JP2000030670A - 電池またはキャパシタの電槽構造および電池またはキャパシタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 極板群が積層されてなる積層体を収納する電
槽構造において、極板群の積層方向に位置する電槽の壁
が外側に膨らんで変形することを防ぐ。 【解決手段】 極板群の積層方向に、積層体１１０の略
中央部を貫いて電槽１２０の対向する二つの壁１２２
ａ、１２２ｂを連結する連結部材１３０を設ける。電槽
１２０の内圧が高まるなどして、電槽１２０の対向壁１
２２ａ、１２２ｂが外側に膨らもうとしても、連結部材
１３０によって内側に引張られるため、それらの壁が外
側に膨らんで変形することが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電極板などの極板
群が積層されてなる積層体を有する電池またはキャパシ
タ、およびそれらの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電池やキャパシタには、電極板などの極
板群が積層されてなる積層体が電槽に収納されてなるも
のがあるが、その中には、電槽における極板群の積層方
向に位置する壁により積層体を加圧するなどして、その
積層厚を所定の大きさに規制するものがある。しかしな
がら、その電槽が壁のみで構成されたものでは、極板群
の積層方向に膨らもうとする力が、極板群の積層方向に
位置する電槽の壁に作用して、その壁が外側に膨らんで
変形してしまうことがありうる。

【０００３】また、電槽が密閉されている電池やキャパ
シタでは、使用しているうちに電槽内で発生するガスな
どによって電槽の内圧が高まることがあり、その内圧の
上昇によって電槽の壁が外側に膨らまされて変形してし
まうことがあった。これらのような電池やキャパシタに
おいては、極板群の積層方向に位置する電槽の壁が外側
に膨らんで変形すると、極板群の積層方向に対する積層
体の自由度が大きくなって、積層体が極板群の積層方向
に膨らみ、その積層厚を所定の厚さに規制することがで
きなくなることがある。その結果、例えば極板群の各電
極板の間隔が変化するなどして、電池においては電池特
性が低下してしまい、キャパシタにおいては充放電特性
が低下してしまうことがある。実際に、極板群の積層方
向に位置する電槽の壁でその積層体を加圧するものにお
いては、積層体に加えられていた圧力が低下して積層体
が積層方向に膨らんでしまい、それらの特性が低下して
しまうことがあった。

【０００４】そこで、電槽の壁の変形を防ぐため、電槽
の壁の厚さを大きくする方法、比較的強度の高い材料か
ら構成する方法、電槽の壁の外周に補強材を設ける方法
などが種々提案されている。しかし、これらの方法で
は、電槽の体積や重量が大きくなってしまう。特に、比
較的強度の高い材料から構成する方法では、壁の形成コ
ストが高くなってしまうこともありうる。その結果、所
定の特性を得るのに必要な電池またはキャパシタの体積
や重量、形成コストが大きくなってしまうことがある。
従って、これらの方法では、極板群の積層方向に位置す
る電槽の壁の膨れを防ぐことには限界がある。

【０００５】一方、特開平６−７６８０３号公報には、
電槽の内部に仕切り壁を設けて複数のセル室に分けるこ
とにより、電槽の変形を防ぐようにした密閉型蓄電池が
提案されている。しかしながら、この密閉型蓄電池での
仕切り壁は、極板群の積層方向と直交する方向に延び
て、その方向の位置にある電槽の対向壁を連結している
ため、極板群の積層方向に位置する電槽の壁の膨れをあ
まり抑制できず、その壁の変形を十分に防ぐことができ
ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであり、所定の特性を得るのに必要な
電池またはキャパシタの体積や重量、形成コストが大き
くなることなく、極板群の積層方向に位置する電槽の壁
が外側に膨らんで変形することを防ぐことができる電池
またはキャパシタの電槽構造を提供するとともに、その
電槽構造を有する電池またはキャパシタを容易に製造す
ることができる電池またはキャパシタの製造方法を提供
することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１に記載の電池またはキャパシタの電槽構造は、極板
群が積層されてなる積層体と、該積層体を所定の積層厚
に規制して収納する電槽と、該極板群の積層方向に延
び、かつ該積層体の略中央部を貫通して、該極板群の積
層方向に位置する該電槽の対向壁を連結する非伸性の連
結部材とから構成されていることを特徴とする。

【０００８】上記課題を解決する請求項２に記載の電池
またはキャパシタの製造方法は、極板群が積層されてな
る積層体と、該積層体を所定の積層厚に規制して収納す
る電槽と、該極板群の積層方向に延び、かつ該積層体の
略中央部を貫通して、該極板群の積層方向に位置する該
電槽の対向壁を連結する非伸性の連結部材とから構成さ
れている電池またはキャパシタの製造方法であって、前
記極板群として略中央部から一端へ向かって延びて該一
端に開口する切欠きを有するものを用意し、該極板群を
それぞれの該切欠きが一致するように積層して積層体を
形成する積層体形成工程と、前記極板群の積層方向と直
交する方向に位置する壁部に、前記積層体形成工程で形
成された積層体を挿入できる挿入口が設けられており、
かつ前記連結部材が一体的に固設された電槽を形成する
電槽形成工程と、前記積層体形成工程で得られた積層体
を、前記電槽形成工程で得られた電槽内に前記挿入口か
ら前記連結部材が前記切欠き内を移動するように挿入す
る挿入工程と、から構成されていることを特徴とする。

