WO2019151215A1 - 蓄電素子 - Google Patents

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WO2019151215A1
WO2019151215A1 PCT/JP2019/002896 JP2019002896W WO2019151215A1 WO 2019151215 A1 WO2019151215 A1 WO 2019151215A1 JP 2019002896 W JP2019002896 W JP 2019002896W WO 2019151215 A1 WO2019151215 A1 WO 2019151215A1
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convex portion
container
terminal
convex
storage element
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PCT/JP2019/002896
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憲利 前田
翔平 山尾
陽平 渕上
Original Assignee
株式会社Ｇｓユアサ
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    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
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    • 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 a power storage element including a container and an electrode terminal disposed in the container.
  • Patent Document 1 in a battery manufacturing process, an electrode terminal is inserted into a through-hole of a lid portion through an insulating member, and a burring portion in the through-hole is pressed between the electrode terminal and the lid portion from the outside of the case. Techniques for combining are disclosed. In Patent Document 1, it is described that, when the burring part is pressed, the cover part is deformed so as to fill a groove formed in the outer peripheral part of the burring part, thereby preventing distortion and deformation of the lid part.
  • An object of the present invention is to provide a power storage element including a container and an electrode terminal disposed in the container, and capable of downsizing the terminal structure.
  • An electricity storage device is an electricity storage device including a container and an electrode terminal disposed in the container, and the electrode terminal includes a terminal body and a shaft body connected to the terminal body.
  • the container has a first protrusion and a second protrusion that protrude in the same direction from a wall portion of the container on which the terminal main body is disposed, and the shaft protrudes through the first protrusion.
  • the second convex portion is disposed on a side of the first convex portion, and at least a part of the second convex portion is viewed from the axial direction of the shaft body, At least one of the first convex portion and the second convex portion is arranged at a position overlapping with the terminal main body, and a taper that is inclined in a direction away from the other as it is farther from the wall portion at a portion adjacent to the other. A surface is formed.
  • a storage element that includes a container and an electrode terminal disposed in the container, and can be reduced in size.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a power storage device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing components arranged in the container of the energy storage device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the electrode terminal and its peripheral components according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the cover plate according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a partially cutaway perspective cross-sectional view showing a shaft hole and its peripheral portion of the cover plate according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the upper insulating member according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the energy storage device according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the arrangement position of the second convex portion according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a power storage element according to a modification of the embodiment.
  • a concavo-convex structure may be formed in the vicinity of the electrode terminal in the container provided in the power storage element.
  • other members such as a gasket for maintaining the airtightness between the electrode terminal and the container.
  • the other members such as a gasket and the concavo-convex structure formed on the container are folded together (coexist) around the electrode terminal. Therefore, an opening corresponding to the convex portion in the concavo-convex structure of the container is formed in the gasket.
  • a sket can be arrange
  • the convex portion can be engaged with the opening portion, and the convex portion can have a role such as positioning of the gasket.
  • An electricity storage device is an electricity storage device including a container and an electrode terminal disposed in the container, and the electrode terminal includes a terminal body and a shaft body connected to the terminal body.
  • the container has a first protrusion and a second protrusion that protrude in the same direction from a wall portion of the container on which the terminal main body is disposed, and the shaft protrudes through the first protrusion.
  • the second convex portion is disposed on a side of the first convex portion, and at least a part of the second convex portion is viewed from the axial direction of the shaft body, At least one of the first convex portion and the second convex portion is arranged at a position overlapping with the terminal main body, and a taper that is inclined in a direction away from the other as it is farther from the wall portion at a portion adjacent to the other. A surface is formed.
  • the first convex portion and the second convex portion can be substantially formed.
  • the protruding portion which is a portion corresponding to the portion between the first convex portion and the second convex portion, in the mold can be formed in a shape whose root is thicker than the tip portion. Therefore, the mold can be provided with such durability that it can be used in the actual production of a container having the first convex portion and the second convex portion arranged at positions close to each other.
  • the power storage device is a power storage device including a container and an electrode terminal disposed in the container, and is a power storage device capable of downsizing the terminal structure.
  • the tapered surface may be formed on the first convex portion.
  • the second convex portion since the second convex portion does not need to have a tapered surface, the second convex portion can be formed in a shape having a side surface that rises perpendicular to the wall portion around the entire circumference. That is, the second convex portion can be shaped so as to be easily caught by another member such as an insulating member. Therefore, the second convex portion can be effectively used as a part for positioning other members.
  • the taper surface may be formed on the entire circumference of the first convex portion when viewed from the protruding direction of the first convex portion.
  • the tapered surface is formed on the entire circumference of the first convex portion, the shape of the mold for forming the first convex portion is simplified. Therefore, the first convex portion can be formed accurately or easily.
  • the tapered surface may be formed on the second convex portion.
  • the second convex portion has the tapered surface, it is easy to insert into the concave portion of the insulating member corresponding to the second convex portion. Therefore, the storage element can be easily assembled.
  • the shaft body has a caulking portion disposed inward or outward of the container, and the first convex portion and the second convex portion are arranged on the side where the caulking portion is disposed from the wall portion. It may be formed in a protruding shape.
  • the wall portion When caulking the shaft body, the wall portion is less likely to be deformed when caulking from the protruding direction of the first convex portion. That is, in the electricity storage device according to this aspect, when the protruding direction of the first convex portion is the inside of the container, the wall portion when the shaft body integrally provided on the electrode terminal is caulked and joined to the current collector or the like Deformation is more reliably suppressed. In the electricity storage device according to this aspect, when the protruding direction of the first convex portion is outward from the container, the wall portion is more reliably deformed when the shaft body provided in the current collector and the terminal body are joined by caulking. To be suppressed.
  • a recess may be formed at a position on the back side of the second protrusion in the wall.
  • the second convex portion and the concave portion formed at the corresponding positions in the thickness direction of the wall portion are simultaneously formed by plastic processing (half punching processing, embossing processing, burring processing, bead processing, drawing processing, etc.) on the wall portion.
  • plastic processing half punching processing, embossing processing, burring processing, bead processing, drawing processing, etc.
  • the recessed part of the back side of a 2nd convex part can be utilized for the rotation stop of the insulating member arrange
  • the recessed part of the back side of a 2nd convex part can be utilized for positioning etc. of the insulating member arrange
  • the arrangement direction of a pair of electrode terminals included in a power storage element the arrangement direction of a pair of current collectors, both end portions of the electrode body (a pair of mixture layer non-forming portions) ),
  • the winding axis direction of the electrode body, or the opposing direction of the short side surface of the container is defined as the X-axis direction.
  • the opposing direction of the long side of the container, the short direction of the short side of the container, or the thickness direction of the container is defined as the Y-axis direction.
  • the direction in which the container body and the cover plate of the storage element are arranged, the longitudinal direction of the short side surface of the container, the extending direction of the legs of the current collector, or the vertical direction is defined as the Z-axis direction.
  • These X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction are directions that intersect (orthogonal in this embodiment). Although the case where the Z-axis direction does not become the vertical direction may be considered depending on the usage mode, the Z-axis direction will be described below as the vertical direction for convenience of explanation.
  • the X axis direction plus side indicates the arrow direction side of the X axis
  • the X axis direction minus side indicates the side opposite 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 showing an external appearance of a power storage element 10 according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing components disposed in the container 100 of the electricity storage device 10 according to the embodiment. Specifically, FIG. 2 is a perspective view showing the power storage element 10 with the lid plate 110 of the container 100 and the container main body 101 separated.
  • the electricity storage element 10 is a secondary battery that can charge and discharge electricity, and more specifically, is a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery.
  • the power storage element 10 is used as a power source for automobiles (or for mobile objects) such as an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), or a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), a power source for electronic devices, or a power storage power source.
  • EV electric vehicle
  • HEV hybrid electric vehicle
  • PHEV plug-in hybrid electric vehicle
  • the power storage element 10 may be mounted as a battery for starting an engine in a vehicle such as a gasoline vehicle or a diesel vehicle.
  • the storage element 10 is not limited to a non-aqueous electrolyte secondary battery, and may be a secondary battery other than the non-aqueous electrolyte secondary battery or a capacitor.
  • the electricity storage element 10 may be a primary battery that can use the stored electricity without being charged by the user.
  • the electricity storage element 10 may be a battery using a solid electrolyte.
