WO2019189341A1 - 蓄電素子 - Google Patents

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WO2019189341A1
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electrode
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真澄 小川
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株式会社Gsユアサ
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Definitions

  • the present invention relates to a power storage device including an electrode body and an insulating sheet that covers a side surface of the electrode body.
  • Patent Document 1 discloses a rectangular non-aqueous electrolyte battery (storage element) that covers a side surface of a battery element (electrode body) with an insulating sheet and accommodates it in a battery can (container body).
  • An object of the present invention is to provide a storage element that can be easily manufactured.
  • a power storage device is a power storage device including an electrode body, a current collector, and an insulating sheet, and the electrode body projects from the main body portion, the main body portion, and the current collector.
  • the present invention can be realized not only as such a storage element but also as an electrode body and an insulating sheet.
  • the power storage device according to the present invention can be easily manufactured.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a power storage device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the energy storage device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the electrode body according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the insulating sheet according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the energy storage device according to the embodiment.
  • 6A and 6B are a perspective view and a cross-sectional view showing a bonding configuration between the positive electrode current collector and the connection portion of the electrode body according to the embodiment.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of a power storage device according to a modification of the embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the arrangement positions of the central opening and the end opening formed by the sheet extending portion of the insulating sheet according to the modification of the present embodiment.
  • a power storage device is a power storage device including an electrode body, a current collector, and an insulating sheet, and the electrode body projects from the main body portion, the main body portion, and the current collector.
  • the electrode body has a connection portion with the current collector that protrudes from the main body portion
  • the insulating sheet has a sheet side surface portion that faces the side surface of the main body portion of the electrode body, and the sheet A sheet extending portion extending from the side surface portion, and the sheet extending portion is fixed to the electrode body.
  • the end portion (sheet extending portion) of the insulating sheet may be sandwiched between the container body and the lid when the power storage element is manufactured. It is possible to suppress the end of the insulating sheet from being caught on the edge of the container body. Thereby, manufacture of an electrical storage element can be made easy.
  • the sheet extending portion may be fixed to the connecting portion.
  • the sheet extending portion is fixed to the connection portion of the electrode body. That is, since the connection part of an electrode body is a part which protruded from the main-body part of an electrode body, it is easy to fix a sheet
  • the sheet extending portion is disposed between at least one of the connection portion and the current collector, and between the contact plate sandwiching the connection portion with the current collector and the connection portion, and You may fix to an electrode body.
  • the sheet extending portion is disposed between at least one of the connection portion of the electrode body and the current collector and between the contact plate and the connection portion of the electrode body, and is fixed to the electrode body. ing.
  • the sheet extending portion can be easily connected by sandwiching the sheet extending portion between the electrode body connecting portion and the current collector or between the contact plate and the electrode body connecting portion. Can be fixed to the part. Thereby, manufacture of an electrical storage element can be made still easier.
  • connection part and the current collector have a joint part joined to each other, and an opening is formed in the sheet extending part, and the joint part is disposed through the opening. May be.
  • the joint part between the connection part of the electrode body and the current collector is disposed through the opening formed in the sheet extending part.
  • the electrode bodies and the current collector are selectively brought into contact with each other to be joined, and In other parts, insulation can be secured.
  • the sheet extension portion suppresses the energization of unintended paths, so the power is concentrated on the location where joining is desired and the joining strength is improved and spatter is generated. Risk can be suppressed. This also facilitates the manufacture of the power storage element.
  • the electrode body includes a plurality of the connection portions arranged in a direction intersecting with a protruding direction of the connection portion from the main body portion, and the sheet extending portion extends over the plurality of connection portions. It may be arranged.
  • the electrode body has a plurality of connecting portions, and the sheet extending portion is disposed so as to extend over the plurality of connecting portions.
  • the sheet extending portion can be firmly fixed to the electrode body by arranging the sheet extending portion over the plurality of connecting portions of the electrode body, the power storage element can be easily manufactured.
  • the electrode body includes a plurality of the connection portions arranged in a direction intersecting with a protruding direction of the connection portion from the main body portion, and the insulating sheet corresponds to each of the plurality of connection portions from the sheet side surface portion.
  • the plurality of sheet extending portions may be extended.
  • the insulating sheet has a plurality of sheet extending portions extending corresponding to each of the plurality of connecting portions of the electrode body, a plurality of electrolyte solutions are provided at the time of injecting the electrolyte solution. It is possible to enter between the sheet extending portions. Thereby, liquid injection property can be improved, ensuring the insulation with the connection part and container which protrude from an electrode body.
  • the direction in which a pair of electrode terminals (a positive electrode terminal and a negative electrode terminal) included in a power storage element and the direction in which a pair of current collectors (a positive electrode current collector and a negative electrode current collector) are arranged 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 lid of the storage element are arranged, the longitudinal direction of the short side surface of the container, the winding axis direction of the electrode body, or the vertical direction is defined as the Z-axis direction.
  • 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 plus direction indicates the arrow direction of the X axis
  • the X axis minus direction indicates the direction opposite to the X axis plus direction. 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 present embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the electricity storage device 10 according to the present exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the electrode body 400 according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration in which the winding state of the electrode body 400 shown in FIG. Show.
  • FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the insulating sheet 500 according to the present embodiment.
  • FIG. 4 illustrates a configuration in a state where the insulating sheet 500 illustrated in FIG. 2 is developed.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of the electricity storage device 10 according to the present exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the electricity storage device 10 of FIG. 1 taken along a plane parallel to the YZ plane passing through the VV line, and the container body 110 of the container 100 is omitted. .
  • the electricity storage element 10 is a secondary battery that can charge electricity and discharge electricity, and specifically, is a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery.
  • the power storage element 10 drives a mobile body such as an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), or a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), a motorcycle, a watercraft, a snowmobile, an agricultural machine, a construction machine, or the like. It is used as a battery for starting or engine starting.
  • 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 power storage element 10 may be a primary battery that can use stored electricity without being charged by a user, instead of a secondary battery.
  • the electricity storage element 10 may be a battery using a solid electrolyte.
  • a rectangular parallelepiped (rectangular) power storage element 10 is illustrated, but the shape of the power storage element 10 is not limited to a rectangular parallelepiped shape, and is a polygonal column shape other than a rectangular parallelepiped shape, a cylindrical shape, or an elongated cylinder. It may be a shape or the like, or may be a laminate type power storage element.
  • the electricity storage device 10 includes a container 100 having a container body 110 and a lid 120, a positive electrode terminal 200, and a negative electrode terminal 300.
  • a positive electrode current collector 130, a negative electrode current collector 140, an electrode body 400, an insulating sheet 500, a spacer 800, and the like are accommodated inside the container 100.
  • the container 100 is a rectangular parallelepiped (box-shaped) case composed of a container body 110 having a rectangular cylindrical shape and a bottom, and a lid body 120 that is a plate-like member that closes the opening of the container body 110.
  • the container 100 has a configuration in which the inside can be sealed by welding the lid body 120 and the container body 110 after the electrode body 400 and the like are accommodated inside the container body 110.
  • the lid 120 is provided with a gas discharge valve 121 for releasing the pressure when the pressure in the container 100 rises, and a liquid injection part 122 for injecting an electrolytic solution into the container 100.
  • the material of the lid 120 and the container main body 110 is not particularly limited, but is preferably a weldable metal such as stainless steel, aluminum, aluminum alloy, iron, or plated steel plate.
  • the positive electrode terminal 200 is an electrode terminal that is electrically connected to the positive electrode plate of the electrode body 400 via the positive electrode current collector 130.
  • the negative electrode terminal 300 is an electrode terminal that is electrically connected to the negative electrode plate of the electrode body 400 via the negative electrode current collector 140. That is, the positive electrode terminal 200 and the negative electrode terminal 300 lead the electricity stored in the electrode body 400 to the external space of the power storage element 10 and introduces electricity into the internal space of the power storage element 10 in order to store the electricity in the electrode body 400. This is a metal electrode terminal.
  • the positive electrode terminal 200 and the negative electrode terminal 300 are attached to the lid 120.
  • the positive electrode terminal 200 and the negative electrode terminal 300 are made of aluminum, an aluminum alloy, copper, a copper alloy, or the like.
  • the electrode body 400 includes a positive electrode plate 430, a negative electrode plate 440, and separators 450a and 450b, and is a power storage element (power generation element) that can store electricity.
  • the electrode body 400 is formed by winding a layered arrangement so that the separator 450 a or 450 b is sandwiched between the positive electrode plate 430 and the negative electrode plate 440.
  • the positive electrode plate 430, the separator 450a, the negative electrode plate 440, and the separator 450b are stacked in this order, so that the positive electrode plate 430 and the negative electrode plate 440 and the separators 450a and 450b are alternately stacked. And it is formed by being wound.
  • 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 positive electrode plate 430 is an electrode plate (electrode plate) in which a positive electrode active material layer is formed on the surface of a positive electrode base material layer which is a long metal foil made of aluminum or an aluminum alloy.
  • a positive electrode active material layer any known material can be used as long as it is a positive electrode active material capable of occluding and releasing lithium ions.
  • polyanionic compounds such as LiMPO 4 , LiMSiO 4 , LiMBO 3 (M is one or more transition metal elements selected from Fe, Ni, Mn, Co, etc.), lithium titanate, LiMn 2 Spinel type lithium manganese oxide such as O 4 or LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 , LiMO 2 (M is one or more transition metal elements selected from Fe, Ni, Mn, Co, etc.) Lithium transition metal oxides such as can be used.