【０００９】上記課題を解決する請求項３に記載の電池
またはキャパシタの製造方法は、極板群が積層されてな
る積層体と、該積層体を所定の積層厚に規制して収納す
る電槽と、該極板群の積層方向に延び、かつ該積層体の
略中央部を貫通して、該極板群の積層方向に位置する該
電槽の対向壁を連結する非伸性の連結部材とから構成さ
れている電池またはキャパシタの製造方法であって、前
記連結部材が貫設された積層体を形成する積層体形成工
程と、前記極板群の積層方向と直交する方向に位置する
壁部に前記積層体形成工程で形成された積層体を挿入で
きる挿入口が設けられている電槽を形成する電槽形成工
程と、前記積層体形成工程で形成された積層体を、前記
電槽形成工程で形成された電槽内に前記挿入口から挿入
する挿入工程と、前記連結部材の両先端部を電槽の前記
対向壁の内壁面にそれぞれ接合する接合工程と、から構
成されていることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】（請求項１に記載の電池またはキ
ャパシタの電槽構造）本発明の電池またはキャパシタの
電槽構造においては、極板群の積層方向に膨らもうとす
る力や電槽の高い内圧などが、極板群の積層方向に位置
する電槽の壁に作用しても、前記連結部材がそれらの壁
を内側に引張ってその外側への膨れを抑制する。すなわ
ち、この連結部材は、該積層体を所定の積層厚に規制す
る電槽の作用を常に維持させる部材である。後述のよう
に、この連結部材の形態を適切に選択すれば、所定の特
性を得るのに必要な電池またはキャパシタの体積や重
量、形成コストはそれほど大きくならない。

【００１１】従って、この電池またはキャパシタの電槽
構造によれば、所定の特性を得るのに必要な電池または
キャパシタの体積や重量、形成コストがそれほど大きく
なることなく、極板群の積層方向に位置する電槽の対向
壁が外側に膨らんで変形することを防ぐことができる。
そのため、積層体は電槽内に常に所定の積層厚に規制さ
れて収納され、電池またはキャパシタの特性が低下する
ことがない。

【００１２】本発明における電池またはキャパシタは、
極板群が積層されてなる積層体と、該積層体を収納する
電槽とから構成されるものであれば、その種類で限定さ
れるものではない。このような電槽構造を有する電池ま
たはキャパシタとして、例えば、ニッケル−水素電池や
リチウムイオン二次電池、電気二重層キャパシタなどが
挙げられる。

【００１３】以下、図を参照しながら、本発明の電池ま
たはキャパシタの電槽構造の形態を具体的に説明する。
なお、以下では特に断らない限り、電槽の対向壁とは、
極板群の積層方向に位置する電槽の対向壁を意味する。
本発明の電池またはキャパシタの電槽構造は、上述のよ
うに、積層体、電槽および連結部材から構成されてい
る。ただし、その電池またはキャパシタの種類によって
は、電解液を用いるものと、用いなくてもよいものとが
ある。

【００１４】積層体は極板群が積層されてなるものであ
る。この極板群は、電極板に限らず、電極板とともに積
層されて積層体を構成する非電極板も指す。例えば、電
池においては、正極板および負極板の電極板の間に板状
の固体電解質を介在させて電解液を使用しないものもあ
るが、多くのもので、電解質の塩を適当な溶媒に溶解し
て調製した電解液が用いられており、正極板と負極板と
の間にセパレータを介在させて積層体を構成している。

【００１５】キャパシタにおいても、一対の電極板の間
に板状の絶縁板を介在させて電解液を使用しないものも
あるが、多くのもので、電解質塩を適当な溶媒に溶解し
て調製した電解液が用いられており、一対の電極板の間
にセパレータを介在させて積層体を構成している。さら
に、電池およびキャパシタのいずれにおいても、積層体
をその周囲から絶縁したり、または保護するなどの目的
で電池反応または充放電反応には直接関与しない非電極
板を積層することも考えられる。従って、前記極板群に
は、電極板だけでなく、固体電解質や、絶縁板、セパレ
ータ、電池反応または充放電反応には直接関与しない非
電極板なども含まれる。

【００１６】以上のような極板群の構成形態では特に限
定されるものではなく、公知の電池またはキャパシタに
おける極板群の構成形態とすることができ、電池または
キャパシタの種類およびその用途などに応じて適宜選択
することが好ましい。また、各極板群の材質は特に限定
されるものではなく、電池またはキャパシタの種類およ
びその用途などに応じてそれぞれ公知の材質のものを用
いることができる。

【００１７】また、極板群の形状およびその積層方法に
ついても特に限定されるものではなく、用途に応じて適
宜選択することができる。例えば、平板状の極板群が積
層されてなる積層体を備えるものや、径の異なる筒状の
極板群がそれぞれ同心的に配置されてなる積層体を備え
るもの、帯状の極板群が中心軸に対して巻回されてなる
積層体を備えるものなどを挙げることができる。

【００１８】平板状の極板群が積層されてなる積層体を
備えるものにおいては、極板群の外形で特に限定される
ものではないが、例えば、方形状のもの（角板）や円板
状のものを挙げることができる。極板群の外形が方形状
であれば積層体の外形は角柱状となり、極板群の外形が
円板状であれば積層体の外形は円柱状となる。積層体の
積層厚は、電池またはキャパシタにおいて所定の特性を
得るのに必要な極板群のそれぞれの厚さ、および積層数
によって決定される。

【００１９】前記電槽は、上記の積層体を所定の積層厚
に規制して収納するものである。電槽の形状については
特に限定されるものではないが、必要な機械的強度が得
られる範囲内でできる限り薄い壁を用い、所定の特性が
得られる範囲内で、積層体の外形にできる限り近い容積
を有するものを用いることが好ましい。また、その壁に
は、多くの電池およびキャパシタで金属材料からなるも
のが用いられているが、その材質で特に限定されるもの
ではなく、公知の無機材料または有機材料を用いること
ができる。

【００２０】なお、電解液が用いられている電池または
キャパシタでは、その電解液が電槽内から外部に漏れ出
ないように、密閉された電槽を用いることが好ましい。
また、電槽の壁、特に極板群の積層方向に位置する対向
壁は、複数の重層構造を有するものであってもよい。こ
の場合、各層の材質が異なっていてもよい。また、各層
の全てが互いに当着し合っていて、電槽の壁、特に極板
群の積層方向と直交する方向に位置する壁に接合されて
いることが好ましいが、必ずしもこれらのことは必要な
い。

【００２１】積層体を所定の積層厚に規制する方法は特
に限定されるものではないが、電槽の対向壁の内面を、
極板群の積層方向に位置する積層体の表面に単に当接さ
せる方法が最も簡便でかつ確実であるため好ましい。こ
の方法では、その当接面は、必ずしも積層体の表面の全
面である必要はなく、その一部であってもよい。また、
その当接面を通じて電槽の対向壁から積層体に適当な大
きさの圧力を加えてよい。

