JP6179285B2 - 蓄電素子、被覆シート及び容器の被覆方法 - Google Patents

蓄電素子、被覆シート及び容器の被覆方法 Download PDF

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Description

本発明は、例えば二次電池その他の電池等の蓄電素子、その被覆シート及び容器の被覆方法に関する。
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。
非水電解質二次電池は、一般に収納容器として金属製容器を備えている。金属製容器は導電性を有するために、電池の使用中に誤って金属製容器を介して短絡が発生する恐れがある。このため、短絡防止を目的として、金属製の収納容器を絶縁性フィルムで被覆することが従来から広く行われている（例えば特許文献１、図１４を参照）。
特開２０１１−１７５９４２号公報
しかしながら、以上のような従来の非水電解質二次電池においては、以下のような課題があった。すなわち、絶縁性フィルムは多くの場合、上記特許文献に例示されるような筒状の熱収縮チューブとして用いられ、電池の収納容器に被せられた後に加熱して収縮させることにより被覆を完成するが、金属製容器の形状に正確に対応した仕上がりを得ることが困難であった。更に、そのような不正確な被覆においては収縮が十分でない箇所が残存することとなり、電池が、高温の場所で長期間放置あるいは連続使用されるなど、熱的に過酷な環境にさらされた場合に、再度収縮が発生して、被覆箇所から剥離し、その結果収納容器の表面が露出してしまう恐れがあった。
このように、従来の非水電解質二次電池をはじめとする蓄電素子においては、収納容器の形状に対応して精度良く適切に絶縁性の被覆を行うことが困難であった。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、収納容器の外形に沿って精度良く被覆された蓄電素子及び蓄電素子を被覆する被覆シート等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、
前記発電要素を収納する、上面、底面及び４つの側面を有する収納容器と、
絶縁性シートを前記収納容器に巻くことにより形成された被覆体とを備え、
前記収納容器は、
隣接する前記側面の間にラウンド部又は面取り部が形成され、
前記底面と前記側面との間にラウンド形状又は面取り形状の境界部が形成され、
前記被覆体は、前記境界部の一部、前記側面、及び前記ラウンド部又は前記面取り部を被覆している、
蓄電素子である。
本発明の第２の側面は、
前記被覆体の立体形状は前記収納容器の外形に対応している、
本発明の第１の側面の蓄電素子である。
本発明の第３の側面は、
前記被覆体は前記収納容器の表面に密着している、
本発明の第１又は第２の側面の蓄電素子である。
本発明の第４の側面は、
前記収納容器の前記境界部は、前記底面の平面形状に対応した辺部及び角部を有し、
前記絶縁性シートの、前記収納容器の前記角部に対応する位置には切り欠きが形成されている、
本発明の第１から第３のいずれかの側面の蓄電素子である。
本発明の第５の側面は、
前記絶縁性シートは、前記収納容器と対向する少なくとも一部の面に、粘着部を有している、
本発明の第１から第４のいずれかの側面の蓄電素子である。
本発明の第６の側面は、
前記絶縁性シートは複数枚で構成される、
本発明の第１から第５のいずれかの側面の蓄電素子である。
本発明の第７の側面は、
前記絶縁性シートは熱収縮性を有し、
前記被覆体は、前記絶縁性シートが少なくとも前記境界部の前記一部において熱収縮した状態で前記収納容器を被覆している、
本発明の第１から第６のいずれかの側面の蓄電素子である。
本発明の第８の側面は、
本発明の第１から第７のいずれかの側面の蓄電素子を少なくとも一つ含んでなる電源モジュールである。
本発明の第９の側面は、
上面、底面及び４つの側面を有し、隣接する前記側面の間にラウンド部又は面取り部が形成され、前記底面と前記側面との間にラウンド形状又は面取り形状の境界部が形成され、前記境界部が、前記底面の平面形状に対応した辺部及び角部を有する容器に巻かれる被覆シートであって、
前記収納容器の前記角部に対応する位置には切り欠きが形成されている、
被覆シートである。
本発明の第１０の側面は、
前記切り欠きは台形状の形状を有する、
本発明の第９の側面の被覆シートである。
本発明の第１１の側面は、
前記容器の表面と対向する側の少なくとも一部に粘着部が形成されている、
本発明の第８又は第９の側面の被覆シートである。
本発明の第１２の側面は、
前記容器の４つの前記側面及びラウンド部又は面取り部の全周長の半分以上の全幅を有する、
