特開 2024-124907 絶縁ホルダおよび蓄電デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024124907

(43)【公開日】2024-09-13

(54)【発明の名称】絶縁ホルダおよび蓄電デバイス

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/586 20210101AFI20240906BHJP

   H01M 50/591 20210101ALI20240906BHJP

   H01M 50/103 20210101ALI20240906BHJP

   H01M 50/15 20210101ALI20240906BHJP

   H01G 11/82 20130101ALI20240906BHJP

【ＦＩ】

H01M50/586

H01M50/591

H01M50/103

H01M50/15

H01G11/82

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023032886

(22)【出願日】2023-03-03

(71)【出願人】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(74)【代理人】

【識別番号】100130605

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 浩治

(72)【発明者】

【氏名】鹿田 勝也

【テーマコード（参考）】

5E078

5H011

5H043

【Ｆターム（参考）】

5E078AA14

5E078AB01

5E078AB13

5E078AB14

5E078HA05

5E078HA23

5H011AA09

5H011KK01

5H043AA19

5H043CA04

5H043LA02

5H043LA21

(57)【要約】

【課題】ケース本体に電極体を挿入する際の絶縁ホルダの破損を抑制する。
【解決手段】ここに開示される絶縁ホルダ１０は、蓄電デバイスの電極体２０を収容する絶縁性の箱状体である。この絶縁ホルダ１０は、平面矩形の底面部と、底面部から上方に延びた一対の正面部１４と、底面部から上方に延びた一対の側面部１６とを備えている。そして、この絶縁ホルダ１０は、底面側に角部１０Ｃが形成されており、当該角部１０Ｃの近傍に溝部１９が形成されている。かかる構成によると、絶縁ホルダ１０の角部１０Ｃとケース本体３４とが干渉した際に、溝部１９に沿って絶縁ホルダ１０が折れ曲がり、内部側に向かって角部１０Ｃが変形する。この結果、絶縁ホルダ１０の角部１０Ｃとケース本体３４との干渉が解消されるため、ケース本体３４との摩擦による絶縁ホルダ１０の破損を抑制できる。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電デバイスの電極体を収容する絶縁性の箱状体である絶縁ホルダであって、
幅方向に沿って略平行に延びる一対の第１辺と、奥行方向に沿って略平行に延びる一対の第２辺とを有する平面矩形の底面部と、
前記第１辺の各々から高さ方向の上方に延びた一対の正面部と、
前記第２辺の各々から高さ方向の上方に延びた一対の側面部と、
前記正面部と前記側面部との境界において前記高さ方向に沿って延びる４つの第３辺と、
前記第１辺と前記第２辺と前記第３辺とが交差した４つの角部と
を備えており、
前記４つの角部の少なくとも１つの近傍に溝部が形成されている、絶縁ホルダ。

【請求項2】

前記溝部は、前記底面部と前記正面部と前記側面部の各々に形成されている、請求項１に記載の絶縁ホルダ。

【請求項3】

前記溝部は、前記絶縁ホルダの外表面に形成されている、請求項１または２に記載の絶縁ホルダ。

【請求項4】

前記溝部は、前記角部に形成されていない、請求項１または２に記載の絶縁ホルダ。

【請求項5】

前記角部から前記溝部までの最短距離が１ｍｍ～３ｍｍである、請求項１または２に記載の絶縁ホルダ。

【請求項6】

前記溝部における残肉厚が１０μｍ～１００μｍである、請求項１または２に記載の絶縁ホルダ。

【請求項7】

電極体と、前記電極体を収容するケースと、前記電極体と前記ケースとの間に介在する絶縁ホルダとを備えた蓄電デバイスであって、
前記ケースは、
上面開口を有する箱状体であるケース本体と、
前記上面開口を塞ぐ封口板と
を備えており、
前記上面開口は、四隅にＲ部を有する平面矩形の開口部であり、
前記絶縁ホルダは、請求項１または２に記載の絶縁ホルダである、蓄電デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここに開示される技術は、絶縁ホルダおよび当該絶縁ホルダを用いた蓄電デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

リチウムイオン二次電池等の蓄電デバイスは、様々な分野において用いられている。例えば、蓄電デバイスは、発電素子である電極体と、当該電極体を収容する金属製のケースと、電極体とケースとの間に介在する絶縁ホルダとを備えている。また、この種の蓄電デバイスのケースは、上面開口を有する箱型のケース本体と、上面開口を塞ぐ封口板とを備えている。上記構成の蓄電デバイスの製造では、まず、絶縁性の箱状体である絶縁ホルダの内部に電極体を収容する。次に、絶縁ホルダで覆われた電極体を、上面開口からケース本体の内部に挿入する。そして、ケース本体の上面開口を封口板で封止する。これによって、電極体と絶縁ホルダがケース内に収容された蓄電デバイスが構築される。

