JP2018139191A - 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電素子の気密性を確保しつつ、かしめによる設計上の制約を排除して、蓄電素子の設計の自由度を高める。【解決手段】蓄電素子１０は、容器１００と、集電体（正極集電体１９０）と、集電体に接合される電極端子（正極端子２００）と、集電体及び電極端子と容器との間に介在した樹脂部材（絶縁部材１５０）と、を備え、電極端子及び容器の少なくとも一方における樹脂部材との接合面（下面２２２、重畳領域１１６）には、接着層１１７、１１８及び２２３が形成されており、接着層１１７、１１８及び２２３は、接合面における同一平面上であって、電極端子及び容器１００の少なくとも一方と樹脂部材との間を気密にする位置に、複数配置されている。【選択図】図４

Description

本発明は、蓄電素子及び蓄電素子の製造方法に関する。

蓄電素子においては、電極端子が容器及び絶縁体を貫通して集電体にかしめられることで、電極端子と集電体とが電気的に接続されたものが知られている（例えば特許文献１参照）。この場合、かしめによる締結力によって、絶縁体が圧迫されて一定の気密性が確保されている。

特開２０１４−７２１９０号公報

ところで、電極端子をかしめた場合、そのかしめた部分が容器の内方に配置されてしまうので、容器の内部空間が狭くなってしまい、その分、電極体を小さくする必要があった。このように、かしめによる接合を採用した場合、設計上の制約が必要であるので、設計の自由度を妨げる一因となっていた。また、単にかしめ以外の接合方法を用いたとしても気密性を確保できないおそれもある。

このため、本発明の課題は、気密性を確保しつつ、かしめによる設計上の制約を排除して、蓄電素子の設計の自由度を高めることである。

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、容器と、集電体と、集電体に接合される電極端子と、集電体及び電極端子と容器との間に介在した樹脂部材と、を備え、電極端子及び容器の少なくとも一方における樹脂部材との接合面には、接着層が形成されており、接着層は、接合面における同一平面上であって、電極端子及び容器の少なくとも一方と樹脂部材との間を気密にする位置に、複数配置されている。

この構成によれば、接合面における同一平面上であって、電極端子及び容器の少なくとも一方と樹脂部材との間を気密にする位置に、接着層が複数配置されているので、複数の個所で気密性を確保することができる。つまり、かしめがなくとも安定した気密性を得ることができる。これにより、かしめのための設計上の制約を排除することができ、設計の自由度を高めることができる。具体的には、容器の内部空間を広げることができるので、容器を大きくしなくとも電極体を大きくすることができる。

また、接合面における同一平面上であって、電極端子及び容器の少なくとも一方と樹脂部材との間を気密にする位置に、接着層が複数配置されているので、複数の接着層のうち、一つの接着層が損傷したとしても、他の接着層で気密性を確保することができる。つまり、接合面全体に接着層を設けなくとも、電極端子または容器と樹脂部材との気密性を確実に維持することができる。

また、接着層は、金属に対する密着性が樹脂部材に対する密着性よりも高い接着剤から形成されていてもよい。

この構成によれば、金属に対する密着性が、樹脂部材に対する密着性よりも高い接着剤から接着層が形成されているので、例えば容器や電極端子が金属製である場合には、接着層は、樹脂部材に対してよりも容器または電極端子に対して強固に密着することになる。したがって、より高い気密性を発揮することができる。

また、接着剤は熱可塑性接着剤であってもよい。

この構成によれば、接着剤が熱可塑性接着剤であるので、製造時に樹脂部材を溶融することにより接着剤も溶融させることができる。これにより、接着層と樹脂部材との密着性をより高めることができる。

また、熱可塑性接着剤の融点は、前記樹脂部材の融点よりも低くてもよい。

この構成によれば、熱可塑性接着剤の融点が樹脂部材の融点よりも低いので、容器及び電極端子に対して樹脂部材をインサート成形する際に、当該樹脂部材の熱によって熱可塑性接着剤を確実に溶融させることができる。これにより、硬化後の樹脂部材と接着層との一体性を高めることができる。

また、容器、電極端子及び樹脂部材が一体成形体であってもよい。

この構成によれば、樹脂部材、容器及び電極端子が一体成形体であるので、樹脂部材と容器との間や、樹脂部材と電極端子との間の気密性をより高めることができる。

また、容器には、樹脂部材を介して電極端子の軸部が貫通する第一貫通孔が形成されており、容器の接合面には、第一貫通孔を連続して囲む多重環状の接着層が形成されていてもよい。

