JP2018125065A

JP2018125065A - 蓄電素子

Info

Publication number: JP2018125065A
Application number: JP2017013857A
Authority: JP
Inventors: 謙志河手; Kenji Kawate; 行生榎本; Yukio Enomoto
Original assignee: Lithium Energy and Power GmbH and Co KG
Current assignee: Lithium Energy and Power GmbH and Co KG
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2017-01-30
Publication date: 2018-08-09
Anticipated expiration: 2037-01-30
Also published as: JP6673858B2; CN110366786A; US20190393453A1; EP3571731B1; EP3571731A1; JP2020526863A; CN110366786B; WO2018138227A1

Abstract

【課題】本発明は、組み立てが容易でありながら、電極体の内部短絡を防止できる蓄電素子を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明の一態様に係る蓄電素子は、積層された正極板、セパレータ及び負極板を有する電極体本体、並びに前記正極板及び負極板から延びるタブを有する電極体と、前記電極体を収容するケース本体及びこのケース本体を塞ぐ蓋板を有するケースと、前記蓋板に固定され、前記タブに電気的に接続される外部端子と、前記電極体本体と前記蓋板との間に配置され、剛性を有するスペーサと、前記スペーサと電極体本体との間に配置され、緩衝性を有する多孔性のクッションシートとを備え、前記クッションシートが前記スペーサに溶着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電素子に関する。

蓄電素子は、一般的に、ケースと、このケース内に収容される電極体と、ケースに取り付けられ、電極体の正負極にそれぞれ接続される一対の外部端子とを備える。外部端子は、通常、電極体との接続構造がケース内に突出している。蓄電素子は、落下等の衝撃を受けても、電極体を外部端子に接続するための構造に電極体が局所的に強く圧迫されて内部短絡を生じるといったことがないように設計されることが望まれる。

このような観点から、一対の外部端子が取り付けられる蓋体の、一対の外部端子の間の部分の内面を突出させ、この突出部と電極体との間にクッションシート（緩衝材）を配置した蓄電素子が提案されている（特開２００４−２０７０８９号公報参照）。この構成によれば、蓄電素子に衝撃が加わったときには、前記蓋体の突出部に電極体がクッションシートを介して圧迫される。そのため、クッションシートによって衝撃を吸収するとともに突出部の比較的大きい面積に圧力を分散させることで、内部短絡を抑制することができる。

特開２００４−２０７０８９号公報

前記公報に記載の構成では、蓋体に突出部を形成するため、蓋体が高価とり、また、蓋体の材質が制限される。代替的に、突出部を別部材としたスペーサを利用することが考えられるが、ケース内の電極体の上にクッションシートとスペーサとを配置してからケースを蓋体で封止する必要があり、組み立て作業が繁雑になる。また、クッションシートは剛性が低く、不安定なため、スペーサを配置する際にクッションシートが動きやすい。

本発明は、組み立てが容易でありながら、電極体の内部短絡を防止できる蓄電素子を提供することを課題とする。

本発明の一態様に係る蓄電素子は、積層された正極板、セパレータ及び負極板を有する電極体本体、並びに前記正極板及び負極板から延びるタブを有する電極体と、前記電極体を収容するケース本体及びこのケース本体を塞ぐ蓋板を有するケースと、前記蓋板に固定され、前記タブに電気的に接続される外部端子と、前記電極体本体と前記蓋板との間に配置され、剛性を有するスペーサと、前記スペーサと電極体本体との間に配置され、緩衝性を有する多孔性のクッションシートとを備え、前記クッションシートが前記スペーサに溶着されている。

本発明の一態様に係る蓄電素子は、前記クッションシートが前記スペーサに溶着されていることによって、組み立てが容易でありながら、クッションシートを正確に配置することができる。また、当該蓄電素子に衝撃が加わった場合に電極体が外部端子等に圧迫されて内部短絡を生じることを、クッションシートにより防止できる。

