JP5862563B2 - 電池及び電池の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、可撓性を有する筒状の巻芯に長尺の箔状正極板と長尺の箔状負極板とをセパレータを挟んだ状態で巻回して構成した発電要素が、扁平形状に形成されて容器内に収納された電池、及び、その電池の製造方法に関する。

かかる電池は、長尺の箔状正極板と長尺の箔状負極板とをセパレータを挟んだ状態で巻芯に巻回して発電要素を構成することで、対向する正負の極板面積を広くして、電池のエネルギー密度を極力高くしようとするものである。
このように、巻芯に箔状正極板等を巻回する構成の発電要素としては、円筒形状の巻芯に箔状正極板等を巻回して、全体として円柱形状の発電要素をそのままの形状で電池筐体に収納し、電池筐体の形状も発電要素の形状に合わせて円柱形状とする場合も多い。
これに対して、下記特許文献１にも記載のように、発電要素を扁平形状に形成して、それを収納する電池筐体も薄型に形成することも広く行われている。
このように電池筐体を薄型に形成することで、狭いスペースに効率良く電池を配置できることになる。
このような扁平形状の発電要素の製作工程としては、筒状の巻芯に上記の箔状正極板等を巻回した後、その巻回物を押しつぶすことで扁平形状とする場合が多い。

特開２０００−３４０２６３号公報

しかしながら、巻芯に箔状正極板等を巻回したものはある程度の弾性を有するため、その巻回物を押しつぶしたときの扁平形状から、ある程度膨らんだ形状に戻ってしまう。発電要素が膨らんだ形状に戻ってしまうと、発電要素と集電体等の他の部材との取り付け作業等を行う組み立て工程における作業性が低下してしまうことになる。

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、発電要素が可及的に扁平形状を維持できるようにして、製造工程における作業性を改善する点にある。

本出願の第１の発明は、可撓性を有する筒状の巻芯に長尺の箔状正極板と長尺の箔状負極板とをセパレータを挟んだ状態で巻回して構成した発電要素が、扁平形状に形成されて容器内に収納された電池であって、扁平形状の前記巻芯における巻回軸芯方向両端部の少なくとも一方の端部において、前記巻芯よりも剛性の高い薄板状部材が取り付けられて構成されている点を特徴とする。

すなわち、発電要素が扁平形状に形成された後、それの中心部に位置する可撓性を有する巻芯が膨らんでしまうのを抑制するために、扁平形状となっている巻芯において、その巻芯の両端部の少なくとも一方の端部に剛性の高い薄板状部材が取り付けられた状態とする。
この薄板状部材は、広がり方法へ作用する外力を巻芯側から受けても、取り付けられた姿勢を維持しようとする力が強いので、結果として、巻芯の膨らみが抑制される。

又、本出願の第２の発明は、上記第１の発明の構成に加えて、扁平形状の前記巻芯における巻回軸芯方向両端部の少なくとも一方の端部において、少なくとも屈曲姿勢となっている部分に、前記巻芯よりも剛性の高い薄板状部材が前記巻芯と共に屈曲する姿勢で取り付けられて構成されている点を特徴とする。

すなわち、発電要素が扁平形状に形成された後、それの中心部に位置する可撓性を有する巻芯が膨らんでしまうのを抑制するために、扁平形状となっている巻芯において、剛性の高い薄板状部材を少なくとも屈曲姿勢となっている部分に巻芯と同様の屈曲姿勢で取り付けられた状態とする
この薄板状部材は、広がり方向へ作用する外力を巻芯側から受けても、屈曲姿勢を維持しようとする力が強いので、結果として、より巻芯の膨らみが抑制される。

又、本出願の第３の発明は、上記第１又は第２の発明の構成に加えて、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の少なくとも一方に、幅方向端部の一方に活物質を塗布しない未塗工部が形成され、前記未塗工部が、前記巻回軸芯方向に前記セパレータよりも突出した状態で前記巻芯に巻回され、前記未塗工部が束ねられて前記薄板状部材に固定されて構成されている点を特徴とする。

すなわち、長尺箔状の電極板を巻芯に巻回して発電要素を構成する場合、電気配線をどのように引き出すかが問題となるが、その手法の１つとして、箔状の電極板の幅方向端部の一方に活物質の未塗工部を形成し、各周回の未塗工部を束ねて電気配線を行う手法が用いられている。
このように未塗工部を束ねる際において、その中心に位置する上記薄板状部材に未塗工部を固定することで、発電要素を一層確実に扁平形状に保持できる。

