(57)【要約】【課題】ケースの外側に絶縁部材を介してネジ端子が取り付けられる蓄電素子において、製造ラインにおける組立工数の低減を図るとともに、組み立て後におけるケースに対する絶縁部材を含む各種部品の接合状態を良好に維持する。【解決手段】本発明に係る蓄電素子（１）は、電極体（１０）を収容するケース（２）と、前記ケースの外側に取り付けられ、前記ケースとの対向面とは異なる面に凹部（４４）を有する絶縁部材（１８）と、前記凹部（４４）に遊嵌された被嵌合部（１４ａ）を有するネジ端子（１４）と、前記絶縁部材（１８）を介して前記ケースの外側に取り付けられ、前記ネジ端子（１４）と接続する接続導体（１６）と、前記被嵌合部（１４ａ）を前記凹部（４４）に保持する保持機構（４７）と、を備えている。【選択図】図７
2015069800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極体を収容するケースと、
前記ケースの外側に取り付けられ、前記ケースとの対向面とは異なる面に凹部を有する絶縁部材と、
前記凹部に遊嵌された被嵌合部を有するネジ端子と、
前記絶縁部材を介して前記ケースの外側に取り付けられ、前記ネジ端子と接続する接続導体と、
前記被嵌合部を前記凹部に保持する保持機構と、を備えたことを特徴とする蓄電素子。
【請求項２】
前記保持機構は、前記凹部に遊嵌された前記被嵌合部に外側から係合するように前記絶縁部材に設けられた爪部を有することを特徴とする請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記保持機構は、前記被嵌合部の外周又は前記凹部の内周の一方に突設された係合凸部と、前記被嵌合部の外周又は前記凹部の内周の他方に形成され、前記係合凸部に係合可能な係合凹部とを有することを特徴とする請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項４】
前記保持機構は、前記凹部に遊嵌された前記被嵌合部を前記絶縁部材に接着させる粘着部材を有することを特徴とする請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項５】
絶縁部材の表面に設けられた凹部にネジ端子の少なくとも一部が遊嵌された状態で該ネジ端子が仮固定された前記絶縁部材を用意し、
前記ネジ端子に接続される接続導体を、電極体を収容するケースの外側に、前記用意された絶縁部材を介して取り付ける、ことを特徴とする蓄電素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケースの外側に絶縁部材を介してネジ端子が取り付けられる蓄電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、蓄電素子モジュール（例えば組電池）では、複数の蓄電素子（例えば電池）の外部端子間がバスバーを介して電気的に接続される。バスバーは、ボルトとナットの締結、又は、溶接によって蓄電素子の外部端子に接合される。前者の場合、通常はボルト状（稀にナット状）の外部端子（以下、「ネジ端子」という）が用いられ、後者の場合、平板状の外部端子（以下、「溶接端子」という）が用いられる。ネジ端子を備えた蓄電素子は、引用文献１を含む多くの文献に開示されており、溶接端子を備えた蓄電素子は、引用文献２を含む多くの文献に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１０５６７４号公報
【特許文献２】特開２０１２−１６０３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１５に示すように、正極および負極の溶接端子１１４，１１５を備えた蓄電素子を組み立てる場合、通常、各溶接端子１１４，１１５は、上パッキン１１８を介してケースの蓋体１０４に取り付けられる。組み立ての際には、正極および負極の集電体１２０，１２１の基部１２０ａ，１２１ａ上に下パッキン１１９を介して蓋体１０４を載置し、各溶接端子１１４，１１５から下方に延びる筒状部１１６，１１７を、上パッキン１１８、蓋体１０４、下パッキン１１９及び集電体１２０，１２１の基部１２０ａ，１２１ａの各貫通穴１３１〜１３４に通しながら、蓋体１０４の上に上パッキン１１８を介して溶接端子１１４，１１５を載置する。続いて、例えば、筒状部１１６，１１７の下端部をかしめることによって、溶接端子１１４，１１５が集電体１２０，１２１と共に蓋体１０４に組み付けられる。
【０００５】
これに対して、図１６に示すように、ボルト状のネジ端子２１４，２１５を備えた蓄電素子を組み立てる場合、通常、各ネジ端子２１４，２１５は、接続導体２１６，２１７と共に、上パッキン２１８を介して蓋体２０４に取り付けられる。組み立ての際には、正極および負極の集電体２２０，２２１の基部２２０ａ，２２１ａ上に下パッキン２１９を介して蓋体２０４を載置し、蓋体２０４の上に一対の上パッキン２１８を載置する。さらに、各上パッキン２１８の上面に設けられた端子保持凹部２１８ａにネジ端子２１４，２１５の頭部２１４ａ，２１５ａを入れた後、接続導体２１６，２１７の貫通穴２１６ａ，２１７ａにネジ端子２１４，２１５の軸部２１４ｂ，２１５ｂを通し、且つ、接続導体２１６，２１７から下方に延びる筒状部２１６ｂ，２１７ｂを、上パッキン２１８、蓋体２０４、下パッキン２１９及び集電体２２０，２２１の基部２２０ａ，２２１ａの各貫通穴２３１〜２３４に通しながら、上パッキン２１８上に接続導体２１６，２１７を載置する。続いて、例えば、上パッキン２１６，２１７の筒状部２１６ｂ，２１７ｂの下端部をかしめることによって、ネジ端子２１４，２１５、接続導体２１６，２１７及び集電体２２０，２２１が蓋体２０４に組み付けられる。
