(b)に示すように、巻芯126と、捲回体121と、絶縁シート127とにより構成される。   As shown in FIGS. 2, 3 (a), and 3 (b), the electrode body 120 as a wound electrode body includes a winding core 126, a wound body 121, and an insulating sheet 127. The

巻芯126は、ポリプロピレンまたはポリエチレンから成る長尺帯状の巻きシートを3つ折りにした状態で最外周の端部が第三の位置P3において溶着固定されることにより形成され、捲回体121の最内周に配置される。   The winding core 126 is formed by welding and fixing the outermost peripheral end at the third position P3 in a state where a long belt-like winding sheet made of polypropylene or polyethylene is folded in three, and the winding core 121 is the outermost end of the winding body 121. Arranged on the inner circumference.

捲回体121は、正極としての正極板122および負極としての負極板123と、正極板122および負極板123の間に配置され、両面の熱溶着性が異なる2枚のセパレータ124、125正極板122とが積層された状態で、断面が長円形状となるように巻芯126に捲回されて成る。より具体的には、捲回体121は、第一セパレータ124と、負極板123と、第二セパレータ125とがこの順に積層された状態で第一セパレータ124および第二セパレータ125が巻芯126に溶着固定されて、正極板122と、第一セパレータ124と、負極板123と、第二セパレータ125との4枚が巻芯126を中心(捲回軸)として捲回されることにより構成される。つまり、2枚のセパレータ124、125は、正極としての正極板122を挟んでおり、かつ、それぞれの第二面を形成する第二層124b、125bが正極板122と接している。また、2枚のセパレータ124、125は、負極としての負極板123を挟んでおり、かつ、それぞれの第一面を形成する第一層124a、125aが負極板と接している。捲回体121は、最外周(最後の一周)において正極板122および負極板123がない状態で捲回される。   The wound body 121 is disposed between a positive electrode plate 122 as a positive electrode and a negative electrode plate 123 as a negative electrode, and between the positive electrode plate 122 and the negative electrode plate 123, and has two separators 124 and 125 positive electrode plates having different thermal weldability on both surfaces. In a state in which 122 is laminated, the core is wound around the core 126 so as to have an oval cross section. More specifically, the wound body 121 includes a first separator 124, a negative electrode plate 123, and a second separator 125 stacked in this order, and the first separator 124 and the second separator 125 are attached to the core 126. It is configured by welding and fixing, and winding four sheets of the positive electrode plate 122, the first separator 124, the negative electrode plate 123, and the second separator 125 around the winding core 126 (winding shaft). . That is, the two separators 124 and 125 sandwich the positive electrode plate 122 as the positive electrode, and the second layers 124 b and 125 b forming the second surfaces of the separators 124 and 125 are in contact with the positive electrode plate 122. The two separators 124 and 125 sandwich the negative electrode plate 123 as a negative electrode, and the first layers 124a and 125a forming the first surfaces of the separators 124 and 125 are in contact with the negative electrode plate. The wound body 121 is wound without the positive electrode plate 122 and the negative electrode plate 123 on the outermost periphery (the last round).

捲回体121は、活物質が表面に塗布された正極板122および負極板123と、両面において熱溶着性が異なる2枚のセパレータ124、125とのそれぞれが交互に積層された状態で、巻芯126に捲回されて成る。つまり、捲回体121は、正極板122と、第一セパレータ124と、負極板123と、第二セパレータ125とがこの順に積層された状態で、断面が長円形状になるように捲回されることにより成る。   The wound body 121 is wound in a state where the positive electrode plate 122 and the negative electrode plate 123 on which the active material is applied and the two separators 124 and 125 having different thermal weldability on both surfaces are alternately laminated. It is wound around a core 126. That is, the wound body 121 is wound so that the cross section has an oval shape in a state where the positive electrode plate 122, the first separator 124, the negative electrode plate 123, and the second separator 125 are stacked in this order. It consists of.

正極板122は、アルミニウムからなる長尺帯状の正極集電体シートの表面に、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に用いられる正極板122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 plate 122 is obtained by forming a positive electrode active material layer on the surface of a long belt-shaped positive electrode current collector sheet made of aluminum. In addition, the positive electrode plate 122 used for the electrical storage element 10 according to the present invention is not particularly different from that conventionally used, and a commonly used one can be used.

例えば、正極活物質としては、LiMPO、LiMSiO、LiMBO(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、LiMO(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. .

