CN108496264B - 蓄电元件 - Google Patents

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Abstract

蓄电元件(100)具备正极端子(30)及负极端子(40)、电极体(20)、以及将正极端子(30)及负极端子(40)与电极体(20)连接的正极集电体(50)及负极集电体(60)。正极集电体(50)具有与正极端子(30)连接的第一连接部(51)、以及与电极体(20)及第一连接部(51)连接的第二连接部(52)。第一连接部(51)具有与第二连接部(52)连接的基部(51c)、以及与基部(51c)相比更向朝向正极端子(30)的方向的相反方向突出设置的安装部(51b)。在安装部(51b)形成有供正极端子(30)的轴部(31a)穿过的贯通孔(51a)。

Description

蓄电元件
技术领域
本发明涉及具备与电极端子连接的集电体的蓄电元件。
背景技术
在充电电池等蓄电元件中，存在具备将电极体与电极端子连接的集电体的蓄电元件。例如，在专利文献1所记载的充电电池中，作为集电体的集电板与作为电极体的电极组连接，并且与在作为电极端子的外部端子一体设置的圆柱形状的连接部连接。连接部的前端贯穿收容电极组的电池罐的电池盖的贯通孔和集电板的开口孔而突出并被铆接。由此，外部端子与集电板被一体地固定于电池盖且相互被电连接。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-97174号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明提供一种实现集电体中的与电极端子连接的连接部的强度提高的蓄电元件。
解决方案
本发明的一方式的蓄电元件具备电极端子、电极体、以及将所述电极端子与所述电极体连接的集电体，所述集电体具有与所述电极端子连接的第一连接部、以及与所述电极体及所述第一连接部连接的第二连接部，所述第一连接部具有：与所述第二连接部连接的基部；以及与所述基部相比更向朝向所述电极端子的方向的相反方向突出设置的安装部，在所述安装部形成有供所述电极端子的轴部穿过的贯通孔。
发明效果
根据本发明的蓄电元件，能够提高集电体中的与电极端子连接的连接部的强度。
附图说明
图1是示意性示出实施方式的蓄电元件的外观的立体图。
图2是图1的蓄电元件的分解立体图。
图3是图1的蓄电元件的剖面侧视图，是从方向III观察沿着容器主体的扁平方向且穿过盖体的中央的蓄电元件的剖面的图。
图4是从不同的方向放大观察图2的正极集电体的立体图。
图5是与图4同样地示出实施方式的蓄电元件的变形例1中的正极集电体的立体图。
图6是与图3同样地示出变形例1的蓄电元件的剖面侧视图的图。
图7是与图3同样地示出变形例1的蓄电元件的另一变形例的剖面侧视图的图。
图8是与图4同样地示出实施方式的蓄电元件的变形例2中的正极集电体的立体图。
图9是与图3同样地示出变形例2的蓄电元件的剖面侧视图的图。
图10是与图4同样地示出实施方式的蓄电元件的变形例3中的正极集电体的立体图。
图11是与图3同样地示出变形例3的蓄电元件的剖面侧视图的图。
图12是从与图4不同的方向示出实施方式的蓄电元件的变形例4中的正极集电体的立体图。
图13是与图3同样地示出变形例4的蓄电元件的剖面侧视图的图。
具体实施方式
本发明人关于在“背景技术”一栏中记载的技术，具有以下的见解。在专利文献1所记载的充电电池中，连接部所贯穿的开口孔形成于集电板中的板状的基部。此外，在基部与电池盖之间夹设有由树脂材料形成的绝缘板。因此，在对连接部进行铆接时，基部受到朝向电池盖的方向的按压力，有可能发生变形。对此，本发明人为了提高集电体中的与电极端子连接的连接部的强度，提出了以下的各种方式的蓄电元件。
本发明的一方式的蓄电元件具备：电极端子；电极体；以及将所述电极端子与所述电极体连接的集电体，所述集电体具有：与所述电极端子连接的第一连接部；以及与所述电极体及所述第一连接部连接的第二连接部，所述第一连接部具有：与所述第二连接部连接的基部；以及与所述基部相比更向朝向所述电极端子的方向的相反方向突出设置的安装部，在所述安装部形成有供所述电极端子的轴部穿过的贯通孔。
在上述的结构中，在集电体的第一连接部，安装部形成向相对于基部而言朝向电极端子的方向的相反方向突出的立体结构。这样的安装部与仅由平坦的板材构成的安装部相比，具有高的刚性及强度。此外，能够抑制安装部在与电极端子连接时受到力之际在基部可能产生的变形。因此，即便安装部在与电极端子连接时受到力，也能够抑制在第一连接部可能产生的变形。
也可以是，所述安装部从所述基部呈环状地突出设置。在上述的结构中，形成环状的立体结构的安装部及其周围的刚性大幅提高。
也可以是，所述基部包括构成所述集电体的板材的折返部。在上述的结构中，基部具有构件的折返部，因此，具有高的刚性。
此外，也可以是，所述基部设置在夹着所述安装部的两侧。在上述的结构中，在第一连接部中，在基部具有高的刚性的情况下，由具有高的刚性的两个基部和安装部形成的立体结构具有高的刚性。由此，能够扩宽安装部的区域，能够增大电极端子的轴部的直径及上述轴部的铆接端部的直径。因此，能够增大电极端子的允许电流及基于铆接的接合强度。
也可以是，所述安装部形成供所述贯通孔设置的安装面。在上述的结构中，安装部处的电极端子的轴部的连接变得容易。
也可以是，所述集电体通过对一个板材进行加工而形成。在上述的结构中，能够由连续的板材形成集电体。因此，能够简化集电体的结构及提高强度。
以下，参照附图对本发明的实施方式的蓄电元件进行说明。需要说明的是，以下所说明的实施方式均示出总括性或具体的例子。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、以及构成要素的配置位置及连接方式等是一例，并非意在限定本发明。另外，关于以下的实施方式的结构要素中的、在示出最上位概念的独立技术方案中未记载的构成要素，作为任意的构成要素来说明。
