蓄電素子および集電体
【課題】集電体と発電要素との結合の剥がれが起きにくい構造であり、かつ、発電要素との接続が容易な集電体を有する蓄電素子を提供する。
【解決手段】セパレータ１１３を介して積層された正極シート１１１および負極シート１１２が巻回されて成る発電要素１０１と、正極または負極端子と接続される端子接続部１０４ａと、端子接続部の一端から延びており発電要素の第一の側面に接触する第一集電部１０４ｂと、他端から延びており第一の側面とは反対側の発電要素の第二の側面に接触する第二集電部１０４ｃと、第一集電部および第二集電部を固定する固定部１０５ａとを有する集電体１０４とを備え、集電体は、発電要素を挟み込んでおり、発電要素の第一の側面から第二の側面までの距離が第一集電部と第二集電部とにより挟み込まれる前の当該距離よりも短くなるように発電要素を挟み込み、挟み込んだ状態を維持する。
【解決手段】セパレータ１１３を介して積層された正極シート１１１および負極シート１１２が巻回されて成る発電要素１０１と、正極または負極端子と接続される端子接続部１０４ａと、端子接続部の一端から延びており発電要素の第一の側面に接触する第一集電部１０４ｂと、他端から延びており第一の側面とは反対側の発電要素の第二の側面に接触する第二集電部１０４ｃと、第一集電部および第二集電部を固定する固定部１０５ａとを有する集電体１０４とを備え、集電体は、発電要素を挟み込んでおり、発電要素の第一の側面から第二の側面までの距離が第一集電部と第二集電部とにより挟み込まれる前の当該距離よりも短くなるように発電要素を挟み込み、挟み込んだ状態を維持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集電体と発電要素との接続の剥がれが起きにくい構造の集電体を有する蓄電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発電要素を構成する正極および負極と集電体との接続に複数の集電タブを利用するものがあるが、このような蓄電素子では複数の集電タブと集電体との接続に多くの作業が必要であった。また、上記の接続方法では、集電体の一部が複数の集電タブと接続されることに成るため、高出力を必要とする蓄電素子の場合には、集電体と複数の集電タブとの接触面積が不足していた。
【０００３】
このような問題を解決するために、特許文献１では、発電要素の外周部における少なくとも１／２以上の領域と集電体とを結合することにより、発電要素と集電体との接触面積を大きくし、接触抵抗を減らすことによって電流集電効率を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２８３０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、特許文献１のような技術では、集電体と結合される発電要素の構造は、正極および負極を巻回したものをプレスによって扁平形状（つまり、断面が長円形状または楕円形状）に形成したものであるため、プレスした方向とは反対側の方向へ復元しやすい。つまり、扁平形状にプレスされた発電要素は、長円形状または楕円形状の断面長軸方向中央部が当該断面短軸方向外側に広がりやすい。このように、発電要素の断面形状が集電体と結合された後から変形しやすい状態にあるため、発電要素の集電体との結合部分（特に発電要素の断面長軸方向の端部側）が剥がれやすいという問題がある。
【０００６】
また、特許文献１では、発電要素の全周を囲う形状（つまりリング形状）の集電体の形状が開示されているが、これを実現するにはリング形状の集電体に発電要素を挿入する必要があり、集電体と発電要素とを密着させることは難しい。
【０００７】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、集電体と発電要素との結合の剥がれが起きにくい構造であり、かつ、発電要素との接続が容易な集電体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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る蓄電素子は、正極端子および負極端子と、活物質が表面に塗布された正極シートおよび負極シートと、セパレータとを有し、前記セパレータを介して積層された前記正極シートおよび前記負極シートが巻回されて成る発電要素と、前記正極端子または前記負極端子と接続される端子接続部と、前記端子接続部の一端から延びており前記発電要素の側面の一部である第一の側面に接触する第一集電部と、前記端子接続部の他端から延びており前記第一の側面とは反対側の前記発電要素の第二の側面に接触する第二集電部と、前記第一集電部および前記第二集電部を固定する固定部とを有し、前記正極端子と前記正極シートとを接続する、または、前記負極端子と前記負極シートとを接続する集電体とを備える。
【０００９】
これによれば、正極集電体および負極集電体は、第一集電部と第二集電部とが固定部により固定される。このため、集電体に挟み込まれる部分の発電要素の断面形状の変形を防ぐことができ、発電要素と正集電体との結合部分の剥がれを防ぐことができる。
【００１０】
また、好ましくは、前記固定部は、前記第一集電部の先端部分と前記第二集電部の先端部分とを少なくとも固定する。
【００１１】
これによれば、固定部は第一集電部の先端部分と第二集電部の先端部分とを少なくとも固定している。このように、第一集電部と第二集電部との間の距離が最も広がりやすい先端部分において固定部が固定しているため、発電要素の広がりを効果的に防ぐことが出来る。
【００１２】
また、好ましくは、前記集電体は、前記発電要素を挟み込んでおり、前記発電要素の前記第一の側面から前記第二の側面までの距離が前記第一集電部と前記第二集電部とにより挟み込まれる前の当該距離よりも短くなるように前記発電要素を挟み込み、前記固定部が前記第一集電部と前記第二集電部とを固定することにより挟み込んだ状態を維持する。
【００１３】
これによれば、発電要素の第一の側面から第二の側面までの距離が第一集電部と第二集電部とにより挟み込まれる前の当該距離よりも短くなるように発電要素を挟み込んで、固定部が第一集電部と第二集電部とを固定することにより挟み込んだ状態を維持する。
【００１４】
このように、集電体の端子接続部から延びる第一集電部の先端と第二集電部の先端とを、固定部により固定しているため、集電体に挟み込まれる部分の発電要素の断面形状を、挟み込まれた直後の状態に維持することができる。このため、集電体に挟み込まれる部分の発電要素の断面形状の変形を防ぐことができ、発電要素と正集電体との結合部分の剥がれを防ぐことができる。また、集電体は第一集電部と第二集電部とにより発電要素を挟み込んだ上で、固定部により第一集電部と第二集電部とを固定する構造である。このため、集電体の構造は、発電要素との結合の剥がれが起きるのを防ぎ、かつ、発電要素との接続を容易にすることができる。
【００１５】
また、好ましくは、前記固定部は、前記第一集電部の先端と前記第二集電部の先端との少なくとも一方に設けられる凹部と、前記凹部と嵌合し、前記第一集電部の先端と前記第二電部の先端と少なくとも他方に設けられる凸部と、を有する。
【００１６】
これによれば、固定部が嵌め合わせ構造であるため容易に第一集電部の先端と第二集電部の先端とを固定することができる。
【００１７】
