JP2007335156A - 蓄電素子 - Google Patents

Abstract

【課題】集電板と集電箔との溶接が安定してできる蓄電素子を提供する。
【解決手段】正電極部と負電極部とがセパレータを挟むように配置されてなる捲回体８と、正電極部と負電極部それぞれから引き出された複数層の集電箔１１を覆うように配置して溶接接続する集電板９とを有する蓄電素子において、複数層の集電箔１１は、集電板に面する端部に設けられた複数条の切れ込み１７と、複数条の切れ込み１７に挟まれた端部において、集電板９に沿うように曲げられ、集電板９に溶接接合された箔側接合部１８とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、二次電池やキャパシタなどの蓄電素子に関する。

近年、ハイブリッド車、電気自動車、燃料電池車等の需要が高まるとともに、蓄電素子に対する更なる大電流化と小型化が求められている。蓄電素子としては、正電極部と負電極部とがセパレータを挟むように配置されてなる捲回体と、正電極部と負電極部とのそれぞれから引き出された複数層の集電箔を覆うように配置して溶接接続する集電板とを有する構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−９３５０６号公報（図１）

集電箔を集電板に溶接する際、複数層の集電箔の層間に溶接機を入れることは困難なので、レーザ溶接や電子ビーム溶接等の溶接は、集電板側から行っている。このため、溶接する際には、集電板に覆われて、集電箔の各層が集電板の裏面にどのように当接しているのかわからなかった。具体的には、集電板の一箇所に１枚の集電箔のみが重なっている場合、複数枚の集電箔が重なっている場合、集電板の他の箇所では、集電箔が１枚も重なっていない場合が考えられた。

これらの場合に、レーザや電子ビームの強度を１枚の集電箔が集電板に重なっている場合にちょうど溶接可能な強度に設定していると、複数枚の集電箔が重なっている箇所では、集電板から離れた側の集電箔まで溶解せずに溶接できなかったり、集電箔が１枚も重なっていない箇所ではレーザや電子ビームが集電板を突き抜けてセパレータやセパレータを挟む正電極部と負電極部に損傷を与えたりすることが考えられた。

本発明は、前記の点に鑑み、集電板と集電箔との溶接が安定してできる蓄電素子を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意研究を行い、従来、切れ込みなどが入れられることがなかった集電箔にあえて切れ込みを入れることにより、前記課題が解決されることに着目し、本発明を完成するに至った。

本発明は、正電極部と負電極部とがセパレータを挟むように配置されてなる捲回体または積層体と、前記正電極部と前記負電極部それぞれから引き出された複数層の集電箔を覆うように配置して溶接接続する集電板とを有する蓄電素子において、前記複数層の集電箔は、前記集電板に面する端部に設けられた複数条の切れ込みと、前記複数条の切れ込みに挟まれた前記端部において、前記集電板に沿うように曲げられ、前記集電板に溶接接合された箔側接合部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、集電箔の端部に複数条の切れ込みを設け、前記複数条の切れ込みに挟まれた箔側接合部を曲げているので、複数条の箔側接合部は容易に曲げることができ、互いに重ねることができる。そして、切れ込みの深さによって曲がる箔側接合部の範囲を変えられるので、重なった箔側接合部の枚数を所定の枚数に均一に設定することが可能である。このことにより、未溶接の集電箔や損傷を生じさせることなく、集電箔を集電板に溶接接合することができ、より大きな電流を充放電できる蓄電素子を提供できる。

前記切れ込みの深さは、前記複数層の集電箔の積層ピッチ以上であることが好ましい。このことによれば、箔側接合部は曲がって隣接する箔側接合部の方向に積層ピッチ以上伸び、箔側接合部の先端は、隣接する箔側接合部に接し重なることができる。前記複数層毎の前記箔側接合部が互いに重なっていれば、溶接する集電板の下にはどこでも集電箔が重なり、集電箔のない箇所が存在しないので、溶接の際にレーザや電子ビームが集電板を突き抜けてセパレータを挟む正電極部と負電極部とに損傷を与えることがない。また、切れ込みの深さを積層ピッチの２倍以上に設定すれば、集電板に集電箔を２枚以上重ねることができ、３倍以上に設定すれば３枚以上重ねることができ、ｎを所定の整数とすれば、ｎ倍以上に設定すればｎ枚以上重ねることができる。このように切れ込みの深さを設定することにより、集電箔を所定の枚数重ねることができ、逆に、集電箔の重ね枚数を所定の枚数に設定するには、切れ込みの深さを調節すればよい。