【００２２】なお、本発明では、積層体を極板群の積層
方向に全く膨らまないように規制することを意味してい
るのではない。ここでいう所定の積層厚とは、電池また
はキャパシタの特性が十分に得られる積層厚のことを意
味する。すなわち、電槽の対向壁の間隔を、電池または
キャパシタの特性が低下しない範囲内で維持するのであ
る。

【００２３】従って、積層体が、極板群の積層方向に電
池またはキャパシタの特性が低下しない範囲内で膨らん
だ場合、その膨らんだ状態での積層厚もこの所定の積層
厚に含まれる。例えば、電槽の対向壁の内面を、極板群
の積層方向に位置する積層体の表面に当接させる方法に
おいては、積層体の膨らもうとする力により、電槽の対
向壁がわずかに外側に膨らみ、積層体が極板群の積層方
向に膨らんだとしても、その膨らみ量が電池またはキャ
パシタの特性を低下させることのない範囲内にあれば、
このように膨らんだ状態での積層厚もこの所定の積層厚
に含まれるものである。

【００２４】また、上述の意味においては、電槽の対向
壁と積層体の表面とを所定の間隔をあけて近接させても
よく、この場合には、その間隔を、特性が低下しない膨
らみ量の範囲内に設定する必要がある。このとき、積層
体が、特性の低下しない膨らみ量を超えて膨らもうとし
ても、電槽の対向壁の内面に当接してその膨らみが規制
される。その結果、電池またはキャパシタの特性の低下
が防止される。

【００２５】一方、積層体が、電槽の対向壁により電池
またはキャパシタの特性が低下しない範囲内で圧縮され
た場合、その圧縮された状態での積層厚さもこの所定の
積層厚に含まれる。前記連結部材は、前記極板群の積層
方向に延び、かつ前記積層体の略中央部を貫通して、前
記電槽における該極板群の積層方向に位置する対向壁を
連結する部材である。この連結部材は、先述したように
電槽の該積層体を所定の積層厚に規制する作用を常に維
持させるものであるが、上述のことから、電槽の対向壁
の間隔を電池またはキャパシタの特性が低下しない範囲
内に維持させる部材であると言い換えることができる。
従って、非伸性とは言っても、全く延びない性質を意味
しているのではなく、前記対向壁の間隔が所定の範囲内
に維持されるようにその伸び量が制限されていれば、多
少延びるものであってもよい。

【００２６】この連結部材の形状や材質については、非
伸性の性質をもたせることができれば特に限定されるも
のではないが、具体的には、それぞれ以下のようにする
ことができる。連結部材の形状としては、例えば、図１
に示されるような棒状のものや、図２に示されるような
板状のもの、および図３に示されるような紐（ひも）状
のもの（ワイヤも含む）、ここでは例示しないが、錐体
状のもの、鎖状のもの、シート状のもの（布状のものも
含む）などを用いることができる。

【００２７】棒状のものであれば、図１の丸棒の他に角
棒を用いてもよい。また、棒状のものや板状のもので
は、延びる方向の断面形状についてどの箇所も一定であ
る必要はなく、例えば、棒状のものであれば、電槽の対
向壁との付け根の部分がラッパ状またはフランジ状に拡
径しているなどの形状とすることができる。なお、ひも
状のもの、鎖状のものおよびシート状のものであれば、
それぞれ緊張させて用いる必要がある。さらに連結部材
は複数設けられていてもよく、例えば棒状のものを用い
るのであれば、図４に示されるように配置させることが
できる。

【００２８】なお、ここでは極板群の積層方向に平行し
て延びている連結部材を例に挙げたが、本発明では、連
結部材は必ずしも極板群の積層方向に平行して延びてい
る必要はない。連結部材の材質としては、無機材料およ
び有機材料のいずれを用いてもよい。ただし、電池であ
れば、電池反応を妨げることがないなど、電池の特性を
低下させることのない材料を用いる。一方、キャパシタ
であれば、充放電反応を妨げることがないなど、キャパ
シタの特性を低下させることのない材料を用いる必要が
ある。

【００２９】また、その導電性のものであれば、積層体
の電極板と連結部材とが短絡しないように、積層体（特
に電極板）との間に絶縁性の間隔が形成されるように貫
通させる必要がある。具体的には、その間隔を絶縁性の
材料で形成することが好ましい。このように積層体と連
結部材との間に絶縁物を介在させることにより、それら
の短絡を確実に防ぐことができる。一方、その材料が電
気絶縁性のものであれば、連結部材を積層体に接触させ
て貫通させることができる。

【００３０】さらに、連結部材は極板群の積層方向に縮
む性質を有するものであってもよいが、電槽の対向壁の
間隔が電池またはキャパシタの特性を低下させない範囲
内で維持されるように、その縮み量を制限する必要があ
る。例えば、電槽の対向壁を積層体に当接させて積層体
の積層厚を規制する場合、連結部材が極板群の積層方向
に縮むことにより、その対向壁の間隔が縮小して積層体
が圧縮される。このとき、積層体の圧縮量が電池または
キャパシタの特性を低下させない範囲内にあるように、
連結部材の縮み量を制限する。

【００３１】ところで、連結部材の引張りに対する強さ
は、その形状および材質によって主に決まる。従って、
電槽の対向壁の間隔を上記所定の範囲内に維持するのに
必要な強さを連結部材にもたせられる範囲内で、所定の
特性を得るのに必要な電池またはキャパシタの体積や重
量、形成コストをできる限り大きくしないように、上述
の積層体および電槽の形態に応じて連結部材の材質およ
び形状をそれぞれ適切に選択することが好ましい。

