特許 7405687 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】2023-12-18

(45)【発行日】2023-12-26

(54)【発明の名称】蓄電素子

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/533 20210101AFI20231219BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20231219BHJP

   H01G 11/70 20130101ALI20231219BHJP

   H01M 50/536 20210101ALN20231219BHJP

【ＦＩ】

H01M50/533

H01M10/04 W

H01G11/70

H01M50/536

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020085254

(22)【出願日】2020-05-14

(65)【公開番号】P2021180125

(43)【公開日】2021-11-18

【審査請求日】2022-05-27

(73)【特許権者】

【識別番号】507151526

【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ

(73)【特許権者】

【識別番号】316014102

【氏名又は名称】株式会社ブルーエナジー

(74)【代理人】

【識別番号】110002734

【氏名又は名称】弁理士法人藤本パートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】須貝 友和

(72)【発明者】

【氏名】中村 純

(72)【発明者】

【氏名】伊波 功

(72)【発明者】

【氏名】星野 元樹

【審査官】小森 重樹

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１３／１６８４６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－０９１５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０６５５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１２５２７１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－２２５１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０６１８８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／５０－５０／５９８

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｇ １１／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極が積層され且つ扁平な電極体と、
前記電極体における該電極体の厚さ方向と直交する所定方向の端部に接続される集電体と、
前記集電体と共に前記電極体の前記端部を挟み込む板状部材と、を備え、
前記電極体の前記端部の厚さは、前記厚さ方向から見た該電極体の中央部の厚さより小さく、且つ、該端部における前記中央部側の部位では該中央部側に向かうに伴い厚さが漸増し、
前記板状部材は、前記電極体の前記端部に接合されている接合部と、該接合部から前記電極体の前記中央部側に延びる第一延伸部と、を有し、
前記第一延伸部は、前記接合部に対して傾斜した状態で前記端部における前記中央部側の部位と接触しながら該中央部側の部位の表面に沿って延び、且つ、少なくとも先端が前記中央部側の部位の表面から離間している、蓄電素子。

【請求項2】

前記電極体を収容するケースを備え、
前記第一延伸部の前記先端は、前記厚さ方向において、前記中央部の端縁より内側に位置する、請求項１に記載の蓄電素子。

【請求項3】

電極が積層され且つ扁平な電極体と、
前記電極体における該電極体の厚さ方向と直交する所定方向の端部に接続される集電体と、
前記集電体と共に前記電極体の前記端部を挟み込む板状部材と、
前記電極体を収容するケースと、を備え、
前記電極体の前記端部の厚さは、前記厚さ方向から見た該電極体の中央部の厚さより小さく、
前記板状部材は、前記電極体の前記端部に接合されている接合部と、該接合部から前記電極体の前記中央部側に延びる第一延伸部と、前記接合部から前記所定方向の前記第一延伸部側と反対側に延びる第二延伸部と、を有し、
前記第一延伸部は、前記接合部に対して傾斜した状態で前記電極体の表面に沿って延び、且つ、少なくとも先端が前記電極体の表面から離間しており、
前記第一延伸部の前記先端は、前記厚さ方向において、前記中央部の端縁より内側に位置し、
前記第二延伸部は、前記接合部に対して前記厚さ方向における前記第一延伸部と同じ側に傾斜した状態で延び、
該第二延伸部の先端は、前記厚さ方向から見て前記電極体の端縁より内側で且つ前記厚さ方向において前記第一延伸部の先端より前記内側に位置する、蓄電素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電極が積層された電極体と該電極体に接合されている板状部位又は板状部材とを備える蓄電素子に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、捲回電極群を備える二次電池が知られている（特許文献１参照）。具体的に、この二次電池は、缶体と蓋とからなる電池容器を備える。缶体は、捲回電極群を収容するものである。蓋板には、外部端子が設けられている。外部端子は、集電体を介して捲回電極群に電気的に接続されている。捲回電極群は、帯状の電極をセパレータを介在させて捲回軸周りに扁平形状に捲回することで積層構造とされている。この捲回電極群では、捲回軸方向の両端部が、図９に示すように、缶体１０１の外方に向かって押し広げられることで二つの束状電極接続部１１１に分離されている。

【0003】

また、集電体１０２の一対の絞り加工部（捲回電極群１１０との接続部）のそれぞれは、捲回電極群１１０の高さ方向に延在する主板１０４とリブ板１０５とにより断面Ｌ字形状を呈している接合板１０３を有している。

