(57)【要約】【課題】  収納容器にて導電路周りの絶縁構造を安定して固定することが可能な蓄電素子等を提供する。【解決手段】  電極体１１と、電極体１１を収納する容器本体１０及び蓋部２０と、電極体１１と接続される中継部材２４及び端子部材２５から構成される接続体と、蓋部２０と電極体１１及び接続体が形成する導電路とを絶縁する絶縁封止材２３とを備え、接続体の端子部材２５は絶縁封止材２３に固定されており、絶縁封止材２３は、蓋部２０上における、端子部材２５の位置と異なる凸部２１及び凸部２２の複数の嵌合箇所において蓋部２０と嵌合している、非水電解質二次電池１。【選択図】  図１
2014026948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電要素と、
前記発電要素を収納する収納容器と、
前記発電要素と電気的に接続された、外部接続用の端子部材を有する接続体と、
前記発電要素及び前記接続体が形成する導電路と前記収納容器とを絶縁する絶縁部材とを備え、
前記接続体は前記絶縁部材に固定されており、
前記絶縁部材は、
前記収納容器上における（ａ）前記接続体の前記端子部材の位置と異なる複数の嵌合箇所、又は、
前記収納容器上における（ｂ）前記接続体と前記絶縁部材との固定位置と異なる複数の嵌合箇所
において前記収納容器と嵌合している、
蓄電素子。
【請求項２】
前記複数の嵌合箇所は、少なくとも
前記収納容器上における（ａ）前記接続体の前記端子部材の位置又は（ｂ）前記接続体と前記絶縁部材との固定位置
を原点とし、前記原点周りの任意の回転角で設定される直交座標の、
（イ）対角に位置する象限上又は（ロ）前記原点を間に挟んだ座標軸上
に分散している、
請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記原点が、前記収納容器上における（ａ）前記接続体の前記端子部材の位置である場合、
（ｂ）前記接続体と前記絶縁部材との固定位置は、前記複数の嵌合箇所のいずれかに含まれている、
請求項２に記載の蓄電素子。
【請求項４】
前記複数の嵌合箇所の少なくとも一つと前記原点との距離と、前記複数の嵌合箇所の他の一つと前記原点との距離との距離とは異なっている、
請求項２又は３に記載の蓄電素子。
【請求項５】
前記複数の嵌合箇所の、前記一つの嵌合箇所及び前記他の一つの嵌合箇所は、前記原点との距離が大きいほうが、外形寸法がより大きい、
請求項４に記載の蓄電素子。
【請求項６】
前記絶縁部材が位置する前記収納容器の主面上において、
前記原点と前記主面の外縁側に位置する前記嵌合箇所との距離が、前記原点と前記主面の中央側に位置する前記嵌合箇所との距離より大きい、
請求項５に記載の蓄電素子。
【請求項７】
（ａ）前記接続体の前記端子部材の位置又は（ｂ）前記接続体と前記絶縁部材との固定位置及び、前記複数の嵌合箇所は、同一直線上に並んでいる、
請求項２から６のいずれかに記載の蓄電素子。
【請求項８】
前記収納容器の表面における、前記複数の嵌合箇所の、少なくとも一つの平面形状は、
前記原点を中心とする半径方向に沿った向きを長手方向とした扁平な図形である、
請求項２から７のいずれかに記載の蓄電素子。
【請求項９】
前記接続体は、
前記収納容器内にて前記発電要素と接続された集電体に接続され、
前記収納容器の壁体を貫通して前記集電体と接続された中継部材を更に有し、
前記端子部材は、前記中継部材に接続されるとともに、前記収納容器の表面に露出した状態で前記絶縁部材上に配置されている、
請求項２から８のいずれかに記載の蓄電素子。
【請求項１０】
前記端子部材は、前記収納容器の前記表面から突出した軸状の端子本体を有し、
（ａ）前記接続体の前記端子部材の位置は前記端子本体の位置である、
請求項９に記載の蓄電素子。
【請求項１１】
前記端子部材は、前記収納容器の前記表面に沿った板状の端子本体を有し、
前記中継部材は、一端にて前記集電体と結合する軸状の中継桿を有するとともに、前記端子部材と一体化しており、
（ｂ）前記接続体と前記絶縁部材との固定位置は前記中継桿の位置である、
請求項９に記載の蓄電素子。
【請求項１２】
前記収納容器の表面に形成された凸部と、
前記絶縁部材の、前記収納容器の前記凸部に対向する面に形成された、前記凸部に対応した形状を有する凹部とを備え、
前記複数の嵌合箇所の少なくとも一つは、前記収納容器の前記凸部及び前記絶縁部材の凹部との嵌合により形成されるものである、
請求項１から１１のいずれかに記載の蓄電素子。
【請求項１３】
前記収納容器の表面に形成された凹部と、
前記絶縁部材の、前記収納容器の前記凹部に対向する面に形成された、前記凹部に対応した形状を有する凸部とを備え、
前記複数の嵌合箇所の少なくとも一つは、前記収納容器の前記凹部及び前記絶縁部材の凸部との嵌合により形成されるものである、
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】
図１２は、従来の技術による、非水電解質二次電池の模式的な構成を示す分解斜視図である（例えば特許文献１を参照）。非水電解質二次電池１００は、開口箱状の容器本体１１０と、容器本体１１０の開口を封止するアルミニウム製の板状の蓋部１２０とから構成される、外形六面体の外装を備える。
【０００４】
蓋部１２０には端子引出用の貫通孔１２０ａが開口されており、その上方に絶縁封止材１２２が位置している。絶縁封止材１２２は外形八角柱形状の絶縁性材料製の部品であり、枠体１２２ａに囲まれた底面１２２ｂ上に貫通孔１２２ｃが形成されている。なお、貫通孔１２２ｃは底面１２２ｂとともに蓋部１２０の貫通孔１２０ａへと延伸、連通している。