  • the negative electrode plate 440 is an electrode plate (electrode plate) in which a negative electrode active material layer is formed on the surface of a negative electrode base material layer that is a long strip-shaped metal foil made of copper or a copper alloy.
  • a known material can be appropriately used as long as it is a negative electrode active material capable of occluding and releasing lithium ions.
  • lithium metal and lithium alloys lithium metal-containing alloys such as lithium-silicon, lithium-aluminum, lithium-lead, lithium-tin, lithium-aluminum-tin, lithium-gallium, and wood alloys
  • Alloys that can occlude and release lithium carbon materials (eg, graphite, non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, low-temperature calcined carbon, amorphous carbon, etc.), silicon oxide, metal oxide, lithium metal oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ), a polyphosphoric acid compound, or a compound of a transition metal and a Group 14 to Group 16 element, such as Co 3 O 4 or Fe 2 P, generally called a conversion negative electrode.
  • Separator 450a and 450b are microporous sheets made of resin.
  • a known material can be appropriately used as long as it does not impair the performance of the electricity storage element 10.
  • the positive electrode plate 430 has a plurality of rectangular tabs 431 protruding outward at one end in the winding axis direction.
  • the negative electrode plate 440 has a plurality of rectangular tabs 441 protruding outward at one end in the winding axis direction.
  • the plurality of tabs 431 and the plurality of tabs 441 are portions where the active material is not formed (coated) and the base material layer is exposed (active material non-formed portion or active material uncoated portion).
  • the winding axis is a virtual axis serving as a central axis when winding the positive electrode plate 430, the negative electrode plate 440, and the like. In this embodiment, the winding axis is parallel to the Z-axis direction passing through the center of the electrode body 400. It is a straight line.
  • the plurality of tabs 431 and the plurality of tabs 441 are arranged on the same end in the winding axis direction (the end on the Z axis plus direction side in FIG. 3), and the positive electrode plate 430 and the negative electrode plate 440 are stacked.
  • the electrode body 400 is laminated at a predetermined position.
  • a connection portion 410 formed by stacking a plurality of tabs 431 and a connection portion 420 formed by stacking a plurality of tabs 441 are formed.
  • the connection portions 410 and 420 are gathered toward the center in the stacking direction (Y-axis direction in FIG. 3) and joined to the positive electrode current collector 130 and the negative electrode current collector 140 by welding or the like.
  • connection portions 410 and 420 are disposed so as to protrude from the main body portion 401 of the electrode body 400 and are connected to the positive electrode current collector 130 and the negative electrode current collector 140.
  • the main body 401 is a part constituting the main body of the electrode body 400, and specifically, a part other than the connection parts 410 and 420 (other than the tabs 431 and 441) of the electrode body 400. That is, the main body 401 has a long cylindrical portion (active material forming portion) formed by winding the portions where the active material of the positive electrode plate 430 and the negative electrode plate 440 is formed (coated) and the separators 450a and 450b. Or active material coating part).
  • the connecting portions 410 and 420 are arranged side by side in the X-axis direction. That is, the electrode body 400 has a plurality of connecting portions arranged in a direction (X-axis direction) intersecting with a protruding direction (Z-axis plus direction) of the connecting portion from the main body portion 401.
  • the connection parts 410 and 420 are joined to the positive electrode current collector 130 and the negative electrode current collector 140 and then bent in the Y-axis plus direction (see FIG. 5). Specifically, the connection portions 410 and 420 are joined to the positive electrode current collector 130 and the negative electrode current collector 140 in a state of protruding in the Z-axis plus direction from a part of the main body portion 401 of the electrode body 400.
  • connection portions 410 and 420 are portions where a plurality of tabs 431 and 441 that protrude in the Z-axis plus direction and extend in the Y-axis plus direction from a part of the main body 401 of the electrode body 400 are stacked in the Z-axis direction. .
  • the insulating sheet 500 is a sheet-like (film-like) member having electrical insulation, and is disposed so as to cover the electrode body 400, and the electrode body 400 and other members (the container 100, the positive electrode current collector 130). And the negative electrode current collector 140).
  • the insulating sheet 500 is made of polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyphenylene sulfide resin (PPS), polyethylene terephthalate (PET), polyether ether ketone (PEEK), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether (PFA), poly It is made of an insulating material such as tetrafluoroethylene (PTFE), polybutylene terephthalate (PBT), poly ether sulfone (PES), and a composite material thereof.
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • PPS polyphenylene sulfide resin
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEEK polyether ether ketone
  • PFA tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether
  • PTFE tetrafluoroethylene
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PES poly ether sulfone
  • the insulating sheet 500 includes a sheet side surface portion 510, a sheet extending portion 520, and a sheet bottom surface portion 530.
  • the sheet side surface portion 510 is a rectangular and flat portion facing the side surface of the main body portion 401 of the electrode body 400. That is, the sheet side surface portion 510 includes a rectangular and flat sheet side surface portion 510 a that covers the side surface of the main body portion 401 of the electrode body 400 on the Y axis minus direction side, and the Y axis plus direction side of the main body portion 401 of the electrode body 400. And a sheet-like side surface portion 510b having a rectangular shape and covering the side surface.
  • the sheet side surface portion 510 covers the entire side surface of the main body portion 401 of the electrode body 400, but may be configured to cover only a part of the side surface.
  • the shape may be curved along the part 401.
  • the sheet extending portion 520 is a rectangular and plate-like portion that extends in the Z-axis plus direction from the sheet side surface portion 510 toward the connection portions 410 and 420 and is fixed to the electrode body 400. Specifically, the sheet extension portion 520 is arranged to extend from the sheet side surface portion 510 to the connection portions 410 and 420 side of the main body portion 401 of the electrode body 400 and is fixed to the connection portions 410 and 420. That is, the sheet extending portion 520 is disposed so as to extend over a plurality of connecting portions (the positive electrode side connecting portion 410 and the negative electrode side connecting portion 420) of the electrode body 400. In other words, the sheet extending portion 520 extends from the sheet side surface portion 510 along the electrode body 400 (along the connecting portions 410 and 420), and is disposed at a position sandwiching the connecting portions 410 and 420.
  • the sheet extending portion 520 is disposed on the Y-axis plus direction side of the connecting portions 410 and 420 and the rectangular and plate-like sheet extending portion 520a disposed on the Y-axis minus direction side of the connecting portions 410 and 420. And a rectangular and plate-like sheet extending portion 520b.
  • the sheet extending portion 520a extends from the edge of the sheet side surface portion 510a on the Z-axis plus direction side so as to incline in the Y-axis plus direction, and bends in the Z-axis plus direction to connect the connecting portions 410 and 420. Is fixed to the surface on the Y axis minus direction side.
  • the sheet extending portion 520a is a long portion extending in the X-axis direction along the surface on the Y-axis minus direction side of the connecting portions 410 and 420 across the connecting portions 410 and 420. is there.
  • the sheet extending portion 520b is inclined and extended in the Y-axis minus direction from the edge of the sheet side surface portion 510b on the Z-axis plus direction side, and is bent in the Z-axis plus direction, so that the Y of the connecting portions 410 and 420 Fixed to the surface on the negative side of the shaft.
  • the sheet extending portion 520b is a long portion extending in the X-axis direction along the Y-axis plus direction side surface of the connecting portions 410 and 420 across the connecting portions 410 and 420. is there.
  • an opening 521 that exposes the connecting portions 410 and 420 is formed in the sheet extending portion 520. That is, in the sheet extending portion 520a, two rectangular openings 521a that expose the surfaces on the Y axis minus direction side of the connecting portions 410 and 420 are formed at positions corresponding to the connecting portions 410 and 420. . In the sheet extending portion 520 b, two rectangular openings 521 b that expose the surfaces on the Y axis plus direction side of the connecting portions 410 and 420 are formed at positions corresponding to the connecting portions 410 and 420.
  • the sheet bottom surface portion 530 is a rectangular and flat portion disposed to face the bottom surface side (Z-axis minus direction side) portion of the electrode body 400. That is, the sheet bottom surface portion 530 is a portion that is disposed between the sheet side surface portion 510a and the sheet side surface portion 510b and connects the edges of the sheet side surface portion 510a and the sheet side surface portion 510b on the Z axis minus direction side.
  • the sheet bottom surface portion 530 covers the entire bottom surface of the electrode body 400, but may have a configuration in which only a part of the bottom surface is covered, and may have a curved shape instead of a flat plate shape.
  • the insulating sheet 500 is not disposed on both sides of the electrode body 400 in the X-axis direction.
  • the insulating sheet 500 is attached to (wound around) the electrode body 400, thereby extending substantially in a rectangular shape and in the Z-axis direction on both sides of the electrode body 400 in the X-axis direction.
  • a side opening 500a which is an opening is formed.
  • the spacer 800 is inserted into the side opening 500 a and attached to the electrode body 400.
  • the spacer 800 is disposed so as to extend in the Z-axis direction between both side surfaces in the X-axis direction of the electrode body 400 and the inner surface of the container 100, and has a columnar side that regulates the position of the electrode body 400 in the container 100. It is a spacer.
  • the spacer 800 is formed of an insulating material similar to that of the insulating sheet 500 such as PP or PE, and electrically insulates the both sides of the electrode body 400 in the X-axis direction and the container 100.
  • the positive electrode current collector 130 and the negative electrode current collector 140 are disposed between the lid 120 and the electrode body 400, and electrically connect the positive electrode terminal 200 and the negative electrode terminal 300 to the positive electrode plate 430 and the negative electrode plate 440 of the electrode body 400. It is a plate-shaped member connected to. That is, one end of the positive electrode current collector 130 is connected to the positive electrode terminal 200 and the other end is connected to the connection portion 410 on the positive electrode side of the electrode body 400.
