JPWO2019151359A1 - 蓄電素子 - Google Patents

Abstract

蓄電素子（１０）は、容器（１００）と、端子本体（３０１）、軸部（３１０）、及び、軸部（３１０）の根元に配置された段差部（３０５）を有する電極端子（３００）と、端子本体（３０１）及び容器（１００）の間に配置された上絶縁部材（３５０）とを備える。上絶縁部材（３５０）は、段差部（３０５）の端子底面（３０６）に当接する端子支持部（３５４）と、端子本体（３０１）の端面と対向する壁部（３５１）とを有する。端子本体（３０１）及び上絶縁部材（３５０）の一方には、段差部（３０５）と壁部（３５１）との間の位置に、端子本体（３０１）及び上絶縁部材（３５０）の他方に向けて突出した凸部（３５５）が形成されている。凸部（３５５）の側方において、端子本体（３０１）と上絶縁部材（３５０）との間に隙間（３２０）が形成されている。

Description

本発明は、電極端子の端子本体と容器との間に配置された絶縁部材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、外部端子のヘッド部とケースとの間に配置された外部ガスケットを備える蓄電素子が開示されている。この蓄電素子において、外部端子は、軸部を囲う第一凸部を有し、外部ガスケットは、第一凸部に対応する位置に第二凸部を有する。第二凸部は、端子ヘッドの第一凸部からの押圧力によって押しつぶされ、これにより、外部端子とケースとの間において十分な密閉性が確保される。

特開２０１７−１３０３８６号公報

電極端子及び絶縁部材に関して各種の要求があり、これらの要求にこたえるために、電極端子及び絶縁部材をどのように構成すべきか、について決定することは容易ではない。

本発明は、電極端子の端子本体と容器との間に配置された絶縁部材を備える蓄電素子であって、信頼性の高い蓄電素子を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る蓄電素子は、容器を備える蓄電素子であって、板状の端子本体、前記端子本体から所定の方向に延設された軸部、及び、前記軸部の根元に配置された段差部を有する電極端子と、前記端子本体及び前記容器の間に配置された絶縁部材とを備え、前記絶縁部材は、前記段差部の前記所定の方向側の面である端子底面に当接する端子支持部と、前記端子本体の端面と対向する壁部とを有し、前記端子本体及び前記絶縁部材の一方には、前記段差部と前記壁部との間の位置に、前記端子本体及び前記絶縁部材の他方に向けて突出した凸部が形成されており、前記凸部の突出方向から見た場合における前記凸部の側方において、前記端子本体と前記絶縁部材との間に隙間が形成されている。

本発明によれば、電極端子の端子本体と容器との間に配置された絶縁部材を備える蓄電素子であって、信頼性の高い蓄電素子を提供できる。

図１は、実施の形態に係る蓄電素子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。 図３は、実施の形態に係る電極端子の蓋板への取り付け構造を示す分解斜視図である。 図４は、実施の形態に係る上絶縁部材の構成概要を示す平面図である。 図５は、実施の形態に係る電極端子の構成を示す斜視図である。 図６は、実施の形態に係る蓄電素子の部分断面図である。 図７は、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。

本願発明者らは、特許文献１における蓄電素子に関し、以下の問題が生じることを見出した。特許文献１における外部ガスケットのように、電極端子と容器との間に介在する絶縁部材は、一般に、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂によって形成されている。そのため、電極端子の端子本体にバスバーを溶接する場合、溶接の熱が端子本体に伝導することで、絶縁部材に変形等の不具合が生じる可能性がある。絶縁部材の変形は、気密性の低下等の、蓄電素子の信頼性を低下させる要因となる。

より具体的には、バスバーと端子本体とを溶接する場合、溶接品質の向上の観点から、端子本体とバスバーと間に隙間がないことが好ましい。そのため、溶接を行う際には、バスバーは端子本体に向けて押さえつけられる。これにより、端子本体は絶縁部材に向けて押圧され、この状態で溶接が行われる。すなわち、端子本体から絶縁部材に熱伝導しやすい状態で溶接が行われる。

