(57)【要約】      （修正有）【課題】ケース内での電極体及び集電体の揺動を抑えると共に、電極体及び集電体の損傷を抑える蓄電素子の提供。【解決手段】ケース３と、ケース３の外側に配置される外部端子と、ケース３の内部に配置される電極体と、電極体の外面に重ね合わされた状態で該電極体に接続される接続部５２を有し、且つケース３の内部で電極体と外部端子とを繋ぐ集電体５と、ケース３と集電体５との間に配置されてケース３に対する電極体の移動を規制するスペーサーと、を備え、集電体５の接続部５２又はスペーサーの何れか一方は、電極体に対する集電体５の接続部５２の重ね合わせ方向に突出した凸部を有し、集電体５の接続部５２又はスペーサーの何れか他方は、凸部を包囲する周縁を含む凹部又は孔を有する、蓄電素子。【選択図】図１０
2018120830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
前記ケースの外側に配置される外部端子と、
前記ケースの内部に配置される電極体と、
前記電極体の外面に重ね合わされた状態で該電極体に接続される接続部を有し、且つ前記電極体と前記外部端子とを繋ぐ集電体と、
絶縁性を有すると共に、前記ケースと前記集電体との間に配置され且つ該ケースによって移動を規制されるスペーサーと、を備え、
前記集電体の前記接続部又は前記スペーサーの何れか一方は、前記電極体に対する前記集電体の前記接続部の重ね合わせ方向に突出した凸部を有し、
前記集電体の前記接続部又は前記スペーサーの何れか他方は、前記凸部を包囲する周縁を含む凹部又は孔を有する、蓄電素子。
【請求項２】
前記接続部は、前記電極体と対向する第一凹部と該第一凹部に対して表裏の関係にある第二凸部、又は前記電極体と対向する第一凸部と該第一凸部に対して表裏の関係にある第二凹部、を有し、
前記接続部の前記第一凹部又は前記第一凸部が前記電極体と凹凸嵌合すると共に、前記接続部の前記第二凸部又は前記第二凹部が前記スペーサーと凹凸嵌合する、請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記電極体は、活物質層が配置されている本体と、前記本体と隣接し且つ前記集電体の前記接続部が接続される被接続部と、を有し、
前記スペーサーと前記接続部と前記電極体とが凹凸嵌合している嵌合部位は、前記被接続部から前記本体に向かう方向から見て前記本体の内側に位置する、請求項２に記載の蓄電素子。
【請求項４】
前記集電体は、前記電極体を挟み込む一対の接続部を備え、
前記スペーサーは、前記一対の接続部が挟み込む方向において該一対の接続部に重なる一対の重複部を備え、
前記一対の接続部のそれぞれは、前記重複部と対向する位置に前記第二凹部を有し、
前記一対の重複部のそれぞれは、対向する前記接続部の前記第二凹部と凹凸嵌合する、請求項２又は３に記載の蓄電素子。
【請求項５】
前記電極体は、巻回された電極を有し、
前記スペーサーは、前記電極体の巻回中心軸方向における各端部と対応する位置のそれぞれに配置される、請求項２〜４のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケースに対する電極体の移動を規制するスペーサーを備える蓄電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、外装缶と正極リード及び負極リードとの間に配置される絶縁カバーを備えた電池が知られている（特許文献１参照）。この電池は、外装缶と、外装缶に収納される捲回電極群と、捲回電極群に接続される正極リード及び負極リードと、外装缶の開口部に取り付けられ、正極端子及び負極端子を有する蓋と、正極リードと外装缶との間に配置される正極絶縁カバー、及び負極リードと外装缶との間に配置される負極絶縁カバーと、を備える。
【０００３】
捲回電極群は、捲回軸方向の一端に正極集電タブを有し、他端に負極集電タブを有する。この捲回電極群は、外装缶内に、捲回軸に対して直角方向に向かうように収容される。
【０００４】
正極リードは、正極端子に接続される接続プレートと、該接続プレートから二股に分岐し、捲回電極群に捲回軸に対して直角方向に向けて延出した挟持部である第１、第２の挟持ストリップと、を有する。該正極リードの第１、第２ストリップは、捲回軸に対して直角方向から正極集電タブを挟み、該正極集電タブに溶接によって接合されている。
【０００５】
負極リードは、負極端子に接続される接続プレートと、該接続プレートから二股に分岐し、捲回電極群に捲回軸に対して直角方向に向けて延出した挟持部である第１、第２の挟持ストリップと、を有する。該負極リードの第１、第２ストリップは、捲回軸に対して直角方向から負極集電タブを挟み、該負極集電タブに溶接によって接合されている。
【０００６】
正負極の絶縁カバーは、正負極のリードの第１、第２の挟持ストリップで挟まれた捲回電極群の集電タブを含む両端部にそれぞれ嵌合され、それら挟持ストリップ及び集電タブを覆う。
【０００７】
このように、絶縁カバーが配置されることで、電池内部における捲回電極群の揺動が抑制される。これにより、集電タブが変形もしくは破損してリードとの接合が外れることを防ぐことができる。
【０００８】
