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JP7779055B2 - Energy storage element and manufacturing method thereof - Google Patents
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JP7779055B2 - Energy storage element and manufacturing method thereof - Google Patents

Energy storage element and manufacturing method thereof

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Description

本発明は、蓄電素子及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an energy storage element and a method for manufacturing the same.

電気自動車等の車両、家電製品等の様々な機器に、充放電可能な蓄電素子(二次電池、キャパシタ等)が使用されている。蓄電素子としては、筒状の巻芯を中心に配置し、正極と負極とがセパレータを介して重ね合わされた状態で巻回されてなる、巻回型の電極体を備えるものが知られている。このような電極体が電解質と共に容器に収納され、蓄電素子を構成している。 Chargeable and dischargeable energy storage elements (secondary batteries, capacitors, etc.) are used in a variety of devices, including electric vehicles and other vehicles, and home appliances. A well-known energy storage element is one that includes a wound electrode assembly, in which a positive electrode and a negative electrode are wound around a cylindrical core in a stacked state with a separator interposed between them. This electrode assembly is housed in a container together with an electrolyte to form an energy storage element.

巻回型の電極体に用いられる巻芯として、特許文献1には、「シートを用いて構成され、シートの一端部の内面側がシートの所定箇所の内面側に接合される一方、シートの他端部の外面側がシートの別の所定箇所の外面側に接合され、両接合箇所間におけるシートがシートの環状となった部分の内部で掛け渡されるように配置されることを特徴とする巻芯」が記載されている。 As a winding core used in a wound-type electrode body, Patent Document 1 describes "a winding core constructed using a sheet, characterized in that the inner surface of one end of the sheet is joined to the inner surface of a predetermined location on the sheet, while the outer surface of the other end of the sheet is joined to the outer surface of another predetermined location on the sheet, and the sheet between the two joined locations is arranged so as to span the inside of the annular portion of the sheet."

特開2014-239049号公報JP 2014-239049 A

図11に示すように、特許文献1に記載された巻芯406は、帯状のシート部材を2つの巻軸62A、62Bに巻くことにより形成され、筒状部408と、筒状部408の内面間を架け渡すように設けられた内周余剰部409とを備える構造を有する。この巻芯406に対して、帯状の正極と帯状の負極とを帯状のセパレータを介して重ね合わされた状態で巻回することで、扁平状の巻回型電極体402が製造される。このように製造された、巻芯406が中心部に配置された巻回型電極体402は、巻軸62A、62Bから取り外され、厚さ方向(図11、12における上下方向)に押圧された状態で容器に収納される。しかし、巻芯406が中心部に配置された巻回型電極体402を厚さ方向に押圧したとき、図12に示すように、筒状部408の内面間の距離が小さくなるため巻芯406の内周余剰部409にしわが生じ、巻芯406から巻回型電極体402へ掛かる荷重が不均一になる。巻回型電極体402に掛かる荷重が不均一な場合、荷重が小さい領域の電極間に隙間が生じ、充放電性能の低下を引き起こすことがある。 As shown in Figure 11, the winding core 406 described in Patent Document 1 is formed by winding a strip-shaped sheet material around two winding shafts 62A and 62B, and has a structure including a cylindrical portion 408 and an inner peripheral excess portion 409 that is provided to bridge the inner surface of the cylindrical portion 408. A strip-shaped positive electrode and a strip-shaped negative electrode are wound around the winding core 406 in a stacked state with a strip-shaped separator interposed therebetween, thereby producing a flat wound electrode body 402. The wound electrode body 402 thus produced, with the winding core 406 disposed at the center, is removed from the winding shafts 62A and 62B and stored in a container while being pressed in the thickness direction (the vertical direction in Figures 11 and 12). However, when the wound electrode body 402, which is arranged in the center, is pressed in the thickness direction by the winding core 406, the distance between the inner surfaces of the cylindrical portions 408 becomes smaller, as shown in Figure 12, causing wrinkles to form in the inner circumferential excess portion 409 of the winding core 406, and the load applied from the winding core 406 to the wound electrode body 402 becomes uneven. If the load applied to the wound electrode body 402 is uneven, gaps will form between the electrodes in areas where the load is light, which may cause a decrease in charge/discharge performance.

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、電極間の隙間の発生が抑制されている蓄電素子、及びこのような蓄電素子の製造方法を提供することである。 The present invention was made based on the above circumstances, and its purpose is to provide an energy storage element in which the occurrence of gaps between electrodes is suppressed, and a method for manufacturing such an energy storage element.

本発明の一側面に係る蓄電素子は、扁平形状を有する巻回型電極体と、上記巻回型電極体の中心部に配置された巻芯とを備え、上記巻芯は、帯状のシート部材が巻回されてなる、2つの折り返し位置を有する扁平形状を有し、上記巻芯は、筒状部と、上記筒状部の内側に配置され、一端のみが上記筒状部に固定された内周余剰部とを有し、上記内周余剰部の長さが、上記筒状部との固定位置から上記固定位置に対して遠い側の上記折り返し位置までの距離より短い。 An energy storage element according to one aspect of the present invention comprises a flat wound electrode body and a winding core arranged in the center of the wound electrode body. The winding core has a flat shape with two fold-back positions and is formed by winding a strip-shaped sheet material. The winding core has a cylindrical portion and an inner circumferential excess portion arranged inside the cylindrical portion, with only one end fixed to the cylindrical portion. The length of the inner circumferential excess portion is shorter than the distance from the fixed position with the cylindrical portion to the fold-back position on the side farther from the fixed position.

本発明の他の一側面に係る蓄電素子の製造方法は、巻芯が中心部に配置された、扁平形状を有する巻回型電極体を得ること、及び上記巻回型電極体を上記巻芯と共に厚さ方向に押圧することを備え、上記巻芯は、帯状のシート部材が巻回されてなる、2つの折り返し位置を有する扁平形状を有し、上記巻芯は、筒状部と、上記筒状部の内側に配置され、一端のみが上記筒状部に固定された内周余剰部とを有し、上記巻回型電極体が上記巻芯と共に押圧された状態において、上記内周余剰部の長さが、上記筒状部との固定位置から上記固定位置に対して遠い側の上記折り返し位置までの距離より短い。 A method for manufacturing an energy storage element according to another aspect of the present invention includes obtaining a wound electrode body having a flat shape with a winding core disposed at the center, and pressing the wound electrode body together with the winding core in the thickness direction. The winding core has a flat shape with two fold-back positions formed by winding a strip-shaped sheet material, and the winding core has a cylindrical portion and an inner circumferential excess portion disposed inside the cylindrical portion, only one end of which is fixed to the cylindrical portion. When the wound electrode body is pressed together with the winding core, the length of the inner circumferential excess portion is shorter than the distance from the fixed position with the cylindrical portion to the fold-back position farther from the fixed position.

本発明の一態様によれば、電極間の隙間の発生が抑制されている蓄電素子、及びこのような蓄電素子の製造方法を提供することができる。 One aspect of the present invention provides an energy storage element in which the occurrence of gaps between electrodes is suppressed, and a method for manufacturing such an energy storage element.

図1は、第一の実施形態の蓄電素子を示す透視斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an energy storage device according to a first embodiment. 図2は、図1の蓄電素子に備わる巻回型電極体及び巻芯を示す模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a wound electrode body and a winding core provided in the energy storage element of FIG. 図3は、図2の巻芯等の製造過程を示す第一の説明図である。FIG. 3 is a first explanatory diagram showing the manufacturing process of the winding core etc. shown in FIG. 図4は、図2の巻芯等の製造過程を示す第二の説明図である。FIG. 4 is a second explanatory diagram showing the manufacturing process of the winding core etc. shown in FIG. 図5は、図2の巻芯等の製造過程を示す第三の説明図である。FIG. 5 is a third explanatory diagram showing the manufacturing process of the winding core etc. of FIG. 図6は、第二の実施形態の巻芯を示す模式的断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a winding core of the second embodiment. 図7は、第三の実施形態の巻芯を示す模式的断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a winding core of the third embodiment. 図8は、第四の実施形態の巻芯を示す模式的断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a winding core of the fourth embodiment. 図9は、図8の巻芯の製造過程を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing the manufacturing process of the winding core of FIG. 図10は、蓄電素子を複数個集合して構成した蓄電装置の一実施形態を示す概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing an embodiment of an electricity storage device configured by assembling a plurality of electricity storage elements. 図11は、従来の蓄電素子に備わる巻回型電極体及び巻芯の製造過程を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a manufacturing process of a wound electrode body and a winding core provided in a conventional energy storage element. 図12は、従来の蓄電素子に備わる巻回型電極体及び巻芯(押圧された状態)を示す模式的断面図である。FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a wound electrode body and a core (in a pressed state) provided in a conventional energy storage element.

初めに、本明細書によって開示される蓄電素子及びその製造方法の概要について説明する。 First, we will provide an overview of the energy storage element and its manufacturing method disclosed in this specification.

本発明の一側面に係る蓄電素子は、扁平形状を有する巻回型電極体と、上記巻回型電極体の中心部に配置された巻芯とを備え、上記巻芯は、帯状のシート部材が巻回されてなる、2つの折り返し位置を有する扁平形状を有し、上記巻芯は、筒状部と、上記筒状部の内側に配置され、一端のみが上記筒状部に固定された内周余剰部とを有し、上記内周余剰部の長さが、上記筒状部との固定位置から上記固定位置に対して遠い側の上記折り返し位置までの距離より短い。 An energy storage element according to one aspect of the present invention comprises a flat wound electrode body and a winding core arranged in the center of the wound electrode body. The winding core has a flat shape with two fold-back positions and is formed by winding a strip-shaped sheet material. The winding core has a cylindrical portion and an inner circumferential excess portion arranged inside the cylindrical portion, with only one end fixed to the cylindrical portion. The length of the inner circumferential excess portion is shorter than the distance from the fixed position with the cylindrical portion to the fold-back position on the side farther from the fixed position.

当該蓄電素子は、電極間の隙間の発生が抑制されている。このような効果が生じる理由としては定かではないが、以下の理由が推測される。当該蓄電素子においては、一端のみか筒状部に固定された巻芯の内周余剰部の長さが、筒状部との固定位置から固定位置に対して遠い側の折り返し位置までの距離より短いため、巻回型電極体が厚さ方向に押圧されて筒状部の内面間の距離が小さくなった状態であっても内周余剰部にしわが生じ難い。このため、巻芯から巻回型電極体に掛かる荷重の均一性が高く、電極間の隙間の発生が抑制されると推測される。 In this energy storage element, the occurrence of gaps between electrodes is suppressed. The reason for this effect is unclear, but the following reason is presumed. In this energy storage element, the length of the inner surplus portion of the winding core, which is fixed to the cylindrical portion at only one end, is shorter than the distance from the fixed position to the cylindrical portion to the folded-back position on the far side from the fixed position. Therefore, even when the wound electrode body is pressed in the thickness direction and the distance between the inner surfaces of the cylindrical portion is reduced, wrinkles are unlikely to occur in the inner surplus portion. For this reason, the load applied from the winding core to the wound electrode body is highly uniform, and it is presumed that the occurrence of gaps between the electrodes is suppressed.

なお、内周余剰部の長さ、固定位置から折り返し位置までの距離、後述する2つの固定位置の間の距離等は、巻回型電極体における巻回軸方向視(図2等)における長さ、距離等を意味する。内周余剰部の長さが幅方向で異なる場合は、内周余剰部の長さは、最も短い長さとする。
また、筒状部に対する内周余剰部の固定位置が、筒状部の2つの折り返し位置の中間に位置し、上記内周余剰部の固定位置から各折り返し位置までの距離が等しい場合がある。このような場合、巻芯の内周余剰部の長さは、筒状部との固定位置から一方の折り返し位置までの距離より短ければよい。
The length of the inner circumferential excess portion, the distance from the fixed position to the folded-back position, the distance between two fixed positions described later, etc. refer to the length, distance, etc. when viewed in the direction of the winding axis of the wound electrode body (see, for example, FIG. 2 ). If the length of the inner circumferential excess portion varies in the width direction, the length of the inner circumferential excess portion shall be the shortest length.
In some cases, the fixing position of the inner circumferential excess portion relative to the tubular portion is located midway between two folding positions of the tubular portion, and the distances from the fixing position of the inner circumferential excess portion to each folding position are equal. In such cases, the length of the inner circumferential excess portion of the winding core needs to be shorter than the distance from the fixing position to the tubular portion to one of the folding positions.