另外，随附的附图中的各图是示意性的图，并非是严格图示的图。此外，在各附图中，对同一或相同的构成要素标注相同的标号。另外，在以下的实施方式的说明中，有时使用大致平行、大致正交这样的伴有“大致”的表达。例如，大致平行不仅表示完全平行，还表示实质上平行，即，例如也包括数％左右的差异。其他的伴随“大致”的表达也同样。
[实施方式]
对实施方式的蓄电元件100的结构进行说明。图1是示意性示出实施方式的蓄电元件100的外观的立体图。如图1所示，蓄电元件100具有扁平的长方体状的外形。蓄电元件100是能够充电放电的充电电池。例如，蓄电元件100是锂离子充电电池等非水电解质充电电池。然而，蓄电元件100不局限于非水电解质充电电池，也可以是非水电解质充电电池以外的充电电池，也可以是即便使用者不充电也能够使用所蓄积的电的原电池，还可以是电容器。
参照图1及图2，蓄电元件100具备扁平的长方体状的容器10、收容在容器10中的电极体20、以及作为电极端子的正极端子30及负极端子40。需要说明的是，图2是图1的蓄电元件100的分解立体图。容器10具有有底方筒状的容器主体11、以及能够将容器主体11的细长矩形的开口部11a封闭的细长的矩形板状的盖体12。容器主体11具有扁平的长方体状的外形。在盖体12的外表面12a上配置有正极端子30及负极端子40。
容器主体11与盖体12通过焊接等接合方法而将彼此的接合部固定为气密状态。虽然未限定，但容器主体11及盖体12例如能够由不锈钢、铝、铝合金等可焊接的金属构成。
另外，在容器10的内部封入有电解液(本实施方式中为非水电解液)等电解质，但省略该电解质的图示。作为封入到容器10中的电解质，只要不损害蓄电元件100的性能，则对其种类不特别限制，能够选择各种电解质。
正极端子30及负极端子40分别在盖体12的与外表面12a相反的一侧与具有导电性的正极集电体50及负极集电体60连接。正极集电体50及负极集电体60还与电极体20连接。因此，电极体20以经由正极集电体50及负极集电体60从盖体12悬挂的方式设置。而且，电极体20与正极集电体50及负极集电体60一同收容在容器主体11中。需要说明的是，为了使电极体20与容器主体11之间电绝缘，电极体20也有时被绝缘膜等覆盖。在电极体20与容器主体11之间也有时设置有间隔件等缓冲件。
电极体20是能够蓄积电的蓄电要素(也称为发电要素)。电极体20包括长条带状的片状的正极板、长条带状的片状的负极板、以及长条带状的片状的隔板，该正极板、负极板以及隔板被重叠为层状。而且，电极体20通过将重叠的正极板、负极板及隔板一起以卷绕轴A为中心呈旋涡状地卷绕为多重而形成。卷绕轴A是图2中以单点划线示出的假想轴，电极体20具有相对于卷绕轴A大致对称的结构。在卷绕后的电极体20中，正极板、负极板及隔板以在正极板与负极板之间夹设隔板的方式形成在与卷绕轴A垂直的方向上层叠有多层的状态。虽然未限定，但在本实施方式中，电极体20的与卷绕轴A垂直的剖面具有扁平的长圆形状即扁平外形。然而，电极体20的剖面形状也可以为长圆形以外的形状，还可以为圆形、椭圆形、矩形或其他多边形。
正极板包括正极基材和正极活性物质层。正极基材是由铝、铝合金等金属构成的长条带状的金属箔，正极活性物质层通过涂敷等方法层叠在正极基材的表面上。负极板包括负极基材和负极活性物质层。负极基材是由铜、铜合金等金属构成的长条带状的金属箔，负极活性物质层通过涂敷等方法层叠在负极基材的表面上。隔板是由树脂等具有电绝缘性的材料构成的微多孔性的片。作为正极活性物质层所使用的正极活性物质或负极活性物质层所使用的负极活性物质，只要是能够储藏释放锂离子的正极活性物质或负极活性物质即可，能够适当使用公知的材料。
电极体20具有沿着卷绕轴A方向的两个端部20a及20b。在端部20a形成有正极活性物质非形成部21，在端部20b形成有负极活性物质非形成部22。正极活性物质非形成部21沿着沿卷绕方向即电极体20的周向的正极板的缘部而形成为带状。具体而言，正极活性物质非形成部21是正极基材中的未形成正极活性物质层的缘部分。正极活性物质非形成部21被卷绕为多重而形成在与卷绕轴A垂直的方向上层叠有多层的状态。负极活性物质非形成部22也沿着沿电极体20的周向的负极板的缘部而形成为带状。具体而言，负极活性物质非形成部22是负极基材中的未形成负极活性物质层的缘部分。负极活性物质非形成部22卷绕为多重而形成在与卷绕轴A垂直的方向上层叠有多层的状态。
参照图2及图3，对正极端子30及负极端子40以及它们的周边结构进行说明。需要说明的是，图3是图1的蓄电元件100的剖面侧视图，是从方向III观察沿着容器主体11的扁平方向且穿过盖体12的中央的蓄电元件100的剖面的图。此外，在图3中，电极体20以侧视图描绘。正极端子30一体地具有矩形板状的端子主体部31和从端子主体部31的宽幅的平坦表面突出的圆筒状的轴部31a。负极端子40一体地具有矩形板状的端子主体部41和从端子主体部41的宽幅的平坦表面突出的圆筒状的轴部41a。轴部31a及41a构成为分别贯穿在盖体12的外表面12a上形成且贯穿盖体12的贯通孔12b及12c，并与正极集电体50及负极集电体60连接。
正极集电体50及负极集电体60分别配置在隔着盖体12而与端子主体部31及41相反的一侧。正极集电体50是具备导电性和刚性的构件，与电极体20的正极板的正极基材同样地由铝、铝合金等金属构成。负极集电体60是具备导电性和刚性的构件，与电极体20的负极板的负极基材同样地由铜、铜合金等金属构成。正极集电体50一体地具有与正极端子30的轴部31a连接的板状的第一连接部51、以及与电极体20的正极活性物质非形成部21连接的两个细长板状的第二连接部52。第二连接部52以从第一连接部51突出的方式从第一连接部51连续地延伸。负极集电体60一体地具有与负极端子40的轴部41a连接的板状的第一连接部61、以及与电极体20的负极活性物质非形成部22连接的两个细长板状的第二连接部62。第二连接部62以从第一连接部61突出的方式从第一连接部61连续地延伸。