前記集電板は、基板と、底面が前記基板の底面から前記積層ピッチ以上低く、前記箔側接合部と溶接接合する板側接合部とを有することが好ましい。板側接合部の底面が前記基板の底面より低ければ、前記集電板の基板の下の集電箔を曲げることなく、板側接合部の下の集電箔のみを曲げて接することができる。集電箔の一部分のみを曲げるので、より容易に集電箔を曲げることができる。そして、板側接合部の底面が前記基板の底面から前記積層ピッチ以上低ければ、箔側接合部は、隣接する箔側接合部の方向に積層ピッチ以上曲げられ、曲がった箔側接合部の先端は、隣接する箔側接合部に接し重なることができる。なお、集電板によって基板の下の集電箔が押し曲げられてもよく、この場合でも出っ張った板側接合部によって直下の箔側接合部は曲げられやすく、容易に隣接する箔側接合部に重ねることができる。

前記板側接合部の幅は、前記箔側接合部の幅と前記箔側接合部の両側の切れ込みの幅との和より狭いか等しいことが好ましい。このことによれば、板側接合部は、集電箔の中の箔側接合部にのみ接して曲げることができ、逆に、箔側接合部以外の集電箔には接しないので、板側接合部は、容易に、箔側接合部に接して曲げることができる。

本発明によれば、集電箔が所定の枚数だけ均一に重ねられて集電板に溶接接合されるので、集電板と集電箔との溶接が安定してできる蓄電素子を提供できる。

最初に捲回式の蓄電素子の実施形態を説明し、この説明の後に積層式の蓄電素子の実施形態を説明する。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る蓄電素子（捲回式）１は、電槽缶２と電槽フタ４とで内部を覆っている。電槽缶２はマイナス（−）極として、電槽フタ４はプラス（＋）極として、外部装置に対して電流を流し、蓄電素子１は充放電することができる。蓄電素子１の内部を密封しつつ電槽缶２と電槽フタ４を絶縁するために、電槽缶２と電槽フタ４の間にシール３を挟み、電槽缶２の上端部をかしめたカシメ部５によって、電槽缶２とシール３を密着させ、電槽フタ４とシール３を密着させている。

図２に示すように、蓄電素子１の中には、捲回体８とその両端に集電板９を有する内部構造体７と、内部構造体７を浸す図示しない電解質液と、一方の集電板９と電槽フタ４を電気的に接続するリードタブ６とが密封されている。捲回体８は、円柱状であり、中央部にセパレータ１２が巻かれている。両端部では、中央部から引き出された集電箔１１がセパレータ１２から露出している。

図３に示すように、捲回体８のセパレータ１２の内側には、正電極部２４と負電極部２２とがセパレータ１２とセパレータ１９とを交互に挟むような多層構造に配置されている。セパレータ１２とセパレータ１９とは絶縁性の薄いシート材でできている。正電極部２４は、集電箔１１と、集電箔１１の両面に形成された活物質（図５の２３に対応）とを有し、正電極部２４の両面にはそれぞれセパレータ１２とセパレータ１９とが配置されている。負電極部２２も、集電箔１１と、集電箔１１の両面に形成された活物質（図５の２１に対応）とを有し、負電極部２２の両面にはそれぞれセパレータ１２とセパレータ１９とが配置されている。正電極部２４と負電極部２２とがセパレータ１２、１９を挟むように配置されることで、電荷が蓄積でき、この電荷が集電箔１１に集められて電流が生じる。捲回体８で放電して電流が発生すると、図２の集電板９は発生した電流を集める。集められた電流は、集電板９の一方からリードタブ６を通って電槽フタ４を流れ、また、もう一方の集電板９から電槽缶２を流れ、蓄電素子１に接続した外部装置に電流を流すことができる。なお、蓄電のときの電流は逆向きの流れになる。すなわち、外部装置から集電板９に電流が供給されると、その電流は集電箔１１で分流されて、正電極部２４と負電極部２２とセパレータ１２、１９の多層構造に蓄電される。

