JP6069839B2 - 蓄電素子及び容器部材 - Google Patents

Description

本発明は、例えば二次電池その他の電池等の蓄電素子及びそれに用いられる容器部材に関する。

二次電池は、一次電池の置きかえ用途はもとより、携帯電話、ＩＴ機器などの電子機器の電源として広く普及している。とりわけ、リチウムイオン電池に代表される非水電解質二次電池は、高エネルギー密度であることから、電気自動車などの産業用大型電気機器への応用も進められている。

図１２は、従来の技術による、非水電解質二次電池の模式的な構成を示す分解斜視図である（例えば、特許文献１、図１を参照）。図１２に示すように、非水電解質二次電池１００は、それぞれアルミニウム製である、開口１１０ｘを有する開口箱状の容器本体１１０と板状の蓋部１２０とから構成される、外形六面体の電池容器を外装として備える。

発電要素１１１は、帯状の電極板である正極板と負極板を、セパレータを介して長円筒形に巻回した構成を有する。巻回された状態において、正極板及び負極板は巻回軸の両端の異なる方向に位置をずらして配置されており、発電要素１１１の両端において、それぞれ所定の幅でセパレータから突出している。更に、各電極板の突出部は活物質が担持されておらず、基材である金属箔が露出している。発電要素１１１の両端部にそれぞれはみ出した正極側金属箔部１１１ａ、負極側金属箔部１１１ａ´には、導電性の金属板である、正極側の集電体１１２及び負極側の集電体１１２´がそれぞれ接続される。

集電体１１２の一端は、発電要素１１１の上部の表面と平行に延伸し、その表面には貫通孔１１２ａが形成されている。又、他端は発電要素１１１の側面に向かって屈曲し、発電要素１１１の側面に露出した巻回状態の正極側金属箔部１１１ａと共に、アルミニウム等の金属製の挟持板１１４に挟まれて超音波溶接等により接続、固定されている。負極側の集電体１１２´も同様の構成を有するが、金属の材質は銅等が用いられる。

又、蓋部１２０の両端には端子引出用の貫通孔が開口されている。なお、図１２においては、正極側の貫通孔１２０ａのみを示し、負極側の貫通孔は後述する部品の陰に隠れるため図示されない。

蓋部１２０と集電体１１２との間には絶縁封止材１１３が位置している。絶縁封止材１１３は合成樹脂等の絶縁性及び一定の弾性を備えた合成樹脂製の部材であり、その表面には蓋部１２０の貫通孔１２０ａ及び集電体１１２の貫通孔１１２ａと同心円をなす貫通孔１１３ａが形成されている。

更に、蓋部１２０の短辺側の端部近傍と重なるように絶縁封止材１２１が位置している。絶縁封止材１２１は絶縁封止材１１３と同様の合成樹脂製の部材であり、その表面には蓋部１２０の貫通孔１２０ａと同心円をなす貫通孔１２１ｂが形成されている。又、絶縁封止材１２１の、蓋部１２０と対向する側には筒部１２１ｃが形成されており、貫通孔２１ｂは筒部１２１ｃ内を延伸している。筒部１２１ｃは貫通孔１２０ａ及び１１３ａに対応した外形を有し、これら各貫通孔に嵌り込むようになっている。

又、絶縁封止材１２１の主面を蔽うように、電極端子１３０が配置されている。電極端子１３０は絶縁封止材１２１の主面の形状に対応した平面形状を有する、アルミニウム又はアルミニウム合金その他の導電性の金属製の電極部１３０ａと電極部１３０ａの表面から突き出した接続部材１３０ｂとから構成される。接続部材１３０ｂはアルミニウム、銅又はそれらの合金等の導電性の金属製部品であって、その先端が集電体１１２の貫通孔１１２に通された状態でかしめられることにより、電極部１３０ａと集電体１１２とを電気的に接続するとともに、蓋部１２０と発電要素１１１とを機械的に結合する役割を果たす。

又、蓋部１２０の表面上には、貫通孔１２２が開口されており、発電要素１１１が収納された後に蓋部１２０へのレーザ溶接により開口１１０が密閉された容器本体１１０の内部空間と連通している。貫通孔１２２を介して容器本体１１０内に電解液が注入された後、金属製の封止栓１２３が貫通孔１２２に嵌め込まれる。封止栓１２３は、その周辺が蓋部１２０の表面とレーザ溶接されることにより封止され、非水電解質二次電池１００を完成する。

