特許 6269198 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6269198

(24)【登録日】2018年1月12日

(45)【発行日】2018年1月31日

(54)【発明の名称】蓄電素子及び蓄電素子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/36 20060101AFI20180122BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20180122BHJP

   H01M 10/058 20100101ALI20180122BHJP

   H01M 10/0566 20100101ALI20180122BHJP

   H01G 11/78 20130101ALN20180122BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/36 101D

   H01M10/04 Z

   H01M10/058

   H01M10/0566

   H01M2/36 101F

   !H01G11/78

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-49516(P2014-49516)

(22)【出願日】2014年3月12日

(65)【公開番号】特開2015-176637(P2015-176637A)

(43)【公開日】2015年10月5日

【審査請求日】2016年9月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】507151526

【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ

(74)【代理人】

【識別番号】100153224

【弁理士】

【氏名又は名称】中原 正樹

(72)【発明者】

【氏名】上田 朋孝

【審査官】 佐藤 知絵

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１４／０３３８２２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−１１９３２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／３６

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｍ １０／０５６６

Ｈ０１Ｍ １０／０５８

Ｈ０１Ｇ １１／７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電解液が収容された容器を備える蓄電素子であって、
前記容器に形成され、前記電解液を注液するための注液口を有する注液部と、
前記注液口を塞ぐように配置された注液栓と、
前記注液部と前記注液栓との間に配置され、前記電解液を吸収可能な吸収材とを備え、
前記吸収材には、前記注液口と対応する位置に、開口部が形成されており、
前記注液部は、前記注液口の周囲に突起部を有し、
前記吸収材は、前記突起部の外方に配置されている
蓄電素子。

【請求項2】

前記注液部には、凹部が形成されており、
前記吸収材は、前記凹部に配置されている
請求項１に記載の蓄電素子。

【請求項3】

さらに、
前記吸収材と前記注液部との間に配置され、前記吸収材と前記注液部とを接着する接着部材を備える
請求項１または２に記載の蓄電素子。

【請求項4】

電解液を注液するための注液口と前記注液口の周囲に設けられた突起部とを有する注液部が形成された容器に注液栓を溶接することで蓄電素子を製造する蓄電素子の製造方法であって、
前記注液部の前記突起部の外方に、前記電解液を吸収可能な吸収材であって、前記注液口と対応する位置に開口部が形成された吸収材を配置する吸収材配置工程と、
前記注液栓を、前記注液部とで前記吸収材を挟むように配置して前記容器に溶接する溶接工程と
を含む蓄電素子の製造方法。

【請求項5】

さらに、
前記吸収材配置工程と前記溶接工程との間に、前記蓄電素子の予備充電を行う予備充電工程を含む
請求項４に記載の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、電解液が収容された容器を備える蓄電素子及び当該蓄電素子の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

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電気自動車への転換が重要になってきている。このため、非水電解質二次電池などの蓄電素子を電気自動車の電源として使用することが検討されている。

【0003】

このような蓄電素子においては、電解液を注液するための注液口が形成された容器を備えている。そして、当該蓄電素子の製造時には、当該注液口から電解液が注液されて、当該容器に注液栓が溶接されることで、当該注液口が封止される。しかし、注液口の周りに電解液が付着していると、注液栓を容器に溶接する際に溶接不良が生じる。

【0004】

このため、従来、注液栓を容器に溶接する際の溶接不良を低減することができる蓄電素子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この蓄電素子では、注液口の周囲に溝部を形成し、当該溝部に電解液を滞留させることで、溶接部分の電解液を除去し、注液栓を容器に溶接する際の溶接不良を低減している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−１０３１５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記従来の蓄電素子では、注液栓を容器に溶接する際に、溝部に滞留した電解液にレーザ光線が誤って照射された場合には、溶接不良が発生するという問題がある。

【0007】

つまり、上記特許文献１に開示された蓄電素子では、注液口の周囲の溝部に電解液を滞留しているため、注液口の周囲の溶接部分にレーザ光線を照射した場合に、レーザ光線が当該溝部に滞留している電解液に照射される虞がある。

【0008】

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、注液栓を容器に溶接する際の溶接不良の発生を抑制することができる蓄電素子及び当該蓄電素子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】

【0009】

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、電解液が収容された容器を備える蓄電素子であって、前記容器に形成され、前記電解液を注液するための注液口を有する注液部と、前記注液口を塞ぐように配置された注液栓と、前記注液部と前記注液栓との間に配置され、前記電解液を吸収可能な吸収材とを備える。

