JP6756336B2 - 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電極体と集電体とを備える蓄電素子及びその製造方法に関する。
電極体と集電体とを備え、当該電極体と当該集電体とが接合された構成の蓄電素子が広く知られている。そして、従来、電極体と集電体とを強固に接合するために、集電体を電極体に没入させる構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２７３１７８号公報
しかしながら、上記従来の蓄電素子のように、集電体を電極体に没入させて電極体と集電体とを強固に接合する構成とした場合、蓄電素子の性能が低下する虞があるという問題がある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、電極体と集電体とを強固に接合しつつ蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができ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、電極体と集電体とを備える蓄電素子であって、前記集電体は、前記電極体に接続される電極接続部を有し、前記電極接続部は、第一部と、前記第一部よりも厚みが薄い第二部であって前記電極体と接合される第二部とを有し、前記第二部及び前記電極体のいずれか一方は、接合部において他方に向けて突出した第一凸部を有する。
本発明における蓄電素子によれば、電極体と集電体とを強固に接合しつつ蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができる。
図１は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子の外観を模式的に示す斜視図である。 図２は、本発明の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。 図３は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。 図４は、本発明の実施の形態に係る正極集電体の構成を示す斜視図である。 図５は、本発明の実施の形態に係る正極集電体が電極体の正極集束部に接合された状態での構成を示す断面図である。 図６は、本発明の実施の形態に係る正極集電体と電極体との接合部の構成を示す断面図である。 図７Ａは、本発明の実施の形態に係る蓄電素子の製造方法を示すフローチャートである。 図７Ｂは、本発明の実施の形態に係る蓄電素子の製造方法を示すフローチャートである。 図８は、本発明の実施の形態の変形例１に係る正極集電体が電極体の正極集束部に接合された状態での構成を示す断面図である。 図９は、本発明の実施の形態の変形例２に係る正極集電体が電極体の正極集束部に接合された状態での構成を示す断面図である。 図１０は、本発明の実施の形態の変形例３に係る正極集電体が電極体の正極集束部に接合された状態での構成を示す断面図である。 図１１は、本発明の実施の形態の変形例４に係る正極集電体の構成を示す斜視図である。 図１２は、本発明の実施の形態の変形例５に係る正極集電体と電極体との接合部の構成を示す断面図である。
上記従来の蓄電素子のように、集電体を電極体に没入させて電極体と集電体とを強固に接合する構成とした場合、蓄電素子の性能が低下する虞があるという問題がある。
つまり、上記従来の蓄電素子では、電極体と集電体との接合において、集電体を電極体に没入させるために大きな力が必要となるため、大きな接合器具を使用する必要がある。電極体は、活物質が塗工されていない部分（活物質未塗工部）において集電体と接合されるが、当該活物質未塗工部に大きな接合器具を配置する際には、当該活物質未塗工部を広くとる必要が生じる場合がある。当該活物質未塗工部は、電極体における発電に寄与しない部分であるため、当該活物質未塗工部を広くとる場合、蓄電素子のエネルギー密度が低下することにより蓄電素子の性能が低下する。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、電極体と集電体とを強固に接合しつつ蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができ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、電極体と集電体とを備える蓄電素子であって、前記集電体は、前記電極体に接続される電極接続部を有し、前記電極接続部は、第一部と、前記第一部よりも厚みが薄い第二部であって前記電極体と接合される第二部とを有し、前記第二部及び前記電極体のいずれか一方は、接合部において他方に向けて突出した第一凸部を有する。
これによれば、蓄電素子において、集電体の第二部及び電極体のいずれか一方は、接合部において他方に向けて突出した第一凸部を有している。つまり、集電体の第二部及び電極体のいずれか一方が、第一凸部を形成して他方に食い込むことで、集電体と電極体とが強固に接合されている。ここで、第二部は第一部よりも厚みが薄い部分であるため、小さな力で第一凸部を形成して集電体と電極体とを接合することができる。したがって、小さな接合器具を使用できるため、電極体の活物質未塗工部を少なくして（活物質未塗工部の幅を狭くして）、蓄電素子のエネルギー密度が低下するのを抑制することができる。このように、当該蓄電素子によれば、第一凸部を形成して電極体と集電体とを強固に接合しつつ、蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができる。また、集電体の第一部は第二部よりも厚みが厚いため、第二部で集電体の強度が低下するのを、第一部によって抑制することで、蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができる。
また、前記集電体は、さらに、電極端子に接続される端子接続部を有し、前記第一部は、少なくとも一部が、前記端子接続部と前記第二部との間に配置されることにしてもよい。
これによれば、集電体において、電極端子に接続される端子接続部と電極体に接合される第二部との間に、第一部の少なくとも一部が配置されている。つまり、端子接続部と第二部との間に厚みが厚い部分が配置されるため、端子接続部と第二部との間の強度を確保することができ、蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができる。
また、前記電極接続部は、複数の前記第二部を有し、前記第一部は、少なくとも一部が、前記複数の第二部の間に配置されることにしてもよい。
これによれば、集電体において、複数の第二部の間に、第一部の少なくとも一部が配置されている。つまり、厚みが薄い第二部の間に厚みが厚い部分が配置されるため、複数の第二部の間の強度を確保することができ、蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができる。
また、前記第一部は、少なくとも一部が、前記第二部の周囲に配置されることにしてもよい。
これによれば、集電体において、第二部の周囲に、第一部の少なくとも一部が配置されている。つまり、厚みが薄い第二部の周囲に厚みが厚い部分が配置されるため、第二部の周囲の強度を確保することができ、蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができる。
また、さらに、前記電極接続部とで前記電極体を挟む位置に配置されるカバー部材を備え、前記カバー部材は、第一カバー部と、前記第一カバー部よりも厚みが薄い第二カバー部であって前記電極体と接合される第二カバー部とを有することにしてもよい。
これによれば、カバー部材においても、厚みが薄い第二カバー部で電極体と接合されるため、さらに小さな力で集電体及びカバー部材を電極体に接合することができる。したがって、さらに小さな接合器具を使用できるため、蓄電素子の性能が低下するのをさらに抑制することができる。
また、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の製造方法は、電極体と、前記電極体に接続される電極接続部を有する集電体とを備える蓄電素子の製造方法であって、前記電極接続部に、他の部分よりも厚みが薄い薄肉部を形成し、前記薄肉部と前記電極体とを塑性変形させることにより接合する。