図４に示すように、集電板９は、円板状であり、中心部には開口１６が設けられ、周辺部にも複数の開口１５が設けられている。開口１５、１６から、図２で説明した電解質液を捲回体８の内部に注入することができる。集電板９は、基板１３と、板側接合部１４とを有し、開口１５、１６は、基板１３に設けられている。また、図２のリードタブ６は基板１３上に溶接接続される。板側接合部１４の底面（図５の２５に相当）は、基板１３の底面（図５の２６に相当）から、深さｈｔだけ深くなっている。

捲回体８の両端部では、集電箔１１がセパレータ１２から露出しているが、集電板９に面する集電箔１１の端部には、複数条の切れ込み１７が設けられている。複数条の切れ込み１７に挟まれた集電箔１１の端部が、箔側接合部１８になっている。箔側接合部１８は、集電板９の板側接合部１４の底面（図５の２５）に沿うように曲げられ、板側接合部１４に溶接接合されている。切れ込み１７に挟まれた部分の集電箔１１は容易に曲げることができ、曲げられた結果、箔側接合部１８となる。ちなみに、切れ込み１７の深さｈｋによって曲がる箔側接合部１８の範囲を変えることができる。箔側接合部１８を形成するには、板側接合部１４と箔側接合部１８とを溶接接合する際に、板側接合部１４を箔側接合部１８に押し付けることで箔側接合部１８を押し曲げてもよいが、板側接合部１４と箔側接合部１８とを溶接接合する前に、予め、箔側接合部１８を曲げておいてもよい。あるいは、溶接する前には、曲がる向きが一方向になるように軽く曲げておき、溶接接合する際に板側接合部１４を箔側接合部１８に押し付けて箔側接合部１８を最終的に必要なだけ押し曲げてもよい。なお、集電板９の板厚が０．３ｍｍ程度であるのに対して、集電箔１１の板厚は０．０３ｍｍ程度であり、比で１０倍程度異なっている。

板側接合部１４の底面の幅ｗｔは、箔側接合部１８の幅と箔側接合部１８の両側の切れ込み１７の幅との和ｗｋより狭いか等しくなるように設定しているので、板側接合部１４は、集電箔１１の中の箔側接合部１８にのみ接して曲げることができ、箔側接合部１８を容易に曲げることができる。逆に、板側接合部１４は、箔側接合部１８以外の集電箔１１には接しないので、板側接合部１４に箔側接合部１８以外の集電箔１１が曲げられることはない。

図５に示すように、捲回体８のセパレータ１２の内側には、正電極部２４と負電極部２２とがセパレータ１２とセパレータ１９とを交互に挟むような多層構造に配置されている。正電極部２４の集電箔１１の両面には活物質２３が形成され、負電極部２２の集電箔１１の両面には活物質２１が形成されている。活物質２１と活物質２３とがセパレータ１２、１９を挟むように配置されることで、電荷が蓄積できる。なお、蓄電素子１が二次電池の場合は化学反応を起こす活物質２１、２３が必要になるが、蓄電素子１がキャパシタの場合は、化学反応を起こす必要がない。

正電極部２４はそれ自体でも層状を成し、複数層のそれぞれの正電極部２４から集電箔１１が積層ピッチｐで複数層を成すように引き出されている。引き出された複数層の集電箔１１は集電板９に沿って曲げられるが、曲げられる前の引き出されたばかりの集電箔１１は、集電板９に対して直角に配置されている。すなわち、集電箔１１の法線と、集電板９の法線とが直交するように配置されている。集電板９の側から見ると、集電箔１１は集電板９で覆われているように見える。複数層の集電箔１１は、両端の切れ込み１７（図４参照）に挟まれた箔側接合部１８において、板側接合部１４の底面２５に沿うように曲げられ、互いに重なっている。切れ込み１７の深さｈｋによって曲がる箔側接合部１８の範囲ｌを変えられるので、重なった箔側接合部１８の枚数を所定の枚数に均一に設定することが可能である。

