JP2019029209A - 蓄電素子 - Google Patents

Abstract

【課題】液栓と容器との接合作業を容易にすることができる蓄電素子を提供する。【解決手段】電解液の液口１１１が形成された容器１００と、液口１１１を塞ぐ液栓４００とを備える蓄電素子１０であって、容器１００には、複数の液口１１１が形成され、液栓４００は、複数の液口１１１を塞ぐ位置に配置され、複数の液口１１１は、環状に配置されている。【選択図】図４

Description

本発明は、電解液の液口が形成された容器と、当該液口を塞ぐ液栓とを備える蓄電素子に関する。

従来、電解液の液口が形成された容器と、当該液口を塞ぐ液栓とを備える蓄電素子が広く知られている。例えば、特許文献１には、注液孔（液口）が形成された容器と、当該注液孔を封止する封止栓（液栓）とを備えた密閉式電池（蓄電素子）が開示されている。

特開２０１４−１７０６４８号公報

ここで、本願発明者は、容器に複数の液口を形成すると、液口の総面積を大きくすることができたり、一部の液口を容器内の空気排出用（真空引き用）として用いたりすることにより、注液性を向上させることができる点に着目した。しかし、複数の液口を一列に並べて配置したりすると、液栓の形状が長くなるため、液栓と容器との接合部分の長さが長くなり、接合作業が困難になる。液栓と容器との接合作業が困難になると、接合不良が発生する要因にもなる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、液栓と容器との接合作業を容易にすることができる蓄電素子を提供することを目的とする。

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、電解液の液口が形成された容器と、前記液口を塞ぐ液栓とを備える蓄電素子であって、前記容器には、複数の前記液口が形成され、前記液栓は、前記複数の液口を塞ぐ位置に配置され、前記複数の液口は、環状に配置されている。

これによれば、蓄電素子において、容器に複数の液口を形成し、かつ、当該複数の液口を環状に配置して、当該複数の液口を液栓で塞ぐ。このように、複数の液口を環状に配置することで、当該複数の液口を塞ぐ液栓の外周部分の長さを短くすることができる。これにより、液栓と容器との接合部分の長さを短くすることができるため、液栓と容器との接合作業を容易にすることができる。

また、前記液栓は、前記複数の液口上に配置されて前記複数の液口を覆う本体部を有し、前記液栓及び前記容器のいずれか一方は、他方に向けて突出する突出部を有し、前記他方は、前記突出部が挿入される被挿入部を有することにしてもよい。

これによれば、蓄電素子において、液栓は複数の液口を覆う本体部を有し、液栓及び容器の一方は、他方に向けて突出する突出部を有し、他方は、突出部が挿入される被挿入部を有している。ここで、従来、容器に液栓を配置する際に、液栓の位置決めのために、液口に液栓の突出部を挿入して液口を塞いでいた。例えば、上記特許文献１では、注液孔（液口）に封止栓の圧入部材（液栓の突出部）を圧入して注液孔を閉塞している。しかし、この場合、当該突出部を伝って液口内を電解液が這い上がってくることがあり、液栓を容器に溶接等接合する際の接合不良の要因となっていた。このため、液栓の本体部で複数の液口を覆って液口を塞ぐとともに、突出部を被挿入部に挿入して液栓の位置決めを行う。これにより、突出部が液口内に配置されず、当該突出部を伝って液口内を電解液が這い上がってくることがないため、液栓と容器との接合作業を容易にすることができる。

また、前記被挿入部は、前記容器に形成された凹部または貫通孔であり、前記突出部は、前記液栓の前記本体部から突出して形成され、前記凹部または前記貫通孔に挿入されることにしてもよい。

これによれば、蓄電素子において、容器に、被挿入部としての凹部または貫通孔を形成し、液栓に、当該凹部または貫通孔に挿入される突出部を形成する。ここで、液栓は小さい部材であるため、突出部及び被挿入部も小さく形成する必要がある。このため、容器に小さな突出部を形成するよりも、小さな凹部または貫通孔を形成する方が、当該容器を容易に製造することができる。そして、容器に、被挿入部として凹部を形成した場合には、当該凹部から電解液が這い上がってくることがないため、電解液の容器表面への這い上がりを抑制することができ、液栓と容器との接合作業が容易になる。また、容器に凹部を形成した場合には、突出部を当該凹部に挿入する際にコンタミ（コンタミネーション、金属粉）が発生しても、当該コンタミが容器内部に混入するのを抑制することができるため、液栓と容器との接合作業が容易になる。また、容器に、被挿入部として貫通孔を形成した場合には、突出部の被挿入部への挿入深さを深くすることができるため、液栓を容器にしっかりと固定することができ、液栓と容器との接合作業が容易になる。このように、製造が容易な容器を用いた構成において、液栓と容器との接合作業を容易に行うことができる。

また、前記複数の液口は、前記突出部及び前記被挿入部の周囲に、環状に配置されていることにしてもよい。

これによれば、容器に形成される複数の液口を、突出部及び被挿入部の周囲に環状に配置する。このように、複数の液口の中央位置に突出部及び被挿入部を配置することで、省スペース化を図ることができるため、液栓の本体部の大きさを小さくすることができる。これにより、当該本体部の外周部分の長さを短くすることができ、液栓と容器との接合作業を容易にすることができる。また、複数の液口の中央位置に突出部及び被挿入部を配置することで、複数の液口の中央位置で液栓を容器に固定することができるため、バランスよく複数の液口を塞ぐことができ、液栓と容器との接合作業を容易にすることができる。

