JP2020107473A - 蓄電素子 - Google Patents

Abstract

【課題】端子本体と軸体とを有する電極端子を備える蓄電素子であって、簡易な構成で信頼性の高い蓄電素子を提供すること。【解決手段】蓄電素子１０は、容器１００と、互いに異なる素材で形成された端子本体２０１及び軸体２１０を有する電極端子２００と、端子本体２０１及び容器１００の蓋板１１０の間に配置され、かつ、軸体２１０が貫通する上絶縁部材２５０とを備える。軸体２１０は、端子本体２０１の上絶縁部材２５０の側に設けられた開口部２０３に埋設され、かつ、上絶縁部材２５０の側に露出する接続部２１１を有する。上絶縁部材２５０及び端子本体２０１の一方には、軸体２１０の軸方向から見た場合における開口部２０３の外側の位置に、他方に向けて突出する第一凸部２５３が設けられている。【選択図】図４

Description

本発明は、端子本体と軸体とを有する電極端子を備える蓄電素子に関する。

従来、電極体を収容する容器と、容器に配置された電極端子とを備える蓄電素子が広く知られている。例えば、特許文献１には、外部電極と外装ケースとを備えるリチウムイオン二次電池が開示されている。このリチウムイオン二次電池において、外部電極は、板状体とリベットとを備える。リベットの鍔部は板状体を貫通する態様で板状体に圧入されている。鍔部は環状溝と上側及び下側円板部とを備える。下側円板部の下端面は、板状体の下面に露出している。外部電極と蓋との間に上側パッキンが配置されている。上側パッキンの上側環状突起は、下側円板部の下端面と板状体の下面との境界よりも内側で、下側円板部の下端面に当接している。

特許文献１には、上記構成により、境界を含むリベットと板状体との間の界面を通る漏れ経路は上側環状突起によって遮断され、外部電極が外装ケースを貫通する部分の密封性を向上できる旨、記載されている。

特開２０１６−１２２６０４号公報

上記従来の技術におけるリチウムイオン二次電池のように、電極端子が、互いに別体である端子本体と軸体とで構成される場合、端子本体及び軸体の素材が互いに異なる場合がある。例えば、端子本体の素材としてアルミニウムまたはアルミニウム合金が採用され、軸体の素材として銅または銅合金が採用される。この場合、例えば軸体にはニッケルメッキが施される。

ここで、上記メッキを施すための加工（メッキ加工）を省略できれば、蓄電素子の製造コストの低減または製造効率の向上の観点から有利である。しかしながら、端子本体と軸体との界面は、イオン化傾向の差が大きな異種金属同士が接触する部分であるため、軸体にメッキ加工を施さない場合、界面に浸入する湿気を含む外気または水によって界面に電食が生じやすくなる。つまり、電極端子が劣化しやすくなる。従って、端子本体と軸体とで構成される電極端子を備える蓄電素子を製造する場合、メッキ加工を省略することは困難である。

本発明は、本願発明者が上記課題に新たに着目することによってなされたものであり、端子本体と軸体とを有する電極端子を備える蓄電素子であって、簡易な構成で信頼性の高い蓄電素子を提供することを目的とする。

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、互いに異なる素材で形成された端子本体及び軸体を有する電極端子と、前記端子本体及び前記容器の壁部の間に配置され、かつ、前記軸体が貫通する絶縁部材とを備え、前記軸体は、前記端子本体の前記絶縁部材の側に設けられた開口部に埋設され、かつ、前記絶縁部材の側に露出する接続部を有し、前記端子本体及び前記絶縁部材の一方には、前記軸体の軸方向から見た場合における前記開口部の外側の位置に、他方に向けて突出する第一凸部が設けられている。

この構成によれば、端子本体の、軸体の接続部が埋設された開口部より外側の位置において、端子本体と絶縁部材との間を、第一凸部によって封止することができる。そのため、容器の外方から、端子本体と絶縁部材の間に水分（湿気を含む気体または水）が浸入した場合であっても、水分の開口部への到達は困難である。つまり、端子本体と軸体との界面に水分が到達する可能性が低減される。その結果、端子本体と軸体との素材の違いに起因する電食の発生が抑制される。従って、例えば、軸体に対する、電食を防ぐためのメッキ加工等は不要となる。このように、本態様に係る蓄電素子は、簡易な構成で、かつ、信頼性の高い蓄電素子である。

また、本発明の一態様に係る蓄電素子は、さらに、前記接続部及び前記絶縁部材の一方には、前記軸体の軸方向から見た場合における前記開口部の内側の位置に、他方に向けて突出する第二凸部が設けられている、としてもよい。

