特許 7095293 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】2022-06-27

(45)【発行日】2022-07-05

(54)【発明の名称】蓄電素子

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/184 20210101AFI20220628BHJP

   H01G 11/74 20130101ALI20220628BHJP

   H01G 11/78 20130101ALI20220628BHJP

   H01M 50/15 20210101ALI20220628BHJP

   H01M 50/176 20210101ALI20220628BHJP

   H01M 50/531 20210101ALI20220628BHJP

   H01M 50/55 20210101ALI20220628BHJP

【ＦＩ】

H01M50/184 A

H01G11/74

H01G11/78

H01M50/15

H01M50/176

H01M50/531

H01M50/55 101

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018014775

(22)【出願日】2018-01-31

(65)【公開番号】P2019133826

(43)【公開日】2019-08-08

【審査請求日】2020-12-09

(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】前田 憲利

(72)【発明者】

【氏名】加藤 雄大

(72)【発明者】

【氏名】山尾 翔平

【審査官】近藤 政克

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１１５８５７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／１５９０９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０２６９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０７５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９８０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３８００１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／１８４

Ｈ０１Ｇ １１／７４

Ｈ０１Ｇ １１／７８

Ｈ０１Ｍ ５０／１５

Ｈ０１Ｍ ５０／１７６

Ｈ０１Ｍ ５０／５３１

Ｈ０１Ｍ ５０／５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器に設けられた電極端子と、
前記電極端子に電気的に接続された集電体と、
前記容器と前記集電体との並び方向における間に収まって配置された絶縁部材とを備え、
前記絶縁部材の外側面には、内方に窪んだ段差部が設けられており、
前記段差部は、前記容器または前記集電体に接触しないように対向する対向面を有するとともに、前記容器の複数の辺に対して設けられている
蓄電素子。

【請求項2】

前記段差部は、前記集電体の外側面よりも内方に窪んでいる
請求項１に記載の蓄電素子。

【請求項3】

前記絶縁部材の外側面は、前記集電体の外側面よりも外方に位置している
請求項１または２に記載の蓄電素子。

【請求項4】

前記段差部は、前記容器を平面視した場合に、前記容器の辺に沿って対向する位置に設けられている
請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電素子。

【請求項5】

前記段差部は、前記容器の複数の前記辺に対して連続して設けられている
請求項４に記載の蓄電素子。

【請求項6】

前記段差部は、前記絶縁部材の外側面における前記容器側の端部に設けられている
請求項１～５のいずれか一項に記載の蓄電素子。

【請求項7】

前記絶縁部材における前記容器が当接する当接面には、当該容器が嵌合する凹部が形成されており、
前記段差部は、前記絶縁部材の外側面における前記集電体側の端部に設けられるとともに、前記凹部よりも外方に位置している
請求項１～５のいずれか一項に記載の蓄電素子。

【請求項8】

容器に設けられた電極端子と、
前記電極端子に電気的に接続された集電体と、
前記容器と前記集電体との並び方向における間に収まって配置された絶縁部材とを備え、
前記絶縁部材の外側面には、内方に窪んだ段差部が設けられおり、
前記段差部は、前記容器または前記集電体に接触しないように対向する対向面を有するとともに、前記容器の辺に沿って対向する前記絶縁部材の辺の一端から他端まで連続して設けられている
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。

【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、集電体と容器との間に絶縁部材が存在していたとしても、容器内部においては、沿面放電や、トラッキング現象が生じる場合がある。特に、容器内部の高密化が進められた蓄電素子においては、絶縁部材が小型となるために、これらの事象が発生しやすく、電気的に不安定となるおそれがある。

【0005】

本発明は、電気的な安定性を高めることの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、容器に設けられた電極端子と、電極端子に電気的に接続された集電体と、容器と集電体との並び方向における間に収まって配置された絶縁部材とを備え、絶縁部材の外側面には、内方に窪んだ段差部が設けられている。

【0007】

これによれば、絶縁部材の外側面に段差部が形成されているので、容器と集電体との間の沿面距離を段差部によって延ばすことができる。これにより、沿面放電、トラッキング現象の発生を抑制することができる。

