WO2018235768A1 - 蓄電素子 - Google Patents

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WO2018235768A1
WO2018235768A1 PCT/JP2018/023084 JP2018023084W WO2018235768A1 WO 2018235768 A1 WO2018235768 A1 WO 2018235768A1 JP 2018023084 W JP2018023084 W JP 2018023084W WO 2018235768 A1 WO2018235768 A1 WO 2018235768A1
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WO
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current collector
clip
positive electrode
electrode body
electrode
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/023084
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English (en)
French (fr)
Inventor
翔平 山尾
広和 上林
真澄 小川
Original Assignee
株式会社Ｇｓユアサ
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Ｇｓユアサ filed Critical 株式会社Ｇｓユアサ
Priority to JP2019525602A priority Critical patent/JPWO2018235768A1/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/74—Terminals, e.g. extensions of current collectors
    • H01G11/76—Terminals, e.g. extensions of current collectors specially adapted for integration in multiple or stacked hybrid or EDL capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an electric storage device provided with an electrode body and a current collector.
  • Patent Document 1 includes a current collector plate (current collector) having a current collector portion having a substantially V-shaped cross section for stacking and accommodating a plurality of metal foils at the end of a power generation element (electrode body).
  • a storage element is disclosed.
  • the same shape member of the current collector is disposed on both sides of the end portion of the electrode body and the electrode body and the current collector are joined, so the electrode body and the current collector There is a problem that the joining work with it may be difficult. That is, in the above-mentioned conventional storage element, the thickness of the bonding portion between the electrode body and the current collector becomes thick, which may make the bonding operation difficult. For this reason, a configuration may be considered in which the current collector is disposed only on one side of the end of the electrode body, but in this case, when the electrode body and the current collector are joined, the electrode plate of the electrode body is broken. And deflection may occur, making the bonding operation difficult.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a storage element capable of facilitating a bonding operation of an electrode body and a current collector, and a method of manufacturing the same.
  • an electricity storage device is an electricity storage device including an electrode body and a current collector, and the current collector is a current collector unit joined to the electrode body. And a clip portion sandwiching the electrode body by the current collecting portion, and an intermediate portion connecting the current collecting portion and the clip portion, wherein the intermediate portion is integrated with the current collecting portion and the clip portion.
  • the clip portion is smaller in size than the current collecting portion, and the clip portion has a thin portion thinner than the current collecting portion.
  • the storage element includes a current collector that holds the electrode body between the current collecting portion and the clip portion, and the current collecting portion and the clip portion are integrated with the intermediate portion. That is, by sandwiching the electrode body between the current collector and the clip portion, it is possible to suppress the occurrence of breakage or deflection of the electrode plate of the electrode body when the current collector and the electrode body are joined.
  • the two clips attached by static electricity may be disposed. , There is a problem that the clip falls.
  • the clip part is integrated with the current collection part, the problem can be suppressed and the clip part can be easily disposed on the electrode body.
  • the size of the clip portion is smaller than that of the current collecting portion, it is possible to reduce the energy at the time of bonding or to reduce the amount of the material to be used.
  • the bonding workability is further improved by the clip portion having a thin-walled portion thinner than the current collector. Thus, the bonding operation between the electrode body and the current collector can be facilitated.
  • the clip portion may have a smaller width than the current collector portion in a direction orthogonal to the thickness direction.
  • the clip portion of the current collector is smaller in width than the current collector portion. That is, in order to reduce the resistance between the current collector and the electrode body, the current collecting portion is preferably in contact with the electrode body over a wide area, but the clip portion sandwiches the electrode body with the current collecting portion. It is not necessary to make contact with the electrode body over a wide area, as long as bonding is possible. For this reason, the width of the clip portion can be reduced, and the amount of material used for the current collector can be reduced. Further, when the width of the clip portion is small, if the clip portion is not integrated with the current collector, the clip is likely to be dropped at the time of joining the current collector to the electrode body, so that a defect easily occurs. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of the problem by using the current collector in which the clip portion having a small width is integrated. Thereby, the bonding operation of the electrode body and the current collector can be facilitated.
  • the current collector may have a plurality of clip portions, and each of the plurality of clip portions may be joined to the current collector.
  • the current collector has a configuration in which each of the plurality of clip portions is joined to the current collector.
  • each of the plurality of clip portions is joined to the current collector.
  • the current collector and the electrode body may have one joint portion for each of the plurality of clip portions.
  • the storage element has one joint portion for each of the plurality of clip portions.
  • the current collector has a plurality of clip portions, if a plurality of joint portions are formed in one clip portion, the electrode body becomes a cause of bending. For this reason, by forming one joint portion in one clip portion, it is possible to further suppress the deflection of the electrode body, and the joining operation of the electrode body and the current collector can be facilitated.
  • At least one of the groove portion and the through hole may be formed in the intermediate portion.
  • the middle portion can be easily bent when the current collector is bonded to the electrode body. For this reason, even if the clip part is integrated with the current collection part, the bonding operation of the electrode body and the current collector can be facilitated.
  • the present invention can not only be realized as such a storage element, but also can be realized as a current collector included in the storage element.
  • the present invention is a method of manufacturing a storage element including an electrode body and a current collector, wherein the current collector is a current collector portion joined to the electrode body, and a clip smaller in size than the current collector portion. And an intermediate portion connecting the current collecting portion and the clip portion, wherein the intermediate portion is integrated with the current collecting portion and the clip portion, and the current collecting portion and the electrode body are in contact with each other. Then, the manufacturing method is adopted in which the electrode body is sandwiched between the current collecting portion and the clip portion by bending at the intermediate portion.
  • the electrode body and the current collector can be easily joined.
  • the bonding operation of the electrode body and the current collector can be facilitated.
  • the direction in which the electrodes are arranged, the winding axis direction of the electrode body, or the opposing direction of the short side of the container is defined as the X axis direction.
  • the opposing direction of the long side of the container, the lateral direction of the short side of the container, the thickness direction of the container, or the alignment direction of the electrode body and the current collector at the bonding portion is defined as the Y axis direction.
  • the direction in which the container body and the lid of the storage element are aligned, the longitudinal direction of the short side of the container, the extending direction of the legs of the current collector, or the vertical direction is defined as the Z-axis direction.
  • the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are directions intersecting with each other (orthogonal in the present embodiment). Although it may be considered that the Z-axis direction is not in the vertical direction depending on the mode of use, the Z-axis direction is hereinafter described as the vertical direction for the convenience of description.
  • 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.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a storage element 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view which shows the component arrange
  • FIG. 2 is a perspective view showing a configuration in which the container body 111 is separated from the storage element 10. That is, the figure shows a state after the positive electrode current collector 500 and the negative electrode current collector 600 are joined to the electrode body 400.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing each component by decomposing the storage element 10 according to the present embodiment. That is, the figure shows a state before the positive electrode current collector 500 and the negative electrode current collector 600 are bonded to the electrode body 400.
  • the container main body 111 is abbreviate
  • the storage element 10 is a secondary battery capable of charging and discharging electricity, and specifically, a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery.
  • the storage element 10 is used, for example, as a power supply for vehicles such as an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV) or a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), a power supply for electronic devices, a power supply for power storage, and the like.
  • the storage element 10 is not limited to the non-aqueous electrolyte secondary battery, and may be a secondary battery other than the non-aqueous electrolyte secondary battery, or may be a capacitor, and the user charges the battery.
  • the rectangular (square) storage element 10 is illustrated in the present embodiment, the shape of the storage element 10 is not limited to the rectangular shape, and may be a cylindrical shape, a long cylindrical shape, or the like. It is also possible to use a laminate type storage element.
  • the storage element 10 includes a container 100, a positive electrode terminal 200, and a negative electrode terminal 300. Further, as shown in FIGS. 2 and 3, an electrode assembly 400, a positive electrode current collector 500, and a negative electrode current collector 600 are accommodated inside the container 100.
  • FIG. 1 Although a gasket or the like is disposed between the lid 110 and the positive electrode terminal 200 and between the lid 110 and the positive electrode current collector 500 in order to enhance the insulation and air tightness, in FIG. The illustration is omitted. The same applies to the negative electrode side.
  • the electrolyte solution non-aqueous electrolyte
  • illustration is abbreviate
  • the said electrolyte solution if it does not impair the performance of the electrical storage element 10, there will be no restriction
  • a spacer disposed on the side of the positive electrode current collector 500 and the negative electrode current collector 600, a gas discharge valve for releasing the pressure when the pressure in the container 100 is increased, Alternatively, an insulating film or the like that wraps the electrode body 400 or the like may be disposed.
  • the container 100 is configured of a container body 111 having a rectangular cylindrical bottom and a bottom, and a lid 110 which is a plate-like member for closing the opening of the container body 111.
  • the container 100 can seal the inside by welding the lid 110 and the container main body 111 after the electrode body 400 and the like are accommodated therein.
  • the material of the lid 110 and the container main body 111 is not particularly limited, and may be, for example, a weldable metal such as aluminum, aluminum alloy, stainless steel, or resin.
  • the electrode assembly 400 includes a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator, and is a storage element (power generation element) capable of storing electricity.
  • the positive electrode plate is an electrode plate in which a positive electrode active material layer is formed on a positive electrode base material layer which is a long strip-like current collector foil made of aluminum, aluminum alloy or the like.
  • the negative electrode plate is an electrode plate in which a negative electrode active material layer is formed on a negative electrode base material layer which is a long strip-like current collector foil made of copper, copper alloy or the like.
  • the current collector foil known materials such as nickel, iron, stainless steel, titanium, sintered carbon, conductive polymer, conductive glass, Al-Cd alloy, etc. can be used appropriately.
  • the positive electrode active material and the negative electrode active material used for the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer known materials can be appropriately used as long as they are active materials capable of inserting and extracting lithium ions.
  • the separator can use the microporous sheet and non-woven fabric which consist of resin, for example.
  • the electrode body 400 is formed by arranging and winding a separator between the positive electrode plate and the negative electrode plate. Specifically, in the electrode body 400, the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound so as to be mutually shifted in the direction of the winding axis (virtual axis parallel to the X-axis direction in this embodiment) via the separator. ing. And a portion (active material layer non-forming portion) where the active material is not coated (the active material layer is not formed) on the end of each of the positive electrode plate and the negative electrode plate in the shifted direction (the active material layer is not formed) )have.