この構成によれば、端子本体の、軸体の接続部が埋設された開口部より内側の位置において、接続部と絶縁部材との間を、第二凸部によって封止することができる。そのため、例えば、容器の内部の電解液が、軸体と絶縁部材との隙間に浸入した場合であっても、電解液は、接続部の外側の部分、つまり、端子本体には到達し難い。これにより、例えば、電解液が端子本体に付着することによる腐食の発生可能性が低減される。また、電解液が、端子本体と軸体との界面に到達することによる電食の発生可能性が低減される。

また、本発明の一態様に係る蓄電素子は、さらに、前記絶縁部材及び前記壁部の一方には、他方に向けて突出する第三凸部であって、前記軸方向において、前記第一凸部と並ぶ位置に配置された第三凸部が設けられている、としてもよい。

この構成によれば、絶縁部材の、第一凸部とは反対側の位置に第三凸部が設けられるため、例えば、軸体のかしめ時において、第一凸部が端子本体によって圧縮される際、その裏に、第三凸部が存在することで、第一凸部がより確実に圧縮され、これにより、第一凸部による封止性能が向上される。

また、本発明の一態様に係る蓄電素子において、前記端子本体は、前記容器の側に突出する、前記開口部が形成された突出部を有し、前記絶縁部材には、前記突出部を収容する凹部が形成されており、前記第一凸部は、前記突出部及び前記凹部の底面の一方に設けられている、としてもよい。

この構成によれば、軸方向から見た場合における軸体に比較的に近い位置に第一凸部が配置される。従って、例えば、軸体の先端がかしめられた場合におけるかしめ力が、効率よく第一凸部を圧縮する力として作用する。その結果、第一凸部がより確実に圧縮され、これにより、第一凸部による封止性能が向上される。

また、本発明の一態様に係る蓄電素子において、前記接続部は、前記絶縁部材の側に露出する部分以外は、前記端子本体に覆われている、としてもよい。

この構成によれば、端子本体の上面（絶縁部材とは反対側の面）に、軸体の頭部（容器の外側の端部）が露出しない。そのため、例えば、端子本体と軸体の頭部との境界を、端子本体に接合されるバスバー等の別部材によって密閉することなく、外部の水分から保護することができる。従って、例えば、端子本体の上面にバスバー等の別部材が配置されない場合であっても、軸体の全域において、電食を防ぐためのメッキ加工等は不要となる。

本発明によれば、端子本体と軸体とを有する電極端子を備える蓄電素子であって、簡易な構成で信頼性の高い蓄電素子を提供することができる。

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容器内に配置されている構成要素を示す斜視図である。 実施の形態に係る電極端子の蓋板への取り付け構造を示す分解斜視図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線を通るＸＺ平面における電極端子及びその周辺の構造を示す分解断面図である。 実施の形態に係る蓄電素子の電極端子及びその周辺の構造を示す断面図である。 実施の形態の変形例１に係る蓄電素子が備える上絶縁部材及び電極端子の断面図である。 実施の形態の変形例２に係る電極端子及びその周辺の構造を示す分解断面図である。 実施の形態の変形例２に係る蓄電素子の電極端子及びその周辺の構造を示す断面図である。 実施の形態の変形例３に係る電極端子及びその周辺の構造を示す分解断面図である。 実施の形態の変形例３に係る蓄電素子の電極端子及びその周辺の構造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及び変形例に係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及び変形例のそれぞれは、本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態及び変形例で示される形状、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、以下の実施の形態及び変形例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。

また、以下の実施の形態及び特許請求の範囲において、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が直交する、とは、当該２つの方向がなす角が９０°であることを意味するだけでなく、実質的に直交すること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。また、以下の説明において、例えば、Ｘ軸方向プラス側とは、Ｘ軸の矢印方向側を示し、Ｘ軸方向マイナス側とは、Ｘ軸方向プラス側とは反対側を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。

（実施の形態）
［１．蓄電素子の全般的な説明］
まず、図１及び図２を用いて、実施の形態に係る蓄電素子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の容器１００内に配置されている構成要素を示す斜視図である。具体的には、図２は、蓄電素子１０を、容器１００の蓋板１１０と容器本体１０１とを分離して示す斜視図である。

