(57)【要約】【課題】容器の内部でコンタミが発生することを抑制できる蓄電素子を提供する。【解決手段】正極端子２００と、電極体６００と、正極端子２００及び電極体６００に電気的に接続される正極集電体４１０と、電極体６００及び正極集電体４１０を収容する容器１００と、絶縁部材４２０、４３０とを備える蓄電素子１０であって、正極集電体４１０は、正極端子２００側に配置される端子側配置部４１１と、端子側配置部４１１に接続され、電極体６００側に配置される電極体側配置部４１２、４１３と、を有し、絶縁部材４２０、４３０は、電極体６００と電極体側配置部４１２、４１３との間に介在する介在部４２１ａ、４３１ａを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極端子と、電極体と、前記電極端子及び前記電極体に電気的に接続される集電体と、前記電極体及び前記集電体を収容する容器と、絶縁部材とを備える蓄電素子であって、
前記集電体は、
前記電極端子側に配置される端子側配置部と、
前記端子側配置部に接続され、前記電極体側に配置される電極体側配置部と、を有し、
前記絶縁部材は、前記電極体と前記電極体側配置部との間に介在する介在部を有する
蓄電素子。
【請求項２】
前記電極体側配置部及び前記介在部は、一体に形成される
請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記絶縁部材は、さらに、前記電極体の形状に沿って、前記介在部から延設された第一延設部を有する
請求項１または２に記載の蓄電素子。
【請求項４】
前記絶縁部材には、前記介在部に隣接して設けられ、前記電極体側配置部の前記電極体に接合される接合部を露出させる第一露出部が形成されている
請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項５】
前記介在部と、前記接合部とは、同一の平面上に配置される表面を有する
請求項４に記載の蓄電素子。
【請求項６】
前記絶縁部材には、前記電極体側配置部の前記接合部とは反対側の面を露出させる第二露出部が形成されている
請求項４または５に記載の蓄電素子。
【請求項７】
前記電極体は、巻回型の電極体であり、
前記絶縁部材は、さらに、
前記電極体側配置部が前記端子側配置部から延びる方向に向かって前記介在部から延設されており、かつ、当該延びる方向に向かうほど前記電極体の厚み方向中心から離れる形状を有する第二延設部を有する
請求項１から６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、容器の内部に集電体及び絶縁部材を備える蓄電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、正負極リード（集電体）と、扁平型電極群（電極体）との接続部分において、外装缶（容器）との絶縁を図るために絶縁カバー（絶縁部材）が設けられた電池（蓄電素子）が開示されている（特許文献１参照）。特許文献１では、集電体と電極体との接続部分では、超音波溶接により接合され電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４９０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の蓄電素子では、集電体と電極体との接続部分において、超音波溶接などの溶接が行われた場合に、金属片が発生する場合がある。このため、接合時に発生した金属片を除去する必要があり、十分に金属片を除去できなければ、容器の内部にコンタミ（Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）として残ったり、集電体及び電極体を容器に収納した後にコンタミが発生したりするおそれがある。
【０００５】
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、容器の内部でコンタミが発生することを抑制でき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】
【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、電極端子と、電極体と、前記電極端子及び前記電極体に電気的に接続される集電体と、前記電極体及び前記集電体を収容する容器と、絶縁部材とを備える蓄電素子であって、前記集電体は、前記電極端子側に配置される端子側配置部と、前記端子側配置部に接続され、前記電極体側に配置される電極体側配置部と、を有し、前記絶縁部材は、前記電極体と前記電極体側配置部との間に介在する介在部を有する。
【０００７】
これによれば、絶縁部材は、電極体と集電体の電極体側配置部との間に配置される介在部を有するため、電極体側配置部は、介在部が配置されていない部分で電極体と接合されることになる。つまり、電極体及び電極体側配置部の接合箇所を限定できるため、少なくとも接合箇所以外の部分から金属片や金属粉などが発生することを低減できる。このため、容器の内部でコンタミ（Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）が発生することを抑制できる。
【０００８】
また、前記電極体側配置部及び前記介在部は、一体に形成されてもよい。
【０００９】
これによれば、電極体側配置部（集電体）と介在部（絶縁部材）との間のクリアランスを最小化してゼロに近づけることができる。このため、接合箇所以外の部分から金属片や金属粉などが発生することをさらに効果的に低減できる。
【００１０】
また、前記絶縁部材は、さらに、前記電極体の形状に沿って、前記介在部から延設された第一延設部を有してもよい。
【００１１】
