JP7794348B2 - 蓄電デバイス及び蓄電デバイス用の保護部材 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電デバイス及び蓄電デバイス用の保護部材に関する。

特許文献１は、蓄電デバイスの一例としての全固体電池を開示している。この全固体電池は、全固体電池積層体と、電極端子と、全固体電池積層体を封止する外装体と、を備える。外装体は、開口部を有するように全固体電池積層体に巻き付けられるフィルム製帯状部材と、開口部に配置される蓋体と、を含む。電極端子は、全固体電池積層体に電気的に接続される。

特開２０１９－１５３５０４号公報

特許文献１のような蓄電デバイスでは、フィルム製帯状部材が、全固体電池積層体の稜線を含む側面に巻き回される。しかし、このようなフィルム製帯状部材は、全固体電池積層体の立体形状における角部や稜線部において破損し易く、蓄電デバイスの耐久性を低下させる。このことは、全固体電池積層体に限られず、角部及び稜線部を含む立体形状を有する電極体を外装フィルムで包む場合全般に当てはまる。特許文献１では、この点が考慮されていない。

本発明は、耐久性が向上した蓄電デバイスを提供することを目的とする。

本発明の第１観点に係る蓄電デバイスは、稜線部を含む立体形状を有する電極体と、前記稜線部の少なくとも一つを覆い、前記電極体を包む外装フィルムと、前記稜線部の少なくとも一つに沿って、前記電極体の外側に配置される保護部材とを備える。

本発明の第２観点に係る蓄電デバイスは、第１観点に係る蓄電デバイスであって、前記保護部材は、前記外装フィルムの外側に配置される。

本発明の第３観点に係る蓄電デバイスは、第１観点または第２観点に係る蓄電デバイスであって、前記保護部材は、前記外装フィルムの内側に配置される。

本発明の第４観点に係る蓄電デバイスは、第１観点～第３観点のいずれか１つに係る蓄電デバイスであって、前記外装フィルムは、開口部を有するように前記電極体を包み、前記蓄電デバイスは、前記開口部に配置される蓋体をさらに備える。

本発明の第６観点に係る保護部材は、蓄電デバイス用の保護部材であって、前記蓄電デバイスは、稜線部を含む立体形状を有する電極体と、前記稜線部の少なくとも一つを覆い、前記電極体を包む外装フィルムと、を備える。保護部材は、前記稜線部の少なくとも一つに沿って、前記電極体の外側に配置される。

本発明によれば、耐久性が向上した蓄電デバイスが提供される。

第１実施形態に係る蓄電デバイスの斜視図。 図１の電極体の斜視図。 図１の蓄電デバイスが備える外装フィルムの層構成を示す断面図。 蓋体の模式的な構成を示す斜視図。 保護部材の模式的な構成を示す斜視図。 第２実施形態に係る蓄電デバイスの斜視図。 第２実施形態に係る保護部材の部分的な構成を示す斜視図。 第３実施形態に係る蓄電デバイスの斜視図。 第３実施形態に係る保護部材および電極体の斜視図。 第４実施形態に係る保護部材および電極体の斜視図。 蓄電デバイスの使用状態の一例を示す図。

以下、図面を参照しつつ、本発明のいくつかの実施形態に係る蓄電デバイスについて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、図面は、必ずしも各部材の実際の寸法を反映したものではない。なお、本実施形態において、「～」で示される数値範囲は「以上」、「以下」を意味する。例えば、２～１５ｍｍとの表記は、２ｍｍ以上１５ｍｍ以下を意味する。本実施形態に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値または下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値または下限値に置き換えてもよい。また、別個に記載された、上限値と上限値、上限値と下限値、または、下限値と下限値を組み合わせて、それぞれ、数値範囲としてもよい。

［１．第１実施形態］
＜１－１．蓄電デバイスの構成＞
図１は、第１実施形態の蓄電デバイス１０を模式的に示す斜視図である。蓄電デバイス１０は、電極体２０と、一対の電極端子３０と、外装体４０と、保護部材９０，９１と、を備える。図１において、矢印ＵＤ方向は蓄電デバイス１０の厚み方向を示し、矢印ＬＲ方向は蓄電デバイス１０の幅方向を示し、矢印ＦＢ方向は、蓄電デバイス１０の奥行方向を示す。矢印ＵＤ、ＬＲ、ＦＢの各々が示す方向は、以後の各図においても共通である。

［電極体］
図２は、電極体２０の構成を模式的に示す側面図である。電極体２０は、例えば、リチウムイオン電池、キャパシタ、または、全固体電池、半固体電池、擬固体電池、ポリマー電池、全樹脂電池、鉛蓄電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・鉄蓄電池、ニッケル・亜鉛蓄電池、酸化銀・亜鉛蓄電池、金属空気電池、多価カチオン電池、または、コンデンサー等の蓄電部材を構成する電極（正極および負極）ならびに、セパレータ等を含む。本実施形態では、電極体２０は、略直方体の形状を有する。なお、「略直方体」とは、完全な直方体の他に、例えば、外面の一部の形状を修正することによって直方体とみなせるような立体を含む。しかし、電極体２０は、例えば、略多角柱等、複数の角部を含む立体形状を有してもよく、略円柱形状を有してもよい。

図２に示されるように、本実施形態では、電極体２０は、正面２１、背面２２、上面２３、下面２４、第１側面２５、および、第２側面２６を有する。上面２３及び下面２４は、それぞれ、電極体２０の積層構造における上面および下面と一致する。また、正面２１、背面２２、第１側面２５、および、第２側面２６は、上面２３および下面２４を基準とし、電極体２０を略直方体として捉えたときの仮想的な面である。正面２１は、一方の蓋体６０と対向する。背面２２は、他方の蓋体６０と対向する。上面２３は、本実施形態では、後述する外装体４０の第１面４１を構成する。下面２４は、本実施形態では、後述する外装体４０の第３面４３を構成する。第１側面２５は、本実施形態では、後述する外装体４０の第２面４２を構成する。第２側面２６は、後述する外装体４０の第４面４４を構成する。ただし、電極体２０の各面２３～２６の各々は、外装体４０の第１面４１～第４面４４のいずれを構成してもよい。電極体２０は、稜線部２０Ａ、稜線部２０Ｂ、稜線部２０Ｃ、および、稜線部２０Ｄを有する。稜線部２０Ａは、上面２３と第１側面２５との境界に形成される。稜線部２０Ｂは、上面２３と第２側面２６との境界に形成される。稜線部２０Ｃは、第１側面２５と下面２４との境界に形成される。稜線部２０Ｄは、第２側面２６と下面２４との境界に形成される。つまり、稜線部とは、互いに交差する２面の境界をいうものとする。各稜線部２０Ａ～２０Ｄの端部は、略直方体の頂点に対応する角部２３０となる。なお、電極体２０の最外層は、必ずしも電極である必要はなく、例えば、保護テープまたはセパレータであってもよい。

［外装体］
外装体４０は、電極体２０を封止する。外装体４０は、外装フィルム５０、および、一対の蓋体６０を備える。外装フィルム５０は、一対の開口部４０Ａが形成されるように電極体２０を包む。本実施形態では、外装フィルム５０は、一対の開口部４０Ａが形成されるように電極体２０に巻き付けられる。しかし、外装フィルム５０で電極体２０を包むことは、外装フィルム５０を巻き付けることに限られず、予め筒状に形成された外装フィルム５０の内部に、電極体２０を配置してもよい。これにより、外装フィルム５０は、電極体２０の正面２１、背面２２、上面２３、下面２４、第１側面２５、および、第２側面２６、稜線部２０Ａ～２０Ｄおよび角部２３０を覆い、外装体４０において、後述する第１面４１～第４面４４が形成される。外装フィルム５０は、電極体２０を包んだ状態で電極体２０を包んでいる部分よりも外方に張り出す張出部５０Ｘを有する。一対の蓋体６０は、一対の開口部４０Ａを閉じるように電極体２０の側方にそれぞれ配置される。

