(57)【要約】  蓋体（１１０）を有する容器（１００）と、蓋体（１１０）を貫通する正極端子（２１０）と、正極端子（２１０）に接続された正極集電体（２２０）とを備える蓄電素子（１０）であって、蓋体（１１０）と正極端子（２１０）とは、蓋体（１１０）と正極端子（２１０）との間に配置される中間部材（５００）とともに一体化されており、正極端子（２１０）は、容器（１００）の外方に蓋体（１１０）の外面に沿って配置される第一平面（２１１ａ）と、容器（１００）の内方に蓋体（１１０）の内面に沿って配置され、正極集電体（２２０）の外周に亘って正極集電体（２２０）よりも張り出した面である第二平面（２１２ａ）とを有する。
2017159760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁部を有する容器と、前記壁部を貫通する電極端子と、前記電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子であって、
前記壁部と前記電極端子とは、前記壁部と前記電極端子との間に配置される中間部材とともに一体化されており、
前記電極端子は、
前記容器の外方に前記壁部の外面に沿って配置される第一平面と、
前記容器の内方に前記壁部の内面に沿って配置され、前記集電体の外周に亘って前記集電体よりも張り出した面である第二平面とを有する
蓄電素子。
【請求項２】
前記電極端子と前記集電体とは、一体化されている
請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
壁部を有する容器と、前記壁部を貫通する電極端子と、前記電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子の製造方法であって、
前記壁部に前記電極端子を貫通させた状態で、前記壁部に前記電極端子を取り付ける端子取付工程を含み、
前記端子取付工程は、
前記電極端子の、前記容器の外方に前記壁部の外面に沿って配置される第一平面と、前記容器の内方に前記壁部の内面に沿って配置され前記集電体の外周に亘って前記集電体よりも張り出した面である第二平面とを挟持する挟持工程と、
前記壁部と前記電極端子との間に中間部材を形成して、前記壁部と前記電極端子とを前記中間部材とともに一体成形する成形工程とを含む
蓄電素子の製造方法。
【請求項４】
さらに、
前記端子取付工程の後に、前記電極端子に接続された前記集電体を変形させる集電体変形工程を含む
請求項３に記載の蓄電素子の製造方法。
【請求項５】
壁部を有する容器と、電極端子と、前記電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子の製造方法であって、
前記壁部に前記電極端子を貫通させた状態で、前記壁部に前記電極端子を取り付ける端子取付工程と、
前記端子取付工程の後に、前記電極端子に接続された前記集電体を変形させる集電体変形工程と
を含む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、容器と、容器の壁部を貫通する電極端子と、電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
容器と、容器の壁部を貫通する電極端子と、電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子が広く知られている。そして、従来、電極端子と容器の壁部（蓋体）とを樹脂製の絶縁部材で接着して一体化した蓄電素子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−７６７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、電極端子が容器の壁部に対して正確な位置に固定できていないと、例えばバスバーに対して電極端子を正確な位置に配置することができないなどの不具合が生じる。しかしながら、上記従来の蓄電素子のように電極端子と容器の壁部とを一体化する構成においては、一体化を行った後に、当該壁部に対する電極端子の位置を修正するのは困難である。【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、容器の壁部に対して電極端子を正確な位置に固定することができる蓄電素子及びその製造方法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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子は、壁部を有する容器と、前記壁部を貫通する電極端子と、前記電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子であって、前記壁部と前記電極端子とは、前記壁部と前記電極端子との間に配置される中間部材とともに一体化されており、前記電極端子は、前記容器の外方に前記壁部の外面に沿って配置される第一平面と、前記容器の内方に前記壁部の内面に沿って配置され、前記集電体の外周に亘って前記集電体よりも張り出した面である第二平面とを有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明における蓄電素子によれば、容器の壁部に対して電極端子を正確な位置に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子の外観を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子の容器内方に配置されている構成要素を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材及び中間部材の構成を示す断面斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材の構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材及び負極端子部材を蓋体に配置する工程を示す斜視図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材を中間部材とともに蓋体と一体化する工程を示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材及び負極端子部材の正極集電体及び負極集電体を変形する工程を示す斜視図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材及び負極端子部材を電極体に接続する工程を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
