JP2018085215A - 蓄電素子 - Google Patents

Abstract

【課題】容器内における電極体の移動を抑制することで、電極体に対する物理的な負荷を抑える。【解決手段】蓄電素子１０は、電極体４００と、電極体４００を収容する容器１００と、容器１００と電極体４００との間に介在するスペーサ（サイドスペーサ７００）と、を備える。容器１００は、電極体４００及びスペーサを収容する開口１１２を有した容器本体１１１と、開口１１２を閉塞する蓋板１１０とを備える。電極体４００は、蓋板１１０に設けられた端子（正極端子２００及び負極端子３００）に電気的に接続されるタブ部（タブ束４１０及び４２０）を有し、当該タブ部が開口１１２に対向した状態で容器本体１１１内に収容されている。容器本体１１１及びスペーサの一方は、他方に向けて圧力を加える弾性構造７５０を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、蓄電素子に関する。

従来、蓄電素子においては、電極群と絶縁性の固定部材との間に緩衝材を備えることにより、電極群は絶縁性の固定部材との直接的な当接を回避することができ、あるいは緩衝材設置方向に電極群自身の荷重が加わったときの電極群への負荷を軽減することができるため、電極群の変形による正負極間の短絡や活物質の脱落を引き起こすことなく、安定した電池容量の確保と、二次電池の場合の安定した充放電サイクル寿命の確保を可能にしている（例えば特許文献１参照）。

特開平１０−６４５７６号公報

ところで、電極体の移動を起因とした物理的な負荷をより確実に抑制することが望まれている。

このため、本発明の課題は、容器内における電極体の移動を抑制することで、電極体に対する物理的な負荷を抑えることである。

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、電極体と、電極体を収容する容器と、容器と電極体との間に介在するスペーサと、を備え、容器は、電極体及びスペーサを収容する開口を有した容器本体と、開口を閉塞する蓋板とを備え、電極体は、蓋板に設けられた端子に電気的に接続されるタブ部を有し、当該タブ部が開口に対向した状態で、電極体が容器本体内に収容されており、容器本体及びスペーサの一方は、他方に向けて圧力を加える弾性構造を有する。

ここで、タブ部が容器本体の開口に対向するように電極体が容器本体に収容されていると、蓋板に設けられた端子にタブ部が接続されていたとしても、電極体は、開口に対する挿入方向への移動が規制されていない場合がある。つまり、この場合においては、電極体は挿入方向へ移動可能な状態となっている。

なお、ここで「タブ部が容器本体の開口に対向する」とは、タブ部が折り曲げられて、当該タブ部の一方の側面が容器本体の開口に対向した状態や、直立したままのタブ部の上端面が容器本体の開口に対向した状態などを含む。

しかしながら、上述した構成によれば、容器本体及びスペーサの一方には、他方に向けて圧力を加える弾性構造が備えられているので、スペーサと電極体とを容器本体に収容すると、弾性構造によって電極体が容器本体内で拘束されることになる。この拘束によって電極体は、容器本体内での挿入方向及び挿入方向に直交する方向への移動が規制される。これにより、蓄電素子自体に振動・衝撃があったとしても電極体が容器内で移動することが抑制される。したがって、電極体に対する物理的な負荷を抑えることができ、電極体の破損や、電極体の周囲にある他の部材（集電体等）との干渉を抑制することができる。

また、電極体は、極板が巻回されて形成されていてもよい。

この構成によれば、極板が巻回されてなる電極体の移動を弾性構造で抑制することができるので、当該移動を起因とした電極体の巻きズレを抑制することができる。

また、スペーサは、電極体の湾曲部と容器本体との間に介在されていてもよい。

この構成によれば、電極体の湾曲部と容器本体との間にスペーサが介在されているので、電極体の湾曲部が弾性構造からの圧力を受けて拘束されることになる。したがって、湾曲部で生じうる巻きズレを抑制することができる。

また、電極体の巻回軸は、容器本体の開口と略直交する方向に平行である。

ここで、電極体の巻回軸が容器本体の開口と略直交する方向に平行であると、電極体が挿入方向にずれやすい構造となり、巻きずれによる短絡が生じやすくなっている。このような構造であっても、弾性構造によって電極体が拘束されているので、巻きずれによる短絡を抑制することができる。

また、スペーサは、容器本体における巻回軸方向に平行な側面と前記電極体との間に介在されていてもよい。

ここで、巻回タイプの電極体の場合、巻回軸に平行な側面（外周面）が巻回体の最外周によって構成され、巻回軸に垂直な端面が極板やセパレータの端部で形成される。そして、電極体の巻回軸が容器本体の開口と略直交する方向で容器本体に挿入されると、電極体の両端面が容器本体の開口と略平行な向きとなる。そのような蓄電素子においては、容器本体における挿入方向への電極体の移動を規制することが特に困難となる。その理由は次の通りである。電極体の挿入方向への移動を規制するためには、一般的に電極体の両端面から電極体を押さえつける必要がある。しかし、電極体の端面には極板の端部が重ねられて位置しており、加えて正極板と負極板とで電極幅が異なることが多いため、一方の極板が他方の極板よりも突出して配置されることが一般的である。そのような事情から、電極体を端面から押さえつけると、極板の端部が非常に破損し易く、短絡が生じ易いという問題がある。本発明による上記の好ましい形態では、挿入方向への電極体の移動を抑制するためには電極体を挿入方向に押さえつけるべきという一般的な考え方から発想を転換し、スペーサを電極体の巻回軸に平行な側面と容器本体との間に介在させることで、電極体の側面側からスペーサによって電極体を押さえつけるようにした。このようにすることで、極板の端部の破損による短絡を抑制しつつ、電極体の移動を抑制することができる。

また、電極体は、蓋板に設けられた正極側の端子に電気的に接続される正極側のタブ部と、蓋板に設けられた負極側の端子に電気的に接続される負極側のタブ部とを有し、正極側のタブ部と負極側のタブ部とがそれぞれ容器本体の開口に対向した状態で、電極体が容器本体に収容されていてもよい。

正極側のタブ部と負極側のタブ部との両方を開口に対向させた形態とすると、蓄電素子内の集電経路を非常に短くできることから、電流が流れる際の集電経路の抵抗による電圧低下を小さくすることができる。また、蓄電素子内に占める集電経路の体積を小さくすることができるので、蓄電素子内に活物質を多く挿入でき、充放電容量を増大させることができる。しかし、正極側のタブ部と負極側のタブ部とを電極体に対して同じ向きに配置した場合には、正負極の短絡を防止しなければならないという事情から、それぞれのタブ部の幅を小さくする必要が生じる。その結果として、タブ部によって電極体の位置を固定する力を大きくし難いという問題が生じる。また、タブ部が電極体の位置を固定する力は、電極体がタブ部側に向かって移動する場合と、電極体がタブ部と反対側に向かって移動する場合とで異なる。従って、正極側のタブ部と負極側のタブ部とが、電極体における巻回軸方向の両側に設けられている場合には、向きによる固定力の強弱が正極側のタブ部と負極側のタブ部とで補い合って、全体としてどちらの方向に対しても電極体が移動し難くすることがし易い。それに対して、正極側のタブ部と負極側のタブ部とが電極体に対して同じ向きに配置された場合には、両方のタブ部で電極体の位置を固定する力が弱い方向が同じになるために、タブ部によって電極体の位置を固定し難いという問題が生じる。従って、正極側のタブ部と負極側のタブ部との両方を開口に対向させた形態とした場合には、特に電極体の位置ずれが生じやすいという問題点があった。そのような事情から、本発明は正極側のタブ部と負極側のタブ部との両方を開口に対向させた形態とした場合に、特に重要な技術的意義を有する。本発明では、容器本体及びスペーサの一方が他方に向けて圧力を加える弾性構造を有するため、その弾性構造によって電極体の位置ずれを抑制できる。