また、前記複数の液口のうちの少なくとも１つの液口は、前記突出部及び前記被挿入部の周囲に沿って延びる長孔であることにしてもよい。

これによれば、容器に形成される複数の液口のうちの少なくとも１つの液口を、突出部及び被挿入部の周囲に沿って延びる長孔に形成する。このように、液口を突出部及び被挿入部の周囲に沿った長孔とすることで、液栓の本体部の大きさが大きくなるのを抑制しつつ、液口の面積を大きくすることができる。これにより、電解液の注液性を向上させるとともに、液栓と容器との接合作業を容易にすることができる。

また、前記容器の前記液栓との対向面には、環状の第一凹部が形成され、前記複数の液口は、前記第一凹部に配置されていることにしてもよい。

これによれば、容器の液栓との対向面に環状の第一凹部を形成し、複数の液口を第一凹部に配置する。このように、複数の液口を、容器に形成された環状の第一凹部に配置することで、電解液が液口を這い上がってきても、容器の外面にまで電解液が這い上がってくるのを抑制することができる。また、複数の液口を第一凹部に配置することで、液栓の内面が液口の端縁に直接触れるのを抑制することができる。これにより、電解液が液口から容器の外面にまで這い上がってくるのを抑制することができるため、液栓と容器との接合作業を容易にすることができる。

また、前記液栓の内面における前記複数の液口に対向する位置に、環状の第二凹部が形成されていることにしてもよい。

これによれば、液栓の内面における複数の液口に対向する位置に、環状の第二凹部を形成する。これにより、液栓の内面が液口の端縁に直接触れるのを抑制することができるため、電解液が液口から這い上がってくるのを抑制することができ、液栓と容器との接合作業を容易にすることができる。

なお、本発明は、蓄電素子として実現することができるだけでなく、当該蓄電素子が備える、電解液の液口が形成された容器及び液栓としても実現することができる。

本発明における蓄電素子によれば、液栓と容器との接合作業を容易にすることができる。

実施の形態に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。 実施の形態に係る蓄電素子が備える各構成要素を示す斜視図である。 実施の形態に係る蓋体の液口まわりの構成及び液栓の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る蓋体の液口まわりの構成及び液栓の構成を示す平面図及び断面図である。 実施の形態の変形例１に係る蓋体の液口まわりの構成及び液栓の構成を示す平面図及び断面図である。 実施の形態の変形例２に係る蓋体の液口まわりの構成を示す斜視図である。 実施の形態の変形例２に係る蓋体の液口まわりの構成及び液栓の構成を示す平面図及び断面図である。 実施の形態の変形例２の別の形態に係る蓋体の液口まわりの構成を示す斜視図である。 実施の形態の変形例２のさらに別の形態に係る蓋体の液口まわりの構成を示す斜視図及び断面図である。 実施の形態の変形例３に係る蓋体の液口まわりの構成及び液栓の構成を示す断面図及び斜視図である。

以下、図面を参照しながら、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する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な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。また、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。

また、以下実施の形態での説明及び図面中において、蓄電素子が有する一対の電極端子の並び方向、一対の集電体の並び方向、電極体の両端部（一対の活物質層非形成部）の並び方向、電極体の巻回軸方向、または、容器の短側面の対向方向をＸ軸方向と定義する。また、容器の長側面の対向方向、容器の短側面の短手方向、または、容器の厚さ方向をＹ軸方向と定義する。また、蓄電素子の容器本体と蓋体との並び方向、容器の短側面の長手方向、集電体の脚部の延設方向、または、上下方向をＺ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。なお、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が、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。また、以下の説明において、例えば、Ｘ軸方向プラス側とは、Ｘ軸の矢印方向側を示し、Ｘ軸方向マイナス側とは、Ｘ軸方向プラス側とは反対側を示す。Ｙ軸方向やＺ軸方向についても同様である。

（実施の形態）
［１ 蓄電素子１０の全般的な説明］
まず、図１及び図２を用いて、本実施の形態における蓄電素子１０の全般的な説明を行う。図１は、本実施の形態に係る蓄電素子１０の外観を示す斜視図である。また、図２は、本実施の形態に係る蓄電素子１０が備える各構成要素を示す斜視図である。具体的には、図２は、蓄電素子１０から容器本体１２０及び液栓４００を分離した状態での構成を示す斜視図である。

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、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。蓄電素子１０は、例えば、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）またはプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）等の自動車用電源や、電子機器用電源、電力貯蔵用電源などに使用される。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。また、蓄電素子１０は、二次電池ではなく、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。また、本実施の形態では、直方体形状（角型）の蓄電素子１０を図示しているが、蓄電素子１０の形状は、直方体形状には限定されず、円柱形状や長円柱形状等であってもよいし、ラミネート型の蓄電素子とすることもできる。

図１に示すように、蓄電素子１０は、蓋体１１０と容器本体１２０とを有する容器１００と、正極端子２００と、負極端子３００とを備えている。また、図２に示すように、容器１００内方には、電極体１３０と、正極集電体１４０と、負極集電体１５０とが収容されている。