負極板123は、銅からなる長尺帯状の負極集電体シートの表面に、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に用いられる負極板123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 negative electrode plate 123 is obtained by forming a negative electrode active material layer on the surface of a long strip negative electrode current collector sheet made of copper. In addition, the negative electrode plate 123 used for the electricity storage device 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、リチウムイオンを吸蔵放出可能な負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、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、およ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(LiTi12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, a known material can be appropriately used as long as it is a negative electrode active material capable of occluding and releasing lithium ions. For example, lithium metal and lithium alloys (lithium metal-containing alloys such as lithium-aluminum, lithium-lead, lithium-tin, lithium-aluminum-tin, lithium-gallium, and wood alloys) and lithium can be occluded / released. Alloys, carbon materials (eg, graphite, non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, low-temperature fired carbon, amorphous carbon, etc.), metal oxides, lithium metal oxides (Li 4 Ti 6 O 12 etc.), polyphosphate compounds Etc.

また、第一セパレータ124および第二セパレータ125は、正極板122と負極板123との間に配置される長尺帯状のセパレータであり、第一層124a、125aと第二層124b、125bとを備えている。   The first separator 124 and the second separator 125 are long strip separators disposed between the positive electrode plate 122 and the negative electrode plate 123. The first layer 124a, 125a and the second layer 124b, 125b I have.

第一層124a、125aは、第一セパレータ124および第二セパレータ125の基材層であり、熱可塑性樹脂を含んだ微多孔性のシートである。   The first layers 124a and 125a are base layers of the first separator 124 and the second separator 125, and are microporous sheets containing a thermoplastic resin.

具体的には、第一層124a、125aとしては、ポリマー、天然繊維、炭化水素繊維、ガラス繊維またはセラミック繊維の織物または不織繊維を有する樹脂多孔膜が用いられる。また、当該樹脂多孔膜は、好ましくは、織物または不織ポリマー繊維を有する。特に、当該樹脂多孔膜は、ポリマー織物またはフリースを有するかまたはこのような織物またはフリースであるのが好ましい。ポリマー繊維としては、好ましくは、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリアミド(PA)、ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)及び/またはポリオレフィン(PO)、例えばポリプロピレン(PP)またはポリエチレン(PE)またはこのようなポリオレフィンの混合物から選択したポリマーの非電導性繊維を有する。また、当該樹脂多孔膜は、ポリオレフィン微多孔膜、不織布、紙等であってもよく、好ましくはポリオレフィン微多孔膜である。多孔質ポリオレフィン層としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはこれらの複合膜などを利用することができる。なお、電池特性への影響を考慮すると、第一層124a、125aの厚みは5〜30μm程度であるのが好ましい。   Specifically, a resin porous membrane having a woven or non-woven fiber of polymer, natural fiber, hydrocarbon fiber, glass fiber or ceramic fiber is used as the first layers 124a and 125a. The porous resin membrane preferably has woven or non-woven polymer fibers. In particular, the porous resin membrane preferably has a polymer fabric or fleece or is such a fabric or fleece. As polymer fibers, preferably polyacrylonitrile (PAN), polyamide (PA), polyester, such as polyethylene terephthalate (PET) and / or polyolefin (PO), such as polypropylene (PP) or polyethylene (PE) or such polyolefins Having a non-conductive fiber of polymer selected from a mixture of The resin porous membrane may be a polyolefin microporous membrane, a nonwoven fabric, paper or the like, and is preferably a polyolefin microporous membrane. As the porous polyolefin layer, polyethylene, polypropylene, or a composite film thereof can be used. In consideration of the influence on the battery characteristics, the thickness of the first layers 124a and 125a is preferably about 5 to 30 μm.

第二層124b、125bは、第一層124a、125a上に配置される、第一層124a、125aとは材質が異なる層である。本実施の形態では、第二層124b、125bは、第一層124a、125a上に塗工された耐熱塗工層である。ここで、耐熱塗工層とは、例えば、無機粒子または耐熱性樹脂(耐熱粒子)を含んだ層である。   The second layers 124b and 125b are layers different in material from the first layers 124a and 125a, which are disposed on the first layers 124a and 125a. In the present embodiment, the second layers 124b and 125b are heat-resistant coating layers coated on the first layers 124a and 125a. Here, the heat resistant coating layer is, for example, a layer containing inorganic particles or a heat resistant resin (heat resistant particles).

