JP2019029218A - 蓄電装置及び絶縁ホルダ - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置において、絶縁ホルダ及び電極体を外装ケース内に収容することにより、外装ケースの隅部の曲面に絶縁ホルダの角部が当接する場合に、電極体内の応力が集中することを抑制することである。【解決手段】蓄電装置は、電極体１１と絶縁ホルダ３０と外装ケースとを含む。絶縁ホルダ３０は、絶縁材からなるシートが折られて形成され、電極体の側端面と外装ケースとの間に介在する介在壁を有する。介在壁は、外装ケースの隅部の曲面と対向する第１対向領域と、曲面から開口側に外れた部分と対向する第２対向領域とを有する。第１対向領域及び第２対向領域は、シートを構成する複数のシート要素のうち、一部のシート要素どうしが重なった複数の重複部を有し、第２対向領域に設けられた重複部は、第１対向領域に設けられた重複部より、重なったシート要素の枚数が多い。【選択図】図３

Description

本開示は、蓄電装置及び絶縁ホルダに関する。

電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）などの車両の駆動用電源として、最近、二次電池やキャパシタなどの蓄電装置を用いることが注目されている。このような蓄電装置では、機械的強度の観点などから外装ケースとしてアルミニウムなどの金属ケースを用いることがある。この金属ケースと、金属ケースの中に収容された電極体とが接触すると、電極体内の正極及び負極が短絡する可能性がある。このような短絡を防ぐために、折って袋状に構成した絶縁ホルダの中に電極体を収容し、その電極体を絶縁ホルダとともに金属ケースへ収容させることにより、電極体と金属ケースとの間に絶縁ホルダを介在させることが考えられる。

特許文献１には、絶縁ホルダとして袋状のフィルムのスペースを用いて、そのフィルムの内部スペースを、金属ケースの開口側よりケースの底面側で小さくして、絶縁ホルダを金属ケースに挿入する際の挿入しやすさを改善することが開示されている。

特開２０１０−２８７４５６号公報

上記の特許文献１に記載された絶縁ホルダにより、ケースへの挿入性は改善される可能性がある。しかしながら、金属ケースを成型により作製する場合には、金属ケースの複数の内面の端部どうしを繋ぐ隅部は、平面どうしの接続ではなく、接続箇所に曲面が形成されやすい。絶縁ホルダ及び電極体を金属ケース内に収容してこの曲面に絶縁ホルダの角部を当接させる場合には、上記曲面から角部を介して、電極体へ力が集中して加わり応力集中が生じる可能性がある。

本開示の目的は、絶縁ホルダ及び電極体を外装ケース内に収容することにより、外装ケースの隅部の曲面に絶縁ホルダの角部が当接する場合に、電極体内の応力が集中することを抑制できる蓄電装置及び絶縁ホルダを提供することである。

本開示の一態様である蓄電装置は、少なくとも一つの正極板と少なくとも一つの負極板とがセパレータを介して積層された電極体と、絶縁材からなるシートが折られて形成され、電極体を収容した絶縁ホルダと、電極体を絶縁ホルダ及び電解液とともに収容した外装ケースとを含み、外装ケースは、底板部、及び底板部から立設した複数の側壁を有し、底板部とは反対側端に開口が形成され、複数の側壁のうち、一つの側壁の内面と底板部の内面とを繋ぐ隅部には曲面が形成され、電極体は、積層方向に平行であり、かつ、一つの側壁と絶縁ホルダを介して対向した側端面を有し、絶縁ホルダは、側端面と外装ケースとの間に介在する介在壁を有し、介在壁は、一つの側壁のうち、隅部の曲面と対向する第１対向領域と、一つの側壁のうち、曲面から開口側に外れた部分と対向する第２対向領域とを有し、シートは、複数のシート要素から構成され、第１対向領域及び第２対向領域は、複数のシート要素のうち、一部のシート要素どうしが重なった複数の重複部を有し、複数の重複部のうち、第２対向領域に設けられた重複部は、第１対向領域に設けられた重複部より、重なったシート要素の枚数が多い、蓄電装置である。

本開示の一態様である絶縁ホルダは、絶縁材製のシートを折られて形成され、シートは、複数のシート要素から構成され、底面部と、底面部から立設された複数の側面部とを有し、底面部とは反対側端に、側面部の端部により囲まれたホルダ開口が形成され、複数の側面部のうち、少なくとも一つの側面部は、底面部側に設けられ複数のシート要素どうしが重なった第１重複部と、第１重複部よりもシート開口に近い位置に設けられ第１重複部よりも多くのシート要素が重なった第２重複部とを含む、絶縁ホルダである。

本開示の一態様によれば、絶縁ホルダ及び電極体を外装ケース内に収容することにより、外装ケースの隅部の曲面に絶縁ホルダの角部が当接する場合に、電極体内の応力が集中することを抑制できる。