電極端子が容器の壁部に対して正確な位置に固定できていないと、例えばバスバーに対して電極端子を正確な位置に配置することができないなどの不具合が生じる。バスバーに対して電極端子を正確な位置に配置することができないと、バスバーを電極端子に溶接する場合には溶接不良の要因になったり、それ以外の場合でもバスバーと電極端子との接続不良の要因になったりしてしまう虞がある。
【００１０】
しかしながら、上記従来の蓄電素子のように電極端子と容器の壁部とを一体化する構成においては、一体化を行った後に、当該壁部に対する電極端子の位置を修正するのは困難である。このため、電極端子と当該壁部とを一体化する際に、当該壁部に対して電極端子を正確な位置に固定することが望まれる。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、容器の壁部に対して電極端子を正確な位置に固定することができる蓄電素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子は、壁部を有する容器と、前記壁部を貫通する電極端子と、前記電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子であって、前記壁部と前記電極端子とは、前記壁部と前記電極端子との間に配置される中間部材とともに一体化されており、前記電極端子は、前記容器の外方に前記壁部の外面に沿って配置される第一平面と、前記容器の内方に前記壁部の内面に沿って配置され、前記集電体の外周に亘って前記集電体よりも張り出した面である第二平面とを有する。
【００１３】
これによれば、蓄電素子において、容器の壁部と電極端子とは、壁部と電極端子との間の中間部材とともに一体化されており、電極端子は、壁部の外面に沿って配置される第一平面と、壁部の内面に沿って配置され、集電体の外周に亘って張り出した第二平面とを有している。これにより、電極端子と容器の壁部とを一体化する際に、電極端子の第一平面と第二平面とを金型で挟み込むことで、容易に、壁部に対して電極端子を正確な位置に固定することができる。特に、第二平面は、集電体の外周に亘って張り出した面であるため、集電体の外周に亘って金型で押さえ込むことで、壁部に対して電極端子を安定して正確な位置に固定することができる。
【００１４】
また、前記電極端子と前記集電体とは、一体化されていることにしてもよい。
【００１５】
これによれば、電極端子と集電体とが一体化されているため、壁部に対して電極端子を正確な位置に固定するとともに、集電体も正確な位置に固定することができる。
【００１６】
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子の製造方法は、壁部を有する容器と、前記壁部を貫通する電極端子と、前記電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子の製造方法であって、前記壁部に前記電極端子を貫通させた状態で、前記壁部に前記電極端子を取り付ける端子取付工程を含み、前記端子取付工程は、前記電極端子の、前記容器の外方に前記壁部の外面に沿って配置される第一平面と、前記容器の内方に前記壁部の内面に沿って配置され前記集電体の外周に亘って前記集電体よりも張り出した面である第二平面とを挟持する挟持工程と、前記壁部と前記電極端子との間に中間部材を形成して、前記壁部と前記電極端子とを前記中間部材とともに一体成形する成形工程とを含む。
【００１７】
これによれば、蓄電素子の製造方法において、電極端子の第一平面と第二平面とを挟持する挟持工程と、容器の壁部と電極端子との間に中間部材を形成して、壁部と電極端子とを中間部材とともに一体成形する成形工程とを含む。なお、第一平面は、容器の壁部の外面に沿って配置される面であり、第二平面は、当該壁部の内面に沿って配置され、集電体の外周に亘って張り出した面である。これにより、電極端子と容器の壁部とを一体成形する際に、電極端子の第一平面と第二平面とを金型で挟み込むことで、容易に、壁部に対して電極端子を正確な位置に固定することができる。特に、第二平面は、集電体の外周に亘って張り出した面であるため、集電体の外周に亘って金型で押さえ込むことで、壁部に対して電極端子を安定して正確な位置に固定することができる。
【００１８】
また、さらに、前記端子取付工程の後に、前記電極端子に接続された前記集電体を変形させる集電体変形工程を含むことにしてもよい。
【００１９】
これによれば、容器の壁部に電極端子を取り付けた後に、電極端子に接続された集電体を変形させるため、壁部に対して電極端子を固定した状態で、集電体を変形させることができる。これにより、容易に精度良く集電体を変形させ、壁部に対して集電体を正確な位置に固定することができる。
【００２０】
また、壁部を有する容器と、電極端子と、前記電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子の製造方法であって、前記壁部に前記電極端子を貫通させた状態で、前記壁部に前記電極端子を取り付ける端子取付工程と、前記端子取付工程の後に、前記電極端子に接続された前記集電体を変形させる集電体変形工程とを含むことにしてもよい。
【００２１】
これによれば、容器の壁部に電極端子を取り付けた後に、電極端子に接続された集電体を変形させるため、壁部に対して電極端子を固定した状態で、集電体を変形させることができる。これにより、容易に精度良く集電体を変形させ、壁部に対して集電体を正確な位置に固定することができる。
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る蓄電素子について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程、製造工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は、模式図であり、寸法等は必ずしも厳密に図示したものではない。
