JP2011054464A - 角型電池 - Google Patents

Abstract

【課題】 角型電池において、電極集電端子と正極シートまたは電極集電端子と負極シートとの接続構造を生産性のよいものにする。
【解決手段】 正極シート３１の正極非処理部３２ａと負極シート３５の負極非処理部３６ａとを本体ケース１１の相対向する側面側に配置する。正極集電端子５１を正極シート３１の正極非処理部３２ａに圧接することにより正極集電端子５１を正極非処理部３２ａに導電接続する。また、負極集電端子５２を負極シート３５の負極非処理部３６ａに圧接することにより負極集電端子５２を負極非処理部３６ａに導電接続する。
【選択図】 図４

Description

この発明は、角型電池に関する。

リチウム二次電池等に代表される角型電池は、深絞り法により形成された金属製ケース内部に絶縁ケースを収納し、この絶縁ケース内にセパレータを介して捲回された正極板および負極板を有する電極群を収納する。金属製ケースおよび絶縁ケースは、通常、高さおよび長さの寸法が大きく、幅寸法が小さい有底無頭の矩形筒形状を有しており、頭部側に開口部を有している。電極群は、絶縁ケースの開口部から底部に向けて、高さ方向に貫通するように挿入する。つまり、電極群は正極板と負極板の積層方向とは直交する方向に挿入して絶縁ケースに収容される。電極群を収容すると正極端子および負極端子が組み付けられた金属製の電池蓋を金属製ケースに被せて溶接する。

上記のような角型電池では、正極板および負極板が高さ方向、すなわち電流路に沿って配置されることになる。このため、正極端子または負極端子までの抵抗を小さくすることを目的として、正極板と正極端子または負極板と負極端子とを接続する接続用導電板を絶縁ケースの幅寸法よりごく僅かに小さい幅寸法にする。
そのために、電極群を絶縁ケース内に収容する作業に時間がかかり非効率である。また、電極群の挿入時に電極群の構成部材が絶縁ケースの開口部や屈曲部に接触して損傷が生じる。

一方、金属製ケースを、長さと幅をほぼ正方形状の大きな寸法とし、高さ寸法を小さくした有底無頭の角型盥形状とした角型電池が知られている。つまり、金属製ケースの頭部側の開口部は、ほぼ正方形状を有する。電極群は、金属製ケースより少し小さいほぼ正方形状を有し、電極群は正極板と負極板の積層方向に挿入して金属製ケースに収容される。電極群を構成する正極板と接続される正極端子および電極群を構成する負極板と接続される負極端子は金属製ケースの側面に樹脂製のガスケットを介してかしめられる。
この構造では、金属製ケースの開口部が大きくなり、挿入する高さ方向の寸法が小さいので、金属製ケースへの電極群の収容が効率的となる。（例えば、特許文献１参照）

特開平６−２５１７６１

上記先行文献１に記載された角型電池では、正極端子および負極端子を、それぞれ、電極群の正極板および負極板に接続し、また、金属製ケースの側面にガスケットを介して接続する工程が必要であり、生産性が低い。

本発明の角型電池は、第１の導電性シートの両面に正極処理部と正極非処理部とを有する正極シートと、第２の導電性シートの両面に負極処理部と負極非処理部とを有する負極シートとがセパレータを介在して積層され、正極シートの正極非処理部がセパレータの一側端部の外部に配置され、負極シートの負極非処理部がセパレータの一側端部に対向する他側面端部の外部に配置された電極群と、電極群が収容され、正極シートの正極非処理部に対向する第１の開口部と、負極シートの負極非処理部に対向する第２の開口部とを有するケースと、ケース内における第１の開口部に対応する位置に配置され、正極シートの正極非処理部に圧接された正極集電端子と、ケース内における第２の開口部に対応する位置に配置され、負極シートの負極非処理部に圧接された負極集電端子と、を具備することを特徴とする。

この発明の角型電池によれば、正極集電シートに正極集電端子を圧接し、負極集電シートに負極集電端子を圧接することにより接続を図る構成であり、組付けと共に接続が行われるので、生産性を向上することができる。

