JP6726738B2 - 蓄電素子 - Google Patents
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Description
本発明は、電極体と、集電体と、電極体及び集電体を収容した容器とを備える蓄電素子に関する。
従来、電極体及び集電体と、これら電極体及び集電体を収容した容器とを備える蓄電素子において、容器内で、電極体と集電体とが接続される構成が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、このように構成された蓄電素子では、容器内において電極体の発電部分が配置されないデッドスペースが発生する場合がある。このようなデッドスペースは、容器内に占める当該発電部分の割合の低下に繋がるため、蓄電素子の容量の増加を妨げる要因となり得る。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、容器内に占める電極体の発電部分の割合を大きく確保して、容量の増加が図られ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、電極体と、集電体と、前記電極体及び前記集電体を収容した容器とを備える蓄電素子であって、前記容器は、内面に凹部を有し、前記電極体と前記集電体とが接続される部分の少なくとも一部または前記電極体に接続された導電部材と前記集電体とが接続される部分の少なくとも一部は、前記凹部に対向する位置に配置されている。
このように、電極体または導電部材と集電体とが接続される部分を凹部の内面に対向する位置に配置することにより、電極体の発電部分（集電体と接続される部分以外の部分）を容器内面近くまで配置することができる。このため、容器内に占める電極体の発電部分の割合を大きく確保することができるので、蓄電素子の容量の増加が図られる。
また、前記集電体は、前記凹部の内面と、直接的に当接、または、前記集電体及び前記容器とは異なる部材を介して間接的に当接されることにしてもよい。
このように、集電体が凹部の内面と直接的または間接的に当接されることにより、集電体を容器の外方により近い位置に配置することができる。よって、電極体の発電部分をより容器内面近くまで配置することができるので、蓄電素子の容量のさらなる増加が図られる。
また、前記集電体は、前記電極体と接続される接続部分または前記導電部材と接続される接続部分と、前記容器と締結される締結部分とを有し、前記接続部分は、前記凹部に対向する位置に配置され、前記締結部分は、前記容器の前記凹部と異なる部分に対向する位置に配置されていることにしてもよい。
ここで、電極体または導電部材が集電体に接続される部分は、電極体の他の部分よりも外方に突出する。このため、集電体の接続部分を凹部に対向する位置に配置することにより、容器内において外方に突出する部分の配置スペースを確保しつつ、容器全体の大型化を抑制することができる。
また、集電体の締結部分を容器の凹部と異なる部分に対向する位置に配置することにより、容器の凹部と異なる部分と集電体とを締結することができる。このため、容器と集電体とを強固に締結することができる。
また、前記集電体は、前記接続部分が前記締結部分よりも前記凹部内方側に配置された段差形状に形成されていることにしてもよい。
これにより、接続部分が締結部分よりも凹部内方側に配置されることにより形成された空間に、容器内において外方に突出する部分（電極体または導電部材が集電体に接続される部分）を配置することが可能となる。このため、容器全体の大型化を抑制しつつ、蓄電素子の容量の増加が図られる。
また、前記凹部は、前記容器の薄肉部分であることにしてもよい。
このように、容器の薄肉部分によって凹部が形成されていることにより、容器が外方に膨出することで凹部が形成されている場合に比べて、容器全体の大型化を抑制しつつ、蓄電素子の容量の増加が図られる。
また、前記薄肉部分には、突出部が配置されていることにしてもよい。
このように、薄肉部分に突出部が配置されることにより、容器の他部よりも剛性が低下しやすい薄肉部分の剛性を確保することができる。よって、蓄電素子の安全性を確保しつつ、蓄電素子の容量の増加が図られる。
また、前記電極体は、本体部と、前記本体部から突出したタブ部とを有し、前記タブ部は、前記集電体または前記導電部材と接続されていることにしてもよい。
このように、電極体がタブ部を有することにより、電極体または電極体に接続された導電部材と集電体とが接続される部分を小さくすることができる。このため、容器内面に設けられる凹部を小さくすることができるので、容器内に占める電極体の発電部分の割合を大きく確保することができ、その結果、蓄電素子の容量の増加が図られる。
また、前記電極体は、電極が巻回されることで積層されて形成されており、前記タブ部は、前記電極の積層方向に垂直かつ前記電極体の巻回軸を含む平面で二分された前記電極体の一方に配置されており、前記凹部は、前記タブ部の突出方向に位置する前記容器の内面に形成されていることにしてもよい。
このように、タブ部が巻回軸を含む平面で二分された電極体の一方に配置されているため、タブ部の厚みを小さくすることができる。また、凹部がタブ部の突出方向に位置する容器の内面に形成されているため、タブ部の長さを小さくすることができる。よって、容器内に占める電極体の発電部分の割合をより大きく確保することができ、その結果、蓄電素子の容量の増加が図られる。
本発明における蓄電素子によれば、容器内に占める電極体の発電部分の割合を大きく確保して、容量の増加を図ることができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態における蓄電素子について説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
また、以下で説明する実施の形態は、それぞれ本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される形状、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。
まず、図１〜図３を用いて、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の分解斜視図である。図３は、実施の形態に係る蓋板構造体１８０の分解斜視図である。なお、図３では、蓋板構造体１８０が有する正極集電体１４０及び負極集電体１５０に接合される正極リード板１４５及び負極リード板１５５は、点線で図示されている。
また、図１及び以降の図について、説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明しているが、実際の使用態様において、Ｚ軸方向と上下方向とが一致しない場合もある。
