JP2020136244A - 蓄電素子 - Google Patents

Abstract

【課題】容器と突出部とで板状部を挟む際に、板状部が反り返ってしまうのを抑制することができる蓄電素子を提供する。【解決手段】容器１００と、電極端子２００ｂに接続される集電体５００ａ、または、バスバー２０に溶接で接合される電極端子２００、２００ａに設けられ、容器１００に沿って配置される板状部（電極端子２００、２００ａまたは端子側配置部５１０ａ）と、容器１００及び板状部を貫通する軸部（軸部５２０または２４０）と、軸部から板状部に沿って突出し、かつ、容器１００とで板状部を挟む位置に配置される突出部（突出部５２１または２４１）と、を備え、板状部は、突出部の周囲に配置され、突出部が配置される部分よりも肉厚が薄い薄肉部（薄肉部２２０、２２０ａまたは５１４）を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、容器を備える蓄電素子に関する。

従来、容器と、容器に沿って配置される板状部と、容器及び板状部を貫通する軸部と、容器とで板状部を挟む突出部と、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、負極端子の挿入部（軸部）が、封口板（容器）及び負極集電体の端子接続部（板状部）にそれぞれに設けられた貫通穴に挿入され、先端部がカシメられて挿入部の先端（突出部）が拡径された構成の二次電池（蓄電素子）が開示されている。

特開２０１７−１０７４３号公報

しかしながら、上記従来の蓄電素子では、容器と突出部とで板状部を挟む際に、板状部が反り返ってしまうおそれがあるという問題がある。つまり、上記従来の蓄電素子では、軸部が容器及び板状部に挿入され、軸部の先端部がカシメられ突出部が形成されて、容器と突出部とで板状部を挟む構成であるが、本願発明者は、容器と突出部とで板状部を挟む際に、挟む力によって板状部が反り返る場合があることを見出した。例えば、板状部が集電体の電極端子との接続部分である場合には、当該接続部分が反り返ると、集電体の電極体との接続部分が傾く等により、集電体と電極体との接合不良等の不具合の原因となる。板状部が電極端子の集電体との接続部分である場合には、当該接続部分が反り返ると、電極端子のバスバーとの接続部分が傾く等により、電極端子とバスバーとの接合不良等の不具合の原因となる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、容器と突出部とで板状部を挟む際に板状部が反り返ってしまうのを抑制することができる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、電極端子に接続される集電体、または、バスバーに溶接で接合される電極端子に設けられ、前記容器に沿って配置される板状部と、前記容器及び前記板状部を貫通する軸部と、前記軸部から前記板状部に沿って突出し、かつ、前記容器とで前記板状部を挟む位置に配置される突出部と、を備え、前記板状部は、前記突出部の周囲に配置され、前記突出部が配置される部分よりも肉厚が薄い薄肉部を有する。

これによれば、蓄電素子は、容器と、集電体または電極端子に設けられ容器に沿って配置される板状部と、容器及び板状部を貫通する軸部と、容器とで板状部を挟む突出部と、を備え、板状部は、突出部の周囲に薄肉部を有している。このように、板状部が突出部の周囲に薄肉部を有していることで、容器と突出部とで板状部を挟む際に、挟む力によって板状部が反り返ろうとしても、薄肉部が板状部の変形（反り）を吸収することができる。これにより、容器と突出部とで板状部を挟む際に、板状部が反り返るのを抑制することができる。

また、前記薄肉部は、前記板状部の前記容器側に形成された凹部である容器側凹部と、前記板状部の前記突出部側に形成された凹部である突出部側凹部と、を有することにしてもよい。

これによれば、板状部の薄肉部は、板状部の容器側の容器側凹部と、板状部の突出部側の突出部側凹部と、を有している。このように、板状部の両面に凹部が形成されて薄肉部が構成されることで、薄肉部が板状部の変形（反り）を効果的に吸収することができる。これにより、容器と突出部とで板状部を挟む際に、板状部が反り返るのをより抑制することができる。

また、前記容器側凹部は、前記軸部の軸方向から見た場合の位置、または、前記軸方向と平行な面での断面形状が、前記突出部側凹部とは異なることにしてもよい。

これによれば、板状部の薄肉部において、容器側凹部は、位置または断面形状が、突出部側凹部とは異なるように形成されている。このように、容器側凹部と突出部側凹部との位置または断面形状を異ならせることで、薄肉部の厚みを調整することができるため、薄肉部の厚みが薄くなりすぎて破断等損傷するのを抑制することができる。これにより、容器と突出部とで板状部を挟む際に、板状部が損傷するのを抑制しつつ板状部が反り返るのを抑制することができる。

また、前記突出部側凹部は、前記容器側凹部よりも、前記断面形状における凹部内方の領域の断面積が大きいことにしてもよい。

これによれば、板状部の薄肉部において、突出部側凹部は、容器側凹部よりも、凹部内方の領域の断面積が大きく形成されている。このように、突出部側凹部を容器側凹部よりも断面積が大きくなるように形成することで、板状部が突出部からの力で変形する（反る）のを吸収しやすくすることができる。これにより、容器と突出部とで板状部を挟む際に、板状部が反り返るのをより抑制することができる。