【0004】

捲回電極群１１０の捲回軸方向の両端部において、二つの束状電極接続部１１１は、缶体１０１の両幅広面１０１ａ側のそれぞれの面において集電体１０２の接合板１０３を構成する主板１０４と超音波接合に接続されている。このとき、二つのリブ板１０５のそれぞれは、主板１０４との境界部から先端まで電極の積層部分（捲回電極群１１０）と接している。

【0005】

以上の二次電池１００では、捲回電極群１１０での電極の捲回数が増加した場合等に、束状電極接続部１１１に対するリブ板１０５に沿った部位（捲回電極群１１０の部位）表面の角度が急になるため、リブ板１０５の先端（主板１０４から離れる方向の先端）のエッジ（角部）が該部位に食い込みやすく、このエッジの食い込みによって捲回電極群１１０を構成する電極が損傷するおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第５６６３４１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

そこで、本実施形態は、電極体に接続される板状部位又は板状部材のエッジによる該電極体の損傷が抑えられ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】

【0008】

本実施形態の蓄電素子は、
電極が積層され且つ扁平な電極体と、
前記電極体における該電極体の厚さ方向と直交する所定方向の端部に接続される集電体と、
前記集電体と共に前記電極体の前記端部を挟み込む板状部材と、を備え、
前記電極体の前記端部の厚さは、前記厚さ方向から見た該電極体の中央部の厚さより小さく、
前記板状部材は、前記電極体の前記端部に接合されている接合部と、該接合部から前記電極体の前記中央部側に延びる第一延伸部と、を有し、
前記第一延伸部は、前記接合部に対して傾斜した状態で前記電極体の表面に沿って延び、且つ、少なくとも先端が前記電極体の表面から離間している。

【0009】

かかる構成によれば、第一延伸部の先端が電極体の表面から離間しているため、蓄電素子や電極体に振動等が加わっても、第一延伸部の先端（エッジ）が電極体の表面に接触せず、これにより、前記エッジの食い込み等に起因する電極体の損傷が抑えられる。

【0010】

前記蓄電素子は、
前記電極体を収容するケースを備え、
前記第一延伸部の前記先端は、前記厚さ方向において、前記中央部の端縁より内側に位置してもよい。

【0011】

かかる構成によれば、第一延伸部の先端が厚さ方向において、電極体の中央部の端縁より内側に位置しているため、第一延伸部の先端と、ケースや該ケースと電極体との間における前記厚さ方向の前記中央部の端縁位置又はその外側に位置する他の部材と、の接触が抑えられ、これにより、前記先端（エッジ）が接触することに起因するケースや前記他の部材の損傷が抑えられる。

【0012】

また、前記蓄電素子では、
前記板状部材は、前記接合部から前記所定方向の前記第一延伸部側と反対側に延びる第二延伸部を有し、
前記第二延伸部は、前記接合部に対して前記厚さ方向における前記第一延伸部と同じ側に傾斜した状態で延び、
該第二延伸部の先端は、前記厚さ方向から見て前記電極体の端縁より内側で且つ前記厚さ方向において前記第一延伸部の先端より前記内側に位置してもよい。

【0013】

かかる構成によれば、接合部から電極体の端縁側に延びている第二延伸部の先端がケースにより接触し難く、これにより、第二延伸部の先端（エッジ）が接触することによるケースの損傷がより確実に抑えられる。

【0014】

また、本実施形態の蓄電素子は、
外部端子と、
電極が積層され且つ扁平な電極体と、
前記電極体における該電極体の厚さ方向と直交する所定方向の端部に接続される板状部位を有し且つ前記外部端子と前記電極体とを導通させる集電体と、を備え、
前記電極体の前記端部の厚さは、前記厚さ方向から見た該電極体の中央部の厚さより小さく、
前記板状部位は、前記電極体の前記端部に接合されている接合部と、該接合部から前記電極体の前記中央部側に延びる第三延伸部と、を有し、
前記第三延伸部は、前記接合部に対して傾斜した状態で前記電極体の表面に沿って延び、且つ、少なくとも先端が前記電極体の表面から離間している。

【0015】

かかる構成によれば、集電体における電極体との接続部位が板状の部位（板状部位）であっても、該部位のエッジ（第一延伸部の先端）が電極体の表面から離間しているため、蓄電素子や電極体に振動等が加わったときに、第一延伸部の先端（エッジ）が電極体の表面に接触せず、これにより、前記エッジの食い込み等に起因する電極体の損傷が抑えられる。

