JP2013137992A - 蓄電素子 - Google Patents

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Abstract

【課題】電極体の容器に対する収納効率を容易に高めることが可能な蓄電素子を提供することにある。
【解決手段】容器３０と、容器３０内に収納される電極体１１と、容器３０に設けられた電極端子２３と、電極端子２３と電極体１１とを電気的に接続する集電体１２とを備える非水電解質二次電池１であって、集電体１２は、容器３０内に位置し、電極端子２３に接続される基台部１２ｂと、基台部１２ｂから延伸し、電極体１１をその間に挟み込んだ状態で、電極体１１に接続される板状の複数の腕部１２ｃと、を有し、複数の腕部１２ｃのうちで最も外側に位置する一対の腕部１２ｃの間隔Ｗ２は、一対の腕部１２ｃの並び方向における基台部１２ｂの幅Ｗ１より大きい。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば二次電池その他の電池等の蓄電素子に関する。
二次電池は、一次電池の置きかえ用途はもとより、携帯電話、ＩＴ機器などの電子機器の電源として広く普及している。とりわけ、リチウムイオン電池に代表される非水電解質二次電池は、高エネルギー密度であることから、電気自動車などの産業用大型電気機器への応用も進められている。
このような非水電解質二次電池では、従来、容器本体内部に収納される電極体と容器外部に配置される電極端子とを集電体により接続することにより、電極体において発生した電力が電極端子に供給される構成となっている（例えば特許文献１参照）。
特開２００６−２６９４２３号公報
従来の技術による非水電解質二次電池の構成は以上のようなものであるが、上記従来の技術においては、以下のような問題がある。
具体的には、上記従来の特許文献１では、図９に示すように、非水電解質二次電池１００は、電極端子１３０と、蓋部１２０および容器本体１１０から構成される容器３００と、集電体１１２と、電極体１１１と、電極端子１３０および容器３００を絶縁する外部絶縁封止材１２１と、集電体１１２および容器３００を絶縁する内部絶縁封止材１１３とを備える。非水電解質二次電池１００の構成要素うちで、容器３００内部には、主として、内部絶縁封止材１１３と、集電体１１２と、電極体１１１とが収納される。そして、集電体１１２は、電極端子１３０と接続される基台部１１２ｂと、基台部１１２ｂのＸ軸方向の両端から電極体１１１を挟み込んで接続するための腕部１１２ｃとを有する。
ところで、容器３００の内部空間に占める電極体１１１の体積の割合（以下、「収納効率」という）を増加させることができれば、非水電解質二次電池自体の体積を増加させなくても、容易に電池容量を増やすことができる。このため、電極体１１１を容器３００の内部空間に効率よく収納することが必要である。
特許文献１の非水電解質二次電池１００では、図１０に示すように、基台部１１２ｂの両端から電極体１１１の側面まで直線状に腕部１１２ｃが延びている。しかしながら、腕部１１２ｃが電極体１１１のＸ軸方向の両端を挟み込む構成であることから、例えば、集電体１１２の基台部１１２ｂのＸ軸方向の幅を短くする必要がある場合には、挟み込む電極体１１１のＸ軸方向の幅を短くしなければならなくなる。このため、容器３００に対する電極体１１１の収納効率が低下してしまう。この、集電体１１２の基台部１１２ｂのＸ軸方向の幅を短くする必要がある場合には、例えば、集電体１１２の基台部１１２ｂと容器３００との絶縁を確実にするために、基台部１１２ｂと容器３００との間の接触面積を小さくする場合、集電体１１２の集電経路を短縮する場合などが考えられる。
そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、電極体の容器に対する収納効率を高めることが可能な蓄電素子を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の一形態に係る蓄電素子は、容器と、前記容器内に収納される電極体と、前記容器に設けられた電極端子と、前記電極端子と前記電極体とを電気的に接続する集電体とを備える蓄電素子であって、前記集電体は、前記容器内に位置し、前記電極端子に接続される基台部と、前記基台部から延伸し、前記電極体をその間に挟み込んだ状態で、前記電極体に接続される板状の複数の腕部と、を有し、前記複数の腕部のうちで最も外側に位置する一対の前記腕部の間隔は、前記一対の腕部の並び方向における前記基台部の幅より大きい。
これによれば、集電体が有する複数の腕部のうちで最も外側に位置する一対の腕部が電極体を挟み込む構成であり、かつ、当該一対の腕部の間隔がその腕部の並び方向における基台部の幅よりも大きい構成である。
このため、電極体を挟み込む一対の腕部の間隔を大きくとることができ、一対の腕部により挟み込まれる電極体の部分をより大きくすることができる。つまり、容器内部に収容する電極体の体積をより大きくとることができ、電極体の容器に対する収納効率を高めることができる。
また、前記一対の腕部は、前記電極体に接続される一対の腕本体と、前記一対の腕本体と前記基台部とを繋ぐ一対の渡り部分を有し、前記一対の渡り部分は、その間隔が、前記基台部に向かうに従って小さくなっていてもよい。
これによれば、電極体に接続される一対の腕本体と集電体の基台部との間を繋ぐ、一対の渡り部分の間隔が、基台部に向かうに従って小さくなっている。つまり、一対の渡り部分の間隔を基台部に向かうに従い小さくすることにより、一対の腕部の間隔を、当該一対の腕部の並び方向における基台部の幅よりも大きくしている。
このため、電極体に接続される一対の腕本体の間隔を大きくとることができ、一対の腕部により挟み込まれる電極体の部分をより大きくすることができる。これにより、電極体の容器に対する収納効率をさらに高めることができる。
また、前記一対の渡り部分は、前記腕本体と前記基台部と繋ぐ平板状の部分であってもよい。
このため、例えば、電極体が捲回型の電極体である場合に、電極体の側面に沿って集電体の腕部の渡り部分を形成でき、集電体の腕部の形状を、電極体の形状に合わせた形状とすることができる。これにより、電極体の容器に対する収納効率をさらに高めることができる。
また、前記基台部は、前記電極端子と直接接続される板状の板部と、前記一対の渡り部分のそれぞれと連続して形成され、前記板部に対して屈曲または湾曲している壁部と、を有してもよい。
これによれば、集電体の基台部は、板部と板部に対して屈曲または湾曲している壁部とにより構成され、かつ、壁部が一対の腕部の一部である一対の渡り部分と連続して形成される。このため、集電体の基台部の強度を高め、腕部が変形することを防ぐことができる。
