JP2017135033A - 蓄電素子 - Google Patents

Abstract

【課題】組み付け時に絶縁体が破損してしまうことを抑制しつつ、電極体の大型化が可能な蓄電素子を提供する。【解決手段】第１部材（容器本体１１１）と第２部材（蓋板１１０）とからなる容器１００と、当該容器１００に収容される電極体１４０とを備える蓄電素子１０である。蓄電素子１０は、容器１００に収容され、電極体１４０に電気的に接続された集電体（正極集電体１２０）と、集電体と第２部材との間に設けられた絶縁体（正極第２封止部材１７０）と、を備える。集電体における電極体に接続される接続部１２４は、絶縁体における第１部材の内側面に対向する壁部に重なる位置よりも、当該内側面側に配置されている。【選択図】図５

Description

本発明は、絶縁体を介して容器に集電体が取り付けられた蓄電素子に関する。

蓄電素子においては、電極体と、当該電極体に電気的に接続された集電体とが容器に収容されている（例えば特許文献１参照）。具体的には、容器は、一部が開放されて、電極体と集電体とを収容する容器本体と、当該容器本体を閉塞する蓋板とを備えており、集電体の一部が絶縁体を介して蓋板に取り付けられている。これにより集電体と蓋板との絶縁性が確保されている。

そして、蓄電素子を組み立てる際には、まず蓋板に絶縁体と集電体とを取り付けてから、集電体に電極体を接続する。その後、電極体、集電体及び絶縁体を容器本体内に挿入して、蓋板を容器本体に組み付け接合する。

特開２０１４−２６９３０号公報

ここで、蓄電素子の蓄電容量を高めるには、より大きな電極体を容器本体内に隙間なく収容することが望まれている。このため、例えば電極体と集電体との接続位置を容器本体に接近させて隙間を埋めることが考えられるが、単に接近させるだけでは絶縁体も容器本体に接近することになる。絶縁体が容器本体に接近していると、蓋板を容器本体に組み付ける際に、絶縁体が容器本体に干渉して、破損するおそれがあった。

そこで、本発明の課題は、組み付け時に絶縁体が破損してしまうことを抑制しつつ、電極体の大型化が可能な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、第１部材と第２部材とからなる容器と、当該容器に収容される電極体とを備える蓄電素子であって、容器に収容され、電極体に電気的に接続された集電体と、集電体と第２部材との間に設けられた絶縁体と、を備え、集電体における電極体に接続される接続部は、絶縁体における第１部材の内側面に対向する壁部に重なる位置、若しくは壁部に重なる位置よりも内側面側に配置されている。

この構成によれば、集電体における電極体に接続される接続部が、絶縁体における第１部材の内側面に対向する壁部に重なる位置、若しくは壁部に重なる位置よりも、当該内側面側に配置されているので、絶縁体と第１部材とのクリアランスをある程度確保したまま、接続部を第１部材の内側面に近づけることができる。これにより、組み付け時に絶縁体が第１部材に干渉して破損してしまうことを抑制しつつ、電極体を大型にすることができる。

また、集電体は、接続部と、絶縁体に重ねられた板部と、接続部と板部とを連結する連結部とを備え、連結部の外面は、板部の外面と、接続部の外面とのそれぞれが仮想的に延長された交点よりも内側に配置されていてもよい。

この構成によれば、集電体における連結部の外面が、板部の外面と、接続部の外面とのそれぞれが仮想的に延長された交点よりも内側に配置されているので、絶縁体を第１部材の内側面から離して配置することができる。このように、絶縁体が第１部材の内側面から離れれば、第２部材を第１部材に組み付ける際に噛み込まれにくくなり、絶縁体の破損を抑制することができる。

そして、集電体の接続部の外面は、連結部よりも第１部材の内側面に近い位置に配置されている。このため、電極体を絶縁体の端面よりも第１部材の内側面に近く配置することができ、その分電極体を大きくすることができる。

