JP2017010897A - 蓄電素子 - Google Patents

Abstract

【課題】力や振動が加わったりした場合にも、導電部材間のカシメ部が緩み難く、高い品質を有する蓄電素子を提供する。【解決手段】蓄電素子は、電極体、ケース、外部端子、端子接続バー１３、集電体２１、リベット１８を備える。ケースは、封口体１０１を備える。リベット１８は、封口体１０１、集電体２１、端子接続バー１３を貫通し、集電体２１と端子接続バー１３とを電気的に接続する。リベット１８の先端はカシメられている。リベット１８の中空部の内壁に雌ネジが形成され、ネジ２６が挿入されている。ネジ２６の頭部２６ｂは、カシメ部１８ｂに接している。【選択図】図４

Description

本発明は、ケースと導電部材を備える蓄電素子に関する。

電池をはじめとする蓄電素子は、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）、電気自動車（ＰＥＶ）、電動バイクや電動アシスト自転車などの車両や、据え置き型の蓄電システムなどに採用されている。例えば、発電素体としての電極体と、電極体を収容するケースと、それぞれ電極体と電気的に接続された集電体および外部端子とを備えた蓄電素子が知られている。

特許文献１には、バスバーなどを電極端子と接続するための取付ボルトを有し、リベットを用いて集電体と電極端子とをケースに固定する蓄電素子が記載されている。

特開２０１３−７３８４８号公報

しかしながら、外部端子や集電体に力や振動が加わったりすることで、集電体や外部端子の固定部分が緩むことがある。例えば、車両の振動などにより電極体が振動し、この振動が集電体を介して固定部分に伝わることがある。また、外部端子に対してバスバーなどの接続部材を取り付ける際などに、固定部分に力が加わることがある。固定部分が緩むと、部材の固定には影響がなかったとしても、電極体から外部端子に至る電流経路における電気抵抗（接触抵抗）が上昇し、電池の品質低下をもたらすおそれがある。

本発明は、このような問題の解決を図ろうとなされたものであって、力や振動が加わったりした場合にも、導電部材間の固定部分が緩み難く、高い品質を有する蓄電素子を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る蓄電素子は、正極と負極とを含む電極体と、前記電極体を収容するケースと、第１導電部材と、前記正極または前記負極の一方と電気的に接続され、前記ケースおよび前記第１導電部材を貫通して固定する第２導電部材と、棒状部および頭部を有する挿入部材とを備え、前記第２導電部材は、中空部およびカシメ部を有し、前記棒状部は、前記中空部に挿入され、前記頭部は、前記カシメ部に接している。

上記態様に係る蓄電素子では、力や振動が加わったりした場合にも、導電部材間の固定部分が緩み難く、高い品質を有する。

本発明の実施の形態１に係る蓄電素子の外観構成を示す模式斜視図である。 蓄電素子の内部構成を示す模式図である。 電極体の構成を示す模式展開斜視図である。 リベットによる固定部分の構成を示す模式断面図である。 （ａ）ネジによる作用を説明するための模式断面図、（ｂ）比較例におけるリベットを示す模式断面図である。 リベットによる固定に係る構成を示す模式展開図である。 リベットとネジの結合を示す模式展開図である。 （ａ）本発明の実施の形態２に係る蓄電素子におけるリベットの周辺構成を示す模式断面図、（ｂ）本発明の実施の形態３に係る蓄電素子におけるリベットの周辺構成を示す模式断面図である。 （ａ）本発明の実施の形態４に係る蓄電素子におけるリベットの周辺構成を示す模式断面図、（ｂ）本発明の実施の形態５に係る蓄電素子におけるリベットの周辺構成を示す模式断面図である。 本発明の実施の形態６に係る蓄電素子における端子の周辺構成を示す模式断面図である。 本発明の実施の形態７に係る蓄電素子におけるリベットの周辺構成を示す模式断面図である。

本発明の一態様に係る蓄電素子は、電極体と、ケースと、第１導電部材と、第２導電部材と、挿入部材とを備える。
電極体は、正極と負極とを含む。
ケースは、電極体を収容する。
第２導電部材は、正極または負極の一方と電気的に接続され、ケースおよび第１導電部材を貫通して固定する。
挿入部材は、棒状部および頭部を有する。
そして、第２導電部材は、中空部およびカシメ部を有し、棒状部は、中空部に挿入されている。さらに、頭部は、カシメ部に接している。

なお、「カシメ」および「カシメ加工」とは、加圧（プレス）することにより、対象の部材の一部を塑性変形させることであり、「カシメ部」とは、“カシメにより塑性変形することで形成された部分”のことを意味する。