このような熱伝導を抑制するためには、端子本体の厚みを大きくすることが考えられる。しかし、この場合、蓄電素子の高さを維持するために、容器の高さを小さくする必要が生じ、その結果、エネルギー密度が低下する。電極端子の作製に必要な材料の増加に伴う製造コストの増加または蓄電素子の重量の増加も生じる。さらに、バスバーと端子本体との溶接時または溶接後において、端子本体には、軸部を中心とする回転方向の力が作用することがあり、絶縁部材には、端子本体の回り止めとしての役割も期待される。このように、電極端子及び絶縁部材に関して各種の要求があり、これらの要求にこたえるために、電極端子及び絶縁部材をどのように構成すべきか、について決定することは容易ではない。

本発明の一態様に係る蓄電素子は、容器を備える蓄電素子であって、板状の端子本体、前記端子本体から所定の方向に延設された軸部、及び、前記軸部の根元に配置された段差部を有する電極端子と、前記端子本体及び前記容器の間に配置された絶縁部材とを備え、前記絶縁部材は、前記段差部の前記所定の方向側の面である端子底面に当接する端子支持部と、前記端子本体の端面と対向する壁部とを有し、前記端子本体及び前記絶縁部材の一方には、前記段差部と前記壁部との間の位置に、前記端子本体及び前記絶縁部材の他方に向けて突出した凸部が形成されており、前記凸部の突出方向から見た場合における前記凸部の側方において、前記端子本体と前記絶縁部材との間に隙間が形成されている。

この構成によれば、絶縁部材の端子支持部により端子本体が支持され、かつ、端子本体と絶縁部材との間における凸部の側方に隙間が形成される。これにより、端子本体を安定的に固定しつつ、端子本体から絶縁部材への熱伝導が抑制される。従って、バスバー等の溶接の際の熱に起因する絶縁部材の不具合の発生が抑制される。

このように、本態様の蓄電素子は、電極端子の端子本体と容器との間に配置された絶縁部材を備える蓄電素子であって、信頼性の高い蓄電素子である。

前記凸部は、前記絶縁部材に設けられてもよい。

この構成によれば、絶縁部材が凸部を有することで、バスバーとの接合時などにおいて端子本体が押圧された場合、凸部が押圧力を吸収し、これにより、絶縁部材の凸部以外の部分の損傷が抑制される。

前記凸部は、前記所定の方向から見た場合において、複数分散して配置されてもよい。

この構成によれば、端子本体と絶縁部材とを離間させる凸部が複数分散して配置されるため、例えば、絶縁部材による端子本体の支持の安定化が図られる。

前記隙間は、前記所定の方向から見た場合における前記凸部と前記段差部との間の領域に形成されてもよい。

この構成によれば、電極端子において、絶縁部材に支持される部分である段差部から離れた位置に凸部があるため、端子本体が、より安定的に支持される。所定の方向から見た場合における隙間の存在範囲が比較的に広くなるため、端子本体における接合領域（レーザー溶接等による接合に適した領域）が比較的に広くなる。

前記凸部は、前記壁部と一体に設けられてもよい。

この構成によれば、凸部が壁部と一体であることで、凸部が壁部から離れて存在する場合と比較すると、凸部の剛性が向上し、これにより、バスバーの接合等の際に、端子本体に比較的に大きな押圧力がかけられた場合であっても、凸部がつぶされる可能性が低減する。その結果、端子本体と絶縁部材との間の隙間の形成が確実化される。

前記容器には、前記段差部に対応する位置に設けられた凹部であって、前記容器の一部を前記容器の内方に向けて膨出させた状態で形成された凹部が設けられてもよい。

この構成によれば、凹部が、容器の段差部に対応する部分を補強する部位として機能し、これにより、軸部にかしめ等の加工を行う場合、及び、端子本体とバスバーとを接合する場合おける、容器の当該部分の変形が抑制される。

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。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。

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。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。

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。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。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。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。以下の説明において、例えば、Ｘ軸プラス側とは、Ｘ軸の矢印方向側を示し、Ｘ軸マイナス側とは、Ｘ軸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、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、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。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。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。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。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。

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。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。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。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の巻回軸方向（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ることで形成された正極側端部４１１ａを有する。電極体４００は、巻回軸方向の他端（図２ではＸ軸マイナス側の端部）に、負極板の基材層が積層されることで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。