なお、蓋体１１０と正極端子２００との間、及び蓋体１１０と正極集電体１４０との間には、絶縁性及び気密性を高めるためにガスケット等が配置されているが、同図では省略して図示している。負極側についても、同様である。また、容器１００の内部には、電解液（非水電解質）が封入されているが、図示は省略する。なお、当該電解液としては、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。また、上記の構成要素の他、正極集電体１４０及び負極集電体１５０の側方に配置されるスペーサ、容器１００内の圧力が上昇したときに当該圧力を開放するためのガス排出弁、または、電極体１３０等を包み込む絶縁フィルムなどが配置されていてもよい。

容器１００は、矩形筒状で底を備える容器本体１２０と、容器本体１２０の開口を閉塞する板状部材である蓋体１１０とで構成された直方体形状（箱型）のケースである。具体的には、蓋体１１０は、Ｘ軸方向に延設された平板状かつ矩形状の壁部であり、容器本体１２０のＺ軸方向プラス側に配置されている。容器本体１２０は、Ｚ軸方向マイナス側に平板状かつ矩形状の底壁部、Ｙ軸方向両側の側面に平板状かつ矩形状の長側壁部、及び、Ｘ軸方向両側の側面に平板状かつ矩形状の短側壁部の５つの壁部を有している。また、容器１００は、電極体１３０等を容器本体１２０の内方に収容後、蓋体１１０と容器本体１２０とが溶接等されることにより、組み立てられたものとなっている。なお、蓋体１１０及び容器本体１２０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。

また、図２に示すように、蓋体１１０には、電解液の液口１１１が形成されている。液口１１１は、蓄電素子１０の製造時に電解液を注液するために、蓋体１１０に形成された貫通孔（注液口）である。本実施の形態では、液口１１１は、蓋体１１０のＸ軸方向マイナス側寄り及びＹ軸方向マイナス側寄りに配置されている。なお、液口１１１は、蓋体１１０のどの位置に配置されていてもよい。

また、図１及び図２に示すように、蓋体１１０には、液口１１１を塞ぐ液栓４００が配置されている。つまり、蓄電素子１０の製造時に、液口１１１から容器１００内に電解液を注液し、液栓４００を蓋体１１０に溶接等接合して液口１１１を塞ぐことで、電解液が容器１００内に収容される。この蓋体１１０の液口１１１まわりの構成、及び、液栓４００の構成の詳細な説明については、後述する。

電極体１３０は、正極板と負極板とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる蓄電要素（発電要素）である。正極板は、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集電箔である正極基材層上に正極活物質層が形成された極板である。負極板は、銅や銅合金などからなる長尺帯状の集電箔である負極基材層上に負極活物質層が形成された極板である。セパレータは、樹脂等からなる微多孔性のシートである。そして、電極体１３０は、正極板と負極板との間にセパレータが配置され巻回されて形成されている。なお、本実施の形態では、電極体１３０の断面形状として長円形状を図示しているが、楕円形状、円形状、多角形状などでもよい。また、電極体１３０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、電極体１３０の正極板に電気的に接続された電極端子であり、負極端子３００は、電極体１３０の負極板に電気的に接続された電極端子である。つまり、正極端子２００及び負極端子３００は、電極体１３０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１３０に電気を蓄えるために蓄電素子１０の内部空間に電気を導入するための金属製の電極端子である。また、正極端子２００及び負極端子３００は、電極体１３０の上方に配置された蓋体１１０に取り付けられている。

正極集電体１４０及び負極集電体１５０は、電極体１３０と容器１００の壁面との間に配置され、正極端子２００及び負極端子３００と、電極体１３０の正極板及び負極板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１４０の材質は限定されないが、例えば、電極体１３０の正極基材層と同様、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１５０についても、材質は限定されないが、例えば、電極体１３０の負極基材層と同様、銅または銅合金などで形成されている。

［２ 蓋体１１０の液口１１１まわり及び液栓４００の構成の説明］
次に、蓋体１１０の液口１１１まわりの構成、及び、液栓４００の構成について、詳細に説明する。図３は、本実施の形態に係る蓋体１１０の液口１１１まわりの構成、及び、液栓４００の構成を示す斜視図である。具体的には、図３は、図２における蓋体１１０の液口１１１まわり及び液栓４００の構成を拡大して示す斜視図である。また、図４は、本実施の形態に係る蓋体１１０の液口１１１まわりの構成、及び、液栓４００の構成を示す平面図及び断面図である。具体的には、図４の（ａ）は、図１における蓋体１１０及び液栓４００をＺ軸方向プラス側から見た場合の構成を拡大して示す平面図であり、図４の（ｂ）は、図４の（ａ）における蓋体１１０及び液栓４００をＩＶｂ−ＩＶｂ断面で切断した場合の構成を示す断面図である。

［２．１ 液栓４００の構成の説明］
まず、液栓４００の構成について、詳細に説明する。液栓４００は、液口１１１を塞いだ状態で、蓋体１１０に溶接等によって接合される部材（注液栓）である。ここで、蓋体１１０には複数の液口１１１が形成されており、液栓４００は、当該複数の液口１１１を塞ぐ位置に配置されている。なお、液栓４００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、メッキ鋼板など蓋体１１０に溶接可能な金属で形成されている。ここで、図３及び図４に示すように、液栓４００は、本体部４１０と、突出部４２０とを有している。

