CN107431153A - 蓄电元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蓄电元件。蓄电元件(10)具备：电极体(400)；与电极体(400)连接的正极集电体(140)以及负极集电体(150)；和容纳了电极体(400)、正极集电体(140)以及负极集电体(150)的容器(100)，容器(100)具有凹部(114、115)，与电极体(400)连接的正极集电体(140)的连接部分以及负极集电体(150)的连接部分容纳于凹部(114、115)，电极体(400)具有包含与正极集电体(140)连接的连接部分的接头部(410)以及包含与负极集电体(150)连接的连接部分的接头部(420)，接头部(410、420)具有弯曲部。

Description

蓄电元件
技术领域
本发明涉及具备电极体、与电极体连接的集电体、和容纳了电极体以及集电体的容器的蓄电元件。
背景技术
以往，在具备电极体以及集电体、和容纳了这些电极体以及集电体的容器的蓄电元件中，在容器内连接电极体和集电体的构成众所周知(例如，参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-179214号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在如此构成的蓄电元件中，在容器内有时会在电极体与集电体的连接部分的周边产生无效空间(Dead space)。
本发明正是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能够减少电极体与集电体的连接部分周边的无效空间而将电极体在容器内所占的比例确保得较大的蓄电元件。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，本发明的一形态所涉及的蓄电元件是具备电极体、与所述电极体连接的集电体、和容纳了所述电极体以及所述集电体的容器的蓄电元件，其中，所述容器具有凹部，与所述电极体连接的所述集电体的连接部分容纳于所述凹部，所述电极体具有包含与所述集电体连接的连接部分的接头部，所述接头部具有弯曲部。
发明效果
根据本发明，可以提供一种能够减少电极体与集电体的连接部分周边的无效空间而将电极体在容器内所占的比例确保得较大的蓄电元件。
附图说明
图1是示意性地表示实施方式所涉及的蓄电元件的外观的立体图。
图2是实施方式所涉及的蓄电元件的分解立体图。
图3是表示实施方式所涉及的各电极体的构成的立体图。
图4是表示在实施方式中容纳于容器内的多个电极体的构成的立体图。
图5是表示在实施方式中凹部的内部及其周边的构造的立体图。
图6是实施方式所涉及的蓄电元件的第1剖视图。
图7是实施方式所涉及的蓄电元件的第2剖视图。
图8是实施方式的变形例1所涉及的蓄电元件的剖视图。
图9是实施方式的变形例2所涉及的蓄电元件的剖视图。
图10是其他变形例所涉及的蓄电元件的剖视图。
具体实施方式
在上述以往的蓄电元件中，在容器内有时会在电极体与集电体的连接部分的周边产生无效空间。
本发明正是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能够减少电极体与集电体的连接部分周边的无效空间而将电极体在容器内所占的比例确保得较大的蓄电元件。
为了实现上述目的，本发明的一形态所涉及的蓄电元件是具备电极体、与所述电极体连接的集电体、和容纳了所述电极体以及所述集电体的容器的蓄电元件，所述容器具有凹部，与所述电极体连接的所述集电体的连接部分容纳于所述凹部，所述电极体具有包含与所述集电体连接的连接部分的接头(tab)部，所述接头部具有弯曲部。
由此，与电极体连接的集电体的连接部分容纳于容器的凹部，从而该连接部分周边的无效空间减少，能够将电极体在容器内所占的比例确保得较大。
此外，电极体具有接头部，从而能够容易地将电极体与集电体的连接部分容纳于容器的凹部。进而，通过具有弯曲部，从而能够进一步削减容器内的无效空间。
此外，所述弯曲部可以容纳于所述凹部。
此外，弯曲部容纳于凹部，从而能够进一步削减容器内的无效空间。由此，能够将电极体在容器内所占的比例确保得更大。
此外，所述接头部可以具有与所述集电体平行地延伸设置的所述电极体的连接部分、和从该连接部分弯曲的所述弯曲部。
此外，与所述集电体连接的所述电极体的连接部分可以容纳于所述凹部。
在此，由于与集电体连接的电极体的连接部分是对发电没有贡献的部分，因此通过将该连接部分容纳于凹部，从而能够将对发电有贡献的部分在容器内所占的比例确保得较大。
此外，所述接头部可以是从构成所述电极体的被层叠的多个极板突出的部分集束而形成的，配置在与所述凹部的内面对置的位置。
由此，接头部配置在与凹部的内面对置的位置，从而能够缩短接头部的长度，因此能够进一步削减容器内的无效空间。
此外，可以还具备覆盖所述凹部的内面的绝缘构件。
由此，凹部的内面被绝缘构件覆盖，从而能够确保位于凹部内的电极体以及集电体与容器的绝缘。
此外，所述绝缘构件可以还覆盖位于所述凹部的周围的所述容器的内面。
由此，绝缘构件覆盖位于凹部的周围的容器的内面，从而能够更可靠地确保电极体与容器的绝缘。
此外，可以还具备紧固所述容器和所述集电体的紧固部，所述紧固部的所述容器内部侧的前端部分配置于所述凹部内。
由此，紧固部的容器内部侧的前端部分配置于凹部内，从而能够进一步增大容器内的作为电极体的配置空间可利用的比例。
此外，也可所述容器包含容器主体和盖体，所述凹部形成于所述盖体向外部突出的部分的内部。
