JP6035322B2 - 蓄電素子 - Google Patents

蓄電素子 Download PDF

Info

Publication number
JP6035322B2
JP6035322B2 JP2014500616A JP2014500616A JP6035322B2 JP 6035322 B2 JP6035322 B2 JP 6035322B2 JP 2014500616 A JP2014500616 A JP 2014500616A JP 2014500616 A JP2014500616 A JP 2014500616A JP 6035322 B2 JP6035322 B2 JP 6035322B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
abutting member
contact member
electrode body
skirt
protrusion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014500616A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2013125271A1 (ja
Inventor
殿西　雅光
雅光 殿西
村上　聡
聡 村上
岸本　知徳
知徳 岸本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
GS Yuasa International Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
GS Yuasa International Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd, GS Yuasa International Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of JPWO2013125271A1 publication Critical patent/JPWO2013125271A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6035322B2 publication Critical patent/JP6035322B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H01G11/30—Electrodes characterised by their material
    • H01G11/32—Carbon-based
    • H01G11/38—Carbon pastes or blends; Binders or additives therein
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/66—Current collectors
    • H01G11/68—Current collectors characterised by their material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78—Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • H01G11/82—Fixing or assembling a capacitive element in a housing, e.g. mounting electrodes, current collectors or terminals in containers or encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/533—Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/534—Electrode connections inside a battery casing characterised by the material of the leads or tabs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Description

本発明は、正極板と負極板とが積層された電極体と、該電極体に接続された集電体とを備える蓄電素子に関する。
近年、車両（自動車、自動二輪車等）や各種機器（携帯端末、ノート型パソコン等）の動力源として、電池（リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等）やキャパシタ（電気二重層キャパシタ等）といった放充電可能な蓄電素子が採用されている。例えば、電池には、種々タイプのものが提供されている。その一つとして、正極板と負極板とが互いに絶縁された状態で巻回された扁平状の電極体と、該電極体に接続された集電体とを備える電池が提供されている。
電極体は、図１５Ｃに示す如く、内側から、セパレータ２３、負極板２２、セパレータ２３、正極板２１の順となるよう、これらを積層したものが円筒形に巻回された後、この円筒形の側面が両側から圧迫されることにより、扁平状に押し潰して変形されたものである。あるいは、電極体は、内側から、セパレータ２３、負極板２２、セパレータ２３、正極板２１の順となるよう、これらを積層したものが扁平状に巻回されたものである。
正極板２１は、図１５Ａに示す如く、帯状のアルミニウム箔からなる正極集電基材２１ａの表面片面に正極活物質塗料を塗工し、乾燥させた後、正極集電基材２１ａの反対面に同じく正極活物質塗料を塗工し、乾燥させる等して、正極集電基材２１ａの表面両面に正極活物質層（正極活物質塗工部）２１ｂを備えている。
負極板２２は、図１５Ｂに示す如く、帯状の銅箔からなる負極集電基材２２ａの表面片面に負極活物質塗料を塗工し、乾燥させた後、負極集電基材２２ａの反対面に同じく負極活物質塗料を塗工し、乾燥させる等して、負極集電基材２２ａの表面両面に負極活物質層（負極活物質塗工部）２２ｂを備えている。
より詳しくは、正極板２１は、正極集電基材２１ａの幅方向における一端部を除いて表面両面に正極活物質塗料を塗工する等して、該一端部を除いた正極集電基材２１ａの表面両面に正極活物質層２１ｂを備えている。また、そのため、該一端部は、正極集電基材２１ａが露出した部分（正極活物質層非形成部２１ｃ）となっている。一方、負極板２２は、負極集電基材２２ａの幅方向における一端部を除いて表面両面に負極活物質塗料を塗工する等して、該一端部を除いた負極集電基材２２ａの表面両面に負極活物質層２２ｂを備えている。また、そのため、該一端部は、負極集電基材２２ａが露出した部分（負極活物質層非形成部２２ｃ）となっている。
