(57)【要約】【課題】  蓄電素子において性能劣化を抑制しつつ高寿命を獲得する。【解決手段】  発電要素１１と、発電要素１１及び電解液を収納する容器本体１０及び蓋部２０から構成される収納容器と、発電要素１１と収納容器の内壁との間に位置する、絶縁性の緩衝体４０ａ及び４０ｂとを備え、緩衝体は４０ａ及び４０ｂ中空であって、発電要素１１に対向する側の壁体に緩衝体の内部と収納容器の内部を連通させる第１の貫通孔４２が形成されている、非水電解質二次電池１。【選択図】  図１
2014067649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電要素と、
前記発電要素及び電解液を収納する収納容器と、
前記発電要素と前記収納容器の内壁との間に位置する絶縁体とを備え、
前記絶縁体は中空であって、前記発電要素に対向する側の壁体に前記絶縁体の内部と前記収納容器の内部を連通させる第１の貫通孔が形成されている、
蓄電素子。
【請求項２】
前記絶縁体は、
前記壁体の表面から前記絶縁体の前記内部へ向かって延伸する第１のリブを有する、
請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記第１のリブは、
前記第１の貫通孔の周縁に沿って設けられることにより筒状の第１の筒部として形成される、
請求項２に記載の蓄電素子。
【請求項４】
前記第１の筒部の開口断面積は、前記第１の筒部の根元から先端に伸びるにしたがって小さくなっている、
請求項３に記載の蓄電素子。
【請求項５】
前記絶縁体は、
前記内部に、前記絶縁体の前記内部を区画する隔壁を有し、
前記隔壁には、区画された空間と前記収納容器の前記内部を連通させる第２の貫通孔が形成されている、
請求項１から４のいずれかに記載の蓄電素子。
【請求項６】
前記絶縁体は、
前記隔壁の少なくとも一方の表面から前記絶縁体の前記内部又は前記壁体へ向かって延伸する第２のリブを有する、
請求項５に記載の蓄電素子。
【請求項７】
前記第２のリブは、
前記第２の貫通孔の周縁に沿って設けられることにより筒状の第２の筒部として形成される、
請求項６に記載の蓄電素子。
【請求項８】
前記第２の筒部の開口断面積は、前記第２の筒部の根元から先端に伸びるにしたがって小さくなっている、
請求項７に記載の蓄電素子。
【請求項９】
前記第１の貫通孔の前記第１の筒部の開口断面積の平均値は、前記第２の貫通孔の前記第２の筒部の開口断面積の平均値よりも大きい、
請求項７又は８に記載の蓄電素子。
【請求項１０】
隣接する前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔とは、前記壁体からの投影において互いに重ならないように配置されている、
請求項５から９のいずれかに記載の蓄電素子。
【請求項１１】
前記第１の貫通孔及び前記第２の貫通孔は、前記壁体からの投影において全部又は一部が重なるように配置されている、
請求項５から１０のいずれかに記載の蓄電素子。
【請求項１２】
前記絶縁体は、前記発電要素の正負両極の少なくともいずれか一方に隣接して配置されている、
請求項１から１１のいずれかに記載の蓄電素子。
【請求項１３】
前記絶縁体は、前記収納容器の底面に沿って配置されている、
請求項１から１２のいずれかに記載の蓄電素子。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載の蓄電素子を少なくとも一つ含んでなる電源モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば二次電池その他の電池等の蓄電素子及び電源モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池は、一次電池の置きかえ用途はもとより、携帯電話、ＩＴ機器などの電子機器の電源として広く普及している。とりわけ、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池は、高エネルギー密度であることから、電気自動車などの産業用大型電気機器への応用も進められている。
【０００３】
非水電解質二次電池は、一般に金属製の収納容器の内部に、微多孔膜のセパレータで離隔された異種の金属箔を正負の極板として積層又は捲回してなる発電要素と電解液とが封入された構成を有する（例えば特許文献１、図１、段落（００１３）等を参照）。このような非水電解質二次電池は、高出力、大容量を得るために、複数の電池を配列したモジュール化や収納容器の大型化が進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１６５４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、以上のような従来の非水電解質二次電池においては、以下のような課題があった。すなわち、収納容器の大型化に伴い、収納容器に封入される電解液の容量を大きくとることは、容器内部における充放電反応を長期間にわたって持続させ電池の高寿命化に寄与するものであるが、一方で性能の劣化の原因ともなっていた。これは、発電要素に電解液が含浸することによりセパレータや極板に担持された活物質層が膨張し、極板の間隔が広がってしまうことに起因するものである。