  • the negative electrode current collector 140 has one end connected to the negative electrode terminal 300 and the other end connected to the connection part 420 on the negative electrode side of the electrode body 400.
  • the positive electrode current collector 130 is formed of aluminum or an aluminum alloy as in the case of the positive electrode base material layer of the positive electrode plate 430, and the negative electrode current collector 140 is copper or copper as in the negative electrode base material layer of the negative electrode plate 440. It is made of an alloy.
  • the positive electrode current collector 130 has a terminal side arrangement portion (terminal connection portion) 131 and an electrode body side arrangement portion (electrode body connection portion) 132.
  • the terminal-side arrangement portion 131 is a plate-like member that is joined and electrically connected to the positive terminal 200 by caulking or the like. That is, the terminal-side arrangement portion 131 is coupled with the positive electrode terminal 200 by caulking the shaft portion (rivet portion) of the positive electrode terminal 200 into the through hole of the lid 120 and the through hole 131a of the terminal side arrangement portion 131. It is fixed to the lid 120.
  • positioning part 132 is a plate-shaped member joined by the connection part 410 of the electrode body 400 by welding. That is, the electrode body side arrangement part 132 is joined to the connection part 410 in a state where the sheet extension part 520 of the insulating sheet 500 is sandwiched between the connection parts 410, whereby the sheet extension part 520 is joined to the electrode body side arrangement part 132. And fixed to the connection portion 410.
  • a detailed description of the configuration in which the electrode body side arrangement portion 132 of the positive electrode current collector 130 is joined to the connection portion 410 of the electrode body 400 will be described later.
  • FIG. 2 illustrates the state when the electrode body side disposition portion 132 is joined to the connection portion 410 at the time of manufacturing the electricity storage device 10, but as illustrated in FIG. 5, the state of FIG. ),
  • the electrode body side arrangement part 132 is further bent toward the terminal side arrangement part 131. That is, at the time of manufacturing the electricity storage device 10, as shown in FIG. 2, the positive electrode current collector 130 is in a state where the terminal side arrangement portion 131 and the electrode body side arrangement portion 132 are bent at a substantially right angle. 131 is joined to the positive terminal 200, and the electrode body side arrangement part 132 is joined to the connection part 410. Then, as shown in FIG.
  • the electrode body side arrangement portion 132 is further bent toward the terminal side arrangement portion 131 and becomes substantially parallel to the terminal side arrangement portion 131 (that is, the positive electrode
  • the current collector 130 is substantially U-shaped when viewed from the X-axis direction), and the electrode body 400 and the like are accommodated in the container 100, resulting in the state of FIG.
  • the sheet extending portion 520a is disposed between the tip portions of the connection portions 410 and 420 and the wall portion (the lid 120) of the container 100 facing the tip portions.
  • the sheet extending portion 520b is disposed at a position sandwiching the tip portions of the connection portions 410 and 420 with the wall portion (the lid body 120) of the container 100.
  • the negative electrode current collector 140 also has a terminal side arrangement portion 141 and an electrode body side arrangement portion 142.
  • the negative electrode current collector 140 has the same configuration as that of the positive electrode current collector 130, and thus detailed description thereof is omitted.
  • FIGS. 6A and 6B are a perspective view and a cross-sectional view illustrating a bonding configuration between the positive electrode current collector 130 and the connection portion 410 of the electrode body 400 according to the present embodiment.
  • FIG. 6A is a perspective view when the state in which the positive electrode current collector 130, the negative electrode current collector 140, and the electrode body 400 are joined is viewed obliquely from below.
  • FIG. 6A is a perspective view when the state in which the positive electrode current collector 130, the negative electrode current collector 140, and the electrode body 400 are joined is viewed obliquely from below.
  • 6A for convenience of explanation, the configuration other than the positive electrode current collector 130, the negative electrode current collector 140, the electrode body 400, and the insulating sheet 500 is omitted.
  • 6B is a cross-sectional view showing a cross section when the configuration of FIG. 6A is cut along the VIb-VIb cross section.
  • FIG. 2 illustrates a configuration in a state in which the sheet is not further bent.
  • 6B illustrates the configuration of the positive electrode side (the positive electrode current collector 130 and the connection portion 410), and the configuration of the positive electrode side will be described below, but the negative electrode side (the negative electrode current collector 140) will be described.
  • the connecting portion 420 and the like have the same configuration.
  • connection portion 410 of the electrode body 400 is disposed between the positive electrode current collector 130 and the contact plate 600 in the Y-axis direction (the Z-axis direction in the state of FIG. 5). That is, in the present embodiment, the contact plate 600 is arranged on the Y axis plus direction side of the connection portion 410 (in the state of FIG. 5, the Z axis minus direction side).
  • the contact plate 600 is a cover that protects the connection portion 410 that is disposed at a position that sandwiches the connection portion 410 with the positive electrode current collector 130.
  • the contact plate 600 is a rectangular and flat plate member that extends in the XZ plane along the connection portion 410.
  • the material of the contact plate 600 is not particularly limited, but is a metal member formed of aluminum or an aluminum alloy, like the positive electrode base material layer of the positive electrode plate 430 of the electrode body 400.
  • a contact plate is disposed on the negative electrode side, and the material of the contact plate on the negative electrode side is not particularly limited.
  • the negative electrode base material layer of the negative electrode plate 440 of the electrode body 400 copper or a copper alloy, etc. It is the metal member formed by.
  • a sheet extending portion 520 is disposed between the connection portion 410 and the positive electrode current collector 130 and between the contact plate 600 and the connection portion 410. That is, the sheet extending portion 520 a is disposed between the connecting portion 410 and the electrode body side arranging portion 132 of the positive electrode current collector 130, and the sheet extending portion 520 b is disposed between the backing plate 600 and the connecting portion 410. Yes.
  • connection portion 410, the positive electrode current collector 130, and the contact plate 600 are joined to form a joined portion 700. That is, the connection part 410 and the positive electrode current collector 130 have a joint part 700 joined to each other. Specifically, the connection portion 410, the positive electrode current collector 130, and the contact plate 600 are joined at the inner position of the opening 521 formed in the sheet extending portion 520, and the joined portion 700 is formed. Yes. As described above, the joint portion 700 is disposed through the opening 521 (the openings 521a and 521b) of the sheet extending portion 520.
  • joint portion 700 the joint portion between the connection portion 410 and the positive electrode current collector 130 is disposed through the opening 521a, and the joint portion between the contact plate 600 and the connection portion 410 is the opening portion. It is disposed through 521b.
  • joint 700 is a weld formed by resistance welding.
  • the sheet extending portion 520 is provided between at least one of the connection portion 410 and the positive electrode current collector 130 and between the contact plate 600 and the connection portion 410 (both in the present embodiment). Arranged and fixed to the electrode body 400. That is, the sheet extending portion 520a is disposed between the connection portion 410 and the electrode body side placement portion 132 of the positive electrode current collector 130, and is sandwiched between the connection portion 410 and the electrode body side placement portion 132, thereby connecting the connection portion 410. And it is directly fixed to the electrode body side arrangement
  • the sheet extending portion 520 b is disposed between the contact plate 600 and the connection portion 410, and is directly fixed to the contact plate 600 and the connection portion 410 by being sandwiched between the contact plate 600 and the connection portion 410.
  • the electrode body 400 has the connection portion 410 that protrudes from the main body portion 401 and the positive electrode current collector 130, and the insulating sheet 500 is A sheet side surface portion 510 facing the side surface of the main body portion 401 of the electrode body 400, a sheet extending portion 520 extending from the sheet side surface portion 510 and disposed on the connection portion 410 side of the main body portion 401 of the electrode body 400, The sheet extending portion 520 is fixed to the electrode body 400.
  • the end portion (sheet extending portion 520) of the insulating sheet 500 is connected to the container body 110 when the power storage device 10 is manufactured. It is possible to suppress the sandwiching between the lid body 120 and the end of the insulating sheet 500 being caught on the edge of the container main body 110. Thereby, manufacture of the electrical storage element 10 can be made easy.
  • the insulating sheet 500 extends from the side surface side of the main body portion 401 of the electrode body 400 and is also disposed on the connection portion 410 side of the main body portion 401 of the electrode body 400, thereby connecting the main body portion 401 of the electrode body 400.
  • the 410 side can also be insulated.
  • the connection portion 410 of the electrode body 400 may come into contact with the container 100 to cause a short circuit.
  • the insulation between the electrode body 400 of the electrode body 400 and the container 100 can be secured by providing the sheet extending portion 520 in the insulating sheet 500.
  • the insulating sheet 500 does not have high rigidity and is easy to move. As a result, the sheet extending portion 520 is easily sandwiched between the container main body 110 and the lid body 120 of the container 100.
  • the sheet extending part 520 is fixed to the connection part 410 of the electrode body 400. That is, since the connection portion 410 of the electrode body 400 is a portion protruding from the main body portion 401 of the electrode body 400, the sheet extending portion 520 can be easily fixed. For this reason, by fixing the sheet extending portion 520 to the connection portion 410 of the electrode body 400, it is possible to further facilitate the manufacture of the power storage element 10. Since the relative displacement between the sheet extending portion 520 and the connection portion 410 of the electrode body 400 can be suppressed, the insulation between the connection portion 410 of the electrode body 400 and the container 100 can be more reliably performed.
