WO2017159760A1 - 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 - Google Patents

蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 Download PDF

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瞬 伊藤
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Definitions

  • the present invention relates to a storage element including a container, an electrode terminal penetrating a wall of the container, and a current collector connected to the electrode terminal, and a method for manufacturing the same.
  • An electric storage element including a container, an electrode terminal that penetrates the wall of the container, and a current collector connected to the electrode terminal is widely known.
  • a power storage element has been proposed in which an electrode terminal and a container wall (cover) are bonded and integrated with a resin insulating member (see, for example, Patent Document 1).
  • the electrode terminal cannot be fixed at an accurate position with respect to the wall portion of the container, there arises a problem that the electrode terminal cannot be arranged at an accurate position with respect to the bus bar, for example.
  • the electrode terminal and the wall portion of the container are integrated as in the conventional power storage element, it is difficult to correct the position of the electrode terminal with respect to the wall portion after the integration.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a power storage element capable of fixing an electrode terminal to an accurate position with respect to a wall of a container and a method for manufacturing the same.
  • a power storage element includes a container having a wall portion, an electrode terminal penetrating the wall portion, and a current collector connected to the electrode terminal.
  • the wall portion and the electrode terminal are integrated together with an intermediate member disposed between the wall portion and the electrode terminal, and the electrode terminal is disposed outside the container.
  • a first flat surface disposed along the outer surface of the wall portion, and a surface disposed along the inner surface of the wall portion inward of the container and extending from the current collector over the outer periphery of the current collector And a second plane.
  • the electrode terminal can be fixed at an accurate position with respect to the wall portion of the container.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the external appearance of the energy storage device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing components disposed inside the container of the energy storage device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional perspective view showing the configuration of the positive terminal member and the intermediate member according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the positive terminal member according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a step of arranging the positive terminal member and the negative terminal member according to the embodiment of the present invention on the lid.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a process of integrating the positive terminal member according to the embodiment of the present invention with the lid together with the intermediate member.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the external appearance of the energy storage device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing components disposed inside the container of the energy storage device according to
  • FIG. 7 is a perspective view showing a process of deforming the positive electrode current collector and the negative electrode current collector of the positive electrode terminal member and the negative electrode terminal member according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating a process of connecting the positive electrode terminal member and the negative electrode terminal member to the electrode body according to the embodiment of the present invention.
  • the electrode terminal cannot be fixed at an accurate position with respect to the wall of the container, there arises a problem that the electrode terminal cannot be arranged at an accurate position with respect to the bus bar, for example. If the electrode terminal cannot be placed at the correct position with respect to the bus bar, welding the bus bar to the electrode terminal may cause poor welding, or in other cases, the connection between the bus bar and the electrode terminal may be poor. There is a risk of becoming a factor.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a power storage element capable of fixing an electrode terminal to an accurate position with respect to a wall of a container and a method for manufacturing the same.
  • a power storage element includes a container having a wall portion, an electrode terminal penetrating the wall portion, and a current collector connected to the electrode terminal.
  • the wall portion and the electrode terminal are integrated together with an intermediate member disposed between the wall portion and the electrode terminal, and the electrode terminal is disposed outside the container.
  • a first flat surface disposed along the outer surface of the wall portion, and a surface disposed along the inner surface of the wall portion inward of the container and extending from the current collector over the outer periphery of the current collector And a second plane.
  • the wall portion of the container and the electrode terminal are integrated together with the intermediate member between the wall portion and the electrode terminal, and the electrode terminal is disposed along the outer surface of the wall portion.
  • a second plane that is arranged along the inner surface of the wall and extends over the outer periphery of the current collector.
  • the electrode terminal and the current collector may be integrated.
  • the electrode terminal and the current collector are integrated, the electrode terminal can be fixed at an accurate position with respect to the wall portion, and the current collector can also be fixed at an accurate position.
  • a method for manufacturing a power storage device includes a container having a wall portion, an electrode terminal penetrating the wall portion, and a current collector connected to the electrode terminal. And a terminal mounting step of mounting the electrode terminal on the wall portion with the electrode terminal penetrating through the wall portion, wherein the terminal mounting step includes the electrode A first flat surface of the terminal disposed outside the container along the outer surface of the wall, and an inner surface of the container disposed along the inner surface of the wall and extending over the outer periphery of the current collector.
  • the first plane is a surface arranged along the outer surface of the wall portion of the container
  • the second plane is a surface arranged along the inner surface of the wall portion and extending over the outer periphery of the current collector. It is.
  • a current collector deformation step of deforming the current collector connected to the electrode terminal may be included after the terminal mounting step.
  • the current collector after attaching the electrode terminal to the wall portion of the container, the current collector is deformed in a state where the electrode terminal is fixed to the wall portion in order to deform the current collector connected to the electrode terminal. be able to.
  • the current collector can be easily deformed with high accuracy, and the current collector can be fixed at an accurate position with respect to the wall portion.
  • an electric storage element comprising a container having a wall, an electrode terminal, and a current collector connected to the electrode terminal, wherein the electrode terminal penetrates the wall
  • the current collector after attaching the electrode terminal to the wall portion of the container, the current collector is deformed in a state where the electrode terminal is fixed to the wall portion in order to deform the current collector connected to the electrode terminal. be able to.
  • the current collector can be easily deformed with high accuracy, and the current collector can be fixed at an accurate position with respect to the wall portion.
  • the winding axis direction of the electrode body of the storage element, the arrangement direction of the current collectors or electrode terminals, the opposing direction of the short side surface of the container, or the longitudinal direction of the long side surface of the container are represented by X It is defined as the axial direction.
  • the opposing direction of the long side surface of the container, the short side direction of the short side surface of the container, or the thickness direction of the container is defined as the Y-axis direction.
  • the vertical direction of the power storage element (the direction in which gravity acts in the installed state), the extending direction of the legs of the current collector, the longitudinal direction of the short side surface of the container, or the short direction of the long side surface of the container Defined as direction.
  • X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction are directions that intersect (orthogonal in this embodiment).
  • the Z-axis direction may not be the vertical direction, and the Z-axis direction is not limited to the vertical direction.
  • the Z-axis direction will be described as the vertical direction below. To do.
  • the X axis direction plus side indicates the arrow direction side of the X axis
  • the X axis direction minus side indicates the opposite side to the X axis direction plus side. The same applies to the Y-axis direction and the Z-axis direction.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an external appearance of a power storage device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing components arranged inside container 100 of power storage element 10 according to the embodiment of the present invention. Specifically, this figure is a perspective view showing a configuration in a state where the container main body 111 is separated from the power storage element 10.
  • the electricity storage element 10 is a secondary battery that can charge and discharge electricity, and more specifically, a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery.
  • the electric storage element 10 is applied to an automobile power source such as an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), or a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), an electronic device power source, an electric power storage power source, and the like.
  • the storage element 10 is not limited to a non-aqueous electrolyte secondary battery, and may be a secondary battery other than a non-aqueous electrolyte secondary battery, a capacitor, or a battery that is charged by a user. It is also possible to use a primary battery that can use stored electricity even if it is not.
  • a rectangular box-shaped (square) power storage element 10 is illustrated, but the shape of the power storage element 10 is not limited, and may be a columnar shape, a long columnar shape, or the like. Also, a laminate type power storage element can be provided.
  • the electricity storage element 10 includes a container 100, a positive electrode terminal member 200, and a negative electrode terminal member 300.
  • the positive electrode terminal member 200 includes a positive electrode terminal 210 and a positive electrode current collector 220
  • the negative electrode terminal member 300 includes a negative electrode terminal 310 and a negative electrode current collector 320.
  • the current collector 220 and the negative electrode current collector 320 are accommodated inside the container 100.
  • the electric storage element 10 includes an electrode body 400 inside the container 100, and further includes intermediate members 500 and 600.
  • a spacer disposed on the side of the positive electrode current collector 220 and the negative electrode current collector 320, a gas discharge valve for releasing the pressure when the pressure in the container 100 rises, Alternatively, an insulating sheet or the like that wraps the electrode body 400 or the like may be disposed. Further, an electrolyte solution (non-aqueous electrolyte) or the like is also enclosed inside the container 100, but illustration thereof is omitted. In addition, as long as the said electrolyte solution does not impair the performance of the electrical storage element 10, there is no restriction
  • the container 100 includes a container main body 111 having a rectangular cylindrical shape and a bottom, and a lid 110 that is a plate-like member that closes the opening of the container main body 111.
  • the container 100 can seal the inside by welding the lid body 110 and the container body 111 after the electrode body 400 and the like are accommodated therein.
  • the material of the lid body 110 and the container body 111 is not particularly limited, and for example, a weldable metal such as stainless steel, aluminum, or an aluminum alloy can be used, but a resin can also be used.
  • the lid 110 is an example of a wall portion included in the container 100.
  • the electrode body 400 includes a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator, and is a power storage element (power generation element) that can store electricity.
  • the positive electrode plate included in the electrode body 400 is obtained by forming a positive electrode active material layer on a positive electrode base material layer which is a long current collector foil made of metal such as aluminum or an aluminum alloy.
  • the negative electrode plate is obtained by forming a negative electrode active material layer on a negative electrode base material layer which is a long current collector foil made of a metal such as copper or a copper alloy.
