(57)【要約】  蓄電素子１０は、電極体１６と、電極体１６に接続された集電体２６と、電極体１６と集電体２６を収容するケース１２と、貫通穴１４ａを備えてケース１２を閉じる蓋体１４と、蓋体１４の外側表面側に設けられる本体部２０ａおよび蓋体１４の貫通穴１４ａを通過してケース１２内の集電体２６と接続する軸部２０ｂを備える外部端子２０と、外部端子２０と蓋体１４との間に配置されるパッキン２２と、を有する。外部端子２０の本体部２０ａが、他の導体部材１０２が溶接される第１の表面部分２０ｃとパッキン２２に対向する第２の表面部分との間に断熱部２０ｄを備える。
2017090706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極体と、
前記電極体に接続された集電体と、
前記電極体と前記集電体を収容するケースと、
貫通穴を備えて前記ケースを閉じる蓋体と、
前記蓋体の外側表面側に設けられる本体部、および前記蓋体の貫通穴を通過して前記ケース内の集電体と接続する軸部を備える外部端子と、
前記外部端子と前記蓋体との間に配置されるパッキンと、を有し、
前記外部端子の本体部が、他の導体部材が溶接される第１の表面部分と前記パッキンに対向する第２の表面部分との間に断熱部を備える、蓄電素子。
【請求項２】
前記外部端子の断熱部が、本体部に形成された空間である、請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記空間が、前記外部端子の本体部の表面で外部に連通している、請求項２に記載の蓄電素子。
【請求項４】
前記空間が、前記第１の表面部分に形成された少なくとも１つの溝である、請求項３に記載の蓄電素子。
【請求項５】
前記空間が、前記本体部の内部に形成された密閉空間である、請求項２に記載の蓄電素子。
【請求項６】
前記外部端子の断熱部の少なくとも一部が、前記第１の表面部分と直交する方向に見た場合に前記軸部に対してオーバーラップするように、前記本体部に設けられている、請求項１から５のいずれか一項に記載の蓄電素子。
【請求項７】
導体部材を介して互いに接続された第１の蓄電素子と第２の蓄電素子とを有する蓄電モジュールであって、
前記第１および第２の蓄電素子それぞれが、
電極体と、
前記電極体に接続された集電体と、
前記電極体と前記集電体を収容するケースと、
貫通穴を備えて前記ケースを閉じる蓋体と、
前記蓋体の外側表面側に設けられる本体部、および前記蓋体の貫通穴を通過して前記ケース内の集電体と接続する貫通部軸を備える外部端子と、
前記外部端子と前記蓋体との間に配置されるパッキンと、を有し、
前記第１および第２の蓄電素子の外部端子それぞれの本体部が、前記導体部材が溶接される第１の表面部分と前記パッキンに対向する第２の表面部分との間に断熱部を備える、蓄電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電素子および蓄電モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の蓄電素子それぞれを接続して構成される蓄電モジュールが知られている。例えば、特許文献１に記載された蓄電素子の場合、蓄電素子それぞれの外部端子が導体部材（バスバー）を介して接続されている。バスバーは、溶接によって外部端子に接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９３２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載された蓄電素子の場合、バスバーを外部端子に溶接するときに発生する熱により、パッキンが変形する可能性がある。【０００５】
具体的に説明すると、外部端子は、電極体を収容したケースの蓋体の貫通穴を介して、ケース内の集電体と接続している。パッキンは、外部端子と蓋体との間に配置され、これらの間の隙間を塞いでいる。このパッキンにより、蓋体の貫通穴を介する電解液の漏れが防止されている。【０００６】
バスバーを外部端子に溶接している間、その熱が外部端子内を伝導し、その伝導熱が外部端子からパッキンに伝達される。その伝達された熱により、パッキンは軟化して変形する。場合によっては、パッキンと外部端子との間に隙間が発生する。その結果、パッキンと外部端子との間のシール性が損なわれる。【０００７】
そこで、本発明は、蓄電素子の接続端子に導体部材を溶接するときに発生する熱によるパッキンの変形を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記技術課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
電極体と、
前記電極体に接続された集電体と、
前記電極体と前記集電体を収容するケースと、
