(57)【要約】【課題】電極体の積層方向において蓄電素子にかかる圧迫力に偏りが生じるのを抑制することができる蓄電装置を提供する。【解決手段】正極、負極及びセパレータが積層されて形成された電極体１４０と、電極体１４０を収容する容器１１０とを有する蓄電素子１００と、電極体１４０の積層方向において、蓄電素子１００を外方から圧迫する圧迫部とを備え、電極体１４０及び容器１１０の少なくとも一方は、当該積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、負極及びセパレータが積層されて形成された電極体と、前記電極体を収容する容器とを有する蓄電素子と、
前記電極体の積層方向において、前記蓄電素子を外方から圧迫する圧迫部とを備え、
前記電極体及び前記容器の少なくとも一方は、前記積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されている
蓄電装置。
【請求項２】
前記電極体は、前記積層方向から見て、前記容器と対向する領域の外形が正方形状となるように形成されている
請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記電極体は、正極と負極とセパレータとが巻回されることにより形成された部分であって、正極または負極の活物質が形成されている領域内に配置される部分である、対向する一対の平坦部と、前記一対の平坦部を繋ぐ対向する一対の湾曲部とを有しており、
前記一対の平坦部のうちの少なくとも一方は、前記積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されている
請求項１または２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記電極体及び前記容器の少なくとも一方は、前記積層方向から見て、外形の幅と高さとの比が１：０．８〜１．２５になるように形成されている
請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記蓄電装置は、前記蓄電素子を含む複数の蓄電素子であって、前記積層方向に配列された複数の蓄電素子を備えており、
前記圧迫部は、前記複数の蓄電素子を前記積層方向の両側から挟み込むことで、前記複数の蓄電素子に含まれるそれぞれの蓄電素子を両側から圧迫する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記蓄電素子は、非水電解質二次電池である
請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項７】
正極、負極及びセパレータが積層されて形成された電極体と、前記電極体を収容する容器とを有する蓄電素子と、
前記電極体の積層方向において、前記蓄電素子を外方から圧迫する圧迫部とを備え、
前記電極体は、正極と負極とセパレータとが巻回されることにより形成された部分であって、正極または負極の活物質が形成されている領域内に配置される部分である、対向する一対の平坦部と、前記一対の平坦部を繋ぐ対向する一対の湾曲部とを有しており、
前記一対の平坦部のうちの少なくとも一方は、前記積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されている
蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電素子を備える蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
正極、負極及びセパレータが積層されて形成された電極体を有する蓄電素子において、充放電を繰り返すことによって電極体の積層方向に当該蓄電素子が膨れてくることが知られている。このため、この膨れを抑制するために、従来、蓄電素子の電極体の積層方向において、蓄電素子を拘束する拘束部材が設けられた蓄電装置が提案されている（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２０１０−２５７６５２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、上記のような蓄電装置では、蓄電装置内に含まれる蓄電素子を電極体の積層方向において、均等な力で拘束したいという要望がある。つまり、蓄電素子の当該積層方向に垂直な面にかかる圧迫力を均等にすることで、当該圧迫力が偏ることによる蓄電素子の性能低下や外形の変形などの不具合を低減することができる。
【０００５】
しかしながら、上記従来の蓄電装置では、蓄電装置内に含まれる蓄電素子を当該積層方向において均等な力で圧迫することができているとは限らず、蓄電素子にかかる圧迫力に偏りが生じる場合がある。
【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、電極体の積層方向において蓄電素子にかかる圧迫力に偏りが生じるのを抑制することができる蓄電装置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装置は、正極、負極及びセパレータが積層されて形成された電極体と、前記電極体を収容する容器とを有する蓄電素子と、前記電極体の積層方向において、前記蓄電素子を外方から圧迫する圧迫部とを備え、前記電極体及び前記容器の少なくとも一方は、前記積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されている。
【０００８】
これによれば、蓄電装置は、蓄電素子が電極体の積層方向において外方から圧迫される構成を有しており、当該蓄電素子が有する電極体及び容器の少なくとも一方は、当該積層方向から見て外形が正方形状となるように形成されている。つまり、蓄電素子は、充放電を繰り返すことによって当該積層方向に膨れるため、この膨れを抑制するために、外方から圧迫する構成を有している。そして、蓄電素子は、当該積層方向から見て、電極体または容器の外形が正方形状となるように形成されているため、当該外形が正方形状となるように形成された部分を圧迫することで、当該部分を均等な力で圧迫しやすい。このため、当該蓄電装置によれば、電極体の積層方向において、蓄電素子にかかる圧迫力に偏りが生じるのを抑制することができる。
【０００９】
また、前記電極体は、前記積層方向から見て、前記容器と対向する領域の外形が正方形状となるように形成されていることにしてもよい。
【００１０】
これによれば、蓄電装置が備える蓄電素子は、電極体が、積層方向から見て、容器と対向する領域の外形が正方形状となるように形成されている。つまり、蓄電素子が膨れた場合に、容器に均等に圧力がかかるように膨れやすい。そして、蓄電素子を電極体の積層方向に圧迫する場合、電極体の、容器と対向する外形が正方形状の領域を、偏りなく圧迫しやすい。このため、当該蓄電装置によれば、電極体の積層方向において、蓄電素子にかかる圧迫力に偏りが生じるのを抑制することができる。
【００１１】
また、前記電極体は、正極と負極とセパレータとが巻回されることにより形成された部分であって、正極または負極の活物質が形成されている領域内に配置される部分である、対向する一対の平坦部と、前記一対の平坦部を繋ぐ対向する一対の湾曲部とを有しており、前記一対の平坦部のうちの少なくとも一方は、前記積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されている
ことにしてもよい。
【００１２】
これによれば、蓄電装置が備える蓄電素子は、電極体の一対の平坦部のうちの少なくとも一方が、積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されている。つまり、蓄電素子が膨れた場合に、電極体の平坦部が容器の内面を押圧することになるが、当該平坦部が正方形状となるように形成されているため、この押圧する力が均等に伝播しやすい。そして、蓄電素子を電極体の積層方向に圧迫する場合、電極体の、外形が正方形状となるように形成されている平坦部を、均等な力で圧迫しやすい。このため、当該蓄電装置によれば、電極体の積層方向において、蓄電素子にかかる圧迫力に偏りが生じるのを抑制することができる。