  • the separator can use the microporous sheet
  • the electrode body 400 is formed by winding a layered arrangement so that a separator is sandwiched between a positive electrode plate and a negative electrode plate. Specifically, in the electrode body 400, a positive electrode plate and a negative electrode plate are wound while being shifted from each other in the direction of a winding axis (in this embodiment, a virtual axis parallel to the X-axis direction) via a separator. ing. In the positive electrode plate and the negative electrode plate, the portion where the active material is not applied (the active material layer is not formed) and the base material layer is exposed (the active material is not applied) at the edge portions in the respective shifted directions. Part).
  • the electrode body 400 has a positive electrode converging part 410 in which an active material uncoated part of the positive electrode plate is laminated and bundled at one end part in the winding axis direction (end part on the negative side in the X axis direction) At the other end portion in the winding axis direction (end portion on the positive side in the X-axis direction), there is a negative electrode focusing portion 420 in which the active material uncoated portions of the negative electrode plate are stacked and bundled.
  • an elliptical shape is illustrated as a cross-sectional shape of the electrode body 400, but an elliptical shape, a circular shape, a polygonal shape, or the like may be used.
  • the electrode body 400 is not limited to a winding type, and may be a stack type in which a plurality of flat plate plates are stacked, a shape in which the electrode plates are folded in a bellows shape, or the like.
  • the positive electrode terminal member 200 is a member having conductivity and rigidity that are electrically connected to the positive electrode plate of the electrode body 400.
  • the negative electrode terminal member 300 is a member having conductivity and rigidity that are electrically connected to the negative electrode plate of the electrode body 400. That is, the positive electrode terminal member 200 and the negative electrode terminal member 300 are metal terminal members that are fixedly connected (joined) to the positive electrode focusing portion 410 and the negative electrode focusing portion 420 of the electrode body 400, respectively. Accordingly, the positive electrode terminal member 200 and the negative electrode terminal member 300 lead the electricity stored in the electrode body 400 to the external space of the power storage element 10, and the inside of the power storage element 10 in order to store the electricity in the electrode body 400 Introduce electricity into the space.
  • the positive electrode terminal 210 is electrically connected to the positive electrode plate of the electrode body 400 via the positive electrode current collector 220 by joining the positive electrode current collector 220 to the positive electrode focusing portion 410. It is connected to the.
  • the negative electrode terminal 310 is electrically connected to the negative electrode plate of the electrode body 400 through the negative electrode current collector 320 by joining the negative electrode current collector 320 to the negative electrode focusing portion 420. ing.
  • the positive terminal 210 is a positive electrode terminal
  • the negative terminal 310 is a negative electrode terminal.
  • the positive electrode terminal member 200 and the negative electrode terminal member 300 are attached to the lid body 110 disposed above the electrode body 400.
  • the positive electrode terminal member 200 and the negative electrode terminal member 300 are fixed to the lid body 110 by being integrated (integrally formed) with the lid body 110 together with the intermediate members 500 and 600. That is, in the positive electrode terminal member 200, the lid body 110 and the positive electrode terminal 210 are integrated (integrated) with the intermediate member 500 disposed between the lid body 110 and the positive electrode terminal 210. Further, in the negative electrode terminal member 300, the lid body 110 and the negative electrode terminal 310 are integrated (integrated) with the intermediate member 600 disposed between the lid body 110 and the negative electrode terminal 310.
  • the electrode body 400 is held (supported) in a state of being suspended from the lid body 110 by the positive electrode terminal member 200 and the negative electrode terminal member 300, and vibration due to vibration or impact is suppressed.
  • the detailed configuration of the positive electrode terminal member 200 and the negative electrode terminal member 300 will be described later.
  • the intermediate members 500 and 600 are at least partially disposed between the lid body 110 and the positive electrode terminal member 200 and the negative electrode terminal member 300 to insulate the lid body 110 from the positive electrode terminal member 200 and the negative electrode terminal member 300. It is an insulating member such as resin. Further, the intermediate members 500 and 600 are integrated with the lid body 110, the positive electrode terminal member 200, and the negative electrode terminal member 300, and also have a function of maintaining the hermeticity of the container 100.
  • the intermediate member 500 holds the positive electrode terminal 210 in a state where a part of the positive electrode terminal 210 of the positive electrode terminal member 200 (a first plane 211a and a second plane 212a described later) is exposed.
  • the intermediate member 600 holds the negative electrode terminal 310 in a state where a part of the negative electrode terminal 310 of the negative electrode terminal member 300 is exposed.
  • the intermediate member 500 is integrally formed with the lid 110 and the positive terminal 210 by insert molding, for example.
  • the intermediate member 600 is integrally formed with the lid body 110 and the negative electrode terminal 310 by, for example, insert molding. Therefore, the intermediate member 500 and the intermediate member 600 are resin members formed from a resin that can be insert-molded.
  • the intermediate members 500 and 600 polyphenylene sulfide (PPS), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polybutylene terephthalate (PBT), a phenol resin, etc. are mentioned, for example.
  • the resin member is not only one type of resin material, but also a combination of a plurality of resin materials, a combination of a resin material and an elastomer material, and a particulate or fibrous inorganic material in the resin material. You may form from what was added.
  • the intermediate members 500 and 600 are formed of members having rigidity lower than that of the lid body 110.
  • the intermediate member 500 or 600 does not need to insulate the lid 110 from the positive electrode terminal member 200 or the negative electrode terminal member 300, or has no insulating property when insulated by other members. It doesn't matter. For example, when the container 100 is electrically connected to the positive electrode terminal member 200 or the negative electrode terminal member 300, the intermediate member 500 or 600 may not have an insulating property.
  • FIG. 3 is a cross-sectional perspective view showing configurations of the positive electrode terminal member 200 and the intermediate member 500 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a cross section when the positive electrode terminal member 200 and the intermediate member 500 shown in FIG. 2 are cut along a plane parallel to the XZ plane including the III-III line.
  • the electrode body 400 is omitted.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the positive terminal member 200 according to the embodiment of the present invention. Specifically, (a) of the figure shows a configuration when the positive electrode terminal member 200 is viewed obliquely from above, and (b) of the figure shows a configuration when the positive electrode terminal member 200 is viewed from diagonally below. Is shown.
  • positive electrode current collector 220 is formed by being deformed after being attached to lid 110. The figure shows the positive electrode terminal member 200 including the positive electrode current collector 220 after deformation.
  • the positive electrode terminal member 200 includes a positive electrode terminal 210 penetrating the lid body 110 and a positive electrode current collector 220 connected to the positive electrode terminal 210.
  • the positive electrode terminal 210 and the positive electrode current collector 220 are one continuous member. That is, the positive electrode terminal member 200 is formed by processing one member, and the positive electrode terminal 210 and the positive electrode current collector 220 are integrated.
  • it is preferable that the positive electrode terminal 210 and the positive electrode current collector 220 are not joined by caulking, welding, or the like.
  • the positive electrode terminal member 200 is configured by processing one component, rather than processing the positive electrode terminal 210 and the positive electrode current collector 220 as separate components by bonding or the like. This is preferable because it can be easily manufactured with a small amount.
  • the positive electrode terminal 210 includes a first terminal portion 211 and a second terminal portion 212
  • the positive electrode current collector 220 includes a first current collector 221, a second current collector 222, and a third current collector 223. And have.
  • the first terminal portion 211 is a flat plate portion that constitutes the main body of the positive electrode terminal 210 disposed on the positive electrode terminal 210, and is connected to an external conductive member such as a bus bar. Specifically, the first terminal portion 211 is disposed above the lid 110 and inside the intermediate member 500, and is joined to the bus bar by welding. More specifically, the first terminal portion 211 has a first plane 211a, and a bus bar is welded to the first plane 211a.
  • the first flat surface 211 a is the upper surface of the positive electrode terminal 210 (the flat surface on the plus side in the Z-axis direction), and is disposed outside the container 100 along the outer surface of the lid 110.
  • the first flat surface 211 a is a surface exposed to the outside of the surfaces of the positive electrode terminal member 200, specifically, a surface exposed from the upper side of the intermediate member 500.
  • the first flat surface 211a is formed to be flush with the upper surface of the intermediate member 500.
  • the first flat surface 211a is formed on the entire upper surface of the positive electrode terminal 210.
  • the present invention is not limited to this, and the first flat surface 211a is formed on a part of the upper surface of the positive electrode terminal 210.
  • a configuration in which a flat surface is formed may be used.
  • the first flat surface 211a may not be flush with the upper surface of the intermediate member 500.
  • the 1st terminal part 211 should just have the 1st plane 211a, and the shape is not specifically limited.
  • the connection form between the first terminal portion 211 and the conductive member is not particularly limited.
  • the first terminal part 211 may have a bolt part, and the first terminal part 211 and the bus bar may be connected by fastening the bolt part with a nut.
  • the second terminal portion 212 is a columnar portion that penetrates the lid 110 and is disposed below the positive electrode terminal 210, and is disposed above the first current collecting portion 221 of the positive electrode current collector 220. Specifically, the second terminal portion 212 is disposed between the first terminal portion 211 and the first current collector 221 and connects the first terminal portion 211 and the first current collector 221. The second terminal portion 212 is inserted into an opening 110 a that is a circular through hole formed in the lid body 110, and is disposed so as to be surrounded by the intermediate member 500.
  • the second terminal portion 212 is disposed inside the container 100 along the inner surface of the lid 110, and extends across the outer periphery of the first current collector 221 of the positive electrode current collector 220. It has the 2nd plane 212a which is the surface overhanging more. That is, the second flat surface 212a is the lower surface of the positive electrode terminal 210 (the flat surface on the minus side in the Z-axis direction) and protrudes over the entire outer periphery of the first current collector 221 (encloses the entire outer periphery). Is formed).
