JP2017120744A

JP2017120744A - 蓄電素子

Info

Publication number: JP2017120744A
Application number: JP2015257524A
Authority: JP
Inventors: 広和上林; Hirokazu Kamibayashi; 憲利前田; Noritoshi Maeda
Original assignee: GS Yuasa Corp
Current assignee: GS Yuasa Corp
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2017-07-06

Abstract

【課題】長期にわたって気密性を維持することのできる蓄電素子を提供する。【解決手段】容器１００に設けられた端子（正極端子２００）と、端子に電気的に接続される集電体（正極集電体１２０）とを備える蓄電素子１０である。蓄電素子１０は、端子又は集電体と容器１００との間に配置された封止部材（正極第１封止部材）を備える。封止部材は、端子の軸部２２０を囲んで、端子又は集電体と容器１００との間に介在する環状部１５５，１５６を複数有する。複数の環状部１５５，１５６のうち、少なくとも１つの環状部１５５と、他の環状部１５６とが異なる材料により形成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、容器に設けられた端子と、端子に電気的に接続される集電体とを備える蓄電素子に関する。

蓄電素子においては、容器内に電極体が収容されており、この電極体に電気的に接続された端子が容器から露出して設けられている。容器と端子との間には封止部材が介在しており、この封止部材によって端子周辺の気密性が確保されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１６５６４３号公報

従来より、蓄電素子においては、封止部材による気密性を長期にわたって維持することが望まれている。

このため、本発明の課題は、長期にわたって気密性を維持することのできる蓄電素子を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子は、容器に設けられた端子と、端子に電気的に接続される集電体とを備える蓄電素子であって、端子又は集電体と容器との間に配置された封止部材を備え、封止部材は、端子の軸部を囲んで、端子又は集電体と容器との間に介在する環状部を複数有し、複数の環状部のうち、少なくとも１つの環状部と、他の環状部とが異なる材料により形成されている。

この構成によれば、封止部材に備わる複数の環状部のうち、少なくともひとつの環状部と、他の環状部とが異なる材料によって形成されている。これにより、ひとつの環状部と他の環状部とのそれぞれの特性を異ならせることができる。したがって、それらの材料の弱い部分を他方の材料が補填するために、長期的に気密性を維持することができる。

また、封止部材は、環状部を３つ以上有していてもよい。

この構成によれば、環状部が３つ以上であるので、各環状部の環境に適した樹脂を細やかに選択することができる。したがって、封止部材全体として、より長期的な気密性維持が可能となる。

また、環状部は、突部を有していてもよい。

この構成によれば、環状部に突部が備えられているので、かしめ後においては突部が圧縮されて、より高い気密性を発揮することができる。

また、端子又は集電体と容器との少なくとも１つは、環状部を圧縮する突起を有していてもよい。

この構成によれば、端子又は集電体と容器との少なくともひとつには、環状部を圧縮する突起が設けられているので、環状部の突部の有無に関係なく、突起によって環状部材を圧縮させることができ、安定した気密性を確保することができる。

また、封止部材は、端子又は集電体と容器とを絶縁する絶縁部材であってもよい。

この構成によれば、封止部材が、端子又は集電体と容器とを絶縁する絶縁部材であるので、絶縁専用の部材と封止専用の部材とをそれぞれ設ける場合と比しても部品点数を抑制することができる。

本発明によれば、長期にわたって気密性を維持することのできる蓄電素子を提供することができる。

実施の形態に係る蓄電素子の外観を模式的に示す斜視図である。実施の形態に係る蓄電素子の容器の容器本体を分離して蓄電素子が備える各構成要素を示す斜視図である。実施の形態に係る固定構造の概略構成を示す断面図である。実施の形態に係る正極端子の軸部をかしめる前の状態を示す断面図である。実施の形態に係る第１環状部及び第２環状部の上面形状を示す上面図である。変形例１に係る正極第１封止部材等の概略構成を示す断面図である。変形例２に係る正極封止部材等の概略構成を示す断面図である。変形例３に係る正極封止部材等の概略構成を示す断面図である。変形例４に係る正極第１封止部材等の概略構成を示す断面図である。変形例５に係る正極第１封止部材等の概略構成を示す断面図である。変形例６に係る正極第１封止部材等の概略構成を示す断面図である。変形例７に係る正極端子と、蓋体との概略構成を示す断面図である。変形例８に係る正極第２封止部材の概略構成を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る蓄電素子について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態）
まず、蓄電素子１０の構成について、説明する。

図１は、実施の形態に係る蓄電素子１０の外観を模式的に示す斜視図である。図２は、実施の形態に係る蓄電素子１０の容器１００の容器本体１１１を分離して蓄電素子１０が備える各構成要素を示す斜視図である。

なお、これらの図では、Ｚ軸方向を上下方向として示しており、以下ではＺ軸方向を上下方向として説明する場合があるが、使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるため、Ｚ軸方向は上下方向となることには限定されない。以降の図においても、同様である。

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二次電池である。なお、蓄電素子１０は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次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。

図１及び図２に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、正極端子２００及び負極端子２０１と、正極集電体１２０及び負極集電体１３０と、正極第１封止部材１５０及び負極第１封止部材１６０と、電極体１４０とを備えている。

蓄電素子１０の容器１００の内部には電解液（非水電解質）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。なお、容器１００に封入される電解液としては、蓄電素子１０の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく様々なものを選択することができる。

