JP7069758B2 - 蓄電素子 - Google Patents

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Description

本発明は、容器と容器に配置された電極端子とを備える蓄電素子に関する。
従来、電極体を収容する容器と、容器に配置された電極端子とを備える蓄電素子が広く知られている。例えば、特許文献１には、電池の製造工程において、電極端子を、絶縁部材を介して蓋部の貫通孔に挿入するとともに、貫通孔におけるバーリング部をケースの外方からプレスすることにより電極端子と蓋部とを結合することが開示されている。また、特許文献１では、バーリング部のプレスの際に、バーリング部の外周部に形成された溝が埋まるように変形することで、蓋部の歪及び変形が防止される旨が記載されている。
特開２０１１－０６０６７２号公報
上記従来の技術における電池のように、容器の変形を抑制する等の目的のために、蓄電素子が備える容器における電極端子の付近に凹凸構造が形成される場合がある。しかし、容器における電極端子の付近には、電極端子と容器との間の気密を維持するためのガスケット等の他の部材を配置する必要がある。そのため、電極端子の周囲において、ガスケット等の他の部材と、容器に形成された凹凸構造とを、構造上、どのように折り合わせるか（共存させるか）が問題となる。そこで、例えば、ガスケットに、容器の凹凸構造における凸部に対応した開口部を形成する。これにより、凸部に邪魔されることなくガスケットを容器に配置することができ、かつ、凸部を開口部と係合することで、凸部に、ガスケットの位置決め等の役割を担わせることができる。
このように、容器に形成された凹凸構造とガスケット等の他の部材とを係合させる場合において、例えば、電極端子の端子本体の小型化、または、蓄電素子そのものの小型化のために、ガスケット等の他の部材も小型化する必要が生じることが分かった。この場合、例えば、容器の凹凸構造において隣り合う２つの凸部の間の距離が短くなる。その結果、凹凸構造を形成するための金型における、当該２つの凸部の間の凹部を形成するための突出部の幅が薄くなり、これにより、金型の耐久性が低下するという問題が生じる。すなわち、容器の壁部における電極端子の付近に凹凸構造を有する蓄電素子について、端子構造の小型化を実現する上で、製造上の困難性が存在する。
本発明は、本願発明者が上記課題に新たに着目することによってなされたものであり、容器と容器に配置された電極端子とを備える蓄電素子であって、端子構造の小型化が可能な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、容器と、容器に配置された電極端子とを備える蓄電素子であって、前記容器は、前記容器の、前記電極端子が有する端子本体が配置された壁部から同一方向に突出する第一凸部及び第二凸部を有し、前記第一凸部は、前記端子本体に接続された軸体が貫通する軸孔を有し、前記第二凸部は、前記第一凸部の側方であって、かつ、前記軸体の軸方向から見た場合において、少なくとも一部が前記端子本体と重複する位置に配置されており、前記第一凸部及び第二凸部の少なくとも一方には、他方と隣り合う部分に、前記壁部から遠ざかるほど前記他方から離れる向きに傾いたテーパ面が形成されている。
この構成によれば、第一凸部と第二凸部とが隣り合う部分において、第一凸部及び第二凸部の少なくとも一方がテーパ面を有している。これにより、例えば端子本体の小型化または蓄電素子そのものの小型化の要求にこたえるために、第一凸部と第二凸部とを近接させた場合であっても、金型を用いた塑性加工による第一凸部と第二凸部との形成が実質的に可能である。より具体的には、金型における、第一凸部と第二凸部との間に対応する部分である突出部を、先端部よりも根元の方が厚い形状に形成することができる。そのため、互いに近い位置に配置された第一凸部及び第二凸部を有する容器の実際の製造に用いることができる程度の耐久性を、金型に持たせることができる。
このように、本態様に係る蓄電素子は、容器と容器に配置された電極端子とを備える蓄電素子であって、端子構造の小型化が可能な蓄電素子である。
また、本発明の一態様に係る蓄電素子において、前記テーパ面は、前記第一凸部に形成されている、としてもよい。
この構成によれば、第二凸部はテーパ面を有する必要がないため、例えば、第二凸部を、壁部に対して垂直に立ち上がった側面を全周に有する形状に形成することができる。つまり、第二凸部を、絶縁部材等の他の部材に引っ掛かりやすい形状にすることができる。従って、他の部材の位置決め等のための部位として第二凸部を有効に利用することができる。
また、本発明の一態様に係る蓄電素子において、前記テーパ面は、前記第一凸部の突出方向から見た場合において、前記第一凸部の全周に形成されている、としてもよい。
この構成によれば、第一凸部の全周にテーパ面が形成されるため、例えば、第一凸部を形成するための金型の形状が簡素化される。従って、第一凸部を精度よくまたは容易に形成することができる。