  • the second flat surface 212a is a surface of the surface of the positive electrode terminal 210 that is exposed from the lower side of the intermediate member 500 toward the inside of the container 100, and has an annular shape (doughnut shape). have.
  • the second flat surface 212a is formed so as to be flush with the lower surface of the intermediate member 500.
  • the second plane 212a may be formed in a polygonal shape such as a rectangular shape instead of an annular shape. Further, the second flat surface 212 a may not be flush with the lower surface of the intermediate member 500. Moreover, the 2nd terminal part 212 should just have the 2nd plane 212a, and the shape is not specifically limited.
  • the second terminal portion 212 may have an elliptical column shape, a long column shape, a polygonal column shape, or the like.
  • the opening 110 a of the lid 110 has a shape corresponding to the outer shape of the second terminal portion 212. Further, the opening 110a is not limited to the through hole, and may be a notch cut into a semicircular shape or a rectangular shape (notched including the side of the lid 110).
  • the first current collector 221 is a substantially cylindrical portion disposed at the upper end of the positive electrode current collector 220, and is connected to the second terminal portion 212 of the positive electrode terminal 210.
  • the first current collector 221 is a portion having the smallest diameter in the positive electrode terminal member 200. That is, the first current collector 221 has a smaller diameter than the second terminal 212 and is arranged coaxially with the second terminal 212, so that the first current collector 221 extends over the outer periphery of the first current collector 221.
  • a second flat surface 212 a is formed at a position protruding from the current collector 221.
  • the 1st current collection part 221 does not need to be coaxial with the 2nd terminal part 212, Moreover, a shape is not specifically limited, A substantially elliptical column shape, a substantially long column shape, a polygonal column shape etc. may be sufficient.
  • the second current collector 222 is a portion disposed above the positive electrode current collector 220 and below the first current collector 221 and has a flat shape. Specifically, the second current collector 222 has a shape in which the upper end edge has the same shape as the lower end edge of the first current collector 221, extends downward in the X-axis direction, and narrows in the Y-axis direction. Have.
  • the third current collector 223 is a flat portion disposed below the second current collector 222, extends downward, and is connected to the electrode body 400. That is, the third current collector 223 is a long portion disposed on the electrode body 400 side (lower side) of the positive electrode current collector 220, and is electrically and mechanically (physically) connected to the electrode body 400. Connected. Specifically, the third current collector 223 is disposed so as to extend along the positive electrode converging portion 410 of the electrode body 400, and the side surface on the negative side in the Y-axis direction is welded such as resistance welding or ultrasonic welding. The positive electrode focusing portion 410 is joined to the side surface on the positive side in the Y-axis direction by caulking or the like. As a result, the positive electrode current collector 220 is electrically connected to the positive electrode plate of the electrode body 400.
  • the third current collector 223 has a maximum width (width in the X-axis direction) larger than the outer diameter of the second terminal portion 212 (or the inner diameter of a third intermediate portion 530 of the intermediate member 500 described later). And it is formed to be equal to or larger than the inner diameter of the opening 110a of the lid 110. That is, since the third current collector 223 is formed after being inserted into the opening 110a of the lid 110 as will be described later, the maximum of the width is made larger than the maximum value of the opening of the opening 110a. It can be formed large. Thereby, the width of the third current collector 223 can be increased, and a contact area with the positive electrode focusing unit 410 can be ensured.
  • the material of the positive electrode terminal member 200 (the positive electrode terminal 210 and the positive electrode current collector 220) is not limited, for example, it is formed of a metal such as aluminum or an aluminum alloy like the positive electrode base material layer of the electrode body 400.
  • the material of the negative electrode terminal member 300 (the negative electrode terminal 310 and the negative electrode current collector 320) is not limited.
  • the negative electrode terminal member 300 is formed of a metal such as copper or copper alloy. Yes.
  • the positive electrode terminal member 200 or the negative electrode terminal member 300 is formed of a different material in any of the first terminal portion, the second terminal portion, the first current collecting portion, the second current collecting portion, and the third current collecting portion.
  • it may be composed of a plurality of members.
  • the positive electrode terminal member 200 or the negative electrode terminal member 300 is formed by integrating these members.
  • the first terminal portion of the negative electrode terminal 310 is preferably formed of aluminum or an aluminum alloy from the viewpoint of ease of welding with the bus bar and cost reduction.
  • the first terminal portion of the negative electrode terminal 310 is formed of aluminum or an aluminum alloy, and the others (the second terminal portion of the negative electrode terminal 310 and the negative electrode current collector 320) are made of copper or It is preferably formed of a copper alloy or the like.
  • the intermediate member 500 has a function of a sealing member (gasket) disposed at least partially between the lid 110 and the positive terminal 210, and is integrated with the lid 110 and the positive terminal 210.
  • the intermediate member 500 includes a first intermediate portion 510, a second intermediate portion 520, a third intermediate portion 530, and a fourth intermediate portion 540.
  • the intermediate member 500 is an integral body made of a resin member. That is, the intermediate member 500 is one continuous member formed by integrating the first intermediate portion 510, the second intermediate portion 520, the third intermediate portion 530, and the fourth intermediate portion 540.
  • the first intermediate portion 510 is an annular portion disposed on the outer periphery of the first terminal portion 211 so as to wrap the first terminal portion 211 of the positive electrode terminal 210 from the periphery. That is, the first intermediate portion 510 is a wall that surrounds the entire circumference of the first terminal portion 211 and is disposed in close contact with the entire circumference. By this first intermediate portion 510, it is possible to ensure insulation from other members around the first terminal portion 211 and to prevent the first terminal portion 211 from rotating around the second terminal portion 212. is made of.
  • the second intermediate part 520 is a flat part disposed below the first intermediate part 510 and between the lid 110 and the first terminal part 211. Specifically, the second intermediate portion 520 is disposed in close contact with the upper surface of the lid 110 and the lower surface of the first terminal portion 211. As a result, the second intermediate portion 520 can insulate the lid 110 and the first terminal portion 211 and can prevent leakage by filling the gap between the lid 110 and the first terminal portion 211. ing.
  • a circular recess 110b is formed at a position where the second intermediate portion 520 on the upper surface of the lid 110 is disposed (see FIG. 5A described later). And the 2nd intermediate part 520 has the circular-shaped convex part 521 fitted to this recessed part 110b.
  • the convex portion 521 prevents the second intermediate portion 520 from rotating around the second terminal portion 212, thereby causing the first intermediate portion 510 and the first terminal portion 211 to rotate around the second terminal portion 212. Can be suppressed.
  • the shapes of the concave portion 110b and the convex portion 521 are not limited to a circular shape, and may be any shape such as an elliptical shape, an oval shape, or a polygonal shape.
  • the third intermediate portion 530 is a cylindrical portion disposed on the outer periphery of the second terminal portion 212 so as to surround the second terminal portion 212 of the positive electrode terminal 210 from the periphery below the second intermediate portion 520. . Specifically, the third intermediate portion 530 is disposed in the opening 110 a of the lid 110 in close contact with the inner surface of the opening 110 a and the outer surface of the second terminal portion 212. As a result, the third intermediate portion 530 can insulate the lid 110 and the second terminal portion 212 and fill the gap between the lid 110 and the second terminal portion 212 to prevent leakage. ing.
  • the fourth intermediate portion 540 is an annular portion disposed below the third intermediate portion 530 and the lid 110 and on the outer periphery of the second terminal portion 212 so as to surround the second terminal portion 212 from the periphery. . Specifically, the fourth intermediate portion 540 is disposed in close contact with the lower surface of the lid 110 and the outer surface of the second terminal portion 212. As a result, the fourth intermediate portion 540 can insulate the lid 110 and the second terminal portion 212 and fill the gap between the lid 110 and the second terminal portion 212 to prevent leakage. ing.
  • the fourth intermediate portion 540 is formed such that the lower surface is flush with the second flat surface 212a of the second terminal portion 212. That is, the lower surface of the fourth intermediate portion 540 and the second plane 212a are arranged so that the boundary portion is continuous.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a process of disposing the positive terminal member 201 and the negative terminal member 301 on the lid 110 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a process of integrating the positive electrode terminal member 201 according to the embodiment of the present invention with the lid 110 together with the intermediate member 500.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a process of deforming the positive electrode current collector 230 and the negative electrode current collector 330 of the positive electrode terminal member 201 and the negative electrode terminal member 301 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating a process of connecting the positive electrode terminal member 200 and the negative electrode terminal member 300 according to the embodiment of the present invention to the electrode body 400.
  • the positive terminal member 201 and the negative terminal member 301 are arranged with respect to the lid 110.
  • the positive electrode terminal member 201 is a member that shows a state before being deformed into the above-described positive electrode terminal member 200 (before being deformed into the positive electrode current collector 220), and is replaced with a flat plate-like positive electrode current collector 220.
  • the rod-shaped positive electrode current collector 230 is provided.
  • the positive electrode current collector 230 has a shape such that the first current collector 221 in the positive electrode current collector 220 extends downward to the position of the lower end of the third current collector 223.
  • the negative electrode terminal member 301 has a rod-shaped negative electrode current collector 330 instead of the flat negative electrode current collector 320 in the negative electrode terminal member 300.