実施形態の１例の蓄電装置の断面図である。 図１に示す蓄電装置から外装ケースを取り除いて示す斜視図である。 図２において、絶縁ホルダの組み立て途中の状態を示す斜視図である。 実施形態の１例の絶縁ホルダの組立状態を示す斜視図である。 図４に示す絶縁ホルダの（ａ）正面図と、（ｂ）側面図である。 図４に示す絶縁ホルダの組立前における絶縁シートを示す展開図である。 実施形態において、絶縁ホルダの組立後における側面部の外側面において、重複部の配置を示す模式図である。 実施形態の蓄電装置において、電極体、絶縁ホルダ、及び外装ケースを模式的に示す図７のＡ−Ａ断面相当図である。 比較例の蓄電装置において、図８に対応する図である。 実施形態の別例において、図２に対応する図である。 実施形態の別例において、図３に対応する図である。 実施形態の別例において、図６に対応する図である。

以下、実施形態の１例の蓄電装置及び絶縁ホルダについて詳細に説明する。実施形態の説明で参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された構成要素の寸法比率などは、現物と異なる場合がある。具体的な寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。本明細書において「略〜」との記載は、略同一を例に挙げて説明すると、完全に同一はもとより、実質的に同一と認められるものを含む意図である。また、「端部」の用語は対象物の端及びその近傍を意味するものとする。また、以下で説明する形状、材料、個数などは説明のための例示であって、蓄電装置の仕様により変更が可能である。以下では同様の構成には同一の符号を付して説明する。

以下で説明する蓄電装置は、例えば電気自動車またはハイブリッド車の駆動電源、または系統電力のピークシフト用の定置用蓄電システムに利用される。

以下、図１〜図８を用いて、実施形態の一例の蓄電装置１０及び絶縁ホルダ３０について詳説する。図１は、蓄電装置１０の断面図である。図２は、図１に示す蓄電装置１０から外装ケース６０を取り除いて示す斜視図である。図３は、図２において、絶縁ホルダ３０の組み立て途中の状態を示す斜視図である。以下では、説明の便宜上、外装ケース６０の封口板８０側を上、封口板８０と反対側を下として説明する。

図１に示すように、蓄電装置１０は、非水電解質二次電池であり、発電要素としての電極体１１と、電極体１１を収容する絶縁ホルダ３０と、外装ケース６０と、封口板８０とを備える。電極体１１は、正極と負極とがセパレータを介して積層される。絶縁ホルダ３０は、底部を有し上端が開口した略直方体状であり、電極体１１を収容する。外装ケース６０は、底部を有し上端が開口した略直方体状であり、電極体１１と絶縁ホルダ３０とを、非水電解質に相当する電解液（図示なし）とともに収容する。封口板８０は、外装ケース６０に形成される開口６１を塞ぐ。封口板８０には、正極端子８１と負極端子８２とが封口板８０の長手方向（図１の左右方向）に離れて突出する。

電極体１１は、交互に配置される複数の正極板と複数の負極板と、セパレータとを含み、正極板及び負極板が、セパレータを介して交互に積層された積層構造を有している。

セパレータには、イオン透過性及び絶縁性を有する多孔性シートが用いられる。蓄電装置１０の好適な一例は、リチウムイオン電池である。

電極体１１では、絶縁ホルダ３０の開口側にある端面から延び出た正極リード１２と、負極リード１３とが形成されている。正極リード１２は、集電部材８３を介して、封口板８０に設けられた正極端子８１に電気的に接続される。負極リード１３は、集電部材８４を介して、封口板８０に設けられた負極端子８２に電気的に接続される。

各正極板、各負極板及びセパレータは、略矩形のシートであり、これらの略矩形のシートを積層することにより構成された電極体１１は、積層方向両端の端面及びこれら端面の間にあり、端面を囲う４方向の側面を有する。

積層された正極板、負極板、セパレータは、固定テープを用いて拘束したり、セパレータの正極板または負極板と対向する面に接着剤を塗布することにより、セパレータへ正極板または負極板を接着して固定してもよい。

また、正極板、負極板、セパレータのうち少なくとも一つを枚葉化した矩形のシートから、帯状のシートに代えて、上記帯状のシートをジグザグ状に折り返しながら重ねていく九十九折りを行いながら電極体を構成してもよい。

正極板は、例えば、厚さ１５μｍのアルミニウム箔からなる芯体と、芯体の表裏面に形成された電極層と、芯体において電極層が形成されていない芯体露出部と、芯体露出部の一部であり芯体露出部の上端から延出して形成された正極リード１２とを有する。

正極の電極層は、例えば活物質と、導電剤と、結着剤とを含む。正極の活物質としてリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用い、導電剤として炭素材料、及び分散媒としてＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）をそれぞれ用いることができる。電極層の形成時には、これら活物質、導電剤、結着剤、分散剤を含むスラリーを作製する。このスラリーを、正極の芯体の両面に塗布する。そして、これを乾燥させることにより、スラリー中の分散媒を取り除き、芯体上に電極層を形成する。その後、電極層を所定厚みになるように圧縮する。このようにして得られた正極板を所定の形状に切断する。