在盖体12的外表面12a上，在正极端子30的端子主体部31与盖体12之间配置有上部绝缘构件32。此外，在负极端子40的端子主体部41与盖体12之间配置有上部绝缘构件42。在盖体12的与外表面12a为相反侧的内表面12d上，在盖体12与正极集电体50的第一连接部51之间配置有下部绝缘构件33。此外，在盖体12与负极集电体60的第一连接部61之间配置有下部绝缘构件43。上部绝缘构件32及42、以及下部绝缘构件33及43是由具有电绝缘性和挠性及/或弹性的树脂材料构成的板状的密封垫。在上部绝缘构件32及下部绝缘构件33分别形成有贯通孔32a及33a，正极端子30的轴部31a能够穿过贯通孔32a及33a。在上部绝缘构件42及下部绝缘构件43分别形成有贯通孔42a及43a，负极端子40的轴部41a能够穿过贯通孔42a及43a。
正极端子30的轴部31a在依次贯穿上部绝缘构件32的贯通孔32a、盖体12的贯通孔12b、下部绝缘构件33的贯通孔33a、形成于正极集电体50的第一连接部51的贯通孔51a之后，其前端被铆接。由此，正极端子30与正极集电体50相互接合，以在它们之间夹设有上部绝缘构件32及下部绝缘构件33的方式安装及固定于盖体12。需要说明的是，基于铆接的接合是利用了轴部31a的塑性变形的接合。在该接合中，轴部31a的前端受到按压力，从而以在第一连接部51上扩径的方式发生塑性变形，由此，正极端子30以在端子主体部31与轴部31a的塑性变形部分之间夹持第一连接部51等的形式与正极集电体50接合。另外，构成正极端子30与正极集电体50的铆接接合部分的轴部31a的前端的塑性变形部分相对于第一连接部51而位于与盖体12相反的一侧，且位于容器10的内部。这样的铆接接合方法也称为内铆接。需要说明的是，在轴部31a的塑性变形部分位于容器10的外部的情况下，这样的铆接接合方法也称为外铆接。
同样地，负极端子40的轴部41a在依次贯穿上部绝缘构件42的贯通孔42a、盖体12的贯通孔12c、下部绝缘构件43的贯通孔43a、以及形成于负极集电体60的第一连接部61的贯通孔61a之后，与轴部31a同样地，其前端被铆接。由此，负极端子40与负极集电体60相互接合，以在它们之间夹设有上部绝缘构件42及下部绝缘构件43的方式安装及固定于盖体12。
需要说明的是，正极端子30与正极集电体50的连结结构、及负极端子40与负极集电体60的连结结构不局限于上述那样的铆接连结结构。连结结构只要是将上部绝缘构件32或42、盖体12以及下部绝缘构件33或43夹在中间而将端子主体部31或41与正极集电体50或负极集电体60连结的结构即可。例如，也可以代替轴部31a或41a而使用螺栓及螺母，还可以将轴部31a或41a焊接于正极集电体50或负极集电体60。
安装于盖体12的正极集电体50的两个第二连接部52以从电极体20的正极活性物质非形成部21的两侧将其夹住的方式被组装，与正极活性物质非形成部21接合。同样地，安装于盖体12的负极集电体60的两个第二连接部62以从电极体20的负极活性物质非形成部22的两侧将其夹住的方式被组装，且与负极活性物质非形成部22接合。在上述接合中，能够使用超声波焊接、电阻焊接等焊接等。由此，电极体20将卷绕轴A设为沿着盖体12的方向而固定于盖体12。即，电极体20构成纵卷型的电极体。而且，正极端子30经由正极集电体50而与电极体20的正极板物理性地连接且电连接。负极端子40经由负极集电体60而与电极体20的负极板物理性地连接且电连接。
此外，对盖体12、正极端子30、负极端子40、上部绝缘构件32及42、下部绝缘构件33及43、正极集电体50以及负极集电体60的详细结构进行说明。参照图2及图3，在盖体12中，贯通孔12b及12c分别形成于在盖体12形成的圆形状的台阶部12ba及12ca的中心。台阶部12ba及12ca分别形成从盖体12的外表面12a呈圆筒状凹陷且从盖体12的内表面12d呈圆筒状突出的台阶。例如，台阶部12ba及12ca能够通过从外表面12a朝向内表面12d使用圆柱状的模具对盖体12进行冲裁但模具不贯穿盖体12而形成。即，台阶部12ba及12ca能够通过对盖体12进行半冲裁加工而形成。
上部绝缘构件32通过一体成形而包括：矩形板状的主体部32b；从主体部32b的宽幅的两个表面中的一方的表面突出的圆筒状的卡合突出部32c；从卡合突出部32c在同轴上突出的圆筒状的筒部32d；以及从主体部32b向外侧突出的翼片状的固定部32e。贯通孔32a贯穿主体部32b、卡合突出部32c及筒部32d而延伸。卡合突出部32c具有其整体嵌入盖体12的外表面12a上的台阶部12ba的凹处内的形状及尺寸。筒部32d具有穿过盖体12的贯通孔12b内及下部绝缘构件33的贯通孔33a内的外径。固定部32e通过使形成于固定部32e的贯通孔与在盖体12的外表面12a上一体形成的突起12e嵌合，从而制止上部绝缘构件32以外表面12a上的筒部32d为中心进行的旋转。
同样地，上部绝缘构件42通过一体成形而包括：矩形板状的主体部42b；从主体部42b的宽幅的两个表面中的一方的表面突出的圆筒状的卡合突出部42c；从卡合突出部42c在同轴上突出的圆筒状的筒部42d；以及从主体部42b向外侧突出的翼片状的固定部42e。贯通孔42a贯穿主体部42b、卡合突出部42c及筒部42d而延伸。卡合突出部42c具有其整体嵌入盖体12的外表面12a上的台阶部12ca的凹处内的形状及尺寸。筒部42d具有穿过盖体12的贯通孔12c内及下部绝缘构件43的贯通孔43a内的外径。固定部42e通过使形成于固定部42e的贯通孔与在盖体12的外表面12a上一体形成的突起12f嵌合，从而制止上部绝缘构件42以外表面12a上的筒部42d为中心进行的旋转。
下部绝缘构件33通过一体成形而包括：矩形板状的主体部33b；从主体部33b的宽幅的两个表面中的一方的表面凹陷的圆筒状的卡合凹部33c；以及从主体部33b的宽幅的另一方的表面突出的圆锥台状的突出部33d。贯通孔33a以卡合凹部33c及突出部33d的中心轴为轴心而设置，且贯穿主体部33b及突出部33d而延伸。卡合凹部33c具有供盖体12的内表面12d上的台阶部12ba的突出部的整体嵌入卡合凹部33c内的形状及尺寸。