容器１００は、矩形筒状で底を備える容器本体１１１と、容器本体１１１の開口を閉塞する板状部材である蓋体１１０とで構成されている。また、容器１００は、正極集電体１２０、負極集電体１３０及び電極体１４０等を内部に収容後、蓋体１１０と容器本体１１１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。なお、蓋体１１０及び容器本体１１１の材質は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板など溶接可能な金属であるのが好ましい。

電極体１４０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。正極は、アルミニウムやアルミニウム合金などからなる長尺帯状の金属箔である正極基材箔上に正極活物質層が形成されたものである。また、負極は、銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金などからなる長尺帯状の金属箔である負極基材箔上に負極活物質層が形成されたものである。また、セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートである。

ここで、正極活物質層に用いられる正極活物質、または負極活物質層に用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質または負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。

なお、正極活物質としては、例えば、ＬｉＭＰＯ_４、ＬｉＭＳｉＯ_４、ＬｉＭＢＯ_３（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_２（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。

また、負極活物質としては、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−シリコン、リチウム−鉛、リチウム−錫、リチウム−アルミニウム−錫、リチウム−ガリウム、及びウッド合金等のリチウム金属含有合金）の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料（例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温焼成炭素、非晶質カーボン等）、金属酸化物、リチウム金属酸化物（Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２等）、ポリリン酸化合物などが挙げられる。

そして、電極体１４０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が巻き回されて形成され、正極集電体１２０及び負極集電体１３０と電気的に接続されている。なお、図２では、電極体１４０として断面が長円形状のものを示したが、円形状または楕円形状でもよい。また、電極体１４０の形状は巻回型に限らず、平板状極板を積層した積層型であってもよい。

正極端子２００は、容器１００の外方に配置され、電極体１４０の正極に電気的に接続された外部端子である。また、負極端子２０１は、容器１００の外方に配置され、電極体１４０の負極に電気的に接続された外部端子である。つまり、正極端子２００及び負極端子２０１は、電極体１４０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１４０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導電性の電極端子である。また、正極端子２００及び負極端子２０１は、正極第１封止部材１５０及び負極第１封止部材１６０を介して蓋体１１０に取り付けられている。

正極集電体１２０及び負極集電体１３０は、容器１００の内方、つまり、蓋体１１０の内表面（Ｚ軸方向マイナス側の面）に配置される。具体的には、正極集電体１２０は、電極体１４０の正極と容器本体１１１の側壁との間に配置され、正極端子２００と電極体１４０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。負極集電体１３０は、電極体１４０の負極と容器本体１１１の側壁との間に配置され、負極端子２０１と電極体１４０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、正極集電体１２０は、電極体１４０の正極基材箔と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成されている。また、負極集電体１３０は、電極体１４０の負極基材箔と同様、銅または銅合金などで形成されている。

正極第１封止部材１５０及び負極第１封止部材１６０は、正極端子２００及び負極端子２０１と、蓋体１１０との間に少なくともその一部が配置されるパッキンである。具体的には、正極第１封止部材１５０は、上方が開放された凹部１５１を有しており、その凹部１５１内に正極端子２００が収容されている。同様に、負極第１封止部材１６０は、上方が開放された凹部１６１を有しており、その凹部１６１内に負極端子２０１が収容されている。これにより、正極端子２００及び負極端子２０１は、一部が露出した状態で、蓋体１１０に取り付けられている。

次に、正極端子２００が正極第１封止部材１５０を介して正極集電体１２０とともに蓋体１１０に固定される固定構造について説明する。なお、この固定構造は、負極端子２０１が負極第１封止部材１６０を介して負極集電体１３０とともに蓋体１１０に固定される固定構造とほぼ同等であるので、負極側の説明は省略する。

図３は、実施の形態に係る固定構造の概略構成を示す断面図である。図３は、図２におけるIII−III線を含むＹＺ平面から見た断面図である。

図３に示すように、正極端子２００が正極第１封止部材１５０に収容された状態で蓋体１１０に取り付けられており、さらに正極第１封止部材１５０に正極第２封止部材１７０を介して正極集電体１２０が取り付けられることで、これらが一体的に固定されている。

まず、各部材の具体的な構成について説明する。

蓋体１１０には、正極端子２００を収容した状態の正極第１封止部材１５０の一部が挿入される貫通孔１１２が形成されている。また、蓋体１１０の下面には、正極第２封止部材１７０の位置決めをするための位置決め突起１１３が、正極第２封止部材１７０の外形に対応した形状で設けられている。

正極第２封止部材１７０は、正極集電体１２０と蓋体１１０との間に少なくともその一部が配置されるパッキンである。正極第２封止部材１７０は、蓋体１１０よりも剛性が低く、かつ、絶縁性の部材で形成されているのがよい。正極第２封止部材１７０は、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＦＡ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの樹脂で形成されている。

正極第２封止部材１７０の底面には、正極集電体１２０の集電体本体部１２１が収容される凹部１７１が形成されている。凹部１７１内においては、蓋体１１０の貫通孔１１２と同形の貫通孔１７２が形成されている。この貫通孔１７２は、蓋体１１０の貫通孔１１２に連続するように配置されており、これらの貫通孔１７２，１１２に対して正極第１封止部材１５０の円筒部１５２が挿入される。

正極集電体１２０は、集電体本体部１２１と、電極体接続部１２２とを一体的に有している。

集電体本体部１２１は、正極端子２００が接続される部位である。具体的には、集電体本体部１２１は、平板状に形成されており、正極端子２００の軸部２２０が挿入される貫通孔１２３を有している。

電極体接続部１２２は、電極体１４０の正極に電気的に接続される長尺状の２本の脚である。電極体接続部１２２は、集電体本体部１２１の貫通孔１２３よりも外方（Ｘ軸方向マイナス側）に配置されている。電極体接続部１２２は、電極体１４０の正極をＹ軸方向で挟持した状態で当該正極に固定されている（図２参照）。