上記態様に係る蓄電素子では、第２導電部材の中空部に対して挿入部材の棒状部が挿入され、また、第２導電部材のカシメ部に対して挿入部材の頭部が接している。このため、第２導電部材のカシメ部に力や振動が加わったりしても、カシメ部が緩む（変形する）動きに対して抗力を加えることができる。したがって、上記態様に係る蓄電素子では、力や振動が加わったりした場合でも、導電部材間の固定部分が緩み難く、高い品質を有する。

本発明の一態様に係る蓄電素子では、上記構成において、中空部の内壁における少なくとも一部に雌ネジが形成され、棒状部の外壁における少なくとも一部に前記雌ネジに対応する雄ネジが形成されていてもよい。このようにネジの結合による構成を採用する場合には、挿入部材が第２導電部材に対して固定されるため、ネジの頭部がカシメ部分を確実に押さえつけることができる。よって、本態様では、さらに固定部分（カシメ部分）が緩み難く、高い品質を実現するのに優位である。

本発明の一態様に係る蓄電素子では、上記構成において、頭部を錐台形状としてもよい。挿入部材の頭部を錐台形状とすることで、第２導電部材のカシメ部を、挿入部材の挿入方向のみならず、これに交差する方向にも押圧することができる。よって、本態様では、さらにカシメ部を緩み難くすることができ、高い品質を実現することができる。

本発明の一態様に係る蓄電素子では、上記構成において、棒状部が、中空部に挿入される方向において、少なくとも、第２導電部材が第１導電部材を貫通する位置に挿入されていてもよい。このように構成すれば、挿入部材の棒状部が、第１導電部材に対して第２導電部材を押圧することができる。したがって、カシメ部をより緩み難くすることができ、高い品質を実現することができる。

本発明の一態様に係る蓄電素子では、ケースに配置され、第２導電部材が貫通する封止部材を備え、棒状部は、中空部に挿入される方向において、少なくとも、第２導電部材が封止部材を貫通する位置に挿入されていてもよい。このような構成により、封止部材により気密性を一層高めることができる。

本発明の一態様に係る蓄電素子では、上記構成において、蓋部材をさらに有してもよい。蓋部材は、挿入部材の頭部を覆い、第１導電部材に固定される。このような蓋部材を有することにより、挿入部材の固定を強化できるとともに、第２導電部材からの挿入部材の脱落を防止することができる。

［実施の形態１］
１．電池１の外観構成
本発明の実施の形態では、蓄電素子の一例として電池１を採用する。電池１の外観構成について、図１を用い説明する。
図１に示すように、電池１は、有底角筒状のケース本体１０２と、その開口を閉じる封口体１０１とにより構成されたケース１０を備える。ケース本体１０２と封口体１０１とは、封口体１０１の外周辺部分において、例えばレーザ溶接により接合されている。

封口体１０１の外面（オモテ面）には、２つの外部端子１１，１２が設けられている。各外部端子１１，１２は、ケース１０の外方に向かって突出している。各外部端子１１，１２は、それぞれ端子接続バー１３，１４と電気的に接続されている。なお、本実施の形態の場合、外部端子１１が正極外部端子であり、外部端子１２が負極外部端子である。

端子接続バー１３，１４は、封口体１０１の外面（オモテ面）に沿って配置されている。端子接続バー１３，１４は、ともに導電部材である。封口体１０１と端子接続バー１３，１４との間にはそれぞれパッキン１５，１６が配置されている。パッキン１５，１６は絶縁部材である。端子接続バー１３，１４は、パッキン１５，１６により、封口体１０１と電気的に絶縁されている。

端子接続バー１３，１４は、リベット１７〜２０によりケースに固定されている。各リベット１７〜２０は、封口体１０１を貫通している。各リベット１７〜２０は導電部材であり、パッキン１５，１６によって封口体１０１とは電気的に絶縁されている。リベットは第２導電部材の一例である。

２．電池１の内部構成
電池１の内部構成について、図２を用い説明する。
図２は、図１におけるＹ方向から電池１を見た図である。ここでは、便宜上ケース本体１０２の内部を透視して示している。図２に示すように、ケース本体１０２と封口体１０１とで構成されたケース１０の内部には、電極体２５が収容されている。電極体２５は、正極２５２、負極２５３、セパレータ２５１を有している。

電極体２５に対しては、正極２５２の一部に集電体２１が接続され、負極２５３の一部に集電体２２が接続されている。
集電体２１，２２は、ともに導電部材であって、平面視において屈曲部を有するＬ字形状をしており、その一部が封口体１０１の内面（裏面）に沿っている。封口体１０１と集電体２１，２２とは、それぞれ間に絶縁物のパッキン２３，２４が配置されることで、電気的に絶縁されている。集電体は第１導電部材の一例である。