【００２３】
なお、以下の説明及び図面中において、蓄電素子の電極体の巻回軸方向、集電体もしくは電極端子の並び方向、容器の短側面の対向方向、または、容器の長側面の長手方向をＸ軸方向と定義する。また、容器の長側面の対向方向、容器の短側面の短手方向、または、容器の厚さ方向をＹ軸方向と定義する。また、蓄電素子の上下方向（設置状態での重力の作用する方向）、集電体の脚の延設方向、容器の短側面の長手方向、または、容器の長側面の短手方向をＺ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。なお、使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられ、Ｚ軸方向は上下方向となることには限定されないが、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。また、以下の説明において、例えば、Ｘ軸方向プラス側とは、Ｘ軸の矢印方向側を示し、Ｘ軸方向マイナス側とは、Ｘ軸方向プラス側とは反対側を示す。Ｙ軸方向やＺ軸方向についても同様である。
【００２４】
（実施の形態）
まず、蓄電素子１０の構成について、説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の外観を模式的に示す斜視図である。また、図２は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の容器１００内方に配置されている構成要素を示す斜視図である。具体的には、同図は、蓄電素子１０から容器本体１１１を分離した状態での構成を示す斜視図である。
【００２６】
蓄電素子１０は、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であり、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である。例えば、蓄電素子１０は、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、またはプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）等の自動車用電源や、電子機器用電源、電力貯蔵用電源などに適用される。なお、蓄電素子１０は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよく、さらに、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもかまわない。また、本実施の形態では、矩形箱状（角型）の蓄電素子１０を図示しているが、蓄電素子１０の形状は、限定されず、円柱形状や長円柱形状等であってもよいし、ラミネート型の蓄電素子とすることもできる。
【００２７】
図１に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、正極端子部材２００と、負極端子部材３００とを備えている。また、図２に示すように、正極端子部材２００は、正極端子２１０と正極集電体２２０とを有し、負極端子部材３００は、負極端子３１０と負極集電体３２０とを有し、正極集電体２２０及び負極集電体３２０は、容器１００の内方に収容されている。また、蓄電素子１０は、容器１００の内方に電極体４００を備え、さらに、中間部材５００及び６００も備えている。
【００２８】
なお、上記の構成要素の他、正極集電体２２０及び負極集電体３２０の側方に配置されるスペーサ、容器１００内の圧力が上昇したときに当該圧力を開放するためのガス排出弁、または、電極体４００等を包み込む絶縁シートなどが配置されていてもよい。また、容器１００の内方には、電解液（非水電解質）なども封入されているが、図示は省略する。なお、当該電解液としては、蓄電素子１０の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、様々なものを選択することができる。
【００２９】
容器１００は、矩形筒状で底を備える容器本体１１１と、容器本体１１１の開口を閉塞する板状部材である蓋体１１０とで構成されている。また、容器１００は、電極体４００等を内部に収容後、蓋体１１０と容器本体１１１とが溶接等されることにより、内部を密封することができるものとなっている。なお、蓋体１１０及び容器本体１１１の材質は特に限定されず、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金など溶接可能な金属とすることができるが、樹脂を用いることもできる。ここで、蓋体１１０は、容器１００が有する壁部の一例である。
【００３０】
電極体４００は、正極板と負極板とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる蓄電要素（発電要素）である。ここで、電極体４００が有する正極板は、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属からなる長尺帯状の集電箔である正極基材層上に正極活物質層が形成されたものである。また、負極板は、銅や銅合金などの金属からなる長尺帯状の集電箔である負極基材層上に負極活物質層が形成されたものである。なお、正極活物質層及び負極活物質層に用いられる正極活物質及び負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能なものであれば、適宜公知の材料を使用できる。また、セパレータは、例えば樹脂からなる微多孔性のシートや、不織布を用いることができる。
【００３１】
そして、電極体４００は、正極板と負極板との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されたものが巻回されて形成されている。具体的には、電極体４００は、正極板と負極板とが、セパレータを介して、巻回軸（本実施の形態ではＸ軸方向に平行な仮想軸）の方向に互いにずらして巻回されている。そして、正極板及び負極板は、それぞれのずらされた方向の端縁部に、活物質が塗工されず（活物質層が形成されず）基材層が露出した部分（活物質未塗工部）を有している。つまり、電極体４００は、巻回軸方向の一端部（Ｘ軸方向マイナス側の端部）に、正極板の活物質未塗工部が積層されて束ねられた正極集束部４１０を有し、巻回軸方向の他端部（Ｘ軸方向プラス側の端部）に、負極板の活物質未塗工部が積層されて束ねられた負極集束部４２０を有している。