貫通穴を備えて前記ケースを閉じる蓋体と、
前記蓋体の外側表面側に設けられる本体部、および前記蓋体の貫通穴を通過して前記ケース内の集電体と接続する軸部を備える外部端子と、
前記外部端子と前記蓋体との間に配置されるパッキンと、を有し、
前記外部端子の本体部が、他の導体部材が溶接される第１の表面部分と前記パッキンに対向する第２の表面部分との間に断熱部を備える、蓄電素子が提供される。【０００９】
このような本発明の一態様によれば、蓄電素子の接続端子に導体部材を溶接するときに発生する熱によるパッキンの変形を抑制することができる。【００１０】
本発明の一態様に係る蓄電素子は、
前記外部端子の断熱部が、本体部に形成された空間である、蓄電素子であってもよい。【００１１】
このような態様によれば、空間が断熱空間として機能するので、断熱部材を用いることなく、他の導体部材が溶接される第１の表面部分からパッキンに対向する第２の表面部分への熱の伝導が抑制される。【００１２】
本発明の一態様に係る蓄電素子は、
前記空間が、前記外部端子の本体部の表面で外部に連通している、蓄電素子であってもよい。【００１３】
このような態様によれば、空間を介して外部端子内の熱が外部に放出される。それにより、他の導体部材が溶接される第１の表面部分からパッキンに対向する第２の表面部分への熱の伝導が抑制される。その結果、パッキンの熱変形がより抑制される。【００１４】
本発明の一態様に係る蓄電素子は、
前記空間が、前記第１の表面部分に形成された少なくとも１つの溝である、蓄電素子であってもよい。【００１５】
このような態様によれば、溶接によって高温状態となった導体部材から外部端子への熱の伝達量が、第１の表面部分に溝が形成されていない場合に比べて減少する。その結果として、パッキンの熱変形がより抑制される。【００１６】
本発明の一態様に係る蓄電素子は、
前記空間が、前記本体部の内部に形成された密閉空間である、蓄電素子であってもよい。【００１７】
このような態様によれば、導体部材が溶接される第１の表面部分とパッキンに対向する第２の表面部分との間を、断熱することが可能になる。【００１８】
本発明の一態様に係る蓄電素子は、
前記外部端子の断熱部の少なくとも一部が、前記第１の表面部分と直交する方向に見た場合に前記軸部に対してオーバーラップするように、前記本体部に設けられている、蓄電素子であってもよい。【００１９】
このような態様によれば、軸部に伝導する熱量が抑制される。それにより、軸部と対向するパッキンの部分の変形が抑制され、軸部とパッキンとの間のシール性が維持される。【００２０】
また、本発明の別態様によれば、
導体部材を介して互いに接続された第１の蓄電素子と第２の蓄電素子とを有する蓄電モジュールであって、
前記第１および第２の蓄電素子それぞれが、
電極体と、
前記電極体に接続された集電体と、
前記電極体と前記集電体を収容するケースと、
貫通穴を備えて前記ケースを閉じる蓋体と、
前記蓋体の外側表面側に設けられる本体部、および前記蓋体の貫通穴を通過して前記ケース内の集電体と接続する貫通部軸を備える外部端子と、
前記外部端子と前記蓋体との間に配置されるパッキンと、を有し、
前記第１および第２の蓄電素子の外部端子それぞれの本体部が、前記導体部材が溶接される第１の表面部分と前記パッキンに対向する第２の表面部分との間に断熱部を備える、蓄電モジュールが提供される。【００２１】
このような本発明の別態様によれば、蓄電素子の接続端子に導体部材を溶接するときに発生する熱によるパッキンの変形を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、蓄電素子の外部端子に導体部材を溶接するときに発生する熱によるパッキンの変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る蓄電素子の斜視図
【図２】ケースを取り外した状態の蓄電素子の斜視図
【図３】蓄電素子の分解図
【図４】蓋体に取り付けられた構成要素を示す分解図
【図５】電極体の斜視図
【図６】蓄電モジュールの一部分の概略的上面図
【図７】図６のＡ−Ａ線に沿った断面図
【図８】蓄電素子の外部端子と導体部材とのレーザ溶接を説明するための断面図
【図９】正極外部端子の斜視図
【図１０】正極外部端子の上面図
【図１１】別の実施の形態に係る蓄電素子の正極外部端子の斜視図
【図１２】さらに別の実施の形態に係る蓄電素子の正極外部端子の斜視図
【図１３】異なる実施の形態に係る蓄電素子の正極外部端子の斜視図
【図１４】さらに異なる実施の形態に係る蓄電素子の正極外部端子の斜視図
