JP2016126898A - 蓄電素子 - Google Patents

Abstract

【課題】電極体が変形することによる性能低下を低減できる蓄電素子を提供する。【解決手段】極板が積層されることで形成される電極体６００と、電極体６００に接続される正極集電体１２０とを備える蓄電素子１０であって、電極体６００に当接する当接部材４００を備え、当接部材４００は、本体部４２０と、本体部４２０とは異なる材料で構成され、かつ、極板が積層された積層部６０１ａを極板の積層方向において正極集電体１２０とで挟み込んだ状態で、正極集電体１２０および積層部６０１ａとともに接合される当て板４１０と、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、容器の内部に集電体及び絶縁部材を備える蓄電素子に関する。

従来、集電接続板（集電体）と、発電要素（電極体）との接続部分において、集電体とともに電極体に溶接される挟持板（当て板）が設けられた非水電解質二次電池（蓄電素子）が開示されている（特許文献１参照）。特許文献１の技術では、当て板の長さを電極体の電極の直線部の長さよりも短くすることで、電極体の接続部分における破損を防いでいる。

特開２００９−１０５０７４号公報

しかしながら、上記従来の蓄電素子では、振動や衝撃が加えられたときに、電極体の集電体との接続部分が変形しやすいという問題がある。つまり、蓄電素子に振動や衝撃が加えられたときに、電極体が変形することにより蓄電素子の性能低下を招くおそれがある。

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、電極体が変形することによる性能低下を低減できる蓄電素子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、極板が積層されることで形成される電極体と、前記電極体に接続される集電体とを備える蓄電素子であって、前記電極体に当接する当接部材を備え、前記当接部材は、本体部と、前記本体部とは異なる材料で構成され、かつ、前記極板が積層された積層部を前記極板の積層方向において前記集電体とで挟み込んだ状態で、前記集電体および前記積層部とともに接合される当て板と、を有する。

これによれば、電極体に接合される当て板が当接部材の本体部に設けられており、かつ、当接部材が電極体に当接するため、電極体が変形することを抑制することができる。このため、蓄電素子に振動や衝撃が加えられたとしても、電極体が変形することによる蓄電素子の性能低下を低減することができる。

また、前記本体部および前記当て板は、一体に形成されていてもよい。

これによれば、本体部と当て板との間のクリアランスを最小化してゼロに近づけることができるため、本体部と当て板との間で相対的な移動が生じることを抑制することができる。つまり、当接部材が変形することを抑制することができるため、電極体が変形することを効果的に低減することができる。

また、前記当接部材は、前記積層方向に分離された２つの前記積層部の間に配置されてもよい。

このため、電極体の２つの積層部の少なくとも一方が内側に向かって変形することを抑制することができる。

また、前記当接部材は、前記２つの積層部のそれぞれに対応して接合される２つの前記当て板であって、前記本体部に設けられた前記２つの当て板を有してもよい。

これによれば、当接部材は、本体部に設けられた２つの当て板によって、２つの積層部の内側で電極体に接合されているため、蓄電素子に対して振動や衝撃が加えられたとしても、電極体が変形することを強固に抑制することができる。このため、蓄電素子の性能低下をより効果的に低減することができる。

また、前記当接部材は、１つの前記積層部に接合される複数の前記当て板を有してもよい。

これによれば、１つの積層部に対して複数の当て板が設けられているため、１つの積層部に対して集電体を複数箇所で接合することができる。このため、集電体および電極体の接合強度を向上させることができる。

また、前記当接部材は、前記電極体の前記積層方向の外側に配置されてもよい。

このため、電極体が外側に向かって変形することを抑制することができる。

また、前記本体部は、前記電極体に沿った形状を有してもよい。

これによれば、本体部が電極体の形状に沿って設けられているため、当接部材は電極体に対して面で当接する。このため、電極体に対して負荷がかからないように、電極体が変形することを効果的に抑制することができる。

本発明における蓄電素子によれば、電極体が変形することによる性能低下を低減できる。

本発明の実施の形態に係る蓄電素子の外観を模式的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る蓄電素子の容器の容器本体を分離して蓄電素子が備える各構成要素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当接部材の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る図４における当接部材のＢ−Ｂ断面を示す図である。 本発明の実施の形態に係る蓄電素子の断面を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係る当接部材の構成を示す斜視図である。 本発明の他の実施の形態に係る蓄電素子の断面を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係る蓄電素子の断面を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係る当接部材の構成を示す斜視図である。 本発明の他の実施の形態に係る当接部材の構成を示す斜視図である。 本発明の他の実施の形態に係る当接部材の構成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等は、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。また、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。

なお、以下の説明及び図面中において、蓄電素子の電極体の巻回軸方向をＸ軸方向と定義する。つまり、Ｘ軸方向は、集電体もしくは電極端子の並び方向、または、容器の短側面の対向方向として定義できる。また、蓄電素子の上下方向をＺ軸方向と定義する。つまり、Ｚ軸方向は、集電体の足が延びる方向、または、容器の短側面の長手方向として定義できる。また、Ｘ軸方向及びＺ軸方向と交差する方向をＹ軸方向と定義する。つまり、Ｙ軸方向は、容器の長側面の対向方向、容器の短側面の短手方向、または、容器の厚さ方向として定義できる。