【０００６】
このように、従来の非水電解質二次電池をはじめとする蓄電素子においては、電解液の容量の増加が、高寿命化と性能低下のトレードオフの関係をもたらしてしまうという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、性能劣化を抑制しつつ高寿命な蓄電素子及びそれを用いた電源モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面は、
発電要素と、
前記発電要素及び電解液を収納する収納容器と、
前記発電要素と前記収納容器の内壁との間に位置する絶縁体とを備え、
前記絶縁体は中空であって、前記発電要素に対向する側の壁体に前記絶縁体の内部と前記収納容器の内部を連通させる第１の貫通孔が形成されている、
蓄電素子である。
【０００９】
又、本発明の第２の側面は、
前記絶縁体は、
前記壁体の表面から前記絶縁体の前記内部へ向かって延伸する第１のリブを有する、
本発明の第１の側面の蓄電素子である。
【００１０】
又、本発明の第３の側面は、
前記第１のリブは、
前記第１の貫通孔の周縁に沿って設けられることにより筒状の第１の筒部として形成される、
本発明の第２の側面の蓄電素子である。
【００１１】
又、本発明の第４の側面は、
前記第１の筒部の開口断面積は、前記第１の筒部の根元から先端に伸びるにしたがって小さくなっている、
本発明の第３の側面の蓄電素子である。
【００１２】
又、本発明の第５の側面は、
前記絶縁体は、
前記内部に、前記絶縁体の前記内部を区画する隔壁を有し、
前記隔壁には、区画された空間と前記収納容器の前記内部を連通させる第２の貫通孔が形成されている、
本発明の第１から第４のいずれかの側面の蓄電素子である。
【００１３】
又、本発明の第６の側面は、
前記絶縁体は、
前記隔壁の少なくとも一方の表面から前記絶縁体の前記内部又は前記壁体へ向かって延伸する第２のリブを有する、
本発明の第５の側面の蓄電素子である。
【００１４】
又、本発明の第７の側面は、
前記第２のリブは、
前記第２の貫通孔の周縁に沿って設けられることにより筒状の第２の筒部として形成される、
本発明の第６の側面の蓄電素子である。
【００１５】
又、本発明の第８の側面は、
前記第２の筒部の開口断面積は、前記第２の筒部の根元から先端に伸びるにしたがって小さくなっている、
本発明の第７の側面の蓄電素子である。
【００１６】
又、本発明の第９の側面は、
前記第１の貫通孔の前記第１の筒部の開口断面積の平均値は、前記第２の貫通孔の前記第２の筒部の開口断面積の平均値よりも大きい、
本発明の第７又は第８の側面の蓄電素子である。
【００１７】
又、本発明の第１０の側面は、
隣接する前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔とは、前記壁体からの投影において互いに重ならないように配置されている、
本発明の第５から第９のいずれかの側面の蓄電素子である。
【００１８】
又、本発明の第１１の側面は、
前記第１の貫通孔及び前記第２の貫通孔は、前記壁体からの投影において全部又は一部が重なるように配置されている、
本発明の第５から第１０のいずれかの側面の蓄電素子である。
【００１９】
又、本発明の第１２の側面は、
前記絶縁体は、前記発電要素の正負両極の少なくともいずれか一方に隣接して配置されている、
本発明の第１から第１１のいずれかの側面の蓄電素子である。
【００２０】
又、本発明の第１３の側面は、
前記絶縁体は、前記収納容器の底面に沿って配置されている、
本発明の第１から第１２のいずれかの側面の蓄電素子である。
【００２１】
又、本発明の第１４の側面は、
本発明の第１から第１３のいずれかの側面の蓄電素子を少なくとも一つ含んでなる電源モジュールである。
【発明の効果】
【００２２】
以上のような本発明は、蓄電素子において性能劣化を抑制しつつ高寿命を獲得できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の構成を示す分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態に係る緩衝体の構成を示す斜視図
【図３】本発明の実施の形態に係る緩衝体の構成を示す平面図
【図４】図３のＡ−Ａ直線による断面図
【図５】図３のＢ−Ｂ直線による断面図
【図６】本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の緩衝体の他の構成例を示す断面図
【図７】本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の緩衝体の他の構成例を示す断面図