また、本発明の一態様に係る蓄電素子において、前記軸体は、前記容器の内方または外方に配置されたかしめ部を有し、前記第一凸部及び前記第二凸部は、前記壁部から、前記かしめ部が配置された側に向けて突出状に形成されている、としてもよい。
ここで、軸体をかしめる場合、第一凸部の突出方向からかしめる方が、壁部が変形しにくい。つまり、本態様に係る蓄電素子において、第一凸部の突出方向が容器の内方である場合、例えば、電極端子に一体に備えられた軸体を集電体等とかしめ接合する際における壁部の変形がより確実に抑制される。また、本態様に係る蓄電素子において、第一凸部の突出方向が容器の外方である場合、例えば、集電体に備えられた軸体と端子本体とをかしめ接合する際における壁部の変形がより確実に抑制される。
また、本発明の一態様に係る蓄電素子において、前記壁部における前記第二凸部の裏側の位置に凹部が形成されている、としてもよい。
このように、壁部の厚み方向において対応した位置に形成される第二凸部及び凹部は、例えば、壁部に対する塑性加工（半抜き加工、エンボス加工、バーリング加工、ビード加工、絞り加工等）によって同時に形成することができる。また、例えば、第二凸部が容器の内方に突出している場合、第二凸部の裏側の凹部を、端子本体と壁部との間に配置される絶縁部材の回り止めに利用することができる。また、第二凸部が容器の外方に突出している場合、第二凸部の裏側の凹部を、壁部の内面に配置される絶縁部材の位置決め等に利用することができる。
本発明によれば、容器と容器に配置された電極端子とを備える蓄電素子であって、小型化が可能な蓄電素子を提供することができる。
実施の形態に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。 実施の形態に係る蓄電素子の容器内に配置されている構成要素を示す斜視図である。 実施の形態に係る電極端子及びその周辺の構成要素を示す分解斜視図である。 実施の形態に係る蓋板の部分断面図である。 実施の形態に係る蓋板の軸孔及びその周辺部分を示す一部切り欠き斜視断面図である。 実施の形態に係る上絶縁部材の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る蓄電素子の部分断面図である。 実施の形態に係る第二凸部の配置位置を示す図である。 実施の形態の変形例に係る蓄電素子の部分断面図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態及び変形例に係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及び変形例のそれぞれは、本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態及び変形例で示される形状、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、以下の実施の形態及び変形例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、以下実施の形態及び変形例での説明及び図面中において、蓄電素子が有する一対の電極端子の並び方向、一対の集電体の並び方向、電極体の両端部（一対の合材層非形成部）の並び方向、電極体の巻回軸方向、または、容器の短側面の対向方向をＸ軸方向と定義する。また、容器の長側面の対向方向、容器の短側面の短手方向、または、容器の厚さ方向をＹ軸方向と定義する。また、蓄電素子の容器本体と蓋板との並び方向、容器の短側面の長手方向、集電体の脚部の延設方向、または、上下方向をＺ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。なお、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が、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。また、以下の説明において、例えば、Ｘ軸方向プラス側とは、Ｘ軸の矢印方向側を示し、Ｘ軸方向マイナス側とは、Ｘ軸方向プラス側とは反対側を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。
（実施の形態）
［１．蓄電素子の全般的な説明］
まず、図１及び図２を用いて、実施の形態に係る蓄電素子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の容器１００内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を、容器１００の蓋板１１０と容器本体１０１とを分離して示す斜視図である。