また、前記容器側凹部は、内方に空間を有することにしてもよい。

これによれば、板状部の薄肉部の容器側凹部は、内方に空間を有している。ここで、容器側凹部の内方がガスケット等で埋まっている場合には、板状部の変形（反り）を吸収しにくい。このため、容器側凹部の内方に空間が形成されていることで、容器側凹部が板状部の変形（反り）を吸収しやすくすることができる。これにより、容器と突出部とで板状部を挟む際に、板状部が反り返るのをより抑制することができる。

また、前記突出部は、前記軸部の外周の全周から前記板状部に沿って突出し、前記薄肉部は、前記板状部における前記突出部の周囲の全周に配置されることにしてもよい。

これによれば、薄肉部は、軸部の外周の全周から突出した突出部の周囲の全周に配置されている。このように、突出部の周囲の全周に薄肉部を配置することで、薄肉部が板状部の変形（反り）を当該全周に亘って吸収することができる。これにより、容器と突出部とで板状部を挟む際に、板状部が反り返るのをより抑制することができる。

なお、本発明は、このような蓄電素子として実現することができるだけでなく、当該蓄電素子が備える板状部を有する部材としても実現することができる。

本発明における蓄電素子によれば、容器と突出部とで板状部を挟む際に、板状部が反り返ってしまうのを抑制することができる。

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を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。 実施の形態に係る集電体が電極端子に接続された状態での構成を示す断面図である。 実施の形態に係る集電体を電極端子に接続する工程を説明する断面図である。 実施の形態に係る集電体を電極端子に接続する工程を説明する断面図である。 実施の形態の変形例１に係る集電体が電極端子に接続された状態での構成を示す断面図である。 実施の形態の変形例２に係る集電体が電極端子に接続された状態での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（及びその変形例）に係る蓄電素子について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、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、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。また、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。

また、以下の説明及び図面中において、蓄電素子が有する一対（正極側及び負極側）の電極端子の並び方向、一対の集電体の並び方向、電極体の巻回軸方向、または、容器の短側面の対向方向を、Ｘ軸方向と定義する。容器の長側面の対向方向、容器の厚さ方向、または、１つの集電体における脚部（電極体接続部）の並び方向を、Ｙ軸方向と定義する。容器の容器本体と蓋体との並び方向、電極端子と集電体との並び方向、集電体の軸部の軸方向、または、集電体の脚部（電極体接続部）の延設方向を、Ｚ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。また、以下の説明において、例えば、Ｘ軸プラス方向とは、Ｘ軸の矢印方向を示し、Ｘ軸マイナス方向とは、Ｘ軸プラス方向とは反対方向を示す。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１０の全般的な説明］
まず、本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、本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、本実施の形態に係る蓄電素子１０を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。なお、図２は、集電体５００が電極端子２００と電極体６００とに接続（接合）される前の状態での構成を示している。

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、具体的には、リチウムイオン二次電池等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）若しくはプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）等の自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、スノーモービル、農業機械、建設機械、または、電車、モノレール若しくはリニアモーターカー等の電気鉄道用の鉄道車両等の移動体の駆動用若しくはエンジン始動用、または、家庭用若しくは発電機用に使用される定置用のバッテリ等として用いられる。

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、二次電池ではなく、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。さらに、蓄電素子１０は、固体電解質を用いた電池であってもよい。また、本実施の形態では、直方体形状（角形）の蓄電素子１０を図示しているが、蓄電素子１０の形状は、直方体形状には限定されず、直方体形状以外の多角柱形状、円柱形状、長円柱形状等であってもよいし、ラミネート型の蓄電素子とすることもできる。

図１に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、一対（正極側及び負極側）の電極端子２００と、一対（正極側及び負極側）の上部ガスケット３００とを備えている。また、図２に示すように、容器１００の内方には、一対（正極側及び負極側）の下部ガスケット４００と、一対（正極側及び負極側）の集電体５００と、電極体６００とが収容されている。また、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、省略して図示している。当該電解液としては、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。また、上記の構成要素の他、電極体６００の側方や下方に配置されるスペーサ、電極体６００等を包み込む絶縁フィルム等が配置されていてもよい。

容器１００は、開口が形成された容器本体１２０と、容器本体１２０の当該開口を閉塞する蓋体１１０とを有する直方体形状（角形または箱形）のケースである。このような構成により、容器１００は、電極体６００等を容器本体１２０の内部に収容後、容器本体１２０と蓋体１１０とが溶接等されることにより、内部を密封することができる構造となっている。なお、容器本体１２０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、鉄、メッキ鋼板など溶接可能な金属であるのが好ましい。

容器本体１２０は、容器１００の本体部を構成する矩形筒状で底を備える部材であり、Ｚ軸プラス方向側に開口が形成されている。蓋体１１０は、容器１００の蓋部を構成する矩形状の板状部材であり、容器本体１２０のＺ軸プラス方向側にＸ軸方向に延設されて配置されている。また、蓋体１１０には、容器１００の内圧が上昇したときに容器１００内部のガスを排出するガス排出弁１１１、及び、後述の集電体５００の軸部５２０が挿入される円形状の貫通孔１１２が形成されている。なお、蓋体１１０には、容器１００内部に電解液を注入するための注液部が配置されていてもよい。

