(57)【要約】【課題】継続使用による寿命性能の低下を抑制することができる蓄電素子を提供する。【解決手段】正極と負極とを有する発電要素１１２と、発電要素１１２が収容された容器１１０とを備える蓄電素子１００であって、容器１１０は、金属または金属イオンと反応して化合物を生成し負極に被膜を形成させるガスを、容器１１０の外方から内方に供給するための貫通孔であるガス供給孔１１１ａが形成された壁を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と負極とを有する発電要素と、前記発電要素が収容された容器とを備える蓄電素子であって、
前記容器は、金属または金属イオンと反応して化合物を生成し前記負極に被膜を形成させるガスを、前記容器の外方から内方に供給するための貫通孔であるガス供給孔が形成された壁を有する
蓄電素子。
【請求項２】
前記ガス供給孔は、前記発電要素の上方に形成される
請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記ガス供給孔が形成された壁は、前記容器を載置した場合に、前記容器の上部に配置される壁である
請求項２に記載の蓄電素子。
【請求項４】
さらに、
前記ガスが供給される経路に配置され、前記容器内方の液体の前記容器外方への流出を抑制する多孔質状物質を備える
請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項５】
前記蓄電素子は、リチウムイオン電池であり、
前記壁には、金属リチウムまたはリチウムイオンと反応して化合物を生成し前記負極に被膜を形成させる二酸化炭素が前記ガスとして供給される前記ガス供給孔が形成されている
請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項６】
複数の請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電素子と、
前記複数の蓄電素子の容器の壁に形成された複数の前記ガス供給孔を繋ぐ接続管と、
前記接続管を介して、前記ガスを前記複数の蓄電素子に供給するガス供給部と
を備える蓄電素子システム。
【請求項７】
さらに、
前記ガス供給部のガス出口に配置され、前記複数の蓄電素子に供給するガスを一定圧力に調整する調整弁を備える
請求項６に記載の蓄電素子システム。
【請求項８】
前記接続管は、前記複数の蓄電素子のそれぞれのガス供給孔と前記ガス供給部との間の長さが等しくなるように配置されている
請求項６または７に記載の蓄電素子システム。
【請求項９】
前記接続管は、前記蓄電素子のガス供給孔と前記ガス供給部との間の長さが長いほど、内径が太くなるように形成されている
請求項６または７に記載の蓄電素子システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン電池などの蓄電素子に関し、特に、寿命性能の低下を抑制することができる蓄電素子及び蓄電素子システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、世界的な環境問題への取り組みとして、ガソリン自動車からハイブリッド自動車または電気自動車への転換が推進されたり、電動自転車が普及するなど、リチウムイオン電池などの各種蓄電素子が広く活用されている。このような蓄電素子においては、長寿命化のために、寿命性能の低下を抑制することが重要である。
【０００３】
このため、従来、蓄電素子の製造時に、蓄電素子の容器内部に二酸化炭素を封入しておくことで、電極表面に被膜を形成させ、寿命性能の低下を抑制する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】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３５１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の蓄電素子においても、継続使用によって寿命性能は低下していくという問題がある。つまり、当該従来の蓄電素子を継続使用することで、蓄電素子の容器内部に封入されている二酸化炭素が減少し、寿命性能が低下していく。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、継続使用による寿命性能の低下を抑制することができる蓄電素子及び蓄電素子システム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】