  • the electricity storage device 10 includes a container 100, a negative electrode terminal 200, and a positive electrode terminal 300. As shown in FIG. 2, a negative electrode side current collector 120, a positive electrode side current collector 130, and an electrode body 400 are accommodated in the container 100.
  • the power storage element 10 may include a spacer disposed on the side of the current collectors 120 and 130, an insulating film that wraps the electrode body 400, and the like in addition to the above-described components.
  • An electrolytic solution (non-aqueous electrolyte) or the like is enclosed in the container 100 of the electricity storage element 10, but illustration thereof is omitted.
  • As the electrolytic solution sealed in the container 100 there is no particular limitation on the type as long as it does not impair the performance of the electricity storage device 10, and various types can be selected.
  • the container 100 includes a container body 101 having a rectangular cylindrical shape and a bottom, and a cover plate 110 that is a plate-like member that closes the opening of the container body 101.
  • the container 100 has a structure in which after the electrode body 400 and the like are accommodated therein, the lid plate 110 and the container body 101 are sealed by welding or the like.
  • the material of the lid plate 110 and the container body 101 is not particularly limited, but is preferably a weldable metal such as stainless steel, aluminum, or aluminum alloy.
  • 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 is an electrode plate in which a composite material layer containing a positive electrode active material is formed on a positive electrode base material layer that is a long strip-shaped current collector foil made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the negative electrode plate is an electrode plate in which a composite material layer including a negative electrode active material is formed on a negative electrode base material layer which is a long strip-shaped current collector foil made of copper or a copper alloy.
  • the separator is a microporous sheet made of resin or the like.
  • the electrode body 400 is formed by winding a separator between a positive electrode plate and a negative electrode plate.
  • the electrode body 400 is a positive electrode formed by laminating a base material layer of a positive electrode plate at one end in the winding axis direction (X-axis direction in the present embodiment) (the end on the plus side in the X-axis direction in FIG. 2). It has a side end 411a.
  • the electrode body 400 has a negative electrode side end portion 421a formed by laminating a base material layer of a negative electrode plate on the other end in the winding axis direction (end portion on the negative side in the X axis direction in FIG. 2).
  • the positive electrode side end 411 a is bonded to the current collector 130, and the negative electrode side end 421 a is bonded to the current collector 120.
  • 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 shape of the electrode body 400 is not limited to a wound type, and may be a laminated type in which flat plate plates are laminated.
  • the electrode terminal 200 which is a negative electrode terminal, is electrically connected to the negative electrode of the electrode body 400 through the current collector 120.
  • the electrode terminal 300 which is a positive electrode terminal is electrically connected to the positive electrode of the electrode body 400 through the current collector 130.
  • the electrode terminals 200 and 300 are attached to the cover plate 110 disposed above the electrode body 400 via upper insulating members 250 and 350.
  • the current collectors 120 and 130 are disposed between the electrode body 400 and the wall surface of the container 100, and are electrically connected to the electrode terminals 200 and 300 and the negative electrode plate and the positive electrode plate of the electrode body 400. It is a member provided with rigidity.
  • the material of the current collector 130 is not limited, but is formed of aluminum or an aluminum alloy, as in the positive electrode base material layer of the electrode body 400.
  • the material of the current collector 120 is not limited, but is formed of copper or a copper alloy as in the negative electrode base material layer of the electrode body 400.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the electrode terminal 300 and its peripheral components according to the embodiment.
  • the shaft 310 is shown in a state before being swaged.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of lid plate 110 according to the embodiment. 4 shows a cross section taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a partially cutaway perspective sectional view showing the shaft hole 112 of the lid plate 110 and the peripheral portion thereof according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the back surface side (the cover plate 110 side) of the upper insulating member 350 according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of power storage device 10 according to the embodiment.
  • FIG. 7 shows a cross section of the electrode terminal 300 and its periphery when the electricity storage device 10 is cut along the XZ plane passing through the IV-IV line shown in FIG.
  • the electrode terminal 300 includes a terminal body 301 and a shaft body 310 connected to the terminal body 301.
  • the shaft body 310 extends from the terminal body 301 in a predetermined direction (in the present embodiment, the direction on the minus side of the Z-axis direction).
  • the terminal body 301 is disposed on the cover plate 110 of the container 100 via the upper insulating member 350 and is electrically connected to the current collector 130 in the container 100 via the shaft body 310.
  • the shaft body 310 provided in the electrode terminal 300 includes the opening 352 of the upper insulating member 350, the shaft hole 112 of the cover plate 110, and the lower insulating member 380.
  • the tip portion is caulked by being inserted into the opening 382 and the opening 133 of the current collector 130.
  • a caulking portion 311 which is a caulking end portion, is formed at the tip end portion of the shaft body 310, and the electrode terminal 300 is attached to the cover plate 110 together with the upper insulating member 350, the lower insulating member 380, and the current collector 130. Fixed.
  • the shaft body 310 is provided integrally with the terminal body 301. That is, in the present embodiment, the electrode terminal 300 includes a terminal main body 301 and a shaft body 310 provided integrally with the terminal main body 301.
  • the electrode terminal 300 for example, cuts a metal (such as aluminum or aluminum alloy) wire into a predetermined length, and manufactures the cut wire by plastic working.
  • the terminal body 301 preferably has a shape close to a square in order to manufacture without trimming. In this case, the maximum dimension of the terminal body 301 depends on the thickness (width in the Y-axis direction) of the container 100. The size is relatively small.
  • the electrode terminal 300 integrally including the shaft body 310 and the terminal body 301 can be manufactured by a relatively simple process.
  • the current collector 130 has a terminal connection part 131 in which an opening 133 is formed, and a pair of leg parts 132 extending from the terminal connection part 131.
  • the pair of leg parts 132 is as described above. Are joined to the positive electrode side end portion 411a of the electrode body 400.
  • the upper insulating member 350 disposed between the cover plate 110 and the terminal body 301 has a cylindrical portion 358 (see FIG. 6) that forms an opening 352 through which the shaft body 310 passes.
  • the cylindrical portion 358 has a role of maintaining airtightness between the shaft body 310 and the shaft hole 112 of the lid plate 110. That is, the upper insulating member 350 also has a role as a so-called gasket.
  • the lower insulating member 380 is disposed between the current collector 130 and the lid plate 110 and insulates the current collector 130 and the lid plate 110.
  • Each of the upper insulating member 350 and the lower insulating member 380 is made of polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyphenylene sulfide resin (PPS), polyether ether ketone (PEEK), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether (PFA), It is made of an insulating material such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polybutylene terephthalate (PBT), or poly ether sulfone (PES).
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • PPS polyphenylene sulfide resin
  • PEEK polyether ether ketone
  • PFA tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PES poly ether sulfone
  • the cover plate 110 on which the electrode terminal 300 is arranged has a first protrusion 114 and second protrusions 115a and 115b protruding in the same direction, as shown in FIGS. And have.
  • a shaft hole 112 through which the shaft body 310 connected to the terminal main body 301 passes is formed in the first convex portion 114.
  • the first convex portion 114 has a function of suppressing deformation of the cover plate 110 due to a pressing force when the shaft body 310 is caulked.
  • each of the 2nd convex parts 115a and 115b is arrange
  • the lower insulating member 380 includes an engagement recess 385a that engages with the second protrusion 115a and an engagement recess 385b that engages with the second protrusion 115b. have.
  • Each of the 1st convex part 114 and the 2nd convex part 115a and 115b is formed in the bulging shape in the cover board 110, and a recessed part exists in the back side of these convex parts.
  • a recess 113a is formed on the back of the second protrusion 115a
  • a recess 113b is formed on the back of the second protrusion 115b.
  • the recesses 113a and 113b are used for positioning and detent of the upper insulating member 350.
  • the upper insulating member 350 includes an engaging convex portion 359 a that engages with the concave portion 113 a and an engaging convex portion 359 b that engages with the concave portion 113 b. Yes.
  • the upper insulating member 350 further has a side wall portion 351 facing the end face of the terminal body 301 as shown in FIGS. 3, 6 and 7.
  • the side wall portion 351 is a wall erected on the outer peripheral edge of the upper insulating member 350 and is formed so as to cover the periphery of the terminal body 301 in a plan view (when viewed from the Z-axis direction).
  • the upper insulating member 350 is prevented from rotating by the engagement with the concave portions 113a and 113b of the lid plate 110.