本体部４１０は、液口１１１上に配置されて液口１１１を覆う液栓４００の本体部分である。つまり、本体部４１０は、複数の液口１１１上に配置されて当該複数の液口１１１を覆う。具体的には、本体部４１０は、液栓４００の上部に配置される上面視円形状の部位（鍔部）であり、複数の液口１１１を覆った状態で蓋体１１０に接合される。さらに具体的には、本体部４１０は、内面（Ｚ軸方向マイナス側の面）が蓋体１１０の外面１１３と当接した状態で外面１１３上に載置されて、外周部分（外周縁）が全周に亘って外面１１３に接合される。これにより、本体部４１０の外周部分と外面１１３とが接合された上面視円環状の接合部４３０が形成される。具体的には、接合部４３０は、本体部４１０の外周部分と外面１１３とがレーザ溶接、抵抗溶接または超音波溶接等により溶接されて形成された溶接部である。なお、上面視とは、Ｚ軸方向プラス側から見た場合のことであり、例えば上面視円環状とは、Ｚ軸方向プラス側から見た場合に円環状の形状を有していることをいう。

また、本体部４１０の外面（Ｚ軸方向プラス側の面）の中央位置には、Ｚ軸方向マイナス側に向けて凹んだ略円錐状の凹部である本体部外面凹部４１１が形成されている。この本体部外面凹部４１１は、例えば、蓋体１１０の外面１１３に液栓４００を接合する際の目印として用いられる。つまり、本体部外面凹部４１１によって、本体部４１０の位置を把握することができるため、液栓４００を、外面１１３上の正確な位置に配置して、外面１１３に接合することができる。

突出部４２０は、液栓４００の本体部４１０から突出して形成され、後述の蓋体１１０の被挿入部１１２に挿入される部位である。具体的には、突出部４２０は、突出部４２０の突出方向（Ｚ軸方向）から見て（つまり、上面視で）、本体部４１０の中央位置に配置され、当該中央位置からＺ軸方向マイナス側に延設されて配置される円柱状の部位（軸部）である。本実施の形態では、突出部４２０は、上面視で、本体部４１０の中心位置に配置されている。なお、本体部４１０の中央位置とは、本体部４１０の中心と外周縁との中間点（中点）を全周に亘って結んで形成される領域内の位置をいう。つまり、突出部４２０が本体部４１０の中央位置に配置されるとは、突出部４２０の中心が、本体部４１０の中心と外周縁との中間点よりも内側（中心側）に配置されることをいう。

ここで、突出部４２０は、本体部外面凹部４１１のＺ軸方向マイナス側に配置される柱部４２１と、柱部４２１からＺ軸方向マイナス側に向けて徐々に縮径する縮径部４２２と、縮径部４２２からＺ軸方向マイナス側に延設された先端部４２３とを有している。

柱部４２１は、突出部４２０のＺ軸方向プラス側の円柱形状の部位である。縮径部４２２は、ＸＺ平面で切断した断面形状において、柱部４２１のＺ軸方向マイナス側の端部から、Ｚ軸方向マイナス側に向けてＸ軸方向の幅（直径）が徐々に小さくなるような外縁形状が曲線で形成された部位である。先端部４２３は、縮径部４２２のＺ軸方向マイナス側の端部から、Ｚ軸方向マイナス側に向けて延設された円柱形状の部位であり、突出部４２０の先端部分である。このように、突出部４２０は、蓋体１１０の被挿入部１１２に挿入しやすいように、先端部分が細くなった形状を有している。

［２．２ 蓋体１１０の液口１１１まわりの構成の説明］
次に、蓋体１１０の液口１１１まわりの構成について、詳細に説明する。液口１１１は、電解液の注液時に用いられる貫通孔であり、液口１１１を介して電解液が容器１００の内方に注液される。具体的には、液口１１１は、上面視円弧形状の長孔であり、蓋体１１０には、複数の液口１１１が環状に配置されている。本実施の形態では、４つの液口１１１が等間隔で環状に配置されている。つまり、液口１１１は、上面視円環形状の貫通孔を４つに分割したような形状を有している。なお、液口１１１の個数（上面視円環形状の分割数）は、４つには限定されず、それぞれの円弧の長さも特に限定されない。

ここで、蓋体１１０には、複数の液口１１１の中央位置に、被挿入部１１２が配置されている。なお、複数の液口１１１の中央位置とは、複数の液口１１１で囲まれる領域内の位置である。本実施の形態では、被挿入部１１２は、複数の液口１１１で囲まれる領域内の中心位置に配置されている。また、被挿入部１１２は、蓋体１１０に形成された凹部である。つまり、複数の液口１１１は、被挿入部１１２の周囲に、環状に配置されている。また、複数の液口１１１のうちの少なくとも１つの液口１１１（本実施の形態では全ての液口１１１）は、被挿入部１１２の周囲に沿って延びる長孔である。