【０００７】
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、正極と負極とを有する発電要素と、前記発電要素が収容された容器とを備える蓄電素子であって、前記容器は、金属または金属イオンと反応して化合物を生成し前記負極に被膜を形成させるガスを、前記容器の外方から内方に供給するための貫通孔であるガス供給孔が形成された壁を有する。
【０００８】
これによれば、容器の壁には、負極に被膜を形成させるガスを容器の外方から内方に供給するための貫通孔であるガス供給孔が形成されている。これにより、蓄電素子を継続使用中であっても、容器の内方に二酸化炭素などの当該ガスを注入し続けることができ、当該ガスの減少を防ぐことができる。ここで、例えば二酸化炭素などの当該ガスが負極に吸収されると、負極中のリチウムなどと反応して、Ｌｉ２ＣＯ３などの負極表面被膜の一部を形成する。そして、この形成された負極表面被膜は、電解液の分解抑制効果があるため、蓄電素子の寿命性能の低下を抑制することができる。このため、当該蓄電素子において、当該ガスが減少して負極への被膜の形成が妨げられるようなことがなく、継続使用による寿命性能の低下を抑制することができる。
【０００９】
また、好ましくは、前記ガス供給孔は、前記発電要素の上方に形成される。
【００１０】
これによれば、ガス供給孔は、発電要素の上方に形成されている。つまり、二酸化炭素などの負極に被膜を形成させるガスは、比重が重いため、容器内方に注入された後に下降する。このため、ガス供給孔を発電要素の上方に形成することで、当該ガスを発電要素の負極に吸収させることができ、効率良く負極に被膜を形成させることができる。これにより、当該蓄電素子において、効率良く負極に被膜を形成させ、継続使用による寿命性能の低下を抑制することができる。
【００１１】
また、好ましくは、前記ガス供給孔が形成された壁は、前記容器を載置した場合に、前記容器の上部に配置される壁である。
【００１２】
これによれば、ガス供給孔は、容器の上壁に形成されている。このため、ガス供給孔を容器の上壁に形成することで、当該ガスが容器内の全体に広がることができ、効率良く負極に被膜を形成させることができる。これにより、当該蓄電素子において、効率良く負極に被膜を形成させ、継続使用による寿命性能の低下を抑制することができる。
【００１３】
また、好ましくは、さらに、前記ガスが供給される経路に配置され、前記容器内方の液体の前記容器外方への流出を抑制する多孔質状物質を備える。
【００１４】
これによれば、蓄電素子は、ガスが供給される経路に、容器内の電解液が容器外方へ流出することを抑制する多孔質状物質を備えている。これにより、容器の壁にガス供給孔が形成されていても、当該ガス供給孔から電解液が外方へ流出するのを防ぐことができ、継続使用による寿命性能の低下を抑制することができる。
【００１５】
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システムは、複数の蓄電素子と、前記複数の蓄電素子の容器の壁に形成された複数の前記ガス供給孔を繋ぐ接続管と、前記接続管を介して、前記ガスを前記複数の蓄電素子に供給するガス供給部とを備える。
【００１６】
これによれば、蓄電素子システムは、容器の壁にガス供給孔が形成された複数の蓄電素子と、当該ガス供給孔を繋ぐ接続管と、当該接続管を介してガスを複数の蓄電素子に供給するガス供給部とを備えている。つまり、複数の蓄電素子を継続使用中に、当該複数の蓄電素子の容器内方に継続してガスを注入し続けることができ、当該複数の蓄電素子について容器内方の当該ガスの減少を防ぐことができる。このため、蓄電素子システムが備える当該複数の蓄電素子において、当該ガスが減少して負極への被膜の形成が妨げられるようなことがなく、継続使用による寿命性能の低下を抑制することができる。
【００１７】
また、好ましくは、さらに、前記ガス供給部のガス出口に配置され、前記複数の蓄電素子に供給するガスを一定圧力に調整する調整弁を備える。
【００１８】
