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JP7796685B2 - 蓄電デバイス - Google Patents
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JP7796685B2 - 蓄電デバイス - Google Patents

蓄電デバイス

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JP7796685B2 JP2023021856A JP2023021856A JP7796685B2 JP 7796685 B2 JP7796685 B2 JP 7796685B2 JP 2023021856 A JP2023021856 A JP 2023021856A JP 2023021856 A JP2023021856 A JP 2023021856A JP 7796685 B2 JP7796685 B2 JP 7796685B2
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Description

本開示は、蓄電デバイスに関する。
従来、一対の対向する幅広面を有する電極体と、該電極体を収容するケースと、上記電極体と電気的に接続される端子と、を備えた蓄電デバイスが知られる。例えば、特許文献１には、電極体と、電池ケース（ケース）と、集電端子と、を備える電池（蓄電デバイス）であって、ケース内のスペース効率と電極集電体（タブ）部分の破損の抑制を目的とした技術が開示されている。
特開２０２２－４４９５８号公報
発明者の鋭意検討によれば、上記した従来技術においては改善の余地があった。詳述すれば、上記した蓄電デバイスは、集電端子（以下、「集電体」ともいう。）を備えるため、部品点数が増加することで電気抵抗が増加する。
ここに開示される技術は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スペース効率の向上および電気抵抗の増加抑制を両立した蓄電デバイスを提供することである。
ここに開示される蓄電デバイスは、長尺なシート状の正極と長尺なシート状の負極とがセパレータを介在させつつ、シート長手方向に捲回された電極体であって、一対の対向する幅広面を有する電極体と、該電極体を収容する六面体形状のケースであって、幅広な矩形状の第１面および該第１面に対向する開口と、上記第１面の外縁から上記開口に向かって延びる一対の対向する第２面と、上記第１面の外縁から上記開口に向かって延びる一対の対向する第３面を有する外装体と、上記開口を封口し、上記第１面に対向する幅広な矩形状の封口板と、を有するケースと、上記電極体と電気的に接続される端子と、を備える。ここで、上記正極および上記負極は、いずれも上記電極体の捲回軸方向における一方の端部において、突出する複数のタブを有し、上記第２面の一面に貫通孔を有し、上記端子は、上記貫通孔に挿通され、上記電極体は、上記幅広面が、上記封口板および上記第１面と対向し、かつ、上記タブが、上記端子が取り付けられた上記第２面と対向するように上記ケースの内部に配置され、上記端子と、上記タブと、を繋ぐ金属接合部を有する。
かかる構成によれば、電極体のタブと端子は集電体を介さずに金属接合部によって直接電気的に接続されるため、電気抵抗の増加を抑制できる。さらに、上記した構成のケースを用いることにより、電極体を容易にケースに収容できる。これにより、電極体の体積をより大きくすることができる。電極体の体積を増やすことにより、ケース内における電極体の可動域が減少する。これにより、タブの破損リスクを好適に軽減することができる。従って、蓄電デバイスの容量の向上（高体積エネルギー密度化）と導通信頼性を両立することができる。
図１は、一実施形態に係る蓄電デバイスを模式的に示す斜視図である。 図２は、図１のII－II線に沿う模式的な縦断面図である。 図３は、図１のIII－III線に沿う模式的な縦断面図である。 図４は、一実施形態に係る電極体の模式図である。 図５は、一実施形態に係る電極体収容工程及びタブ接合工程を説明する模式図である。 図６は、一実施例に係る封口板封止工程を説明する模式図である。