【図１５】よりさらに異なる実施の形態に係る蓄電素子の正極外部端子の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施の形態に係る蓄電素子について図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１および図２は、本発明の一実施の形態に係る蓄電素子の斜視図である。図３は、図２に示す蓄電素子の分解図である。なお、発明を理解しやすくするために、互いに直交し合うＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸からなるＸ−Ｙ−Ｚ座標系が定義されている。Ｘ軸方向は蓄電素子における厚さ方向を示し、Ｙ軸方向は幅方向を示し、Ｚ軸方向は高さ方向を示している。また、完全同一または実質的に同一の構成要素には、同一の符号を付している。
【００２６】
図１〜図３に示すように、蓄電素子１０は、略直方体形状であって開口を備えるケース１２と、ケース１２の開口を閉じる蓋体１４とを有する。ケース１２を取り外した状態の図２に示すように、ケース１２内には電極体１６が収容されている。また、ケース１２には電解液が充填されている。
【００２７】
図１に示すように、ケース１２は、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金から作製されている。内部に電極体１６を収容した状態のケース１２の開口縁に、蓋体１４が溶接される。
【００２８】
図３に示すように、蓋体１４は、細長い矩形状の金属板である。蓋体１４には、蓄電素子１０の複数の構成要素が取り付けられている。
【００２９】
具体的には、図４に示すように、蓋体１４には、正極外部端子２０、正極外部パッキン２２、正極内部パッキン２４、正極集電体２６、負極外部端子３０、負極外部パッキン３２、負極内部パッキン３４、および負極集電体３６が取り付けられる。
【００３０】
正極外部端子２０は、後述する電極体１６の正極板と同一の材料、例えばアルミニウムから作製されている。正極外部端子２０はまた、外部の装置や別の蓄電素子１０の負極外部端子３０と電気的に接続される矩形状の本体部２０ａと、本体部２０ａから延在して正極集電体２６と電気的に接続する軸部２０ｂとを備える。
【００３１】
なお、正極外部端子２０と正極集電体２６との間に配置される正極外部パッキン２２、蓋体１４、および正極内部パッキン２４には、軸部２０ｂが通過する貫通穴２２ａ、１４ａ、２４ａが形成されている。また、正極外部パッキン２２には、正極外部端子２０の本体部２０ａの一部が嵌り込む凹部２２ｂが形成されている。
【００３２】
正極外部パッキン２２、蓋体１４、および正極内部パッキン２４の貫通穴２２ａ、１４ａ、２４ａを通過した正極外部端子２０の軸部２０ｂは、正極集電体２６の貫通穴２６ａを通過する。その貫通穴２６ａを通過した軸部２０ｂの部分が扁平につぶされることにより、正極外部端子２０と正極集電体２６が、これらの間に正極外部パッキン２２、蓋体１４、および正極内部パッキン２４を挟んだ状態でかしめ接合される。その結果、正極外部端子２０と正極集電体２６とが電気的に接続される。
【００３３】
正極外部パッキン２２はケース１２の外部に配置され、正極内部パッキン２４はケース１２の内部に配置される。これらのパッキン２２、２４は、蓋体１４の貫通穴１４ａを介する電解液の漏出を防止する。また、これらのパッキン２２、２４は、例えば樹脂材料から作製されている。
【００３４】
正極集電体２６は、後述する電極体１６の正極板と同一の材料、例えばアルミニウムから作製されている。また、例えば金属板をプレス成型することにより、正極集電体２６は形成されている。
【００３５】
正極集電体２６は、正極外部端子２０と電気的に接続されるとともに蓋体１４に固定される本体部２６ｂと、蓋体１４から離れるように本体部２６ｂから高さ方向（Ｚ軸方向）に延在し、且つ、互いに対向し合う一対の接続部（脚部）２６ｃを備える。詳細は後述するが、この正極集電体２６の一対の接続部２６ｃは、電極体１６の正極リード部に接合される。
【００３６】
また、負極外部端子３０は、外部の装置や別の蓄電素子１０の正極外部端子２０と電気的に接続される矩形状の本体部３０ａと、本体部３０ａから延在して負極集電体３６と電気的に接続する軸部３０ｂとを備える。負極外部端子３０の本体部３０ａは、正極外部端子２０と同一の材料、例えばアルミニウムから作製されている。一方、軸部３０ｂは、後述する電極体１６の負極板と同一の材料、例えば銅から作製されている。本体部３０ａと軸部３０ｂとは、図示しない本体部３０ａに設けられた溝部に軸部３０ｂが圧入固定されることによって一体化されている。
【００３７】
なお、負極外部端子３０と負極集電体３６との間に配置される負極外部パッキン３２、蓋体１４、および負極内部パッキン３４には、軸部３０ｂが通過する貫通穴３２ａ、１４ｂ、３４ａが形成されている。また、負極外部パッキン３２には、負極外部端子３０の本体部３０ａの一部が嵌り込む凹部３２ｂが形成されている。
【００３８】