（実施の形態）
まず、蓄電素子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素子１０の外観を模式的に示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の容器１００の容器本体１１１を分離して蓄電素子１０が備える各構成要素を示す斜視図である。図３は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子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、図３は、容器１００の容器本体１１１を省略して図示している。

蓄電素子１０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。例えば、蓄電素子１０は、電気自動車（ＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）、またはハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）などに適用される。なお、蓄電素子１０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１０は、容器１００と、正極端子２００と、負極端子３００とを備えている。また、容器１００内方には、正極集電体１２０と、負極集電体１３０と、電極体６００と、当接部材４００、５００とが収容されている。

また、蓄電素子１０の容器１００の内部には電解液（非水電解質）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。なお、容器１００に封入される電解液としては、蓄電素子１０の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく様々なものを選択することができる。

容器１００は、矩形筒状で底を備える容器本体１１１と、容器本体１１１の開口を閉塞する板状部材である蓋体１１０とで構成されている。また、容器１００は、電極体６００等を内部に収容後、蓋体１１０と容器本体１１１とが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。なお、蓋体１１０及び容器本体１１１の材質は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金など溶接可能な金属であるのが好ましい。

電極体６００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部材である。正極は、アルミニウムやアルミニウム合金などからなる長尺帯状の金属箔である正極基材層上に正極活物質層が形成されたものである。また、負極は、銅や銅合金などからなる長尺帯状の金属箔である負極基材層上に負極活物質層が形成されたものである。また、セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートである。

ここで、正極活物質層に用いられる正極活物質、または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正極活物質または負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。

そして、電極体６００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が巻芯６２０（図６参照）に巻き回されて形成されている。つまり、電極体６００は、巻回型の電極体である。なお、同図では、電極体６００の形状としては長円形状を示したが、円形状または楕円形状でもよい。また、電極体６００の形状は巻回型に限らず、平板状極板を積層した形状でもよい。

なお、電極体６００は、正極側の積層部６０１と負極側の積層部６０２とを有している。積層部６０１は、正極の活物質層非形成部が積層されて束ねられた電極体の正極側の端部であり、積層部６０２は、負極の活物質層非形成部が積層されて束ねられた電極体の負極側の端部である。なお、正極の活物質層非形成部とは、正極のうち正極活物質が塗工されず正極基材層が露出した（正極活物質層が形成されていない）部分であり、負極の活物質層非形成部とは、負極のうち負極活物質が塗工されず負極基材層が露出した（負極活物質層が形成されていない）部分である。

また、電極体６００は、さらに、正極側の収束部６０３と負極側の収束部６０４とを有している（後述の図６の（ｂ）を参照）。収束部６０３は、電極体６００の積層された極板のうちで積層部６０１に向かうにつれて複数層の正極が収束している部位であり、複数層の正極の間隔が狭まっている部位である。収束部６０４は、電極体６００の積層された極板のうちで積層部６０２に向かうにつれて複数層の負極が収束している部位であり、複数層の負極の間隔が狭まっている部位である。

正極端子２００は、電極体６００の正極に電気的に接続された電極端子であり、負極端子３００は、電極体６００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２００及び負極端子３００は、電極体６００に蓄えられている電気を蓄電素子１０の外部空間に導出し、また、電極体６００に電気を蓄えるために蓄電素子１０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２００及び負極端子３００は、電極体６００の上方に配置された蓋体１１０に取り付けられている。具体的には、図３に示すように、正極端子２００は、突出部２１０が蓋体１１０の貫通孔１１０ａと正極集電体１２０の貫通孔１２１ａとに挿入されて、かしめられることにより、正極集電体１２０とともに蓋体１１０に固定される。また同様に、負極端子３００は、突出部３１０が蓋体１１０の貫通孔１１０ｂと負極集電体１３０の貫通孔１３１ａとに挿入されて、かしめられることにより、負極集電体１３０とともに蓋体１１０に固定される。なお、パッキン等も配置されているが、同図では省略して図示している。

正極集電体１２０は、電極体６００の正極側に配置され、正極端子２００と電極体６００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１２０は、電極体６００の正極基材層と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成されている。

負極集電体１３０は、電極体６００の負極側に配置され、負極端子３００と電極体６００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１３０は、電極体６００の負極基材層と同様、銅または銅合金などで形成されている。

正極集電体１２０及び負極集電体１３０の構成について具体的に説明する。なお、正極集電体１２０及び負極集電体１３０は、同様の構成を有するため、以下では正極集電体１２０についての説明を行い、負極集電体１３０についての説明は省略する。なお、負極集電体１３０の構成については、１２０番台の符号を１３０番台に読み替えることにより説明できる。

正極集電体１２０は、具体的には、端子側配置部１２１と、電極体側配置部１２２とを有する。端子側配置部１２１は、正極端子２００側（Ｚ軸方向プラス側）に配置される平板状の部位である。端子側配置部１２１には、正極端子２００の突出部２１０が挿入される貫通孔１２１ａが形成されている。そして、端子側配置部１２１は、突出部２１０が貫通孔１１０ａに挿入されて蓋体１１０とともにかしめられることにより、蓋体１１０に固定される。つまり、突出部２１０は、正極端子２００と正極集電体１２０とを接続する接続部である。