また、絶縁体は、集電体における第２部材側の端部を囲む壁部を備え、壁部における連結部に対応する部分には、連結部の一部が収容される収容部が形成されていてもよい。

この構成によれば、壁部における連結部に対応する部分に収容部が形成されているので、収容部内に集電体の連結部を配置することができる。これにより、収容部と連結部とが重畳する領域分だけ、絶縁体を第１部材の内側面から離して配置することができ、絶縁体と第１部材とをより離すことができる。

また、さらに、集電体および電極体と、第１部材との間に介在するスペーサを備え、スペーサにおける第２部材側の端部は、収容部内に配置されていてもよい。

この構成によれば、スペーサにおける第２部材側の端部が収容部内に配置されているので、スペーサによって収容部を閉塞することができる。つまり、収容部によって絶縁体から露出した集電体を、スペーサで覆うことができ、集電体と第１部材とが短絡することを抑制することができる。

また、スペーサにおける第２部材側の端部は、収容部に対応した形状であってもよい。

この構成によれば、スペーサにおける第２部材側の端部が、収容部に対応した形状であるので、当該端部によって収容部の全体を閉塞することができる。したがって、絶縁体から露出した集電体の全体をスペーサで覆うことができ、集電体と第１部材とが短絡することを確実に抑制することができる。

また、連結部は、第２部材に近づくにつれて、第１部材から徐々に離れる傾斜面を有してもよい。

この構成によれば、連結部が、第２部材に近づくにつれて、第１部材から徐々に離れる傾斜面を有しているので、連結部が急激に狭まる形状となることを抑制することができる。したがって、集電体の電流密度が急激に増大することを抑えることができる。

本発明によれば、組み付け時に絶縁体が破損してしまうことを抑制しつつ、電極体の大型化を図ることができる。

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。 実施の形態に係る蓄電素子の電極体からサイドスペーサを取り外した状態を示す斜視図である。 実施の形態に係る蓋板の概略構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る正極端子、蓋板、正極第１封止部材及び正極第２封止部材などの固定構造を示す断面図である。 実施の形態に係る正極集電体と、正極第２封止部材との係合状態を示す側面図である。 比較例として、連結部のない正極集電体と、切り欠き部のない正極第２封止部材との位置関係を示す断面図である。 変形例１に係る正極集電体と、正極第２封止部材との位置関係を示す断面図である。 変形例２に係る正極集電体と、正極第２封止部材との位置関係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、製造工程及びその順序などは、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。図３は、実施の形態に係る蓄電素子１０の電極体１４０からサイドスペーサ１９０を取り外した状態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〜図３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、正極第２封止部材１７０及び負極第２封止部材１８０と、電極体１４０と、一対のサイドスペーサ１９０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（第１部材）１１１と、容器本体１１１の開口を閉塞する板状部材である蓋板（第２部材）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、蓋板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、蓋板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。

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を介して蓋板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、蓋板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、蓋板１１０との間に少なくともその一部が配置される絶縁体である。具体的には、正極第１封止部材１５０は、上方が開放された収容凹部１５１を有しており、その収容凹部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、蓋板１１０に取り付けられている。

正極第２封止部材１７０及び負極第２封止部材１８０は、正極集電体１２０及び負極集電体１３０と蓋板１１０との間に少なくともその一部が配置される絶縁体である。

一対のサイドスペーサ１９０は、それぞれ正極集電体１２０及び負極集電体１３０と電極体１４０との側方を覆って、正極集電体１２０及び負極集電体１３０と容器本体１１１との間に介在する絶縁体である。つまり、サイドスペーサ１９０は、正極集電体１２０、負極集電体１３０及び電極体１４０と容器本体１１１とを絶縁するスペーサである。また、サイドスペーサ１９０は、正極集電体１２０及び負極集電体１３０と電極体１４０とを容器本体１１１内で位置決めする部材である。一対のサイドスペーサ１９０は、Ｚ軸方向に長尺に形成されている。サイドスペーサ１９０における電極体１４０に対向する面には、長手方向に沿って延在する凹部１９１（図５参照）が形成されている。この凹部１９１内に正極集電体１２０及び負極集電体１３０と電極体１４０とが配置される。