【図８】本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の緩衝体の他の構成例を示す断面図
【図９】本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の緩衝体の他の構成例を示す断面図
【図１０】本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の緩衝体の他の構成例を示す断面図
【図１１】（ａ）本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の緩衝体の他の構成例を示す断面図（ｂ）本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の緩衝体の他の構成例を示す断面図
【図１２】本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の緩衝体の他の構成例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池１の構成を示す斜視図である。
【００２６】
図１に示すように、非水電解質二次電池１は、アルミニウム製の開口箱状の容器本体１０と、容器本体１０の開口１０ｘを封止する、容器本体と同一材料製の板状の蓋部２０とから構成される外形六面体状の収納容器を外装として備える。なお、図中において、容器本体１０は内部構成を説明するため、開口１０ｘ近傍を除き破線により輪郭のみ示した。
【００２７】
容器本体１０の内部には、帯状の電極である正極と負極を、間にセパレータを介して長円筒形に巻回した構成を有する発電要素１１が収納されており、発電要素１１の両端は正負両極の金属箔が正極１１ａ及び負極として露出し、容器本体１０の一対の短手側の側面にそれぞれ位置している。なお、図中には正極１１ａ近傍の構成のみ符号を付して説明するが、一部部材の金属材料の違いを除いて負極側も同様の構成を有する。
【００２８】
発電要素１１の正極１１ａは蓋部２０に固定された集電体１２に接続され、集電体１２及び正極１１ａは薄い金属板製の挟持板１３に挟まれて溶接、固定される。集電体１２は蓋部２０上に位置する金属製の中継板３１と圧着等の周知の技術的手段により電気的、機械的に接続されており、更に中継板３１は外部接続用の電極端子３２と電気的に接続されている。これにより、発電要素１１から収納容器の外部に電力が取り出される。
【００２９】
又、電極端子３２と発電要素１１とを結ぶ導電路は、絶縁体である合成樹脂製のパッキン３３によって収納容器と絶縁されている。パッキン３３は収納容器内部からの電解液の漏出を防ぐために導電路と収納容器との間の空間、隙間を密封する役割も果たす。
【００３０】
又、蓋部２０には、蓋部２０と容器本体１０がレーザ溶接等により封止された後に電解液を注入するための注入口が設けられ、注入口は電解液を注入した後に封止栓２１により封止される。
【００３１】
更に、容器本体１０内には、発電要素１１を取り巻くように、緩衝体４０ａ及び一対の緩衝体４０ｂが設けられている。緩衝体４０ａは容器本体１０の底面と発電要素１１との間に位置しており、一対の緩衝体４０ｂは容器本体１０の内壁と発電要素１１の正極１１ａ及び負極との間にそれぞれ隣接して位置している。
【００３２】
緩衝体４０ａ及び４０ｂはいずれも外形六面体の、絶縁性材料により作成された部材であって、発電要素１１と容器本体１０の内壁との間に位置することによって、発電要素１１と容器本体１０との絶縁状態を保持するとともに、非水電解質二次電池１が外部からの衝撃や揺動を受けた際に、発電要素１１が容器本体１０に衝突するのを防ぐ役割を果たす。
【００３３】
以下、図２〜図５を参照して、非水電解質二次電池１内において緩衝体４０ａ及び４０ｂとして用いられる緩衝体４０の構成について、更に詳細に説明を行う。ここで、図２は緩衝体４０の概略構成を示す斜視図、図３は同平面図、図４は図３のＡ−Ａ直線による模式的断面図、図５は図３のＢ−Ｂ直線による模式的断面図である。
【００３４】
図２に示すように、緩衝体４０は、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド等の絶縁性、耐腐食性、耐熱性を有する合成樹脂材料により作成された、外形六面体であって、後述するように内部が空洞の容器状の本体４１を有する。又、図２及び図３に示すように、本体４１の上面を含む壁体４１ａは、容器本体１０内に配置された際に発電要素１１と対向する緩衝体４０ａの主面４０ａ１及び緩衝体４０ｂの主面４０ｂ１にそれぞれ対応する面となり、規則的に配列された開口４２ａが形成されている。
【００３５】
開口４２ａは本体４１の内側に向かって延伸し、壁体４１ａから連続して形成されたテーパ状の内壁４２ｃを経て内部の開口４２ｂへと連通しており、全体として壁体４１ａを貫通するテーパ状の貫通孔４２を構成している。