又、本出願の第４の発明は、上記第３の発明の構成に加えて、前記薄板状部材は、前記巻芯における巻回軸芯方向両端部に取り付けられ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板に、幅方向端部の一方に活物質を塗布しない未塗工部が形成され、前記箔状正極板の前記未塗工部と前記箔状負極板の前記未塗工部とが、前記巻回軸芯方向で互いに逆側に突出した状態で前記巻芯に巻回され、前記箔状正極板の前記未塗工部と前記箔状負極板の前記未塗工部とが、別個の前記薄板状部材に固定されて構成されている点を特徴とする。

すなわち、箔状正極板の未塗工部と箔状負極板の未塗工部とが、前記巻回軸芯方向の両部に振り分けて位置する状態となっており、前記巻回軸芯方向の両端部において、未塗工部が束ねられて薄板状部材に固定される。
従って、発電要素を更に確実に扁平形状に維持できる。

又、本出願の第５の発明は、上記第１〜第４のいずれかの発明の構成に加えて、前記薄板状部材は、前記巻芯の外周面よりもその外周面の法線方向に突出しない状態で取り付けられて構成されている点を特徴とする。

すなわち、前記薄板状部材は、必要な剛性を確保するために、巻芯等との対比では、比較的に厚さの厚い部材が採用され得る。
このような厚みのある部材が、巻芯の外周面上に段差とした場合は、箔状正極板等を巻芯に巻回したときに、各周回で微妙に巻回位置が位置ずれして巻きずれが発生してしまう可能性があるが、上記のように、薄板状部材の段差が直接に巻芯の外周面上に現れないようにすることで、箔状正極板等の巻回姿勢を安定させる。

又、本出願の第６の発明は、上記第３又は第４の発明の構成に加えて、前記容器の外方側に配置される電極端子と前記発電要素とを電気的に接続するための集電体が備えられ、前記集電体と前記未塗工部と前記薄板状部材とが、前記集電体と前記薄板状部材とで前記未塗工部を挟む状態で固定されて構成されている点を特徴とする。

すなわち、発電要素と電池の容器の外方側に配置される電極端子との電気的な接続のために集電体が備えられる。
上記の薄板状部材を備えない場合における集電体と発電要素との接続作業としては、発電要素の未塗工部を傷つけないように集電体を慎重に未塗工部の隙間に挿入し、未塗工部と集電体とを一緒に束ねて例えば溶接等により固定するという作業を行うため、集電体と発電要素との接続作業が手間のかかるものとなる。
これに対して、薄板状部材と集電体とで上記未塗工部を挟む配置での固定作業では、集電体を未塗工部の並びの外側に配置するので、固定作業を簡単化することができる。

又、本出願の第７の発明は、上記第６の発明の構成に加えて、前記未塗工部は、前記薄板状部材の両側から前記薄板状部材を挟み込む状態で前記薄板状部材に固定され、前記集電体は、前記薄板状部材を両側から挟む前記未塗工部の一方側にのみ取り付けられて構成されている点を特徴とする。

すなわち、上記の薄板状部材を備えない場合には、集電体と未塗工部との接続をより確実なものとするために、集電体における上記未塗工部との接続のための先端部を複数に分岐させて、それらを未塗工部の並びの中に挿入するという作業を要するため、接続作業を複雑化させていた。
これに対して、上記未塗工部を束ねて薄板状部材に固定することで、集電体と未塗工部との接続はいずれか１箇所で接続しておくだけで良いことになる。

又、本出願の第８の発明は、上記第１〜第７のいずれかの発明の構成に加えて、前記薄板状部材は、筒状の前記巻芯の巻回軸芯方向端部の全周に亘る状態で取り付けられるようにリング状に形成されている点を特徴とする。

すなわち、発電要素の扁平形状を維持させるという観点では、巻芯が屈曲姿勢となる部分の近辺にのみ薄板状部材を配置しておくだけでも効果はあるが、巻回軸芯方向端部の全周に亘って薄板状部材を備えさせることで、発電要素を扁平形状に維持させる効果がより確実なものとなる他、発電要素を扁平形状とする際に、周方向におけるいずれの位置を屈曲姿勢とするかを考慮する必要がなくなり、作業性が更に向上する。