上記巻芯が2つの上記内周余剰部を有し、上記2つの内周余剰部の長さの合計が、それぞれの上記筒状部との固定位置の間の距離より短いことが好ましい。このような場合、巻回型電極体を厚さ方向に押圧した状態であっても2つの内周余剰部同士が重ならないため、しわがより生じ難く、電極間の隙間の発生がより抑制される。 It is preferable that the winding core has two inner circumferential excess portions, and that the total length of the two inner circumferential excess portions is shorter than the distance between their respective fixed positions with the cylindrical portion. In such a case, the two inner circumferential excess portions do not overlap even when the wound electrode body is pressed in the thickness direction, making it less likely for wrinkles to occur and further suppressing the occurrence of gaps between the electrodes.

上記内周余剰部の長さが上記シート部材の平均厚さの10倍以上であることが好ましい。このように内周余剰部が十分な長さを有する場合、巻回により巻芯及び巻回型電極体を製造する際に、内周余剰部が巻芯の筒状部と巻軸とが対向する間に十分に挟み込まれ、巻芯のずれ等の発生を抑制することができる。 It is preferable that the length of the inner circumferential excess portion is at least 10 times the average thickness of the sheet member. If the inner circumferential excess portion has such a sufficient length, when the winding core and wound electrode body are manufactured by winding, the inner circumferential excess portion is sufficiently sandwiched between the opposing cylindrical portion of the winding core and the winding shaft, thereby preventing the winding core from shifting.

なお、シート状部材の平均厚さは、任意の5ヶ所で測定される厚さの平均値とする。 The average thickness of the sheet-like member is the average value of thicknesses measured at any five locations.

上記内周余剰部の長さが3mm以上であることが好ましい。このような場合も、内周余剰部が十分な長さを有するため、巻回により巻芯及び巻回型電極体を製造する際の巻芯のずれ等の発生を抑制することができる。 It is preferable that the length of the inner circumferential excess portion is 3 mm or more. Even in such cases, the inner circumferential excess portion has a sufficient length, which can prevent misalignment of the winding core when manufacturing the winding core and wound electrode assembly by winding.

本発明の他の一側面に係る蓄電素子の製造方法は、巻芯が中心部に配置された、扁平形状を有する巻回型電極体を得ること、及び上記巻回型電極体を上記巻芯と共に厚さ方向に押圧することを備え、上記巻芯は、帯状のシート部材が巻回されてなる、2つの折り返し位置を有する扁平形状を有し、上記巻芯は、筒状部と、上記筒状部の内側に配置され、一端のみが上記筒状部に固定された内周余剰部とを有し、上記巻回型電極体が上記巻芯と共に押圧された状態において、上記内周余剰部の長さが、上記筒状部との固定位置から上記固定位置に対して遠い側の上記折り返し位置までの距離より短い。 A method for manufacturing an energy storage element according to another aspect of the present invention includes obtaining a wound electrode body having a flat shape with a winding core disposed at the center, and pressing the wound electrode body together with the winding core in the thickness direction. The winding core has a flat shape with two fold-back positions formed by winding a strip-shaped sheet material, and the winding core has a cylindrical portion and an inner circumferential excess portion disposed inside the cylindrical portion, only one end of which is fixed to the cylindrical portion. When the wound electrode body is pressed together with the winding core, the length of the inner circumferential excess portion is shorter than the distance from the fixed position with the cylindrical portion to the fold-back position farther from the fixed position.

当該製造方法によれば、電極間の隙間の発生が抑制されている蓄電素子を製造することができる。 This manufacturing method makes it possible to produce an energy storage element in which the occurrence of gaps between electrodes is suppressed.

本発明の一実施形態に係る蓄電素子、蓄電素子の製造方法、蓄電装置、及びその他の実施形態について詳述する。なお、各実施形態に用いられる各構成部材(各構成要素)の名称は、背景技術に用いられる各構成部材(各構成要素)の名称と異なる場合がある。 The following describes in detail an energy storage element, a method for manufacturing an energy storage element, an energy storage device, and other embodiments according to one embodiment of the present invention. Note that the names of the components (elementary components) used in each embodiment may differ from the names of the components (elementary components) used in the background art.

<蓄電素子:第一の実施形態>
本発明の第一の実施形態に係る蓄電素子は、扁平形状を有する巻回型電極体と、上記巻回型電極体の中心部に配置された巻芯と、電解質と、上記巻回型電極体、巻芯及び電解質を収容する容器と、を備える。蓄電素子の一例として、電解質が非水電解質である非水電解質二次電池について説明する。
<Electricity Storage Element: First Embodiment>
The present invention relates to an energy storage element having a flattened shape, a winding core disposed at the center of the winding electrode body, an electrolyte, and a container that accommodates the winding electrode body, the winding core, and the electrolyte. As an example of the energy storage element, a nonaqueous electrolyte secondary battery will be described.

図1に非水電解質二次電池の一例としての蓄電素子1を示す。なお、同図は、容器内部を透視した図としている。巻芯(図1においては図示しない)が中心に配置された扁平形状を有する巻回型電極体2が、角型の容器3に収納されている。巻回型電極体2は巻芯と共に厚さ方向に押圧された状態で容器3に収納されている。巻回型電極体2は、セパレータを挟んで巻回された正極及び負極を有する。正極は正極リード41を介して正極端子4と電気的に接続されている。負極は負極リード51を介して負極端子5と電気的に接続されている。また、容器3内には、巻回型電極体2と共に非水電解質(図示しない)が収容されている。非水電解質の一部は、巻回型電極体2の内部に含浸している。 Figure 1 shows a storage element 1 as an example of a non-aqueous electrolyte secondary battery. This figure is a see-through view of the interior of the container. A flat wound electrode assembly 2 with a centrally located winding core (not shown in Figure 1) is housed in a rectangular container 3. The wound electrode assembly 2, together with the winding core, is housed in the container 3 while being pressed in the thickness direction. The wound electrode assembly 2 has a positive electrode and a negative electrode wound with a separator sandwiched between them. The positive electrode is electrically connected to the positive electrode terminal 4 via a positive electrode lead 41. The negative electrode is electrically connected to the negative electrode terminal 5 via a negative electrode lead 51. The container 3 also contains a non-aqueous electrolyte (not shown) along with the wound electrode assembly 2. A portion of the non-aqueous electrolyte is impregnated into the interior of the wound electrode assembly 2.

(巻回型電極体及び巻芯)
以下、蓄電素子1に備わる巻回型電極体2及び巻芯6の構造について、図2等を参照に詳説する。図2は、巻芯6及び巻回型電極体2を製造後、厚さ方向(図2における上下方向)に押圧した状態、換言すれば、容器3内に収納されている状態を示す。図2は、巻回型電極体2における巻回軸方向視における断面図、換言すれば巻回軸と垂直な切断面における断面図である。
(Wound electrode body and winding core)
The structures of the wound electrode body 2 and winding core 6 provided in the energy storage element 1 will be described in detail below with reference to Fig. 2 etc. Fig. 2 shows the state in which the winding core 6 and the wound electrode body 2 are pressed in the thickness direction (the vertical direction in Fig. 2) after production, in other words, the state in which they are housed in the container 3. Fig. 2 is a cross-sectional view of the wound electrode body 2 as viewed in the direction of the winding axis, in other words, a cross-sectional view taken along a cut surface perpendicular to the winding axis.

巻回型電極体2は、例えば、帯状の第一のセパレータと、帯状の負極と、帯状の第二のセパレータと、帯状の正極とが、この順に重ね合わされた状態で巻回されてなる、巻回型の電極体である。巻回型電極体2の中心部には、巻芯6が配置される領域が存在する。巻回型電極体2は、従来公知の巻回型電極体と同様の構成とすることができる。第一のセパレータと第二のセパレータとは同一の部材であってよい。巻回型電極体2を構成する各部材(正極、負極及びセパレータ)の具体的形態については後述する。 The wound electrode body 2 is a wound electrode body formed by, for example, winding a strip-shaped first separator, a strip-shaped negative electrode, a strip-shaped second separator, and a strip-shaped positive electrode, stacked in this order. The center of the wound electrode body 2 has an area where the winding core 6 is located. The wound electrode body 2 can have the same configuration as conventionally known wound electrode bodies. The first separator and second separator may be made of the same material. The specific configurations of the components (positive electrode, negative electrode, and separator) that make up the wound electrode body 2 will be described later.

巻芯6は、巻回型電極体2の中心部に配置されている。換言すれば、例えば巻回型電極体2は、巻芯6を中心にして、帯状の第一のセパレータと、帯状の負極と、帯状の第二のセパレータと、帯状の正極とをこの順に重ね合わされた状態で巻回することにより形成される。 The winding core 6 is located at the center of the wound electrode body 2. In other words, for example, the wound electrode body 2 is formed by winding a strip-shaped first separator, a strip-shaped negative electrode, a strip-shaped second separator, and a strip-shaped positive electrode, all stacked in this order, around the winding core 6.

巻芯6は、帯状のシート部材が巻回されてなる。巻芯6は、例えば、2枚のシート部材が巻回されることにより形成されている。巻芯6は、2つの折り返し位置7A、7Bを有する扁平形状を有する。巻芯6は、2つの折り返し位置7A、7Bにおいて完全に折れ曲がっていてもよく、断面視略半円状に滑らかに湾曲していてもよい。 The winding core 6 is formed by winding a strip-shaped sheet material. For example, the winding core 6 is formed by winding two sheets of sheet material. The winding core 6 has a flat shape with two folding positions 7A and 7B. The winding core 6 may be completely folded at the two folding positions 7A and 7B, or may be smoothly curved into a roughly semicircular shape in cross section.

巻芯6を構成するシート部材の材質としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂等が挙げられる。このシート部材は、無孔質であってもよく、多孔質であってもよい。巻回型電極体2を構成するセパレータと同じものを、巻芯6を構成するシート部材として用いてもよい。巻芯6を構成するシート部材の平均厚さとしては、10μm以上1mm以下が好ましく、40μm以上300μm以下がより好ましい。 Examples of materials for the sheet member that makes up the winding core 6 include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, and resins such as polyphenylene sulfide and polyethylene terephthalate. This sheet member may be non-porous or porous. The same separator that makes up the wound electrode body 2 may be used as the sheet member that makes up the winding core 6. The average thickness of the sheet member that makes up the winding core 6 is preferably 10 μm or more and 1 mm or less, and more preferably 40 μm or more and 300 μm or less.

巻芯6は、筒状部8と、2つの内周余剰部9A、9Bとを有する。また、巻芯6においては、巻回されたシート部材のずれ等が生じないように、重なり合ったシート部材が2箇所の固定位置10A、10Bで固定されている。この固定位置10A、10Bにおけるシート部材の固定は、溶着、接着等により行われている。 The winding core 6 has a cylindrical portion 8 and two inner circumferential excess portions 9A, 9B. Furthermore, the overlapping sheet materials are fixed at two fixing positions 10A, 10B on the winding core 6 to prevent misalignment of the wound sheet materials. The sheet materials are fixed at these fixing positions 10A, 10B by welding, adhesive, or the like.

筒状部8は、巻芯6の本体部分であり、シート部材が巻回されて構成されている。図2の形態における筒状部8は、二重のシート部材から構成されているが、より多くの巻回を行い三重以上のシート部材から筒状部8が構成されていてもよいし、一重のシート部材から筒状部8が構成されていてもよい(第四の実施形態:図8、9参照)。筒状部8が二重以上のシート部材から構成されている場合、内周余剰部9A、9Bがある部分とない部分等におけるシート部材の積層枚数差、すなわち巻芯6の部位による厚さの差が相対的に小さくなる。そのため、巻回型電極体2を容器3に挿入する際、巻回型電極体2が容器3の内面等に引っ掛かり難く、容易に容器3へ挿入することができる。一方、筒状部8が一重のシート部材から構成されている場合、巻芯6が薄くなり、巻回型電極体2における正極及び負極の巻回数を増やすことができるため、蓄電素子1の体積当たりのエネルギー密度を高めること等ができる。 The cylindrical portion 8 is the main body of the winding core 6 and is formed by winding sheet material. In the embodiment shown in FIG. 2, the cylindrical portion 8 is formed from a double layer of sheet material. However, the cylindrical portion 8 may be formed from three or more layers of sheet material by winding more layers, or from a single layer of sheet material (fourth embodiment: see FIGS. 8 and 9). When the cylindrical portion 8 is formed from a double or multiple layer of sheet material, the difference in the number of stacked sheets between areas with and without inner circumferential excess portions 9A, 9B, i.e., the difference in thickness between different parts of the winding core 6, is relatively small. Therefore, when inserting the wound electrode body 2 into the container 3, the wound electrode body 2 is less likely to get caught on the inner surface of the container 3, and can be easily inserted into the container 3. On the other hand, when the cylindrical portion 8 is formed from a single layer of sheet material, the winding core 6 becomes thinner, allowing for a larger number of windings of the positive and negative electrodes in the wound electrode body 2, thereby increasing the energy density per volume of the energy storage element 1.

