JP2022071733A - 蓄電素子 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で信頼性が向上された蓄電素子を提供すること。【解決手段】蓄電素子１０は、電極体２００と、集電体３００と、容器１００と、絶縁シート６００と、電極端子１３０と、下部絶縁部材１５０とを備えている。絶縁シート６００は、電極体２００と容器１００の内面との間に配置されている。電極端子１３０は蓋体１２０を貫通する軸部１３１を有している。下部絶縁部材１５０は、絶縁本体部１５１、及び、絶縁本体部１５１と一体に設けられた絶縁壁部１５２を有している。絶縁本体部１５１は、集電体３００の軸部１３１と接続された端子接続部３１０と蓋体１２０との間に配置され、軸部１３１が貫通する貫通孔１５０ａを有している。絶縁壁部１５２は、絶縁本体部１５１から蓋体１２０とは反対側に向けて立設され、端子接続部３１０の側面３１０ｂを越える長さを有し、かつ、絶縁シート６００よりも厚く形成されている。【選択図】図５

Description

本発明は、電極体と電極体を収容する容器とを備える蓄電素子に関する。

特許文献１には、電極組立体と、電極組立体を収容するケースとを備える蓄電素子が開示されている。この蓄電素子において、電極組立体の正極側及び負極側それぞれのタブ群は、ケースに固定された正極側及び負極側の電極端子と、平板状の導電部材を介して接続されている。さらに、２つの電極端子の間に絶縁カバーが差し込まれて配置される。絶縁カバーは、２つの導電部材とケースの蓋との間に位置する第１絶縁部と、差し込み方向の両端に設けられた、導電部材とケースとの間に位置する絶縁部（第２絶縁部及び第３絶縁部）を有している。第２絶縁部及び第３絶縁部は、タブ群の折り曲げ部よりも電極組立体側に延びている。

特開２０１８－６１１３号公報

上記従来の蓄電素子では、電極組立体（電極体）のタブ群（タブ部）と、ケース（容器）との間に配置される第２及び第３絶縁部を有する絶縁部材を配置することで、電極体のタブ部と容器との絶縁性を確保している。しかしながら、電極体のタブ部は、導電部材（集電体）と接合されており、従って、集電体と容器とを確実に絶縁する必要がある。この点に関し、上記従来の蓄電素子では、絶縁カバーは、２つの電極端子が固定された状態の蓋に後付けされるため、２つの電極端子の並び方向において、２つの電極端子の間にのみ配置される。その結果、集電体と容器との間において、集電体には絶縁カバーに覆われない部分が生じる。これを解消するためには、例えば、電極体を包むように配置される絶縁シートを、集電体の側面と容器の内面との間まで延設することも考えられるが、この場合は、絶縁シートの端縁が、容器本体の開口部に近い位置に配置されることになる。その結果、容器の開口部を蓋で閉じる際に、開口部の周縁と蓋との間に絶縁シートの端縁が噛み込まれる、という問題が生じる。

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、簡易な構成で信頼性が向上された蓄電素子を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る蓄電素子は、電極体と、前記電極体に接続された集電体と、前記電極体及び前記集電体を収容する容器とを備える蓄電素子であって、前記電極体と前記容器の内面との間に配置された絶縁シートと、前記容器の壁部に固定され、前記壁部を貫通する軸部を有する電極端子と、前記集電体の前記軸部と接続された端子接続部と前記壁部との間に配置され、前記軸部が貫通する貫通孔を有する絶縁本体部を有する絶縁部材と、を備え、前記絶縁部材は、前記絶縁本体部と一体に設けられた絶縁壁部を有し、前記絶縁壁部は、前記絶縁本体部から前記壁部とは反対側に向けて立設され、前記端子接続部の側面を越える長さを有し、かつ、前記絶縁シートよりも厚く形成されている。

