JP6237033B2 - 蓄電素子及び蓄電モジュール - Google Patents

Description

本発明は、容器を備える蓄電素子、及び当該蓄電素子を備える蓄電モジュールに関する。

従来、複数の蓄電素子を備え、蓄電素子の側方にスペーサを配置した蓄電モジュールが知られている。例えば特許文献１には、複数の蓄電素子（平板状電池）を備え、当該複数の蓄電素子の間にスペーサを配置した蓄電モジュール（組電池）が開示されている。

特開２００８−２３５１４９号公報

しかしながら、側方にスペーサが配置された上記従来の蓄電素子では、蓄電モジュールの組立作業が困難になり、蓄電モジュールの生産性が低下してしまう場合があるという問題がある。

つまり、上記従来の蓄電素子では、側方にスペーサを配置した状態でモジュールケースに挿入する場合には、当該スペーサが挿入箇所に引っ掛かることで、蓄電モジュールの組立作業が困難になり、蓄電モジュールの生産性が低下してしまう。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、スペーサが配置されている構成においても、蓄電モジュールの生産性を向上させることができる蓄電素子、及び当該蓄電素子を備える蓄電モジュール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、容器を備える蓄電素子であって、前記容器が有する面のうちの少なくとも１つの面に配置されるスペーサと、前記スペーサの少なくとも１つの端部であるスペーサ端部を覆うように配置される絶縁性のシート部材とを備える。

これによれば、蓄電素子において、容器に配置されたスペーサの端部を覆うように、絶縁性のシート部材が配置されているため、スペーサの端部が他の部材に引っ掛かるのを抑制することができる。これにより、蓄電素子にスペーサが配置されている構成においても、蓄電モジュールの組立作業を容易にして、蓄電モジュールの生産性を向上させることができる。

また、前記シート部材は、前記蓄電素子が所定位置に配置されるために挿入される方向を挿入方向として、前記スペーサの前記挿入方向における両端部のうちの少なくとも１つの端部である前記スペーサ端部を覆うように配置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、スペーサの挿入方向の端部がシート部材で覆われているため、蓄電素子を所定の挿入方向に挿入する際に、スペーサが引っ掛かるのを抑制することができる。このため、蓄電素子にスペーサが配置されている構成においても、蓄電モジュールの生産性を向上させることができる。

また、前記シート部材は、前記スペーサ端部に対応する位置に、前記挿入方向に対して傾斜したシート傾斜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、シート部材の挿入方向の端部が傾斜しているため、蓄電素子を所定の挿入方向に挿入する際に、スペーサが引っ掛かるのを抑制することができ、蓄電モジュールの生産性を向上させることができる。

また、前記シート部材は、前記スペーサの前記挿入方向における両端部を覆うように配置されていることにしてもよい。

これによれば、蓄電素子において、スペーサの挿入方向の両端部がシート部材で覆われているため、当該蓄電素子に向けて別の蓄電素子が挿入されたり、当該蓄電素子に蓄電モジュールのケースが被せられる場合にも、スペーサが引っ掛かるのを抑制することができ、蓄電モジュールの生産性を向上させることができる。

また、前記スペーサ端部は、前記挿入方向に対して傾斜したスペーサ傾斜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、スペーサの挿入方向の端部が傾斜しているため、蓄電素子を所定の挿入方向に挿入する際に、スペーサが引っ掛かるのを抑制することができ、蓄電モジュールの生産性を向上させることができる。

また、前記スペーサは、前記容器の両側面に配置されており、前記シート部材は、前記容器の両側面に配置されたスペーサの前記スペーサ端部を覆うように配置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、容器の両側面のスペーサの端部がシート部材で覆われているため、蓄電素子を挿入する際に、蓄電素子の両側面のスペーサが引っ掛かるのを抑制することができ、蓄電モジュールの生産性を向上させることができる。

また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電モジュールは、上記の蓄電素子と、前記蓄電素子が所定の挿入方向に挿入されることで、前記蓄電素子を所定位置に配置する配置台とを備える。

これによれば、蓄電モジュールにおいて、蓄電素子が所定の挿入方向に挿入されて配置台に配置される際に、スペーサの端部が他の部材に引っ掛かるのを抑制することができる。これにより、蓄電素子にスペーサが配置されている構成においても、蓄電モジュールの組立作業を容易にして、蓄電モジュールの生産性を向上させることができる。

また、蓄電モジュールは、さらに、前記蓄電素子の側方を囲むように配置される外装部材を有することにしてもよい。

これによれば、蓄電モジュールにおいて、蓄電素子に蓄電モジュールのケースである外装部材が被せられる場合にも、蓄電素子のスペーサが当該外装部材に引っ掛かるのを抑制することができ、蓄電モジュールの生産性を向上させることができる。