電極体６００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、アルミニウムや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層が形成された極板である。負極板は、銅や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層が形成された極板である。また、正極活物質層及び負極活物質層に用いられる正極活物質及び負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。また、セパレータは、例えば樹脂からなる微多孔性のシートや、不織布を用いることができる。

そして、電極体６００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。具体的には、電極体６００は、正極板と負極板とが、セパレータを介して、巻回軸（本実施の形態ではＸ軸方向に平行な仮想軸）の方向に互いにずらして巻回されている。そして、正極板及び負極板は、それぞれのずらされた方向の端部に、活物質が塗工されず（活物質層が形成されず）基材層が露出した部分（活物質層非形成部）を有している。つまり、電極体６００は、一方の端部６１０に、正極板の活物質層非形成部が積層されて束ねられた正極集束部を有し、他方の端部６１０に、負極板の活物質層非形成部が積層されて束ねられた負極集束部を有している。なお、本実施の形態では、電極体６００の断面形状として長円形状を図示しているが、円形状または楕円形状等でもよい。

電極端子２００は、集電体５００を介して、電極体６００に電気的に接続される矩形状かつ平板状の端子部材である。本実施の形態では、電極端子２００は、外部の導電部材（後述のバスバー２０）に溶接で接続（接合）される溶接接続用の端子である。つまり、電極端子２００は、電極体６００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６００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部材である。電極端子２００は、かしめ等によって、集電体５００に接続され、かつ、蓋体１１０に取り付けられている。電極端子２００は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅または銅合金等の金属等の導電部材で形成されている。電極端子２００の構成の詳細な説明については、後述する。

集電体５００は、電極体６００のＸ軸方向両側に配置され、電極体６００の端部６１０と電極端子２００とに接続（接合）されて、電極体６００と電極端子２００とを電気的に接続する導電性と剛性とを備えた部材である。集電体５００は、端子側配置部５１０と、軸部５２０と、Ｙ軸方向に並んで配置される２つの電極体側配置部５３０とを有している。

端子側配置部５１０は、集電体５００の電極端子２００側（Ｚ軸プラス方向側）に配置される、ＸＹ平面に平行な平板状の部位（基部）である。軸部５２０は、端子側配置部５１０のＺ軸プラス方向側の面の略中央位置からＺ軸プラス方向に突出し、Ｚ軸プラス方向に向けて延設される円柱形状の部位（リベット部）である。電極体側配置部５３０は、集電体５００の電極体６００側（Ｚ軸マイナス方向側）に配置される集電体５００の部位（脚部）である。具体的には、電極体側配置部５３０は、端子側配置部５１０のＹ軸方向両側の端部からＺ軸マイナス方向に向けて延設される、ＸＺ平面に平行な長尺状かつ平板状の部位である。

ここで、端子側配置部５１０は、蓋体１１０とで下部ガスケット４００を挟む位置に配置され、軸部５２０は、電極端子２００に電気的及び機械的に接続（接合）される。具体的には、軸部５２０は、下部ガスケット４００の貫通孔４１１、蓋体１１０の貫通孔１１２、上部ガスケット３００の貫通孔３１０、及び、電極端子２００の貫通孔２１０に挿入されて、かしめられる。これにより、集電体５００は、上部ガスケット３００、下部ガスケット４００及び電極端子２００とともに、蓋体１１０に固定される。

電極体側配置部５３０は、電極体６００に電気的及び機械的に接続（接合）される。具体的には、電極体側配置部５３０は、電極体６００の端部６１０の正極集束部または負極集束部に、溶接等により接合される。なお、電極体側配置部５３０と電極体６００の端部６１０とを接続（接合）する手法は、超音波接合、レーザ溶接、抵抗溶接等、どのような溶接が用いられてもよいし、かしめ接合やねじ締結等の機械的接合等が用いられてもよい。

このような構成により、電極体６００が、集電体５００によって蓋体１１０から吊り下げられた状態で保持（支持）され、振動や衝撃などによる揺れが抑制される。なお、集電体５００の材質は特に限定されないが、例えば、正極側の集電体５００は、電極体６００の正極基材層と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金等で形成され、負極側の集電体５００は、電極体６００の負極基材層と同様、銅または銅合金等で形成されている。集電体５００の構成のさらに詳細な説明については、後述する。

上部ガスケット３００は、容器１００の蓋体１１０と電極端子２００との間に配置され、蓋体１１０と電極端子２００との間を絶縁し、かつ封止する絶縁性の封止部材である。具体的には、上部ガスケット３００は、矩形状かつ平板状の部材であり、その中央部分に、上述の通り、集電体５００の軸部５２０が挿入される円形状の貫通孔３１０が形成されている。上部ガスケット３００は、例えば、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）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、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）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、及び、それらの複合材料等の樹脂部材等によって形成されている。