同样地，下部绝缘构件43通过一体成形而包括：矩形板状的主体部43b；从主体部43b的宽幅的平坦的两个表面中的一方的表面凹陷的圆筒状的卡合凹部43c；以及从主体部43b的宽幅的另一方的表面突出的圆锥台状的突出部43d。贯通孔43a以卡合凹部43c及突出部43d的中心轴为轴心而设置，且贯穿主体部43b及突出部43d而延伸。卡合凹部43c具有盖体12的内表面12d上的台阶部12ca的突出部的整体嵌入卡合凹部43c内的形状及尺寸。
此外，参照图2～图4对正极集电体50的详细结构进行说明。需要说明的是，图4是从第二连接部52朝向第一连接部51观察图2的蓄电元件100的正极集电体50的立体图。另外，负极集电体60具有与正极集电体50相同的结构，因此省略负极集电体60的详细结构的说明。
正极集电体50通过一体成形而包括一个第一连接部51和两个第二连接部52。第一连接部51及第二连接部52由连续的一个构件形成。例如，正极集电体50可以通过对一个板材实施弯曲加工、冲压加工等加工来制作，也可以通过铸造、锻造、切削等由一个连续的构件制作。第一连接部51一体地包括一个平坦的矩形板状的基部51c、从基部51c突出的一个平坦的圆环板状的安装部51b、以及将安装部51b及基部51c相互连接的一个圆环状的连结部51d。各第二连接部52是从正极集电体50的基部51c中的对置的两个侧部51cb分别连续延伸的细长板状的部分。各第二连接部52从相对于基部51c的较远的端部到基部51c的附近为止具有直线的细长板状的形状。此外，各第二连接部52随着从基部51c的附近朝向相对于基部51c的较近的端部即基部51c的侧部51cb，具有在沿着基部51c的侧部51cb的方向上宽度变宽的锥板状的形状。需要说明的是，从上述的第二连接部52的较远的端部朝向较近的端部的方向也是从正极集电体50朝向盖体12及正极端子30的方向，与上述方向相反的方向也是与盖体12及正极端子30分离的方向。
平坦的圆环板状的安装部51b形成圆环状的平坦的安装面51ba。安装面51ba是安装部51b的两个宽幅的平坦表面中的朝向第二连接部52的突出方向的表面。即，安装面51ba是位于与盖体12及正极端子30相反的一侧的表面。在安装面51ba的中心配置有贯穿安装部51b的贯通孔51a。安装部51b及安装面51ba与基部51c的表面51ca大致平行地延伸。表面51ca是基部51c的两个宽幅的平坦表面中的朝向第二连接部52的突出方向的表面。而且，各第二连接部52与安装面51ba及表面51ca大致垂直地延伸。
连结部51d具有从基部51c的表面51ca到安装部51b为止连续地延伸的圆环状的形状。连结部51d是通过在将正极集电体50的结构构件从基部51c朝向安装部51b弯曲之后再朝向沿着安装面51ba的方向弯曲而形成的部分。从基部51c的表面51ca突出的安装部51b及连结部51d形成圆锥台状的立体结构。而且，安装部51b的周缘整体被连结部51d支承。另外，安装部51b及连结部51d在其内侧形成圆锥台状的凹部。下部绝缘构件33的突出部33d具有嵌入上述圆锥台状的凹部内的形状及尺寸。
因此，在从安装面51ba朝向基部51c观察正极集电体50时，安装部51b位于与基部51c相比更朝向第二连接部52从基部51c突出的突出方向突出、即从基部51c偏移了的位置。在上述那样的正极集电体50中，形成基于安装部51b及连结部51d的圆锥台状的立体结构，上述立体结构由正极集电体50的结构构件的弯曲部形成。例如，安装部51b及连结部51d也可以通过对形成基部51c的平坦的矩形板状的部分实施冲压加工等加工来实现，还可以通过铸造、锻造、构件的切削等来实现。
正极集电体50在向盖体12安装时组装于下部绝缘构件33之际，下部绝缘构件33的突出部33d收纳在由正极集电体50的安装部51b及连结部51d形成的凹部内，且与安装部51b抵接，下部绝缘构件33中的突出部33d的周围的主体部33b与正极集电体50的基部51c抵接。此时，在正极集电体50中，安装部51b与基部51c相比更朝向相对于基部51c而与正极端子30的端子主体部31及盖体12相反的一侧突出。
另外，在正极集电体50向盖体12安装时，穿过安装部51b的贯通孔51a而在安装面51ba上突出的正极端子30的轴部31a被铆接。此时，从安装面51ba突出的轴部31a的前端被铆接用模具朝向安装面51ba压扁而扩宽，由此，将安装部51b固定于下部绝缘构件33、即固定于盖体12。在将轴部31a压扁时，铆接用模具与压扁的轴部31a一起按压安装部51b，由此，使正极端子30的端子主体部31、上部绝缘构件32以及盖体12紧贴，且使盖体12、下部绝缘构件33以及安装部51b紧贴。作用于安装部51b的基于铆接的按压力由安装部51b和基部51c承担。安装部51b由向承受基于铆接的按压力的方向的相反方向突出的立体结构构成，构成上述那样的立体结构的连结部51d成为安装部51b的弯折阻力。因此，在由具有挠性及/或弹性的下部绝缘构件33支承的第一连接部51中，能够大幅抑制因基于铆接的按压力而引起的安装部5lb的变形。此外，从基部51c随着构成构件的弯曲而连续延伸的圆环状的连结部51d能提高基部51c的弯曲刚性，也抑制基部51c的变形。另外，负极集电体60与正极集电体50同样地，具有由其安装部及连结部形成的立体结构，起到与正极集电体50中的上述作用同样的作用。
如上所述，本实施方式的蓄电元件100具备正极端子30及负极端子40、电极体20、以及将正极端子30及负极端子40与电极体20连接的正极集电体50及负极集电体60。正极集电体50具有与正极端子30连接的第一连接部51、以及与电极体20及第一连接部51连接的第二连接部52。第一连接部51具有与第二连接部52连接的基部51c、以及与基部51c相比更向朝向正极端子30的方向的相反方向突出设置的安装部51b，在安装部51b形成有供正极端子30的轴部31a穿过的贯通孔51a。