しかし、前記電池では、絶縁カバーは、リードのストリップに沿って配置されて該ストリップの延びる方向に拘束されていないため、リード及び捲回電極群の該方向への移動を許容することがある。このため、前記電池においては、振動環境下におけるリードや捲回電極群の破損を十分に防止できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−２２７１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本実施形態は、ケースの内部での電極体及び集電体の揺動を抑えると共に、電極体及び集電体の損傷を抑える蓄電素子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】
【００１１】
本実施形態の蓄電素子は、
ケースと、
前記ケースの外側に配置される外部端子と、
前記ケースの内部に配置される電極体と、
前記電極体の外面に重ね合わされた状態で該電極体に接続される接続部を有し、且つ前記電極体と前記外部端子とを繋ぐ集電体と、
絶縁性を有すると共に、前記ケースと前記集電体との間に配置され且つ該ケースによって移動を規制されるスペーサーと、を備え、
前記集電体の前記接続部又は前記スペーサーの何れか一方は、前記電極体に対する前記集電体の前記接続部の重ね合わせ方向に突出した凸部を有し、
前記集電体の前記接続部又は前記スペーサーの何れか他方は、前記凸部を包囲する周縁を含む凹部又は孔を有する。
【００１２】
かかる構成によれば、ケースに移動が規制されているスペーサーと、電極体に接続された集電体（詳しくは接続部）とが、前記重ね合わせ方向に突出した凸部と該凸部を包囲する周縁を含む凹部又は孔とにおいて嵌合しているため、スペーサーと集電体との前記重ね合わせ方向と直交する方向への相対移動が抑えられる。これにより、電極体が接続部及びスペーサーを介して前記重ね合わせ方向と直交する方向への揺動が抑えられると共に、該揺動に起因する電極体及び集電体の損傷が抑えられる。
【００１３】
前記蓄電素子では、
前記接続部は、前記電極体と対向する第一凹部と該第一凹部に対して表裏の関係にある第二凸部、又は前記電極体と対向する第一凸部と該第一凸部に対して表裏の関係にある第二凹部、を有し、
前記接続部の前記第一凹部又は前記第一凸部が前記電極体と凹凸嵌合すると共に、前記接続部の前記第二凸部又は前記第二凹部が前記スペーサーと凹凸嵌合してもよい。
【００１４】
かかる構成によれば、接続部の同じ位置（裏表の位置）において電極体とスペーサーとがそれぞれ接続部に対して凹凸嵌合しているため、接続部と電極体とが凹凸嵌合する部位と、接続部とスペーサーとが凹凸嵌合する部位とを別々に形成することなく、電極体と集電体とに対する嵌合方向と直交する方向へのスペーサーの相対移動を抑えることができる。
【００１５】
また、前記蓄電素子では、
前記電極体は、活物質層が配置されている本体と、前記本体と隣接し且つ前記集電体の前記接続部が接続される被接続部と、を有し、
前記スペーサーと前記接続部と前記電極体とが凹凸嵌合している嵌合部位は、前記被接続部から前記本体に向かう方向から見て前記本体の内側に位置してもよい。
【００１６】
かかる構成によれば、被接続部から本体に向かう方向（所定方向）から見て嵌合部位（スペーサーと接続部と電極体とが凹凸嵌合している部位）が本体の内側に位置しているため、前記所定方向と直交する方向においてケースを電極体の本体に近接させて配置するときに、嵌合部位が邪魔にならない。
【００１７】
前記蓄電素子では、
前記集電体は、前記電極体を挟み込む一対の接続部を備え、
前記スペーサーは、前記一対の接続部が挟み込む方向において該一対の接続部に重なる一対の重複部を備え、
前記一対の接続部のそれぞれは、前記重複部と対向する位置に前記第二凹部を有し、
前記一対の重複部のそれぞれは、対向する前記接続部の前記第二凹部と凹凸嵌合してもよい。
【００１８】
かかる構成によれば、電極体を挟み込む一対の接続部がその挟み込み方向（即ち、電極体と接続部との重ね合わせ方向）において一対の重複部の間に位置しているため、前記重ね合わせ方向への一対の接続部の移動が規制され、これにより、電極体の前記重ね合わせ方向への移動（揺動）も抑えられる。即ち、電極体は、スペーサーと集電体とにおける凸部と該凸部を包囲する周縁を含む凹部又は孔との嵌合によって電極体の前記重ね合わせ方向（挟み込み方向）と直交する方向への揺動が抑えられているため、一対の接続部を介して一対の重複部の間に位置して電極体の前記重ね合わせ方向への揺動も抑えられることで、何れの方向への移動（揺動）も抑えられる。
【００１９】
また、前記蓄電素子では、
前記電極体は、巻回された電極を有し、
前記スペーサーは、前記電極体の巻回中心軸方向における各端部と対応する位置のそれぞれに配置されてもよい。
【００２０】
かかる構成によれば、電極体の巻回中心軸方向の各端部と対応する位置において、スペーサーと集電体（詳しくは接続部）とが凸部と該凸部を包囲する周縁を含む凹部又は孔とによって嵌合しているため、電極体の前記重ね合わせ方向と直交する方向への揺動がより確実に抑えられる。
【発明の効果】
【００２１】
以上より、本実施形態によれば、ケース内での電極体及び集電体の揺動を抑えると共に、電極体及び集電体の損傷を抑える蓄電素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本実施形態に係る蓄電素子の斜視図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ位置における断面図である。