【0010】

これによれば、蓄電素子において、注液口を有する注液部と注液栓との間に、電解液を吸収可能な吸収材が配置されている。ここで、注液栓を容器に溶接する際に、溶接箇所に電解液が付着していると、溶接不良が発生する虞がある。これに対し、当該蓄電素子は、注液部と注液栓との間に配置された吸収材で電解液を吸収することができるので、注液栓を容器に溶接する際に、溶接箇所に電解液が付着するのを抑制することができる。このため、当該蓄電素子によれば、注液栓を容器に溶接する際の溶接不良の発生を抑制することができる。

【0011】

また、前記注液部には、凹部が形成されており、前記吸収材は、前記凹部に配置されていることにしてもよい。

【0012】

これによれば、吸収材は、注液部に形成された凹部に配置されている。これにより、吸収材を凹部に配置することで、吸収材を位置決めしたり吸収材の位置ずれを抑制したりすることができる。このため、吸収材を所定位置に配置することができるので、吸収材によって電解液を適切に吸収することができる。また、吸収材を凹部に配置してから、注液栓を容器に配置することで、注液栓を安定して容器に載置することができる。これらにより、蓄電素子において、注液栓を容器に溶接する際の溶接不良の発生を抑制することができる。

【0013】

また、前記吸収材には、前記注液口と対応する位置に、開口部が形成されていることにしてもよい。

【0014】

ここで、注液口の出口に吸収材が配置されていると、電解液を吸収し過ぎてしまう虞がある。このため、吸収材において、注液口と対応する位置に開口部が形成されていることで、吸収材で電解液を吸収する際に、電解液を吸収し過ぎないようにすることができる。

【0015】

また、前記注液部は、前記注液口の周囲に突起部を有し、前記吸収材は、前記突起部の外方に配置されていることにしてもよい。

【0016】

これによれば、突起部が注液部の注液口の周囲に配置され、吸収材は、当該突起部の外方に配置されている。これにより、突起部によって、電解液が溶接箇所へ侵入するのを抑制することができる。また、突起部上に注液栓を配置することで、注液栓を安定して容器に載置することができる。また、吸収材を突起部の外方に配置することで、吸収材を位置決めしたり吸収材の位置ずれを抑制したりして吸収材を所定位置に配置することができるので、吸収材によって電解液を適切に吸収することができる。これらにより、蓄電素子において、注液栓を容器に溶接する際の溶接不良の発生を抑制することができる。

【0017】

また、さらに、前記吸収材と前記注液部との間に配置され、前記吸収材と前記注液部とを接着する接着部材を備えることにしてもよい。

【0018】

これによれば、蓄電素子において、接着部材で吸収材と注液部とを接着することで、吸収材と注液部との間から電解液がすい上がるのを抑制することができる。このため、注液栓を容器に溶接する際に、溶接箇所に電解液が付着するのを抑制することができ、溶接の際の溶接不良の発生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素子の製造方法は、電解液を注液するための注液口を有する注液部が形成された容器に注液栓を溶接することで蓄電素子を製造する蓄電素子の製造方法であって、前記注液部に、前記電解液を吸収可能な吸収材を配置する吸収材配置工程と、前記注液栓を、前記注液部とで前記吸収材を挟むように配置して前記容器に溶接する溶接工程とを含む。

【0020】

これによれば、注液口を有する注液部と注液栓との間に、電解液を吸収可能な吸収材を配置して、注液栓を容器に溶接する。ここで、注液栓を容器に溶接する際に、溶接箇所に電解液が付着していると、溶接不良が発生する虞がある。これに対し、当該蓄電素子の製造方法では、注液部と注液栓との間に配置された吸収材で電解液を吸収することができるので、注液栓を容器に溶接する際に、溶接箇所に電解液が付着するのを抑制することができる。このため、当該蓄電素子の製造方法によれば、注液栓を容器に溶接する際の溶接不良の発生を抑制することができる。

【0021】

また、さらに、前記吸収材配置工程と前記溶接工程との間に、前記蓄電素子の予備充電を行う予備充電工程を含むことにしてもよい。

【0022】

これによれば、吸収材を配置してから、溶接を行う前に、蓄電素子の予備充電を行う。これにより、予備充電を行う前に吸収材を配置することで、予備充電を行う際に注液口から出る電解液を吸収することができるので、注液栓を容器に溶接する際の溶接不良の発生を抑制することができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明における蓄電素子によれば、注液栓を容器に溶接する際の溶接不良の発生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注液部、吸収材及び注液栓の構成を示す斜視図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る注液部の構成を示す断面図である。

【図5】本発明の実施の形態に係る注液部、吸収材及び注液栓の構成を示す断面図である。

【図6】本発明の実施の形態に係る蓄電素子の製造方法を示すフローチャートである。

【図7】本発明の実施の形態に係る蓄電素子の製造方法を説明するための図である。

【図8】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9】本発明の実施の形態の変形例１に係る注液部、吸収材及び注液栓の構成を示す断面図である。