  • the electrode body 400 has the positive electrode focusing portion 410 in which the active material layer non-formed portion of the positive electrode plate is stacked and bundled at one end in the winding axis direction (the end on the positive side in the X axis direction).
  • the electrode body 400 has the negative electrode focusing portion 420 in which the active material layer non-formed portion of the negative electrode plate is stacked and bundled at the other end portion in the winding axial direction (the end portion on the negative side in the X axis direction). ing.
  • the thickness of the active material layer non-forming portion (current collecting foil) of the positive electrode plate and the negative electrode plate is about 5 ⁇ m to 20 ⁇ m, and by bundling about 30 to 40 sheets, for example, the positive electrode focusing portion 410 and the negative electrode focusing The part 420 is formed.
  • an oval 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 positive electrode terminal 200 is an electrode terminal electrically connected to the positive electrode plate of the electrode body 400
  • the negative electrode terminal 300 is an electrode terminal electrically connected to the negative electrode plate of the electrode body 400. That is, positive electrode terminal 200 and negative electrode terminal 300 lead the electricity stored in electrode assembly 400 to the external space of storage element 10, and the electricity in the internal space of storage device 10 for storing electricity in electrode assembly 400. It is a metal electrode terminal for introducing
  • the positive electrode terminal 200 and the negative electrode terminal 300 are attached to a lid 110 disposed above the electrode assembly 400. Specifically, as shown in FIG. 3, in the positive electrode terminal 200, the protrusion 210 is inserted into the through hole 110a of the lid 110 and the opening 511 of the positive electrode current collector 500 and caulking is performed. It is fixed to the lid 110 together with the current collector 500. The same applies to the negative electrode terminal 300.
  • the positive electrode current collector 500 is disposed between the positive electrode focusing portion 410 of the electrode body 400 and the side wall of the container body 111, and has conductivity and rigidity electrically connected to the positive electrode terminal 200 and the positive electrode plate of the electrode body 400.
  • the negative electrode current collector 600 is disposed between the negative electrode focusing portion 420 of the electrode body 400 and the sidewall of the container body 111, and is electrically connected to the negative electrode terminal 300 and the negative electrode plate of the electrode body 400. And the rigidity.
  • the positive electrode current collector 500 and the negative electrode current collector 600 are arranged in a bent state along the side wall and the lid 110 from the side wall of the container body 111 to the lid 110. It is a member.
  • the positive electrode current collector 500 and the negative electrode current collector 600 are fixedly connected (joined) to the lid 110.
  • the positive electrode current collector 500 and the negative electrode current collector 600 are fixedly connected (joined) to the positive electrode focusing portion 410 and the negative electrode focusing portion 420 of the electrode assembly 400, respectively.
  • the electrode assembly 400 is held (supported) in a state of being suspended from the lid 110 by the positive electrode current collector 500 and the negative electrode current collector 600, and shaking due to vibration or impact is suppressed.
  • the material of the positive electrode current collector 500 is not limited, for example, like the positive electrode base layer of the electrode assembly 400, it is formed of aluminum or an aluminum alloy.
  • the material of the negative electrode current collector 600 is not limited, but, for example, like the negative electrode base layer of the electrode assembly 400, it is formed of copper or a copper alloy.
  • the positive electrode current collector 500 is bonded to the positive electrode focusing portion 410 of the electrode assembly 400 at a plurality of bonding portions 20.
  • the negative electrode current collector 600 is bonded to the negative electrode focusing portion 420 of the electrode body 400 at a plurality of bonding portions 30.
  • the specific configurations of the positive electrode current collector 500 and the negative electrode current collector 600 and the specific configurations of the bonding portions 20 and 30 will be described in more detail below.
  • the positive electrode current collector 500 and the negative electrode current collector 600 have the same configuration, the configurations of the positive electrode current collector 500 and the bonding portion 20 will be described below. The description of the configuration of the bonding portion 30 is omitted.
  • FIG. 4 is a perspective view and a cross-sectional view showing the configuration of the positive electrode current collector 500 according to the present embodiment.
  • FIG. 4A is a perspective view showing the configuration of the positive electrode current collector 500 before being joined to the electrode assembly 400
  • FIG. 4B is a cross sectional view of FIG. It is sectional drawing at the time of cut
  • the positive electrode current collector 500 has a terminal connection portion 510, an extension portion 520, a current collection portion 530, an intermediate portion 540, and a clip portion 550.
  • positive electrode current collector 500 has a plurality of (three) clip portions 550 and a plurality of (three) corresponding intermediate portions 540 corresponding thereto.
  • the number of intermediate portions 540 is not limited.
  • the terminal connection portion 510 is a base of the positive electrode current collector 500 connected (joined) to the positive electrode terminal 200. That is, the terminal connection portion 510 is a rectangular and flat portion disposed on the positive electrode terminal 200 side (upper side, positive side in the Z-axis direction) of the positive electrode current collector 500, and the positive electrode terminal 200 is electrically and mechanically Connected to The terminal connection portion 510 is formed with an opening 511 which is a circular through hole into which the protrusion 210 of the positive electrode terminal 200 described above is inserted.
  • the extending portion 520 is a rectangular and flat portion extending from the end on the positive side in the X-axis direction and the negative side in the Y-axis direction of the terminal connection portion 510 toward the negative side in the Z-axis direction. It is connected to the power unit 530. That is, the extending portion 520 is disposed along the shape of the positive electrode focusing portion 410 of the electrode assembly 400 between the terminal connection portion 510 and the current collection portion 530, and connects the terminal connection portion 510 and the current collection portion 530. It is.
  • the current collector 530 is a leg of the positive electrode current collector 500 joined to the electrode assembly 400. That is, the current collecting portion 530 is a portion disposed on the electrode body 400 side (lower side, the negative side in the Z-axis direction) of the positive electrode current collector 500, and is electrically connected to the electrode body 400. In addition, the current collection part 530 and the electrode body 400 are mechanically connected via the junction part 20 formed in a current collection part.
  • current collecting portion 530 is a long and flat portion extending from the lower end portion of extending portion 520 to the Z axis direction minus side, and is joined to positive electrode focusing portion 410 of electrode body 400. More specifically, the current collecting portion 530 is joined to the positive electrode focusing portion 410 in a state of being in contact with the surface of the positive electrode focusing portion 410 on the negative side in the Y-axis direction.
  • the middle portion 540 is disposed projecting from the current collector 530 in the positive X-axis direction, and is a rectangular and flat plate-like portion connecting the current collector 530 and the clip 550 between the current collector 530 and the clip 550. It is.
  • the middle unit 540 is integrated with the current collector 530 and the clip unit 550. That is, the current collecting portion 530, the intermediate portion 540, and the clip portion 550 are an integrally formed article made of the same member, which is formed by processing one continuous member.
  • the positive electrode current collector 500 is a continuous single member, and the current collection unit 530, the middle unit 540, and the clip unit 550 are part of the single member.
  • the groove portion 541 is formed in the middle portion 540. Specifically, on the surface on the positive side in the Y-axis direction of the middle portion 540, a groove portion 541 having a triangular cross-section is formed which extends in the Z-axis direction from the upper end to the lower end. If the groove 541 is simply provided with a groove, the gap between the current collector 530 and the clip 550 is larger than the thickness of the positive electrode converging portion 410 due to the deformation around the groove 541 occurring when the intermediate portion 540 is folded back.
  • the triangular shape of the groove portion 541 suppresses the influence of deformation around the groove portion 541 generated when the intermediate portion 540 is folded back, and a state in which the current collecting portion 530, the clip portion 550, and the positive electrode converging portion 410 are in close contact. Is preferable because it can be realized. As described above, if the contact state between the current collecting portion 530, the clip portion 550, and the positive electrode converging portion 410 is good, bonding under good bonding conditions becomes possible regardless of the bonding method, and improvement of manufacturing defects and storage element It leads to the improvement of vibration resistance.
  • the shape of the groove 541 may be other than a triangle. Further, the number, the length and the shape are not particularly limited.
  • the grooves 541 may be grooves (recesses) having a short length, or may be a plurality of grooves (recesses) formed intermittently, or a plurality of grooves extending in parallel.
  • the groove may have a rectangular or arc-shaped cross section.
  • one or more through holes may be formed at the position where the groove portion 541 is formed in addition to the groove portion 541 or in place of the groove portion 541.
  • the clip portion 550 is a rectangular and flat portion disposed so as to protrude from the middle portion 540 to the plus side in the X-axis direction, and is formed smaller in size than the current collector portion 530.
  • “small in size” means that at least one of length, width, and thickness is small.
  • small size can be reworded as small volume. That is, at least one of the length in the Z-axis direction, the width in the X-axis direction, and the thickness in the Y-axis direction of the clip portion 550 is smaller than that of the current collecting portion 530. In the present embodiment, all of the length in the Z-axis direction, the width in the X-axis direction, and the thickness in the Y-axis direction of the clip portion 550 are smaller than that of the current collecting portion 530.
  • the clip portion 550 has a thin portion thinner than the current collector 530.
  • each clip portion 550 is formed to be thinner than the current collection portion 530 as a whole.
  • the clip portion 550 is a thin portion having a half or less of the thickness of the current collector portion 530.
  • the clip portion 550 is not limited to being thin as a whole, and a part of the clip portion 550 (a portion where the bonding portion 20 is formed) may be thinly formed.
  • the clip portion 550 has a smaller width than the current collector portion 530 in the direction (direction in the XZ plane) orthogonal to the thickness direction (Y-axis direction). Specifically, each clip portion 550 is formed smaller in both the width in the longitudinal direction (length in the Z-axis direction) and the width in the lateral direction (width in the X-axis direction) than the current collecting portion 530. It is done. That is, the clip part 550 should just have a magnitude
  • all of the length in the Z-axis direction, the width in the X-axis direction, and the thickness in the Y-axis direction may not be formed smaller than the current collector 530, either It may be formed the same as the portion 530 or larger than the current collection portion 530.