このような構成を備えたことにより、発電要素１１１にて発生した電力が集電体１１２及び電極端子１３０を介して容器本体１１０の外に取り出される。具体的には、図示しない外部負荷の配線を電極端子１３０の電極部１３０ａに溶接固定することにより、非水電解質二次電池１００と外部負荷との電気的接続を完成する。

なお、図１２においては省略して示したが、集電体１１２，１１２′及び発電要素１１１は、ポリエチレン等の合成樹脂製の絶縁性フィルムにより包まれており、容器本体１１０とは絶縁した状態で容器本体１１０に収納されている。

特開２０１０−０９７８２２号公報

従来の技術による非水電解質二次電池の構成は以上のようなものであるが、上記従来の技術においては、以下のような問題があった。

すなわち、従来の非水電解質二次電池１においては、図１３の、容器本体１１０の正面を切り欠いて示した模式的要部断面図に示すように、容器本体１００内において発電要素１１１は、その両端である正極側金属箔部１１１ａ及び負極側金属箔部１１１ａ´が、蓋部１２０に固定された正負それぞれの集電体１１２及び集電体１１２´に接続されることにより、蓋部１２０から言わば吊下げられた状態で配置されている。

したがって、非水電解質二次電池１が、例えば車載蓄電池等としての使用時に外部より振動、衝撃が加えられた場合、発電要素１１１は容器本体１１０内で、集電体１１２等との接合箇所を支点として、特に蓋部１２０の長手方向に沿って揺動することとなる。その結果、金属箔部１１１ａと集電体１１２又は狭持板１１４との剥離その他結合部分における破損の発生の恐れや、発電要素１１１が容器本体１１０の内壁と衝突する恐れがある。

このように、従来の技術による非水電解質二次電池のような蓄電素子においては、衝撃や揺動に対して脆弱であるという課題があった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、外部からの衝撃等に抗することができる、耐久性に優れた蓄電素子及びこれに用いられる容器部材を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面は、
発電要素と、
開口を介して前記発電要素を収納する収納容器とを備え、
前記収納容器は、前記開口を有する容器部材及び前記開口を塞ぐ蓋部とを有し、
前記蓋部には、集電体を介して前記発電要素に接続される電極端子が配置されており、
前記容器部材の内壁の一部の表面は、前記発電要素の、前記集電体に収束する部分に対向するとともに前記開口がなす面に平行に突出する向きに変形している、
蓄電素子である。

又、本発明の第２の側面は、
前記容器部材の前記内壁の、変形している前記一部の表面とは、平面において突出している凸部である、
本発明の第１の側面の蓄電素子である。

又、本発明の第３の側面は、
前記容器部材の前記内壁の、変形している前記一部の表面とは、前記内壁において交差する平面のそれぞれにまたがって形成されている凸部である、
本発明の第１の蓄電素子である。

又、本発明の第４の側面は、
前記凸部は、前記容器部材の前記開口から底面に向かって延伸している、
本発明の第２又は第３の側面の蓄電素子である。

又、本発明の第５の側面は、
前記凸部は、前記容器部材の前記底面寄りの部分が前記開口寄りの部分より背高である、
本発明の第４の側面の蓄電素子である。

又、本発明の第６の側面は、
前記凸部は複数であって、前記容器部材の前記開口から底面に向かって配列されている、
本発明の第２又は第３の側面の蓄電素子である。

又、本発明の第７の側面は、
複数の前記凸部は、前記容器部材の前記底面寄りに配置されたものが前記開口寄りに配置されたものより背高である、
本発明の第６の側面の蓄電素子である。

又、本発明の第８の側面は、
前記凸部は、前記容器部材の底面寄りに設けられており、
前記集電体は、前記容器部材の、前記底面に対向する側に固定されている、
本発明の第２又は第３の側面の蓄電素子である。

又、本発明の第９の側面は、
前記凸部は、前記底面に平行に延伸又は配列されている、
本発明の第８の側面の蓄電素子である。

又、本発明の第１０の側面は、
前記凸部の、前記容器部材の前記開口に平行な断面形状は三角形又はくさび形であって、その斜辺が前記発電要素の少なくとも一端の表面に対向している、
本発明の第２から第７のいずれかの側面の蓄電素子である。

又、本発明の第１１の側面は、
前記凸部は、前記容器部材の前記底面寄りの部分が前記開口寄りの部分より幅広である、
本発明の第２から第７のいずれかの側面の蓄電素子である。