【図10】本発明の実施の形態の変形例２に係る注液部、吸収材及び注液栓の構成を示す断面図である。

【図11】本発明の実施の形態の変形例３に係る注液部、吸収材及び注液栓の構成を示す断面図である。

【図12】本発明の実施の形態の変形例４に係る注液部の構成を示す図である。

【図13】本発明の実施の形態の変形例４に係る注液部、吸収材及び注液栓の構成を示す断面図である。

【図14A】本発明の実施の形態の変形例４に変形例２の変形を施した場合の構成を示す断面図である。

【図14B】本発明の実施の形態の変形例４に変形例３の変形を施した場合の構成を示す断面図である。

【図15A】本発明の実施の形態の変形例５に係る注液部、吸収材及び注液栓の構成を示す断面図である。

【図15B】本発明の実施の形態の変形例５に係る注液部、吸収材及び注液栓の構成を示す断面図である。

【図15C】本発明の実施の形態の変形例５に係る注液部、吸収材及び注液栓の構成を示す断面図である。

【図16】本発明の実施の形態の変形例６に係る蓄電素子の製造方法を示すフローチャートである。

【図17】本発明の実施の形態の変形例７に係る蓄電素子の外観を模式的に示す斜視図である。

【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及びその製造方法について説明する。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、本発明の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、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。

【0026】

（実施の形態）
まず、蓄電素子１０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が備える各構成要素を示す斜視図である。

【0028】

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。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。

【0029】

図１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、注液部４００と、注液栓６００とを備えている。また、図２に示すように、容器１００内方には、正極集電体１２０と、負極集電体１３０と、電極体１４０とが収容されている。また、注液部４００と注液栓６００との間には、吸収材５００が配置されている。なお、蓄電素子１０の容器１００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。

【0030】

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１４０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、鉄、メッキ鋼板など溶接可能な金属であるのが好ましい。

【0031】

また、容器１００の蓋体１１０には、図２に示すように、注液部４００が形成されている。ここで、注液部４００は、蓄電素子１０の製造時に電解液を注液するための注液口（後述の注液口４１１）を有している部位である。つまり、注液部４００は、容器１００の蓋体１１０の一部分であって、蓋体１１０のうちの電解液を注液する機能を有する部位である。

【0032】

具体的には、注液部４００は、当該注液口が形成された部分及びその近傍を含む部位であり、また、吸収材５００及び注液栓６００が配置される部分及びその近傍が含まれる例えば円形状の部位である。本実施の形態では、注液部４００は、蓋体１１０の中央部分（Ｘ軸方向の中央及びＹ軸方向のプラス側寄り）に配置されている。

【0033】

なお、注液部４００は、蓋体１１０のどの位置に配置されていてもよいし、容器１００の容器本体１１１に形成されていてもかまわない。この注液部４００の詳細な説明については、後述する。

【0034】

また、注液部４００には、吸収材５００が載置され、また注液部４００の当該注液口を塞ぐように、注液栓６００が配置されている。つまり、蓄電素子１０の製造時に、注液口から容器１００内に電解液を注液し、吸収材５００を配置して、注液栓６００を蓋体１１０に溶接して注液口を塞ぐことで、電解液が容器１００内に収容される。吸収材５００と注液栓６００の詳細な説明については、後述する。

【0035】

なお、容器１００に封入される電解液（非水電解質）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。

【0036】

電極体１４０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正極基材箔上に正極活物質層が形成されたものである。負極は、銅や銅合金などからなる長尺帯状の負極基材箔上に負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。

【0037】

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。

【0038】

そして、電極体１４０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が巻き回されて形成されている。なお、同図では、電極体１４０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１４０の形状は巻回型に限らず、平板状極板を積層した積層型であってもよい。

【0039】

正極端子２００は、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３００は、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２００及び負極端子３００は、電極体１４０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１４０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。また、正極端子２００及び負極端子３００は、電極体１４０の上方に配置された蓋体１１０に取り付けられている。

【0040】

正極集電体１２０は、電極体１４０の正極と容器１００の容器本体１１１の側壁との間に配置され、正極端子２００と電極体１４０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１２０は、電極体１４０の正極基材箔と同様、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。

【0041】

負極集電体１３０は、電極体１４０の負極と容器１００の容器本体１１１の側壁との間に配置され、負極端子３００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。なお、負極集電体１３０は、電極体１４０の負極基材箔と同様、銅または銅合金などで形成されている。