また、前記容器は、その外壁の一部が外側に向けて突出することにより形成される凸部と、前記凸部が形成されることにより前記凸部に対応する位置の前記容器の内壁に形成される凹部とを有し、前記集電体の前記基台部は、前記凹部内において前記電極端子に接続されてもよい。
これによれば、容器には、凸部が形成されており、さらに、凸部が形成されることにより凸部に対応する位置の容器の内壁に形成される凹部が形成されている。そして、容器の内部において電極端子と電気的に接続される集電体は、当該凹部内において電極端子と接続される基台部を有する。
このように、電極端子と接続される集電体の部分である基台部が、容器に形成される凹部内に収納されるため、容器の内部空間のうちで凹部以外の空間を電極体の形状に合わせることができる。これにより、電極体の外形の大きさを当該空間の大きさに合わせるだけで、容器の内部に電極体を収納したときに生じる無駄な空間を小さくすることができる。このように、電極体の構造を変えることなく、容器の形状を電極体の形状に合わせて変えているため、容器の内部空間に対する電極体の収納効率を容易に高めることができる。
また、前記凹部は、最も外側の底面と、前記底面と前記容器の内壁との間に連続して形成される側面とを有し、前記側面は、前記渡り部分および前記壁部の少なくとも一方の外形に対応した形状を有してもよい。
これによれば、凹部内に基台部が配置された状態においても、壁部および腕部の渡り部分は凹部の内壁に沿って配置されるため、凹部内への集電体の固定に伴い凹部または集電体に加えられる機械的なストレスを低減することができる。
また、さらに、前記凹部と前記集電体の前記基台部との間に位置する絶縁部材を、備え、前記絶縁部材および前記基台部は、前記底面と前記凹部が形成される面との間に収納されてもよい。
これによれば、容器の凹部内には、容器と集電体とを絶縁するための絶縁部材と、集電体の基台部とが収納される。このため、容器内部の形状と電極体の外形とを近づけることができる。つまり、電極体を容器に収納したときに、電極体を容器の凹部が形成される面に限りなく近づけることができる。このため、容器内部に絶縁部材が配置される構成であっても、電極体の容器に対する収納効率を高めることができる。
また、前記凹部は、前記電極端子に貫通される貫通孔が形成されており、前記電極端子は、前記凹部の前記容器の外側に配置される板状の端子本体と、前記凹部の前記貫通孔を貫通する柱状の接続部と、前記凹部内において、前記容器および前記集電体を前記端子本体とともに挟み込んで圧着することにより前記集電体に電気的に接続される圧着端部とを有し、前記基台部、前記圧着端部および前記絶縁部材は、前記底面と前記凹部が形成される面との間に収納されてもよい。
また、前記圧着端部は、前記接続部の前記端子本体とは反対側の端部がかしめられることにより形成される、前記貫通孔の径よりも外径が大きいかしめ端であってもよい。
これによれば、容器の凹部内には、絶縁部材と集電体の基台部との他にも、電極端子を集電体と接続するための圧着端部が収納される。このため、容器内部の形状と電極体の外形とを近づけることができる。つまり、電極体を容器に収納したときに、電極体を容器の凹部が形成される面に限りなく近づけることができる。このため、容器内部に絶縁部材が配置される構成であっても、電極体の容器に対する収納効率を高めることができる。
以上のような本発明によれば、電極体の収納効率を高めることが可能になるという効果を有する。
図１は、本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の模式的な構成を示す分解斜視図である。 図２は、非水電解質二次電池の電極端子周辺の構成を示すＹ−Ｚ平面における要部断面図である。 図３は、非水電解質二次電池の電極端子周辺の構成を示すＸ−Ｚ平面における要部断面図である。 図４は、集電体の構成を示す斜視図である。 図５の（ａ）は、集電体の構成を示すＹ軸方向に沿って視た図であり、図５の（ｂ）は、集電体の構成を示すＸ軸方向に沿って視た図である。 図６は、集電体の他の構成例を示すＹ軸方向に沿って視た図である。 図７は、集電体の他の構成例を示すＹ軸方向に沿って視た図である。 図８は、集電体の他の構成例を示す斜視図である。 図９は、従来の技術による非水電解質二次電池の構成を示す分解斜視図である。 図１０は、従来の技術による非水電解質二次電池の構成を示す要部断面図である。
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および接続形態などは、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）
図１は、本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池１の模式的な構成を示す分解斜視図である。
図１に示すように、本実施の形態の非水電解質二次電池１は、容器３０と、容器３０内に収容される電極体１１と、容器３０に設けられた電極端子２３と、電極端子２３と電極体１１とを電気的に接続する集電体１２、１５と、容器３０と電極端子２３とを絶縁する外部絶縁封止材２２と、容器３０と集電体１２、１５とを絶縁する内部絶縁封止材１３とを有する。
容器３０は、蓋部２０と容器本体１０とから構成される。蓋部２０は、Ｘ軸方向（後述参照）に長い長尺板状の部材である。容器本体１０は、矩形筒状の部材の一端に開口１０ｘ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１０と蓋部２０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、上下方向およ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２０は、長手方向の両端部に、蓋部２０の上側の表面である上面２０ｂから容器３０の外方に向けて突出する凸部２１と凸部２１以外の部分である板状の蓋本体２０ａとを有する。なお、ここで、蓋部２０の上面２０ｂとは、蓋本体２０ａの容器３０外側の面である。つまり、容器３０は、その外壁の一部が外側に向けて突出することにより形成される凸部２１を有する。
凸部２１は、頂部としての板部２１ｂと、側壁部２１ｄとを有する。板部２１ｂは、凸部２１の上部を構成する平板状の部材であり、平面視においてＸ軸方向およびＹ軸方向に平行な辺を有する矩形状であり、蓋本体２０ａと平行である。また、凸部２１には、板部２１ｂに電極端子２３に貫通される貫通孔２１ａが形成されている。なお、図１においては、正極側の貫通孔２１ａのみを示し、負極側の貫通孔は後述する絶縁封止材の陰に隠れるため図示されない。