この構成によれば、主として端子接続部と、電極端子が配置された壁部との電気的な絶縁を担う絶縁部材が、端子接続部の側面を覆う大きさの絶縁壁部を有している。従って、絶縁壁部が、端子接続部の側面と容器の内面との間の電気的な絶縁を担うことができる。そのため、例えば絶縁シートを、電極端子が配置された壁部である蓋体の高さ位置まで配置する必要がない。これにより、蓋体と容器本体とを組み合わせる場合に、これら２部材間に絶縁シートを噛み込むようなことがない。また、例えば、集電体と容器の内面との間にスペーサ等の別部材を配置する必要もない。また、絶縁部材は、軸部を貫通させる貫通孔を有しているため、軸部に接続される端子接続部に対し、その下面（電極体に対向する面）を除く、ほぼ全域を覆うサイズ及び形状の絶縁本体部及び絶縁壁部を有することができる。さらに、絶縁壁部は、絶縁シートよりも厚く形成されているため、振動、衝撃または温度変化等による変形または損傷が生じ難い。従って、絶縁壁部による絶縁機能が失われ難い。このように、本態様に係る蓄電素子は、簡易な構成で信頼性が向上された蓄電素子である。

前記絶縁部材の前記絶縁壁部と、前記絶縁壁部に対向する前記容器の内面との間に、前記絶縁シートの一部が配置されている、としてもよい。

この構成によれば、端子接続部と容器の内面との間において、絶縁壁部と絶縁シートとがオーバーラップして配置される。これにより、集電体の端子接続部と容器の内面とがより確実に絶縁される。

前記絶縁シートの前記一部は、前記絶縁シートが厚み方向に重ねられていない部分であり、前記絶縁シートの、前記集電体の前記電極体に接続された電極体接続部に沿って配置される部分は、前記絶縁シートが複数枚重ねられている部分である、としてもよい。

この構成によれば、端子接続部と容器の内面との間には、絶縁シートは１枚のみが配置されるため、比較的に狭い空間である端子接続部と容器の内面との間において、無理なく絶縁シートを配置させることができる。また、集電体の電極体接続部と容器の内面との間に配置される部分では、絶縁シートが積層された状態で配置されるため、容器内において変位しやすい部分である電極体接続部と容器との電気的な絶縁の確実性が向上する。

前記容器は、前記容器の長側面を形成する第一側壁部と、前記容器の短側面を形成する第二側壁部とを有し、前記絶縁壁部は、前記第一側壁部の内面と前記端子接続部の側面との間に位置する第一絶縁壁部と、前記第二側壁部の内面と前記端子接続部の側面との間に位置する第二絶縁壁部と、を有する、としてもよい。

この構成によれば、例えば、ともに端子接続部に近い位置にある、容器の短側面側及び長側面側の両方の内面と、端子接続部との電気的な絶縁の確実性が向上される。

前記第二絶縁壁部は、前記短側面の短手方向における中央部に、前記第二絶縁壁部を厚み方向に貫通する開口部を有する、としてもよい。

この構成によれば、例えば製造工程において、短側面側から治具を用いて端子接続部を押さえることができるため、端子接続部を位置決めした状態で、軸部との接合作業（かしめ等）を行うことができる。そのため、端子接続部と軸部とを精度よくまたは確実に接合することができ、このことは、蓄電素子の信頼性の向上に寄与する。

本発明によれば、簡易な構成で信頼性が向上された蓄電素子を提供すること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方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。 実施の形態に係る下部絶縁部材と集電体との構造上の関係を示す斜視図である。 実施の形態に係る下部絶縁部材及びその周辺の構成を示す断面図である。 実施の形態に係る下部絶縁部材と絶縁シートとのオーバーラップ部分を拡大して示す拡大断面図である。 実施の形態に係る絶縁シートの二重部分及び一重部分と集電体との対応関係を示す斜視図である。

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、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。さらに、各図において、同一または同様な構成要素については同じ符号を付している。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。