集電体２１に対しては、リベット１７，１８が貫通しており（図２では、リベット１８のみを図示）、また、集電体２２に対しては、リベット１９，２０が貫通している（図２では、リベット２０のみを図示）。なお、図２においては、リベット１８、２０の詳細な構造は簡略化して示している。
このようにして、電極体２５における正極２５２は、集電体２１、リベット１７，１８、端子接続バー１３を介して外部端子１１に電気的に接続されている。同様に、電極体２５における負極２５３は、集電体２２、リベット１９，２０、端子接続バー１４を介して外部端子１２に電気的に接続されている。

なお、図２では図示を省略しているが、ケース１０内には、電極体２５の他に電解質が封入されている。本実施の形態では、一例として非水電解質が封入されている。
また、図２では、１つの電極体２５だけを図示しているが、ケース１０内に複数の電極体２５（例えば、２つ）が収容されていてもよい。

３．電極体２５の構成
電極体２５の構成について、図３を用い説明する。
図３に示すように、本実施の形態に係る電池１が備える電極体２５は、正極２５２、負極２５３、セパレータ２５１を有する。正極２５２、負極２５３、セパレータ２５１は、それぞれ帯状のシート体である。正極２５２と負極２５３とは、間にセパレータ２５１を挟んだ状態で対向配置され、仮想軸Ａｘ25周りに巻回されている。本実施の形態に係る電池１が備える電極体２５は、扁平形状である。また、本実施の形態に係る電池１が備える電極体２５は、仮想軸Ａｘ25に垂直な面での断面形状が略楕円形状をしている。

正極２５２、負極２５３は、芯体上に活物質層が形成されたものである。また、正極２５２の幅方向（図３におけるＸ軸方向）の一方の縁には、活物質層が形成されていない芯体部分２５２ａが設けられている。活物質層が形成された活物質形成部分２５２ｂはセパレータ２５１で覆われている。
同様に、負極２５３の幅方向（図３におけるＸ軸方向）の一方の縁には、芯体部分２５３ａが設けられている。活物質形成部分２５３ｂはセパレータ２５１で覆われている。

正極２５２は、その芯体部分２５２ａで集電体２１に接続され、負極２５３は、その芯体部分２５３ａで集電体２２に接続される。
本実施の形態の場合には、正極２５２における芯体が、一例としてアルミニウム（Ａｌ）からなり、負極２５３における芯体が、一例として銅（Ｃｕ）からなる。

４．リベット１７〜２０による各固定部分の構成
リベット１７〜２０による各固定部分の構成について、図４を用い説明する。なお、図４は、図２におけるＢ部を模式的に拡大したものである。また、図４では、リベット１８による固定部分だけを図示しているが、他のリベット１７，１９，２０の各固定部分についても同様の構成を有する。

図４に示すように、リベット１８は、端子接続バー１３、パッキン１５、封口体１０１、パッキン２３および集電体２１のそれぞれ一部を貫通している。上述のように、リベット１８と封口体１０１との間は、絶縁部材からなるパッキン１５，２３により電気的に絶縁されている。

リベット１８は、上下（図４におけるＺ軸方向）の端部がカシメられており、端子接続バー１３および集電体２１を封口体１０１に固定している。カシメ加工の具体的な方法については、特に限定するものではないが、例えば、スピニングカシメ加工などを採用することができる。リベット１８をカシメる際に、リベット１８が拡径することで、パッキン１５，２３が押圧され、ケース１０内の気密が確保される。

端子接続バー１３において、リベット１８の貫通部分を囲む領域は、リベット１８のカシメ部１８ａにより覆われている。同様に、集電体２１において、リベット１８の貫通部分を囲む領域は、リベット１８のカシメ部１８ｂにより覆われている。また、リベット１８は、中空部１８ｃおよび１８ｄを有する。中空部１８ｃ、１８ｄは、リベット１８が封口体１０１を貫通する方向（図４におけるＺ軸方向）から見て、それぞれカシメ部１８ａ、１８ｂに囲まれている。中空部１８ｄには、挿入部材であるネジ２６が挿入されている。

ネジ２６は、棒状部２６ａと頭部２６ｂを有している。リベット１８において、中空部１８ｄの内壁には雌ネジが形成されており、ネジ２６の棒状部２６ａの外壁には、この雌ネジに対応する雄ネジが形成されている。なお、便宜上、図４において雄ネジを図示しているが、棒状部２６ａの内部（断面）に雄ネジが形成されているわけではない。ネジ２６は、中空部１８ｄに対し挿入され、雄ネジと雌ネジで結合されている。ネジ２６の頭部２６ｂは錐台形状をしており、側面（外周面）が斜面をなしている。また、ネジ２６は、そのほとんどがリベット１８の中空部１８ｄ内に収納されている。頭部２６ｂの側面（外周面）は、カシメ部１８ｂに接触している。