【0003】

また、蓄電デバイス用の絶縁ホルダは、樹脂フィルムを折り曲げることで成形される。かかる絶縁ホルダに関する従来技術文献として、特許文献１～７が挙げられる。例えば、特許文献１に記載の製造方法は、所定の折線に沿ってハーフカット加工が施されたフィルム部材を用意する工程と、長辺に対応する折線に沿って山折する長辺折り工程と、第一短辺に対応する折線に沿って山折りし、垂線部に対応する折線に沿って谷折する短辺折り工程と、斜線部に対応する折線に沿って山折する斜折り工程と、折られたフィルム部材に電極体を挿入する組付け工程と、第二短辺に対応する折線に沿って山折りして電極体をフィルム部材で包む包み工程と、フィルム部材で包まれた電極体を電池ケースに収容する工程と、を含む。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－１２１４９６号公報

【特許文献2】特開２０２０－０９５８３６号公報

【特許文献3】特開２０１８－１８１４３５号公報

【特許文献4】特開２０１７－０９１７９２号公報

【特許文献5】特開２０２１－０８２４６４号公報

【特許文献6】特開２０２０－１０４１８６号公報

【特許文献7】特開２０１９－１１００３６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、上述の蓄電デバイスの製造では、電極体をケース本体の内部に挿入する際に、ケース本体との摩擦によって絶縁ホルダが破損することがある。これによって、電極体が露出すると、電極体とケースとが導通するおそれがある。従って、蓄電デバイスの製造では、絶縁ホルダの破損の有無を検出する工程が設けられている。そして、絶縁ホルダの破損が確認された蓄電デバイスは、廃棄処分や再利用に供される。しかしながら、上述した絶縁ホルダの破損が頻繁に生じると、生産効率や歩留まりが大きく低下する原因になり得る。

【0006】

ここに開示される技術は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ケース本体に電極体を挿入する際の絶縁ホルダの破損を抑制する技術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】

ここに開示される絶縁ホルダは、蓄電デバイスの電極体を収容する絶縁性の箱状体である。この絶縁ホルダは、幅方向に沿って略平行に延びる一対の第１辺と、奥行方向に沿って略平行に延びる一対の第２辺とを有する平面矩形の底面部と、第１辺の各々から高さ方向の上方に延びた一対の正面部と、第２辺の各々から高さ方向の上方に延びた一対の側面部と、正面部と側面部との境界において高さ方向に沿って延びる４つの第３辺と、第１辺と第２辺と第３辺とが交差した４つの角部とを備えている。そして、ここに開示される絶縁ホルダでは、４つの角部の少なくとも１つの近傍に溝部が形成されている。

【0008】

上述の通り、箱状の絶縁ホルダでは、底面側の四隅に４つの角部を有している。詳しくは後述するが、この絶縁ホルダの角部は、ケース本体への挿入の際に当該ケース本体と干渉しやすいため、摩擦による破損が頻繁に生じる。これに対して、ここに開示される絶縁ホルダでは、上記角部の近傍に溝部が形成されている。これによって、絶縁ホルダの角部とケース本体とが干渉した際に、溝部に沿って絶縁ホルダが折れ曲がり、絶縁ホルダの内部に向かって角部が変形する。この結果、絶縁ホルダの角部とケース本体との干渉が解消されるため、ケース本体との摩擦による絶縁ホルダの破損を抑制できる。

【0009】

ここに開示される絶縁ホルダの一態様では、溝部は、底面部と正面部と側面部の各々に形成されている。これによって、角部を囲むように溝部が形成されるため、角部とケース本体とが干渉した際に、絶縁ホルダの内部に向かって角部を変形させやすくなる。

【0010】

ここに開示される絶縁ホルダの一態様では、溝部は、絶縁ホルダの外表面に形成されている。これによって、溝部に沿って絶縁ホルダが折れ曲がりやすくなる。

【0011】

ここに開示される絶縁ホルダの一態様では、溝部は、角部に形成されていない。これによって、角部の強度低下を防止できる。

【0012】

ここに開示される絶縁ホルダの一態様では、角部から溝部までの最短距離が１ｍｍ～３ｍｍである。これによって、電極体と絶縁ホルダの各々の破損を好適に防止できる。

【0013】

ここに開示される絶縁ホルダの一態様では、溝部における残肉厚が１０μｍ～１００μｍである。これによって、絶縁ホルダの破損をより好適に防止できる。

【0014】

また、ここに開示される技術の他の側面として、蓄電デバイスが提供される。ここに開示される蓄電デバイスは、電極体と、電極体を収容するケースと、電極体とケースとの間に介在する絶縁ホルダとを備えている。この蓄電デバイスのケースは、上面開口を有する箱状体であるケース本体と、上面開口を塞ぐ封口板とを備えている。そして、ここに開示される蓄電デバイスの上面開口は、四隅にＲ部を有する平面略矩形の開口部である。また、絶縁ホルダは、上記構成の絶縁ホルダである。かかる構成の蓄電デバイスによると、絶縁ホルダの破損を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、一実施形態に係る二次電池の外観を模式的に示す斜視図である。