又、本出願の第９の発明は、可撓性を有する筒状の巻芯に長尺の箔状正極板と長尺の箔状負極板とをセパレータを挟んだ状態で巻回して構成した発電要素が、扁平形状に形成されて容器内に収納された電池の製造方法において、前記巻芯における巻回軸芯方向両端部の少なくとも一方の端部に、前記巻芯よりも剛性の高い薄板状部材を取り付ける巻芯作製工程と、前記薄板状部材を取り付けた前記巻芯に、長尺の箔状正極板と長尺の箔状負極板とをセパレータを挟んだ状態で巻回する極板巻回工程と、前記巻芯に前記箔状正極板及び前記箔状負極板を巻回したものを、前記巻回軸芯方向と直交する方向で押圧して扁平形状とする押圧工程とを有する点を特徴とする。

すなわち、上記押圧工程において発電要素を扁平形状とするとき、上記巻芯作製工程において巻芯に取り付けた薄板状部材が巻芯と共に押圧される。発電要素が扁平形状となった後に、薄板状部材が、広がり方向へ作用する外力を巻芯側から受けても、押圧された後の姿勢を維持しようとする力が強く、結果として、巻芯の膨らみが抑制される。

又、本出願の第１０の発明は、上記第９の発明の構成に加えて、前記押圧工程において、前記巻芯に前記箔状正極板及び前記箔状負極板を巻回したものを、少なくとも屈曲姿勢となる部分に前記薄板状部材が存在する状態で、前記巻回軸芯方向と直交する方向で押圧して扁平形状とする点を特徴とする。

すなわち、上記押圧工程において発電要素を扁平形状とするとき、上記巻芯作製工程において巻芯に取り付けた薄板状部材が巻芯と共に屈曲姿勢となるように押圧するので、発電要素が扁平形状となった後に、薄板状部材が、広がり方向へ作用する外力を巻芯側から受けても、屈曲姿勢を維持しようとする力が強く、結果として、より巻芯の膨らみが抑制される。

又、本出願の第１１の発明は、上記第または第１０の発明の構成に加えて、前記巻芯作製工程において、前記巻芯の外周面よりもその外周面の法線方向に突出しないように、前記薄板状部材を前記巻芯に取り付けるように構成されている点を特徴とする。

従って、上記極板巻回工程において、巻芯の外周面上に薄板状部材の段差が直接に現れることがないので、箔状正極板等を巻きずれを可及的に抑制しながら巻回することができる。

上記第１の発明によれば、巻芯に取り付けられている薄板状部材は、広がり方向へ作用する外力を巻芯側から受けても、取り付けられた姿勢を維持しようとする力が強いので、結果として、巻芯の膨らみが抑制され、以って、発電要素を可及的に扁平形状に維持でき、製造工程における作業性を改善できるに至った。

又、上記第２の発明によれば、巻芯に取り付けられて屈曲姿勢となっている薄板状部材は、広がり方向へ作用する外力を巻芯側から受けても、屈曲姿勢を維持しようとする力が強いので、結果として、より巻芯の膨らみが抑制され、以って、発電要素を可及的に扁平形状に維持でき、製造工程における作業性をより改善できるに至った。

又、上記第３の発明によれば、未塗工部を束ねて薄板状部材に固定することで、発電要素を一層確実に扁平形状に保持でき、作業性を一層向上させることができる。

又、上記第４の発明によれば、前記巻回軸芯方向の両端部において、未塗工部が束ねられて薄板状部材に固定されるので、発電要素を更に確実に扁平形状に維持できる。

又、上記第５の発明によれば、薄板状部材の段差が直接に巻芯の外周面上に現れないようにして、箔状正極板等の巻回姿勢を安定させるので、発電要素の外形形状を所望の形状に安定して仕上げることができる。

又、上記第６の発明によれば、薄板状部材と集電体とで上記未塗工部を挟む配置として固定作業を行うことで、集電体を未塗工部の並びの外側に配置する位置関係となって固定作業を簡単化することができ、電池の組み立て作業効率を一層向上させることができる。