  • the sheet extending portion 520 is disposed between at least one of the connection portion 410 of the electrode body 400 and the positive electrode current collector 130 and between the contact plate 600 and the connection portion 410 of the electrode body 400. 400 is fixed. As described above, the sheet extending portion 520 is sandwiched between the connection portion 410 of the electrode body 400 and the positive electrode current collector 130 or between the contact plate 600 and the connection portion 410 of the electrode body 400, thereby The extending portion 520 can be easily fixed to the connecting portion 410. Thereby, manufacture of the electrical storage element 10 can be made still easier.
  • the joint portion 700 between the connection portion 410 of the electrode body 400 and the positive electrode current collector 130 is disposed through the opening 521 formed in the sheet extending portion 520.
  • the portions to be joined of the electrode body 400 and the positive electrode current collector 130 are selectively selected.
  • the other parts can be insulative.
  • the sheet extending portion 520 suppresses energization to an unintended path, so that the power is concentrated at a location where joining is desired, and the joining strength is improved and spatter is generated. Risk can be suppressed. This also facilitates the manufacture of the electricity storage element 10.
  • the electrode body 400 has a plurality of connecting portions (connecting portions 410 and 420), and the sheet extending portion 520 is disposed so as to extend over the plurality of connecting portions. As described above, since the sheet extending portion 520 is disposed over the plurality of connecting portions of the electrode body 400, the sheet extending portion 520 can be firmly fixed to the electrode body 400, and thus the storage element 10 can be easily manufactured. it can. The sheet extending portion 520 can also insulate a portion between a plurality of connecting portions of the electrode body 400.
  • the insulating sheet 500 has side openings 500a on both sides in the X-axis direction of the electrode body 400, and a spacer 800 is disposed in the side openings 500a.
  • the configuration of the insulating sheet 500 can be simplified. Thereby, manufacture of the electrical storage element 10 can be made easy. Space saving can also be achieved by not providing the insulating sheet 500 on both sides of the electrode body 400 in the X-axis direction.
  • the sheet extending portion 520 of the insulating sheet 500 is arranged to extend over the connecting portions 410 and 420 of the electrode body 400.
  • the sheet extending portion is not extended over the connecting portions 410 and 420, and is arranged separately in a portion corresponding to the connecting portion 410 and a portion corresponding to the connecting portion 420.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of power storage element 11 according to a modification of the present embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the arrangement positions of the central opening 501a and the end openings 501b and 501c formed by the sheet extending portion 520c of the insulating sheet 501 according to the modification of the present embodiment. Specifically, FIG. 8 is a bottom view when the configuration around the sheet extending portion 520c in the power storage element 11 is viewed from the Z-axis negative direction side.
  • the electricity storage device 11 in this modification includes an insulation sheet 501 instead of the insulation sheet 500 of the electricity storage device 10 in the above embodiment.
  • the insulating sheet 501 has a plurality of sheet extending portions 520c instead of the sheet extending portion 520 of the insulating sheet 500 in the above embodiment.
  • Other configurations of the electricity storage element 11 in the present modification are the same as those of the electricity storage element 10 in the above-described embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the electrode body 400 has a plurality (two) of connection portions 410 and 420 arranged in a direction (X-axis direction) intersecting the protruding direction of the connection portions 410 and 420 from the main body portion 401. is doing.
  • the insulating sheet 501 has a plurality of sheet extending portions 520c extending from the sheet side surface portion 510 toward the plurality of connecting portions 410 and 420, respectively. That is, the insulating sheet 501 has two sheet extending portions 520c, and the two sheet extending portions 520c are arranged at positions corresponding to the connection portions 410 and 420, respectively.
  • the two sheet extending portions 520c are formed to have a larger width in the X-axis direction than the connection portions 410 and 420, respectively.
  • the end portion of the insulating sheet 501 on the Z axis plus direction side is between the two sheet extending portions 520c.
  • a central opening 501a having a shape in which the central portion in the X-axis direction is cut out is formed.
  • the central opening 501 a is disposed to face the gas exhaust valve 121.
  • end opening portions 501b and 501c are formed such that both end portions in the X-axis direction of the end portion on the Z-axis plus direction side of the insulating sheet 501 are cut out. Is done.
  • the end opening 501b is disposed so as to face the joint portion (the caulking portion 210 in FIG. 8) of the positive electrode terminal 200 and the positive electrode current collector 130 in the Z-axis direction.
  • the end opening 501c is disposed so as to face the joint portion (the caulking portion 310 in FIG. 8) of the negative electrode terminal 300 and the negative electrode current collector 140 in the Z-axis direction.
  • the electrical storage element 11 which concerns on this modification, there can exist an effect similar to the said embodiment.
  • the electrolyte solution can enter the central opening 501a between the plurality of sheet extending portions 520c.
  • the electrolyte can enter the end openings 501b and 501c.
  • the liquid injection property can be improved while ensuring the insulation between the connection portions 410 and 420 protruding from the electrode body 400 and the container 100. Since the liquid injection property of the electrolytic solution can be improved at the time of manufacturing the power storage element 11, the power storage element 11 can be easily manufactured.
  • the end opening 501b is disposed so as to oppose the joint portion (caulking portion 210) of the positive electrode terminal 200 and the positive electrode current collector 130, the sheet extending portion 520c is provided with the positive electrode terminal 200 and the positive electrode current collector. This can prevent the body 130 from interfering with the joining work. Thereby, since the joining operation
  • the sheet extending portion 520c blocks the flow of the discharged gas when the gas discharge valve 121 is opened. This can also be suppressed.
  • the electrode body-side arrangement portion 132 is bent toward the terminal-side arrangement portion 131 after joining with the connection portion 410 of the electrode body 400.
  • the electrode body side arrangement part 132 may not be bent toward the terminal side arrangement part 131 even after joining.
  • positioning part 132 may be bend
  • the positive electrode current collector 130 has a shape in which the electrode body-side arrangement portion 132 is bent with respect to the terminal-side arrangement portion 131.
  • the positive electrode current collector 130 may have a shape in which the electrode body side arrangement portion 132 is not bent with respect to the terminal side arrangement portion 131, that is, a flat plate shape.
  • the insulating sheet 500 (or 501; the same applies hereinafter) includes a sheet side surface portion 510 including sheet side surface portions 510a and 510b and a sheet extending portion 520 including sheet extending portions 520a and 520b. (Or 520c, the same applies hereinafter) and a sheet bottom surface portion 530.
  • the insulating sheet 500 may not have any of the sheet side surface portions 510a and 510b, may not have any of the sheet extending portions 520a and 520b, and may have a bottom surface of the sheet.
  • the portion 530 may not be provided.
  • the sheet extending portion 520 of the insulating sheet 500 is formed by joining the connection portions 410 and 420 of the electrode body 400 and the current collector, thereby connecting the connection portion 410 of the electrode body 400, It was fixed to 420.
  • the sheet extending portion 520 only needs to be fixed to the electrode body 400, and may be fixed to the connection portions 410 and 420 of the electrode body 400 by welding or adhesion, or the body portion 401 of the electrode body 400. It may be fixed to any of these surfaces by welding or adhesion.
  • the opening 521 is formed in the sheet extending portion 520 of the insulating sheet 500, and the joining portion 700 is disposed so as to penetrate the opening 521.
  • the opening 521 is not formed in the sheet extending portion 520, and the joining portion 700 may be disposed on the side of the sheet extending portion 520.
  • the electrical storage element 10 (or 11, the following similarly) is equipped with the contact plate 600 in the position which pinches
  • the current collector and the connection portions 410 and 420 of the electrode body 400 may be joined without including the contact plate 600.
  • the contact plate 600 may not be provided.
  • the joint 700 is a weld formed by resistance welding.
  • the joining method in the joint 700 is not limited to resistance welding, and various joining methods such as laser welding, ultrasonic joining, and caulking joining can be applied.
  • connection portions 410 and 420 of the electrode body 400 are portions protruding from a part of the main body portion 401 in a rectangular shape.
  • shape of the connection portions 410 and 420 is not particularly limited, and may be a polygonal shape other than a quadrangle, a semicircular shape, a semielliptical shape, a semielliptical shape, or the like in plan view.
  • the connecting portions 410 and 420 may be portions protruding from the entire main body 401 instead of a part of the main body 401.
  • the electrode body 400 has a so-called laterally wound shape having a winding axis in the Z-axis direction.
  • the electrode body 400 may have a so-called vertical winding shape having a winding axis in the X-axis direction or a shape obtained by folding an electrode plate into a bellows shape.
  • the electrode body 400 may be a stack-type electrode body in which a plurality of flat plate plates are stacked. That is, the configurations in the above-described embodiment and the modifications thereof can be applied to any electrode body having a connection portion.
  • both the positive electrode side and the negative electrode side have the above-described configuration.
  • the positive electrode side or the negative electrode side may not have the above configuration.
  • the present invention can be realized not only as the electricity storage element 10 but also as the electrode body 400 and the insulating sheet 500.
  • the present invention can be applied to power storage elements such as lithium ion secondary batteries.