本発明の一実施形態の蓄電素子の構成を示す模式的分解斜視図である。本発明の図１とは異なる実施形態の蓄電素子の構成を示す模式的分解斜視図である。

本発明の一態様は、積層された正極板、セパレータ及び負極板を有する電極体本体、並びに前記正極板及び負極板から延びるタブを有する電極体と、前記電極体を収容するケース本体及びこのケース本体を塞ぐ蓋板を有するケースと、前記蓋板に固定され、前記タブに電気的に接続される外部端子と、前記電極体本体と前記蓋板との間に配置され、剛性を有するスペーサと、前記スペーサと電極体本体との間に配置され、緩衝性を有する多孔性のクッションシートとを備え、前記クッションシートが前記スペーサに溶着されている蓄電素子である。

当該蓄電素子は、前記クッションシートが前記スペーサに溶着されていることによって、組み立てが容易でありながら、クッションシートを正確に配置することができる。また、当該蓄電素子に衝撃が加わった場合に電極体が、外部端子のケース内部に位置する端部や、外部端子への接続構造（以下、「外部端子等」と呼ぶ）に圧迫されて内部短絡を生じることを、クッションシートにより防止できる。

前記スペーサ及び前記クッションシートが、ともにポリプロピレンを含むことが好ましい。この構成によれば、前記スペーサと前記クッションシートとを比較的容易に溶着することができる。そのため、製造コストの増加を抑制できる。

前記電極体本体が、複数の板状の正極板、セパレータ及び負極板を積層したものであってもよい。複数の板状（シート状）の正極板、セパレータ及び負極板を積層した電極板は、正極板、セパレータ及び負極板の一部が衝撃によって位置ずれしやすい。そのため、前記クッションシートによる内部短絡の防止効果が、積層電極体においては、より顕著となる。

前記ケースが、各面が方形状の箱形であってもよい。箱状のケースを用いる場合、フレキシブルなケースを用いる場合と比較して、ケースが外部端子への接続構造等を堅牢に保持している。箱状のケースを用いる場合、衝撃により電極体が外部端子等に圧迫されやすいため、前記クッションシートによる内部短絡の防止効果がより顕著となる。

前記クッションシートが、前記電極体本体の積層方向視で前記タブと重複しないよう配置されてもよい。前記クッションシートを前記タブと重複しないよう配置する場合、前記クッションシートが小さく、位置ずれしやすい。このような場合、前記クッションシートを前記スペーサに溶着したことにより前記クッションシートを高い位置精度で配置できる効果がより顕著となる。

前記スペーサ及びクッションシートが、前記タブが配置される切欠を有してもよい。前記スペーサ及びクッションシートが切欠を有する場合、前記クッションシートを前記スペーサに溶着しなければクッションシートがねじれて配置が不正確となりやすい。このような場合、前記クッションシートを前記スペーサに溶着したことにより前記クッションシートを正確に配置できる効果がより顕著となる。

以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。

［第一実施形態］
図１に、本発明の一実施形態に係る蓄電素子を示す。本実施形態では、リチウムイオン二次電池を例示するが、本発明に係る蓄電素子は、一次電池や、リチウムイオン二次電池以外の非水電解質二次電池であってもよく、キャパシタ等の電気化学セルであってもよい。

蓄電素子は、積層された正極板、セパレータ及び負極板を有する電極体本体１、並びに前記正極板及び負極板から延びるタブ（正極タブ２及び負極タブ３）を有する電極体４と、前記電極体４を収容するケース本体５及びこのケース本体５を塞ぐ蓋板６を有するケース７とを備える。蓄電素子は、前記蓋板６に固定され、前記負極タブ３に電気的に接続される外部端子８と、前記電極体本体１と前記蓋板６との間に配置され、剛性を有するスペーサ９と、前記スペーサ９と電極体本体１との間に配置され、緩衝性を有する多孔性のクッションシート１０とを備える。スペーサ９は、クッションシート１０より高い剛性を有する。クッションシート１０は、スペーサ９よりも高い緩衝性を有する。

