JP2016195033A - 蓄電素子 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電素子の内部への、内部短絡などの不具合の原因となる金属異物の混入を抑制できる蓄電素子を提供する。【解決手段】正極端子２００と、電極体７００と、正極端子２００及び電極体７００に電気的に接続される正極集電体５００と、電極体７００及び正極集電体５００を収容する容器１００とを備える蓄電素子１０であって、容器１００の内方に配置され、内部が密閉された密閉部１５１を備え、正極集電体５００は、正極端子２００と電極体７００との間の導電経路における正極端子２００側の第一部分５１０と、正極端子２００と電極体７００との間の導電経路における電極体７００側の第二部分５２０と、第一部分５１０と第二部分５２０とを連結する脆弱部５３０と、を有し、密閉部１５１は、脆弱部５３０と対向する壁部１６３を有しており、壁部１６３は、絶縁性を有しており、脆弱部５３０に対して係合または固定されている。【選択図】図４

Description

本発明は、電極端子と、電極体と、電極端子及び電極体に電気的に接続される集電体と、電極体及び集電体を収容する容器とを備える蓄電素子に関する。

従来、電流遮断機構付きの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の非水電解質二次電池では、過充電等により電池の内圧が上昇したときに、導電経路としても構成されている金属製のダイアフラムと集電体（集電タブ部材）との接続が外れ、ダイアフラムへの通電が遮断されることにより、電極体と電極端子との間の通電が遮断される。

特開２０１２−２３０９０５号公報

しかしながら、上記従来の蓄電素子では、金属製のダイアフラムと集電体との接続を溶接にて固定しているため、溶接工程において、金属スパッタ（金属異物）が発生するおそれがある。このため、溶接工程で発生した金属異物によって内部短絡などの不具合が発生するおそれがある。

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、異常時に電流を遮断する機構を備える蓄電素子において、蓄電素子の内部への、金属異物の混入を抑制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、電極端子と、電極体と、前記電極端子及び前記電極体に電気的に接続される集電体と、前記電極体及び前記集電体を収容する容器とを備える蓄電素子であって、前記容器の内方に配置され、内部が密閉された密閉部を備え、前記集電体は、前記電極端子と前記電極体との間の導電経路における電極端子側の第一部分と、前記電極端子と前記電極体との間の導電経路における電極体側の第二部分と、前記第一部分と前記第二部分とを連結する脆弱部と、を有し、前記密閉部は、前記脆弱部と対向する壁部を有しており、前記壁部は、絶縁性を有しており、前記脆弱部に対して係合または固定されている。

これによれば、密閉部の壁部は、絶縁性を有しており、集電体の脆弱部に対して係合または固定されている。つまり、密閉部が集電体を脆弱部で破断することにより電極体と電極端子との間の通電を遮断することができるため、密閉部の壁部は絶縁性を有している。このため、密閉部を集電体に溶接するような構成ではないため、金属異物が発生することを抑制できる。したがって、蓄電素子の内部短絡などの不具合を抑制できる。

また、前記壁部は、前記脆弱部に対して係合または固定されている部分が前記脆弱部とともに移動することで、前記集電体の前記第一部分と前記第二部分とを分離してもよい。

これによれば、壁部は、集電体の第一部分と第二部分とを、脆弱部において物理的に切り離す。このため、第一部分と第二部分との間の導通を遮断できる。これにより、電極端子と、電極体との間の導通を遮断できる。

また、さらに、前記容器と前記集電体との間に配置され、前記容器と前記集電体とを絶縁する絶縁部材を備え、前記密閉部は、前記絶縁部材の一部であってもよい。

これによれば、密閉部を当該絶縁部材から独立させて設ける必要がないため、電極体以外の容器内部の構成をコンパクトにできる。このため、容器の容積に対する電極体の体積が占める割合を増加させることができる。これにより、蓄電素子のエネルギー密度を大きくすることができる。

また、前記集電体は、前記第一部分と前記第二部分とに亘って形成された凹部を有し、前記脆弱部は、前記凹部に含まれ、前記密閉部は、前記凹部に配置されていてもよい。

これによれば、密閉部を凹部に配置することで、凹部に密閉部の少なくとも一部を収納することができる。また、脆弱部が移動するためには、移動する側に空間が必要である。つまり、凹部に脆弱部が含まれているため、凹部の内部の空間を脆弱部が移動する空間とすることができる。これらのことにより、電極体の形状を複雑な形状にすることなく、電極体以外の容器内部の構成をコンパクトにできる。このため、容器の容積に対する電極体の体積が占める割合を増加させることができる。これにより、蓄電素子のエネルギー密度を大きくすることができる。

また、前記容器は、前記容器の外方に向けて突出した突出部を有し、前記密閉部は、前記突出部によって形成される空間に配置されていてもよい。

これによれば、突出部によって形成される空間内に密閉部を配置することで、当該空間内に電極体以外の構成を配置できる。このため、容器の容積に対する電極体が占める割合を増加させることができる。これにより、蓄電素子のエネルギー密度を大きくすることができる。

また、前記脆弱部は、前記壁部に対して係合または固定されている部分の周囲に薄肉部を有してもよい。

このため、脆弱部が移動したときに、脆弱部の薄肉部を容易に破断させることができ、集電体を容易に第一部分と第二部分とに分離することができる。

また、前記集電体の前記第一部分と前記第二部分との間には、前記脆弱部に隣接して開口部が形成されていてもよい。

このため、脆弱部をより小さい形状にしても、集電体を第一部分と第二部分とに分離することができる。つまり、より小さい脆弱部を採用することができるため、より小さい力を脆弱部に作用させる構成としても、集電体を第一部分と第二部分とに分離することができる。このため、より小さい密閉部を採用することができ、容器内部の構成をコンパクトにできる。したがって、容器の容積に対する電極体の体積が占める割合を増加させることができる。これにより、蓄電素子のエネルギー密度を大きくすることができる。

また、前記脆弱部は、貫通孔を有し、前記密閉部は、さらに、前記壁部から突出して形成され、前記貫通孔を貫通している貫通部と、前記貫通部の端部に設けられ、前記脆弱部を前記壁部とで挟み込む挟持部と、を有してもよい。

このため、密閉部の、脆弱部に対して係合または固定されている部分が移動したときに、脆弱部を容易な構成で集電体から切り離すことができる。

本発明における蓄電素子によれば、蓄電素子の内部に、内部短絡などの不具合の原因となる金属異物を混入させる可能性を効果的に抑制できる。

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の正極端子周りの構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る正極端子が正極集電体とともに蓋体に固定される構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る外部絶縁部材の構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る外部絶縁部材の構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る内部絶縁部材の構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る正極集電体の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る正極集電体の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る正極集電体を下方からみた場合の平面図である。 本発明の実施の形態に係る内部絶縁部材と正極集電体との組み付け方法を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係る密閉部の組み付け方法について説明するための図である。 本発明の実施の形態に係る正極端子、放電用端子及び外部絶縁部材の組み付け方法について説明するための図である。 本発明の実施の形態に係る集電部組立体、蓋体及び端子部組立体の組み付け方法について説明するための図である。 本発明の実施の形態に係る蓄電素子の電流を遮断する動作について説明するための図である。

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。

（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の本体１２０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。なお、これらの図及び以降の図では、説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として示しており、以下ではＺ軸方向を上下方向（つまり、Ｚ軸方向プラス側を上方、Ｚ軸方向マイナス側を下方）として説明している箇所があるが、実際の使用態様において、Ｚ軸方向が上下方向になるとは限らない。

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、放電用端子４００とを備えている。また、容器１００内方の空間Ｓ１には、正極集電体５００と、負極集電体６００と、電極体７００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本体１２０と、本体１２０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７００等を内部に収容後、蓋体１１０と本体１２０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及び本体１２０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７００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７００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（図示せず）に巻き回されて形成されている。つまり、電極体７００は、巻回型の電極体である。なお、同図では、電極体７００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７００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７００は、正極側の端部である正極接続部７０１と負極側の端部である負極接続部７０２とを有している。正極接続部７０１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、負極接続部７０２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。

正極端子２００及び負極端子３００は、電極体７００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、正極端子２００は、リベット（後述の締結部２２０）によってかしめられるなどにより、外部絶縁部材２５０および内部絶縁部材（図示せず）を介して正極集電体５００とともに蓋体１１０に固定される。また同様に、負極端子３００は、リベットによってかしめられるなどにより、外部絶縁部材３５０および内部絶縁部材（図示せず）を介して負極集電体６００とともに蓋体１１０に固定される。なお、正極端子２００（負極端子３００）が正極集電体５００（負極集電体６００）とともに蓋体１１０に固定される詳細な構成については、後述する。

