JP7445864B2

JP7445864B2 - 蓄電装置

Info

Publication number: JP7445864B2
Application number: JP2021509125A
Authority: JP
Inventors: 顕啓米山; 光俊田嶋; 笙汰乗峯
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2024-03-08
Anticipated expiration: 2040-03-17
Also published as: JPWO2020196095A1; CN113474929A; WO2020196095A1; US20220158306A1

Description

本開示は、蓄電装置に関する。

例えば車両用等の高い出力電圧が要求される電源として、複数個の蓄電装置（例えば電池）が直列接続された集合体を有する蓄電モジュールが知られている。このような蓄電モジュールに用いられる蓄電装置は一般に、開口を有する外装缶と、外装缶に収納される電極体と、外装缶の開口を塞ぐ封口板と、封口板に設けられる一対の出力端子と、電極体と一対の出力端子とを電気的に接続する集電タブと、を備えていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１－４９０６４号

蓄電装置では、外装缶に電極体を収容する際の作業性を考慮して、外装缶の内部空間より小さい電極体を用いることが一般的である。しかしながら、外装缶と電極体との間に寸法差が生じると、外装缶と電極体との間にスペースが生じやすくなる。そして、外装缶と電極体との間にスペースがある状態で蓄電装置に力が加わると、電極体が外装缶に対して容易に変位し得る。外装缶に対して電極体が変位すると、電極体の変位に起因して生じる力が集電タブにかかり、集電タブが破損して蓄電装置の信頼性が低下し得る。

本開示はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄電装置の信頼性を高めるための技術を提供することにある。

本開示のある態様は、蓄電装置である。当該蓄電装置は、端子配置部を有する筐体と、端子配置部に設けられる一対の出力端子と、筐体に収容される電極体と、電極体および一対の出力端子を電気的に接続する一対の集電部と、一対の集電部が並ぶ第１方向において対向する電極体の一対の第１面に当接し、筐体に固定されて電極体を第１方向に挟む絶縁性の電極体ホルダと、を備える。

以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。

本開示によれば、蓄電装置の信頼性を高めることができる。

実施の形態１に係る蓄電装置の斜視図である。蓄電装置における一対の出力端子を含む領域の断面図である。図３（Ａ）は、一方のホルダユニットを斜め上から見た斜視図であり、図３（Ｂ）は、一方のホルダユニットを斜め下から見た斜視図である。蓄電装置における一方のホルダユニットを含む領域の断面図である。図５（Ａ）は、他方のホルダユニットを斜め上から見た斜視図であり、図５（Ｂ）は、他方のホルダユニットを斜め下から見た斜視図である。実施の形態２に係る蓄電装置の斜視図である。蓄電装置の側面図である。電極体ホルダの切り欠き部を含む領域を拡大して示す斜視図である。図９（Ａ）は、変形例１に係る蓄電装置の斜視図である。図９（Ｂ）は、第２電極体ホルダの斜視図である。

以下、本開示の蓄電装置を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に「第１」、「第２」等の用語が用いられる場合には、特に言及がない限りこの用語はいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

図１は、実施の形態１に係る蓄電装置１の斜視図である。図２は、蓄電装置１における一対の出力端子を含む領域の断面図である。図１では、蓄電装置１の内部を透視した状態を図示している。また、図１および図２では、電極体６を模式的に図示している。

蓄電装置１は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル－水素電池、ニッケル－カドミウム電池等の充電可能な二次電池やキャパシタである。また、蓄電装置１は、いわゆる角形電池である。蓄電装置１は、筐体２と、一対の出力端子４と、電極体６と、一対の集電部８と、電極体ホルダ１０と、を備える。

筐体２は、扁平な直方体形状であり、外装缶１２および封口板１４を有する。外装缶１２は、例えば有底筒状であり長方形状の開口１２ａを有する。この開口１２ａを介して外装缶１２の中に電極体６や電解液等が収容される。封口板１４は、長方形状の板であり、開口１２ａを塞いで外装缶１２を封止する。外装缶１２および封口板１４は導電体であり、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス等の金属で構成される。外装缶１２の開口１２ａと封口板１４の周縁とは、例えばレーザー溶接などにより接合される。

封口板１４には、一対の出力端子４が設けられる。したがって、封口板１４は、端子配置部を構成する。具体的には、封口板１４の長手方向の一端寄りに正極の出力端子４が設けられ、他端寄りに負極の出力端子４が設けられる。以下では適宜、正極の出力端子４を正極端子４ａと称し、負極の出力端子４を負極端子４ｂと称する。また、出力端子４の極性を区別する必要がない場合、正極端子４ａと負極端子４ｂとをまとめて出力端子４と称する。一対の出力端子４はそれぞれ、封口板１４に形成された貫通孔１４ａに挿通される。一対の出力端子４と各貫通孔１４ａとの間には、絶縁性のシール部材１６が介在する。