電極体１１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１１は、捲回軸方向がＸ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３０内に収納される。正極および負極は、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１１は、その両端において、正極および負極のそれぞれが所定の幅でセパレータから電極体１１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１１ａ、１１ｂを有する。つまり、電極体１１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１１ａ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１１ｂとを有する。更に、正極側の突出部１１ａおよび負極側の突出部１１ｂ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１１ａ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１１ｂ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１１ａおよび負極側の突出部１１ｂには、正極側の集電体１２および負極側の集電体１５がそれぞれ電気的に接続される。
集電体１２の上側の端部は、電極体１１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１２ｂ１）を有し、当該板状の構成には貫通孔１２ａが形成されている。また、集電体１２は、電極体１１の捲回軸方向の一端である正極側の突出部１１ａにおいて、Ｚ軸方向の下側の端部に向かうにつれて、当該正極側の突出部１１ａのＸ軸方向外側の側面に沿って湾曲し、かつ、正極側の突出部１１ａと共に、アルミニウムまたはアルミニウム合金の挟持板１４に挟まれて超音波溶接等により接続、固定される構成（後述する腕部１２ｃ）を有する。なお、負極側の集電体１５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１２および負極側の集電体１５は、同じ構成であるため、以下では、正極側の集電体１２のみについて説明し、負極側の集電体１５の説明は省略する。
なお、集電体１２、１５の詳細な構成については後に更に詳細に説明する。
内部絶縁封止材１３は、蓋部２０と集電体１２の基台部１２ｂ（後述参照）との間に配置されることにより、容器３０と集電体１２とを絶縁する絶縁部材である。つまり、内部絶縁封止材１３は、容器３０の内部に配置されて、集電体１２を介して電気的に接続されている電極体１１から容器３０を絶縁するための絶縁部材である。また、内部絶縁封止材１３は、容器３０の蓋部２０に形成される貫通孔２１ａに対して電極端子２３および外部絶縁封止材２２とともに圧着されることにより、当該貫通孔２１ａを密閉するための封止材（パッキン）としても機能する。内部絶縁封止材１３は、集電体１２の基台部１２ｂを電極端子２３側から覆う形状である。内部絶縁封止材１３は、合成樹脂等により構成され、絶縁性および弾性を備える。内部絶縁封止材１３には、蓋部２０の貫通孔２１ａおよび集電体１２の貫通孔１２ａとともに、後述する電極端子２３の接続部２３ｂによって貫通される貫通孔１３ａが形成されている。
外部絶縁封止材２２は、電極端子２３の端子本体２３ａ（後述参照）と蓋部２０の凸部２１との間に挟み込まれることにより、電極端子２３と容器３０とを絶縁する絶縁部材である。つまり、外部絶縁封止材２２は、容器３０の外部に配置されて、電極端子２３および集電体１２を介して電気的に接続されている電極体１１から容器３０を絶縁するための絶縁部材である。また、外部絶縁封止材２２は、容器３０の蓋部２０に形成される貫通孔２１ａに対して電極端子２３および内部絶縁封止材１３とともに圧着されることにより、当該貫通孔２１ａを密閉するための封止材（パッキン）としても機能する。外部絶縁封止材２２は、凸部２１の板部２１ｂの上側に配置され、貫通孔２２ｄが形成される板状の板部２２ｂと、板部２２ｂの貫通孔２２ｄが形成される部分から連続して形成され、板部２２ｂの下方に延びる筒状の筒部２２ｃとを有する。つまり、外部絶縁封止材２２は、筒部２２ｃと、筒部２２ｃの軸に交差する方向であって筒部２２ｃの外側の方向に向かって拡がる板部２２ｂとを有する。
また、外部絶縁封止材２２は、板部２２ｂの外縁から凸部２１の側面に沿って形成される側壁部２２ａを有する。つまり、外部絶縁封止材２２は、板部２２ｂおよび側壁部２２ａにより凸部２１の外側を覆う部材である。
外部絶縁封止材２２は、内部絶縁封止材１３と同様の合成樹脂製の部材である。外部絶縁封止材２２に形成される貫通孔２２ｄは、蓋部２０に形成される貫通孔２１ａ、内部絶縁封止材１３に形成される貫通孔１３ａおよび集電体１２に形成される貫通孔１２ａとともに、後述する電極端子２３の接続部２３ｂによって貫通される。
また、外部絶縁封止材２２の筒部２２ｃは、蓋部２０と対向する側（つまり板部２２ｂの下側）に形成されており、貫通孔２２ｄと筒部２２ｃの内縁とは一致している。また、筒部２２ｃは、貫通孔１３ａ、２１ａに対応した外形を有し、これら各貫通孔１３ａ、２１ａに嵌り込むようになっている。したがって、筒部２２ｃは、容器３０の凸部２１に形成される貫通孔２１ａと電極端子２３の接続部２３ｂとの間に挟み込まれる。つまり、外部絶縁封止材２２は、電極端子２３の端子本体２３ａと容器３０の凸部２１の板部２１ｂとの間に挟み込まれ、かつ、電極端子２３の接続部２３ｂと容器３０の貫通孔２１ａ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２３と容器３０とを絶縁する。
更に、外部絶縁封止材２２の板部２２ｂの上側には枠体２２ｅが形成されており、枠体２２ｅは板部２２ｂに形成される貫通孔２２ｄの外側に形成されている。
電極端子２３は、容器３０の凸部２１の突出方向の外側に配置される板状の端子本体２３ａと、凹部２１ｘに形成される貫通孔２１ａを貫通する柱状の接続部２３ｂとを有する。端子本体２３ａは、その外縁の形状が枠体２２ｅの内縁の形状に対応した平面形状である。接続部２３ｂは、端子本体２３ａと集電体１２とを電気的に接続するとともに、蓋部２０と電極体１１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２３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２３は、銅または銅合金から構成される。