放電用端子４００は、電極体７００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、放電用端子４００は、かしめられることによって、正極集電体５００とともに蓋体１１０に固定されるリベットである。

正極集電体５００は、電極体７００の正極接続部７０１と容器１００の本体１２０の側壁との間に配置され、正極端子２００と電極体７００の正極接続部７０１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。正極集電体５００は、蓋体１１０に沿う部分と正極接続部７０１に沿う部分とを有しており、Ｙ軸方向視においてＬ字型の形状をしている。正極集電体５００は、蓋体１１０に沿う部分で正極端子２００と接続され、正極接続部７０１に沿う部分で正極接続部７０１に接続される。具体的には、正極集電体５００は、電極端子側の部分がかしめられることにより正極端子２００と接続され、電極体７００側の部分が超音波溶接、抵抗溶接、かしめなどにより正極接続部７０１と接続される。なお、正極集電体５００は、導電経路における電極端子（正極端子）側の第一部分と電極体側の第二部分を有するが、詳細については後述する。なお、正極集電体５００は、電極体７００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６００は、電極体７００の負極接続部７０２と容器１００の本体１２０の側壁との間に配置され、負極端子３００と電極体７００の負極接続部７０２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。負極集電体６００は、蓋体１１０に沿う部分と負極接続部７０２に沿う部分とを有しており、Ｙ軸方向視においてＬ字型の形状をしている。負極集電体６００は、蓋体１１０に沿う部分で負極端子３００と接続され、負極接続部７０２に沿う部分で負極接続部７０２に接続される。具体的には、負極集電体６００は、電極端子側の部分がかしめられることにより負極端子３００と接続され、電極体７００側の部分が超音波溶接、抵抗溶接、かしめなどにより負極接続部７０２と接続される。なお、負極集電体６００は、電極体７００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。

次に、正極端子２００及び放電用端子４００が正極集電体５００とともに蓋体１１０に固定される構成について、説明する。まず、当該構成の概要について説明する。なお、負極端子３００周りは、本実施の形態では従来と同じ構成が用いられるが、正極端子２００周りと同じ構成が用いられてもよい。

図３は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の正極端子２００周りの構成を示す分解斜視図である。図４は、本発明の実施の形態に係る正極端子２００が正極集電体５００とともに蓋体１１０に固定される構成を示す断面図である。具体的には、同図は、図２に示された蓄電素子１０をＩＶ−ＩＶ断面で切断した場合の、正極端子２００周りの構成を示す断面図である。

図３に示すように、正極端子２００周りには、上から順に、正極端子２００及び放電用端子４００と、外部絶縁部材２５０と、蓋体１１０と、内部絶縁部材１５０と、正極集電体５００とが配置されている。そして、正極端子２００及び放電用端子４００は、外部絶縁部材２５０と、内部絶縁部材１５０と、正極集電体５００とともに蓋体１１０に固定されている。

正極端子２００は、正極側の電極端子であり、端子本体部２１０と締結部２２０とを有している。

端子本体部２１０は、矩形板状の部位であり、容器１００の蓋体１１０の外方（具体的には、上方であるＺ軸方向プラス側）に配置される電極端子の本体部分である。また、端子本体部２１０には、端子本体部２１０を厚み方向に貫通する、２つの貫通孔２１１が形成されている。端子本体部２１０は、金属部材で形成されており、例えば、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。

締結部２２０は、所定方向（Ｚ軸方向）に延び、端子本体部２１０及び正極集電体５００を締結する部位である。具体的には、締結部２２０は、端子本体部２１０の下面からＺ軸方向マイナス側に延びる円筒形状の部位であり、かしめられることで端子本体部２１０と正極集電体５００の電極端子側の第一部分５１０（後述参照）とを容器１００の蓋体１１０に固定するリベット（中空リベット）である。締結部２２０は、端子本体部２１０と同様に、金属部材で形成されており、例えば、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。

なお、締結部２２０は、本実施の形態では、リベットであるが、端子本体部２１０と正極集電体５００の第一部分５１０とを容器１００に固定することができるものであれば、リベットには限定されない。例えば、締結部２２０は、ボルト締めやネジ締めによって当該固定を行ってもよいし、溶接によって当該固定を行ってもよいし、圧入によって当該固定を行ってもよい。また、締結部２２０は、正極集電体５００の第一部分５１０と一体成形されたものが採用されてもよい。また、締結部２２０のかしめられている端部は、図４に示すように、蓋体１１０の突出部１１２によって形成される空間に配置される。

また、正極端子２００は、本実施の形態では、端子本体部２１０と締結部２２０とが一体に形成された部材であるが、端子本体部と締結部とが別体に形成された部材であってもよい。正極端子は、例えば、端子本体部と締結部とが螺合、圧入、溶接などにより形成された部材であってもよい。

放電用端子４００は、蓋体１１０を貫通する部材であり、一部が正極集電体５００と容器１００との間に配置され、容器１００内で正極集電体５００を支持する支持部材である。具体的には、放電用端子４００は、正極集電体５００の導電経路における電極体７００側の第二部分５２０（後述参照）と接続されるとともに、容器１００と接続されることで、容器１００内で第二部分５２０を支持する。例えば、放電用端子４００は、少なくとも下部が円筒形状の部材であり、正極集電体５００の第二部分を貫通してかしめられることによって、第二部分５２０を容器１００の蓋体１１０に締結（固定）するリベット（中空リベット）である。つまり、放電用端子４００は、第二部分５２０と容器１００とに固定される。また、放電用端子４００のかしめられている端部は、図４に示すように、蓋体１１０の突出部１１２によって形成される空間に配置される。

また、放電用端子４００は、正極端子２００よりも蓋体１１０の長手方向端部寄りの位置に配置される。つまり、放電用端子４００は、正極端子２００の負極端子３００側とは反対側に配置される。より詳しくは、放電用端子４００の蓋体１１０の長手方向における位置は、電極体７００の正極接続部７０１（活物質層非形成部）の位置に略一致させている。言い換えると、放電用端子４００の蓋体１１０の長手方向における位置は、正極集電体５００の電極体側接続部５２２（後述参照）の位置に略一致させている。図２に示すように電極体７００は、正極集電体５００の電極体側接続部５２２と接続され、正極集電体５００に吊り下げられる配置となっている。このため、正極集電体５００には電極体７００の質量による荷重が掛かることになる。放電用端子４００の蓋体１１０の長手方向における位置が、正極集電体５００の電極体側接続部５２２の位置に略一致している（電極体側接続部５２２の延長上に放電用端子４００が位置する）ために、放電用端子４００は、効果的に正極集電体５００を支持できる。放電用端子４００は、金属部材で形成されており、例えば、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。

また、金属部材である放電用端子４００は正極集電体５００の第二部分５２０に接続されることから、電気を取り出す放電用の端子としても機能する。

なお、放電用端子４００は、本実施の形態では、リベットであるが、正極集電体５００の第二部分５２０を容器１００に固定することができるものであれば、リベットには限定されない。例えば、放電用端子４００は、ボルト締めやネジ締めによって当該固定を行ってもよいし、溶接によって当該固定を行ってもよいし、圧入によって当該固定を行ってもよい。また、放電用端子４００は、正極集電体５００の第二部分５２０と一体成形されたものが採用されてもよい。

外部絶縁部材２５０は、正極端子２００及び放電用端子４００と、容器１００の蓋体１１０とを絶縁する絶縁部材である。外部絶縁部材２５０は、正極端子２００の端子本体部２１０と容器１００の蓋体１１０との間に配置されている。外部絶縁部材２５０には、正極端子２００に貫通される貫通孔２６２と、放電用端子４００に貫通される貫通孔２７２とが形成されている。

以下、外部絶縁部材２５０の構成について、図５及び図６を用いて詳細に説明する。

図５及び図６は、本発明の実施の形態に係る外部絶縁部材２５０の構成を示す分解斜視図である。具体的には、図５は、各構成要素に分解した外部絶縁部材２５０を斜め上方からみた場合の斜視図であり、図６は、各構成要素に分解した外部絶縁部材２５０を斜め下方からみた場合の斜視図である。