【発明の効果】

【0016】

以上より、本実施形態によれば、電極体に接続される板状部位又は板状部材のエッジによる該電極体の損傷が抑えられる蓄電素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本実施形態に係る蓄電素子の斜視図である。

【図2】図２は、前記蓄電素子の分解斜視図である。

【図3】図３は、前記蓄電素子が備える電極体の構成を説明するための図である。

【図4】図４は、蓋板に外部端子と集電体と電極体と板状部材とが組付けられた状態の図である。

【図5】図５は、図４におけるＶ－Ｖ位置の断面図である。

【図6】図６は、図５においてＶＩで示す位置の拡大図である。

【図7】図７は、電極体に接続された状態の板状部材の拡大図である。

【図8】図８は、前記蓄電素子を備える蓄電装置の模式図である。

【図9】図９は、従来の二次電池における捲回電極群と集電体との接続部位の拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の一実施形態について、図１～図７を参照しつつ説明する。蓄電素子には、一次電池、二次電池、キャパシタ等がある。本実施形態では、蓄電素子の一例として、充放電可能な二次電池について説明する。尚、本実施形態の各構成部材（各構成要素）の名称は、本実施形態におけるものであり、背景技術における各構成部材（各構成要素）の名称と異なる場合がある。

【0019】

本実施形態の蓄電素子は、非水電解質二次電池である。より詳しくは、蓄電素子は、リチウムイオンの移動に伴って生じる電子移動を利用したリチウムイオン二次電池である。この種の蓄電素子は、電気エネルギーを供給する。蓄電素子は、単一又は複数で使用される。具体的に、蓄電素子は、要求される出力及び要求される電圧が小さいときには、単一で使用される。一方、蓄電素子は、要求される出力及び要求される電圧の少なくとも一方が大きいときには、他の蓄電素子と組み合わされて蓄電装置に用いられる。前記蓄電装置では、該蓄電装置に用いられる蓄電素子が電気エネルギーを供給する。

【0020】

蓄電素子は、図１～図３に示すように、外部端子４と、電極２２が積層され且つ扁平な電極体２と、電極体と外部端子とを導通させる集電体５と、集電体５と共に電極体２を挟み込む板状部材７と、を備える。また、蓄電素子１は、電極体２を収容すると共に外部端子４が配置されるケース３と、電極体２とケース３との間において該ケース３の内面に沿って広がる絶縁部材６と、を備える。尚、図２に示す板状部材７は、電極体２に接続（本実施形態の例では、超音波接合）される前の状態（形状）である。

【0021】

電極体２は、電極２２が扁平に巻回されている、いわゆる巻回型の電極体である。具体的に、電極体２は、巻芯２０と、巻芯２０の周囲に巻回された電極２２とセパレータ２５とによって構成される積層体２１と、を有する。本実施形態の電極２２は、正極２３と負極２４とを含む。尚、以下では、電極体２の厚さ方向を直交座標系のＸ軸方向とし、電極体２の巻回軸Ｃの延びる方向（所定方向）を直交座標系のＹ軸方向とし、Ｘ軸方向とＹ軸方向とのそれぞれと直交する方向を直交座標系のＺ軸方向とする。

【0022】

積層体２１では、正極２３と負極２４とが互いに絶縁された状態で積層されている。電極体２においてリチウムイオンが正極２３と負極２４との間を移動することにより、蓄電素子１が充放電する。

【0023】

正極２３は、帯状の金属箔２３１と、金属箔２３１に重ねられる正極活物質層２３２と、を有する。この正極活物質層２３２は、金属箔２３１における幅方向の一方の端縁部（非被覆部）を露出させた状態で、該金属箔２３１に重ねられている。本実施形態の金属箔２３１は、例えば、アルミニウム箔である。

【0024】

負極２４は、帯状の金属箔２４１と、金属箔２４１に重ねられる負極活物質層２４２と、を有する。この負極活物質層２４２は、金属箔２４１における幅方向の他方（正極２３の金属箔２３１の非被覆部と反対側）の端縁部（非被覆部）を露出させた状態で、該金属箔２４１に重ねられている。本実施形態の金属箔２４１は、例えば、銅箔である。

【0025】

本実施形態の電極体２では、正極２３と負極２４とがセパレータ２５によって絶縁された状態で巻回されている。即ち、本実施形態の積層体２１では、正極２３、負極２４、及びセパレータ２５が積層されている。