如此，凹部形成于盖体向外部突出的部分的内部，从而与形成于容器主体的情况相比，能够通过冲压加工等容易地形成凹部。
以下，参照附图来说明本发明的实施方式所涉及的蓄电元件。另外，以下所说明的实施方式均表示本发明的优选的一具体例。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式、制造方法及其顺序等只是一例，并非是限定本发明的主旨。此外，关于以下的实施方式中的构成要素之中表示本发明的最上位概念的独立技术方案中未记载的构成要素，作为构成更优选方式的任意的构成要素来说明。此外，在各图中，尺寸等并未严格地一致。
(实施方式)
首先，详细说明蓄电元件10的构成。
图1是示意性地表示实施方式所涉及的蓄电元件10的外观的立体图。此外，图2是实施方式所涉及的蓄电元件10的分解立体图。
另外，在图1以及以后的图中，为了便于说明，存在将Z轴方向作为上下方向来说明的地方，但在实际的使用形态下并不限于Z轴方向为上下方向。
蓄电元件10是能够充入电力且放出电力的二次电池，更具体而言是锂离子二次电池等非水电解质二次电池。例如，蓄电元件10应用于电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)或者插电式混合动力电动汽车(PHEV)等。另外，蓄电元件10并不限定于非水电解质二次电池，可以为非水电解质二次电池以外的二次电池，也可以为蓄电器。
如图1所示，蓄电元件10具备：容器100、正极端子200和负极端子300。此外，如图2所示，在容器100内部容纳有正极集电体140、负极集电体150和多个电极体400(在本实施方式中为2个电极体401以及402)。此外，蓄电元件10还具备：下部绝缘构件120、130，配置在盖体110的下侧(Z轴方向负侧)；和上部绝缘构件125、135，在与下部绝缘构件120、130对置的位置处配置于盖体110的上侧(Z轴方向正侧)。
另外，除了上述的构成要素之外，还可以配置有电极体400与容器100的内壁之间配置的垫片、容器100内的压力上升时用于释放该压力的安全阀、或者包覆电极体400等的绝缘膜等。此外，虽然在蓄电元件10的容器100的内部封入有电解液(非水电解质)等液体，但省略该液体的图示。
容器100由矩形筒状且有底的主体111、和作为闭塞主体111的开口的板状构件的盖体110构成。此外，容器100将电极体400等容纳于内部后通过对盖体110和主体111进行焊接等从而能够密封内部。另外，盖体110以及主体111的材质没有特别限定，但例如优选为不锈钢、铝、铝合金能够焊接的金属。
在容器100设置有向外部突出的凸部，在本实施方式中，在容器100的盖体110设置有凸部112、113。具体而言，凸部112、113位于正极端子200以及负极端子300的下方(Z轴方向负侧)，例如是通过冲压加工(拉深加工)使得板状构件的一部分突出而成型的部分(盖板拉深部)。即，盖体110是在凸部112、113向外部突出的、例如厚壁大致一定的厚壁的构件。在此，“大致一定”无需完全一定，只要大体一定即可。
因而，在凸部112的内部(盖体110的背面侧)，形成有该凸部112的突出所形成的凹部114。此外，关于凸部113的内部，也同样形成有凹部115。
在如此构成的凹部114、115，容纳有电极体400(电极体401、402)与集电体(正极集电体140、负极集电体150)的连接部分。具体而言，在凹部114容纳有电极体400的正极与正极集电体140的连接部分(以后有时称作“正极侧的连接部分”)，在凹部115容纳有电极体400的负极与负极集电体150的连接部分(以后有时称作“负极侧的连接部分”)。关于其详细内容将后述。
下部绝缘构件120、130以及上部绝缘构件125、135是对容器100的盖体110、和电极端子(正极端子200、负极端子300)以及集电体(正极集电体140、负极集电体150)进行电绝缘的构件。
下部绝缘构件120是对正极集电体140和盖体110进行电绝缘的构件，下部绝缘构件130是对负极集电体150和盖体110进行电绝缘的构件。下部绝缘构件120配置为覆盖形成于盖体110的凹部114的内面，进而配置为覆盖位于该凹部114的周围的盖体110的内面。
具体而言，在下部绝缘构件120形成有以覆盖凹部114的内面的方式向上方(Z轴方向正侧)突出的凸部，在该凸部的背面侧形成有容纳正极侧的连接部分的凹部121。因而，该凹部121的至少一部分位于形成在盖体110的凹部114的内部。由此，形成在下部绝缘构件120的凹部121中容纳的正极侧的连接部分容纳于形成在盖体110的凹部114。
关于下部绝缘构件130，也与下部绝缘构件120同样地构成，在背面侧(Z轴方向负侧)形成有容纳负极侧的连接部分的凹部131。而且，下部绝缘构件130与负极侧的构成(凹部115以及负极侧的连接部分等)的位置关系，配置成和下部绝缘构件120与正极侧的构成(凹部114以及正极侧的连接部分等)的位置关系同样。
上部绝缘构件125是对正极端子200和盖体110进行电绝缘的构件，上部绝缘构件135是对负极端子300和盖体110进行电绝缘的构件。在上部绝缘构件125的上下方向两侧(Z轴方向两侧)形成有凹部，在形成于下侧的凹部容纳有凸部112的至少一部分，在形成于上侧的凹部容纳有正极端子200的至少一部分。根据这种构成，即便是正极端子200配置于向容器100的外部突出的部分(凸部112)的情况，也能够更可靠地确保正极端子200与容器100的绝缘。