  • the positive electrode terminal member 201 and the negative electrode terminal member 301 also have the positive electrode terminal 210 and the negative electrode terminal 310, since it is the same structure as what the positive electrode terminal member 200 and the negative electrode terminal member 300 have, it abbreviate
  • FIGS. 6A to 6D show an example of a terminal mounting process for attaching the positive terminal 210 to the lid 110 with the positive terminal 210 passing through the lid 110.
  • FIG. . 6A to 6D show the positive electrode side, the same applies to the negative electrode side.
  • the first mold 710 is disposed so as to contact the first flat surface 211 a from above the positive electrode terminal 210
  • the second mold 720 is disposed on the positive electrode terminal 210. It arrange
  • the second flat surface 212 a is a flat surface that protrudes from the positive electrode current collector 230 over the entire outer periphery of the positive electrode current collector 230, and the second mold 720 is disposed around the entire periphery of the positive electrode current collector 230. It is arranged in contact with the second plane 212a.
  • the first mold 710 is disposed in contact with the upper surface of the lid 110 in a state where a gap is formed between the first mold 710 and the outer periphery so as to cover the outer periphery of the first terminal portion 211.
  • the second mold 720 is disposed in contact with the lower surface of the lid body 110 with a gap between the second mold 720 and the outer periphery so as to cover the outer periphery of the second terminal portion 212.
  • the first mold 710 and the second mold 720 hold the positive terminal 210 and the lid 110 from both the upper and lower sides in a state where a gap is left between the outer periphery of the positive terminal 210 and restrains it.
  • the intermediate member 500 is formed by injecting the resin. That is, the intermediate member 500 including the first intermediate portion 510, the second intermediate portion 520, the third intermediate portion 530, and the fourth intermediate portion 540 is formed by insert molding. In addition, resin is also injected into the concave portion 110b of the lid 110 to form the convex portion 521 of the second intermediate portion 520.
  • this figure shows an example of a molding process in which the intermediate member 500 is formed between the lid 110 and the positive terminal 210 and the lid 110 and the positive terminal 210 are integrally molded together with the intermediate member 500. Yes.
  • the resin is lower than the second plane 212a during insert molding. Can be prevented from flowing down.
  • the first mold 710 and the second mold 720 are removed from the positive electrode terminal 210, and the state shown in FIG. 7 (a) is obtained.
  • the lid 110, the positive electrode terminal 210, and the negative electrode terminal 310 are disposed between the lid 110, the positive electrode terminal 210, and the negative electrode terminal 310. It is integrated with members 500 and 600.
  • the positive electrode current collector 230 and the negative electrode current collector 330 of the positive electrode terminal member 201 and the negative electrode terminal member 301 are transformed into the positive electrode current collector 220 and the negative electrode current collector 320.
  • the positive terminal member 200 and the negative terminal member 300 are formed.
  • the rod-shaped positive electrode current collector 230 and the negative electrode current collector 330 are deformed into a flat plate-shaped positive electrode current collector 220 and a negative electrode current collector 320 by pressing or the like.
  • the figure shows an example of a current collector deformation step for deforming the positive electrode current collector 230 and the negative electrode current collector 330 connected to the positive electrode terminal 210 and the negative electrode terminal 310 after the terminal mounting step. .
  • the positive electrode current collector 220 and the negative electrode current collector 320 of the positive electrode terminal member 200 and the negative electrode terminal member 300 are joined to the positive electrode focusing portion 410 and the negative electrode focusing portion 420 of the electrode body 400. That is, the positive electrode current collector 220 and the negative electrode current collector 320 are formed in a flat plate shape, so that a contact area with the positive electrode focusing part 410 and the negative electrode focusing part 420 is secured, and the positive electrode focusing part 410 and the negative electrode focusing part Bonding to 420 can be easily performed.
  • lid 110 and positive electrode terminal 210 of container 100 are integrated together with intermediate member 500 between lid 110 and positive electrode terminal 210.
  • the positive electrode terminal 210 has a first plane 211a and a second plane 212a.
  • the first flat surface 211 a is a surface disposed along the outer surface of the lid 110
  • the second flat surface 212 a is disposed along the inner surface of the lid 110, and extends over the outer periphery of the positive electrode current collector 220. It is a surface protruding from the positive electrode current collector 220.
  • the clamping step of clamping positive electrode terminal 210 between first plane 211a and second plane 212a, and lid 110 and positive electrode terminal 210 The intermediate member 500 is formed therebetween, and a forming step of integrally forming the lid 110 and the positive electrode terminal 210 together with the intermediate member 500 is included.
  • the positive electrode terminal 210 and the lid 110 are integrally formed, the first flat surface 211a and the second flat surface 212a are easily sandwiched between the molds (the first mold 710 and the second mold 720).
  • the positive terminal 210 can be fixed at an accurate position (angle) with respect to the lid 110.
  • the second flat surface 212a is a surface that protrudes from the positive electrode current collector 220 over the outer periphery of the positive electrode current collector 220, by pressing the mold over the outer periphery of the positive electrode current collector 220, The positive electrode terminal 210 can be stably fixed at an accurate position with respect to the lid 110.
  • the parallelism of the positive electrode terminal 210 can be easily obtained, so that occurrence of poor welding is suppressed during welding of the positive electrode terminal 210 and the bus bar. can do.
  • the positive electrode terminal 210 and the positive electrode current collector 220 are integrated, the positive electrode terminal 210 is fixed at an accurate position with respect to the lid 110, and the positive electrode current collector 220 is also fixed at an accurate position. be able to.
  • the positive electrode current collector 230 is fixed in a state where the positive electrode terminal 210 is fixed to the cover body 110. 230 can be deformed. Thereby, the positive electrode current collector 230 can be easily deformed with high accuracy, and the positive electrode current collector 220 can be fixed to the lid 110 at an accurate position.
  • the second mold 720 when the second mold 720 is disposed with respect to the positive electrode terminal 210 as described above, a space for disposing the second mold 720 is required, but the deformed positive electrode current collector 220 is Since it has a flat plate shape, the arrangement space for the second mold 720 may not be secured.
  • the positive electrode current collector 230 before deformation has a rod-like shape, there may be a case where the arrangement space for the second mold 720 can be secured with this shape. That is, even if the shape of the positive electrode current collector 220 after the deformation cannot secure the arrangement space of the mold for holding the positive electrode terminal 210, the shape of the positive electrode current collector 230 before the deformation can be changed as long as the arrangement space of the mold is reduced. It may be possible to secure.
  • the negative electrode terminal member 300 has the same configuration as the positive electrode terminal member 200, the same effect can be achieved.
  • the power storage element 10 according to the embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this embodiment. That is, the embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive.
  • the scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
  • the positive electrode terminal member 200 and the negative electrode terminal member 300 are attached to the lid 110 of the container 100.
  • at least one of the positive electrode terminal member 200 and the negative electrode terminal member 300 may be configured to be attached to a wall portion other than the lid 110 of the container 100 (any wall portion of the container main body 111).
  • the lid 110, the positive terminal 210, and the negative terminal 310 are integrated together with the intermediate members 500 and 600 by insert molding.
  • the intermediate members 500 and 600 are resin members made of insert-moldable resin.
  • the integration method is not limited to insert molding.
  • at least one of the intermediate members 500 and 600 may be a member other than resin.
  • the current collector (positive electrode current collector 230, negative electrode current collector 330) is deformed after the terminal mounting step of attaching the electrode terminals (positive electrode terminal 210, negative electrode terminal 310) to the lid 110.
  • the current collector deformation process was performed. However, you may decide to perform the said collector deformation process before the said terminal attachment process.
  • the clamping process which clamps the 1st plane and 2nd plane of an electrode terminal, and the shaping
  • the current collector deformation step was performed.
  • the electrode terminal may be attached to the lid 110 without performing the clamping step and the forming step, and then the current collector deformation step may be performed.
  • both the positive terminal member 200 and the negative terminal member 300 have the above-described configuration.
  • at least one of the positive electrode terminal member 200 and the negative electrode terminal member 300 only needs to have the above-described configuration.
  • the power storage element 10 is provided with only one electrode body 400.
  • the electricity storage element 10 may include two or more electrode bodies.
  • the current collector has a shape corresponding to the electrode body and is deformed (processed).
  • the present invention can be realized not only as such a power storage element 10 but also as a positive terminal member 200 (positive terminal 210, positive current collector 220) or negative terminal member 300 (negative terminal 310) provided in the power storage element 10.
  • the negative electrode current collector 320 can also be realized.
  • the present invention can be applied to a power storage element or the like that can fix an electrode terminal at an accurate position with respect to a wall of a container.