又、本発明の第１２の側面は、
前記凸部は、前記容器部材の表面に設けられた凹部に対応して形成されている、
本発明の第２から第１１のいずれかの側面の蓄電素子である。

又、本発明の第１３の側面は、
蓄電素子の収納容器を構成する、電極端子が配置された蓋部により塞がれる開口が形成された、集電体を介して前記電極端子に接続される発電要素を収納する容器部材であって、
その内壁の一部の表面は、前記発電要素の、前記集電体に収束する部分に対向するとともに前記開口がなす面に平行に突出する向きに変形している、
容器部材である。

以上のような本発明によれば、蓄電素子の耐久性を向上させることが可能になるという効果を有する。

本発明の実施の形態１に係る非水電解質二次電池の構成を示す分解斜視図 （ａ）本発明の実施の形態１に係る非水電解質二次電池の構成を示す要部断面図（ｂ）本発明の実施の形態１に係る非水電解質二次電池の構成を示す要部断面図 本発明の実施の形態１に係る非水電解質二次電池の容器本体の構成を示す要部断面図 本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の発電要素の構成を示す図 本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の発電要素の構成を示す図 本発明の実施の形態２に係る非水電解質二次電池の容器本体の構成を示す要部断面図 本発明の実施の形態３に係る非水電解質二次電池の容器本体の構成を示す要部断面図 本発明の実施の形態３に係る非水電解質二次電池の容器本体の他の構成例を示す要部断面図 本発明の実施の形態４に係る非水電解質二次電池の容器本体の構成を示す要部断面図 （ａ）本発明の実施の形態５に係る非水電解質二次電池の容器本体の構成を示す要部断面図（ｂ）本発明の実施の形態５に係る非水電解質二次電池の容器本体の構成を示す要部断面図 （ａ）本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の容器本体の他の構成例を示す要部断面図（ｂ）本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の容器本体の他の構成例を示す要部断面図 従来の技術による非水電解質二次電池の構成を示す分解斜視図 従来の技術による非水電解質二次電池の構成を示す要部断面図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る非水電解質二次電池１の分解斜視図である。ただし、従来例と同一又は相当する部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

次に、図２（ａ）は、本実施の形態１に係る非水電解質二次電池１の模式的な構成を示す要部断面図であり、図１に示す主面１１０ａを切り欠くとともに、発電要素１１１及び集電体１１２を図中破線により透過状態として示すものである。又、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す非水電解質二次電池１の、Ａ−Ａ直線による断面図である。ただし、図２（ｂ）においては、図２（ａ）では切り欠いた主面１１０ａを含めた断面を示した。

更に、図３は、本実施の形態１に係る非水電解質二次電池１の容器本体１１０の構成を示す部分断面図である。

図１に示すように、非電解質二次電池１は、発電要素１１１を収納する容器本体１１０において、その主面１１０ａ上に、開口１１０ｘから図中下方へ延伸する凹溝１１が形成されている。凹溝１１は、図３に示すように、容器本体１１０ａの裏面１１０ｂ上において、反転形状としての凸列１０を形成するものである。

本実施の形態１に係る非水電解質二次電池１は、容器本体１１０内にこの凸列１０を備えたことを特徴とするものである。以下、図１〜３を適宜参照して、説明を行う。

図３に示すように、凸列１０は、開口１１０ｘから底面１１０ｙに向かって直進する帯状の斜面１０ａ及び斜面１０ｂの長辺同士が稜線１０ａにて接することにより形成される部位であって、対向する一対の裏面１１０ｂの両端にそれぞれ設けられている。又、異なる裏面１１０ｂに設けられた一対の凸列１０は、図２（ｂ）に示すように互いに正対している。

又、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、容器本体１１０内における凸列１０の位置は、収納された発電要素１１１の斜面１１１ｂの位置に対応している。ここで斜面１１１ｂは、発電要素１１１の厚みが中央部１１１ｄから集電体１１２に狭持固定された端部１１１ｃに達するまで徐々に減ずることにより形成される部位である。なお、斜面１１１ｂを含めた発電要素１１１の構成については後述する。

又、斜面１１１ｂの形状に対応して、凸列１０ａの断面は、斜面１０ａのほうが斜面１０ｂよりも長辺となっている。

以上の構成において、非水電解質二次電池１は本発明の蓄電素子に相当し、発電要素１１１は本発明の発電要素に相当し、容器本体１１０及び蓋部１２０はそれぞれ本発明の容器部材及び蓋部に相当し、これらは本発明の収納容器を構成する。又、凸列１０は本発明の凸部に相当する。