また、好ましくは、前記固定部は、前記第一集電部の先端と前記第二集電部の先端とを固定する前記第一集電部および前記第二集電部とは別の固定部材を有する。
【００１８】
これによれば、固定部が第一集電部と第二集電部とを別部材により固定する構造であるため、容易かつ確実に第一集電部と第二集電部とを固定することができる。
【００１９】
また、好ましくは、さらに、絶縁フィルムと、筐体とを備え、前記集電体は、前記第一集電部の前記第一の側面と接する面の反対側の面、および、前記第二集電部の前記第二の側面と接する面の反対側の面が、前記筐体の内壁に前記絶縁フィルムを介して接する。
【００２０】
これによれば、正極集電体および負極集電体は、その外側が絶縁フィルムを介して筐体の内壁に接触しているため、発電要素の広がりを正極集電体および負極集電体だけでなく筐体によっても抑制することができる。
【００２１】
また、好ましくは、前記発電要素の下部は、前記集電体の内側部分に接触している。
【００２２】
これによれば、発電要素の下部が正極集電体および負極集電体の内側部分に接触しているため、正極集電体および負極集電体と発電要素との接触面積を大きくすることができる。このため、正極集電体および負極集電体と発電要素との接触抵抗を減らすことができ、電流集電効率を向上させることができる。
【００２３】
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る集電体は、活物質が表面に塗布された正極シートおよび負極シートと、セパレータとを有し、前記セパレータを介して積層された前記正極シートおよび前記負極シートが巻回されて成る発電要素に接続され、正極端子と前記正極シートとを接続する、または、負極端子と前記負極シートとを接続する集電体であって、前記正極端子または前記負極端子と接続される端子接続部と、前記端子接続部の一端から延びており前記発電要素の側面の一部である第一の側面に接触する第一集電部と、前記端子接続部の他端から延びており前記第一の側面とは反対側の前記発電要素の第二の側面に接触する第二集電部と、前記第一集電部および前記第二集電部を固定する固定部と、を備える。
【００２４】
これによれば、正極集電体および負極集電体は、第一集電部と第二集電部とにより発電用その短軸方向の幅が挟み込まれる前の状態よりも短くなるように発電要素を挟み込んで、固定部により挟み込んだ状態を維持している。
【００２５】
このように、固定部により正極集電体および負極集電体の第一集電部と第二集電部とを固定しているため、正極集電体および負極集電体に挟み込まれる部分の発電要素の断面形状を、挟み込まれた直後の状態に維持することができる。このため、正極集電体および負極集電体に挟み込まれる部分の発電要素の断面形状の変形を防ぐことができ、発電要素の正極集電体および負極集電体との結合部分の剥がれを防ぐことができる。また、正極集電体および負極集電体は第一集電部と第二集電部とにより発電要素を挟み込んだ上で、固定部により第一集電部と第二集電部とを固定する構造である。このため、正極集電体および負極集電体を、発電要素との結合の剥がれが起きるのを防ぐ構造としつつ、かつ、発電要素との接続が容易な形状とすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る蓄電素子によれば、正極集電体および負極集電体と発電要素との結合の剥がれが起きるのを防ぎ、かつ、正極集電体および負極集電体と発電要素との接続を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る蓄電素子の概観を模式的に示す斜視図である。
【図２】筐体の壁部の一部を省略して蓄電素子の内部を模式的に示す斜視図である。
【図３】発電要素と集電体との組立体の斜視図である。
【図４】巻回構造とする前の過程における発電要素の構成を示す図である。
【図５Ａ】巻回構造の発電要素の正面図である。
【図５Ｂ】圧力を加えられる前の巻回構造の発電要素の断面図である。
【図６】圧力を加えられた後の巻回構造の発電要素の断面図である。
【図７】発電要素と集電体とを接続する前の段階の断面図である。
【図８】発電要素を集電体により挟み込んだ上で固定部により固定した後における当該部分の断面図である。
【図９】発電要素と集電体との組立体を筐体に収納した後の断面図である。
【図１０】（ａ）は、他の実施形態における嵌め合わせ構造の固定部の断面図である。（ｂ）は、他の実施形態における嵌め合わせ構造の固定部の断面図である。（ｃ）は、他の実施形態における固定部の固定部材の断面図である。
【図１１】他の実施形態における固定部の固定部材の断面図である。
【図１２】（ａ）は、他の実施形態における固定部の固定部材の側面図である。（ｂ）は、固定部材の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本願発明の実施の形態における蓄電素子について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本願発明に係る蓄電素子の一例を示したものに過ぎない。したがって本願発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。
【００２９】
図１は、蓄電素子の概観を模式的に示す斜視図である。図２は、筐体の壁部の一部を省略して蓄電素子の内部を模式的に示す斜視図である。図３は、発電要素と集電体との組立体の斜視図である。
【００３０】
これらの図に示すように、蓄電素子１００は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる蓄電池であり、より具体的には、非水電解液二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）等である。なお、蓄電素子１００は、非水電解質電池には限定されず、非水電解質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１００は、発電要素１０１と、筐体１０２と、電極端子１０３である正極端子１３１および負極端子１３２と、集電体１０４である正極集電体１４１および負極集電体１４２とを備えている。なお、蓄電素子１００の筐体１０２の内部には電解液などの液体が封入されているが、当該液体の図示は省略する。
【００３１】
以下、図４〜図６を用いて発電要素１０１について説明する。図４は、巻回構造とする前の過程における発電要素の構成を示す図である。図５Ａは、巻回構造の発電要素の正面図である。図５Ｂは、圧力を加えられる前の巻回構造の発電要素の断面図である。図６は、圧力を加えられた後の巻回構造の発電要素の概略断面図である。
【００３２】
発電要素１０１は、図４に示すように、正極シート１１１と負極シート１１２とセパレータ１１３とを備え、電気を蓄えることができる部材である。正極シート１１１は、アルミニウムからなる長尺帯状のシートの表面に正極活物質層が形成されたものである。負極シート１１２は、銅からなる長尺帯状のシートの表面に負極活物質層が形成されたものである。セパレータ１１３は、樹脂からなる微多孔性のシートである。
【００３３】