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（または移動体用）電源、電子機器用電源、または電力貯蔵用電源などに適用される。また、蓄電素子１０は、ガソリン車及びディーゼル車等の車両に、エンジンの始動用バッテリーとして搭載される場合もある。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。また、蓄電素子１０は、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よい。また、蓄電素子１０は、固体電解質を用いた電池であってもよい。
図１に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、負極側の電極端子２００及び正極側の電極端子３００とを備えている。また、図２に示すように、容器１００の内部には、負極側の集電体１２０と、正極側の集電体１３０と、電極体４００とが収容されている。
なお、蓄電素子１０は、上記の構成要素の他、集電体１２０及び１３０の側方に配置されるスペーサ、または、電極体４００等を包み込む絶縁フィルムなどを備えてもよい。また、蓄電素子１０の容器１００の内部には電解液（非水電解質）などが封入されているが、その図示は省略する。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。
容器１００は、矩形筒状で底を備える容器本体１０１と、容器本体１０１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。容器１００は、電極体４００等を内部に収容後、蓋板１１０と容器本体１０１とが溶接等されることにより、内部を密封する構造を有している。なお、蓋板１１０及び容器本体１０１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、または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。
電極体４００は、正極板と負極板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（発電要素）である。正極板は、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集電箔である正極基材層上に正極活物質を含む合材層が形成された極板である。負極板は、銅または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を含む合材層が形成された極板である。セパレータは、樹脂等からなる微多孔性のシートである。そして、電極体４００は、正極板と負極板との間にセパレータが配置され巻回されて形成されている。
電極体４００は、巻回軸方向（本実施の形態ではＸ軸方向）の一端（図２ではＸ軸方向プラス側の端部）に、正極板の基材層が積層されて形成された正極側端部４１１ａを有する。また、電極体４００は、巻回軸方向の他端（図２ではＸ軸方向マイナス側の端部）に、負極板の基材層が積層されて形成された負極側端部４２１ａを有する。正極側端部４１１ａは、集電体１３０と接合され、負極側端部４２１ａは、集電体１２０と接合される。
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、楕円形状、円形状、多角形状などでもよい。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積層型であってもよい。
負極端子である電極端子２００は、集電体１２０を介して電極体４００の負極と電気的に接続されている。正極端子である電極端子３００は、集電体１３０を介して電極体４００の正極と電気的に接続されている。電極端子２００及び３００は、電極体４００の上方に配置された蓋板１１０に、上絶縁部材２５０及び３５０を介して取り付けられている。
集電体１２０及び１３０は、電極体４００と容器１００の壁面との間に配置され、電極端子２００及び３００と、電極体４００の負極板及び正極板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。なお、集電体１３０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に、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、集電体１２０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に、銅または銅合金などで形成されている。
［２．電極端子の周辺の構造］
次に、本実施の形態に係る蓄電素子１０における、電極端子の周辺の構造について、図３～図８を用いて説明する。なお、本実施の形態では、電極端子２００及び３００それぞれの周辺の構造は共通している。そのため、以下では、正極側の電極端子３００の周辺の構造について説明し、負極側の電極端子２００の周辺の構造についての図示及び説明は省略する。