Abstract

蓋体(110)を有する容器(100)と、蓋体(110)を貫通する正極端子(210)と、正極端子(210)に接続された正極集電体(220)とを備える蓄電素子(10)であって、蓋体(110)と正極端子(210)とは、蓋体(110)と正極端子(210)との間に配置される中間部材(500)とともに一体化されており、正極端子(210)は、容器(100)の外方に蓋体(110)の外面に沿って配置される第一平面(211a)と、容器(100)の内方に蓋体(110)の内面に沿って配置され、正極集電体(220)の外周に亘って正極集電体(220)よりも張り出した面である第二平面(212a)とを有する。

Description

蓄電素子及び蓄電素子の製造方法
 本発明は、容器と、容器の壁部を貫通する電極端子と、電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子及びその製造方法に関する。
 容器と、容器の壁部を貫通する電極端子と、電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子が広く知られている。そして、従来、電極端子と容器の壁部(蓋体)とを樹脂製の絶縁部材で接着して一体化した蓄電素子が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2011-76731号公報
 ここで、電極端子が容器の壁部に対して正確な位置に固定できていないと、例えばバスバーに対して電極端子を正確な位置に配置することができないなどの不具合が生じる。しかしながら、上記従来の蓄電素子のように電極端子と容器の壁部とを一体化する構成においては、一体化を行った後に、当該壁部に対する電極端子の位置を修正するのは困難である。
 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、容器の壁部に対して電極端子を正確な位置に固定することができる蓄電素子及びその製造方法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、壁部を有する容器と、前記壁部を貫通する電極端子と、前記電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子であって、前記壁部と前記電極端子とは、前記壁部と前記電極端子との間に配置される中間部材とともに一体化されており、前記電極端子は、前記容器の外方に前記壁部の外面に沿って配置される第一平面と、前記容器の内方に前記壁部の内面に沿って配置され、前記集電体の外周に亘って前記集電体よりも張り出した面である第二平面とを有する。
 本発明における蓄電素子によれば、容器の壁部に対して電極端子を正確な位置に固定することができる。
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正極端子部材及び中間部材の構成を示す断面斜視図である。 図4は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材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端子部材及び負極端子部材を蓋体に配置する工程を示す斜視図である。 図6は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材を中間部材とともに蓋体と一体化する工程を示す断面図である。 図7は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材及び負極端子部材の正極集電体及び負極集電体を変形する工程を示す斜視図である。 図8は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材及び負極端子部材を電極体に接続する工程を示す斜視図である。
 電極端子が容器の壁部に対して正確な位置に固定できていないと、例えばバスバーに対して電極端子を正確な位置に配置することができないなどの不具合が生じる。バスバーに対して電極端子を正確な位置に配置することができないと、バスバーを電極端子に溶接する場合には溶接不良の要因になったり、それ以外の場合でもバスバーと電極端子との接続不良の要因になったりしてしまう虞がある。
 しかしながら、上記従来の蓄電素子のように電極端子と容器の壁部とを一体化する構成においては、一体化を行った後に、当該壁部に対する電極端子の位置を修正するのは困難である。このため、電極端子と当該壁部とを一体化する際に、当該壁部に対して電極端子を正確な位置に固定することが望まれる。
 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、容器の壁部に対して電極端子を正確な位置に固定することができる蓄電素子及びその製造方法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、壁部を有する容器と、前記壁部を貫通する電極端子と、前記電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子であって、前記壁部と前記電極端子とは、前記壁部と前記電極端子との間に配置される中間部材とともに一体化されており、前記電極端子は、前記容器の外方に前記壁部の外面に沿って配置される第一平面と、前記容器の内方に前記壁部の内面に沿って配置され、前記集電体の外周に亘って前記集電体よりも張り出した面である第二平面とを有する。
 これによれば、蓄電素子において、容器の壁部と電極端子とは、壁部と電極端子との間の中間部材とともに一体化されており、電極端子は、壁部の外面に沿って配置される第一平面と、壁部の内面に沿って配置され、集電体の外周に亘って張り出した第二平面とを有している。これにより、電極端子と容器の壁部とを一体化する際に、電極端子の第一平面と第二平面とを金型で挟み込むことで、容易に、壁部に対して電極端子を正確な位置に固定することができる。特に、第二平面は、集電体の外周に亘って張り出した面であるため、集電体の外周に亘って金型で押さえ込むことで、壁部に対して電極端子を安定して正確な位置に固定することができる。
 また、前記電極端子と前記集電体とは、一体化されていることにしてもよい。
 これによれば、電極端子と集電体とが一体化されているため、壁部に対して電極端子を正確な位置に固定するとともに、集電体も正確な位置に固定することができる。
 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、壁部を有する容器と、前記壁部を貫通する電極端子と、前記電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子の製造方法であって、前記壁部に前記電極端子を貫通させた状態で、前記壁部に前記電極端子を取り付ける端子取付工程を含み、前記端子取付工程は、前記電極端子の、前記容器の外方に前記壁部の外面に沿って配置される第一平面と、前記容器の内方に前記壁部の内面に沿って配置され前記集電体の外周に亘って前記集電体よりも張り出した面である第二平面とを挟持する挟持工程と、前記壁部と前記電極端子との間に中間部材を形成して、前記壁部と前記電極端子とを前記中間部材とともに一体成形する成形工程とを含む。
 これによれば、蓄電素子の製造方法において、電極端子の第一平面と第二平面とを挟持する挟持工程と、容器の壁部と電極端子との間に中間部材を形成して、壁部と電極端子とを中間部材とともに一体成形する成形工程とを含む。なお、第一平面は、容器の壁部の外面に沿って配置される面であり、第二平面は、当該壁部の内面に沿って配置され、集電体の外周に亘って張り出した面である。これにより、電極端子と容器の壁部とを一体成形する際に、電極端子の第一平面と第二平面とを金型で挟み込むことで、容易に、壁部に対して電極端子を正確な位置に固定することができる。特に、第二平面は、集電体の外周に亘って張り出した面であるため、集電体の外周に亘って金型で押さえ込むことで、壁部に対して電極端子を安定して正確な位置に固定することができる。
 また、さらに、前記端子取付工程の後に、前記電極端子に接続された前記集電体を変形させる集電体変形工程を含むことにしてもよい。
 これによれば、容器の壁部に電極端子を取り付けた後に、電極端子に接続された集電体を変形させるため、壁部に対して電極端子を固定した状態で、集電体を変形させることができる。これにより、容易に精度良く集電体を変形させ、壁部に対して集電体を正確な位置に固定することができる。
 また、壁部を有する容器と、電極端子と、前記電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子の製造方法であって、前記壁部に前記電極端子を貫通させた状態で、前記壁部に前記電極端子を取り付ける端子取付工程と、前記端子取付工程の後に、前記電極端子に接続された前記集電体を変形させる集電体変形工程とを含むことにしてもよい。
 これによれば、容器の壁部に電極端子を取り付けた後に、電極端子に接続された集電体を変形させるため、壁部に対して電極端子を固定した状態で、集電体を変形させることができる。これにより、容易に精度良く集電体を変形させ、壁部に対して集電体を正確な位置に固定することができる。
 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、各図は、模式図であり、寸法等は必ずしも厳密に図示したものではない。
 なお、以下の説明及び図面中において、蓄電素子の電極体の巻回軸方向、集電体もしくは電極端子の並び方向、容器の短側面の対向方向、または、容器の長側面の長手方向を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、蓄電素子の上下方向(設置状態での重力の作用する方向)、集電体の脚の延設方向、容器の短側面の長手方向、または、容器の長側面の短手方向を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、Z軸方向は上下方向となることには限定されないが、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軸方向やZ軸方向についても同様である。
 (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、同図は、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。
 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、矩形箱状(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、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、正極端子部材200と、負極端子部材300とを備えている。また、図2に示すように、正極端子部材200は、正極端子210と正極集電体220とを有し、負極端子部材300は、負極端子310と負極集電体320とを有し、正極集電体220及び負極集電体320は、容器100の内方に収容されている。また、蓄電素子10は、容器100の内方に電極体400を備え、さらに、中間部材500及び600も備えている。
 なお、上記の構成要素の他、正極集電体220及び負極集電体320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等を包み込む絶縁シートなどが配置されていてもよい。また、容器100の内方には、電解液(非水電解質)なども封入されているが、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。ここで、蓋体110は、容器100が有する壁部の一例である。
 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。ここで、電極体400が有する正極板は、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属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。また、負極板は、銅や銅合金などの金属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。なお、正極活物質層及び負極活物質層に用いられる正極活物質及び負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能なものであれば、適宜公知の材料を使用できる。また、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。
 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、正極板と負極板とが、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、正極板及び負極板は、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軸方向マイナス側の端部)に、正極板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、巻回軸方向の他端部(X軸方向プラス側の端部)に、負極板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。
