JP6369562B2 - 蓄電装置 - Google Patents

Description

本発明は、電極組立体と、ケースと、電極端子と、を有する蓄電装置に関する。

ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、原動機である電動機への供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン電池などの二次電池が搭載されている。例えば、特許文献１に記載の二次電池は、セパレータを介して交互に積層された正極電極と負極電極とを有する電極組立体と、電極組立体を収容するケースと、を有する。正極電極及び負極電極は活物質層を有している。電極組立体は、電極及びセパレータの積層方向（以下、単に「積層方向」という。）における電極組立体の両端に長方形状の偏平面を有する。

特開平９−１２０８３６号公報

電極組立体の偏平面に対向した二次電池の壁部に対し、その外面側から、積層方向に沿った衝撃が加わる場合がある。この場合、衝撃によってケースが潰れるとともに、電極組立体にも積層方向に沿った衝撃が加わり、電極組立体が損傷等を受けてしまう。

本発明の目的は、積層方向に沿った衝撃から電極組立体を保護することができる蓄電装置を提供することにある。

上記問題点を解決するための蓄電装置は、異なる極性の電極がセパレータを介して交互に積層された電極組立体と、前記電極組立体が収容されているケースと、前記ケースの壁部に固定されている電極端子であって、前記ケースの内側から外側にまで延びるように配置され、かつ前記電極組立体と電力の授受を行う前記電極端子と、前記電極及び前記セパレータが積層された方向である積層方向に前記ケースの外側から加わる衝撃を受け止めるように構成された耐衝撃部材と、を有し、前記積層方向に沿った前記耐衝撃部材の寸法が、前記積層方向に沿った前記電極組立体の寸法以上である。

これによれば、蓄電装置に対し、電極組立体の積層方向に沿ってケースの外から衝撃が加わった場合、衝撃がケースから電極組立体に加わる前に耐衝撃部材に加わる。そして、耐衝撃部材が衝撃に耐えることで、電極組立体に衝撃荷重が及ぶことを抑制し、電極組立体を衝撃から保護することができる。

上記問題点を解決するための蓄電装置は、異なる極性の電極がセパレータを介して交互に積層された電極組立体と、前記電極組立体が収容されているケースと、前記ケースの壁部に固定されている電極端子であって、前記ケースの内側から外側にまで延びるように配置され、かつ前記電極組立体と電力の授受を行う前記電極端子と、一方の極性を有する前記電極端子と前記電極組立体との間の通電経路上に設けられ、前記ケースの内部圧力が設定圧力を超えたときに前記通電経路を流れる電流を遮断するように構成される電流遮断部と、前記電極及び前記セパレータが積層された方向である積層方向に前記ケースの外側から加わる衝撃を受け止めるように構成された耐衝撃部材と、を有し、前記積層方向に沿った前記耐衝撃部材の寸法が、前記積層方向に沿った前記電流遮断部の寸法以上である。

これによれば、蓄電装置に対し、電極組立体の積層方向に沿ってケースの外から衝撃が加わった場合、衝撃がケースから電極組立体及び電流遮断部に加わる前に耐衝撃部材に加わる。そして、耐衝撃部材が衝撃に耐えることで、電極組立体及び電流遮断部に衝撃荷重が及ぶことを抑制し、電極組立体及び電流遮断部を衝撃から保護することができる。

電流遮断部として、例えば、ケースの内圧が所定の圧力に達すると変形して通電経路を流れる電流を遮断する変形板を備えたものがある。このような電流遮断部において、ケースの内圧を受けて変形板を変形可能とするためには、変形板に高い剛性を持たせることができず、電流遮断部に耐衝撃性を持たせるのは困難である。そのため、耐衝撃部材によって衝撃を受け止めることが可能なように蓄電装置を構成すれば、電流遮断部に耐衝撃性を持たせることなく、電流遮断部を保護することができる。

また、蓄電装置について、前記耐衝撃部材は前記ケース内に収容されるように構成され、前記積層方向に沿った前記耐衝撃部材の寸法は、前記耐衝撃部材が前記ケースに収容される前と前記ケースに収容された後との双方において、前記積層方向に沿った前記ケースの内寸以下である。

これによれば、耐衝撃部材の寸法がケースの内寸以下であるため、耐衝撃部材をケース内に収容しやすい。
また、蓄電装置について、前記電極組立体は、前記壁部の内面に対向する端面を備え、前記耐衝撃部材は、前記電極組立体の前記端面から離隔するように前記ケース内に配置されている。

これによれば、蓄電装置に対し、電極組立体の積層方向に沿ってケースの外から衝撃が加わった場合、衝撃が耐衝撃部材に加わる。このとき、耐衝撃部材が電極組立体の端面から隔離しているため、衝撃が、耐衝撃部材を介して電極組立体に伝わることを抑制できる。

また、蓄電装置について、前記耐衝撃部材は、前記電極端子における前記ケース内に配置される部分に装着される端子絶縁カバーであり、該端子絶縁カバーは前記電極端子を前記電極組立体又は前記ケースから絶縁する。

これによれば、ケース内において、端子絶縁カバーは電極端子に装着されることから、端子絶縁カバーによって、電極端子も衝撃から保護することができる。また、電極組立体において、電極端子に近い部位には、電極組立体の端面から突出したタブが配置される場合が多い。タブは電極の枚数だけ重ねられた構成であり、衝撃によって歪みやすい。しかし、端子絶縁カバーを耐衝撃部材とすることで、電極組立体におけるタブ付近が衝撃によって歪むことを抑制することができる。