【００３６】
次に、壁体４１ａの上面における開口４２ａのレイアウトは、図３に示すように、横に４つ配列された列と３つ配列された列とが交互に配置された千鳥配置となっている。なお、開口４２ａの個数、列数はあくまで例示であって、任意の個数に設定してよい。
【００３７】
次に、図４及び５に示すように、緩衝体４０の内部において、本体４１の上面を含む壁体４１ａ及び底面を含む壁体４１ｄとの間には、これら各面と平行な隔壁４１ｂ及び隔壁４１ｃが等間隔で設けられており、これら隔壁４１ｂ及び４１ｃによって本体４１の内部空間は三等分に区画される。更に、隔壁４１ｂ及び４１ｃにはそれぞれ貫通孔４３及び４４が開口されており、これにより緩衝体４０の内部空間は貫通孔４２、４３及び４４を介することで外部と連通している。
【００３８】
又、貫通孔４２の、壁体４１ａの裏面側の開口４２ｂの周縁は、壁体４１ａから隔壁４１ｂに向かって突出した筒部４２ｄを形成している。筒部４２ｄは内壁４２ｃに平行な壁面を有し、したがって外形円錐台形状の形状を有する。同様に、隔壁４１ｂの裏面側の開口４３ｂの周縁は筒部４３ｄを、隔壁４１ｃの裏面側の開口４４ｂの周縁は筒部４４ｄを、それぞれ形成している。
【００３９】
又、図４に示すように、貫通孔４２、４３及び４４は、壁体４１ａと壁体４１ｄとを結ぶ直線方向に沿って千鳥配置されており、更に図５に示すように、図３の平面上にて図４の各貫通孔に隣接する貫通孔４２、４３及び４４は、図４とはシフトした位置にて千鳥配置される。なお、図５に示される各貫通孔並びに壁体及び隔壁の態様は、図４に示される筒部４２ｘ、４３ｘ及び４４ｘの断面形状に対応している。
【００４０】
このような構成から、図３に示すように、緩衝体４０の上面における貫通孔４２、４３及び４４のレイアウトは、位置する隔壁又は壁体が異なる貫通孔同士が隣接することとなり、特に壁体４１ａに配列された貫通孔４２と隔壁４１ｂに配列された貫通孔４３とは互いに重ならない配置となっている。これにより、貫通孔４２、４３及び４４を介して形成される、開口４２ａから底面までの流路Ｆは、本体４１の平面方向、高さ方向のいずれにおいても屈曲した態様を有することとなる。
【００４１】
なお、図３においては、目視可能な貫通孔４２について両端の開口４２ａ及び４２ｂを実線により示し、内部構造である貫通孔４３については、平面状の配置の説明を目的とするため、開口４３ａのみを点線で示した。同様に貫通孔４４についても、開口４４ａのみを破線で示した。又、上記目的から、開口４３ａ及び４４ａの表示は図４及び５に示す寸法をそのまま反映するものではない。
【００４２】
以上の構成において、非水電解質二次電池１は本発明の蓄電素子に相当し、容器本体１０と蓋部２０の組合せは本発明の収納容器に相当する。又、緩衝体４０、４０ａ及び４０ｂはそれぞれ本発明の絶縁体に相当し、貫通孔４２は本発明の第１の貫通孔に相当し、貫通孔４３及び４４は本発明の第２の貫通孔にそれぞれ相当する。又、筒部４２ｄは本発明の第１の筒部に相当し、筒部４３ｄ及び４４ｄは本発明の第２の筒部に相当する。
【００４３】
このような構成を有する本実施の形態による非水電解質二次電池１は、緩衝体４０が、発電要素１１との対向面において貫通孔４２を有し、更に内部の隔壁４１ｂ及び４１ｃにも貫通孔４３及び４４を有することにより、緩衝体４０の内部と収納容器とが連通可能になっていることを特徴とする。すなわち、非水電解質二次電池１の完成状態においては、収納容器には発電要素１１及び緩衝体４０（４０ａ及び４０ｂ）が収納され、且つ、電解液が封入された状態にあり、電解液は収納容器内において貫通孔４２、４３及び４４を介して緩衝体４０の内部に導入され、当該内部からは貫通孔４２を介して発電要素１１側に供給されることとなる。
【００４４】
したがって、収納容器に貯蔵される電解液の内、直接発電要素１１に含浸するものの割合は減少することとなり、発電要素１１が過剰に供給されることが抑制される。更に、緩衝体４０内部と収納容器との間における電解液の流通は、図３及び図４に示すように、隔壁４１ｂ及び４１ｃ、並びに筒部４２ｄ、４３ｄ及び４４ｄにより形成された、屈曲した流路Ｆを通って行われることとなり、収納容器への吐出量が更に抑制される。
【００４５】
これにより、収納容器に封入される電解液の容量を増加させつつ、発電要素１１への供給量を抑えて、高寿命化と性能低下のトレードオフを解消することが可能となる。
【００４６】
更に、本実施の形態は、貫通孔４２、４３及び４４の周縁から突出してなる筒部４２ｄ、４３ｄ及び４４ｄを備えたことにより、電解液の流路Ｆを迂遠、屈曲した態様で形成させる他に、以下の特徴を有する。すなわち、緩衝体４０は、本体４１が壁体４１ａ及び４１ｄ並びに側壁部分の組合せからなる外形六面体の形状を基本としているが、発電要素１１と対向する上面を有する壁体４１ａは、非水電解質二次電池１が外部からの衝撃や揺動を受けた際に、発電要素１１からの影響を直接受けて中央部分が湾曲する恐れがある。
【００４７】