セパレータ１１３は、図４に示すように、２枚であって正極シート１１１の正極集電体１４１と接続される正極接続部分１１１ａ（図５Ａの左側）以外の部分全てを挟む。そして、負極シート１１２は、セパレータ１１３の外側に配置される。負極シート１１２はまた、右側の負極接続部分１１２ａがセパレータ１１３に接触しない位置であって、負極の左端がセパレータ１１３の左端よりも右に位置するように配置される。図５Ａに示すように、発電要素１０１は、巻回された状態において、左側に正極接続部分１１１ａのみの領域が形成され、右側に負極接続部分１１２ａのみの領域が形成される。つまり、正極集電体１４１はセパレータ１１３が介在せず、かつ、正極シート１１１のみの正極接続部分１１１ａと接触しており、負極集電体１４２はセパレータ１１３が介在せず、かつ、負極シート１１２のみの負極接続部分１１２aと接触している。また、発電要素１０１は、正極シート１１１と負極シート１１２とが重なる領域Ａ１に必ずセパレータ１１３が存在するように形成される。このように重ねて配置して巻回した上で、巻回されて円柱形状となった発電要素１０１の両側面から圧力を加えることにより、図６に示すような、断面が楕円形状の発電要素１０１を形成している。なお、図６では、説明の便宜上、正極シート１１１と負極シート１１２とセパレータ１１３とを重ねあわせた複数のシート層を１枚のシート層として表現している。
【００３４】
以下、図７および図８を用いて正極集電体１４１および負極集電体１４２（集電体１０４）について説明する。正極集電体１４１および負極集電体１４２の構造は、同一であるため集電体１０４として、正極集電体１４１および負極集電体１４２を区別せずに説明する。
【００３５】
図７は、発電要素と集電体とを接続する前の段階の断面図である。図８は、発電要素を集電体により挟み込んだ上で固定部により固定した後における当該部分の断面図である。図９は、発電要素と集電体との組立体を筐体に収納した後の断面図である。
【００３６】
集電体１０４は、図７に示すように、端子接続部１０４ａと、第一集電部１０４ｂと、第二集電部１０４ｃと、固定部１０５ａとを有する。端子接続部１０４ａは、正極端子１３１または負極端子１３２と電気的に接続される。第一集電部１０４ｂは、端子接続部１０４ａの一端から延びており発電要素１０１の楕円形状断面の長軸方向に沿った第一の側面Ｓ１に接触する。第二集電部１０４ｃは、端子接続部１０４ａの他端から延びており発電要素１０１の楕円形状断面の長軸方向に沿った第一の側面Ｓ１とは反対側の第二の側面Ｓ２に接触する。固定部１０５ａは、第一集電部１０４ｂの先端および第二集電部１０４ｃの先端を固定する。
【００３７】
集電体１０４は、図８に示すように、第一集電部１０４ｂと第二集電部１０４ｃとにより発電要素１０１を挟み込んだ状態で、固定部１０５ａにより固定する。固定部１０５ａは、第一集電部１０４ｂの先端と第二集電部１０４ｃの先端とに設けられる互いに嵌合することにより固定される形状となっており、嵌め合わせにより固定される構造である。具体的には、固定部１０５ａは、第一集電部１０４ｂの先端に設けられる第一凹部１０８ａと、前記第二集電部１０４ｃの先端に設けられ第一凹部１０８ａと嵌合する第一凸部１０８ｂと、第一集電部１０４ｂの先端に設けられる第二凸部１０８ｃと、前記第二集電部１０４ｃの先端に設けられ第二凸部１０８ｃと嵌合する第二凹部１０８ｄとを有する。
【００３８】
図８に示すように集電体１０４は、第一集電部１０４ｂと第二集電部１０４ｃとにより発電要素１０１の断面の短軸方向の幅Ｗ２が挟み込まれる前の当該幅Ｗ１（図４参照）よりも短くなるように発電要素を挟み込み、固定部１０５ａが第一集電部１０４ｂと第二集電部１０４ｃとを固定することにより発電要素１０１を挟み込んだ状態で維持する。なお、発電要素１０１の断面の短軸方向の幅Ｗ１および幅Ｗ２は、発電要素１０１の第一の側面Ｓ１から第二の側面Ｓ２までの距離である。集電体１０４と発電要素１０１とは、第一の側面Ｓ１および第二の側面Ｓ２の複数箇所毎に抵抗溶接、超音波溶接またはレーザー溶接により固定される。
【００３９】
このように集電体１０４は、発電要素１０１の楕円形状断面の短軸方向の両側から発電要素１０１を図８の矢印で表すように圧縮することができる。なお、集電体１０４の外側は、図９に示すようにさらに筐体１０２の内壁に絶縁フィルム１０６を介して接触している。
【００４０】
また、発電要素１０１の下部は、集電体１０４の内側部分に接触している。このため、発電要素１０１と集電体１０４との間の接触抵抗を減らすことができる。また、固定部１０５ａの嵌め合わせを外れにくくすることができる。
【００４１】
上記実施の形態では、固定部１０５ａは、図８に示すように第一凹部１０８ａと第一凸部１０８ｂと第二凸部１０８ｃと第二凹部１０８ｄとにより構成されるがこれに限るものではない。固定部は、第一集電部の先端と第二集電部の先端との少なくとも一方に設けられる凹部と、当該凹部と嵌合し、第一集電部の先端と第二集電部の先端と少なくとも他方に設けられる凸部とにより構成されるような形態であればよい。例えば、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、第一集電部が第二集電部の上部に配置されるような形状であっても構わない。この場合の集電部は、第一集電部に凸部を設けて第二集電部に当該凸部に対応して嵌合する凹部を設けることにより、固定部１０５ｂ、１０５ｃを形成している。
【００４２】
また、例えば図１０（ｃ）に示すように、固定部１０５ｄとして、第一集電部と第二集電部とが固定部材１０７により固定されるような構造としてもよい。なおこの場合の固定部材１０７は、例えば、ネジ（ボルトを含む）であってもよいしピンであってもよいしリベットであってもよい。これによれば、固定部１０５ｃが第一集電部と第二集電部とを別部材により固定する構造であるため、容易かつ確実に第一集電部と第二集電部とを固定することができる。
【００４３】
更に、例えば図１１に示すように、固定部２０５として、集電体２０４の端子接続部２０４ａの一端から延びる第一集電部２０４ｂの先端と、他端から延びる第二集電部２０４ｃの先端とが広がらないように固定するＵ字状の固定部材２０７を採用してもよい。なおこの場合に、第一集電部２０４ｂの先端および第二集電部２０４ｃの先端と固定部材２０７とは、各種溶接等によって固定されてもよい、ネジ、ピン、リベット等によって固定されてもよい。
【００４４】
上記実施の形態では、固定部１０５ａは、第一集電部１０４ｂと第二集電部１０４ｃとを先端部分において固定しており、固定部２０５も同様に第一集電部２０４ｂと第二集電部２０４ｃとを先端部分において固定しているが、固定する箇所は先端部分に限定されない。例えば図１２（ａ）に示すように、固定部３０５として、第一集電部３０４ｂと第二集電部３０４ｃとの上下方向中央部付近を固定するような固定部材３０７を採用してもよい。つまり、この形態の場合のように、発電要素１０１が拡がらないように第一集電部と第二集電部とを固定できるような形態であれば、どの部分を固定してもよい。また、第一集電部と第二集電部とを先端および中央付近においてそれぞれ固定してもよい。
【００４５】
固定部材３０７は、図１２（ｂ）に示すように、上面視においてＵ字状となっており、第一集電部３０４ｂおよび第二集電部３０４ｃを固定する。なお、この場合に、第一集電部３０４ｂの先端および第二集電部３０４ｃの先端と固定部材３０７とは、各種溶接等によって固定されてもよい、ネジ、ピン、リベット等によって固定されてもよい。
【００４６】
上記実施の形態では、２枚のセパレータを用意して正極シート１１１と負極シート１１２との間に介在させているがこれに限らずに、１枚のセパレータ１１３を２つ折りにすることにより正極シート１１１と負極シート１１２との間に介在させるようにしても良い。
【００４７】
