【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、正極体と負極体とをセパレータで分離させた状態に巻回して蓄電素子を形成し、この蓄電素子を複数個直列に接続する蓄電素子の直列接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バッテリやコンデンサ等の電気を蓄える蓄電素子を、複数個直列に接続した円筒型電池が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１―２６３２１号公報（第３頁、図１）
【０００４】
以上の特許文献１について次図を参照の上、詳しく説明する。
図２２は従来の蓄電素子の直列接続構造を備えた円筒型電池を示す断面図である。但し、符号は振り直した。
円筒型電池３００は、蓄電素子３０１・・・を複数個直列に接続し、接続した複数個の蓄電素子３０１・・・を円筒型の金属ケース３０２内に収納したものである。
【０００５】
蓄電素子３０１は、分極性電極を集電箔の面に形成して正極体および負極体を形成し、正極体と負極体とをセパレータで分離させた状態に巻回した巻回体である。
蓄電素子３０１は、正極体を構成する集電箔の一部を分極性電極から突出させて正極リード部３０３とするとともに、負極体を構成する集電箔の一部を分極性電極から突出させた負極リード部３０４としたものである。
すなわち、蓄電素子３０１は、巻回体の一端に正極リード部３０３を突出させた状態に備え、かつ巻回体の他端に負極リード部３０４を突出させた状態に備える。
【０００６】
この蓄電素子３０１を同軸上に複数個配置し、隣接する蓄電素子３０１のうちの一方の正極リード部３０３と、他方の負極リード部３０４とを接続することにより、複数個の蓄電素子３０１・・・を直列に接続させて蓄電素子ユニット３０５を形成する。
この蓄電素子ユニット３０５を円筒型の金属ケース３０２内に収納することにより円筒型電池３００を構成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、円筒型電池３００によれば、複数個の蓄電素子３０１・・・を直列に接続するために、蓄電素子３０１の一端に正極リード部３０３を突出させ、かつ他端に負極リード部３０４を突出させており、隣接する蓄電素子３０１同士の正極リード部３０３と負極リード部３０４を接続させる必要がある。
【０００８】
ここで、蓄電素子３０１の一端から突出させた正極リード部３０３の長さをＬａとし、蓄電素子３０１の他端から突出させた負極リード部３０４の長さをＬｂとすると、複数個の蓄電素子３０１・・・を直列に接続するためには、隣接する蓄電素子３０１，３０１を、正極リード部３０３の長さＬａと負極リード部３０４の長さＬｂとを加えた（Ｌａ＋Ｌｂ）の間隔をおいて配置する必要がある。
このように、隣接する蓄電素子３０１，３０１を（Ｌａ＋Ｌｂ）の間隔をおいて配置するので、円筒型電池３００の全長をコンパクトに収めることは難しい。
【０００９】
さらに、複数個の蓄電素子３０１・・・を直列に接続するために、隣接する蓄電素子３０１，３０１のうちの一方の蓄電素子３０１の正極リード部３０３を、他方の蓄電素子３０１の負極リード部３０４に接続させるので、通電の際に接続部に比較的大きな接続抵抗が発生して低抵抗に接続することが難しいと考えられる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、円筒型電池の長さを抑えてコンパクト化を図ることができ、かつ接続抵抗を抑えることができる蓄電素子の直列接続構造を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、活性炭、導電材料および結合剤からなる分極性電極を集電箔の少なくとも片面に設けて正極体および負極体を形成し、正極体と負極体とをセパレータで分離させた状態に巻回して蓄電素子を形成し、この蓄電素子を複数個直列に接続させる直列接続構造において、前記分極性電極の幅の少なくとも２倍の幅の倍尺集電箔を準備し、前記倍尺集電箔を隣り合う蓄電素子に連続させることにより、蓄電素子同士を直列に接続するように構成したことを特徴とする。
【００１２】
倍尺集電箔を分極性電極の幅の少なくとも２倍に設定し、この倍尺集電箔を蓄電素子に連続させて蓄電素子同士を直列に接続するように構成した。このように、隣接する蓄電素子に共通の倍尺集電箔を使用し、倍尺集電箔で蓄電素子同士を接続させることで、隣接する蓄電素子間の距離を短く抑えることができる。
【００１３】
さらに、隣接する蓄電素子同士を倍尺集電箔で直列に接続することで、蓄電素子同士を接続するために従来必要としていた接続部を除去することができる。これにより、通電の際に発生する接続抵抗をなくして電流を良好に流すことができる。
【００１４】
請求項２は、蓄電素子の各々の電圧を個別に補正するために、倍尺集電箔にリード線を接続したことを特徴とする。
【００１５】
ここで、複数個の蓄電素子を直列に接続した場合に、それぞれの蓄電素子の電圧を一定に保つことが好ましい。そこで、請求項２において倍尺集電箔にリード線を接続することにより、リード線を利用して各々の蓄電素子の電圧を個別に検出することができるようにした。
加えて、リード線を使用して電流を供給することや、電流を放出することができるので、各々の蓄電素子の電圧を個別に調整することができる。
【００１６】
請求項３は、蓄電素子を中空の巻芯に巻回し、この巻芯の中空部に前記リード線を配置したことを特徴とする。
【００１７】
ここで、リード線を蓄電素子の外周側から倍尺集電箔に接続させることを考えると、蓄電素子を収納する円筒容器の周壁に、リード線を通す貫通孔を開ける必要がある。そこで、請求項３において蓄電素子を中空の巻芯に巻回して巻芯の中空部にリード線を配置するようにした。
【００１８】
よって、リード線を巻芯の中空部を利用して蓄電素子の内部に配線することができるので、リード線を通すための空間を新たに確保する必要がない。
加えて、リード線を巻芯の中空部を利用して蓄電素子の内部に配線することで、蓄電素子を収納する円筒容器の周壁に、リード線を通すための貫通孔を開ける必要がない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第１実施形態）を備えた円筒型電池の断面図である。
円筒型電池１０は、円筒容器１１に蓄電素子ユニット１２を収納し、この蓄電素子ユニット１２の負極集電板１３を円筒容器１１の底部１４に接合し、蓄電素子ユニット１２の正極集電板１５と蓋体１６との間に導電性のＵ字形接続片１７を配置し、蓋体１６の外周１６ａに環状絶縁ゴム１８を嵌め込み、円筒容器１１の上部１９を加締めることで、上部１９に蓋体１６および環状絶縁ゴム１８を取り付け、蓄電素子ユニット１２を構成する蓄電素子３３，３５，３７の電圧を補正する電圧補正手段２０を備える。
これにより、蓋体１６を正極、円筒容器１１の底部１４を負極とする円筒型電池１０を得る。
【００２０】
蓄電素子ユニット１２は、負極集電板１３と正極集電板１５との間に蓄電素子の直列接続構造３０を配置したものである。
蓄電素子の直列接続構造３０は、中空巻芯（中空の巻芯）３１の上部３１ａに上蓄電素子（蓄電素子）３３を巻き付け、中空巻芯３１の中央部３１ｂに中央蓄電素子（蓄電素子）３５を巻き付け、中空巻芯３１の下部３１ｃに下蓄電素子（蓄電素子）３７を巻き付け、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７の三個の蓄電素子を直列に接続したものである。
【００２１】
上蓄電素子３３は、第１の倍尺電極体４０の正極体４１と、第１上セパレータ（セパレータ）４２と、負極体４３と、第２上セパレータ（セパレータ）４４とを重ね合わせながら正極体４１と負極体４３とを第１、第２の上セパレータ４２，４４で分離させた状態に巻回したものである。
【００２２】
第１の倍尺電極体４０の正極体４１は、第１の倍尺集電箔（倍尺集電箔）４６の正極領域４６ａの両面に、活性炭、導電材料および結合剤からなる分極性電極４８，４８を設けたものである。
負極体４３は、負極用の集電箔５０の両面に、活性炭、導電材料および結合剤からなる分極性電極４８，４８を設けたものである。
【００２３】
中央蓄電素子３５は、第１の倍尺電極体４０の負極体５１と、第１中央セパレータ（セパレータ）５２と、第２の倍尺電極体５４の正極体５５と、第２中央セパレータ（セパレータ）５６とを重ね合わせながら負極体５１と正極体５５とを第１、第２の中央セパレータ５２，５６で分離させた状態に巻回したものである。
【００２４】
第１の倍尺電極体４０の負極体５１は、第１の倍尺集電箔（倍尺集電箔）４６の負極領域４６ｂの両面に、活性炭、導電材料および結合剤からなる分極性電極４８，４８を設けたものである。
第２の倍尺電極体５４の正極体５５は、第２の倍尺集電箔（倍尺集電箔）５８の正極領域５８ａの両面に、活性炭、導電材料および結合剤からなる分極性電極４８，４８を設けたものである。
【００２５】
下蓄電素子３７は、正極体６１と、第１下セパレータ（セパレータ）６２と、第２の倍尺電極体５４の負極体６３と、第２下セパレータ（セパレータ）６４とを重ね合わせながら正極体６１と負極体６３とを第１、第２の下セパレータ６２，６４で分離させた状態に巻回したものである。
【００２６】
下蓄電素子３７の正極体６１は、正極用の集電箔６６の両面に、活性炭、導電材料および結合剤からなる分極性電極４８，４８を設けたものである。
第２の倍尺電極体５４の負極体６３は、第２の倍尺集電箔（倍尺集電箔）５８の負極領域５８ｂの両面に、活性炭、導電材料および結合剤からなる分極性電極４８，４８を設けたものである。
【００２７】
この蓄電素子の直列接続構造３０は、上蓄電素子３３の正極体４１を構成する集電箔（すなわち、正極領域４６ａ）、および中央蓄電素子３５の負極体５１を構成する集電箔（すなわち、負極領域４６ｂ）とを一枚の第１の倍尺集電箔４６で共用することで、上蓄電素子３３と中央蓄電素子３５とを直列に接続したものである。
加えて、蓄電素子の直列接続構造３０は、中央蓄電素子３５の正極体５５を構成する集電箔（すなわち、正極領域５８ａ）と、下蓄電素子３７の負極体６３を構成する集電箔（すなわち、負極領域５８ｂ）とを一枚の第２の倍尺集電箔５８とすることで、中央電素子３５と下蓄電素子３７とを直列に接続したものである。
【００２８】
加えて、蓄電素子の直列接続構造３０は、上蓄電素子３３の正極体４１を構成する正極領域４６ａの上端４６ｇを第１、第２の上セパレータ４２，４４の上方に突出させ、突出させた上端４６ｇを正極集電板１５に接合させたものである。かつ、蓄電素子の直列接続構造３０は、下蓄電素子３７の負極体６３を構成する負極領域５８ｂの下端５８ｇを第１、第２の下セパレータ６２，６４の下方に突出させ、突出させた下端５８ｇを負極集電板１３に接合させたものである。
【００２９】
図２は本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第１実施形態）の要部拡大図である。
第１の倍尺集電箔４６は、上蓄電素子３３の正極体４１を構成する正極領域４６ａを幅Ｌ１、中央蓄電素子３５の負極体５１を構成する負極領域４６ｂを幅Ｌ１、正極領域４６ａと負極領域４６ｂとの間の中間領域４６ｃを幅Ｌ２、正極領域４６ａの上端４６ｇを幅Ｌ３とすることで、全幅を（Ｌ１＋Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）に設定したものである。
この第１の倍尺集電箔４６は、上蓄電素子３３と中央蓄電素子３５との間の部位、すなわち中間領域４６ｃに開口部として第１丸孔６８・・・を形成したものである。
【００３０】
すなわち、第１の倍尺集電箔４６は、分極性電極４８の幅の少なくとも２倍の幅（具体的には、２×Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）を確保し、隣り合う上蓄電素子３３および中央蓄電素子３５に連続させて共通させることにより、これらの蓄電素子３３，３５同士を直列に接続するものである。
【００３１】
正極領域４６ａおよび負極領域４６ｂのそれぞれの両面に分極性電極４８，４８を設けて上蓄電素子３３の正極体４１と中央蓄電素子３５の負極体５１とを構成することにより第１の倍尺電極体４０を得る。
この第１の倍尺電極体４０は、中間領域４６ｃには分極性電極４８を設けていない。
さらに、中間領域４６ｃは、正極領域４６ａから負極領域４６ｂに向けて中空巻芯３１（図１参照）側に傾くように斜めに折り曲げた部位である。
【００３２】
第２の倍尺集電箔５８は、中央蓄電素子３５の正極体５５を構成する正極領域５８ａを幅Ｌ１、下蓄電素子３７の負極体６３を構成する負極領域５８ｂを幅Ｌ１、正極領域５８ａと負極領域５８ｂとの間の中間領域５８ｃを幅Ｌ２、負極領域５８ｂの下端５８ｇを幅Ｌ３（図１参照）とすることで、全幅を（Ｌ１＋Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）に設定したものである。
【００３３】
この第２の倍尺集電箔５８は、中央蓄電素子３５と下蓄電素子３７との間の部位、すなわち中間領域５８ｃに開口部として第２丸孔６９・・・を形成したものである。
この第２丸孔６９は、第１の倍尺集電箔４６の中間領域４６ｃに形成した第１丸孔６８と同じ形状の孔である。
【００３４】
すなわち、第２の倍尺集電箔５８は、分極性電極４８の幅の少なくとも２倍の幅（具体的には、２×Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）を確保し、隣り合う中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７に連続させて共通させることにより、これらの蓄電素子３５，３７同士を直列に接続するものである。
【００３５】
正極領域５８ａおよび負極領域５８ｂのそれぞれの両面に分極性電極４８，４８を設けて中央蓄電素子３５の正極体５５と下蓄電素子３７の負極体６３とを構成することにより第２の倍尺電極体５４を得る。
この第２の倍尺電極体５４は、第１の倍尺電極体４０と同様に、中間領域５８ｃには分極性電極４８を設けていない。
さらに、中間領域５８ｃは、正極領域５８ａから負極領域５８ｂに向けて中空巻芯（図１参照）３１側に傾くように斜めに折り曲げた部位である。
【００３６】
以上説明したように、第１、第２の倍尺集電箔４６，５８を分極性電極４８の幅の少なくとも２倍（具体的には、２×Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）に設定し、第１、第２の倍尺集電箔４６，５８を蓄電素子３３，３５，３７のうちの隣接する蓄電素子に連続させて隣接する蓄電素子同士を直列に接続するように構成した。
よって、蓄電素子３３，３５，３７のうちの隣接する蓄電素子間の距離を短く抑えることができるので、円筒型電池１０の長さを抑えてコンパクト化にすることができる。
【００３７】
さらに、蓄電素子３３，３５，３７のうちの隣接する蓄電素子同士を第１、第２の倍尺集電箔４６，５８で直列に接続することで、蓄電素子同士を接続するために必要とされていた接続部を除去することができる。
これにより、通電の際に発生する接続抵抗をなくして電流を良好に流すことができる。
【００３８】
なお、第１、第２の倍尺集電箔４６，５８のそれぞれの中間領域４６ｃ，５８ｃを斜めに傾けて折り曲げた理由については、図５で詳しく説明し、中間領域４６ｃ，５８ｃにそれぞれ開口部として第１、第２の丸孔６８・・・，６９・・・を設けた理由については図７〜図８で詳しく説明する。
【００３９】
図１に戻って、電圧補正手段２０は、第１の倍尺集電箔４６の中間領域４６ｃうちの中空巻芯３１寄りの部位４６ｄに第１リード線（リード線）２１を接続するとともに、第１リード線２１を制御部２２に接続させ、また第２の倍尺集電箔５８の中間領域５８ｃうちの中空巻芯３１寄りの部位５８ｄに第２リード線（リード線）２４を接続するとともに、第２リード線２４を制御部２２に接続させ、さらに制御部２２に第３リード線２６を介して正極となる蓋体１６を接続させ、加えて制御部２２に第４リード線２８を介して負極となる円筒容器１１の底部１４を接続させたものである。
【００４０】
第１リード線２１は、第１の倍尺集電箔４６の中間領域４６ｃのうちの中空巻芯３１寄りの部位４６ｄに一端２１ａを接続し、中空巻芯３１の第１貫通孔７１を通して中空巻芯３１の中空部３２まで導き、中空部３２を通して負極集電板１３の開口部１３ａまで導き、開口部１３ａおよび円筒容器１１の底部１４に形成した貫通孔７２を通して円筒型電池１０の外部まで延ばし、他端２１ｂを制御部２２に接続したものである。
【００４１】
第２リード線２４は、第２の倍尺集電箔５８の中間領域５８ｃうちの中空巻芯３１寄りの部位５８ｄに一端２４ａを接続し、中空巻芯３１の第２貫通孔７３を通して中空巻芯３１の中空部３２まで導き、中空部３２を通して負極集電板１３の開口部１３ａまで導き、開口部１３ａおよび円筒容器１１の底部１４に形成した貫通孔７２を通して円筒型電池１０の外部まで延ばし、他端２４ｂを制御部２２に接続したものである。
【００４２】
このように、第１、第２のリード線２１，２４を中空巻芯３１の中空部３２を利用して配線することで、第１、第２のリード線２１，２４を通すための空間を新たに確保する必要がない。
これにより、第１、第２のリード線２１，２４の配線を手間をかけないで簡単におこなうことができる。
【００４３】
加えて、第１、第２のリード線２１，２４を中空巻芯３１の中空部３２を利用して上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７の内部に配線することで、それぞれの蓄電素子３３，３５，３７を収納する円筒容器１１の周壁１１ａに、第１、第２のリード線２１，２４を通すための貫通孔を開ける必要がない。
【００４４】
この電圧補正手段２０によれば、第１〜第４のリード線２１，２４，２６，２８を介して上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７に個別に電流を供給することや放電することにより、各々の蓄電池３３，３５，３７の電圧を個別に補正することができる。
【００４５】
図３は本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第１実施形態）の製造方法を説明する斜視図である。
蓄電素子の直列接続構造の製造装置８０は、第１電極シート送出しロール８２からリボン状の第１電極シート８３を送り出し、送り出した第１電極シート８３を第１電極シート切断ロール８４のカッタ８５で切断することにより第１の倍尺電極体４０と、図１に示す下蓄電素子３７用の正極体６１とに分割する。
なお、分割の際に、第１の倍尺電極体４０と正極体６１との間に不要な部位７４が発生するが、この部位７４は除去手段（図示しない）で除去するものとする。
【００４６】
また、蓄電素子の直列接続構造の製造装置８０は、第１セパレータ送出しロール８７からリボン状の第１セパレータ８８を送り出し、送り出した第１セパレータ８８を第１セパレータ切断ロール８９のカッタ９０，９０で切断することにより、図１に示す上蓄電素子３３用の第１上セパレータ４２と、図１に示す中央蓄電素子３５用の第１中央セパレータ５２と、図１に示す下蓄電素子３７用の第１下セパレータ６２とに分割する。
なお、分割の際に、各セパレータ４２，５２，６２間に不要な部位７５，７６が発生するが、この部位７５，７６は除去手段（図示しない）で除去するものとする。
【００４７】
さらに、蓄電素子の直列接続構造の製造装置８０は、第２電極シート送出しロール９２からリボン状の第２電極シート９３を送り出し、送り出した第２電極シート９３を第２電極シート切断ロール９４のカッタ９５で切断することにより、上蓄電素子３３用の負極体４３と、第２の倍尺電極体５４とに分割する。
なお、分割の際に、負極体４３と第２の倍尺電極体５４との間に不要な部位７７が発生するが、この部位７７は除去手段（図示しない）で除去するものとする。
【００４８】
加えて、蓄電素子の直列接続構造の製造装置８０は、第２セパレータ送出しロール９６からリボン状の第２セパレータ９７を送り出し、送り出した第２セパレータ９７を第２セパレータ切断ロール９８のカッタ９９，９９で切断することにより、図１に示す上蓄電素子３３用の第２上セパレータ４４と、図１に示す中央蓄電素子３５用の第２中央セパレータ５６と、図１に示す下蓄電素子３７用の第２下セパレータ６４とに分割する。
なお、分割の際に、各セパレータ４４，５６，６４間に不要な部位７８，７９が発生するが、この部位７８，７９は除去手段（図示しない）で除去するものとする。
【００４９】
第１電極シート切断ロール８４のカッタ８５で切断した第１の倍尺電極体４０の正極体４１と、第１セパレータ切断ロール８９のカッタ９０で切断した第１上セパレータ４２と、第２電極シート切断ロール９４のカッタ９５で切断した負極体４３と、第２セパレータ切断ロール９８のカッタ９９で切断した第２上セパレータ４４とを重ね合わせながら中空巻芯３１に巻き付けることにより上蓄電素子３３（図１も参照）を形成する。
【００５０】
