CN104126241A - 蓄电元件 - Google Patents

Abstract

提供一种蓄电元件，能够适于防止电极体的端部因振动而受损。在将集电体与衬垫部件配合而与正极板及负极板多次重叠的电极体的端部连接时，衬垫部件由基部与裙部构成。

Description

蓄电元件

技术领域

本发明涉及蓄电元件，该蓄电元件具有层积了正极板和负极板的电极体及与该电极体连接的集电体。

背景技术

近年来，作为车辆(汽车、机动二轮车等)及各种设备(便携式终端、笔记本电脑等)的动力源，采用电池(锂离子电池、镍氢电池等)、电容器(双电层电容器)之类的可充电蓄电元件。例如，对于电池，提供了各种类型的电池，作为其中一种电池，提供了一种具有正极板与负极板以相互绝缘的状态被卷绕而成的扁平状电极体及与该电极体连接的集电体的电池。

如图15C所示，电极体是将从内侧依次层积隔离部件23、负极板22、隔离部件23、正极板21而成的层积体卷绕为圆筒形，并从两侧压迫该圆筒形侧面而挤压变形为扁平状的部件。或者，电极体是将从内侧依次层积隔离部件23、负极板22、隔离部件23、正极板21而成的层积体卷绕成扁平状的部件。

如图15A所示，正极板21在由带状铝箔形成的正极集电基体材料21a的一表面上涂敷正极活性物质涂料并使之干燥后，在正极集电基体材料21a的相反表面上涂敷相同的正极活性物质涂料并使之干燥等，由此在正极集电基体材料21a的表面双面具有正极活性物质层(正极活性物质涂敷部)21b。

如图15B所示，负极板22在由带状铜箔形成的负极集电基体材料22a的一表面上涂敷负极活性物质涂料并使之干燥后，在负极集电基体材料22a的相反表面上涂敷相同的负极活性物质涂料并使之干燥等，由此在负极集电基体材料22a的表面双面具有负极活性物质层(负极活性物质涂敷部)22b。

更详细地说，正极板21在除了正极集电基体材料21a的宽度方向的一端部以外的表面双面上涂敷正极活性物质涂料等，由此在除了该一端部以外的正极集电基体材料21a的表面双面上具有正极活性物质层21b。因此，该一端部成为正极集电基体材料21a露出的部分(正极活性物质层非形成部21c)。另一方面，负极板22在除了负极集电基体材料22a的宽度方向的一端部以外的表面双面上涂敷负极活性物质涂料等，由此在除了该一端部以外的负极集电基体材料22a的表面双面上具有负极活性物质层22b。因此，该一端部成为负极集电基体材料22a露出的部分(负极活性物质层非形成部22c)。

如图15C所示，隔离部件23具有在物理上隔离正极板21与负极板22并保持电解液的作用。

需要说明的是，考虑到枝晶的析出等，负极活性物质层22b比正极活性物质层21b涂敷得幅度更宽。而且，为了确保绝缘，隔离部件23比正极活性物质层21b及负极活性物质层22b的幅度更宽。不过，隔离部件23的宽度形成为不覆盖在宽度方向上突出的正极活性物质层非形成部21c及负极活性物质层非形成部22c。

通过卷绕正极板21、负极板22及隔离部件23而形成电极体20。此时，如图16A所示，通过使正极板21及负极板22在宽度方向上左右错开，在电极体20的一端侧，正极活性物质层非形成部21c以层积状态从负极板23的侧端突出，而在电极体20的另一端侧，负极活性物质层非形成部22c以层积状态从正极板21的侧端突出。由此，电极体20在一端侧具有正极突出部20a，在另一端侧具有负极突出部20a。

而且，如图16B所示，正极突出部20a在与集电体40接合之前的阶段，通过正极突出部20a彼此紧密接触，由此具有捆扎该突出部20a的前端侧而成的捆束部20b及从突出部20a的基端侧向捆束部20b倾斜的倾斜部20c。电极体20的负极突出部20a在与集电体40接合之前的阶段，也通过将负极突出部20a彼此紧密接触，由此具有捆扎该突出部20a的前端侧而成的捆束部20b及从突出部20a的基端侧向捆束部20b倾斜的倾斜部20c。

此外，如图16C所示，在正极突出部20a的捆束部20b的一表面上配置例如由铝或铝合金形成的正极集电体40，在捆束部20b的另一表面上配置同样由铝或铝合金形成的衬垫板50。集电体40及衬垫板50与捆束部20b一起通过例如超声波接合而被接合。在负极突出部20a的捆束部20b的一表面上配置例如由铜或铜合金形成的负极集电体40，在捆束部20b的另一表面上配置同样由铜或铜合金形成的衬垫板50。集电体40及衬垫板50与捆束部20b一起通过例如超声波接合而被接合。

然而，在突出部20a的倾斜部20c，在正极集电基体材料21a上未形成正极活性物质层21b，或者在负极集电基体材料22a上未形成负极活性物质层22b。因此，在相邻的正极活性物质层非形成部21c，21c之间形成间隙，或者在相邻的负极活性物质层非形成部22c，22c之间形成间隙。因此，倾斜部20c因从捆束部20b接受到的作用力而相对容易发生压缩变形。