【００３２】例えば、連結部材の体積が小さいほど、連
結部材が貫通されることによる極板群の面積の減少を抑
えることができ、所定の特性を得るのに必要な電池また
はキャパシタの体積を大きくしないようにすることがで
きる。その結果、電槽を大きくしなくてもよくなるた
め、連結部材だけでなく電槽の材料費も小さくすること
ができる。また、連結部材の重量が小さいほど、電池ま
たはキャパシタの重量を小さくできる。連結部材の材料
が安価なものであるほど、電池またはキャパシタの製造
コストを小さくすることができる。

【００３３】また、副次的なことではあるが、連結部材
の材料に例えば金属材料を用い、かつその形状を棒状ま
たは板状とすれば、圧縮力や、横荷重および曲げに強い
連結部材とすることができ、連結部材を、外部からの外
力に対する電槽の補強部材として、また積層体の支持部
材として機能させることもできる。言うまでもなく、連
結部材を貫通させるための積層体の貫通孔は小さいほど
よい。例えば、連結部材が、図１、図２および図３に示
されるような形状を有する場合、積層体における連結部
材を貫通させる部分の形状としては、図５に示される形
状、または、図２のものには適さないが、図６に示され
る形状がよく合致していて好ましい。

【００３４】また、前記積層体は、前記連結部材が貫通
される略中央部から極板群の積層方向と直交する方向に
複数に分割されるものでもよい。その例を図７および図
８に示す。図７および図８は、極板群の積層方向に対す
る横断面を示しているが、これらの例においても、前記
連結部材が積層体の略中央部を貫通するものである。本
発明では、図５および図６にも示したが、積層体の各電
極板に電流を供給したり、取り出したりする部材（タブ
や端子など）を設ける必要がある。ただし、この部材の
形態については特に限定されるものではなく、公知の形
態とすることができる。積層体を複数に分割する場合に
は、図７および図８にも示したように分割された各積層
体にそれぞれ各電極板に電流を供給したり、取り出した
りする部材を設ければよい。

【００３５】以上では、方形状の極板群が積層されてな
る積層体を備える電池またはキャパシタにおいて、各種
の連結部材の形状を例示したが、これらの形状の連結部
材は、他の外形の極板群が積層されてなる積層体を備え
る電池またはキャパシタにも適用できることは言うまで
もなく、径の異なる筒状の極板群がそれぞれ同心的に配
置されてなる積層体を備えるものや、帯状の極板群が中
心軸に対して巻回されてなる積層体を備えるものにも適
用できる。

【００３６】このように径の異なる筒状の極板群がそれ
ぞれ同心的に配置されてなる積層体を備えるものや、帯
状の極板群が中心軸に対して巻回されてなる積層体を備
えるものに連結部材を設ける場合には、積層体の柱の中
央付近の高さにおける略直径部分を貫通して電槽の対向
壁を連結する連結部材を設けることが好ましい。 （請求項１に記載の電池またはキャパシタの電槽構造の
構成方法）請求項１に記載の電池またはキャパシタの構
成方法は、特に限定されるものではないが、例えば図１
に示される電槽および連結部材と、図６に示される積層
体とを組み合わせた電槽構造の電池またはキャパシタに
ついては、次の要領で構成することができる。 （実施例１）本実施例の電池またはキャパシタの電槽構
造は、図９にその分解図を示すと、四角板状の極板群が
積層されてなる直方体形状の積層体１１０と、積層体１
１０を所定の積層厚に規制して収納する電槽１２０と、
該極板群の積層方向に延び、かつ積層体１１０の略中央
部を貫通して、該極板群の積層方向に位置する電槽１２
０の対向壁１２２ａ、１２２ｂを連結する非伸性の棒状
の連結部材１３０とから構成されている。

【００３７】先ず、図９に示されるように、電槽１２０
の対向壁の一方の壁部に少なくとも積層体１１０を通せ
る形状の挿入口１２４が設けられ、かつその挿入口１２
４に対向する対向壁の一方１２２ａに連結部材１３０が
一体的に形成された電槽１２０を形成する。その一方
で、連結部材１３０が貫通される部分に、円柱形状の貫
通孔１１２が設けられた積層体１１０を形成する。な
お、図の積層体１２０は、対となる電極板にタブがそれ
ぞれ一体的に形成された極板群を用いて形成したもので
あり、図に示されているタブは互いに束ねられているも
のである。

【００３８】こうして形成した積層体１１０を先に形成
した電槽１２０に、積層体１１０の貫通孔１１２と連結
部材１３０とが同軸上にあるようにその挿入口１２４か
ら挿入して装着する。次いで、電槽１１０の挿入口１２
４を、対向壁の他方１２２ｂで塞ぐとともに、連結部材
１３０の先端部１３０ａをその対向壁の他方１２２ｂの
内壁面に接合する。

【００３９】なお、以上では、対向壁の一方１２２ａが
極板群の積層方向と直交する方向に位置する壁とあらか
じめ一体的に形成された電槽を用いたが、先に、対向壁
１２２ａ、１２２ｂで積層体１１０を挟んでおいてか
ら、電槽１２０における極板群の積層方向と直交する方
向に位置する壁を設けてもよい。この場合、対向壁１２
２ａ、１２２ｂで積層体１１０を挟み込むときに、それ
らの対向壁を積層体１１０の貫通孔１１２を貫通させた
連結部材１３０で連結することはもちろんのことであ
る。

【００４０】また、積層体を所定の積層厚に規制する方
法について、本実施例では、上記した規制方法のいずれ
の方法を採用したものでも製造することができる。例え
ば、電槽の対向壁の内面と、極板群の積層方向に位置す
る積層体の表面との当接面を通じて電槽の対向壁から積
層体に適当な大きさの圧力を加えるものを製造する場合
であれば、極板群の積層方向と垂直する方向に位置する
電槽の壁の高さを積層体の積層厚をより小さくして電槽
を形成し、電槽の挿入口を壁で塞ぐ際にその壁で積層体
を押圧して取り付ければよい。 （実施例２）本実施例の電池またはキャパシタの電槽構
造は、図１０に示すように、電槽２２０における極板群
の積層方向に位置する対向壁２２２、２２２が２重構造
を有する他は、実施例１の電池またはキャパシタの電槽
構造と同様のものである。ただし、対向壁の内側に位置
する壁（内壁）２２２ａは樹脂材料からなり、その外側
に位置する壁（外壁）２２２ｂは金属材料からなる。ま
た、連結部材２３０は樹脂材料からなり、対向壁の内壁
に接合されている。この電池またはキャパシタの電槽構
造は、例えば次の要領で構成することができる。