また、蓄電装置について、前記電極端子は、前記ケース外に配置される部分にネジ溝を有し、前記耐衝撃部材は、前記電極端子を前記ケースの壁部に固定するために前記ネジ溝に螺合されるナットであってもよい。

これによれば、ナットは、金属材料によって形成され、耐衝撃性に優れる。よって、ナットによって、ケースの外側からの衝撃を好適に受け止めることができる。
また、蓄電装置について、前記蓄電装置は、異なる極性の導電部材を前記ケース内に備え、前記各導電部材は各極性の前記電極を該電極と同じ極性の前記電極端子に電気的に接続し、前記各導電部材は、前記電極端子の固定された前記壁部と前記電極組立体との間に配設されており、前記耐衝撃部材は、異なる極性の前記導電部材同士に跨るように設けられて前記導電部材と前記壁部との接触を規制する導電部材カバーであってもよい。

これによれば、導電部材カバーは、導電部材に装着されることから、導電部材カバーによって、導電部材も衝撃から保護することができる。また、導電部材は、電極組立体の端面から突出したタブに接合される場合が多い。タブは電極の枚数だけ重ねられた構成であり、衝撃荷重によって歪みやすい。しかし、導電部材カバーを耐衝撃部材とすることで、電極組立体においてタブ付近が歪むことを抑制することができる。

また、蓄電装置について、前記ケースは、前記電極組立体における前記積層方向の両端面に対向するケース側壁を備え、前記耐衝撃部材の剛性は、前記ケース側壁の剛性より高い方が好ましい。

これによれば、ケース側壁が衝撃荷重によって変形しても、耐衝撃部材が衝撃に耐えながら衝撃を受け止め、電極組立体に衝撃が及ぶことを抑制することができる。
前記蓄電装置は二次電池である。

本発明によれば、積層方向に沿った衝撃から電極組立体を保護することができる。

第１の実施形態の二次電池の分解斜視図。 第１の実施形態の二次電池の斜視図。 第１の実施形態の二次電池を示す平断面図。 図３の４−４線に沿った断面図。 第２の実施形態の二次電池を示す斜視図。 第２の実施形態の二次電池を示す部分縦断面図。 別例の二次電池を示す部分縦断面図。

（第１の実施形態）
以下、二次電池１０の第１の実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図２に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、直方体形状のケース１１を備えている。ケース１１は、開口部を有する直方体状のケース本体１２と、ケース本体１２の開口部を塞ぐ長方形平板状の蓋１３とを備えている。ケース本体１２と蓋１３とは、溶接などによって接合されている。ケース本体１２は、矩形状の底板１２ａと、底板１２ａの一対の短側縁から延びる短側壁１２ｂと、底板１２ａの一対の長側縁から延びる長側壁１２ｃと、を備える。ケース本体１２の内面は、絶縁フィルムＺによって覆われている。

図１及び図２に示すように、二次電池１０は、ケース１１に収容されている電極組立体１４及び電解液（図示略）と、電極組立体１４と電力の授受を行う電極端子としての正極端子１５及び負極端子１６とを備えている。正極端子１５及び負極端子１６は、ケース１１の蓋１３を貫通した状態で蓋１３に締結されている。正極端子１５及び負極端子１６は、ケース１１の内側から外側にまで延びるように配置され、正極端子１５及び負極端子１６の一部は、ケース１１から外部に露出している。本実施形態では、蓋１３が、正極端子１５及び負極端子１６が固定された、ケース１１の壁部に対応する。本実施形態の二次電池１０は、例えばリチウムイオン電池である。

電極組立体１４は、電極としての複数の正極電極２１及び複数の負極電極２２と、複数のセパレータ２３とを有し、正極電極２１及び負極電極２２は、セパレータ２３を介して交互に積層される。正極電極２１、負極電極２２及びセパレータ２３は、長方形状のシートである。

各正極電極２１は、正極金属箔（例えばアルミニウム箔）と、その両面に塗布される正極活物質とを有する。各負極電極２２は、負極金属箔（例えば銅箔）と、その両面に塗布される負極活物質とを有する。セパレータ２３は、電気伝導に係るイオンが透過可能な多孔質膜である。

各正極電極２１は、正極金属箔の端部から突出した正極タブ３１を備える。また、各負極電極２２は、負極金属箔の端部から突出した負極タブ３２を備える。正極電極２１は、それぞれの正極タブ３１が電極２１，２２の積層方向に沿って列状に配置されるように積層されている。同様に、負極電極２２は、それぞれの負極タブ３２が、正極タブ３１と重ならないように電極２１，２２の積層方向に沿って列状に配置されるように積層されている。

図４に示すように、本実施形態において、正極電極２１と、セパレータ２３と、負極電極２２とを積層した方向を、積層方向とする。電極組立体１４は、積層方向の両端に偏平面１４ｂを備える。各偏平面１４ｂは、ケース本体１２の長側壁１２ｃの内面に対向している。よって、本実施形態では、長側壁１２ｃが、電極組立体１４における積層方向の両端面（偏平面１４ｂ）に対向するケース側壁を構成する。