正極端子２００は、バスバー接続部２１０と、軸部２２０とを一体的に備える。

バスバー接続部２１０は、蓄電素子１０の電極端子間を繋ぐバスバー（図示省略）が接続される部位であり、上面が平面に形成されている。

軸部２２０は、バスバー接続部２１０の下面から下方に延び出た部位であり、先端部２３０がかしめられることで、蓋体１１０に対して正極第１封止部材１５０と、正極第２封止部材１７０と、正極集電体１２０とを固定している。軸部２２０の先端部２３０は、Ｚ軸方向から見ると円環状で集電体本体部１２１の表面に密着している。この先端部２３０と、バスバー接続部２１０とが、正極集電体１２０の集電体本体部１２１と、正極第１封止部材１５０と、正極第２封止部材１７０と、蓋体１１０とをＺ軸方向で挟んで締め付けている。

正極第１封止部材１５０は、端子収容部１５３と、円筒部１５２とを一体的に備えている。

端子収容部１５３には、正極端子２００のバスバー接続部２１０を収容する凹部１５１が形成されている。

円筒部１５２は、端子収容部１５３の下面から下方に向けて円筒状に突出している。円筒部１５２の貫通孔１５４は、正極集電体１２０の貫通孔１２３と同形である。この貫通孔１５４は、正極集電体１２０の貫通孔１２３に連続するように配置されており、これらの貫通孔１５４，１２３に対して正極端子２００の軸部２２０が挿入される。また、円筒部１５２の外径は、貫通孔１７２，１１２に挿入可能な大きさで形成されている。

正極第１封止部材１５０は、全体として、蓋体１１０よりも剛性が低く、かつ、絶縁性を有するように、複数種類の樹脂材料を用いた異材質成形によって形成されている。ここでは、正極第１封止部材１５０は、円筒部１５２の軸心を中心とした３つの環状部１５５，１５６，１５７を有している。つまり、各環状部１５５，１５６，１５７は、円筒部１５２の貫通孔１５４内に挿入された正極端子２００の軸部２２０を囲んだ形状となっている。各環状部１５５，１５６，１５７はそれぞれ異なる樹脂材料によって形成されている。

第１環状部１５５は、円筒部１５２を含むとともに、端子収容部１５３の底部の一部１５３ａを含む環状部分である。この端子収容部１５３の一部１５３ａは、円筒部１５２に連続した部分である。第１環状部１５５は、最も容器１００の内方に位置する箇所であるので、耐電解液性が比較的高い樹脂により形成されていることが好ましい。例えば、第１環状部１５５をなす樹脂としては、ＰＰＳが挙げられる。

第２環状部１５６は、端子収容部１５３の底部における、一部１５３ａよりも外方にある環状部分である。第２環状部１５６は、外部からの熱の影響を考慮し、耐熱性が比較的高い樹脂により形成されていることが好ましい。例えば、第２環状部１５６をなす樹脂としては、ＰＦＡ、ＰＥＥＫなどが挙げられる。

第３環状部１５７は、正極第１封止部材１５０における第１環状部１５５及び第２環状部１５６以外の部分である。具体的には、第３環状部１５７は、正極第１封止部材１５０における第２環状部１５６よりも外方にある環状部分であり、端子収容部１５３の残りの底部と、端子収容部１５３の壁部とを含んでいる。第３環状部１５７は、例えば、ＰＰＳ、ＰＰ、ＰＢＴ、ＰＥなどの樹脂で形成されている。特に、第３環状部１５７は、極力強度の高い樹脂で形成されていることが好ましい。例えば、正極第１封止部材１５０自体の回転を抑制する回り止め機構が正極第１封止部材１５０を係止する場合がある。その場合、第３環状部１５７が回り止め機構の係止対象となり得るため、第３環状部１５７には回り止め機構を介して大きな力が作用する。この力による破損を抑制するため、第３環状部１５７を極力強度の高い樹脂で形成することが望まれる。

なお、上記においては、耐電解液性や、耐熱性を考慮して、第１環状部１５５及び第２環状部１５６の材料が選定されている場合を例示したが、へたり具合を考慮して材料を選定することも可能である。例えば、樹脂部材は、一般的に、剛性が小さいほどへたりやすく、かつガラス転移点以上の高温に晒されるとへたりやすくなるという特性がある。へたり具合を考慮して材料を選定することによって、第１環状部１５５及び第２環状部１５６のへたりのタイミングを制御することが可能となる。

図４は、実施の形態に係る正極端子２００の軸部２２０をかしめる前の状態を示す断面図である。図５は、実施の形態に係る第１環状部１５５及び第２環状部１５６の上面形状を示す上面図である。なお、図５においては、第３環状部１５７は省略している。

図４に示すように、正極端子２００の軸部２２０をかしめる前においては、その先端部は変形前であり、軸部２２０全体として円筒状となっている。

図４及び図５に示すように、第１環状部１５５における正極端子２００のバスバー接続部２１０に対向する領域には、突部１５５ａが設けられている。突部１５５ａは、断面視半円状の突部であり、円筒部１５２の軸心を中心として円環状に形成されている。

また、第１環状部１５５における蓋体１１０に対向する領域には、突部１５５ｂが設けられている。突部１５５ｂは、突部１５５ａと同様に、断面視半円状の突部であり、円筒部１５２の軸心を中心として円環状に形成されている。