次に、蓋板１１０について説明する。

図４は、実施の形態に係る蓋板１１０の概略構成を示す斜視図である。

図４に示すように、蓋板１１０は、上面視略矩形状の板体であり、その各角部がＲ形状に形成されている。なお、以降の説明においては、「平面視」とは、蓋板１１０の上面（外面）を平面視したときを示す。

蓋板１１０には、安全弁１１２、注液口１１３、正極端子取付部１１４、負極端子取付部１１５、２つの第１膨出部１１６及び２つの第２膨出部１１７が形成されている。

安全弁１１２は、蓋板１１０の中央部に平面視長円状に形成されており、他の部分よりも薄肉に形成されている。安全弁１１２は、容器１００の内圧が上昇した場合に開放されることで、容器１００の内部のガスを放出する役割を有する。

注液口１１３は、蓄電素子１０の製造時に電解液を注液するための貫通孔である。注液口１１３は、蓋板１１０が容器本体１１１に取り付けられてから、電解液の注液後に注液栓（図示省略）が嵌め合わされて、塞がれる。

正極端子取付部１１４は、正極端子２００、正極第１封止部材１５０、正極第２封止部材１７０及び正極集電体１２０が取り付けられる部位であり、蓋板１１０の一端部に形成されている。負極端子取付部１１５は、負極端子２０１、負極第１封止部材１６０、負極第２封止部材１８０及び負極集電体１３０が取り付けられる部位であり、蓋板１１０の他端部に形成されている。

２つの第１膨出部１１６のそれぞれは、蓋板１１０の一部が容器１００の外方に向けて膨出した形状に形成されていることで蓋板１１０に設けられている。２つの第１膨出部１１６のそれぞれは、正極第１封止部材１５０または負極第１封止部材１６０の位置決めに用いられる。

２つの第２膨出部１１７のそれぞれは、蓋板１１０の一部が容器１００の内方に向けて膨出した形状に形成されていることで蓋板１１０に設けられている。２つの第２膨出部１１７のそれぞれは、正極第１封止部材１５０または負極第１封止部材１６０の位置決めに用いられるとともに、正極第２封止部材１７０または負極第２封止部材１８０の位置決めに用いられる。

次に、正極端子２００、蓋板１１０、正極集電体１２０、正極第１封止部材１５０及び正極第２封止部材１７０などの固定構造について詳細に説明する。なお、負極側においては、正極側とほぼ同等であるので、その説明は省略する。

図５は、実施の形態に係る正極端子２００、蓋板１１０、正極第１封止部材１５０及び正極第２封止部材１７０などの固定構造を示す断面図である。図５は、図１におけるＶ−Ｖ線を含むＺＸ平面から見た断面図である。

図５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板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。

図５に示すように、蓋板１１０の正極端子取付部１１４は、貫通孔１１８と、段差部１１９とを備えている。

貫通孔１１８は、正極端子２００の軸部２２０が貫通する平面視円形状の貫通孔である。

段差部１１９は、貫通孔１１８の全周を囲むように、当該貫通孔１１８と同心の円形状に形成されており、その底部の中央に貫通孔１１８が形成されている。つまり、段差部１１９は、貫通孔１１８の外周部に配置されている。

蓋板１１０の正極側の第１膨出部１１６は、正極端子取付部１１４における安全弁１１２側の近傍に形成されている。第１膨出部１１６は、蓋板１１０の一方の主面から外方に向けて膨出した形状となっている。第１膨出部１１６は、他方の面側が開放された中空形状となっている。この第１膨出部１１６に正極第１封止部材１５０の係合凹部１５３ａが係合することによって、正極第１封止部材１５０が位置決めされる。

蓋板１１０の正極側の第２膨出部１１７は、正極端子取付部１１４から見て第１膨出部１１６とは反対側の近傍に形成されている。第２膨出部１１７は、蓋板１１０の他方の主面から内方に向けて膨出した形状となっている。第２膨出部１１７は、他方の面側が開放された中空形状となっている。この第２膨出部１１７に正極第２封止部材１７０の一部が係合することによって、正極第２封止部材１７０が位置決めされる。さらに、第２膨出部１１７の中空部分１１７ａに正極第１封止部材１５０の係合凸部１５３ｂが係合することによって、正極第１封止部材１５０が位置決めされる。