【0026】

セパレータ２５は、絶縁性を有する部材であり、正極２３と負極２４との間に配置される。これにより、電極体２（詳しくは、積層体２１）において、正極２３と負極２４とが互いに絶縁される。また、セパレータ２５は、ケース３内において、電解液を保持する。これにより、蓄電素子１の充放電時において、セパレータ２５を挟んで交互に積層される正極２３と負極２４との間を、リチウムイオンが移動可能となる。

【0027】

このセパレータ２５は、帯状であり、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、ポリアミドなどの多孔質膜によって構成される。本実施形態のセパレータ２５は、多孔質膜によって形成された基材と、該基材の上に設けられた無機層と、を有する。この無機層は、ＳｉＯ_２粒子、Ａｌ_２Ｏ_３粒子、ベーマイト（アルミナ水和物）等の無機粒子を含む。また、基材は、例えば、ポリエチレンによって形成される。

【0028】

セパレータ２５の幅方向の寸法は、負極活物質層２４２の幅より大きい。セパレータ２５は、正極活物質層２３２と負極活物質層２４２とが厚さ方向（積層方向）に重なるように幅方向に位置ずれした状態で重ね合わされた正極２３と負極２４との間に配置される。このとき、正極２３の非被覆部と、負極２４の非被覆部とは重なっていない。即ち、正極２３の非被覆部が、正極２３と負極２４との重なる領域から幅方向（積層方向と直交する方向）に突出し、且つ、負極２４の非被覆部が、正極２３と負極２４との重なる領域から幅方向（正極２３の非被覆部の突出方向と反対の方向）に突出する。このような積層状態（相対位置）となるように、正極２３、負極２４、及びセパレータ２５が巻芯２０の周囲に巻回されることによって、電極体２が形成される。また、本実施形態の電極体２では、正極２３の非被覆部又は負極２４の非被覆部のみが積層された部位によって、電極体２における非被覆積層部２６が構成される。

【0029】

非被覆積層部２６は、電極体２の各極に設けられる。即ち、正極２３の非被覆部のみが積層された非被覆積層部２６が電極体２における正極の非被覆積層部を構成し、負極２４の非被覆部のみが積層された非被覆積層部２６が電極体２における負極の非被覆積層部を構成する。これら二つの非被覆積層部２６（詳しくは、正極の非被覆積層部２６と負極の非被覆積層部２６と）は、電極体２において、巻回軸Ｃ方向の両端部にそれぞれ形成されている。即ち、二つの非被覆積層部２６は、電極体２の巻回軸Ｃ方向の各端部を構成している。

【0030】

この非被覆積層部２６は、図４及び図５にも示すように、集電体５と板状部材７とによって挟み込まれることで集電体５と導通状態で接続されている。本実施形態の蓄電素子１では、電極体２と集電体５と板状部材７とは、超音波接合によって接続されている。この集電体５と板状部材７との挟み込みにより、非被覆積層部（電極体２の端部）２６の厚さ（Ｘ軸方向の寸法）は、Ｘ軸方向から見た電極体２のＹ軸方向の中央部２７の厚さより、小さくなっている。これにより、非被覆積層部２６における中央部２７側の部位では、Ｙ軸方向における電極体２の中心側に向かうに伴い、厚さが漸増している。尚、本実施形態の電極体２では、前記中央部は、電極体２において最も厚さの大きい部位であり、各電極２３、２４の活物質層２３２、２４２の配置されている部位である。

【0031】

ケース３は、電極体２と共に電解液を収容する。具体的に、ケース３は、開口を有するケース本体３１と、ケース本体３１の開口を塞ぐ（閉じる）蓋板３２と、を有する。このケース３は、電解液に耐性を有する金属によって形成される。本実施形態のケース３は、例えば、アルミニウム、又は、アルミニウム合金等のアルミニウム系金属によって形成される。

【0032】

電解液は、非水溶液系電解液である。電解液は、有機溶媒に電解質塩を溶解させることによって得られる。有機溶媒は、例えば、プロピレンカーボネート及びエチレンカーボネートなどの環状炭酸エステル類、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、及びエチルメチルカーボネートなどの鎖状カーボネート類である。電解質塩は、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_４、及びＬｉＰＦ_６等である。本実施形態の電解液は、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、及びエチルメチルカーボネートを、エチレンカーボネート：ジメチルカーボネート：エチルメチルカーボネート＝３：２：５の割合で調整した混合溶媒に、１ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ_６を溶解させたものである。