第２環状部１５６における正極端子２００のバスバー接続部２１０に対向する領域には、突部１５６ａが設けられている。突部１５６ａは、断面視半円状の突部であり、円筒部１５２の軸心を中心として円環状に形成されている。

また、第２環状部１５６における蓋体１１０に対向する領域には、突部１５６ｂが設けられている。突部１５６ｂは、突部１５６ａと同様に、断面視半円状の突部であり、円筒部１５２の軸心を中心として円環状に形成されている。

本実施の形態においては、突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂは、同心円であるが、これらは同心円でなくてもよい。また、突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂの平面形状は、円環状でなくとも、環状であれば如何様でもよい。突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂのその他の平面形状としては、例えば、三角形、四角形などの多角形状や、楕円形状などが挙げられる。

また、突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂは、突出しているのであればその断面形状は如何様でもよい。突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂのその他の断面形状としては、例えば、三角形、四角形などの多角形状や、半楕円形状などが挙げられる。

また、突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂは、全体として連続した環状であることが望ましいが、外観が概ね環状であればよい。具体的には、突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂは、周方向に断続的に隙間を有していてもよい。

また、変形前における突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂのそれぞれの突出量は、同一であっても異なっていてもよい。突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂをなす材料の反発応力に基づいて各突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂの突出量を決定してもよい。具体的に、密閉度を重視する場合には、反発応力が大きい材料からなる突部は突出量を小さくし、反発応力が小さい材料からなる突部は突出量を大きくすればよい。

なお、各突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂの変形後においては、正極第１封止部材１５０に対して正極端子２００及び蓋体１１０が平坦となるように、各突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂの突出量が設定されていることが好ましい。

また、突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂはなくともよく、第１環状部１５５及び第２環状部１５６の全体を圧縮する構成であっても構わない。この場合、変形前における第１環状部１５５の厚みと、変形後における第１環状部１５５の厚みとの差が、第１環状部１５５の突出量に相当する。これは第２環状部１５６においても同様である。第１環状部１５５及び第２環状部１５６のそれぞれの突出量は、同一であっても異なっていてもよい。上述した各突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂの場合と同様に、第１環状部１５５及び第２環状部１５６をなす材料の反発応力に基づいて、突出量を決定してもよい。

図４に示す状態から正極端子２００の軸部２２０がかしめられると、軸部２２０の先端部２３０が外方に広がるように押圧されて、全周にわたって集電体本体部１２１の表面に密着する。これにより、軸部２２０の先端部２３０と、集電体本体部１２１との密着性が高められる。また、このかしめによって、軸部２２０の先端部２３０と、バスバー接続部２１０とが、正極集電体１２０の集電体本体部１２１と、正極第１封止部材１５０と、正極第２封止部材１７０と、蓋体１１０とをＺ軸方向で挟んで締め付ける。これにより、蓋体１１０と、バスバー接続部２１０との間隔が狭まって、突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂが圧縮され、図３に示す状態となる。

以上のように、本実施の形態によれば、正極第１封止部材１５０に備わる複数の環状部１５５，１５６，１５７のうち、少なくともひとつの第１環状部１５５と、他の第２環状部１５６とが異なる材料によって形成されている。これにより、第１環状部１５５と第２環状部１５６とのそれぞれの特性を異ならせることができる。例えば、上述したように、第１環状部１５５が耐電解液性の高い樹脂から形成されていて、第２環状部１５６が耐熱性の高い樹脂により形成されていると、第１環状部１５５は比較的、耐電解液性に優れ、第２環状部１５６は比較的、耐熱性に優れることになる。

ここで、耐電解液性の高い樹脂だけで正極第１封止部材１５０を形成した場合、熱に晒されるとヘタってしまい、長期的な気密性維持が困難である。他方、耐熱性の高い樹脂だけで正極第１封止部材１５０を形成した場合、電解液に晒されると劣化してしまい、この場合においても長期的な気密性維持が困難である。

しかしながら、上述したように、第１環状部１５５と第２環状部１５６とが、特性の異なる材料により形成されていると、それらの材料の弱い部分を他方の材料が補填するために、長期的に気密性を維持することができる。

特に、本実施の形態では、３つの環状部１５５，１５６，１５７によって正極第１封止部材１５０が形成されているので、２つの環状部のみからなる正極第１封止部材と比べても、部位ごとに適切な樹脂材料をより細かに選択することができる。また、第１環状部１５５及び第２環状部１５６は、それぞれ容器１００の蓋体１１０と、正極端子２００のバスバー接続部２１０とによって圧縮される突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂを有している。これにより、第１環状部１５５及び第２環状部１５６は、それぞれ蓋体１１０と、正極端子２００とに安定して密着し、高い密着性を発揮することになる。また、第１環状部１５５及び第２環状部１５６は、その環境に適した材料により形成されているので、圧縮後における突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂの環境による劣化を極力抑えることができる。したがって、突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂにより気密性を長期にわたって維持することができる。

また、突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂが環状であるので、第１環状部１５５及び第２環状部１５６の全周に対して突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂを設けることができる。したがって、第１環状部１５５及び第２環状部１５６全体での気密性を高めることができる。

また、正極第１封止部材１５０が正極端子２００と蓋体１１０とを絶縁する絶縁部材であるので、絶縁専用の部材と封止専用の部材とをそれぞれ設ける場合と比しても部品点数を抑制することができる。

（変形例１）
次に、上記実施の形態に係る変形例１について説明する。上記実施の形態では、正極第１封止部材１５０が３つの環状部１５５，１５６，１５７を備えている場合を例示して説明したが、変形例１では、正極第１封止部材が４つの環状部を備えている場合を例示して説明する。