蓄電素子において、前記クッションシート１０は、スペーサ９に溶着されている。

蓄電素子は、ケース７の内部に電極体４とともに電解液が封入されている。蓄電素子の内部において、電極体４は電解液に浸漬されている。

蓄電素子は、電極体本体１の周囲に巻き付けられる絶縁シート、ケース本体５の底部と電極体本体１との間に配置されるさらなるクッションシート等をさらに備えてもよい。

電極体本体１は、複数の正極板、セパレータ及び負極板を積層したものである。つまり、蓄電素子の電極体４は、いわゆる積層型電極体である。より詳しくは、電極体本体１は、それぞれ概略方形板状に形成された複数の正極板と複数の負極板とをそれぞれセパレータを介して交互に積層したものである。

正極板は、導電性を有する箔状乃至シート状の正極集電体と、この正極集電体の両面に積層される正極活物質層とを有する。

正極板の正極集電体の材質としては、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル等の金属又はそれらの合金が用いられる。これらの中でも、導電性の高さとコストとのバランスからアルミニウム、アルミニウム合金、銅及び銅合金が好ましく、アルミニウム及びアルミニウム合金がより好ましい。また、正極集電体の形状としては、箔、蒸着膜等が挙げられ、コストの面から箔が好ましい。つまり、正極集電体としてはアルミニウム箔が好ましい。なお、アルミニウム又はアルミニウム合金としては、ＪＩＳ−Ｈ４０００（２０１４）に規定されるＡ１０８５Ｐ、Ａ３００３Ｐ等が例示できる。

正極板の正極活物質層は、正極活物質を含むいわゆる合材から形成される多孔性の層である。また、正極活物質層を形成する合材は、必要に応じて導電剤、結着剤（バインダ）、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。

前記正極活物質としては、例えばＬｉ_ｘＭＯ_ｙ（Ｍは少なくとも一種の遷移金属を表す）で表される複合酸化物（Ｌｉ_ｘＣｏＯ_２、Ｌｉ_ｘＮｉＯ_２、Ｌｉ_ｘＭｎ_２Ｏ_４、Ｌｉ_ｘＭｎＯ_３、Ｌｉ_ｘＮｉ_αＣｏ_{（１−α）}Ｏ_２、Ｌｉ_ｘＮｉ_αＭｎ_βＣｏ_{（１−α−β）}Ｏ_２、Ｌｉ_ｘＮｉ_αＭｎ_{（２−α）}Ｏ_４等）、Ｌｉ_ｗＭｅ_ｘ（ＸＯ_ｙ）_ｚ（Ｍｅは少なくとも一種の遷移金属を表し、Ｘは例えばＰ、Ｓｉ、Ｂ、Ｖ等を表す）で表されるポリアニオン化合物（ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＬｉＮｉＰＯ_４、ＬｉＣｏＰＯ_４、Ｌｉ_３Ｖ_２（ＰＯ_４）_３、Ｌｉ_２ＭｎＳｉＯ_４、Ｌｉ_２ＣｏＰＯ_４Ｆ等）が挙げられる。これらの化合物中の元素又はポリアニオンは他の元素又はアニオン種で一部が置換されていてもよい。正極活物質層においては、これら化合物の一種を単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。また、正極活物質の結晶構造は、層状構造又はスピネル構造であることが好ましい。

負極板は、導電性を有する箔状乃至シート状の負極集電体と、この負極集電体の両面に積層される多孔性の負極活物質層とを有する。

負極板の負極集電体の材質としては、銅又は銅合金が好ましい。また、負極集電体の形状としては、箔が好ましい。つまり、負極板の負極集電体としては銅箔が好ましい。負極集電体として用いられる銅箔としては、例えば圧延銅箔、電解銅箔等が例示される。

負極活物質層は、負極活物質を含むいわゆる合材から形成される多孔性の層である。また、負極活物質層を形成する合材は、必要に応じて導電剤、結着剤（バインダ）、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。

負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材質が好適に用いられる。具体的な負極活物質としては、例えばリチウム、リチウム合金等の金属；金属酸化物；ポリリン酸化合物；黒鉛、非晶質炭素（易黒鉛化炭素又は難黒鉛化性炭素）等の炭素材料などが挙げられる。

