JP2000082486A - 電 池 - Google Patents
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Secondary Cells (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 集電部２ａ，３ａの平板部２ｄ，３ｄが発電
要素１の内部で正極１ｂや負極１ａと短絡するおそれが
なくなり、活物質の塗工面積も広げることができる電池
を提供する。 【解決手段】 負極集電体２や正極集電体３の集電部２
ａ，３ａに設けた複数の挟持部２ｃ，３ｃの間を平板状
の平板部２ｄ，３ｄで繋ぐ。
要素１の内部で正極１ｂや負極１ａと短絡するおそれが
なくなり、活物質の塗工面積も広げることができる電池
を提供する。 【解決手段】 負極集電体２や正極集電体３の集電部２
ａ，３ａに設けた複数の挟持部２ｃ，３ｃの間を平板状
の平板部２ｄ，３ｄで繋ぐ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、帯状の正負の電極
を帯状のセパレータを介して巻回した巻回型の発電要素
を備えた電池に関する。
を帯状のセパレータを介して巻回した巻回型の発電要素
を備えた電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】長円筒形の巻回型の発電要素１を備えた
非水電解質二次電池の構成例を図５に示す。この発電要
素１は、帯状の負極１ａと正極１ｂを帯状のセパレータ
１ｃを介して長円筒形に巻回して構成したものであり、
負極１ａと正極１ｂをそれぞれ上下に少しずつずらして
巻回することにより、発電要素１の上端側には負極１ａ
の上方端縁部のみを突出させ、下端側には正極１ｂの下
方端縁部のみを突出させている。この際、負極１ａは上
方端縁部に活物質を塗布せず、正極１ｂは下方端縁部に
活物質を塗布しないようにして、それぞれ発電要素１の
上下端にはこれら負極１ａと正極１ｂの金属箔を露出さ
せるようにする。また、セパレータ１ｃは、これら負極
１ａと正極１ｂが重なり合う部分は確実に覆うが、上下
の端縁部は覆わないような幅で巻回する。
非水電解質二次電池の構成例を図５に示す。この発電要
素１は、帯状の負極１ａと正極１ｂを帯状のセパレータ
１ｃを介して長円筒形に巻回して構成したものであり、
負極１ａと正極１ｂをそれぞれ上下に少しずつずらして
巻回することにより、発電要素１の上端側には負極１ａ
の上方端縁部のみを突出させ、下端側には正極１ｂの下
方端縁部のみを突出させている。この際、負極１ａは上
方端縁部に活物質を塗布せず、正極１ｂは下方端縁部に
活物質を塗布しないようにして、それぞれ発電要素１の
上下端にはこれら負極１ａと正極１ｂの金属箔を露出さ
せるようにする。また、セパレータ１ｃは、これら負極
１ａと正極１ｂが重なり合う部分は確実に覆うが、上下
の端縁部は覆わないような幅で巻回する。
【０００３】上記非水電解質二次電池は、従来図６に示
すような負極集電体２を発電要素１の上端部に配置して
負極１ａの集電を行っていた。負極集電体２は、銅板か
らなり、発電要素１の上端部の中央片側の上方に集電部
２ａが形成されると共に、この集電部２ａから平板状の
端子接続部２ｂを引き出して発電要素１の上端部の片方
の半円部の上方に配置したものである。集電部２ａは、
銅板を蛇腹状に繰り返し屈曲させて、上方に突出する挟
持部２ｃと下方に突出する押込部２ｅとを形成したもの
である。挟持部２ｃは、頂部で折り返した垂直な２枚の
銅板がわずかな間隔を開けて向かい合わせに配置される
ようにしたものであり、押込部２ｅは、底部で折り返し
た傾斜した２枚の銅板が徐々に間隔を広げて断面Ｖ字形
状となった部分である。
すような負極集電体２を発電要素１の上端部に配置して
負極１ａの集電を行っていた。負極集電体２は、銅板か
らなり、発電要素１の上端部の中央片側の上方に集電部
２ａが形成されると共に、この集電部２ａから平板状の
端子接続部２ｂを引き出して発電要素１の上端部の片方
の半円部の上方に配置したものである。集電部２ａは、
銅板を蛇腹状に繰り返し屈曲させて、上方に突出する挟
持部２ｃと下方に突出する押込部２ｅとを形成したもの
である。挟持部２ｃは、頂部で折り返した垂直な２枚の
銅板がわずかな間隔を開けて向かい合わせに配置される
ようにしたものであり、押込部２ｅは、底部で折り返し
た傾斜した２枚の銅板が徐々に間隔を広げて断面Ｖ字形
状となった部分である。
【０００４】上記負極集電体２は、図７に示すように、
発電要素１の上端に突出する負極１ａの端縁部を集電部
２ａの各挟持部２ｃの隙間に複数枚ずつまとめて挟み込
んでかしめると共に超音波溶接によって接続固定する。
この際、集電部２ａは、上方から発電要素１の上端部に
押し下げることにより、押込部２ｅの下方に突出する先
端を負極１ａの上端縁部の間に押し込み、断面Ｖ字形状
の両側の傾斜面でこれら負極１ａの上端縁部を振り分け
てそれぞれ挟持部２ｃの隙間に導き入れることになる。
発電要素１の上端に突出する負極１ａの端縁部を集電部
２ａの各挟持部２ｃの隙間に複数枚ずつまとめて挟み込
んでかしめると共に超音波溶接によって接続固定する。
この際、集電部２ａは、上方から発電要素１の上端部に
押し下げることにより、押込部２ｅの下方に突出する先
端を負極１ａの上端縁部の間に押し込み、断面Ｖ字形状
の両側の傾斜面でこれら負極１ａの上端縁部を振り分け
てそれぞれ挟持部２ｃの隙間に導き入れることになる。
【０００５】また、この発電要素１の下端部には、図８
に示すような正極集電体３を配置して正極１ｂの集電を