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。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、または、極板を蛇腹状に折り畳んだ蛇腹型であってもよい。

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。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。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．電極端子の容器への取り付け構造］
次に、本実施の形態に係る蓄電素子１０における、電極端子の蓋板１１０への取り付け構造について、図３〜図６を用いて説明する。本実施の形態では、電極端子２００及び３００それぞれの蓋板１１０への取り付け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の蓋板１１０への取り付け構造について説明する。負極側の電極端子２００の蓋板１１０への取り付け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の蓋板１１０への取り付け構造を示す分解斜視図である。図３において、軸部３１０は、かしめられる前の状態が図示されている。図４は、実施の形態に係る上絶縁部材３５０の構成概要を示す平面図である。図４では、上絶縁部材３５０を貫通する開口部３５２は、他の要素と区別しやすいようにドットを付した領域で表されている。

図５は、実施の形態に係る電極端子３００の構成を示す斜視図である。図６は、実施の形態に係る蓄電素子１０の部分断面図である。具体的には、図６では、蓄電素子１０を図４に示すＶＩ−ＶＩ線を通るＸＺ平面で切断した場合の、上絶縁部材３５０及びその周辺の断面が図示されている。

図３及び図５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と軸部３１０と段差部３０５とを有する。軸部３１０は、端子本体３０１から所定の方向（本実施の形態ではＺ軸マイナス側の方向）に延設されており、段差部３０５は、軸部３１０の周囲を囲むように軸部３１０の根元に形成されている。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、軸部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６に示すように、電極端子３００に備えられた軸部３１０は、上絶縁部材３５０の開口部３５２、蓋板１１０の開口部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、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。

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。

このように、本実施の形態では、電極端子３００に接続された軸部３１０の先端部がかしめられることで、電極端子３００及び集電体１３０が電気的及び機械的に接続され、これら部材並びに上絶縁部材３５０及び下絶縁部材３８０が蓋板１１０に固定される。

本実施の形態において、蓋板１１０と電極端子３００との間に配置される上絶縁部材３５０は、軸部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、軸部３１０と蓋板１１０の開口部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。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。

図３に示すように、上絶縁部材３５０は、蓋板１１０に設けられた係合凹部１１３と係合する突出部３５９を有している。係合凹部１１３は、突出部３５９が係合することで、上絶縁部材３５０の回り止めとして機能する。

本実施の形態において、端子本体３０１は、例えばバスバーと接合されることで、バスバーを介して電気エネルギーの入出力を行う部材である。端子本体３０１とバスバーとを接合する手法としては、例えばレーザー溶接が用いられる。

レーザー溶接を用いてバスバーと端子本体３０１とを接合する場合、溶接により発生する熱が、端子本体３０１から、端子本体３０１を支持する上絶縁部材３５０に伝導される。この熱が過大になった場合、上絶縁部材３５０が熱により損傷を受ける可能性がある。そのため、端子本体３０１と上絶縁部材３５０との間には空気層を形成する隙間が存在することが、端子本体３０１から上絶縁部材３５０への熱伝導の抑制の観点から好ましい。しかしながら、バスバーと端子本体３０１との溶接品質を向上させる観点からは、端子本体３０１は、上絶縁部材３５０によってしっかりと下支えされていることが好ましい。

そこで、本実施の形態では、端子本体３０１を、主として段差部３０５の位置で支えながら、かつ、上絶縁部材３５０と端子本体３０１との間に設けられた凸部によって、上絶縁部材３５０と端子本体３０１との間に隙間３２０を形成する構造が採用されている。

具体的には、電極端子３００が有する段差部３０５の、上絶縁部材３５０側の面である端子底面３０６（図５参照）が、上絶縁部材３５０に支持される面として機能する。より詳細には、上絶縁部材３５０は、図４及び図６に示すように、端子底面３０６に当接する端子支持部３５４を有している。すなわち、上絶縁部材３５０には、開口部３５２を囲む、段差部３０５に応じた大きさの凹部が形成されており、当該凹部の底面が、端子底面３０６が当接する端子支持部３５４として機能する。

