JP6269263B2 - 蓄電素子及び蓄電装置 - Google Patents

Description

本発明は、二次電池その他の電池などの蓄電素子及び蓄電装置に関する。

複数の蓄電素子（単電池）を集合させて、隣接する単電池の電極端子をバスバーにより接続するときに、従来、電極端子をボルト端子とし、電極端子とバスバーとはボルト締めにより接合されている組電池がある。しかしながら、電極端子とバスバーとをボルト締めにより接合する組電池では、移動体用途などにおいては振動により緩みが生じるおそれがある。特許文献１に開示されている電池モジュール（上記組電池）では、電極端子とバスバーとを溶接で接合する。溶接で接合することで、振動により電極端子とバスバーとに緩みが生じることを防止することができる。

特開２００８−２７００３３号公報

蓄電素子は、電極端子が蓄電素子の容器に対して貫通して設けられていることから、貫通している部分を封止するために樹脂性の絶縁封止部材が設けられている。つまり、絶縁封止部材を用いることにより、容器の気密性を保持している。

しかしながら、特許文献１の技術では、電極端子とバスバーとを溶接により接続する場合に、溶接により生じた熱が電極端子を熱伝導することで絶縁封止部材に伝わり、絶縁封止部材が高温になることで変形するおそれがある。これにより、絶縁封止部材が維持している容器の気密性が低下するおそれがある。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、絶縁封止部材が維持している容器の気密性が低下することを防ぐことができる蓄電素子及び蓄電装置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、電極体を収容する容器と、電極端子と、前記容器及び前記電極端子の間に配置された絶縁封止部材とを備える蓄電素子であって、前記電極端子は、前記電極体と電気的に接続され、かつ、前記絶縁封止部材に接触して配置された基部と、前記基部から容器の外方である第一方向に突設された放熱部と、前記放熱部の端部に配置され、前記電極端子に接続されるバスバーの縁部と溶接される溶接部とを有する。

これによれば、電極端子は、基部から第一方向に向けて放熱部が突設されているため、電極端子とバスバーとを溶接したときに生じる熱を放熱部から拡散させることができる。このため、溶接により生じた熱で絶縁封止部材が変形することを防ぐことができ、絶縁封止部材が維持している容器の気密性が低下することを防ぐことができる。

また、前記放熱部には、前記バスバーが前記電極端子に接続され、前記バスバーと前記基部との間に空隙が形成されていてもよい。

これによれば、放熱部の、バスバーと基部との間に空隙が形成されているため、周囲の空気にいっそう放熱されやすくなる。溶接時に発生した熱が、絶縁封止部材に到達する熱の熱量を少なくすることができる。このため、絶縁封止部材が維持している容器の気密性が低下することを防ぐことができる。

また、前記電極端子の溶接部は、壁部であってもよい。

これによれば、バスバーの縁部の溶接される壁部は熱容量が小さいため、溶接で生じる熱を少なくすることができる。また、バスバーの縁部のうちの外周縁部に溶接されるので、溶接により生じた熱を周囲の空気に放熱されやすくすることができる。このため、溶接時に生じた熱が絶縁封止部材に伝わることにより、絶縁封止部材が変形することを防ぐことができる。

放熱部は、長手方向が第一方向の沿っている、長尺状の部材であれば、バスバーが溶接される部分と、絶縁封止部材が接触する部分との間の距離を遠くすることができる。このため、溶接による熱が絶縁封止部材に伝わりにくい構造とすることができるため、溶接時に生じた熱が絶縁封止部材に伝わることにより、絶縁封止部材が変形することを防ぐことができる。

また、前記放熱部は、前記基部から前記第一方向に突設された第一放熱部と、前記第一放熱部から前記第一方向に交差する第二方向に延設された第二放熱部と、を有してもよい。

これによれば、第一放熱部のみの端子より、溶接時に発生した熱を放熱部からいっそう拡散することができる。また、電極端子の第一方向に第一放熱部が突設されており、第一放熱部からさらに第二方向に第二放熱部が延設されている。つまり、電極端子は、第二放熱部に延設し端子の長さを長くし得る構造である。これにより、放熱性を高めることができる。

また、前記電極端子は、前記バスバーの前記第一方向とは反対側の面を支持する支持部を有してもよい。

これによれば、バスバーは第一方向とは反対側の面が電極端子の支持部により支持されるため、溶接工程の際にバスバーをしっかりと電極端子に保持させることができる。このため、溶接工程をより容易に行うことができる。

また、前記溶接部の前記支持部からの長さは、前記バスバーの厚みと略等しくてもよい。

これによれば、バスバーの第一方向側の面と電極端子の溶接部の第一方向側の端部とは、線上で接するため、バスバーと電極端子の溶接部とを線状に溶接することができる。このため、バスバーと電極端子との溶接箇所の強度を向上させることができる。

また、前記電極端子の前記支持部は、板状であってもよい。

このため、支持部は断面積に対する表面積の割合が大きい。つまり、支持部は、溶熱時に発生した熱を周囲の空気に熱伝達させやすい構造であるため、周囲の空気に当該熱を効果的に放熱させることができる。また、支持部の断面積が小さいので、支持部から放熱部への熱拡散を抑制することができる。このため、溶接時に発生した熱が絶縁封止部材に伝わることにより、絶縁封止部材が変形することを防ぐことができる。

また、前記放熱部の少なくとも一部の導電経路にかかる断面積は、前記バスバーの導電経路にかかる断面積よりも大きくてもよい。

このため、放熱部の少なくとも一部では、バスバーと電極端子とを溶接した時に生じた熱を、放熱部に分散して熱伝導させることができる。このため、当該熱を効果的に放熱させることができる。