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り、より具体的には、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。例えば、蓄電素子１０は、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）等の自動車用（または移動体用）電源、電子機器用電源、または電力貯蔵用電源などに適用される。また、蓄電素子１０は、ガソリン車及びディーゼル車等の車両に、エンジンの始動用バッテリーとして搭載される場合もある。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。また、蓄電素子１０は、固体電解質を用いた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、負極側の電極端子２００及び正極側の電極端子３００とを備えている。また、図２に示すように、容器１００の内部には、負極側の集電体１２０と、正極側の集電体１３０と、電極体４００とが収容されている。

なお、蓄電素子１０は、上記の構成要素の他、集電体１２０及び１３０の側方に配置されるスペーサ、または、電極体４００等を包み込む絶縁フィルムなどを備えてもよい。また、蓄電素子１０の容器１００の内部には電解液（非水電解質）などが封入されているが、その図示は省略する。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、矩形筒状で底を備える容器本体１０１と、容器本体１０１の開口を閉塞する板状部材である蓋板１１０とで構成されている。容器１００は、電極体４００等を内部に収容後、蓋板１１０と容器本体１０１とが溶接等されることにより、内部を密封する構造を有している。なお、蓋板１１０及び容器本体１０１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、または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。

電極体４００は、正極板と負極板とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる蓄電要素（発電要素）である。正極板は、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集電箔である正極基材層上に正極活物質を含む合材層が形成された極板である。負極板は、銅または銅合金などからなる長尺帯状の集電箔である負極基材層上に負極活物質を含む合材層が形成された極板である。セパレータは、樹脂等からなる微多孔性のシートである。そして、電極体４００は、正極板と負極板との間にセパレータが配置され巻回されて形成されている。

電極体４００は、巻回軸方向（本実施の形態ではＸ軸方向）の一端（図２ではＸ軸方向マイナス側の端部）に、正極板の基材層が積層されて形成された正極側端部４１１ａを有する。また、電極体４００は、巻回軸方向の他端（図２ではＸ軸方向プラス側の端部）に、負極板の基材層が積層されて形成された負極側端部４２１ａを有する。正極側端部４１１ａは、集電体１３０と接合され、負極側端部４２１ａは、集電体１２０と接合される。

なお、本実施の形態では、電極体４００の断面形状として長円形状を図示しているが、楕円形状、円形状、多角形状などでもよい。また、電極体４００の種類は巻回型に限定されない。例えば、平板状極板を積層した積層型の電極体、または、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積層したつづら折り構造を有する電極体が、蓄電素子１０に備えられてもよい。

電極端子２００は、集電体１２０を介して電極体４００の負極と電気的に接続された負極端子である。電極端子３００は、集電体１３０を介して電極体４００の正極と電気的に接続された正極端子である。電極端子２００及び３００は、電極体４００の上方に配置された蓋板１１０に、上絶縁部材２５０及び３５０を介して取り付けられている。

なお、集電体１３０の材質は限定されないが、例えば、電極体４００の正極基材層と同様に、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成されている。また、集電体１２０についても、材質は限定されないが、例えば、電極体４００の負極基材層と同様に、銅または銅合金などで形成されている。

［２．電極端子の容器への取り付け構造］
次に、本実施の形態に係る蓄電素子１０における、電極端子の蓋板１１０への取り付け構造について、図３〜図６を用いて説明する。なお、本実施の形態では、電極端子２００及び３００それぞれの蓋板１１０への取り付け構造は共通している。そのため、以下では、負極の電極端子２００の蓋板１１０への取り付け構造について説明し、正極側の電極端子３００の蓋板１１０への取り付け構造についての図示及び説明は省略する。

図３は、実施の形態に係る電極端子２００の蓋板１１０への取り付け構造を示す分解斜視図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線を通るＸＺ平面における電極端子２００及びその周辺の構造を示す分解断面図である。なお、図３及び図４において、軸体２１０は、かしめられる前の状態が図示されている。図５は、実施の形態に係る蓄電素子１０の電極端子２００及びその周辺の構造を示す断面図である。なお、図５における断面の位置は、図４における断面の位置に準ずる。また、図５では、第一凸部２５３の位置を明確にするために、第一凸部２５３を端子本体２０１の側に突出させて記載している。しかし、実際には、軸体２１０のかしめ後には、第一凸部２５３は、金属製の部材（図５では端子本体２０１）に圧縮されて、ほぼ平坦な形状となる。この補足事項は、後述する図８及び図１０に記載される第二凸部２５４及び第三凸部２５５についても適用される。