 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は巻回型に限らず、複数枚の平板状極板を積層したスタック型や、極板を蛇腹状に折り畳んだ形状などであってもよい。
 正極端子部材200は、電極体400の正極板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、負極端子部材300は、電極体400の負極板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。つまり、正極端子部材200及び負極端子部材300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)された金属製の端子部材である。これにより、正極端子部材200及び負極端子部材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。
 具体的には、正極端子部材200において、正極端子210は、正極集電体220が正極集束部410に接合されることで、正極集電体220を介して電極体400の正極板に電気的に接続されている。また、負極端子部材300において、負極端子310は、負極集電体320が負極集束部420に接合されることで、負極集電体320を介して電極体400の負極板に電気的に接続されている。このように、正極端子210は、正極側の電極端子であり、負極端子310は、負極側の電極端子である。
 また、正極端子部材200及び負極端子部材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、正極端子部材200及び負極端子部材300は、中間部材500及び600とともに蓋体110と一体化(一体形成)されることにより、蓋体110に固定されている。つまり、正極端子部材200において、蓋体110と正極端子210とが、蓋体110と正極端子210との間に配置される中間部材500とともに一体化(一体形成)されている。また、負極端子部材300において、蓋体110と負極端子310とが、蓋体110と負極端子310との間に配置される中間部材600とともに一体化(一体形成)されている。
 このような構成により、電極体400が、正極端子部材200及び負極端子部材300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、この正極端子部材200及び負極端子部材300の詳細な構成についての説明は、後述する。
 中間部材500及び600は、少なくともその一部が、蓋体110と正極端子部材200及び負極端子部材300との間に配置されて、蓋体110と正極端子部材200及び負極端子部材300とを絶縁する樹脂等の絶縁性の部材である。また、中間部材500及び600は、蓋体110と正極端子部材200及び負極端子部材300と一体化されており、容器100の気密性を保つ機能も有している。
 具体的には、中間部材500は、正極端子部材200の正極端子210の一部(後述の第一平面211a及び第二平面212a)を露出させた状態で正極端子210を保持している。同様に、中間部材600は、負極端子部材300の負極端子310の一部を露出させた状態で負極端子310を保持している。そして、中間部材500は、例えばインサート成形によって、蓋体110及び正極端子210とともに一体成形されている。同様に、中間部材600は、例えばインサート成形によって、蓋体110及び負極端子310とともに一体成形されている。このため、中間部材500及び中間部材600は、インサート成形可能な樹脂から形成された樹脂部材である。
 なお、中間部材500及び600に使用される樹脂としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、フェノール樹脂などが挙げられる。また、樹脂部材は、一種類の樹脂材料からなるものだけでなく、複数の樹脂材料を組み合わせたもの、樹脂材料とエラストマー材料とを組み合わせたもの、樹脂材料に粒子状または繊維状の無機材料を添加したものから形成されていてもよい。また、中間部材500及び600は、蓋体110よりも剛性が低い部材で形成されているのが好ましい。なお、中間部材500または600は、蓋体110と正極端子部材200または負極端子部材300とを絶縁する必要がない、あるいは他の部材によって絶縁されている場合には、絶縁性を有していなくともかまわない。例えば、容器100と正極端子部材200または負極端子部材300とを導通させるような場合には、中間部材500または600は、絶縁性を有していなくともかまわない。
 ここで、正極端子部材200及び中間部材500と、負極端子部材300及び中間部材600の具体的な構成について、以下に、詳細に説明する。なお、正極端子部材200及び中間部材500と、負極端子部材300及び中間部材600とは、同様の構成を有しているため、以下では、正極端子部材200及び中間部材500の構成について説明し、負極端子部材300及び中間部材600の構成の説明は省略または簡略化する。
 図3は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材200及び中間部材500の構成を示す断面斜視図である。具体的には、同図は、図2に示された正極端子部材200及び中間部材500をIII-III線を含むXZ平面に平行な平面で切断した場合の断面を示す斜視図である。なお、同図では、電極体400を省略して図示している。また、図4は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材200の構成を示す斜視図である。具体的には、同図の(a)は、正極端子部材200を斜め上方から見た場合の構成を示し、同図の(b)は、正極端子部材200を斜め下方から見た場合の構成を示している。なお、本実施の形態では、正極集電体220は、蓋体110に対して取り付けられた後に変形されて形成される。同図は、変形後の正極集電体220を備える正極端子部材200を示している。
 まず、正極端子部材200の構成について、詳細に説明する。これらの図に示すように、正極端子部材200は、蓋体110を貫通する正極端子210と、正極端子210に接続された正極集電体220とを備えている。ここで、正極端子210と正極集電体220とは、連続した1つの部材である。つまり、正極端子部材200は、1つの部材が加工されて形成されたものであり、正極端子210と正極集電体220とは、一体化されている。なお、一体化する場合、正極端子210と正極集電体220とは、かしめや溶接等で接合されたものではないことが好ましい。つまり、正極端子部材200は、別部品の正極端子210と正極集電体220とが接合等で加工されて構成されるよりも、1つの部品が加工されて構成される方が、部品点数を少なくして簡易に製造することができるため好ましい。そして、正極端子210は、第一端子部211と第二端子部212とを有し、正極集電体220は、第一集電部221と第二集電部222と第三集電部223とを有している。
 第一端子部211は、正極端子210の上部に配置される、正極端子210の本体を構成する平板状の部位であり、バスバーなどの外部の導電部材と接続される。具体的には、第一端子部211は、蓋体110の上方かつ中間部材500の内方に配置されており、バスバーと溶接によって接合される。さらに具体的には、第一端子部211は、第一平面211aを有しており、第一平面211aにバスバーが溶接接合される。ここで、第一平面211aは、正極端子210の上面(Z軸方向プラス側の平面)であり、容器100の外方に、蓋体110の外面に沿って配置されている。つまり、第一平面211aは、正極端子部材200が有する面のうちの外方に露出している面であり、具体的には、中間部材500の上側から露出している面である。また、第一平面211aは、中間部材500の上面と面一になるように形成されている。
 なお、本実施の形態では、正極端子210の上面の全面に第一平面211aが形成されているが、これには限定されず、正極端子210の上面の一部の面に第一平面211aとしての平面が形成されている構成でもかまわない。また、第一平面211aは、中間部材500の上面と面一になっていなくともよい。また、第一端子部211は、第一平面211aを有していればよく、その形状は特に限定されない。また、第一端子部211と導電部材との接続形態についても、特に限定されない。例えば、第一端子部211は、ボルト部を有しており、当該ボルト部がナットと締結されることによって、第一端子部211とバスバーとが接続されることにしてもよい。
 第二端子部212は、正極端子210の下部に配置される、蓋体110を貫通する円柱状の部位であり、正極集電体220の第一集電部221の上方に配置される。具体的には、第二端子部212は、第一端子部211と第一集電部221との間に配置され、第一端子部211と第一集電部221とを接続する。また、第二端子部212は、蓋体110に形成された円形状の貫通孔である開口部110aに挿入され、かつ、周囲を中間部材500に囲まれて配置されている。
 ここで、第二端子部212は、容器100の内方に蓋体110の内面に沿って配置され、正極集電体220の第一集電部221の外周に亘って第一集電部221よりも張り出した面である第二平面212aを有している。つまり、第二平面212aは、正極端子210の下面(Z軸方向マイナス側の平面)であり、第一集電部221の外周の全周に亘って張り出すように(外周の全周を囲うように)形成されている。具体的には、第二平面212aは、正極端子210が有する面のうちの、中間部材500の下側から容器100の内方に向けて露出している面であり、円環状(ドーナツ形状)を有している。また、第二平面212aは、中間部材500の下面と面一になるように形成されている。
 なお、第二平面212aは、円環状でなく、矩形の環状など多角形状に形成されていてもよい。また、第二平面212aは、中間部材500の下面と面一になっていなくともよい。また、第二端子部212は、第二平面212aを有していればよく、その形状は特に限定されない。例えば、第二端子部212は、楕円柱状、長円柱状、多角柱状などであってもかまわない。この場合、蓋体110の開口部110aは、第二端子部212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110a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(蓋体110の辺を含んで切り欠かれたもの)などであってもよい。
 第一集電部221は、正極集電体220の上端部に配置される略円柱状の部位であり、正極端子210の第二端子部212に接続されている。また、第一集電部221は、正極端子部材200の中で最も径が小さい部位である。つまり、第一集電部221が、第二端子部212よりも径が小さく、かつ、第二端子部212と同軸に配置されることで、第一集電部221の外周に亘って第一集電部221よりも張り出した位置に第二平面212aが形成されている。なお、第一集電部221は、第二端子部212と同軸でなくともよく、また、形状も特に限定されず、略楕円柱状、略長円柱状、多角柱状などであってもかまわない。
 第二集電部222は、正極集電体220の上部かつ第一集電部221の下方に配置される部位であり、扁平形状を有している。具体的には、第二集電部222は、上端縁が第一集電部221の下端縁と同形状で、下方に向けてX軸方向に広がり、かつ、Y軸方向に狭まった形状を有している。
 第三集電部223は、第二集電部222の下方に配置される平板状の部位であり、下方に向けて延設され、電極体400に接続される。つまり、第三集電部223は、正極集電体220の電極体400側(下側)に配置された長尺状の部位であり、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、第三集電部223は、電極体400の正極集束部410に沿って延設されて配置され、Y軸方向マイナス側の側面が、抵抗溶接、超音波溶接などの溶接やかしめなどによって、正極集束部410のY軸方向プラス側の側面に接合される。これにより、正極集電体220が電極体400の正極板に電気的に接続される。
 また、第三集電部223は、幅(X軸方向の幅)の最大が、第二端子部212の外径(または、後述の中間部材500の第三中間部530の内径)よりも大きく、かつ、蓋体110の開口部110aの内径と同等かそれよりも大きく形成されている。つまり、第三集電部223は、後述の通り、蓋体110の開口部110aに挿入された後に加工されて形成されるため、当該幅の最大を、開口部110aの開口の最大値よりも大きく形成することができる。これにより、第三集電部223の当該幅を大きくして、正極集束部410との接触面積を確保することができる。