因此，在例如搭载于汽车的电池中，如果在行驶过程中产生振动，则由于电极体20以与集电体40不同的振幅及频率振动，所以衬垫板50的边缘与倾斜部20c发生摩擦或者发生碰撞等，因而可能倾斜部20c受损。如果倾斜部20c受损，则容易出现集电功能下降、电池的内部电阻升高等问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2011-71109号公报

发明内容

发明所要解决的课题

于是，本发明为了解决上述问题而提出，目的在于提供能够适于防止电极体的端部因振动而受损的蓄电元件。

本发明的蓄电元件具有：电极体，其为层积了正极板与负极板的电极体，该电极体具有正极板及负极板两个电极板中的至少一个电极板以层积状态突出的突出部，该突出部具有捆扎该突出部的前端侧而形成的捆束部及从突出部的基端侧向捆束部倾斜的倾斜部；

衬垫部件，其配置成与捆束部的一表面和另一表面两个表面中的至少一个表面相对；

集电体，其具有连接片，该连接片配置成与捆束部的一表面和另一表面两个表面中的至少另一表面相对；

壳体，其为收纳电极体、衬垫部件及集电体的壳体，在该壳体内由集电体支承电极体；

衬垫部件具有沿捆束部表面的基部及从该基部沿倾斜部的表面向突出部的基端侧延伸的裙部。

根据该结构，衬垫部件的裙部从基部沿倾斜部的表面向突出部的基端侧延伸。因此，不会出现衬垫部件的边缘与倾斜部发生摩擦或发生碰撞等而有损倾斜部这样的情况。

在此，作为本发明的蓄电元件的一方式，衬垫部件还具有与基部和裙部的加强片。

根据该结构，能够提高裙部相对于基部的刚性，并且能够提高衬垫部件的强度。

在该情况下，能够构成为捆束部在与突出部突出的第一方向交叉的第二方向上形成于突出部的一部分区域；

突出部在第二方向上具有向捆束部倾斜的第二倾斜部；

加强片设置于衬垫部件的端部，沿第二倾斜部的表面。

根据该结构，衬垫部件的加强片从衬垫部件的端部沿第二倾斜部的表面延伸。因此，即使在第二方向上因振动而衬垫部件与突出部之间发生相对位移，也不会出现衬垫部件的加强片的边缘与第二倾斜部发生摩擦或发生碰撞等而有损第二倾斜部这样的情况。而且，能够由衬垫部件的加强片支承机械强度较弱的第二倾斜部的较广范围。因此，不会因振动等而在第二倾斜部聚集褶皱，也难以因褶皱而第二倾斜部受损等。即加强片构成第二方向的裙部。

而且，作为本发明的蓄电元件的其他方式，能够构成为衬垫部件在捆束部的一表面和另一表面两个表面中的另一表面侧也具有基部和裙部。

根据该结构，衬垫部件形成为夹子形状。即电极体的突出部被衬垫部件的一对基部与一对裙部约束。因此，在倾斜部的一表面和另一表面两个表面上，不会出现衬垫部件的边缘与倾斜部发生摩擦或发生碰撞等而有损倾斜部这样的情况。

此外，作为本发明的蓄电元件的其他方式，能够构成为突出部具有第一突出部和第二突出部，该第二突出部与该第一突出部具有间隔而相对；

衬垫部件具有配置在第一突出面外表面的第一衬垫部件及配置在第二突出部外表面的第二衬垫部件；

第一衬垫部件在第一突出部的内表面侧也具有基部与裙部；

第二衬垫部件在第二突出部的内表面侧也具有基部与裙部。

根据该结构，第一衬垫部件与第二衬垫部件都形成为夹子形状。即第一突出部被第一衬垫部件的一对基部与一对裙部约束，第二突出部被第二衬垫部件的一对基部与一对裙部约束。因此，在倾斜部的外表面及内表面上都不会出现衬垫部件的边缘与倾斜部发生摩擦或发生碰撞等而有损倾斜部这样的情况。