以下、図面を参照しながらここに開示される技術に係る実施の形態を説明する。なお、本明細書において言及していない事柄であって、ここに開示される技術の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。ここに開示される技術は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。なお、本明細書において「Ａ～Ｂ」として表現される数値範囲には、ＡおよびＢが含まれるとともに、「好ましくはＡより大きい」および「好ましくはＢより小さい」の意を包含するものとする。
本明細書において「蓄電デバイス」とは、充電と放電を行なうことができるデバイスをいう。蓄電デバイスには、一般にリチウムイオン電池やリチウム二次電池などと称される電池の他、リチウムポリマー電池、リチウムイオンキャパシタなどが包含される。二次電池とは、正負極間の電荷担体の移動に伴って繰り返しの充放電が可能な電池一般をいう。ここでは、蓄電デバイスの一形態として、リチウムイオン二次電池を例示する。
＜蓄電デバイス１＞
図１は、一実施形態に係る蓄電デバイス１を模式的に示す斜視図である。図２は、図１中のＩＩ－ＩＩ線に沿う模式的な縦断面図である。図３は、図１中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う模式的な縦断面図である。図３では、説明の便宜上、負極タブ２４ｔの枚数を１１枚で表しているが、これに限定されない。なお、以下の説明において、図面中の符号Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒ、Ｕ、Ｄは、左、右、前、後、上、下（重力方向）を表す。また、図面中の符号Ｘは、蓄電デバイス１の短辺方向（厚み方向ともいう。）を示し、符号Ｙは、蓄電デバイス１の長辺方向を示し、符号Ｚは、鉛直方向（高さ方向ともいう。）を示す。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、蓄電デバイス１の設置形態を何ら限定するものではない。
図１、図２に示すように、蓄電デバイス１は、ケース１０と、電極体２０と、正極端子３０と、負極端子４０と、を備えている。図示は省略するが、蓄電デバイス１は、ここではさらに電解液を備えている。蓄電デバイス１は、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池であることが好ましい。
ケース１０は、例えば、電極体２０を収容する六面体形状の部材である。図１、図２に示すように、ケース１０は、外装体１２と、封口板１４とを備えている。ケース１０は、典型的には、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属製である。
外装体１２は、例えば、電極体２０を内部に収容する、ケース１０の本体である。外装体１２は、図１、図２に示すように、開口１２ｈと、第１面１２ａと、一対の対向する第２面１２ｂ，１２ｃと、一対の対向する第３面１２ｄ，１２ｅを有している。この実施形態では、第１面１２ａは、幅広な矩形状であり、開口１２ｈに対向している。また、一対の第２面１２ｂ，１２ｃは、第１面１２ａの一対の対向する長辺から延びている。図１、図２に示すように、下側の第２面１２ｃは、蓄電デバイス１の底面を構成する。また、上側の第２面１２ｂは、この底面に対向する上面であり、ここでは正極端子３０および負極端子４０の取付面である。また、一対の第３面１２ｄ，１２ｅは、第１面１２ａの一対の対向する短辺から延びている。なお、本明細書において、「矩形状」とは、直線状の長辺と短辺とが曲線を介して互いに接合している形状、長辺および短辺の少なくとも一方が直線状ではなく、湾曲したり、凹凸になっていたり、屈曲して複数の直線あるいは曲線から構成されている形状、等を包含する。
開口１２ｈは、例えば、封口板１４が装着される部位である。ここでは、開口１２ｈは、一対の第２面１２ｂ，１２ｃの上縁と、一対の第３面１２ｄ，１２ｅの上縁とで囲まれることによって形成されており、幅広な矩形状である。図３に示すように、開口１２ｈには、内縁に沿って凹んだ段差１２１が設けられている。ここでは、段差１２１に、封口板１４が嵌め込まれている。また、外装体１２の段差１２１に封口板１４が溶接されることによって、外装体１２と封口板１４とが一体化され、ケース１０が気密に封止される。
