JP2019040667A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の電極板を含む蓄電体を備えた蓄電装置において、蓄電容量の向上が図られた蓄電装置を提供する。【解決手段】蓄電装置は、積層方向に積層された複数の電極板を含む蓄電体と、蓄電体に形成された複数の接合部５０とを備え、電極板は、電極板本体と、タブ２３とを含み、複数の電極板は、タブ２３が積層方向に配列するように配置されており、複数の接合部５０は、複数のタブ２３を接合して第１束部４０ａを形成する第１接合部５０と、積層方向に配列する複数のタブ２３を接合して第２束部４０ｂを形成する第２接合部５０とを含み、第１束部４０ａの一部のタブ２３と、第２束部４０ｂの一部のタブ２３とは、第１接合部５０ａおよび第２接合部５０ｂに接合しており、第１接合部５０ａと第２接合部５０ｂとを積層方向から視ると、第１接合部５０ａおよび第２接合部５０ｂは互いに離れるように形成された。【選択図】図５

Description

本開示は、蓄電装置に関する。

二次電池は、電極体と、正極集電端子と、負極集電端子と、収容ケースとを備える。電極体は、正極および負極を含む。正極集電端子は正極に溶接されており、負極集電端子は負極に溶接されている。

従来から正極集電端子や負極集電端子と、各電極との溶接構造や溶接方法について各種提案されている。

特開２０１１−１５５０１５号公報に記載された二次電池は、電極組立体と、正極集電体と、負極集電体とを備える。

電極組立体は、複数の正極シートと、複数の負極シートとを含む。正極シートは、金属箔と、金属箔に塗布された正極活物質とを含む。金属箔には、正極活物質が塗布されていない正極タブが形成されている。負極シートは、金属箔と、金属箔に塗布された負極活物質とを含み、当該金属箔には負極活物質が塗布されていない負極タブが形成されている。

正極集電体は複数の正極タブが溶接された正極リードを含み、負極集電体は複数の負極タブが溶接された負極リードを含む。正極リードの表裏面には、複数の正極タブが溶接されている。

特開２０１６−００１５６１号公報に記載された二次電池は、電極組立体と、導電部材とを備える。電極組立体は、複数の負極シートと、複数の正極シートと、複数のセパレータとを含む。電極組立体は、負極シートと、セパレータと、正極シートと、セパレータとを順次積層することで形成されている。

負極シートは、金属箔と、金属箔に塗布された負極活物質とを含む。金属箔には、負極活物質に覆われていない負極タブが形成されている。導電部材の表面には、複数の負極極タブが積層されている。

導電部材に負極タブを溶接する際には、まず、一層目の負極シートの負極タブを導電部材に溶接する。二層目の負極シートの負極タブは、一層目の負極タブに溶接する。そして、順次、積層された各負極シートの負極タブを既に積層された負極タブに溶接する。

このようにして、積層された複数の負極タブ同士を溶接すると共に、積層された負極タブを導電部材に溶接する。

特開２０１３−１９６９５９号公報に記載された二次電池は、電極体と、集電端子とを備える。電極体は、正極シートと、セパレータと、負極シートを順次積層することで形成されている。正極シートは、正極タブが形成されており、負極シートには、負極タブが形成されている。

集電端子は、第１部分と、第２部分とを含む。第１部分には、複数の正極タブが挿入されるスリットが形成されている。第１部分のスリットには複数の正極タブが挿入されている。スリットに挿入された正極タブは、スリットを抜けた後、第１部分の表面に沿って折り曲げられ、第１部分と第２部分とによって挟み込まれている。

特開２０１１−１５５０１５号公報 特開２０１６−００１５６１号公報 特開２０１３−１９６９５９号公報

特開２０１１−１５５０１５号公報に記載された二次電池においては、１つの正極リードに複数の正極タブを溶接している。正極リードから離れた位置に設けられた正極においても、正極タブを正極リードに溶接する必要があるため、各正極シートの正極タブの長さを長くする必要がある。

その一方で、正極リードに近い位置に設けられた正極シートにおいては、正極タブの余剰部分の長さが長くなる。この余剰部分を二次電池内に収容する必要があるため、二次電池内に余剰部分を収容する空間を確保する必要が生じる。

その結果、二次電池内において、活物質が占める割合が小さくなり、電池容量が小さくなるおそれがある。

特開２０１６−００１５６１号公報に記載された二次電池においては、複数の負極タブを導電部材上に積層している。そのため、導電部材から離れた位置に配置された負極シートの負極タブを導電部材に届かせるために、負極タブの長さを長くする必要がある。

このため、長さの長い負極タブを二次電池内に収容するための空間が必要となり、結果として、電池容量が小さくなる。

特開２０１３−１９６９５９号公報に記載された二次電池においては、複数の正極タブを集電端子で挟み込んでいる。このため、集電端子から離れた位置に設けられた正極シートにおいても、集電端子に接続するために、正極タブの長さを長くする必要が生じる。

その結果、長さの長い正極タブを二次電池内に収容する必要が生じることから、電池容量が小さくなる。

なお、上記においては、電極体を備えた二次電池について述べたが、たとえば、複数のキャパシタセルを含むキャパシタにも同様の課題が生じる。

すなわち、複数の電極板を含む蓄電体を含む蓄電装置においても、同様の課題が生じる。

本開示は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、複数の電極板を含む蓄電体を備えた蓄電装置において、蓄電容量の向上が図られた蓄電装置を提供することである。

本開示に係る蓄電装置は、積層方向に積層された複数の電極板を含む蓄電体と、蓄電体に形成された複数の接合部とを備える。上記電極板は、電極板本体と、電極板本体の外周縁部から突出するように形成されたタブとを含む。上記複数の電極板は、タブが積層方向に配列するように配置されている。上記複数の接合部は、積層方向に配列する複数のタブを接合して第１束部を形成する第１接合部と、積層方向に配列する複数のタブを接合して第２束部を形成する第２接合部とを含む。上記第１束部の一部のタブと、第２束部の一部のタブとは、第１接合部および第２接合部に接合している。上記第１接合部と第２接合部とを積層方向から視ると、第１接合部および第２接合部は互いに離れるように形成されている。