【0042】

次に、注液部４００、吸収材５００及び注液栓６００の構成について、詳細に説明する。

【0043】

図３は、本発明の実施の形態に係る注液部４００、吸収材５００及び注液栓６００の構成を示す斜視図である。また、図４は、本発明の実施の形態に係る注液部４００の構成を示す断面図である。具体的には、同図は、図３における注液部４００をＡ−Ａ断面で切断した場合の断面を示す図である。また、図５は、本発明の実施の形態に係る注液部４００、吸収材５００及び注液栓６００の構成を示す断面図である。具体的には、同図は、図１における注液部４００、吸収材５００及び注液栓６００をＢ−Ｂ断面で切断した場合の断面を示す図である。

【0044】

これらの図に示すように、注液部４００は、容器１００の蓋体１１０に形成された電解液を注液するための部位であり、注液部本体部４１０と溶接用突出部４２０とを有している。ここで、注液部本体部４１０は、注液部４００の本体を構成する平板状の部位であり、中央部分に注液口４１１及び凹部４１２が形成され、凹部４１２の周囲には平面部４１３が配置されている。

【0045】

注液口４１１は、電解液を注液するための貫通孔であり、注液部本体部４１０の中央部分に配置されている。具体的には、注液口４１１は、注液部本体部４１０の凹部４１２の内方かつ中央部分に配置された円柱形状の貫通孔である。なお、注液口４１１は、電解液を注液できるのであれば、形状及び大きさは限定されず、例えば角柱形状などであってもよい。

【0046】

凹部４１２は、注液口４１１の外方に形成された凹形状の部位である。具体的には、凹部４１２は、注液口４１１を囲うように注液口４１１の周囲に形成された円環形状（ドーナツ形状）の部位である。また、凹部４１２には、吸収材５００が配置される。なお、凹部４１２は、吸収材５００を配置できるのであれば、形状及び大きさは限定されず、例えば外形が矩形状などを有していてもよい。

【0047】

平面部４１３は、凹部４１２の外方に形成された平面状の部位である。具体的には、平面部４１３は、凹部４１２を囲うように凹部４１２の周囲に形成された円環形状（ドーナツ形状）の部位である。また、平面部４１３には、注液栓６００が載置される。なお、平面部４１３は、注液栓６００を載置できるのであれば、形状及び大きさは限定されず、例えば外形が矩形状などを有していてもよい。

【0048】

溶接用突出部４２０は、注液部本体部４１０に対して垂直方向に延びるように、注液部本体部４１０から上方（Ｚ軸方向プラス側）に突出した部位であって、上部が注液栓６００と溶接される部位である。具体的には、溶接用突出部４２０は、平面部４１３を囲うように平面部４１３の周囲に形成された円筒形状の部位である。なお、溶接用突出部４２０は、注液栓６００と溶接することができるのであれば、形状及び大きさは限定されず、例えば角筒形状などであってもよい。

【0049】

吸収材５００は、注液部４００と注液栓６００との間に配置される、電解液を吸収可能な部材である。具体的には、吸収材５００は、注液部４００の凹部４１２に配置されるとともに、吸収材５００上には注液栓６００が配置されている。つまり、吸収材５００は、注液部４００と注液栓６００とで挟まれるように、注液部４００と注液栓６００とに当接して配置されている。

【0050】

また、吸収材５００は、中央に開口を有する円盤形状（偏平な円柱形状）を有している。つまり、吸収材５００には、注液口４１１と対応する位置に、開口部５１０が形成されている。開口部５１０は、円形状の貫通孔であり、本実施の形態では、開口部５１０は、注液口４１１と同程度の大きさを有している。

【0051】

なお、開口部５１０の大きさは、注液口４１１よりも大きい、または小さい大きさであってもよい。また、開口部５１０の形状は、矩形状など円形状以外の貫通孔であってもよく、また、貫通孔ではなく、半円形状や矩形状の切り欠きなどであってもかまわない。また、吸収材５００は、中央に開口を有する円盤形状には限定されず、例えば中央に開口を有する角盤形状などであってもよい。また、吸収材５００の大きさは、注液部４００の凹部４１２に配置することができる大きさであればよく、特に限定されない。

【0052】

また、吸収材５００は、電解液を吸収可能な材質であれば特に限定されないが、例えば、繊維質、スポンジ等の多孔性の材料、紙類、ガーゼ等の布材など吸液性の高い部材であるのが好ましい。また、吸収材５００は、電解液の付着によって劣化しない材質であるのがさらに好ましい。

【0053】

注液栓６００は、注液口４１１を塞ぐための部材であり、注液口４１１を塞ぐように注液口４１１上に配置されている。つまり、注液栓６００は、注液口４１１を塞ぐように、蓋体１１０の注液部４００に溶接によって固定される円盤形状の部材である。なお、注液栓６００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、鉄、メッキ鋼板など蓋体１１０の注液部４００に溶接可能な金属で形成されている。ここで、注液栓６００は、注液栓本体部６１０と、注液栓溶接部６２０とを有している。