【図2】図２は、図１に示す二次電池の内部構造を模式的に示す縦断面図である。

【図3】図３は、図１に示すケース本体の平面図である。

【図4】図４は、一実施形態に係る絶縁ホルダを模式的に示す斜視図である。

【図5】図５は、図４に示す絶縁ホルダを底面側から見た際の拡大斜視図である。

【図6】図６は、一実施形態に係る二次電池の製造におけるケース本体と絶縁ホルダとの位置関係を説明する平面視断面図である。

【図7】図７は、本実施形態に係る絶縁ホルダを構成するフィルムの平面図である。

【図8】図８は、図７に示すフィルムの平面図の部分拡大図である。

【図9】図９は、他の実施形態に係る絶縁ホルダを底面側から見た際の拡大斜視図である。

【図10】図１０は、従来の二次電池の製造におけるケース本体と絶縁ホルダとの位置関係を説明する平面視断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しながら、ここで開示される技術のいくつかの好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって、ここで開示される技術の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。ここで開示される技術は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。なお、本明細書において範囲を示す「Ａ～Ｂ」の表記は、「Ａ以上Ｂ以下」の意と共に、「Ａを超える」および「Ｂ未満」の意を包含するものとする。

【0017】

なお、本明細書における「蓄電デバイス」とは、電解質を介して一対の電極（正極および負極）の間で電荷担体が移動することによって充放電反応が生じる装置を包含する概念である。すなわち、ここに開示される技術における蓄電デバイスは、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等の二次電池や、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ等のキャパシタなどを包含する。

【0018】

１．二次電池の構造
以下、ここに開示される技術の一実施形態として、絶縁ホルダを備えた二次電池について説明する。図１は、一実施形態に係る二次電池の外観を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示す二次電池の内部構造を模式的に示す縦断面図である。図３は、図１に示すケース本体の平面図である。図４は、一実施形態に係る絶縁ホルダを模式的に示す斜視図である。図５は、図４に示す絶縁ホルダから見た際の拡大斜視図である。図６は、本実施形態に係る二次電池の製造におけるケース本体と絶縁ホルダとの位置関係を説明する平面図である。なお、図中の符号Ｘは幅方向を示しており、符号Ｙは奥行方向を示しており、符号Ｚは高さ方向を示している。さらに、符号Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒ、Ｕ、Ｄは、それぞれ、左方、右方、前方、後方、上方、下方を示している。但し、これらの方向は、説明の便宜上定めたものであり、使用中や製造中の絶縁ホルダや蓄電デバイスの設置態様を限定することを意図したものではない。

【0019】

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る二次電池１は、電極体２０と、ケース３０と、絶縁ホルダ１０とを備えている。以下、各部材について説明する。

【0020】

（１）ケース
ケース３０は、内部空間３０ａを有する扁平な箱状の容器である。このケース３０の内部空間３０ａには、電極体２０が収容される。なお、ケース３０は、一定以上の強度を有する金属製の部材であることが好ましい。ケース３０の素材の一例として、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属材料が挙げられる。そして、ケース３０は、ケース本体３４と封口板３２を備えている。

【0021】

（ａ）ケース本体
ケース本体３４は、上面開口３４ａを有する箱状体である。具体的には、ケース本体３４は、長尺な矩形の板状部材である底部３４ｂと、底部３４ｂの長辺（幅方向Ｘに沿った辺）から上方Ｄに延在する一対の第１側壁３４ｃと、底部３４ｂの短辺（奥行方向Ｙに沿った辺）から上方Ｄに延在する一対の第２側壁３４ｄとを備える。換言すると、第１側壁３４ｃは、相対的に面積が大きい側壁である。一方、第２側壁３４ｄは、相対的に面積が小さい側壁である。

【0022】

図３に示すように、ケース本体３４の上面には、第１側壁３４ｃと第２側壁３４ｄに囲まれた平面矩形の上面開口３４ａが形成される。ここで、製造上の制約から、一般的なケース本体３４では、上面開口３４ａの四隅にＲ部３４ｒが形成される。具体的には、ケース本体３４の製造では、金属材料の鋳塊（インゴット）を圧延成形する。この圧延成形されたケース本体３４は、底部３４ｂと第１側壁３４ｃと第２側壁３４ｄとが継ぎ目なく一体化されるため、各壁面の境界からガスや電解液が漏出することを防止できる。しかし、金属材料の圧延性を考慮すると、圧延成形で製造したケース本体３４では、各壁面（例えば、第１側壁３４ｃと第２側壁３４ｄ）の境界を直角に成形することは困難である。また、このＲ部３４ｒは、第１側壁３４ｃと第２側壁３４ｄとの境界を補強するという機能も有している。これらの点から、一般的なケース本体３４では、上面開口３４ａの四隅にＲ部３４ｒが形成される。ここに開示される技術を限定するものではないが、この上面開口３４ａのＲ部３４ｒの曲率半径Ｒの一例は、２ｍｍ～３ｍｍ程度である。