これに対し、壁体４１ａから隔壁４１ｂに向かって延伸する筒部４２ｄは、壁体４１ａが大きく湾曲した場合、その先端が隔壁４１ｂに接触して、壁体４１ａのそれ以上の湾曲を防ぐ緩衝材として機能する。これにより、緩衝体４０の耐衝撃性を更に向上させることを可能としている。同様の効果は、筒部４３ｄが隔壁４１ｃに対して、筒部４４ｄは壁体４１ｄに対しても、それぞれ奏せられる。
【００４８】
又、開口４２ａ、４３ａ及び４４ａ並びに筒部４２ｄ、４３ｄ及び４４ｄが含まれる貫通孔４２〜４４が、図３に示すように壁体４１ａ、隔壁４１ｂ及び４１ｃの平面上、並びに図４及び図５に示す本体４１の高さ方向のそれぞれにおいて千鳥配置されることにより、壁体４１ａから加わる衝撃や荷重を、緩衝体４０を構成する各部に均等に分散させて、耐衝撃性を更に向上させることを可能としている。
【００４９】
更に、本実施の形態は、図４の貫通孔４２に例示するように、壁体４１ａ上の開口４２ａの内径Ｄ１と筒部４２ｄの開口４２ｂの内径Ｄ２との間にはＤ１＞Ｄ２の関係がある。すなわち、壁体４１ａ、隔壁４１ｂ及び４１ｃから筒部４２ｄ、４３ｄ及び４４ｄ内に延伸して形成された貫通孔４２、４３及び４４の内径のそれぞれが、壁体４１ａから壁体４１ｄに向かうにしたがって小さくなっている、テーパ状の形状を有することを特徴とする。
【００５０】
この構成により、収納容器と緩衝体４０との間の電解液の移動は、収納容器から緩衝体４０への流入のほうが流出よりも容易となっている。これは、上述した発電要素１１への電解液の過剰な供給を抑制する他に、非水電解質二次電池１の作成時に発生するコンタミネーションを緩衝体４０内に閉じ込めて、発電要素１１の汚染を抑制することを可能としている。
【００５１】
更に、本実施の形態においては、貫通孔４２、４３及び４４のそれぞれの内径の平均値（貫通孔４２を例に、（図４中の開口４２ａの内径Ｄ１＋開口４２ｂの内径Ｄ２）／２）においても、貫通孔４２、４３及び４４の順で小さくなっている。これにより、緩衝体４０における貫通孔は全体として、壁体４１ａから壁体４１ｄに向かうにしたがって小さくなっており、収納容器から緩衝体４０への電解液の流路の方向性を更に流入側に規制して、発電要素１１への電解液の供給量の調整と、コンタミネーションの閉じ込め効果を更に向上させている。
【００５２】
なお、緩衝体４０の外形寸法は、収納される収納容器の形状によって、図１の緩衝体４０ａ又は４０ｂのように任意に定められるが、上述した内部構成の各部の寸法は、一例として、本体４１の壁体４１ａ、隔壁４１ｂ等を含めた壁体の厚みは０．５ｍｍ以上であることが望ましく、貫通孔４２の開口４２ａ及び開口４２ｂの内径はそれぞれ１ｍｍ程度、０．５ｍｍ程度とすることが望ましい。又、貫通孔４３の開口４３ａ及び開口４３ｂの内径はそれぞれ０．５ｍｍ程度、０．３ｍｍ程度とすることが望ましい。又、貫通孔４４の開口４４ａ及び開口４４ｂの内径はそれぞれ０．３ｍｍ程度、０．１ｍｍ程度とすることが望ましい。
【００５３】
このように、本実施の形態の非水電解質二次電池１によれば、発電要素１１との対向面に設けられた貫通孔４２、及び内部の隔壁４１ｂ及び４１ｃに設けられた貫通孔４３及び４４を有する緩衝体４０と同一構成の緩衝体４０ａ及び４０ｂを備えたことにより、収納容器に封入される電解液の容量を増加させつつ発電要素１１への供給量を抑え、性能劣化を抑制しつつ高寿命を獲得することができる。
【００５４】
しかしながら、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。以下、各部ごとに説明を行う。
（１．筒部の変形例）
【００５５】
上記の実施の形態においては、筒部４２ｄ、４３ｄ及び４４ｄは、貫通孔４２の内壁４２ｃに例示されるように、貫通孔４２、４３及び４４の内壁の形状を反映することにより、外形円錐台形状の形状を有するものとして説明を行ったが、本発明の筒部の形状と貫通孔との形状の間に対応関係はなくともよい。
【００５６】
したがって、図６に示すように、貫通孔４２、４３及び４４の形状は図４と同一としたまま、筒部４２ｄ、４３ｄ及び４４ｄは、円筒形として実現することができる。図６の構成例においては、筒部４２ｄを例に取り、壁体４１ａの裏面である根元の部分の外径と先端部分の外径とが一致している。
【００５７】
これにより、筒部４２ｄ先端の、隔壁４１ｂへの接触面積をより大きくとることができ、壁体４１ａの湾曲を防ぐ緩衝材としての機能を向上させることが可能となる。又、貫通孔４２、４３及び４４の形状はテーパ状を保持しているため、上述した発電要素１１への電解液への過剰な供給の抑制、並びにコンタミネーション閉じ込めの効果も損なわれることなく奏せられる。
（２．貫通孔の変形例（イ））
【００５８】
上記の実施の形態においては、貫通孔４２、４３及び４４は、（ａ）それぞれの貫通孔において内径が壁体４１ａから壁体４１ｄに向かうにしたがって小さくなり、且つ、（ｂ）貫通孔４２、４３及び４４が全体として内径が壁体４１ａから壁体４１ｄに向かうにしたがって小さくなる構成を有するもの、として説明を行ったが、本発明の貫通孔の形状は、図７の構成例に示すように、貫通孔４２を例に取り、開口４２ａと４２ｃとの内径が一致した円筒形状であってもよい。