また、前記溶接部は、前記第二放熱部における、前記バスバーの延設方向の端面を除く端面と対向する位置に設けられていてもよい。

異極端子同士を接続するために、隣り合う蓄電素子の電極端子が異極端子同士になるように並べて接続する場合、例えば、正極端子、負極端子の順で並んでいる場合の端子間をバスバーで接続する場合と、負極端子、正極端子の順で並んでいる場合の端子間をバスバーで接続する場合との２種類が存在する。上記の蓄電素子では、溶接部がバスバーの延設方向の端面を除く端面と対向する位置に設けられるため、正極端子及び負極端子の並び順にかかわらず、溶接部がバスバーの設置を邪魔することがない。このため、蓄電素子の形状を１種類のみとすることができる。

また、複数の蓄電素子と、前記複数の蓄電素子の電極端子に溶接されるバスバーと、を備える蓄電装置として実現してもよい。

本発明に係る蓄電素子及び蓄電装置によれば、絶縁封止部材が維持している容器の気密性が低下することを防ぐことができる。

本発明の実施の形態１に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る蓄電素子の模式的な構成を示す分解斜視図である。 図１の蓄電素子のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施の形態１に係る蓄電素子を複数接続して構成された蓄電装置の外観を示す斜視図である。 電極端子の導電経路に係る断面としての、Ｘ−Ｙ平面に平行な面で切断したときの断面を示す図である。 バスバーの導電経路に係る断面としての、Ｙ−Ｚ平面に平行な面で切断したときの断面を示す図である。 本発明の実施の形態１の変形例に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。 図６の蓄電素子のＤ−Ｄ断面図である。 本発明の実施の形態１の変形例に係る蓄電素子を複数接続して構成された蓄電装置の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。 図９の蓄電素子のＥ−Ｅ断面図である。 本発明の実施の形態２に係る蓄電素子を複数接続して構成された蓄電装置の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２の変形例に係る蓄電素子を複数接続して構成された蓄電装置の外観を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。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、本発明の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、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る蓄電素子の模式的な構成を示す分解斜視図である。図３は、図１の蓄電素子のＡ−Ａ断面図である。

図１及び図２に示すように、本実施の形態の蓄電素子１００は、容器１１０と、容器１１０内に収容される電極体１７０と、電極端子１３０と、電極端子１３０と電極体１７０とを電気的に接続する集電体１６０と、容器１１０と電極端子１３０とを絶縁する外部絶縁封止部材１２０と、容器１１０と集電体１６０とを絶縁する内部絶縁封止部材１５０とを備える。

容器１１０は、蓋部１１１と容器本体１１４とから構成される。蓋部１１１は、Ｙ軸方向（後述参照）に長い長尺板状の部材である。容器本体１１４は、矩形筒状の部材の一端に開口部１１５を有し、他端に底を有する部材である。なお、本実施の形態では、容器本体１１４と蓋部１１１との並び方向を上下方向（図１ではＺ軸方向）とし、正極端子と負極端子との並び方向を左右方向（図１ではＹ軸方向）とし、上下方向及び左右方向に垂直な方向を前後方向（図１ではＸ軸方向）と定義する。

蓋部１１１は、長手方向の両端部に、電極端子１３０に貫通される貫通孔１１３が形成されている。なお、図２においては、正極側の貫通孔１１３のみを示し、負極側の貫通孔は後述する絶縁封止部材の陰に隠れるため図示されない。また、蓋部１１１は、容器１１０の内圧が所定圧力以上になった場合に、開放される安全弁１１２を有する。

電極体１７０は、帯状の電極である正極と負極との間にセパレータが挟み込まれるように積層しつつ全体が長円筒形に捲回されて形成される。電極体１７０は、捲回軸方向がＹ軸方向に一致し、かつ、断面の長円形状の長軸がＺ軸方向に一致するような向きで容器１１０内に収納される。正極及び負極は、捲回軸方向に互いに位置をずらして、捲回軸を中心に長円筒形に捲回されている。電極体１７０は、その両端において、正極及び負極のそれぞれが所定の幅でセパレータから電極体１７０の捲回軸方向（Ｙ軸方向）外側に向けて突出している突出部１７１、１７２を有する。つまり、電極体１７０は、捲回軸方向の一端において正極がセパレータから突出している正極側の突出部１７１と、他端において負極がセパレータから突出している負極側の突出部１７２とを有する。更に、正極側の突出部１７１及び負極側の突出部１７２は、活物質が形成されておらず、基材である金属箔が露出している。つまり、正極側の突出部１７１は、正極活物質層が形成されていない正極基材であるアルミニウム箔が露出しており、負極側の突出部１７２は、負極活物質層が形成されていない負極基材である銅箔が露出している。正極側の突出部１７１及び負極側の突出部１７２には、正極側の集電体１６０及び負極側の集電体１６４がそれぞれ電気的に接続される。

集電体１６０の上側の端部は、電極体１７０の上側の表面と平行（つまり、Ｘ−Ｙ平面に平行）な板状の構成（後述する板部１６１）を有し、当該板状の構成には貫通孔１６２が形成されている。また、集電体１６０は、電極体１７０の捲回軸方向の一端である正極側の突出部１７１において超音波溶接等により接続、固定される構成を有する。なお、負極側の集電体１６４も同様の構成を有し、銅または銅合金で形成される。正極側の集電体１６０及び負極側の集電体１６４は、同じ構成であるため、以下では、正極側の集電体１６０のみについて説明し、負極側の集電体１６４の説明は省略する。