在该情况下，能够将第一衬垫部件裙部中位于第二衬垫部件侧的裙部的前端与第二衬垫部件裙部中位于第一衬垫部件侧的裙部的前端连接。

根据该结构，不但能够使第一衬垫部件与第二衬垫部件成为一体而提高作为衬垫部件的强度，而且还能够提高衬垫部件相对于电极体的突出部(第一及第二突出部)的结合强度。

另外，作为本发明的蓄电元件的其他方式，能够构成为突出部具有第一突出部和第二突出部，该第二突出部与该第一突出部具有间隔而相对；

衬垫部件具有配置于第一突出部内表面的第一衬垫部件及配置于第二突出部内表面的第二衬垫部件。

根据该结构，第一突出部的倾斜部的内表面能够由第一衬垫部件的裙部保护，第二突出部的倾斜部的内表面能够由第二衬垫部件的裙部保护。

在该情况下，能够将第一衬垫部件的裙部的前端与第二衬垫部件的裙部的前端连接。

根据该结构，不但能够使第一衬垫部件与第二衬垫部件成为一体而提高作为衬垫部件的强度，还能够提高衬垫部件相对于电极体的突出部(第一及第二突出部)的结合强度。

在该情况下，进一步能够构成为衬垫部件在与突出部突出的第一方向交叉的第二方向上，还具有连接第一衬垫部件的侧缘与第二衬垫部件的侧缘的连接片。

根据该结构，因为衬垫部件形成为三维立体结构，所以能够实现高机械强度。因此，在例如使板材成型而形成衬垫部件的情况下，能够使用壁薄的板材而使之轻量化。

在该情况下，进一步能够构成为连接片堵塞由第一衬垫部件的侧缘与第二衬垫部件的侧缘构成的侧面开放部。

根据该结构，因为衬垫部件形成为杯状，所以能够实现高机械强度。因此，在例如使板材成型而形成衬垫部件的情况下，能够使用壁薄的板材而使之轻量化。

此外，作为本发明的蓄电元件的其他方式，能够构成为电极板具有集电基体材料及在该集电基体材料的除一端部以外的表面上形成的活性物质层；

集电基体材料的一端部为未形成活性物质层的活性物质层非形成部；

突出部由活性物质层非形成部形成。

根据该结构，在突出部的倾斜部，在相邻的活性物质层非形成部之间容易形成间隙。因此，倾斜部对从捆束部接受到的作用力而言相对容易发生压缩变形。但是，通过上述的衬垫部件的结构，能够适于防止倾斜部受损等。

而且，作为本发明的蓄电元件的其他方式，能够构成为电极体是正极板与负极板以相互绝缘的状态被卷绕的扁平状的电极体，是具有隔着卷绕中心轴相对的一对折返部及位于该一对折返部之间的平坦部的电极体；

突出部形成于卷绕中心轴方向的电极体的端部；

捆束部形成于电极体端部中的平坦部；

第二倾斜部形成于电极体的端部；

衬垫部件配置在电极体端部的外表面，加强片沿第二倾斜部的外表面。

根据该结构，衬垫部件的加强片从衬垫部件的端部沿第二倾斜部的表面延伸。因此，即使在第二方向上因振动而衬垫部件与突出部之间发生相对位移，也不会出现衬垫部件加强片的边缘与第二倾斜部发生摩擦或发生碰撞等而使第二倾斜部受损这样的情况。而且，能够由衬垫部件的加强片支承机械强度较弱的第二倾斜部的较广范围。因此，不会因振动等而在第二倾斜部聚集褶皱，也难以因褶皱而使第二倾斜部受损等。即加强片构成第二方向的裙部。

此外，作为本发明的蓄电元件的其他方式，能够构成为裙部延伸至突出部的基端。

根据该结构，能够通过衬垫部件的整个裙部支承机械强度最弱的倾斜部。因此，不会因振动等而在倾斜部聚集褶皱，也难以因褶皱而使倾斜部受损等。

发明效果

如上所述，根据本发明的蓄电元件，能够适于防止因振动而电极体的端部受损。因此，能够适于防止因电极体的端部受损导致集电功能下降、电池的内部电阻升高。

附图说明

图1表示第一实施方式的电池的一部分剖面主视图；

图2表示所述电池的壳体内的结构体的立体图；

图3A表示所述电池的集电体的主视图；

图3B表示所述电池的集电体的侧视图；

图3C表示所述电池的集电体的立体图；

图4A表示所述电池的从衬垫部件的一侧所观察的立体图；

图4B表示所述电池的从衬垫部件的相反一侧所观察的立体图；

图4C表示所述电池的衬垫部件的图4A的C-C线剖面图；

图5表示图1的A-A线剖面图；

图6表示图1的B-B线剖面图；

图7A表示捆束所述电极体的一部分区域前状态的图1的B-B线剖面图；

图7B表示捆束所述电极体的一部分区域后状态的图1的B-B线剖面图；

图7C表示在所述电极体的一部分区域上接合集电体之后状态的图1的B-B线剖面图；

图8表示第二实施方式的电池的一部分剖面主视图；

图9表示所述电池的壳体内的结构体的立体图；

图10A表示所述电池的集电体的主视图；

图10B表示所述电池的集电体的侧视图；

图10C表示所述电池的集电体的立体图；

图11A表示所述电池的从衬垫部件的一侧所观察的立体图；

图11B表示所述电池的从衬垫部件的相反一侧所观察的立体图；

图11C表示所述电池的衬垫部件的图11A的F-F线剖面图；

图12表示图8的D-D线剖面图；

图13表示图8的E-E线剖面图；

图14A表示各种变形例；

图14B表示各种变形例；

图14C表示各种变形例；

图14D表示各种变形例；

图15A表示用来说明构成普通电极体的正极板的各部件的说明图；

图15B表示用来说明构成所述电极体的负极板的各部件的说明图；

图15C表示用来说明普通电极体中正极板、负极板及隔离部件在宽度方向上的配置关系的说明图；

图16A表示所述电极体的横向剖面图；

图16B表示捆束所述电极体的端部之后状态的横向剖面图；

图16C表示在所述电极体的端部接合集电体之后的状态的横向剖面图。

具体实施方式

〈第一实施方式〉

下面，参照图1～图7C详细说明本发明的电池的第一实施方式。

如图1及图2所示，第一实施方式的电池具有：金属制壳体10、收纳在该壳体10内部的电极体20、从壳体10的内部向外部突出的正极电极端子31及负极电极端子32、连接电极体20的端部与电极端子31，32的集电体40、与该集电体40配合而与电极体20的端部连接的衬垫部件50等。

壳体10是将具有开口部的有底方筒状的壳体主体11与堵塞壳体主体11开口部的盖体12组合而成的，在组装壳体主体11与盖体12后，将壳体主体11的开口部的端缘与盖体12的外周缘焊接，使壳体主体11与盖体12成为一体。