【0023】

（ｂ）封口板
封口板３２は、ケース本体３４の上面開口３４ａを塞ぐ板状部材である。具体的には、図２に示すように、封口板３２は、ケース本体３４の上面開口３４ａに嵌め込まれる。そして、この二次電池１の製造工程では、封口板３２とケース本体３４との境界を跨ぐように、封口板３２とケース本体３４の上面にレーザが照射される。そして、このレーザ溶接は、封口板３２の外周縁（ケース本体３４の内周縁）の全周に亘って行われる。これによって、ケース３０の内部空間３０ａが密閉される。

【0024】

また、封口板３２には、電極端子４０が取り付けられている。電極端子４０は、ケース３０内の電極体２０と電気的に接続された導電部材である。図２に示す二次電池１では、封口板３２の幅方向Ｘの両端部の各々に電極端子４０が設けられている。この一対の電極端子４０のうち、一方（図２中の左方Ｌ側）の電極端子４０は、電極体２０の正極と接続される正極端子４２である。また、他方（図２中の右方Ｒ側）の電極端子４０は、電極体２０の負極と接続される負極端子４４である。なお、図２に示すように、電極端子４０は、複数の導電部材を組み合わせた構造体であり、高さ方向Ｚに沿って延びている。具体的には、電極端子４０の下端部を構成する集電部材４０ａは、ケース３０の内部で電極体２０と接続されている。一方、電極端子４０の上端部を構成する外部端子４０ｂは、ケース３０の外部に露出している。そして、この集電部材４０ａと外部端子４０ｂは、封口板３２を貫通する軸部（図示省略）を介して電気的に接続される。

【0025】

（２）電極体
図２に示すように、電極体２０は、ケース３０の内部に収容されている。本実施形態では、ケース３０の内部に１つの電極体２０が収容されている。なお、電極体２０の数は、特に限定されず、複数でもよい。例えば、電極体２０は、セパレータを介して正極と負極とを積層することによって構成される。この正極は、正極芯体（アルミニウム箔など）と、当該正極芯体の表面に塗布された正極活物質層とを備えている。一方、負極は、負極芯体（銅箔など）と、当該負極芯体の表面に塗布され負極活物質層とを備えている。なお、電極体２０を構成する各部材（正極、負極およびセパレータ等）の素材は、一般的な二次電池で使用され得る材料を特に制限なく使用でき、ここに開示される技術を限定するものではないため詳細な説明を省略する。

【0026】

図２に示す電極体２０の幅方向Ｘの一方の側縁には、正極接続部２０Ａが設けられている。また、電極体２０の他方の側縁には、負極接続部２０Ｂが設けられている。正極接続部２０Ａは、正極活物質層が塗布されていない正極芯体を束ねることによって構成される。一方、負極接続部２０Ｂは、負極活物質層が塗布されていない負極芯体を束ねることによって構成される。正極端子４２は、正極接続部２０Ａを介して電極体２０の正極に接続される。また、負極端子４４は、負極接続部２０Ｂを介して電極体２０の負極に接続される。

【0027】

なお、本実施形態に係る二次電池１では、電極体２０の内部（正極と負極との極間）に電解液が浸透している。この電解液の成分は、一般的な二次電池で使用され得るものを特に制限なく使用でき、ここに開示される技術を限定するものではないため詳細な説明を省略する。なお、電解液の一部は、余剰電解液として電極体２０の外部（電極体２０とケース３０との間）に存在していてもよい。これによって、電極体２０の内部で電解液が分解された際に、余剰電解液を電極体２０の内部に供給できる。

【0028】

（３）絶縁ホルダ
絶縁ホルダ１０は、電極体２０を被覆する絶縁部材である。製造後の二次電池１における絶縁ホルダ１０は、電極体２０とケース３０との間に介在する（図２及び図６参照）。これによって、ケース３０と電極体２０との導通を防止できる。本実施形態に係る絶縁ホルダ１０は、絶縁素材からなるフィルムＦ（図７参照）を折り曲げることによって成形される。なお、絶縁ホルダ１０の素材は、従来公知の絶縁素材を特に制限なく使用することができ、ここに開示される技術を限定するものではない。但し、材料コストや成形の容易さなどを考慮すると、絶縁ホルダ１０は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）などの樹脂材料で構成されていることが好ましい。また、絶縁ホルダ１０の厚みは、７５μｍ～２００μｍが好ましく、９０μｍ～１６０μｍがより好ましい。これによって、絶縁性と成形性を高いレベルで両立できる。