第１電極シート切断ロール８４のカッタ８５で切断した第１の倍尺電極体４０の負極体５１と、第１セパレータ切断ロール８９のカッタ９０で切断した第１中央セパレータ５２と、第２電極シート切断ロール９４のカッタ９５で切断した第２の倍尺電極体５４の正極体５５と、第２セパレータ切断ロール９８のカッタ９９で切断した第２中央セパレータ５６とを重ね合わせながら中空巻芯３１に巻き付けることにより中央蓄電素子３５（図１も参照）を形成する。
【００５１】
第１電極シート切断ロール８４のカッタ８５で切断した正極体６１と、第１セパレータ切断ロール８９のカッタ９０で切断した第１下セパレータ６２と、第２電極シート切断ロール９４のカッタ９５で切断した第２の倍尺電極体５４の負極体６３と、第２セパレータ切断ロール９８のカッタ９９で切断した第２下セパレータ６４とを重ね合わせながら中空巻芯３１に巻き付けることにより下蓄電素子３７（図１も参照）を形成する。
【００５２】
図４は本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第１実施形態）を構成する電極体やセパレータの巻回前の状態を示す平面図である。
第１電極シート８３を構成する第１の倍尺電極体４０の正極体４１と、第１セパレータ８８を構成する第１上セパレータ４２と、第２電極シート９３を構成する負極体４３と、第２セパレータ９７を構成する第２上セパレータ４４とを重ね合わせる。
【００５３】
また、第１の倍尺電極体４０の負極体５１と、第１セパレータ８８を構成する第１中央セパレータ５２と、第２電極シート９３を構成する第２の倍尺電極体５４の正極体５５と、第２セパレータ９７を構成する第２中央セパレータ５６とを重ね合わせる。
【００５４】
さらに、第１電極シート８３を構成する正極体６１と、第１セパレータ８８を構成する第１下セパレータ６２と、第２の倍尺電極体５４の負極体６３と、第２セパレータ９７を構成する第２下セパレータ６４とを重ね合わせる。
【００５５】
ここで、これらの第１、第２の電極シート８３，９３や、第１、第２のセパレータ８８，９７を積層した状態で矢印のように巻回する際に、第１電極シート８３の正極体６１を一巻き分６１ａ（網目状の領域）除去し、第１セパレータ８８の第１下セパレータ６２を一巻き分６２ａ（網目状の領域）除去し、第２電極シート９３の第２の倍尺電極体５４を一巻き分５４ａ（網目状の領域）除去し、第２セパレータ９７の第２中央セパレータ５６を一巻き分５６ａ（網目状の領域）除去するとともに第２下セパレータ６４を一巻き分６４ａ（網目状の領域）除去する。
【００５６】
また、第１の倍尺電極体４０を構成する第１の倍尺集電箔４６（図２参照）の中間領域４６ｃの先端４６ｅに第１リード線２１の一端２１ａを接続する。
さらに、第２の倍尺電極体５４の先端を一巻き分５４ａ除去した後、第２の倍尺電極体５４を構成する第２の倍尺電極泊５８の中間領域５８ｃの先端５８ｅに第２リード線２４の一端２４ａを接続する。
【００５７】
加えて、第１の倍尺集電箔４６の中間領域４６ｃに第１丸孔６８・・・（図１、図２も参照）を所定間隔をおいて複数個形成するとともに、第２の倍尺集電箔５８の中間領域５８ｃに第２丸孔６９・・・（図１、図２も参照）を所定間隔をおいて複数個形成する。
【００５８】
この状態で、第１、第２の電極シート８３，９３や、第１、第２のセパレータ８８，９７を積層して矢印の方向に巻回することにより、図１に示す蓄電素子の直列接続構造３０を得る。
次に、図４、図５に基づいて、第１、第２の電極シート８３，９３や、第１、第２のセパレータ８８，９７を積層して巻回する例を詳しく説明する。
【００５９】
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第１実施形態）の製造方法を説明する断面図である。
（ａ）において、第１、第２の電極シート８３，９３（図４参照）や、第１、第２のセパレータ８８，９７（図４参照）を積層した状態で矢印のように一巻き目の巻回をおこなう。
これにより、中空巻芯３１の上部３１ａに、第２セパレータ９７の第２上セパレータ４４、第２電極シート９３の負極体４３、第１セパレータ８８の第１上セパレータ４２および第１の倍尺電極体４０の正極体４１を重ね合わせた状態で巻回する。
【００６０】
ここで、図４で説明したように、第２の倍尺電極体５４や第２中央セパレータ５６をそれぞれ一巻き分５４ａ，５６ａ除去したので、中空巻芯３１の中央部３１ｂには、第１中央セパレータ５２および第１の倍尺電極体４０の負極体５１を重ね合わせた状態で巻回する。
これにより、第１の倍尺集電箔４６の中間領域４６ｃを、正極領域４６ａ（すなわち、正極体４１）から負極領域４６ｂ（負極体５１）に向けて中空巻芯３１側に傾かせ、巻かれた電極体の極性を、中空巻芯３１に対して揃えることができる。
【００６１】
また、図４で説明したように、第１電極シート８３の正極体６１、第１セパレータ８８の第１下セパレータ６２、第２電極シート９３の第２の倍尺電極体５４、第２セパレータ９７の第２下セパレータ６４を、それぞれ一巻き分６１ａ，６２ａ，５４ａ，６４ａ除去したので、中空巻芯３１の下部３１ｃにはなにも巻回されない。
【００６２】
（ｂ）において、第１、第２の電極シート８３，９３（図４参照）や、第１、第２のセパレータ８８，９７（図４参照）を積層した状態で矢印のように二巻き目の巻回をおこなう。
中空巻芯３１の上部３１ａに、第２セパレータ９７の第２上セパレータ４４、第２電極シート９３の負極体４３、第１セパレータ８８の第１上セパレータ４２および第１の倍尺電極体４０の正極体４１を継続させて巻回する。
【００６３】
また、中空巻芯３１の中央部３１ｂには、第２セパレータ９７の第２中央セパレータ５６、第２の倍尺電極体５４の正極体５５、第１セパレータ８８の第１中央セパレータ５２および第１の倍尺電極体４０の負極体５１を継続させて巻回する。
これにより、第１の倍尺集電箔４６の中間領域４６ｃを、正極領域４６ａ（正極体４１）から負極領域４６ｂ（負極体５１）に向けて中空巻芯３１側に傾かせ、巻かれた電極体の極性を、中空巻芯３１に対して揃えることができる。
【００６４】
さらに、中空巻芯３１の下部３１ｃには、第２セパレータ９７の第２下セパレータ６４、第２の倍尺電極体５４の負極体６３、第１セパレータ８８の第１下セパレータ６２および第１電極シート８３の正極体６１を巻回する。
これにより、第２の倍尺集電箔５８の中間領域５８ｃを、正極領域５８ａ（正極体５５）から負極領域５８ｂ（負極体６３）に向けて中空巻芯３１側に傾かせ、巻かれた電極体の極性を、中空巻芯３１に対して揃えることができる。
【００６５】
以下、第１、第２の電極シート８３，９３（図４参照）や、第１、第２のセパレータ８８，９７（図４参照）を積層した状態で矢印のように巻回を継続的することにより、図１に示す蓄電素子の直列接続構造３０を得ることができる。
【００６６】
このように、第１の倍尺集電箔４６の中間領域４６ｃおよび第２の倍尺集電箔５８の中間領域５８ｃを、傾斜させることにより上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７を構成するそれぞれの正・負極電極の巻き順を、中空巻芯３１に対して揃えることができる。
【００６７】
具体的には、図１の円筒型電池１０に示すように、第１の倍尺集電箔４６の中間領域４６ｃおよび第２の倍尺集電箔５８の中間領域５８ｃを、斜めに傾かせることにより、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７を、中空巻芯３１への巻始めが負極、巻終わりが負極（図１参照）となるように巻回する。
ここで、中空巻芯３１への巻始めを負極とすると、巻終わりは正極となるが、最外側に巻回した正極を除去することで、巻終わりが負極（図１参照）とすることができる。
【００６８】
このように巻回することで、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７のそれぞれの全ての電極を負極または正極に揃えることができる。
よって、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７の電気化学的安定性が損ない難いという効果を得ることができる。
【００６９】
ここで、中空巻芯３１への巻始めと、巻終わりとを、それぞれ負極（図１参照）とした理由は以下の通りである。
すなわち、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７の巻始めや、巻終わりが正極になると、セパレータの炭化などが発生し易いことが一般的に知られている。
【００７０】
そこで、第１実施形態では、セパレータの炭化などを効率よく抑えるために、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７の巻始めや巻終わりがそれぞれ負極になるように、中空巻芯３１に各蓄電素子３３，３５，３７を巻回した。
【００７１】
なお、図３〜図５においては、第１電極シート８３に第１セパレータ８８を重ね合わせ、さらに第１セパレータ８８に第２電極シート９３を重ね合わせ、加えて第２電極シート９３に第２セパレータ９７を順次重ね合わせた例を説明したが、これらの部材８３，８８，９３，９７の重ね合わせ方は任意に選択することができる。
要は、正極体と負極体とをセパレータで分離させた状態に巻回できるように各部材８３，８８，９３，９７が重ね合わせられていればよい。
【００７２】
図６は本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第１実施形態）を製造する方法の比較例を説明する斜視図である。
この図において、比較例の製造方法を製造装置（蓄電素子の直列接続構造の製造装置）１００で実施する例を説明する。
蓄電素子の直列接続構造の製造装置１００は、第１の倍尺電極体送出しロール１０１からリボン状の第１の倍尺電極体４０を第１ロール１０２を介して中空巻芯３１に送り出すとともに、負極体送出しロール１０４からリボン状の正極体６１を第１ロール１０２を介して中空巻芯３１に送り出す。
【００７３】
また、蓄電素子の直列接続構造の製造装置１００は、第１上セパレータ送出しロール１０６からリボン状の第１上セパレータ４２を第２ロール１０７を介して中空巻芯３１に送り出し、第１中央セパレータ送出しロール１０８からリボン状の第１中央セパレータ５２を第２ロール１０７を介して中空巻芯３１に送り出し、第１下セパレータ送出しロール１０９からリボン状の第１下セパレータ６２を第２ロール１０７を介して中空巻芯３１に送り出す。
【００７４】
さらに、蓄電素子の直列接続構造の製造装置１００は、負極体送出しロール１１０からリボン状の負極体４３を第３ロール１１１を介して中空巻芯３１に送り出すとともに、第２の倍尺電極体送出しロール１１２からリボン状の第２の倍尺電極体５４を第３ロール１１１を介して中空巻芯３１に送り出す。
【００７５】
加えて、蓄電素子の直列接続構造の製造装置１００は、第２上セパレータ送出しロール１１４からリボン状の第２上セパレータ４４を第４ロール１１５を介して中空巻芯３１に送り出し、第２中央セパレータ送出しロール１１６からリボン状の第２中央セパレータ５６を第４ロール１１５を介して中空巻芯３１に送り出し、第２下セパレータ送出しロール１１７からリボン状の第２下セパレータ６４を第４ロール１１５を介して中空巻芯３１に送り出す。
【００７６】
中空巻芯３１の上部３１ａ（図１参照）に、第１の倍尺電極体４０の正極体４１と、第１上セパレータ４２と、上蓄電素子３３用の負極体４３と、第２上セパレータ４４とを重ね合わせながら巻き付けることにより上蓄電素子３３を形成する。
【００７７】
中空巻芯３１の中央部３１ｂ（図１参照）に、第１の倍尺電極体４０の負極体５１と、第１中央セパレータ５２と、第２の倍尺電極体５４の正極体５５と、第２中央セパレータ５６とを重ね合わせながら巻き付けることにより中央蓄電素子３５を形成する。
【００７８】
中空巻芯３１の下部３１ｃ（図１参照）に、下蓄電素子３７用の正極体６１と、第１下セパレータ６２と、第２の倍尺電極体５４の負極体６３と、第２下セパレータ６４とを重ね合わせながら巻き付けることにより下蓄電素子３７を形成する。
【００７９】
以下、図３に示す蓄電素子の直列接続構造の製造装置８０を用いた製造方法を実施例とし、図６に示す蓄電素子の直列接続構造の製造装置１００を用いた製造方法を比較例として比較する。
図６に示す比較例によれば、送出しロールとして、第１の倍尺電極体送出しロール１０１、正極体送出しロール１０４、第１上セパレータ送出しロール１０６、第１中央セパレータ送出しロール１０８、第１下セパレータ送出しロール１０９、負極体送出しロール１１０、第２の倍尺電極体送出しロール１１２、第２上セパレータ送出しロール１１４、第２中央セパレータ送出しロール１１６および第２下セパレータ送出しロール１１７の１０個を必要とする。
【００８０】
ここで、各々の送出しロールから正・負極体、第１、第２の倍尺電極体やセパレータを送り出す際に、正・負極体、第１、第２の倍尺電極体やセパレータの端面をそれぞれ個別に制御するとともに、正・負極体、第１、第２の倍尺電極体やセパレータの平面度をそれぞれ個別に確保する必要がある。
【００８１】
よって、１０個の送出しロールにそれぞれ、端面を制御する手段や平面度を確保する手段を個別に備える必要があり、各々の送出しロールが高価になる。このため、送出しロールの個数が増えると設備費が嵩むことが考えられる。
加えて、送出しロールの個数が増えると、ロール交換に手間がかかり、そのことが生産性を上げる妨げになっていた。
【００８２】
これに対して、図３に示す実施例によれば、送出しロールを、第１電極シート送出しロール８２、第１セパレータ送出しロール８７、第２電極シート送出しロール９２、第２セパレータ送出しロール９６の４個に減らすことができる。
【００８３】
このように送出しロールを４個に減らすことで、設備費を抑えることができる。加えて、送出しロールの個数を減少させることにより、ロール交換にかける手間を減らして生産性を上げることができる。
【００８４】
次に、蓄電素子の直列接続構造３０の作用を図７〜図８に基づいて説明する。図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る第１実施形態の第１作用説明図であり、蓄電素子の直列接続構造３０内に電解液を供給する例を示し、（ｂ）は（ａ）のｂ部拡大図である。
（ａ）において、円筒容器１１の上部１９を開口させた状態で、この開口から円筒容器１１に蓄電素子ユニット１２を収納する。円筒容器１１に蓄電素子ユニット１２を収納した後、上部１９の開口から電解液を矢印▲１▼の如く供給する。
【００８５】
供給した電解液は、正極集電板１５と円筒容器１１との間の隙間を経て蓄電素子の直列接続構造３０と円筒容器１１との間の隙間１２０に矢印▲２▼の如く進入する。
隙間１２０に進入した電解液は、上蓄電素子３３と中央蓄電素子３５との間の隙間１２１・・・や、中央蓄電素子３５と下蓄電素子３７との間の隙間１２１・・・に矢印▲３▼の如く進入する。
【００８６】
（ｂ）において、第１の倍尺集電箔４６の中間領域４６ｃに第１丸孔６８・・・を形成した。
よって、電解液は、丸孔６８・・・を通過して矢印▲４▼の如く上蓄電素子３３の下端（端部）側から上蓄電素子３３の内部（すなわち、電極体やセパレータ間）にスムーズに流入するとともに、中央蓄電素子３５の上端（端部）側から中央蓄電素子３５の内部（すなわち、電極体やセパレータ間）にスムーズに流入する。
【００８７】
さらに、図２に示すように、第２の倍尺集電箔５８の中間領域５８ｃには、第１の倍尺集電箔４６の中間領域４６ｃと同様に、第２丸孔６９・・・を形成した。よって、電解液は、丸孔６９・・・を通過して中間蓄電素子３５の下端側から中間蓄電素子３３の内部（すなわち、電極体やセパレータ間）にスムーズに流入するとともに、下蓄電素子３７の上端から下蓄電素子３７の内部（すなわち、電極体やセパレータ間）にスムーズに流入する。
【００８８】
これにより、上・下の蓄電素子３３，３７間に中間蓄電素子３５を配置した場合でも、中間蓄電素子３５の上下端側から電解液をスムーズに注入させることができる。
よって、上蓄電素子３３、中間蓄電素子３５および下蓄電素子３７の内部に均等に電解液を注入することが可能になる。
【００８９】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る第１実施形態の第２作用説明図であり、蓄電素子の直列接続構造３０における電解液による液絡について説明する。なお、（ａ）は比較例を示し、（ｂ）は実施例を示す。
（ａ）は、蓄電素子の直列接続構造１１８を構成する第１の倍尺集電箔１１９の中間領域１１９ａに第１丸孔６８・・・（（ｂ）参照）を形成していない。
【００９０】
このため、上蓄電素子３３や中央蓄電素子３５の内部に注入した電解液１２２が中間領域１１９ａの間の空間１２３に溜まった場合、この電解液１２２は、表面張力で連続的な粒状になる。
このため、上蓄電素子３３の負極体４３と中央蓄電素子３５の正極体５５とに接触してしまい液絡することが考えられる。
【００９１】
（ｂ）は、第１の倍尺集電箔４６の中間領域４６ｃに第１丸孔６８・・・を形成した。このため、上蓄電素子３３や中央蓄電素子３５の内部に注入した電解液１２２が、第１の倍尺集電箔４６，４６（すなわち、中間領域４６ｃ，４６ｃ）の間の空間１２４に溜まるような場合でも、電解液１２２を第１丸孔６８・・・から排出することができる。
【００９２】
よって、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および中間領域４６ｃの間の空間１２４に滞留する電解液１２２を減らすことができる。
これにより、電解液１２２が表面張力で上下に分かれて二個の粒状に形成され、上蓄電素子３３の負極体４３と中央蓄電素子３５の正極体５５とが電解液１２２で液絡することを防ぐことができる。
ここで、中間領域４６ｃに形成した第１丸孔６８のサイズは、空間１２４に滞留した電解液１２２が連続した状態にならないように設定する。
【００９３】
なお、図１、図２に示すように、第２の倍尺集電箔５８の中間領域５８ｃに第２丸孔６９・・・を形成した。このように、中間領域５８ｃに第２丸孔６９・・・を形成することで、中間領域４６ｃに第１丸孔６８・・・を形成した場合と同様の効果を得ることができる。
【００９４】
次に、第１の倍尺集電箔４６の第１〜第３変形例を図９および図１０に基づいて説明する。なお、第１〜第３変形例において、図１〜図８で既に説明した部材と同一部材については同一符号を付して説明を省略する。
図９は本発明に係る第１の倍尺集電箔の第１変形例を示す要部拡大図である。倍尺集電箔としての第１の倍尺集電箔１２５は、中間領域１２６に丸孔１２７・・・（開口部）を千鳥状に配置した点で、第１の倍尺集電箔４６（図４参照）と異なるだけでその他の構成は第１の倍尺集電箔４６と同じである。
【００９５】
中間領域１２６に丸孔１２７・・・を千鳥状に配置することで、中間領域１２６に効率よく丸孔１２７・・・を配置することができ、中間領域１２６の開口率を高めることができる。
よって、図７で説明した電解液の注入をより一層効率よくおこなうことができる。
加えて、図８で説明した電解液による液絡をより一層効果的に防ぐことができる。
【００９６】
図９においては、第１の倍尺集電箔１２５についてのみ説明したが、図示しない第２の倍尺集電箔にも第１の倍尺集電箔１２５と同様に開口部としての丸孔を千鳥状に配置するものとする。
【００９７】
なお、第１実施形態においては、中間領域４６ｃ（図４参照）や中間領域１２６に、開口部として丸孔６８・・・，１２７・・・を形成した例について説明したが、開口部の形状は、これに限らないで、長孔などのその他の形状を採用することも可能である。
【００９８】
図１０（ａ）は本発明に係る第１の倍尺集電箔の２変形例を示す要部拡大図、図１０（ｂ）は本発明に係る第１の倍尺集電箔の３変形例を示す要部拡大図である。
（ａ）に示すように、蓄電素子の直列接続構造１３０を構成する第１の倍尺集電箔（倍尺集電箔）１３１は、中間領域１３２に丸孔６８・・・（図２参照）を設けずに、中間領域１３２の両面に、テフロン（登録商標）（ポリテトラフルオロエチレンの米国ｄｕ Ｐｏｎｔ社製）などの撥水性物質１３３を設けた点で、図８（ｂ）に示す第１の倍尺集電箔４６と異なるだけで、その他の構成は第１の倍尺集電箔４６と同じである。
【００９９】
このように、中間領域１３２の両面に撥水性物質１３３を設けることで、上蓄電素子３３や中央蓄電素子３５の内部に注入した電解液１２２が、第１の倍尺集電箔１３１，１３１（すなわち、中間領域１３２，１３２）の間の空間１２８に溜まるような場合でも、電解液１２２を撥水性物質１３３ではじくことができる。
【０１００】
よって、上蓄電素子３３と中央蓄電素子３５との間に滞留する電解液１２２の連続性を断つことができるので、上蓄電素子３３の負極体４３と中央蓄電素子３５の正極体５５が電解液１２２で液絡することを防ぐことができる。
これにより、図８（ｂ）に示す第１の倍尺集電箔４６の中間領域４６ｃに第１丸孔６８・・・を形成した場合と同様の効果を得ることができる。
【０１０１】
ここで、中間領域１３２に設けた撥水性物質１３３のサイズは、上蓄電素子３３と中央蓄電素子３５との間に滞留した電解液１２２が連続した状態にならないように設定する。