内部絶縁封止部材１５０は、蓋部１１１と集電体１６０との間に配置されることにより、容器１１０と集電体１６０とを絶縁する絶縁部材である。つまり、内部絶縁封止部材１５０は、容器１１０の内部に配置されて、集電体１６０を介して電気的に接続されている電極体１７０から容器１１０を絶縁するための絶縁部材である。また、内部絶縁封止部材１５０は、容器１１０の蓋部１１１に形成される貫通孔１１３に対して電極端子１３０及び外部絶縁封止部材１２０とともに圧着されることにより、当該貫通孔１１３を密閉するための封止部材（パッキン）としても機能する。内部絶縁封止部材１５０は、合成樹脂（例えばＰＰＳ（Ｐｏｌｙ Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ））等により構成され、絶縁性及び弾性を備える。内部絶縁封止部材１５０には、蓋部１１１の貫通孔１１３及び集電体１６０の貫通孔１６２とともに、後述する電極端子１３０の接続部１３５によって貫通される貫通孔１５１が形成されている。

外部絶縁封止部材１２０は、電極端子１３０の基部１３１（後述参照）と蓋部１１１との間に配置されることにより、電極端子１３０と容器１１０とを絶縁する絶縁部材である。つまり、外部絶縁封止部材１２０は、容器１１０の外部に配置されて、電極端子１３０及び集電体１６０を介して電気的に接続されている電極体１７０から容器１１０を絶縁するための絶縁部材である。また、外部絶縁封止部材１２０は、基部１３１及び容器１１０の蓋部１１１との間に渡って配置される部材であり、かつ、接続部１３５及び容器１１０の蓋部１１１の貫通孔１１３が形成されている部分との間に渡って配置されている部材である。また、外部絶縁封止部材１２０は、容器１１０の蓋部１１１に形成される貫通孔１１３に対して電極端子１３０及び内部絶縁封止部材１５０とともに圧着されることにより、当該貫通孔１１３を密閉するための封止部材（パッキン）としても機能する。外部絶縁封止部材１２０は、蓋部１１１の上側に配置され、貫通孔１２３が形成される板状の板部１２１と、板部１２１の貫通孔１２３が形成される部分から連続して形成され、板部１２１の下方に延びる筒状の筒部１２２とを有する。つまり、外部絶縁封止部材１２０は、筒部１２２と、筒部１２２の軸に交差する方向であって筒部１２２の外側の方向に向かって拡がる板部１２１とを有する。

外部絶縁封止部材１２０は、内部絶縁封止部材１５０と同様の合成樹脂（例えばＰＰＳ）製の部材である。外部絶縁封止部材１２０に形成される貫通孔１２３は、蓋部１１１に形成される貫通孔１１３、内部絶縁封止部材１５０に形成される貫通孔１５１及び集電体１６０に形成される貫通孔１６２とともに、後述する電極端子１３０の接続部１３５によって貫通される。

また、外部絶縁封止部材１２０の筒部１２２は、蓋部１１１と対向する側（つまり板部１２１の下側）に形成されており、貫通孔１２３と筒部１２２の内縁とは一致している。また、筒部１２２は、貫通孔１１３、１５１に対応した外形を有し、貫通孔１１３、１５１に嵌り込むようになっている。したがって、筒部１２２は、容器１１０の蓋部１１１に形成される貫通孔１１３と電極端子１３０の接続部１３５との間に挟み込まれる。つまり、外部絶縁封止部材１２０は、電極端子１３０の基部１３１と容器１１０の蓋部１１１との間に挟み込まれ、かつ、電極端子１３０の接続部１３５と容器１１０の貫通孔１１３を形成する部分との間に挟み込まれることにより、電極端子１３０と容器１１０とを絶縁する。

電極端子１３０は、基部１３１と、放熱部１３２と、壁部１３３と、接続部１３５とを有する。

基部１３１は、集電体１６０を介して電極体１７０と電気的に接続され、かつ、外部絶縁封止部材１２０に接触して配置される。基部１３１は、外部絶縁封止部材１２０の上面に接触し、外部絶縁封止部材１２０の上面から所定の高さを有する。

放熱部１３２は、基部から容器の外方である第一方向（本実施の形態ではＺ軸方向）に突設されている。電極端子１３０は、放熱部１３２の上面がバスバー（後述参照）の下面を支持する支持面１３４としても機能する。つまり、電極端子１３０は、バスバーの第一方向とは反対側の面を支持する支持部を有するとも言える。また、放熱部１３２は、基部１３１からの長さＤ２がＹ軸方向の幅Ｄ３よりも長い（図３を参照）。また、図示しないが、放熱部１３２は、長さＤ２がＸ軸方向の幅よりも長い。つまり、放熱部１３２は、長尺状であり、放熱部１３２の長手方向がＺ軸方向に沿っている。

壁部１３３は、放熱部１３２の上側の端部に配置され、電極端子１３０に接続されるバスバーの外周縁部と溶接される溶接部である。壁部１３３は、放熱部１３２の支持面１３４のＸ軸方向マイナス側の辺を除く辺から上方向に向かって立設されている。つまり、放熱部１３２の支持面１３４よりも上方の空間は、バスバーが配置されるための空間である。壁部１３３の、放熱部１３２の支持面１３４からの長さＤ１は、バスバーの厚みＤ４と略等しい（後述の図３及び図５Ｂを参照）。また、壁部１３３は、バスバーの外周縁部の形状と一致する形状である（後述の図４の（ｂ）を参照）。このため、バスバーが放熱部１３２の支持面１３４に配置された場合、バスバーの側面と壁部１３３の側面とはほぼ接触し、かつ、バスバーの上面と壁部１３３の上端とが面一になる。

接続部１３５は、基部１３１の下面から下方に延びる筒状の部材である。接続部１３５は、容器１１０を貫通し、かつ、集電体１６０に接続される。つまり、接続部１３５は、容器１１０の内方に向かって延びている。接続部１３５は、基部１３１と集電体１６０とを電気的に接続するとともに、蓋部１１１と電極体１７０とを機械的に接合する役割を果たす。また、正極側に配置される電極端子１３０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から構成され、負極側に配置される電極端子は、銅または銅合金から構成される。