具体的には、上記の無機粒子は、下記のうちの一つ以上の無機物の単独もしくは混合体もしくは複合化合物からなる。例えば、酸化鉄、SiO、Al、TiO、BaTiO、ZrO、アルミナ−シリカ複合酸化物などの酸化物、窒化アルミニウム、窒化ケイ素などの窒化物微粒子、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、硫酸バリウムなどの難溶性のイオン結晶微粒子、シリコン、ダイヤモンドなどの共有結合性結晶微粒子、タルク、モンモリロナイトなどの粘土微粒子、ベーマイト、ゼオライト、アパタイト、カオリン、ムライト、スピネル、オリビン、セリサイト、ベントナイト、マイカなどの鉱物資源由来物質あるいはそれらの人造物などが上記の無機物として挙げられる。また、上記の無機物は、SnO、スズ−インジウム酸化物(ITO)などの酸化物微粒子、カーボンブラック、グラファイトなどの炭素質微粒子などの導電性微粒子の表面を、電気絶縁性を有する材料(例えば、上記の電気絶縁性の無機粒子を構成する材料)で表面処理することで、電気絶縁性を持たせた微粒子であってもよい。 Specifically, the inorganic particles are composed of one or more of the following inorganic substances alone or as a mixture or a composite compound. For example, iron oxide, SiO 2, Al 2 O 3 , TiO 2, BaTiO 2, ZrO, alumina - oxide such as silica composite oxide, aluminum nitride, nitrides particles, calcium fluoride, such as silicon nitride, barium fluoride , Sparingly soluble ionic crystal particles such as barium sulfate, covalently bonded crystal particles such as silicon and diamond, clay particles such as talc and montmorillonite, boehmite, zeolite, apatite, kaolin, mullite, spinel, olivine, sericite, bentonite, Examples of the inorganic substance include substances derived from mineral resources such as mica or artificial products thereof. In addition, the above-mentioned inorganic substance is a material having an electrical insulating property on the surface of conductive fine particles such as oxide fine particles such as SnO 2 and tin-indium oxide (ITO), and carbonaceous fine particles such as carbon black and graphite (for example, In addition, fine particles imparted with electrical insulation by surface treatment with the above-described material constituting the electrically insulating inorganic particles) may be used.

第二層124b、125bは、第一層124a、125aよりも熱溶着性が低い。つまり、第一セパレータ124および第二セパレータ125は、熱溶着性が高い方の第一面を形成する第一層124a、125aと、熱溶着性が低い方の第二面を形成する第二層124b、125bとを有する。   The second layers 124b and 125b have lower heat weldability than the first layers 124a and 125a. That is, the first separator 124 and the second separator 125 are the first layers 124a and 125a that form the first surface with the higher thermal weldability, and the second layer that forms the second surface with the lower thermal weldability. 124b, 125b.

2枚のセパレータ124、125は、少なくとも一方(本実施の形態1では、第一セパレータ124)が熱溶着性の高い方の第一面を形成する第一層124aにおいて巻芯126に溶着固定される。また、2枚のセパレータ124、125は、第一面を形成する第一層124a、125aが対向するように積層されており、向かい合った第一層124aおよび第一層125aが第二の位置P2において互いに溶着固定される。そして、2枚のセパレータ124、125の内の一方の第一セパレータ124の第一面(第一層124a)が第一の位置P1において巻芯126に溶着固定される。   At least one of the two separators 124 and 125 (in the first embodiment, the first separator 124) is welded and fixed to the core 126 in the first layer 124a forming the first surface having the higher heat-weldability. The The two separators 124 and 125 are laminated so that the first layers 124a and 125a forming the first surface face each other, and the first layer 124a and the first layer 125a facing each other are in the second position P2. And are fixed to each other by welding. The first surface (first layer 124a) of one of the two separators 124 and 125 is welded and fixed to the core 126 at the first position P1.

絶縁シート127は、その一端が2枚のセパレータ124、125の少なくとも一方に溶着固定されて、捲回体121の最外周に対してさらに捲回されて一周した状態でその他端が既に捲回されて内側に配置される絶縁シート127自身に溶着固定される。絶縁シート127が捲回体121の最外周を一周して絶縁シート127自身に引張力を加えられつつ溶着固定されるため、捲回体121は、各シート(正極板122、負極板123、および2枚のセパレータ124、125)の間隔が拡がらないように維持される。   One end of the insulating sheet 127 is welded and fixed to at least one of the two separators 124 and 125, and the other end is already wound in a state in which the insulating sheet 127 is further wound around the outermost periphery of the wound body 121. Then, it is welded and fixed to the insulating sheet 127 itself disposed inside. Since the insulating sheet 127 goes around the outermost periphery of the wound body 121 and is welded and fixed while applying a tensile force to the insulating sheet 127 itself, the wound body 121 includes each sheet (the positive electrode plate 122, the negative electrode plate 123, and the The distance between the two separators 124, 125) is maintained so as not to increase.