而且，壳体主体11是在长方形状的底部11a的周缘立设相对的一对侧板部11b与相对的一对端板部11c而成的，通过将一对端板部11c形成为(与一对侧板部11b相比)窄幅，壳体主体11形成为纵深小的薄型有底方筒状。

盖体12形成有供电极端子31，32贯穿的孔部(未标注符号)，电极端子31，32贯穿盖体12的孔部，以铆钉铆接的方式固定在盖体12上。因此，电极端子31，32的外端部从盖体12突出，电极端子31，32的内端部向壳体10内突出。

电极体20的结构与现有的结构相同，因此，对于电极体20的说明，可以沿用上述背景技术部分中对电极体20的说明。电极体20在壳体10内被收纳成其轴与壳体10的底部11a平行，即一对突出部20a，20a分别与壳体10的各端板部11c对峙。

集电体40具有连接电极体20的正极突出部20a与正极电极端子31的正极集电体40及连接电极体20的负极突出部20a与负极电极端子32的负极集电体40，集电体40具有内部连接部41、电极添设部42及中间部43，其中，在内部连接部41上通过铆钉铆接而连接正极电极端子31或负极电极端子32或者通过焊接连接电极端子31，32，电极添设部42与电极体20的正极突出部20a的捆束部20b或负极突出部20a的捆束部20b直接或间接连接，中间部43连接内部连接部41与电极添设部42。集电体40使用一张金属材料成型为正视时变形的L形。

需要说明的是，正极集电体40例如由铝或铝合金形成，负极集电体40例如由铜或铜合金形成。

在集电体40中，以中间部43为折线，内部连接部41与电极添加部42朝向直角方向(正视时为L形)。内部连接部41以与壳体10的盖体12的背面绝缘的状态沿壳体10的盖体12的背面配置，在内部连接部41的前端部设置供正极电极端子31或负极电极端子32的内端部嵌入的通孔41a。

电极添加部42配置在电极体20的端部与壳体主体11的端板部11c之间，如图3A～图3C所示，电极添加部42具有开口部42a，在开口部42a的两个边缘，向与内部连接部41同一方向突出地设置有两个连接片42b，42b。开口部42a及连接片42b，42b是通过在形成电极添设部42之前的带板的状态下沿长度方向形成切口并将该切口的两侧提起而形成的。

如图4A～图6所示，衬垫部件50具有基部50a和裙部50b，其中，基部50a沿电极体20的端部的捆束部20b的外表面(捆束部20b的两个表面中远离卷绕中心轴的一侧表面)，裙部50b从该基部50a沿倾斜部20c的表面延伸至突出部20a的基端B1或该基端B1附近。衬垫部件50还具有：从基部50a折返的折返部50c、与该折返部50c连接且沿着电极体20的端部的捆束部20b的内表面(捆束部20b两个表面中靠卷绕中心轴的一侧表面)的基部50d及从该基部50d沿倾斜部20c的表面延伸至突出部20a的基端B2或该基端B2附近的裙部50e。

衬垫部件50具有与电极体20的正极突出部20a连接的正极衬垫部件50及与电极体20的负极突出部20a连接的负极衬垫部件50。在此，电极体20的突出部20a在正极和负极都形成为一对，即电极体20的突出部20a具有第一突出部20aA及与该第一突出部20aA具有间隔而相对的第二突出部20aB。与之相对应地，衬垫部件50具有与第一突出部20aA对应的第一衬垫部件50A及与第二突出部20aB对应的第二衬垫部件50B。

正极衬垫部件50与正极集电体40同样例如由铝或铝合金形成，负极衬垫部件50与负极集电体40同样例如由铜或铜合金形成，而且各个衬垫部件都是通过对板材进行冲压成型而形成的。因此，衬垫部件50是裙部50b、基部50a、折返部50c、基部50d及裙部50e连续相连的板材。

如图7A～图7C所示，衬垫部件50在其两端部具有与基部50a和裙部50b都连接的加强片50f。在此，电极体20的突出部20a的捆束部20b在与突出部20a突出的第一方向X交叉的第二方向Y上，形成于突出部20a的一部分区域。由此，突出部20a在第二方向Y上具有向捆束部20b倾斜的第二倾斜部20d。具体地说，电极体20是正极板21与负极板22以相互绝缘的状态被卷绕而形成为扁平状的，从而具有隔着卷绕中心轴而相对的一对半圆弧状折返部20e，20e及位于该一对折返部20e，20e之间的平坦部20f。捆束部20b形成于平坦部20f。由此，在第二方向Y上，形成有从一折返部20a朝向捆束部20b的第二倾斜部20d及从另一折返部20e朝向捆束部20b的第二倾斜部20d这两个第二倾斜部20d，20d。与之相对应地，加强片50f沿第二倾斜部20d的表面平缓地倾斜且在第二方向Y上延伸。需要说明的是，在基部50d及裙部50e的端部也形成有加强片50g。

在具备上述结构的电池中，集电体40的一对连接片42b，42b插入第一突出部20aA与第二突出部20aB之间的空间部，一连接片42b沿第一衬垫部件50A的基部50d，而另一连接部42b沿第二衬垫部件50B的基部50d。在该状态下，将砧座(アンビル)抵靠在连接片42b上，将超声波振子抵靠在衬垫部件50的基部50a。然后，通过使超声波振子进行超声波振动，产生摩擦热，将连接片42b和衬垫部件50与捆束部20b一起进行超声波接合。