具体的には、被挿入部１１２は、液栓４００の突出部４２０が挿入される上面視円形状の凹部である。さらに具体的には、被挿入部１１２は、蓋体１１０の外面１１３からＺ軸方向マイナス側に凹んだ凹部であり、上面視で、突出部４２０の柱部４２１の外周形状とほぼ同一の内周形状を有している。つまり、液栓４００の突出部４２０は、被挿入部１１２に挿入されて、被挿入部１１２と嵌合される。なお、被挿入部１１２の凹部の深さは、特に限定されないが、突出部４２０の突出高さよりも少し深い程度、つまり、当該凹部の底面（Ｚ軸方向マイナス側の面）に突出部４２０の先端部４２３が当接しない程度の深さであるのが好ましい。

以上のように、液栓４００及び容器１００のいずれか一方は、他方に向けて突出する突出部４２０を有し、当該他方は、突出部４２０が挿入される被挿入部１１２を有している。本実施の形態では、液栓４００が突出部４２０を有し、容器１００が被挿入部１１２を有している。そして、このような構成において、液栓４００は、突出部４２０が被挿入部１１２に挿入（嵌合）されることで、蓋体１１０に対して位置決めされる。そして、液栓４００の本体部４１０が蓋体１１０の外面１１３に当接して液口１１１を塞いだ状態で、本体部４１０の外周部分（外周縁）が外面１１３に溶接等接合されて、接合部４３０が形成される。

これにより、液栓４００が蓋体１１０に固定（接合）された状態（突出部４２０が被挿入部１１２に挿入された状態）においては、複数の液口１１１は、突出部４２０及び被挿入部１１２の周囲に、環状に配置されることとなる。また、被挿入部１１２は、Ｚ軸方向から見て（上面視で）、本体部４１０の中央位置に配置されることとなる。また、複数の液口１１１のうちの少なくとも１つの液口１１１（本実施の形態では全ての液口１１１）は、突出部４２０及び被挿入部１１２の周囲に沿って延びる長孔である。

［３ 効果の説明］
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、容器１００に複数の液口１１１を形成し、かつ、当該複数の液口１１１を環状に配置して、当該複数の液口１１１を液栓４００で塞ぐ。このように、複数の液口１１１を環状に配置することで、当該複数の液口１１１を塞ぐ液栓４００の外周部分の長さを短くすることができる。これにより、液栓４００と容器１００との接合部分の長さを短くすることができるため、液栓４００と容器１００との接合作業を容易にすることができる。

また、容器１００に形成されている複数の液口１１１を目印として、容器１００の位置や容器１００の姿勢を容易に把握することができるため、容易に液栓４００を容器１００に配置することができ、接合作業を容易にすることができる。

また、液栓４００は複数の液口１１１を覆う本体部４１０を有し、液栓４００及び容器１００の一方は、他方に向けて突出する突出部４２０を有し、当該他方は、突出部４２０が挿入される被挿入部１１２を有している。ここで、従来、容器１００に液栓４００を配置する際に、液栓４００の位置決めのために、液口１１１に液栓４００の突出部４２０を挿入して液口１１１を塞いでいた。例えば、上記特許文献１では、注液孔（液口１１１）に封止栓の圧入部材（液栓４００の突出部４２０）を圧入して注液孔を閉塞している。しかし、この場合、突出部４２０を伝って液口１１１内を電解液が這い上がってくることがあり、液栓４００を容器１００に溶接等接合する際の接合不良の要因となっていた。このため、液栓４００の本体部４１０で複数の液口１１１を覆って液口１１１を塞ぐとともに、突出部４２０を被挿入部１１２に挿入して液栓４００の位置決めを行う。これにより、突出部４２０が液口１１１内に配置されず、突出部４２０を伝って液口１１１内を電解液が這い上がってくることがないため、液栓４００と容器１００との接合作業を容易にすることができる。

また、容器１００に、被挿入部１１２としての凹部を形成し、液栓４００に、当該凹部に挿入される突出部４２０を形成する。ここで、液栓４００は小さい部材であるため、突出部４２０及び被挿入部１１２も小さく形成する必要がある。このため、容器１００に小さな突出部を形成するよりも、小さな凹部を形成する方が、容器１００を容易に製造することができる。そして、容器１００に、被挿入部１１２として凹部を形成した場合には、当該凹部から電解液が這い上がってくることがないため、電解液の容器１００表面への這い上がりを抑制することができ、液栓４００と容器１００との接合作業が容易になる。また、容器１００に凹部を形成した場合には、突出部４２０を当該凹部に挿入する際にコンタミ（コンタミネーション、金属粉）が発生しても、当該コンタミが容器１００内部に混入するのを抑制することができるため、液栓４００と容器１００との接合作業が容易になる。このように、製造が容易な容器１００を用いた構成において、液栓４００と容器１００との接合作業を容易に行うことができる。

また、容器１００に形成される複数の液口１１１を、突出部４２０及び被挿入部１１２の周囲に環状に配置する。このように、複数の液口１１１の中央位置に突出部４２０及び被挿入部１１２を配置することで、省スペース化を図ることができるため、液栓４００の本体部４１０の大きさを小さくすることができる。これにより、本体部４１０の外周部分の長さを短くすることができ、液栓４００と容器１００との接合作業を容易にすることができる。また、複数の液口１１１の中央位置に突出部４２０及び被挿入部１１２を配置することで、複数の液口１１１の中央位置で液栓４００を容器１００に固定することができるため、バランスよく複数の液口１１１を塞ぐことができ、液栓４００と容器１００との接合作業を容易にすることができる。