図３は、実施の形態に係る電極端子３００及びその周辺の構成要素を示す分解斜視図である。なお、図３において、軸体３１０は、かしめられる前の状態が図示されている。図４は、実施の形態に係る蓋板１１０の部分断面図である。なお、図４では、図３におけるＩＶ－ＩＶ断面が図示されている。
図５は、実施の形態に係る蓋板１１０の軸孔１１２及びその周辺部分を示す一部切り欠き斜視断面図である。図６は、実施の形態に係る上絶縁部材３５０の裏面側（蓋板１１０側）の構成を示す斜視図である。図７は、実施の形態に係る蓄電素子１０の部分断面図である。なお、図７では、蓄電素子１０を図３に示すＩＶ－ＩＶ線を通るＸＺ平面で切断した場合の、電極端子３００及びその周辺の断面が図示されている。
図３に示すように、本実施の形態において、電極端子３００は、端子本体３０１と端子本体３０１に接続された軸体３１０とを有する。軸体３１０は、端子本体３０１から所定の方向（本実施の形態ではＺ軸方向マイナス側の方向）に延設されている。端子本体３０１は、上絶縁部材３５０を介して容器１００の蓋板１１０に配置され、軸体３１０を介して、容器１００内の集電体１３０と電気的に接続されている。
より具体的には、図３及び図７に示すように、電極端子３００に備えられた軸体３１０は、上絶縁部材３５０の開口部３５２、蓋板１１０の軸孔１１２、下絶縁部材３８０の開口部３８２、及び、集電体１３０の開口部１３３に挿入されて先端部がかしめられる。これにより、軸体３１０の先端部にはかしめられた端部であるかしめ部３１１が形成され、電極端子３００は、上絶縁部材３５０、下絶縁部材３８０、及び集電体１３０とともに蓋板１１０に固定される。
なお、本実施の形態において、軸体３１０は、端子本体３０１に一体に設けられている。つまり、本実施の形態では、電極端子３００は、端子本体３０１と、端子本体３０１に一体に設けられた軸体３１０とを有している。電極端子３００は、例えば、金属（アルミニウムまたはアルミニウム合金等）の線材を所定の長さに切り出し、切り出した線材を塑性加工することで製造される。このとき、端子本体３０１は、例えば、トリミングすることなく製造するために正方形に近い形状とすることが好ましく、この場合、端子本体３０１の最大寸法は容器１００の厚み（Ｙ軸方向の幅）に依存するために、比較的に小さいサイズとなる。このように、軸体３１０と端子本体３０１とを一体に備える電極端子３００は、比較的に簡易な工程で作製可能である。
集電体１３０は、開口部１３３が形成された端子接続部１３１と、端子接続部１３１から延設された一対の脚部１３２とを有しており、一対の脚部１３２は、上述のように、電極体４００の正極側端部４１１ａと接合される。
蓋板１１０と端子本体３０１との間に配置される上絶縁部材３５０は、軸体３１０が貫通する開口部３５２を形成する筒状部３５８（図６参照）を有している。筒状部３５８は、軸体３１０と蓋板１１０の軸孔１１２との間の気密を維持する役割を有している。つまり、上絶縁部材３５０は、いわゆるガスケットとしての役割も有している。下絶縁部材３８０は、集電体１３０と蓋板１１０との間に配置され、集電体１３０と蓋板１１０とを絶縁する。なお、上絶縁部材３５０及び下絶縁部材３８０のそれぞれは、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、または、ポリ・エーテル・サルフォン（ＰＥＳ）等の絶縁性を有する素材で形成されている。
また、本実施の形態において、電極端子３００が配置される蓋板１１０は、図４、図５、及び図７に示すように、同一方向に突出する第一凸部１１４と第二凸部１１５ａ及び１１５ｂとを有している。第一凸部１１４には、端子本体３０１と接続された軸体３１０が貫通する軸孔１１２が形成されている。第一凸部１１４は、例えば、軸体３１０がかしめられる際の押圧力による蓋板１１０の変形を抑制する機能を有している。
第二凸部１１５ａ及び１１５ｂのそれぞれは、第一凸部１１４の側方に配置されており、本実施の形態では、下絶縁部材３８０の位置決めまたは位置規制に利用されている。具体的には、下絶縁部材３８０は、図３及び図７に示すように、第二凸部１１５ａと係合する係合凹部３８５ａ、及び、第二凸部１１５ｂと係合する係合凹部３８５ｂを有している。
また、第一凸部１１４、第二凸部１１５ａ及び１１５ｂのそれぞれは、蓋板１１０において膨出状に形成されており、これら凸部の裏側には凹部が存在する。具体的には、蓋板１１０において、第二凸部１１５ａの裏には凹部１１３ａが形成されており、第二凸部１１５ｂの裏には凹部１１３ｂが形成されている。
本実施の形態では、凹部１１３ａ及び１１３ｂは、上絶縁部材３５０の位置決め及び回り止めに利用されている。具体的には、上絶縁部材３５０は、図６及び図７に示すように、凹部１１３ａと係合する係合凸部３５９ａ、及び、凹部１１３ｂと係合する係合凸部３５９ｂを有している。