電極組立体１４において、積層方向に沿って偏平面１４ｂ同士を最短距離で結ぶ直線の長さを、電極組立体１４の厚みＮとする。すなわち、電極組立体１４の厚みＮは、積層方向に沿う寸法である。この電極組立体１４の厚みＮは、ケース本体１２の内寸より短い。ケース本体１２の内寸とは、対向した長側壁１２ｃの内面を覆う絶縁フィルムＺ同士を最短距離で結ぶ直線の長さである。

図１に示すように、負極タブ３２の群は、積層方向に重ねられ、その重ねられた状態で積層方向における電極組立体１４の一端に向けて折り曲げられてから電極組立体１４の他端に向けて折り返されている。同様に正極タブ３１の群は、積層方向に重ねられ、その重ねられた状態で積層方向における電極組立体１４の一端に向けて折り曲げられてから電極組立体１４の他端に向けて折り返されている。本実施形態では、正極タブ３１及び負極タブ３２は、同じ方向に折り返されている。そして、電極組立体１４は、タブ３１，３２が存在する端面１４ａと、正極端子１５及び負極端子１６が存在する蓋１３の内面１３ａとが対向する状態でケース１１内に収容されている。

二次電池１０は、正極タブ３１の群を正極端子１５と電気的に接続するのに用いられる正極導電部材４０を備える。正極導電部材４０は、ケース１１の蓋１３と電極組立体１４の端面１４ａとの間に配置され、正極タブ３１の群及び正極端子１５の双方に接合されている。

正極導電部材４０は、一枚の金属板、例えばアルミニウム板で構成されている。正極導電部材４０は、正極タブ３１の群に接合されている正極タブ接合部４１と、正極端子１５に接合されている端子接合部４２とを有している。さらに、正極導電部材４０は、正極タブ接合部４１及び端子接合部４２の双方と連続し、クランク状に湾曲（屈曲）した正極湾曲部４３を有している。

図１及び図４に示すように、正極端子１５は、角柱状の端子頭部５１と、端子頭部５１から蓋１３に向けて突出し、かつ、外周面にネジ溝５２ａを有する筒形状の端子軸部５２とを備えている。すなわち、正極端子１５はケース１１外に配置される部分にネジ溝５２ａを有する。端子軸部５２は、蓋１３の貫通孔１３ｂを通ってケース１１の外部に突出している。

端子頭部５１は、ケース１１内に存在し、蓋１３の内面１３ａから電極組立体１４に向けて突出している。端子頭部５１は、貫通孔１３ｂの内径よりも大きい外径を有している。端子軸部５２の軸方向における端子頭部５１と蓋１３との対向面の間には、シールリング５３が介在している。シールリング５３には、端子軸部５２が挿通されている。

端子軸部５２には、フランジ付きリング５４が挿通されている。フランジ付きリング５４は、貫通孔１３ｂに嵌合している。端子軸部５２のネジ溝５２ａには、蓋１３の外側からナット５５が螺合されている。ナット５５と蓋１３との間には、フランジ付きリング５４のフランジが介在している。

図１及び図４に示すように、二次電池１０は、端子頭部５１の一部を覆う正極側の第１端子絶縁カバー５７と、端子接合部４２と電極組立体１４の端面１４ａとの間に介在する正極側の第２端子絶縁カバー５８とを備える。第１端子絶縁カバー５７は、絶縁性を有しており、端子頭部５１における蓋１３を向く端面、及び端子頭部５１の外周面を覆う。第１端子絶縁カバー５７は、端子頭部５１の上記端面と蓋１３の内面１３ａとの接触を規制し、正極端子１５をケース１１の蓋１３から絶縁する。

第２端子絶縁カバー５８は、絶縁性を有しており、端子接合部４２と電極組立体１４の端面１４ａとの接触を規制し、正極端子１５を電極組立体１４から絶縁する。第２端子絶縁カバー５８は、樹脂製である。

図１又は図３に示すように、二次電池１０は、負極タブ３２の群を負極端子１６と電気的に接続するのに用いられる負極導電部材６０を備えている。負極導電部材６０は、ケース１１の蓋１３と電極組立体１４との間に配置され、負極タブ３２の群及び負極端子１６の双方に接合されている。

負極導電部材６０は、一枚の金属板、例えば銅板で構成されている。負極導電部材６０は、負極タブ３２の群に接合されている負極タブ接合部６１と、電流遮断部８０に接合されている遮断接合部６２とを有している。さらに、負極導電部材６０は、負極タブ接合部６１及び遮断接合部６２の双方と連続し、クランク状に湾曲（屈曲）した負極湾曲部６３を有している。

負極端子１６は、円柱状の端子頭部７１と、その端子頭部７１から蓋１３に向けて突出し、かつ外周面にネジ溝７２ａを有する筒形状の端子軸部７２とを備えている。端子軸部７２は、蓋１３の貫通孔１３ｂを通ってケース１１外に突出している。

端子頭部７１は、ケース１１内に存在し、蓋１３の内面１３ａから電極組立体１４に向けて延びている。端子頭部７１は、貫通孔１３ｂの内径よりも大きい外径を有している。端子軸部７２の軸方向における端子頭部７１と蓋１３との対向面の間には、シールリング７３が介在している。シールリング７３には、端子軸部７２が挿通されている。

端子軸部７２には、フランジ付きリング７４が挿通されている。フランジ付きリング７４は、貫通孔１３ｂに嵌合している。端子軸部７２のネジ溝７２ａには、蓋１３の外側からナット７５が螺合されている。ナット７５と蓋１３との間には、フランジ付きリング７４のフランジが介在している。