本発明における蓄電素子によれば、スペーサが配置されている構成においても、蓄電モジュールの生産性を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係る蓄電モジュールの外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る蓄電モジュールを分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る蓄電素子を斜め上方から見た場合の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る蓄電素子を斜め下方から見た場合の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る蓄電素子のシート部材とスペーサとの位置関係を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る蓄電素子を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る容器下部の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る容器上部の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る素子容器にスペーサを取り付ける工程を示す図である。 本発明の実施の形態に係る素子容器をシート部材に挿入する工程を示す図である。 本発明の実施の形態に係る素子容器にシート部材を取り付ける工程を示す図である。 本発明の実施の形態に係る蓄電素子をモジュール容器の容器下部上に配置する工程を示す図である。 本発明の実施の形態に係る蓄電素子をモジュール容器の容器上部内に配置する工程を示す図である。 本発明の実施の形態の変形例１に係る蓄電素子を容器下部上に配置する工程を示す図である。 本発明の実施の形態の変形例２に係る蓄電素子のスペーサの構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態の変形例３に係る蓄電素子を斜め上方から見た場合の外観を示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る蓄電素子及び蓄電モジュールについて説明する。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、蓄電モジュール１０の構成について、説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る蓄電モジュール１０の外観を示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る蓄電モジュール１０を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。

なお、これらの図では、Ｚ軸方向を上下方向（設置状態での重力の作用する方向）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。つまり、例えば、Ｘ軸方向またはＹ軸方向が上下方向になるように設置される場合もあるため、Ｚ軸方向は上下方向となることには限定されない。以下の図においても、同様である。

蓄電モジュール１０は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電することができる装置であり、具体的には、１以上の電池を容器に収容した電池モジュールである。これらの図に示すように、蓄電モジュール１０は、モジュール容器１００、及び、モジュール容器１００に収容される複数（本実施の形態では８個）の蓄電素子２００と内蓋３００とを備えている。

なお、蓄電モジュール１０が備える蓄電素子２００の数は複数でなくともよく、１つの蓄電素子２００しか備えていない構成でもかまわない。つまり、蓄電モジュール１０は、１以上の蓄電素子２００を備えた装置である。

モジュール容器１００は、蓄電モジュール１０の外装体を構成する矩形状（箱状）の容器である。モジュール容器１００は、複数の蓄電素子２００を所定の位置に配置し、当該複数の蓄電素子２００を衝撃などから保護する。

ここで、モジュール容器１００は、容器下部１１０と容器上部１２０とを有している。容器上部１２０は、モジュール容器１００の本体を構成する矩形筒状の部材である。容器下部１１０は、モジュール容器１００の底部を構成する部材であり、容器上部１２０の下側の開口部を塞ぐ部材である。

内蓋３００は、容器下部１１０に載置された複数の蓄電素子２００の上方に配置される扁平な矩形状の部材である。つまり、内蓋３００は、容器下部１１０とで複数の蓄電素子２００を挟み込むことで、複数の蓄電素子２００の位置決めを行う。内蓋３００は、樹脂などの絶縁性の部材によって形成されている。なお、内蓋３００の形状は、扁平な矩形状には限定されない。

具体的には、容器下部１１０の上方に、複数の蓄電素子２００、内蓋３００の順に配置され、容器上部１２０が複数の蓄電素子２００と内蓋３００とを覆うように、容器下部１１０の上方から被せられて配置される。そして、容器上部１２０と容器下部１１０とが接続されて、ネジやボルトなどによって固定される。

これにより、モジュール容器１００の内方に、複数の蓄電素子２００や内蓋３００が収容され、容器上部１２０と容器下部１１０とで複数の蓄電素子２００及び内蓋３００が挟み込まれて、モジュール容器１００内で複数の蓄電素子２００が位置決めされ固定される。

なお、複数の蓄電素子２００の電極端子間を接続するバスバー（図示せず）や、モジュール容器１００の上部の開口を塞ぐ外蓋（図示せず）なども配置されるが、詳細な説明は省略する。また、蓄電素子２００の充放電を管理する回路等が実装された基板などが配置されてもよい。

ここで、蓄電素子２００と、モジュール容器１００が有する容器下部１１０及び容器上部１２０の具体的な構成について、以下に詳細に説明する。まず、蓄電素子２００の構成について、詳細に説明する。

図３は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子２００を斜め上方から見た場合の外観を示す斜視図である。また、図４は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子２００を斜め下方から見た場合の外観を示す斜視図である。また、図５は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子２００のシート部材２４０とスペーサ２５０及び２６０との位置関係を示す断面図である。また、図６は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子２００を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。

蓄電素子２００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２００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。

これらの図に示すように、蓄電素子２００は、素子容器本体２１１及び素子容器蓋体２１２からなる素子容器２１０と、正極端子２２０と、負極端子２３０と、シート部材２４０と、スペーサ２５０及び２６０とを備えている。また、素子容器２１０の内方には、正極集電体２１３と、負極集電体２１４と、電極体２１５とが配置されている。なお、素子容器２１０の内部には電解液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。

素子容器本体２１１は、素子容器２１０の本体であり、金属からなる矩形筒状で底を備えた筐体である。また、素子容器蓋体２１２は、素子容器本体２１１の開口を閉塞する金属製の板状部材である。そして、素子容器本体２１１は、電極体２１５等を内部に収容後、素子容器蓋体２１２と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。