また、タブ部に接続される接続部材を備え、接続部材におけるタブ部との接続面は、容器本体の開口と略平行となっていてもよい。

この構成によれば、接続部材におけるタブ部との接続面が、容器本体の開口と略垂直になっている場合には、電極体が蓋板側に向かって少しずれただけでも、接続部材が電極体に突き刺さり易いために、非常に短絡し易いという問題があった。上記の好ましい形態では、接続部材のタブ部との接続面が容器本体の開口と略平行になっているために、電極体が蓋板に向かって僅かにずれただけでは短絡が生じにくい。加えて、上記の好ましい形態では容器本体及びスペーサの一方が他方に向けて圧力を加える弾性構造を有するため、その弾性構造によって電極体の位置ずれを抑制できる。従って、弾性構造の使用と、接続部材のタブ部との接続面を容器本体の開口と略平行にすることとを組み合わせることによって、特に短絡が生じにくい構成とすることができる。

また、蓄電素子は、容器に収容される非水電解質を備えていてもよい。

電解質に非水電解質を備えた蓄電素子は、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、およびニッケル水素電池等の水溶液を電解質に用いた蓄電素子と異なり、電解質中のイオンの移動速度が遅いため、必要な性能を得るには電極体の極板を薄くする必要がある。そのような事情から、タブ部を構成する一枚一枚のタブも薄くなることから、タブ部の機械的強度が弱くなる。その結果として、タブ部によって電極体の位置ずれを抑制し難いという問題が特に顕著であった。このことから、本発明は蓄電素子が非水電解質を備えたものである場合に特に重要な技術的意義を有する。本発明では、容器本体及びスペーサの一方が他方に向けて圧力を加える弾性構造を有するため、その弾性構造によって電極体の位置ずれを抑制できる。

また、容器本体は直方体状に形成されており、スペーサは、容器本体の短側面と電極体との間に介在されており、弾性構造は、容器本体の短側面またはスペーサの一方に設けられていてもよい。

ここで、容器本体の長側面に対して弾性構造の圧力（またはその反力）が作用すると、容器本体を変形させる可能性が高い。しかし、容器本体の短側面またはスペーサの一方に弾性構造が設けられていると、弾性構造の圧力（またはその反力）は容器本体の短側面に作用するので、容器本体の変形を抑制することができる。

また、弾性構造は、無負荷時において、容器本体またはスペーサの一方から他方に向けて突出する突部を含み、突部が変形することにより、圧力が付与されていてもよい。

この構成によれば、弾性構造が容器本体またはスペーサの一方から他方に向けて突出する突部を含んでいるので、簡単な構造で、圧力を付与することができる。

また、突部は、スペーサにおける容器本体にスペーサが挿入される挿入方向の先端部以外の部分に形成されていてもよい。

この構成によれば、スペーサにおける挿入方向の先端部以外の部分に突部が形成されているので、容器本体にスペーサの先端部を挿入した後に、突部が容器本体に当接して変形されることになる。つまり、スペーサを容器本体に挿入し始めた時点では突部が邪魔にならないため、挿入作業を容易に行うことができる。

また、突部が板バネであってもよい。

この構成によれば、突部が板バネであるので、弾性を有する材料でスペーサを形成しなくても弾性構造を実現することができる。

また、スペーサにおける電極体と当接する当接面には、電極体との摩擦が高められる摩擦部が形成されていてもよい。

この構成によれば、スペーサにおける電極体と当接する当接面に摩擦部が形成されているので、スペーサに対して電極体が位置ズレしにくくなる。したがって容器本体内での電極体の移動をより抑制することができる。

また、摩擦部は、当接面に形成された凹凸パターンであってもよい。

例えば、摩擦部を１つの突起で形成する場合、所望の摩擦を得るには、突起の高さ（厚み）をある程度大きくする必要がある。その分、容器の内部空間が狭まることになり、電極体の設置スペースを小さくしてしまう。しかしながら、上述した構成であれば、摩擦部が当接面に形成された凹凸パターンであるので、凹及び凸の少なくとも一方が繰り返し当接面に形成されることになり、摩擦部の高さを大きくしなくとも、電極体との摩擦を高めることができる。つまり、摩擦部を設けることによって電極体の設置スペースが小さくなることを抑えることができる。

本発明によれば、容器内における電極体の移動を抑制することができ、電極体に対する物理的な負荷を抑えることが可能となる。

実施の形態に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。 実施の形態に係る蓄電素子の分解斜視図である。 実施の形態に係る蓋構造体の分解斜視図である。 実施の形態に係る電極体の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係るサイドスペーサを外方から見た正面図である。 実施の形態に係るサイドスペーサを内方から見た背面図である。 実施の形態に係るサイドスペーサの側面図である。 実施の形態に係るサイドスペーサの上面図である。 実施の形態に係るサイドスペーサの内側面の表面形状を示す拡大図である。 実施の形態に係る電極体にサイドスペーサを組付けた状態を模式的に示す平面図である。 図１０に示す一体化された電極体及びサイドスペーサが容器本体に挿入されている途中の状態を模式的に示す平面図である。 図１０に示す一体化された電極体及びサイドスペーサが容器本体に完全に挿入された状態を模式的に示す平面図である。 変形例１に係るサイドスペーサを外方から見た正面図である。 変形例２に係るサイドスペーサが電極体とともに容器本体に完全に挿入された状態を模式的に示す平面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態における蓄電素子について説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。

また、以下で説明する実施の形態は、本発明の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形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程の順序などは一例であり、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、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。

まず、図１〜図３を用いて、実施の形態における蓄電素子１０の全般的な説明を行う。

図１は、実施の形態に係る蓄電素子１０の外観を示す斜視図である。図２は、実施の形態に係る蓄電素子１０の分解斜視図である。図３は、実施の形態に係る蓋構造体１８０の分解斜視図である。

また、図１及び以降の図について、説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明しているが、実際の使用態様において、Ｚ軸方向と上下方向とが一致しない場合もある。

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る。具体的には、蓄電素子１０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。蓄電素子１０は、例えば、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）またはプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）等に適用される。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。また、蓄電素子１０は、使用者が充電をしなくても、蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。

図１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、図２に示すように、容器１００内方には電極体４００が収容されており、電極体４００の上方に、蓋構造体１８０が配置されている。