本発明の第９から第１１のいずれかの側面の被覆シートである。
本発明の第１３の側面は、
上面、底面及び４つの側面を有し、隣接する前記側面の間にラウンド部又は面取り部が形成され、前記底面と前記側面との間にラウンド形状又は面取り形状の境界部が形成され、前記境界部が、前記底面の平面形状に対応した辺部及び角部を有する容器
を被覆する、容器の被覆方法であって、
絶縁性シートを前記容器の前記側面及び前記ラウンド部又は前記面取り部に巻き付ける巻き付け工程と、
巻き付けられた前記絶縁性シートを処理して、前記境界部の一部と前記側面とを被覆する被覆体を形成する処理工程とを備えた、
容器の被覆方法である。
本発明の第１４の側面は、
前記巻き付け工程において、絶縁性シートの縁を前記境界部の一部に達するようにはみ出させ、
前記処理工程において、前記被覆体の立体形状を前記収納容器の外形に対応させる、
本発明の第１３の側面の容器の被覆方法である。
本発明の第１５の側面は、
前記絶縁性シートは、前記収納容器の前記角部に対応する位置に切り欠きが形成された熱収縮シートであって、
前記処理工程は、前記絶縁性シートの前記切り欠きを含む部位を加熱する工程を含む、
本発明の第１４の側面の容器の被覆方法である。
以上のような本発明は、蓄電素子において収納容器の外形に沿って精度良い被覆を得ることが可能になるという効果を奏する。
本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の構成を示す斜視図 本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の構成を示す正面図 （ａ）本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の構成を示す平面図（ｂ）本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の蓋部の構成を示す底面図 （ａ）本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の構成を示す側面図（ｂ）図４（ａ）のＡ−Ａ直線による模式的断面図 本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の被覆シートの構成を示す分解斜視図 本発明の実施の形態に係る被覆シートの構成を示す要部平面図 （ａ）本発明の実施の形態に係る被覆シートによる加工工程を説明するための図（ｂ）本発明の実施の形態に係る被覆シートによる加工工程を説明するための図 （ａ）従来の被覆フィルムによる被覆状態を説明するための図（ｂ）本発明の実施の形態に係る被覆シートによる被覆状態を説明するための図 本発明の実施の形態に係る電源モジュールの構成を示す分解斜視図 （ａ）本発明の実施の形態に係る被覆シートの要部拡大図（ｂ）本発明の実施の形態に係る被覆シートの他の構成例の要部拡大図（ｃ）本発明の実施の形態に係る被覆シートの他の構成例の要部拡大図 本発明の実施の形態に係る被覆シートの被覆状態の他の例を説明するための図 本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池及び被覆シートの被覆状態の他の例を説明するための図
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。
（１．非水電解質二次電池）
図１は、本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池１の模式的な構成を示す斜視図、図２は同正面図、図３（ａ）は同平面図、図３（ｂ）は同底面図、図４（ａ）は同側面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ直線による模式的断面図である。
図１〜４の各図に示すように、非水電解質二次電池１は、アルミニウム製の開口箱状の容器本体１０と、容器本体１０の開口を封止する、容器本体と同一材料製の板状の蓋部２０とから構成される外形略四角柱形状の収納容器を外装として備える。
容器本体１０の内部には、帯状の電極である正極と負極を、セパレータを介して長円筒形に巻回した構成を有する発電要素及び電解液が収納されており（図示省略）、発電要素の両端は正負両極の金属箔がそれぞれ露出し、容器本体１０の一対の短手側の側面（以下、短側面と称す）１０ｂにそれぞれ対向して配置されている。発電要素の両極は蓋部２０上に設けられた電極端子３１と電気的に接続され、これにより収納容器の外部に電力が取り出される。
電極端子３１と発電要素とを結ぶ導電路は、絶縁体である合成樹脂製のパッキン３２によって収納容器と絶縁されている。パッキン３２は収納容器内部からの電解液の漏出を防ぐために導電路と収納容器との間の空間、隙間を密封する役割も果たす。