上絶縁部材３５０はさらに、図３、図６及び図７に示すように、端子本体３０１の端面に対向する側壁部３５１を有している。側壁部３５１は、上絶縁部材３５０の外周端縁に立設された壁であり、平面視（Ｚ軸方向から見た場合）において、端子本体３０１の周囲を覆うように形成されている。また、上述のように、上絶縁部材３５０は、蓋板１１０の凹部１１３ａ及び１１３ｂと係合することで回り止めがなされている。これにより上絶縁部材３５０は、端子本体３０１（電極端子３００）の回り止めとして機能する。
上記のように構成された蓄電素子１０において、第二凸部１１５ａ及び１１５ｂは、第一凸部１１４に近い位置に配置されている。具体的には、本実施の形態に係る第二凸部１１５ａ及び１１５ｂの配置位置は、端子本体３０１の大きさとの関係で以下のように説明される。
図８は、実施の形態に係る第二凸部１１５ａ及び１１５ｂの配置位置を示す図である。なお、図８では、第二凸部１１５ａ及び１１５ｂは、ドットを付した円で表されており、端子本体３０１の外形が点線で示されている。
図８に示すように、第二凸部１１５ａ及び１１５ｂは、軸体３１０の軸方向（本実施の形態ではＺ軸方向）から見た場合において、少なくとも一部が端子本体３０１と重複する位置に配置されている。また、本実施の形態では、端子本体３０１のサイズは比較的に小さい。従って、第二凸部１１５ａ及び１１５ｂは、図７及び図８に示すように、第一凸部１１４に比較的に近い位置に配置されている。また、第一凸部１１４には、第二凸部１１５ａと隣り合う部分に、第二凸部１１５ａから離れる向きに傾いたテーパ面１１６が形成されている。また、第一凸部１１４には、第二凸部１１５ｂと隣り合う部分に、第二凸部１１５ｂから離れる向きに傾いたテーパ面１１６が形成されている。
以上説明したように、本実施の形態に係る蓄電素子１０は、容器１００と、容器１００に配置された電極端子３００とを備える。容器１００は、容器１００の、電極端子３００が有する端子本体３０１が配置された壁部（蓋板１１０）から同一方向に突出する第一凸部１１４並びに第二凸部１１５ａ及び１１５ｂを有する。第一凸部１１４は、端子本体３０１に接続された軸体３１０が貫通する軸孔１１２を有する。第二凸部１１５ａ及び１１５ｂのそれぞれは、第一凸部１１４の側方であって、かつ、軸体３１０の軸方向から見た場合において、少なくとも一部が端子本体３０１と重複する位置に配置されている。第一凸部１１４、及び、第二凸部１１５ａまたは１１５ｂの少なくとも一方には、他方と隣り合う部分に、蓋板１１０から遠ざかるほど当該他方から離れる向きに傾いたテーパ面１１６が形成されている。なお、本実施の形態では、上述のように、第一凸部１１４にテーパ面１１６が形成されている。
この構成によれば、蓋板１１０において、軸体３１０が貫通する軸孔１１２が第一凸部１１４に形成されているため、例えば軸体３１０かしめ等に起因する蓋板１１０の変形が抑制される。また、例えば、第一凸部１１４と第二凸部１１５ａとが隣り合う部分において、第一凸部１１４及び第二凸部１１５ａの少なくとも一方（本実施の形態では第一凸部１１４）がテーパ面１１６を有している。そのため、例えば図４に示すように、第一凸部１１４と第二凸部１１５ａとの間の空間部分は、例えば台形状となる。従って、第一凸部１１４と第二凸部１１５ａとを近接させた場合であっても、例えば金型を用いた塑性加工による第一凸部１１４と第二凸部１１５ａとの形成が実質的に可能である。より具体的には、この金型における、第一凸部１１４と第二凸部１１５ａとの間に対応する部分である突出部を、先端部よりも根元の方が厚い形状に形成することができる。そのため、互いに近い位置に配置された第一凸部１１４及び第二凸部１１５ａを有する蓋板１１０の、実際の製造に用いることができる程度の耐久性を、金型に持たせることができる。
ここで、例えば製造コストの抑制の観点から、本実施の形態では、上述のように、切り出した線材に対する塑性加工によって、軸体３１０と端子本体３０１とを一体に備える電極端子３００が作製されている。この場合、端子本体３０１のサイズは比較的に小さくなり、その結果、電極端子３００の周囲に配置される絶縁部材のサイズも比較的に小さくなる。具体的には、本実施の形態では、端子本体３０１が小型化することで上絶縁部材３５０のサイズが小さくなり、これにより、上絶縁部材３５０に係合する凹部１１３ａを、軸孔１１２に比較的に近い位置にする形成する必要がある。すなわち、蓋板１１０において凹部１１３ａの裏側に位置する第二凸部１１５ａは、第一凸部１１４に比較的に近い位置に形成され、下絶縁部材３８０の位置決めに利用される。
また、軸体３１０と端子本体３０１とが別体である場合であっても、例えば蓄電素子１０の端子構造の小型化の要求に応じるために、第二凸部１１５ａを、第一凸部１１４に近い位置に配置する場合がある。
このような事情の下で、第二凸部１１５ａと第一凸部１１４とを近い位置に配置する場合であっても、本実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、上述のように、これら凸部を形成するための金型に耐久性を持たせることができる。すなわち、蓄電素子１０を、実際の製品として製造することの実現性も確保される。