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、以下同様）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、容器の短側面の短手方向、または、容器の厚さ方向をＹ軸方向と定義する。蓄電素子の容器本体と蓋体との並び方向、容器の短側面の長手方向、または、集電体の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。また、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つの方向が平行である、とは、当該２つの方向が完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行であること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。

（実施の形態）
［１．蓄電素子の全般的な説明］
まず、図１～図３を用いて、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、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内方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から容器本体１１０、及び絶縁シート６００を分離した状態での構成を示す斜視図であり、電極体２００に集電体３００を接合した後の状態を示している。図３は、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。具体的には、図３は、図２に示した容器本体１１０及び絶縁シート６００以外の構成要素を分解して示す斜視図であり、電極体２００に集電体３００を接合する前の状態を示している。

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（単電池）であり、より具体的には、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、自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、船舶、スノーモービル、農業機械、建設機械、または、電気鉄道用の鉄道車両等の移動体の駆動用またはエンジン始動用等のバッテリ等として用いられる。上記の自動車としては、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）及びガソリン自動車が例示される。上記の電気鉄道用の鉄道車両としては、電車、モノレール、リニアモーターカー、並びに、ディーゼル機関及び電気モーターの両方を備えるハイブリッド電車が例示される。また、蓄電素子１０は、家庭用または事業用等に使用される定置用のバッテリ等としても用いることができる。

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、円柱形状、長円柱形状または直方体以外の多角柱形状等であってもよい。

図１に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、正極側及び負極側の電極端子１３０と、正極側及び負極側の上部絶縁部材１４０とを備えている。また、図２及び図３に示すように、容器１００の内方には、正極側及び負極側の下部絶縁部材１５０と、電極体２００と、正極側及び負極側の集電体３００と、絶縁シート６００とが収容されている。なお、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、図示は省略する。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。さらに容器１００の内部に、図示しないスペーサ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１１０と、容器本体１１０の開口を閉塞する蓋体１２０とを有する直方体形状（角形）の容器である。容器本体１１０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、Ｘ軸方向の両側に第二側壁部１１１を有し、Ｙ軸方向の両側に第一側壁部１１２を有し、Ｚ軸マイナス方向側に底壁部１１３を有している。第二側壁部１１１は、容器１００の短側面１１１ａを形成する矩形状かつ板状の壁部であり、第一側壁部１１２は、容器１００の長側面１１２ａを形成する矩形状かつ板状の壁部である。

蓋体１２０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１１０のＺ軸プラス方向側に配置されている。つまり、蓋体１２０は、底壁部１１３に対向し、かつ、第二側壁部１１１及び第一側壁部１１２に隣接する壁部である。本実施の形態では、蓋体１２０には、正極側及び負極側の電極端子１３０が固定されており、かつ、容器１００内部の圧力が上昇した場合に当該圧力を開放するガス排出弁１２１が設けられている。なお、蓋体１２０には、さらに、容器１００の内部に電解液を注入するための注液口等が設けられてもよい。

このような構成により、容器１００は、一対の集電体３００が接続された状態の電極体２００を容器本体１１０の内部に収容後、容器本体１１０と蓋体１２０とが溶接等によって接合されることにより、内部が密封される構造となっている。容器本体１１０及び蓋体１２０は、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によって形成されているが、樹脂を用いることもできる。

電極体２００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。なお、上記集電箔として、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラス、Ａｌ－Ｃｄ合金など、適宜公知の材料を用いることができる。また、合材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または不織布を用いることができる。

本実施の形態では、電極体２００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た巻回型の電極体である。具体的には、電極体２００は、正極板と負極板とが、セパレータを介して、巻回軸Ｗ（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、活物質を含む合材が塗工されず（合材層が形成されず）基材層が露出した部分（合材層非形成部）を有している。