端子本体３０１と上絶縁部材３５０との間には、端子本体３０１と上絶縁部材３５０とを離間させる凸部が存在する。本実施の形態では、上絶縁部材３５０に設けられた凸部３５５が、端子本体３０１を支持することで、凸部３５５の側方に隙間３２０が形成されている。

さらに、上絶縁部材３５０は、端子本体３０１の端面に対向する壁部３５１を有している。本実施の形態では、壁部３５１は、上絶縁部材３５０の本体である絶縁本体部３５３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。上絶縁部材３５０は、上述のように、突出部３５９が容器１００の係合凹部１１３と係合することで回り止めがなされており、これにより、壁部３５１が、端子本体３０１（電極端子３００）の回り止めとして機能する。

このように、本実施の形態に係る蓄電素子１０は、容器１００と、板状の端子本体３０１、端子本体３０１から所定の方向（本実施の形態ではＺ軸マイナス側の方向）に延設された軸部３１０、及び、軸部３１０の根元に配置された段差部３０５を有する電極端子３００と、端子本体３０１及び容器１００の間に配置された上絶縁部材３５０とを備える。上絶縁部材３５０は、段差部３０５の当該所定の方向側の面である端子底面３０６に当接する端子支持部３５４と、端子本体３０１の端面と対向する壁部３５１とを有する。端子本体３０１及び上絶縁部材３５０の一方には、段差部３０５と壁部３５１との間の位置に、端子本体３０１及び上絶縁部材３５０の他方に向けて突出した凸部３５５が形成されている。所定の方向から見た場合における凸部３５５の側方において、端子本体３０１と上絶縁部材３５０との間に隙間３２０が形成されている。本実施の形態では、凸部３５５は、上絶縁部材３５０に設けられている。

つまり、本実施の形態に係る蓄電素子１０では、上絶縁部材３５０の端子支持部３５４により端子本体３０１が支持され、かつ、端子本体３０１と上絶縁部材３５０との間における凸部３５５の側方に隙間３２０が形成される。これにより、端子本体３０１を安定的に固定しつつ、端子本体３０１から上絶縁部材３５０への熱伝導が抑制される。従って、バスバー等の溶接の際の熱に起因する上絶縁部材３５０の不具合の発生が抑制される。例えばバスバーと端子本体３０１との接合作業において、端子本体３０１に押圧力がかけられた場合であっても、端子本体３０１は、少なくとも凸部３５５及び端子支持部３５４の二か所で支持されるため、精度よく接合作業を行うことが可能である。これにより、接合箇所の信頼性が確保される。接合時における端子本体３０１の変形が抑制される。

端子本体３０１が段差部３０５を有することで、端子本体３０１のバスバーとの溶接面（Ｚ軸プラス側の面）から、上絶縁部材３５０が軸部３１０と接触している部分までの距離が、段差部３０５がないとした場合よりも長くなる。これにより、バスバーと端子本体３０１との溶接の際に発生する熱が、上絶縁部材３５０により気密状態が維持されている部分（気密部分）に伝導し難い。従って、当該熱による上絶縁部材３５０の気密部分の損傷が抑制される。

段差部３０５は、端子本体３０１の厚み（Ｚ軸方向の幅）を増す部分であるため、端子本体３０１の強度が向上する。これにより、端子本体３０１にバスバーを接合する際に端子本体３０１が変形または損傷する可能性が低減される。

バスバーと端子本体３０１とを溶接する際の熱を上絶縁部材３５０への伝導量を小さくするためには、上面視（Ｚ軸プラス側から見た場合）において、隙間３２０が存在する範囲にバスバーを接合することが好ましい。つまり、上面視において、端子本体３０１及びバスバーの溶接領域の少なくとも一部と、隙間３２０とが重なることが好まく、当該溶接領域の大部分と、隙間３２０とが重なることがより好ましい。上面視において、当該溶接領域の全域と、隙間３２０とが重なることがさらに好ましい。言い換えると、上面視において、溶接領域と隙間３２０とが重なる領域ができるだけ大きくなる位置に、隙間３２０が存在することが好ましい。本実施の形態では、隙間３２０が存在する領域は、例えば図４における、端子支持部３５４の外側、かつ、壁部３５１及び４つの凸部３５５の内側の領域である。