この発明の角型電池の実施形態１を示し、裏面側からの外観斜視図。 図１に示された角型電池を表側からみた外観斜視図。 図１に示された角型電池のＩＩＩ−ＩＩＩ線切断断面図。 図１に示された角型電池のＩＶ−ＩＶ線切断断面図。 図１に角型電池内に収容された電極群の一側端部側の拡大断面図。 図４に図示された角型電池の溶接前の分解断面図。 この発明の角型電池に用いられる集電端子の第１実施例を示す外観斜視図。 この発明の角型電池に用いられる集電端子の第２実施例を示す外観斜視図。 この発明の角型電池に用いられる集電端子の第３実施例を示す外観斜視図。 この発明の角型電池に用いられる集電端子の第４実施例を示す外観斜視図。 この発明の角型電池に用いられる集電端子の第５実施例を示す外観斜視図。 この発明の角型電池に用いられる集電端子の第６実施例を示す外観斜視図。 この発明の実施形態２を示す断面図。 この発明の実施形態３を示す断面図。 この発明の実施形態４を示す断面図。

（実施形態１）
以下、この発明の角型電池の一実施形態を、リチウム二次電池を例として図面と共に説明する。
図１は、この発明の角型電池の一実施形態を示す裏面側からの外観斜視図であり、図２は、図１に示された角型電池を表側からみた外観斜視図である。また、図３は、図１に示された角型電池のＩＩＩ−ＩＩＩ線切断断面図であり、図４は、図１に示された角型電池のＩＶ−ＩＶ線切断断面図である。
角型電池１は、長さＬ、幅Ｗ、高さＨ（図１参照）の直方体状の電池容器１０を有する。電池容器１０は、それぞれ、ステンレス鋼、炭素鋼等の金属板を、プレスおよび絞り加工して形成された本体ケース１１および蓋ケース１２からなる。本体ケース１１および蓋ケース１２は、境界部１３で溶接により接合されている。

本体ケース１１には、幅Ｗのほぼ中央部、長さＬ方向の一方の側縁近傍に、図４に図示されるように、内部に突き出す突出部１３が形成され、他方の側縁近傍に内部に突き出す突出部１４が形成されている。突出部１３および１４は、本体ケース１１の側縁に沿って延出された平面長方形の形状を有している。突出部１３の最も高い部分には平坦な上部１３ａが形成され、突出部１４の最も高い部分には平坦な上部１４ａが形成されている。突出部１３の上部１３ａには、開口部１３ｂが形成されている。開口部１３ｂは、突出部１３の上部１３ａの内周に沿って平面長方形状に形成されている。本体ケース１１の突出部１３の外部には溝２１が形成され、突出部１４の外部には溝２２が形成されている。

蓋ケース１２には、幅Ｗのほぼ中央部、長さＬ方向の一方の側縁近傍に、内部に突き出す突出部１５が形成され、他方の側縁近傍に内部に突き出す突出部１６が形成されている。突出部１５および１６は、蓋ケース１２の側縁に沿って延出された平面長方形の形状を有している。突出部１５の最も高い部分には平坦な上部１５ａが形成され、突出部１６の最も高い部分には平坦な上部１６ａが形成されている。突出部１６の上部１６ａには、開口部１６ｂが形成されている。開口部１６ｂは、突出部１６の上部１６ａの内周に沿って平面長方形状に形成されている。蓋ケース１２の突出部１５の外部には溝２３が形成され、突出部１６の外部には溝２４が形成されている。

電池容器１０内には、電極群３０が収容されている。図５の要部拡大断面図に図示されるように、電極群３０は、第１のセパレータ４１と、正極シート３１と、負極シート３５と、第２のセパレータ４２が捲回されて構成されている。