行っていた。正極集電体３は、負極集電体２と同様の構
造の集電部３ａを有するものであるが、銅板に代えてア
ルミニウム板が用いられる。この正極集電体３は、発電
要素１の下端に突出する正極１ｂの端縁部を集電部３ａ
の挟持部３ｃの隙間に挟み込んでかしめと超音波溶接に
よって接続固定するようになっている。この際、集電部
３ａの押込部３ｅが正極１ｂの端縁部を振り分けて挟持
部３ｃの隙間に導き入れるのは同じである。しかし、こ
こでは、端子接続部３ｂが発電要素１の上端部の上方に
まで引き出される場合の例を示す。もっとも、正極端子
５を発電要素１の下方から突出させる場合には、この端
子接続部３ｂも発電要素１の下端部の下方に配置される
ことになる。
に示すような正極集電体３を配置して正極１ｂの集電を
行っていた。正極集電体３は、負極集電体２と同様の構
造の集電部３ａを有するものであるが、銅板に代えてア
ルミニウム板が用いられる。この正極集電体３は、発電
要素１の下端に突出する正極１ｂの端縁部を集電部３ａ
の挟持部３ｃの隙間に挟み込んでかしめと超音波溶接に
よって接続固定するようになっている。この際、集電部
３ａの押込部３ｅが正極１ｂの端縁部を振り分けて挟持
部３ｃの隙間に導き入れるのは同じである。しかし、こ
こでは、端子接続部３ｂが発電要素１の上端部の上方に
まで引き出される場合の例を示す。もっとも、正極端子
５を発電要素１の下方から突出させる場合には、この端
子接続部３ｂも発電要素１の下端部の下方に配置される
ことになる。
【０００６】なお、図面では簡単のため、発電要素１の
負極１ａや正極１ｂ等を少ない巻き数で粗く巻回して示
しているが、実際は極めて密に多くの巻き数で巻回する
ので、集電部２ａ，３ａの各挟持部２ｃ，３ｃの隙間に
は負極１ａや正極１ｂの端縁部がそれぞれ多数枚ずつ挟
み込まれて接続固定される。また、これら負極集電体２
や正極集電体３の集電部２ａ，３ａは、発電要素１の中
央片側のみならず、中央の両側の上方や下方に配置して
集電効率を向上させるようにする場合もある。
負極１ａや正極１ｂ等を少ない巻き数で粗く巻回して示
しているが、実際は極めて密に多くの巻き数で巻回する
ので、集電部２ａ，３ａの各挟持部２ｃ，３ｃの隙間に
は負極１ａや正極１ｂの端縁部がそれぞれ多数枚ずつ挟
み込まれて接続固定される。また、これら負極集電体２
や正極集電体３の集電部２ａ，３ａは、発電要素１の中
央片側のみならず、中央の両側の上方や下方に配置して
集電効率を向上させるようにする場合もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記発電要
素１の負極１ａや正極１ｂは、上下の端縁部に銅やアル
ミニウム等の極めて薄い金属箔が露出するので、実際に
集電部２ａ，３ａの押込部２ｅ，３ｅの先端をこれら負
極１ａや正極１ｂの端縁部の間に押し込まれると、断面
Ｖ字形状の両側の傾斜面で引っ掛かって、シワが寄った
り破断したりするため、挟持部２ｃ，３ｃの隙間にスム
ーズに導き入れることができないという問題があった。
素１の負極１ａや正極１ｂは、上下の端縁部に銅やアル
ミニウム等の極めて薄い金属箔が露出するので、実際に
集電部２ａ，３ａの押込部２ｅ，３ｅの先端をこれら負
極１ａや正極１ｂの端縁部の間に押し込まれると、断面
Ｖ字形状の両側の傾斜面で引っ掛かって、シワが寄った
り破断したりするため、挟持部２ｃ，３ｃの隙間にスム
ーズに導き入れることができないという問題があった。
【０００８】また、このように集電部２ａ，３ａに押込
部２ｅ，３ｅが設けられていると、この押込部２ｅ，３
ｅの先端が発電要素１の内部に突入されるので、集電を
行わない側の正極１ｂ又は負極１ａと接触して短絡を起
こしたり、活物質の塗工面積が狭くなって電池容量が減
少するという問題があった。例えば、図９に示すよう
に、負極１ａを集電部２ａの挟持部２ｃに接続固定する
場合、下方にずらして配置した正極１ｂの上端が押込部
２ｅの先端に接近するので、これらが接触して短絡を起
こすおそれが生じる。そして、これを防止するために負
極１ａと正極１ｂのずれの量を大きくすると、活物質の
未塗工部を広くしなければならないので、その分だけ塗
工面積が狭くなって電池容量が減少することになる。
部２ｅ，３ｅが設けられていると、この押込部２ｅ，３
ｅの先端が発電要素１の内部に突入されるので、集電を
行わない側の正極１ｂ又は負極１ａと接触して短絡を起
こしたり、活物質の塗工面積が狭くなって電池容量が減
少するという問題があった。例えば、図９に示すよう
に、負極１ａを集電部２ａの挟持部２ｃに接続固定する
場合、下方にずらして配置した正極１ｂの上端が押込部
２ｅの先端に接近するので、これらが接触して短絡を起
こすおそれが生じる。そして、これを防止するために負
極１ａと正極１ｂのずれの量を大きくすると、活物質の
未塗工部を広くしなければならないので、その分だけ塗
工面積が狭くなって電池容量が減少することになる。
【０００９】なお、負極１ａや正極１ｂの端縁部がスム
ーズに挟持部２ｃ，３ｃの隙間に挿入できないという問
題については、摩擦係数が小さく滑りの良い素材を用い
た、押込部２ｅ，３ｅよりも先端の角度が小さくて長い
Ｖ字形状の歯を有する櫛状の治具を発電要素１の上端部
と下端部に押し込んで、事前に負極１ａや正極１ｂの上
下の端縁部を挟持部２ｃ，３ｃの隙間に対応する位置に
振り分けておき、ここに負極集電体２や正極集電体３の
集電部２ａ，３ａを挿入するようにすれば解消すること
ができる。しかし、この場合にも、押込部２ｅ，３ｅの
先端が短絡を起こしたり、活物質の塗工面積が狭くなる