蓋構造体１８０は、容器１００の蓋板１１０、集電体、及び、絶縁部材を有する。具体的には、蓋構造体１８０は、上記集電体として、電極体４００の正極側のタブ束４１０（タブ部）と電気的に接続された正極集電体１４０を有している。同様に、蓋構造体１８０は、上記集電体として、電極体４００の負極側のタブ束４２０（タブ部）と電気的に接続された負極集電体１５０を有している。正極集電体１４０及び負極集電体１５０は、タブ束４１０及び４２０に接続される接続部材である。

また、蓋構造体１８０は、上記絶縁部材として、蓋板１１０と正極集電体１４０との間に配置された下部絶縁部材１２０を有している。同様に、蓋構造体１８０は、上記絶縁部材として、蓋板１１０と負極集電体１５０との間に配置された下部絶縁部材１３０を有している。

本実施の形態に係る蓋構造体１８０はさらに、正極端子２００、負極端子３００、上部絶縁部材１２５、及び、上部絶縁部材１３５を有している。

上部絶縁部材１２５は、蓋板１１０と正極端子２００との間に配置されている。上部絶縁部材１３５は、蓋板１１０と負極端子３００との間に配置されている。

上記構成を有する蓋構造体１８０と、電極体４００との間には、上部スペーサ５００と緩衝シート６００とが配置されている。

上部スペーサ５００は、電極体４００の、タブ束４１０及び４２０が設けられた側と蓋板１１０との間に配置される。具体的には、上部スペーサ５００は全体として平板状であり、かつ、タブ束４１０及び４２０が挿入される２つの挿入部５２０を有している。本実施の形態では、挿入部５２０は、上部スペーサ５００において切り欠き状に設けられている。上部スペーサ５００は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）または、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）等の絶縁性を有する素材によって形成されている。

上部スペーサ５００は、例えば、電極体４００の上方（蓋板１１０の方向）への移動を直接的もしくは間接的に規制する部材、または、蓋構造体１８０と電極体４００との間における短絡を防止する部材として機能する。

緩衝シート６００は、発泡ポリエチレンなどの、柔軟性の高い多孔質の素材で形成されており、電極体４００と上部スペーサ５００との間の緩衝材として機能する部材である。

また、本実施の形態では、電極体４００の、電極体４００と蓋板１１０との並び方向（Ｚ軸方向）に交差する方向の側面（本実施の形態ではＸ軸方向に直交する両側面）と、容器１００の内周面との間にサイドスペーサ７００が配置されている。サイドスペーサ７００は、例えば、電極体４００の位置を規制する役割を果たしている。サイドスペーサ７００は、例えば上部スペーサ５００と同様に、ＰＣ、ＰＰ、ＰＥ、またはＰＰＳ等の絶縁性を有する素材によって形成されている。

なお、蓄電素子１０は、図１〜図３に図示された要素に加え、電極体４００と容器１００（容器本体１１１）の底１１３との間に配置された緩衝シートなど、他の要素を備えてもよい。また、蓄電素子１０の容器１００の内部には電解液（非水電解質）が封入されているが、電解液の図示は省略する。

容器１００は、角型ケースであり、容器本体１１１と、蓋板１１０とを備える。容器本体１１１及び蓋板１１０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。

容器本体１１１は、直方体状に形成されたケースである。具体的には、容器本体１１１は、上面視矩形状の筒体であり、一端部に開口１１２を備えるとともに、他端部に底１１３を備える。組み立て時において、容器１００の容器本体１１１には、開口１１２を介して、電極体４００とサイドスペーサ７００などが挿入される。開口１１２は、Ｘ−Ｙ平面に平行に広がっている。この開口１１２に対して電極体４００とサイドスペーサ７００などが挿入される方向を挿入方向（Ｚ軸方向）とする。また、具体的にはサイドスペーサ７００は、容器本体１１１における巻回軸方向に平行な側面（例えば短側面）と電極体４００との間に介在されている。

容器本体１１１の内方には、電極体４００を覆う絶縁シート３５０が設けられている。絶縁シート３５０は、例えばＰＣ、ＰＰ、ＰＥ、またはＰＰＳ等の絶縁性を有する素材によって形成されている。絶縁シート３５０は、容器本体１１１の内周面に重ねられており、電極体４００と容器本体１１１との間に位置している。

容器本体１１１は、電極体４００、絶縁シート３５０等を内部に収容後、蓋板１１０が溶接等されることにより、内部が密封されている。

蓋板１１０は、容器本体１１１の開口１１２を閉塞する板状部材である。蓋板１１０には、図２及び図３に示されるように、ガス排出弁１７０、注液口１１７、貫通孔１１０ａ及び１１０ｂ、並びに、２つの膨出部１６０が形成されている。ガス排出弁１７０は、容器１００の内圧が上昇した場合に開放されることで、容器１００の内部のガスを放出する役割を有する。

注液口１１７は、蓄電素子１０の製造時に電解液を注液するための貫通孔である。また、蓋板１１０には、注液口１１７を塞ぐように、注液栓１１８が配置されている。つまり、蓄電素子１０の製造時に、注液口１１７から容器１００内に電解液を注入し、注液栓１１８を蓋板１１０に溶接して注液口１１７を塞ぐことで、電解液が容器１００内に収容される。

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。

２つの膨出部１６０のそれぞれは、本実施の形態では、蓋板１１０の一部が膨出状に形成されていることで蓋板１１０に設けられており、例えば、上部絶縁部材１２５または１３５の位置決めに利用される。また、膨出部１６０の裏側には上方に凹状の部分である凹部（図示せず）が形成されており、凹部の一部に、下部絶縁部材１２０または１３０の係合突起１２０ｂまたは１３０ｂが係合する。これにより、下部絶縁部材１２０または１３０も位置決めされ、その状態で蓋板１１０に固定される。

上部絶縁部材１２５は、正極端子２００と蓋板１１０とを電気的に絶縁する部材である。下部絶縁部材１２０は、正極集電体１４０と蓋板１１０とを電気的に絶縁する部材である。上部絶縁部材１３５は、負極端子３００と蓋板１１０とを電気的に絶縁する部材である。下部絶縁部材１３０は、負極集電体１５０と蓋板１１０とを電気的に絶縁する部材である。上部絶縁部材１２５及び１３５は、例えば上部ガスケットと呼ばれる場合もあり、下部絶縁部材１２０及び１３０は、例えば下部ガスケットと呼ばれる場合もある。つまり、本実施の形態では、上部絶縁部材１２５及び１３５並びに下部絶縁部材１２０及び１３０は、電極端子（２００または３００）と容器１００との間を封止する機能も有している。

なお、上部絶縁部材１２５及び１３５、並びに、下部絶縁部材１２０及び１３０は、例えば上部スペーサ５００と同様に、ＰＣ、ＰＰ、ＰＥ、またはＰＰＳ等の絶縁性を有する素材によって形成されている。

図３に示すように、また、下部絶縁部材１３０の上面には、膨出部１６０に係合する係合突起１３０ｂが突出している。また、下部絶縁部材１３０の下面には凹部が形成されており、この凹部で負極集電体１５０を収容する。下部絶縁部材１３０の一端部には、負極集電体１５０の貫通孔１５０ａと連通する貫通孔１３０ａが形成されている。この貫通孔１３０ａ、１５０ａに対して、負極端子３００の締結部３１０が挿入される。