これによれば、蓄電素子システムは、ガス供給部のガス出口に、ガスの圧力を一定に調整する調整弁を備えている。これにより、時間が経過しても同じ圧力で複数の蓄電素子に当該ガスを供給し続けることができるため、蓄電素子システムが備える当該複数の蓄電素子において、継続使用による寿命性能の低下を抑制することができる。
【００１９】
また、好ましくは、前記接続管は、前記複数の蓄電素子のそれぞれのガス供給孔と前記ガス供給部との間の長さが等しくなるように配置されている。
【００２０】
これによれば、接続管は、複数の蓄電素子のそれぞれのガス供給孔とガス供給部との間の長さが等しくなるように、配管の長さが定められて形成されている。これにより、ガス供給部から接続管を通ってガス供給孔に流れるガスの圧力損失が、複数の蓄電素子それぞれにおいて同等になるため、複数の蓄電素子それぞれに供給されるガスの圧力を同等にすることができる。このため、蓄電素子システムが備える当該複数の蓄電素子において、継続使用による寿命性能の低下を抑制しつつ当該寿命性能のばらつきを小さくすることができる。
【００２１】
また、好ましくは、前記接続管は、前記蓄電素子のガス供給孔と前記ガス供給部との間の長さが長いほど、内径が太くなるように形成されている。
【００２２】
これによれば、接続管は、ガス供給孔とガス供給部との間の長さが長いほど、内径が太くなるように形成されている。これにより、ガス供給孔とガス供給部との間の長さが異なる場合でも、ガス供給部から接続管を通ってガス供給孔に流れるガスの圧力損失が、複数の蓄電素子それぞれにおいて同等になるため、複数の蓄電素子それぞれに供給されるガスの圧力を同等にすることができる。このため、蓄電素子システムが備える当該複数の蓄電素子において、継続使用による寿命性能の低下を抑制しつつ当該寿命性能のばらつきを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、リチウムイオン電池などの蓄電素子において、継続使用による寿命性能の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る蓄電素子システムの外観を模式的に示す斜示図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る蓄電素子の容器の壁の一部を省略して構成を模式的に示す斜示図である。
【図３Ａ】本発明の実施の形態に係る蓄電素子が奏する効果を説明するための図である。
【図３Ｂ】本発明の実施の形態に係る蓄電素子システムが奏する効果を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態の変形例１に係る蓄電素子システムを説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態の変形例２に係る蓄電素子システムを説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態の変形例３に係る蓄電素子を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
まず、当該蓄電素子を複数個備える蓄電素子システムの構成について、説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子システム１０の外観を模式的に示す斜示図である。
【００２８】
蓄電素子システム１０は、複数の蓄電素子の継続使用による寿命性能の低下を抑制するための装置である。同図に示すように、蓄電素子システム１０は、複数の蓄電素子１００（同図では、６個の蓄電素子１００）と、ガス供給部２００と、接続管３００と、調整弁３１０と、収容ケース４００とを備えている。
【００２９】
蓄電素子１００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、リチウムイオン電池などの非水電解質電池である。つまり、蓄電素子１００は、例えば、正極がコバルト酸リチウムなどのリチウム遷移金属酸化物、負極が炭素材料の二次電池である。なお、蓄電素子１００は、非水電解質電池には限定されず、非水電解質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い。蓄電素子１００の詳細な構成の説明については、後述する。