なお、以下の説明において、上記実施の形態と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。以降の変形例においても同様である。

図６は、変形例１に係る正極第１封止部材等の概略構成を示す断面図である。具体的には、図６は、図４に対応する図である。

図６に示すように、正極第１封止部材１５０Ａは、４つの環状部１５５１，１５５２，１５６，１５７を備えている。具体的には、上記実施の形態に係る第１環状部１５５に対応する部分が、変形例１においては二つの環状部１５５１，１５５２となっている。

第１環状部１５５における内側の環状部１５５１は、円筒部１５２を含む環状部分である。内側の環状部１５５１は、その環境に適した樹脂により形成されていればよい。変形例１では、内側の環状部１５５１は、例えば第３環状部１５７と同じ樹脂で形成されているものとする。

第１環状部１５５における外側の環状部１５５２は、端子収容部１５３の底部の一部１５３ａを含む環状部分であり、内側の環状部１５５１と、第２環状部１５６との間でこれらに連続するように形成されている。外側の環状部１５５２は、内側の環状部１５５１とは異なる樹脂であって、その環境に適した樹脂により形成されていればよい。変形例１では、外側の環状部１５５２は、例えばＰＰＳにより形成されているものとする。

そして、外側の環状部１５５２における正極端子２００のバスバー接続部２１０に対向する領域には、突部１５５ａが設けられている。突部１５５ａは、断面視半円状の突部であり、円筒部１５２の軸心を中心として円環状に形成されている。

また、外側の環状部１５５２における蓋体１１０に対向する領域には、突部１５５ｂが設けられている。突部１５５ｂは、突部１５５ａと同様に、断面視半円状の突部であり、円筒部１５２の軸心を中心として円環状に形成されている。

そして、変形例１の場合においても、図６に示す状態から正極端子２００の軸部２２０がかしめられると、軸部２２０の先端部２３０と、バスバー接続部２１０とが、正極集電体１２０の集電体本体部１２１と、正極第１封止部材１５０と、正極第２封止部材１７０と、蓋体１１０とをＺ軸方向で挟んで締め付ける。これにより、蓋体１１０とバスバー接続部２１０との間隔が狭まって、突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂが圧縮される。

このように、環状部１５５１，１５５２，１５６，１５７の総数を増加させると、各環状部１５５１，１５５２，１５６，１５７の環境に適した樹脂を細やかに選択することができる。したがって、正極第１封止部材１５０Ａ全体として、より長期的な気密性維持が可能となる。

（変形例２）
次に、上記実施の形態に係る変形例２について説明する。上記実施の形態及び変形例１では、正極第１封止部材１５０Ａと正極第２封止部材１７０とが別体である場合を例示した。この変形例２では、正極第１封止部材１５０Ａと正極第２封止部材１７０とが一体化された正極封止部材を例示して説明する。

図７は、変形例２に係る正極封止部材等の概略構成を示す断面図である。具体的には、図７は、図６に対応する図である。

図７に示すように、正極封止部材１９０Ｂは、正極第１封止部材１５０Ａと正極第２封止部材１７０とが一体化された絶縁性の部材である。具体的には、正極第１封止部材１５０Ａの内側の環状部１５５１に相当する部分と、正極第２封止部材１７０に相当する部分とが、同一の樹脂によって一体成形されている。この部分は、その環境に適した樹脂により形成されていればよい。変形例２では、例えば第３環状部１５７と同じ樹脂で形成されているものとする。

このように、正極第１封止部材１５０Ａと正極第２封止部材１７０とが一体化されて正極封止部材１９０Ｂをなしているので、長期にわたって気密性を維持しながらも、部品点数の削減も可能である。

（変形例３）
次に、上記実施の形態に係る変形例３について説明する。変形例２では、正極封止部材１９０Ｂにおける第２環状部１５６と、第３環状部１５７と、それ以外の部分とが、それぞれ異なる樹脂で一体成形されている場合を例示した。この変形例３では、正極封止部材が２種類の樹脂により一体成形されている場合を例示して説明する。

図８は、変形例３に係る正極封止部材等の概略構成を示す断面図である。具体的には、図８は、図７に対応する図である。

図８に示すように、正極封止部材１９０Ｃは、上記実施の形態における第１環状部１５５に相当する部分と、正極第２封止部材１７０に相当する部分とが、同一の樹脂によって一体成形されている。この部分を変形例３では第１環状部１５５ｃとする。

また、正極封止部材１９０Ｃは、上記実施の形態における第２環状部１５６に相当する部分と、第３環状部１５７に相当する部分とが、同一の樹脂によって一体成形されている。この部分を変形例３においては第２環状部１５６ｃとする。

第１環状部１５５ｃは、耐電解液性が比較的高い樹脂により形成されていることがよい。例えば、第１環状部１５５ｃをなす樹脂としては、ＰＰＳが挙げられる。

第２環状部１５６ｃは、耐熱性が比較的高い樹脂により形成されていることがよい。例えば、第２環状部１５６ｃをなす樹脂としては、ＰＦＡ、ＰＥＥＫなどが挙げられる。

第１環状部１５５ｃと第２環状部１５６ｃとの接合箇所においては、一方に凸部１５５３が形成されており、他方に凸部１５５３に対応した凹部１５５４が形成されている。これによって、単に平面で接合されている場合と比しても接合面積が大きくなるので、接合強度を高めることができる。なお、第１環状部１５５ｃと第２環状部１５６ｃとの接合箇所の形状は、両者の接合強度が高められるのであればその形状は如何様でもよい。これは、他の異種間の接合箇所の形状においても同様である。