内周余剰部9A、9Bは、筒状部8の内側に配置され、一端11A、11Bのみが固定位置10A、10Bにおいて筒状部8に固定されている。内周余剰部9A、9Bは、筒状部8を構成していないシート部材の内周側の余剰部分である。 The inner circumferential excess portions 9A, 9B are positioned inside the cylindrical portion 8, with only one end 11A, 11B fixed to the cylindrical portion 8 at fixing positions 10A, 10B. The inner circumferential excess portions 9A, 9B are excess portions on the inner circumferential side of the sheet material that do not constitute the cylindrical portion 8.

内周余剰部9Aの長さLAは、この内周余剰部9Aにおける筒状部8との固定位置10Aから、この固定位置10Aに対して遠い側の折り返し位置7Bまでの距離DAよりも短い。同様に、内周余剰部9Bの長さLBは、この内周余剰部9Bにおける筒状部8との固定位置10Bから、この固定位置10Bに対して遠い側の折り返し位置7Aまでの距離DBよりも短い。なお、折り返し位置7A、7Bは、筒状部8の内面の折り返し位置とする。 The length LA of the inner surplus portion 9A is shorter than the distance DA from the fixed position 10A of the inner surplus portion 9A to the fold position 7B on the far side of the fixed position 10A. Similarly, the length LB of the inner surplus portion 9B is shorter than the distance DB from the fixed position 10B of the inner surplus portion 9B to the fold position 7A on the far side of the fixed position 10B. Note that the fold positions 7A and 7B are fold positions on the inner surface of the tubular portion 8.

このように、巻芯6の内周余剰部9A、9Bの長さLA、LBが、それぞれ筒状部8との固定位置10A、10Bから固定位置に対して遠い側の折り返し位置7B、7Aまでの距離DA、DBより短いため、巻回型電極体が厚さ方向に押圧されて筒状部の内面間の距離が小さくなった状態であっても内周余剰部9A、9Bにしわが生じ難い。このため、巻芯6から巻回型電極体2に掛かる荷重の均一性が高く、電極間の隙間の発生が抑制される。 As such, the lengths LA and LB of the inner surplus portions 9A and 9B of the winding core 6 are shorter than the distances DA and DB from the fixed positions 10A and 10B with the cylindrical portion 8 to the fold-back positions 7B and 7A on the far side of the fixed positions. Therefore, wrinkles are less likely to form in the inner surplus portions 9A and 9B even when the wound electrode body is pressed in the thickness direction, reducing the distance between the inner surfaces of the cylindrical portions. This ensures that the load applied from the winding core 6 to the wound electrode body 2 is highly uniform, suppressing the occurrence of gaps between the electrodes.

図2の形態において、2つの内周余剰部9A、9Bの長さの合計(LA+LB)は、それぞれの筒状部8との固定位置10A、10Bの間の距離(DX)より短い。このため、巻芯6においては、2つの内周余剰部9A、9B同士が重ならず、しわがより生じ難く、巻回型電極体2の電極間の隙間の発生がより抑制される。 In the configuration shown in Figure 2, the total length (LA + LB) of the two inner circumferential excess portions 9A, 9B is shorter than the distance (DX) between the fixing positions 10A, 10B with the respective cylindrical portions 8. As a result, the two inner circumferential excess portions 9A, 9B do not overlap with each other on the winding core 6, making wrinkles less likely to occur and further suppressing the occurrence of gaps between the electrodes of the wound electrode body 2.

各内周余剰部9A、9Bの長さLA、LBは、シート部材の平均厚さの10倍以上であることが好ましく、20倍以上又は30倍以上であることがより好ましい。また、各内周余剰部9A、9Bの長さLA、LBは、3mm以上であることが好ましく、1cm以上又は1.5cm以上であることがより好ましい。このように内周余剰部9A、9Bが十分な長さを有する場合、後述する図4に示されるように、巻回により巻芯6及び巻回型電極体2を製造する際に、内周余剰部9A、9Bが巻芯6の筒状部8と巻軸62A、62Bとが対向する間に十分に挟み込まれ、巻芯6のずれ等の発生を抑制することができる。なお、巻芯に内周余剰部が設けられていない場合、製造時等に巻芯のずれが顕著に生じ得るため、好ましくない。 The lengths LA and LB of the inner circumferential excess portions 9A and 9B are preferably at least 10 times the average thickness of the sheet member, and more preferably at least 20 or 30 times. Furthermore, the lengths LA and LB of the inner circumferential excess portions 9A and 9B are preferably at least 3 mm, and more preferably at least 1 cm or 1.5 cm. When the inner circumferential excess portions 9A and 9B are of sufficient length, as shown in FIG. 4 (described later), when the winding core 6 and the wound electrode body 2 are manufactured by winding, the inner circumferential excess portions 9A and 9B are sufficiently sandwiched between the cylindrical portion 8 of the winding core 6 and the opposing winding shafts 62A and 62B, thereby preventing misalignment of the winding core 6. Note that a winding core without an inner circumferential excess portion is not preferred because it can significantly misalign the winding core during manufacturing, etc.

(巻芯及び巻回型電極体の製造方法)
次いで、巻芯及びこの巻芯が中心部に配置された巻回型電極体の製造方法について、図3から5を参照して説明する。はじめに、蓄電素子の巻芯を製造する巻芯製造装置について、図3を参照して説明する。巻芯製造装置は、回転軸61を中心に回転自在に設けられるテーブル60と、テーブル60上に回転軸61を挟んで配置される一対の巻軸62A、62Bと、巻軸62A、62Bにシート部材63を挿入するシート挿入装置64A、64Bとを備える。巻芯製造装置は、さらに、シート部材63を巻軸62A、62Bに押圧固定したり、シート部材63を溶着又は接着等したりするチャック65A、65Bを備えている。
(Method for manufacturing the winding core and wound electrode body)
Next, a method for manufacturing a winding core and a wound electrode body in which this winding core is disposed at the center will be described with reference to Figures 3 to 5. First, a winding core manufacturing apparatus for manufacturing winding cores for energy storage elements will be described with reference to Figure 3. The winding core manufacturing apparatus includes a table 60 rotatable about a rotation axis 61, a pair of winding shafts 62A and 62B disposed on the table 60 with the rotation axis 61 sandwiched therebetween, and sheet insertion devices 64A and 64B that insert sheet members 63 onto the winding shafts 62A and 62B. The winding core manufacturing apparatus also includes chucks 65A and 65B that press and fix the sheet members 63 onto the winding shafts 62A and 62B, and that weld or adhere the sheet members 63.

まず、図3に示すように、各シート挿入装置64A、64Bにより、両巻軸62A、62B間にシート部材63を挿入する。このとき、2つのシート部材63のそれぞれの一方の面は、巻軸62A、62Bの表面と接触するようにチャック65A、65Bによって押圧固定される。また、このときの挿入されるシート部材63の長さ(シート部材63における巻軸62A、62Bとチャック65A、65Bとに押圧されている部分より先の長さ)は、形成される内周余剰部9A、9B(図4参照)が所定の長さとなるように調整される。 First, as shown in Figure 3, sheet inserting devices 64A and 64B insert sheet material 63 between reel shafts 62A and 62B. At this time, one side of each of the two sheet materials 63 is pressed and fixed by chucks 65A and 65B so that it contacts the surface of reel shafts 62A and 62B. The length of the inserted sheet material 63 (the length beyond the portion of sheet material 63 pressed between reel shafts 62A and 62B and chucks 65A and 65B) is adjusted so that the inner surplus portions 9A and 9B (see Figure 4) formed have a predetermined length.

図3に示す状態から、テーブル60を時計回りに回転させると、図4に示すように、巻軸62A、62Bの周面に沿うようにシート部材63が巻回される。なお、図3に示す状態から半回転した時に、シート部材63がチャック65A、65Bを巻き込まないように、各チャック65A、65Bは移動(退避)可能に構成されている。図4に示す状態において、シート部材63と巻軸62A、62Bとが重なっている部分(固定位置10A、10B)をチャック65A、65Bにより溶着又は接着等するとともに、シート部材63における固定位置10A、10Bよりも後方(シート挿入装置64A、64B側)を切断する。これにより、筒状部8と、筒状部8の内側に配置され、一端が固定位置10A、10Bにおいて筒状部8に固定された2つの内周余剰部9A、9Bを有する巻芯6が得られる(図5参照)。なお、本実施形態においては、テーブル60を1回転させているが、より多くテーブル60を回転させてもよい。なお、図5においては、巻芯製造装置の一部(テーブル60等)を省略して図示している。 When the table 60 is rotated clockwise from the state shown in FIG. 3, the sheet material 63 is wound around the circumferential surfaces of the reel shafts 62A and 62B, as shown in FIG. 4. Note that the chucks 65A and 65B are configured to be movable (retractable) so that the sheet material 63 does not get caught in the chucks 65A and 65B when the table 60 rotates half a turn from the state shown in FIG. 3. In the state shown in FIG. 4, the overlapping portions of the sheet material 63 and the reel shafts 62A and 62B (fixed positions 10A and 10B) are welded or glued by the chucks 65A and 65B, and the sheet material 63 is cut behind the fixed positions 10A and 10B (toward the sheet insertion devices 64A and 64B). This results in a reel core 6 having a cylindrical portion 8 and two inner circumferential excess portions 9A and 9B positioned inside the cylindrical portion 8 and fixed at one end to the cylindrical portion 8 at the fixed positions 10A and 10B (see FIG. 5). In this embodiment, the table 60 rotates once, but it may rotate more times. Note that in Figure 5, part of the core manufacturing device (such as the table 60) is omitted from the illustration.

図3から5に示した製造方法のように、2枚のシート部材63を用いて巻芯6を製造する方法は、例えば第四の実施形態において記載している1枚のシート部材を用いて製造する方法と比べて、シート部材をカットする工程が少ない。このため、このような製造方法によれば、製造時間の短縮化を図ることなどができる。 The manufacturing method shown in Figures 3 to 5, which uses two sheet members 63 to manufacture the winding core 6, requires fewer steps to cut the sheet members compared to the manufacturing method using a single sheet member, as described in the fourth embodiment, for example. Therefore, this manufacturing method can shorten the manufacturing time, among other things.

このように製造された巻芯6を中心にして、公知の方法により、セパレータを介して正極及び負極を巻回することで、図5に示すように巻回型電極体2を製造することができる。図5に示す状態から、巻回型電極体2を巻芯6と共に巻軸62A、63Bから引き抜くことにより、巻芯6が中心部に配置された、扁平形状を有する巻回型電極体2が得られる。そしてこの巻回型電極体2を巻芯6と共に厚さ方向(図5等における上下方向)に押圧することにより、図2に示される厚さ方向に押圧された状態の巻回型電極体2が得られる。 By winding the positive and negative electrodes with a separator interposed therebetween using a known method around the winding core 6 manufactured in this manner, the wound electrode body 2 can be manufactured as shown in Figure 5. Pulling the wound electrode body 2 together with the winding core 6 from the state shown in Figure 5 off the winding shafts 62A and 63B produces a flat wound electrode body 2 with the winding core 6 located in the center. Then, by pressing this wound electrode body 2 together with the winding core 6 in the thickness direction (the vertical direction in Figure 5, etc.), the wound electrode body 2 pressed in the thickness direction shown in Figure 2 is obtained.

以下、蓄電素子1を構成する各部材について具体的に説明する。 The following describes in detail each component that makes up the energy storage element 1.

(正極)
正極は、正極基材と、当該正極基材に直接又は中間層を介して配される正極活物質層とを有する。
(positive electrode)
The positive electrode has a positive electrode substrate and a positive electrode active material layer disposed on the positive electrode substrate directly or via an intermediate layer.