電極体２１５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発電要素である。具体的には、電極体２１５は、正極と負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を全体が長円形状となるように巻回されて形成された巻回型の電極体である。なお、電極体２１５の形状は円形状または楕円形状でもよく、また、板状の電極が積層された積層型の電極体であってもよい。

正極は、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導電性の正極集電箔の表面に、正極活物質層が形成された電極板である。なお、正極活物質層に用いられる正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、正極活物質として、ＬｉＭＰＯ_４、ＬｉＭＳｉＯ_４、ＬｉＭＢＯ_３（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種又は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種又は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。

負極は、銅または銅合金などからなる長尺帯状の導電性の負極集電箔の表面に、負極活物質層が形成された電極板である。なお、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負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、負極活物質として、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−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。

正極集電体２１３は、電極体２１５の正極と素子容器本体２１１の側壁との間に配置され、正極端子２２０と電極体２１５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。なお、正極集電体２１３は、当該正極の正極集電箔と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などを主成分とする金属で形成されている。

負極集電体２１４は、電極体２１５の負極と素子容器本体２１１の側壁との間に配置され、負極端子２３０と電極体２１５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、負極集電体２１４は、当該負極の負極集電箔と同様、銅または銅合金などを主成分とする金属で形成されている。

正極端子２２０は、正極集電体２１３を介して、電極体２１５の正極に電気的に接続された電極端子であり、負極端子２３０は、負極集電体２１４を介して、電極体２１５の負極に電気的に接続された電極端子である。

つまり、正極端子２２０及び負極端子２３０は、電極体２１５に蓄えられている電気を蓄電素子２００の外部空間に導出し、また、電極体２１５に電気を蓄えるために蓄電素子２００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２２０及び負極端子２３０は、電極体２１５の上方に配置された素子容器蓋体２１２に取り付けられている。

スペーサ２５０及び２６０は、素子容器２１０が有する面のうちの少なくとも１つの面に配置される矩形状で平板状のスペーサである。本実施の形態では、スペーサ２５０及び２６０は、素子容器２１０の両側面に配置されている。つまり、スペーサ２５０は、素子容器２１０の素子容器本体２１１の側面２１１ａに取り付けられて配置され、スペーサ２６０は、素子容器２１０の素子容器本体２１１の側面２１１ｂに取り付けられて配置されている。

なお、スペーサ２５０及び２６０は、例えば金属や樹脂などによって形成されているが、その他の材質で形成されていてもかまわない。また、スペーサ２５０及び２６０の形状は矩形状には限定されず、円形状などであってもかまわない。また、スペーサ２５０及び２６０の大きさ及び配置位置は、特に限定されず、側面２１１ａ及び２１１ｂからはみ出さないように配置されていればよい。また、スペーサ２５０及び２６０のそれぞれは、１つの部材ではなく、複数の部材に分割されて配置されていてもよい。

シート部材２４０は、スペーサ２５０及び２６０の少なくとも１つの端部であるスペーサ端部を覆うように配置される絶縁性のシート部材である。本実施の形態では、シート部材２４０は、素子容器２１０の両側面に配置されたスペーサ２５０及び２６０のスペーサ端部を覆うように配置されている。

つまり、シート部材２４０は、袋状の絶縁シートであり、素子容器本体２１１の４側面を覆うように配置されている。シート部材２４０は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような樹脂材料などで形成された熱収縮チューブであり、熱が加えられることにより、スペーサ２５０及び２６０が配置された素子容器本体２１１の側面に密着されている。なお、シート部材２４０は、袋状の熱収縮チューブには限定されず、例えば長尺状の絶縁シートを素子容器本体２１１に巻きつけたり、接着したりすることで、配置されることにしてもよい。

具体的には、シート部材２４０は、スペーサ２５０のスペーサ端部２５０ａ及び２５０ｂと、スペーサ２６０のスペーサ端部２６０ａ及び２６０ｂとを覆うように配置されている。スペーサ端部２５０ａは、スペーサ２５０のＺ軸方向マイナス側の端部であり、スペーサ端部２５０ｂは、スペーサ２５０のＺ軸方向プラス側の端部である。また、スペーサ端部２６０ａは、スペーサ２６０のＺ軸方向マイナス側の端部であり、スペーサ端部２６０ｂは、スペーサ２６０のＺ軸方向プラス側の端部である。

ここで、蓄電素子２００は、所定位置に配置されるためにＺ軸方向に挿入されることとし、Ｚ軸方向を挿入方向とする。つまり、シート部材２４０は、スペーサ２５０及び２６０の挿入方向における両端部のうちの少なくとも１つの端部であるスペーサ端部を覆うように配置されている。また、シート部材２４０は、スペーサ２５０及び２６０の挿入方向における両端部を覆うように配置されている。

具体的には、シート部材２４０は、スペーサ２５０の挿入方向における一端部であるスペーサ端部２５０ａと、スペーサ２５０の挿入方向における他端部であるスペーサ端部２５０ｂとを覆うように配置されている。また、シート部材２４０は、スペーサ２６０の挿入方向における一端部であるスペーサ端部２６０ａと、スペーサ２６０の挿入方向における他端部であるスペーサ端部２６０ｂとを覆うように配置されている。