例えば、冷間成形を通じて外装フィルム５０に電極体２０を収容する収容部（窪み）を形成する方法がある。しかし、このような方法によって深い収容部を形成することは必ずしも容易ではない。冷間成形によって収納部（窪み）を深く（例えば成形深さ１５ｍｍ）形成しようとすると外装フィルム５０にピンホールまたはクラックが発生し、電池性能の低下を招く可能性が高くなる。一方、本実施形態では、外装体４０は、外装フィルム５０を電極体２０に巻き付けることによって電極体２０を封止しているため、電極体２０の厚みに拘わらず容易に電極体２０を封止することができる。なお、蓄電デバイス１０の体積エネルギー密度を向上させるべく電極体２０と外装フィルム５０との間のデッドスペースを削減するため、および、冷却効率を向上するためには、外装フィルム５０が電極体２０の外表面に接するように巻き付けられた状態が好ましい。また、全固体電池においては、電池性能を発揮させるために高い圧力を電池外面から均一に掛けることが必要とされている観点からも電極体２０と外装フィルム５０との間の空間を無くすことが必要とされるため、外装フィルム５０が電極体２０の外表面に接するように巻き付けられた状態が好ましい。

［外装フィルム］
図３は、外装フィルム５０の層構成を示す断面図である。図３に示されるように、外装フィルム５０は、例えば、基材層５１、バリア層５２、および、熱融着性樹脂層５３をこの順に有する積層体（ラミネートフィルム）である。なお、外装フィルム５０には、これらの層がすべて含まれている必要はなく、例えば、バリア層５２が含まれていなくてもよい。すなわち、外装フィルム５０は、フレキシブル性を有し曲げやすい材料で構成されていればよく、例えば、樹脂フィルムで構成されていてもよい。なお、外装フィルム５０は、ヒートシール可能であることが好ましい。

外装フィルム５０に含まれる基材層５１は、耐熱性を外装フィルム５０に付与し、加工または流通の際に起こり得るピンホールの発生を抑制するための層である。基材層５１は、例えば、延伸ポリエステル樹脂層および延伸ポリアミド樹脂層の少なくとも一層を含んで構成される。例えば、基材層５１が延伸ポリエステル樹脂層および延伸ポリアミド樹脂層の少なくとも一層を含むことにより、外装フィルム５０の加工時にバリア層５２を保護し、外装フィルム５０の破断を抑制することができる。また、外装フィルム５０の引張伸びを大きくする観点から、延伸ポリエステル樹脂層は二軸延伸ポリエステル樹脂層であることが好ましく、延伸ポリアミド樹脂層は二軸延伸ポリアミド樹脂層であることが好ましい。さらに、突刺強度または衝撃強度に優れる点から、延伸ポリエステル樹脂層は二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムであることがより好ましく、延伸ポリアミド樹脂層は二軸延伸ナイロン（ＯＮｙ）フィルムであることがより好ましい。なお、基材層５１は、延伸ポリエステル樹脂層および延伸ポリアミド樹脂層の両層を含んで構成されていてもよい。基材層５１の厚さは、フィルム強度の点から、例えば５～３００μｍであることが好ましく、２０～１５０μｍであることがより好ましい。

バリア層５２は、少なくとも水分の浸入を抑止する層である。バリア層５２は、例えば、接着層５４を介して基材層５１と接合される。バリア層５２としては、例えば、バリア性を有する金属箔、蒸着膜、樹脂層などが挙げられる。蒸着膜としては金属蒸着膜、無機酸化物蒸着膜、炭素含有無機酸化物蒸着膜などが挙げられ、樹脂層としてはポリ塩化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）を主成分としたポリマー類やテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）を主成分としたポリマー類やフルオロアルキル基を有するポリマー、およびフルオロアルキル単位を主成分としたポリマー類などのフッ素含有樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体などが挙げられる。また、バリア層５２としては、これらの蒸着膜及び樹脂層の少なくとも１層を設けた樹脂フィルムなども挙げられる。バリア層５２は、複数層設けてもよい。バリア層５２は、金属材料により構成された層を含むことが好ましい。バリア層５２を構成する金属材料としては、具体的には、アルミニウム合金、ステンレス鋼、チタン鋼、鋼板などが挙げられ、金属箔として用いる場合は、アルミニウム合金箔、及びステンレス鋼箔の少なくとも一方を含むことが好ましい。

バリア層５２において、前述した金属材料により構成された層は、金属材料のリサイクル材を含んでいてもよい。金属材料のリサイクル材としては、例えば、アルミニウム合金、ステンレス鋼、チタン鋼、又は鋼板のリサイクル材が挙げられる。これらのリサイクル材は、それぞれ、公知の方法で入手できる。アルミニウム合金のリサイクル材は、例えば、国際公開第２０２２/０９２２３１号に記載の製造方法によって入手できる。バリア層５２は、リサイクル材のみによって構成されてもよいし、リサイクル材とバージン材との混合材料によって構成されもよい。なお、金属材料のリサイクル材とは、いわゆる市中で使用された各種製品や、製造工程から出る廃棄物などを回収・単離・精製などを行って再利用可能な状態にした金属材料をいう。また、金属材料のバージン材とは、金属の天然資源（原材料）から精錬された新品の金属材料であって、リサイクル材でないものをいう。

アルミニウム合金箔は、外装フィルム５０の成形性または追従性を向上させる観点から、例えば、焼きなまし処理済みのアルミニウム合金などにより構成された軟質アルミニウム合金箔であることがより好ましく、より成形性または追従性を向上させる観点から、鉄を含むアルミニウム合金箔であることが好ましい。鉄を含むアルミニウム合金箔（１００質量％）において、鉄の含有量は、０．１～９．０質量％であることが好ましく、０．５～２．０質量％であることがより好ましい。鉄の含有量が０．１質量％以上であることにより、より優れた成形性を有する外装フィルム５０を得ることができる。鉄の含有量が９．０質量％以下であることにより、より柔軟性に優れた外装フィルム５０を得ることができる。軟質アルミニウム合金箔としては、例えば、ＪＩＳ Ｈ４１６０：１９９４ Ａ８０２１Ｈ－Ｏ、ＪＩＳ Ｈ４１６０：１９９４ Ａ８０７９Ｈ－Ｏ、ＪＩＳ Ｈ４０００：２０１４ Ａ８０２１Ｐ－Ｏ、又はＪＩＳ Ｈ４０００：２０１４ Ａ８０７９Ｐ－Ｏで規定される組成を備えるアルミニウム合金箔が挙げられる。また必要に応じて、ケイ素、マグネシウム、銅、マンガンなどが添加されていてもよい。また軟質化は焼鈍処理などで行うことができる。外装フィルム５０の機械強度を向上させる観点からは、アルミニウム合金箔は、例えば加工硬化済みのアルミニウム合金などにより構成された硬質アルミニウム合金箔であることがより好ましい。硬質アルミニウム合金箔としては、例えば、ＪＩＳ Ｈ４１６０：１９９４ Ａ８０２１Ｈ－Ｈ１８、ＪＩＳ Ｈ４１６０：１９９４ Ａ８０７９Ｈ－Ｈ１８、ＪＩＳ Ｈ４０００：２０１４ Ａ８０２１Ｐ－Ｈ１４、又はＪＩＳ Ｈ４０００：２０１４ Ａ８０７９Ｐ－Ｈ１４で規定される組成を備えるアルミニウム合金箔が挙げられる。

また、ステンレス鋼箔としては、オーステナイト系、フェライト系、オーステナイト・フェライト系、マルテンサイト系、析出硬化系のステンレス鋼箔などが挙げられる。さらに成形性に優れた外装フィルム５０を提供する観点から、ステンレス鋼箔は、オーステナイト系のステンレス鋼により構成されていることが好ましい。

ステンレス鋼箔を構成するオーステナイト系のステンレス鋼の具体例としては、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３１６Ｌなどが挙げられ、これらの中でも、ＳＵＳ３０４が特に好ましい。