上記の蓄電装置によれば、第１束部の一部と、第２束部の一部とは、第１接合部および第２接合部に接合しているため、第１束部および第２束部は互いに電気的に導通した状態になる。そのため、第１束部または第２束部の少なくとも一方に集電端子を接合することで、複数のタブを集電端子に電気的に接続することができる。

そして、複数のタブを第１束部および第２束部に選り分けており、各束部を各接合部に接合している。このため、第１束部内において、各電極板の電極板本体と、第１接合部との間の距離が短くなり、各電極板のタブの長さを短くしたとしても、各タブを第１接合部に接合することができる。同様に、第２束部内においても、各タブの長さを短くしたとしても、各タブを第２接合部に接合することができる。

このように、各タブの長さを短くすることができるので、蓄電装置内において、タブが占める割合を小さくすることができ、結果として、蓄電容量の向上を図ることができる。

本開示に係る蓄電装置によれば、複数の電極板を含む蓄電体を備えた蓄電装置において、蓄電容量の向上を図ることができる。

本実施の形態に係る蓄電装置を示す斜視図である。 蓄電装置１を示す分解斜視図である。 電極体５の一部を分解した斜視図である。 正極を示す斜視図である。 図４に示すＶ−Ｖ線における断面図である。 図５に示す積層方向ＴＨ１方向から正極３６を視たときの正面図である。 蓄電装置１の製造工程を示す工程フロー図である。 ホルダ６０を示す斜視図である。 積層工程Ｓ２０を示す斜視図である。 積層工程Ｓ２０を示す斜視図である。 正極タブ２３およびその周囲の構成を模式的に示す平面図である。 電極板配置工程Ｓ２１を示す斜視図である。 正極タブ２３およびその周囲の構成を示す平面図である。 積層工程Ｓ２２を示す平面図である。 溶接工程Ｓ２３における正極タブ２３の周囲の構成を示す平面図である。 溶接工程Ｓ２３を示す斜視図である。 正極タブ２３およびその周囲の構成を示す平面図である。 ２回目の電極板配置工程Ｓ２１を示す斜視図である。 正極タブ２３およびその周囲の構成を示す平面図である。 ２回目の電極板配置工程Ｓ２１後の積層工程Ｓ２２を示す斜視図である。 正極タブ２３およびその周囲の構成を示す平面図である。 ２回目の溶接工程Ｓ２３を示す斜視図である。 ２回目の溶接工程Ｓ２３において、正極タブ２３およびその周囲の構成を示す平面図である。 電極板配置工程Ｓ２１と、積層工程Ｓ２２と、溶接工程Ｓ２３とを繰り返し実施した状態を示すホルダ６０を示す斜視図である。 図２４に示す状態における正極３６を示す平面図である。 導電板溶接工程Ｓ２を示す斜視図である。 正極３６および導電板８を示す平面図である。 蓋形成工程Ｓ３を示す斜視図である。 組付工程Ｓ４を示す斜視図である。 収容工程Ｓ５を示す斜視図である。 本実施の形態に係る蓄電装置１の正極３６およびその周囲の構成を示す断面図である。 束４０ａおよびその周囲の構成を模式的に示す断面図である。 蓄電装置１Ａを示す分解斜視図である。 正極３６Ａおよび正極集電端子６Ａを模式的に示す斜視図である。 正極集電端子６Ａおよび正極３６Ａと、その周囲の構成を示す断面図である。 本実施の形態の蓄電装置１に設けられた正極シート１５を示す平面図である。 蓄電装置１Ａに設けられた正極シート１５Ａを示す平面図である。 正極３６の第１変形例である正極３６ａを示す平面図である。 正極３６の第２変形例である正極３６ｂを示す平面図である。 蓄電装置１Ｂの正極３６の構成を示す平面図である。 正極３６を積層方向ＴＨから見たときの正面図である。

図１から図４１を用いて、本実施の形態１，２に係る蓄電装置について説明する。図１から図４１に示す構成のうち、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する場合がある。
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１に係る蓄電装置を示す斜視図である。なお、この図１においては、収容ケース２内を可視化している。図２は、蓄電装置１を示す分解斜視図である。

蓄電装置１は、収容ケース２と、正極外部端子３と、負極外部端子４と、電極体５と、正極集電端子６と、負極集電端子７と、導電板８，９と、封止部材１０と、電解液１１とを備える。

収容ケース２は、電極体５と、正極集電端子６と、負極集電端子７と、導電板８，９と、電解液１１とを内部に収容する。

収容ケース２は、ケース本体１３と、蓋１４とを含む。ケース本体１３は、上方に向けて開口する開口部が形成されている。蓋１４は、ケース本体１３の開口部縁部に溶接されている。ケース本体１３および蓋１４は、アルミニウムやアルミニウム合金などによって形成されている。

正極外部端子３および負極外部端子４は、蓋１４の上面に配置されている。正極外部端子３および負極外部端子４は、互いに間隔をあけて配置されている。

正極集電端子６および負極集電端子７は、蓋１４の下面に配置されている。正極集電端子６は正極外部端子３の下方に配置されると共に、正極外部端子３に接続されている。負極集電端子７は、負極外部端子４の下方に配置されると共に、負極外部端子４に接続されている。

電極体５は、複数の正極シート１５と、複数のセパレータ１６と、複数の負極シート１７とを含む。

図３は、電極体５の一部を分解した斜視図である。電極体５は、正極シート１５と、セパレータ１６と、負極シート１７と、セパレータ１６とを順次積層することで形成されている。なお、各シートの積層方向は積層方向ＴＨである。

正極シート１５は、金属箔（電極板）２０と、正極合材層２１とを含む。金属箔２０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などによって形成されている。正極合材層２１は、金属箔２０の表裏面に形成されている。正極合材層２１は、正極活物質やバインダなど含む。