正極基材は、導電性を有する。「導電性」を有するか否かは、JIS-H-0505(1975年)に準拠して測定される体積抵抗率が10Ω・cmを閾値として判定する。正極基材の材質としては、アルミニウム、チタン、タンタル、ステンレス鋼等の金属又はこれらの合金が用いられる。これらの中でも、耐電位性、導電性の高さ、及びコストの観点からアルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。正極基材としては、箔、蒸着膜、メッシュ、多孔質材料等が挙げられ、コストの観点から箔が好ましい。したがって、正極基材としてはアルミニウム箔又はアルミニウム合金箔が好ましい。アルミニウム又はアルミニウム合金としては、JIS-H-4000(2014年)又はJIS-H4160(2006年)に規定されるA1085、A3003、A1N30等が例示できる。 The positive electrode substrate is conductive. Whether or not a material is "conductive" is determined by a volume resistivity of 10 7 Ω·cm measured in accordance with JIS-H-0505 (1975). Metals such as aluminum, titanium, tantalum, and stainless steel, or alloys thereof, are used as the material for the positive electrode substrate. Among these, aluminum or aluminum alloys are preferred from the viewpoints of potential resistance, high conductivity, and cost. Examples of positive electrode substrates include foils, vapor-deposited films, meshes, and porous materials, with foil being preferred from the viewpoint of cost. Therefore, aluminum foil or aluminum alloy foil is preferred as the positive electrode substrate. Examples of aluminum or aluminum alloys include A1085, A3003, and A1N30 as specified in JIS-H-4000 (2014) or JIS-H4160 (2006).

正極基材の平均厚さは、3μm以上50μm以下が好ましく、5μm以上40μm以下がより好ましく、8μm以上30μm以下がさらに好ましく、10μm以上25μm以下が特に好ましい。正極基材の平均厚さを上記の範囲とすることで、正極基材の強度を高めつつ、蓄電素子の体積当たりのエネルギー密度を高めることができる。 The average thickness of the positive electrode substrate is preferably 3 μm or more and 50 μm or less, more preferably 5 μm or more and 40 μm or less, even more preferably 8 μm or more and 30 μm or less, and particularly preferably 10 μm or more and 25 μm or less. By keeping the average thickness of the positive electrode substrate within the above range, the strength of the positive electrode substrate can be increased while also increasing the energy density per volume of the energy storage element.

中間層は、正極基材と正極活物質層との間に配される層である。中間層は、炭素粒子等の導電剤を含むことで正極基材と正極活物質層との接触抵抗を低減する。中間層の構成は特に限定されず、例えば、バインダ及び導電剤を含む。 The intermediate layer is a layer disposed between the positive electrode substrate and the positive electrode active material layer. The intermediate layer contains a conductive agent such as carbon particles to reduce the contact resistance between the positive electrode substrate and the positive electrode active material layer. The composition of the intermediate layer is not particularly limited, and may include, for example, a binder and a conductive agent.

正極活物質層は、正極活物質を含む。正極活物質層は、必要に応じて、導電剤、バインダ、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。 The positive electrode active material layer contains a positive electrode active material. The positive electrode active material layer may also contain optional components such as a conductive agent, binder, thickener, and filler, as needed.

正極活物質としては、公知の正極活物質の中から適宜選択できる。リチウムイオン二次電池用の正極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材料が用いられる。正極活物質としては、例えば、α-NaFeO型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物、スピネル型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物、ポリアニオン化合物、カルコゲン化合物、硫黄等が挙げられる。α-NaFeO型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物として、例えば、Li[LiNi(1-x)]O(0≦x<0.5)、Li[LiNiγCo(1-x-γ)]O(0≦x<0.5、0<γ<1、0<1-x-γ)、Li[LiCo(1-x)]O(0≦x<0.5)、Li[LiNiγMn(1-x-γ)]O(0≦x<0.5、0<γ<1、0<1-x-γ)、Li[LiNiγMnβCo(1-x-γ-β)]O(0≦x<0.5、0<γ、0<β、0.5<γ+β<1、0<1-x-γ-β)、Li[LiNiγCoβAl(1-x-γ-β)]O(0≦x<0.5、0<γ、0<β、0.5<γ+β<1、0<1-x-γ-β)等が挙げられる。スピネル型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物として、LiMn、LiNiγMn(2-γ)等が挙げられる。ポリアニオン化合物として、LiFePO、LiMnPO、LiNiPO、LiCoPO、Li(PO、LiMnSiO、LiCoPOF等が挙げられる。カルコゲン化合物として、二硫化チタン、二硫化モリブデン、二酸化モリブデン等が挙げられる。これらの材料中の原子又はポリアニオンは、他の元素からなる原子又はアニオン種で一部が置換されていてもよい。これらの材料は表面が他の材料で被覆されていてもよい。正極活物質層においては、これら材料の1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 The positive electrode active material can be appropriately selected from known positive electrode active materials. A material capable of absorbing and releasing lithium ions is typically used as the positive electrode active material for lithium ion secondary batteries. Examples of the positive electrode active material include lithium transition metal composite oxides having an α-NaFeO 2 -type crystal structure, lithium transition metal composite oxides having a spinel-type crystal structure, polyanion compounds, chalcogen compounds, and sulfur. Examples of lithium transition metal composite oxides having α-NaFeO type 2 crystal structure include Li[Li x Ni (1-x) ]O 2 (0≦x<0.5), Li[Li x Ni γ Co (1-x-γ) ]O 2 (0≦x<0.5, 0<γ<1, 0<1-x-γ), Li[Li x Co (1-x) ]O 2 (0≦x<0.5), Li[Li x Ni γ Mn (1-x-γ) ]O 2 (0≦x<0.5, 0<γ<1, 0<1-x-γ), Li[Li x Ni γ Mn β Co (1-x-γ-β) ]O 2 (0≦x<0.5, 0<γ, 0<β, 0.5<γ+β<1, 0<1-x-γ-β), Li[Li x Ni γ Co β Al (1-x-γ-β) ] O 2 (0≦x<0.5, 0<γ, 0<β, 0.5<γ+β<1, 0<1-x-γ-β), etc. Examples of lithium transition metal composite oxides having a spinel crystal structure include Li x Mn 2 O 4 and Li x Ni γ Mn (2-γ) O 4 . Examples of polyanion compounds include LiFePO4 , LiMnPO4 , LiNiPO4 , LiCoPO4, Li3V2 ( PO4 ) 3 , Li2MnSiO4 , and Li2CoPO4F . Examples of chalcogen compounds include titanium disulfide, molybdenum disulfide , and molybdenum dioxide . Atoms or polyanions in these materials may be partially substituted with atoms or anion species of other elements. The surfaces of these materials may be coated with other materials. In the positive electrode active material layer, one of these materials may be used alone, or two or more may be used in combination.

正極活物質は、通常、粒子(粉体)である。正極活物質の平均粒径は、例えば、0.1μm以上20μm以下とすることが好ましい。正極活物質の平均粒径を上記下限以上とすることで、正極活物質の製造又は取り扱いが容易になる。正極活物質の平均粒径を上記上限以下とすることで、正極活物質層の電子伝導性が向上する。なお、正極活物質と他の材料との複合体を用いる場合、該複合体の平均粒径を正極活物質の平均粒径とする。「平均粒径」とは、JIS-Z-8825(2013年)に準拠し、粒子を溶媒で希釈した希釈液に対しレーザ回折・散乱法により測定した粒径分布に基づき、JIS-Z-8819-2(2001年)に準拠し計算される体積基準積算分布が50%となる値を意味する。 The positive electrode active material is typically in the form of particles (powder). The average particle size of the positive electrode active material is preferably, for example, 0.1 μm or more and 20 μm or less. Setting the average particle size of the positive electrode active material above the lower limit facilitates the production and handling of the positive electrode active material. Setting the average particle size of the positive electrode active material below the upper limit improves the electronic conductivity of the positive electrode active material layer. When a composite of the positive electrode active material and another material is used, the average particle size of the composite is taken as the average particle size of the positive electrode active material. "Average particle size" refers to the value at which the volume-based cumulative distribution calculated in accordance with JIS-Z-8819-2 (2001) is 50%, based on the particle size distribution measured by laser diffraction/scattering in a diluted solution obtained by diluting particles with a solvent in accordance with JIS-Z-8825 (2013).

粉体を所定の粒径で得るためには粉砕機や分級機等が用いられる。粉砕方法として、例えば、乳鉢、ボールミル、サンドミル、振動ボールミル、遊星ボールミル、ジェットミル、カウンタージェットミル、旋回気流型ジェットミル又は篩等を用いる方法が挙げられる。粉砕時には水、あるいはヘキサン等の有機溶剤を共存させた湿式粉砕を用いることもできる。分級方法としては、篩や風力分級機等が、乾式、湿式ともに必要に応じて用いられる。 To obtain powders of a specified particle size, mills and classifiers are used. Examples of milling methods include those using a mortar, ball mill, sand mill, vibrating ball mill, planetary ball mill, jet mill, counter jet mill, swirling air jet mill, or sieves. Wet milling, in which water or an organic solvent such as hexane is present, can also be used. Sieves and air classifiers are used as classification methods, both dry and wet, as needed.

正極活物質層における正極活物質の含有量は、50質量%以上99質量%以下が好ましく、70質量%以上98質量%以下がより好ましく、80質量%以上95質量%以下がさらに好ましい。正極活物質の含有量を上記の範囲とすることで、正極活物質層の高エネルギー密度化と製造性を両立できる。 The content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is preferably 50% by mass or more and 99% by mass or less, more preferably 70% by mass or more and 98% by mass or less, and even more preferably 80% by mass or more and 95% by mass or less. By keeping the content of the positive electrode active material within this range, both high energy density and manufacturability of the positive electrode active material layer can be achieved.

導電剤は、導電性を有する材料であれば特に限定されない。このような導電剤としては、例えば、炭素質材料、金属、導電性セラミックス等が挙げられる。炭素質材料としては、黒鉛、非黒鉛質炭素、グラフェン系炭素等が挙げられる。非黒鉛質炭素としては、カーボンナノファイバー、ピッチ系炭素繊維、カーボンブラック等が挙げられる。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等が挙げられる。グラフェン系炭素としては、グラフェン、カーボンナノチューブ(CNT)、フラーレン等が挙げられる。導電剤の形状としては、粉状、繊維状等が挙げられる。導電剤としては、これらの材料の1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、これらの材料を複合化して用いてもよい。例えば、カーボンブラックとCNTとを複合化した材料を用いてもよい。これらの中でも、電子伝導性及び塗工性の観点よりカーボンブラックが好ましく、中でもアセチレンブラックが好ましい。 The conductive agent is not particularly limited as long as it is a material that is conductive. Examples of such conductive agents include carbonaceous materials, metals, and conductive ceramics. Carbonaceous materials include graphite, non-graphitic carbon, and graphene-based carbon. Non-graphitic carbon includes carbon nanofiber, pitch-based carbon fiber, and carbon black. Carbon black includes furnace black, acetylene black, and ketjen black. Graphene-based carbon includes graphene, carbon nanotubes (CNT), and fullerene. The conductive agent may be in the form of powder or fiber. As the conductive agent, one of these materials may be used alone, or two or more may be mixed. These materials may also be used in combination. For example, a composite of carbon black and CNT may be used. Among these, carbon black is preferred from the standpoints of electronic conductivity and coatability, and acetylene black is particularly preferred.

正極活物質層における導電剤の含有量は、1質量%以上10質量%以下が好ましく、3質量%以上9質量%以下がより好ましい。導電剤の含有量を上記の範囲とすることで、蓄電素子のエネルギー密度を高めることができる。 The content of the conductive agent in the positive electrode active material layer is preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 3% by mass or more and 9% by mass or less. By keeping the content of the conductive agent within this range, the energy density of the energy storage element can be increased.

バインダとしては、例えば、フッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリル、ポリイミド等の熱可塑性樹脂;エチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM)、スルホン化EPDM、スチレンブタジエンゴム(SBR)、フッ素ゴム等のエラストマー;多糖類高分子等が挙げられる。 Examples of binders include thermoplastic resins such as fluororesins (polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), etc.), polyethylene, polypropylene, polyacrylic, and polyimide; elastomers such as ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), sulfonated EPDM, styrene-butadiene rubber (SBR), and fluororubber; and polysaccharide polymers.

正極活物質層におけるバインダの含有量は、1質量%以上10質量%以下が好ましく、3質量%以上9質量%以下がより好ましい。バインダの含有量を上記の範囲とすることで、正極活物質を安定して保持することができる。 The binder content in the positive electrode active material layer is preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 3% by mass or more and 9% by mass or less. By keeping the binder content within this range, the positive electrode active material can be stably maintained.