バリア層５２の厚みは、金属箔の場合、少なくとも水分の浸入を抑止するバリア層としての機能を発揮すればよく、例えば５～２００μｍ程度が挙げられる。バリア層５２の厚みは、好ましくは約８５μｍ以下、より好ましくは約５０μｍ以下、さらに好ましくは約４０μｍ以下、特に好ましくは約３５μｍ以下である。また、バリア層５２の厚みは、好ましくは約９．０μｍ以上、さらに好ましくは約２０μｍ以上、より好ましくは約２５μｍ以上である。また、バリア層５２の厚みの好ましい範囲としては、９．０～８５μｍ程度、９．０～５０μｍ程度、９．０～４０μｍ程度、９．０～３５μｍ程度、２０～８５μｍ程度、２０～５０μｍ程度、２０～４０μｍ程度、２０～３５μｍ程度、２５～８５μｍ程度、２５～５０μｍ程度、２５～４０μｍ程度、２５～３５μｍ程度が挙げられる。バリア層５２がアルミニウム合金箔により構成されている場合、上述した範囲が特に好ましい。また、外装フィルム５０に高成形性及び高剛性を付与する観点からは、バリア層５２の厚みは、好ましくは約３５μｍ以上、より好ましくは約４５μｍ以上、さらに好ましくは約５０μｍ以上、さらに好ましくは約５５μｍ以上であり、また、好ましくは約２００μｍ以下、より好ましくは約８５μｍ以下、さらに好ましくは約７５μｍ以下、さらに好ましくは約７０μｍ以下であり、好ましい範囲としては、３５～２００μｍ程度、３５～８５μｍ程度、３５～７５μｍ程度、３５～７０μｍ程度、４５～２００μｍ程度、４５～８５μｍ程度、４５～７５μｍ程度、４５～７０μｍ程度、５０～２００μｍ程度、５０～８５μｍ程度、５０～７５μｍ程度、５０～７０μｍ程度、５５～２００μｍ程度、５５～８５μｍ程度、５５～７５μｍ程度、５５～７０μｍ程度である。外装フィルム５０が高成形性を備えることにより、深絞り成形が容易となり、蓄電デバイスの高容量化に寄与し得る。また、蓄電デバイスが高容量化されると、蓄電デバイスの重量が増加するが、外装フィルム５０の剛性が高められることにより、蓄電デバイスの高い密封性に寄与できる。また、特に、バリア層５２がステンレス鋼箔により構成されている場合、ステンレス鋼箔の厚みは、好ましくは約６０μｍ以下、より好ましくは約５０μｍ以下、さらに好ましくは約４０μｍ以下、さらに好ましくは約３０μｍ以下、特に好ましくは約２５μｍ以下である。また、ステンレス鋼箔の厚みは、好ましくは約１０μｍ以上、より好ましくは約１５μｍ以上である。また、ステンレス鋼箔の厚みの好ましい範囲としては、１０～６０μｍ程度、１０～５０μｍ程度、１０～４０μｍ程度、１０～３０μｍ程度、１０～２５μｍ程度、１５～６０μｍ程度、１５～５０μｍ程度、１５～４０μｍ程度、１５～３０μｍ程度、１５～２５μｍ程度が挙げられる。

また、バリア層５２が金属箔の場合は、溶解や腐食の防止などのために、少なくとも基材層５１と反対側の面に耐腐食性皮膜を備えていることが好ましい。バリア層５２は、耐腐食性皮膜を両面に備えていてもよい。ここで、耐腐食性皮膜とは、例えば、ベーマイト処理などの熱水変成処理、化成処理、陽極酸化処理、ニッケルやクロムなどのメッキ処理、コーティング剤を塗工する腐食防止処理をバリア層５２の表面に行ない、バリア層５２に耐腐食性（例えば耐酸性、耐アルカリ性など）を備えさせる薄膜をいう。耐腐食性皮膜は、具体的には、バリア層５２の耐酸性を向上させる皮膜（耐酸性皮膜）、バリア層５２の耐アルカリ性を向上させる皮膜（耐アルカリ性皮膜）などを意味している。耐腐食性皮膜を形成する処理としては、１種類を行なってもよいし、２種類以上を組み合わせて行なってもよい。また、１層だけではなく多層化することもできる。さらに、これらの処理のうち、熱水変成処理および陽極酸化処理は、処理剤によって金属箔表面を溶解させ、耐腐食性に優れる金属化合物を形成させる処理である。なお、これらの処理は、化成処理の定義に包含される場合もある。また、バリア層５２が耐腐食性皮膜を備えている場合、耐腐食性皮膜を含めてバリア層５２とする。

耐腐食性皮膜は、外装フィルム５０の成形時において、バリア層５２（例えば、アルミニウム合金箔）と基材層５１との間のデラミネーション防止、電解質と水分とによる反応で生成するフッ化水素により、バリア層５２表面の溶解、腐食、特にバリア層５２がアルミニウム合金箔である場合にバリア層５２表面に存在する酸化アルミニウムが溶解、腐食することを防止し、かつ、バリア層５２表面の接着性（濡れ性）を向上させ、ヒートシール時の基材層５１とバリア層５２とのデラミネーション防止、成形時の基材層５１とバリア層５２とのデラミネーション防止の効果を示す。

熱融着性樹脂層５３は、例えば、接着層５５を介してバリア層５２と接合される。外装フィルム５０に含まれる熱融着性樹脂層５３は、外装フィルム５０にヒートシールによる封止性を付与する層である。熱融着性樹脂層５３としては、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂などのポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、または、これらのポリオレフィン系樹脂を無水マレイン酸等の酸でグラフト変性させた酸変性ポリオレフィン系樹脂からなる樹脂フィルムが挙げられる。熱融着性樹脂層５３の厚さは、シール性および強度の点から、例えば２０～３００μｍであることが好ましく、４０～１５０μｍであることがより好ましい。

外装フィルム５０は、熱融着性樹脂層５３よりも外側に、より好ましくは、バリア層５２よりも外側に１または複数の緩衝機能を有する層（以下では、「緩衝層」という）を有していることが好ましい。緩衝層は、基材層５１の外側に積層されてもよく、基材層５１が緩衝層の機能を兼ね備えてもよい。外装フィルム５０が複数の緩衝層を有する場合、複数の緩衝層は、隣接していてもよく、基材層５１またはバリア層５２等を介して積層されてもよい。

緩衝層を構成する材料は、クッション性を有する材料から任意に選択可能である。クッション性を有する材料は、例えば、ゴム、不織布、または、発泡シートである。ゴムは、例えば、天然ゴム、フッ素ゴム、または、シリコンゴムである。ゴム硬度は、２０～９０程度であることが好ましい。不織布を構成する材料は、耐熱性に優れる材料であることが好ましい。緩衝層が不織布によって構成される場合、緩衝層の厚さの下限値は、好ましくは、１００μｍ、さらに好ましくは、２００μｍ、さらに好ましくは、１０００μｍである。緩衝層が不織布によって構成される場合、緩衝層の厚さの上限値は、好ましくは、５０００μｍ、さらに好ましくは、３０００μｍである。緩衝層の厚さの好ましい範囲は、１００μｍ～５０００μｍ、１００μｍ～３０００μｍ、２００μｍ～５０００μｍ、２００μｍ～３０００μｍ、１０００μｍ～５０００μｍ、または、１０００μｍ～３０００μｍである。この中でも、緩衝層の厚さの範囲は、１０００μｍ～３０００μｍが最も好ましい。

緩衝層がゴムによって構成される場合、緩衝層の厚さの下限値は、好ましくは、０．５ｍｍである。緩衝層がゴムによって構成される場合、緩衝層の厚さの上限値は、好ましくは、１０ｍｍ、さらに好ましくは、５ｍｍ、さらに好ましくは、２ｍｍである。緩衝層がゴムによって構成される場合、緩衝層の厚さの好ましい範囲は、０．５ｍｍ～１０ｍｍ、０．５ｍｍ～５ｍｍ、または、０．５ｍｍ～２ｍｍである。

外装フィルム５０が緩衝層を有する場合、緩衝層がクッションとして機能するため、蓄電デバイス１０が落下したときの衝撃、または、蓄電デバイス１０の製造時のハンドリングによって、外装フィルム５０が破損することが抑制される。

本実施形態では、電極体２０および蓋体６０の周囲に外装フィルム５０が巻き付けられた状態で、外装フィルム５０の互いに向き合う面（熱融着性樹脂層５３）同士がヒートシールされることによって、第１封止部７０が形成される（図１参照）。本実施形態において、第１封止部７０は、外装体４０の長手方向（ＦＢ方向）に延びる。外装体４０において、第１封止部７０が形成される位置は、任意に選択可能である。本実施形態では、第１封止部７０の根本７０Ｘは、外装体４０の第１面４１と第２面４２との境界の辺４５上に位置する。第１面４１は、第２面４２よりも面積が大きい。第１封止部７０の根本７０Ｘは、外装体４０の任意の面上に位置していてもよい。本実施形態では、第１封止部７０は、例えば、外装体４０の第２面４２に向けて折り畳まれている。第１封止部７０は、平面視において、電極体２０よりも外側に張り出していてもよく、第１面４１に向けて折り畳まれていてもよい。外装体４０において、第１面４１に対向する面を第３面４３、第２面に対向する面を第４面４４とする。第１面４１～第４面４４は、上述したように、それぞれ、電極体の上面２３、第１側面２５、下面２４、第２側面２６に対応する面である。