図３〜図５に示すように、本実施の形態において、電極端子２００は、端子本体２０１と軸体２１０とを有する。端子本体２０１と軸体２１０とは互いに異なる素材で形成されている。具体的には、軸体２１０は、電極体４００の負極側端部４２１ａに接合される集電体１２０と同じく、例えば銅または銅合金で形成されている。端子本体２０１は、例えばレーザ光を用いた接合の容易さの観点から、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されている。

電極端子２００は、上絶縁部材２５０及び下絶縁部材２８０によって容器１００と絶縁されている。具体的には、端子本体２０１と容器１００の蓋板１１０との間に上絶縁部材２５０が配置される。蓋板１１０は、容器１００が有する壁部の一例である。端子本体２０１に固定された軸体２１０は、上絶縁部材２５０の貫通孔２５２、蓋板１１０の貫通孔１１２、下絶縁部材２８０の貫通孔２８２、及び、集電体１２０の端子接続部１２１に形成された貫通孔１２３を貫通し、図５に示すようにかしめられる。これにより、上絶縁部材２５０、下絶縁部材２８０、及び集電体１２０は、電極端子２００とともに、蓋板１１０に固定される。

なお、本実施の形態に係る上絶縁部材２５０は、貫通孔２５２を形成する筒状部２５９（図４参照）を有している。筒状部２５９は、軸体２１０と蓋板１１０の貫通孔１１２との間の気密を維持する役割を有している。つまり、上絶縁部材２５０は、いわゆるガスケットとしての役割も有している。また、上絶縁部材２５０は、図３〜図５に示すように、端子本体２０１の厚み方向（Ｚ軸方向）と直交する方向の端面を囲む側壁部２５８を有している。側壁部２５８は、例えば、電極端子２００と、蓄電素子１０の近くに配置された外部の部材との導通を防止する部材として機能する。また、側壁部２５８は、例えば、蓄電素子１０の製造時及び使用時において、電極端子２００の回り止めとして機能する。

なお、上絶縁部材２５０及び下絶縁部材２８０のそれぞれは、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、または、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等の絶縁性を有する素材で形成されている。

このように、上絶縁部材２５０を介して蓋板１１０に固定される電極端子２００において、端子本体２０１と軸体２１０とは図４に示す状態で接合されている。具体的には、軸体２１０は接続部２１１を有し、接続部２１１は、端子本体２０１の上絶縁部材２５０の側に設けられた開口部２０３に埋設されている。また、軸体２１０は、接続部２１１から延設された軸本体部２１２を有し、軸本体部２１２が、集電体１２０の端子接続部１２１の下方でかしめられることで、かしめ部２１２ａ（図５参照）が形成される。このような構成の電極端子２００は、例えば、端子本体２０１に設けられた開口部２０３に軸体２１０を圧入し、軸体２１０における開口部２０３の内部に位置する部分を塑性変形させることで作製される。

ここで、上述のように、端子本体２０１はアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成され、軸体２１０は銅または銅合金で形成されている。そのため、端子本体２０１の開口部２０３の内面と、軸体２１０の接続部２１１の外面とが接触する部分（端子本体２０１と軸体２１０との界面）は、異種金属同士の接触部分である。従って、従来であれば、端子本体２０１と軸体２１０との界面における電食を抑制するために、例えば、軸体２１０の少なくとも開口部２０３の内面と接触する部分に、ニッケルメッキを施す必要があった。しかしながら、本実施の形態では、端子本体２０１と軸体２１０との界面に外部の水分が到達しないように構造上の工夫がなされており、これにより、軸体２１０にニッケルメッキ等のメッキ加工を施すことは不要である。

具体的には、上絶縁部材２５０に第一凸部２５３が設けられており、第一凸部２５３によって蓄電素子１０の外部から当該界面への水分の到達が抑制されている。すなわち、本実施の形態に係る蓄電素子１０は、容器１００と、互いに異なる素材で形成された端子本体２０１及び軸体２１０を有する電極端子２００と、端子本体２０１及び容器１００の壁部（蓋板１１０）の間に配置され、かつ、軸体２１０が貫通する上絶縁部材２５０とを備える。軸体２１０は、端子本体２０１の上絶縁部材２５０の側に設けられた開口部２０３に埋設され、かつ、上絶縁部材２５０の側に露出する接続部２１１を有する。上絶縁部材２５０には、軸体２１０の軸方向（本実施の形態におけるＺ軸方向）から見た場合における開口部２０３の外側の位置に、端子本体２０１に向けて突出する第一凸部２５３が設けられている。