増粘剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース等の多糖類高分子が挙げられる。増粘剤がリチウム等と反応する官能基を有する場合、予めメチル化等によりこの官能基を失活させてもよい。 Examples of thickeners include polysaccharide polymers such as carboxymethyl cellulose (CMC) and methyl cellulose. If the thickener has a functional group that reacts with lithium or the like, this functional group may be deactivated in advance by methylation or the like.

フィラーは、特に限定されない。フィラーとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、二酸化ケイ素、アルミナ、二酸化チタン、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、アルミノケイ酸塩等の無機酸化物、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物、炭酸カルシウム等の炭酸塩、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、硫酸バリウム等の難溶性のイオン結晶、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等の窒化物、タルク、モンモリロナイト、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、マイカ等の鉱物資源由来物質又はこれらの人造物等が挙げられる。 The filler is not particularly limited. Examples of fillers include polyolefins such as polypropylene and polyethylene; inorganic oxides such as silicon dioxide, alumina, titanium dioxide, calcium oxide, strontium oxide, barium oxide, magnesium oxide, and aluminosilicates; hydroxides such as magnesium hydroxide, calcium hydroxide, and aluminum hydroxide; carbonates such as calcium carbonate; sparingly soluble ionic crystals such as calcium fluoride, barium fluoride, and barium sulfate; nitrides such as aluminum nitride and silicon nitride; mineral-derived substances such as talc, montmorillonite, boehmite, zeolite, apatite, kaolin, mullite, spinel, olivine, sericite, bentonite, and mica; and synthetic versions of these.

正極活物質層は、B、N、P、F、Cl、Br、I等の典型非金属元素、Li、Na、Mg、Al、K、Ca、Zn、Ga、Ge、Sn、Sr、Ba等の典型金属元素、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Zr、Nb、W等の遷移金属元素を正極活物質、導電剤、バインダ、増粘剤、フィラー以外の成分として含有してもよい。 The positive electrode active material layer may contain typical non-metallic elements such as B, N, P, F, Cl, Br, and I; typical metallic elements such as Li, Na, Mg, Al, K, Ca, Zn, Ga, Ge, Sn, Sr, and Ba; and transition metal elements such as Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Zr, Nb, and W as components other than the positive electrode active material, conductive agent, binder, thickener, and filler.

(負極)
負極は、負極基材と、当該負極基材に直接又は中間層を介して配される負極活物質層とを有する。中間層の構成は特に限定されず、例えば上記正極で例示した構成から選択することができる。
(Negative electrode)
The negative electrode has a negative electrode substrate and a negative electrode active material layer disposed on the negative electrode substrate directly or via an intermediate layer. The configuration of the intermediate layer is not particularly limited and can be selected from the configurations exemplified for the positive electrode above, for example.

負極基材は、導電性を有する。負極基材の材質としては、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼、アルミニウム等の金属又はこれらの合金、炭素質材料等が用いられる。これらの中でも銅又は銅合金が好ましい。負極基材としては、箔、蒸着膜、メッシュ、多孔質材料等が挙げられ、コストの観点から箔が好ましい。したがって、負極基材としては銅箔又は銅合金箔が好ましい。銅箔の例としては、圧延銅箔、電解銅箔等が挙げられる。 The negative electrode substrate is electrically conductive. Materials used for the negative electrode substrate include metals such as copper, nickel, stainless steel, nickel-plated steel, and aluminum, or alloys of these metals, and carbonaceous materials. Among these, copper or copper alloys are preferred. Examples of negative electrode substrates include foil, vapor-deposited film, mesh, and porous materials, with foil being preferred from a cost perspective. Therefore, copper foil or copper alloy foil is preferred as the negative electrode substrate. Examples of copper foil include rolled copper foil and electrolytic copper foil.

負極基材の平均厚さは、2μm以上35μm以下が好ましく、3μm以上30μm以下がより好ましく、4μm以上25μm以下がさらに好ましく、5μm以上20μm以下が特に好ましい。負極基材の平均厚さを上記の範囲とすることで、負極基材の強度を高めつつ、蓄電素子の体積当たりのエネルギー密度を高めることができる。 The average thickness of the negative electrode substrate is preferably 2 μm or more and 35 μm or less, more preferably 3 μm or more and 30 μm or less, even more preferably 4 μm or more and 25 μm or less, and particularly preferably 5 μm or more and 20 μm or less. By keeping the average thickness of the negative electrode substrate within the above range, the strength of the negative electrode substrate can be increased while also increasing the energy density per volume of the energy storage element.

負極活物質層は、負極活物質を含む。負極活物質層は、必要に応じて導電剤、バインダ、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。導電剤、バインダ、増粘剤、フィラー等の任意成分は、上記正極で例示した材料から選択できる。 The negative electrode active material layer contains a negative electrode active material. The negative electrode active material layer also contains optional components such as a conductive agent, binder, thickener, and filler as needed. The optional components such as a conductive agent, binder, thickener, and filler can be selected from the materials exemplified for the positive electrode above.

負極活物質層は、B、N、P、F、Cl、Br、I等の典型非金属元素、Li、Na、Mg、Al、K、Ca、Zn、Ga、Ge、Sn、Sr、Ba、等の典型金属元素、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Zr、Ta、Hf、Nb、W等の遷移金属元素を負極活物質、導電剤、バインダ、増粘剤、フィラー以外の成分として含有してもよい。 The negative electrode active material layer may contain typical non-metallic elements such as B, N, P, F, Cl, Br, and I; typical metallic elements such as Li, Na, Mg, Al, K, Ca, Zn, Ga, Ge, Sn, Sr, and Ba; and transition metal elements such as Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Zr, Ta, Hf, Nb, and W as components other than the negative electrode active material, conductive agent, binder, thickener, and filler.

負極活物質としては、公知の負極活物質の中から適宜選択できる。リチウムイオン二次電池用の負極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材料が用いられる。負極活物質としては、例えば、金属Li;Si、Sn等の金属又は半金属;Si酸化物、Ti酸化物、Sn酸化物等の金属酸化物又は半金属酸化物;LiTi12、LiTiO2、TiNb等のチタン含有酸化物;ポリリン酸化合物;炭化ケイ素;黒鉛(グラファイト)、非黒鉛質炭素(易黒鉛化性炭素又は難黒鉛化性炭素)等の炭素材料等が挙げられる。これらの材料の中でも、黒鉛及び非黒鉛質炭素が好ましい。負極活物質層においては、これら材料の1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 The negative electrode active material can be appropriately selected from known negative electrode active materials. A material capable of absorbing and releasing lithium ions is typically used as the negative electrode active material for lithium ion secondary batteries. Examples of negative electrode active materials include metal Li; metals or semimetals such as Si and Sn; metal oxides or semimetal oxides such as Si oxide, Ti oxide, and Sn oxide; titanium-containing oxides such as Li 4 Ti 5 O 12 , LiTiO 2 , and TiNb 2 O 7 ; polyphosphate compounds; silicon carbide; carbon materials such as graphite and non-graphitic carbon (easily graphitizable carbon or non-graphitizable carbon). Among these materials, graphite and non-graphitic carbon are preferred. In the negative electrode active material layer, one of these materials may be used alone, or two or more may be mixed and used.

「黒鉛」とは、充放電前又は放電状態において、X線回折法により決定される(002)面の平均格子面間隔(d002)が0.33nm以上0.34nm未満の炭素材料をいう。黒鉛としては、天然黒鉛、人造黒鉛が挙げられる。安定した物性の材料を入手できるという観点で、人造黒鉛が好ましい。 "Graphite" refers to a carbon material in which the average lattice spacing (d 002 ) of the (002) plane, as determined by X-ray diffraction before charge/discharge or in a discharged state, is 0.33 nm or more and less than 0.34 nm. Examples of graphite include natural graphite and artificial graphite. Artificial graphite is preferred from the viewpoint of being able to obtain a material with stable physical properties.

「非黒鉛質炭素」とは、充放電前又は放電状態においてX線回折法により決定される(002)面の平均格子面間隔(d002)が0.34nm以上0.42nm以下の炭素材料をいう。非黒鉛質炭素としては、難黒鉛化性炭素や、易黒鉛化性炭素が挙げられる。非黒鉛質炭素としては、例えば、樹脂由来の材料、石油ピッチまたは石油ピッチ由来の材料、石油コークスまたは石油コークス由来の材料、植物由来の材料、アルコール由来の材料等が挙げられる。 "Non-graphitic carbon" refers to a carbon material in which the average lattice spacing (d 002 ) of the (002) plane, as determined by X-ray diffraction before charge/discharge or in a discharged state, is 0.34 nm or more and 0.42 nm or less. Examples of non-graphitic carbon include non-graphitizable carbon and graphitizable carbon. Examples of non-graphitic carbon include resin-derived materials, petroleum pitch or petroleum pitch-derived materials, petroleum coke or petroleum coke-derived materials, plant-derived materials, and alcohol-derived materials.

ここで、「放電状態」とは、負極活物質である炭素材料から、充放電に伴い吸蔵放出可能なリチウムイオンが十分に放出されるように放電された状態を意味する。例えば、負極活物質として炭素材料を含む負極を作用極として、金属Liを対極として用いた半電池において、開回路電圧が0.7V以上である状態である。 Here, "discharged state" refers to a state in which the negative electrode active material, the carbon material, has been discharged so that lithium ions capable of being absorbed and released during charging and discharging are sufficiently released. For example, this refers to a state in which the open circuit voltage is 0.7 V or higher in a half cell using a negative electrode containing a carbon material as the negative electrode active material as the working electrode and metallic Li as the counter electrode.

「難黒鉛化性炭素」とは、上記d002が0.36nm以上0.42nm以下の炭素材料をいう。 The term "non-graphitizable carbon" refers to a carbon material having the above d 002 of 0.36 nm or more and 0.42 nm or less.

「易黒鉛化性炭素」とは、上記d002が0.34nm以上0.36nm未満の炭素材料をいう。 The term "easily graphitizable carbon" refers to a carbon material having the above d 002 of 0.34 nm or more and less than 0.36 nm.

負極活物質は、通常、粒子(粉体)である。負極活物質の平均粒径は、例えば、1nm以上100μm以下とすることができる。負極活物質が炭素材料、チタン含有酸化物又はポリリン酸化合物である場合、その平均粒径は、1μm以上100μm以下であってもよい。負極活物質が、Si、Sn、Si酸化物、又は、Sn酸化物等である場合、その平均粒径は、1nm以上1μm以下であってもよい。負極活物質の平均粒径を上記下限以上とすることで、負極活物質の製造又は取り扱いが容易になる。負極活物質の平均粒径を上記上限以下とすることで、負極活物質層の電子伝導性が向上する。粉体を所定の粒径で得るためには粉砕機や分級機等が用いられる。粉砕方法及び粉級方法は、例えば、上記正極で例示した方法から選択できる。負極活物質が金属Li等の金属である場合、負極活物質層は、箔状であってもよい。 The negative electrode active material is typically in the form of particles (powder). The average particle size of the negative electrode active material can be, for example, 1 nm to 100 μm. When the negative electrode active material is a carbon material, a titanium-containing oxide, or a polyphosphate compound, the average particle size may be 1 μm to 100 μm. When the negative electrode active material is Si, Sn, Si oxide, Sn oxide, or the like, the average particle size may be 1 nm to 1 μm. Setting the average particle size of the negative electrode active material to be equal to or greater than the above lower limit facilitates the production and handling of the negative electrode active material. Setting the average particle size of the negative electrode active material to be equal to or less than the above upper limit improves the electronic conductivity of the negative electrode active material layer. A pulverizer, classifier, or the like is used to obtain powder with a specified particle size. The pulverization and classification methods can be selected from, for example, the methods exemplified for the positive electrode above. When the negative electrode active material is a metal such as metallic Li, the negative electrode active material layer may be in the form of a foil.

負極活物質層における負極活物質の含有量は、60質量%以上99質量%以下が好ましく、90質量%以上98質量%以下がより好ましい。負極活物質の含有量を上記の範囲とすることで、負極活物質層の高エネルギー密度化と製造性を両立できる。 The content of the negative electrode active material in the negative electrode active material layer is preferably 60% by mass or more and 99% by mass or less, and more preferably 90% by mass or more and 98% by mass or less. By keeping the content of the negative electrode active material within this range, it is possible to achieve both high energy density and manufacturability of the negative electrode active material layer.