この構成によれば、多重環状の接着層のそれぞれが第一貫通孔を連続して囲んでいるので、第一貫通孔の周囲の気密性を複数の接着層で確実に維持することができる。

また、電極端子の接合面には、軸部を連続して囲む多重環状の前記接着層が形成されていてもよい。

この構成によれば、多重環状の接着層のそれぞれが軸部を連続して囲んでいるので、軸部の周囲の気密性を複数の接着層で確実に維持することができる。

また、容器における第一貫通孔の周囲には、樹脂部材が貫通する第二貫通孔が形成されており、容器の接合面には、第二貫通孔を連続して囲む環状の接着層が形成されていてもよい。

この構成によれば、容器における第一貫通孔の周囲にある第二貫通孔に樹脂部材が貫通しているので、第一貫通孔を中心にした樹脂部材の回転を防止することができる。また、環状の接着層が、容器の接合面上で第二貫通孔を連続して囲むように形成されているので、第二貫通孔近傍の容器と樹脂部材との気密性を確実に維持することができる。

また、本発明の一態様に係る蓄電素子の製造方法は、容器と、集電体と、集電体に接合される電極端子と、集電体及び電極端子と容器との間に介在した樹脂部材と、を備える蓄電素子の製造方法であって、電極端子及び容器の少なくとも一方における樹脂部材との接合面の同一平面上であって、電極端子及び容器の少なくとも一方と樹脂部材との間を気密にする位置に、接着層を複数形成した後に、電極端子及び容器に対して樹脂部材をインサート成形することで、電極端子、容器、接着層及び樹脂部材を一体化する。

この構成によれば、樹脂部材、容器及び電極端子が一体成形体であるので、樹脂部材と容器との間や、樹脂部材と電極端子との間の気密性を高めることができる。特に、接合面における同一平面上であって、電極端子及び容器の少なくとも一方と樹脂部材との間を気密にする位置に、接着層が複数形成されているので、複数の個所で気密性を確保することができる。つまり、かしめがなくとも安定した気密性を得ることができる。これにより、かしめのための設計上の制約を排除することができ、設計の自由度を高めることができる。具体的には、容器の内部空間を広げることができるので、容器を大きくしなくとも電極体を大きくすることができる。

本発明によれば、かしめ以外の接合方法を採用したとしても、気密性を確保することができ、蓄電素子の設計の自由度を高めることができる。

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。 実施の形態に係る電極体の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る正極端子と絶縁部材と蓋体との固定構造の概略構成を示す断面図である。 実施の形態に係る正極端子と絶縁部材と蓋体との固定構造の概略構成を示す断面図である。 実施の形態に係る正極端子を下方から見た平面図である。 実施の形態に係る蓋体の正極側の固定箇所の概略構成を示す平面図である。 変形例１に係る蓋体の正極側の固定箇所の概略構成を示す平面図である。 変形例２に係る正極端子を下方から見た平面図である。 変形例３に係る正極端子と絶縁部材と蓋体との固定構造の概略構成を示す断面図である。

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及び図２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。

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、一次電池であってもよい。さらに、蓄電素子１０の形状に関しては、図１に示した角型に限定されることなく、例えば円筒型などの他の形状であってもよい。

図１及び図２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、電極体４００と、絶縁部材１５０及び３１０と、サイドスペーサ７００とを備えている。なお、蓄電素子１０は、後述するが、上記の構成要素の他、電極体４００の正極と正極端子２００とを電気的に接続する正極集電体１９０（図４等参照）、電極体４００の負極と負極端子３００とを電気的に接続する負極集電体（図示省略）とを備えている。また、蓄電素子１０の容器１００の内部には電解液（非水電解質）などが封入されているが、その図示は省略する。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、角型ケースであり、本体１１１と、蓋体１１０とを備える。本体１１１及び蓋体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。

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。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。本体１１１は、電極体４００等を内部に収容後、蓋体１１０が溶接等されることにより、内部が密封されている。

蓋体１１０は、本体１１１の開口１１２を閉塞する板状部材である。蓋体１１０には、図示は省略するが、ガス排出弁及び注液口が形成されている。ガス排出弁は、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。注液口は容器１００内に電解液を注液するための開口であり、注液後には注液栓が嵌め込まれることにより封止されている。