【0033】

ケース本体３１は、板状の閉塞部３１１と、閉塞部３１１の周縁に接続される筒状の胴部（周壁）３１２と、を備える。

【0034】

閉塞部３１１は、ケース本体３１が開口を上に向けた姿勢で配置されたときにケース本体３１の下端に位置する（即ち、前記開口が上を向いたときのケース本体３１の底壁となる）部位である。閉塞部３１１は、該閉塞部３１１の法線方向から見て、矩形状である。

【0035】

胴部３１２は、角筒形状、より詳しくは、偏平な角筒形状である。胴部３１２は、閉塞部３１１の周縁における長辺から延びる一対の長壁部３１３と、閉塞部３１１の周縁における短辺から延びる一対の短壁部３１４とを有する。即ち、一対の長壁部３１３は、Ｙ軸方向に間隔（詳しくは、閉塞部３１１の周縁における短辺に相当する間隔）を空けて対向し、一対の短壁部３１４は、Ｘ軸方向に間隔（詳しくは、閉塞部３１１の周縁における長辺に相当する間隔）を空けて対向する。短壁部３１４が一対の長壁部３１３の対応（詳しくは、Ｙ軸方向に対向）する端部同士をそれぞれ接続することによって、角筒状の胴部３１２が形成される。

【0036】

以上のように、ケース本体３１は、開口方向（Ｚ軸方向）における一方の端部が塞がれた角筒形状（即ち、有底角筒形状）を有する。

【0037】

蓋板３２は、ケース本体３１の開口を塞ぐ板状の部材である。本実施形態の蓋板３２は、Ｚ軸方向から見て、Ｘ軸方向に長い矩形状の板材である。この蓋板３２は、ケース本体３１の開口を塞ぐように、蓋板３２の周縁部がケース本体３１の開口周縁部３４に重ねられる。

【0038】

外部端子４は、他の蓄電素子の外部端子又は外部機器等と電気的に接続される部位である。この外部端子４は、導電性を有する部材によって形成される。例えば、外部端子４は、アルミニウム又はアルミニウム合金等のアルミニウム系金属材料、銅又は銅合金等の銅系金属材料等の溶接性の高い金属材料によって形成される。

【0039】

具体的に、外部端子４は、バスバ等が溶接可能な面４１Ａを有する端子本体４１と、ケース３を貫通する貫通部と、を備える。

【0040】

端子本体４１は、蓋板３２に沿って拡がる板状の部位である。本実施形態の端子本体４１は、Ｚ軸方向から見て矩形状である。

【0041】

貫通部は、ケース３の内部に配置される集電体５と、ケース３の外部に配置される端子本体４１とを導通させる。本実施形態の貫通部は、導電性を有する金属によって構成され、端子本体４１と一体に形成されている。この貫通部は、端子本体４１から蓋板３２を貫通してケース３内に延びている。詳しくは、貫通部は、端子本体４１からケース３内に延び、端子本体４１と共同して、蓋板３２や集電体５等をＺ軸方向に挟み込む。これにより、外部端子４及び集電体５が蓋板３２に固定されると共に、外部端子４と集電体５とが導通する。

【0042】

集電体５は、ケース３内に配置され、電極体２と導通可能に直接又は間接に接続される。この集電体５は、電極体２の正極の非被覆積層部２６と、負極の非被覆積層部２６とのそれぞれに接続されている。即ち、蓄電素子１は、二つの集電体５を備える。本実施形態の集電体５は、電極体２における該電極体２の厚さ方向（Ｘ軸方向）と直交する所定方向（本実施形態の例ではＹ軸方向）の端部に接続されている（図４及び図５参照）。より詳しくは、各集電体５は、板状部材７と共に電極体２の非被覆積層部２６を挟み込んだ状態で該電極体２（詳しくは、非被覆積層部２６）に接続されている。

【0043】

集電体５は、導電性を有する部材によって形成される。これにより、集電体５は、外部端子４の貫通部と電極体２の非被覆積層部２６とを導通可能に接続する。この集電体５は、ケース３の内面に沿って配置される。

【0044】

具体的に、集電体５は、外部端子４の貫通部と通電可能に接続される第一接続部５１と、第一接続部５１から延び且つ電極体２と導通可能に接続される第二接続部５２と、を有する。この集電体５では、第一接続部５１が外部端子４の貫通部から蓋板３２に沿って短壁部３１４へ向けて延びると共に、第二接続部５２が第一接続部５１の短壁部３１４側の端部から長壁部３１３に沿って閉塞部３１１に向けて延びている。