また、封口板１４には、一対の出力端子４の間に安全弁１８が設けられる。なお、安全弁１８は設けられていなくてもよい。安全弁１８は、筐体２の内圧が所定値以上に上昇した際に開弁して、筐体２の内部のガスを放出するように構成される。安全弁１８は、例えば、封口板１４の一部に設けられる他部よりも厚さが薄い薄肉部と、この薄肉部の表面に形成される線状の溝とで構成される。この構成では、筐体２の内圧が上昇すると、溝を起点に薄肉部が裂けることで開弁する。安全弁１８は、上記の不可逆弁に限定されず、開弁後に筐体２内の圧力が一定値以下になったときに再度封止する、自己復帰型の排気弁であってもよい。

また、封口板１４には、一対の出力端子４の間に注液孔２０が設けられる。注液孔２０は、電解液を筐体２内に注入する際に用いられる。蓄電装置１の組み立て工程の一例では、外装缶１２に電極体６が収容された後に、外装缶１２と封口板１４とがレーザー溶接される。その後、注液孔２０を介して筐体２内に電解液が注液される。また、電解液の注液後、注液孔２０に注液栓（図示せず）がレーザー溶接などにより接合される。なお、注液孔２０は、リベット型の栓注栓が注液孔２０にかしめられることで封止されてもよいし、弾性材からなる注液栓が注液孔２０に圧入されることで封止されてもよい。

本実施の形態の説明では、便宜上、封口板１４（端子配置部）が設けられる側の面を蓄電装置１の上面、反対側の面を蓄電装置１の底面とする。また、蓄電装置１は、上面および底面をつなぐ４つの側面を有する。４つの側面のうち２つは、上面および底面の長辺に接続される一対の長側面である。この長側面は、蓄電装置１が有する６つの面のうち面積の最も大きい面、すなわち主表面である。２つの長側面を除いた残り２つの側面は、蓄電装置１の上面および底面の短辺と接続される一対の短側面である。これらの方向および位置は、便宜上規定したものである。したがって、例えば、本開示において上面と規定された部分は、底面と規定された部分よりも必ず上方に位置することを意味するものではない。

また、後述する一対の集電タブ２４が並ぶ方向（または集電タブ２４の主表面の幅方向）を第１方向Ｘとし、一対の長側面が並ぶ方向（または電極体６を構成する複数の電極板の積層方向）を第２方向Ｙとし、上面および底面が並ぶ方向を第３方向Ｚとする。なお、本開示において集電タブ２４が並ぶ方向とは、電極体６を第２方向から見たときに集電タブ２４が並ぶ方向であってもよい。つまり、各集電タブ２４をつなぐ仮想直線が延びる方向を必ずしも意味するものではない。

筐体２には、電極体６、一対の集電部８および電極体ホルダ１０が収容される。電極体６は、複数の電極板が積層された構造を有する電極群である。具体的には、電極体６は、正極の電極板である正極板と、負極の電極板である負極板とが交互に積層された構造を有する。隣り合う正極板と負極板との間には、極板セパレータが介在する。本実施の形態では、２つの電極体６が第２方向Ｙに配列されて筐体２に収容されている（図４参照）。

一例として、正極板は、金属箔からなる正極集電体と、この正極集電体の表面に積層された正極活物質を含む正極活物質層（正極合剤層）と、を有する。負極板は、金属箔からなる負極集電体と、この負極集電体の表面に積層された負極活物質を含む負極活物質層（負極合剤層）と、を有する。正極集電体および負極集電体はそれぞれ、それぞれの極の合剤層が積層される電極部と、電極部の縁から延出して後述する集電タブ２４を構成するタブ部と、を有する。

各電極体６は、筐体２とおおよそ相似形状を有する。したがって、各電極体６は、筐体２の封口板１４と対向する上面、筐体２の底面と対向する底面、筐体２の一対の長側面と対向する一対の長側面、および筐体２の一対の短側面と対向する一対の短側面を有する。筐体２の各面と電極体６の各面との間には、所定の隙間が設けられている。

電極体６および一対の出力端子４は、一対の集電部８によって電気的に接続される。集電部８には、正極端子４ａに電気的に接続される正極集電部８ａと、負極端子４ｂに電気的に接続される負極集電部８ｂと、が含まれる。以下、集電部８の極性を区別する必要がない場合、正極集電部８ａと負極集電部８ｂとをまとめて集電部８と称する。

各集電部８は、集電板２２と、集電タブ２４と、を有する。集電板２２は、封口板１４（端子配置部）に固定される。具体的には、各集電板２２は、封口板１４の筐体２内を向く表面に電極体ホルダ１０の後述する第２板部２８を介して配置され、各出力端子４によって封口板１４に固定される。この状態で、各集電板２２は、各出力端子４の筐体２内に位置する端部に電気的に接続される。