【００３２】
なお、本実施の形態では、電極体４００の断面形状として長円形状を図示しているが、楕円形状、円形状、多角形状などでもよい。また、電極体４００は巻回型に限らず、複数枚の平板状極板を積層したスタック型や、極板を蛇腹状に折り畳んだ形状などであってもよい。
【００３３】
正極端子部材２００は、電極体４００の正極板に電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。また、負極端子部材３００は、電極体４００の負極板に電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。つまり、正極端子部材２００及び負極端子部材３００は、電極体４００の正極集束部４１０及び負極集束部４２０にそれぞれ固定的に接続（接合）された金属製の端子部材である。これにより、正極端子部材２００及び負極端子部材３００は、電極体４００に蓄えられている電気を蓄電素子１０の外部空間に導出し、また、電極体４００に電気を蓄えるために蓄電素子１０の内部空間に電気を導入する。
【００３４】
具体的には、正極端子部材２００において、正極端子２１０は、正極集電体２２０が正極集束部４１０に接合されることで、正極集電体２２０を介して電極体４００の正極板に電気的に接続されている。また、負極端子部材３００において、負極端子３１０は、負極集電体３２０が負極集束部４２０に接合されることで、負極集電体３２０を介して電極体４００の負極板に電気的に接続されている。このように、正極端子２１０は、正極側の電極端子であり、負極端子３１０は、負極側の電極端子である。
【００３５】
また、正極端子部材２００及び負極端子部材３００は、電極体４００の上方に配置された蓋体１１０に取り付けられている。具体的には、正極端子部材２００及び負極端子部材３００は、中間部材５００及び６００とともに蓋体１１０と一体化（一体形成）されることにより、蓋体１１０に固定されている。つまり、正極端子部材２００において、蓋体１１０と正極端子２１０とが、蓋体１１０と正極端子２１０との間に配置される中間部材５００とともに一体化（一体形成）されている。また、負極端子部材３００において、蓋体１１０と負極端子３１０とが、蓋体１１０と負極端子３１０との間に配置される中間部材６００とともに一体化（一体形成）されている。
【００３６】
このような構成により、電極体４００が、正極端子部材２００及び負極端子部材３００によって蓋体１１０から吊り下げられた状態で保持（支持）され、振動や衝撃などによる揺れが抑制される。なお、この正極端子部材２００及び負極端子部材３００の詳細な構成についての説明は、後述する。
【００３７】
中間部材５００及び６００は、少なくともその一部が、蓋体１１０と正極端子部材２００及び負極端子部材３００との間に配置されて、蓋体１１０と正極端子部材２００及び負極端子部材３００とを絶縁する樹脂等の絶縁性の部材である。また、中間部材５００及び６００は、蓋体１１０と正極端子部材２００及び負極端子部材３００と一体化されており、容器１００の気密性を保つ機能も有している。
【００３８】
具体的には、中間部材５００は、正極端子部材２００の正極端子２１０の一部（後述の第一平面２１１ａ及び第二平面２１２ａ）を露出させた状態で正極端子２１０を保持している。同様に、中間部材６００は、負極端子部材３００の負極端子３１０の一部を露出させた状態で負極端子３１０を保持している。そして、中間部材５００は、例えばインサート成形によって、蓋体１１０及び正極端子２１０とともに一体成形されている。同様に、中間部材６００は、例えばインサート成形によって、蓋体１１０及び負極端子３１０とともに一体成形されている。このため、中間部材５００及び中間部材６００は、インサート成形可能な樹脂から形成された樹脂部材である。
【００３９】
なお、中間部材５００及び６００に使用される樹脂としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、フェノール樹脂などが挙げられる。また、樹脂部材は、一種類の樹脂材料からなるものだけでなく、複数の樹脂材料を組み合わせたもの、樹脂材料とエラストマー材料とを組み合わせたもの、樹脂材料に粒子状または繊維状の無機材料を添加したものから形成されていてもよい。また、中間部材５００及び６００は、蓋体１１０よりも剛性が低い部材で形成されているのが好ましい。なお、中間部材５００または６００は、蓋体１１０と正極端子部材２００または負極端子部材３００とを絶縁する必要がない、あるいは他の部材によって絶縁されている場合には、絶縁性を有していなくともかまわない。例えば、容器１００と正極端子部材２００または負極端子部材３００とを導通させるような場合には、中間部材５００または６００は、絶縁性を有していなくともかまわない。
【００４０】
ここで、正極端子部材２００及び中間部材５００と、負極端子部材３００及び中間部材６００の具体的な構成について、以下に、詳細に説明する。なお、正極端子部材２００及び中間部材５００と、負極端子部材３００及び中間部材６００とは、同様の構成を有しているため、以下では、正極端子部材２００及び中間部材５００の構成について説明し、負極端子部材３００及び中間部材６００の構成の説明は省略または簡略化する。
【００４１】
図３は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材２００及び中間部材５００の構成を示す断面斜視図である。具体的には、同図は、図２に示された正極端子部材２００及び中間部材５００をＩＩＩ−ＩＩＩ線を含むＸＺ平面に平行な平面で切断した場合の断面を示す斜視図である。なお、同図では、電極体４００を省略して図示している。また、図４は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材２００の構成を示す斜視図である。具体的には、同図の（ａ）は、正極端子部材２００を斜め上方から見た場合の構成を示し、同図の（ｂ）は、正極端子部材２００を斜め下方から見た場合の構成を示している。なお、本実施の形態では、正極集電体２２０は、蓋体１１０に対して取り付けられた後に変形されて形成される。同図は、変形後の正極集電体２２０を備える正極端子部材２００を示している。