［蓋体］
図４は、蓋体６０の模式的な構成を示す斜視図である。蓋体６０は、開口部４０Ａを閉塞するように配置される部材であって、例えば、蓄電デバイス１０のＦＢ方向から視て多角形状を有する板状である。蓋体６０は、例えば、樹脂によって構成される。蓋体６０は、外装フィルム５０を例えば冷間成形することによって形成されてもよい。あるいは、蓋体６０は、金属成形品であってもよい。さらに、蓋体６０を構成する材料は、金属、金属酸化物、炭素繊維強化プラスチック、および、ゴムのうちの少なくとも１種類以上の材料を含んでいてもよい。

蓋体６０は、第１面６１、第２面６２、および、蓋シール部６３を有する。第１面６１は、電極体２０と面する。第２面６２は、第１面６１と反対側の面である。蓋シール部６３は、第１面６１および第２面６２と繋がり、外装フィルム５０の熱融着性樹脂層５３とヒートシールされることで、第２封止部８０を形成する。

蓋シール部６３は、第１シール面６３Ａ、第２シール面６３Ｂ、第３シール面６３Ｃ、および、第４シール面６３Ｄを含む。第１シール面６３Ａは、蓋体６０の上面を構成する。第１シール面６３Ａは、蓋体６０の正面視において、第１方向（本実施形態では、ＬＲ方向）に延びる。なお、本実施形態では、蓄電デバイス１０において外に向く面である第２面６２を蓋体６０の正面とする。第２シール面６３Ｂおよび第３シール面６３Ｃは、第１シール面６３Ａと繋がり、蓋体６０の側面を構成する。第２シール面６３Ｂおよび第３シール面６３Ｃは、蓋体６０の正面視において、第１方向と交差する第２方向（本実施形態では、ＵＤ方向）に延びる。本実施形態では、蓋体６０の正面視において、第１方向と第２方向とは、直交する。第１方向と第２方向とは、蓋体６０の正面視において、直交していなくてもよい。第４シール面６３Ｄは、蓋体６０の下面を構成する。第４シール面６３Ｄは、蓋体６０の正面視において、第１方向（本実施形態では、ＬＲ方向）に延びる。

蓋体６０が板状である場合、蓄電デバイス１０が重ねて配置された場合であっても、外装体４０が変形することが抑制されるように、蓋体６０は、ある程度の厚さを有していることが好ましい。別の観点では、蓋体６０が板状である場合、第２封止部８０を形成する際に、蓋体６０の蓋シール部６３と外装フィルム５０とを好適にヒートシールできるように、蓋体６０の蓋シール部６３は、ある程度の厚さを有していることが好ましい。蓋体６０の厚さの最小値は、例えば、１．０ｍｍであり、３．０ｍｍがより好ましく、４．０ｍｍがさらに好ましい。蓋体６０の厚さの最大値は、例えば、２０ｍｍであり、１５ｍｍがより好ましく、１２ｍｍがさらに好ましい。蓋体６０を構成する材料の厚さの好ましい範囲は、１．０ｍｍ～２０ｍｍ、１．０ｍｍ～１５ｍｍ、１．０ｍｍ～１２ｍｍ、３．０ｍｍ～２０ｍｍ、３．０ｍｍ～１５ｍｍ、３．０ｍｍ～１２ｍｍ、４．０ｍｍ～２０ｍｍ、４．０ｍｍ～１５ｍｍ、４．０ｍｍ～１２ｍｍである。本実施形態において、蓋体６０が板状と表現される場合、蓋体６０がＪＩＳ（日本工業規格）の［包装用語］規格によって規定されるフィルムのみによって構成される態様は含まれない。なお、蓋体６０の厚さは、蓋体６０の部位によって異なっていてもよい。蓋体６０の厚さが部位によって異なる場合、蓋体６０の厚さは、最も厚い部分の厚さである。

蓋シール部６３は、境界６４、６５、６６、６７をさらに含む。境界６４は、第１シール面６３Ａと第２シール面６３Ｂとの境界である。境界６５は、第１シール面６３Ａと第３シール面６３Ｃとの境界である。境界６６は、第４シール面６３Ｄと第２シール面６３Ｂとの境界である。境界６７は、第４シール面６３Ｄと第３シール面６３Ｃとの境界である。境界６４～６７の形状は、角であってもよく、Ｒ加工が施されることによって丸みを帯びていてもよい。本実施形態では、境界６４～６７は、角である。

蓋体６０と外装フィルム５０とを好適にヒートシールする観点から、蓋体６０を構成する材料と、外装フィルム５０の熱融着性樹脂層５３を構成する材料とは、主材料が同じであることが好ましい。本実施形態では、蓋体６０を構成する材料、および、熱融着性樹脂層５３を構成する材料は、ポリプロピレンが主材料である。なお、主材料とは、例えば、構成要素に含まれる材料の全体を１００質量％としたときに、５０質量％以上、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、さらに好ましくは９５質量％以上を占める材料をいう。

本実施形態では、蓋体６０には、後述する電極端子３０が挿入される貫通孔６０Ｘが形成される。貫通孔６０Ｘは、第１面６１および第２面６２を貫通する。電極体２０が収納された状態で電極端子３０は、蓋体６０に形成される貫通孔６０Ｘを通って外装体４０の外部に突出する。蓋体６０の貫通孔６０Ｘと電極端子３０との僅かな隙間は、例えば、樹脂によって埋められる。なお、蓄電デバイス１０において、電極端子３０が外部に突出する位置は、任意に選択可能である。例えば、電極端子３０は、外装体４０が有する６面のうちいずれかの面に形成された孔から外部に突出していてもよい。この場合には、外装体４０と電極端子３０との間の僅かな隙間が、例えば、樹脂によって埋められる。蓄電デバイス１０においては、蓋体６０と電極端子３０とが別体として設けられているが、蓋体６０と電極端子３０とは一体的に形成されていてもよい。なお、電極端子３０が外装体４０の端縁から突出しない場合、蓋体６０には、貫通孔６０Ｘが形成されていなくてもよい。

［電極端子］
再び図１を参照して、本実施形態に係る蓄電デバイス１０は、一対の電極端子３０を備える。電極端子３０は、電極体２０における電力の入出力に用いられる金属端子である。電極端子３０の一方の端部は、電極体２０（正極または負極）と電気的に接続される。電極端子３０の他方の端部は、例えば、外装体４０の端縁から外側に突出する。なお、電極端子３０は、電極体２０の電力の入出力が可能であればよく、例えば、外装体４０から突出していなくてもよい。後述する蓋体６０が例えば、金属によって構成される場合、蓋体６０が電極端子３０の機能を兼ねる場合があり、この場合、電極端子としての機能を有する蓋体６０は、外装体４０から突出してもよく、突出していなくてもよい。

電極端子３０を構成する金属材料は、例えば、アルミニウム、ニッケル、または、銅等である。例えば、電極体２０がリチウムイオン電池である場合、正極である集電タブに接続される電極端子３０は、通常、アルミニウム等によって構成され、負極である集電タブ２１０に接続される電極端子３０は、通常、銅、ニッケル等によって構成される。

［保護部材］
再び図１を参照して、蓄電デバイス１０は、保護部材９０及び保護部材９１をさらに備える。保護部材９０及び保護部材９１は、それぞれ、角部２３０及び稜線部２０Ａ～２０Ｄを覆うように、電極体２０の角部２３０及び稜線部２０Ａ～２０Ｄの外側に配置される。第１実施形態では、保護部材９０及び保護部材９１は、それぞれ、外装体４０の外側に配置され、外装フィルム５０の最外層または蓋体６０に接合されている。

図５は、保護部材９０の構成を示す斜視図である。保護部材９０は、電極体２０の角部２３０を含む稜線部２０Ｂ～２０Ｄの外側に配置される部材である。保護部材９０は、ＦＢ方向に延びるとともに、ＦＢ方向から視てＬ字形を有する。保護部材９０は、第１面部９００と、第１面部９００と交差する第２面部９０１とを有する。これにより、本実施形態では、３つの保護部材９０のうち１つが外装体４０の第２面４２及び第３面４３にまたがるように配置され、別の保護部材９０が第３面４３及び第４面４４にまたがるように配置され、さらに別の保護部材９０が第１面４１及び第４面４４にまたがるように配置される。これにより、保護部材９０は、外装体４０において、電極体２０の稜線部２０Ｂ～２０Ｃに対応する部位を強化する。なお、保護部材９０は、外装体４０上に配置される前には、Ｌ字状を有さない単なる板状の部材であってもよく、外装体４０に対して接合された後に図５のような形状となってもよい。