下部ガスケット４００は、容器１００の蓋体１１０と集電体５００との間に配置され、蓋体１１０と集電体５００との間を絶縁し、かつ封止する絶縁性の封止部材である。具体的には、下部ガスケット４００は、矩形状かつ平板状の部位の中央位置に、Ｚ軸プラス方向に突出して延びる円筒形状の筒状部４１０を有している。そして、筒状部４１０には、上述の通り、集電体５００の軸部５２０が挿入される円形状の貫通孔４１１が形成されている。下部ガスケット４００は、上部ガスケット３００と同様の樹脂部材等によって形成されている。

［２ 集電体５００が電極端子２００に接続された状態での構成の説明］
次に、集電体５００が電極端子２００に接続された状態での構成について、詳細に説明する。図３は、本実施の形態に係る集電体５００が電極端子２００に接続された状態での構成を示す断面図である。具体的には、図３は、図１における蓄電素子１０のＸ軸プラス方向側の電極端子２００及びその周辺をＩＩＩ−ＩＩＩ線を含むＸＺ平面に平行な面で切断した場合の構成を拡大して示す断面図である。なお、Ｘ軸マイナス方向側の電極端子２００及びその周辺についても、同様の構成を有している。

図３に示すように、電極端子２００は、容器１００の蓋体１１０とで上部ガスケット３００を挟むように、蓋体１１０に沿って配置されている。また、集電体５００の端子側配置部５１０は、蓋体１１０とで下部ガスケット４００を挟むように、蓋体１１０に沿って配置されている。ここで、電極端子２００は、容器１００に沿って配置される板状部の一例である。

また、集電体５００は、軸部５２０が、容器１００の蓋体１１０及び電極端子２００を貫通して配置されている。具体的には、軸部５２０は、下部ガスケット４００の貫通孔４１１、蓋体１１０の貫通孔１１２、上部ガスケット３００の貫通孔３１０、及び、電極端子２００の貫通孔２１０を貫通して配置されている。そして、軸部５２０のＺ軸プラス方向側の先端部には、突出部５２１が形成されている。突出部５２１は、軸部５２０から電極端子２００に沿って突出し、かつ、蓋体１１０とで電極端子２００を挟む位置に配置されている。具体的には、突出部５２１は、軸部５２０の外周の全周から電極端子２００に沿って突出して配置された円環状の突出部分である。

また、電極端子２００は、突出部５２１の周囲に配置され、突出部５２１が配置される部分よりも肉厚が薄い薄肉部２２０を有している。具体的には、薄肉部２２０は、電極端子２００における突出部５２１の周囲の全周に配置された円環状の薄肉部分である。本実施の形態では、薄肉部２２０は、突出部側凹部２２１及び容器側凹部２２２が形成されることで、他の部位よりも肉厚が薄く形成されている。

突出部側凹部２２１は、電極端子２００の突出部５２１側に形成された凹部である。具体的には、突出部側凹部２２１は、電極端子２００の突出部５２１側の面に、突出部５２１の周囲の全周に亘って形成された円環状の溝部である。容器側凹部２２２は、電極端子２００の容器１００の蓋体１１０側に形成された凹部である。具体的には、容器側凹部２２２は、電極端子２００の蓋体１１０側の面に、突出部５２１の周囲の全周に亘って形成された円環状の溝部である。つまり、突出部側凹部２２１及び容器側凹部２２２は、内方に空間を有している。これにより、薄肉部２２０と上部ガスケット３００との間には、容器側凹部２２２による空間が形成されている。なお、図３では、突出部側凹部２２１及び容器側凹部２２２は、断面が三角形状の凹部（溝部）を図示しているが、三角形状以外の多角形状、半円形状、半長円形状、半楕円形状等、どのような形状の凹部（溝部）であってもよい。

ここで、電極端子２００のうちの、薄肉部２２０よりも内側（軸部５２０側）の部分を内側端子部２０１とし、薄肉部２２０よりも外側（軸部５２０とは反対側）の部分を外側端子部２０２とする。つまり、電極端子２００は、薄肉部２２０の内側の内側端子部２０１と、薄肉部２２０の外側の外側端子部２０２と、内側端子部２０１及び外側端子部２０２よりも肉厚が薄い（Ｚ軸方向の厚みが小さい）薄肉部２２０と、を有している。

具体的には、内側端子部２０１は、軸部５２０の外周を囲い、かつ、軸部５２０と突出部５２１とに当接して配置された円環状の部位である。つまり、内側端子部２０１は、突出部５２１と蓋体１１０とで挟まれて配置されており、軸部５２０に向かうほどＺ軸マイナス方向に傾斜した形状を有している。外側端子部２０２は、内側端子部２０１及び薄肉部２２０の外周を囲う環状の部位であり、ＸＹ平面に平行な平板状の形状を有している。