下部絶縁部材１２０の上面には、膨出部１６０に係合する係合突起１２０ｂが突出している。また、下部絶縁部材１２０の下面には凹部が形成されており、この凹部で正極集電体１４０を収容する。下部絶縁部材１２０の一端部には、正極集電体１４０の貫通孔１４０ａと連通する貫通孔１２０ａが形成されている。この貫通孔１２０ａ、１４０ａに対して、正極端子２００の締結部２１０が挿入される。また、下部絶縁部材１２０の、注液口１１７の直下に位置する部分には、注液口１１７から流入する電解液を電極体４００の方向に導く貫通孔１２６が設けられている。

図１〜図３に示すように、正極端子２００は、正極集電体１４０を介して、電極体４００の正極に電気的に接続された電極端子である。負極端子３００は、負極集電体１５０を介して、電極体４００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４００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４００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。なお、正極端子２００及び負極端子３００は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の金属などで形成されている。

また、正極端子２００には、容器１００と正極集電体１４０とを締結する締結部２１０が設けられている。負極端子３００には、容器１００と負極集電体１５０とを締結する締結部３１０が設けられている。

締結部２１０は、正極端子２００から下方に延設された軸部材（リベット）であり、正極集電体１４０の貫通孔１４０ａに挿入されてかしめられる。具体的には、締結部２１０は、上部絶縁部材１２５の貫通孔１２５ａ、蓋板１１０の貫通孔１１０ａ、下部絶縁部材１２０の貫通孔１２０ａ、及び、正極集電体１４０の貫通孔１４０ａに挿入されてかしめられる。これにより、正極端子２００と正極集電体１４０とが電気的に接続され、正極集電体１４０は、正極端子２００、上部絶縁部材１２５及び下部絶縁部材１２０とともに、蓋板１１０に固定される。

締結部３１０は、負極端子３００から下方に延設された軸部材（リベット）であり、負極集電体１５０の貫通孔１５０ａに挿入されてかしめられる。具体的には、締結部３１０は、上部絶縁部材１３５の貫通孔１３５ａ、蓋板１１０の貫通孔１１０ｂ、下部絶縁部材１３０の貫通孔１３０ａ、及び、負極集電体１５０の貫通孔１５０ａに挿入されてかしめられる。これにより、負極端子３００と負極集電体１５０とが電気的に接続され、負極集電体１５０は、負極端子３００、上部絶縁部材１３５及び下部絶縁部材１３０とともに、蓋板１１０に固定される。

なお、締結部３１０は、負極端子３００との一体物として形成されていてもよく、負極端子３００とは別部品として作製された締結部３１０が、かしめまたは溶接などの手法によって負極端子３００に固定されていてもかまわない。また、締結部３１０は、銅または銅合金などの、負極端子３００と異なる材質の金属で形成されてもかまわない。締結部２１０と正極端子２００との関係についても同様である。

正極集電体１４０は、電極体４００と容器１００との間に配置され、電極体４００と正極端子２００とを電気的に接続する部材である。正極集電体１４０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属で形成されている。具体的には、正極集電体１４０は、電極体４００の正極側のタブ束４１０に電気的に接続されるとともに、正極端子２００の締結部２１０に電気的に接続されている。正極集電体１４０におけるタブ束４１０との接合面１４１は、容器本体１１１の開口１１２と略平行となっている。

負極集電体１５０は、電極体４００と容器１００との間に配置され、電極体４００と負極端子３００とを電気的に接続する部材である。負極集電体１５０は、銅または銅合金などの金属で形成されている。具体的には、負極集電体１５０は、電極体４００の負極側のタブ束４２０に電気的に接続されるとともに、負極端子３００の締結部３１０に電気的に接続されている。負極集電体１５０におけるタブ束４２０との接合面１５１は、容器本体１１１の開口１１２と略平行となっている。

次に、電極体４００の構成について、図４を用いて説明する。

図４は、実施の形態に係る電極体４００の構成を示す斜視図である。なお、図４では、電極体４００の巻回状態を一部展開して図示している。

電極体４００は、電気を蓄えることができる発電要素である。電極体４００は、正極４５０及び負極４６０と、セパレータ４７０ａ及び４７０ｂとが交互に積層されかつ巻回されることで形成されている。つまり、電極体４００は、正極４５０と、セパレータ４７０ａと、負極４６０と、セパレータ４７０ｂとがこの順に積層され、かつ、断面が長円形状になるように巻回されることで形成されている。

正極４５０は、アルミニウムまたは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の表面に、正極活物質層が形成された極板である。なお、正極活物質層に用いられる正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、正極活物質として、ＬｉＭＰＯ_４、ＬｉＭＳｉＯ_４、ＬｉＭＢＯ_３（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種または２種以上の遷移金属元素）等のポリアニオン化合物、チタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のスピネル化合物、ＬｉＭＯ_２（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種または２種以上の遷移金属元素）等のリチウム遷移金属酸化物等を用いることができる。

負極４６０は、銅または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の表面に、負極活物質層が形成された極板である。なお、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負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、負極活物質として、リチウム金属、リチウム合金（リチウム−アルミニウム、リチウム−鉛、リチウム−錫、リチウム−アルミニウム−錫、リチウム−ガリウム、及びウッド合金等のリチウム金属含有合金）の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料（例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温焼成炭素、非晶質カーボン等）、金属酸化物、リチウム金属酸化物（Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２等）、ポリリン酸化合物などが挙げられる。

セパレータ４７０ａ及び４７０ｂは、樹脂からなる微多孔性のシートである。なお、蓄電素子１０に用いられるセパレータ４７０ａ及び４７０ｂの素材としては、蓄電素子１０の性能を損なうものでなければ適宜公知の材料を使用できる。

正極４５０は、巻回軸方向の一端において外方に突出する複数のタブ４１１を有する。負極４６０も同様に、巻回軸方向の一端において外方に突出する複数のタブ４２１を有する。これら、複数のタブ４１１及び複数のタブ４２１は、活物質が塗工されず基材層が露出した部分（活物質未塗工部）である。

なお、巻回軸とは、正極４５０及び負極４６０等を巻回する際の中心軸となる仮想的な軸であり、本実施の形態では、電極体４００の中心を通るＺ軸方向に平行である。つまり、巻回軸は、開口１１２に略直交する方向に平行な直線である。

複数のタブ４１１と複数のタブ４２１とは、巻回軸方向の同一側の端（図４におけるＺ軸方向プラス側の端）に配置され、正極４５０及び負極４６０が積層されることにより、電極体４００の所定の位置で積層される。具体的には、複数のタブ４１１は、正極４５０が巻回によって積層されることにより、巻回軸方向の一端において周方向の所定の位置で積層される。また、複数のタブ４２１は、負極４６０が巻回によって積層されることにより、巻回軸方向の一端において、複数のタブ４１１が積層される位置とは異なる周方向の所定の位置で積層される。