電極端子２３は、具体的には、図示しない外部負荷（つまり、非水電解質二次電池１の電気エネルギーを消費する機器）の端子が端子本体２３ａの表面に溶接固定されることにより、非水電解質二次電池１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。あるいは、電極端子２３は、図示しない複数の非水電解質二次電池１を並べて配置した状態で、バスバーにより各電池の端子本体２３ａが溶接固定されることにより、非水電解質二次電池１同士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２３は、端子本体２３ａと接続部２３ｂ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２３は、端子本体２３ａと接続部２３ｂとがそれぞれ独立しており、端子本体２３ａと接続部２３ｂ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てもよい。
次に、図２および図３を参照して、本実施の形態に係る非水電解質二次電池１の、電極端子２３および集電体１２周辺の構成を更に詳細に説明する。ただし、図２は、組立てられた状態における図１の非水電解質二次電池１のＹ−Ｚ平面で切断したときの電極端子周辺の要部断面図である。また、図３は、同図１の非水電解質二次電池１のＸ−Ｚ平面で切断したときの電極端子周辺の要部断面図である。
図２および図３に示すように、非水電解質二次電池１の電極端子２３および集電体１２周辺の構成は、上から電極端子２３、外部絶縁封止材２２、蓋部２０の凸部２１、内部絶縁封止材１３、集電体１２の板部１２ｂ１の順に積層されている。外部絶縁封止材２２は、板部２２ｂと、凸部２１の板部２１ｂと、内部絶縁封止材１３の板部１３ｂ（後述参照）とが重り、かつ、筒部２２ｃが蓋部２０に形成される貫通孔２１ａおよび内部絶縁封止材１３に形成される貫通孔１３ａに貫通した状態で配置される。筒部２２ｃの端面は、内部絶縁封止材１３の下面と同一面上にあり、内部絶縁封止材１３の下面とともに集電体１２の主面を形成する板部１２ｂ１の上面に接している。そして、外部絶縁封止材２２の筒部２２ｃの内周の形状と、集電体１２の貫通孔１２ａとは、同じサイズ、かつ、同じ形状である。また、筒部２２ｃと貫通孔１２ａとは電極端子２３の接続部２３ｂに貫通されている。つまり、接続部２３ｂの外周と、筒部２２ｃの内周および貫通孔１２ａ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２３の接続部２３ｂは、外部絶縁封止材２２の筒部２２ｃおよび集電体１２に形成される貫通孔１２ａを貫通した状態で、その先端がかしめられ、かしめ端２３ｃが整形される。かしめ端２３ｃは、電極端子２３の接続部２３ｂの端子本体２３ａとは反対側の端部がかしめられることにより形成される、貫通孔１２ａの径よりも外形が大きい。つまり、電極端子２３は、さらに、凹部２１ｘ内において、容器３０および集電体１２を端子本体２３ａとともに挟み込んで圧着することにより集電体１２に電気的に接続される圧着端部としてのかしめ端２３ｃを有する。
かしめ端２３ｃの外径は各貫通孔２１ａ、２２ｄ、１３ａ、１２ａの径より大きいため、外部絶縁封止材２２、蓋部２０、内部絶縁封止材１３および集電体１２は電極端子２３の端子本体２３ａとかしめ端２３ｃ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２３は、外部絶縁封止材２２と容器３０の凸部２１とを圧着することにより、容器３０の貫通孔２１ａが形成される部分と電極端子２３との間を外部絶縁封止材２２および内部絶縁封止材１３で密閉する。また、電極端子２３は、接続部２３ｂおよびかしめ端２３ｃが集電体１２により接しているため、蓋部２０の凸部２１を貫通した状態で集電体１２と電気的に接続される。なお、接続部２３ｂの側面は外部絶縁封止材２２の筒部２２ｃによって覆われているため、蓋部２０と接続部２３ｂとの間は絶縁状態が確保されている。
次に、各部の個別の構成を説明する。
図２および図３に示すように、本実施の形態の蓋部２０は、その裏側（つまり下側）に、容器本体１０の開口１０ｘに嵌合するように開口１０ｘの内縁形状と一致する外形状を有する枠部２０ｃが形成される。枠部２０ｃは、容器本体１０の上側の端面と当接する蓋部２０の側端の内側に形成される。つまり、蓋部２０は、枠部２０ｃが形成される部分の厚みが、他の部分の厚みよりも大きい枠部２０ｃ構成となる。また、蓋部２０の、凸部２１を除いた部分の厚みは、枠部２０ｃが形成される部分において最も大きく、次いで枠部２０ｃの外側の部分、枠部２０ｃの内側の部分の順に小さくなっている。
また、蓋部２０は、その構成部材の断面の厚みはほぼ一様である。蓋部２０には、凸部２１の裏側において、凸部２１の突出に対応した凹部２１ｘが形成されている。つまり、蓋部２０の凸部２１は、例えば、均一の厚みの板状部材に対してプレス加工により凹凸をつけることにより形成されたものである。要するに、容器３０は、凸部２１と、凸部２１が形成されることにより凸部２１に対応する位置の容器３０の内壁に形成される凹部２１ｘとを有する。凹部２１ｘは、最も外側の底面２１ｙと、底面２１ｙと容器３０の内壁との間に連続して形成される側面２１ｚとを有する。したがって、蓋部２０は、凸部２１の側面２１ｃおよび凹部２１ｘの側面２１ｚを形成する側壁部２１ｄを有する。側壁部２１ｄは、図２および図３に示すように、平面視において矩形状の板部２１ｂの外縁から蓋部２０の短手方向（Ｘ軸方向）および長手方向（Ｙ軸方向）に沿って蓋本体２０ａの間にわたって連続して、かつ、蓋本体２０ａに交差する方向に沿って形成されている。側壁部２１ｄは、四方のそれぞれに面する４つの部分２１ｄ１、２１ｄ２、２１ｄ３、２１ｄ４を有する。４つの部分２１ｄ１、２１ｄ２、２１ｄ３、２１ｄ４は、隣り合う部分同士が互いに連続している。当該４つの部分２１ｄ１、２１ｄ２、２１ｄ３、２１ｄ４のうちで、凸部２１の板部２１ｂの短手方向（Ｘ軸方向）に沿った外縁に連続している一対の部分２１ｄ１、２１ｄ３は、蓋本体２０ａおよび板部２１ｂに対して垂直に屈曲して形成される（図２参照）。また、当該４つの部分２１ｄ１、２１ｄ２、２１ｄ３、２１ｄ４のうちで、凸部２１の板部２１ｂの長手方向（Ｙ軸方向）に沿った外縁に連続している一対の部分２１ｄ２、２１ｄ４は、蓋本体２０ａに近づくにつれて互いに離れる方向に傾斜して屈曲して形成される（図３参照）。つまり、側壁部２１ｄのＹ軸方向に沿っている一対の部分２１ｄ２、２１ｄ４のＸ軸方向内側の第一側面２１ｃ２および第二側面２１ｃ４は、蓋部２０の上面２０ｂに近づくにつれて、互いに離れる方向に傾斜している。凹部２１ｘの側面２１ｚは、集電体１２の基台部１２ｂの一対の壁部１２ｂ２（後述参照）に、内部絶縁封止材１３の側壁部１３ｃ（後述参照）を挟んで対向する面である。つまり、凹部２１ｘの側面２１ｚは、集電体１２の渡り部分１２ｃ２および壁部１２ｂ２の少なくとも一方の外形に対応した形状を有する。
