蓄电元件的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及可充放电的蓄电元件。
【背景技术】
[0002]一直以来，已知具备带状电极被卷绕而成的卷绕型电极体、和收纳所述电极体的壳体的二次电池(参照专利文献1)。所述电极体具有扁平的筒形状。具体而言，所述电极体具有相互正交的短径以及长径，并具有在长径方向上对置的一对弯曲部、和将所述一对弯曲部的对应的端部彼此连接且在短径方向上对置的一对平坦部。
[0003]在所述二次电池中，由于充放电而所述电极体会发生膨胀、收缩。此外，在所述二次电池中，由于反复进行充放电而所述电极劣化，伴随该劣化而产生的反应副产物(覆膜、气体等)蓄积在该电极的表面上，这也会使电极体发生膨胀。
[0004]在所述蓄电装置中，由于所述电极体的膨胀、收缩，有时会在电极的表面产生与卷绕方向正交的方向(电极的短边方向)的皱折。具体而言，在所述电极体的所述平坦部，膨胀后的电极按照朝向中空部鼓出的方式进行弯曲等，从而所述膨胀被吸收，因此在电极中不易产生该膨胀所引起的应力，由此，在所述平坦部的电极中不易产生皱折。但是，在所述电极体的所述弯曲部，由于电极被较密地卷绕，因此膨胀后的电极无法在径向上移动而要向卷绕方向移动，因而在与所述电极体中的所述平坦部的交界部位由所述膨胀所引起的应力易于集中，由此在该交界部位的电极中易于产生与卷绕方向正交的皱折。
[0005]如此，若在电极中产生了所述皱折，则产生了该皱折的部位的电阻变大，因此在电极体中易于引起容量下降、电沉积等。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2013-214456号公报
【发明内容】
[0009]因此，本发明的目的在于提供一种在电极体的弯曲部和平坦部的交界部位能够抑制构成该电极体的电极的皱折的产生的蓄电元件。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本发明所涉及的蓄电元件具备:扁平的电极体，其中电极按照在卷绕中心形成中空部的方式被卷绕，该电极体具备相互正交的短径以及长径，并具有在长径方向上对置的一对弯曲部、以及将所述一对弯曲部的对应的端部彼此连接且在短径方向上对置的一对平坦部；和收纳所述电极体的壳体，所述电极体在该电极体已被放电的状态下，在将所述平坦部的所述短径方向上的厚度设为A、将所述弯曲部的径向上的厚度设为B、将所述中空部的所述短径方向上的厚度设为W时，满足:
[0012]A+(ff/2) ^ Bo
[0013]上述的参数在电极体收纳于壳体的状态下测定。在电极体收纳于壳体的状态下满足上述的式子。关于下述的式子也同样。
[0014]如此，弯曲部具有充电所引起的电极的膨胀通过该电极朝向中空部的弯曲来吸收而抑制了该膨胀所引起的应力的产生时的平坦部的厚度方向上的尺寸(平坦部的短径(层叠)方向上的厚度+短径方向上的中空部的尺寸的1/2)以上的厚度尺寸，因此该弯曲部中的层叠方向(径向)的电极间的距离成为能够吸收电极的充电所引起的膨胀的大小。即，在弯曲部中构成该弯曲部的电极能够向径向移动，因此能够抑制所述膨胀所引起的应力在平坦部和弯曲部的交界部位集中。其结果，能够在所述交界部位抑制构成该部位的电极中的皱折的产生。
[0015]在所述蓄电元件中，也可以是所述电极体具有包围所述中空部的筒状的卷绕芯，所述电极被卷绕在所述卷绕芯的周围。
[0016]根据该构成，由于卷绕芯为中空筒状，因此与实心的卷绕芯的情况不同，构成平坦部的电极能够向中空部侧弯曲，由此构成平坦部的电极发生膨胀时的该电极向中空部侧的弯曲(鼓出)被容许，其结果能够抑制平坦部的电极膨胀时的皱折的产生。而且，在电极收缩时，通过卷绕芯从中空部侧向该电极赋予反作用力，因此还能够抑制电极收缩时的皱折的产生。
[0017]在此情况下，优选所述电极体在该电极体已被放电的状态下满足:
[0018]A+( 31 /4)ff ^ Bo