つまり、電極体２００は、合材層が形成された本体部である電極体本体部２１０と、電極体本体部２１０からＸ軸プラス方向またはＸ軸マイナス方向に突出する電極体端部２２０とを有している。これら２つの電極体端部２２０のうちの一方の電極体端部２２０に、正極板の合材層非形成部が積層されて束ねられた正極集束部が設けられている。また、他方の電極体端部２２０に、負極板の合材層非形成部が積層されて束ねられた負極集束部が設けられている。なお、本実施の形態では、断面形状が長円形状である電極体２００を図示しているが、電極体２００の断面形状は円形状または楕円形状等でもよい。

また、電極体２００は、例えば図３に示すように、Ｙ軸方向の幅が狭い扁平状に形成されており、極板（正極板及び負極板）の主たる積層方向はＹ軸方向である。従って、本実施の形態において、電極体２００における極板の積層方向、と言う場合、Ｙ軸方向のことを意味する。

電極端子１３０は、集電体３００を介して、電極体２００の正極板及び負極板に電気的に接続される端子（正極端子及び負極端子）である。つまり、電極端子１３０は、電極体２００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２００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１３０は、電極体２００の上方に配置された蓋体１２０に取り付けられている。具体的には、図３に示すように、電極端子１３０は、容器１００の外部に位置する端子本体部１３２と、端子本体部１３２から下方向けて立設され、容器１００の壁部（本実施の形態では蓋体１２０）を貫通する軸部１３１とを有する。軸部１３１は、上部絶縁部材１４０の貫通孔１４０ａと、蓋体１２０の貫通孔１２０ａと、下部絶縁部材１５０の貫通孔１５０ａと、集電体３００の貫通孔３１０ａとに挿入されて、かしめられる。これにより、電極端子１３０は、上部絶縁部材１４０、下部絶縁部材１５０及び集電体３００とともに蓋体１２０に固定される。電極端子１３０の端子本体部１３２には、バスバー等の導電部材が接合される。正極側の電極端子１３０は、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おり、負極側の電極端子１３０は、銅または銅合金などで形成されている。

集電体３００は、電極体２００のＸ軸方向両側に配置され、電極体端部２２０に接続される部材（正極集電体及び負極集電体）である。具体的には集電体３００は、電極端子１３０の軸部１３１と接続され、下部絶縁部材１５０とともに容器１００に固定された端子接続部３１０と、端子接続部３１０から延設された一対の電極体接続部３２０とを有する。正極側の集電体３００の一対の電極体接続部３２０は、正極側の電極体端部２２０に接合され、負極側の集電体３００の一対の電極体接続部３２０は、負極側の電極体端部２２０に接合される。接合の手法としては、超音波接合またはかしめ接合等が採用される。集電体３００の材質は限定されないが、例えば、正極側の集電体３００は、電極体２００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などの金属部材で形成されている。負極側の集電体３００は、電極体２００の負極基材層と同様、銅または銅合金などの金属部材で形成されている。

上部絶縁部材１４０は、容器１００の蓋体１２０と電極端子１３０の端子本体部１３２との間に配置され、蓋体１２０と電極端子１３０との間を絶縁する部材である。本実施の形態では、上部絶縁部材１４０は、蓋体１２０と電極端子１３０の軸部１３１との間を封止するガスケットとしても機能する。具体的には、上部絶縁部材１４０は、矩形状の略板状部材の中央部分に、電極端子１３０の軸部１３１が挿入される貫通孔１４０ａが形成された形状を有しており、貫通孔１４０ａに軸部１３１が挿入されてかしめられることにより蓋体１２０に固定される。

下部絶縁部材１５０は、容器１００の蓋体１２０と集電体３００の端子接続部３１０との間に配置され、蓋体１２０と集電体３００との間を絶縁する部材である。具体的には、下部絶縁部材１５０は、矩形状の略板状部材の略中央部分に、電極端子１３０の軸部１３１が挿入される貫通孔１５０ａが形成された形状を有しており、貫通孔１５０ａに軸部１３１が挿入されてかしめられることにより、下部絶縁部材１５０が蓋体１２０に固定される。本実施の形態において、絶縁部材の一例である下部絶縁部材１５０及びその周辺の構成については、図４～図７を用いて後述する。