又、上記第７の発明によれば、上記未塗工部を束ねて薄板状部材に固定することで、集電体と未塗工部との接続は１箇所で接続しておくだけで良いことになり、電池の組み立て作業効率をより一層向上させることができる。

又、上記第８の発明によれば、巻回軸芯方向端部の全周に亘って薄板状部材を備えさせることで、発電要素を扁平形状に維持させる効果がより確実なものとなる他、発電要素を扁平形状とする際に、周方向におけるいずれの位置を屈曲姿勢とするかを考慮する必要がなくなり、発電要素の組み立て作用の作業性を更に向上させることができる。

又、上記第９の発明によれば、電池の組み立て工程の一部である発電要素の組み立て工程において、発電要素を扁平形状とするとき、巻芯に取り付けた薄板状部材を巻芯と共に押圧するので、薄板状部材が、広がり方向へ作用する外力を巻芯側から受けても、押圧された後の姿勢を維持しようとする力が強く、結果として、巻芯の膨らみが抑制される。

又、上記第１０の発明によれば、電池の組み立て工程の一部である発電要素の組み立て工程において、発電要素を扁平形状とするとき、巻芯に取り付けた薄板状部材が巻芯と共に屈曲姿勢となるように押圧するので、屈曲姿勢となった薄板状部材が、広がり方向へ作用する外力を巻芯側から受けても、それの剛性の高さによって屈曲姿勢を維持しようとする力が強く、巻芯の膨らみが抑制される。
もって、発電要素を可及的に扁平形状に維持でき、製造工程における作業性を改善できるに至った。

又、上記第１１の発明によれば、巻芯の外周面上に薄板状部材の段差が直接に現れることがないので、箔状正極板等を巻きずれを可及的に抑制しながら巻回することができので、発電要素の組み立て作業を円滑に行うことができる。

図１は、本発明の実施の形態にかかる電池の外観斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態にかかる電池の内部構成を示す斜視図である。 図３は、本発明に実施の形態にかかる電池の内部構成を示す正面図である。 図４は、本発明の実施の形態にかかる巻芯の組み立てを示す斜視図である。 図５は、本発明の実施の形態にかかる巻芯を示す斜視図である。 図６は、本発明の実施の形態にかかる巻芯と極板との位置関係を示す図である。 図７は、本発明の実施の形態にかかる巻芯への極板等の巻回態様を示す斜視図である。 図８は、本発明の実施の形態にかかる巻芯への極板等の巻回態様を示す模式図である。

以下、本発明の電池の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施の形態では、非水電解液二次電池（より具体的にはリチウムイオン電池）を例示して説明するが、本発明は、非水電解液二次電池以外の二次電池や一次電池にも適用可能である。

〔非水電解液二次電池ＲＢの構成〕
図１及び図２の斜視図並びに図３の正面図に示すように、本実施の形態の非水電解液二次電池ＲＢは、有底筒状（より具体的には有底矩形筒状）の缶体１の開放面に略平板状の蓋部２を被せて溶接して構成した筐体ＢＣを有している。蓋部２は短冊状の長方形に形成されており、筐体ＢＣは全体として扁平な直方体形状を有している。尚、図２は、完成した二次電池ＲＢ（図１に示すもの）から缶体１を除いて筐体ＢＣ内部の構成を図示している。又、図３は、缶体１及び後述の発電要素３を２点鎖線で示して、筐体ＢＣの内部を透視した形態で示している。

筐体ＢＣの内部には、図２及び図３に示す発電要素３と集電体４，６とが電解液に浸される状態で収納配置されている。従って、筐体ＢＣが発電要素３を収納する容器となっている。

発電要素３は、詳しくは後述するが、箔状正極板と箔状負極板とからなる一対の電極板の夫々に活物質を塗布し、セパレータを挟んで巻回して構成されている。
発電要素３は、箔状正極板の活物質未塗工部分が側方に延出して集電体４に溶接され、箔状負極板の活物質未塗工部分がそれと反対側の側方に延出して集電体６に溶接されている。

金属製（具体的には、アルミニウム製）の蓋部２には、正極側の集電体４及びその集電体４に接続されている正極の電極端子である端子ボルト５と、負極側の集電体６及びその集電体６に接続されている負極の電極端子である端子ボルト７とが取り付けられ、集電体４，６は、これらの筐体ＢＣ外方側に配置される電極端子と発電要素３とを電気的に接続している。

