特許 6699114 蓄電素子

(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】6699114

(24)【登録日】2020年5月7日

(45)【発行日】2020年5月27日

(54)【発明の名称】蓄電素子

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/04 20060101AFI20200518BHJP

   H01G 11/82 20130101ALI20200518BHJP

   H01M 2/06 20060101ALI20200518BHJP

   H01M 2/26 20060101ALI20200518BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/04 A

   H01G11/82

   H01M2/06 A

   H01M2/26 A

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-176425(P2015-176425)

(22)【出願日】2015年9月8日

(65)【公開番号】特開2017-54628(P2017-54628A)

(43)【公開日】2017年3月16日

【審査請求日】2018年6月21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

(72)【発明者】

【氏名】志築 隆弘

(72)【発明者】

【氏名】道畑 良太

(72)【発明者】

【氏名】太田 直樹

【審査官】 藤原 敬士

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０６４３４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／０４ − ２／０６

Ｈ０１Ｇ １１／８２

Ｈ０１Ｍ ２／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部端子と、ケースと、前記ケースを貫通する導電部材と、前記外部端子と前記導電部材とを電気的に接続する接続体と、を備え、
前記ケースの前記接続体が設けられた面に突起部が接合されており、前記接続体は前記突起部に固定されている、蓄電素子。

【請求項2】

前記接続体には孔が設けられており、
前記突起部が前記孔を貫通し、前記突起部の先端がかしめられている、請求項１に記載の蓄電素子。

【請求項3】

前記接続体には孔が設けられており、
前記突起部には雌ねじが形成されており、
前記突起部が前記孔を貫通し、前記雌ねじに係合される雄ねじを有する、請求項１に記載の蓄電素子。

【請求項4】

電極体と、前記電極体を収容するケースと、前記ケースを貫通する導電部材と、前記電極体と前記導電部材とを電気的に接続する集電体と、を備え、
前記集電体には孔が設けられており、
前記ケースの前記集電体が設けられた面に突起部が接合されており、
前記突起部が前記孔を貫通し、前記突起部の先端がかしめられて、前記集電体は前記突起部に固定されている、蓄電素子。

【請求項5】

電極体と、前記電極体を収容するケースと、前記ケースを貫通する導電部材と、前記電極体と前記導電部材とを電気的に接続する集電体と、を備え、
前記集電体には孔が設けられており、
前記ケースの前記集電体が設けられた面に雌ねじが形成された突起部が接合されており、
前記突起部が前記孔を貫通し、前記雌ねじに雄ねじを係合することにより、前記集電体は前記突起部に固定されている、蓄電素子。

【請求項6】

前記突起部と前記孔の内壁との間に絶縁体が備えられている、請求項２〜５の何れかに記載の蓄電素子。

【請求項7】

前記絶縁体が筒形状であり、前記筒形状を前記突起部が貫通している、請求項６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、蓄電素子に関する。

【背景技術】

【0002】

電池をはじめとする蓄電素子は、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）、電気自動車（ＰＥＶ）、電動バイクや電動アシスト自転車などの車両や、据え置き型の蓄電システムなどに採用されている。例えば、電極体と、電極体を収容するケースと、電極体と電気的に接続された集電体および外部端子とを備えた蓄電素子が知られている。

【0003】

特許文献１には、バスバーなどを電極端子と接続するための取付ボルトを有し、リベットを用いて集電体と電極端子とをケースに固定する蓄電素子が記載されている。

【0004】

また、特許文献２には、注液孔を貫通する注液栓によって集電体とケースを固定している蓄電装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−７３８４８号公報

【特許文献2】特開２０１４−１７０７５４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、蓄電素子に力や振動が加わったりすることで、集電体や外部端子の固定部分が緩むことがある。例えば、車両の振動などにより電極体が振動し、この振動が集電体を介して固定部分に伝わることがある。また、外部端子に対してバスバーなどの接続部材を取り付ける際などに、固定部分に力が加わることがある。固定部分が緩むと、部材の固定には影響がなかったとしても、電極体から外部端子に至る電流経路における電気抵抗が上昇し、蓄電素子の品質低下をもたらすおそれがある。

【0007】

また、特許文献２の蓄電装置においては、上述したような集電体にかかる力が注液栓にも伝わり、注液栓の回りの気密性が悪化するおそれがある。

【0008】

本発明は、このような問題の解決を図ろうとなされたものであって、蓄電素子に力や振動が加わったりした場合にも、導電部材間の固定部分が緩み難く、高い品質を有す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】