关于上部绝缘构件135，也与上部绝缘构件125同样地构成，与负极侧的构成(凸部113等)相关地配置。
另外，下部绝缘构件120、130是盖体110的下侧的衬垫(下衬垫)，上部绝缘构件125、135是盖体110的上侧的衬垫(上衬垫)。即，在本实施方式中，下部绝缘构件120、130以及上部绝缘构件125、135还具有对容器100与贯通该容器100的紧固部210、310(后述)之间进行密封的功能。此外，下部绝缘构件120、130以及上部绝缘构件125、135例如由聚碳酸酯、聚丙烯(PP)等绝缘性的树脂形成，但只要是具有绝缘性的构件即可，也可以是由任何材质形成。
正极端子200是经由正极集电体140而与电极体400的正极电连接的电极端子，负极端子300是经由负极集电体150而与电极体400的负极电连接的电极端子。即，正极端子200以及负极端子300是用于将电极体400中蓄积的电力导出至蓄电元件10的外部空间、且为了在电极体400蓄积电力而向蓄电元件10的内部空间导入电力的金属制的电极端子。此外，正极端子200以及负极端子300安装于配置在电极体400的上方的盖体110。另外，正极端子200以及负极端子300由铝或者铝合金等形成。
此外，在正极端子200设置有对容器100和正极集电体140进行紧固的紧固部210，在负极端子300设置有对容器100和负极集电体150进行紧固的紧固部310。
紧固部210是从正极端子200向下方延伸设置的构件(铆钉)，插入正极集电体140的贯通孔140a来进行铆接。具体而言，紧固部210插入上部绝缘构件125的贯通孔125a、盖体110的贯通孔112a、下部绝缘构件120的贯通孔120a、以及正极集电体140的贯通孔140a来进行铆接。由此，正极端子200和正极集电体140被电连接，正极集电体140与正极端子200、上部绝缘构件125以及下部绝缘构件120一起固定于盖体110。
紧固部310是从负极端子300向下方延伸设置的构件(铆钉)，插入负极集电体150的贯通孔150a来进行铆接。具体而言，紧固部310插入上部绝缘构件135的贯通孔135a、盖体110的贯通孔113a、下部绝缘构件130的贯通孔130a、以及负极集电体150的贯通孔150a来进行铆接。由此，负极端子300和负极集电体150被电连接，负极集电体150与负极端子300、上部绝缘构件135以及下部绝缘构件130一起固定于盖体110。
在此，紧固部210可以形成为与正极端子200的一体物，作为与正极端子200分体的部件而形成的紧固部210可以通过铆接或者焊接等方法固定于正极端子200。关于紧固部310与负极端子300的关系也同样。
正极集电体140是配置在电极体400与容器100之间、对电极体400和正极端子200进行连接、且具备导电性和刚性的构件。具体而言，正极集电体140配置在电极体400的正极侧的接头部410(后述)与盖体110之间，通过焊接等而与接头部410接合。更具体而言，正极集电体140以与接头部410接合的状态，容纳于形成在盖体110的凹部114。另外，正极集电体140与正极的正极集电箔(正极基材层)同样地由铝或者铝合金等形成。
负极集电体150是配置在电极体400与容器100之间、对电极体400和负极端子300进行连接、且具备导电性和刚性的构件。具体而言，负极集电体150配置在电极体400的负极侧的接头部420(后述)与盖体110之间，通过焊接等而与接头部420接合。更具体而言，负极集电体150以与接头部410接合的状态，容纳于形成在盖体110的凹部115。另外，负极集电体150与负极的负极集电箔(负极基材层)同样地由铜或者铜合金等形成。
接下来，关于电极体400(电极体401、402)的构成，进一步利用图3以及图4来进行说明。另外，在本实施方式中，电极体401和电极体402具有大致相同的构成。因而，以下作为电极体400的构成主要说明电极体402的构成，关于电极体401的构成而简化说明。
图3是表示实施方式所涉及的各电极体400的构成的立体图。图4是表示在实施方式中容纳于容器100内的多个电极体400(电极体401以及电极体402)的构成的立体图。
另外，图3是将电极体400的卷绕状态一部分展开的图，示出接头部410、420各自聚集之前的状态。此外，图4示出多个电极体400排列而接头部410、420各自聚集之后的状态。此外，在这些图中，关于电极体400的接头部410、420，示出将弯曲状态展开后的状态。
电极体400是能够蓄积电力的发电要素，如图3所示，具备正极450、负极460和隔离件470，该正极450、负极460以及隔离件470形成为在Y轴方向上层叠。具体而言，电极体400是正极450、负极460以及隔离件470卷绕而形成的卷绕型的电极体，与正极集电体140以及负极集电体150电连接。
正极450是在作为由铝、铝合金等构成的长条带状的金属箔的正极基材层的表面形成有正极活性物质层的电极板。另外，作为对于正极活性物质层而利用的正极活性物质，只要是能够吸留释放锂离子的正极活性物质即可，能够适当使用公知的材料。例如，作为正极活性物质，能够利用LiMPO4、LiMSiO4、LiMBO3(M为从Fe、Ni、Mn、Co等之中选择的一种或者两种以上的过渡金属元素)等的聚阴离子化合物、钛酸锂、锰酸锂等的尖晶石化合物、LiMO2(M为从Fe、Ni、Mn、Co等之中选择的一种或者两种以上的过渡金属元素)等的锂过渡金属氧化物等。