正極端子２００は、正極集電体１９０を介して電極体４００の正極側のタブ部４１０と電気的に接続された電極端子である。負極端子３００は、負極集電体を介して電極体４００の負極側のタブ部４２０と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導電性を持つ金属等の電極端子である。

また、正極端子２００及び負極端子３００は、電極体４００の上方に配置された蓋体１１０に、絶縁性を有する絶縁部材１５０及び３１０を介して取り付けられている。正極端子２００及び負極端子３００と、絶縁部材１５０及び３１０と、蓋体１１０との固定構造については後述する。

また、本実施の形態では、電極体４００の、電極体４００と蓋体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軸方向の両側面）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、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。

次に、電極体４００の構成について、図３を用いて説明する。

図３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３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蓄電要素（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、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。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。

セパレータ４７０ａ、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、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突出部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突出部４２１を有する。これら、複数の突出部４１１及び複数の突出部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軸方向に平行になっている。

複数の突出部４１１と複数の突出部４２１とは、巻回軸方向の同一側の端（図３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、複数の突出部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、複数の突出部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、複数の突出部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、複数の突出部４１１が積層されることで形成されたタブ部４１０と、複数の突出部４２１が積層されることで形成されたタブ部４２０とが形成される。タブ部４１０は、例えば積層方向の中央に向かって寄せ集められて、例えば超音波溶接によって正極集電体１９０に接合される。また、タブ部４２０は、例えば積層方向の中央に向かって寄せ集められて、例えば超音波溶接によって負極集電体に接合される。

なお、タブ部（４１０、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、タブ部４１０は、基材層が露出した部分である突出部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、タブ部４２０は、基材層が露出した部分である突出部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のタブ部４１０、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、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、４３２となる。また、電極体４００における湾曲部４３１、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、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。この湾曲部４３１、４３２のそれぞれに対してサイドスペーサ７００が取り付けられる。

次に、正極端子２００と絶縁部材１５０と蓋体１１０との固定構造について説明する。なお、負極側については、正極側と同等の固定構造であるので、その説明は省略する。

まず、正極端子２００の要部構成について説明する。

図４及び図５は、実施の形態に係る正極端子２００と絶縁部材１５０と蓋体１１０との固定構造の概略構成を示す断面図である。具体的には、図４は、図２におけるＩＶ−ＩＶ線を含むＹＺ面を見た断面図である。また、図５は、正極端子２００に正極集電体１９０を組み付ける前の状態を示す断面図であり、図４に対応する図である。図６は、実施の形態に係る正極端子２００を下方から見た平面図である。

図４、図５及び図６に示すように、正極端子２００は、軸部２１０と、軸部２１０を支持する端子本体部２２０とを備えている。軸部２１０は、先端が開放された筒状に形成されており、この軸部２１０の内部空間２１８に正極集電体１９０が接合される。端子本体部２２０は、平面視で軸部２１０よりも大きくなるように、略矩形状に形成されている。この端子本体部２２０の側面には、当該端子本体部２２０の全周にわたって連続する突起２２１が形成されている。正極端子２００は、端子本体部２２０の上面及び上部側面と、軸部２１０の先端面及び内面とが絶縁部材１５０から露出している。他方、絶縁部材１５０に埋まった部分の表面が、当該絶縁部材１５０との接合面となる。この接合面のうち、端子本体部２２０の下面２２２には、接着層２２３が設けられている。具体的には、下面２２２には、軸部２１０を連続して囲む多重環状（本実施の形態では二重環状）の接着層２２３が形成されている。つまり、端子本体部２２０においては、接着層２２３が２つ設けられている。本実施の形態では、２つの接着層２２３は同心円であるが、同心円でなくてもよいし、円形状でなくてもよい。また、２つの接着層２２３は、それぞれが連続した環状であれば円形状以外の形状であってもよい。

次いで、蓋体１１０における正極側の固定箇所の形状について説明する。図７は、実施の形態に係る蓋体１１０の正極側の固定箇所の概略構成を示す平面図である。なお、図７では、二点鎖線が絶縁部材１５０の外形形状を示しており、破線が正極端子２００における絶縁部材１５０から露出した部分の外形形状を示している。