このような構成を有する本実施の形態１の非水電解質二次電池１は、容器本体１１１の主面１１０ａの裏面１１０ｂに形成された凸列１０を備えたことにより、以下の効果を奏する。すなわち、図２（ｂ）に示すように、非水電解質二次電池１の内部において、凸列１０が発電要素１１１の両端の斜面１１１ｂに対向して配置されたことにより、発電要素１１１の、蓋部１２０の長手方向に沿った動きを規制することができる。したがって、非水電解質二次電池１に外力が加えられた場合であっても、内部における発電要素１１１の揺動の振幅を抑制して、発電要素１１１の破損の可能性を低減することが可能となっている。

更には、衝撃や揺動への対策としてスペーサーなどの別部材を用意する必要がなくなり、部品点数の削減や製造工数削減を可能とし、生産性の高い非水電解質二次電池が得られる。

ここで発電要素１１１において斜面１１１ｂが形成されていることは、以下の理由による。図４に示すように、発電要素１１１は、最内周から外周に向かって積層された、シート状の正極部材２０、高い放電性や電解質の保液性を示す多孔膜や不織布等を基材とするセパレータ２１、負極部材２２、及びセパレータ２１と同一素材のセパレータ２２の各部材を巻回し、巻回軸に直交する断面形状が長円筒形状となるよう成型されている。

ここで、正極部材２０は、例えば帯状のアルミニウム箔の表面２０ａに正極活物質を担持させて構成し、負極部材２２は、例えば帯状の銅箔の表面２２ａに負極活物質を担持させて構成される。発電要素１１１においては、正極部材２０及び負極部材２２に、それぞれ帯状の片方の側端部に活物質を塗布しない未塗工部２０ｂ及び２２ｂをそれぞれ設けておき、この未塗工部で電極１１１ａ及び１１１ａ´をそれぞれ形成する。そして、正極部材２０及び負極部材２２は、巻回の際に、互いに端面方向にずらすことにより、長円筒形の一方の端面に、未塗工部２０ｂを正極側金属箔部１１１ａとしてはみ出させ、他方の端面には、未塗工部２２ｂを負極側金属箔部１１１ａ´としてはみ出させるようにしている。

このような発電要素１１１の構成において、正極部材２０と負極部材２２とにおいては、活物質の塗工の有無に基づき中心部１１１ｄに比して両端の正極側金属箔部１１１ａ及び負極側金属箔部１１１ａ´の厚みが小さくなる。そして、図５に示すように、正極側金属箔部１１１ａの積層部分の両端１１１ａ１及び１１１ａ２は集電体１１２によりそれぞれ狭持されることにより一定厚みの端部１１１ｃとして形成されるため、中心部１１１ｄから集電体１１２に向かって金属箔（アルミニウム箔又は銅箔）が収束する部位において厚みが連続的に変化する部分が生じ、これが斜面１１１ｂとなる。

本発明は、このような発電要素１１１の構成に着目して、容器本体１１０内に位置する斜面１１１ｂの形状に対応した凸列１０を備えたことで、発電要素１１１の動きを規制することを可能としたものである。

さらに、本実施の形態１においては、図２（ｂ）及び図３に示すように、凸列１０の斜面のうち斜面１０ｂより面積の大きい斜面１０ａが発電要素１１１の斜面１１１ｂに対向している。これにより、揺動した発電要素１１１と凸列１０とは斜面１０ａを介して面接触することとなり、斜面１１１ｂに加えられる圧力は分散され、発電要素１１１への影響を抑えることができる。又、発電要素１１１を被覆する絶縁性フィルムが損傷することを防ぐこともできる。

さらに、本実施の形態１においては、図３に示すように、凸列１０は、容器本体１１０の主面１１０ａ上からプレス加工により成形した凹溝１１の反転形状として形成されている。したがって、凸列１０の稜線１０ｄその他の輪郭部分は角に丸みを有しており、発電要素１１１が大きく揺動して斜面１１１ｂに稜線１０ｄが接触した場合でも、発電要素１１１を被覆する絶縁性フィルムが損傷することを防ぎ、また発電要素１１１への影響を低減することができる。

以上のように、本実施の形態１の非水電解質二次電池１によれば、容器本体１０内に、発電要素１１１の斜面に対向して位置する凸列１０を備えたことにより、発電要素１１１の揺動、振動を規制することができ、非水電解質二次電池１の耐久性を向上することができる。