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Abstract

電極体(400)と、正極集電体(130)と、絶縁シート(500)とを備える蓄電素子(10)であって、電極体(400)は、本体部(401)と、本体部(401)から突出し正極集電体(130)と接続される接続部(410)と、を有し、絶縁シート(500)は、本体部(401)の側面に対向するシート側面部(510)と、シート側面部(510)から延設されるシート延設部(520)と、を有し、シート延設部(520)は、電極体(400)に固定される。

Description

蓄電素子
 本発明は、電極体と、電極体の側面を覆う絶縁シートとを備える蓄電素子に関する。
 従来、電極体と、電極体の側面を覆う絶縁シート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、電池要素(電極体)の側面を絶縁シートで覆って、電池缶(容器本体)に収容する角形非水電解液電池(蓄電素子)が開示されている。
特開2005-302529号公報
 上記従来の蓄電素子では、蓄電素子の製造が困難になる場合がある。
 本発明は、製造を容易にすることができる蓄電素子を提供することを目的とする。
 本発明の一態様に係る蓄電素子は、電極体と、集電体と、絶縁シートとを備える蓄電素子であって、前記電極体は、本体部と、前記本体部から突出し前記集電体と接続される接続部と、を有し、前記絶縁シートは、前記本体部の側面に対向するシート側面部と、前記シート側面部から延設されるシート延設部と、を有し、前記シート延設部は、前記電極体に固定される。
 本発明は、このような蓄電素子として実現できるだけでなく、電極体及び絶縁シートとしても実現できる。
 本発明に係る蓄電素子によれば、製造を容易にすることができる。
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分解斜視図である。 図3は、実施の形態に係る電極体の構成を示す斜視図である。 図4は、実施の形態に係る絶縁シートの構成を示す平面図である。 図5は、実施の形態に係る蓄電素子の構成を示す断面図である。 図6は、実施の形態に係る正極集電体と電極体の接続部との接合構成を示す斜視図及び断面図である。 図7は、実施の形態の変形例に係る蓄電素子の分解斜視図である。 図8は、本実施の形態の変形例に係る絶縁シートのシート延設部によって形成される中央開口部及び端部開口部の配置位置を説明する図である。
 上記従来の蓄電素子では、蓄電素子の製造が困難になる場合がある。上記特許文献1に開示されたように、絶縁シートの端部が容器の蓋側に配置されている場合には、容器本体と蓋とを嵌合する際に、絶縁シートがずれて、絶縁シートの端部を容器本体と蓋とで挟み込んでしまったりするおそれがある。絶縁シートの端部が容器の蓋側に配置されていない場合でも、容器本体に電極体を挿入する際に、絶縁シートの端部が容器本体の端縁に引っ掛かってしまったりするおそれがある。これらにより、上記従来の蓄電素子では、蓄電素子の製造が困難になるおそれがある。
 本発明の一態様に係る蓄電素子は、電極体と、集電体と、絶縁シートとを備える蓄電素子であって、前記電極体は、本体部と、前記本体部から突出し前記集電体と接続される接続部と、を有し、前記絶縁シートは、前記本体部の側面に対向するシート側面部と、前記シート側面部から延設されるシート延設部と、を有し、前記シート延設部は、前記電極体に固定される。
 これによれば、蓄電素子において、電極体は、本体部から突出した、集電体との接続部を有し、絶縁シートは、電極体の本体部の側面に対向するシート側面部と、シート側面部から延設されるシート延設部と、を有し、シート延設部は、電極体に固定されている。このように、絶縁シートのシート延設部を電極体に固定することで、蓄電素子を製造する際に、絶縁シートの端部(シート延設部)を容器本体と蓋とで挟み込んでしまったり、絶縁シートの端部が容器本体の端縁に引っ掛かってしまったりするのを抑制できる。これにより、蓄電素子の製造を容易にすることができる。
 前記シート延設部は、前記接続部に固定されてもよい。
 これによれば、シート延設部は、電極体の接続部に固定されている。つまり、電極体の接続部は、電極体の本体部から突出した部分であるため、シート延設部を固定しやすい。このため、シート延設部を電極体の接続部に固定することで、蓄電素子の製造をさらに容易にすることができる。シート延設部と電極体の接続部との相対的な位置ずれが抑制できるため、電極体の接続部と容器との絶縁をより確実にできる。
 前記シート延設部は、前記接続部と前記集電体との間、及び、前記集電体とで前記接続部を挟む当て板と前記接続部との間の少なくとも一方に配置されて、前記電極体に固定されてもよい。
 これによれば、シート延設部は、電極体の接続部と集電体との間、及び、当て板と電極体の接続部との間の少なくとも一方に配置されて、電極体に固定されている。このように、シート延設部を、電極体の接続部と集電体との間、または、当て板と電極体の接続部との間で挟むことで、シート延設部を容易に当該接続部に固定できる。これにより、蓄電素子の製造をさらに容易にすることができる。
 前記接続部及び前記集電体は、互いに接合された接合部を有し、前記シート延設部には、開口部が形成されており、前記接合部は、前記開口部を貫通して配置されてもよい。
 これによれば、電極体の接続部と集電体との接合部は、シート延設部に形成された開口部を貫通して配置されている。このように、シート延設部の開口部に電極体及び集電体の接合部を形成することで、電極体及び集電体の接合したい部位同士を選択的に接触させて接合を行い、かつ、その他の部位は絶縁性を確保できる。例えば抵抗溶接による接合を行う場合には、シート延設部によって、意図しない経路に通電されるのが抑制されるため、接合したい箇所に電力集中させることで接合強度を向上させるとともに、スパッタの発生リスクを抑制できる。これによっても、蓄電素子の製造を容易にすることができる。
 前記電極体は、前記本体部からの前記接続部の突出方向と交差する方向に並ぶ複数の前記接続部を有し、前記シート延設部は、前記複数の接続部に亘って延設されて配置されてもよい。
 これによれば、電極体は、複数の接続部を有しており、シート延設部は、当該複数の接続部に亘って延設されて配置されている。このように、シート延設部が電極体の複数の接続部に亘って配置されることで、シート延設部を電極体にしっかりと固定できるため、蓄電素子を容易に製造できる。
 前記電極体は、前記本体部からの前記接続部の突出方向と交差する方向に並ぶ複数の前記接続部を有し、前記絶縁シートは、前記シート側面部から前記複数の接続部のそれぞれに対応して延設される複数の前記シート延設部を有してもよい。
 これによれば、絶縁シートは、電極体の複数の接続部のそれぞれに対応して延設される複数のシート延設部を有しているため、電解液の注液時に、電解液が複数のシート延設部の間に浸入できる。これにより、電極体から突出する接続部と容器との絶縁を確保しつつ、注液性を向上できる。
 以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態(及びその変形例)に係る蓄電素子について説明する。以下で説明する実施の形態は、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。以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。
 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(正極端子及び負極端子)の並び方向、一対の集電体(正極集電体及び負極集電体)の並び方向、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体との並び方向、容器の短側面の長手方向、電極体の巻回軸方向、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軸プラス方向とは、X軸の矢印方向を示し、X軸マイナス方向とは、X軸プラス方向とは反対方向を示す。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10の全般的な説明]
 まず、図1~図5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。図2は、本実施の形態に係る蓄電素子10の分解斜視図である。図3は、本実施の形態に係る電極体400の構成を示す斜視図である。図3は、図2に示した電極体400の巻回状態を一部展開し、かつ、接続部410、420(タブ431、441)をZ軸プラス方向に突出させた状態での構成を図示している。図4は、本実施の形態に係る絶縁シート500の構成を示す平面図である。図4は、図2に示した絶縁シート500を展開した状態での構成を図示している。図5は、本実施の形態に係る蓄電素子10の構成を示す断面図である。図5は、図1の蓄電素子10をV-V線を通るYZ平面に平行な面で切断した場合の構成を示す断面図であり、容器100の容器本体110を省略して図示している。
 蓄電素子10は、電気を充電し、電気を放電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、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、自動二輪車、ウォータークラフト、スノーモービル、農業機械、建設機械などの移動体の駆動用またはエンジン始動用のバッテリ等として用いられる。蓄電素子10は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。蓄電素子10は、二次電池ではなく、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。本実施の形態では、直方体形状(角形)の蓄電素子10を図示しているが、蓄電素子10の形状は、直方体形状には限定されず、直方体形状以外の多角柱形状、円柱形状、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であってもよい。
 図1に示すように、蓄電素子10は、容器本体110及び蓋体120を有する容器100と、正極端子200と、負極端子300とを備えている。図2に示すように、容器100内方には、正極集電体130、負極集電体140、電極体400、絶縁シート500及びスペーサ800等が収容されている。
 蓋体120と正極端子200及び負極端子300との間、並びに、蓋体120と正極集電体130及び負極集電体140との間には、電気的な絶縁性及び気密性を高めるためのガスケット等が配置されているが、説明は省略する。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、省略して図示している。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、様々なものを選択できる。上記の構成要素の他、電極体400の上方に配置されるスペーサなどが配置されていてもよい。
 [1.1 容器100、正極端子200及び負極端子300の構成の説明]
 容器100は、矩形筒状で底を備える容器本体110と、容器本体110の開口を閉塞する板状部材である蓋体120とで構成された直方体形状(箱型)のケースである。容器100は、電極体400等を容器本体110の内方に収容後、蓋体120と容器本体110とが溶接等されることにより、内部を密封できる構成となっている。蓋体120には、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121、及び、容器100内に電解液を注入するための注液部122が設けられている。蓋体120及び容器本体110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、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板など溶接可能な金属であるのが好ましい。