セパレータ２３は、図１５Ｃに示す如く、正極板２１と負極板２２とを物理的に隔離し、電解液を保持する役割を果たす。
尚、負極活物質層２２ｂは、デンドライトの析出等を考慮して、正極活物質層２１ｂよりも幅広に塗工されている。また、セパレータ２３は、絶縁を担保するため、正極活物質層２１ｂ及び負極活物質層２２ｂよりも幅広である。但し、セパレータ２３は、幅方向に突出した正極活物質層非形成部２１ｃ及び負極活物質層非形成部２２ｃを覆わないような幅とされている。
正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３を巻回することにより、電極体２０が形成される。この際、正極板２１及び負極板２２を幅方向で左右にずらしておくことにより、図１６Ａに示す如く、電極体２０の一端側では、負極板２３の側端から正極活物質層非形成部２１ｃが積層状態で突出し、電極体２０の他端側では、正極板２１の側端から負極活物質層非形成部２２ｃが積層状態で突出する。これにより、電極体２０は、一端側に正極の突出部２０ａを有し、他端側に負極の突出部２０ａを有している。
また、図１６Ｂに示す如く、正極の突出部２０ａは、集電体４０と接合される前の段階において、互いに密接させられることにより、該突出部２０ａの先端側を束ねて形成された拘束部２０ｂと、突出部２０ａの基端側から拘束部２０ｂに向かって傾斜する傾斜部２０ｃとを有している。電極体２０の負極の突出部２０ａも、集電体４０との接合される前の段階において、互いに密接させられることにより、該突出部２０ａの先端側を束ねて形成された拘束部２０ｂと、突出部２０ａの基端側から拘束部２０ｂに向かって傾斜する傾斜部２０ｃとを有している。
そして、図１６Ｃに示す如く、正極の突出部２０ａにおける拘束部２０ｂの一面に、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金からなる正極の集電体４０が配置され、拘束部２０ｂの他面に、同じくアルミニウム又はアルミニウム合金からなる当て板５０が配置されている。集電体４０及び当て板５０は、拘束部２０ｂとともに例えば超音波接合により接合されている。負極の突出部２０ａにおける拘束部２０ｂの一面には、例えば銅又は銅合金からなる負極の集電体４０が配置され、拘束部２０ｂの他面には、同じく銅又は銅合金からなる当て板５０が配置されている。集電体４０及び当て板５０は、拘束部２０ｂとともに例えば超音波接合により接合される。
ところで、突出部２０ａにおける傾斜部２０ｃでは、正極集電基材２１ａに正極活物質層２１ｂが形成されておらず、あるいは負極集電基材２２ａに負極活物質層２２ｂが形成されていない。そのため、隣り合う正極活物質層非形成部２１ｃ，２１ｃ間に間隙が形成され、あるいは隣り合う負極活物質層非形成部２２ｃ，２２ｃ間に間隙が形成されている。そのため、傾斜部２０ｃは、拘束部２０ｂから受ける力に対して比較的圧縮変形されやすくなっている。
従って、例えば自動車に搭載された電池において、走行中に振動が生じると、電極体２０が集電体４０と異なる振幅や周波数で振動することにより、当て板５０のエッジが傾斜部２０ｃにこすれたり、突き当たる等して、傾斜部２０ｃが損傷するおそれがある。傾斜部２０ｃが損傷すると、集電機能が低下し、電池の内部抵抗が上昇する等、不具合が生じやすくなる。
日本国特開２０１１−７１１０９号公報
そこで、本発明は、振動によって電極体の端部が損傷するのを好適に防止することができる蓄電素子を提供することを課題とする。
本発明に係る蓄電素子は、
正極板と負極板とが積層された電極体であって、該電極体は、正極板及び負極板の両電極板のうちの少なくとも一方の電極板が積層状態で突出した突出部を有し、該突出部は、該突出部の先端側を束ねて形成された拘束部と、突出部の基端側から拘束部に向かって傾斜する傾斜部とを有する、電極体と、
拘束部の一面及び他面の両表面のうちの少なくとも一方の表面に対向して配置される当て部材と、
拘束部の一面及び他面の両表面のうちの少なくとも他方の表面に対向して配置される接続片を有する集電体と、
電極体、当て部材及び集電体を収容するケースであって、該ケース内で電極体が集電体によって支持される、ケースとを備え、
当て部材は、拘束部の表面に沿う基部と、該基部から傾斜部の表面に沿って突出部の基端側に延びるスカート部と、突出部が突出する第１方向と電極板の面内において交差する第２方向における基部の端部とスカート部の端部とに連結される補強片と、を有する。
かかる構成によれば、当て部材のスカート部が基部から傾斜部の表面に沿って突出部の基端側に延びている。そのため、当て部材のエッジが傾斜部にこすれたり、突き当たる等して、傾斜部が損傷する、という事態が生じない。
また、かかる構成によれば、基部に対するスカート部の剛性を高めることができ、当て部材の強度を向上することができる。
この場合、
拘束部は、第２方向において、突出部の一部領域に形成され、
突出部は、第２方向において、拘束部に向かって傾斜する第２の傾斜部を有し、
補強片は、当て部材の端部に設けられ、第２の傾斜部の表面に沿っている
ようにすることができる。
かかる構成によれば、当て部材の補強片が当て部材の端部から第２の傾斜部の表面に沿って延びている。そのため、第２方向において、振動により当て部材と突出部との間に相対変位が生じても、当て部材の補強片のエッジが第２の傾斜部にこすれたり、突き当たる等して、第２の傾斜部が損傷する、という事態が生じない。また、機械的強度が弱い第２の傾斜部の広い範囲を当て部材の補強片で支えることができる。そのため、振動等で第２の傾斜部に皺が寄ることがなくなり、皺に起因する第２の傾斜部の損傷等も起こりにくくなる。即ち、補強片は、第２方向におけるスカート部を構成している。
また、本発明に係る蓄電素子の他態様として、
当て部材は、拘束部の一面及び他面の両表面のうちの他方の表面側にも、基部とスカート部とを有する
ようにすることができる。
かかる構成によれば、当て部材がクリップ形状となっている。即ち、電極体の突出部は、当て部材の一対の基部と、一対のスカート部とで拘束されている。そのため、傾斜部の一面及び他面の両表面において、当て部材のエッジが傾斜部にこすれたり、突き当たる等して、傾斜部が損傷する、という事態が生じない。
また、本発明に係る蓄電素子の別の態様として、
突出部は、第１の突出部と、該第１の突出部と間隔を有して対向する第２の突出部とを含み、