図４、図５及び図７に示すように、蓋体１１０には、絶縁部材１５０及び正極端子２００の軸部２１０が貫通する第一貫通孔１１４と、絶縁部材１５０が貫通する一対の第二貫通孔１１５とが形成されている。一対の第二貫通孔１１５は、第一貫通孔１１４を挟んで対向して配置されている。第一貫通孔１１４及び第二貫通孔１１５は平面視円形状であり、第二貫通孔１１５の方が第一貫通孔１１４よりも小さく形成されている。蓋体１１０における絶縁部材１５０が重なる領域が、当該絶縁部材１５０との接合面となる。この接合面のうち、蓋体１１０の上面における絶縁部材１５０との重畳領域１１６には、複数の接着層１１７及び１１８が形成されている。接着層１１７は、第一貫通孔１１４の近傍に配置されており、当該第一貫通孔１１４を例えば環状に連続して囲んでいる。接着層１１８は、第二貫通孔１１５の近傍に配置されており、当該第二貫通孔１１５を例えば環状に連続して囲んでいる。なお、接着層１１７及び１１８は、それぞれが連続した環状であれば円形状以外の形状であってもよい。

接着層１１７、１１８及び２２３は、金属に対する密着性が絶縁部材１５０に対する密着性よりも高い熱可塑性接着剤から形成されている。ここでいう「密着性が高い」とは、例えば、熱可塑性接着剤を接着対象に塗布して硬化したものを、所定の力で剥がした際に、接着対象に残存した量が多くなることを示す。つまり、本実施の形態では、接着対象が金属である場合の方が、接着対象が絶縁部材１５０である場合よりも、多くの熱可塑性接着剤が残存するということである。そして、この熱可塑性接着剤の融点は、絶縁部材１５０の融点よりも低い。

次いで、絶縁部材１５０について説明する。

図４に示す絶縁部材１５０は、例えば、ＰＣ、ＰＰ、ＰＥまたは、ＰＰＳ等の絶縁性を有する樹脂によって形成された樹脂部材である。絶縁部材１５０は、蓋体１１０の上面側（外方側）に配置される上絶縁部１５１と、蓋体１１０の下面側（内方側）に配置される下絶縁部１５２と、上絶縁部１５１と下絶縁部１５２とを連結する連結部１５３とを備えている。連結部１５３は、第一貫通孔１１４及び第二貫通孔１１５を貫通した状態で、上絶縁部１５１と下絶縁部１５２とを連結している。上絶縁部１５１、連結部１５３及び下絶縁部１５２には、第一貫通孔１１４に対応する箇所に、正極端子２００の軸部２１０が貫通する貫通孔１５４が形成されている。この貫通孔１５４を正極端子２００の軸部２１０が貫通した状態で、上絶縁部１５１には、端子本体部２２０の一部と、突起２２１とが埋まっている。突起２２１の厚みＴ１は、当該突起２２１の上方（外方）に位置する絶縁部材１５０の厚みＴ２よりも小さいことが、高い耐抜け性を発揮するうえで好ましい。

下絶縁部１５２では、貫通孔１５４から正極端子２００の軸部２１０の先端が露出している。そして、正極端子２００と、蓋体１１０と、絶縁部材１５０とは、例えばインサート成形によって成形された一体成形体である（図５参照）。なお、負極端子３００及び絶縁部材３１０においても、蓋体１１０とともに一体成形されている。以降、蓋体１１０、正極端子２００、負極端子３００及び絶縁部材１５０及び３１０からなる一体成形体を蓋構造体１８０と称す。

図４及び図５に示すように、正極集電体１９０は、本体部１９１と、突部１９２と、タブ接合部１９３とを一体的に備えている。

本体部１９１は、蓋体１１０に対向する板状の部位であり、その一端部からは、タブ接合部１９３が当該本体部１９１に対して屈曲するように延在している。突部１９２は、本体部１９１の上面から上方に向けて突出している。突部１９２は、正極端子２００の軸部２１０に接合される部位である。具体的には、突部１９２は、軸部２１０の内部空間２１８に対応した形状に形成されており、当該突部１９２が内部空間２１８内に圧入されることで軸部２１０に接合されている。そして、図４に示すように接合後においては、正極端子２００の軸部２１０の先端部は、正極集電体１９０の本体部１９１よりも突部１９２の先端部側に配置されている。タブ接合部１９３には、図４に示すように、電極体４００の正極側のタブ部４１０が例えばレーザー溶接などの溶接によって接合されている。