また、リベット１８に対して、蓋部材であるカバー２７が設けられ、集電体２１に対し固定されている。カバー２７は、ネジ２６の頭部２６ｂを覆っている。カバー２７が設けられることで、ネジ２６の脱落や緩みを抑制することができる。さらに、ネジ２６とカバー２７とを固定してもよく、この場合はより確実にネジ２６の緩みを防止することができる。
ネジ２６、カバー２７を構成する材料は、それぞれ種々の材料を用いることができる。例えば、金属で構成したり、樹脂で構成することができ、金属部分および樹脂部分の両方を有する構成としてもよい。カバー２７の固定方法については、種々の方法を用いることができる。例えば、カバー２７を金属で構成する場合は、カバー２７を集電体２１やネジ２６に溶接することができる。なお、カバー２７を設けない構成とすることもできる。

５．ネジ２６による作用
図５（ａ）に示すように、リベット１８のカシメ部分１８ｂは、カシメ加工によって、中空部から外側に向かって押し広げられて塑性変形している。このような構成の電池１に対し、外部から力や振動が加わったりした場合、端子接続バー１３，１４や集電体２１，２２などを介して、リベット１７〜２０の各カシメ部に力や振動が伝わることがある。ここで、ネジ２６は、頭部２６ｂがカシメ部１８ｂに接しているため、頭部２６ｂからカシメ部１８ｂに向かって、図５（ｂ）中の矢印で示すような力を加えることができる。したがって、外部からの力や振動によるカシメ部１８ｂの変形や緩みを防止することができる。

また、本実施の形態では、挿入部材の一例としてネジ２６を採用している。リベット１８の中空部１８ｄに対して挿入された雄ネジが、中空部１８ｄの内壁に形成された雌ネジと噛み合うため、ネジ２６がリベット１８に対して強く固定される。したがって、ネジ２６の頭部２６ｂとカシメ部１８ｄとの接触状態を保つことができ、カシメ部１８ｂが図５（ａ）中の矢印と逆の方向に変形（緩み）することを確実に抑制することができる。

また、本実施の形態に係るネジ２６は、中空部１８ｄに対し、図５（ａ）中におけるＺ軸方向に挿入されている。ネジ２６の先端（頭部２６ｂとは反対側の端部）は、封口体１０１の外面（オモテ面）よりも外方（図５（ａ）中におけるＺ軸プラス方向）に位置している。リベット１８の内壁には、リベット１８が集電体２１を貫通する位置に雌ネジが形成されており、ネジ２６の雄ネジが噛み合っている。したがって、この位置におけるリベット１８と集電体２１とのより確実な電気的接続を図ることができる。

また、リベット１８の内壁には、リベット１８が封口体１０１を貫通する位置に雌ネジが形成されており、ネジ２６の雄ネジが噛み合っている。リベット１８が封口体１０１を貫通する位置において、封口体１０１とリベット１８の間にはパッキン１５が配置されている。したがって、パッキン１５とリベット１８および封口体１０１との間の隙間を生じ難く、より高い気密性を確保することができる。

さらに、電池１では、カバー２７が設けられ、ネジ２６の頭部２６ｂを覆っているため、電池１の使用中などにネジ２６がケース１０の内方に移動することを防ぐことができる。したがって、ネジ２６の緩みやカシメ部１８ｂの変形や、ケース１０内へのネジ２６の脱落を確実に抑制することができる。

一方、図５（ｂ）に示すように、比較例に係る構造では、リベット９１８の中空部９１８ｄに挿入部材が挿入されていない。外部からの力や振動が加わったりした場合には、そのカシメ部９１８ａ，９１８ｂに力や振動が伝わり、図５（ｂ）中の矢印の方向に変形しやすいので、電気抵抗（接触抵抗）が上昇してしまう。

また、比較例の構成の場合には、カシメ部９１８ｂが緩むと、リベット９１８が図５（ｂ）におけるＺ軸方向にも変形移動し、カシメ部９１８ａの緩み（中空部９１８ｃ側への変形）も生じることが懸念される。また、外部から力や振動が加わることで、カシメ部９１８ａ，９１８ｂが緩んだ場合には、リベット９１８と端子接続バー９１３や集電体９２１との電気的な接続の不良を生じることも懸念される。さらに、パッキン９１８と封口体９１０１およびパッキン９２３などとの間に隙間を生じ、気密性の低下を招くおそれもある。
これに対し、本実施の形態に係る電池１では、上述のように、外部から力や振動が加わった場合でも、リベットのカシメ部の緩みや変形を抑制することができ、高い品質を維持することができる。