【図３】図３は、前記蓄電素子の分解斜視図である。
【図４】図４は、前記蓄電素子の電極体を説明するための図である。
【図５】図５は、前記蓄電素子においてケース本体、絶縁部材、及びスペーサーを除いた状態の斜視図である。
【図６】図６は、嵌合部位を説明するための拡大断面図である。
【図７】図７は、カシメ接合を説明するための図である。
【図８】図８は、カシメ接合を説明するための図である。
【図９】図９は、一対のクリップ部材の斜視図である。
【図１０】図１０は、図１のＸ−Ｘ位置の一部拡大断面図である。
【図１１】図１１は、スペーサーの斜視図である。
【図１２】図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ位置における断面図である。
【図１３】図１３は、Ｘ軸方向から見た電極体の本体と嵌合部位との位置関係を説明するための模式図である。
【図１４】図１４は、前記スペーサーの重複部を集電体の接続部の外側に配置する方法を説明するための図である。
【図１５】図１５は、他実施形態に係るスペーサーを説明するための模式図である。
【図１６】図１６は、他実施形態に係るスペーサーを説明するための模式図である。
【図１７】図１７は、他実施形態に係るスペーサーを説明するための模式図である。
【図１８】図１８は、他実施形態に係るスペーサー及び嵌合部位を説明するための模式図である。
【図１９】図１９は、他実施形態に係るスペーサー及び嵌合部位を説明するための模式図である。
【図２０】図２０は、他実施形態に係るスペーサー及び集電体の接続部を説明するための模式図である。
【図２１】図２１は、上記実施形態の蓄電素子を含む蓄電装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る蓄電素子の一実施形態について、図１〜図１４を参照しつつ説明する。蓄電素子には、一次電池、二次電池、キャパシタ等がある。本実施形態では、蓄電素子の一例として、充放電可能な二次電池について説明する。尚、本実施形態の各構成部材（各構成要素）の名称は、本実施形態におけるものであり、背景技術における各構成部材（各構成要素）の名称と異なる場合がある。
【００２４】
本実施形態の蓄電素子は、非水電解質二次電池である。より詳しくは、蓄電素子は、リチウムイオンの移動に伴って生じる電子移動を利用したリチウムイオン二次電池である。この種の蓄電素子は、電気エネルギーを供給する。蓄電素子は、単一又は複数で使用される。具体的に、蓄電素子は、要求される出力及び要求される電圧が小さいときには、単一で使用される。一方、蓄電素子は、要求される出力及び要求される電圧の少なくとも一方が大きいときには、他の蓄電素子と組み合わされて蓄電装置に用いられる。前記蓄電装置では、該蓄電装置に用いられる蓄電素子が電気エネルギーを供給する。
【００２５】
蓄電素子は、図１〜図５に示すように、電極体２と、電極体２が内部に配置されるケース３と、少なくとも一部がケース３の外側に配置される外部端子４と、ケース３の内部で電極体２と外部端子４とを繋ぐ集電体５と、ケース３と集電体５との間に配置されるスペーサー８と、を備える。また、蓄電素子１は、ケース３の内部で電極体２及び集電体５を覆う絶縁部材６等を備える。本実施形態の蓄電素子１では、電極体２と集電体５とスペーサー８とが互いに凹凸嵌合している。尚、図３においては、電極体２と集電体５とは、凹凸嵌合する前の状態を示している。
【００２６】
電極体２は、巻回された電極（正極２３、負極２４）を有する。この電極体２は、活物質層（正極活物質層２３２、負極活物質層２４２）が配置されている本体２０と、本体２０と隣接し且つ集電体５が接続される被接続部２６とを有する（図４参照）。詳しくは、以下の通りである。
【００２７】
電極体２は、積層された状態で巻回される電極（正極２３及び負極２４）を有する。具体的に、電極体２は、巻芯２１と、正極２３と負極２４とが互いに絶縁された状態で積層され且つ巻芯２１の周囲に巻回された積層体２２と、を備える。電極体２においてリチウムイオンが正極２３と負極２４との間を移動することにより、蓄電素子１が充放電する。
【００２８】
巻芯２１は、通常、絶縁材料によって形成される。本実施形態の巻芯２１は、偏平な筒状である。この巻芯２１は、可撓性又は熱可塑性を有するシートを巻回することによって形成される。
【００２９】
正極２３は、帯状の金属箔２３１と、金属箔２３１に重ねられる正極活物質層２３２と、を有する。この正極活物質層２３２は、金属箔２３１における幅方向の一方の端縁部（非被覆部）を露出させた状態で、該金属箔２３１に重ねられている。本実施形態の金属箔２３１は、例えば、アルミニウム箔である。
【００３０】
負極２４は、帯状の金属箔２４１と、金属箔２４１に重ねられる負極活物質層２４２と、を有する。この負極活物質層２４２は、金属箔２４１における幅方向の他方（正極２３の金属箔２３１の非被覆部と反対側）の端縁部（非被覆部）を露出させた状態で、該金属箔２４１に重ねられている。本実施形態の金属箔２４１は、例えば、銅箔である。
【００３１】
