特許 7069941 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】

(24)【登録日】2022-05-10

(45)【発行日】2022-05-18

(54)【発明の名称】蓄電素子

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/184 20210101AFI20220511BHJP

   H01M 50/172 20210101ALI20220511BHJP

   H01M 50/55 20210101ALI20220511BHJP

   H01G 11/80 20130101ALI20220511BHJP

【ＦＩ】

H01M50/184 Z

H01M50/172

H01M50/55 101

H01G11/80

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018061469

(22)【出願日】2018-03-28

(65)【公開番号】P2019175642

(43)【公開日】2019-10-10

【審査請求日】2021-02-24

(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】川上 悟

(72)【発明者】

【氏名】河原 武志

【審査官】増山 淳子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０２２９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１２２６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０９１７２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／００－５０／１９８

Ｈ０１Ｍ ５０／５０－５０／５９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一貫通孔を有する容器と、
前記第一貫通孔に連通する第二貫通孔を有し、前記容器に対向する絶縁部材と、
前記第一貫通孔及び前記第二貫通孔に挿通される軸部と、
前記軸部が接続され、前記容器とともに前記絶縁部材を挟む電極端子とを備え、
前記絶縁部材における前記容器に重なる第一面と、前記絶縁部材における前記電極端子に重なる第二面との少なくとも一方の面には、複数の突起が配置されており、
前記複数の突起は圧縮変形されていて、
前記複数の突起のうち、少なくとも１つの突起が、前記第二貫通孔を基準にした一方側に配置されていて、その他の少なくとも１つの突起が他方側に配置されている
蓄電素子。

【請求項2】

前記軸部は、前記第一貫通孔及び前記第二貫通孔に挿通された状態でカシメられており、
前記複数の突起は、カシメによって圧縮変形されている
請求項１に記載の蓄電素子。

【請求項3】

前記複数の突起は、３つ以上であり、当該突起は点状突起である
請求項１または２に記載の蓄電素子。

【請求項4】

前記複数の突起は、同一直線上に配置されていない突起を少なくとも１つ含む
請求項３に記載の蓄電素子。

【請求項5】

前記複数の突起は、前記第一面に設けられている
請求項１～４のいずれか一項に記載の蓄電素子。

【請求項6】

第一貫通孔を有する容器と、
前記第一貫通孔に連通する第二貫通孔を有し、前記容器に対向する絶縁部材と、
前記第一貫通孔及び前記第二貫通孔に挿通される軸部と、
前記軸部が接続され、前記容器とともに前記絶縁部材を挟む電極端子とを備え、
前記絶縁部材における前記容器に重なる第一面と、前記絶縁部材における前記電極端子に重なる第二面との少なくとも一方の面には、複数の突起が配置されており、
前記容器と前記電極端子との少なくとも一方における、前記複数の突起を受ける受け面は、平坦状に形成されていて、
前記複数の突起のうち、少なくとも１つの突起が、前記第二貫通孔を基準にした一方側に配置されていて、その他の少なくとも１つの突起が他方側に配置されている
蓄電素子。

【請求項7】

第一貫通孔を有する容器と、
前記第一貫通孔に連通する第二貫通孔を有し、前記容器に対向する絶縁部材と、
前記第一貫通孔及び前記第二貫通孔に挿通される軸部と、
前記軸部が接続され、前記容器とともに前記絶縁部材を挟む電極端子とを備え、
前記絶縁部材における前記容器に重なる第一面と、前記絶縁部材における前記電極端子に重なる第二面との少なくとも一方の面には、複数の突起が配置されており、
前記複数の突起は圧縮変形されていて、
前記複数の突起は、３つ以上であり、当該突起は点状突起である
蓄電素子。

【請求項8】

第一貫通孔を有する容器と、
前記第一貫通孔に連通する第二貫通孔を有し、前記容器に対向する絶縁部材と、
前記第一貫通孔及び前記第二貫通孔に挿通される軸部と、
前記軸部が接続され、前記容器とともに前記絶縁部材を挟む電極端子とを備え、
前記絶縁部材における前記容器に重なる第一面と、前記絶縁部材における前記電極端子に重なる第二面との少なくとも一方の面には、複数の突起が配置されており、
前記容器と前記電極端子との少なくとも一方における、前記複数の突起を受ける受け面は、平坦状に形成されていて、
前記複数の突起は、３つ以上であり、当該突起は点状突起である
蓄電素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、容器と集電体との間に配置された絶縁部材を備える蓄電素子に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、容器と電極端子と集電体と絶縁部材とを備える蓄電素子が広く知られている。例えば、特許文献１には、容器と、電極端子と、電極端子に電気的に接続された集電体と、容器と集電体との間に配置された絶縁部材とを備える蓄電素子が開示されている。そして、電極端子が、容器、絶縁部材及び集電体を貫通した状態でカシメられることで、これらが組み付けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－９３１６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、容器または電極端子においては、絶縁部材に対向する面に微小な凹凸が存在している場合がある。この凹凸は、絶縁部材を介して電極端子の平坦性を阻害するおそれがある。電極端子の傾きは、バスバーとの溶接強度の低下を招く一因ともなり得る。