電極端子１３０は、複数の蓄電素子１００を並べて配置した状態（図４を参照）で、バスバーなどの導電部材により各電池の基部１３１が溶接固定されることにより、蓄電素子１００同士の電気的な接続を完成するための部材である。あるいは、電極端子１３０は、具体的には、図示しない外部負荷（つまり、蓄電素子１００の電気エネルギーを消費する機器）の端子と電気的に接続されている導電部材が溶接固定されることにより、蓄電素子１００と外部負荷との電気的な接続を完成するための部材である。

なお、電極端子１３０は、基部１３１と、放熱部１３２と、壁部１３３と、接続部１３５とが鍛造、鋳造等によって同一の素材から構成されていてもよい。また、電極端子１３０は、基部１３１と、壁部１３３を含む放熱部１３２と、接続部１３５とがそれぞれ独立しており、基部１３１と、壁部１３３を含む放熱部１３２と、接続部１３５とを構成する２つの異種または同種材料の素材を一体成形することにより構成されているのが、電気接続の点から好ましい。

次に、図３を参照して、本実施の形態１に係る非水電解質二次電池の電極端子周辺の構成をさらに詳細に説明する。

図３に示すように、蓄電素子１００の電極端子１３０周辺の構成は、上から電極端子１３０、外部絶縁封止部材１２０、蓋部１１１、内部絶縁封止部材１５０、集電体１６０の板部１６１の順に積層されている。外部絶縁封止部材１２０は、板部１２１と、蓋部１１１と、内部絶縁封止部材１５０とが重なり、かつ、筒部１２２が蓋部１１１に形成される貫通孔１１３及び内部絶縁封止部材１５０に形成される貫通孔１５１に貫通した状態で配置される。筒部１２２の端面は、内部絶縁封止部材１５０の下面と同一面上にあり内部絶縁封止部材１５０の下面とともに集電体１６０の板部１６１の上面に接している。そして、外部絶縁封止部材１２０の筒部１２２の内周の形状と、集電体１６０の貫通孔１６２とは、同じサイズ、かつ、同じ形状である。また、筒部１２２と貫通孔１６２とは電極端子１３０の接続部１３５に貫通されている。つまり、接続部１３５の外周と、筒部１２２の内周、及び、貫通孔１６２が形成される部分とは、互いに接触した状態となる。そして、電極端子１３０の接続部１３５は、外部絶縁封止部材１２０の筒部１２２及び集電体１６０に形成される貫通孔１６２を貫通した状態で、その先端がかしめられ、かしめ端１３６が整形される。かしめ端１３６は、電極端子１３０において、接続部１３５の基部１３１とは反対側の端部がかしめられることにより形成され、筒部１２２の内径、集電体１６０の貫通孔１６２の径よりも外径が大きい。

かしめ端１３６の外径は各貫通孔１２３、１１３、１５１、１６２の径より大きいため、外部絶縁封止部材１２０、蓋部１１１、内部絶縁封止部材１５０及び集電体１６０は電極端子１３０の基部１３１とかしめ端１３６とにより挟まれることで互いに圧着され、一体的に固定される。これにより、電極端子１３０は、外部絶縁封止部材１２０と容器１１０の蓋部１１１とを圧着することにより、容器１１０の貫通孔１１３が形成される部分と電極端子１３０との間（つまり、電極端子１３０が容器１１０を貫通している部分）を外部絶縁封止部材１２０及び内部絶縁封止部材１５０で密閉する。また、電極端子１３０は、接続部１３５及びかしめ端１３６が集電体１６０において接しているため、蓋部１１１を貫通した状態で集電体１６０と電気的に接続される。なお、接続部１３５の側面は外部絶縁封止部材１２０の筒部１２２によって覆われているため、蓋部１１１と接続部１３５との間は絶縁状態が確保されている。

次に、図４を参照して、本実施の形態１に係る蓄電素子を複数接続して構成された蓄電装置の構成を説明する。図４は、蓄電装置の外観を示す斜視図である。より具体的には、図４の（ａ）は、複数の蓄電素子をバスバー１８０により溶接により電気的に接続されることにより構成された蓄電装置１の外観斜視図である。図４の（ｂ）は、図４の（ａ）の破線で囲んだ領域の拡大図である。

図４に示すように、蓄電装置１は、複数の蓄電素子１００、２００と、バスバー１８０とにより接続されることにより構成される。なお、蓄電素子２００は、図１〜図３で説明した蓄電素子１００の上面視において線対称な形状を有する。蓄電装置１は、複数の蓄電素子１００、２００がＸ軸方向に交互に並べられた状態で、バスバー１８０により蓄電素子１００の正極側の電極端子１３０と一の蓄電素子２００の負極側の電極端子２４０とが接続される。また、他のバスバー１８０により蓄電素子１００の負極側の電極端子１４０と他の蓄電素子２００の正極側の電極端子２３０とが接続される。蓄電素子２００は、正極側の電極端子２３０が蓄電素子１００の負極側の電極端子１４０と線対称の関係にある形状であり、負極側の電極端子２４０が蓄電素子１００の正極側の電極端子１３０と線対称の関係にある形状である。つまり、蓄電素子２００の正極側の電極端子２３０及び負極側の電極端子２４０は、蓄電素子１００の正極側の電極端子１３０及び負極側の電極端子１４０と、Ｘ軸方向における向きが異なるだけで、その他の構成は同一である。このため、その他の構成の詳細については説明を省略する。