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、より具体的には、リチウムイオン二次電池など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）またはプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）等に適用される。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。
図１及び図２に示すように、蓄電素子１０は、電極体４００と、電極体４００を収容する容器１００とを備える。本実施の形態では、容器１００の蓋板１１０に各種の要素が配置されることで構成された蓋板構造体１８０が、電極体４００の上方に配置されている。
蓋板構造体１８０は、容器１００の蓋板１１０、正極端子２００、負極端子３００、上部絶縁部材１２５及び１３５、下部絶縁部材１２０及び１３０、正極集電体１４０並びに負極集電体１５０を有する。
電極体４００は、電極（正極及び負極）の間にセパレータが挟みこまれるように積層されて形成されており、本実施の形態では、電極が巻回されることで積層されて形成されている。具体的には、電極体４００は、当該電極体４００の本体部である発電部分４３０と、発電部分４３０から突出したタブ部４１０、４２０とを備える。ここで、タブ部４１０は正極端子２００と電気的に接続される正極側のタブ部であり、タブ部４２０は負極端子３００と電気的に接続される負極側のタブ部である。なお、電極体４００の詳細な構成については、図８を用いて後述する。
正極端子２００は、正極集電体１４０を介して電極体４００の正極と電気的に接続され、負極端子３００は、負極集電体１５０を介して電極体４００の負極と電気的に接続される。これら正極端子２００等の、電極体４００と電気的に接続される電極端子のそれぞれは、下部絶縁部材１２０等の絶縁部材によって容器１００と絶縁されている。
上部絶縁部材１２５及び１３５並びに下部絶縁部材１２０及び１３０のそれぞれは、少なくとも一部が、容器１００の壁部と電極端子との間に配置された絶縁部材である。本実施の形態では、略直方体の外形を有する容器１００を形成する６つの壁部のうちの、上壁部を形成する蓋板１１０に沿って各絶縁部材が配置されている。
本実施の形態に係る蓄電素子１０は上記構成に加え、蓋板構造体１８０と電極体４００との間に配置された、上部スペーサ５００と緩衝シート６００とを有する。
上部スペーサ５００は、電極体４００と蓋板１１０との間、より具体的には、タブ部４１０及び４２０が設けられた電極体の一端と蓋板１１０との間に配置され、蓋板構造体１８０の一部に係止される係止部５１０を有している。言い換えると、上部スペーサ５００は、蓋板構造体１８０の一部に引っ掛かる部分である係止部５１０を有している。
具体的には、上部スペーサ５００は全体として平板状であり、かつ、２つの係止部５１０と、タブ部４１０及び４２０が挿入される（タブ部４１０及び４２０を貫通させる）２つの開口部５２０とを有している。本実施の形態では、開口部５２０は、上部スペーサ５００において切り欠き状に設けられている。上部スペーサ５００は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、または、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）等の絶縁性を有する素材によって形成されている。
上部スペーサ５００は、例えば、電極体４００の上方（蓋板１１０の方向）への移動を直接的もしくは間接的に規制する部材、または、蓋板構造体１８０と電極体４００との間における短絡を防止する部材として機能する。上部スペーサ５００は、２つの係止部５１０を有し、２つの係止部５１０のそれぞれは、蓋板構造体１８０が有する取付部１２２または１３２に係止される。
緩衝シート６００は、発泡ポリエチレンなどの、柔軟性の高い多孔質の素材で形成されており、電極体４００と上部スペーサ５００との間の緩衝材として機能する部材である。また、緩衝シート６００にも、上部スペーサ５００と同じく、タブ部４１０及び４２０が挿入される（タブ部４１０及び４２０を貫通させる）開口部が形成されている。
また、本実施の形態では、電極体４００の、電極体４００と蓋板１１０との並び方向（Ｚ軸方向）と交差する方向の側面（本実施の形態ではＸ軸方向の両側面）と、容器１００の内面との間にサイドスペーサ７００が配置されている。サイドスペーサ７００は、例えば、電極体４００の位置を規制する役割を果たしている。サイドスペーサ７００は、例えば上部スペーサ５００と同様に、ＰＣ、ＰＰ、ＰＥ、またはＰＰＳ等の絶縁性を有する素材によって形成されている。
なお、蓄電素子１０は、図１〜図３に図示された要素に加え、例えば電極体４００を包み込む絶縁フィルム、電極体４００と容器１００（本体１１１）の底面との間に配置された緩衝シートなど、他の要素を備えてもよい。また、蓄電素子１０の容器１００の内部には電解液（非水電解質）が封入されているが、電解液の図示は省略する。
容器１００は、矩形筒状で底を備える本体１１１と、本体１１１の開口を閉塞する板状部材である蓋板１１０とで構成されている。また、容器１００は、電極体４００等を内部に収容後、蓋板１１０と本体１１１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ものとなっている。なお、蓋板１１０及び本体１１１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、アルミニウム合金など溶接可能な金属であるのが好ましい。また、容器１００は、内面（本実施の形態では蓋板１１０の裏側の面）に凹部が設けられているが、これに関する蓋板１１０及び集電体等の部材の詳細な構造については、図４〜図７を用いて後述する。
蓋板１１０には、図２及び図３に示されるように、安全弁１７０、注液口１１７、貫通孔１１０ａ及び１１０ｂ、並びに、突起部である２つの膨出部１６０が形成されている。安全弁１７０は、容器１００の内圧が上昇した場合に開放することで、容器１００の内部のガスを放出する役割を有する。
注液口１１７は、蓄電素子１０の製造時に電解液を注液するための貫通孔である。また、図１〜図３に示すように、蓋板１１０には、注液口１１７を塞ぐように、注液栓１１８が配置されている。つまり、蓄電素子１０の製造時に、注液口１１７から容器１００内に電解液を注入し、注液栓１１８を蓋板１１０に溶接して注液口１１７を塞ぐことで、電解液が容器１００内に収容される。
なお、容器１００に封入される電解液としては、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。
２つの膨出部１６０のそれぞれは、本実施の形態では、蓋板１１０の一部が膨出状に形成されていることで蓋板１１０に設けられており、例えば、上部絶縁部材１２５または１３５の位置決めに利用される。また、膨出部１６０の裏側（電極体４００に対向する側）には上方に凹状の部分である係合凹部（図示せず）が形成されており、係合凹部の一部に、下部絶縁部材１２０または１３０の係合部１２０ｂまたは１３０ｂが係合する。これにより、下部絶縁部材１２０または１３０も位置決めされ、その状態で蓋板１１０に固定される。