前記負極活物質の中でも、正極板と負極板との単位対向面積当たりの放電容量を好適な範囲とする観点から、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｎ、Ｓｎ酸化物又はこれらの組み合わせを用いることが好ましく、Ｓｉ酸化物を用いることが特に好ましい。なお、ＳｉとＳｎとは、酸化物にした際に、黒鉛の３倍程度の放電容量を持つことができる。

セパレータは、電解液が浸潤するシート状乃至フィルム状の材料から形成される。セパレータを形成する材料としては、例えば織布、不織布等を用いることもできるが、典型的には多孔性を有するシート状乃至フィルム状の樹脂が用いられる。このセパレータは、正極板と負極板とを隔離するとともに、正極板と負極板との間に電解液を保持する。

このセパレータの主成分としては、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、塩素化ポリエチレン等のポリオレフィン誘導体、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートや共重合ポリエステル等のポリエステルなどを採用することができる。中でも、セパレータの主成分としては、耐電解液性、耐久性及び溶着性に優れるポリエチレン及びポリプロピレンが好適に用いられる。

セパレータは、両面又は片面（好ましくは正極板に対向する面）に耐熱層を有することが好ましい。これにより、セパレータの熱による破損を防止して、正極板と負極板との短絡をより確実に防止することができる。

セパレータの耐熱層は、多数の無機粒子と、この無機粒子間を接続するバインダとを含む構成とすることができる。

無機粒子の主成分としては、例えばアルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、マグネシア、セリア、イットリア、酸化亜鉛、酸化鉄等の酸化物、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の窒化物、シリコンカーバイド、炭酸カルシウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、チタン酸カリウム、タルク、カオリンクレイ、カオリナイト、ハロイサイト、パイロフィライト、モンモリロナイト、セリサイト、マイカ、アメサイト、ベントナイト、アスベスト、ゼオライト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウムなどが挙げられる。中でも、耐熱層の無機粒子の主成分としては、アルミナ、シリカ及びチタニアが特に好ましい。

タブ２，３は、正極板及び負極板の正極集電体及び負極集電体を、活物質層が積層されている方形状の領域からそれぞれ帯状に突出するよう延長して形成することができる。正極板から延びる正極タブ２は、蓋板６に電気的に接続される。一方、負極板から延びる負極タブ３は、外部端子８に電気的に接続される。タブ２，３は、複数の正極板又は負極板から延びる複数の正極集電体又は複数の負極集電体を束ねたものであってもよい。タブ２，３は、複数の集電体を束ねて、ケース７内でＣ字状に湾曲した状態で、蓋板又は外部端子に接続されてもよい。束ねる集電体（タブ）の数は、蓄電素子の高容量化に対する要望の視点から、４０〜６０枚であってもよく、約５０枚であってもよい。

本実施形態において、タブ２，３は、電極体本体１の積層方向視で方形状の電極体本体１の一辺から、積層方向視で互いに重ならないよう突出している。

電極体４とともにケース７に封入される電解液としては、蓄電素子に通常用いられる公知の電解液が使用でき、例えばエチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）等の環状カーボネート、又はジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等の鎖状カーボネートを含有する溶媒に、リチウムヘキサフルオロホスフェート（ＬｉＰＦ_６）等を溶解した溶液を用いることができる。

ケース７は、上述のように、ケース本体５と外部端子８が取り付けられる蓋板６とを有する。蓋板６は、ケース本体５に気密に固定され、ケース本体５の内部の電解液が漏出しないよう密閉する。

このケース７の形状としては、各面が方形状の箱形（直方体状）であることが好ましい。箱形のケース７に電極体４を収容する場合、蓋板６に固定される外部端子８又は外部端子８に負極タブ３を接続するための接続構造がケース７の内側に突出し、電極体４を局所的に圧迫しやすくなる。そのため、クッションシート１０を正確に配置することによる電極体４の保護効果がより顕著となる。

ケース７は、ケース本体５の底部又は蓋板６に内圧上昇時に開口して圧力を逃がす破裂弁（ラプチャバルブ）を有することが好ましい。

ケース７のケース本体５は、電極体４を収容できる有底筒状に形成され、筒状部とこの筒状部の底部を塞ぐ底板とを有する構成とすることができる。このケース本体５の材質としては、例えばアルミニウムやアルミニウム合金等の金属、樹脂などを用いることができる。