当て部材は、第１の突出部の外面に配置される第１の当て部材と、第２の突出部の外面に配置される第２の当て部材とを含み、
第１の当て部材は、第１の突出部の内面側にも、基部とスカート部とを有し、
第２の当て部材は、第２の突出部の内面側にも、基部とスカート部とを有する
ようにすることができる。
かかる構成によれば、第１の当て部材も第２の当て部材もクリップ形状となっている。即ち、第１の突出部は、第１の当て部材の一対の基部と、一対のスカート部とで拘束され、第２の突出部は、第２の当て部材の一対の基部と、一対のスカート部とで拘束されている。そのため、傾斜部の外面及び内面のそれぞれにおいて、当て部材のエッジが傾斜部にこすれたり、突き当たる等して、傾斜部が損傷する、という事態が生じない。
この場合、
第１の当て部材のスカート部のうちの第２の当て部材側に位置するスカート部の先端と、第２の当て部材のスカート部のうちの第１の当て部材側に位置するスカート部の先端とが連結されている
ようにすることができる。
かかる構成によれば、第１の当て部材と第２の当て部材とが一体化され、当て部材としての強度を高めることができるのみならず、電極体の突出部（第１及び第２の突出部）に対する当て部材の結合強度を高めることができる。
また、本発明に係る蓄電素子のさらに別の態様として、
突出部は、第１の突出部と、該第１の突出部と間隔を有して対向する第２の突出部とを含み、
当て部材は、第１の突出部の内面に配置される第１の当て部材と、第２の突出部の内面に配置される第２の当て部材とを含む
ようにすることができる。
かかる構成によれば、第１の突出部における傾斜部の内面が第１の当て部材のスカート部によって保護され、第２の突出部における傾斜部の内面が第２の当て部材のスカート部によって保護される。
この場合、
第１の当て部材のスカート部の先端と、第２の当て部材のスカート部の先端とが連結されている
ようにすることができる。
かかる構成によれば、第１の当て部材と第２の当て部材とが一体化され、当て部材としての強度を高めることができるのみならず、電極体の突出部（第１及び第２の突出部）に対する当て部材の結合強度を高めることができる。
さらに、この場合、
当て部材は、第２方向において、第１の当て部材の側縁と第２の当て部材の側縁とを連結する連結片をさらに有する
ようにすることができる。
かかる構成によれば、当て部材が３次元的な立体構造となるため、高い機械的強度を実現することができる。従って、当て部材を例えば板材を成形して形成するような場合、薄肉の板材を用いて軽量化することができる。
さらに、この場合、
連結片は、第１の当て部材の側縁と第２の当て部材の側縁とで構成される側方開放部を塞ぐ
ようにすることができる。
かかる構成によれば、当て部材がカップ状となるため、高い機械的強度を実現することができる。従って、当て部材を例えば板材を成形して形成するような場合、薄肉の板材を用いて軽量化することができる。
また、本発明に係る蓄電素子の別の態様として、
電極板は、集電基材と、該集電基材の一端部を除いた表面に形成された活物質層とを含み、
集電基材の一端部は、活物質層が形成されていない活物質層非形成部であり、
突出部は、活物質層非形成部によって形成される
ようにすることができる。
かかる構成によれば、突出部における傾斜部では、隣り合う活物質層非形成部間に間隙が形成されやすくなる。そのため、傾斜部は、拘束部から受ける力に対して比較的圧縮変形されやすくなっている。しかしながら、上記した当て部材の構成により、傾斜部の損傷等を好適に防止することができる。
また、本発明に係る蓄電素子のさらに別の態様として、
電極体は、正極板と負極板とが互いに絶縁された状態で巻回された扁平状の電極体であって、巻回中心軸を挟んで対向する一対の折り返し部と、該一対の折り返し部間に位置する平坦部とを有する電極体であり、
突出部は、巻回中心軸方向における電極体の端部に形成され、
拘束部は、電極体の端部のうちの平坦部に形成され、
第２の傾斜部が電極体の端部に形成され、
当て部材は、電極体の端部の外面に配置され、補強片が第２の傾斜部の外面に沿っている
ようにすることができる。
かかる構成によれば、当て部材の補強片が当て部材の端部から第２の傾斜部の表面に沿って延びている。そのため、第２方向において、振動により当て部材と突出部との間に相対変位が生じても、当て部材の補強片のエッジが第２の傾斜部にこすれたり、突き当たる等して、第２の傾斜部が損傷する、という事態が生じない。また、機械的強度が弱い第２の傾斜部の広い範囲を当て部材の補強片で支えることができる。そのため、振動等で第２の傾斜部に皺が寄ることがなくなり、皺に起因する第２の傾斜部の損傷等も起こりにくくなる。即ち、補強片は、第２方向におけるスカート部を構成している。
また、本発明に係る蓄電素子のさらに別の態様として、
スカート部は、突出部の基端まで延びる
ようにすることができる。
かかる構成によれば、機械的強度が最も弱い傾斜部を当て部材のスカート部全体で支えることができる。そのため、振動等で傾斜部に皺が寄ることがなくなり、皺に起因する傾斜部の損傷等も起こりにくくなる。
以上のように、本発明に係る蓄電素子によれば、振動によって電極体の端部が損傷するのを好適に防止することができる。また、そのため、電極体の端部の損傷による集電機能が低下及び電池の内部抵抗の上昇を好適に防止することができる。
図１は、第１実施形態に係る電池の一部破断正面図を示す。 図２は、同電池におけるケース内の構造体の斜視図を示す。 図３Ａは、同電池における集電体の正面図を示す。 図３Ｂは、同電池における集電体の側面図を示す。 図３Ｃは、同電池における集電体の斜視図を示す。 図４Ａは、同電池における当て部材の一方側から見た斜視図を示す。 図４Ｂは、同電池における当て部材の反対側から見た斜視図を示す。 図４Ｃは、同電池における当て部材の図４ＡのＣ−Ｃ線断面図を示す。 図５は、図１のＡ−Ａ線断面図を示す。 図６は、図１のＢ−Ｂ線断面図を示す。 図７Ａは、同電極体の一部領域を束ねる前の状態の図１のＢ−Ｂ線断面図を示す。 図７Ｂは、同電極体の一部領域を束ねた状態の図１のＢ−Ｂ線断面図を示す。 図７Ｃは、同電極体の一部領域に集電体を接合した状態の図１のＢ−Ｂ線断面図を示す。 図８は、第２実施形態に係る電池の一部破断正面図を示す。 図９は、同電池におけるケース内の構造体の斜視図を示す。 図１０Ａは、同電池における集電体の正面図を示す。 図１０Ｂは、同電池における集電体の側面図を示す。 図１０Ｃは、同電池における集電体の斜視図を示す。 図１１Ａは、同電池における当て部材の一方側から見た斜視図を示す。 図１１Ｂは、同電池における当て部材の反対側から見た斜視図を示す。 図１１Ｃは、同電池における当て部材の図１１ＡのＦ−Ｆ線断面図を示す。 図１２は、図８のＤ−Ｄ線断面図を示す。 図１３は、図８のＥ−Ｅ線断面図を示す。 図１４Ａは、各種変形例を示す。 図１４Ｂは、各種変形例を示す。 図１４Ｃは、各種変形例を示す。 図１４Ｄは、各種変形例を示す。 図１５Ａは、一般的な電極体を構成する正極板の各要素を説明するための説明図を示す。 図１５Ｂは、同電極体を構成する負極板の各要素を説明するための説明図を示す。 図１５Ｃは、一般的な電極体における正極板、負極板及びセパレータの幅方向における配置関係を説明するための説明図を示す。 図１６Ａは、同電極体の横断面図を示す。 図１６Ｂは、同電極体の端部を束ねた状態の横断面図を示す。 図１６Ｃは、同電極体の端部に集電体を接合した状態の横断面図を示す。
＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る電池の第１実施形態について、図１〜図７Ｃを参照しながら詳細に説明する。
第１実施形態に係る電池は、図１及び図２に示す如く、金属製のケース１０、該ケース１０の内部に収容される電極体２０、ケース１０の内部から外部に突出する正極の電極端子３１及び負極の電極端子３２、電極体２０の端部と電極端子３１，３２とを接続する集電体４０、該集電体４０と協働して電極体２０の端部に接続される当て部材５０などを備えている。
ケース１０は、開口部を有する有底角筒状のケース本体１１と、ケース本体１１の開口部を塞ぐ蓋体１２とを組み合わせたものである。両者１１，１２を組み付けた後にケース本体１１の開口部の端縁と蓋体１２の外周縁とが溶接されて、両者１１，１２は一体化される。
また、ケース本体１１は、長方形状の底部１１ａの周縁に、対向する一対の側板部１１ｂと対向する一対の端板部１１ｃとが立設されたものである。ケース本体１１は、一対の端板部１１ｃが（一対の側板部１１ｂよりも）幅狭とされることで、奥行きの小さい薄型の有底角筒状に形成されている。
蓋体１２には、電極端子３１，３２が貫通する孔部（採番せず）が形成されている。電極端子３１，３２は、蓋体１２の孔部を貫通し、リベットのようにして蓋体１２に固定される。したがって、電極端子３１，３２の外端部が蓋体１２から突出し、電極端子３１，３２の内端部がケース１０内に突出している。
電極体２０は、従来と同様の構成である。従って、電極体２０の説明として、上記背景技術欄における電極体２０の説明を代用することができる。そして、電極体２０は、軸がケース１０の底部１１ａと平行となるように、即ち、一対の突出部２０ａ，２０ａがそれぞれケース１０の各端板部１１ｃと対峙するようにして、ケース１０内に収容される。
集電体４０は、電極体２０の正極の突出部２０ａと正極の電極端子３１とを接続する正極の集電体４０と、電極体２０の負極の突出部２０ａと負極の電極端子３２とを接続する負極の集電体４０とがある。集電体４０は、正極の電極端子３１又は負極の電極端子３２がリベットのようにかしめられて接続されるあるいは電極端子３１，３２が溶接によって接続される内部接続部４１と、電極体２０の正極の突出部２０ａにおける拘束部２０ｂ又は負極の突出部２０ａにおける拘束部２０ｂに直接的に又は間接的に接続される電極添設部４２と、内部接続部４１と電極添設部４２とを接続する中間部４３とを備えている。集電体４０は、一枚の金属材料によって正面視変形Ｌ字状に成形したものである。
尚、正極の集電体４０は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、負極の集電体４０は、例えば銅又は銅合金で形成されている。
集電体４０において、中間部４３を折目として、内部接続部４１と電極添設部４２が直角方向（正面視でＬ字形）に向けられている。内部接続部４１は、ケース１０の蓋体１２の裏面と絶縁した状態で、ケース１０の蓋体１２の裏面に沿うように配置されている。内部接続部４１の先端部には、正極の電極端子３１又は負極の電極端子３２の内端部を嵌め込む貫通穴４１ａが設けられている。
電極添設部４２は、電極体２０の端部とケース本体１１の端板部１１ｃとの間に配置されている。電極添設部４２は、図３Ａ〜図３Ｃに示す如く、開口部４２ａを備えている。開口部４２ａの両エッジには、内部接続部４１と同一方向に２本の接続片４２ｂ，４２ｂが突出して設けられている。開口部４２ａ及び接続片４２ｂ，４２ｂは、例えば、電極添設部４２を成形する前の帯板の状態において長さ方向の切込みを入れ、この切込みの両側を立ち上げることによって形成される。
当て部材５０は、図４Ａ〜図６に示す如く、電極体２０の端部における拘束部２０ｂの外面（拘束部２０ｂの両表面のうちの巻回中心軸に遠い側の表面）に沿う基部５０ａと、該基部５０ａから傾斜部２０ｃの表面に沿って突出部２０ａの基端Ｂ１又は該基端Ｂ１の近傍まで延びるスカート部５０ｂとを有している。また、当て部材５０は、基部５０ａから折り返される折り返し部５０ｃと、該折り返し部５０ｃに接続され、電極体２０の端部における拘束部２０ｂの内面（拘束部２０ｂの両表面のうちの巻回中心軸に近い側の表面）に沿う基部５０ｄと、該基部５０ｄから傾斜部２０ｃの表面に沿って突出部２０ａの基端Ｂ２又は該基端Ｂ２の近傍まで延びるスカート部５０ｅとを有している。
当て部材５０は、電極体２０の正極の突出部２０ａに接続される正極の当て部材５０と、電極体２０の負極の突出部２０ａに接続される負極の当て部材５０とがある。ここで、電極体２０の突出部２０ａは、正極、負極のいずれにおいても、一対形成されている。即ち、電極体２０の突出部２０ａは、第１の突出部２０ａＡと、該第１の突出部２０ａＡと間隔を有して対向する第２の突出部２０ａＢとがある。これに合わせ、当て部材５０は、第１の突出部２０ａＡに対する第１の当て部材５０Ａと、第２の突出部２０ａＢに対する第２の当て部材５０Ｂとがある。
正極の当て部材５０は、正極の集電体４０と同様、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、負極の当て部材５０は、負極の集電体４０と同様、例えば銅又は銅合金で形成されている。また、それぞれは、板材をプレス成形することにより形成されている。従って、当て部材５０は、スカート部５０ｂ、基部５０ａ、折り返し部５０ｃ、基部５０ｄ及びスカート部５０ｅが連続して繋がった板材である。