【0009】

本発明の一態様に係る蓄電素子は、電極体と、前記電極体を収容するケースと、前記ケースを貫通する導電部材と、前記電極体と前記導電部材とを電気的に接続する集電体とを備え、前記ケースの前記集電体が設けられた面に突起部が接合されており、前記集電体は前記突起部に固定されている。
また、本発明の一態様に係る蓄電素子は、外部端子と、ケースと、前記ケースを貫通する導電部材と、前記外部端子と前記導電部材とを電気的に接続する接続体とを備え、前記ケースの前記接続体が設けられた面に突起部が接合されており、前記接続体は前記突起部に固定されている。

【発明の効果】

【0010】

上記態様に係る蓄電素子では、力や振動が加わったりした場合にも、導電部材間の固定部分が緩み難く、抵抗増大を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施の形態１に係る蓄電素子の外観構成を示す模式斜視図である。

【図2】蓄電素子の内部構成を示す模式図である。

【図3】導電部材による固定部分の構成を示す模式断面図である。

【図4】（ａ）図１におけるＡ−Ａ断面での構成を示す模式断面図、（ｂ）図１におけるＢ−Ｂ断面での構成を示す模式断面図である。

【図5】（ａ）接続体の固定部分をケース外方から見た模式平面図、（ｂ）（ａ）のD−D断面での構成を示す模式断面図、（c）集電体の固定部分をケース内方から見た模式平面図、（d）（c）のE−E断面での構成を示す模式断面図である。

【図6】導電部材による固定に係る構成を示す模式展開図である。

【図7】（ａ）封口体の外面に設けられたボスを示す模式斜視図、（ｂ）封口体の内面に設けられたスタッドを示す模式斜視図である。

【図8】（ａ）接続体の固定に係る構成を示す模式展開図、（ｂ）集電体の固定に係る構成を示す模式展開図である。

【図9】本発明の実施の形態２に係る蓄電素子における負極外部端子１２の周辺構成を示す模式図である。

【図10】本発明の実施の形態３に係る蓄電素子における負極外部端子１２の周辺構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の一態様に係る蓄電素子は、電極体と、前記電極体を収容するケースと、前記ケースを貫通する導電部材と、前記電極体と前記導電部材とを電気的に接続する集電体とを備え、前記ケースの前記集電体が設けられた面に突起部が接合されており、前記集電体は前記突起部に固定されている。

【0013】

本態様では、ケースの導電部材が貫通する面に突起部を有しており、この突起部に対して集電体が固定されている。つまり、本態様の蓄電素子では、集電体が導電部材により接合されている以外に、突起部によってもケースに固定されている。よって、蓄電素子に力や振動が加わった場合、集電体と導電部材との接合部分にかかる力が軽減される。その結果、蓄電素子に力や振動が加わった場合でも、集電体と導電部材との接合部分の抵抗増大を抑制することができる。

【0014】

本発明の一態様に係る蓄電素子は、外部端子と、ケースと、前記ケースを貫通する導電部材と、前記外部端子と前記導電部材とを電気的に接続する接続体とを備え、前記ケースの前記接続体が設けられた面に突起部が接合されており、前記接続体は前記突起部に固定されている。

【0015】

本態様では、ケースの導電部材が貫通する面に突起部を有しており、この突起部に対して接続体が固定されている。つまり、本態様の蓄電素子では、接続体が導電部材により接合されている以外に、突起部によってもケースに固定されている。よって、蓄電素子に力や振動が加わった場合、接続体と導電部材との接合部分にかかる力が軽減される。その結果、蓄電素子に力や振動が加わった場合でも、接続体と導電部材との接合部分の抵抗増大を抑制することができる。

【0016】

本発明の一態様に係る蓄電素子は、集電体又は接続体に孔が設けられており、突起部が孔を貫通し、突起部の先端がかしめられることによって集電体又は接続体が固定されていてもよい。突起部を孔に貫通させて、突起部の先端をかしめ加工することで、容易に集電体又は接続体を突起部に固定することができる。

【0017】

なお、「かしめ」および「かしめ加工」とは、加圧（プレス）することにより、対象の部材の一部を塑性変形させることであり、「かしめ部」とは、“かしめにより塑性変形することで形成された部分”のことを意味する。

【0018】

本発明の一態様に係る蓄電素子は、集電体又は接続体には孔が設けられており、突起部には雌ねじが形成されており、突起部が孔を貫通し、雌ねじに係合される雄ねじによって集電体又は接続体が固定されていてもよい。雄ねじを使用することで、トルクの調整や締め直しができる。