蓋部２０には、非水電解質二次電池１の内圧が所定値以上になると開放される安全弁２１が設けられている。更に、蓋部２０と容器本体１０がレーザ溶接等により封止された後に電解液を注入するための注入口が設けられ、注入口は電解液を注入した後に封止栓２２により封止されている。
更に、容器本体１０の周囲には、容器本体１０の外形に対応した立体形状を有し、容器本体の表面に密着した被覆体１１が設けられている。被覆体１１は後述する絶縁性シートを熱収縮することにより形成されており、図２及び図３（ｂ）に示すように、容器本体１０の一対の長手側の側面（以下、長側面と称す）１０ａに対向する位置にある長側面被覆１１ａ、容器本体１０の短側面１０ｂに対向する位置にある短側面被覆１１ｂ、図中破線により区画される、容器本体１０の長側面１０ａと短側面１０ｂとの間に形成されるラウンド面１０ｒに対応する位置にある稜面被覆１１ｒ、及び図中破線により区画される、容器本体１０の底面１０ｃと長側面１０ａ、短側面１０ｂ及びラウンド面１０ｒとの間の境界面１０ｄを被覆する境界面被覆１１ｃから構成される。特に図４（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、境界面被覆１１ｃにおいて、長側面１０ａと短側面１０ｂとが両者の間にラウンド面１０ｒを挟んで隣接する頂点を被覆する部分を頂点面被覆１１Ｖとして、他の部分と区別する。なお、ラウンド面１０ｒと境界面１０ｄの詳細な構成については後述する。
次に、図４（ｂ）の要部断面図に示すように、被覆体１１は、分割された二つの被覆体１１の両端が、発電要素１２を収納した容器本体１０の短側面１０ｂのそれぞれにおいて重なることで一体として容器本体１０の全周を被覆している。ここで短側面被覆１１ｂにおいて、被覆体が重ねあわされている部分を積層面被覆１１ｂ１と称する。なお、図中においては説明のため、被覆体１１の厚みは誇張して示した。同様に、被覆体の両端のうち、表面に露出する一方は実線にて示し、容器本体１０と直接重なる他方は一点鎖線にて示した。
なお、上記の構成において、非水電解質二次電池１は本発明の蓄電素子に相当し、容器本体１０と蓋部２０とから構成される収納容器は本発明の収納容器に相当し、被覆体１１は本発明の被覆体に相当する。蓋部２０の、電極端子３１、パッキン３２等が設けられた面は、本発明の収納容器の上面に相当し、容器本体１０の底面１０ｃは本発明の底面に相当する。容器本体１０の一対の長側面１０ａ及び一対の短側面１０ｂは本発明の４つの側面に相当し、これら側面の間に位置するラウンド面１０ｒは本発明のラウンド部に相当する。
以上の構成を有する本実施の形態の非水電解質二次電池１は、容器本体１０の形状に精度良く対応して被覆する被覆体１１を備えたことを特徴とする。
容器本体１０は、原材料としてのアルミニウム製の金属板を絞り加工して開口箱状に成形することにより得られるが、このとき金型の精度やプレス圧、原材料の硬度、厚み等に起因して、長側面１０ａ、短側面１０ｂ及び底面１０ｃのそれぞれの境界は、稜や角でなく曲面として形成される。
特に、容器本体の全周に沿った、長側面１０ａと短側面１０ｂとの境界は、特に図３（ｂ）に示すように、ラウンド面１０ｒとして、容器本体１０の内側から外側へ向けて２次元的に凸に湾曲した曲面を形成する。したがって、ラウンド面１０ｒは、図３（ｂ）に示す状態では曲線として示される。なお、図３（ｂ）その他の図においては、ラウンド面１０ｒの所在を明確に示すため、一点鎖線により長側面１０ａと短側面１０ｂとにそれぞれ平行な、説明用の補助線を表示した。
更に、底面１０ｃと長側面１０ａ及び短側面１０ｂ、並びに底面１０ｃとラウンド面１０ｒとの境界面１０ｄは、図２及び図４（ａ）に示すようにラウンド形状、すなわち、容器本体１０の内側から外側に向けて凸に湾曲した曲面を形成する。特に、長側面１０ａ、短側面１０ｂ及び底面１０ｃの頂角に対応するとともに、底面１０ｃとラウンド面１０ｒとの境界である頂点部１０ｄ１は、三次元的に湾曲したラウンド形状を有する。
被覆体１１の境界面被覆１１ｃは、図２、図３（ｂ）及び図４（ａ）に示すように、長側面１０ａ、短側面１０ｂ及びラウンド面１０ｒから延伸して、この境界面１０ｄを湾曲面に沿って覆っている。
ここで、被覆体１１を精度良く境界面１０ｄの湾曲形状に対応させて形成するため、本実施の形態の被覆体は、図５の分解斜視図に示す二枚の被覆シート４０から構成される。
以下、本発明の絶縁性シート又は被覆シートに相当する被覆シート４０の構成及び、本発明の蓄電素子の被覆方法に相当する被覆シート４０を用いて被覆体１１を完成させる作業工程を説明しつつ、本発明の実施の形態について更に詳細に説明する。