〈第二实施方式〉

接着，参照图8～图13详细说明本发明的电池的第二实施方式。第二实施方式与第一实施方式的不同之处只在于集电体40与衬垫部件50的结构这一方面，所以在以下的说明中，只针对该不同之处进行说明，其他方面的说明可以沿用上述第一实施方式中对各结构的说明(以及上述背景技术部分中对电极体20的说明)。

如图8～图10C所示，集电体40具有连接电极体20的正极突出部20a与正极电极端子31的正极集电体40及连接电极体20的负极突出部20a与负极电极端子32的负极集电体40。集电体40具有内部连接部41、电极添设部42及中间部43，其中，在内部连接部41上通过铆钉铆接而连接正极电极端子31或负极电极端子32或者通过焊接连接电极端子31，32，电极添设部42与电极体20的正极突出部20a的捆束部20b或负极突出部20a的捆束部20b直接或间接地连接，中间部43连接内部连接部41与电极添设部42。集电体40由一张金属材料形成为正视时变形的L形。

需要说明的是，正极集电体40例如由铝或铝合金形成，负极的集电体40例如由铜或铜合金形成。

在集电体40中，以中间部43为折线，内部连接部41与电极添设部42朝向直角方向(正视时为L形)。内部连接部41在与壳体10的盖体12的背面绝缘的状态下，沿壳体10的盖体12的背面而配置。在内部连接部41的前端部设有供正极电极端子31或负极电极端子32的内端部嵌入的通孔41a。

电极添设部42具有沿与内部连接部41相同的方向排列的一对分岔连接片42b，42b。

如图11A～图13所示，衬垫部件50具有基部50a和裙部50b，其中，基部50a沿电极体20的端部的捆束部20b内表面(捆束部20b两个表面中接近卷绕中心轴的一侧表面)，裙部50b从该基部50a沿倾斜部20c的表面延伸至突出部20a的基端B2或该基端B2附近。基部50a具有沿第一突出部20aA的捆束部20b内表面的基部50a及沿与该第一突出部20aA具有间隔而相对的第二突出部20aB的捆束部20b内表面的基部50a。裙部50b具有沿第一突出部20aA的倾斜部20c内表面的裙部50b及沿第二突出部20aB的倾斜部20c内表面的裙部50b。因此，与第一突出部20aA对应的基部50a及裙部50b相当于第一衬垫部件50A，与第二突出部20aB对应的基部50a及裙部50b相当于第二衬垫部件50B。

第一衬垫部件50A的裙部50b的前端与第二衬垫部件50B的裙部50b的前端连接，而且，第一衬垫部件50A的侧缘与第二衬垫部件50B的侧缘通过连接片50h连接，由第一衬垫部件50A与第二衬垫部件50B构成的侧面开放部被连接片50h堵塞。由此，第一衬垫部件50A与第二衬垫部件50B成为一体，形成为杯状。

不言而喻的是，衬垫部件50具有与电极体20的正极突出部20a连接的正极衬垫部件50及与电极体20的负极突出部20a连接的负极衬垫部件50。正极衬垫部件50与正极集电体40同样例如由铝或铝合金形成，负极衬垫部件50与负极集电体40同样例如由铜或铜合金形成，而且各衬垫部件都是通过对板材冲压成型而形成的。因此，衬垫部件50为一对基部50a，50a、一对裙部50b，50b及一对连接片50h，50h连续相连的板材。

在具备上述结构的电池中，第一突出部20aA和第二突出部20aB插入集电体40的一对连接片42b，42b之间，并且一连接片42b沿第一突出部20aA的捆束部20b的外表面，而另一连接片42b沿第二突出部20aB的捆束部20b的外表面。在该状态下，将砧座抵靠在连接片42b上，将超声波振子抵靠在衬垫部件50的基部50a。然后，通过使超声波振子进行超声波振动，产生摩擦热，将连接片42b和衬垫部件50与捆束部20b一起进行超声波接合。

如上所述，根据第一及第二实施方式的电池，具有：电极体20，其为层积了正极板21和负极板22的电极体20，该电极体20具有正极板21及负极板22的两个电极体中至少一个电极体以层积状态突出的突出部20a，该突出部20a具有捆扎该突出部20a前端侧而成的捆束部20b及从突出部20a的基端B1侧向捆束部20b倾斜的倾斜部20c；衬垫部件50，其配置成与捆束部20b的一表面和另一表面两个表面中至少一表面相对；集电体40，其具有连接片42b，该连接片42b配置成与捆束部20b的一表面和另一表面两个表面中至少另一表面相对；壳体10，其为收纳电极体20、衬垫部件50及集电体40的壳体10，在该壳体10内由集电体40支承电极体20。衬垫部件50具有沿捆束部20b的表面的基部50a及从该基部50a沿倾斜部20c的表面向突出部20a的基端B1侧延伸的裙部50b。由此，衬垫部件50的裙部50b从基部50a沿倾斜部20c的表面向突出部20a的基端侧延伸。因此，不会出现衬垫部件50的边缘与倾斜部20c发生摩擦或发生碰撞等而倾斜部20c受损这样的情况。