電極体側配置部１２２は、端子側配置部１２１の両側面部に接続された、Ｚ軸方向に延びる長尺板状の２つの部材であり、電極体６００側に配置される部材である。具体的には、電極体側配置部１２２は、端子側配置部１２１のＹ軸方向で対向する両側面から電極体６００の方向（Ｚ軸方向マイナス側）に垂れ下がるように配置された部材であり、電極体６００の正極側の積層部６０１に接合される。つまり、電極体側配置部１２２は、Ｚ軸方向に延びる部材であり、Ｘ−Ｚ平面に平行な面を有している。そして、電極体側配置部１２２は、当該平行な面にて電極体６００の正極側の積層部６０１に接合されて、容器１００内で電極体６００を吊り下げるように保持する。

当接部材４００は、電極体６００の正極側の積層部６０１の、積層方向に分離された２つの積層部６０１ａの間に配置され、電極体６００に当接する部材である。

当接部材４００は、本体部４２０と、複数（本実施の形態では４枚）の当て板４１０とを有する複合部材である。本体部４２０及び複数の当て板４１０は、互いに異なる材料で構成される。本体部４２０は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等の絶縁性の樹脂で形成されている絶縁部材であるが、絶縁性を有する部材であればどのような材質で形成されていても構わない。複数の当て板４１０は、アルミニウムやアルミニウム合金などからなる板状の金属部材である。当て板４１０は、正極集電体１２０とで積層部６０１ａを挟み込んで、正極集電体１２０とともに積層部６０１ａに接合される。

当接部材５００は、電極体６００の負極側の積層部６０２の、積層方向に分離された２つの積層部６０２ａの間に配置され、電極体６００に当接する部材である。当接部材５００は、本体部５２０と、複数（本実施の形態では４枚）の当て板５１０とを有する複合部材である。本体部５２０及び複数の当て板５１０は、互いに異なる材料で構成される。本体部５２０は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等の絶縁性の樹脂で形成されている絶縁部材であるが、絶縁性を有する部材であればどのような材質で形成されていても構わない。複数の当て板５１０は、銅や銅合金などからなる板状の金属部材である。当て板５１０は、負極集電体１３０とで積層部６０２を挟み込んで、負極集電体１３０とともに積層部６０２に接合される。

次に、当接部材４００、５００の構成について、詳細に説明する。なお、正極側の当接部材４００と、負極側の当接部材５００とは、同様の構成を有するため、以下では正極側の当接部材４００についての説明を行い、当接部材５００についての説明は省略する。

図４は、本発明の実施の形態に係る当接部材４００の構成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図４における当接部材４００のＢ−Ｂ断面を示す図である。図６は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の断面を示す図である。具体的には、図６の（ａ）は、図１における蓄電素子１０のＡ−Ａ断面を示す図である。図６の（ｂ）は、図６の（ａ）の一部を拡大した図である。

まず、図４及び図５に示すように、当接部材４００は、複数の当て板４１０と、本体部４２０とを有する。当接部材４００は、複数の当て板４１０に対して、本体部４２０がインサート成形されることにより、一体に形成されている。なお、ここで言うインサート成形とは、樹脂を成形するための金型に予め金属部材（ここでは複数の当て板４１０）を挿入しておき、当該金型に樹脂を注入して金属部材と樹脂とを一体に形成する成形方法である。

複数の当て板４１０は、本体部４２０から露出しており、かつ、正極が積層された積層部６０１ａを当該正極の積層方向（つまり、Ｙ軸方向）において正極集電体１２０の電極体側配置部１２２で挟み込んだ状態で、電極体側配置部１２２及び積層部６０１ａとともに接合される。

なお、電極体６００は、積層部６０１がＹ軸方向で２本の電極体側配置部１２２により挟み込まれている。そして、当接部材４００は、積層方向（Ｙ軸方向）に分離された２つの積層部６０１ａの間に配置される。このため、電極体６００の積層方向に分離された２つの積層部６０１ａのそれぞれは、図６に示すように、電極体側配置部１２２及び当て板４１０によりＹ軸方向で挟み込まれた状態となり、この状態で、電極体側配置部１２２、積層部６０１ａ及び当て板４１０が接合される。

複数の当て板４１０は、積層方向に分離された２つの積層部６０１ａのそれぞれに対応して接合され、本体部４２０に設けられた２組の部材である。つまり、複数の当て板４１０は、本体部４２０のＹ軸方向の異なる位置に２組の当て板４１０がそれぞれ設けられる。また、２組の当て板４１０は、Ｙ軸方向に並んで配置される。

なお、本実施の形態では２つの積層部６０１ａのそれぞれに対応して接合される２組の当て板４１０は、１組当たり２枚である。つまり、当接部材４００は、１つの積層部６０１ａに接合される複数の当て板４１０を有する。なお、本実施の形態では２つの積層部６０１ａのそれぞれに対応して接合される２組の当て板４１０は、１組当たり２枚であるが、１組当たり２枚に限らずに、１組当たりが、１枚であってもよいし、３枚以上であってもよい。