さらに、上絶縁部材３５０の壁部３５１は、端子本体３０１の端面と対向する位置に存在するため、端子本体３０１（電極端子３００）の回り止めとして機能する。

上絶縁部材３５０は、例えば、ＰＰ等の樹脂を金型を用いて成形することで得られる部材であり、壁部３５１は、絶縁本体部３５３から立設した部位として上絶縁部材３５０に備えられている。そのため、製造上、壁部３５１の根元における湾曲部（Ｒ部３５１ａ、図４参照）の存在を完全になくすことは困難である。壁部３５１の根元にＲ部３５１ａがある場合において、端子本体３０１を絶縁本体部３５３に面接触する状態で配置しようとすると、端子本体３０１の角がＲ部３５１ａと接触することで、端子本体３０１の端面が壁部３５１に当接し難い状況が生じる。しかしながら、本実施の形態では、端子本体３０１は、凸部３５５によって、絶縁本体部３５３から離間されているため、端子本体３０１の端面と壁部３５１とを近接または接触させることが容易である。つまり、上絶縁部材３５０は、電極端子３００の回り止めとしての実効性を有する。さらに、壁部３５１の根元に曲率半径の大きなＲ部３５１ａを設けることができるため、壁部３５１の強度を向上させることができ、このことも電極端子３００の回り止めとしての実効性の向上に寄与する。

このように、本実施の形態に係る蓄電素子１０は、電極端子３００の端子本体３０１と容器１００との間に配置された上絶縁部材３５０を備える蓄電素子１０であって、信頼性の高い蓄電素子１０である。

端子本体３０１と上絶縁部材３５０とをＺ軸方向において離間させる凸部は、端子本体３０１及び上絶縁部材３５０のいずれが有してもよいが、本実施の形態では、上述のように、凸部３５５は、上絶縁部材３５０に設けられている。

上絶縁部材３５０が凸部３５５を有することで、例えば、上絶縁部材３５０の凸部３５５以外の部分の損傷が抑制される。具体的には、電極端子３００は金属製であり、その強度は、樹脂製である上絶縁部材３５０の強度よりも大きい。そのため、凸部が電極端子３００に備えられている場合、バスバーとの接合時などにおいて端子本体３０１が押圧された場合、金属製の凸部が上絶縁部材３５０にめり込み、その結果、上絶縁部材３５０に割れ等の問題が生じる可能性がある。この点に関し、本実施の形態に係る蓄電素子１０では、上絶縁部材３５０が凸部３５５を有しているため、樹脂製である凸部３５５が押圧力を吸収し、これにより、上絶縁部材３５０の凸部３５５以外の部分の損傷が抑制される。上絶縁部材３５０は、樹脂成形によって作製されるため、例えば、電極端子３００の大きさまたは形状に応じた凸部３５５の形成が容易である。

本実施の形態に係る蓄電素子１０では、凸部３５５は、所定の方向（軸部３１０の延設方向、以下同じ）から見た場合において、複数分散して配置されている。

この構成によれば、端子本体３０１と上絶縁部材３５０とを離間させる凸部３５５が複数分散して配置されるため、上絶縁部材３５０による端子本体３０１の支持の安定化が図られる。本実施の形態では、図４に示すように、開口部３５２を挟んでＸ軸方向で対向する一対の凸部３５５と、開口部３５２を挟んでＹ軸方向で対向する一対の凸部３５５とが上絶縁部材３５０に設けられている。これにより、４つの凸部３５５は、板状の端子本体３０１をバランスよく支持できる。

本実施の形態に係る蓄電素子１０において、凸部３５５の側方に形成された隙間３２０は、所定の方向から見た場合における凸部３５５と段差部３０５との間の領域に形成されている（図６参照）。

このように、本実施の形態では、電極端子３００において、上絶縁部材３５０に支持される部分である段差部３０５から離れた位置に、端子本体３０１を支持するための凸部３５５があるため、端子本体３０１が、より安定的に支持される。所定の方向から見た場合における隙間３２０の存在範囲が比較的に広くなるため、端子本体３０１における接合領域（レーザー溶接等による接合に適した領域）が比較的に広くなる。