 正極端子200は、正極集電体130を介して、電極体400の正極板に電気的に接続される電極端子である。負極端子300は、負極集電体140を介して、電極体400の負極板に電気的に接続される電極端子である。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、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。正極端子200及び負極端子300は、蓋体120に取り付けられている。正極端子200及び負極端子300は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅または銅合金などで形成されている。
 [1.2 電極体400の構成の説明]
 図3に示すように、電極体400は、正極板430と負極板440とセパレータ450a及び450b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。具体的には、電極体400は、正極板430と負極板440との間にセパレータ450aまたは450bが挟み込まれるように層状に配置されたものが巻回されて形成されている。つまり、電極体400は、正極板430とセパレータ450aと負極板440とセパレータ450bとがこの順に積層されることで、正極板430及び負極板440と、セパレータ450a及び450bとが交互に積層され、かつ、巻回されることで形成されている。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。
 正極板430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金属箔である正極基材層の表面に、正極活物質層が形成された極板(電極板)である。正極活物質層に用いられる正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。正極活物質として、LiMPO、LiMSiO、LiMBO(MはFe、Ni、Mn、Co等から選択される1種または2種以上の遷移金属元素)等のポリアニオン化合物、チタン酸リチウム、LiMnまたはLiMn1.5Ni0.5等のスピネル型リチウムマンガン酸化物、LiMO(MはFe、Ni、Mn、Co等から選択される1種または2種以上の遷移金属元素)等のリチウム遷移金属酸化物等を用いることができる。
 負極板440は、銅または銅合金などからなる長尺帯状の金属箔である負極基材層の表面に、負極活物質層が形成された極板(電極板)である。負極活物質層に用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。負極活物質として、リチウム金属、リチウム合金(リチウム-ケイ素、リチウム-アルミニウム、リチウム-鉛、リチウム-錫、リチウム-アルミニウム-錫、リチウム-ガリウム、及びウッド合金等のリチウム金属含有合金)の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料(例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温焼成炭素、非晶質カーボン等)、ケイ素酸化物、金属酸化物、リチウム金属酸化物(LiTi12等)、ポリリン酸化合物、あるいは、一般にコンバージョン負極と呼ばれる、CoまたはFeP等の、遷移金属と第14族乃至第16族元素との化合物などが挙げられる。
 セパレータ450a及び450bは、樹脂からなる微多孔性のシートである。セパレータ450a及び450bの素材としては、蓄電素子10の性能を損なうものでなければ、適宜公知の材料を使用できる。
 正極板430は、巻回軸方向の一端において外方に突出する複数の矩形状のタブ431を有している。負極板440も同様に、巻回軸方向の一端において外方に突出する複数の矩形状のタブ441を有している。これら、複数のタブ431及び複数のタブ441は、活物質が形成(塗工)されず基材層が露出した部分(活物質非形成部または活物質未塗工部)である。巻回軸とは、正極板430及び負極板440等を巻回する際の中心軸となる仮想的な軸であり、本実施の形態では、電極体400の中心を通るZ軸方向に平行な直線である。
 複数のタブ431と複数のタブ441とは、巻回軸方向の同一側の端(図3では、Z軸プラス方向側の端)に配置され、正極板430及び負極板440が積層されることにより、電極体400の所定の位置で積層される。その結果、電極体400には、複数のタブ431が積層されることで形成された接続部410と、複数のタブ441が積層されることで形成された接続部420とが形成される。接続部410及び420は、例えば積層方向(図3ではY軸方向)の中央に向かって寄せ集められて、正極集電体130及び負極集電体140と溶接等により接合される。
 このように、接続部410及び420は、電極体400の本体部401から突出して配置され、正極集電体130及び負極集電体140と接続される部位である。本体部401は、電極体400の本体を構成する部位であり、具体的には、電極体400のうちの接続部410及び420以外(タブ431及び441以外)の部位である。つまり、本体部401は、正極板430及び負極板440の活物質が形成(塗工)された部分とセパレータ450a、450bとが巻回されて形成された長円筒形状の部位(活物質形成部または活物質塗工部)である。
 接続部410及び420は、X軸方向に並んで配置される。つまり、電極体400は、本体部401からの接続部の突出方向(Z軸プラス方向)と交差する方向(X軸方向)に並ぶ複数の接続部を有している。接続部410及び420は、正極集電体130及び負極集電体140と接合された後、Y軸プラス方向に折り曲げられる(図5参照)。具体的には、接続部410及び420は、電極体400の本体部401の一部からZ軸プラス方向に突出した状態で正極集電体130及び負極集電体140と接合され、接合後に、Y軸プラス方向に折り曲げられて、Y軸プラス方向に延設された状態となる。つまり、接続部410及び420は、電極体400の本体部401の一部からZ軸プラス方向に突出してY軸プラス方向に延びる複数のタブ431、441がZ軸方向に積層された部位となる。
 [1.3 絶縁シート500及びスペーサ800の構成の説明]
 絶縁シート500は、電気的な絶縁性を有するシート状(フィルム状)の部材であり、電極体400を覆うように配置されて、電極体400と他の部材(容器100、正極集電体130及び負極集電体140等)とを電気的に絶縁する。絶縁シート500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)、ポリエチレンテレフタラート(PET)、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)、ポリ・エーテル・サルフォン(PES)、及び、それらの複合材料などの絶縁性の材料で形成されている。
 具体的には、図2及び図4に示すように、絶縁シート500は、シート側面部510と、シート延設部520と、シート底面部530とを有している。シート側面部510は、電極体400の本体部401の側面に対向する矩形状かつ平板状の部位である。つまり、シート側面部510は、電極体400の本体部401のY軸マイナス方向側の側面を覆う矩形状かつ平板状のシート側面部510aと、電極体400の本体部401のY軸プラス方向側の側面を覆う矩形状かつ平板状のシート側面部510bとを有している。シート側面部510(シート側面部510a、510b)は、電極体400の本体部401の側面全体を覆っているが、当該側面の一部しか覆っていない構成でもよく、平板状ではなく、例えば本体部401に沿って湾曲した形状であってもよい。
 シート延設部520は、シート側面部510から接続部410、420に向けてZ軸プラス方向に延設されて、電極体400に固定される矩形状かつ板状の部位である。具体的には、シート延設部520は、シート側面部510から電極体400の本体部401の接続部410、420側に延設されて配置され、接続部410及び420に固定される。つまり、シート延設部520は、電極体400の複数の接続部(正極側の接続部410、及び、負極側の接続部420)に亘って延設されて配置されている。言い換えれば、シート延設部520は、シート側面部510から電極体400に沿って(接続部410、420に沿って)延設され、接続部410、420を挟む位置に配置される。
 シート延設部520は、接続部410及び420のY軸マイナス方向側に配置される矩形状かつ板状のシート延設部520aと、接続部410及び420のY軸プラス方向側に配置される矩形状かつ板状のシート延設部520bとを有している。つまり、シート延設部520aは、シート側面部510aのZ軸プラス方向側の端縁からY軸プラス方向に傾斜して延設され、かつ、Z軸プラス方向に折れ曲がって、接続部410及び420のY軸マイナス方向側の面に固定される。このように、シート延設部520aは、接続部410及び420に亘って、接続部410及び420のY軸マイナス方向側の面に沿ってX軸方向に延設される長尺状の部位である。シート延設部520bは、シート側面部510bのZ軸プラス方向側の端縁からY軸マイナス方向に傾斜して延設され、かつ、Z軸プラス方向に折れ曲がって、接続部410及び420のY軸マイナス方向側の面に固定される。このように、シート延設部520bは、接続部410及び420に亘って、接続部410及び420のY軸プラス方向側の面に沿ってX軸方向に延設される長尺状の部位である。
 シート延設部520には、接続部410及び420を露出させる開口部521が形成されている。つまり、シート延設部520aには、接続部410及び420のY軸マイナス方向側の面を露出させる矩形状の2つの開口部521aが、接続部410及び420に対応する位置に形成されている。シート延設部520bには、接続部410及び420のY軸プラス方向側の面を露出させる矩形状の2つの開口部521bが、接続部410及び420に対応する位置に形成されている。
 シート底面部530は、電極体400の底面側(Z軸マイナス方向側)の部位に対向して配置される矩形状かつ平板状の部位である。つまり、シート底面部530は、シート側面部510aとシート側面部510bとの間に配置され、シート側面部510a及びシート側面部510bのZ軸マイナス方向側の端縁同士を繋ぐ部位である。シート底面部530は、電極体400の底面の全体を覆っているが、当該底面の一部しか覆っていない構成でもよく、平板状ではなく、例えば湾曲した形状であってもよい。
 このように、絶縁シート500は、電極体400のX軸方向両側には配置されない。これにより、図2に示すように、絶縁シート500は、電極体400に取り付けられる(巻き付けられる)ことで、電極体400のX軸方向両側に、略矩形状かつZ軸方向に延設される開口部である側方開口部500aが形成される。スペーサ800は、この側方開口部500a内に挿入されて、電極体400に対して取り付けられる。
 スペーサ800は、電極体400のX軸方向の両側面と容器100の内面との間に、Z軸方向に延設されて配置され、容器100内における電極体400の位置を規制する柱状のサイドスペーサである。スペーサ800は、PP、PE等の絶縁シート500と同様の絶縁性の材料で形成され、電極体400のX軸方向の両側面と容器100とを電気的に絶縁する。
 [1.4 正極集電体130及び負極集電体140の構成の説明]