【0005】

このため、本発明は、電極端子の平坦性を確保することができる蓄電素子を提供することである。

【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、第一貫通孔を有する容器と、第一貫通孔に連通する第二貫通孔を有し、前記容器に対向する絶縁部材と、第一貫通孔及び第二貫通孔に挿通される軸部と、軸部が接続され、容器とともに絶縁部材を挟む電極端子とを備え、絶縁部材における容器に重なる第一面と、絶縁部材における電極端子に重なる第二面との少なくとも一方の面には、複数の突起が配置されており、複数の突起は、圧縮変形されている。

【0007】

これによれば、絶縁部材における第一面と第二面との少なくとも一方に複数の突起が配置されていて、これらが圧縮変形されているので、圧縮変形後の複数の突起が電極端子の凹凸や、容器の凹凸を吸収することになる。したがって、電極端子の平坦性を確保することができる。

【0008】

また、軸部は、第一貫通孔及び第二貫通孔に挿通された状態でカシメられており、複数の突起は、カシメによって圧縮変形されている。

【0009】

これによれば、軸部がカシメられることによって容器と絶縁部材と電極端子とが締結される場合においても、複数の突起が電極端子の凹凸や、容器の凹凸を吸収するので、電極端子の平坦性を確保することができる。

【0010】

また、複数の突起のうち、少なくとも１つの突起が、第二貫通孔を基準にした一方側に配置されていて、その他の少なくとも１つの突起が他方側に配置されている。

【0011】

これによれば、少なくとも１つの突起が、第二貫通孔を基準にした一方側に配置されていて、その他の少なくとも１つの突起が他方側に配置されているので、第二貫通孔に挿入された軸部を中心にした傾きを電極端子に生じにくくすることができる。したがって、より確実に電極端子の平坦性を確保することができる。

【0012】

また、複数の突起は、３つ以上であり、当該突起は点状突起である。

【0013】

点状突起が２つである場合、この２つの点状突起が同一直線上に配置されるので、電極端子の平坦性を安定して確保できないおそれがある。しかしながら、点状突起が３つ以上であれば、より広範囲に点状突起を配置することができるため、電極端子の平坦性を安定して確保することができる。

【0014】

また、複数の突起は、同一直線上に配置されていない突起を少なくとも１つ含む。

【0015】

これによれば、複数の突起には、同一直線上に配置されていない突起が含まれているので、複数の点状突起を二次元的に配置することができる。つまり、二次元的に配置された複数の点状突起によって、電極端子の平坦性をより安定して確保することができる。

【0016】

また、複数の突起は、第一面に設けられている。

【0017】

これによれば、絶縁部材における容器に重なる第一面に対して、複数の突起が設けられているので、電極端子の平坦性を阻害させやすい容器側の凹凸を、複数の突起が吸収することとなる。したがって、電極端子の平坦性を確実に確保することができる。

【0018】

本発明の一態様に係る蓄電素子は、第一貫通孔を有する容器と、第一貫通孔に連通する第二貫通孔を有し、容器に対向する絶縁部材と、第一貫通孔及び第二貫通孔に挿通される軸部と、軸部が接続され、容器とともに絶縁部材を挟む電極端子とを備え、絶縁部材における容器に重なる第一面と、絶縁部材における電極端子に重なる第二面との少なくとも一方の面には、複数の突起が配置されており、容器と電極端子との少なくとも一方における、複数の突起を受ける受け面は、平坦状に形成されている。

【0019】

これによれば、複数の突起が形成された面と、受け面とが組み立てによって重ね合わされると、複数の突起が受け面にある凹凸を吸収することになる。この受け面の凹凸が吸収されることによって、電極端子の平坦性を確保することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明に係る蓄電素子によれば、電極端子の平坦性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】実施の形態に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。

【図2】実施の形態に係る蓄電素子の分解斜視図である。

【図3】実施の形態に係る蓄電素子から、容器本体と絶縁シートとを除いた部位の分解斜視図である。

【図4】実施の形態に係る上ガスケットの概略構成を示す上面側の斜視図である。

【図5】実施の形態に係る上ガスケットの概略構成を示す上面図である。

【図6】実施の形態に係る上ガスケットの概略構成を示す下面側の斜視図である。

【図7】実施の形態に係る上ガスケットの概略構成を示す下面図である。

【図8】実施の形態に係る上ガスケットと他の部材との位置関係を示す断面図である。

【図9】実施の形態に係る正極端子の下面と、上ガスケットの複数の突起との関係を示す断面図である。

【図10】実施の形態に係る正極端子の下面と、上ガスケットの複数の突起との関係を示す断面図である。

【図11】変形例１に係る上ガスケットの概略構成を示す上面図である。

【図12】変形例２に係る上ガスケットの概略構成を示す上面図である。

【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及びその変形例に係る蓄電素子について説明する。なお、以下で説明する実施の形態及びその変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及びその変形例で示される数値、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、以下の実施の形態及びその変形例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、各図は、模式図であり、寸法等は必ずしも厳密に図示したものではない。

【0023】

また、以下の説明及び図面中において、蓄電素子が有する一対の電極端子の並び方向、電極体の一対の集束部の並び方向、または、容器の短側面の対向方向をＸ軸方向と定義する。また、容器の長側面の対向方向、容器の短側面の短手方向、容器の厚さ方向、または、電極体の極板の積層方向をＹ軸方向と定義する。また、蓄電素子の容器本体と蓋体との並び方向、容器の短側面の長手方向、電極端子の軸部の軸方向、または、上下方向をＺ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。なお、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が、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。また、以下の説明において、例えば、Ｘ軸方向プラス側とは、Ｘ軸の矢印方向側を示し、Ｘ軸方向マイナス側とは、Ｘ軸方向プラス側とは反対側を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。