本実施の形態に係る蓄電素子１０では、例えば図６に示すように、凸部３５５は、壁部３５１と一体に設けられている。つまり、壁部３５１と凸部３５５とは連続して形成されている。

このように、凸部３５５が壁部３５１と一体であることで、壁部３５１が凸部３５５を補強する部位として機能するため、凸部３５５が壁部３５１から離れていると仮定した場合と比較すると、凸部３５５の剛性が向上する。これにより、バスバーの接合等の際に、端子本体３０１に比較的に大きな押圧力がかけられた場合であっても、凸部３５５がつぶされる可能性が低減する。その結果、端子本体３０１と上絶縁部材３５０との間の隙間３２０の形成が確実化される。凸部３５５が押圧された場合、その押圧力の一部が、壁部３５１を内側に倒す方向の力として作用し、これにより、壁部３５１が、端子本体３０１の端面により接近する、または、壁部３５１と端子本体３０１の端面とが密着する。その結果、例えば、壁部３５１による端子本体３０１の回り止めとしての機能がより確実に発揮される。

上絶縁部材３５０における端子支持部３５４の裏側の部分は、図６に示すように、容器１００の蓋板１１０に設けられた凹部１１１に収められる。つまり、容器１００には、段差部３０５に対応する位置に設けられた凹部１１１であって、容器１００の一部を容器１００の内方に向けて膨出させた状態で形成された凹部１１１が設けられている。

このような形状の凹部１１１は、プレス加工の一種である半抜き加工によって蓋板１１０に形成できる。容器１００における段差部３０５に対応する位置は、軸部３１０のかしめ時、及び、端子本体３０１とバスバーとの溶接時に比較的に大きな力がかかる部分である。この部分に、凹部１１１が形成されていることで、凹部１１１が、蓋板１１０を補強する部位として機能し、これにより、軸部３１０のかしめ時、及び、端子本体３０１とバスバーとの溶接時おける、蓋板１１０の変形が抑制される。

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、図３〜図６に示す態様とは異なる態様の上絶縁部材３５０及び電極端子３００を備えてもよい。そこで、以下に、蓄電素子１０における上絶縁部材３５０及び電極端子３００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７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７は、図６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７に示す蓄電素子１０ａは、容器１００と電極端子３００ａと上絶縁部材３５０ａとを備える。より具体的には、電極端子３００ａの端子本体３０１と、容器１００の一部である蓋板１１０との間に上絶縁部材３５０ａが配置されており、段差部３０５の端子底面３０６が、上絶縁部材３５０ａの端子支持部３５４に支持されている。凸部３０３の側方において、端子本体３０１と上絶縁部材３５０ａとの間に隙間３２０が形成されている。

つまり、蓄電素子１０ａは、端子本体３０１と上絶縁部材３５０ａとの間における凸部３０３の側方に隙間３２０が形成されているという構造的な特徴を有し、この点においては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では、端子本体３０１と上絶縁部材３５０ａとの間の隙間３２０を形成する凸部３０３が、電極端子３００ａに設けられている点で、実施の形態に係る蓄電素子１０とは異なる。

この場合、例えば図７に示すように、凸部３０３を、端子本体３０１の端部に配置することで、凸部３０３の外側面が、端子本体３０１の端面の一部を形成する。その結果、端子本体３０１の端面と上絶縁部材３５０ａの壁部３５１との接触面積が比較的に大きくなり、これにより、例えば、上絶縁部材３５０ａによる、端子本体３０１の回り止めとしての効果が向上する。

電極端子３００ａが凸部３０３を有する場合であっても、例えば、凸部３０３と上絶縁部材３５０ａとが面接触することで、端子本体３０１が押圧された場合における凸部３０３の上絶縁部材３５０ａへの食い込みが抑制される。

図７では、凸部３０３は、金属製の端子本体３０１の一部として電極端子３００ａに設けられている。しかし、例えば樹脂製の凸部３０３が、端子本体３０１に接着または溶着されてもよい。例えばインサート成形により、樹脂製の凸部３０３が端子本体３０１に設けられてもよい。