このように、本実施の形態では、端子本体２０１の、軸体２１０の接続部２１１が埋設された開口部２０３より外側の位置において、端子本体２０１と上絶縁部材２５０との間を、第一凸部２５３によって封止することができる。そのため、仮に、上絶縁部材２５０の側壁部２５８の上端から端子本体２０１と上絶縁部材２５０との間に水分が浸入した場合であっても、水分の開口部２０３への到達は困難である。つまり、端子本体２０１と軸体２１０との界面に水分が到達する可能性が低減される。その結果、端子本体２０１と軸体２１０との素材の違いに起因する電食の発生が抑制される。従って、軸体２１０に、電食を防ぐためのメッキ加工等は不要となる。従って、本実施の形態に係る蓄電素子１０は、簡易な構成で、かつ、信頼性の高い蓄電素子である。

なお、本実施の形態では、第一凸部２５３は、開口部２０３の外周に沿う環状に形成されている（図３及び図５参照）。そのため、第一凸部２５３は、開口部２０３の全周において、水分の浸入を抑制することができる。

また、第一凸部２５３は、例えば、端子本体２０１の開口部２０３と、軸体２１０の接続部２１１との界面（軸方向からみ見た場合における境界線）における気密性の維持の観点からは、当該界面に接触しない位置及び形状に形成されていることが好ましい。

また、本実施の形態において、端子本体２０１は、例えば図４に示すように、容器１００の側に突出する、開口部２０３が形成された突出部２０２を有し、上絶縁部材２５０には、突出部２０２を収容する凹部２５１が形成されており、第一凸部２５３は、凹部２５１の底面２５１ａに設けられている。

この構成によれば、軸体２１０の軸方向から見た場合において、軸体２１０に比較的に近い位置に第一凸部２５３が配置される。従って、軸体２１０の先端がかしめられた場合におけるかしめ力が、効率よく第一凸部２５３を圧縮する力として作用する。その結果、第一凸部２５３が、端子本体２０１の突出部２０２の端面２０２ａ（図５参照）によって、より確実に圧縮され、これにより、第一凸部２５３による封止性能が向上される。また、端子本体２０１に突出部２０２が設けられることで、端子本体２０１の肉厚が増加し、これにより、端子本体２０１の剛性が向上する。

また、本実施の形態において、軸体２１０の接続部２１１は、上絶縁部材２５０の側に露出する部分以外は、端子本体２０１に覆われている。具体的には、例えば図４に示すように、軸体２１０における、接続部２１１の下面（露出面）より上の部分が、端子本体２０１に覆われている。

このように、本実施の形態では、端子本体２０１の上面（上絶縁部材２５０とは反対側の面）に、軸体２１０の頭部が露出しない。そのため、例えば、端子本体２０１と軸体２１０の頭部との境界を、端子本体２０１に接合されるバスバー等の別の部材によって密閉することなく、外部の水分から保護することができる。従って、例えば、端子本体２０１の上面にバスバー等の別部材が配置されない場合であっても、軸体２１０の全域において、電食を防ぐためのメッキ加工等は不要である。

以上、実施の形態に係る蓄電素子１０について説明したが、蓄電素子１０は、図３〜図５に示す態様とは異なる態様の上絶縁部材２５０及び電極端子２００を備えてもよい。そこで、以下に、蓄電素子１０における上絶縁部材２５０または電極端子２００についての変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。

（変形例１）
図６は、実施の形態の変形例１に係る蓄電素子１０ａが備える上絶縁部材２５０ａ及び電極端子２００ａの断面図である。なお、図６における断面の位置は、図４における断面の位置に準ずる。

図６に示す、本変形例に係る上絶縁部材２５０ａは、実施の形態に係る上絶縁部材２５０とは異なり、第一凸部２５３を有していない。しかし、本変形例に係る蓄電素子１０ａにおいて、端子本体２０１には、軸体２１０の軸方向（図Ｚ軸方向）から見た場合における開口部２０３の外側の位置に、上絶縁部材２５０ａに向けて突出する第一凸部２０５が設けられている。

このように、本変形例では、端子本体２０１の開口部２０３より外側の位置において、端子本体２０１と上絶縁部材２５０ａとの間を、端子本体２０１に設けられた第一凸部２０５によって封止することができる。そのため、仮に、上絶縁部材２５０ａの側壁部２５８の上端から端子本体２０１と上絶縁部材２５０ａとの間に水分が浸入した場合であっても、水分の開口部２０３への到達は困難である。つまり、端子本体２０１と軸体２１０との界面に水分が到達する可能性が低減される。その結果、端子本体２０１と軸体２１０との素材の違いに起因する電食の発生が抑制され、これにより、軸体２１０に、電食を防ぐためのメッキ加工等は不要となる。従って、本変形例に係る蓄電素子１０ａは、実施の形態に係る蓄電素子１０と同じく、簡易な構成で、かつ、信頼性の高い蓄電素子である。