【０１０２】
また、中間領域１３２に撥水性物質１３３を設ける方法は、一例として、第１の倍尺集電箔４６の正極領域や負極領域に分極性電極４８（図４も参照）を設ける前に塗布・接合する方法や、第１の倍尺集電箔４６の正極領域や負極領域に分極性電極４８を設けるときに、同時に塗布・接合する方法が可能である。
【０１０３】
第２変形例においては、撥水性物質１３３としてポリテトラフルオロエチレンを使用した例について説明したが、その他の撥水性物質１３３を使用することも可能である。
また、第２変形例においては、第１の倍尺集電箔１３１の中間領域１３２と同様に、図示しない第２の倍尺集電箔の中間領域に、ポリテトラフルオロエチレンなどの撥水性物質１３３を設けることにより同様の効果を得ることができる。
【０１０４】
（ｂ）に示すように、蓄電素子の直列接続構造１３５を構成する第１の倍尺集電箔（倍尺集電箔）１３６は、中間領域１３７に丸孔６８・・・（図２参照）を設けずに、中間領域１３７間の空間１２９を絶縁物質１３８で埋めた点で、図８（ｂ）に示す第１の倍尺集電箔４６と異なるだけで、その他の構成は第１の倍尺集電箔４６と同じである。
【０１０５】
このように、中間領域１３７間の空間１２９を絶縁物質１３８で埋めることで、上蓄電素子３３や中央蓄電素子３５の内部に注入した電解液１２２が、第１の倍尺集電箔１３６，１３６（すなわち、中間領域１３７，１３７）の間の空間１２９に溜まるような場合でも、電解液の連続性を絶縁物質１３８で断つことができる。
【０１０６】
よって、上蓄電素子３３の負極体４３と中央蓄電素子３５の正極体５５が電解液で液絡することを防ぐことができる。
これにより、図８（ｂ）において、第１の倍尺集電箔４６の中間領域４６ｃに第１丸孔６８・・・を形成した場合と同様の効果を得ることができる。
【０１０７】
ここで、第１の倍尺集電箔１３６の中間領域１３７と同様に、図示しない第２の倍尺集電箔の中間領域間を絶縁物質１３８で埋めることにより同様の効果を得ることができる。
【０１０８】
なお、第３変形例のように、中間領域１３７間を絶縁物質１３８で埋めた場合には、絶縁物質１３８が電解液の進入を阻止することが考えられる。
よって、第３変形例は二個の蓄電素子を直列につなぐ場合に適用することが好ましい。二個の蓄電素子を直列につないだ場合には、それぞれの蓄電素子に外側の端部から電解液を注入することが可能であるからである。
【０１０９】
次に、図１に示す上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７のそれぞれの電圧を補正する例を図１１〜図１３に基づいて説明する。
図１１（ａ）〜（ｃ）は比較例１〜２および実施例のテスト蓄電素子を説明した図である。
（ａ）に示す比較例１の第１テスト蓄電素子１４０は、下側の電極１４１（すなわち、集電箔１４１ａおよび分極性電極１４１ｂ）と、上側の電極１４２（すなわち、集電箔１４２ａおよび分極性電極１４２ｂ）との間にセパレータ１４３を介在させ、上側の電極１４２のみを切り離したものである。
【０１１０】
すなわち、第１テスト蓄電素子１４０は、第１、第２の蓄電素子１４４，１４５に下側の電極１４１およびセパレータ１４３を連続させて、第１、第２の蓄電素子同士１４４，１４５を直列に接続したものである。
【０１１１】
（ｂ）に示す比較例２の第２テスト蓄電素子１４７は、下側の電極１４１と、上側の電極１４２との間にセパレータ１４３を介在させ、上側の電極１４２に加えてセパレータ１４３も切り離したものである。
すなわち、第２テスト蓄電素子１４７は、第１、第２の蓄電素子１４４，１４５に下側の電極１４１を連続させて、第１、第２の蓄電素子同士１４４，１４５を直列に接続したものである。
【０１１２】
（ｃ）に示す実施例の第３テスト蓄電素子１４８は、下側の電極１４１と、上側の電極１４２との間にセパレータ１４３を介在させ、上側の電極１４２、セパレータ１４３に加えて、下側の電極１４１の分極性電極１４１ｂも切り離したものである。
【０１１３】
すなわち、第３テスト蓄電素子１４８は、第１、第２の蓄電素子１４４，１４５に下側の電極１４１の集電箔１４１ａを連続させて、第１、第２の蓄電素子同士１４４，１４５を直列に接続したものである。
この第３テスト蓄電素子１４８は、図１に示す蓄電素子の直列接続構造３０と同様の形態に組み立てたものである。
【０１１４】
なお、上述した第１〜３のテスト蓄電素子１４０，１４７，１４８は、上・下の電極１４２，１４１やパレータ１４３を予め電解液に漬けた状態で減圧脱泡をおこない、その後、上・下の電極１４２，１４１やセパレータ１４３から余分な電解液を拭い取り、電解液を拭い取った上・下の電極１４２，１４１やセパレータ１４３を組み立てたものである。
【０１１５】
このようにして準備した第１〜３のテスト蓄電素子１４０，１４７，１４８を使用して充放電試験を実施した。
充放電試験は、第１〜３のテスト蓄電素子１４０，１４７，１４８の端子１、端子４に充放電試験器をつないで、例えば２５ｍＡのように所定の充放電電流を流し、端子１、端子２の電圧Ｖ１２を測定するとともに、端子３、端子４の電圧Ｖ３４を測定し、測定した電圧Ｖ３４および電圧Ｖ１２から次式により蓄電素子間電圧差Ｖを求めた。
Ｖ＝Ｖ３４−Ｖ１２
このように求めた第１〜３のテスト蓄電素子１４０，１４７，１４８の蓄電素子間電圧差Ｖを次図に示す。
【０１１６】
図１２は第１〜第３のテスト蓄電素子の蓄電素子間電圧差Ｖと充放電サイクルとの関係を示すグラスである。
横軸に充放電サイクル（回）、縦軸に蓄電素子間電圧差（Ｖ）を示し、二点鎖線で示すグラフＧ１は比較例１（第１テスト蓄電素子１４０）を示し、破線で示すグラフＧ２は比較例２（第２テスト蓄電素子１４７）を示す、実線で示すグラフＧ３は実施例（第３テスト蓄電素子１４８）を示す。
【０１１７】
比較例１は、グラフＧ１に示すように、充放電サイクル開始の時点で蓄電素子間電圧差（Ｖ）が比較的高く、充放電サイクルの回数が増えるとともに蓄電素子間電圧差（Ｖ）も急激に上昇する。
このため、図１１に示す蓄電素子１４４と蓄電素子１４５との間の電圧差が大きくなり、比較例１の形態を蓄電素子の直列接続構造３０（図１参照）に採用することは好ましくない。
【０１１８】
比較例２は、グラフＧ２に示すように、充放電サイクル開始の時点で蓄電素子間電圧差（Ｖ）は比較例１より低いが、充放電サイクルの回数が増えるとともに蓄電素子間電圧差（Ｖ）が急激に上昇する。
このため、図１１に示す蓄電素子１４４と蓄電素子１４５との間の電圧差が大きくなり、比較例２の形態を蓄電素子の直列接続構造３０（図１参照）に採用することは好ましくない。
【０１１９】
実施例は、グラフＧ３に示すように、充放電サイクル開始の時点で蓄電素子間電圧差（Ｖ）が略０であり、さらに充放電サイクルの回数が増えても蓄電素子間電圧差（Ｖ）を略０に抑えることができる。
このため、図１１に示す蓄電素子１４４と蓄電素子１４５との間の電圧差を小さく抑えることができ、実施例の形態を蓄電素子の直列接続構造３０（図１参照）に採用することが好ましい。
なお、充放電サイクルの回数が増えることにより蓄電素子間電圧差（Ｖ）が上昇するのは液絡が要因であると思われる。
【０１２０】
以上説明したように、グラフＧ１〜Ｇ３から、蓄電素子間電圧差（Ｖ）を小さく抑える形態は、図１１（ｃ）に示す第３テスト蓄電素子１４８のように、上側の電極１４２、セパレータ１４３および下側の電極１４１の分極性電極１４１ｂを切り離した状態、すなわち下側の電極１４１の集電箔１４１ａのみを残したものが好ましいことが判る。
【０１２１】
よって、蓄電素子の直列接続構造３０は、図１、図２に示すように第１の倍尺集電箔４６の正極領域４６ａおよび負極領域４６ｂのそれぞれの両面に分極性電極４８を設け、中間領域４６ｃの両面には分極性電極４８を設けないことにした。
同様に、第２の倍尺集電箔５８の正極領域５８ａおよび負極領域５８ｂのそれぞれの両面に分極性電極４８を設け、中間領域５８ｃの両面には分極性電極４８を設けないことにした。
【０１２２】
これにより、蓄電素子の直列接続構造３０を構成する上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７のそれぞれの電圧を略均等に確保することが可能になる。
【０１２３】
図１３は本発明に係る第１実施形態の第３作用説明図であり、電圧補正手段２０で上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７の電圧を均等に補正する例を示す。
電圧補正手段２０によれば、第１の倍尺集電箔４６の中間領域４６ｃうちの中空巻芯３１寄りの部位４６ｄを第１リード線２１を介して制御部２２に接続させ、第２の倍尺集電箔５８の中間領域５８ｃうちの中空巻芯３１寄りの部位５８ｄを第２リード線２４を介して制御部２２に接続させ、制御部２２に第３リード線２６を介して正極となる蓋体１６を接続させ、加えて制御部２２に第４リード線２８を介して負極となる円筒容器１１の底部１４を接続させている。
【０１２４】
これにより、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７のそれぞれの電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を制御部２２で測定することができる。
ここで、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７の電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を測定した結果、それぞれの電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３が均等になっていない場合が考えられる。
【０１２５】
この場合には第１〜第４のリード線２１，２４，２６，２８を介して上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７に個別に電流を供給することや放電することで、各々の蓄電池３３，３５，３７の電圧を個別に補正することができる。
【０１２６】
例えば、中央蓄電素子３５の電圧Ｖ２が上・下の蓄電素子３３，３７の電圧Ｖ１，Ｖ３と比べて高い場合には、第１、第２のリード線２１，２４から電流を放電するように制御部２２で制御することにより、中央蓄電素子３５の電圧Ｖ２を下げて上・下の蓄電素子３３，３７の電圧Ｖ１，Ｖ３と均等にすることができる。
【０１２７】
一方、中央蓄電素子３５の電圧Ｖ２が上・下の蓄電素子３３，３７の電圧Ｖ１，Ｖ３と比べて低い場合には、第１、第２のリード線２１，２４から電流を供給するように制御部２２で制御することにより、中央蓄電素子３５の電圧Ｖ２を上げて上・下の蓄電素子３３，３７の電圧Ｖ１，Ｖ３と均等にすることができる。
【０１２８】
次に、第２〜第８実施形態を図１４〜図２１に基づいて説明する。なお、第２〜第８実施形態において、第１実施形態と同一部材のものは同一符号を付して説明を省略する。
第２実施形態
図１４は本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第２実施形態）を備えた円筒型電池の断面図である。
第２実施形態の円筒型電池１５０は、電圧補正手段１５１が第１実施形態の電圧補正手段２０（図１参照）と異なるだけで、その他の構成は第１実施形態と同様である。
【０１２９】
すなわち、第２実施形態の電圧補正手段１５１は、第１の倍尺集電箔４６の中間領域４６ｃうちの外側の部位４６ｆに第１リード線（リード線）１５２を接続するとともに、第１リード線１５２を制御部２２に接続させ、また第２の倍尺集電箔５８の中間領域５８ｃうちの外側の部位５８ｆに第２リード線（リード線）１５３を接続するとともに、第２リード線１５３を制御部２２に接続させ、さらに制御部２２に第３リード線２６を介して正極となる蓋体１６を接続させ、加えて制御部２２に第４リード線２８を介して負極となる円筒容器１１の底部１４を接続させたものである。
【０１３０】
第１リード線１５２は、円筒容器１１と蓄電素子の直列接続構造３０との間の隙間１２０を通して円筒容器１１の底部１４まで導き、底部１４の貫通孔１５５を通して円筒型電池１０の外部まで延ばし、制御部２２に接続したものである。第２リード線１５２は、第１リード線１５３と同様に、円筒容器１１と蓄電素子の直列接続構造３０との間の隙間１２０を通して円筒容器１１の底部１４まで導き、底部１４の貫通孔１５５を通して円筒型電池１０の外部まで延ばし、制御部２２に接続したものである。
【０１３１】
このように、第１、第２のリード線１５２，１５３を、円筒容器１１と蓄電素子の直列接続構造３０との間の隙間１２０を利用して配線することで、第１、第２のリード線１５２，１５３を通すための空間を新たに確保する必要がない。
よって、第１、第２のリード線１５２，１５３の配線を手間をかけないで簡単におこなうことができる。
【０１３２】
加えて、第１、第２のリード線１５２，１５３を、円筒容器１１と蓄電素子の直列接続構造３０との間の隙間１２０を利用して配線することで、それぞれの蓄電素子３３，３５，３７を収納する円筒容器１１の周壁１１ａに、第１、第２のリード線２１，２４を通すための貫通孔を開ける必要がない。
【０１３３】
この電圧補正手段１５１によれば、電圧補正手段２０と同様に、第１〜第４のリード線２１，２４，２６，２８を介して上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７に個別に電流を供給することや放電することで、各々の蓄電池３３，３５，３７の電圧を個別に補正することができる。
さらに、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１３４】
第３実施形態
図１５は本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第３実施形態）を備えた円筒型電池の断面図である。
第３実施形態の円筒型電池１６０は、蓄電素子の直列接続構造１６１が第１実施形態の蓄電素子の直列接続構造３０（図１参照）と異なるだけで、その他の構成は第１実施形態と同様である。
【０１３５】
蓄電素子の直列接続構造１６１は、中空巻芯３１の上部３１ａに上蓄電素子（蓄電素子）１６２を巻き付け、中空巻芯３１の中央部３１ｂに中央蓄電素子（蓄電素子）１６３を巻き付け、中空巻芯３１の下部３１ｃに下蓄電素子（蓄電素子）１６４を巻き付け、上蓄電素子１６２、中央蓄電素子１６３および下蓄電素子１６４の三個の蓄電素子を直列に接続したものである。
【０１３６】
この蓄電素子の直列接続構造１６１は、上蓄電素子１６２の正極体４１を構成する集電箔および中央蓄電素子１６３の負極体５１を構成する集電箔とを一枚の第１の倍尺集電箔４６で共用することで、上蓄電素子１６２と中央蓄電素子１６３とを直列に接続し、かつ中央蓄電素子１６３の正極体５５を構成する集電箔と、下蓄電素子１６４の負極体６３を構成する集電箔とを一枚の第２の倍尺集電箔５８とすることで、中央電素子１６３と下蓄電素子１６４とを直列に接続したものである。
【０１３７】
第１の倍尺集電箔４６の中間領域４６ｃは、正極領域４６ａから負極領域４６ｂに向けて中空巻芯３１と平行に延ばした部位である。
第２の倍尺集電箔５８の中間領域５８ｃは、正極領域５８ａから負極領域５８ｂに向けて中空巻芯３１と平行に延ばした部位である。
【０１３８】
すなわち、第３実施形態の蓄電素子の直列接続構造１６１は、中間領域４６ｃ，５８ｃをそれぞれ中空巻芯３１と平行に延ばした点で第１実施形態の蓄電素子の直列接続構造３０と異なるだけで、その他の構成は第１実施形態と同様である。
【０１３９】
次に、蓄電素子の直列接続構造１６１の製造方法を次図に基づいて説明する。図１６は本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第３実施形態）を構成する電極体やセパレータの巻回前の状態を示す平面図である。
第１電極シート８３を構成する第１の倍尺電極体４０の正極体４１と、第１セパレータ８８を構成する第１上セパレータ４２と、第２電極シート９３を構成する負極体４３と、第２セパレータ９７を構成する第２上セパレータ４４とを重ね合わせる。
【０１４０】
また、第１の倍尺電極体４０の負極体５１と、第１セパレータ８８を構成する第１中央セパレータ５２と、第２電極シート９３を構成する第２の倍尺電極体５４の正極体５５と、第２セパレータ９７を構成する第２中央セパレータ５６とを重ね合わせる。
【０１４１】
さらに、第１電極シート８３を構成する正極体６１と、第１セパレータ８８を構成する第１下セパレータ６２と、第２の倍尺電極体５４の負極体６３と、第２セパレータ９７を構成する第２下セパレータ６４とを重ね合わせる。
【０１４２】
また、第１の倍尺電極体４０を構成する第１の倍尺集電箔４６の中間領域４６ｃの先端４６ｅに第１リード線２１の一端２１ａを接続する。
さらに、第２の倍尺電極体５４を構成する第２の倍尺電極泊５８の中間領域５８ｃの先端５８ｅに第２リード線２４の一端２４ａを接続する。
【０１４３】
この状態で、第１、第２の電極シート８３，９３や、第１、第２のセパレータ８８，９７を積層して矢印の方向に巻回することにより、図１５に示す蓄電素子の直列接続構造１６１を得る。
【０１４４】
第３実施形態の蓄電素子の直列接続構造１６１によれば、中間領域４６ｃ，５８ｃをそれぞれ中空巻芯３１と平行に延ばすように構成したので、第１実施形態の図４で説明したように、第１電極シート８３の正極体６１を一巻き分６１ａ（網目状の領域）除去し、第１セパレータ８８の第１下セパレータ６２を一巻き分６２ａ（網目状の領域）除去し、第２電極シート９３の第２の倍尺電極体５４を一巻き分５４ａ（網目状の領域）除去し、第２セパレータ９７の第２中央セパレータ５６を一巻き分５６ａ（網目状の領域）除去するとともに第２下セパレータ６４を一巻き分６４ａ（網目状の領域）除去する必要がない。
よって、蓄電素子の直列接続構造１６１の巻回作業を手間をかけないで簡単におこなうことができる。
さらに、第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１４５】
第４実施形態
図１７は本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第４実施形態）の要部を示す断面図である。
第４実施形態の蓄電素子の直列接続構造１７０は、中空巻芯１７１が第１実施形態の中空巻芯３１（図１参照）と異なるだけで、その他の構成は第１実施形態と同様である。
なお、第１倍尺集電箔（倍尺集電箔）２４６は、第１実施形態の第１倍尺集電箔４６に相当する部材であり、第２倍尺集電箔（倍尺集電箔）２５８は、第１実施形態の第２倍尺集電箔５８に相当する部材である。
【０１４６】
第１倍尺集電箔２４６は、幅Ｌ１の負極領域２４６ａ、幅Ｌ１の正極領域２４６ｂ、および幅Ｌ２の中間領域２４６ｃからなる。負極領域２４６ａおよび正極領域２４６ｂは、それぞれ幅がＬ１であり、中間領域２４６ｃは、幅がＬ２である。
よって、第１倍尺集電箔２４６は、分極性電極４８の幅の少なくとも２倍（具体的には、２×Ｌ１＋Ｌ２）に設定されている。
【０１４７】
第２倍尺集電箔２５８は、幅Ｌ１の負極領域２５８ａ、幅Ｌ１の正極領域２５８ｂ、および幅Ｌ２の中間領域２５８ｃからなる。負極領域２５８ａおよび正極領域２５８ｂは、それぞれ幅がＬ１であり、中間領域２５８ｃは、幅がＬ２である。
よって、第２倍尺集電箔２５８は、分極性電極４８の幅の少なくとも２倍（具体的には、２×Ｌ１＋Ｌ２）に設定されている。
【０１４８】
中空巻芯１７１は、上端１７１ａから下端１７１ｂまで貫通した中空部１７２を形成し、上部１７３を外径Ｄ１、中央部１７４を外径Ｄ２、下部１７５を外径Ｄ３とし、それぞれの外径Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の関係をＤ１＞Ｄ２＞Ｄ３としたものである。
また、上部１７３および中央部１７４で形成する第１段差１７６は（Ｄ１−Ｄ２）／２、中央部１７４および下部１７５で形成する第２段差１７７は（Ｄ２−Ｄ３）／２である。
【０１４９】
第１段差１７６は、第１中央セパレート（セパレータ）２５６、第２の倍尺集電箔２５８の負極領域２５８ａおよび負極領域２５８ａの両面に設けた分極性電極４８，４８を積層した厚さｔと同じに設定したものである。
また、第２段差１７７は、第１下セパレート（セパレータ）２６４、負極用の集電箔２７８、および負極用の集電箔２７８の両面に分極性電極４８，４８を積層した厚さｔと同じに設定したものである。
【０１５０】
このように、中空巻芯１７１の上部１７３と中央部１７４とに第１段差１７６を設け、中央部１７４と下部１７５とに第２段差１７７を設けることで、第１の倍尺集電箔２４６の中間領域２４６ｃおよび第２の倍尺集電箔２５８の中間領域２５８ｃを斜めに折り曲げることなく、上蓄電素子（蓄電素子）２３３、中央蓄電素子（蓄電素子）２３５および下蓄電素子（蓄電素子）２３７を構成するそれぞれの正・負極電極の巻き順を揃えることができる。
上蓄電素子２３３、中央蓄電素子２３５および下蓄電素子２３７は、それぞれ第１実施形態の上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７に相当する部材である。