その結果、電極体４００には、複数のタブ４１１が積層されることで形成されたタブ束４１０と、複数のタブ４２１が積層されることで形成されたタブ束４２０とが形成される。タブ束４１０は、例えば積層方向の中央に向かって寄せ集められて、正極集電体１４０と、例えば超音波溶接によって接合される。また、タブ束４２０は、例えば積層方向の中央に向かって寄せ集められて、負極集電体１５０と、例えば超音波溶接によって接合される。

なお、タブ束（４１０及び４２０）は、電極体４００において、電気の導入及び導出を行う部分であり、「リード（部）」、「集電部」等の他の名称が付される場合もある。

ここで、タブ束４１０は、基材層が露出した部分であるタブ４１１が積層されることで形成されているため、発電に寄与しない部分となる。同様に、タブ束４２０は、基材層が露出した部分であるタブ４２１が積層されることで形成されているため、発電に寄与しない部分となる。一方、電極体４００のタブ束４１０及び４２０と異なる部分は、基材層に活物質が塗工された部分と、セパレータ４７０ａ及び４７０ｂとが積層されることで形成されているため、発電に寄与する部分となる。以降、当該部分を本体部４３０と称する。本体部４３０のＸ軸方向における両端部は、その外周面が湾曲した湾曲部４３１及び４３２となる。また、電極体４００における湾曲部４３１及び４３２の間の部分は、外側面が平坦な平坦部４３３となる。このように、電極体４００は、２つの湾曲部４３１及び４３２の間に平坦部４３３が配置された長円状に形成されている。そして、電極体４００は、湾曲部４３１が容器本体１１１の短側面に対向し、平坦部４３３が容器本体１１１の長側面に対向するように、容器本体１１１に収容される。

次に、サイドスペーサ７００の具体的な構成について説明する。ここでは、負極側のサイドスペーサ７００を例示するが、正極側のサイドスペーサ７００についても同様の構成であるので、正極側の説明については省略する。

図５は実施の形態に係るサイドスペーサ７００を外方から見た正面図である。図６は実施の形態に係るサイドスペーサ７００を内方から見た背面図である。図７は実施の形態に係るサイドスペーサ７００の側面図である。図８は実施の形態に係るサイドスペーサ７００の上面図である。

図５〜図８に示すように、サイドスペーサ７００は、挿入方向（Ｚ軸方向）に延在する長尺状の部材であり、ＰＣ、ＰＰ、ＰＥ、またはＰＰＳ等の絶縁性を有する素材によって形成されている。サイドスペーサ７００は、壁部７１０と、壁部７１０の上端部に連結された基部７２０と、壁部７１０の下端部に連結された底部７３０とを一体的に有する。

壁部７１０は、挿入方向に沿って延在して電極体４００の一側部を覆う部位である。具体的には、壁部７１０は、電極体４００の湾曲部４３２を側方から覆う。図６及び図８に示すように、壁部７１０における容器１００の内方側の内側面７１１は、電極体４００の湾曲部４３２に当接する当接面であり、当該湾曲部４３２に対応した湾曲面となっている。サイドスペーサ７００が電極体４００に組み付けられると、壁部７１０の内側面７１１は、電極体４００の湾曲部４３２に当接する。

図９は、実施の形態に係るサイドスペーサ７００の内側面７１１の表面形状を示す拡大図である。具体的には、図９は、図６における円Ｃ１内の表面形状を拡大して示している。図９に示すように、内側面７１１の表面には、電極体４００との摩擦が高められる摩擦部７４０が形成されている。具体的には、摩擦部７４０は、凹凸パターン７４１である。凹凸パターン７４１は例えばシボ加工によって形成された微細な凹凸パターンである。本実施の形態においては、ディンプル状の多数の凹７４２と、各凹７４２の間の凸７４３とから形成された凹凸パターン７４１を例示している。なお、凹凸パターン７４１の形状は如何様でもよく、例えば本実施の形態とは逆に多数の凸が繰り返し形成されていてもよい。この凹凸パターン７４１があることにより、電極体４００との摩擦を高めることができる。

図８に示すように、壁部７１０における容器１００側の外側面７１２は、容器１００の内部形状に対応して一対の角部がＲ形状に形成されている。この一対のＲ形状部分は、矩形状の容器１００内部の隣り合う一対の角部に対向する。壁部７１０における一対のＲ形状部分を角部領域７１３とし、一対の角部領域７１３に挟まれた部分を中央領域７１４とする。中央領域７１４は、電極体４００の湾曲部４３２における頂点部分を含む領域に対向する領域である。

図５〜図８に示すように、壁部７１０における中央領域７１４には、容器本体１１１に向けて圧力を加える弾性構造７５０が設けられている。弾性構造７５０は、無負荷時において、外方に向けて突出する突部７５１を含む。突部７５１は、板バネであり、この板バネが変形することにより容器本体１１１に向けて圧力を加える。

突部７５１について具体的に説明する。突部７５１は、サイドスペーサ７００における挿入方向の先端部以外の部分に配置されている。ここで、サイドスペーサ７００における挿入方向の先端部とは、Ｚ軸方向のマイナス側の端部（下端部）のことである。突部７５１は、サイドスペーサ７００の下端部以外の部分である中央部に配置されている。突部７５１は、挿入方向に沿って延在しており、この挿入方向における両端部が壁部７１０に支持されている。突部７５１の挿入方向における中央部は、無負荷時において外方に向けて湾曲して突出している。また、突部７５１の両側方には、挿入方向に延在したスリット７５２が形成されている。このスリット７５２によって突部７５１が弾性変形しやすくなっている。

図５〜図８に示すように、基部７２０は、天板７２１と、周壁７２２とを有する。

天板７２１は、隣り合う一対の角部がＲ形状となった、挿入方向に交差する方向（Ｙ軸方向）に延在する板部である。天板７２１は、壁部７１０の上端部（一端部）に連結されており、電極体４００における開口１１２側の一端部を上方から覆う部位である。

天板７２１の上面には周壁７２２が設けられている。周壁７２２は、天板７２１の一辺７２３に対応する部分を開放し、その他の天板７２１の辺に沿って天板７２１から立設している。

図１０は、実施の形態に係る電極体４００にサイドスペーサ７００を組付けた状態を模式的に示す平面図である。図１０に示すように、サイドスペーサ７００は、電極体４００の湾曲部４３１及び４３２毎に個別に取り付けられている。このとき、サイドスペーサ７００の突部７５１は、無負荷状態であるので弾性変形していない。この状態で、容器本体１１１の開口１１２から容器本体１１１内に、一体化された電極体４００及びサイドスペーサ７００を挿入する。ここで、突部７５１がサイドスペーサ７００の挿入方向における中央部に設けられているので、電極体４００及びサイドスペーサ７００の挿入直後においては、突部７５１が容器本体１１１に干渉することなく、電極体４００及びサイドスペーサ７００がスムーズに容器本体１１１内に挿入されることになる。

図１１は、図１０に示す一体化された電極体４００及びサイドスペーサ７００が容器本体１１１に挿入されている途中の状態を模式的に示す平面図である。図１２は、図１０に示す一体化された電極体４００及びサイドスペーサ７００が容器本体１１１に完全に挿入された状態を模式的に示す平面図である。なお、図１１及び図１２においては、容器本体１１１を断面で示している。