【０００６】
図１６に示すネジタイプの蓄電素子では、図１５に示す溶接タイプの蓄電素子の溶接端子１１４，１１５が果たす機能を、ネジ端子２１４，２１５と接続導体２１６，２１７の２部品で担っていることになるため、溶接タイプの蓄電素子に比べて、部品点数および組立工数が１つ多くなる。そのため、量産中の溶接タイプの蓄電素子をネジタイプに設計変更すると、既存の製造ラインを用いた組み立てが困難になる問題がある。また、ネジタイプの蓄電素子では、組み立て中において、上パッキンからネジ端子が脱落しないように注意を払う必要がある。
【０００７】
そこで、ネジ端子を上パッキンの端子保持凹部に載置する工程を省略するために、又は、上パッキンからのネジ端子の脱落を防止するために、予めネジ端子を上パッキン又は接続導体に一体化させておくことが考えられる。
【０００８】
しかしながら、この場合、例えば、バスバーを接合するためにネジ端子に螺合したナットを締め付けるときに、ネジ端子にかかる締め付けトルクが上パッキン及び接続導体に直接伝わり、蓋体に対する上パッキン及び接続導体を含む各種部品の接合部に大きな応力が加わりやすい。そのため、バスバーの取付けと取り外しが繰り返し行われることで、前記接合部において、部品が損傷したり、気密性が損なわれたりすることがある。
【０００９】
そこで、本発明は、ケースの外側に絶縁部材を介してネジ端子が取り付けられる蓄電素子において、製造ラインにおける組立工数の低減を図るとともに、組み立て後におけるケースに対する絶縁部材を含む各種部品の接合状態を良好に維持することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る蓄電素子は、電極体を収容するケースと、前記ケースの外側に取り付けられ、前記ケースとの対向面とは異なる面に凹部を有する絶縁部材と、前記凹部に遊嵌された被嵌合部を有するネジ端子と、前記絶縁部材を介して前記ケースの外側に取り付けられ、前記ネジ端子と接続する接続導体と、前記被嵌合部を前記凹部に保持する保持機構と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
なお、本明細書において、「ネジ端子」という用語は、雄ねじを有するボルト状の外部端子だけでなく、雌ねじを有するナット状の外部端子を含む意味で使用される。
【００１２】
本発明に係る蓄電素子によれば、組み立ての際、絶縁部材からのネジ端子の脱落を保持機構によって防止しながら、ケースの外側に絶縁部材を挟んで接続導体を取り付けることができる。また、製造ライン上での組み立てを行う前に、予め保持機構によってネジ端子を絶縁部材に仮固定しておくことで、製造ラインでの組立工数を低減できる。そのため、ネジ端子を用いない蓄電素子（例えば、溶接端子を備えた蓄電素子）を組み立てる場合と比べて、同じ組立工数で蓄電素子を組み立てることができる。したがって、本発明に係る蓄電素子の製造と、ネジ端子を用いないタイプの蓄電素子の製造とに、共通の製造ラインを利用することができる。さらに、ネジ端子の被嵌合部は絶縁部材の凹部に遊嵌されているため、蓄電素子の組み立て後において、例えば、バスバーを取り付けるためにネジ端子にナットを締結するとき、ネジ端子にかかる締め付けトルクが絶縁部材及び接続導体に伝わることを抑制でき、これにより、ケースに対する絶縁部材及び接続導体の接合状態を良好に維持できる。
【００１３】
本発明に係る蓄電素子において、前記保持機構は、前記凹部に遊嵌された前記被嵌合部に外側から係合するように前記絶縁部材に設けられた爪部を有してもよい。また、別の例として、前記保持機構は、前記被嵌合部の外周又は前記凹部の内周の一方に突設された係合凸部と、前記被嵌合部の外周又は前記凹部の内周の他方に形成され、前記係合凸部に係合可能な係合凹部とを有してもよい。更に別の例として、前記保持機構は、前記凹部に遊嵌された前記被嵌合部を前記絶縁部材に接着させる粘着部材を有してもよい。これらの例に係る保持機構によれば、上述した絶縁部材に対するネジ端子の仮固定を良好に実現できる。
【００１４】