负极460是在作为由铜、铜合金等构成的长条带状的金属箔的负极基材层的表面形成有负极活性物质层的电极板。另外，作为对于负极活性物质层而利用的负极活性物质，只要是能够吸留释放锂离子的负极活性物质即可，能够适当使用公知的材料。例如，作为负极活性物质，除了锂金属、锂合金(锂-铝、锂-铅、锂-锡、锂-铝-锡、锂-镓、以及伍德合金等含锂金属的合金)之外，还可列举能够吸留释放锂的合金、碳材料(例如，石墨、难石墨化碳、易石墨化碳、低温烧成碳、无定形碳等)、金属氧化物、锂金属氧化物(Li4Ti5O12等)、聚磷酸化合物等。
隔离件470是由树脂构成的微多孔性的片材。另外，对于蓄电元件10而利用的隔离件470，无特别与以往利用的隔离件不同之处，只要不有损蓄电元件10的性能，则能够适当使用公知的材料。此外，作为容器100中封入的电解液(非水电解质)，也是只要不有损蓄电元件10的性能，则对其种类没有特别限制，能够选择各种各样的电解液。
电极体400是在正极450与负极460之间夹入隔离件470地层状配置的层状物卷绕而形成的。正极450在卷绕轴方向的一端具有向外部突出的多个突出部411，负极460也同样在卷绕轴方向的一端具有向外部突出的多个突出部421。在此，多个突出部411以及多个突出部421是未涂敷活性物质而基材层露出(未形成活性物质层)的部分(活性物质层非形成部)。
另外，卷绕轴是卷绕正极450以及负极460等时的成为中心轴的假想轴，在本实施方式中是通过电极体400的中心的平行于Z轴方向的直线。
多个突出部411和多个突出部421配置在卷绕轴方向的同一侧的端，通过层叠正极450以及负极460而在电极体400的给定的位置处层叠。具体而言，正极450通过卷绕而被层叠，从而多个突出部411在卷绕轴方向的一端于周向的给定的位置处层叠。此外，负极460通过卷绕而被层叠，从而多个突出部421在卷绕轴方向的一端于与多个突出部411层叠的位置不同的周向的给定的位置处层叠。
在此，在本实施方式中，2个电极体400(电极体401、402)并排配置。因而，从将各电极体400的多个突出部411、421集束时的作业性提高的观点、或者缩短多个突出部411、421的长度的观点等出发，电极体401和电极体402配置为突出部411、421彼此靠近。具体而言，在电极体401中，相对于卷绕轴而在Y轴方向正侧形成有突出部411、421，在电极体402中，相对于卷绕轴而在Y轴方向负侧形成有突出部411、421。
根据这种配置，电极体401的多个突出部411和电极体402的多个突出部411被层叠地配置。关于电极体401的多个突出部421以及电极体402的多个突出部421的关系也同样。
被层叠的多个突出部411朝向层叠方向的中央聚集从而在层叠方向上相互密接，由此来形成正极侧的接头部410。即，该接头部410是从构成电极体400的被层叠的多个正极450突出的部分(突出部411)集束而形成的。
同样，多个突出部421朝向层叠方向的中央聚集从而在层叠方向上相互密接，由此来形成负极侧的接头部420。即，该接头部420是从构成电极体400的被层叠的多个负极460突出的部分(突出部421)集束而形成的。
如此，电极体401、402具有向外部突出的接头部410、420。
接头部410在连接部分A1处通过焊接等而与正极集电体140连接，配置为该连接部分A1容纳于凹部114。接头部420在连接部分A2处通过焊接等而与负极集电体150连接，配置为该连接部分A2容纳于凹部115。具体而言，关于接头部410，该接头部410的根部侧在图4所示的假想的转动轴F1向Y轴方向负侧弯曲，进而，该接头部410的前端侧在该图所示的假想的转动轴F2向Y轴方向正侧弯曲。关于接头部420也同样。
根据这种构成，电极体401、402通过接头部410而与正极集电体140连接，通过接头部420而与负极集电体150连接。
在此，接头部410是作为露出了基材层的部分的突出部411被层叠而形成的，因此成为对发电没有贡献的部分。同样，接头部420是作为露出了基材层的部分的突出部421被层叠而形成的，因此成为对发电没有贡献的部分。另一方面，电极体400的与接头部410、420不同的部分是在基材层涂敷有活性物质的部分被层叠而形成的，因此成为对发电有贡献的部分。以后，将该部分称作发电部分430。
另外，蓄电元件10所具备的电极体400的个数并不特别限定，可以为1个，此外也可以为3个以上。不过，在蓄电元件10具备多个电极体400的情况下，与在同一体积(容积)的容器100容纳单个电极体400的情况相比，能够减少容器100的角部的无效空间。因而，能够将电极体在容器100的容积所占的比例确保得较大，因此可谋求蓄电元件10的容量的增加。
接下来，利用图5～图7来详细地说明本实施方式所涉及的蓄电元件10中的电极体400与正极集电体140以及负极集电体150的连接部分的配置。另外，在本实施方式中，正极侧的连接部分与负极侧的连接部分同样地配置。因而，以下，主要说明与负极侧有关的构成，简化说明与正极侧的构件有关的事项。
图5是表示在本实施方式中凹部115的内部及其周边的构造的立体图。图6是本实施方式所涉及的蓄电元件10的第1剖视图。图7是本实施方式所涉及的蓄电元件10的第2剖视图。具体而言，图5是假想解除紧固部310的铆接从而将盖体110及其周围的构件与主体111及其周围的构件分离了的状态的立体图，图6是以YZ平面进行了切断的蓄电元件10的凹部115及其周边的剖视图，图7是以XZ平面进行了切断的蓄电元件10的凹部115及其周边的剖视图。
另外，在图5中，省略图示主体111，在图6中，省略图示构成电极体400的正极450以及隔离件470。此外，接头部420在负极460中成为未涂敷活性物质而露出了基材层的部分，因此以比负极460的其他部分薄的膜厚来图示。此外，由虚线表示电极体401的卷绕轴W11以及电极体402的卷绕轴W12。