集電タブ２４は、電極体６および集電板２２を接続する帯状（舌片状）の部分である。集電タブ２４は、電極体６の各電極板から延びて集電板２２に接続される。集電タブ２４には、正極板から延びる正極タブ２４ａと、負極板から延びる負極タブ２４ｂと、が含まれる。正極板から延びる正極タブ２４ａは、正極端子４ａに固定された集電板２２に接続される。負極板から延びる負極タブ２４ｂは、負極端子４ｂに固定された集電板２２に接続される。以下、集電タブ２４の極性を区別する必要がない場合、正極タブ２４ａと負極タブ２４ｂとをまとめて集電タブ２４と称する。集電タブ２４は、同極の集電タブ２４どうしで束ねられて、集電タブ積層体を構成する。この積層体は、集電板２２へ超音波溶着やレーザー溶接などにより接合される。

なお、正極側の集電板２２および負極側の集電板２２はそれぞれ、一枚の板材で構成されていてもよいが、複数の板材を組み合わせて構成されていてもよい。集電板２２が複数の板材で構成される場合、複数の板材を集電タブ２４が接合される板材と、出力端子４に接続する板材と、に分けることができる。これにより、集電タブ２４を集電板２２に接合する工程と、出力端子４と集電板２２とを接合する工程と、を並行して行うことができる。一例として、両工程が完了した後に板材どうしが接合される。

各集電タブ２４は、主表面２４ｃが一対の集電部８が並ぶ第１方向Ｘと交わる第２方向Ｙを向くように配置される。つまり、各集電タブ２４は、電極体６側の端部が第１方向Ｘに延びている。また、集電板２２側の端部も第１方向Ｘに延びている。そして、集電タブ２４は、第２方向Ｙに湾曲しながら集電板２２に向かって延び、集電板２２に接続される。したがって、集電タブ２４の主表面２４ｃは、一部の領域においては第２方向Ｙを向き、他の一部の領域においては第３方向Ｚを向いて封口板１４と対向する。なお、集電タブ２４は、正極集電体および負極集電体が有するタブ部で構成されていなくてもよい。例えば、集電タブ２４は、正極集電体および負極集電体とは別体の導電部材で構成され、この導電部材が正極集電体および負極集電体のそれぞれに接合されてもよい。

筐体２内での電極体６の変位は、電極体ホルダ１０によって規制される。電極体ホルダ１０は、一対の集電部８が並ぶ第１方向Ｘにおいて対向する電極体６の一対の第１面６ａに当接する。電極体６の一対の第１面６ａは、端子配置部と交わる方向に延びる一対の短側面である。そして、電極体ホルダ１０は、筐体２に固定されて電極体６を第１方向Ｘに挟み込む。これにより、電極体６の第１方向Ｘの変位が抑制される。また、電極体６が電極体ホルダ１０によって第１方向Ｘに挟まれることで、電極体６の第２方向Ｙの変位および第３方向Ｚの変位も少なからず抑制される。

電極体ホルダ１０は、絶縁性を有する。例えば、電極体ホルダ１０は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ノリル（登録商標）樹脂（変性ＰＰＥ）等の絶縁性を有する熱可塑性樹脂からなる。また、電極体ホルダ１０は、集電タブ２４よりも剛性が高いことが好ましい。

本実施の形態の電極体ホルダ１０は、一対の第１板部２６と、第２板部２８と、を有する。一対の第１板部２６は、第３方向Ｚに延びて一対の第１面６ａに当接する。具体的には、電極体６の一対の第１面６ａと筐体２の一対の短側面との間には、所定の隙間が設けられている。一方の第１板部２６は、正極端子４ａ側の第１面６ａと、この第１面６ａと向かい合う筐体２の短側面との間に介在して、第１面６ａに当接する。また、他方の第１板部２６は、負極端子４ｂ側の第１面６ａと、この第１面６ａと向かい合う筐体２の短側面との間に介在して、第１面６ａに当接する。なお、本実施の形態の各第１板部２６は、筐体２の各短側面と離間している。これにより、電極体６と筐体２との接触をより確実に抑制することができる。

第２板部２８は、各第１板部２６と一体的に形成される。本実施の形態の第１板部２６と第２板部２８とは、樹脂の一体成形品である。また、第２板部２８は、封口板１４（端子配置部）と電極体６との間に介在して封口板１４に固定される。第２板部２８は、第３方向Ｚから見て各出力端子４と重なる位置に貫通孔２８ａを有する。貫通孔２８ａには、各出力端子４の筐体２内に位置する端部が挿通される。したがって、第２板部２８は、各出力端子４によって封口板１４に固定される。また、第２板部２８は、封口板１４（端子配置部）および集電板２２の間に介在して両者を電気的に絶縁する。つまり、第２板部２８は、封口板１４と集電板２２とを電気的に絶縁する絶縁部材としても機能する。