内部絶縁封止材１３は、蓋部２０に形成される凸部２１と同様に、板部１３ｂと、側壁部１３ｃとを有する。内部絶縁封止材１３の上側の形状は、凹部２１ｘの形状に対応した形状である。板部１３ｂは、凸部２１の板部２１ｂに平行な平板状であって、平面視においてＸ軸方向およびＹ軸方向に平行な辺を有する矩形状である。板部１３ｂには、上述した貫通孔１３ａが形成されている。側壁部１３ｃは、板部１３ｂの周縁から電極体１１側（つまり下側）に向かって立ち上がるように形成されている。側壁部１３ｃは、四方のそれぞれに面する４つの部分１３ｃ１、１３ｃ２、１３ｃ３、１３ｃ４を有する。４つの部分１３ｃ１、１３ｃ２、１３ｃ３、１３ｃ４は、隣り合う部分同士が互いに連続している。そして、側壁部１３ｃは、上述した側壁部２１ｄの内側の面と平行である。つまり、４つの部分１３ｃ１、１３ｃ２、１３ｃ３、１３ｃ４のうちで、板部１３ｂのＸ軸方向に沿った一対の辺から立ち上がっている一対の部分１３ｃ１、１３ｃ３は、板部１３ｂに対して垂直に形成される。また、当該４つの部分１３ｃ１、１３ｃ２、１３ｃ３、１３ｃ４のうちで、板部１３ｂのＹ軸方向に沿った一対の辺から立ち上がっている一対の部分１３ｃ２、１３ｃ４は、下部に行くに従い互いに離れる方向に傾斜して形成される。また、図３に示すように、凸部２１の板部２１ｂの長手方向に沿った外縁に連続している一対の互いに対向する側壁部２１ｄの二方に面する部分２１ｄ２、２１ｄ４の内側の面と、内部絶縁封止材１３の板部１３ｂのＹ軸方向に沿った一対の辺から立ち上がっている一対の部分１３ｃ２、１３ｃ４の外側の面とは、互いに接している。
更に、蓋部２０の凸部２１の上部に位置している外部絶縁封止材２２は、内部絶縁封止材１３と同様に凸部２１の形状に対応した形状を有する。外部絶縁封止材２２において、板部２２ｂの下面が凸部２１の板部２１ｂの上面と接触しており、板部２２ｂの外縁から板部２２ｂの下方に延びる側壁部２２ａが凸部２１の側面を形成する側壁部２１ｄに沿った形状である。側壁部２２ａは、四方のそれぞれに面する４つの部分２２ａ１、２２ａ２、２２ａ３、２２ａ４を有する。４つの部分２２ａ１、２２ａ２、２２ａ３、２２ａ４は、隣り合う部分同士が互いに連続している。当該４つの部分２２ａ１、２２ａ２、２２ａ３、２２ａ４のうちで、板部２２ｂのＸ軸方向に沿った一対の辺から下方に延びる一対の部分２２ａ１、２２ａ３は、板部２２ｂに対して垂直に形成される。また、当該４つの部分２２ａ１、２２ａ２、２２ａ３、２２ａ４のうちで、板部２２ｂのＹ軸方向に沿った一対の辺から下方に延びる一対の部分２２ａ２、２２ａ４は、容器３０の上面２０ｂに近づくにつれて互いに離れる方向に傾斜して形成される。つまり、外部絶縁封止材２２の側壁部２２ａは、凸部２１の側面の一部（第一側面２１ｃ２）に沿って配置される第一側壁部としての側壁部２２ａの部分２２ａ２と、第一側壁部とは凸部２１を挟んで反対側の凸部２１の側面（第二側面２１ｃ４）の一部に沿って配置される第二側壁部としての側壁部２２ａの部分２２ａ４とを有する。
ここで、側壁部２２ａの部分２２ａ２と側壁部の部分２２ａ４とが為す第一角度θ１は、第一側面２１ｃ２と第二側面２１ｃ４とが為す第二角度θ２と等しい。つまり、側壁部２２ａの部分２２ａ２のＸ軸方向内側の面と第一側面２１ｃ２とは密着し、側壁部２２ａの部分２２ａ４のＸ軸方向内側の面と第二側面２１ｃ４とは密着する。
また、板部２２ｂの下面から側壁部２２ａの下端までのＺ軸方向の距離は、蓋本体２０ａの上面２０ｂから凸部２１の板部２１ｂの上面までのＺ軸方向の距離未満となっている。すなわち、図２および図３に示すように、外部絶縁封止材２２、蓋部２０、内部絶縁封止材１３および集電体１２が、電極端子２３の端子本体２３ａとかしめ端２３ｃにより挟み込まれて圧着された状態において、側壁部２２ａの容器３０の上面２０ｂ側の端部（つまり、側壁部２２ａの下端）の端面２２ｆは、蓋部２０の上面２０ｂから、所定間隔Ｃをもって離隔している。
このように、本実施の形態の非水電解質二次電池１においては、蓋部２０が凸部２１およびそれに対応する凹部２１ｘを有し、外部絶縁封止材２２および内部絶縁封止材１３の形状が凸部２１の形状および凹部２１ｘの形状にそれぞれ対応する形状を有するように構成されている。
次に、図４および５を参照して、集電体１２の詳細な構成を説明する。図４は集電体１２を下方から仰視した斜視図であり、図５の（ａ）および（ｂ）はそれぞれＹ軸方向の視点から視た図およびＸ軸方向の視点から視た図である。
各図に示すように、集電体１２は、一枚の金属板をプレス等により屈曲加工することにより形成され、平板状の構成を含む基台部１２ｂと、基台部１２ｂのＸ軸方向の両端から下方に向けて延伸する一対の腕部１２ｃとを備える。また、集電体１２の基台部１２ｂは、容器３０内に位置し、凹部２１ｘ内において電極端子２３に接続される。集電体の一対の腕部１２ｃは、基台部１２ｂから凸部２１の突出方向の反対側（つまり、蓋部２０の下方）に向けて延伸し、電極体１１をその間に挟んだ状態で電極体１１に接続される。
図４および図５の（ａ）に示すように、基台部１２ｂは、貫通孔１２ａが形成された平板状の板部１２ｂ１と、板部１２ｂ１のＹ軸方向に沿った一対の辺において屈曲して形成された一対の壁部１２ｂ２とから構成される。板部１２ｂ１は、電極端子と直接接続される。一対の壁部１２ｂ２は、板部１２ｂ１に対して連続して設けられ、凹部２１ｘの側面２１ｚに対向して設けられた互いに対向する。基台部１２ｂを構成する一対の壁部１２ｂ２は、図３に示す蓋部２０の凹部２１ｘの側壁部２１ｄの内側の面である側面２１ｚに対応して、板部１２ｂ１から遠ざかるにつれて、互いに離れる方向に傾斜している。一対の壁部１２ｂ２は、それぞれの容器３０のＹ軸方向の端部側（図５（ｂ）の右側）の部分が一対の腕部１２ｃへと連続する構成を有する。つまり、壁部１２ｂ２のうちで電極体１１の突出部１１ａ、１１ｂに近い側の一部のみが腕部１２ｃと連続している。