【0029】

図４に示すように、本実施形態に係る絶縁ホルダ１０は、電極体２０を収容する内部空間を有する箱状体である。以下、絶縁ホルダ１０の詳細な構造について説明する。

【0030】

まず、図４に示す絶縁ホルダ１０の底面部１２は、平面矩形の板状部材である。この底面部１２は、幅方向Ｘに沿って略平行に延びる一対の第１辺１０Ｘと、奥行方向Ｙに沿って略平行に延びる一対の第２辺１０Ｙとを有している。なお、本明細書における「略平行」とは、一対の直線（辺）のなす角度が０．１５°以下（好適には０．１°以下、より好適には０．０５°以下）であることをいう。この一対の辺（第１辺１０Ｘまたは第２辺１０Ｙ）のなす角度が小さくなるにつれて、絶縁ホルダ１０を組み立てる際の各部材の寸法差が小さくなる傾向がある。

【0031】

次に、絶縁ホルダ１０は、一対の正面部１４を備えている。この一対の正面部１４の各々は、底面部１２の第１辺１０Ｘの各々から高さ方向Ｚの上方Ｕに延びた矩形の板状部材である。この一対の正面部１４は、電極体２０を収納する内部空間を挟んで対向している（図６参照）。また、絶縁ホルダ１０は、一対の側面部１６を備えている。この一対の側面部１６の各々は、底面部１２の第２辺１０Ｙの各々から高さ方向Ｚの上方Ｕに延びた矩形の板状部材である。上記正面部１４と同様に、側面部１６も内部空間を挟んで対向している。そして、この絶縁ホルダ１０では、正面部１４と側面部１６との境界に第３辺１０Ｚが形成される。この第３辺１０Ｚは、高さ方向Ｚに沿って延びる４つの稜線である。また、絶縁ホルダ１０の上面には、正面部１４と側面部１６に囲まれた開口部１８が形成される。絶縁ホルダ１０の内部空間に電極体２０を収容する際には、この開口部１８から内部空間に電極体２０が挿入される。

【0032】

また、本実施形態に係る絶縁ホルダ１０は、第１係止部１５と第２係止部１３とを備えている。これによって、二次電池１の製造中に絶縁ホルダ１０が展開することを抑制できる。具体的には、第１係止部１５は、側面部１６の前方Ｆ側の第３辺１０Ｚから連続して形成された板状部材であり、高さ方向Ｚに沿って延びている。この第１係止部１５の各々は、前方Ｆ側の正面部１４の幅方向Ｘの両側縁部を覆うように折り曲げられている。これによって、奥行方向Ｙの外側（前方Ｆまたは後方Ｒｒ）に向かう正面部１４の回動（展開）を規制できる。なお、第１係止部１５は、前方Ｆ側の正面部１４に熱溶着されているとより好ましい。これによって、絶縁ホルダ１０の展開をより好適に防止できる。

【0033】

一方、第２係止部１３は、底面部１２の第２辺１０Ｙの各々から上方に延びる一対の板状部材である。そして、各々の第２係止部１３は、側面部１６の下部を覆うように折り曲げられている。これによって、奥行方向Ｙの後方Ｒｒに向かう側面部１６の回動（展開）を規制できる。また、第２係止部１３は、底面部１２と側面部１６との境界部分（第２辺１０Ｙ）に隙間が生じることによる絶縁不良を抑制することもできる。なお、第２係止部１３は、側面部１６に熱溶着されていてもよい。これによって、絶縁ホルダ１０の展開をより好適に防止できる。一方で、製造コストを考慮すると、第２係止部１３は、側面部１６に熱溶着されていない方が好ましい。

【0034】

ここで、箱状体である絶縁ホルダ１０の底面側には、４つの角部１０Ｃが形成されている。この角部１０Ｃの各々は、第１辺１０Ｘと第２辺１０Ｙと第３辺１０Ｚとが交差することによって形成される。そして、本実施形態に係る絶縁ホルダ１０では、この角部１０Ｃの近傍に溝部１９が形成されている。具体的には、本実施形態に係る絶縁ホルダ１０では、４つの角部１０Ｃの各々の周囲に、当該角部１０Ｃを囲む円環状の溝部１９が形成されている。これによって、二次電池１の製造工程において、ケース本体３４との摩擦による絶縁ホルダ１０の破損が生じることを抑制できる。以下、従来の二次電池において絶縁ホルダが破損する原因を説明した後に、本実施形態に係る絶縁ホルダ１０による破損抑制効果について説明する。