 正極集電体130及び負極集電体140は、蓋体120と電極体400との間に配置され、正極端子200及び負極端子300と電極体400の正極板430及び負極板440とを電気的に接続する板状部材である。つまり、正極集電体130は、一端が正極端子200と接続され、他端が電極体400の正極側の接続部410と接続される。負極集電体140は、一端が負極端子300と接続され、他端が電極体400の負極側の接続部420と接続される。正極集電体130は、正極板430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、負極集電体140は、負極板440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。
 具体的には、正極集電体130は、端子側配置部(端子接続部)131と、電極体側配置部(電極体接続部)132とを有している。端子側配置部131は、正極端子200とかしめ等によって接合され、電気的に接続される板状部材である。つまり、端子側配置部131は、正極端子200の軸部(リベット部)が蓋体120の貫通孔及び端子側配置部131の貫通孔131aに挿入されて、かしめられることにより、正極端子200とともに蓋体120に固定される。
 電極体側配置部132は、電極体400の接続部410と溶接等によって接合される板状部材である。つまり、電極体側配置部132は、絶縁シート500のシート延設部520を接続部410とで挟み込んだ状態で接続部410と接合され、これにより、シート延設部520は、電極体側配置部132及び接続部410に固定される。この正極集電体130の電極体側配置部132が電極体400の接続部410と接合される構成の詳細な説明については、後述する。
 図2では、蓄電素子10の製造時において電極体側配置部132が接続部410と接合される際の状態を図示しているが、図5に示すように、図1の状態(接合後の状態)では、電極体側配置部132は端子側配置部131に向けてさらに折り曲げられている。つまり、蓄電素子10の製造時においては、図2に示すように、正極集電体130は、端子側配置部131と電極体側配置部132とが略直角に折れ曲がった状態で、端子側配置部131が正極端子200と接合され、かつ、電極体側配置部132が接続部410と接合される。そして、図5に示すように、省スペース化等の観点から、電極体側配置部132が、端子側配置部131に向けてさらに折り曲げられて端子側配置部131と略平行になり(つまり、正極集電体130がX軸方向から見て略U字形状になり)、電極体400等が容器100に収容されて、図1の状態となる。
 これにより、シート延設部520aは、接続部410、420の先端部分と、当該先端部分と対向する容器100の壁部(蓋体120)との間に配置される。シート延設部520bは、当該容器100の壁部(蓋体120)とで、当該接続部410、420の先端部分を挟む位置に配置される。
 負極集電体140についても、正極集電体130と同様に、端子側配置部141と、電極体側配置部142とを有している。負極集電体140は、正極集電体130と同様の構成を有するため、詳細な説明は省略する。
 [2 正極集電体130と電極体400の接続部410との接合構成の説明]
 次に、正極集電体130と電極体400の接続部410とが接合されている状態での構成について、詳細に説明する。図6は、本実施の形態に係る正極集電体130と電極体400の接続部410との接合構成を示す斜視図及び断面図である。具体的には、図6の(a)は、正極集電体130及び負極集電体140と電極体400とが接合された状態を斜め下方から見た場合の斜視図である。図6の(a)では、説明の便宜のため、正極集電体130、負極集電体140、電極体400及び絶縁シート500以外の構成は、省略して図示している。図6の(b)は、図6の(a)の構成をVIb-VIb断面で切断した場合の断面を示す断面図である。
 図6では、上述の通り、正極集電体130及び負極集電体140と電極体400との接合時点における接続部410及び420がZ軸プラス方向に突出した状態(電極体側配置部132及び142がさらに折り曲げられていない状態)での構成を図示している。図6の(b)では、正極側(正極集電体130及び接続部410等)の構成を図示し、以下では当該正極側の構成についての説明を行うが、負極側(負極集電体140及び接続部420等)についても同様の構成を有している。
 図6に示すように、電極体400の接続部410は、Y軸方向(図5の状態ではZ軸方向)において、正極集電体130と当て板600とに挟まれて配置されている。つまり、本実施の形態では、接続部410のY軸プラス方向側(図5の状態ではZ軸マイナス方向側)には、当て板600が配置されている。当て板600は、正極集電体130とで接続部410を挟む位置に配置された、接続部410を保護するカバーである。具体的には、当て板600は、接続部410に沿ってXZ平面に広がる矩形状かつ平板形状の部材である。この当て板600は、材質は特に限定されないが、電極体400の正極板430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た金属部材である。負極側にも同様に当て板が配置されており、この負極側の当て板についても、材質は特に限定されないが、電極体400の負極板440の負極基材層と同様、銅または銅合金などで形成された金属部材である。
 接続部410と正極集電体130との間、及び、当て板600と接続部410との間には、シート延設部520が配置されている。つまり、接続部410と正極集電体130の電極体側配置部132との間にシート延設部520aが配置され、当て板600と接続部410との間にシート延設部520bが配置されている。
 接続部410と正極集電体130と当て板600とが接合されて、接合部700が形成されている。つまり、接続部410及び正極集電体130は、互いに接合された接合部700を有している。具体的には、シート延設部520に形成された開口部521の内方の位置において、接続部410と正極集電体130と当て板600とが接合されて、接合部700が形成されている。このように、接合部700は、シート延設部520の開口部521(開口部521a及び521b)を貫通して配置されている。言い換えると、接合部700のうちの、接続部410及び正極集電体130の接合部分は、開口部521aを貫通して配置されており、当て板600及び接続部410の接合部分は、開口部521bを貫通して配置されている。本実施の形態では、接合部700は、抵抗溶接によって形成された溶接部である。
 このような構成により、シート延設部520は、接続部410と正極集電体130との間、及び、当て板600と接続部410との間の少なくとも一方(本実施の形態では双方)に配置されて、電極体400に固定される。つまり、シート延設部520aは、接続部410と正極集電体130の電極体側配置部132との間に配置され、接続部410と電極体側配置部132とに挟まれることで、接続部410及び電極体側配置部132に直接固定されている。シート延設部520bは、当て板600と接続部410との間に配置され、当て板600と接続部410とに挟まれることで、当て板600及び接続部410に直接固定されている。
 [3 効果の説明]
 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、電極体400は、本体部401から突出した、正極集電体130との接続部410を有し、絶縁シート500は、電極体400の本体部401の側面に対向するシート側面部510と、シート側面部510から延設され、電極体400の本体部401の接続部410側に配置されるシート延設部520とを有し、シート延設部520は、電極体400に固定されている。このように、絶縁シート500のシート延設部520を電極体400に固定することで、蓄電素子10を製造する際に、絶縁シート500の端部(シート延設部520)を容器本体110と蓋体120とで挟み込んでしまったり、絶縁シート500の端部が容器本体110の端縁に引っ掛かってしまったりするのを抑制できる。これにより、蓄電素子10の製造を容易にすることができる。絶縁シート500を、電極体400の本体部401の側面側から延設して、電極体400の本体部401の接続部410側にも配置することで、電極体400の本体部401の接続部410側も絶縁できる。
 具体的には、電極体400が、本体部401から突出した接続部410を有する場合、電極体400の接続部410が容器100と接触して短絡を起こすことがある。このため、絶縁シート500にシート延設部520を設けることで、電極体400の電極体400と容器100との絶縁を確保できる。一方で、絶縁シート500は剛性が高くなく、動きやすい。その結果、シート延設部520は、容器100の容器本体110と蓋体120との間に挟まれやすい。このため、シート延設部520を他の部材に固定するとで、シート延設部520が容器本体110と蓋体120との間に挟まれることを抑制できる。特に、シート延設部520を電極体400に固定すると、絶縁シート500と電極体400との相対的な位置ずれが抑制できるため、容器100と電極体400との絶縁をより確実にできる。
 シート延設部520は、電極体400の接続部410に固定されている。つまり、電極体400の接続部410は、電極体400の本体部401から突出した部分であるため、シート延設部520を固定しやすい。このため、シート延設部520を電極体400の接続部410に固定することで、蓄電素子10の製造をさらに容易にすることができる。シート延設部520と電極体400の接続部410との相対的な位置ずれが抑制できるため、電極体400の接続部410と容器100との絶縁をより確実にできる。
 シート延設部520は、電極体400の接続部410と正極集電体130との間、及び、当て板600と電極体400の接続部410との間の少なくとも一方に配置されて、電極体400に固定されている。このように、シート延設部520を、電極体400の接続部410と正極集電体130との間、または、当て板600と電極体400の接続部410との間で挟むことで、シート延設部520を容易に接続部410に固定できる。これにより、蓄電素子10の製造をさらに容易にすることができる。
 電極体400の接続部410と正極集電体130との接合部700は、シート延設部520に形成された開口部521を貫通して配置されている。このように、シート延設部520の開口部521に電極体400及び正極集電体130の接合部700を形成することで、電極体400及び正極集電体130の接合したい部位同士を選択的に接触させて接合を行い、かつ、その他の部位は絶縁性を確保できる。抵抗溶接による接合を行う場合には、シート延設部520によって、意図しない経路に通電されるのが抑制されるため、接合したい箇所に電力集中させることで接合強度を向上させるとともに、スパッタの発生リスクを抑制できる。これによっても、蓄電素子10の製造を容易にすることができる。
 電極体400は、複数の接続部(接続部410、420)を有しており、シート延設部520は、当該複数の接続部に亘って延設されて配置されている。このように、シート延設部520が電極体400の複数の接続部に亘って配置されることで、シート延設部520を電極体400にしっかりと固定できるため、蓄電素子10を容易に製造できる。シート延設部520によって、電極体400の複数の接続部間の部位の絶縁も図ることができる。
 絶縁シート500は、電極体400のX軸方向両側に側方開口部500aを有しており、側方開口部500a内にスペーサ800が配置されている。このように、絶縁シート500は、電極体400のX軸方向両側には設けられていなくてもよいため、絶縁シート500の構成を簡素化することができる。これにより、蓄電素子10の製造を容易にすることができる。電極体400のX軸方向両側に絶縁シート500を設けないことによる省スペース化を図ることもできる。