上部絶縁部材１４０及び下部絶縁部材１５０のそれぞれは、電気的な絶縁性を有する樹脂材料によって形成されている。この樹脂材料としては、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）等が例示される。

絶縁シート６００は、ＰＰまたはＰＥ等の樹脂製のシートを材料とする部材であり、主として、電極体２００と容器１００の内面とを電気的に絶縁する役目を担っている。「容器１００の内面」とは、具体的には、容器本体１１０の内面である。つまり、「容器１００の内面」という場合、第一側壁部１１２の内面、第二側壁部１１１の内面、及び底壁部１１３の内面の内の少なくとも１つを意味する。

絶縁シート６００は、図２に示すように、２つの集電体３００が接合された電極体２００を包む形状に形成されている。より具体的には、絶縁シート６００は、一部が重ねられて箱状に形成されていることで、電極体２００の上方（Ｚ軸プラス方向）を除くほぼ全域を隙間なく覆うことができる。

［２．下部絶縁部材及びその周辺の構成］
次に、下部絶縁部材１５０及びその周辺の構成について、図４～図７を用いて説明する。図４は、実施の形態に係る下部絶縁部材１５０と集電体３００との構造上の関係を示す斜視図である。図５は、実施の形態に係る下部絶縁部材１５０及びその周辺の構成を示す断面図である。図５では、図４のＶ－Ｖ線を通るＹＺ平面における蓄電素子１０の部分断面が図示されており、電極体本体部２１０については内部構造の図示が省略されている。図６は、実施の形態に係る下部絶縁部材１５０と絶縁シート６００とのオーバーラップ部分を拡大して示す拡大断面図である。図６では、図５において符号「ＶＩ」が付された矩形領域を拡大して図示している。図７は、実施の形態に係る絶縁シート６００の二重部分６２０及び一重部分６１０と集電体３００との対応関係を示す斜視図である。

なお、本実施の形態では、蓄電素子１０が備える一対の電極端子１３０の周辺の構成は共通している。そのため、図４以降の図では、一対の電極端子１３０のうちの、Ｘ軸プラス方向側の電極端子１３０及びその周辺について図示する。また、以下で説明される当該一方の電極端子１３０に関する事項は、他方の電極端子１３０に適用されてもよい。

図４及び図５に示すように、本実施の形態に係る下部絶縁部材１５０は、絶縁本体部１５１と絶縁壁部１５２とを有している。絶縁本体部１５１は、集電体３００の端子接続部３１０と蓋体１２０との間に配置され、電極端子１３０の軸部１３１が貫通する貫通孔１５０ａを有する部分である。絶縁壁部１５２は、絶縁本体部１５１と一体に設けられた壁部であり、端子接続部３１０のＹ軸方向の側面３１０ｂ及びＸ軸方向の側面３１０ｃと、容器１００の内面との間に配置される壁部である。つまり、下部絶縁部材１５０は、電極端子１３０の軸部１３１の軸方向（Ｚ軸方向）において、集電体３００と容器１００との間に配置されているだけでなく、軸部１３１の径方向（ＸＹ平面に平行な方向）においても、集電体３００と容器１００との間に配置されている。