負極板は、例えば、厚さ８μｍの銅箔からなる芯体と、芯体の表裏面に形成された電極層と、芯体において電極層が形成されていない芯体露出部と、芯体露出部の一部であり芯体露出部の上端から延出して形成された負極リード１３とを有する。

負極の電極層は、例えば活物質と、導電剤と、結着剤、増粘剤とを含む。負極の活物質として、黒鉛、結着剤としてスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、及び分散媒として水をそれぞれ用いることができる。電極層の形成時には、これら活物質、導電剤、結着剤、増粘剤を含むスラリーを作製する。このスラリーを、負極の芯体の両面に塗布する。そして、これを乾燥させることにより、スラリー中の分散媒を取り除き、芯体上に電極層を形成する。その後、電極層を所定厚みになるように圧縮する。このようにして得られた負極板を所定の形状に切断する。

セパレータとしては、例えば樹脂製のものを用いることができ、樹脂として、ポリオレフィン、ポリエチレンやポリプロピレンを用いることができる。

電極体１１内において、セパレータを介して対向する正極板及び負極板は、積層方向から平面視した際に、リード１２，１３の部分を除いて負極板が正極板より大きく正極板の周縁が、負極板の周縁より内側に位置していてもよい。この構成により、負極板においてリチウムイオンの析出を抑制することが可能となる。

リード１２，１３は電極体１１を構成する正極板と負極板の枚数分設けられる。複数のリード１２，１３は延出方向の先端側で束ねられた状態で集電部材８３，８４にそれぞれ接合される。リード１２，１３を集電部材８３，８４へ接合する際、超音波溶接、抵抗溶接、レーザ溶接、冷間圧接などを行って接合することができる。上記接合の際に、リード１２，１３が溶断したり、裂けたりすること抑制するために、別途、導電性の保護板（図示なし）を用いて、集電部材８３，８４とともにリード１２，１３を介在させた状態で、保護板からリード１２，１３に向かって接合処理を行ってもよい。

正極の集電部材８３は、例えば、アルミニウム製の板材から構成されている。集電部材８３は、一端で正極リード１２と接続され、他端で正極端子８１と接続される。その際、正極端子８１と集電部材８３とは、電流遮断装置を介して電気的に接続していてもよい。この電流遮断装置は、蓄電装置１０の異常時に外装ケース６０内部でガスが発生し、外装ケース６０内が所定の圧力を超えた際に、集電部材８３と正極端子８１との電気的な接続を断つことができる安全装置である。電流遮断装置は、例えば、集電部材８３の他端と接続するとともに、外装ケース６０内の圧力を受けたときに、集電部材８３から離れる方向に変形する反転板と、反転板と正極端子８１とを電気的に接続する導電キャップとを有する。導電キャップは下側（電極体１１側）に開口部が位置し、上側（封口板８０側）に上面が位置した皿状の導電部材である。上面には接続孔が形成されており、正極端子８１が挿入される。

負極の集電部材８４は、例えば、銅製の板材から構成される。集電部材８４は、一端で負極リード１３と接続され、他端で負極端子８２と接続される。詳細は後述するが、集電部材８４は、例えば、負極端子８２により、封口板８０に固定されていてもよい。

なお、集電部材８３，８４は、それぞれ一体の部材であってもよく、複数の部材を接続させて構成されていてもよい。

正極端子８１は、封口板８０の端子孔を貫通して設けられ、一端が外装ケース６０の外部へ露出し、他端が外装ケース６０内に収容されている。正極端子８１では、他端が導電キャップの上面に設けられた接続孔に挿入され、正極端子８１の他端が径方向に広がるようにカシメられることにより導電キャップに固定される。正極端子８１は、例えば、アルミニウム製の筒体から構成されている。

負極端子８２は、封口板８０の端子孔を貫通して設けられ、一端が外装ケース６０の外部へ露出し、他端が外装ケース６０内に収容されている。負極端子８２は、例えば、外装ケース６０内で集電部材８４と接続する他端が銅材からなり、外装ケース６０の外部へ露出する一端がアルミニウムで構成されたクラッド材から構成されていてもよい。負極端子８２は他端において、径方向に広がるようにカシメられることにより集電部材８４とともに封口板８０に固定される。

封口板８０は、例えば、アルミニウム製の板を加工して形成されている。封口板８０は、外装ケース６０の開口６１上に位置し、封口板８０は、外装ケース６０の開口端に例えばレーザなどを用いて溶接して外装ケース６０内を密封することができる。封口板８０は、電解液を外装ケース６０内へ注液するための注液孔を有していてもよい。封口板８０には、その注液孔を塞ぐ、注液栓を設けてもよい。また、封口板８０は、線状の複数の溝で囲うことにより構成され、外装ケース６０内が所定の圧力を超えた際に上記溝が裂けて外装ケース６０内のガスを外部へ排気する圧力調整弁８５を設けてもよい。また、封口板８０の周縁には、環状の溝を形成することが好ましい。この構成により、封口板８０と外装ケース６０の開口とを溶接接合する際に、封口板８０の周縁を効率的に溶融させることができる。