【００１３】
また、前記電極体及び前記容器の少なくとも一方は、前記積層方向から見て、外形の幅と高さとの比が１：０．８〜１．２５になるように形成されていることにしてもよい。
【００１４】
これによれば、蓄電装置が備える蓄電素子は、電極体及び容器の少なくとも一方が、電極体の積層方向から見て、外形の幅と高さとの比が１：０．８〜１．２５になるように形成されている。ここで、本願発明者は、鋭意研究と検討の結果、外形の幅と高さとの比が１：０．８〜１．２５になるように形成されている部分を圧迫する場合に、当該部分を均等な力で圧迫しやすいことを見出した。このため、当該蓄電装置によれば、電極体の積層方向において、蓄電素子にかかる圧迫力に偏りが生じるのを抑制することができる。
【００１５】
また、前記蓄電装置は、前記蓄電素子を含む複数の蓄電素子であって、前記積層方向に配列された複数の蓄電素子を備えており、前記圧迫部は、前記複数の蓄電素子を前記積層方向の両側から挟み込むことで、前記複数の蓄電素子に含まれるそれぞれの蓄電素子を両側から圧迫することにしてもよい。
【００１６】
これによれば、蓄電装置が備える圧迫部は、複数の蓄電素子を電極体の積層方向の両側から挟み込むことで、それぞれの蓄電素子を両側から圧迫する。このため、当該蓄電装置によれば、当該圧迫部によって蓄電素子を圧迫する場合でも、蓄電素子にかかる圧迫力に偏りが生じるのを抑制することができる。
【００１７】
また、前記蓄電素子は、非水電解質二次電池であることにしてもよい。
【００１８】
これによれば、蓄電装置が備える蓄電素子は、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ため、当該非水電解質二次電池にかかる圧迫力に偏りが生じるのを抑制することができる。このため、鉛蓄電池の代替手段としてリチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池を用いた場合でも、電池性能の低下を抑制することができる。
【００１９】
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装置は、正極、負極及びセパレータが積層されて形成された電極体と、前記電極体を収容する容器とを有する蓄電素子と、前記電極体の積層方向において、前記蓄電素子を外方から圧迫する圧迫部とを備え、前記電極体は、正極と負極とセパレータとが巻回されることにより形成された部分であって、正極または負極の活物質が形成されている領域内に配置される部分である、対向する一対の平坦部と、前記一対の平坦部を繋ぐ対向する一対の湾曲部とを有しており、前記一対の平坦部のうちの少なくとも一方は、前記積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されていることにしてもよい。
【００２０】
これによれば、蓄電装置は、蓄電素子が電極体の積層方向において外方から圧迫される構成を有しており、当該蓄電素子は、電極体の一対の平坦部のうちの少なくとも一方が、当該積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されている。つまり、蓄電素子が膨れた場合に、電極体の平坦部が容器の内面を押圧することになるが、当該平坦部が正方形状となるように形成されているため、この押圧する力が均等になりやすい。そして、蓄電素子を電極体の積層方向に圧迫する場合、電極体の、外形が正方形状となるように形成されている平坦部を、均等な力で圧迫しやすい。このため、当該蓄電装置によれば、電極体の積層方向において、蓄電素子にかかる圧迫力に偏りが生じるのを抑制することができる。
【００２１】
なお、本発明は、このような蓄電装置として実現することができるだけでなく、当該蓄電装置が備える蓄電素子、当該蓄電素子が有する容器、または当該蓄電素子が有する電極体としても実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明における蓄電装置によれば、電極体の積層方向において蓄電素子にかかる圧迫力に偏りが生じるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る蓄電装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る蓄電装置を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る蓄電ユニットを分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る蓄電素子の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る蓄電素子の電極体の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る蓄電素子及び電極体の形状を示す平面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る蓄電素子及びスペーサの形状を示す平面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る蓄電装置の形状を示す平面図である。
【図９Ａ】本発明の実施の形態に係る蓄電装置の他の型式の形状を示す平面図である。
【図９Ｂ】本発明の実施の形態に係る蓄電装置の他の型式の形状を示す平面図である。
【図９Ｃ】本発明の実施の形態に係る蓄電装置の他の型式の形状を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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装置について説明する。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、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。
【００２５】
（実施の形態）
まず、蓄電装置１の構成について、説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態に係る蓄電装置１の外観を示す斜視図である。また、図２は、本発明の実施の形態に係る蓄電装置１を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。
【００２７】
なお、これらの図では、Ｚ軸方向を上下方向として示しており、以下ではＺ軸方向を上下方向として説明するが、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るため、Ｚ軸方向は上下方向となることには限定されない。
【００２８】
蓄電装置１は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電することができる装置である。例えば、蓄電装置１は、自動車始動用の１２Ｖ鉛バッテリーと互換性が高い自動車始動用１２Ｖバッテリーなどに使用される電池モジュールである。つまり、例えば、蓄電装置１は、既存のＤＩＮ（ドイツ工業規格）やＪＩＳ（日本工業規格）で規定されたバッテリーサイズと互換性が高いサイズの電池モジュールである。
【００２９】
具体的には、図１に示すように、蓄電装置１は、奥行きをＬ１、幅をＷ１、総高さをＨ１、ハウジング高さ（箱高さ）をｈ１として、例えば、Ｌ１＝約２７８ｍｍ、Ｗ１＝約１７５ｍｍ、Ｈ１＝約１９０ｍｍ、ｈ１＝約１６８ｍｍの大きさを有している。なお、ハウジング高さｈ１は、正極外部端子１３及び負極外部端子１４の根元の面までの高さである。また、図１及び図２に示すように、蓄電装置１は、第一外装体１１及び第二外装体１２からなる外装体１０と、外装体１０内方に収容される蓄電ユニット２０、バスバーフレーム３０及びバスバー４１〜４５とを備えている。
【００３０】