なお、２７９は正極用の集電箔であり、正極用の集電箔２７９の両面に分極性電極４８，４８を設けて正極体としたものである。また、２４２は第１上セパレータ（セパレータ）である。
【０１５１】
第１の倍尺集電箔２４６の中間領域２４６ｃおよび第２の倍尺集電箔２５８の中間領域２５８ｃを斜めに折り曲げる必要がないので、中間領域２４６ｃ，２５８ｃにねじれが発生する虞がない。
中間領域２４６ｃ，２５８ｃにねじれが生じないので、第１、第２の倍尺集電箔２４６，２５８を精度よく巻回することができる。
よって、上蓄電素子２３３の端面２３３ａ，２３３ｂ、中央蓄電素子２３５の端面２３５ａ，２３５ｂ、および下蓄電素子２３７の端面２３７ａ，２３７ｂ、をより一層精度よく揃えることができ、例えば電極間の導通などを確実に防止できる。
【０１５２】
また、第１実施形態と同様に、上蓄電素子２３３、中央蓄電素子２３５および下蓄電素子２３７を構成するそれぞれの正・負極電極の巻き順を揃えることができるので、上蓄電素子２３３、中央蓄電素子２３５および下蓄電素子２３７の電気化学的安定性を損ない難いという効果を得ることができる。
【０１５３】
なお、第４実施形態では、中空巻芯１７１の上部１７３の外径Ｄ１、中央部１７４の外径Ｄ２、下部１７５の外径Ｄ３に段差を設けて、上蓄電素子２３３、中央蓄電素子２３５および下蓄電素子２３７の正・負極電極の巻き順を揃える例について説明したが、中空巻芯１７１に段差を設ける代わりに、セパレータの巻数を調整することで段差を形成して、上蓄電素子２３３、中央蓄電素子２３５および下蓄電素子２３７の正・負極電極の巻き順を揃えることも可能である。
【０１５４】
次に、第５〜第８実施形態について説明する。
図１に示す円筒型電池１０は、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５、下蓄電素子３７の外周にそれぞれセパレータ４２，５２，６２を備えるとともに、内周にもセパレータ４４，５６，６４を備える（図４も参照）。
このため、円筒容器１１や中空巻芯３１を導電性部材で形成しても、一般的なセパレータで各蓄電素子３３，３５，３７が円筒容器１１や中空巻芯３１に導通することを防ぐことができる。
【０１５５】
ところで、円筒型電池１０に使用する上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５や下蓄電素子３７は、各々の内部抵抗を小さく抑えるために、セパレータ４２，５２，６２，４４，５６，６４に導電特性の高いセパレータを使用する傾向にある。このため、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５や下蓄電素子３７が円筒容器１１や中空巻芯３１を介して導通することも考えられる。
以下、この対策として第５〜第８実施形態を例に詳しく説明する。
なお、円筒容器１１をアルミ合金で形成したものとし、中空巻芯３１をアルミ合金で成形したものとして説明する。
【０１５６】
第５実施形態
図１８は本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第５実施形態）を備えた円筒型電池の断面図である。
第５実施形態の円筒型電池１９０は、上蓄電素子３３と円筒容器１１との間に第１上セパレータ４２を複数枚巻回するとともに、上蓄電素子３３と中空巻芯３１との間に第２上セパレータ４４を複数枚巻回し、また中央蓄電素子３５と円筒容器１１との間に第２中央セパレータ５６を複数枚巻回するとともに、中央蓄電素子３５と中空巻芯３１との間に第１中央セパレータ５２を複数枚巻回し、さらに下蓄電素子３７と円筒容器１１との間に第１下セパレータ６２を複数枚巻回するとともに、下蓄電素子３７と中空巻芯３１との間に第２下セパレータ６４を複数枚巻回する点で、第１実施形態の円筒型電池１０と異なるだけで、その他の構成は第１実施形態と同様である。
【０１５７】
このようにセパレータを複数枚巻回することにより、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５や下蓄電素子３７が円筒容器１１や中空巻芯３１に導通する影響を低減させることができる。
よって、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７が円筒容器１１や中空巻芯３１に導通して放電することを防ぐことができる。
したがって、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５や下蓄電素子３７の各々の電位を均一に保つことができ、円筒型電池１９０の蓄電エネルギの低下を防ぐことができる。
【０１５８】
第６実施形態
図１９は本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第６実施形態）を備えた円筒型電池の断面図である。
第６実施形態の円筒型電池２００は、円筒容器１１の内周１１ｂに導電性の低い部材２０１を設けるとともに、中空巻芯３１の外周３１ｄに導電性の低い部材２０２を設ける点で、第１実施形態の円筒型電池１０と異なるだけで、その他の構成は第１実施形態と同様である。
導電性の低い部材２０１，２０２としては、例えば紙が該当する。
【０１５９】
これにより、第５実施形態と同様に、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５や下蓄電素子３７が円筒容器１１や中空巻芯３１に導通する影響を低減させることができる。
よって、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７が円筒容器１１や中空巻芯３１に導通して放電することを防ぐことができる。
したがって、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５や下蓄電素子３７の各々の電位を均一に保つことができ、円筒型電池２００の蓄電エネルギの低下を防ぐことができる。
【０１６０】
第６実施形態（円筒型電池２００）の変形例１
変形例１の円筒型電池２００は、円筒容器１１の内周１１ｂを非導電性状態にするとともに、中空巻芯３１の外周３１ｄを非導電性状態にすることにより、第６実施形態と同様の効果を得るものである。
【０１６１】
円筒容器１１の内周１１ｂや中空巻芯３１の外周３１ｄを非導電性状態にする手段としては、一例としてアルマイトや絶縁塗装などを表面処理する方法や、非導電部材を接着剤で貼り付ける方法がある。
絶縁塗装としては、一例としてポリカーボネートなどが該当し、非導電部材としては、一例としてカプトンテープ（ポリアミドフィルムの米国ｄｕ Ｐｏｎｔ社の登録商標）などが該当する。
【０１６２】
第６実施形態（円筒型電池２００）の変形例２
変形例２の円筒型電池２００は、円筒容器１１とそれぞれの蓄電素子３３，３５，３７との間に絶縁性部材を配置するとともに、中空巻芯３１とそれぞれの蓄電素子３３，３５，３７との間に絶縁性部材を配置することにより、第６実施形態と同様の効果を得るものである。
円筒容器１１とそれぞれの蓄電素子３３，３５，３７との間に配置する絶縁性部材としては、一例としてＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）が該当する。
【０１６３】
第７実施形態
図２０は本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第７実施形態）を備えた円筒型電池の断面図である。
第７実施形態の円筒型電池２１０は、円筒容器１１の周壁１１ａを絶縁部材で形成するとともに、中空巻芯３１を絶縁部材で形成する点で、第１実施形態の円筒型電池１０と異なるだけで、その他の構成は第１実施形態と同様である。
周壁１１ａおよび中空巻芯３１を形成する絶縁部材としては、一例としてＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）や、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）が該当する。
なお、円筒容器１１の底部１１ｃは導電性部材で形成する。
【０１６４】
これにより、第５実施形態と同様に、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５や下蓄電素子３７が円筒容器１１や中空巻芯３１を介して導通することを防止できる。
よって、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７が円筒容器１１や中空巻芯３１に導通して放電することを防ぐことができる。
したがって、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５や下蓄電素子３７の各々の電位を均一に保つことができ、円筒型電池２１０の蓄電エネルギの低下を防ぐことができる。
【０１６５】
第８実施形態
図２１は本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第８実施形態）を備えた円筒型電池の断面図である。
第８実施形態の円筒型電池２２０は、円筒容器１１の周壁１１ａを分割（例えば、３分割）するとともに、中空巻芯３１を分割（例えば、３分割）する点で、第１実施形態の円筒型電池１０と異なるだけで、その他の構成は第１実施形態と同様である。
【０１６６】
具体的には、円筒容器１１の周壁１１ａを、上蓄電素子３３と中央蓄電素子３５との間で分割するとともに、中央蓄電素子３５と下蓄電素子３７との間で分割する。
そして、分割した周壁１１ａのうち、上蓄電素子３３と中央蓄電素子３５との間に相当する上部位２２１、および中央蓄電素子３５と下蓄電素子３７との間に相当する下部位２２２にそれぞれ非導電性部材を設ける。
【０１６７】
さらに、中空巻芯３１を、上蓄電素子３３と中央蓄電素子３５との間で分割するとともに、中央蓄電素子３５と下蓄電素子３７との間で分割する。
分割した中空巻芯３１のうち、上蓄電素子３３と中央蓄電素子３５との間に相当する上部位２２３、および中央蓄電素子３５と下蓄電素子３７との間に相当する下部位２２４にそれぞれ非導電性部材を設ける。
非導電性部材としては、一例としてＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）や、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）が該当する。
【０１６８】
これにより、第５実施形態と同様に、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５や下蓄電素子３７が円筒容器や中空巻芯３１を介して導通することを防止できる。
よって、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７が円筒容器１１や中空巻芯３１に導通して放電することを防ぐことができる。
したがって、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５や下蓄電素子３７の各々の電位を均一に保つことができ、円筒型電池２２０の蓄電エネルギの低下を防ぐことができる。
【０１６９】
なお、前記実施形態では、本発明に係る蓄電素子の直列接続構造３０，１３０，１３５として３個の蓄電素子３３，３５，３７を直列に接続させた例について説明した。
また、蓄電素子の直列接続構造１６１として３個の蓄電素子１６２，１６３，１６４を直列に接続させた例について説明した。
さらに、蓄電素子の直列接続構造１７０として３個の蓄電素子２３３，２３５，２３７を直列に接続させた例について説明した。
しかし、本発明に係る蓄電素子の直列接続構造は、上記例に限らないで、２個以上の蓄電素子を直列に接続させる場合にも適用することができる。
【０１７０】
また、前記実施形態では、活性炭、導電材料および結合剤からなる分極性電極４８を集電箔の両面に設けて正極体および負極体を形成した例について説明したが、これに限らないで、分極性電極４８を集電箔の片面に設けて正極体および負極体を形成することも可能である。
【０１７１】
さらに、前記実施形態の図４において、第１電極シート８３の正極体６１を一巻き分６１ａ（網目状の領域）除去し、第１セパレータ８８の第１下セパレータ６２を一巻き分６２ａ（網目状の領域）除去し、第２電極シート９３の第２の倍尺電極体５４を一巻き分５４ａ（網目状の領域）除去し、第２セパレータ９７の第２中央セパレータ５６を一巻き分５６ａ（網目状の領域）除去するとともに第２下セパレータ６４を一巻き分６４ａ（網目状の領域）除去した例について説明したが、第１電極シート８３、第１セパレータ８８、第２セパレータ９７および第２セパレータ９７から除去する部位は、第１電極シート８３、第１セパレータ８８、第２セパレータ９７および第２セパレータ９７の巻回方法に応じて任意に選択することができる。
【０１７２】
また、図１の円筒型電池１０においては、上蓄電素子３３、中央蓄電素子３５および下蓄電素子３７を、中空巻芯３１への「巻始め」と、「巻終わり」がそれぞれ負極となるように巻回した例について説明したが、蓄電素子３３，３５，３７の巻始めや巻終わりの極はこれに限定するものではない。
【０１７３】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、倍尺集電箔を分極性電極の幅の少なくとも２倍に設定し、この倍尺集電箔を蓄電素子に連続させて蓄電素子同士を直列に接続するように構成した。このように、隣接する蓄電素子に共通の倍尺集電箔を使用し、倍尺集電箔で蓄電素子同士を接続させることで、隣接する蓄電素子間の距離を短く抑えることができ、円筒型電池の長さを抑えてコンパクト化を図ることができる。
【０１７４】
さらに、隣接する蓄電素子同士を倍尺集電箔で直列に接続することで、蓄電素子同士を接続するために従来必要としていた接続部を除去することができる。これにより、通電の際に発生する接続抵抗をなくして電流を良好に流すことができる。
【０１７５】
請求項２は、倍尺集電箔にリード線を接続することにより、リード線を利用して各々の蓄電素子の電圧を個別に検出することができる。
加えて、リード線を使用して電流を供給することや、電流を放出することができるので、各々の蓄電素子の電圧を個別に調整することができる。
これにより、各々の蓄電素子の電圧検出データに基づいて、蓄電素子の電圧を調整して、各々の蓄電素子の電圧が均等になるように補正することができる。
【０１７６】
請求項３は、蓄電素子を中空の巻芯に巻回して巻芯の中空部にリード線を配置するようにした。よって、リード線を巻芯の中空部を利用して蓄電素子の内部に配線することができるので、リード線を通すための空間を新たに確保する必要がない。これにより、リード線の配線を手間をかけないで簡単におこなうことができる。
【０１７７】
加えて、リード線を巻芯の中空部を利用して蓄電素子の内部に配線することで、蓄電素子を収納する円筒容器の周壁に、リード線を通すための貫通孔を開ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第１実施形態）を備えた円筒型電池の断面図
【図２】本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第１実施形態）の要部拡大図
【図３】本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第１実施形態）の製造方法を説明する斜視図
【図４】本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第１実施形態）を構成する電極体やセパレータの巻回前の状態を示す平面図
【図５】本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第１実施形態）の製造方法を説明する断面図
【図６】本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第１実施形態）を製造する方法の比較例を説明する斜視図
【図７】本発明に係る第１実施形態の第１作用説明図
【図８】本発明に係る第１実施形態の第２作用説明図
【図９】本発明に係る第１の倍尺集電箔の第１変形例を示す要部拡大図
【図１０】（ａ）は本発明に係る第１の倍尺集電箔の２変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は第１の倍尺集電箔の３変形例を示す要部拡大図
【図１１】比較例１〜２および実施例のテスト蓄電素子を説明した図
【図１２】第１〜第３のテスト蓄電素子の蓄電素子間電圧差Ｖと充放電サイクルとの関係を示すグラス
【図１３】本発明に係る第１実施形態の第３作用説明図
【図１４】本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第２実施形態）を備えた円筒型電池の断面図
【図１５】本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第３実施形態）を備えた円筒型電池の断面図
【図１６】本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第３実施形態）を構成する電極体やセパレータの巻回前の状態を示す平面図
【図１７】本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第４実施形態）の要部を示す断面図
【図１８】本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第５実施形態）を備えた円筒型電池の断面図
【図１９】本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第６実施形態）を備えた円筒型電池の断面図
【図２０】本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第７実施形態）を備えた円筒型電池の断面図
【図２１】本発明に係る蓄電素子の直列接続構造（第８実施形態）を備えた円筒型電池の断面図
【図２２】従来の蓄電素子の直列接続構造を備えた円筒型電池を示す断面図
【符号の説明】
１０，１５０，１６０，１９０，２００，２１０，２２０…円筒型電池、２０，１５１…電圧補正手段、２１…第１リード線（リード線）、２４…第２リード線（リード線）、３０，１３０，１３５，１６１，１７０…蓄電素子の直列接続構造、３１…中空巻芯（中空の巻芯）、３２…中空部、３３，１６２，２３３…上蓄電素子（蓄電素子）、３５，１６３，２３５…中央蓄電素子（蓄電素子）、３７，１６４，２３７…下蓄電素子（蓄電素子）、４１…第１の倍尺電極体の負極体（負極体）、４２，２４２…第１上セパレータ（セパレータ）、４３…正極体、４４…第２上セパレータ（セパレータ）、４６，１２５，１３１，１３６，２４６…第１の倍尺集電箔（倍尺集電箔）、４８…分極性電極、５０…正極用の集電箔（集電箔）、５１…第１の倍尺電極体の正極体（正極体）、５２，２５６…第１中央セパレータ（セパレータ）、５５…第２の倍尺電極体の負極体（負極体）、５６…第２中央セパレータ（セパレータ）、５８，２５８…第２の倍尺集電箔（倍尺集電箔）、６２，２６４…第１下セパレータ（セパレータ）、６３…第２の倍尺電極体の正極体（正極体）、６４…第２下セパレータ（セパレータ）、６６…負極用の集電箔（集電箔）、１２２…電解液。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a series connection structure of a power storage element in which a positive electrode body and a negative electrode body are wound in a state separated by a separator to form a power storage element, and a plurality of the power storage elements are connected in series.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A cylindrical battery in which a plurality of power storage elements such as a battery and a capacitor for storing electricity are connected in series is known (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-26321 (page 3, FIG. 1)
[0004]
The above Patent Document 1 will be described in detail with reference to the following drawings.