なお、集電部材８３，８４は正極端子８１及び負極端子８２のカシメにより直接、間接的に封口板８０に固定される場合において、集電部材８３と封口板８０との間に、絶縁部材を介在してもよい。また端子孔と正極端子８１及び負極端子８２との間、封口板８０上に露出した正極端子８１及び負極端子８２の頭部と封口板８０の上面との間にも絶縁部材を介在させてもよい。

外装ケース６０は、例えば、底部を有し、上端に開口が形成された扁平な略箱状の角型ケースである。外装ケース６０は例えばアルミニウムなどの金属から構成されている。外装ケース６０は例えばアルミニウム材を絞り加工して形成することができる。外装ケース６０は、底板部６２と、底板部６２の周縁から立設された複数の側壁とを有し、底板部６２とは反対側端に開口６１が形成される。外装ケース６０の複数の側壁は、横方向長さが小さい２つの短側壁６４，６５と、横方向長さが大きい２つの長側壁（図示せず）とから構成される。各長側壁は、電極体１１の積層方向の端面に後述の絶縁ホルダ３０を介して対向する。一方、各短側壁６４，６５は、電極体１１の積層方向の端面に対し直交する側端面１５，１６に絶縁ホルダ３０を介して対向する。また、外装ケース６０の底板部６２の内面と、２つの短側壁６４，６５の内面とをそれぞれ繋ぐ隅部Ｐ１，Ｐ２には、曲面６６，６７が形成される。なお、外装ケース６０において、直交して隣接する２つの側壁の横方向長さの大きさの関係は、本例の場合と逆になってもよい。なお、曲面６６，６７は例えば断面形状が円弧形であり、その曲面６６，６７のＲ寸法の範囲は、例えば０．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下とすることができ、１ｍｍ以上、２ｍｍ以下が好ましい。このＲ寸法は、各側壁および底板部と平行な方向に延びる隅部において、同方向におけるあらゆる箇所のＲ寸法が等しくなくてもよい。

また、電極体１１は、積層方向に平行であり、かつ外装ケース６０の２つの短側壁６４，６５と絶縁ホルダ３０を介して対向した２つの側端面１５，１６を有する。

図２、図３に示すように、絶縁ホルダ３０は、絶縁材から成る絶縁シート３１が折られて形成され、電極体１１を収容する収容体である。図４は、絶縁ホルダ３０の組立状態を示す斜視図である。図５（ａ）は、絶縁ホルダ３０の正面図であり、図５（ｂ）は、絶縁ホルダ３０の側面図である。

絶縁ホルダ３０は、組み立てられた状態で、底部を有し、上端にホルダ開口３３が形成された扁平な略箱状である。絶縁ホルダ３０は、正面（図５（ａ））及び側面（図５（ｂ））からそれぞれ見た場合の形状が長方形である。絶縁ホルダ３０は、外装ケース６０の内部空間に合わせて、角型ケースの形状を有していてもよい。絶縁ホルダ３０を構成する絶縁シート３１は、例えば、樹脂等の絶縁材製のシートを用いることができる。樹脂製のシートとして、例えばポリプロピレンなどを用いることができる。絶縁シート３１の厚さの範囲は例えば１００μｍ〜２００μｍであり、一例として厚さが１５０μｍのシートを用いた。絶縁ホルダ３０は、電極体１１を収容した状態で、外装ケース６０と電極体１１との間に配置され、外装ケース６０と電極体１１とを電気的に離隔する。

図６は、絶縁ホルダ３０の組立前における絶縁シート３１を示す展開図である。絶縁シート３１は、全体が略矩形であり、複数の折り目（破線ａ１〜ａ６）と複数の切れ目（実線ｂ１〜ｂ４）とによって区分された複数のシート要素から構成される。具体的には、絶縁シート３１は、第１〜第９のシート要素Ｓ１〜Ｓ９から構成される。各シート要素Ｓ１〜Ｓ９は矩形、または一部が切り欠かれた略矩形である。第１シート要素Ｓ１は、絶縁シート３１の中間部に位置し、絶縁ホルダ３０では、外装ケース６０の底板部６２の内面と対向する。

第２のシート要素Ｓ２は、第１のシート要素Ｓ１において、第１方向（図６の上下方向）の一端（図６の上端）から延出して形成される。第３のシート要素Ｓ３は、第１のシート要素Ｓ１において、第１方向の他端（図６の下端）から延出して形成される。

第４のシート要素Ｓ４は、第２のシート要素Ｓ２において、第１方向と垂直であり、かつ、第１のシート要素Ｓ１と平行である第２方向の一端（図６の右端）から延出して形成される。第５のシート要素Ｓ５は、第２のシート要素Ｓ２において、第２方向の他端（図６の左端）から延出して形成される。