具体的には、複数の当て板４１０は、電極体側配置部１２２及び積層部６０１ａと、超音波溶接、抵抗溶接などの溶接により接合されることにより、２つの積層部６０１ａのそれぞれに対応して固定されている。また、電極体側配置部１２２、積層部６０１ａ、及び複数の当て板４１０の接合は、溶接に限定されず、かしめ、圧着などによって行われてもよい。

本体部４２０は、第一壁部４２１、第二壁部４２２、第三壁部４２３、第四壁部４２４及び第五壁部４２５を有する。第一壁部４２１及び第二壁部４２２は、Ｙ軸方向で互いに対向しており、第一壁部４２１はＹ軸方向プラス側に配置され、第二壁部４２２は、Ｙ軸方向マイナス側に配置されている。

第三壁部４２３及び第四壁部４２４は、Ｚ軸方向で互いに対向しており、第三壁部４２３はＺ軸方向プラス側に配置され、第四壁部４２４はＺ軸方向マイナス側に配置されている。より具体的には、第三壁部４２３は、第一壁部４２１及び第二壁部４２２を接続するように、第一壁部４２１及び第二壁部４２２のＺ軸方向プラス側の端部に連続して設けられている。第四壁部４２４は、第一壁部４２１及び第二壁部４２２を接続するように、第一壁部４２１及び第二壁部４２２のＺ軸方向マイナス側の端部に連続して設けられている。

第五壁部４２５は、Ｘ軸方向に面しており、第一壁部４２１、第二壁部４２２、第三壁部４２３、及び第四壁部４２４のＸ軸方向マイナス側の端部から、それぞれの壁部４２１〜４２４を接続するように連続して設けられている。つまり、本体部４２０は、Ｘ軸方向プラス側に壁部が設けられていない、略直方体形状の部材である。

第一壁部４２１及び第二壁部４２２のそれぞれには、２枚の当て板４１０がＺ軸方向に並んで設けられている。第一壁部４２１には、２枚の当て板４１０を露出させるための２つの露出部４２１ａが形成されている。同様に、第二壁部４２２には、２枚の当て板４１０を露出させるための２つの露出部４２２ａが形成されている。露出部４２１ａ、４２２ａは、第一壁部４２１及び第二壁部４２２に形成された開口部である。露出部４２１ａ、４２２ａは、切り欠き上に設けられた開口部だけでなく、貫通孔であってもよい。

また、複数の当て板４１０のそれぞれは、接合部４１１と、埋設部４１２とを有する。接合部４１１は、本体部４２０から露出され、電極体６００の積層部６０１に接合される部位である。埋設部４１２は、第一壁部４２１及び第二壁部４２２に埋設されている部位である。埋設部４１２は、当て板４１０の一部であって、Ｘ軸方向プラス側を除く３つの端辺を含む部分である。このように、複数の当て板４１０のそれぞれは、埋設部４１２が本体部４２０に埋設されることにより、本体部４２０に一体に形成されている。

また、図５に示すように、複数の当て板４１０は、本体部４２０から露出している部分である接合部４１１がＹ軸方向の両外側に向けて突出するように形成されている。具体的には、第一壁部４２１に埋設されている２枚の当て板４１０は、接合部４１１が、埋設部４１２よりもＹ軸方向プラス側に突出するように形成されている。また、第二壁部４２２に埋設されている２枚の当て板４１０は、接合部４１１が、埋設部４１２よりもＹ軸方向マイナス側に突出するように形成されている。

複数の当て板４１０は、上記のように形成されることで、接合部４１１のＹ軸方向プラス側の面と、第一壁部４２１のＹ軸方向プラス側の面とは、同一の平面上にあるように形成されており、かつ、接合部４１１のＹ軸方向マイナス側の面と、第二壁部４２２のＹ軸方向マイナス側の面とは、同一の平面上にあるように形成されている。つまり、複数の当て板４１０と、本体部４２０とは、Ｙ軸方向の両外側の面において面一に形成されている。

このため、電極体６００の極板が積層されて接合される積層部６０１を同一の平面上に沿わせた状態で、接合部４１１と積層部６０１とを接合することができる。これにより、積層部６０１をたわませることなく接合部４１１に接合できるため、積層部６０１が破断することを抑制することができる。また、積層部６０１と当接部材４００との間に隙間が無いため、蓄電素子１０が振動や衝撃を加えられたとしても、積層部６０１が変形することを抑制することができ、積層部６０１が変形することによる破損を抑制することができる。

当接部材４００の第一壁部４２１、第二壁部４２２および第五壁部４２５は、図６に示すように、電極体６００の形状に沿った形状を有する。具体的には、第一壁部４２１は、電極体６００の２つの積層部６０１ａのうちＹ軸方向プラス側に設けられた積層部６０１ａのＹ軸方向マイナス側の面に沿った形状を有している。