（２．被覆シート及び被覆方法）
図６は本発明の実施の形態による被覆シート４０の構成を示す模式的平面図である。被覆シート４０は、絶縁性及び熱収縮性を有するポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン系樹脂等の合成樹脂を材料とする、４０〜５０μｍ厚の平面シート状のシート素体を、非水電解質二次電池１の収納容器の外形に合わせて形状加工することにより得られる。
具体的には、被覆シート４０は、非水電解質二次電池１の容器本体１０の長側面１０ａに対応した主領域４０ａと、主領域４０ａの両端に位置し容器本体１０の短側面１０ｂに対応した副領域４０ｂと、主領域４０ａの両端と副領域４０ｂとの境界に位置し、容器本体１０のラウンド面１０ｒに対応した副領域４０ｃとに大別され、更に副領域４０ｂは、短側面１０ｂ上でもう一つの被覆シート４０の副領域４０ｂと互いに重なる積層領域４０ｂ１を含む。
副領域４０ｂの横幅は、容器本体１０の短側面１０ｂの幅の５／６以上に定めることが望ましい。これにより図４（ｂ）に示す積層面被覆１１ｂ１の基礎となる積層領域４０ｂ１の全幅が、短側面１０ｂの幅の２／３以上を占めることとなる。一例として、容器本体１０の長側面１０ａの幅を１２０ｍｍ、短側面１０ｂの幅を１２ｍｍとした場合、副領域４０ｂの横幅は１０ｍｍ、積層領域４０ｂ１の全幅は８ｍｍとなる。
容器本体の境界面１０ｄに隣接する辺上において、ラウンド面１０ｒを間に挟んだ主領域４０ａと副領域４０ｂとの境界には切り欠き部４２が設けられている。切り欠き部４２は、シート素体が内側から縁端に向かってハの字状に開いて切り欠かれることにより、図１０（ａ）の要部拡大図に示すように、上底が下底より短い台形形状として現れている。
次に、被覆シート４０の、容器本体１０の各面に対向する側の全面は、粘着剤が塗布された粘着面を形成している。
以上のような構成を有する被覆シート４０を一対用いて、図５に示すように、非水電解質二次電池１をそれぞれの長側面１０ａ側から挟み込むようにして、容器本体１０の外形に沿って巻き付け、各側面に貼り合わせる。粘着面により粘着することで、巻き付けられた被覆シート４０は位置ずれなく容器本体１０に貼り合わせることができる。なお、この工程は本発明の巻き付け工程に相当する。
長側面１０ａ及びラウンド面１０ｒは一枚の被覆シート４０の主領域４０ａ及び副領域４０ｃによってそれぞれ被覆され、短側面１０ｂは二枚の被覆シート４０の副領域４０ｂの重ね合わせによって被覆される。
図７（ａ）の要部拡大図に、容器本体１０の底面１０ｃ側から見た、被覆シート４０の被覆状態を示す。容器本体１０は底面１０ｃと長側面１０ａ、短側面１０ｂ及びラウンド面１０ｒ（図中において死角に位置するため表示されない）との間に曲面である境界面１０ｄを有するため、被覆シート４０の容器本体１０の各側面に貼り付けた状態においては、長側面１０ａ、短側面１０ｂ及びラウンド面１０ｒがそれぞれ被覆された状態であっても、被覆シート４０の主領域４０ａ及び副領域４０ｂの縁Ｅが各側面からはみ出して直立している。
次いで、被覆シート４０を加熱して熱収縮させることにより、当該はみ出した縁Ｅを収縮させて、図７（ｂ）に示すように、頂点部１０ｄ１を含めた境界面１０ｄの表面に沿った形状に仕上げる。なお、この工程は本発明の処理工程に相当する。
本実施の形態は、被覆シート４０において、上述のはみ出した縁Ｅの部分の、頂点部１０ｄ１に対向する位置に切り欠き部４２を設けたことを特徴としている。すなわち、図２の領域Ｖｅの模式的拡大図である図８（ａ）に示すように、切り欠き部を持たない筒状のフィルムによって容器本体１０を被覆し、熱収縮させた場合は、容器本体１０の、境界面１０ｄの図中一点鎖線により囲む頂点部１０ｄ１とフィルムとが対向する部分において、フィルムの余剰部分４３の表面積のほうが頂点部１０ｄ１の面積より大きくなる。
そのため、熱収縮を考慮しても、収縮後のフィルムには境界面１０ｄや頂点部１０ｄ１に密着できない残余部分が皺や角となって生じ、容器本体１０の表面にフィルムをすき間無く密着させることや、完成後の被覆体に境界面１０ｄの形状を正確に反映させることの妨げとなっていた。
これに対し、本実施の形態においては、境界面１０ｄの頂点部１０ｄ１と対向する部分に切り欠き部４２を設けたことにより、図８（ｂ）に示すように、上記余剰部分４３に相当する部分を削減して、被覆シート４０の熱収縮時において、主領域４０ａ及び副領域４０ｂの縁の部分を境界面１０ｄにすき間無く密着させるようにしている。更に、切り欠き部４２の形状を図１０（ａ）に示す、いわゆる台形状としたことにより、熱収縮後に形成される頂点面被覆１１Ｖの形状を、境界面１０ｄの頂点部１０ｄ１の形状に相似させて、精度良く対応させることが可能となっている。