【0008】

また、段差がない場合を想定すると、絶縁部材の外側面の全体が電解液で濡れてしまえば、電解液によって容器と集電体とが導通して、微小放電・液絡が生じてしまう。しかしながら、絶縁部材の外側面に段差部があれば、沿面距離が延ばされたことにより、電解液による容器と集電体との導通も生じにくくなる。さらには、段差部に電解液が捕捉されるので、集電体まで電解液が垂れにくくなる。これらのことから、電解液を起因とした微小放電・液絡も抑制することができる。したがって、蓄電素子の電気的な安定性を高めることができる。

【0009】

また、段差部は、集電体の外側面よりも内方に窪んでいる。

【0010】

これによれば、段差部が集電体の外側面よりも内方に窪んでいるので、沿面距離をより長くすることができ、沿面放電、トラッキング現象の発生をより確実に抑制することができる。

【0011】

また、絶縁部材の外側面は、集電体の外側面よりも外方に位置している。

【0012】

これによれば、絶縁部材の外側面が、集電体の外側面よりも外方に位置しているので、沿面距離を延ばすことができる。また、絶縁部材の外側面は、集電体の外側面よりも突出することになるので、絶縁部材の外側面に付着した電解液が、集電体の外側面に濡れ広がりにくくなる。したがって、電解液を起因とした微小放電・液絡をより抑制することができ、蓄電素子の電気的な安定性を高めることができる。

【0013】

また、段差部は、容器を平面視した場合に、容器の辺に沿って対向する位置に設けられている。

【0014】

ここで、絶縁部材において、容器を平面視した場合に容器の辺に対向していない部位では、容器による制約が小さいために、大型に形成して沿面距離を延ばすことが可能である。一方、絶縁部材において、容器を平面視した場合に容器の辺に対向する部位では、容器による制約が大きく、大型に形成することは難しい。このため、段差部が、容器を平面視した場合に、容器の辺に沿って対向する位置に設けられていれば、制約が大きい箇所であっても段差部によって沿面距離を延ばすことが可能である。したがって、蓄電素子の電気的な安定性を高めることができる。

【0015】

また、段差部は、容器の複数の辺に対して連続して設けられている。

【0016】

これによれば、絶縁部材には、容器の複数の辺に対して連続する位置に段差部が設けられているので、制約が大きい箇所における沿面距離を全体として延ばすことができる。したがって、蓄電素子の電気的な安定性を高めることができる。

【0017】

また、段差部は、絶縁部材の外側面における容器側の端部に設けられている。

【0018】

ここで、電極端子に容器、絶縁部材及び集電体を組み付ける際には、電極端子の軸部を上向きにした状態で、軸部に対して、容器、絶縁部材及び集電体をこの順で取り付ける場合がある。例えば、組立時にはフィーダ装置が用いられるが、絶縁部材は、集電体に当接する平坦面が上向きになっており、当該平坦面がフィーダで吸着される。このため、絶縁部材における集電体に当接する平坦面は、広ければ広いほど安定した吸着が可能となり好ましい。例えば、段差部が、絶縁部材の外側面における集電体側の端部に設けられていると、平坦面が狭くなってしまう。一方、上述したように、絶縁部材の外側面における容器側の端部に段差部が設けられていれば、平坦面の広さを大きくとることができる。つまり、フィーダ装置によって、絶縁部材を安定して吸着させることが可能となり、ひいては組み立て自体の正確性を高めることができる。絶縁部材と他の部材とを正確に組み立てることができれば、これらの間に隙間が生じることを抑制することができ、絶縁性及び気密性を高めることができる。つまり、蓄電素子の電気的な安定性を高めることができる。

【0019】

また、絶縁部材における容器が当接する当接面には、当該容器が嵌合する凹部が形成されており、段差部は、絶縁部材の外側面における集電体側の端部に設けられるとともに、凹部よりも外方に位置している。