外装体１０は、蓄電装置１の外装体を構成する矩形状（箱状）の容器（モジュールケース）であり、上記の通り、奥行きがＬ１、幅がＷ１、総高さがＨ１、ハウジング高さがｈ１の大きさを有している。つまり、外装体１０は、蓄電ユニット２０、バスバーフレーム３０及びバスバー４１〜４５の外方に配置され、この蓄電ユニット２０等を所定の位置に配置し、蓄電ユニット２０等を衝撃などから保護する。また、外装体１０は、例えばポリカーボネートやポリプロピレン（ＰＰ）等の絶縁性の樹脂などにより構成されており、蓄電ユニット２０等が外部の金属部材などに接触することを回避する。
【００３１】
ここで、外装体１０は、外装体１０の蓋体を構成する第一外装体１１と、外装体１０の本体を構成する第二外装体１２とを有している。第一外装体１１は、第二外装体１２の開口を閉塞する扁平な矩形状のカバー部材であり、正極外部端子１３と負極外部端子１４とが設けられている。蓄電装置１は、この正極外部端子１３と負極外部端子１４とを介して、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電する。また、第二外装体１２は、開口が形成された有底矩形筒状のハウジングであり、蓄電ユニット２０、バスバーフレーム３０及びバスバー４１〜４５等を収容する。
【００３２】
なお、第一外装体１１と第二外装体１２とは、同じ材質の部材で形成されていてもよいし、異なる材質の部材で形成されていてもかまわない。
【００３３】
また、第一外装体１１の内方には、回路基板やリレーなどの電気機器が配置されているが、当該電気機器の図示は省略する。つまり、第一外装体１１は、上下方向（Ｚ軸方向）に２つの部材に分離可能に構成されており、当該２つの部材の間に、当該電気機器が配置されている。これにより、電気機器は、衝撃などから保護されるとともに、外部の金属部材などに接触することが回避される。なお、当該回路基板には、例えば、配線によって蓄電ユニット２０内の蓄電素子に接続され、当該蓄電素子の充電状態や放電状態（電圧、温度などの電池状態）などを取得し、監視し、制御したり、リレーのオン、オフを制御したり、他の機器と通信を行ったりするための制御回路が設けられている。
【００３４】
蓄電ユニット２０は、複数の蓄電素子１００（本実施の形態では、１２個の蓄電素子１００）を有しており、第一外装体１１に設けられた正極外部端子１３と負極外部端子１４とに電気的に接続される。つまり、複数の蓄電素子１００のうちのいずれかの蓄電素子１００の正極端子が正極外部端子１３と電気的に接続され、複数の蓄電素子１００のうちのいずれかの蓄電素子１００の負極端子が負極外部端子１４と電気的に接続される。
【００３５】
また、蓄電ユニット２０は、複数の蓄電素子１００が縦置きになった状態でＸ軸方向に並べられて、第二外装体１２内に配置される。そして、蓄電ユニット２０は、上方から第一外装体１１が被せられて、外装体１０の内方に収容される。なお、蓄電ユニット２０の詳細な構成の説明については、後述する。
【００３６】
バスバーフレーム３０は、バスバー４１〜４５と他の部材との絶縁、及び、バスバー４１〜４５の位置規制を行うことができる部材である。特に、バスバーフレーム３０は、バスバー４１〜４５を、蓄電ユニット２０内の複数の蓄電素子１００に対して位置決めする。
【００３７】
具体的には、バスバーフレーム３０は、蓄電ユニット２０の上方（Ｚ軸方向プラス側）に載置され、蓄電ユニット２０内の複数の蓄電素子１００に対して位置決めされる。また、バスバーフレーム３０上には、バスバー４１〜４５が載置されて位置決めされる。これにより、バスバー４１〜４５は、蓄電ユニット２０内の複数の蓄電素子１００に対して位置決めされ、そして、当該複数の蓄電素子１００が有するそれぞれの電極端子に接合される。
【００３８】
バスバーフレーム３０は、例えばポリカーボネートやポリプロピレン（ＰＰ）等の絶縁性の樹脂により形成されているが、絶縁性を有する部材であればどのような材質で形成されていてもかまわない。
【００３９】
なお、バスバーフレーム３０と第一外装体１１との間に、蓄電装置１内に配置される各種の配線等を保護する部材が配置されていてもよい。
【００４０】
バスバー４１〜４５は、蓄電ユニット２０内の複数の蓄電素子１００のそれぞれと電気的に接続されるバスバーである。つまり、バスバー４１〜４５は、複数の蓄電素子１００が有するそれぞれの電極端子と電気的に接続される導電性の部材であり、当該複数の蓄電素子１００が有するいずれかの電極端子同士を電気的に接続する。具体的には、バスバー４１〜４５は、複数の蓄電素子１００が有するそれぞれの電極端子の表面上に配置され、当該電極端子に接続（接合）される。
【００４１】
ここで、バスバー４１は、複数の蓄電素子１００のうちのいずれかの蓄電素子１００の正極端子と、第一外装体１１に設けられた正極外部端子１３とに接続されるバスバーである。また、バスバー４２〜４４は、複数の蓄電素子１００のうちの異なる蓄電素子１００の正極端子と負極端子とに接続されるバスバーである。また、バスバー４５は、複数の蓄電素子１００のうちのいずれかの蓄電素子１００の負極端子と、第一外装体１１に設けられた負極外部端子１４とに接続されるバスバーである。
【００４２】
具体的には、バスバー４１は、一端が、蓄電ユニット２０のＸ軸方向プラス側に配置された３つの蓄電素子１００の正極端子に電気的に接続されるとともに、他端が、正極外部端子１３に接続される。また、バスバー４２〜４４は、一端が、３つの蓄電素子１００の正極端子に接続されるとともに、他端が、当該３つの蓄電素子１００と隣接する他の３つの蓄電素子１００の負極端子に接続される。また、バスバー４５は、一端が、蓄電ユニット２０のＸ軸方向マイナス側に配置された３つの蓄電素子１００の負極端子に接続されるとともに、他端が、負極外部端子１４に電気的に接続される。このような構成により、複数の蓄電素子１００は、バスバー４１〜４５によって、並列に接続された３つずつの蓄電素子１００の組が、４組直列に接続された構成となっている。
【００４３】
なお、バスバー４１〜４５は、導電性の部材として、例えばアルミニウムで形成されているが、バスバー４１〜４５の材質は特に限定されない。また、バスバー４１〜４５は、全てが同じ材質の部材で形成されていてもよいし、いずれかのバスバーが異なる材質の部材で形成されていてもかまわない。
【００４４】
次に、蓄電ユニット２０の構成について、詳細に説明する。
【００４５】
図３は、本発明の実施の形態に係る蓄電ユニット２０を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。
【００４６】
同図に示すように、蓄電ユニット２０は、複数の蓄電素子１００（本実施の形態では、１２個の蓄電素子１００）と、複数のスペーサ２００（本実施の形態では、１１個のスペーサ２１０、スペーサ２２０及び２３０）と、一対の挟持部材３００（本実施の形態では、一対の挟持部材３１０及び３２０）と、複数の拘束部材４００（本実施の形態では、３つの拘束部材４１０〜４３０）とを備えている。
【００４７】
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（単電池）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。蓄電素子１００は、扁平な矩形状を有しており、スペーサ２００に隣接して配置されている。つまり、複数の蓄電素子１００のそれぞれが、複数のスペーサ２００のそれぞれと交互に配置され、Ｘ軸方向に並べられている。
【００４８】
本実施の形態では、蓄電素子１００は、電極端子を上方に向けた状態で配置されている。なお、蓄電素子１００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い。蓄電素子１００の詳細な構成の説明については、後述する。
【００４９】
スペーサ２００は、蓄電素子１００の側方（Ｘ軸方向プラス側またはマイナス側）に配置される、当該蓄電素子１００と他の部材とを絶縁する樹脂等で形成された絶縁性の板状部材である。スペーサ２００は、例えばポリカーボネートやポリプロピレン（ＰＰ）等の絶縁性の樹脂により形成されているが、絶縁性を有する部材であればどのような材質で形成されていてもかまわない。