【０００５】
次に、接続部材１２３は導電性の金属製部品であり、中央に位置する八角柱形状の本体部１２３ａの両底面からそれぞれ突出した筒部１２３ｂ及び１２３ｃを備える。本体部１２３ａは絶縁封止材１２２の枠体１２２ａに嵌合し、筒部１２３ｂは、蓋部１２０の貫通孔１２０ａに挿入され、図示されない容器本体１１０内部に収納された、発電要素に接続された集電体に接続される。
【０００６】
又、蓋部１２０の両端であって、貫通孔１２０ａの外寄り側には、蓋部１２０の壁体が突出して形成された、平面形状矩形の凸部１２０ｂが形成されており、更に凸部１２０ｂには回り止め部材１２１が被さって固定される。回り止め部材１２１は、外形が背低な四角柱状の合成樹脂製の部品であって、図示されない裏面は凸部１２０ｂの形状に対応した凹みを有し、したがって、回り止め部材１２１は、凸部１２０ｂに嵌合することにより蓋部１２０上に固定される。
【０００７】
更に、回り止め部材１２１の上方には、端子部材１２５が位置する。端子部材１２５は、非水電解質二次電池１００を外部負荷又は他の電池と接続するための、鉄やステンレス鋼等の強度の高い導電製の金属製部品であり、表面にネジ山が設けられたボルト部１２５ａと、ボルト部１２５ａの根元部分に形成された外形四角柱状の基台部１２５ｂとを備える。
【０００８】
基台部１２５ｂの、蓋部１２０と対向する側の主面には、回り止め部１２１の形状に対応した形状の凹部１２５ｃが形成されており、端子部材１２５は、凹部１２５ｃが回り止め部材１２１に嵌合することにより、蓋部１２０と絶縁された状態で蓋部１２０に固定される。
【０００９】
更に、接続部材１２３及び端子部材１２５の双方に被さるようにブリッジ部材１２４が載置されている。ブリッジ部材１２４は、表面に接続部材１２３の筒部１２３ｃが挿入される貫通孔１２４ａ及び端子部材１２５のボルト部１２５ａが挿入される貫通孔１２４ｂが形成された、導電性金属製の板状の部品であって、それぞれの貫通孔に各部が挿入された状態で、筒部１２３ｃの先端がかしめ加工されることによりブリッジ部材１２４は固定され、接続部材１２３と端子部材１２５との電気的接続が完成される。
【００１０】
このような構成を備えたことにより、容器本体内１１０内部からの電力は端子部材１２５を介して利用可能となる。具体的には、図示しない外部負荷の配線を端子部材１２５のボルト部１２５ａに装着してナット等により締結することにより、非水電解質二次電池１００と外部負荷との電気的接続を完成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−０９７８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、以上のような従来の技術による非水電解質二次電池の構成においては、図１２に示すように、端子部材１２５は、絶縁性の回り止め部材１２１を介して蓋部１２０に固定されるが、絶縁性の樹脂材料製である回り止め部材１２１と金属材料である蓋部１２０の凸部１２０ｂとの間にがたつきが生じ、端子部材１２５を安定して固定することができない。
【００１３】
すなわち、従来の技術による非水電解質二次電池のような蓄電素子においては、発電要素から収納容器までの導電路は回り止め部材１２１のような、収納容器と絶縁するための絶縁構造を介した上で、端子部材１２５のような接続用の端子に接続される必要があるが、この絶縁構造を収納容器に安定して固定することが困難であるという課題があった。
【００１４】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、収納容器にて導電路周りの絶縁構造を安定して固定することが可能な蓄電素子等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】
【００１５】
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、
前記発電要素を収納する収納容器と、
前記発電要素と電気的に接続された、外部接続用の端子部材を有する接続体と、
前記発電要素及び前記接続体が形成する導電路と前記収納容器とを絶縁する絶縁部材とを備え、
前記接続体は前記絶縁部材に固定されており、
前記絶縁部材は、
前記収納容器上における（ａ）前記接続体の前記端子部材の位置と異なる複数の嵌合箇所、又は、
前記収納容器上における（ｂ）前記接続体と前記絶縁部材との固定位置と異なる複数の嵌合箇所
において前記収納容器と嵌合している、
蓄電素子である。
【００１６】
又、本発明の第２の側面は、
前記複数の嵌合箇所は、少なくとも
前記収納容器上における（ａ）前記接続体の前記端子部材の位置又は（ｂ）前記接続体と前記絶縁部材との固定位置
を原点とし、前記原点周りの任意の回転角で設定される直交座標の、
（イ）対角に位置する象限上又は（ロ）前記原点を間に挟んだ座標軸上
に分散している、
本発明の第１の側面の蓄電素子である。
【００１７】
又、本発明の第３の側面は、
前記原点が、前記収納容器上における（ａ）前記接続体の前記端子部材の位置である場合、
（ｂ）前記接続体と前記絶縁部材との固定位置は、前記複数の嵌合箇所のいずれかに含まれている、
本発明の第２の側面の蓄電素子である。
【００１８】
又、本発明の第４の側面は、
前記複数の嵌合箇所の少なくとも一つと前記原点との距離と、前記複数の嵌合箇所の他の一つと前記原点との距離との距離とは異なっている、
本発明の第２又は第３の側面の蓄電素子である。
【００１９】
又、本発明の第５の側面は、