 上記では正極側(正極集電体130及び電極体400の接続部410側)の構成についての効果の説明を主に行ったが、負極側(負極集電体140及び電極体400の接続部420側)の構成についても同様の効果を奏する。
 [4 実施の形態の変形例の説明]
 次に、本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、絶縁シート500のシート延設部520は、電極体400の接続部410及び420に亘って延設されて配置されていることとした。本変形例では、シート延設部は、接続部410及び420に亘って延設されておらず、接続部410に対応する部分と接続部420に対応する部分とに分かれて配置されている。図7は、本実施の形態の変形例に係る蓄電素子11の分解斜視図である。図8は、本実施の形態の変形例に係る絶縁シート501のシート延設部520cによって形成される中央開口部501a、端部開口部501b及び501cの配置位置を説明する図である。具体的には、図8は、蓄電素子11におけるシート延設部520cの周囲の構成をZ軸マイナス方向側から見た場合の下面図である。
 図7に示すように、本変形例における蓄電素子11は、上記実施の形態における蓄電素子10の絶縁シート500に代えて、絶縁シート501を備えている。絶縁シート501は、上記実施の形態における絶縁シート500のシート延設部520に代えて、複数のシート延設部520cを有している。本変形例における蓄電素子11のその他の構成については、上記実施の形態における蓄電素子10の各構成要素と同様であるため、説明は省略する。
 電極体400は、上記実施の形態と同様に、本体部401からの接続部410、420の突出方向と交差する方向(X軸方向)に並ぶ複数(2つ)の接続部410、420を有している。絶縁シート501は、シート側面部510から複数の接続部410、420のそれぞれに向けて延設される複数のシート延設部520cを有している。つまり、絶縁シート501は、2つのシート延設部520cを有しており、2つのシート延設部520cが接続部410、420のそれぞれに対応する位置に配置されている。2つのシート延設部520cは、接続部410、420のそれぞれよりも、X軸方向における幅が大きく形成されている。
 図7及び図8に示すように、2つのシート延設部520cは離間して配置されるため、2つのシート延設部520cの間には、絶縁シート501のZ軸プラス方向側の端部のX軸方向中央部を切り欠いたような形状の中央開口部501aが形成される。中央開口部501aは、ガス排出弁121に対向して配置される。2つのシート延設部520cのX軸方向両側には、絶縁シート501のZ軸プラス方向側の端部のX軸方向両端部を切り欠いたような形状の端部開口部501b及び501cが形成される。端部開口部501bは、Z軸方向において、正極端子200及び正極集電体130の接合部(図8のかしめ部210)に対向して配置される。端部開口部501cは、Z軸方向において、負極端子300及び負極集電体140の接合部(図8のかしめ部310)に対向して配置される。
 以上のように、本変形例に係る蓄電素子11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。特に、絶縁シート501は、電極体400の複数の接続部410、420のそれぞれに向けて延設される複数のシート延設部520cを有しているため、電解液の注液時に、電解液が複数のシート延設部520cの間の中央開口部501aに浸入できる。同様に、電解液は、端部開口部501b及び501cにも浸入できる。これにより、電極体400から突出する接続部410、420と容器100との絶縁を確保しつつ、注液性を向上できる。蓄電素子11の製造時において電解液の注液性を向上できるため、蓄電素子11の製造を容易にすることもできる。
 さらに、端部開口部501bは、正極端子200及び正極集電体130の接合部(かしめ部210)に対向して配置されているため、シート延設部520cが、正極端子200及び正極集電体130の接合作業の邪魔になるのを抑制できる。これにより、正極端子200及び正極集電体130の接合作業を容易に行うことができるため、蓄電素子11の製造を容易にすることができる。端部開口部501cについても同様である。
 中央開口部501aは、Z軸方向において、ガス排出弁121に対向して配置されるため、ガス排出弁121が開放された場合に、シート延設部520cが、排出されるガスの流れを塞ぐことを抑制することもできる。
 (その他の変形例)
 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10、11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く、本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。
 上記実施の形態及びその変形例では、正極集電体130において、電極体側配置部132は、電極体400の接続部410との接合後において、端子側配置部131に向けて折り曲げられることとした。しかし、電極体側配置部132は、接合後においても、端子側配置部131に向けて折り曲げられないことにしてもよい。または、電極体側配置部132は、接合後において、端子側配置部131とは反対側に折り曲げられてもよい。負極集電体140についても同様である。
 上記実施の形態及びその変形例では、正極集電体130は、電極体側配置部132が端子側配置部131に対して折り曲げられた形状を有していることとした。しかし、正極集電体130は、電極体側配置部132が端子側配置部131に対して折り曲げられていない形状、つまり平板状の形状を有していてもよい。
 上記実施の形態及びその変形例では、絶縁シート500(または501、以下同様)は、シート側面部510a及び510bからなるシート側面部510と、シート延設部520a及び520bからなるシート延設部520(または520c、以下同様)と、シート底面部530とを有していることとした。しかし、絶縁シート500は、シート側面部510a及び510bのいずれかを有していないことにしてもよく、シート延設部520a及び520bのいずれかを有していないことにしてもよく、シート底面部530を有していないことにしてもよい。
 上記実施の形態及びその変形例では、絶縁シート500のシート延設部520は、電極体400の接続部410、420と集電体とが接合されることで、電極体400の接続部410、420に固定されていることとした。しかし、シート延設部520は、電極体400に固定されていればよく、電極体400の接続部410、420に溶着または接着等により固定されていてもよいし、電極体400の本体部401のいずれかの面に、溶着または接着等により固定されていてもよい。
 上記実施の形態及びその変形例では、絶縁シート500のシート延設部520に開口部521が形成されており、接合部700は、当該開口部521を貫通して配置されていることとした。しかし、シート延設部520には開口部521は形成されておらず、接合部700は、シート延設部520の側方に配置されていてもよい。
 上記実施の形態及びその変形例では、蓄電素子10(または11、以下同様)は、集電体とで電極体400の接続部410、420を挟む位置に、当て板600を備えていることとした。しかし、蓄電素子10は、当て板600を備えることなく、集電体と電極体400の接続部410、420とが接合されていてもよい。超音波接合によって集電体と接続部410、420とを接合する場合には、当て板600は設けられていなくてもよい。
 上記実施の形態及びその変形例では、接合部700は、抵抗溶接によって形成された溶接部であることとした。しかし、接合部700における接合方法は、抵抗溶接には限定せず、レーザ溶接、超音波接合、かしめ接合等、種々の接合方法を適用可能である。
 上記実施の形態及びその変形例では、電極体400の接続部410、420は、本体部401の一部から矩形状に突出した部位であることとした。しかし、接続部410、420の形状は特に限定されず、平面視で、四角形以外の多角形状、半円形状、半長円形状、半楕円形状等であってもよい。接続部410、420は、本体部401の一部ではなく、本体部401の全体から突出した部位であってもよい。
 上記実施の形態及びその変形例では、電極体400は、Z軸方向の巻回軸を有するいわゆる横巻きの巻回型形状であることとした。しかし、電極体400は、X軸方向の巻回軸を有するいわゆる縦巻きの巻回型形状または極板を蛇腹状に折り畳んだ形状であってもよい。電極体400は、複数枚の平板状極板を積層したスタック型形状の電極体であってもよい。つまり、上記実施の形態及びその変形例における構成は、接続部を備えたどのような電極体にも適用可能である。
 上記実施の形態及びその変形例では、正極側及び負極側の双方が、上記構成を有していることとした。しかし、正極側または負極側が上記構成を有していないことにしてもよい。
 上記実施の形態及びその変形例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、このような蓄電素子10として実現できるだけでなく、電極体400及び絶縁シート500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、11 蓄電素子
  130 正極集電体
  131 端子側配置部
  132 電極体側配置部
  140 負極集電体
  141 端子側配置部
  142 電極体側配置部
  400 電極体
  401 本体部
  410、420 接続部
  430 正極板
  431、441 タブ
  440 負極板
  500、501 絶縁シート
  510、510a、510b シート側面部
  520、520a、520b、520c シート延設部
  521、521a、521b 開口部
  600 当て板
  700 接合部

Claims (6)

  1.  電極体と、集電体と、絶縁シートとを備える蓄電素子であって、
     前記電極体は、本体部と、前記本体部から突出し前記集電体と接続される接続部と、を有し、
     前記絶縁シートは、
     前記本体部の側面に対向するシート側面部と、
     前記シート側面部から延設されるシート延設部と、を有し、
     前記シート延設部は、前記電極体に固定される
     蓄電素子。
  2.  前記シート延設部は、前記接続部に固定される
     請求項1に記載の蓄電素子。
  3.  前記シート延設部は、前記接続部と前記集電体との間、及び、前記集電体とで前記接続部を挟む当て板と前記接続部との間の少なくとも一方に配置されて、前記電極体に固定される
     請求項1または2に記載の蓄電素子。
  4.  前記接続部及び前記集電体は、互いに接合された接合部を有し、
     前記シート延設部には、開口部が形成されており、
     前記接合部は、前記開口部を貫通して配置される
     請求項1~3のいずれか1項に記載の蓄電素子。
  5.  前記電極体は、前記本体部からの前記接続部の突出方向と交差する方向に並ぶ複数の前記接続部を有し、
     前記シート延設部は、前記複数の接続部に亘って延設されて配置される
     請求項1~4のいずれか1項に記載の蓄電素子。
  6.  前記電極体は、前記本体部からの前記接続部の突出方向と交差する方向に並ぶ複数の前記接続部を有し、
     前記絶縁シートは、前記シート側面部から前記複数の接続部のそれぞれに対応して延設される複数の前記シート延設部を有する
     請求項1~4のいずれか1項に記載の蓄電素子。
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