次に、蓄電素子１０の製造方法を説明する。

まず、蓋構造体１８０を製造する。具体的には、正極端子２００における端子本体部２２０の下面２２２に対して熱可塑性接着剤を塗布することで、多重環状の接着層２２３を形成する。これにより、正極端子２００における絶縁部材１５０との接合面の同一平面上であって、正極端子２００と絶縁部材１５０との間を気密にする位置に接着層２２３が複数形成される。負極端子３００においても同様の方法で、接着層を複数形成する。

また、蓋体１１０の上面における絶縁部材１５０との重畳領域１１６に対して、熱可塑性接着剤を塗布することで、接着層１１７及び１１８を形成する。これにより、蓋体１１０における絶縁部材１５０との接合面の同一平面上であって、蓋体１１０と絶縁部材１５０との間を気密にする位置に接着層１１７及び１１８が複数形成される。

その後、正極端子２００、負極端子３００及び蓋体１１０に対して、絶縁部材１５０及び３００をインサート成形することで、蓋体１１０、正極端子２００、負極端子３００、絶縁部材１５０及び３１０、接着層１１７、１１８及び２２３を一体化し、蓋構造体１８０（一体成形体）を形成する。インサート成形時においては、接着層１１７、１１８及び２２３が、絶縁部材１５０の熱によって一時的に溶融して、絶縁部材１５０とともに硬化する。これにより、絶縁部材１５０と接着層１１７、１１８及び２２３との一体性が高められる。

また、正極４５０及び負極４６０と、セパレータ４７０ａ、４７０ｂとを交互に積層して巻回して、図３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、正極集電体１９０に対して、電極体４００のタブ部４１０を溶接して固定するとともに、負極集電体（図示省略）に対して、電極体４００のタブ部４２０を溶接して固定する。

その後、蓋構造体１８０の正極端子２００に対して正極集電体１９０を接合する。具体的には、正極端子２００の軸部２１０の内部空間２１８に、正極集電体１９０の突部１９２を圧入する。また、同様の手順で、負極端子３００に対して負極集電体を接合する。

この圧入時において、軸部２１０と突部１９２とが擦れて、軸部２１０の内部空間２１８内にコンタミが発生する場合がある。しかし、軸部２１０の内部空間２１８内に突部１９２が圧入されるので、軸部２１０の内部空間２１８内にコンタミを封止することができる。

次いで、電極体４００の本体部４３０に対してサイドスペーサ７００を取り付けて、図示しないテープ部材によって固定し、一体化する。その後、一体化された電極体４００及びサイドスペーサ７００を、容器１００の本体１１１の開口１１２から挿入することで容器１００に収容する。

次いで、本体１１１に蓋構造体１８０を位置合わせしてから、蓋体１１０を本体１１１に溶接して、容器１００を組み立て、注液口から電解液を注液する。その後、注液栓を蓋体１１０に溶接して注液口を塞ぐことで、蓄電素子１０が製造される。

以上のように、本実施の形態によれば、端子本体部２２０の下面２２２（接合面）における正極端子２００と絶縁部材１５０との間を気密にする位置には、接着層２２３が複数配置されているので、正極端子２００側では複数の個所で気密性を確保することができる。同様に、蓋体１１０の絶縁部材１５０との重畳領域１１６（接合面）における蓋体１１０と絶縁部材１５０との間を気密にする位置には、複数の接着層１１７及び１１８が配置されているので、蓋体１１０側でも複数の個所で気密性を確保することができる。つまり、正極端子２００をかしめなくとも安定した気密性を得ることができる。これにより、かしめのための設計上の制約を排除することができ、設計の自由度を高めることができる。具体的には、容器１００の内部空間を広げることができるので、容器１００を大きくしなくとも電極体４００を大きくすることができる。

また、かしめが不要となることで、かしめを起因とした異物（バリ、コンタミ等）もなくなる。

また、正極端子２００と絶縁部材１５０との間を気密にする位置には、接着層２２３が複数配置されているので、複数の接着層２２３のうち、一つの接着層２２３が損傷したとしても、他の接着層２２３で気密性を確保することができる。同様に、蓋体１１０と絶縁部材１５０との間を気密にする位置には、複数の接着層１１７及び１１８が配置されているので、複数の接着層１１７及び１１８のうち、一つの接着層（例えば接着層１１７）が損傷したとしても、他の接着層（例えば接着層１１８）で気密性を確保することができる。つまり、接合面全体に接着層を設けなくとも、正極端子２００または蓋体１１０と絶縁部材１５０との気密性を確実に維持することができる。