上部絶縁部材１２５は、正極端子２００と蓋板１１０とを電気的に絶縁する部材であり、下部絶縁部材１２０は、正極集電体１４０と蓋板１１０とを電気的に絶縁する部材である。上部絶縁部材１３５は、負極端子３００と蓋板１１０とを電気的に絶縁する部材であり、下部絶縁部材１３０は、負極集電体１５０と蓋板１１０とを電気的に絶縁する部材である。上部絶縁部材１２５及び１３５は、例えば上部パッキンと呼ばれる場合もあり、下部絶縁部材１２０及び１３０は、例えば下部パッキンと呼ばれる場合もある。つまり、本実施の形態では、上部絶縁部材１２５及び１３５並びに下部絶縁部材１２０及び１３０は、電極端子（２００または３００）と容器１００との間を封止する機能も有している。
なお、上部絶縁部材１２５及び１３５、並びに、下部絶縁部材１２０及び１３０は、例えば上部スペーサ５００と同様に、ＰＣ、ＰＰ、ＰＥ、またはＰＰＳ等の絶縁性を有する素材によって形成されている。また、下部絶縁部材１２０の、注液口１１７の直下に位置する部分には、注液口１１７から流入する電解液を電極体４００の方向に導く貫通孔１２１が設けられている。
正極端子２００は、正極集電体１４０を介して、電極体４００の正極に電気的に接続された電極端子であり、負極端子３００は、負極集電体１５０を介して、電極体４００の負極に電気的に接続された電極端子である。つまり、正極端子２００及び負極端子３００は、電極体４００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４００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電極端子である。なお、正極端子２００及び負極端子３００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いる。
また、正極端子２００には、容器１００と正極集電体１４０とを締結する締結部２１０が設けられ、負極端子３００には、容器１００と負極集電体１５０とを締結する締結部３１０が設けられている。
締結部２１０は、正極端子２００から下方に延設された部材（リベット）であり、正極集電体１４０の貫通孔１４０ａに挿入されてかしめられる。具体的には、締結部２１０は、上部絶縁部材１２５の貫通孔１２５ａ、蓋板１１０の貫通孔１１０ａ、下部絶縁部材１２０の貫通孔１２０ａ、及び、正極集電体１４０の貫通孔１４０ａに挿入されてかしめられる。これにより、正極端子２００と正極集電体１４０とが電気的に接続され、正極集電体１４０は、正極端子２００、上部絶縁部材１２５及び下部絶縁部材１２０とともに、蓋板１１０に固定される。
締結部３１０は、負極端子３００から下方に延設された部材（リベット）であり、負極集電体１５０の貫通孔１５０ａに挿入されてかしめられる。具体的には、締結部３１０は、上部絶縁部材１３５の貫通孔１３５ａ、蓋板１１０の貫通孔１１０ｂ、下部絶縁部材１３０の貫通孔１３０ａ、及び、負極集電体１５０の貫通孔１５０ａに挿入されてかしめられる。これにより、負極端子３００と負極集電体１５０とが電気的に接続され、負極集電体１５０は、負極端子３００、上部絶縁部材１３５及び下部絶縁部材１３０とともに、蓋板１１０に固定される。
なお、締結部２１０は、正極端子２００との一体物として形成されていてもよく、正極端子２００とは別部品として作製された締結部２１０が、かしめまたは溶接などの手法によって正極端子２００に固定されていてもかまわない。締結部３１０と負極端子３００との関係についても同様である。
正極集電体１４０は、電極体４００と容器１００との間に配置され、電極体４００と正極端子２００とを電気的に接続する部材である。正極集電体１４０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いる。本実施の形態では、正極集電体１４０は、正極リード板１４５を介して電極体４００の正極側のタブ部４１０と電気的に接続される。
負極集電体１５０は、電極体４００と容器１００との間に配置され、電極体４００と負極端子３００とを電気的に接続する部材である。負極集電体１５０は、銅または銅合金などで形成されている。本実施の形態では、負極集電体１５０は、負極リード板１５５（図２参照）を介して電極体４００の負極側のタブ部４２０と電気的に接続される。
なお、リード板を介した集電体とタブ部との接続部分の詳細については、図９及び図１０を用いて後述する。
ここで、蓄電素子１０は、容器１００の内面に後述する凹部を有し、電極体４００または電極体４００に接続された導電部材と集電体とが接続される部分の少なくとも一部が、凹部に対向する位置に配置されている。本実施の形態では、凹部は、タブ部４１０、４２０の突出方向に位置する容器１００の内面、すなわち、蓋板１１０の内面に形成されている。また、本実施の形態では、正極リード板１４５と正極集電体１４０とが接続される部分、及び、負極リード板１５５と負極集電体１５０とが接続される部分の各々の少なくとも一部が、当該凹部に対向する位置に配置されている。
なお、正極リード板１４５及び負極リード板１５５の各々は、上記導電部材の一例である。また、複数の部材が接続される部分（例えば、正極リード板１４５と正極集電体１４０とが接続される部分）とは、超音波溶接、レーザー溶接もしくは抵抗溶接等の溶接、または、機械的かしめなどの機械的な接合によって、これらの部材が接続される部分である。つまり、当該接続される部分とは、複数の部材の一部であって、互いに接続される部分として定義される。
そこで、以下、このような特徴について、図４〜図７を用いて説明する。
図４は、蓋板構造体１８０の要部を、下方（Ｚ軸方向マイナス側）から見た場合の斜視図である。具体的には、同図には、蓋板構造体１８０の負極端子３００及びその周辺部分を、下方から見た場合の斜視図が示されている。なお、同図には、蓋板構造体１８０に接続される負極リード板１５５については点線で図示されている。また、同図では、構造の理解を容易にするため、負極集電体１５０についてハッチングが施されている。
同図に示すように、蓋板１１０の裏側（下側）には、負極リード板１５５と接続される負極集電体１５０と、当該負極集電体１５０を収容するように設けられた下部絶縁部材１３０とが、締結部３１０によって締結されて配置されている。
ここで、正極側及び負極側に関する構造については次の点を除いて同様であるため、以下では、主に負極に関する事項について説明し、正極に関する事項については適宜省略して説明する。すなわち、正極側と負極側とでは、注液口１１７から流入する電解液を電極体４００の方向に導く貫通孔１２１に関連する構造が異なる。具体的には、正極側の下部絶縁部材１２０には貫通孔１２１が設けられ、正極集電体１４０及び正極リード板１４５には貫通孔１２１に対向する部分に切り欠きが設けられている。