という問題は解消できなかった。
ーズに挟持部２ｃ，３ｃの隙間に挿入できないという問
題については、摩擦係数が小さく滑りの良い素材を用い
た、押込部２ｅ，３ｅよりも先端の角度が小さくて長い
Ｖ字形状の歯を有する櫛状の治具を発電要素１の上端部
と下端部に押し込んで、事前に負極１ａや正極１ｂの上
下の端縁部を挟持部２ｃ，３ｃの隙間に対応する位置に
振り分けておき、ここに負極集電体２や正極集電体３の
集電部２ａ，３ａを挿入するようにすれば解消すること
ができる。しかし、この場合にも、押込部２ｅ，３ｅの
先端が短絡を起こしたり、活物質の塗工面積が狭くなる
という問題は解消できなかった。
【００１０】本発明は、かかる事情に対処するためにな
されたものであり、平板状の金属板に直接挟持部を設け
ることにより、電極との短絡が生じるおそれがなく、活
物質の塗工面積も広げることができる電池を提供するこ
とを目的としている。
されたものであり、平板状の金属板に直接挟持部を設け
ることにより、電極との短絡が生じるおそれがなく、活
物質の塗工面積も広げることができる電池を提供するこ
とを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の電池は、ほぼ
垂直な金属板を頂部で折り返すことにより２枚の金属板
が基部側で開口する隙間を介して向かい合わせに立設さ
れた複数の挟持部と、これらの挟持部の隣接するもの同
士を基部側で平板状の金属板によって繋ぐ平板部とから
なる集電体の集電部が、帯状の正負の電極をそれぞれ巻
回軸方向にずらして帯状のセパレータを介し巻回した巻
回型の発電要素の巻回軸両端部にそれぞれ基部側を向け
て配置されると共に、この発電要素の巻回軸両端部に突
出する正負の電極の端縁部がそれぞれ集電部の最寄りの
挟持部に挟み込まれて接続固定されたことを特徴とす
る。
垂直な金属板を頂部で折り返すことにより２枚の金属板
が基部側で開口する隙間を介して向かい合わせに立設さ
れた複数の挟持部と、これらの挟持部の隣接するもの同
士を基部側で平板状の金属板によって繋ぐ平板部とから
なる集電体の集電部が、帯状の正負の電極をそれぞれ巻
回軸方向にずらして帯状のセパレータを介し巻回した巻
回型の発電要素の巻回軸両端部にそれぞれ基部側を向け
て配置されると共に、この発電要素の巻回軸両端部に突
出する正負の電極の端縁部がそれぞれ集電部の最寄りの
挟持部に挟み込まれて接続固定されたことを特徴とす
る。
【００１２】請求項１の発明によれば、電極の端縁部を
接続固定する複数の挟持部が平板状の平板部を介して繋
がるので、この部分が発電要素の内部に突入するような
ことがなくなる。このため、挟持部に接続固定されない
側の電極が集電部に接触して短絡を起こすようなおそれ
がなくなる。また、このため、正負の電極を巻回する際
のずれの量を少なくすることができるので、活物質を塗
工する面積を広げて電池容量を増大させることもでき
る。
接続固定する複数の挟持部が平板状の平板部を介して繋
がるので、この部分が発電要素の内部に突入するような
ことがなくなる。このため、挟持部に接続固定されない
側の電極が集電部に接触して短絡を起こすようなおそれ
がなくなる。また、このため、正負の電極を巻回する際
のずれの量を少なくすることができるので、活物質を塗
工する面積を広げて電池容量を増大させることもでき
る。
【００１３】請求項２の電池は、前記電極の端縁部が、
集電部の挟持部の２枚の金属板の間に挿入されてかしめ
られると共に、超音波溶接により２枚の金属板に接続固
定されたことを特徴とする。
集電部の挟持部の２枚の金属板の間に挿入されてかしめ
られると共に、超音波溶接により２枚の金属板に接続固
定されたことを特徴とする。
【００１４】請求項２の発明によれば、電極の端縁部を
集電部の挟持部にかしめと超音波溶接により確実に接続
固定することができる。
集電部の挟持部にかしめと超音波溶接により確実に接続
固定することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００１６】図１〜図４は本発明の一実施形態を示すも
のであって、図１は発電要素に接続固定した負極集電体
を示す斜視図、図２は発電要素に接続固定する負極集電
体と正極集電体の構成を示す斜視図、図３は発電要素の
上端に突出する負極の端縁部を振り分けるための治具を
示す斜視図、図４は集電部の挟持部に負極の端縁部が挟
み込まれた状態を示す部分拡大図である。なお、図５〜
図９に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には
同じ番号を付記する。
のであって、図１は発電要素に接続固定した負極集電体
を示す斜視図、図２は発電要素に接続固定する負極集電
体と正極集電体の構成を示す斜視図、図３は発電要素の
上端に突出する負極の端縁部を振り分けるための治具を
示す斜視図、図４は集電部の挟持部に負極の端縁部が挟
み込まれた状態を示す部分拡大図である。なお、図５〜
図９に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には
同じ番号を付記する。
【００１７】本実施形態は、電気自動車等に用いられる
長円筒形に巻回した発電要素１を備えた非水電解質二次
電池について説明する。この非水電解質二次電池の発電
要素１は、図５に示したように、負極１ａと正極１ｂを
それぞれ上下方向（巻回軸方向）に少しずつずらして巻
回することにより、この発電要素１の上端側には負極１
ａの上方端縁部のみを突出させ、下端側には正極１ｂの
下方端縁部のみを突出させたものである。負極１ａは、