本実施形態の電極体２では、以上のように構成される正極２３と負極２４とがセパレータ２５によって絶縁された状態で巻回されている。即ち、本実施形態の電極体２では、正極２３、負極２４、及びセパレータ２５の積層体２２が巻回されている。
【００３２】
セパレータ２５は、絶縁性を有する部材であり、正極２３と負極２４との間に配置される。これにより、電極体２（詳しくは、積層体２２）において、正極２３と負極２４とが互いに絶縁される。また、セパレータ２５は、ケース３内において、電解液を保持する。これにより、蓄電素子１の充放電時において、セパレータ２５を挟んで交互に積層される正極２３と負極２４との間を、リチウムイオンが移動可能となる。このセパレータ２５は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、ポリアミドなどの多孔質膜によって構成される。
【００３３】
セパレータ２５の幅方向の寸法は、負極活物質層２４２の幅より大きい。セパレータ２５は、正極活物質層２３２と負極活物質層２４２とが厚さ方向（積層方向）に重なるように幅方向に位置ずれした状態で重ね合わされた正極２３と負極２４との間に配置される。このとき、正極２３の非被覆部と、負極２４の非被覆部とは重なっていない。即ち、正極２３の非被覆部が、正極２３と負極２４との重なる領域から幅方向（積層方向と直交する方向）に突出し、且つ、負極２４の非被覆部が、正極２３と負極２４との重なる領域から幅方向（正極２３の非被覆部の突出方向と反対の方向）に突出する。このような状態で積層された正極２３、負極２４、及びセパレータ２５（即ち、積層体２２）が巻回されることによって、電極体２が形成される。
【００３４】
本実施形態の電極体２において、正極２３の正極活物質層２３２が配置された部位、負極２４の負極活物質層２４２が配置された部位、及びセパレータ２５が積層された部位によって、電極体２における本体２０が構成される。また、正極２３の非被覆部又は負極２４の非被覆部のみが積層された部位によって、電極体２における被接続部２６が構成される。
【００３５】
被接続部２６は、電極体２における集電体５と導通される部位である。本実施形態の被接続部２６は、巻回された正極２３、負極２４、及びセパレータ２５の巻回中心軸Ｃ方向から見て、中空部２７（図３及び図４参照）を挟んで二つの部位（分割被接続部）２６１に分けられている。
【００３６】
以上のように構成される被接続部２６は、電極体２の各極に設けられる。即ち、正極２３の非被覆部のみが積層された被接続部２６が電極体２における正極の被接続部を構成し、負極２４の非被覆部のみが積層された被接続部２６が電極体２における負極の被接続部を構成する。
【００３７】
ケース３は、開口を有するケース本体３１と、ケース本体３１の開口を塞ぐ（閉じる）蓋板３２と、を有する。ケース３は、電極体２及び集電体５等と共に、電解液を内部空間に収容する。ケース３は、電解液に耐性を有する金属によって形成される。本実施形態のケース３は、例えば、アルミニウム、又は、アルミニウム合金等のアルミニウム系金属材料によって形成される。
【００３８】
電解液は、非水溶液系電解液である。電解液は、有機溶媒に電解質塩を溶解させることによって得られる。有機溶媒は、例えば、プロピレンカーボネート及びエチレンカーボネートなどの環状炭酸エステル類、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、及びエチルメチルカーボネートなどの鎖状カーボネート類である。電解質塩は、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、及びＬｉＰＦ６である。
【００３９】
ケース３は、ケース本体３１の開口周縁部３４と、蓋板３２の周縁部とを重ね合わせた状態で接合することによって形成される。また、ケース３では、ケース本体３１と蓋板３２とによって内部空間３３が画定されている（図２参照）。
【００４０】
ケース本体３１は、板状の閉塞部３１１と、閉塞部３１１の周縁に接続される筒状の胴部３１２と、を備える。
【００４１】
閉塞部３１１は、ケース本体３１が開口を上に向けた姿勢で配置されたときにケース本体３１の下端に位置する（即ち、前記開口が上を向いたときのケース本体３１の底壁となる）部位である。閉塞部３１１は、該閉塞部３１１の法線方向から見て、矩形状である。
【００４２】
以下では、閉塞部３１１の長辺方向をＸ軸方向とし、閉塞部３１１の短辺方向をＹ軸方向とし、閉塞部３１１の法線方向をＺ軸方向とする。
【００４３】
胴部３１２は、偏平な角筒状である。胴部３１２は、閉塞部３１１の周縁における長辺から延びる一対の長壁部３１３と、閉塞部３１１の周縁における短辺から延びる一対の短壁部３１４とを有する。即ち、一対の長壁部３１３は、Ｙ軸方向に間隔（詳しくは、閉塞部３１１の周縁における短辺に相当する間隔）を空けて対向し、一対の短壁部３１４は、Ｘ軸方向に間隔（詳しくは、閉塞部３１１の周縁における長辺に相当する間隔）を空けて対向する。
【００４４】
以上のように、ケース本体３１は、開口方向（Ｚ軸方向）における一方の端部が塞がれた角筒形状（即ち、有底角筒形状）を有する。このケース本体３１には、電極体２が巻回中心軸Ｃ方向（図４参照）をＸ軸方向と一致させた状態で収容される。
【００４５】