保護部材９１は、本実施形態では、電極体２０の稜線部２０Ａの外側に配置される部材である。保護部材９１は、ＦＢ方向に延びるとともに、ＵＤ方向から視て平板状を有する。保護部材９１も、保護部材９０と同様に、外装フィルム５０の最外層に接合される。保護部材９１は、稜線部２０Ａの外側であって、第１封止部７０の根本７０Ｘ上に配置されることが好ましい。張出部５０Ｘは、外装体４０の他の部分に対して可動であるため、張出部５０Ｘのうちの特に第１封止部７０の根本７０Ｘを含む部分は、材料疲労が生じやすい。外装フィルム５０のうちの材料疲労が生じた部分においては、バリア層５２と、基材層５１および熱融着性樹脂層５３とが剥離し、亀裂が生じ、外装フィルム５０が破損することがある。典型的な例では、蓄電デバイス１０は、張出部５０Ｘ（第１封止部７０）が把持された状態で任意の場所に移動されることがある。このような場合、張出部５０Ｘが外装体４０の他の部分に対して可動するため、外装フィルム５０のうちの張出部５０Ｘの根本を含む部分、換言すれば、第１封止部７０の根本７０Ｘを含む部分が破損し、蓄電デバイス１０の密封性が低下するおそれがある。保護部材９１が第１封止部７０の根本７０Ｘ上に配置されることにより、張出部５０Ｘの可動が抑えられ、根本７０Ｘ周辺を補強することができる。なお、図１の例では、保護部材９１は、外装体４０の第４１面上に配置されているが、これに加えてまたは代えて、保護部材９１が外装体４０の第２面４２面上に配置されてもよい。あるいは、保護部材９０の第１面部９００及び第２面部９０１が、それぞれ外装体４０の第２面４２面上と張出部５０Ｘの下面とに沿うようにして、稜線部２０Ａの外側に配置されてもよい。また、張出部５０Ｘを第１面４１に向けて折り畳んだ状態で、保護部材９０を、第２面４２から折り畳まれた張出部５０Ｘ（第１封止部７０）の根本７０Ｘにまたがるように、稜線部２０Ａの外側に配置してもよい。さらに、張出部５０Ｘを第２面４２に向けて折り畳んだ状態で、保護部材９０を、第１面４１から折り畳まれた張出部５０Ｘ（第１封止部７０）の根本７０Ｘにまたがるように、稜線部２０Ａの外側に配置してもよい。

保護部材９０及び保護部材９１を形成する材料は、樹脂、金属、金属酸化物、カーボン材料（炭素繊維強化プラスチック等）、及び、ゴム材料のうちの少なくとも１種類以上の材料を含んでいてもよい。中でもクッション性を有する材料が好ましく、このような材料としては、外装フィルム５０の緩衝層を構成する材料と同様のものが挙げられる。また、保護部材９０及び保護部材９１を形成する材料は、弾性変形可能な材料であることが好ましい。蓄電デバイス１０では、充放電に伴う電極体２０の正極活物質及び負極活物質の体積変化、ならびに、ガスが発生すること等によって、蓄電デバイス１０の内圧が上昇することがある。蓄電デバイス１０の内圧が上昇すると、外装体４０が膨張し、外装フィルム５０が伸びることがある。また、蓄電デバイス１０の製造工程において、真空引きを実施する場合、外装体４０が収縮することがある。保護部材９０及び保護部材９１が弾性変形可能な材料から形成される場合、保護部材９０及び保護部材９１は、このような外装体４０の膨張収縮に対応して変形することができ、外装フィルム５０から分離しにくくなるので、後述する効果をさらに高めることができる。さらに、電極体２０が電解液を有する場合は、保護部材９０及び保護部材９１の表面は、電解液に耐性を有する材料で構成されることが好ましい。

一方、保護部材９０及び保護部材９１が伸縮変形性の比較的低い材料で形成される場合は、保護部材９０及び保護部材９１は、上述した外装体４０の膨張収縮変形を抑制する付随的な効果を有する。具体的には、伸縮変形性の比較的低い保護部材９０及び保護部材９１が外装フィルム５０の外側に存在することにより、外装体４０の上記膨張を限定的なものとすることができる。また、保護部材９０及び保護部材９１は、外装フィルム５０と少なくとも部分的に接合されると、その部分における外装フィルム５０の伸縮性を低下させるため、外装体４０の上記収縮を限定的なものとすることができる。

保護部材９０及び保護部材９１の外装フィルム５０への接合方法は、特に限定されない。例えば、保護部材９０及び保護部材９１と外装体４０との間に接着剤を介在させる方法、保護部材９０及び保護部材９１と外装体４０との間を熱融着性樹脂で融着する方法、保護部材９０及び保護部材９１と外装体４０との間に両面に粘着層を備えたテープを介在させる方法、保護部材９０及び保護部材９１のうち少なくとも一方を、片面に粘着層を備えたテープ状に構成し、これを蓄電デバイスの稜線に沿って貼り付ける方法等が挙げられる。

＜１－２．蓄電デバイスの作用および効果＞
電極体２０の稜線部２０Ａ～２０Ｄ及び角部２３０は、電極体２０の他の部位よりも鋭利な形状を有し、蓄電デバイス１０に衝撃が加わった際、外装フィルム５０と接触することにより、外装フィルム５０を破損させ易い。蓄電デバイス１０によれば、保護部材９０及び９１により、外装体４０において、電極体２０の稜線部２０Ａ～２０Ｄ及び角部２３０に対応する部分が覆われる。これにより、蓄電デバイス１０に衝撃が加わったとしても、電極体２０の稜線部２０Ａ～２０Ｄ及び角部２３０に対応する部分において外装フィルム５０が補強され、外装フィルム５０が電極体２０の稜線部２０Ａ～２０Ｄ及び角部２３０により破損することを抑制できる。ひいては、蓄電デバイス１０の耐久性が向上する。

[２．第２実施形態]
第２実施形態の蓄電デバイス１０Ａは、保護部材９０及び保護部材９１に代えて、保護部材９２を備える点で第１実施形態と異なり、その他の構成は、第１実施形態と同様である。以下では、第２実施形態の蓄電デバイス１０Ａについて、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

＜２－１．蓄電デバイスの構成＞
図６は、第２実施形態の蓄電デバイス１０Ａの構成を示す斜視図である。図６に示すように、蓄電デバイス１０Ａは、保護部材９２を備える。保護部材９２は、３つの第１パーツ９２０と、第２パーツ９２１と、２つの第３パーツ９２２とを有する。第１パーツ９２０は、それぞれ、保護部材９０と同様に稜線部２０Ｂ～Ｄの外側に配置される。第２パーツ９２１は、保護部材９１と同様に稜線部２０Ａの外側に配置される。第３パーツ９２２は、それぞれ、一対の蓋体６０の外側に配置される。第１パーツ９２０と、第２パーツ９２１と、第３パーツ９２２とは、互いに連結される。なお、第３パーツ９２２には、電極端子３０の先端を露出させるための貫通孔９２Ｘが形成されてもよい。また、第３パーツ９２２は、蓋体６０の周縁部のみを覆うように構成されてもよい。

第１パーツ９２０は、それぞれ、ＦＢ方向に延びるとともに、ＦＢ方向から視てＬ字状を有する。第１パーツの９２０のＦＢ方向の両端部は、第３パーツ９２２と連結される。

第２パーツ９２１は、ＦＢ方向に延びるとともに、ＵＤ方向から視て平板状を有する。第２パーツ９２１のＦＢ方向の両端部は、第３パーツ９２２と連結される。第２パーツ９２１は、稜線部２０Ａの外側であって、第１封止部７０の根本７０Ｘ上に配置されることが好ましい。この理由は、第１実施形態で既に述べた通りである。

図７は、第３パーツ９２２の構成を示す斜視図である。第３パーツ９２２は、蓋体６０の第２面６２に対面する板状の壁面部９２２０と、壁面部９２２０の周縁から起立し、蓋シール部６３の少なくとも一部を外装フィルム５０の外側から覆う側壁部９２２１とを有する。つまり、本実施形態では、第３パーツ９２２は、略容器状に形成されている。なお、図７では、説明の便宜上、貫通孔やスリット等、第３パーツ９２２に形成され得るその他の要素の図示が省略されている。