【0045】

第一接続部５１は、矩形板状の部位である。また、第二接続部５２は、帯板状の部位であり、長壁部３１３に沿ってＺ軸方向に延びる基部５２１と、基部５２１から該基部５２１に対して傾斜方向に延びる傾斜部５２２と、傾斜部５２２からＺ軸方向に延びる集電体接合部５２３と、を有する。本実施形態の集電体接合部５２３は、矩形の板状部位であり、非被覆積層部２６のＸ軸方向における一方の面に面接触するように接続（本実施形態の例では、超音波接合）されている。

【0046】

以上のように構成される集電体５は、所定形状に裁断された板状の金属材料が曲げ加工されることによって形成されている。

【0047】

板状部材７は、正極の非被覆積層部２６と、負極の非被覆積層部２６とにそれぞれ配置されている。即ち、蓄電素子１は、二つの板状部材７を備える。電極体２への接合前の状態では、各板状部材７は、矩形の板状であり（図２参照）、本実施形態の板状部材７の厚さは、例えば、０．２ｍｍである。この板状部材７は、図４～図７に示すように、電極体２の非被覆積層部２６に接合されている板状部材接合部（接合部）７０と、板状部材接合部７０から電極体２の中央部２７側に延びる第一延伸部７１と、を有する。また、板状部材７は、板状部材接合部７０からＹ軸方向の第一延伸部７１側と反対側に延びる第二延伸部７２を有する。

【0048】

板状部材接合部７０は、板状部材７において非被覆積層部２６に接合されている部位である。本実施形態の板状部材接合部７０は、超音波接合によって非被覆積層部２６に接合されたＺ軸方向に長尺な矩形状の部位（領域）である。この板状部材接合部７０は、板状部材７においてＹ軸方向における中央部よりも外側（電極体２のＹ軸方向の端縁側）にずれた位置に形成されている。

【0049】

第一延伸部７１は、板状部材接合部７０に対して傾斜した状態で電極体２の表面に沿って延び、且つ、少なくとも先端７１ａが電極体２の表面から離間している。この第一延伸部７１の先端７１ａは、電極体２の中央部２７と接し且つＸ軸方向と直交する仮想面ＶよりＸ軸方向の板状部材接合部７０側（図６における下側）に位置している。即ち、第一延伸部７１の先端は、Ｘ軸方向において、中央部２７の端縁より内側に位置している。

【0050】

第二延伸部７２は、板状部材接合部７０に対してＸ軸方向における第一延伸部７１と同じ側に傾斜した状態で延びている。第二延伸部７２の先端７２ａは、Ｘ軸方向から見て電極体２のＹ軸方向の端縁より内側に位置し、且つＸ軸方向において第一延伸部７１の先端７１ａより板状部材接合部７０側（内側）に位置している（図６参照）。

【0051】

以上のような板状部材７及び集電体５が接合された状態の電極体２のＹ軸方向の端部では、各構成２６、５、７同士は、以下の関係を満たしている。

【0052】

本実施形態の蓄電素子１は、電極体のＹ軸方向の中央部２７の厚さ（Ｘ軸方向の寸法）をＡとし、非被覆積層部２６における集電体５と板状部材７とによって挟み込まれた部位の厚さをＢとし、板状部材７の厚さをＣとしたときに、本実施形態の蓄電素子１では、Ｂ＞Ｃ、且つ、０．０５≦（（Ｂ＋Ｃ）／Ａ）≦０．０９の関係を満たしている。

【0053】

また、本実施形態の蓄電素子１は、Ｘ－Ｙ面（Ｘ軸方向とＹ軸方向とを含む面：図６参照）での断面において、板状部材接合部７０に対する第一延伸部７１の角度θは、電極体のＹ軸方向の端縁から板状部材接合部７０の第一延伸部７１側の端縁までのＹ軸方向の寸法をＤとし、非被覆積層部２６のＹ軸方向の寸法をＥとしたときに、ｔａｎθ＝（Ａ／２）／（Ｅ－Ｄ）、且つ、１．２＜ｔａｎθ＜２．６５の関係を満たしている。

【0054】

また、本実施形態の蓄電素子１は、Ｙ軸方向における第一延伸部７１の先端７１ａと板状部材接合部７０の第一延伸部７１側の端縁との距離をＸとすると、Ｘ／Ｃ＞５の関係を満たしている。

【0055】

図２に戻り、絶縁部材６は、ケース３（詳しくはケース本体３１）と電極体２との間に配置される。この絶縁部材６は、所定の形状に裁断された絶縁性を有するシート状の部材を折り曲げることによって袋状に形成されている。この袋状の絶縁部材６は、電極体２に接合された集電体５及び板状部材７と共に、電極体２の表面を覆った状態で、電極体２とケース３との間に配置される。