蓄電素子１００の正極側の電極端子１３０は、図４の（ｂ）に示すように、壁部１３３がＸ軸方向のマイナス側に形成されていない形状である。また、蓄電素子１００のＸ軸方向のマイナス側に配置される蓄電素子２００の負極側の電極端子２４０は、Ｘ軸方向のプラス側に壁部２４３が形成されていない形状である。つまり、蓄電素子１００の正極側の電極端子１３０と蓄電素子２００の負極側の電極端子２４０とのバスバー１８０に接続される同士の組は、互いに対向している側に壁部３３３、４４３が形成されない構造である。つまり、バスバー１８０により接続される対象となる、蓄電素子１００の電極端子１３０と、蓄電素子２００の電極端子２４０とは、バスバー１８０が配置される側に壁部１３３及び壁部２４３が形成されていない。このため、当該電極端子１３０と当該電極端子２４０とは、バスバー１８０により接続されることが可能である。また、バスバー１８０は、延設方向側の端部で壁部１３３及び壁部２４３と接する。このため、バスバー１８０と電極端子１３０、２４０とを、図４の（ｂ）の黒矢印で示すような線状に溶接することができる。

また、バスバー１８０は、正極側部材１８１と、負極側部材１８２とが一体化されて形成されている。より具体的には、正極側部材１８１及び負極側部材１８２は、バスバー１８０の厚みの半分の厚みの薄肉部分を有している。バスバー１８０は、正極側部材１８１の薄肉部分と、負極側部材１８２の薄肉部分とを重ね合わせて形成されている。なお、正極側部材１８１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から構成され、負極側部材１８２は、銅または銅合金から構成される。

また、電極端子１３０の放熱部１３２の導電経路に係る断面積と、バスバーの導電経路に係る断面積との関係について説明する。

図５Ａは、電極端子の導電経路に係る断面としての、Ｘ−Ｙ平面に平行な面で切断したときの断面を示す図である。より具体的には、図５Ａは、図４の（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図である。図５Ｂは、バスバーの導電経路に係る断面としての、Ｙ−Ｚ平面に平行な面で切断したときの断面を示す図である。より具体的には、図５Ｂは、図４の（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図である。なお、図５Ａ及び図５Ｂに示す断面図は、同一の縮尺である。

図５Ａ及び図５Ｂに示すように、電極端子１３０の導電経路に係る断面積Ｓ１は、バスバー１８０の導電経路に係る断面積Ｓ２よりも大きい。このため、バスバー１８０と電極端子１３０とを溶接したときに生じた熱を、放熱部に分散して熱伝導させることができる。このため、当該熱を放熱させることができる。

本実施の形態１に係る蓄電素子１００によれば、電極端子１３０は、基部１３１からＺ軸方向（上方向）に向けて放熱部１３２が突設されている。このため、放熱部１３２が設けられていない電極端子と比較した場合、電極端子１３０とバスバー１８０とを溶接したときに生じる熱を放熱部１３２から拡散させることができる。このため、溶接により生じた熱で外部絶縁封止部材１２０が変形することを防ぐことができ、外部絶縁封止部材１２０が維持している容器１１０の気密性が低下することを防ぐことができる。

また、放熱部１３２は、長手方向がＺ軸方向に沿っている、長尺状の部材であるため、バスバー１８０が溶接される部分と、外部絶縁封止部材１２０が接触する部分との間の距離を遠くすることができる。このため、溶接により生じた熱が、放熱部１３２において熱伝導により伝熱される間に、周囲の空気に放熱されやすくなる。つまり、溶接による熱が外部絶縁封止部材１２０に伝わりにくい構造とすることができるため、溶接時に生じた熱が外部絶縁封止部材１２０に伝わることにより、外部絶縁封止部材１２０が変形することを防ぐことができる。

また、バスバー１８０の外周縁部の溶接されるのは放熱部１３２に形成された壁部１３３であるため、バスバー１８０と電極端子１３０の端面とを溶接する場合と比較して、低い溶接温度で溶接することができる。このため、溶接時に生じた熱が外部絶縁封止部材１２０に伝わることにより、外部絶縁封止部材１２０が変形することを防ぐことができる。

また、本実施の形態１に係る蓄電素子１００によれば、バスバー１８０は、Ｚ軸方向（上方向）とは反対側の面（下面）が電極端子１３０の支持面１３４により支持されるため、溶接工程の際にバスバー１８０をしっかりと電極端子１３０に保持させることができる。このため、溶接工程をより容易に行うことができる。

また、本実施の形態１に係る蓄電素子１００によれば、壁部１３３の放熱部１３２の支持面１３４からの長さＤ１が、バスバー１８０の厚みＤ４と略等しい。バスバー１８０のＺ軸方向（上方向）の面と電極端子１３０の壁部１３３とを線状に溶接することができる。このため、バスバー１８０と電極端子１３０との溶接箇所の強度を向上させることができる。

（実施の形態１の変形例）
上記実施の形態１に係る蓄電素子１００では、空隙３３６が形成された放熱部を有する構成の蓄電素子を採用してもよい。図６〜図８を用いて説明する。

図６は、本発明の実施の形態１の変形例に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。図７は、図６の蓄電素子のＤ−Ｄ断面図である。図８は、本発明の実施の形態１の変形例に係る蓄電素子を複数接続して構成された蓄電装置の外観を示す斜視図である。より具体的には、図８の（ａ）は、複数の蓄電素子をバスバー１８０により溶接により電気的に接続されることにより構成された蓄電装置２の外観斜視図である。図８の（ｂ）は、図８の（ａ）の破線で囲んだ領域の拡大図である。

これらの図に示すように、実施の形態１の変形例に係る蓄電素子３００は、電極端子３３０の放熱部３３２は、Ｘ軸方向マイナス側の側面に空隙３３６が形成されている構成である。つまり実施の形態１の変形例に係る蓄電素子３００は、電極端子３３０の構成のみが実施の形態１に係る蓄電素子１００と異なるため、電極端子３３０のみの説明をする。電極端子３３０は、上述したように空隙３３６が形成されているため、上面がバスバー１８０の下面を支持する支持面３３４である板状の支持部３３５を有する。

