CN105612632A - 矩形蓄电装置及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

在一种矩形蓄电装置中，容纳在外装罐(2)中的第一电极组和第二电极组分别设置有从端表面(13)朝向外装罐(2)的开口(21)延伸的第一端子部和第二端子部，端表面(13)面对开口(21)。第一电极组和第二电极组彼此由连接部件机械耦合且电耦合。具体地，连接部件包括焊接到第一端子部上的第一连接部，焊接到第二端子部上的第二连接部，和将第一连接部和第二连接部彼此机械耦合且电耦合的耦合部。盖板(3)的内表面(31)设置有突出部，其从内表面(31)朝向外装罐(2)的底表面延伸。突出部电连接到外部端子上并焊接到第一端子部、第二端子部、和连接部件中的至少任何一个。

Description

矩形蓄电装置及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种矩形蓄电装置，其中多个电极组容纳在外装罐中，并且涉及用于制作该装置的方法。
背景技术
图25是概念性地示出现有的矩形蓄电装置的例子的纵向横截面图。如图25所示，现有的矩形蓄电装置包括多个电极组101，容纳这些电极组101的底部封闭的柱形外装罐102，密封外装罐102的开口102a的盖板103，以及，设置在盖板103上的正电极外部端子104和负电极外部端子(未示出)(例如，参考PTL1)。虽然在附图中没有示出，但是在每个电极组101中，多个正电极板和多个负电极板交替地堆叠，并且在它们之间具有间隔件。每个正电极板具有从面对外装罐102的开口102a的边缘突出的正电极突片。每个负电极板具有从面对外装罐102的开口102a的边缘突出的负电极突片。每个电极组101包括：正电极端子部105，其是包括属于电极组101的多个重叠的正电极突片的束；和负电极端子部(未示出)，其是包括属于电极组101的多个重叠的负电极突片的束。
在现有的矩形蓄电装置中，正电极铅板106的端部焊接到每个正电极端子部105上。设置在相应的正电极端子部105上的多个正电极铅板106被束成一个，成束的正电极铅板106的另一端部焊接到正电极外部端子104上或由螺丝固定到正电极外部端子104上。成束的正电极铅板106折入外装罐102的空间中，该空间形成在盖板103和电极组101之间。在这种方式下，每个正电极端子部105电连接到正电极外部端子104，并且它们之间具有相应的正电极铅板106。类似地，每个负电极端子部电连接到负电极外部端子，并且它们之间具有相应的负电极铅板。
在用于制作现有的矩形蓄电装置的过程中，首先，制备容纳在外装罐102中的多个电极组101，并且在每个电极组101中，正电极铅板106和负电极铅板分别焊接在正电极端子部105和负电极端子部上。接下来，电极组101堆叠为使得附接到电极组101上的正电极铅板106和负电极铅板被定向在同一方向上，并且电极组101容纳在外装罐102中，以使得正电极铅板106和负电极铅板从外装罐102的开口引出。接着，电极组101固定到外装罐102中的预定位置。接着，将正电极铅板106束成一个，并且焊接到外装罐102外部的正电极外部端子104上。类似地，将负电极铅板束成一个，并且焊接到外装罐102外部的负电极外部端子上。接着，将成束的正电极铅板106和成束的负电极铅板折叠并容纳在外装罐102中。外装罐102的开口102a由盖板103密封。
PTL1：日本未审专利申请公开No.2011-165475
发明内容
技术问题
在现有的矩形蓄电装置中，必须在电极组101容纳在外装罐102中之后，才可将正电极铅板106束成一个，并且焊接到正电极外部端子104或由螺丝固定到正电极外部端子104，以及才可将负电极铅板束成一个，并且焊接到负电极外部端子或由螺丝固定到负电极外部端子。其原因如下。即使多个电极组101可以在电极组101容纳在外装罐102中之前彼此对齐地堆叠，在正电极铅板106被束成一个并且焊接到正电极外部端子104或由螺丝固定到正电极外部端子104上，以及在负电极引线被束成一个并且焊接到负电极外部端子或由螺丝固定到正电极外部端子上时，电极组101也会发生不对齐。当电极组101发生不对齐时，难以将电极组101容纳在外装罐102中。
鉴于上述情况，必须预先将电极组101容纳在外装罐102中。因此，作为正电极铅板106和负电极铅板，必须使用具有在电极组101容纳在外装罐102中时板能够被引导到外装罐102外部的长度。因此，在外装罐102中设置用于容纳正电极铅板106和负电极铅板的空间。当外装罐102的开口102a由盖板103密封时，将正电极铅板106和负电极铅板折叠并且容纳在该空间中。
近年来，随着蓄电装置的容量增加，从蓄电装置提取的电流也在不断增加。因此，由于铅板的电阻而生成的焦耳热也增加，并且可能导致铅板显著的能量损失。为了减少铅板中生成的焦耳热，可以增加每个铅板的横截面积以减小铅板的电阻。用于增加铅板的横截面积的简单方法的例子是增加铅板的厚度。
另一方面，如果每个铅板的厚度增加了，就必须增加用于铅板折叠并容纳的空间的尺寸。例如，可以增加外装罐102的内部尺寸，或者可以减小外装罐102中电极组101占用的空间比率。然而，在这些方法中，可能会阻碍体积能量密度的提高。此外，在铅板的厚度增加的情况下，在铅板折叠期间，在铅板的折叠部中会发生破损和破坏。为了防止这样的破损和破坏的发生，铅板需要具有小于0.2mm的厚度。
因此，本发明的目的是提供具有高体积能量密度和在外部端子和电极组之间低能量损失的矩形蓄电装置。
问题的解决方案
本发明的一方面涉及矩形蓄电装置。该矩形蓄电装置包括：第一电极组和第二电极组，底部封闭的柱形外装罐，密封所述外装罐的开口的盖板，设置在所述盖板上的外部端子，和连接部件。在每个第一电极组和第二电极组中，多个第一电极板和具有与所述第一电极板相反极性的多个第二电极板被堆叠。在所述外装罐中，容纳堆叠状态下的所述第一电极组和所述第二电极组。每个所述第一电极板设置有从边缘朝向所述外装罐的开口突出的电极突片，所述边缘面对所述开口。所述第一电极组设置有第一端子部，其从端表面朝向所述外装罐的开口延伸，所述端表面面对所述开口，设置在属于所述第一电极组的所述电极板上的电极突片重叠并形成束，并且该束构成所述第一端子部。所述第二电极组设置有第二端子部，其从端表面朝向所述外装罐的开口延伸，所述端表面面对所述开口，设置在属于所述第二电极组的所述第一电极板上的电极突片重叠并形成束，并且该束构成所述第二端子部。连接部件将所述第一电极组和所述第二电极组彼此机械耦合且电耦合。具体地，所述连接部件包括焊接到所述第一端子部上的第一连接部，焊接到所述第二端子部上的第二连接部，和将所述第一连接部和所述第二连接部彼此机械耦合且电耦合的耦合部。所述盖板的内表面设置有突出部，其从所述内表面朝向所述外装罐的底表面延伸，并且所述突出部电连接到所述外部端子上并焊接到所述第一端子部、所述第二端子部、和所述连接部件中的至少任何一个。
根据本发明的另一方面涉及一种用于制作矩形蓄电装置的方法。该方法包括步骤(i)至(v)。在步骤(i)中，制备所述连接部件。在步骤(ii)中，将设置在所述第一电极组上的第一端子部焊接到所述连接部件的第一连接部上。在步骤(iii)中，将所述第二电极组堆叠在所述第一电极组上，并且将设置在所述第二电极组上的第二端子部焊接到所述连接部件的第二连接部。在所述步骤(i)至(iii)之后，在步骤(iv)中，将设置在所述盖板的内表面上的所述突出部焊接到所述第一端子部、所述第二端子部、和所述连接部件中的至少任何一个上。在所述步骤(iv)之后，在步骤(v)中，将所述第一电极组和所述第二电极组容纳在所述外装罐中，并且由所述盖板密封所述外装罐的开口。
本发明的有利效果
根据本发明的各方面，增加了体积能量密度，并且降低了外部端子和电极组之间的能量损失。
附图说明
图1是概念性地示出根据本发明实施例的矩形蓄电装置的透视图。
图2是矩形蓄电装置的分解透视图。
图3是示出从包含在矩形蓄电装置中的外装罐的第一侧壁侧观察的矩形蓄电装置的内部结构的侧视图。
图4是示出从包含在矩形蓄电装置中的外装罐的第二侧壁侧观察的矩形蓄电装置的内部结构的侧视图。
图5A是概念性地示出包含在矩形蓄电装置中的多个电极组中每一个的正电极的结构的纵向横截面图。
图5B是概念性地示出包含在矩形蓄电装置中的多个电极组中每一个的负电极的结构的纵向横截面图。
图6A是示出包含在矩形蓄电装置中的正电极端子部件的结构的透视图。
图6B是示出包含在矩形蓄电装置中的负电极端子部件的结构的透视图。
图7A是示出包含在矩形蓄电装置中的正电极连接部件的结构的透视图。
图7B是示出包含在矩形蓄电装置中的负电极连接部件的结构的透视图。
图8是示出正电极连接部件和负电极连接部件连接到电极组的状态的透视图。
图9是用于示出包含在第一焊接步骤中的步骤(A)的透视图。
图10是用于示出包含在第一焊接步骤中的步骤(B)的透视图。
图11是用于示出包含在第一焊接步骤中的步骤(C)的透视图。
图12是用于示出包含在第一焊接步骤中的步骤(D)的透视图。
图13是用于示出包含在第二焊接步骤中的步骤(E)的透视图。
图14是用于示出包含在第二焊接步骤中的步骤(F)的透视图。
图15A是示出根据第一变型的包含在矩形蓄电装置中的每个正电极连接部件和负电极连接部件的结构的透视图。
图15B是示出根据第一变型的包含在矩形蓄电装置中的每个正电极连接部件和负电极连接部件连接到电极组上的状态的透视图。
图16是用于示出第一变型的包含在第一焊接步骤中的步骤(A′)的透视图。
图17是用于示出第一变型的包含在第一焊接步骤中的步骤(B′)的透视图。
图18是用于示出第一变型的包含在第一焊接步骤中的步骤(C′)的透视图。
图19是用于示出第一变型的包含在第一焊接步骤中的步骤(D′)的透视图。
图20A是示出根据第二变型的包含在矩形蓄电装置中的每个正电极连接部件和负电极连接部件的结构的透视图。
图20B是示出根据第二变型的包含在矩形蓄电装置中的每个正电极连接部件和负电极连接部件连接到电极组上的状态的透视图。
图21是用于示出第二变型的包含在第一焊接步骤中的步骤(A′)的透视图。
图22是用于示出第二变型的包含在第一焊接步骤中的步骤(B′)的透视图。
图23是用于示出第二变型的包含在第一焊接步骤中的步骤(C′)的透视图。
图24是用于示出第二变型的包含在第一焊接步骤中的步骤(D′)的透视图。
图25是概念性地示出现有的矩形蓄电装置的例子的纵向横截面图。
附图标记列表
1A、1B、1C、1D电极组