例えば、溶接箇所２７においては、どこでも３枚重なっているように均一に箔側接合部１８が重ねられている。この溶接箇所２７において、板側接合部１４と箔側接合部１８とを溶接接合しているので、板側接合部１４と３枚分の箔側接合部１８を溶接可能な強度にレーザや電子ビームの強度を設定しておけば、枚数が多すぎて溶接できない箔側接合部１８が生じることはなく、枚数が少なすぎてレーザや電子ビームが板側接合部１４と箔側接合部１８とを突き抜けて、正電極部２４、負電極部２２、セパレータ１２、１９を損傷させることもない。このような溶接接合によれば、全層の箔側接合部１８をそれぞれ板側接合部１４に溶接接合できるので、蓄電素子１の内部抵抗を低減でき、より大きな電流を充放電できる。

一方、負電極部２２自体も複数層設けられ、負電極部２２では、図を省略しているが、正電極部２４と同様に、複数層のそれぞれの負電極部２２から集電箔１１が層を成すように下方に引き出され、箔側接合部１８で板側接合部１４と溶接接続している。ただ、引き出された集電箔１１と集電板９との構造は、正電極部２４の場合と同じであるので説明を省略する。

切れ込み１７の深さｈｋは、複数層の集電箔１１の積層ピッチｐ以上に設定されている。切れ込み１７の深さｈｋが積層ピッチｐ以上であれば、曲げられて板側接合部１４の底面２５に沿う箔側接合部１８の範囲ｌも、積層ピッチｐ以上になり、箔側接合部１８の先端は、隣接する箔側接合部１８に接し重なる。複数層の箔側接合部１８が互いに重なっていれば、溶接箇所２７の板側接合部１４の底面２５の下にはどこでも箔側接合部１８が１枚以上重なり、箔側接合部１８のない箇所が存在しないので、溶接の際にレーザや電子ビームが板側接合部１４を突き抜けてセパレータ１２、１９、正電極部２４、負電極部２２に損傷を与えることがない。

具体的に、切れ込み１７の深さｈｋを積層ピッチｐと等しく設定すれば、概ね、板側接合部１４の底面２５に箔側接合部１８を１枚分で均一に重ねることができる。切れ込み１７の深さｈｋを積層ピッチｐの２倍に設定すれば、概ね、板側接合部１４の底面２５に箔側接合部１８を２枚分で均一に重ねることができる。これは、切れ込み１７の深さｈｋが積層ピッチｐの２倍であれば、曲げられて板側接合部１４の底面２５に沿う箔側接合部１８の範囲ｌも、概ね、積層ピッチｐの２倍になり、箔側接合部１８は、隣接する箔側接合部１８に接し重なるだけでなく、箔側接合部１８の先端は、概ね、２つ隣りの箔側接合部１８の上方に達するからである（ｈｋ＝２×ｐ≒ｌ）。

同様に、ｎを所定の整数として、切れ込み１７の深さｈｋを積層ピッチｐのｎ倍に設定すれば、概ね、板側接合部１４の底面２５に箔側接合部１８をｎ枚分で均一に重ねることができる。これは、切れ込み１７の深さｈｋが積層ピッチｐのｎ倍であれば、範囲ｌも、概ね、積層ピッチｐのｎ倍になり、箔側接合部１８は、隣接する箔側接合部１８からｎ−１個隣りまでの箔側接合部１８に重なり、箔側接合部１８の先端は、概ね、ｎ個隣りの箔側接合部１８の上方に達するからである（ｈｋ＝ｎ×ｐ≒ｌ）。

このように切れ込み１７の深さｈｋを設定することにより、箔側接合部１８を所定の枚数で均一に重ねることができ、逆に、箔側接合部１８の重ね枚数を所定の枚数に設定するには、切れ込み１７の深さｈｋを調節すればよい。