なお、上記の説明においては、本発明の凸部は断面三角形の凸列１０から構成されるものであるとしたが、断面の形状はくさび型、台形その他の矩形であってよい。要するに、本発明の凸部は、その斜面が発電要素の斜面に対向して構成されるものであればよく、その形状の詳細によって限定されるものではない。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る非水電解質二次電池１は、容器本体１１０の裏面１１０ｂに設けた凸部を複数設けたことを特徴とする。

以下、図６の要部断面図を参照して説明を行う。ただし、実施の形態１と同一又は相当する部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図６に示すように、本実施の形態２の非水電解質二次電池の容器本体１１０においては、凸列１０が設けられていた位置に、開口１１０ｘから底面１１０ｙに向かって一列に配列された、断面が円弧となる球殻状の表面を有する凸部１２ａ〜１２ｃが設けられている。凸部１２ａ〜１２ｃは、凸列１０と同様、容器本体１１０の主面１１０ａ上からプレス加工により成形した凹部１３ａ〜１３ｃの反転形状として形成されている。

このような構成を備えた実施の形態２に係る非水電解質二次電池１は、実施の形態１と同様、凸部１２ａ〜１２ｃの表面が発電要素１１１の両端の斜面１１１ｂに対向して配置されることとなり、発電要素１１１の、蓋部１２０の長手方向に沿った動きを規制することができる。

更に、本実施の形態２においては、各凸部１２ａ〜１２ｃは表面に全く角を持たない形状であるため、発電要素１１１が大きく揺動して斜面１１１ｂに凸部１２ａ〜１２ｃが接触した場合における、絶縁性フィルムの損傷や発電要素１１１への影響を更に低減することができる。又、凸部１２ａ〜１２ｃは凸列１０に比してより単純な形状であるため、作成が容易であり、低コストかつ生産性が向上する効果を奏する。

なお、上記の説明においては、本発明の凸部は３つの凸部１２ａ〜１２ｃから構成されるものであるとしたが、個数は任意であってよい。少なくとも、凸部１２ｃのみから構成するようにしてもよい。

これは以下の理由による。すなわち、発電要素１１１において底面１１０ｙに隣接する側は、発電要素１１１と、蓋部１２０に接続された集電体１１２との固定位置から最も離れた位置であり、揺動の作用が大きく現れる箇所である。したがって、底面１１０ｙに隣接する部位に凸部を形成することにより、発電要素１１１の揺動の抑制効果が最も大きく発揮される。

更に、図６において、凸部１２ａ〜１２ｃは開口１１０ｘから底面１１０ｙにかけて均等に配置されるものとしたが、間隔は不均等であってもよく、特に底面１１０ｙ近傍に集中して配置することで、上記と同様の効果を奏する。

又、凸部の断面形状は円弧の他、又は楕円、長円の一部であるとしてもよい。要するに、本発明の凸部は、表面に角を有さない曲面として構成されるものであればよく、その形状の詳細によって限定されるものではない。更に、実施の形態１の凸列１０のような断面三角形又はくさび型であって、全長が短くなった形状であるとしてもよい。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る非水電解質二次電池１は、容器本体１１０の裏面１１０ｂに設けた凸部の形状を、容器本体１１０の深さ方向において異ならせたことを特徴とする。以下、図７の要部断面図を参照して説明を行う。

図７に示すように、本実施の形態３の非水電解質二次電池の容器本体１１１における凸列１４は、凸列１０と同様、容器本体１１０の主面１１０ａ上からプレス加工により成形した凹溝１５の反転形状として形成されたものであって、さらに、稜線１４ｃが、開口１１０ｘから底面１１０ｙに向かう仰角をもって傾斜したものである。

したがって、斜面１４ａ及び１４ｂはそれぞれ外形台形を有することとなり、凸列１４全体の外形は、裏面１１０ｂを基準とした高さが、開口１１０ｘ側の高さｈ１から底面１１０ｙ側の高さｈ２まで徐々に大きく変化したものとなっている。

このような構成を備えた実施の形態３に係る非水電解質二次電池１は、実施の形態１の効果に加えて、以下の効果を奏する。すなわち、容器本体１１０において、一対の凸列１４により形成される間隔は底面１１０ｙ側に向かって連続的に狭くなるため、容器本体内に収納される発電要素１１１は、底面１１０ｙ側において、凸列１４により、異なる主面同士の斜面１１０ｂが対向する向き（図２（ｂ）中のＹ方向）にて狭持固定されることとなる。