帯状の銅箔の表面にグラファイト等の負極活物質を塗布
したものであり、正極１ｂは、帯状のアルミニウム箔の
表面にリチウムコバルト複合酸化物等の正極活物質を塗
布したものである。ただし、負極１ａは、上方端縁部を
除いた部分にのみ負極活物質を塗布し、正極１ｂは、下
方端縁部を除いた部分にのみ正極活物質を塗布しておく
ことにより、それぞれ発電要素１の上下端には銅箔とア
ルミニウム箔を露出させて突出させるようにする。セパ
レータ１ｃは、帯状の微多孔性樹脂フィルムを用い、こ
れら負極１ａと正極１ｂが重なり合う部分は確実に覆う
が、上下の端縁部は覆わないような幅で巻回する。
長円筒形に巻回した発電要素１を備えた非水電解質二次
電池について説明する。この非水電解質二次電池の発電
要素１は、図５に示したように、負極１ａと正極１ｂを
それぞれ上下方向（巻回軸方向）に少しずつずらして巻
回することにより、この発電要素１の上端側には負極１
ａの上方端縁部のみを突出させ、下端側には正極１ｂの
下方端縁部のみを突出させたものである。負極１ａは、
帯状の銅箔の表面にグラファイト等の負極活物質を塗布
したものであり、正極１ｂは、帯状のアルミニウム箔の
表面にリチウムコバルト複合酸化物等の正極活物質を塗
布したものである。ただし、負極１ａは、上方端縁部を
除いた部分にのみ負極活物質を塗布し、正極１ｂは、下
方端縁部を除いた部分にのみ正極活物質を塗布しておく
ことにより、それぞれ発電要素１の上下端には銅箔とア
ルミニウム箔を露出させて突出させるようにする。セパ
レータ１ｃは、帯状の微多孔性樹脂フィルムを用い、こ
れら負極１ａと正極１ｂが重なり合う部分は確実に覆う
が、上下の端縁部は覆わないような幅で巻回する。
【００１８】上記発電要素１には、図２に示すような負
極集電体２と正極集電体３が接続される。負極集電体２
は、銅板をプレス加工したものであり、発電要素１の上
端部の中央片側の上方に集電部２ａが配置される。集電
部２ａは、この負極集電体２の銅板を曲げ加工すること
により、３箇所に挟持部２ｃを形成すると共に、これら
の挟持部２ｃの間にそれぞれ平板部２ｄを設けたもので
ある。挟持部２ｃは、水平の平板状の銅板を上方に屈曲
させて頂部で折り返すことにより、２枚の銅板を向かい
合わせに立設させた部分である。そして、この向かい合
わせに立設された２枚の銅板の間には、下方に開口する
隙間が設けられる。平板部２ｄは、これら挟持部２ｃの
隣接するもの同士をそれぞれ下端部で繋ぐ水平な平板状
の部分であり、各挟持部２ｃの間にある程度間隔が開く
ようにするために設けられる。
極集電体２と正極集電体３が接続される。負極集電体２
は、銅板をプレス加工したものであり、発電要素１の上
端部の中央片側の上方に集電部２ａが配置される。集電
部２ａは、この負極集電体２の銅板を曲げ加工すること
により、３箇所に挟持部２ｃを形成すると共に、これら
の挟持部２ｃの間にそれぞれ平板部２ｄを設けたもので
ある。挟持部２ｃは、水平の平板状の銅板を上方に屈曲
させて頂部で折り返すことにより、２枚の銅板を向かい
合わせに立設させた部分である。そして、この向かい合
わせに立設された２枚の銅板の間には、下方に開口する
隙間が設けられる。平板部２ｄは、これら挟持部２ｃの
隣接するもの同士をそれぞれ下端部で繋ぐ水平な平板状
の部分であり、各挟持部２ｃの間にある程度間隔が開く
ようにするために設けられる。
【００１９】上記負極集電体２における集電部２ａの一
端は、挟持部２ｃの上端部以上の高さまで持ち上げられ
て、発電要素１の上端部の片方の半円部の上方まで引き
出され、水平な平板状の端子接続部２ｂに繋がってい
る。この端子接続部２ｂには、負極端子４の下端部がか
しめによって接続固定されている。また、上記正極集電
体３は、アルミニウム板をプレス加工したものであり、
負極集電体２と同様の構成であり上下が逆になった集電
部３ａが形成されている。そして、この集電部３ａの一
端は、発電要素１の側面に沿って上端部の他方の半円部
の上方まで引き出され、水平な平板状の端子接続部３ｂ
に繋がっている。そして、この端子接続部３ｂには、正
極端子５の下端部がかしめによって接続固定されてい
る。
端は、挟持部２ｃの上端部以上の高さまで持ち上げられ
て、発電要素１の上端部の片方の半円部の上方まで引き
出され、水平な平板状の端子接続部２ｂに繋がってい
る。この端子接続部２ｂには、負極端子４の下端部がか
しめによって接続固定されている。また、上記正極集電
体３は、アルミニウム板をプレス加工したものであり、
負極集電体２と同様の構成であり上下が逆になった集電
部３ａが形成されている。そして、この集電部３ａの一
端は、発電要素１の側面に沿って上端部の他方の半円部
の上方まで引き出され、水平な平板状の端子接続部３ｂ
に繋がっている。そして、この端子接続部３ｂには、正
極端子５の下端部がかしめによって接続固定されてい
る。
【００２０】上記発電要素１は、まず図３に示すよう
に、下向きのＶ字形状の歯が形成された櫛状の治具６を
上端部の中央片側に挿入することにより、この発電要素
１の上端に突出する負極１ａの端縁部を３箇所に振り分
けて集める。治具６は、高密度ポリエチレンのように硬
度の高い素材を用いると共に、歯の先端の角度を小さく
してＶ字形状を長くすることにより、負極１ａの端縁部
に露出した薄い銅箔にシワを寄せたり破断させることな
く、これらをスムーズに振り分けることができる。
に、下向きのＶ字形状の歯が形成された櫛状の治具６を
上端部の中央片側に挿入することにより、この発電要素
１の上端に突出する負極１ａの端縁部を３箇所に振り分
けて集める。治具６は、高密度ポリエチレンのように硬