【0056】

以上のように構成される蓄電素子１は、以下のように製造される。

【0057】

外部端子４と共に蓋板３２に組付けられた集電体５に電極体２が接続される。本実施形態の蓄電素子１の製造方法では、集電体５と電極体２とは、超音波接合によって接続される。具体的には、以下の通りである。

【0058】

集電体５の集電体接合部５２３と平板状の板状部材７とが、電極体２の非被覆積層部２６の厚さ方向（Ｘ軸方向）の両側に配置される。この状態で、重ね合わされた集電体接合部５２３と非被覆積層部２６と板状部材７とが、超音波接合器のホーンとアンビルとによって挟み込まれ、超音波接合が行われる。

【0059】

このとき、板状部材７におけるホーンとの当接部位は、Ｙ軸方向における中央部より非被覆積層部２６の外側（電極体２の端縁側）にずれた位置である。そして、ホーンが、重ね合わされた板状部材７と非被覆積層部２６と集電体接合部５２３とをアンビルに向けて押圧した状態で超音波振動する。これにより、板状部材接合部７０（板状部材７におけるホーンの当接部位）が非被覆積層部２６の厚さ方向（電極２２の積層方向）内側に沈み込むと共に、第一延伸部７１及び第二延伸部７２が板状部材接合部７０に対して傾斜するように板状部材７が変形し、集電体５と電極体２と板状部材７とが超音波接合される。この第一延伸部７１が板状部材接合部７０に対して傾斜することによって、第一延伸部７１の少なくとも先端７１ａが電極体２の表面から離間した状態となる（図６参照）。

【0060】

次に、蓋板３２に組付けられた電極体２が袋状の絶縁部材６に収容され、これにより、電極体２に接合された集電体５（詳しくは、第二接続部５２）及び板状部材７と共に、電極体２の表面が絶縁部材６によって覆われる。

【0061】

続いて、この蓋板３２に組付けられ且つ絶縁部材６によって表面が覆われた状態の電極体２が、ケース本体３１に挿入される。蓋板３２がケース本体３１の開口周縁部３４に重なる（当接する）位置まで、電極体２がケース本体３１に挿入されると、この状態で、蓋板３２の周縁部とケース本体３１の開口周縁部３４とが溶接され、蓋板３２とケース本体３１との境界部が密閉される。本実施形態の蓋板３２とケース本体３１との溶接は、レーザー溶接によって行われる。

【0062】

このケース本体３１と蓋板３２とが溶接された後、ケース３内に電解液が注入されることで、蓄電素子１が完成する。

【0063】

以上の蓄電素子によれば、第一延伸部７１の先端７１ａが電極体２の表面から離間しているため（図６参照）、蓄電素子１や電極体２に振動等が加わっても、第一延伸部７１の先端７１ａ（特に、エッジ）が電極体２の表面に接触せず、これにより、前記エッジの食い込み等に起因する電極体２の損傷が抑えられる。

【0064】

また、本実施形態の蓄電素子１では、第一延伸部７１の先端７１ａは、電極体２の中央部（電極体２において最も厚さの大きい部位）と接し且つＸ軸方向と直交する仮想面ＶよりＸ軸方向の板状部材接合部７０側に位置している。即ち、第一延伸部７１の先端７１ａは、Ｘ軸方向において、中央部２７の端縁より内側に位置している（図６参照）。このように、第一延伸部７１の先端７１ａが電極体２の中央部２７（仮想面Ｖ）よりＸ軸方向の板状部材接合部７０側に位置していることで、該先端７１ａと、ケース３や該ケース３と電極体２との間におけるＸ軸方向の中央部２７の端縁位置又はその外側に位置する他の部材（本実施形態の例では、絶縁部材６）と、の接触が抑えられ、これにより、先端７１ａ（エッジ）が接触することに起因するケース３や他の部材（絶縁部材６）の損傷が抑えられる。

【0065】

また、本実施形態の蓄電素子１では、第二延伸部７２の先端７２ａが、Ｙ軸方向において電極体２の端縁より内側で且つＸ軸方向において第一延伸部７１の先端７１ａより板状部材接合部７０側（内側）に位置している。このため、板状部材接合部７０から電極体２の端縁側に延びている第二延伸部７２の先端７２ａがケース３により接触し難く、これにより、第二延伸部７２の先端７２ａ（エッジ）が接触することによるケース３の損傷がより確実に抑えられる。