金属箔２０は、箔本体（電極体本体）２２と正極タブ（タブ）２３とを含む。箔本体２２は、方形形状に形成されており、金属箔２０の大部分を占める。正極合材層２１は、箔本体２２の表裏面に形成されている。正極タブ２３は、箔本体２２の外周縁部から突出するように形成されている。なお、この図３に示す例においては、正極タブ２３は、箔本体２２の上辺から突出するように形成されている。

負極シート１７は、金属箔（電極板）２４および負極合材層２５を含む。金属箔２４は、銅または銅合金から形成されている。負極合材層２５は負極活物質やバインダなどを含み、金属箔２４の表裏面に形成されている。

金属箔２４は、箔本体２６と負極タブ２７とを含む。箔本体２６は方形形状に形成されており、金属箔２４の大部分を占める。負極合材層２５は、箔本体２６の表裏面に形成されている。負極タブ２７は、箔本体２６の外周縁部から突出するように形成されている。この図３に示す例においては、負極タブ２７は、箔本体２６の上辺から突出するように形成されている。なお、正極タブ２３は電極体５の一端側に配置されており、負極タブ２７は電極体５の他端側に配置されている。

図２および図３において、電極体５は、積層本体３８と、正極３６と、負極３７とを含む。積層本体３８は、箔本体２２，２６と、正極合材層２１と、負極合材層２５と、セパレータ１６とが積層することで形成されている。

積層本体３８は、略直方体形状に形成されている。積層本体３８は、上面３０と、下面３１と、主側面３２，３３と、端面３４，３５とを含む。

正極３６および負極３７は、上面３０に形成されている。正極３６は、端面３４側に形成されており、負極３７は、端面３５側に形成されている。正極３６は、積層された複数の正極タブ２３によって形成されている。正極３６の詳細構成については後述する。負極３７は、積層された複数の負極タブ２７によって形成されている。負極３７は、正極３６と同様に形成されている。

導電板８は、正極３６に溶接されている。導電板８は、正極集電端子６に溶接されている。正極集電端子６は、接続片４１と、溶接片４２とを含む。接続片４１は正極外部端子３に接続されており、溶接片４２は、接続片４１に接続されると共に、導電板８に溶接されている。これにより、正極３６は、正極外部端子３に電気的に接続される。

導電板９は、負極３７に溶接されると共に、負極集電端子７に溶接されている。負極集電端子７は、接続片４３と、溶接片４４とを含む。接続片４３は負極外部端子４に接続されている。溶接片４４は接続片４３に接続されると共に、導電板９に溶接されている。これにより、負極３７は、負極外部端子４に電気的に接続される。

次に、正極３６の構成について説明する。図４は、正極３６を示す斜視図である。正極３６は、複数の束４０を含む。各束４０は、複数の正極タブ２３によって形成されている。

図５は、図４に示すＶ−Ｖ線における断面図である。正極３６は、複数の正極タブ２３が積層方向ＴＨ１に積層することで形成されている。そして、各束４０は、複数の正極タブ２３の一端が溶接部５０によって溶接されることで形成されている。

この図５に示す例においては、束４０ａ〜４０ｇを含む。各束４０ａ〜４０ｇは、複数枚の正極タブ２３の端部が溶接部５０ａ〜５０ｇによって束ねられることで形成されている。

各束４０ａ〜束４０ｇは、正極３６の幅方向に千鳥状に配置されており、互いに複数の正極タブ２３によって接続されている。

具体的には、束４０ａは、正極タブ２３ａ〜２３ｆの一端を溶接部５０ａによって束ねられることで形成されており、正極３６の一方端側に配置されている。

束４０ｂは、正極３６の他方端側に配置されており、束４０ａよりも電極体５の主側面３２側に配置されている。束４０ｂは、束４０ａを形成する複数の正極タブ２３ａ〜２３ｆの一部の３枚の正極タブ２３ｄ〜２３ｆの他端部と、他の３枚の正極タブ２３ｇ〜２３ｉの他端部とを溶接部５０ｂで溶接することで形成されている。

束４０ｃは、正極３６の一方端側に配置されており、束４０ｂよりも主側面３２側に配置されている。束４０ｃは、束４０ｂを形成する複数の正極タブ２３ｄ〜２３ｉの一部の３枚の正極タブ２３ｇ〜２３ｉの一方端部と、他の３枚の正極タブ２３ｊ〜２３ｌの一方端とを溶接部５０ｃで溶接することで形成されている。他の束４０ｄ〜４０ｇも、束４０ａ〜４０ｃと同様に形成されている。

このため、各束４０ａ〜４０ｇを形成する複数の正極タブ２３は、互いに電気的に接続されている。

導電板８は、正極タブ２３ａ〜２３ｃの他方端側に溶接されている。このため、導電板８は、正極３６を形成する全ての正極タブ２３と電気的に接続されている。

図６は、図５に示す積層方向ＴＨ１方向から正極３６を視たときの正面図である。図５および図６を参照して、束（第１束部）４０ａを形成する溶接部（第１接合部）５０ａと、束（第２束部）４０ｂを形成する溶接部（第２接合部）５０ｂとは、互いに離れるように形成されている。同様に、束（第１束部）４０ｃ，４０ｅ，４０ｇを形成する溶接部（第１接合部）５０ｃ，５０ｅ，５０ｇと、束（第２束部）４０ｄ，４０ｆを形成する溶接部（第１接合部）５０ｄ，５０ｆとは、互いに離れるように形成されている。

ここで、溶接される前の各正極タブ２３の幅方向Ｗの長さは、突出方向Ｈの長さよりも長い。正極タブ２３の幅方向Ｗの長さは、突出方向Ｈの長さの２倍程度である。なお、正極タブ２３の幅方向Ｗとは、箔本体２２の外周縁部に沿う方向であり、突出方向Ｈとは正極タブ２３が箔本体２２の外周縁部から突出する方向である。

たとえば、正極タブ２３の幅方向Ｗの長さは、１６ｍｍ以上２５ｍｍ程度であり、突出方向Ｈの長さは、８ｍｍ以上１０ｍｍ程度である。

各正極タブ２３は、長方形形状に形成されている。正極タブ２３は、両側辺と、上辺とを含み、下辺側は、箔本体２２に接続されている。各側辺と、上辺とによって角５２，５３が形成されている。