図２に示すように、第２面１２ｂには、排出弁１２３と、注液孔１６と、第１端子取付部１２４と、第２端子取付部１２５と、が設けられている。排出弁１２３は、例えば、薄肉部である。ここでは、排出弁１２３は、ケース１０内の圧力が所定値以上になったときに破断して、ケース１０内のガスを外部に排出するように構成されている。注液孔１６は、外装体１２に封口板１４を組み付けた後、ケース１０の内部に電解液を注液するための貫通孔である。注液孔１６は、ここでは、電解液の注液後に封止部材１６ａによって封止されている。第１端子取付部１２４は、例えば、正極端子３０が取り付けられる部位である。図２に示された形態では、第１端子取付部１２４は、第２面１２ｂから凹んだ段差である。第１端子取付部１２４の底には、正極端子３０が挿通される貫通孔１８が設けられている。第２端子取付部１２５は、例えば、負極端子４０が取り付けられる部位である。図２に示された形態では、第２端子取付部１２５は、第２面１２ｂから凹んだ段差である。第２端子取付部１２５の底には、負極端子４０が挿通される貫通孔１９が設けられている。
封口板１４は、例えば、開口１２ｈを封口する平板状の部材である。このため、封口板１４の形状は、開口１２ｈの形状に応じた形状であるとよい。この実施形態では、封口板１４は、幅広な矩形状である。ここでは、封口板１４が開口１２ｈに取り付けられると、封口板１４は、第１面１２ａに対向する。
電解液としては、従来公知において使用されているものを特に制限なく使用できる。一例として、非水系溶媒（有機溶媒）に支持塩（電解質塩）を溶解させた非水電解液が好ましく用いられる。非水系溶媒の一例として、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等のカーボネート系溶媒が挙げられる。支持塩の一例として、ＬｉＰＦ６等のフッ素含有リチウム塩が挙げられる。電解液は、必要に応じて添加剤を含有してもよい。
正極端子３０は、電極体２０の正極２２と電気的に接続される部材である。図２に示すように、正極端子３０は、貫通孔１８に挿通され、外装体１２の外側に露出している。ここでは、正極端子３０は、軸部３０ａとベース部３０ｂとを有している。軸部３０ａは、例えば、円筒状であり、貫通孔１８に挿通される部位である。ベース部３０ｂは、例えば、平板状であり、外装体１２の外側表面（ここでは、第２面１２ｂ）に沿って配置される部位である。図２に示すように、正極端子３０は、ここでは、かしめ加工によって外装体１２の貫通孔１８を囲む周縁部分にかしめられており、軸部３０ａの端部には、外装体１２の内部にてかしめ部が形成されている。正極端子３０は、金属製であることが好ましく、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることがより好ましい。なお、正極端子３０は、ここに開示される「端子」の一例である。
負極端子４０は、電極体２０の負極２４と電気的に接続される部材である。図２に示すように、負極端子４０は、貫通孔１９に挿通され、外装体１２の外側に露出している。ここでは、負極端子４０は、軸部４０ａとベース部４０ｂとを有している。軸部４０ａは、例えば、円筒状であり、貫通孔１９に挿通される部位である。ベース部４０ｂは、例えば、平板状であり、外装体１２の外側表面（ここでは、第２面１２ｂ）に沿って配置される部位である。図２に示すように、負極端子４０は、ここでは、かしめ加工によって外装体１２の貫通孔１９を囲む周縁部分にかしめられており、軸部４０ａの端部には、外装体１２の内部にてかしめ部が形成されている。負極端子４０は、金属製であることが好ましく、例えば銅または銅合金からなることがより好ましい。なお、負極端子４０は、ここに開示される「端子」の一例である。
正極端子３０および負極端子４０は、それぞれガスケット９２および内部絶縁部材９３によって外装体１２と絶縁される。ガスケット９２は、ここでは外装体１２と正極端子３０および負極端子４０とを絶縁すると共に、貫通孔１８、１９をシール（閉鎖）する機能を有する。ガスケット９２や内部絶縁部材９３には、耐薬品性や耐候性に優れた材料が用いられるとよい。ガスケット９２や内部絶縁部材９３は、電気絶縁性を有し、弾性変形が可能な樹脂材料、例えば、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）等のフッ素化樹脂や、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、脂肪族ポリアミド等で構成されていてもよい。ガスケット９２および内部絶縁部材９３は、例えば、インサート成型により一体化していてもよい。