FIG. 22 is a cross-sectional view showing a conventional cylindrical battery having a structure in which power storage elements are connected in series. However, the symbols have been renumbered.
The cylindrical battery 300 has a plurality of storage elements 301... Connected in series, and the plurality of connected storage elements 301.
[0005]
Power storage element 301 is a wound body in which a polarizable electrode is formed on a surface of a current collector foil to form a positive electrode body and a negative electrode body, and the positive electrode body and the negative electrode body are wound in a state separated by a separator.
The power storage element 301 has a part of the current collector foil constituting the positive electrode body protruding from the polarizable electrode to form a positive electrode lead part 303, and a part of the current collector foil constituting the negative electrode body protrudes from the polarizable electrode. The negative electrode lead portion 304 is used.
That is, the electric storage element 301 is provided with a state in which the positive electrode lead portion 303 is protruded from one end of the wound body, and a state in which the negative electrode lead portion 304 is protruded from the other end of the wound body.
[0006]
By arranging a plurality of power storage elements 301 coaxially and connecting one positive electrode lead 303 of the adjacent power storage elements 301 and the other negative electrode lead 304, a plurality of power storage elements 301. Are connected in series to form the storage element unit 305.
The storage battery unit 305 is accommodated in a cylindrical metal case 302 to form a cylindrical battery 300.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the cylindrical battery 300, in order to connect the plurality of power storage elements 301... In series, the positive electrode lead 303 is projected from one end of the power storage element 301, and the negative electrode lead 304 is connected to the other end. It is necessary to connect the positive electrode lead 303 and the negative electrode lead 304 of the adjacent storage elements 301.
[0008]
Here, assuming that the length of the positive electrode lead portion 303 protruding from one end of the power storage element 301 is La and the length of the negative electrode lead portion 304 protruding from the other end of the power storage element 301 is Lb, a plurality of power storage elements In order to connect 301... In series, adjacent storage elements 301, 301 should be spaced apart by (La + Lb), which is the sum of the length La of the positive lead 303 and the length Lb of the negative lead 304. Need to be placed.
As described above, since the adjacent power storage elements 301 and 301 are arranged with an interval of (La + Lb), it is difficult to make the entire length of the cylindrical battery 300 compact.
[0009]
Further, in order to connect a plurality of power storage elements 301 in series, a positive electrode lead 303 of one of the adjacent power storage elements 301 and 301 is connected to a negative electrode lead of the other power storage element 301. Since the connection is made to the connection 304, it is considered that it is difficult to connect to a low resistance due to a relatively large connection resistance generated at the connection portion when the power is supplied.
[0010]
Therefore, an object of the present invention is to provide a series connection structure of power storage elements that can reduce the length of a cylindrical battery to achieve compactness and suppress the connection resistance.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, claim 1 provides a polarizable electrode composed of activated carbon, a conductive material and a binder on at least one surface of a current collector foil to form a positive electrode body and a negative electrode body. A power storage element is formed by being wound in a state separated by a separator, and in a series connection structure in which a plurality of the power storage elements are connected in series, a double-sized current collector foil having a width at least twice as large as the width of the polarizable electrode is used. It is characterized in that the power storage elements are connected in series by preparing and connecting the double-sized current collector foil to the adjacent power storage elements.
[0012]
The double-sized current collector foil was set to be at least twice the width of the polarizable electrode, and the double-sized current collector foil was connected to the power storage elements to connect the power storage elements in series. In this way, by using the common double-sized current collector foil for the adjacent power storage elements and connecting the power storage elements with the double-sized current collector foil, the distance between the adjacent power storage elements can be reduced.
[0013]
Further, by connecting adjacent power storage elements in series with a double-sized current collector foil, a connection portion conventionally required for connecting the power storage elements can be eliminated. As a result, it is possible to eliminate the connection resistance generated at the time of energization and to flow the current satisfactorily.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, a lead wire is connected to the double-sized current collector foil in order to individually correct each voltage of the power storage element.
[0015]
Here, when a plurality of power storage elements are connected in series, it is preferable to keep the voltage of each power storage element constant. Therefore, by connecting a lead wire to the double-sized current collector foil in claim 2, the voltage of each power storage element can be individually detected using the lead wire.
In addition, since current can be supplied and current can be released using a lead wire, the voltage of each storage element can be individually adjusted.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, the power storage element is wound around a hollow core, and the lead wire is disposed in a hollow portion of the core.
[0017]
Here, considering that the lead wire is connected to the double-sized current collector foil from the outer peripheral side of the power storage element, it is necessary to make a through hole through which the lead wire passes through the peripheral wall of the cylindrical container that stores the power storage element. Therefore, in claim 3, the power storage element is wound around a hollow core, and a lead wire is arranged in the hollow portion of the core.
[0018]
Therefore, the lead wire can be wired inside the electric storage element using the hollow portion of the core, and it is not necessary to newly secure a space for passing the lead wire.
In addition, by arranging the lead wire inside the power storage element using the hollow portion of the core, it is not necessary to form a through hole for passing the lead wire in the peripheral wall of the cylindrical container that stores the power storage element.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings should be viewed in the direction of reference numerals.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a cylindrical battery provided with a series connection structure (first embodiment) of power storage elements according to the present invention.
In the cylindrical battery 10, a power storage element unit 12 is housed in a cylindrical container 11, a negative current collector 13 of the power storage element unit 12 is joined to a bottom portion 14 of the cylindrical container 11, and a positive current collector 15 A conductive U-shaped connecting piece 17 is arranged between the cover 16 and an annular insulating rubber 18 on the outer periphery 16 a of the cover 16, and the upper part 19 of the cylindrical container 11 is swaged. A voltage correction means (20) for attaching the body (16) and the annular insulating rubber (18) and correcting the voltage of the storage elements (33, 35, 37) constituting the storage element unit (12) is provided.
Thus, the cylindrical battery 10 having the lid 16 as the positive electrode and the bottom 14 of the cylindrical container 11 as the negative electrode is obtained.
[0020]
The power storage element unit 12 has a structure in which a power storage element series connection structure 30 is disposed between a negative electrode current collector 13 and a positive electrode current collector 15.
In a series connection structure 30 of power storage elements, an upper power storage element (power storage element) 33 is wound around an upper part 31 a of a hollow core (hollow core) 31, and a central power storage element (power storage element) is mounted on a central part 31 b of the hollow core 31. 35, a lower power storage element (power storage element) 37 is wound around a lower portion 31c of the hollow core 31, and three power storage elements of an upper power storage element 33, a central power storage element 35, and a lower power storage element 37 are connected in series. is there.
[0021]
The upper storage element 33 is formed by stacking the positive electrode body 41 of the first double-sized electrode body 40, the first upper separator (separator) 42, the negative electrode body 43, and the second upper separator (separator) 44. 41 and the negative electrode body 43 are wound in a state where they are separated by first and second upper separators 42 and 44.
[0022]
The positive electrode body 41 of the first double-sized electrode body 40 has a polarizable electrode made of activated carbon, a conductive material, and a binder on both surfaces of the positive electrode region 46a of the first double-sized current collecting foil (double-sized current collecting foil) 46. 48, 48 are provided.
The negative electrode body 43 is provided with polarizable electrodes 48, 48 made of activated carbon, a conductive material, and a binder on both surfaces of a current collector foil 50 for a negative electrode.
[0023]
The central storage element 35 includes a negative electrode body 51 of a first double electrode body 40, a first central separator (separator) 52, a positive electrode body 55 of a second double electrode body 54, and a second central separator (separator). ) 56 is wound while the negative electrode body 51 and the positive electrode body 55 are separated by the first and second center separators 52 and 56 while overlapping them.
[0024]
The negative electrode body 51 of the first double-sized electrode body 40 includes a polarizable electrode made of activated carbon, a conductive material, and a binder on both surfaces of the negative electrode region 46b of the first double-sized current collecting foil (double-sized current collecting foil) 46. 48, 48 are provided.
The positive electrode body 55 of the second double-sized electrode body 54 has a polarizable electrode made of activated carbon, a conductive material, and a binder on both surfaces of the positive electrode region 58a of the second double-sized current collector foil (double-sized current collector foil) 58. 48, 48 are provided.
[0025]
The lower power storage element 37 includes a positive electrode body 61, a first lower separator (separator) 62, a negative electrode body 63 of a second double-sized electrode body 54, and a second lower separator (separator) 64, which are overlapped with each other. 61 and the negative electrode body 63 are wound so as to be separated by first and second lower separators 62 and 64.
[0026]
The positive electrode body 61 of the lower power storage element 37 is provided with polarizable electrodes 48, 48 made of activated carbon, a conductive material, and a binder on both surfaces of a current collector foil 66 for a positive electrode.
The negative electrode body 63 of the second double-sized electrode body 54 is provided on both surfaces of the negative electrode region 58b of the second double-sized current collector foil (double-sized current collector foil) 58 with a polarizable electrode made of activated carbon, a conductive material, and a binder. 48, 48 are provided.
[0027]
The series connection structure 30 of the power storage elements includes a current collector foil (that is, a positive electrode region 46 a) that forms the positive electrode body 41 of the upper power storage element 33 and a current collector foil that forms the negative electrode body 51 of the central power storage element 35 (that is, The upper power storage element 33 and the central power storage element 35 are connected in series by sharing the negative electrode region 46b) with one first double-sized current collector foil 46.
In addition, the power storage element series connection structure 30 includes a current collector foil (that is, a positive electrode region 58 a) that forms the positive electrode body 55 of the central power storage element 35 and a current collector foil (that forms the negative electrode body 63 of the lower power storage element 37). That is, the central power element 35 and the lower power storage element 37 are connected in series by forming the negative electrode area 58b) as one second double current collector foil 58.
[0028]
In addition, in the series connection structure 30 of the power storage elements, the upper end 46 g of the positive electrode region 46 a constituting the positive electrode body 41 of the upper power storage element 33 is protruded above the first and second upper separators 42 and 44 to protrude. The upper end 46 g is joined to the positive electrode current collector plate 15. In addition, the power storage device series connection structure 30 is configured such that the lower end 58g of the negative electrode region 58b constituting the negative electrode body 63 of the lower power storage device 37 projects below the first and second lower separators 62 and 64, and the projected lower end. 58 g are bonded to the negative electrode current collector 13.
[0029]
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of a series connection structure (first embodiment) of power storage elements according to the present invention.
The first double-sized current collector foil 46 has a width L1 in the positive electrode region 46a forming the positive electrode body 41 of the upper power storage element 33, a width L1 in the negative electrode area 46b forming the negative electrode body 51 of the central power storage element 35, and a positive electrode area 46a. The total width is set to (L1 + L1 + L2 + L3) by setting the width L2 to the intermediate region 46c and the width L3 to the upper end 46g of the positive electrode region 46a.
The first double-sized current collector foil 46 has a first round hole 68... Formed as an opening in a portion between the upper power storage element 33 and the central power storage element 35, that is, an intermediate area 46 c.
[0030]
That is, the first double-sized current collector foil 46 secures at least twice the width of the polarizable electrode 48 (specifically, 2 × L1 + L2 + L3), and the adjacent upper storage element 33 and central storage element 35 adjacent to each other. The power storage elements 33 and 35 are connected in series by making the power storage elements 33 and 35 continuous and common.
[0031]
Polarizing electrodes 48, 48 are provided on both surfaces of the positive electrode region 46a and the negative electrode region 46b, respectively, to form the positive electrode body 41 of the upper power storage element 33 and the negative electrode body 51 of the central power storage element 35. Obtain body 40.
The first double-sized electrode body 40 does not include the polarizable electrode 48 in the intermediate region 46c.
Further, the intermediate region 46c is a portion which is obliquely bent so as to be inclined toward the hollow core 31 (see FIG. 1) from the positive electrode region 46a toward the negative electrode region 46b.
[0032]
The second double-sized current collector foil 58 has a width L1 for the positive electrode region 58a forming the positive electrode body 55 of the central power storage element 35, a width L1 for the negative electrode region 58b forming the negative electrode body 63 of the lower power storage element 37, and a positive electrode region 58a. By setting the intermediate region 58c between the first region and the negative region 58b to the width L2 and the lower end 58g of the negative region 58b to the width L3 (see FIG. 1), the total width is set to (L1 + L1 + L2 + L3).
[0033]
The second double-sized current collector foil 58 has a second round hole 69... Formed as an opening in a portion between the central power storage element 35 and the lower power storage element 37, that is, in the intermediate area 58 c.
The second round hole 69 is a hole having the same shape as the first round hole 68 formed in the intermediate region 46c of the first double-sized current collector foil 46.
[0034]
That is, the second double-sized current collecting foil 58 secures a width (specifically, 2 × L1 + L2 + L3) at least twice the width of the polarizable electrode 48, and the adjacent central power storage element 35 and lower power storage element 37. The power storage elements 35 and 37 are connected in series by making the power storage elements 35 and 37 continuous and common.
[0035]
Polarizing electrodes 48, 48 are provided on both surfaces of the positive electrode region 58a and the negative electrode region 58b to form the positive electrode 55 of the central power storage element 35 and the negative electrode 63 of the lower power storage element 37, thereby forming the second double electrode. Obtain body 54.
The second double electrode body 54 does not include the polarizable electrode 48 in the intermediate region 58c, similarly to the first double electrode body 40.
Further, the intermediate region 58c is a portion that is obliquely bent so as to be inclined toward the hollow core 31 (see FIG. 1) from the positive electrode region 58a toward the negative electrode region 58b.
[0036]
As described above, the first and second double-sized current collector foils 46 and 58 are set to at least twice the width of the polarizable electrode 48 (specifically, 2 × L1 + L2 + L3), The double-sized current collecting foils 46 and 58 are connected to the adjacent ones of the storage elements 33, 35 and 37, and the adjacent storage elements are connected in series.
Therefore, the distance between adjacent ones of the storage elements 33, 35, and 37 can be reduced, so that the length of the cylindrical battery 10 can be reduced and the battery can be made more compact.
[0037]
Furthermore, it is necessary to connect the adjacent storage elements among the storage elements 33, 35, and 37 in series with the first and second double-sized current collector foils 46 and 58, thereby connecting the storage elements. The connection that has been made can be removed.
As a result, it is possible to eliminate the connection resistance generated at the time of energization and to flow the current satisfactorily.
[0038]
The reason why the respective intermediate regions 46c and 58c of the first and second double-sized current collector foils 46 and 58 are bent obliquely will be described in detail with reference to FIG. The reason why the first and second round holes 68, 69,... Are provided as a part will be described in detail with reference to FIGS.
[0039]
Returning to FIG. 1, the voltage correcting means 20 connects the first lead wire (lead wire) 21 to a portion 46d of the intermediate area 46c of the first double-sized current collector foil 46 near the hollow core 31, and The first lead wire 21 is connected to the control unit 22, and the second lead wire (lead wire) 24 is connected to a portion 58 d of the intermediate area 58 c of the second double-sized current collector foil 58 near the hollow core 31. At the same time, the second lead wire 24 is connected to the control unit 22, the control unit 22 is connected to the lid 16 serving as a positive electrode via the third lead wire 26, and the fourth lead wire 28 is connected to the control unit 22. The bottom portion 14 of the cylindrical container 11 serving as a negative electrode is connected via the negative electrode.
[0040]
The first lead wire 21 has one end 21 a connected to a portion 46 d near the hollow core 31 in the intermediate region 46 c of the first double-sized current collector foil 46, and is hollow through the first through hole 71 of the hollow core 31. It leads to the hollow part 32 of the core 31, leads to the opening 13 a of the negative electrode current collector 13 through the hollow part 32, and reaches the outside of the cylindrical battery 10 through the opening 13 a and the through hole 72 formed in the bottom 14 of the cylindrical container 11. It is extended and the other end 21b is connected to the control unit 22.
[0041]
The second lead wire 24 has one end 24 a connected to a portion 58 d of the intermediate area 58 c of the second double-sized current collector foil 58 near the hollow core 31, and is hollowed through the second through hole 73 of the hollow core 31. It leads to the hollow part 32 of the core 31, leads to the opening part 13 a of the negative electrode current collector 13 through the hollow part 32, and extends to the outside of the cylindrical battery 10 through the opening part 13 a and the through hole 72 formed in the bottom part 14 of the cylindrical container 11. , And the other end 24b are connected to the control unit 22.
[0042]
In this manner, by wiring the first and second lead wires 21 and 24 using the hollow portion 32 of the hollow core 31, a space for passing the first and second lead wires 21 and 24 is provided. There is no need to secure a new one.
Thus, the wiring of the first and second lead wires 21 and 24 can be easily performed without trouble.
[0043]
In addition, the first and second lead wires 21 and 24 are wired inside the upper power storage element 33, the central power storage element 35, and the lower power storage element 37 using the hollow portion 32 of the hollow core 31, respectively. There is no need to make a through hole for passing the first and second lead wires 21 and 24 in the peripheral wall 11a of the cylindrical container 11 that houses the power storage elements 33, 35 and 37.
[0044]
According to the voltage correction means 20, it is possible to individually supply current to the upper storage element 33, the central storage element 35, and the lower storage element 37 via the first to fourth lead wires 21, 24, 26, and 28. By discharging, the voltage of each storage battery 33, 35, 37 can be individually corrected.
[0045]
FIG. 3 is a perspective view for explaining a method for manufacturing a series-connected structure (first embodiment) of power storage elements according to the present invention.
The manufacturing device 80 having the electric storage element in a series connection structure sends out the ribbon-shaped first electrode sheet 83 from the first electrode sheet sending roll 82 and cuts the sent first electrode sheet 83 into the cutter 85 of the first electrode sheet cutting roll 84. Then, the substrate is divided into a first double electrode body 40 and a positive electrode body 61 for the lower storage element 37 shown in FIG.
During the division, an unnecessary portion 74 is generated between the first double-sized electrode body 40 and the positive electrode body 61, and this portion 74 is to be removed by a removing means (not shown).
[0046]
The manufacturing device 80 having the series connection structure of the storage elements sends out the ribbon-shaped first separator 88 from the first separator sending roll 87, and sends the sent first separator 88 to the cutters 90, 90 of the first separator cutting roll 89. 1, the first upper separator 42 for the upper storage element 33 shown in FIG. 1, the first central separator 52 for the central storage element 35 shown in FIG. 1, and the first upper separator 52 for the lower storage element 37 shown in FIG. It is divided into a first lower separator 62.
During the division, unnecessary portions 75 and 76 are generated between the separators 42, 52 and 62, and these portions 75 and 76 are to be removed by removing means (not shown).
[0047]
Further, the manufacturing device 80 of the series connection structure of the electric storage elements sends out the ribbon-shaped second electrode sheet 93 from the second electrode sheet sending roll 92, and sends the sent second electrode sheet 93 to the second electrode sheet cutting roll 94. By cutting with the cutter 95, the negative electrode body 43 for the upper storage element 33 and the second double electrode body 54 are divided.
During the division, an unnecessary part 77 is generated between the negative electrode body 43 and the second double electrode body 54, and this part 77 is to be removed by a removing means (not shown).
[0048]
In addition, the manufacturing device 80 of the series connection structure of the storage elements sends out the ribbon-shaped second separator 97 from the second separator sending roll 96, and sends the sent second separator 97 to the cutter 99 of the second separator cutting roll 98, By cutting at 99, the second upper separator 44 for the upper storage element 33 shown in FIG. 1, the second central separator 56 for the central storage element 35 shown in FIG. 1, and the lower storage element 37 shown in FIG. And the second lower separator 64.
During the division, unnecessary portions 78 and 79 are generated between the separators 44, 56 and 64, and these portions 78 and 79 are to be removed by a removing means (not shown).
[0049]
The positive electrode body 41 of the first double electrode body 40 cut by the cutter 85 of the first electrode sheet cutting roll 84, the first upper separator 42 cut by the cutter 90 of the first separator cutting roll 89, and the second electrode sheet The negative electrode body 43 cut by the cutter 95 of the cutting roll 94 and the second upper separator 44 cut by the cutter 99 of the second separator cutting roll 98 are wound around the hollow core 31 while being overlapped with each other, thereby forming the upper power storage element 33 (see FIG. 1).