これによれば、絶縁部材の第一延設部が電極体に沿って設けられているため、絶縁部材は第一延設部において電極体に面で当接する。このため、蓄電素子に振動や衝撃が加えられ、電極体が容器の内部で移動しようとした場合に、電極体を集電体の電極体側配置部だけでなく第一延設部でも支えることができる。これにより、電極体が移動しようとした場合に、集電体と電極体とが接続されている接続部分にかかる負荷を軽減することができる。
【００１２】
また、前記絶縁部材には、前記介在部に隣接して設けられ、前記電極体側配置部の前記電極体に接合される接合部を露出させる第一露出部が形成されていてもよい。
【００１３】
これによれば、介在部と接合部とが隣接しているため、電極体側配置部及び電極体の接合箇所を効果的に限定できる。このため、少なくとも接合箇所以外の部分から金属片や金属粉などが発生することを低減することができる。
【００１４】
また、前記介在部と、前記接合部とは、同一の平面上に配置される表面を有してもよい。
【００１５】
このため、電極体の極板が積層されて接合される積層部を同一の平面上に沿わせた状態で、接合部と積層部とを接合することができる。これにより、積層部をたわませることなく接合部と接合できるため、積層部が破断することを防ぐことができる。よって、金属片が発生することを低減することができる。
【００１６】
また、前記絶縁部材には、前記電極体側配置部の前記接合部とは反対側の面を露出させる第二露出部が形成されていてもよい。
【００１７】
このため、電極体側配置部及び電極体の接合を、絶縁部材を介することなく行うことができる。これにより、電極体側配置部と電極体とを強固に接合することができる。
【００１８】
また、前記電極体は、巻回型の電極体であり、前記絶縁部材は、さらに、前記電極体側配置部が前記端子側配置部から延びる方向に向かって前記介在部から延設されており、かつ、当該延びる方向に向かうほど前記電極体の厚み方向中心から離れる形状を有する第二延設部を有してもよい。
【００１９】
電極体は巻回型の電極体であるため、集電体との接合部で極板が寄せ集められると、極板が湾曲して曲面になっている曲面部分の積層方向における幅が、平面で積層されている平面部分の積層方向における幅よりも大きくなりやすい。そして、絶縁部材は、電極体の曲面になっている曲面部分に沿うように電極体の厚み方向中心から離れる形状を有する。このため、絶縁部材は、曲面部分に向かうほど電極体に応力が加わらないようにすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明における蓄電素子によれば、容器の内部でコンタミが発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】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】本発明の実施の形態に係る蓄電素子の容器の容器本体を分離して蓄電素子が備える各構成要素を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る蓄電素子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複合部材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図４における正極複合部材のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る蓄電素子の断面を示す図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に係る正極複合部材の構成を示す斜視図である。
【図８Ａ】本発明の他の実施の形態に係る正極複合部材について説明するための図である。
【図８Ｂ】本発明の他の実施の形態に係る正極複合部材について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【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等は、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。
【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をＸ軸方向と定義する。つまり、Ｘ軸方向は、集電体もしくは電極端子の並び方向、または、容器の短側面の対向方向として定義できる。また、蓄電素子の上下方向をＺ軸方向と定義する。つまり、Ｚ軸方向は、集電体の足が延びる方向、または、容器の短側面の長手方向として定義できる。また、Ｘ軸方向及びＺ軸方向と交差する方向をＹ軸方向と定義する。つまり、Ｙ軸方向は、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、容器の厚さ方向として定義できる。
【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。図２は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の容器１００の容器本体１１１を分離して蓄電素子１０が備える各構成要素を示す斜視図である。図３は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。なお、図３は、容器１００の容器本体１１１を省略して図示している。
【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）、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）、またはハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）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い。
【００２７】