【００５９】
この場合であっても、貫通孔４２、４３及び４４はそれぞれ同一内径を保持したまま、貫通孔ごとの内径は、壁体４１ａから壁体４１ｄに向かうものから順に小さくなり、上記（ｂ）の構成は保持される。これにより、発電要素１１への電解液への過剰な供給の抑制、並びにコンタミネーション閉じ込めの効果が奏せられる。
【００６０】
なお、図７の構成例においては、貫通孔４２、４３及び４４の内径は上記（ｂ）の構成にしたがって、貫通孔４２から順に小さくなるものとしたが、貫通孔４２、４３及び４４の内径は互いに同一であるとしてもよい。この場合であっても、図３に示す各貫通孔同士の平面状のレイアウト及び隔壁４１ｂ、４１ｃ及び筒部４２ｄ、４３ｄ及び４４ｄを備えたことにより、電解液の流路Ｆは、上記実施の形態と同様、本体４１の平面方向、高さ方向のいずれにおいても屈曲した態様を有することとなり、本体４１内に電解液を貯えつつ収納容器への吐出量を抑制する本発明の効果は維持される。
（３．貫通孔の変形例（ロ））
【００６１】
上記の実施の形態においては、貫通孔４２、４３及び４４は、図４に示す貫通孔４２を例に取り、壁体４１ａの裏面側の開口４２ｂの周縁が壁体４１ａから隔壁４１ｂに向かって突出してなる筒部４２ｄ内を延伸して形成されるものとして説明を行ったが、本発明は、図８の構成例に示すように、筒部４２ｄその他の筒部を省略して、平板状の壁体４１ａ並びに隔壁４１ｂ及び４１ｃに貫通孔４２、４３及び４４のみが開口された構成であってもよい。ここで貫通孔４２、４３及び４４は、図７の構成例と同様、それぞれ同一内径を保持したまま、貫通孔ごとの内径は、壁体４１ａから壁体４１ｄに向かうものから順に小さくなっている。
【００６２】
この場合であっても、図３に示す各貫通孔同士の平面状のレイアウト及び隔壁４１ｂ、４１ｃを備えたことにより、電解液の流路Ｆは、上記実施の形態と同様、本体４１の平面方向、高さ方向のいずれにおいても屈曲した態様を有することとなり、本体４１内に電解液を貯えつつ収納容器への吐出量を抑制する本発明の効果は維持される。
【００６３】
特にこの構成例は、非水電解質二次電池１の収納容器が小さく、本体４１の容積を十分大きくとれない場合に好適である。なお、貫通孔４２、４３及び４４はそれぞれが同一内径を有するものとしたが、壁体４１ａ、隔壁４１ｂ及び４１ｃのそれぞれにおいて、壁体４１ｄに向かうにしたがって内径が小さくなるテーパ状の形状を有するものとしてもよい。
（４．壁体の変形例）
【００６４】
上記の実施の形態においては、筒部４２ｄ、４３ｄ及び４４ｄは、筒部４２ｄを例に取り、壁体４１ａの裏面側の開口４２ｂの周縁が壁体４１ａから隔壁４１ｂに向かって突出して形成されるものとして説明を行ったが、筒部４２ｄは本発明の第１の筒部に相当し、筒部４３ｄ及び４４ｄは本発明の第２の筒部に相当し、且つ、これら筒部は本発明のリブの変形例に相当する。したがって、本発明は、図９の構成例に示すように、平板状の壁体４１ａ並びに隔壁４１ｂ及び４１ｃ状であって、貫通孔４２、４３及び４４に隣接して設けられたリブ４２ｅ、４３ｅ及び４４ｅを備えた構成として実現してもよい。なお、リブ４２ｅは本発明の第１のリブに相当し、リブ４３ｅ及び４４ｅは本発明の第２のリブに相当する。
【００６５】
図９の構成例においては、貫通孔４２を例に取り、壁体４１ａの裏面の開口４２ｂの周縁から離隔した位置にリブ４２ｅが設けられている。リブ４２ｅは壁体４１ａから隔壁４１ｂに向かって突出する外形平板状の部材であり、図３に示す本体４１の長手方向、すなわち図９の表面に直交する方向に、貫通孔４２の内径に相当する長さで延伸して形成されている。なお、図中のリブ４２ｙ、４３ｙ及び４４ｙは、貫通孔４２、４３及び４４に図３に示される長手方向において隣接する各貫通孔に対応して設けられたリブの外観である。
【００６６】
これにより、貫通孔４２を通過する電解液はリブにより流れが規制されることとなり、図３に示す各貫通孔同士の平面状のレイアウト及び隔壁４１ｂ、４１ｃの構成と相まって、電解液の流路Ｆは、図６に示す構成例と同様、本体４１の平面方向、高さ方向のいずれにおいても屈曲した態様を有することとなり、本体４１内に電解液を貯えつつ収納容器への吐出量を抑制する本発明の効果は維持される。
【００６７】
又、リブ４２ｅ、４３ｅ及び４４ｅはいずれも先端が隔壁４１ｂ及び４１ｃ、壁体４１ｄにそれぞれ対向しており、筒部４２ｄ、４３ｄ及び４４ｄ同様、壁体４１ａの湾曲を防ぐ緩衝材としての機能を保持している。
【００６８】
なお、図９においては、貫通孔４２は、本体４１の垂直な壁体とリブ４２ｅとの間、又は一対のリブ４２ｅの間に位置するものとしたが、リブ４２ｅの角度を貫通孔４２に対して傾斜させるようにしてもよく、流路の向きを調整することができる。
【００６９】