[0050]
The negative electrode body 51 of the first double-sized electrode body 40 cut by the cutter 85 of the first electrode sheet cutting roll 84, the first central separator 52 cut by the cutter 90 of the first separator cutting roll 89, and the second electrode sheet The positive electrode body 55 of the second double electrode body 54 cut by the cutter 95 of the cutting roll 94 and the second central separator 56 cut by the cutter 99 of the second separator cutting roll 98 are overlapped on the hollow core 31. The central storage element 35 (see also FIG. 1) is formed by winding.
[0051]
The positive electrode body 61 cut by the cutter 85 of the first electrode sheet cutting roll 84, the first lower separator 62 cut by the cutter 90 of the first separator cutting roll 89, and the cutter 95 of the second electrode sheet cutting roll 94. The negative electrode body 63 of the second double-sized electrode body 54 and the second lower separator 64 cut by the cutter 99 of the second separator cutting roll 98 are wound around the hollow core 31 while being overlapped with each other, so that the lower power storage element 37 (FIG. 1).
[0052]
FIG. 4 is a plan view showing a state before winding of an electrode body and a separator constituting a series connection structure (first embodiment) of power storage elements according to the present invention.
The positive electrode body 41 of the first double electrode body 40 forming the first electrode sheet 83, the first upper separator 42 forming the first separator 88, the negative electrode body 43 forming the second electrode sheet 93, The second upper separator 44 constituting the second separator 97 is overlapped.
[0053]
Further, the negative electrode body 51 of the first double-sized electrode body 40, the first central separator 52 forming the first separator 88, and the positive electrode body 55 of the second double-sized electrode body 54 forming the second electrode sheet 93. And the second central separator 56 constituting the second separator 97 are overlapped.
[0054]
Further, the positive electrode body 61 forming the first electrode sheet 83, the first lower separator 62 forming the first separator 88, the negative electrode body 63 of the second double electrode body 54, and the second separator 97 are formed. The second lower separator 64 is overlapped.
[0055]
Here, when these first and second electrode sheets 83 and 93 and the first and second separators 88 and 97 are stacked and wound as shown by an arrow, the positive electrode of the first electrode sheet 83 is The body 61 is removed by one turn 61a (mesh-like area), the first lower separator 62 of the first separator 88 is removed by one turn 62a (mesh-like area), and the second double of the second electrode sheet 93 is removed. The winding electrode body 54 is removed by one turn 54a (mesh-like area), the second central separator 56 of the second separator 97 is removed by one turn 56a (mesh-like area), and the second lower separator 64 is wound by one turn. The minute 64a (mesh-shaped area) is removed.
[0056]
Further, one end 21a of the first lead wire 21 is connected to the tip end 46e of the intermediate area 46c of the first double-sized current collector foil 46 (see FIG. 2) constituting the first double-sized electrode body 40.
Further, after removing the tip of the second double electrode body 54 by one turn 54 a, the second tip electrode 58 e of the intermediate area 58 c of the second double electrode pad 58 that constitutes the second double electrode body 54 has a second tip. One end 24a of the lead wire 24 is connected.
[0057]
In addition, a plurality of first round holes 68... (See also FIGS. 1 and 2) are formed at predetermined intervals in the intermediate region 46c of the first double-sized current collector foil 46, and the second double holes 68 are formed. A plurality of second round holes 69 (see also FIGS. 1 and 2) are formed at predetermined intervals in the intermediate region 58c of the shading current collector foil 58.
[0058]
In this state, by stacking the first and second electrode sheets 83 and 93 and the first and second separators 88 and 97 and winding them in the direction of the arrow, the electric storage elements shown in FIG. 1 are connected in series. A structure 30 is obtained.
Next, an example of laminating and winding the first and second electrode sheets 83 and 93 and the first and second separators 88 and 97 will be described in detail with reference to FIGS.
[0059]
FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a series-connected structure (first embodiment) of power storage elements according to the present invention.
In (a), the first and second electrode sheets 83 and 93 (see FIG. 4) and the first and second separators 88 and 97 (see FIG. 4) are stacked and the first turn is made as shown by the arrow. Is wound.
Thereby, the second upper separator 44 of the second separator 97, the negative electrode body 43 of the second electrode sheet 93, the first upper separator 42 of the first separator 88, and the first double-sized electrode are provided on the upper portion 31a of the hollow core 31. The cathode body 41 of the body 40 is wound in an overlapping state.
[0060]
Here, as described with reference to FIG. 4, the second double-sized electrode body 54 and the second central separator 56 are removed by one turn 54a and 56a, respectively. The central separator 52 and the negative electrode body 51 of the first double-sized electrode body 40 are wound in a state of being overlapped.
Thereby, the intermediate area 46c of the first double-sized current collector foil 46 is inclined toward the hollow core 31 from the positive electrode area 46a (that is, the positive electrode body 41) to the negative electrode area 46b (negative electrode body 51), and the winding is performed. The polarity of the electrode body provided can be made uniform with respect to the hollow core 31.
[0061]
Further, as described with reference to FIG. 4, the positive electrode body 61 of the first electrode sheet 83, the first lower separator 62 of the first separator 88, the second double-sized electrode body 54 of the second electrode sheet 93, and the second separator 97 Since the second lower separator 64 is removed by one turn 61a, 62a, 54a, 64a, nothing is wound around the lower portion 31c of the hollow core 31.
[0062]
In (b), the first and second electrode sheets 83 and 93 (see FIG. 4) and the first and second separators 88 and 97 (see FIG. 4) are stacked and the second winding is performed as shown by the arrow. Is wound.
On the upper portion 31a of the hollow core 31, the second upper separator 44 of the second separator 97, the negative electrode body 43 of the second electrode sheet 93, the first upper separator 42 of the first separator 88, and the first double electrode body 40 The positive electrode body 41 is continuously wound.
[0063]
In addition, the central portion 31b of the hollow core 31 has the second central separator 56 of the second separator 97, the positive electrode body 55 of the second double electrode body 54, the first central separator 52 of the first separator 88, and the first central separator 52. The negative electrode body 51 of the double-sized electrode body 40 is continuously wound.
As a result, the intermediate region 46c of the first double-sized current collector foil 46 is inclined toward the hollow core 31 from the positive electrode region 46a (the positive electrode member 41) toward the negative electrode region 46b (the negative electrode member 51), and is wound. The polarity of the electrode body can be aligned with the hollow core 31.
[0064]
Further, a second lower separator 64 of a second separator 97, a negative electrode body 63 of a second double electrode body 54, a first lower separator 62 of a first separator 88, and a first electrode The positive electrode body 61 of the sheet 83 is wound.
Thereby, the intermediate region 58c of the second double-sized current collector foil 58 is inclined and wound toward the hollow core 31 from the positive electrode region 58a (the positive electrode body 55) to the negative electrode region 58b (the negative electrode body 63). The polarity of the electrode body can be aligned with the hollow core 31.
[0065]
Hereinafter, the winding is continued as indicated by an arrow in a state where the first and second electrode sheets 83 and 93 (see FIG. 4) and the first and second separators 88 and 97 (see FIG. 4) are stacked. Thus, the power storage element series connection structure 30 shown in FIG. 1 can be obtained.
[0066]
In this manner, the upper area storage element 33, the central power storage element 35, and the lower power storage element are inclined by tilting the intermediate area 46c of the first double-sized current collector foil 46 and the intermediate area 58c of the second double-sized current collector foil 58. The winding order of each of the positive and negative electrodes constituting 37 can be aligned with the hollow core 31.
[0067]
Specifically, as shown in the cylindrical battery 10 of FIG. 1, the intermediate area 46c of the first double-sized current collector foil 46 and the intermediate area 58c of the second double-sized current collector foil 58 are inclined obliquely. Thereby, the upper power storage element 33, the central power storage element 35, and the lower power storage element 37 are wound so that the winding start around the hollow core 31 is a negative electrode and the winding end is a negative electrode (see FIG. 1).
Here, if the start of winding on the hollow core 31 is a negative electrode, the end of the winding is a positive electrode. However, by removing the outermost positive electrode, the end of the winding can be a negative electrode (see FIG. 1). it can.
[0068]
By winding in this manner, all the electrodes of the upper power storage element 33, the central power storage element 35, and the lower power storage element 37 can be aligned to the negative electrode or the positive electrode.
Therefore, it is possible to obtain an effect that the electrochemical stability of upper power storage element 33, central power storage element 35, and lower power storage element 37 is not easily impaired.
[0069]
Here, the reason why the winding start and the winding end around the hollow core 31 are negative electrodes (see FIG. 1) is as follows.
That is, it is generally known that carbonization or the like of the separator is likely to occur when the start of winding or the end of winding of the upper storage element 33, the central storage element 35, and the lower storage element 37 becomes positive.
[0070]
Therefore, in the first embodiment, in order to efficiently suppress carbonization of the separator and the like, the winding core and the winding end of the upper power storage element 33, the central power storage element 35, and the lower power storage element 37 become negative electrodes, respectively, so that the hollow core is wound. Each of the storage elements 33, 35, and 37 was wound around 31.
[0071]
3 to 5, the first separator 88 is superimposed on the first electrode sheet 83, the second electrode sheet 93 is further superimposed on the first separator 88, and the second electrode sheet 93 is additionally superimposed on the second electrode sheet 93. Although an example in which the members 97 are sequentially overlapped has been described, the method of overlapping these members 83, 88, 93, and 97 can be arbitrarily selected.
In short, the members 83, 88, 93, and 97 only need to be overlapped so that the positive electrode body and the negative electrode body can be wound in a state separated by a separator.
[0072]
FIG. 6 is a perspective view illustrating a comparative example of a method for manufacturing a series-connected structure (first embodiment) of power storage elements according to the present invention.
In this figure, an example in which a manufacturing method of a comparative example is implemented by a manufacturing apparatus (a manufacturing apparatus having a series connection structure of power storage elements) 100 will be described.
The manufacturing apparatus 100 having the series connection structure of the storage elements sends the ribbon-shaped first double electrode body 40 from the first double electrode body delivery roll 101 to the hollow core 31 via the first roll 102. Then, the ribbon-shaped positive electrode body 61 is fed from the negative electrode body sending roll 104 to the hollow core 31 via the first roll 102.
[0073]
In addition, the manufacturing apparatus 100 having the series connection structure of the storage elements sends the ribbon-shaped first upper separator 42 from the first upper separator delivery roll 106 to the hollow core 31 via the second roll 107 and outputs the first central separator. The ribbon-shaped first central separator 52 is fed from the delivery roll 108 to the hollow core 31 via the second roll 107, and the ribbon-shaped first lower separator 62 is fed from the first lower separator delivery roll 109 to the second roll 107. Is sent out to the hollow core 31 via.
[0074]
Further, the manufacturing apparatus 100 having the structure in which the electric storage elements are connected in series, sends the ribbon-shaped negative electrode body 43 from the negative electrode body delivery roll 110 to the hollow core 31 via the third roll 111 and the second double-sized electrode body. The ribbon-shaped second double-sized electrode body 54 is fed from the delivery roll 112 to the hollow core 31 via the third roll 111.
[0075]
In addition, the manufacturing device 100 having the series connection structure of the energy storage elements sends the ribbon-shaped second upper separator 44 from the second upper separator sending roll 114 to the hollow core 31 via the fourth roll 115 and the second center. The ribbon-shaped second central separator 56 is sent from the separator sending roll 116 to the hollow core 31 via the fourth roll 115, and the ribbon-shaped second lower separator 64 is sent from the second lower separator sending roll 117 to the fourth roll. It is sent to the hollow core 31 via 115.
[0076]
A positive electrode body 41 of a first double-sized electrode body 40, a first upper separator 42, a negative electrode body 43 for the upper storage element 33, and a second upper separator are provided on an upper portion 31 a of the hollow core 31 (see FIG. 1). The upper power storage element 33 is formed by winding while overlapping with 44.
[0077]
A negative electrode body 51 of a first double-sized electrode body 40, a first central separator 52, and a positive electrode body 55 of a second double-sized electrode body 54 are provided at a central portion 31 b of the hollow core 31 (see FIG. 1). The central storage element 35 is formed by winding while overlapping the second central separator 56.
[0078]
A positive electrode body 61 for the lower power storage element 37, a first lower separator 62, a negative electrode body 63 of the second double-sized electrode body 54, and a second lower separator The lower power storage element 37 is formed by winding the upper storage element 64 while overlapping it.
[0079]
Hereinafter, a manufacturing method using the manufacturing apparatus 80 having the series connection structure of the storage elements illustrated in FIG. 3 will be described as an example, and a manufacturing method using the manufacturing apparatus 100 having the series connection structure of the storage elements illustrated in FIG. 6 will be compared as a comparative example. I do.
According to the comparative example shown in FIG. 6, as the delivery rolls, a first double electrode body delivery roll 101, a positive electrode body delivery roll 104, a first upper separator delivery roll 106, a first central separator delivery roll. 108, a first lower separator delivery roll 109, a negative electrode body delivery roll 110, a second double electrode body delivery roll 112, a second upper separator delivery roll 114, a second central separator delivery roll 116, and a second 10 lower separator delivery rolls 117 are required.
[0080]
Here, when sending out the positive / negative electrode body, the first and second double-sized electrode bodies and the separator from each of the delivery rolls, the end faces of the positive / negative electrode body, the first and second double-sized electrode bodies and the separator are used. And the flatness of the positive / negative electrode body, the first and second double-sized electrode bodies, and the separators must be individually ensured.
[0081]
Therefore, it is necessary to individually provide a means for controlling the end face and a means for ensuring flatness for each of the ten delivery rolls, and each delivery roll becomes expensive. For this reason, it is conceivable that the equipment cost increases when the number of delivery rolls increases.
In addition, when the number of delivery rolls increases, it takes time and effort to change the rolls, which hinders an increase in productivity.
[0082]
On the other hand, according to the embodiment shown in FIG. 3, the delivery rolls include the first electrode sheet delivery roll 82, the first separator delivery roll 87, the second electrode sheet delivery roll 92, and the second separator delivery. The number of rolls 96 can be reduced to four.
[0083]
By reducing the number of delivery rolls to four as described above, facility costs can be reduced. In addition, by reducing the number of delivery rolls, it is possible to reduce the time and effort required to change the rolls and increase productivity.
[0084]
Next, the operation of the power storage element series connection structure 30 will be described with reference to FIGS. FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams of a first operation of the first embodiment according to the present invention, in which an example is shown in which an electrolytic solution is supplied into a series connection structure 30 of power storage elements, and FIG. It is a b section enlarged view of a).
In (a), with the upper part 19 of the cylindrical container 11 opened, the storage element unit 12 is stored in the cylindrical container 11 from this opening. After accommodating the storage element unit 12 in the cylindrical container 11, an electrolytic solution is supplied from the opening of the upper part 19 as shown by the arrow (1).
[0085]
The supplied electrolytic solution enters the gap 120 between the series connection structure 30 of the storage elements and the cylindrical container 11 through the gap between the positive electrode current collector plate 15 and the cylindrical container 11 as shown by an arrow {circle around (2)}.
The electrolytic solution that has entered the gap 120 flows into the gap 121 between the upper storage element 33 and the central storage element 35 and the gap 121 between the central storage element 35 and the lower storage element 37 with an arrow ▲. Enter as shown in 3 ▼.
[0086]
In (b), first round holes 68 are formed in the intermediate region 46c of the first double-sized current collector foil 46.
Therefore, the electrolytic solution passes through the round holes 68... And flows from the lower end (end) side of the upper storage element 33 to the inside of the upper storage element 33 (that is, between the electrode bodies and the separators) as shown by the arrow (4). While flowing smoothly, it flows smoothly from the upper end (end) side of central power storage element 35 into the inside of central power storage element 35 (that is, between electrode bodies and separators).
[0087]
Further, as shown in FIG. 2, in the intermediate area 58c of the second double-sized current collector foil 58, similarly to the intermediate area 46c of the first double-sized current collector foil 46, the second round holes 69. Was formed. Therefore, the electrolyte passes through the round holes 69... And smoothly flows into the inside of the intermediate storage element 33 (that is, between the electrode bodies and the separators) from the lower end side of the intermediate storage element 35, and the lower storage element 37. Flows smoothly from the upper end into the lower storage element 37 (that is, between the electrode body and the separator).
[0088]
Accordingly, even when the intermediate storage element 35 is disposed between the upper and lower storage elements 33 and 37, the electrolyte can be smoothly injected from the upper and lower ends of the intermediate storage element 35.
Therefore, it is possible to uniformly inject the electrolyte into the upper storage element 33, the intermediate storage element 35, and the lower storage element 37.
[0089]
FIGS. 8A and 8B are explanatory diagrams of a second operation of the first embodiment according to the present invention, in which a liquid junction caused by an electrolytic solution in the series connection structure 30 of the storage elements will be described. (A) shows a comparative example, and (b) shows an example.
In (a), the first round holes 68 (see (b)) are not formed in the intermediate region 119a of the first double-sized current collector foil 119 constituting the power storage element series connection structure 118.
[0090]
For this reason, when the electrolyte solution 122 injected into the upper storage element 33 or the central storage element 35 accumulates in the space 123 between the intermediate regions 119a, the electrolyte solution 122 becomes a continuous particle due to surface tension.
For this reason, it is conceivable that the negative electrode body 43 of the upper power storage element 33 and the positive electrode body 55 of the central power storage element 35 come into contact with each other to cause a liquid junction.
[0091]
In (b), the first round holes 68 are formed in the intermediate region 46c of the first double-sized current collector foil 46. Therefore, the electrolyte solution 122 injected into the upper power storage element 33 and the central power storage element 35 is accumulated in the space 124 between the first double-sized current collector foils 46, 46 (that is, the intermediate areas 46c, 46c). In such a case, the electrolyte solution 122 can be discharged from the first round holes 68.
[0092]
Therefore, it is possible to reduce the amount of the electrolyte solution 122 staying in the space 124 between the upper power storage element 33, the central power storage element 35, and the intermediate region 46c.
As a result, the electrolyte solution 122 is divided into upper and lower parts by surface tension to form two particles, and the negative electrode body 43 of the upper power storage element 33 and the positive electrode body 55 of the central power storage element 35 form a liquid junction with the electrolyte solution 122. Can be prevented.
Here, the size of the first round hole 68 formed in the intermediate region 46c is set so that the electrolyte solution 122 staying in the space 124 does not become continuous.
[0093]
As shown in FIGS. 1 and 2, second round holes 69 are formed in the intermediate region 58c of the second double-sized current collector foil 58. Thus, by forming the second round holes 69 in the intermediate region 58c, the same effect as in the case of forming the first round holes 68 in the intermediate region 46c can be obtained.
[0094]
Next, first to third modified examples of the first double-sized current collector foil 46 will be described with reference to FIGS. 9 and 10. In the first to third modifications, the same members as those already described with reference to FIGS. 1 to 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
FIG. 9 is an enlarged view of a main part showing a first modified example of the first double-sized current collector foil according to the present invention. The first double-sized current collector foil 125 as a double-sized current collector foil is different from the first double-sized current collector foil 46 in that round holes 127... The other configuration is the same as that of the first double-sized current collecting foil 46 except for the difference from (see FIG. 4).
[0095]
By arranging the round holes 127 in a staggered manner in the intermediate region 126, the round holes 127 can be efficiently arranged in the intermediate region 126, and the aperture ratio of the intermediate region 126 can be increased.
Therefore, the injection of the electrolyte described with reference to FIG. 7 can be performed more efficiently.
In addition, the liquid junction due to the electrolytic solution described with reference to FIG. 8 can be more effectively prevented.
[0096]
In FIG. 9, only the first double-sized current collector foil 125 has been described, but a round hole as an opening is also provided in the second double-sized current collector foil (not shown) as in the first double-sized current collector foil 125. Are arranged in a zigzag pattern.