度の高い素材を用いると共に、歯の先端の角度を小さく
してＶ字形状を長くすることにより、負極１ａの端縁部
に露出した薄い銅箔にシワを寄せたり破断させることな
く、これらをスムーズに振り分けることができる。
【００２１】次に、図１に示すように、発電要素１の上
端部に負極集電体２を載置して、治具６によって振り分
けられた複数枚ずつの負極１ａの端縁部を集電部２ａの
各挟持部２ｃの隙間にそれぞれ挟み込む。負極１ａの端
縁部が各挟持部２ｃに挟み込まれると、治具６は外され
る。そして、各挟持部２ｃの２枚の銅板をかしめると共
に超音波溶接を行うことにより、これらの挟持部２ｃに
挟み込まれた負極１ａの端縁部の銅箔が露出した部分を
集電部２ａに接続固定する。かしめ作業は、各挟持部２
ｃの両側にかしめ工具のアタッチメントを上方から挿入
し、２枚の銅板を押し潰すように力を加えることにより
行われる。また、超音波溶接は、各挟持部２ｃの両側に
超音波溶接器のアタッチメントを上方から挿入し、２枚
の銅板に超音波振動を加えることにより行われる。平板
部２ｄは、隣接する挟持部２ｃの間にこれらのアタッチ
メントを挿入する空間を提供するために、上記のように
ある程度の間隔が開くように設けられる。なお、図面で
は簡単のため、発電要素１の負極１ａや正極１ｂ等を少
ない巻き数で粗く巻回して示しているが、実際は極めて
密に多くの巻き数で巻回するので、集電部２ａの各挟持
部２ｃの隙間には負極１ａの端縁部がそれぞれ多数枚ず
つ挟み込まれて接続固定される。
端部に負極集電体２を載置して、治具６によって振り分
けられた複数枚ずつの負極１ａの端縁部を集電部２ａの
各挟持部２ｃの隙間にそれぞれ挟み込む。負極１ａの端
縁部が各挟持部２ｃに挟み込まれると、治具６は外され
る。そして、各挟持部２ｃの２枚の銅板をかしめると共
に超音波溶接を行うことにより、これらの挟持部２ｃに
挟み込まれた負極１ａの端縁部の銅箔が露出した部分を
集電部２ａに接続固定する。かしめ作業は、各挟持部２
ｃの両側にかしめ工具のアタッチメントを上方から挿入
し、２枚の銅板を押し潰すように力を加えることにより
行われる。また、超音波溶接は、各挟持部２ｃの両側に
超音波溶接器のアタッチメントを上方から挿入し、２枚
の銅板に超音波振動を加えることにより行われる。平板
部２ｄは、隣接する挟持部２ｃの間にこれらのアタッチ
メントを挿入する空間を提供するために、上記のように
ある程度の間隔が開くように設けられる。なお、図面で
は簡単のため、発電要素１の負極１ａや正極１ｂ等を少
ない巻き数で粗く巻回して示しているが、実際は極めて
密に多くの巻き数で巻回するので、集電部２ａの各挟持
部２ｃの隙間には負極１ａの端縁部がそれぞれ多数枚ず
つ挟み込まれて接続固定される。
【００２２】また、正極集電体３も、負極集電体２と同
様に、発電要素１の下端に突出する正極１ｂの端縁部の
アルミニウム箔が露出した部分を集電部３ａの挟持部３
ｃの隙間に複数枚ずつまとめて挟み込んでかしめると共
に超音波溶接によって接続固定する。なお、この集電部
３ａから上端部に引き出された正極集電体３の端子接続
部３ｂは、負極集電体２の集電部２ａの上方に重ねて配
置されることになるが、これらの間には絶縁材が挿入さ
れて短絡を防止するようになっている。
様に、発電要素１の下端に突出する正極１ｂの端縁部の
アルミニウム箔が露出した部分を集電部３ａの挟持部３
ｃの隙間に複数枚ずつまとめて挟み込んでかしめると共
に超音波溶接によって接続固定する。なお、この集電部
３ａから上端部に引き出された正極集電体３の端子接続
部３ｂは、負極集電体２の集電部２ａの上方に重ねて配
置されることになるが、これらの間には絶縁材が挿入さ
れて短絡を防止するようになっている。
【００２３】上記負極集電体２と正極集電体３を接続固
定した発電要素１は、図示しない長円筒形の電池ケース
に収納されて非水電解液を注入され密閉されることによ
り非水電解質二次電池となる。また、負極端子４と正極
端子５は、それぞれ絶縁封止されて電池の上部から突設
される。
定した発電要素１は、図示しない長円筒形の電池ケース
に収納されて非水電解液を注入され密閉されることによ
り非水電解質二次電池となる。また、負極端子４と正極
端子５は、それぞれ絶縁封止されて電池の上部から突設
される。
【００２４】上記構成によれば、負極１ａや正極１ｂの
端縁部を接続固定する複数の挟持部２ｃ，３ｃがそれぞ
れ平板状の平板部２ｄ，３ｄを介して繋がり、この平板
部２ｄ，３ｄが発電要素１の内部に突入するようなこと
がないので、短絡のおそれがなくなると共に、電池容量
を増大させることができるようになる。例えば、図４に
示すように、負極１ａを集電部２ａの挟持部２ｃに接続
固定する場合、下方にずらして配置した正極１ｂの上端
と平板状の平板部２ｄの裏面との間には十分な距離が保
たれるので、これらが接触して短絡を起こすようなおそ
れが生じない。また、このように正極１ｂの上端と平板
状の平板部２ｄの裏面との間が十分に離れていれば、負
極１ａと正極１ｂのずれの量を少なくしても短絡のおそ
れがなくなるので、活物質の未塗工部を狭くしてその分
だけ塗工面積を広げ電池容量を増大させることができる
ようになる。そして、これは正極１ｂを集電部３ａの挟
持部３ｃに接続固定する場合も同様である。
端縁部を接続固定する複数の挟持部２ｃ，３ｃがそれぞ
れ平板状の平板部２ｄ，３ｄを介して繋がり、この平板
部２ｄ，３ｄが発電要素１の内部に突入するようなこと
がないので、短絡のおそれがなくなると共に、電池容量
を増大させることができるようになる。例えば、図４に
示すように、負極１ａを集電部２ａの挟持部２ｃに接続