板側接合部１４の底面２５は、集電板９の基板１３の底面２６から、深さｈｔだけ深くなっており、この深さｈｔは、積層ピッチｐ以上に設定されている。板側接合部１４の底面２５が基板１３の底面２６より深ければ、板側接合部１４が形成されている以外の基板１３の下の集電箔を曲げることなく、板側接合部１４の下の集電箔１１である箔側接合部１８のみを曲げて接することができる。この際、集電箔１１の一部分のみを曲げるので、より容易に箔側接合部１８を曲げることができる。そして、板側接合部１４の底面２５が基板１３の底面２６から積層ピッチｐ以上深ければ、基板１３の下の集電箔を曲げることなく、箔側接合部１８は、隣接する箔側接合部１８の方向に積層ピッチｐ以上曲げることができ、曲がった箔側接合部１８の先端は、隣接する箔側接合部１８に接し重なる。

なお、板側接合部１４の底面２５から基板１３の底面２６までの深さｈｔが、切れ込みの深さｈｋより深ければ、基板１３は下方の集電箔１１に接することなく、板側接合部１４は下の箔側接合部１８に接して曲げることができる。このことによれば、切れ込み１７の深さｈｋ分に対応する箔側接合部１８の全長分を根本から確実に曲げることができる。

逆に、深さｈｔが、切れ込みの深さｈｋより浅いか等しければ、基板１３に下方の集電箔１１を接しさせることにより、曲げられて板側接合部１４の底面２５に沿う箔側接合部１８の範囲ｌは、切れ込みの深さｈｋによらず、概ね、深さｈｔに等しくなる。これは、深さｈｔ分だけ、板側接合部１４によって、箔側接合部１８が押し曲げられるからである。このように、深さｈｔが切れ込みの深さｈｋより浅いか等しい範囲にあれば、深さｈｔを調節することにより、板側接合部１４に箔側接合部１８を所定の枚数で均一に重ねることができる。

実施形態に係る蓄電素子によれば、集電板９と集電箔１１の溶接接続が、不具合なく確実に行え、溶接箇所２７での接触面積も均一な多重積層により増えるので、内部抵抗を低減できより大きな電流を充放電することが可能な蓄電素子が提供できる。なお、本発明は、切れ込み１７を集電箔１１に入れることを特徴とするが、この技術分野では、このような切れ込み１７を入れることは不適切なこととされていた。

次に、本発明の実施形態に係る蓄電素子の製造方法について説明する。

まず、図３に示すように、捲回体８の製造方法について説明する。まず、帯状の集電箔１１の上片側側部を除いた両面に活物質２３（図５参照）を塗布し、集電箔１１上に正電極部２４を形成する。同様に、もう１枚の集電箔１１の下片側側部を除いた両面に活物質２１（図５参照）を塗布し、集電箔１１上に負電極部２２を形成する。正電極部２４と負電極部２２とが直接接しないように、帯状のセパレータ１２の上に負電極部２２がはみ出さないように負電極部２２を重ねて配置し、負電極部２２の上に帯状のセパレータ１９が負電極部２２を全て覆うように重ねて配置し、セパレータ１９の上に正電極部２４がはみ出さないように正電極部２４を重ねて配置する。そして、セパレータ１２、負電極部２２付きの集電箔１１、セパレータ１９、正電極部２４付きの集電箔１１を重ねたままロール巻きにする。以上で捲回体８が完成する。

図６（ａ）に示すように、集電箔１１の正電極部２４あるいは負電極部２２の形成されていない片側側部にはセパレータ１２、１９を重ねないようにして巻いているので、それぞれの集電箔１１の片側側部は、複数層を成し、セパレータ１２、１９とで覆われずに、捲回体８の両端に露出している。

図６（ｂ）に示すように、露出している集電箔１１の端部に、回転工具等により複数条の切れ込み１７を形成する。複数層の集電箔１１の各層に、切れ込み１７は２本ずつ近接するように配置され、近接する２本の切れ込み１７の１本ずつは、複数層の集電箔１１にわたり直線上に連なって形成されている。そして、それぞれの直線は互いに平行になっている。図６（ｂ）では、３組の平行な直線に沿って、切れ込み１７が形成されている。切れ込み１７は、２条を１対として、板側接合部１４の数に対応する数形成され、換言すると、箔側接合部１８が複数条となるように切れ込み１７が複数条形成されている。また、切れ込み１７の深さｈｋは、全ての切れ込み１７で等しい。近接する２本の切れ込み１７の互いに離れた側の側部同士の間の距離ｗｋは、板側接合部１４の幅ｗｔより広いか等しく設定する。