【0019】

［実施の形態１］
（１．電池１の外観構成）
本発明の実施の形態では、蓄電素子の一例として電池１を採用する。電池１の外観構成について、図１を用い説明する。
図１に示すように、電池１は、底を有する角筒状のケース本体１０２と、その開口を閉じる封口体１０１とにより構成されたケース１０を備える。ケース本体１０２と封口体１０１とは、封口体１０１の外周辺部分において、例えばレーザ溶接により接合されている。

【0020】

封口体１０１の外面には、正極外部端子１１および負極外部端子１２が設けられている。正極外部端子１１および負極外部端子１２は、ケース１０の外方に向かって突出している。正極外部端子１１および負極外部端子１２は、それぞれ正極接続体１３および負極接続体１４と電気的に接続されている。
正極接続体１３および負極接続体１４は、封口体１０１の外面に沿って配置されている。正極接続体１３および負極接続体１４は、ともに導電材である。封口体１０１と正極接続体１３および負極接続体１４との間にはそれぞれ正極外部パッキン１５および負極外部パッキン１６が配置されている。正極外部パッキン１５および負極外部パッキン１６は絶縁部材である。正極接続体１３および負極接続体１４は、正極外部パッキン１５および負極外部パッキン１６により、封口体１０１と電気的に絶縁されている。

【0021】

正極接続体１３および負極接続体１４は、正極導電部材１７および負極導電部材１８によりケースに固定されている。正極導電部材１７および負極導電部材１８は、封口体１０１を貫通している。正極導電部材１７および負極導電部材１８は導電材であり、正極外部パッキン１５および負極外部パッキン１６によって封口体１０１とは電気的に絶縁されている。
電池１では、正極接続体１３に対して、正極側雄ねじ１９が取り付けられ、負極接続体１４に対しては、負極側雄ねじ２０が取り付けられている。正極側雄ねじ１９および負極側雄ねじ２０については、後述する。

【0022】

（２．電池１の内部構成）
電池１の内部構成について、図２を用い説明する。図２に示すように、ケース本体１０２と封口体１０１とで構成されたケース１０の内部には、電極体２５が収容されている。電極体２５は、正極板２７２、負極板２７３、セパレータ２７１を有している。

【0023】

電極体２５に対しては、正極板２７２の一部に正極集電体２１が接続され、負極板２７３の一部に負極集電体２２が接続されている。
正極集電体２１および負極集電体２２は、ともに導電材であって、平面視において屈曲部を有するＬ字形状をしており、その一部が封口体１０１の内面（裏面）に沿っている。封口体１０１と正極集電体２１および負極集電体２２とは、それぞれ間に絶縁物の正極内部パッキン２３および負極内部パッキン２４が配置されることで、電気的に絶縁されている。

【0024】

正極集電体２１に対しては、正極導電部材１７が貫通しており、また、負極集電体２２に対しては、負極導電部材１８が貫通している。
このようにして、電極体２５における正極板２７２は、正極集電体２１、正極導電部材１７、正極接続体１３を介して正極外部端子１１に電気的に接続されている。同様に、電極体２５における負極板２７３は、負極集電体２２、負極導電部材１８、負極接続体１４を介して負極外部端子１２に電気的に接続されている。

【0025】

また、電池１では、正極接続体１３は、正極側ボス２８とこれに係合された正極側雄ねじ１９とにより封口体１０１に固定されている。同様に、負極接続体１４は、負極側ボス２９とこれに係合された負極側雄ねじ２０とにより封口体１０１に固定されている。正極側ボス２８および負極側ボス２９は、封口体１０１の外面からケース１０の外方に突出している突起部である。この部分の固定構造の詳細については、後述する。
さらに、電池１では、正極集電体２１は、正極側スタッド２６により封口体１０１に固定されている。同様に、負極集電体２２は、負極側スタッド２７により封口体１０１に固定されている。正極側スタッド２６および負極側スタッド２７は、封口体１０１の内面からケース１０の内方に突出している突起部である。この部分の固定構造の詳細についても、後述する。

【0026】

なお、図２では図示を省略しているが、ケース１０内には電解質が封入されている。本実施の形態では、一例として非水電解質が封入されている。また、図２では１つの電極体２５のみを図示しているが、ケース１０内に複数の電極体２５（例えば、２つ）が収容されていてもよい。