当て部材５０は、図７Ａ〜図７Ｃに示すように、基部５０ａとスカート部５０ｂとに連結される補強片５０ｆを当て部材５０の両端部に有している。ここで、電極体２０の突出部２０ａにおける拘束部２０ｂは、突出部２０ａが突出する第１方向Ｘと交差する第２方向Ｙにおいて、突出部２０ａの一部領域に形成されている。これにより、突出部２０ａは、第２方向Ｙにおいて、拘束部２０ｂに向かって傾斜する第２の傾斜部２０ｄを有している。具体的には、電極体２０は、正極板２１と負極板２２とが互いに絶縁された状態で巻回された扁平状となることで、巻回中心軸を挟んで対向する一対の半円弧状の折り返し部２０ｅ，２０ｅと、該一対の折り返し部２０ｅ，２０ｅ間に位置する平坦部２０ｆとを有している。拘束部２０ｂは、平坦部２０ｆに形成されている。これにより、第２方向Ｙにおいて、一方の折り返し部２０ｅから拘束部２０ｂに向かう第２の傾斜部２０ｄと、他方の折り返し部２０ｅから拘束部２０ｂに向かう第２の傾斜部２０ｄの、二つの第２の傾斜部２０ｄ，２０ｄが形成されている。これに合わせ、補強片５０ｆは、第２の傾斜部２０ｄの表面に沿うよう、なだらかに傾斜しつつ第２方向Ｙに延びている。尚、基部５０ｄ及びスカート部５０ｅの端部にも補強片５０ｇが形成されている。
上記の構成からなる電池において、集電体４０の一対の接続片４２ｂ，４２ｂが第１の突出部２０ａＡと第２の突出部２０ａＢとの間の空間部に挿入され、一方の接続片４２ｂが第１の当て部材５０Ａの基部５０ｄに沿わせられ、他方の接続片４２ｂが第２の当て部材５０Ｂの基部５０ｄに沿わせられる。この状態で、接続片４２ｂにアンビルが当て付けられ、当て部材５０の基部５０ａに超音波振動子が当て付けられる。そして、超音波振動子を超音波振動させることにより、摩擦熱が発生し、接続片４２ｂと当て部材５０とが拘束部２０ｂとともに超音波接合される。
＜第２実施形態＞
次に、本発明に係る電池の第２実施形態について、図８〜図１３を参照しながら詳細に説明する。但し、第１実施形態と第２実施形態とは、集電体４０と当て部材５０の構成に異なる点があるだけなので、以下においては、その点について説明する。その他の説明は、上記第１実施形態における各構成の説明（並びに上記背景技術欄における電極体２０の説明）を代用する。
図８〜図１０Ｃに示す如く、集電体４０は、電極体２０の正極の突出部２０ａと正極の電極端子３１とを接続する正極の集電体４０と、電極体２０の負極の突出部２０ａと負極の電極端子３２とを接続する負極の集電体４０とがある。集電体４０は、正極の電極端子３１又は負極の電極端子３２がリベットのようにかしめられて接続されるあるいは電極端子３１，３２が溶接によって接続される内部接続部４１と、電極体２０の正極の突出部２０ａにおける拘束部２０ｂ又は負極の突出部２０ａにおける拘束部２０ｂに直接的に又は間接的に接続される電極添設部４２と、内部接続部４１と電極添設部４２とを接続する中間部４３とを備えている。集電体４０は、一枚の金属材料によって正面視変形Ｌ字状に成形したものである。
尚、正極の集電体４０は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、負極の集電体４０は、例えば銅又は銅合金で形成されている。
集電体４０において、中間部４３を折目として、内部接続部４１と電極添設部４２が直角方向（正面視でＬ字形）に向けられている。内部接続部４１は、ケース１０の蓋体１２の裏面と絶縁した状態で、ケース１０の蓋体１２の裏面に沿うように配置されている。内部接続部４１の先端部には、正極の電極端子３１又は負極の電極端子３２の内端部を嵌め込む貫通穴４１ａが設けられている。
電極添設部４２は、内部接続部４１と同一方向に沿って並ぶ一対の二股状の接続片４２ｂ，４２ｂを有している。
当て部材５０は、図１１Ａ〜図１３に示す如く、電極体２０の端部における拘束部２０ｂの内面（拘束部２０ｂの両表面のうちの巻回中心軸に近い側の表面）に沿う基部５０ａと、該基部５０ａから傾斜部２０ｃの表面に沿って突出部２０ａの基端Ｂ２又は該基端Ｂ２の近傍まで延びるスカート部５０ｂとを有している。基部５０ａは、第１の突出部２０ａＡにおける拘束部２０ｂの内面に沿う基部５０ａと、該第１の突出部２０ａＡと間隔を有して対向する第２の突出部２０ａＢにおける拘束部２０ｂの内面に沿う基部５０ａとがある。スカート部５０ｂは、第１の突出部２０ａＡにおける傾斜部２０ｃの内面に沿うスカート部５０ｂと、第２の突出部２０ａＢにおける傾斜部２０ｃの内面に沿うスカート部５０ｂとがある。従って、第１の突出部２０ａＡに対する基部５０ａ及びスカート部５０ｂは、第１の当て部材５０Ａに相当し、第２の突出部２０ａＢに対する基部５０ａ及びスカート部５０ｂは、第２の当て部材５０Ｂに相当する。
第１の当て部材５０Ａのスカート部５０ｂの先端と、第２の当て部材５０Ｂのスカート部５０ｂの先端は連結されている。また、第１の当て部材５０Ａの側縁と第２の当て部材５０Ｂの側縁は、連結片５０ｈによって連結されており、第１の当て部材５０Ａと第２の当て部材５０Ｂとで構成される側方開放部が連結片５０ｈによって閉塞されている。これにより、第１の当て部材５０Ａと第２の当て部材５０Ｂとは一体化され、カップ状に形成されている。
言うまでもないが、当て部材５０は、電極体２０の正極の突出部２０ａに接続される正極の当て部材５０と、電極体２０の負極の突出部２０ａに接続される負極の当て部材５０とがある。正極の当て部材５０は、正極の集電体４０と同様、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、負極の当て部材５０は、負極の集電体４０と同様、例えば銅又は銅合金で形成されている。また、それぞれは、板材をプレス成形することにより形成されている。従って、当て部材５０は、一対の基部５０ａ，５０ａ、一対のスカート部５０ｂ，５０ｂ、一対の連結片５０ｈ，５０ｈが連続して繋がった板材である。
上記の構成からなる電池において、集電体４０の一対の接続片４２ｂ，４２ｂの間に第１の突出部２０ａＡと第２の突出部２０ａＢとを挿入し、一方の接続片４２ｂが第１の突出部２０ａＡにおける拘束部２０ｂの外面に沿わせられ、他方の接続片４２ｂが第２の突出部２０ａＢにおける拘束部２０ｂの外面に沿わせられる。この状態で、接続片４２ｂにアンビルが当て付けられ、当て部材５０の基部５０ａに超音波振動子が当て付けられる。そして、超音波振動子を超音波振動させることにより、摩擦熱が発生し、接続片４２ｂと当て部材５０とが拘束部２０ｂとともに超音波接合される。