６．製造方法
電池１は、概略、次のような工程を経て製造される。
（工程ａ）電極体２５を作製する。電極体２５の作製は、図３に示したように、正極２５２と負極２５３とを、間にセパレータ２５１を挟んだ状態で対向させ、これを巻回し、さらに扁平化することでなされる。
（工程ｂ）封口体１０１に対し、外部端子１１，１２、端子接続バー１３，１４、集電体２１，２２、リベット１７〜２０、パッキン１５、１６、２３、２４などを取り付ける。そして、リベット１７〜２０の、ケース内方の中空部にネジ２６を挿入し、カバー２７を取り付ける。また、電極体２５を集電体２１、２２と接続する。
（工程ｃ）封口体１０１に取り付けられた状態の電極体２５をケース本体１０２内に収納する。そして、ケース本体１０２と封口体１０１とを、例えば、レーザ溶接などにより接合する。
（工程ｄ）ケース１０に開けられた注液口から、電解質を注液し、その後、注液口を塞ぐことで電池１が完成する。
なお、工程ｂの一部については、工程ｃの実行の後に行ってもよい。

（リベット１７〜２０による固定部分の組立方法）
リベット１７〜２０による固定部分の構成について、図６および図７を用いて説明する。なお、図６および図７では、リベット１８の固定に係る工程だけを図示しているが、他のリベット１７，１９，２０の固定に係る工程も同様である。

図６に示すように、封口体１０１に開けられた貫通孔１０１ａに対し、パッキン１５、リベット１８０のそれぞれ一部を挿入する。なお、リベット１８０において、中空部の内壁に設けられる雌ネジについては図示していない。パッキン１５には、リベット１８０のフランジ部分１８０ｆが挿入される空間１５ａと、下筒部分１８０ｂが挿入される空間１５ｂとが設けられている。空間１５ａと空間１５ｂとは互いに連続している。リベット１８０におけるフランジ部分１８０ｆの下面１８０ｈは、パッキン１５の棚状の面１５ｄに接触する。封口体１０１とリベット１８０の下筒部分１８０ｂとは、間にパッキン１５の筒部分１５ｃが配置されることで電気的に絶縁されている。

リベット１８０の上筒部分１８０ａは、端子接続バー１３に設けられた貫通孔１３ｃを貫通する。このとき、リベット１８０の上筒部分１８０ａの上端は、端子接続バー１３よりも上方（図６におけるＺ軸プラス方向）に位置する。なお、リベット１８０におけるフランジ部分１８０ｆの上面１８０ｇには、端子接続バー１３の下面が接触する。
リベット１８０の下筒部分１８０ｂは、パッキン２３に設けられた貫通孔２３ｂおよび集電体２１に設けられた貫通孔２１ｃを貫通する。
パッキン２３の内面２３ｃに対して集電体２１の上面が接触する。また、リベット１８０の下筒部分１８０ｂの下端は、集電体２１よりも下方（図６におけるＺ軸マイナス方向）に位置する。

以上のような組み付けを行った後に、リベット１８０における上筒部分１８０ａおよび下筒部分１８０ｂに対して、例えば、スピニングカシメ加工を施し、リベット１８０における上筒部分１８０ａの中空部１８０ｃを囲む周壁の端部と、下筒部分１８０ｂの中空部１８０ｄを囲む周壁の端部塑性変形させ、端子接続バー１３および集電体２１を封口体１０１に固定する。

次に、図７に示すように、リベット１８における中空部１８ｄに対し、ネジ２６を挿入する。中空部１８ｄには、雌ネジが形成されている。ネジ２６は、その棒状部２６ａに雄ネジが形成され、頭部２６ｂの側面（外周面）は斜面２６ｃを形成している。ネジ２６の棒状部２６ａおよび頭部２６ｂが中空部１８ｄに挿入される。頭部２６ｂの斜面２６ｃは、リベット１８のカシメ部１８ｂに接触する。その後、ネジ２６の頭部２６ｂを覆うようにカバー２７を取り付ける。例えば、カバーは集電体２１やネジ２６と溶接することができる。

なお、本実施の形態では、封口体１０１に対して端子接続バー１３，１４、集電体２１，２２を取り付けるため、製造時における作業の効率化でき、製造コストを低減できる。ただし、ケース１０におけるケース本体１０２に対してこれらを取り付けることもできる。

［実施の形態２］
実施の形態２に係る電池の構成について、図８（ａ）を用い説明する。図８（ａ）では、上記実施の形態１との差異部分である、リベット２８およびその周辺構成だけを図示している。他の構成については、上記実施の形態１と同様である。

本実施の形態に係る電池では、図８（ａ）に示すように、リベット２８における中空部２８ｊの内壁に雌ネジが形成されている。中空部２８ｊは、ケース１０の外方に位置している。中空部２８ｊには、ネジ２９が挿入されている。ネジ２９は、棒状部２９ａの外壁に、中空部２８ｊの雌ネジに対応した雄ネジが形成されている。また、ネジ２９の頭部２９ｂは、上記実施の形態１に係るネジ２６の頭部２６ｂと同様に、錐台形状を有しており、その側面（外周面）が斜面をなしている。