【0054】

注液栓本体部６１０は、注液栓６００の本体を構成する円盤形状の部位であり、注液部４００の凹部４１２内に配置された吸収材５００と、注液部４００の平面部４１３の上方に配置される。本実施の形態では、注液栓本体部６１０は、注液部４００とで吸収材５００を挟み込むとともに、平面部４１３上に載置されている。つまり、注液栓本体部６１０は、吸収材５００の上面と平面部４１３とに当接して配置されている。なお、注液栓本体部６１０の形状は、注液口４１１を塞ぐことができる形状であれば、矩形状の平板形状などどのような形状であってもよい。

【0055】

注液栓溶接部６２０は、注液栓本体部６１０から上方（Ｚ軸方向プラス側）に突出した部位であって、上部が注液部４００の溶接用突出部４２０と溶接される部位である。具体的には、注液栓溶接部６２０は、注液栓本体部６１０の外縁に形成された、注液栓本体部６１０に対して垂直方向に延びる円筒形状の部位である。なお、注液栓溶接部６２０は、注液部４００と溶接することができるのであれば、形状及び大きさは限定されず、例えば角筒形状などであってもよい。

【0056】

また、図５に示すように、吸収材５００と注液部４００との間には、接着部材７００が配置されている。接着部材７００は、吸収材５００と注液部４００とを接着する部材である。具体的には、接着部材７００は、接着剤や両面テープなどであり、吸収材５００の下面と注液部４００の注液部本体部４１０の上面（凹部４１２の上面）とを接着する。なお、接着部材７００は、吸収材５００と注液部４００とを接着することができる部材であれば、どのような材質のものを用いてもかまわないが、電解液の付着によって劣化しない材質であるのが好ましい。

【0057】

次に、蓄電素子１０の製造方法について、説明する。

【0058】

図６は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の製造方法を示すフローチャートである。具体的には、同図は、蓄電素子１０を製造するために、容器１００に電解液を注液して注液栓６００を取り付ける工程を説明するフローチャートである。また、図７は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の製造方法を説明するための図である。具体的には、同図は、容器１００に電解液を注液して注液栓６００を取り付ける工程を説明するために、注液部４００周りの構成を示す断面図である。

【0059】

まず、図６に示すように、電解液注液工程として、容器１００に電解液を注液する（Ｓ１０２）。具体的には、図７の（ａ）に示すように、容器１００の蓋体１１０の注液部４００に形成された注液口４１１から、電解液を注液する。

【0060】

次に、図６に戻り、吸収材配置工程として、注液部４００に吸収材５００を配置する（Ｓ１０４）。具体的には、図７の（ｂ）に示すように、注液部４００の凹部４１２の内方に、吸収材５００を配置する。

【0061】

次に、図６に戻り、溶接工程として、注液栓６００を、注液部４００とで吸収材５００を挟むように配置して、容器１００に溶接する（Ｓ１０６）。

【0062】

具体的には、図７の（ｃ）に示すように、注液栓本体部６１０が吸収材５００の上面及び平面部４１３上に載置されるように、注液栓６００を吸収材５００及び注液部４００上に配置する。

【0063】

そして、注液栓６００の注液栓溶接部６２０と注液部４００の溶接用突出部４２０との境界部分にレーザ光線を照射して、注液栓溶接部６２０と溶接用突出部４２０とを溶接する。これにより、注液栓６００が、容器１００の蓋体１１０の注液部４００に溶接固定される。

【0064】

以上のようにして、蓄電素子１０の製造方法において、容器１００に電解液を注液して注液栓６００を溶接する工程は、終了する。

【0065】

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、注液口４１１を有する注液部４００と注液栓６００との間に、電解液を吸収可能な吸収材５００が配置されている。ここで、注液栓６００を容器１００に溶接する際に、溶接箇所に電解液が付着していると、溶接不良が発生する虞がある。

【0066】

これに対し、図８に示すように、蓄電素子１０は、注液部４００と注液栓６００との間に配置された吸収材５００で電解液を吸収することができるので、注液栓６００を容器１００に溶接する際に、溶接箇所に電解液が付着するのを抑制することができる。このため、蓄電素子１０によれば、注液栓６００を容器１００に溶接する際の溶接不良の発生を抑制することができる。図８は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０が奏する効果を説明するための図である。