二次電池１０は、電流遮断部８０を備える。電流遮断部８０は、端子頭部７１における電極組立体１４に近い面に一体化されている。電流遮断部８０は、負極端子１６を負極導電部材６０と電気的に接続し、ケース１１内の圧力が設定圧力を超えた場合に、負極端子１６と負極導電部材６０との電気的な接続を遮断するように構成されている。つまり、電流遮断部８０は、ケース１１内の圧力が設定圧力以下である場合において負極端子１６及び負極タブ３２間の通電経路の一部を構成する一方、ケース１１内の圧力が設定圧力を超えた場合において上記通電経路を遮断するように構成されている。

電流遮断部８０は、ケース１１内の圧力によって変形する変形板（図示せず）を備えている。変形板は、弾性材料、例えば金属板で構成されたダイヤフラムであり、負極導電部材６０よりも電極組立体１４に近い位置に配置されている。変形板は、ケース１１内に設定圧力よりも大きい圧力が付与された場合には、同圧力によって変形して、負極における通電経路を遮断する。

図１に示すように、二次電池１０は、負極端子１６における端子頭部７１の端面及び端子頭部７１の外周面を覆う、絶縁性を有した負極側の端子絶縁カバー８７と、端子頭部７１及び電流遮断部８０をユニット化するカシメ部材８８とを備える。端子絶縁カバー８７は、端子頭部７１に対して蓋１３側から取り付けられており、蓋１３の端子頭部７１への接触を規制し、ケース１１の蓋１３を負極端子１６から絶縁する。

二次電池１０は、正極タブ接合部４１と蓋１３との間に配置されるとともに負極タブ接合部６１と蓋１３との間に配置される導電部材カバー１００を備えている。導電部材カバー１００は、正極タブ接合部４１と負極タブ接合部６１とに跨る。導電部材カバー１００は、樹脂製である。導電部材カバー１００は、長方形の板状の本体部１０１と、この本体部１０１の長側縁から電極組立体１４に向けて延びる突出部１０２とを有している。

蓋１３は、その中央部にケース１１内の圧力が開放圧を超えた場合に開放される圧力開放弁１０３を備え、導電部材カバー１００の本体部１０１における圧力開放弁１０３と対向する部位には連通孔１０１ａが存在する。圧力開放弁１０３及び連通孔１０１ａは、蓋１３から電極組立体１４を見たときに、正極タブ接合部４１と負極タブ接合部６１との間に配置されている。

次に、第２端子絶縁カバー５８について詳細に説明する。本実施形態では、二次電池１０の構成部材である第２端子絶縁カバー５８が、ケース１１の外側から積層方向に加わる衝撃に耐え得る（あるいは、衝撃を受け止めるように構成された）耐衝撃部材を構成している。

第２端子絶縁カバー５８は、全体として矩形板状である。そして、第２端子絶縁カバー５８は、その長手方向が積層方向に沿う状態で正極端子１５（詳細には、ケース１１内に配置される部分）に装着されている。よって、第２端子絶縁カバー５８の短手方向は、積層方向に直交し、偏平面１４ｂに沿う方向に延びている。

第２端子絶縁カバー５８は、端子頭部５１の一部が入り込む円形状の孔５８ｂを有する。また、第２端子絶縁カバー５８は４つの腕部５８ｃを備える。腕部５８ｃは、第２端子絶縁カバー５８の短手方向両側に一対ずつ設けられ、孔５８ｂの周縁から長手方向に沿って延びる。また、第２端子絶縁カバー５８は、各腕部５８ｃの先端に係止爪５８ｄを有する。各係止爪５８ｄは、腕部５８ｃの先端から正極導電部材４０に向けて延びている。第２端子絶縁カバー５８の長手方向に対向した係止爪５８ｄの間隔は、積層方向に沿った端子接合部４２の長さより若干長い。そして、各係止爪５８ｄは、正極導電部材４０における端子頭部５１の外周面からはみ出した部分に係止している。

第２端子絶縁カバー５８は、その長手方向両側の各々において、一対の腕部５８ｃに挟まれた耐衝撃用突部５９を備える。各耐衝撃用突部５９は板状をなしており、孔５８ｂの周縁から第２端子絶縁カバー５８の長手方向に延びている。各耐衝撃用突部５９は、第２端子絶縁カバー５８の長手方向において、各腕部５８ｃの先端より飛び出している。第２端子絶縁カバー５８は、その長手方向に沿って所要の剛性を有している。第２端子絶縁カバー５８の長手方向における剛性は、第２端子絶縁カバー５８の樹脂材料、耐衝撃用突部５９の厚み、耐衝撃用突部５９の長手方向及び短手方向への長さ、孔５８ｂの大きさ等を変更することで適宜調整可能である。

そして、第２端子絶縁カバー５８の長手方向における剛性は、ケース本体１２における長側壁１２ｃの剛性より高い。長側壁１２ｃの剛性とは、長側壁１２ｃの外面に直交する方向（積層方向）に対しての剛性である。

図４に示すように、第２端子絶縁カバー５８の長手方向に沿って、耐衝撃用突部５９の先端同士を最短距離で結ぶ直線の長さを、第２端子絶縁カバー５８の長さＭとする。第２端子絶縁カバー５８の長さＭは、電極組立体１４の厚みＮより大きい。また、第２端子絶縁カバー５８の長さＭは、ケース本体１２の内寸と同一である。より詳しくは、第２端子絶縁カバー５８の長さＭは、第２端子絶縁カバー５８がケース１１に収容される前とケース１１に収容された後との双方において、積層方向に沿ったケース１１の内寸と同一である。このため、第２端子絶縁カバー５８が耐衝撃部材として機能する場合であっても、該絶縁カバー５８をケース１１内に収容しやすい。