溶接部（第１接合部）５０ａ，５０ｃ，５０ｅ，５０ｇは、各正極タブ２３の角５２またはその付近に形成されている。溶接部（第２接合部）５０ｂ，５０ｄ，５０ｆは、角５３に形成されている。なお、各溶接部５０ａ，５０ｃ，５０ｅ，５０ｇと角５２との間の距離と、各溶接部５０ｂ，５０ｄ，５０ｆと角５３との間の距離は、５ｍｍ程度である。

このように、溶接部（第１接合部）５０ａ，５０ｃ，５０ｅ，５０ｇは、正極３６の一端側に形成されており、溶接部（第２接合部）５０ｂ，５０ｄ，５０ｆは、正極３６の他端側に形成されている。

上記のように構成された蓄電装置１の製造方法について説明する。
図７は、蓄電装置１の製造工程を示す工程フロー図である。蓄電装置１の製造工程は、電極体形成工程Ｓ１と、導電板溶接工程Ｓ２と、蓋形成工程Ｓ３と、組付工程Ｓ４と、収容工程Ｓ５と、注液工程Ｓ６と、封止工程Ｓ７とを含む。

電極体形成工程Ｓ１は、積層工程Ｓ２０と、電極板配置工程Ｓ２１と、積層工程Ｓ２２と、溶接工程Ｓ２３とを含み、電極板配置工程Ｓ２１と、積層工程Ｓ２２と、溶接工程Ｓ２３とを繰り返し実施する。この電極体形成工程Ｓ１においては、ホルダを用いる。

図８は、ホルダ６０を示す斜視図である。ホルダ６０は、台座６１と、支持軸６２，６３，６４，６５と、電極板７０，７１とを含む。

台座６１は、板状に形成されている。支持軸６２，６３，６４，６５は、台座６１の前面から突出するように形成されている。支持軸６２，６３と、支持軸６４，６５は、台座６１の幅方向に間隔をあけて配置されている。

支持軸６２，６４は、台座６１の上端側に配置されており、支持軸６３，６４は、台座６１の下端側に配置されている。電極板７０，７１は、台座６１に対して移動可能に設けられている。

図９および図１０は、積層工程Ｓ２０を示す斜視図である。図９において、正極シート１５と、セパレータ１６と、負極シート１７と、セパレータ１６とを順次、積層方向ＴＨに積層する。図９に示す例においては、３枚の正極シート１５と、６枚のセパレータ１６と、３枚の負極シート１７とを積層している。

図９および図１０に示すように、３枚の正極タブ２３が積層方向ＴＨに積層し、３枚の負極タブ２７が積層方向ＴＨに積層する。

各シートは、支持軸６２〜６５によって支持されており、各シートが積層した積層体が形成される。

図１１は、正極タブ２３およびその周囲の構成を模式的に示す平面図である。この図１１に示すように、３枚の正極タブ２３が積層しており、積層された正極タブ２３の積層体の背面側に電極板７０が配置されている。電極板７０は、幅方向Ｗにおいて、正極タブ２３の一方端側に配置されている。

図１２は、電極板配置工程Ｓ２１を示す斜視図である。電極板配置工程Ｓ２１においては、電極板７２，７３を配置する。電極板７２は、正極タブ２３の積層体の前面側に配置される。電極板７３は、負極タブ２７の積層体の前面側に配置されている。

図１３は、正極タブ２３およびその周囲の構成を示す平面図である。電極板７２は、幅方向Ｗにおいて、正極タブ２３の他方端側に配置されている。

図１４は、積層工程Ｓ２２を示す平面図である。積層工程Ｓ２２においては、電極板７２，７３を配置した後に、正極シート１５と、セパレータ１６と、負極シート１７とを順次積層する。なお、この積層工程Ｓ２２においても、３枚の正極シート１５と、６枚のセパレータ１６と、３枚の負極シート１７とが積層されている。

図１５は、溶接工程Ｓ２３における正極タブ２３の周囲の構成を示す平面図である。この図１５に示す例においては、電極板７２の前面側に３枚の正極タブ２３が積層されている。なお、負極側においても、電極板７３の前面側に３枚の負極タブ２７が積層されている。

図１６は、溶接工程Ｓ２３を示す斜視図である。溶接工程Ｓ２３においては、正極タブ２３の積層体の前面側に電極軸７５を配置し、負極タブ２７の積層体の前面側に電極軸７６を配置する。

図１７は、正極タブ２３およびその周囲の構成を示す平面図である。電極板７０および電極軸７５によって、積層された複数の正極タブ２３が挟み込まれる。そして、電極板７０および電極軸７５の間に電流を流すことで、溶接部５０ｇを形成する。これにより、積層された複数の正極タブ２３の一端側が互いに接合される。これにより、束４０ｇが形成される。なお、この図１７に示す例においては、６枚の正極タブ２３が互いに溶接される。

なお、負極タブ２７側においても、同様に、電極軸７６および電極板７１によって、６枚の負極タブ２７が挟み込まれ、電極軸７６および電極板７１によって、溶接部が形成される。これにより、束が形成される。

図１８は、２回目の電極板配置工程Ｓ２１を示す斜視図である。図１９は、正極タブ２３およびその周囲の構成を示す平面図である。積層工程Ｓ２２後の電極板配置工程Ｓ２１においては、電極板７０および電極板７１の位置を変更する。具体的には、電極板７０は、束４０ｇの前面に配置される。電極板７１も同様に、束の前面側に配置される。

図２０は、２回目の電極板配置工程Ｓ２１後の積層工程Ｓ２２を示す斜視図である。この積層工程Ｓ２２においては、３枚の正極シート１５と、６枚のセパレータ１６と、３枚の負極シート１７とが積層される。これにより、電極板７０の前面側に３枚の正極タブ２３が積層され、電極板７１の前面側に３枚の負極タブ２７が積層される。なお、各シートの積層枚数は、適宜変更することか可能である。