第２板部２８は、正極端子４ａ側で一方の第１板部２６が接続される部分と、負極端子４ｂ側で他方の第１板部２６が接続される部分とが分割されている。つまり、本実施の形態の電極体ホルダ１０は、第１方向Ｘに配列される一対のホルダユニット１０ａ，１０ｂで構成される。一対のホルダユニット１０ａ，１０ｂは、それぞれ第１板部２６および第２板部２８を有する。一方のホルダユニット１０ａは、電極体６の一方の第１面６ａに当接するとともに筐体２に固定される。他方の前記ホルダユニット１０ｂは、電極体６の他方の第１面６ａに当接するとともに筐体２に固定される。

より具体的には、一方のホルダユニット１０ａの第１板部２６は、正極端子４ａ側に位置する一方の第１面６ａに当接する。一方のホルダユニット１０ａの第２板部２８は、正極端子４ａによって封口板１４に固定される。つまり、第２板部２８が封口板１４と集電板２２とで挟まれた状態で、正極端子４ａが第２板部２８および集電板２２に挿通される。そして、正極端子４ａの電極体側の端部がかしめられることで、第２板部２８および集電板２２が封口板１４に固定される。集電板２２と封口板１４とは、両者の間に介在する第２板部２８によって絶縁される。

他方のホルダユニット１０ｂの第１板部２６は、負極端子４ｂ側に位置する他方の第１面６ａに当接する。他方のホルダユニット１０ｂの第２板部２８は、負極端子４ｂによって封口板１４に固定される。つまり、第２板部２８が封口板１４と集電板２２とで挟まれた状態で、負極端子４ｂが第２板部２８および集電板２２に挿通される。そして、負極端子４ｂの電極体側の端部がかしめられることで、第２板部２８および集電板２２が封口板１４に固定される。集電板２２と封口板１４とは、両者の間に介在する第２板部２８によって絶縁される。したがって、電極体６の一対の第１面６ａは、ホルダユニット１０ａおよびホルダユニット１０ｂによって第１方向Ｘに挟まれる。

図３（Ａ）は、一方のホルダユニット１０ａを斜め上から見た斜視図であり、図３（Ｂ）は、一方のホルダユニット１０ａを斜め下から見た斜視図である。ホルダユニット１０ａは、第１板部２６と第２板部２８とが直角に接続されており、第２方向Ｙから見てＬ字状である。

第１板部２６は、電極体６側を向く面２６ａに補強リブ３０を有する。本実施の形態の第１板部２６は、例えば３本の補強リブ３０を有する。３本の補強リブ３０は、第２方向Ｙに所定の間隔をあけて配列されるとともに、それぞれが第１板部２６の下端から上端にかけて第３方向Ｚに延びている。各補強リブ３０の上端部には、第２板部２８の電極体６側を向く面２８ｂに沿って延びる突出部３０ａが設けられる。つまり、補強リブ３０の突出部３０ａは、第１板部２６と第２板部２８との接続部３２において、第１板部２６の電極体６側を向く面２６ａと第２板部２８の電極体６側を向く面２８ｂとに固定される三角リブを構成している。補強リブ３０を設けることで、ホルダユニット１０ａの剛性を高めることができる。これにより、電極体６の第１方向Ｘの変位をより確実に抑制することができる。なお、補強リブ３０は、３つでなくてもよく、１つ以上あればよい。また補強リブ３０は、第１壁部３４において接続部３２と向かい合う領域から延出してもよい。また突出部３０ａの形状は、上記三角リブの斜辺部分が曲線であってもよい。

第２板部２８は、電極体６側に突出する複数の第１壁部３４を有する。本実施の形態の第２板部２８は、４つの第１壁部３４を有する。２つの第１壁部３４は、第２板部２８の第１方向Ｘに延びる２辺に設けられる。１つの第１壁部３４は、第２板部２８の接続部３２とは反対側の端部で第２方向Ｙに延びる１辺に設けられる。残り１つの第１壁部３４は、電極体６側を向く面２８ｂにおける接続部３２と貫通孔２８ａとの間の領域に設けられる。したがって、２つの第１壁部３４は第１方向Ｘに延び、２つの第１壁部３４は第２方向Ｙに延びる。４つの第１壁部３４は端部どうしが連続し、第３方向Ｚから見て長方形状の枠を形成している。４つの第１壁部３４は、ホルダユニット１０ａと集電板２２とが封口板１４に固定された状態で、集電板２２の周囲を囲う。第１壁部３４を設けることで、集電板２２と外装缶１２や封口板１４との接触をより確実に抑制することができる。なお、ホルダユニット１０ａの第２板部２８は、その上面に突起を有してもよい。また、封口板１４は、この突起に対応する位置に凹部を有してもよい。この突起と凹部とが嵌合することで、ホルダユニット１０ａが正極端子４ａを軸にして回転することが抑制される。そのため、ホルダユニット１０ａと封口板１４やホルダユニット１０ｂとの位置合わせが容易となる。