図６（ｃ）に示すように、隣接する２本の切れ込み１７に挟まれた集電箔１１の端部の箔側接合部１８を折り曲げる。集電箔１１の切れ込み１７に挟まれた部分を軽く中心方向に曲げておき、深さｈｔの板側接合部１４を持つ集電板９で仕上げの曲げを行い箔側接合部１８を形成する。これにより、板側接合部１４と箔側接合部１８とを確実に密着させることができる。箔側接合部１８が曲げられると、箔側接合部１８は、隣接する層の箔側接合部１８に接し重なる。さらに、切れ込み１７の深さや箔側接合部１８の折れ曲がる範囲に応じて、複数層の箔側接合部１８が互いに重なる。そして、切れ込み１７の深さや箔側接合部１８の折れ曲がる範囲から、板側接合部１４の下で均一に重なる箔側接合部１８の枚数を知ることができ、溶接の際のレーザや電子ビーム等の強度を調節できる。

次に、図７に示すように、箔側接合部１８を折り曲げてできた溝に、板側接合部１４を嵌める。複数層の箔側接合部１８は、互いに重なったまま、板側接合部１４の底面に接しながら沿うように押し曲げられる。

図８に示すように、集電板９の側から、溶接機で、板側接合部１４内の溶接箇所２７をレーザ溶接や電子ビーム溶接等により溶接する。この溶接により、板側接合部１４の底面に接する複数層の箔側接合部１８が、板側接合部１４に溶接される。なお、溶接の際は、溶接機を集電板９に対して走行経路２８上を走行させ、溶接箇所２７においてのみレーザや電子ビーム等を照射すればよい。以上で、図２の内部構造体７が完成する。

そして、図２のリードタブ６を集電板９に溶接接合し、リードタブ６に電槽フタ４を溶接接合する。電槽缶２に内部構造体７を入れて、さらに、内部構造体７が浸るまで電解質液を入れ、その上から電槽フタ４とシール３をのせて、最後に、電槽フタ４とシール３ごと電槽缶２をかしめることにより、図１の蓄電素子１が完成する。

実施形態の蓄電素子によれば、箔側接合部１８は均一な枚数で重ねられ、その重なり枚数により調節した強度のレーザや電子ビーム等を用いて溶接することができるので、枚数が多すぎて溶接できない箔側接合部１８が生じることはなく、枚数が少なすぎてレーザや電子ビームが板側接合部１４と箔側接合部１８とを突き抜けて、正電極部２４、負電極部２２、セパレータ１２、１９を損傷させることもない。そして、全層の箔側接合部１８を板側接合部１４に溶接接続できるので、蓄電素子１の内部抵抗を低減でき、より大きな電流を充放電できる。

図９（ａ）に、本発明の他の実施形態に係る蓄電素子（積層型）を示す。ただ、示した図では、電槽缶２や電槽フタ４等の外装と電解質１０を除いた内部構造体のみを示している。他の実施形態の蓄電素子が、実施形態の蓄電素子と異なる点は、捲回体８を積層体２９に変更している点と、集電板９で集められた電流が端子３０を流れる点が異なっている。ただ、積層体２９も捲回体８も、両端にそれぞれ複数層の集電箔１１が設けられる点では同じであり、捲回体８と同様に、積層体２９でも、集電箔１１の端部に複数条の切れ込み１７が設けられ、この複数条の切れ込み１７に挟まれた端部において、箔側接合部１８が、集電板９の板側接合部１４の底面に沿うように曲げられ、板側接合部１４に溶接接合されている。また、図９（ｂ）に示す幅ｗｔ、ｗｋ、深さｈｔ、ｈｋも実施形態の図３に示す幅ｗｔ、ｗｋ、深さｈｔ、ｈｋの有する関係をそのまま適用することができる。これらのことから、積層体２９からなる蓄電素子においても、捲回体８からなる蓄電素子と同様に、本発明の実施形態における効果を発揮することができる。