第６のシート要素Ｓ６は、第３のシート要素Ｓ３において、第２方向の一端（図６の右端）から延出して形成される。第７のシート要素Ｓ７は、第３のシート要素Ｓ３において、第２方向の他端（図６の左端）から延出して形成される。

第８のシート要素Ｓ８は、第１のシート要素Ｓ１において、第２方向の一端（図６の右端）から延出して形成される。第９のシート要素Ｓ９は、第１のシート要素Ｓ１において、第２方向の他端（図６の左端）から延出して形成される。

第１〜第９のシート要素Ｓ１〜Ｓ９のうち、第１〜第３のシート要素Ｓ１〜Ｓ３、及び、第８、第９のシート要素Ｓ８，Ｓ９は矩形である。一方、第４〜第７のシート要素Ｓ４〜Ｓ７は、矩形において、第８のシート要素Ｓ８または第９のシート要素Ｓ９に隣接する底面側端で第２方向外端側の部分が矩形に切り抜かれて、切欠３５が形成される。

また、第１〜第３のシート要素Ｓ１〜Ｓ３の境界、及び、第２、第４、第５のシート要素Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５の境界、及び、第３、第６、第７のシート要素Ｓ３，Ｓ６，Ｓ７の境界には、直線状の折れ目ａ１〜ａ６が形成される。また、第１のシート要素Ｓ１と第８、第９のシート要素Ｓ８，Ｓ９の境界には、直線状の折れ目ａ７、ａ８が形成される。一方、第４、第６のシート要素と第８のシート要素との境界には直線状の切れ目ｂ１、ｂ２が形成される。また、第５、第７のシート要素と第９のシート要素との境界にも直線状の切れ目ｂ３、ｂ４が形成される。

絶縁ホルダ３０を形成する際には、第１〜第９のシート要素Ｓ１〜Ｓ９が、互いの境界に設けられた屈曲部である折れ目ａ１〜ａ６で折り曲げられる。

これにより、絶縁ホルダ３０は、第１のシート要素Ｓ１により形成される底面部３６と、第２〜第９のシート要素Ｓ２〜Ｓ９により形成され、底面部３６から立設された４つの側面部３７〜４０とを有する。絶縁ホルダ３０において、底面部３６とは反対側端には、側面部３７〜４０の端部により囲まれたホルダ開口３３が形成される。４つの側面部３７〜４０のうち、２つの側面部３８，４０は、横方向長さが短くなっており、電極体１１の側端面１５，１６（図１）と対向する。これら２つの側面部３８，４０は、介在壁に相当する。

２つの側面部３８，４０のそれぞれは、底面部３６側に設けられた第１重複部４１，４２（図５）と、第１重複部４１，４２よりもホルダ開口３３に近い位置に設けられた第２重複部４３（図５）とを含む。第１重複部４１，４２は、複数のシート要素どうしが重なっている。第２重複部４３は、第１重複部４１，４２よりも多くのシート要素が重なっている。第１重複部４１，４２は後述の第１対向領域Ａ１（図５）に配置される。第２重複部４３は後述の第２対向領域Ａ２（図５）に配置される。

具体的には、図３に示すように第４のシート要素Ｓ４と、第６のシート要素Ｓ６と、第８のシート要素Ｓ８とが第２方向において、同じ側の端部に配置される。これとともに、第４、第６、第８のシート要素Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８が互いに一部が重なって上記の２つの側面部３８，４０の一方の側面部３８を構成する。

また、第５のシート要素Ｓ５と、第７のシート要素Ｓ７と、第９のシート要素Ｓ９とが第２方向において、同じ側の端部に配置される。これとともに、第５、第７、第９のシート要素Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９が互いに一部が重なって上記の２つの側面部３８，４０の他方の側面部４０を構成する。

また、各側面部３８，４０は、電極体１１の側端面１５，１６と外装ケース６０との間に介在される。各側面部３８，４０は、第１対向領域Ａ１と、第２対向領域Ａ２とを有する。第１対向領域Ａ１は、外装ケース６０の短側壁６４，６５のうち、隅部Ｐ１，Ｐ２の曲面６６，６７と対向する。第２対向領域Ａ２は、外装ケース６０の短側壁６４，６５のうち、曲面６６，６７から外装ケース６０の開口６１側に外れた部分と対向する。

第１対向領域Ａ１及び第２対向領域Ａ２は、複数のシート要素のうち、一部のシート要素どうしが重なった複数の重複部を有する。複数の重複部のうち、第２対向領域Ａ２に設けられた第２重複部４３は、第１対向領域Ａ１に設けられた第１重複部４１，４２より、重なったシート要素の枚数が多い。なお、第１重複部４１、４２は、第１対向領域Ａ１において少なくとも一部の領域に形成されていればよい。同様に第２重複部４３は、第２対向領域Ａ２のうち少なくとも一部の領域に形成されていればよい。