このように、本実施の形態に係る蓄電素子１０は容器１００と容器１００に配置された電極端子３００とを備える蓄電素子１０であって、端子構造の小型化が可能な蓄電素子１０である。
なお、上記の説明及び以下の説明における第二凸部１１５ａに関する事項は、第二凸部１１５ｂについても適用される。
また、本実施の形態に係る蓄電素子１０において、テーパ面１１６は、第一凸部１１４に形成されている。そのため、第二凸部１１５ａはテーパ面１１６を有する必要がない。従って、例えば図５及び図７に示すように、第二凸部１１５ａを、蓋板１１０に対して略垂直に立ち上がった側面を全周に有する形状に形成することができる。つまり、第二凸部１１５ａを、例えば下絶縁部材３８０に引っ掛かりやすい形状にすることができる。従って、下絶縁部材３８０の位置決めまたは位置規制等のための部位として第二凸部１１５ａを有効に利用することができる。
また、本実施の形態に係る蓄電素子１０において、テーパ面１１６は、例えば図５及び図８に示すように、第一凸部１１４の突出方向から見た場合において、第一凸部１１４の全周に形成されている。
ここで、仮に第一凸部１１４の全周のうちの一部のみにテーパ面１１６を形成した場合、第一凸部１１４は、蓋板１１０に対して互いに異なる角度に立ち上がった部分が混在した形状となる。その結果、第一凸部１１４を形成するための金型が複雑化し、かつ、第一凸部１１４を精度よく形成することが難しい。この点に関し、本実施の形態に係る蓄電素子１０では、第一凸部１１４の全周にテーパ面１１６が形成されるため、第一凸部１１４を精度よくまたは容易に形成することができる。
また、本実施の形態に係る蓄電素子１０において、軸体３１０は、容器１００の内方または外方（本実施の形態では内方）に配置されたかしめ部３１１を有する（図７参照）。第一凸部１１４及び第二凸部１１５ａは、蓋板１１０から、かしめ部３１１が配置された側（容器１００の内方）に向けて突出状に形成されている。
ここで、軸体３１０をかしめる場合、軸孔１１２が形成された第一凸部１１４の突出方向からかしめる方が、蓋板１１０が変形しにくい。つまり、本実施の形態のように、第一凸部１１４の突出方向が容器１００の内方である場合、電極端子３００に一体に備えられた軸体３１０を集電体１３０とかしめ接合する際における蓋板１１０の変形がより確実に抑制される。
また、本実施の形態に係る蓄電素子１０において、蓋板１１０における第二凸部の裏側の位置に、第二凸部１１５ａに対応する大きさの凹部１１３ａが形成されている。
このように、蓋板１１０の厚み方向において対応した形状を有する第二凸部１１５ａ及び凹部１１３ａは、例えば、蓋板１１０に対する塑性加工（半抜き加工、エンボス加工、バーリング加工、ビード加工、絞り加工等）によって同時に形成することができる。また、本実施の形態では、第二凸部１１５ａが容器１００の内方に突出しているため、第二凸部１１５ａの裏側の凹部１１３ａを、上絶縁部材３５０の回り止めに利用することができる。この場合、凹部１１３ａは、上述のように、上絶縁部材３５０を介して電極端子３００の回り止めとして機能する。
以上、実施の形態に係る蓄電素子１０について説明したが、蓄電素子１０は、電極端子３００の周辺の構造について、図３～図８に示す構造とは異なる構造を有してもよい。そこで、以下に、蓄電素子１０における電極端子３００の周辺の構造についての変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。
（変形例）
図９は、実施の形態の変形例に係る蓄電素子１０ａの部分断面図である。具体的には、図９は、図７に対応する位置における蓄電素子１０ａの部分断面が図示されている。
図９に示す蓄電素子１０ａでは、電極端子３００ａの端子本体３０１と容器１００の一部である蓋板１１０ａとの間に上絶縁部材３５０ａが配置されており、端子本体３０１に接続された軸体１３８が、蓋板１１０ａの軸孔１１２を貫通した状態で配置されている。これらの構成については、上記実施の形態に係る蓄電素子１０と共通する。
しかし、本変形例に係る蓄電素子１０ａは、軸体１３８が、容器１００の外方でかしめられている点で上記実施の形態に係る蓄電素子１０とは異なる。より詳細には、本変形例では、集電体１３０ａが、端子接続部１３１と接合された軸体１３８を有している。軸体１３８の先端部は、電極端子３００ａが有する端子本体３０１ａの接合孔３０２を貫通した状態でかしめられ、これにより、かしめ部１３９が形成される。
このように、軸体１３８が容器１００の外方でかしめられる構造を有する蓄電素子１０ａにおいて、蓋板１１０には、容器１００の外方に突出する第一凸部１１４と第二凸部１１５ａ及び１１５ｂとが形成されている。つまり、第一凸部１１４及び第二凸部１１５ａは、蓋板１１０から、かしめ部１３９が配置された側（容器１００の外方）に向けて突出状に形成されている。