本実形態におけるケース７の蓋板６は、正極タブ２が電気的に接続され、正極外部端子として利用される。このため、蓋板６としては、強度及び導電性を有する板材であればよく、例えば金属板めっき鋼板又はステンレス鋼板、アルミニウム板等を用いることができ、典型的にはアルミニウム板が用いられる。

この蓋板６への正極タブ２の接続方法としては、特に限定されないが、典型的には溶接が用いられる。

外部端子８は、負極タブ３が接続され、負極外部端子として用いられる。このため、外部端子８は、正極外部端子として使用される蓋板６に電気的に接触せず、かつ電解液を漏出させないよう、絶縁性の外側ガスケット１１及び内側ガスケット１２を挟んで蓋板６に気密に固定される。

この外部端子８の材質としては、導電性を有する材料とされる。また、外部端子８は、少なくともケース７内に露出する部分の材質が負極集電体と同種の金属とされることが好ましい。

この外部端子８は、蓋板６の外側に配置される板状の端子部１３と蓋板６を貫通する軸部１４と、蓋板６の内側に蓋板６と略平行に配置され、負極タブ３が接続される板状の接続部１５とを有する構成とすることができる。このように、板状の接続部１５を蓋板６に沿って延ばすことによって、電極体本体１に負極タブ３を設ける位置の自由度が大きくなる。

本実施形態において、外部端子８の接続部１５は、電極体本体１と反対側の面に負極タブ３が接続される。このため、接続部１５は負極タブ３が接続される領域を電極体本体１側にオフセットするよう僅かに屈曲している。

スペーサ９は、電極体本体１と蓋板６との間、好ましくは外部端子８と電極体本体１との間にタブ２，３が延びる場所を避けて、例えば本実施形態のように電極体本体１の積層方向から見てタブ２，３と重複しないよう配置される。

このスペーサ９は、電極体本体１と蓋板６及び外部端子８の間隔を保持して、短絡が生じないようにするものである。

このため、スペーサ９は、絶縁性を有する材料、好ましくは樹脂組成物から形成される。具体的には、スペーサ９は、ポリプロピレンを含むことが好ましい。スペーサ９がポリプロピレンを含むことによって、クッションシート１０を比較的容易に溶着することが可能となる。

スペーサ９は、本実施形態のように、外部端子８（接続部１５）に嵌合して位置決めできるような形状としてもよい。このように、外部端子８に対する嵌合構造を有することによって、スペーサ９を電極体本体１の積層方向視でタブ２，３と重複せず、ケース本体５の四方の壁によって位置決めできない構成としても、スペーサ９が位置ずれしないようにできる。また、スペーサ９を電極体本体１の積層方向視で部分的に配設することで、タブ２，３の取り回しが容易となり、電極体本体１と蓋板６との距離を小さくして当該蓄電素子を小型化することができる。

スペーサ９の有効厚さ（電極体本体１及び外部端子８と重なり合う部分の厚さ）としては、例えば０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とすることができる。これにより、電極体本体１と外部端子８との絶縁が確保される。

クッションシート１０は、好ましくは独立気孔を有するスポンジ状の発泡体とされ、これにより弾性圧縮可能に形成される。このクッションシート１０は、スペーサ９の電極体本体１に対向する面に溶着されている。

このように、クッションシート１０がスペーサ９に溶着されていることによって、クッションシート１０をケース７内の所定位置に正確に配置することができる。また、クッションシート１０がスポンジ状である場合、当該蓄電素子を組み立てる際にバキュームパッド等で吸着してクッションシート１０を取り扱うことが難しくなるおそれがあるが、クッションシート１０がスペーサ９に溶着されていることによって、スペーサ９とともにクッションシート１０をハンドリングすることができるので、当該蓄電素子の組み立てが容易且つ正確になる。