電極体２０は、例えば、正極２２と負極２４とを有する、蓄電デバイス１の発電要素である。図４は、一実施形態に係る電極体２０の模式図である。図４に示すように、電極体２０は、長尺なシート状の正極２２と長尺なシート状の負極２４とがセパレータ２３を介在させつつ、シート長手方向ＬＤに捲回された、捲回電極体である。電極体２０は、例えば、正極２２と負極２４とセパレータ２３とを捲回して筒状体とし、かかる筒状体をプレス成形することによって作製されうる。このため、電極体２０は、扁平形状であり、一対の幅広面２０ａを有する（図２および図３参照）。１つの外装体１２の内部に配置される電極体２０の数は特に限定されず、２個以上（複数）であってもよいし、１個であってもよい。図３に示すように、ここでは、２個の電極体が外装体１２の内部に配置されている。
図２および図３に示すように、電極体２０は、捲回軸方向ＷＤと蓄電デバイス１の鉛直方向（上下方向）とが略平行になるように、外装体１２に収容されている。この実施形態では、電極体２０の捲回軸ＷＬは、第１面１２ａと第３面１２ｄ，１２ｅと封口板１４と略平行になり、かつ、第２面１２ｂ，１２ｃと略垂直である。また、電極体２０の幅広面２０ａは、第１面１２ａと封口板１４とに対向している。また、電極体２０の一方の端面は第２面１２ｂと対向しており、他方の端面は第２面１２ｃと対向している。電極体２０の端面は、ここでは、正極２２と負極２４とセパレータ２３との積層面であり、開放面である。なお、電極体２０は、絶縁性の樹脂シートから構成される図示しない電極体ホルダに覆われた状態でケース１０の内部に収容されてもよい。
図４に示すように、正極２２は、長尺な帯状の正極集電箔２２ｃ（例えばアルミニウム箔）と、正極集電箔２２ｃの少なくとも一方の表面上に固着された正極活物質層２２ａとを有する。特に限定するものではないが、正極２２の捲回軸方向ＷＤにおける一方の側縁部には、必要に応じて、保護層２２ｐが設けられていてもよい。なお、正極活物質層２２ａの構成材料と保護層２２ｐの構成材料としては、この種の蓄電デバイス（この実施形態では、リチウムイオン二次電池）において用いられるものが特に制限なく用いられてよい。
正極集電箔２２ｃの捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図４の上端部）には、複数の正極タブ２２ｔが設けられている。複数の正極タブ２２ｔは、捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図４の上端部）に向かって突出している。複数の正極タブ２２ｔは、正極２２の長手方向ＬＤに沿って間隔を置いて（間欠的に）設けられている。正極タブ２２ｔは、正極集電箔２２ｃの一部であり、正極集電箔２２ｃの正極活物質層２２ａが形成されていない部分（活物質層未形成部）である。図４に示された実施形態では、正極タブ２２ｔの基端側には、保護層２２ｐが設けられている。この実施形態では、複数の正極タブ２２ｔは、セパレータ２３よりも捲回軸方向ＷＤに突出している。正極タブ２２ｔの形状やサイズは、例えば正極端子３０に接続される状態を考慮し、その形成位置等によって、適宜調整することができる。複数の正極タブ２２ｔは捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図４の上端部）で積層され、正極タブ群を構成する。このため、各々の正極タブ２２ｔの高さ（捲回軸方向ＷＤにおける長さ）と、各々の正極タブ２２ｔの幅（長手方向ＬＤにおける長さ）とは、同じでなくてもよい。正極タブ２２ｔは、ここに開示される「タブ」の一例である。
図４に示すように、負極２４は、長尺な帯状の負極集電箔２４ｃ（例えば銅箔）と、負極集電箔２４ｃの少なくとも一方の表面上に固着された負極活物質層２４ａとを有する。なお、負極活物質層２４ａの構成材料としては、この種の蓄電デバイス（この実施形態では、リチウムイオン二次電池）において用いられるものが特に制限なく用いられてよい。