負極外部パッキン３２、蓋体１４、および負極内部パッキン３４の貫通穴３２ａ、１４ａ、３４ａの貫通穴３２ａ、１４ｂ、３４ａを通過した負極外部端子３０の軸部３０ｂは、負極集電体３６の貫通穴３６ａを通過する。その貫通穴３６ａを通過した軸部３０ｂの部分が扁平につぶされることにより、負極外部端子３０と負極集電体３６が、これらの間に負極外部パッキン３２、蓋体１４、および負極内部パッキン３４を挟んだ状態でかしめ接合される。その結果、負極外部端子３０と負極集電体３６とが電気的に接続される。
【００３９】
負極外部パッキン３２はケース１２の外部に配置され、負極内部パッキン３４はケース１２の内部に配置される。これらのパッキン３２、３４は、蓋体１４の貫通穴１４ｂを介する電解液の漏出を防止する。また、これらのパッキン２２、２４は、例えば樹脂材料から作製されている。
【００４０】
負極集電体３６は、後述する電極体１６の負極板と同一の材料、例えば銅から作製されている。また、例えば金属板をプレス成型することにより、負極集電体３６は形成されている。
【００４１】
負極集電体３６は、負極外部端子３０と電気的に接続されるとともに蓋体１４に固定される本体部３６ｂと、蓋体１４から離れる方向（Ｚ軸方向）に本体部３６ｂから延在し、互いに対向し合う一対の接続部３６ｃを備える。詳細は後述するが、この負極集電体３６の一対の接続部３６ｃが、電極体１６の負極リード部に接合される。
【００４２】
図５に示すように、電極体１６は、帯状のセパレータ４０、帯状の正極板４２、帯状のセパレータ４４、および帯状の負極板４６をこの順に重ね、この重ねたものを巻回した巻回体である。具体的には、電極体１６は、幅方向（Ｙ軸方向）の端面が厚さ方向（Ｘ軸方向）に短く、高さ方向（Ｚ軸方向）に長い長円状の巻回体である。
【００４３】
セパレータ４０、４４は、例えば多孔性の樹脂フィルムから作製されている。セパレータ４０、４４はまた、正極板４２と負極板４６との間に配置され、これらの間を絶縁している。
【００４４】
正極板４２は、正極金属箔４２ａと、その正極金属箔４２ａ上に形成された正極活物質層４２ｂとを備える。
【００４５】
正極板４２の正極金属箔４２ａは、例えばアルミニウム箔である。なお、アルミニウム箔に限らず、他の材料から作製された金属箔であってもよい。
【００４６】
正極金属箔４２ａはまた、その幅（Ｙ軸方向）がセパレータ４０、４４の幅に比べて大きくなるように作製されている。そのため、正極板４２とセパレータ４０、４４が巻回状態であるとき、正極金属箔４２ａの幅方向の一方側の部分がセパレータ４０、４４からはみ出る。このはみ出た部分の正極金属箔４２ａが重なり、電極体１６の一対の正極リード部１６ａが構成されている。
【００４７】
なお、本明細書では、セパレータ４０、４４からはみ出た正極金属箔４２ａの部分において、高さ方向（Ｚ軸方向）に延在し、且つ、相対的に狭い間隔を開けて厚さ方向（Ｘ軸方向）に対向し合う部分を、一対の正極リード部１６ａと称している。
【００４８】
電極体１６の一対の正極リード部１６ａに、正極集電体２６の一対の接続部２６ｃが接合される。
【００４９】
正極板４２の正極活物質層４２ｂは、正極活物質を正極金属箔４２ａに部分的に塗工することによって形成されている。具体的には、巻回時にセパレータ４４に対向する正極金属箔４２ａの部分の略全体を覆うように、正極活物質層４２ｂが形成されている。
【００５０】
負極板４６は、負極金属箔４６ａと、その負極金属箔４６ａ上に形成された負極活物質層４６ｂとを備える。
【００５１】
負極板４６の負極金属箔４６ａは、例えば銅箔である。なお、銅箔に限らず、負極金属箔４６ａは、他の材料から作製された金属箔であってもよい。
【００５２】
負極金属箔４６ａも、正極板４２の正極金属箔４２ａと同様に、その幅（Ｙ軸方向）がセパレータ４０、４４の幅に比べて大きくなるように作製されている。そのため、負極板４６とセパレータ４０、４４が巻回状態であるとき、負極金属箔４６ａの幅方向の他方側の部分がセパレータ４０、４４からはみ出る。すなわち、正極金属箔４２ａの反対側に、負極金属箔４６ａがはみ出ている。このはみ出た部分の負極金属箔４６ａが重なり、電極体１６の一対の負極リード部１６ｂが構成されている（なお、図５では、厚さ方向（Ｘ軸方向）の奥側の負極リード部が見えていない）。
【００５３】
この電極体１６の一対の負極リード部１６ｂに、負極集電体３６の一対の接続部３６ｃが接合される。
【００５４】
図６は、複数の蓄電素子１０を接続することによって構成された蓄電モジュール１００の一部の上面図である。図７は、図６のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００５５】
図６および図７に示すように、蓄電モジュール１００は、短冊形状の導体部材（バスバー１０２）を介して複数の蓄電素子１０を機械的に且つ電気的に接続することによって構成されている。