  • at least one clip portion 550 of the plurality of clip portions 550 may satisfy the above configuration, and any clip portion 550 has a length in the Z axis direction, a width in the X axis direction, and Y All of the axial thickness may be formed larger than the current collector 530.
  • the clip portion 550 is a portion joined to the current collecting portion 530 with the electrode body 400 interposed therebetween. Specifically, each of the plurality of clip parts 550 is joined to the current collection part 530 in a state in which the positive electrode focusing part 410 of the electrode body 400 is sandwiched by the current collection part 530, and the joint part 20 is formed.
  • the process of joining the clip part 550 and the current collection part 530, and forming the junction part 20 and the structure of the junction part 20 are demonstrated in detail.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a process in which the positive electrode current collector 500 according to the present embodiment is joined to the positive electrode focusing portion 410 of the electrode assembly 400.
  • FIG. 5 (a) shows a state in which the positive electrode focusing portion 410 is disposed on the positive electrode current collector 500 of FIG. 4 (b), and
  • FIG. 5 (b) shows the positive electrode focusing portion 410.
  • FIG. 5C shows a state in which the middle portion 540 of the positive electrode current collector 500 of FIG. 5A is bent so as to sandwich the positive electrode current collector 500 of FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the bonding portion 20 according to the present embodiment.
  • the current collecting portion 530 of the positive electrode current collector 500 and the positive electrode focusing portion 410 of the electrode assembly 400 are disposed in contact with each other.
  • the positive electrode current collector 500 is bent at the position of the intermediate portion 540, and the positive electrode focusing portion 410 is sandwiched between the current collecting portion 530 and the clip portion 550.
  • the clip portion 550 is formed such that the width in the X-axis direction is smaller than that of the current collecting portion 530.
  • the current collection part 530 and the clip part 550 are crimped in the state which inserted the positive electrode convergence part 410, and the junction part 20 is formed. In this manner, one joint portion 20 is formed for each of the plurality of clip portions 550. That is, the positive electrode current collector 500 and the electrode assembly 400 have one bonding portion 20 for each of the plurality of clip portions 550.
  • the bonding portion 20 is a bonding portion of a concavo-convex structure in which the current collecting portion 530, the positive electrode focusing portion 410, and the clip portion 550 protrude in the arranging direction (in the present embodiment, the Y axis direction plus side). They are fitted and joined together.
  • the joint portion 20 can be formed by caulking the current collecting portion 530, the positive electrode focusing portion 410, and the clip portion 550 (specifically, by performing a clinching caulking joint). The configuration of the joint portion 20 will be described in detail below.
  • the current collecting portion 530, the positive electrode focusing portion 410, and the clip portion 550 are convex portions (current collecting portion convex portions 531, electrode body convex portions 411) protruding toward the clip portion 550 in the joint portion 20. And a convex portion 551).
  • the protrusion is a protrusion (a current collector protrusion 532 and an electrode body protrusion) extending in a direction (both sides in the X axis direction in the figure) intersecting with the protrusion direction (Y axis direction) of the protrusion. Part 412).
  • projection part are formed by plastic deformation of the current collection part 530, the positive electrode focusing part 410, and the clip part 550 in the junction part 20, for example.
  • the current collection portion 530 has a current collection portion convex portion 531 that protrudes toward the positive electrode focusing portion 410.
  • the current collecting portion convex portion 531 is a cylindrical convex portion protruding in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the junction surface (surface parallel to the XZ plane) of the current collecting portion 530 and the positive electrode focusing portion 410.
  • the current collector convex portion 531 has a shape that is recessed from the outer surface of the current collector 530 toward the positive electrode focusing portion 410.
  • the current collecting portion convex portion 531 has a current collector overhang portion 532 protruding in a direction intersecting with the protruding direction (Y-axis direction) of the current collecting portion convex portion 531.
  • the current collector overhang portion 532 projects over the entire circumference in the direction orthogonal to the projecting direction.
  • the positive electrode focusing portion 410 of the electrode body 400 has an electrode body convex portion 411 protruding toward the clip portion 550.
  • the electrode convex portion 411 is a cylindrical convex portion that protrudes in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the bonding surface (plane parallel to the XZ plane) of the positive electrode focusing portion 410 and the clip portion 550.
  • the electrode body convex portion 411 has a shape that is recessed toward the clip portion 550 from the surface of the positive electrode focusing portion 410 on the current collection portion 530 side.
  • the electrode body convex portion 411 has an electrode body overhang portion 412 which protrudes in a direction intersecting with the direction in which the electrode body convex portion 411 protrudes (Y axis direction).
  • the electrode body overhanging portion 412 projects over the entire circumference in the direction orthogonal to the projecting direction.
  • the clip portion 550 includes the clip convex portion 551 that protrudes in the direction away from the positive electrode focusing portion 410.
  • the clip convex portion 551 is a cylindrical convex portion that protrudes in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the bonding surface (plane parallel to the XZ plane) of the positive electrode focusing portion 410 and the clip portion 550.
  • the clip convex portion 551 has a shape recessed from the surface on the positive electrode converging portion 410 side of the clip portion 550 toward the direction away from the positive electrode converging portion 410.
  • the clip convex portion 551 has a clip end 552 at an end in a direction intersecting with the projecting direction (Y-axis direction) of the clip convex portion 551.
  • the projecting directions of the current collector convex portion 531, the electrode convex portion 411, the clip convex portion 551, the current collector overhang portion 532 and the electrode overhang portion 412 are not limited to the above directions, and It may be a direction inclined from the direction, and the projecting shape is not limited to the above.
  • the clip end 552 may also project in a direction (outward) intersecting with the projecting direction (Y-axis direction) of the clip convex portion 551, but it is not possible to project outward. Later, the joint 20 can be easily removed from the die of the bonding instrument. For this reason, the width of the clip end 552 (the width in the X-axis direction in the figure) becomes smaller toward the tip.
  • the positive electrode current collector 500 sandwiching the electrode assembly 400 by the current collector 530 and the clip 550 smaller than the current collector 530.
  • the current collector 530 and the clip 550 are integrated with the middle portion 540. That is, since the clip portion 550 is smaller in size than the current collector portion 530, energy at bonding can be reduced, or the amount of material used can be reduced. Thereby, the joining operation of the electrode assembly 400 and the positive electrode current collector 500 can be facilitated.
  • the clip portion 550 of the positive electrode current collector 500 is a thin portion. That is, since the current collecting portion 530 to be joined to the electrode body 400 is generally formed to be thick, it is preferable to make the clip portion 550 a thin portion in order to easily perform the joining operation. That is, in the case of bonding by caulking, if the thickness of the clip portion 550 is thick, the entire thickness including the current collecting portion 530 and the electrode assembly 400 becomes thick, and it becomes difficult to bond. It is preferable to form Moreover, 3/10 or more of the current collection part 530 is preferable, and 4/5 or less of the thickness of the thin part in the case of caulking joining is preferable.
  • a thin-walled portion in the clip portion 550 when the thickness of the current collector 530 is large, since joining work is difficult unless the thickness is thin, even by ultrasonic welding or laser welding. .
  • bonding can be performed even if the output of ultrasonic waves or a laser is reduced, and suppression of metal contamination due to metal powder, welding dust or the like, and excessive overheating of the bonding portion can be suppressed. it can.
  • the thickness of the thin portion in the case of using ultrasonic welding or laser welding is preferably 1/10 or more of that of the current collector 530.
  • the thin-walled portion may be formed where the electrode body 400 and the clip portion 550 are joined, and the number and shape of the thin-walled portions are arbitrary. That is, the thin portion may be a part of the clip portion 550, the entire clip portion 550 may be thin, and a plurality of thin portions may be formed in the clip portion 550.
  • the thickness of the clip portion 550 is small, if the clip portion 550 is not integrated with the positive electrode current collector 500, two clips are generated by static electricity when the positive electrode current collector 500 is bonded to the electrode assembly 400. It is easy to stick and the clip is easy to fall, so it is easy to cause problems. Therefore, the use of the positive electrode current collector 500 in which the thin clip portion 550 is integrated can prevent the occurrence of the problem. By these, joining operation of the electrode assembly 400 and the positive electrode current collector 500 can be facilitated.
  • the clip portion 550 of the positive electrode current collector 500 has a smaller width than the current collection portion 530. That is, in order to reduce the resistance between the positive electrode current collector 500 and the electrode assembly 400, the current collection unit 530 is preferably in contact with the electrode assembly 400 over a wide area, but the clip unit 550 is a current collection unit. As long as the electrode body 400 can be sandwiched and joined together by 530, it is not necessary to make contact with the electrode body 400 over a wide area. Therefore, the width of the clip portion 550 can be reduced, and the amount of material used for the positive electrode current collector 500 can be reduced.
  • the width of the clip portion 550 is small, if the clip portion 550 is not integrated with the positive electrode current collector 500, the clip is likely to fall when the positive electrode current collector 500 is bonded to the electrode body 400. Therefore, problems are likely to occur. Therefore, by using the positive electrode current collector 500 in which the clip portion 550 having a small width is integrated, it is possible to prevent the occurrence of the problem. Thereby, the joining operation of the electrode assembly 400 and the positive electrode current collector 500 can be facilitated.
  • the positive electrode current collector 500 has a configuration in which each of the plurality of clip parts 550 is joined to the current collection part 530.
  • each of the plurality of clip parts 550 is joined to the current collection part 530.
  • the clip portion 550 is divided into a plurality. It has been found that the deflection can be suppressed by sandwiching and joining the electrode body 400 with the current collector 530 in order.
  • the storage element has one joint portion 20 for each of the plurality of clip portions 550.
  • the electrode body 400 is a factor that causes deflection. For this reason, by forming one joint portion 20 in one clip portion 550, deflection of the electrode body 400 can be further suppressed, and joining work between the electrode body 400 and the positive electrode current collector 500 can be facilitated. can do.
  • the groove portion 541 (and at least one of the through holes) is formed in the middle portion 540 of the positive electrode current collector 500, when the positive electrode current collector 500 is joined to the electrode assembly 400, the positive electrode current collector 500 can be easily bent between the current collector 530 and the clip 550. For this reason, even if the clip part 550 is integrated with the current collection part 530, the joint operation of the electrode assembly 400 and the positive electrode current collector 500 can be facilitated.