【0027】

（３．導電部材による各固定部分の構成）
正極導電部材１７および負極導電部材１８による各固定部分の構成について、図３を用いて説明する。なお、図３では、正極導電部材１７による固定部分だけを図示しているが、負極導電部材１８による各固定部分についても同様の構成を有する。
図３に示すように、正極導電部材１７は、正極接続体１３、正極外部パッキン１５、封口体１０１、正極内部パッキン２３、および正極集電体２１のそれぞれ一部を貫通している。上述のように、正極導電部材１７と封口体１０１との間は、絶縁材からなる正極外部パッキン１５および正極内部パッキン２３により電気的に絶縁されている。

【0028】

正極導電部材１７は、上下（図３におけるＺ軸方向）の端部でかしめられており、正極接続体１３および正極集電体２１を封口体１０１に固定している。かしめ加工の具体的な方法については、特に限定するものではないが、例えば、スピニングかしめ加工などを採用することができる。正極導電部材１７をかしめる際に、正極導電部材１７が拡径することで、正極外部パッキン１５および正極内部パッキン２３が押圧され、ケース１０内の気密が確保される。

【0029】

正極接続体１３において、正極導電部材１７の貫通部分を囲む領域は、正極導電部材１７のかしめ部１７ａにより覆われている。同様に、正極集電体２１において、正極導電部材１７の貫通部分を囲む領域は、正極導電部材１７のかしめ部１７ｂにより覆われている。

【0030】

（４．封口体への接続体および集電体の固定構造）
封口体１０１への正極接続体１３および負極接続体１４の固定構造について、図４（ａ）を用いて説明する。なお、図４（ａ）においてケース１０の内部の構成は図示を省略している。また、図４（ａ）では負極外部端子１２および負極接続体１４の周辺構成だけを図示しているが、正極外部端子１１および正極接続体１３の周辺構成についても同様である。

【0031】

負極外部端子１２は、負極外部パッキン１６を介して封口体１０１の外面に配置されている。負極外部端子１２はその一部に雄ねじが形成されている。負極外部端子１２には、負極接続体１４が取り付けられている。負極外部端子１２は、負極接続体１４の一部に設けられた貫通孔を貫通し、雄ねじが形成された部分がケースの外方に向かって突出している。

【0032】

封口体１０１には、負極外部端子１２が配置された領域の近傍に、ケース１０の外方に突出する負極側ボス２９が設けられている。負極側ボス２９は、負極接続体１４および負極外部パッキン１６に形成された孔を貫通している。負極側ボス２９と負極接続体１４との間には絶縁筒３０が設けられ、負極側ボス２９と負極接続体１４は電気的に絶縁されている。負極側ボス２９の内壁には雌ねじが形成されており、ワッシャ３２を介して負極側雄ねじ２０が結合されている。負極側ボス２９の雌ねじに負極側雄ねじ２０が係合させることで負極接続体１４が封口体１０１に固定される。負極側ボス２９は筒部であり、負極側ボス２９とその内壁に結合された負極側雄ねじ２０とは、封口体１０１の外面に突出する突起部を構成している。つまり、この突起部により、負極接続体１４が封口体１０１に固定されている。

【0033】

封口体１０１への正極集電体２１および負極集電体２２の固定構造について、図４（ｂ）を用いて説明する。なお、図４（ｂ）においてケース１０の外部の構成は図示を一部省略している。また、図４（ｂ）では正極集電体２１の周辺構成だけを図示しているが、負極集電体２２の周辺構成についても同様である。

【0034】

封口体１０１には、その内面（裏面）に、ケース１０の内方に向けて突出する負極側スタッド２７が設けられている。負極側スタッド２７は、負極集電体２２および負極内部パッキン２４に形成された孔を貫通している。負極側スタッド２７と負極集電体２２との間には絶縁筒３１が設けられ、負極側スタッド２７と負極集電体２２は電気的に絶縁されている。負極側スタッド２７の先端２７ａがかしめられることによって、負極集電体２２が封口体１０１に固定されている。負極側スタッド２７は突起部を構成している。つまりこの突起部により、負極集電体２２が封口体１０１に固定されている。

【0035】

（５．ボスと雄ねじが構成する突起部およびスタッドが構成する突起部による効果）
負極側ボス２９と負極側雄ねじ２２が構成する突起部、および負極側スタッド２７が構成する突起部を備える電池１が奏する効果について、図５を用い説明する。図５（ａ）は負極接続体１４の固定部分を示す図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＤ−Ｄ断面を模式的に示す図である。図５（ｃ）は負極集電体２２の固定部分を示す図であり、図５（ｄ）は、図５（ａ）のＥ−Ｅ断面を模式的に示す図である。