 ここで、正極端子部材200(正極端子210及び正極集電体220)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の金属で形成されている。また、負極端子部材300(負極端子310及び負極集電体320)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の金属で形成されている。
 なお、正極端子部材200または負極端子部材300は、第一端子部、第二端子部、第一集電部、第二集電部及び第三集電部のいずれかが異なる材質で形成されるなど、複数の部材から構成されていてもかまわない。この場合、正極端子部材200または負極端子部材300は、これら複数の部材が一体化されて形成される。特に、負極端子部材300については、バスバーとの溶接のし易さやコスト低減等の観点から、負極端子310の第一端子部は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成されるのが好ましい。このため、負極端子部材300については、負極端子310の第一端子部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、それ以外(負極端子310の第二端子部及び負極集電体320)は、銅または銅合金などで形成されるのが好ましい。
 次に、中間部材500の構成について、詳細に説明する。中間部材500は、少なくとも一部が蓋体110と正極端子210との間に配置される封止部材(ガスケット)の機能を有し、蓋体110及び正極端子210とともに一体化されている。図3に示すように、中間部材500は、第一中間部510と、第二中間部520と、第三中間部530と、第四中間部540とを備えている。ここで、中間部材500は、樹脂部材からなる一体物である。つまり、中間部材500は、第一中間部510と第二中間部520と第三中間部530と第四中間部540とが一体化されて形成された、連続した1つの部材である。
 第一中間部510は、正極端子210の第一端子部211を周囲から包むように、第一端子部211の外周に配置される環状の部位である。つまり、第一中間部510は、第一端子部211の全周を囲む壁であり、当該全周に密着して配置されている。この第一中間部510によって、第一端子部211の周囲における他の部材との絶縁性を確保し、かつ、第一端子部211が第二端子部212まわりに回転するのを抑制することができている。
 第二中間部520は、第一中間部510の下方、かつ、蓋体110と第一端子部211との間に配置される平板状の部位である。具体的には、第二中間部520は、蓋体110の上面と第一端子部211の下面とに密着して配置されている。これにより、第二中間部520は、蓋体110と第一端子部211とを絶縁し、かつ、蓋体110と第一端子部211との間の隙間を埋めて漏れを防止することができている。
 また、蓋体110の上面の第二中間部520が配置される位置には、円形状の凹部110bが形成されている(後述の図5の(a)参照)。そして、第二中間部520は、この凹部110bと嵌合する円形状の凸部521を有している。この凸部521により、第二中間部520が第二端子部212まわりに回転するのを抑制し、これによって第一中間部510及び第一端子部211が第二端子部212まわりに回転するのを抑制することができている。なお、凹部110b及び凸部521の形状は、円形状には限定されず、楕円形状、長円形状、多角形状などどのような形状でもかまわない。
 第三中間部530は、第二中間部520の下方、かつ、正極端子210の第二端子部212を周囲から囲うように、第二端子部212の外周に配置される円筒状の部位である。具体的には、第三中間部530は、蓋体110の開口部110a内に、開口部110aの内面と第二端子部212の外面とに密着して配置されている。これにより、第三中間部530は、蓋体110と第二端子部212とを絶縁し、かつ、蓋体110と第二端子部212との間の隙間を埋めて漏れを防止することができている。
 第四中間部540は、第三中間部530及び蓋体110の下方、かつ、第二端子部212を周囲から囲うように、第二端子部212の外周に配置される円環状の部位である。具体的には、第四中間部540は、蓋体110の下面と第二端子部212の外面とに密着して配置されている。これにより、第四中間部540は、蓋体110と第二端子部212とを絶縁し、かつ、蓋体110と第二端子部212との間の隙間を埋めて漏れを防止することができている。なお、第四中間部540は、下面が、第二端子部212の第二平面212aと面一になるように形成されている。つまり、第四中間部540の下面と第二平面212aとは、境界部分が連続するように配置されている。
 次に、図5~図8を用いて、蓄電素子10の製造方法について説明する。なお、以下では、蓄電素子10の製造方法のうち、正極端子部材200及び負極端子部材300を容器100の蓋体110に取り付ける工程を中心に説明する。
 図5は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材201及び負極端子部材301を蓋体110に配置する工程を示す斜視図である。また、図6は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材201を、中間部材500とともに蓋体110と一体化する工程を示す断面図である。また、図7は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材201及び負極端子部材301の正極集電体230及び負極集電体330を変形する工程を示す斜視図である。また、図8は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材200及び負極端子部材300を電極体400に接続する工程を示す斜視図である。
 まず、図5の(a)に示すように、正極端子部材201及び負極端子部材301を、蓋体110に対して配置する。ここで、正極端子部材201は、上述の正極端子部材200に変形される前(正極集電体220に変形される前)の状態を示す部材であり、平板状の正極集電体220に代えて、棒状の正極集電体230を有している。正極集電体230は、正極集電体220における第一集電部221が、第三集電部223の下端部の位置まで下方へ延設されたような形状を有している。負極端子部材301についても同様に、負極端子部材300における平板状の負極集電体320に代えて、棒状の負極集電体330を有している。なお、正極端子部材201及び負極端子部材301は、正極端子210及び負極端子310も有しているが、正極端子部材200及び負極端子部材300が有するものと同じ構成であるため、詳細については省略する。
 そして、図5の(b)に示すように、正極端子部材201及び負極端子部材301は、正極集電体230及び負極集電体330が蓋体110の開口部110a及び110cに挿入されて、図6の(a)に示すような蓋体110の所定位置に配置される。ここで、図6の(a)~図6の(d)は、蓋体110に正極端子210を貫通させた状態で、蓋体110に正極端子210を取り付ける端子取付工程の一例を示している。なお、図6の(a)~図6の(d)は、正極側について示しているが、負極側についても同様である。
 そして、図6の(b)に示すように、第一金型710を、正極端子210の上方から第一平面211aと当接するように配置し、かつ、第二金型720を、正極端子210の下方から第二平面212aと当接するように配置する。つまり、同図は、第一金型710と第二金型720とで、第一平面211aと第二平面212aとを挟持する挟持工程の一例を示している。なお、第二平面212aは、正極集電体230の外周の全周に亘って正極集電部230よりも張り出した平面であり、第二金型720は、正極集電体230の全周に亘って第二平面212aに当接して配置される。
 ここで、第一金型710は、第一端子部211の外周を覆うように当該外周との間に隙間を空けた状態で、蓋体110の上面にも当接して配置される。また、第二金型720は、第二端子部212の外周を覆うように当該外周との間に隙間を空けた状態で、蓋体110の下面にも当接して配置される。これにより、第一金型710と第二金型720とは、正極端子210の外周との間に隙間を空けた状態で、正極端子210及び蓋体110を上下両側から挟持して拘束する。
 そして、図6の(c)に示すように、第一金型710及び第二金型720と正極端子210の外周との間の隙間、及び、蓋体110と正極端子210との間の隙間に、樹脂が注入されて、中間部材500が形成される。つまり、インサート成形によって、第一中間部510と第二中間部520と第三中間部530と第四中間部540とからなる中間部材500が形成される。なお、蓋体110の凹部110bにも樹脂が注入されて、第二中間部520の凸部521が形成される。このように、同図は、蓋体110と正極端子210との間に中間部材500を形成して、蓋体110と正極端子210とを中間部材500とともに一体成形する成形工程の一例を示している。
 なお、第二金型720は、正極集電体230の全周に亘って第二平面212aに当接して配置されているため、インサート成形の際に、樹脂が、第二平面212aよりも下方へ流れ落ちるのを防止することができている。
 そして、図6の(d)に示すように、正極端子210から、第一金型710及び第二金型720が取り外され、図7の(a)に示すような状態となる。以上のようにして、正極端子部材201及び負極端子部材301において、蓋体110と正極端子210及び負極端子310とが、蓋体110と正極端子210及び負極端子310との間に配置される中間部材500及び600とともに一体化される。
 次に、図7の(b)に示すように、正極端子部材201及び負極端子部材301の正極集電体230及び負極集電体330が、正極集電体220及び負極集電体320に変形されて、正極端子部材200及び負極端子部材300が形成される。具体的には、棒状の正極集電体230及び負極集電体330が、プレス加工等によって、平板状の正極集電体220及び負極集電体320に変形される。このように、同図は、端子取付工程の後に、正極端子210及び負極端子310に接続された正極集電体230及び負極集電体330を変形させる集電体変形工程の一例を示している。
 そして、図8に示すように、正極端子部材200及び負極端子部材300の正極集電体220及び負極集電体320が、電極体400の正極集束部410及び負極集束部420に接合される。つまり、正極集電体220及び負極集電体320が平板状に形成されることで、正極集束部410及び負極集束部420との接触面積を確保し、また、正極集束部410及び負極集束部420との接合を容易に行うことができる。
 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、容器100の蓋体110と正極端子210とは、蓋体110と正極端子210との間の中間部材500とともに一体化されており、正極端子210は、第一平面211aと第二平面212aとを有している。なお、第一平面211aは、蓋体110の外面に沿って配置される面であり、第二平面212aは、蓋体110の内面に沿って配置され、正極集電体220の外周に亘って正極集電部220よりも張り出した面である。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、正極端子210の第一平面211aと第二平面212aとを挟持する挟持工程と、蓋体110と正極端子210との間に中間部材500を形成して、蓋体110と正極端子210とを中間部材500とともに一体成形する成形工程とを含む。
 これにより、正極端子210と蓋体110とを一体成形する際に、第一平面211aと第二平面212aとを金型(第一金型710及び第二金型720)で挟み込むことで、容易に、蓋体110に対して正極端子210を正確な位置(角度)に固定することができる。特に、第二平面212aは、正極集電体220の外周に亘って正極集電部220よりも張り出した面であるため、正極集電体220の外周に亘って当該金型で押さえ込むことで、蓋体110に対して正極端子210を安定して正確な位置に固定することができる。これによって、例えば、正極端子210にバスバーを溶接する構成の場合には、容易に正極端子210の平行度を出すことができるため、正極端子210とバスバーとの溶接時に、溶接不良の発生を抑制することができる。
 また、正極端子210と正極集電体220とが一体化されているため、蓋体110に対して正極端子210を正確な位置に固定するとともに、正極集電体220も正確な位置に固定することができる。
 また、蓋体110に正極端子210を取り付けた後に、正極端子210に接続された正極集電体230を変形させるため、蓋体110に対して正極端子210を固定した状態で、正極集電体230を変形させることができる。これにより、容易に精度良く正極集電体230を変形させ、蓋体110に対して正極集電体220を正確な位置に固定することができる。