従って、上記実施の形態と同様に、第一凸部１１４により、軸体１３８がかしめられる際の押圧力による蓋板１１０の変形がより確実に抑制される。なお、この場合、かしめの際に生じる金属片（コンタミネーション）が、蓋板１１０の内側に付着し難いため、コンタミネーションが容器１００内に残存する可能性が低減する、という点で有利である。
また、上絶縁部材３５０ａには、第二凸部１１５ａと係合する係合凹部３５７ａ、及び第二凸部１１５ｂと係合する係合凹部３５７ｂが形成されている。これにより、第二凸部１１５ａ及び１１５ｂは、上絶縁部材３５０ａを介して、端子本体３０１ａ（電極端子３００ａ）の回り止めとして機能する。
さらに、蓋板１１０ａにおける第二凸部１１５ａ及び１１５ｂの裏側には、凹部１１３ａ及び１１３ｂが形成されており、下絶縁部材３８０ａには、凹部１１３ａと係合する係合凸部３８６ａ、及び、凹部１１３ｂと係合する係合凸部３８６ｂが形成されている。これにより、凹部１１３ａ及び１１３ａを、下絶縁部材３８０ａの位置決め等に利用することができる。
また、このように構成された蓄電素子１０ａにおいて、第一凸部１１４、及び、第二凸部１１５ａまたは１１５ｂの少なくとも一方には、他方と隣り合う部分に、蓋板１１０から遠ざかるほど当該他方から離れる向きに傾いたテーパ面１１６が形成されている。なお、本変形例では、第一凸部１１４にテーパ面１１６が形成されている。従って、上記実施の形態と同様に、端子本体３０１ａの小型化または蓄電素子１０ａにおける端子構造の小型化の要求にこたえるために、例えば、第一凸部１１４と第二凸部１１５ａとを近接させた場合であっても、金型を用いたプレス加工による第一凸部１１４と第二凸部１１５ａとの形成が実質的に可能である。すなわち、本変形例に係る蓄電素子１０ａは容器１００と容器１００に配置された電極端子３００ａとを備える蓄電素子１０ａであって、端子構造の小型化が可能な蓄電素子１０ａである。
（他の実施の形態）
以上、本発明に係る蓄電素子について、実施の形態及びその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態及び変形例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または変形例に施したものも、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、実施の形態に係る蓋板１１０において、第一凸部１１４の側方に、第二凸部１１５ａ及び１１５ｂのうちの１つのみが形成されていてもよい。つまり、電極端子３００が配置される蓋板１１０に、第二凸部が複数形成されていることは必須ではなく、従って、第二凸部の裏側に形成される凹部も複数形成されていることは必須ではない。
第一凸部１１４の側方に第二凸部が１つのみ存在する場合においても、第一凸部１１４及び第二凸部の少なくとも一方に、蓋板１１０から遠ざかるほど他方から離れる向きに傾くテーパ面が形成されていることで、上述のように、これら２つの凸部の形成の実現性が確保される。
また、例えば、第一凸部１１４及び第二凸部１１５ａの両方に、他方から離れる向きに傾くテーパ面が形成されていてもよい。この場合、これら２つの凸部を形成するための金型における、２つの凸部間に対応する突出部の根元の幅が広くなる。これにより、金型の耐久性がより向上される。
また、互いに係合する関係にある、蓋板１１０の凸部または凹部と、絶縁部材の凹部または凸部とは接触していなくてもよい。例えば、下絶縁部材３８０が有する係合凹部３８５ａは、蓋板１１０に設けられた第二凸部１１５ａと係合するとしたが、第二凸部１１５ａは、係合凹部３８５ａの内面と接触していなくてもよい。つまり、第二凸部１１５ａは、係合凹部３８５ａの内方に位置することで、下絶縁部材３８０の位置決め等の役割を果たすことができる。また、第二凸部１１５ａが、係合凹部３８５ａの内面と接触していないことで、例えば、蓋板１１０と容器本体１０１とを溶接する際の熱が、蓋板１１０から下絶縁部材３８０に伝わり難くなる。これにより、溶接時の熱による下絶縁部材３８０の損傷が抑制される。この第二凸部１１５ａと係合凹部３８５ａとに関する補足事項は、他の凸部と凹部の組み合わせ（例えば、上絶縁部材３５０の係合凸部３５９ａ及び蓋板１１０の凹部１１３ａなど）にも適用される。
また、蓄電素子の容器の壁部において、第一凸部と第二凸部とが近い位置に配置される場合、蓄電素子のサイズの大小にかかわらず、第一凸部及び第二凸部の少なくとも一方が、壁部から遠ざかるほど他方から離れる向きに傾いたテーパ面を有してもよい。これにより、第一凸部及び第二凸部を有する容器の製造の実現性は確保される。
また、端子本体３０１と容器１００との間に介在する上絶縁部材３５０は、下絶縁部材３８０と一体であってもよい。例えばインサート成形によって、容器１００の蓋板１１０と一体化された上絶縁部材３５０及び下絶縁部材３８０が作製されてもよい。