［３ 集電体５００を電極端子２００に接続する工程の説明］
次に、蓄電素子１０の製造方法のうち、集電体５００を電極端子２００に接続する工程について、詳細に説明する。図４及び図５は、本実施の形態に係る集電体５００を電極端子２００に接続する工程を説明する断面図である。具体的には、図４の（ａ）は、図３に示した各構成要素を分解して、集電体５００が電極端子２００に接続される前の状態に戻した場合の構成を示す断面図であり、図４の（ｂ）は、図４の（ａ）の各構成要素を組み付けた場合の構成を示す断面図である。図５の（ａ）は、図４の（ｂ）において集電体５００が電極端子２００に接続した状態での構成を示す断面図であり、図５の（ｂ）は、図４の（ｂ）の電極端子２００にバスバー２０を溶接で接合した場合の構成を示す断面図である。

まず、図４の（ａ）及び（ｂ）に示すように、下部ガスケット４００の筒状部４１０の貫通孔４１１が、蓋体１１０の貫通孔１１２、及び、上部ガスケット３００の貫通孔３１０に挿入される。また、集電体５００の軸部５２０が、下部ガスケット４００の筒状部４１０の貫通孔４１１、及び、電極端子２００の貫通孔２１０に挿入される。この状態においては、電極端子２００の内側端子部２０１は、ＸＹ平面に平行に配置されている。

そして、図５の（ａ）に示すように、集電体５００の軸部５２０の先端部（Ｚ軸プラス方向側の端部）がかしめられて、突出部５２１が形成される。具体的には、軸部５２０の先端部が力Ｆ１でかしめられることで、内側端子部２０１が軸部５２０に向かうほどＺ軸マイナス方向に傾斜するように変形するとともに、突出部５２１が形成される。この際、外側端子部２０２は、力Ｆ２で押圧されている。これにより、電極端子２００は、薄肉部２２０の位置で折れ曲がり、外側端子部２０２は、ＸＹ平面に平行に維持された状態となる。

そして、図５の（ｂ）に示すように、外側端子部２０２のＺ軸プラス方向側の面に、バスバー２０が載置されて、バスバー２０と外側端子部２０２とが溶接で接合される。これにより、バスバー２０と外側端子部２０２との溶接部２１が形成される。つまり、薄肉部２２０よりも外側に、溶接部２１が形成される。なお、薄肉部２２０とバスバー２０との間には、突出部側凹部２２１による空間が形成される。

［４ 効果の説明］
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、容器１００の蓋体１１０に沿って配置される電極端子２００（板状部）と、蓋体１１０及び電極端子２００を貫通する軸部５２０と、蓋体１１０とで電極端子２００を挟む突出部５２１と、を備え、電極端子２００は、突出部５２１の周囲に薄肉部２２０を有している。このように、電極端子２００が突出部５２１の周囲に薄肉部２２０を有していることで、蓋体１１０と突出部５２１とで電極端子２００を挟む際に、挟む力Ｆ１によって電極端子２００が反り返ろうとしても、薄肉部２２０が電極端子２００の変形（反り）を吸収することができる。これにより、容器１００の蓋体１１０と突出部５２１とで電極端子２００を挟む際に、電極端子２００が反り返るのを抑制することができる。

電極端子２００が反り返るのを抑制することができれば、電極端子２００のバスバー２０との溶接面（外側端子部２０２のＺ軸プラス方向側の面）が傾くのを抑制することができる。つまり、電極端子２００とバスバー２０との溶接部２１は、薄肉部２２０よりも外側に形成されるため、当該溶接面は、薄肉部２２０よりも外側に配置される。このため、上述の力Ｆ１によって電極端子２００が反り返ろうとしても、薄肉部２２０が電極端子２００の反りを吸収することによって、当該溶接面が傾くのを抑制することができる。これにより、電極端子２００とバスバー２０との溶接不良等の不具合を抑制することができる。

また、電極端子２００の薄肉部２２０は、電極端子２００の蓋体１１０側の容器側凹部２２２と、電極端子２００の突出部５２１側の突出部側凹部２２１と、を有している。このように、電極端子２００の両面に凹部が形成されて薄肉部２２０が構成されることで、薄肉部２２０が電極端子２００の変形（反り）を効果的に吸収することができる。これにより、蓋体１１０と突出部５２１とで電極端子２００を挟む際に、電極端子２００が反り返るのをより抑制することができる。

また、薄肉部２２０の容器側凹部２２２は、内方に空間を有している。ここで、容器側凹部２２２の内方が上部ガスケット３００で埋まっている場合には、電極端子２００の変形（反り）を吸収しにくい。このため、容器側凹部２２２の内方に空間が形成されていることで、容器側凹部２２２が電極端子２００の変形（反り）を吸収しやすくすることができる。これにより、蓋体１１０と突出部５２１とで電極端子２００を挟む際に、電極端子２００が反り返るのをより抑制することができる。

また、薄肉部２２０は、軸部５２０の外周の全周から突出した突出部５２１の周囲の全周に配置されている。このように、突出部５２１の周囲の全周に薄肉部２２０を配置することで、薄肉部２２０が電極端子２００の変形（反り）を当該全周に亘って吸収することができる。これにより、蓋体１１０と突出部５２１とで電極端子２００を挟む際に、電極端子２００が反り返るのをより抑制することができる。