【００５０】
また、スペーサ２００は、蓄電素子１００の正面側または背面側の略半分（Ｘ軸方向に２つに分けた場合の略半分）を覆うように、形成されている。つまり、スペーサ２００の正面側または背面側の両面（Ｘ軸方向の両面）には凹部が形成されており、当該凹部に上記の蓄電素子１００の略半分が挿入される。このような構成により、蓄電素子１００の側方のスペーサ２００が、蓄電素子１００のほとんどの部分を覆うこととなるので、スペーサ２００によって、蓄電素子１００と他の導電性部材との間の絶縁性を向上させることができている。
【００５１】
ここで、スペーサ２００は、１１枚のスペーサ２１０と、スペーサ２２０と、スペーサ２３０とからなる。スペーサ２１０は、隣り合う２つの蓄電素子１００の間に配置され、当該２つの蓄電素子１００間を絶縁する。本実施の形態では、１２個の蓄電素子１００のそれぞれの蓄電素子１００の間に、１１枚のスペーサ２１０が配置されている。
【００５２】
また、スペーサ２２０は、１２個の蓄電素子１００のうちの最もＸ軸方向プラス側に配置された蓄電素子１００と後述する挟持部材３１０との間に配置され、当該蓄電素子１００と挟持部材３１０との間を絶縁する。また、スペーサ２３０は、１２個の蓄電素子１００のうちの最もＸ軸方向マイナス側に配置された蓄電素子１００と後述する挟持部材３２０との間に配置され、当該蓄電素子１００と挟持部材３２０との間を絶縁する。
【００５３】
挟持部材３００及び拘束部材４００は、蓄電素子１００の電極体の積層方向において、蓄電素子１００を外方から圧迫する圧迫部である。つまり、圧迫部としての挟持部材３００及び拘束部材４００は、複数の蓄電素子１００を当該積層方向の両側から挟み込むことで、複数の蓄電素子１００に含まれるそれぞれの蓄電素子１００を両側から圧迫する。
【００５４】
なお、蓄電素子１００の電極体の積層方向とは、電極体の正極、負極及びセパレータが積層される方向であり（図４、５参照）、複数の蓄電素子１００の並び方向（Ｘ軸方向）と同じ方向である。つまり、複数の蓄電素子１００は、当該積層方向に配列されている。
【００５５】
具体的には、挟持部材３００は、一対の平板状部材である挟持部材３１０及び３２０からなり、複数の蓄電素子１００を、当該複数の蓄電素子１００の並び方向（Ｘ軸方向）の両側から挟み込んで保持する。
【００５６】
つまり、挟持部材３１０は、スペーサ２２０のＸ軸方向プラス側に配置された平板状部材であり、挟持部材３２０は、スペーサ２３０のＸ軸方向マイナス側に配置された平板状部材である。そして、挟持部材３１０と挟持部材３２０とで、複数の蓄電素子１００及び複数のスペーサ２００（スペーサ２１０〜２３０）を、当該複数の蓄電素子１００及び複数のスペーサ２００の並び方向（Ｘ軸方向）の両側から挟み込んで保持する。
【００５７】
なお、挟持部材３００（挟持部材３１０、３２０）は、強度の観点等から、例えばステンレスやアルミニウム等の金属製（導電性）の部材で形成されているが、これに限定されず、例えば強度の高い絶縁性の部材で形成されていてもよい。また、挟持部材３１０と挟持部材３２０とは、同じ材質の部材で形成されていてもよいし、異なる材質の部材で形成されていてもかまわない。
【００５８】
拘束部材４００は、両端が挟持部材３００に取り付けられて、複数の蓄電素子１００を拘束する部材である。つまり、拘束部材４００は、当該複数の蓄電素子１００を跨ぐように配置され、当該複数の蓄電素子１００に対して複数の蓄電素子の並び方向（Ｘ軸方向）における拘束力を付与する。なお、拘束部材４００は、挟持部材３００と同様に、例えばステンレスやアルミニウム等の金属製の部材で形成されているのが好ましいが、金属以外の部材で形成されていてもかまわない。
【００５９】
具体的には、拘束部材４００は、一端が挟持部材３１０に取り付けられるとともに、他端が挟持部材３２０に取り付けられる。そして、拘束部材４００は、複数の蓄電素子１００及び複数のスペーサ２００（スペーサ２１０〜２３０）に対して、当該複数の蓄電素子１００及び複数のスペーサ２００の並び方向における拘束力を付与する。
【００６０】
ここで、拘束部材４００は、拘束部材４１０〜４３０からなる。拘束部材４１０及び４２０は、複数の蓄電素子１００の両側方（Ｙ軸方向の両側）に配置され、当該複数の蓄電素子１００を当該両側方から挟み込んで拘束する一対の長尺状かつ平板状の部材である。拘束部材４３０は、複数の蓄電素子１００の下方（Ｚ軸方向マイナス側）に配置され、当該複数の蓄電素子１００の下部を拘束する長尺状かつ平板状の部材である。
【００６１】
次に、蓄電素子１００の構成について、詳細に説明する。
【００６２】
図４は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１００の構成を示す斜視図である。なお、同図は、蓄電素子１００の容器１１０を透視して、蓄電素子１００の内部を示した図である。また、図５は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１００の電極体１４０の構成を示す斜視図である。
【００６３】
まず、図４に示すように、蓄電素子１００は、容器１１０、正極端子１２０及び負極端子１３０を備えている。また、容器１１０内方には、電極体１４０、正極集電体１５０及び負極集電体１６０が配置されている。なお、蓄電素子１００は、幅をＷ２、高さをＨ２、厚みをＴ１、として、例えば、Ｗ２＝約１４８ｍｍ、Ｈ２＝約１２５ｍｍ、Ｔ１＝約１７ｍｍの大きさを有している。
【００６４】
なお、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。また、上記の構成要素の他、正極集電体１５０及び負極集電体１６０の側方に側面スペーサが配置されていてもよいし、電極体１４０の下方に底面スペーサが配置されていてもよい。また、電極体１４０、正極集電体１５０及び負極集電体１６０等を包み込む絶縁フィルムなどが配置されていてもよい。
【００６５】
容器１１０は、蓄電素子１００の外装体を構成する矩形状（箱状）の容器であり、上記の通り、幅がＷ２、高さがＨ２、厚みがＴ１の大きさを有している。具体的には、容器１１０は、金属からなる矩形筒状で底を備える本体と、当該本体の開口を閉塞する金属製の蓋体とで構成されている。容器１１０は、電極体１４０等を内部に収容後、蓋体と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。
【００６６】
また、容器１１０の蓋体には、容器１１０内の圧力が上昇したときに、容器１１０内で発生したガスを放出し、当該圧力を開放するための安全弁１１１が設けられている。なお、容器１１０の蓋体と本体の材質は、特に限定されないが、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であるのが好ましい。
【００６７】
電極体１４０は、電気を蓄えることができる発電要素であり、正極と負極とセパレータとを備え、当該正極、負極及びセパレータがＸ軸方向に積層されて形成されている。具体的には、電極体１４０は、正極、負極及びセパレータが巻回軸（電極体１４０の中心を貫くＹ軸方向の仮想軸）まわりに巻回されて形成された巻回型の電極体であり、正極集電体１５０及び負極集電体１６０と電気的に接続される。
【００６８】
正極は、アルミニウムやアルミニウム合金などからなる長尺帯状の金属箔である正極基材層の表面に、正極活物質層が形成された電極板である。なお、正極活物質層に用いられる正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、正極活物質として、ＬｉＭＰＯ４、ＬｉＭＳｉＯ４、ＬｉＭＢＯ３（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種又は２種以上の遷移金属元素）等のポリアニオン化合物、チタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のスピネル化合物、ＬｉＭＯ２（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種又は２種以上の遷移金属元素）等のリチウム遷移金属酸化物等を用いることができる。