これらの図に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、正極端子２００と、負極端子３００とを備えている。また、容器１００内方には、後述する正極複合部材４００及び負極複合部材５００と、電極体６００と、当て板１２０、１３０とが収容されている。
【００２８】
また、蓄電素子１０の容器１００の内部には電解液（非水電解質）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。なお、容器１００に封入される電解液としては、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６００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。
【００３０】
電極体６００は、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。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上に正極活物質層が形成されたものである。また、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上に負極活物質層が形成されたものである。また、セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートである。
【００３１】
ここで、正極活物質層に用いられる正極活物質、または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正極活物質または負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。
【００３２】
そして、電極体６００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芯６２０（図６参照）に巻き回されて形成されている。具体的には、電極体６００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。つまり、電極体６００は、巻回型の電極体である。なお、同図では、電極体６００の形状としては長円形状を示したが、円形状または楕円形状でもよい。また、電極体６００の形状は巻回型に限らず、平板状極板を積層した形状でもよい。
【００３３】
なお、電極体６００は、正極側の積層部６０１と負極側の積層部６０２とを有している。積層部６０１及び積層部６０２は、電極体６００の正極及び負極がそれぞれのずらされた方向に突出している端縁部であり、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）である。つまり、積層部６０１は、正極の活物質層非形成部が積層されて束ねられた電極体の正極側の端部であり、積層部６０２は、負極の活物質層非形成部が積層されて束ねられた電極体の負極側の端部である。なお、正極の活物質層非形成部とは、正極のうち正極活物質が塗工されず正極基材層が露出した（正極活物質層が形成されていない）部分であり、負極の活物質層非形成部とは、負極のうち負極活物質が塗工されず負極基材層が露出した（負極活物質層が形成されていない）部分である。
【００３４】
また、電極体６００は、さらに、正極側の収束部６０３と負極側の収束部６０４とを有している。収束部６０３は、電極体６００の積層された極板のうちで積層部６０１に向かうにつれて複数層の正極が収束している部位であり、複数層の正極の間隔が狭まっている部位である（後述の図６の（ｂ）を参照）。収束部６０４は、電極体６００の積層された極板のうちで積層部６０２に向かうにつれて複数層の負極が収束している部位であり、複数層の負極の間隔が狭まっている部位である。
【００３５】
正極端子２００は、電極体６００の正極に電気的に接続された電極端子であり、負極端子３００は、電極体６００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２００及び負極端子３００は、電極体６００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６００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ための金属製の電極端子である。
【００３６】
また、正極端子２００及び負極端子３００は、電極体６００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、図３に示すように、正極端子２００は、突出部２１０が蓋体１１０の貫通孔１１０ａと正極集電体４１０の貫通孔４１１ａとに挿入されて、かしめられることにより、正極集電体４１０とともに蓋体１１０に固定される。また同様に、負極端子３００は、突出部３１０が蓋体１１０の貫通孔１１０ｂと負極集電体５１０の貫通孔５１１ａとに挿入されて、かしめられることにより、負極集電体５１０とともに蓋体１１０に固定される。なお、パッキン等も配置されているが、同図では省略して図示している。
【００３７】
図４に示すように正極複合部材４００は、電極体６００の正極側に配置され、正極集電体４１０及び絶縁部材４２０、４３０を有する。正極複合部材４００は、正極集電体４１０及び絶縁部材４２０、４３０が一体に形成された部材である。
【００３８】
正極集電体４１０は、電極体６００の正極側に配置され、正極端子２００と電極体６００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。なお、正極集電体４１０は、電極体６００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で形成されている。
【００３９】