(セパレータ)
セパレータは、公知のセパレータの中から適宜選択できる。セパレータとして、例えば、基材層のみからなるセパレータ、基材層の一方の面又は双方の面に耐熱粒子とバインダとを含む耐熱層が形成されたセパレータ等を使用することができる。セパレータの基材層の形状としては、例えば、織布、不織布、多孔質樹脂フィルム等が挙げられる。これらの形状の中でも、強度の観点から多孔質樹脂フィルムが好ましく、非水電解質の保液性の観点から不織布が好ましい。セパレータの基材層の材料としては、シャットダウン機能の観点から例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが好ましく、耐酸化分解性の観点から例えばポリイミドやアラミド等が好ましい。セパレータの基材層として、これらの樹脂を複合した材料を用いてもよい。
(separator)
The separator can be appropriately selected from known separators. Examples of separators that can be used include separators consisting of only a substrate layer and separators in which a heat-resistant layer containing heat-resistant particles and a binder is formed on one or both surfaces of the substrate layer. Examples of the shape of the substrate layer of the separator include woven fabric, nonwoven fabric, and porous resin film. Among these shapes, porous resin films are preferred from the viewpoint of strength, and nonwoven fabrics are preferred from the viewpoint of non-aqueous electrolyte retention. Materials for the substrate layer of the separator are preferably polyolefins such as polyethylene and polypropylene from the viewpoint of shutdown function, and polyimide and aramid from the viewpoint of oxidative decomposition resistance. A composite material of these resins may also be used for the substrate layer of the separator.

耐熱層に含まれる耐熱粒子は、1気圧の空気雰囲気下で室温から500℃まで昇温したときの質量減少が5%以下であるものが好ましく、室温から800℃まで昇温したときの質量減少が5%以下であるものがさらに好ましい。質量減少が所定以下である材料として無機化合物が挙げられる。無機化合物として、例えば、酸化鉄、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、アルミノケイ酸塩等の酸化物;窒化アルミニウム、窒化ケイ素等の窒化物;炭酸カルシウム等の炭酸塩;硫酸バリウム等の硫酸塩;フッ化カルシウム、フッ化バリウム、チタン酸バリウム等の難溶性のイオン結晶;シリコン、ダイヤモンド等の共有結合性結晶;タルク、モンモリロナイト、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、マイカ等の鉱物資源由来物質又はこれらの人造物等が挙げられる。無機化合物として、これらの物質の単体又は複合体を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。これらの無機化合物の中でも、蓄電素子の安全性の観点から、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、又はアルミノケイ酸塩が好ましい。 The heat-resistant particles contained in the heat-resistant layer preferably exhibit a mass loss of 5% or less when heated from room temperature to 500°C in an air atmosphere at 1 atmosphere pressure, and more preferably exhibit a mass loss of 5% or less when heated from room temperature to 800°C. Examples of materials exhibiting a mass loss of less than the specified value include inorganic compounds. Examples of inorganic compounds include oxides such as iron oxide, silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, zirconium oxide, calcium oxide, strontium oxide, barium oxide, magnesium oxide, and aluminosilicates; nitrides such as aluminum nitride and silicon nitride; carbonates such as calcium carbonate; sulfates such as barium sulfate; sparingly soluble ionic crystals such as calcium fluoride, barium fluoride, and barium titanate; covalently bonded crystals such as silicon and diamond; mineral-derived substances such as talc, montmorillonite, boehmite, zeolite, apatite, kaolin, mullite, spinel, olivine, sericite, bentonite, and mica, as well as artificial products thereof. As the inorganic compound, these substances may be used alone or in the form of a complex, or two or more may be mixed and used. Of these inorganic compounds, silicon oxide, aluminum oxide, or aluminosilicate are preferred from the perspective of the safety of the energy storage element.

セパレータの空孔率は、強度の観点から80体積%以下が好ましく、放電性能の観点から20体積%以上が好ましい。ここで、「空孔率」とは、体積基準の値であり、水銀ポロシメータでの測定値を意味する。 The porosity of the separator is preferably 80% by volume or less from the perspective of strength, and 20% by volume or more from the perspective of discharge performance. Here, "porosity" refers to a volume-based value measured using a mercury porosimeter.

セパレータとして、ポリマーと非水電解質とで構成されるポリマーゲルを用いてもよい。ポリマーとして、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリメチルメタアクリレート、ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。ポリマーゲルを用いると、漏液を抑制する効果がある。セパレータとして、上述したような多孔質樹脂フィルム又は不織布等とポリマーゲルを併用してもよい。 A polymer gel composed of a polymer and a non-aqueous electrolyte may be used as the separator. Examples of polymers include polyacrylonitrile, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polymethyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyvinylpyrrolidone, and polyvinylidene fluoride. Using a polymer gel has the effect of suppressing leakage. The separator may also be a combination of a porous resin film or nonwoven fabric, such as those described above, and a polymer gel.

(非水電解質)
非水電解質としては、公知の非水電解質の中から適宜選択できる。非水電解質には、非水電解液を用いてもよい。非水電解液は、非水溶媒と、この非水溶媒に溶解されている電解質塩とを含む。
(Non-aqueous electrolyte)
The nonaqueous electrolyte can be appropriately selected from known nonaqueous electrolytes. The nonaqueous electrolyte may be a nonaqueous electrolytic solution. The nonaqueous electrolytic solution contains a nonaqueous solvent and an electrolyte salt dissolved in the nonaqueous solvent.

非水溶媒としては、公知の非水溶媒の中から適宜選択できる。非水溶媒としては、環状カーボネート、鎖状カーボネート、カルボン酸エステル、リン酸エステル、スルホン酸エステル、エーテル、アミド、ニトリル等が挙げられる。非水溶媒として、これらの化合物に含まれる水素原子の一部がハロゲンに置換されたものを用いてもよい。 The non-aqueous solvent can be appropriately selected from known non-aqueous solvents. Examples of non-aqueous solvents include cyclic carbonates, chain carbonates, carboxylic acid esters, phosphate esters, sulfonic acid esters, ethers, amides, and nitriles. Non-aqueous solvents in which some of the hydrogen atoms in these compounds have been substituted with halogens may also be used.

環状カーボネートとしては、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)、ビニレンカーボネート(VC)、ビニルエチレンカーボネート(VEC)、クロロエチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート(FEC)、ジフルオロエチレンカーボネート(DFEC)、スチレンカーボネート、1-フェニルビニレンカーボネート、1,2-ジフェニルビニレンカーボネート等が挙げられる。これらの中でもECが好ましい。 Cyclic carbonates include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), vinylene carbonate (VC), vinylethylene carbonate (VEC), chloroethylene carbonate, fluoroethylene carbonate (FEC), difluoroethylene carbonate (DFEC), styrene carbonate, 1-phenylvinylene carbonate, and 1,2-diphenylvinylene carbonate. Of these, EC is preferred.

鎖状カーボネートとしては、ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジフェニルカーボネート、トリフルオロエチルメチルカーボネート、ビス(トリフルオロエチル)カーボネート等が挙げられる。これらの中でもEMCが好ましい。 Examples of chain carbonates include diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), diphenyl carbonate, trifluoroethyl methyl carbonate, and bis(trifluoroethyl) carbonate. Of these, EMC is preferred.

非水溶媒として、環状カーボネート又は鎖状カーボネートを用いることが好ましく、環状カーボネートと鎖状カーボネートとを併用することがより好ましい。環状カーボネートを用いることで、電解質塩の解離を促進して非水電解液のイオン伝導度を向上させることができる。鎖状カーボネートを用いることで、非水電解液の粘度を低く抑えることができる。環状カーボネートと鎖状カーボネートとを併用する場合、環状カーボネートと鎖状カーボネートとの体積比率(環状カーボネート:鎖状カーボネート)としては、例えば、5:95から50:50の範囲とすることが好ましい。 It is preferable to use a cyclic carbonate or a chain carbonate as the non-aqueous solvent, and it is more preferable to use a combination of a cyclic carbonate and a chain carbonate. The use of a cyclic carbonate promotes dissociation of the electrolyte salt, improving the ionic conductivity of the non-aqueous electrolyte. The use of a chain carbonate reduces the viscosity of the non-aqueous electrolyte. When a cyclic carbonate and a chain carbonate are used in combination, the volume ratio of the cyclic carbonate to the chain carbonate (cyclic carbonate:chain carbonate) is preferably in the range of, for example, 5:95 to 50:50.

電解質塩としては、公知の電解質塩から適宜選択できる。電解質塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、オニウム塩等が挙げられる。これらの中でもリチウム塩が好ましい。 The electrolyte salt can be appropriately selected from known electrolyte salts. Examples of electrolyte salts include lithium salts, sodium salts, potassium salts, magnesium salts, and onium salts. Of these, lithium salts are preferred.

リチウム塩としては、LiPF、LiPO、LiBF、LiClO、LiN(SOF)等の無機リチウム塩、リチウムビス(オキサレート)ボレート(LiBOB)、リチウムジフルオロオキサレートボレート(LiFOB)、リチウムビス(オキサレート)ジフルオロホスフェート(LiFOP)等のシュウ酸リチウム塩、LiSOCF、LiN(SOCF、LiN(SO、LiN(SOCF)(SO)、LiC(SOCF、LiC(SO等のハロゲン化炭化水素基を有するリチウム塩等が挙げられる。これらの中でも、無機リチウム塩が好ましく、LiPFがより好ましい。 Examples of the lithium salt include inorganic lithium salts such as LiPF6 , LiPO2F2 , LiBF4 , LiClO4 , and LiN ( SO2F ) 2 ; lithium oxalate salts such as lithium bis(oxalate)borate (LiBOB), lithium difluorooxalateborate (LiFOB), and lithium bis( oxalate )difluorophosphate ( LiFOP ); and lithium salts having a halogenated hydrocarbon group such as LiSO3CF3 , LiN( SO2CF3 ) 2 , LiN( SO2C2F5 ) 2 , LiN ( SO2CF3 ) ( SO2C4F9 ) , LiC( SO2CF3 ) 3 , and LiC( SO2C2F5 ) 3 . Among these, inorganic lithium salts are preferred, and LiPF6 is more preferred.

非水電解液における電解質塩の含有量は、20℃1気圧下において、0.1mol/dm以上2.5mol/dm以下であると好ましく、0.3mol/dm以上2.0mol/dm以下であるとより好ましく、0.5mol/dm以上1.7mol/dm以下であるとさらに好ましく、0.7mol/dm以上1.5mol/dm以下であると特に好ましい。電解質塩の含有量を上記の範囲とすることで、非水電解液のイオン伝導度を高めることができる。 The content of the electrolyte salt in the non-aqueous electrolyte solution at 20°C and 1 atmosphere is preferably 0.1 mol/dm3 or more and 2.5 mol/dm3 or less, more preferably 0.3 mol/dm3 or more and 2.0 mol/dm3 or less, even more preferably 0.5 mol/dm3 or more and 1.7 mol/dm3 or less , and particularly preferably 0.7 mol/dm3 or more and 1.5 mol/ dm3 or less. By setting the content of the electrolyte salt within the above range, the ionic conductivity of the non-aqueous electrolyte solution can be increased.