また、第二壁部４２２は、電極体６００の２つの積層部６０１ａのうちＹ軸方向マイナス側に設けられた積層部６０１ａのＹ軸方向プラス側の面に沿った形状を有している。また、第五壁部４２５は、電極体６００の収束部６０３に沿って配置され、収束部６０３の形状に沿ってＹ軸方向に対して傾斜している傾斜面４２６を有する。傾斜面４２６は、収束部６０３の傾斜面６１１と略平行に対向している。第五壁部４２５の傾斜面４２６と、収束部６０３の傾斜面６１１とは、互いに当接している。なお、図６の（ｂ）は、第五壁部４２５のＹ軸方向マイナス側の傾斜面４２６のみを示しているが、図６の（ａ）に示すように、第五壁部４２５のＹ軸方向プラス側の傾斜面についても、同様に、収束部６０３の傾斜面に当接する傾斜面を有する。つまり、第五壁部４２５は、電極体６００に対して、Ｘ軸方向プラス側から当接する。要するに、当接部材４００は、電極体６００の極板の積層方向に交差する交差方向で電極体６００に当接する。

また、当接部材４００は、Ｙ軸方向の中心を通過するＸ−Ｚ平面に対して対称な形状である。また、当接部材４００は、Ｚ軸方向の中心を通過するＸ−Ｙ平面に対して対称な形状である。つまり、複数の当て板４１０は、本体部４２０の中央部分に対して線対称に設けられている。このため、当接部材４００は、電極体６００の所定の位置に配置するときに、Ｚ軸方向の向きを気にしなくても、正極集電体１２０及び電極体６００に対して適切に（設計通りに）配置し接合することができる。つまり、接合作業を容易にすることができる。

なお、図６の（ａ）に示すように、負極側に配置される当接部材５００は、正極側に配置される当接部材４００と同様の構成であり、４００番台の符号を５００番台に読み替えることにより説明できる。

以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、当接部材４００は、本体部４２０とは異なる材料で構成され、かつ、極板が積層された積層部６０１ａを極板の積層方向（Ｙ軸方向）において正極集電体１２０の電極体側配置部１２２とで挟み込んだ状態で、正極集電体１２０および積層部６０１ａとともに接合される当て板４１０を有する。つまり、電極体６００に接合される当て板４１０が当接部材４００の本体部４２０に設けられており、かつ、当接部材４００が電極体６００に当接するため、電極体６００が変形することを抑制することができる。このため、蓄電素子１０に振動や衝撃が加えられたとしても、電極体６００が変形することによる蓄電素子１０の性能低下を低減することができる。

また、当接部材４００は、本体部４２０及び当て板４１０が一体に形成されている構成である。このように、本体部４２０と当て板４１０との間のクリアランスを最小化してゼロに近づけることができるため、本体部４２０と当て板４１０との間で相対的な移動が生じることを抑制することができる。つまり、当接部材４００が変形することを抑制することができるため、電極体６００が変形することを効果的に低減することができる。

具体的には、当接部材４００は、本体部４２０及び当て板４１０がインサート成形により一体に形成されている構成である。このため、当て板４１０を本体部４２０に一体化させた状態で、当接部材４００を任意の形状となるように容易に成形することができる。これにより、電極体６００が変形することをより効果的に抑制することができる。

また、当接部材４００は、積層方向（Ｙ軸方向）に分離された２つの積層部６０１ａの間に配置される。このため、電極体６００の２つの積層部６０１ａの少なくとも一方が内側に向かって変形することを抑制することができる。

また、当接部材４００は、２つの積層部６０１ａのそれぞれに対応して接合される２組の当て板４１０であって、本体部４２０に設けられた２組の当て板４１０を有する。つまり、当接部材４００は、本体部４２０に設けられた２つの当て板４１０によって、２つの積層部６０１ａの内側で電極体６００に接合されているため、蓄電素子１０に対して振動や衝撃が加えられたとしても、電極体６００が変形することを強固に抑制することができる。このため、蓄電素子１０の性能低下をより効果的に低減することができる。

また、当接部材４００は、１つの積層部６０１ａに接合される複数の当て板４１０を有する。つまり、１つの積層部６０１ａに対して複数の当て板４１０が設けられているため、１つの積層部６０１ａに対して正極集電体１２０の２本の電極体側配置部１２２のそれぞれを複数箇所で接合することができる。このため、正極集電体１２０及び電極体６００の接合強度を向上させることができる。

また、本体部４２０は、電極体６００に沿った形状を有する。つまり、本体部４２０が電極体６００の形状に沿って設けられているため、当接部材４００は、電極体６００に対して面で当接する。このため、電極体６００に対して負荷がかからないように、電極体６００が変形することを効果的に抑制することができる。

具体的には、当接部材４００は、第五壁部４２５が電極体６００の収束部６０３に沿って傾斜している傾斜面４２６を有する構造である。つまり、当接部材４００は、電極体６００に接合された状態において、電極体６００の積層部６０１ａおよび収束部６０３において、それらの形状に沿うように当接して配置されているため、積層部６０１ａ及び収束部６０３が折れ曲がったり、たわんだりするような電極体６００の変形を抑制することができる。

なお、上述したような効果は、正極側に設けられる当接部材４００だけでなく負極側に設けられる当接部材５００についても同様である。

以上、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０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。