本発明に係る蓄電素子の製造方法は、絶縁部材の表面に設けられた凹部にネジ端子の少なくとも一部が遊嵌された状態で該ネジ端子が仮固定された前記絶縁部材を用意し、前記ネジ端子に接続される接続導体を、前記電極体を収容するケースの外側に、前記用意された絶縁部材を介して取り付ける、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る蓄電素子の製造方法によれば、予め、絶縁部材の凹部にネジ端子の少なくとも一部が遊嵌された状態で該ネジ端子を絶縁部材に仮固定しておくことで、組立工数の低減を図りつつ、ケースの外側に絶縁部材を介して接続導体を取り付けるときにネジ端子が脱落することを防止できる。そのため、ネジ端子を用いない蓄電素子（例えば、溶接端子を備えた蓄電素子）を組み立てる場合と比べて、同じ組立工数で蓄電素子を組み立てることができる。したがって、本発明に係る蓄電素子の製造と、ネジ端子を用いないタイプの蓄電素子の製造とに、共通の製造ラインを利用することができる。さらに、本発明に係る製造方法により製造された蓄電素子において、ネジ端子の前記少なくとも一部は、遊びをもって絶縁部材の凹部に嵌合されているため、例えば、バスバーを取り付けるためにネジ端子にナットを締結するとき、ネジ端子にかかる締め付けトルクが絶縁部材および接続導体に伝わることを抑制でき、これにより、ケースに対する絶縁部材及び接続導体の接合状態を良好に維持できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ケースの外側に絶縁部材を介してネジ端子を取り付けて蓄電素子を組み立てる際、ネジ端子の脱落防止、及び、製造ライン上での組立工数の低減を図ることができる。また、蓄電素子の組み立て後において、ネジ端子に締め付けトルクがかかるときに、ケースに対する絶縁部材及び接続導体の接合状態を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る蓄電素子を示す斜視図である。
【図２】図１に示す蓄電素子を正面から見た縦断面図である。
【図３】図１に示す蓄電素子の電極体の構造を示す斜視図である。
【図４】外部端子を含む各種部品が取り付けられた状態の蓋体を示す斜視図である。
【図５】図４に示す各部品を示す分解斜視図である。
【図６】外部端子及びその周辺部を示す斜視断面図である。
【図７】第１の実施形態に係る保持機構によって外部端子が仮固定された状態の上パッキンを示す斜視図である。
【図８】図７に示す上パッキン及び外部端子の分解斜視図である。
【図９】図７に示す上パッキンの平面図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ線断面図である。
【図１１】図９のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１２】第２の実施形態に係る保持機構によって互いに仮固定される上パッキン及び外部端子を示す分解斜視図である。
【図１３】図１２に示す上パッキンと外部端子との係合状態を示す断面図である。
【図１４】第３の実施形態に係る保持機構によって互いに仮固定される上パッキン及び外部端子を示す分解斜視図である。
【図１５】従来の溶接タイプの蓄電素子の組み立て手順を説明するための分解斜視図である。
【図１６】従来のネジタイプの蓄電素子の組み立て手順を説明するための分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、本願明細書において方向を示すために使用される「上」、「下」及び「側面」を含む用語は、添付図面に図示された蓄電素子の姿勢における方向を示すものであり、必ずしも実際の使用状態における方向と一致するものでない。
【００１９】
図１及び図２は、本発明の実施形態に係る蓄電素子１を示している。蓄電素子１は、例えばリチウムイオン電池等の非水電解質二次電池である。ただし、本発明は、リチウムイオン電池以外にも、キャパシタを含む種々の蓄電素子に適用できる。
【００２０】
蓄電素子１は、例えば略直方体のケース２を有する。ケース２には、少なくとも１つの電極体１０と、電極体１０に電気的に接続される負極集電体２０と、電極体１０に電気的に接続される正極集電体２１と、電解液（図示せず）とが収容される。
【００２１】
ケース２は、上面開口部を有するケース本体３と、ケース本体３の上面開口部を塞ぐ蓋体４とを有する。ケース本体３の材料には、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金等の金属が用いられる。なお、ケース本体３の表面は、例えば樹脂からなる絶縁層（図示せず）で全体的に覆われるようにしてもよい。蓋体４は、例えば、細長い矩形の金属板である。蓋体４は、ケース本体３の開口縁部に溶接されている。蓋体４には、ケース２内のガスを排出するための安全弁８と、前記電解液用の注液口を閉鎖する液栓９とが設けられている。なお、注液口及び液栓９はケース本体３に設けられてもよい。
【００２２】
図３に示すように、電極体１０は、帯状の負極板１１、帯状の正極板１２、及び２枚の帯状のセパレータ１３が互いに積層されながら巻回された巻回体である。より具体的に、負極板１１、正極板１２及びセパレータ１３は、長円状の端面１１ｅ，１２ｅを形成するように、巻回軸に平行な面状の巻回中心Ｃ周りに巻回され、これにより、扁平な巻回型の電極体１０が形成されている。ケース２内において、電極体１０は、巻回中心Ｃが略上下方向に沿うような姿勢で配置される。
【００２３】
セパレータ１３は、負極板１１と正極板１２の間に介装されることで、両者を電気的に絶縁している。セパレータ１３は、例えば、多孔性の樹脂フィルムで構成されている。