次に、一対の腕部１２ｃのそれぞれは、電極体１１に接続される腕本体１２ｃ１と、腕本体１２ｃ１と基台部１２ｂの壁部１２ｂ２とを繋ぐ渡り部分１２ｃ２とから構成される。つまり、一対の腕部１２ｃは、一対の腕本体１２ｃ１と、一対の渡り部分１２ｃ２とを有する。一対の腕本体１２ｃ１のそれぞれは、電極体１１の正極側の突出部１１ａのＸ軸方向に向かって面する側面の外側に沿って、板部１２ｂ１に直交する方向に板部１２ｂ１から下方に延伸する、外形が長尺状の平板である。つまり、一対の腕本体１２ｃ１は、互いに平行である。図３に示すように、一対の腕本体１２ｃ１は、その間に電極体１１を挟み込んでいる。集電体１２の腕部１２ｃは、Ｙ軸方向において、容器３０の内部のうちの凸部２１が形成される位置よりも短側面１０ａに近い側で電極体１１と接続される。また、渡り部分１２ｃ２は、Ｘ軸方向から視た形状が、凹部２１ｘから容器３０の短側面１０ａ側へ向かって湾曲することにより、腕本体１２ｃ１と壁部１２ｂ２とを繋ぐ形状である。つまり、図５の（ｂ）に示すように、集電体１２は、腕部１２ｃのＹ軸方向の短側面側の縁ｅ２が、基台部１２ｂのＹ軸方向の短側面側の縁ｅ１より容器の短側面寄りに位置している。
なお、一対の腕本体１２ｃ１のそれぞれの先端は、図５（ｂ）に示すように、Ｙ軸方向の視点から視た形状が丸い。このように、腕本体１２ｃ１の先端が丸い構成とすることにより、電極体１１に集電体１２を接続する時に、電極体１１の表面に傷がつくのを防いでいる。なお、腕本体１２ｃ１の先端の形状は、丸くなくてもよく、角張っていてもよい。
一方、一対の渡り部分１２ｃ２のそれぞれは、図５の（ａ）に示すように、基台部１２ｂの板部１２ｂ１に対する角度が、基台部１２ｂの板部１２ｂ１に対する壁部１２ｂ２と同一の角度である。つまり、渡り部分１２ｃ２は、一対の壁部１２ｂ２のそれぞれの延長線上に形成されている集電体１２の一対の構成要素である。また、一対の渡り部分１２ｃ２は、腕本体１２ｃ１と基台部１２ｂとを繋ぐ平板状の部分である。そして、一対の渡り部分１２ｃ２は、下部に行くに従い互いに離れる方向に傾斜している。つまり、一対の渡り部分１２ｃ２は、その間隔が、基台部１２ｂに向かうに従って小さくなっている。このように、一対の壁部１２ｂ２および一対の渡り部分１２ｃ２が傾斜しているため、内部絶縁封止材１３の板部１３ｂに直接接触する板部１２ｂ１の上面のＹ軸方向（つまり、一対の腕部１２ｃの並び方向）の幅Ｗ１は、一対の腕本体１２ｃ１の間隔Ｗ２よりも小さい。また、壁部１２ｂ２と渡り部分１２ｃ２とが互いに延長線上に形成されているため、集電体１２の腕部１２ｃと基台部１２ｂとの間の強度と、一対の腕部１２ｃの精度とが確保されやすい。
また、図２、図４および図５（ｂ）に示すように、渡り部分１２ｃ２は、容器３０のＹ軸方向の端部側に腕本体１２ｃ１が配置されるように、基台部１２ｂの壁部１２ｂ２から容器３０のＹ軸方向の端部側に向かう方向に延びている。これにより、腕本体１２ｃ１は、板部１２ｂ１の後端ｅ１よりも外側の位置にて延伸している。
本実施の形態に係る非水電解質二次電池１によれば、集電体１２が有する一対の腕部１２ｃが電極体１１を挟み込む構成であり、かつ、当該一対の腕部１２ｃの間隔Ｗ２が当該一対の腕部１２ｃの並び方向における基台部１２ｂの幅Ｗ１よりも大きい構成である。
このため、電極体１１を挟み込む一対の腕部１２ｃの間隔を大きくとることができ、一対の腕部１２ｃにより挟み込まれる電極体１１の部分をより大きくすることができる。つまり、電極体１１のＸ軸方向の幅を大きくすることができる。これにより、容器３０内部に収容する電極体１１の体積を大きくとることができ、電極体１１の容器３０に対する収納効率を高めることができる。
また、本実施の形態に係る非水電解質二次電池１によれば、電極体１１に接続される一対の腕本体１２ｃ１と集電体１２の基台部１２ｂとの間を繋ぐ、集電体１２の一対の腕部１２ｃのうちの一対の渡り部分１２ｃ２の間隔が、基台部１２ｂに向かうに従って小さくなっている。つまり、一対の渡り部分１２ｃ２の間隔を基台部１２ｂに向かうに従い小さくすることにより、一対の腕部１２ｃの間隔を、当該一対の腕部１２ｃの並び方向における基台部１２ｂの幅Ｗ１よりも大きくしている。
さらに、電極体１１の形状が扁平型の形状を有する捲回型の形状であるため、図３に示すように、その捲回軸による断面においては、長手方向の両端が最も細くなるような形状である。この形状を考慮して、先に図５（ａ）に示したように、集電体１２の板部１２ｂ１の幅Ｗ１を、一対の腕本体１２ｃ１の間隔Ｗ２よりも小さくし、かつ、一対の渡り部分１２ｃ２の間隔を、基台部１２ｂに向かうに従って小さくしている。これにより、集電体１２は、捲回型の電極体１１の捲回軸まわりの断面形状に追従した空間を形成している。
これにより、集電体１２内にて、電極体１１の、容器本体１０のＸ軸方向の寸法を拡大することができ、同一寸法の基台部を有する従来の集電体を用いた容器と比べて、よりＸ軸方向に厚みのある、体積の大きな電極体を用いた大容量の非水電解質二次電池を構成することができる。
また、集電体１２は、凹部２１ｘ内において電極端子２３と接続されている基台部１２ｂから飛び出している一対の腕部１２ｃの間隔Ｗ２を、凹部２１ｘの内寸によって制約を受けることなく拡大させた形状とすることができる。したがって、幅Ｗ２を大きくとって、腕部１２ｃの間に、Ｘ軸方向の幅の大きな電極体１１を収納することが可能となる。
また、本実施の形態に係る非水電解質二次電池１によれば、集電体１２の基台部１２ｂから腕部１２ｃへと繋ぐ構成である渡り部分１２ｃ２が、凹部２１ｘの内壁の形状に対応して板部１２ｂ１から、壁部１２ｂ２とともに一体化した平板として形成されている。このため、腕本体１２ｃ１から板部１２ｂ１までの距離を最短とすることができ、集電経路を短縮化できる。このため、集電体１２の内部損失を低減することができる。また、当該集電体１２は、渡り部分１２ｃ２が平板状であるため、作成が容易であり、かつ集電体１２自体にかかる機械的なストレスも低減できる。
また、本実施の形態に係る非水電解質二次電池１によれば、基台部１２ｂは、板状の板部１２ｂ１と、板部１２ｂ１に対して屈曲している壁部１２ｂ２とにより構成され、かつ、壁部１２ｂ２が一対の腕部１２ｃの一部である一対の渡り部分１２ｃ２と連続して形成される。このため、集電体１２の基台部１２ｂの強度を高め、腕部１２ｃが変形することを防ぐことができる。
また、本実施の形態に係る非水電解質二次電池１によれば、容器３０には、凸部２１が形成されており、さらに、凸部２１が形成されることにより凸部２１に対応する位置の容器３０の内壁に形成される凹部２１ｘが形成されている。そして、容器３０の内部において電極端子２３と電気的に接続される集電体１２は、当該凹部２１ｘ内において電極端子２３と接続される基台部１２ｂを有する。