外部絶縁部材２５０は、第一外部絶縁部材２６０と、第二外部絶縁部材２７０とを有する。第一外部絶縁部材２６０は、少なくとも一部が正極端子２００と容器１００の蓋体１１０との間に配置される部材である。第二外部絶縁部材２７０は、少なくとも一部が放電用端子４００と容器１００の蓋体１１０との間に配置される部材である。外部絶縁部材２５０は、さらに、放電用端子４００の露出部分を覆う蓋部２８０を有する。外部絶縁部材２５０を構成する第一外部絶縁部材２６０、第二外部絶縁部材２７０及び蓋部２８０は、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリプロピレン（ＰＰ）などの樹脂で形成されている。

第一外部絶縁部材２６０は、絶縁本体部２６１と、筒部２６３とを有する。

絶縁本体部２６１は、矩形板状の部位であり、正極端子２００の締結部２２０に貫通される貫通孔２６２が筒部２６３の内面に対応する位置に形成されている。絶縁本体部２６１は、正極端子２００の端子本体部２１０と容器１００の蓋体１１０との間に配置される。また、絶縁本体部２６１には、第二外部絶縁部材２７０の絶縁本体部２７１（後述参照）が嵌合する開口部２６４が形成されている。

また、絶縁本体部２６１には、上側に向かって突出している壁部であって、端子本体部２１０に対してＺ軸方向に略直交する方向で対向する位置に配置され、端子本体部２１０のＸ軸方向またはＹ軸方向で対向する位置に配置される壁部が形成されている。また、絶縁本体部２６１には、下側に向かって突出している壁部であって、蓋体１１０に形成されている突出部１１２（後述参照）に対してＺ軸方向に略直交する方向で対向する位置に配置され、突出部１１２のＸ軸方向またはＹ軸方向で対向する位置に配置される壁部が形成されている。このため、絶縁本体部２６１は、正極端子２００及び蓋体１１０に対して正極端子２００の締結部２２０を軸にして回転しようとしたときに、これらの壁部が正極端子２００または突出部１１２に当接することで、正極端子２００または突出部１１２に対して回転することを抑制できる。

筒部２６３は、絶縁本体部２６１の貫通孔２６２が形成される部分から蓋体１１０と対向する側（下側：Ｚ軸方向マイナス側）に延びる部位である。つまり、絶縁本体部２６１は、筒部２６３の上端から、筒部２６３の軸に略直交する方向であって、筒部２６３の外側の方向に向かって拡がるように形成されている。また、筒部２６３は、その内面が貫通孔２６２と一致する構成である。

また、貫通孔２６２及び筒部２６３は、正極端子２００の締結部２２０によって貫通される。また、筒部２６３は、容器１００の蓋体１１０に形成された貫通孔１１６（後述参照）の形状と、内部絶縁部材１５０に形成された貫通孔１６１（後述参照）の形状とに対応した外形を有し、貫通孔１１６、１６１に嵌り込むように形成されている。つまり、筒部２６３は、容器１００の蓋体１１０に形成される貫通孔１１６と正極端子２００の締結部２２０との間に配置され、蓋体１１０と締結部２２０とを絶縁する。

第二外部絶縁部材２７０は、放電用端子４００に貫通される貫通孔２７２が形成されている絶縁本体部２７１と、筒部２７３と、２本の柱部２７４とを有する。

絶縁本体部２７１は、略三角形板状の部位であり、第一外部絶縁部材２６０の開口部２６４と嵌合する形状を有する。

筒部２７３は、絶縁本体部２７１の貫通孔２７２が形成されている部分から蓋体１１０と対向する側（下側：Ｚ軸方向マイナス側）に延びる部位である。つまり、筒部２７３は、その内面が貫通孔２７２と一致する構成である。

また、貫通孔２７２及び筒部２７３は、放電用端子４００によって貫通される。また、筒部２７３は、容器１００の蓋体１１０に形成された貫通孔１１７（後述参照）と、内部絶縁部材１５０に形成された貫通孔１６２（後述参照）に対応した外形を有し、貫通孔１１７、１６２に嵌まり込むように形成されている。つまり、筒部２７３は、容器１００の蓋体１１０に形成される貫通孔１１７と放電用端子４００との間に配置され、蓋体１１０と放電用端子４００とを絶縁する。

２本の柱部２７４は、正極端子２００の端子本体部２１０からＺ軸方向プラス側に向かって延びる部位である。

第一外部絶縁部材２６０に形成されている蓋部２８０は、放電用端子４００の頭の露出部分を覆う蓋板２８１と、蓋板２８１を開閉自在に取り付け可能な枠部２８２とを有する。本実施の形態では、蓋部２８０は、枠部２８２が第一外部絶縁部材２６０の絶縁本体部２６１と一体に形成されている構成である。

なお、蓋部２８０は、第一外部絶縁部材２６０と一体に形成されていなくてもよく、第二外部絶縁部材２７０と一体に形成されていてもよい。また、蓋部２８０は、第一外部絶縁部材２６０及び第二外部絶縁部材２７０と一体に形成されていなくてもよく、独立して形成されていてもよい。

容器１００を構成する部材である蓋体１１０は、蓋体１１０の上側の表面である上面１１１において容器１００の外方に向けて突出した突出部１１２と、突出部１１２以外の部分である平板部１１３とを有する。突出部１１２は、電極端子が配置される位置に設けられており、図示しないが、負極端子３００側にも同様に突出部が形成されている。つまり、突出部は、蓋体１１０の長手方向（Ｘ軸方向）の両端に２つ形成されている。なお、蓋体１１０の上面１１１とは、平板部１１３の２つの主面のうち容器１００外側（Ｚ軸方向プラス側）の面である。

突出部１１２は、具体的には、上面１１１よりも外方の位置に配置される頂部１１４と、頂部１１４と平板部１１３とを接続する側壁部１１５とを有する。つまり、突出部１１２は、突出することにより、突出している側とは反対側に空間が形成されている。

頂部１１４は、突出部１１２の上部（Ｚ軸方向プラス側の一部）を構成する平板状の部材である。頂部１１４は、平面視においてＸ軸方向及びＹ軸方向に略平行な辺を有する矩形状であり、平板部１１３と略平行である。また、突出部１１２の頂部１１４には、正極端子２００に貫通される貫通孔１１６と、放電用端子４００に貫通される貫通孔１１７とが形成されている。

内部絶縁部材１５０は、容器１００と正極集電体５００との間に配置され、容器１００と正極集電体５００とを絶縁する絶縁部材である。内部絶縁部材１５０は、正極集電体５００のうち、正極端子２００に接続される部分、及び、放電用端子４００に接続される部分と、容器１００の蓋体１１０との間に配置されている。また、内部絶縁部材１５０は、蓋体１１０の突出部１１２によって形成される空間に配置されている。内部絶縁部材１５０には、正極端子２００に貫通される貫通孔１６１と、放電用端子４００に貫通される貫通孔１６２とが形成されている。

以下、内部絶縁部材１５０の構成について、主に図７を用いて詳細に説明する。

図７は、本発明の実施の形態に係る内部絶縁部材１５０の構成を示す分解斜視図である。具体的には、図７は、各構成要素に分解した内部絶縁部材１５０を斜め下方から見た場合の斜視図である。

内部絶縁部材１５０は、絶縁本体部１６０と、蓋板１７０と、挟持部１８０とを有する。内部絶縁部材１５０を構成する絶縁本体部１６０、蓋板１７０及び挟持部１８０は、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリプロピレン（ＰＰ）などの樹脂で形成されている。

絶縁本体部１６０は、正極端子２００及び放電用端子４００によって蓋体１１０に固定される。絶縁本体部１６０は、略矩形板状の部材であり、長手方向の両端に、正極端子２００の締結部２２０に貫通される貫通孔１６１と、放電用端子４００に貫通される貫通孔１６２とが形成されている。貫通孔１６１は、外部絶縁部材２５０の筒部２６３及び正極端子２００の締結部２２０によって貫通される。貫通孔１６２は、外部絶縁部材２５０の筒部２７３及び放電用端子４００によって貫通される。

また、絶縁本体部１６０は、図７および図４に示すように貫通孔１６１及び貫通孔１６２の間に、下方に向かって略円錐状に突出している壁部１６３を有する。具体的には、壁部１６３は、円錐の頂点が下方に位置するように、かつ、内方に互いに同じ大きさの底面を有する円柱及び円錐が組み合わせされた略円錐の空間が形成されるように、下方に向かって突出しており、略円錐の側面を形成している。また、壁部１６３の下端には、壁部１６３が形成している略円錐の頂点部分からさらに下方に突出している円柱状の貫通部１６４が形成されている。略円錐状の壁部１６３は、略円錐の空間の底面（蓋板１７０）に対する角度が所定の角度よりも浅い方が好ましい。