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）が接続される端子本体であり、上面が平面に形成されている。また、バスバー接続部２１０の下面には、下方に向けて突出した台座２１０ａが形成されている。台座２１０ａは、蓋板１１０の段差部１１９内に平面視で収まる形状で形成されている。バスバー接続部２１０において、台座２１０ａがある部分は他の部分よりも厚みがある。このため、バスバー接続部２１０に対してバスバーを溶接する場合には、台座２１０ａによって熱容量を確保することができる。

軸部２２０は、端子本体であるバスバー接続部２１０に接続された導電部材である。軸部２２０は、台座２１０ａの下面から下方に延び出ており、先端部２３０がかしめられることで、蓋板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、かしめ部であり、容器１００の内方に配置されている。先端部２３０は、平面視したときの形状が円環状で集電体本体部１２１の表面に密着している。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、蓋板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を収容する凹形状の凹部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１７２，１１８に挿入可能な大きさで形成されている。

また、端子収容部１５３における安全弁１１２側の端部の底面には、蓋板１１０の第１膨出部１１６に係合する係合凹部１５３ａが形成されている。他方、端子収容部１５３における係合凹部１５３ａとは反対側の端部の底面には、蓋板１１０の第２膨出部１１７の中空部分１１７ａに係合する係合凸部１５３ｂが形成されている。係合凹部１５３ａが第１膨出部１１６に係合して、係合凸部１５３ｂが第２膨出部１１７の中空部分１１７ａに係合するので、正極第１封止部材１５０は二箇所で位置決めされている。

正極第１封止部材１５０は、蓋板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１封止部材１５０は、例えば、ポリオレフィン、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、フッ素樹脂（ＰＦＡ）、フェノール樹脂などの樹脂で形成されている。また、正極第１封止部材１５０は、その他の樹脂で形成されていてもよく、ガラス繊維など繊維を混入させた樹脂で形成されていてもよい。また、正極第１封止部材１５０は、異なる樹脂材料から作製される２つ以上の部材によって構成される構造であってもよい。この場合、絶縁部材における気密を確保する部分の樹脂材料をＰＦＡ等とし、構造的な強度を要する部分の樹脂材料を、ＡＢＳ、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ナイロンとも称する）等としてもよい。

図６は、実施の形態に係る正極集電体１２０と、正極第２封止部材１７０との係合状態を示す側面図である。

図５及び図６に示すように、正極第２封止部材１７０は、Ｘ軸方向に長尺で、下方が開放した略直方体状に形成されている。

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が固定される。また、正極第２封止部材１７０の底面には、集電体本体部１２１の全周を囲む壁部１７１が形成されている。ここで、壁部１７１のうち、長手方向で対向する部分を第１側壁１７１ａ及び第２側壁１７１ｂとし、短手方向で対向する部分を第３側壁１７１ｃ及び第４側壁１７１ｄとする。第１側壁１７１ａは、容器本体１１１の短側面に対向しており、第２側壁１７１ｂは容器本体１１１の内方に配置されている。第３側壁１７１ｃ及び第４側壁１７１ｄは、容器本体１１１の一対の長側面にそれぞれ対向している。

そして、壁部１７１における容器本体１１１の短側面側の端部には、切り欠き部（収容部）１７４が形成されている。具体的には、切り欠き部１７４は、第１側壁１７１ａの全体が他の側壁１７１ｂ，１７１ｃ，１７１ｄよりも低くなるように切り欠き、かつ、第３側壁１７１ｃ及び第４側壁１７１ｄにおける第１側壁１７１ａ側の端部を、蓋板１１０に向けてへこんだ凹曲面となるように切り欠かれた形状となっている。この切り欠き部１７４に対して、サイドスペーサ１９０の蓋板１１０側の端部１９２が収容されている。具体的には、サイドスペーサ１９０の蓋板１１０側の端部１９２は、切り欠き部１７４に対応した形状に形成されており、これにより、切り欠き部１７４の全体がサイドスペーサ１９０の端部１９２で閉塞されている。ここで、「切り欠き部１７４に対応した形状」とは、切り欠き部１７４の全体を閉塞可能な形状である。例えば、端部１９２が全体として切り欠き部１７４内に収容されて嵌り合う形状や、端部１９２が部分的に切り欠き部１７４内に収容されて、その他の部位が切り欠き部１７４の側方を覆う形状などが挙げられる。