絶縁部材４２０、４３０は、正極集電体４１０と容器１００を絶縁する部材であり、正極集電体４１０と一体に形成され、正極集電体４１０の電極体６００と接続される部位を覆う部材である。絶縁部材４２０、４３０は、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等の絶縁性の樹脂で形成されているが、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構わない。
【００４０】
図６に示すように負極複合部材５００は、電極体６００の負極側に配置され、負極集電体５１０及び絶縁部材５２０、５３０を有する。負極複合部材５００は、負極集電体５１０及び絶縁部材５２０、５３０が一体に形成された部材である。
【００４１】
負極集電体５１０は、電極体６００の負極側に配置され、負極端子３００と電極体６００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。なお、負極集電体５１０は、電極体６００の負極基材層と同様、銅または銅合金などで形成されている。
【００４２】
また、絶縁部材５２０、５３０は、負極集電体５１０と容器１００を絶縁する部材であり、負極集電体５１０と一体に形成され、負極集電体５１０の電極体６００と接続される部位を覆う部材である。絶縁部材５２０、５３０は、絶縁部材４２０、４３０と同様に、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等の絶縁性の樹脂で形成されているが、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構わない。
【００４３】
当て板１２０は、電極体６００の積層部６０１の内側に配置される、アルミニウムやアルミニウム合金などからなる金属部材である。当て板１２０は、正極複合部材４００の正極集電体４１０とで積層部６０１を挟み込んで、正極集電体４１０とともに積層部６０１に接合される。また、当て板１３０は、電極体６００の積層部６０２の内側に配置される、銅や銅合金などからなる金属部材である。当て板１３０は、負極複合部材５００の負極集電体５１０とで積層部６０２を挟み込んで、負極集電体５１０とともに積層部６０２に接合される。
【００４４】
次に、正極複合部材４００及び負極複合部材５００の構成について、詳細に説明する。なお、正極複合部材４００と負極複合部材５００とは、同様の構成を有するため、以下では正極複合部材４００についての説明を行い、負極複合部材５００についての説明は省略する。
【００４５】
図４は、本発明の実施の形態に係る正極複合部材４００の構成を示す斜視図である。また、図５は、本発明の実施の形態に係る図４における正極複合部材４００のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【００４６】
まず、図４に示すように、正極複合部材４００は、正極集電体４１０と、正極集電体４１０の一部を覆う絶縁部材４２０、４３０とを有する。正極複合部材４００は、正極集電体４１０に対して、絶縁部材４２０、４３０がインサート成形されることにより、一体に形成されている。
【００４７】
正極集電体４１０は、端子側配置部４１１と、電極体側配置部４１２、４１３とを有する。
【００４８】
端子側配置部４１１は、正極端子２００側（Ｚ軸方向プラス側）に配置される平板状の部位である。端子側配置部４１１には、正極端子２００の突出部２１０が挿入される貫通孔４１１ａが形成されている。そして、端子側配置部４１１は、突出部２１０が蓋体１１０の貫通孔１１０ａに挿入されて蓋体１１０とともにかしめられることにより、蓋体１１０に固定される。つまり、突出部２１０は、正極端子２００と正極集電体４１０とを接続する接続部である。
【００４９】
電極体側配置部４１２、４１３は、端子側配置部４１１の両側面部に接続された、Ｚ軸方向に延びる長尺板状の２つの部位であり、電極体６００の積層部６０１側に配置される。具体的には、電極体側配置部４１２、４１３は、端子側配置部４１１のＹ軸方向で対向する両側面から電極体６００の方向（Ｚ軸方向マイナス側）に垂れ下がるように配置された部位であり、電極体６００の正極側の積層部６０１に接合される。つまり、電極体側配置部４１２、４１３は、Ｚ軸方向に延びる部材であり、Ｘ−Ｚ平面に平行な面を有している。そして、電極体側配置部４１２、４１３は、当該平行な面にて電極体６００の正極側の積層部６０１に接合されて、容器１００内で電極体６００を吊り下げるように保持する。
【００５０】
また、電極体側配置部４１２、４１３は、それぞれ電極体６００の正極側の積層部６０１と接合される接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂを有する。電極体側配置部４１２は、２つの接合部４１２ａ、４１２ｂを有し、電極体側配置部４１３は、４１３ａ、４１３ｂを有する。電極体６００は、偏平形状に巻回されており、積層されている極板及びセパレータを巻回の中心から半分に分けて、一方が電極体側配置部４１２に接合され、他方が電極体側配置部４１３に接合されている。具体的には、電極体側配置部４１２は、２つの接合部４１２ａ、４１２ｂが電極体６００の正極側の積層部６０１と超音波溶接、抵抗溶接などの溶接により接合され、電極体側配置部４１３は、２つの接合部４１３ａ、４１３ｂが電極体６００の正極側の積層部６０１と超音波溶接、抵抗溶接などの溶接により接合されている。なお、抵抗溶接により接合される場合、接合部４１２ａ−４１２ｂ間、４１３ａ−４１３ｂ間に電流を流すシリーズスポット溶接を用いて接合される。
【００５１】