負極集電箔２４ｃの捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図４の上端部）には、複数の負極タブ２４ｔが設けられている。複数の負極タブ２４ｔは、捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図４の上端部）に向かって突出している。複数の負極タブ２４ｔは、負極２４の長手方向ＬＤに沿って間隔を置いて（間欠的に）設けられている。負極タブ２４ｔは、負極集電箔２４ｃの一部であり、負極集電箔２４ｃの負極活物質層２４ａが形成されていない部分（活物質層未形成部）である。この実施形態では、複数の負極タブ２４ｔは、セパレータ２３よりも捲回軸方向ＷＤに突出している。負極タブ２４ｔの形状やサイズは、例えば負極端子４０に接続される状態を考慮し、その形成位置等によって、適宜調整することができる。例えば、複数の負極タブ２４ｔは捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図４の上端部）で積層され、負極タブ群を構成する。このため、各々の負極タブ２４ｔの高さ（捲回軸方向ＷＤにおける長さ）と、各々の負極タブ２４ｔの幅（長手方向ＬＤにおける長さ）とは、同じでなくてもよい。正極タブ２２ｔは、ここに開示される「タブ」の一例である。
セパレータ２３は、正極２２の正極活物質層２２ａと、負極２４の負極活物質層２４ａと、を絶縁する部材である。セパレータ２３は、この実施形態では、電極体２０の外表面を構成している。セパレータ２３としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂からなる樹脂製の多孔性シートが用いられる。
図４に示すように、電極体２０では、セパレータ２３の下端Ｐ３が最も下側であり、次いで負極２４の下端Ｐ２があり、正極２２の下端Ｐ１が最も上側にある。各シートの幅（図４では、捲回軸方向ＷＤにおける長さ。ただし、正極タブ２２ｔおよび負極タブ２４ｔを除く。）は、セパレータ２３、負極２４、正極２２の順に大きい。
ここに開示される蓄電デバイス１では、電極体２０は、幅広面２０ａが封口板１４および第１面１２ａと対向し、かつ、正極タブ２２ｔおよび負極タブ２４ｔが、正極端子３０および負極端子４０が取り付けられた第２面１２ｂと対向するようにケース１０の内部に配置される。そして、正極タブ２２ｔは、正極端子３０（具体的には軸部３０ａ）と金属接合部５０によって接合される。同様に、負極タブ２４ｔは負極端子４０（具体的には軸部４０ａ）と金属接合部５０によって接合される。金属接合部５０は、例えば、タブと端子（ここでは、正極タブ２２ｔと正極端子３０、および、負極タブ２４ｔと負極端子４０。）が溶融し凝固することにより相互に接合された部位である。
なお、ここに開示される蓄電デバイス１に用いる外装体１２は幅広な矩形状の開口１２ｈを有する。このため、正極タブ２２ｔと正極端子３０、および、負極タブ２４ｔと負極端子４０がそれぞれ集電体を介することなく、金属接合部５０によって電気的に接続することができる。換言すれば、電極体２０と正極端子３０及び負極端子４０とが直接電気的に接続される。従って、蓄電デバイス１の電気抵抗の増加を抑制することができる。金属接合部５０は、例えば、レーザ溶接、超音波接合、抵抗溶接等によって好適に形成することができる。
また、外装体１２は幅広な矩形状の開口１２ｈを有するため、電極体２０を容易に外装体１２内部に収容することができる。従って、従来のケースを用いた蓄電デバイス（特許文献１参照）と比較して、電極体２０を収容するために必要なクリアランスが小さくなる。これにより、電極体２０の体積をより大きくすることができる。また、電極体２０の体積を増やすことにより、ケース１０内における電極体２０の可動域が減少する。これにより、正極タブ２２ｔおよび負極タブ２４ｔの破損リスクを好適に軽減することができる。従って、蓄電デバイス１の容量の向上（高体積エネルギー密度化）と導通信頼性を両立することができる。
いくつかの好ましい態様では、図３に示すように、ケース１０（外装体１２）内部に電極体２０が複数配置され、金属接合部５０は複数の電極体２０の正極タブ２２ｔおよび負極タブ２４ｔと、正極端子３０および負極端子４０と、が接合されて形成される。かかる構成によれば、より好適に容量の向上した蓄電デバイス１の提供が実現される。なお、本実施形態では蓄電デバイス１は２個の電極体２０を備えるが、これに限定されず、電極体２０は３個以上あっても良い。