また、第２板部２８は、接続部３２とは反対側の端部に、第１方向Ｘにおける蓄電装置１の外側に向かって湾曲する凹部３６を有する。凹部３６は、第３方向Ｚから見て安全弁１８の縁部と重なるように配置される。つまり、凹部３６を設けることで、ホルダユニット１０ａによって安全弁１８の一部が塞がれることを回避することができる。

また、第２板部２８は、第３方向Ｚから見て注液孔２０と重なる位置に貫通孔３８を有する。貫通孔３８を設けることで、ホルダユニット１０ａによって注液孔２０が塞がれることを回避することができる。また、第２板部２８は、電極体６側を向く面２８ｂにおける貫通孔３８の周縁部に、貫通孔３８の外周を囲う第２壁部４０を有する。第２壁部４０は、電極体６側を向く面２８ｂから電極体６側に突出する。

図４は、蓄電装置１における一方のホルダユニット１０ａを含む領域の断面図である。図４では、電極体６を模式的に図示している。集電板２２は、第３方向Ｚから見て注液孔２０と重なる位置に貫通孔４２を有する。貫通孔４２を設けることで、集電板２２によって注液孔２０が塞がれることを回避することができる。また、ホルダユニット１０ａおよび集電板２２が封口板１４に固定された状態で、貫通孔４２には第２壁部４０が挿入される。第２壁部４０は、第３方向Ｚにおいて集電板２２よりも電極体６側に突出する。第２壁部４０は、第３方向Ｚから見て注液孔２０と重なる領域に集電タブ２４が変位することを抑制する。この結果、集電タブ２４によって注液孔２０が塞がれることを回避することができる。

図５（Ａ）は、他方のホルダユニット１０ｂを斜め上から見た斜視図であり、図５（Ｂ）は、他方のホルダユニット１０ｂを斜め下から見た斜視図である。ホルダユニット１０ｂは、第１板部２６と第２板部２８とが直角に接続されており、第２方向Ｙから見てＬ字状である。ホルダユニット１０ａと同様に、第１板部２６は、電極体６側を向く面２６ａに補強リブ３０を有する。補強リブ３０の上端部には、第２板部２８の電極体６側を向く面２８ｂに沿って延びる突出部３０ａが設けられる。補強リブ３０を設けることで、ホルダユニット１０ｂの剛性を高めることができる。これにより、電極体６の第１方向Ｘの変位をより確実に抑制することができる。なお、ホルダユニット１０ａと同様に、補強リブ３０は、３つでなくてもよく、１つ以上あればよい。また補強リブ３０は、第１壁部３４において接続部３２と向かいあう領域から延出してもよい。また突出部３０ａの形状は、上記三角リブの斜辺部分が曲線であってもよい。

ホルダユニット１０ａと同様に、第２板部２８は、電極体６側に突出する複数の第１壁部３４を有する。２つの第１壁部３４は、第２板部２８の第１方向Ｘに延びる２辺に設けられる。１つの第１壁部３４は、第２板部２８の接続部３２とは反対側の端部で第２方向Ｙに延びる１辺に設けられる。残り１つの第１壁部３４は、電極体６側を向く面２８ｂにおける接続部３２と貫通孔２８ａとの間の領域に設けられる。複数の第１壁部３４は、ホルダユニット１０ｂと集電板２２とが封口板１４に固定された状態で、集電板２２の周囲を囲う。第１壁部３４を設けることで、集電板２２と外装缶１２や封口板１４との接触をより確実に抑制することができる。なお、ホルダユニット１０ａと同様に、ホルダユニット１０ｂの第２板部２８は、その上面に突起を有してもよい。また、封口板１４は、この突起に対応する位置に凹部を有してもよい。この突起と凹部とが嵌合することで、ホルダユニット１０ｂが負極端子４ｂを軸にして回転することが抑制される。そのため、ホルダユニット１０ｂと封口板１４やホルダユニット１０ａとの位置合わせが容易となる。

以上説明したように、本実施の形態に係る蓄電装置１は、端子配置部を有する筐体２と、端子配置部に設けられる一対の出力端子４と、筐体２に収容される電極体６と、電極体６および一対の出力端子４を電気的に接続する一対の集電部８と、一対の集電部８が並ぶ第１方向Ｘにおいて対向する電極体６の一対の第１面６ａに当接し、筐体２に固定されて電極体６を第１方向Ｘに挟む絶縁性の電極体ホルダ１０と、を備える。