接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂは、図５に示すように、電極体６００のＹ軸方向の内側に向かって突出する。具体的には、電極体側配置部４１２は、Ｙ軸方向プラス側に向かって突出する２つの接合部４１２ａ、４１２ｂを有する。また、電極体側配置部４１３は、Ｙ軸方向マイナス側に向かって突出する２つの接合部４１３ａ、４１３ｂを有する。２つの接合部４１２ａ、４１２ｂ（４１３ａ、４１３ｂ）は、本実施の形態においては、屈曲されることにより形成されている。つまり、２つの接合部４１２ａ、４１２ｂ（４１３ａ、４１３ｂ）の反対側は、陥没している。さらに、言い換えると、電極体側配置部４１２は、電極体６００に接合される接合部と、電極体６００に接合されない非接合部とのそれぞれの、電極体６００からのＹ軸方向の距離が異なるように、屈曲して形成されている。ここで、電極体６００からのＹ軸方向の距離とは、具体的には、電極体６００の正極側の積層部６０１の最外周の表面からのＹ軸方向の距離である。
【００５２】
また、電極体側配置部４１２、４１３のそれぞれは、Ｚ軸方向プラス側の部分（つまり、上部）が電極体６００のＹ軸方向の外側に向かって膨らむように湾曲した湾曲部４１２ｃ、４１３ｃを有する。つまり、電極体側配置部４１２、４１３のそれぞれは、湾曲部４１２ｃ、４１３ｃが端子側配置部４１１に接続されており、湾曲部４１２ｃ、４１３ｃの下方に２つの接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂが形成される構成となっている。また、湾曲部４１２ｃ、４１３ｃの一部は、それぞれ絶縁部材４２０、４３０によって覆われている。
【００５３】
絶縁部材４２０、４３０は、正極集電体４１０の電極体側配置部４１２、４１３を覆うように配置される絶縁性を有する材料からなる。絶縁部材４２０、４３０のそれぞれは、覆い部４２１、４３１と、第一延設部４２２、４３２と、第二延設部４２３、４３３とを有する。本実施の形態では、絶縁部材４２０、４３０は、容器１００と正極集電体４１０との間に配置されるスペーサとしての機能も有する。第一延設部４２２、４３２及び第二延設部に４２３、４３３ついては後述する。
【００５４】
覆い部４２１、４３１は、絶縁部材４２０、４３０のうち、正極集電体４１０の電極体側配置部４１２、４１３を覆う部位であり、介在部４２１ａ、４３１ａを含む。また、覆い部４２１、４３１には、介在部４２１ａ、４３１ａに隣接して設けられ、電極体側配置部４１２、４１３の電極体６００に接合される接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂをそれぞれ露出させる第一露出部４２１ｂ、４２１ｃ、４３１ｂ、４３１ｃが形成されている。第一露出部４２１ｂ、４３１ｂは、突出している接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂの外形に対応する形状の開口部である。
【００５５】
介在部４２１ａ、４３１ａは、電極体６００と、電極体側配置部４１２、４１３との間に介在する部位である。より具体的には、介在部４２１ａ、４３１ａは、正極集電体４１０の電極体側配置部４１２、４１３と、電極体６００の正極側の積層部６０１とのＹ軸方向における間に設けられる。つまり、電極体側配置部４１２、４１３及び介在部４２１ａ、４３１ａは、一体に形成される。また、介在部４２１ａ、４３１ａと、接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂとは、同一の平面上に配置される表面を有する。つまり、介在部４２１ａ、４３１ａと、接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂとは、面一に形成されている。
【００５６】
また、覆い部４２１、４３１は、介在部４２１ａ、４３１ａが設けられる位置において、電極体側配置部４１２、４１３の周囲を囲んでいる。つまり、覆い部４２１、４３１は、介在部４２１ａ、４３１ａとともに、電極体側配置部４１２、４１３のＸ軸方向の両側面及びＹ軸方向の両側面と接している。
【００５７】
図６は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の断面を示す図である。具体的には、図６の（ａ）は、図１における蓄電素子１０のＡ−Ａ断面を示す図である。図６の（ｂ）は、図６の（ｂ）の一部を拡大した図である。
【００５８】
第一延設部４２２、４３２は、図６に示すように、絶縁部材４２０、４３０のうち、電極体６００の形状に沿って、介在部４２１ａ、４３１ａ（覆い部４２１、４３１）から延設された部位である。より具体的には、図６の（ｂ）に示すように、第一延設部４２２は、覆い部４２１からＸ軸方向マイナス側に向かって延びる部材であり、電極体６００の収束部６０３に沿って配置され、収束部６０３の形状に沿ってＹ軸方向に対して傾斜している傾斜面４２２ａを有する。傾斜面４２２ａは、収束部６０３の傾斜面６１１と略平行に対向している。第一延設部４２２の傾斜面４２２ａと、収束部６０３の傾斜面６１１とは、互いに当接している。なお、符号を付していないが、図６の（ａ）に示すように、第一延設部４３２も、第一延設部４２２と同様に、収束部６０３の傾斜面に当接する傾斜面を有する。つまり、第一延設部４２２、４３２は、電極体６００に対して、Ｘ軸方向プラス側から当接する。
【００５９】
第二延設部４２３、４３３は、電極体側配置部４１２、４１３が端子側配置部４１１から延びる方向（つまりＺ軸方向マイナス側）に向かって介在部４２１ａ、４３１ａ（覆い部４２１、４３１）から延設されている部位である。第二延設部４２３、４３３は、さらに、Ｚ軸方向マイナス側に向かうほど電極体６００の厚み方向中心から離れる形状を有する。つまり、第二延設部４２３、４３３は、Ｚ軸方向マイナス側に向かうほど互いに離れるように傾斜して形成されている。
【００６０】
なお、図６の（ａ）に示すように、負極複合部材５００は、正極複合部材４００と同様の構成であり、４００番台の符号を５００番台に読み替えることにより説明できる。
【００６１】