また、正極第２封止部材１７０の上面（蓋板１１０側の表面）には、第２膨出部１１７に対向する位置に、当該第２膨出部１１７が係合する係合凹部１７３が形成されている。この係合凹部１７３に第２膨出部１１７が係合するので、正極第２封止部材１７０が位置決めされる。

図５に示すように、正極第２封止部材１７０においては、蓋板１１０の貫通孔１１８と同形の貫通孔１７２が形成されている。この貫通孔１７２は、蓋板１１０の貫通孔１１８に連続するように配置されており、これらの貫通孔１７２，１１８に対して正極第１封止部材１５０の円筒部１５２が挿入される。円筒部１５２の内方には、正極端子２００の軸部２２０が挿入されている。このように、正極端子２００の軸部２２０は、絶縁体である正極第１封止部材１５０の円筒部１５２とともに、貫通孔１１８を介して蓋板１１０を貫通している。

正極第２封止部材１７０は、蓋板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、ＰＰＳ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＢＴ、ＰＦＡ、ＰＥＥＫなどの樹脂で形成されている。

図３，図５及び図６に示すように、正極集電体１２０は、集電体本体部１２１と、脚部１２２とを一体的に有しており、集電体本体部１２１に対して一対の脚部１２２が折り曲げられて形成されている。

集電体本体部１２１は、正極端子２００が接続されるとともに、正極第２封止部材１７０に重ねられる板部である。具体的には、集電体本体部１２１は、平板状に形成されており、蓋板１１０に対向配置されている。集電体本体部１２１は、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。

脚部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（図３及び図５では１本のみ図示）である。具体的には、脚部１２２は、平板状に形成されており、容器本体１１１の長側面に対向配置されている。また、脚部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。脚部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３参照）。

そして、脚部１２２は、電極体１４０の正極に電気的に接続される接続部１２４と、接続部１２４と集電体本体部１２１とを連結する連結部１２５とを備えている。

そして、図５及び図６に示すように、連結部１２５における蓋板１１０側の端部であって、容器本体１１１の短側面に対向する外面１２６は、接続部１２４よりも容器本体１１１から離間するように窪んだ凹形状に形成されている。具体的には、外面１２６は、蓋板１１０に近づくにつれて、容器本体１１１の内側面（短側面）から徐々に離れるように傾斜した傾斜面である。このように、外面１２６は、集電体本体部１２１の外面と、接続部１２４の外面とのそれぞれが仮想的に延長された交点Ｐよりも内側に配置されている。ここで、集電体本体部１２１の外面とは、正極第２封止部材１７０に重なる平面のことである。また、接続部１２４の外面とは、容器本体１１１の内側面に対向する平面のことである。

なお、連結部１２５は、平面であっても、曲面であっても構わない。

集電体本体部１２１の外面と、接続部１２４の外面とのそれぞれが仮想的に延長された領域内には、正極第２封止部材１７０における容器本体１１１の短側面に対向する端面が配置されている。具体的には、正極第２封止部材１７０の第１側壁１７１ａ側の端面が前記領域内に配置されている。これにより、正極第２封止部材１７０は、正極集電体１２０の接続部１２４よりも容器本体１１１から離れて配置されることになる。

また、連結部１２５の一部は、正極第２封止部材１７０の切り欠き部１７４内に収容されている。具体的には、切り欠き部１７４における第１側壁１７１ａに対応する部分に、連結部１２５の一部が収容されている。これにより、切り欠き部１７４と連結部１２５とが重畳する領域分だけ、正極第２封止部材１７０を容器本体１１１の内側面から離して配置することができ、正極第２封止部材１７０と容器本体１１１とをより離すことができる。