【0024】

（実施の形態）
［１．蓄電素子の構成］
まず、図１～図３を用いて、本実施の形態における蓄電素子１０の全般的な説明を行う。図１は、実施の形態に係る蓄電素子１０の外観を示す斜視図である。また、図２は、実施の形態に係る蓄電素子１０の分解斜視図である。図３は、実施の形態に係る蓄電素子１０から、容器本体１０１と絶縁シート５００とを除いた部位の分解斜視図である。

【0025】

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、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１０は、例えば、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）またはプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）等の自動車用（または移動体用）電源、電子機器用電源、または電力貯蔵用電源などに適用される。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。蓄電素子１０は、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。また、蓄電素子１０は全固体電池であってもよい。

【0026】

これらの図に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、電極体４００と、絶縁シート５００と、一対のサイドスペーサ７００とを備える。なお、容器１００の内部には電解液（非水電解質）が封入されているが、図示は省略する。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。

【0027】

本実施の形態では、容器１００の蓋体１１０に各種の要素が配置されることで構成された蓋構造体１８０が、電極体４００の上方に配置されている。容器１００内においては、電極体４００の一端部が蓋構造体１８０に対向している。

【0028】

容器１００は、矩形筒状で底を備える容器本体１０１と、容器本体１０１の開口を閉塞する蓋体１１０とで構成されている。容器１００には、電極体４００と、絶縁シート５００と、一対のサイドスペーサ７００とが収容されている。容器１００は、電極体４００等を内部に収容後、蓋体１１０と容器本体１０１とが溶接等されることにより、内部を密封する構造を有している。また、容器１００（蓋体１１０及び容器本体１０１）は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、またはアルミニウム合金などの溶接可能な金属で形成されている。なお、蓋体１１０と容器本体１０１とは、同じ材質で形成されているのが好ましいが、異なる材質で形成されていてもかまわない。また、蓋体１１０には、容器１００内部に電解液を注入するための注液口１２４が設けられている。注液口１２４は、注液栓１２３によって塞がれている。また、蓋体１１０には、容器１００の内圧が上昇したときに容器１００内部のガスを排出するガス排出弁等が配置されていてもよい。

【0029】

蓋構造体１８０は、容器１００の蓋体１１０、正極端子２００、負極端子３００、上ガスケット１２５、１３５、下ガスケット１２０、１３０、正極集電体１４０並びに負極集電体１５０を有する。

【0030】

蓋体１１０は、板状部材であり、図３に示すように、注液口１２４、第一貫通孔１１０ａ、１１０ｂ、並びに、２つの膨出部１６０が形成されている。注液口１２４は、蓄電素子１０の製造時に電解液を注液するための貫通孔である。２つの膨出部１６０のそれぞれは、本実施の形態では、蓋体１１０の一部が膨出状に形成されていることで蓋体１１０に設けられており、例えば、上ガスケット１２５、１３５の位置決めに用いられる。また、膨出部１６０の裏側（電極体４００に対向する側）には上方に凹状の部分である凹部１６１（図８参照）が形成されており、凹部１６１の一部に、下ガスケット１２０、１３０の係合突部１２０ｂ、１３０ｂが係合する。これにより、下ガスケット１２０、１３０も位置決めされ、その状態で蓋体１１０に固定される。

【0031】

上ガスケット１２５、１３５、並びに、下ガスケット１２０、１３０は、絶縁体であり、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、または、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）等の絶縁性の樹脂などによって形成されている。

【0032】

上ガスケット１２５は、正極端子２００と蓋体１１０とを電気的に絶縁する部材である。上ガスケット１２５には、正極端子２００の軸部２１０が貫通する第二貫通孔１２５ａが形成されている。下ガスケット１２０は、正極集電体１４０と蓋体１１０とを電気的に絶縁する部材である。下ガスケット１２０には、正極端子２００の軸部２１０が貫通する貫通孔１２０ａが形成されている。

【0033】

上ガスケット１３５は、負極端子３００と蓋体１１０とを電気的に絶縁する部材である。上ガスケット１３５には、負極端子３００の軸部（図示省略）が貫通する第二貫通孔１３５ａが形成されている。下ガスケット１３０は、負極集電体１５０と蓋体１１０とを電気的に絶縁する部材である。下ガスケット１３０には、負極端子３００の軸部が貫通する貫通孔１３０ａが形成されている。

【0034】

上ガスケット１２５、１３５は、例えば上パッキンと呼ばれる場合もあり、下ガスケット１２０、１３０は、例えば下パッキンと呼ばれる場合もある。つまり、本実施の形態では、上ガスケット１２５、１３５は、電極端子（２００または３００）と容器１００との間を封止する機能も有している。なお、下ガスケット１２０、１３０も電極端子（２００または３００）と容器１００との間を封止する機能を有していてもよい。