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、電極体６００と正極集電体４１０との間に絶縁部材４２０、４３０の介在部４２１ａ、４３１ａが介在している。このように、絶縁部材４２０、４３０は、介在部４２１ａ、４３１ａを有するため、電極体側配置部４１２、４１３は、介在部４２１ａ、４３１ａが配置されていない部分で電極体と接合されることになる。つまり、電極体６００及び電極体側配置部４１２、４１３の接合箇所を限定できるため、少なくとも接合箇所以外の部分から金属片や金属粉等が発生することを低減できる。このため、容器１００の内部でコンタミが発生することを抑制できる。
【００６２】
また、電極体側配置部４１２、４１３及び介在部４２１ａ、４３１ａは、一体に形成される。このため、電極体側配置部４１２、４１３（正極集電体４１０）と介在部４２１ａ、４３１ａ（絶縁部材４２０、４３０）との間のクリアランスを最小化してゼロに近づけることができる。このため、接合箇所以外の部分から金属片や金属粉などが発生することをさらに効果的に低減できる。
【００６３】
また、絶縁部材４２０、４３０は、電極体６００の形状に沿って、介在部４２１ａ、４３１ａから延設された第一延設部４２２、４３２を有する。つまり、絶縁部材４２０、４３０の第一延設部４２２、４３２が電極体６００に沿って設けられているため、絶縁部材４２０、４３０は、第一延設部４２２、４３２において電極体６００に面で当接する。このため、蓄電素子１０に振動や衝撃が加えられ、電極体６００が容器１００の内部で移動しようとした場合に、電極体６００を正極集電体４１０の電極体側配置部４１２、４１３だけでなく第一延設部４２２、４３２でも支えることができる。これにより、電極体６００が移動しようとした場合に、正極集電体４１０と電極体６００とが接続されている接続部分にかかる負荷を軽減することができる。
【００６４】
また、絶縁部材４２０、４３０には、介在部４２１ａ、４３１ａ、に隣接して設けられ、電極体側配置部４１２、４１３の電極体６００に接合される接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂを露出させる第一露出部４２１ｂ、４２１ｃ、４３１ｂ、４３１ｃが形成されている。つまり、介在部４２１ａ、４３１ａと接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂとが隣接しているため、電極体側配置部４１２、４１３及び電極体６００の接合箇所を効果的に限定できる。このため、少なくとも接合箇所以外の部分から金属片や金属粉などが発生することを防ぐことができる。
【００６５】
また、介在部４２１ａ、４３１ａと、接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂとは、同一の平面上に配置される表面を有する。つまり、電極体６００の極板が積層されて接合される積層部６０１を同一の平面上に沿わせた状態で、接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂと積層部６０１とを接合することができる。これにより、積層部６０１をたわませることなく接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂと接合できるため、積層部６０１が破断することを防ぐことができる。よって、金属片が発生することを低減することができる。
【００６６】
また、絶縁部材４２０、４３０は、電極体側配置部４１２、４１３が端子側配置部４１１から延びる方向（Ｚ軸方向マイナス側）に向かって介在部４２１ａ、４３１ａ（覆い部４２１、４３１）から延設されており、かつ、Ｚ軸方向マイナス側に向かうほど電極体６００の厚み方向中心から離れる形状を有する第二延設部４２３、４３３を有する。本実施の形態における電極体６００は、巻回型の電極体であるため、正極の基材層が寄せ集められて、正極集電体４１０の接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂで接合されると、積層部６０１、６０２の厚さは接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂから離れるほど厚くなる。つまり、電極体６００のうちで、極板が湾曲して曲面になっている曲面部分の積層方向（Ｙ軸方向）における幅が、平面で積層されている平面部分の積層方向（Ｙ軸方向）における幅よりも大きくなりやすい。なお、図２、図３では電極体６００を簡略化して描いているため、この態様は図示していない。ここで、積層方向における幅は、積層部６０１での幅を指している。そして、絶縁部材４２０、４３０は、電極体６００の曲面部分に沿うように電極体６００の厚み方向中心から離れる形状を有する。このため、絶縁部材４２０、４３０は、曲面部分に向かうほど電極体６００に応力が加わらないようにすることができる。また、電極体側配置部４１２、４１３のＺ軸方向プラス側の部位では、Ｙ軸方向外側に向かって膨らむように湾曲部４１２ｃ、４１３ｃが形成されているため、電極体６００のＺ軸方向プラス側においても、上述と同様の効果を奏する。
【００６７】
また、正極集電体４１０及び絶縁部材４２０、４３０は、インサート成形により一体に形成されている。このため、絶縁部材４２０、４３０を、正極集電体４１０に一体化させた状態で、任意の形状となるように成形することが容易にできる。これにより、正極集電体４１０が電極体６００に対して振動することをより効果的に防ぐことができる。
【００６８】
なお、上述したような効果は、正極集電体４１０及び絶縁部材４２０、４３０だけでなく負極集電体５１０及び絶縁部材５２０、５３０についても同様である。
【００６９】
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、上記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。
【００７０】