【００５６】
具体的には、図７に示すように、複数の蓄電素子１０は、その厚さ方向（Ｘ軸方向）に並ぶように配列されている。また、隣接し合う蓄電素子１０の一方の正極外部端子２０と他方の負極外部端子３０とが蓄電素子１０の厚さ方向（Ｘ軸方向）に並ぶように配列されている。このような蓄電素子１０の配列において、隣接し合う蓄電素子１０の一方の正極外部端子２０と他方の負極外部端子３０とを導電性のバスバー１０２を介して電気的に接続することにより、複数の蓄電素子１０が電気的に直列に接続されている。
【００５７】
図７に示すように、バスバー１０２は、その一端が隣接し合う蓄電素子１０の一方の正極外部端子２０の本体部２０ａに溶接され、他端が他方の負極外部端子３０の本体部３０ａに溶接される。本実施の形態の場合、詳細は後述するが、バスバー１０２と外部端子２０、３０との溶接に、レーザ溶接が使用される。ここからは、そのレーザ溶接に関連する構成要素について説明する。なお、正極外部端子２０とバスバー１０２の一端との間のレーザ溶接と、負極外部端子３０とバスバー１０２の他端との間のレーザ溶接は、実質的に同一である。そのため、ここからは、正極外部端子２０に対するレーザ溶接に関連する構成要素について説明し、負極外部端子３０に対するレーザ溶接に関連する構成要素の説明は省略する。
【００５８】
図８は、バスバー１０２を蓄電素子１０の正極外部端子２０に対してレーザ溶接している様子を示している。
【００５９】
図８に示すように、レーザ溶接装置のヘッド１０４から出射されたレーザＬは、正極外部端子２０の本体部２０ａの上面２０ｃ（第１の表面部分）上に重ねられたバスバー１０２の部分に照射される。このレーザＬにより、正極外部端子２０の本体部２０ａの上面２０ｃに対してバスバー１０２が接合する。
【００６０】
図９は、バスバー１０２がレーザ溶接される正極外部端子２０の斜視図である。
【００６１】
図９に示すように、正極外部端子２０の本体部２０ａは、蓄電素子１０の幅方向（Ｙ軸方向）に長い板状である。本体部２０ａはまた、断熱部として、その長手方向（Ｙ軸方向）に貫通する貫通穴２０ｄを備えている。
【００６２】
なお、本明細書で言う「断熱部」は、「断熱部」を除く正極外部端子２０の他の部分に比べて熱伝導率が低い部分を言う。例えば、「断熱部」は、本体部２０ａの他の部分の材料に比べて低い熱伝導率を備える材料から作製された部分である。また例えば、「断熱部」は、本体部２０ａの外部表面（上面２０ａ、底面２０ｅ、および側面２０ｆ）より内部側に少なくとも一部が存在し、本体部２０ａの内部表面によって画定されている空間である。
【００６３】
本実施の形態の場合、断熱部としての貫通穴２０ｄは、本体部２０ａに形成され、２カ所で外部に連通する空間である。
【００６４】
具体的には、断熱部としての貫通穴２０ｄは、バスバー１０２が溶接される本体部２０ａの上面２０ｃと、その上面２０ｃに対向する底面２０ｅとの間を、本体部２０ａの長手方向（Ｙ軸方向）に延在している。なお、本体部２０ａの底面２０ｅの中央から軸部２０ｂが延在している。
【００６５】
この本体部２０ａに形成された断熱部としての貫通穴２０ｄの役割について説明する。
【００６６】
図８に示すように、レーザ溶接の実行中、正極外部端子２０の本体部２０ａ内に熱が発生する。具体的には、図８に示すように、レーザ溶接により、バスバー１０２上のレーザＬの照射点Ｐに対して該バスバー１０２を挟んで対向する本体部２０ａの上面２０ｃの部分（本実施の形態の場合は中央）に熱（溶融熱）が発生する。また、レーザ溶接によって高温状態になったバスバー１０２から正極外部端子２０に熱が伝達される。その結果、レーザ溶接由来の熱が、正極外部端子２０の本体部２０ａおよび軸部２０ｂ全体に伝導する。
【００６７】
正極外部端子２０内の熱は多くは外部に放出されるが、一部が、本体部２０ａの一部を凹部２２ｂで収容する正極外部パッキン２２に伝達される。具体的には、正極外部パッキン２２と対向する表面部分（第２の表面部分）、すなわち本体部２０ａの底面２０ｅと側面２０ｆの一部および軸部２０ｂの外周面を介して、正極外部端子２０から正極外部パッキン２２に熱が伝達される。
【００６８】
正極外部端子２０から正極外部パッキン２２に伝達する熱が大量である場合、樹脂材料から作製された正極外部パッキン２２は、その温度がガラス転移温度に達して軟化し、そして変形する。正極外部パッキン２２が軟化して変形すると、正極外部パッキン２２と正極外部端子２０との間に隙間が生じ、正極外部パッキン２２の機能が損なわれる。
【００６９】
このような正極外部パッキン２２の軟化を抑制するために、すなわち正極外部パッキン２２に伝達される熱量を小さくするために、正極外部端子２０に、断熱部として貫通穴２０ｄが設けられている。
【００７０】