端子ボルト５の蓋部２への取付固定は、蓋部２を挟む状態で配置される一対のパッキン９，１０を端子ボルト５の頭部と集電体４とで挟んで、端子ボルト５の頭部に形成されているリベット５ａをかしめることで行う。
負極側についても同様の構造であり、蓋部２を挟む状態で配置される一対のパッキン１１，１２を端子ボルト７の頭部と集電体６とで挟んで、端子ボルト７の頭部に形成されているリベット７ａをかしめることで、端子ボルト７を蓋部に固定する（図３参照）。
端子ボルト５，７や集電体４，６を含む負極側の電極構造と正極側の電極構造とは同一構造のものが対称に配置されている関係にあり、金属部材の材料のみが異なる。
正極側の金属部材はアルミニウムにて構成し、負極側の金属部材は銅にて構成している。

〔二次電池ＲＢの製造工程〕
次に、二次電池ＲＢの製造工程について概略的に説明する。
先ず、発電要素３の組み立てについて説明する。
発電要素３は、長尺帯状のアルミ箔及び銅箔の表裏両面に正極活物質及び負極活物質を夫々塗布して活物質層を形成した箔状正極板及び箔状負極板を、セパレータを挟んで、図５に示す巻芯２１に巻回することによって製作する。巻回の向きは、箔状正極板等の長手側の辺を巻芯２１周りに巻く向きとしている。

〔巻芯作製工程〕
巻芯２１は、電気的な絶縁材料であり且つ電解液に耐えられる材料にて構成され、具体的にはＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド），ＰＰ（ポリプロピレン），ＰＥＴ，ＰＥ（ポリエチレン）及びＰＶＤＦ（ポリフッ化ビリニデン）等の樹脂を用いれば良いが、耐熱性の観点からはＰＰＳが好適である。
巻芯２１の形状は円筒形状であり、上記の材料にて可撓性を有する長方形のシート状部材を作成し、それを円筒形状に巻いて端縁同士を熱溶着あるいはテープ止め等により固定することで形成する。この円筒形状の軸芯が箔状正極板２４ａ等を巻回する際の巻回軸芯となる。

巻芯２１には、更に、それの軸芯方向両端部に金属製の薄板状部材ＴＰである集電リング２２，２３を取り付ける。
軸芯方向両端部に取り付ける集電リング２２，２３は同一形状であり、図４に示すように、軸芯方向での幅の狭い円筒形状を有している。薄板状部材ＴＰをリング状に形成することで、薄板状部材ＴＰが、筒状の巻芯２１の軸芯方向端部の全周に亘る状態で取り付けられることになる。
集電リング２２，２３の外形寸法は、円筒形状の巻芯の内径寸法とほぼ等しくしてあり、集電リング２２，２３と巻芯２１との取り付け態様は、取り付け前後を示す図４及び図５に示すように、集電リング２２，２３の軸芯方向端部を巻芯２１内へ若干量だけ嵌入させ、巻芯２１と集電リング２２，２３とが重なり合っている部分を固定する。この固定は熱溶着によって行うが、テープ接着剤を用いて固定しても良いし、圧着により固定しても良い。

このように、集電リング２２，２３の端部を円筒形状の巻芯２１に内嵌させることで、集電リング２２，２３は、巻芯２１の外周面よりも、その外周面の法線方向に突出しない状態で取り付けられることとなる。
これによって、集電リング２２，２３を取り付けることによる段差が巻芯２１の外周面側に直接には現れず、集電リング２２，２３の存在が、巻芯２１の外周面への箔状正極板２４ａ等を巻回位置を不安定にしてしまうのを抑制できる。
一対の集電リング２２，２３の材料は、一方はアルミニウムで他方は銅であり、箔状正極板や箔状負極板等の構成材料と対応させている。