  • the upper insulating member 350 functions as a detent for the terminal body 301 (electrode terminal 300).
  • the second convex portions 115 a and 115 b are disposed at positions close to the first convex portion 114. Specifically, the arrangement positions of the second convex portions 115 a and 115 b according to the present embodiment are described as follows in relation to the size of the terminal main body 301.
  • FIG. 8 is a diagram showing the arrangement positions of the second convex portions 115a and 115b according to the embodiment.
  • the second protrusions 115a and 115b are represented by circles with dots, and the outer shape of the terminal body 301 is indicated by dotted lines.
  • the second protrusions 115 a and 115 b are at positions where at least a part of the second protrusions 115 a and 115 b overlap with the terminal body 301 when viewed from the axial direction of the shaft body 310 (Z-axis direction in the present embodiment). Is arranged. In the present embodiment, the size of the terminal body 301 is relatively small. Therefore, the second convex portions 115a and 115b are arranged at positions relatively close to the first convex portion 114, as shown in FIGS.
  • the first convex portion 114 is formed with a tapered surface 116 inclined in a direction away from the second convex portion 115a at a portion adjacent to the second convex portion 115a.
  • the first convex portion 114 is formed with a tapered surface 116 that is inclined in a direction away from the second convex portion 115b at a portion adjacent to the second convex portion 115b.
  • the power storage device 10 includes the container 100 and the electrode terminal 300 disposed in the container 100.
  • the container 100 has the 1st convex part 114 and the 2nd convex parts 115a and 115b which protrude in the same direction from the wall part (cover plate 110) in which the terminal main body 301 which the electrode terminal 300 has of the container 100 is arrange
  • the first convex portion 114 has a shaft hole 112 through which the shaft body 310 connected to the terminal body 301 passes.
  • Each of the second convex portions 115a and 115b is disposed at a position that is lateral to the first convex portion 114 and at least partially overlaps with the terminal body 301 when viewed from the axial direction of the shaft body 310.
  • At least one of the first convex portion 114 and the second convex portion 115a or 115b is formed with a tapered surface 116 that is inclined in a direction away from the other side as the distance from the lid plate 110 increases in a portion adjacent to the other.
  • the tapered surface 116 is formed on the first convex portion 114 as described above.
  • the cover plate 110 since the shaft hole 112 through which the shaft body 310 passes is formed in the first convex portion 114, deformation of the cover plate 110 due to the shaft body 310 caulking or the like is suppressed. .
  • the formation of the first convex portion 114 and the second convex portion 115a by plastic working using a mold is substantially achieved.
  • the protruding portion which is a portion corresponding to the portion between the first convex portion 114 and the second convex portion 115a, in the mold can be formed in a shape whose root is thicker than the tip portion. Therefore, the mold can be provided with durability that can be used for actual production of the cover plate 110 having the first convex portion 114 and the second convex portion 115a arranged at positions close to each other.
  • the electrode terminal 300 including the shaft body 310 and the terminal body 301 integrally is manufactured by plastic working on the cut wire.
  • the size of the terminal body 301 is relatively small, and as a result, the size of the insulating member disposed around the electrode terminal 300 is also relatively small.
  • the size of the upper insulating member 350 is reduced by reducing the size of the terminal main body 301, whereby the recess 113 a that engages with the upper insulating member 350 is relatively formed in the shaft hole 112. It is necessary to form in a close position.
  • the second convex portion 115 a located on the back side of the concave portion 113 a in the cover plate 110 is formed at a position relatively close to the first convex portion 114 and is used for positioning the lower insulating member 380.
  • the second convex portion 115a is positioned close to the first convex portion 114 in order to meet the demand for miniaturization of the terminal structure of the power storage element 10. May be placed in
  • the mold for forming these convex portions can be made durable. That is, the feasibility of the electricity storage element 10 as an actual product is also ensured.
  • the power storage device 10 is a power storage device 10 including the container 100 and the electrode terminal 300 disposed in the container 100, and is a power storage device 10 capable of downsizing the terminal structure.
  • the tapered surface 116 is formed on the first convex portion 114. Therefore, the second convex portion 115a does not need to have the tapered surface 116. Therefore, as shown in FIGS. 5 and 7, the second convex portion 115 a can be formed in a shape having a side surface that rises substantially perpendicular to the cover plate 110 on the entire circumference. In other words, the second convex portion 115a can be shaped to be easily caught by the lower insulating member 380. Therefore, the second convex portion 115a can be effectively used as a portion for positioning or position regulation of the lower insulating member 380.
  • the tapered surface 116 is formed on the entire circumference of the first convex portion 114 when viewed from the protruding direction of the first convex portion 114, as shown in FIGS. Has been.
  • the tapered surface 116 is formed only on a part of the entire circumference of the first convex portion 114, the first convex portion 114 has a shape in which portions rising at different angles with respect to the lid plate 110 are mixed. .
  • the mold for forming the first convex portion 114 becomes complicated, and it is difficult to form the first convex portion 114 with high accuracy.
  • the tapered surface 116 is formed on the entire circumference of the first convex portion 114, and therefore the first convex portion 114 can be formed with high accuracy or easily.
  • the shaft body 310 has a caulking portion 311 disposed inside or outside the container 100 (inward in the present embodiment) (see FIG. 7).
  • the 1st convex part 114 and the 2nd convex part 115a are formed in the protruding shape toward the side (inward of the container 100) from which the crimping part 311 is arrange
  • the lid plate 110 is less likely to be deformed by caulking from the protruding direction of the first convex portion 114 in which the shaft hole 112 is formed. That is, when the protruding direction of the first convex portion 114 is inward of the container 100 as in the present embodiment, when the shaft body 310 integrally provided on the electrode terminal 300 is caulked and joined to the current collector 130 The deformation of the lid plate 110 is more reliably suppressed.
  • a concave portion 113a having a size corresponding to the second convex portion 115a is formed at a position on the back side of the second convex portion in the cover plate 110.
  • the second convex portions 115a and the concave portions 113a having shapes corresponding to the thickness direction of the cover plate 110 are formed by plastic processing (half punching processing, embossing processing, burring processing, bead processing, drawing processing, etc.) on the cover plate 110. Can be formed simultaneously.
  • the concave portion 113a on the back side of the second convex portion 115a can be used to prevent the upper insulating member 350 from rotating.
  • the recess 113a functions as a detent for the electrode terminal 300 via the upper insulating member 350 as described above.
  • the power storage element 10 has been described above, but the power storage element 10 may have a structure around the electrode terminal 300 that is different from the structure shown in FIGS. Thus, hereinafter, a modified example of the structure around the electrode terminal 300 in the power storage element 10 will be described focusing on differences from the above embodiment.
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view of power storage element 10a according to a modification of the embodiment. Specifically, FIG. 9 illustrates a partial cross section of the electricity storage element 10a at a position corresponding to FIG.
  • an upper insulating member 350 a is disposed between the terminal main body 301 of the electrode terminal 300 a and the lid plate 110 a that is a part of the container 100, and a shaft body connected to the terminal main body 301. 138 is disposed through the shaft hole 112 of the lid plate 110a.
  • the electricity storage device 10a according to this modification differs from the electricity storage device 10 according to the above-described embodiment in that the shaft body 138 is caulked outside the container 100. More specifically, in the present modification, the current collector 130 a has a shaft body 138 joined to the terminal connection portion 131. The distal end portion of the shaft body 138 is caulked in a state of penetrating the joint hole 302 of the terminal main body 301a included in the electrode terminal 300a, whereby the caulking portion 139 is formed.
  • the lid plate 110 includes the first convex portion 114, the second convex portion 115a, and the second convex portion 115a that protrude outward from the container 100. 115b. That is, the 1st convex part 114 and the 2nd convex part 115a are formed in the protruding shape toward the side (outside of the container 100) where the crimping part 139 is arrange
  • the first convex portion 114 more reliably suppresses deformation of the cover plate 110 due to the pressing force when the shaft body 138 is caulked.
  • metal pieces (contamination) generated during caulking are less likely to adhere to the inside of the cover plate 110, which is advantageous in that the possibility of contamination remaining in the container 100 is reduced.
  • the upper insulating member 350a is formed with an engagement recess 357a that engages with the second protrusion 115a and an engagement recess 357b that engages with the second protrusion 115b.
  • the 2nd convex parts 115a and 115b function as a rotation stop of terminal body 301a (electrode terminal 300a) via upper insulating member 350a.