図１１に示すように、電極体４００及びサイドスペーサ７００が容器本体１１１に挿入され続けると、突部７５１が容器本体１１１に接触する。この状態で、電極体４００及びサイドスペーサ７００が容器本体１１１内にさらに押し込められると、突部７５１は容器本体１１１からの負荷を受けて、弾性変形して圧縮される。そして、最終的には、図１２に示すように、サイドスペーサ７００の突部７５１が圧縮された状態のままで、電極体４００及びサイドスペーサ７００が容器本体１１１内に収容される。この状態では、サイドスペーサ７００の突部７５１の復元力が、電極体４００に向く圧力として作用している。このため、電極体４００は容器本体１１１内においてサイドスペーサ７００によって拘束されることになる。この拘束によって電極体４００は、容器本体１１１内での挿入方向及び挿入方向に直交する方向（Ｘ−Ｙ平面方向）への移動が規制される。

次に、蓄電素子１０の製造方法を説明する。

まず、正極４５０及び負極４６０と、セパレータ４７０ａ及び４７０ｂとを交互に積層して巻回して、図４に示す電極体４００を形成する。

巻回が完了すると、電極体４００が展開しないように、当該電極体４００の平坦部４３３に接着テープ（図示省略）を貼り付ける。

次いで、負極集電体１５０に対して電極体４００のタブ束４２０を溶接して固定するとともに、正極集電体１４０に対して電極体４００のタブ束４１０を溶接して固定する。これにより、蓋構造体１８０に電極体４００が取り付けられる。なお、取り付け後においては、タブ束４１０及び４２０は、折れ曲がった状態となる。

次いで、電極体４００の本体部４３０に対してサイドスペーサ７００を取り付ける。具体的には、本体部４３０の湾曲部４３１及び４３２毎に個別にサイドスペーサ７００を取り付ける。取り付け後においては、サイドスペーサ７００を本体部４３０に接着テープ（図示省略）で固定する。

次いで、一体化された電極体４００及びサイドスペーサ７００を容器１００の容器本体１１１に収容する。このとき、容器本体１１１の開口１１２から、電極体４００及びサイドスペーサ７００が挿入される。これにより、タブ束４１０及び４２０がそれぞれ容器本体１１１の開口１１２に対向した状態で、電極体４００が容器本体１１１に収容される。また、上述したように、容器本体１１１内では、電極体４００はサイドスペーサ７００によって拘束されて、挿入方向及び挿入方向に直交する方向への移動が規制されている。

次いで、容器本体１１１に蓋板１１０を溶接して容器１００を組み立ててから、注液口１１７から電解液を注液する。その後、注液栓１１８を蓋板１１０に溶接して注液口１１７を塞ぐことで、蓄電素子１０が製造される。

ここで、本実施の形態のように、蓋板１１０に設けられた正極端子２００及び負極端子３００にタブ束４１０及び４２０が接続されていると、タブ束４１０及び４２０が折れ曲がって収容されている。このため、タブ束４１０及び４２０が挿入方向に伸縮可能となり、電極体４００における挿入方向への移動が規制されないことになる。また、タブ束４１０及び４２０が折れ曲がっていなくても、タブ束４１０及び４２０の一部に固定されていない部分があれば、タブ束４１０及び４２０が撓んだり伸縮したりするので、この場合においても電極体４００における挿入方向への移動が規制されない。しかしながら、サイドスペーサ７００に、容器本体１１１に向けて圧力を加える弾性構造７５０が備えられているので、電極体４００及びサイドスペーサ７００を容器本体１１１に収容すると、弾性構造７５０によって電極体４００が容器本体１１１内で拘束されることになる。この拘束によって電極体４００は、容器本体１１１内での挿入方向及び挿入方向に直交する方向への移動が規制される。これにより、蓄電素子１０自体に振動・衝撃があったとしても電極体４００が容器１００内で移動することが抑制される。したがって、電極体４００に対する物理的な負荷を抑えることができ、電極体４００の破損や、電極体４００の周囲にある他の部材（集電体等）との干渉を抑制することができる。

なお、蓋板１１０に向けて圧力を加える弾性構造を上部スペーサ５００に対して設けて、その弾性構造によって電極体４００の挿入方向の移動を規制することも検討される。しかし、蓋板１１０と容器本体１１１とを溶接する際には、弾性構造からの圧力が蓋板１１０に作用するため、正確な溶接が阻害されることが想定される。また、蓋体１１０と容器本体１１１とが組み立てられた後では、上部スペーサ５００の弾性構造は圧縮された状態となり、弾性構造からの圧力（復元力）が電極体４００の上端面に作用する。上述したように、電極体４００の端面には極板（正極４５０及び負極４６０）の端部が重ねられて位置しているため、電極体４００の上端面に圧力が作用すると、極板の端部が非常に破損し易く、短絡が生じ易い。このような事情を鑑みると、容器本体１１１に向けて圧力を加える弾性構造７５０で電極体４００を拘束することは、短絡の発生抑制、組み立て効率の観点から好ましい。

また、極板（正極４５０及び負極４６０）が巻回されてなる電極体４００の移動を抑制することができるので、当該移動を起因とした電極体４００の巻きズレを抑制することができる。

また、電極体４００の湾曲部４３１及び４３２と容器本体１１１との間にサイドスペーサ７００が介在されているので、電極体４００の湾曲部４３１及び４３２が弾性構造７５０からの圧力を受けて拘束されることになる。したがって、湾曲部４３１及び４３２で生じうる巻きズレを抑制することができる。

ここで、電極体４００の巻回軸が容器本体１１１の開口１１２と略直交する方向であると、電極体４００が挿入方向にずれやすい構造となり、巻きずれによる短絡が生じやすくなっている。このような構造であっても、弾性構造７５０によって電極体４００が拘束されているので、巻きずれによる短絡を抑制することができる。

ここで、巻回タイプの電極体４００の場合、巻回軸に平行な側面（外周面）が巻回体の最外周によって構成され、巻回軸に垂直な端面が極板（正極４５０及び負極４６０）やセパレータ４７０ａ及び４７０ｂの端部で形成される。そして、電極体４００の巻回軸が容器本体１１１の開口１１２と略直交する方向で容器本体１１１に挿入されると、電極体４００の両端面が容器本体１１１の開口１１２と略平行な向きとなる。そのような蓄電素子１０においては、容器本体１１１における挿入方向への電極体４００の移動を規制することが特に困難となる。しかし、本実施の形態では、サイドスペーサ７００を電極体４００の巻回軸に平行な側面と容器本体４００との間に介在させることで、電極体４００の側面側からサイドスペーサ７００によって電極体４００を押さえつけるようにした。このようにすることで、正極４５０及び負極４６０の端部の破損による短絡を抑制しつつ、電極体４００の移動を抑制することができる。