図4は、捲回装置500の概略を示す図である。捲回体121は、捲回装置500によって製造される。捲回装置500は、捲回部501と、溶着固定部502とを備える。溶着固定部502は、上述した図3(b)に示す第一の位置P1における第一セパレータ124および巻芯126の溶着固定と、第二の位置P2における2枚のセパレータ124、125同士の溶着固定とを行う。捲回部501は、図4に示すように、溶着固定部502により巻芯126に直接的および間接的に溶着固定されたセパレータ124、125を、正極板122および負極板123の間に挟んで積層した状態で、正極板122および負極板123とともに巻芯126を中心として捲回する。   FIG. 4 is a diagram showing an outline of the winding device 500. The wound body 121 is manufactured by the winding device 500. The winding device 500 includes a winding unit 501 and a welding fixing unit 502. The welding fixing portion 502 is configured to weld and fix the first separator 124 and the core 126 at the first position P1 shown in FIG. 3B and to weld the two separators 124 and 125 at the second position P2. Fix and do. As shown in FIG. 4, the winding unit 501 sandwiches the separators 124 and 125 welded and fixed directly and indirectly to the core 126 by the welding and fixing unit 502 between the positive electrode plate 122 and the negative electrode plate 123. In the laminated state, it is wound around the core 126 together with the positive electrode plate 122 and the negative electrode plate 123.

実施の形態1に係る蓄電素子10によれば、捲回体121は、熱溶着性が両面において異なる2枚のセパレータ124、125の内の少なくとも一方である第一セパレータ124が熱溶着性の高い方の第一面を形成する第一層124aで巻芯126に溶着固定されるため、捲回体121の巻き始めの位置における第一セパレータ124に対して引張力がかかった状態で正極板122および負極板123と2枚のセパレータ124、125とを捲回することを容易に実現できる。このため、捲回型電極体としての電極体120の正極板122と負極板123との間に空間(距離)が空くことを防ぐことができ、製造される蓄電素子10の性能が低下することを抑えることができる。また、正極板122および負極板123と2枚のセパレータ124、125とに引張力がかかった状態が維持されるため、これらの相対位置が変動や、セパレータ124、125の収縮を抑制することができる。その結果、正極板122と負極板123とが直接接触することを抑制することができ、蓄電素子10の性能が低下することを抑えることができる。   According to the electricity storage device 10 according to the first exemplary embodiment, the wound body 121 includes the first separator 124 having at least one of the two separators 124 and 125 having different heat weldability on both surfaces. Since the first layer 124 a forming the first surface is welded and fixed to the core 126, the positive electrode plate 122 is in a state where a tensile force is applied to the first separator 124 at the winding start position of the wound body 121. In addition, winding the negative electrode plate 123 and the two separators 124 and 125 can be easily realized. For this reason, it is possible to prevent a space (distance) between the positive electrode plate 122 and the negative electrode plate 123 of the electrode body 120 as a wound electrode body, and the performance of the manufactured power storage element 10 is reduced. Can be suppressed. Moreover, since the state where the tensile force is applied to the positive electrode plate 122 and the negative electrode plate 123 and the two separators 124 and 125 is maintained, the relative position of these members can be prevented from changing and the separators 124 and 125 from contracting. it can. As a result, direct contact between the positive electrode plate 122 and the negative electrode plate 123 can be suppressed, and deterioration of the performance of the power storage element 10 can be suppressed.

また、実施の形態1に係る蓄電素子10によれば、2枚のセパレータ124、125の一方である第一セパレータ124の第一面を形成する第一層124aが巻芯126に溶着固定され、さらに、2枚のセパレータ124、125の溶着性の高い方の第一面を形成する第一層124a、125a同士で2枚のセパレータ124、125が溶着固定される。つまり、直接的に第一セパレータ124を巻芯126に溶着固定し、第一セパレータ124を介して間接的に第二セパレータ125を巻芯126に溶着固定できる。これにより、2枚のセパレータ124、125を、確実に巻芯126に溶着固定させることができる。   Further, according to the electricity storage device 10 according to the first exemplary embodiment, the first layer 124a that forms the first surface of the first separator 124, which is one of the two separators 124 and 125, is welded and fixed to the core 126. Further, the two separators 124 and 125 are welded and fixed by the first layers 124a and 125a forming the first surface of the two separators 124 and 125 having the higher weldability. That is, the first separator 124 can be directly welded and fixed to the core 126, and the second separator 125 can be indirectly fixed to the core 126 via the first separator 124. Thereby, the two separators 124 and 125 can be reliably welded and fixed to the core 126.