【0067】

また、吸収材５００は、注液部４００に形成された凹部４１２に配置されている。これにより、吸収材５００を凹部４１２に配置することで、吸収材５００を位置決めしたり吸収材５００の位置ずれを抑制したりすることができる。このため、吸収材５００を所定位置に配置することができるので、吸収材５００によって電解液を適切に吸収することができる。また、吸収材５００を凹部４１２に配置してから、注液栓６００を容器１００に配置することで、注液栓６００を安定して容器１００に載置することができる。これらにより、蓄電素子１０において、注液栓６００を容器１００に溶接する際の溶接不良の発生を抑制することができる。

【0068】

また、注液口４１１の出口に吸収材５００が配置されていると、電解液を吸収し過ぎてしまう虞がある。このため、吸収材５００において、注液口４１１と対応する位置に開口部５１０が形成されていることで、吸収材５００で電解液を吸収する際に、電解液を吸収し過ぎないようにすることができる。

【0069】

また、蓄電素子１０において、接着部材７００で吸収材５００と注液部４００とを接着することで、吸収材５００と注液部４００との間から電解液がすい上がるのを抑制することができる。このため、注液栓６００を容器１００に溶接する際に、溶接箇所に電解液が付着するのを抑制することができ、溶接の際の溶接不良の発生を抑制することができる。

【0070】

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、注液部４００と注液栓６００との間に吸収材５００を配置して、注液栓６００を容器１００に溶接する。ここで、注液栓６００を容器１００に溶接する際に、溶接箇所に電解液が付着していると、溶接不良が発生する虞がある。これに対し、蓄電素子１０の製造方法では、注液部４００と注液栓６００との間に配置された吸収材５００で電解液を吸収することができるので、注液栓６００を容器１００に溶接する際に、溶接箇所に電解液が付着するのを抑制することができる。このため、蓄電素子１０の製造方法によれば、注液栓６００を容器１００に溶接する際の溶接不良の発生を抑制することができる。

【0071】

（変形例１）
次に、上記実施の形態の変形例１について、説明する。上記実施の形態では、吸収材５００には、開口部５１０が形成されていることとした。しかし、本変形例では、吸収材には、開口部は形成されていない。

【0072】

図９は、本発明の実施の形態の変形例１に係る注液部４００、吸収材５０１及び注液栓６００の構成を示す断面図である。具体的には、同図は、上記実施の形態における図５に対応した図である。

【0073】

図９に示すように、注液部４００の凹部４１２には吸収材５０１が配置されているが、吸収材５０１は、開口部を有していない円盤形状の部材である。なお、その他の構成については、上記実施の形態と同様であるため、説明は省略する。

【0074】

以上のように、本発明の実施の形態の変形例１に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態と同様に、溶接箇所に電解液が付着するのを抑制することができるため、注液栓６００を容器１００に溶接する際の溶接不良の発生を抑制することができる。

【0075】

（変形例２）
次に、上記実施の形態の変形例２について、説明する。上記実施の形態では、吸収材５００は、凹部４１２で位置決めされて配置されていることとした。しかし、本変形例では、吸収材は、位置決めするような凹部には配置されていない。

【0076】

図１０は、本発明の実施の形態の変形例２に係る注液部４０１、吸収材５００及び注液栓６００の構成を示す断面図である。具体的には、同図は、上記実施の形態における図５に対応した図である。

【0077】

図１０に示すように、注液部４０１の注液部本体部４１０には、上記実施の形態のような凹部４１２及び平面部４１３は形成されておらず、注液栓６００との間に空間４１４が形成されている。なお、その他の構成については、上記実施の形態と同様であるため、説明は省略する。

【0078】

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。

【0079】

（変形例３）
次に、上記実施の形態の変形例３について、説明する。上記実施の形態では、吸収材５００は、注液部４００の凹部４１２に配置されていることとした。しかし、本変形例では、吸収材は、注液栓の凹部に配置される。

【0080】

図１１は、本発明の実施の形態の変形例３に係る注液部４０１、吸収材５００及び注液栓６０１の構成を示す断面図である。具体的には、同図は、上記実施の形態における図５に対応した図である。

【0081】

図１１に示すように、注液栓６０１には、凹部６１２を形成する注液栓突出部６１１が、注液栓本体部６１０に対して垂直方向に延びるように、下方（Ｚ軸方向マイナス側）に突出して配置されている。これにより、注液栓６０１は、注液部４０１上に載置されるとともに、吸収材５００は凹部６１２に配置される。なお、その他の構成については、上記実施の形態と同様であるため、説明は省略する。

【0082】

以上のように、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。

【0083】

（変形例４）
次に、上記実施の形態の変形例４について、説明する。上記実施の形態では、吸収材５００は、注液部４００の凹部４１２に配置されていることとした。しかし、本変形例では、注液部に突起部が形成され、吸収材は当該突起部によって形成される凹部に配置される。