第３パーツ９２２は、蓋体６０の蓋シール部６３と、外装フィルム５０のうち蓋シール部６３に対面する部分と、蓋体６０の第２面６２の少なくとも一部をともに覆うことで、第２封止部８０のシールを補強する機能を有していてもよい。この場合、第３パーツ９２２は、ガスや水分を透過させない材料を含んで形成されたり、ガスや水分を透過させない層を含んで形成されたりすることが好ましい。蓋シール部６３と外装フィルム５０の熱融着性樹脂層５３とヒートシールする際、蓋シール部６３の長さに対し、外装フィルム５０の長さが大きいと、外装フィルム５０にたるみが生じる等して、部分的に第２封止部８０が形成されないことがある。このようなシール不良が生じると、外装体４０内にガス及び水分の少なくとも一方が浸入したり、蓄電デバイス１０が電解液を有する場合には、電解液が外装体４０の外部に漏れ出したりしてしまうおそれがある。第３パーツ９２２が、蓋シール部６３と、外装フィルム５０をともに覆い、第２封止部８０によるシールを補強する場合、第２封止部８０のシール不良が発生したとしても、外装体４０内にガス及び水分の少なくとも一方が浸入したり、電解液が外装体４０の外部に漏れ出したりすることを抑制することができる。つまり、外装フィルム５０と蓋体６０との間をより確実に封止することができる。

さらに、第３パーツ９２２が上記容器状に形成される場合、第３パーツ９２２と蓋体６０（特に、蓋シール部６３）との間に硬化性樹脂を介在させることにより、第３パーツ９２２を外装体４０に接合してもよい。硬化性樹脂は、光硬化性樹脂、常温硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、及び電子線硬化性樹脂の少なくとも１つを含む樹脂である。中でも、光硬化性樹脂及び常温硬化性樹脂の少なくとも１つを含むことが好ましい。光硬化性樹脂は、特定の波長の光を照射することで硬化する樹脂である。光硬化性樹脂としては、例えば、紫外線を照射すると、光重合開始剤のラジカル化が起こり、モノマーやオリゴマーの官能基とのラジカル連鎖反応によって硬化するラジカル重合系樹脂や、紫外線を照射するとカチオン重合反応を開始して硬化するカチオン重合系樹脂等が挙げられる。ラジカル重合系樹脂の例としては、アクリル系樹脂が挙げられ、カチオン重合系樹脂の例としてはエポキシ系樹脂、ビニルエーテル等が挙げられる。常温硬化性樹脂の例としては、エポキシ系樹脂、エステル系樹脂、またはアクリル系樹脂を主材とし、硬化剤と混合されることで硬化する樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂の例としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド等が挙げられる。電子線硬化性樹脂の例としては、アクリル系樹脂が挙げられる。蓋体６０と第３パーツ９２２との間の空間を、これらの硬化性樹脂で埋めることにより、第２封止部８０にシール不良が発生したとしても、当該シール不良部からガスや水分が浸入したり、電解液が蓄電デバイス１０Ａの外部に漏れたりすることをより確実に抑制できる。

第１パーツ９２０及び第２パーツ９２１と、第３パーツ９２２との連結方法は、特に限定されない。例えば、第１パーツの９２０及び第３パーツ９２２のうち、一方に係合部を形成し、他方に被係合部を形成し、これらを係合させることにより第１パーツ９２０と第３パーツ９２２とを連結することができる。同様に、例えば、第２パーツ９２１及び第３パーツ９２２のうち、一方に係合部を形成し、他方に被係合部を形成し、これらを係合させることにより第２パーツ９２１と第３パーツ９２２とを連結することができる。係合部は、例えば凸部であり、被係合部は、例えば凸部を嵌め込み、固定することが可能な凹部である。これに加えてまたは代えて、第１パーツ９２０と第３パーツ９２２、第２パーツ９２１と第３パーツ９２２とは、接着剤により互いに接合されてもよいし、粘着層を有するテープにより互いに接合されてもよいし、熱融着性樹脂により融着されてもよい。第１パーツ９２０～第３パーツ９２２は、連結されてから電極体２０を封止した外装体４０に装着されてもよいし、電極体２０を封止した外装体４０に装着されると同時に連結されてもよい。また、第１パーツ９２０、第２パーツ９２１及び第３パーツ９２２は、一体的に形成されてもよい。この場合、保護部材９２は、外装体４０への装着を可能とすべく、変形可能な材料で形成されることが好ましい。

第１パーツ９２０～第３パーツ９２２は、それぞれ、保護部材９０及び保護部材９１を形成する材料と同様の材料で形成することができる。各パーツを形成する材料は、パーツごとに異なっていてもよいし、同じであってもよい。また、第１パーツ９２０～第２パーツ９２１の外装フィルム５０への接合方法は、特に限定されない。例えば、保護部材９０及び保護部材９１と同様に、第１パーツ９２０～第２パーツ９２１と外装体４０との間に接着剤を介在させる方法、第１パーツ９２０～第２パーツ９２１と外装体４０との間を熱融着性樹脂で融着する方法、第１パーツ９２０～第２パーツ９２１と外装体４０との間に両面に粘着層を備えたテープを介在させる方法、第１パーツ９２０～第２パーツ９２１のうち少なくとも一方を、片面に粘着層を備えたテープ状に構成し、これを蓄電デバイスの稜線に沿って貼り付ける方法等が挙げられる。第３パーツ９２２についても、既に述べた方法に加えてまたはこれに代えて、第１パーツ９２０～第２パーツ９２１と同様にして、蓋体６０及び外装フィルム５０に接合することができる。

＜２－２．蓄電デバイスの作用および効果＞
第２実施形態の蓄電デバイス１０Ａによれば、第１実施形態に係る蓄電デバイス１０と同様の効果を奏することができる。つまり、第１パーツ９２０～第３パーツ９２２が弾性変形可能な材料から形成される場合、第１パーツ９２０～第３パーツ９２２は、蓄電デバイス１０Ａの内圧変化等に起因する外装体４０の膨張収縮に対応して変形することができ、外装フィルム５０から分離しにくくなる。これにより、蓄電デバイス１０Ａに衝撃が加わったとしても、電極体２０の稜線部２０Ａ～２０Ｄ及び角部２３０に対応する部分において外装フィルム５０が補強され、外装フィルム５０が電極体２０の稜線部２０Ａ～２０Ｄ及び角部２３０により破損することを抑制できる。さらに、第３パーツ９２２が第２封止部８０によるシールを補強するように形成される場合は、第２封止部８０において部分的な未シール部が発生したとしても、その部分が第３パーツ９２２によって覆われる。これにより、外装フィルム５０と蓋体６０との間をより確実に封止することができる。

第１パーツ９２０～第３パーツ９２２が伸縮変形性の比較的低い材料で形成される場合は、保護部材９２は、上述した外装体４０の伸縮変形を抑制する付随的な効果を有する。蓄電デバイス１０Ａでは、充放電に伴う電極体２０の正極活物質および負極活物質の体積変化、ならびに、ガスが発生すること等によって、蓄電デバイス１０Ａの内圧が上昇することがある。蓄電デバイス１０Ａの内圧が上昇した場合、外装体４０が膨張することがある。伸縮変形性の比較的低い保護部材９２が外装フィルム５０の外側に存在することにより、外装体４０の上記膨張を限定的なものとすることができる。また、蓄電デバイス１０Ａの製造工程において、真空引きを実施する場合、外装体４０が収縮することがある。保護部材９２は、外装フィルム５０と少なくとも部分的に接合される場合は、その部分における外装フィルム５０の伸縮性を低下させるため、このような外装体４０の伸縮変形を抑制する。

[３．第３実施形態]
第３実施形態の蓄電デバイス１０Ｂは、保護部材９０及び保護部材９１に代えて、保護部材９３を備え、保護部材９３が外装体４０の内部に配置される点で第１実施形態と異なり、その他の構成は、第１実施形態と同様である。以下では、第３実施形態の蓄電デバイス１０Ｂについて、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

＜３－１．蓄電デバイスの構成＞
図８は、第３実施形態の蓄電デバイス１０Ｂの構成を示す斜視図である（ただし、電極端子３０の図示は省略してある）。蓄電デバイス１０Ｂにおいては、保護部材９３が電極体２０と外装体４０との間に配置される。すなわち、保護部材９３は、電極体２０とともに外装体４０内に封止される。

図９は、蓄電デバイス１０Ｂの電極体２０及び保護部材９３の構成を示す斜視図である。保護部材９３は、電極体２０の正面２１及び背面２２と対面する２つの側壁部９３０と、２つの側壁部９３０の間において、これらを連結する４つの枠部９３１とを有する。側壁部９３０は、それぞれ、ＦＢ方向に間隔を空けて配置される板状の部材である。枠部９３１は、それぞれ、ＦＢ方向に延び、２つの側壁部９３０に連結される柱状の部材である。側壁部９３０と枠部９３１とで画定される空間内には、電極体２０を配置することができる。