図５は、蓋板１１０を、下方（Ｚ軸方向マイナス側）から見た場合の斜視図、及び、当該斜視図におけるＶ−Ｖ線で切断した場合の断面図である。
同図に示すように、蓋板１１０の内面には凹部１１２が設けられている。具体的には、本実施の形態では、正極側及び負極側に対応する２つの凹部１１２が設けられている。
凹部１１２は、蓋板１１０の内面（Ｚ軸方向マイナス側の面）に設けられており、当該凹部１１２の開口及び底面の各々が蓋板１１０の長手方向に長尺状の略矩形状に形成されている。本実施の形態では、凹部１１２は、安全弁１７０と貫通孔１１０ｂとの間に配置されている。このような凹部１１２を設けることによって、容器１００の容積を増加させることができる。
本実施の形態では、凹部１１２は、図５の断面図に示すように、容器１００（本実施の形態では蓋板１１０）の薄肉部分１１４である。薄肉部分１１４は、蓋板１１０において、厚みＴ１が他の部分の厚みＴ２よりも小さい部分であり、例えば、蓋板１１０を成形する際のプレス加工によって、蓋板１１０の一部に設けられる。つまり、凹部１１２は、蓋板１１０の外面を略平坦としつつ、蓋板１１０の一部を他の部分よりも薄くすることによって、蓋板１１０の内面に形成された凹部である。
なお、凹部１１２の配置位置は特に限定されず、例えば、蓋板１１０の貫通孔１１０ｂが設けられた部分に配置されていてもかまわない。つまり、凹部１１２の底面に貫通孔１１０ｂの開口が位置していてもかまわない。ただし、蓋板１１０の貫通孔１１０ｂ周辺部分は締結部３１０による締結時に負荷がかかる箇所であるため、凹部１１２が薄肉部分１１４である場合、凹部１１２が貫通孔１１０ｂと異なる位置に配置されていることが好ましい。このような配置により、貫通孔１１０ｂ周辺部分の蓋板１１０の剛性を確保することができるため、蓋板１１０の変形等を抑制しつつ、蓋板１１０を強固に締結することができる。
また、凹部１１２の形状は特に限定されず、容器１００に要求される剛性等を損なわない形状であればよいが、容器１００の容積を増加させる観点から、凹部１１２の開口及び底面を大きく確保することが好ましい。
また、薄肉部分１１４には、容器１００（本実施の形態では蓋板１１０）の外方に膨出して形成された突出部としての膨出部１６０が配置されている。このため、凹部１１２の底面（蓋板１１０の内面）には、プレス加工等により膨出部１６０が容器１００外方に膨出することで形成された係合凹部１６２が設けられている。本実施の形態では、膨出部１６０は、蓋板１１０の短手方向（Ｙ軸方向）に長尺状に形成されており、具体的には、当該膨出部１６０の長手方向両側が、凹部１１２の側面の比較的近い位置となるように配置されている。
なお、膨出部１６０の形状及び配置位置は特に限定されず、例えば、蓋板１１０の長手方向（Ｘ軸方向）に長尺状に形成されていてもかまわないし、凹部１１２の全幅または凹部外方にわたるように延在していてもかまわない。
このように構成された蓋板１１０の裏側（下側）には、図６に示す下部絶縁部材１３０が設けられている。
図６は、下部絶縁部材１３０を、下方（Ｚ軸方向マイナス側）から見た場合の斜視図である。
同図に示すように、下部絶縁部材１３０は、負極集電体１５０を収容する収容部１３１を有する。収容部１３１は、負極集電体１５０を収容できるように、負極集電体１５０の外形よりもわずかに大きい形状で凹んだ凹部である。収容部１３１は、蓋板１１０の凹部１１２に対向して配置された第一収容部１３１ａと、蓋板１１０の貫通孔１１０ｂの周辺部分に対向して配置される第二収容部１３１ｂとを有する。本実施の形態では、第一収容部１３１ａは、凹部１１２の内面、及び、負極集電体１５０に当接して配置されており、具体的には、凹部１１２の底面と負極集電体１５０とで上下方向両側から挟まれて配置されている。つまり、負極集電体１５０は、凹部１１２の内面と、当該負極集電体１５０及び容器１００とは異なる部材（本実施の形態では、下部絶縁部材１３０）を介して間接的に当接されている。
ここで、「間接的に当接する」とは、複数の部材または部分の間に介在する部材が、いずれの部材または部分にも当接することとして定義される。すなわち、本実施の形態では、下部絶縁部材１３０は、負極集電体１５０と凹部１１２の内面との間に配置され、かつ、負極集電体１５０及び凹部１１２の内面のいずれにも当接して配置されている。
具体的には、下部絶縁部材１３０において、第一収容部１３１ａには係合部１３０ｂが設けられ、第二収容部１３１ｂには貫通孔１３０ａが設けられ、第一収容部１３１ａと第二収容部１３１ｂとの間には段差が設けられている。また、下部絶縁部材１３０において第二収容部１３１ｂの外方には、取付部１３２が設けられている。
例えば、第一収容部１３１ａには、少なくとも１つのリブ１３４（本実施の形態では３つのリブ１３４）がＸ軸方向に所定の間隔をあけて配列されている。リブ１３４は、収容部１３１の全幅にわたるようにＹ軸方向に延在する長尺状の突出部である。このように、リブ１３４の長手方向に交差する方向で、複数のリブ１３４が所定の間隔をあけて配置されている。
次に、負極集電体１５０の構造について、図４を参照しつつ図７を用いて説明する。
図７は、負極集電体１５０を、下方（Ｚ軸方向マイナス側）から見た場合の斜視図である。
図４及び図７に示すように、負極集電体１５０は、電極体４００または電極体４００に接続された導電部材と接続される接続部分１５１を有し、接続部分１５１の少なくとも一部は、容器１００の凹部１１２に対向する位置に配置されている。本実施の形態では、接続部分１５１は、電極体４００に接続された負極リード板１５５と接続され、当該接続部分１５１の全体が、凹部１１２に対向する位置に配置されている。また、本実施の形態では、接続部分１５１は、下部絶縁部材１３０を介して、凹部１１２の内面と間接的に当接されている。具体的には、接続部分１５１は、負極集電体１５０の一部であって、超音波溶接、レーザー溶接もしくは抵抗溶接等の溶接、または、機械的かしめなどの機械的な接合によって負極リード板１５５と接続される部分である。
なお、凹部１１２と接続部分１５１との配置は、凹部１１２に対向する位置（凹部１１２のＺ軸マイナス側）に接続部分１５１の少なくとも一部が配置されていればよく、接続部分１５１の一部が凹部１１２に対向しない位置に配置されていてもかまわない。
また、負極集電体１５０は、さらに、容器１００と接続される締結部分１５２を有し、締結部分１５２は、凹部１１２と異なる部分に対向する位置に配置されている。具体的には、締結部分１５２は、負極端子３００に設けられた締結部３１０が貫通孔１５０ａに挿入されてスピンかしめ等でかしめられることにより、蓋板１１０と締結される。つまり、締結部分１５２は、負極集電体１５０の一部であって、蓋板１１０と締結される部分である。