【００２４】
負極板１１は、負極金属箔１１ａと、負極金属箔１１ａに負極活物質を塗工して設けた負極活物質層１１ｂと、を備えている。負極活物質層１１ｂは、セパレータ１３により全体が覆われる。負極板１１の巻回軸方向一端部には、活物質が塗工されていない負極未塗工部１１ｃが設けられている。負極未塗工部１１ｃは、正極板１２及びセパレータ１３よりも巻回軸方向外側にはみ出して配置され、負極リード部１１ｄを構成している。
【００２５】
負極金属箔１１ａの材料には、例えば銅が用いられるが、これ以外の金属を用いてもよい。負極活物質としては、例えばグラファイト層間化合物が用いられるが、他の炭素材料、リチウム金属、リチウム合金、チタン酸リチウム（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、ケイ素、一酸化ケイ素、スズ等のリチウム吸蔵可能な材料、またはこれらの混合物を用いてもよい。
【００２６】
正極板１２は、正極金属箔１２ａと、正極金属箔１２ａに正極活物質を塗工して設けた正極活物質層１２ｂと、を備えている。正極活物質層１２ｂは、セパレータ１３により全体が覆われる。正極板１２の巻回軸方向一端部には、活物質が塗工されていない正極未塗工部１２ｃが設けられている。正極未塗工部１２ｃは、巻回軸方向において負極未塗工部１１ｃとは反対側に設けられている。正極未塗工部１２ｃは、負極板１１及びセパレータ１３よりも巻回軸方向外側にはみ出して配置され、正極リード部１２ｄを構成している。
【００２７】
正極金属箔１２ａの材料には、例えばアルミニウムが用いられるが、これ以外の金属を用いてもよい。正極活物質としては、例えば、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、ニッケルコバルトマンガン酸リチウム（ＬｉＮｉｘＣｏｙＭｎ１−ｘ−ｙＯ２）、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）、リン酸マンガンリチウム（ＬｉＭｎＰＯ４）、これらに置換添加物を用いたもの、又は、これらの混合物などが用いられるが、他のリチウム含有遷移金属酸化物を用いてもよい。
【００２８】
ただし、本発明において、電極体の構成は特に限定されるものでない。したがって、本実施形態において、上記のような扁平な巻回型の電極体１０に代えて、例えば、円筒形の巻回型の電極体、又は、複数の正極板と複数の負極板とが巻回されることなくセパレータを介して交互に積層されることで形成された電極体を用いてもよい。
【００２９】
図４に示すように、蓋体４の上面には、それぞれ上パッキン１８を介して負極外部端子１４及び正極外部端子１５が取り付けられている。蓋体４の下面には、それぞれ下パッキン１９を介して負極集電体２０及び正極集電体２１が取り付けられている。負極外部端子１４と負極集電体２０は蓋体４の長手方向（矢印Ｄ１方向）一端部に設けられている。負極外部端子１４には接続導体１６が接続されている。接続導体１６は負極集電体２０に電気的に接続されている。正極外部端子１５と正極集電体２１は蓋体４の長手方向他端部に設けられている。正極外部端子１５には接続導体１７が接続されている。接続導体１７は正極集電体２１に電気的に接続されている。
【００３０】
図５に示すように、蓋体４の長手方向（矢印Ｄ１方向）の両端部には、上パッキン１８と下パッキン１９とが接合される係合受部４ａが設けられている。係合受部４ａは、蓋体４を上方に膨出させて形成された平面視略矩形の台状部である。係合受部４ａには貫通穴３２が形成されている。蓋体４の上面には、一対の筒状凸部４ｂが設けられている。各筒状凸部４ｂは、蓋体４の長手方向において、係合受部４ａよりも内側に設けられている。
【００３１】
負極および正極の外部端子１４，１５は、頭部１４ａ，１５ａと軸部１４ｂ，１５ｂを有するボルト状のネジ端子であり、軸部１４ｂ，１５ｂの先端が上方を向いた姿勢で上パッキン１８の上に載置された状態で蓋体４に組み付けられる。負極および正極の外部端子１４，１５は互いに同じ形状を有する。
【００３２】
これらの外部端子１４，１５を代表して、図８を参照しながら負極外部端子１４の形状について説明する。図８に示すように、外部端子１４の軸部１４ｂは、外部端子１４の頭部１４ａから上方に突設されている。頭部１４ａは、平らで且つ互いに平行な上面１４ｃ及び下面１４ｄを有する。頭部１４ａの外周には、互いに平行な平面視直線状の一対の長側面１４ｅと、一対の長側面１４ｅ間を繋ぐ平面視円弧状の一対の短側面１４ｆとで構成されている。これにより、頭部１４ａは、平面視において長側面１４ｅの長さ方向に細長い形状を有する（図９参照）。
【００３３】
図５に戻って、負極集電体２０は、蓋体４の係合受部４ａの下面に下パッキン１９を介して固定される基部２０ａと、該基部２０ａから下方へ延びる例えば一対の脚部２０ｂとを有する。基部２０ａには貫通穴３４が形成されている。図２に示すように、脚部２０ｂは、例えば超音波溶接により電極体１０の負極リード部１１ｄに接合される。脚部２０ｂと負極リード部１１ｄとは、クリップ２６で挟持された状態で互いに接合される。負極集電体２０の材料には、例えば、銅等の金属が用いられる。