【００３０】
ガス供給部２００は、ガスを貯蔵しているタンクである。ここで、ガスとは、金属または金属イオンと反応して化合物を生成する活性ガスであり、金属を酸化、または金属イオンを還元して化合物を生成する。例えば、当該ガスは、金属リチウムを酸化、またはリチウムイオンを還元して化合物を生成する二酸化炭素である。具体的には、二酸化炭素は、金属リチウムを酸化してリチウムイオンを生成し、また、リチウムイオンを還元してＬｉ２ＣＯ３を生成する。つまり、ガス供給部２００は、例えば、二酸化炭素が充填されたガスボンベである。
【００３１】
また、ガス供給部２００は、接続管３００を介して、貯蔵しているガスを複数の蓄電素子１００に供給する。つまり、ガス供給部２００は、圧縮されたガスを貯蔵しており、当該ガスの圧力によって、接続管３００を介して、当該ガスを複数の蓄電素子１００に供給する。なお、ガス供給部２００は、当該ガスを生成する機能を有していてもよいし、ガスを送るためのポンプなどを備えていてもよい。
【００３２】
接続管３００は、複数の蓄電素子１００の容器の壁に形成されたガスを供給する貫通孔であるガス供給孔を繋ぐ配管である。つまり、接続管３００は、一端がガス供給部２００に接続され、他端が、分岐されて、複数の蓄電素子１００のガス供給孔に接続されている。なお、ガス供給孔の詳細な説明については、後述する。
【００３３】
ここで、接続管３００は、同図では円筒形状の配管であるが、接続管３００の形状は限定されない。また、接続管３００の材質についても限定されず、樹脂製であっても金属製であってもかまわない。
【００３４】
調整弁３１０は、ガス供給部２００のガス出口に配置され、複数の蓄電素子１００に供給するガスを一定圧力に調整するバルブである。つまり、調整弁３１０は、接続管３００のガス供給部２００側に配置されており、ガス供給部２００から出て接続管３００内を通過するガスの圧力を、継続的に一定に保つ機能を有する。これにより、調整弁３１０は、時間が経過しても、継続して同じ圧力のガスを複数の蓄電素子１００に送り続けることができる。
【００３５】
収容ケース４００は、複数の蓄電素子１００、ガス供給部２００、接続管３００及び調整弁３１０を収容するケースである。つまり、蓄電素子システム１０は、取り扱いが容易なように、パッケージ化されている。
【００３６】
次に、蓄電素子１００の構成について、詳述する。
【００３７】
図２は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１００の容器の壁の一部を省略して構成を模式的に示す斜示図である。
【００３８】
同図に示すように、蓄電素子１００は、容器１１０と、正極端子１２０と、負極端子１３０とを備えている。また、容器１１０は、上壁であるふた板１１１を備えており、また、容器１１０内方には、発電要素１１２と、正極集電体１１３と、負極集電体１１４とが配置されている。なお、蓄電素子１００の容器１１０の内部には電解液などの液体が封入されているが、当該液体の図示は省略する。
【００３９】
容器１１０は、発電要素１１２、正極集電体１１３及び負極集電体１１４を収容する矩形箱状の部材であり、矩形状のふた板１１１を備えている。つまり、容器１１０は、金属からなる矩形筒状で底を備える筐体本体と、当該筐体本体の開口を閉塞する金属製のふた板１１１とで構成されている。また、容器１１０は、発電要素１１２等を内部に収容後、ふた板１１１と筐体本体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。
【００４０】
ここで、ふた板１１１には、図１に示された接続管３００とふた板１１１とを接続するためのガス供給孔１１１ａが形成されている。つまり、容器１１０は、ガス供給孔１１１ａが形成された壁を有する。具体的には、ガス供給孔１１１ａは、ガス供給部２００から接続管３００を通って送られてきたガスを、容器１１０の外方から内方に供給するための貫通孔である。なお、図２ではガス供給孔１１１ａは円形状の孔であるが、ガス供給孔１１１ａの形状は、接続管３００の形状に対応した形状であればよく、円形状には限定されない。
【００４１】
また、ふた板１１１は、容器１１０を載置した場合に、容器１１０の上部に配置される壁である。つまり、ガス供給孔１１１ａは、容器１１０を載置した場合に、容器１１０の上部に配置される壁に形成されている。