図２１は、正極タブ２３およびその周囲の構成を示す平面図である。電極板７０の前面側には、３枚の正極タブ２３が積層されている。なお、負極側においても、３枚の負極タブ２７が電極板７１の前面側に配置される。

図２２は、２回目の溶接工程Ｓ２３を示す斜視図であり、図２３は、２回目の溶接工程Ｓ２３において、正極タブ２３およびその周囲の構成を示す平面図である。２回目の溶接工程Ｓ２３においては、電極板７２の前面側に電極軸７５を配置する。電極板７２および電極軸７５によって、６枚の正極タブ２３が挟み込まれる。

そして、電極板７２および電極軸７５の間に電流を流して、溶接部５０ｆが形成される。これにより、束４０ｆが形成される。なお、負極側においても、電極板７２の前面側に電極軸７６を配置して、複数の負極タブ２７を挟みこむ。そして、電極体２および電極軸７６に電流を流すことで、複数の負極タブ２７を束ねる溶接部を形成する。

図２４は、電極板配置工程Ｓ２１と、積層工程Ｓ２２と、溶接工程Ｓ２３とを繰り返し実施した状態を示すホルダ６０を示す斜視図である。

電極板配置工程Ｓ２１と、積層工程Ｓ２２と、溶接工程Ｓ２３とを繰り返し実施することで、正極３６と、負極３７とが形成され、電極体５が形成される。

図２５は、図２４に示す状態における正極３６を示す平面図である。この図２５に示すように、複数の溶接部５０によって、複数の束４０が形成された正極３６が作成される。

図２６は、導電板溶接工程Ｓ２を示す斜視図である。導電板溶接工程Ｓ２においては、正極３６に導電板８を溶接し、負極３７に導電板９を溶接する。

図２７は、正極３６および導電板８を示す平面図である。導電板８は、正極３６の前面側に溶接される。

図２８は、蓋形成工程Ｓ３を示す斜視図である。蓋形成工程Ｓ３においては、蓋１４に、正極外部端子３と、負極外部端子４と、正極集電端子６と、負極集電端子７とを一体的に取り付ける。なお、蓋１４には、注入口１０ａが形成されている。

図２９は、組付工程Ｓ４を示す斜視図である。組付工程Ｓ４においては、蓋１４に電極体５を組み付ける。具体的には、電極体５に設けられている導電板８に正極集電端子６を溶接する。電極体５に設けられている導電板９に負極集電端子７を溶接する。これにより、蓋１４と、電極体５とが一体的に組みつけられる。

図３０は、収容工程Ｓ５を示す斜視図である。収容工程Ｓ５においては、ケース本体１３内に電極体５を収容する工程と、蓋１４をケース本体１３の開口縁部に溶接する工程とを含む。これにより、収容ケース２内に電極体５などが収容される。

注液工程Ｓ６においては、注入口１０ａから電解液１１を注入する。そして、封止工程Ｓ７において、注入口１０ａに封止部材１０を設けることで、図１および図２に示す蓄電装置１を作成することができる。

次に、本実施の形態１に係る蓄電装置１と、比較例に係る蓄電装置１Ａとを比較して、本実施の形態１に係る蓄電装置１の優位性について説明する。

図３１は、本実施の形態１に係る蓄電装置１の正極３６およびその周囲の構成を示す断面図である。

正極３６は、積層方向ＴＨに配列する複数の束４０ａ〜４０ｄを含む。束４０ａは、正極シート１５ａと、正極シート１５ｄと、正極シート１５ｆとを含む。

図３２は、束４０ａおよびその周囲の構成を模式的に示す断面図である。正極シート１５ａは、積層方向ＴＨにおいて、束４０ａの端側に位置している。正極シート１５ａは、箔本体２２ａと正極タブ２３ａとを含む。

正極シート１５ｄは、積層方向ＴＨにおいて、束４０ａの中央に位置している。正極シート１５ｄは、箔本体２２ｄと、正極タブ２３ｄとを含む。

正極シート１５ｆは、積層方向ＴＨにおいて、束４０ａの端側に位置している。正極シート１５ｆは、箔本体２２ｆと、正極タブ２３ｆとを含む。

正極タブ２３ａ，２３ｆは、箔本体２２ａ，２２ｆの上端辺から屈曲するように延びるように形成されている。その後、正極タブ２３ａ，２３ｆは、導電板８の側面に沿って延びるように曲げられている。

正極タブ２３ｄは、箔本体２２ｄの上端辺から略鉛直方向に延びるように形成されている。

各正極タブ２３ａ、２３ｄ、２３ｆの長さは、同じであるため、正極タブ２３ｄの上端部は、正極タブ２３ａ，２３ｆの上端部よりも上方に位置している。

ここで、箔本体２２ｆの上端辺と、正極タブ２３ｆとのなす角度を角度θ１とし、束４０ａの幅を幅Ｗ１とする。また、上下方向において、導電板８の下端部と、箔本体２２ａ，２２ｄ，２２ｆの上端との間の距離を距離Ｌ１とし、正極タブ２３ｄの上端部と正極タブ２３ａ，２３ｆの上端部との間の距離を距離Ｌ２とする。上下方向において、正極タブ２３ａの上端部と、箔本体２２ａの上端部との間の距離を距離Ｌ３とする。

角度θ１を所定角度よりも小さくすると、箔本体２２ｆおよび正極タブ２３ｆの境界部分で亀裂などが生じやすくなる。そのため、角度θ１は、所定角度以上である。

上下方向において、箔本体２２の上端辺と、導電板８の下端部との間の距離Ｌ１は、角度θ１と幅Ｗ１とによって定まる。

各正極タブ２３ａ，２３ｄ，２３ｆの長さは、同じであるため、距離Ｌ２は角度θ１および幅Ｗ１によって定まる。

束４０ａにおいては、束４０ａを構成する正極シート１５の枚数が少ないため、幅Ｗ１が小さく、距離Ｌ２が大きくなることが抑制されている。

このように、距離Ｌ１および距離Ｌ２を小さく抑えられているため、結果として、距離Ｌ３を小さく抑えることができる。

図３３は、蓄電装置１Ａを示す分解斜視図である。蓄電装置１Ａは、電極体５Ａと、正極集電端子６Ａと負極集電端子７Ｂとを含む。電極体５Ａは、正極３６Ａと、負極３７Ｂとを含む。