  • the negative electrode current collector 600 side also has the same configuration as that of the positive electrode current collector 500 side, so similar effects can be achieved.
  • the electrode assembly 400 is a so-called vertically wound electrode assembly.
  • the electrode body is a so-called laterally wound electrode body.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing a configuration of a storage element 10a according to a modification of the present embodiment.
  • the figure shows the configuration of the positive electrode current collector 500a in a state before being joined to the electrode body 400a.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a step of bonding the positive electrode current collector 500a according to the modification of the present embodiment to the positive electrode focusing portion 410a of the electrode body 400a.
  • (a) of FIG. 8 is a cross-sectional view of the positive electrode current collector 500a of FIG. 7 cut in a plane parallel to the YZ plane including the line VIIIa-VIIIa, and the positive electrode focusing portion 410 is disposed. Shows the condition.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of a storage element 10a according to a modification of the present embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a step of bonding the positive electrode current collector 500a according to the modification of the present embodiment to the positive electrode
  • FIG. 8B shows a state in which the middle portion 540a of the positive electrode current collector 500a of FIG. 8A is bent so as to sandwich the positive electrode focusing portion 410a. Further, FIG. 8C shows a state in which the bonding portion 20a is formed on the positive electrode current collector 500a and the positive electrode focusing portion 410a of FIG. 8B.
  • the storage element 10a according to the present modification is an electrode in place of the electrode body 400, the positive electrode current collector 500, and the negative electrode current collector 600 included in the storage element 10 according to the above embodiment.
  • a body 400a, a positive electrode current collector 500a, and a negative electrode current collector 600a are provided.
  • the electrode body 400a is formed by winding a positive electrode plate and a negative electrode plate around a winding axis parallel to the Z-axis direction.
  • the electrode body 400a has tabs protruding upward to the positive electrode plate and the negative electrode plate, the tabs of the positive electrode plate are stacked to form the positive electrode focusing portion 410a, the tabs of the negative electrode plate are stacked, and the negative electrode focusing is performed.
  • a portion 420a is formed.
  • the electrode assembly 400a is electrically connected to the positive electrode current collector 500a and the negative electrode current collector 600a by bonding the positive electrode focusing portion 410a and the negative electrode focusing portion 420a to the positive electrode current collector 500a and the negative electrode current collector 600a. Be done.
  • an oval shape is illustrated as a cross-sectional shape of the electrode body 400a, but an elliptical shape, a circular shape, a polygonal shape, or the like may be used.
  • the positive electrode current collector 500 a includes a current collecting portion 530 a, an intermediate portion 540 a, and a clip portion 550 a.
  • the current collecting portion 530a is a rectangular and flat portion joined to the positive electrode focusing portion 410a of the electrode body 400a.
  • the middle portion 540a is a plate-like portion connecting the current collector 530a and the clip 550a between the current collector 530a and the clip 550a, and is integrated with the current collector 530a and the clip 550a.
  • the clip portion 550a is a rectangular and flat portion disposed to protrude from the middle portion 540a, and is formed to be smaller in size than the current collector portion 530a.
  • the clip portion 550a has a thickness (a thickness in the Y-axis direction in (a) of FIG. 8 and a thickness in the Z-axis direction in (b) of FIG. 8) but a thickness (a Z-axis direction) of the current collector 530a.
  • Thin-walled portion thinner than The middle portion 540a is also a thin portion thinner than the current collector 530a.
  • the clip portion 550a has a width (a width in the Z-axis direction in (a) of FIG. 8 and a width in the Y-axis direction in (b) in FIG. 8) that of the current collector 530a (a width in the Y-axis direction). It is smaller than that.
  • the clip portion 550a has a length (length in the X-axis direction) equal to the length of the current collection portion 530a (length in the X-axis direction), but the current collection portion It may be formed smaller than the length of 530a. In addition, the clip portion 550a may be formed to be larger in thickness or width than the current collection portion 530a. Further, the middle portion 540a may have a groove or the like instead of a thin-walled portion like the middle portion 540 of the above-described embodiment.
  • the positive electrode current collector 500a having such a configuration, first, as shown in FIG. 8A, the current collection unit 530a and the positive electrode focusing unit 410a are disposed in contact with each other. Then, as shown in FIG. 8B, the positive electrode current collector 500a is bent at the position of the intermediate portion 540a, and the positive electrode focusing portion 410a is sandwiched between the current collection portion 530a and the clip portion 550a. At this time, since the middle portion 540 a is a thin portion, it can be easily bent. Also in this state, the clip portion 550a is formed such that the width in the Y-axis direction is smaller than that of the current collector 530a. Then, as shown in (c) of FIG. 8, the current collecting portion 530 a and the clip portion 550 a are welded and joined by ultrasonic welding, resistance welding, or the like in a state in which the positive electrode focusing portion 410 a is sandwiched. It is formed.
  • one joint portion is formed for one clip portion.
  • a plurality of joints may be formed in one clip part.
  • one clip portion 550 of the plurality of clip portions 550 has a length and a width different from those of the other clip portions 550. Or you may have thickness.
  • at least one clip part 550 may be different in thickness from the other clip parts 550. That is, in the case where it is desired to join by a different joining method in a plurality of clip parts 550, it is conceivable to make the thickness of the clip parts 550 different so that the joining portion has a thickness suitable for the joining method. .
  • each clip portion 550 may be formed to have an optimum thickness.
  • the thickness of the clip portion 550 is somewhat thick in order to sandwich the electrode body 400 Is preferred. Further, in some cases, it is possible to realize optimal bonding by applying different bonding forms to different positions, such as sandwiching a bonding by ultrasonic welding by caulking. As described above, by making the thickness of the clip portion 550 different, it is possible to apply different bonding forms to different positions, so that the electrode body 400 and the positive electrode current collector 500 can be bonded in an optimal form.
  • the bonding portion 20 is a bonding portion of a concavo-convex structure in which the positive electrode current collector 500 protrudes toward the electrode body 400 and the clip portion 550.
  • the bonding portion 20 may be a bonding portion of a concavo-convex structure in which the clip portion 550 and the electrode assembly 400 protrude toward the positive electrode current collector 500.
  • this configuration is preferable.
  • the positive electrode current collector 500 has one current collection unit 530
  • the number of the current collection units 530 is not limited. It may be possible to have a current collection unit 530 more than a book.
  • the electrode assembly 400 is a so-called vertically wound winding type electrode assembly in which the winding axis is parallel to the lid 110.
  • the electrode body 400 a is a so-called laterally wound wound electrode body in which the winding axis is perpendicular to the lid 110.
  • the shape of the electrode body 400 is not limited to the winding type, and may be a stack type in which flat plate-like electrode plates are stacked, or a shape in which the electrode plates are folded in a bellows shape.
  • the joint portion 20 may be formed by welding such as ultrasonic welding or resistance welding.
  • the bonding portion 20a may be formed by clinching and caulking.
  • the joint may be formed by laser welding, jointing using a rivet, or the like.
  • the positive electrode current collector or the negative electrode current collector is not limited to the above. It may not have the configuration.
  • the present invention can not only be realized as such a storage element, but also can be realized as a positive electrode current collector included in the storage element.
  • the present invention is applicable to storage devices such as lithium ion secondary batteries.