【００４１】先ず、実施例１と同様にして形成した積層
体２１０と、２枚の内壁２２２ａ、２２２ａと、連結部
材２３０とをそれぞれ用意する。積層体２１０の貫通孔
２１２に連結部材２３０を貫着し、その積層体２１０を
２枚の内壁２２２ａ、２２２ａで挟み込んで連結部材２
３０の両先端部をそれらの内壁面にそれぞれ接合する。
なお、図１１に示すように、あらかじめ連結部材２３０
を内壁の一方２２２ａと一体的に形成しておいてもよ
い。

【００４２】その一方で、電槽の対向壁が外壁のみから
なる他は、実施例１と同様の電槽２２０を用意してお
く。この電槽２２０に、先の内壁２２２ａ、２２２ａで
挟持された積層体２１０をその挿入口２２４から挿入し
て装着する。上記いずれの例においても、電池またはキ
ャパシタが電解液を用いるものでれば、公知の適当な調
製方法により電解液を調製し、その電解液を電槽内に注
入する。最後に、積層体の各電極板に電流を供給した
り、取り出したりする部材（端子など）を完全に設け、
電解液が用いられている電池またはキャパシタであれば
電槽を密閉して電池またはキャパシタをそれぞれ完成す
ることができる。なお、上記の実施例では、いずれも四
角板状の極板群が積層されてなる積層体を備えるものを
例にして説明したが、他の外形を有する平板状の極板群
が積層されてなる積層体を備えるものものであっても、
同様に構成することができる。

【００４３】また、請求項１に記載されている電池また
はキャパシタは、請求項２および請求項３に記載されて
いる電池またはキャパシタの製造方法によって製造する
ことが好ましい。以下に、本発明の電池またはキャパシ
タの製造方法をそれぞれ各工程に分けてその実施形態を
説明する。 （請求項２に記載の電池またはキャパシタの製造方法）
本発明の電池またはキャパシタの製造方法は、前述のよ
うに、積層体形成工程、電槽形成工程および挿着工程か
ら構成される。ただし、積層体形成工程と電槽形成工程
との工程の順序は、この記載順に限られるものではな
い。

【００４４】積層体形成工程では、前記極板群として略
中央部から一端へ向かって延びて該一端に開口する切欠
きを有するものを用意し、該極板群をそれぞれの該切欠
きが一致するように積層して積層体を形成する。なお、
ここでの一端とは、後の挿着工程において、この積層体
が電槽内に挿着されるときの挿入方向に位置する一端の
ことである。

【００４５】極板群の構成、材質および外形については
上述のようにする。また、切欠きの形状は特に限定され
るものではないが、後の挿着工程において、前記積層体
形成工程で形成された積層体が電槽内に挿着されるとき
に前記連結部材がその内を移動できる形状にする必要が
ある。また、電槽内での積層体が占有することのできる
容積を減らさないように、できる限り連結部材の移動空
間の形状と合致させることが好ましい。例えば連結部材
が図１のように棒状である場合、または図２で示した板
状である場合には、図５に示すような切欠きの形状が、
それぞれの連結部材の移動する空間の形状とよく合致し
て好ましい。

【００４６】この工程での極板群の形成方法およびその
積層方法については特に限定されず、公知の形成技術お
よび公知の積層方法を用いることができる。電槽形成工
程では、前記極板群の積層方向と直交する方向に位置す
る壁部に、前記積層体を挿入できる挿入口が設けられて
おり、かつ前記連結部材が一体的に固設された電槽を形
成する。電槽の外形および材質については上述のように
する。また、その挿入口の形状は特に限定されるもので
はないが、挿入工程において前記積層体形成工程で形成
された積層体を電槽内に挿入できるように、積層体の挿
入方向の投影面積を少なくとも有する必要がある。例え
ば、積層体が、図５および図６に示されるように、四角
板状の極板群が積層されてなる積層体を備えるものであ
る場合には、図１に示される電槽の挿入口の形状に設け
ることが好ましい。なお、ここでの例は、連結部材が棒
状であるものを示したが、本発明においては連結部材の
形状は限定されるものではなく、上述した形状のいずれ
であってもよい。

【００４７】この工程での連結部材が固設された電槽の
形成方法については、特に限定されず、例えば、公知の
板金形成技術により電槽を成形するとともに、連結部材
を成形できる公知の成形技術により電槽と連結部材とを
別々に成形し、公知の固着方法により電槽に連結部材を
固着する方法が挙げられる。また、金型成形技術を用い
れば、電槽と連結部材とを一体的に成形することもでき
る。

【００４８】挿入工程では、前記積層体形成工程で得ら
れた積層体を、前記電槽形成工程で得られた電槽内に前
記挿入口から前記連結部材が前記切欠き内を移動するよ
うに挿入する。挿入が完了したら、適当な方法で積層体
を電槽内に装着する。なお、ここでの移動とは、挿入さ
れている積層体から見た連結部材の相対的な移動のこと
を意味する。

【００４９】本発明の電池またはキャパシタの製造方法
では、それぞれ高価な設備および熟練した技能がなくて
も各工程を進めることができるため、請求項１に記載さ
れている電池またはキャパシタを容易に製造することが
できる。従って、請求項２に記載の電池またはキャパシ
タの製造方法によれば、請求項１に記載されている電池
またはキャパシタを安価にかつ大量に製造することがで
きる。