如这些图所示，接头部420配置在与凹部115的内面对置的位置。即，接头部420在电极体400的与凹部115的内面对置的位置处突出。具体而言，接头部420配置在凹部115的正下方(Z轴方向负侧)，在Z轴方向上观察，接头部420整体配置于凹部115内。
在此，在本实施方式中，凹部115的内面被下部绝缘构件130覆盖，因此接头部420也与形成于下部绝缘构件130的凹部131的内面对置。
此外，如这些图所示，下部绝缘构件130配置为覆盖凹部115的内面，还覆盖位于凹部115的周围的盖体110的内面。具体而言，下部绝缘构件130从凹部115的深度方向观察(从Z轴方向正侧观察)形成为向凹部115的外部鼓出。即，下部绝缘构件130具有覆盖凹部115的周围处的盖体110的内面的平板部。
如图5所示，负极集电体150被紧固部310铆接，从而负极侧的连接部分容纳于凹部115。在本实施方式中，负极集电体150整体容纳于凹部115，从而负极侧的连接部分也容纳于凹部115。另外，负极集电体150至少在与接头部420的连接部分处容纳于凹部115即可，也可以具有未容纳于凹部115而配置于外部的部分。
如此负极侧的连接部分容纳于凹部115，从而接头部420与负极集电体150的连接部分A2(参照图4)容纳于凹部115。在本实施方式中，连接部分A2位于接头部420的前端部分420a。因而，接头部420的前端部分420a容纳于凹部115。
在此，关于接头部420的长度，从连接该接头部420和负极集电体150时的作业性提高的观点出发，优选确保适度的长度。另一方面，将接头部420的长度延长至必要以上会导致负极460的电极板的宽度(卷绕轴方向的大小)的增大，因此可能成为使得量产效率下降的主要原因。因而，接头部420在前端部分420a处与负极集电体150连接，从而既能抑制量产效率的下降，又能提高连接接头部420和负极集电体150时的作业性。
此外，在接头部420发生弯曲的状态下，该接头部420与负极集电体150的连接部分容纳于凹部115。如上所述，关于接头部420的长度，从与负极集电体150的连接的作业性确保的观点出发，优选确保适度的长度。由此，在不使具有这种长度的接头部420弯曲地容纳于凹部115的情况下，未容纳于凹部115的接头部420的部分增加。这导致接头部420周围处的容器100内的无效空间的增加。因而，接头部420发生弯曲地与负极集电体150连接，从而既能提高接头部420与负极集电体150连接时的作业性，又能减少容器100内的无效空间。
此外，如图6所示，接头部420在凹部115的内部发生弯曲。即，接头部420具有容纳于凹部115的弯曲部420b。具体而言，关于弯曲部420b，该弯曲部420b的至少一部分配置在比凹部115的开口面P更靠凹部115的深处位置(Z轴方向正侧)。另外，开口面P是包含凹部115的端缘的平行于XY平面的平面。
弯曲部420b例如是接头部420在假想的转动轴F2(参照图4)弯曲而形成的部分。因而，在该弯曲部420b，接头部420大致弯曲了180°。换言之，接头部420在弯曲部420b处折回。
即，接头部420具有：与负极集电体150平行(在本实施方式中与XY平面平行)地延伸设置的电极体400的连接部分A2(参照图4)、和从该连接部分A2弯曲的弯曲部420b。具体而言，弯曲部420b从连接部分A2的朝向弯曲部420b的方向向着不同的方向弯曲。在本实施方式中，弯曲部420b在与连接部分A2平行的方向上弯曲，详细而言，从朝向Y轴方向负侧的方向向着朝向Y轴方向正侧的方向弯曲。
另外，弯曲部420b处的接头部420的弯曲角并不限定于180°，可以根据接头部420的长度、或者电极体400与负极集电体150的位置关系等成为任意的角度。
此外，连接部分A2与负极集电体150平行，不仅包括相对于负极集电体150整体而平行的情况，还包括仅相对于负极集电体150的与接头部420的连接部分而平行的情况。例如，在负极集电体150不是平板状而是阶梯状或者被扭歪的形状的情况下，连接部分A2只要与负极集电体150的上述连接部分平行即可，也可以不与负极集电体150的其他部分平行。
此外，如图7所示，紧固部310的前端部分310a配置于凹部115内。在本实施方式中，紧固部310插入在形成于下部绝缘构件130的凹部131的底面开口的贯通孔130a(参照图2)来进行铆接。因而，该前端部分310a位于形成在盖体110的凹部115的内部。
以上，对本实施方式所涉及的蓄电元件10进行了说明。以下，关于这种蓄电元件10起到的效果，还包含直至本发明的原委在内进行说明。另外，以下，对关于负极侧的构成(凹部115、负极集电体150以及接头部420等)的效果进行说明，但关于正极侧的构成(凹部114、正极集电体140以及接头部410等)的效果也同样。
一般而言，在电极体与集电体的连接部分，构成电极体的被层叠的多个极板以被聚集的状态来连接。因而，蓄电元件的容器的该连接部分的周围成为未配置电极体的无效空间。这种无效空间对蓄电元件的发电没有贡献，因此会妨碍蓄电元件的高容量化。此外，在电极体与集电体的连接部分，为了确保该电极体与该集电体的电气上的连接以及构造上的连接，在构成电极体的极板不涂敷活性物质而露出基材层。因而，电极体与集电体的连接部分成为对蓄电元件的发电没有贡献的部分。