また、実施の形態1に係る蓄電素子10によれば、高温環境下に置かれた際に、電極体120を構成する正極板122と負極板123との間における絶縁性を維持するために耐熱粒子を含むセパレータ124、125を用いている。一般的にセパレータが耐熱粒子を含む場合に、耐熱粒子を含む層の熱溶着性が極めて低い。このような、熱溶着性の低い面を有するセパレータ124、125であっても、2枚のセパレータ124、125を確実に巻芯126に固定することができる。   Moreover, according to the electrical storage element 10 according to the first embodiment, when it is placed in a high temperature environment, it is heat resistant to maintain the insulation between the positive electrode plate 122 and the negative electrode plate 123 constituting the electrode body 120. Separators 124 and 125 containing particles are used. In general, when the separator includes heat-resistant particles, the heat-welding property of the layer including the heat-resistant particles is extremely low. Even with the separators 124 and 125 having such a low heat-weldable surface, the two separators 124 and 125 can be reliably fixed to the core 126.

また、実施の形態1に係る蓄電素子10によれば、蓄電素子10の電極体120は、耐熱粒子を含んだ層である第二層124b、125bが形成する第二面同士で電極電位の高い正極板122を挟んでいるため、高電位によるセパレータ124、125の酸化を防止することができる。   In addition, according to the electricity storage device 10 according to the first exemplary embodiment, the electrode body 120 of the electricity storage device 10 has a high electrode potential between the second surfaces formed by the second layers 124b and 125b that are layers containing heat-resistant particles. Since the positive electrode plate 122 is sandwiched, oxidation of the separators 124 and 125 due to a high potential can be prevented.

なお、上記実施の形態1の蓄電素子10によれば、巻芯126は、第一セパレータ124および第二セパレータ125の熱溶着性が高い方の第一面を形成する第一層124a、125aよりも熱溶着性が高い必要は必ずしもない。巻芯126は、第一セパレータ124および第二セパレータ125の熱溶着性が低い方の第二面を形成する第二層124b、125bよりも熱溶着性が高い場合であっても十分に、第一セパレータ124および第二セパレータ125の少なくとも一方の第一層124a、125aと溶着固定させることができる。   In addition, according to the electric storage element 10 of the first embodiment, the winding core 126 is more than the first layers 124a and 125a that form the first surface on which the first separator 124 and the second separator 125 have higher heat weldability. However, the heat weldability is not necessarily high. Even if the core 126 has a higher heat-weldability than the second layers 124b and 125b that form the second surface of the first separator 124 and the second separator 125 having the lower heat-weldability, It can be welded and fixed to at least one of the first layers 124 a and 125 a of the first separator 124 and the second separator 125.

なお、上記実施の形態1の蓄電素子10によれば、第一セパレータ124の第一面を形成する第一層124aを巻芯126に直接的に溶着固定し、第二セパレータ125の第一面を形成する第一層125aを第一セパレータ124に溶着固定することにより巻芯126に間接的に固定しているが、これに限るものではない。例えば、図5に示すように、第一セパレータ124の第一面を形成する第一層124aを巻芯126の第一の位置P11において溶着固定し、第二セパレータ125の第一面を形成する第一層125aを巻芯126の第一の位置P11とはズレた位置にある第二の位置P12において溶着固定することにより、第一セパレータ124および第二セパレータ125の両方を巻芯126に直接的に溶着固定するような形態であってもよい。   In addition, according to the electricity storage device 10 of the first embodiment, the first layer 124a forming the first surface of the first separator 124 is directly welded and fixed to the core 126, and the first surface of the second separator 125 is fixed. The first layer 125a forming the film is indirectly fixed to the core 126 by welding and fixing to the first separator 124. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 5, the first layer 124 a that forms the first surface of the first separator 124 is welded and fixed at the first position P <b> 11 of the core 126 to form the first surface of the second separator 125. By welding and fixing the first layer 125a at the second position P12 that is shifted from the first position P11 of the core 126, both the first separator 124 and the second separator 125 are directly attached to the core 126. Alternatively, it may be a form that is fixed by welding.