このように、正極封止部材１９０Ｃが２種類の樹脂により一体成形されているので、使用される樹脂の種類を必要最低限に抑えつつも、長期的に気密性を維持することができる。

（変形例４）
次に、上記実施の形態に係る変形例４について説明する。変形例１では、同一の材料からなる内側の環状部１５５１と、第３環状部１５７とが径方向で分離している場合を例示した。この変形例４では、内側の環状部と、第３環状部とが連結されている場合を例示して説明する。

図９は、変形例４に係る正極第１封止部材等の概略構成を示す断面図である。具体的には、図９は、図６に対応する図である。

図９に示すように、正極第１封止部材１５０Ｄは、内側の環状部１５５１ｄと、第３環状部１５７ｄとが連結部１５８ｄを介して連結されている。連結部１５８ｄは、環状部１５５１ｄの上部外周縁に連結されるとともに、第３環状部１５７ｄの下部内周縁に連結されている。連結部１５８ｄは、環状部１５５１ｄ及び第３環状部１５７ｄの全周にわたって設けられている。環状部１５５１ｄと、第３環状部１５７ｄと、連結部１５８ｄとは、同一の樹脂によって一体成形されている。

環状部１５５２ｄは、全周にわたって連結部１５８ｄによりＺ軸方向に分断されている。具体的には、環状部１５５２ｄは、上部環状部１５５３ｄと、下部環状部１５５４ｄとを有する。上部環状部１５５３ｄは突部１５５ａを有しており、連結部１５８ｄの上面に重ねて配置されている。他方、下部環状部１５５４ｄは、突部１５５ｂを有しており、連結部１５８ｄの下面に重ねて配置されている。

第２環状部１５６ｄは、全周にわたって連結部１５８ｄによりＺ軸方向に分断されている。具体的には、第２環状部１５６ｄは、上部環状部１５６１ｄと、下部環状部１５６２ｄとを有する。上部環状部１５６１ｄは突部１５６ａを有しており、上部環状部１５５３ｄの外周面に接するように、連結部１５８ｄの上面に重ねて配置されている。他方、下部環状部１５６２ｄは、突部１５６ｂを有しており、下部環状部１５５４ｄに隣接するように、連結部１５８ｄの下面に重ねて配置されている。

このように、環状部１５５２ｄ及び第２環状部１５６ｄが連結部１５８ｄによりＺ軸方向で分断されていると、環状部１５５２ｄ及び第２環状部１５６ｄを形成する樹脂の使用量を抑制することができる。

また、連結部１５８ｄにおいても、環状部１５５２ｄ及び第２環状部１５６ｄとは異なる材料で形成することができる。例えば、環状部１５５２ｄ及び第２環状部１５６ｄよりも硬い樹脂で連結部１５８ｄを形成していれば、環状部１５５２ｄ及び第２環状部１５６ｄが圧縮されたとしても連結部１５８ｄは変形しにくい。つまり、環状部１５５２ｄ及び第２環状部１５６ｄの弾性復帰力が突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂに作用しやすくなり、気密性をより確保することができる。

（変形例５）
次に、上記実施の形態に係る変形例５について説明する。変形例４では、上部環状部１５５３ｄ，１５６１ｄ同士が隣接し、下部環状部１５５４ｄ，１５６２ｄ同士が隣接している場合を例示して説明した。この変形例５では、上部環状部同士が分断され、下部環状部同士も分断されている場合を例示する。

図１０は、変形例５に係る正極第１封止部材等の概略構成を示す断面図である。具体的には、図１０は、図９に対応する図である。

図１０に示すように、正極第１封止部材１５０Ｅの連結部１５８ｅの上面には、環状部１５５２ｅの上部環状部１５５３ｅと第２環状部１５６ｅの上部環状部１５６１ｅとを分断する上リブ１５８１ｅが全周にわたって立設している。

また、正極第１封止部材１５０Ｅの連結部１５８ｅの下面には、環状部１５５２ｅの下部環状部１５５４ｅと第２環状部１５６ｅの下部環状部１５６２ｅとを分断する下リブ１５８２ｅが全周にわたって立設している。

環状部１５５１ｅと、第３環状部１５７ｅと、連結部１５８ｅと、上リブ１５８１ｅと、下リブ１５８２ｅとは、同一の樹脂によって一体成形されている。

このように、環状部１５５２ｅ及び第２環状部１５６ｅが上リブ１５８１ｅ及び下リブ１５８２ｅにより分断されていると、上リブ１５８１ｅ及び下リブ１５８２ｅにおいても、環状部１５５２ｅ及び第２環状部１５６ｅとは異なる材料で形成することができる。したがって、環状部１５５２ｅ及び第２環状部１５６ｅの突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂがない領域を、硬い樹脂で覆うことができ、気密性をより高めることができる。

（変形例６）
次に、上記実施の形態に係る変形例６について説明する。変形例１では、正極第１封止部材１５０Ａが４つの環状部１５５１，１５５２，１５６，１５７を備えている場合を例示して説明したが、変形例６では、正極第１封止部材が５つの環状部を備えている場合を例示して説明する。

図１１は、変形例６に係る正極第１封止部材１５０Ｆ等の概略構成を示す断面図である。具体的には、図１１は、図６に対応する図である。

図１１に示すように、正極第１封止部材１５０Ｆは、５つの環状部１５５１，１５５６，１５５７，１５５８，１５７とを備え、これらが一体成形されている。具体的には、変形例１における２つの環状部（環状部１５５２，第２環状部１５６）に相当する部分が３つに分割されて、環状部１５５６，１５５７，１５５８となっている。