正極シート３１は、アルミニウム箔からなる導電性シート３２の両面に正極活物質等を塗布した正極処理部３３を有する。正極処理部３３は、導電性シート３２の一側縁を長手方向に連続的に露出して、導電性シート３２の他の全面を覆って形成されている。つまり、正極シート３１は、導電性シート３２の両面に、一側縁が長手方向に連続して露出された正極非処理部３２ａと、導電性シート３２の他の全面を覆う正極処理部３３を有する。

正極シート３１の形成方法の一例を説明すれば、正極シート３１は正極活物質としてリチウム含有複酸化物粉末と、導電材として鱗片状黒鉛と、結着剤してポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を用い、次のように作製される。正極活物質と導電材と結着剤とを重量比で８５：１０：５の割合で混合し、これに分散溶媒としてＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を添加、混練したスラリを、厚さ２０μｍのアルミニウム箔からなる導電性シート３２の両面に均一に塗布し正極処理部３３を形成する。その後、乾燥、プレス、裁断することにより、例えば、活物質合剤層が配された部分（正極処理部３３）の幅８０ｍｍ、厚さ１００μｍ、長さ４ｍの正極シート３１が作製される。

負極シート３５は、圧延銅箔からなる導電性シート３６の両面に負極活物質等を塗布した負極処理部３７を有する。負極処理部３７は、導電性シート３６の一側縁を長手方向に連続的に露出して、導電性シート３６の他の全面を覆って形成されている。つまり、負極シート３５は、導電性シート３６の両面に、一側縁が長手方向連続して露出された負極非処理部３６ａ（図４参照）と、導電性シート３６の他の全面を覆う負極処理部３７を有する。

負極シート３５の形成方法の一例を説明すれば、負極シート３５は負極活物質として非晶質炭素端末、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、分散溶媒としてＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を用い次のように作製される。非晶質炭素粉末にＰＶＤＦを添加し、これにＮＭＰを添加、混練したスラリを、厚さ１０μｍの圧延銅箔からなる導電性シート３６の両面に均一に塗布して負極処理部３７を形成する。その後、乾燥、プレス、裁断することにより、例えば、活物質合剤層が配された部分（負極処理部３７）の幅８４ｍｍ、長さ４．４ｍの負極シート３５が作製される。

第１のセパレータ４１と第２のセパレータ４２は、例えば、幅９２ｍｍ、厚さ３０μｍのポリエチレン製多孔膜である。
電極群３０の作製方法の一例を説明する。
第１のセパレータ４１を最内周として複数回捲回して軸芯とし、その外周に、正極シート３１と、第２のセパレータ４２と、負極シート３５を、複数回捲回する。図３では、図示の明確化のため、数回のみ捲回した状態を示すが、実際は数十回捲回されている。

捲回に際しては、正極シート３１の正極処理部３３と負極シート３５の負極処理部３７が第１のセパレータ４１と第２のセパレータ４２によって隔離されるように、それぞれの長手方向の側面端部の位置を調整する。この場合、正極シート３１の正極非処理部３２ａが第１のセパレータ４１と第２のセパレータ４２の長手方向の一方の側面端部よりも外部に位置するようにする。また、負極シート３５の負極非処理部３６ａが第１のセパレータ４１と第２のセパレータ４２の長手方向の他方の側面端部よりも外部に位置するようにする(図４参照)。ここで、第２のセパレータ４２の他方の側面端部とは、第１のセパレータ４１の一方の側面端部に対向する側面端部である。

捲回時は、正極シート３１、負極シート３５、第１セパレータ４１、第２セパレータ４２ともに、長さ方向に１０Ｎの荷重をかけて伸展する。この場合、正極シート３１、負極シート３５、第１のセパレータ４１、第２のセパレータ４２のそれぞれの長手方向の側面端部が上記した位置関係を満足する一定位置になるように蛇行制御しながら作製する。

本体ケース１１の突出部１３の上部１３ａ上および開口部１３ｂの内面には、ゴムまたは樹脂からなる絶縁材４５が設けられている。絶縁材４５は、開口部１３ｂの外周に沿う平面長方形状の中空部を有している。絶縁材４５上には正極集電端子５１が配置されている。