因此，根据本实施方式，电极体400与负极集电体150的连接部分(在本实施方式中为负极侧连接部分)容纳于容器100的凹部115，从而该连接部分周边的无效空间减少，能够将电极体400在容器100内所占的比例确保得较大。此外，电极体400与负极集电体150的连接部分容纳于容器100的凹部115，从而能够减小对蓄电元件10的发电没有贡献的部分在容器100内所占的比例。换言之，能够将对发电有贡献的部分(在本实施方式中为发电部分430)在容器100内所占的比例确保得较大。因此，根据本实施方式，可谋求蓄电元件10的高容量化。
另外，“容纳于凹部115”是指配置在由凹部115包围的空间，例如是指配置在比开口面P更深的位置。
此外，根据本实施方式，电极体400具有向外部突出且包含电极体400与负极集电体150的连接部分的接头部420。由此，能够容易地将电极体400与负极集电体150的连接部分容纳于容器100的凹部115。
此外，电极体400通过接头部420而与负极集电体150连接，从而与不具有接头部420的电极体相比，能够减小对电极体400的发电没有贡献的部分。换言之，能够将对发电有贡献的部分在容器100内所占的比例确保得较大。因此，可谋求蓄电元件10的进一步的高容量化。
此外，根据本实施方式，接头部420具有容纳于凹部115的弯曲部420b，从而能够进一步削减容器100内的无效空间。由此，能够将电极体400在容器100内所占的比例确保得更大。
此外，根据本实施方式，接头部420配置在与凹部115的内面对置的位置，从而能够缩短接头部420的长度，因此能够进一步削减容器100内的无效空间。具体而言，接头部420与负极集电体150的连接部分容纳于凹部115，因此接头部420在不同于与凹部115的内面对置的位置(例如除了凹部115的正下方之外的位置)的位置处突出的情况下，接头部420的长度变长。由此，容器100内的无效空间变大。因此，通过使接头部420配置在与凹部115的内面对置的位置，从而接头部420在与凹部115的内面对置的位置处突出，因此能够进一步削减容器100内的无效空间。由此，能够将电极体400在容器100内所占的比例确保得更大。
此外，根据本实施方式，凹部115的内面被绝缘构件(在本实施方式中为下部绝缘构件130)覆盖，从而能够确保位于凹部115内的电极体400以及负极集电体150与容器100的绝缘。
此外，根据本实施方式，该绝缘构件还覆盖位于凹部115的周围的容器100(在本实施方式中为盖体110)的内面，从而能够更可靠地确保电极体400与容器100的绝缘。具体而言，由于电极体400具有厚度，因此构成电极体400的被层叠的多个极板朝向电极体400与负极集电体150的连接部分聚集从而与该负极集电体150连接。因而，电极体400具有越远离与负极集电体150的连接部分则越在层叠方向上扩展的形状。由此，在凹部115的周围，有时配置为电极体400比凹部115的开口扩展得更大。因此，绝缘构件配置为覆盖位于凹部115的周围的容器100的内面，从而能够更可靠地确保电极体400与容器100的绝缘。
此外，根据本实施方式，紧固部310的容器100内部侧的前端部分310a配置于凹部115内，从而能够进一步增大容器100内的作为电极体400的配置空间可利用的比例。例如，在该前端部分310a全部配置于凹部115内的情况下，能够将容器100内的空间之中除了凹部115之外的空间整体作为电极体400的配置空间来利用。由此，能够将电极体400在容器100内所占的比例确保得更大。
另外，本实施方式所涉及的蓄电元件10例如通过以下例示的制造方法来制造。
即，在图4所示的接头部410的连接部分A1处对该接头部410和正极集电体140进行连接，在接头部420的连接部分A2处对该接头部420和负极集电体150进行连接。在此，关于接头部410与正极集电体140的连接方法，并不特别限定，能够采用超声波焊接或电阻焊接等焊接、或者机械铆接等机械接合。关于接头部420与负极集电体150的连接方法也同样。
接下来，在正极集电体140的贯通孔140a插入紧固部210来进行铆接，由此对正极集电体140和盖体110进行紧固。同样，在负极集电体150的贯通孔150a插入紧固部310来进行铆接，由此对负极集电体150和盖体110进行紧固。
然后，使接头部410、420在图4所示的转动轴F1、F2弯曲两次，从而制造本实施方式所涉及的蓄电元件10。
另外，容纳于容器100的电极体的个数以及构成等可以是与上述实施方式不同的形态。因此，以下，利用图8以及图9来说明实施方式中的与电极体有关的各种变形例。
(变形例1)
在上述实施方式中，设蓄电元件10具备2个电极体400(电极体401、402)，但在本变形例中蓄电元件具备1个电极体。
图8是实施方式的变形例1所涉及的蓄电元件的剖视图。具体而言，该图是与图6相同的以YZ平面进行了切断的该蓄电元件的凹部115及其周边的剖视图。另外，在该图中，省略图示构成电极体400A的正极以及隔离件。此外，接头部420A在负极460中成为未涂敷活性物质而露出了基材层的部分，因此以比负极460的其他部分薄的膜厚来图示。此外，在该图中，由虚线表示电极体400A的卷绕轴W21。
该图所示的电极体400A是正极以及负极460等以卷绕轴W21为轴通过卷绕的方式层叠而形成的。接头部420A是被层叠的负极460的各层的突出部421层叠而形成的，因此突出部421从电极体400A的卷绕轴W21的单侧聚集。
此外，虽然上述实施方式中的接头部420以弯曲两次的状态与负极集电体150连接，但本变形例中的接头部420A以弯曲一次的状态与负极集电体150连接。
在此，在本变形例中，在弯曲部420Ab，接头部420A弯曲大致90°。