蓋板３２は、ケース本体３１の開口を塞ぐ板状の部材である。具体的に、蓋板３２の輪郭形状は、Ｚ軸方向から見て、ケース本体３１の開口周縁部３４に対応している。即ち、蓋板３２は、Ｚ軸方向から見て、Ｘ軸方向に長い矩形板状の部材である。
【００４６】
本実施形態の蓋板３２には、電解液を注入するための注液穴３２５が設けられている（図３参照）。注液穴３２５は、蓋板３２をＺ軸方向（厚さ方向）に貫通する。この注液穴３２５は、注液栓３２６によって密閉（封止）されている。即ち、ケース３は、蓋板３２の注液穴３２５を密閉する注液栓３２６を有する。本実施形態の注液栓３２６は、溶接によって蓋板３２に固定されている。
【００４７】
外部端子４は、他の蓄電素子の外部端子又は外部機器等と電気的に接続される部位である。外部端子４は、導電性を有する部材によって形成される。例えば、外部端子４は、アルミニウム又はアルミニウム合金等のアルミニウム系金属材料、銅又は銅合金等の銅系金属材料等の溶接性の高い金属材料によって形成される。本実施形態の外部端子４は、バスバ等が溶接可能な面４１を有する（図１〜図３参照）。
【００４８】
集電体５は、電極体２の外面に重ね合わされた状態で該電極体２に接続される接続部５２を有する。この集電体５は、導電性を有する部材によって形成され、ケース３の内面に沿って配置される。また、集電体５は、電極体２と通電可能に直接又は間接に接続される。本実施形態の集電体５は、クリップ部材５０を介して電極体２と通電可能に接続される。即ち、蓄電素子１は、電極体２と集電体５とを通電可能に接続するクリップ部材５０を備える。
【００４９】
具体的に、集電体５は、外部端子４と接続される本体５１と、本体５１から延びる接続部５２と、を有する。本体５１は、蓋板３２に沿ってＸ軸方向に延びる板状の部位であり、接続部５２は、本体５１の短壁部３１４側の端部から長壁部３１３に沿って閉塞部３１１側に延びる板状の部位である。本実施形態の集電体５では、Ｙ軸方向における本体５１の一方の端縁及び他方の端縁のそれぞれから接続部５２が延びている。即ち、本実施形態の集電体５は、一つの本体５１と、一対の接続部５２と、を有する。そして、一対の接続部５２は、電極体２（詳しくは、被接続部２６）をＹ軸方向において挟み込む。この接続部５２は、例えばＴＯＸ（登録商標）による接合のようなカシメ接合によって電極体２の被接続部２６と接合されている。本実施形態の蓄電素子１では、図６に示すように、接続部５２と、クリップ部材５０と、電極体２の被接続部２６と、が積層された状態でカシメ接合され、互いに凹凸嵌合している。
【００５０】
このカシメ接合されている部位（詳しくは、図６における接続部５２の第二凹部５２２Ａから、クリップ部材５０の対向片５０２の中空部側の面の凸部５０２Ａまでの部位：以下「カシメ接合部位７」とも称する。）は、電極体２の中空部２７に向けて突出する（即ち、外側が凹で中空部側が凸となる）ように構成されている。
【００５１】
このカシメ接合部位７は、例えば、クリップ部材５０によって挟み込まれた状態の分割被接続部２６１と、集電体５の接続部５２とが重なっている部位が積層方向へ加圧され、これにより、カシメ接合されることにより形成される。具体的に、カシメ接合は、例えば図７及び図８に示すように、中空部２７側にダイ（雌金型）Ｄが配置されると共に、電極体２の外側にパンチ（雄金型）Ｐが配置され、重ね合わされた部位（本実施形態の例では、集電体５の接続部５２と、クリップ部材５０に挟み込まれた状態の分割被接続部２６１）の一部をパンチＰがダイＤの凹部Ｄ１に押し込み、これにより、押し込まれた部位が局所的に折れ曲がり、内側の部材にインターロック部（拡径された部位）が形成されることによって接合される（圧縮接合される）。本実施形態では、カシメ接合（メカニカルクリンチ）の一種であるＴＯＸ（登録商標）によって接合されている。また、本実施形態のカシメ接合部位７は、各接続部５２において二つずつ形成されている（図５参照）。
【００５２】
カシメ接合部位７において、接続部５２は、電極体２（被接続部２６）と対向する第一面５２１に形成される第一凸部５２１Ａと、第一凸部５２１Ａに対して表裏の関係にある（第一面５２１の反対側の第二面（第一面５２１の裏面）５２２にある）第二凹部５２２Ａと、を有する。そして、この接続部５２の第一凸部５２１Ａが電極体２（詳しくは、クリップ部材５０を介して電極体２）と凹凸嵌合すると共に、接続部５２の第二凹部５２２Ａがスペーサー８と凹凸嵌合している。
【００５３】
以上のように構成される集電体５は、図２、図３、及び図５に示すように、蓄電素子１の正極と負極とにそれぞれ配置される。本実施形態の蓄電素子１では、ケース３内において、電極体２の正極の被接続部２６と、負極の被接続部２６とに対応する位置にそれぞれ配置される。正極の集電体５と負極の集電体５とは、異なる素材によって形成される。具体的に、正極の集電体５は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成され、負極の集電体５は、例えば、銅又は銅合金によって形成される。
【００５４】