【００４２】
まず、正極端子部材２００の構成について、詳細に説明する。これらの図に示すように、正極端子部材２００は、蓋体１１０を貫通する正極端子２１０と、正極端子２１０に接続された正極集電体２２０とを備えている。ここで、正極端子２１０と正極集電体２２０とは、連続した１つの部材である。つまり、正極端子部材２００は、１つの部材が加工されて形成されたものであり、正極端子２１０と正極集電体２２０とは、一体化されている。なお、一体化する場合、正極端子２１０と正極集電体２２０とは、かしめや溶接等で接合されたものではないことが好ましい。つまり、正極端子部材２００は、別部品の正極端子２１０と正極集電体２２０とが接合等で加工されて構成されるよりも、１つの部品が加工されて構成される方が、部品点数を少なくして簡易に製造することができるため好ましい。そして、正極端子２１０は、第一端子部２１１と第二端子部２１２とを有し、正極集電体２２０は、第一集電部２２１と第二集電部２２２と第三集電部２２３とを有している。
【００４３】
第一端子部２１１は、正極端子２１０の上部に配置される、正極端子２１０の本体を構成する平板状の部位であり、バスバーなどの外部の導電部材と接続される。具体的には、第一端子部２１１は、蓋体１１０の上方かつ中間部材５００の内方に配置されており、バスバーと溶接によって接合される。さらに具体的には、第一端子部２１１は、第一平面２１１ａを有しており、第一平面２１１ａにバスバーが溶接接合される。ここで、第一平面２１１ａは、正極端子２１０の上面（Ｚ軸方向プラス側の平面）であり、容器１００の外方に、蓋体１１０の外面に沿って配置されている。つまり、第一平面２１１ａは、正極端子部材２００が有する面のうちの外方に露出している面であり、具体的には、中間部材５００の上側から露出している面である。また、第一平面２１１ａは、中間部材５００の上面と面一になるように形成されている。
【００４４】
なお、本実施の形態では、正極端子２１０の上面の全面に第一平面２１１ａが形成されているが、これには限定されず、正極端子２１０の上面の一部の面に第一平面２１１ａとしての平面が形成されている構成でもかまわない。また、第一平面２１１ａは、中間部材５００の上面と面一になっていなくともよい。また、第一端子部２１１は、第一平面２１１ａを有していればよく、その形状は特に限定されない。また、第一端子部２１１と導電部材との接続形態についても、特に限定されない。例えば、第一端子部２１１は、ボルト部を有しており、当該ボルト部がナットと締結されることによって、第一端子部２１１とバスバーとが接続されることにしてもよい。
【００４５】
第二端子部２１２は、正極端子２１０の下部に配置される、蓋体１１０を貫通する円柱状の部位であり、正極集電体２２０の第一集電部２２１の上方に配置される。具体的には、第二端子部２１２は、第一端子部２１１と第一集電部２２１との間に配置され、第一端子部２１１と第一集電部２２１とを接続する。また、第二端子部２１２は、蓋体１１０に形成された円形状の貫通孔である開口部１１０ａに挿入され、かつ、周囲を中間部材５００に囲まれて配置されている。
【００４６】
ここで、第二端子部２１２は、容器１００の内方に蓋体１１０の内面に沿って配置され、正極集電体２２０の第一集電部２２１の外周に亘って第一集電部２２１よりも張り出した面である第二平面２１２ａを有している。つまり、第二平面２１２ａは、正極端子２１０の下面（Ｚ軸方向マイナス側の平面）であり、第一集電部２２１の外周の全周に亘って張り出すように（外周の全周を囲うように）形成されている。具体的には、第二平面２１２ａは、正極端子２１０が有する面のうちの、中間部材５００の下側から容器１００の内方に向けて露出している面であり、円環状（ドーナツ形状）を有している。また、第二平面２１２ａは、中間部材５００の下面と面一になるように形成されている。
【００４７】
なお、第二平面２１２ａは、円環状でなく、矩形の環状など多角形状に形成されていてもよい。また、第二平面２１２ａは、中間部材５００の下面と面一になっていなくともよい。また、第二端子部２１２は、第二平面２１２ａを有していればよく、その形状は特に限定されない。例えば、第二端子部２１２は、楕円柱状、長円柱状、多角柱状などであってもかまわない。この場合、蓋体１１０の開口部１１０ａは、第二端子部２１２の外形状に対応した形状であるのが好ましい。また、開口部１１０ａは、貫通孔には限定されず、半円形状や矩形状に切り欠いた切り欠き（蓋体１１０の辺を含んで切り欠かれたもの）などであってもよい。
【００４８】
第一集電部２２１は、正極集電体２２０の上端部に配置される略円柱状の部位であり、正極端子２１０の第二端子部２１２に接続されている。また、第一集電部２２１は、正極端子部材２００の中で最も径が小さい部位である。つまり、第一集電部２２１が、第二端子部２１２よりも径が小さく、かつ、第二端子部２１２と同軸に配置されることで、第一集電部２２１の外周に亘って第一集電部２２１よりも張り出した位置に第二平面２１２ａが形成されている。なお、第一集電部２２１は、第二端子部２１２と同軸でなくともよく、また、形状も特に限定されず、略楕円柱状、略長円柱状、多角柱状などであってもかまわない。
【００４９】
第二集電部２２２は、正極集電体２２０の上部かつ第一集電部２２１の下方に配置される部位であり、扁平形状を有している。具体的には、第二集電部２２２は、上端縁が第一集電部２２１の下端縁と同形状で、下方に向けてＸ軸方向に広がり、かつ、Ｙ軸方向に狭まった形状を有している。
【００５０】
第三集電部２２３は、第二集電部２２２の下方に配置される平板状の部位であり、下方に向けて延設され、電極体４００に接続される。つまり、第三集電部２２３は、正極集電体２２０の電極体４００側（下側）に配置された長尺状の部位であり、電極体４００に電気的及び機械的（物理的）に接続される。具体的には、第三集電部２２３は、電極体４００の正極集束部４１０に沿って延設されて配置され、Ｙ軸方向マイナス側の側面が、抵抗溶接、超音波溶接などの溶接やかしめなどによって、正極集束部４１０のＹ軸方向プラス側の側面に接合される。これにより、正極集電体２２０が電極体４００の正極板に電気的に接続される。