【0035】

図１０は、従来の二次電池の製造におけるケース本体と絶縁ホルダとの位置関係を説明する平面視断面図である。上述の通り、通常のケース本体１３４の上面開口１３４ａの四隅には、Ｒ部１３４ｒが形成される。一方で、箱状体である絶縁ホルダ１１０の底面側の四隅には、角部１１０Ｃが形成される。ここで、一般的な二次電池１００では、電池性能の向上の観点から、電極体１２０とケース本体１３４の側壁（第１側壁１３４ｃ、第２側壁１３４ｄ）とが近接するように各部材の寸法を設計することが要求される。このような電極体１２０を収容できるように絶縁ホルダ１１０を設計すると、図１０に示すように、平面視において、ケース本体１３４のＲ部１３４ｒよりも外側に、絶縁ホルダ１１０の角部１１０Ｃが配置されることがある。このような場合に、ケース本体１３４の上面開口１３４ａに電極体１２０を挿入すると、絶縁ホルダ１１０の角部１１０Ｃとケース本体１３４のＲ部１３４ｒとが干渉する。この状態で電極体１２０をさらに挿入すると、ケース本体１３４との摩擦によって絶縁ホルダ１１０の角部１１０Ｃが破損する。

【0036】

これに対して、本実施形態に係る絶縁ホルダ１０では、図５及び図６に示すように、角部１０Ｃの近傍に溝部１９が形成されている。これによって、ケース本体３４のＲ部３４ｒと絶縁ホルダ１０の角部１０Ｃとが干渉した際に、絶縁ホルダ１０が溝部１９に沿って折れ曲がる。このとき、絶縁ホルダ１０の角部１０Ｃは、内部（換言すると電極体２０側）に向かって変形するため、ケース本体３４のＲ部３４ｒとの干渉が解消される。このように、本実施形態に係る絶縁ホルダ１０によると、ケース本体３４との摩擦による角部１０Ｃの破損を抑制できる。

【0037】

なお、本実施形態に係る絶縁ホルダ１０では、図５に示すように、底面部１２と正面部１４と側面部１６の各々に溝部１９が形成されている。換言すると、本実施形態における溝部１９は、角部１０Ｃを囲む円環状の溝部１９である。これによって、ケース本体３４のＲ部３４ｒと絶縁ホルダ１０の角部１０Ｃとが干渉した際に、絶縁ホルダ１０の各面（底面部１２、正面部１４、側面部１６）が溝部１９に沿って折れ曲がるため、絶縁ホルダ１０の内部に向かって角部１０Ｃを変形させやすくなる。

【0038】

なお、溝部１９の位置は、ケース本体３４のＲ部３４ｒと電極体２０の各々の寸法を考慮して設定することが好ましい。具体的には、平面視において正面部１４の溝部１９と側面部１６の溝部１９とを結ぶ直線Ｌ１（図６参照）が電極体２０よりも外側、かつ、ケース本体３４のＲ部３４ｒよりも内側に位置するように、溝部１９の位置を調節することが好ましい。これによって、ケース本体３４との摩擦による角部１０Ｃの破損を抑制できると共に、変形後の絶縁ホルダ１０（角部１０Ｃ）との接触による電極体２０の破損を防止できる。例えば、角部１０Ｃから溝部１９までの最短距離ｄ１は、１ｍｍ以上が好ましく、１．５ｍｍ以上がより好ましい。これによって、絶縁ホルダ１０の変形量が大きくなるため、Ｒ部３４ｒとの干渉による角部１０Ｃの破損を適切に抑制できる。一方、上記最短距離ｄ１は、３ｍｍ以下が好ましく、２．５ｍｍ以下がより好ましい。これによって、電極体２０と絶縁ホルダ１０の各々の破損を好適に防止できる。

【0039】

また、溝部１９における残肉厚（絶縁ホルダ１０の厚み－溝部１９の深さ）は、１００μｍ以下が好ましく、９０μｍ以下がより好ましく、８０μｍ以下がさらに好ましく、７０μｍ以下が特に好ましい。溝部１９における残肉厚が小さくなるにつれて、溝部１９に沿った絶縁ホルダ１０の変形が生じやすくなるため、ケース本体３４との摩擦による角部１０Ｃの破損をより好適に防止できる。一方、溝部１９における残肉厚は、１０μｍ以上が好ましく、２０μｍ以上がより好ましく、３０μｍ以上がさらに好ましく、４０μｍ以上が特に好ましい。これによって、溝部１９における強度を十分に確保できるため、溝部１９を起点とした絶縁ホルダ１０の破断を防止できる

【0040】

また、溝部１９は、絶縁ホルダ１０の外表面１０ａに形成されていることが好ましい。これによって、ケース本体３４と角部１０Ｃとが干渉した際に絶縁ホルダ１０が溝部１９に沿って内側（電極体２０側）に折れ曲がりやすくなるため、ケース本体３４との摩擦による角部１０Ｃの破損をより好適に抑制できる。