上記実施の形態では、発電要素１０１の下部は、集電体１０４内側部分に接触しているが、特にこれに限定するわけではない。
【００４８】
上記実施の形態では、固定部１０５ａは、発電要素１０１の下方に設けられているが、これに限らない。例えば、第一集電部または第二集電部をＪ字状の形状にすることにより、発電要素の側方に固定部を設けるような形態としてもよいし、発電要素１０１の上方（つまり、端子接続部１０４ａ）に固定部を設けるような形態としてもよい。
【００４９】
上記実施の形態では、発電要素１０１の構造は断面が楕円形状であるが、これに限らずに、断面が円形状のものであってもよい。この場合に、集電体の第一集電部は発電要素の側面の一部である第一の側面に接触し、集電体の第二集電部は第一の側面とは反対側の発電要素の第二の側面に接触することになる。
【００５０】
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子によれば、正極集電体および負極集電体は、第一集電部と第二集電部とにより発電用その短軸方向の幅が挟み込まれる前の状態よりも短くなるように発電要素を挟み込んで、固定部により挟み込んだ状態を維持している。
【００５１】
このように、固定部により正極集電体および負極集電体の第一集電部と第二集電部とを固定しているため、正極集電体および負極集電体に挟み込まれる部分の発電要素の断面形状を、挟み込まれた直後の状態に維持することができる。このため、正極集電体および負極集電体に挟み込まれる部分の発電要素の断面形状の変形を防ぐことができ、発電要素の正極集電体および負極集電体との結合部分の剥がれを防ぐことができる。また、正極集電体および負極集電体は第一集電部と第二集電部とにより発電要素を挟み込んだ上で、固定部により第一集電部と第二集電部とを固定する構造である。このため、正極集電体および負極集電体を、発電要素との結合の剥がれが起きるのを防ぐ構造としつつ、かつ、発電要素との接続が容易な形状とすることができる。
【００５２】
また、固定部１０５ａは、第一集電部１０４ｂの先端と第二集電部１０４ｃの先端とを嵌め合わせにより固定する構造である。固定部１０５ａが嵌め合わせ構造であるため容易に第一集電部１０４ｂと第二集電部１０４ｃとを固定することができる。
【００５３】
また、正極集電体１４１および負極集電体１４２の外側は、筐体１０２の内壁に絶縁フィルム１０６を介して接触している。このように、正極集電体１４１および負極集電体１４２は、その外側が絶縁フィルム１０６を介して筐体１０２の内壁に接触しているため、発電要素１０１の広がりを正極集電体１４１および負極集電体１４２だけでなく筐体１０２によっても抑制することができる。
【００５４】
また、発電要素１０１の下部は、正極集電体１４１および負極集電体１４２の内側部分に接触している。このように発電要素１０１の下部が正極集電体１４１および負極集電体１４２の内側部分に接触しているため、正極集電体１４１および負極集電体１４２と発電要素１０１との接触面積を大きくすることができる。このため、正極集電体１４１および負極集電体１４２と発電要素１０１との接触抵抗を減らすことができ、電流集電効率を向上させることができる。また、固定部１０５ａの嵌め合わせを外れにくくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、正極集電体および負極集電体と発電要素との結合の剥がれが起きるのを防ぎ、かつ、正極集電体および負極集電体と発電要素との接続を容易にできる蓄電素子等として利用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１００ 蓄電素子
１０１ 発電要素
１０２ 筐体
１０３ 電極端子
１０４、２０４ 集電体
１０４ａ、２０４ａ 端子接続部
１０４ｂ、２０４ｂ 第一集電部
１０４ｃ、２０４ｃ 第二集電部
１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ、２０５ 固定部
１０６ 絶縁フィルム
１０７、２０７ 固定部材
１０８ａ 第一凹部
１０８ｂ 第一凸部
１０８ｃ 第二凸部
１０８ｄ 第二凹部
１１１ 正極シート
１１１ａ 正極接続部分
１１２ 負極シート
１１２ａ 負極接続部分
１１３ セパレータ
１３１ 正極端子
１３２ 負極端子
１４１ 正極集電体
１４２ 負極集電体
Ａ１ 領域
Ｓ１ 第一の側面
Ｓ２ 第二の側面
Ｗ１ 幅
Ｗ２ 幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集電体と発電要素との接続の剥がれが起きにくい構造の集電体を有する蓄電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発電要素を構成する正極および負極と集電体との接続に複数の集電タブを利用するものがあるが、このような蓄電素子では複数の集電タブと集電体との接続に多くの作業が必要であった。また、上記の接続方法では、集電体の一部が複数の集電タブと接続されることに成るため、高出力を必要とする蓄電素子の場合には、集電体と複数の集電タブとの接触面積が不足していた。
【０００３】
このような問題を解決するために、特許文献１では、発電要素の外周部における少なくとも１／２以上の領域と集電体とを結合することにより、発電要素と集電体との接触面積を大きくし、接触抵抗を減らすことによって電流集電効率を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２８３０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、特許文献１のような技術では、集電体と結合される発電要素の構造は、正極および負極を巻回したものをプレスによって扁平形状（つまり、断面が長円形状または楕円形状）に形成したものであるため、プレスした方向とは反対側の方向へ復元しやすい。つまり、扁平形状にプレスされた発電要素は、長円形状または楕円形状の断面長軸方向中央部が当該断面短軸方向外側に広がりやすい。このように、発電要素の断面形状が集電体と結合された後から変形しやすい状態にあるため、発電要素の集電体との結合部分（特に発電要素の断面長軸方向の端部側）が剥がれやすいという問題がある。
【０００６】
また、特許文献１では、発電要素の全周を囲う形状（つまりリング形状）の集電体の形状が開示されているが、これを実現するにはリング形状の集電体に発電要素を挿入する必要があり、集電体と発電要素とを密着させることは難しい。
【０００７】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、集電体と発電要素との結合の剥がれが起きにくい構造であり、かつ、発電要素との接続が容易な集電体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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る蓄電素子は、正極端子および負極端子と、活物質が表面に塗布された正極シートおよび負極シートと、セパレータとを有し、前記セパレータを介して積層された前記正極シートおよび前記負極シートが巻回されて成る発電要素と、前記正極端子または前記負極端子と接続される端子接続部と、前記端子接続部の一端から延びており前記発電要素の側面の一部である第一の側面に接触する第一集電部と、前記端子接続部の他端から延びており前記第一の側面とは反対側の前記発電要素の第二の側面に接触する第二集電部と、前記第一集電部および前記第二集電部を固定する固定部とを有し、前記正極端子と前記正極シートとを接続する、または、前記負極端子と前記負極シートとを接続する集電体とを備える。