蓋ケース１２の突出部１６の上部１６ａ上および開口部１６ｂの内面には、ゴム製または樹脂からなる絶縁材４６が設けられている。絶縁材４６は、開口部１６ｂの外周に沿う平面長方形状の中空部を有している。絶縁材４６上には負極集電端子５２が配置されている。

正極集電端子５１および負極集電端子５２は同一の構造を有しており、ここでは、代表として正極集電端子５１を集電端子５１として説明する。図７は、集電端子５１の拡大斜視図である。
集電端子５１は、開口部１３ｂの内面に設けられた絶縁材４５の中空部に挿入される部分とこの部分より幅広い部分を有するベース部５１ａと、このベース部５１ａ上に配列された複数の突起５１ｂとを有する。図７に図示された突起５１ｂは、立方体または直方体の形状であるが、これは一例であって、突起５１ｂは、後述する如く、種々の形状を採用することができる。

正極集電端子５１の複数の突起５１ｂを、蓋ケース１２の突出部１５の上部１５ａに、正極シート３１の正極非処理部３２ａ、すなわち、導電性シート３２の露出部を圧接する。これにより、正極集電端子５１が正極シート３１の正極非処理部３２ａに導電接続される。同様に、負極集電端子５２は、複数の突起を、本体ケース１１の突出部１４の上部１４ａに、負極シート３５の負極非処理部３６ａ、すなわち、導電性シート３６の露出部を圧接する。これにより、負極シート３５の負極非処理部３６ａに導電接続される。

図６は、正極集電端子５１および負極集電端子５２が、それぞれ、正極シート３１の正極非処理部３２ａおよび負極シート３５の負極非処理部３６ａに圧接される前の分解断面図を示す。
電極群１０の正極シート３１の正極非処理部３２ａは、本体ケース１１の突出部１３の上部１３ａ上に絶縁材４５を介在して配置された正極集電端子５１と、蓋ケース１２の突出部１５の上部１５ａとの間に位置している。電極群１０の負極シート３５の負極非処理部３６ａは、蓋ケース１２の突出部１６の上部１６ａ上に絶縁材４６を介在して配置された負極集電端子５２と、本体ケース１１の突出部１４の上部１４ａとの間に位置している。
この状態で、本体ケース１１と蓋ケース１２とを、開口部側が一致するように位置合わせして閉じると、正極集電端子５１が正極シート３１の正極非処理部３２ａを圧接し、負極集電端子５２が負極シート３５の負極非処理部３６ａを圧接する。

図６には図示されていないが、加圧装置により、本体ケース１１と蓋ケース１２とを加圧しながら、本体ケース１１と蓋ケース１２との境界部１３を溶接すると、正極集電端子５１が正極シート３１の正極非処理部３２ａに導電接続され、負極集電端子５２が負極シート３５の負極非処理部３６ａに導電接続された図４に図示された状態となる。
この後は、図示はしないが、電池容器１０に形成された注入口より、電池容器１０内部に非水電解液を注入し、注入後に注入口を閉塞すれば、角型電池１が作製される。

上述の如く、本発明によれば、本体ケース１１と蓋ケース１２とを接合する工程時に、正極集電端子５１が正極シート３１の正極非処理部３２ａに圧接して導電接続がなされ、負極集電端子５２が負極シート３５の負極非処理部３６ａを圧接して導電接続されるので、工程数が削減され、作業性が向上する。
表１は、従来の構造による組立時間を１とし、これに対する本願発明の組立時間の相対値を比較したものである。但し、従来の構造とは、特許文献１に記載にタイプではなく、電極群が正極板と負極板の積層方向と直交する方向に収容されるタイプである。

表１に示されるように、本発明によれば、集電端子を電極群に接続するための導電接続部材を接合する工程が必要でないので、この作業時間を省略することができる。また、電極群を電池容器に収容する際の工程時間を従来の７０％程度にすることができる。

集電端子の突起の形状は、実施例１として図７に図示した立法体または直方体以外に、種々、適用することができる、図８〜図１２は、それぞれ、集電端子の実施例２〜６を示す斜視図である。