以上、第１及び第２実施形態に係る電池によれば、正極板２１と負極板２２とが積層された電極体２０であって、該電極体２０は、正極板２１及び負極板２２の両電極板のうちの少なくとも一方の電極板が積層状態で突出した突出部２０ａを有し、該突出部２０ａは、該突出部２０ａの先端側を束ねて形成された拘束部２０ｂと、突出部２０ａの基端Ｂ１側から拘束部２０ｂに向かって傾斜する傾斜部２０ｃとを有する、電極体２０と、拘束部２０ｂの一面及び他面の両表面のうちの少なくとも一方の表面に対向して配置される当て部材５０と、拘束部２０ｂの一面及び他面の両表面のうちの少なくとも他方の表面に対向して配置される接続片４２ｂを有する集電体４０と、電極体２０、当て部材５０及び集電体４０を収容するケース１０であって、該ケース１０内で電極体２０が集電体４０によって支持される、ケース１０とを備え、当て部材５０は、拘束部２０ｂの表面に沿う基部５０ａと、該基部５０ａから傾斜部２０ｃの表面に沿って突出部２０ａの基端Ｂ１側に延びるスカート部５０ｂとを有する。これにより、当て部材５０のスカート部５０ｂが基部５０ａから傾斜部２０ｃの表面に沿って突出部２０ａの基端側に延びている。そのため、当て部材５０のエッジが傾斜部２０ｃにこすれたり、突き当たる等して、傾斜部２０ｃが損傷する、という事態が生じない。
また、第１及び第２実施形態に係る電池によれば、当て部材５０は、基部５０ａとスカート部５０ｂとに連結される補強片５０ｆをさらに有する。これにより、基部５０ａに対するスカート部５０ｂの剛性を高めることができ、当て部材５０の強度を向上することができる。
また、第１及び第２実施形態に係る電池によれば、拘束部２０ｂは、突出部２０ａが突出する第１方向Ｘと交差する第２方向Ｙにおいて、突出部２０ａの一部領域に形成され、突出部２０ａは、第２方向Ｙにおいて、拘束部２０ｂに向かって傾斜する第２の傾斜部２０ｄを有し、補強片５０ｇは、当て部材５０の端部に設けられ、第２の傾斜部２０ｄの表面に沿っている。これにより、当て部材５０の補強片５０ｇが当て部材５０の端部から第２の傾斜部２０ｄの表面に沿って延びている。そのため、第２方向Ｙにおいて、振動により当て部材５０と突出部２０ａとの間に相対変位が生じても、当て部材５０の補強片５０ｇのエッジが第２の傾斜部２０ｄにこすれたり、突き当たる等して、第２の傾斜部２０ｄが損傷する、という事態が生じない。また、機械的強度が弱い第２の傾斜部２０ｄの広い範囲を当て部材５０の補強片５０ｇで支えることができる。そのため、振動等で第２の傾斜部２０ｄに皺が寄ることがなくなり、皺に起因する第２の傾斜部２０ｄの損傷等も起こりにくくなる。即ち、補強片５０ｇは、第２方向Ｙにおけるスカート部を構成している。
また、第１及び第２実施形態に係る電池によれば、当て部材５０は、拘束部２０ｂの一面及び他面の両表面のうちの他方の表面側にも、基部５０ｄとスカート部５０ｅとを有する。これにより、当て部材５０がクリップ形状となっている。即ち、電極体２０の突出部２０ａは、当て部材５０の一対の基部５０ａ，５０ｄと、一対のスカート部２０ｂ，５０ｅとで拘束されている。そのため、傾斜部２０ｃの一面及び他面の両表面において、当て部材５０のエッジが傾斜部２０ｃにこすれたり、突き当たる等して、傾斜部２０ｃが損傷する、という事態が生じない。
また、第１及び第２実施形態に係る電池によれば、突出部２０ａは、第１の突出部２０ａＡと、該第１の突出部２０ａＡと間隔を有して対向する第２の突出部２０ａＢとを含み、当て部材５０は、第１の突出部２０ａＡの外面に配置される第１の当て部材５０Ａと、第２の突出部２０ａＢの外面に配置される第２の当て部材５０Ｂとを含み、第１の当て部材５０Ａは、第１の突出部２０ａＡの内面側にも、基部５０ｄとスカート部５０ｅとを有し、第２の当て部材５０Ｂは、第２の突出部２０ａＢの内面側にも、基部５０ｄとスカート部５０ｅとを有する。これにより、第１の当て部材５０Ａも第２の当て部材５０Ｂもクリップ形状となっている。即ち、第１の突出部２０ａＡは、第１の当て部材５０Ａの一対の基部５０ａ，５０ｄと、一対のスカート部５０ｂ，５０ｅとで拘束され、第２の突出部２０ａＢは、第２の当て部材５０Ｂの一対の基部５０ａ，５０ｄと、一対のスカート部５０ｂ，５０ｅとで拘束されている。そのため、傾斜部２０ｃの外面及び内面のそれぞれにおいて、当て部材５０のエッジが傾斜部２０ｃにこすれたり、突き当たる等して、傾斜部２０ｃが損傷する、という事態が生じない。
また、第２実施形態に係る電池によれば、第１の当て部材５０Ａのスカート部５０ｂ，５０ｅのうちの第２の当て部材５０Ｂ側に位置するスカート部５０ｅの先端と、第２の当て部材５０Ｂのスカート部５０ｂ，５０ｅのうちの第１の当て部材５０Ａ側に位置するスカート部５０ｅの先端とが連結されている。これにより、第１の当て部材５０Ａと第２の当て部材５０Ｂとが一体化され、当て部材５０としての強度を高めることができるのみならず、電極体２０の突出部２０ａ（第１及び第２の突出部２０ａＡ，２０ａＢ）に対する当て部材５０の結合強度を高めることができる。
また、第１及び第２実施形態に係る電池によれば、突出部２０ａは、第１の突出部２０ａＡと、該第１の突出部２０ａＡと間隔を有して対向する第２の突出部２０ａＢとを含み、当て部材５０は、第１の突出部２０ａＡの内面に配置される第１の当て部材５０Ａと、第２の突出部２０ａＢの内面に配置される第２の当て部材５０Ｂとを含む。これにより、第１の突出部２０ａＡにおける傾斜部２０ｃの内面が第１の当て部材５０Ａのスカート部５０ｅによって保護され、第２の突出部２０ａＢにおける傾斜部２０ｃの内面が第２の当て部材５０Ｂのスカート部５０ｅによって保護される。
また、第２実施形態に係る電池によれば、第１の当て部材５０Ａのスカート部５０ｅの先端と、第２の当て部材５０Ｂのスカート部５０ｅの先端とが連結されている。これにより、第１の当て部材５０Ａと第２の当て部材５０Ｂとが一体化され、当て部材５０としての強度を高めることができるのみならず、電極体２０の突出部２０ａ（第１及び第２の突出部２０ａＡ，２０ａＢ）に対する当て部材５０の結合強度を高めることができる。
また、第２実施形態に係る電池によれば、当て部材５０は、突出部２０ａが突出する第１方向Ｘと交差する第２方向Ｙにおいて、第１の当て部材５０Ａの側縁と第２の当て部材５０Ｂの側縁とを連結する連結片５０ｈをさらに有する。これにより、当て部材５０が３次元的な立体構造となるため、高い機械的強度を実現することができる。従って、当て部材５０を例えば板材を成形して形成するような場合、薄肉の板材を用いて軽量化することができる。
また、第２実施形態に係る電池によれば、連結片５０ｈは、第１の当て部材５０Ａの側縁と第２の当て部材５０Ｂの側縁とで構成される側方開放部を塞ぐ。これにより、当て部材５０がカップ状となるため、高い機械的強度を実現することができる。従って、当て部材５０を例えば板材を成形して形成するような場合、薄肉の板材を用いて軽量化することができる。