【００５１】
また、第三集電部２２３は、幅（Ｘ軸方向の幅）の最大が、第二端子部２１２の外径（または、後述の中間部材５００の第三中間部５３０の内径）よりも大きく、かつ、蓋体１１０の開口部１１０ａの内径と同等かそれよりも大きく形成されている。つまり、第三集電部２２３は、後述の通り、蓋体１１０の開口部１１０ａに挿入された後に加工されて形成されるため、当該幅の最大を、開口部１１０ａの開口の最大値よりも大きく形成することができる。これにより、第三集電部２２３の当該幅を大きくして、正極集束部４１０との接触面積を確保することができる。
【００５２】
ここで、正極端子部材２００（正極端子２１０及び正極集電体２２０）の材質は限定されないが、例えば、電極体４００の正極基材層と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属で形成されている。また、負極端子部材３００（負極端子３１０及び負極集電体３２０）についても、材質は限定されないが、例えば、電極体４００の負極基材層と同様、銅または銅合金などの金属で形成されている。
【００５３】
なお、正極端子部材２００または負極端子部材３００は、第一端子部、第二端子部、第一集電部、第二集電部及び第三集電部のいずれかが異なる材質で形成されるなど、複数の部材から構成されていてもかまわない。この場合、正極端子部材２００または負極端子部材３００は、これら複数の部材が一体化されて形成される。特に、負極端子部材３００については、バスバーとの溶接のし易さやコスト低減等の観点から、負極端子３１０の第一端子部は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成されるのが好ましい。このため、負極端子部材３００については、負極端子３１０の第一端子部はアルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成され、それ以外（負極端子３１０の第二端子部及び負極集電体３２０）は、銅または銅合金などで形成されるのが好ましい。
【００５４】
次に、中間部材５００の構成について、詳細に説明する。中間部材５００は、少なくとも一部が蓋体１１０と正極端子２１０との間に配置される封止部材（ガスケット）の機能を有し、蓋体１１０及び正極端子２１０とともに一体化されている。図３に示すように、中間部材５００は、第一中間部５１０と、第二中間部５２０と、第三中間部５３０と、第四中間部５４０とを備えている。ここで、中間部材５００は、樹脂部材からなる一体物である。つまり、中間部材５００は、第一中間部５１０と第二中間部５２０と第三中間部５３０と第四中間部５４０とが一体化されて形成された、連続した１つの部材である。
【００５５】
第一中間部５１０は、正極端子２１０の第一端子部２１１を周囲から包むように、第一端子部２１１の外周に配置される環状の部位である。つまり、第一中間部５１０は、第一端子部２１１の全周を囲む壁であり、当該全周に密着して配置されている。この第一中間部５１０によって、第一端子部２１１の周囲における他の部材との絶縁性を確保し、かつ、第一端子部２１１が第二端子部２１２まわりに回転するのを抑制することができている。
【００５６】
第二中間部５２０は、第一中間部５１０の下方、かつ、蓋体１１０と第一端子部２１１との間に配置される平板状の部位である。具体的には、第二中間部５２０は、蓋体１１０の上面と第一端子部２１１の下面とに密着して配置されている。これにより、第二中間部５２０は、蓋体１１０と第一端子部２１１とを絶縁し、かつ、蓋体１１０と第一端子部２１１との間の隙間を埋めて漏れを防止することができている。
【００５７】
また、蓋体１１０の上面の第二中間部５２０が配置される位置には、円形状の凹部１１０ｂが形成されている（後述の図５の（ａ）参照）。そして、第二中間部５２０は、この凹部１１０ｂと嵌合する円形状の凸部５２１を有している。この凸部５２１により、第二中間部５２０が第二端子部２１２まわりに回転するのを抑制し、これによって第一中間部５１０及び第一端子部２１１が第二端子部２１２まわりに回転するのを抑制することができている。なお、凹部１１０ｂ及び凸部５２１の形状は、円形状には限定されず、楕円形状、長円形状、多角形状などどのような形状でもかまわない。
【００５８】
第三中間部５３０は、第二中間部５２０の下方、かつ、正極端子２１０の第二端子部２１２を周囲から囲うように、第二端子部２１２の外周に配置される円筒状の部位である。具体的には、第三中間部５３０は、蓋体１１０の開口部１１０ａ内に、開口部１１０ａの内面と第二端子部２１２の外面とに密着して配置されている。これにより、第三中間部５３０は、蓋体１１０と第二端子部２１２とを絶縁し、かつ、蓋体１１０と第二端子部２１２との間の隙間を埋めて漏れを防止することができている。
【００５９】
第四中間部５４０は、第三中間部５３０及び蓋体１１０の下方、かつ、第二端子部２１２を周囲から囲うように、第二端子部２１２の外周に配置される円環状の部位である。具体的には、第四中間部５４０は、蓋体１１０の下面と第二端子部２１２の外面とに密着して配置されている。これにより、第四中間部５４０は、蓋体１１０と第二端子部２１２とを絶縁し、かつ、蓋体１１０と第二端子部２１２との間の隙間を埋めて漏れを防止することができている。なお、第四中間部５４０は、下面が、第二端子部２１２の第二平面２１２ａと面一になるように形成されている。つまり、第四中間部５４０の下面と第二平面２１２ａとは、境界部分が連続するように配置されている。
【００６０】
次に、図５〜図８を用いて、蓄電素子１０の製造方法について説明する。なお、以下では、蓄電素子１０の製造方法のうち、正極端子部材２００及び負極端子部材３００を容器１００の蓋体１１０に取り付ける工程を中心に説明する。
【００６１】
図５は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材２０１及び負極端子部材３０１を蓋体１１０に配置する工程を示す斜視図である。また、図６は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材２０１を、中間部材５００とともに蓋体１１０と一体化する工程を示す断面図である。また、図７は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材２０１及び負極端子部材３０１の正極集電体２３０及び負極集電体３３０を変形する工程を示す斜視図である。また、図８は、本発明の実施の形態に係る正極端子部材２００及び負極端子部材３００を電極体４００に接続する工程を示す斜視図である。