そして、シート部材２４０は、スペーサ端部に対応する位置に、挿入方向に対して傾斜したシート傾斜部を有している。つまり、シート部材２４０は、スペーサ２５０を覆うシート側面部２４０ａと、スペーサ２６０を覆うシート側面部２４０ｂとを有している。そして、シート側面部２４０ａは、スペーサ２５０のスペーサ端部２５０ａに対応する位置に、挿入方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜したシート傾斜部２４０ａ１を有しており、スペーサ端部２５０ｂに対応する位置に、挿入方向に対して傾斜したシート傾斜部２４０ａ２を有している。また、シート側面部２４０ｂは、スペーサ２６０のスペーサ端部２６０ａに対応する位置に、挿入方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜したシート傾斜部２４０ｂ１を有しており、スペーサ端部２６０ｂに対応する位置に、挿入方向に対して傾斜したシート傾斜部２４０ｂ２を有している。

つまり、シート傾斜部２４０ａ１は、シート側面部２４０ａのＺ軸方向マイナス側の端部に形成された傾斜部であり、シート傾斜部２４０ａ２は、シート側面部２４０ａのＺ軸方向プラス側の端部に形成された傾斜部である。そして、シート傾斜部２４０ａ１及び２４０ａ２は、ともに、先端が素子容器本体２１１の側面２１１ａに近づくようにＹ軸方向プラス側に傾斜するように形成されている。

また、同様に、シート傾斜部２４０ｂ１は、シート側面部２４０ｂのＺ軸方向マイナス側の端部に形成された傾斜部であり、シート傾斜部２４０ｂ２は、シート側面部２４０ｂのＺ軸方向プラス側の端部に形成された傾斜部である。そして、シート傾斜部２４０ｂ１及び２４０ｂ２は、ともに、先端が素子容器本体２１１の側面２１１ｂに近づくようにＹ軸方向マイナス側に傾斜するように形成されている。

次に、モジュール容器１００の容器下部１１０の構成について、詳細に説明する。図７は、本発明の実施の形態に係る容器下部１１０の構成を示す斜視図である。

同図に示すように、容器下部１１０は、モジュール容器１００の底部であり、複数の蓄電素子２００が載置されて位置決めされる扁平な矩形状の部材である。つまり、容器下部１１０は、蓄電素子２００が所定の挿入方向に挿入されることで、蓄電素子２００を所定位置に配置する配置台である。

なお、容器下部１１０は、アルミニウム等の伝熱性の高い金属または樹脂等の絶縁性の部材などによって形成されているのが好ましいが、容器下部１１０の材質は上記には限定されない。また、容器下部１１０の形状も、扁平な矩形状には限定されない。

ここで、容器下部１１０は、底面部１１１と、下部側面部１１２と、第一位置決め部１１３と、第二位置決め部１１４とを有している。

底面部１１１は、容器下部１１０の底面部であり、蓄電素子２００が載置される矩形状の板状部材である。底面部１１１には、８個の蓄電素子２００が載置される位置に対応して、８つの貫通孔が形成されている。これにより、この貫通孔を介して、蓄電素子２００からの熱を蓄電モジュール１０の外方へ逃がすことができる。

下部側面部１１２は、容器下部１１０の側面部であり、底面部１１１の外縁に沿って環状に形成された長尺状の板状部材である。つまり、下部側面部１１２は、容器下部１１０の４側面に対応する４つの長尺状の板状部材が環状に繋げられており、底面部１１１の外縁から上方に立ち上がるように突出して形成されている。

第一位置決め部１１３は、容器下部１１０に蓄電素子２００が載置される際に、容器下部１１０上で蓄電素子２００を位置決めする部位であり、蓄電素子２００が載置された状態で、蓄電素子２００の長側面側に沿った方向（Ｘ軸方向）に延びるように形成されている。具体的には、第一位置決め部１１３は、蓄電素子２００の長側面側に、底面部１１１から上方に立ち上がるように突出して形成されており、蓄電素子２００の長側面と当接して、蓄電素子２００を位置決めする。同図では、第一位置決め部１１３は、３本のＸ軸方向に延びる板状部材で構成されている。

第二位置決め部１１４は、容器下部１１０に蓄電素子２００が載置される際に、容器下部１１０上で蓄電素子２００を位置決めする部位であり、蓄電素子２００が載置された状態で、蓄電素子２００の短側面側に沿った方向（Ｙ軸方向）に延びるように形成されている。具体的には、第二位置決め部１１４は、蓄電素子２００の短側面側に、底面部１１１から上方に立ち上がるように突出して形成されており、蓄電素子２００の短側面と当接して、蓄電素子２００を位置決めする。

次に、モジュール容器１００の容器上部１２０の構成について、詳細に説明する。図８は、本発明の実施の形態に係る容器上部１２０の構成を示す斜視図である。

同図に示すように、容器上部１２０は、モジュール容器１００の本体部分であり、複数の蓄電素子２００と内蓋３００とが内方に収容される矩形筒状の部材である。つまり、容器上部１２０は、蓄電素子２００の側方を囲むように配置される外装部材である。ここで、容器上部１２０は、強度面及び省スペース化の観点から、例えば、厚みを薄く形成できる鉄やステンレスなどの金属で構成されている。