  • Electrode body 500 500a Positive electrode current collector 530, 530a Current collecting portion 540, 540a Middle portion 541 Groove portion 550, 550a Clip portion

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Abstract

【課題】電極体と集電体との接合作業を容易にすることができる蓄電素子を提供する。 【解決手段】電極体４００と正極集電体５００とを備える蓄電素子１０であって、正極集電体５００は、電極体４００と接合される集電部５３０と、集電部５３０とで電極体４００を挟み、かつ、集電部５３０よりもサイズが小さいクリップ部５５０と、集電部５３０及びクリップ部５５０を繋ぐ中間部５４０であって、集電部５３０及びクリップ部５５０と一体化された中間部５４０とを有し、クリップ部５５０は集電部５３０よりもサイズが小さく、クリップ部５５０は集電部５３０よりも厚みが薄い薄肉部を有する。

Description

蓄電素子
　本発明は、電極体と集電体とを備える蓄電素子に関する。
　従来、電極体と集電体とを備え、電極体の端部に集電体が接合された構成の蓄電素子が知られている。例えば、特許文献１には、発電要素（電極体）の端部の金属箔を複数枚積層して収容する断面略Ｖ字状の集電部を有する集電板（集電体）を備えた蓄電素子が開示されている。
特開２００３－１７３７６５号公報
　しかしながら、上記従来の蓄電素子では、電極体の端部の両面側に集電体の同一形状の部材を配置して電極体と集電体とを接合しているため、電極体と集電体との接合作業が困難になる場合があるという問題がある。つまり、上記従来の蓄電素子では、電極体と集電体との接合箇所の厚みが厚くなるため、接合作業が困難になる場合がある。このため、電極体の端部の片面側のみに集電体を配置する構成も考えられるが、この場合には、電極体と集電体とを接合する際に、電極体の極板の破れやたわみが生じる場合があり、接合作業が困難になる。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電極体と集電体との接合作業を容易にすることができる蓄電素子と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、電極体と集電体とを備える蓄電素子であって、前記集電体は、前記電極体と接合される集電部と、前記集電部とで前記電極体を挟むクリップ部と、前記集電部及び前記クリップ部を繋ぐ中間部であって、前記集電部及び前記クリップ部と一体化された中間部とを有し、前記クリップ部は前記集電部よりもサイズが小さく、前記クリップ部は前記集電部よりも厚みが薄い薄肉部を有する。
　これによれば、蓄電素子は、集電部と、クリップ部とで電極体を挟む集電体を備えており、集電部及びクリップ部は中間部とともに一体化されている。つまり、集電体とクリップ部とで電極体を挟むことで、集電体と電極体とを接合する際に、電極体の極板の破れやたわみが生じるのを抑制することができる。また、電極体に、集電部とは別体の小さなサイズのクリップが配置される構成の場合、電極体にクリップを配置する際に、静電気によってくっついた２枚のクリップを配置してしまったり、クリップが落下してしまったりするという不具合が生じる。これに対し、クリップ部は集電部と一体化されているため、当該不具合を抑制し、クリップ部を電極体に容易に配置することができる。また、クリップ部のサイズが集電部よりも小さいので、接合時のエネルギーを小さくしたり、使用する材料の量を低減したりすることができる。さらに、クリップ部が集電体よりも厚みが薄い薄肉部を有していることで、より接合作業性が向上する。このように、電極体と集電体との接合作業を容易にすることができる。
　また、前記クリップ部は、厚み方向と直交する方向において、前記集電部よりも幅が小さいことにしてもよい。
　これによれば、集電体のクリップ部は、集電部よりも幅が小さい。つまり、集電体と電極体との間の抵抗を小さくするために、集電部は、広い面積で電極体と接触するのが好ましいが、クリップ部は、集電部とで電極体を挟んで接合できればよいため、広い面積で電極体と接触する必要はない。このため、クリップ部の幅を小さくでき、集電体に使用する材料の量を低減することができる。また、クリップ部の幅が小さい場合には、クリップ部が集電体と一体化されていないと、電極体への集電体の接合時に、クリップが落下しやすくなるため、不具合が生じやすい。このため、幅が小さいクリップ部が一体化された集電体を用いることで、当該不具合が生じるのを防ぐことができる。これにより、電極体と集電体との接合作業を容易にすることができる。
　また、前記集電体は、複数の前記クリップ部を有し、前記複数のクリップ部のそれぞれは、前記集電部と接合されていることにしてもよい。
　これによれば、集電体は、複数のクリップ部のそれぞれが集電部と接合された構成を有している。ここで、本願発明者は、電極体を１つのクリップ部と集電部とで挟んで複数箇所接合すると、電極体にたわみが生じる場合があるが、クリップ部を複数に分けて順に集電部とで電極体を挟んで接合していくことで、当該たわみを抑制することができることを見出した。このため、集電体に、それぞれが集電部と接合される複数のクリップ部を形成することで、電極体のたわみを抑制することができ、電極体と集電体との接合作業を容易にすることができる。
　また、前記集電体及び前記電極体は、前記複数のクリップ部のそれぞれについて１つの接合部を有することにしてもよい。
　これによれば、蓄電素子は、複数のクリップ部のそれぞれについて１つの接合部を有している。ここで、集電体が複数のクリップ部を有していても、１つのクリップ部に複数の接合部が形成されると、電極体にたわみが生じる要因となる。このため、１つのクリップ部に１つの接合部が形成されることで、電極体のたわみをより抑制することができ、電極体と集電体との接合作業を容易にすることができる。
　また、前記中間部には、溝部及び貫通孔の少なくとも一方が形成されていることにしてもよい。
　これによれば、集電体の中間部には、溝部及び貫通孔の少なくとも一方が形成されているため、集電体を電極体に接合する際に、中間部を容易に折り曲げることができる。このため、クリップ部が集電部と一体化されていても、電極体と集電体との接合作業を容易にすることができる。
　なお、本発明は、このような蓄電素子として実現することができるだけでなく、当該蓄電素子が備える集電体としても実現することができる。
　本発明は、電極体と集電体とを備える蓄電素子の製造方法であって、前記集電体は、前記電極体と接合される集電部と、前記集電部よりもサイズが小さいクリップ部と、前記集電部及び前記クリップ部を繋ぐ中間部であって、前記集電部及び前記クリップ部と一体化された中間部とを有し、前記集電部と前記電極体を当接させたのちに、前記中間部で折り曲げることにより、前記集電部と前記クリップ部で前記電極体を挟み込む製造方法を採用する。
　この製造方法であれば、電極体と集電体との接合作業を容易に行うことができる。
　本発明における蓄電素子によれば、電極体と集電体との接合作業を容易にすることができる。
実施の形態に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。 実施の形態に係る蓄電素子の容器内方に配置されている構成要素を示す斜視図である。 実施の形態に係る蓄電素子を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。 実施の形態に係る正極集電体の構成を示す斜視図及び断面図である。 実施の形態に係る正極集電体が電極体の正極集束部に接合される工程を示す断面図である。 実施の形態に係る接合部の構成を示す断面図である。 実施の形態の変形例に係る蓄電素子の構成を示す分解斜視図である。 実施の形態の変形例に係る正極集電体が電極体の正極集束部に接合される工程を示す断面図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態及びその変形例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及びその変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及びその変形例で示される数値、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、以下の実施の形態及びその変形例における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。
　また、以下実施の形態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（一対の活物質層非形成部）の並び方向、電極体の巻回軸方向、または、容器の短側面の対向方向をＸ軸方向と定義する。また、容器の長側面の対向方向、容器の短側面の短手方向、容器の厚さ方向、または、接合部における電極体と集電体との並び方向をＹ軸方向と定義する。また、蓄電素子の容器本体と蓋との並び方向、容器の短側面の長手方向、集電体の脚部の延設方向、または、上下方向をＺ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。なお、使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。また、以下の説明において、例えば、Ｘ軸方向プラス側とは、Ｘ軸の矢印方向側を示し、Ｘ軸方向マイナス側とは、Ｘ軸方向プラス側とは反対側を示す。Ｙ軸方向やＺ軸方向についても同様である。
　（実施の形態）
　まず、図１～図３を用いて、本実施の形態における蓄電素子１０の全般的な説明を行う。図１は、本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。また、図２は、本実施の形態に係る蓄電素子１０の容器１００内方に配置されている構成要素を示す斜視図である。具体的には、図２は、蓄電素子１０から容器本体１１１を分離した状態での構成を示す斜視図である。つまり、同図は、電極体４００に正極集電体５００及び負極集電体６００を接合した後の状態を示している。また、図３は、本実施の形態に係る蓄電素子１０を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。つまり、同図は、電極体４００に正極集電体５００及び負極集電体６００を接合する前の状態を示している。また、同図では、容器本体１１１を省略して図示している。
　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、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、例えば、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使用される。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よい。また、本実施の形態では、矩形状（角型）の蓄電素子１０を図示しているが、蓄電素子１０の形状は、矩形状には限定されず、円柱形状や長円柱形状等であってもよいし、ラミネート型の蓄電素子とすることもできる。
　図１に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、正極端子２００と、負極端子３００とを備えている。また、図２及び図３に示すように、容器１００内方には、電極体４００と、正極集電体５００と、負極集電体６００とが収容されている。