このように、電極端子２３と接続される集電体１２の部分である基台部１２ｂが、容器３０に形成される凹部２１ｘに収納されるため、容器３０の内部空間のうちで凹部２１ｘ以外の空間を電極体１１の形状に合わせることができる。これにより、電極体１１の外形の大きさを当該空間の大きさに合わせるだけで、容器３０の内部に電極体１１を収納したときに生じる無駄な空間を小さくすることができる。このように、電極体１１の構造を変えることなく、容器３０の形状を電極体１１の形状に合わせて変えているため、容器３０の内部空間に対する電極体１１の収納効率を容易に高めることができる。
また、本実施の形態に係る非水電解質二次電池１によれば、容器３０の凹部２１ｘは、最も外側の底面２１ｙと、底面２１ｙと容器３０の内壁との間に連続して形成される側面２１ｚとを有し、側面２１ｚは、集電体１２の腕部１２ｃの渡り部分１２ｃ２および基台部１２ｂの壁部１２ｂ２の少なくとも一方の外形に対応した形状を有する。
このため、容器３０の蓋部２０に形成される凹部２１ｘ内に基台部１２ｂが配置された状態においても、壁部１２ｂ２および腕部１２ｃの渡り部分１２ｃ２は凹部２１ｘの内壁に沿って配置されるため、凹部２１ｘ内への集電体１２の固定に伴い加えられる機械的なストレスを低減することができる。また、集電体１２の集電経路の短縮化、内部損失の低減といった集電体１２自体の効果も維持できる。
しかしながら、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
なお、上記実施の形態の非水電解質二次電池１では、集電体１２の腕部１２ｃの渡り部分１２ｃ２は、図５の（ａ）に示すように、Ｙ軸方向から視た形状が、凹部２１ｘの内部形状に沿って、一対の壁部１２ｂ２および一対の腕本体１２ｃ１の両方に対して屈曲して連続しているが、屈曲して連続することに限らない。例えば、図６に示すように、集電体３２の腕部３２ｃの渡り部分３２ｃ２は、基台部３２ｂの一対の壁部３２ｂ２および一対の腕本体３２ｃ１の両方に対して湾曲した構成であってもよい。この場合、渡り部分３２ｃ２のＹ軸方向から視た形状を、電極体１１のＹ軸方向から視た外形に一層近似することとなるため、収納効率を更に高めることが可能となる。また、集電体のＹ軸方向から視た形状を、渡り部分１２ｃ２と一対の壁部１２ｂ２および一対の腕本体１２ｃ１との境界で屈曲させる形状とするよりも、渡り部分３２ｃ２を平面状から曲面状とすることができるため渡り部分３２ｃ２の剛性を大きくすることができる。なお、図６に示す集電体３２の３２番台の符号が付された各構成は、１２番台の符号と関連付けられた各構成要素を３２番台に置き換えることで読み替えることができるため、図６に示す符号についての各構成要素の説明は省略する。
また、上記実施の形態の非水電解質二次電池１では、集電体１２は、図５、６に示したように、一対の腕部１２ｃの腕本体１２ｃ１の対向面同士の間隔Ｗ２に対する基台部１２ｂの板部１２ｂ１のＸ軸方向の幅Ｗ１が、渡り部分１２ｃ２および板部１２ｂ１の壁部１２ｂ２において連続的に小さくなる構成の一例であったが連続的に小さくなることに限らない。例えば、図７に示すように、間隔Ｗ２から横幅Ｗ１へは断続的に小さくなる構成であってもよい。図７は、渡り部分４２ｃ２および板部４２ｂの壁部４２ｂ２が直角に屈曲した構成としたものであり、図５、６に示した集電体１２、３２と同様に、収納効率向上の効果を奏する。
要するに、本発明の集電体は、基台部１２ｂのＸ軸方向の幅に対して電極体１１を挟み込んでいる一対の腕部１２ｃの間隔が大きい構成を有していればよく、基台部１２ｂのＸ軸方向の幅から一対の腕部１２ｃの間隔へと間隔が拡がる構成は限定されない。なお、図７に示す集電体４２の４２番台の符号が付された各構成は、１２番台の符号と関連付けられた各構成要素を４２番台に置き換えることで読み替えることができるため、図７に示す符号についての各構成要素の説明は省略する。
また、上記実施の形態の非水電解質二次電池１では、集電体１２は、一対の腕部１２ｃ（つまり二本の腕部１２ｃ）を有しているが、一対の腕部１２ｃのみを有する構成に限らずに、例えば図８に示すように、基台部５２ｂに三本以上の腕部５２ｃ１〜５２ｃ３が設けられた構成の集電体５２であってもよい。図８に示す集電体５２は、その一例として、三本の腕部５２ｃ１〜５２ｃ３を有するものである。腕部５２ｃ１と５２ｃ２との間、および腕部５２ｃ２と５２ｃ３との間にそれぞれ電極体１１を接続することにより、高収納効率、かつ、大容量の非水電解質二次電池を実現することができる。
このような構成においても、腕部５２ｃ１と５２ｃ３との間隔Ｗ２を基台部１２ｂの間隔Ｗ１より大きく定めることにより、上記の実施例と同様の効果が得られる。要するに、本発明の集電体５２は、複数の腕部のうち、最も外側にある一対の腕部の間隔が基台部の幅より大きければよく、集電体が備える腕部の本数や形状により限定されるものではない。
また、上記実施の形態の非水電解質二次電池１では、蓋部２０の凹部２１ｘは、蓋部２０の上面２０ｂに形成された凸部２１に対応する反転形状として形成された凹みであるが、本発明の凹部２１ｘは、凸部２１の有無にかかわらず形成されていてもよい。具体的には凸部を設けずに上面を平面とし、その裏面にプレスまたは切削等の加工により凹部２１ｘを形成した蓋部を採用してもよい。このような構成であっても、電極体１１の収納効率を高めることが可能となる。また、凹部２１ｘ以外の部分の厚みが増すことで蓋部の剛性を大きくすることができ、非水電解質二次電池自身の強度を高めることができる。
ただし、凹部２１ｘを形成する際に、凸部２１を合わせて形成することは、以下の効果をもたらし、より好適である。すなわち、凸部２１を本発明の凸部として、この上面に電極端子２３を配置することにより、電極端子２３の位置決めが容易となり、生産性を向上させることが可能となる。