なお、上記の構成において、境界面１０ｄは本発明の境界部に相当し、頂点部１０ｄ１は本発明の角部に相当し、境界面１０ｄの頂点部１０ｄ１を除いた、長側面１０ａの辺、短側面１０ｂの辺、又はラウンド面１０ｒに平行な部分は、本発明の辺部に相当する。
更に、被覆体１１は、熱収縮前において、一対二組の被覆シート４０を用いて容器本体１０を長側面１０ａから取り囲み、短側面１０ｂにて各シートの両端を重ね合わせた構成としたことにより、容器本体１０への貼り付けを容易且つ皺無く行うことができ、熱収縮後の被覆体１１の表面を美麗に仕上げることができる。被覆体１１の表面を美麗に仕上げることは、外観上の美感を得ることのみならず、非水電解質二次電池１の外形の寸法誤差を削減できる効果を奏する。
次に、二枚の被覆シート４０が重ねあわせられる積層領域４０ｂ１の位置は、容器本体１０の各面の任意の位置でも良く、長側面１０ａ上に設定してもよいが、上記の説明のように、短側面１０ｂに設定することが、以下の効果を奏し、より望ましい。すなわち、長側面１０ａ上にて被覆シートを重ねあわせた場合、図４（ｂ）に示す積層面被覆１１ｂ１の厚みが非水電解質二次電池１の厚みに繰り込まれることとなるが、これは、非水電解質二次電池１を単セルとして用い、後述するモジュール化した場合において、当該単セルの積層方向に厚みが重畳し、モジュールの寸法誤差の原因となる。
そこで、重ねあわせ位置を短側面１０ｂに設定することにより、単セルの積層方向の厚みを一定範囲に収めて、寸法誤差を削減することが可能となる。
更に、積層領域４０ｂ１の全幅を、短側面１０ｂの幅の２／３以上を占めるよう設定したことにより、完成後の積層面被覆１１ｂ１の剥離を防ぐことができる。なお、上記の説明において、副領域４０ｂの横幅は、容器本体１０の短側面１０ｂの幅の５／６以上に定めることが望ましいとしたが、積層領域４０ｂ１が長側面１０ａに回り込むのを防ぐために、短側面１０ｂの幅を超えないようにする。
更に、本実施の形態においては、被覆体１１が、容器本体１０の長側面１０ａ、短側面１０ｂ及びラウンド面１０ｒと底面１０ｃとの間に形成された境界面１０ｄの一部を覆う境界面被覆１１ｃを有する構成としたことにより、以下の効果を奏する。すなわち、図９に示すように、非水電解質二次電池１を単セルとして用い、電源モジュール１００として使用する際には、直交する桟５１及び５２により区画された窪みの底面である、単セルを載置する載置面５３を複数有する合成樹脂製のホルダー５０に装着する必要がある。
本実施の形態においては、境界面被覆１１ｃを設けたことにより、被覆体１１の縁Ｅが短側面１０ｂではなく更に下方、つまり底面１０ｃ寄りの境界面１０ｄに位置することになり、非水電解質二次電池１の装着時において、被覆体１１の縁Ｅが桟５１又は５２に直接接触して、被覆体１１が容器本体１０から剥離する恐れを低減することが可能となる。
このように、本実施の形態の非水電解質二次電池１によれば、被覆シート４０を用いてなる被覆体１１を備えたことにより、収納容器の外形に沿った精度良い被覆を得ることができる。
しかしながら、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。上記の説明においては、切り欠き部４２は、本発明の切り欠きに相当し、図１０（ａ）に示すように、シート素体４１が内側から縁端に向かってハの字状に開いて切り欠かれて形成された、外形台形状のものとして説明を行ったが、本発明の切り欠きの形状は、図１０（ｂ）に示す切り欠き部４２ａのように、外形長方形の形状であるとしてもよい。当該長方形の長辺部分が容器本体１０の境界面１０ｄと平行に伸び、間にラウンド面１０ｒを介して長側面１０ａと短側面１０ｂとにまたがっていれば、切り欠き部４２の場合と同様、近似して、頂点面被覆１１Ｖの形状を境界面１０ｄの頂点部１０ｄ１の形状に相似させて、精度良く形成させることができる。
更に、図１０（ｃ）に示す切り欠き部４２ｂのように、切り欠き部４２の頂点に相当する部分４２ｂ１及び４２ｂ２の角を丸めるようにしてもよい。熱収縮後の頂点面被覆１１Ｖに角が残存する可能性を更に抑えて、境界面１０ｄの形状へ対応する精度を向上させることができる。
更に、上記の説明においては、切り欠き部４２、４２ａ、４２ｂはいずれも概略矩形であったが、本発明の切り欠きは、熱収縮後の被覆体において、被覆が収納容器の形状に対応して当該容器の表面に沿って形成されていればよく、収納容器の外形に対応して、丸、三角等任意の形状でシート素体４１から切り欠かれた態様を有するものとしてもよい。