クリップ部材５０は、電極体２の被接続部２６（詳しくは、分割被接続部２６１）において積層された正極２３又は負極２４を束ねるように挟む。これにより、クリップ部材５０は、被接続部２６において積層される正極２３同士、又は負極２４同士を確実に導通させる。具体的に、クリップ部材５０は、図６及び図９にも示すように、被接続部２６の分割被接続部２６１（積層された正極２３又は負極２４）を挟んで対向する一対の対向片５０１、５０２と、対向片５０１、５０２の対応する端部同士を連結する連結部５０３と、を有する。クリップ部材５０は、導電性を有する部材によって形成される。本実施形態のクリップ部材５０は、板状の金属材料を断面がＵ字状となるように曲げ加工することによって形成される。
【００５５】
カシメ接合部位７では、クリップ部材５０の一方の対向片（集電体５と対向する対向片）５０１には、第一凸部５２１Ａが嵌り込み（凹凸嵌合し）、他方の対向片５０２には、分割被接続部２６１を介して一方の対向片５０１が嵌り込んでいる（凹凸嵌合している）。
【００５６】
スペーサー８は、絶縁性を有すると共に、ケース３によって移動を規制されている。本実施形態のスペーサー８は、樹脂によって形成されている。このスペーサー８は、電極体２のＸ軸方向における各端部（本実施形態の例では、被接続部２６）と対応する位置のそれぞれに配置される。即ち、本実施形態の蓄電素子１は、一対のスペーサー８を備える。
【００５７】
各スペーサー８は、図１０にも示すように、Ｙ軸方向（即ち、一対の接続部５２が被接続部２６を挟み込む方向）において一対の接続部５２に外側から重なる一対の重複部８１と、重複部８１の対応する端部同士を連結する連結部８２と、を有する。
【００５８】
一対の重複部８１のそれぞれは、対向する接続部５２の第二凹部５２２Ａと凹凸嵌合している。具体的に、各重複部８１は、被接続部２６と対応する位置（例えば、Ｙ軸方向に重なる位置）において、長壁部３１３の内面（Ｘ−Ｚ面（Ｘ軸方向及びＺ軸方向を含む面））に沿って広がる板状の部位である。本実施形態の重複部８１は、Ｘ軸方向において短壁部３１４から被接続部２６と本体２０との境界又はその近傍まで延び、且つ、Ｚ軸方向において閉塞部３１１から蓋板３２の近傍まで延びている。この重複部８１は、絶縁部材６を介して長壁部３１３に当接している。
【００５９】
図１１及び図１２にも示すように、重複部８１における接続部５２と対向する対向面８１０は、第二凹部５２２Ａと対応する位置に該第二凹部５２２Ａの内側に向けて突出する絶縁凸部８１０Ａを含む。即ち、対向面８１０は、第二凹部５２２Ａに嵌り込む絶縁凸部８１０Ａを含む。この絶縁凸部８１０Ａは、第二凹部５２２Ａに密接若しくは略密接している。本実施形態の重複部８１は、対向する接続部５２における第二凹部５２２Ａの数に対応する数の絶縁凸部８１０Ａを有する。
【００６０】
本実施形態の蓄電素子１では、絶縁凸部８１０Ａと、該絶縁凸部８１０Ａが嵌り込んでいるカシメ接合部位７とによって、嵌合部位９が構成される。そして、嵌合部位９は、Ｘ軸方向（被接続部２６から本体２０に向かう方向）から見て本体２０の内側に位置している（図１３参照）。
【００６１】
連結部８２は、短壁部３１４の内面（Ｙ−Ｚ面（Ｙ軸方向及びＺ軸方向を含む面））に沿って広がる板状の本体８２１と、本体８２１から電極体２の中空部２７内を電極体２の本体２０側に向けて突出する突出部８２２と、を有する。
【００６２】
本体８２１は、一対の重複部８１の短壁部３１４側の端部同士を連結する。本実施形態の本体８２１は、Ｙ軸方向において対向する一対の長壁部３１３のうちの一方の長壁部３１３から他方の長壁部３１３まで延び、且つ、Ｚ軸方向において閉塞部３１１から蓋板３２の近傍まで延びている。この本体８２１は、絶縁部材６を介して短壁部３１４に当接している。
【００６３】
突出部８２２は、Ｘ軸方向において本体８２１から中空部２７内を通って絶縁凸部８１０Ａの手前まで突出し、且つＺ軸に延びている。この突出部８２２は、重複部８１との間にクリップ部材５０に挟み込まれた分割被接続部２６１を挟み込む。即ち、突出部８２２と重複部８１との間に、分割被接続部２６１が該分割被接続部２６１を挟み込んだクリップ部材５０と共に挟み込まれることで、分割被接続部２６１及びクリップ部材５０のＹ軸方向の移動が規制され、これにより、第二凹部５２２Ａから絶縁凸部８１０Ａが抜け難くなる。
【００６４】
以上のように構成されるスペーサー８（一対の重複部８１及び連結部８２）は、樹脂によって一体成形されている。このように、スペーサー８が樹脂製であるため、例えば図１４に示すように一対の重複部８１における連結部８２と反対側の端部間を広げる（離間させる）ことで、一対の接続部５２の各第二凹部５２２Ａに、対応する絶縁凸部８１０Ａをそれぞれ嵌め込むことができる。
【００６５】
絶縁部材６は、ケース３（詳しくはケース本体３１）と、電極体２、集電体５、及びスペーサー８と、の間に配置される。この絶縁部材６は、絶縁性を有する樹脂によって形成されている。本実施形態の絶縁部材６は、所定の形状に裁断された絶縁性を有するシート状の部材を折り曲げることで形成された袋状である。
【００６６】
以上の蓄電素子１では、ケース３に移動が規制されているスペーサー８と、電極体２に接続された集電体５（詳しくは接続部５２）とが、Ｙ軸方向（電極体２と接続部５２との重ね合わせ方向）に突出した絶縁凸部８１０Ａと該絶縁凸部８１０Ａを包囲する周縁を含む第二凹部５２２Ａとにおいて嵌合（凹凸嵌合）している。このため、スペーサー８と集電体５とのＹ軸方向と直交する方向（前記重ね合わせ方向と直交する方向）への相対移動が抑えられる。これにより、電極体２が接続部５２及びスペーサー８を介してＹ軸方向と直交する方向への揺動が抑えられると共に、該揺動に起因する電極体２及び集電体５の損傷が抑えられる。