蓄電装置１の膨張、言い換えれば筐体２の膨張を抑制する方法として、筐体２と電極体６との間に電極体６の膨張を許容するスペースを設けることが考えられる。筐体２と電極体６との間にスペースを設けることで、電極体６の膨張の少なくとも一部をこのスペースで吸収することができるため、蓄電装置１の膨張を抑制することができる。この結果、蓄電装置内部の容積増加が抑制され、蓄電装置１の容量低下や内部抵抗の上昇等を抑制することができる。また、外装缶１２および封口板１４の接合部の破損等も抑制することができる。したがって、蓄電装置１の信頼性を高めることができる。また、筐体２の内部空間の大きさよりも電極体６を小さくして両者の間にスペースを形成することで、電極体６を筐体２へ収容する際に電極体６が筐体２から受ける摩擦などの抵抗を小さくすることができる。これにより、電極体６を筐体２に収容する際の作業性が高まる。

しかしながら、筐体２と電極体６との間にスペースを設けると、蓄電装置１が振動した際に電極体６が筐体２に対して変位しやすくなる。筐体２に対して電極体６が変位すると、電極体６と出力端子４とをつなぐ集電タブ２４に応力が集中し、集電タブ２４に疲労破壊が生じるおそれがある。特に、集電タブ２４の主表面２４ｃは、一対の出力端子４が並ぶ第１方向Ｘと交わる第２方向Ｙまたは第３方向Ｚを向く。このため、集電タブ２４は、他の方向に比べて第１方向Ｘに変位しにくい。よって、電極体６が第１方向Ｘに変位した場合に、集電タブ２４に疲労破壊がより生じやすい。

これに対し、本実施の形態の蓄電装置１では、筐体２に固定される電極体ホルダ１０によって電極体６を第１方向Ｘに挟み込んでいる。これにより、蓄電装置１が振動した場合等に、電極体６が筐体２に対して変位することを抑制することができる。特に、電極体６の第１方向Ｘの変位を効果的に抑制することができる。このため、出力端子４と電極体６とをつなぐ集電タブ２４にかかる負荷を軽減することができる。したがって、筐体２と電極体６との間にスペースを設けて蓄電装置１の膨張を抑制するとともに、電極体６と出力端子４との電気的な接続状態を安定的に維持することができる。特に、電極体ホルダ１０と集電タブ２４とは、ともに電極体６および端子配置部に固定されるため、電極体ホルダ１０によって集電タブ２４にかかる負荷をより確実に軽減することができる。

つまり、本実施の形態によれば、蓄電装置１の膨張を抑制できることと、電極体６と出力端子４との接続状態を安定的に維持できることとの両面から、蓄電装置１の信頼性を高めることができる。また、蓄電装置１の信頼性を維持しながら、蓄電装置１の高容量化を図ることができる。

また、電極体ホルダ１０は、電極体６の一対の第１面６ａに当接する一対の第１板部２６と、各第１板部２６と一体的に形成され、端子配置部と電極体６との間に介在して端子配置部に固定される第２板部２８と、を有する。これにより、電極体６の第１方向Ｘにおける変位をより確実に抑制することができる。

また、集電部８は、端子配置部に固定される集電板２２を有する。そして、第２板部２８は、端子配置部および集電板２２の間に介在して両者を電気的に絶縁する。つまり、本実施の形態の電極体ホルダ１０は、端子配置部と集電板２２とを絶縁する絶縁部材としても機能する。これにより、電極体ホルダ１０を設けることによる蓄電装置１の部品点数の増加を抑制することができる。また、蓄電装置１の構造の複雑化を抑制することができる。さらに、蓄電装置１の組み立て工程の複雑化を抑制することができる。

また、電極体ホルダ１０は、一対のホルダユニット１０ａ，１０ｂで構成され、一方のホルダユニット１０ａは電極体６の一方の第１面６ａに当接するとともに筐体２に固定され、他方のホルダユニット１０ｂは電極体６の他方の第１面６ａに当接するとともに筐体２に固定される。つまり、一対のホルダユニット１０ａ，１０ｂは、第１方向Ｘに間隔をあけて配列され、それぞれ筐体２に固定される。これにより、第１方向Ｘにおける電極体６の変位をより確実に抑制することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２は、電極体ホルダの形状を除き、実施の形態１と共通の構成を有する。以下、本実施の形態について実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。図６は、実施の形態２に係る蓄電装置の斜視図である。図７は、蓄電装置の側面図である。図８は、電極体ホルダの切り欠き部を含む領域を拡大して示す斜視図である。図６および図７では、蓄電装置の内部を透視した状態を図示している。また、図６～図８では、電極体を模式的に図示している。