固定する場合、下方にずらして配置した正極１ｂの上端
と平板状の平板部２ｄの裏面との間には十分な距離が保
たれるので、これらが接触して短絡を起こすようなおそ
れが生じない。また、このように正極１ｂの上端と平板
状の平板部２ｄの裏面との間が十分に離れていれば、負
極１ａと正極１ｂのずれの量を少なくしても短絡のおそ
れがなくなるので、活物質の未塗工部を狭くしてその分
だけ塗工面積を広げ電池容量を増大させることができる
ようになる。そして、これは正極１ｂを集電部３ａの挟
持部３ｃに接続固定する場合も同様である。
【００２５】なお、上記実施形態では、長円筒形に巻回
した発電要素１について説明したが、本発明はその他の
巻回型の発電要素にも同様に実施可能である。ただし、
例えば円筒形の発電要素の場合には、集電部２ａ，３ａ
の挟持部２ｃ，３ｃは、負極１ａや正極１ｂの巻きに沿
って湾曲して形成する必要がある。
した発電要素１について説明したが、本発明はその他の
巻回型の発電要素にも同様に実施可能である。ただし、
例えば円筒形の発電要素の場合には、集電部２ａ，３ａ
の挟持部２ｃ，３ｃは、負極１ａや正極１ｂの巻きに沿
って湾曲して形成する必要がある。
【００２６】また、上記実施形態では、非水電解質二次
電池について説明したが、本発明は、その他の電池一般
に実施可能である。さらに、上記実施形態では、負極集
電体２と正極集電体３に銅板とアルミニウム板を使う場
合について説明したが、電池の種類に応じて他の金属板
を用いることも可能である。
電池について説明したが、本発明は、その他の電池一般
に実施可能である。さらに、上記実施形態では、負極集
電体２と正極集電体３に銅板とアルミニウム板を使う場
合について説明したが、電池の種類に応じて他の金属板
を用いることも可能である。
【００２７】さらに、上記実施形態では、負極集電体２
と正極集電体３の挟持部２ｃ，３ｃをかしめて超音波溶
接する場合について説明したが、負極１ａや正極１ｂの
端縁部を挟み込んで接続固定するものであれば、必ずし
もこのような方法には限定されない。
と正極集電体３の挟持部２ｃ，３ｃをかしめて超音波溶
接する場合について説明したが、負極１ａや正極１ｂの
端縁部を挟み込んで接続固定するものであれば、必ずし
もこのような方法には限定されない。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電池によれば、集電体の集電部における複数の挟持部
の間に平板状の平板部が形成されるので、この部分が発
電要素の内部に突入して他方の電極に接触し短絡を起こ
すようなおそれがなくなる。また、このため、正負の電
極を巻回する際のずれの量を少なくすることができるの
で、活物質を塗工する面積を広げて電池容量を増大させ
ることもできるようになる。
の電池によれば、集電体の集電部における複数の挟持部
の間に平板状の平板部が形成されるので、この部分が発
電要素の内部に突入して他方の電極に接触し短絡を起こ
すようなおそれがなくなる。また、このため、正負の電
極を巻回する際のずれの量を少なくすることができるの
で、活物質を塗工する面積を広げて電池容量を増大させ
ることもできるようになる。
【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、発電
要素に接続固定した負極集電体を示す斜視図である。
要素に接続固定した負極集電体を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、発電
要素に接続固定する負極集電体と正極集電体の構成を示
す斜視図である。
要素に接続固定する負極集電体と正極集電体の構成を示
す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、発電
要素の上端に突出する負極の端縁部を振り分けるための
治具を示す斜視図である。
要素の上端に突出する負極の端縁部を振り分けるための
治具を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態を示すものであって、集電
部の挟持部に負極の端縁部が挟み込まれた状態を示す部
分拡大図である。
部の挟持部に負極の端縁部が挟み込まれた状態を示す部
分拡大図である。
【図５】非水電解質二次電池の発電要素の構成を示す斜
視図である。
視図である。
【図６】従来例を示すものであって、発電要素に接続固
定する負極集電体の構成を示す斜視図である。
定する負極集電体の構成を示す斜視図である。
【図７】従来例を示すものであって、発電要素に接続固
定した負極集電体を示す斜視図である。
定した負極集電体を示す斜視図である。
【図８】従来例を示すものであって、発電要素に接続固
定する負極集電体と正極集電体の構成を示す斜視図であ
る。
定する負極集電体と正極集電体の構成を示す斜視図であ
る。
【図９】従来例を示すものであって、集電部の挟持部に
負極の端縁部が挟み込まれた状態を示す部分拡大図であ
る。
負極の端縁部が挟み込まれた状態を示す部分拡大図であ
る。
１ 発電要素 １ａ 負極 １ｂ 正極 １ｃ セパレータ ２ 負極集電体 ２ａ 集電部 ２ｃ 挟持部 ２ｄ 平板部 ３ 正極集電体 ３ａ 集電部 ３ｃ 挟持部 ３ｄ 平板部
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H017 AA03 BB06 BB11 EE01 5H022 AA09 BB03 BB17 CC15 CC19 CC23 EE01 5H028 AA05 BB04 BB05 CC05 CC12 EE01 5H029 AJ03 AJ14 AK03 AL07 BJ02 BJ14 CJ03 CJ05 DJ07 EJ01