〔極板巻回工程〕
上記形状の巻芯２１への箔状正極板２４ａ，箔状負極板２４ｂ及びセパレータ２５の巻き付け工程は、図７に概略的に示すようにして行う。
図７では、巻芯２１の中空部に巻回用ローラ２６を通すと共に、巻回用ローラ２６と、その巻回用ローラ２６の外周面に圧着される圧着ローラ２７との間に箔状正極板２４ａ，箔状負極板２４ｂ及びセパレータ２５を送り込んで巻回して行く様子を概略的に示している。巻芯２１への巻回は、内周側から、箔状負極板２４ｂ，セパレータ２５，箔状正極板２４ａ及びセパレータ２５の順に重ね合わせて巻いて行く。このうち、２つのセパレータ２５は、それらの長手方向端部（巻き始め側の端部）を巻芯２１の外周にテープ止めあるいは熱溶着等によって固定している。
図７で示す巻き始め位置では、箔状負極板２４ｂは、巻芯２１とセパレータ２５との間に挟み込むように、又、箔状正極板２４ａは、２つのセパレータ２５間に挟み込むようにして巻き始める。

巻芯２１へ箔状正極板２４ａ等を巻く際の軸芯方向での位置関係は、図６に示すように設定されている。図６では、上段に集電リング２２，２３を取り付けた状態の巻芯２１を基準として示して、巻芯２１の軸芯方向（矢印Ａの方向）での箔状負極板２４ｂ及び箔状正極板２４ａの位置関係を中段（箔状負極板２４ｂ）及び下段（箔状正極板２４ａ）に示している。
箔状負極板２４ｂは、幅方向（短幅方向）端部の一方に活物質を塗布していない未塗工部３ａが形成されており、その未塗工部３ａは、集電リング２３の存在位置と重なるように設定されている。
箔状正極板２４ａも同様に、幅方向（短幅側の幅方向）端部の一方に活物質を塗布していない未塗工部３ａが形成されており、その未塗工部３ａは、集電リング２２の存在位置と重なるように設定されている。すなわち、箔状正極板２４ａと箔状負極板２４ｂとでは、未塗工部３ａの形成位置が、上記幅方向で反対側に設定されている。

図示を省略するが、２つのセパレータ２５は、何れも、箔状正極板２４ａ及び箔状負極板２４ｂの未塗工部３ａ以外の部分（すなわち、活物質を塗布している部分）の存在幅と略一致する位置に設定され、より詳細には、セパレータ２５の幅が、活物質を塗布した部分の全幅よりもわずかに幅広に設定されている。
従って、箔状正極板２４ａ及び箔状負極板２４ｂの未塗工部３ａは、何れも、巻芯２１の軸芯方向（すなわち、巻回軸芯方向）にセパレータ２５よりも突出した状態で巻回され、箔状正極板２４ａの未塗工部３ａと箔状負極板２４ｂの未塗工部３ａとで、セパレータ２５よりも突出する方向が、巻回軸芯方向で互いに逆側となっている。
これによって、正極側及び負極側の夫々において、後述のように未塗工部３ａが束ねられて固定された際に、相互に電気的に接続されることになる。

〔押圧工程〕
図７に示す形態で所定の長さの箔状正極板２４ａ等を巻回した後に、巻回用ローラ２６から取り外し、更に、外周面の法線方向（巻回軸芯方向と直交する方向）で押圧して扁平形状に成形して、扁平形状の発電要素３とする。
図８は、扁平形状とした状態で、巻芯２１に箔状正極板２４ａ等を巻回した様子を、巻芯２１の軸芯方向視で模式的に示している。
図８に模式的に示すように、巻芯２１に箔状正極板２４ａ等を巻回したものを扁平形状に押しつぶすのに伴って、集電リング２２，２３も薄く押しつぶされた形状となる。
従って、巻芯２１や箔状正極板２４ａ等が屈曲姿勢となっている部分において集電リング２２，２３の一部が存在し、その部分が巻芯２１と共に屈曲した姿勢となっている。

上述のように集電リング２２，２３は薄板状の金属製であり、巻芯２１に比べて剛性が高く、巻芯２１よりもいわゆる腰が強い部材を使用している。
従って、集電リング２２，２３は、図８に示すような形状へと押しつぶされると、外力が作用しても、その押しつぶされた形状を保持しようとする力が強い。
従って、巻芯２１や箔状正極板２４ａ等が押しつぶされた状態から元の形状に戻ろうとして、その力が集電リング２２，２３に作用したとき、集電リング２２，２３はその膨らみ側への動きを抑制して、押しつぶされた形状を維持しようとする。
集電リング２２，２３にこのような機能を付与するために、集電リング２２，２３は、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の厚さの金属板にて形成している。