また、金属に対する密着性が、絶縁部材１５０に対する密着性よりも高い接着剤から接着層１１７、１１８及び２２３が形成されている。例えば蓋体１１０や正極端子２００が金属製である場合には、接着層１１７、１１８及び２２３は、絶縁部材１５０に対してよりも蓋体１１０または正極端子２００に対して強固に密着することになる。したがって、より高い気密性を発揮することができる。

また、接着剤が熱可塑性接着剤であるので、製造時に絶縁部材１５０を溶融することにより接着剤も溶融させることができる。これにより、接着層１１７、１１８及び２２３と絶縁部材１５０との密着性をより高めることができる。

また、熱可塑性接着剤の融点が絶縁部材１５０の融点よりも低いので、蓋体１１０及び正極端子２００に対して絶縁部材１５０をインサート成形する際に、当該絶縁部材１５０の熱によって熱可塑性接着剤を確実に溶融させることができる。これにより、硬化後の絶縁部材１５０と接着層１１７、１１８及び２２３との一体性を高めることができる。

また、絶縁部材１５０、蓋体１１０及び正極端子２００が一体成形体であるので、絶縁部材１５０と蓋体１１０との間や、絶縁部材１５０と正極端子２００との間の気密性をより高めることができる。

また、多重環状の接着層２２３のそれぞれが軸部２１０を連続して囲んでいるので、軸部２１０の周囲の気密性を複数の接着層２２３で確実に維持することができる。

また、蓋体１１０における第一貫通孔１１４の周囲にある第二貫通孔１１５に絶縁部材１５０が貫通しているので、第一貫通孔１１４を中心にした絶縁部材１５０の回転を防止することができる。また、環状の接着層１１８が、蓋体１１０の重畳領域１１６上で第二貫通孔１１５を連続して囲むように形成されているので、第二貫通孔１１５近傍の蓋体１１０と絶縁部材１５０との気密性を確実に維持することができる。

また、絶縁部材１５０、蓋体１１０及び正極端子２００が一体成形体であるので、正極端子２００をかしめて絶縁部材１５０を正極端子２００及び蓋体１１０に密着させなくとも、絶縁部材１５０と蓋体１１０との間や、絶縁部材１５０と正極端子２００との間の気密性を確保することができる。そして、正極端子２００の側面に形成された突起２２１が、絶縁部材１５０内に埋まっているので、容器１００外方に向けた引き抜き力が正極端子２００に作用したとしても、突起２２１が絶縁部材１５０に引っかかって正極端子２００の抜けを抑制することができる。つまり、かしめよりも密着性が弱く、抜けやすい接合方法を採用したとしても、上述した構成で補填することができる。これにより、かしめがなくとも気密性及び耐抜け性を発揮することができるため、かしめのための設計上の制約を排除することができ、設計の自由度を高めることができる。

また、軸部２１０よりも外形の大きい端子本体部２２０の側面に突起２２１が形成されているので、突起２２１が軸部２１０の側面に形成された場合と比べても、突起２２１の平面視形状を大きく形成することができる。したがって、突起２２１と絶縁部材１５０との接触面積を大きくすることができ、耐抜け性を高めることができる。

また、突起２２１が正極端子２００の全周にわたって連続して形成されているので、突起２２１と絶縁部材１５０との接触面積を大きくすることができ、耐抜け性を高めることができる。

また、正極集電体に正極端子をかしめて固定する場合、正極集電体よりも容器内方にむけて正極端子の軸部が突出することになる。しかし、本実施の形態では、正極端子２００の軸部２１０の先端部が、正極集電体１９０の本体部１９１よりも突部１９２の先端部側に配置されているために、容器１００の内部空間を広げることができ、電極体４００を大きくすることができる。

また、正極集電体１９０の突部１９２が正極端子２００の軸部２１０内に圧入されているので、正極集電体１９０の突部１９２が圧入時に軸部２１０と擦れてコンタミが発生したとしても、圧入後にはコンタミを軸部２１０内に封止することができる。