いくつかの好ましい態様では、ケース１０内において、封口板１４と電極体２０の幅広面２０ａのうち封口板１４と対向する面（複数の電極体２０がケース１０内に収容されている場合は、封口板１４と対向する電極体２０の幅広面２０ａ）とが当接する。換言すれば、電極体２０を収容し、封口板１４と外装体１２が溶接された際に、電極体２０の幅広面２０ａが、封口板１４に押されるように構成される。かかる構成によれば、蓄電デバイス１の使用時に振動や衝撃等が加わった場合も、ケース１０内における電極体２０の移動が規制される。これにより、より好適に正極タブ２２ｔおよび負極タブ２４ｔの損傷リスクを低減することができる。従って、導通信頼性がより向上した蓄電デバイス１の提供が可能となる。なお、蓄電デバイス１がかかる態様をとる場合、電極体２０の幅広面２０ａのうち、例えば、おおよそ７０％以上が封口板１４と当接し、おおよそ８０％以上が封口板１４と当接することが好ましい。
＜蓄電デバイス１の製造方法＞
蓄電デバイス１は、上記したようなケース１０（外装体１２および封口板１４）と、電極体２０（１個、または複数。ここでは、２個。）と、電解液と、正極端子３０と、負極端子４０と、を用意し、例えば、端子組付け工程と、電極体収容工程と、金属接合部形成工程と、封口板封止工程と、注液工程と、を典型的にはこの順序で含む製造方法によって製造することができる。蓄電デバイス１の製造方法は、上記したようなケース１０および電極体２０を用いて、電極体収容工程と、金属接合部形成工程と、封止工程と、を行うことで特徴付けられる。それ以外の製造プロセスは従来同様であってよい。また、ここに開示される製造方法は、任意の段階でさらに他の工程を含んでもよい。
（端子組付け工程）
端子組付け工程では、外装体１２の第２面１２ｂに、正極端子３０と、負極端子４０とガスケット９２と、内部絶縁部材９３と、を組み付ける。負極端子４０は、例えば、かしめ加工（リベッティング）によって外装体１２の第２面１２ｂに固定することができる。かしめ加工は、負極端子４０と外装体１２の第２面１２ｂとの間にガスケット９２を挟み、さらに外装体１２の第２面１２ｂと負極端子４０の軸部４０ａとの間に絶縁部材８０を挟んで行われる（図８参照）。これにより、負極端子４０の軸部４０ａの端部がかしめられる。このようなかしめ加工によって、ガスケット９２と内部絶縁部材９３とが圧縮され、負極端子４０と外装体１２の第２面１２ｂと内部絶縁部材９３とが外装体１２の第２面１２ｂに一体に固定されるとともに、貫通孔１９がシールされる。なお、正極端子３０側の組付け方法も、上記した負極端子４０側の組付け方法と同様であってよい。また、端子組付け工程は、これに限定されず、例えば、外装体１２の第２面１２ｂと正極端子３０および負極端子４０と、ガスケット９２と内部絶縁部材９３とをインサート成型によって一体化してもよい。
（電極体収容工程）
電極体収容工程では、電極体２０を外装体１２内に収容する。図５は、一実施形態に係る電極体収容工程及びタブ接合工程を説明する模式図である。図５では、接合予定部５０ａ（金属接合部５０の形成予定部）を仮想線で示す。この時、電極体２０の一方の幅広面２０ａが第１面１２ａと対向し、かつ、正極タブ２２ｔおよび負極タブ２４ｔが、正極端子３０および負極端子４０の取り付けられた第２面１２ｂと対向するように、電極体２０が配置される。ここでは、正極タブ２２ｔは湾曲し、かつ、正極端子３０の軸部３０ａと対向するように配置される。同様に、負極タブ２４ｔは湾曲し、かつ、負極端子４０の軸部４０ａと対向するように配置される。なお、電極体２０を複数有する蓄電デバイス１を製造する場合、タブ接合工程を挟んで、複数回に分けて電極体収容工程を実施することができる。本実施形態では、図５に示すように、２個の電極体２０のうち、まず１個の電極体２０について、電極体収容工程を行う。その後、タブ接合工程を経て、残りの１個の電極体２０について、電極体収容工程を行う。
（タブ接合工程）