具体的には、図８に示すように、バスバー１０２が溶接される表面部分（上面２０ｃ）と正極外部パッキン２２と対向する表面部分（本体部２０ａの底面２０ｅと側面２０ｆの一部および軸部２０ｂの外周面）との間に、貫通穴２０ｄが設けられている。
【００７１】
この貫通穴２０ｄにより、レーザ溶接の実行中、バスバー１０２が溶接される正極外部端子２０の表面部分（本体部２０ａの上面２０ｃ）から正極外部パッキン２２と対向する表面部分（本体部２０ａの底面２０ｅと側面２０ｆの一部および軸部２０ｂの外周面）への熱の伝導が抑制される。それにより、正極外部端子２０から正極外部パッキン２２への熱の伝達量が小さくなり、貫通穴２０ｄが存在しない場合に比べて、正極外部パッキン２２の軟化、すなわち変形が抑制される。その結果として、正極外部パッキン２２と正極外部端子２０との間のシール性が確保される。
【００７２】
なお、貫通穴２０ｄは、外部に連通する空間であるため、正極外部端子２０内の熱の一部は、その貫通穴２０ｄを介して外部に放出される。
【００７３】
これに関連して、図６に示すように、蓄電素子１０それぞれの外部端子２０、３０が隣接して並ぶ方向（Ｘ軸方向）に対して交差する方向（Ｙ軸方向）に貫通するように、断熱部としての貫通穴２０ｄ、３０ｄは設けられている。これにより、貫通穴２０ｄ、３０ｄは、隣接する他の外部端子に邪魔されることなく、外部端子２０、３０の外部に熱を放出することができる。
【００７４】
また、好ましくは、断熱部、すなわち貫通穴２０ｄは、正極外部端子２０の上面図である図１０に示すように、本体部２０ａの上面２０ｃと直交する方向（Ｚ軸方向）に見た場合に軸部２０ｂにオーバーラップするように、本体部２０ａに設けられている。より具体的には、レーザ溶接点Ｐと軸部２０ｂとの間に存在するように、貫通穴２０ｄは本体部２０ａに設けられている。これにより、レーザ溶接の実行中において、軸部２０ｂ内に伝導する熱量をより小さく抑えることができる。
【００７５】
説明すると、図８に示すように、正極外部端子２０の軸部２０ｂは、正極外部パッキン２２の貫通穴（嵌合穴）２２ａに挿入されている。具体的には、軸部２０ｂは、貫通穴２２ａ内に圧入されている。これにより、軸部２０ｂの外周面と蓋体１４の貫通穴１４ａ内周面との間が、正極外部パッキン２２によって確実にシールされている。
【００７６】
そのシールを維持するために、正極外部端子２０の軸部２０ｂに伝導する熱量を可能な限り小さくし、その外周面から正極外部パッキン２２の貫通穴２２ａの内周面に伝達される熱量を可能な限り小さくするのが好ましい。そのために、断熱部としての貫通穴２０ｄは、図１０に示すように、本体部２０ａの上面２０ｃと直交する方向（Ｚ軸方向）に見た場合に軸部２０ｂにオーバーラップするように、本体部２０ａに設けられている。
【００７７】
以上、上述の実施の形態によれば、蓄電素子１０の接続端子２０、３０にバスバー１０２をレーザ溶接するときに発生する熱による外部パッキン２２、３２の変形を抑制することができる。
【００７８】
また、断熱部（貫通穴２０ｄ）は、バスバー１０２が溶接される正極外部端子２０の本体部２０ａにおける上面２０ｃと底面２０ｅとの間に設けられている。そのため、断熱部を設けることによって正極外部端子２０が大型化することがない。これと異なり、正極外部パッキン２２への伝熱を抑制するために、表面積が大きい放熱フィンや大きい熱容量を備える放熱ブロックなどの放熱構造体を正極外部端子２０の外部表面に一体的に設けると、正極外部端子２０が大型化する。
【００７９】
このように外部端子が大型化すると、蓄電素子も大型化する。そのような蓄電素子を複数個用いて蓄電モジュールを構成すると、その蓄電モジュールも大型化する。すなわち、外部端子が大型化すると、蓄電素子および蓄電モジュールの体積あたりの電池容量が減少する。
【００８０】
一方、本実施の形態のような断熱部を外部端子に設けた場合、蓄電素子および蓄電モジュールの体積あたりの電池容量は、断熱部を設けていない場合と変わらない。したがって、本実施の形態の断熱部を備える蓄電素子およびその蓄電素子から構成される蓄電モジュールは、放熱構造体を設ける場合に比べて、大きい体積あたりの電池容量を得ることができる。
【００８１】
また、放熱フィンや放熱ブロックなどの放熱構造体を外部端子に設ける場合、放熱構造体は、熱伝達を考慮して面積が大きい外部端子の上面に設けられる。しかし、それにより、上面におけるバスバーが溶接される部分の面積（溶接面積）が減少する。そのため、放熱構造体にバスバーを溶接する必要がある。
【００８２】
一方、本実施の形態の断熱部はバスバーが溶接される上面に取り付けられる構造体ではないため、本体部の上面において、バスバーとの溶接に必要な溶接面積を確保することができる。
【００８３】
上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されない。