  • concave portions 113a and 113b are formed on the back side of the second convex portions 115a and 115b in the cover plate 110a, and the lower insulating member 380a has an engaging convex portion 386a that engages with the concave portion 113a, and a concave portion.
  • An engaging convex portion 386b that engages with 113b is formed. Accordingly, the recesses 113a and 113a can be used for positioning the lower insulating member 380a.
  • At least one of the first convex portion 114 and the second convex portion 115a or 115b is in a direction adjacent to the other and away from the other as the distance from the cover plate 110 increases.
  • a tapered surface 116 that is inclined in the direction is formed.
  • a tapered surface 116 is formed on the first convex portion 114.
  • the power storage element 10a according to the present modification is a power storage element 10a including the container 100 and the electrode terminal 300a disposed in the container 100, and is a power storage element 10a capable of reducing the size of the terminal structure.
  • only one of the second convex portions 115a and 115b may be formed on the side of the first convex portion 114. That is, it is not essential that a plurality of second protrusions are formed on the cover plate 110 on which the electrode terminals 300 are arranged. Accordingly, a plurality of recesses formed on the back side of the second protrusions are also formed. Is not required.
  • a tapered surface that is inclined in a direction away from the first convex portion 114 may be formed only on the second convex portion 115a.
  • the 2nd convex part since the 2nd convex part has a taper surface, it becomes easy to insert in the engagement recessed part of the insulating member corresponding to the 2nd convex part. Therefore, the storage element can be easily assembled.
  • Both the 1st convex part 114 and the 2nd convex part 115a may be formed with the taper surface which inclines in the direction away from the other.
  • the width of the base of the protrusion corresponding to the space between the two protrusions in the mold for forming these two protrusions is increased. Thereby, the durability of the mold is further improved.
  • the protrusions or recesses of the cover plate 110 and the recesses or protrusions of the insulating member that are in a mutually engaging relationship may not be in contact with each other.
  • the engaging recess 385a of the lower insulating member 380 is engaged with the second protrusion 115a provided on the cover plate 110.
  • the second protrusion 115a is not in contact with the inner surface of the engagement recess 385a. Also good. That is, since the second convex portion 115a is positioned inward of the engaging concave portion 385a, it can play a role such as positioning of the lower insulating member 380.
  • the second convex portion 115a is not in contact with the inner surface of the engaging concave portion 385a, heat when welding the lid plate 110 and the container main body 101 is hardly transmitted from the lid plate 110 to the lower insulating member 380. Thereby, damage to the lower insulating member 380 due to heat during welding is suppressed.
  • the supplementary matter regarding the second convex portion 115a and the engaging concave portion 385a also applies to other combinations of convex portions and concave portions (for example, the engaging convex portion 359a of the upper insulating member 350 and the concave portion 113a of the cover plate 110). Is done.
  • first convex portion and the second convex portion are arranged at positions close to each other in the wall portion of the container of the electric storage element, at least one of the first convex portion and the second convex portion regardless of the size of the electric storage element
  • the upper insulating member 350 interposed between the terminal body 301 and the container 100 may be integrated with the lower insulating member 380.
  • the upper insulating member 350 and the lower insulating member 380 integrated with the lid plate 110 of the container 100 may be manufactured by insert molding.
  • cover plate 110 and the like according to the embodiment described above may be applied to the cover plate 110a and the like according to the modified example.
  • Forms constructed by arbitrarily combining the configurations described in the above embodiments and modifications are also included in the scope of the present invention.