而且，根据第一及第二实施方式的电池，衬垫部件50还具有与基部50a及裙部50b连接的加强片50f。由此，能够提高裙部50b相对基部50a的刚性，提高衬垫部件50的强度。

此外，根据第一及第二实施方式的电池，捆束部20b在与突出部20a突出的第一方向X交叉的第二方向Y上，形成于突出部20a的一部分区域，突出部20a在第二方向Y上具有向捆束部20b倾斜的第二倾斜部20d，加强片50g设置在衬垫部件50的端部且沿第二倾斜部20d的表面。由此，衬垫部件50的加强片50g从衬垫部件50的端部沿第二倾斜部20d的表面延伸。因此，即使在第二方向上由于振动而衬垫部件50与突出部20a之间发生相对位移，也不会出现衬垫部件50的加强片50g的边缘与第二倾斜部20d发生摩擦或发生碰撞等而第二倾斜部20d受损这样的情况。而且，能够由衬垫部件50的加强片50g支承机械强度较弱的第二倾斜部的较广范围，因此不会因振动等而在第二倾斜部20d聚集褶皱，也难以因褶皱而使第二倾斜部20d受损。即加强片50g构成第二方向Y上的裙部。

而且，根据第一及第二实施方式的电池，衬垫部件50在捆束部20的一表面和另一表面两个表面中的另一表面侧也具有基部50d和裙部50e。由此，衬垫部件50形成为夹子形状。即电极体20的突出部20a被衬垫部件50的一对基部50a，50d与一对裙部20b，50e约束。因此，在倾斜部20c的一表面和另一表面两个表面上，不会出现衬垫部件50的边缘与倾斜部20c发生摩擦或发生碰撞等而倾斜部20c受损这样的情况。

此外，根据第一及第二实施方式的电池，突出部20a具有第一突出部20aA及与该第一突出部20aA具有间隔而相对的第二突出部20aB，衬垫部件50具有配置在第一突出部20aA外表面的第一衬垫部件50A及配置在第二突出部20aB外表面的第二衬垫部件50B，第一衬垫部件50A在第一突出部20aA的内表面侧也具有基部50d和裙部50e，第二衬垫部件50B在第二突出部20aB的内表面侧也具有基部50d和裙部50e。由此，第一衬垫部件50A与第二衬垫部件50B都形成为夹子形状。即第一突出部20aA被第一衬垫部件50A的一对基部50a，50d与一对裙部50b，50e约束，第二突出部20aB被第二衬垫部件50B的一对基部50a，50d与一对裙部50b，50e约束。因此，在倾斜部20c的外表面及内表面都不会出现衬垫部件50的边缘与倾斜部20c发生摩擦或发生碰撞等而倾斜部20c受损这样的情况。

而且，根据第二实施方式的电池，第一衬垫部件50A的裙部50b，50e中位于第二衬垫部件50B侧的裙部50e的前端与第二衬垫部件50B的裙部50b，50e中位于第一衬垫部件50A侧的裙部50e的前端连接。由此，第一衬垫部件50A与第二衬垫部件50B成为一体，从而不但能够提高作为衬垫部件50的强度，而且还能够提高衬垫部件50相对电极体20的突出部20a(第一及第二突出部20aA，20aB)的结合强度。

此外，根据第一及第二实施方式的电池，突出部20a具有第一突出部20aA及与该第一突出部20aA具有间隔而相对的第二突出部20aB，衬垫部件50具有配置于第一突出部20aA内表面的第一衬垫部件50A及配置于第二突出部20aB内表面的第二衬垫部件50B。由此，第一突出部20aA的倾斜部20c的内表面由第一衬垫部件50A的裙部50e保护，第二突出部20aB的倾斜部20c的内表面由第二衬垫部件50B的裙部50e保护。

此外，根据第二实施方式的电池，第一衬垫部件50A的裙部50e的前端与第二衬垫部件50B的裙部50e的前端连接。由此，第一衬垫部件50A与第二衬垫部件50B成为一体，从而不但能够提高作为衬垫部件50的强度，而且还能够提高衬垫部件50相对电极体20的突出部20a(第一及第二突出部20aA，20)的结合强度。

而且，根据第二实施方式的电池，衬垫部件50在与突出部20a突出的第一方向X交叉的第二方向Y上，还具有连接第一衬垫部件50A的侧缘与第二衬垫部件50B的侧缘的连接片50h。由此，因为衬垫部件50具有三维立体结构，所以能够实现高机械强度。因此，在例如使板材成型而形成衬垫部件50的情况下，使用壁薄的板材就能够使之轻量化。

此外，根据第二实施方式的电池，连接片50h堵塞由第一衬垫部件50A的侧缘与第二衬垫部件50B的侧缘构成的侧面开放部。由此，因为衬垫部件50形成为杯状，所以能够实现高机械强度。因此，在例如使板材成型而形成衬垫部件50的情况下，使用壁薄的板材就能够使之轻量化。

而且，根据第一及第二实施方式的电池，电极板具有集电基体材料21a，22a及在该集电基体材料21a，22a的除一端部以外的表面上形成的活性物质层21b，22b，集电基体材料21a，22a的一端部为未形成活性物质层21b，22b的活性物质层非形成部21c，22c，突出部20a由活性物质层非形成部21c，22c形成。由此，在突出部20a的倾斜部20c，在相邻的活性物质层非形成部21c，22c之间容易形成间隙。因此，倾斜部20c对从捆束部20b接受到的作用力而言相对容易发生压缩变形。然而，通过上述衬垫部件50的结构，能够适于防止倾斜部20c受损等。