【００８４】
特に、蓄電素子の正極および負極外部端子の本体部に形成される断熱部は、上述の実施の形態に限らず、様々な形態が可能である。
【００８５】
上述の実施の形態の場合、図９および図１０に示すように、断熱部は、本体部２０ａの長手方向（Ｙ軸方向）に貫通する貫通穴２０ｄであるが、本発明の実施の形態は、これに限らない。
【００８６】
図１１は、別の実施の形態に係る蓄電素子の正極外部端子の斜視図である。図１１に示すように、正極外部端子２２０は、その本体部２２０ａに、断熱部として、その短手方向（Ｘ軸方向）に貫通する貫通穴２２０ｄを備える。
【００８７】
また、図１２は、さらに別の実施の形態に係る蓄電素子の正極外部端子の斜視図である。図１２に示すように、正極外部端子３２０の本体部３２０ａは、断熱部として、貫通穴ではなく、複数の溝３２０ｈを備える。複数の溝３２０ｈは、本体部３２０ａの長手方向（Ｙ軸方向）に平行に延在するように該本体部３２０ａの側面３２０ｆに形成されている。すなわち、複数の溝３２０ｈは、本体部３２０ａに形成され、外部に連通する空間である。
【００８８】
この場合、バスバーが溶接される本体部３２０ａの表面部分（上面３２０ｃ）と正極外部パッキン２２に対向する表面部分（底面３２０ｅ、側面３２０ｆの一部、および軸部３２０ｂの外周面）との間に配置される空間は、貫通穴の場合に比べて小さい。そのため、断熱効果は低いが、断熱部として貫通穴を本体部３２０ａに形成する場合に比べて、外部と接する本体部３２０ａの表面積が実質的に増加するため、外部への放熱量が大きい。したがって、正極外部パッキン２２に対向する本体部３２０ａの表面部分に伝導する熱量が小さくなり、それにより正極外部パッキン２２に伝達される熱量も小さくなる。
【００８９】
また、図１２に示すように、平行に延在する複数の溝３２０ｈの間の部分３２０ｊが、放熱フィンとして機能する。
【００９０】
図１２に示すように断熱部が貫通穴ではなく複数の溝で構成される場合、その外部端子の剛性は、貫通穴で断熱部が構成される場合に比べて高い。したがって、銅などの柔らかい材料から外部端子が作製されている場合には、複数の溝で断熱部を構成するのが好ましい。
【００９１】
なお、断熱部を複数の溝で構成する場合、その複数の溝を、図１２に示すように本体部の側面ではなく、バスバーが溶接される本体部の上面に形成してもよい。
【００９２】
図１３は、異なる実施の形態に係る蓄電素子の正極外部端子を示している。また、図１４は、さらに異なる実施の形態に係る蓄電素子の正極外部端子を示している。
【００９３】
図１３に示すように、正極外部端子４２０の本体部４２０ａは、その上面４２０ｃに、断熱部として、環状の溝４２０ｍ、４２０ｋが形成されている。環状溝４２０ｋに囲まれるように、環状溝４２０ｍが形成されている。この環状溝４２０ｍ、４２０ｋに挟まれた上面４２０ｃの部分４２０ｎに、バスバー１０２が溶接される。
【００９４】
図１４に示すように、正極外部端子５２０の本体部５２０ａの上面５２０ｃに、断熱部として、その短手方向（Ｘ軸方向）に平行に延在して側面５２０ｆに連通する複数の溝５２０ｐが形成されている。溝５２０ｐに挟まれた上面５２０ｃの部分に、バスバー１０２が溶接される。
【００９５】
図１３および図１４に示すように、正極外部端子４２０、５２０の本体部４２０ａ、５２０ａの上面４２０ｃ、５２０ｃに断熱部としての複数の溝を形成することにより、レーザ溶接によって高温状態になったバスバー１０２から正極外部端子４２０、５２０の伝達される熱量が小さくなる（上面４２０ｃ、５２０ｃに溝が形成されていない場合に比べて）。その結果として、正極外部パッキン２２に対向する正極外部端子の表面部分に伝導する熱量も小さくなり、そこから正極外部パッキン２２に伝達される熱量も小さくなる。
【００９６】
また、上述の実施の形態の場合、図９および図１０に示す正極外部端子２０の断熱部は外部に連通する貫通穴２０ｄであるが、外部端子の断熱部は外部に連通しない空間、すなわち密閉空間であってもよい。
【００９７】
なお、この場合、外部端子の本体部内部に密閉空間を形成するために、その密閉空間は、少なくとも２つの部材を組み合わせることによって作製される。この一例を図１５に示す。
【００９８】
図１５は、よりさらに異なる実施の形態に係る蓄電素子の正極外部端子の断面図である。
【００９９】
図１５に示すように、正極外部端子６２０において、本体部６２０ａと軸部６２０ｂそれぞれは、一部材の異なる部分としてではなく、別部材として作製されている。具体的には、本体部６２０ａの底面６２０ｅに挿入穴６２０ｑが形成されている。その挿入穴６２０ｑに軸部６２０ｂの一端が圧入されている。
【０１００】