【0041】

なお、溝部は、角部１０Ｃ自体に形成されていない方が好ましい。角部１０Ｃに溝部を形成すると、当該角部１０Ｃの強度が大きく低下するため、溝部１９に沿って絶縁ホルダ１０が変形し始める前に、ケース本体３４との摩擦によって角部１０Ｃが破損するおそれがある。

【0042】

２．絶縁ホルダの製造方法
次に、本実施形態に係る絶縁ホルダ１０を製造する方法について説明する。図７は、本実施形態に係る絶縁ホルダを構成するフィルムの平面図である。図８は、図７に示すフィルムの部分拡大図である。

【0043】

本実施形態に係る絶縁ホルダ１０を製造する際には、まず、図７に示すようなフィルムＦを準備する。図７に示すように、このフィルムＦは、平面矩形の底面部１２を有している。そして、この底面部１２の奥行方向Ｙの両側縁から平面矩形の正面部１４が延びている。そして、一方の（図７中の後方Ｒｒの）正面部１４の幅方向Ｘの両側縁から平面矩形の側面部１６が延びている。次に、側面部１６の幅方向Ｘの外側の側縁から第１係止部１５が延びている。また、底面部１２の幅方向Ｘの両側縁から第２係止部１３が延びている。そして、上述した各部分の境界には、第１罫線Ｍ１～第４罫線Ｍ４が形成される。これらの罫線は、打ち抜き刃などを用いてフィルムＦを部分的に薄肉化するハーフカット加工によって形成できる。

【0044】

また、図８に示すように、本実施形態におけるフィルムＦには、第１の溝部１９ａ～第３の溝部１９ｃの３種類の溝部が形成されている。これらのうち、第１の溝部１９ａは、第２係止部１３の側縁１３ａと第１罫線Ｍ１と第２罫線Ｍ２と第４罫線Ｍ４とが公差した第１交点Ｎ１を囲むように、側面部１６と正面部１４と底面部１２と第２係止部１３に形成されている。また、第２の溝部１９ｂは、第２係止部１３の側縁１３ｂと第１罫線Ｍ１と第４罫線Ｍ４と正面部１４の側縁１４ａとが公差した第２交点Ｎ２を囲むように、第２係止部１３と底面部１２と正面部１４とに形成されている。そして、第３の溝部１９ｃは、第１係止部１５の側縁１５ａと第３罫線Ｍ３と側面部１６の底縁１６ａとが公差した第３交点Ｎ３を囲むように、第１係止部１５と側面部１６とに形成されている。また、図８に示すように、第１の溝部１９ａ～第３の溝部１９ｃは、略円環状の溝部である。この第１の溝部１９ａ～第３の溝部１９ｃの各々は、半径が略同一になるように形成される。なお、これらの第１の溝部１９ａ～第３の溝部１９ｃも、上述した罫線と同様に、打ち抜き刃などを用いたハーフカット加工によって形成できる。

【0045】

そして、本実施形態に係る絶縁ホルダ１０は、上記構成のフィルムＦを折り曲げることによって成形される。具体的には、先ず、フィルムＦを第１罫線Ｍ１に沿って折り曲げる。これによって、平面矩形の底面部１２が形成されると共に、一対の正面部１４が対向する。また、折り曲げた後の第１罫線Ｍ１は、第１辺１０Ｘとなる。次に、フィルムＦを第２罫線Ｍ２に沿って折り曲げる。これによって、一対の側面部１６が対向して箱状の絶縁ホルダ１０が形成される。そして、折り曲げた後の第２罫線Ｍ２は、第３辺１０Ｚとなる。次に、フィルムＦを第３罫線Ｍ３に沿って折り曲げる。これによって、第１係止部１５が形成される。そして、この第１係止部１５は、一対の正面部１４の奥行方向Ｙの外側（前方Ｆ又は後方Ｒｒ）に向かう回動を規制する。また、折り曲げた後の第３罫線Ｍ３は、第３辺１０Ｚとなる。次に、フィルムＦを第４罫線Ｍ４に沿って折り曲げる。これによって、第２係止部１３が形成される。そして、この第２係止部１３は、一対の側面部１６の後方Ｒｒに向かう回動を規制する。また、折り曲げた後の第４罫線Ｍ４は、第２辺１０Ｙとなる。以上の手順を経て、フィルムＦが箱状に折り曲げられた絶縁ホルダ１０が成形される。そして、成形後の絶縁ホルダ１０では、上述した第１の溝部１９ａ～第３の溝部１９ｃの各々が厚み方向に重なる。これによって、絶縁ホルダ１０の角部１０Ｃを囲むように円環状の溝部１９が形成される（図５参照）。

【0046】

３．他の実施形態
以上、ここに開示される技術の一実施形態について説明した。なお、ここに開示される技術は、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の構成を変更した他の実施形態を包含する。以下、ここに開示される技術の実施形態の他の例について説明する。