【0035】

また、下ガスケット１２０、１３０には、サイドスペーサ７００に係合する係合部１２１、１３１が設けられている。具体的には、係合部１２１、１３１は、下ガスケット１２０、１３０の外側の一端部から外方に向けてＸ軸方向に突出している。係合部１２１、１３１のＹ軸方向における両側部には、補強リブ１２２、１３２が立設している。補強リブ１２２、１３２は、係合部１２１、１３１の先端に向かうほど高さが低くなるように傾斜している。この補強リブ１２２、１３２によって、係合部１２１、１３１の強度が高められている。

【0036】

係合部１２１、１３１がサイドスペーサ７００に係合することによって、サイドスペーサ７００に対する下ガスケット１２０、１３０の位置が決められる。ひいてはサイドスペーサ７００に対する蓋構造体１８０の位置が決められる。

【0037】

図１～図３に示すように、正極端子２００は、正極集電体１４０を介して、電極体４００の正極に電気的に接続された電極端子である。負極端子３００は、負極集電体１５０を介して、電極体４００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４００に蓄えられている電気を蓄電素子１０の外部空間に導出するための、また、電極体４００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。正極端子２００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、負極端子３００は、銅または銅合金などで形成されている。

【0038】

また、正極端子２００には、容器１００と正極集電体１４０とを締結する軸部２１０（図８参照）が設けられている。負極端子３００には、容器１００と負極集電体１５０とを締結する軸部（図示省略）が設けられている。

【0039】

正極端子２００の軸部２１０は、正極端子２００から下方に延設された部材（リベット）であり、正極集電体１４０の貫通孔１４０ａに挿入されてカシメられる。具体的には、正極端子２００の軸部２１０は、上ガスケット１２５の第二貫通孔１２５ａ、蓋体１１０の第一貫通孔１１０ａ、下ガスケット１２０の貫通孔１２０ａ、及び、正極集電体１４０の貫通孔１４０ａに挿入されてカシメられる。これにより、正極端子２００と正極集電体１４０とが電気的に接続され、正極集電体１４０は、正極端子２００、上ガスケット１２５及び下ガスケット１２０とともに、蓋体１１０に固定される。

【0040】

負極端子３００の軸部は、負極端子３００から下方に延設された部材（リベット）であり、負極集電体１５０の貫通孔１５０ａに挿入されてカシメられる。具体的には、軸部は、上ガスケット１３５の第二貫通孔１３５ａ、蓋体１１０の第一貫通孔１１０ｂ、下ガスケット１３０の貫通孔１３０ａ、及び、負極集電体１５０の貫通孔１５０ａに挿入されてカシメられる。これにより、負極端子３００と負極集電体１５０とが電気的に接続され、負極集電体１５０は、負極端子３００、上ガスケット１３５及び下ガスケット１３０とともに、蓋体１１０に固定される。

【0041】

なお、軸部２１０は、正極端子２００との一体物として形成されていてもよく、正極端子２００とは別部品として作製された軸部が、カシメまたは溶接などの手法によって正極端子２００に接続されていてもかまわない。負極端子３００と、その軸部との関係についても同様である。

【0042】

正極集電体１４０は、電極体４００と蓋体１１０との間に配置され、電極体４００と正極端子２００とを電気的に接続する部材である。正極集電体１４０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。正極集電体１４０には、正極端子２００の軸部２１０が貫通する貫通孔１４０ａが形成されている。

【0043】

負極集電体１５０は、電極体４００と蓋体１１０との間に配置され、電極体４００と負極端子３００とを電気的に接続する部材である。負極集電体１５０は、銅または銅合金などで形成されている。負極集電体１５０は、負極端子３００の軸部が貫通する貫通孔１５０ａが形成されている。

【0044】

電極体４００は、図３に示すように、正極板と負極板とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる蓄電要素（発電要素）であり、容器１００の内方に配置される。具体的には、電極体４００は、正極板と負極板とがセパレータを挟んで交互に並べられた積層型の電極体である。正極板は、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集電箔である正極基材層上に正極活物質層が形成された極板である。負極板は、銅や銅合金などからなる長尺帯状の集電箔である負極基材層上に負極活物質層が形成された極板である。なお、上記集電箔として、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラス、Ａｌ－Ｃｄ合金など、適宜公知の材料を用いることもできる。また、正極活物質層及び負極活物質層に用いられる正極活物質及び負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。また、セパレータは、例えば樹脂からなる微多孔性のシートや、不織布を用いることができる。

【0045】

電極体４００は、発電及び蓄電する部分である電極体本体４０１と、電極体本体４０１と外部との電力のやり取りを行う部分である正極集束部４１５及び負極集束部４２５とを有する。

【0046】

電極体本体４０１の上部には、接着テープ３７０が２箇所に取り付けられている。また、電極体本体４０１の下部には、接着テープ３７０が３箇所に取り付けられている。これらの接着テープ３７０によって、正極板と負極板とセパレータとの位置ズレが防止されている。

【0047】

正極集束部４１５は、電極体本体４０１の天面において、Ｘ軸方向マイナス側から突出している。正極集束部４１５は、各正極板において、正極活物質が塗工されておらず正極基材層が露出した部位を束ねることで形成されている。負極集束部４２５は、電極体本体４０１の天面において、Ｘ軸方向プラス側から突出している。負極集束部４２５は、各負極板において、負極活物質が塗工されておらず負極基材層が露出した部位を束ねることで形成されている。