【0020】

これによれば、段差部が、絶縁部材の外側面における集電体側の端部に設けられるとともに、凹部よりも外方に位置しているので、段差部と凹部とによって絶縁部材を均等な肉厚に形成することができる。絶縁部材の肉厚が均等ならば、絶縁部材の成形を容易に行うことができ、寸法精度の高い絶縁部材を実現可能である。絶縁部材の寸法精度が高いと、蓄電素子の電気的な安定性も高めることが可能である。

【発明の効果】

【0021】

本発明における蓄電素子によれば、電気的な安定性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【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を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。

【図3】実施の形態に係る集電体の構成を示す斜視図である。

【図4】実施の形態に係る下部ガスケットの構成を示す斜視図である。

【図5】実施の形態に係る下部ガスケット、上部ガスケット、集電体及び電極端子を、蓋体に取り付けた状態での構成を示す断面図である。

【図6】実施の形態の変形例に係る下部ガスケットの構成を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

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、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。

【0024】

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（正極及び負極、以下同様）の電極端子の並び方向、一対の集電体の並び方向、一対の上部ガスケットの並び方向、一対の下部ガスケットの並び方向、電極体の両端部（一対の活物質層非形成部）の並び方向、電極体の巻回軸方向、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、１つの集電体における脚部（電極体接続部）の並び方向を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、または、集電体の脚部（電極体接続部）の延設方向を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。また、以下の説明において、例えば、Ｘ軸プラス方向とは、Ｘ軸の矢印方向を示し、Ｘ軸マイナス方向とは、Ｘ軸プラス方向とは反対方向を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。

【0025】

（実施の形態）
［１ 蓄電素子１０の全般的な説明］
まず、図１及び図２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、本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、本実施の形態に係る蓄電素子１０を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。

【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、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）等の自動車用電源や、電子機器用電源、電力貯蔵用電源などに使用される。また、蓄電素子１０は、ガソリン車及びディーゼル車等の車両に、エンジンの始動用バッテリーとして搭載される場合もある。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。また、蓄電素子１０は、二次電池ではなく、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。さらに、蓄電素子１０は、固体電解質を用いた電池であってもよい。また、本実施の形態では、直方体形状（角型）の蓄電素子１０を図示しているが、蓄電素子１０の形状は、直方体形状には限定されず、円柱形状、長円柱形状または直方体以外の多角柱形状等であってもよいし、ラミネート型の蓄電素子とすることもできる。

【0027】

図１に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、正極及び負極の電極端子２００と、正極及び負極の上部ガスケット３００とを備えている。また、図２に示すように、容器１００の内方には、正極及び負極の下部ガスケット４００と、正極及び負極の集電体５００と、電極体６００とが収容されている。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。当該電解液としては、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。また、上記の構成要素の他、正極及び負極の集電体５００の側方に配置されるスペーサ、電極体６００等を包み込む絶縁フィルムなどが配置されていてもよい。

【0028】

容器１００は、矩形筒状で底を備える容器本体１１０と、容器本体１１０の開口を閉塞する板状部材である蓋体１２０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、容器本体１１０と蓋体１２０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、容器本体１１０及び蓋体１２０の材質は特に限定されず、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とすることができるが、樹脂を用いることもできる。また、蓋体１２０には、容器１００内方の圧力が上昇した場合に当該圧力を開放するガス排出弁１２５、及び、容器１００内方に電解液を注液するための注液部（図示せず）等も設けられている。

【0029】

電極体６００は、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。

【0030】

そして、電極体６００は、正極板と負極板との間にセパレータが配置され巻回されて形成されている。具体的には、電極体６００は、正極板と負極板とが、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。そして、正極板及び負極板は、それぞれのずらされた方向の端部に、活物質が塗工されず（活物質層が形成されず）基材層が露出した部分（活物質層非形成部）を有している。つまり、電極体６００は、一方の端部６１０に、正極板の活物質層非形成部が積層されて束ねられた正極集束部を有し、他方の端部６１０に、負極板の活物質層非形成部が積層されて束ねられた負極集束部を有している。なお、本実施の形態では、電極体６００の断面形状として長円形状を図示しているが、電極体６００の断面形状は円形状または楕円形状等でもよい。