【0084】

図１２は、本発明の実施の形態の変形例４に係る注液部４０２の構成を示す図である。具体的には、同図は、上記実施の形態における図５に対応した図である。また、図１３は、本発明の実施の形態の変形例４に係る注液部４０２、吸収材５００及び注液栓６００の構成を示す断面図である。具体的には、同図は、上記実施の形態における図５に対応した図である。

【0085】

これらの図に示すように、注液部４０２は、注液口４１１の周囲に突起部４１５を有している。つまり、突起部４１５は、注液部本体部４１０に対して垂直方向に延びるように、注液口４１１の縁の周囲から上方（Ｚ軸方向プラス側）に突起した円柱形状の部位である。これにより、注液部４０２には、凹部４１６が形成され、吸収材５００は、凹部４１６に配置される。

【0086】

つまり、吸収材５００は、突起部４１５の外方に配置される。具体的には、吸収材５００は、突起部４１５の周囲を囲うように配置される。言い換えれば、突起部４１５は、吸収材５００の開口部５１０の内方に配置される。そして、注液栓６００は、突起部４１５上に載置される。なお、その他の構成については、上記実施の形態と同様であるため、説明は省略する。

【0087】

以上のように、本発明の実施の形態の変形例４に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。特に、突起部４１５が注液部４０２の注液口４１１の周囲に配置され、吸収材５００は突起部４１５の外方に配置されているため、突起部４１５によって、電解液が溶接箇所へ侵入するのを抑制することができる。また、突起部４１５上に注液栓６００を配置することで、注液栓６００を安定して容器１００に載置することができる。また、吸収材５００を突起部４１５の外方に配置することで、吸収材５００を位置決めしたり吸収材５００の位置ずれを抑制したりして吸収材５００を所定位置に配置することができるので、吸収材５００によって電解液を適切に吸収することができる。これらにより、蓄電素子１０において、注液栓６００を容器１００に溶接する際の溶接不良の発生を抑制することができる。

【0088】

なお、上記変形例４に、上記変形例２または３の変形を施すことにしてもよい。図１４Ａは、本発明の実施の形態の変形例４に変形例２の変形を施した場合の構成を示す断面図である。また、図１４Ｂは、本発明の実施の形態の変形例４に変形例３の変形を施した場合の構成を示す断面図である。

【0089】

図１４Ａに示すように、注液部４０３の注液部本体部４１０には、上記変形例４のような凹部４１６及び平面部４１３は形成されておらず、注液栓６００との間に凹部４１７が形成されている。なお、その他の構成については、上記変形例４と同様であるため、説明は省略する。

【0090】

また、図１４Ｂに示すように、注液栓６０１には、凹部６１２を形成する注液栓突出部６１１が、注液栓本体部６１０に対して垂直方向に延びるように、下方（Ｚ軸方向マイナス側）に突出して配置されている。これにより、注液栓６０１は、注液部４０３上に載置されるとともに、吸収材５００は凹部６１２に配置される。なお、その他の構成については、上記変形例４と同様であるため、説明は省略する。

【0091】

以上のように、変形例４の他の形態に係る蓄電素子によっても、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。

【0092】

（変形例５）
次に、上記実施の形態の変形例５について、説明する。上記実施の形態では、注液部４００は、溶接用突出部４２０を有していることとした。しかし、本変形例では、注液部は、溶接用突出部を有していない。

【0093】

図１５Ａ〜図１５Ｃは、本発明の実施の形態の変形例５に係る注液部、吸収材及び注液栓の構成を示す断面図である。具体的には、図１５Ａは、上記実施の形態において注液部が溶接用突出部を有していない形態を示しており、図１５Ｂは、上記変形例２において注液部が溶接用突出部を有していない形態を示しており、図１５Ｃは、上記変形例４において注液部が溶接用突出部を有していない形態を示している。

【0094】

まず図１５Ａに示すように、注液部４０４の凹部４１２内に吸収材５００が配置され、吸収材５００及び平面部４１３上に注液栓６０２が載置される。ここで、注液部４０４は、上記実施の形態のような溶接用突出部４２０を有しておらず、注液栓６０２は、注液栓溶接部６２０の代わりに、注液栓本体部６１０の外周端部に注液栓溶接部６１３を有している。つまり、注液栓溶接部６１３が平面部４１３に溶接されて、注液栓６０２が注液部４０４に固定される。なお、吸収材５００は、上記変形例１のように、開口部が形成されていない構成でもかまわない。