本実施の形態に係る構成によれば、外部から力や振動が加わったりした場合にも、リベット２８のカシメ部２８ａの緩みを確実に抑制することができる。よって、蓄電素子の高い品質を維持することができる。

なお、本実施の形態においては、ケースの内方の中空部２８ｄに挿入部材は挿入されていない。本実施の形態は、例えば、集電体２１に大きな力や振動が加わらない、あるいは加わってもカシメ部２８ｂが緩み難い場合などに採用してもよい。中空部２８ｄの内壁に雌ネジが形成されていてもよい。

また、本実施の形態では、ネジ２９の頭部２９ｂを覆うカバーを設けていない。このように構成することで、仮にネジ２９が緩んだ場合でも、ネジが緩んだことを外部から視認することができる。また、ネジ２９を締め直すことも可能である。したがって、部品点数の増加を抑えつつ、電気抵抗（接触抵抗）の増加を防止することができる。なお、カバーを取り付ける構成とすることもできる。

［実施の形態３］
実施の形態３に係る電池の構成について、図８（ｂ）を用い説明する。図８（ｂ）では、上記実施の形態１との差異部分である、リベット３０およびその周辺構成だけを図示している。他の構成については、上記実施の形態１と同様である。

本実施の形態に係る電池では、上記実施の形態１と同様に、リベット３０におけるケース内方の中空部３０ｄの内壁に雌ネジが形成されている。中空部３０ｄにはネジ３１が挿入されており、その頭部３１ｂを覆うようにカバー３２が取り付けられている。ネジ３１は、上記実施の形態１のネジ２６と同様、棒状部３１ａに雄ネジが形成され、頭部３１ｂが錐台形状をしている。ネジ３１において、頭部３１ｂの側面（外周面）は斜面を形成しており、当該斜面はカシメ部３０ｂに接触している。

本実施の形態に係る電池では、リベット３０におけるケース外方の中空部３０ｊの内壁に雌ネジが形成されている。中空部３０ｊには、上記実施の形態２と同様に、ネジ３３が挿入されている。ネジ３３の棒状部３３ａの外壁には、中空部３０ｊの雌ネジに対応する雄ネジが形成されている。また、ネジ３３の頭部３３ｂは、上記実施の形態２に係るネジ２９の頭部２９ｂと同様に、錐台形状を有している。ネジ３３において、頭部３３ｂの側面（外周面）は斜面を形成しており、当該斜面はカシメ部３０ａに接触している。

本実施の形態では、中空部３０ｄ，３０ｊに、それぞれネジ３１，３３が挿入され、それぞれカシメ部３０ｂ、３０ａに接触している。このため、本実施の形態に係る電池では、外部から力や振動が加わったりした場合にも、リベット３０のカシメ部３０ａ、３０ｂの両方の緩みを確実に抑制することができる。よって、高い品質を維持することができる。

なお、本実施の形態では、ネジ３１に対してカバー３２を取り付け、ネジ３３に対してカバーを取り付けていない構成を示したが、ネジ３３に対してカバーを取り付けた構成や、ネジ３１にカバー３２を取り付けない構成とすることもできる。

［実施の形態４］
実施の形態４に係る電池の構成について、図９（ａ）を用い説明する。図９（ａ）では、上記実施の形態１との差異部分である、ネジ３４およびその周辺構成だけを図示している。他の構成については、上記実施の形態１と同様である。

本実施の形態に係る電池では、リベット１８の中空部１８ｄに、上記実施の形態１とは異なる形状のネジ３４が挿入されている。ネジ３４の棒状部３４ａの外壁には雄ネジが設けられている。ネジ３４の頭部３４ｂは、円柱状をしている。図９（ａ）に示すように、頭部３４ｂは、中空部１８ｄ内に挿入されていないが、カシメ部１８ｂと接触している。ネジ３４の頭部３４ｂは、カバー３５で覆われている。なお、カバー３５を設けない構成とすることもできる。

本実施の形態に係る電池では、ネジ３４の頭部３４ｂがカシメ部１８ｂを挟み込んでいるため、カシメ部１８ｂの緩みや変形を抑制できる。したがって、外部から力や振動が加わったりした場合にも、高い品質を維持することができる。なお、本実施の形態において、ネジ３４の頭部３４ｂの形状は必ずしも円柱状である必要はなく、カシメ部１８ｂを挟み込むことができればよいため、例えば多角柱状とすることもできる。

［実施の形態５］
実施の形態５に係る電池の構成について、図９（ｂ）を用い説明する。図９（ｂ）では、上記実施の形態１との差異部分である、リベット３６およびその周辺構成だけを図示している。他の構成については、上記実施の形態１と同様である。