  • the present invention can be realized not only as the power storage element described above but also as a power storage device including a plurality of the power storage elements.
  • the present invention can be applied to power storage elements such as lithium ion secondary batteries.
  • Container 101 Container body 110, 110a Cover plate 112 Axial hole 113a, 113b Concave 114 First convex 115a, 115b Second convex 116 Tapered surface 120, 130, 130a Current collector 131 Terminal connection 132 Leg part 133,352,382 Opening part 138,310 Shaft body 139,311 Caulking part 200,300,300a Electrode terminal 250,350,350a Upper insulation member 301,301a Terminal body 302 Joining hole 351 Side wall part 357a, 357b, 385a 385b Engaging recess 358 Cylindrical portion 359a, 359b, 386a, 386b Engaging projection 380, 380a Lower insulating member 400 Electrode body 411a Positive electrode side end 421a Negative electrode side end

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Abstract

蓄電素子（１０）は、容器（１００）と電極端子（３００）とを備える。容器（１００）は、蓋板（１１０）から同一方向に突出する第一凸部（１１４）並びに第二凸部（１１５ａ）を有する。第一凸部（１１４）は、端子本体（３０１）に接続された軸体（３１０）が貫通する軸孔（１１２）を有する。第二凸部（１１５ａ）は、第一凸部（１１４）の側方であって、かつ、軸体（３１０）の軸方向から見た場合において、少なくとも一部が端子本体（３０１）と重複する位置に配置されている。第一凸部（１１４）、及び、第二凸部（１１５ａ）の少なくとも一方には、他方と隣り合う部分に、当該他方から離れる向きに傾いたテーパ面（１１６）が形成されている。

Description

蓄電素子
　本発明は、容器と容器に配置された電極端子とを備える蓄電素子に関する。
　従来、電極体を収容する容器と、容器に配置された電極端子とを備える蓄電素子が広く知られている。特許文献１には、電池の製造工程において、電極端子を絶縁部材を介して蓋部の貫通孔に挿入するとともに、貫通孔におけるバーリング部をケース外方からのプレスにより電極端子と蓋部とを結合する技術が開示されている。特許文献１では、バーリング部のプレスの際に、バーリング部の外周部に形成された溝が埋まるように変形させて、蓋部の歪及び変形が防止される旨が記載されている。
特開２０１１－０６０６７２号公報
　上記特許文献１に記載の電池では、端子構造の小型化を実現する上で、製造上の困難性が存在する。
　本発明は、容器と容器に配置された電極端子とを備える蓄電素子であって、端子構造の小型化が可能な蓄電素子の提供を目的とする。
　本発明の一態様に係る蓄電素子は、容器と、容器に配置された電極端子とを備える蓄電素子であって、前記電極端子は端子本体と、前記端子本体に接続された軸体とを有し、前記容器は、前記容器の、前記端子本体が配置された壁部から同一方向に突出する第一凸部及び第二凸部を有し、前記第一凸部は、前記軸体が貫通する軸孔を有し、前記第二凸部は、前記第一凸部の側方に配置され、前記第二凸部の少なくとも一部は、前記軸体の軸方向から見た場合において、前記端子本体と重複する位置に配置されており、前記第一凸部及び第二凸部の少なくとも一方には、他方と隣り合う部分に、前記壁部から遠ざかるほど前記他方から離れる向きに傾いたテーパ面が形成されている。
　本発明によれば、容器と容器に配置された電極端子とを備える蓄電素子であって、小型化が可能な蓄電素子を提供できる。
図１は、実施の形態に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。 図２は、実施の形態に係る蓄電素子の容器内に配置されている構成要素を示す斜視図である。 図３は、実施の形態に係る電極端子及びその周辺の構成要素を示す分解斜視図である。 図４は、実施の形態に係る蓋板の部分断面図である。 図５は、実施の形態に係る蓋板の軸孔及びその周辺部分を示す一部切り欠き斜視断面図である。 図６は、実施の形態に係る上絶縁部材の構成を示す斜視図である。 図７は、実施の形態に係る蓄電素子の部分断面図である。 図８は、実施の形態に係る第二凸部の配置位置を示す図である。 図９は、実施の形態の変形例に係る蓄電素子の部分断面図である。
　本願発明者らは、上記特許文献１における電池に関し、以下の問題が生じることを見出した。上記特許文献１における電池のように、容器の変形を抑制する等の目的のために、蓄電素子が備える容器における電極端子の付近に凹凸構造が形成される場合がある。しかし、容器における電極端子の付近には、電極端子と容器との間の気密を維持するためのガスケット等の他の部材を配置する必要がある。そのため、電極端子の周囲において、ガスケット等の他の部材と、容器に形成された凹凸構造とを、構造上、どのように折り合わせるか（共存させるか）が問題となる。そこで、ガスケットに、容器の凹凸構造における凸部に対応した開口部を形成する。これにより、凸部に邪魔されない状態で、スケットを容器に配置できる。凸部を開口部と係合して、凸部に、ガスケットの位置決め等の役割を担わせることができる。
　このように、容器に形成された凹凸構造とガスケット等の他の部材とを係合させる場合において、電極端子の端子本体の小型化、または、蓄電素子そのものの小型化のために、ガスケット等の他の部材も小型化する必要が生じることが分かった。この場合、容器の凹凸構造において隣り合う２つの凸部の間の距離が短くなる。その結果、凹凸構造を形成するための金型における、当該２つの凸部の間の凹部を形成するための突出部の幅が薄くなり、これにより、金型の耐久性が低下するという問題が生じる。すなわち、容器の壁部における電極端子の付近に凹凸構造を有する蓄電素子について、端子構造の小型化を実現する上で、製造上の困難性が存在する。
　本発明の一態様に係る蓄電素子は、容器と、容器に配置された電極端子とを備える蓄電素子であって、前記電極端子は端子本体と、前記端子本体に接続された軸体とを有し、前記容器は、前記容器の、前記端子本体が配置された壁部から同一方向に突出する第一凸部及び第二凸部を有し、前記第一凸部は、前記軸体が貫通する軸孔を有し、前記第二凸部は、前記第一凸部の側方に配置され、前記第二凸部の少なくとも一部は、前記軸体の軸方向から見た場合において、前記端子本体と重複する位置に配置されており、前記第一凸部及び第二凸部の少なくとも一方には、他方と隣り合う部分に、前記壁部から遠ざかるほど前記他方から離れる向きに傾いたテーパ面が形成されている。
　この構成によれば、第一凸部と第二凸部とが隣り合う部分において、第一凸部及び第二凸部の少なくとも一方がテーパ面を有している。これにより、端子本体の小型化または蓄電素子そのものの小型化の要求にこたえるために、第一凸部と第二凸部とを近接させた場合であっても、金型を用いた塑性加工による第一凸部と第二凸部との形成が実質的に可能である。より具体的には、金型における、第一凸部と第二凸部との間に対応する部分である突出部を、先端部よりも根元の方が厚い形状に形成できる。そのため、互いに近い位置に配置された第一凸部及び第二凸部を有する容器の実際の製造に用いることができる程度の耐久性を、金型に持たせることができる。
　このように、本態様に係る蓄電素子は、容器と容器に配置された電極端子とを備える蓄電素子であって、端子構造の小型化が可能な蓄電素子である。
　前記テーパ面は、前記第一凸部に形成されている、としてもよい。
　この構成によれば、第二凸部はテーパ面を有する必要がないため、第二凸部を、壁部に対して垂直に立ち上がった側面を全周に有する形状に形成できる。つまり、第二凸部を、絶縁部材等の他の部材に引っ掛かりやすい形状にできる。従って、他の部材の位置決め等のための部位として第二凸部を有効に利用できる。
　前記テーパ面は、前記第一凸部の突出方向から見た場合において、前記第一凸部の全周に形成されている、としてもよい。
　この構成によれば、第一凸部の全周にテーパ面が形成されるため、第一凸部を形成するための金型の形状が簡素化される。従って、第一凸部を精度よく、または、容易に形成できる。
　前記テーパ面は、前記第二凸部に形成されている、としてもよい。
　この構成によれば、第二凸部はテーパ面を有するので、第二凸部に対応する絶縁部材の凹部に挿入しやすくなる。従って、蓄電素子の組み立てを容易に行うことができる。
　前記軸体は、前記容器の内方または外方に配置されたかしめ部を有し、前記第一凸部及び前記第二凸部は、前記壁部から、前記かしめ部が配置された側に向けて突出状に形成されている、としてもよい。
　軸体をかしめる場合、第一凸部の突出方向からかしめる方が、壁部が変形しにくい。つまり、本態様に係る蓄電素子において、第一凸部の突出方向が容器の内方である場合、電極端子に一体に備えられた軸体を集電体等とかしめ接合する際における壁部の変形がより確実に抑制される。本態様に係る蓄電素子において、第一凸部の突出方向が容器の外方である場合、集電体に備えられた軸体と端子本体とをかしめ接合する際における壁部の変形がより確実に抑制される。