特に、図４の構成と同様に、貫通孔４２の中心軸に向かって傾斜した態様とすることにより、筒部４２ｄと同様、上述した発電要素１１への電解液への過剰な供給の抑制、並びにコンタミネーション閉じ込めの効果を奏することができる。
【００７０】
又、図９においては、リブ４３ｅ及び４４ｅは、いずれも隔壁４１ｂ及び４１ｃのそれぞれの裏面から壁体４１ｄに向かって延伸して形成されるものとしたが、壁体４１ａに向かって形成されるものとしてもよい。更に、リブ４３ｅ及び４４ｅに限らず、図４等に示す筒部４３ｄ及び４４ｄが壁体４１ａに向かって形成されるものとしてもよい。
（５．貫通孔の配置の変形例）
【００７１】
上記の実施の形態においては、貫通孔４２、４３及び４４は、図４に示すように、壁体４１ａと壁体４１ｄとを結ぶ直線方向にそって千鳥配置される構成であるとして説明を行ったが、本発明の貫通孔の配置は、図１０の構成例に示すように、貫通孔４２、４３及び４４が壁体４１ａと壁体４１ｄとを結ぶ直線方向に沿って正方配置される構成であってもよい。
【００７２】
この場合は、貫通孔４２、４３及び４４は全部が重なって同一の中心軸Ａを共有することとなり、緩衝体４０内部と収納容器との間における電解液の流通量をより多くなるよう調整することができ、発電要素１１のサイズに応じて適切な量の電解液を収納容器側に吐出させることが可能となる。又、貫通孔４２、４３及び４４が同軸上に配列されることにより、収納容器内のコンタミネーションをより緩衝体４０内部により導きやすい構成となっている。
【００７３】
図４の構成と同様、貫通孔４２、４３及び４４はいずれも壁体４１ａ寄りの開口４２ａ、４３ａ及び４４ａのほうが開口４２ｂ、４３ｂ及び４４ｂよりも大きいテーパ状の形状を有することにより、一旦緩衝体４０にて貫通孔を経由して導入されたコンタミネーションが導入前の空間に戻ることを困難する、閉じ込めの効果は保持されている。なお、図１０には貫通孔４２、４３及び４４は全部が重なって同一の中心軸Ａを共有するものとしたが、各貫通孔の一部同士が重なりあう構成であるとしてもよい。
（６．本体の内部空間の変形例）
【００７４】
上記の実施の形態においては、緩衝体４０は、本体４１において、内部空間が、二つの隔壁４１ｂ及び４１ｃにより三等分されるものとして説明を行ったが、本発明は、内部を区画する隔壁の個数により限定されるものではなく、３つ以上の隔壁により区画されていてもよい。更に、図１１（ａ）に示すように、単一の隔壁４１ｂにより等分されている構成であってもよく、図１１（ｂ）に示すように、隔壁を設けない構成としてもよい。更に、図１１（ａ）及び（ｂ）の構成例においては、貫通孔４２及び４３はいずれも筒部４２ｄ、４３ｄとの組み合わせとして示したが、図８の構成例と同様、筒部を省略した構成としてもよい。更に、筒部に換えて図９のリブを備えた構成としてもよい。
【００７５】
要するに、本発明は、上述した実施の形態の各構成例の特徴を省略した構成としても、少なくとも発電要素と収納容器の内壁との間に位置する緩衝体が中空の構成を有し、且つ、発電要素に対向する側の壁部に、絶縁体としての緩衝体の内部と収納容器の内部を連通させる第１の開口としての貫通孔４２を有する構成とすることより、収納容器に封入される電解液の容量を増加させつつ、発電要素１１への供給量を抑える効果を奏するものである。
（７．その他の変形例）
【００７６】
又、上記の説明においては、本発明の発電要素は巻回型であるとしたが、積層型の発電要素としてもよい。
【００７７】
又、上記の説明においては、本発明の蓄電素子は、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池１であるとしたが、電気化学反応により充放電可能な電池であれば、ニッケル水素電池その他各種の二次電池を用いてもよい。又、一次電池であってもよい。要するに、本発明の蓄電素子は発電要素と電解液を収納容器内に封入してなる電気を蓄積可能な素子であれば、起電力を発生させるための具体的な方式によって限定されるものではない。
【００７８】
又、上記の説明においては、容器本体１０及び蓋部２０から構成される収納容器は、本発明の収納容器に相当するものであり、発電要素１１は蓋部２０に接続され、電極端子３２等は蓋部２０側に設けられるものとしたが、本発明は、絶縁体が発電要素と収納容器との間に位置していればよく、収納容器は蓋部と容器本体との組合せの具体的態様に限定されるものではない。
【００７９】
したがって、発電要素１１が容器本体１０に接続された状態で蓋部に封止される構成であってもよく、電極端子等が容器本体１０側に設けられた構成であるとしてもよい。このような収納容器を有する蓄電素子においては、絶縁体が発電要素と蓋部との間に位置する構成であっても本発明の範囲に含まれるものである。
【００８０】
又、容器本体１０はアルミニウム製であるとしたが、アルミニウム合金、ステンレスその他任意の金属又は金属化合物、樹脂、又はアルミニウムラミネートを材料とするものであってもよい。又、形状は外形六面体としたが、底面が三角形、又は五角形以上の多角形である角柱形状であるとしてもよい。更には円筒形状であってもよい。