【０００９】
これによれば、正極集電体および負極集電体は、第一集電部と第二集電部とが固定部により固定される。このため、集電体に挟み込まれる部分の発電要素の断面形状の変形を防ぐことができ、発電要素と正集電体との結合部分の剥がれを防ぐことができる。
【００１０】
また、好ましくは、前記固定部は、前記第一集電部の先端部分と前記第二集電部の先端部分とを少なくとも固定する。
【００１１】
これによれば、固定部は第一集電部の先端部分と第二集電部の先端部分とを少なくとも固定している。このように、第一集電部と第二集電部との間の距離が最も広がりやすい先端部分において固定部が固定しているため、発電要素の広がりを効果的に防ぐことが出来る。
【００１２】
また、好ましくは、前記集電体は、前記発電要素を挟み込んでおり、前記発電要素の前記第一の側面から前記第二の側面までの距離が前記第一集電部と前記第二集電部とにより挟み込まれる前の当該距離よりも短くなるように前記発電要素を挟み込み、前記固定部が前記第一集電部と前記第二集電部とを固定することにより挟み込んだ状態を維持する。
【００１３】
これによれば、発電要素の第一の側面から第二の側面までの距離が第一集電部と第二集電部とにより挟み込まれる前の当該距離よりも短くなるように発電要素を挟み込んで、固定部が第一集電部と第二集電部とを固定することにより挟み込んだ状態を維持する。
【００１４】
このように、集電体の端子接続部から延びる第一集電部の先端と第二集電部の先端とを、固定部により固定しているため、集電体に挟み込まれる部分の発電要素の断面形状を、挟み込まれた直後の状態に維持することができる。このため、集電体に挟み込まれる部分の発電要素の断面形状の変形を防ぐことができ、発電要素と正集電体との結合部分の剥がれを防ぐことができる。また、集電体は第一集電部と第二集電部とにより発電要素を挟み込んだ上で、固定部により第一集電部と第二集電部とを固定する構造である。このため、集電体の構造は、発電要素との結合の剥がれが起きるのを防ぎ、かつ、発電要素との接続を容易にすることができる。
【００１５】
また、好ましくは、前記固定部は、前記第一集電部の先端と前記第二集電部の先端との少なくとも一方に設けられる凹部と、前記凹部と嵌合し、前記第一集電部の先端と前記第二電部の先端と少なくとも他方に設けられる凸部と、を有する。
【００１６】
これによれば、固定部が嵌め合わせ構造であるため容易に第一集電部の先端と第二集電部の先端とを固定することができる。
【００１７】
また、好ましくは、前記固定部は、前記第一集電部の先端と前記第二集電部の先端とを固定する前記第一集電部および前記第二集電部とは別の固定部材を有する。
【００１８】
これによれば、固定部が第一集電部と第二集電部とを別部材により固定する構造であるため、容易かつ確実に第一集電部と第二集電部とを固定することができる。
【００１９】
また、好ましくは、さらに、絶縁フィルムと、筐体とを備え、前記集電体は、前記第一集電部の前記第一の側面と接する面の反対側の面、および、前記第二集電部の前記第二の側面と接する面の反対側の面が、前記筐体の内壁に前記絶縁フィルムを介して接する。
【００２０】
これによれば、正極集電体および負極集電体は、その外側が絶縁フィルムを介して筐体の内壁に接触しているため、発電要素の広がりを正極集電体および負極集電体だけでなく筐体によっても抑制することができる。
【００２１】
また、好ましくは、前記発電要素の下部は、前記集電体の内側部分に接触している。
【００２２】
これによれば、発電要素の下部が正極集電体および負極集電体の内側部分に接触しているため、正極集電体および負極集電体と発電要素との接触面積を大きくすることができる。このため、正極集電体および負極集電体と発電要素との接触抵抗を減らすことができ、電流集電効率を向上させることができる。
【００２３】
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る集電体は、活物質が表面に塗布された正極シートおよび負極シートと、セパレータとを有し、前記セパレータを介して積層された前記正極シートおよび前記負極シートが巻回されて成る発電要素に接続され、正極端子と前記正極シートとを接続する、または、負極端子と前記負極シートとを接続する集電体であって、前記正極端子または前記負極端子と接続される端子接続部と、前記端子接続部の一端から延びており前記発電要素の側面の一部である第一の側面に接触する第一集電部と、前記端子接続部の他端から延びており前記第一の側面とは反対側の前記発電要素の第二の側面に接触する第二集電部と、前記第一集電部および前記第二集電部を固定する固定部と、を備える。
【００２４】
これによれば、正極集電体および負極集電体は、第一集電部と第二集電部とにより発電用その短軸方向の幅が挟み込まれる前の状態よりも短くなるように発電要素を挟み込んで、固定部により挟み込んだ状態を維持している。
【００２５】
このように、固定部により正極集電体および負極集電体の第一集電部と第二集電部とを固定しているため、正極集電体および負極集電体に挟み込まれる部分の発電要素の断面形状を、挟み込まれた直後の状態に維持することができる。このため、正極集電体および負極集電体に挟み込まれる部分の発電要素の断面形状の変形を防ぐことができ、発電要素の正極集電体および負極集電体との結合部分の剥がれを防ぐことができる。また、正極集電体および負極集電体は第一集電部と第二集電部とにより発電要素を挟み込んだ上で、固定部により第一集電部と第二集電部とを固定する構造である。このため、正極集電体および負極集電体を、発電要素との結合の剥がれが起きるのを防ぐ構造としつつ、かつ、発電要素との接続が容易な形状とすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る蓄電素子によれば、正極集電体および負極集電体と発電要素との結合の剥がれが起きるのを防ぎ、かつ、正極集電体および負極集電体と発電要素との接続を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る蓄電素子の概観を模式的に示す斜視図である。
【図２】筐体の壁部の一部を省略して蓄電素子の内部を模式的に示す斜視図である。
【図３】発電要素と集電体との組立体の斜視図である。
【図４】巻回構造とする前の過程における発電要素の構成を示す図である。
【図５Ａ】巻回構造の発電要素の正面図である。
【図５Ｂ】圧力を加えられる前の巻回構造の発電要素の断面図である。
【図６】圧力を加えられた後の巻回構造の発電要素の断面図である。
【図７】発電要素と集電体とを接続する前の段階の断面図である。
【図８】発電要素を集電体により挟み込んだ上で固定部により固定した後における当該部分の断面図である。
【図９】発電要素と集電体との組立体を筐体に収納した後の断面図である。
【図１０】（ａ）は、他の実施形態における嵌め合わせ構造の固定部の断面図である。（ｂ）は、他の実施形態における嵌め合わせ構造の固定部の断面図である。（ｃ）は、他の実施形態における固定部の固定部材の断面図である。
【図１１】他の実施形態における固定部の固定部材の断面図である。