次に、本実施の形態に係る蓄電素子１０の製造方法について説明する。

まず、正極集電体１２０となる平板を予め所望の形状に型抜きしてから、集電体本体部１２１に対して脚部１２２を折り曲げることで、正極集電体１２０を成形する。

その後、正極集電体１２０の集電体本体部１２１の上面に、正極第２封止部材１７０を重ねるとともに、正極第２封止部材１７０の上面に蓋板１１０を重ねる。さらに、蓋板１１０の上面に正極第１封止部材１５０を組み付けてから、当該正極第１封止部材１５０の凹部１５１内に正極端子２００を収容する。このとき、正極端子２００の軸部２２０は、正極第１封止部材１５０の貫通孔１５４を貫通しており、当該軸部２２０をかしめることで、図５に示すように、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、正極端子２００とが蓋板１１０に取り付けられる。

また、負極側においても同様の手順で、蓋板１１０に負極第１封止部材１６０、負極第２封止部材（図示省略）、負極集電体１３０及び負極端子２０１が取り付けられる。

その後、正極集電体１２０に電極体１４０の正極を取り付けるとともに、負極集電体１３０に電極体１４０の負極を取り付ける。

その後、図２に示す状態から、電極体１４０及びサイドスペーサ１９０などを容器１００の容器本体１１１に収容して蓋板１１０を組み付ける。このとき、上述したように、正極第２封止部材１７０が、正極集電体１２０の接続部１２４よりも容器本体１１１の短側面から離間している。これにより、正極第２封止部材１７０が、容器本体１１１や蓋板１１０に干渉することが抑制されている。

その後、容器本体１１１に蓋板１１０を溶接して、容器１００を組み立てる。次いで、注液口１１３から電解液を注液した後、注液栓を蓋板１１０に溶接して注液口１１３を塞ぐことで、図１に示す蓄電素子１０が製造される。

図７は、比較例として、傾斜面のない正極集電体１２０Ａと、切り欠き部のない正極第２封止部材１７０Ａとの位置関係を示す断面図である。なお、以降の説明において、上記実施の形態と同一の部分においては同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。また、図７においては、サイドスペーサを省略している。

正極集電体１２０Ａは、傾斜面を有しておらず、集電体本体部１２１ａから脚部１２２ａが垂直に延在している。このため、正極第２封止部材１７０Ａの第１側壁１７１ａは、正極集電体１２０Ａから突出して、正極集電体１２０Ａよりも容器本体１１１に近づくことになる。このように、正極第２封止部材１７０Ａが容器本体１１１に近いと、組み付け時に正極第２封止部材１７０Ａが容器本体１１１や蓋板１１０に干渉して破損するおそれがある。

以上のように、本実施の形態によれば、正極集電体１２０における電極体１４０に接続される接続部１２４は、正極第２封止部材１７０の第１側壁１７１ａに重なる位置よりも、容器本体１１１の内側面側に配置されている。これにより、正極第２封止部材１７０と容器本体１１１とのクリアランスをある程度確保したまま、接続部１２４を容器本体１１１の内側面に近づけることができる。これにより、組み付け時に正極第２封止部材１７０が容器本体１１１に干渉して破損してしまうことを抑制しつつ、電極体１４０を大型にすることができる。

また、集電体本体部１２１と、接続部１２４の外面とのそれぞれが仮想的に延長された交点Ｐよりも内側に連結部１２５の外面１２６が配置されているので、正極第２封止部材１７０を容器本体１１１の内側面からより離して配置することができる。このように、正極第２封止部材１７０が容器本体１１１の内側面から離れれば、蓋板１１０を容器本体１１１に組み付ける際に噛み込まれにくくなり、正極第２封止部材１７０の破損を抑制することができる。

そして、正極集電体１２０の接続部１２４の外面は、連結部１２５よりも容器本体１１１の内側面に近い位置に配置されている。このため、電極体１４０を正極第２封止部材１７０の端面よりも容器本体１１１の内側面の近くに配置することができ、その分電極体１４０を大きくすることができる。

また、連結部１２５を設けることによって、正極第２封止部材１７０、容器本体１１１及び正極集電体１２０のそれぞれを密集させなくともよくなる。これにより、各部材同士にクリアランスを設けることができる。したがって、電極体１４０に正極集電体１２０を超音波溶接する場合に、当該超音波溶接が正極第２封止部材１７０や正極集電体１２０に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。