前記複数の嵌合箇所の、前記一つの嵌合箇所及び前記他の一つの嵌合箇所は、前記原点との距離が大きいほうが、外形寸法がより大きい、
本発明の第４の側面の蓄電素子である。
【００２０】
又、本発明の第６の側面は、
前記絶縁部材が位置する前記収納容器の主面上において、
前記原点と前記主面の外縁側に位置する前記嵌合箇所との距離が、前記原点と前記主面の中央側に位置する前記嵌合箇所との距離より大きい、
本発明の第５の側面の蓄電素子である。
【００２１】
又、本発明の第７の側面は、
（ａ）前記接続体の前記端子部材の位置又は（ｂ）前記接続体と前記絶縁部材との固定位置及び、前記複数の嵌合箇所は、同一直線上に並んでいる、
本発明の第２から第６のいずれかの側面の蓄電素子である。
【００２２】
又、本発明の第８の側面は、
前記収納容器の表面における、前記複数の嵌合箇所の、少なくとも一つの平面形状は、
前記原点を中心とする半径方向に沿った向きを長手方向とした扁平な図形である、
本発明の第２から第７のいずれかの側面の蓄電素子である。
【００２３】
又、本発明の第９の側面は、
前記接続体は、
前記収納容器内にて前記発電要素と接続された集電体に接続され、
前記収納容器の壁体を貫通して前記集電体と接続された中継部材を更に有し、
前記端子部材は、前記中継部材に接続されるとともに、前記収納容器の表面に露出した状態で前記絶縁部材上に配置されている、
本発明の第２から第８のいずれかの側面の蓄電素子である。
【００２４】
又、本発明の第１０の側面は、
前記端子部材は、前記収納容器の前記表面から突出した軸状の端子本体を有し、
（ａ）前記接続体の前記端子部材の位置は前記端子本体の位置である、
本発明の第９の側面の蓄電素子である。
【００２５】
又、本発明の第１１の側面は、
前記端子部材は、前記収納容器の前記表面に沿った板状の端子本体を有し、
前記中継部材は、一端にて前記集電体と結合する軸状の中継桿を有するとともに、前記端子部材と一体化しており、
（ｂ）前記接続体と前記絶縁部材との固定位置は前記中継桿の位置である、
本発明の第９の側面の蓄電素子である。
【００２６】
又、本発明の第１２の側面は、
前記収納容器の表面に形成された凸部と、
前記絶縁部材の、前記収納容器の前記凸部に対向する面に形成された、前記凸部に対応した形状を有する凹部とを備え、
前記複数の嵌合箇所の少なくとも一つは、前記収納容器の前記凸部及び前記絶縁部材の凹部との嵌合により形成されるものである、
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。
【００２７】
又、本発明の第１３の側面は、
前記収納容器の表面に形成された凹部と、
前記絶縁部材の、前記収納容器の前記凹部に対向する面に形成された、前記凹部に対応した形状を有する凸部とを備え、
前記複数の嵌合箇所の少なくとも一つは、前記収納容器の前記凹部及び前記絶縁部材の凸部との嵌合により形成されるものである、
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。
【００２８】
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】
【００２９】
以上のような本発明によれば、収納容器上にて導電路周りの絶縁構造を安定して嵌合固定することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【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非水電解質二次電池の構成を示す要部断面図
【図３】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要部平面図
【図４】（ａ）本発明の原理を説明するための要部平面図（ｂ）本発明の原理を説明するための要部平面図
【図５】本発明の原理を説明するための要部平面図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の他の構成例を示す要部平面図（ｂ）本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の他の構成例を示す要部平面図
【図７】（ａ）本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の他の構成例を示す要部平面図（ｂ）本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の他の構成例を示す要部平面図
【図８】本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の他の構成例を示す要部平面図
【図９】本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の他の構成例を示す要部断面図
【図１０】本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の他の構成例を示す要部断面図
【図１１】本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の他の構成例を示す要部断面図
【図１２】従来の技術による非水電解質二次電池の構成を示す分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
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。
【００３２】
（実施の形態１）