蓄電装置１は、筐体２と、一対の出力端子４と、電極体６と、一対の集電部８と、電極体ホルダ１０と、を備える。筐体２内での電極体６の変位は、電極体ホルダ１０によって規制される。電極体ホルダ１０は、一対の集電部８が並ぶ第１方向Ｘにおいて対向する電極体６の一対の第１面６ａに当接する。そして、電極体ホルダ１０は、筐体２に固定されて電極体６を第１方向Ｘに挟み込む。これにより、電極体６の変位を抑制することができる。特に、電極体６の第１方向Ｘの変位を抑制することができる。

電極体ホルダ１０は、一対の第１板部２６と、第２板部２８と、を有する。本実施の形態の第１板部２６と第２板部２８とは、樹脂の一体成形品である。一対の第１板部２６は、第３方向Ｚに延びて一対の第１面６ａに当接する。各第１板部２６は、筐体２の短側面と離間している。第２板部２８は、各第１板部２６と一体的に形成され、封口板１４（端子配置部）と電極体６との間に介在して封口板１４に固定される。

本実施の形態の第２板部２８は、封口板１４に向けて突出する係合凸部４４を有する。一例として、係合凸部４４は、第１方向Ｘにおける封口板１４の両端部において、第２方向Ｙに並ぶように２つずつ配置されている。また、封口板１４は、第３方向Ｚから見て各係合凸部４４と重なる位置に貫通孔４６を有する。貫通孔４６には、各係合凸部４４が挿通される。これにより、第２板部２８が封口板１４に固定される。例えば、第２板部２８は封口板１４に圧入固定される。

また、本実施の形態では、第２板部２８の厚さＴ２は、第１板部２６の厚さＴ１よりも大きい。第２板部２８の厚さＴ２は、第３方向Ｚにおける第２板部２８の大きさである。第１板部２６の厚さＴ１は、第１方向Ｘにおける第１板部２６の大きさである。また、厚さＴ２は、封口板１４の下面から集電タブ積層体において集電板２２と接合される部分の下端までの距離より大きい。これにより、電極体６が封口板１４に近づく方向の変位、言い換えれば第３方向Ｚの変位を電極体ホルダ１０によって抑制しやすくすることができる。また、本実施の形態の第２板部２８は、封口板１４（端子配置部）と電極体６とに当接する。これにより、電極体６の第３方向Ｚの変位を電極体ホルダ１０によってより確実に抑制することができる。この結果、集電タブ２４にかかる負荷をより一層軽減することができる。

また、電極体ホルダ１０は、第１方向Ｘに配列される一対のホルダユニット１０ａ，１０ｂで構成される。一対のホルダユニット１０ａ，１０ｂは、それぞれ第１板部２６および第２板部２８を有する。また、各第２板部２８は、係合凸部４４を有する。一方のホルダユニット１０ａは、電極体６の一方の第１面６ａに当接するとともに封口板１４に圧入固定される。他方のホルダユニット１０ｂは、電極体６の他方の第１面６ａに当接するとともに封口板１４に圧入固定される。なお、電極体ホルダ１０の封口板１４への固定方法は、圧入固定に限定されない。

また、電極体ホルダ１０は、第１板部２６と第２板部２８との接続部３２における電極体６側を向く領域に切り欠き部４８を有する。切り欠き部４８は、第１板部２６と第２板部２８との接続部３２における内側の角部に設けられ、電極体６から離れる方向に湾曲する凹部である。したがって、第１板部２６と第２板部２８とは、接続部３２において滑らかに連結される。切り欠き部４８を設けることで、電極体６の第１方向Ｘの変位によって第１板部２６が蓄電装置１の外側方向に押された際に、接続部３２の内側の角部に応力が集中することを抑制することができる。これにより、電極体ホルダ１０の破損を防ぐことができ、電極体６の変位をより安定的に抑制することができる。また、電極体６の角部に応力が集中することを抑制することができる。これにより、電極体６の破損を抑制することができる。

本実施の形態の蓄電装置１は、封口板１４と集電板２２（図２参照）とを絶縁する一対の絶縁部材５０を有する。つまり、本実施の形態では、第２板部２８と絶縁部材５０とは別部材である。各絶縁部材５０は、各出力端子４によって封口板１４に固定され、集電板２２と封口板１４との間に介在して両者を電気的に絶縁する。

以上、本開示の蓄電装置の実施の形態について詳細に説明した。前述した実施の形態は、本開示の蓄電装置を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施の形態の内容は、本開示の蓄電装置の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。設計変更が加えられた新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形それぞれの効果をあわせもつ。前述の実施の形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「本実施の形態の」、「本実施の形態では」等の表記を付して強調しているが、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。

（変形例１）
図９（Ａ）は、変形例１に係る蓄電装置１の斜視図である。図９（Ｂ）は、第２電極体ホルダの斜視図である。図９（Ａ）では、外装缶１２の図示を省略している。変形例１の蓄電装置１は、実施の形態１または２に係る蓄電装置１が備える電極体ホルダ１０に加えて、この電極体ホルダ１０とは別の電極体ホルダを備える。以下の説明では、便宜上、実施の形態１または２の電極体ホルダ１０を第１電極体ホルダ１０Ｘと称し、第１電極体ホルダ１０Ｘとは別の電極体ホルダを第２電極体ホルダ１０Ｙと称する。なお、図９（Ａ）には、第１電極体ホルダ１０Ｘとして実施の形態１の電極体ホルダ１０を図示している。