また、積層体２９の構造も、図１０に示すように、正電極部２４と負電極部２２とが間にセパレータ１２、１９を挟みながら繰り返し配置される点と、正電極部２４と負電極部２２とから上下両端にそれぞれの集電箔１１が引き出されている点とにおいて、捲回体８の構造を同じである。図１１に示すように、集電箔１１の端部に、複数条の箔側接合部１８を形成するように複数条の切れ込み１７を形成する点でも、図６（ｂ）に示した実施形態と同じである。図１２に示すように、隣接する２本の切れ込み１７に挟まれた集電箔１１の端部の箔側接合部１８を折り曲げ、切れ込み１７の深さｈｋや箔側接合部１８の折れ曲がる範囲から、板側接合部１４の下で均一に重なる箔側接合部１８の枚数を知ることができ、溶接の際のレーザや電子ビーム等の強度を調節できる点ででも、図６（ｃ）に示した実施形態と同じである。また、箔側接合部１８を折り曲げてできた溝に、板側接合部１４を嵌める点でも、図７に示した実施形態と同じである。複数層の箔側接合部１８は、互いに重なったまま、板側接合部１４の底面に沿って曲がるように接することで、集電板９の側から、溶接機で、板側接合部１４内の溶接箇所をレーザ溶接や電子ビーム溶接等により溶接できる。この溶接により、板側接合部１４の底面に接する複数層の箔側接合部１８が、板側接合部１４に溶接される。

このように、他の実施形態においても、実施形態と同様の効果が得られ、箔側接合部１８の重なりの枚数を均一に設定でき、この設定枚数により調節した強度のレーザや電子ビーム等を用いて溶接することができるので、枚数が多すぎて溶接できない箔側接合部１８はなく、枚数が少なすぎてレーザや電子ビームが板側接合部１４と箔側接合部１８とを突き抜けて、正電極部２４、負電極部２２、セパレータ１２、１９を損傷させることもない。そして、全層の箔側接合部１８を板側接合部１４に溶接接続できるので、蓄電素子１の内部抵抗を低減でき、より大きな電流を充放電できる。

本発明の実施形態に係る蓄電素子の斜視図である。 本発明の実施形態に係る蓄電素子の分解斜視図である。 捲回体の構造図である。 内部構造体の斜視図である。 図４のＡ−Ａ方向の断面の上部の図である。 （ａ）は切れ込み形成前の捲回体の上部の斜視図であり、（ｂ）は切れ込み形成後の捲回体の上部の斜視図であり、（ｃ）は箔側接合部を曲げた後の捲回体の上部の斜視図である。 捲回体に対する集電板の配置図である。 溶接箇所を示した集電板の平面図である。 （ａ）は本発明の他の実施形態に係る蓄電素子の内部構造体の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の点線の円内の箔側接合部の周辺の拡大図である。 積層体の構造図である。 切れ込み形成後の積層体の上部の斜視図である。 箔側接合部を曲げた後の積層体の上部の斜視図である。

符号の説明

１ 蓄電素子
７ 内部構造体
８ 捲回体
９ 集電板
１１ 集電箔
１３ 基板
１４ 板側接合部
１７ 切れ込み
１８ 箔側接合部
２５、２６ 底面
２７ 溶接箇所
２９ 積層体

Claims (4)

1. 正電極部と負電極部とがセパレータを挟むように配置されてなる捲回体または積層体と、前記正電極部と前記負電極部それぞれから引き出された複数層の集電箔を覆うように配置して溶接接続する集電板とを有する蓄電素子において、
   前記複数層の集電箔は、
   前記集電板に面する端部に設けられた複数条の切れ込みと、
   前記複数条の切れ込みに挟まれた前記端部において、前記集電板に沿うように曲げられ、前記集電板に溶接接合された箔側接合部とを有することを特徴とする蓄電素子。
2. 前記切れ込みの深さは、前記複数層の集電箔の積層ピッチ以上であり、
   前記複数層毎の前記箔側接合部が互いに重なっていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電素子。
3. 前記集電板は、
   基板と、
   底面が前記基板の底面から前記積層ピッチ以上低く、前記箔側接合部と溶接接合する板側接合部とを有することを特徴とする請求項２に記載の蓄電素子。
4. 前記板側接合部の幅は、前記箔側接合部の幅と前記箔側接合部の両側の切れ込みの幅との和より狭いか等しいことを特徴とする請求項３に記載の蓄電素子。

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