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の模式的な構成を示す分解斜視図である。
【００３３】
図１に示すように、本実施の形態の非水電解質二次電池１は、アルミニウム製の板状の蓋部２０と開口１０ｘを有する開口箱状の容器本体１０から構成される外形六面体の収納容器を外装として備える。
【００３４】
電極体１１は、帯状の電極である正極と負極を、セパレータを介して長円筒形に巻回した構成を有する。巻回された状態において、正極及び負極は巻回軸の両端の異なる方向に位置をずらして配置されており、電極体１１の両端において、それぞれ所定の幅でセパレータから突出している。更に、各電極の端部は活物質が担持されておらず、基材である金属箔が露出している。電極体１１の端部にはみ出したアルミニウム箔としての正極１１ａには、導電性の金属部材から構成された集電体１２が接続される。
【００３５】
集電体１２の一端は、電極体１１の表面と平行に延伸した板状の主面１２ａとして形成され、主面１２ａ上には貫通孔１２ｂが形成されている。又、他端は電極体１１の側面に向かって湾曲した腕部１２ｃとして、電極体１１の側面に露出した巻回状態の金属箔としての正極１１ａと共に、アルミニウム等の金属製の挟持板１４に挟まれて超音波溶接等により接続、固定されている。なお、図中においては正極側の構成のみに符号を付して説明を行うが、基材の材質が銅であることを除けば、負極側の電極及び集電体も同様の構成を有する。
【００３６】
次に、蓋部２０は、その両端に、表面２０ａから盛り上がった平面形状矩形の凸部２１が形成されている。凸部２１は上部が表面２０ａと平行な平面２１ａを形成しており、かつ平面２１ａ上に貫通孔２１ｂが開口されている。又、凸部２１より蓋部２０の中央寄りには外形円筒形状の凸部２２が形成されている。
【００３７】
次に、蓋部２０と集電体１２との間には、集電体１２の主面１２ａを覆うように絶縁封止材１３が位置している。絶縁封止材１３は合成樹脂等の絶縁性及び一定の弾性を備えた合成樹脂製の部材であり、主面１３ａ上には蓋部２０の貫通孔２１ｂ及び集電体１２の貫通孔１２ｂと同心円をなす貫通孔１３ｂが形成されている。
【００３８】
更に、蓋部２０の凸部２１及び凸部２２の両方を覆うように絶縁封止材２３が位置している。絶縁封止材２３は絶縁封止材１３と同様、絶縁性を有する、外形矩形の板状である合成樹脂製の部材であり、主面２３ａと主面２３ａの周囲に形成された枠体２３ｂとを備える。主面２３ａ上には、後述する端子部材２５を載置するための凹部２３ｃと、蓋部２０の貫通孔２１ｂと同心円をなす貫通孔２３ｄとが形成されている。又、主面２３ａの裏面となる蓋部２０と対向する側の主面には、蓋部２０の凸部２１に対応した形状の凹部２３ｅが形成されている。更に凹部２３ｅ内には貫通孔２３ｄと連通する筒部２３ｆが形成されている。筒部２３ｆは貫通孔２１ｂ及び１３ｂに対応した外形を有し、これら各貫通孔に嵌り込むようになっている。
【００３９】
次に、絶縁封止材２３の凹部２３ｃ内に載置されるように、端子部材２５が位置する。端子部材２５は、従来例の端子部材１２５同様、非水電解質二次電池１を外部負荷又は他の電池と接続するための、鉄やステンレス鋼等の強度の高い導電製の金属製部品であり、表面にネジ山が設けられたボルト部２５ａと、ボルト部２５ａの根元部分に形成され、凹部２３ｃに嵌合する外形四角柱状の基台部２５ｂとを有する。
【００４０】
更に、端子部材２５を含めた、絶縁封止材２３の表面２３ａに被さるように中継部材２４が載置されている。中継部材２４は、貫通孔２４ａ１が開口された導電性金属製の板状のブリッジ部２４ａと、ブリッジ部２４ａから蓋部２０側に向かって突き出した円柱状の中継桿２４ｂとを有する。中継部材２４はブリッジ部２４ａが枠体２３ｂに嵌合することにより絶縁封止材２３に配置される。なお、中継部材２４において、ブリッジ部２４ａと中継桿２４ｂとは、鍛造、鋳造等によって同一の素材から構成されていてもよいし、独立した２つの異種又は同種材料の素材を一体成形することにより構成されていてもよい。
【００４１】
次に、図２を参照して、本実施の形態の非水電解質二次電池１の、絶縁封止材２３並びに端子部材２５〜集電体１２周辺の構成を更に詳細に説明する。ただし、図２は、組み合わせられた状態の図１の非水電解質二次電池１の蓋部２０の長手方向に平行、且つ中継部材２４の中継桿２４ｂの延伸方向と直交する直線による要部断面図である。
【００４２】
図２に示すように、蓋部２０の貫通孔２１ｂ及び絶縁封止材１３の貫通孔１３ｂには、絶縁封止材２３の筒部２３ｆが貫通しており、筒部２３ｆの端面は、絶縁封止材１３の裏面とともに、集電体１２の主面１２ａに接している。そして、中継部材２４の中継桿２４ｂは、絶縁封止材１３の貫通孔１３ｂ及び集電体１２の貫通孔１２ｂを貫通した状態で、その先端がかしめられ、各貫通孔の外径より大きな外径のかしめ端２４ｃに整形される。
【００４３】
絶縁封止材２３、蓋部２０、絶縁封止材１３及び集電体１２は、中継部材２４のブリッジ部２４ａとかしめ端２４ｃに挟まれることで互いに圧着され、一体的に固定される。又、端子部材２５は、基台部２５ｂと凹部２３ｃとが嵌合し、ボルト部２５ａが中継部材２４のブリッジ部２４ａの貫通孔２４ａ１に挿入された状態にて、絶縁封止材２３とブリッジ部２４ａとの間に挟まれ、固定される。
【００４４】
これらの構成により、集電体１２と端子部材２５とは中継部材２４を介して電気的に接続され、電極体１１の電力を蓋部２０の外へ取り出すための導電路を形成する。
【００４５】