電極体６は、一対の第１面６ａにおける端子配置部とは反対側の端部どうしをつなぐ第２面６ｂを有する。第２面６ｂは電極体６の底面である。第２電極体ホルダ１０Ｙは、一対の第３板部５２と、第４板部５４と、を有する。一対の第３板部５２は、第３方向Ｚに延びて一対の第１面６ａに当接する。具体的には、一方の第３板部５２は、第１電極体ホルダ１０Ｘの第１板部２６よりも下方において、正極端子４ａ側の第１面６ａに当接する。また、他方の第３板部５２は、第１電極体ホルダ１０Ｘの第１板部２６よりも下方において、負極端子４ｂ側の第１面６ａに当接する。

第４板部５４は、第１方向Ｘに延びて電極体６の第２面６ｂに当接するとともに、両端部が一対の第３板部５２に接続される。したがって、第２電極体ホルダ１０Ｙは、第２方向Ｙから見て略Ｕ字状である。第２電極体ホルダ１０Ｙを電極体６に取り付けることで、電極体６の変位をより抑制することができる。これにより、蓄電装置１の信頼性をより高めることができる。なお、本開示の蓄電装置では、第２電極体ホルダ１０Ｙは必須ではない。

（その他）
電極体６は、複数の正極板と複数の負極板を極板セパレータを介して交互に積層した積層型電極体に限定されない。例えば、電極体６は、帯状の正極板と帯状の負極板を極板セパレータを介して積層した状態で巻回され、所定の方向に圧縮された扁平巻回型電極体
であってもよい。また、外装缶１２の開口１２ａの形状は、正方形などの四角形状や、四角形以外の多角形状等であってもよい。また、端子配置部は、外装缶１２に設けられてもよい。また、出力端子４は、第１方向Ｘに並んでいなくてもよい。

１蓄電装置、２筐体、４出力端子、６電極体、６ａ第１面、６ｂ第２面、８集電部、１０電極体ホルダ、１０ａ，１０ｂホルダユニット、１０Ｘ第１電極体ホルダ、１０Ｙ第２電極体ホルダ、２２集電板、２４集電タブ、２６第１板部、２８第２板部、３２接続部、４８切り欠き部、５２第３板部、５４第４板部。

Claims

端子配置部を有する筐体と、
前記端子配置部に設けられる一対の出力端子と、
前記筐体に収容される電極体と、
前記電極体および前記一対の出力端子を電気的に接続する一対の集電部と、
前記一対の集電部が並ぶ第１方向において対向する前記電極体の一対の第１面に当接し、前記筐体に固定されて前記電極体を前記第１方向に挟む絶縁性の電極体ホルダと、
を備えることを特徴とする、
蓄電装置。
前記電極体ホルダは、前記一対の第１面に当接する一対の第１板部と、各第１板部と一体的に形成され、前記端子配置部と前記電極体との間に介在して前記端子配置部に固定される第２板部と、を有する、
請求項１に記載の蓄電装置。
前記集電部は、前記端子配置部に固定される集電板と、前記電極体および前記集電板を接続する帯状の集電タブと、を有し、
前記第２板部は、前記端子配置部および前記集電板の間に介在して両者を電気的に絶縁する、
請求項２に記載の蓄電装置。
前記第２板部の厚さは、前記第１板部の厚さよりも大きい、
請求項２に記載の蓄電装置。
前記第２板部は、前記端子配置部と前記電極体とに当接する、
請求項４に記載の蓄電装置。
前記電極体ホルダは、前記第１板部と前記第２板部との接続部における前記電極体側を向く領域に切り欠き部を有する、
請求項２乃至５のいずれか１項に記載の蓄電装置。
前記電極体ホルダは、一対のホルダユニットで構成され、
一方の前記ホルダユニットは、一方の前記第１面に当接するとともに前記筐体に固定され、
他方の前記ホルダユニットは、他方の前記第１面に当接するとともに前記筐体に固定される、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の蓄電装置。
前記一対の第１面は、前記端子配置部と交わる方向に延び、
前記電極体は、前記一対の第１面における前記端子配置部とは反対側の端部どうしをつなぐ第２面を有し、
前記蓄電装置は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電極体ホルダである第１電極体ホルダとは別の第２電極体ホルダであって、前記一対の前記第１面に当接する一対の第３板部と、前記第２面に当接するとともに前記一対の第３板部に接続される第４板部と、
を有する第２電極体ホルダを備える、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の蓄電装置。