【0036】

図５（ａ）に示すように、本実施の形態では、負極側ボス２９およびこれに係合された負極側雄ねじ２０は、負極外部端子１２の近傍に設けられている。負極側ボス２９および負極側雄ねじ２０は、負極導電部材１８と負極外部端子１２との間の位置に設けられている。上述のように、負極側ボス２９は封口体１０１の外面１０１ａに接合されており、負極側ボス２９および負極側雄ねじ２０により負極接続体１４は封口体１０１に固定されている。

【0037】

このように、負極接続体１４は負極側ボス２９および負極側雄ねじ２０によって固定されているため、負極外部端子１２に対して力や振動などが加わった場合であっても、負極導電部材１８には直接力がかかりにくく、負極導電部材１８の緩みが生じ難い。

【0038】

また、図５（ｃ）、（ｄ）に示すように、封口体１０１の内面１０１ｂには、ケース１０の内方に突出する負極側スタッド２７が接合されている。負極側スタッド２７は、負極集電体２２の屈曲部２４eと負極導電部材１８との間の位置に設けられている。負極集電体２２は、負極側スタッド２７によって封口体１０１に固定されている。

【0039】

このように、負極集電体２２は、負極側スタッド２７によって封口体１０１に固定されているため、電池１の移動などにより電極体２５が上下左右に動き、負極集電体２２に力が加わった場合であっても、負極導電部材１８には直接力がかかりにくく、負極導電部材１８の緩みが生じ難い。

【0040】

一方、上述のようなボスおよびネジが構成する突起部による固定構造を有していない従来の蓄電素子では、外部端子に力や振動などが加わった場合に、導電部材に力が伝わり、導電部材の緩みを生じる可能性がある。特に、接続体に鉛直方向（図５におけるZ軸方向）の力が加わった場合には、導電部材による固定部分を支点とする力が作用し、この繰り返しによりかしめ部の緩みが生じやすいと考えられる。

【0041】

同様に、上述のようなスタッドが構成する突起部による固定構造を有していない従来の蓄電素子では、電極体や集電体に力や振動などが加わった場合に、導電部材に力が伝わり、導電部材の緩みを生じる可能性がある。特に、集電体に鉛直方向（図５におけるZ軸方向）の力が加わった場合には、導電部材による固定部分を支点とする力が作用し、この繰り返しによりかしめ部の緩みが生じやすいと考えられる。

【0042】

（６．電池１の製造方法）
電池１は、概略、次のような工程を経て製造される。
（工程ａ）電極体２５を作製する。電極体２５の作製は、正極板２７２と負極板２７３とを、間にセパレータ２７１を挟んだ状態で対向させ、これを巻回し、さらに扁平化することでなされる。
（工程ｂ）封口体１０１に対し、予め正極側ボス２８、負極側ボス２９および正極側スタッド２６、負極側スタッド２７等を接合しておく。そして、封口体１０１に対し、正極外部端子１１，負極外部端子１２、正極接続体１３，負極接続体１４、正極集電体２１，負極集電体２２などを取り付ける。正極導電部材１７および負極導電部材１８等のかしめ加工、正極側ボス２８および負極側ボス２９に対するネジの係合によって、正極接続体１３および負極接続体１４を封口体１０１に固定する。また、正極導電部材１７および負極導電部材１８等のかしめ加工、正極側スタッド２６および負極側スタッド２７の先端のかしめ加工により、正極集電体２１および負極集電体２２を封口体１０１に固定する。また、電極体２５の正極板２７２の一部を正極集電体２１に接続し、電極体２５の負極板２７３の一部を負極集電体２２に接続する。
（工程ｃ）封口体１０１に取り付けられた状態の電極体２５をケース本体１０２内に収納する。そして、ケース本体１０２と封口体１０１とを、例えば、レーザ溶接などにより接合する。
（工程ｄ）ケース１０に開けられた注液口から、電解質を注液し、その後、注液口を塞ぐことで電池１が完成する。
なお、工程ｂの一部については、工程ｃの実行の後に行うこともできる。

【0043】

（導電部材よる固定部分の組立方法）
正極導電部材１７および負極導電部材１８による固定部分の構成について、図６を用いて説明する。なお、図６では、負極導電部材１８に係る工程だけを図示しているが、正極導電部材１７に係る工程も同様である。