【0048】

正極集束部４１５は正極集電体１４０に接合され、負極集束部４２５は負極集電体１５０に接合されている。つまり、正極集束部４１５は、正極集電体１４０を介して正極端子２００に電気的に接続され、負極集束部４２５は、負極集電体１５０を介して負極端子３００に電気的に接続される。これにより、電極体４００は、正極端子２００及び負極端子３００を介して、外部の装置等との間で電力のやり取りを行うことができる。

【0049】

なお、集束部と集電体との接合には周知の接合方法を用いることが可能である。接合方法の一例としては、超音波溶接、レーザ溶接などの溶接、カシメまたはネジ止めなどの締結などが挙げられる。

【0050】

次に、本実施の形態に係る上ガスケット１２５について説明する。ここでは、正極側の上ガスケット１２５を例示して説明するが、負極側の上ガスケット１３５も同様であるので、負極側の上ガスケット１３５についての説明は省略する。

【0051】

図４は、本実施の形態に係る上ガスケット１２５の概略構成を示す上面側の斜視図である。図５は、本実施の形態に係る上ガスケット１２５の概略構成を示す上面図である。図６は、本実施の形態に係る上ガスケット１２５の概略構成を示す下面側の斜視図である。図７は、本実施の形態に係る上ガスケット１２５の概略構成を示す下面図である。

【0052】

図４及び図５に示すように、上ガスケット１２５の上面１２６には、凹部１２６１が第二貫通孔１２５ａの周囲に設けられている。第二貫通孔１２５ａに正極端子２００の軸部２１０が挿通されると、凹部１２６１には、正極端子２００の一部が収容される。凹部１２６１の底面１２６２には、複数の突起１２６３が離散的に配置されている。底面１２６２における突起１２６３以外の部分は、平面状に形成されている。

【0053】

突起１２６３は、点状突起である。具体的には、突起１２６３は円柱状に形成されている。突起１２６３は、その他の形状であってもよい。その他の形状としては、例えば半球状、錐体状、多角柱状などが挙げられる。

【0054】

本実施の形態では突起１２６３は３つ設けられている。３つの突起１２６３は、第二貫通孔１２５ａの周囲に配置されている。３つの突起１２６３は、第二貫通孔１２５ａの全体が収まる仮想的な三角形の頂点をなす位置に配置されている。つまり、３つの突起１２６３は、同一直線上に配置されていない。複数の突起１２６３は、同一直線上に配置されていない突起１２６３を少なくとも１つ含めばよい。

【0055】

３つの突起１２６３のうち、１つの突起１２６３は、第二貫通孔１２５ａを基準にした一方側（本実施の形態ではＸ軸方向プラス側）に配置されており、その他の突起１２６３は他方側（本実施の形態ではＸ軸方向マイナス側）に配置されている。本実施の形態では、「一方側」、「他方側」を、Ｘ軸方向で振り分けているが、Ｙ軸方向で振り分けてもよいし、Ｘ軸方向に対して傾斜した方向で振り分けてもよい。

【0056】

図６及び図７に示すように、上ガスケット１２５の下面１２７には、第二貫通孔１２５ａの全周を囲むように、下方に突出した筒部１２８が設けられている。また、上ガスケット１２５の下面１２７には、蓋体１１０の膨出部１６０が嵌合する嵌合凹部１２９が形成されている。嵌合凹部１２９は、膨出部１６０に対応した形状で窪んでいる。また、上ガスケット１２５の下面１２７には、複数の突起１２７１が離散的に配置されている。下面１２７における筒部１２８、嵌合凹部１２９及び突起１２７１以外の部分は、平面状に形成されている。

【0057】

突起１２７１は、点状突起である。具体的には、突起１２７１は円柱状に形成されている。突起１２７１は、その他の形状であってもよい。その他の形状としては、例えば半球状、錐体状、多角柱状などが挙げられる。

【0058】

本実施の形態では突起１２７１は３つ設けられている。３つの突起１２７１は、筒部１２８の周囲に配置されている。３つの突起１２７１は、第二貫通孔１２５ａの全体が収まる仮想的な三角形の頂点をなす位置に配置されている。つまり、３つの突起１２７１は、同一直線上に配置されていない。複数の突起１２７１は、同一直線上に配置されていない突起１２７１を少なくとも１つ含めばよい。

【0059】

３つの突起１２７１のうち、１つの突起１２７１は、第二貫通孔１２５ａを基準にした一方側（本実施の形態ではＸ軸方向プラス側）に配置されており、その他の突起１２６３は他方側（本実施の形態ではＸ軸方向マイナス側）に配置されている。本実施の形態では、「一方側」、「他方側」を、Ｘ軸方向で振り分けているが、Ｙ軸方向で振り分けてもよいし、Ｘ軸方向に対して傾斜した方向で振り分けてもよい。

【0060】

次に、容器１００内における上ガスケット１２５と、他の部材との位置関係について説明する。図８は、本実施の形態に係る上ガスケット１２５と他の部材との位置関係を示す断面図である。