また、正極側のタブ束４１０と負極側のタブ束４２０との両方を開口１１２に対向させた形態とすると、蓄電素子１０内の集電経路を非常に短くできることから、電流が流れる際の集電経路の抵抗による電圧低下を小さくすることができる。また、蓄電素子１０内に占める集電経路の体積を小さくすることができるので、蓄電素子１０内に活物質を多く挿入でき、充放電容量を増大させることができる。しかし、上述したように、正極側のタブ束４１０と負極側のタブ束４２０との両方を開口１１２に対向させた場合には、特に電極体４００の位置ずれが生じやすいという問題点があった。本実施の形態では、サイドスペーサ７００が弾性構造７５０を有しているために、電極体４００の位置ずれを抑制することができる。

ここで、タブ束４１０及び４２０が接続される接続部材（正極集電体１４０及び負極集電体１５０）の接続面１４１及び１５１が、容器本体１１１の開口１１２と略垂直になっている場合には、電極体４００が蓋板１１０側に向かって少しずれただけでも、接続部材が電極体４００に突き刺さり易いために、非常に短絡し易いという問題があった。しかし、本実施の形態では、接続部材におけるタブ束４１０及び４２０との接続面１４１及び１５１が容器本体１１１の開口１１２と略平行になっているために、電極体４００が蓋板１１０に向かって僅かにずれただけでは短絡が生じにくい。加えて、本実施の形態では、サイドスペーサ７００が容器本体１１１に向けて圧力を加える弾性構造７５０を有するため、その弾性構造７５０によって電極体４００の位置ずれを抑制できる。従って、弾性構造７５０の使用と、接続部材の接続面１４１及び１５１を容器本体１１１の開口１１２と略平行にすることとを組み合わせることによって、特に短絡が生じにくい構成とすることができる。

また、電解質として非水電解質を備えた蓄電素子１０は、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、およびニッケル水素電池等の水溶液を電解質として用いた蓄電素子と異なり、電解質中のイオンの移動速度が遅いため、必要な性能を得るには電極体４００の極板（正極４５０及び負極４６０）を薄くする必要がある。そのような事情から、タブ束４１０及び４２０を構成する一枚一枚のタブ４１１及び４２１も薄くなることから、タブ束４１０及び４２０の機械的強度が弱くなる。その結果として、タブ束４１０及び４２０によって電極体４００の位置ずれを抑制し難いという問題が特に顕著であった。本実施の形態では、サイドスペーサ７００が弾性構造７５０を有するため、電解質として非水電解質を用いた場合であっても弾性構造７５０によって電極体４００の位置ずれを抑制できる。

ここで、容器本体１１１の長側面に対して弾性構造の圧力（またはその反力）が作用すると、容器本体１１１を変形させる可能性が高い。しかし、サイドスペーサ７００が容器本体１１１の短側面と電極体４００との間に介在していると、弾性構造７５０の圧力（またはその反力）は容器本体１１１の短側面に作用するので、容器本体１１１の変形を抑制することができる。

また、弾性構造７５０がサイドスペーサ７００から容器本体１１１に向けて突出する突部７５１を含んでいるので、簡単な構造で、圧力を付与することができる。

また、サイドスペーサ７００における挿入方向の先端部以外の部分に突部７５１が形成されているので、容器本体１１１にサイドスペーサ７００の先端部を挿入した後に、突部７５１が容器本体１１１に当接して変形されることになる。つまり、サイドスペーサ７００を容器本体１１１に挿入し始めた時点では突部７５１が邪魔にならないため、挿入作業を容易に行うことができる。

また、突部７５１が板バネであるので、弾性を有する材料でサイドスペーサを形成しなくても弾性構造７５０を実現することができる。

また、サイドスペーサ７００における電極体４００と当接する当接面（内側面７１１）に摩擦部７４０が形成されているので、サイドスペーサ７００に対して電極体４００が位置ズレしにくくなる。したがって容器本体１１１内での電極体４００の移動をより抑制することができる。

また、例えば、摩擦部を１つの突起で形成する場合、所望の摩擦を得るには、突起の高さ（厚み）をある程度大きくする必要がある。その分、容器の内部空間が狭まることになり、電極体４００の設置スペースを小さくしてしまう。しかしながら、本実施の形態では、摩擦部７４０が当接面に形成された凹凸パターン７４１であるので、凹７４２が繰り返し当接面に形成されることになり、摩擦部７４０の高さを大きくしなくとも、電極体４００との摩擦を高めることができる。つまり、摩擦部７４０を設けることによって電極体４００の設置スペースが小さくなることを抑えることができる。

（他の実施の形態）
以上、本発明に係る蓄電素子について、実施の形態に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を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。

なお、以下の説明において、上記実施の形態と同一の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

例えば、蓄電素子１０が備える電極体４００の個数は１には限定されず、２以上であってよい。蓄電素子１０が複数の電極体４００を備える場合においては、各電極体４００に対して一対のサイドスペーサ７００を取り付ければよい。

また、上記実施の形態では、巻回型の電極体４００を例示して説明したが、タブ部（タブ束）が開口１１２に対向した状態で容器本体１１１内に収容されるのであれば、積層型の電極体であってもよい。

また、上記実施の形態では、サイドスペーサ７００の突部７５１が、挿入方向の両端部が支持された両持ち梁状の板バネを例示して説明した。しかし、突部は片持ち梁状の板バネであってもよい。この場合、挿入方向の先端部側が支持された板バネであることが好ましい。これにより、サイドスペーサを容器本体１１１に挿入する際に、片持ち梁状の板バネが容器本体１１１に引っかかることを抑制することができる。

また、上記実施の形態では、サイドスペーサ７００に一つの弾性構造７５０が設けられている場合を例示した。しかし、一つのサイドスペーサ７００に対して複数の弾性構造７５０が設けられていてもよい。以下、図１３に基づいて、複数の弾性構造を有するサイドスペーサの一例である変形例１について説明する。

図１３は、変形例１に係るサイドスペーサ７００Ａを外方から見た正面図である。具体的には図１３は、図５に対応する図である。なお、以降の説明において上記実施の形態と同一の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

図１３に示すように、変形例１に係るサイドスペーサ７００Ａには、例えば４つの弾性構造７５０が設けられている。具体的には、４つの弾性構造７５０は、サイドスペーサ７００Ａにおける中央領域７１４の上部及び下部のそれぞれの両端に配置されている。つまり、４つの弾性構造７５０は、全体として中央領域７１４の中心を基準とした点対照に配置されている。このように、複数の弾性構造７５０がバランスよく配置されていると、複数の弾性構造７５０から電極体４００に対して圧力を均等に作用させることができ、電極体４００を安定して拘束させることができる。

また、上記実施の形態では、弾性構造７５０の突部７５１が板バネである場合を例示したが、サイドスペーサ自体が弾性を有する材料で形成されている場合には、その形状は如何様でもよい。弾性を有する材料からなる突部７５１としては、例えばサイドスペーサの外側面から突出した中実な突起が挙げられる。

また、上記実施の形態では、弾性構造７５０がサイドスペーサ７００に設けられている場合を例示した。しかし、容器本体側に弾性構造を設けてもよい。以下、図１４に基づいて、弾性構造を有する容器本体の一例である変形例２について説明する。

図１４は、変形例２に係るサイドスペーサ７００Ｂが電極体４００とともに容器本体１１１Ｂに完全に挿入された状態を模式的に示す平面図である。具体的には図１４は、図１２に対応する図である。なお、サイドスペーサ７００Ｂにおいては弾性構造７５０が設けられてない点で上記のサイドスペーサ７００と異なり、他の部分ではサイドスペーサ７００と同等である。