また、絶縁本体部１６０は、さらに、壁部１６３の縁部のうちのＸ軸方向マイナス側の２箇所から下方に向かって突出している２本の柱部１６５と、当該縁部のＸ軸方向プラス側の２箇所から下方に向かって突出している２本の柱部１６６とを有する。

内部絶縁部材１５０の蓋板１７０は、壁部１６３の円錐形状の底面位置に配置されることで密閉部１５１を形成する円板状の部材である。つまり、図４に示すように、壁部１６３と蓋板１７０とで密閉部１５１を形成することで、内部が密閉された密閉空間Ｓ２を形成している。

なお、蓋板１７０は、壁部１６３よりも変形しにくい構成である。つまり、蓋板１７０の剛性は、壁部１６３の剛性よりも大きいことで、蓋板１７０が壁部１６３よりも変形しにくい構成としてもよい。例えば、蓋板１７０の厚みを、壁部１６３の厚みよりも厚くすることで、蓋板１７０の剛性を壁部１６３の剛性よりも大きくしてもよい。

また、蓋板１７０が壁部１６３よりも変形しにくい構成を、蓋板１７０の剛性を壁部１６３の剛性よりも大きくすることで実現することに限らずに、蓋板１７０の密閉空間Ｓ２に面している面積を、壁部１６３の密閉空間Ｓ２に面している面積よりも小さい構成としてもよい。例えば、本実施の形態では、蓋板１７０は平板状であるが、壁部１６３は下方に向かって円錐状に突出する形状である。つまり、本実施の形態では、蓋板１７０の剛性を壁部１６３の剛性よりも大きくすることで変形しにくい構成とするだけでなく、さらに、蓋板１７０の密閉空間Ｓ２に面している面積を、壁部１６３の密閉空間Ｓ２に面している面積よりも小さくすることで蓋板１７０が壁部１６３よりも変形しにくい構成を実現しているとも言える。

このように、壁部１６３の厚みを調整し、かつ、円錐形状とすることで、壁部１６３は、容器１００内の圧力が密閉空間Ｓ２の圧力よりも上昇したときに、突出方向から反転して変形するような構成とすることができる。

また、壁部の形状を、中心位置から同心円状の山折り形状と谷折り形状とが繰り返される蛇腹状の形状とすることで、壁部の密閉空間Ｓ２に面している面積が蓋板１７０の密閉空間Ｓ２に面している面積よりも大きい構成を実現してもよい。

内部絶縁部材１５０の挟持部１８０は、壁部１６３の下端に固定され、壁部１６３の下端とで正極集電体５００の一部を挟み込む円板状の部材である。挟持部１８０は、壁部１６３の頂点部分から突出する貫通部１６４の下端に接合される。より具体的には、壁部１６３の下端に設けられた円柱形状の貫通部１６４が正極集電体５００の脆弱部５３０（後述参照）の貫通孔５３３を貫通した状態で、挟持部１８０が貫通部１６４の先端に対して固定されている。さらに挟持部１８０の直径は脆弱部５３０の貫通孔５３３の直径よりも大きく設定されている。これにより貫通部１６４は貫通孔５３３から抜けない構造となっている。以上により、壁部１６３は正極集電体５００の脆弱部５３０に対して固定されている。つまり、密閉部１５１は、さらに、貫通部１６４と、貫通部１６４の下端に設けられ、脆弱部５３０を壁部１６３とで挟み込む挟持部１８０とを有するとも言える。

次に、内部絶縁部材１５０に形成されている密閉部１５１について、図４を用いて説明する。

密閉部１５１は、図４に示すように、絶縁本体部１６０の壁部１６３と、蓋板１７０とにより形成されている。つまり、密閉部１５１は、内部絶縁部材１５０の一部である。また、密閉部１５１は、容器１００の内方の空間Ｓ１とは独立した密閉空間Ｓ２を、容器１００により形成される空間Ｓ１の内部で形成している。

また、密閉部１５１は、内部絶縁部材１５０の一部であり、かつ、内部絶縁部材１５０が容器１００の蓋体１１０の突出部１１２によって形成される空間に配置されているため、突出部１１２によって形成される空間に配置されていると言える。また、密閉部１５１は、締結部２２０または放電用端子４００が延びる方向（Ｚ軸方向）から見て締結部２２０及び放電用端子４００の側方に配置される。つまり、突出部１１２の内方には、締結部２２０のかしめられた端部と、放電用端子４００のかしめられた端部と、密閉部１５１及び脆弱部５３０とが並んで配置されている。

また、密閉部１５１は、図４に示すように、締結部２２０の容器１００の内方側の一端（つまり下端）よりも他端（つまり上端）側に配置されている。つまり、締結部２２０の下端は、密閉部１５１よりも容器１００の内方側（つまりＺ軸方向マイナス側）に配置されている。

正極集電体５００は、正極端子２００と電極体７００との導電経路における正極端子２００側の第一部分５１０と、正極端子２００と電極体７００との導電経路における電極体７００側の第二部分５２０と、第一部分５１０及び第二部分５２０を連結する脆弱部５３０とを有する。第一部分５１０には、正極端子２００の締結部２２０に貫通される貫通孔５１１が形成されている。また、第二部分５２０には、放電用端子４００に貫通される貫通孔５２３が形成されている。正極集電体５００を構成する第一部分５１０、第二部分５２０及び脆弱部５３０は、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。

以下、正極集電体５００の構成について、主に図８〜図１０を用いて詳細に説明する。

図８及び図９は、本発明の実施の形態に係る正極集電体５００の構成を示す斜視図である。具体的には、図８は、本発明の実施の形態に係る正極集電体５００を斜め上方からみた場合の斜視図である。また、図９の（ａ）は、本発明の実施の形態に係る正極集電体５００を斜め下方からみた場合の斜視図であり、図９の（ｂ）は、図９の（ａ）における脆弱部５３０の部分を拡大した拡大図である。また、図１０は、本発明の実施の形態に係る正極集電体５００を下方からみた場合の平面図である。

第一部分５１０は、図４に示すように正極集電体５００のうちの、正極端子２００に接続される板状の部位である。具体的には、第一部分５１０は、貫通孔５１１が正極端子２００の締結部２２０により貫通された状態で、締結部２２０の下端がかしめられることにより正極端子２００に固定される。

第二部分５２０は、正極集電体５００のうちの、電極体７００に接続される部分である。また、第二部分５２０は、放電用端子４００にも接続される。つまり、第二部分５２０は、放電用端子４００に接続される板状の部位である放電用端子側接続部５２１と、電極体７００の正極接続部７０１に接続される部位である電極体側接続部５２２とを有する。電極体側接続部５２２は、放電用端子側接続部５２１のＹ軸方向の両側から下方に向かって延びる長尺板状の形状をしている。

具体的には、第二部分５２０は、本実施の形態では、電極体側接続部５２２が超音波溶接により電極体７００に固定される。それとともに、第二部分５２０は、放電用端子側接続部５２１に形成されている貫通孔５２３が放電用端子４００に貫通された状態で、放電用端子４００の下端がかしめられることにより、放電用端子４００に固定される（図４参照）。これにより、放電用端子４００は、電極体７００を容器１００内で支持している。

脆弱部５３０は、図９（ｂ）や図１５（ａ）に示すようにリング部５３１と、薄肉部５３２とを有する。リング部５３１には、貫通孔５３３が形成されており、密閉部１５１の壁部１６３と固定される。薄肉部５３２は、リング部５３１の周囲に形成されている。リング部５３１は、Ｘ軸方向マイナス側の部分が第一部分５１０と薄肉部５３２を介して連続しており、Ｘ軸方向プラス側の部分が第二部分５２０と薄肉部５３２を介して連続している。つまり、第一部分５１０及び第二部分５２０は、脆弱部５３０を通じて電気的に接続されている。

また、第一部分５１０と第二部分５２０との間には、脆弱部５３０に隣接して開口部５４０が形成されている。具体的には、開口部５４０は、脆弱部５３０からＹ軸方向の両側に向かって延びるスリットである。つまり、第一部分５１０と第二部分５２０とは、脆弱部５３０以外の部分では接続されておらず、互いに離れている。