11A、11B、11C、11D正电极端子部
111A、111B、111C、111D第一表面
112A、112B、112C、112D第二表面
12A、12B、12C、12D负电极端子部
121A、121B、121C、121D第一表面
122A、122B、122C、122D第二表面
13端表面
14正电极板
141边缘
142正电极突片
15负电极板
151边缘
152负电极突片
16间隔件
17A、17B、17C、17D第一表面
18A、18B、18C、18D第二表面
2外装罐
21开口
22底表面
23第一侧壁
24第二侧壁
3盖板
31内表面
32、33螺母
4正电极端子部件
41正电极基部
411主表面
412边缘
42正电极外部端子
43正电极突出部
5负电极端子部件
51负电极基部
52负电极外部端子
53负电极突出部
6正电极连接部件
61A、61B、61C、61D正电极连接部
611A、611B、611C、611D第一表面
612A、612B、612C、612D第二表面
613A、613B、613C面对部分
614A、614B、614C非面对部分
615A、615B、615C、615D第一侧边缘
616A、616B、616C、616D第二侧边缘
62a、62b、62c正电极耦合部
62d、62e、62f正电极耦合部
7负电极连接部件
71A、71B、71C、71D负电极连接部
713B、713C、713D面对部分
714B、714C、714D非面对部分
72a、72b、72c负电极耦合部
72d、72e、72f负电极耦合部
8电绝缘片
81、82窗
9、9A、9B超声波焊机
91、91A喇叭
92、92A砧
911第一焊接端
912第二焊接端
L距离
L1a、L1b、L1c距离
L2a、L2b、L2c距离
RA1、RB1、RC1、RD1、RP1预定区域
RA2、RB2、RC2、RD2、RP2预定区域
101电极组
102外装罐
102a开口
103盖板
104正电极外部端子
105正电极端子部
106正电极铅板
具体实施方式
根据本发明实施例的矩形蓄电装置包括：第一电极组和第二电极组，底部封闭的柱形外装罐，密封所述外装罐的开口的盖板，设置在所述盖板上的外部端子，和连接部件。在每个第一电极组和第二电极组中，多个第一电极板和具有与所述第一电极板相反极性的多个第二电极板被堆叠。在所述外装罐中，容纳堆叠状态下的所述第一电极组和所述第二电极组。每个所述第一电极板设置有从边缘朝向所述外装罐的开口突出的电极突片，所述边缘面对所述开口。所述第一电极组设置有第一端子部，其从端表面朝向所述外装罐的开口延伸，所述端表面面对所述开口，设置在属于所述第一电极组的所述电极板上的电极突片重叠并形成一束，并且该束构成所述第一端子部。所述第二电极组设置有第二端子部，其从端表面朝向所述开口延伸，所述端表面面对所述外装罐的开口，设置在属于所述第二电极组的所述第一电极板上的电极突片重叠并形成一束，并且该束构成所述第二端子部。连接部件将所述第一电极组和所述第二电极组彼此机械耦合且电耦合。具体地，所述连接部件包括焊接到所述第一端子部上的第一连接部，焊接到所述第二端子部上的第二连接部，和将所述第一连接部和所述第二连接部彼此机械耦合且电耦合的耦合部。所述盖板的内表面设置有突出部，其从所述内表面朝向所述外装罐的底表面延伸，并且所述突出部电连接到所述外部端子上并焊接到所述第一端子部、所述第二端子部、和所述连接部件中的至少任何一个。
术语“矩形蓄电装置”涵盖具有圆形角或圆形边缘的装置。第一电极板是正电极板，第二电极板是负电极板。可替换地，第一电极板是负电极板，第二电极板是正电极板。该蓄电装置没有具体的限制，只要蓄电装置是能够执行充电和放电的装置。蓄电装置的典型的例子包括电池和电容器(冷凝器)。电池的例子包括铅蓄电池，锂离子电池，和熔盐电池。电容器的例子包括电双层电容器和锂离子电容器。
根据上述的矩形蓄电装置，在用于制作矩形蓄电装置的处理中，在将第一电极组和第二电极组容纳在外装罐中之前，第一电极组和第二电极组在这些电极组被堆叠的状态下可以通过固定到连接部件上而整体化。在固定到连接部件上的第一电极组和第二电极组中不可能发生不对齐。相应地，即使在第一电极组和第二电极组容纳在外装罐中之前，设置在盖板上的突出部也能够焊接到第一端子部、第二端子部和连接部件中的至少任何一个上，而不会导致第一电极组和第二电极组不对齐。因此，盖板被固定到第一电极组和第二电极组，并且第一电极组和第二电极组通过连接部件电连接到外部端子上。即使在焊接盖板之后，在第一电极组和第二电极组中也基本上不会发生不对齐，从而能够将第一电极组和第二电极组容纳在外装罐2中。
因此，矩形蓄电装置不需要用于容纳折叠的铅板的空间，而该空间对于现有的矩形蓄电装置是必须的。因此，电极组的总体积与矩形蓄电装置的体积之比增加，从而导致体积能量密度提高。从提高体积能量的观点来说，在从外装罐的底表面到外装罐的开口的方向上，被设置在第一电极组上的第一端子部离端表面的高度与从第一电极组的面对所述外装罐的开口的端表面到盖板的内表面的距离之比优选地是等于或小于0.9。
在现有的矩形蓄电装置中，为了防止铅板的折叠部中发生破损和破坏，每个铅板的厚度必须是小的。相反地，在上述的矩形蓄电装置中，由于这样的破损和破坏不会发生在连接部件中，所以连接部件可以具有大的厚度。即使当连接部件具有大的厚度时，体积能量密度也不会显著地降低。
因此，根据该矩形蓄电装置，连接部件的电阻是低的，并且外部端子和电极组之间的能量损失被减少。从减少能量损失的观点来说，连接部件优选地由从铝、铜、和镍组成的组中选择的至少一种金属形成。连接部件的厚度优选地是等于或大于0.1mm且等于或小于2.0mm，更优选地是等于或大于0.5mm且等于或小于1.5mm。
在矩形蓄电装置的具体优选结构中，每个所述第一端子部和所述第二端子部具有定向为朝向与所述第一电极组和所述第二电极组堆叠的方向相同的第一方向的第一表面，和定向为朝向与所述第一方向相反的方向的第二表面，所述第一连接部和所述第二连接部分别焊接到所述第一端子部的第一表面和所述第二端子部的第二表面。每个所述第一连接部和所述第二连接部具有面对所述外装罐的开口的第一边缘和与在所述开口相反侧上的第二边缘，并且所述第一边缘或所述第二边缘彼此由所述耦合部机械耦合和电耦合。
该连接部件例如通过弯曲单个金属平板形成，从而具有高机械强度。因此，防止了在固定到连接部件上的第一电极组和第二电极组中发生不对齐。
更具体地，矩形蓄电装置具有下列结构(1)和(2)。在结构(1)中，所述第一端子部的第一表面和所述第二端子部的第二表面是彼此面对的表面，并且所述第二边缘彼此由所述耦合部机械耦合和电耦合。在结构(2)中，所述第一端子部的第一表面和所述第二端子部的第二表面分别是所述第一端子部的第二表面的后表面和所述第二端子部的第一表面的后表面，所述第一端子部的第二表面和所述第二端子部的第一表面彼此面对，并且所述第一边缘彼此由所述耦合部机械耦合和电耦合。
通过组合这些结构(1)和(2)，获得具有凹部和突起的且由单个金属平板形成的连接部件。此连接部件用于在外装罐中容纳有三个或更多电极组的矩形蓄电装置中。在这种情况下，能够提高矩形蓄电装置中的体积能量密度。
在所述结构(2)的具体的更优选的结构中，每个所述第一连接部的第一边缘和所述第二连接部的第一边缘具有耦合区域和暴露区域，所述耦合部耦合到该耦合区域，所述耦合部不耦合到该暴露区域，以及所述第一连接部和所述第二连接部在与所述暴露区域接近的部分分别焊接到所述第一端子部和所述第二端子部。
例如，在将超声波焊接或电阻焊接用作焊接装置的情况下，必须由第一焊接工具和第二焊接工具将焊接位置夹在中间。在用于制作矩形蓄电装置的处理中，当焊接位置接近耦合区域时，难以由第一焊接工具和第二焊接工具将焊接位置夹在中间。相反地，当焊接位置接近暴露区域时，容易由第一焊接工具和第二焊接工具将焊接位置夹在中间。因此，在制作过程中容易执行第一和第二端子部与连接部件的焊接。
在矩形蓄电装置的另一具体优选结构中，所述第一连接部包括面对所述第二连接部的面对部分，和不面对所述第二连接部的非面对部分，以及所述第一连接部在所述非面对部分中焊接到所述第一端子部或所述突出部。
例如，在将超声波焊接或电阻焊接用作焊接装置的情况下，必须由第一焊接工具和第二焊接工具将焊接位置夹在中间。在用于制作矩形蓄电装置的处理中，当焊接位置是第一连接部的面对部分时，必须具有特殊形状的第一焊接工具和第二焊接工具以在焊接位置将第一连接部和第一端子部夹在中间。相反地，当焊接位置是第一连接部的非面对部分时，能够由至此已使用的第一焊接工具和第二焊接工具将焊接位置夹在中间。
在矩形蓄电装置的另一具体优选结构中，每个所述第一连接部和所述第二连接部具有侧边缘，并且所述侧边缘彼此由所述耦合部机械耦合和电耦合。
例如，在将超声波焊接或电阻焊接用作焊接装置的情况下，必须由第一焊接工具和第二焊接工具将焊接位置夹在中间。根据矩形蓄电装置，容易由第一焊接工具和第二焊接工具将焊接位置夹在中间。因此，在制作过程中容易执行第一和第二端子部与连接部件的焊接。
根据本发明实施例的制作方法是一种用于制作上述的矩形蓄电装置的方法并且包括步骤(i)至(v)。在步骤(i)中，制备所述连接部件。在步骤(ii)中，将设置在所述第一电极组上的第一端子部焊接到所述连接部件的第一连接部上。在步骤(iii)中，将所述第二电极组堆叠在所述第一电极组上，并且将设置在所述第二电极组上的第二端子部焊接到所述连接部件的第二连接部。在所述步骤(i)至(iii)之后，在步骤(iv)中，将设置在所述盖板的内表面上的所述突出部焊接到所述第一端子部、所述第二端子部、和所述连接部件中的至少任何一个上。在所述步骤(iv)之后，在步骤(v)中，将所述第一电极组和所述第二电极组容纳在所述外装罐中，并且由所述盖板密封所述外装罐的开口。
根据上述制作方法，在第一电极组和第二电极组容纳在外装罐中之前，在步骤(ii)和(iii)中，第一电极组和第二电极组在这些电极组被堆叠的状态下可以通过固定到连接部件上而整体化。在固定到连接部件上的第一电极组和第二电极组中不可能发生不对齐。相应地，即使在第一电极组和第二电极组容纳在外装罐中之前，在步骤(iv)中，设置在盖板上的突出部也能够焊接到第一端子部、第二端子部和连接部件中的至少任何一个上，而不会导致第一电极组和第二电极组不对齐。因此，盖板被固定到第一电极组和第二电极组，并且第一电极组和第二电极组通过连接部件电连接到外部端子上。即使在步骤(iv)之后，在第一电极组和第二电极组中也基本上不会发生不对齐，从而能够将第一电极组和第二电极组容纳在外装罐2中。