【0031】

電極端子２００は、集電体５００を介して、電極体６００の正極板及び負極板に電気的に接続される端子（正極端子及び負極端子）である。つまり、電極端子２００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部材である。また、電極端子２００は、電極体６００の上方に配置された蓋体１２０に取り付けられている。具体的には、図２に示すように、電極端子２００は、軸部２１０が、上部ガスケット３００の貫通孔３００ａと、蓋体１２０の貫通孔１２０ａと、下部ガスケット４００の貫通孔４１０ａと、集電体５００の貫通孔５１０ａとに挿入されて、かしめられることにより、集電体５００とともに蓋体１２０に固定される。なお、電極端子２００は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などで形成されている。

【0032】

集電体５００は、電極体６００のＸ軸方向両側に配置され、電極体６００の端部６１０に接続される部材（正極集電体及び負極集電体）である。具体的には、集電体５００は、電極体６００の端部６１０と容器本体１１０の側壁との間に配置され、電極体６００の端部６１０の正極集束部及び負極集束部と電極端子２００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。また、集電体５００は、蓋体１２０と電極体６００の端部６１０とに固定的に接続（接合）されており、この構成により、電極体６００が、集電体５００によって蓋体１２０から吊り下げられた状態で保持（支持）され、振動や衝撃などによる揺れが抑制される。なお、集電体５００の材質は限定されないが、例えば、正極側の集電体５００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、負極側の集電体５００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。

【0033】

集電体５００は、端子接続部５１０と、端子接続部５１０のＺ軸方向マイナス側に、Ｙ軸方向に並んで配置される２つの電極体接続部５２０とを有している。端子接続部５１０は、集電体５００の電極端子２００側（上側、Ｚ軸方向プラス側）に配置される集電体５００の基部である。この端子接続部５１０は、上述の貫通孔５１０ａを備えている。

【0034】

電極体接続部５２０は、集電体５００の電極体６００側（下側、Ｚ軸方向マイナス側）に配置される集電体５００の脚部である。具体的には、電極体接続部５２０は、端子接続部５１０のＸ軸方向の一端部かつＹ軸方向両側の端部からＺ軸方向マイナス側に向けて延設された長尺状かつ平板状の部位であり、電極体６００の端部６１０に電気的及び機械的に接続（接合）される。

【0035】

上部ガスケット３００は、容器１００の蓋体１２０と電極端子２００との間に配置され、蓋体１２０と電極端子２００との間を絶縁し、かつ封止する部材（正極上部ガスケット及び負極上部ガスケット）である。具体的には、上部ガスケット３００は、矩形状の略板状部材の中央部分に、電極端子２００の軸部２１０が挿入される貫通孔３００ａが形成された形状を有しており、貫通孔３００ａに軸部２１０が挿入されてかしめられることにより、上部ガスケット３００が蓋体１２０に固定される。上部ガスケット３００は、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）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリ・エーテル・サルフォン（ＰＥＳ）等の樹脂などによって形成されている。

【0036】

下部ガスケット４００は、容器１００の蓋体１２０と集電体５００との間に配置され、蓋体１２０と集電体５００との間を絶縁する部材（正極下部ガスケット及び負極下部ガスケット）である。具体的には、下部ガスケット４００は、矩形状の略板状部材の略中央部分に、電極端子２００の軸部２１０が挿入される貫通孔４１０ａが形成された形状を有しており、貫通孔４１０ａに軸部２１０が挿入されてかしめられることにより、下部ガスケット４００が蓋体１２０に固定される。下部ガスケット４００は、例えば、ＰＰ、ＰＥ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＰＢＴ、ＰＥＳ等の樹脂などによって形成されている。下部ガスケット４００の構成についての詳細な説明は、後述する。

【0037】

［２ 下部ガスケット４００の構成の詳細な説明］
次に、下部ガスケット４００の構成について、詳細に説明する。図３は、本実施の形態に係る下部ガスケット４００の構成を示す斜視図である。また、図４は、本実施の形態に係る下部ガスケット４００、上部ガスケット３００、集電体５００及び電極端子２００を、蓋体１２０に取り付けた状態での構成を示す断面図である。図５は、本実施の形態に係る下部ガスケット４００、上部ガスケット３００、集電体５００及び電極端子２００を、蓋体１２０に取り付けた状態での構成を示す下面図である。図４は、図３及び図５におけるＩＶ－ＩＶ線を含む切断面を見た断面図である。なお、ここでは、負極側の下部ガスケット４００などを例示して説明するが、正極側についても同様である。