また、液栓４００の本体部４１０に突出部４２０を形成する構成の場合、従来の構成の液栓４００の突出部４２０を、容器１００の被挿入部１１２に挿入することで、液栓４００を容器１００に位置決めすることができる。このため、特別な液栓を製造することなく、従来の構成の液栓４００を活用して、液栓４００と容器１００との接合作業を容易にすることができる。

また、容器１００に形成される複数の液口１１１のうちの少なくとも１つの液口１１１を、突出部４２０及び被挿入部１１２の周囲に沿って延びる長孔に形成する。このように、液口１１１を突出部４２０及び被挿入部１１２の周囲に沿った長孔とすることで、液栓４００の本体部４１０の大きさが大きくなるのを抑制しつつ、液口１１１の面積を大きくすることができる。これにより、電解液の注液性を向上させるとともに、液栓４００と容器１００との接合作業を容易にすることができる。

［４ 実施の形態の変形例の説明］
（変形例１）
次に、上記実施の形態の変形例１について、説明する。図５は、本実施の形態の変形例１に係る蓋体１１０ａの液口１１１ａまわりの構成、及び、液栓４００の構成を示す平面図及び断面図である。具体的には、図５の（ａ）は、蓋体１１０ａ及び液栓４００をＺ軸方向プラス側から見た場合の構成を示す平面図であり、図５の（ｂ）は、図５の（ａ）における蓋体１１０ａ及び液栓４００をＶｂ−Ｖｂ断面で切断した場合の構成を示す断面図である。つまり、図５は、図４に対応する図である。

図５に示すように、本変形例における蓋体１１０ａは、上記実施の形態における蓋体１１０の液口１１１に代えて、液口１１１ａを有している。液口１１１ａは、上面視円形状の貫通孔であり、複数の当該液口１１１ａが被挿入部１１２の周囲に、等間隔で環状に配置されている。液栓４００の構成等、本変形例のその他の構成については、上記実施の形態と同様であり、詳細な説明は省略する。

以上のように、本変形例に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。つまり、容器に形成される液口の形状や個数は、特に限定されない。例えば、液口の形状は、上面視で楕円形状、長円形状または多角形状などであってもよく、全ての液口が同じ形状で形成されていなくてもよい。また、液口の配置位置についても、特に限定されない。例えば、液口は、被挿入部の周囲に等間隔で配置されていなくともよい。また、複数の液口は、全体として、上面視で液栓の本体部の中央位置からずれた位置に配置されていてもよい。この場合、液栓の突出部及び被挿入部は、上面視で本体部の中央位置からずれた位置に配置されていてもよい。

（変形例２）
次に、上記実施の形態の変形例２について、説明する。図６は、本実施の形態の変形例２に係る蓋体１１０ｂの液口１１１まわりの構成を示す斜視図である。また、図７は、本実施の形態の変形例２に係る蓋体１１０ｂの液口１１１まわりの構成、及び、液栓４００の構成を示す平面図及び断面図である。具体的には、図７の（ａ）は、蓋体１１０ｂ及び液栓４００をＺ軸方向プラス側から見た場合の構成を示す平面図であり、図７の（ｂ）は、図７の（ａ）における蓋体１１０ｂ及び液栓４００をＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ断面で切断した場合の構成を示す断面図である。つまり、図７は、図４に対応する図である。

図６に示すように、本変形例における蓋体１１０ｂには、外面１１３から凹んだ上面視円環状の凹部である蓋体凹部１１４が形成されている。そして、この蓋体凹部１１４に、上記実施の形態における複数の上面視円弧形状の液口１１１が配置されている。つまり、蓋体凹部１１４の底面を貫通するように、複数の液口１１１が形成されている。言い換えれば、蓋体１１０ｂは、液口１１１の入口側（Ｚ軸方向プラス側）の周囲に、上面視円環状の底面部と、当該底面部の外周縁から立ち上がる円筒状の側面部とによって形成された階段状の段差部を有している。

また、図７に示すように、蓋体凹部１１４に対向する位置に液栓４００の本体部４１０が配置される。つまり、蓋体１１０ｂの液栓４００との対向面である外面１１３に、環状の蓋体凹部１１４が形成されており、複数の液口１１１は、蓋体凹部１１４に配置されている。本変形例のその他の構成については、上記実施の形態と同様であり、詳細な説明は省略する。なお、蓋体凹部１１４は、第一凹部の一例である。

以上のように、本変形例に係る蓄電素子によれば、複数の液口１１１を、蓋体１１０ｂに形成された環状の蓋体凹部１１４に配置することで、電解液が液口１１１を這い上がってきても、蓋体１１０ｂの外面１１３にまで電解液が這い上がってくるのを抑制することができる。また、複数の液口１１１を蓋体凹部１１４に配置することで、液栓４００の本体部４１０の内面が液口１１１の端縁に直接触れるのを抑制することができる。これにより、電解液が液口１１１から蓋体１１０ｂの外面１１３にまで這い上がってくるのを抑制することができるため、液栓４００と蓋体１１０ｂとの接合作業を容易にすることができる。