因此，根据上述制作方法，不需要用于容纳折叠的铅板的空间，而该空间对于现有的矩形蓄电装置是必须的。因此，在将制作的矩形蓄电装置中，电极组的总体积与矩形蓄电装置的体积之比增加，从而导致体积能量密度提高。
在现有的矩形蓄电装置中，为了防止铅板的折叠部中发生破损和破坏，每个铅板的厚度必须是小的。相反地，在上述的制作方法中，由于这样的破损和破坏不会发生在电极连接部件中，所以电极连接部件可以具有大的厚度。即使当电极连接部件具有大的厚度时，体积能量密度也不会显著地降低。因此，根据上述制作方法，连接部件的电阻是低的，并且在将制作的矩形蓄电装置中外部端子和电极组之间的能量损失被减少。
从增加连接部件的强度的观点来说，在步骤(i)中，第一连接部、第二连接部、和耦合部优选地通过弯曲单个金属平板而形成。从减少能量损失的观点来说，金属平板优选地由从铝、铜、和镍组成的组中选择的至少一种金属形成。金属平板优选地具有等于或大于0.1mm且等于或小于2.0mm，更优选地是等于或大于0.5mm且等于或小于1.5mm的厚度。
接下来，将参考附图具体描述根据实施例的矩形蓄电装置和用于制作矩形蓄电装置的方法的细节。
[1]矩形蓄电装置的结构
图1是概念性地示出本实施例的矩形蓄电装置的透视图。图2是矩形蓄电装置的分解透视图。本实施例的矩形蓄电装置包括四个电极组1A至1D，底部封闭的柱形外装罐2，盖板3，正电极端子部件4，负电极端子部件5，正电极连接部件6，负电极连接部件7，和电绝缘片8。在下文中，在外装罐2的开口21指向上(参考图2)的位置中，外装罐2的宽度方向限定为X方向，外装罐2的厚度限定为Y方向，外装罐2的高度方向限定为Z方向。Z方向与从外装罐2的底表面22到开口21的方向一致。
[1-1]电极组
图3是示出从外装罐2的第一侧壁23(参考图2)侧观察的矩形蓄电装置的内部结构(具体地是，正电极的连接结构)的侧视图。图4是示出从外装罐2的第二侧壁24(参考图2)侧观察的矩形蓄电装置的内部结构(具体地是，负电极的连接结构)的侧视图。如图2至图4所示，电极组1A至1D在电极组1A至1D于Y方向上堆叠的状态下容纳在外装罐2中。电解液与电极组1A至1D一起容纳在外装罐2中。电极组1A至1D每个都具有在矩形蓄电装置的组装状态下面对外装罐2开口21的端表面13。电极组1A至1D分别设置有从其端表面13延伸到开口21(在Z方向上)的正电极端子部11A至11D和负电极端子部12A至12D。在本实施例中，电极组1A至1D具有相同的结构、相同的形状、和相同的厚度。电极组1A至1D的端表面13彼此齐平。此外，正电极端子部11A至11D中每一个的从彼此齐平的端表面13相对于Z方向的高度T1(参考图2和图3)和负电极端子部12A至12D中每一个的从端表面13相对于Z方向的高度T2(参考图2和图3)都相同。
图5A是概念性地示出电极组1A至1D中每一个的正电极的结构的纵向横截面图。图5B是概念性地示出电极组1A至1D中每一个的负电极的结构的纵向横截面图。如图5A和图5B所示，在电极组1A至1D中的每一个中，多个正电极板14和多个负电极板15交替地堆叠，并且在它们之间具有间隔件16。在本实施例中，负电极板15的数量比正电极板14的数量多1，并且两个外层都由负电极板15构成。在一个例子中，正电极板14的数量是30，负电极板15的数量是31。正电极板14的数量可以与负电极板15的数量相同，一个外层可以由正电极板14构成，而另一个外层可以由负电极板15构成。可替换地，正电极板14的数量可以比负电极板15的数量多1，并且两个外层可以都由正电极板14构成。
如图5A所示，每个正电极板14设置有从边缘141突出到开口21(在Z方向上)的正电极突片142，在矩形蓄电装置组装的状态下，该边缘141面对外装罐2的开口21(参考图3)。设置在属于电极组1A至1D中每一个的正电极板14上的正电极突片142从边缘141上的相同位置突出，重叠，并形成一束。以这种方式形成的束构成正电极端子部11A至11D中的每一个。相应地，如图2所示，正电极端子部11A至11D分别具有指向Y方向的第一表面111A至111D，和指向与Y方向相反的方向的第二表面112A至112D。
在本实施例中，在包含在电极组1A至1D中的所有正电极板14中，正电极突片142设置在边缘141上的相同位置上。相应地，从四个正电极端子部11A至11D中选择的两个正电极端子部在其任何组合中都彼此面对。可替换地，在电极组1A至1D的每一个中，正电极突片142可以设置在边缘141上的不同的位置上。
如图5B所示，每个负电极板15设置有负电极突片152，其从边缘151突出到开口21(在Z方向上)，在矩形蓄电装置组装的状态下，边缘151面对外装罐2的开口21(参考图3)。设置在属于电极组1A至1D中每一个的负电极板15上的负电极突片152从边缘151上的相同位置突出，重叠，并形成一束。以这种方式形成的束构成负电极端子部12A至12D中的每一个。相应地，如图2所示，负电极端子部12A至12D分别具有指向Y方向的第一表面121A至121D，和指向与Y方向相反的方向的第二表面122A至122D。
在本实施例中，在包含在电极组1A至1D中的所有负电极板15中，负电极突片152设置在边缘151上的相同位置上。相应地，从四个负电极端子部12A至12D中选择的两个负电极端子部在其任何组合中都彼此面对。可替换地，在电极组1A至1D的每一个中，负电极突片152可以设置在边缘151上的不同的位置上。
[1-2]电绝缘片
电绝缘片8是在外装罐2中防止正电极和负电极电短路的片。具体地，电绝缘片8具有与外装罐2的开口21的形状相同或稍小的外周形状。如图2所示，两个窗81和82形成在电绝缘片8中。所有的正电极端子部11A至11D被允许通过窗81，并且所有的负电极端子部12A至12D被允许通过窗82。在这种状态下，电绝缘片8覆盖电极组1A至1D的端表面13。
[1-3]盖板
如图3所示，外装罐2的开口21由盖板3密封。具体地，盖板3具有比外装罐2的开口21的形状稍大的外周形状，并且通过诸如激光焊的焊接装置固定到外装罐2的开口端表面。外装罐2的开口21优选地以这种方式由盖板3隔绝地密封。此结构防止液体从矩形蓄电装置中泄漏，并且防止异物进入矩形蓄电装置。
[1-4]正电极端子部件和负电极端子部件
图6A和图6B是示出从彼此相反的方向观察的正电极端子部件4和负电极端子部件5的结构的透视图。如图6A和图6B所示，正电极端子部件4包括正电极基部41，正电极外部端子42，和正电极突出部43。正电极基部41是矩形平板。正电极外部端子42是具有螺纹槽(未示出)的螺栓，并且设置为从正电极基部41的主表面411突出。正电极突出部43形成在正电极基部41的边缘412上，并且通过正电极基部41电连接到正电极外部端子42。在本实施例中，正电极突出部42设置为垂直于正电极基部41的主表面411，并且沿着正电极基部41的边缘412均匀地延伸。正电极突出部43可以相对于正电极基部41的主表面411的垂线稍微倾斜。正电极突出部43的形状不限于平面形状，并且可以是诸如棒状形状的另一形状。
负电极端子部件5包括负电极基部51，负电极外部端子52，和负电极突出部53。在本实施例中，负电极端子部件5具有与正电极端子部件4相同的形状和尺寸。负电极端子部件5也可以具有与正电极端子部件4不同的形状和尺寸。
如图2所示，正电极端子部件4和负电极端子部件5设置在盖板3上。具体地，正电极端子部件4固定到盖板3上，如图3所示。也就是，正电极外部端子42从盖板3的内表面31侧通过盖板3，在这种状态下螺母32装配到正电极外部端子42。螺母32朝向正电极外部端子42的基部拧紧。通过这种结构，正电极基部41固定到盖板3，同时压抵到盖板3的内表面31上。结果，正电极端子部件4被固定到盖板3。在这种固定状态，正电极突出部43从盖板3的内表面31朝向外装罐2的底表面22延伸(在与Z方向相反的方向上)。在本实施例中，正电极突出部43相对于正电极外部端子42指向与Y方向相反的方向。
如图4所示，负电极端子部件5类似于正电极端子部件4固定到盖板3上。也就是，负电极外部端子52从盖板3的内表面31侧通过盖板3，在这种状态下螺母32装配到负电极外部端子52。然而，在本实施例中，负电极突出部53相对于负电极外部端子52，指向与正电极突出部43指向的方向相反的方向(Y方向)。
在此，正电极基部41和正电极突出部43具有的形状和尺寸使得在矩形蓄电装置组装的状态下正电极突出部43能够面对包含在将在下面描述(参考图3)的正电极连接部件6中的正电极连接部61A的非面对部分614A。负电极基部51和负电极突出部53具有的形状和尺寸使得在矩形蓄电装置组装的状态下负电极突出部53能够面对包含在将在下面描述(参考图4)的负电极连接部件7中的负电极连接部71D的非面对部分714D。
[1-5]正电极连接部件和负电极连接部件
图7A和图7B是示出从彼此相反的方向观察的的正电极连接部件6和负电极连接部件7的结构的透视图。图8是示出正电极连接部件6和负电极连接部件7连接到电极组1A至1D的状态的透视图。如图8所示，每个正电极连接部件6和负电极连接部件7是彼此机械耦合和电耦合四个电极组1A至1D的部件，电极组1A至1D容纳在外装罐2中。每个正电极连接部件6和负电极连接部件7优选地由从铝、铜、和镍组成的组中选择的至少一种金属形成。
<正电极连接部件>
如图7A和图7B所示，正电极连接部件6包括四个正电极连接部61A至61D和三个正电极耦合部62a至62c。正电极连接部件6通过将具有特定形状的单个金属平板弯曲而形成。相应地，每个正电极连接部61A至61D和正电极耦合部62a至62c都具有平面形状。具体地，正电极连接部61A至61D具有与X-Z平面平行的平面形状，并且顺序地布置在Y方向上。正电极耦合部62a至62c具有与X-Y平面平行的平面形状。用于形成正电极连接部件6的金属平板优选地具有等于或大于0.5mm且等于或小于1.5mm的厚度。
正电极连接部61A包括面对正电极连接部61B一部分的面对部分613A，和从面对部分613A延伸到横向侧(在与X方向相反的方向上)且不面对正电极连接部61B的非面对部分614A。正电极连接部61B包括面对正电极连接部61A的面对部分613B，和不面对正电极连接部61A的非面对部分614B。整个正电极连接部61C面对正电极连接部61B。正电极连接部61D面对正电极连接部61C的一部分。正电极连接部61C包括面对正电极连接部61D的面对部分613C，和不面对正电极连接部61D的非面对部分614C。在本实施例中，正电极连接部61B和61C相对于X方向的宽度分别与正电极端子部11B和11C相对于X方向的宽度基本上相同。正电极连接部61A至61D相对于Z方向的宽度分别小于正电极端子部11A至11D从电极组1A至1D的端表面13起的高度T1(参考图3)。