具体的には、絶縁ホルダ３０では、各側面部３８，４０が、外装ケース６０の２つの短側壁６４，６５のそれぞれに対向するように配置される。この構成により、絶縁ホルダ３０のうち、複数のシート要素が重なる重複部が、電極体１１の電極積層方向両端に配置されることを回避することができる。このため、電極体１１において、正極板及び負極板の対向面において生じる応力が偏在することを抑制することができるので、正極および負極の対向面における対向距離の偏りを抑制することができ、電極体１１中の充放電反応の偏りを抑制することができる。そのため、電極体１１における正極および負極の劣化の偏りを抑制することができる。

絶縁ホルダ３０の各側面部３８，４０では、複数のシート要素どうしが重なった複数の重複部が形成される。以下、２つの側面部３８，４０のうち、一方の側面部３８を中心に説明する。図７は、実施形態において、絶縁ホルダ３０の組立後における一方の側面部３８の外側面において、重複部の配置を示す模式図である。一方の側面部３８は、上記のように絶縁シート３１の一部が折り重ねられて形成される。一方の側面部３８には、複数の重複部が配置される。図７では、斜格子部により３つのシート要素が重なる重複部であることを、斜線部により２つのシート要素が重なる重複部であることを、白地部により１つのシート要素のみが配置された単層部であることをそれぞれ示している。

図３で示したように、第４のシート要素Ｓ４及び第６のシート要素Ｓ６の底面側端部にはそれぞれ切欠３５が形成され、第６のシート要素Ｓ６の上側から第４のシート要素Ｓ４、第８のシート要素Ｓ８がそれぞれ重ねられる。図６のように、展開状態で第８のシート要素Ｓ８の第２方向長さは、第４、第８のシート要素Ｓ４，Ｓ８の第１方向長さより短くなっており、かつ、各切欠３５の第１方向長さより長い。このため、一方の側面部３８の底面側端部には、幅方向中央部に第８のシート要素Ｓ８のみからなる単層部４５が配置され、幅方向両端部に第４のシート要素Ｓ４及び第８のシート要素Ｓ８が重なった第１重複部４２と、第６のシート要素Ｓ６及び第８のシート要素Ｓ８が重なった第１重複部４１とが配置される。また、一方の側面部３８の底面側の幅方向中央部で、単層部４５よりホルダ開口側（図７の上側）では、第４、第６、第８のシート要素Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８が重なった第２重複部４３が配置される。この第２重複部４３では、重なったシート要素の枚数が最も多い。

一方、一方の側面部３８の開口側では、幅方向中間部の広い領域に、第４のシート要素Ｓ４及び第６のシート要素Ｓ６が重なった重複部４６が配置され、幅方向両端部には、第４のシート要素Ｓ４または第６のシート要素Ｓ６のみからなる単層部４７，４８が配置される。

このように、一方の側面部３８の底面側では、単層部４５が３つの重複部４１，４２，４３と、第１のシート要素Ｓ１及び第８のシート要素Ｓ８の境界をなす折れ目ａ７によって囲まれる。これにより、電極体１１と外装ケース６０との間を電気的に絶縁する機能が高くなるので、電極体１１と外装ケース６０とが短絡しにくくなる。

一方、一方の側面部３８の底面側端部では、重なったシート要素の最高枚数が各第１重複部４１，４２の２枚である。また、一方の側面部３８の底面側で、開口側部分での重なったシート要素の最高枚数は第２重複部４３の３枚である。一方の側面部３８の底面側端部は、外装ケース６０の短側壁６４における隅部Ｐ１の曲面６６と対向する第１対向領域Ａ１に配置される。一方の側面部３８の底面側で開口側の部分は、外装ケース６０の短側壁６４における曲面６６から開口側に外れた部分と対向する第２対向領域Ａ２に配置される。これにより、第２対向領域Ａ２に設けられた第２重複部４３は、第１対向領域Ａ１に設けられた第１重複部４１，４２より、重なったシート要素の枚数が多い。これにより、外装ケース６０の曲面６６と対向する一方の側面部３８のシート要素の重なり枚数を少なくできる。このため、絶縁ホルダ３０及び電極体１１を外装ケース６０内に収容することにより、外装ケース６０の隅部Ｐ１の曲面６６に絶縁ホルダ３０の角部が当接する場合に、電極体１１内の応力が集中することを抑制できる。また、外装ケース６０内での電極体１１の発電に寄与する部分が占める容積率を高くできる。

上記では、一方の側面部３８について説明したが、他方の側面部４０でも同様に、電極体１１と外装ケース６０とが短絡しにくくなるとともに、絶縁ホルダ３０及び電極体１１を外装ケース６０内に収容することにより電極体１１内の応力が集中することを抑制できる。

さらに、電極体１１の底板部６２に対向する第１のシート要素Ｓ１から第８、第９のシート要素Ｓ８，Ｓ９を第２方向両側に延出させて、絶縁ホルダ３０の底面と各側面部３８，４０との間に隙間が形成されることを防止している。これにより、電極体１１と外装ケース６０との底面側端部での絶縁機能を高くできる。