Claims (2)
- 【請求項１】 ほぼ垂直な金属板を頂部で折り返すこと
により２枚の金属板が基部側で開口する隙間を介して向
かい合わせに立設された複数の挟持部と、これらの挟持
部の隣接するもの同士を基部側で平板状の金属板によっ
て繋ぐ平板部とからなる集電体の集電部が、 帯状の正負の電極をそれぞれ巻回軸方向にずらして帯状
のセパレータを介し巻回した巻回型の発電要素の巻回軸
両端部にそれぞれ基部側を向けて配置されると共に、 この発電要素の巻回軸両端部に突出する正負の電極の端
縁部がそれぞれ集電部の最寄りの挟持部に挟み込まれて
接続固定されたことを特徴とする電池。 - 【請求項２】 前記電極の端縁部が、集電部の挟持部の
２枚の金属板の間に挿入されてかしめられると共に、超
音波溶接により２枚の金属板に接続固定されたことを特
徴とする請求項１に記載の電池。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25339098A JP4099609B2 (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 電池 |
| US09/391,364 US6440604B1 (en) | 1998-09-08 | 1999-09-08 | Cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25339098A JP4099609B2 (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000082486A true JP2000082486A (ja) | 2000-03-21 |
| JP4099609B2 JP4099609B2 (ja) | 2008-06-11 |
Family
ID=17250714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25339098A Expired - Fee Related JP4099609B2 (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4099609B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002100340A (ja) * | 2000-09-22 | 2002-04-05 | Denso Corp | 電池およびその製造方法 |
| JP2002164038A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-06-07 | Japan Storage Battery Co Ltd | 電 池 |
| US6858342B2 (en) | 1998-10-13 | 2005-02-22 | Ngk Insulators, Ltd. | Electrolyte solution filling method and battery structure of lithium secondary battery |
| JP2010135170A (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | リチウム二次電池、二次電池モジュールおよび二次電池パック |
| JP2013073755A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Toyota Industries Corp | 二次電池 |
| JP2013084546A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-05-09 | Toyota Industries Corp | 蓄電装置、及び車両 |
| KR101495294B1 (ko) | 2011-11-08 | 2015-02-25 | 주식회사 엘지화학 | 전극 탭 보호 장치 및 이를 포함하는 이차 전지 |
| JP2015041613A (ja) * | 2013-08-23 | 2015-03-02 | 株式会社リチウムエナジージャパン | 蓄電素子及び集電体 |
| JP2015507324A (ja) * | 2011-12-19 | 2015-03-05 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 電気エネルギー貯蔵セル、及び、電気エネルギー貯蔵セルを製造する方法 |
| US20200185755A1 (en) | 2009-02-09 | 2020-06-11 | Varta Microbattery Gmbh | Button cells and method of producing same |
| US10804506B2 (en) | 2009-06-18 | 2020-10-13 | Varta Microbattery Gmbh | Button cell having winding electrode and method for the production thereof |
-
1998