正电极连接部61A至61D分别具有面对外装罐2开口21(参考图3)的第一边缘611A至611D，和在矩形蓄电装置的组装状态下设置在开口21的相对侧上的第二边缘612A至612D。正电极连接部61A的第二边缘612A机械耦合且电耦合到正电极连接部61B的第二边缘612B上，并且在它们之间具有正电极耦合部62a。正电极连接部61C的第二边缘612C机械耦合且电耦合到正电极连接部61D的第二边缘612D上，并且在它们之间具有正电极耦合部62c。
此外，正电极连接部61B的第一边缘611B机械耦合且电耦合到正电极连接部61C的第一边缘611C上，并且在它们之间具有正电极耦合部62b。具体地，正电极连接部61B的面对部分613B机械耦合且电耦合到正电极连接部61C的面对部分613C上，并且在它们之间具有正电极耦合部62b。相应地，每个第一边缘611B和611C具有耦合区域和暴露区域，正电极耦合部62b直接耦合到该耦合区域上，而正电极耦合部62b不耦合到该暴露区域上。
如图8所示(也参考图2)，正电极连接部件6相对于正电极端子部11A至11D以下列位置关系布置。具体地，整个正电极连接部61B面对正电极端子部11B的第二表面112B。整个正电极连接部61C面对正电极端子部11C的第一表面111C。正电极连接部61A的面对部分613A面对正电极端子部11A的第一表面111A。整个正电极连接部61D面对正电极端子部11D的第二表面112D。在此，如图3所示，每个正电极耦合部62a至62c具有的尺寸使得正电极连接部件6可以相对于正电极端子部11A至11D被布置地不会使正电极端子部11A至11D变形或正电极端子部11A至11D有少量的变形。
在此布置关系中，正电极连接部件6如下地焊接到正电极端子部11A至11D(参考图2和图8)。具体地，正电极连接部61A在其面对部分613A中焊接到正电极端子部11A的第一表面111A。正电极连接部61B在其非面对部分614B(在本实施例中，非面对部分614B是接近第一边缘611B暴露区域的一部分)中焊接到正电极端子部11B的第二表面112B。换句话说，正电极端子部11A的第一表面111A和正电极端子部11B的第二表面112B是彼此面对的表面，并且正电极连接部61A和61B分别焊接到第一表面111A和第二表面112B。
正电极连接部61C在其非面对部分614C(在本实施例中，非面对部分614C是接近第一边缘611C暴露区域的一部分)中焊接到正电极端子部11C的第一表面111C。从与正电极连接部61B的关系的观点来说，此结构的理解如下。具体地，正电极端子部11B的第二表面112B和正电极端子部11C的第一表面111C分别是正电极端子部11B的第一表面111B和正电极端子部11C的第二表面112C的后表面，其中第一表面111B和第二表面112C彼此面对。正电极连接部61B和61C分别焊接到第二表面112B和第一表面111C。
正电极连接部61D焊接到正电极端子部11D的第二表面112D。从与正电极连接部61C的关系的观点来说，此结构的理解如下。具体地，正电极端子部11C的第一表面111C和正电极端子部11D的第二表面112D是彼此面对的表面，并且正电极连接部61C和61D分别焊接到第一表面111C和第二表面112D。
此外，如图3所示，正电极连接部61A在其非面对部分614A中焊接到正电极突出部43。在这种方式下，包含在电极组1A至1D中每一个中的正电极板14通过正电极连接部件6电连接到正电极外部端子42上。
<负电极连接部件>
如图7A和图7B所示，负电极连接部件7包括四个负电极连接部71A至71D和三个负电极耦合部72a至72c。与正电极连接部件6类似地，负电极连接部件7通过将具有特定形状的单个金属平板弯曲而形成。相应地，每个负电极连接部71A至71D和负电极耦合部72a至72c都具有平面形状。具体地，负电极连接部71A至71D具有与X-Z平面平行的平面形状，并且顺序地布置在Y方向上。负电极耦合部72a至72c具有与X-Y平面平行的平面形状。用于形成负电极连接部件7的金属平板优选地具有等于或大于0.5mm且等于或小于1.5mm的厚度。
在本实施例中，负电极连接部件7具有与正电极连接部件6相同的形状和相同的尺寸。负电极连接部71A对应于正电极连接部61D。负电极连接部71B对应于正电极连接部61C。负电极连接部71C对应于正电极连接部61B。负电极连接部71D对应于正电极连接部61A。负电极耦合部72a对应于正电极耦合部62c。负电极耦合部72b对应于正电极耦合部62b。负电极耦合部72c对应于正电极耦合部62a。负电极连接部件7可以具有与正电极连接部件6不同的形状和尺寸。涉及负电极连接部件7和正电极连接部件6的变型将在下面描述。
如图8所示(也参考图2)，负电极连接部件7相对于负电极端子部12A至12D以下列位置关系布置。具体地，整个负电极连接部71B面对负电极端子部12B的第二表面122B。整个负电极连接部71C面对负电极端子部12C的第一表面121C。整个负电极连接部71A面对负电极端子部12A的第一表面121A的一部分。负电极连接部71D的面对部分713D面对负电极端子部12D的第二表面122D的一部分。在此，如图4所示，每个负电极耦合部72a至72c具有的尺寸使得负电极连接部件7可以相对于负电极端子部12A至12D被布置地不会使负电极端子部12A至12D变形或负电极端子部12A至12D有少量的变形。
在此布置关系中，负电极连接部件7如下地焊接到负电极端子部12A至12D(参考图2和图8)。具体地，负电极连接部71A焊接到负电极端子部12A的第一表面121A。负电极连接部71B在其非面对部分714B中焊接到负电极端子部12B的第二表面122B。换句话说，负电极端子部12A的第一表面121A和负电极端子部12B的第二表面122B是彼此面对的表面，并且负电极连接部71A和71B分别焊接到第一表面121A和第二表面122B。
负电极连接部71C在其非面对部分714C中焊接到负电极端子部12C的第一表面121C。从与负电极连接部71B的关系的观点来说，此结构的理解如下。具体地，负电极端子部12B的第二表面122B和负电极端子部12C的第一表面121C分别是负电极端子部12B的第一表面121B和负电极端子部12C的第二表面122C的后表面，其中第一表面121B和第二表面122C彼此面对。负电极连接部71B和71C分别焊接到第二表面122B和第一表面121C。
负电极连接部71D在其非面对部分713D中焊接到负电极端子部12D的第二表面122D。从与负电极连接部71C的关系的观点来说，此结构的理解如下。具体地，负电极端子部12C的第一表面121C和负电极端子部12D的第二表面122D是彼此面对的表面，并且负电极连接部71C和71D分别焊接到第一表面121C和第二表面122D。
此外，如图4所示，负电极连接部71D在其非面对部分714D中焊接到负电极突出部53。在这种方式下，包含在每个电极组1A至1D中的负电极板15通过负电极连接部件7电连接到负电极外部端子52。
根据本实施例的矩形蓄电装置，在用于生成矩形蓄电装置的过程如下所述，在将电极组1A至1D容纳在外装罐2中之前，在电极组1A至1D堆叠的状态下，电极组1A至1D可以通过固定到正电极连接部件6和负电极连接部件7而整体化。每个正电极连接部件6和负电极连接部件7都通过弯曲单个金属平板而形成，从而具有高机械强度。因此，在固定到具有高机械强度的正电极连接部件6和负电极连接部件7上的电极组1A至1D中不可能发生不对齐。
因此，即使在电极组1A至1D容纳在外装罐2中之前，固定到盖板3上的正电极突出部43和负电极突出部53可以被分别焊接到正电极连接部件6和负电极连接部件7上，而不会导致电极组1A至1D的不对齐。因此，盖板3被固定到电极组1A至1D。包含在电极组1A至1D的每个中的正电极板14通过正电极连接部件6电连接到正电极外部端子42。包含在第一电极组1A至1D的每个中的负电极板15通过负电极连接部件7电连接到负电极外部端子52。即使在焊接盖板3之后，也基本上不会在电极组1A至1D中发生不对齐，从而能够将电极组1A至1D容纳在外装罐2中。
因此，本实施例的矩形蓄电装置不需要用于容纳折叠的铅板的空间，而该空间对于现有的矩形蓄电装置是必须的(见图25)。因此，电极组1A至1D的总体积与矩形蓄电装置的体积之比增加，从而导致体积能量密度提高。从提高体积能量的观点来说，正电极端子部11A至11D的高度T1或负电极端子部12A至12D的高度T2(在本实施例T2＝T1)与从电极组1A至1D的端表面13到盖板3的内表面31(参考图3或图4)的距离L之比优选地是等于或小于0.9，其中端表面13彼此齐平。
在现有的矩形蓄电装置中，为了防止铅板的折叠部中发生破损和破坏，每个铅板的厚度必须是小的。相反地，在本实施例的矩形蓄电装置中，由于这样的破损和破坏不会发生在正电极连接部件6和负电极连接部件7中，所以每个正电极连接部件6和负电极连接部件7都可以具有大的厚度。即使当每个正电极连接部件6和负电极连接部件7具有大的厚度时，体积能量密度也不会显著地降低。
因此，根据本实施例的矩形蓄电装置，正电极连接部件6的电阻是低的，并且正电极外部端子42和电极组1A至1D之间的能量损失被减少。类似的，负电极连接部件7的电阻是低的，并且负电极外部端子52和电极组1A至1D之间的能量损失被减少。从减少能量损失的观点来说，每个正电极连接部件6和负电极连接部件7优选地由从铝、铜、和镍组成的组中选择的至少一种金属形成。每个正电极连接部件6和负电极连接部件7的厚度优选地是等于或大于0.5mm且等于或小于1.5mm。
[2]用于制作矩形蓄电装置的方法
在用于制作本实施例的矩形蓄电装置的方法中，顺序地执行制备步骤、第一焊接步骤、第二焊接步骤、和密封步骤。在第一焊接步骤中，步骤(A)至(D)被顺序地执行，并且在第二焊接步骤中，步骤(E)和(F)被顺序地执行。在下文中，在图2中示出的矩形蓄电装置的组装状态下，指向Y方向的电极组1A至1D的表面分别被称为第一表面17A至17D，指向与Y方向相反的方向的电极组1A至1D的表面分别被称为第二表面18A至18D.