　前記壁部における前記第二凸部の裏側の位置に凹部が形成されている、としてもよい。
　このように、壁部の厚み方向において対応した位置に形成される第二凸部及び凹部は、壁部に対する塑性加工（半抜き加工、エンボス加工、バーリング加工、ビード加工、絞り加工等）によって同時に形成できる。第二凸部が容器の内方に突出している場合、第二凸部の裏側の凹部を、端子本体と壁部との間に配置される絶縁部材の回り止めに利用できる。第二凸部が容器の外方に突出している場合、第二凸部の裏側の凹部を、壁部の内面に配置される絶縁部材の位置決め等に利用できる。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態及び変形例に係る蓄電素子について説明する。各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
　以下で説明する実施の形態及び変形例のそれぞれは、本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態及び変形例で示される形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態及び変形例における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　以下実施の形態及び変形例での説明及び図面中において、蓄電素子が有する一対の電極端子の並び方向、一対の集電体の並び方向、電極体の両端部（一対の合材層非形成部）の並び方向、電極体の巻回軸方向、または、容器の短側面の対向方向をＸ軸方向と定義する。容器の長側面の対向方向、容器の短側面の短手方向、または、容器の厚さ方向をＹ軸方向と定義する。蓄電素子の容器本体と蓋板との並び方向、容器の短側面の長手方向、集電体の脚部の延設方向、または、上下方向をＺ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。以下の説明において、Ｘ軸方向プラス側とは、Ｘ軸の矢印方向側を示し、Ｘ軸方向マイナス側とは、Ｘ軸方向プラス側とは反対側を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。
　（実施の形態）
　［１．蓄電素子の全般的な説明］
　まず、図１及び図２を用いて、実施の形態に係る蓄電素子１０の全般的な説明を行う。図１は、実施の形態に係る蓄電素子１０の外観を示す斜視図である。図２は、実施の形態に係る蓄電素子１０の容器１００内に配置されている構成要素を示す斜視図である。具体的には、図２は、蓄電素子１０を、容器１００の蓋板１１０と容器本体１０１とを分離して示す斜視図である。
　蓄電素子１０は、電気を充電し、また、電気を放電できる二次電池であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。蓄電素子１０は、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）またはプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）等の自動車用（または移動体用）電源、電子機器用電源、または電力貯蔵用電源などに適用される。蓄電素子１０は、ガソリン車及びディーゼル車等の車両に、エンジンの始動用バッテリーとして搭載される場合もある。蓄電素子１０は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。蓄電素子１０は、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。蓄電素子１０は、固体電解質を用いた電池であってもよい。
　図１に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、負極側の電極端子２００及び正極側の電極端子３００とを備えている。図２に示すように、容器１００の内部には、負極側の集電体１２０と、正極側の集電体１３０と、電極体４００とが収容されている。
　蓄電素子１０は、上記の構成要素の他、集電体１２０及び１３０の側方に配置されるスペーサ、または、電極体４００等を包み込む絶縁フィルムなどを備えてもよい。蓄電素子１０の容器１００の内部には電解液（非水電解質）などが封入されているが、その図示は省略する。容器１００に封入される電解液としては、蓄電素子１０の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、様々なものを選択できる。
　容器１００は、矩形筒状で底を備える容器本体１０１と、容器本体１０１の開口を閉塞する板状部材である蓋板１１０とで構成されている。容器１００は、電極体４００等を内部に収容後、蓋板１１０と容器本体１０１とが溶接等により、内部を密封する構造を有している。蓋板１１０及び容器本体１０１の材質は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウム、またはアルミニウム合金など溶接可能な金属であるのが好ましい。
　電極体４００は、正極板と負極板とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる蓄電要素（発電要素）である。正極板は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などからなる長尺帯状の集電箔である正極基材層上に正極活物質を含む合材層が形成された極板である。負極板は、銅または銅合金などからなる長尺帯状の集電箔である負極基材層上に負極活物質を含む合材層が形成された極板である。セパレータは、樹脂等からなる微多孔性のシートである。そして、電極体４００は、正極板と負極板との間にセパレータが配置され巻回されて形成されている。
　電極体４００は、巻回軸方向（本実施の形態ではＸ軸方向）の一端（図２ではＸ軸方向プラス側の端部）に、正極板の基材層が積層されて形成された正極側端部４１１ａを有する。電極体４００は、巻回軸方向の他端（図２ではＸ軸方向マイナス側の端部）に、負極板の基材層が積層されて形成された負極側端部４２１ａを有する。正極側端部４１１ａは、集電体１３０と接合され、負極側端部４２１ａは、集電体１２０と接合される。
　本実施の形態では、電極体４００の断面形状として長円形状を図示しているが、楕円形状、円形状、多角形状などでもよい。電極体４００の形状は巻回型に限らず、平板状極板を積層した積層型であってもよい。
　負極端子である電極端子２００は、集電体１２０を介して電極体４００の負極と電気的に接続されている。正極端子である電極端子３００は、集電体１３０を介して電極体４００の正極と電気的に接続されている。電極端子２００及び３００は、電極体４００の上方に配置された蓋板１１０に、上絶縁部材２５０及び３５０を介して取り付けられている。
　集電体１２０及び１３０は、電極体４００と容器１００の壁面との間に配置され、電極端子２００及び３００と、電極体４００の負極板及び正極板とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。集電体１３０の材質は限定されないが、電極体４００の正極基材層と同様に、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成されている。集電体１２０についても、材質は限定されないが、電極体４００の負極基材層と同様に、銅または銅合金などで形成されている。
　［２．電極端子の周辺の構造］
　次に、本実施の形態に係る蓄電素子１０における、電極端子の周辺の構造について、図３～図８を用いて説明する。本実施の形態では、電極端子２００及び３００それぞれの周辺の構造は共通している。そのため、以下では、正極側の電極端子３００の周辺の構造について説明し、負極側の電極端子２００の周辺の構造についての図示及び説明は省略する。
　図３は、実施の形態に係る電極端子３００及びその周辺の構成要素を示す分解斜視図である。図３において、軸体３１０は、かしめられる前の状態が図示されている。図４は、実施の形態に係る蓋板１１０の部分断面図である。図４では、図３におけるＩＶ－ＩＶ断面が図示されている。
　図５は、実施の形態に係る蓋板１１０の軸孔１１２及びその周辺部分を示す一部切り欠き斜視断面図である。図６は、実施の形態に係る上絶縁部材３５０の裏面側（蓋板１１０側）の構成を示す斜視図である。図７は、実施の形態に係る蓄電素子１０の部分断面図である。図７では、蓄電素子１０を図３に示すＩＶ－ＩＶ線を通るＸＺ平面で切断した場合の、電極端子３００及びその周辺の断面が図示されている。
　図３に示すように、本実施の形態において、電極端子３００は、端子本体３０１と端子本体３０１に接続された軸体３１０とを有する。軸体３１０は、端子本体３０１から所定の方向（本実施の形態ではＺ軸方向マイナス側の方向）に延設されている。端子本体３０１は、上絶縁部材３５０を介して容器１００の蓋板１１０に配置され、軸体３１０を介して、容器１００内の集電体１３０と電気的に接続されている。
　より具体的には、図３及び図７に示すように、電極端子３００に備えられた軸体３１０は、上絶縁部材３５０の開口部３５２、蓋板１１０の軸孔１１２、下絶縁部材３８０の開口部３８２、及び、集電体１３０の開口部１３３に挿入されて先端部がかしめられる。これにより、軸体３１０の先端部にはかしめられた端部であるかしめ部３１１が形成され、電極端子３００は、上絶縁部材３５０、下絶縁部材３８０、及び集電体１３０とともに蓋板１１０に固定される。
　本実施の形態において、軸体３１０は、端子本体３０１に一体に設けられている。つまり、本実施の形態では、電極端子３００は、端子本体３０１と、端子本体３０１に一体に設けられた軸体３１０とを有している。電極端子３００は、例えば、金属（アルミニウムまたはアルミニウム合金等）の線材を所定の長さに切り出し、切り出した線材を塑性加工により製造する。このとき、端子本体３０１は、トリミングを行うことなく製造するために正方形に近い形状が好ましく、この場合、端子本体３０１の最大寸法は容器１００の厚み（Ｙ軸方向の幅）に依存するために、比較的に小さいサイズとなる。このように、軸体３１０と端子本体３０１とを一体に備える電極端子３００は、比較的に簡易な工程で作製可能である。