これによれば、蓄電素子の製造方法において、集電体の電極接続部に、他の部分よりも厚みが薄い薄肉部を形成し、当該薄肉部と電極体とを塑性変形させることにより接合する。つまり、当該薄肉部において集電体と電極体とを接合することで、小さな力で集電体と電極体とを塑性変形させて接合することができる。したがって、小さな接合器具を使用できるため、電極体の活物質未塗工部を少なく（活物質未塗工部の幅を狭く）することができ、蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができる。また、集電体の薄肉部以外の他の部分は厚みが厚いため、当該薄肉部で集電体の強度が低下するのを、当該他の部分によって抑制することで、蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができる。
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、いずれも本発明の好ましい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、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。また、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。
（実施の形態）
まず、蓄電素子１０の構成について、説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の外観を模式的に示す斜視図である。また、図２は、本発明の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１１１を分離した状態での構成を示す斜視図である。つまり、同図は、電極体４００に正極集電体５００及び負極集電体６００を接合した後の状態を示している。
また、図３は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。つまり、同図は、電極体４００に正極集電体５００及び負極集電体６００を接合する前の状態を示している。また、同図では、容器本体１１１を省略して図示している。
なお、これらの図では、Ｚ軸方向を上下方向として示しており、以下ではＺ軸方向を上下方向として説明するが、使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるため、Ｚ軸方向は上下方向となることには限定されない。以降の図においても、同様である。
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。例えば、蓄電素子１０は、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）等の自動車用電源や、電子機器用電源、電力貯蔵用電源などに適用される。
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く、さらに、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かまわない。また、本実施の形態では、矩形状（角型）の蓄電素子１０を図示しているが、蓄電素子１０の形状は、矩形状には限定されず、円柱形状や長円柱形状等であってもよいし、ラミネート型の蓄電素子とすることもできる。
図１に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、正極端子２００と、負極端子３００とを備えている。また、図２に示すように、容器１００内方には、電極体４００と、正極集電体５００と、負極集電体６００とが収容されている。
なお、上記の構成要素の他、正極集電体５００及び負極集電体６００の側方に配置されるスペーサ、容器１００内の圧力が上昇したときに当該圧力を開放するためのガス排出弁、または、電極体４００等を包み込む絶縁フィルムなどが配置されていてもよい。また、容器１００の内部には、電解液（非水電解質）などの液体が封入されているが、当該液体の図示は省略する。なお、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。
容器１００は、矩形筒状で底を備える容器本体１１１と、容器本体１１１の開口を閉塞する板状部材である蓋体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、蓋体１１０と容器本体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、蓋体１１０及び容器本体１１１の材質は特に限定されず、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とすることができるが、樹脂を用いることもできる。
電極体４００は、正極と負極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である。正極は、アルミニウムや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層が形成されたものである。負極は、銅や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層が形成されたものである。セパレータは、例えば樹脂からなる微多孔性のシートや、不織布を用いることができる。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もできる。
そして、電極体４００は、正極と負極との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されたものが巻回されて形成されている。具体的には、電極体４００は、正極と負極とが、セパレータを介して、巻回軸（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、正極及び負極は、それぞれのずらされた方向の端縁部に、活物質が塗工されず（活物質層が形成されず）基材層が露出した部分（活物質未塗工部）を有している。
つまり、電極体４００は、巻回軸方向の一端部（Ｘ軸方向プラス側の端部）に、正極の活物質未塗工部が積層されて束ねられた正極集束部４１０を有している。また、電極体４００は、巻回軸方向の他端部（Ｘ軸方向マイナス側の端部）に、負極の活物質未塗工部が積層されて束ねられた負極集束部４２０を有している。例えば、正極及び負極の活物質未塗工部（集電箔）の厚みは、５μｍ〜２０μｍ程度であり、これらが例えば３０〜４０枚ほど束ねられることで、正極集束部４１０及び負極集束部４２０が形成されている。
ここで、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、ＬｉｘＭＯｙ（Ｍは少なくとも一種の遷移金属を表す）で表される複合酸化物（ＬｉｘＣｏＯ２、ＬｉｘＮｉＯ２、ＬｉｘＭｎ２Ｏ４、ＬｉｘＭｎＯ３、ＬｉｘＮｉｙＣｏ（１−ｙ）Ｏ２、ＬｉｘＮｉｙＭｎｚＣｏ（１−ｙ−ｚ）Ｏ２、ＬｉｘＮｉｙＭｎ（２−ｙ）Ｏ４など）、あるいは、ＬｉｗＭｅｘ（ＸＯｙ）ｚ（Ｍｅは少なくとも一種の遷移金属を表し、Ｘは例えばＰ、Ｓｉ、Ｂ、Ｖ）で表されるポリアニオン化合物（ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４、ＬｉＮｉＰＯ４、ＬｉＣｏＰＯ４、Ｌｉ３Ｖ２（ＰＯ４）３、Ｌｉ２ＭｎＳｉＯ４、Ｌｉ２ＣｏＰＯ４Ｆなど）から選択することができる。また、これらの化合物中の元素またはポリアニオンは一部他の元素またはアニオン種で置換されていてもよい。さらに、ジスルフィド、ポリピロール、ポリアニリン、ポリパラスチレン、ポリアセチレン、ポリアセン系材料などの導電性高分子化合物、擬グラファイト構造炭素質材料などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