【0061】

図８に示すように、上ガスケット１２５は、筒部１２８が蓋体１１０の第一貫通孔１１０ａ及び正極集電体１４０の貫通孔１４０ａに挿通された状態で蓋体１１０上に取り付けられている。上ガスケット１２５の第二貫通孔１２５ａと、正極集電体１４０の貫通孔１４０ａとには、正極端子２００の軸部２１０が挿入されている。正極端子２００の軸部２１０はカシメられており、これによって、正極端子２００と正極集電体１４０とが軸部２１０を介して、上ガスケット１２５、蓋体１１０及び下ガスケット１２０を挟持している。上ガスケット１２５の下面１２７は、蓋体１１０の上面１１５に重なった第一面である。この下面１２７上の複数の突起１２７１は、蓋体１１０の上面１１５によって受けられ、圧縮変形されている。つまり、蓋体１１０の上面１１５は、複数の突起１２７１を受ける受け面である。上ガスケット１２５における凹部１２６１の底面１２６２は、正極端子２００の下面２０５に重なった第二面である。この底面１２６２上の複数の突起１２６３は、正極端子２００の下面２０５によって受けられ、圧縮変形されている。つまり、正極端子２００の下面２０５は、複数の突起１２６３を受ける受け面である。

【0062】

受け面（蓋体１１０の上面１１５及び正極端子２００の下面２０５）は、平坦状に形成されている。しかしながら、製造上、受け面を完全な平坦に形成することは困難であり、当該受け面には僅かに凹凸が存在する。

【0063】

図９及び図１０は、本実施の形態に係る正極端子２００の下面２０５と、上ガスケット１２５の複数の突起１２６３との関係を示す断面図である。図９及び図１０は、図５におけるＩＸ－ＩＸ切断面を見た断面図である。また、図９は、正極端子２００の軸部２１０がカシメられる直前の状態を示しており、図１０は、正極端子２００の軸部２１０がカシメられた後の状態を示している。なお、図９及び図１０においては、正極端子２００の下面２０５の凹凸を強調して図示している。

【0064】

図９に示すように、正極端子２００の下面２０５は、僅かに凹んでいる。カシメ前においては、３つの突起１２６３のうち、２つの突起１２６３は、正極端子２００の下面２０５に当接し、残りの突起１２６３は、正極端子２００の下面２０５には当接していない。その後、正極端子２００の軸部２１０がカシメられると、正極端子２００が上ガスケット１２５に近づき、３つの突起１２６３を圧縮変形させる。元々、正極端子２００の下面２０５に当接していなかった１つの突起１２６３は、他の２つの突起１２６３よりも変形量は小さい。このように、各突起１２６３の変形量は、正極端子２００の下面２０５の凹凸に応じて異なることになる。これにより、正極端子２００の下面２０５の凹凸が吸収されて、正極端子２００の平坦性が確保される。なお、蓋体１１０の上面１１５と、上ガスケット１２５の下側の複数の突起１２７１とにおいても同様のことが言える。

【0065】

ここで、正極端子２００の平坦性とは、例えば、容器本体１０１の底面と、蓋体１１０の主面（条目１１５または下面２０５）との少なくとも一方を基準にした平坦性のことである。

【0066】

［２．蓄電素子の製造方法］
次に、蓄電素子１０の製造方法について説明する。なお、以降の説明においては、作業者が蓄電素子１０を組み立てる場合を例示するが、組立装置が蓄電素子１０を組み立てることも可能である。

【0067】

まず、作業者は、電極体４００の正極集束部４１５に対して、正極集電体１４０を接合するとともに、電極体４００の負極集束部４２５に対して、負極集電体１５０を接合する。その後、作業者は、容器１００の蓋体１１０に対して、正極端子２００、負極端子３００、上ガスケット１２５、１３５、下ガスケット１２０、１３０、正極集電体１４０並びに負極集電体１５０を組み付ける。これにより、電極体４００と、蓋構造体１８０とが一体化される。

【0068】

この組み付け時においては、正極端子２００の軸部２１０がカシメられる。このカシメによって上ガスケット１２５の複数の突起１２６３、１２７１が圧縮変形されるので、正極端子２００の下面２０５（受け面）と、蓋体１１０の上面１１５（受け面）とのそれぞれの凹凸が複数の突起１２６３、１２７１によって吸収される。これにより、蓋体１１０に対する正極端子２００の平坦性が確保される。これは負極側の上ガスケット１３５においても同様である。なお、カシメ後においては、上ガスケット１２５の筒部１２８も圧縮変形される。この圧縮変形によって筒部１２８は径方向に広がるので、当該筒部１２８が蓋体１１０の第一貫通孔１１０ａをなす内周面と、正極端子２００の軸部２１０の外周面とに密着し、気密性を確保する。

【0069】

次いで、作業者は、電極体４００に対して、一対のサイドスペーサ７００を取り付けてから、各サイドスペーサ７００及び電極体４００に対して、接着テープ３８０を貼り付けて、電極体４００に一対のサイドスペーサ７００を固定する。次いで、作業者は、絶縁シート５００を電極体４００に巻きつけて固定する。これにより、蓋構造体１８０、電極体４００、一対のサイドスペーサ７００及び絶縁シート５００が一体化する。

【0070】

次いで、作業者は、一体化した蓋構造体１８０、電極体４００、一対のサイドスペーサ７００及び絶縁シート５００を、容器本体１０１に挿入する。挿入後においては、作業者は、蓋体１１０を容器本体１０１に溶接することで容器１００を組み立てる。その後、作業者は、注液口１２４から電解液を注入して、容器１００内に電解液を充填する。電解液の注入後においては、作業者は、図１に示すように、注液口１２４を注液栓１２３で塞ぐことで、蓄電素子１０を完成させる。