また、第２端子絶縁カバー５８の長さＭは、電極組立体１４が充電によって積層方向へ膨らむ前の状態において、電極組立体１４の厚みＮより長い。また、図示しないが、第２端子絶縁カバー５８における電極組立体１４への対向面は、電極組立体１４の端面１４ａから離隔している。

第２端子絶縁カバー５８の長さＭと、ケース本体１２の内寸とが同一であるとは、第２端子絶縁カバー５８の長さＭと、ケース本体１２の内寸とが完全に同一であることだけでなく、ある程度のバラツキを許容するように、第２端子絶縁カバー５８の長さＭが、ケース本体１２の内寸と若干異なることをも含む。例えば、第２端子絶縁カバー５８をケース１１内に挿入し易くするために、第２端子絶縁カバー５８の長さＭがケース本体１２の内寸より若干短く設定されている場合も、第２端子絶縁カバー５８の長さＭと、ケース本体１２の内寸とが同一であると見なされる。

ここで、蓋１３における短辺を二等分する位置にある点を二等分点Ｐ（図１参照）とし、両短辺の二等分点Ｐ同士を結ぶ直線を仮想線Ｒとする。正極端子１５における端子軸部５２の中心点が、蓋１３の仮想線Ｒ上に位置している。この正極端子１５に取り付けられた第２端子絶縁カバー５８における長手方向の長さＭを二等分する位置にある点を二等分点Ｇとすると、第２端子絶縁カバー５８の二等分点Ｇが、蓋１３の仮想線Ｒ上に位置している。このため、仮想線Ｒから第２端子絶縁カバー５８の長手方向に沿った、各耐衝撃用突部５９の先端までの長さは同じである。

各耐衝撃用突部５９の先端は、電極組立体１４の各偏平面１４ｂよりも各長側壁１２ｃに近付いている。ケース本体１２の内面は、絶縁フィルムＺによって覆われており、各耐衝撃用突部５９の先端は、対応する長側壁１２ｃを覆った絶縁フィルムＺに当接している。

次に、二次電池１０の作用を記載する。
二次電池１０の長側壁１２ｃに対し、その外面側から、積層方向に沿った衝撃が加わる場合がある。この場合、長側壁１２ｃはその衝撃によって、積層方向に沿ってケース本体１２の内側に向けて変形しようとする。このとき、第２端子絶縁カバー５８の耐衝撃用突部５９が、衝撃に耐えながら長側壁１２ｃを受け止める。そして、耐衝撃用突部５９の突っ張りにより、ケース本体１２の内側に向けた長側壁１２ｃの変形が抑制され、長側壁１２ｃを介して、上記衝撃が電極組立体１４の偏平面１４ｂに及ぶことが抑制される。

上記第１の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）正極端子１５を電極組立体１４から絶縁する第２端子絶縁カバー５８を耐衝撃部材としてケース１１内に配置した。そして、第２端子絶縁カバー５８の長さＭ（耐衝撃用突部５９の箇所での長さＭ）を、電極組立体１４の厚みＮより長くした。このため、ケース１１の長側壁１２ｃに対し積層方向に沿った衝撃が加わっても、耐衝撃用突部５９が衝撃に耐えて、この衝撃が電極組立体１４に及ぶことを抑制できる。その結果として、電極組立体１４において、複数の正極タブ３１が重ねられた部位又は複数の負極タブ３２が重ねられた部位が歪むことが抑制される。また、上記衝撃によってセパレータ２３が破れることが抑制され、これによりセパレータ２３の破れた箇所で正極電極２１が負極電極２２と短絡することも抑制できる。

（２）第２端子絶縁カバー５８は、正極端子１５と電極組立体１４との間に配置されて両者の接触を規制するために設けられる既存の部材であり、二次電池１０の構成部材である。この第２端子絶縁カバー５８に耐衝撃用突部５９を設けることで、衝撃が電極組立体１４に及ぶことを抑制できる。したがって、ケース１１内に新たに部品を追加することなく上記衝撃が電極組立体１４に及ぶことを抑制できる。

（３）第２端子絶縁カバー５８の長手方向における剛性を、長側壁１２ｃの剛性より高くした。このため、衝撃を受けて長側壁１２ｃが変形しても、その衝撃では第２端子絶縁カバー５８は長手方向へ潰れずに、第２端子絶縁カバー５８が衝撃に耐えて電極組立体１４を保護することができる。

（４）第２端子絶縁カバー５８は、正極端子１５においてケース１１内に配置される部分に装着される。このため、第２端子絶縁カバー５８によって、正極端子１５そのものも衝撃から保護することができる。また、第２端子絶縁カバー５８は、電極組立体１４における正極タブ３１の近くに配置されている。正極タブ３１が突出する電極組立体１４の端面１４ａ付近の部位は、活物質を有しておらず、衝撃に弱い。しかし、第２端子絶縁カバー５８の存在により、電極組立体１４の端面１４ａ付近の部位を衝撃から保護することができ、電極組立体１４の端面１４ａ付近の部位が、衝撃によって歪むことを抑制することができる。