【００６２】
まず、図５の（ａ）に示すように、正極端子部材２０１及び負極端子部材３０１を、蓋体１１０に対して配置する。ここで、正極端子部材２０１は、上述の正極端子部材２００に変形される前（正極集電体２２０に変形される前）の状態を示す部材であり、平板状の正極集電体２２０に代えて、棒状の正極集電体２３０を有している。正極集電体２３０は、正極集電体２２０における第一集電部２２１が、第三集電部２２３の下端部の位置まで下方へ延設されたような形状を有している。負極端子部材３０１についても同様に、負極端子部材３００における平板状の負極集電体３２０に代えて、棒状の負極集電体３３０を有している。なお、正極端子部材２０１及び負極端子部材３０１は、正極端子２１０及び負極端子３１０も有しているが、正極端子部材２００及び負極端子部材３００が有するものと同じ構成であるため、詳細については省略する。
【００６３】
そして、図５の（ｂ）に示すように、正極端子部材２０１及び負極端子部材３０１は、正極集電体２３０及び負極集電体３３０が蓋体１１０の開口部１１０ａ及び１１０ｃに挿入されて、図６の（ａ）に示すような蓋体１１０の所定位置に配置される。ここで、図６の（ａ）〜図６の（ｄ）は、蓋体１１０に正極端子２１０を貫通させた状態で、蓋体１１０に正極端子２１０を取り付ける端子取付工程の一例を示している。なお、図６の（ａ）〜図６の（ｄ）は、正極側について示しているが、負極側についても同様である。
【００６４】
そして、図６の（ｂ）に示すように、第一金型７１０を、正極端子２１０の上方から第一平面２１１ａと当接するように配置し、かつ、第二金型７２０を、正極端子２１０の下方から第二平面２１２ａと当接するように配置する。つまり、同図は、第一金型７１０と第二金型７２０とで、第一平面２１１ａと第二平面２１２ａとを挟持する挟持工程の一例を示している。なお、第二平面２１２ａは、正極集電体２３０の外周の全周に亘って正極集電部２３０よりも張り出した平面であり、第二金型７２０は、正極集電体２３０の全周に亘って第二平面２１２ａに当接して配置される。
【００６５】
ここで、第一金型７１０は、第一端子部２１１の外周を覆うように当該外周との間に隙間を空けた状態で、蓋体１１０の上面にも当接して配置される。また、第二金型７２０は、第二端子部２１２の外周を覆うように当該外周との間に隙間を空けた状態で、蓋体１１０の下面にも当接して配置される。これにより、第一金型７１０と第二金型７２０とは、正極端子２１０の外周との間に隙間を空けた状態で、正極端子２１０及び蓋体１１０を上下両側から挟持して拘束する。
【００６６】
そして、図６の（ｃ）に示すように、第一金型７１０及び第二金型７２０と正極端子２１０の外周との間の隙間、及び、蓋体１１０と正極端子２１０との間の隙間に、樹脂が注入されて、中間部材５００が形成される。つまり、インサート成形によって、第一中間部５１０と第二中間部５２０と第三中間部５３０と第四中間部５４０とからなる中間部材５００が形成される。なお、蓋体１１０の凹部１１０ｂにも樹脂が注入されて、第二中間部５２０の凸部５２１が形成される。このように、同図は、蓋体１１０と正極端子２１０との間に中間部材５００を形成して、蓋体１１０と正極端子２１０とを中間部材５００とともに一体成形する成形工程の一例を示している。
【００６７】
なお、第二金型７２０は、正極集電体２３０の全周に亘って第二平面２１２ａに当接して配置されているため、インサート成形の際に、樹脂が、第二平面２１２ａよりも下方へ流れ落ちるのを防止することができている。
【００６８】
そして、図６の（ｄ）に示すように、正極端子２１０から、第一金型７１０及び第二金型７２０が取り外され、図７の（ａ）に示すような状態となる。以上のようにして、正極端子部材２０１及び負極端子部材３０１において、蓋体１１０と正極端子２１０及び負極端子３１０とが、蓋体１１０と正極端子２１０及び負極端子３１０との間に配置される中間部材５００及び６００とともに一体化される。
【００６９】
次に、図７の（ｂ）に示すように、正極端子部材２０１及び負極端子部材３０１の正極集電体２３０及び負極集電体３３０が、正極集電体２２０及び負極集電体３２０に変形されて、正極端子部材２００及び負極端子部材３００が形成される。具体的には、棒状の正極集電体２３０及び負極集電体３３０が、プレス加工等によって、平板状の正極集電体２２０及び負極集電体３２０に変形される。このように、同図は、端子取付工程の後に、正極端子２１０及び負極端子３１０に接続された正極集電体２３０及び負極集電体３３０を変形させる集電体変形工程の一例を示している。
【００７０】
そして、図８に示すように、正極端子部材２００及び負極端子部材３００の正極集電体２２０及び負極集電体３２０が、電極体４００の正極集束部４１０及び負極集束部４２０に接合される。つまり、正極集電体２２０及び負極集電体３２０が平板状に形成されることで、正極集束部４１０及び負極集束部４２０との接触面積を確保し、また、正極集束部４１０及び負極集束部４２０との接合を容易に行うことができる。
【００７１】
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、容器１００の蓋体１１０と正極端子２１０とは、蓋体１１０と正極端子２１０との間の中間部材５００とともに一体化されており、正極端子２１０は、第一平面２１１ａと第二平面２１２ａとを有している。なお、第一平面２１１ａは、蓋体１１０の外面に沿って配置される面であり、第二平面２１２ａは、蓋体１１０の内面に沿って配置され、正極集電体２２０の外周に亘って正極集電部２２０よりも張り出した面である。また、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の製造方法によれば、正極端子２１０の第一平面２１１ａと第二平面２１２ａとを挟持する挟持工程と、蓋体１１０と正極端子２１０との間に中間部材５００を形成して、蓋体１１０と正極端子２１０とを中間部材５００とともに一体成形する成形工程とを含む。
【００７２】