非水電解液は、非水溶媒と電解質塩以外に、添加剤を含んでもよい。添加剤としては、例えば、フルオロエチレンカーボネート(FEC)、ジフルオロエチレンカーボネート(DFEC)等のハロゲン化炭酸エステル;リチウムビス(オキサレート)ボレート(LiBOB)、リチウムジフルオロオキサレートボレート(LiFOB)、リチウムビス(オキサレート)ジフルオロホスフェート(LiFOP)等のシュウ酸塩;リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド(LiFSI)等のイミド塩;ビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、t-ブチルベンゼン、t-アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン等の芳香族化合物;2-フルオロビフェニル、o-シクロヘキシルフルオロベンゼン、p-シクロヘキシルフルオロベンゼン等の前記芳香族化合物の部分ハロゲン化物;2,4-ジフルオロアニソール、2,5-ジフルオロアニソール、2,6-ジフルオロアニソール、3,5-ジフルオロアニソール等のハロゲン化アニソール化合物;ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、エチルビニレンカーボネート、無水コハク酸、無水グルタル酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水グルタコン酸、無水イタコン酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物;亜硫酸エチレン、亜硫酸プロピレン、亜硫酸ジメチル、メタンスルホン酸メチル、ブスルファン、トルエンスルホン酸メチル、硫酸ジメチル、硫酸エチレン、スルホラン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、テトラメチレンスルホキシド、ジフェニルスルフィド、4,4’-ビス(2,2-ジオキソ-1,3,2-ジオキサチオラン)、4-メチルスルホニルオキシメチル-2,2-ジオキソ-1,3,2-ジオキサチオラン、チオアニソール、ジフェニルジスルフィド、ジピリジニウムジスルフィド、1,3-プロペンスルトン、1,3-プロパンスルトン、1,4-ブタンスルトン、1,4-ブテンスルトン、パーフルオロオクタン、ホウ酸トリストリメチルシリル、リン酸トリストリメチルシリル、チタン酸テトラキストリメチルシリル、モノフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウム等が挙げられる。これら添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 In addition to the nonaqueous solvent and electrolyte salt, the nonaqueous electrolyte may contain additives. Examples of additives include halogenated carbonates such as fluoroethylene carbonate (FEC) and difluoroethylene carbonate (DFEC); oxalates such as lithium bis(oxalate)borate (LiBOB), lithium difluorooxalateborate (LiFOB), and lithium bis(oxalate)difluorophosphate (LiFOP); imide salts such as lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI); biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, partially hydrogenated terphenyl, and silyl. Aromatic compounds such as cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, t-amylbenzene, diphenyl ether, and dibenzofuran; partial halides of the above aromatic compounds such as 2-fluorobiphenyl, o-cyclohexylfluorobenzene, and p-cyclohexylfluorobenzene; halogenated anisole compounds such as 2,4-difluoroanisole, 2,5-difluoroanisole, 2,6-difluoroanisole, and 3,5-difluoroanisole; vinylene carbonate, methylvinylene carbonate, ethylvinylene carbonate, and the like. Carbonate, succinic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, citraconic anhydride, glutaconic anhydride, itaconic anhydride, cyclohexanedicarboxylic anhydride; ethylene sulfite, propylene sulfite, dimethyl sulfite, methyl methanesulfonate, busulfan, methyl toluenesulfonate, dimethyl sulfate, ethylene sulfate, sulfolane, dimethyl sulfone, diethyl sulfone, dimethyl sulfoxide, diethyl sulfoxide, tetramethylene sulfoxide, diphenyl sulfide, 4,4'-bis(2,2-dioxo-1 ,3,2-dioxathiolane), 4-methylsulfonyloxymethyl-2,2-dioxo-1,3,2-dioxathiolane, thioanisole, diphenyl disulfide, dipyridinium disulfide, 1,3-propene sultone, 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, 1,4-butene sultone, perfluorooctane, tristrimethylsilyl borate, tristrimethylsilyl phosphate, tetrakistrimethylsilyl titanate, lithium monofluorophosphate, lithium difluorophosphate, etc. These additives may be used alone or in combination of two or more.

非水電解液に含まれる添加剤の含有量は、非水電解液全体の質量に対して0.01質量%以上10質量%以下であると好ましく、0.1質量%以上7質量%以下であるとより好ましく、0.2質量%以上5質量%以下であるとさらに好ましく、0.3質量%以上3質量%以下であると特に好ましい。添加剤の含有量を上記の範囲とすることで、高温保存後の容量維持性能又はサイクル性能を向上させたり、安全性をより向上させたりすることができる。 The content of additives contained in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.01% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or more and 7% by mass or less, even more preferably 0.2% by mass or more and 5% by mass or less, and particularly preferably 0.3% by mass or more and 3% by mass or less, relative to the total mass of the non-aqueous electrolyte. By keeping the additive content within the above range, it is possible to improve capacity retention or cycle performance after high-temperature storage, and to further improve safety.

<蓄電素子の製造方法>
本発明の一実施形態に係る蓄電素子の製造方法は、巻芯が中心部に配置された、扁平形状を有する巻回型電極体を得ること、及び上記巻回型電極体を上記巻芯と共に厚さ方向に押圧することを備え、上記巻芯は、帯状のシート部材が巻回されてなる、2つの折り返し位置を有する扁平形状を有し、上記巻芯は、筒状部と、上記筒状部の内側に配置され、一端のみが上記筒状部に固定された内周余剰部とを有し、上記巻回型電極体が上記巻芯と共に押圧された状態において、上記内周余剰部の長さが、上記筒状部との固定位置から上記固定位置に対して遠い側の上記折り返し位置までの距離より短い。
<Method of manufacturing an energy storage element>
A manufacturing method of an energy storage element according to one embodiment of the present invention includes obtaining a wound electrode body having a flat shape with a winding core arranged in the center, and pressing the wound electrode body together with the winding core in the thickness direction, wherein the winding core has a flat shape with two fold positions formed by winding a strip-shaped sheet material, the winding core has a tubular portion and an inner surplus portion arranged inside the tubular portion and only one end of which is fixed to the tubular portion, and when the wound electrode body is pressed together with the winding core, the length of the inner surplus portion is shorter than the distance from the fixed position with the tubular portion to the fold position farther from the fixed position.

当該製造方法における、巻芯が中心部に配置された、扁平形状を有する巻回型電極体を得ること、及び上記巻回型電極体を上記巻芯と共に厚さ方向に押圧することは、「巻芯及び巻回型電極体の製造方法」として上記した方法を具体的に採用することができる。当該製造方法により得られる巻芯及び巻回型電極体の具体的形態は、本発明の実施形態に係る蓄電素子に備わる巻芯及び巻回型電極体として説明したものと同様である。 In this manufacturing method, the method described above as the "method for manufacturing a winding core and a wound electrode body" can be specifically adopted to obtain a wound electrode body having a flat shape with a winding core located in the center and to press the wound electrode body together with the winding core in the thickness direction. The specific form of the winding core and wound electrode body obtained by this manufacturing method is the same as that described for the winding core and wound electrode body provided in the energy storage element according to the embodiment of the present invention.

当該製造方法は、その他、巻芯が中心部に配置され、厚さ方向に押圧された状態である巻回型電極体を容器に収容すること、電解質を準備すること、電解質を容器に収容すること等をさらに備えていてもよい。電解質を準備することは、電解質を調製することであってもよい。電解質を容器に収容することは、公知の方法から適宜選択できる。例えば、電解質に非水電解液を用いる場合、容器に形成された注入口から非水電解液を注入した後、注入口を封止すればよい。 The manufacturing method may further include placing the wound electrode body, in which the core is disposed at the center and pressed in the thickness direction, in a container, preparing an electrolyte, and placing the electrolyte in the container. Preparing the electrolyte may also mean preparing the electrolyte. Placing the electrolyte in the container can be performed by any known method. For example, if a nonaqueous electrolyte solution is used as the electrolyte, the nonaqueous electrolyte solution can be injected through an injection port formed in the container, and the injection port can then be sealed.

<蓄電素子:第二の実施形態>
本発明の第二の実施形態に係る蓄電素子は、図6に示す巻芯106を備える。第二の実施形態に係る蓄電素子は、巻芯6に替えて巻芯106を備えること以外は、第一の実施形態に係る蓄電素子と同様である。
<Electricity Storage Element: Second Embodiment>
The energy storage element according to the second embodiment of the present invention includes a winding core 106 shown in Fig. 6. The energy storage element according to the second embodiment is similar to the energy storage element according to the first embodiment, except that the energy storage element according to the second embodiment includes a winding core 106 instead of the winding core 6.

図6に示す巻芯106は、内周余剰部109A、109Bの長さが、図2に示す巻芯6の内周余剰部9A、9Bより長い点が、図2に示す巻芯6と異なる。図6に示すように、巻芯106の内周余剰部109Aの長さLA’は、この内周余剰部109Aにおける筒状部108との固定位置110Aから、この固定位置110Aに対して遠い側の折り返し位置107Bまでの距離DA’よりも短い。同様に、内周余剰部109Bの長さLB’は、この内周余剰部109Bにおける筒状部108との固定位置110Bから、この固定位置110Bに対して遠い側の折り返し位置107Aまでの距離DB’よりも短い。一方、2つの内周余剰部109A、109Bの長さの合計(LA’+LB’)は、それぞれの筒状部108との固定位置110A、110Bの間の距離(DX’)より長い。このような場合、図6に示されるように2つの内周余剰部109A、109Bが重なり合うことでしわの発生が抑制され、巻回型電極体2の電極間の隙間の発生が抑制される。特に、2つの内周余剰部109A、109B同士が重なり合う部分はシート部材の積層枚数が他の部位よりも多くなることによって強く押圧されるため、内周余剰部109A、109Bのしわの発生はより生じ難くなる。 The winding core 106 shown in Figure 6 differs from the winding core 6 shown in Figure 2 in that the length of the inner circumferential excess portions 109A, 109B is longer than the inner circumferential excess portions 9A, 9B of the winding core 6 shown in Figure 2. As shown in Figure 6, the length LA' of the inner circumferential excess portion 109A of the winding core 106 is shorter than the distance DA' from the fixed position 110A of the inner circumferential excess portion 109A to the tubular portion 108 to the turn-back position 107B on the far side of the fixed position 110A. Similarly, the length LB' of the inner circumferential excess portion 109B is shorter than the distance DB' from the fixed position 110B of the inner circumferential excess portion 109B to the tubular portion 108 to the turn-back position 107A on the far side of the fixed position 110B. On the other hand, the total length (LA' + LB') of the two inner circumferential excess portions 109A, 109B is longer than the distance (DX') between the fixing positions 110A, 110B with the respective tubular portions 108. In such a case, as shown in FIG. 6 , the overlapping of the two inner circumferential excess portions 109A, 109B suppresses the occurrence of wrinkles, thereby suppressing the occurrence of gaps between the electrodes of the wound electrode body 2. In particular, the overlapping portion of the two inner circumferential excess portions 109A, 109B is pressed more strongly due to the greater number of stacked sheet members than in other portions, making it more difficult for wrinkles to occur in the inner circumferential excess portions 109A, 109B.

<蓄電素子:第三の実施形態>
本発明の第三の実施形態に係る蓄電素子は、図7に示す巻芯206を備える。第三の実施形態に係る蓄電素子は、巻芯6に替えて巻芯206を備えること以外は、第一の実施形態に係る蓄電素子と同様である。
<Electricity Storage Element: Third Embodiment>
The energy storage element according to the third embodiment of the present invention includes a winding core 206 shown in Fig. 7. The energy storage element according to the third embodiment is similar to the energy storage element according to the first embodiment, except that the energy storage element according to the third embodiment includes a winding core 206 instead of the winding core 6.

図7に示す巻芯206は、1枚の帯状のシート部材が巻回されて形成されており、筒状部208と、1つの内周余剰部209とを有する。重なり合ったシート部材は、2箇所の固定位置210A、210Bで固定されている。巻芯206の内周余剰部209の長さLは、この内周余剰部209における筒状部208との固定位置210Bから、この固定位置110Bに対して遠い側の折り返し位置207Aまでの距離Dよりも短い。 The winding core 206 shown in Figure 7 is formed by winding a single strip-shaped sheet material, and has a tubular portion 208 and one inner surplus portion 209. The overlapping sheet material is fixed at two fixing positions 210A and 210B. The length L of the inner surplus portion 209 of the winding core 206 is shorter than the distance D from the fixing position 210B of the inner surplus portion 209 with the tubular portion 208 to the fold-back position 207A on the far side from this fixing position 210B.

このように、1つのみの内周余剰部209を有する巻芯206を備える蓄電素子も本発明の実施形態に含まれ、電極間の隙間の発生を抑制するという効果を奏することができる。また、本実施形態における巻芯206は、1枚のシート部材から形成でき、生産性に優れる。 In this way, an energy storage element including a winding core 206 with only one inner circumferential excess portion 209 is also included in the embodiments of the present invention, and can achieve the effect of suppressing the occurrence of gaps between electrodes. Furthermore, the winding core 206 in this embodiment can be formed from a single sheet member, which is highly productive.

<蓄電素子:第四の実施形態>
本発明の第四の実施形態に係る蓄電素子は、図8に示す巻芯306を備える。第四の実施形態に係る蓄電素子は、巻芯6に替えて巻芯306を備えること以外は、第一の実施形態に係る蓄電素子と同様である。
<Electricity Storage Element: Fourth Embodiment>
The energy storage element according to the fourth embodiment of the present invention includes a winding core 306 shown in Fig. 8. The energy storage element according to the fourth embodiment is similar to the energy storage element according to the first embodiment, except that the energy storage element according to the fourth embodiment includes a winding core 306 instead of the winding core 6.