【0038】

図３～図５に示すように、下部ガスケット４００は、第一ガスケット部４１０と、第二ガスケット部４２０とを有している。第一ガスケット部４１０は、下部ガスケット４００の外側（Ｘ軸方向プラス側）に配置され、上述の円形状の貫通孔４１０ａが形成されたＸＹ平面に平行な矩形状かつ平板状の部位である。また、第一ガスケット部４１０は、下面（Ｚ軸方向マイナス側の面）に、平面な矩形状の平面部４１１を有している。平面部４１１は、集電体５００の端子接続部５１０に対向して配置されて、端子接続部５１０の上面に当接する。また、第一ガスケット部４１０の外側面４１５には、当該第一ガスケット部４１０の内方に向けて窪んだ段差部４１３が形成されている。段差部４１３は、第一ガスケット部４１０における上端部（Ｚ軸方向プラス側の端部）の縁辺に沿って連続して形成されている。つまり、段差部４１３は、下部ガスケット４００の外側面４１５における蓋体１２０側の端部に設けられている。具体的には、段差部４１３は、第一ガスケット部４１０におけるＸ軸方向に沿って延設し、Ｙ軸方向で対向する一対の縁辺と、第一ガスケット部４１０におけるＹ軸方向に沿って延設するＸ軸方向プラス側の縁辺とに連続して設けられている。図５に示すように、下部ガスケット４００、上部ガスケット３００、集電体５００及び電極端子２００を、蓋体１２０に取り付けた状態では、段差部４１３は、蓋体１２０を平面視した場合に、当該蓋体１２０の辺に沿って対向する位置に設けられている。つまり、段差部４１３は、蓋体１２０の複数の辺に対して連続して設けられている。

【0039】

なお、本実施の形態では、段差部４１３は、第一ガスケット部４１０におけるＸ軸方向マイナス側の縁辺には設けられていない場合を例示しているが、当該縁辺に段差部４１３が設けられていてもよい。

【0040】

また、図４に示すように、第一ガスケット部４１０においては、Ｙ軸方向で対向する一対の外側面４１５のそれぞれが、集電体５００の一対の電極体接続部５２０のそれぞれの外側面５２１よりも、幅Ｈ１以上、外方に位置している。

【0041】

また、図３及び図４に示すように、第一ガスケット部４１０の上面（Ｚ軸方向プラス側の面）には、貫通孔４１０ａの全周に沿って連続する、例えば平面視円環状の凹部４１２が形成されている。図４に示すように、この凹部４１２には、蓋体１２０の一部が収容されている。具体的に、蓋体１２０の下面（下部ガスケット４００に当接する面）には、貫通孔１２０ａの全周に沿って連続する、例えば平面視円環状の凸部１２１が形成されている。この凸部１２１が、下部ガスケット４００の凹部４１２に嵌合した状態で収容される。なお、蓋体１２０の上面（上部ガスケット３００に当接する面）には、凸部１２１に対応する位置に凹部１２２が設けられている。凹部１２２は、貫通孔１２０ａの全周に沿って連続する、例えば平面視円環状に形成されている。

【0042】

この蓋体１２０の凹部１２２には、上部ガスケット３００の一部が収容されている。具体的に、上部ガスケット３００の下面（蓋体１２０に当接する面）には、貫通孔３００ａの全周に沿って連続する、例えば平面視円環状の凸部３０１が形成されている。この凸部３０１が、蓋体１２０の凹部１２２に嵌合した状態で収容される。なお、上部ガスケット３００の上面（電極端子２００に当接する面）には、凸部３０１に対応する位置に凹部３０２が設けられている。凹部３０２は、貫通孔３００ａの全周に沿って連続する、例えば平面視円環状に形成されている。