これにより、正極端子２１０と蓋体１１０とを一体成形する際に、第一平面２１１ａと第二平面２１２ａとを金型（第一金型７１０及び第二金型７２０）で挟み込むことで、容易に、蓋体１１０に対して正極端子２１０を正確な位置（角度）に固定することができる。特に、第二平面２１２ａは、正極集電体２２０の外周に亘って正極集電部２２０よりも張り出した面であるため、正極集電体２２０の外周に亘って当該金型で押さえ込むことで、蓋体１１０に対して正極端子２１０を安定して正確な位置に固定することができる。これによって、例えば、正極端子２１０にバスバーを溶接する構成の場合には、容易に正極端子２１０の平行度を出すことができるため、正極端子２１０とバスバーとの溶接時に、溶接不良の発生を抑制することができる。
【００７３】
また、正極端子２１０と正極集電体２２０とが一体化されているため、蓋体１１０に対して正極端子２１０を正確な位置に固定するとともに、正極集電体２２０も正確な位置に固定することができる。
【００７４】
また、蓋体１１０に正極端子２１０を取り付けた後に、正極端子２１０に接続された正極集電体２３０を変形させるため、蓋体１１０に対して正極端子２１０を固定した状態で、正極集電体２３０を変形させることができる。これにより、容易に精度良く正極集電体２３０を変形させ、蓋体１１０に対して正極集電体２２０を正確な位置に固定することができる。
【００７５】
また、上述のように第二金型７２０を正極端子２１０に対して配置する際には、第二金型７２０を配置するためのスペースが必要であるが、変形後の正極集電体２２０は平板状の形状を有しているため、第二金型７２０の配置スペースが確保できない場合がある。これに対し、変形前の正極集電体２３０は棒状の形状であるため、この形状であれば、第二金型７２０の配置スペースを確保することができる場合がある。つまり、変形後の正極集電体２２０の形状では正極端子２１０を押える金型の配置スペースが確保できない場合でも、変形前の正極集電体２３０の形状であれば、当該金型の配置スペースを確保することができる場合がある。これにより、正極集電体２２０の配置や形状が当該金型によって制限されることを抑制することができる。このように、正極集電体２２０の配置や形状の自由度を向上させることで、容器１００内のスペースを最大限に利用でき、蓄電素子１０の大容量化または小型化を実現することができる。
【００７６】
なお、負極端子部材３００についても、正極端子部材２００と同様の構成を有するため、同様の効果を奏することができる。
【００７７】
以上、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００７８】
例えば、上記実施の形態では、正極端子部材２００及び負極端子部材３００は、容器１００の蓋体１１０に取り付けられることとした。しかし、正極端子部材２００及び負極端子部材３００のうちの少なくとも１つが、容器１００の蓋体１１０以外の壁部（容器本体１１１のいずれかの壁部）に取り付けられている構成でもかまわない。
【００７９】
また、上記実施の形態では、インサート成形によって、蓋体１１０と正極端子２１０及び負極端子３１０とが中間部材５００及び６００とともに一体化されていることとした。また、中間部材５００及び６００は、インサート成形可能な樹脂から形成された樹脂部材であることとした。しかし、当該一体化の手法は、インサート成形には限定されない。また、中間部材５００及び６００のうちの少なくとも１つが、樹脂以外の部材であってもかまわない。
【００８０】
また、上記実施の形態では、蓋体１１０に電極端子（正極端子２１０、負極端子３１０）を取り付ける端子取付工程の後に、集電体（正極集電体２３０、負極集電体３３０）を変形する集電体変形工程を行うこととした。しかし、当該端子取付工程の前に、当該集電体変形工程を行うことにしてもよい。
【００８１】
また、上記実施の形態では、端子取付工程において、電極端子の第一平面と第二平面とを挟持する挟持工程、及び、蓋体１１０と電極端子とを中間部材とともに一体成形する成形工程を行った後に、集電体変形工程を行うこととした。しかし、端子取付工程において、挟持工程及び成形工程を行うことなく蓋体１１０に電極端子を取り付け、その後に、集電体変形工程を行うことにしてもよい。
【００８２】
また、上記実施の形態では、正極端子部材２００及び負極端子部材３００ともに、上記の構成を有していることとした。しかし、正極端子部材２００及び負極端子部材３００の少なくとも１つが上記の構成を有していればよい。
【００８３】
また、上記実施の形態では、蓄電素子１０は、１つの電極体４００しか備えていないこととした。しかし、蓄電素子１０は、２つ以上の電極体を備えていることにしてもよい。この場合、集電体は、当該電極体に対応した形状で構成され、変形（加工）される。
【００８４】
また、本発明は、このような蓄電素子１０として実現することができるだけでなく、蓄電素子１０が備える正極端子部材２００（正極端子２１０、正極集電体２２０）または負極端子部材３００（負極端子３１０、負極集電体３２０）としても実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、容器の壁部に対して電極端子を正確な位置に固定することができる蓄電素子等に適用できる。
【符号の説明】
【００８６】
１０  蓄電素子
１００  容器
１１０  蓋体
２１０  正極端子
２１１ａ  第一平面
２１２ａ  第二平面
２２０、２３０  正極集電体
３１０  負極端子
３２０、３３０  負極集電体
４００  電極体
５００、６００  中間部材
【図１】
2017159760.tif 000003
【図２】
2017159760.tif 000004
【図３】
2017159760.tif 000005
【図４】
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【図５】
2017159760.tif 000007
【図６】
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【図７】
2017159760.tif 000009
【図８】
2017159760.tif 000010
【国際調査報告】
2017159760.tif 000011
2017159760.tif 000012
2017159760.tif 000013