具体的には、容器上部１２０は、下部に開口部が形成されており、この開口部から、複数の蓄電素子２００と内蓋３００とが挿入され収容される。なお、本実施の形態では、８個の蓄電素子２００が容器上部１２０内に収容されるが、容器上部１２０内に収容される蓄電素子２００の個数は限定されない。

ここで、容器上部１２０は、上部側面部１２１と、端子側配置部１２２とを有している。

上部側面部１２１は、容器上部１２０の側面部であり、モジュール容器１００の４側面を構成する環状に形成された板状部材である。つまり、上部側面部１２１は、４つの平板状の部材が環状に繋げられて形成されている。

また、端子側配置部１２２は、複数の蓄電素子２００上に内蓋３００が配置された状態で、内蓋３００上に配置される部位であり、蓄電素子２００の短側面側に沿った方向（Ｙ軸方向）に延びるように形成されている。具体的には、端子側配置部１２２は、複数の蓄電素子２００の正極端子２２０及び負極端子２３０の上方にそれぞれ配置される４本のＹ軸方向に延びる板状部材で構成されている。

次に、蓄電モジュール１０を製造する工程について、説明する。まず、蓄電素子２００において、素子容器２１０にスペーサ２５０、２６０及びシート部材２４０を取り付ける工程について、説明する。

図９は、本発明の実施の形態に係る素子容器２１０にスペーサ２５０及び２６０を取り付ける工程を示す図である。また、図１０は、本発明の実施の形態に係る素子容器２１０をシート部材２４０に挿入する工程を示す図である。また、図１１は、本発明の実施の形態に係る素子容器２１０にシート部材２４０を取り付ける工程を示す図である。

まず、図９の（ａ）に示すように、素子容器２１０の素子容器本体２１１の側方にスペーサ２５０及び２６０が配置され、図９の（ｂ）に示すように、素子容器本体２１１の側面２１１ａにスペーサ２５０が取り付けられ、素子容器本体２１１の側面２１１ｂにスペーサ２６０が取り付けられる。

具体的には、接着剤などにより、側面２１１ａにスペーサ２５０が貼り付けられ、側面２１１ｂにスペーサ２６０が貼り付けられる。なお、素子容器２１０の側面へのスペーサ２５０及び２６０の取り付け方法はどのような方法であってもよく、例えば、ネジ止めやボルト等によって固定したり、溶接によって取り付けることにしてもかまわない。

そして、図１０に示すように、素子容器２１０は、スペーサ２５０及び２６０が取り付けられた状態で、袋状のシート部材２４０の内方に挿入される。

そして、図１１の（ａ）に示すように、素子容器２１０に取り付けられたスペーサ２５０及び２６０を覆うように、シート部材２４０が配置される。つまり、シート部材２４０は、素子容器２１０の両側面に配置されたスペーサ２５０及び２６０のスペーサ端部２５０ａ、２５０ｂ、２６０ａ及び２６０ｂを覆うように配置される。

そして、図１１の（ｂ）に示すように、シート部材２４０が素子容器２１０に取り付けられる。これにより、シート部材２４０には、スペーサ端部２５０ａ、２５０ｂ、２６０ａ及び２６０ｂに対応する位置に、シート傾斜部２４０ａ１、２４０ａ２、２４０ｂ１及び２４０ｂ２が形成される。以上により、蓄電素子２００が製造される。

次に、蓄電素子２００をモジュール容器１００内に収容する工程について、説明する。図１２は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子２００をモジュール容器１００の容器下部１１０上に配置する工程を示す図である。また、図１３は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子２００をモジュール容器１００の容器上部１２０内に配置する工程を示す図である。

まず、図１２に示すように、蓄電素子２００が、モジュール容器１００の容器下部１１０上に配置される。具体的には、まず蓄電素子２００Ａ、２００Ｃ及び２００Ｄが、容器下部１１０上に配置され、その後に蓄電素子２００Ｂが容器下部１１０上に配置されることとする。

この場合、蓄電素子２００Ｂは、挿入方向Ｐ１（Ｚ軸マイナス方向）に向けて、蓄電素子２００Ａと蓄電素子２００Ｃとの間に挿入される。ここで、挿入方向Ｐ１とは、蓄電素子２００Ｂが所定位置に配置されるために挿入される方向である。

ここで、蓄電素子２００Ｂのシート部材２４０は、スペーサ２５０及び２６０の挿入方向における両端部を覆うように配置されており、当該両端部に対応する位置に、挿入方向に対して傾斜したシート傾斜部を有している。つまり、蓄電素子２００Ｂのシート部材２４０は、シート側面部２４０ａの挿入方向Ｐ１の先端にシート傾斜部２４０ａ１を有しており、シート側面部２４０ｂの挿入方向Ｐ１の先端にシート傾斜部２４０ｂ１を有している。