集電リング２２，２３の上記扁平形状を維持しようとする機能は、発電要素３全体と同様に押しつぶされて扁平形状となっている集電リング２２，２３のうち、屈曲姿勢となっている部分が最も有効に作用しており、少なくとも何れかの屈曲姿勢となっている部分に集電リング２２，２３のような巻芯２１よりも剛性の高い薄板状部材が巻芯２１と共に屈曲する姿勢で取り付けられていることが重要である。

〔筐体組み立て工程〕
次に、蓋部２の組み立てについて説明する。
蓋部２は、端子ボルト５，７を取り付ける電極取付孔等を形成したアルミニウム製の板材に、集電体４，６と端子ボルト５，７とを、パッキン９，１０，１１，１２を挟んだ状態でリベット５ａ，７ａをかしめて固定する。

次に、上記のように蓋部２に固定された集電体４，６に発電要素３の上記未塗工部３ａを溶接して接続することで、蓋部２と発電要素３とを一体化する。
集電体４，６は、図３に示すように、全体として略Ｌ字状に形成されており、発電要素３との接続部４ａ，６ａは、各部を組み立てた状態において、筐体ＢＣや発電要素３の扁平面と略並行姿勢となるように屈曲している。

この集電体４，６の接続部４ａ，６ａと発電要素３の未塗工部３ａとの溶接に際しては、正極側においては、発電要素３において集電リング２２を中心として未塗工部３ａを束ね、それに対して外側から未塗工部３ａに集電体４の接続部４ａを押し当てる状態で各部材を位置させて超音波溶接にて溶接する。
又、負極側においても同様に、発電要素３において集電リング２３を中心として未塗工部３ａを束ね、それに対して外側から未塗工部３ａに集電体６の接続部６ａを押し当てる状態で各部材を位置させて超音波溶接にて溶接する。

これによって、集電体４，６と未塗工部３ａと集電リング２２，２３との固定の位置関係は、集電体４，６と集電リング２２，２３とで未塗工部３ａを挟む状態で固定する関係となっていると共に、中心に位置する集電リング２２，２３をそれの両側から未塗工部３ａが挟む状態で固定し、更に、集電リング２２，２３を両側から挟む未塗工部３ａの一方側にのみ集電体４，６の接続部４ａ，６ａが取り付けられる状態で固定する関係となっている。
この接続固定によって、箔状正極板２４ａの未塗工部３ａ，集電リング２２及び集電体４が電気的に接続され、更に、箔状負極板２４ｂの未塗工部３ａ，集電リング２３及び集電体６が電気的に接続される。

上記のようにして蓋部２側の部材と発電要素３とを組み付けた後、更に、発電要素３を缶体１に収納して、蓋部２と缶体１とを溶接する。
これによって、二次電池ＲＢの筐体ＢＣの組み立てが完了する。
筐体ＢＣの組み立てが完了すると、次に、図示を省略する注液口から電解液を筐体ＢＣ内に注入し、電解液の注入が完了すると所定の充電条件で二次電池ＲＢの初期充電（予備充電）を行い、更にエージング等を行うことで二次電池ＲＢとして完成する。

〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
（１）上記実施の形態では、筒状の巻芯２１の軸芯方向両端部に集電リング２２，２３を備える構成とするために、筒状（円筒形状）の巻芯２１に集電リング２２，２３を嵌入させて組み付ける構成としているが、いわゆるインサート成形にて円筒形状の巻芯２１と集電リング２２，２３とを一体形成することで両者を取り付けるように構成しても良い。
（２）上記実施の形態では、集電リング２２，２３を巻芯２１の軸芯方向端部に嵌入することで、巻芯２１の軸芯方向端部の全周に亘る状態で薄板状部材ＴＰが取り付けられる構成としているが、巻芯２１の軸芯方向端部の一部に薄板状部材ＴＰを取り付け、上記押圧工程において、その薄板状部材ＴＰの取り付け箇所が屈曲姿勢となるように押圧して扁平形状としても良い。
（３）上記実施の形態では、集電リング２２，２３を、巻芯２１の軸芯方向両端部に取り付ける構成としているが、何れか一方の端部にのみ集電リングを取り付けるようにしても良い。
これに伴って、上記未塗工部３ａを備えるのが、箔状正極板２４ａあるいは箔状負極板２４ｂの一方であっても良い。
（４）上記実施の形態では、箔状正極板２４ａの未塗工部３ａと固定される集電リング２２はアルミニウムにて構成し、箔状負極板２４ｂの未塗工部３ａと固定される集電リング２３は銅にて構成する場合を例示しているが、箔状正極板２４ａの未塗工部３ａと固定される集電リング２２をアルミニウム合金にて構成し、箔状負極板２４ｂの未塗工部３ａと固定される集電リング２３を銅合金にて構成するようにしても良い。