例えば、上記実施の形態では、正極複合部材４００において、電極体側配置部４１２、４１３の接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂの反対側の部分が絶縁部材４２０、４３０により覆われている構成であるが、これに限らずに、当該反対側の面が露出している構成の正極複合部材が採用されてもよい。
【００７１】
図７は、本発明の他の実施の形態に係る正極複合部材４００Ａの構成を示す斜視図である。図７に示すように、正極複合部材４００Ａは、正極集電体４１０Ａと、正極集電体４１０Ａの接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂの反対側の面をそれぞれ露出させる第二露出部４２１ｄ、４２１ｅ、４３１ｄ、４３１ｅが形成されている絶縁部材４２０Ａ、４３０Ａとを有する。
【００７２】
正極集電体４１０Ａは、電極体側配置部４１２Ａ、４１３Ａが接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂの反対側にそれぞれ突出する２つの突出部４１２ｄ、４１２ｅ、４１３ｄ、４１３ｅを有する構成である点が、実施の形態の正極集電体４１０と異なる。その他の構成は、実施の形態の正極集電体４１０と同様であるため、実施の形態の符号と同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７３】
絶縁部材４２０Ａ、４３０Ａは、電極体側配置部４１２Ａ、４１３Ａに形成されている突出部４１２ｄ、４１２ｅ、４１３ｄ、４１３ｅを露出させるための開口部である第二露出部４２１ｄ、４２１ｅ、４３１ｄ、４２１ｅが形成されている構成である点が、実施の形態の絶縁部材４２０、４３０と異なる。その他の構成は、実施の形態の絶縁部材４２０、４３０と同様であるため、実施の形態の符号と同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７４】
このような正極複合部材４００Ａによれば、電極体側配置部４１２Ａ、４１３Ａ及び電極体６００の接合を、絶縁部材４２０Ａ、４３０Ａを介することなく行うことができる。これにより、電極体側配置部４１２Ａ、４１３Ａと電極体６００とを強固に接合することができる。また、当該接合が溶接である場合には、溶接を行いやすい。例えば、電極体側配置部４１２Ａ、４１３Ａ及び電極体６００の積層部６０１を重ねて、重ねた方向での抵抗溶接（ダイレクトスポット溶接）を行うことができる。また、電極体側配置部４１２Ａ、４１３Ａと電極体６００とを超音波溶接により接合する場合には、電極体側配置部４１２Ａ、４１３Ａの電極体６００とは反対側の突出部４１２ｄ、４１２ｅ、４１３ｄ、４１２ｅをしっかりと保持できるため、超音波溶接の工程を容易にできる。
【００７５】
なお、絶縁部材４２０Ａ、４３０Ａのように第二露出部４２１ｄ、４２１ｅ、４３１ｄ、４３１ｅが形成されていれば、２つの突出部４１２ｄ、４１２ｅ、４１３ｄ、４１２ｅが形成された正極集電体４１０Ａが採用されていなくてもよく、例えば、正極集電体４１０が採用されていてもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態では、正極集電体４１０と絶縁部材４２０、４３０とがインサート成形により一体に形成された構成の正極複合部材４００が採用されているが、これに限らない。例えば、正極集電体４１０Ｂと絶縁部材４２０Ｂ、４３０Ｂとが熱かしめにより接合される構成の正極複合部材４００Ｂが採用されてもよい。
【００７７】
図８Ａ及び図８Ｂは、本発明の他の実施の形態に係る正極複合部材４００Ｂについて説明するための図である。具体的には、図８Ａの（ａ）は、正極複合部材４００Ｂの構成を示す斜視図である。図８Ａの（ｂ）及び図８Ｂの（ａ）、（ｂ）は、正極複合部材４００Ｂの電極体側配置部４１３Ｂと絶縁部材４３０Ｂ（内側絶縁部材４３０Ｂａ及び外側絶縁部材４３０Ｂｂ）との接合方法について説明するための図である。
【００７８】
図８Ａの（ａ）及び図８Ｂの（ｂ）に示すように、正極複合部材４００Ｂは、外観上は、熱かしめされた形跡である、曲面形状に突出した熱かしめ部４２５ａ、４３５ａが形成されている点が、正極複合部材４００と異なる。
【００７９】
図８Ａの（ｂ）に示すように、内側絶縁部材４３０Ｂａは、Ｙ軸方向の外側（内側絶縁部材４３０Ｂａの場合にはＹ軸方向のプラス側）に向かって突出する突出部４３５を有する。そして、正極集電体４１０Ｂの電極体側配置部４１３Ｂには、突出部４３５により貫通される貫通孔４１３Ｂａが形成されており、外側絶縁部材４３０Ｂｂには、突出部４３５により貫通される貫通孔４３４が形成されている。
【００８０】
図８Ｂの（ａ）に示すように、内側絶縁部材４３０Ｂａの突出部４３５が、電極体側配置部４１３Ｂの貫通孔４１３Ｂａ及び外側絶縁部材４３０Ｂｂの貫通孔４３４を貫通するように組み合わせる。そして、図８Ｂの（ｂ）に示すように、内側絶縁部材４３０Ｂａの突出部４３５に対して熱かしめを行い、当該突出部４３５の先端を、加熱及び加圧することにより貫通孔４１３Ｂａ及び貫通孔４３４よりも直径が大きくなるように変形させることで、熱かしめ部４３５ａを形成する。図８Ａの（ｂ）及び図８Ｂの（ａ）、（ｂ）では、電極体側配置部４１３Ｂ及び絶縁部材４３０Ｂについて説明したが、反対側の電極体側配置部４１２Ｂ及び絶縁部材４２０Ｂについても同様である。
【００８１】
また、上記実施の形態では、介在部４２１ａ、４３１ａと、接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂとは、同一の平面上に配置される表面を有しているが、同一の平面上に配置されていなくてもよい。つまり、接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂが露出しており、電極体側配置部４１２、４１３と接合できれば、接合部の方が介在部よりも電極体側に向かって突出していてもよいし、介在部の方が接合部よりも電極体側に向かって突出していてもよい。ただし、接合部の方が介在部よりも電極体側に向かって突出している方が、電極体の端部を変形させることなく当接させることができるため、好ましい。