正極３６Ａは正極集電端子６Ａに溶接されており、負極３７Ａは負極集電端子７Ａに溶接されている。

図３４は、正極３６Ａおよび正極集電端子６Ａを模式的に示す斜視図である。図３５は、正極集電端子６Ａおよび正極３６Ａと、その周囲の構成を示す断面図である。

正極集電端子６Ａには、全ての正極タブ２３が一括的に溶接されている。電極体５Ａは、正極シート１５Ａ１と、正極シート１５Ａ２と、正極シート１５Ａ３とを含む。正極シート１５Ａ１は、積層方向ＴＨにおいて、電極体５Ａの中央に位置している。正極シート１５Ａ２は、積層方向ＴＨの端側に位置しており、正極シート１５Ａ３も積層方向ＴＨの端側に位置している。

正極シート１５Ａ１は、箔本体２２Ａ１と、正極タブ２３Ａ１とを含む。正極シート１５Ａ２は箔本体２２Ａ２と正極タブ２３Ａ２とを含み、正極シート１５Ａ３は箔本体２２Ａ３と正極タブ２３Ａ３とを含む。

正極タブ２３Ａ１は、箔本体２２Ａ１の上辺から略鉛直方向に延び、正極集電端子６Ａに溶接されている。

正極タブ２３Ａ２，２３Ａ３は、箔本体２２Ａ２，２２Ａ３の上辺において、曲げられており、正極集電端子６Ａに向けて延びるように形成されている。その後、正極タブ２３Ａ２，２３Ａ３は、正極集電端子６Ａの側面に沿って延びるように曲げられている。

このため、正極タブ２３Ａ１の上端部は、正極タブ２３Ａ２，２３Ａ３の上端部よりも大きく上方に位置している。

ここで、正極タブ２３Ａ２の上辺と、箔本体２２Ａ２とのなす角度を角度θ２とする。正極３６Ａの幅を幅Ｗ２とする。また、上下方向において、正極集電端子６Ａの下端部と、箔本体２２の上端との間の距離を距離Ｌ４とし、正極タブ２３Ａ１の上端部と正極タブ２３Ａ２，２３Ａ３の上端部との間の距離を距離Ｌ５とする。正極タブ２３Ａ１の上端と、箔本体２２の上端辺との間の距離を距離Ｌ６とする。

角度θ２を所定角度よりも小さくすると、箔本体２２Ａ２の上辺と、正極タブ２３Ａ２との境界部分で亀裂などが生じるおそれがある。そのため、角度θ２も所定角度以上である。

図３２および図３５を参照して、正極３６Ａにおいては、多くの正極タブ２３を束ねて形成されているため、幅Ｗ２の長さは、幅Ｗ１よりも長い。

距離Ｌ４は、角度θ２と、幅Ｗ２とによって定まるため、距離Ｌ４は、距離Ｌ１よりも長い。

また、距離Ｌ５は、角度θ２と、幅Ｗ２とによって定まるため、距離Ｌ５は、距離Ｌ２よりも長い。その結果、正極３６Ａの距離Ｌ６は、距離Ｌ３よりも長くなる。

このため、比較例に係る蓄電装置１Ａにおいては、各正極タブ２３の長さは、本実施の形態１に係る蓄電装置１の各正極タブ２３Ａの長さよりも長くなる。

図３６は、本実施の形態１の蓄電装置１に設けられた正極シート１５を示す平面図であり、図３７は、蓄電装置１Ａに設けられた正極シート１５Ａを示す平面図である。

図３６およぶ図３７を参照して、正極シート１５の正極タブ２３の長さは、正極シート１５Ａの正極タブ２３Ａの長さよりも短い。正極シート１５の箔本体２２の面積と、正極シート１５Ａの箔本体２２Ａの面積が等しいとすると、金属箔２０の面積は金属箔２０Ａの面積よりも小さい。

正極シート１５において正極合材層２１が塗布された面積と、正極シート１５Ａにおいて正極合材層２１Ａが塗布された面積が等しいとすると、正極シート１５において、正極合材層２１が占める割合は、正極シート１５Ａにおいて正極合材層２１Ａが占める割合よりも高い。

同様に、蓄電装置１の負極シート１７において、負極合材層２５が占める割合は、蓄電装置１Ａの負極シートにおいて負極合材層が占める割合よりも高い。

その結果、収容ケース２内において正極合材層２１が占める割合を電極体体積率（１００×（正極合材層２１の体積＋負極合材層２５の体積）／（収容ケース２の内容積））とすると、蓄電装置１の電極体体積比率の方が、蓄電装置１Ａの電極体体積比率のよりも高い。

次に、蓄電装置１の各製造工程における作用および効果について説明する。
図６を参照して、幅方向Ｗにおいて、溶接部５０ａは正極タブ２３ａの一方端に形成されており、溶接部５０ｂは他方端に形成されている。

正極タブ２３ａの幅方向Ｗの長さは、正極タブ２３ａの突出方向Ｈの長さよりも長い。このため、溶接部５０ａと溶接部５０ｂとの間の距離は長い。溶接工程Ｓ２３では、たとえば、溶接部５０ａを形成した後に、溶接部５０ｂを形成する。溶接部５０ａを形成した際に、溶接部５０ａおよびその周囲は溶融する。金属箔が溶融する際には、溶融部分の表面張力によって、金属箔のうち溶融部分の周囲に位置する部分は、溶融部分に引っ張られる。

そのため、溶接部５０ａを形成した後、溶接部５０ａの近傍に、溶接部５０ｂを形成したとすると、金属箔のうち溶接部５０ａおよび溶接部５０ｂの間に位置する部分において亀裂が生じるおそれがある。