在上述的结构中，例如，在正极集电体50的第一连接部51中，安装部51b形成相对于基部51c而向朝向正极端子30的方向的相反方向突出的立体结构。这样的安装部51b与仅由平坦的板材构成的情况相比，具有高的刚性及强度。此外，安装部51b能够抑制在与正极端子30连接时受到力之际在基部51c可能产生的变形。因此，安装部51b即便在与正极端子30连接时受到力，也能够抑制在第一连接部51可能产生的变形。例如，如在实施方式中上述的那样，在正极端子30的轴部31a与正极集电体50通过内铆接而相互接合的情况下，轴部31a与轴部31a的周围的正极集电体50的安装部51b被铆接接合用的模具朝向盖体12按压。安装部51b向与向正极端子30的方向的相反方向、即与按压力的方向相反的方向相对于基部51c突出。这样的安装部51b与以从基部51c平坦地延伸或相对于基部51c朝向正极端子30突出的方式构成的情况相比，具有相对于按压力的高的刚性及强度，能够抑制其变形。另外，关于具有与正极集电体50相同的结构的情况下的负极集电体60也是同样的。
在本实施方式的蓄电元件100中，正极集电体50的第一连接部51的安装部51b从基部51c呈环状地突出设置。在上述的结构中，例如，在正极集电体50中，形成环状的立体结构的安装部51b及其周围的刚性大幅提高。关于具有与正极集电体50相同的结构的情况下的负极集电体60也是同样的。
在本实施方式的蓄电元件100中，正极集电体50的第一连接部51的安装部51b形成设置贯通孔51a的安装面51ba。在上述的结构中，例如，安装部51b处的正极端子30的轴部31a的连接变得容易。关于具有与正极集电体50相同的结构的情况下的负极集电体60也是同样的。
在本实施方式的蓄电元件100中，正极集电体50通过对一个板材进行加工而形成。在上述的结构中，例如，能够将正极集电体50由连续的板材形成。因此，能够简化正极集电体50的结构及提高强度。关于具有与正极集电体50相同的结构的情况下的负极集电体60也是同样的。
[变形例1]
另外，作为实施方式的蓄电元件100的变形例1，举出以下那样的结构。在变形例1的蓄电元件中，正极集电体及负极集电体的结构与实施方式的蓄电元件100的正极集电体50及负极集电体60不同。由于变形例1的蓄电元件的正极集电体及负极集电体具有彼此相同的结构，因此，仅对正极集电体的结构进行说明。在此，在以下的变形例的说明中，与之前出现的图中的参照标号相同的标号的构成要素为同一或相同的构成要素，因此，省略其详细的说明。
参照图5，变形例1的蓄电元件的正极集电体250一体地具有在彼此大致垂直的方向上延伸的一个第一连接部251及一个第二连接部252。需要说明的是，图5是与图4同样地示出实施方式的蓄电元件的变形例1中的正极集电体250的立体图。第一连接部251一体地包括一个矩形板状的基部251c、从基部251c中的两个宽幅的表面中的一方的表面251ca突出的一个圆环板状的安装部51b、以及将安装部51b及基部251c相互连接的一个圆环状的连结部51d。正极集电体250的安装部51b及连结部51d与实施方式的蓄电元件100的正极集电体50的安装部51b及连结部51d同样地，一体地形成于基部251c。在安装部51b的安装面51ba配置有贯通孔51a。
第二连接部252一体地包括平板状的支承部252a和环状的接合部252b。支承部252a与第一连接部251的基部251c的一个侧部251cb连接，且相对于基部251c大致垂直地延伸。支承部252a及基部251c形成大致垂直的弯曲部。接合部252b形成长圆状的环。在接合部252b的环的内侧能够供电极体20的正极活性物质非形成部21插入，所插入的正极活性物质非形成部21能够与接合部252b接合。接合部252b将该长圆的长边方向设为与基部251c大致垂直的方向，从支承部252a的与基部251c相反的一侧的端部延伸。接合部252b相对于基部251c的表面251ca而朝向与安装部251b的突出方向同样的方向突出。
参照图5及图6，在将正极集电体250安装于盖体12时，下部绝缘构件33的圆锥台状的突出部33d收纳在由正极集电体250的安装部51b及连结部51d形成的凹部内且与安装部51b抵接。此外，下部绝缘构件33的突出部33d的周围的主体部33b与正极集电体250的基部251c抵接。需要说明的是，图6是与图3同样地示出变形例1的蓄电元件的剖面侧视图的图。另外，变形例1的蓄电元件的负极集电体260也具有与正极集电体250的第一连接部251及第二连接部252同样的第一连接部261及第二连接部262。此外，变形例1的蓄电元件中的其他结构及动作与实施方式的蓄电元件100同样，故省略其说明。
另外，在变形例1的蓄电元件中，正极集电体250的第二连接部252的环状的接合部252b构成为在其内侧能够供电极体20的正极活性物质非形成部21插入。然而，如图7所示，正极集电体1250的第二连接部1252的接合部也可以构成为插入电极体20中的呈旋涡状卷绕的正极板、负极板及隔板的内侧的空间。需要说明的是，图7是与图3同样地示出变形例1的蓄电元件的其他变形例的剖面侧视图的图。在图7中，电极体20以剖面侧视图示出。
正极集电体1250的第二连接部1252具有与正极集电体250的第二连接部252相同的结构。第二连接部1252的接合部也与第二连接部252的接合部252b同样地具有长圆形状的环状的形状。此外，第二连接部1252的接合部的环的两侧的开口部被构成第二连接部1252的两个板材堵塞。需要说明的是，也可以不设置上述两个板材。第二连接部1252的接合部以能够收纳在电极体20的正极板、负极板及隔板的内侧的空间的尺寸及形状形成。第二连接部1252的接合部可以具有遍及电极体20的上述空间的整体的尺寸及形状，还可以具有遍及上述空间的一部分的尺寸及形状。而且，第二连接部1252的接合部插入电极体20的内侧而与正极活性物质非形成部21接合。在本变形例中，负极集电体1260及其第二连接部1262也具有与正极集电体1250及第二连接部1252相同的结构。
[变形例2]
另外，作为实施方式的蓄电元件100的变形例2，举出以下的结构。在变形例2的蓄电元件中，正极集电体及负极集电体的第一连接部的结构与实施方式的蓄电元件100的正极集电体50及负极集电体60不同。变形例2的蓄电元件的正极集电体及负极集电体具有相互相同的结构，因此，仅对正极集电体的结构进行说明。