なお、上記実施の形態1に係る蓄電素子10によれば、2枚のセパレータ124、125は、正極としての正極板122を挟んでおり、かつ、それぞれの第二面を形成する第二層124b、125bが正極板122と接している。さらに、2枚のセパレータ124、125は、負極としての負極板123を挟んでおり、かつ、それぞれの第一面を形成する第一層124a、125aが負極板と接している。しかしながら、正極板にLiMO、負極板に炭素材料を採用した場合などの負極板が正極板よりも熱伝導率が大きい場合には、2枚のセパレータ124、125は、正極としての正極板122を挟んでおり、かつ、それぞれの第一面を形成する第一層124a、125aが正極板122と接しており、さらに、2枚のセパレータ124、125は、負極としての負極板123を挟んでおり、かつ、それぞれの第二面を形成する第二層124b、125bが負極板123と接するような構成としても良い。つまり、2枚のセパレータ124、125は、正極板122および負極板123のうちで熱伝導率が高い方を挟んでおり、かつ、それぞれの第一面が正極板122および負極板123のうちで熱伝導率が高い方と接している構成であれば、下記のような効果がある。 In addition, according to the electrical storage element 10 according to the first embodiment, the two separators 124 and 125 sandwich the positive electrode plate 122 as the positive electrode, and the second layer 124b that forms the respective second surfaces. , 125b are in contact with the positive electrode plate 122. Further, the two separators 124 and 125 sandwich the negative electrode plate 123 as the negative electrode, and the first layers 124a and 125a forming the first surfaces of the separators 124 and 125 are in contact with the negative electrode plate. However, when the negative electrode plate has a higher thermal conductivity than the positive electrode plate, such as when LiMO 2 is used for the positive electrode plate and a carbon material is used for the negative electrode plate, the two separators 124 and 125 are the positive electrode plate 122 as the positive electrode. In addition, the first layers 124a and 125a forming the respective first surfaces are in contact with the positive electrode plate 122, and the two separators 124 and 125 sandwich the negative electrode plate 123 as a negative electrode. In addition, the second layers 124b and 125b forming the respective second surfaces may be in contact with the negative electrode plate 123. That is, the two separators 124 and 125 sandwich the one having the higher thermal conductivity between the positive electrode plate 122 and the negative electrode plate 123, and the first surfaces of the separators 124 and 125 are the positive electrode plate 122 and the negative electrode plate 123. If the configuration is in contact with the higher thermal conductivity, the following effects are obtained.

つまり、蓄電素子10は、高温環境下に置かれた際に、電極体120を構成する正極板122または負極板123のうち熱伝導性の高い方がより早く温度が上昇する。これにより、2枚のセパレータ124、125のうちで熱溶着性の高い方の第一面の温度が上昇し、その表面が溶融する。これにより、セパレータ124、125の空孔の一部が塞がれる。その結果、セパレータ124、125のイオン伝導度が低下するため、高温環境下に置かれたまま蓄電素子10が充放電されることを防止できる。   That is, when the power storage element 10 is placed in a high temperature environment, the temperature of the positive electrode plate 122 or the negative electrode plate 123 constituting the electrode body 120 increases more quickly when the heat conductivity is higher. As a result, the temperature of the first surface of the two separators 124 and 125 having the higher heat-weldability increases, and the surface melts. As a result, some of the holes in the separators 124 and 125 are closed. As a result, since the ionic conductivity of the separators 124 and 125 is lowered, it is possible to prevent the storage element 10 from being charged and discharged while being placed in a high temperature environment.

(実施の形態2)
図6は、本発明の実施の形態2に係る蓄電素子20の図3(a)のA2の部分の部分拡大図である。実施の形態2に係る蓄電素子20は、実施の形態1の蓄電素子10とは、2枚のセパレータ124、125と巻芯126との溶着固定の位置が異なっており、その他の構成は図示しないが実施の形態1の蓄電素子10と同じであるため説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a partial enlarged view of the portion A2 in FIG. 3A of the energy storage device 20 according to Embodiment 2 of the present invention. The power storage device 20 according to the second embodiment is different from the power storage device 10 according to the first embodiment in the position of welding and fixing between the two separators 124 and 125 and the core 126, and other configurations are not illustrated. Since this is the same as the power storage element 10 of the first embodiment, the description thereof is omitted.