このように、本実施の形態に係る蓄電素子１０は、電極体２００と、電極体２００に接続された集電体３００と、電極体２００及び集電体３００を収容する容器１００とを備えている。蓄電素子１０はさらに、絶縁シート６００と、電極端子１３０と、下部絶縁部材１５０とを備えている。絶縁シート６００は、電極体２００と容器１００の内面との間に配置されている。電極端子１３０は、容器１００の壁部（蓋体１２０）に固定されており、蓋体１２０を貫通する軸部１３１を有している。下部絶縁部材１５０は、絶縁本体部１５１、及び、絶縁本体部１５１と一体に設けられた絶縁壁部１５２を有している。絶縁本体部１５１は、集電体３００の軸部１３１と接続された端子接続部３１０と蓋体１２０との間に配置され、軸部１３１が貫通する貫通孔１５０ａを有している。絶縁壁部１５２は、図５及び図６に示すように、絶縁本体部１５１から蓋体１２０とは反対側に向けて立設され、端子接続部３１０の側面３１０ｂを越える長さを有し、かつ、絶縁シート６００よりも厚く形成されている。例えば絶縁シート６００の厚みは０．０５ｍｍ～０．１５ｍｍ程度であり、場合、絶縁壁部１５２の厚みは０．５ｍｍ～１．０ｍｍ程度である。

このように、本実施の形態では、主として端子接続部３１０と、電極端子１３０が配置された壁部（蓋体１２０）との電気的な絶縁を担う下部絶縁部材１５０が、端子接続部３１０の側面３１０ｂを覆う大きさの絶縁壁部１５２を有している。従って、絶縁壁部１５２が、端子接続部３１０の側面３１０ｂと容器１００の内面との間の電気的な絶縁を担うことができる。そのため、例えば絶縁シート６００を、電極端子１３０が配置された壁部である蓋体１２０の高さ位置まで配置する必要がない。これにより、蓋体１２０と容器本体１１０とを組み合わせる場合に、これら２部材間に絶縁シート６００を噛み込むようなことがない。また、例えば、集電体３００と容器１００の内面との間にスペーサ等の別部材を配置する必要もない。また、下部絶縁部材１５０は、電極端子１３０の軸部１３１を貫通させる貫通孔１５０ａを有している。そのため、軸部１３１に接続される端子接続部３１０に対し、その下面（電極体２００に対向する面）を除く、ほぼ全域を覆うサイズ及び形状の絶縁本体部１５１及び絶縁壁部１５２を有することができる。さらに、絶縁壁部１５２は、絶縁シート６００よりも厚く形成されているため、振動、衝撃または温度変化等による変形または損傷が生じ難い。従って、絶縁壁部１５２による絶縁機能が失われ難い。このように、本態様に係る蓄電素子１０は、簡易な構成で信頼性が向上された蓄電素子である。

また、本実施の形態では、下部絶縁部材１５０の絶縁壁部１５２と、絶縁壁部１５２に対向する容器１００の内面との間に、図５及び図６に示すように、絶縁シート６００の一部が配置されている。

すなわち、端子接続部３１０と容器１００の内面との間において、絶縁壁部１５２と絶縁シート６００とがオーバーラップして配置される。これにより、例えば、上下方向（Ｚ軸方向）において、端子接続部３１０の上端から、電極体本体部２１０の下端まで、絶縁壁部１５２と絶縁シート６００とで隙間なく覆うことができる。その結果、電極体本体部２１０と容器１００の内面との間だけでなく、端子接続部３１０と容器１００の内面との間においてもより確実に絶縁される。

また、本実施の形態では、図７に示すように、絶縁シート６００の一部は、絶縁シート６００が厚み方向に重ねられていない部分（一重部分６１０）である。絶縁シート６００の、集電体３００の、電極体２００に接続された電極体接続部３２０に沿って配置される部分は、絶縁シート６００が複数枚（本実施の形態では２枚）重ねられている部分（二重部分６２０）である。

このように、本実施の形態では、端子接続部３１０と容器１００の内面との間には、絶縁シート６００は１枚のみが配置される。そのため、図５に示すように、比較的に狭い空間である端子接続部３１０と容器１００の内面との間において、無理なく絶縁シート６００を配置させることができる。また、図７に示すように、集電体３００の電極体接続部３２０と容器１００の内面との間に配置される部分では、絶縁シート６００が積層された状態で配置される。つまり、電極体接続部３２０に沿うように二重部分６２０が配置される。そのため、容器１００内において変位しやすい部分である電極体接続部３２０と容器１００との電気的な絶縁の確実性が向上する。