即，接头部420A具有：与负极集电体150平行(在本实施方式中与XY平面平行)地延伸设置的电极体400的连接部分、和从该连接部分弯曲的弯曲部420Ab。具体而言，弯曲部420Ab从该连接部分的朝向弯曲部420Ab的方向向着不同的方向弯曲，详细而言，从朝向Y轴方向负侧的方向向着朝向Z轴方向负侧的方向弯曲。
如此，接头部420A以弯曲一次的状态与负极集电体150连接，从而能够缩短接头部420A的长度。因而，能够减小负极460的电极板的宽度(卷绕轴方向的大小)，因此可谋求量产效率的提高。
此外，接头部420A和负极集电体150的连接部分与实施方式同样地容纳于形成在容器100(在本变形例中为盖体110)的凹部115。因而，如本变形例那样，即便是在容器100内容纳有1个电极体400A的构成，也与上述实施方式同样地，接头部420A与负极集电体150的连接部分周边的无效空间减少，能够将电极体400A在容器100内所占的比例确保得较大。
(变形例2)
此外，在上述实施方式以及变形例1中，设具备卷绕型的电极体，但在本变形例中，具备层叠有平板状的极板的电极体。
图9是实施方式的变形例2所涉及的蓄电元件的剖视图。具体而言，该图是与图6相同的以YZ平面进行了切断的该蓄电元件的凹部115及其周边的剖视图。另外，在该图中，省略图示构成电极体400B的正极以及隔离件。此外，接头部420B在负极460B中成为未涂敷活性物质而露出了基材层的部分，因此以比负极460的其他部分薄的膜厚来图示。
该图所示的电极体400B与上述实施方式以及变形例1中的电极体400不同，是均呈平板状形成的正极以及负极460B等层叠多层而形成的。接头部420B是被层叠的负极460的各层的突出部421层叠而形成的，因此在本变形例中突出部421从电极体400B的各层聚集。
此外，接头部420B和负极集电体150的连接部分与实施方式同样地容纳于形成在容器100(在本变形例中为盖体110)的凹部115。因而，如本变形例那样，即便是在容器100内容纳有层叠型的电极体400B的构成，也与上述实施方式同样地，接头部420B与负极集电体150的连接部分周边的无效空间减少，能够将电极体400B在容器100内所占的比例确保得较大。
不过，在层叠型的电极体400B中，与卷绕型的电极体相比，接头部所占的体积变大。因而，从接头部的节省空间化的观点出发，优选利用卷绕型的电极体的构成。
(其他变形例)
以上，对本发明的实施方式及其变形例所涉及的蓄电元件进行了说明，但本发明并不限定于该实施方式及其变形例。
即，应认为本次公开的实施方式及其变形例在所有方面均为例示，并非限制性。本发明的范围并非由上述的说明来表示而是由要求保护的范围来表示，意图包含与要求保护的范围均等的意思以及范围内的所有变更。
例如，电极体的形状并不限于卷绕型或层叠型，也可以是将长条带状的极板通过山折和谷折的重复而层叠成蜿蜒状所得到的形状。
此外，正极侧的接头部与负极侧的接头部的位置关系并不特别限定，例如，在卷绕型的电极体中可以配置在卷绕轴方向的彼此相反侧，在层叠型的电极体中也可以在层叠方向上观察配置于电极体的不同的方向。
此外，电极体并不限于具有接头部的形状，例如可以是卷绕型的电极体，在卷绕轴方向的一端所设置的正极的活性物质层非形成部连接有正极集电体，在该卷绕轴方向的另一端所设置的负极的活性物质层非形成部连接有负极集电体。即便是这种构成，也能通过在形成于容器100的凹部114、115容纳正极侧的连接部分以及负极侧的连接部分来减少正极侧的连接部分以及负极侧的连接部分周边的无效空间，从而能够将电极体在容器100内所占的比例确保得较大。
此外，正极侧的连接部分以及负极侧的连接部分的至少一者容纳于容器100的凹部即可，例如，正极侧以及负极侧的任一者的连接部分可以容纳于该凹部。
此外，构成蓄电元件10的各构成可以如以下那样构成。另外，以下，对负极侧的构成进行说明，但关于正极侧的构成也同样。
即，接头部可以不具有容纳于容器100的凹部115的弯曲部。例如，也可以是在该凹部115内扭歪90°而形成的负极集电体150和接头部被连接，从而接头部在凹部115内不弯曲。根据这种构成，能够在不使接头部弯曲的情况下与负极集电体150连接，因此能够缩短接头部的长度。
此外，接头部可以配置在与形成于容器100的凹部115的内面对置的位置不同的位置。例如，接头部可以在与凹部115的内面对置的位置不同的位置处集束，从该位置延伸设置至凹部115内，从而在该凹部115内与负极集电体150连接。
此外，接头部可以具有从构成电极体的多个极板突出的部分、以及针对该突出的部分通过焊接等连接的引线板，该引线板可以弯曲。另外，例如，引线板和负极集电体150可以是形成为一体的一体物。
此外，下部绝缘构件130可以不覆盖位于形成在容器100的凹部115的周围的容器100的内面，例如仅覆盖凹部115的内面。此外，下部绝缘构件130可以不覆盖该凹部115的整个内面，也可以仅覆盖该内面的一部分，例如可以仅配置在负极集电体150与凹部115的内面之间。
此外，关于紧固部310，容器100内部侧的前端部分310a可以不配置在凹部115内。
此外，构成负极集电体150的构件的个数并不特别限定，例如可以由1个金属构件构成，也可以由多个金属构件构成。例如，负极集电体150可以由形成被紧固部310紧固的部分的构件、以及形成与电极体连接的连接部分的引线板这两个构件构成。
此外，负极集电体和负极端子并不限于分体，如图10所示，至少一部分可以是形成为一体的一体物。图10是其他变形例所涉及的蓄电元件的剖视图。