- 1998-09-08 JP JP25339098A patent/JP4099609B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6858342B2 (en) | 1998-10-13 | 2005-02-22 | Ngk Insulators, Ltd. | Electrolyte solution filling method and battery structure of lithium secondary battery |
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| US11024869B2 (en) | 2009-02-09 | 2021-06-01 | Varta Microbattery Gmbh | Button cells and method of producing same |
| US11791493B2 (en) | 2009-02-09 | 2023-10-17 | Varta Microbattery Gmbh | Button cells and method of producing same |
| US11276875B2 (en) | 2009-02-09 | 2022-03-15 | Varta Microbattery Gmbh | Button cells and method of producing same |
| US11258092B2 (en) | 2009-02-09 | 2022-02-22 | Varta Microbattery Gmbh | Button cells and method of producing same |
| US11233265B2 (en) | 2009-02-09 | 2022-01-25 | Varta Microbattery Gmbh | Button cells and method of producing same |
| US11233264B2 (en) | 2009-02-09 | 2022-01-25 | Varta Microbattery Gmbh | Button cells and method of producing same |
| US20200185755A1 (en) | 2009-02-09 | 2020-06-11 | Varta Microbattery Gmbh | Button cells and method of producing same |
| US11217844B2 (en) | 2009-06-18 | 2022-01-04 | Varta Microbattery Gmbh | Button cell having winding electrode and method for the production thereof |
| US10804506B2 (en) | 2009-06-18 | 2020-10-13 | Varta Microbattery Gmbh | Button cell having winding electrode and method for the production thereof |
| US10971776B2 (en) | 2009-06-18 | 2021-04-06 | Varta Microbattery Gmbh | Button cell having winding electrode and method for the production thereof |
| US11024904B2 (en) | 2009-06-18 | 2021-06-01 | Varta Microbattery Gmbh | Button cell having winding electrode and method for the production thereof |
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| US11024906B2 (en) | 2009-06-18 | 2021-06-01 | Varta Microbattery Gmbh | Button cell having winding electrode and method for the production thereof |
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| US11362384B2 (en) | 2009-06-18 | 2022-06-14 | Varta Microbattery Gmbh | Button cell having winding electrode and method for the production thereof |
| JP2013073755A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Toyota Industries Corp | 二次電池 |
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| KR101495294B1 (ko) | 2011-11-08 | 2015-02-25 | 주식회사 엘지화학 | 전극 탭 보호 장치 및 이를 포함하는 이차 전지 |
| JP2015507324A (ja) * | 2011-12-19 | 2015-03-05 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 電気エネルギー貯蔵セル、及び、電気エネルギー貯蔵セルを製造する方法 |
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