電極体２０が保護部材９３の内側に配置されると、４つの枠部９３１は、それぞれ電極体２０の稜線部２０Ａ～２０Ｄの外側に配置され、角部２３０及び稜線部２０Ａ～２０Ｄが外装フィルム５０に接触するのを妨げる。つまり、枠部９３１は、角部２３０及び稜線部２０Ａ～２０Ｄと、外装フィルム５０との間の緩衝材として機能する。角部２３０及び稜線部２０Ａ～２０Ｄが外装フィルム５０に接触するのを妨げることができる限り、ＦＢ方向から視た枠部９３１の形状は特に限定されず、例えばＬ字形、矩形、円形等、半円形、多角形等であってよい。枠部９３１は、保護部材９３における最も外側の位置で、外装フィルム５０に接触し得る。このため、枠部９３１のうち少なくとも外装フィルム５０に接触する可能性がある部位は、外装フィルム５０を破損させないよう、丸みを帯びていることが好ましい。

側壁部９３０は、一方が電極体２０の正面２１に対面し、他方が電極体２０の背面２２に対面するように配置される。電極体２０が保護部材９３の内側に配置されると、２つの側壁部９３０は、それぞれ電極体２０の稜線部２０Ａ～２０Ｄの外側に配置され、角部２３０及び稜線部２０Ａ～２０Ｄが外装フィルム５０に接触するのを妨げる。つまり、側壁部９３０は、角部２３０及び稜線部２０Ａ～２０Ｄと、外装フィルム５０との間の緩衝材として機能する。このため、側壁部９３０のうち少なくとも外装フィルム５０に接触する可能性がある部位は、外装フィルム５０を破損させないよう、丸みを帯びていることが好ましい。例えば、側壁部９３０は、ＦＢ方向から視て略矩形状を有するが、矩形の頂点に対応する部位が、丸みを帯びていることが好ましい。

側壁部９３０には、電極体２０の集電タブを貫通させるための貫通孔（不図示）が設けられてもよい。この場合、集電タブを側壁部９３０の貫通孔から保護部材９３の外側に突出させ、さらに電極端子３０と電気的に接続することができる。あるいは、集電タブを、別の方向に突出するように電極体２０に設け、枠部９３１の間から保護部材９３の外側に突出させてもよい。

側壁部９３０及び枠部９３１を形成する材料としては、第１実施形態で挙げられた材料と同様の材料が挙げられる。中でもクッション性を有する材料が好ましく、このような材料としては、外装フィルム５０の緩衝層を構成する材料と同様のものが挙げられる。また、側壁部９３０及び枠部９３１を形成する材料は、弾性変形可能な材料であることが好ましい。側壁部９３０及び枠部９３１が弾性変形可能な材料から形成される場合、保護部材９３は、充放電に伴う電極体２０の正極活物質及び負極活物質の体積変化に対応して変形することができ、後述する効果をさらに高めることができる。さらに、電極体２０が電解液を有する場合は、側壁部９３０及び枠部９３１の表面は、電解液に耐性を有する材料で構成されることが好ましい。なお、側壁部９３０及び枠部９３１を形成する材料は、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。

一方、側壁部９３０及び枠部９３１が伸縮変形性の比較的低い材料で形成され、これらが外装フィルム５０の最内層と少なくとも部分的に接合される場合は、保護部材９３は、外装体４０の膨張収縮変形を抑制する付随的な効果を有する。蓄電デバイス１０Ｂでは、充放電に伴う電極体２０の正極活物質及び負極活物質の体積変化、ならびに、ガスが発生すること等によって、蓄電デバイス１０Ｂの内圧が上昇することがある。蓄電デバイス１０Ｂの内圧が上昇した場合、外装体４０が膨張することがある。また、蓄電デバイス１０Ｂの製造工程において、真空引きを実施する場合、外装体４０が収縮することがある。保護部材９３は、外装フィルム５０と少なくとも部分的に接合されることで、その部分における外装フィルム５０の伸縮性を低下させるため、外装体４０の上記膨張収縮変形を限定的なものとすることができる。

＜３－２．蓄電デバイスの作用および効果＞
第３実施形態の蓄電デバイス１０Ｂによれば、保護部材９３が、電極体２０の稜線部２０Ａ～２０Ｄおよび角部２３０と外装フィルム５０との接触を妨げる緩衝材として機能する。このため、電極体２０において、特に鋭利な部分が外装フィルム５０に衝撃を与え、外装フィルム５０を破損させることが抑制される。さらに、保護部材９３自体が弾性を有する材料で形成されている場合や、外装フィルム５０に接触する部分において丸みを帯びている場合、より確実に外装フィルム５０の破損を防止することができる。また、保護部材９３は、蓄電デバイス１０Ｂの外部から加わる衝撃に対し、電極体２０を保護する。ひいては、蓄電デバイス１０Ｂの耐久性が向上する。

[４．第４実施形態]
第４実施形態の蓄電デバイス１０Ｃは、保護部材９３に代えて、保護部材９４を備え、保護部材９４が蓋体６０を含んで構成される点で第３実施形態と異なり、その他の構成は、第３実施形態と同様である。以下では、第４実施形態の蓄電デバイス１０Ｃについて、第３実施形態と異なる部分を中心に説明する。

＜４－１．蓄電デバイスの構成＞
図１０は、第４実施形態の蓄電デバイス１０Ｃの構成を示す斜視図である（ただし、電極端子３０の図示は省略してある）。保護部材９４は、一対の蓋体６０と、一対の蓋体６０の間において、これらを連結する４つの枠部９４０とを有する。蓋体６０の構成は、第１実施形態～第３実施形態に係る蓋体６０の構成と共通である。また、枠部９４０は、それぞれ、ＦＢ方向に延び、一対の蓋体６０に連結される柱状の部材であり、その構成は第３実施形態の枠部９３１と共通である。蓋体６０と枠部９４０とで画定される空間内には、電極体２０を配置することができる。

＜４－２．蓄電デバイスの作用および効果＞
第４実施形態の蓄電デバイス１０Ｃによれば、第３実施形態に係る蓄電デバイス１０Ｂと同様の効果を奏することができる。また、第４実施形態の蓄電デバイス１０Ｃによれば、一対の蓋体６０が保護部材９４の一部を兼ねる。これにより、部品点数を過度に増やすことなく保護部材９４を構成することができる。

[５．変形例]
上記各実施形態は本発明に関する蓄電デバイスが取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に関する蓄電デバイスは、各実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その一例は、各実施形態の構成の一部を置換、変更、もしくは、省略した形態、または、各実施形態に新たな構成を付加した形態である。以下に各実施形態の変形例の幾つかの例を示す。なお、上記各実施形態および以下の変形例は、技術的に矛盾しない限り互いに組み合わせることができる。

（１）第２実施形態の蓄電デバイス１０Ａにおいて、第３パーツ９２２は、略容器状に形成されていなくてもよい。例えば、壁面部９２２０には、電極端子３０を貫通させる貫通孔が形成されてもよい。また、壁面部９２２０は、蓋体６０の第２面６２の周縁部のみを覆うように、枠状に構成されてもよい。第３パーツ９２２は、側壁部９２２１において、張出部５０Ｘに干渉しないよう、張出部５０Ｘを通過させるスリット等を有してもよい。さらに、第３パーツ９２２では、側壁部９２２１が省略され、壁面部９２２０のみを有してもよい。

（２）第１実施形態の蓄電デバイス１０において、第１封止部７０の根本７０Ｘが外装体４０の面上等の他の位置に形成される場合、保護部材９１の構成は、根本７０Ｘの位置に合わせて適宜変更されたり、省略されたりしてもよい。同様に、第２実施形態の蓄電デバイス１０Ａにおいて、第１封止部７０の根本７０Ｘが外装体４０の面上等の他の位置に形成される場合、第２パーツ９２１の構成は、根本７０Ｘの位置に合わせて適宜変更されたり、省略されたりしてもよい。

（３）第１～第４実施形態の蓄電デバイス１０，１０Ａ～１０Ｃにおいて、外装フィルム５０は、ＦＢ方向において蓋体６０よりも外側に張り出していてもよい。外装フィルム５０のうちの蓋体６０よりも張り出した部分は、ゲーベルトップ型のパウチ、または、ブリック型のパウチのように折り畳まれてもよい。外装フィルム５０のうちの蓋体６０よりも張り出した部分は、蓋体６０の第２面６２に沿うように折り曲げ処理されてもよい。