【００８１】
特に、収納容器を円筒形とし、発電要素を巻回型とした場合の構成を図１２に示す。図１２に示すように、非水電解質二次電池１Ｒは、円筒形状の容器本体１０Ｒと、容器本体１０Ｒの開口１０Ｒｘを封止する、容器本体と同一材料製の円盤状の蓋部２０Ｒとから構成される。
【００８２】
容器本体１０Ｒ内には、帯状の電極である正極と負極を、間にセパレータを介して円筒形に巻回した構成を有する発電要素１１Ｒ及び電解液が封入されており、発電要素１１Ｒの正負両極の金属箔が正極及び負極として露出し、一方の端面からそれぞれ集電体１２Ｒに接続され、容器本体１０Ｒの上方に引き出される。又、発電要素１１Ｒの上下の捲回面と、容器本体１０Ｒの底面及び蓋部２０との間には、容器本体１０Ｒの底面形状に対応した円盤形上の緩衝体４０ｃ及び４０ｄがそれぞれ位置している。
【００８３】
緩衝体４０ｃ及び４０ｄは、外観形状を除いていずれも本実施の形態の緩衝体４０と同様、発電要素１１Ｒに対向する側の壁体４１ａの上面に貫通孔の開口４２ａが設けられた構成を有する。又、緩衝体４０ｄは集電体１２Ｒを蓋部２０Ｒに接続させるためのスリット４０ｄ１を備える。なお、スリット４０ｄ１の内壁は緩衝体４０ｄの内部と収納容器の内部とを連通させることはない。一対の集電体１２Ｒにより取り出される正負の電気経路は、蓋部２０Ｒと蓋部２０Ｒ上に設けられた電極端子３０Ｒにそれぞれ接続される。
【００８４】
このような構成においても、緩衝体４０ｃ及び４０ｄが収納容器と発電要素１１Ｒとの間に位置することで、上述した実施の形態と同様の効果を奏する。なお、図１に示す緩衝体４０ａ及び図１２に示す緩衝体４０ｃは、本発明の収納容器の底面に沿って配置される絶縁体に相当し、図１に示す一対の緩衝体４０ｂ及び図１２に示す緩衝体４０ｄは、本発明の発電要素の正負両極のいずれか一方に隣接して配置される絶縁体の例である。
【００８５】
ただし、図１の構成において緩衝体４０ａは省略した構成とするか、本発明の貫通孔を有さない、単なる容器状の絶縁体として実現してもよい。同様に、一対の緩衝体４０ｂのいずれか一方についても、省略するか本発明の貫通孔を有さない絶縁体として実現してもよい。同様に、図１２の構成において、緩衝体４０ｃ及び４０ｄのいずれか一方は、省略するか本発明の貫通孔を有さない、単なる容器状の絶縁体として実現してもよい。同様に、容器本体１０の最大面である、蓋部２０の長手方向に沿って位置する側面の側にも、本発明の貫通孔を有した絶縁体を配置してもよい。この場合は、電池の膨れを抑制する効果がある。
【００８６】
更に、緩衝体４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄは、いずれも収納容器の内側の主面全面に渡って形成されるものとしたが、主面の一部のみに渡って形成される程度の寸法であってもよい。
【００８７】
又、上記の説明においては、単体の非水電解質二次電池１を例に取ったが、本発明は、複数の蓄電素子において少なくとも一つの蓄電素子に本発明の蓄電素子を含んでなる、電源モジュールとして実現してもよい。
【００８８】
要するに、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
以上のような本発明は、蓄電素子の性能劣化を抑制しつつ高寿命化することが可能になる効果を有し、例えば二次電池のような蓄電素子において有用である。
【符号の説明】
【００９０】
１        非水電解質二次電池
１０、１０Ｒ      容器本体
１０ｘ、１０Ｒｘ    開口
１１、１１Ｒ      発電要素
１１ａ    正極
１２、１２Ｒ      集電体
１３      挟持板
２０、２０Ｒ      蓋部
２１      封止栓
３１      中継板
３２、３０Ｒ      電極端子
３３      パッキン
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ      緩衝体
４０ａ１、４０ｂ１  主面
４０ｄ１  スリット
４１      本体
４１ａ、４１ｄ    壁体
４１ｂ、４１ｃ    隔壁
４２、４３、４４      貫通孔
４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂ    開口
４２ｃ    内壁
４２ｄ、４２ｘ、４３ｄ、４３ｘ、４４ｄ、４４ｘ    筒部
４２ｅ、４２ｙ、４３ｅ、４３ｙ、４４ｅ、４４ｙ    リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014067649.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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