また、壁部１７１における連結部１２５に対応する部分に切り欠き部１７４が形成されているので、切り欠き部１７４内に正極集電体１２０の連結部１２５を配置することができる。これにより、切り欠き部１７４と連結部１２５とが重畳する領域分だけ、正極第２封止部材１７０を容器本体１１１の内側面から離して配置することができ、正極第２封止部材１７０と容器本体１１１とをより離すことができる。

また、サイドスペーサ１９０における蓋板１１０側の端部１９２が切り欠き部１７４内に配置されているので、サイドスペーサ１９０によって切り欠き部１７４を閉塞することができる。つまり、切り欠き部１７４によって正極第２封止部材１７０から露出した正極集電体１２０を、サイドスペーサ１９０で覆うことができ、正極集電体１２０と容器本体１１１とが短絡することを抑制することができる。

また、サイドスペーサ１９０の端部１９２が、切り欠き部１７４に対応した形状であるので、当該端部１９２によって切り欠き部１７４の全体を閉塞することができる。したがって、切り欠き部１７４内においても、サイドスペーサ１９０の端部１９２が正極集電体１２０を覆うこととなり、正極集電体１２０と容器本体１１１とが短絡することを確実に抑制することができる。

また、連結部１２５が、蓋板１１０に近づくにつれて、容器本体１１１から徐々に離れる傾斜面（外面１２６）を有しているので、正極集電体１２０の連結部１２５が急激に狭まる形状となることを抑制することができる。したがって、正極集電体１２０の電流密度が急激に増大することを抑えることができる。

（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、切り欠き部１７４を備える正極第２封止部材１７０を例示して説明した。この変形例１では、切り欠き部を備えない正極第２封止部材１７０Ｂと、連結部１２５の外面１２６が傾斜面である正極集電体１２０とを組み合わせた場合について説明する。

図８は、変形例１に係る正極集電体１２０と、正極第２封止部材１７０Ｂとの位置関係を示す断面図である。

図８に示すように、正極第２封止部材１７０Ｂには、切り欠き部が形成されておらず、全体として均等な壁部１７１Ｂが設けられている。壁部１７１Ｂの第１側壁１７１ａは、正極集電体１２０の外面１２６に対向する位置に配置されている。これにより、正極第２封止部材１７０Ｂは、正極集電体１２０の接続部１２４よりも容器本体１１１から離れて配置されている。このように、正極第２封止部材１７０Ｂに切り欠き部がなくとも、傾斜面である外面１２６が正極集電体１２０に形成されていれば、正極第２封止部材１７０Ｂを容器本体１１１から離して配置することができる。これにより、容器１００との干渉を起因とした正極第２封止部材１７０の破損を抑制することができる。

また、接続部１２４は、壁部１７１Ｂの第一側壁１７１ａに対して平面視で重なる位置から容器本体１１１の内側面側に配置されていればよい。具体的には、第１側壁１７１ａの内面１７１１よりも、容器本体１１１の内側面側に配置されていればよい。つまり、接続部１２４は、壁部１７１Ｂの第一側壁１７１ａに対して平面視で重なる位置に配置されていてもよい。

（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。上記実施の形態では、連結部１２５の外面１２６が傾斜面である場合を例示して説明した。この変形例２では、連結部１２５ｃが段差部である場合について説明する。

図９は、変形例２に係る正極集電体１２０Ｃと、正極第２封止部材１７０との位置関係を示す断面図である。

図９に示すように、正極集電体１２０Ｃの連結部１２５ｃには、容器本体１１１の短側面に対向する部分に、接続部１２４よりも容器本体１１１から離間するように窪んだ凹状の段差部１２７が形成されている。具体的には、段差部は、矩形状の凹部である。このように、連結部１２５ｃが段差部１２７を有していたとしても段差部１２７内に正極第２封止部材１７０の第１側壁１７１ａ側の端面を配置することができ、正極第２封止部材と容器本体１１１とを離して配置することができる。

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、組み付け前においては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。この場合、バスバー接続部とは別部材の軸部が導電部材となる。