また、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、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、及びウッド合金など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、非晶質カーボンなど）、金属酸化物、リチウム金属酸化物（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２など）、ポリリン酸化合物などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
なお、本実施の形態では、電極体４００の断面形状として長円形状を図示しているが、円形状または楕円形状でもよい。また、電極体４００の形状は巻回型に限らず、平板状極板を積層した形状や、極板を蛇腹状に折り畳んだ形状などであってもよい。
正極端子２００は、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、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。
また、正極端子２００及び負極端子３００は、電極体４００の上方に配置された蓋体１１０に取り付けられている。具体的には、図３に示すように、正極端子２００は、突出部２１０が蓋体１１０の貫通孔１１０ａと正極集電体５００の開口部５１１とに挿入されて、かしめられることにより、正極集電体５００とともに蓋体１１０に固定される。また同様に、負極端子３００は、突出部３１０が蓋体１１０の貫通孔１１０ｂと負極集電体６００の開口部６１１とに挿入されて、かしめられることにより、負極集電体６００とともに蓋体１１０に固定される。
なお、蓋体１１０と正極端子２００との間、及び蓋体１１０と正極集電体５００との間には、絶縁性及び気密性を高めるためにガスケット等が配置されているが、同図では省略して図示している。負極側についても、同様である。
正極集電体５００は、電極体４００の正極集束部４１０と容器本体１１１の側壁との間に配置され、正極端子２００と電極体４００の正極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。また、負極集電体６００は、電極体４００の負極集束部４２０と容器本体１１１の側壁との間に配置され、負極端子３００と電極体４００の負極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。
具体的には、正極集電体５００及び負極集電体６００は、容器本体１１１の側壁から蓋体１１０に亘って当該側壁及び蓋体１１０に沿って屈曲状態で配置される導電性の板状部材である。正極集電体５００及び負極集電体６００は、蓋体１１０に固定的に接続（接合）されている。また、正極集電体５００及び負極集電体６００は、電極体４００の正極集束部４１０及び負極集束部４２０にそれぞれ固定的に接続（接合）されている。この構成により、電極体４００が、正極集電体５００及び負極集電体６００によって蓋体１１０から吊り下げられた状態で保持（支持）され、振動や衝撃などによる揺れが抑制される。
なお、正極集電体５００の材質は限定されないが、例えば、電極体４００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で形成されている。また、負極集電体６００についても、材質は限定されないが、例えば、電極体４００の負極基材層と同様、銅または銅合金などで形成されている。
ここで、図２に示すように、正極集電体５００は、電極体４００の正極集束部４１０と、複数の接合部２０において接合されている。また、負極集電体６００は、電極体４００の負極集束部４２０と、複数の接合部３０において接合されている。この正極集電体５００、負極集電体６００の具体的な構成、及び、接合部２０、３０の具体的な構成について、以下に、さらに詳細に説明する。なお、正極集電体５００と負極集電体６００とは、同様の構成を有しているため、以下では、正極集電体５００及び接合部２０の構成について説明し、負極集電体６００及び接合部３０の構成の説明は省略する。
まず、正極集電体５００の構成について、説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る正極集電体５００の構成を示す斜視図である。なお、同図は、電極体４００に接合される前の状態における正極集電体５００の構成を示している。また、図５は、本発明の実施の形態に係る正極集電体５００が電極体４００の正極集束部４１０に接合された状態での構成を示す断面図である。具体的には、同図は、図２に示された正極集電体５００及び正極集束部４１０を、接合部２０を通るＹＺ平面で切断した場合の構成を示している。
これらの図に示すように、正極集電体５００は、端子接続部５１０と、端子接続部５１０のＹ軸方向両端部からＺ軸方向マイナス側に向けて延設された電極接続部５２０、５３０とを有している。
端子接続部５１０は、正極端子２００に接続される部分である。つまり、端子接続部５１０は、正極集電体５００の正極端子２００側（上側、Ｚ軸方向プラス側）に配置される平板状の部位であり、正極端子２００に電気的及び機械的（物理的）に接続される。
具体的には、端子接続部５１０には、正極端子２００の突出部２１０が挿入される円形状の貫通孔である開口部５１１が形成されている。そして、端子接続部５１０は、突出部２１０が開口部５１１に挿入されて蓋体１１０とともにかしめられることにより、正極端子２００に固定される。つまり、突出部２１０は、例えばリベットであり、端子接続部５１０は、リベットによるかしめによって、正極端子２００とともに蓋体１１０に固定される。
なお、開口部５１１は、円形状には限定されず、楕円形状や矩形状などであってもよいが、突出部２１０の外形状に対応した形状であるのが好ましい。また、開口部５１１は、貫通孔には限定されず、半円形状や矩形状に切り欠いた切り欠きなどであってもよい。
電極接続部５２０、５３０は、電極体４００に接続される部分である。つまり、電極接続部５２０、５３０は、正極集電体５００の電極体４００側（下側、Ｚ軸方向マイナス側）に配置される平板状の部位であり、電極体４００に電気的及び機械的（物理的）に接続される。具体的には、図５に示すように、電極接続部５２０、５３０は、電極体４００の正極集束部４１０のうちの２つの対向する平坦な集束部である平坦集束部４１１、４１２にそれぞれ接続される。
さらに具体的には、電極接続部５２０は、端子接続部５１０のＹ軸方向マイナス側の端部から、Ｚ軸方向マイナス側に向けて垂れ下がるように延設された長尺状かつ平板状の部位であり、平坦集束部４１１に接続される。また、同様に、電極接続部５３０は、端子接続部５１０のＹ軸方向プラス側の端部から、Ｚ軸方向マイナス側に向けて垂れ下がるように延設された長尺状かつ平板状の部位であり、平坦集束部４１２に接続される。ここで、電極接続部５２０と電極接続部５３０とは、同様の構成を有しているため、以下では、電極接続部５２０の構成について説明し、電極接続部５３０の構成の説明は省略する。
電極接続部５２０は、第一部５２１と、第一部５２１よりも厚みが薄い第二部５２２とを有している。つまり、第二部５２２は、電極接続部５２０に形成された薄肉部である。また、第一部５２１は、端子側第一部５２１ａと、中間第一部５２１ｂと、先端側第一部５２１ｃとを有している。第二部５２２は、端子側第二部５２２ａと、先端側第二部５２２ｂとを有している。
端子側第一部５２１ａは、端子接続部５１０と第二部５２２の端子側第二部５２２ａとの間に配置される矩形状かつ平板形状の部位である。つまり、端子側第一部５２１ａは、一端（Ｚ軸方向プラス側の端部）が端子接続部５１０と接続され、他端（Ｚ軸方向マイナス側の端部）が端子側第二部５２２ａと接続された、Ｚ軸方向に延びる長尺状の部位である。
中間第一部５２１ｂは、第二部５２２の端子側第二部５２２ａと先端側第二部５２２ｂとの間に配置される矩形状かつ平板形状の部位である。つまり、中間第一部５２１ｂは、一端（Ｚ軸方向プラス側の端部）が端子側第二部５２２ａと接続され、他端（Ｚ軸方向マイナス側の端部）が先端側第二部５２２ｂと接続された、平面視で（Ｙ軸方向から見て）略正方形状の部位である。
先端側第一部５２１ｃは、先端側第二部５２２ｂの下方（Ｚ軸方向マイナス側）に配置される矩形状かつ平板形状の部位である。つまり、先端側第一部５２１ｃは、一端（Ｚ軸方向プラス側の端部）が先端側第二部５２２ｂと接続された、Ｚ軸方向に延びる長尺状の部位である。