なお、図８に示すように、複数の蓄電素子３００、４００は、実施の形態１の蓄電装置１を構成する複数の蓄電素子１００、２００と同様に、上面視において互いに線対称の関係の形状である。このため、当該電極端子１３０と当該電極端子２４０とは、バスバー１８０により接続されることが可能である。また、バスバー１８０は、延設方向側の端部で壁部３３３及び壁部４４３と接する。このため、バスバー１８０と電極端子３３０、４４０とを、図８の（ｂ）の黒矢印で示すような線状に溶接することができる。

これによれば、放熱部３３２の、バスバー１８０と基部１３１との間に空隙３３６が形成されているため、電極端子３３０は、壁部３３３と外部絶縁封止部材１２０とを最短距離で結ぶ直線上を通過しない構造である。これにより、溶接時に発生した熱が、溶接箇所から外部絶縁封止部材１２０までの間を熱伝導する距離を長くすることができると考えられる。また、空隙３３６を設けることで放熱部３３２の表面積が、空隙を形成しない場合と比べ大きくなる。つまり放熱部３３２の空気との接触面積が大きくなるため、放熱部からの熱拡散（熱伝達）を促すことができる。また、空隙３３６を形成した部分の断面積が小さいので、基部１３１への熱拡散（熱伝導）を抑制することもできる。このため、外部絶縁封止部材１２０が維持している容器１１０の気密性が低下することをより好適に防ぐことができる。また、放熱部３３２の空隙３３６が形成されていない部分の導電経路に係る断面積は、実施の形態１の放熱部１３２の断面積と同じであるため、バスバー１８０の導電経路にかかる断面積よりも大きい。このため、放熱部３３２の空隙３３６が形成されていない部分においては、バスバー１８０と電極端子３３０とを溶接したときに生じた熱を分散して熱伝導させることができる。このため、当該熱を放熱させることができる。

なお、上記変形例の電極端子３３０では、放熱部３３２がバスバー１８０の下面を支持する支持部３３５を有する構成であるが、これに限らずに、バスバーの下面を支持する支持部を有していない構成の放熱部としてもよい。この場合には、バスバー１８０は、電極端子と接触する箇所は壁部のみとなる。実施の形態１に係る放熱部１３２の支持面１３４を残したまま放熱部１３２の側面をくりぬく（つまり、放熱部１３２の側面に凹部を形成する）ことにより空隙を形成する構成としてもよい。

（実施の形態２）
上記実施の形態１に係る蓄電素子１００では、放熱部１３２は、Ｚ軸方向（上方向）のみに突設されているが、これに限らない。例えば、図９〜図１１に示すように、所定の方向に延びてから所定の方向とは異なる方向に屈曲した構造の放熱部を有する蓄電素子が採用されてもよい。

図９は、本発明の実施の形態２に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。図１０は、図９の蓄電素子のＥ−Ｅ断面図である。図１１は、本発明の実施の形態２に係る蓄電素子を複数接続して構成された蓄電装置の外観を示す斜視図である。より具体的には、図１１の（ａ）は、複数の蓄電素子をバスバー１８０により溶接により電気的に接続されることにより構成された蓄電装置３の外観斜視図である。図１１の（ｂ）は、図１１の（ａ）の破線で囲んだ領域の拡大図である。

これらの図に示すように、電極端子５３０は、基部１３１と、第一放熱部５３２及び第二放熱部５３３からなる放熱部と、壁部５３４と、接続部１３５とにより構成される。ここで、基部１３１及び接続部１３５は、実施の形態１に係る電極端子１３０と同様であるため説明を省略する。

放熱部は、第一放熱部５３２及び第二放熱部５３３により構成される。第一放熱部５３２は、基部１３１からＺ軸方向（上方向）に突設している。第二放熱部５３３は、第一放熱部５３２からＺ軸方向（上方向）に交差するＹ軸方向に延設されている。また、第二放熱部５３３は、バスバー２８０の下面を支持する支持面５３５を有する。つまり、第二放熱部５３３は、支持部としても機能する。また、第二放熱部５３３の支持面５３５は、第一放熱部５３２の上面よりも下方に位置する。第二放熱部５３３は、板状部材である。また、第一放熱部５３２は、基部１３１からの長さＤ５がＹ軸方向の幅Ｄ６よりも長い（図１０を参照）。また、図示しないが、第一放熱部５３２は、長さＤ５がＸ軸方向の幅よりも長い。つまり、第一放熱部５３２は、長尺状であり、第一放熱部５３２の長手方向がＺ軸方向に沿っている。

壁部５３４は、第二放熱部５３３の端部に形成される。具体的には、壁部５３４は、第二放熱部５３３のＹ軸方向の端部のＸ軸方向マイナス側の辺を除く辺に形成されるように、第二放熱部５３３の支持面５３５がバスバー２８０の厚みの分だけ凹んでいる。つまり、第二放熱部５３３の支持面５３５よりも上方の空間は、バスバー２８０が配置されるための空間である。また、壁部５３４の支持面５３５からの長さは、バスバー２８０の厚みと略等しい。また、壁部５３４は、バスバー２８０の外周縁部の形状と一致する形状である（図８の（ｂ）を参照）。このため、バスバー２８０が第二放熱部５３３の支持面５３５に配置された場合、バスバー２８０の側面と壁部１３３の側面とはほぼ接触し、かつ、バスバー２８０の上面と壁部５３４の上端とが面一になる。なお、バスバー２８０は、実施の形態１のバスバー１８０と同様に、正極側部材２８１と負極側部材２８２とを有する。