【0043】

また、上部ガスケット３００の貫通孔３００ａの周縁には、凸部３０１よりも下方に向けて突出した円筒部３０５が形成されている。この円筒部３０５は、蓋体１２０の貫通孔１２０ａ及び下部ガスケット４００の貫通孔４１０ａを貫通している。円筒部３０５の先端部は、集電体５００の端子接続部５１０の上面に当接している。この状態で、円筒部３０５の貫通孔３００ａと、集電体５００の貫通孔５１０ａとは同軸上で連通している。

【0044】

上部ガスケット３００の凹部３０２には、電極端子２００の一部が収容されている。具体的に、電極端子２００の下面（上部ガスケット３００に当接する面）には、軸部２１０の全周に沿って連続する、例えば平面視円環状の凸部２１１が形成されている。この凸部２１１が、上部ガスケット３００の凹部３０２に嵌合した状態で収容されている。電極端子２００の軸部２１０は、上部ガスケット３００の貫通孔３００ａ及び集電体５００の貫通孔５１０ａを貫通した状態で、当該軸部２１０の先端部２１２がかしめられている。

【0045】

図４に示すように、下部ガスケット４００、上部ガスケット３００、集電体５００及び電極端子２００を、蓋体１２０に取り付けた状態では、段差部４１３は、集電体５００の外側面５２１よりも内方に窪んでいる。例えば、段差部４１３がない場合を想定すると、蓋体１２０と集電体５００との沿面距離は、長さＬ１となる。しかし、下部ガスケット４００に段差部４１３が設けられていれば、当該段差部４１３の底面の幅Ｈ２が長さＬ１に追加されることになるので、沿面距離を延ばすことができる。さらに、本実施の形態では、第一ガスケット部４１０の外側面４１５が、集電体５００の電極体接続部５２０の外側面５２１よりも、幅Ｈ１以上、外方に位置している。この幅Ｈ１も長さＬ１と幅Ｈ２とに加わることになるので、沿面距離をさらに延ばすことができる。

【0046】

［３ 効果の説明］
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、容器１００の蓋体１２０に設けられた電極端子２００と、電極端子２００に電気的に接続された集電体５００と、蓋体１２０と集電体５００との並び方向における間に収まって配置された下部ガスケット４００（絶縁部材）とを備え、下部ガスケット４００の外側面４１５には、内方に窪んだ段差部４１３が設けられている。

【0047】

これによれば、下部ガスケット４００の外側面４１５に段差部４１３が形成されているので、蓋体１２０と集電体５００との間の沿面距離を段差部４１３によって延ばすことができる。これにより、沿面放電、トラッキング現象の発生を抑制することができる。

【0048】

また、段差部４１３がない場合を想定すると、下部ガスケット４００の外側面４１５の全体が電解液で濡れてしまえば、電解液によって蓋体１２０と集電体５００とが導通して、微小放電・液絡が生じてしまう。しかしながら、下部ガスケット４００の外側面４１５に段差部４１３があれば、沿面距離が延ばされたことにより、電解液による蓋体１２０と集電体５００との導通も生じにくくなる。さらには、段差部４１３に電解液が捕捉されるので、集電体５００まで電解液が垂れにくくなる。これらのことから、電解液を起因とした微小放電・液絡も抑制することができる。したがって、蓄電素子１０の電気的な安定性を高めることができる。

【0049】

ここで、段差部４１３を設けなくとも、下部ガスケット４００を大型に形成して集電体５００の外方に大きく突出させれば、沿面距離を延ばすことは可能である。ところが、蓄電素子１０の高容量化のため容器１００内部の高密化が進められている関係上、下部ガスケット４００は小型であることが好ましい。上述したように、下部ガスケット４００の外側面４１５に段差部４１３を設ける構成であれば、下部ガスケット４００を集電体５００の外側面５２１から突出させる量が小さくても、沿面距離を延ばすことができる。つまり、容器１００内部の高密化が進められた蓄電素子１０であっても、電気的な安定性を高めることができる。

【0050】

また、段差部４１３は、集電体５００の外側面５２１よりも内方に窪んでいる。

【0051】

これによれば、段差部４１３が集電体５００の外側面５２１よりも内方に窪んでいるので、沿面距離をより長くすることができ、沿面放電、トラッキング現象の発生をより確実に抑制することができる。