なお、正極集電体５００は、第一部分５１０、第二部分５２０及び脆弱部５３０を有する構成であるとともに、見方を変えると、容器１００の蓋体１１０に沿って配置される端子側部分５５０と、電極体７００の正極接続部７０１に沿って配置される電極体側部分５６０とを備えた構成であるとも言える。このとき、端子側部分５５０は、第一部分５１０、脆弱部５３０及び放電用端子側接続部５２１から構成され、容器１００の蓋体１１０に沿って配置される板状部材である。電極体側部分５６０は、電極体側接続部５２２であり、端子側部分５５０に略直交する方向（Ｚ軸方向）に延び、電極体７００の正極接続部７０１を互いに挟み込む一対の板状部材である。

ここで、図４に示すように、端子側部分５５０は、第一部分５１０と第二部分５２０とに亘って形成された凹部５５１を有する。凹部５５１は、容器１００の内方（Ｚ軸方向マイナス側）に向けて凹んだ形状の部分である。また、脆弱部５３０は、凹部５５１に含まれる。また、凹部５５１は、図４に示すように、蓋体１１０の突出部１１２によって形成される空間に配置される。つまり、脆弱部５３０は、蓋体１１０の突出部１１２によって形成される空間に配置される。さらに、凹部５５１の側方には、締結部２２０のかしめられた端部と、放電用端子４００のかしめられた端部とが配置されている。このように、凹部５５１は、蓋体１１０の突出部によって形成される空間に配置されており、かつ、凹部５５１の側方には、締結部２２０のかしめられた端部と、放電用端子４００のかしめられた端部とが配置されているため、電極体７００以外の容器１００内部の構成を最大限コンパクトにできる。このため、容器１００の容積に対する電極体７００の体積が占める割合を最大限増加させることができる。

また、凹部５５１には、密閉部１５１が配置されており、凹部５５１に含まれる脆弱部５３０と密閉部１５１を形成している壁部１６３とは対向している。

また、図９に示すように、凹部５５１のＸ軸方向マイナス側の部分５１３のうちの脆弱部５３０の周囲の部分には、他の部分よりも厚みが薄くなっている窪み部５１４が形成されている。同様に、凹部５５１のＸ軸方向プラス側の部分５２５のうちの脆弱部５３０の周囲の部分には、他の部分よりも厚みが薄くなっている窪み部５２６が形成されている。ここで、窪み部５１４及び窪み部５２６は、脆弱部５３０により連結されている。具体的には、薄肉部５３２は、リング部５３１のＸ軸方向マイナス側の部分と窪み部５１４とを連結している部分と、リング部５３１のＸ軸方向プラス側の部分と窪み部５２６とを連結している部分とを有する。

また、凹部５５１のＸ軸方向マイナス（第一部分５１０）側の部分５１３には、２つの貫通孔５１２が形成されている。また、同様に、凹部５５１のＸ軸方向プラス（第二部分５２０）側の部分５２５には、２つの貫通孔５２４が形成されている。

ここで、蓄電素子１０の組立方法について説明する。

まず、内部絶縁部材１５０と正極集電体５００との組み付け方法について、図１１を用いて説明する。

図１１は、本発明の実施の形態に係る内部絶縁部材１５０と正極集電体５００との組み付け方法を説明するための図である。具体的には、図１１の（ａ）は、組み付け前の内部絶縁部材１５０と正極集電体５００とを斜め下方から見た場合の斜視図であり、図１１の（ｂ）は、組み付け時の内部絶縁部材１５０と正極集電体５００とを説明するための断面図であり、図１１の（ｃ）は、組み付け後の内部絶縁部材１５０と正極集電体５００とを斜め下方から見た場合の斜視図である。

図１１の（ａ）に示すように、内部絶縁部材１５０の壁部１６３の下端の貫通部１６４と、正極集電体５００の脆弱部５３０の貫通孔５３３とは、互いに対応した位置に形成されている。また、内部絶縁部材１５０の２本の柱部１６５と、正極集電体５００の凹部５５１のＸ軸方向マイナス側の部分５１３の２つの貫通孔５１２とは、互いに対応した位置に形成されている。また、内部絶縁部材１５０の２本の柱部１６６と、正極集電体５００の凹部５５１のＸ軸方向プラス側の部分５２５の２つの貫通孔５２４とは、互いに対応した位置に形成されている。つまり、貫通部１６４、２本の柱部１６５、及び２本の柱部１６６は、それぞれ、貫通孔５３３、２つの貫通孔５１２、及び２つの貫通孔５２４を貫通可能に形成されている。

そして、貫通部１６４が貫通孔５３３を貫通し、かつ、２本の柱部１６５が２つの貫通孔５１２を貫通し、かつ、２本の柱部１６６が２つの貫通孔５２４を貫通した状態で、図１１の（ｂ）に示すように貫通部１６４と挟持部１８０とが互いに固定される。

なお、内部絶縁部材１５０及び正極集電体５００の組み付け前の状態において、壁部１６３の突出している高さは、凹部５５１が突出している高さよりも若干小さい。つまり、貫通部１６４と挟持部１８０とが固定される工程では、貫通部１６４が脆弱部５３０の貫通孔５３３を貫通するように壁部１６３がＺ軸方向マイナス側に加圧された状態で、貫通部１６４と挟持部１８０とがレーザー溶着などの溶着で固定される。このため、内部絶縁部材１５０及び正極集電体５００の組み付け後においては、壁部１６３は、脆弱部５３０にＺ軸方向プラス側に向けた若干付勢力を加えている状態となる。

なお、貫通部１６４と挟持部１８０との固定は、レーザー溶着による固定に限らずに、超音波溶着や接着剤による固定でもよい。また、壁部１６３が脆弱部５３０に付勢力を加えた状態とする構成にする必要は必ずしもないが、脆弱部５３０に対する力が働いている状態としている方が、所定圧力以上になった場合に脆弱部５３０を確実に切断できるように設定しやすいため好ましい。

貫通部１６４と挟持部１８０とが固定された後で、図１１の（ｃ）に示すように、２本の柱部１６５及び２本の柱部１６６のそれぞれの先端が熱かしめされることにより、２本の柱部１６５及び２本の柱部１６６において、内部絶縁部材１５０及び正極集電体５００が互いに固定される。なお、２本の柱部１６５は、正極集電体５００の第一部分５１０に固定され、２本の柱部１６６は、正極集電体５００の第二部分５２０に固定される。このように、第一部分５１０及び第二部分５２０は、脆弱部５３０を挟んでそれぞれ２箇所の位置で内部絶縁部材１５０に固定されるため、脆弱部５３０に電極体の重さによる負荷が掛かることを低減できる。また、固定された位置を軸にして回転することを抑制できる。これにより、正極集電体５００の第一部分５１０及び第二部分５２０に対して組み付け時に力が加えられたとしても、脆弱部５３０で破断することを抑制することができる。また、蓄電素子１０に予期せぬ衝撃等が加わった際にも、脆弱部５３０が破断することを抑制できる。

次に、密閉部１５１の組み付け方法について、図１２を用いて説明する。

図１２は、本発明の実施の形態に係る密閉部１５１の組み付け方法について説明するための図である。具体的には、図１２の（ａ）は、組み付け前の内部絶縁部材１５０の蓋板１７０と、絶縁本体部１６０及び正極集電体５００の組立体とを示す斜視図である。図１２の（ｂ）は、組み付け後の内部絶縁部材１５０及び正極集電体５００の構成を示す斜視図である。

図１２の（ａ）に示すように、内部絶縁部材１５０の蓋板１７０は、絶縁本体部１６０、挟持部１８０及び正極集電体５００が組み立てられた後に、絶縁本体部１６０の壁部１６３に対応する位置に配置される。そして、図１２の（ｂ）に示すように、所定の位置に配置された蓋板１７０の縁の全周を溶着することで、蓋板１７０を絶縁本体部１６０に固定する。このように、壁部１６３と蓋板１７０とが溶着されることで、内方に密閉空間Ｓ２が形成された密閉部１５１が形成される。

なお、以下では、密閉部１５１を含む内部絶縁部材１５０と、正極集電体５００とが組み付けられた組立体を、「集電部組立体」という。

次に、正極端子２００、放電用端子４００及び外部絶縁部材２５０の組み付け方法について、図１３を用いて説明する。

図１３は、本発明の実施の形態に係る正極端子２００、放電用端子４００及び外部絶縁部材２５０の組み付け方法について説明するための図である。具体的には、図１３の（ａ）は、組み付け前の正極端子２００と、放電用端子４００と、第一外部絶縁部材２６０及び第二外部絶縁部材２７０を有する外部絶縁部材２５０との斜視図である。図１３の（ｂ）は、組み付け後の正極端子２００、放電用端子４００及び外部絶縁部材２５０の構成を示す斜視図である。