【００６７】
本実施形態の蓄電素子１では、接続部５２の第一凸部５２１Ａが電極体２と凹凸嵌合すると共に、接続部５２の第二凹部５２２Ａがスペーサー８と凹凸嵌合している。このように、接続部５２のＸ−Ｚ面方向の同じ位置（裏表の位置）において電極体２とスペーサー８とがそれぞれ接続部５２に対して凹凸嵌合しているため、本実施形態の蓄電素子１では、接続部５２と電極体２とが凹凸嵌合する部位と、接続部５２とスペーサー８とが凹凸嵌合する部位とを別々に形成することなく、電極体２と集電体５とに対するＹ軸方向（嵌合方向）と直交する方向へのスペーサー８の相対移動を抑えることができる。
【００６８】
また、本実施形態の蓄電素子１では、スペーサー８と接続部５２と電極体２とが凹凸嵌合している嵌合部位９がＸ軸方向（被接続部２６から本体２０に向かう方向）から見て本体２０の内側に位置している（図１３参照）。このため、Ｘ軸方向と直交する方向（本実施形態の例では、Ｙ軸方向）においてケース３を電極体２の本体２０に近接させて配置するときに、嵌合部位９が邪魔をしない。即ち、前記直交する方向において嵌合部位９が本体２０の外側に位置していると、ケース３が嵌合部位９を含むスペーサー８と当接することで、該ケース３をぎりぎりまで電極体２の本体２０に近づけた状態で配置することができないが、本実施形態の蓄電素子１では、ケース３（長壁部３１３）をぎりぎりまで電極体２の本体２０に近づけた状態で配置することが可能となる。
【００６９】
また、本実施形態の蓄電素子１では、スペーサー８が、Ｙ軸方向において一対の接続部５２に重なる一対の重複部８１を備え、これら一対の重複部８１のそれぞれが、対向する接続部５２の第二凹部５２２Ａと凹凸嵌合している（図１０参照）。
【００７０】
このため、電極体２を挟み込む一対の接続部５２がその挟み込み方向（Ｙ軸方向）において一対の重複部８１の間に位置し、これにより、Ｙ軸方向への集電体５（一対の接続部５２）の移動が規制される。その結果、電極体２のＹ軸方向への移動（揺動）も抑えられる。即ち、電極体２は、スペーサー８と集電体５とにおける絶縁凸部８１０Ａと第二凹部５２２Ａとの嵌合によって電極体２のＹ軸方向と直交する方向（Ｘ−Ｚ面に沿った方向）への揺動が抑えられているため、一対の接続部５２を介して一対の重複部８１の間に位置して電極体２のＹ軸方向への揺動も抑えられることで、何れの方向への移動（揺動）も抑えられる。
【００７１】
また、本実施形態の蓄電素子１では、スペーサー８が、電極体２のＸ軸方向（巻回中心軸Ｃの延びる方向）における各端部と対応する位置のそれぞれに配置されている。このため、電極体２のＸ軸方向の各端部と対応する位置において、スペーサー８と集電体５（詳しくは接続部５２）とが絶縁凸部８１０Ａと第二凹部５２２Ａとによって嵌合し、これにより、電極体２のＹ軸方向と直交する方向（Ｘ−Ｚ面に沿った方向）への揺動がより確実に抑えられる。
【００７２】
尚、本発明の蓄電素子は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。
【００７３】
上記実施形態の蓄電素子１では、スペーサー８の突出部８２２は、Ｘ軸方向において本体８２１から絶縁凸部８１０Ａの手前まで突出しているが、この構成に限定されない。例えば図１５に示すように、突出部８２２は、絶縁凸部８１０Ａを超えた位置まで突出してもよい。この突出部８２２は、Ｙ軸方向の両側から突出するカシメ接合部位７と対向する位置に、該カシメ接合部位７が嵌り込む凹部８２３を有する。
【００７４】
また、この場合、スペーサー８の重複部８１と突出部８２２とは、図１６に示すようにＸ軸方向において、セパレータ２５の配置されている位置まで（セパレータ２５のＸ軸方向の端部と重なる位置、即ち、本体部２０まで）延びていてもよい。この場合、重複部８１と突出部８２２とのＸ軸方向の先端部の形状を、電極体２の表面に沿った形状とし且つ重複部８１と突出部８２２との先端部同士で電極体２を挟み込むことで、セパレータ２５の端部が電極２３、２４に対して抑えられる。これにより、セパレータ２５の端部と電極２３、２４との間に隙間が生じ難くなり、その結果、該隙間からセパレータ２５と電極２３、２４との間へのコンタミ等の異物の侵入を防ぐことができる。
【００７５】
また、突出部８２２が絶縁凸部８１０Ａを超えた位置まで突出し且つ凹部８２３を有する構成であれば、スペーサー８において、重複部８１が無い構成であってもよい（図１７参照）。この場合、接続部５２は、中空部側から分割被接続部２６１又はクリップ部材５０の対向片５０２に接するように配置される。かかる構成によっても、スペーサー８と接続部５２とが、Ｘ軸方向（電極体２と接続部５２との重ね合わせ方向）に突出した凸部５０２Ａと該凸部５０２Ａを包囲する周縁を含む凹部８２３とにおいて嵌合（凹凸嵌合）しているため、スペーサー８と集電体５とのＹ軸方向と直交する方向への相対移動が抑えられる。これにより、電極体２が接続部５２及びスペーサー８を介してＹ軸方向と直交する方向への揺動が抑えられると共に、該揺動に起因する電極体２及び集電体５の損傷が抑えられる。
【００７６】