又、端子部材２５の基台部２５ｂと蓋部２０との間には絶縁封止材２３の凹部２３ｃが位置しており、中継部材２４の中継桿２４ｂの側面は、絶縁封止材２３の筒部２３ｆによって蔽われた状態で蓋部２０に接しており、集電体１２の主面１２ａと蓋部２０の裏面との間には絶縁封止材１３が位置している。これらの構成により、導電路と蓋部２０との間は絶縁状態が保たれている。
【００４６】
又、蓋部２０において、凸部２１及び凸部２２はそれぞれ蓋部２０の壁体の変形、すなわち裏面の凹み２１ｘ、凹み２２ｘの反転形状として形成されており、絶縁封止材２３の凹部２３ｇ及び凹部２３ｅにそれぞれ嵌合している。
【００４７】
以上の構成において、容器本体１０と蓋部２０との組合せは本発明の収納容器に相当し、電極体１１は本発明の発電要素に相当する。又、集電体１２、端子部材２５、中継部材２４はそれぞれ本発明の集電体、端子部材、中継部材に相当し、端子部材２５及び中継部材２４の組合せは本発明の接続体に相当し、電極体１１、集電体１２及び接続体により形成される導電路が、本発明の導電路に相当することとなる。又、絶縁封止材２３は本発明の絶縁部材に相当し、端子部材２５のボルト部２５ａは本発明の端子本体に相当し、中継部材２４の中継桿２４ｂは本発明の中継桿に相当する。更に、蓋部２０の凸部２２及び２３はそれぞれ本発明の凸部に相当し、絶縁封止材２３の凹部２３ｅ及び２３ｇはそれぞれ本発明の凹部に相当する。
【００４８】
このような本実施の形態の非水電解質二次電池１は、端子部材２５を載置する絶縁封止材２３において、蓋部２０の凸部２１及び２２と嵌合する凹部２３ｅ及び凹部２３ｇが端子部材２５のボルト部２５ａを間に挟んでそれぞれ離隔配置されていることを特徴とする。
【００４９】
以下、図３の要部平面図を参照して説明する。蓋部２０上において、凹部２３ｇ、端子部材２５、及び中継部材１４の中継桿２４が含まれる凹部２３ｅは同一直線上に配置されており、凹部２３ｇはボルト部２５ａに対して蓋部２０の中央寄りに位置し、凹部２３ｅはボルト部２５ａに対して蓋部２０の外縁寄りに位置している。したがって、絶縁封止材２５は、凹部２３ｅと蓋部２０の凸部２１との嵌合、及び凹部２３ｇと蓋部２０の凸部２２との嵌合の２箇所にて嵌合することにより、蓋部２０上における動きが規制される。
【００５０】
これは以下の理由に基づく。すなわち、図１２に示す従来例において、端子部材１２５と蓋部１２０との間において生ずるがたつきは、先天的には各部材の製造公差に基づき生じ、後天的には外部負荷又は他の電池との接続又は分離の際にボルト部１２５周りのトルクその他の負荷が端子部材２５に加わることに起因して生ずると考えられる。
【００５１】
一方で、回り止め部材１２０ｂは端子部材１２５と蓋部１２０とを絶縁するために、蓋部の金属材料に比して耐摩耗性や強度がより小さい合成樹脂材料を用いる必要があり、端子と絶縁部材間のクリアランスを精度良く調整することは困難である。
【００５２】
そこで、本発明は、がたつきの一因である、絶縁封止材２３の回動中心となる端子部材２５周りの複数の箇所において蓋部２０と絶縁封止材２３とを嵌合固定することにより、がたつきを抑制し、絶縁封止材２３を安定して蓋部２０に固定するようにしている。
【００５３】
すなわち、図３に示すように、ボルト部２５ａの位置に対応し、本発明の原点に対応する回動中心Ｏに対し、正対する向きに離れて位置する、凹部２３ｅによる嵌合箇所Ｐ１及び凹部２３ｇによる嵌合箇所Ｐ２を設けることにより、絶縁封止材２３は言わば二軸で蓋部２０に固定される。一方の嵌合箇所周りのがたつきによる動きが他方の嵌合箇所により規制されることで、絶縁封止材２３全体の動き幅が小さく抑えられる。なお、嵌合箇所Ｐ１及びＰ２は、それぞれ凹部２３ｅ及び凹部２３ｇの平面上の重心に相当するが、凹部２３ｅ及び凹部２３ｇの外形、又は凸部２１及び凸部２２の外形とみなして扱ってもよい。
【００５４】
更に、本実施の形態においては、回動中心Ｏと蓋部２０及び絶縁封止材２３の嵌合位置とを分離して、嵌合箇所Ｐ１と嵌合箇所Ｐ２との距離を距離（Ｄａ＋Ｄｂ）と、より大きく取っている。
【００５５】
二点の嵌合箇所間の距離を大きくとることは、以下の点で有利となる。すなわち、図４（ａ）に模式的に示すように、絶縁封止材２３が同一寸法の凹部α１及びα２を有し、蓋部２０に設けられた、凹部α１及びα２に対応した形状の凸部β１及びβ２と一定のクリアランスをもって嵌合した嵌合箇所Ｐ１及びＰ２を有する場合、絶縁封止材２３は回動中心Ｏ周りにおいてクリアランス及びに嵌合箇所間の距離に応じた回動角θ１だけ回動するが、図４（ｂ）に示すように、距離（Ｄａ＋Ｄｂ）をより大きくとることにより、回動角θ２をより小さく抑えることができる。
【００５６】
これにより、がたつきに繋がる動きのうち、回動中心Ｏ周りの回転角を小さくすることができる。これにより、各嵌合箇所の個別のクリアランスの影響を減じて、絶縁封止材２３全体の動き幅を更に小さく抑えることを可能としている。
【００５７】
更に、本実施の形態においては、非水電解質二次電池１は、回動中心Ｏと嵌合箇所Ｐ１との距離Ｄａと、回動中心Ｏと嵌合箇所Ｐ２との距離Ｄｂとの間にはＤａ＞Ｄｂの関係を設定し、両者の距離を互いに異ならせている。これにより、嵌合箇所Ｐ１及びＰ２の重心と回動中心Ｏとがシフトすることとなり、がたつきに繋がる動きのうち、ナットによるボルト部２５ａの締結のような、回動中心Ｏであるボルト部２５ａ周りの回動に起因するものを更に抑制することを可能としている。
【００５８】
更に、より大きいほうの距離Ｄａ側の嵌合箇所Ｐ１を含む凹部２３ｅの平面寸法を、小さい方の距離Ｄｂ側の嵌合箇所Ｐ２を含む凹部２３ｇの平面寸法より大きくとったことにより、ボルト部２５ａ周りの回動に対する抵抗のバランスが凹部２３ｅ側と凹部２３ｇ側とで比較的均等になるようにしている。これにより、非水電解質二次電池１に振動、衝撃等の外力が加えられた際に絶縁封止材２３が軸周りに回転することを抑制している。