【0044】

図６に示すように、封口体１０１に開けられた貫通孔１０１ｃに対し、負極外部パッキン１６、負極導電部材１８のそれぞれ一部を挿入する。負極外部パッキン１６には、負極導電部材１８のフランジ部分１８ｇが挿入される空間１６ａと、負極導電部材１８の下筒部分１８ｂが挿入される空間１６ｂとが設けられている。負極外部パッキン１６の空間１６ａと空間１６ｂとは互いに連続している。負極導電部材１８におけるフランジ部分１８ｇの下面１８ｉは、負極外部パッキン１６の棚状の面１６ｄに接触する。封口体１０１と負極導電部材１８の下筒部分１８ｂとは、間に負極外部パッキン１６の筒部分１６ｃが配置されることで電気的に絶縁される。

【0045】

負極導電部材１８の上筒部分１８ａは、負極接続体１４に設けられた貫通孔１４ａを貫通する。このとき、負極導電部材１８の上筒部分１８ａの上端は、負極接続体１４よりも上方（図６におけるＺ軸プラス方向）に位置する。なお、負極導電部材１８におけるフランジ部分１８ｇの上面１８ｈには、負極接続体１４の下面が接触する。

【0046】

負極導電部材１８の下筒部分１８ｂは、負極内部パッキン２４に設けられた貫通孔２４ｂおよび負極集電体２２に設けられた貫通孔２２ａを貫通する。
負極内部パッキン２４の内面２４ｃに対して負極集電体２２のＺ軸方向上面が接触する。また、負極導電部材１８の下筒部分１８ｂの下端は、負極集電体２２よりも下方（図６におけるＺ軸マイナス方向）に位置する。

【0047】

以上のような組み付けを行った後に、負極導電部材１８における上筒部分１８ａおよび下筒部分１８ｂに対して、例えば、スピニングかしめ加工を施し、負極導電部材１８における上筒部分１８ａの凹部１８ｃを囲む周壁の端部と、下筒部分１８ｂの凹部１８ｄを囲む周壁の端部を塑性変形させ、負極接続体１４および負極集電体２２を封口体１０１に固定する。

【0048】

（封口体への接続体および集電体の固定）
正極接続体１３，負極接続体１４および正極集電体２１，負極集電体２２の固定について、図７および図８を用いて説明する。図７および図８では、負極接続体１４および負極集電体２２の固定に係る工程だけを図示しているが、正極接続体１３および正極集電体２１の固定に係る工程も同様である。

【0049】

図７（ａ）に示すように、封口体１０１の外面１０１ａに対し、負極側ボス２９を接合する。負極側ボス２９の接合方法については、特に限定を受けるものではないが、例えば、レーザ溶接や抵抗溶接、さらにはロウ付けなどを用いることができる。また、封口体１０１と一体に形成されていてもよい。

【0050】

負極側ボス２９には、その内壁に予め雌ねじが形成されている。ただし、雌ねじの形成については、負極側ボス２９を封口体１０１の外面１０１ａに接合した後であってもよい。

【0051】

図７（ｂ）に示すように、封口体１０１の内面１０１ｂに対し、負極側スタッド２７を接合する。負極側スタッド２７は、ここでは円柱状の部材であるが、楕円状や角柱状であってもよく、任意の形状とすることができる。負極側スタッド２７の接合方法については、特に限定を受けるものではないが、例えば、レーザ溶接や抵抗溶接、さらにはロウ付けなどを用いることができる。また、封口体１０１と一体に形成されていてもよい。

【0052】

図８に示すように、封口体１０１に対し、負極側ボス２９が接合された外面１０１ａに対して負極外部パッキン１６を被せ、負極側スタッド２７が接合された内面１０１ｂに対して負極内部パッキン２４を被せる。負極外部パッキン１６には、負極側ボス２９の接合位置に合わせて貫通孔１６ｆが設けられており、負極内部パッキン２４には、負極側スタッド２７の接合位置に合わせて貫通孔２６ｄが設けられている。負極側ボス２９および負極側スタッド２７は、それぞれ負極外部パッキン１６および負極内部パッキン２４の各貫通孔１６ｆ、２６ｄを貫通する。

【0053】

負極外部端子１２は、負極外部パッキン１６に設けられた凹部１６ｅに配置される。負極接続体１４は、負極外部端子１２と接触するように配置され、負極接続体１４に設けられた貫通孔１４ｂを負極側ボス２９が貫通する。
絶縁筒３０は、負極接続体１４の貫通孔１４ｂに挿入される。絶縁筒３０は、負極接続体１４の貫通孔１４ｂの周壁と負極側ボス２９との間に挿入され、筒内部の空間３０ａに負極側ボス２９が挿入される。絶縁筒３０の上にワッシャ３２を配置し、その上から負極側雄ねじ２０を負極側ボス２９の内側に設けられた雌ねじに結合させる。