参照图8，变形例2的蓄电元件的正极集电体350通过一体成形而包括一个第一连接部351和两个第二连接部52。需要说明的是，图8是与图4同样地示出实施方式的蓄电元件的变形例2中的正极集电体的立体图。第一连接部351及第二连接部52由一个连续的构件形成。第一连接部351包括一个矩形板状的安装部351b、与第二连接部52分别连接的两个基部351c、以及将安装部351b及基部351c相互连接的两个连结部351d。各第二连接部52从各基部351c延伸。各第二连接部52从相对于各基部351c的较远的端部到各基部351c的附近为止具有直线的细长板状的形状，随着从各基部351c的附近朝向各基部351c具有变为宽幅的锥板状的形状。
各基部351c是从各第二连接部52的较近的端部连续地延伸的部分。此外，各基部351c是通过将向从第二连接部52的较远的端部朝向较近的端部的方向延伸的正极集电体350的结构构件伴随着向与上述方向相反的方向弯曲进行折返而形成的部分。这样的基部351c形成了构成正极集电体350的板材的折返部。而且，各基部351c具有沿着各第二连接部52以锥状扩宽宽度的方向呈直线状延伸的J形槽的剖面形状。
平板状的安装部351b形成平坦的矩形状的安装面351ba。安装面351ba是安装部351b的两个宽幅的平坦表面中的朝向第二连接部52的突出方向的表面。即，安装面351ba是位于与盖体12及正极端子30相反的一侧的表面。在安装面351ba上，配置有贯穿安装部351b的贯通孔351a。安装部351b及安装面351ba与两个基部351c的缘端351ca大致平行地延伸。而且，各第二连接部52与安装面351ba大致垂直地延伸。各基部351c的缘端351ca是与J形槽状的基部351c的底部对应的部位，是基部351c的突出端。缘端351ca沿着基部351c中的槽的延伸方向呈直线状延伸。
两个连结部351d将矩形板状的安装部351b中的相互对置地设置的两个侧部分别与沿着上述侧部延伸的两个基部351c连接。各连结部351d沿着上述侧部及各基部351c延伸，且从各基部351c向安装部351b连续地延伸。各连结部351d是通过将在各基部351c处折返的正极集电体50的结构构件向沿着安装面351ba的方向弯曲而形成的部分。
因此，在从安装面351ba侧观察正极集电体350时，安装部351b位于朝向从基部351c起的第二连接部52的突出方向比基部351c更突出的、即从基部351c偏移了的位置。另一方面，在从与安装面351ba相反的一侧观察正极集电体350时，各基部351c形成从安装部351b突出的直线带状的突起。
在上述那样的正极集电体350中，由基部351c、连结部351d及安装部351b形成梯形台状的立体结构，上述立体结构由正极集电体50的结构构件的弯曲部形成。另一方面，在正极集电体50中，在安装部351b的与安装面351ba相反的一侧的安装背面351bb上，形成由基部351c、连结部351d及安装部351b形成的梯形台状的凹部351e。
参照图8及图9，在下部绝缘构件33中，突出部33d形成从主体部33b的宽幅表面突出的扁平的长方体状的突出部。而且，在从正极端子30朝向负极端子40的盖体12的与长边方向大致垂直的短边方向上，主体部33b比突出部33d的两缘更突出。同样地，在下部绝缘构件43中，突出部43d也形成从主体部43b的宽幅表面突出的扁平的长方体状的突出部。而且，在盖体12的短边方向上，主体部43b比突出部43d的两缘更突出。
正极集电体350在向盖体12安装之际组装于下部绝缘构件33时，下部绝缘构件33的突出部33d收纳在正极集电体350的凹部351e内，且与正极集电体350的安装部351b抵接。正极集电体350的两个基部351c收纳在下部绝缘构件33中的从突出部33d的两侧向侧方突出且与突出部33d相比后退地设置的主体部33b上。另外，在正极集电体350向盖体12安装时，穿过安装部351b的贯通孔351a而在安装面351ba上突出的正极端子30的轴部31a被铆接。在对轴部31a进行铆接时，利用铆接用模具，与轴部31a一起按压安装部351b。作用于安装部351b的基于铆接的按压力被安装部351b和基部351c承担。安装部351b由向受到基于铆接的按压力的方向的相反方向突出的立体结构构成，构成上述那样的立体结构的基部351c及连结部351d成为安装部351b的弯折阻力。因此，在由具有挠性及/或弹性的下部绝缘构件33支承的第一连接部351中，能够大幅抑制因铆接的按压力引起的安装部351b的变形。另外，负极集电体360的第一连接部361也与正极集电体350同样地，具有由其基部、连结部及安装部形成的立体结构，起到与正极集电体350中的上述作用同样的作用。
另外，变形例2的蓄电元件中的其他结构及动作与实施方式的蓄电元件100同样，因此，省略其说明。此外，当采用变形例2的蓄电元件时，得到与实施方式的蓄电元件100同样的效果。另外，在变形例2的蓄电元件中，正极集电体350的第一连接部351的基部351c构成了构成正极集电体350的板材的折返部。在上述的结构中，基部351c构成构件的折返部，因此，具有高的刚性。关于具有与正极集电体350相同的结构的情况下的负极集电体360，也是同样的。
在变形例2的蓄电元件中，正极集电体350的第一连接部351的基部351c设置在夹着安装部351b的两侧。在上述的结构中，例如在第一连接部351中，在基部351c具有高的刚性的情况下，由具有高的刚性的两个基部351c和安装部351b形成的立体结构具有高的刚性。由此，能够扩宽安装部351b的区域，能够增大正极端子30的轴部31a的直径及轴部31a的铆接端部的直径。因此，能够增大正极端子30的允许电流及基于铆接的接合强度。关于具有与正极集电体350相同的结构的情况下的负极集电体360，也是同样的。
[变形例3]