【0047】

（１）溝部の形状
図５に示すように、上述の実施形態に係る絶縁ホルダ１０では、角部１０Ｃを囲む円環状の溝部１９が形成されている。しかし、溝部１９の形状は、上述の実施形態に限定されない。例えば、図９に示すように、角部１０Ｃを囲むように、直線的な溝部１９を底面部１２と正面部１４と側面部１６の各々に形成してもよい。かかる構成を採用した場合でも、角部１０Ｃとケース本体とが接触した際に、各々の溝部１９を起点とした絶縁ホルダ１０の変形が生じるため、角部１０Ｃの破損を抑制できる。

【0048】

（２）溝部を形成する面
また、図５および図９に示すように、上述の実施形態では、溝部１９によって角部１０Ｃが囲まれるように、底面部１２と正面部１４と側面部１６の各々に溝部１９を形成している。しかし、溝部は、角部の近傍に形成されていればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、溝部は、絶縁ホルダの底面部と正面部と側面部の少なくとも１つの面に形成されていればよい。このような構成であっても、角部とケース本体とが接触した際に溝部を起点として絶縁ホルダが折れ曲がるため、角部の破損を抑制できる。但し、上述の実施形態のように、底面部１２と正面部１４と側面部１６の各々に溝部１９を形成すると絶縁ホルダ１０の変形が生じやすくなるため、角部の破損をより好適に抑制できる。

【0049】

（３）溝部を形成する領域の数
上述の実施形態に係る絶縁ホルダ１０では、図４に示すように、４つの角部１０Ｃの各々の近傍に溝部１９が形成されている。しかし、絶縁ホルダに形成する溝部の数は、ここに開示される技術を限定するものではなく、必要に応じて適宜変更することができる。例えば、ケース本体の内部への電極体の挿入位置を調節すれば、幅方向の一方の端部においてのみケース本体と絶縁ホルダとが干渉するようにすることもできる。この場合には、ケース本体との干渉が生じる角部の近傍のみに溝部を形成すればよい。

【0050】

以上、ここに開示される技術を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。すなわち、ここに開示される技術は、以下の項目１～項目７に記載の形態を包含する。

【0051】

＜項目１＞
蓄電デバイスの電極体を収容する絶縁性の箱状体である絶縁ホルダであって、
幅方向に沿って略平行に延びる一対の第１辺と、奥行方向に沿って略平行に延びる一対の第２辺とを有する平面矩形の底面部と、
前記第１辺の各々から高さ方向の上方に延びた一対の正面部と、
前記第２辺の各々から高さ方向の上方に延びた一対の側面部と、
前記正面部と前記側面部との境界において前記高さ方向に沿って延びる４つの第３辺と、
前記第１辺と前記第２辺と前記第３辺とが交差した４つの角部と
を備えており、
前記４つの角部の少なくとも１つの近傍に溝部が形成されている、絶縁ホルダ。

【0052】

＜項目２＞
前記溝部は、前記底面部と前記正面部と前記側面部の各々に形成されている、項目１に記載の絶縁ホルダ。

【0053】

＜項目３＞
前記溝部は、前記絶縁ホルダの外表面に形成されている、項目１または２に記載の絶縁ホルダ。

【0054】

＜項目４＞
前記溝部は、前記角部に形成されていない、項目１～３のいずれか一項に記載の絶縁ホルダ。

【0055】

＜項目５＞
前記角部から前記溝部までの最短距離が１ｍｍ～３ｍｍである、項目１～４のいずれか一項に記載の絶縁ホルダ。

【0056】

＜項目６＞
前記溝部における残肉厚が１０μｍ～１００μｍである、項目１～５のいずれか一項に記載の絶縁ホルダ。

【0057】

＜項目７＞
電極体と、前記電極体を収容するケースと、前記電極体と前記ケースとの間に介在する絶縁ホルダとを備えた蓄電デバイスであって、
前記ケースは、
上面開口を有する箱状体であるケース本体と、
前記上面開口を塞ぐ封口板と
を備えており、
前記上面開口は、四隅にＲ部を有する平面矩形の開口部であり、
前記絶縁ホルダは、項目１～６のいずれか一項に記載の絶縁ホルダである、蓄電デバイス。

【符号の説明】

【0058】

１ 二次電池
１０ 絶縁ホルダ
１０Ｃ 角部
１０Ｘ 第１辺
１０Ｙ 第２辺
１０Ｚ 第３辺
１２ 底面部
１３ 第２係止部
１４ 正面部
１５ 第１係止部
１６ 側面部
１９ 溝部
２０ 電極体
３０ ケース
３４ ケース本体
３４ａ 上面開口
３４ｂ 底部
３４ｃ 第１側壁
３４ｄ 第２側壁
３４ｒ Ｒ部
４０ 電極端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】