［変形例１］
上記実施の形態では、蓋体１１０に第二貫通孔１１５が形成されている場合を例示して説明したが、蓋体１１０に第二貫通孔１１５が形成されていなくてもよい。この場合、接着層１１８も不要となる。単に、接着層１１８を除くと、重畳領域１１６には一つの接着層１１７しか存在しなくなる。重畳領域１１６には、接着層１１８とは異なる接着層を設けてもよく、その一例を変形例１として説明する。

図８は変形例１に係る蓋体１１０Ａの正極側の固定箇所の概略構成を示す平面図である。具体的には、図８は、図７に対応する図である。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。

図８に示すように、変形例１に係る蓋体１１０Ａの重畳領域１１６には、接着層１１７と同心円状の接着層１１９が、接着層１１７の外方に設けられている。この接着層１１９も接着層１１７と同様に、第一貫通孔１１４を連続して囲んでいる。また、接着層１１９は、接着層１１７と同等の熱可塑性接着剤により形成されていればよい。なお、接着層１１９は、連続した環状であれば円形状以外の形状であってもよい。

このように、多重環状の接着層１１７及び１１９のそれぞれが第一貫通孔１１４を連続して囲んでいるので、第一貫通孔１１４の周囲の気密性を複数の接着層１１７及び１１９で確実に維持することができる。

なお、上記実施の形態においても、接着層１１７の外方に、第一貫通孔１１４を連続して囲む別の接着層を設けてもよい。さらに、接着層１１８の外方に、第二貫通孔１１５を連続して囲む別の接着層を設けてもよい。

［変形例２］
上記実施の形態では、絶縁部材１５０に埋まる突起２２１が端子本体部２２０の全周にわたって連続して形成されている場合を例示した。この変形例２では、突起が非連続である場合について説明する。

図９は、変形例２に係る正極端子２００Ｂを下方から見た平面図である。具体的には図９は図６に対応する図である。図９に示すように、変形例２に係る正極端子２００Ｂは、端子本体部２２０ｂの側面に、複数の突起２２１ｂが周方向に沿って所定の間隔を空けて形成されている。この場合においても、複数の突起２２１ｂが絶縁部材１５０に埋まっているために、突起２２１ｂがない場合と比べても、正極端子２００の耐抜け性を高めることができる。

なお、突起は、平面視で一部が欠落した略環状（Ｃ字状）に形成されていてもよいし、端子本体部２２０ｂの側面の一部にのみ形成されていてもよい。

［変形例３］
上記実施の形態では、絶縁部材１５０に埋まる突起２２１が端子本体部２２０に形成されている場合を例示した。この変形例３では、正極端子２００Ｃの軸部２１０ｃに突起２２１ｃが形成されている場合について説明する。

図１０は、変形例３に係る正極端子２００Ｃと絶縁部材１５０と蓋体１１０との固定構造の概略構成を示す断面図である。具体的には、図１０は、図４に対応する図である。図１０に示すように、変形例３に係る正極端子２００Ｃは、軸部２１０ｃの側面に、突起２２１ｃが当該軸部２１０ｃの全周にわたって連続して形成されている。この場合においても、突起２２１ｃが絶縁部材１５０に埋まっているために、突起２２１ｃがない場合と比べても、正極端子２００の耐抜け性を高めることができる。

なお、軸部２１０ｃに設けられる突起は、周方向に断続的に形成されていてもよいし、一部が欠落した略環状に形成されていてもよいし、軸部２１０ｃの側面の一部にのみ形成されていてもよい。また、軸部２１０ｃと端子本体部２２０とのそれぞれの側面に、絶縁部材１５０に埋まる突起を形成してもよい。

（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。

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。また、蓄電素子１０が備える電極体は巻回型である必要はない。蓄電素子１０は、例えば平板状極板を積層した積層型の電極体を備えてもよい。また、蓄電素子１０は、例えば、長尺帯状の極板を山折りと谷折りとの繰り返しによって蛇腹状に積層した構造を有する電極体を備えてもよい。

また、上記実施の形態では、蓋体１１０及び電極端子（正極端子２００及び負極端子３００）のそれぞれに接着層１１７、１１８及び２２３が設けられている場合を例示して説明したが、蓋体１１０及び電極端子の少なくとも一方に接着層が設けられていればよい。