【００６９】
負極は、銅や銅合金などからなる長尺帯状の金属箔である負極基材層の表面に、負極活物質層が形成された電極板である。なお、負極活物質層に用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、負極活物質として、リチウム金属、リチウム合金（リチウム−アルミニウム、リチウム−鉛、リチウム−錫、リチウム−アルミニウム−錫、リチウム−ガリウム、及びウッド合金等のリチウム金属含有合金）の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料（例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温焼成炭素、非晶質カーボン等）、金属酸化物、リチウム金属酸化物（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２等）、ポリリン酸化合物などが挙げられる。
【００７０】
セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートである。なお、蓄電素子１００に用いられるセパレータは、特に従来用いられてきたものと異なるところはなく、蓄電素子１００の性能を損なうものでなければ適宜公知の材料を使用できる。また、容器１１０に封入される電解液（非水電解質）としても、蓄電素子１００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。
【００７１】
ここで、電極体１４０は、正極と負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が巻回されて形成されている。具体的には、電極体１４０は、正極と負極とが、セパレータを介して、巻回軸（本実施の形態ではＹ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、正極及び負極は、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基材層が露出した（活物質層が形成されていない）部分（活物質層非形成部）を有している。
【００７２】
具体的には、電極体１４０は、巻回軸方向の一端（Ｙ軸方向プラス側の端部）に、正極の活物質層非形成部が積層された正極側の端部１４１を有している。また、同様に、電極体１４０は、巻回軸方向の他端（Ｙ軸方向マイナス側の端部）に、負極の活物質層非形成部が積層された負極側の端部１４２を有している。
【００７３】
また、電極体１４０は、巻回軸方向から見て、長円形状を有しているため、長円形状の直線部分が平坦な形状となり、長円形状の曲線部分が湾曲した形状となる。このため、図５に示すように、電極体１４０は、対向する一対の平坦部１４３及び１４４と、対向する一対の湾曲部１４５及び１４６とを有している。
【００７４】
つまり、一対の平坦部１４３及び１４４と一対の湾曲部１４５及び１４６とは、正極と負極とセパレータとが長円形状に巻回されることにより形成された部分である。また、一対の平坦部１４３及び１４４と一対の湾曲部１４５及び１４６とは、正極または負極の活物質が形成されている領域内に配置される部分である。
【００７５】
具体的には、一対の平坦部１４３及び１４４は、正極または負極の活物質が形成されている領域のうち、電極体１４０のＸ軸方向の両端面に配置された平坦形状を有する部分であり、互いに対向して配置されている。
【００７６】
つまり、一対の平坦部１４３及び１４４は、電極体１４０が容器１１０内に配置されている状態で、容器１１０と対向する領域（具体的には、当接する領域）である。この容器１１０と対向（当接）する領域は、電極体１４０が膨れることで、圧迫部としての挟持部材３００及び拘束部材４００に容器１１０が圧迫された場合に、圧力がかかる領域である。なお、電極体１４０と容器１１０との間に絶縁シートを配置するような場合には、平坦部１４３及び１４４は容器１１０とは直接的ではなく間接的に当接することになるが、この場合でも、上記の当接の概念に含める。
【００７７】
また、電極体１４０が容器１１０から取り出されている状態では、平坦部１４３及び１４４は、電極体１４０をＸ軸方向に押圧した場合に、平坦になる部分でもある。
【００７８】
つまり、電極体１４０は、長側面（図４、５のＸ軸方向に直交する両側面）が、蓄電装置１の第二外装体１２の２つの短側面（図１、２のＸ軸方向に直交する両側面）に挟まれるように、当該短側面に対向して配置されている。具体的には、一対の平坦部１４３及び１４４が、第二外装体１２の２つの短側面に挟まれるように当該短側面に対向して配置されている。また、後述の一対の湾曲部１４５及び１４６は、蓄電装置１の第一外装体１１の下面及び第二外装体１２の底面（図１、２のＺ軸方向に直交する上下面）に挟まれるように、当該上下面に対向して配置されている。そして、電極体１４０は、蓄電素子１００が第二外装体１２に収容されている状態で、Ｘ軸方向に圧迫されて、一対の平坦部１４３及び１４４に圧力がかかっている。
【００７９】
ここで、平坦部１４３及び１４４は、電極体１４０の外表面の部位であるが、平坦部１４３及び１４４の外形形状の考え方は、以下の通りである。
【００８０】
電極体１４０の最外周の電極板で平坦部１４３及び１４４の外形形状を考える。したがって、電極体１４０の最外周にセパレータがある場合には、当該セパレータを除外した、最外周の電極板で考える。平坦部１４３及び１４４の幅は、電極体１４０の電極板の活物質層形成部の幅とほぼ等しい。また、平坦部１４３及び１４４の高さは、平坦部１４３及び１４４と湾曲部１４５及び１４６との一方の境界から他方の境界までの長さである。当該境界は電極体１４０の側面の形状から把握することができる。
【００８１】
また、電極体１４０の平坦部１４３及び１４４の外形形状の寸法は、正負電極板で差がある場合は、正極及び負極の重なっている部分の長さ（幅または高さ）で考えてもよい。リチウムイオン二次電池の場合、負極の活物質層形成部の面積は正極の活物質層形成部の面積よりも大きい。具体的には、電極板の活物質層形成部の幅は、負極の方が正極よりも大きい。このため、リチウムイオン二次電池の場合は、正極の活物質層形成部の幅で平坦部１４３及び１４４の外形形状を考えてもよい。
【００８２】
一対の湾曲部１４５及び１４６は、正極または負極の活物質が形成されている領域のうち、一対の平坦部１４３及び１４４を繋ぐ湾曲形状を有する部分であり、互いに対向して配置されている。つまり、湾曲部１４５は、一端が平坦部１４３の一端に接続され、他端が平坦部１４４の一端に接続された略Ｕ字形状の部分であり、電極体１４０のＺ軸方向プラス側に配置されている。また、湾曲部１４６は、一端が平坦部１４３の他端に接続され、他端が平坦部１４４の他端に接続された略Ｕ字形状の部分であり、電極体１４０のＺ軸方向マイナス側に配置されている。
【００８３】
言い換えれば、平坦部１４３は、一端が湾曲部１４５の一端に接続され、他端が湾曲部１４６の一端に接続されている。また、平坦部１４４は、一端が湾曲部１４５の他端に接続され、他端が湾曲部１４６の他端に接続されている。
【００８４】
図４に戻り、正極集電体１５０は、電極体１４０の正極と容器１１０の側壁との間に配置され、正極端子１２０と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。具体的には、正極集電体１５０は、電極体１４０の正極側の端部１４１に溶接などによって接合されている。なお、正極集電体１５０は、正極の正極集電箔と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成されている。
【００８５】