更に、上記の説明においては、被覆体１１は、同一形状の一対二枚の被覆シート４０により形成されるものとしたが、二枚の被覆シートの形状は、短側面１０ｂ上に積層領域４０ｂ１が位置する形状であれば、完全に同一でなくともよい。例えば、一方と他方とで副領域４０ｂの全幅が互いに異なっていてもよい。
更に、上記の説明においては、被覆体１１は、同一形状の一対二枚の被覆シート４０を有し、且つ、各被覆シート４０において切り欠き部４２が形成されるものに基づき作成されるものとしたが、本発明の被覆体は被覆シートの枚数の有無にかかわらず切り欠きを有する被覆シートから構成されるものに基づき作成されるものとしてもよい。
一例として、本発明は、図１１の模式的底面図に示す被覆シート１４０のように、一枚のシートの両端が、容器本体１０の一方のみの短側面１０ｂ上にて積層領域１４０ｂ１を形成する構成として実現できる。被覆シート１４０は、被覆シート４０と同様の切り欠き部を備えることで、主領域１４０ａ及び副領域１４０ｂの縁の部分を境界面１０ｄ及び頂点部１０ｄ１の形状に相似させて、すき間無く密着させることが可能となる。
更に、図５に示す一対の被覆シート４０において切り欠き部４２を省略した構成をもって本発明の被覆シートとした場合においても、複数枚の被覆シートがそれぞれ容器本体１０の長側面１０ａ全面を被覆し、かつ短側面１０ｂ上にて積層領域１４０ｂ１が形成される構成は保たれる。
これにより、容器本体１０への貼り付けを容易且つ皺無く行うことができ、熱収縮後の被覆体１１の表面を美麗に仕上げて非水電解質二次電池１の外形の寸法誤差を削減する本発明の効果が奏されることとなる。
更に、上記の説明においては、被覆シート４０は切り欠き部４２を有することにより、熱収縮により境界面１０ｄの形状に対応させてすき間無く密着させるものとしたが、本発明の絶縁性シート又は被覆シートは、境界面１０ｄの頂点部１０ｄ１に対応する部分の厚みを他の部分より小さく成形した構成として実現してもよい。頂点部１０ｄ１における熱収縮の度合いを大きくとることにより、切り欠き部４２を設けた場合と同様の作用効果を奏する。
更に、本発明の絶縁性シート又は被覆シートは、切り欠き部４２を有さない構成としてもよい。この場合は、シートを加熱する際に、頂点部１０ｄ１に対応する部分を他の部分より長時間加熱する、又は他の部分より高温で加熱することにより、切り欠き部４２を設けた場合と同様の作用効果を奏する。
更に、上記の説明においては、被覆シート４０においては、その容器本体１０に対向する側の全面に粘着剤を塗布して粘着面を形成するものとしたが、本発明は、絶縁性シート又は被覆シートの一部にのみ粘着面を形成して、これを粘着部とする構成としてもよい。特に、図６に示す、容器本体１０の長側面１０ａ、短側面１０ｂ及びラウンド面１０ｒとのみ正対し、境界面１０ｄとは正対しない領域Ａｄのみに粘着面を形成することは、図７（ａ）に示す、熱収縮前において直立する被覆シート４０の縁の部分をシート単体で構成することができ、熱収縮の制御が容易となるため、より好適である。更に、被覆シート４０全体を熱収縮させるものとしたが、少なくとも境界面１０ｄが熱収縮するように加熱してもよい。
この場合、被覆体１１と容器本体１０との間に密着していない部位が生じたとしても、熱収縮後の被覆体１１が容器本体１０の外形に対応した立体形状を有することから、境界面１０ｄの形状に追従した精度の良い被覆を得ることができる。
更に、上記の説明においては、非水電解質二次電池１の収納容器は、外形略四角柱形状であって、上面としての蓋部２０、底面としての容器本体の底面１０ｃ、及び４つの側面としての、一対の長側面１０ａ及び一対の短側面１０ｂを有し、隣接する側面の間はラウンド部としてのラウンド面１１ｒが形成され、底面と側面の間は境界部としての、ラウンド形状を有する境界面１０ｄが形成されるものとした。
しかしながら、本発明の収納容器は、隣接する側面の間、及び底面と側面の間が平面として形成されていてもよい。すなわち、図１２の非水電解質二次電池２に例示するように、容器本体１０においては、長側面１０ａと短側面１０ｂとの間に面取り部１０ｆ１、長側面１０ａと底面１０ｃとの間に面取り部１０ｆ２、短側面１０ｂと底面１０ｃとの間に面取り部１０ｆ３がそれぞれ形成される。更に、面取り部１０ｆ１〜１０ｆ３のそれぞれと隣接する、容器本体１０の頂角に相当する位置にも、面取り部１０ｖが形成される。
面取り部１０ｆ１〜１０ｆ３及び１０ｖはいずれも平面であって、容器本体１０がプレス加工により形成された後に加工して形成されるものであってよいし、溶接その他により容器本体１０の慨形とともにあらかじめ形成されるものであってもよい。なお、面取り部１０ｆ１は本発明の面取り部に相当し、面取り部１０ｆ２、１０ｆ３及び１０ｖは本発明の面取り形状の境界部に相当する。