図１３の（ａ）に示すように、第二外部絶縁部材２７０の２本の柱部２７４と、正極端子２００の端子本体部２１０の２つの貫通孔２１１とは、互いに対応した位置に形成されている。つまり、２本の柱部２７４は、２つの貫通孔２１１を貫通可能に形成されている。

また、２本の柱部２７４が形成されている第二外部絶縁部材２７０の絶縁本体部２７１の外形は、第一外部絶縁部材２６０の開口部２６４の形状と一致しており、絶縁本体部２７１は開口部２６４に嵌合するように形成されている。

そして、２本の柱部２７４が２つの貫通孔２１１を貫通し、かつ、絶縁本体部２７１が開口部２６４に嵌合した状態で、図１３の（ｂ）に示すように、２本の柱部２７４の先端が熱かしめされることにより、２本の柱部２７４において、正極端子２００及び第二外部絶縁部材２７０が互いに固定される。また、図１３では図示していないが、図４に示すように、正極端子２００の締結部２２０は、貫通孔２６２を貫通した状態で固定される。このように、第一外部絶縁部材２６０は、正極端子２００及び第二外部絶縁部材２７０によって挟持されることにより、正極端子２００及び第二外部絶縁部材２７０と固定される。

そして、第二外部絶縁部材２７０の貫通孔２７２に、放電用端子４００を配置する。

なお、上記の工程が終了しても、正極端子２００、放電用端子４００及び外部絶縁部材２５０の組立体（以下、「端子部組立体」という。）では、正極端子２００の締結部２２０と、放電用端子４００とは、かしめられていない状態である。

次に、集電部組立体、蓋体１１０及び端子部組立体の組み付け方法について、図１４を用いて説明する。

図１４は、本発明の実施の形態に係る集電部組立体、蓋体１１０及び端子部組立体の組み付け方法について説明するための図である。具体的には、図１４の（ａ）は、組み付け前の集電部組立体、蓋体１１０及び端子部組立体の斜視図である。図１４の（ｂ）は、組み付け後の集電部組立体、蓋体１１０及び端子部組立体の斜視図である。なお、図１４の（ａ）及び（ｂ）では、蓋体１１０をＸ軸方向の中央付近でカットした状態で図示している。

図１４の（ａ）に示すように、正極端子２００の締結部２２０と、蓋体１１０の貫通孔１１６及び正極集電体５００の貫通孔５１１とは、互いに対応した位置に形成されている。また、放電用端子４００と、蓋体１１０の貫通孔１１７及び正極集電体５００の貫通孔５２３とは、互いに対応した位置に形成されている。外部絶縁部材２５０は、蓋体１１０の突出部１１２の容器１００の外側の形状に対応した形状を有しており、蓋体１１０の突出部１１２に勘合する形状である。また、第一外部絶縁部材２６０の筒部２６３と、蓋体１１０の貫通孔１１６とは互いに対応した位置に形成されている。また、第二外部絶縁部材２７０の筒部２７３と、蓋体１１０の貫通孔１１７とは互いに対応した位置に形成されている。また、突出部１１２の内方の空間と、内部絶縁部材１５０とは、互いに対応した形状に形成されている。

そして、締結部２２０が貫通孔１１６、５１１を貫通し、かつ、放電用端子４００が貫通孔１１７、５２１を貫通し、かつ、筒部２６３が貫通孔１１６を貫通し、かつ、筒部２７３が貫通孔１１７を貫通し、かつ、突出部１１２の内方の空間に内部絶縁部材１５０が配置された状態で、図１４の（ｂ）に示すように締結部２２０の下端と、放電用端子４００の下端とがかしめられる。これにより、集電部組立体、蓋体１１０及び端子部組立体は、互いに固定される。

なお、従来構造である負極集電体６００は、蓋体１１０に沿う電極端子側の部分と負極接続部７０２に沿う電極体７００側の部分とを有し、正極集電体５００とは異なり、脆弱部を有しない構造である。蓋体１１０の負極側では、負極端子３００、外部絶縁部材３５０、内部絶縁部材（図示せず）、及び負極集電体６００についても、負極端子３００によりかしめられることにより、負極端子３００、外部絶縁部材３５０、蓋体１１０、内部絶縁部材（図示せず）、及び負極集電体６００は、互いに固定される。

この後、互いに固定された、集電部組立体、蓋体１１０及び端子部組立体の組立体（以下、「蓋体組立体」という。）は、正極集電体５００の電極体側部分５６０が電極体７００の正極接続部７０１に接続され、負極集電体６００の電極体側部分（図示せず）が電極体７００の負極接続部７０２に接続される。

次に、互いに接続された蓋体組立体と電極体７００とは、電極体７００が本体１２０に挿入され、本体１２０と蓋体１１０とが当接された状態で、本体１２０と蓋体１１０とが溶接される。そして、容器１００の内部に容器１００に形成される図示しない注液孔から電解液が注入される。最後に、注液孔が封止されて、蓄電素子１０が完成される。

次に、蓄電素子１０において、内部に異常が発生し、容器１００の内圧が所定の圧力を超えた場合の動作について、図１５を用いて説明する。なお、ここで言う「異常」とは、例えば、蓄電素子１０が過充電等により、蓄電素子１０の容器１００内部の電解液が分解され、ガスが発生した状態である。

図１５は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の電流を遮断する動作について説明するための図である。具体的には、図１５の（ａ）は、図４において、密閉部１５１と、正極集電体５００の脆弱部５３０の周辺の部分を拡大した拡大図である。図１５の（ｂ）は、蓄電素子１０の内部に異常が発生し、容器１００の内圧が所定の圧力を超えた場合の脆弱部５３０への動作を説明するための図である。なお、図１５では、密閉部１５１及び正極集電体５００以外の部材は省略している。

図１５の（ａ）に示すように、内部絶縁部材１５０の挟持部１８０は、その直径ｄ１が薄肉部５３２の直径ｄ２よりも小さくなるように形成されている。

蓄電素子１０の内部に異常が発生し、容器１００の内圧が所定の圧力を超えた場合、空間Ｓ１の圧力が密閉空間Ｓ２の圧力よりも大きくなる。このため、密閉部１５１は、空間Ｓ１と密閉空間Ｓ２との差圧により、図１５の（ｂ）の複数の黒矢印で示すように、壁部１６３に対して当該差圧による力が加わり、密閉空間Ｓ２の体積が小さくなり、かつ、壁部１６３の突出方向が反転するように変形する。これにより、密閉部１５１の壁部１６３は、脆弱部５３０に対して固定されている部分が脆弱部５３０とともに移動することで、正極集電体５００の第一部分５１０と第二部分５２０とを分離する。

つまり、壁部１６３が変形することにより、壁部１６３の下端に固定されている挟持部１８０が上方に向かって移動する。これにより、挟持部１８０は、脆弱部５３０に対して力Ｆ（白抜き矢印）を加えることとなり、脆弱部５３０の薄肉部５３２を破断する。このとき、挟持部１８０は、上述したように、その直径ｄ１が薄肉部５３２の直径ｄ２よりも小さくなるように形成されているため、上方に移動したときに薄肉部５３２が破断されることにより形成された直径ｄ２の貫通孔を通過できる。これにより、第一部分５１０と第二部分５２０とは物理的に分離される。このため、正極集電体５００は、第一部分５１０と第二部分５２０との間の導通が遮断される。

なお、密閉部１５１の蓋板１７０ではなくて、壁部１６３が変形しているのは、壁部１６３が蓋板１７０よりも変形しにくい部材で構成されていることによる。つまり、壁部１６３を蓋板１７０よりも変形しにくい部材で構成することにより、容器１００の圧力が所定の圧力を超えた場合に、主に壁部１６３が変形する構成としている。

また、壁部１６３は、図１５の（ｂ）に示すように、密閉部１５１の密閉空間Ｓ２に収納されるように、密閉部１５１の密閉空間Ｓ２は、互いに同じ大きさの底面を有する円柱及び円錐が組み合わせされた略円錐の形状である。つまり、壁部１６３は、変形した後には、密閉空間Ｓ２の円柱状の空間に収納される。なお、密閉空間Ｓ２は、略円錐の形状に限らずに、略円柱の形状であってもよいし、角柱の形状であってもよいし、角柱及び角錐が組み合わされた形状であってもよい。