また、第１及び第２実施形態に係る電池によれば、電極板は、集電基材２１ａ，２２ａと、該集電基材２１ａ，２２ａの一端部を除いた表面に形成された活物質層２１ｂ，２２ｂとを含み、集電基材２１ａ，２２ａの一端部は、活物質層２１ｂ，２２ｂが形成されていない活物質層非形成部２１ｃ，２２ｃであり、突出部２０ａは、活物質層非形成部２１ｃ，２２ｃによって形成される。これにより、突出部２０ａにおける傾斜部２０ｃでは、隣り合う活物質層非形成部２１ｃ，２２ｃ間に間隙が形成されやすくなる。そのため、傾斜部２０ｃは、拘束部２０ｂから受ける力に対して比較的圧縮変形されやすくなっている。しかしながら、上記した当て部材５０の構成により、傾斜部２０ｃの損傷等を好適に防止することができる。
また、第１及び第２実施形態に係る電池によれば、電極体２０は、正極板２１と負極板２２とが互いに絶縁された状態で巻回された扁平状の電極体２０であって、巻回中心軸を挟んで対向する一対の折り返し部２０ｅ，２０ｅと、該一対の折り返し部２０ｅ，２０ｅ間に位置する平坦部２０ｆとを有する電極体２０であり、突出部２０ａは、巻回中心軸方向における電極体２０の端部に形成され、拘束部２０ｂは、電極体２０の端部のうちの平坦部２０ｆに形成され、第２の傾斜部２０ｄが電極体２０の端部に形成され、当て部材５０は、電極体２０の端部の外面に配置され、補強片５０ｇが第２の傾斜部２０ｄの外面に沿っている。これにより、当て部材５０の補強片５０ｇが当て部材５０の端部から第２の傾斜部２０ｄの表面に沿って延びている。そのため、第２方向Ｙにおいて、振動により当て部材５０と突出部２０ａとの間に相対変位が生じても、当て部材５０の補強片５０ｇのエッジが第２の傾斜部２０ｄにこすれたり、突き当たる等して、第２の傾斜部２０ｄが損傷する、という事態が生じない。また、機械的強度が弱い第２の傾斜部２０ｄの広い範囲を当て部材５０の補強片５０ｇで支えることができる。そのため、振動等で第２の傾斜部２０ｄに皺が寄ることがなくなり、皺に起因する第２の傾斜部２０ｄの損傷等も起こりにくくなる。即ち、補強片５０ｇは、第２方向Ｙにおけるスカート部を構成している。
また、第１及び第２実施形態に係る電池によれば、スカート部５０ｂ，５０ｅは、突出部２０ａの基端Ｂ１，Ｂ２まで延びる。これにより、機械的強度が最も弱い傾斜部２０ｃを当て部材５０のスカート部５０ｂ，５０ｅ全体で支えることができる。そのため、振動等で傾斜部２０ｃに皺が寄ることがなくなり、皺に起因する傾斜部の損傷等も起こりにくくなる。
これにより、振動によって電極体２０の端部が損傷するのを好適に防止することができる。また、そのため、電極体２０の端部の損傷による集電機能が低下及び電池の内部抵抗の上昇を好適に防止することができる。そして、自動車や燃料電池で走行する電車などの車両に電池を搭載して好適に使用することができる。
尚、本発明に係る蓄電素子は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態においては、それぞれ長尺の正極板２１、負極板２２及びセパレータ２３を巻回した巻回型の電極体２０が採用されている。しかし、電極体は、それぞれ複数枚の正極板、負極板及びセパレータを積層したものであってもよい。尚、巻回型の電極体２０は、上述の如く、折り返し部（半円弧部）２０ｅを有するので、拘束部２０ｂを電極体２０の第２方向における全長に形成することはできない。しかし、積層型の電極体においては、拘束部及び傾斜部を電極体の第２方向における全長に形成することができる。ただし、第２方向における電極体の中間部に拘束部及び傾斜部を設けたり、第２方向における電極体の端部に拘束部及び傾斜部を設ける等、巻回型の電極体２０と同様、第２方向において部分的に拘束部及び傾斜部を設けるようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、当て部材５０は、正極の突出部２０ａにも負極の突出部２０ａにも適用されている。しかし、どちらか一方だけへの適用であってもよい。
また、当て部材は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の形態を適宜選択することができる。例えば図１４Ａに示す如く、上記第１実施形態において、第１の当て部材５０Ａの一対のスカート部５０ｂ，５０ｅのうちの第２の当て部材５０Ｂ側に位置するスカート部５０ｅの先端と、第２の当て部材５０Ｂの一対のスカート部５０ｂ，５０ｅのうちの第１の当て部材５０Ａ側に位置するスカート部５０ｅの先端とが連結され、第１及び第２の当て部材５０Ａ，５０Ｂが一体化されてもよい。
また、図１４Ｂに示す如く、上記第１実施形態において、折り返し部５０ｃ、基部５０ｄ及びスカート部５０ｅ、即ち、突出部２０ａの内面側への回り込み部分がなくてもよい。この場合、集電体４０の接続片４２ｂは、拘束部２０ｂの内面に直接的に沿わされることになる。
また、図１４Ｃに示す如く、上記第２実施形態において、一対のスカート部５０ｂ，５０ｂを分断してもよい。この場合、第１の当て部材５０Ａと第２の当て部材５０Ｂとが分離した形態となる。
また、図１４Ｄに示す如く、上記第２実施形態において、折り返し部５０ｃ、基部５０ｄ及びスカート部５０ｅで構成される、突出部２０ａの外面側への回り込み部分を設けてもよい。この場合、集電体４０の接続片４２ｂは、基部５０ｄを介して拘束部２０ｂの外面に間接的に沿わされることになる。
上記実施形態においては、当て部材５０は、板材で形成されている。しかし、これに限定されるものではない。当て部材は、例えばブロック状であってもよい。
上記第１実施形態においては、当て部材５０の両端部に補強片５０ｆ，５０ｆが設けられている。しかし、これに限定されるものではない。どちらか一方の端部にのみ補強片５０ｆが設けられるようにしてもよい。また、補強片５０ｆは、当て部材５０の端部に形成されることは必須ではない。基部５０ａに対するスカート部５０ｂの強度を担保できれば、補強片５０ｆの形成箇所は問わない。補強片５０ｇについても補強片５０ｆと同様である。但し、補強片５０ｆについては、基部５０ａに対するスカート部５０ｂの補強のみならず、上述したとおり、第２の傾斜部２０ｄに対する保護をも実現できるという点で、当て部材５０の端部に設けられるのが好ましい。
上記第２実施形態においては、板材をプレス成形することにより当て部材５０がカップ状に形成されている。しかしながら、これに限定されるものではない。立体形状を平面に展開した板材を曲げ加工や溶接等することにより当て部材５０がカップ状に形成されるようにしてもよい。