また、負極集電体１６０は、電極体１４０の負極と容器１１０の側壁との間に配置され、負極端子１３０と電極体１４０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。具体的には、負極集電体１６０は、電極体１４０の負極側の端部１４２に溶接などによって接合されている。なお、負極集電体１６０は、負極の負極集電箔と同様、銅または銅合金などで形成されている。
【００８６】
ここで、正極集電体１５０及び負極集電体１６０は、電極体１４０の端部１４１及び１４２を挟むように、二股形状の脚部分を有している。このため、正極集電体１５０及び負極集電体１６０に集電される電流が二分されるため、当該脚部分の幅を狭くできる。これにより、電極体１４０の活物質層非形成部の幅を狭くできるため、蓄電素子１００の外形を小さくでき、エネルギー密度を向上させることができる。
【００８７】
正極端子１２０は、正極集電体１５０を介して、電極体１４０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、負極集電体１６０を介して、電極体１４０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、電極体１４０に蓄えられている電気を蓄電素子１００の外部空間に導出し、また、電極体１４０に電気を蓄えるために蓄電素子１００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。なお、正極端子１２０及び負極端子１３０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ている。
【００８８】
次に、蓄電素子１００及び電極体１４０の形状について、詳細に説明する。
【００８９】
図６は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１００及び電極体１４０の形状を示す平面図である。なお、同図は、蓄電素子１００の容器１１０を透視して、蓄電素子１００の内部を示した図である。
【００９０】
同図に示すように、電極体１４０及び容器１１０の少なくとも一方は、電極体１４０の積層方向（Ｘ軸方向）から見て、外形が正方形状となるように形成されている。なお、外形が正方形状となるように形成とは、外形の幅と高さとが全く同じ長さになることには限定されず、外形が略正方形状になるように形成されればよく、多少のずれは許容されるものとする。つまり、電極体１４０及び容器１１０の少なくとも一方は、当該積層方向から見て、外形の幅と高さとの比が１：０．８〜１．２５になるように形成されている。
【００９１】
本実施の形態では、電極体１４０及び容器１１０の双方ともに、当該積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されている。具体的には、容器１１０は、当該積層方向から見て、外形の幅と高さとの比が、幅Ｗ２：高さＨ２＝１：０．８４程度になるように形成されている。また、電極体１４０は、当該積層方向から見て、外形の幅Ｗ３と高さＨ３との長さが、ほぼ等しくなるように形成されている。
【００９２】
なお、電極体１４０及び容器１１０の少なくとも一方は、当該積層方向から見て、外形の幅と高さとの比が１：０．９〜１．１１になるように形成されているのが好ましく、当該比が１：１になるように形成されているのがさらに好ましい。また、電極体１４０及び容器１１０のいずれか一方が、当該積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されていない（長方形状になるように形成されている）構成でもかまわない。
【００９３】
また、電極体１４０は、当該積層方向から見て、容器１１０と対向する領域（具体的には、当接する領域）の外形が正方形状となるように形成されている。つまり、一対の平坦部１４３及び１４４のうちの少なくとも一方は、当該積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されている。
【００９４】
本実施の形態では、平坦部１４３及び１４４の双方ともに、当該積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されている。例えば、平坦部１４３は、当該積層方向から見て、外形の幅Ｗ４と高さＨ４との長さが、ほぼ等しくなるように形成されている。なお、平坦部１４３及び１４４のいずれか一方が、当該積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されていない（長方形状になるように形成されている）構成でもかまわない。
【００９５】
また、上述の通り、一対の平坦部１４３及び１４４は、容器１１０と当接する領域と一致していなくともよい。この場合、平坦部１４３及び１４４の双方が、当該積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されていなくてもよいし、容器１１０と当接する領域が、当該積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されていなくてもよい。
【００９６】
なお、同図では、電極体１４０の端部１４１及び１４２における活物質層非形成部の幅（Ｙ軸方向の長さ）は、比較的広く図示されているが、当該活物質層非形成部は正極集電体１５０及び負極集電体１６０が接合可能な幅を有していればよいため、当該活物質層非形成部の幅は狭く形成することができる。
【００９７】
次に、蓄電装置１、蓄電素子１００及びスペーサ２００の形状について、詳細に説明する。
【００９８】
図７は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１００及びスペーサ２００の形状を示す平面図である。また、図８は、本発明の実施の形態に係る蓄電装置１の形状を示す平面図である。具体的には、図８の（ａ）は、蓄電装置１を上方（Ｚ軸方向プラス側）から見た場合の平面図である。また、図８の（ｂ）は、蓄電装置１を側方（Ｙ軸方向マイナス側）から見た場合の平面図である。また、図８の（ｃ）は、蓄電装置１を正面（Ｘ軸方向プラス側）から見た場合の平面図である。
【００９９】
まず、図７に示すように、蓄電素子１００の厚みＴ１（ｍｍ）は、１８に近い数であるのが好ましい。また、蓄電素子１００の厚みＴ１にスペーサ２００の厚みを加えた蓄電素子１００及びスペーサ２００の厚みＴ２（ｍｍ）は、３６の約数に近い数であるのが好ましい。また、蓄電ユニット２０の厚みＴ３（ｍｍ）は、３６の倍数に近い数であるのが好ましい。なお、上記の厚みとは、Ｘ軸方向の長さである。
【０１００】
また、蓄電装置１の奥行きＬ１（ｍｍ）は、所定の定数に３６の倍数を加えた数に近い数であるのが好ましい。つまり、蓄電装置１の奥行きＬ１が所定の定数に３６の倍数を加えた数に近い数であり、蓄電ユニット２０の厚みＴ３が当該３６の倍数に近い数であれば、蓄電装置１内に蓄電ユニット２０を収容することができる。また、蓄電ユニット２０の厚みＴ３が３６の倍数に近い数であり、蓄電素子１００及びスペーサ２００の厚みＴ２が３６の約数に近い数であれば、蓄電ユニット２０内に、蓄電素子１００及びスペーサ２００の組み合わせを複数収容することができる。また、スペーサ２００の厚みは蓄電素子１００の厚みに比べて非常に薄いため、蓄電素子１００の厚みＴ１が１８に近い数であれば、蓄電素子１００及びスペーサ２００の厚みＴ２が３６の約数に近い数となるように構成することができる。
【０１０１】
本実施の形態では、蓄電素子１００の厚みＴ１＝約１７ｍｍであり、蓄電素子１００及びスペーサ２００の厚みＴ２＝約１８ｍｍであり、蓄電ユニット２０の厚みＴ３＝約２３０ｍｍである。また、蓄電装置１の奥行きＬ１＝約２７８ｍｍである。
【０１０２】
これにより、図８に示すように、蓄電ユニット２０を、蓄電装置１の外装体１０の内方に収容することができる。つまり、並列に接続された３つずつの蓄電素子１００の組が、４組直列に接続された構成となっている蓄電ユニット２０を、蓄電装置１の外装体１０の内方に収容することができる。
【０１０３】