（４）第１～第４実施形態の蓄電デバイス１０，１０Ａ～１０Ｃにおいて、外装体４０の外観形状は、任意に変更可能である。例えば、蓋体６０は、ＦＢ方向から視て矩形状でなくてもよく、その他の多角形状であってもよいし、略円形であってもよいし、略楕円形であってもよい。蓋体６０の形状は、例えば電極体２０の立体形状に応じて変更されてもよい。保護部材９０～９４の形状も、例えば電極体２０の立体形状に応じて適宜変更されてもよい。例えば、保護部材９０及び第１パーツ９２０のＦＢ方向から視た形状は、それぞれＬ字形ではなく、例えば矩形、円形等、半円形、多角形等であってよい。なお、例えば電極体２０が略円筒形状であるときは、円筒の軸方向の端面と、円筒の側周面との境界が、電極体２０の稜線部となる。

（５）第１～第３実施形態の蓄電デバイス１０，１０Ａ～１０Ｃにおいて、電極端子３０の外周面には、接着性フィルム（不図示）が接合されてもよい。接着性フィルムは、金属から構成される電極端子３０と、例えば樹脂から構成される蓋体６０とを接着できるフィルムであれば、任意に選択可能である。接着性フィルムは、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、または、これらのポリオレフィン系樹脂を無水マレイン酸等の酸でグラフト変性させた酸変性ポリオレフィン系樹脂等を用いることができる。接着性フィルムは、これらの単層または２層以上のフィルムとすることができる。

（６）第３実施形態の蓄電デバイス１０Ｂでは、保護部材９３は、外装フィルム５０とは別体として構成された。しかしながら、外装フィルム５０の最内層に、保護部材９３の少なくとも枠部９３１に相当する部材を予め接合しておき、外装フィルム５０で電極体２０を包んだときに、枠部９３１が電極体２０の稜線部２０Ａ～２０Ｄに接するようにしてもよい。このことは、第４実施形態の蓄電デバイス１０Ｃの枠部９４０についても同様である。なお、第３実施形態の保護部材９３及び第４実施形態の保護部材９４は、それぞれ、第１実施形態の保護部材９０または第２実施形態の保護部材９１と組み合わせられてもよい。

（７）第１～第４実施形態の保護部材９０～９４が、上述した外装体４０の変形を抑制する機能を有する場合、保護部材９０～９４は、蓄電デバイス１０、１０Ａ～１０Ｃの使用時の態様に応じて、外装体４のうち、特定の面の変形を重点的に抑制するように構成されてもよい。蓄電デバイス１０、１０Ａ～１０Ｃは、例えば図１１に示すように、複数の蓄電デバイス１０、１０Ａ～１０Ｃの第４面４４が冷却機構２００に接触するように並べて使用される。図１１のように配置された蓄電デバイス１０、１０Ａ～１０Ｃにおいて、第４面４４は冷却機構２００と接触し、第３面４３は、隣り合う蓄電デバイス１０、１０Ａ～１０Ｃの第１面４１と直接的に接触する、または、板状部材及び緩衝材等を介して間接的に接触する。このため、例えば、外装体４０の変形の一態様としての膨張を考えた場合、図１１のように並べられた蓄電デバイス１０、１０Ａ～１０Ｃでは、外装体４０のうち第１面４１、第３面４３及び第４面４４は、蓄電デバイス１０、１０Ａ～１０Ｃの内圧が上昇した場合であっても、比較的膨張しにくい。

一方、外装体４０の第２面４２は、蓄電デバイス１０、１０Ａ～１０Ｃ等の他の要素と接触していないため、蓄電デバイス１０、１０Ａ～１０Ｃの内圧が上昇した場合に膨張しやすい。このため、蓄電デバイス１０、１０Ａにおいては、保護部材９０～９２を、外装体４０の第２面４２上により広い面積で延びるように構成する等して、第２面４２の膨張を抑制するように構成することができる。一方、蓄電デバイス１０Ｂ、１０Ｃにおいては、側壁部９３０、枠部９３１、枠部９４０または蓋体６０のうち、第２面４２の裏側に存在する部分と、当該部分に対面する外装フィルム５の最内層とを接合する等して、第２面４２の膨張を抑制するように構成することができる。このように、保護部材９０～９４は、外装体４０のうち、特定の面の膨張を抑制するように構成することができる。以上の構成は、外装体４０の膨張についてだけではなく、収縮についても同様である。

１０、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：蓄電デバイス
２０：電極体
２０Ａ～２０Ｄ：稜線部
３０：電極端子
４０：外装体
４０Ａ：開口部
５０：外装フィルム
６０：蓋体
９０～９４：保護部材
２３０：角部

Claims (14)

1. 稜線部を含む立体形状を有する電極体と、
   前記稜線部の少なくとも１つを覆い、開口部を有するように前記電極体を包む外装フィルムと、
   前記開口部に配置される蓋体と、
   前記稜線部の少なくとも１つに沿って、前記外装フィルムの外側に配置される外側保護部材と、を備え、
   前記蓋体は、
   前記電極体に面する第１面と、
   前記第１面と反対の第２面と、
   前記第１面および前記第２面と繋がり、前記外装フィルムとシールされることによって封止部を形成する蓋シール部と、を有し、
   前記外側保護部材は、
   板状の第２パーツと、
   前記封止部と、前記第２面の少なくとも一部と、を外側から覆う第３パーツと、を有し、
   前記外装フィルムは、対向する面同士が接合された第１封止部を有し、
   前記第２パーツは、前記第１封止部の可動を抑制する位置に配置される
   蓄電デバイス。
2. 前記電極体は、１つの前記稜線部を介して繋がる２つの面を有し、
   前記外側保護部材は、第１面部、および、前記第１面部と繋がる第２面部を有し、前記第１面部および前記第２面部が前記２つの面にまたがるように構成される第１パーツをさらに有する
   請求項１に記載の蓄電デバイス。
3. 前記第１パーツは、前記第３パーツと連結される
   請求項２に記載の蓄電デバイス。
4. 前記第２パーツは、前記第３パーツと連結される
   請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電デバイス。
5. 前記第３パーツは、前記第２面と対面する壁面部を有し、
   前記壁面部には、前記電極体の集電タブを貫通させるための貫通孔が形成される
   請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電デバイス。
6. 前記第３パーツは、前記蓋体の周縁部を覆う枠状の側壁部を有する
   請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電デバイス。
7. 前記第３パーツは、前記第２面と対面する壁面部を有し、
   前記側壁部は、前記壁面部の側縁から起立する
   請求項６に記載の蓄電デバイス。
8. 前記稜線部の少なくとも一つに沿って、前記外装フィルムの内側に配置される内側保護部材をさらに備える、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電デバイス。
9. 前記電極体は、上下方向に離れた稜線部を含み、
   前記内側保護部材は、前記上下方向に離れた前記稜線部のそれぞれに沿って前記上下方向に離れて配置される枠部を有する
   請求項８に記載の蓄電デバイス。
10. 前記内側保護部材は、前記上下方向に離れて配置される前記枠部に連結される側壁部をさらに有する
    請求項９に記載の蓄電デバイス。
11. 前記側壁部のうちの前記外装フィルムと接触する部位は、丸みを帯びている
    請求項１０に記載の蓄電デバイス。
12. 前記内側保護部材を構成する材料は、クッション性を有する材料、弾性変形可能な材料、電解液に耐性を有する材料、および、伸縮変形性の低い材料の少なくとも１つを含む
    請求項８に記載の蓄電デバイス。
13. 蓄電デバイスに用いられる保護部材であって、
    前記蓄電デバイスは、
    稜線部を含む立体形状を有する電極体と、
    前記稜線部の少なくとも１つを覆い、開口部を有するように前記電極体を包む外装フィルムと、
    前記開口部に配置される蓋体と、を備え、
    前記蓋体は、
    前記電極体に面する第１面と、
    前記第１面と反対の第２面と、
    前記第１面および前記第２面と繋がり、前記外装フィルムとシールされることによって封止部を形成する蓋シール部と、を有し、
    前記保護部材は、
    前記稜線部の少なくとも１つに沿って、前記外装フィルムの外側に配置され、
    板状の第２パーツと、
    前記封止部と、前記第２面の少なくとも一部と、を外側から覆う第３パーツと、を有し、
    前記外装フィルムは、対向する面同士が接合された第１封止部を有し、
    前記第２パーツは、前記第１封止部の可動を抑制する位置に配置できるように構成される
    保護部材。
14. 蓄電デバイスに用いられる外装フィルムであって、
    請求項１３に記載の保護部材が接合されている
    外装フィルム。