図８は、集電端子５１の実施例２を示す。この実施例２における集電端子５１の各突起部５１ｂは、半球状をしている。ここで、半球状とは、底面と平行な面で切断した形状が円形のもののみでなく、楕円形のものも含む。
図９は、集電端子５１の実施例３を示す。この実施例３における集電端子５１の各突起部５１ｂは、側面が三角形状をしている。

図１０は、集電端子５１の実施例４を示す。この実施例４における集電端子５１の各突起部５１ｂは、四角錐台である。
図１１は、集電端子５１の実施例５を示す。この実施例５に示された集電端子５１は、２種類の突起５１ｂを有する。１つは、図９に図示された側面が三角形状の突起であり、もう１つは、各三角形状の突起の間に配置された細長い四角柱体の突起である。
図１２は、集電端子５１の実施例６を示す。この実施例６に示された集電端子５１は、２種類の突起５１ｂを有する。１つは、図８に図示された半球状の突起であり、もう１つは、各半球状の突起の間に配置された細長い四角柱体の突起である。

表２は、集電端子の実施例１に対して、実施例２〜６における出力の相対値を示したものである。

実施例１〜６のいずれにおいても、出力に大きな相違は無く、いずれの形状の突起も良好な結果が得られた。なお、図面として図示されてはいないが、突起としては、図７〜図１２に図示された形状以外に、円柱・角柱等の柱体、半球台、あるいは、これらと実施例１〜６との組合せたものを使用することができる。

表３は、集電端子の導電シートに接触する圧接面の面積と、出力値の関係を示す。この表では、圧接部の面積１ｍｍ²の場合に得られる出力値に対する各面積における出力相対値を示している。

表３に記載の通り、圧接部の面積１ｍｍ²が未満になると出力が極端に低減することが確認された。一方、圧接部の面積が１ｍｍ²以上であれば、その面積が数倍になっても出力は殆ど変化せず良好であることが確認された。
従って、圧接部の面積は１ｍｍ²以上であることが望ましい。
なお、本発明は、実施形態１に限られるものではなく、種々、その形態を変更することが可能である。以下に、他の実施形態を示す。

（実施形態２）
図１３は、本発明の角型電池の実施形態２を示す断面図である。
実施形態２が実施形態１と相違する点は、正極および負極の集電端子を共に本体ケース１１側に配置した構成とした点である。以下においては、実施形態１と同一の部材には同一の参照番号を付し、適宜、その説明を省略する。
本体ケース１１の突出部１３の上部１３ａには、開口部１３ｂが形成されており、本体ケース１１の突出部１４の上部１４ａには開口部１４ｂが形成されている。突出部１３の上部１３ａの上面および開口部１３ｂの内側には、中空部を有する絶縁材４５が設けられ、この絶縁材４５の上面および中空部の内側には正極集電端子５１が配置されている。また、突出部１４の上部１４ａの上面および開口部１４ｂの内側には、中空部を有する絶縁材４６が設けられ、この絶縁材４６の上面および中空部の内側には負極集電端子５２が配置されている。

蓋ケース１２には、突出部１５および１６が形成されている。突出部１６の上部１６ｂには、実施形態１と異なり、開口部は形成されておらず、突出部１６は突出部１５と同様な構造を有する。
正極集電端子５１は、蓋ケース１２の突出部１５の上部１５ａに正極シート３１の正極非処理部３２ａを圧接することにより、正極非処理部３２ａに導電接続される。従って、正極集電端子５１と正極シート３１の正極非処理部３２ａとの接続は実施形態１と同一である。負極集電端子５２は、蓋ケース１２の突出部１６の上部１６ａに負極シート３５の負極非処理部３６ａを圧接することにより、負極非処理部３６ａに導電接続される。従って、実施形態２では、本体ケース１１の突出部１４の上部１４ａ上に配置された負極集電端子１４ａに導電接続される点が実施形態１と相違する。