図８は、実施形態の蓄電装置において、電極体１１、絶縁ホルダ３０、及び外装ケース６０を模式的に示す図７のＡ−Ａ断面相当図である。図８に示すように、各側面部３８，４０では、重なったシート要素の枚数が最も多い重複領域を曲面６６，６７から開口側に遠ざけた位置に設けることができる。これにより、各側面部３８，４０の底面側端部には重なったシート要素の枚数が比較的少なくなる重複部が配置される。このため、電極体１１において、隅部の曲面６６，６７と対向する第１対向領域Ａ１において発生する応力を低減できる。

図９は、比較例の蓄電装置において、図８に対応する図である。図９に示す比較例の場合、絶縁ホルダを展開した状態では、実施形態と異なり、絶縁シートにおいて、第４、第５、第６、第７のシート要素Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７に切欠が形成されておらず矩形状となっている。このような比較例でも、実施形態と同様に、電極体１１と外装ケース６０との底面側端部での絶縁機能を高くするために、電極体１１の底板部６２に対向する第１のシート要素Ｓ１から第８、第９のシート要素Ｓ８，Ｓ９を第２方向両側に延出させて、底面部３６と側面部３８，４０との間に隙間が形成されることを防止している。しかしながら、このような絶縁シートによって形成された絶縁ホルダ３０ａでは、図９に示すように、各側面部３８，４０の底面側端部にシート要素が最も多く重なった状態となりやすい。これにより、このまま隅部に曲面６６，６７が形成された外装ケース６０に電極体１１及び絶縁ホルダ３０ａを収容しようとした場合には、シート要素が最も多くなった部分と曲面とが接触しやすい。これにより、電極体１１においてこのシート要素が最も多くなった部分と対向する箇所で応力が偏在しやすい。上記の実施形態では、このような不都合を防止できる。

また、上記の実施形態では、各側面部３８，４０において、第４、第５、第６、第７のシート要素Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７の底面側端部に切欠３５が形成されている。この切欠３５によって、第４、第６、第８のシート要素Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８が重ならない単層部４５と、第５、第７、第９のシート要素Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９が重ならない単層部とが形成され、底面側端部に重複部が形成されにくくなっている。また、図６で示す例のように、切欠３５の屈曲部側端縁３５ａは、第２、第４のシート要素Ｓ２，Ｓ４の間の折れ目ａ３、または第３、第６のシート要素Ｓ３，Ｓ６の間の折れ目ａ５、第２、第５のシート要素Ｓ２，Ｓ５の間の折れ目ａ４、または第３、第７のシート要素ａ３、ａ７の間の折れ目ａ６からそれぞれ所定の距離で離間されていてもよい。この構成により、折れ目のどの部分にもシート要素の一部が残るので、上記単層部を形成しながら、絶縁を確保するための重複部も形成しやすくなる。切欠３５の周縁は、直線が連結された段状になっているが、これに限定されない。切欠の周縁は、曲線状であってもよい。また、切欠の周縁が各側面部３８，４０の上下方向に対し斜めに形成された直線状であってもよい。また、第４、第６、及び第８のシート要素Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８において、１つのシート要素にのみ切欠を設けることもできる。同様に、第５、第７、第９のシート要素Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９において、１つのシート要素にのみ切欠を設けることもできる。なお、切欠３５は、シート要素の一部を除去して形成する方法のほかに、切欠３５に相当するシート要素の一部を切欠の周縁の一部を屈曲の起点として折り返して形成してもよい。第１〜第９のシート要素Ｓ１〜Ｓ９を区切る折れ目ａ１〜ａ８はそれぞれ、図６では破線で示されているが、シート３１に形成された連続した直線状の溝であってもよい。この溝により、折れ目ａ１〜ａ８において、絶縁ホルダ３０の絶縁性を高めることができる。

上記のように、本開示の蓄電装置１０によれば、絶縁ホルダ３０の外装ケース６０における隅部の曲面６６，６７と対向する側面部３８，４０において、曲面から離れた位置に、絶縁ホルダ３０のシート要素の重なり枚数が最も多い重複部を設けることができる。これにより、組み立て後の絶縁ホルダ３０の形状を複雑化させることなく、電極体１１内の応力が集中することを抑制することができる。

図１０は、実施形態の別例において、図２に対応する図であり、図１１は、同じく図３に対応する図であり、図１２は、同じく図６に対応する図である

本例の場合には、図１１、図１２に示すように、絶縁ホルダ３０ｂを構成する絶縁シート３１ａにおいて、第２、第３のシート要素Ｓ２，Ｓ３の横方向一端部の開口端に矩形状の切欠５０が形成される。これにより、図１０に示すように絶縁ホルダ３０を組み立てた状態で、電極体１１の積層方向両端に位置する２つの壁面の開口端の一部で長手方向同じ側の端部に切欠５０により形成された窓部５１が形成される。その他の構成及び作用は、図１〜図８の構成と同様である。