また、上記実施の形態では、正極端子２００の軸部２２０がかしめられて正極集電体１２０に締結される場合を例示したが、ねじ止めによって締結されてもよい。

また、上記実施の形態では、正極集電体１２０における蓋板１１０側の端部であって、容器本体１１１の短側面に対向する部分に傾斜面である外面１２６が形成されている場合を例示した。しかし、傾斜面は、正極集電体１２０における蓋板１１０側の端部であって、容器本体１１１の長側面に対向する部分に形成されていてもよい。これにより、正極第２封止部材を容器本体１１１の長側面から離して配置することができる。

また、上記実施の形態では、容器１００をなす第１部材と第２部材とのうち、第１部材を容器本体１１１として例示し、第２部材を蓋板１１０として例示した。しかしながら、第１部材及び第２部材は、これらに限定されるものではない。例えば第１部材及び第２部材のいずれもが、一部が開放した箱状の筐体であってもよい。

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 蓋板（第２部材）
１１１ 容器本体（第１部材）
１１２ 安全弁
１１３ 注液口
１１４ 正極端子取付部
１１５ 負極端子取付部
１１６ 第１膨出部
１１７ 第２膨出部
１１７ａ 中空部分
１１８，１２３，１５４，１７２ 貫通孔
１１９ 段差部
１２０，１２０Ａ，１２０Ｃ 正極集電体
１２１，１２１ａ 集電体本体部（板部）
１２２，１２２ａ 脚部
１２４ 接続部
１２５，１２５ｃ 連結部
１２６ 外面（傾斜面）
１３０ 負極集電体
１４０ 電極体
１５０ 正極第１封止部材
１５１，１６１ 収容凹部
１５２ 円筒部
１５３ 端子収容部
１５３ａ 係合凹部
１５３ｂ 係合凸部
１６０ 負極第１封止部材
１７０，１７０Ａ，１７０Ｂ 正極第２封止部材（絶縁体）
１７１，１７１Ｂ 壁部
１７１ａ 第１側壁
１７１ｂ 第２側壁
１７１ｃ 第３側壁
１７１ｄ 第４側壁
１７３ 係合凹部
１７４ 切り欠き部部（収容部）
１８０ 負極第２封止部材
１９０ サイドスペーサ（スペーサ）
１９１ 凹部
１９２ 端部
２００ 正極端子
２０１ 負極端子
２１０ バスバー接続部
２１０ａ 台座
２２０ 軸部
２３０ 先端部

Claims (6)

1. 第１部材と第２部材とからなる容器と、当該容器に収容される電極体とを備える蓄電素子であって、
   前記容器に収容され、前記電極体に電気的に接続された集電体と、
   前記集電体と前記第２部材との間に設けられた絶縁体と、を備え、
   前記集電体における前記電極体に接続される接続部は、前記絶縁体における前記第１部材の内側面に対向する壁部に重なる位置、若しくは前記壁部に重なる位置よりも前記内側面側に配置されている
   蓄電素子。
2. 前記集電体は、前記接続部と、前記絶縁体に重ねられた板部と、前記接続部と前記板部とを連結する連結部とを備え、
   前記連結部の外面は、前記板部の外面と、前記接続部の外面とのそれぞれが仮想的に延長された交点よりも内側に配置されている
   請求項１に記載の蓄電素子。
3. 前記絶縁体は、前記集電体における前記第２部材側の端部を囲む壁部を備え、
   前記壁部における前記連結部に対応する部分には、前記連結部の一部が収容される収容部が形成されている
   請求項２に記載の蓄電素子。
4. さらに、
   前記集電体および前記電極体と、前記第１部材との間に介在するスペーサを備え、
   前記スペーサにおける前記第２部材側の端部は、前記収容部内に配置されている
   請求項３に記載の蓄電素子。
5. 前記スペーサにおける前記第２部材側の端部は、前記収容部に対応した形状である
   請求項４に記載の蓄電素子。
6. 前記連結部は、前記第２部材に近づくにつれて、前記第１部材から徐々に離れる傾斜面を有する
   請求項２〜５のいずれか一項に記載の蓄電素子。

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