なお、図１１に示すように、複数の蓄電素子５００、６００は、実施の形態１の蓄電装置１を構成する複数の蓄電素子１００、２００と同様に、上面視において互いに線対称の関係の形状である。つまり、実施の形態１と同様に、蓄電素子５００の正極側の電極端子５３０と蓄電素子６００の負極側の電極端子６４０とのバスバー２８０に接続される同士の組は、互いに対向している面に壁部５３４、６４３が形成されない構造である。つまり、バスバー２８０により接続される対象となる、蓄電素子５００の電極端子５３０と、蓄電素子６００の電極端子６４０とは、バスバー２８０が配置される側に壁部５３４及び壁部６４３が形成されていない。このため、当該電極端子５３０と当該電極端子６４０とは、バスバー２８０により接続されることが可能である。また、バスバー２８０は、延設方向側の端部で壁部５３４及び壁部６４３と接する。このため、バスバー２８０と電極端子５３０、６４０とを、図１１の（ｂ）の黒矢印で示すような線状に溶接することができる。

本実施の形態２に係る蓄電素子５００によれば、電極端子５３０のＺ軸方向（上方向）に第一放熱部５３２が突設されており、第一放熱部５３２からさらにＹ軸方向（右方向）に第二放熱部５３３が延設されている。つまり、電極端子５３０は、第二放熱部に延設し端子の長さを長くし得る構造である。

これにより、溶接時に発生した熱が、溶接箇所である壁部５３４から外部絶縁封止部材１２０までの間を熱伝導する距離を長くすることができ、外部絶縁封止部材１２０に到達する熱の熱量を少なくすることができる。このため、外部絶縁封止部材１２０が溶接による熱で変形することを防ぐことができ、外部絶縁封止部材１２０が維持している容器１１０の気密性が低下することを防ぐことができる。

また、本実施の形態２に係る蓄電素子５００によれば、電極端子５３０の第二放熱部５３３は、板状部である。このため、第二放熱部５３３は、断面積に対する表面積の割合が大きい。つまり、第二放熱部５３３は、溶接時に発生した熱を周囲の空気に熱伝達させやすい構造であるため、周囲の空気に当該熱を効果的に放熱させることができる。また、第二放熱部５３３の断面積が小さいので、第一放熱部５３２への熱拡散（熱伝導）を抑制することができる。このため、溶接時に発生した熱が外部絶縁封止部材１２０に伝わることにより、外部絶縁封止部材１２０が変形することを防ぐことができる。

また、本実施の形態２に係る蓄電素子５００によれば、第一放熱部５３２の導電経路に係る断面積は、図示しないがバスバー２８０の導電経路にかかる断面積よりも大きい。このため、第一放熱部５３２においては、バスバー２８０と電極端子５３０とを溶接したときに生じた熱を分散して熱伝導させることができる。このため、当該熱を放熱させることができる。

（実施の形態２の変形例）
上記実施の形態２に係る蓄電素子５００では、電極端子５３０に形成されている壁部５３４は、バスバー２８０の延設方向（Ｘ軸方向）の位置決めを容易にするためや、バスバー２８０の電極端子５３０への接続を強固にするために、バスバー２８０の延設方向（Ｘ軸方向）の端部とともに溶接される位置にも設けられているが、これに限らない。例えば、図１２に示すように、バスバー３８０の延設方向に壁部が形成されていない電極端子７３０を有する蓄電素子７００を採用してもよい。図１２は、本発明の実施の形態２の変形例に係る蓄電素子を複数接続して構成された蓄電装置の外観を示す斜視図である。より具体的には、図１２の（ａ）は、複数の蓄電素子をバスバー３８０により溶接により電気的に接続されることにより構成された蓄電装置４の外観斜視図である。図１２の（ｂ）は、図１２の（ａ）の破線で囲んだ領域の拡大図である。

同図に示すように、電極端子７３０の壁部７３４は、第二放熱部７３３における、バスバー３８０の延設方向の端面を除く端面と対向する位置に設けられている。また、電極端子７３０の第二放熱部７３３には、円柱型の位置規制部７３５が形成されている。バスバー３８０は、実施の形態１のバスバー１８０と同様に、正極側部材３８１と負極側部材３８２とを有する。バスバー３８０は、実施の形態のバスバー１８０とは異なり、位置規制部７３５に嵌合され、かつ、貫通される貫通孔３８１ａ、３８２ａがそれぞれ正極側部材３８１及び負極側部材３８２に形成されている。バスバー３８０は、電極端子７３０に設けられた位置規制部７３５に嵌合するため、Ｘ軸方向の端部と対向する位置に壁部が設けられていなくても、Ｘ軸方向への位置規制ができる。

なお、貫通孔３１８ａ、３８２ａの形状は、円形であるが、これに限らずに、四角形であってもよいし、他の多角形であってもよいし、楕円形であってもよい。また、同様に、貫通孔を貫通する位置規制部は、上面視における外形が貫通孔の形状に対応した形状であればよい。また、位置規制部は、上面視における外形の全部が貫通孔の形状に必ずしも対応していなくてもよく、例えば、貫通孔の形状に３点以上の位置で内接する形状の外形を有していればよい。

また、位置規制部７３５は、バスバー３８０の貫通孔３８１ａ、３８２ａを貫通しているが、貫通していなくてもよい。また、バスバー３８０に設けられる貫通孔は、貫通孔でなくてもよく、位置規制部と嵌合する穴部（凹部）であってもよい。

また、位置規制部７３５は、バスバー３８０の貫通孔３８１ａ、３８２ａと溶接されていてもよい。つまり、バスバー３８０の外周縁部だけで無く、内周縁部も電極端子７３０に溶接されていてもよい。また、バスバー３８０の内周縁部のみが電極端子７３０に溶接されていてもよい。つまり、バスバー３８０の縁部は、内周縁部及び外周縁部の少なくとも一方を含む。なお、バスバーと位置規制部とが溶接される場合には、バスバーは貫通孔を有することが必要である。