【0054】

負極内部パッキン２４は、負極集電体２２と封口体１０１との間に配置される。負極集電体２２には、負極側スタッド２７の接合位置に合わせて貫通孔２４ｂが設けられている。負極集電体２２の貫通孔２２ｂの周壁と負極側スタッド２７との間に絶縁筒３１を挿入する。負極側スタッド２７は、その先端が絶縁筒３１よりもケースの内方に突出する。その後、負極側スタッド２７の先端をかしめる。

【0055】

以上のようにして、負極接続体１４および負極集電体２２を封口体１０１に固定する。正極接続体１３および正極集電体２１の固定についても同様の方法で行われる。

【0056】

上記の実施形態のとおり、導電部材のかしめ部とケースとの間にパッキンが備えられており、前記パッキンに孔が形成され、前記孔にスタッド（突起部）が貫通している形態が好ましい。スタッドの先端をかしめる場合、その応力により、集電体がケース（封口体）に接触する恐れがあるため、スタッドの周りの集電体とケースとの間に絶縁スペーサを設ける必要がある。パッキンをスタッドまで延長させてパッキンに孔を設けることで、パッキンが絶縁スペーサの役割を果たすので、別途スペーサを設ける必要がない。

【0057】

図５（ａ）に示すとおり、ボス（突起部）は、外部端子と導電部材との間であり、外部端子の中心部と導電部材の中心部とを結ぶ線上（線Ｄ）に設けることが好ましい。また、図５（ｃ）に示すとおり、スタッド（突起部）は、集電体の屈曲部と導電部材との間であり、前記屈曲部の幅方向の中心と導電部材の中心部と結ぶ線上（線Ｅ）に設けることが好ましい。

【0058】

［実施の形態２］
実施の形態２に係る電池の構成について、図９を用い説明する。図９では、上記実施の形態１との差異部分である、負極外部端子１２の周辺構成だけを図示している。他の構成については、上記実施の形態１と同様である。

【0059】

図９に示すように、封口体１０１の外面に負極側外部フック４１が設けられ、内面に負極側内部フック４２が設けられている。負極側外部フック４１は、その先端部分４１ａが鍵状に構成された突起部であり、負極側内部フック４２も、その先端部分４２ａが鍵状に構成された突起部である。
負極接続体１４に対しては、貫通孔を負極側外部フック４１が貫通し、負極集電体２２に対しては、貫通孔を負極側内部フック４２が貫通している。なお、負極接続体１４における貫通孔を臨む内壁には、絶縁筒４３が挿入され、負極集電体２２における貫通孔を臨む内壁には、絶縁筒４４が挿入されている。絶縁筒４３および絶縁筒４４により、負極接続体１４および負極集電体２２は、封口体１０１に対して電気的に絶縁されている。

【0060】

負極側外部フック４１は、その先端部分４１ａが、負極接続体１４の上面に対して絶縁筒４３を挟んだ状態で引っ掛けられている。また、負極側内部フック４２は、その先端部分４２ａが、負極集電体２２の下面に対して絶縁筒４４を挟んだ状態で引っ掛けられている。
以上のような構成により、負極接続体１４および負極集電体２２は、封口体１０１に固定されている。

【0061】

なお、負極接続体１４および負極集電体２２の固定は、負極接続体１４および負極集電体２２の各貫通孔に負極側外部フック４１および負極側内部フック４２を通した後、負極接続体１４および負極集電体２２を図９中の矢印で示す方向にスライドさせて、負極導電部材１８（不図示）をかしめ加工することでなされる。

【0062】

本実施の形態に係る構成は、封口体１０１へ負極接続体１４および負極集電体２２の固定に際して、製造に係る工数を低減することができる。このため、製造コストの低減を図るのに優位である。

【0063】

［実施の形態３］
実施の形態３に係る電池の構成について、図１０を用い説明する。図１０では、上記実施の形態１との差異部分である、負極外部端子１２の周辺構成だけを図示している。他の構成については、上記実施の形態１と同様である。

【0064】

図１０に示すように、封口体１０１の外面に負極側雄ねじ５１が設けられている。負極側雄ねじ５１は突起部である。負極接続体１４に形成された貫通孔に負極側雄ねじ５１が貫通されており、負極側雄ねじ５１の先端部がナット５２で締結されている。ナット５２で負極側雄ねじ５１の先端を締結することで負極接続体１４が固定されている。なお、負極接続体１４に形成された貫通孔の内壁には、絶縁筒５３が挿入されており、絶縁筒５３によって、負極側雄ねじ５１と負極接続体１４とは絶縁されている。