【0066】

尚、本発明の蓄電素子は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。

【0067】

上記実施形態の蓄電素子１では、板状部材７は、第一延伸部７１と第二延伸部７２とを有しているが、この構成に限定されない。板状部材７は、第一延伸部７１と第二延伸部７２とのうちの少なくとも第一延伸部７１を有していればよい。

【0068】

また、上記実施形態の蓄電素子１では、第一延伸部７１の先端７１ａが、電極体２の中央部（電極体２において最も厚さの大きい部位）２７と接し且つＸ軸方向と直交する仮想面ＶよりＸ軸方向の板状部材接合部７０側に位置しているが、この構成に限定されない。第一延伸部７１の少なくとも先端７１ａが電極体２の表面から離間していれば、該先端７１ａが仮想面ＶよりＸ軸方向の板状部材接合部７０側に位置していない構成でもよい。

【0069】

また、上記実施形態の蓄電素子１では、第二延伸部７２の先端７２ａが、Ｙ軸方向において電極体２の端縁より内側で且つＸ軸方向において第一延伸部７１の先端７１ａより板状部材接合部７０側に位置しているが、この構成に限定されない。第二延伸部７２の先端７２ａが、Ｙ軸方向において電極体２の端縁より外側に位置してもよく、Ｘ軸方向において第一延伸部７１の先端７１ａより板状部材接合部７０から離れる側に位置する構成であってもよい。

【0070】

また、上記実施形態の蓄電素子１では、板状部材７が第一延伸部７１や第二延伸部７２を有し、集電体５の集電体接合部（非被覆積層部２６と接合する板状部位）５２３は、平板状であるが、この構成に限定されない。集電体５の集電体接合部（非被覆積層部２６との接合部位）５２３が、板状部材７の板状部材接合部７０に相当する部位と、第一延伸部７１に相当する部位と、を有していていもよい。また、集電体接合部５２３が、板状部材７の板状部材接合部７０に相当する部位と、第一延伸部７１に相当する部位と、に加え、第二延伸部７２に相当する部位も有していてもよい。

【0071】

かかる構成によっても、第一延伸部７１の先端７１ａに相当する部位が電極体２の表面から離間していることで、蓄電素子１や電極体２に振動等が加わったときに、第一延伸部７１の先端７１ａに相当する部位が電極体２の表面に接触せず、これにより、該電極体２を構成する電極２２の損傷が抑えられる。

【0072】

また、上記実施形態においては、蓄電素子が充放電可能な非水電解質二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）として用いられる場合について説明したが、蓄電素子の種類や大きさ（容量）は任意である。また、上記実施形態において、蓄電素子の一例として、リチウムイオン二次電池について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明は、種々の二次電池、その他、一次電池や、電気二重層キャパシタ等のキャパシタの蓄電素子にも適用可能である。

【0073】

蓄電素子（例えば電池）１は、図８に示すような蓄電装置（蓄電素子が電池の場合は電池モジュール）１１に用いられてもよい。蓄電装置１１は、少なくとも二つの蓄電素子１と、二つの（異なる）蓄電素子１同士を電気的に接続するバスバ部材１２と、を有する。この場合、本発明の技術が少なくとも一つの蓄電素子１に適用されていればよい。

【符号の説明】

【0074】

１…蓄電素子、２…電極体、２０…巻芯、２１…積層体、２２…電極、２３…正極（電極）、２３１…金属箔、２３２…正極活物質層（活物質層）、２４…負極（電極）、２４１…金属箔、２４２…負極活物質層（活物質層）、２５…セパレータ、２６…非被覆積層部、２７…中央部、３…ケース、３１…ケース本体、３１１…閉塞部、３１２…胴部、３１３…長壁部、３１４…短壁部、３２…蓋板、３４…開口周縁部、４…外部端子、４１…端子本体、４１Ａ…面、５…集電体、５１…第一接続部、５２…第二接続部、５２１…基部、５２２…傾斜部、５２３…集電体接合部、６…絶縁部材、７…板状部材、７０…板状部材接合部（接合部）、７１…第一延伸部、７１ａ…先端、７２…第二延伸部、７２ａ…先端、１１…蓄電装置、１２…バスバ部材、１００…二次電池、１０１…缶体、１０１ａ…両幅広面、１０２…集電体、１０３…接合板、１０４…主板、１０５…リブ板、１１０…捲回電極群、１１１…束状電極接続部、Ｃ…巻回軸、Ｖ…仮想面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】