なお、蓋体凹部１１４に、上記変形例１における複数の上面視円形状の液口１１１ａが配置されてもよい。図８は、本実施の形態の変形例２の別の形態に係る蓋体１１０ｃの液口１１１ａまわりの構成を示す斜視図である。図８に示すように、蓋体１１０ｃにも、液栓４００との対向面となる外面１１３に、上面視円環状の蓋体凹部１１４が形成されており、この蓋体凹部１１４に、複数の上面視円形状の液口１１１ａが配置されている。このように、蓋体凹部１１４に配置される液口は特に限定されず、どのような位置、個数、形状、大きさの液口が配置されてもよい。

また、蓋体凹部１１４の形状も、上面視円環状の凹部には限定されず、例えば、上面視角環状の凹部等であってもよい。または、図９に示すように、テーパ形状の凹部であってもよい。図９は、本実施の形態の変形例２のさらに別の形態に係る蓋体１１０ｄの液口１１１まわりの構成を示す斜視図及び断面図である。具体的には、図９の（ａ）は、蓋体１１０ｄの液口１１１まわりの構成を示す斜視図であり、図９の（ｂ）は、図９の（ａ）における蓋体１１０ｄをＩＸｂ−ＩＸｂ断面で切断した場合の構成を示す断面図である。

図９に示すように、蓋体１１０ｄには、外面１１３からＺ軸方向マイナス側に向けて幅が徐々に狭くなる、上面視円弧形状の４つの蓋体凹部１１４ｄが形成されている。そして、この蓋体凹部１１４ｄのそれぞれに、上記実施の形態における上面視円弧形状の液口１１１が配置されている。つまり、蓋体凹部１１４ｄの底面を貫通するように、複数の液口１１１が形成されている。言い換えれば、蓋体凹部１１４ｄは、液口１１１のＺ軸方向プラス側の端縁からＺ軸方向プラス側に向けて幅が徐々に広がるテーパ形状を有している。なお、蓋体凹部１１４ｄは、第一凹部の一例である。以上のように、蓋体凹部（第一凹部）の形状は特に限定されず、様々な形状をとり得る。

（変形例３）
次に、上記実施の形態の変形例３について、説明する。図１０は、本実施の形態の変形例３に係る蓋体１１０の液口１１１まわりの構成、及び、液栓４００ａの構成を示す断面図及び斜視図である。具体的には、図１０の（ａ）は、蓋体１１０及び液栓４００ａの構成を示す断面図であり、図１０の（ｂ）は、液栓４００ａの構成を示す斜視図である。

図１０に示すように、本変形例における液栓４００ａは、上記実施の形態における液栓４００の本体部４１０に代えて、本体部４１０ａを有している。本体部４１０ａには、突出部４２０の周囲に、内面４１２から凹んだ上面視円環状の凹部である本体部内面凹部４１３が形成されている。これにより、本体部４１０ａの液口１１１との対向面に、本体部内面凹部４１３が配置される（上面視で、本体部内面凹部４１３の内部に液口１１１が配置される）こととなる。つまり、液栓４００ａには、内面４１２における複数の液口１１１に対向する位置に、環状の本体部内面凹部４１３が形成されている。本変形例のその他の構成については、上記実施の形態と同様であり、詳細な説明は省略する。なお、本体部内面凹部４１３は、第二凹部の一例である。

以上のように、本変形例に係る蓄電素子によれば、液栓４００ａの内面における複数の液口１１１に対向する位置に、環状の本体部内面凹部４１３を形成する。これにより、液栓４００ａの本体部内面が液口１１１の端縁に直接触れるのを抑制することができるため、電解液が液口１１１から這い上がってくるのを抑制することができ、液栓４００ａと蓋体１１０との接合作業を容易にすることができる。

なお、本体部内面凹部４１３は、上面視円環状の凹部には限定されず、例えば、上面視で楕円環状、長円環状または多角環状等、どのような形状の凹部であってもよい。また、本体部内面凹部４１３は、内面４１２からＺ軸方向プラス側に向けて径が徐々に小さくなるテーパ形状の凹部であるが、当該テーパ形状を有していなくてもよい。また、本体部内面凹部４１３は、上記変形例１、２等の種々の形態に適用することができる。

（その他の変形例）
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、液栓が突出部を有し、容器の蓋体が被挿入部を有していることとした。しかし、蓋体が突出部を有し、液栓が被挿入部を有していることにしてもよい。ただし、上述の通り、液栓の本体部の中央位置に突出部を形成する構成にすれば、従来の液栓を活用することができるため、液栓が突出部を有する構成の方が、効果が高く、好ましい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、液栓に突出部（または被挿入部）が配置されていることとした。しかし、液栓は、突出部も被挿入部も配置されていない構成でもよい。この場合でも、複数の液口を環状に配置すれば、液栓と容器との接合部分の長さを短くすることができたり、バランスよく複数の液口を塞ぐことができるため、液栓と容器との接合作業を容易にすることができる。