[2-1]制备步骤
首先，在制备步骤中，制备正电极连接部件6和负电极连接部件7(参考图7A和图7B)。具体地，正电极连接部件6通过制备被冲压成具有特定形状的金属平板并将该金属平板弯曲而形成。具有与正电极连接部件6相同的形状和相同的尺寸的负电极连接部件7由相同的方法形成。负电极连接部件7可以具有与正电极连接部件6不同的形状和尺寸。用于形成正电极连接部件6和负电极连接部件7的金属平板优选地由从铝、铜、和镍组成的组中选择的至少一种金属形成。金属平板优选地具有等于或大于0.5mm且等于或小于1.5mm的厚度。
在制备步骤中，除了正电极连接部件6和负电极连接部件7以外，制备电极组1A至1D，其分别包括正电极端子部11A至11D和负电极端子部12A至12D，其中将容纳电极组1A至1D的外装罐2，用于密封外装罐2开口21的盖板3，和电绝缘片8。分别使用螺母32和33，将正电极端子部件4和负电极端子部件5固定到盖板3。
[2-2]第一焊接步骤
<步骤(A)>
图9是用于示出包含在第一焊接步骤中的步骤(A)的透视图。如图9所示，在步骤(A)中，首先，电极组1C布置为使得设置在电极组1C上的正电极端子部11C和负电极端子部12C指向水平方向，电极组1C的第一表面17C指向上。电绝缘片8布置在正电极端子部11C和负电极端子部12C分别穿过形成在电绝缘片8中的窗81和窗82的状态下。
接下来，正电极连接部件6布置为使得整个正电极连接部61C面对正电极端子部11C的上表面(在图2中示出的第一表面111C)。从而，使正电极连接部61C的非面对部分614C和正电极端子部11C彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将非接触部614C和正电极端子部11C彼此结合。具体地，准备包含生成超声波的喇叭91和用作基架的砧92的超声波焊机9。砧92插入到正电极连接部61B的非面对部分614B和正电极连接部61C的非面对部分614C之间，并且喇叭91布置在正电极连接部61C的非面对部分614C之上。接着，降低喇叭91以使喇叭91的前端表面与非面对部分614C的预定区域RC1形成接触，并且由喇叭91和砧92从顶和底将非面对部分614C和正电极端子部11C夹在中间。在这种状态下，由喇叭91生成超声波，从而通过焊接将非面对部分614C和正电极端子部11C彼此结合。
在本实施例的正电极连接部件6中，正电极连接部61D不面对正电极连接部61C的非面对部分614C。因此，虽然由于存在正电极连接部61D，而难以使喇叭91从面对部分613C之上与正电极连接部61C的面对部分613C接触，但是通过从非面对部分614C之上降低喇叭91，可以容易地使喇叭91与正电极连接部61C的非面对部分614C接触。相应地，具有与现有的喇叭相同的形状的喇叭可以用作喇叭91。此外，在本实施例的正电极连接部件6中，用作第一边缘611B的非面对部分614B的边缘的区域(暴露区域)和用作第一边缘611C的非面对部分614C的边缘的区域(暴露区域)不与正电极耦合部62b耦合，而是暴露的(参考图7A和图7B)。因此，砧92容易插入到非面对部分614B和614C之间。相应地，在步骤(A)中，容易执行正电极连接部61C和正电极端子部11C的焊接。
此外，在步骤(A)中，负电极连接部件7布置地使得整个负电极连接部71C面对负电极端子部12C的上表面(在图2中示出的第一表面121C)。接着，使负电极连接部71C的非面对部分714C和负电极端子部12C彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将非面对部分714C和负电极端子部12C彼此结合。具体地，砧92插入到负电极连接部71B的非面对部分714B和负电极连接部71C的非面对部分714C之间，并且喇叭91布置在负电极连接部71C的非面对部分714C之上。接着，降低喇叭91以使喇叭91的前端表面与非面对部分714C的预定区域RC2接触，并且由喇叭91和砧92从顶和底将非面对部分714C和负电极端子部12C夹在中间。在这种状态下，由喇叭91生成超声波，从而通过焊接将非面对部分714C和负电极端子部12C彼此结合。
在本实施例的负电极连接部件7中，负电极连接部71D不面对负电极连接部71C的非面对部分714C。因此，虽然由于存在负电极连接部71D，而难以使喇叭91从面对部分713C之上与负电极连接部71C的面对部分713C接触，但是通过从非面对部分714C之上降低喇叭91，可以容易地使喇叭91与负电极连接部71C的非面对部分714C接触。此外，与在正电极连接部件6中一样地，在本实施例的负电极连接部件7中，砧92容易插入到非面对部分714B和714C之间。相应地，在步骤(A)中，容易执行负电极连接部71C和负电极端子部12C的焊接。
<步骤(B)>
图10是用于示出包含在第一焊接步骤中的步骤(B)的透视图。如图10所示，在步骤(B)中，首先，颠倒经步骤(A)处理后的电极组1C的顶部和底部，以使电极组1C的第一表面17C指向下，并且使电极组1C的第二表面18C指向上。接着，使电极组1B叠置在电极组1C的第二表面18C上，以使得电极组1B的第二表面18B指向上。此时，设置在电极组1B上的正电极端子部11B和负电极端子部12B分别穿过形成在电绝缘片8中的窗81和窗82。此外，允许正电极端子部11B的上表面(在图2中示出的第二表面112B)面对整个正电极连接部61B。此外，允许负电极端子部12B的上表面(在图2中示出的第二表面122B)面对整个负电极连接部71B。
接着，使正电极连接部61B的非面对部分614B和正电极端子部11B彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将非接触部614B和正电极端子部11B彼此结合。具体地，砧92插入到正电极连接部61B的非面对部分614B和正电极连接部61C的非面对部分614C(在图10中，非面对部分614C由砧92隐藏)之间，并且喇叭91布置在正电极连接部61B的非面对部分614B之上。接着，降低喇叭91以使喇叭91的前端表面与非面对部分614B的预定区域RB1形成接触，并且由喇叭91和砧92从顶和底将非面对部分614B和正电极端子部11B夹在中间。在这种状态下，由喇叭91生成超声波，从而通过焊接将非面对部分614B和正电极端子部11B彼此结合。
在本实施例的正电极连接部件6中，正电极连接部61A不面对正电极连接部61B的非面对部分614B。因此，虽然由于存在正电极连接部61A，而难以使喇叭91从面对部分613B之上与正电极连接部61B的面对部分613B接触，但是通过从非面对部分614B之上降低喇叭91，可以容易地使喇叭91与正电极连接部61B的非面对部分614B接触。此外，在本实施例的正电极连接部件6中，第一边缘611B的暴露区域和第一边缘611C的暴露区域不与正电极耦合部62b耦合，而是暴露的，如上所述。因此，砧92容易插入到非面对部分614B和614C之间。相应地，在步骤(B)中，容易执行正电极连接部61B和正电极端子部11B的焊接。
此外，在步骤(B)中，使负电极连接部71B的非面对部分714B和负电极端子部12B彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将非面对部分714B和负电极端子部12B彼此结合。具体地，砧92插入到负电极连接部71B的非面对部分714B和负电极连接部71C的非面对部分714C之间，并且喇叭91布置在负电极连接部71B的非面对部分714B之上。接着，降低喇叭91以使喇叭91的前端表面与非面对部分714B的预定区域RB2接触，并且由喇叭91和砧92从顶和底将非面对部分714B和负电极端子部12B夹在中间。在这种状态下，由喇叭91生成超声波，从而通过焊接将非面对部分714B和负电极端子部12B彼此结合。
在本实施例的负电极连接部件7中，负电极连接部71A不面对负电极连接部71B的非面对部分714B。因此，虽然由于存在负电极连接部71A，而难以使喇叭91从面对部分713B之上与负电极连接部71B的面对部分713B接触，但是通过从非面对部分714B之上降低喇叭91，可以容易地使喇叭91与负电极连接部71B的非面对部分714B接触。此外，与在正电极连接部件6中一样地，在本实施例的负电极连接部件7中，砧92容易插入到非面对部分714B和714C之间。相应地，在步骤(B)中，容易执行负电极连接部71B和负电极端子部12B的焊接。
<步骤(C)>
图11是用于示出包含在第一焊接步骤中的步骤(C)的透视图。如图11所示，在步骤(C)中，首先，颠倒经步骤(B)处理后的电极组1B和1C的顶部和底部，以使电极组1B的第二表面18B指向下，并且使电极组1C的第一表面17C指向上。接着，使电极组1D叠置在电极组1C的第一表面17C上，以使得电极组1D的第一表面17D指向上。此时，设置在电极组1D上的正电极端子部11D和负电极端子部12D分别穿过形成在电绝缘片8中的窗81和窗82。此外，允许正电极端子部11D的下表面(在图2中示出的第二表面112D)的一部分面对整个正电极连接部61D。此外，允许负电极端子部12D的下表面(在图2中示出的第二表面122B)的一部分面对整个负电极连接部71D。
接着，使正电极连接部61D和正电极端子部11D彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将正电极连接部61D和正电极端子部11D彼此结合。具体地，砧92插入到正电极连接部61C和61D之间，并且喇叭91布置在正电极连接部61D之上。接着，降低喇叭91以在正电极连接部61D之上的位置使喇叭91的前端表面与正电极端子部11D的预定区域RD1形成接触，并且由喇叭91和砧92从顶和底将正电极连接部61D和正电极端子部11D夹在中间。在这种状态下，由喇叭91生成超声波，从而通过焊接将正电极连接部61D和正电极端子部11D彼此结合。
此外，在步骤(C)中，使负电极连接部71D的面对部分713D和负电极端子部12D彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将面对部分713D和负电极端子部12D彼此结合。具体地，砧92插入到负电极连接部71C和71D之间，并且喇叭91布置在负电极连接部71D的面对部分713D之上。接着，降低喇叭91以在面对部分713D之上的位置处使喇叭91的前端表面与负电极端子部12D的预定区域RD2接触，并且由喇叭91和砧92从顶和底将面对部分713D和负电极端子部12D夹在中间。在这种状态下，由喇叭91生成超声波，从而通过焊接将面对部分713D和负电极端子部12D彼此结合。
<步骤(D)>
图12是用于示出包含在第一焊接步骤中的步骤(D)的透视图。如图12所示，在步骤(D)中，首先，颠倒经步骤(C)处理后的电极组1B至1D的顶部和底部，以使电极组1D的第一表面17D指向下，并且使电极组1B的第二表面18B指向上。接着，使电极组1A叠置在电极组1B的第二表面18B上，以使得电极组1A的第二表面18A指向上。此时，设置在电极组1A上的正电极端子部11A和负电极端子部12A分别穿过形成在电绝缘片8中的窗81和窗82。此外，允许正电极端子部11A的下表面(在图2中示出的第一表面111A)的一部分面对正电极连接部61A的面对部分613A。此外，允许负电极端子部12A的下表面(在图2中示出的第一表面121A)的一部分面对整个负电极连接部71A。
接着，使正电极连接部61A的面对部分613A和正电极端子部11A彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将面对部分613A和正电极端子部11A彼此结合。具体地，砧92插入到正电极连接部61A和61B之间，并且喇叭91布置在正电极连接部61A的面对部分613A之上。接着，降低喇叭91以在面对部分613A之上的位置使喇叭91的前端表面与正电极端子部11A的预定区域RA1形成接触，并且由喇叭91和砧92从顶和底将面对部分613A和正电极端子部11A夹在中间。在这种状态下，由喇叭91生成超声波，从而通过焊接将面对部分613A和正电极端子部11A彼此结合。
此外，在步骤(D)中，使负电极连接部71A和负电极端子部12A彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将负电极连接部71A和负电极端子部12A彼此结合。具体地，砧92插入到负电极连接部71A和71B之间，并且喇叭91布置在负电极连接部71A之上。接着，降低喇叭91以在负电极连接部71A之上的位置使喇叭91的前端表面与负电极端子部12A的预定区域RA2接触，并且由喇叭91和砧92从顶和底将负电极连接部71A和负电极端子部12A夹在中间。在这种状态下，由喇叭91生成超声波，从而通过焊接将负电极连接部71A和负电极端子部12A彼此结合。