[0097]
In the first embodiment, an example is described in which the circular holes 68, 127,... Are formed as openings in the intermediate region 46c (see FIG. 4) and the intermediate region 126. However, the present invention is not limited to this, and other shapes such as a long hole can be adopted.
[0098]
FIG. 10A is an enlarged view of a main part showing a second modified example of the first double-sized current collector foil according to the present invention, and FIG. 10B is a third modified example of the first double-sized current collector foil according to the present invention. It is a principal part enlarged view which shows an example.
As shown in (a), the first double-sized current collector foil (double-sized current collector foil) 131 constituting the series connection structure 130 of the power storage elements has round holes 68 in the intermediate region 132 (see FIG. 2). 8), a water-repellent substance 133 such as Teflon (registered trademark) (manufactured by DuPont of the United States) is provided on both surfaces of the intermediate region 132. The other configuration is the same as that of the first double-sized current collecting foil 46 except for the double-sized current collecting foil 46.
[0099]
By providing the water-repellent material 133 on both surfaces of the intermediate region 132 in this manner, the electrolytic solution 122 injected into the upper power storage element 33 and the central power storage element 35 can be used as the first double-sized current collector foil 131, 131 ( In other words, even when the electrolyte 122 accumulates in the space 128 between the intermediate regions 132, 132), the electrolyte 122 can be repelled by the water-repellent substance 133.
[0100]
Therefore, the continuity of the electrolytic solution 122 staying between the upper power storage element 33 and the central power storage element 35 can be cut off, so that the negative electrode body 43 of the upper power storage element 33 and the positive electrode body 55 of the central power storage element 35 A liquid junction can be prevented at 122.
Thereby, the same effect as when the first round holes 68 are formed in the intermediate region 46c of the first double-sized current collector foil 46 shown in FIG. 8B can be obtained.
[0101]
Here, the size of the water-repellent substance 133 provided in the intermediate region 132 is set so that the electrolyte solution 122 staying between the upper power storage element 33 and the central power storage element 35 does not become continuous.
[0102]
The method of providing the water repellent substance 133 in the intermediate region 132 is, for example, a method of applying the water repellent material 133 before applying the polarizable electrode 48 (see also FIG. 4) to the positive electrode region and the negative electrode region of the first double-sized current collector foil 46. A joining method or a method of applying and joining simultaneously when the polarizable electrode 48 is provided in the positive electrode region or the negative electrode region of the first double-sized current collector foil 46 are possible.
[0103]
In the second modification, an example in which polytetrafluoroethylene is used as the water-repellent substance 133 has been described. However, another water-repellent substance 133 can be used.
Further, in the second modified example, similarly to the intermediate area 132 of the first double-sized current collector foil 131, a water-repellent material such as polytetrafluoroethylene is provided in the intermediate area of the second double-sized current collector foil (not shown). The same effect can be obtained by providing 133.
[0104]
As shown in (b), the first double-sized current collecting foil (double-sized current collecting foil) 136 constituting the series connection structure 135 of the power storage elements has round holes 68 in the intermediate region 137 (see FIG. 2). ) Is provided, the space 129 between the intermediate regions 137 is filled with an insulating material 138, and is different from the first double-sized current collector foil 46 shown in FIG. Is the same as the double-sized current collector foil 46.
[0105]
In this manner, by filling the space 129 between the intermediate regions 137 with the insulating substance 138, the electrolyte solution 122 injected into the upper power storage element 33 and the central power storage element 35 becomes the first double-sized current collector foil 136, 136. Even in a case where the electrolyte solution accumulates in the space 129 between the intermediate regions 137 and 137, the continuity of the electrolytic solution can be interrupted by the insulating material 138.
[0106]
Therefore, it is possible to prevent the negative electrode body 43 of the upper power storage element 33 and the positive electrode body 55 of the central power storage element 35 from liquid-junction with the electrolytic solution.
8B, the same effect as when the first round holes 68 are formed in the intermediate region 46c of the first double-sized current collector foil 46 can be obtained.
[0107]
Here, similarly to the intermediate area 137 of the first double-sized current collector foil 136, the same effect can be obtained by filling the middle area of the second double-sized current collector foil (not shown) with the insulating material 138. .
[0108]
When the space between the intermediate regions 137 is filled with the insulating material 138 as in the third modified example, it is conceivable that the insulating material 138 may prevent the entry of the electrolytic solution.
Therefore, it is preferable that the third modification is applied to a case where two power storage elements are connected in series. This is because, when two power storage elements are connected in series, it is possible to inject an electrolytic solution into each power storage element from the outer end.
[0109]
Next, an example in which the respective voltages of upper power storage element 33, central power storage element 35, and lower power storage element 37 shown in FIG. 1 are corrected will be described with reference to FIGS.
FIGS. 11A to 11C are diagrams illustrating test storage elements of Comparative Examples 1 and 2 and an example.
The first test storage element 140 of Comparative Example 1 shown in (a) includes the lower electrode 141 (that is, the current collector foil 141a and the polarizable electrode 141b) and the upper electrode 142 (that is, the current collector foil 142a and the current collector foil 142a). A separator 143 is interposed between the polar electrode 142b) and only the upper electrode 142 is separated.
[0110]
That is, the first test storage element 140 has the lower electrode 141 and the separator 143 connected to the first and second storage elements 144 and 145, and connects the first and second storage elements 144 and 145 in series. Connected.
[0111]
In the second test storage element 147 of Comparative Example 2 shown in (b), the separator 143 is interposed between the lower electrode 141 and the upper electrode 142, and the separator 143 is separated in addition to the upper electrode 142. Things.
That is, the second test storage element 147 is formed by connecting the lower electrode 141 to the first and second storage elements 144 and 145 and connecting the first and second storage elements 144 and 145 in series. It is.
[0112]
The third test storage element 148 of the embodiment shown in FIG. 3C has a separator 143 interposed between the lower electrode 141 and the upper electrode 142, and in addition to the upper electrode 142 and the separator 143, The polarizable electrode 141b of the electrode 141 is also separated.
[0113]
That is, the third test storage element 148 is configured such that the first and second storage elements 144 and 145 are connected to the current collector foil 141a of the lower electrode 141 so that the first and second storage elements 144 and 145 are connected to each other. They are connected in series.
The third test storage element 148 is assembled in the same form as the series connection structure 30 of the storage elements shown in FIG.
[0114]
The first to third test storage elements 140, 147, and 148 perform defoaming under reduced pressure while the upper and lower electrodes 142 and 141 and the parator 143 are previously immersed in an electrolytic solution. An excess electrolytic solution is wiped off from the electrodes 142, 141 and the separator 143, and the upper and lower electrodes 142, 141 and the separator 143 are wiped off from the electrolytic solution.
[0115]
A charge / discharge test was performed using the first to third test storage elements 140, 147, and 148 prepared as described above.
In the charge / discharge test, a charge / discharge tester is connected to terminals 1 and 4 of the first to third test storage elements 140, 147, and 148, and a predetermined charge / discharge current such as 25 mA is passed. Voltage V of 212And the voltage V at terminals 3 and 434Is measured, and the measured voltage V34And voltage V12Then, the voltage difference V between the storage elements was obtained by the following equation.
V = V34-V12
The voltage difference V between the storage elements of the first to third test storage elements 140, 147, and 148 obtained in this way is shown in the following figure.
[0116]
FIG. 12 is a glass showing the relationship between the voltage difference V between the storage elements of the first to third test storage elements and the charge / discharge cycle.
The horizontal axis indicates the charge / discharge cycle (times), the vertical axis indicates the voltage difference between the storage elements (V), and a graph G1 indicated by a two-dot chain line indicates Comparative Example 1 (first test storage element 140), and a graph indicated by a broken line. G2 indicates a comparative example 2 (second test storage element 147), and a solid line graph G3 indicates an example (third test storage element 148).
[0117]
In Comparative Example 1, as shown in the graph G1, the voltage difference between the storage elements (V) is relatively high at the start of the charge / discharge cycle, the number of charge / discharge cycles increases, and the voltage difference between the storage elements (V) also increases rapidly. To rise.
For this reason, the voltage difference between power storage element 144 and power storage element 145 shown in FIG. 11 becomes large, and it is not preferable to adopt the form of comparative example 1 in series connection structure 30 of power storage elements (see FIG. 1).
[0118]
In Comparative Example 2, as shown in the graph G2, the voltage difference between storage elements (V) at the start of the charge / discharge cycle is lower than that in Comparative Example 1, but the number of charge / discharge cycles increases and the voltage difference between storage elements (V) increases. ) Rises sharply.
Therefore, the voltage difference between power storage element 144 and power storage element 145 shown in FIG. 11 increases, and it is not preferable to adopt the form of Comparative Example 2 in series connection structure 30 of power storage elements (see FIG. 1).
[0119]
In the example, as shown in the graph G3, the voltage difference (V) between the storage elements at the start of the charge / discharge cycle is substantially 0, and the voltage difference (V) between the storage elements even when the number of charge / discharge cycles is further increased. Can be suppressed to substantially zero.
Therefore, the voltage difference between power storage element 144 and power storage element 145 shown in FIG. 11 can be suppressed to a small value, and it is preferable to adopt the embodiment in series connection structure 30 of power storage elements (see FIG. 1). .
The increase in the voltage difference (V) between the storage elements due to an increase in the number of charge / discharge cycles is considered to be due to a liquid junction.
[0120]
As described above, from the graphs G1 to G3, the form in which the voltage difference (V) between the storage elements is reduced is, as in the third test storage element 148 shown in FIG. It can be seen that the state in which the polarizable electrode 141b of the lower electrode 141 is cut off, that is, only the current collector foil 141a of the lower electrode 141 is preferable.
[0121]
Therefore, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the series connection structure 30 of the power storage element is provided with the polarizable electrodes 48 on both surfaces of the positive electrode region 46 a and the negative electrode region 46 b of the first double-sized current collector foil 46. The polarizable electrodes 48 are not provided on both surfaces of the region 46c.
Similarly, the polarizable electrodes 48 are provided on both surfaces of the positive electrode region 58a and the negative electrode region 58b of the second double-sized current collector foil 58, and the polarizable electrodes 48 are not provided on both surfaces of the intermediate region 58c.
[0122]
Thereby, it is possible to secure substantially equal voltages of the upper power storage element 33, the central power storage element 35, and the lower power storage element 37 that constitute the power storage element series connection structure 30.
[0123]
FIG. 13 is an explanatory diagram of a third operation of the first embodiment according to the present invention, and shows an example in which the voltage of the upper power storage element 33, the central power storage element 35, and the lower power storage element 37 is evenly corrected by the voltage correction means 20.
According to the voltage correction means 20, the part 46d of the intermediate area 46c of the first double-sized current collector foil 46 near the hollow core 31 is connected to the control unit 22 via the first lead wire 21, and the second A portion 58d of the intermediate area 58c of the double-sized current collector foil 58 near the hollow core 31 is connected to the control unit 22 via the second lead wire 24, and the control unit 22 is connected to the positive electrode via the third lead wire 26. The bottom 16 of the cylindrical container 11 serving as a negative electrode is connected to the control unit 22 via a fourth lead wire 28 in addition to the lid 16.
[0124]
Thereby, control unit 22 can measure respective voltages V1, V2, and V3 of upper power storage element 33, central power storage element 35, and lower power storage element 37.
Here, as a result of measuring the voltages V1, V2, and V3 of the upper storage element 33, the central storage element 35, and the lower storage element 37, the respective voltages V1, V2, and V3 may not be equal.
[0125]
In this case, by individually supplying or discharging current to the upper storage element 33, the central storage element 35, and the lower storage element 37 via the first to fourth lead wires 21, 24, 26, and 28, The voltage of each storage battery 33, 35, 37 can be individually corrected.
[0126]
For example, when the voltage V2 of the central storage element 35 is higher than the voltages V1 and V3 of the upper and lower storage elements 33 and 37, the current is discharged from the first and second lead wires 21 and 24. By controlling by the control unit 22, the voltage V2 of the central storage element 35 can be reduced to be equal to the voltages V1, V3 of the upper and lower storage elements 33, 37.
[0127]
On the other hand, when the voltage V2 of the central storage element 35 is lower than the voltages V1 and V3 of the upper and lower storage elements 33 and 37, current is supplied from the first and second leads 21 and 24. By controlling by the control unit 22, the voltage V2 of the central storage element 35 can be increased to be equal to the voltages V1, V3 of the upper and lower storage elements 33, 37.
[0128]
Next, second to eighth embodiments will be described with reference to FIGS. In the second to eighth embodiments, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
Second embodiment
FIG. 14 is a cross-sectional view of a cylindrical battery provided with a series connection structure (second embodiment) of power storage elements according to the present invention.
The cylindrical battery 150 of the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except that the voltage correction unit 151 is different from the voltage correction unit 20 (see FIG. 1) of the first embodiment.
[0129]
That is, the voltage correcting means 151 of the second embodiment connects the first lead wire (lead wire) 152 to the outer part 46f of the intermediate area 46c of the first double-sized current collector foil 46, and at the same time, connects the first lead wire. The wire 152 is connected to the control unit 22, and a second lead wire (lead wire) 153 is connected to an outer portion 58 f of the intermediate area 58 c of the second double-sized current collector foil 58, and a second lead wire 153 is connected. Is connected to the control unit 22, and further, the lid 16 serving as the positive electrode is connected to the control unit 22 via the third lead wire 26. In addition, the cylindrical container serving as the negative electrode via the fourth lead wire 28 is connected to the control unit 22. 11 are connected to the bottom 14.
[0130]
The first lead wire 152 is guided to the bottom 14 of the cylindrical container 11 through the gap 120 between the cylindrical container 11 and the series connection structure 30 of the storage element, and extends to the outside of the cylindrical battery 10 through the through hole 155 of the bottom 14. It is connected to the control unit 22. Like the first lead wire 153, the second lead wire 152 leads to the bottom 14 of the cylindrical container 11 through the gap 120 between the cylindrical container 11 and the series connection structure 30 of the storage element, and passes through the through hole 155 of the bottom 14. The battery extends to the outside of the cylindrical battery 10 and is connected to the control unit 22.
[0131]
As described above, the first and second lead wires 152 and 153 are wired using the gap 120 between the cylindrical container 11 and the series connection structure 30 of the electric storage element, so that the first and second lead wires 152 and 153 are provided. It is not necessary to newly secure a space for passing the lines 152 and 153.
Therefore, the wiring of the first and second lead wires 152 and 153 can be easily performed without trouble.
[0132]
In addition, the first and second lead wires 152 and 153 are wired using the gap 120 between the cylindrical container 11 and the series connection structure 30 of the power storage elements, so that the respective power storage elements 33 and 35, There is no need to make a through hole for passing the first and second lead wires 21 and 24 in the peripheral wall 11a of the cylindrical container 11 that houses the 37.
[0133]
According to the voltage correcting means 151, similarly to the voltage correcting means 20, the upper power storage element 33, the central power storage element 35, and the lower power storage element 37 are connected via the first to fourth lead wires 21, 24, 26, and 28. By individually supplying or discharging current, the voltage of each of the storage batteries 33, 35, and 37 can be individually corrected.
Further, according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
[0134]
Third embodiment
FIG. 15 is a cross-sectional view of a cylindrical battery provided with a series connection structure (third embodiment) of power storage elements according to the present invention.
The cylindrical battery 160 of the third embodiment is different from the first embodiment only in that the series connection structure 161 of the storage elements is different from the series connection structure 30 of the storage elements of the first embodiment (see FIG. 1). The same is true.
[0135]
In the series connection structure 161 of the storage elements, the upper storage element (storage element) 162 is wound around the upper part 31 a of the hollow core 31, and the central storage element (storage element) 163 is wound around the central part 31 b of the hollow core 31. A lower power storage element (power storage element) 164 is wound around a lower portion 31 c of the core 31, and three power storage elements of an upper power storage element 162, a central power storage element 163, and a lower power storage element 164 are connected in series.
[0136]
This series connection structure 161 of power storage elements is composed of a first double-sized current collector foil forming the positive electrode body 41 of the upper power storage element 162 and a current collector foil forming the negative electrode body 51 of the central power storage element 163. By sharing the power foil 46, the upper power storage element 162 and the central power storage element 163 are connected in series, and the current collector foil constituting the positive electrode body 55 of the central power storage element 163 and the negative electrode body 63 of the lower power storage element 164. The central power element 163 and the lower power storage element 164 are connected in series by using the current collector foil constituting the second double-sized current collector foil 58 as one.
[0137]
The intermediate region 46c of the first double-sized current collector foil 46 is a portion extending from the positive electrode region 46a to the negative electrode region 46b in parallel with the hollow core 31.
The intermediate region 58c of the second double-sized current collector foil 58 is a portion extending from the positive electrode region 58a toward the negative electrode region 58b in parallel with the hollow core 31.
[0138]
That is, the series connection structure 161 of the storage element of the third embodiment differs from the series connection structure 30 of the storage element of the first embodiment only in that the intermediate regions 46c and 58c are respectively extended in parallel with the hollow core 31. The other configuration is the same as that of the first embodiment.
[0139]
Next, a method for manufacturing the series connection structure 161 of the storage elements will be described with reference to the following drawings. FIG. 16 is a plan view showing a state before winding of an electrode body and a separator constituting a series connection structure (third embodiment) of power storage elements according to the present invention.
The positive electrode body 41 of the first double electrode body 40 forming the first electrode sheet 83, the first upper separator 42 forming the first separator 88, the negative electrode body 43 forming the second electrode sheet 93, The second upper separator 44 constituting the second separator 97 is overlapped.
[0140]
Further, the negative electrode body 51 of the first double-sized electrode body 40, the first central separator 52 forming the first separator 88, and the positive electrode body 55 of the second double-sized electrode body 54 forming the second electrode sheet 93. And the second central separator 56 constituting the second separator 97 are overlapped.
[0141]
Further, the positive electrode body 61 forming the first electrode sheet 83, the first lower separator 62 forming the first separator 88, the negative electrode body 63 of the second double electrode body 54, and the second separator 97 are formed. The second lower separator 64 is overlapped.
[0142]
Further, one end 21a of the first lead wire 21 is connected to the tip end 46e of the intermediate area 46c of the first double-sized current collector foil 46 constituting the first double-sized electrode body 40.
Further, one end 24a of the second lead wire 24 is connected to the tip 58e of the intermediate region 58c of the second double electrode pad 58 forming the second double electrode body 54.
[0143]
In this state, the first and second electrode sheets 83 and 93 and the first and second separators 88 and 97 are stacked and wound in the direction of the arrow, thereby connecting the electric storage elements shown in FIG. 15 in series. The structure 161 is obtained.
[0144]
According to the power storage element series connection structure 161 of the third embodiment, the intermediate regions 46c and 58c are configured to extend in parallel with the hollow core 31, respectively, as described with reference to FIG. 4 of the first embodiment. The positive electrode body 61 of the first electrode sheet 83 is removed by one turn 61a (mesh-like area), the first lower separator 62 of the first separator 88 is removed by one turn 62a (mesh-like area), and the second electrode is removed. The second double-sized electrode body 54 of the sheet 93 is removed by one turn 54a (mesh-like area), and the second central separator 56 of the second separator 97 is removed by one turn 56a (mesh-like area). There is no need to remove the second lower separator 64 for one turn 64a (mesh-like area).
Therefore, the winding operation of the series connection structure 161 of the storage elements can be easily performed without trouble.
Further, according to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
[0145]
Fourth embodiment
FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a main part of a series connection structure (fourth embodiment) of power storage elements according to the present invention.
The series connection structure 170 of the electric storage element of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment except that the hollow core 171 is different from the hollow core 31 (see FIG. 1) of the first embodiment. .
Note that the first double-sized current collecting foil (double-sized current collecting foil) 246 is a member corresponding to the first double-sized current collecting foil 46 of the first embodiment, and the second double-sized current collecting foil (double-sized current collecting foil) is used. The electric foil 258 is a member corresponding to the second double-sized current collecting foil 58 of the first embodiment.