【0052】

また、下部ガスケット４００の外側面４１５は、集電体５００の外側面５２１よりも外方に位置している。

【0053】

これによれば、下部ガスケット４００の外側面４１５が、集電体５００の外側面５２１よりも外方に位置しているので、沿面距離を延ばすことができる。また、下部ガスケット４００の外側面４１５は、集電体５００の外側面５２１よりも突出することになるので、下部ガスケット４００の外側面４１５に付着した電解液が、集電体５００の外側面５２１に濡れ広がりにくくなる。したがって、電解液を起因とした微小放電・液絡をより抑制することができ、蓄電素子１０の電気的な安定性を高めることができる。

【0054】

また、段差部４１３は、容器１００の蓋体１２０を平面視した場合に、蓋体１２０の辺に沿って対向する位置に設けられている。

【0055】

ここで、下部ガスケット４００において、蓋体１２０を平面視した場合に蓋体１２０の辺に対向していない部位では、容器１００による制約が小さいために、大型に形成して沿面距離を延ばすことが可能である。一方、下部ガスケット４００において、蓋体１２０を平面視した場合に蓋体１２０の辺に対向する部位では、容器１００による制約が大きく、大型に形成することは難しい。このため、段差部４１３が、蓋体１２０を平面視した場合に、蓋体１２０の辺に沿って対向する位置に設けられていれば、制約が大きい箇所であっても段差部４１３によって沿面距離を延ばすことが可能である。したがって、蓄電素子１０の電気的な安定性を高めることができる。

【0056】

また、段差部４１３は、容器１００の蓋体１２０の複数の辺に対して連続して設けられている。

【0057】

これによれば、下部ガスケット４００には、蓋体１２０の複数の辺に対して連続する位置に段差部４１３が設けられているので、制約が大きい箇所における沿面距離を全体として延ばすことができる。したがって、蓄電素子１０の電気的な安定性を高めることができる。

【0058】

また、段差部４１３は、下部ガスケット４００の外側面４１５における蓋体１２０側の端部に設けられている。

【0059】

ここで、電極端子２００に蓋体１２０、下部ガスケット４００及び集電体５００を組み付ける際には、電極端子２００の軸部２１０を上向きにした状態で、軸部２１０に対して、蓋体１２０、下部ガスケット４００及び集電体５００をこの順で取り付ける場合がある。例えば、組立時にはフィーダ装置が用いられるが、下部ガスケット４００は、集電体５００に当接する平坦面が上向きになっており、当該平坦面がフィーダで吸着される。このため、下部ガスケット４００における集電体５００に当接する平坦面は、広ければ広いほど安定した吸着が可能となり好ましい。例えば、段差部４１３が、下部ガスケット４００の外側面４１５における集電体５００側の端部に設けられていると、平坦面が狭くなってしまう。一方、上述したように、下部ガスケット４００の外側面４１５における蓋体１２０側の端部に段差部４１３が設けられていれば、平坦面の広さを大きくとることができる。つまり、フィーダ装置によって、下部ガスケット４００を安定して吸着させることが可能となり、ひいては組み立て自体の正確性を高めることができる。下部ガスケット４００と他の部材とを正確に組み立てることができれば、これらの間に隙間が生じることを抑制することができ、絶縁性及び気密性を高めることができる。つまり、蓄電素子１０の電気的な安定性を高めることができる。

【0060】

［４ 実施の形態の変形例の説明］
次に、上記実施の形態の変形例について、説明する。図６は、本実施の形態の変形例に係る下部ガスケット４００Ｂの構成を示す斜視図である。具体的には、図６は、図４に対応する図である。なお、以降の説明において、上記実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

【0061】

図６に示すように、変形例に係る下部ガスケット４００Ｂの第一ガスケット部４１０ｂの外側面４１５には、当該第一ガスケット部４１０ｂの内方に向けて窪んだ段差部４１３ｂが形成されている。段差部４１３ｂは、第一ガスケット部４１０における下端部（Ｚ軸方向マイナス側の端部）の縁辺に沿って連続して形成されている。つまり、段差部４１３ｂは、下部ガスケット４００Ｂの外側面４１５ｂにおける集電体５００側の端部に設けられている。また、段差部４１３ｂは、下部ガスケット４００Ｂの凹部４１２よりも外方に位置している。