【００５９】
更に、本実施の形態においては、図３に示すように、嵌合箇所Ｐ１にある凹部２３ｅは、平面形状が矩形であって、蓋部２０の長手方向と一致する側の寸法Ｗが、短手側の寸法Ｄよりも大きくなった形状を有する。これにより、回動中心Ｏの接線方向における凸部２１との接触部分を大きく取ることができ、嵌合箇所Ｐ１におけるがたつきを更に抑制することを可能としている。
【００６０】
なお、これまで述べた回動中心Ｏと各嵌合箇所Ｐ１、Ｐ２との関係の説明は蓋部２０上の配置を例にとって説明したが、上記配置の関係は、回動中心Ｏと各嵌合箇所Ｐ１、Ｐ２同士の関係のみによって定まり、蓋部２０の外形及び蓋部２０の各位置とは無関係に成立するものである。
【００６１】
又、本実施の形態においては、外形矩形の蓋部２０上において、端子部材２５及び中継桿２４を、蓋部２０の長手方向に沿って、中継桿２４ｂが貫通する凹部２３ｅをボルト部２５ａに対して蓋部２０の外縁寄りに配置している。これにより、非水電解質二次電池１内部における集電体１２から中継桿２４ｂまでの距離が短くなるため、電極体１１の重量により作用する中継桿２４ｂへのモーメント荷重を小さくできる。モーメント荷重が大きいと中継桿２４ｂのかしめが緩んで、収納容器に気密漏れの可能性が懸念されるため、モーメント荷重を低減するために本実施の形態の上記構成を取ることは、より好適である。
【００６２】
このように、本実施の形態の非水電解質二次電池１においては、絶縁封止材２３において、蓋部２０の凸部２１及び２２と嵌合する凹部２３ｅ及び凹部２３ｇが端子部材２５のボルト部２５ａを間に挟んで離隔配置することにより、絶縁封止材２５のがたつきを抑制し、安定して収納容器に固定することを可能としている。
【００６３】
なお、上記の説明においては、嵌合箇所Ｐ１及びＰ２、並びに端子部材２５のボルト部２５ａとしての回動中心Ｏは、三者が一直線上に配置されるものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、上述のように、複数の箇所において蓋部２０と絶縁封止材２３とを嵌合固定し、さらに、ボルト部２５ａの位置と蓋部２０及び絶縁封止材２３の嵌合位置とを分離した構成とすることにより、絶縁封止材２３に生ずるがたつきを抑制することをその要旨とするものである。
【００６４】
したがって、本発明は、図５に示すように、蓋部２０上に回動中心Ｏを原点としてＸ−Ｙ座標（直交座標）を設定した場合において、回動中心Ｏを除くＸ−Ｙ平面上の任意の地点に、複数の嵌合箇所が配置される構成として実現してもよい。
【００６５】
しかしながら、本発明の複数の嵌合箇所に関しては、少なくとも２つの嵌合箇所の配置について、上記Ｘ−Ｙ座標の第１象限に位置する嵌合箇所Ｐａと第３象限に位置する嵌合箇所Ｐｃの関係、又は第２象限に位置する嵌合箇所Ｐｂと第４象限に位置する嵌合箇所Ｐｄの関係のように、図中対角関係にある複数の象限にまたがって分散して配置されることが、より好適である。
【００６６】
かかる配置によれば、回動中心Ｏと２つの接続箇所とのなす角が９０°以上となり、当該２つの嵌合箇所距離を、２つの嵌合箇所と回動中心Ｏとの距離に比して大きくとることができ、かつ、嵌合箇所毎にがたつきの動きの方向を異らせることができる。これにより、上述した回動中心Ｏ周りの回動に起因するがたつきを抑制する効果を、より奏し易い構成が実現される。
【００６７】
又、同様の理由で、複数の嵌合箇所は、上記Ｘ−Ｙ座標のＸ軸又はＹ軸上に分散して配置されることが望ましい。なお、Ｘ軸上に嵌合箇所を分散した場合は、図３に示す構成と一致し、二つの回動中心Ｏと２つの接続箇所とのなす角が最大値１８０°となる。
【００６８】
したがって、本発明は、図６（ａ）に示すように、蓋部２０の中央寄りの凹部２３ｇ１及び２３ｇ２のように、３つ又はそれ以上の嵌合箇所から構成されていてもよい。凹部２３ｇ１と凹部２３ｅとの配置、又は凹部２３ｇ２と凹部２３ｅとの配置は図５に示す上記の関係を満たしている。
【００６９】
更に、図６（ｂ）に示すように、ボルト部２５ａに対する凹部２２ｅと凹部２２ｇとの配置が、図３に示す構成から互いに入れ替わった構成としてもよい。各凹部は一直線上に配置され、図５に示す関係を満たす。
【００７０】
なお、図５においては例示として、外形矩形の蓋部２０の長手方向及び短手方向にそれぞれＸ軸、Ｙ軸が一致するようにＸ−Ｙ座標を設定したが、Ｘ−Ｙ座標は回動中心Ｏに対して任意の回転角で設定してよい。すなわち、ボルト部２５ａ、凹部２２ｅ及び凹部２２ｇは、蓋部２０の外形形状とは関係なく、表面にてそれぞれが対応する回動中心Ｏと、任意に選択される２つの接続箇所とのなす角が略９０°以上略１８０°以下となるようにレイアウトされていれば、上述した本発明の効果を奏する。
【００７１】
また、ボルト部２５ａ、凹部２２ｅ及び凹部２２ｇの配置は、必ずしも上述したＸ−Ｙ座標に基づく配置に厳密に拘束される必要は無い。すなわち、本発明は、ボルト部２５ａが対応する回動中心Ｏと、凹部２２ｅ及び凹部２２ｇがそれぞれ対応する複数の嵌合箇所との位置関係において、複数の嵌合箇所が回動中心Ｏ周りの回動を規制するよう配置されることで、絶縁封止材２３のがたつきを抑制することができればよい。
【００７２】