また、本実施の形態では、容器１００は、容器１００の長側面１１２ａを形成する第一側壁部１１２と、容器１００の短側面１１１ａを形成する第二側壁部１１１とを有している（図２参照）。絶縁壁部１５２は、図４及び図５に示すように、第一側壁部１１２の内面と端子接続部３１０の側面３１０ｂとの間に位置する第一絶縁壁部１５３と、第二側壁部１１１の内面と端子接続部３１０の側面３１０ｃとの間に位置する第二絶縁壁部１５４と、を有している。より具体的には、絶縁壁部１５２は、端子接続部３１０のＹ軸方向（電極体２００の極板の積層方向）の両側に配置された第一絶縁壁部１５３と、端子接続部３１０のＸ軸プラス方向側に配置された第二絶縁壁部１５４とを有している。

この構成によれば、例えば、ともに端子接続部３１０に近い位置にある、容器１００の第一側壁部１１２の内面及び第二側壁部１１１の内面の両方と、端子接続部３１０との間に絶縁壁部１５２が配置される。これにより、容器１００の内面と、端子接続部３１０との電気的な絶縁の確実性が向上される。

また、本実施の形態では、第二絶縁壁部１５４は、図４に示すように、短側面１１１ａの短手方向（Ｙ軸方向）における中央部に、第二絶縁壁部１５４を厚み方向に貫通する開口部１５６を有している。

このように、第二絶縁壁部１５４に開口部１５６が設けられていることで、例えば製造工程において、短側面１１１ａ側（Ｘ軸プラス方向側）から、治具によって端子接続部３１０を押さえることができる。これにより、端子接続部３１０を位置決めした状態で、軸部１３１との接合作業（かしめ等）を行うことができる。そのため、端子接続部３１０と軸部１３１とを精度よくまたは確実に接合することができ、このことは、蓄電素子１０の信頼性の向上に寄与する。

［３．変形例］
以上、本発明の実施の形態に係る蓄電素子について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、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ことが意図される。

例えば、集電体３００の形状及びサイズは、図３及び図７等に示される形状及びサイズである必要はない。例えば集電体３００が長尺状の電極体接続部３２０を有することは必須ではなく、集電体３００は、電極体接続部として、その接続相手である電極体端部の形状、位置及び大きさ等に応じた態様の電極体接続部を有すればよい。例えば、蓄電素子１０が備える電極体が、Ｚ軸プラス方向の端部にタブ部（極板のタブの積層体）を有する場合を想定する。この場合、蓄電素子１０が備える集電体は、電極端子１３０の軸部１３１と接合される端子接続部と、タブ部と接合される平板状の電極体接続部であって、厚み方向を、端子接続部と同じくＺ軸方向に向けた姿勢で配置された電極体接続部とを有してもよい。この場合、例えば１枚の金属板を折り曲げることで、端子接続部と電極体接続部とを有する集電体が形成されてもよい。つまり、１枚の金属板で形成された集電体において、端子接続部と電極体接続部との間に折り曲げ部分が設けられることで、端子接続部と電極体接続部とがＺ軸方向で対向する姿勢で配置されてもよい。上記いずれの場合であっても、軸部１３１が貫通した状態で配置された絶縁部材において、端子接続部のＹ軸方向またはＺ軸方向の側面に対向する位置に絶縁壁部が設けられていることで、容器１００の内面と端子接続部とをより確実に絶縁することができる。

また、蓄電素子１０が備える一対の電極端子１３０のそれぞれに対応して下部絶縁部材１５０が配置されることは必須ではない。例えば、容器１００と、電極体２００の正極とを導通させる場合、つまり、容器１００を、蓄電素子１０の正極端子として使用する場合、負極側の電極端子１３０に対応する位置のみに下部絶縁部材１５０が配置されてもよい。