また、上記実施の形態の非水電解質二次電池１では、蓋部２０は、凹部２１ｘ内に、内部絶縁封止材１３、集電体１２の基台部１２ｂおよびかしめ端２３ｃは、図２において、最下端であるかしめ端２３ｃの頂点の位置が、蓋部２０の枠部２０ｃとほぼ同一なものとして示した。しかしながら、図２のような構成に限らずに、かしめ端２３ｃの高さをより低く形成する、または、溶接等の手段によりかしめ端２３ｃを省いて電極端子２３と集電体１２とを接続する溶接部を形成する構成とすることが考えられる。つまり、集電体１２の基台部１２ｂ、内部絶縁封止材１３、および、圧着端部としてのかしめ端２３ｃは、凹部２１ｘの底面２１ｙと凹部２１ｘが形成される面である蓋部２０の下面２０ｄとの間の空間に収納される。また、かしめ端２３ｃを省いて溶接部とした場合には、集電体１２の基台部１２ｂおよび内部絶縁封止材１３は、凹部２１ｘの底面２１ｙと凹部２１ｘが形成される面である蓋部２０の下面２０ｄとの間の空間に収納される。つまり、電極体１１および電極体１１に接続される集電体１２の腕部１２ｃ以外の構成である、集電体１２の基台部１２ｂ、内部絶縁封止材１３およびかしめ端２３ｃまたは溶接部を、凹部２１ｘ内部の空間に収納することができる。このため、容器３０内部の形状と電極体１１の外形とを近づけることができる。つまり、電極体１１を容器３０に収納したときに、電極体１１を容器３０の蓋部２０に限りなく近づけることができる。このため、容器３０内部に内部絶縁封止材１３が配置される構成であっても、電極体１１の容器３０に対する収納効率を高めることができる。
また、上記の説明においては、本発明の電極体は捲回型であるとしたが、積層型の電極体としてもよい。
また、上記の説明においては、本発明の蓄電素子は、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池１であるとしたが、電気化学反応により充放電可能な電池であれば、ニッケル水素電池その他各種の二次電池を用いてもよい。また、一次電池であってもよい。さらに電気二重層キャパシタのように、電気を直接電荷として蓄積する方式の素子であってもよい。要するに、本発明の蓄電素子は電気を蓄積可能な素子であれば、その具体的な方式によって限定されるものではない。
また、上記の説明においては、容器本体１０および蓋部２０から構成される電池容器は、本発明の素子容器に相当するものであり、電極端子は蓋部に設けられるものとしたが、本発明は、電極端子を容器本体側に設けるものとしてもよい。要するに本発明は、素子容器内の任意の位置に設けられた凹部に集電体の基台部が位置可能な構成であればよく、素子容器を構成する蓋部と容器本体との接合の態様、更には素子容器を構成する部材の種類、形状、個数によって限定されるものではない。
また、電池本体はアルミニウム製であるとしたが、アルミニウム合金、ステンレスその他任意の金属または金属化合物を材料とするものであってもよい。また、形状は外形六面体としたが、円筒形状であってもよい。要するに、本発明の素子容器は、形状、材質その他の具体的な構成によって限定されるものではない。
要するに、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。
以上のような本発明は、電極体の収納効率を高めることが可能になる効果を有し、例えば二次電池のような蓄電素子において有用である。
１ 非水電解質二次電池
１０ 容器本体
１１ 電極体
１１ａ 突出部（正極側）
１１ｂ 突出部（負極側）
１２、３２、４２、５２ 集電体
１２ａ 貫通孔
１２ｂ 基台部
１２ｂ１ 板部
１２ｂ２ 壁部
１２ｃ 腕部
１２ｃ１ 腕本体
１２ｃ２ 渡り部分
１３ 内部絶縁封止材
１３ａ 貫通孔
１３ｂ 板部
１３ｃ 側壁部
１４ 挟持板
１５ 集電体
２０ 蓋部
２０ａ 蓋本体
２０ｂ 上面
２０ｃ 枠部
２０ｄ 下面
２１ 凸部
２１ａ 貫通孔
２１ｂ 板部
２１ｃ 側面
２１ｄ 側壁部
２１ｘ 凹部
２１ｙ 底面
２１ｚ 側面
２２ 外部絶縁封止材
２２ａ 側壁部
２２ｂ 板部
２２ｃ 筒部
２２ｄ 貫通孔
２２ｅ 枠体
２２ｆ 端面
２３ 電極端子
２３ａ 端子本体
２３ｂ 接続部
２３ｃ かしめ端
３０ 容器

Claims (9)

  1. 容器と、前記容器内に収納される電極体と、前記容器に設けられた電極端子と、前記電極端子と前記電極体とを電気的に接続する集電体とを備える蓄電素子であって、
    前記集電体は、
    前記容器内に位置し、前記電極端子に接続される基台部と、
    前記基台部から延伸し、前記電極体をその間に挟み込んだ状態で、前記電極体に接続される板状の複数の腕部と、を有し、
    前記複数の腕部のうちで最も外側に位置する一対の前記腕部の間隔は、前記一対の腕部の並び方向における前記基台部の幅より大きい
    蓄電素子。
  2. 前記一対の腕部は、前記電極体に接続される一対の腕本体と、前記一対の腕本体と前記基台部とを繋ぐ一対の渡り部分を有し、
    前記一対の渡り部分は、その間隔が、前記基台部に向かうに従って小さくなっている
    請求項１に記載の蓄電素子。
  3. 前記一対の渡り部分は、前記腕本体と前記基台部と繋ぐ平板状の部分である
    請求項２に記載の蓄電素子。
  4. 前記基台部は、
    前記電極端子と直接接続される板状の板部と、
    前記一対の渡り部分のそれぞれと連続して形成され、前記板部に対して屈曲または湾曲している壁部と、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. 前記容器は、その外壁の一部が外側に向けて突出することにより形成される凸部と、前記凸部が形成されることにより前記凸部に対応する位置の前記容器の内壁に形成される凹部とを有し、
    前記集電体の前記基台部は、前記凹部内において前記電極端子に接続される
    請求項１から４のいずれかに記載の蓄電素子。
  6. 前記凹部は、最も外側の底面と、前記底面と前記容器の内壁との間に連続して形成される側面とを有し、
    前記側面は、前記渡り部分および前記壁部の少なくとも一方の外形に対応した形状を有する
    請求項５に記載の蓄電素子。
  7. さらに、
    前記凹部と前記集電体の前記基台部との間に位置する絶縁部材を、備え、
    前記絶縁部材および前記基台部は、前記底面と前記凹部が形成される面との間に収納される
    請求項５または６に記載の蓄電素子。
  8. 前記凹部は、前記電極端子に貫通される貫通孔が形成されており、
    前記電極端子は、前記凹部の前記容器の外側に配置される板状の端子本体と、前記凹部の前記貫通孔を貫通する柱状の接続部と、前記凹部内において、前記容器および前記集電体を前記端子本体とともに挟み込んで圧着することにより前記集電体に電気的に接続される圧着端部とを有し、
    前記基台部、前記圧着端部および前記絶縁部材は、前記底面と前記凹部が形成される面との間に収納される
    請求項７に記載の蓄電素子。
  9. 前記圧着端部は、前記接続部の前記端子本体とは反対側の端部がかしめられることにより形成される、前記貫通孔の径よりも外径が大きいかしめ端である
    請求項８に記載の蓄電素子。
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