【００４２】
ここで、ガス供給孔１１１ａは、発電要素１１２の上方に形成されていればよい。つまり、ガス供給孔１１１ａは、ふた板１１１に形成されていなくともよく、発電要素１１２の上方であれば、容器１１０の側壁に形成されていてもよい。
【００４３】
発電要素１１２は、詳細な図示は省略するが、正極と負極とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる部材である。負極は、銅からなる長尺帯状の負極集電体シートの表面に負極活物質層が形成されたものである。正極は、アルミニウムからなる長尺帯状の正極集電体シートの表面に正極活物質層が形成されたものである。セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートである。そして、発電要素１１２は、負極と正極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を全体が長円形状となるように巻き回されて形成されている。
【００４４】
ここで、容器１１０内において、ガス供給孔１１１ａを介して容器１１０内に流入したガスによって、発電要素１１２の負極に被膜が形成される。つまり、当該ガスは、金属または金属イオンと反応して化合物を生成し負極活物質表面に表面被膜を形成させるガスである。例えば、二酸化炭素が金属リチウムまたはリチウムイオンと反応して、Ｌｉ２ＣＯ３を生成し、表面被膜を形成する。
【００４５】
また、ガスが供給される経路に、容器１１０内方の液体の容器１１０外方への流出を抑制する多孔質状物質３２０が配置されている。具体的には、多孔質状物質３２０は、ガス供給孔１１１ａの上方かつ接続管３００の内方に配置されている。ここで、多孔質状物質３２０は、多孔質状のマットであり、容器１１０内方の電解液などの液体がしみ込むことで、当該液体の容器１１０外方への流出を抑制する。なお、多孔質状物質３２０の配置位置は、ガス供給孔１１１ａの上方かつ接続管３００の内方に限定されず、ガスが供給される経路に配置されていればよい。
【００４６】
正極端子１２０は、発電要素１１２の正極に電気的に接続された電極端子であり、負極端子１３０は、発電要素１１２の負極に電気的に接続された電極端子である。つまり、正極端子１２０及び負極端子１３０は、発電要素１１２に蓄えられている電気を容器１１０の外部空間に導出し、また、発電要素１１２に電気を蓄えるために容器１１０の内部空間に電気を導入するための金属製の電極端子である。また、正極端子１２０及び負極端子１３０は、容器１１０のふた板１１１に取り付けられている。
【００４７】
正極集電体１１３は、発電要素１１２の正極と容器１１０の側壁との間に配置され、正極端子１２０と発電要素１１２の正極と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、正極集電体１１３は、正極端子１２０と発電要素１１２の正極とを結ぶ部材である。また、負極集電体１１４は、発電要素１１２の負極と容器１１０の側壁との間に配置され、負極端子１３０と発電要素１１２の負極と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、負極集電体１１４は、負極端子１３０と発電要素１１２の負極とを結ぶ部材である。
【００４８】
なお、正極集電体１１３は、正極と同様、アルミニウムで形成され、負極集電体１１４は、負極と同様、銅で形成されている。また、正極集電体１１３及び負極集電体１１４と発電要素１１２の正極及び負極との接合方法は特に限定されるものではないが、例えば、正極集電体１１３及び負極集電体１１４の一部を折り曲げることにより溶接用のフィン（図示せず）を起立させ、当該フィンで発電要素１１２の正極や負極を挟み込みつつ溶接により接合する方法が採用される。
【００４９】
ここで、蓄電素子１００及び蓄電素子システム１０が奏する効果について、説明する。
【００５０】
図３Ａは、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１００が奏する効果を説明するための図である。具体的には、同図は、１個の電池のみ使用した場合の単セル試験の実験結果である。
【００５１】