したがって、発電要素１１１は、上端と下端とで固定されることとなり、外力に起因する揺動を更に抑制することが可能となる。このとき、凸列１４は、凸列１０と同様凹溝１５の反転形状として形成されているため、稜線１４ｄその他の輪郭部分は角が丸みを有しており、発電要素１１１に狭持された状態でも、発電要素１１１を被覆する絶縁性フィルムが損傷することはなく、また発電要素１１１への影響も及ぼさない。

以上のように、本実施の形態１の非水電解質二次電池１によれば、容器本体１０内に、発電要素１１１の斜面１１１ｄを狭持固定可能な凸列１４を備えたことにより、発電要素１１１の揺動、振動を更に規制することができ、非水電解質二次電池１の耐久性を向上することができる。

なお、上記の説明においては、凸部は断面三角形の凸列１４を例示したが、他の断面の形状において、高さを変化させるような構成であってもよい。

又、上記の説明においては、実施の形態１の構成に基づくものとしたが、本発明は、実施の形態２の構成に基づくものであってもよい。図８は、実施の形態２の複数の凸部と同様にして構成された凸部１６ａ〜１６ｃを用いた構成において、底面１１０ｙ側の凸部１６ｃの高さｈ４を、他の凸部１６ａ及び１６ｂの高さｈ３より大きくしたものである。

このような構成においても、発電要素１１１の斜面１１１ｄを凸部１６ｃが狭持固定することにより、図７の例と同様の効果を奏する。さらに、実施の形態２と同様、凸部１６ｃ（並びに１６ａ及び１６ｂ）は表面に全く角を持たない形状であるため、狭持時における絶縁性フィルムの損傷や発電要素１１１への影響を更に低減することができる。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る非水電解質二次電池１は、容器本体１１０の裏面１１０ｂに設けた凸部の形状を、容器本体１１０の横幅方向において異ならせたことを特徴とする。以下、図９の要部断面図を参照して説明を行う。

図９に示すように、本実施の形態３の非水電解質二次電池の容器本体１１１における凸列１７は、凸列１０と同様に形成されたものであって、さらに、実施の形態１の斜面１０ａに対応する斜面１７ａが、開口１１０ｘから底面１１０ｙに向かうに従って、裏面１１０ｂの中央に向かって延伸したものである。

したがって、斜面１７ａは実施の形態１の斜面１０ａと同様の形状である一方、斜面１７ａは外形台形を有することとなり、凸列１７全体の外形は、裏面１１０ｂを基準とした幅が、開口１１０ｘ側の幅ｗ１から底面１１０ｙ側の幅ｗ２まで徐々に大きく変化したものとなっている。

このような構成を備えた実施の形態４に係る非水電解質二次電池１は、実施の形態１の効果に加えて、以下の効果を奏する。すなわち、容器本体１１０において、一対の凸列１７により形成される間隔は底面１１０ｙ側に向かって連続的に狭くなるため、容器本体内に収納される発電要素１１１は、底面１１０ｙ側において中央部１１１ｄが、凸列１７により同一主面に属する斜面１１１ｂ同士が対向する向き（図２（ｂ）中のＸ方向）にて狭持固定される。

したがって、発電要素１１１は、実施の形態３と同様、上端と下端とで固定されることとなり、外力に起因する揺動を更に抑制することが可能となる。凸列１７は、凸列１０と同様凹溝の反転形状として形成されているため、実施の形態１、３と同様、発電要素１１１に狭持された状態でも、発電要素１１１を被覆する絶縁性フィルムが損傷することはなく、また発電要素１１１への影響も及ぼさない。

以上のように、本実施の形態４の非水電解質二次電池１によれば、容器本体１０内に、発電要素１１１の中央部１１１ｄを、斜面１１１ｂを介して狭持固定可能な凸列１７を備えたことにより、発電要素１１１の揺動、振動を更に規制することができ、非水電解質二次電池１の耐久性を向上することができる。

なお、上記の説明においては、凸部は断面三角形の凸列１７を例示したが、他の断面の形状において、高さを変化させるような構成であってもよい。又、上記の説明においては、実施の形態１の構成に基づくものとしたが、本発明は、実施の形態２の構成に基づくものであってもよい。更に、実施の形態３と４の構成を組み合わせて、本発明の凸部は、開口１１０ｘから底面１１０ｙに向かうに従って、高さ及び幅の双方が大きくなるよう変化する構成としてもよい。

（実施の形態５）
本発明の実施の形態５に係る非水電解質二次電池１は、容器本体１１０において、主面及び側面の両裏面にかけて凸部を形成したことを特徴とする。以下、図１０（ａ）の斜視図及び図１０（ｂ）の要部断面図を参照して説明を行う。