実施形態２においても、実施形態１の場合と同様な効果を奏する。また、正極および負極の集電端子が本体ケース側に配置されているので、外部装置との接続が容易となる。
上記においては、正極および負極の集電端子を本体ケース１１側に配置した態様で図示したが、逆に、正極および負極の集電端子を蓋ケース１２側に配置するようにしてもよい。

（実施形態３）
図１４は、本発明の角型電池の実施形態３を示す断面図である。
実施形態３が実施形態１と相違する点は、正極および負極の集電端子を蓋ケース１２側に配置した点および本体ケースの突出部上に弾性材を配置するようにした点である。以下においては、実施形態１と同一の構成には同一の参照番号を付し、適宜、その説明を省略する。
蓋ケース１２の突出部１５の上部１５ａには、開口部１５ｂが形成されており、蓋ケース１２の突出部１６の上部１６ａ上には開口部１６ｂが形成されている。突出部１５の上部１５ａの上面および開口部１５ｂの内側には、中空部を有する絶縁材４５が設けられ、この絶縁材４５の上面および中空部の内側には正極集電端子５１が配置されている。また、突出部１６の上部１６ａの上面および開口部１６ｂの内側には、中空部を有する絶縁材４６が設けられ、この絶縁材４６の上面および中空部の内側には負極集電端子５２が配置されている。

本体ケース１１には、突出部１３および１４が形成されている。実施形態１の場合と異なり突出部１３の上部１３ｂおよび突出部１４の上部１４ｂには開口部は形成されていない。また、実施形態１の場合と異なり、本体ケース１１の突出部１３の上部１３ａ上には絶縁性材料からなる弾性材４８が配置され、本体ケース１１の突出部１４の上部１４ａ上には絶縁性材料からなる弾性材４９が配置されている。

正極集電端子５１は、本体ケース１６の突出部１６の上部１６ａ上に配置された弾性材４８に、正極シート３１の正極非処理部３２ａを圧接することにより、正極非処理部３２ａに導電接続される。また、負極集電端子５２は、本体ケース１１の突出部１４の上部１４ａ上に配置された弾性材４９に負極シート３５の負極非処理部３６ａを圧接することにより、負極非処理部３６ａに導電接続される。

実施形態３においても、実施形態１の場合と同様な効果を奏する。また、正極および負極の集電端子が蓋ケース側に配置されているので、外部装置との接続が容易となる。加えて、正極および負極の集電端子に対向する突出部上に弾性材を配置し、正極および負極の非処理部を、この弾性材に圧接する構造であるので、接続が確実となり信頼性が向上する。

上述の実施形態３の態様は、種々、変形することができる。本体ケース１１側に正極および負極の集電端子を配置し、これと対向する蓋ケース１２側に弾性材を配置する構成としてもよい。また、正極および負極の集電端子の一方を本体ケース１１側に、他方を蓋ケース側に配置するようにしてもよい。この場合、各集電端子に対向するケース側に、それぞれ、弾性材が配置される構造となる。

また、弾性材を配置する側のケースに突出部を形成せず、平坦にし、弾性材の厚さを、突出部の厚さ分、厚くする構成としてもよい。図１４の場合で説明すれば、本体ケース１１の突出部１３および１４を形成せず、弾性材４８および４９の厚さを突出部１３または１４の高さと同程度にする構造とする。また、突出部１３および１４の中、一方の突出部を形成せず、平坦にし、この一方側に弾性材を配置する構造とすることもできる。これらの構造において、厚さ全体に亘り弾性材とする必要は無く、上層部のみ弾性材とし、他は非弾性材としてもよい。
次に、本発明の角型電池を積層して組電池とする場合について説明する。

（実施形態４）
図１５は、角型電池が積層された組電池の断面図を示す。各角型電池は実施形態１の場合と異なり、正極集電端子５１が、突出部１３の外部、すなわち、溝２１を貫通して、本体ケース１１の外面よりも外方に突き出したエクステンション部５１ｃを有する。エクステンション部５１ｃはベース部５１ａと同一材料で一体に形成されている。