［５ 変形例の説明］
（変形例１）
次に、上記実施の形態の変形例１について、説明する。図６は、本実施の形態の変形例１に係る集電体５００が電極端子２００ａに接続された状態での構成を示す断面図である。具体的には、図６は、図３に対応する図である。

図６に示すように、本変形例における電極端子２００ａは、上記実施の形態における電極端子２００の薄肉部２２０に代えて、薄肉部２２０ａを有している。薄肉部２２０ａは、突出部側凹部２２１ａと容器側凹部２２２ａとを有している。本変形例のその他の構成については、上記実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。

突出部側凹部２２１ａと容器側凹部２２２ａとは、軸部５２０の軸方向（Ｚ軸方向）から見た場合の位置、または、当該軸方向と平行な面（図６ではＸＺ平面）での断面形状が、異なるように形成されている。具体的には、突出部側凹部２２１ａよりも容器側凹部２２２ａの方が、Ｚ軸方向から見て内側（軸部５２０側）に配置されている。つまり、容器側凹部２２２ａは、軸部５２０の周囲の全周に亘って形成された円環状の溝部であり、突出部側凹部２２１ａは、容器側凹部２２２ａの周囲の全周に亘って形成された円環状の溝部である。なお、容器側凹部２２２ａは、Ｚ軸方向から見て、突出部５２１よりも外側に配置されているのが好ましい。

また、突出部側凹部２２１ａは、容器側凹部２２２ａよりも、軸部５２０の軸方向と平行な面（図６ではＸＺ平面）での断面形状における凹部内方の領域の断面積が大きく形成されている。具体的には、突出部側凹部２２１ａは、容器側凹部２２２ａよりも、凹部内方の領域の幅（図６ではＸ軸方向の幅）が大きく、かつ、深さ（Ｚ軸方向の深さ）が深いことで、断面積が大きく形成されている。なお、突出部側凹部２２１ａは、容器側凹部２２２ａよりも、凹部内方の領域の幅が大きく、かつ、深さが浅い、または、凹部内方の領域の幅が小さく、かつ、深さが深いことで、断面積が大きく形成されていてもよい。また、突出部側凹部２２１ａ及び容器側凹部２２２ａの断面形状は、上記実施の形態と同様に、三角形状には限定されず、どのような形状であってもよい。

以上のように、本変形例に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。特に、本変形例では、電極端子２００ａの薄肉部２２０ａにおいて、容器側凹部２２２ａは、位置または断面形状が、突出部側凹部２２１ａとは異なるように形成されている。このように、容器側凹部２２２ａと突出部側凹部２２１ａとの位置または断面形状を異ならせることで、薄肉部２２０ａの厚みを調整することができるため、薄肉部２２０ａの厚みが薄くなりすぎて破断等損傷するのを抑制することができる。これにより、蓋体１１０と突出部５２１とで電極端子２００ａを挟む際に、電極端子２００ａが損傷するのを抑制しつつ電極端子２００ａが反り返るのを抑制することができる。

また、容器側凹部２２２ａと突出部側凹部２２１ａとの位置または断面形状を異ならせることで、薄肉部２２０ａの形状を、電極端子２００ａの変形（反り）を効果的に吸収できる形状に任意に設定することができる。

特に、電極端子２００ａの薄肉部２２０ａにおいて、突出部側凹部２２１ａは、容器側凹部２２２ａよりも、凹部内方の領域の断面積が大きく形成されている。このように、突出部側凹部２２１ａを容器側凹部２２２ａよりも断面積が大きくなるように形成することで、電極端子２００ａが突出部５２１からの力で変形する（反る）のを吸収しやすくすることができる。これにより、蓋体１１０と突出部５２１とで電極端子２００ａを挟む際に、電極端子２００ａが反り返るのをより抑制することができる。

さらに、突出部側凹部２２１ａよりも容器側凹部２２２ａの方を内側（軸部５２０側）に配置することで、電極端子２００ａが突出部５２１からの力で変形する（反る）のをさらに吸収しやすくすることができる。これにより、蓋体１１０と突出部５２１とで電極端子２００ａを挟む際に、電極端子２００ａが反り返るのをさらに抑制することができる。

なお、本変形例において、突出部側凹部２２１ａは、容器側凹部２２２ａよりも断面積が小さく形成されていてもよいし、容器側凹部２２２ａよりも内側に配置されていてもよい。

（変形例２）
次に、上記実施の形態の変形例２について、説明する。図７は、本実施の形態の変形例２に係る集電体５００ａが電極端子２００ｂに接続された状態での構成を示す断面図である。具体的には、図７は、図３に対応する図である。

図７に示すように、本変形例における電極端子２００ｂ及び集電体５００ａは、上記実施の形態における電極端子２００及び集電体５００と逆の構成を有している。つまり、電極端子２００ｂは、端子本体部２３０と、軸部２４０と、突出部２４１とを有し、集電体５００ａは、軸部２４０が挿入される貫通孔５１１が形成された端子側配置部５１０ａを有している。また、端子側配置部５１０ａは、内側集電部５１２と、外側集電部５１３と、内側集電部５１２及び外側集電部５１３よりも肉厚が薄い（Ｚ軸方向の厚みが小さい）薄肉部５１４と、を有し、薄肉部５１４は、突出部側凹部５１５と容器側凹部５１６とを有している。