３つの環状部１５５６，１５５７，１５５８のそれぞれにおける正極端子２００のバスバー接続部２１０に対向する領域には、突部１５５６ａ，１５５７ａ，１５５８ａが設けられている。突部１５５６ａ，１５５７ａ，１５５８ａは、断面視半円状の突部であり、円筒部１５２の軸心を中心として円環状に形成されている。

３つの環状部１５５６，１５５７，１５５８のそれぞれにおける蓋体１１０に対向する領域には、突部１５５６ｂ，１５５７ｂ，１５５８ｂが設けられている。突部１５５６ｂ，１５５７ｂ，１５５８ｂは、突部１５５６ａ，１５５７ａ，１５５８ａと同様に、断面視半円状の突部であり、円筒部１５２の軸心を中心として円環状に形成されている。

５つの環状部１５５１，１５５６，１５５７，１５５８，１５７は、その環境に適した樹脂により形成されていればよい。なお、環状部１５５１，１５５６，１５５７，１５５８，１５７は、少なくとも１つの環状部と、他の環状部とが異なる材料により形成されていれば、全てが異なる材料から形成されていなくてもよい。

このように、突部１５５６ａ，１５５７ａ，１５５８ａ，１５５６ｂ，１５５７ｂ，１５５８ｂを有する環状部１５５６，１５５７，１５５８が３つ備えられているので、２つの場合と比しても、より高い気密性を発揮することができる。なお、突部を有する環状部は４つ以上であってもよい。

（変形例７）
次に、上記実施の形態に係る変形例７について説明する。上記実施の形態では、正極第１封止部材１５０の環状部１５５，１５６に突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂが設けられている場合を例示した。変形例７では、正極端子のバスバー接続部と、容器の蓋体とに突起が設けられている場合を例示して説明する。

図１２は、変形例７に係る正極端子と、蓋体との概略構成を示す断面図である。具体的には、図１２は、図４に対応する図である。

図１２に示すように、正極端子２００Ｇのバスバー接続部２１０ｇには、第１環状部１５５及び第２環状部１５６のそれぞれに対応する領域に突起２１１ａ，２１１ｂが形成されている。突起２１１ａ，２１１ｂは、断面視半円状の突部であり、円筒部１５２の軸心を中心として円環状に形成されている。

また、蓋体１１０ｇには、第１環状部１５５及び第２環状部１５６のそれぞれに対応する領域に突起１１４ａ，１１４ｂが形成されている。突起１１４ａ，１１４ｂは、断面視半円状の突部であり、円筒部１５２の軸心を中心として円環状に形成されている。

そして、かしめ前の状態から正極端子２００Ｇの軸部２２０がかしめられると、このかしめによって、軸部２２０の先端部２３０と、バスバー接続部２１０ｇとが、正極集電体１２０の集電体本体部１２１と、正極第１封止部材１５０と、正極第２封止部材１７０と、蓋体１１０とをＺ軸方向で挟んで締め付ける。これにより、蓋体１１０ｇと、バスバー接続部２１０ｇとの間隔が狭まって、突起２１１ａ，２１１ｂ，１１４ａ，１１４ｂが第１環状部１５５及び第２環状部１５６を圧縮し、図１２の状態となる。

なお、変形例７では、上記実施の形態の正極第１封止部材１５０と同じものが用いられているが、突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂのない正極第１封止部材であってもよい。この場合においても、正極端子２００Ｇの突起２１１ａ，２１１ｂや、蓋体１１０ｇの突起１１４ａ，１１４ｂが第１環状部１５５及び第２環状部１５６を圧縮するので、気密性を確保することができる。

このように、正極端子２００Ｇのバスバー接続部２１０ｇ及び容器１００の蓋体１１０が、第１環状部１５５及び第２環状部１５６を圧縮する突起２１１ａ，２１１ｂ，１１４ａ，１１４ｂを有している。これにより、正極第１封止部材１５０の突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂの有無に関係なく、正極第１封止部材１５０を圧縮させることができ、安定した気密性を確保することができる。

また、突起２１１ａ，２１１ｂ，１１４ａ，１１４ｂが環状であるので、突起２１１ａ，２１１ｂ，１１４ａ，１１４ｂによって第１環状部１５５及び第２環状部１５６の全周が圧縮されることになる。したがって、第１環状部１５５及び第２環状部１５６全体での気密性を高めることができる。

なお、突起２１１ａ，２１１ｂ，１１４ａ，１１４ｂは、全体として連続した環状であることが望ましいが、外観が概ね環状であればよい。具体的には、突起２１１ａ，２１１ｂ，１１４ａ，１１４ｂは、周方向に断続的に隙間を有していてもよい。

また、突起２１１ａ，２１１ｂ，１１４ａ，１１４ｂは、バスバー接続部２１０ｇ及び蓋体１１０の少なくともひとつに設けられていればよい。

第１環状部１５５及び第２環状部１５６から突部１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂを取り除いて当該部分を平面とし、突起のないバスバー接続部２１０及び蓋体１１０で、第１環状部１５５及び第２環状部１５６を挟む構成であってもよい。蓄電素子１０の使用に際して第１環状部１５５及び第２環状部１５６は熱膨張するが、バスバー接続部２１０及び蓋体１１０で挟まれることで第１環状部１５５及び第２環状部１５６が圧縮されて、気密性を確保することができる。

（変形例８）
次に、上記実施の形態に係る変形例８について説明する。上記実施の形態では、正極第１封止部材１５０の環状部１５５，１５６が圧縮される場合を例示した。変形例８では、正極第２封止部材が圧縮される場合を例示して説明する。