角型電池は１個置きに正極側と負極側が反対の側面に位置するよう、左右を逆にして配置されている。
すなわち、図１５に図示されるように、最上段の角型電池を１_Uとし、その下段に配置された角型電池を１_Lとする。上から奇数番目の角型電池１_Uは、正極集電端子５１が、図１５に向かって左側に位置し、上から偶数番目の角型電池１_Lは、正極集電端子５１が、図１５に向かって右側に位置している。この場合、負極集電端子５２は正極集電端子５１と対応する位置に配置されている。そして、上段側の角型電池の正極集電端子５１のエクステンション部５１ｃが、順次、下段側の負極集電端子５２に接続されている。
正極集電端子５１と負極集電端子５２とは溶接してもよい。

図１５では、４個の角型電池１を積層した組電池として図示されているが、この構成を繰り返して何個でも積層することができる。また、図１５では、正極集電端子５１にのみエクステンション部５１ｃを設けたが、負極集電端子にもエクステンション部を設けてもよい。正極集電端子と負極集電端子の両方にエクステンション部を設ける場合には、両方の集電端子のエクステンション部の長さの合計が、両集電端子間の間隔に等しくなるようにする。

なお、上述したように正極集電端子と負極集電端子は溶接して組電池とすることができる。正極集電端子と負極集電端子を溶接するには、最下段の角型電池１_L上部に角型電池１_Uを載置し、この状態で超音波溶接により、上段側の角型電池１_Uの正極集電端子と下段側の角型電池１_Lの負極集電端子とを溶接する。次に、角型電池１_Uの上部に角型電池１_Ｌを載置し、この状態で超音波溶接により、上段側の角型電池１_Ｌの正極集電端子と下段側の角型電池１_Ｌの負極集電端子とを溶接する。以下、この工程を繰り返すことにより、正極集電端子と負極集電端子とが溶接により接合されて多数個積層された組電池を作製することができる。

但し、上述した超音波による溶接工程において、正極シート同士または負極シート同士が溶接されたり、正極シートと正極集電端子または負極シートと負極集電端子が溶接されることがある。この発明は、このように、後工程により正極シート同士または負極シート同士が接合されたり、正極シートと正極集電端子または負極シートと負極集電端子が接合されたものを含むものである。

実施形態４の場合においても、実施形態１の場合と同様な効果を奏することができる。加えて、角型電池を積層して上下の集電端子を接続する組立を効率よく行うことができるという効果を奏する。

なお、上記した各実施形態では、リチウム二次電池の場合で説明したが、この発明は、リチウム二次電池に限られるものではなく、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池など、他の角型電池にも適用をすることができる。

上記した各実施形態では、正極シートと負極シートは、長尺状のシートをセパレータと共に捲回したものを電池容器内に収容したが、正極シートおよび負極シートは電池容器の面積より小さい面積のシートに裁断して、セパレータを介在して積層したものを電池容器内に収容してもよい。

その他、本発明の角型電池は、発明の趣旨の範囲内において、種々、変形して構成することが可能であり、要は、第１の導電性シートの両面に正極処理部と正極非処理部とを有する正極シートと、第２の導電性シートの両面に負極処理部と負極非処理部とを有する負極シートとがセパレータを介在して積層され、正極シートの正極非処理部がセパレータの一側端部の外部に配置され、負極シートの負極非処理部がセパレータの一側端部に対向する他側面端部の外部に配置された電極群と、電極群が収容され、正極シートの正極非処理部に対向する第１の開口部と、負極シートの負極非処理部に対向する第２の開口部とを有するケースと、ケース内における第１の開口部に対応する位置に配置され、正極シートの正極非処理部に圧接された正極集電端子と、ケース内における第２の開口部に対応する位置に配置され、負極シートの負極非処理部に圧接された負極集電端子と、を具備するものであればよい。