（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、電極端子３００及び上絶縁部材３５０のいずれか一方のみが凸部を有することは必須ではなく、電極端子３００及び上絶縁部材３５０の両方が凸部を有してもよい。つまり、電極端子３００及び上絶縁部材３５０のそれぞれが、他方に向けて突出する凸部を有する場合であっても、これら凸部の側方に、電極端子３００と上絶縁部材３５０との間の隙間を形成することは可能である。

上記実施の形態では、上絶縁部材３５０は、４つの凸部３５５を有するとしたが、凸部３５５の数は１以上であればよい。凸部３５５の形状に特に限定はなく、円柱状または角柱状など各種の形状を採用し得る。

上絶縁部材３５０において、凸部３５５は、壁部３５１と一体であることは必要ない。凸部３５５が、壁部３５１から離れた位置に配置された場合であっても、例えば、凸部３５５を錐台状に形成することで、バスバーの接合等の際に、端子本体３０１に比較的に大きな押圧力がかけられた場合であっても、凸部３５５がつぶされる可能性が低減する。

上記実施の形態において、上絶縁部材３５０が有する突出部３５９は、蓋板１１０に設けられた係合凹部１１３と係合するとしたが、突出部３５９は、係合凹部１１３の内面と接触していなくてもよい。つまり、突出部３５９は、係合凹部１１３の内方に位置していれば、上絶縁部材３５０の回り止めとしての役割を果たすことができる。突出部３５９が、係合凹部１１３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から上絶縁部材３５０に伝わり難くなる。これにより、溶接時の熱による上絶縁部材３５０の損傷が抑制される。

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。

電極端子３００において、軸部３１０と端子本体３０１とは別体でもよい。例えば、別々に作製された端子本体３０１と軸部３１０とが、かしめまたは溶接等によって接続されることで電極端子３００が形成されてもよい。さらに、軸部３１０は、端子本体３０１と接続される前の時点で、他の部材（例えば集電体１３０）と接続されていてもよい。

端子本体と上絶縁部材との間の隙間を形成する凸部は、端子本体及び上絶縁部材のいずれかと一体であることは必須ではない。例えば、端子本体及び上絶縁部材とは別体である部材が、端子本体及び上絶縁部材との間に挟み込まれることで、端子本体及び上絶縁部材との間に隙間を形成する凸部として機能してもよい。

以上記載された上絶縁部材３５０及び電極端子３００に関する補足事項は、上記変形例に係る上絶縁部材３５０ａ及び電極端子３００ａに適用されてもよい。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。

本発明は、上記説明された蓄電素子として実現できるだけでなく、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
２００、３００、３００ａ 電極端子
２５０、３５０、３５０ａ 上絶縁部材
３０１ 端子本体
３０３、３５５ 凸部
３０５ 段差部
３０６ 端子底面
３１０ 軸部
３２０ 隙間
３５１ 壁部
３５４ 端子支持部
３８０ 下絶縁部材

Claims (6)

1. 容器を備える蓄電素子であって、
   板状の端子本体、前記端子本体から所定の方向に延設された軸部、及び、前記軸部の根元に配置された段差部を有する電極端子と、
   前記端子本体及び前記容器の間に配置された絶縁部材とを備え、
   前記絶縁部材は、
   前記段差部の前記所定の方向側の面である端子底面に当接する端子支持部と、
   前記端子本体の端面と対向する壁部とを有し、
   前記端子本体及び前記絶縁部材の一方には、前記段差部と前記壁部との間の位置に、前記端子本体及び前記絶縁部材の他方に向けて突出した凸部が形成されており、
   前記所定の方向から見た場合における前記凸部の側方において、前記端子本体と前記絶縁部材との間に隙間が形成されている
   蓄電素子。
2. 前記凸部は、前記絶縁部材に設けられている
   請求項１記載の蓄電素子。
3. 前記凸部は、前記所定の方向から見た場合において、複数分散して配置されている
   請求項１または２記載の蓄電素子。
4. 前記隙間は、前記所定の方向から見た場合における前記凸部と前記段差部との間の領域に形成されている
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電素子。
5. 前記凸部は、前記壁部と一体に設けられている
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の蓄電素子。
6. 前記容器には、前記段差部に対応する位置に設けられた凹部であって、前記容器の一部を前記容器の内方に向けて膨出させた状態で形成された凹部が設けられている
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の蓄電素子。

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