例えば、上記実施の形態では、当接部材４００は、本体部４２０におけるＹ軸方向の異なる位置に、２組の当て板４１０がそれぞれ設けられており、２組の当て板４１０のそれぞれが積層方向に分離された積層部６０１ａに接合される構成であるが、これに限らない。例えば、図７に示すように、１つの積層部６０１ａに接合される当て板４１０を有する構成の当接部材４００Ａとしてもよい。

図７は、本発明の他の実施の形態に係る当接部材４００Ａの構成を示す斜視図である。当接部材４００Ａは、実施の形態における当接部材４００と比較して、当接部材４００のＹ軸方向プラス側の一部のみの構成であることが異なる。より具体的には、当接部材４００Ａは、Ｘ−Ｚ平面で当接部材４００のＹ軸方向の中心よりもＹ軸方向プラス側よりで切断した場合の、Ｙ軸方向プラス側の一部である。つまり、当接部材４００Ａは、当接部材４００と比較して、第二壁部４２２が形成されていないことと、第三壁部４２３Ａ、第四壁部４２４Ａおよび第五壁部４２５Ａが、第三壁部４２３、第四壁部４２４および第五壁部４２５のＹ軸方向プラス側の一部であることとが異なる。当接部材４００Ａのその他の構成は、実施の形態の当接部材４００と同様であるため説明を省略する。

次に、当接部材４００Ａが電極体６００及び正極集電体１２０に接合された構成を説明する。

図８は、本発明の他の実施の形態に係る蓄電素子１０Ａの断面を示す図である。具体的には、図８の（ａ）は、本発明の他の実施の形態に係る蓄電素子１０Ａにおける図１のＡ−Ａ断面に対応する図である。図８の（ｂ）は、図８の（ａ）の一部を拡大した図である。

図８の（ａ）に示すように、蓄電素子１０Ａでは、電極体６００の積層方向に分離された２つの積層部６０１ａの間に、２つの当接部材４００ＡがＹ軸方向で互いに反対向きに対向するように配置される。具体的には、２つの当接部材４００Ａは、それぞれの第一壁部４２１が２つの積層部６０１ａのＹ軸方向内側の面と当接するように配置される。そして、２つの当接部材４００Ａのそれぞれの当て板４１０は、２つの積層部６０１ａのそれぞれ、及び、２本の電極体側配置部１２２のそれぞれに接合される。

また、図８の（ｂ）に示すように、当接部材４００Ａは、電極体６００の形状に沿った形状を有する。具体的には、第五壁部４２５Ａは、電極体６００の収束部６０３に沿って配置され、収束部６０３の形状に沿ってＹ軸方向に対して傾斜している傾斜面４２６Ａを有する。傾斜面４２６Ａは、収束部６０３の傾斜面６１１と略平行に対向している。第五壁部４２５Ａの傾斜面４２６Ａと、収束部６０３の傾斜面６１１とは、互いに当接している。なお、図８の（ｂ）は、蓄電素子１０ＡのＹ軸方向マイナス側に配置される当接部材４００Ａのみ示しているが、図８の（ａ）に示すように、Ｙ軸方向プラス側に配置される当接部材４００Ａについても、同様である。

このように、２つの積層部６０１ａのそれぞれに対応して設けられる２つの当接部材４００Ａを採用した場合であっても、２つの当接部材４００Ａは、電極体６００の積層部６０１ａ及び収束部６０３に当接しているため、電極体６００の変形を抑制することができる。

また、図８に示す蓄電素子１０Ａでは、電極体６００の積層方向に分離された２つの積層部６０１ａの間に、２つの当接部材４００Ａが配置されている構成であるが、これに限らない。例えば、図９に示すように、電極体６００の積層方向（Ｙ軸方向）の両外側に２つの当接部材４００Ａが配置される構成の蓄電素子１０Ｂが採用されてもよい。

図９は、本発明の他の実施の形態に係る蓄電素子１０Ｂの断面を示す図である。具体的には、図９の（ａ）は、本発明の他の実施の形態に係る蓄電素子１０Ｂにおける図１のＡ−Ａ断面に対応する図である。図９の（ｂ）は、図９の（ａ）の一部を拡大した図である。

この場合、正極集電体１２０Ａは、電極体６００の２つの積層部６０１ａの間に配置される形態である。このように構成した蓄電素子１０Ｂであっても、当接部材４００Ａの第五壁部４２５Ａの傾斜面４２６Ａは、電極体６００の収束部６０３に沿って配置され、収束部６０３の形状に沿ってＹ軸方向に対して傾斜している。つまり、傾斜面４２６Ａは、収束部６０３におけるＹ軸方向外側の傾斜面６１２と略平行に対向している。そして、第五壁部４２５Ａの傾斜面４２６Ａと、収束部６０３の傾斜面６１２とは、互いに当接している。なお、図９の（ｂ）は、蓄電素子１０ＢのＹ軸方向マイナス側に配置される当接部材４００Ａのみ示しているが、図９の（ａ）に示すように、Ｙ軸方向プラス側に配置される当接部材４００Ａについても、同様である。

このように、２つの積層部６０１ａのそれぞれに対応して設けられる２つの当接部材４００Ａを２つの積層部６０１ａのＹ軸方向の両外側に配置した場合であっても、２つの当接部材４００Ａは、電極体６００の積層部６０１ａ及び収束部６０３に当接しているため、電極体６００の変形（特に電極体６００が外側に向かう変形）を抑制することができる。