通过执行第一焊接步骤(步骤(A)至(D))，通过正电极连接部件6和负电极连接部件7，将四个电极组1A至1D彼此机械耦合和电耦合。
[2-3]第二焊接步骤
<步骤(E)>
图13是用于示出包含在第二焊接步骤中的步骤(E)的透视图。如图13所示，在步骤(E)中，首先，相对于经步骤(D)处理后的电极组1A至1D如下地布置盖板3，其中正电极端子部件4和负电极端子部件5固定到该盖板上。具体地，在正电极外部端子42和负电极外部端子52位于与电极组1A至1D的端表面13相反侧上的状态下，正电极突出部43叠置在正电极连接部61A的非面对部分614A上(参考图13)，并且负电极突出部53叠置在负电极连接部71D的非面对部分714D上(参考图14)。此时，正电极突出部43的一部分可以与正电极端子部11A重叠。负电极突出部53的一部分可以与正电极端子部12D重叠。
接着，使正电极突出部43和正电极连接部61A的非面对部分614A彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将正电极突出部43和非面对部分614A彼此结合。具体地，砧92布置在正电极连接部61A的非面对部分614A下面，喇叭91布置在正电极突出部43之上。接着，降低喇叭91以在非面对部分614A之上的位置使喇叭91的前端表面与正电极突出部43的预定区域RP1形成接触，并且由喇叭91和砧92从顶和底将正电极突出部43和非面对部分614A夹在中间。在这种状态下，由喇叭91生成超声波，从而通过焊接将正电极突出部43和非面对部分614A彼此结合。
<步骤(F)>
图14是用于示出包含在第二焊接步骤中的步骤(F)的透视图。如图14所示，在步骤(F)中，首先，颠倒经步骤(E)处理后的电极组1A至1D的顶部和底部，以使电极组1A的第二表面18A指向下，并且使电极组1D的第一表面17D指向上。
接着，使负电极突出部53和负电极连接部71D的非面对部分714D彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将负电极突出部53和非面对部分714D彼此结合。具体地，砧92布置在负电极连接部71D的非面对部分714D下面，喇叭91布置在负电极突出部53之上。接着，降低喇叭91以在非面对部分714D之上的位置使喇叭91的前端表面与负电极突出部53的预定区域RP2形成接触，并且由喇叭91和砧92从顶和底将负电极突出部53和非面对部分714D夹在中间。在这种状态下，由喇叭91生成超声波，从而通过焊接将负电极突出部53和非面对部分714D彼此结合。
通过执行第二焊接步骤(步骤(E)和(F))，通过正电极连接部件6，将包含在每个电极组1A至1D中的正电极板14电连接到正电极外部端子42，并且通过和负电极连接部件7，将包含在每个电极组1A至1D中的负电极板15电连接到负电极外部端子52。
[2-4]密封步骤
在执行第二焊接步骤之后，在密封步骤中，电极组1A至1D和电解液容纳在外装罐2中，并且使盖板3与外装罐2的开口端表面接触。在这种状态下，通过诸如激光的焊接装置在外装罐2和盖板3之间的接触表面上执行焊接，以将外装罐2的开口21与盖板3密封。
根据本实施例的制作方法，如上所述，不需要用于容纳折叠的铅板的空间，而该空间对于现有的矩形蓄电装置是必须的(见图25)。因此，在将制作的矩形蓄电装置中，电极组1A至1D的总体积与该装置的体积之比增加，从而导致体积能量密度提高。此外，根据本实施例的制作方法，可以增加每个正电极连接部件6和负电极连接部件7的厚度。因此，正电极连接部件6的电阻是低的，并且在制作的矩形蓄电装置中正电极外部端子42和电极组1A至1D之间的能量损失被减少。类似的，负电极连接部件7的电阻是低的，并且在制作的矩形蓄电装置中负电极外部端子52和电极组1A至1D之间的能量损失被减少。
[3]变型
[3-1]第一变型
图15A是示出根据第一变型的包含在矩形蓄电装置中的每个正电极连接部件6和负电极连接部件7的结构的透视图。图15B是示出正电极连接部件6和负电极连接部件7连接到电极组1A至1D上的状态的透视图。下面，主要将详细地描述与上述实施例的矩形蓄电装置的结构的不同之处。
<正电极连接部件>
在第一变型中，如图15A所示，正电极连接部61A的面对部分613A面对整个正电极连接部61B。关于正电极连接部61D，整个正电极连接部61D面对正电极连接部61C。此外，正电极耦合部62b耦合到整个第一边缘611B和611C，因此每个第一边缘611B和611C没有暴露区域。其他结构与图7A和图7B中示出的正电极连接部件6的相同，因此省略其描述。
如图15B所示(也参考图2)，正电极连接部件6相对于正电极端子部11A至11D以下列位置关系布置。具体地，整个正电极连接部61A的面对部分613A面对正电极端子部11A的第一表面111A。整个正电极连接部61B面对正电极端子部11B的第二表面112B。整个正电极连接部61C面对正电极端子部11C的第一表面111C。整个正电极连接部61D面对正电极端子部11D的第二表面112D。在此，每个正电极耦合部62a至62c(参考图15A)具有的尺寸使得正电极连接部件6可以相对于正电极端子部11A至11D被布置地不会使正电极端子部11A至11D变形或正电极端子部11A至11D有少量的变形。
在此布置关系中，正电极连接部件6如下地焊接到正电极端子部11A至11D。具体地，正电极连接部61A在其面对部分613A中焊接到正电极端子部11A的第一表面111A。正电极连接部61B焊接到正电极端子部11B的第二表面112B。正电极连接部61C焊接到正电极端子部11C的第一表面111C。正电极连接部61D焊接到正电极端子部11D的第二表面112D。
此外，正电极连接部61A在其非面对部分614A中焊接到正电极突出部43(参考图3)。在这种方式下，包含在每个电极组1A至1D中的正电极板14通过正电极连接部件6电连接正电极外部端子42。
<负电极连接部件>
在第一变型中，负电极连接部件7具有与正电极连接部件6相同的形状和相同的尺寸。负电极连接部71A对应于正电极连接部61D，负电极连接部71B对应于正电极连接部61C，负电极连接部71C对应于正电极连接部61B，以及负电极连接部71D对应于正电极连接部61A(参考图15A)。负电极耦合部72a对应于正电极耦合部62c。负电极耦合部72b对应于正电极耦合部62b。负电极耦合部72c对应于正电极耦合部62a。负电极连接部件7也可以具有与正电极连接部件6不同的形状和尺寸。
如图15B所示(也参考图2)，负电极连接部件7相对于负电极端子部12A至12D以下列位置关系布置。具体地，整个负电极连接部71A面对负电极端子部12A的第一表面121A。整个正电极连接部71B面对负电极端子部12B的第二表面122B。整个负电极连接部71C面对负电极端子部12C的第一表面121C。负电极连接部71D的面对部分713D面对负电极端子部12D的第二表面122D。在此，每个负电极耦合部72a至72c(参考图15A)具有的尺寸使得负电极连接部件7可以相对于负电极端子部12A至12D被布置地不会使负电极端子部12A至12D变形或负电极端子部12A至12D有少量的变形。
在此布置关系中，负电极连接部件7如下地焊接到负电极端子部12A至12D。具体地，负电极连接部71A焊接到负电极端子部12A的第一表面121A。负电极连接部71B焊接到负电极端子部12B的第二表面122B。负电极连接部71C焊接到负电极端子部12C的第一表面121C。负电极连接部71D在其面对部分713D中焊接到负电极端子部12D的第二表面122D。
此外，正电极连接部71D在其非面对部分714D中焊接到负电极突出部53(参考图4)。在这种方式下，包含在每个电极组1A至1D中的负电极板15通过负电极连接部件7电连接负电极外部端子52。
与在上述实施例的矩形蓄电装置中的一样，根据第一变型的矩形蓄电装置，即使在电极组1A至1D容纳在外装罐2中之前，固定到盖板3上的正电极突出部43和负电极突出部53可以被分别焊接到正电极连接部件6和负电极连接部件7上，而不会导致电极组1A至1D的不对齐。因此，第一变型的矩形蓄电装置不需要用于容纳折叠的铅板的空间，而该空间对于现有的矩形蓄电装置是必须的(见图25)。因此，电极组1A至1D的总体积与矩形蓄电装置的体积之比增加，从而导致体积能量密度提高。
此外，根据第一变型的矩形蓄电装置，可以与在上述实施例的矩形蓄电装置中的一样，增加每个正电极连接部件6和负电极连接部件7的厚度。因此，正电极连接部件6的电阻是低的，并且正电极外部端子42和电极组1A至1D之间的能量损失被减少。类似的，负电极连接部件7的电阻是低的，并且负电极外部端子52和电极组1A至1D之间的能量损失被减少。
<用于制作矩形蓄电装置的方法>
在用于制作第一变型的矩形蓄电装置的方法中，顺序地执行制备步骤、第一焊接步骤、第二焊接步骤、和密封步骤。在第一焊接步骤中，步骤(A′)至(D′)被顺序地执行。由于制备步骤、第二焊接步骤、和密封步骤与上述上实施例中的相同，所以省略其描述。现在，将参考附图描述第一焊接步骤。
图16是用于示出包含在第一焊接步骤中的步骤(A′)的透视图。如图16所示，在步骤(A′)中，首先，将电极组1A至1D堆叠，以使得设置在电极组1A至1D上的所有正电极端子部11A至11D和负电极端子部12A至12D定向在相同的方向上。此时，电极组1A至1D堆叠为使得正电极端子部11A至11D彼此面对以及负电极端子部12A至12D彼此面对。电极组1A至1D被布置为使得正电极端子部11A至11D和负电极端子部12A至12D定向在水平方向上，并且电极组1D的第一表面17D(在矩形蓄电装置的组装状态下的定向为Y方向上的表面(参考图2))定向为向上。此外，电绝缘片8被布置为正电极端子部11A至11D和负电极端子部12A至12D分别穿过形成在电绝缘片8中的窗81和82的状态。
接下来，正电极连接部件6布置为使得相对于正电极端子部11A至11D的位置关系变得与图15B中示出的位置关系相同。接着，如图16所示，使正电极连接部61D和正电极端子部11D彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将正电极连接部61D和正电极端子部11D彼此结合。对于超声波焊接，使用包含生成超声波的喇叭91A和用作基架的砧92A的超声波焊机9A。在本变型中，喇叭91A的形状与上述实施例中使用的喇叭91(例如参考图9)的形状不同。喇叭91A包括两个上焊接端和下焊接端，它们可以插入到邻近的两个正电极端子部和附近的两个正电极连接部之间。在下文中，上焊接端911和下焊接端912分别被称为“第一焊接端911”和“第二焊接端912”。
具体地，砧92A从横向侧插入到正电极连接部61C和61D之间，并且喇叭91A的第二焊接端912布置在正电极连接部61D之上。接着，降低喇叭91A以在正电极连接部61D之上的位置使第二焊接端912的前端表面与正电极端子部11D的预定区域RD1形成接触，并且由喇叭91A和砧92A从顶和底将正电极连接部61D和正电极端子部11D夹在中间。在这种状态下，由喇叭91A的第二焊接端912生成超声波，从而通过焊接将正电极连接部61D和正电极端子部11D彼此结合。
此外，在步骤(A′)中，负电极连接部件7布置为使得相对于正电极端子部12A至12D的位置关系变得与图15B中示出的位置关系相同。接着，如图16所示，使负电极连接部71D的面对部分713D和负电极端子部12D彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将面对部分713D和负电极端子部12D彼此结合。具体地，砧92A从横向侧插入到负电极连接部71C和71D之间，并且喇叭91A的第二焊接端912布置在负电极连接部71D的面对部分713D之上。接着，降低喇叭91A以在面对部分713D之上的位置使第二焊接端912的前端表面与负电极端子部12D的预定区域RD2形成接触，并且由喇叭91A和砧92A从顶和底将面对部分713D和负电极端子部12D夹在中间。在这种状态下，由喇叭91A的第二焊接端912生成超声波，从而通过焊接将面对部分713D和负电极端子部12D彼此结合。
图17是用于示出包含在第一焊接步骤中的步骤(B′)的透视图。在步骤(B′)中，使正电极连接部61C和正电极端子部11C彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将正电极连接部61C和正电极端子部11C彼此结合。具体地，砧92A从横向侧插入到正电极连接部61B和61C之间，并且喇叭91A的第二焊接端912从前侧插入到正电极连接部61C和61D之间。接着，降低喇叭91A以使第二焊接端912的前端表面与正电极连接部61C的预定区域RC1形成接触，并且由喇叭91A和砧92A从顶和底将正电极连接部61C和正电极端子部11C夹在中间。在这种状态下，由喇叭91A的第二焊接端912生成超声波，从而通过焊接将正电极连接部61C和正电极端子部11C彼此结合。