【００５０】なお、本発明では、以上の工程を行うにあ
たって下記のことを行う必要がある。また、下記のこと
は、以下の製造方法においても同様に行う必要がある。
本製造方法では、積層体を所定の積層厚に規制する方法
について、上記した規制方法のいずれの方法を採用した
ものでも製造することができる。電槽の対向壁と、極板
群の積層方向に位置する積層体の表面とを、所定の間隔
（電池またはキャパシタの特性が低下しない膨らみ量の
範囲内に設定されている）をあけて近接させる場合に
は、挿着工程における積層体の挿入で特に問題が生じな
いが、例えば、電槽の対向壁の内面と、極板群の積層方
向に位置する積層体の表面とを当接させる場合であれ
ば、積層体を電槽に挿入することが難しくなる。本発明
では、例えば下記の二つの方法により、積層体を電槽に
容易に挿入することができる。

【００５１】一つは、積層体を極板群の積層方向に圧縮
しながら電槽に挿入する方法である。ただし、この方法
は、積層体がその圧縮によって性能が低下することのな
いものである場合に限られる。挿入が完了したらその圧
縮力を除く。もう一つは、電槽の壁に外力を加えるなど
の変形手段により、電槽の対向壁の間隔を所定の間隔よ
りあらかじめ大きくしておき、積層体を電槽に挿入する
方法である。挿入が完了したら電槽の壁を所定の形状に
して（元の形状に戻して）、電槽の対向壁の間隔を所定
の間隔にする。ただし、この方法は、電槽の対向壁が、
挿入後に、その変形手段を除くことで所定の形状になる
もの（元の形状にもどる性質のもの）、または適当な手
段により所定の形状になるもの（元の形状にもどる性質
のもの）である必要がある。

【００５２】電池またはキャパシタが電解液を用いるも
のであれば、公知の適当な調製方法により電解液を調製
し、その電解液を電槽内に注入する。電槽に積層体を挿
着してから電槽内に電解液を注入してもよいし、積層体
が挿着される前の電槽が十分に電解液を注入できる形状
にあれば、あらかじめ電解液を注入しておいてから積層
体を挿着してもよい。最後に、積層体の各電極板に電流
を供給したり、取り出したりする部材（タブや端子な
ど）を設け、電解液が用いられている電池またはキャパ
シタであれば電解液が漏れ出ないように電槽内を密閉す
る。なお、積層体の各電極板に電流を供給したり、取り
出したりする部材（タブや端子など）は、積層体形成工
程でその少なくとも一部を設けておいてよい。こうして
請求項１に記載されている電池またはキャパシタを完成
することができる。 （実施例３）本発明の電池またはキャパシタの製造方法
により、図１２に示されるような電池またはキャパシタ
を製造する場合には、それぞれの工程を次の要領で行う
ことができる。

【００５３】図１２に示される電池またはキャパシタの
電槽構造は、円板状の極板群が積層されてなる円柱状の
積層体３１０と、積層体３１０を所定の積層厚に規制し
て収納する電槽３２０と、該極板群の積層方向に延び、
かつ積層体３１０の略中央部を貫通して、電槽３２０に
おける該極板群の積層方向に位置する対向壁３２２、３
２２を連結する非伸性の棒状の連結部材３３０とから構
成されている。

【００５４】積層体形成工程では、前記極板群として略
中央部から一端へ向かって延びて該一端に開口する切欠
き３１２を有するものを用意し、該極板群をそれぞれの
切欠き３１２が一致するように積層して積層体３１０を
形成する。電槽形成工程では、前記極板群の積層方向と
直交する方向に位置する壁部に、前記積層体形成工程で
形成された積層体３１０を挿入できる挿入口３２４が設
けられており、かつ連結部材３３０が一体的に固設され
た電槽３２０を形成する。

【００５５】挿入工程では、前記積層体形成工程で得ら
れた積層体３１０を、前記電槽形成工程で得られた電槽
３２０内に前記挿入口３２４から連結部材３３０が切欠
き３１２内を移動するように挿入する。積層体３１０を
電槽３２０内に装着して、電槽３２０の挿入口３２４
を、別に形成された壁３２６で塞ぐ。なお、この電槽３
２０の挿入口３２４と対向する壁部に切欠き３１２と連
通する貫通穴３２８を設けておけば、積層体の各電極板
に電流を供給したり、取り出したりする部材（タブや端
子など）を、この貫通穴３２８を通じ、かつ切欠き３１
２の空いている空間部分を利用して積層体３１０に取り
付けることができる。 （請求項３に記載の電池またはキャパシタの製造方法）
本発明の電池またはキャパシタの製造方法は、前述のよ
うに、積層体形成工程、電槽形成工程、挿入工程および
接合工程から構成される。ただし、積層体形成工程と電
槽形成工程との工程の順序は、この記載の順序に限られ
るものではない。

【００５６】積層体形成工程では、前記連結部材が貫設
された積層体を形成する。この積層体を構成する極板群
の構成、材質および外形については上述のようにする。
また、その貫設方法については特に限定されるものでは
ないが、例えば、連結部材が図１で示したものである場
合、先ず図６に示すような形状の貫通孔を設け、その貫
通孔に連結部材を挿入する。その貫通孔の形状は、連結
部材の形状にできる限り合致した形状であることが好ま
しい。また、連結部材は積層体に固着しておくほうが、
後述する接合工程で容易に電槽の前記対向壁に接合する
ことができる。

【００５７】この工程での極板群の形成方法およびその
積層方法については特に限定されず、公知の形成技術お
よび公知の積層方法を用いることができる。電槽形成工
程では、前記極板群の積層方向と直交する方向に位置す
る壁部に前記積層体形成工程で形成された積層体を挿入
できる挿入口が設けられている電槽を形成する。電槽の
外形および材質については上述のようにする。また、そ
の挿入口の形状は特に限定されるものではないが、例え
ば電池またはキャパシタが角型である場合、図１に示さ
れるような形状の挿入口を設けることが好ましく、円板
状の極板群が積層されてなる円柱状の積層体を有するも
のであれば、図１２に示されるような形状の挿入口を設
けることが好ましい。

【００５８】この工程での電槽の形成方法については特
に限定されず、公知の板金加工技術または金型成形技術
により形成することができる。挿入工程では、前記積層
体形成工程で形成された積層体を、前記電槽形成工程で
形成された電槽内に前記挿入口から挿入する。接合工程
では、前記連結部材の両先端部を電槽の前記対向壁の壁
面にそれぞれ接合する。その接合方法は、電槽（対向
壁）および連結部材の形態、特に材質に応じて適宜選択
する。電槽および連結部材が金属材料からなる場合に
は、スポット溶接法を用いて接合することができる。な
お、連結部材が板状のものでれば、スポット溶接で複数
の適当な箇所を接合してもよいし、シーム溶接で接合し
てもよい。