なお、上記の各実施形態では、蓄電装置の電極体が積層型である場合を説明したが、蓄電装置の電極体はこれに限定するものではない。例えば、電極体は、長尺状の正極板と長尺状の負極板とを長尺状のセパレータを介して積層した状態で筒状に巻回し、得られた巻回電極体を側面から押し潰して扁平形状に成形して構成されるものとしてもよい。電極体がこのような巻回型である場合でも、本開示の構成を適用できる。

１０ 蓄電装置、１１ 電極体、１２ 正極リード、１３ 負極リード、１５，１６ 側端面、３０，３０ａ，３０ｂ 絶縁ホルダ、３１，３１ａ 絶縁シート、３３ ホルダ開口、３５ 切欠、３５ａ 屈曲部側端縁、３６ 底面部、３７〜４０ 側面部、４１，４２ 第１重複部、４３ 第２重複部、４５ 単層部、４６ 重複部、４７，４８ 単層部、５０ 切欠、５１ 窓部、６０ 外装ケース、８０ 封口板。

Claims (7)

1. 少なくとも一つの正極板と少なくとも一つの負極板とがセパレータを介して積層された電極体と、
   絶縁材からなるシートが折られて形成され、前記電極体を収容した絶縁ホルダと、
   前記電極体を前記絶縁ホルダ及び電解液とともに収容した外装ケースとを含み、
   前記外装ケースは、底板部、及び前記底板部から立設した複数の側壁を有し、前記底板部とは反対側端に開口が形成され、
   前記複数の側壁のうち、一つの側壁の内面と前記底板部の内面とを繋ぐ隅部には曲面が形成され、
   前記電極体は、積層方向に平行であり、かつ、前記一つの側壁と前記絶縁ホルダを介して対向した側端面を有し、
   前記絶縁ホルダは、前記側端面と前記外装ケースとの間に介在する介在壁を有し、
   前記介在壁は、前記一つの側壁のうち、前記隅部の前記曲面と対向する第１対向領域と、前記一つの側壁のうち、前記曲面から前記開口側に外れた部分と対向する第２対向領域とを有し、
   前記シートは、複数のシート要素から構成され、
   前記第１対向領域及び前記第２対向領域は、前記複数のシート要素のうち、一部のシート要素どうしが重なった複数の重複部を有し、
   前記複数の重複部のうち、前記第２対向領域に設けられた重複部は、前記第１対向領域に設けられた重複部より、重なった前記シート要素の枚数が多い、
   蓄電装置。
2. 前記絶縁ホルダは、
   前記シートにおいて、前記外装ケースの前記底板部と対向する第１のシート要素と、
   前記第１のシート要素において、第１方向の両端から延出した第２のシート要素及び第３のシート要素と、
   前記第２のシート要素において、前記第１方向と垂直であり、かつ、前記第１のシート要素と平行である第２方向の両端から延出した第４のシート要素及び第５のシート要素と、
   前記第３のシート要素において、前記第２方向の両端から延出した第６のシート要素及び第７のシート要素と、
   前記第１のシート要素において、前記第２方向の両端から延出した第８のシート要素及び第９のシート要素とを有し、
   前記第１のシート要素から前記第９のシート要素は互いの境界に設けられた屈曲部で折り曲げられており、
   前記第４のシート要素と、前記第６のシート要素と、第８のシート要素とが前記第２方向において、同じ側の端部に配置されるとともに、前記介在壁を構成する、
   請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記第４、第６、及び第８のシート要素のうち、少なくとも一つのシート要素に切り欠き部が形成された、
   請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記屈曲部は線状であり、
   前記切り欠き部において、前記屈曲部の側端に位置する縁部と前記屈曲部とは所定の距離で離間されている、
   請求項３に記載の蓄電装置。
5. 前記介在壁は、前記第４、第６、及び第８のシート要素のうち一つのシート要素の一部に、残りのシート要素と重ならない単層部を有し、
   前記単層部は、前記屈曲部と前記複数の重複部とにより囲まれている、
   請求項４に記載の蓄電装置。
6. 前記第２対向領域に設けられた重複部において、
   前記第４のシート要素と、前記第６のシート要素と、前記第８のシート要素とが重なっている、
   請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の蓄電装置。
7. 絶縁材製のシートを折られて形成され、
   前記シートは、複数のシート要素から構成され、
   底面部と、前記底面部から立設された複数の側面部とを有し、前記底面部とは反対側端に、前記側面部の端部により囲まれたホルダ開口が形成され、
   前記複数の側面部のうち、少なくとも一つの側面部は、
   前記底面部側に設けられ前記複数のシート要素どうしが重なった第１重複部と、前記第１重複部よりも前記シート開口に近い位置に設けられ前記第１重複部よりも多くの前記シート要素が重なった第２重複部とを含む、
   絶縁ホルダ。

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