より具体的には、本変形例において、端子本体２０１は、容器１００の側に突出する、開口部２０３が形成された突出部２０２を有している。上絶縁部材２５０ａには、突出部２０２を収容する凹部２５１が形成されており、第一凸部２０５は、突出部２０２に設けられている。

この構成によれば、軸体２１０の軸方向から見た場合において、軸体２１０に比較的に近い位置に第一凸部２０５が配置される。従って、軸体２１０の先端がかしめられた場合（図５参照）におけるかしめ力が、効率よく第一凸部２０５を凹部２５１の底面２５１ａに押し当てる力として作用する。その結果、第一凸部２０５が、凹部２５１の底面２５１ａに、より確実にめり込み、これにより、第一凸部２０５による封止性能が向上される。

なお、第一凸部２０５は、例えば、端子本体２０１の開口部２０３と、軸体２１０の接続部２１１との界面における気密性の維持の観点からは、当該界面から離間した位置及び形状に形成されていることが好ましい。

（変形例２）
図７は、実施の形態の変形例２に係る電極端子２００及びその周辺の構造を示す分解断面図である。図８は、実施の形態の変形例２に係る蓄電素子１０ｂの電極端子２００及びその周辺の構造を示す断面図である。なお、図７及び図８における断面の位置は、図４における断面の位置に準ずる。

図７及び図８に示す、本変形例に係る上絶縁部材２５０ｂは、第一凸部２５３に加えて第二凸部２５４を有している。つまり、本変形例に係る蓄電素子１０ｂにおいて、上絶縁部材２５０ｂには、軸体２１０の軸方向（Ｚ軸方向）から見た場合における開口部２０３の内側の位置に、接続部２１１に向けて突出する第二凸部２５４が設けられている。

この構成によれば、端子本体２０１の、軸体２１０の接続部２１１が埋設された開口部２０３より内側の位置において、接続部２１１と上絶縁部材２５０ｂとの間を、第二凸部２５４によって封止することができる。具体的には、第二凸部２５４は、接続部２１１の露出面２１１ａ（図７参照）から受ける押圧力によって、接続部２１１と上絶縁部材２５０ｂとの間の隙間を埋めるように変形する。そのため、例えば、容器１００の内部の電解液が、軸体２１０と上絶縁部材２５０ｂとの隙間に浸入した場合であっても、電解液は、接続部２１１よりも外側の部分、つまり、端子本体２０１には到達し難い。これにより、例えば、電解液が端子本体２０１に付着することによる腐食の発生可能性が低減される。また、電解液が、端子本体２０１と軸体２１０との界面に到達することによる電食の発生可能性が低減される。

ここで、第二凸部２５４は、水分だけでなく電解液及び気体に対する気密性も含み、蓄電素子１０ｂにおける気密性の要となる部位である。従って、第二凸部２５４付近に圧力を集中させることができるように、第一凸部２５３よりも大きな第二凸部２５４を配置することで、第二凸部２５４がより圧縮される形態とすることが好ましい。すなわち、第二凸部２５４の幅（Ｘ軸方向の幅、以下同じ）を、第一凸部２５３の幅より大きくし、かつ／または、第二凸部２５４の高さ（Ｚ軸方向の高さ、以下同じ）を、第一凸部２５３の高さよりも大きくしてもよい。

なお、この場合、第一凸部２５３に掛かる圧力が小さく場合も考えられるため、例えば、第一凸部２５３は、第二凸部２５４よりも圧縮されやすい形状であることが好ましい。また、第一凸部２５３は、第二凸部２５４よりも圧縮されやすい素材で形成されてもよい。また、変形例３において後述する、第一凸部２５３の裏側に配置された第三凸部によって、第一凸部２５３に対する圧縮補助効果を得ることも可能である。この場合、第三凸部の幅は第一凸部２５３より大きく、かつ／または、第三凸部の高さは第一凸部２５３の高さよりも大きいことが好ましい。