（第２の実施形態）
次に、二次電池１０の第２の実施形態を図５〜図６にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した第１の実施形態と同一構成についてその重複する説明を省略又は簡略する。また、第２の実施形態では、第２端子絶縁カバー５８は耐衝撃用突部５９を有しておらず、腕部５８ｃの箇所での第２端子絶縁カバー５８の長手方向における長さが、電極組立体１４の厚みＮより短い。

図５又は図６に示すように、ナット５５，７５は、雌ねじ孔５５ａ，７５ａを有する。この雌ねじ孔５５ａ，７５ａの径方向に沿った寸法である、ナット５５，７５の最大長さＬ１及び最小長さＬ２は、電極組立体１４の厚みＮ、及び電流遮断部８０を覆うカシメ部材８８の外径より大きい。

ナット５５，７５の最大長さＬ１とは、平面視六角形状のナット５５，７５の各々において径方向に対向した角部同士を結ぶ直線の長さである。また、ナット５５，７５の最小長さＬ２とは、平面視六角形状のナット５５，７５の各々において径方向に対向した外側面同士を結ぶ直線の長さである。最大長さＬ１は、最小長さＬ２より長い。また、ナット５５，７５は金属製であり、しかも径方向において厚みを有することから、長側壁１２ｃに比べて剛性が高い。

図６に示すように、ナット５５，７５の外側面が、ケース１１における長側壁１２ｃの外面と面一になっており、各ナット５５，７５は、径方向に対向する外側面同士を結ぶ直線が、電極組立体１４の積層方向に沿うように配置されている。よって、ナット５５，７５の最小長さＬ２が電極組立体１４の厚みＮより大きくなるように、ナット５５，７５は二次電池１０に配置されている。そして、本実施形態では、二次電池１０の構成部材であるナット５５，７５が耐衝撃部材として機能している。

（５）したがって、第２の実施形態によれば、ケース１１の長側壁１２ｃに対し、外面側から衝撃が加わっても、ナット５５，７５が衝撃に耐えて、衝撃がケース１１、ひいては電極組立体１４に及ぶことを抑制できる。その結果として、電極組立体１４において、複数の正極タブ３１が重ねられた部位又は複数の負極タブ３２が重ねられた部位が歪むことが抑制される。また、上記衝撃によってセパレータ２３が破れることが抑制され、これによりセパレータ２３の破れた箇所で正極電極２１が負極電極２２と短絡することも抑制できる。

さらには、ナット５５，７５が衝撃に耐えて、電流遮断部８０に衝撃が及ぶことを抑制できる。その結果として、電流遮断部８０を衝撃から保護できる。
（６）ナット５５，７５は、正極端子１５及び負極端子１６を蓋１３に固定するための部材であり、ナット５５，７５は、二次電池１０の構成部材である。ナット５５、７５のサイズを比較的大きくすることで、ケース１１の外側からの衝撃が電極組立体１４及び電流遮断部８０に及ぶことを抑制できる。したがって、ケース１１に新たに部品を追加することなく衝撃が電極組立体１４及び電流遮断部８０に及ぶことを抑制できる。

（７）ナット５５，７５は金属製であり、耐衝撃性に優れ、しかも、ケース１１の外側に配置されている。このため、ナット５５，７５はケース１１の外側からの衝撃を最初に受け止めることができ、電極組立体１４及び電流遮断部８０に衝撃が及ぶのを好適に抑制することができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第１の実施形態において、図７に示すように、導電部材カバー１００における本体部１０１の短辺に沿う長さＫを、電極組立体１４の厚みＮより大きくしてもよい。導電部材カバー１００の各突出部１０２は、長側壁１２ｃの内面に対向する側壁面１０２ａを有する。本体部１０１の短辺に沿う長さＫは、突出部１０２の側壁面１０２ａ同士を最短距離で結ぶ直線の長さである。この実施形態では、二次電池１０の構成部材であってケース１１内に設けられた導電部材カバー１００が耐衝撃部材として機能する。

積層方向に沿った導電部材カバー１００の寸法である長さＫは、導電部材カバー１００がケース１１に収容される前とケース１１に収容された後との双方において、ケース１１（ケース本体１２）の内寸以下である。このため、導電部材カバー１００が耐衝撃部材として機能する場合であっても、導電部材カバー１００をケース本体１２内に収容し易い。

また、導電部材カバー１００における各突出部１０２の先端面は、電極組立体１４の端面１４ａから離隔している。
導電部材カバー１００は、その短辺の延びる方向において所要の剛性を有している。導電部材カバー１００の短辺の延びる方向における剛性は、導電部材カバー１００の樹脂材料、導電部材カバー１００の厚み、導電部材カバー１００の長辺及び短辺の延びる方向への長さ等を変更することで適宜調整可能である。そして、導電部材カバー１００の短辺に沿う方向における剛性は、ケース本体１２における長側壁１２ｃの剛性より高い。

このように構成した場合、ケース１１の長側壁１２ｃに対し、外面側から衝撃が加わっても、導電部材カバー１００が衝撃に耐えて、衝撃がケース１１、ひいては電極組立体１４に及ぶことを抑制できる。また、導電部材カバー１００は、電極組立体１４の端面１４ａから離隔している。このため、衝撃が導電部材カバー１００に伝わっても、その衝撃が電極組立体１４に伝わることが抑制される。