【0095】

また、図１５Ｂに示すように、注液部４０５上に吸収材５００が配置され、吸収材５００及び注液部４０５上に注液栓６０２が載置される。ここで、注液部４０５は、上記実施の形態のような溶接用突出部４２０を有しておらず、注液栓６０３は、注液栓溶接部６２０の代わりに、注液栓本体部６１０の外周端部に注液栓溶接部６１４を有している。つまり、注液栓溶接部６１４が注液部４０５に溶接されて、注液栓６０３が注液部４０５に固定される。なお、吸収材５００は、上記変形例１のように、開口部が形成されていない構成でもかまわない。

【0096】

また、図１５Ｃに示すように、注液部４０６の突起部４１５の外方に吸収材５００が配置され、吸収材５００及び注液部４０６上に注液栓６０３が載置される。その他の構成については、図１５Ｂにおける構成と同様であるため、説明は省略する。なお、注液部４０６は、図１５Ａで示したように、凹部４１２及び平面部４１３を有している構成でもかまわない。

【0097】

以上のように、本発明の実施の形態の変形例５に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。

【0098】

（変形例６）
次に、上記実施の形態の変形例６について、説明する。上記実施の形態では、吸収材配置工程（図６のＳ１０４）の後に溶接工程（図６のＳ１０６）を行うこととした。しかし、本変形例では、吸収材配置工程と溶接工程との間に、予備充電工程を行う。

【0099】

図１６は、本発明の実施の形態の変形例６に係る蓄電素子１０の製造方法を示すフローチャートである。具体的には、同図は、図６に対応する図である。

【0100】

図１６に示すように、吸収材配置工程（Ｓ１０４）と溶接工程（Ｓ１０６）との間に、予備充電工程として、蓄電素子１０の予備充電を行う（Ｓ１０５）。つまり、注液栓６００を注液部４００に溶接して注液口４１１を塞ぐ前に、１回以上の予備充電を行うことで、充電時に発生するガスを蓄電素子の外部へ放出する。なお、電解液注液工程（Ｓ１０２）、吸収材配置工程（Ｓ１０４）及び溶接工程（Ｓ１０６）は、図６での説明と同様のため、説明は省略する。

【0101】

以上のように、本発明の実施の形態の変形例６に係る蓄電素子の製造方法によれば、吸収材５００を配置してから、溶接を行う前に、蓄電素子の予備充電を行う。これにより、予備充電を行う前に吸収材５００を配置することで、予備充電を行う際に注液口４１１から出る電解液を吸収することができるので、注液栓６００を容器１００に溶接する際の溶接不良の発生を抑制することができる。

【0102】

（変形例７）
次に、上記実施の形態の変形例７について、説明する。上記実施の形態では、蓄電素子１０は、角型の容器１００を備えていることとした。しかし、本変形例では、蓄電素子は、長円形筒状の容器を備えている。

【0103】

図１７は、本発明の実施の形態の変形例７に係る蓄電素子１１の外観を模式的に示す斜視図である。

【0104】

同図に示すように、蓄電素子１１は、断面（ＸＹ平面での断面）が長円形状の容器１０１を備えており、例えば人工衛星用などに使用される。つまり、容器１０１は、長円形状の断面を有する側面と長円形状の底面部とを備える容器本体１１３と、容器本体１１３の開口を閉塞する長円形状の板状部材である蓋体１１２とで構成されている。そして、蓋体１１２に、注液部４００が形成されており、吸収材５００及び注液栓６００が配置されている。

【0105】

なお、容器１０１内には、正極集電体１２０、負極集電体１３０、電極体１４０等が配置されているが、これらは、電極体１４０の巻回軸が鉛直方向（Ｚ軸方向）に向くように配置されている。そして、正極集電体１２０は正極端子２０１に接続され、負極集電体１３０は負極端子３０１に接続されている。なお、その他の構成については、上記実施の形態と同様であるため、説明は省略する。

【0106】

以上のように、本発明の実施の形態の変形例７に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。

【0107】

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その製造方法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。

【0108】

また、上記実施の形態及び上記変形例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】

【0109】

本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子等に適用できる。

【符号の説明】

【0110】

１０、１１ 蓄電素子
１００、１０１ 容器
１１０、１１２ 蓋体
１１１、１１３ 容器本体
１２０ 正極集電体
１３０ 負極集電体
１４０ 電極体
２００、２０１ 正極端子
３００、３０１ 負極端子
４００、４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６ 注液部
４１０ 注液部本体部
４１１ 注液口
４１２、４１６、４１７ 凹部
４１３ 平面部
４１４ 空間
４１５ 突起部
４２０ 溶接用突出部
５００、５０１ 吸収材
５１０ 開口部
６００、６０１、６０２、６０３ 注液栓
６１０ 注液栓本体部
６１１ 注液栓突出部
６１２ 凹部
６２０、６１３、６１４ 注液栓溶接部
７００ 接着部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図15A】

【図15B】

【図15C】

【図16】

【図17】