また、第二凸部は、上絶縁部材２５０ｂに替えて、または加えて、接続部２１１に設けられていてもよい。つまり、接続部２１１が、上絶縁部材２５０ｂに向けて突出する第二凸部を有してもよい。この場合であっても、接続部２１１が有する第二凸部は、例えば、容器１００の内部の電解液の端子本体２０１への到達を抑制する部位として機能することができる。すなわち、第二凸部は、上絶縁部材２５０ｂ及び接続部２１１の一方において、他方に向けて突出して配置されていればよい。

（変形例３）
図９は、実施の形態の変形例３に係る電極端子２００及びその周辺の構造を示す分解断面図である。図１０は、実施の形態の変形例３に係る蓄電素子１０ｃの電極端子２００及びその周辺の構造を示す断面図である。なお、図９及び図１０における断面の位置は、図４における断面の位置に準ずる。

図９及び図１０に示す、本変形例に係る上絶縁部材２５０ｃは、第一凸部２５３に加えて第三凸部２５５を有している。つまり、本変形例に係る蓄電素子１０ｃにおいて、上絶縁部材２５０ｃには、容器１００の蓋板１１０に向けて突出する第三凸部２５５であって、軸体２１０の軸方向（Ｚ軸方向）において、第一凸部２５３と並ぶ位置に配置された第三凸部２５５が設けられている。

この構成によれば、例えば、軸体２１０のかしめ時において、第一凸部２５３が端子本体２０１によって圧縮される際、その裏に、第三凸部２５５が存在することで、第一凸部２５３がより確実に圧縮され、これにより、第一凸部２５３による封止性能が向上される。

なお、第三凸部２５５は、第一凸部２５３に満遍なく圧力を付与するために、第三凸部２５５の幅を第一凸部２５３の幅よりも大きくすること、すなわち、軸方向から見た場合に、第三凸部２５５の幅の中に、第一凸部２５３の幅が含まれることが好ましい。

また、第三凸部２５５の位置についても、第一凸部２５３に満遍なく圧力を付与するために、軸方向から見た場合に、第三凸部２５５の幅の中心と、第一凸部２５３の幅の中心とが一致する位置に配置されていることが好ましい。

また、上記変形例２のように、第一凸部２５３及び第二凸部２５４が、上絶縁部材２５０ｃに並んで配置されている場合、軸方向から見た場合に、第一凸部２５３及び第二凸部２５４の中間位置に、第三凸部２５５が配置されていてもよい。これにより、第一凸部２５３及び第二凸部２５４の両方について、第三凸部２５５による圧力補助効果を得ることができる。なお、この場合、第三凸部２５５の幅は、例えば、軸方向から見た場合に、第一凸部２５３及び第二凸部２５４を含む程度の大きさであることが、第一凸部２５３及び第二凸部２５４への圧力補助の観点から有利である。

また、第一凸部２５３及び第二凸部２５４のそれぞれの裏側に凸部が設けられてもよい。つまり、例えば上絶縁部材２５０ｃは、軸方向において第一凸部２５３と並ぶ位置に配置された第三凸部２５５と、軸方向において第二凸部２５４と並ぶ位置に配置された第四凸部とを有してもよい。この場合、第四凸部は、第二凸部２５４に満遍なく圧力を付与するために、第四凸部の幅を第二凸部２５４の幅よりも大きくすることが好ましい。また、同じ理由で、軸方向から見た場合に、第四凸部の幅の中心と、第二凸部２５４の幅の中心とが一致する位置に配置されていることが好ましい。

また、第三凸部は、上絶縁部材２５０ｃに替えて、または加えて、蓋板１１０に設けられていてもよい。つまり、蓋板１１０が、上絶縁部材２５０ｃに向けて突出する第三凸部であって、軸体２１０の軸方向（Ｚ軸方向）において第一凸部２５３と並ぶ位置に、第三凸部を有してもよい。この場合であっても、第一凸部２５３が端子本体２０１によって圧縮される際、その裏に、蓋板１１０が有する第三凸部が存在することで、第一凸部２５３がより確実に圧縮され、これにより、第一凸部２５３による封止性能が向上される。つまり、第三凸部は、上絶縁部材２５０ｃ及び蓋板１１０の一方における、第一凸部２５３の裏の位置（軸体２１０の軸方向（Ｚ軸方向）において第一凸部２５３と並ぶ位置）に、他方に向けて突出して配置されていればよい。