同図に示すように、蓄電素子１００として、２０Ａｈの角形セル（リチウムイオン電池）を試作して、４５℃サイクル試験において、二酸化炭素を供給し続けた場合の１０００サイクル後の容量維持率は、８３％であった。
【００５２】
また、同様に、４５℃サイクル試験において、同様の角形セル内に二酸化炭素を封止した場合の１０００サイクル後の容量維持率は、６０％であった。
【００５３】
以上の実験結果により、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１００は、寿命性能の低下が抑制されていることが分かる。
【００５４】
図３Ｂは、本発明の実施の形態に係る蓄電素子システム１０が奏する効果を説明するための図である。具体的には、同図は、３個の電池を直列に配置した蓄電素子システムを用いた場合の３直列試験の実験結果である。
【００５５】
同図に示すように、蓄電素子システム１０として、２０Ａｈの角形セル（リチウムイオン電池）を３個直列に接続して、４５℃サイクル試験において、二酸化炭素を供給し続けた場合の１０００サイクル後の容量維持率は、８２％であった。
【００５６】
また、同様に、４５℃サイクル試験において、同様の角形セル内を３個直列に接続して、それぞれの当該セル内に二酸化炭素を封止した場合の１０００サイクル後の容量維持率は、５０％であった。
【００５７】
また、さらに、３個の直列に接続された各セルを取り外して、それぞれの容量維持率を測定した結果、二酸化炭素を供給し続けた場合は、セル１が８３％、セル２が８２％、セル３が８３％であった。
【００５８】
また、同様に、二酸化炭素を封止した場合は、それぞれの容量維持率は、セル１が６０％、セル２が５０％、セル３が５５％であった。
【００５９】
以上の実験結果により、本発明の実施の形態に係る蓄電素子システム１０は、寿命性能の低下が抑制されているとともに、寿命性能のばらつきが小さくなっていることが分かる。
【００６０】
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１００によれば、容器１１０の壁には、負極に被膜を形成させるガスを容器１１０の外方から内方に供給するための貫通孔であるガス供給孔１１１ａが形成されている。
【００６１】
これにより、蓄電素子１００を継続使用中であっても、容器１１０の内方に二酸化炭素などの当該ガスを注入し続けることができ、当該ガスの減少を防ぐことができる。ここで、例えば二酸化炭素などの当該ガスが負極に吸収されると、負極中のリチウムなどと反応して、Ｌｉ２ＣＯ３などの負極表面被膜の一部を形成する。そして、この形成された負極表面被膜は、電解液の分解抑制効果があるため、蓄電素子１００の寿命性能の低下を抑制することができる。このため、蓄電素子１００において、当該ガスが減少して負極への被膜の形成が妨げられるようなことがなく、継続使用による寿命性能の低下を抑制することができる。
【００６２】
また、ガス供給孔１１１ａは、発電要素１１２の上方に形成されている。つまり、二酸化炭素などの負極に被膜を形成させるガスは、比重が重いため、容器１１０内方に注入された後に下降する。
【００６３】
このため、ガス供給孔１１１ａを発電要素１１２の上方に形成することで、当該ガスを発電要素１１２の負極に吸収させることができ、効率良く負極に被膜を形成させることができる。これにより、蓄電素子１００において、効率良く負極に被膜を形成させ、継続使用による寿命性能の低下を抑制することができる。
【００６４】
また、ガス供給孔１１１ａは、容器１１０の上壁に形成されている。
【００６５】
このため、ガス供給孔１１１ａを容器１１０の上壁に形成することで、当該ガスが容器１１０内の全体に広がることができ、効率良く負極に被膜を形成させることができる。これにより、蓄電素子１００において、効率良く負極に被膜を形成させ、継続使用による寿命性能の低下を抑制することができる。
【００６６】
また、蓄電素子１００は、ガスが供給される経路に、容器１１０内の電解液が容器１１０外方へ流出することを抑制する多孔質状物質３２０を備えている。
【００６７】
これにより、容器１１０の壁にガス供給孔１１１ａが形成されていても、当該ガス供給孔１１１ａから電解液が外方へ流出するのを防ぐことができ、継続使用による寿命性能の低下を抑制することができる。
【００６８】