１、１_U、１_L 角型電池
１０ 電池容器
１１ 本体ケース
１２ 蓋ケース
１３ 境界部
１３、１４ 突出部
１３ａ、１４ａ 上部
１３ｂ、１４ｂ 開口部
１５、１６ 突出部
１５ａ、１６ａ 上部
１５ｂ、１６ｂ 開口部
２１、２２、２３、２４ 溝
３０ 電極群
３１ 正極シート
３２ 導電シート
３２ａ 正極非処理部
３３ 正極処理部
３５ 負極シート
３６ 導電シート
３６ａ 負極非処理部
３７ 負極処理部
４１、４２ セパレータ
４５、４６ 絶縁材
４８、４９ 弾性材
５１ 正極集電端子
５１ａ ベース部
５１ｂ 突起
５１ｃ エクステンション部
５２ 負極集電端子

Claims (10)

1. 第１の導電性シートの両面に正極処理部と正極非処理部とを有する正極シートと、第２の導電性シートの両面に負極処理部と負極非処理部とを有する負極シートとがセパレータを介在して積層され、前記正極シートの正極非処理部が前記セパレータの一側端部の外部に配置され、前記負極シートの負極非処理部が前記セパレータの前記一側端部に対向する他側面端部の外部に配置された電極群と、
   前記電極群が収容され、前記正極シートの正極非処理部に対向する第１の開口部と、前記負極シートの負極非処理部に対向する第２の開口部とを有するケースと、
   前記ケース内における前記第１の開口部に対応する位置に配置され、前記正極シートの正極非処理部に圧接された正極集電端子と、
   前記ケース内における前記第２の開口部に対応する位置に配置され、前記負極シートの負極非処理部に圧接された負極集電端子と、
   を具備することを特徴とする角型電池。
2. 請求項１に記載の角型電池において、前記ケースは、前記第１の開口部およびその周縁部が前記ケース内部に突き出して形成された第１の突出部と、前記第２の開口部およびその周縁部が前記ケース内部に突き出して形成された第２の突出部を有し、前記正極集電端子は前記第１の突出部上に配置され、前記負極集電端子は前記第２の突出部上に配置されていることを特徴とする角型電池。
3. 請求項１または２のいずれか１項に記載の角型電池において、前記ケースは金属により形成されており、前記ケースと前記正極集電端子との間に、前記ケースと前記正極集電端子とを絶縁する第１絶縁材が設けられ、前記ケースと前記負極集電端子との間に、前記ケースと前記負極集電端子とを絶縁する第２絶縁材が設けられていることを特徴とする角型電池。
4. 請求項３に記載の角型電池において、前記ケースは、金属製の第１ケースと金属製の第２ケースとからなり、前記第１ケースおよび前記第２ケースは、それぞれ、前記正極シートの正極非処理部に対応して前記ケース内部に突き出して形成された第１の突出部と前記負極シートの負極非処理部に対応して前記ケース内部に突き出して形成された第２の突出部を有することを特徴とする角型電池。
5. 請求項４に記載の角型電池において、前記第１ケースと前記第２ケースとは、溶接されていることを特徴とする角型電池。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の角型電池において、前記正極集電端子および前記負極集電端子は、それぞれ、ベース部と、このベース部上に設けられた複数の突起を有することを特徴とする角型電池。
7. 請求項６に記載の角型電池において、前記突起は、立方体、直方体、柱状、錐体、半球、半球台、角錐台、＋文字型およびこれらの組合せからなる形状の群からなる少なくとも一つ以上の形状を有することを特徴とする角型電池。
8. 請求項６または７のいずれか１項に記載の角型電池において、前記正極集電端子および負極集電端子は前記正極非処理部または前記負極非処理部を圧接する面を有し、この面は１ｍｍ^２以上の面積を有することを特徴とする角型電池。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の角型電池において、前記正極集電端子は前記第１の開口部内に導入され、前記負極集電端子は前記第２の開口部内に導入されていることを特徴とする角型電池。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の角型電池において、前記正極集電端子および前記負極集電端子の少なくともいずれか一方は、前記ケースの内部から、前記第１の開口部または前記第２の開口部を貫通して前記ケースの外面よりも突出して延出されていることを特徴とする角型電池。