また、上記実施の形態では、蓋体１１０の上面に接着層１１７及び１１８が形成されている場合を例示して説明したが、蓋体１１０の下面に接着層が形成されていてもよい。

また、上記実施の形態では、正極端子２００の軸部２１０と、正極集電体１９０の突部１９２は、軸部２１０及び突部１９２の両者が蓋体１１０を貫通した状態で接合されている場合を例示して説明した。しかし、軸部２１０及び突部１９２の一方が蓋体１１０を貫通した状態であってもよい。また、軸部２１０及び突部１９２の少なくとも一方は容器１００の本体１１１を貫通していてもよい。

また、上記実施の形態では、正極側の固定構造（正極端子２００と絶縁部材１５０と蓋体１１０との固定構造）について具体的に接続したが、負極側の固定構造（負極端子３００と絶縁部材３１０と蓋体１１０との固定構造）においても、正極側と同様の構造を採用することができる。この場合、負極側でも正極側と同様の効果を奏することができる。

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、１１０Ａ 蓋体
１１１ 本体
１１２ 開口
１１３ 底
１１４ 第一貫通孔
１１５ 第二貫通孔
１１６ 重畳領域（接合面）
１１７、１１８、１１９、２２３ 接着層
１５０ 絶縁部材
１５１ 上絶縁部
１５２ 下絶縁部
１５３ 連結部
１５４ 貫通孔
１８０ 蓋構造体
１９０ 正極集電体
１９１ 本体部
１９２ 突部
１９３ タブ接合部
２００、２００Ｂ、２００Ｃ 正極端子
２１０ 軸部
２１８ 内部空間
２２０、２２０ｂ 端子本体部
２２１、２２１ｂ、２２１ｃ 突起
２２２ 下面
３００ 負極端子
３１０ 絶縁部材
４００ 電極体
４１０、４２０ タブ部
４１１、４２１ 突出部
４３０ 本体部
４３１、４３２ 湾曲部
４３３ 平坦部
４５０ 正極
４６０ 負極
４７０ａ、４７０ｂ セパレータ
７００ サイドスペーサ

Claims (9)

1. 容器と、
   集電体と、
   前記集電体に接合される電極端子と、
   前記集電体及び前記電極端子と前記容器との間に介在した樹脂部材と、を備え、
   前記電極端子及び前記容器の少なくとも一方における前記樹脂部材との接合面には、接着層が形成されており、
   前記接着層は、前記接合面における同一平面上であって、前記電極端子及び前記容器の少なくとも一方と前記樹脂部材との間を気密にする位置に、複数配置されている
   蓄電素子。
2. 前記接着層は、金属に対する密着性が前記樹脂部材に対する密着性よりも高い接着剤から形成されている
   請求項１に記載の蓄電素子。
3. 前記接着剤は熱可塑性接着剤である
   請求項２に記載の蓄電素子。
4. 前記熱可塑性接着剤の融点は、前記樹脂部材の融点よりも低い
   請求項３に記載の蓄電素子。
5. 前記容器、前記電極端子及び前記樹脂部材が一体成形体である
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の蓄電素子。
6. 前記容器には、前記樹脂部材を介して前記電極端子の軸部が貫通する第一貫通孔が形成されており、
   前記容器の前記接合面には、前記第一貫通孔を連続して囲む多重環状の前記接着層が形成されている
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の蓄電素子。
7. 前記電極端子の前記接合面には、前記軸部を連続して囲む多重環状の前記接着層が形成されている
   請求項６に記載の蓄電素子。
8. 前記容器における前記第一貫通孔の周囲には、前記樹脂部材が貫通する第二貫通孔が形成されており、
   前記容器の前記接合面には、前記第二貫通孔を連続して囲む環状の前記接着層が形成されている
   請求項６又は７に記載の蓄電素子。
9. 容器と、
   集電体と、
   前記集電体に接合される電極端子と、
   前記集電体及び前記電極端子と前記容器との間に介在した樹脂部材と、を備える蓄電素子の製造方法であって、
   前記電極端子及び前記容器の少なくとも一方における前記樹脂部材との接合面の同一平面上であって、前記電極端子及び前記容器の少なくとも一方と前記樹脂部材との間を気密にする位置に、接着層を複数形成した後に、
   前記電極端子及び前記容器に対して前記樹脂部材をインサート成形することで、前記電極端子、前記容器、前記接着層及び前記樹脂部材を一体化する
   蓄電素子の製造方法。

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