以上のように、本発明の実施の形態に係る、電流遮断の機構を有する蓄電素子１０によれば、容器１００の内方に配置され、内部が密閉された密閉部１５１は、脆弱部５３０と対向する壁部１６３を有しており、壁部１６３は、絶縁性を有しており、正極集電体５００の脆弱部５３０に対して固定されている。つまり、密閉部１５１の壁部１６３は、絶縁性を有する材料で構成されている。したがって、密閉部１５１への通電が不要な構成である。このため、密閉部１５１は、正極端子２００または正極集電体５００に対して金属同士の溶接部を有さない構成である。これにより、蓄電素子１０の内圧上昇時に電流を遮断する機構を有しながら、金属異物が発生することを抑制できる。つまり、蓄電素子１０の内部に、内部短絡などの不具合の原因となる金属異物の混入を抑制できる。

また、壁部１６３は、脆弱部５３０に対して固定されている部分が脆弱部５３０とともに移動することで、正極集電体５００の第一部分５１０と第二部分５２０とを分離する。つまり、壁部１６３は、正極集電体５００の第一部分５１０と第二部分５２０とを、脆弱部５３０において物理的に切り離す。このため、第一部分５１０と第二部分５２０との間の導通を遮断できる。これにより、正極端子２００と、電極体７００との間の導通を遮断できる。

また、密閉部１５１は、容器１００と正極集電体５００との間に配置され、かつ、容器１００と正極集電体５００とを絶縁する内部絶縁部材１５０の一部である。つまり、内部絶縁部材１５０から密閉部１５１を独立させて設ける必要がないため、電極体７００以外の容器１００内部の構成をコンパクトにできる。このため、容器１００の容積に対する電極体７００の体積が占める割合を増加させることができる。これにより、蓄電素子１０のエネルギー密度を大きくすることができる。

また、脆弱部５３０は、正極集電体５００の第一部分５１０と第二部分５２０とに亘って形成された凹部５５１に含まれ、密閉部１５１は、凹部５５１に配置されている。つまり、凹部５５１に密閉部１５１の少なくとも一部を収納することができる。また、脆弱部５３０が移動するためには、移動する側に空間が必要である。つまり、凹部５５１に脆弱部５３０が含まれているため、凹部５５１の内部の空間を脆弱部５３０が移動する空間とすることができる。これらのことにより、電極体７００の形状を複雑な形状にすることなく、電極体７００以外の容器１００内部の構成をコンパクトにできる。このため、容器１００の容積に対する電極体７００の体積が占める割合を増加させることができる。これにより、蓄電素子１０のエネルギー密度を大きくすることができる。

また、密閉部１５１は、容器１００の外方に向けて突出して形成されている突出部１１２によって形成される空間に配置されている。つまり、突出部１１２によって形成される空間内に密閉部１５１を配置することで、突出部１１２によって形成される空間内に、電極体７００以外の構成を配置できる。このため、容器１００の容積に対する電極体７００が占める割合を増加させることができる。これにより、蓄電素子１０のエネルギー密度を大きくすることができる。

また、脆弱部５３０は、壁部１６３に対して固定されている部分の周囲に薄肉部５３２を有する。このため、脆弱部５３０が移動したときに、脆弱部５３０の薄肉部５３２を容易に破断させることができ、正極集電体５００を容易に第一部分５１０と第二部分５２０とに分離することができる。

また、正極集電体５００の第一部分５１０と第二部分５２０との間には、脆弱部５３０に隣接して開口部５４０が形成されている。このため、開口部５４０を設けない場合に比べて脆弱部５３０をより小さい形状にすることができ、容易に正極集電体５００を第一部分５１０と第二部分５２０とに分離することができる。つまり、より小さい脆弱部５３０を採用することができるため、より小さい力を脆弱部５３０に作用させる構成としても、正極集電体５００を第一部分５１０と第二部分５２０とに分離することができる。このため、より小さい密閉部１５１を採用することができ、容器１００内部の構成をコンパクトにできる。したがって、容器１００の容積に対する電極体７００の体積が占める割合を増加させることができる。これにより、蓄電素子１０のエネルギー密度を大きくすることができる。

また、密閉部１５１は、壁部１６３から突出して形成され、脆弱部５３０の貫通孔５３３を貫通している貫通部１６４と、貫通部１６４の端部に設けられ、脆弱部５３０を壁部１６３とで挟み込む挟持部１８０と、を有する。このため、密閉部１５１の、脆弱部５３０に対して固定されている部分が移動したときに、脆弱部５３０を容易な構成で正極集電体５００から切り離すことができる。

また、蓄電素子１０によれば、正極集電体５００が脆弱部５３０を有するとともに、支持部材としての放電用端子４００の少なくとも一部が、正極集電体５００の導電経路における電極体７００側の第二部分５２０と容器１００の蓋体１１０との間に配置され、容器１００内で第二部分５２０を支持する。つまり、締結部２２０に加えて放電用端子４００が正極集電体５００を容器１００内で支持しており、放電用端子４００は正極集電体５００のうちの電極体７００側の第二部分５２０を支持している。このように、正極集電体５００の第二部分５２０が放電用端子４００により支持されているため、簡単な構成でありながら、蓄電素子１０の構成を、蓄電素子１０に振動や衝撃が加えられて、電極体７００が移動しようとしたときに、正極集電体５００の第一部分５１０と第二部分５２０とを連結する脆弱部５３０に負荷がかかりにくい構成とすることができる。このため、予期せぬ荷重が正極集電体５００に対して加えられたとしても、正極集電体５００が脆弱部５３０で破断することを抑制できる。これにより、正極端子２００と正極集電体５００との通電が予期せずに遮断されることを抑制できる。

また、放電用端子４００は、金属製であり、第二部分５２０と接続されるとともに容器１００とに固定される。このため、放電用端子４００は、第二部分５２０をより強固に固定することができる。また、放電用端子４００は、金属製であるため、蓄電素子１０が過充電されるなどの異常時において、脆弱部５３０が破断した際、電極体７００には電気エネルギーが蓄積されたままとなっている。このエネルギーは、放出させることが好ましい。脆弱部５３０が破断した際にも、電極体７００に接続されている第二部分５２０側に放電用端子４００が接続されたままであり、電極体７００は正極集電体５００の第二部分５２０を介して放電用端子４００と電気的に接続されたままである。このため、異常時に脆弱部５３０が破断した後、充電用の電力が供給されていない放電用端子４００から安全に電極体７００に蓄積されたエネルギーを放出させることができる。

なお、上述した効果は、負極集電体６００の周囲にも正極集電体５００の周囲と同様の構成が採用されていれば、同様のことが言える。

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、壁部１６３が脆弱部５３０に対して固定されている構成であるが、固定されることに限らずに、脆弱部５３０に対して係合される壁部が採用されてもよい。つまり、容器１００内部の圧力が所定の圧力を超えた場合、密閉部の壁部が変形したときに、脆弱部５３０に対して、図１５の白抜き矢印で示した力Ｆが加わる構成であれば、壁部が脆弱部５３０に対して固定されている必要はない。例えば、密閉部の壁部が変形したときに、脆弱部５３０に対して上向きの力Ｆが加わるように、係合されている（引っ掛かっている）構成であってもよい。つまり、この場合の壁部は、脆弱部５３０の面であって、当該壁部とは反対側の面に対向する部分を有することで、脆弱部５３０に係合する構成であってもよい。なお、このように脆弱部５３０に係合する壁部が採用された場合であっても、上記実施の形態の蓄電素子１０と同様の効果が奏される。

また、上記実施の形態では、密閉部１５１の内方には個体の物質が存在しない密閉空間Ｓ２が形成されているが、これに限らずに、密閉空間Ｓ２の内方にスポンジなどの体積が収縮可能な物体が収納されていてもよい。これにより、密閉空間Ｓ２に収納する物体の弾性力を調整すれば、密閉部１５１の形状を変えなくても、壁部１６３が移動する容器１００内部の圧力を調整することができるため、部品を共通化することができる。

また、上記実施の形態では、密閉部１５１は、絶縁性を有する部材により構成されているが、壁部１６３以外の構成が金属で構成されていてもよい。

また、上記実施の形態では、密閉部１５１は、壁部１６３を略円錐形状にして、圧力が加えられた場合に、略円錐形状の壁部１６３が反転して変形するような構成としているが、これに限らない。密閉部を構成する壁部の厚みを密閉部の他の部分の厚みよりも薄くすることで、剛性の大きさに差を生じさせ、密閉部のうちで壁部のみが変形するように構成してもよい。