また、本発明の実施の形態に係る蓄電素子システム１０によれば、容器１１０の壁にガス供給孔１１１ａが形成された複数の蓄電素子１００と、当該ガス供給孔１１１ａを繋ぐ接続管３００と、接続管３００を介してガスを複数の蓄電素子１００に供給するガス供給部２００とを備えている。
【００６９】
つまり、複数の蓄電素子１００を継続使用中に、当該複数の蓄電素子１００の容器１１０内方に継続してガスを注入し続けることができ、当該複数の蓄電素子１００について容器１１０内方の当該ガスの減少を防ぐことができる。このため、蓄電素子システム１０が備える当該複数の蓄電素子１００において、当該ガスが減少して負極への被膜の形成が妨げられるようなことがなく、継続使用による寿命性能の低下を抑制することができる。
【００７０】
また、複数の蓄電素子１００が接続管３００を介して接続されているので、複数の蓄電素子１００に供給されるガスの圧力は略同一である。このため、複数の蓄電素子１００間の寿命性能のばらつきを小さくすることができる。
【００７１】
また、蓄電素子システム１０は、ガス供給部２００のガス出口に、ガスの圧力を一定に調整する調整弁３１０を備えている。
【００７２】
これにより、時間が経過しても同じ圧力で複数の蓄電素子１００に当該ガスを供給し続けることができるため、蓄電素子システム１０が備える当該複数の蓄電素子１００において、継続使用による寿命性能の低下を抑制することができる。
【００７３】
（変形例１）
次に、本発明の実施の形態の変形例１について説明する。本変形例１では、接続管は、複数の蓄電素子１００のそれぞれのガス供給孔１１１ａとガス供給部２００との間の長さが等しくなるように、配管の長さが定められて形成される。
【００７４】
図４は、本発明の実施の形態の変形例１に係る蓄電素子システム１１を説明するための図である。
【００７５】
同図に示すように、蓄電素子システム１１は、蓄電素子１００ａ〜１００ｆと、接続分岐管３０１ａ〜３０１ｆを有する接続管３０１とを備えている。つまり、接続分岐管３０１ａ〜３０１ｆは、蓄電素子１００ａ〜１００ｆのそれぞれに対応して配置された接続管３０１の分岐管である。
【００７６】
また、接続分岐管３０１ａ〜３０１ｆは、それぞれ長さが同等の配管である。つまり、蓄電素子１００ａ〜１００ｆは、接続分岐管３０１ａ〜３０１ｆの長さが同等になるように配置されている。また、接続分岐管３０１ａ〜３０１ｆは、内径についても同等の大きさになるように形成されている。
【００７７】
以上のように、本発明の実施の形態の変形例１に係る蓄電素子システム１１によれば、接続管３０１は、蓄電素子１００ａ〜１００ｆのそれぞれのガス供給孔とガス供給部２００との間の長さが等しくなるように配置されている。
【００７８】
これにより、ガス供給部２００から接続管３０１を通って蓄電素子１００ａ〜１００ｆのガス供給孔に流れるガスの圧力損失が、蓄電素子１００ａ〜１００ｆそれぞれにおいて同等になるため、蓄電素子１００ａ〜１００ｆそれぞれに供給されるガスの圧力を同等にすることができる。
【００７９】
このため、蓄電素子システム１１が備える蓄電素子１００ａ〜１００ｆにおいて、継続使用による寿命性能の低下を抑制しつつ当該寿命性能のばらつきをさらに小さくすることができる。
【００８０】
なお、蓄電素子システム１１が備える蓄電素子の個数は同図のように６個に限定されるものではなく、蓄電素子システム１１は何個の蓄電素子を備えていてもよい。また、接続分岐管の長さが等しければ、蓄電素子の配置も同図には限定されない。
【００８１】
（変形例２）
次に、本発明の実施の形態の変形例２について説明する。本変形例２では、接続管は、ガス供給孔とガス供給部２００との間の長さが長いほど、内径が太くなるように形成される。
【００８２】
図５は、本発明の実施の形態の変形例２に係る蓄電素子システム１２を説明するための図である。
【００８３】
同図に示すように、蓄電素子システム１２は、蓄電素子１００ａ〜１００ｆと、接続分岐管３０２ａ〜３０２ｆを有する接続管３０２とを備えている。つまり、接続分岐管３０２ａ〜３０２ｆは、蓄電素子１００ａ〜１００ｆのそれぞれに対応して配置された接続管３０２の分岐管である。
【００８４】
また、接続分岐管３０２ａ〜３０２ｆは、蓄電素子１００ａ〜１００ｆのガス供給孔とガス供給部２００との間の長さが長いほど、内径が太くなるように形成されている。つまり、例えば、接続分岐管３０２ａの内径は、接続分岐管３０２ｂの内径よりも太く、接続分岐管３０２ｂの内径は、接続分岐管３０２ｃの内径よりも太い。