図９（ｂ）に示すように、リベット３６の中空部に対しては、ピン３７が挿入されている。リベット３６の中空部を囲む内壁には、上記実施の形態１と異なり、雌ネジは形成されていない。ピン３７は、棒状部３７ａと頭部３７ｂとが一体に形成されており、棒状部３７ａの外壁には雄ネジは形成されていない。ピン３７の頭部３７ｂは、上記実施の形態１に係るネジ２６の頭部２６ｂと同様に錐台形状をしており、リベット３６のカシメ部３６ｂに接触している。棒状部３７ａは円柱状であり、挿入する前の状態において、その径がリベット３６の中空部の径よりも大きい。このようなピン３７をリベット３６の中空部に挿入することで、中空部の内壁がピンによって押圧され、ピン３７がリベット３６に対して固定される。また、ピン３７の頭部３７ｂは、カバー３８で覆われている。なお、カバー３８を設けない構成とすることもできる。

本実施の形態に係る電池においては、ネジに代えてピン３７を用いるため、リベットの中空部に雌ネジを形成する必要がない。したがって、従来のリベットを用いつつ、カシメ部３６ｂの緩みや変形を抑制することができる。

また、本実施の形態では、棒状部３７ａが円柱状である構成を示したが、棒状部３７ａを多角柱状に形成してもよく、多角錐状や円錐状、楕円錐状としてもよい。同様に、リベット３６の中空部は、円柱状の空間としてもよいし、多角柱状や多角錐状、円錐状、楕円錐状としてもよい。リベット３６の中空部を、リベット３６の中心に向かうにつれて径が細くなるようなテーパー形状の空間とすれば、ピン３７を挿入しやすくしつつ、リベット３６に対して固定することができる。なお、ピン３７の頭部３７ｂの形状は、実施の形態４に係るネジ３４の頭部３４ｂと同様の形状としてもよい。

［実施の形態６］
実施の形態６に係る電池の構成について、図１０を用い説明する。図１０では、上記実施の形態１との差異部分である、端子３９およびその周辺構成だけを図示している。他の構成については、上記実施の形態１と同様である。

本実施の形態に係る電池は端子接続バーを有さず、集電体４３は端子３９と接続されている。端子３９は、封口体１０１および集電体４３を貫通しており、ケースの外方に位置する一部には雄ネジ３９ａが形成されている。雄ネジ３９ａが形成された部分は、実施の形態１における外部端子に相当し、バスバーなどを取り付けることができる。また、封口体４０１上に配されるパッキン４１は、端子３９の形状に合わせた形状となっている。

本実施の形態に係る端子３９では、ケースの内方に配置された端部がカシメられている（カシメ部３９ｂ）。カシメ部３９ｂは、リベット３９における、中空部３９ｅの開口部付近を囲む部分が塑性変形されてなる部分である。なお、封口体４０１と集電体４３との間にはパッキン４２が配置されている。封口体４０１と集電体４３とは互いに電気的に絶縁されている。

端子３９は中空部３９ｅを有し、中空部３９ｅを囲む内壁には雌ネジが形成されている。中空部３９ｅには、ネジ４４が挿入されている。ネジ４４は、雄ネジ部４４ａと頭部４４ｂが一体に形成されている。頭部４４ｂは錐台形状をしている。ネジ４４において、頭部４４ｂの側面（外周面）は斜面を形成しており、当該斜面はカシメ部３９ｂに接触している。なお、ネジ４４の頭部４４ｂを覆うように、カバー４５が取り付けられている。

本実施の形態では、端子接続バーを省略できる。このような構造においては、雄ネジ３９ａに対してバスバーなどの部品が組み付けされる際などに、雄ネジ３９ａに加えられた力や振動がカシメ部３９ｂに伝わりやすい。このような場合であっても、本実施の形態の構成によれば、カシメ部３９ｂの緩みや変形を抑制することができる。なお、本実施の形態において、雄ネジ３９ａは必ずしも形成されている必要はなく、端子３９におけるケース外方の一部に、バスバーなどが固定できるように構成されていればよい。

［実施の形態７］
実施の形態７に係る電池の構成について、図１１を用い説明する。図１１では、リベット１８およびその周辺構成だけを図示している。なお、本実施の形態に係る電池では、リベット１８およびその中空部１８ｅにネジ２６が挿入されている構成は、上記実施の形態１と同様である。

本実施の形態では、ネジ２６の頭部２６ｂの一部とリベット１８のカシメ部１８ｂの一部とを溶接している（溶接部４６）。本実施の形態では、ネジ２６の頭部２６ｂを覆うカバーを設けず、溶接部４６を設けることにより、ネジ２６の緩みおよび脱落を防止している。したがって、部品点数の増加を抑えつつ、外部から力や振動が加わった場合でも、カシメ部１８ｂの緩みや変形を抑制できる。なお、ネジ２６に代えて、実施の形態４に示すネジや実施の形態５に示すピンを用いてもよい。また、リベット１８、端子接続バー１３および外部端子１１に代えて、実施の形態６に示す端子を採用してもよい。