また、上記実施の形態では、正極集電体５００は、第一部分５１０及び第二部分５２０とは異なる構成要素であるリング部５３１を有する脆弱部５３０を、正極集電体５００自身から切り離すことにより、第一部分５１０と第二部分５２０とに分離しているが、これに限らない。つまり、第一部分５１０、第二部分５２０、及び脆弱部５３０という正極集電体５００の３つの構成要素のうちの１つである脆弱部５３０を切り離すことにより、正極集電体５００を３つの構成要素に分離する構成であるが、これに限らない。例えば、正極集電体の第一部分及び第二部分が薄肉部のみから形成される脆弱部で接続されている構成が考えられる。この場合、脆弱部である薄肉部自体を破断させることで、正極集電体を第一部分と第二部分との２つの構成要素に分離する構成であってもよい。つまり、薄肉部自体が、壁部のうちの薄肉部に係合または固定されている部分によって、破断される構成であればよい。例えば、壁部は、薄肉部の壁部とは反対側に対向している係合部（フック）を有している構成であり、係合部が移動して当該薄肉部が形成されている位置を薄肉部の厚み方向に横断することにより、当該薄肉部を破断可能な構成であればよい。つまり、脆弱部は、リング部５３１を有していなくてもよく、また、貫通孔５３３が形成されていなくてもよい。

また、上記実施の形態では、密閉部１５１は、内部絶縁部材１５０の一部であるが、密閉部１５１が内部絶縁部材１５０から独立した別体であってもよい。

また、上記実施の形態では、正極集電体５００の端子側部分５５０には、凹部５５１が形成されているが、必ずしも凹部が形成されていなくてもよく、正極集電体５００の端子側部分５５０が平板状であってもよい。これにより、折り曲げ加工を不要にできる。また、凹部５５１は、容器１００の内方（つまり、Ｚ軸方向マイナス側）に向かって凹んでいるが、Ｚ軸方向プラス側に向かって凹んでいてもよい。つまり、密閉部は、容器１００の蓋体１１０と正極集電体５００との間に配置されていなくてもよく、正極集電体５００と電極体７００との間に配置されていてもよい。

また、上記実施の形態では、容器１００の蓋体１１０には、突出部１１２が形成されているが、必ずしも突出部１１２が形成されていなくてもよく、平板の蓋体であってもよい。これにより、蓋体を容易に加工できる。

また、上記実施の形態では、脆弱部５３０に隣接して開口部５４０が形成されているが、必ずしも、開口部５４０が形成されていなくてもよい。つまり、この場合には、正極集電体において、第一部分と第二部分との間の全てには脆弱部が形成されている。また、脆弱部５３０は、１つだけでなく、複数形成されていてもよい。例えば、第一部分と第二部分とが、複数の脆弱部のそれぞれで連結されている構成であってもよいし、第一部分、複数の脆弱部及び第二部分がＸ軸方向に並んで直列に連結されている構成であってもよい。なお、複数の脆弱部が形成される場合には、壁部は、複数の脆弱部の全てに係合または固定されている必要がある。

また、上記実施の形態では、外部絶縁部材２５０は、第一外部絶縁部材２６０と第二外部絶縁部材２７０との２つの部材から構成されているが、１つの部材から構成してもよい。

また、上記実施の形態では、蓄電素子１０は、放電用端子４００を有しているが、必ずしも放電用端子４００を有していなくてもよい。これにより、蓄電素子を構成する部品点数を削減することができる。

また、上記実施の形態では、端子本体部２１０と締結部２２０とは一体に形成されているが、別体であってもよい。つまり、締結部の容器１００外側の端部が端子本体部２１０に電気的に接続されていれば、端子本体部と締結部とが別体であってもよい。

また、上記実施の形態では、第二外部絶縁部材２７０は、放電用端子４００の露出部分を覆う蓋部２８０を有しているが、必ずしも、蓋部２８０を有していなくてもよい。

また、上記実施の形態では、蓋体１１０は、安全弁を有していない構成であるが、安全弁を有している構成の蓋体が採用されてもよい。つまり、蓋体は、蓄電素子１０の容器１００の内圧が上昇したときに、容器１００内部のガスを外部に排出する安全弁を有していてもよい。なお、安全弁が作動して容器１００内部のガスを外部に排出させるときの圧力は、密閉部の壁部が変形する圧力よりも大きくすることが好ましい。

また、上記実施の形態及びその変形例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、蓄電素子の内部に、内部短絡などの不具合の原因となる金属異物を混入させる可能性を効果的に抑制できる蓄電素子などとして有用である。

１０ 蓄電素子
１００ 容器
１１０ 蓋体
１１１ 上面
１１２ 突出部
１１３ 平板部
１１４ 頂部
１１５ 側壁部
１１６、１１７ 貫通孔
１２０ 本体
１５０ 内部絶縁部材
１５１ 密閉部
１６０ 絶縁本体部
１６１、１６２ 貫通孔
１６３ 壁部
１６４ 貫通部
１６５、１６６ 柱部
１７０ 蓋板
１８０ 挟持部
２００ 正極端子
２１０ 端子本体部
２１１ 貫通孔
２２０ 締結部
２５０、３５０ 外部絶縁部材
２６０ 第一外部絶縁部材
２６１ 絶縁本体部
２６２ 貫通孔
２６３ 筒部
２６４ 開口部
２７０ 第二外部絶縁部材
２７１ 絶縁本体部
２７２ 貫通孔
２７３ 筒部
２７４ 柱部
２８０ 蓋部
２８１ 蓋板
２８２ 枠部
３００ 負極端子
４００ 放電用端子
５００ 正極集電体
５１０ 第一部分
５１１、５１２、５２３、５２４ 貫通孔
５１３、５２５ 部分
５１４、５２６ 窪み部
５２０ 第二部分
５２１ 放電用端子側接続部
５２２ 電極体側接続部
５３０ 脆弱部
５３１ リング部
５３２ 薄肉部
５３３ 貫通孔
５４０ 開口部
５５０ 端子側部分
５５１ 凹部
５６０ 電極体側部分
６００ 負極集電体
７００ 電極体
７０１ 正極接続部
７０２ 負極接続部
Ｓ１ 空間
Ｓ２ 密閉空間

Claims (8)

1. 電極端子と、電極体と、前記電極端子及び前記電極体に電気的に接続される集電体と、前記電極体及び前記集電体を収容する容器とを備える蓄電素子であって、
   前記容器の内方に配置され、内部が密閉された密閉部を備え、
   前記集電体は、
   前記電極端子と前記電極体との間の導電経路における電極端子側の第一部分と、
   前記電極端子と前記電極体との間の導電経路における電極体側の第二部分と、
   前記第一部分と前記第二部分とを連結する脆弱部と、を有し、
   前記密閉部は、前記脆弱部と対向する壁部を有しており、
   前記壁部は、絶縁性を有しており、前記脆弱部に対して係合または固定されている
   蓄電素子。
2. 前記壁部は、前記脆弱部に対して係合または固定されている部分が前記脆弱部とともに移動することで、前記集電体の前記第一部分と前記第二部分とを分離する
   請求項１に記載の蓄電素子。
3. さらに、
   前記容器と前記集電体との間に配置され、前記容器と前記集電体とを絶縁する絶縁部材を備え、
   前記密閉部は、前記絶縁部材の一部である
   請求項１または２に記載の蓄電素子。
4. 前記集電体は、前記第一部分と前記第二部分とに亘って形成された凹部を有し、
   前記脆弱部は、前記凹部に含まれ、
   前記密閉部は、前記凹部に配置されている
   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、前記容器の外方に向けて突出した突出部を有し、
   前記密閉部は、前記突出部によって形成される空間に配置されている
   請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電素子。
6. 前記脆弱部は、前記壁部に対して係合または固定されている部分の周囲に薄肉部を有する
   請求項１から５のいずれか１項に記載の蓄電素子。
7. 前記集電体の前記第一部分と前記第二部分との間には、前記脆弱部に隣接して開口部が形成されている
   請求項１から６のいずれか１項に記載の蓄電素子。
8. 前記脆弱部は、貫通孔を有し、
   前記密閉部は、さらに、
   前記壁部から突出して形成され、前記貫通孔を貫通している貫通部と、
   前記貫通部の端部に設けられ、前記脆弱部を前記壁部とで挟み込む挟持部と、を有する
   請求項１から７のいずれか１項に記載の蓄電素子。

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