[0019]如此，通过添加卷绕芯在短径方向上压扁时该卷绕芯向长径方向延伸的大小即((31/4) - (1/2)) W来设定弯曲部的厚度，从而即便是卷绕芯在短径方向上压扁的状态，也能够抑制具有卷绕芯的电极体中的所述皱折的产生。其中，所述的((31 /4) - (1/2)) W例如如图7所示那样，是从卷绕芯在短径方向上压扁时的弯曲部的长径方向的长度β减去未压扁的状态(弯曲部的形状为圆弧状时)的长径方向上的弯曲部的长度α所得的值。
[0020]此外，在所述蓄电元件中，也可以是所述电极体在该电极体已被放电的状态下满足:
[0021]Β 彡 A+W。
[0022]如此，通过设为:为了吸收电极的充电所引起的膨胀而该电极朝向中空部弯曲时平坦部可取的最大尺寸(平坦部的短径方向上的厚度+中空部的短径方向上的尺寸)以下，由此能够防止在弯曲部中层叠方向的电极间的间隔变得过大而使得能量密度下降。
[0023]此外，在所述蓄电元件中，也可以是在所述电极体中，在该电极体已被充电的状态下，在所述中空部的所述长径方向上的至少一部分的区域中，在所述短径方向上隔着该中空部而对置的部位彼此抵接。
[0024]根据该构成，在为了吸收充电所引起的膨胀而电极朝向中空部弯曲时，对置的部位彼此抵接，从而向该部位施加反作用力，因此在电极体收缩时不易产生皱折。
[0025]而且，若中空部的短径方向上的尺寸变得过大，则在平坦部中电极在短径(层叠)方向上易于松弛，由此电极间的间隔变大，电极体的能量密度易于下降，但通过将中空部的短径方向上的尺寸设为在电极体已被充电的状态时所述对置的部位彼此抵接的程度的大小，能够抑制平坦部中的电极的所述松弛，由此能够防止所述能量密度的下降。
[0026]此外，在所述蓄电元件中，也可以是所述壳体具有内部空间，按照所述一对平坦部分别与该壳体以绝缘状态抵接的方式将所述电极体收纳在该内部空间，所述电极体在该电极体已被放电的状态下，在将所述壳体的内部空间的所述短径方向上的尺寸设为L时，满足:
[0027]ff ^ 0.2L。
[0028]根据该构成，通过壳体而将电极体从短径方向的外侧压住，并且通过壳体限制电极体的短径方向上的尺寸，使中空部的短径方向上的尺寸为0.2L以下，从而可抑制平坦部中的电极的松弛。由此，能够防止平坦部中的电极间的层叠方向的间隔变大所引起的电极体的能量密度的下降。
[0029]此外，在所述蓄电元件中，也可以是所述电极体在该电极体已被放电的状态下，在将所述一对弯曲部之中的一个弯曲部的径向上的厚度设为、将所述一对弯曲部之中的另一个弯曲部的径向上的厚度设为82时，满足:
[0030]A+ (ff/2) ( A+ (ff/2)彡 B 2。
[0031]根据该构成，在一对弯曲部之中的一个弯曲部和平坦部的交界部位、以及另一个弯曲部和平坦部的交界部位的各个交界部位，能够抑制构成该部位的电极中的皱折的产生。
[0032]发明效果
[0033]如以上，根据本发明，能够提供在电极体的弯曲部和平坦部的交界部位能够抑制构成该电极体的电极的皱折的产生的蓄电元件。
【附图说明】
[0034]图1是本发明的一实施方式所涉及的蓄电元件的立体图。
[0035]图2是该实施方式所涉及的蓄电元件的主视图。
[0036]图3是图1的II1-1II线位置的剖视图。
[0037]图4是图1的IV-1V线位置的剖视图。
[0038]图5是用于说明该实施方式所涉及的蓄电元件的电极体的构成的图。
[0039]图6是用于说明参数的测定方法的图。
[0040]图7是用于说明卷绕芯在短径方向上被压扁时沿长径方向延伸的大小的示意图。
[0041]图8是包含该实施方式所涉及的蓄电元件的蓄电装置的立体图。
[0042]符号说明
[0043]1…蓄电元件、2…电极体、201…第二弯曲部、202…第二平坦部、21...卷绕芯、211…第一弯曲部、212…第一平坦部、22...层叠体、23…正极(电极)、24…负极(电极)、25…隔离物、27...中空部、3…壳体、31...壳体主体、311…闭塞部、312…躯体部、313…长壁部、314…短壁部、32...盖板、322…贯通孔、33...内部空间、4…外部端子、5…集电体、50...夹紧部件、6…绝缘罩(绝缘部件)、7…贯通部件、11...蓄电装置、12...汇流条部件。
【具体实施方式】
[0044]以下，参照图1?图7来说明本发明所涉及的蓄电元件的第一实施方式。蓄电元件有二次电池、电容器等。在本实施方