なお、本実施の形態では、端子側第一部５２１ａ、中間第一部５２１ｂ及び先端側第一部５２１ｃは、厚み（Ｙ軸方向の厚み）が同等となるように形成されているが、当該厚みが異なるように形成されていてもかまわない。
端子側第二部５２２ａは、第一部５２１の端子側第一部５２１ａと中間第一部５２１ｂとの間に配置される矩形状かつ平板形状の部位である。つまり、端子側第二部５２２ａは、一端（Ｚ軸方向プラス側の端部）が端子側第一部５２１ａと接続され、他端（Ｚ軸方向マイナス側の端部）が中間第一部５２１ｂと接続された、平面視で（Ｙ軸方向から見て）略正方形状の部位である。
また、端子側第二部５２２ａは、プレス加工や切削加工等により、端子側第一部５２１ａ及び中間第一部５２１ｂよりも厚みが薄くなるように形成された薄肉部である。例えば、端子側第二部５２２ａは、端子側第一部５２１ａ及び中間第一部５２１ｂの１／２〜２／３程度の厚みで形成されている。なお、端子側第一部５２１ａ及び中間第一部５２１ｂの厚みが異なる場合には、端子側第二部５２２ａは、端子側第一部５２１ａ及び中間第一部５２１ｂのいずれか一方よりも厚みが薄く形成されていればよいが、端子側第一部５２１ａ及び中間第一部５２１ｂの双方よりも厚みが薄く形成されているのが好ましい。
先端側第二部５２２ｂは、第一部５２１の中間第一部５２１ｂと先端側第一部５２１ｃとの間に配置される矩形状かつ平板形状の部位である。つまり、先端側第二部５２２ｂは、一端（Ｚ軸方向プラス側の端部）が中間第一部５２１ｂと接続され、他端（Ｚ軸方向マイナス側の端部）が先端側第一部５２１ｃと接続された、平面視で（Ｙ軸方向から見て）略正方形状の部位である。
また、先端側第二部５２２ｂは、プレス加工や切削加工等により、中間第一部５２１ｂ及び先端側第一部５２１ｃよりも厚みが薄くなるように形成された薄肉部である。例えば、先端側第二部５２２ｂは、中間第一部５２１ｂ及び先端側第一部５２１ｃの１／２〜２／３程度の厚みで形成されている。なお、中間第一部５２１ｂ及び先端側第一部５２１ｃの厚みが異なる場合には、先端側第二部５２２ｂは、中間第一部５２１ｂ及び先端側第一部５２１ｃのいずれか一方よりも厚みが薄く形成されていればよいが、中間第一部５２１ｂ及び先端側第一部５２１ｃの双方よりも厚みが薄く形成されているのが好ましい。
以上のように、電極接続部５２０は、複数の第一部と、当該複数の第一部の間に、当該複数の第一部よりも厚みが薄い複数の第二部とを有している。つまり、第一部５２１は、少なくとも一部（端子側第一部５２１ａ）が、端子接続部５１０と第二部（端子側第二部５２２ａ）との間に配置され、また、少なくとも一部（中間第一部５２１ｂ）が、複数の第二部（端子側第二部５２２ａ及び先端側第二部５２２ｂ）の間に配置されている。
ここで、図５に示すように、第二部５２２は、電極体４００と接合される部分である。つまり、電極接続部５２０において、第一部５２１は、電極体４００と接続（当接）はしているが接合（固定）はされておらず、厚みの薄い第二部５２２で電極体４００と接合（固定）されている。具体的には、第二部５２２は、端子側第二部５２２ａ及び先端側第二部５２２ｂの２箇所で、正極集束部４１０の平坦集束部４１１と機械的に接合され、２つの接合部２０が形成されている。
さらに具体的には、平坦集束部４１１の内側にはカバー部材７００が配置されており、端子側第二部５２２ａ及び先端側第二部５２２ｂと平坦集束部４１１とカバー部材７００とが機械的に接合されて、２つの接合部２０が形成されている。カバー部材７００は、電極接続部５２０とで、電極体４００の正極集束部４１０の平坦集束部４１１を挟む位置に配置された、平坦集束部４１１を保護するカバーである。なお、カバー部材７００は、平坦集束部４１１に沿ってＺ軸方向に延びる矩形状かつ平板形状の部材であり、接合前の状態においては、厚みが一様となるように形成されている。また、電極接続部５３０側にも同様に、カバー部材７００が配置されている。
このカバー部材７００は、材質は特に限定されないが、例えば、電極体４００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で形成された金属部材である。なお、負極側にも同様にカバー部材が配置されており、この負極側のカバー部材についても、材質は特に限定されないが、例えば、電極体４００の負極基材層と同様、銅または銅合金などで形成された金属部材である。
次に、接合部２０の構成について、説明する。図６は、本発明の実施の形態に係る正極集電体５００と電極体４００との接合部２０の構成を示す断面図である。具体的には、同図は、図５に示された、端子側第二部５２２ａと平坦集束部４１１とカバー部材７００とが接合されて形成された接合部２０の構成を拡大して示す拡大断面図である。
図６に示すように、第二部５２２、電極体４００及びカバー部材７００は、接合部２０においてカバー部材７００側（同図ではＹ軸方向プラス側）に向けて突出する第一凸部を有している。つまり、第二部５２２及び電極体４００のいずれか一方（本実施の形態では、第二部５２２）は、接合部２０において他方（本実施の形態では、電極体４００）に向けて突出した第一凸部（後述の第一集電体凸部５２３ａ）を有している。また、当該他方（電極体４００）は、接合部２０において当該一方（第二部５２２）とは反対側に向けて突出した第一凸部（後述の第一電極体凸部４１１ａ）を有している。また、カバー部材７００及び電極体４００のいずれか一方（本実施の形態では、電極体４００）は、接合部２０において他方（本実施の形態では、カバー部材７００）に向けて突出した第一凸部（第一電極体凸部４１１ａ）を有している。また、当該他方（カバー部材７００）は、接合部２０において当該一方（電極体４００）とは反対側に向けて突出した第一凸部（後述の第一カバー凸部７００ａ）を有している。
また、第一凸部は、当該第一凸部の突出方向と交差する方向に突出する第二凸部をそれぞれ有している。なお、第一凸部及び第二凸部は、例えば、接合部２０において、第二部５２２、電極体４００及びカバー部材７００が塑性変形することにより形成される。本実施の形態では、接合部２０において、第二部５２２、電極体４００及びカバー部材７００がかしめられることによって（さらに詳細には、クリンチ接合されることによって）形成される。
具体的には、接合部２０において、第二部５２２の端子側第二部５２２ａは、電極体４００の平坦集束部４１１に向けて突出した第一集電体凸部５２３ａを有している。つまり、第一集電体凸部５２３ａは、端子側第二部５２２ａと平坦集束部４１１との接合面（ＸＺ平面に平行な面）と直交する方向（Ｙ軸方向プラス側）に突出した円筒形状の凸部である。言い換えれば、第一集電体凸部５２３ａは、端子側第二部５２２ａの外面（Ｙ軸方向マイナス側のＸＺ平面に平行な面）から、平坦集束部４１１に向けて凹んだ形状を有している。
また、第一集電体凸部５２３ａは、第一集電体凸部５２３ａの突出方向（Ｙ軸方向）と交差する方向に突出した第二集電体凸部５２３ｂを有している。本実施の形態では、第二集電体凸部５２３ｂは、当該突出方向（Ｙ軸方向）と直交する方向に突出している。具体的には、第二集電体凸部５２３ｂは、第一集電体凸部５２３ａの先端から当該突出方向と垂直な全方向に突出して形成されている。つまり、第二集電体凸部５２３ｂは、第一集電体凸部５２３ａの先端に、当該先端から広がるように環状に形成された凸部である。
なお、第一集電体凸部５２３ａ及び第二集電体凸部５２３ｂの突出方向は、上記の方向には限定されず、上記の方向から傾いた方向であってもよく、また、突出形状についても上記には限定されない。また、第二集電体凸部５２３ｂは、第一集電体凸部５２３ａの先端の全周ではなく、当該全周のうちの一部のみに形成されている構成でもかまわない。
また、接合部２０において、電極体４００の平坦集束部４１１は、カバー部材７００に向けて突出した第一電極体凸部４１１ａを有している。つまり、第一電極体凸部４１１ａは、平坦集束部４１１とカバー部材７００との接合面（ＸＺ平面に平行な面）と直交する方向（Ｙ軸方向プラス側）に突出した円筒形状の凸部である。言い換えれば、第一電極体凸部４１１ａは、端子側第二部５２２ａ側の面（Ｙ軸方向マイナス側のＸＺ平面に平行な面）から、端子側第二部５２２ａと平坦集束部４１１との接合面（ＸＺ平面に平行な面）と直交する方向（Ｙ軸方向プラス側）に凹んだ形状を有している。