このような容器本体１０を備えた構成においても、本発明の絶縁性シート又は被覆シートである被覆シート４０を用いた被覆体で被覆することにより、面取り部１０ｆ１〜１０ｆ３及び１０ｖを形状よく被覆することができる。なお、図１２においては、被覆シート４０は面取り部１０ｆ１の形状に対応して屈曲した態様として示したが、容器本体１０に巻き付いて貼り合わせられれば、図５の例と同様、湾曲した態様であってもよい。
更に、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。
更に、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。本発明の蓄電素子は、一次電池であってもよい。更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。
更に、上記の説明においては、容器本体１０及び蓋部２０から構成される収納容器は、本発明の収納容器に相当するものであり、被覆体１１は容器本体１０を被覆するものとしたが、本発明の被覆体は蓋部と容器本体の双方を被覆する構成として実現してもよい。
要するに本発明は、収納容器の底面と側面との境界の一部にまで被覆体の縁端が達するとともに一部の形状に沿って密着するように被覆体が構成されていればよく、被覆対象である収納容器を構成する部材の配置、役割、個数によって限定されるものではない。
更に、上記の説明においては、容器本体１０はアルミニウム製であるとしたが、アルミニウム合金、ステンレスその他任意の金属又は金属化合物を材料とするものであってもよい。
更に、上記の説明においては、容器本体１０及び蓋部２０から構成される、四角柱型の収納容器を有する蓄電素子を対象として、本発明の被覆シート又は絶縁性シートについて説明を行ったが、本発明の被覆シート又は絶縁性シートは蓄電素子の収納容器の他に、燃料や薬品といった液体又は粉体を収蔵する角形容器に適用してもよい。このような角形容器としては、形状は外形四角柱状であることが好適であるが、底面が任意の多角形である角柱形状であるとしてもよい。容器の用途に応じて、本発明の被覆シートは絶縁性を有さない材料から作成されたものであってもよい。
更に、上記の説明においては、単体の非水電解質二次電池１を例に取ったが、本発明は、図９に例示する、複数の蓄電素子において少なくとも一つの蓄電素子に本発明の蓄電素子を含んでなる、電源モジュールとして実現してもよい。
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、蓄電素子を、その収納容器の外形に沿って精度良く被覆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、２ 非水電解質二次電池
１０ 容器本体
１０ａ 長側面
１０ｂ 短側面
１０ｃ 底面
１０ｄ 境界面
１０ｄ１ 頂点部
１０ｆ１、１０ｆ２、１０ｆ３、１０ｖ 面取り部
１０ｒ ラウンド面
１１ 被覆体
１１ａ 長側面被覆
１１ｂ 短側面被覆
１１ｂ１ 積層面被覆
１１ｃ 境界面被覆
１１ｒ 稜面被覆
１１Ｖ 頂点面被覆
１２ 発電要素
２０ 蓋部
２１ 安全弁
２２ 封止栓
３１ 電極端子
３２ パッキン
４０ 被覆シート
４０ａ 主領域
４０ｂ 副領域
４０ｂ１ 積層領域
４２、４２ａ、４２ｂ 切り欠き部
４２ｂ１ 部分
４３ 余剰部分
５０ ホルダー
５１、５２ 桟
５３ 載置面
１００ 電源モジュール
１４０ 被覆シート
１４０ａ 主領域
１４０ｂ 副領域
１４０ｂ１ 積層領域

Claims (18)

  1. 発電要素と、
    前記発電要素を収納する、上面、底面及び４つの側面を有する収納容器と、
    絶縁性シートを前記収納容器に巻くことにより形成された被覆体とを備え、
    前記収納容器は、
    隣接する前記側面の間にラウンド部が形成され、
    前記底面と前記側面との間にラウンド形状の境界部が形成され、
    前記被覆体は、前記境界部の一部、前記側面、及び前記ラウンド部を被覆しており、前記絶縁性シートが前記収納容器の表面に沿って重ねあわされている積層面被覆部を有する、
    蓄電素子。
  2. 発電要素と、
    前記発電要素を収納する、上面、底面及び４つの側面を有する収納容器と、
    絶縁性シートを前記収納容器に巻くことにより形成された被覆体とを備え、
    前記収納容器は、
    隣接する前記側面の間に面取り部が形成され、
    前記底面と前記側面との間に面取り形状の境界部が形成され、
    前記被覆体は、前記境界部の一部、前記側面、及び前記面取り部を被覆しており、前記絶縁性シートが前記収納容器の表面に沿って重ねあわされている積層面被覆部を有する、
    蓄電素子。