タブ接合工程では、複数の正極タブ２２ｔと正極端子３０、および、複数の負極タブ２４ｔと負極端子４０を電気的に接合する。ここでは、レーザ溶接による接合方法を例に説明するが、これに限定されず、例えば上記した接合方法を用いてよい。具体的には、まず、図５に示すように、負極端子４０の軸部４０ａに電極体２０の負極タブ２４ｔを重ねるように配置する。この時、負極端子４０の軸部４０ａに重ねやすくするために負極タブ２４ｔを折り曲げてもよい。蓄電デバイス１が複数の電極体２０を有する場合、図３および図５に示すように、更に他方の電極体２０の負極タブ２４ｔを一方の負極タブ２４ｔに重ねてもよい。そして、負極端子４０の軸部４０ａに負極タブ２４ｔが重ねられた状態で、レーザを接合予定部５０ａに走査する。これにより、金属接合部５０が形成され、負極端子４０と負極タブ２４ｔとが電気的に接続される。なお、正極タブ２２ｔと正極端子３０の接合方法も、上記した負極タブ２４ｔと負極端子４０の接合方法と同様であってよい。また、図５では、説明の便宜上外装体１２の第３面１２ｅが下側となっているがこれに限定されない。タブ接合工程においては、接合方法や接合に用いる治具に応じて、金属接合部５０が形成しやすい角度に外装体１２を傾けた状態でタブ接合工程を行うことができる。
（封口板封止工程）
封口板封止工程では、外装体１２の開口１２ｈと封口板１４によって封止する。図６は、一実施例に係る封口板封止工程を説明する模式図である。図６では、説明の便宜上、封口板１４の押圧方向について白抜き矢印で、また、レーザＬの走査経路について仮想線で示す。図６に示すように、外装体１２の開口１２ｈに封口板１４を嵌めた封口板１４を外装体１２の第１面１２ａ方向（図６の白抜き矢印方向）に押し込む。そして、封口板１４が外装体１２の第１面１２ａ方向に押し込まれた状態を保持したまま、封口板１４と外装体１２とを封止する。これにより、最も封口板１４に近い電極体２０のうち、封口板１４と対向する幅広面２０ａとが当接した状態で、外装体１２の開口１２ｈが封口板１４によって封止される。これにより、より好適に正極タブ２２ｔおよび負極タブ２４ｔの損傷リスクを低減することができる。ここでは、封口板１４の周縁（ここでは、図６の仮想線方向。）に沿ってレーザＬを走査する。しかし、封止方法はこれに限定されない。
封口板封止工程における、封口板１４の押圧強さは、特に限定されず、ケース１０の材質や厚み、サイズによって適宜変更し得るが、例えば１０ｋＮ以上であり得る。
（注液工程）
注液工程では、注液孔１６から電解液をケース１０内部に注入する。その後、注液孔１６を封止部材１６ａで塞ぐことにより、ケース１０を密閉する。以上のようにして、蓄電デバイス１を製造することができる。
蓄電デバイス１は各種用途に利用可能であるが、蓄電デバイス１の容量の大容量化が要求される用途、また、使用時に振動や衝撃の外力が加わり得る用途、典型的には、各種の車両、例えば、乗用車、トラック等に搭載されるモータ用の動力源（駆動用電源）として好適に用いることができる。車両の種類は特に限定されないが、例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、電気自動車（ＢＥＶ）等が挙げられる。
以上、ここに開示される技術におけるいくつかの実施形態について説明したが、上記実施形態は一例に過ぎない。ここに開示される技術は、他にも種々の形態にて実施することができる。ここに開示される技術は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記した実施形態の一部を他の変形態様に置き換えることも可能であり、上記した実施形態に他の変形態様を追加することも可能である。また、その技術的特徴が必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することも可能である。
以上の通り、ここで開示される技術の具体的な態様として、以下の各項に記載のものが挙げられる。
項１：長尺なシート状の正極と長尺なシート状の負極とがセパレータを介在させつつ、シート長手方向に捲回された電極体であって、一対の対向する幅広面を有する電極体と、上記電極体を収容する六面体形状のケースであって、幅広な矩形状の第１面および該第１面に対向する開口と、上記第１面の外縁から上記開口に向かって延びる一対の対向する第２面と、上記第１面の外縁から上記開口に向かって延びる一対の対向する第３面を有する外装体と、上記開口を封口し、上記第１面に対向する幅広な矩形状の封口板と、を有するケースと、上記電極体と電気的に接続される端子と、を備える蓄電デバイスであって、上記正極および上記負極は、いずれも上記電極体の捲回軸方向における一方の端部において、突出する複数のタブを有し、上記第２面の一面に貫通孔を有し、上記端子は、上記貫通孔に挿通され、上記電極体は、上記幅広面が、上記封口板および上記第１面と対向し、かつ、上記タブが、上記端子が取り付けられた上記第２面と対向するように上記ケースの内部に配置され、上記端子と、上記タブと、を繋ぐ金属接合部を有する、蓄電デバイス。