【００８２】
また、介在部４２１ａ、４３１ａと、接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂとは、隣接して設けられていなくてもよい。つまり、介在部と接合部との間に、空間が設けられていてもよいし、介在部及び接合部とは異なる部材が配置されていてもよい。
【００８３】
また、上記実施の形態では、第一露出部４２１ｂ、４２１ｃ、４３１ｂ、４３１ｃは、突出している接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂの外形に対応する形状の開口部であるが、これに限らずに、接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂの外形よりも大きい開口部であってもよいし、例えば覆い部が一つの介在部のみで構成されることにより接合部を露出させる部分であってもよい。
【００８４】
また、上記実施の形態では、絶縁部材４２０、４３０は、第一延設部４２２、４３２及び第二延設部４２３、４３３を有する構成であるが、第一延設部４２２、４３２及び第二延設部４２３、４３３を有していなくてもよく、覆い部４２１、４３１のみで構成されている絶縁部材が採用されてもよい。また、覆い部４２１、４３１に第一延設部４２２、４３２及び第二延設部４２３、４３３の一方が組み合わせられて構成されている絶縁部材が採用されてもよい。また、覆い部４２１、４３１のみで構成される絶縁部材が採用される場合には、介在部４２１ａ、４３１ａのみで構成される絶縁部材が採用されてもよい。
【００８５】
また、上記実施の形態では、正極集電体４１０及び絶縁部材４２０、４３０が一体に形成されているが、これに限らずに、集電体と電極体との間に絶縁部材の介在部が配置されていれば、一体に形成されていなくてもよい。
【００８６】
また、上記実施の形態では、電極体側配置部４１２、４１３は、屈曲することにより、電極体６００に向かって突出して形成された接合部と、電極体６００から遠ざかる非接合部が形成されているが、屈曲することにより形成することに限定されるものでは無く、電極体６００に向かって突出する凸部が形成されることにより、電極体６００からの距離が異なるように形成された電極体側配置部が採用されてもよい。
【００８７】
また、上記実施の形態では、電極体側配置部４１２、４１３は、端子側配置部４１１から２本接続されているが、２本接続されることに限定されるものでは無く、１本接続されている正極集電体が採用されてもよいし、３本以上接続されている正極集電体が採用されてもよい。
【００８８】
また、上記実施の形態では、接合部４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂは、各電極体側配置部４１２、４１３に対して２つ形成されているが、２つ形成されることに限定されるものでは無く、１つの電極体側配置部に対して１つ形成されていてもよいし、３つ以上形成されていてもよい。また、接合部は、２つの電極体側配置部のそれぞれに形成されているが、いずれか一方に形成されていてもよい。
【００８９】
また、上記実施の形態では、電極体６００は、巻回型の電極体が採用されているが、正極、負極及びセパレータが巻回されることなく積層される積層型（スタック型）の電極体が採用されてもよい。
【００９０】
なお、上記のことは、負極複合部材についても同様である。
【００９１】
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。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、容器の内部でコンタミが発生することを抑制できる蓄電素子等として有用である。
【符号の説明】
【００９３】
１０    蓄電素子
１００    容器
１１０    蓋体
１１０ａ、１１０ｂ    貫通孔
１１１    容器本体
１２０、１３０    当て板
２００    正極端子
２１０    突出部
３００    負極端子
３１０    突出部
４００、４００Ａ、４００Ｂ    正極複合部材
４１０、４１０Ａ、４１０Ｂ    正極集電体
４１１    端子側配置部
４１１ａ    貫通孔
４１２、４１２Ａ、４１２Ｂ、４１３、４１３Ａ、４１３Ｂ    電極体側配置部
４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂ    接合部
４１２ｃ、４１３ｃ    湾曲部
４１２ｄ、４１２ｅ、４１３ｄ、４１３ｅ    突出部
４１３Ｂａ    貫通孔
４２０、４２０Ａ、４２０Ｂ、４３０、４３０Ａ、４３０Ｂ    絶縁部材
４２１、４３１    覆い部
４２１ａ、４３１ａ    介在部
４２１ｂ、４２１ｃ、４３１ｂ、４３１ｃ    第一露出部
４２１ｄ、４２１ｅ、４３１ｄ、４３１ｅ    第二露出部
４２２、４３２    第一延設部
４２２ａ    傾斜面
４２３、４３３    第二延設部
４２５ａ、４３５ａ    熱かしめ部
４３０Ｂａ    内側絶縁部材
４３０Ｂｂ    外側絶縁部材
４３４    貫通孔
４３５    突出部
５００    負極複合部材
５１０    負極集電体
５１１ａ    貫通孔
５２０、５３０    絶縁部材
６００    電極体
６０１、６０２    積層部
６０３、６０４    収束部
６１１    傾斜面
６２０    巻芯
【図１】
2016139491.tif 000003
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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