したがって、複数の嵌合箇所は、それらが一個の嵌合箇所と同一視とみなされない、すなわち、がたつきを生じさせる力を受ける向きが互いに異なる程度に分散して配置されていればよく、上記Ｘ−Ｙ座標を用いてレイアウトした場合、各象限又は各座標軸における配置の微差又は電池組立時の誤差若しくは公差は、本発明の範囲に含まれる。同様に、上記配置に伴う微差、誤差又は公差が、回動中心Ｏと２つの接続箇所とのなす角の数値的な微差（例えば上記のなす角が９０°以下となるような微少角（例えば数°〜１０°程度）変位）を与える場合、このような誤差は本発明の角度の許容範囲としての上記「略」に含まれるものである。
【００７３】
又、図３に示す構成は、既に述べたように、ボルト部２５ａ、凹部２２ｅ及び凹部２２ｇの配置が一直線上に並び、各部が対応する回動中心Ｏと各嵌合箇所とのなす角が１８０°としたものであるが、本発明においては１８０°とは回動中心Ｏとそれぞれの嵌合箇所が一直線上に配列されることであって、略１８０°とは、上記微差等の範囲内に各部が配列される態様の他であっても、回動中心Ｏを含むボルト部２５ａ、及びそれぞれの嵌合箇所の具体的形状である凹部２２ｅ並びに凹部２２ｇの各々の一部が、一直線上にて共有されているか、又は一直線に隣接する程度に配列されていればよい。
【００７４】
更に、上記の説明においては、凹部２２ｅは、蓋部２０の平面図において中継部材２４の中継桿２４ｂの位置を含むように形成されるものとして説明を行ったが、本発明の嵌合領域の位置と、発電要素と集電体を接続する中継部材との位置とは一致していなくともよい。したがって、図７（ａ）に示す凹部２２ｅ１のように、中継桿２４ｂの位置より蓋部２０の中央寄りであってもよいし、図７（ｂ）に示す凹部２２ｅ２のように、中継桿２４ｂの位置より蓋部２０の外縁寄りであってもよい。特に凹部２２ｅ２の構成は、嵌合箇所間の距離をより大きくとることができ、かつ、ボルト部２５ａと凹部２２ｅ２との距離も大きくとることができ、より好適である。
【００７５】
又、本発明の凹部は、凹部２２ｇのように平面形状円形、又は凹部２２ｅのように平面形状矩形としたが、任意の形状としてもよい。例として、図７（ａ）（ｂ）においては、凹部２２ｅ１及び２２ｅ２を平面形状正方形として示した。
【００７６】
更に、上記の説明においては、凹部２２ｅは、蓋部２０の長手方向に沿った向きを長辺とする矩形として例示したが、本発明の凹部は、収納容器の主面である蓋部２０の形状に対応した形状に限定されない。図８に示す構成例は、凹部２３ｅ３及び２３ｅ４を、蓋部２０の長手方向に対して傾斜した矩形としたものである。
【００７７】
これは、凹部の形状の基準を、絶縁封止材２３のがたつきの一因となる、ボルト部２５上の回動中心Ｏとの関係に基づき定めた構成例であり、凹部２３ｅ３及び２３ｅ４は、図４に示す座標Ｙを回動中心Ｏ周りに回転させた座標軸Ｙ１及びＹ２に沿った向きを長手方向とする矩形である。座標軸Ｙ、Ｙ１及びＹ２はいずれも回動中心Ｏの半径に対応し、したがって、凹部の形状を、この半径に沿った向きを長手方向として扁平に変形した図形とすることで、図３に示す例と同様に、嵌合箇所Ｐ１におけるがたつき抑制の効果を保持することを可能としている。
【００７８】
なお、図８中においては、凹部２３ｇの変形例として、平面形状長円形状として形成した凹部２３ｇ３も示し、これも凹部２３ｅ３及び２３ｅ４と同様の効果を奏する。
【００７９】
更に、上記の説明においては、本発明の接続体は、ボルト部２５ａを有する端子部材２５、及び中継部材２４から構成されるものとしたが、本発明の接続体は、ボルト部２５ａを有さない構成としてもよく、その構成例を図９に示す。
【００８０】
図９に示す構成例においては、ブリッジ部２４ａは貫通孔２４ａ１が省略されており、ブリッジ部２４ａの表面に直接外部負荷からの配線が溶接等により接続され、ブリッジ部２４ａが溶接端子として機能する。又、端子部材２５が省略されたことにより、絶縁封止材２３においては凹部２３ｃが省略されるとともに、筒部２３ｆと枠体２３ｂとの間に凹部２３ｈを更に設け、蓋部２０においては、凹部２３ｈに対応した形状の凸部２６を形成し、凹部２３ｈと凸部２６とが嵌合箇所を形成するようにしている。
【００８１】
この構成においては、絶縁封止材２３は凹部２２ｇと凸部２２との嵌合箇所、及び凹部２３ｈと凸部２６との嵌合箇所の二箇所によって固定されるとともに、これら嵌合箇所の間には中継部材２４の中継桿２４ｂが位置しており、図３に示す構成と同様、各嵌合箇所と中継桿２４ｂとは平面形状において一直線上に配列されている。
【００８２】
したがって、絶縁封止材２３と、接続体である端子部材２５及び中継部材２４とを直接固定する固定位置である中継桿２４ｂの位置が図４に示す回動中心Ｏとして機能することにより、上記実施の形態と同様に、絶縁封止材２３のがたつきを抑制することが可能となる。
【００８３】
特に本構成は、中継桿２４ｂが集電体２４に接続されることにより、非水電解質二次電池１の単独使用時、保管時等においても、収納容器に振動等の外力が加わった場合に、中継桿２４周りの回動に起因するがたつきを抑制することができる。
【００８４】
更に、例えば電源モジュールとして使用する場合、バスバーをブリッジ部２４ａに溶接接合後、当該モジュール使用中に振動や衝撃などがバスバーを介して中継桿２４ｂや集電体１２にまで直接的に伝わる。このとき、絶縁封止材２３と蓋部２０との嵌合のがたつきが大きいと、振動・衝撃による不必要な応力がバスバーや中継端子２４等に加わり、溶接部や絶縁封止材２３の気密部分を劣化させる恐れがあるが、本構成例によれば、がたつきを抑制することで、この悪影響を低減できる効果も奏する。
【００８５】
なお、この構成においては、中継部材２４は、本発明の、端子部材と一体化した中継部材に相当し、ブリッジ部２４ａが、本発明の板状の端子本体に相当することとなる。
【００８６】