另外，作为实施方式的蓄电元件100的变形例3，举出以下的结构。图10是与图4同样地示出实施方式的蓄电元件的变形例3中的正极集电体450的立体图。如图10所示，在变形例3的蓄电元件中，正极集电体及负极集电体具有将实施方式的蓄电元件100的正极集电体50及负极集电体60的第一连接部的结构与变形例2的蓄电元件的正极集电体350及负极集电体360的第一连接部的结构组合而成的结构。需要说明的是，变形例3的蓄电元件的正极集电体及负极集电体具有相互相同的结构，因此，仅对正极集电体的结构进行说明。
更具体而言，变形例3的蓄电元件的正极集电体450具有在变形例2的蓄电元件的正极集电体350的安装部351b的表面351ba上形成有实施方式的蓄电元件100的正极集电体50的安装部51b及连结部51d的结构。
正极集电体450具有一个第一连接部451、以及成为与变形例2的蓄电元件的正极集电体350的第二连接部52相同的结构的两个第二连接部52。第一连接部451一体地具有成为与正极集电体350的第一连接部351的基部351c、连结部351d及安装部351b分别相同的结构的两个第一基部451c、两个第一连结部451d及一个第二基部451b。此外，第一连接部451在第二基部451b的宽幅的平坦的表面451ba上一体地具有成为与实施方式的蓄电元件100的正极集电体50的连结部51d及安装部51b分别相同的结构的一个第二连结部451e及一个安装部451f。在圆环板状的安装部451f的安装面451fa的中心形成有贯通孔451a。第二连结部451e及安装部451f在与第一基部451c及第二连接部52的突出方向同样的方向上从表面451ba突出。
第一基部451c、第一连结部451d及第二基部451b形成梯形台状的立体结构，且在它们的内侧形成梯形台状的凹部。第二连结部451e及安装部451f形成圆锥台状的立体结构，且在它们的内侧形成圆锥台状的凹部。第一连接部451形成在梯形台上设置圆锥台的二层的立体结构。而且，第一基部451c形成构成正极集电体450的板材的折返部。
参照图10及图11，下部绝缘构件33的突出部33d形成为收纳在由第一基部451c、第一连结部451d、第二基部451b、第二连结部451e及安装部451f形成的二层形状的凹部内。需要说明的是，图11是与图3同样地示出变形例3的蓄电元件的剖面侧视图的图。在将正极集电体450安装于盖体12时，下部绝缘构件33的突出部33d收纳在二层形状的上述凹部内，且与安装部451f抵接。两个第一基部451c收纳在下部绝缘构件33的从突出部33d的两侧向侧方突出且与突出部33d相比后退地设置的主体部33b上。
在对正极端子30的轴部31a进行铆接时向安装部451f作用的按压力由安装部451f、第二基部451b及第一基部451c承担。第一基部451c、第一连结部451d及第二连结部451e成为弯折阻力，能够大幅抑制可由按压力产生的安装部451f及第二基部451b的变形。另外，变形例3的蓄电元件的负极集电体460也具有与正极集电体450的第一连接部451同样的立体结构的第一连接部461，起到与正极集电体450的上述作用同样的作用。
另外，变形例3的蓄电元件中的其他结构及动作与实施方式或变形例2的蓄电元件是同样的，因此，省略其说明。此外，当采用变形例3的蓄电元件时，能够得到与实施方式及变形例2的蓄电元件同样的效果。
[变形例4]
另外，作为实施方式的蓄电元件100的变形例4，举出以下的结构。在变形例4的蓄电元件中，正极集电体及负极集电体的第一连接部中的安装部的突出方向是与实施方式的蓄电元件100的正极集电体50及负极集电体60相反的方向。变形例4的蓄电元件的正极集电体及负极集电体具有相互相同的结构，因此仅对正极集电体的结构进行说明。
参照图12，变形例4的蓄电元件的正极集电体550具有第一连接部551及第二连接部52。正极集电体550的第一连接部551及第二连接部52除了第一连接部551的安装部551b及连结部551d的结构之外具有与实施方式的蓄电元件100的正极集电体50的第一连接部51及第二连接部52相同的结构。需要说明的是，图12是从与图4不同的方向示出实施方式的蓄电元件100的变形例4中的正极集电体550的立体图。
具体而言，正极集电体550的第一连接部551一体地包括矩形平板状的基部51c、从基部51c向与第二连接部52相反的方向突出的圆环板状的安装部551b、以及将安装部551b与基部51c连接的圆环状的连结部551d。在安装部551b的平坦的安装面551ba上配置有贯穿安装部551b的贯通孔551a。
参照图12及图13，在变形例4的蓄电元件的正极端子30的周边，通过半冲裁加工等形成的盖体12的台阶部12ba从盖体12的内表面12d呈圆筒状凹陷，且从盖体12的外表面12a呈圆筒状突出。台阶部12ba构成为嵌入到形成于上部绝缘构件32的圆筒状的凹部内。需要说明的是，图13是与图3同样地示出变形例4的蓄电元件的剖面侧视图的图。
上部绝缘构件32的圆筒状的卡合突出部32c构成为，朝向正极端子30的端子主体部31突出，且嵌入到通过半冲裁加工等形成的端子主体部31的圆形状的台阶部31c中的凹部内。上部绝缘构件32不具有筒部。
下部绝缘构件33的主体部33b具有朝向盖体12突出的圆筒状的突出部33d、在正极集电体550侧凹陷的圆锥台状的卡合凹部33c、以及从突出部33d延伸且穿过盖体12的贯通孔12b及上部绝缘构件32的贯通孔32a的筒部33e。突出部33d构成为嵌入到盖体12的台阶部12ba的凹部内。在卡合凹部33c内嵌入有正极集电体550的安装部551b及连结部551d。
在正极端子30中，端子主体部31与轴部31a分体形成。轴部31a从正极集电体550的第一连接部551朝向端子主体部31，穿过第一连接部551的安装部551b的贯通孔551a、下部绝缘构件33的贯通孔33a、盖体12的贯通孔12b、上部绝缘构件32的贯通孔32a、及在端子主体部31的台阶部31c形成的贯通孔31b而配置。而且，从端子主体部31突出的轴部31a的端部被铆接。此时，在正极集电体550中，安装部551b与基部51c相比更朝向相对于基部51c而言的正极端子30的端子主体部31侧及盖体12侧突出。因此，基于铆接的按压力在与安装部551b的突出方向相反的方向上作用于正极集电体550的第一连接部551。上述那样的构成安装部551b的立体结构的连结部551d成为安装部551b的弯折阻力，因此，能够大幅抑制因铆接的按压力而引起的安装部551b的变形。另外，负极集电体560也具有与正极集电体550的第一连接部551相同的结构的第一连接部561，且起到与正极集电体550的上述作用同样的作用。