【0065】

本実施の形態では、ナット５２で負極側雄ねじ５１を締結するのみの容易な作業にて負極接続体１４を固定することができる。

【0066】

［その他の事項］
上記実施の形態では、蓄電素子の一例として、角筒形状の外観を有する電池を採用することとした。しかし、本発明に係る蓄電素子は、このような電池に限定されるものではない。例えば、外観形状については、円筒形状の外観を有する蓄電素子や、ボタン形などの外観を有する蓄電素子、などとすることもできる。

【0067】

また、蓄電素子として、リチウムイオン電池の他に、ニッケルカドミウム二次電池やニッケル水素二次電池などの電池、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタなどのキャパシタなどを採用することもできる。
また、上記実施の形態では、電極体２５として、いわゆる巻回構造の電極体を採用したが、電極体の形態はこれに限定されるものではない。例えば、正極と負極との間にセパレータを挟みながら交互に積層した、積層構造の電極体とすることもできる。

【0068】

また、上記実施の形態では、接続体や集電体に対する導電部材の固定方法について、一例としてスピニングかしめを採用したが、本発明はこれに限定を受けるものではない。かしめ以外の方法で固定しても良いし、かしめ加工であれば、例えば、Ｖカシメ、ハトメカシメ、バーリングカシメ、ダボカシメなどを採用することができる。

【0069】

上記実施の形態では、導電部材と電極体とを電気的に接続するものとして単一部材である集電体を示したが、複数の部材が接続されることにより一体化された集電体であってもよい。この場合、複数の部材の一つ以上を突起部で固定すれば良い。同様に、上記実施の形態では、導電部材と外部端子とを電気的に接続するものとして単一部材である接続体を示したが、複数の部材が接続されることにより一体化された接続体であってもよい。この場合、複数の部材の一つ以上を突起部で固定すれば良い。

【0070】

また、スタッドについては、種々のカシメ加工による塑性変形を以って固定が可能である。例えば、ブラインドリベットなどを用いることも可能である。また、ボスやスタッドなどの突起部を、封口体と別部材としてする必要は必ずしもない。例えば、プレス加工などで一体成型することとしてもよい。

【0071】

また、上記実施の形態１では、接続体がボスおよび雄ねじにより形成された突起部で固定され、かつ、集電体がスタッドにより形成された突起部で固定された構成を示したが、接続体のみが固定された構成を採用してもよいし、集電体のみが固定された構成を採用してもよい。また、正極のみを固定してもよいし、負極のみを固定してもよい。また、正極と負極とで固定の方法が異なっていてもよい。

【0072】

また、上記実施の形態１では、接続体がボスおよび雄ねじにより形成された突起部で固定された構成を示したが、接続体がスタッドで形成された突起部で固定されてもよい。また、同様に、上記実施の形態１では、集電体がスタッドにより形成された突起部で固定された構成を示したが、集電体がボスおよび雄ねじにより形成された突起部で固定されてもよい。

【0073】

また、上記実施の形態１では、雄ねじを有する外部端子を示したが、外部端子は雄ねじを有しておらず、接続体と外部端子とが一体化した板状部材を用いることができる。この場合、板状部材に直接、バスバーを接続する形態となるが、そのバスバーの接続箇所を外部端子とみなすことができ、接続体を突起部で固定する構成は本発明に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0074】

本発明は、車両やモバイル機器など、使用中などに振動や力が加わる態様が想定される用途の蓄電素子の品質向上を図るのに特に有用である。

【符号の説明】

【0075】

１．電池
１０．ケース
１１．正極外部端子
１２．負極外部端子
１３．正極接続体
１４．負極接続体
１５．正極外部パッキン
１６．負極外部パッキン
１７．正極導電部材
１８．負極導電部材
１９．正極側雄ねじ
２０．負極側雄ねじ
２１．正極集電体
２２．負極集電体
２３．正極内部パッキン
２４．負極内部パッキン
２５．電極体
２６．正極側スタッド
２７．負極側スタッド
２８．正極側ボス
２９．負極側ボス
３０，３１，４３，４４、５３．絶縁筒
３２．ワッシャ
４１．負極側外部フック
４２．負極側内部フック
５１．負極側雄ねじ
５２．ナット
１０１．封口体
１０２．ケース本体
２７１．セパレータ
２７２．正極板
２７３．負極板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】