また、同様に、蓄電素子２００Ａのシート部材２４０は、シート側面部２４０ｂの挿入方向Ｐ１の先端とは反対側の端部にシート傾斜部２４０ｂ２を有しており、蓄電素子２００Ｃのシート部材２４０は、シート側面部２４０ａの挿入方向Ｐ１の先端とは反対側の端部にシート傾斜部２４０ａ２を有している。

これにより、同図のＱ１及びＱ２の部分において、蓄電素子２００Ｂのシート傾斜部２４０ａ１及び２４０ｂ１が、蓄電素子２００Ａのシート傾斜部２４０ｂ２及び蓄電素子２００Ｃのシート傾斜部２４０ａ２に引っ掛かることなく、蓄電素子２００Ｂが蓄電素子２００Ａと蓄電素子２００Ｃとの間に挿入される。

また、図１３に示すように、モジュール容器１００の容器上部１２０が、蓄電素子２００を覆うように、容器下部１１０上に配置される。具体的には、複数の蓄電素子２００Ａ〜２００Ｄが容器下部１１０上に配置された状態で、蓄電素子２００Ａ〜２００Ｄ上に内蓋３００が配置される。そして、蓄電素子２００Ａ〜２００Ｄに容器上部１２０が被せられて、蓄電素子２００Ａ〜２００Ｄが容器上部１２０内に挿入される。

この場合、容器上部１２０は、挿入方向Ｐ２（Ｚ軸マイナス方向）に向けて、蓄電素子２００Ａ〜２００Ｄを覆うように配置される。なお、挿入方向Ｐ２とは、上記の挿入方向Ｐ１と同じ方向である。

ここで、蓄電素子２００Ａ及び２００Ｄのシート部材２４０は、スペーサ２５０及び２６０の挿入方向における両端部を覆うように配置されており、当該両端部に対応する位置に、挿入方向に対して傾斜したシート傾斜部を有している。つまり、蓄電素子２００Ａのシート部材２４０は、シート側面部２４０ａの挿入方向Ｐ２の先端とは反対側の端部にシート傾斜部２４０ａ２を有しており、蓄電素子２００Ｄのシート部材２４０は、シート側面部２４０ｂの挿入方向Ｐ２の先端とは反対側の端部にシート傾斜部２４０ｂ２を有している。

これにより、同図のＱ３及びＱ４の部分において、容器上部１２０の上部側面部１２１の挿入方向Ｐ２の先端の端部が、蓄電素子２００Ａのシート傾斜部２４０ａ２及び蓄電素子２００Ｄのシート傾斜部２４０ｂ２に引っ掛かることなく、容器上部１２０内に蓄電素子２００Ａ〜２００Ｄが収容される。以上により、蓄電モジュール１０が組み立てられる。

以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子２００によれば、素子容器２１０に配置されたスペーサ２５０及び２６０の端部を覆うように、絶縁性のシート部材２４０が配置されているため、スペーサ２５０及び２６０の端部が他の部材に引っ掛かるのを抑制することができる。これにより、蓄電素子２００にスペーサ２５０及び２６０が配置されている構成においても、蓄電モジュール１０の組立作業を容易にして、蓄電モジュール１０の生産性を向上させることができる。

また、蓄電素子２００において、スペーサ２５０及び２６０の挿入方向の端部がシート部材２４０で覆われているため、蓄電素子２００を所定の挿入方向に挿入する際に、スペーサ２５０及び２６０が引っ掛かるのを抑制することができる。このため、蓄電素子２００にスペーサ２５０及び２６０が配置されている構成においても、蓄電モジュール１０の生産性を向上させることができる。

また、蓄電素子２００において、シート部材２４０の挿入方向の端部が傾斜しているため、蓄電素子２００を所定の挿入方向に挿入する際に、スペーサ２５０及び２６０が引っ掛かるのを抑制することができ、蓄電モジュール１０の生産性を向上させることができる。

また、蓄電素子２００において、スペーサ２５０及び２６０の挿入方向の両端部がシート部材２４０で覆われているため、蓄電素子２００に向けて別の蓄電素子２００が挿入されたり、蓄電素子２００に蓄電モジュール１０のケースである容器上部１２０が被せられる場合にも、スペーサ２５０及び２６０が引っ掛かるのを抑制することができ、蓄電モジュール１０の生産性を向上させることができる。

また、本発明の実施の形態に係る蓄電モジュール１０によれば、蓄電素子２００が所定の挿入方向に挿入されて配置台である容器下部１１０に配置される際に、スペーサ２５０及び２６０の端部が他の部材に引っ掛かるのを抑制することができる。これにより、蓄電素子２００にスペーサ２５０及び２６０が配置されている構成においても、蓄電モジュール１０の組立作業を容易にして、蓄電モジュール１０の生産性を向上させることができる。

また、蓄電モジュール１０において、蓄電素子２００に蓄電モジュール１０のケースである容器上部１２０が被せられる場合にも、蓄電素子２００のスペーサ２５０及び２６０が当該外装部材に引っ掛かるのを抑制することができ、蓄電モジュール１０の生産性を向上させることができる。

（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１４は、本発明の実施の形態の変形例１に係る蓄電素子２００を容器下部１１０ａ上に配置する工程を示す図である。