【００８５】
以上のように、本発明の実施の形態の変形例２に係る蓄電素子システム１２によれば、接続管３０２は、蓄電素子１００ａ〜１００ｆのガス供給孔とガス供給部２００との間の長さが長いほど、内径が太くなるように形成されている。
【００８６】
これにより、蓄電素子１００ａ〜１００ｆのガス供給孔とガス供給部２００との間の長さが異なる場合でも、ガス供給部２００から接続管３０２を通って蓄電素子１００ａ〜１００ｆのガス供給孔に流れるガスの圧力損失が、蓄電素子１００ａ〜１００ｆそれぞれにおいて同等になるため、蓄電素子１００ａ〜１００ｆそれぞれに供給されるガスの圧力を同等にすることができる。
【００８７】
このため、蓄電素子システム１２が備える蓄電素子１００ａ〜１００ｆにおいて、継続使用による寿命性能の低下を抑制しつつ当該寿命性能のばらつきをさらに小さくすることができる。
【００８８】
なお、蓄電素子システム１２が備える蓄電素子の個数は同図のように６個に限定されるものではなく、蓄電素子システム１２は何個の蓄電素子を備えていてもよい。また、接続分岐管が長さが長いほど内径が太くなるように形成されていれば、蓄電素子の配置も同図には限定されない。
【００８９】
（変形例３）
次に、本発明の実施の形態の変形例３について説明する。本変形例３では、ガス供給孔は、容器１１０のふた板１１１ではなく容器１１０の上側に配置された壁に形成されている。
【００９０】
図６は、本発明の実施の形態の変形例３に係る蓄電素子１０１を説明するための図である。
【００９１】
同図に示すように、本変形例３に係る蓄電素子１０１において、容器１１０を載置した場合に、容器１１０の上部に配置される壁にガス供給孔１１１ｂが形成されている。つまり、同図では、発電要素１１２の上方に配置された容器１１０の側壁にガス供給孔１１１ｂが形成されている。
【００９２】
このように、本発明の実施の形態の変形例３に係る蓄電素子１０１によれば、ガス供給孔１１１ｂは、容器１１０の上壁に形成されている。つまり、二酸化炭素などの負極に被膜を形成させるガスは、比重が重いため、容器１１０内方に注入された後に下降する。
【００９３】
このため、ガス供給孔１１１ｂを容器１１０の上壁に形成することで、当該ガスが容器１１０内の全体に広がることができ、効率良く負極に被膜を形成させることができる。これにより、当該蓄電素子１０１において、効率良く負極に被膜を形成させ、継続使用による寿命性能の低下を抑制することができる。
【００９４】
以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る蓄電素子及び蓄電素子システム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。
【００９５】
つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例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特許請求の範囲によって示され、特許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。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、継続使用による寿命性能の低下を抑制することができるリチウムイオン電池等の蓄電素子に適用できる。
【符号の説明】
【００９７】
１０、１１、１２  蓄電素子システム
１００、１０１、１００ａ〜１００ｆ  蓄電素子
１１０  容器
１１１  ふた板
１１１ａ、１１１ｂ  ガス供給孔
１１２  発電要素
１１３  正極集電体
１１４  負極集電体
１２０  正極端子
１３０  負極端子
２００  ガス供給部
３００、３０１、３０２  接続管
３０１ａ〜３０１ｆ、３０２ａ〜３０２ｆ  接続分岐管
３１０  調整弁
３２０  多孔質状物質
４００  収容ケース
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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