【００３４】
同様に、正極集電体２１は、蓋体４の係合受部４ａの下面に下パッキン１９を介して固定される基部２１ａと、該基部２１ａから下方へ延びる例えば一対の脚部２１ｂとを有する。基部２１ａには貫通穴３４が形成されている。図２に示すように、脚部２１ｂは、例えば超音波溶接により電極体１０の正極リード部１２ｄに接合される。脚部２１ｂと正極リード部１２ｄとは、クリップ２６で挟持された状態で接合される。正極集電体２１の材料には、例えば、アルミニウム等の金属が用いられる。
【００３５】
負極側の接続導体１６は、例えば略矩形の平板部１６ａと、該平板部１６ａから下方に延びる筒状部１６ｂとを有する。接続導体１６には、負極外部端子１４の軸部が挿通される貫通穴１６ｃが形成されている。接続導体１６の材料には、例えば、負極集電体２０の材料と同じ金属が用いられる。
【００３６】
正極側の接続導体１７は、例えば略矩形の平板部１７ａと、該平板部１７ａから下方に延びる筒状部１７ｂとを有する。接続導体１７には、正極外部端子１５の軸部が挿通される貫通穴１７ｃが形成されている。接続導体１７の材料には、例えば、正極集電体２１の材料と同じ金属が用いられる。
【００３７】
上パッキン１８及び下パッキン１９は、例えば樹脂からなる絶縁部材である。上パッキン１８は、外部端子１４，１５の頭部１４ａ，１５ａを保持可能であり、蓋体４の係合受部４ａに上側から係合可能であり、且つ、接続導体１６，１７の平板部１６ａ，１７ａに下側から係合可能な形状を有する。上パッキン１８の具体的な構造については後に説明する。下パッキン１９は、蓋体４の係合受部４ａに下側から係合可能であり、且つ、集電体２０，２１の基部２０ａ，２１ａに上側から係合可能な形状を有する。また、上パッキン１８及び下パッキン１９には、それぞれ貫通穴３１，３３が形成されている。
【００３８】
図５に示す上記部品の相互の組み付けは、通常、製造ライン上で行われる。ただし、製造ラインでの組付けを行う前に、予め、後述の端子保持凹部４４に頭部１４ａ，１５ａが遊嵌された外部端子１４，１５を後述の保持機構によって上パッキン１８に仮固定しておくことが好ましい。なお、端子保持凹部４４に外部端子１４，１５の頭部１４ａ，１５ａが遊嵌された状態とは、頭部１４ａ，１５ａの外周と端子保持凹部４４の周壁との間に隙間が空いた嵌合状態を意味する。すなわち、この遊嵌状態において、外部端子１４，１５の頭部１４ａ，１５ａは、軸周りに僅かに回動可能な状態で端子保持凹部４４に嵌まり込んでいる。
【００３９】
上記のように上パッキン１８に外部端子１４，１５を予め仮固定しておくことで、製造ラインにおいて、上パッキン１８からの外部端子１４，１５の脱落を防止しながら、蓄電素子１を組み立てることができる。また、この場合、製造ラインでの組立工数を低減できるため、溶接端子を備えるタイプの蓄電素子を組み立てる場合と比べて、同じ組立工数で蓄電素子１を組み立てることができる。したがって、本実施形態に係る蓄電素子１の製造と、溶接端子を備えるタイプの蓄電素子の製造とに、共通の製造ラインを利用することができ、これにより、イニシャルコストを低減できる。
【００４０】
製造ライン上で図５に示す部品を相互に組み付けるときは、正極および負極の集電体２０，２１の基部２０ａ，２１ａ上にそれぞれ下パッキン１９を介して蓋体４の係合受部４ａを載置し、各係合受部４ａ上に、上記のように外部端子１４，１５が仮固定された状態で予め用意された上パッキン１８を載置する。続いて、接続導体１６，１７の貫通穴１６ｃ，１７ｃに外部端子１４，１５の軸部を通し、且つ、接続導体１６，１７の筒状部１６ｂ，１７ｂを、上パッキン１８、蓋体４、下パッキン１９及び集電体２０，２１の各貫通穴３１〜３４に通しながら、上パッキン１８上に接続導体１６，１７を載置する。続いて、接続導体１６，１７の筒状部１６ｂ，１７ｂの下端部をかしめることで、外部端子１４，１５及び接続導体１６，１７は、上パッキン１８を挟んで蓋体４の係合受部４ａの上側に組み付けられ、集電体２０，２１は下パッキン１９を挟んで蓋体４の係合受部４ａの下側に組み付けられる（図４参照）。
【００４１】
図６は、蓋体４の負極側の係合受部４ａに対する各部品１６，１８，１９，２０の接合部及びその周辺部を示している。図６に示すように、接続導体１６の筒状部１６ｂは、かしめによって拡径された大径部１６ｄにおいて集電体２０の基部２０ａに接合しており、これにより、接続導体１６と集電体２０とが電気的に接続されている。接続導体１６の平板部１６ａは、上パッキン１８及び外部端子１４の頭部１４ａを介して蓋体４の上側に取り付けられている。外部端子１４は、頭部１４ａが上パッキン１８と接続導体１６の平板部１６ａとによって挟持されることで、上パッキン１８及び接続導体１６に完全に固定されている。
【００４２】
図示は省略するが、蓋体４の正極側の係合受部４ａに対する各部品１７，１８，１９，２１の接合構造も、図６に示す負極側の構造と同様である。
【００４３】