また、本実施の形態では、負極集電体１５０は、接続部分１５１が締結部分１５２よりも凹部１１２内方側に配置された段差形状に形成されている。つまり、接続部分１５１と締結部分１５２との間には、段差１５３が設けられており、接続部分１５１は、締結部分１５２よりも電極体４００と反対側（Ｚ軸方向プラス側）に配置されている。言い換えると、接続部分１５１は、締結部分１５２と比べて、本実施の形態において略直方体の外形を有する容器１００の６つの壁のうちの上壁を形成する蓋板１１０の外方側に配置されている。本実施の形態では、蓋板１１０の凹部１１２が薄肉部分１１４であるため、接続部分１５１は、締結部分１５２よりも、蓋板１１０の外面に近い位置に配置されることとなる。
また、本実施の形態では、負極集電体１５０は、外形が蓋板１１０の長手方向（Ｘ軸方向）に長尺状の略矩形の屈曲平板状に形成されている。また、負極集電体１５０は、長手方向の一方の端部（Ｘ軸方向マイナス側の端部）に接続部分１５１を有し、他方の端部（Ｘ軸方向プラス側の端部）に締結部分１５２を有する。ここで、タブ部４２０は、電極体４００の比較的平坦な部分（後述する平坦部）に設けられる。このため、電極が巻回されることで形成された、いわゆる巻回型の電極体４００を備える蓄電素子１０において、巻回軸方向に蓋板１１０が配置される場合、タブ部４２０は蓋板１１０の長手方向中央近くに設けられることとなる。このため、蓋板１１０の長手方向に長尺状の負極集電体１５０を設けることにより、蓋板１１０の長手方向端部に配置される負極端子３００と電極体４００とを電気的に接続することができる。
このような負極集電体１５０は、導電性を有する板状部材をプレス加工等によって段差形状に屈曲することにより形成される。
なお、負極集電体１５０の形状は特に限定されず、例えば、矩形の一部に切り欠きが設けられた外形形状であってもかまわない。また、負極集電体１５０は、１つの部材によって構成されていなくてもよく、例えば、接続部分１５１と締結部分１５２とが異なる部材によって構成されていてもかまわない。ただし、蓄電素子１０の低抵抗化を図る観点から、負極集電体１５０は、１つの部材で構成され、接続部分１５１を大きく確保した平板形状であることが好ましい。また、蓋板１１０との締結を強固とする観点から、締結部分１５２は所定の大きさを確保することが好ましい。
次に、このような集電体（正極集電体１４０、負極集電体１５０）と接続される電極体４００の構成について、図８を用いて説明する。本実施の形態では、電極体４００は、導電部材としてのリード板（正極リード板１４５、負極リード板１５５）を介して集電体と接続される。
図８は、実施の形態に係る電極体４００の構成を示す斜視図である。なお、図８では、電極体４００の巻回状態を一部展開して図示しており、電極体４００の仮想的な巻回軸Ｗを一点鎖線で示している。
電極体４００は、電気を蓄えることができる発電要素であり、図８に示すように、正極４５０及び負極４６０と、セパレータ４７０ａ及び４７０ｂとが交互に積層されかつ巻回されることで形成されている。つまり、電極体４００は、正極４５０と、セパレータ４７０ａと、負極４６０と、セパレータ４７０ｂとがこの順に積層され、かつ、断面が長円形状になるように巻回されることで形成されている。
正極４５０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金属箔である正極基材層の表面に、正極活物質層が形成された電極である。なお、正極活物質層に用いられる正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、正極活物質として、ＬｉＭＰＯ４、ＬｉＭＳｉＯ４、ＬｉＭＢＯ３（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種または２種以上の遷移金属元素）等のポリアニオン化合物、チタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のスピネル化合物、ＬｉＭＯ２（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種または２種以上の遷移金属元素）等のリチウム遷移金属酸化物等を用いることができる。
負極４６０は、銅または銅合金などからなる長尺帯状の金属箔である負極基材層の表面に、負極活物質層が形成された電極である。なお、負極活物質層に用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、負極活物質として、リチウム金属、リチウム合金（リチウム−アルミニウム、リチウム−鉛、リチウム−錫、リチウム−アルミニウム−錫、リチウム−ガリウム、及びウッド合金等のリチウム金属含有合金）の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料（例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温焼成炭素、非晶質カーボン等）、金属酸化物、リチウム金属酸化物（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２等）、ポリリン酸化合物などが挙げられる。
セパレータ４７０ａ及び４７０ｂは、樹脂からなる微多孔性のシートである。なお、蓄電素子１０に用いられるセパレータ４７０ａ及び４７０ｂの素材としては、蓄電素子１０の性能を損なうものでなければ適宜公知の材料を使用できる。
正極４５０は、巻回軸方向の一端において外方に突出する複数の電極突出部４１１を有する。負極４６０も同様に、巻回軸方向の一端において外方に突出する複数の電極突出部４２１を有する。これら、複数の電極突出部４１１及び複数の電極突出部４２１は、活物質が塗工されず基材層が露出した部分（活物質未塗工部）である。
なお、巻回軸とは、正極４５０及び負極４６０等を巻回する際の中心軸となる仮想的な軸であり、本実施の形態では、電極体４００の中心を通るＺ軸方向に平行な直線である。
複数の電極突出部４１１と複数の電極突出部４２１とは、巻回軸方向の同一側の端（図８におけるＺ軸方向プラス側の端）に配置され、正極４５０及び負極４６０が積層されることにより、電極体４００の所定の位置で積層される。具体的には、複数の電極突出部４１１は、正極４５０が巻回によって積層されることにより、巻回軸方向の一端において周方向の所定の位置で積層される。また、複数の電極突出部４２１は、負極４６０が巻回によって積層されることにより、巻回軸方向の一端において、複数の電極突出部４１１が積層される位置とは異なる周方向の所定の位置で積層される。
その結果、電極体４００には、複数の電極突出部４１１が積層されることで形成されたタブ部４１０と、複数の電極突出部４２１が積層されることで形成されたタブ部４２０とが形成される。タブ部４１０は、例えば積層方向の中央に向かって寄せ集められて、正極リード板１４５と、例えば超音波溶接によって接合される。また、タブ部４２０は、例えば積層方向の中央に向かって寄せ集められて、負極リード板１５５と、例えば超音波溶接によって接合される。タブ部４１０と接合された正極リード板１４５は、正極集電体１４０と接合され、タブ部４２０と接合された負極リード板１５５は負極集電体１５０と接合される。