図１０（ａ）に示すように、本実施の形態５の非水電解質二次電池の容器本体１１０においては、容器本体１１０の壁面を形成する主面１１０ａ及び側面１１０ｃがなす頂角が容器内側に湾曲したような形状である凹曲面１９を設け、この凹曲面１９の反転形状として、容器内側の裏面１１０ｂ及び１１０ｄにまたがって形成される凸曲面１８を設けている。

図１０（ｂ）の断面図に示すように、凸曲面１８は、発電要素１１１の外形に沿った曲面を有し、端部１１１ｃと同様、容器本体１１０の両側端に収束する形状を有する。

このような構成を備えた実施の形態５に係る非水電解質二次電池１は、上記各実施の形態と同様、発電要素１１１の揺動、振動を更に規制することができ、非水電解質二次電池１の耐久性を向上することができる。更に、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、凸曲面１８は、開口１１０ｘから底面１１０ｙの方向において一様な形状であるため、プレス形成が容易であり、更に低コストかつ生産性の高い容器本体１１０を得ることができる。

又、図１０（ａ）（ｂ）の構成例は、外形六面体の開口箱形状の容器本体１１０を例としたが、本発明の凸部は、発電要素に対して突出されるように形成されていればよい。したがって、容器の形状によって限定されるものではなく、円筒形、球殻形等、外部から見て凸曲面を有する容器であれば、その裏面としての凹曲面から突出する態様を有するものは、本発明の凸部に含まれる。

又、上記の構成例は本発明の凸部の例として凸曲面１８を備えたものとしたが、実施の形態１の凸部１０のように、裏面が容器内側において屈曲した平面から構成される凸部を備えたものとしてもよい。この場合でも、実施の形態１等の場合と同様、凸部は容器本体１０の主面１１０ａ及び側面１１０ｃ側からプレス加工により成形した凹型の反転形状として得られるため、輪郭部分は角に丸みを有することとなる。

したがって、発電要素１１１が大きく揺動して斜面１１１ｂに凸部が接触した場合でも、発電要素１１１を被覆する絶縁性フィルムが損傷することを防ぎ、また発電要素１１１自体への影響も低減することができる。

又、上記の構成例は、実施の形態１の凸列１０と同様の構成に基づくものとしたが、実施の形態３、４等の他の各実施の形態の特徴を任意に組み合わせて実施してもよい。

以上のように、本発明の実施の形態の非水電解質二次電池１によれば、容器本体１１０において、発電要素に対向して設けられた凸部を備えたことにより、発電要素の揺動を抑制して、耐久性を高めることが可能になる。

しかしながら、本発明は、上記の各実施の形態に限定されるものではない。

上記の各実施の形態においては、本発明の蓄電素子の例としての非水電解質二次電池１は、容器本体１１０内の発電要素１１１は、正極側金属箔部１１１ａ及び負極側金属箔部１１１ａ´が主面１１０ａに対して左右両端の部位に配置されるよう収納されたものとしたが、本発明は、図１１（ｂ）に示すように、容器本体１１０内において発電要素１１１が、正極側金属箔部１１１ａ及び負極側金属箔部１１１ａ´が主面１１０ａに対して上下両端の部位に配置されるよう収納されたものとしてもよい。なお、集電体と電極端子とは容器本体１１０内を引回して、蓋部１２０に接続されるようにする。

この場合、図１１（ａ）に示すように、凸列１０は、底面１１０Ｙ近傍であって、底面１１０ｙに平行に形成される。したがって、発電要素１１１と容器本体１１０とは、開口１１０ｘ近傍と、底面１１０ｙの近傍とで固定されることとなり、非水電解質二次電池１に衝撃が加えられた場合、発電要素１１１の上下方向の揺動を抑制することが可能となる。

又、図１１（ａ）（ｂ）の構成例は、実施の形態１の凸列１０に基づくものとしたが、本構成例は、実施の形態２のような球殻形の凸部によって適用してもよい。又、他の各実施の形態の特徴を任意に組み合わせて実施してもよい。

更に、上記の説明においては、本発明の凸部は、容器本体１１０の一対の主面１１０ａの裏面１１０ｂに一対ずつ、合計４カ所に設けるものとしたが、一対の裏面のいずれか一方の面にのみ設けてもよい。又、一対の裏面にそれぞれ一つの凸部を設けた構成としてもよい。更に、一対の裏面に合計一つの凸部を設けた構成としてもよい。