【図１２】（ａ）は、他の実施形態における固定部の固定部材の側面図である。（ｂ）は、固定部材の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本願発明の実施の形態における蓄電素子について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本願発明に係る蓄電素子の一例を示したものに過ぎない。したがって本願発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。
【００２９】
図１は、蓄電素子の概観を模式的に示す斜視図である。図２は、筐体の壁部の一部を省略して蓄電素子の内部を模式的に示す斜視図である。図３は、発電要素と集電体との組立体の斜視図である。
【００３０】
これらの図に示すように、蓄電素子１００は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる蓄電池であり、より具体的には、非水電解液二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）等である。なお、蓄電素子１００は、非水電解質電池には限定されず、非水電解質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１００は、発電要素１０１と、筐体１０２と、電極端子１０３である正極端子１３１および負極端子１３２と、集電体１０４である正極集電体１４１および負極集電体１４２とを備えている。なお、蓄電素子１００の筐体１０２の内部には電解液などの液体が封入されているが、当該液体の図示は省略する。
【００３１】
以下、図４〜図６を用いて発電要素１０１について説明する。図４は、巻回構造とする前の過程における発電要素の構成を示す図である。図５Ａは、巻回構造の発電要素の正面図である。図５Ｂは、圧力を加えられる前の巻回構造の発電要素の断面図である。図６は、圧力を加えられた後の巻回構造の発電要素の概略断面図である。
【００３２】
発電要素１０１は、図４に示すように、正極シート１１１と負極シート１１２とセパレータ１１３とを備え、電気を蓄えることができる部材である。正極シート１１１は、アルミニウムからなる長尺帯状のシートの表面に正極活物質層が形成されたものである。負極シート１１２は、銅からなる長尺帯状のシートの表面に負極活物質層が形成されたものである。セパレータ１１３は、樹脂からなる微多孔性のシートである。
【００３３】
セパレータ１１３は、図４に示すように、２枚であって正極シート１１１の正極集電体１４１と接続される正極接続部分１１１ａ（図５Ａの左側）以外の部分全てを挟む。そして、負極シート１１２は、セパレータ１１３の外側に配置される。負極シート１１２はまた、右側の負極接続部分１１２ａがセパレータ１１３に接触しない位置であって、負極の左端がセパレータ１１３の左端よりも右に位置するように配置される。図５Ａに示すように、発電要素１０１は、巻回された状態において、左側に正極接続部分１１１ａのみの領域が形成され、右側に負極接続部分１１２ａのみの領域が形成される。つまり、正極集電体１４１はセパレータ１１３が介在せず、かつ、正極シート１１１のみの正極接続部分１１１ａと接触しており、負極集電体１４２はセパレータ１１３が介在せず、かつ、負極シート１１２のみの負極接続部分１１２aと接触している。また、発電要素１０１は、正極シート１１１と負極シート１１２とが重なる領域Ａ１に必ずセパレータ１１３が存在するように形成される。このように重ねて配置して巻回した上で、巻回されて円柱形状となった発電要素１０１の両側面から圧力を加えることにより、図６に示すような、断面が楕円形状の発電要素１０１を形成している。なお、図６では、説明の便宜上、正極シート１１１と負極シート１１２とセパレータ１１３とを重ねあわせた複数のシート層を１枚のシート層として表現している。
【００３４】
以下、図７および図８を用いて正極集電体１４１および負極集電体１４２（集電体１０４）について説明する。正極集電体１４１および負極集電体１４２の構造は、同一であるため集電体１０４として、正極集電体１４１および負極集電体１４２を区別せずに説明する。
【００３５】
図７は、発電要素と集電体とを接続する前の段階の断面図である。図８は、発電要素を集電体により挟み込んだ上で固定部により固定した後における当該部分の断面図である。図９は、発電要素と集電体との組立体を筐体に収納した後の断面図である。
【００３６】
集電体１０４は、図７に示すように、端子接続部１０４ａと、第一集電部１０４ｂと、第二集電部１０４ｃと、固定部１０５ａとを有する。端子接続部１０４ａは、正極端子１３１または負極端子１３２と電気的に接続される。第一集電部１０４ｂは、端子接続部１０４ａの一端から延びており発電要素１０１の楕円形状断面の長軸方向に沿った第一の側面Ｓ１に接触する。第二集電部１０４ｃは、端子接続部１０４ａの他端から延びており発電要素１０１の楕円形状断面の長軸方向に沿った第一の側面Ｓ１とは反対側の第二の側面Ｓ２に接触する。固定部１０５ａは、第一集電部１０４ｂの先端および第二集電部１０４ｃの先端を固定する。
【００３７】
集電体１０４は、図８に示すように、第一集電部１０４ｂと第二集電部１０４ｃとにより発電要素１０１を挟み込んだ状態で、固定部１０５ａにより固定する。固定部１０５ａは、第一集電部１０４ｂの先端と第二集電部１０４ｃの先端とに設けられる互いに嵌合することにより固定される形状となっており、嵌め合わせにより固定される構造である。具体的には、固定部１０５ａは、第一集電部１０４ｂの先端に設けられる第一凹部１０８ａと、前記第二集電部１０４ｃの先端に設けられ第一凹部１０８ａと嵌合する第一凸部１０８ｂと、第一集電部１０４ｂの先端に設けられる第二凸部１０８ｃと、前記第二集電部１０４ｃの先端に設けられ第二凸部１０８ｃと嵌合する第二凹部１０８ｄとを有する。
【００３８】
図８に示すように集電体１０４は、第一集電部１０４ｂと第二集電部１０４ｃとにより発電要素１０１の断面の短軸方向の幅Ｗ２が挟み込まれる前の当該幅Ｗ１（図４参照）よりも短くなるように発電要素を挟み込み、固定部１０５ａが第一集電部１０４ｂと第二集電部１０４ｃとを固定することにより発電要素１０１を挟み込んだ状態で維持する。なお、発電要素１０１の断面の短軸方向の幅Ｗ１および幅Ｗ２は、発電要素１０１の第一の側面Ｓ１から第二の側面Ｓ２までの距離である。集電体１０４と発電要素１０１とは、第一の側面Ｓ１および第二の側面Ｓ２の複数箇所毎に抵抗溶接、超音波溶接またはレーザー溶接により固定される。
【００３９】
このように集電体１０４は、発電要素１０１の楕円形状断面の短軸方向の両側から発電要素１０１を図８の矢印で表すように圧縮することができる。なお、集電体１０４の外側は、図９に示すようにさらに筐体１０２の内壁に絶縁フィルム１０６を介して接触している。
【００４０】
また、発電要素１０１の下部は、集電体１０４の内側部分に接触している。このため、発電要素１０１と集電体１０４との間の接触抵抗を減らすことができる。また、固定部１０５ａの嵌め合わせを外れにくくすることができる。
【００４１】