上記実施の形態では、容器下部１１０は、高さの低い下部側面部１１２を有していることとしたが、本変形例では、同図に示すように、容器下部１１０ａは、高さの高い下部側面部１１２ａを有している。つまり、下部側面部１１２ａは、蓄電素子２００の側方を囲むように配置される外装部材であり、底面部１１１ａの外縁の４辺から、４枚の板状部材が上方に立ち上がるように突出して形成されている。

そして、同図に示すように、まず蓄電素子２００Ｂ及び２００Ｃが、容器下部１１０ａの底面部１１１ａ上に配置され、その後に蓄電素子２００Ａ及び２００Ｄが底面部１１１ａ上に配置されることとする。

この場合、蓄電素子２００Ａは、挿入方向Ｐ３（Ｚ軸マイナス方向）に向けて、蓄電素子２００Ｂの側方に挿入される。また、蓄電素子２００Ｄは、挿入方向Ｐ４（Ｚ軸マイナス方向）に向けて、蓄電素子２００Ｃの側方に挿入される。なお、挿入方向Ｐ３及びＰ４とは、上記の挿入方向Ｐ１と同じ方向である。

ここで、蓄電素子２００Ａのシート部材２４０は、シート側面部２４０ａの挿入方向Ｐ３の先端にシート傾斜部２４０ａ１を有しており、シート側面部２４０ｂの挿入方向Ｐ３の先端にシート傾斜部２４０ｂ１を有している。また、同様に、蓄電素子２００Ｂのシート部材２４０は、シート側面部２４０ａの挿入方向Ｐ３の先端とは反対側の端部にシート傾斜部２４０ａ２を有している。

これにより、同図のＱ５及びＱ６の部分において、蓄電素子２００Ａのシート傾斜部２４０ａ１及び２４０ｂ１が、容器下部１１０ａの下部側面部１１２ａの挿入方向Ｐ３の先端とは反対側の端部、及び蓄電素子２００Ｂのシート傾斜部２４０ａ２に引っ掛かることなく、蓄電素子２００Ａが蓄電素子２００Ｂの側方に挿入される。

また、同様に、同図のＱ７及びＱ８の部分において、蓄電素子２００Ｄのシート傾斜部２４０ａ１及び２４０ｂ１が、蓄電素子２００Ｃのシート傾斜部２４０ｂ２、及び容器下部１１０ａの下部側面部１１２ａの挿入方向Ｐ４の先端とは反対側の端部に引っ掛かることなく、蓄電素子２００Ｄが蓄電素子２００Ｃの側方に挿入される。

以上のように、本発明の実施の形態の変形例１に係る蓄電素子２００及び蓄電モジュールによれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。特に、容器下部１１０ａの下部側面部１１２ａの高さが高い場合であっても、蓄電モジュールの組立作業を容易にして、蓄電モジュールの生産性を向上させることができる。

（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１５は、本発明の実施の形態の変形例２に係る蓄電素子２０１のスペーサ２５１及び２６１の構成を示す断面図である。

同図に示すように、スペーサ２５１及び２６１は、挿入方向（Ｚ軸方向）における両端部に、スペーサ端部２５１ａ、２５１ｂ及びスペーサ端部２６１ａ、２６１ｂを有している。そして、スペーサ端部２５１ａ及び２５１ｂは、挿入方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜したスペーサ傾斜部２５１ａ１及び２５１ｂ１を有しており、スペーサ端部２６１ａ及び２６１ｂは、挿入方向に対して傾斜したスペーサ傾斜部２６１ａ１及び２６１ｂ１を有している。

つまり、スペーサ傾斜部２５１ａ１は、スペーサ２５１のＺ軸方向マイナス側の端部に形成された傾斜部であり、スペーサ傾斜部２５１ｂ１は、スペーサ２５１のＺ軸方向プラス側の端部に形成された傾斜部である。そして、スペーサ傾斜部２５１ａ１及び２５１ｂ１は、ともに、先端が素子容器本体２１１の側面２１１ａに近づくようにＹ軸方向プラス側に傾斜するように形成されている。

また、同様に、スペーサ傾斜部２６１ａ１は、スペーサ２６１のＺ軸方向マイナス側の端部に形成された傾斜部であり、スペーサ傾斜部２６１ｂ１は、スペーサ２６１のＺ軸方向プラス側の端部に形成された傾斜部である。そして、スペーサ傾斜部２６１ａ１及び２６１ｂ１は、ともに、先端が素子容器本体２１１の側面２１１ｂに近づくようにＹ軸方向マイナス側に傾斜するように形成されている。

そして、シート部材２４０には、スペーサ傾斜部２５１ａ１、２５１ｂ１、２６１ａ１及び２６１ｂ１に対応する位置に、シート傾斜部２４０ａ１、２４０ａ２、２４０ｂ１及び２４０ｂ２が形成されている。

以上のように、本発明の実施の形態の変形例２に係る蓄電素子２０１によれば、スペーサ２５１及び２６１の挿入方向の端部が傾斜しているため、蓄電素子２０１を所定の挿入方向に挿入する際に、スペーサ２５１及び２６１が引っ掛かるのを抑制することができ、蓄電モジュールの生産性を向上させることができる。