その一方で、蓄電装置１においては、溶接部５０ａおよび溶接部５０ｂの間の距離が長いため、上記のような弊害が生じることを抑制することができる。

特に、本実施の形態１においては、正極タブ２３の幅方向Ｗの長さは、突出方向Ｈの長さの２倍以上である。このため、正極タブ２３に亀裂などが生じることが良好に抑制することができる。

各溶接部５０ａ，５０ｃ，５０ｅ，５０ｇは、各正極タブ２３の角５２に形成されている。各正極タブ２３の角５２と、各箔本体２２との間の距離は長いため、各溶接部５０ａ，５０ｃ，５０ｅ，５０ｇを形成する際に生じる熱が、各正極合材層２１に達することを抑制することができる。

さらに、各角５２と各箔本体２２との間の距離が確保されているため、各溶接部５０ａ，５０ｃ，５０ｅ，５０ｇを形成する際に溶融部分がその周囲の金属箔を引っ張ったとしても、各箔本体２２にシワなどが生じることを抑制することができる。

上記の実施の形態の正極３６は、図４および図５などに示す構成である。この図４および図５に示す例においては、束４０ｃ〜４０ｆにおいて、各正極タブ２３の両端は、束４０ｃ〜４０ｆのいずれかに溶接されている。

しかし、束４０ｃ〜４０ｆにおいて、各正極タブ２３の両端は、束４０ｃ〜４０ｆのいずれかに溶接されていることは、必須の構成ではない。

図３８は、正極３６の第１変形例である正極３６ａを示す平面図である。正極３６ａにおいては、正極タブ２３ｄ，２３ｇのように、一方端のみしか溶接部５０に溶接されていない正極タブ２３が設けられている。

この正極３６ａの構成によれば、１つの溶接部５０で束ねる正極タブ２３の枚数を減らすことができる。これにより、溶接部５０を形成する際に生じる熱量を低減することができ、正極合材層などに与える影響を低減することができる。

なお、正極３６ａにおいては、１つの溶接部５０に対して、１枚の正極タブ２３が、一端のみでしか溶接部５０に溶接されていない。

図３９は、正極３６の第２変形例である正極３６ｂを示す平面図である。この正極３６ｂにおいては、１つの溶接部５０に対して、２枚の正極タブ２３が、一端のみでしか溶接部５０に溶接されていない。

上記の図５、図３８および図３９に示す例においては、正極３６の両端側に溶接部５０を形成した例について説明したが、さらに、両端に形成された溶接部５０の間にも溶接部５０を形成するようにしてもよい。
（実施の形態２）
図４０および図４１を用いて、実施の形態２に係る蓄電装置１Ｂについて説明する。蓄電装置１Ｂの正極１３６および負極の構成は、上記実施の形態に係る蓄電装置１とは、正極３６および負極３７の構成と異なる。なお、蓄電装置１Ｂにおいて、正極１３６の構成と、負極の構成は、実質的に同じであるため、正極１３６の構成について説明する。

図４０は、蓄電装置１Ｂの正極１３６の構成を示す平面図であり、図４１は、正極１３６を積層方向ＴＨから見たときの正面図である。

正極１３６は、幅方向Ｗにおいて、正極１３６の一端側に形成された溶接部１５０ａ，１５０ｄ，１５０ｇ，１５０ｊ，１５０ｍ，１５０ｐと、他端側に形成された溶接部１５０ｃ，１５０ｆ，１５０ｉ，１５０ｌ，１５０ｏ，１５０ｒと、正極１３６の中央に形成された溶接部１５０ｂ，１５０ｅ，１５０ｈ，１５０ｋ，１５０ｎ，１５０ｑとを含む。

各溶接部１５０ａ，１５０ｄ，１５０ｇ，１５０ｊ，１５０ｍ，１５０ｐは、積層方向ＴＨに配列している。各溶接部１５０ｃ，１５０ｆ，１５０ｉ，１５０ｌ，１５０ｏ，１５０ｒも積層方向ＴＨに配列している。溶接部１５０ｂ，１５０ｅ，１５０ｈ，１５０ｋ，１５０ｎ，１５０ｑも積層方向ＴＨに配列している。

このように、正極１３６を積層方向ＴＨから視ると、溶接部（第３接合部）１５０ｂ，１５０ｅ，１５０ｈ，１５０ｋ，１５０ｎ，１５０ｑは、溶接部（第１接合部）１５０ａ，１５０ｄ，１５０ｇ，１５０ｊ，１５０ｍ，１５０ｐと、溶接部（第２接合部）１５０ｃ，１５０ｆ，１５０ｉ，１５０ｌ，１５０ｏ，１５０ｒとの間に配置されている。

このように、正極１３６の中央においても、溶接部１５０ｂ，１５０ｅ，１５０ｈ，１５０ｋ，１５０ｎ，１５０ｑを形成することで、各溶接部１５０ａ〜１５０ｒが束ねる正極タブ２３の枚数を減らすことができる。

これにより、各正極タブ２３の突出方向Ｈの長さを短くしたとしても、隣り合う正極タブ２３同士を溶接することができ、正極タブ２３の高さを低くすることができる。

その結果、正極１３６の高さを低くすることができ、蓄電装置１Ｂの高さも低くすることができ、蓄電装置１Ｂを小型化させることができる。

なお、各正極タブ２３の幅方向Ｗの長さは、好ましくは、各正極タブ２３の突出方向Ｈの長さの４倍以上である。

なお、正極タブ２３および負極タブ２７の幅方向Ｗの長さは、箔本体２２，２６の幅方向Ｗの長さの半分よりも短い。正極タブ２３および負極タブ２７が積層方向ＴＨに重なると、正極タブ２３および負極タブ２７が接触して短絡するおそれがあるためである。

なお、上記の実施の形態において、正極タブ２３や負極タブ２７を接合する方法として、「溶接部」を形成する例について説明したが、接合方法としては、各種の方法を採用することができる。たとえば、各正極タブ２３同士を挟持部材で接合することも考えられる。また、溶接方法としても、レーザ溶接なども採用することができる。