此外，在步骤(B′)中，如图17所示，使负电极连接部71C和负电极端子部12C彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将负电极连接部71C和负电极端子部12C彼此结合。具体地，砧92A从横向侧插入到负电极连接部71B和71C之间，并且喇叭91A的第二焊接端912从前侧插入到负电极连接部71C和71D之间。接着，降低喇叭91A以使第二焊接端912的前端表面与负电极连接部71C的预定区域RC2形成接触(在图17中，预定区域RC2与第二焊接端912的前端表面(下表面)重叠，从而被第二焊接端912隐藏)。此外，由喇叭91A和砧92A从顶和底将负电极连接部71C和负电极端子部12C夹在中间。在这种状态下，由喇叭91A的第二焊接端912生成超声波，从而通过焊接将负电极连接部71C和负电极端子部12C彼此结合。
图18是用于示出包含在第一焊接步骤中的步骤(C′)的透视图。在步骤(C′)中，使正电极连接部61B和正电极端子部11B彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将正电极连接部61B和正电极端子部11B彼此结合。具体地，砧92A从横向侧插入到正电极连接部61B和61C之间，并且喇叭91A的第一焊接端911从前侧插入到正电极连接部61A和61B之间。接着，升起喇叭91A以使第一焊接端911的前端表面与正电极连接部61B的预定区域RB1形成接触，并且由喇叭91A和砧92A从顶和底将正电极连接部61B和正电极端子部11B夹在中间。在这种状态下，由喇叭91A的第一焊接端911生成超声波，从而通过焊接将正电极连接部61B和正电极端子部11B彼此结合。
此外，在步骤(C′)中，如图18所示，使负电极连接部71B和负电极端子部12B彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将负电极连接部71B和负电极端子部12B彼此结合。具体地，砧92A从横向侧插入到负电极连接部71B和71C之间，并且喇叭91A的第一焊接端911从前侧插入到负电极连接部71A和71B之间。接着，升起喇叭91A以使第一焊接端911的前端表面与负电极连接部71B的预定区域RB2形成接触，并且由喇叭91A和砧92A从顶和底将负电极连接部71B和负电极端子部12B夹在中间。在这种状态下，由喇叭91A的第一焊接端911生成超声波，从而通过焊接将负电极连接部71B和负电极端子部12B彼此结合。
图19是用于示出包含在第一焊接步骤中的步骤(D′)的透视图。在步骤(D′)中，使正电极连接部61A的面对部分613A和正电极端子部11A彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将面对部分613A和正电极端子部11A彼此结合。具体地，砧92A从横向侧插入到正电极连接部61A和61B之间，并且喇叭91A的第一焊接端911布置在正电极连接部61A的面对部分613A下面。接着，升起喇叭91A以在面对部分613A下面的位置使第一焊接端911的前端表面与正电极端子部11A的预定区域RA1形成接触，并且由喇叭91A和砧92A从顶和底将面对部分613A和正电极端子部11A夹在中间。在这种状态下，由喇叭91A的第一焊接端911生成超声波，从而通过焊接将面对部分613A和正电极端子部11A彼此结合。
此外，在步骤(D′)中，如图19所示，使负电极连接部71A和负电极端子部12A彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将负电极连接部71A和负电极端子部12A彼此结合。具体地，砧92A从横向侧插入到负电极连接部71A和71B之间，并且喇叭91A的第一焊接端911布置在负电极连接部71A下面。接着，升起喇叭91A以在负电极连接部71A下面的位置使第一焊接端911的前端表面与负电极端子部12A的预定区域RA2形成接触，并且由喇叭91A和砧92A从顶和底将负电极连接部71A和负电极端子部12A夹在中间。在这种状态下，由喇叭91A的第一焊接端911生成超声波，从而通过焊接将负电极连接部71A和负电极端子部12A彼此结合。
在第一变型的制作方法中，由于所有的电极组1A至1D在步骤(A′)中被堆叠，所以不需要在上述实施例的制作方法中所必须的工作，即在步骤(A)至(D)中顺序堆叠电极组1A至1D的工作。相应地，只需要在步骤(A′)至(D′)中相对于堆叠的电极组1A至1D向上或向下移动喇叭91A和砧92A这样的简单操作就足够了。因此，根据第一变型的制作方法，简化了矩形蓄电装置的制作。
[3-2]第二变型
图20A是示出根据第二变型的包含在矩形蓄电装置中的每个正电极连接部件6和负电极连接部件7的结构的透视图。图20B是示出正电极连接部件6和负电极连接部件7连接到电极组1A至1D上的状态的透视图。下面，主要将详细地描述与上述实施例的矩形蓄电装置的结构的不同之处。
<正电极连接部件>
在第二变型中，如图20A所示，正电极连接部61A的面对部分613A面对整个正电极连接部61B。关于正电极连接部61D，整个正电极连接部61D面对正电极连接部61C。正电极连接部61A至61D分别包括指向X方向的第一侧边缘615A至615D和指向与X方向相反的方向上的第二侧边缘616A至616D。正电极连接部61A的第一侧边缘615A和正电极连接部61B的第一侧边缘615B彼此机械耦合且电耦合，并且在它们之间具有正电极耦合部62d。正电极连接部61B的第二侧边缘616B和正电极连接部61C的第二侧边缘616C彼此机械耦合且电耦合，并且在它们之间具有正电极耦合部62e。此外，正电极连接部61C的第一侧边缘615C和正电极连接部61D的第一侧边缘615D彼此机械耦合且电耦合，并且在它们之间具有正电极耦合部62f。相应地，在第二变型中，整个第一边缘611A至611D是暴露的，而没有耦合到正电极耦合部。其他结构与图7A和图7B中示出的正电极连接部件6的相同，因此省略其描述。
如图20B所示(也参考图2)，正电极连接部件6相对于正电极端子部11A至11D以下列位置关系布置。具体地，正电极连接部61A的面对部分613A面对正电极端子部11A的第一表面111A。整个正电极连接部61B面对正电极端子部11B的第二表面112B。整个正电极连接部61C面对正电极端子部11C的第一表面111C。整个正电极连接部61D面对正电极端子部11D的第二表面112D。在此，每个正电极耦合部62d至62f(参考图20A)具有的尺寸使得正电极连接部件6可以相对于正电极端子部11A至11D被布置地不会使正电极端子部11A至11D变形或正电极端子部11A至11D有少量的变形。
在此布置关系中，正电极连接部件6如下地焊接到正电极端子部11A至11D。具体地，正电极连接部61A在其面对部分613A中焊接到正电极端子部11A的第一表面111A。正电极连接部61B焊接到正电极端子部11B的第二表面112B。正电极连接部61C焊接到正电极端子部11C的第一表面111C。正电极连接部61D焊接到正电极端子部11D的第二表面112D。
此外，正电极连接部61A在其非面对部分614A中焊接到正电极突出部43(参考图3)。在这种方式下，包含在每个电极组1A至1D中的正电极板14通过正电极连接部件6电连接正电极外部端子42。
<负电极连接部件>
在第二变型中，负电极连接部件7具有与正电极连接部件6相同的形状和相同的尺寸。负电极连接部71A对应于正电极连接部61D，负电极连接部71B对应于正电极连接部61C，负电极连接部71C对应于正电极连接部61B，以及负电极连接部71D对应于正电极连接部61A(参考图20A)。负电极耦合部72d对应于正电极耦合部62f。负电极耦合部72e对应于正电极耦合部62e。负电极耦合部72f对应于正电极耦合部62d。负电极连接部件7也可以具有与正电极连接部件6不同的形状和尺寸。
如图20B所示(也参考图2)，负电极连接部件7相对于负电极端子部12A至12D以下列位置关系布置。具体地，整个负电极连接部71A面对负电极端子部12A的第一表面121A。整个正电极连接部71B面对负电极端子部12B的第二表面122B。整个负电极连接部71C面对负电极端子部12C的第一表面121C。负电极连接部71D的面对部分713D面对负电极端子部12D的第二表面122D。在此，每个负电极耦合部72d至72f(参考图20A)具有的尺寸使得负电极连接部件7可以相对于负电极端子部12A至12D被布置地不会使负电极端子部12A至12D变形或负电极端子部12A至12D有少量的变形。
在此布置关系中，负电极连接部件7如下地焊接到负电极端子部12A至12D。具体地，负电极连接部71A焊接到负电极端子部12A的第一表面121A。负电极连接部71B焊接到负电极端子部12B的第二表面122B。负电极连接部71C焊接到负电极端子部12C的第一表面121C。负电极连接部71D在其面对部分713D中焊接到负电极端子部12D的第二表面122D。
此外，正电极连接部71D在其非面对部分714D中焊接到负电极突出部53(参考图4)。在这种方式下，包含在每个电极组1A至1D中的负电极板15通过负电极连接部件7电连接负电极外部端子52。
与在上述实施例的矩形蓄电装置中的一样，根据第二变型的矩形蓄电装置，即使在电极组1A至1D容纳在外装罐2中之前，固定到盖板3上的正电极突出部43和负电极突出部53可以被分别焊接到正电极连接部件6和负电极连接部件7上，而不会导致电极组1A至1D的不对齐。因此，第二变型的矩形蓄电装置不需要用于容纳折叠的铅板的空间，而该空间对于现有的矩形蓄电装置是必须的(见图25)。因此，电极组1A至1D的总体积与矩形蓄电装置的体积之比增加，从而导致体积能量密度提高。
此外，根据第二变型的矩形蓄电装置，可以与在上述实施例的矩形蓄电装置中的一样，增加每个正电极连接部件6和负电极连接部件7的厚度。因此，正电极连接部件6的电阻是低的，并且正电极外部端子42和电极组1A至1D之间的能量损失被减少。类似的，负电极连接部件7的电阻是低的，并且负电极外部端子52和电极组1A至1D之间的能量损失被减少。
<用于制作矩形蓄电装置的方法>
在用于制作第二变型的矩形蓄电装置的方法中，顺序地执行制备步骤、第一焊接步骤、第二焊接步骤、和密封步骤。在第一焊接步骤中，步骤(A′)至(D′)被顺序地执行。由于制备步骤、第二焊接步骤、和密封步骤与上述上实施例中的相同，所以省略其描述。现在，将参考附图描述第一焊接步骤。
图21是用于示出包含在第一焊接步骤中的步骤(A′)的透视图。如图21所示，在步骤(A′)中，首先，将电极组1A至1D堆叠，以使得设置在电极组1A至1D上的所有正电极端子部11A至11D和负电极端子部12A至12D定向在相同的方向上。此时，电极组1A至1D堆叠为使得正电极端子部11A至11D彼此面对以及负电极端子部12A至12D彼此面对。电极组1A至1D被布置为使得正电极端子部11A至11D和负电极端子部12A至12D定向在水平方向上，并且电极组1D的第一表面17D(在矩形蓄电装置的组装状态下的定向为Y方向上的表面(参考图2))定向为向上。此外，电绝缘片8被布置为正电极端子部11A至11D和负电极端子部12A至12D分别穿过形成在电绝缘片8中的窗81和82的状态。
接下来，正电极连接部件6布置为使得相对于正电极端子部11A至11D的位置关系变得与图20B中示出的位置关系相同。接着，如图21所示，使正电极连接部61D和正电极端子部11D彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将正电极连接部61D和正电极端子部11D彼此结合。对于超声波焊接，使用包括在第一变型中使用的喇叭91A和在实施例中使用的砧92的超声波焊机9B。具体地，砧92从前侧插入到正电极连接部61C和61D之间，并且喇叭91A的第二焊接端912布置在正电极连接部61D之上。接着，降低喇叭91A以在正电极连接部61D之上的位置使第二焊接端912的前端表面与正电极端子部11D的预定区域RD1形成接触，并且由喇叭91A和砧92从顶和底将正电极连接部61D和正电极端子部11D夹在中间。在这种状态下，由喇叭91A的第二焊接端912生成超声波，从而通过焊接将正电极连接部61D和正电极端子部11D彼此结合。