実施の形態2に係る蓄電素子20では、図6に示すように、巻芯126は、長尺帯状の巻シートを1巻き以上捲回し、捲回された巻きシートの最外周の位置であって、巻きシートの最外周側の端部よりも最内周の端部側の位置である第三の位置P23において2枚以上重なっている巻シート同士が溶着固定されることにより形成される。また、巻芯126は、巻きシートが1巻き以上捲回されて形成される本体部226aと、本体部226aの外側に形成され、巻シート同士が溶着された箇所である第三の位置P3から最外周の端部までの間の分岐部226bとを有する。   In the electricity storage device 20 according to the second embodiment, as shown in FIG. 6, the core 126 is a position of the outermost periphery of the wound sheet wound by winding one or more long strip-shaped wound sheets. It is formed by welding and fixing two or more wound sheets that overlap each other at a third position P23 that is a position closer to the innermost end than the end on the outermost peripheral side of the wound sheet. The winding core 126 is formed on the outer side of the main body 226a formed by winding the wound sheet one or more times, and from the third position P3 where the wound sheets are welded to each other. And a branching portion 226b between the outermost ends.

2枚のセパレータ124、125は、分岐部226bを挟み込んだ状態で、2枚のセパレータ124、125の第一面を形成する第一層124a、125aが分岐部226bに溶着固定される。具体的には、第一セパレータ124と第二セパレータ125とは、第一面を形成する第一層124a、125aが対向するように積層されており、最内周の端部において巻芯226の分岐部226bの端部を挟みこむような状態で積層される。この状態で、第一セパレータ124は、第一面を形成する第一層124aが分岐部226bの外側の面と第一の位置P21において溶着固定され、第二セパレータ125は、第一面を形成する第一層125aが分岐部226bの内側の面と第二の位置P22において溶着固定される。このようにして巻芯126の最外周の端部に溶着固定された第一セパレータ124および第二セパレータ125は、正極板122および負極板123の間に配置されて、正極板122および負極板123と共に捲回される。   In the state in which the two separators 124 and 125 sandwich the branch portion 226b, the first layers 124a and 125a forming the first surfaces of the two separators 124 and 125 are welded and fixed to the branch portion 226b. Specifically, the first separator 124 and the second separator 125 are stacked so that the first layers 124a and 125a forming the first surface face each other, and the core 226 is formed at the innermost end. Lamination is performed in such a manner that the end portion of the branch portion 226b is sandwiched. In this state, in the first separator 124, the first layer 124a forming the first surface is welded and fixed to the outer surface of the branch portion 226b at the first position P21, and the second separator 125 forms the first surface. The first layer 125a to be welded is fixed to the inner surface of the branch portion 226b at the second position P22. The first separator 124 and the second separator 125 welded and fixed to the outermost peripheral edge of the core 126 in this manner are disposed between the positive electrode plate 122 and the negative electrode plate 123, and are thus connected to the positive electrode plate 122 and the negative electrode plate 123. It is beaten with.

実施の形態2に係る蓄電素子20によれば、2枚のセパレータ124、125のそれぞれが、巻芯226の分岐部226bに対して、溶着性の高い方の面である第一面を形成する第一層124a、125aにより溶着固定される。このため、2枚のセパレータ124、125を確実に巻芯126に溶着固定させることができる。   According to the electricity storage device 20 according to the second exemplary embodiment, each of the two separators 124 and 125 forms a first surface which is a surface having a higher weldability with respect to the branch portion 226b of the core 226. The first layers 124a and 125a are welded and fixed. For this reason, the two separators 124 and 125 can be reliably welded and fixed to the core 126.

なお、上記実施の形態2に係る蓄電素子20によれば、第一セパレータ124および第二セパレータ125の両方が第一面を形成する第一層124a、125aにより巻芯226の分岐部226bに溶着固定されているが、分岐部226bに2枚のセパレータ124、125を溶着固定することに限らない。   In addition, according to the electricity storage device 20 according to the second embodiment, both the first separator 124 and the second separator 125 are welded to the branch portion 226b of the core 226 by the first layers 124a and 125a forming the first surface. Although fixed, the two separators 124 and 125 are not limited to be welded and fixed to the branch portion 226b.