［その他の事項］
上記実施の形態では、蓄電素子の一例として、角筒形状の外観を有する電池１を採用することとした。しかし、本発明に係る蓄電素子は、このような電池に限定されるものではない。例えば、外観形状については、円筒形状の外観を有する蓄電素子や、ボタン形などの外観を有する蓄電素子、さらにはラミネートシートからなる外装体を有し、偏平形状の外観を有する蓄電素子などとすることもできる。

また、蓄電素子として、リチウムイオン電池の他に、ニッケルカドミウム二次電池やニッケル水素二次電池などの電池、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタなどのキャパシタなどを採用することもできる。
また、上記実施の形態では、電極体２５として、いわゆる巻回構造の電極体を採用したが、電極体の形態はこれに限定されるものではない。例えば、正極と負極とを、間にセパレータを挟みながら交互に積層した積層構造の電極体とすることもできる。

また、上記実施の形態では、端子接続バー１３，１４や集電体２１，２２，４３に対するリベット１７〜２０，２８，３６や端子３９の固定方法について、一例としてスピニングカシメを採用したが、本発明はこれに限定を受けるものではない。リベットに対して圧力を加えて塑性変形させる加工方法であれば、種々の方法を採用することができる。例えば、Ｖカシメ、ハトメカシメ、バーリングカシメ、ダボカシメなどを採用することができ、さらに、加熱した状態での塑性加工でも可能である。

また、リベット１７〜２０，２８，３０，３６や端子３９の固定対象については、端子接続バー１３，１４や集電体２１，２２，４３に限定されるものではなく、正極および負極と外部端子との間の電気経路中に存在する導電部材であれば、適宜適用が可能である。例えば、集電体とリベットとの間に中間の導電部材を配置する場合には、リベットと中間部材との間での固定に上記構成を採用することができる。リベットと外部端子との間の電気経路においても同様である。

また、上記実施の形態では、リベットや端子が封口体を貫通する構成としたが、必ずしも封口体を貫通させる必要はない。例えば、ケース本体１０２の外壁の一部を貫通する構成とすることもできる。封口体を貫通する構成を採用する場合には、製造時における作業容易性に優れる。

また、上記実施の形態では、リベットまたは端子の中空部の内壁において、内側面（図４〜１１中のＹ軸方向の面）に雌ネジが形成されている構成を示したが、中空部の最深部（底部）に雌ネジが形成されている構成としてもよい。

本発明は、車両やモバイル機器など、使用中などに振動や力が加わる態様が想定される用途の蓄電素子の品質向上を図るのに特に有用である。

１．電池
１０．ケース
１１，１２．外部端子
３９．端子
１３，１４．端子接続バー
１５，１６，２３，２４，４１，４２．パッキン
１７〜２０，２８，３０，３６，１８０．リベット
２１，２２，４３．集電体
２５．電極体
２６，２９，３１，３３，３４，４４．ネジ
２７，３２，３５，３８，４５．カバー
３７．ピン
４６．溶接部
１０１，４０１．封口体
１０２．ケース本体
２５１．セパレータ
２５２．正極
２５３．負極

Claims (6)

1. 正極と負極とを含む電極体と、
   前記電極体を収容するケースと、
   第１導電部材と、
   前記正極または前記負極の一方と電気的に接続され、前記ケースおよび前記第１導電部材を貫通して固定する第２導電部材と、
   棒状部および頭部を有する挿入部材と、
   を備え、
   前記第２導電部材は、中空部およびカシメ部を有し、
   前記棒状部は、前記中空部に挿入され、
   前記頭部は、前記カシメ部に接している
   蓄電素子。
2. 前記中空部の内壁における少なくとも一部には、雌ネジが形成されており、
   前記棒状部の外壁における少なくとも一部には、前記雌ネジに対応する雄ネジが形成されている
   請求項１記載の蓄電素子。
3. 前記頭部は、錐台形状である
   請求項１または請求項２記載の蓄電素子。
4. 前記棒状部は、前記中空部に挿入される方向において、少なくとも、前記第２導電部材が前記第１導電部材を貫通する位置に挿入されている
   請求項１から請求項３の何れか記載の蓄電素子。
5. 前記ケースに配置され、前記第２導電部材が貫通する封止部材を備え、
   前記棒状部は、前記中空部に挿入される方向において、少なくとも、前記第２導電部材が前記封止部材を貫通する位置に挿入されている
   請求項１から請求項４の何れか記載の蓄電素子。
6. 前記挿入部材の頭部を覆い、前記第１導電部材に固定された蓋部材を有する
   請求項１から請求項５の何れか記載の蓄電素子。

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