【0071】

［３．効果等］
以上説明したように、本実施の形態に係る蓄電素子１０は、第一貫通孔１１０ａを有する容器１００と、第一貫通孔１１０ａに連通する第二貫通孔１２５ａを有し、容器１００に対向する上ガスケット１２５（絶縁部材）と、第一貫通孔１１０ａ及び第二貫通孔１２５ａに挿通される軸部２１０と、軸部２１０が接続され、容器１００とともに上ガスケット１２５を挟む正極端子２００（電極端子）とを備え、上ガスケット１２５における容器１００に重なる下面１２７（第一面）と、上ガスケット１２５における正極端子２００に重なる底面１２６２（第二面）との少なくとも一方の面には、複数の突起１２６３、１２７１が配置されており、複数の突起１２６３、１２７１は、圧縮変形されている。

【0072】

これによれば、上ガスケット１２５における第一面と第二面との少なくとも一方に複数の突起１２６３、１２７１が配置されていて、これらが圧縮変形されているので、圧縮変形後の複数の突起１２６３、１２７１が正極端子２００の凹凸や、容器１００の凹凸を吸収することになる。したがって、正極端子２００の平坦性を確保することができる。これにより、バスバーを正極端子２００に確実に溶接することができ、バスバーと正極端子２００との溶接強度を高めることができる。

【0073】

また、本実施の形態に係る蓄電素子１０は、第一貫通孔１１０ａを有する容器１００と、第一貫通孔１１０ａに連通する第二貫通孔１２５ａを有し、容器１００に対向する上ガスケット１２５と、第一貫通孔１１０ａ及び第二貫通孔１２５ａに挿通される軸部２１０と、軸部２１０が接続され、容器１００とともに上ガスケット１２５を挟む正極端子２００とを備え、上ガスケット１２５における容器１００に重なる下面１２７と、上ガスケット１２５における正極端子２００に重なる底面１２６２との少なくとも一方の面には、複数の突起１２６３、１２７１が配置されており、容器１００と正極端子２００との少なくとも一方における、複数の突起１２６３、１２７１を受ける上面１１５及び下面２０５（受け面）は、平坦状に形成されている。

【0074】

これによれば、複数の突起１２６３、１２７１が形成された面（下面１２７及び底面１２６２）と、受け面とが組み立てによって重ね合わされると、複数の突起１２６３、１２７１が受け面にある凹凸を吸収することになる。この受け面の凹凸が吸収されることによって、正極端子２００の平坦性を確保することができる。これにより、バスバーを正極端子２００に確実に溶接することができ、バスバーと正極端子２００との溶接強度を高めることができる。

【0075】

また、軸部２１０は、第一貫通孔１１０ａ及び第二貫通孔１２５ａに挿通された状態でカシメられており、複数の突起１２６３、１２７１は、カシメによって圧縮変形されている。

【0076】

これによれば、軸部２１０がカシメられることによって容器１００と上ガスケット１２５と正極端子２００とが締結される場合においても、複数の突起１２６３、１２７１が正極端子２００の凹凸や、容器１００の凹凸を吸収するので、正極端子２００の平坦性を確保することができる。

【0077】

また、カシメによる外力によって正極端子２００には傾きを生じる場合もあるが、この傾きも複数の突起１２６３、１２７１によって吸収することができる。特に、軸部が正極端子の中心からズレている場合においては、カシメによる傾きが正極端子に生じやすい。この場合、本実施の形態のように上ガスケット１２５に複数の突起１２６３、１２７１が設けられていることは有効である。

【0078】

また、複数の突起１２６３、１２７１のうち、少なくとも１つの突起１２６３、１２７１が、第二貫通孔１２５ａを基準にした一方側に配置されていて、その他の少なくとも１つの突起１２６３、１２７１が他方側に配置されている。

【0079】

これによれば、少なくとも１つの突起１２６３、１２７１が、第二貫通孔１２５ａを基準にした一方側に配置されていて、その他の少なくとも１つの突起１２６３、１２７１が他方側に配置されているので、第二貫通孔１２５ａに挿入された軸部２１０を中心にした傾きを正極端子２００に生じにくくすることができる。したがって、より確実に正極端子２００の平坦性を確保することができる。

【0080】

また、複数の突起１２６３、１２７１は、３つ以上であり、当該突起１２６３、１２７１は点状突起である。

【0081】

点状突起が２つである場合、この２つの点状突起が同一直線上に配置されるので、正極端子２００の平坦性を安定して確保できないおそれがある。しかしながら、点状突起である突起１２６３、１２７１が３つ以上であれば、より広範囲に突起１２６３、１２７１を配置することができるため、正極端子２００の平坦性を安定して確保することができる。

【0082】

複数の突起１２６３、１２７１が点状突起であるので、正極端子２００及び蓋体１１０に対して点接触となる。このため、複数の突起１２６３、１２７１を低荷重で圧縮変形することができる。

【0083】

また、点状突起は中実であるので、例えば外形が同等の環状の突起と比べても圧縮変形時に損傷しにくい。

【0084】

また、複数の突起１２６３、１２７１は、同一直線上に配置されていない突起１２６３、１２７１を少なくとも１つ含む。

【0085】

これによれば、複数の突起１２６３、１２７１には、同一直線上に配置されていない突起１２６３、１２７１が含まれているので、複数の突起１２６３、１２７１を二次元的に配置することができる。つまり、二次元的に配置された複数の突起１２６３、１２７１によって、正極端子２００の平坦性をより安定して確保することができる。