なお、同図の（ａ）では、説明の便宜のため、蓄電ユニット２０の上方にバスバー４１〜４５を配置した状態を図示しているが、同図の（ｂ）及び（ｃ）では、当該バスバーは省略して図示している。
【０１０４】
ここで、以下の表１及び表２に示すように、ＤＩＮやＪＩＳなどの規格によって、蓄電装置１は、所定の大きさに定められている。表１は、本発明の実施の形態に係る蓄電装置１において、ＤＩＮの規格によって定められた大きさを示す表である。表２は、本発明の実施の形態に係る蓄電装置１において、ＪＩＳの規格によって定められた大きさを示す表である。
【０１０５】
【表１】
2016219257.tif 000003
【０１０６】
【表２】
2016219257.tif 000004
【０１０７】
表１（ＤＩＮ規格）及び表２（ＪＩＳ規格）において、「Ｔｙｐｅ」とは、当該規格の型式を示し、「鉛容量」は、当該規格に対応する鉛蓄電池の容量を示し、Ｌ１、Ｗ１、Ｈ１及びｈ１は、それぞれ蓄電装置１の奥行き、幅、総高さ及びハウジング高さを示している。
【０１０８】
なお、「Ｔｙｐｅ」に対する「鉛容量」の値は、固定されたものではなく、蓄電素子１００の性能向上等に関連して、見直されることがある。また、ＤＩＮ規格（表１）の場合、ハウジング高さｈ１は、１６８ｍｍである。また、ＪＩＳ規格（表２）の場合は、ハウジング高さｈ１が規定されているため、表２には「ｈ１」の欄を設けている。
【０１０９】
例えば、表１に示すように、隣り合う「Ｔｙｐｅ」におけるＬ１（ｍｍ）の差が３６に近い数となっているため、蓄電装置１の奥行きＬ１（ｍｍ）は、所定の定数に３６の倍数を加えた数に近い数となっている。
【０１１０】
ここで、上記実施の形態における蓄電装置１は、表１における「ＬＮ３」の型式であるが、その他の型式についても、図９Ａ〜図９Ｃに示す。
【０１１１】
図９Ａ〜図９Ｃは、本発明の実施の形態に係る蓄電装置１の他の型式の形状を示す平面図である。具体的には、図９Ａは、蓄電装置１の型式が表１における「ＬＮ０」の場合の形状を示す図であり、図９Ｂは、当該型式が表１における「ＬＮ１」の場合の形状を示す図であり、図９Ｃは、当該型式が表１における「ＬＮ４」の場合の形状を示す図である。
【０１１２】
つまり、図９Ａに示した蓄電装置１は、４の蓄電素子１００が直列に接続された構成となっており、当該構成の蓄電ユニット２０を、蓄電装置１の外装体１０の内方に収容することができる。なお、同図の（ａ）では、説明の便宜のため、蓄電ユニット２０の上方にバスバーを配置した状態を図示しているが、同図の（ｂ）及び（ｃ）では、当該バスバーは省略して図示している。
【０１１３】
また、図９Ｂに示した蓄電装置１は、並列に接続された２つずつの蓄電素子１００の組が、４組直列に接続された構成となっており、当該構成の蓄電ユニット２０を、蓄電装置１の外装体１０の内方に収容することができる。なお、同図の（ａ）では、説明の便宜のため、蓄電ユニット２０の上方にバスバーを配置した状態を図示しているが、同図の（ｂ）及び（ｃ）では、当該バスバーは省略して図示している。
【０１１４】
また、図９Ｃに示した蓄電装置１は、並列に接続された４つずつの蓄電素子１００の組が、４組直列に接続された構成となっており、当該構成の蓄電ユニット２０を、蓄電装置１の外装体１０の内方に収容することができる。なお、同図の（ａ）では、説明の便宜のため、蓄電ユニット２０の上方にバスバーを配置した状態を図示しているが、同図の（ｂ）及び（ｃ）では、当該バスバーは省略して図示している。
【０１１５】
このように、蓄電素子１００の並列数を変更することで、既存の規格で規定されたサイズに柔軟に対応することができる。なお、表２におけるＪＩＳの規格の蓄電装置１についても、同様にして、蓄電ユニット２０を、蓄電装置１の外装体１０の内方に収容することができる。
【０１１６】
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電装置１によれば、蓄電素子１００が電極体１４０の積層方向において外方から圧迫される構成を有しており、当該蓄電素子１００が有する電極体１４０及び容器１１０の少なくとも一方は、当該積層方向から見て外形が正方形状となるように形成されている。つまり、蓄電素子１００は、充放電を繰り返すことによって当該積層方向に膨れるため、この膨れを抑制するために、外方から圧迫する構成を有している。そして、蓄電素子１００は、当該積層方向から見て、電極体１４０または容器１１０の外形が正方形状となるように形成されているため、当該外形が正方形状となるように形成された部分を圧迫することで、当該部分を均等な力で圧迫しやすい。このため、蓄電装置１によれば、電極体１４０の積層方向において、蓄電素子１００にかかる圧迫力に偏りが生じるのを抑制することができる。
【０１１７】
また、蓄電素子１００は、当該積層方向から見て、電極体１４０または容器１１０の外形が正方形状となるように形成されているため、挟持部材３００と拘束部材４００との固定箇所の位置選択の自由度を向上させることができる。つまり、例えば長方形形状の場合、長軸方向の両端を固定すると挟持部材３００にたわみが生じるが、正方形形状の場合は、どの位置を固定してもたわみは生じにくい。このため、挟持部材３００と拘束部材４００との固定位置による圧迫力の差が少なく、固定箇所の位置選択の自由度を向上させることができる。
【０１１８】
また、蓄電装置１が備える蓄電素子１００は、電極体１４０が、積層方向から見て、容器１１０と対向する領域の外形が正方形状となるように形成されている。つまり、蓄電素子１００が膨れた場合に、容器１１０に均等に圧力がかかるように膨れやすい。そして、蓄電素子１００を電極体１４０の積層方向に圧迫する場合、電極体１４０の、容器１１０と対向する外形が正方形状の領域を、偏りなく圧迫しやすい。つまり、圧迫力の源は挟持部材３００に印加される外部からの力であるが、挟持部材３００は通常たわむため、長方形と正方形とを比較した場合、中心部と４隅部で受圧力の伝播状況が変わり、正方形の方がより均等に圧力が伝播する。このため、蓄電装置１によれば、電極体１４０の積層方向において、蓄電素子１００にかかる圧迫力に偏りが生じるのを抑制することができる。
【０１１９】
また、蓄電装置１が備える蓄電素子１００は、電極体１４０の一対の平坦部１４３及び１４４のうちの少なくとも一方が、積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されている。つまり、蓄電素子１００が膨れた場合に、電極体１４０の平坦部１４３及び１４４が容器１１０の内面を押圧することになるが、平坦部１４３及び１４４が正方形状となるように形成されているため、この押圧する力が均等になりやすい。そして、蓄電素子１００を電極体１４０の積層方向に圧迫する場合、電極体１４０の、外形が正方形状となるように形成されている平坦部１４３及び１４４を、均等な力で圧迫しやすい。このため、蓄電装置１によれば、電極体１４０の積層方向において、蓄電素子１００にかかる圧迫力に偏りが生じるのを抑制することができる。
【０１２０】
また、蓄電装置１が備える蓄電素子１００は、電極体１４０及び容器１１０の少なくとも一方が、電極体１４０の積層方向から見て、外形の幅と高さとの比が１：０．８〜１．２５になるように形成されている。ここで、本願発明者は、鋭意研究と検討の結果、外形の幅と高さとの比が１：０．８〜１．２５になるように形成されている部分を圧迫する場合に、当該部分を均等な力で圧迫しやすいことを見出した。このため、蓄電装置１によれば、電極体１４０の積層方向において、蓄電素子１００にかかる圧迫力に偏りが生じるのを抑制することができる。
【０１２１】
また、蓄電装置１が備える圧迫部は、複数の蓄電素子１００を電極体１４０の積層方向の両側から挟み込むことで、それぞれの蓄電素子１００を両側から圧迫する。このため、蓄電装置１によれば、当該圧迫部によって蓄電素子１００を圧迫する場合でも、蓄電素子１００にかかる圧迫力に偏りが生じるのを抑制することができる。
【０１２２】