【００５９】電槽および連結部材が、金属材料以外の無
機材料または有機材料からなる場合には、熱硬化性樹脂
など適当な熱硬化性の接着剤を用いることができる。こ
の場合には、その接着剤を電槽の対向面および連結部材
の当接面の少なくとも一方にあらかじめ塗布しておき、
この工程で適当な温度で加熱する。その結果、接着剤が
熱硬化して、それらが接合される。

【００６０】本発明の電池またはキャパシタの製造方法
では、請求項２に記載の電池またはキャパシタの製造方
法と同様の作用および効果が得られる。その上、積層体
において連結部材を貫通させるための貫通孔を、連結部
材の形状に合致させた形状とすることができるため、連
結部材が貫通されることによる極板群の面積の減少を最
小限に抑えることができる。従って、本発明の電池また
はキャパシタの製造方法によれば、請求項２に記載され
ている電池またはキャパシタの製造方法よりも、請求項
１に記載されている電池またはキャパシタにおいてさら
に特性良いものを製造することができる。 （実施例４）本発明の電池またはキャパシタの製造方法
により、実施例１で挙げたものと同様の電池またはキャ
パシタを製造する場合には、それぞれの工程を次の要領
で行うことができる。

【００６１】なお、本実施例で製造する電池またはキャ
パシタは、図１３および図１４に示されるように、四角
板状の極板群が積層されてなる直方体形状の積層体４１
０と、積層体４１０を所定の積層厚に規制して収納する
電槽４２０と、該極板群の積層方向に延び、かつ積層体
４１０の略中央部を貫通して、該極板群の積層方向に位
置する電槽４２０の対向壁４２２、４２２を連結する非
伸性の棒状の連結部材４３０とから構成されている。

【００６２】電槽４２０の対向壁４２２、４２２は金属
材料からなる。また、連結部材４３０については、その
略中心軸の部分４３２が金属材料からなり、その遠心方
向側の部分４３４が絶縁性および断熱性を有する材料よ
りなる。積層体形成工程では、連結部材４３０が貫設さ
れた積層体４１０を形成する。ここでは、先ず連結部材
４３０が貫通する部分に貫通孔を設けた積層体を形成す
る。その貫通孔に連結部材を挿入し、連結部材４３０は
遠心方向の部分４３４の側面と貫通孔の内周面とを固着
する。

【００６３】電槽形成工程では、極板群の積層方向と直
交する方向に位置する壁部に前記積層体形成工程で形成
された積層体４１０を挿入できる挿入口４２４が設けら
れている電槽４２０を形成する。挿入工程では、図１３
に示すように、前記積層体形成工程で形成された積層体
４１０を、前記電槽形成工程で形成された電槽４２０内
に挿入口４２４から挿入する。

【００６４】接合工程では、前記連結部材４３０の両先
端部４３０ａ、４３０ａを電槽の対向壁４２２、４２２
の内壁面にそれぞれ接合する。ここでは、図１４に示す
ようにスポット溶接法を用いることにより、連結部材４
３０の略中心軸の部分４３２と対向壁４２２、４２２の
内壁面と接合することができる。このとき、遠心方向側
の部分４３４は、その溶接熱を積層体に伝えないように
断熱材として機能する。 （実施例５）請求項１に記載されている電池またはキャ
パシタを製造する好適な方法として、次の製造方法も挙
げることができる。

【００６５】その製造方法とは、すなわち、極板群が積
層されてなる積層体と、該積層体を所定の積層厚に規制
して収納する電槽と、該極板群の積層方向に延び、かつ
該積層体の略中央部を貫通して、該極板群の積層方向に
位置する該電槽の対向壁を連結する非伸性の連結部材と
から構成されている電池またはキャパシタを製造する方
法であって、前記連結部材を貫通させる貫通孔が設けら
れている積層体を形成する積層体形成工程と、前記極板
群の積層方向と直交する方向に位置する壁部に、前記積
層体形成工程で形成された積層体を挿入できる挿入口が
設けられており、かつ前記連結部材により連結される対
向壁のそれぞれ連結部に前記連結部材を挿入できる挿入
孔が設けられた電槽を形成する電槽形成工程と、記積層
体形成工程で形成された積層体を、前記電槽形成工程で
形成された電槽に前記挿入口から挿入する積層体挿入工
程と、前記電槽の挿入孔と前記積層体の貫通孔との連通
孔に連結部材を挿入し、該連結部材の両端部を電槽の前
記対向壁に接合する連結部材取付工程と、から構成され
ていることを特徴とするものである。

【００６６】ただし、積層体形成工程と電槽形成工程と
の工程の順序は、この記載順に限られるものではない。
この製造方法では、積層体形成工程および積層体挿入工
程については、請求項２に記載の電池またはキャパシタ
の製造方法での積層体形成工程と同様にして行うことが
できるが、電槽形成工程および連結部材挿着工程はそれ
ぞれ次のようにして行うことができる。

【００６７】電槽形成工程では、連結部材により連結さ
れる電槽の対向壁のそれぞれ連結部に前記連結部材を挿
入できる挿入孔が設けられている他は、請求項２に記載
の電池またはキャパシタの製造方法での電槽形成工程と
同様にして電槽を形成することができる。挿入孔の形状
は特に限定されるものではないが、例えば、連結部材が
図１で示した棒状のものである場合、その挿入孔の形状
を図１５に示すような形状とするように、連結部材の挿
入方向の投影面の形状にできる限り合致した形状とする
ことが好ましい。

【００６８】連結部材取付工程では、前記電槽の挿入孔
と前記積層体の貫通孔との連通孔に連結部材を挿入し、
該連結部材の両端部を電槽の前記対向壁に接合する。そ
の対向壁における連結部材の接合される位置は特に限定
されるものではなく、対向壁の内壁面であってもよい
し、外壁面であってもよい。また、その接合方法は特に
限定されないが、電槽および連結部材が金属材料からな
るものであれば、溶接によって接合できる。