図１３は、変形例８に係る正極第２封止部材の概略構成を示す断面図である。具体的には、図１３は、図３に対応する図である。

図１３に示すように、正極第１封止部材１５０Ｈは、全体として単一の樹脂により形成されている。

正極第２封止部材１７０Ｈは、全体として、蓋体１１０よりも剛性が低く、かつ、絶縁性を有するように、複数種類の樹脂材料を用いた異材質成形によって形成されている。各樹脂材料で形成された部分は、いずれも貫通孔１７２の軸心を中心とした環状部１７３，１７４，１７５となっている。そして、各環状部１７３，１７４，１７５は、円筒部１５２の貫通孔１５４内に挿入された正極端子２００の軸部２２０を囲む形状となっている。

第１環状部１７３は、正極第２封止部材１７０Ｈの貫通孔１７２の外周部を含む環状部分である。第２環状部１７４は、第１環状部１７３の外方であって、第１環状部１７３及び第３環状部１７５に挟まれる領域を含む環状部分である。第３環状部１７５は、正極第２封止部材１７０Ｈの最外周部分を含む環状部分である。

これらの環状部１７３，１７４，１７５は、その環境に適した樹脂により形成されていればよい。なお、環状部１７３，１７４，１７５は、少なくとも１つの環状部と、他の環状部とが異なる材料により形成されていれば、全てが異なる材料から形成されていなくてもよい。

なお、環状部１７３，１７４には、かしめ後において正極集電体１２０の集電体本体部１２１と蓋体１１０とによって圧縮される突部を設けてもよい。また、正極集電体１２０の集電体本体部１２１及び蓋体１１０の少なくともひとつに、かしめ後に環状部１７３，１７４を圧縮する突起を設けていてもよい。

このように、正極第２封止部材１７０Ｈにおいても、第１環状部１７３と第２環状部１７４とを、特性の異なる材料により形成することができ、長期的に気密性を維持することができる。

なお、正極第２封止部材１７０Ｈと、上記実施の形態の正極第１封止部材１５０とを同時に用いてもよい。

以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る蓄電素子について説明したが、本発明は、上記実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

例えば、上記実施の形態及びその変形例では、蓄電素子１０は、１つの電極体１４０を備えていることとしたが、複数の電極体を備えている構成でもかまわない。

また、上記実施の形態及びその変形例では、バスバー接続部２１０と軸部２２０とが一体成形された正極端子２００を例示したが、バスバー接続部と軸部とが別体であって、組み付け後に一体化される正極端子であってもよい。

また、上記実施の形態では、正極側を例示して、本発明の特徴となる部分の具体的な構成について説明したが、負極側においても同様の構成が適用されていることはもちろんである。なお、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、正極側と負極側とが異なる構成であってもよい。

また、上記実施の形態及び上記変形例を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子等に適用できる。

１０蓄電素子
１００容器
１１０，１１０ｇ蓋体
１１１容器本体
１１２，１２３，１５４，１７２貫通孔
１１３位置決め突起
１１４ａ，１１４ｂ，２１１ａ，２１１ｂ突起
１２０正極集電体
１２１集電体本体部
１２２電極体接続部
１３０負極集電体
１４０電極体
１５０，１５０Ａ，１５０Ｄ，１５０Ｅ，１５０Ｆ，１５０Ｈ正極第１封止部材
１５１，１６１，１７１，１５５４凹部
１５２円筒部
１５３端子収容部
１５３ａ底部の一部
１５５，１５５ｃ，１７３第１環状部（環状部）
１５６，１５６ｃ，１５６ｄ，１５６ｅ，１７４第２環状部（環状部）
１５７，１５７ｄ，１５７ｅ，１７５第３環状部（環状部）
１５５ａ，１５５ｂ，１５６ａ，１５６ｂ，１５５６ａ，１５５６ｂ，１５５７ａ，１５５７ｂ，１５５８ａ，１５５８ｂ突部
１５８ｄ，１５８ｅ連結部
１６０負極第１封止部材
１７０，１７０Ｈ正極第２封止部材
１９０Ｂ，１９０Ｃ正極封止部材
２００，２００Ｇ正極端子（端子）
２０１負極端子（端子）
２１０，２１０ｇバスバー接続部
２２０軸部
２３０先端部
１５５１，１５５１ｄ，１５５１ｅ，１５５２，１５５２ｄ，１５５２ｅ，１５５６，１５５７，１５５８環状部
１５５３凸部
１５５３ｄ，１５５３ｅ，１５６１ｄ，１５６１ｅ上部環状部
１５５４ｄ，１５５４ｅ，１５６２ｄ，１５６２ｅ下部環状部
１５８１ｅ上リブ
１５８２ｅ下リブ

Claims

容器に設けられた端子と、前記端子に電気的に接続される集電体とを備える蓄電素子であって、
前記端子又は前記集電体と前記容器との間に配置された封止部材を備え、
前記封止部材は、
前記端子の軸部を囲んで、前記端子又は前記集電体と前記容器との間に介在する環状部を複数有し、
前記複数の前記環状部のうち、少なくとも１つの環状部と、他の環状部とが異なる材料により形成されている
蓄電素子。
前記封止部材は、前記環状部を３つ以上有する
請求項１に記載の蓄電素子。
前記環状部は、突部を有する
請求項１又は２記載の蓄電素子。
前記端子又は前記集電体と前記容器との少なくとも１つは、前記環状部を圧縮する突起を有する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電素子。
前記封止部材は、前記端子又は前記集電体と前記容器とを絶縁する絶縁部材である
請求項１〜４のいずれか一項に記載の蓄電素子。