また、上記実施形態の蓄電素子１では、スペーサー８と接続部５２とが、スペーサー８の絶縁凸部８１０Ａと接続部５２の凹部（第二凹部）５２２Ａとで凹凸嵌合しているが、この構成に限定されない。例えば図１８に示すように、スペーサー８に設けられた絶縁凹部８１０Ｂと、接続部５２に設けられた凸部（第二凸部）５２２Ｂとで凹凸嵌合してもよい。また、接続部５２の凸部５２２Ｂと凹凸嵌合する部位は、図１９に示すように、該凸部５２２Ｂに対応した（即ち、凸部５２２Ｂを包囲する周縁を含む）貫通孔８１０Ｃであってもよい。
【００７７】
上記実施形態の蓄電素子１では、集電体５が一対（二つ）の接続部５２を有しているが、この構成に限定されない。集電体５は、図２０に示すように、一つの接続部５２を有する構成でもよい。この場合、スペーサー８では、一方の重複部８１のカシメ接合部位７と対応する位置に該カシメ接合部位７に嵌り込む凸部が設けられ、他方の重複部８１のカシメ接合部位７と対応する位置に該カシメ接合部位７が嵌り込む凹部が設けられ、これら一対の重複部８１によって接続部５２が挟み込まれる構成であってもよい。
【００７８】
また、集電体５は、三つ以上の接続部５２を有する構成でもよい。
【００７９】
上記実施形態の蓄電素子１では、カシメ接合部位７がＹ軸方向における電極体２の外部から中空部２７に向かう方向に突出しているが、この構成に限定されない。カシメ接合部位７は、Ｙ軸方向における中空部２７から電極体２の外部に向かう方向に突出してもよい。この場合、上記実施形態の接続部５２における第一凸部５２１Ａに相当する部位が凹部（第一凹部）となり、第二凹部５２２Ａに相当する部位が凸部（第二凸部）となる。そして、前記凹部に電極体２（被接続部２６）が嵌り込むことで、接続部５２と電極体２（被接続部２６）とが凹凸嵌合し、且つ、前記凸部がスペーサー８に嵌り込むことで、接続部５２とスペーサー８とが凹凸嵌合する。
【００８０】
上記実施形態の蓄電素子１では、電極体２と集電体５とが凹凸嵌合する位置と、集電体５とスペーサー８とが凹凸嵌合する位置とがＸ−Ｚ面方向において同じ位置、即ち、嵌合部位９において電極体２と集電体５とスペーサー８とが一体的に凹凸嵌合しているが、この構成に限定されない。電極体２と集電体５とが凹凸嵌合する位置と、集電体５とスペーサー８とが凹凸嵌合する位置とが、Ｘ−Ｚ面方向において異なる位置であってもよい。
【００８１】
上記実施形態の蓄電素子１では、嵌合部位９がＸ軸方向から見て本体２０の内側に位置している（図１３参照）が、この構成に限定されない。例えば、嵌合部位９の一部が、Ｘ軸方向から見て、本体２０の外側に位置していてもよい。
【００８２】
また、上記実施形態の蓄電素子１では、クリップ部材５０は、電極体２の被接続部２６及び集電体５と共にかしめられている（上記実施形態の例ではＴＯＸ（登録商標）されている）、即ち、カシメ接合部位７を含む位置で被接続部２６を挟み込んでいる（クリップしている）が、この構成に限定されない。クリップ部材５０は、カシメ接合部位７を避けた位置で被接続部２６を挟み込む（クリップする）構成でもよい。
【００８３】
また、上記実施形態においては、蓄電素子が充放電可能な非水電解質二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）として用いられる場合について説明したが、蓄電素子の種類や大きさ（容量）は任意である。また、上記実施形態において、蓄電素子の一例として、リチウムイオン二次電池について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明は、種々の二次電池、その他、一次電池や、電気二重層キャパシタ等のキャパシタの蓄電素子にも適用可能である。
【００８４】
蓄電素子（例えば電池）１は、図２１に示すような蓄電装置（蓄電素子が電池の場合は電池モジュール）１１に用いられてもよい。蓄電装置１１は、少なくとも二つの蓄電素子１と、二つの（異なる）蓄電素子１同士を電気的に接続するバスバ部材１２と、を有する。この場合、本発明の技術が少なくとも一つの蓄電素子１に適用されていればよい。
【符号の説明】
【００８５】
１…蓄電素子、２…電極体、２０…本体、２１…巻芯、２２…積層体、２３…正極（電極）、２３１…金属箔、２３２…正極活物質層、２４…負極（電極）、２４１…金属箔、２４２…負極活物質層、２５…セパレータ、２６…被接続部、２６１…分割被接続部、２７…中空部、３…ケース、３１…ケース本体、３１１…閉塞部、３１２…胴部、３１３…長壁部、３１４…短壁部、３２…蓋板、３２５…注液穴、３２６…注液栓、３３…内部空間、３４…開口周縁部、４…外部端子、４１…面、５…集電体、５０…クリップ部材、５０１、５０２…対向片、５０２Ａ…凸部、５０３…連結部、５１…本体、５２…接続部、５２１…第一面、５２１Ａ…第一凸部、５２２…第二面、５２２Ａ…第二凹部、５２２Ｂ…凸部（第二凸部）、６…絶縁部材、７…カシメ接合部位、８…スペーサー、８１…重複部、８１０…対向面、８１０Ａ…絶縁凸部、８１０Ｂ…絶縁凹部、８１０Ｃ…貫通孔、８２…連結部、８２１…本体、８２２…突出部、８２３…凹部、９…嵌合部位、１１…蓄電装置、１２…バスバ部材、Ｃ…巻回中心軸、Ｄ…ダイ、Ｄ１…凹部、Ｐ…パンチ
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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