また、第一電極体凸部４１１ａは、第一電極体凸部４１１ａの突出方向（Ｙ軸方向）と交差する方向に突出した第二電極体凸部４１１ｂを有している。本実施の形態では、第二電極体凸部４１１ｂは、当該突出方向（Ｙ軸方向）と直交する方向に突出している。具体的には、第二電極体凸部４１１ｂは、第一電極体凸部４１１ａの先端から当該突出方向と垂直な全方向に突出して形成されている。つまり、第二電極体凸部４１１ｂは、第一電極体凸部４１１ａの先端に、当該先端から広がるように環状に形成された凸部である。
なお、第一電極体凸部４１１ａ及び第二電極体凸部４１１ｂの突出方向は、上記の方向には限定されず、上記の方向から傾いた方向であってもよく、また、突出形状についても上記には限定されない。また、第二電極体凸部４１１ｂは、第一電極体凸部４１１ａの先端の全周ではなく、当該全周のうちの一部のみに形成されている構成でもかまわない。
また、接合部２０において、カバー部材７００は、平坦集束部４１１から離れる方向に向けて突出した第一カバー凸部７００ａを有している。つまり、第一カバー凸部７００ａは、平坦集束部４１１とカバー部材７００との接合面（ＸＺ平面に平行な面）と直交する方向（Ｙ軸方向プラス側）に突出した円筒形状の凸部である。言い換えれば、第一カバー凸部７００ａは、平坦集束部４１１側の面（Ｙ軸方向マイナス側のＸＺ平面に平行な面）から、この平坦集束部４１１側の面と直交する方向（Ｙ軸方向プラス側）に凹んだ形状を有している。
また、第一カバー凸部７００ａは、第一カバー凸部７００ａの突出方向（Ｙ軸方向）と交差する方向に突出した第二カバー凸部７００ｂを有している。本実施の形態では、第二カバー凸部７００ｂは、当該突出方向（Ｙ軸方向）と直交する方向に突出している。具体的には、第二カバー凸部７００ｂは、第一カバー凸部７００ａの先端から当該突出方向と垂直な全方向に突出して形成されている。つまり、第二カバー凸部７００ｂは、第一カバー凸部７００ａの先端に、当該先端から広がるように環状に形成された凸部である。
なお、第一カバー凸部７００ａ及び第二カバー凸部７００ｂの突出方向は、上記の方向には限定されず、上記の方向から傾いた方向であってもよく、また、突出形状についても上記には限定されない。また、第二カバー凸部７００ｂは、第一カバー凸部７００ａの先端の全周ではなく、当該全周のうちの一部のみに形成されている構成でもかまわない。
次に、蓄電素子１０の製造方法について、説明する。図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の製造方法を示すフローチャートである。具体的には、図７Ａは、蓄電素子１０の製造方法のうち、集電体と電極体４００とを接合する工程を示すフローチャートである。また、図７Ｂは、集電体に第一凸部と第二凸部とを形成する工程を示すフローチャートである。なお、正極集電体５００と負極集電体６００とは、同様の構成を有しているため、以下では、正極集電体５００側について説明し、負極集電体６００側の説明は省略する。
まず、図７Ａに示すように、正極集電体５００の電極接続部５２０に、他の部分よりも厚みが薄い薄肉部を形成する（Ｓ１０２）。具体的には、プレス加工や切削加工等により、電極接続部５２０に、図４に示した第二部５２２（端子側第二部５２２ａ及び先端側第二部５２２ｂ）を形成する。
そして、電極接続部５２０に形成した薄肉部と電極体４００とを塑性変形させることにより接合する（Ｓ１０４）。つまり、電極接続部５２０に形成された第二部５２２（端子側第二部５２２ａ及び先端側第二部５２２ｂ）と電極体４００の正極集束部４１０の平坦集束部４１１とをかしめによって接合する。
ここで、この塑性変形（かしめ）による接合（図７ＡのＳ１０４）に際しては、図７Ｂに示すように、まず、第二部５２２と電極体４００との接合部に、第一凸部を形成する（Ｓ２０２）。つまり、第二部５２２、電極体４００及びカバー部材７００に、第一凸部を形成する。具体的には、第二部５２２の端子側第二部５２２ａ、電極体４００の平坦集束部４１１及びカバー部材７００をこの順序で積層して配置し、端子側第二部５２２ａに、接合器具（ツール）のポンチ（凸部）をプレスして変形させる。さらに具体的には、当該接合器具は、凸状のポンチとダイとからなり、カバー部材７００側にダイを配置して、端子側第二部５２２ａ側からポンチをプレスすることで、端子側第二部５２２ａ、平坦集束部４１１及びカバー部材７００を塑性変形させる。
これにより、第一集電体凸部５２３ａ、第一電極体凸部４１１ａ及び第一カバー凸部７００ａが、ほぼ同時に形成される。なお、図６に示すように、第一集電体凸部５２３ａ、第一電極体凸部４１１ａ及び第一カバー凸部７００ａは、端子側第二部５２２ａ、平坦集束部４１１及びカバー部材７００の他の部分よりも、肉厚が薄く形成される。
図７Ｂに戻り、次に、第一凸部に第二凸部を形成する（Ｓ２０４）。つまり、第一集電体凸部５２３ａ、第一電極体凸部４１１ａ及び第一カバー凸部７００ａに、第二集電体凸部５２３ｂ、第二電極体凸部４１１ｂ及び第二カバー凸部７００ｂを形成する。具体的には、第一集電体凸部５２３ａ、第一電極体凸部４１１ａ及び第一カバー凸部７００ａの先端部分をさらにプレスして、当該先端部分に、第二集電体凸部５２３ｂ、第二電極体凸部４１１ｂ及び第二カバー凸部７００ｂを形成する。
本実施の形態では、第一凸部を形成する工程（Ｓ２０２）と第二凸部を形成する工程（Ｓ２０４）とが一連のプレスによってほぼ同時に行われる、いわゆるクリンチ接合によって、第一凸部と第二凸部とがほぼ同時に形成される。なお、１回目のプレスで第一凸部を形成し、２回目のプレスで第二凸部を形成するように、プレスを２回行うことにしてもかまわない。
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、正極集電体５００の第二部５２２は、接合部２０において電極体４００に向けて突出した第一集電体凸部５２３ａを有している。つまり、正極集電体５００の第二部５２２が、第一集電体凸部５２３ａを形成して電極体４００に食い込むことで、正極集電体５００と電極体４００とが強固に接合されている。ここで、第二部５２２は第一部５２１よりも厚みが薄い部分であるため、小さな力で第一集電体凸部５２３ａを形成して正極集電体５００と電極体４００とを接合することができる。したがって、小さな接合器具を使用できるため、電極体４００の活物質未塗工部を少なくして、蓄電素子１０のエネルギー密度が低下するのを抑制することができる。
つまり、例えば正極集電体５００の電極接続部５２０と電極体４００の平坦集束部４１１とを接合する接合器具は、ポンチとダイとで電極接続部５２０と平坦集束部４１１とを挟むように配置される。ここで、当該ダイは、接合対象の部材の厚みが厚いほど、ポンチが挿入される孔の内径を大きくする必要がある。このため、正極集電体５００の厚みが薄い第二部５２２で接合することで、当該内径が小さなダイを使用することができる。そして、当該内径が小さなダイを使用することができれば、電極接続部５２０の幅（Ｘ軸方向の幅）を狭くすることができるため、平坦集束部４１１における活物質未塗工部の幅（Ｘ軸方向の幅）を狭くすることができる。これにより、電極体４００の活物質未塗工部の面積を少なくすることができ、電極体４００の活物質層の面積が減るのを抑制することができるため、蓄電素子１０のエネルギー密度が低下するのを抑制することができる。
このように、蓄電素子１０によれば、第一集電体凸部５２３ａを形成して電極体４００と正極集電体５００とを強固に接合しつつ、蓄電素子１０の性能が低下するのを抑制することができる。また、正極集電体５００の第一部５２１は第二部５２２よりも厚みが厚いため、第二部５２２で正極集電体５００の強度が低下するのを、第一部５２１によって抑制することで、蓄電素子１０の性能が低下するのを抑制することができる。
また、正極集電体５００において、正極端子２００に接続される端子接続部５１０と電極体４００に接合される第二部５２２との間に、第一部５２１の少なくとも一部が配置されている。つまり、端子接続部５１０と第二部５２２との間に厚みが厚い部分が配置されるため、端子接続部５１０と第二部５２２との間の強度を確保することができ、蓄電素子１０の性能が低下するのを抑制することができる。