蓄電素子20は、例えば、図7に示すように、第一セパレータ124の第一層124aを分岐部226bの外側の面に第一の位置P31において溶着固定し、第二セパレータ125の第一層125aを本体部226aの外側の面に第二の位置P32において溶着固定するような形態であってもよい。また、蓄電素子20は、例えば、図8に示すように、第一セパレータ124の第一層124aを分岐部226bの内側の面に第一の位置P41において溶着固定し、第二セパレータ125の第一層125aを本体部226aの外側の面に第二の位置P42において溶着固定するような形態であってもよい。   For example, as shown in FIG. 7, the electricity storage device 20 is formed by welding and fixing the first layer 124 a of the first separator 124 to the outer surface of the branching portion 226 b at the first position P31. The configuration may be such that 125a is welded and fixed to the outer surface of the main body 226a at the second position P32. Further, for example, as shown in FIG. 8, the power storage element 20 welds and fixes the first layer 124 a of the first separator 124 to the inner surface of the branch portion 226 b at the first position P 41, and The configuration may be such that the single layer 125a is welded and fixed to the outer surface of the main body 226a at the second position P42.

本発明の一態様に係る蓄電素子は、耐熱塗工層のような熱溶着性の低い層を設けたセパレータを採用した蓄電素子において、性能低下を抑えることのできる蓄電素子等として有用である。   The power storage element according to one embodiment of the present invention is useful as a power storage element that can suppress a decrease in performance in a power storage element that employs a separator provided with a layer having low heat-weldability such as a heat-resistant coating layer.

10、20 蓄電素子
100 容器
110 ふた板
120 電極体
121 捲回体
122 正極板
123 負極板
124 第一セパレータ
124a、125a 第一層
124b、125b 第二層
125 第二セパレータ
126、226 巻芯
127 絶縁シート
130 正極集電体
140 負極集電体
200 正極端子
226a 本体部
226b 分岐部
300 負極端子
P1、P11、P21、P31、P41 第一の位置
P2、P12、P22、P32、P42 第二の位置
P3、P23 第三の位置
10, 20 Storage element 100 Container 110 Lid plate 120 Electrode body 121 Winding body 122 Positive electrode plate 123 Negative electrode plate 124 First separator 124a, 125a First layer 124b, 125b Second layer 125 Second separator 126, 226 Core 127 Insulation Sheet 130 Positive electrode current collector 140 Negative electrode current collector 200 Positive electrode terminal 226a Main body portion 226b Branching portion 300 Negative electrode terminals P1, P11, P21, P31, P41 First position P2, P12, P22, P32, P42 Second position P3 , P23 Third position

Claims (3)

巻芯と、
正極および負極と、前記正極および前記負極の間に配置され、かつ、両面の熱溶着性が異なる2枚のセパレータと、が積層された状態で前記巻芯に捲回されて成る捲回体と、
を備え、
前記2枚のセパレータの少なくとも一方は、熱溶着性の高い方の第一面において前記巻芯に溶着固定され、
前記2枚のセパレータは、前記正極および前記負極のうちで熱伝導率が高い方を挟んでおり、かつ、それぞれの前記第一面が前記正極および前記負極のうちで熱伝導率が高い方と接している
蓄電素子。
Winding core,
A wound body formed by winding the positive electrode and the negative electrode, and the two separators disposed between the positive electrode and the negative electrode and having different heat-weldability on both surfaces in a stacked state; ,
With
At least one of the two separators is welded and fixed to the core on the first surface having the higher heat-weldability,
The two separators sandwich one of the positive electrode and the negative electrode having a higher thermal conductivity, and each of the first surfaces has a higher thermal conductivity between the positive electrode and the negative electrode. A power storage element in contact.
前記巻芯は、前記第一面よりも熱溶着性の高い素材から成る
請求項1に記載の蓄電素子。
The power storage element according to claim 1, wherein the core is made of a material having higher heat-weldability than the first surface.
巻芯と、  Winding core,
正極および負極と、前記正極および前記負極の間に配置され、かつ、両面の熱溶着性が異なる2枚のセパレータと、が積層された状態で前記巻芯に捲回されて成る捲回体と、  A wound body formed by winding the positive electrode and the negative electrode, and the two separators disposed between the positive electrode and the negative electrode and having different heat-weldability on both surfaces in a stacked state; ,
を備え、  With
前記2枚のセパレータの少なくとも一方は、熱溶着性の高い方の第一面において前記巻芯に溶着固定され、  At least one of the two separators is welded and fixed to the core on the first surface having the higher heat-weldability,
前記巻芯は、前記第一面よりも熱溶着性の高い素材から成る  The core is made of a material having higher heat-weldability than the first surface.
蓄電素子。  Power storage element.
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