その結果として、電極組立体１４において、複数の正極タブ３１が重ねられた部位又は複数の負極タブ３２が重ねられた部位が歪むことが抑制される。また、衝撃によってセパレータ２３が破れることが抑制され、これによりセパレータ２３の破れた箇所で正極電極２１が負極電極２２と短絡することも抑制できる。

この形態において、導電部材カバー１００における本体部１０１の短辺に沿う長さ（導電部材カバー１００の積層方向に沿った寸法）Ｋを、電極組立体１４の厚みＮと同じにしてもよい。

○ 第２の実施形態において、導電部材カバー１００における本体部１０１の短辺に沿う長さＫを、電流遮断部８０のカシメ部材８８の外径より大きくして、導電部材カバー１００を電流遮断部８０を保護する耐衝撃部材として機能させてもよい。導電部材カバー１００において、積層方向に沿った寸法である長さＫは、導電部材カバー１００がケース１１に収容される前とケース１１に収容された後との双方において、ケース１１（ケース本体１２）の内寸以下である。また、導電部材カバー１００における突出部１０２の先端面は、電極組立体１４の端面１４ａから離隔している。

○ 第１の実施形態において、ナット５５，７５の最大長さＬ１及び最小長さＬ２を電極組立体１４の厚みＮより大きくしてもよい。すなわち、耐衝撃用突部５９の箇所での第２端子絶縁カバー５８の長さＭと、ナット５５，７５の最大長さＬ１及び最小長さＬ２との両方を、電極組立体１４の厚みＮより大きくしてもよい。

加えて、第１の実施形態において、導電部材カバー１００における本体部１０１の短辺に沿う長さＫを、電極組立体１４の厚みＮより大きくしてもよい。
○ 第１の実施形態において、第２端子絶縁カバー５８の長さＭは、電極組立体１４が充電によって積層方向へ膨張した状態で、電極組立体１４の厚みＮより長く設定されてもよい。この場合、上記（１）〜（４）の効果に加えて、二次電池１０の製造時で、かつ初期充電の前にケース１１の長側壁１２ｃに対し衝撃が加わった場合にも、耐衝撃用突部５９が衝撃に耐えて、衝撃が電極組立体１４に及ぶことを抑制できる。

○ 第１の実施形態において電流遮断部８０を省略してもよい。この場合、負極端子１６に第１端子絶縁カバー５７及び第２端子絶縁カバー５８を装着し、第１端子絶縁カバー５７及び第２端子絶縁カバー５８を、耐衝撃部材とする。そして、第１端子絶縁カバー５７及び第２端子絶縁カバー５８において、積層方向に沿った寸法を、電極組立体１４の厚みＮ以上とし、且つこれら絶縁カバー５７，５８がケース１１に収容される前とケース１１に収容された後との双方において、ケース１１（ケース本体１２）の内寸以下としてもよい。

○ 第１の実施形態において、第２端子絶縁カバー５８に代えて、二次電池１０の構成部材である第１端子絶縁カバー５７が耐衝撃部材として機能し、その第１端子絶縁カバー５７において、電極組立体１４の積層方向に沿った寸法を、電極組立体１４の厚みＮ以上としてもよい。この場合、第１端子絶縁カバー５７における、積層方向に沿った寸法は、第１端子絶縁カバー５７がケース１１に収容される前とケース１１に収容された後との双方において、ケース１１（ケース本体１２）の内寸以下である。

○ 第２の実施形態において、ナット５５，７５の最大長さＬ１及び最小長さＬ２のうち、いずれか一方を電極組立体１４の厚みＮと同じにしてもよい。
○ 第２の実施形態において、電流遮断部８０を保護する耐衝撃部材としてのナット５５，７５に加え、正極端子１５を電極組立体１４から絶縁する第２端子絶縁カバー５８を耐衝撃部材としてケース１１内に配置してもよい。そして、第２端子絶縁カバー５８において、積層方向に沿った寸法である長さＭは、第２端子絶縁カバー５８がケース１１に収容される前とケース１１に収容された後との双方において、ケース１１（ケース本体１２）の内寸以下である。また、第２端子絶縁カバー５８における電極組立体１４への対向面は、電極組立体１４の端面１４ａから離隔している。

○ 第１の実施形態において、第２端子絶縁カバー５８における耐衝撃用突部５９の長さＭを、電極組立体１４の厚みＮと同じにしてもよい。
○ 上記各実施形態において、電極組立体１４は、積層型に限らず、帯状の正極電極と帯状の負極電極を捲回して層状に積層した捲回型でもよい。捲回型の電極組立体の場合、偏平面が重なる方向を電極組立体の積層方向とする。

○ 上記各実施形態において、電極組立体１４は、充放電によって積層方向への寸法（厚みＮ）が変化するタイプであったが、充放電によって積層方向への寸法が変化しないタイプであってもよい。充放電によって積層方向への寸法が変化しない電極組立体を用いた二次電池であっても、第２端子絶縁カバー５８の長さＭ及び導電部材カバー１００の長さＫは、それらがケース１１に収容される前とケース１１に収容された後との双方において、ケース１１（ケース本体１２）の内寸以下である。

○ 上記各実施形態において、二次電池１０は、リチウムイオン二次電池であったが、これに限らず、他の二次電池であってもよい。要は、正極活物質と負極活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行う二次電池であればよい。また、上記各実施形態は、蓄電装置としてキャパシタに適用されてもよい。