【0062】

以上のように、本変形例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、本変形例では、段差部４１３ｂが、下部ガスケット４００Ｂの外側面４１５ｂにおける集電体５００側の端部に設けられるとともに、凹部４１２よりも外方に位置している。このため、段差部４１３ｂと凹部４１２とによって下部ガスケット４００Ｂを均等な肉厚に形成することができる。下部ガスケット４００Ｂの肉厚が均等ならば、下部ガスケット４００Ｂの成形を容易に行うことができ、寸法精度の高い下部ガスケット４００Ｂを実現可能である。下部ガスケット４００Ｂの寸法精度が高いと、蓄電素子の電気的な安定性も高めることが可能である。

【0063】

（その他の変形例）
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について説明したが、本発明は、この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。

【0064】

例えば、上記実施の形態及びその変形例では、段差部４１３、４１３ｂが、下部ガスケット４００、４００Ｂにおける外側面４１５、４１５ｂの一端部に設けられている場合を例示した。しかし、段差部は、下部ガスケットにおける外側面に設けられていれば、その位置は如何様でもよい。例えば、下部ガスケットにおける外側面の中央部に段差部が設けられていてもよい。

【0065】

また、上記実施の形態では、集電体５００の外側面５２１よりも内方に窪んだ段差部４１３を例示した。しかし、段差部は、集電体の外側面まで至っていなくてもよい。

【0066】

また、上記実施の形態では、下部ガスケット４００の外側面４１５が集電体５００の外側面５２１よりも外方に位置している場合を例示した。しかし、下部ガスケットの外側面は、集電体の外側面と面一であってもよいし、当該集電体の外側面よりも内方に位置していてもよい。

【0067】

また、上記実施の形態では、段差部４１３が蓋体１２０の複数の辺に対して連続して設けられている場合を例示したが、段差部は蓋体１２０の複数の辺に対して断続的に設けられていてもよい。

【0068】

また、上記実施の形態及びその変形例では、電極体６００は、巻回軸が蓋体１２０に平行となるいわゆる縦巻きの巻回型電極体であることとした。しかし、電極体６００は、巻回軸が蓋体１２０に垂直となるいわゆる横巻きの巻回型電極体であってもよい。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スタック型や、極板及び／またはセパレータを蛇腹状に折り畳んだ形状（セパレータをつづら折りにして矩形の極板を挟む形態、極板とセパレータとを重ねた後につづら折りにする形態等）などであってもよい。

【0069】

また、上記実施の形態及びその変形例では、正極側及び負極側の双方が上記の構成を有していることとしたが、正極側及び負極側のいずれか一方しか上記の構成を有していないことにしてもよい。

【0070】

また、上記実施の形態及びその変形例に含まれる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。

【0071】

また、本発明は、このような蓄電素子として実現することができるだけでなく、蓄電素子が備える下部ガスケット４００（または４０１）としても実現することができる。

【産業上の利用可能性】

【0072】

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】

【0073】

１０ 蓄電素子
１００ 容器
１１０ 容器本体
１２０ 蓋体
１２０ａ、３００ａ、４１０ａ、５１０ａ 貫通孔
１２１、２１１、３０１ 凸部
１２２、３０２、４１２ 凹部
１２５ ガス排出弁
２００ 電極端子
２１０ 軸部
２１２ 先端部
３００ 上部ガスケット
３０５ 円筒部
４００、４００Ｂ 下部ガスケット
４１０、４１０ｂ 第一ガスケット部
４１１ 平面部
４１３、４１３ｂ 段差部
４１５、４１５ｂ、５２１ 外側面
４２０ 第二ガスケット部
５００ 集電体
５１０ 端子接続部
５２０ 電極体接続部
６００ 電極体
６１０ 端部
Ｈ１、Ｈ２ 幅
Ｌ１ 長さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】