（他の実施の形態）
以上、本発明に係る蓄電素子について、実施の形態及びその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態及び変形例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または変形例に施したものも、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、電極端子２００及び上絶縁部材２５０のいずれか一方のみが第一凸部を有することは必須ではなく、電極端子２００及び上絶縁部材２５０の両方が第一凸部を有してもよい。例えば、端子本体２０１の開口部２０３の外側の位置に、電極端子２００及び上絶縁部材２５０のそれぞれが、他方に向けて突出する第一凸部を有してもよい。この場合、２つの第一凸部が、軸体２１０における径方向に並ぶこと（一方の第一凸部が他方の第一凸部の内側に位置すること）で、端子本体２０１と接続部２１１との界面は、外部の水分から２重に保護される。

また、端子本体２０１は突出部２０２を有することは必須ではない。つまり、電極端子２００は、軸体２１０の軸本体部２１２（例えば図４参照）の根本の位置に段差を有しなくてもよい。この場合であっても、軸体２１０が、上絶縁部材２５０の側に露出する大きさの接続部２１１を有することで、例えば、軸体２１０と端子本体２０１との接合強度の向上、または、軸体２１０と端子本体２０１との接触面積の拡大が図られる。これらのことは電極端子２００の信頼性の向上につながる。また、第一凸部２５３が、端子本体２０１の開口部２０３の外側に配置されていることで、容器１００の外方から浸入する水分の、端子本体２０１と上絶縁部材２５０との界面への到達は抑制される。つまり、当該界面における電食の発生は抑制される。

また、軸体２１０の頭部は、端子本体２０１の上面において露出していてもよい。つまり軸体２１０は、端子本体２０１を貫通した状態で、端子本体２０１に固定されていてもよい。この場合であっても、例えば、端子本体２０１の上面において、軸体２１０の頭部を覆うように配置されたバスバーが、端子本体２０１の上面と接合されることで、軸体２１０の頭部と端子本体２０１との界面への水分の浸入は抑制される。

また、図４及び図５等を用いて説明した、負極側の電極端子２００及びその周辺の構造は、正極側の電極端子３００及びその周辺に採用されなくてもよい。例えば、単一の金属材料から端子本体と軸体とを一体に有する電極端子３００が作製される場合、つまり、端子本体と軸体とが同一素材で形成される場合、電極端子２００のような異種金属同士が接触することによる電食は生じない。従って、例えば、正極側の上絶縁部材３５０は、第一凸部２５３に相当する凸部を有しなくてもよい。

なお、以上記載された上絶縁部材２５０または電極端子２００に関する補足事項は、上記変形例１〜３に係る蓄電素子１０ａ〜１０ｃに適用されてもよい。また、上記実施の形態及び変形例に記載された構成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。

また、本発明は、上記説明された蓄電素子として実現することができるだけでなく、当該蓄電素子を複数備える蓄電装置としても実現することができる。

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、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 蓄電素子
１００ 容器
１１０ 蓋板
２００、２００ａ、３００ 電極端子
２０１ 端子本体
２０２ 突出部
２０３ 開口部
２０５、２５３ 第一凸部
２１０ 軸体
２１１ 接続部
２１１ａ 露出面
２５０、２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、３５０ 上絶縁部材
２５１ 凹部
２５１ａ 底面
２５４ 第二凸部
２５５ 第三凸部

Claims (5)

1. 容器と、
   互いに異なる素材で形成された端子本体及び軸体を有する電極端子と、
   前記端子本体及び前記容器の壁部の間に配置され、かつ、前記軸体が貫通する絶縁部材とを備え、
   前記軸体は、前記端子本体の前記絶縁部材の側に設けられた開口部に埋設され、かつ、前記絶縁部材の側に露出する接続部を有し、
   前記端子本体及び前記絶縁部材の一方には、前記軸体の軸方向から見た場合における前記開口部の外側の位置に、他方に向けて突出する第一凸部が設けられている、
   蓄電素子。
2. さらに、前記接続部及び前記絶縁部材の一方には、前記軸体の軸方向から見た場合における前記開口部の内側の位置に、他方に向けて突出する第二凸部が設けられている、
   請求項１記載の蓄電素子。
3. さらに、前記絶縁部材及び前記壁部の一方には、他方に向けて突出する第三凸部であって、前記軸方向において、前記第一凸部と並ぶ位置に配置された第三凸部が設けられている、
   請求項１または２記載の蓄電素子。
4. 前記端子本体は、前記容器の側に突出する、前記開口部が形成された突出部を有し、
   前記絶縁部材には、前記突出部を収容する凹部が形成されており、
   前記第一凸部は、前記突出部及び前記凹部の底面の一方に設けられている、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電素子。
5. 前記接続部は、前記絶縁部材の側に露出する部分以外は、前記端子本体に覆われている、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の蓄電素子。

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