また、実施の形態２の変形例に係る電極端子７３０の壁部７３４が、バスバー３８０の縁設方向の端面を除く端面と対向する位置に設けられる構成を実施の形態１の電極端子１３０、２３０、３３０、４３０に適用してもよい。また、実施の形態２の変形例に係る電極端子７３０に位置規制部を設け、かつ、バスバーに貫通孔を設ける構成を実施の形態１の電極端子１３０、２３０、３３０、４３０に適用してもよい。

異極端子同士を接続するために、隣り合う蓄電素子の電極端子が異極端子同士になるように並べて接続する場合、例えば、正極端子、負極端子の順で並んでいる場合の端子間をバスバーで接続する場合と、負極端子、正極端子の順で並んでいる場合の端子間をバスバーで接続する場合との２種類が存在する。上記実施の形態２の変形例に係る蓄電素子７００では、壁部７３４がバスバー３８０のＸ軸方向（延設方向）の端面を除く端面と対向する位置に設けられるため、正極端子及び負極端子の並び順にかかわらず、壁部がバスバーの設置を邪魔することがない。このため、蓄電素子の形状を１種類のみとすることができる。上記実施の形態１、実施の形態１の変形例、及び実施の形態２では、蓄電素子１００及び蓄電素子２００の組み合わせで蓄電装置１を構成し、蓄電素子３００及び蓄電素子３００及び蓄電素子４００の組み合わせで蓄電装置２を構成し、蓄電素子５００及び蓄電素子６００の組み合わせで蓄電装置３を構成しているが、実施の形態２の変形例では蓄電素子７００を複数用意するだけで蓄電装置４を構成できる。このため、２種類の蓄電素子を用意しなくても蓄電装置を構成することができるため、製造を容易にすることができる。

（他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態に係る蓄電装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態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。また、上記実施の形態が備える各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。

例えば、上記実施の形態及び変形例に係る蓄電装置１〜４では、バスバー１８０、２８０、３８０は、正極側部材１８１、２８１、３８１と負極側部材１８２、２８２、３８２との異なる材料の組み合わせにより構成されているが、これに限らずに、同種の材料で構成されていてもよい。

本発明は、絶縁封止部材が維持している容器の気密性が低下することを防ぐことができる蓄電素子及び蓄電装置などとして有用である。

１〜４ 蓄電装置
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００ 蓄電素子
１１０ 容器
１１１ 蓋部
１１２ 安全弁
１１３ 貫通孔
１１４ 容器本体
１１５ 開口部
１２０ 外部絶縁封止部材
１２１ 板部
１２２ 筒部
１２３ 貫通孔
１３０、１４０、２３０、２４０、３３０、４４０、５３０、６４０、７３０ 電極端子
１３１ 基部
１３２、３３２ 放熱部
１３３、２４３、３３３、４４３、５３４、６４３、７３４ 壁部
１３４、５３５ 支持面
１３５ 接続部
１３６ かしめ端
１５０ 内部絶縁封止部材
１５１ 貫通孔
１６０ 集電体
１６１ 板部
１６２ 貫通孔
１６４ 集電体
１７０ 電極体
１７１、１７２ 突出部
１８０、２８０、３８０ バスバー
１８１、２８１、３８１ 正極側部材
１８２、２８２、３８２ 負極側部材
３３４ 放熱部の支持面
３３６ 空隙
３８１ａ、３８２ａ 貫通孔
５３２ 第一放熱部
５３３、７３３ 第二放熱部
７３５ 位置規制部

Claims (10)

1. 電極体を収容する容器と、電極端子と、前記容器及び前記電極端子の間に配置された絶縁封止部材とを備える蓄電素子であって、
   前記電極端子は、
   前記電極体と電気的に接続され、かつ、前記絶縁封止部材に接触して配置された基部と、
   前記基部から容器の外方である第一方向に突設された放熱部と、
   前記放熱部の端部に配置され、前記電極端子に接続されるバスバーの縁部と溶接される溶接部とを有する
   蓄電素子。
2. 前記放熱部には、前記バスバーが前記電極端子に接続され、前記バスバーと前記基部との間に空隙が形成されている
   請求項１に記載の蓄電素子。
3. 前記電極端子の溶接部は、壁部である
   請求項１または２に記載の蓄電素子。
4. 前記放熱部は、
   前記基部から前記第一方向に突設された第一放熱部と、
   前記第一放熱部から前記第一方向に交差する第二方向に延設された第二放熱部と、を有する
   請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電素子。
5. 前記溶接部は、前記第二放熱部における、前記バスバーの延設方向の端面を除く端面と対向する位置に設けられている
   請求項４に記載の蓄電素子。
6. 前記電極端子は、前記バスバーの前記第一方向とは反対側の面を支持する支持部を有する
   請求項１から５のいずれか１項に記載の蓄電素子。
7. 前記溶接部の前記支持部からの長さは、前記バスバーの厚みと略等しい
   請求項６に記載の蓄電素子。
8. 前記電極端子の前記支持部は、板状である
   請求項６または７に記載の蓄電素子。
9. 前記放熱部の少なくとも一部の導電経路にかかる断面積は、前記バスバーの導電経路にかかる断面積よりも大きい
   請求項１から８のいずれか１項に記載の蓄電素子。
10. 複数の蓄電素子と、前記複数の蓄電素子の電極端子に溶接されるバスバーと、を備える蓄電装置であって、
    前記複数の蓄電素子のそれぞれは、請求項１から９のいずれか１項に記載の蓄電素子である
    蓄電装置。

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