此外，根据第一及第二实施方式的电池，电极体20是正极板21与负极板22以相互绝缘的状态被卷绕的扁平状的电极体20，具有隔着卷绕中心轴相对的一对折返部20e，20e及位于该一对折返部20e，20e之间的平坦部20f，突出部20a形成于卷绕中心轴方向上的电极体20的端部，捆束部20b形成于电极体20的端部的平坦部20f，第二倾斜部20d形成于电极体20的端部，衬垫部件50配置在电极体20端部的外表面，加强片50g沿第二倾斜部20d的外表面。由此，衬垫部件50的加强片50g从衬垫部件50的端部沿第二倾斜部20d的表面延伸。因此，即使在第二方向Y上因振动而衬垫部件50与突出部20a之间发生相对位移，也不会出现衬垫部件50的加强片50g的边缘与第二倾斜部20d发生摩擦或发生碰撞等而第二倾斜部20d受损这样的情况。而且，能够由衬垫部件50的加强片50g支承机械强度较弱的第二倾斜部20d的较广范围。因此，不会因振动等而在第二倾斜部20d聚集褶皱，也难以因褶皱而使第二倾斜部20d受损。即加强片50g构成第二方向Y上的裙部。

而且，根据第一及第二实施方式的电池，裙部50b，50e延伸至突出部20a的基端B1，B2。由此，能够由衬垫部件50的裙部50b，50e整体支承机械强度最弱的倾斜部20c。因此，不会因振动等而在倾斜部20c聚集褶皱，也难以因褶皱而使倾斜部受损等。

由此，能够适于防止因振动而使电极体20的端部受损。因此，能够适于防止因电极体20的端部受损导致集电功能下降、电池的内部电阻升高。并且，能够适合在汽车及利用燃料电池行驶的电动车等车辆中搭载并使用电池。

需要说明的是，本发明的蓄电元件不限于上述实施方式，能够在不脱离本发明主旨的范围内进行各种变更。

例如，在上述实施方式中，采用了将各自为纵长的正极板21、负极板22及隔离部件23卷绕的卷绕式电极体20。但是，电极体也可以为将多个正极板、多个负极板及多个隔离部件层积的部件。需要说明的是，如上所述，因为卷绕式电极体20具有折返部(半圆弧部)20e，所以不能在电极体20的第二方向的整个长度上形成捆束部20b。但是，在层积型电极体中，能够在电极体的第二方向的整个长度上形成捆束部及倾斜部。不过，在第二方向的电极体的中间部设有捆束部及倾斜部、在第二方向的电极体的端部设置捆束部及倾斜部等方面，与卷绕式电极体20一样，也可以在第二方向上局部设置捆束部及倾斜部。

而且，在上述实施方式中，衬垫部件50既适用于正极突出部20a也适用于负极突出部20a，但也可以只适用于其中任一方。

此外，衬垫部件可以在不脱离本发明主旨的范围内适当选择各种方式。例如如图14A所示，在上述第一实施方式中，也可以将第一衬垫部件50A的一对裙部50b，50b中位于第二衬垫部件50B侧的裙部50e的前端与第二衬垫部件50B的一对裙部50b，50e中位于第一衬垫部件50A侧的裙部50e的前端连接，从而使第一及第二衬垫部件50A，50B成为一体。

此外，如图14B所示，在上述第一实施方式中，也可以不设置折返部50c、基部50d及裙部50e即向突出部20a的内面侧迂回的部分。在该情况下，集电体40的连接片42b直接沿捆束部20b的内表面。

而且，如图14C所示，在上述第二实施方式中，也可以分离一对裙部50b，50b。在该情况下，成为第一衬垫部件50A与第二衬垫部件50B分离的方式。

此外，如图14D所示，在上述第二实施方式中，也可以设置由折返部50c、基部50d及裙部50e构成的、向突出部20a的外表面侧迂回的部分。在该情况下，集电体40的连接片42b经由基部50d间接地沿捆束部20b的外表面。

在上述实施方式中，衬垫部件50由板材形成，但是不限于此。衬垫部件例如也可以为块状。

在上述第一实施方式中，在衬垫部件50的两端部设有加强片50f，50f，但不限于此。也可以只在任一端部设置加强片50f。而且，不一定在衬垫部件50的端部形成加强片50f。只要能够确保裙部50b相对于基部50a的强度即可，与加强片50f的形成位置无关。加强片50g也与加强片50f同样的，不过，关于加强片50f，不但能够实现裙部50b相对于基部50a的加强，而且如上所述，还能够实现相对于第二倾斜部20d的保护，基于该点，优选其设在衬垫部件50的端部。

在上述第二实施方式中，通过对板材进行冲压成型，将衬垫部件50形成为杯状，但不限于此。也可以通过对将立体形状展开为平面的板材进行弯曲加工、焊接等，使衬垫部件50形成为杯状。

在上述实施方式中，将集电体40的连接片42b与衬垫部件50进行超声波接合，但不限于此。除了超声波接合以外，接合方法还可以使用电阻焊、激光焊、铆钉等各种方法。不过，综合考虑对正极活性物质层21b及负极活性物质层22b的热影响、溅射、接合部的通电电阻、作业性等，优选采用超声波接合进行接合。