该图所示的负极端子300C与图7所示的负极端子300相比，具有与负极集电体150C一体形成的紧固部310C、和平板状的平板部320C。
紧固部310C是从负极集电体150C向上方延伸设置的构件(铆钉)，插入平板部320C的贯通孔320Ca来进行铆接。由此，平板部320C和负极集电体150C被电连接，平板部320C与负极集电体150C、下部绝缘构件130以及上部绝缘构件135一起固定于盖体110。
即便是如此构成的蓄电元件，也与上述实施方式及其变形例同样地，接头部420与负极集电体150C的连接部分周边的无效空间减少，能够将电极体400在容器100内所占的比例确保得较大。
此外，凹部115可以不形成在盖体110向外部突出的部分的内部。即，盖体110可以被冲压加工为使内侧(内表面)凹陷且使外侧(外表面)平坦等，从而具有形成于内侧的凹部。
此外，在上述实施方式及其变形例中，设与电极体连接的负极集电体150的连接部分(以下称作“负极集电体的连接部分”)、以及与负极集电体150连接的电极体的连接部分(以下称作“电极体的连接部分”)均容纳于凹部115。但是，只要负极集电体的连接部分容纳于凹部115即可，电极体的连接部分也可以不容纳于该凹部115。即便是这种构成，也与上述实施方式及其变形例同样地，负极集电体的连接部周边的无效空间减少，能够将电极体在容器100内所占的比例确保得较大。
例如，在上述实施方式中，接头部420在连接部分A2处与负极集电体150连接，该连接部分A2所位于的接头部420的前端部分420a容纳于凹部115。即，接头部420中的作为与负极集电体150的连接部分的前端部分420a容纳于凹部115。但是，只要负极集电体的连接部分(在负极集电体150中为与连接部分A2连接的部分)容纳于凹部115即可，前端部分420a可以不容纳于凹部115。即，接头部420可以不容纳于凹部115。
此外，关于负极集电体150，只要负极集电体的连接部分容纳于凹部115即可，与该连接部分不同的部分可以不容纳于凹部115。此外，关于负极集电体150，只要负极集电体的连接部分的至少一部分容纳于凹部115即可，其他部分也可以不容纳于凹部115。
另外，负极集电体的连接部分是负极集电体150的一部分，定义为通过接合等而与电极体连接的部分。此外，电极体的连接部分是电极体的一部分，定义为通过接合等而与负极集电体150连接的部分。
此外，任意组合上述实施方式及其变形例而构筑的方式也包含在本发明的范围内。此外，也可以是任意组合上述实施方式及其变形例的部分构成而成的构成。
产业上的可利用性
本发明能够减少容器内的无效空间而将电极体在容器内所占的比例确保得较大，因此能够应用于搭载于要求高容量化的汽车等的蓄电元件等。
符号说明
10 蓄电元件
100 容器
110 盖体
111 主体
112、113 凸部
112a、113a、120a、125a、130a、135a、140a、150a、320Ca 贯通孔
114、115、121、131 凹部
120、130 下部绝缘构件
125、135 上部绝缘构件
140 正极集电体
150、150C 负极集电体
200 正极端子
210、310 紧固部
300、300C 负极端子
310a、420a 前端部分
310C 紧固部
320C 平板部
400、400A、400B、401、402 电极体
410、420、420A、420B 接头部
411、421 突出部
420b、420Ab 弯曲部
430 发电部分
450 正极
460、460B 负极
470 隔离件

Claims (9)

1.一种蓄电元件，具备：电极体；集电体，与所述电极体连接；和容器，容纳了所述电极体以及所述集电体，其中，
所述容器具有凹部，
与所述电极体连接的所述集电体的连接部分容纳于所述凹部，
所述电极体具有包含与所述集电体连接的连接部分的接头部，
所述接头部具有弯曲部。
2.根据权利要求1所述的蓄电元件，其中，
所述接头部具有：与所述集电体平行地延伸设置的所述电极体的连接部分、和从该连接部分弯曲的所述弯曲部。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电元件，其中，
所述电极体的连接部分容纳于所述凹部。
4.根据权利要求3所述的蓄电元件，其中，
所述弯曲部容纳于所述凹部。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄电元件，其中，
所述接头部是从构成所述电极体的被层叠的多个极板突出的部分集束而形成的，配置在与所述凹部的内面对置的位置。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的蓄电元件，其中，
所述蓄电元件还具备：绝缘构件，覆盖所述凹部的内面。
7.根据权利要求6所述的蓄电元件，其中，
所述绝缘构件还覆盖位于所述凹部的周围的所述容器的内面。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的蓄电元件，其中，
所述蓄电元件还具备：紧固部，紧固所述容器和所述集电体，
所述紧固部的所述容器内部侧的前端部分配置于所述凹部内。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的蓄电元件，其中，
所述容器包含容器主体和盖体，
所述凹部形成于所述盖体向外部突出的部分的内部。
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