以下、蓄電素子１の組み立て中において外部端子１４，１５を上パッキン１８に保持させる保持機構及びこれに関連する構成について実施形態毎に説明する。なお、保持機構に関連する以下の説明においては、負極側の外部端子１４及び上パッキン１８の構成について図示および説明を行うが、正極側の構成も同様である。
【００４４】
［第１の実施形態］
先ず、第１の実施形態に係る保持機構４７の構成について説明する。第１の実施形態において、保持機構４７は、上パッキン１８の一部で構成されている。
【００４５】
図８〜図１１に示すように、上パッキン１８は、例えば方形枠状の周壁４０と、該周壁４０で囲まれた空間を上下に仕切る例えば略矩形の隔壁４２とを有する。周壁４０は、互いに対向する一対の短側面部４０ａ，４０ｂと、一対の短側面部４０ａ，４０ｂ間を繋ぐ一対の長側面部４０ｃ，４０ｄと、を有する。隔壁４２の長手方向と蓋体４の長手方向（矢印Ｄ１方向）とは互いに平行であり、隔壁４２の短手方向と蓋体４の短手方向（矢印Ｄ２方向）とは互いに平行である。
【００４６】
図６〜図１０に示すように、上パッキン１８は、外部端子１４の被嵌合部である頭部１４ａを嵌め込むための端子保持凹部４４を有する。端子保持凹部４４は、隔壁４２の上面、すなわち、蓋体４との対向面とは反対側の面に形成されている。端子保持凹部４４の内面は、例えば略矩形の底部４４ａと、該底部４４ａの周縁から立ち上がる周壁部４４ｂとで構成されている。すなわち、端子保持凹部４４の平面形状は略矩形となっている。
【００４７】
図９及び図１１に示すように、端子保持凹部４４の周縁には、隔壁４２を上下に貫通する一対のスロット４５，４６が設けられている。各スロット４５，４６は、端子保持凹部４４と長側面部４０ｃ，４０ｄとの間に設けられている。端子保持凹部４４の周壁部４４ｂは、周方向において端子保持凹部４４とスロット４５，４６との境界部分で途切れており、周壁部４４ｂが途切れた部分において、端子保持凹部４４内の空間とスロット４５，４６内の空間とが連通している（図８〜図１０参照）。
【００４８】
図１０に示すように、隔壁４２の上側には、周壁４０で囲まれた平面視略矩形の凹部５４が形成されており、該凹部５４に接続導体１６，１７の平板部１６ａ，１７ａが係合可能となっている（図６参照）。隔壁４２の下側において、周壁４０の一方の短側面部４０ａと端子保持凹部４４の周壁部４４ｂとの間には、下方に開放した筒状凹部５２が形成されており、該筒状凹部５２に蓋体４の筒状凸部４ｂが係合可能となっている（図６参照）。また、隔壁４２の下側において、周壁４０の他方の短側面部４０ｂと端子保持凹部４４の周壁部４０ｂとの間には、平面視略矩形の凹部５３が形成されており、該凹部５３に蓋体４の係合受部４ａが係合可能となっている（図６参照）。
【００４９】
凹部５３内には、前記貫通穴３１を構成する筒状部５０が配設されている。筒状部５０は、隔壁４２から下方に延びるように形成されている。図６に示すように、筒状部５０は、蓋体４の貫通穴３２及び下パッキン１９の貫通穴３３に挿通される。これにより、蓋体４及び下パッキン１９に対して上パッキン１８を容易に位置決めすることができる。また、これにより、接続導体１６の筒状部１６ｂと蓋体４の係合受部４ａとの間に上パッキン１８の筒状部５０が介装される。そのため、接続導体１６と蓋体４との間を上パッキン１８によって電気的に絶縁することができる。
【００５０】
図７及び図１１に示すように、保持機構４７は、一対の爪部４８，４９を備えている。各爪部４８，４９は、端子保持凹部４４とスロット４５，４６との境界部分、すなわち、周壁部４４ｂが途切れた部分において底部４４ａの周縁から立ち上がる立ち上がり片４８ａ，４９ａと、該立ち上がり片４８ａ，４９ａの上端から端子保持凹部４４の内側に向かって突出する突出部４８ｂ，４９ｂとを有する。突出部４８ｂ，４９ｂは、端子保持凹部４４に嵌め込まれた外部端子１４の頭部１４ａの上面１４ｃに略平行な下面４８ｃ，４９ｃと、下方に向かって端子保持凹部４４の内側へ傾斜した傾斜面４８ｄ，４９ｄとを有する。
【００５１】
立ち上がり片４８ａ，４９ａは、端子保持凹部４４に嵌め込まれた外部端子１４の頭部１４ａの短側面１４ｆに対向配置される。突出部４８ｂ，４９ｂの下面４８ｃ，４９ｃは、外部端子１４の頭部１４ａの上面１４ｃにおける短側面１４ｆ側の縁部に対向配置される。これにより、端子保持凹部４４に嵌め込まれた外部端子１４の頭部１４ａは、爪部４８，４９における立ち上がり片４８ａ，４９ａと突出部４８ｂ，４９ｂとのコーナー部によって外側から係合される。
【００５２】
外部端子１４を頭部１４ａ側から端子保持凹部４４に挿入するとき、頭部１４ａの下面１４ｄの縁部が一対の爪部４８，４９の前記傾斜面４８ｄ，４９ｄに押し当てられる。このとき、爪部４８，４９の上端部は外部端子１４の頭部１４ａによって外側へ押し拡げられるように弾性変形するため、頭部１４ａは、爪部４８，４９の突出部４８ｂ，４９ｂを乗り越えて端子保持凹部４４に嵌合することができる。
【００５３】
端子保持凹部４４に外部端子１４の頭部１４ａが嵌合した状態では、外部端子１４を上方へ引っ張っても、外部端子１４の頭部１４ａは、爪部４８，４９の突出部４８ｂ，４９ｂに引っ掛かることで端子保持凹部４４に保持される。そのため、上パッキン１８及び外部端子１４の頭部１４ａの上側に接続導体１６が取り付けられていない状態においても、上パッキン１８から外部端子１４が脱落することが防止される。