另外，变形例4的蓄电元件中的其他的结构及动作与实施方式的蓄电元件100同样，因此，省略其说明。此外，当采用变形例4的蓄电元件时，得到与实施方式的蓄电元件100同样的效果。
[其他变形例]
以上，对本发明的实施方式及变形例的蓄电元件进行了说明，但本发明不局限于实施方式及变形例。即，此次公开的实施方式及变形例是在全部方面的例示，不应认为用于限制本发明。本发明的范围由技术方案示出而非上述的说明，包括与技术方案同等的含义及范围内的所有变更。
在实施方式及变形例的蓄电元件中，电极体20是将重叠的正极板、负极板及隔板卷绕而形成的卷绕型的电极体，但不局限于此。电极体也可以是将多个正极板、负极板及隔板重叠形成的堆叠型的电极体，还可以是将重叠的一组或二组以上的正极板、负极板及隔板弯折多次而形成的Z型的电极体。
在实施方式及变形例的蓄电元件中，正极集电体及负极集电体的第二连接部具有从第一连接部呈一个或两个腿状延伸的结构，但不局限于此。第二连接部的结构也可以是任意的结构，能够与第二连接部所连接的电极体的结构配合地任意进行变更。
在实施方式及变形例的蓄电元件中，正极集电体及负极集电体的第一连接部包括具有矩形状或圆形状的安装面的安装部，但不局限于此。安装部的安装面的形状也可以是任意的形状，可以是椭圆、长圆或其他多边形等。
在实施方式及变形例的蓄电元件中，正极集电体及负极集电体的第一连接部具有直线槽状或矩形板状的基部，但不局限于此，基部也可以是任意的形状。例如，槽状的基部的线形也可以是不为直线而包括曲线、折线等的线形。板状的基部的平面形状也可以不为矩形而为椭圆、长圆或其他的多边形等的平面形状。另外，板状的基部也可以不平坦而包括弯曲部分。例如，板状的基部也可以在安装部的突出方向上呈凸状地弯曲。槽状的基部也可以不是与弯曲相伴的折返形状，而是与折曲相伴的折返形状。
实施方式及变形例的蓄电元件具备一个电极体。然而，蓄电元件也可以构成为具备两个以上的电极体。
在实施方式及变形例的蓄电元件中，电极体20构成为在正极活性物质非形成部21及负极活性物质非形成部22分别连接正极集电体及负极集电体，但不局限于此。电极体也可以在其两个端部分别具有由从正极基材突出的正极集电翼片构成的正极集电翼片组和由从负极基材突出的负极集电翼片构成的负极集电翼片组。正极集电翼片组及负极集电翼片组也可以配置在电极体的一个端部。在上述的结构中，正极集电翼片组及负极集电翼片组分别与正极集电体及负极集电体连接。
实施方式及变形例的蓄电元件为具备纵卷型的电极体20的结构，但也可以构成为，具备以使卷绕轴A方向的电极体20的端部与容器10的盖体12对置的朝向配置电极体20的横卷型的电极体。
另外，实施方式及变形例所例示的本发明的蓄电元件能够作为比较大型的充电电池而使用。这样的比较大型的充电电池的放电容量优选为3Ah(安培计)以上，更优选为10Ah以上，进一步优选为20Ah以上，更进一步优选为30Ah以上。这样的蓄电元件例如能够应用于电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)及插电式混合动力电动汽车(PHEV)等的车辆用电源、以及备用的无停电装置及太阳能发电系统等电力贮藏用电源等。
另外，将实施方式及变形例任意组合而构筑的方式也包括在本发明的范围内。另外，本发明不仅能够作为上述的蓄电元件而实现，也能够在具备一个以上的蓄电元件的蓄电装置中实现。例如能够构成为，蓄电装置具备排列配置的多个蓄电单元，各蓄电单元具备排列配置的多个蓄电元件100。通过上述的结构，能够实现蓄电装置的高输出。此外，能够将多个蓄电元件100作为一个单元来使用，并与蓄电装置所需的电容量、蓄电装置的形状及尺寸等对应地，来选择蓄电单元的数量及排列。
工业实用性
本发明能够应用于锂离子充电电池等蓄电元件等。
附图标记说明：
20 电极体；
30 正极端子(电极端子)；
31a、41a 轴部；
40 负极端子(电极端子)；
50、250、350、450、550、1250 正极集电体；
51、61、251、261、351、361、451、461、551、561 第一连接部；
51a、61a、251a、351a、451a、551a 贯通孔；
51b、351b、451f、551b 安装部；
51ba、351ba、451fa、551ba 安装面；
51c、251c 基部；
52、62、252、262、1252、1262 第二连接部；
60、260、360、460、560、1260 负极集电体；
100 蓄电元件；
351c、451c 基部(折返部)。

Claims (6)

1.一种蓄电元件，其中，
所述蓄电元件具备：
电极端子；
电极体；以及
将所述电极端子与所述电极体连接的集电体，
所述集电体具有：与所述电极端子连接的第一连接部；以及与所述电极体及所述第一连接部连接的第二连接部，
所述第一连接部具有：与所述第二连接部连接的基部；以及与所述基部相比更向朝向所述电极端子的方向的相反方向突出设置的安装部，
在所述安装部形成有供所述电极端子的轴部穿过的贯通孔，
在所述安装部的内侧具有圆锥台状的凹部。
2.根据权利要求1所述的蓄电元件，其中，
所述安装部从所述基部呈环状地突出设置。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电元件，其中，
所述基部包括构成所述集电体的板材的折返部。
4.根据权利要求1或2所述的蓄电元件，其中，
所述基部设置在夹着所述安装部的两侧。
5.根据权利要求1或2所述的蓄电元件，其中，
所述安装部形成供所述贯通孔设置的安装面。
6.根据权利要求1或2所述的蓄电元件，其中，
所述集电体通过对一个板材进行加工而形成。
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