また、上記の説明においては、図９に示す構成においてのみ回動中心Ｏが中継桿２４ｂに一致するとしたが、図３等に示す、ボルト部２５ａを有する構成においても、回動中心Ｏを中継桿２４ｂとみなして各凹部を設けるようにしてもよい。
【００８７】
又、上記の説明においては、絶縁封止材２３は、中継部材２４のブリッジ部２４ａ及び端子部材２５の基台部２５ｂを載置する主面２３ａと、中継部材１４の中継桿２４ｂの側面を被覆する筒部２３ｆから主に構成されるものとしたが、本発明の絶縁部材は、集電体から容器本体上までに形成される導電路を絶縁することができれば、その具体的な形状により限定されるものではない。
【００８８】
又、上記の説明においては、本発明は、蓋部２０側に凸部２１及び２２を設け、絶縁封止材２３側にこれら凸部に対応する凹部２３ｅ及び２３ｇを設けた構成としたが、本発明の嵌合は、複数の嵌合箇所の全部が同一の向きで嵌合してもよく、一部が異なる向きで嵌合してもよく、嵌合の向きによって限定されるものではない。したがって、蓋部２０側に凹部を設け、絶縁封止材側に凸部を設けた構成として実現してもよい。
【００８９】
そのような例として、図１０においては、図３に示す構成において、蓋部２０の表面２０ａに、凸部２２に換えて凹部２７を形成するとともに、絶縁封止材２３の凹部２３ｇに換えて凹部２７に対応する凸部２３ｉを設けた構成を示した。すなわち、複数の嵌合箇所のそれぞれにおいて嵌合の向きが異なった構成である。
【００９０】
更に、図１１においては、複数の嵌合箇所の全てにおいて、蓋部側を凹部とした構成例であり、集電体１２を蓋部２０のフラットな裏面に面接触させ、集電体１２に隣接して凹部２８を設け、絶縁封止材２３側に、凹部２７及び２８に対応した二つの凸部２３ｉ及び２３ｊを設けている。
【００９１】
特に、絶縁封止材側に凸部を設けることにより、絶縁封止材２３側の厚みを大きくとることができ、かしめ加工時等におけるクラックの発生や変形に対する耐性を高めることができる。
【００９２】
さらに、上記の説明においては、本発明の凹部は、凹部２３ｇのように絶縁部材上の凹み、又は凹部２３ｉのように蓋部２０の壁体の変形を反映した形状であるとしたが、本発明の凹部は貫通孔として形成されていてもよい。要するに本発明の凹部は凸部に対して嵌合できればよく、嵌合に直接関係しない部分の形状によって限定されるものではない。
【００９３】
又、上記の説明においては、本発明の電極体は巻回型であるとしたが、積層型の電極体としてもよい。
【００９４】
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。さらに電気二重層キャパシタのように、電気を直接電荷として蓄積する方式の素子であってもよい。要するに、本発明の蓄電素子は電気を蓄積可能な素子であれば、その具体的な方式によって限定されるものではない。
【００９５】
又、上記の説明においては、容器本体１０及び蓋部２０から構成される電池容器は、本発明の収納容器に相当するものであり、絶縁封止材２３及び端子部材２５は蓋部２０上に設けられるものとしたが、本発明は、絶縁部材及び端子部材を容器本体側に設けるものとしてもよい。要するに本発明は、絶縁部材が収納容器に複数の嵌合箇所にて固定されている構成であればよく、収納容器を構成する蓋部と容器本体との結合の態様、更には収納容器を構成する部材の種類、形状、個数によって限定されるものではない。
【００９６】
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、円筒形状、球形、楕円体その他任意形状の曲面体、又は多面体等であってもよい。要するに、本発明の収納容器は、形状、材質その他の具体的な構成によって限定されるものではない。
【００９７】
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く、特に全ての蓄電素子を本発明の蓄電素子として用いることにより、各素子間の接続に起因する絶縁部材のがたつきを抑制することができ、より好適である。
【００９８】
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】
【００９９】
以上のような本発明は、収納容器にて導電路周りの絶縁構造を安定して固定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】
【０１００】
１      非水電解質二次電池
１０      容器本体
１１      電極体
１１ａ      正極
１２      集電体
１２ａ      主面
１２ｂ      貫通孔
１２ｃ      腕部
１３      絶縁封止材
１３ａ      主面
１３ｂ    貫通孔
１４      挟持板
２０      蓋部
２０ａ      表面
２０ｂ      貫通孔
２１      凸部
２１ａ      表面
２２      凸部
２３      絶縁封止材
２３ａ      主面
２３ｂ      枠体
２３ｃ      凹部
２３ｄ      貫通孔
２３ｅ      凹部
２３ｆ      筒部
２３ｇ      凹部
２４      中継部材
２４ａ      ブリッジ部
２４ａ１      貫通孔
２４ｂ      中継桿
２５      端子部材
２５ａ      ボルト部
２５ｂ      基台部
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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