また、正極集電体５００において、第二部５２２の間（端子側第二部５２２ａ及び先端側第二部５２２ｂの間）に、第一部５２１の少なくとも一部が配置されている。つまり、厚みが薄い第二部５２２の間に厚みが厚い部分が配置されるため、第二部５２２の間の強度を確保することができ、蓄電素子１０の性能が低下するのを抑制することができる。
また、第一凸部（第一集電体凸部５２３ａ、第一電極体凸部４１１ａ及び第一カバー凸部７００ａ）に第二凸部（第二集電体凸部５２３ｂ、第二電極体凸部４１１ｂ及び第二カバー凸部７００ｂ）が形成されていることによって、第一凸部が抜け難い構成となっている。このため、正極集電体５００と電極体４００との接合強度の向上を図ることができる。
また、当該第二凸部が当該第一凸部の先端から全周方向に突出して形成されていることによって、正極集電体５００と電極体４００との接合強度の向上をさらに図ることができる。
また、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の製造方法によれば、正極集電体５００の電極接続部５２０に、他の部分よりも厚みが薄い薄肉部（第二部５２２）を形成し、当該薄肉部と電極体４００とを塑性変形させることにより（つまり、かしめによって）接合する。つまり、当該薄肉部において正極集電体５００と電極体４００とを塑性変形させて接合することで、小さな力で正極集電体５００と電極体４００とを接合することができる。したがって、小さな接合器具を使用できるため、電極体４００の活物質未塗工部を少なく（活物質未塗工部の幅を狭く）することができ、蓄電素子１０の性能が低下するのを抑制することができる。また、正極集電体５００の薄肉部以外の他の部分は厚みが厚いため、当該薄肉部で正極集電体５００の強度が低下するのを、当該他の部分によって抑制することで、蓄電素子１０の性能が低下するのを抑制することができる。
なお、負極集電体６００側についても、正極集電体５００側と同様の構成を有するため、同様の効果を奏することができる。
（変形例１）
次に、上記実施の形態の変形例１について、説明する。上記実施の形態では、カバー部材７００は、厚みが一様の平板形状の部材であることとした。しかし、本変形例では、カバー部材は、薄肉部を有している。
図８は、本発明の実施の形態の変形例１に係る正極集電体５００が電極体４００の正極集束部４１０に接合された状態での構成を示す断面図である。具体的には、同図は、図５に対応する図である。
図８に示すように、平坦集束部４１１の内側にカバー部材７１０が配置されており、端子側第二部５２２ａ及び先端側第二部５２２ｂと平坦集束部４１１とカバー部材７１０とが機械的に接合（例えば、かしめにより接合）されて、２つの接合部２１が形成されている。カバー部材７１０は、電極接続部５２０とで、電極体４００の正極集束部４１０の平坦集束部４１１を挟む位置に配置された、平坦集束部４１１を保護するカバーである。なお、電極接続部５３０側にも同様に、カバー部材７１０が配置されている。
ここで、カバー部材７１０は、平坦集束部４１１に沿ってＺ軸方向に延びる矩形状かつ平板形状の部材であり、第一カバー部７１１と、第一カバー部７１１よりも厚みが薄い第二カバー部７１２とを有している。具体的には、カバー部材７１０は、複数の第一カバー部７１１と、当該複数の第一カバー部７１１の間に、当該複数の第一カバー部７１１よりも厚みが薄い複数の第二カバー部７１２とを有している。つまり、第二カバー部７１２は、カバー部材７１０に形成された薄肉部であり、例えば、プレス加工や切削加工等により、第一カバー部７１１の１／２〜２／３程度の厚みで形成されている。
また、第二カバー部７１２は、正極集電体５００及び電極体４００と接合される部分である。具体的には、第二カバー部７１２は、端子側第二部５２２ａ及び先端側第二部５２２ｂの２箇所で、正極集束部４１０の平坦集束部４１１と接合され、２つの接合部２１が形成されている。
以上のように、本変形例に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態と同様に、電極体４００と集電体とを強固に接合しつつ蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができる。特に、本変形例によれば、カバー部材７１０においても、厚みが薄い第二カバー部７１２で電極体４００と接合されるため、さらに小さな力で正極集電体５００及びカバー部材７１０を電極体４００に接合することができる。したがって、さらに小さな接合器具を使用できるため、蓄電素子の性能が低下するのをさらに抑制することができる。また、第一カバー部７１１は第二カバー部７１２よりも厚みが厚いため、第二カバー部７１２でカバー部材７１０の強度が低下するのを第一カバー部７１１によって抑制することで、蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができる。
なお、本変形例では、正極集電体５００の電極接続部５２０側の構成について詳細に説明したが、電極接続部５３０側についても同様であり、さらに、負極集電体６００についても同様である。以下の変形例においても、同様である。
（変形例２）
次に、上記実施の形態の変形例２について、説明する。上記実施の形態では、正極集電体５００において、第一部５２１は、少なくとも一部（中間第一部５２１ｂ）が、複数の第二部（端子側第二部５２２ａ及び先端側第二部５２２ｂ）の間に配置されていることとした。しかし、本変形例では、第一部５２１は、複数の第二部の間に配置されていない。
図９は、本発明の実施の形態の変形例２に係る正極集電体５０１が電極体４００の正極集束部４１０に接合された状態での構成を示す断面図である。具体的には、同図は、図５に対応する図である。
図９に示すように、本変形例における正極集電体５０１は、上記実施の形態における正極集電体５００の中間第一部５２１ｂ、端子側第二部５２２ａ及び先端側第二部５２２ｂに代えて、第二部５２２ｃを有している。つまり、上記実施の形態における中間第一部５２１ｂが薄肉部になり、端子側第二部５２２ａ及び先端側第二部５２２ｂと一体化して、本変形例における第二部５２２ｃが形成されている。言い換えれば、１つの第二部５２２ｃに、２つの接合部２０が形成されている。
これにより、第二部５２２は、１つの第二部５２２ｃしか有しておらず、第一部５２１は、第二部５２２を挟む位置に、端子側第一部５２１ａ及び先端側第一部５２１ｃを有している構成となる。このため、第一部５２１は、上記実施の形態のように複数の第二部の間に配置されている構成ではない。
以上のように、本変形例に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態と同様に、電極体４００と集電体とを強固に接合しつつ蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができる。特に、本変形例によれば、第二部５２２は、１つの第二部５２２ｃしか有していないため、簡易に正極集電体５０１を製造することができる。
なお、本変形例では、１つの第二部５２２ｃに２つの接合部２０が形成されている構成を示したが、１つの第二部５２２ｃに３つ以上の接合部２０が形成されている構成でもかまわない。
（変形例３）
次に、上記実施の形態の変形例３について、説明する。上記実施の形態では、正極集電体５００において、第一部５２１は、少なくとも一部（端子側第一部５２１ａ）が、端子接続部５１０と第二部（端子側第二部５２２ａ）との間に配置されていることとした。しかし、本変形例では、第一部５２１は、端子接続部５１０と第二部との間に配置されていない。
図１０は、本発明の実施の形態の変形例３に係る正極集電体５０２が電極体４００の正極集束部４１０に接合された状態での構成を示す断面図である。具体的には、同図は、図５に対応する図である。
図１０に示すように、本変形例における正極集電体５０２は、上記実施の形態における正極集電体５００の端子側第一部５２１ａ及び端子側第二部５２２ａに代えて、端子側第二部５２２ｄを有している。つまり、上記実施の形態における端子側第一部５２１ａが薄肉部になり、端子側第二部５２２ａと一体化して、本変形例における端子側第二部５２２ｄが形成されている。