また、１つの積層部６０１ａに接合される構成の当接部材としては、図１０〜図１２に示すような、当接部材４００Ｂ〜４００Ｄも考えられる。以下、順に説明する。

図１０は、本発明の他の実施の形態に係る当接部材４００Ｂの構成を示す斜視図である。図１１は、本発明の他の実施の形態に係る当接部材４００Ｃの構成を示す斜視図である。図１２は、本発明の他の実施の形態に係る当接部材４００Ｄの構成を示す斜視図である。

図１０に示すように、当接部材４００Ｂは、図７の当接部材４００Ａと比較して、本体部４２０Ｂに１枚の当て板４１０Ｂが設けられている点が異なる。具体的には、当接部材４００Ｂは、Ｚ軸方向に長い矩形板状の部材であり、図７に示す当接部材４００Ａの２枚の当て板４１０のＺ軸方向の幅に相当する１枚の当て板４１０Ｂを有する。また、当て板４１０Ｂは、当て板４１０と同様に、Ｘ軸方向プラス側を除く３つの端辺を含む部分が本体部４２０Ｂに埋設されている埋設部４１２Ｂを有する。また、本体部４２０Ｂの第一壁部４２１Ｂには、接合部４１１ＢのＺ軸方向の幅に対応する大きさの露出部４２１Ｂａが形成されている。なお、当接部材４００Ｂは、当接部材４００Ａの第三壁部４２３Ａ、第四壁部４２４Ａ及び第五壁部４２５Ａに相当する、第三壁部４２３Ｂ、第四壁部４２４Ｂ及び第五壁部４２５Ｂをそれぞれ有する。

また、図１１に示すように、当接部材４００Ｃは、図１０の当接部材４００Ｂと比較して、当て板４１０Ｃの、本体部４２０Ｃに埋設されている部分が、第一壁部４２１Ｃに埋設されている第一埋設部４１２Ｃと、第五壁部４２５Ｃに埋設されている第二埋設部４１３Ｃとを有する構成である点が異なる。つまり、当て板４１０Ｃは、第一埋設部４１２Ｃと第二埋設部４１３Ｃとが屈曲するように異なる角度で接続されて形成されている。なお、当接部材４００Ｃは、当接部材４００Ｂの接合部４１１Ｂ、露出部４２１Ｂａ、第三壁部４２３Ｂ及び第四壁部４２４Ｂに相当する、接合部４１１Ｃ、露出部４２１Ｃａ、第三壁部４２３Ｃ及び第四壁部４２４Ｃをそれぞれ有する。

このように、当接部材４００Ｃは、互いに異なる角度の第一埋設部４１２Ｃ及び第二埋設部４１３Ｃが本体部４２０Ｃに埋設されることで、当て板４１０Ｃと本体部４２０Ｃとが一体に形成される構成であるため、当て板４１０Ｃと本体部４２０Ｃとを分離しにくくできる。つまり、当接部材４００Ｃの強度を向上させることができる。

また、図１２に示すように、当接部材４００Ｄは、図１１の当接部材４００Ｃと比較して、当て板４１０Ｄの、本体部４２０Ｄに埋設されている部分（つまり、第一埋設部４１２Ｄ及び第二埋設部４１３Ｄ）に、複数の貫通孔４１４Ｄが形成されている構成である点が異なる。そして、当て板４１０Ｄの複数の貫通孔４１４Ｄには、本体部４２０Ｄが貫通して設けられている。つまり、当て板４１０Ｄの複数の貫通孔４１４Ｄの内部には、本体部４２０Ｄが充填された状態となっている。なお、当接部材４００Ｄは、当接部材４００Ｃの接合部４１１Ｃ、第一壁部４２１Ｃ、露出部４２１Ｃａ、第三壁部４２３Ｃ、第四壁部４２４Ｃ及び第五壁部４２５Ｃに相当する、接合部４１１Ｄ、第一壁部４２１Ｄ、露出部４２１Ｄａ、第三壁部４２３Ｄ、第四壁部４２４Ｄ及び第五壁部４２５Ｄを有する。

このように、当接部材４００Ｄは、当て板４１０Ｄの第一埋設部４１２Ｄ及び第二埋設部４１３Ｄに設けられた複数の貫通孔４１４Ｄに本体部４２０Ｄが充填されているため、当て板４１０Ｄと本体部４２０Ｄとをより分離しにくくできる。つまり、当接部材４００Ｄの強度をより向上させることができる。

また、上記実施の形態では、当接部材４００、４００Ａ〜４００Ｄは、インサート成形により、本体部４２０、４２０Ａ〜４２０Ｄと、当て板４１０、４１０Ｂ〜４１０Ｄとが一体に形成されているが、インサート成形により一体に形成されることに限らない。例えば、本体部に突出部を形成し、当て板に本体部に形成された突出部により貫通される貫通孔を設けて、当該貫通孔を突出部が貫通した状態で、突出部に熱かしめを施すことにより、本体部と当て板とを一体に形成した当接部材を採用してもよい。また、本体部と当て板とを、接着剤を用いて接合することにより、一体に形成した当接部材を採用してもよい。また、本体部と当て板とを、当て板を曲げ加工により本体部を挟み込んでかしめることにより接合することにより、一体に形成した当接部材を採用してもよい。