　なお、蓋体１１０と正極端子２００との間、及び蓋体１１０と正極集電体５００との間には、絶縁性及び気密性を高めるためにガスケット等が配置されているが、同図では省略して図示している。負極側についても、同様である。また、容器１００の内部には、電解液（非水電解質）が封入されているが、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。また、上記の構成要素の他、正極集電体５００及び負極集電体６００の側方に配置されるスペーサ、容器１００内の圧力が上昇したときに当該圧力を開放するためのガス排出弁、または、電極体４００等を包み込む絶縁フィルムなどが配置されていてもよい。
　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、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼など溶接可能な金属とすることができるが、樹脂を用いることもできる。
　電極体４００は、正極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、アルミニウムやアルミニウム合金などからなる長尺帯状の集電箔である正極基材層上に正極活物質層が形成された極板である。負極板は、銅や銅合金などからなる長尺帯状の集電箔である負極基材層上に負極活物質層が形成された極板である。なお、上記集電箔として、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラス、Ａｌ－Ｃｄ合金など、適宜公知の材料を用いることもできる。また、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活物質であれば、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配置され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（活物質層非形成部）を有している。
　つまり、電極体４００は、巻回軸方向の一端部（Ｘ軸方向プラス側の端部）に、正極板の活物質層非形成部が積層されて束ねられた正極集束部４１０を有している。また、電極体４００は、巻回軸方向の他端部（Ｘ軸方向マイナス側の端部）に、負極板の活物質層非形成部が積層されて束ねられた負極集束部４２０を有している。例えば、正極板及び負極板の活物質層非形成部（集電箔）の厚みは、５μｍ～２０μｍ程度であり、これらが例えば３０～４０枚ほど束ねられることで、正極集束部４１０及び負極集束部４２０が形成されている。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。
　正極端子２００は、電極体４００の正極板に電気的に接続された電極端子であり、負極端子３００は、電極体４００の負極板に電気的に接続された電極端子である。つまり、正極端子２００及び負極端子３００は、電極体４００に蓄えられている電気を蓄電素子１０の外部空間に導出し、また、電極体４００に電気を蓄えるために蓄電素子１０の内部空間に電気を導入するための金属製の電極端子である。また、正極端子２００及び負極端子３００は、電極体４００の上方に配置された蓋体１１０に取り付けられている。具体的には、図３に示すように、正極端子２００は、突出部２１０が蓋体１１０の貫通孔１１０ａと正極集電体５００の開口部５１１とに挿入されて、かしめられることにより、正極集電体５００とともに蓋体１１０に固定される。負極端子３００についても同様である。
　正極集電体５００は、電極体４００の正極集束部４１０と容器本体１１１の側壁との間に配置され、正極端子２００と電極体４００の正極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。また、負極集電体６００は、電極体４００の負極集束部４２０と容器本体１１１の側壁との間に配置され、負極端子３００と電極体４００の負極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。
　具体的には、正極集電体５００及び負極集電体６００は、容器本体１１１の側壁から蓋体１１０に亘って当該側壁及び蓋体１１０に沿って屈曲状態で配置される導電性の板状部材である。正極集電体５００及び負極集電体６００は、蓋体１１０に固定的に接続（接合）されている。また、正極集電体５００及び負極集電体６００は、電極体４００の正極集束部４１０及び負極集束部４２０にそれぞれ固定的に接続（接合）されている。この構成により、電極体４００が、正極集電体５００及び負極集電体６００によって蓋体１１０から吊り下げられた状態で保持（支持）され、振動や衝撃などによる揺れが抑制される。
　なお、正極集電体５００の材質は限定されないが、例えば、電極体４００の正極基材層と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成されている。また、負極集電体６００についても、材質は限定されないが、例えば、電極体４００の負極基材層と同様、銅または銅合金などで形成されている。
　ここで、図２に示すように、正極集電体５００は、電極体４００の正極集束部４１０と、複数の接合部２０において接合されている。また、負極集電体６００は、電極体４００の負極集束部４２０と、複数の接合部３０において接合されている。この正極集電体５００、負極集電体６００の具体的な構成、及び、接合部２０、３０の具体的な構成について、以下に、さらに詳細に説明する。なお、正極集電体５００と負極集電体６００とは、同様の構成を有しているため、以下では、正極集電体５００及び接合部２０の構成について説明し、負極集電体６００及び接合部３０の構成の説明は省略する。
　まず、正極集電体５００の構成（電極体４００に接合される前の状態での構成）について、説明する。図４は、本実施の形態に係る正極集電体５００の構成を示す斜視図及び断面図である。具体的には、図４の（ａ）は、電極体４００に接合される前の状態における正極集電体５００の構成を示す斜視図であり、図４の（ｂ）は、図４の（ａ）の正極集電体５００をＩＶｂ－ＩＶｂ線を含むＸＹ平面に平行な面で切断した場合の断面図である。
　これらの図に示すように、正極集電体５００は、端子接続部５１０と、延設部５２０と、集電部５３０と、中間部５４０と、クリップ部５５０とを有している。なお、本実施の形態では、正極集電体５００は、複数（３つ）のクリップ部５５０と、それに対応して複数（３つ）の中間部５４０とを有しているが、クリップ部５５０及び中間部５４０の個数は限定されない。
　端子接続部５１０は、正極端子２００に接続（接合）される正極集電体５００の基部である。つまり、端子接続部５１０は、正極集電体５００の正極端子２００側（上側、Ｚ軸方向プラス側）に配置される矩形状かつ平板状の部位であり、正極端子２００に電気的及び機械的に接続される。なお、端子接続部５１０には、上述の正極端子２００の突出部２１０が挿入される円形状の貫通孔である開口部５１１が形成されている。
　延設部５２０は、端子接続部５１０のＸ軸方向プラス側かつＹ軸方向マイナス側の端部から、Ｚ軸方向マイナス側に向けて延設された矩形状かつ平板状の部位であり、集電部５３０に接続される。つまり、延設部５２０は、端子接続部５１０と集電部５３０との間で電極体４００の正極集束部４１０の形状に沿って配置され、端子接続部５１０と集電部５３０とを繋ぐ部位である。
　集電部５３０は、電極体４００と接合される正極集電体５００の脚部である。つまり、集電部５３０は、正極集電体５００の電極体４００側（下側、Ｚ軸方向マイナス側）に配置される部位であり、電極体４００と電気的に接続される。なお、集電部５３０と電極体４００は、集電部に形成される接合部２０を介して機械的に接続される。具体的には、集電部５３０は、延設部５２０の下端部からＺ軸方向マイナス側に延びる長尺状かつ平板状の部位であり、電極体４００の正極集束部４１０に接合される。さらに具体的には、集電部５３０は、正極集束部４１０のＹ軸方向マイナス側の面に当接した状態で、正極集束部４１０に接合される。
　中間部５４０は、集電部５３０からＸ軸方向プラス側に突出して配置され、集電部５３０とクリップ部５５０との間で集電部５３０及びクリップ部５５０を繋ぐ矩形状かつ平板状の部位である。また、中間部５４０は、集電部５３０及びクリップ部５５０と一体化されている。つまり、集電部５３０、中間部５４０及びクリップ部５５０は、連続した１つの部材が加工されて形成された、同一の部材からなる一体成形品である。言い換えれば、正極集電体５００は、連続した単一の部材であり、集電部５３０、中間部５４０及びクリップ部５５０は、当該単一の部材の一部である。
　ここで、中間部５４０には、溝部及び貫通孔の少なくとも一方が形成されている。本実施の形態では、中間部５４０には、溝部５４１が形成されている。具体的には、中間部５４０のＹ軸方向プラス側の面には、上端から下端までＺ軸方向に延びる、断面が三角形状の溝部５４１が形成されている。溝部５４１の形状が単に溝を設けただけでは、中間部５４０を折り返した際に生じる溝部５４１周辺の変形によって、集電部５３０とクリップ部５５０との隙間が正極収束部４１０の厚さよりも大きくなることもある。溝部５４１の形状が三角形状であることにより、中間部５４０を折り返した際に生じる溝部５４１周辺の変形による影響が抑制され、集電部５３０とクリップ部５５０と正極収束部４１０とが密接した状態を実現することができるので好ましい。このように、集電部５３０とクリップ部５５０と正極収束部４１０との接触状態が良いと、接合方法によらず、良好な接合条件での接合が可能となり、製造不良の改善や蓄電素子の耐振動性の向上に繋がる。
　なお、溝部５４１の形状は三角形状以外でも良い。また、本数、長さ及び形状は特に限定されない。例えば、溝部５４１は、長さの短い溝部（凹部）であってもよいし、断続的に形成された複数の溝部（凹部）であってもよいし、並行して延びる複数本の溝部であってもよいし、断面が矩形状や円弧形状等の溝部であってもよい。また、中間部５４０には、溝部５４１に加えて、または、溝部５４１に代えて、溝部５４１が形成されている位置に、１つまたは複数の貫通孔が形成されていてもよい。
　クリップ部５５０は、中間部５４０からＸ軸方向プラス側に突出して配置された矩形状かつ平板状の部位であり、集電部５３０よりもサイズが小さく形成されている。ここで、サイズが小さいとは、長さ、幅及び厚みのうちの少なくとも１つが小さいことを言う。または、サイズが小さいとは、体積が小さいと言い換えることもできる。つまり、クリップ部５５０は、集電部５３０よりも、Ｚ軸方向の長さ、Ｘ軸方向の幅、及び、Ｙ軸方向の厚みのうちの少なくとも１つが小さく形成されている。本実施の形態では、クリップ部５５０は、集電部５３０よりも、Ｚ軸方向の長さ、Ｘ軸方向の幅、及び、Ｙ軸方向の厚みの全てが小さく形成されている。
　具体的には、クリップ部５５０は、集電部５３０よりも厚みが薄い薄肉部を有する。本実施の形態では、それぞれのクリップ部５５０は、全体が、集電部５３０よりも厚みが薄く形成されている。例えば、クリップ部５５０は、集電部５３０の厚みの半分以下の薄肉部である。なお、クリップ部５５０は、全体が薄いことには限定されず、クリップ部５５０の一部（接合部２０が形成される部分）が薄く形成されていることにしてもよい。
　また、クリップ部５５０は、厚み方向（Ｙ軸方向）と直交する方向（ＸＺ平面内の方向）において、集電部５３０よりも幅が小さい。具体的には、それぞれのクリップ部５５０は、集電部５３０よりも、縦方向の幅（Ｚ軸方向の長さ）、及び、横方向の幅（Ｘ軸方向の幅）の双方ともに小さく形成されている。つまり、クリップ部５５０は、接合部２０を形成することができる大きさ以上の大きさを有していればよい。