クッションシート１０は、蓋板６の法線方向視で、スペーサ９と略重複する範囲に配置されることが好ましい。つまり、クッションシート１０は、電極体本体１の積層方向視でタブ２，３と重複しないよう配置されることが好ましい。本実施形態では、積層方向視で方形状の電極体本体１の一辺が、正極タブ２が配置される領域と、負極タブ３が配置される領域と、クッションシート１０が配置される領域とに分割されている。このように、電極体本体１の積層方向視でクッションシート１０とタブ２，３とが重ならないようにすることで、タブ２，３の取り回しが容易となり、電極体本体１と蓋板６との距離を小さくして当該蓄電素子を小型化することができる。

クッションシート１０の平均厚さとしては、例えば０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とすることができる。これにより、電極体本体１に作用する力を分散して電極体本体１の内部短絡をより確実に防止することができる。

クッションシート１０の材質としては、スペーサ９と同種の樹脂、典型的にはポリプロピレン又はプロピレン単位を有する重合体を含むものとされる。クッションシート１０とスペーサ９とが同じ材質を含むことで、超音波溶着によって容易に溶着することが可能となり、発生した熱によってスペーサ９が変形することを抑制できる。また、クッションシート１０が、ポリプロピレン又はプロピレン単位を有する重合体を含むことにより、多孔体として成形することを容易となる。

また、クッションシート１０の材質は、変形能を大きくして緩衝性を向上できる樹脂を含有すること、又は可撓性を向上できる構造単位を有する樹脂であることが好ましい。緩衝性を向上できる樹脂としては、例えばポリエチレン等を挙げることができ、可撓性を向上できる構造単位を有する樹脂としては、例えばエチレン−プロピレン共重合体等を挙げることができる。

クッションシート１０のアスカーＣ硬度としては、５以上４０以下が好ましい。また、クッションシート１０の見掛密度としては、０．０９ｇ／ｃｍ^３以上０．１８ｇ／ｃｍ^３以下が好ましい。

具体的には、このようなクッションシート１０として、例えばイノアックコーポレーション社のゴムスポンジ「Ｅ４０８８」、「Ｅ４４８８」等を用いることができる。

このクッションシート１０のスペーサ９への溶着は、点溶接であってもよい。また、クッションシート１０をスペーサ９に溶着する方法としては、超音波溶接が好適に用いられる。超音波溶接では、温度上昇が抑えられるので、クッションシート９が緩衝性を失うことを防止できる。

このようなクッションシート１０のスペーサ９への溶着は、例えばアドウェルズ社の超音波溶接装置「ＡＧ３９５３００」を用い、発振周波数を３９．５ｋＨｚ、出力を１５０Ｗ以上３６０Ｗ以下に設定して行うことができる。

以上のように、当該蓄電素子は、クッションシート１０がスペーサ９に溶着されていることによって、組み立てが容易且つ正確であり、クッションシート１０によって電極体４の内部短絡を防止することができる。

［第二実施形態］
図２に、本発明の図１とは異なる実施形態に係る蓄電素子を示す。本実施形態の蓄電素子は、電極体本体１及びタブ（正極タブ２ａ及び負極タブ３ａ）を有する電極体４ａと、前記電極体４ａを収容するケース７と、蓋板６に固定され、負極タブ３ａに電気的に接続される外部端子８ａと、前記電極体本体１と前記蓋板６との間に配置され、剛性を有するスペーサ９ａと、前記スペーサ９ａと電極体本体１との間に配置され、スペーサ９ａに溶着され、緩衝性を有する多孔性のクッションシート１０ａとを備える。

図２の蓄電素子について、図１の蓄電素子と同じ構成要素には同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

図２の蓄電素子における電極体４ａは、タブ２ａ，３ａの配置が異なることを除いて、図１の蓄電素子における電極体４と同様の構成とされる。

タブ２ａ，３ａは、電極体本体１ａの積層方向視で方形状の電極体本体１ａの一辺から、この辺の中央を基準に略対象になるよう突出している。

図２の蓄電素子における外部端子８ａは、接続部１５ａが上述の負極タブ３ａが延びる位置に対応して設けられている。このため、図２の蓄電素子における外部端子８ａの接続部１５ａは、図１の蓄電素子における外部端子８の接続部１５よりも短い。