つまり、本実施の形態では、タブ部４１０、４２０は、電極（ここでは、正極４５０及び負極４６０）の積層方向に垂直かつ電極体４００の巻回軸Ｗを含む平面で二分された電極体４００の一方に配置されている。具体的には、本実施の形態において、巻回型の電極体４００は、対向する一対の平坦部４８１、４８２と、当該一対の平坦部を繋ぐ湾曲部４８３、４８４とを有し、タブ部４１０、４２０は平坦部４８２に配置されている。ここで、平坦部４８１、４８２では、電極が略一定方向（Ｙ軸方向）に積層されている。つまり、タブ部４１０、４２０は、一定方向に電極が積層された電極体４００の部分である平坦部４８１、４８２において、電極の積層方向（Ｙ軸方向）に垂直かつ電極体４００の巻回軸Ｗを含む平面（巻回軸Ｗを含むＸＺ平面）で二分された電極体４００の一方である平坦部４８２に配置されている。
よって、正極のタブ部４１０は、正極の巻回数と略同数の電極突出部４１１が寄せ集められて形成されている。負極のタブ部４２０も同様に、負極４６０の巻回数と略同数の電極突出部４２１が寄せ集められて形成されている。
なお、タブ部（４１０、４２０）は、電極体４００において、電気の導入及び導出を行う部分である。
ここで、タブ部４１０は、基材層が露出した部分である電極突出部４１１が積層されることで形成されているため、発電に寄与しない部分となる。同様に、タブ部４２０は、基材層が露出した部分である電極突出部４２１が積層されることで形成されているため、発電に寄与しない部分となる。一方、電極体４００のタブ部４１０及び４２０と異なる部分は、基材層に活物質が塗工された部分が積層されることで形成されているため、発電に寄与する部分となる。以降、当該部分を発電部分４３０と称する。
次に、リード板を介した集電体とタブ部との接続部分及びその周辺の構成例について、図９及び図１０を用いて説明する。
図９及び図１０は、実施の形態に係る負極リード板１５５及びその周辺の構造を示す断面概要図である。具体的には、図９には、図３におけるＩＸ−ＩＸ線を通るＹＺ平面で切断した場合の蓄電素子１０の一部の断面が図示されている。また、図１０には、図３におけるＸ−Ｘ線を通るＸＺ平面で切断した場合の蓄電素子１０の一部の断面が図示されている。なお、これらの図では、Ｘ軸方向プラス側のサイドスペーサ７００（図２参照）の図示は省略されている。また、電極体４００は簡略化されて図示されている。
図９及び図１０に示すように、電極体４００のタブ部４２０と、負極集電体１５０とは、ＹＺ平面で切断した断面がＵ字状の負極リード板１５５を介して電気的に接続されている。このような接続構造は、例えば以下の手順で作製される。
平板状の負極リード板１５５の端部（第一端部）と電極体４００のタブ部４２０とを、例えば超音波溶接によって接合する。さらに、負極リード板１５５の第一端部とは反対側の端部（第二端部）を、蓋板構造体１８０に組み込まれた負極集電体１５０の接続部分１５１と、例えばレーザー溶接によって接合する。ここで、負極集電体１５０は、予めかしめ等によって蓋板１１０と締結されることにより、蓋板構造体１８０に組み込まれている。
その後、負極リード板１５５を、第一端部と第二端部との間の所定の位置で折り曲げることでＵ字状に変形させる。その結果、図９及び図１０に示すように、断面がＵ字状の負極リード板１５５を介した、電極体４００のタブ部４２０と負極集電体１５０との接続構造が形成される。
また、電極体４００と蓋板１１０との間に上部スペーサ５００が配置されている。より詳細には、上部スペーサ５００によって、タブ部４２０と負極リード板１５５との接合部分と、電極体４００の発電部分４３０とが仕切られている。タブ部４２０は、上部スペーサ５００に設けられた開口部５２０に挿入されて配置されている。また、上部スペーサ５００と電極体４００の発電部分４３０との間には、図５に示すように、緩衝シート６００が挟まれている。
なお、図９及び図１０では負極リード板１５５周辺の構造について図示し、その説明を行ったが、正極リード板１４５周辺の構造も同様である。すなわち、電極体４００のタブ部４１０と、正極集電体１４０とは、断面がＵ字状の正極リード板１４５（例えば図２参照）を介して電気的に接続されている。また、上部スペーサ５００によって、タブ部４２０と正極リード板１４５との接合部分と、電極体４００の発電部分４３０とが仕切られており、タブ部４２０は、上部スペーサ５００に設けられた開口部５２０に挿入されて配置される。
このように、電極体４００と、正極集電体１４０及び負極集電体１５０とを、正極リード板１４５及び負極リード板１５５とを介して接続することで、電極体４００のタブ部４１０及び４２０の長さ（巻回軸方向（Ｚ軸方向）の長さ）を比較的短くすることができる。
つまり、電極体４００の製造に必要な、正極４５０及び負極４６０の電極の幅（巻回軸方向（Ｚ軸方向）の長さ）を比較的短くすることができる。このことは、例えば電極体４００の製造効率の観点から有利である。
以上、本実施の形態に係る蓄電素子１０について説明した。以下、このような蓄電素子１０が奏する効果について、説明する。なお、以下では、負極側の構成（負極集電体１５０等）の効果について説明するが、正極側の構成（正極集電体１４０等）の効果についても同様である。
本実施の形態によれば、電極体４００または導電部材と負極集電体１５０とが接続される部分（本実施の形態では、負極リード板１５５と負極集電体１５０とが接続される部分）を凹部１１２の内面に対向する位置に配置することにより、電極体４００の発電部分４３０を容器１００の内面近くまで配置することができる。
具体的には、図９及び図１０に示すように、当該接続される部分を凹部１１２の内面に対向する位置に配置することにより、対向しない位置に配置した場合に比べて、タブ部４２０を凹部１１２の深さ（Ｚ軸方向の大きさ、Ｔ２−Ｔ１（図５参照））だけ蓋板１１０側に寄せて配置することができる。よって、発電部分４３０の高さ（Ｚ軸方向の大きさ）を凹部１１２の深さだけ蓋板１１０側に大きく設けることができる。言い換えると、蓋板１１０の内面と発電部分４３０との距離を近づけて配置することができる。
このため、本実施の形態によれば、容器１００内に占める電極体４００の発電部分４３０の割合を大きく確保することができるので、蓄電素子１０の容量の増加が図られる。
また、本実施の形態によれば、負極集電体１５０が凹部１１２の内面と間接的に当接されることにより、負極集電体１５０を容器１００の外方により近い位置に配置することができる。よって、電極体４００の発電部分４３０をより容器１００内面近くまで配置することができるので、蓄電素子１０の容量のさらなる増加が図られる。