また、二次電池の電極体（蓄電体）について説明したが、たとえば、キャパシタなどの蓄電体にも適用することができる。たとえば、このキャパシタは、複数の単位キャパシタを含み、各単位キャパシタは２つの電極板を含む。そして、各電極板にタブが形成されている。このようなキャパシタにも本開示の構成を適用することができる。

実施例に係る蓄電装置１と、比較例に係る蓄電装置１Ａとの比較について説明する。実施の形態１に係る蓄電装置１は、図４および図５において、各溶接部５０において、４枚の正極タブ２３を溶接している。そして、負極３７においても、同様に、１つの溶接部５０に４枚の負極タブ２７を接合した。比較例の蓄電装置１Ａの正極３６Ａは、図３４および図３５に示す構成であり、負極は、正極３６Ａと同様に形成されている。

なお、蓄電装置１および蓄電装置１Ａのいずれの収容ケースにおいても、高さ方向の内寸は８５ｍｍであり、幅方向の内寸は１４０ｍｍであり、積層方向の内寸は２５ｍｍである。

下記の表１は、比較例に係る蓄電装置１Ａの電極体体積率と、実施例に係る蓄電装置１の電極体体積率とを示す表である。なお、実施例に係る蓄電装置１の電極体堆積比率は、比較例に係る蓄電装置１Ａの電極体堆積比率を１００％としたときの値である。

上記の表１からも明らかなように、実施例に係る蓄電装置１の方が、比較例に係る蓄電装置１Ａよりも電極体堆積比率が高いことがわかる。

すなわち、蓄電装置１においては、蓄電装置１Ａと比較して、正極タブ２３の長さを短くすることができ、収容ケースの内容積が同じであっても、正極合材層および負極合材層の体積を向上させることができたことに起因すると推察できる。なお、本実施例の電極体の積層本体の体積は、比較例の電極体の積層本体を基準として、４．９％向上している。

以上、本発明に基づいた各実施の形態および実施例について説明したが、今回開示された事項はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１Ａ，１Ｂ 蓄電装置、１Ｔ，３２，３３ 主側面、２ 収容ケース、３ 正極外部端子、４ 負極外部端子、５，５Ａ 電極体、６，６Ａ，７，７Ａ，７Ｂ 端子、８，９ 導電板、１０ 封止部材、１０ａ 注入口、１１ 電解液、１３ ケース本体、１４ 蓋、１５，１５Ａ，１５Ａ１，１５Ａ２，１５Ａ３，１５ａ，１５ｄ，１５ｆ 正極シート、１６ セパレータ、１７ 負極シート、２０，２０Ａ，２４ 金属箔、２１，２１Ａ 正極合材層、２２，２２Ａ１，２２Ａ２，２２Ａ３，２２Ａ，２２ａ，２２ｄ，２２ｆ，２６ 箔本体、２３，２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ａ３，２３Ａ，２３ａ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｆ，２３ｇ，２３ｉ，２３ｊ，２３ｌ 正極タブ、２５ 負極合材層、２７ 負極タブ、３０ 上面、３１ 下面、３４，３５ 端面、３６，３６Ａ，３６ａ，３６ｂ，１３６ 正極、３７，３７Ａ，３７Ｂ 負極、３８ 積層本体、４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｆ，４０ｇ 束、４１，４３ 接続片、４２，４４ 溶接片、５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｅ，５０ｆ，５０ｇ，１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃ，１５０ｄ，１５０ｅ，１５０ｆ，１５０ｇ，１５０ｈ，１５０ｉ，１５０ｊ，１５０ｋ，１５０ｌ，１５０ｍ，１５０ｎ，１５０ｏ，１５０ｐ，１５０ｑ，１５０ｒ 溶接部、５２，５３ 角、６０ ホルダ、６１ 台座、６２，６３，６４，６５ 支持軸、７０，７１，７２，７３ 電極板、７５，７６ 電極軸、Ｈ さ方向、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６ 距離、Ｓ１ 電極体形成工程、Ｓ２ 導電板溶接工程、Ｓ３ 蓋形成工程、Ｓ４ 組付工程、Ｓ５ 収容工程、Ｓ６ 注液工程、Ｓ７ 封止工程、Ｓ２０，Ｓ２２ 積層工程、Ｓ２１ 電極板配置工程、Ｓ２３ 溶接工程、ＴＨ，ＴＨ１ 積層方向、Ｗ 幅方向、Ｗ１，Ｗ２ 幅。

Claims (4)

1. 積層方向に積層された複数の電極板を含む蓄電体と、
   前記蓄電体に形成された複数の接合部と、
   を備え、
   前記電極板は、電極板本体と、前記電極板本体の外周縁部から突出するように形成されたタブとを含み、
   前記複数の電極板は、前記タブが前記積層方向に配列するように配置されており、
   前記複数の接合部は、前記積層方向に配列する複数の前記タブを接合して第１束部を形成する第１接合部と、前記積層方向に配列する複数の前記タブを接合して第２束部を形成する第２接合部とを含み、
   前記第１束部の一部の前記タブと、前記第２束部の一部の前記タブとは、前記第１接合部および前記第２接合部に接合しており、
   前記第１接合部と前記第２接合部とを前記積層方向から視ると、前記第１接合部および前記第２接合部は互いに離れるように形成された、蓄電装置。
2. 前記接合部は、前記積層方向に配列する複数の前記タブを接合して第３束部を形成する第３接合部を含み、
   前記第１接合部と前記第２接合部と前記第３接合部とを前記積層方向から視ると、前記第１接合部と前記第２接合部と前記第３接合部とは、互いに離れるように形成された、請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記タブが前記電極板本体から突出する方向を突出方向とし、前記タブが前記電極板本体の外周縁部に沿って延びる方向を幅方向とすると、前記幅方向の前記タブの長さは前記突出方向の前記タブの長さよりも長い、請求項１または請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記第１接合部は、前記幅方向における前記タブの一方端側に形成されており、
   前記第２接合部は、前記幅方向における前記タブの他方端側に形成されている、請求項３に記載の蓄電装置。

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