  3. 前記被覆体の立体形状は前記収納容器の外形に対応している、
    請求項１又は２に記載の蓄電素子。
  4. 前記被覆体は前記収納容器の前記表面に密着している、
    請求項１から３のいずれかに記載の蓄電素子。
  5. 前記被覆体の前記境界部は、前記底面の平面形状に対応した辺部及び角部を有し、
    前記絶縁性シートの、前記収納容器の前記角部に対応する位置には切り欠きが形成されている、
    請求項１から４のいずれかに記載の蓄電素子。
  6. 前記絶縁性シートは、前記収納容器と対向する少なくとも一部の面に、粘着部を有している、
    請求項１から５のいずれかに記載の蓄電素子。
  7. 前記絶縁性シートは複数枚で構成される、
    請求項１から６のいずれかに記載の蓄電素子。
  8. 前記絶縁性シートは熱収縮性を有し、
    前記被覆体は、前記絶縁性シートが少なくとも前記境界部の前記一部において熱収縮した状態で前記収納容器を被覆している、
    請求項１から７のいずれかに記載の蓄電素子。
  9. 請求項１から８のいずれかに記載の蓄電素子を少なくとも一つ含んでなる電源モジュール。
  10. 上面、底面及び４つの側面を有し、隣接する前記側面の間にラウンド部が形成され、前記底面と前記側面との間にラウンド形状の境界部が形成され、前記境界部が、前記底面の平面形状に対応した辺部及び角部を有する発電要素を収納する収納容器に巻かれる絶縁性の被覆シートであって、
    前記収納容器の前記角部に対応する位置には切り欠きが形成されており、
    前記収納容器の表面に沿って重ねあわされている積層面被覆部を形成する、
    被覆シート。
  11. 上面、底面及び４つの側面を有し、隣接する前記側面の間に面取り部が形成され、前記底面と前記側面との間に面取り形状の境界部が形成され、前記境界部が、前記底面の平面形状に対応した辺部及び角部を有する発電要素を収納する収納容器に巻かれる絶縁性の被覆シートであって、
    前記収納容器の前記角部に対応する位置には切り欠きが形成されており、
    前記収納容器の表面に沿って重ねあわされている積層面被覆部を形成する、
    被覆シート。
  12. 前記切り欠きは台形状の形状を有する、
    請求項１０又は１１に記載の被覆シート。
  13. 前記収納容器の前記表面と対向する側の少なくとも一部に粘着部が形成されている、
    請求項１０から１２のいずれかに記載の被覆シート。
  14. 前記収納容器の４つの前記側面及び前記ラウンド部又は前記面取り部の全周長の半分以上の全幅を有する、
    請求項１０から１３のいずれかに記載の被覆シート。
  15. 上面、底面及び４つの側面を有し、隣接する前記側面の間にラウンド部が形成され、前記底面と前記側面との間にラウンド形状の境界部が形成され、前記境界部が、前記底面の平面形状に対応した辺部及び角部を有する発電要素を収納する収納容器
    を被覆する、前記収納容器の被覆方法であって、
    絶縁性シートを前記収納容器の前記側面及び前記ラウンド部に巻き付けるとともに、前記収納容器の表面に沿って重ねあわせて積層面被覆部を形成する巻き付け工程と、
    巻き付けられた前記絶縁性シートを処理して、前記境界部の一部と前記側面とを被覆する被覆体を形成する処理工程とを備えた、
    収納容器の被覆方法。
  16. 上面、底面及び４つの側面を有し、隣接する前記側面の間に面取り部が形成され、前記底面と前記側面との間に面取り形状の境界部が形成され、前記境界部が、前記底面の平面形状に対応した辺部及び角部を有する発電要素を収納する収納容器
    を被覆する、前記収納容器の被覆方法であって、
    絶縁性シートを前記収納容器の前記側面及び前記面取り部に巻き付けるとともに、前記収納容器の表面に沿って重ねあわせて積層面被覆部を形成する巻き付け工程と、
    巻き付けられた前記絶縁性シートを処理して、前記境界部の一部と前記側面とを被覆する被覆体を形成する処理工程とを備えた、
    収納容器の被覆方法。
  17. 前記巻き付け工程において、前記絶縁性シートの縁を前記境界部の一部に達するようにはみ出させ、
    前記処理工程において、前記被覆体の立体形状を前記収納容器の外形に対応させる、
    請求項１５又は１６に記載の収納容器の被覆方法。
  18. 前記絶縁性シートは、前記収納容器の前記角部に対応する位置に切り欠きが形成された熱収縮シートであって、
    前記処理工程は、前記絶縁性シートの前記切り欠きを含む部位を加熱する工程を含む、
    請求項１７に記載の収納容器の被覆方法。
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