上記実施の形態では、固定部１０５ａは、図８に示すように第一凹部１０８ａと第一凸部１０８ｂと第二凸部１０８ｃと第二凹部１０８ｄとにより構成されるがこれに限るものではない。固定部は、第一集電部の先端と第二集電部の先端との少なくとも一方に設けられる凹部と、当該凹部と嵌合し、第一集電部の先端と第二集電部の先端と少なくとも他方に設けられる凸部とにより構成されるような形態であればよい。例えば、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、第一集電部が第二集電部の上部に配置されるような形状であっても構わない。この場合の集電部は、第一集電部に凸部を設けて第二集電部に当該凸部に対応して嵌合する凹部を設けることにより、固定部１０５ｂ、１０５ｃを形成している。
【００４２】
また、例えば図１０（ｃ）に示すように、固定部１０５ｄとして、第一集電部と第二集電部とが固定部材１０７により固定されるような構造としてもよい。なおこの場合の固定部材１０７は、例えば、ネジ（ボルトを含む）であってもよいしピンであってもよいしリベットであってもよい。これによれば、固定部１０５ｃが第一集電部と第二集電部とを別部材により固定する構造であるため、容易かつ確実に第一集電部と第二集電部とを固定することができる。
【００４３】
更に、例えば図１１に示すように、固定部２０５として、集電体２０４の端子接続部２０４ａの一端から延びる第一集電部２０４ｂの先端と、他端から延びる第二集電部２０４ｃの先端とが広がらないように固定するＵ字状の固定部材２０７を採用してもよい。なおこの場合に、第一集電部２０４ｂの先端および第二集電部２０４ｃの先端と固定部材２０７とは、各種溶接等によって固定されてもよい、ネジ、ピン、リベット等によって固定されてもよい。
【００４４】
上記実施の形態では、固定部１０５ａは、第一集電部１０４ｂと第二集電部１０４ｃとを先端部分において固定しており、固定部２０５も同様に第一集電部２０４ｂと第二集電部２０４ｃとを先端部分において固定しているが、固定する箇所は先端部分に限定されない。例えば図１２（ａ）に示すように、固定部３０５として、第一集電部３０４ｂと第二集電部３０４ｃとの上下方向中央部付近を固定するような固定部材３０７を採用してもよい。つまり、この形態の場合のように、発電要素１０１が拡がらないように第一集電部と第二集電部とを固定できるような形態であれば、どの部分を固定してもよい。また、第一集電部と第二集電部とを先端および中央付近においてそれぞれ固定してもよい。
【００４５】
固定部材３０７は、図１２（ｂ）に示すように、上面視においてＵ字状となっており、第一集電部３０４ｂおよび第二集電部３０４ｃを固定する。なお、この場合に、第一集電部３０４ｂの先端および第二集電部３０４ｃの先端と固定部材３０７とは、各種溶接等によって固定されてもよい、ネジ、ピン、リベット等によって固定されてもよい。
【００４６】
上記実施の形態では、２枚のセパレータを用意して正極シート１１１と負極シート１１２との間に介在させているがこれに限らずに、１枚のセパレータ１１３を２つ折りにすることにより正極シート１１１と負極シート１１２との間に介在させるようにしても良い。
【００４７】
上記実施の形態では、発電要素１０１の下部は、集電体１０４内側部分に接触しているが、特にこれに限定するわけではない。
【００４８】
上記実施の形態では、固定部１０５ａは、発電要素１０１の下方に設けられているが、これに限らない。例えば、第一集電部または第二集電部をＪ字状の形状にすることにより、発電要素の側方に固定部を設けるような形態としてもよいし、発電要素１０１の上方（つまり、端子接続部１０４ａ）に固定部を設けるような形態としてもよい。
【００４９】
上記実施の形態では、発電要素１０１の構造は断面が楕円形状であるが、これに限らずに、断面が円形状のものであってもよい。この場合に、集電体の第一集電部は発電要素の側面の一部である第一の側面に接触し、集電体の第二集電部は第一の側面とは反対側の発電要素の第二の側面に接触することになる。
【００５０】
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子によれば、正極集電体および負極集電体は、第一集電部と第二集電部とにより発電用その短軸方向の幅が挟み込まれる前の状態よりも短くなるように発電要素を挟み込んで、固定部により挟み込んだ状態を維持している。
【００５１】
このように、固定部により正極集電体および負極集電体の第一集電部と第二集電部とを固定しているため、正極集電体および負極集電体に挟み込まれる部分の発電要素の断面形状を、挟み込まれた直後の状態に維持することができる。このため、正極集電体および負極集電体に挟み込まれる部分の発電要素の断面形状の変形を防ぐことができ、発電要素の正極集電体および負極集電体との結合部分の剥がれを防ぐことができる。また、正極集電体および負極集電体は第一集電部と第二集電部とにより発電要素を挟み込んだ上で、固定部により第一集電部と第二集電部とを固定する構造である。このため、正極集電体および負極集電体を、発電要素との結合の剥がれが起きるのを防ぐ構造としつつ、かつ、発電要素との接続が容易な形状とすることができる。
【００５２】
また、固定部１０５ａは、第一集電部１０４ｂの先端と第二集電部１０４ｃの先端とを嵌め合わせにより固定する構造である。固定部１０５ａが嵌め合わせ構造であるため容易に第一集電部１０４ｂと第二集電部１０４ｃとを固定することができる。
【００５３】
また、正極集電体１４１および負極集電体１４２の外側は、筐体１０２の内壁に絶縁フィルム１０６を介して接触している。このように、正極集電体１４１および負極集電体１４２は、その外側が絶縁フィルム１０６を介して筐体１０２の内壁に接触しているため、発電要素１０１の広がりを正極集電体１４１および負極集電体１４２だけでなく筐体１０２によっても抑制することができる。
【００５４】
また、発電要素１０１の下部は、正極集電体１４１および負極集電体１４２の内側部分に接触している。このように発電要素１０１の下部が正極集電体１４１および負極集電体１４２の内側部分に接触しているため、正極集電体１４１および負極集電体１４２と発電要素１０１との接触面積を大きくすることができる。このため、正極集電体１４１および負極集電体１４２と発電要素１０１との接触抵抗を減らすことができ、電流集電効率を向上させることができる。また、固定部１０５ａの嵌め合わせを外れにくくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、正極集電体および負極集電体と発電要素との結合の剥がれが起きるのを防ぎ、かつ、正極集電体および負極集電体と発電要素との接続を容易にできる蓄電素子等として利用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１００ 蓄電素子
１０１ 発電要素
１０２ 筐体
１０３ 電極端子
１０４、２０４ 集電体
１０４ａ、２０４ａ 端子接続部
１０４ｂ、２０４ｂ 第一集電部
１０４ｃ、２０４ｃ 第二集電部
１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ、２０５ 固定部
１０６ 絶縁フィルム
１０７、２０７ 固定部材
１０８ａ 第一凹部
１０８ｂ 第一凸部
１０８ｃ 第二凸部
１０８ｄ 第二凹部
１１１ 正極シート
１１１ａ 正極接続部分
１１２ 負極シート
１１２ａ 負極接続部分
１１３ セパレータ
１３１ 正極端子
１３２ 負極端子
１４１ 正極集電体
１４２ 負極集電体
Ａ１ 領域
Ｓ１ 第一の側面
Ｓ２ 第二の側面
Ｗ１ 幅
Ｗ２ 幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極端子および負極端子と、