 また、上述のように第二金型720を正極端子210に対して配置する際には、第二金型720を配置するためのスペースが必要であるが、変形後の正極集電体220は平板状の形状を有しているため、第二金型720の配置スペースが確保できない場合がある。これに対し、変形前の正極集電体230は棒状の形状であるため、この形状であれば、第二金型720の配置スペースを確保することができる場合がある。つまり、変形後の正極集電体220の形状では正極端子210を押える金型の配置スペースが確保できない場合でも、変形前の正極集電体230の形状であれば、当該金型の配置スペースを確保することができる場合がある。これにより、正極集電体220の配置や形状が当該金型によって制限されることを抑制することができる。このように、正極集電体220の配置や形状の自由度を向上させることで、容器100内のスペースを最大限に利用でき、蓄電素子10の大容量化または小型化を実現することができる。
 なお、負極端子部材300についても、正極端子部材200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。
 以上、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10について説明したが、本発明は、この実施の形態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、上記実施の形態では、正極端子部材200及び負極端子部材300は、容器100の蓋体110に取り付けられることとした。しかし、正極端子部材200及び負極端子部材300のうちの少なくとも1つが、容器100の蓋体110以外の壁部(容器本体111のいずれかの壁部)に取り付けられている構成でもかまわない。
 また、上記実施の形態では、インサート成形によって、蓋体110と正極端子210及び負極端子310とが中間部材500及び600とともに一体化されていることとした。また、中間部材500及び600は、インサート成形可能な樹脂から形成された樹脂部材であることとした。しかし、当該一体化の手法は、インサート成形には限定されない。また、中間部材500及び600のうちの少なくとも1つが、樹脂以外の部材であってもかまわない。
 また、上記実施の形態では、蓋体110に電極端子(正極端子210、負極端子310)を取り付ける端子取付工程の後に、集電体(正極集電体230、負極集電体330)を変形する集電体変形工程を行うこととした。しかし、当該端子取付工程の前に、当該集電体変形工程を行うことにしてもよい。
 また、上記実施の形態では、端子取付工程において、電極端子の第一平面と第二平面とを挟持する挟持工程、及び、蓋体110と電極端子とを中間部材とともに一体成形する成形工程を行った後に、集電体変形工程を行うこととした。しかし、端子取付工程において、挟持工程及び成形工程を行うことなく蓋体110に電極端子を取り付け、その後に、集電体変形工程を行うことにしてもよい。
 また、上記実施の形態では、正極端子部材200及び負極端子部材300ともに、上記の構成を有していることとした。しかし、正極端子部材200及び負極端子部材300の少なくとも1つが上記の構成を有していればよい。
 また、上記実施の形態では、蓄電素子10は、1つの電極体400しか備えていないこととした。しかし、蓄電素子10は、2つ以上の電極体を備えていることにしてもよい。この場合、集電体は、当該電極体に対応した形状で構成され、変形(加工)される。
 また、本発明は、このような蓄電素子10として実現することができるだけでなく、蓄電素子10が備える正極端子部材200(正極端子210、正極集電体220)または負極端子部材300(負極端子310、負極集電体320)としても実現することができる。
 本発明は、容器の壁部に対して電極端子を正確な位置に固定することができる蓄電素子等に適用できる。
 10 蓄電素子
 100 容器
 110 蓋体
 210 正極端子
 211a 第一平面
 212a 第二平面
 220、230 正極集電体
 310 負極端子
 320、330 負極集電体
 400 電極体
 500、600 中間部材

Claims (5)

  1.  壁部を有する容器と、前記壁部を貫通する電極端子と、前記電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子であって、
     前記壁部と前記電極端子とは、前記壁部と前記電極端子との間に配置される中間部材とともに一体化されており、
     前記電極端子は、
     前記容器の外方に前記壁部の外面に沿って配置される第一平面と、
     前記容器の内方に前記壁部の内面に沿って配置され、前記集電体の外周に亘って前記集電体よりも張り出した面である第二平面とを有する
     蓄電素子。
  2.  前記電極端子と前記集電体とは、一体化されている
     請求項1に記載の蓄電素子。
  3.  壁部を有する容器と、前記壁部を貫通する電極端子と、前記電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子の製造方法であって、
     前記壁部に前記電極端子を貫通させた状態で、前記壁部に前記電極端子を取り付ける端子取付工程を含み、
     前記端子取付工程は、
     前記電極端子の、前記容器の外方に前記壁部の外面に沿って配置される第一平面と、前記容器の内方に前記壁部の内面に沿って配置され前記集電体の外周に亘って前記集電体よりも張り出した面である第二平面とを挟持する挟持工程と、
     前記壁部と前記電極端子との間に中間部材を形成して、前記壁部と前記電極端子とを前記中間部材とともに一体成形する成形工程とを含む
     蓄電素子の製造方法。
  4.  さらに、
     前記端子取付工程の後に、前記電極端子に接続された前記集電体を変形させる集電体変形工程を含む
     請求項3に記載の蓄電素子の製造方法。
  5.  壁部を有する容器と、電極端子と、前記電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子の製造方法であって、
     前記壁部に前記電極端子を貫通させた状態で、前記壁部に前記電極端子を取り付ける端子取付工程と、
     前記端子取付工程の後に、前記電極端子に接続された前記集電体を変形させる集電体変形工程と
     を含む蓄電素子の製造方法。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018042928A1 (ja) * 2016-09-05 2018-03-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形二次電池
DE102017129529A1 (de) * 2017-12-12 2019-06-13 Elringklinger Ag Elektrisch leitfähige Verbindung und Verfahren zu deren Herstellung
WO2019151215A1 (ja) * 2018-01-31 2019-08-08 株式会社Gsユアサ 蓄電素子
JP2019192520A (ja) * 2018-04-26 2019-10-31 Smk株式会社 電池端子ユニット及び電池端子ユニットの製造方法
JP2021005468A (ja) * 2019-06-25 2021-01-14 株式会社Gsユアサ 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法
JP2021086813A (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 トヨタ自動車株式会社 密閉型電池
DE102020200063A1 (de) 2020-01-07 2021-07-08 Elringklinger Ag Elektrochemische Zelle, elektrochemisches System und Verfahren zur Herstellung einer elektrochemischen Zelle
WO2021181563A1 (ja) * 2020-03-11 2021-09-16 株式会社 東芝 接続リード及び電池
DE102021207011A1 (de) 2021-07-05 2023-01-05 Elringklinger Ag Elektrochemische Zelle, elektrochemisches System und Verfahren zur Herstellung einer elektrochemischen Zelle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013168260A1 (ja) * 2012-05-10 2013-11-14 日立ビークルエナジー株式会社 二次電池
JP2014203824A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co.,Ltd. 電池ユニット及び電池モジュール

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014118965A1 (ja) * 2013-02-01 2014-08-07 日立ビークルエナジー株式会社 蓄電素子

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013168260A1 (ja) * 2012-05-10 2013-11-14 日立ビークルエナジー株式会社 二次電池
JP2014203824A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co.,Ltd. 電池ユニット及び電池モジュール

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11322790B2 (en) 2016-09-05 2022-05-03 Vehicle Energy Japan Inc. Prismatic secondary battery
WO2018042928A1 (ja) * 2016-09-05 2018-03-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形二次電池
DE102017129529A1 (de) * 2017-12-12 2019-06-13 Elringklinger Ag Elektrisch leitfähige Verbindung und Verfahren zu deren Herstellung
WO2019151215A1 (ja) * 2018-01-31 2019-08-08 株式会社Gsユアサ 蓄電素子
JP2019192520A (ja) * 2018-04-26 2019-10-31 Smk株式会社 電池端子ユニット及び電池端子ユニットの製造方法
JP2021005468A (ja) * 2019-06-25 2021-01-14 株式会社Gsユアサ 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法
JP7449047B2 (ja) 2019-06-25 2024-03-13 株式会社Gsユアサ 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法
JP2021086813A (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 トヨタ自動車株式会社 密閉型電池
DE102020200063A1 (de) 2020-01-07 2021-07-08 Elringklinger Ag Elektrochemische Zelle, elektrochemisches System und Verfahren zur Herstellung einer elektrochemischen Zelle
WO2021140083A1 (de) 2020-01-07 2021-07-15 Elringklinger Ag Elektrochemische zelle, elektrochemisches system und verfahren zur herstellung einer elektrochemischen zelle
WO2021181563A1 (ja) * 2020-03-11 2021-09-16 株式会社 東芝 接続リード及び電池
DE102021207011A1 (de) 2021-07-05 2023-01-05 Elringklinger Ag Elektrochemische Zelle, elektrochemisches System und Verfahren zur Herstellung einer elektrochemischen Zelle
WO2023280604A1 (de) 2021-07-05 2023-01-12 Elringklinger Ag Elektrochemische zelle, elektrochemisches system und verfahren zur herstellung einer elektrochemischen zelle

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