　集電体１３０は、開口部１３３が形成された端子接続部１３１と、端子接続部１３１から延設された一対の脚部１３２とを有しており、一対の脚部１３２は、上述のように、電極体４００の正極側端部４１１ａと接合される。
　蓋板１１０と端子本体３０１との間に配置される上絶縁部材３５０は、軸体３１０が貫通する開口部３５２を形成する筒状部３５８（図６参照）を有している。筒状部３５８は、軸体３１０と蓋板１１０の軸孔１１２との間の気密を維持する役割を有している。つまり、上絶縁部材３５０は、いわゆるガスケットとしての役割も有している。下絶縁部材３８０は、集電体１３０と蓋板１１０との間に配置され、集電体１３０と蓋板１１０とを絶縁する。上絶縁部材３５０及び下絶縁部材３８０のそれぞれは、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、または、ポリ・エーテル・サルフォン（ＰＥＳ）等の絶縁性を有する素材で形成されている。
　本実施の形態において、電極端子３００が配置される蓋板１１０は、図４、図５、及び図７に示すように、同一方向に突出する第一凸部１１４と第二凸部１１５ａ及び１１５ｂとを有している。第一凸部１１４には、端子本体３０１と接続された軸体３１０が貫通する軸孔１１２が形成されている。第一凸部１１４は、軸体３１０がかしめられる際の押圧力による蓋板１１０の変形を抑制する機能を有している。
　第二凸部１１５ａ及び１１５ｂのそれぞれは、第一凸部１１４の側方に配置されており、本実施の形態では、下絶縁部材３８０の位置決めまたは位置規制に利用されている。具体的には、下絶縁部材３８０は、図３及び図７に示すように、第二凸部１１５ａと係合する係合凹部３８５ａ、及び、第二凸部１１５ｂと係合する係合凹部３８５ｂを有している。
　第一凸部１１４、第二凸部１１５ａ及び１１５ｂのそれぞれは、蓋板１１０において膨出状に形成されており、これら凸部の裏側には凹部が存在する。具体的には、蓋板１１０において、第二凸部１１５ａの裏には凹部１１３ａが形成されており、第二凸部１１５ｂの裏には凹部１１３ｂが形成されている。
　本実施の形態では、凹部１１３ａ及び１１３ｂは、上絶縁部材３５０の位置決め及び回り止めに利用されている。具体的には、上絶縁部材３５０は、図６及び図７に示すように、凹部１１３ａと係合する係合凸部３５９ａ、及び、凹部１１３ｂと係合する係合凸部３５９ｂを有している。
　上絶縁部材３５０はさらに、図３、図６及び図７に示すように、端子本体３０１の端面に対向する側壁部３５１を有している。側壁部３５１は、上絶縁部材３５０の外周端縁に立設された壁であり、平面視（Ｚ軸方向から見た場合）において、端子本体３０１の周囲を覆うように形成されている。上述のように、上絶縁部材３５０は、蓋板１１０の凹部１１３ａ及び１１３ｂとの係合によって回り止めされている。これにより上絶縁部材３５０は、端子本体３０１（電極端子３００）の回り止めとして機能する。
　上記のように構成された蓄電素子１０において、第二凸部１１５ａ及び１１５ｂは、第一凸部１１４に近い位置に配置されている。具体的には、本実施の形態に係る第二凸部１１５ａ及び１１５ｂの配置位置は、端子本体３０１の大きさとの関係で以下のように説明される。
　図８は、実施の形態に係る第二凸部１１５ａ及び１１５ｂの配置位置を示す図である。図８では、第二凸部１１５ａ及び１１５ｂは、ドットを付した円で表されており、端子本体３０１の外形が点線で示されている。
　図８に示すように、第二凸部１１５ａ及び１１５ｂは、軸体３１０の軸方向（本実施の形態ではＺ軸方向）から見た場合において、少なくとも一部が端子本体３０１と重複する位置に配置されている。本実施の形態では、端子本体３０１のサイズは比較的に小さい。従って、第二凸部１１５ａ及び１１５ｂは、図７及び図８に示すように、第一凸部１１４に比較的に近い位置に配置されている。第一凸部１１４には、第二凸部１１５ａと隣り合う部分に、第二凸部１１５ａから離れる向きに傾いたテーパ面１１６が形成されている。第一凸部１１４には、第二凸部１１５ｂと隣り合う部分に、第二凸部１１５ｂから離れる向きに傾いたテーパ面１１６が形成されている。
　以上説明したように、本実施の形態に係る蓄電素子１０は、容器１００と、容器１００に配置された電極端子３００とを備える。容器１００は、容器１００の、電極端子３００が有する端子本体３０１が配置された壁部（蓋板１１０）から同一方向に突出する第一凸部１１４並びに第二凸部１１５ａ及び１１５ｂを有する。第一凸部１１４は、端子本体３０１に接続された軸体３１０が貫通する軸孔１１２を有する。第二凸部１１５ａ及び１１５ｂのそれぞれは、第一凸部１１４の側方であって、かつ、軸体３１０の軸方向から見た場合において、少なくとも一部が端子本体３０１と重複する位置に配置されている。第一凸部１１４、及び、第二凸部１１５ａまたは１１５ｂの少なくとも一方には、他方と隣り合う部分に、蓋板１１０から遠ざかるほど当該他方から離れる向きに傾いたテーパ面１１６が形成されている。本実施の形態では、上述のように、第一凸部１１４にテーパ面１１６が形成されている。
　この構成によれば、蓋板１１０において、軸体３１０が貫通する軸孔１１２が第一凸部１１４に形成されているため、軸体３１０かしめ等に起因する蓋板１１０の変形が抑制される。第一凸部１１４と第二凸部１１５ａとが隣り合う部分において、第一凸部１１４及び第二凸部１１５ａの少なくとも一方（本実施の形態では第一凸部１１４）がテーパ面１１６を有している。そのため、図４に示すように、第一凸部１１４と第二凸部１１５ａとの間の空間部分は、台形状となる。従って、第一凸部１１４と第二凸部１１５ａとを近接させた場合であっても、金型を用いた塑性加工による第一凸部１１４と第二凸部１１５ａとの形成が実質的に可能である。より具体的には、この金型における、第一凸部１１４と第二凸部１１５ａとの間に対応する部分である突出部を、先端部よりも根元の方が厚い形状に形成できる。そのため、互いに近い位置に配置された第一凸部１１４及び第二凸部１１５ａを有する蓋板１１０の、実際の製造に用いることができる程度の耐久性を、金型に持たせることができる。
　製造コストの抑制の観点から、本実施の形態では、上述のように、切り出した線材に対する塑性加工によって、軸体３１０と端子本体３０１とを一体に備える電極端子３００が作製されている。この場合、端子本体３０１のサイズは比較的に小さくなり、その結果、電極端子３００の周囲に配置される絶縁部材のサイズも比較的に小さくなる。具体的には、本実施の形態では、端子本体３０１の小型化によって上絶縁部材３５０のサイズが小さくなり、これにより、上絶縁部材３５０に係合する凹部１１３ａを、軸孔１１２に比較的に近い位置にする形成する必要がある。すなわち、蓋板１１０において凹部１１３ａの裏側に位置する第二凸部１１５ａは、第一凸部１１４に比較的に近い位置に形成され、下絶縁部材３８０の位置決めに利用される。
　軸体３１０と端子本体３０１とが別体である場合であっても、蓄電素子１０の端子構造の小型化の要求に応じるために、第二凸部１１５ａを、第一凸部１１４に近い位置に配置する場合がある。
　このような事情の下で、第二凸部１１５ａと第一凸部１１４とを近い位置に配置する場合であっても、本実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、上述のように、これら凸部を形成するための金型に耐久性を持たせることができる。すなわち、蓄電素子１０の、実際の製品としての実現性も確保される。
　このように、本実施の形態に係る蓄電素子１０は容器１００と容器１００に配置された電極端子３００とを備える蓄電素子１０であって、端子構造の小型化が可能な蓄電素子１０である。
　上記の説明及び以下の説明における第二凸部１１５ａに関する事項は、第二凸部１１５ｂについても適用される。
　本実施の形態に係る蓄電素子１０において、テーパ面１１６は、第一凸部１１４に形成されている。そのため、第二凸部１１５ａはテーパ面１１６を有する必要がない。従って、図５及び図７に示すように、第二凸部１１５ａを、蓋板１１０に対して略垂直に立ち上がった側面を全周に有する形状に形成できる。つまり、第二凸部１１５ａを、下絶縁部材３８０に引っ掛かりやすい形状にできる。従って、下絶縁部材３８０の位置決めまたは位置規制等のための部位として第二凸部１１５ａを有効に利用できる。
　本実施の形態に係る蓄電素子１０において、テーパ面１１６は、図５及び図８に示すように、第一凸部１１４の突出方向から見た場合において、第一凸部１１４の全周に形成されている。
　仮に第一凸部１１４の全周のうちの一部のみにテーパ面１１６を形成した場合、第一凸部１１４は、蓋板１１０に対して互いに異なる角度に立ち上がった部分が混在した形状となる。その結果、第一凸部１１４を形成するための金型が複雑化して、第一凸部１１４の精度のよい形成が難しい。この点に関し、本実施の形態に係る蓄電素子１０では、第一凸部１１４の全周にテーパ面１１６が形成されるため、第一凸部１１４を精度よく、または、容易に形成できる。
　本実施の形態に係る蓄電素子１０において、軸体３１０は、容器１００の内方または外方（本実施の形態では内方）に配置されたかしめ部３１１を有する（図７参照）。第一凸部１１４及び第二凸部１１５ａは、蓋板１１０から、かしめ部３１１が配置された側（容器１００の内方）に向けて突出状に形成されている。
　軸体３１０をかしめる場合、軸孔１１２が形成された第一凸部１１４の突出方向からかしめる方が、蓋板１１０が変形しにくい。つまり、本実施の形態のように、第一凸部１１４の突出方向が容器１００の内方である場合、電極端子３００に一体に備えられた軸体３１０を集電体１３０とかしめ接合する際における蓋板１１０の変形がより確実に抑制される。
　本実施の形態に係る蓄電素子１０において、蓋板１１０における第二凸部の裏側の位置に、第二凸部１１５ａに対応する大きさの凹部１１３ａが形成されている。