　なお、クリップ部５５０は、Ｚ軸方向の長さ、Ｘ軸方向の幅、及び、Ｙ軸方向の厚みの全てが集電部５３０よりも小さく形成されていなくてもよく、いずれかが集電部５３０と同じ、または集電部５３０よりも大きく形成されていてもよい。また、複数のクリップ部５５０のうちの少なくとも１つのクリップ部５５０が上記構成を満たしていればよく、いずれかのクリップ部５５０が、Ｚ軸方向の長さ、Ｘ軸方向の幅、及び、Ｙ軸方向の厚みの全てが集電部５３０よりも大きく形成されていることにしてもよい。
　ここで、クリップ部５５０は、集電部５３０とで電極体４００を挟んで接合される部位である。具体的には、複数のクリップ部５５０のそれぞれは、集電部５３０とで電極体４００の正極集束部４１０を挟んだ状態で集電部５３０と接合されて、接合部２０が形成される。以下に、クリップ部５５０と集電部５３０とが接合されて接合部２０が形成される工程、及び、接合部２０の構成について、詳細に説明する。
　図５は、本実施の形態に係る正極集電体５００が電極体４００の正極集束部４１０に接合される工程を示す断面図である。具体的には、図５の（ａ）は、図４の（ｂ）の正極集電体５００に正極集束部４１０を配置した状態を示し、図５の（ｂ）は、正極集束部４１０を挟み込むように図５の（ａ）の正極集電体５００の中間部５４０を折り曲げた状態を示し、図５の（ｃ）は、図５の（ｂ）の正極集電体５００及び正極集束部４１０に接合部２０を形成した状態を示している。また、図６は、本実施の形態に係る接合部２０の構成を示す断面図である。
　まず、図５の（ａ）に示すように、正極集電体５００の集電部５３０と、電極体４００の正極集束部４１０とが、互いに当接した状態で配置される。そして、図５の（ｂ）に示すように、正極集電体５００を中間部５４０の位置で折り曲げて、集電部５３０とクリップ部５５０とで正極集束部４１０を挟み込む。この際、中間部５４０に溝部５４１が形成されているため容易に折り曲げることができる。なお、この状態においても、クリップ部５５０は、Ｘ軸方向の幅が集電部５３０よりも小さくなるように形成されている。
　そして、図５の（ｃ）に示すように、集電部５３０とクリップ部５５０とが正極集束部４１０を挟み込んだ状態でかしめられて、接合部２０が形成される。このようにして、複数のクリップ部５５０のそれぞれについて、１つの接合部２０が形成される。つまり、正極集電体５００及び電極体４００は、複数のクリップ部５５０のそれぞれについて１つの接合部２０を有する。
　ここで、接合部２０は、集電部５３０、正極集束部４１０及びクリップ部５５０が、これらの並び方向（本実施の形態ではＹ軸方向プラス側）に突出する凹凸構造の接合部であり、互いに嵌合されて接合されている。接合部２０は、集電部５３０と正極集束部４１０とクリップ部５５０とをかしめることによって（詳細には、クリンチかしめ接合を行うことによって）、形成することができる。この接合部２０の構成について、以下に詳細に説明する。
　図６に示すように、集電部５３０、正極集束部４１０及びクリップ部５５０は、接合部２０においてクリップ部５５０側に向けて突出する凸部（集電部凸部５３１、電極体凸部４１１及びクリップ凸部５５１）を有している。また、当該凸部は、当該凸部の突出方向（Ｙ軸方向）と交差する方向（同図ではＸ軸方向両側）に張り出す張出部（集電体張出部５３２及び電極体張出部４１２）を有している。なお、当該凸部及び張出部は、例えば、接合部２０において、集電部５３０、正極集束部４１０及びクリップ部５５０が塑性変形することにより形成される。
　具体的には、接合部２０において、集電部５３０は、正極集束部４１０に向けて突出した集電部凸部５３１を有している。集電部凸部５３１は、集電部５３０と正極集束部４１０との接合面（ＸＺ平面に平行な面）と直交する方向（Ｙ軸方向）に突出した円筒形状の凸部である。言い換えれば、集電部凸部５３１は、集電部５３０の外面から、正極集束部４１０に向けて凹んだ形状を有している。また、集電部凸部５３１は、集電部凸部５３１の突出方向（Ｙ軸方向）と交差する方向に突出した集電体張出部５３２を有している。本実施の形態では、集電体張出部５３２は、当該突出方向と直交する方向に全周に亘って突出している。
　また、接合部２０において、電極体４００の正極集束部４１０は、クリップ部５５０に向けて突出した電極体凸部４１１を有している。電極体凸部４１１は、正極集束部４１０とクリップ部５５０との接合面（ＸＺ平面に平行な面）と直交する方向（Ｙ軸方向）に突出した円筒形状の凸部である。言い換えれば、電極体凸部４１１は、正極集束部４１０の集電部５３０側の面から、クリップ部５５０に向けて凹んだ形状を有している。また、電極体凸部４１１は、電極体凸部４１１の突出方向（Ｙ軸方向）と交差する方向に突出した電極体張出部４１２を有している。本実施の形態では、電極体張出部４１２は、当該突出方向と直交する方向に全周に亘って突出している。
　また、接合部２０において、クリップ部５５０は、正極集束部４１０から離れる方向に向けて突出したクリップ凸部５５１を有している。クリップ凸部５５１は、正極集束部４１０とクリップ部５５０との接合面（ＸＺ平面に平行な面）と直交する方向（Ｙ軸方向）に突出した円筒形状の凸部である。言い換えれば、クリップ凸部５５１は、クリップ部５５０の正極集束部４１０側の面から、正極集束部４１０から離れる方向に向けて凹んだ形状を有している。クリップ凸部５５１は、クリップ凸部５５１の突出方向（Ｙ軸方向）と交差する方向の端部に、クリップ端部５５２を有している。
　なお、集電部凸部５３１、電極体凸部４１１、クリップ凸部５５１、集電体張出部５３２及び電極体張出部４１２の突出方向は、上記の方向には限定されず、上記の方向から傾いた方向であってもよく、また、突出形状についても上記には限定されない。また、クリップ端部５５２についても、クリップ凸部５５１の突出方向（Ｙ軸方向）と交差する方向（外方）に突出していてもよいが、外方に突出させない構成とすることで、接合作業後に、接合部２０を、接合器具のダイから取り外しやすくすることができる。このため、クリップ端部５５２の幅（同図ではＸ軸方向の幅）は、先端に向かうほど小さくなっている。
　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、集電部５３０と、集電部５３０よりもサイズが小さいクリップ部５５０とで電極体４００を挟む正極集電体５００を備えており、集電部５３０及びクリップ部５５０は中間部５４０とともに一体化されている。つまり、クリップ部５５０は、集電部５３０よりもサイズが小さいため、接合時のエネルギーを小さくしたり、使用する材料の量を低減したりすることができる。これにより、電極体４００と正極集電体５００との接合作業を容易にすることができる。
　また、正極集電体５００とクリップ部５５０とで電極体４００を挟むことで、正極集電体５００と電極体４００とを接合する際に、電極体４００の極板の破れやたわみが生じるのを抑制することができる。これにより、電極体４００と正極集電体５００との接合作業を容易にすることができる。
　また、電極体４００に、集電部５３０と別体の小さなサイズのクリップが配置される構成の場合、電極体４００にクリップを配置する際に、静電気によってくっついた２枚のクリップを配置してしまったり、クリップが落下してしまったりするという不具合が生じる。このことは、上記特許文献１のように電極体の端部を同一形状の部材で挟むという概念からは想到できなかった問題である。これに対し、クリップ部５５０は集電部５３０と一体化されているため、当該不具合を抑制し、クリップ部５５０を電極体４００に容易に配置することができる。これにより、電極体４００と正極集電体５００との接合作業を容易にすることができる。
　また、正極集電体５００のクリップ部５５０は、薄肉部となっている。つまり、電極体４００との接合が行われる集電部５３０は、一般的に厚みが厚く形成されているため、接合作業を容易に行うには、クリップ部５５０を薄肉部とするのが好ましい。つまり、かしめによる接合の場合には、クリップ部５５０の厚みが厚いと、集電部５３０と電極体４００とを含めた全体の厚みが厚くなり、接合し難くなるため、クリップ部５５０に薄肉部を形成するのが好ましい。また、かしめ接合の場合の薄肉部の厚さは、集電部５３０の３／１０以上が好ましく、４／５以下が好ましい。
　超音波溶接やレーザ溶接等でも、厚みが薄い側からでないと接合作業が困難であるため、集電部５３０の厚みが厚い場合には、クリップ部５５０に薄肉部を形成しておくのが好ましい。薄肉部が存在することにより、超音波やレーザの出力を小さくしても接合することが可能となり、金属粉、溶接チリ等による金属コンタミの抑制や、接合部の過度の過熱を抑制することができる。このように、クリップ部５５０に薄肉部を形成することで、電極体４００と正極集電体５００との接合作業を容易に行うことができる。超音波溶接やレーザ溶接等を用いる場合の薄肉部の厚さは、集電部５３０の１／１０以上が好ましい。また、集電部５３０の１／２以下が好ましく、１／３以下がより好ましい。薄肉部は電極体４００とクリップ部５５０が接合される場所に形成されていれば良く、薄肉部の数や形状は任意である。すなわち、薄肉部はクリップ部５５０の一部でもよく、クリップ部５５０の全体が薄くなっていても良く、クリップ部５５０に複数の薄肉部が形成されていても良い。
　また、クリップ部５５０の厚みが薄い場合には、クリップ部５５０が正極集電体５００と一体化されていないと、電極体４００への正極集電体５００の接合時に、静電気によって２枚のクリップがくっつきやすく、また、クリップが落下しやすくなるため、不具合が生じやすい。このため、厚みが薄いクリップ部５５０が一体化された正極集電体５００を用いることで、当該不具合が生じるのを防ぐことができる。これらにより、電極体４００と正極集電体５００との接合作業を容易にすることができる。
　また、正極集電体５００のクリップ部５５０は、集電部５３０よりも幅が小さい。つまり、正極集電体５００と電極体４００との間の抵抗を小さくするために、集電部５３０は、広い面積で電極体４００と接触するのが好ましいが、クリップ部５５０は、集電部５３０とで電極体４００を挟んで接合できればよいため、広い面積で電極体４００と接触する必要はない。このため、クリップ部５５０の幅を小さくでき、正極集電体５００に使用する材料の量を低減することができる。また、クリップ部５５０の幅が小さい場合には、クリップ部５５０が正極集電体５００と一体化されていないと、電極体４００への正極集電体５００の接合時に、クリップが落下しやすくなるため、不具合が生じやすい。このため、幅が小さいクリップ部５５０が一体化された正極集電体５００を用いることで、当該不具合が生じるのを防ぐことができる。これにより、電極体４００と正極集電体５００との接合作業を容易にすることができる。
　また、正極集電体５００は、複数のクリップ部５５０のそれぞれが集電部５３０と接合された構成を有している。ここで、本願発明者は、電極体４００を１つのクリップ部５５０と集電部５３０とで挟んで複数箇所接合すると、電極体４００にたわみが生じる場合があるが、クリップ部５５０を複数に分けて順に集電部５３０とで電極体４００を挟んで接合していくことで、当該たわみを抑制することができることを見出した。このため、正極集電体５００に、それぞれが集電部５３０と接合される複数のクリップ部５５０を形成することで、電極体４００のたわみを抑制することができ、電極体４００と正極集電体５００との接合作業を容易にすることができる。
　また、蓄電素子は、複数のクリップ部５５０のそれぞれについて１つの接合部２０を有している。ここで、正極集電体５００が複数のクリップ部５５０を有していても、１つのクリップ部５５０に複数の接合部２０が形成されると、電極体４００にたわみが生じる要因となる。このため、１つのクリップ部５５０に１つの接合部２０が形成されることで、電極体４００のたわみをより抑制することができ、電極体４００と正極集電体５００との接合作業を容易にすることができる。