【００６９】また、図１６に示すように、連通孔を貫通
する貫通部と前記電槽の挿入孔に係止される係止部とか
らなる連結部材を用いることもできる。この場合、例え
ば、リベット様のもの（図１６（ａ）参照）やボルト様
のもの（図１６（ｂ）参照）のように、電槽の対向壁の
両外側間の幅より長い貫通部と、その貫通部の一端部に
設けられた係止部とからなるものを先ず用意して、その
他端側から連通孔に挿入し、その反対側の連通孔から突
出した他端部に係止部を設けることが好ましい。また、
電槽の対向壁の両外側の幅より長い棒状の連結部材を用
意して、それを連通孔に挿入し、その両端部を連通孔か
ら突出させて折り曲げることにより、係止部を形成する
こともできる（図１６（ｃ）参照）。

【００７０】ただし、電解液を用いるものでれば、請求
項２に記載の電池またはキャパシタの製造方法とは異な
り、連結部材取付工程の後に電解液を注入する必要があ
る。なお、電槽の対向壁の挿入孔と、接合された連結部
材との間に隙間が生じている場合には、適当な手段によ
りその隙間を塞いでおく。例えば、電槽および連結部材
が金属材料からなる場合には、溶接によって塞ぐことが
できる。

【００７１】本実施例の電池またはキャパシタの製造方
法でも、請求項３に記載の電池またはキャパシタの製造
方法と同様の作用および効果が得られる。その上、連結
部材を電槽に接合するときに多種の接合方法を用いるこ
とができるため、電池またはキャパシタの製造がさらに
容易となる。従って、本実施例の電池またはキャパシタ
の製造方法によれば、請求項３に記載されている電池ま
たはキャパシタの製造方法よりも、請求項１に記載され
ている電池またはキャパシタをさらに安価にかつ大量に
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における連結部材の一形態を概略的に示
す図である。

【図２】本発明における連結部材の一形態を概略的に示
す図である。

【図３】本発明における連結部材の一形態を概略的に示
す図である。

【図４】本発明における連結部材の一形態を概略的に示
す図である。

【図５】本発明における積層体の一形態を概略的に示す
図である。

【図６】本発明における積層体の一形態を概略的に示す
図である。

【図７】本発明における変形態様の一例を概略的に示す
図である。

【図８】本発明における変形態様の一例を概略的に示す
図である。

【図９】実施例１において、電池またはキャパシタの電
槽構造を分解して示した分解図である。

【図１０】実施例２において、積層体の略中央部におけ
る部分を極板群の積層方向に切断して見た電池またはキ
ャパシタの断面図である。

【図１１】実施例２において、電池またはキャパシタの
電槽構造の構成での一過程の様子を示す図である。

【図１２】実施例３において、電池またはキャパシタの
製造方法での挿入工程の様子を示す図である。

【図１３】実施例４において、電池またはキャパシタの
製造方法での挿入工程の様子を示す図である。

【図１４】実施例４において、電池またはキャパシタの
製造方法での接合工程の様子を示す図である。

【図１５】実施例５において、電槽の極板群の積層方向
に位置する対向壁に設ける挿入孔の一形態を概略的に示
す図である。

【図１６】実施例５において、連結部材の各種の接合形
態をそれぞれ模式的に示す図である。

【符号の説明】

１１０：積層体 １２０：電槽 １２２ａ、１２２ｂ：
対向壁 １３０：連結部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 極板群が積層されてなる積層体と、該積
   層体を所定の積層厚に規制して収納する電槽と、該極板
   群の積層方向に延び、かつ該積層体の略中央部を貫通し
   て、該極板群の積層方向に位置する該電槽の対向壁を連
   結する非伸性の連結部材とから構成されていることを特
   徴とする電池またはキャパシタの電槽構造。
2. 【請求項２】 極板群が積層されてなる積層体と、該積
   層体を所定の積層厚に規制して収納する電槽と、該極板
   群の積層方向に延び、かつ該積層体の略中央部を貫通し
   て、該極板群の積層方向に位置する該電槽の対向壁を連
   結する非伸性の連結部材とから構成されている電池また
   はキャパシタの製造方法であって、 前記極板群として略中央部から一端へ向かって延びて該
   一端に開口する切欠きを有するものを用意し、該極板群
   をそれぞれの該切欠きが一致するように積層して積層体
   を形成する積層体形成工程と、 前記極板群の積層方向と直交する方向に位置する壁部
   に、前記積層体形成工程で形成された積層体を挿入でき
   る挿入口が設けられており、かつ前記連結部材が一体的
   に固設された電槽を形成する電槽形成工程と、 前記積層体形成工程で得られた積層体を、前記電槽形成
   工程で得られた電槽内に前記挿入口から前記連結部材が
   前記切欠き内を移動するように挿入する挿入工程と、 から構成されていることを特徴とする電池またはキャパ
   シタの製造方法。
3. 【請求項３】 極板群が積層されてなる積層体と、該積
   層体を所定の積層厚に規制して収納する電槽と、該極板
   群の積層方向に延び、かつ該積層体の略中央部を貫通し
   て、該極板群の積層方向に位置する該電槽の対向壁を連
   結する非伸性の連結部材とから構成されている電池また
   はキャパシタの製造方法であって、 前記連結部材が貫設されている積層体を形成する積層体
   形成工程と、 前記極板群の積層方向と直交する方向に位置する壁部に
   前記積層体形成工程で形成された積層体を挿入できる挿
   入口が設けられている電槽を形成する電槽形成工程と、 前記積層体形成工程で形成された積層体を、前記電槽形
   成工程で形成された電槽内に前記挿入口から挿入する挿
   入工程と、 前記連結部材の両先端部を電槽の前記対向壁の内壁面に
   それぞれ接合する接合工程と、 から構成されていることを特徴とする電池またはキャパ
   シタの製造方法。