図１５に示す実施の形態の場合、挿入穴６２０ｑに挿入された軸部６２０ｂと該挿入穴６２０ｑの内周面との間の隙間が、密閉空間となって断熱部として機能する。この場合、矩形状の本体部６２０ａと円柱形状の軸部６２０ｂとを合体させて正極外部端子６２０が構成される。このようにシンプルな形状の部材を組み合わせるため、一部材として正極外部端子６２０を作製する場合に比べて、正極外部端子６２０の製造コストを低く抑えることができる。なお、別部材の本体部６２０ａと軸部６２０ｂは、同一の種類の材料から作製されてもよいし、異なる種類の材料から作製されてもよい。
【０１０１】
なお、図１５では正極外部端子６２０を例に挙げているが、負極外部端子も同様に、本体部と軸部を別部材として作製することが可能である。例えば、本体部をアルミニウムまたはアルミニウム合金で作製し、軸部を銅または銅合金で作製してもよい。
【０１０２】
このように外部端子の本体部の断熱部を密閉空間で構成する場合、密閉空間内を真空にしてもよい。これにより、バスバーが溶接される本体部の表面部分と外部パッキンと対向する本体部の表面部分との間を、部分的に真空断熱することができる。
【０１０３】
外部端子の本体部の断熱部を密閉空間で構成する場合、上述したように、外部端子は少なくとも２つの部材で構成する必要がある。そのようにして得られる密閉空間の利点は、バスバーを外部端子の上面に溶接しているときに密閉空間内で発生しうるスパッタ（スラグ）が該密閉空間に閉じ込められることである。それにより、密閉空間内で発生したスパッタは、当然ながら、外部端子周りの蓄電素子の他の構成要素に飛散して損傷させることがない。
【０１０４】
さらに、上述の実施の形態の場合、図９および図１０に示す正極外部端子２０の断熱部は外部に連通する貫通穴２０ｄであるが、すなわち空間であるが、本発明の実施の形態に係る蓄電素子の外部端子の本体部の断熱部は、これに限らない。例えば、断熱部は、本体部内部に埋め込まれた、ポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム、アルミナ、マイカなどの断熱部材や、熱伝導率の小さいアルゴン等の気体であってもよい。
【０１０５】
このように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子は、様々な形態が考えられる。すなわち、本発明の実施の形態に係る蓄電素子は、広義には、電極体と、電極体に接続された集電体と、電極体と集電体を収容するケースと、貫通穴を備えてケースを閉じる蓋体と、蓋体の外側表面側に設けられる本体部および蓋体の貫通穴を通過してケース内の集電体と接続する軸部を備える外部端子と、外部端子と前記蓋体との間に配置されるパッキンと、を有し、外部端子の本体部が、他の導体部材が溶接される第１の表面部分とパッキンに対向する第２の表面部分との間に断熱部を備える、蓄電素子である。
【０１０６】
また、本発明の実施の形態に係る蓄電素子として、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池を例示できるが、非水電解質二次電池には限定されず、例えば、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、またキャパシタであってもよい。
【０１０７】
さらにまた、本発明の実施の形態は、外部端子の本体部にバスバーがレーザ溶接される形態に限らない。溶接は、レーザ溶接以外の溶接、例えばろう付け、電子ビーム溶接であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明は、外部端子に他の導体部材が溶接される蓄電素子に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０    蓄電素子
１２    ケース
１４    蓋体
１６    電極体
２０    外部端子（正極外部端子）
２０ａ  本体部
２０ｂ  軸部
２０ｃ  第１の表面部分（上面）
２０ｄ  断熱部（貫通穴）
２２    パッキン（正極外部パッキン）
１０２  導体部材（バスバー）
【図１】
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【図２】
2017090706.tif 000004
【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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【図１３】
2017090706.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2017090706.tif 000017
【国際調査報告】
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