【００５４】
隔壁４２の短手方向（矢印Ｄ２方向）において、一対の爪部４８，４９の立ち上がり片４８ａ，４９ａ間の距離は、外部端子１４の頭部１４ａの幅（頭部１４ａの長手方向の幅）よりも大きい。また、隔壁４２の長手方向（矢印Ｄ１方向）において、端子保持凹部４４の幅は、外部端子１４の頭部１４ａの幅（頭部１４ａの短手方向の幅）よりも大きい。したがって、頭部１４ａは、端子保持凹部４４に遊びをもって嵌合される。
【００５５】
そのため、蓄電素子１の組み立て後において、例えばバスバー（図示せず）を取り付けるために外部端子１４にナット（図示せず）を締結するとき、外部端子１４にかかる締め付けトルクが上パッキン１８に伝わること、及び、上パッキン１８を介して接続導体１６（図６参照）に伝わることを抑制できる。これにより、接続導体１６の筒状部１６ｂ（図６参照）にかかる応力を低減できる。したがって、蓋体４に対する上パッキン１８、接続導体１６、下パッキン１９及び集電体２０の接合状態を良好に維持できる。
【００５６】
［第２の実施形態］
図１２及び図１３を参照しながら、第２の実施形態に係る保持機構６０及びこれに関連する構成について説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成要素については、説明を省略するとともに、図１２及び図１３において同じ符号を付している。また、第２の実施形態では、負極側の上パッキン１８及び外部端子１４について図示および説明を行うが、正極側の構成も同様である。
【００５７】
図１２及び図１３に示すように、第２の実施形態では、外部端子１４の頭部１４ａの外周、具体的には各長側面１４ｅに係合凸部６２ａ，６２ｂが突設されている。係合凸部６２ａ，６２ｂは、長側面１４ｅの下端から上方に向かって外側に傾斜した傾斜面６３を有する。
【００５８】
上パッキン１８には、第１の実施形態におけるスロット４５，４６及び爪部４８，４９（例えば図８参照）が設けられておらず、端子保持凹部４４の周壁部４０ｂは、全周に亘って途切れることなく連続して設けられている。周壁部４０ｂの内周において互いに対向する一対の側面部６５ａ，６５ｂには、外部端子の係合凸部６２ａ，６２ｂに係合可能な係合凹部６４ａ，６４ｂが設けられている。一対の側面部６５ａ，６５ｂは、隔壁４２の短手方向（矢印Ｄ２方向）に略平行に配置されている。係合凹部６４ａ，６４ｂの形状は、例えば、隔壁４２の長手方向（矢印Ｄ１方向）から見て略矩形である。係合凹部６４ａ，６４ｂは、側面部６５ａ，６５ｂの下端から上端近傍部にかけて形成されている。これにより、周壁部４４ｂの一部によって、係合凹部６４ａ，６４ｂの上壁部６６が構成されている。
【００５９】
外部端子１４の頭部１４ａを端子保持凹部４４に挿入するとき、外部端子１４の係合凸部６２ａ，６２ｂが端子保持凹部４４の周縁部、具体的には、係合凹部６４ａ，６４ｂの上壁部６６に干渉するが、端子保持凹部４４の周縁部は、弾性変形により係合凸部６２ａ，６２ｂの傾斜面６３を伝って外側へ押し拡げられる。そのため、図１３に示すように、係合凸部６２ａ，６２ｂは、上壁部６６を乗り越えて係合凹部６４ａ，６４ｂに嵌まり込むことができ、外部端子１４の頭部１４ａが端子保持凹部４４に嵌まり込むことができる。
【００６０】
端子保持凹部４４に外部端子１４の頭部１４ａが嵌合した状態では、外部端子１４を上方へ引っ張っても、外部端子１４の係合凸部６２ａ，６２ｂが係合凹部６４ａ，６４ｂの上壁部６６に引っ掛かることで、外部端子１４の頭部１４ａは端子保持凹部４４に保持される。そのため、保持機構６０によって、上パッキン１８から外部端子１４が脱落することが防止される。また、保持機構６０によって外部端子１４を上パッキン１８に仮固定できるため、製造ラインでの組立工数を低減できる。
【００６１】
隔壁４２の長手方向（矢印Ｄ１方向）および短手方向（矢印Ｄ２方向）のいずれにおいても、端子保持凹部４４の幅は外部端子１４の頭部１４ａの幅よりも大きい。そのため、第２の実施形態においても、外部端子１４の頭部１４ａは端子保持凹部４４に遊嵌される。したがって、外部端子１４から上パッキン１８及び接続導体１６への締め付けトルクの伝達が抑制され、これにより、蓋体４に対する上パッキン１８、接続導体１６、下パッキン１９及び集電体２０の接合状態を良好に維持できる。
【００６２】
なお、第２の実施形態では、外部端子１４の頭部１４ａの外周に係合凸部６２ａ，６２ｂが設けられ、端子保持凹部４４の内周に係合凹部６４ａ，６４ｂが設けられる場合について説明したが、外部端子１４の頭部１４ａの外周に係合凹部が設けられ、端子保持凹部４４の内周に係合凸部が設けられるようにしてもよい。
【００６３】
［第３の実施形態］
図１４を参照しながら、第３の実施形態に係る保持機構７０及びこれに関連する構成について説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成要素については、説明を省略するとともに、図１４において同じ符号を付している。また、第３の実施形態では、負極側の上パッキン１８及び外部端子１４について図示および説明を行うが、正極側の構成も同様である。