また、集電体３００の端子接続部３１０と、短側面１１１ａを形成する第二側壁部１１１との距離が比較的に長い場合などにおいて、下部絶縁部材１５０の絶縁壁部１５２は、第二絶縁壁部１５４を有しなくてもよい。また、絶縁壁部１５２は、Ｙ軸方向の両側に第一絶縁壁部１５３を有する必要はない。例えば、電極端子１３０が、蓋体１２０においてＹ軸方向の偏った位置（中央ではない位置）に配置されている場合を想定する。この場合、端子接続部３１０のＹ軸方向における両側の第一側壁部１１２の内の、端子接続部３１０に近い一方の第一側壁部１１２と端子接続部３１０との間のみに第一絶縁壁部１５３が配置されてもよい。このように、端子接続部３１０と、容器１００の内面との間の距離が短い部分のみに絶縁壁部１５２を配置することで、下部絶縁部材１５０の形状を単純化することができる。または、下部絶縁部材１５０の作製に必要な樹脂の量を削減することができる。

また、蓄電素子１０は複数の電極体２００を備えてもよい。例えば、蓄電素子１０が、Ｙ軸方向に並べられた２つの電極体２００を備える場合、集電体３００は、２つの電極体端部２２０と接続するため４つの電極体接続部３２０を有してもよい。

また、蓄電素子１０が備える電極体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蛇腹状に積層した構造を有する電極体が、蓄電素子１０に備えられてもよい。

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。

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
１１１ 第二側壁部
１１２ 第一側壁部
１２０ 蓋体
１３０ 電極端子
１３１ 軸部
１３２ 端子本体部
１５０ 下部絶縁部材
１５１ 絶縁本体部
１５２ 絶縁壁部
１５３ 第一絶縁壁部
１５４ 第二絶縁壁部
１５６ 開口部
２００ 電極体
３００ 集電体
３１０ 端子接続部
３１０ｂ、３１０ｃ 側面
３２０ 電極体接続部
６００ 絶縁シート
６１０ 一重部分
６２０ 二重部分

Claims (5)

1. 電極体と、前記電極体に接続された集電体と、前記電極体及び前記集電体を収容する容器とを備える蓄電素子であって、
   前記電極体と前記容器の内面との間に配置された絶縁シートと、
   前記容器の壁部に固定され、前記壁部を貫通する軸部を有する電極端子と、
   前記集電体の前記軸部と接続された端子接続部と前記壁部との間に配置され、前記軸部が貫通する貫通孔を有する絶縁本体部を有する絶縁部材と、を備え、
   前記絶縁部材は、前記絶縁本体部と一体に設けられた絶縁壁部を有し、
   前記絶縁壁部は、前記絶縁本体部から前記壁部とは反対側に向けて立設され、前記端子接続部の側面を越える長さを有し、かつ、前記絶縁シートよりも厚く形成されている、
   蓄電素子。
2. 前記絶縁部材の前記絶縁壁部と、前記絶縁壁部に対向する前記容器の内面との間に、前記絶縁シートの一部が配置されている、
   請求項１記載の蓄電素子。
3. 前記絶縁シートの前記一部は、前記絶縁シートが厚み方向に重ねられていない部分であり、
   前記絶縁シートの、前記集電体の、前記電極体に接続された電極体接続部に沿って配置される部分は、前記絶縁シートが複数枚重ねられている部分である、
   請求項２記載の蓄電素子。
4. 前記容器は、前記容器の長側面を形成する第一側壁部と、前記容器の短側面を形成する第二側壁部とを有し、
   前記絶縁壁部は、
   前記第一側壁部の内面と前記端子接続部の側面との間に位置する第一絶縁壁部と、
   前記第二側壁部の内面と前記端子接続部の側面との間に位置する第二絶縁壁部と、を有する、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電素子。
5. 前記第二絶縁壁部は、前記短側面の短手方向における中央部に、前記第二絶縁壁部を厚み方向に貫通する開口部を有する、
   請求項４記載の蓄電素子。

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