なお、以上記載された実施の形態に係る蓋板１１０等に関する補足事項は、上記変形例に係る蓋板１１０ａ等に適用されてもよい。また、上記実施の形態及び変形例に記載された構成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。
また、本発明は、上記説明された蓄電素子として実現することができるだけでなく、当該蓄電素子を複数備える蓄電装置としても実現することができる。
本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子等に適用できる。
１０、１０ａ 蓄電素子
１００ 容器
１０１ 容器本体
１１０、１１０ａ 蓋板
１１２ 軸孔
１１３ａ、１１３ｂ 凹部
１１４ 第一凸部
１１５ａ、１１５ｂ 第二凸部
１１６ テーパ面
１２０、１３０、１３０ａ 集電体
１３１ 端子接続部
１３２ 脚部
１３３、３５２、３８２ 開口部
１３８、３１０ 軸体
１３９、３１１ かしめ部
２００、３００、３００ａ 電極端子
２５０、３５０、３５０ａ 上絶縁部材
３０１、３０１ａ 端子本体
３０２ 接合孔
３５１ 側壁部
３５７ａ、３５７ｂ、３８５ａ、３８５ｂ 係合凹部
３５８ 筒状部
３５９ａ、３５９ｂ、３８６ａ、３８６ｂ 係合凸部
３８０、３８０ａ 下絶縁部材
４００ 電極体
４１１ａ 正極側端部
４２１ａ 負極側端部

Claims (7)

  1. 容器と、容器に配置された電極端子とを備える蓄電素子であって、
    前記容器は、前記容器の、前記電極端子が有する端子本体が配置された壁部から同一方向に突出する第一凸部及び第二凸部を有し、
    前記第一凸部は、前記端子本体に接続された軸体が貫通する軸孔を有し、
    前記第二凸部は、前記第一凸部の側方であって、かつ、前記軸体の軸方向から見た場合において、少なくとも一部が前記端子本体と重複する位置に配置されており、
    前記第一凸部及び前記第二凸部の一方には、他方と隣り合う部分に、前記壁部から遠ざかるほど前記他方から離れる向きに傾いたテーパ面が形成されており、
    前記テーパ面は、前記一方の突出方向に平行な断面において直線状に形成されており、
    前記第一凸部及び前記第二凸部の他方には、前記一方と隣り合う部分に、前記壁部に対して垂直に立ち上がった側面を有する、
    蓄電素子。
  2. 前記テーパ面は、前記第一凸部に形成されている
    請求項１記載の蓄電素子。
  3. 前記テーパ面は、前記第一凸部の突出方向から見た場合において、前記第一凸部の全周に形成されている
    請求項１または２記載の蓄電素子。
  4. 前記軸体は、前記容器の内方または外方に配置されたかしめ部を有し、
    前記第一凸部及び前記第二凸部は、前記壁部から、前記かしめ部が配置された側に向けて突出状に形成されている
    請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電素子。
  5. 前記壁部における前記第二凸部の裏側の位置に凹部が形成されている
    請求項１～４のいずれか一項に記載の蓄電素子。
  6. 容器と、容器に配置された電極端子とを備える蓄電素子であって、
    前記容器は、前記容器の、前記電極端子が有する端子本体が配置された壁部から同一方向に突出する第一凸部及び第二凸部を有し、
    前記第一凸部は、前記端子本体に接続された軸体が貫通する軸孔を有し、
    前記第二凸部は、前記第一凸部の側方であって、かつ、前記軸体の軸方向から見た場合において、少なくとも一部が前記端子本体と重複する位置に配置されており、
    前記第一凸部及び前記第二凸部の少なくとも一方には、他方と隣り合う部分に、前記壁部から遠ざかるほど前記他方から離れる向きに傾いたテーパ面が形成されており、
    前記壁部の、前記第一凸部の裏側における前記軸孔を含む範囲には凹部が形成されており、
    前記第一凸部の突出領域は、前記第一凸部の突出方向から見た場合に、前記凹部よりも大きい、
    蓄電素子。
  7. 容器と、容器に配置された電極端子とを備える蓄電素子であって、
    前記容器は、前記容器の、前記電極端子が有する端子本体が配置された壁部から同一方向に突出する第一凸部及び第二凸部を有し、
    前記第一凸部は、前記端子本体に接続された軸体が貫通する軸孔を有し、
    前記第二凸部は、前記第一凸部の側方であって、かつ、前記軸体の軸方向から見た場合において、少なくとも一部が前記端子本体と重複する位置に配置されており、
    前記第一凸部及び前記第二凸部の少なくとも一方には、他方と隣り合う部分に、前記壁部から遠ざかるほど前記他方から離れる向きに傾いたテーパ面が形成されており、
    さらに、前記第二凸部に対向する位置に凹部を有する絶縁部材を備え、
    前記第二凸部は、前記凹部の内面に接触しない状態で配置されている、
    蓄電素子。
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