【００６４】
図１４に示すように、外部端子１４の構成は第１の実施形態と同様である。上パッキン１８には、第１の実施形態におけるスロット４５，４６及び爪部４８，４９（例えば図８参照）が設けられておらず、端子保持凹部４４の周壁部４０ｂは、全周に亘って途切れることなく連続して設けられている。上パッキン１８に関するその他の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００６５】
第３の実施形態において、保持機構７０は、粘着部材としての両面テープで構成されている。両面テープ７０は、ラベル状の基材７２と、該基材７２の両面に設けられた一対の粘着剤層７４，７５とを備えている。粘着剤層７４，７５の材料には、例えばゴム系粘着剤又はアクリル系粘着剤を含む種々の粘着剤を用いることができる。
【００６６】
両面テープ７０は、端子保持凹部４４の底部４４ａと、端子保持凹部４４に嵌め込まれる外部端子１４の頭部１４ａとの間に介装される。これにより、外部端子１４の頭部１４ａは粘着剤層７４，７５を介して端子保持凹部４４に接着される。したがって、上パッキン１８からの外部端子１４の脱落を防止できるとともに、製造ラインでの組み立て前に予め外部端子１４を上パッキン１８に仮固定できる。よって、製造ラインでの組立工数の低減を図ることができる。
【００６７】
また、隔壁４２の長手方向（矢印Ｄ１方向）および短手方向（矢印Ｄ２方向）のいずれにおいても、端子保持凹部４４の幅は外部端子１４の頭部１４ａの幅よりも大きい。そのため、第３の実施形態においても、外部端子１４の頭部１４ａは端子保持凹部４４に遊嵌される。また、外部端子１４と上パッキン１８との間で伝わる応力の一部は粘着剤層７４，７５の弾性によって吸収される。したがって、外部端子１４から上パッキン１８及び接続導体１６への締め付けトルクの伝達が抑制され、これにより、蓋体４に対する上パッキン１８、接続導体１６、下パッキン１９及び集電体２０の接合状態を良好に維持できる。
【００６８】
なお、第３の実施形態では、両面テープ７０によって外部端子１４の頭部１４ａを端子保持凹部４４の底部４４ａに接着する構成について説明したが、本発明において、頭部１４ａを上パッキン１８に接着する構成はこれに限定されるものでない。例えば、端子保持凹部４４に遊嵌された頭部１４ａと、上パッキン１８の隔壁４２の一部とを上側から覆うように粘着部材を貼り付けることで、上パッキン１８に外部端子１４を仮固定してもよい。この場合、粘着部材としては、下面にのみ粘着剤層を有するテープを用いればよい。
【００６９】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００７０】
例えば、上述の実施形態では、蓄電素子の外部端子として、ボルト状のネジ端子を用いる場合について説明したが、本発明は、ナット状のネジ端子を備えた蓄電素子にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１            ：蓄電素子
２            ：ケース
３            ：ケース本体
４            ：蓋体
８            ：安全弁
９            ：液栓
１０          ：電極体
１１          ：負極板
１１ａ        ：負極金属箔
１１ｂ        ：負極活物質層
１１ｃ        ：負極未塗工部
１１ｄ        ：負極リード部
１１ｅ        ：負極側の端面
１２          ：正極板
１２ａ        ：正極金属箔
１２ｂ        ：正極活物質層
１２ｃ        ：正極未塗工部
１２ｄ        ：正極リード部
１２ｅ        ：正極側の端面
１３          ：セパレータ
１４          ：負極外部端子
１４ａ        ：負極外部端子の頭部（被嵌合部）
１４ｂ        ：負極外部端子の軸部
１５          ：正極外部端子
１５ａ        ：正極外部端子の頭部（被嵌合部）
１５ｂ        ：正極外部端子の軸部
１６          ：負極接続導体
１７          ：正極接続導体
１８          ：上パッキン（絶縁部材）
１９          ：下パッキン
２０          ：負極集電体
２１          ：正極集電体
４４          ：端子保持凹部
４７          ：保持機構
４８，４９    ：爪部
６０          ：保持機構
６２ａ，６２ｂ：係合凸部
６４ａ，６４ｂ：係合凹部
７０          ：保持機構（粘着部材）
７４，７５    ：粘着剤層
Ｃ            ：巻回中心
【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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