また、上記実施の形態では、当接部材４００Ａ〜４００Ｄは、２つの積層部６０１ａの両方に対応して配置されているが、２つの積層部６０１ａの一方のみに対応して配置されてもよい。

また、上記実施の形態では、電極体６００は、１つの巻回型の電極体で構成されているが２以上の巻回型の電極体で構成されてもよい。２以上の巻回型の電極体で構成される場合、積層方向に分離された２つの積層部は、２以上の巻回型の電極体のそれぞれの正極側の端部及び負極側の端部が１つに束ねられることにより構成されてもよい。

また、上記実施の形態では、複数の当て板４１０、４１０Ｂ〜４１０Ｄは、接合部４１１、４１１Ｂ〜４１１Ｄの面と、第一壁部４２１、４２１Ａ〜４２１Ｄ（つまり、本体部４２０、４２０Ａ〜４２０Ｄ）の面とは、同一の平面上にあるように形成されているが、同一の平面上に配置されていなくてもよい。つまり、接合部４１１、４１１Ｂ〜４１１Ｄが露出しており、当て板４１０、４１０Ｂ〜４１０Ｄが積層部６０１ａに接合できれば、接合部が本体部よりも電極体側に向かって突出していてもよいし、本体部の方が接合部よりも電極体側に向かって突出していてもよい。ただし、接合部の方が本体部よりも電極体側に向かって突出している方が、電極体の端部を変形させることなく当接させることができるため、好ましい。

また、上記実施の形態では、電極体側配置部１２２は、端子側配置部１２１から２本接続されているが、２本接続されることに限定されるものでは無く、１本接続されている正極集電体が採用されてもよいし、３本以上接続されている正極集電体が採用されてもよい。

なお、上記のことは、負極側に配置される当接部材５００についても同様である。

また、上記実施の形態及びその変形例（他の実施の形態）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。

本発明は、電極体が変形することによる性能低下を低減できる蓄電素子等として有用である。

１０、１０Ａ、１０Ｂ 蓄電素子
１００ 容器
１１０ 蓋体
１１０ａ、１１０ｂ 貫通孔
１１１ 容器本体
１２０、１２０Ａ 正極集電体
１２１ 端子側配置部
１２１ａ 貫通孔
１２２ 電極体側配置部
１３０ 負極集電体
１３１ 端子側配置部
１３１ａ 貫通孔
１３２ 電極体側配置部
２００ 正極端子
２１０ 突出部
３００ 負極端子
３１０ 突出部
４００、４００Ａ〜４００Ｄ、５００ 当接部材
４１０、４１０Ｂ〜４１０Ｄ、５１０ 当て板
４１１、４１１Ｂ〜４１１Ｄ 接合部
４１２、４１２Ｂ 埋設部
４１２Ｃ、４１２Ｄ 第一埋設部
４１３Ｃ、４１３Ｄ 第二埋設部
４１４Ｄ 貫通孔
４２０、４２０Ａ〜４２０Ｄ、５２０ 本体部
４２１、４２１Ｂ〜４２１Ｄ 第一壁部
４２１ａ、４２１Ｂａ、４２１Ｃａ、４２１Ｄａ、４２２ａ 露出部
４２２ 第二壁部
４２３、４２３Ｂ〜４２３Ｄ 第三壁部
４２４、４２４Ｂ〜４２４Ｄ 第四壁部
４２５、４２５Ｂ〜４２５Ｄ 第五壁部
４２６、４２６Ａ 傾斜面
６００ 電極体
６０１、６０２ 積層部
６０１ａ、６０２ａ ２つの積層部
６０３、６０４ 収束部
６１１、６１２ 傾斜面
６２０ 巻芯

Claims (7)

1. 極板が積層されることで形成される電極体と、前記電極体に接続される集電体とを備える蓄電素子であって、
   前記電極体に当接する当接部材を備え、
   前記当接部材は、
   本体部と、
   前記本体部とは異なる材料で構成され、かつ、前記極板が積層された積層部を前記極板の積層方向において前記集電体とで挟み込んだ状態で、前記集電体および前記積層部とともに接合される当て板と、を有する
   蓄電素子。
2. 前記本体部および前記当て板は、一体に形成されている
   請求項１に記載の蓄電素子。
3. 前記当接部材は、前記積層方向に分離された２つの前記積層部の間に配置される
   請求項１または２に記載の蓄電素子。
4. 前記当接部材は、前記２つの積層部のそれぞれに対応して接合される２つの前記当て板であって、前記本体部に設けられた前記２つの当て板を有する
   請求項３に記載の蓄電素子。
5. 前記当接部材は、１つの前記積層部に接合される複数の前記当て板を有する
   請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電素子。
6. 前記当接部材は、前記電極体の前記積層方向の外側に配置される
   請求項１から５のいずれか１項に記載の蓄電素子。
7. 前記本体部は、前記電極体に沿った形状を有する
   請求項１から６のいずれか１項に記載の蓄電素子。

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