（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１６は、本発明の実施の形態の変形例３に係る蓄電素子２０２を斜め上方から見た場合の外観を示す斜視図である。

上記実施の形態では、シート部材２４０は、スペーサ２５０及び２６０の挿入方向における両端部を覆うように配置されていることとした。しかし、本変形例では、同図に示すように、シート部材２４１は、スペーサ２５０及び２６０の挿入方向における一端部を覆うように配置されている。

具体的には、シート部材２４１は、スペーサ２５０及び２６０の下側（Ｚ軸方向マイナス側）の一端部を覆うように配置されている。つまり、シート部材２４１は、素子容器本体２１１の４側面の下部を覆うように配置されている。

これにより、シート部材２４１には、スペーサ２５０及び２６０のスペーサ端部２５０ａ及び２６０ａに対応する位置に、シート傾斜部２４１ａ１及び２４１ｂ１（図示せず）が形成される。

以上のように、本発明の実施の形態の変形例３に係る蓄電素子２０２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。なお、シート部材２４１は、スペーサ２５０及び２６０の上側（Ｚ軸方向プラス側）の一端部を覆うように配置されており、シート部材２４１には、スペーサ２５０及び２６０のスペーサ端部２５０ｂ及び２６０ｂに対応する位置にシート傾斜部が形成されている構成でもかまわない。

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及び蓄電モジュール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、シート部材は、スペーサ端部に対応する位置にシート傾斜部を有することとした。しかし、シート部材は、シート傾斜部ではなく、例えば階段状の部位が形成されていてもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、シート部材は、素子容器本体２１１の両側面に配置されたスペーサのスペーサ端部を覆うように配置されることとした。しかし、シート部材は、素子容器本体２１１の１つの側面に配置されたスペーサのスペーサ端部を覆うように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では、モジュール容器は、蓄電素子の側方を囲むように配置される外装部材であることとした。しかし、モジュール容器は、蓄電素子の上方と下方に配置される部材で構成されており、蓄電素子の側方を囲まない構成でもかまわない。また、モジュール容器の形状は矩形状でなくともよく、円柱形状などであってもかまわない。

また、蓄電モジュールは内蓋３００を有することなく、モジュール容器に蓄電素子を直接固定することにしてもよい。

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 蓄電モジュール
１００ モジュール容器
１１０、１１０ａ 容器下部
１１１、１１１ａ 底面部
１１２、１１２ａ 下部側面部
１１３ 第一位置決め部
１１４ 第二位置決め部
１２０ 容器上部
１２１ 上部側面部
１２２ 端子側配置部
２００、２００Ａ〜２００Ｄ、２０１、２０２ 蓄電素子
２１０ 素子容器
２１１ 素子容器本体
２１１ａ、２１１ｂ 側面
２１２ 素子容器蓋体
２１３ 正極集電体
２１４ 負極集電体
２１５ 電極体
２２０ 正極端子
２３０ 負極端子
２４０、２４１ シート部材
２４０ａ、２４０ｂ シート側面部
２４０ａ１、２４０ａ２、２４０ｂ１、２４０ｂ２、２４１ａ１、２４１ｂ１ シート傾斜部
２５０、２５１、２６０、２６１ スペーサ
２５０ａ、２５０ｂ、２６０ａ、２６０ｂ、２５１ａ、２５１ｂ、２６１ａ、２６１ｂ スペーサ端部
２５１ａ１、２５１ｂ１、２６１ａ１、２６１ｂ１ スペーサ傾斜部
３００ 内蓋

Claims (6)

1. 容器を備える蓄電素子であって、
   前記容器が有する面のうちの少なくとも１つの面に配置されるスペーサと、
   前記スペーサの少なくとも１つの端部であるスペーサ端部を覆うように配置される絶縁性のシート部材と、を備え、
   前記シート部材は、前記蓄電素子が所定位置に配置されるために挿入される方向を挿入方向として、前記スペーサの前記挿入方向における両端部のうちの少なくとも１つの端部である前記スペーサ端部を覆うように配置され、
   前記シート部材は、前記スペーサ端部に対応する位置に、前記挿入方向に対して傾斜したシート傾斜部を有する
   蓄電素子。
2. 前記シート部材は、前記スペーサの前記挿入方向における両端部を覆うように配置されている
   請求項１に記載の蓄電素子。
3. 前記スペーサ端部は、前記挿入方向に対して傾斜したスペーサ傾斜部を有する
   請求項１または２に記載の蓄電素子。
4. 前記スペーサは、前記容器の両側面に配置されており、
   前記シート部材は、前記容器の両側面に配置されたスペーサの前記スペーサ端部を覆うように配置される
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電素子。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電素子と、
   前記蓄電素子が所定の挿入方向に挿入されることで、前記蓄電素子を所定位置に配置する配置台と
   を備える蓄電モジュール。
6. さらに、
   前記蓄電素子の側方を囲むように配置される外装部材を有する
   請求項５に記載の蓄電モジュール。

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