ここで、電極体４００または導電部材が負極集電体１５０に接続される部分は、電極体４００の他の部分よりも外方に突出する。これは、電極体４００において、負極集電体１５０に直接または導電部材を介して接続される部分は、例えば、活物質未塗工部が積層方向の中央に向かって寄せ集められることにより形成されるためである。このため、本実施の形態では、負極集電体１５０と負極リード板１５５とタブ部４２０とが並んで配置される部分では、当該部分の配置スペースを確保することが必要となる。ただし、容器１００全体を大型化して当該配置スペースを確保することは、蓄電素子１０の小型化の妨げとなる。
そこで、本実施の形態によれば、負極集電体１５０の接続部分１５１を凹部１１２に対向する位置に配置することにより、容器１００内において外方に突出する部分の配置スペースを確保しつつ、容器１００全体の大型化を抑制することができる。
また、容器１００と負極集電体１５０とが薄肉部分１１４（凹部１１２）と重なる位置で締結される場合、締結作業時または締結後において、容器１００または負極集電体１５０にガタつきが生じる虞がある。そこで、本実施の形態によれば、負極集電体１５０の締結部分１５２を凹部１１２と異なる部分に対向する位置に配置することにより、凹部１１２と異なる部分と負極集電体１５０とを締結することができる。このため、容器１００と負極集電体１５０とを強固に締結することができる。
特に、本実施の形態では、凹部１１２が薄肉部分１１４であるため、凹部１１２と異なる部分と負極集電体１５０とを締結することにより、容器１００の比較的剛性が大きい部分が締結されることとなる。このため、締結による容器１００の破損等の不具合の発生を低減しつつ、容器１００と負極集電体１５０とを強固に締結することができる。
また、本実施の形態によれば、接続部分１５１が締結部分１５２よりも凹部１１２内方側に配置されているため、当該配置によって形成された空間に、容器１００内において外方に突出する部分（電極体４００または導電部材が負極集電体１５０に接続される部分）を配置することが可能となる。
具体的には、図１０に示すように、接続部分１５１は、締結部分１５２よりも、例えば凹部１１２の深さと同程度だけ凹部１１２内方側（Ｚ軸方向プラス側）に配置されている。このため、タブ部４２０を凹部１１２の深さと同程度だけ蓋板１１０側に寄せて配置することができる。よって、発電部分４３０の高さ（Ｚ軸方向の大きさ）を凹部１１２の深さだけ蓋板１１０側に大きく設けることができる。言い換えると、蓋板１１０の内面と発電部分４３０との距離を近づけて配置することができる。
このため、本実施の形態によれば、容器１００全体の大型化を抑制しつつ、蓄電素子１０の容量の増加が図られる。
なお、接続部分１５１と締結部分１５２との高さの差分は、特に限定されず、蓋板１１０と負極集電体１５０との間に配置される下部絶縁部材１３０の厚み、または、各部材間に設けられる空隙等の厚み等によって規定される。
また、本実施の形態によれば、容器１００の薄肉部分（本実施の形態では蓋板１１０の薄肉部分１１４）によって凹部１１２が形成されていることにより、容器１００が外方に膨出することで凹部が形成されている場合に比べて、容器１００全体の大型化を抑制することができる。具体的には、図９及び図１０に示すように、凹部１１２が設けられた部分と他の部分とで、容器１００の高さを略一定とすることができる。このため、容器１００全体の大型化を抑制しつつ、蓄電素子１０の容量の増加が図られる。
また、本実施の形態によれば、薄肉部分１１４に膨出部１６０が配置されることにより、容器１００の他部よりも剛性が低下しやすい薄肉部分１１４の剛性を確保することができる。具体的には、例えば、容器１００の内圧が上昇した場合、蓋板１１０が外方に膨らむように変形し得る。このとき、薄肉部分１１４の剛性が他部よりも低ければ、薄肉部分１１４において変形等が生じる虞がある。そこで、薄肉部分１１４に膨出部１６０を配置することにより、容器１００の内圧上昇時における破損等を抑制することができるため、蓄電素子１０の安全性が確保される。また、図９及び図１０に示すように、膨出部１６０は、容器１００の外方に向かって膨出している。つまり、膨出部１６０が電極体４００とは反対側に向けて膨出しているため、膨出部１６０によって容器１００の容積が削減されることがない。よって、本実施の形態によれば、蓄電素子１０の安全性を確保しつつ、蓄電素子１０の容量の増加が図られる。
また、本実施の形態によれば、電極体４００がタブ部４２０を有することにより、電極体４００に接続された導電部材と集電体とが接続される部分（本実施の形態では、負極リード板１５５と負極集電体１５０とが接続される部分）を小さくすることができる。このため、容器１００の内面に設けられる凹部１１２を過大なサイズにする必要がないため、比較的小さくすることができる。よって、容器１００内に占める発電部分４３０の割合を大きく確保することができ、その結果、蓄電素子の容量の増加が図られる。
また、本実施の形態によれば、タブ部４２０が巻回軸Ｗを含む平面（ＸＺ平面）で二分された電極体４００の一方（本実施の形態では、二分された電極体４００のＹ軸方向マイナス側）に配置されているため、タブ部４２０の厚みを小さくすることができる。また、凹部１１２がタブ部４２０の突出方向に位置する容器１００の内面（蓋板１１０の内面）に形成されているため、タブ部４２０の長さ（突出方向の大きさ）を小さくすることができる。よって、容器１００内に占めるタブ部４２０の割合を小さくすることができるため、容器１００内に占める発電部分４３０の割合をより大きく確保することができ、その結果、蓄電素子１０の容量の増加が図られる。
（他の実施の形態）
以上、本発明に係る蓄電素子について、実施の形態に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を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。
以上、本発明に係る蓄電素子について、実施の形態に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を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、蓄電素子１０が備える電極体４００の個数は１には限定されず、２以上であってもよい。蓄電素子１０が複数の電極体４００を備える場合、同一体積（容積）の容器１００に単数の電極体４００を収容する場合に比べ、容器１００のコーナー部のデッドスペースを減らすことができる。このため、容器１００の容積に占める電極体４００の割合を増加させることが可能となり、その結果、蓄電素子１０の容量の増加が図られる。
また、蓄電素子１０が備える電極体４００は巻回型である必要はない。蓄電素子１０は、例えば平板状極板を積層した積層型の電極体を備えてもよい。また、蓄電素子１０は、例えば、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を備えてもよい。
また、電極体４００が有する正極側のタブ部４１０と負極側のタブ部４２０との位置関係は特に限定されない。例えば、巻回型の電極体４００において、タブ部４１０とタブ部４２０とが巻回軸方向の互いに反対側に配置されていてもよい。また、蓄電素子１０が、積層型の電極体を備える場合、積層方向から見た場合において、正極側のタブ部と負極側のタブ部とが異なる方向に突出して設けられていてもよい。