○ 二次電池１０のケース１１は底板１２ａが長方形状となった四角筒状でなくてもよく、ケース１１は底板が正方形状となった四角筒状であってもよい。

１０…蓄電装置としての二次電池、１１…ケース、１２ｃ…ケース側壁としての長側壁、１３…壁部としての蓋、１４…電極組立体、１４ａ…端面、１５…電極端子としての正極端子、１６…電極端子としての負極端子、２１…電極としての正極電極、２２…電極としての負極電極、２３…セパレータ、４０…正極導電部材、５２ａ，７２ａ…ネジ溝、５５，７５…耐衝撃部材としてのナット、５８…耐衝撃部材としての第２端子絶縁カバー、６０…負極導電部材、８０…電流遮断部、８７…端子絶縁カバー、１００…導電部材カバー。

Claims (10)

1. 異なる極性の電極がセパレータを介して交互に積層された電極組立体と、
   前記電極組立体が収容されているケースと、
   前記ケースの壁部に固定されている電極端子であって、前記ケースの内側から外側にまで延びるように配置され、かつ前記電極組立体と電力の授受を行う前記電極端子と、
   前記電極及び前記セパレータが積層された方向である積層方向に前記ケースの外側から加わる衝撃を受け止めるように構成された耐衝撃部材と、を有し、
   前記積層方向に沿った前記耐衝撃部材の寸法が、前記積層方向に沿った前記電極組立体の寸法以上であり、
   前記電極端子は、前記ケース外に配置される部分にネジ溝を有し、前記耐衝撃部材は、前記電極端子を前記ケースの壁部に固定するために前記ネジ溝に螺合されるナットである蓄電装置。
2. 異なる極性の電極がセパレータを介して交互に積層された電極組立体と、
   前記電極組立体が収容されているケースと、
   前記ケースの壁部に固定されている電極端子であって、前記ケースの内側から外側にまで延びるように配置され、かつ前記電極組立体と電力の授受を行う前記電極端子と、
   一方の極性を有する前記電極端子と前記電極組立体との間の通電経路上に設けられ、前記ケースの内部圧力が設定圧力を超えたときに前記通電経路を流れる電流を遮断するように構成される電流遮断部と、
   前記電極及び前記セパレータが積層された方向である積層方向に前記ケースの外側から加わる衝撃を受け止めるように構成された耐衝撃部材と、を有し、
   前記積層方向に沿った前記耐衝撃部材の寸法が、前記積層方向に沿った前記電流遮断部の寸法以上であり、
   前記電極端子は、前記ケース外に配置される部分にネジ溝を有し、前記耐衝撃部材は、前記電極端子を前記ケースの壁部に固定するために前記ネジ溝に螺合されるナットである蓄電装置。
3. 前記耐衝撃部材は第１の耐衝撃部材であり、
   前記ケース内に収容されるように構成された第２の耐衝撃部材をさらに備え、前記積層方向に沿った前記第２の耐衝撃部材の寸法は、前記第２の耐衝撃部材が前記ケースに収容される前と前記ケースに収容された後との双方において、前記積層方向に沿った前記ケースの内寸以下である請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記電極組立体は、前記壁部の内面に対向する端面を備え、前記第２の耐衝撃部材は、前記電極組立体の前記端面から離隔するように前記ケース内に配置されている請求項３に記載の蓄電装置。
5. 前記第２の耐衝撃部材は、前記電極端子における前記ケース内に配置される部分に装着される端子絶縁カバーであり、該端子絶縁カバーは前記電極端子を前記電極組立体又は前記ケースから絶縁する請求項３又は請求項４に記載の蓄電装置。
6. 前記蓄電装置は、異なる極性の導電部材を前記ケース内に備え、前記各導電部材は各極性の前記電極を該電極と同じ極性の前記電極端子に電気的に接続し、前記各導電部材は、前記電極端子の固定された前記壁部と前記電極組立体との間に配設されており、前記第２の耐衝撃部材は、異なる極性の前記導電部材同士に跨るように設けられて前記導電部材と前記壁部との接触を規制する導電部材カバーである請求項３又は請求項４に記載の蓄電装置。
7. 前記ケースは、前記電極組立体における前記積層方向の両端面に対向するケース側壁を備え、前記耐衝撃部材の剛性は、前記ケース側壁の剛性より高い請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
8. 前記ケースは、前記電極組立体における前記積層方向の両端面に対向するケース側壁を備え、前記第１及び第２の耐衝撃部材の剛性は、前記ケース側壁の剛性より高い請求項３〜請求項６のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
9. 前記蓄電装置は二次電池である請求項１〜請求項８のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
10. 異なる極性の電極がセパレータを介して交互に積層された電極組立体と、
    前記電極組立体が収容されているケースと、
    前記ケースの壁部に固定されている電極端子であって、前記ケースの内側から外側にまで延びるように配置され、かつ前記電極組立体と電力の授受を行う前記電極端子と、
    前記電極及び前記セパレータが積層された方向である積層方向に前記ケースの外側から加わる衝撃を受け止めるように構成された耐衝撃部材と、を有し、
    前記積層方向に沿った前記耐衝撃部材の寸法が、前記積層方向に沿った前記電極組立体の寸法より大きく、
    前記電極端子は、前記ケース外に配置される部分にネジ溝を有し、前記耐衝撃部材は、前記電極端子を前記ケースの壁部に固定するために前記ネジ溝に螺合されるナットである蓄電装置。

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