ここで、本変形例における電極端子２００ｂの端子本体部２３０、軸部２４０及び突出部２４１は、上記実施の形態における集電体５００の端子側配置部５１０、軸部５２０及び突出部５２１と同様の構成を有している。また、本変形例における集電体５００ａの端子側配置部５１０ａは、上記実施の形態における電極端子２００と同様の構成を有している。つまり、本変形例における端子側配置部５１０ａの内側集電部５１２、外側集電部５１３及び薄肉部５１４は、上記実施の形態における電極端子２００の内側端子部２０１、外側端子部２０２及び薄肉部２２０と同様の構成を有している。また、本変形例における薄肉部５１４の突出部側凹部５１５及び容器側凹部５１６は、上記実施の形態における薄肉部２２０の突出部側凹部２２１及び容器側凹部２２２と同様の構成を有している。なお、本変形例では、端子側配置部５１０ａが、容器１００に沿って配置される板状部の一例である。

また、本変形例における上部ガスケット３００ａ及び下部ガスケット４００ａについても、同様に、上記実施の形態における上部ガスケット３００及び下部ガスケット４００と逆の構成を有している。つまり、本変形例における上部ガスケット３００ａは、上記実施の形態における下部ガスケット４００と同様に、軸部２４０が挿入される貫通孔３２１が形成された筒状部３２０を有している。また、本変形例における下部ガスケット４００ａは、上記実施の形態における上部ガスケット３００と同様に、筒状部３２０が挿入される貫通孔４２０を有している。

このように、本変形例は、上記実施の形態における構成の説明を援用できるため、本変形例における各構成要素の詳細な説明は省略する。また、本変形例のその他の構成についても、上記実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。なお、本変形例の場合、電極端子２００ｂは、バスバーと溶接で接続される溶接接続用の端子でなくてもよく、例えば、ボルト部を有しておりナットと締結されて接続されるボルト接続用の端子でもよい。

以上のように、本変形例に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。特に、本変形例では、集電体５００ａの端子側配置部５１０ａ（板状部）と、蓋体１１０及び端子側配置部５１０ａを貫通する軸部２４０と、蓋体１１０とで端子側配置部５１０ａを挟む突出部２４１と、を備え、端子側配置部５１０ａは、突出部２４１の周囲に薄肉部５１４を有している。このように、端子側配置部５１０ａが突出部２４１の周囲に薄肉部５１４を有していることで、蓋体１１０と突出部２４１とで端子側配置部５１０ａを挟む際に、挟む力によって端子側配置部５１０ａが反り返ろうとしても、薄肉部５１４が端子側配置部５１０ａの変形（反り）を吸収することができる。これにより、蓋体１１０と突出部２４１とで端子側配置部５１０ａを挟む際に、端子側配置部５１０ａが反り返るのを抑制することができる。

端子側配置部５１０ａが反り返るのを抑制することができれば、集電体５００ａの電極体６００との接続部分である電極体側配置部５３０が傾くのを抑制することができる。これにより、集電体５００ａと電極体６００との接合不良（溶接不良）等の不具合を抑制することができる。

（その他の変形例）
以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る蓄電素子について説明したが、本発明は、この実施の形態及びその変形例に限定されない。つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例は全ての点で例示であり、本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。

例えば、上記実施の形態及びその変形例では、突出部（突出部５２１または２４１）は、軸部（軸部５２０または２４０）がかしめられることで形成された突出部分であることとした。しかし、当該突出部は、かしめによって形成された突出部分には限定されない。例えば、当該軸部にボルト部が形成されてナットと締結される構成の場合には、ナットが当該突出部に相当する。または、当該軸部が、頭部を有するボルトである場合には、ボルトの頭部が当該突出部に相当する。

また、上記実施の形態及びその変形例では、突出部（突出部５２１または２４１）は、軸部（軸部５２０または２４０）の周囲の全周に亘って円環状に形成されていることとした。しかし、当該突出部は、円環状以外の環状、または、当該軸部の周囲の全周のうちの一部に形成されていることにしてもよいし、当該軸部の周囲の全周に亘って断続的に形成されていることにしてもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、外側端子部２０２または外側集電部５１３は、薄肉部２２０、２２０ａまたは薄肉部５１４よりも肉厚が厚い部分であることとした。しかし、外側端子部２０２または外側集電部５１３は、薄肉部２２０、２２０ａまたは薄肉部５１４と同じ厚みか、薄肉部２２０、２２０ａまたは薄肉部５１４よりも肉厚が薄い部分であることにしてもよい。これによっても、薄肉部２２０、２２０ａまたは薄肉部５１４は、内側端子部２０１または内側集電部５１２よりも肉厚が薄く形成されているため、電極端子２００、２００ａまたは集電体５００ａの端子側配置部５１０ａが反り返るのを抑制する効果はある。