図１４に示すように、容器本体１１１Ｂの短側面には、弾性構造８５０が設けられている。具体的には、弾性構造８５０は、容器本体１１１Ｂの短側面の中央部から内方に向けて突出した突部８５１を含んでいる。この突部８５１は、容器本体１１１Ｂの当該箇所を内方に向けて湾曲させることで形成された板バネである。突部８５１は、無負荷時においては図１４に示す破線Ｌ１の状態であるが、容器本体１１１内に電極体４００及びサイドスペーサ７００Ｂが収容されると、突部８５１は圧縮される。この突部８５１の復元力によって、容器本体１１１Ｂにある弾性構造８５０からサイドスペーサ７００Ｂに向けて圧力が付与されて、電極体４００が拘束されることになる。

なお、容器本体とサイドスペーサとの両者に弾性構造がない場合であっても、弾性を有する他のスペーサを容器本体とサイドスペーサとの間に介在させてもよい。他のスペーサを電極体及びサイドスペーサとともに容器本体に収容することで、他のスペーサが弾性変形するため、容器本体１１１に対して圧力を付与することになる。他のスペーサとしては例えばスプリングワッシャや、弾性を有する材料から形成された板体などが挙げられる。

また、本実施の形態では、摩擦部７４０が凹凸パターン７４１から形成されている場合を例示したが、電極体４００との摩擦を高めることができるのであれば、摩擦部の形状は如何様でもよい。つまり、摩擦部は、サイドスペーサの内側面に形成された少なくとも一つの凹又は凸を含んでいれば、電極体４００との摩擦を高めることができる。摩擦部のその他の例としては、サイドスペーサの内側面（当接面）に形成されたリブなどが挙げられる。

また、本実施の形態では、タブ束４１０及び４２０に接続される接続部材として、集電体（正極集電体１４０及び負極集電体１５０）を例示して説明したが、接続部材は容器の蓋板であってもよい。

なお、上記実施の形態及び上記変形例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、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子等に適用できる。

１０ 蓄電素子
１００ 容器
１１０ 蓋板
１１０ａ 貫通孔
１１０ｂ 貫通孔
１１１、１１１Ｂ 容器本体
１１２ 開口
１１３ 底
１１７ 注液口
１１８ 注液栓
１２０ 下部絶縁部材
１２０ａ 貫通孔
１２０ａ、１４０ａ 貫通孔
１２０ｂ 係合突起
１２５ 上部絶縁部材
１２５ａ 貫通孔
１２６ 貫通孔
１３０ 下部絶縁部材
１３０ａ 貫通孔
１３０ａ、１５０ａ 貫通孔
１３０ｂ 係合突起
１３５ 上部絶縁部材
１３５ａ 貫通孔
１４０ 正極集電体（接続部材）
１４１、１５１ 接続面
１４０ａ 貫通孔
１５０ 負極集電体（接続部材）
１５０ａ 貫通孔
１６０ 膨出部
１７０ ガス排出弁
１８０ 蓋構造体
２００ 正極端子（端子）
２１０ 締結部
３００ 負極端子（端子）
３１０ 締結部
３５０ 絶縁シート
４００ 電極体
４１０、４２０ タブ束（タブ部）
４１１ タブ
４２１ タブ
４３０ 本体部
４３１ 湾曲部
４３２ 湾曲部
４３３ 平坦部
４５０ 正極（極板）
４６０ 負極（極板）
４７０ａ セパレータ
４７０ｂ セパレータ
５００ 上部スペーサ
５２０ 挿入部
６００ 緩衝シート
７００、７００Ａ、７００Ｂ サイドスペーサ
７１０ 壁部
７１１ 内側面（当接面）
７１２ 外側面
７１３ 角部領域
７１４ 中央領域
７２０ 基部
７２１ 天板
７２２ 周壁
７２３ 一辺
７３０ 底部
７４０ 摩擦部
７４１ 凹凸パターン
７４２ 凹
７４３ 凸
７５０、８５０ 弾性構造
７５１、８５１ 突部
７５２ スリット

Claims (14)

1. 電極体と、
   前記電極体を収容する容器と、
   前記容器と前記電極体との間に介在するスペーサと、を備え、
   前記容器は、前記電極体及び前記スペーサを収容する開口を有した容器本体と、前記開口を閉塞する蓋板とを備え、
   前記電極体は、前記蓋板に設けられた端子に電気的に接続されるタブ部を有し、当該タブ部が前記開口に対向した状態で、前記電極体が前記容器本体内に収容されており、
   前記容器本体及び前記スペーサの一方は、他方に向けて圧力を加える弾性構造を有する
   蓄電素子。
2. 前記電極体は、極板が巻回されて形成されている
   請求項１に記載の蓄電素子。
3. 前記スペーサは、前記電極体の湾曲部と前記容器本体との間に介在されている
   請求項２に記載の蓄電素子。
4. 前記電極体の巻回軸は、前記容器本体の前記開口と略直交する方向に平行である
   請求項２または３に記載の蓄電素子。
5. 前記スペーサは、前記容器本体における前記巻回軸の方向に平行な側面と前記電極体との間に介在されている
   請求項４に記載の蓄電素子。
6. 前記電極体は、前記蓋板に設けられた正極側の端子に電気的に接続される正極側のタブ部と、前記蓋板に設けられた負極側の端子に電気的に接続される負極側のタブ部とを有し、
   前記正極側のタブ部と前記負極側のタブ部とがそれぞれ前記容器本体の前記開口に対向した状態で、前記電極体が前記容器本体に収容されている
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の蓄電素子。
7. さらに、前記タブ部に接続される接続部材を備え、
   前記接続部材における前記タブ部との接続面は、前記容器本体の前記開口と略平行となっている
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の蓄電素子。
8. さらに、前記容器に収容される非水電解質を備える
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の蓄電素子。
9. 前記容器本体は直方体状に形成されており、
   前記スペーサは、前記容器本体の短側面と前記電極体との間に介在されており、
   前記弾性構造は、前記容器本体の短側面または前記スペーサの一方に設けられている
   請求項１〜８のいずれか一項に記載の蓄電素子。
10. 前記弾性構造は、無負荷時において、前記容器本体または前記スペーサの一方から他方に向けて突出する突部を含み、
    前記突部が変形することにより、前記圧力が付与される
    請求項１〜９のいずれか一項に記載の蓄電素子。
11. 前記突部は、前記スペーサにおける前記容器本体に前記スペーサが挿入される挿入方向の先端部以外の部分に形成されている
    請求項１０に記載の蓄電素子。
12. 前記突部が板バネである
    請求項１０または１１に記載の蓄電素子。
13. 前記スペーサにおける前記電極体と当接する当接面には、前記電極体との摩擦が高められる摩擦部が形成されている
    請求項１〜１２のいずれか一項に記載の蓄電素子。
14. 前記摩擦部は、前記当接面に形成された凹凸パターンである
    請求項１３に記載の蓄電素子。

Images