図8に示す巻芯306は、筒状部308と、2つの内周余剰部309A、309Bとを有する。また、巻芯306は、2枚のシート部材が巻回されることにより形成されており、重なり合ったシート部材は、2箇所の固定位置310A、310Bで固定されている。図8に示す巻芯306は、筒状部308が実質的に一重のシート部材から構成されている点が図2等に示す巻芯6と異なる。このような巻芯306は、図3から5等に示す巻芯6の製造方法に準じて製造することができる。例えば、図3に示す状態からテーブル60を時計回りに半回転させた図9に示す状態において、シート部材63と巻軸62A、62Bとが重なっている部分(固定位置310A、310B)を溶着又は接着等するとともに、シート部材63における固定位置310A、310Bよりも後方(シート挿入装置64A、64B側)を切断することにより、図8に示す形態の巻芯306が得られる。 The winding core 306 shown in Figure 8 has a cylindrical portion 308 and two inner circumferential excess portions 309A, 309B. The winding core 306 is formed by winding two sheet members, and the overlapping sheet members are fixed at two fixing positions 310A, 310B. The winding core 306 shown in Figure 8 differs from the winding core 6 shown in Figure 2, etc., in that the cylindrical portion 308 is essentially composed of a single sheet member. Such a winding core 306 can be manufactured in accordance with the manufacturing method of the winding core 6 shown in Figures 3 to 5, etc. For example, in the state shown in Figure 9, where the table 60 is rotated half a clockwise direction from the state shown in Figure 3, the overlapping portions of the sheet member 63 and the winding shafts 62A, 62B (fixed positions 310A, 310B) are welded or glued, and the rear of the fixed positions 310A, 310B in the sheet member 63 (towards the sheet insertion devices 64A, 64B) is cut, thereby obtaining the winding core 306 in the form shown in Figure 8.

本実施形態のように、筒状部308を実質的に一重のシート部材から形成した場合、巻芯306を薄くすることができ、巻回型電極体2における正極及び負極の巻回数を増やすことができる。従って、このような巻回型電極体2を備える第四の実施形態に係る蓄電素子によれば、体積当たりのエネルギー密度を高めること等ができる。 When the cylindrical portion 308 is formed from a substantially single sheet material, as in this embodiment, the winding core 306 can be made thinner, allowing for a greater number of windings of the positive and negative electrodes in the wound electrode body 2. Therefore, the energy storage element according to the fourth embodiment, which includes such a wound electrode body 2, can achieve an increased energy density per volume, among other things.

<蓄電装置>
本実施形態の蓄電素子は、電気自動車(EV)、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHEV)等の自動車用電源、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器用電源、又は電力貯蔵用電源等に、複数の蓄電素子1を集合して構成した蓄電ユニット(バッテリーモジュール)として搭載することができる。この場合、蓄電ユニットに含まれる少なくとも一つの蓄電素子に対して、本発明の技術が適用されていればよい。
<Electricity storage device>
The energy storage element of this embodiment can be mounted as an energy storage unit (battery module) configured by assembling a plurality of energy storage elements 1 in an automobile power source such as an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), or a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), a power source for electronic devices such as a personal computer or a communication terminal, or a power storage power source, etc. In this case, it is sufficient that the technology of the present invention is applied to at least one energy storage element included in the energy storage unit.

図10に、電気的に接続された二以上の蓄電素子1が集合した蓄電ユニット20をさらに集合した蓄電装置30の一例を示す。蓄電装置30は、二以上の蓄電素子1を電気的に接続するバスバ(図示せず)、二以上の蓄電ユニット20を電気的に接続するバスバ(図示せず)等を備えていてもよい。蓄電ユニット20又は蓄電装置30は、一以上の蓄電素子の状態を監視する状態監視装置(図示せず)を備えていてもよい。 Figure 10 shows an example of a storage device 30 that further aggregates storage units 20, each of which is an aggregation of two or more electrically connected storage elements 1. The storage device 30 may include a bus bar (not shown) that electrically connects two or more storage elements 1, a bus bar (not shown) that electrically connects two or more storage units 20, etc. The storage unit 20 or storage device 30 may also include a status monitoring device (not shown) that monitors the status of one or more storage elements.

<その他の実施形態>
尚、本発明の蓄電素子は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成又は周知技術に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。また、ある実施形態の構成に対して周知技術を付加することができる。
<Other embodiments>
The energy storage device of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the configuration of one embodiment can be added to the configuration of another embodiment, and part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment or well-known technology. Furthermore, part of the configuration of one embodiment can be deleted. Also, well-known technology can be added to the configuration of one embodiment.

上記実施形態では、蓄電素子が充放電可能な非水電解質二次電池(例えばリチウムイオン二次電池)として用いられる場合について説明したが、蓄電素子の種類、形状、寸法、容量等は任意である。本発明は、種々の二次電池、電気二重層キャパシタ又はリチウムイオンキャパシタ等のキャパシタにも適用できる。また、本発明は、電解質が非水電解質以外の電解質である蓄電素子にも適用できる。 In the above embodiment, the energy storage element is described as being used as a chargeable and dischargeable non-aqueous electrolyte secondary battery (e.g., a lithium-ion secondary battery), but the type, shape, dimensions, capacity, etc. of the energy storage element are arbitrary. The present invention can also be applied to various secondary batteries, electric double-layer capacitors, lithium-ion capacitors, and other capacitors. The present invention can also be applied to energy storage elements whose electrolyte is an electrolyte other than a non-aqueous electrolyte.

上記実施形態では、正極及び負極がセパレータを介して積層された状態で巻回されてなる巻回型電極体について説明したが、巻回型電極体は、セパレータを備えなくてもよい。例えば、正極又は負極の活物質層上に導電性を有さない層が形成された状態で、正極及び負極が直接接してもよい。また、本発明の蓄電素子において、巻芯を構成するシート部材は、巻回型電極体を構成するセパレータと連続したものであってもよい。 In the above embodiment, a wound electrode body has been described in which a positive electrode and a negative electrode are wound in a stacked state with a separator interposed therebetween. However, the wound electrode body does not need to include a separator. For example, the positive electrode and the negative electrode may be in direct contact with each other, with a non-conductive layer formed on the active material layer of the positive electrode or negative electrode. Furthermore, in the energy storage element of the present invention, the sheet member that constitutes the winding core may be continuous with the separator that constitutes the wound electrode body.

本発明の蓄電素子に備わる巻芯は、上記実施形態で説明した方法とは異なる方法で製造してもよい。例えば、図11に示すような内周余剰部409が筒状部408の内面間を架け渡すように設けられた巻芯406を得た後、内周余剰部409を2つに切断することなどによって製造してもよい。このような製造方法の場合、1枚のシート部材から巻芯を製造するため、比較的容易に巻芯を製造することができる。 The winding core provided in the energy storage element of the present invention may be manufactured by a method different from that described in the above embodiment. For example, the winding core may be manufactured by obtaining a winding core 406 having an inner circumferential excess portion 409 extending across the inner surface of a cylindrical portion 408 as shown in FIG. 11, and then cutting the inner circumferential excess portion 409 into two pieces. With this manufacturing method, the winding core is manufactured from a single sheet material, making it relatively easy to manufacture the winding core.

本発明は、自動車、その他の車両、電子機器などの電源として使用される蓄電素子などに適用できる。 The present invention can be applied to energy storage elements used as power sources for automobiles, other vehicles, electronic devices, etc.

1 蓄電素子
2、402 巻回型電極体
3 容器
4 正極端子
41 正極リード
5 負極端子
51 負極リード
6、106、206、306、406 巻芯
7A、7B、107A、107B、207A 折り返し位置
8、108、208、308、408 筒状部
9A、9B、109A、109B、209、309A、309B、409 内周余剰部
10A、10B、110A、110B、210A、210B、310A、310B 固定位置
11A、11B 一端
20 蓄電ユニット
30 蓄電装置
60 テーブル
61 回転軸
62A、62B 巻軸
63 シート部材
64A、64B シート挿入装置
65A、65B チャック
1 Energy storage element 2, 402 Wound electrode body 3 Container 4 Positive electrode terminal 41 Positive electrode lead 5 Negative electrode terminal 51 Negative electrode lead 6, 106, 206, 306, 406 Winding core 7A, 7B, 107A, 107B, 207A Fold-back position 8, 108, 208, 308, 408 Cylindrical portion 9A, 9B, 109A, 109B, 209, 309A, 309B, 409 Inner peripheral excess portion 10A, 10B, 110A, 110B, 210A, 210B, 310A, 310B Fixing position 11A, 11B One end 20 Energy storage unit 30 Energy storage device 60 Table 61 Rotating shaft 62A, 62B Winding shaft 63 Sheet member 64A, 64B Sheet insertion device 65A, 65B Chuck

Claims (6)

扁平形状を有する巻回型電極体と、
上記巻回型電極体の中心部に配置された巻芯と
を備え、
上記巻芯は、帯状のシート部材が巻回されてなる、2つの折り返し位置を有する扁平形状を有し、
上記巻芯は、
筒状部と、
上記筒状部の内側に配置され、一端のみが上記筒状部に固定された内周余剰部と
を有し、
上記内周余剰部の長さが、上記筒状部との固定位置から上記固定位置に対して遠い側の上記折り返し位置までの距離より短い、蓄電素子。
a wound electrode body having a flat shape;
a winding core disposed at the center of the wound electrode body,
the winding core has a flat shape with two folding positions, and is formed by winding a strip-shaped sheet member;
The above winding core is
A cylindrical portion;
an inner peripheral excess portion disposed inside the cylindrical portion, only one end of which is fixed to the cylindrical portion;
The length of the inner circumferential excess portion is shorter than the distance from the fixed position with the cylindrical portion to the folded-back position on the side farther from the fixed position.
上記巻芯が2つの上記内周余剰部を有し、
上記巻回型電極体が上記巻芯と共に厚さ方向に押圧された状態で、上記2つの内周余剰部の長さの合計が、それぞれの上記筒状部との固定位置の間の距離より短い、請求項1に記載の蓄電素子。
the winding core has two of the inner peripheral excess portions,
2. The energy storage element according to claim 1, wherein when the wound electrode body is pressed in the thickness direction together with the winding core, the sum of the lengths of the two inner circumferential excess portions is shorter than the distance between the respective fixed positions with the cylindrical portion.
上記内周余剰部の長さが上記シート部材の平均厚さの10倍以上である、請求項1又は請求項2に記載の蓄電素子。 The energy storage element described in claim 1 or claim 2, wherein the length of the inner circumferential excess portion is 10 times or more the average thickness of the sheet member. 上記内周余剰部の長さが3mm以上である、請求項1、請求項2又は請求項3に記載の蓄電素子。 The energy storage element described in claim 1, claim 2, or claim 3, wherein the length of the inner circumferential excess portion is 3 mm or more. 上記巻芯が中心部に配置された巻回型電極体を収納する容器をさらに備え、
上記巻回型電極体は上記巻芯と共に厚さ方向に押圧された状態で上記容器に収納されている、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の蓄電素子。
a container for accommodating the wound electrode body with the winding core disposed at the center thereof;
5. The energy storage element according to claim 1, wherein the wound electrode body is housed in the container while being pressed together with the winding core in a thickness direction.
巻芯が中心部に配置された、扁平形状を有する巻回型電極体を得ること、及び
上記巻回型電極体を上記巻芯と共に厚さ方向に押圧すること
を備え、
上記巻芯は、帯状のシート部材が巻回されてなる、2つの折り返し位置を有する扁平形状を有し、
上記巻芯は、
筒状部と、
上記筒状部の内側に配置され、一端のみが上記筒状部に固定された内周余剰部と
を有し、
上記巻回型電極体が上記巻芯と共に押圧された状態において、上記内周余剰部の長さが、上記筒状部との固定位置から上記固定位置に対して遠い側の上記折り返し位置までの距離より短い、蓄電素子の製造方法。
obtaining a wound electrode body having a flat shape with a winding core disposed at the center thereof; and pressing the wound electrode body together with the winding core in a thickness direction;
the winding core has a flat shape with two folding positions, and is formed by winding a strip-shaped sheet member;
The above winding core is
A cylindrical portion;
an inner peripheral excess portion disposed inside the cylindrical portion, only one end of which is fixed to the cylindrical portion;
a method for manufacturing an energy storage element, wherein, when the wound electrode body is pressed together with the winding core, the length of the inner circumferential excess portion is shorter than the distance from a fixed position with the cylindrical portion to the folded-back position on the side farther from the fixed position.
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