３ 発電要素
３ａ 未塗工部
４，６ 集電体
２１ 巻芯
２４ａ 箔状正極板
２４ｂ 箔状負極板
２５ セパレータ
ＢＣ 容器
ＴＰ 薄板状部材

Claims (9)

1. 可撓性を有する筒状の巻芯に長尺の箔状正極板と長尺の箔状負極板とをセパレータを挟んだ状態で巻回して構成した発電要素が、扁平形状に形成されて容器内に収納された電池であって、
   扁平形状の前記巻芯における巻回軸芯方向両端部の少なくとも一方の端部において、少なくとも屈曲姿勢となっている部分に、前記巻芯よりも剛性の高い薄板状部材が取り付けられて構成されている電池。
2. 前記箔状正極板及び前記箔状負極板の少なくとも一方に、幅方向端部の一方に活物質を塗布しない未塗工部が形成され、
   前記未塗工部が、前記巻回軸芯方向に前記セパレータよりも突出した状態で前記巻芯に巻回され、
   前記未塗工部が束ねられて前記薄板状部材に固定されて構成されている請求項１記載の電池。
3. 前記薄板状部材は、前記巻芯における巻回軸芯方向両端部に取り付けられ、
   前記箔状正極板及び前記箔状負極板に、幅方向端部の一方に活物質を塗布しない未塗工部が形成され、
   前記箔状正極板の前記未塗工部と前記箔状負極板の前記未塗工部とが、前記巻回軸芯方向で互いに逆側に突出した状態で前記巻芯に巻回され、
   前記箔状正極板の前記未塗工部と前記箔状負極板の前記未塗工部とが、別個の前記薄板状部材に固定されて構成されている請求項２記載の電池。
4. 前記薄板状部材は、前記巻芯の外周面よりもその外周面の法線方向に突出しない状態で取り付けられて構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の電池。
5. 前記容器の外方側に配置される電極端子と前記発電要素とを電気的に接続するための集電体が備えられ、
   前記集電体と前記未塗工部と前記薄板状部材とが、前記集電体と前記薄板状部材とで前記未塗工部を挟む状態で固定されて構成されている請求項２又は３記載の電池。
6. 前記未塗工部は、前記薄板状部材の両側から前記薄板状部材を挟み込む状態で前記薄板状部材に固定され、
   前記集電体は、前記薄板状部材を両側から挟む前記未塗工部の一方側にのみ取り付けられて構成されている請求項５記載の電池。
7. 前記薄板状部材は、筒状の前記巻芯の巻回軸芯方向端部の全周に亘る状態で取り付けられるようにリング状に形成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の電池。
8. 可撓性を有する筒状の巻芯に長尺の箔状正極板と長尺の箔状負極板とをセパレータを挟んだ状態で巻回して構成した発電要素が、扁平形状に形成されて容器内に収納された電池の製造方法であって、
   前記巻芯における巻回軸芯方向両端部の少なくとも一方の端部に、前記巻芯よりも剛性の高い薄板状部材を取り付ける巻芯作製工程と、
   前記薄板状部材を取り付けた前記巻芯に、長尺の箔状正極板と長尺の箔状負極板とをセパレータを挟んだ状態で巻回する極板巻回工程と、
   前記巻芯に前記箔状正極板及び前記箔状負極板を巻回したものを、少なくとも屈曲姿勢となる部分に前記薄板状部材が存在する状態で、前記巻回軸芯方向と直交する方向で押圧して扁平形状とする押圧工程とを有する電池の製造方法。
9. 前記巻芯作製工程において、前記巻芯の外周面よりもその外周面の法線方向に突出しないように、前記薄板状部材を前記巻芯に取り付けるように構成されている請求項８記載の電池の製造方法。
   
   

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