これにより、第二部５２２は、端子接続部５１０と接続される端子側第二部５２２ｄを有し、第一部５２１は、端子側第二部５２２ｄの下方に中間第一部５２１ｂ及び先端側第一部５２１ｃを有している構成となる。このため、第一部５２１は、上記実施の形態のように端子接続部５１０と第二部５２２との間に配置されている構成ではない。
以上のように、本変形例に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態と同様に、電極体４００と集電体とを強固に接合しつつ蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができる。特に、本変形例のように、集電体に形成する薄肉部の位置を様々に設定することができるため、集電体の設計の自由度を向上させることができる。
（変形例４）
次に、上記実施の形態の変形例４について、説明する。上記実施の形態では、正極集電体５００において、第一部５２１は、第二部５２２を上下方向で挟む位置に配置されていることとした。しかし、本変形例では、第一部５２１は、第二部５２２の周囲にも配置される。
図１１は、本発明の実施の形態の変形例４に係る正極集電体５０３の構成を示す斜視図である。なお、同図は、図４に対応する図であり、電極体４００に接合される前の状態における正極集電体５０３の構成を示している。
図１１に示すように、本変形例における正極集電体５０３は、上記実施の形態における正極集電体５００の端子側第二部５２２ａ及び先端側第二部５２２ｂに代えて、端子側第二部５２２ｅ及び先端側第二部５２２ｆを有している。また、正極集電体５０３は、さらに、端子側第二部５２２ｅ及び先端側第二部５２２ｆの周囲に、周囲配置第一部５２１ｄ及び５２１ｅを有している。つまり、上記実施の形態における端子側第二部５２２ａ及び先端側第二部５２２ｂが長円形状の凹部になり、当該凹部の周囲に、本変形例における周囲配置第一部５２１ｄ及び５２１ｅが形成されている。
このように、正極集電体５０３は、電極接続部５２０に、薄肉部として長円形状の凹部である第二部５２２（端子側第二部５２２ｅ及び先端側第二部５２２ｆ）が形成され、第二部５２２のまわりに第一部５２１（端子側第一部５２１ａ、中間第一部５２１ｂ、先端側第一部５２１ｃ、周囲配置第一部５２１ｄ及び５２１ｅ）を有する構成となる。つまり、第一部５２１は、少なくとも一部が、第二部５２２の周囲に配置される構成となっている。電極接続部５３０についても同様である。
そして、上記実施の形態と同様に、第二部５２２の端子側第二部５２２ｅ及び先端側第二部５２２ｆのそれぞれに、接合部２０が形成される。なお、端子側第二部５２２ｅ及び先端側第二部５２２ｆは、同図では長円形状の凹部を示しているが、円形状、楕円形状、矩形状などの凹部であってもかまわない。
以上のように、本変形例に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態と同様に、電極体４００と集電体とを強固に接合しつつ蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができる。特に、本変形例によれば、厚みが薄い第二部５２２の周囲に厚みが厚い部分が配置されているため、第二部５２２の周囲の強度を確保することができ、蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができる。
なお、本変形例において、周囲配置第一部５２１ｄ及び５２１ｅは、端子側第二部５２２ｅ及び先端側第二部５２２ｆの全周を覆うように配置されているが、当該全周の一部にしか配置されていない構成でもかまわない。
（変形例５）
次に、上記実施の形態の変形例５について、説明する。上記実施の形態では、正極集電体５００の第二部５２２が、接合部２０において電極体４００に向けて突出した第一凸部を有していることとした。しかし、本変形例では、電極体４００が、接合部において第二部５２２に向けて突出した第一凸部を有する。
図１２は、本発明の実施の形態の変形例５に係る正極集電体と電極体４００との接合部２２の構成を示す断面図である。具体的には、同図は、図６に対応する図である。
図１２に示すように、正極集電体の第二部５２２、電極体４００及びカバー部材７００は、接合部２２において第二部５２２側（同図ではＹ軸方向プラス側）に向けて突出する第一凸部を有している。また、第一凸部は、当該第一凸部の突出方向と交差する方向に突出する第二凸部をそれぞれ有している。
具体的には、第二部５２２の端子側第二部５２２ａは、接合部２２において、電極体４００の平坦集束部４１１とは反対側に向けて突出した第一集電体凸部５２３ｄを有している。また、電極体４００の平坦集束部４１１は、接合部２２において、第二部５２２の端子側第二部５２２ａに向けて（カバー部材７００とは反対側に向けて）突出した第一電極体凸部４１１ｄを有している。また、カバー部材７００は、接合部２２において、電極体４００の端子側第二部５２２ａに向けて突出した第一カバー凸部７００ｄを有している。
また、第一集電体凸部５２３ｄは、第一集電体凸部５２３ｄの突出方向（Ｙ軸方向）と交差する方向に突出した第二集電体凸部５２３ｅを有している。具体的には、第二集電体凸部５２３ｅは、第一集電体凸部５２３ｄの先端から当該突出方向と垂直な全方向に突出して形成されている。また、第一電極体凸部４１１ｄは、第一電極体凸部４１１ｄの突出方向（Ｙ軸方向）と交差する方向に突出した第二電極体凸部４１１ｅを有している。具体的には、第二電極体凸部４１１ｅは、第一電極体凸部４１１ｄの先端から当該突出方向と垂直な全方向に突出して形成されている。また、第一カバー凸部７００ｄは、第一カバー凸部７００ｄの突出方向（Ｙ軸方向）と交差する方向に突出した第二カバー凸部７００ｅを有している。具体的には、第二カバー凸部７００ｅは、第一カバー凸部７００ｄの先端から当該突出方向と垂直な全方向に突出して形成されている。
なお、第一凸部及び第二凸部の突出方向は、上記の方向には限定されず、上記の方向から傾いた方向であってもよく、また、突出形状についても上記には限定されない。また、第二凸部は、第一凸部の先端の全周ではなく、当該全周のうちの一部のみに形成されている構成でもかまわない。
以上のように、本変形例における構成は、上記実施の形態における構成と、接合部において、第一凸部の突出方向が逆の関係になっている。例えば、正極集電体の第二部５２２が電極体４００の平坦集束部４１１の内側に当接する場合には、第二部５２２とカバー部材７００との位置関係が、上記実施の形態とは逆になる。この場合、カバー部材７００が外側に配置されることになるため、カバー部材７００側から接合対象部分を凹ませる方が、容易に接合部２２を形成することができる。これにより、本変形例を適用することで、容易に正極集電体と電極体４００とを接合することができる。
また、本変形例に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態と同様に、電極体４００と集電体とを強固に接合しつつ蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができる。特に、本変形例によれば、電極体４００が、第一凸部及び第二凸部を形成して集電体に食い込むことで、集電体と電極体４００とが強固に接合される。これにより、電極体４００と集電体とを強固に接合しつつ、蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができる。
なお、本変形例では、カバー部材７００は、接合前の状態では厚みが一様の平板状部材であるが、上記変形例１のように、接合部２２に対応する位置に薄肉部が形成されていてもよい。
以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る蓄電素子について説明したが、本発明は、この実施の形態及びその変形例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及びその変形例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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、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、上記実施の形態及びその変形例（変形例２を除く）では、集電体において、１つの第二部に対して１つの接合部が形成されていることとした。しかし、接合部の個数は限定されず、１つの第二部に対して複数の接合部が形成されていてもよい。この場合、集電体と電極体４００とをより強固に接合することができる。