【0086】

また、複数の突起１２６３、１２７１は、上ガスケット１２５の下面１２７（第一面）に設けられている。

【0087】

これによれば、上ガスケット１２５の下面１２７に対して、複数の突起１２７１が設けられているので、正極端子２００の平坦性を阻害させやすい容器１００側の凹凸を、複数の突起１２７１が吸収することとなる。したがって、正極端子２００の平坦性を確実に確保することができる。

【0088】

［４．変形例］
以上、上記実施の形態に係る蓄電素子１０について説明したが、蓄電素子１０は、上述した態様とは異なる上ガスケットを備えてもよい。そこで、以下に、蓄電素子１０が備える上ガスケットについての変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。なお、以降の説明において、上記実施の形態と同一部分については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

【0089】

（変形例１）
上記実施の形態では、突起１２６３、１２７１を３つずつ備えた上ガスケット１２５を例示した。しかしながら、突起１２６３、１２７１のそれぞれは４つ以上設けられていてもよい。図１１は、変形例１に係る上ガスケット１２５Ｂの概略構成を示す上面図である。具体的には、図１１は、図５に対応する図である。図１１に示すように、上ガスケット１２５Ｂにおける底面１２６２内には、突起１２６３が４つ以上配置されている。４つ以上の突起１２６３は、均等に配置されている。具体的には４つ以上の突起１２６３はマトリクス状に配置されている。複数の突起１２６３、１２７１の設置個数が多ければ、正極端子２００の凹凸または蓋体１１０の凹凸を確実に吸収することができる。つまり、正極端子２００の平坦性をより確実に維持することができる。特に、複数の突起１２６３、１２７１が均等に配置されていれば、平坦性を一層確実に維持することができる。

【0090】

（変形例２）
図１２は、変形例２に係る上ガスケット１２５Ｃの概略構成を示す上面図である。上記実施の形態または変形例１では、複数の突起１２６３、１２７１が所定の規則性を持って配置されている場合を例示した。しかしながら、図１２に示す上ガスケット１２５Ｃのように、複数の突起１２６３がランダムに配置されていてもよい。

【0091】

［５．他の実施の形態］
以上、本発明に係る蓄電素子について、実施の形態及びその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態または変形例に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を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。

【0092】

例えば、上記実施の形態では、正極板と負極板とがセパレータを挟んで交互に並べられた積層型の電極体４００を例示した。しかし、電極体は、正極板と負極板とがセパレータを挟んで蛇腹状に折り畳まれた積層型の電極体であってもよい。また、電極体は、正極板と負極板とがセパレータを挟んで巻回された巻回型の電極体であってもよい。

【0093】

また、上記実施の形態では、正極端子２００の軸部２１０がカシメられることで、複数の突起１２６３、１２７１が圧縮変形される場合を例示した。しかし、カシメ以外の締結方法によって複数の突起１２６３、１２７１を圧縮変形させることも可能である。具体的には、正極端子の軸部に対してネジ締結することによって、複数の突起１２６３、１２７１を圧縮変形させる方法などが挙げられる。この場合においても、正極端子２００の平坦性を確保することができる。

【0094】

また、上記実施の形態では、上ガスケット１２５における第一面（下面１２７）と第二面（底面１２６２）とのそれぞれに複数の突起１２６３、１２７１が設けられている場合を例示した。しかし、上ガスケット１２５の第一面及び第二面の少なくとも一方に複数の突起が設けられていればよい。

【0095】

また、上記実施の形態では、正極端子２００の軸部２１０が容器１００の内方で正極集電体１４０にカシメられた、いわゆる内カシメ構造の場合を例示した。しかし、正極集電体の軸部が容器の外方で正極端子にカシメられた、いわゆる外カシメ構造においても、本実施の形態に係る上ガスケット１２５を適用することは可能である。

【産業上の利用可能性】

【0096】

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】

【0097】

１０ 蓄電素子
１００ 容器
１０１ 容器本体
１１０ 蓋体
１１０ａ、１１０ｂ 第一貫通孔
１１５ 上面（受け面）
１２０、１３０ 下ガスケット
１２０ａ、１３０ａ、１４０ａ、１５０ａ 貫通孔
１２０ｂ、１３０ｂ 係合突部
１２１、１３１ 係合部
１２２、１３２ 補強リブ
１２３ 注液栓
１２４ 注液口
１２５、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１３５ 上ガスケット（絶縁部材）
１２５ａ、１３５ａ 第二貫通孔
１２６ 上面
１２７ 下面（第一面）
１２８ 筒部
１２９ 嵌合凹部
１４０ 正極集電体
１５０ 負極集電体
１６０ 膨出部
１６１ 凹部
１８０ 蓋構造体
２００ 正極端子（電極端子）
２０５ 下面（受け面）
２１０ 軸部
３００ 負極端子
３７０、３８０ 接着テープ
４００ 電極体
４０１ 電極体本体
４１５ 正極集束部
４２５ 負極集束部
５００ 絶縁シート
７００ サイドスペーサ
１２６１ 凹部
１２６２ 底面（第二面）
１２６３、１２７１ 突起

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】