また、蓄電装置１が備える蓄電素子１００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ため、当該非水電解質二次電池にかかる圧迫力に偏りが生じるのを抑制することができる。このため、鉛蓄電池の代替手段としてリチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池を用いた場合でも、電池性能の低下を抑制することができる。
【０１２３】
（変形例１）
上記実施の形態では、電極体１４０は、巻回軸が容器１１０の蓋体に平行（図４のＹ軸方向）に配置された巻回型の電極体であることとしたが、当該巻回軸が向く方向は限定されない。
【０１２４】
例えば、電極体１４０は、巻回軸が容器１１０の蓋体に垂直（図４のＺ軸方向）に配置された構成のものでもかまわない。この場合でも、上記実施の形態と同様に、電極体１４０及び容器１１０の少なくとも一方は、電極体１４０の積層方向（図４のＸ軸方向）から見て、外形が正方形状となるように形成されている。また、電極体１４０は、当該積層方向から見て、容器１１０と対向（当接）する領域の外形が正方形状となるように形成されている。また、その他の構成についても、上記実施の形態と同様である。
【０１２５】
以上のように、本発明の実施の形態の変形例１に係る蓄電装置によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。また、本変形例において、正負の集電体に接続する正負の電極タブを共に電極体１４０の上部（容器１１０開口部側の端部）に配置すれば、当該正負の集電体を蓄電素子１００の一つの面に配置できるため、蓄電素子１００の外形を小さくすることができ、エネルギー密度を向上させることができる。
【０１２６】
（変形例２）
また、電極体１４０は、巻回型の電極体ではなく、正極及び負極の平板状極板を積層した積層型（スタックタイプ）の電極体であってもかまわない。
【０１２７】
この場合、上記実施の形態のような湾曲部１４５、１４６が形成されず、電極体１４０のほぼ全面が平坦部１４３、１４４になる。そして、この場合でも、上記実施の形態と同様に、電極体１４０及び容器１１０の少なくとも一方は、電極体１４０の積層方向（図４のＸ軸方向）から見て、外形が正方形状となるように形成されている。また、電極体１４０は、当該積層方向から見て、容器１１０と対向（当接）する領域の外形が正方形状となるように形成されている。また、その他の構成についても、上記実施の形態と同様である。
【０１２８】
以上のように、本発明の実施の形態の変形例２に係る蓄電装置によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。また、本変形例においては、上記実施の形態のような湾曲部１４５、１４６が形成されないため、電極体１４０の圧迫力に偏りを生じさせにくい。
【０１２９】
また、本変形例においても、正負の集電体に接続する正負の電極タブを共に電極体１４０の上部（容器１１０開口部側の端部）に配置すれば、当該正負の集電体を蓄電素子１００の一つの面に配置できるため、蓄電素子１００の外形を小さくすることができ、エネルギー密度を向上させることができる。なお、当該正負の電極タブが電極体１４０の左端及び右端の一方または両方から延出される構成であってもかまわない。
【０１３０】
以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る蓄電装置１について説明したが、本発明は、上記実施の形態及びその変形例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。また、上記実施の形態及びその変形例が備える各構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【０１３１】
例えば、上記実施の形態及びその変形例では、電極体１４０は、容器１１０と対向する領域、及び、平坦部１４３及び１４４の外形が、正方形状となるように形成されていることとした。しかし、容器１１０と対向する領域、及び平坦部１４３及び１４４のいずれの外形についても正方形状となるように形成されていない構成でもかまわない。
【０１３２】
また、上記実施の形態及びその変形例では、電極体１４０及び容器１１０は、外形が正方形状となるように形成されていることとした。しかし、電極体１４０及び容器１１０のいずれの外形についても正方形状となるように形成されておらず、一対の平坦部１４３及び１４４のうちの少なくとも一方が、電極体１４０の積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されている構成でもかまわない。
【０１３３】
このように、蓄電装置１は、蓄電素子１００が電極体１４０の積層方向において外方から圧迫される構成を有しており、当該蓄電素子１００は、電極体１４０の一対の平坦部１４３及び１４４のうちの少なくとも一方が、当該積層方向から見て、外形が正方形状となるように形成されている。つまり、蓄電素子１００が膨れた場合に、電極体１４０の平坦部１４３及び１４４が容器１１０の内面を押圧することになるが、平坦部１４３及び１４４が正方形状となるように形成されているため、この押圧する力が均等になりやすい。そして、蓄電素子１００を電極体１４０の積層方向に圧迫する場合、電極体１４０の、外形が正方形状となるように形成されている平坦部１４３及び１４４を、均等な力で圧迫しやすい。このため、蓄電装置１によれば、電極体１４０の積層方向において、蓄電素子１００にかかる圧迫力に偏りが生じるのを抑制することができる。
【０１３４】
また、上記実施の形態及びその変形例では、一対の平坦部１４３及び１４４は、容器１１０と当接する領域であることとした。しかし、一対の平坦部１４３及び１４４は、容器１１０と当接する領域と一致していなくともよい。つまり、平坦部１４３及び１４４の一部が、容器１１０と当接しなくてもよく、また、容器１１０と当接する領域の一部が、平坦部１４３及び１４４に含まれていなくともよい。
【０１３５】
また、上記実施の形態及びその変形例では、挟持部材３００及び拘束部材４００が、蓄電素子１００を外方から圧迫する圧迫部であることとした。しかし、圧迫部は、蓄電素子１００を外方から圧迫することができる構成であれば上記構成には限定されず、外装体１０によって圧迫する構成や、ばね等の弾性力により圧迫する構成などでもかまわない。
【０１３６】
また、本発明においては、幅と高さは読み替えてもよいものであり、蓄電素子１００の略四角形状の外形の一方の長さを幅とした場合、他方の長さが高さである。一例では、蓄電素子１００の電極端子が並ぶ方向の長さを幅とし、電極端子が並ぶ方向に垂直な方向の長さを高さとするが、幅と高さの呼び名を逆にしてもよい。電極体１４０の幅と高さについても、同様である。
【０１３７】
なお、本発明は、このような蓄電装置１として実現することができるだけでなく、蓄電装置１が備える蓄電素子１００、当該蓄電素子１００が有する容器１１０、または当該蓄電素子１００が有する電極体１４０としても実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明は、蓄電素子を備えた蓄電装置等に適用できる。
【符号の説明】
【０１３９】
１  蓄電装置
１０  外装体
１１  第一外装体
１２  第二外装体
１３  正極外部端子
１４  負極外部端子
２０  蓄電ユニット
３０  バスバーフレーム
４１〜４５  バスバー
１００  蓄電素子
１１０  容器
１１１  安全弁
１２０  正極端子
１３０  負極端子
１４０  電極体
１４１、１４２  端部
１４３、１４４  平坦部
１４５、１４６  湾曲部
１５０  正極集電体
１６０  負極集電体
２００、２１０、２２０、２３０  スペーサ
３００、３１０、３２０  挟持部材
４００、４１０、４２０、４３０  拘束部材
【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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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