　また、正極集電体５００の中間部５４０には、溝部５４１（及び貫通孔の少なくとも一方）が形成されているため、正極集電体５００を電極体４００に接合する際に、正極集電体５００を集電部５３０とクリップ部５５０との間で容易に折り曲げることができる。このため、クリップ部５５０が集電部５３０と一体化されていても、電極体４００と正極集電体５００との接合作業を容易にすることができる。
　なお、負極集電体６００側についても、正極集電体５００側と同様の構成を有するため、同様の効果を奏することができる。
　（変形例）
　次に、上記実施の形態の変形例について、説明する。上記実施の形態では、電極体４００は、いわゆる縦巻型の電極体であることとした。しかし、本変形例では、電極体は、いわゆる横巻型の電極体である。
　図７は、本実施の形態の変形例に係る蓄電素子１０ａの構成を示す分解斜視図である。なお、同図は、電極体４００ａに接合される前の状態における正極集電体５００ａの構成を示している。また、図８は、本実施の形態の変形例に係る正極集電体５００ａが電極体４００ａの正極集束部４１０ａに接合される工程を示す断面図である。具体的には、図８の（ａ）は、図７の正極集電体５００ａを、ＶＩＩＩａ－ＶＩＩＩａ線を含むＹＺ平面に平行な面で切断した場合の断面図に、正極集束部４１０を配置した状態を示している。また、図８の（ｂ）は、図８の（ａ）の正極集電体５００ａの中間部５４０ａを、正極集束部４１０ａを挟み込むように折り曲げた状態を示している。また、図８の（ｃ）は、図８の（ｂ）の正極集電体５００ａ及び正極集束部４１０ａに、接合部２０ａを形成した状態を示している。
　まず、図７に示すように、本変形例に係る蓄電素子１０ａは、上記実施の形態に係る蓄電素子１０が備える電極体４００、正極集電体５００及び負極集電体６００に代えて、電極体４００ａ、正極集電体５００ａ及び負極集電体６００ａを備えている。
　電極体４００ａは、正極板及び負極板が、Ｚ軸方向に平行な巻回軸まわりに巻回されて形成されている。また、電極体４００ａは、正極板及び負極板に上方に突出するタブを有しており、正極板のタブが積層されて正極集束部４１０ａが形成され、負極板のタブが積層されて負極集束部４２０ａが形成されている。電極体４００ａは、この正極集束部４１０ａ及び負極集束部４２０ａが正極集電体５００ａ及び負極集電体６００ａと接合されることで、正極集電体５００ａ及び負極集電体６００ａと電気的に接続される。なお、本実施の形態では、電極体４００ａ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。
　次に、正極集電体５００ａ及び負極集電体６００ａの構成について、詳細に説明する。ただし、正極集電体５００ａと負極集電体６００ａとは、同様の構成を有しているため、以下では、正極集電体５００ａの構成について説明し、負極集電体６００ａの構成の説明は省略する。
　図８の（ａ）に示すように、正極集電体５００ａは、集電部５３０ａと、中間部５４０ａと、クリップ部５５０ａとを有している。集電部５３０ａは、電極体４００ａの正極集束部４１０ａと接合される矩形状かつ平板状の部位である。中間部５４０ａは、集電部５３０ａとクリップ部５５０ａとの間で集電部５３０ａ及びクリップ部５５０ａを繋ぐ板状の部位であり、集電部５３０ａ及びクリップ部５５０ａと一体化されている。クリップ部５５０ａは、中間部５４０ａから突出して配置された矩形状かつ平板状の部位であり、集電部５３０ａよりもサイズが小さく形成されている。
　具体的には、クリップ部５５０ａは、厚み（図８の（ａ）ではＹ軸方向の厚み、図８の（ｂ）ではＺ軸方向の厚み）が、集電部５３０ａの厚み（Ｚ軸方向の厚み）よりも薄い薄肉部である。なお、中間部５４０ａも、集電部５３０ａよりも厚みが薄い薄肉部である。また、クリップ部５５０ａは、幅（図８の（ａ）ではＺ軸方向の幅、図８の（ｂ）ではＹ軸方向の幅）が、集電部５３０ａの幅（Ｙ軸方向の幅）よりも小さく形成されている。なお、クリップ部５５０ａは、長さ（Ｘ軸方向の長さ）については、集電部５３０ａの長さ（Ｘ軸方向の長さ）と同等の大きさを有しているが、集電部５３０ａの長さよりも小さく形成されていてもよい。また、クリップ部５５０ａは、厚みまたは幅が、集電部５３０ａよりも大きく形成されていてもよい。また、中間部５４０ａは、上記実施の形態の中間部５４０のように、薄肉部ではなくて溝部等が形成されている構成でもよい。
　このような構成の正極集電体５００ａにおいて、まず、図８の（ａ）に示すように、集電部５３０ａと正極集束部４１０ａとが、当接した状態で配置される。そして、図８の（ｂ）に示すように、正極集電体５００ａを中間部５４０ａの位置で折り曲げて、集電部５３０ａとクリップ部５５０ａとで正極集束部４１０ａを挟み込む。この際、中間部５４０ａは薄肉部であるため容易に折り曲げることができる。なお、この状態においても、クリップ部５５０ａは、Ｙ軸方向の幅が集電部５３０ａよりも小さくなるように形成されている。そして、図８の（ｃ）に示すように、集電部５３０ａとクリップ部５５０ａとが正極集束部４１０ａを挟み込んだ状態で、超音波溶接や抵抗溶接等で溶接接合されて、接合部２０ａが形成される。
　以上のように、本変形例に係る蓄電素子１０ａによれば、上記実施の形態と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及びその変形例に係る蓄電素子について説明したが、本発明は、この実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
　例えば、上記実施の形態及びその変形例では、１つのクリップ部について、１つの接合部が形成されることとした。しかし、１つのクリップ部に複数の接合部が形成されていることにしてもよい。
　また、上記実施の形態のように複数のクリップ部５５０が設けられている場合には、複数のクリップ部５５０のうちのいずれかのクリップ部５５０が、他のクリップ部５５０と異なる長さ、幅または厚みを有していてもよい。例えば、複数のクリップ部５５０のうち、少なくとも１つのクリップ部５５０は、他のクリップ部５５０と厚みが異なることにしてもよい。つまり、複数のクリップ部５５０において、異なる接合方法で接合を行いたいような場合に、接合箇所が接合方法に適した厚みになるように、クリップ部５５０の厚みを異ならせて形成することが考えられる。例えば、一方のクリップ部５５０ではクリンチかしめで接合し、他方のクリップ部５５０では超音波溶接等で接合する場合、それぞれのクリップ部５５０を最適な厚みに形成することにしてもよい。
　つまり、例えば超音波溶接による接合では、クリップ部５５０の厚みを薄くして、薄い側から接合作業を行うのが好ましいが、かしめによる接合では、電極体４００を挟み込むためにクリップ部５５０はある程度厚い方が好ましい。また、例えば、超音波溶接による接合をかしめによる接合で挟むなど、異なる位置に異なる接合形態を施すことで、最適な接合を実現できる場合がある。このように、クリップ部５５０の厚みを異ならせることで、異なる位置に異なる接合形態を施すことができるため、電極体４００と正極集電体５００とを最適な形態で接合することができる。
　また、上記実施の形態では、接合部２０は、正極集電体５００が電極体４００及びクリップ部５５０に向けて突出した凹凸構造の接合部であることとした。しかし、接合部２０は、クリップ部５５０及び電極体４００が正極集電体５００に向けて突出した凹凸構造の接合部であることにしてもよい。例えばクリップ部５５０の方が正極集電体５００よりも厚いような場合には、この構成の方が好ましい。
　また、上記実施の形態では、正極集電体５００は１本の集電部５３０を有していることとしたが、集電部５３０の本数は限定されず、正極集電体５００は、２本以上の集電部５３０を有していることにしてもよい。
　また、上記実施の形態では、電極体４００は、巻回軸が蓋体１１０に平行となるいわゆる縦巻きの巻回型電極体であることとした。また、上記変形例では、電極体４００ａは、巻回軸が蓋体１１０に垂直となるいわゆる横巻きの巻回型電極体であることとした。しかし、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。
　また、上記実施の形態では、正極集電体５００と電極体４００とを接合する例として、クリンチかしめ接合を例示した。また、上記変形例では、正極集電体５００ａと電極体４００ａとを接合する例として、超音波溶接や抵抗溶接等の溶接接合を例示した。しかし、これには限定されず、上記実施の形態において、上記変形例のように、超音波溶接や抵抗溶接等の溶接接合によって接合部２０を形成してもよい。また、上記変形例において、上記実施の形態のように、クリンチかしめ接合によって接合部２０ａを形成してもよい。または、レーザ溶接やリベットを用いた接合などによって、接合部を形成することにしてもよい。
　また、上記実施の形態及びその変形例では、正極集電体及び負極集電体の双方が、上記の構成を有していることとしたが、正極集電体または負極集電体が上記の構成を有していないことにしてもよい。
　また、上記実施の形態及びその変形例に含まれる構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
　また、本発明は、このような蓄電素子として実現することができるだけでなく、当該蓄電素子が備える正極集電体としても実現することができる。
　本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子等に適用できる。
　　１０、１０ａ　蓄電素子
　　２０、２０ａ、３０　接合部
　　４００、４００ａ　電極体
　　５００、５００ａ　正極集電体
　　５３０、５３０ａ　集電部
　　５４０、５４０ａ　中間部
　　５４１　溝部
　　５５０、５５０ａ　クリップ部

Claims (7)

  1. 　電極体と集電体とを備える蓄電素子であって、
    　前記集電体は、
    　前記電極体と接合される集電部と、
    　前記集電部とで前記電極体を挟むクリップ部と
    　前記集電部及び前記クリップ部を繋ぐ中間部であって、前記集電部及び前記クリップ部と一体化された中間部とを有し、
    前記クリップ部は前記集電部よりもサイズが小さく、
    前記クリップ部は前記集電部よりも厚みが薄い薄肉部を有する
    　蓄電素子。
  2. 　前記クリップ部は、厚み方向と直交する方向において、前記集電部よりも幅が小さい
    　請求項１に記載の蓄電素子。
  3. 　前記集電体は、複数の前記クリップ部を有し、
    　前記複数のクリップ部のそれぞれは、前記集電部と接合されている
    　請求項１または２に記載の蓄電素子。
  4. 　前記集電体及び前記電極体は、前記複数のクリップ部のそれぞれについて１つの接合部を有する
    　請求項３に記載の蓄電素子。
  5. 　前記中間部には、溝部及び貫通孔の少なくとも一方が形成されている
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の蓄電素子。
  6. 　電極体と集電体とを備える蓄電素子の製造方法であって、
    　前記集電体は、
    　前記電極体と接合される集電部と、
    　前記集電部よりもサイズが小さいクリップ部と、
    　前記集電部及び前記クリップ部を繋ぐ中間部であって、前記集電部及び前記クリップ部と一体化された中間部とを有し、
    　前記集電部と前記電極体を当接させたのちに、前記中間部を折り曲げることにより、前記集電部と前記クリップ部で前記電極体を挟み込む
    　蓄電素子の製造方法。
  7. 　前記クリップ部は、前記集電部よりも厚みが薄い薄肉部を有する
    請求項６に記載の蓄電素子の製造方法。
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