また、上記実施の形態及びその変形例では、集電体、電極体４００及びカバー部材の第一凸部に第二凸部が形成されていることとした。しかし、集電体、電極体４００及びカバー部材の少なくとも１つの第一凸部に、第二凸部が形成されていない構成でもかまわない。特に、カバー部材の第一凸部に第二凸部を形成しない構成においては、電極体４００及びカバー部材を接合後に、接合された電極体４００及びカバー部材を、接合器具のダイから取り外しやすくすることができる。この場合、ダイからより取り外しやすくするために、カバー部材の第一凸部の側面の傾斜角（当該第一凸部の側面と根元の面とのなす角度、つまり、例えば図６では第一カバー凸部７００ａのＺ軸方向両側の面とカバー部材７００のＹ軸方向プラス側の面とのなす角度）が、鈍角になっている構成でもかまわない。言い換えれば、カバー部材の第一凸部の外径（つまり、例えば図６では第一カバー凸部７００ａをＸＺ平面で切断した場合の断面の径）が先端（Ｙ軸方向プラス側の端部）に向かうほど小さくなっている構成でもかまわない。
また、上記実施の形態及びその変形例では、正極集電体は、電極接続部５２０に、第二部５２２よりも厚みが厚い先端側第一部５２１ｃを有していることとした。しかし、先端側第一部５２１ｃは、第二部５２２と同等または第二部５２２よりも厚みが薄く形成されていてもよいし、正極集電体は、先端側第一部５２１ｃを有していない構成でもかまわない。ただし、正極集電体の製造時に、先端側第一部５２１ｃを保持することで電極接続部５２０の反りを低減することができるなど、先端側第一部５２１ｃを活用することができるため、正極集電体は、先端側第一部５２１ｃを有しているのが好ましい。電極接続部５３０及び負極集電体６００についても同様である。
また、上記実施の形態及びその変形例では、正極集電体は、電極体４００の正極集束部４１０と接合されることとした。しかし、電極体４００は、正極集束部４１０に接続されたリードなどの導電部材を有しており、正極集電体は、当該導電部材と接合されることにしてもよい。この場合、接合部２０は、正極集電体の電極接続部５２０の第二部５２２と当該導電部材との接合部であり、第二部及び当該導電部材のいずれか一方は、接合部において他方に向けて突出した第一凸部を有する構成となる。負極集電体６００についても同様である。
また、上記実施の形態及びその変形例では、集電体と電極体４００とカバー部材とが接合されることとしたが、これら以外の部材も一緒に接合されることにしてもよい。
また、上記実施の形態及びその変形例では、集電体と電極体４００とは、接合部においてのみ接合されることとしたが、接合部での接合の他に、他の接合方法による接合が行われてもよい。他の接合方法としては、例えば、超音波溶接、抵抗溶接、アーク溶接、または、レーザや電子ビームを照射して溶接などが挙げられる。
また、上記実施の形態及びその変形例では、蓄電素子は、集電体と電極体４００との接合箇所にカバー部材を備えていることとしたが、当該カバー部材を備えていなくともかまわない。ただし、強度等の観点から、蓄電素子は、当該カバー部材を備えているのが好ましい。
また、上記実施の形態及びその変形例では、例えば図６に示すように、接合部２０において、正極集電体、電極体４００及びカバー部材がＹ軸方向プラス側へ突出して形成されていることとした。しかし、第二部５２２及び電極体４００に第一凸部が形成された状態を維持しつつ、プレス加工等によって、カバー部材のＹ軸方向プラス側の面を平坦に形成してもかまわない。
また、上記実施の形態及びその変形例では、正極集電体は、電極接続部５２０の全ての第二部５２２に接合部２０が形成されていることとしたが、一部の第二部５２２に接合部２０が形成されていない構成でもよい。また、正極集電体は、電極接続部５２０、５３０の双方に、接合部が形成されていることとしたが、電極接続部５２０、５３０のいずれか一方にのみ接合部が形成されている構成でもよい。また、蓄電素子において、正極集電体及び負極集電体の双方に、接合部が形成されていることとしたが、正極集電体及び負極集電体のいずれか一方にのみ接合部が形成されている構成でもよい。
また、上記実施の形態及びその変形例では、集電体と電極体４００とを接合する際に集電体と電極体４００とを塑性変形させる例として、クリンチ接合を例示した。しかし、これには限定されず、クリンチ接合とは異なる形態のかしめによる接合（プレスによって第一凸部のみを形成する形態など）でもよいし、リベットを用いた接合などでもかまわない。
また、上記実施の形態及びその変形例では、電極体４００は、巻回軸が蓋体１１０に平行となるいわゆる縦巻き型の電極体であることとした。しかし、電極体４００は、巻回軸が蓋体１１０に垂直となるいわゆる横巻き型の電極体であることにしてもよい。この場合、電極体のタブと集電体の薄肉部とが接合され、接合部において、当該薄肉部及び電極体のタブのいずれか一方は、他方に向けて突出した第一凸部を有する構成となる。
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。例えば、変形例１の構成を変形例２〜５に適用してもよいし、変形例２の構成を変形例３〜５に適用してもよいし、変形例３の構成を変形例４、５に適用してもよいし、変形例４の構成を変形例５に適用してもよい。
また、本発明は、このような蓄電素子として実現することができるだけでなく、当該蓄電素子が備える集電体（正極集電体または負極集電体）としても実現することができる。
本発明は、電極体と集電体とを強固に接合しつつ蓄電素子の性能が低下するのを抑制することができる蓄電素子等に適用できる。
１０ 蓄電素子
２０、２１、２２、３０ 接合部
１００ 容器
１１０ 蓋体
１１０ａ、１１０ｂ 貫通孔
１１１ 容器本体
２００ 正極端子
２１０、３１０ 突出部
３００ 負極端子
４００ 電極体
４１０ 正極集束部
４１１、４１２ 平坦集束部
４１１ａ、４１１ｄ 第一電極体凸部
４１１ｂ、４１１ｅ 第二電極体凸部
４２０ 負極集束部
５００、５０１、５０２、５０３ 正極集電体
５１０ 端子接続部
５１１、６１１ 開口部
５２０、５３０ 電極接続部
５２１ 第一部
５２１ａ 端子側第一部
５２１ｂ 中間第一部
５２１ｃ 先端側第一部
５２１ｄ、５２１ｅ 周囲配置第一部
５２２、５２２ｃ 第二部
５２２ａ、５２２ｄ、５２２ｅ 端子側第二部
５２２ｂ、５２２ｆ 先端側第二部
５２３ａ、５２３ｄ 第一集電体凸部
５２３ｂ、５２３ｅ 第二集電体凸部
６００ 負極集電体
７００、７１０ カバー部材
７００ａ、７００ｄ 第一カバー凸部
７００ｂ、７００ｅ 第二カバー凸部
７１１ 第一カバー部
７１２ 第二カバー部

Claims (3)

  1. 電極体と集電体とを備える蓄電素子であって、
    前記電極体は、極板が積層された集束部を有し、
    前記集電体は、前記集束部に接続される電極接続部を有し、
    前記電極接続部は、第一部と、前記第一部よりも厚みが薄い第二部であって前記集束部と接合される第二部とを有し、
    前記第二部及び前記集束部のいずれか一方は、接合部において他方に向けて突出した第一凸部を有する
    蓄電素子。
  2. さらに、
    前記電極接続部とで前記電極体を挟む位置に配置されるカバー部材を備え、
    前記カバー部材は、第一カバー部と、前記第一カバー部よりも厚みが薄い第二カバー部であって前記電極体と接合される第二カバー部とを有する
    請求項１に記載の蓄電素子。
  3. 極板が積層された集束部を有する電極体と、前記集束部に接続される電極接続部を有する集電体とを備える蓄電素子の製造方法であって、
    前記電極接続部に、第一部と、前記第一部よりも厚みが薄い第二部とを形成し、
    前記第二部と前記集束部とを塑性変形させることにより接合し、前記第二部及び前記集束部のいずれか一方に、接合部において他方に向けて突出した第一凸部を形成する
    蓄電素子の製造方法。
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