而且，在上述实施方式中，对锂离子二次电池进行了说明，但电池的种类及大小(容量)可以是任意的。

此外，本发明不限于锂离子二次电池，本发明也可以适用于各种二次电池及其他一次电池、双电层电容器等电容器中。

附图标记说明

10  壳体；20  电极体；20a  突出部；20aA  第一突出部；20aB  第二突出部；20b  捆束部；20c  倾斜部；20d  第二倾斜部；20e  折返部；20f  平坦部；21  正极板；22  负极板；23  隔离部件；31，32  电极端子；40  集电体；42b  连接片；50  衬垫部件；50A第一衬垫部件；50B  第二衬垫部件；50a，50d  基部；50b，50e  裙部；50c  折返部；50f  加强片；50g  加强片；50h  连接片；B1，B2  突出部的基端；X  第一方向；Y  第二方向。

Claims (13)

1.一种蓄电元件，其特征在于，具有：

电极体，其为层积了正极板与负极板的电极体，该电极体具有所述正极板及所述负极板两个电极板中的至少一个电极板以层积状态突出的突出部，该突出部具有捆扎该突出部的前端侧而形成的捆束部部及从所述突出部的基端侧向所述捆束部倾斜的倾斜部；

衬垫部件，其配置成与所述捆束部的一表面和另一表面两个表面中的至少一个表面相对；

集电体，其具有连接片，该连接片配置成与所述捆束部的一表面和另一表面两个表面中的至少另一表面相对；

壳体，其为收纳所述电极体、所述衬垫部件及所述集电体的壳体，在该壳体内由所述集电体支承所述电极体；

所述衬垫部件具有沿所述捆束部的表面的基部及从该基部沿所述倾斜部的表面向所述突出部的基端侧延伸的裙部。

2.如权利要求1所述的蓄电元件，其特征在于，所述衬垫部件还具有与所述基部和所述裙部连接的加强片。

3.如权利要求2所述的蓄电元件，其特征在于，所述捆束部在与所述突出部突出的第一方向交叉的第二方向上形成于所述突出部的一部分区域；

所述突出部在所述第二方向上具有向所述捆束部倾斜的第二倾斜部；

所述加强片设置在所述衬垫部件的端部，沿所述第二倾斜部的表面。

4.如权利要求1至3中任一项所述的蓄电元件，其特征在于，所述衬垫部件在所述捆束部的一表面和另一表面两个表面中的所述另一表面侧也具有所述基部和所述裙部。

5.如权利要求1至3中任一项所述的蓄电元件，其特征在于，所述突出部具有第一突出部和第二突出部，该第二突出部与该第一突出部具有间隔而相对；

所述衬垫部件具有配置在所述第一突出部外表面的第一衬垫部件及配置在所述第二突出部外表面的第二衬垫部件；

所述第一衬垫部件在所述第一突出部的内表面侧也具有所述基部与所述裙部；

所述第二衬垫部件在所述第二突出部的内表面侧也具有所述基部与所述裙部。

6.如权利要求5所述的蓄电元件，其特征在于，所述第一衬垫部件的所述裙部中位于所述第二衬垫部件侧的所述裙部的前端与所述第二衬垫部件的所述裙部中位于所述第一衬垫部件侧的所述裙部的前端连接。

7.如权利要求1至3中任一项所述的蓄电元件，其特征在于，所述突出部具有第一突出部和第二突出部，该第二突出部与该第一突出部具有间隔而相对；

所述衬垫部件具有配置于所述第一突出部内表面的第一衬垫部件及配置于所述第二突出部内表面的第二衬垫部件。

8.如权利要求7所述的蓄电元件，其特征在于，所述第一衬垫部件的所述裙部的前端与所述第二衬垫部件的所述裙部的前端连接。

9.如权利要求8所述的蓄电元件，其特征在于，所述衬垫部件在与所述突出部突出的第一方向交叉的第二方向上，还具有连接所述第一衬垫部件的侧缘与所述第二衬垫部件的侧缘的连接片。

10.如权利要求9所述的蓄电元件，其特征在于，所述连接片堵塞由所述第一衬垫部件的侧缘与所述第二衬垫部件的侧缘构成的侧面开放部。

11.如权利要求1至10中任一项所述的蓄电元件，其特征在于，所述电极板具有集电基体材料及在该集电基体材料的除一端部以外的表面上形成的活性物质层；

所述集电基体材料的所述一端部为未形成所述活性物质层的活性物质层非形成部；

所述突出部由所述活性物质层非形成部形成。

12.如权利要求3所述的蓄电元件，其特征在于，所述电极体是所述正极板与所述负极板以相互绝缘的状态被卷绕的扁平状的电极体，是具有隔着卷绕中心轴相对的一对折返部及位于该一对折返部之间的平坦部的电极体；

所述突出部形成于所述卷绕中心轴方向的所述电极体的端部；

所述捆束部形成于所述电极体的所述端部中的所述平坦部；

所述第二倾斜部形成于所述电极体的所述端部；

所述衬垫部件配置在所述电极体的所述端部的外表面，所述加强片沿所述第二倾斜部的外表面。

13.如权利要求1至12中任一项所述的蓄电元件，其特征在于，所述裙部延伸至所述突出部的基端。