　このように、蓋板１１０の厚み方向において対応した形状を有する第二凸部１１５ａ及び凹部１１３ａは、蓋板１１０に対する塑性加工（半抜き加工、エンボス加工、バーリング加工、ビード加工、絞り加工等）によって同時に形成できる。本実施の形態では、第二凸部１１５ａが容器１００の内方に突出しているため、第二凸部１１５ａの裏側の凹部１１３ａを、上絶縁部材３５０の回り止めに利用できる。この場合、凹部１１３ａは、上述のように、上絶縁部材３５０を介して電極端子３００の回り止めとして機能する。
　以上、実施の形態に係る蓄電素子１０について説明したが、蓄電素子１０は、電極端子３００の周辺の構造について、図３～図８に示す構造とは異なる構造を有してもよい。そこで、以下に、蓄電素子１０における電極端子３００の周辺の構造についての変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。
　（変形例）
　図９は、実施の形態の変形例に係る蓄電素子１０ａの部分断面図である。具体的には、図９は、図７に対応する位置における蓄電素子１０ａの部分断面が図示されている。
　図９に示す蓄電素子１０ａでは、電極端子３００ａの端子本体３０１と容器１００の一部である蓋板１１０ａとの間に上絶縁部材３５０ａが配置されており、端子本体３０１に接続された軸体１３８が、蓋板１１０ａの軸孔１１２を貫通した状態で配置されている。これらの構成については、上記実施の形態に係る蓄電素子１０と共通する。
　しかし、本変形例に係る蓄電素子１０ａは、軸体１３８が、容器１００の外方でかしめられている点で上記実施の形態に係る蓄電素子１０とは異なる。より詳細には、本変形例では、集電体１３０ａが、端子接続部１３１と接合された軸体１３８を有している。軸体１３８の先端部は、電極端子３００ａが有する端子本体３０１ａの接合孔３０２を貫通した状態でかしめられ、これにより、かしめ部１３９が形成される。
　このように、軸体１３８が容器１００の外方でかしめられる構造を有する蓄電素子１０ａにおいて、蓋板１１０には、容器１００の外方に突出する第一凸部１１４と第二凸部１１５ａ及び１１５ｂとが形成されている。つまり、第一凸部１１４及び第二凸部１１５ａは、蓋板１１０から、かしめ部１３９が配置された側（容器１００の外方）に向けて突出状に形成されている。
　従って、上記実施の形態と同様に、第一凸部１１４により、軸体１３８がかしめられる際の押圧力による蓋板１１０の変形がより確実に抑制される。この場合、かしめの際に生じる金属片（コンタミネーション）が、蓋板１１０の内側に付着し難いため、コンタミネーションが容器１００内に残存する可能性が低減する、という点で有利である。
　上絶縁部材３５０ａには、第二凸部１１５ａと係合する係合凹部３５７ａ、及び第二凸部１１５ｂと係合する係合凹部３５７ｂが形成されている。これにより、第二凸部１１５ａ及び１１５ｂは、上絶縁部材３５０ａを介して、端子本体３０１ａ（電極端子３００ａ）の回り止めとして機能する。
　さらに、蓋板１１０ａにおける第二凸部１１５ａ及び１１５ｂの裏側には、凹部１１３ａ及び１１３ｂが形成されており、下絶縁部材３８０ａには、凹部１１３ａと係合する係合凸部３８６ａ、及び、凹部１１３ｂと係合する係合凸部３８６ｂが形成されている。これにより、凹部１１３ａ及び１１３ａを、下絶縁部材３８０ａの位置決め等に利用できる。
　このように構成された蓄電素子１０ａにおいて、第一凸部１１４、及び、第二凸部１１５ａまたは１１５ｂの少なくとも一方には、他方と隣り合う部分に、蓋板１１０から遠ざかるほど当該他方から離れる向きに傾いたテーパ面１１６が形成されている。本変形例では、第一凸部１１４にテーパ面１１６が形成されている。従って、上記実施の形態と同様に、端子本体３０１ａの小型化または蓄電素子１０ａにおける端子構造の小型化の要求にこたえるために、第一凸部１１４と第二凸部１１５ａとを近接させた場合であっても、金型を用いたプレス加工による第一凸部１１４と第二凸部１１５ａとの形成が実質的に可能である。すなわち、本変形例に係る蓄電素子１０ａは容器１００と容器１００に配置された電極端子３００ａとを備える蓄電素子１０ａであって、端子構造の小型化が可能な蓄電素子１０ａである。
　（他の実施の形態）
　以上、本発明に係る蓄電素子について、実施の形態及びその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態または変形例に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
　実施の形態に係る蓋板１１０において、第一凸部１１４の側方に、第二凸部１１５ａ及び１１５ｂのうちの１つのみが形成されていてもよい。つまり、電極端子３００が配置される蓋板１１０に、第二凸部が複数形成されていることは必須ではなく、従って、第二凸部の裏側に形成される凹部も複数形成されていることは必須ではない。
　第一凸部１１４の側方に第二凸部が１つのみ存在する場合においても、第一凸部１１４及び第二凸部の少なくとも一方に、蓋板１１０から遠ざかるほど他方から離れる向きに傾くテーパ面が形成されていることで、上述のように、これら２つの凸部の形成の実現性が確保される。
　第二凸部１１５ａにのみに、第一凸部１１４から離れる向きに傾くテーパ面が形成されていてもよい。この場合、第二凸部はテーパ面を有するので、第二凸部に対応する絶縁部材の係合凹部に挿入しやすくなる。従って、蓄電素子の組み立てを容易に行うことができる。
　第一凸部１１４及び第二凸部１１５ａの両方に、他方から離れる向きに傾くテーパ面が形成されていてもよい。この場合、これら２つの凸部を形成するための金型における、２つの凸部間に対応する突出部の根元の幅が広くなる。これにより、金型の耐久性がより向上される。
　互いに係合する関係にある、蓋板１１０の凸部または凹部と、絶縁部材の凹部または凸部とは接触していなくてもよい。下絶縁部材３８０が有する係合凹部３８５ａは、蓋板１１０に設けられた第二凸部１１５ａと係合するとしたが、第二凸部１１５ａは、係合凹部３８５ａの内面と接触していなくてもよい。つまり、第二凸部１１５ａは、係合凹部３８５ａの内方に位置するので、下絶縁部材３８０の位置決め等の役割を果たすことができる。第二凸部１１５ａが、係合凹部３８５ａの内面と接触していないことで、蓋板１１０と容器本体１０１とを溶接する際の熱が、蓋板１１０から下絶縁部材３８０に伝わり難くなる。これにより、溶接時の熱による下絶縁部材３８０の損傷が抑制される。この第二凸部１１５ａと係合凹部３８５ａとに関する補足事項は、他の凸部と凹部の組み合わせ（例えば、上絶縁部材３５０の係合凸部３５９ａ及び蓋板１１０の凹部１１３ａなど）にも適用される。
　蓄電素子の容器の壁部において、第一凸部と第二凸部とが近い位置に配置される場合、蓄電素子のサイズの大小にかかわらず、第一凸部及び第二凸部の少なくとも一方が、壁部から遠ざかるほど他方から離れる向きに傾いたテーパ面を有してもよい。これにより、第一凸部及び第二凸部を有する容器の製造の実現性は確保される。
　端子本体３０１と容器１００との間に介在する上絶縁部材３５０は、下絶縁部材３８０と一体であってもよい。例えばインサート成形によって、容器１００の蓋板１１０と一体化された上絶縁部材３５０及び下絶縁部材３８０が作製されてもよい。
　以上記載された実施の形態に係る蓋板１１０等に関する補足事項は、上記変形例に係る蓋板１１０ａ等に適用されてもよい。上記実施の形態及び変形例に記載された構成を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
　本発明は、上記説明された蓄電素子として実現できるだけでなく、当該蓄電素子を複数備える蓄電装置としても実現できる。
　本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子等に適用できる。
　　１０、１０ａ　蓄電素子
　１００　容器
　１０１　容器本体
　１１０、１１０ａ　蓋板
　１１２　軸孔
　１１３ａ、１１３ｂ　凹部
　１１４　第一凸部
　１１５ａ、１１５ｂ　第二凸部
　１１６　テーパ面
　１２０、１３０、１３０ａ　集電体
　１３１　端子接続部
　１３２　脚部
　１３３、３５２、３８２　開口部
　１３８、３１０　軸体
　１３９、３１１　かしめ部
　２００、３００、３００ａ　電極端子
　２５０、３５０、３５０ａ　上絶縁部材
　３０１、３０１ａ　端子本体
　３０２　接合孔
　３５１　側壁部
　３５７ａ、３５７ｂ、３８５ａ、３８５ｂ　係合凹部
　３５８　筒状部
　３５９ａ、３５９ｂ、３８６ａ、３８６ｂ　係合凸部
　３８０、３８０ａ　下絶縁部材
　４００　電極体
　４１１ａ　正極側端部
　４２１ａ　負極側端部

Claims (6)

  1. 　容器と、容器に配置された電極端子とを備える蓄電素子であって、
    前記電極端子は端子本体と、前記端子本体に接続された軸体とを有し、
    　前記容器は、前記容器の、前記端子本体が配置された壁部から同一方向に突出する第一凸部及び第二凸部を有し、
    　前記第一凸部は、前記軸体が貫通する軸孔を有し、
    　前記第二凸部は、前記第一凸部の側方に配置され、
    前記第二凸部の少なくとも一部は、前記軸体の軸方向から見た場合において、前記端子本体と重複する位置に配置されており、
    　前記第一凸部及び前記第二凸部の少なくとも一方には、他方と隣り合う部分に、前記壁部から遠ざかるほど前記他方から離れる向きに傾いたテーパ面が形成されている
    　蓄電素子。
  2. 　前記テーパ面は、前記第一凸部に形成されている
    　請求項１記載の蓄電素子。
  3. 　前記テーパ面は、前記第一凸部の突出方向から見た場合において、前記第一凸部の全周に形成されている
    　請求項１または２記載の蓄電素子。
  4. 　前記テーパ面は、前記第二凸部に形成されている
    　請求項１記載の蓄電素子。
  5. 　前記軸体は、前記容器の内方または外方に配置されたかしめ部を有し、
    　前記第一凸部及び前記第二凸部は、前記壁部から、前記かしめ部が配置された側に向けて突出状に形成されている
    　請求項１～４のいずれか一項に記載の蓄電素子。
  6. 　前記壁部における前記第二凸部の裏側の位置に凹部が形成されている
    　請求項１～５のいずれか一項に記載の蓄電素子。
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