また、上記実施の形態及びその変形例では、薄肉部（薄肉部２２０、２２０ａまたは５１４）の突出部側凹部及び容器側凹部は、突出部５２１の周囲の全周に亘って円環状に形成されていることとした。しかし、突出部側凹部及び容器側凹部の少なくとも一方は、円環状以外の環状、または、突出部５２１の周囲の全周のうちの一部に形成されていることにしてもよいし、突出部５２１の周囲の全周に亘って断続的に形成されていることにしてもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、薄肉部（薄肉部２２０、２２０ａまたは５１４）の容器側凹部及び突出部側凹部は、内方に空間を有していることとした。しかし、容器側凹部及び突出部側凹部は、内方にガスケット等の他の部材が配置されていてもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、薄肉部（薄肉部２２０、２２０ａまたは５１４）は、容器側凹部及び突出部側凹部の双方を有していることとした。しかし、当該薄肉部は、容器側凹部及び突出部側凹部の少なくとも一方を有していればよく、容器側凹部及び突出部側凹部のいずれか一方を有していなくてもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、電極端子または集電体は、軸部（軸部５２０または２４０）を一体的に有していることとした。しかし、電極端子または集電体は、軸部を別体で有していることにしてもよい。例えば、上記実施の形態及び変形例１において、集電体５００は、端子側配置部５１０と軸部５２０とを別体で有しており、軸部５２０が、端子側配置部５１０の貫通孔に挿入されてかしめられることで端子側配置部５１０に固定される構成でもよい。この場合、端子側配置部５１０は、上記変形例２における端子側配置部５１０ａと同様に、薄肉部を有する構成にしてもよい。上記変形例２についても同様に、電極端子２００ｂは、端子本体部２３０と軸部２４０とを別体で有しており、軸部２４０が、端子本体部２３０の貫通孔に挿入されてかしめられることで端子本体部２３０に固定される構成でもよい。この場合、端子本体部２３０は、上記実施の形態または変形例１における電極端子２００または２００ａと同様に、薄肉部を有する構成にしてもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、電極体６００は、巻回軸が蓋体１１０に平行となるいわゆる縦巻きの巻回型電極体であることとした。しかし、電極体６００は、巻回軸が蓋体１１０に垂直となるいわゆる横巻きの巻回型電極体であってもよい。また、電極体６００の形状は巻回型に限らず、平板状極板を積層したスタック型の電極体、または、極板を蛇腹状に折り畳んだ蛇腹型の電極体であることにしてもよい。また、電極体６００の個数は１つには限定されず、２つ以上設けられていてもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、正極側及び負極側の双方が上記の構成を有していることとしたが、正極側及び負極側のいずれか一方しか上記の構成を有していないことにしてもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例に含まれる構成要素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。例えば、上記変形例１の構成を上記変形例２の構成に適用してもよい。

また、本発明は、このような蓄電素子として実現することができるだけでなく、当該蓄電素子が備える板状部を有する部材（電極端子２００、２００ａ、または、端子側配置部５１０ａを有する集電体５００ａ）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 蓄電素子
２０ バスバー
２１ 溶接部
１００ 容器
１１０ 蓋体
１１２、２１０、３１０、３２１、４１１、４２０、５１１ 貫通孔
２００、２００ａ、２００ｂ 電極端子
２０１ 内側端子部
２０２ 外側端子部
２２０、２２０ａ、５１４ 薄肉部
２２１、２２１ａ、５１５ 突出部側凹部
２２２、２２２ａ、５１６ 容器側凹部
２３０ 端子本体部
２４０、５２０ 軸部
２４１、５２１ 突出部
５００、５００ａ 集電体
５１０、５１０ａ 端子側配置部
５１２ 内側集電部
５１３ 外側集電部

Claims (6)

1. 容器と、
   電極端子に接続される集電体、または、バスバーに溶接で接合される電極端子に設けられ、前記容器に沿って配置される板状部と、
   前記容器及び前記板状部を貫通する軸部と、
   前記軸部から前記板状部に沿って突出し、かつ、前記容器とで前記板状部を挟む位置に配置される突出部と、を備え、
   前記板状部は、前記突出部の周囲に配置され、前記突出部が配置される部分よりも肉厚が薄い薄肉部を有する
   蓄電素子。
2. 前記薄肉部は、
   前記板状部の前記容器側に形成された凹部である容器側凹部と、
   前記板状部の前記突出部側に形成された凹部である突出部側凹部と、を有する
   請求項１に記載の蓄電素子。
3. 前記容器側凹部は、前記軸部の軸方向から見た場合の位置、または、前記軸方向と平行な面での断面形状が、前記突出部側凹部とは異なる
   請求項２に記載の蓄電素子。
4. 前記突出部側凹部は、前記容器側凹部よりも、前記断面形状における凹部内方の領域の断面積が大きい
   請求項３に記載の蓄電素子。
5. 前記容器側凹部は、内方に空間を有する
   請求項２〜４のいずれか１項に記載の蓄電素子。
6. 前記突出部は、前記軸部の外周の全周から前記板状部に沿って突出し、
   前記薄肉部は、前記板状部における前記突出部の周囲の全周に配置される
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電素子。

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