此外，在步骤(A′)中，负电极连接部件7布置为使得相对于正电极端子部12A至12D的位置关系变得与图20B中示出的位置关系相同。接着，使负电极连接部71D的面对部分713D和负电极端子部12D彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将面对部分713D和负电极端子部12D彼此结合。具体地，砧92从前侧插入到负电极连接部71C和71D之间，并且喇叭91A的第二焊接端912布置在负电极连接部71D的面对部分713D之上。接着，降低喇叭91A以在面对部分713D之上的位置使第二焊接端912的前端表面与负电极端子部12D的预定区域RD2形成接触，并且由喇叭91A和砧92从顶和底将面对部分713D和负电极端子部12D夹在中间。在这种状态下，由喇叭91A的第二焊接端912生成超声波，从而通过焊接将面对部分713D和负电极端子部12D彼此结合。
图22是用于示出包含在第一焊接步骤中的步骤(B′)的透视图。如图22所示，在步骤(B′)中，使正电极连接部61C和正电极端子部11C彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将正电极连接部61C和正电极端子部11C彼此结合。具体地，砧92从前侧插入到正电极连接部61B和61C之间，并且喇叭91A的第二焊接端912从前侧插入到正电极连接部61C和61D之间。接着，降低喇叭91A以使第二焊接端912的前端表面与正电极连接部61C的预定区域RC1(在图22中，预定区域RC1与第二焊接端912的前端表面(下表面)重叠，从而由第二焊接端912隐藏)形成接触。此外，由喇叭91A和砧92从顶和底将正电极连接部61C和正电极端子部11C夹在中间。在这种状态下，由喇叭91A的第二焊接端912生成超声波，从而通过焊接将正电极连接部61C和正电极端子部11C彼此结合。
此外，在步骤(B′)中，使负电极连接部71C和负电极端子部12C彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将负电极连接部71C和负电极端子部12C彼此结合。具体地，砧92从前侧插入到负电极连接部71B和71C之间，并且喇叭91A的第二焊接端912从前侧插入到负电极连接部71C和71D之间。接着，降低喇叭91A以使第二焊接端912的前端表面与负电极连接部71C的预定区域RC2形成接触，并且由喇叭91A和砧92从顶和底将负电极连接部71C和负电极端子部12C夹在中间。在这种状态下，由喇叭91A的第二焊接端912生成超声波，从而通过焊接将负电极连接部71C和负电极端子部12C彼此结合。
图23是用于示出包含在第一焊接步骤中的步骤(C′)的透视图。如图23所示，在步骤(C′)中，使正电极连接部61B和正电极端子部11B彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将正电极连接部61B和正电极端子部11B彼此结合。具体地，砧92从前侧插入到正电极连接部61A和61B之间，并且喇叭91A的第二焊接端912从前侧插入到正电极连接部61B和61C之间。接着，降低喇叭91A以在正电极连接部61B之上的位置使第二焊接端912的前端表面与正电极端子部11B的预定区域RB1(在图23中，预定区域RB1与第二焊接端912的前端表面(下表面)重叠，从而由第二焊接端912隐藏)形成接触。此外，由喇叭91A和砧92从顶和底将正电极连接部61B和正电极端子部11B夹在中间。在这种状态下，由喇叭91A的第二焊接端912生成超声波，从而通过焊接将正电极连接部61B和正电极端子部11B彼此结合。
此外，在步骤(C′)中，使负电极连接部71B和负电极端子部12B彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将负电极连接部71B和负电极端子部12B彼此结合。具体地，砧92从前侧插入到负电极连接部71A和71B之间，并且喇叭91A的第二焊接端912从前侧插入到负电极连接部71B和71C之间。接着，降低喇叭91A以在负电极连接部71B之上的位置使第二焊接端912的前端表面与负电极端子部12B的预定区域RB2形成接触，并且由喇叭91A和砧92从顶和底将负电极连接部71B和负电极端子部12B夹在中间。在这种状态下，由喇叭91A的第二焊接端912生成超声波，从而通过焊接将负电极连接部71B和负电极端子部12B彼此结合。
图24是用于示出包含在第一焊接步骤中的步骤(D′)的透视图。如图19所示，在步骤(D′)中，使正电极连接部61A的面对部分613A和正电极端子部11A彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将面对部分613A和正电极端子部11A彼此结合。具体地，砧92布置在正电极连接部61A的面对部分613A下面。此时，使砧92与正电极端子部11A的下表面(在图2中示出的第二表面112A)形成接触。喇叭91A的第二焊接端912从前侧插入到正电极连接部61A和61B之间。接着，降低喇叭91A以使第二焊接端912的前端表面与面对部分613A的预定区域RA1形成接触(在图24中，预定区域RA1与第二焊接端912的前端表面(下表面)重叠，从而由第二焊接端912隐藏)。此外，由喇叭91A和砧92从顶和底将面对部分613A和正电极端子部11A夹在中间。在这种状态下，由喇叭91A的第二焊接端912生成超声波，从而通过焊接将面对部分613A和正电极端子部11A彼此结合。
此外，在步骤(D′)中，使负电极连接部71A和负电极端子部12A彼此接触，并且在接触表面上执行超声波焊接，从而通过焊接将负电极连接部71A和负电极端子部12A彼此结合。具体地，砧92布置在负电极连接部71A下面的位置。此时，使砧92与负电极端子部12A的下表面(在图2中示出的第二表面122A)形成接触。喇叭91A的第二焊接端912从前侧插入到负电极连接部71A和71B之间。接着，降低喇叭91A以使第二焊接端912的前端表面与负电极连接部71A的预定区域RA2形成接触，并且由喇叭91A和砧92从顶和底将负电极连接部71A和负电极端子部12A夹在中间。在这种状态下，由喇叭91A的第二焊接端912生成超声波，从而通过焊接将负电极连接部71A和负电极端子部12A彼此结合。
在第二变型的制作方法中，由于所有的电极组1A至1D在步骤(A′)中被堆叠，所以不需要在上述实施例的制作方法中所必须的工作，即在步骤(A)至(D)中顺序堆叠电极组1A至1D的工作。相应地，只需要在步骤(A′)至(D′)中相对于堆叠的电极组1A至1D向上或向下移动喇叭91A和砧92这样的简单操作就足够了。因此，根据第二变型的制作方法，简化了矩形蓄电装置的制作。
本发明的各个部分的结构不限于上述实施例，而是可以在权利要求描述的技术范围内进行各种各样的变型。例如，在矩形蓄电装置中，代替到正电极连接部件6的焊接或者在该焊接之外，可以将正电极突出部43焊接到正电极端子部11A至11D中的至少任意一个。代替到负电极连接部件7的焊接或者在该焊接之外，可以将负电极突出部53焊接到负电极端子部12A至12D中的至少任意一个。
在矩形蓄电装置中，可以不提供正电极端子部件4和正电极连接部件6，并且包含在每个电极组1A至1D中的正电极板14可以电连接到具有导电性的外装罐2的内表面上。在这种情况下，外装罐2的外周表面的至少一部分被用作正电极外部端子。在矩形蓄电装置中，可以不提供负电极端子部件5和负电极连接部件7，并且包含在每个电极组1A至1D中的负电极板15可以电连接到具有导电性的外装罐2的内表面上。在这种情况下，外装罐2的外周表面的至少一部分被用作负电极外部端子。
此外，矩形蓄电装置的各部分的结构可以应用到各种二次电池和电容器中，例如铅蓄电池，锂离子电池，钠离子电池，熔盐电池，锂离子电容器，和电双层电容器，只要它们是多个电极组在该电极组被堆叠的状态下容纳在外装罐2中的矩形蓄电装置。矩形蓄电各部分的结构也可以应用到一次电池。
根据本发明的矩形蓄电装置和用于制作矩形蓄电装置的方法在例如作为用于家庭或工业应用的大型蓄电装置和安装在电动车辆或混合动力车辆中的电源时是有用的。

Claims (12)

1.一种矩形蓄电装置，包括：
第一电极组和第二电极组，所述第一电极组和第二电极组的每个都包括多个第一电极板和具有与所述第一电极板相反极性的多个第二电极板，所述第一电极板和所述第二电极板被堆叠；
底部封闭的柱形外装罐，在所述外装罐中以堆叠状态容纳所述第一电极组和所述第二电极组；
盖板，所述盖板密封所述外装罐的开口；
外部端子，所述外部端子被设置在所述盖板上；以及
连接部件，所述连接部件将所述第一电极组和所述第二电极组彼此机械耦合和电耦合，
其中，所述第一电极板每个都设置有从面对所述开口的边缘朝向所述开口突出的电极突片，
所述第一电极组设置有第一端子部，所述第一端子部从面对所述开口的端表面朝向所述开口延伸，被设置在属于所述第一电极组的所述第一电极板上的所述电极突片重叠并且形成束，所述束构成所述第一端子部，
所述第二电极组设置有第二端子部，所述第二端子部从面对所述开口的端表面朝向所述开口延伸，被设置在属于所述第二电极组的所述第一电极板上的所述电极突片重叠并且形成束，所述束构成所述第二端子部，
所述连接部件包括：
第一连接部，所述第一连接部被焊接到所述第一端子部，
第二连接部，所述第二连接部被焊接到所述第二端子部，以及
耦合部，所述耦合部将所述第一连接部和所述第二连接部彼此机械耦合和电耦合，并且
所述盖板的内表面设置有突出部，所述突出部从所述内表面朝向所述外装罐的底表面延伸，所述突出部被电连接到所述外部端子并且被焊接到所述第一端子部、所述第二端子部和所述连接部件中的至少任何一个。
2.根据权利要求1所述的矩形蓄电装置，其中，所述第一端子部和所述第二端子部每个都具有定向在第一方向上的第一表面和定向在与所述第一方向相反的方向上的第二表面，所述第一方向与堆叠所述第一电极组和所述第二电极组的方向相同，所述第一连接部和所述第二连接部分别被焊接到所述第一端子部的所述第一表面和所述第二端子部的所述第二表面，
所述第一连接部和所述第二连接部每个具有面对所述开口的第一边缘和在所述开口的相反侧的第二边缘，并且所述第一边缘或所述第二边缘由所述耦合部来彼此机械耦合和电耦合。
3.根据权利要求2所述的矩形蓄电装置，其中，所述第一端子部的所述第一表面和所述第二端子部的所述第二表面是彼此面对的表面，并且所述第二边缘由所述耦合部来彼此机械耦合和电耦合。
4.根据权利要求2所述的矩形蓄电装置，其中，所述第一端子部的所述第一表面和所述第二端子部的所述第二表面分别是所述第一端子部的所述第二表面的后表面和所述第二端子部的所述第一表面的后表面，所述第一端子部的所述第二表面和所述第二端子部的所述第一表面彼此面对，并且所述第一边缘由所述耦合部来彼此机械耦合和电耦合。
5.根据权利要求4所述的矩形蓄电装置，其中，所述第一连接部的所述第一边缘和所述第二连接部的所述第一边缘每个都具有被耦合到所述耦合部的耦合区域和不耦合到所述耦合部的暴露区域，并且
所述第一连接部和所述第二连接部在接近所述暴露区域的部分处被分别焊接到所述第一端子部和所述第二端子部。
6.根据权利要求1至5中的任何一项所述的矩形蓄电装置，其中，所述第一连接部包括面对所述第二连接部的面对部分和不面对所述第二连接部的非面对部分，并且
所述第一连接部在所述非面对部分中被焊接到所述第一端子部或所述突出部。
7.根据权利要求1至6中的任何一项所述的矩形蓄电装置，其中，所述第一连接部和所述第二连接部每个都具有侧边缘，并且所述侧边缘由所述耦合部来彼此机械耦合和电耦合。
8.根据权利要求1至7中的任何一项所述的矩形蓄电装置，其中，在从所述外装罐的所述底表面到所述开口的方向上，被设置在所述第一电极组上的所述第一端子部离所述端表面的高度与下述距离之比是0.9或更小，所述距离是指从所述第一电极组的面对所述开口的所述端表面到所述盖板的所述内表面的距离。
9.根据权利要求1至8中的任何一项所述的矩形蓄电装置，其中，所述连接部件由从铝、铜和镍组成的组中选择的至少一种金属来形成。
10.一种用于制作矩形蓄电装置的方法，所述装置是根据权利要求1所述的矩形蓄电装置，所述方法包括：
(i)制备连接部件的步骤；
(ii)将设置在第一电极组上的第一端子部焊接到所述连接部件的第一连接部的步骤；
(iii)将第二电极组堆叠在所述第一电极组上，并且将设置在所述第二电极组上的第二端子部焊接到所述连接部件的第二连接部的步骤；
(iv)在步骤(i)至(iii)之后，将设置在盖板的内表面上的突出部焊接到所述第一端子部、所述第二端子部和所述连接部件中的至少任何一个的步骤；以及
(v)在步骤(iv)之后，将所述第一电极组和所述第二电极组容纳在外装罐中，并且用所述盖板来密封所述外装罐的开口的步骤。
11.根据权利要求10所述的用于制作矩形蓄电装置的方法，其中，在步骤(i)中，通过弯曲单个金属平板来形成所述连接部件中的所述第一连接部、所述第二连接部和耦合部。
12.根据权利要求11所述的用于制作矩形蓄电装置的方法，其中，所述金属平板具有0.5mm或更大且1.5mm或更小的厚度。
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