本実施形態において、外部端子８ａの接続部１５ａは、電極体本体１側の面に負極タブ３ａが接続される。このため、図２の蓄電素子における外部端子８ａの接続部１５ａは、図１の蓄電素子における外部端子８の接続部１５のように屈曲していない。

図２の蓄電素子におけるスペーサ９ａは、タブ２ａ，３ａが配置される空間を画定する一対の切欠１６を有する。図２の蓄電素子におけるスペーサ９ａの他の構成については、図１の蓄電素子におけるスペーサ９の構成と同様とすることができる。

本実施形態では、このように、スペーサ９ａの切欠１６によってタブ２ａ，３ａを通す空間を確保するため、スペーサ９ａは、ケース本体５の四方の壁に当接して位置決めされるものとすることができるとともに、その面積を比較的大きくすることができ、電極体本体１を比較的安定的に保持することができる。

図２の蓄電素子におけるクッションシート１０ａは、上述のスペーサ９ａの電極体本体１側の面に溶着されている。

このクッションシート１０ａは、蓋板６の法線方向視でスペーサ９ａと概略形状が等しく、スペーサ９ａの切欠１６に対応してタブ２ａ，３ａが配置される一対の切欠１７を有する。図２の蓄電素子におけるクッションシート１０ａの他の構成については、図１の蓄電素子におけるクッションシート１０の構成と同様とすることができる。

図２の蓄電素子は、図１の蓄電素子と同様に、クッションシート１０ａがスペーサ９ａに溶着されていることによって、組み立てが容易且つ正確であり、クッションシート１０ａによって電極体４ａの内部短絡を防止することができる。

［その他の実施形態］
前記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、前記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて前記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。

当該蓄電素子において電極体本体は、長尺の正極板、セパレータ、負極板及びセパレータの積層体を巻き取って形成される巻回型のものであってもよい。

当該蓄電素子は、蓋板に固定される正極外部端子をさらに有し、この正極外部端子に正極タブが電気的に接続されてもよい。

当該蓄電素子は、固体電解質を用いるものであってもよい。

当該蓄電素子において、外部端子や蓋板とタブとの間に電気的接続を補助する別の部材が介在してもよい。

当該蓄電素子において、タブは、極板の集電体を延長したものに限られず、極板とセパレータとの間に挟み込まれる導電性の別部材であってもよい。また、正極タブと負極タブとの配置も任意である。

本発明は、例えばリチウム二次イオン電池等に好適に利用することができる。

１電極体本体
２，２ａ正極タブ
３，３ａ負極タブ
４，４ａ電極体
５ケース本体
６蓋板
７ケース
８，８ａ外部端子
９，９ａスペーサ
１０，１０ａクッションシート
１１，１２ガスケット
１３端子部
１４軸部
１５，１５ａ接続部
１６切欠
１７切欠

Claims

積層された正極板、セパレータ及び負極板を有する電極体本体、並びに前記正極板及び負極板から延びるタブを有する電極体と、
前記電極体を収容するケース本体及びこのケース本体を塞ぐ蓋板を有するケースと、
前記蓋板に固定され、前記タブに電気的に接続される外部端子と、
前記電極体本体と前記蓋板との間に配置され、剛性を有するスペーサと、
前記スペーサと電極体本体との間に配置され、緩衝性を有する多孔性のクッションシートと、を備え、
前記クッションシートが前記スペーサに溶着されている蓄電素子。
前記スペーサ及び前記クッションシートが、ともにポリプロピレンを含む請求項１に記載の蓄電素子。
前記電極体本体が、複数の板状の正極板、セパレータ及び負極板を積層したものである請求項１又は請求項２に記載の蓄電素子。
前記ケースが、各面が方形状の箱形である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の蓄電素子。
前記クッションシートが、前記電極体本体の積層方向視で前記タブと重複しないよう配置される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の蓄電素子。
前記スペーサ及びクッションシートが、前記タブが配置される切欠を有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の蓄電素子。