[0146]
The first double-sized current collector foil 246 includes a negative electrode region 246a having a width L1, a positive electrode region 246b having a width L1, and an intermediate region 246c having a width L2. Negative electrode region 246a and positive electrode region 246b each have a width of L1, and intermediate region 246c has a width of L2.
Therefore, the first double-sized current collecting foil 246 is set to at least twice the width of the polarizable electrode 48 (specifically, 2 × L1 + L2).
[0147]
The second double-sized current collector foil 258 includes a negative electrode region 258a having a width L1, a positive electrode region 258b having a width L1, and an intermediate region 258c having a width L2. Negative electrode region 258a and positive electrode region 258b each have a width of L1, and intermediate region 258c has a width of L2.
Therefore, the second-size current collecting foil 258 is set to at least twice (specifically, 2 × L1 + L2) the width of the polarizable electrode 48.
[0148]
The hollow core 171 has a hollow portion 172 penetrating from the upper end 171a to the lower end 171b, the upper portion 173 has an outer diameter D1, the central portion 174 has an outer diameter D2, and the lower portion 175 has an outer diameter D3. The relationship between D2 and D3 is D1> D2> D3.
The first step 176 formed by the upper part 173 and the center part 174 is (D1−D2) / 2, and the second step 177 formed by the center part 174 and the lower part 175 is (D2−D3) / 2.
[0149]
The first step 176 has a thickness t in which the first central separator (separator) 256, the negative electrode region 258 a of the second double-sized current collector foil 258, and the polarizable electrodes 48 provided on both surfaces of the negative electrode region 258 a are stacked. They are set the same.
The second step 177 has the same thickness t as the first lower separator (separator) 264, the current collector foil 278 for the negative electrode, and the polarizable electrodes 48, 48 laminated on both surfaces of the current collector foil 278 for the negative electrode. It is set to.
[0150]
As described above, by providing the first step 176 at the upper portion 173 and the center portion 174 of the hollow core 171 and providing the second step 177 at the center portion 174 and the lower portion 175, the first double-sized current collector foil 246 is provided. The upper storage element (electric storage element) 233, the central electric storage element (electric storage element) 235, and the lower electric storage element (electric storage element) without obliquely bending the intermediate area 246c of the second and the second double-sized current collector foil 258 obliquely. The winding order of the positive and negative electrodes constituting the 237 can be made uniform.
The upper power storage element 233, the central power storage element 235, and the lower power storage element 237 are members corresponding to the upper power storage element 33, the central power storage element 35, and the lower power storage element 37 of the first embodiment, respectively.
Reference numeral 279 denotes a current collector foil for the positive electrode. The polarizer electrodes 48 are provided on both surfaces of the current collector foil 279 for the positive electrode to form a positive electrode body. Reference numeral 242 denotes a first upper separator (separator).
[0151]
Since it is not necessary to bend the intermediate region 246c of the first double-sized current collector foil 246 and the intermediate region 258c of the second double-sized current collector foil 258 obliquely, there is no possibility that the intermediate regions 246c and 258c are twisted.
Since the intermediate regions 246c and 258c are not twisted, the first and second double-sized current collector foils 246 and 258 can be accurately wound.
Therefore, end surfaces 233a and 233b of upper power storage element 233, end surfaces 235a and 235b of central power storage element 235, and end surfaces 237a and 237b of lower power storage element 237 can be more accurately aligned. It can be reliably prevented.
[0152]
Further, similarly to the first embodiment, the winding order of the positive and negative electrodes constituting the upper power storage element 233, the central power storage element 235, and the lower power storage element 237 can be made uniform, so that the upper power storage element 233, the central power storage The effect that the electrochemical stability of the element 235 and the lower power storage element 237 is hardly impaired can be obtained.
[0153]
In the fourth embodiment, steps are provided in the outer diameter D1 of the upper portion 173, the outer diameter D2 of the central portion 174, and the outer diameter D3 of the lower portion 175 of the hollow core 171 so that the upper power storage element 233, the central power storage element 235, Although the example in which the winding order of the positive and negative electrodes of the lower storage element 237 is aligned has been described, instead of providing a step in the hollow core 171, the step is formed by adjusting the number of turns of the separator, and the upper storage element 233. It is also possible to make the winding order of the positive and negative electrodes of the central storage element 235 and the lower storage element 237 uniform.
[0154]
Next, fifth to eighth embodiments will be described.
The cylindrical battery 10 shown in FIG. 1 includes separators 42, 52, and 62 on the outer periphery of the upper storage element 33, the central storage element 35, and the lower storage element 37, respectively, and also includes separators 44, 56, and 64 on the inner periphery. (See also FIG. 4).
For this reason, even if the cylindrical container 11 and the hollow core 31 are formed of a conductive member, it is possible to prevent the storage elements 33, 35, and 37 from conducting to the cylindrical container 11 and the hollow core 31 with a general separator. Can be.
[0155]
By the way, the upper storage element 33, the central storage element 35, and the lower storage element 37 used in the cylindrical battery 10 have conductive properties to the separators 42, 52, 62, 44, 56, 64 in order to keep their internal resistance small. Tend to use a separator having a high viscosity. For this reason, it is conceivable that the upper storage element 33, the central storage element 35, and the lower storage element 37 conduct through the cylindrical container 11 and the hollow core 31.
Hereinafter, this measure will be described in detail with reference to the fifth to eighth embodiments.
The description will be made assuming that the cylindrical container 11 is formed of an aluminum alloy, and the hollow core 31 is formed of an aluminum alloy.
[0156]
Fifth embodiment
FIG. 18 is a cross-sectional view of a cylindrical battery provided with a series connection structure (fifth embodiment) of power storage elements according to the present invention.
In the cylindrical battery 190 of the fifth embodiment, a plurality of first upper separators 42 are wound between the upper power storage element 33 and the cylindrical container 11, and the first upper separator 42 is disposed between the upper power storage element 33 and the hollow core 31. A plurality of upper separators 44 are wound, a plurality of second center separators 56 are wound between the central storage element 35 and the cylindrical container 11, and a second center separator 56 is wound between the center storage element 35 and the hollow core 31. (1) A plurality of central separators 52 are wound, and a plurality of first lower separators 62 are further wound between the lower power storage element 37 and the cylindrical container 11, and the first lower separator 62 is wound between the lower power storage element 37 and the hollow core 31. The other configuration is the same as that of the first embodiment except that the second lower separator 64 is wound with a plurality of sheets, and is different from the cylindrical battery 10 of the first embodiment.
[0157]
By winding a plurality of separators in this manner, the effect of the upper storage element 33, the central storage element 35, and the lower storage element 37 conducting to the cylindrical container 11 and the hollow core 31 can be reduced.
Therefore, it is possible to prevent the upper power storage element 33, the central power storage element 35, and the lower power storage element 37 from conducting to the cylindrical container 11 and the hollow core 31 and discharging.
Therefore, the potential of each of upper power storage element 33, central power storage element 35, and lower power storage element 37 can be kept uniform, and a reduction in the stored energy of cylindrical battery 190 can be prevented.
[0158]
Sixth embodiment
FIG. 19 is a cross-sectional view of a cylindrical battery provided with a power storage element series connection structure (sixth embodiment) according to the present invention.
The cylindrical battery 200 of the sixth embodiment is different from the first embodiment in that a low-conductivity member 201 is provided on the inner periphery 11 b of the cylindrical container 11 and a low-conductivity member 202 is provided on the outer periphery 31 d of the hollow core 31. The other configuration is the same as that of the first embodiment except for the cylindrical battery 10 of the embodiment.
As the members 201 and 202 having low conductivity, for example, paper corresponds.
[0159]
Thereby, similarly to the fifth embodiment, the effect of the upper power storage element 33, the central power storage element 35, and the lower power storage element 37 conducting to the cylindrical container 11 and the hollow core 31 can be reduced.
Therefore, it is possible to prevent the upper power storage element 33, the central power storage element 35, and the lower power storage element 37 from conducting to the cylindrical container 11 and the hollow core 31 and discharging.
Therefore, the potential of each of upper power storage element 33, central power storage element 35, and lower power storage element 37 can be kept uniform, and a reduction in the stored energy of cylindrical battery 200 can be prevented.
[0160]
Modification Example 1 of Sixth Embodiment (Cylindrical Battery 200)
The cylindrical battery 200 of Modification 1 has the same configuration as the sixth embodiment by setting the inner periphery 11b of the cylindrical container 11 to a non-conductive state and the outer periphery 31d of the hollow core 31 to a non-conductive state. The effect is obtained.
[0161]
As a means for bringing the inner periphery 11b of the cylindrical container 11 and the outer periphery 31d of the hollow core 31 into a non-conductive state, for example, a method of surface-treating alumite or insulating coating or a method of attaching a non-conductive member with an adhesive There is.
An example of the insulating coating is polycarbonate or the like, and an example of the non-conductive member is a Kapton tape (a registered trademark of duPont of the United States of polyamide film) or the like.
[0162]
Modification Example 2 of Sixth Embodiment (Cylindrical Battery 200)
In the cylindrical battery 200 of Modification 2, an insulating member is arranged between the cylindrical container 11 and each of the power storage elements 33, 35, and 37, and the hollow core 31 and each of the power storage elements 33, 35, and 37 are connected to each other. By arranging an insulating member between them, the same effect as in the sixth embodiment can be obtained.
As an insulating member disposed between the cylindrical container 11 and each of the power storage elements 33, 35, and 37, PTFE (polytetrafluoroethylene) corresponds as an example.
[0163]
Seventh embodiment
FIG. 20 is a sectional view of a cylindrical battery provided with a series connection structure (seventh embodiment) of power storage elements according to the present invention.
The cylindrical battery 210 of the seventh embodiment differs from the cylindrical battery 10 of the first embodiment only in that the peripheral wall 11a of the cylindrical container 11 is formed of an insulating member and the hollow core 31 is formed of an insulating member. The other configuration is the same as that of the first embodiment.
Examples of the insulating member that forms the peripheral wall 11a and the hollow core 31 include PP (polypropylene), PE (polyethylene), PBT (polybutylene terephthalate), and PPS (polyphenylene sulfide).
Note that the bottom 11c of the cylindrical container 11 is formed of a conductive member.
[0164]
Thereby, similarly to the fifth embodiment, conduction of the upper power storage element 33, the central power storage element 35, and the lower power storage element 37 via the cylindrical container 11 and the hollow core 31 can be prevented.
Therefore, it is possible to prevent the upper power storage element 33, the central power storage element 35, and the lower power storage element 37 from conducting to the cylindrical container 11 and the hollow core 31 and discharging.
Therefore, the potentials of the upper power storage element 33, the central power storage element 35, and the lower power storage element 37 can be kept uniform, and the storage energy of the cylindrical battery 210 can be prevented from lowering.
[0165]
Eighth embodiment
FIG. 21 is a sectional view of a cylindrical battery provided with a series connection structure (eighth embodiment) of power storage elements according to the present invention.
The cylindrical battery 220 of the eighth embodiment is different from the cylindrical battery of the first embodiment in that the peripheral wall 11a of the cylindrical container 11 is divided (for example, divided into three) and the hollow core 31 is divided (for example, divided into three). The other configuration is the same as that of the first embodiment except for the type battery 10.
[0166]
Specifically, the peripheral wall 11a of the cylindrical container 11 is divided between the upper power storage element 33 and the central power storage element 35, and is also divided between the central power storage element 35 and the lower power storage element 37.
In the divided peripheral wall 11a, the upper part 221 corresponding to the position between the upper power storage element 33 and the central power storage element 35 and the lower part 222 corresponding to the distance between the central power storage element 35 and the lower power storage element 37 are respectively non-conductive. A conductive member is provided.
[0167]
Further, hollow core 31 is divided between upper power storage element 33 and central power storage element 35, and is also divided between central power storage element 35 and lower power storage element 37.
Of the divided hollow core 31, an upper portion 223 corresponding to between the upper power storage element 33 and the central power storage element 35 and a lower portion 224 corresponding to between the central power storage element 35 and the lower power storage element 37 are respectively provided. A conductive member is provided.
Examples of the non-conductive member include PP (polypropylene), PE (polyethylene), PBT (polybutylene terephthalate), and PPS (polyphenylene sulfide).
[0168]
Thus, similarly to the fifth embodiment, it is possible to prevent the upper power storage element 33, the central power storage element 35, and the lower power storage element 37 from conducting through the cylindrical container or the hollow core 31.
Therefore, it is possible to prevent the upper power storage element 33, the central power storage element 35, and the lower power storage element 37 from conducting to the cylindrical container 11 and the hollow core 31 and discharging.
Therefore, the potential of each of the upper storage element 33, the central storage element 35, and the lower storage element 37 can be kept uniform, and the storage energy of the cylindrical battery 220 can be prevented from lowering.
[0169]
In addition, in the said embodiment, the example which connected three electric storage elements 33,35,37 in series as the electric storage element series connection structure 30,130,135 concerning this invention was demonstrated.
In addition, an example in which three power storage elements 162, 163, and 164 are connected in series as the power storage element series connection structure 161 has been described.
Further, an example in which three power storage elements 233, 235, and 237 are connected in series as power storage element series connection structure 170 has been described.
However, the series connection structure of power storage elements according to the present invention is not limited to the above example, and can be applied to a case where two or more power storage elements are connected in series.
[0170]
Further, in the above-described embodiment, an example was described in which the positive electrode body and the negative electrode body were formed by providing the polarizable electrodes 48 made of activated carbon, a conductive material, and a binder on both surfaces of the current collector foil, but the present invention is not limited thereto. It is also possible to form the positive electrode body and the negative electrode body by providing the polar electrode 48 on one side of the current collector foil.
[0171]
Further, in FIG. 4 of the embodiment, the positive electrode body 61 of the first electrode sheet 83 is removed by one turn 61a (a mesh-like area), and the first lower separator 62 of the first separator 88 is removed by one turn 62a (a mesh). Area), the second double-sized electrode body 54 of the second electrode sheet 93 is removed by one turn 54a (mesh-shaped area), and the second central separator 56 of the second separator 97 is removed by one turn 56a. Although the example in which the (mesh-like area) is removed and the second lower separator 64 is removed by one turn 64a (mesh-like area) has been described, the first electrode sheet 83, the first separator 88, the second separator 97, and the second The part to be removed from the second separator 97 can be arbitrarily selected according to the winding method of the first electrode sheet 83, the first separator 88, the second separator 97, and the second separator 97.
[0172]
In the cylindrical battery 10 of FIG. 1, the upper storage element 33, the central storage element 35, and the lower storage element 37 are configured such that the “start of winding” and the “end of winding” around the hollow core 31 are negative electrodes, respectively. However, the poles at the beginning and end of the winding of the storage elements 33, 35, and 37 are not limited to this example.
[0173]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects by the above configuration.
In the first aspect, the double-sized current collector foil is set to be at least twice as large as the width of the polarizable electrode, and the double-sized current collector foil is connected to the power storage elements to connect the power storage elements in series. As described above, by using the common double-sized current collector foil for the adjacent power storage elements and connecting the power storage elements with the double-sized current collector foil, the distance between the adjacent power storage elements can be suppressed to be short. The length of the rechargeable battery can be reduced to achieve compactness.
[0174]
Further, by connecting adjacent power storage elements in series with a double-sized current collector foil, a connection portion conventionally required for connecting the power storage elements can be eliminated. As a result, it is possible to eliminate the connection resistance generated at the time of energization and to flow the current satisfactorily.
[0175]
According to the second aspect of the present invention, by connecting the lead wire to the double-sized current collector foil, the voltage of each power storage element can be individually detected using the lead wire.
In addition, since current can be supplied and current can be released using a lead wire, the voltage of each storage element can be individually adjusted.
Thus, based on the voltage detection data of each power storage element, the voltage of the power storage element can be adjusted and corrected so that the voltage of each power storage element becomes equal.
[0176]
According to a third aspect of the present invention, the electric storage element is wound around a hollow core, and a lead wire is arranged in a hollow portion of the core. Therefore, the lead wire can be wired inside the electric storage element using the hollow portion of the core, and it is not necessary to newly secure a space for passing the lead wire. Thus, the wiring of the lead wires can be easily performed without trouble.
[0177]
In addition, by arranging the lead wire inside the power storage element using the hollow portion of the core, it is not necessary to form a through hole for passing the lead wire in the peripheral wall of the cylindrical container that stores the power storage element.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a cylindrical battery provided with a series connection structure (first embodiment) of power storage elements according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of a series connection structure (first embodiment) of power storage elements according to the present invention.
FIG. 3 is a perspective view illustrating a method for manufacturing a series-connected structure (first embodiment) of power storage elements according to the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing a state before winding of an electrode body and a separator constituting a series connection structure (first embodiment) of power storage elements according to the present invention;
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a series-connected structure (first embodiment) of power storage elements according to the present invention.
FIG. 6 is a perspective view illustrating a comparative example of a method for manufacturing a series-connected structure (first embodiment) of power storage elements according to the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a first operation of the first embodiment according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a second operation of the first embodiment according to the present invention.
FIG. 9 is an enlarged view of a main part showing a first modified example of the first double-sized current collector foil according to the present invention.
FIG. 10A is an enlarged view of a main part showing a second modified example of the first double-sized current collector foil according to the present invention, and FIG. 10B is a main view showing three modified examples of the first double-sized current collector foil; Enlarged section
FIG. 11 is a diagram illustrating test storage elements of Comparative Examples 1 and 2 and Example.
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the voltage difference V between the storage elements of the first to third test storage elements and the charge / discharge cycle.
FIG. 13 is a diagram illustrating a third operation of the first embodiment according to the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view of a cylindrical battery provided with a storage element series connection structure (second embodiment) according to the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view of a cylindrical battery provided with a storage element series connection structure (third embodiment) according to the present invention.
FIG. 16 is a plan view showing a state before winding of an electrode body and a separator constituting a series connection structure (third embodiment) of power storage elements according to the present invention.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a main part of a series connection structure (fourth embodiment) of power storage elements according to the present invention.
FIG. 18 is a cross-sectional view of a cylindrical battery provided with a storage element series connection structure (fifth embodiment) according to the present invention.
FIG. 19 is a cross-sectional view of a cylindrical battery provided with a storage element series connection structure (sixth embodiment) according to the present invention.
FIG. 20 is a cross-sectional view of a cylindrical battery provided with a power storage element series connection structure (seventh embodiment) according to the present invention.
FIG. 21 is a cross-sectional view of a cylindrical battery provided with a storage element series connection structure (eighth embodiment) according to the present invention.
FIG. 22 is a cross-sectional view showing a conventional cylindrical battery having a structure in which power storage elements are connected in series.
[Explanation of symbols]
10, 150, 160, 190, 200, 210, 220 ... cylindrical battery, 20, 151 ... voltage correction means, 21 ... first lead wire (lead wire), 24 ... second lead wire (lead wire), 30, 130, 135, 161, 170 ... series connection structure of power storage elements, 31 ... hollow core (hollow core), 32 ... hollow part, 33, 162, 233 ... upper power storage element (power storage element), 35, 163 235 central storage element (electric storage element), 37, 164, 237 lower storage element (electric storage element), 41 negative electrode body of first double-sized electrode body (negative electrode body), 42, 242 first upper separator ( 43) positive electrode body, 44 ... second upper separator (separator), 46, 125, 131, 136, 246 ... first double current collecting foil (double current collecting foil), 48 ... polarizable electrode, 50: current collector foil for positive electrode (current collector foil), 5 ... Positive electrode body (positive body) of first double-sized electrode body, 52,256 ... First central separator (separator), 55 ... Negative body (negative electrode body) of second double-sized electrode body, 56 ... Second center Separator (separator), 58,258 ... second double-sized current collector foil (double-sized current collector foil), 62,264 ... first lower separator (separator), 63 ... second positive electrode body of double-sized electrode body ( Positive electrode body), 64: second lower separator (separator), 66: negative electrode current collector foil (current collector foil), 122: electrolytic solution.