活物質が表面に塗布された正極シートおよび負極シートと、セパレータとを有し、前記セパレータを介して積層された前記正極シートおよび前記負極シートが巻回されて成る発電要素と、
前記正極端子または前記負極端子と接続される端子接続部と、前記端子接続部の一端から延びており前記発電要素の側面の一部である第一の側面に接触する第一集電部と、前記端子接続部の他端から延びており前記第一の側面とは反対側の前記発電要素の第二の側面に接触する第二集電部と、前記第一集電部および前記第二集電部を固定する固定部とを有し、前記正極端子と前記正極シートとを接続する、または、前記負極端子と前記負極シートとを接続する集電体と
を備える
蓄電素子。
【請求項２】
前記固定部は、前記第一集電部の先端部分と前記第二集電部の先端部分とを少なくとも固定する
請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記集電体は、前記発電要素を挟み込んでおり、前記発電要素の前記第一の側面から前記第二の側面までの距離が前記第一集電部と前記第二集電部とにより挟み込まれる前の当該距離よりも短くなるように前記発電要素を挟み込み、前記固定部が前記第一集電部と前記第二集電部とを固定することにより挟み込んだ状態を維持する
請求項１または２に記載の蓄電素子。
【請求項４】
前記固定部は、
前記第一集電部の先端と前記第二集電部の先端との少なくとも一方に設けられる凹部と、
前記凹部と嵌合し、前記第一集電部の先端と前記第二電部の先端と少なくとも他方に設けられる凸部と、
を有する
請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項５】
前記固定部は、前記第一集電部の先端と前記第二集電部の先端とを固定する前記第一集電部および前記第二集電部とは別の固定部材を有する
請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項６】
さらに、
絶縁フィルムと、
筐体と
を備え、
前記集電体は、前記第一集電部の前記第一の側面と接する面の反対側の面、および、前記第二集電部の前記第二の側面と接する面の反対側の面が、前記筐体の内壁に前記絶縁フィルムを介して接する
請求項１から５のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項７】
前記発電要素の下部は、前記集電体の内側部分に接触している
請求項１から６のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項８】
活物質が表面に塗布された正極シートおよび負極シートと、セパレータとを有し、前記セパレータを介して積層された前記正極シートおよび前記負極シートが巻回されて成る発電要素に接続され、正極端子と前記正極シートとを接続する、または、負極端子と前記負極シートとを接続する集電体であって、
前記正極端子または前記負極端子と接続される端子接続部と、
前記端子接続部の一端から延びており前記発電要素の側面の一部である第一の側面に接触する第一集電部と、
前記端子接続部の他端から延びており前記第一の側面とは反対側の前記発電要素の第二の側面に接触する第二集電部と、
前記第一集電部および前記第二集電部を固定する固定部と、
を備える
集電体。
【請求項１】
正極端子および負極端子と、
活物質が表面に塗布された正極シートおよび負極シートと、セパレータとを有し、前記セパレータを介して積層された前記正極シートおよび前記負極シートが巻回されて成る発電要素と、
前記正極端子または前記負極端子と接続される端子接続部と、前記端子接続部の一端から延びており前記発電要素の側面の一部である第一の側面に接触する第一集電部と、前記端子接続部の他端から延びており前記第一の側面とは反対側の前記発電要素の第二の側面に接触する第二集電部と、前記第一集電部および前記第二集電部を固定する固定部とを有し、前記正極端子と前記正極シートとを接続する、または、前記負極端子と前記負極シートとを接続する集電体と
を備える
蓄電素子。
【請求項２】
前記固定部は、前記第一集電部の先端部分と前記第二集電部の先端部分とを少なくとも固定する
請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記集電体は、前記発電要素を挟み込んでおり、前記発電要素の前記第一の側面から前記第二の側面までの距離が前記第一集電部と前記第二集電部とにより挟み込まれる前の当該距離よりも短くなるように前記発電要素を挟み込み、前記固定部が前記第一集電部と前記第二集電部とを固定することにより挟み込んだ状態を維持する
請求項１または２に記載の蓄電素子。
【請求項４】
前記固定部は、
前記第一集電部の先端と前記第二集電部の先端との少なくとも一方に設けられる凹部と、
前記凹部と嵌合し、前記第一集電部の先端と前記第二電部の先端と少なくとも他方に設けられる凸部と、
を有する
請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項５】
前記固定部は、前記第一集電部の先端と前記第二集電部の先端とを固定する前記第一集電部および前記第二集電部とは別の固定部材を有する
請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項６】
さらに、
絶縁フィルムと、
筐体と
を備え、
前記集電体は、前記第一集電部の前記第一の側面と接する面の反対側の面、および、前記第二集電部の前記第二の側面と接する面の反対側の面が、前記筐体の内壁に前記絶縁フィルムを介して接する
請求項１から５のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項７】
前記発電要素の下部は、前記集電体の内側部分に接触している
請求項１から６のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項８】
活物質が表面に塗布された正極シートおよび負極シートと、セパレータとを有し、前記セパレータを介して積層された前記正極シートおよび前記負極シートが巻回されて成る発電要素に接続され、正極端子と前記正極シートとを接続する、または、負極端子と前記負極シートとを接続する集電体であって、
前記正極端子または前記負極端子と接続される端子接続部と、
前記端子接続部の一端から延びており前記発電要素の側面の一部である第一の側面に接触する第一集電部と、
前記端子接続部の他端から延びており前記第一の側面とは反対側の前記発電要素の第二の側面に接触する第二集電部と、
前記第一集電部および前記第二集電部を固定する固定部と、
を備える
集電体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−４８０５８（Ｐ２０１３−４８０５８Ａ）
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８６２６０（Ｐ２０１１−１８６２６０）
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【出願人】（５０７１５１５２６）株式会社ＧＳユアサ (375)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【出願人】（５０７１５１５２６）株式会社ＧＳユアサ (375)
【Ｆターム（参考）】
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