上記の説明においては、本発明の発電要素は巻回型であるとしたが、積層型の発電要素としてもよい。

又、上記の説明においては、本発明の蓄電素子は、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池１であるとしたが、電気化学反応により充放電可能な電池であれば、ニッケル水素電池その他各種の二次電池を用いてもよい。又、一次電池であってもよい。さらに電気二重層キャパシタのように、電気を直接電荷として蓄積する方式の素子であってもよい。要するに、本発明の蓄電素子は電気を蓄積可能な素子であれば、その具体的な方式によって限定されるものではない。

又、上記の説明においては、本発明の収納容器は、容器本体１１０及び蓋部１２０から構成され、凸部は容器本体１１０に設けられるものとしたが、本発明の凸部は蓋部１２０側に設けるものとしてもよい。更に、上記の説明においては、本発明の凸部は容器本体１１０の表面側に設けた凹部の反転形状として形成されるものとしたが、凸部は、容器本体１１０の表面側には加工することなく容器本体１１０の内壁に直接形成する構成としてもよい。

要するに本発明は、収納容器の任意の箇所に設けられた凸部を有するものであればよく、収納容器を構成する蓋部と容器本体との結合の態様、更には収納容器を構成する部材の種類、形状、表面の態様等によって限定されるものではない。

要するに、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。

以上のような本発明は、耐久性に優れた蓄電素子及びこれに用いられる容器部材を提供することが可能になる効果を有し、例えば二次電池のような蓄電素子において有用である。

１ 非水電解質二次電池
１０ 凸列
１０ａ、１０ｂ 斜面
１０ｃ 稜線
１１ 凹溝
１１０ 容器本体
１１０ａ 主面
１１０ｂ 裏面
１１０ｘ 開口
１１０ｙ 底面
１１１ 発電要素
１１１ｂ 斜面
１１１ｃ 端部
１１１ｄ 中央部
１２０ 蓋部

Claims (13)

1. 発電要素と、
   開口を介して前記発電要素を収納する収納容器とを備え、
   前記収納容器は、前記開口を有する容器部材及び前記開口を塞ぐ蓋部とを有し、
   前記蓋部には、集電体を介して前記発電要素に接続される電極端子が配置されており、
   前記容器部材の内壁の一部の表面は、前記発電要素の、前記集電体に収束する部分に対向するとともに前記開口がなす面に平行に突出する向きに変形している、
   蓄電素子。
2. 前記容器部材の前記内壁の、変形している前記一部の表面とは、平面において突出している凸部である、
   請求項１に記載の蓄電素子。
3. 前記容器部材の前記内壁の、変形している前記一部の表面とは、前記内壁において交差する平面のそれぞれにまたがって形成されている凸部である、
   請求項１に記載の蓄電素子。
4. 前記凸部は、前記容器部材の前記開口から底面に向かって延伸している、
   請求項２又は３に記載の蓄電素子。
5. 前記凸部は、前記容器部材の前記底面寄りの部分が前記開口寄りの部分より背高である、
   請求項４に記載の蓄電素子。
6. 前記凸部は複数であって、前記容器部材の前記開口から底面に向かって配列されている、
   請求項２又は３に記載の蓄電素子。
7. 複数の前記凸部は、前記容器部材の前記底面寄りに配置されたものが前記開口寄りに配置されたものより背高である、
   請求項６に記載の蓄電素子。
8. 前記凸部は、前記容器部材の底面寄りに設けられており、
   前記集電体は、前記容器部材の、前記底面に対向する側に固定されている、
   請求項２又は３に記載の蓄電素子。
9. 前記凸部は、前記底面に平行に延伸又は配列されている、
   請求項８に記載の蓄電素子。
10. 前記凸部の、前記容器部材の前記開口に平行な断面形状は三角形又はくさび形であって、その斜辺が前記発電要素の少なくとも一端の表面に対向している、
    請求項２から７のいずれかに記載の蓄電素子。
11. 前記凸部は、前記容器部材の前記底面寄りの部分が前記開口寄りの部分より幅広である、
    請求項２から７のいずれかに記載の蓄電素子。
12. 前記凸部は、前記容器部材の表面に設けられた凹部に対応して形成されている、
    請求項２から１１のいずれかに記載の蓄電素子。
13. 蓄電素子の収納容器を構成する、電極端子が配置された蓋部により塞がれる開口が形成された、集電体を介して前記電極端子に接続される発電要素を収納する容器部材であって、
    その内壁の一部の表面は、前記発電要素の、前記集電体に収束する部分に対向するとともに前記開口がなす面に平行に突出する向きに変形している、
    容器部材。

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