項２：上記ケース内部に上記電極体が複数配置され、上記金属接合部は複数の上記電極体の上記タブと、上記端子と、が接合されて形成される、項１に記載の蓄電デバイス。
項３：上記封口板と上記外装体が溶接された際に、上記電極体の幅広面が、上記封口板に押されるように構成される、項１または２に記載の蓄電デバイス。
１ 蓄電デバイス
１０ ケース
１２ 外装体
１２ａ 第１面
１２ｂ、１２ｃ 第２面
１２ｄ、１２ｅ 第３面
１２ｈ 開口
１４ 封口板
１８、１９ 貫通孔
２０ 電極体
２２ 正極
２２ｔ 正極タブ
２３ セパレータ
２４ 負極
２４ｔ 負極タブ
３０ 正極端子
４０ 負極端子
５０ 金属接合部
９２ ガスケット
９３ 内部絶縁部材

Claims (2)

  1. 長尺なシート状の正極と長尺なシート状の負極とがセパレータを介在させつつ、シート長手方向に捲回された電極体であって、一対の対向する幅広面を有する電極体と、
    前記電極体を収容する六面体形状のケースであって、幅広な矩形状の第１面および該第１面に対向する開口と、前記第１面の外縁から前記開口に向かって延びる一対の対向する第２面と、前記第１面の外縁から前記開口に向かって延びる一対の対向する第３面を有する外装体と、前記開口を封口し、前記第１面に対向する幅広な矩形状の封口板と、を有するケースと、
    前記電極体と電気的に接続される端子と、
    を備える蓄電デバイスであって、
    前記正極および前記負極は、いずれも前記電極体の捲回軸方向における一方の端部において、突出する複数のタブを有し、
    前記第２面の一面に貫通孔を有し、
    前記端子は、前記貫通孔に挿通され、
    前記電極体は、前記幅広面が、前記封口板および前記第１面と対向し、かつ、前記タブが、前記端子が取り付けられた前記第２面と対向するように前記ケースの内部に配置され、前記封口板と対向する前記電極体の前記幅広面のうち、該幅広面の７０％以上が前記封口板と当接し、
    前記端子と、前記タブと、を繋ぐ金属接合部を有し、
    前記封口板と前記外装体が溶接された際に、前記電極体の幅広面が、前記封口板に押されるように構成される、
    蓄電デバイス。
  2. 長尺なシート状の正極と長尺なシート状の負極とがセパレータを介在させつつ、シート長手方向に捲回された電極体であって、一対の対向する幅広面を有する電極体と、
    前記電極体を収容する六面体形状のケースであって、幅広な矩形状の第１面および該第１面に対向する開口と、前記第１面の外縁から前記開口に向かって延びる一対の対向する第２面と、前記第１面の外縁から前記開口に向かって延びる一対の対向する第３面を有する外装体と、前記開口を封口し、前記第１面に対向する幅広な矩形状の封口板と、を有するケースと、
    前記電極体と電気的に接続される端子と、
    を備える蓄電デバイスであって、
    前記正極および前記負極は、いずれも前記電極体の捲回軸方向における一方の端部において、突出する複数のタブを有し、
    前記第２面の一面に貫通孔を有し、
    前記端子は、前記貫通孔に挿通され、
    前記電極体は、前記幅広面が、前記封口板および前記第１面と対向し、かつ、前記タブが、前記端子が取り付けられた前記第２面と対向するように前記ケースの内部に配置され、前記封口板と対向する前記電極体の前記幅広面のうち、該幅広面の７０％以上が前記封口板と当接し、
    前記端子と、前記タブと、を繋ぐ金属接合部を有し、
    前記ケース内部に前記電極体が複数配置され、
    前記金属接合部は複数の前記電極体の前記タブと、前記端子と、が接合されて形成され、
    前記封口板と前記外装体が溶接された際に、前記電極体の幅広面が、前記封口板に押されるように構成される、
    蓄電デバイス。
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