また、上記実施の形態及びその変形例では、被挿入部は、容器に形成された凹部であり、突出部は、当該凹部に挿入されることとした。しかし、被挿入部は、容器に形成された貫通孔であり、突出部は、当該貫通孔に挿入されることにしてもよい。この構成により、容器に貫通孔を形成するという簡易な加工によって、容器を容易に製造することができる。また、容器に、被挿入部として貫通孔を形成した場合には、突出部の被挿入部への挿入深さを深くすることができるため、液栓を容器にしっかりと固定することができ、液栓と容器との接合作業が容易になる。ただし、容器に、被挿入部として凹部を形成した場合には、上述の通り、電解液の容器表面への這い上がりを抑制することができたり、突出部を当該凹部に挿入する際にコンタミが容器内部に混入するのを抑制することができる。このため、容器に、被挿入部として貫通孔を形成するよりも、凹部を形成する方が、効果が高く、好ましい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、液栓の突出部及び被挿入部は、上面視で円形状を有していることとした。しかし、液栓の突出部は、例えば楕円柱状、長円柱状または角柱状などの上面視非円形状であってもよく、被挿入部も、例えば上面視で楕円形状、長円形状または多角形状などの上面視非円形状の凹部であってもよい。これにより、突出部及び被挿入部まわりに液栓が回転するのを規制することができるため、液栓と容器との接合作業が容易になる。なお、被挿入部は、液栓の突出部の外周形状と異なる内周形状や異なる大きさであってもよい。また、液栓の突出部と被挿入部とが嵌合されることなく突出部が被挿入部に挿入される構成であってもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、液栓の突出部は、先端部分が細くなった中実の部位であることとした。しかし、液栓の突出部は、先端部分が細くなっていない柱状の部位であってもよいし、内方に空間（凹部）が形成された中空の構造を有していてもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、液栓には１つの突出部しか配置されていないこととしたが、液栓に複数の突出部が配置されてもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、液栓の本体部は、上面視円形状であることとした。しかし、液栓の本体部は、例えば上面視で楕円形状、長円形状または多角形状などの上面視非円形状であってもよい。また、液栓と容器との接合部も同様に、本体部の外周形状に応じた形状であればよい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、液栓と容器との接合部は、液栓の本体部の外周部分（外周縁）に形成されることとした。しかし、接合部は、本体部の外周部分以外の部分に形成されて、本体部を容器に接合することにしてもよい。この場合には、接合部の形状は、本体部の外周形状に応じた形状でなくてもよく、どのような形状であってもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、接合部は、液栓の本体部と容器の蓋体とが溶接によって接合された溶接部であることとした。しかし、本体部と蓋体との接合方法は、溶接には限定されず、例えば、接合部は、液栓の本体部と容器の蓋体とが接着剤等によって接着、熱溶着等によって溶着、または、かしめ等によって機械的に接合された部位であることにしてもよい。この場合でも、液口から電解液が這い上がってくるのを抑制することで、液栓と蓋体との接合不良を抑制することができる。

また、上記実施の形態及びその変形例では、容器の蓋体に液口が形成され、当該液口を塞ぐように、容器の蓋体に液栓が配置されることとした。しかし、容器本体１２０のいずれかの壁部に液口が形成され、当該液口を塞ぐように、容器本体１２０の当該壁部に液栓が配置されることにしてもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例に含まれる構成要素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。

また、本発明は、蓄電素子として実現することができるだけでなく、当該蓄電素子が備える、電解液の液口が形成された容器及び液栓としても実現することができる。

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、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ 蓋体
１１１、１１１ａ 液口
１１２ 被挿入部
１１３ 外面
１１４、１１４ｄ 蓋体凹部（第一凹部）
１２０ 容器本体
１３０ 電極体
１４０ 正極集電体
１５０ 負極集電体
２００ 正極端子
３００ 負極端子
４００、４００ａ 液栓
４１０、４１０ａ 本体部
４１１ 本体部外面凹部
４１２ 内面
４１３ 本体部内面凹部（第二凹部）
４２０ 突出部
４２１ 柱部
４２２ 縮径部
４２３ 先端部
４３０ 接合部

Claims (7)

1. 電解液の液口が形成された容器と、前記液口を塞ぐ液栓とを備える蓄電素子であって、
   前記容器には、複数の前記液口が形成され、
   前記液栓は、前記複数の液口を塞ぐ位置に配置され、
   前記複数の液口は、環状に配置されている
   蓄電素子。
2. 前記液栓は、前記複数の液口上に配置されて前記複数の液口を覆う本体部を有し、
   前記液栓及び前記容器のいずれか一方は、他方に向けて突出する突出部を有し、前記他方は、前記突出部が挿入される被挿入部を有する
   請求項１に記載の蓄電素子。
3. 前記被挿入部は、前記容器に形成された凹部または貫通孔であり、
   前記突出部は、前記液栓の前記本体部から突出して形成され、前記凹部または前記貫通孔に挿入される
   請求項２に記載の蓄電素子。
4. 前記複数の液口は、前記突出部及び前記被挿入部の周囲に、環状に配置されている
   請求項２または３に記載の蓄電素子。
5. 前記複数の液口のうちの少なくとも１つの液口は、前記突出部及び前記被挿入部の周囲に沿って延びる長孔である
   請求項２〜４のいずれか１項に記載の蓄電素子。
6. 前記容器の前記液栓との対向面には、環状の第一凹部が形成され、
   前記複数の液口は、前記第一凹部に配置されている
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電素子。
7. 前記液栓の内面における前記複数の液口に対向する位置に、環状の第二凹部が形成されている
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓄電素子。

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