また、蓄電素子１０の各構成は、以下のように構成されていてもかまわない。なお、以下では、主に負極側の構成について説明するが、正極側の構成についても同様である。
例えば、タブ部４２０は、電極（正極４５０、負極４６０）の積層方向（Ｙ軸方向）に垂直かつ電極体４００の巻回軸Ｗを含む平面（巻回軸Ｗを含むＸＺ平面）で二分された電極体４００の両方に配置されていてもかまわない。つまり、上記実施の形態では、タブ部４２０が発電部分４３０の厚みの略半分で当該発電部分４３０から引き出されていたが、タブ部４２０は発電部分４３０の厚みと略同等で引き出されていてもかまわない。このような構成の場合、タブ部４２０の厚みが大きくなることにより多少効果は劣るものの、上記実施の形態と同様に蓄電素子１０の容量の増加が図られる。
また、容器１００において、凹部１１２が設けられている位置は特に限定されない。例えば、凹部１１２は、容器１００の本体１１１の内面に設けられていてもかまわない。また、負極側の凹部１１２と正極側の凹部１１２とが容器１００の互いに異なる内面に設けられていてもかまわない。
また、凹部１１２は、蓋板１１０の薄肉部分１１４でなくてもかまわない。例えば、凹部１１２は、平板状の部材の一部が外方に膨出されることにより、内面に形成された凹部であってもかまわない。
また、蓋板１１０の薄肉部分１１４に膨出部１６０が配置されていなくてもかまわない。例えば、蓋板１１０の薄肉部分１１４は内面及び外面が共に平坦形状であってもかまわない。
また、膨出部１６０に代わり、蓋板１１０の薄肉部分１１４の内面が平坦形状の突出部が配置されていてもかまわない。つまり、蓋板１１０の薄肉部分１１４には、突出部が配置されていればよく、当該突出部は、プレス成形等により膨出して形成された形状に限らず、鋳造等により突出して形成された形状であってもかまわない。このような構成であっても、膨出部１６０が配置された構成と同様に、容器１００の他部よりも剛性が低下しやすい薄肉部分１１４の剛性を確保することができる。
また、当該突出部は、容器１００の外方側に突出していなくてもよく、内方側に突出していてもかまわない。このような構成によれば、突出部が外方側に突出する場合に比べて蓄電素子１０の容量が多少小さくなるものの、当該場合と同様に、容器１００の他部よりも剛性が低下しやすい薄肉部分１１４の剛性を確保することができる。
また、負極集電体１５０は、段差形状に形成されていなくてもよく、接続部分１５１と締結部分１５２との間に段差１５３が設けられていなくてもかまわない。例えば、負極集電体１５０は平板形状に形成され、凹部１１２に対向する位置で負極リード板１５５と接続されていてもかまわない。
また、負極集電体１５０の締結部分１５２が配置される位置は特に限定されず、例えば、凹部１１２に対向する位置に配置されてもかまわない。つまり、負極集電体１５０は、全体が凹部１１２に対向する位置に配置されてもかまわない。
また、負極集電体１５０は、負極リード板１５５等の導電部材を介さずに電極体４００と接続されてもかまわない。つまり、負極集電体１５０と電極体４００とは、超音波溶接、レーザー溶接もしくは抵抗溶接等の溶接、または、機械的かしめなどの機械的な接合によって接続されていてもかまわない。ただし、上述したように電極体４００の製造効率の観点から、負極集電体１５０が負極リード板１５５等の導電部材を介して電極体４００と接続されることが好ましい。なお、当該導電部材は、負極リード板１５５に限定されず、例えば、導電ケーブルまたは導電フィルム等の導電性を有するものであればかまわない。
また、負極集電体１５０は、下部絶縁部材１３０を介さずに、凹部１１２の底面と直接的に当接されていてもかまわない。また、負極集電体１５０は、下部絶縁部材１３０とは異なる他の部材を介して、凹部１１２の底面と当接されていてもかまわない。また、負極集電体１５０が直接的または間接的に当接される容器１００の部分は、凹部１１２の内面であればよく、凹部１１２の側面であってもかまわない。
また、負極集電体１５０は、接続部分１５１が凹部１１２に対応する位置に配置されていればよく、凹部１１２の内面と直接的または間接的に当接されていなくてもかまわない。例えば、負極集電体１５０は、下部絶縁部材１３０と離間して配置されていてもかまわない。ただし、発電部分４３０を大きく確保して蓄電素子１０の容量の増加を図る観点から、負極集電体１５０は、凹部１１２の内面と直接的または間接的に当接されていることが好ましい。
また、タブ部４１０とタブ部４２０は、互いに絶縁性を確保できる距離だけ離間して設けられていればよく、これらが設けられる部分は平坦部４８２に限定されない。例えば、平坦部４８１であってもかまわないし、湾曲部４８３、４８４であってもかまわない。
本発明は、高容量化が求められる自動車等に搭載される蓄電素子等に適用できる。
Claims (7)
- 電極体と、集電体と、前記電極体及び前記集電体を収容した容器とを備える蓄電素子であって、
前記容器は、内面に凹部を有し、
前記電極体と前記集電体とが接続される部分の少なくとも一部または前記電極体に接続された導電部材と前記集電体とが接続される部分の少なくとも一部は、前記凹部に対向する位置に配置され、
前記電極体は、本体部と、前記本体部から突出したタブ部とを有し、
前記タブ部は、前記集電体または前記導電部材と接続され、
前記凹部は、前記タブ部の突出方向に位置する前記容器の内面に形成されている
蓄電素子。 - 前記集電体は、前記凹部の内面と、直接的に当接、または、前記集電体及び前記容器とは異なる部材を介して間接的に当接される
請求項１に記載の蓄電素子。 - 前記集電体は、前記電極体と接続される接続部分または前記導電部材と接続される接続部分と、前記容器と締結される締結部分とを有し、
前記接続部分は、前記凹部に対向する位置に配置され、
前記締結部分は、前記容器の前記凹部と異なる部分に対向する位置に配置されている
請求項１又は２に記載の蓄電素子。 - 前記集電体は、前記接続部分が前記締結部分よりも前記凹部内方側に配置された段差形状に形成されている
請求項３に記載の蓄電素子。 - 前記凹部は、前記容器の薄肉部分である
請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電素子。 - 前記薄肉部分には、突出部が配置されている
請求項５に記載の蓄電素子。 - 前記電極体は、電極が巻回されることで積層されて形成されており、
前記タブ部は、前記電極の積層方向に垂直かつ前記電極体の巻回軸を含む平面で二分された前記電極体の一方に配置されている
請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓄電素子。
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