上記実施形態においては、集電体４０の接続片４２ｂと当て部材５０とが超音波接合されるようになっている。しかし、これに限定されるものではない。接合方法は、超音波接合以外に、抵抗溶接、レーザ溶接、カシメ等様々な手段によって行うことができる。但し、正極活物質層２１ｂや負極活物質層２２ｂへの熱影響、スパッタ、接合部における通電抵抗、作業性等を総合的に考慮すれば、超音波接合によって行うのが望ましい。
また、上記実施形態においては、リチウムイオン二次電池について説明した。しかしながら、電池の種類や大きさ（容量）は任意である。
また、本発明は、リチウムイオン二次電池に限定されるものではない。本発明は、種々の二次電池、その他、一次電池や、電気二重層キャパシタ等のキャパシタにも適用可能である。
１０…ケース、２０…電極体、２０ａ…突出部、２０ａＡ…第１の突出部、２０ａＢ…第２の突出部、２０ｂ…拘束部、２０ｃ…傾斜部、２０ｄ…第２の傾斜部、２０ｅ…折り返し部、２０ｆ…平坦部、２１…正極板、２２…負極板、２３…セパレータ、３１，３２…電極端子、４０…集電体、４２ｂ…接続片、５０…当て部材、５０Ａ…第１の当て部材、５０Ｂ…第２の当て部材、５０ａ，５０ｄ…基部、５０ｂ，５０ｅ…スカート部、５０ｃ…折り返し部、５０ｆ…補強片、５０ｇ…補強片、５０ｈ…連結片、Ｂ１，Ｂ２…突出部の基端、Ｘ…第１方向、Ｙ…第２方向

Claims (12)

  1. 正極板と負極板とが積層された電極体であって、該電極体は、前記正極板及び前記負極板の両電極板のうちの少なくとも一方の電極板が積層状態で突出した突出部を有し、該突出部は、該突出部の先端側を束ねて形成された拘束部と、前記突出部の基端側から前記拘束部に向かって傾斜する傾斜部とを有する、電極体と、
    前記拘束部の一面及び他面の両表面のうちの少なくとも一方の表面に対向して配置される当て部材と、
    前記拘束部の一面及び他面の両表面のうちの少なくとも他方の表面に対向して配置される接続片を有する集電体と、
    前記電極体、前記当て部材及び前記集電体を収容するケースであって、該ケース内で前記電極体が前記集電体によって支持される、ケースとを備え、
    前記当て部材は、前記拘束部の表面に沿う基部と、該基部から前記傾斜部の表面に沿って前記突出部の基端側に延びるスカート部と、前記突出部が突出する第１方向と前記電極板の面内において交差する第２方向における前記基部の端部と前記スカート部の端部とに連結される補強片と、を有する
    蓄電素子。
  2. 前記拘束部は、前記第２方向において、前記突出部の一部領域に形成され、
    前記突出部は、前記第２方向において、前記拘束部に向かって傾斜する第２の傾斜部を有し、
    前記補強片は、前記当て部材の端部に設けられ、前記第２の傾斜部の表面に沿っている
    請求項１に記載の蓄電素子。
  3. 前記当て部材は、前記拘束部の一面及び他面の両表面のうちの前記他方の表面側にも、前記基部と前記スカート部とを有する
    請求項１又は２に記載の蓄電素子。
  4. 前記突出部は、第１の突出部と、該第１の突出部と間隔を有して対向する第２の突出部とを含み、
    前記当て部材は、前記第１の突出部の外面に配置される第１の当て部材と、前記第２の突出部の外面に配置される第２の当て部材とを含み、
    前記第１の当て部材は、前記第１の突出部の内面側にも、前記基部と前記スカート部とを有し、
    前記第２の当て部材は、前記第２の突出部の内面側にも、前記基部と前記スカート部とを有する
    請求項１又は２に記載の蓄電素子。
  5. 前記第１の当て部材の前記スカート部のうちの前記第２の当て部材側に位置する前記スカート部の先端と、前記第２の当て部材の前記スカート部のうちの前記第１の当て部材側に位置する前記スカート部の先端とが連結されている
    請求項４に記載の蓄電素子。
  6. 前記突出部は、第１の突出部と、該第１の突出部と間隔を有して対向する第２の突出部とを含み、
    前記当て部材は、前記第１の突出部の内面に配置される第１の当て部材と、前記第２の突出部の内面に配置される第２の当て部材とを含む
    請求項１又は２に記載の蓄電素子。
  7. 前記第１の当て部材の前記スカート部の先端と、前記第２の当て部材の前記スカート部の先端とが連結されている
    請求項６に記載の蓄電素子。
  8. 前記当て部材は、前記第２方向において、前記第１の当て部材の側縁と前記第２の当て部材の側縁とを連結する連結片をさらに有する
    請求項７に記載の蓄電素子。
  9. 前記連結片は、前記第１の当て部材の側縁と前記第２の当て部材の側縁とで構成される側方開放部を塞ぐ
    請求項８に記載の蓄電素子。
  10. 前記電極板は、集電基材と、該集電基材の一端部を除いた表面に形成された活物質層とを含み、
    前記集電基材の前記一端部は、前記活物質層が形成されていない活物質層非形成部であり、
    前記突出部は、前記活物質層非形成部によって形成される
    請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の蓄電素子。
  11. 前記電極体は、前記正極板と前記負極板とが互いに絶縁された状態で巻回された扁平状の電極体であって、巻回中心軸を挟んで対向する一対の折り返し部と、該一対の折り返し部間に位置する平坦部とを有する電極体であり、
    前記突出部は、前記巻回中心軸方向における前記電極体の端部に形成され、
    前記拘束部は、前記電極体の前記端部のうちの前記平坦部に形成され、
    前記第２の傾斜部が前記電極体の前記端部に形成され、
    前記当て部材は、前記電極体の前記端部の外面に配置され、前記補強片が前記第２の傾斜部の外面に沿っている
    請求項２に記載の蓄電素子。
  12. 前記スカート部は、前記突出部の基端まで延びる
    請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の蓄電素子。
JP2014500616A 2012-02-22 2013-01-18 蓄電素子 Active JP6035322B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012035913 2012-02-22
JP2012035913 2012-02-22
PCT/JP2013/050943 WO2013125271A1 (ja) 2012-02-22 2013-01-18 蓄電素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2013125271A1 JPWO2013125271A1 (ja) 2015-07-30
JP6035322B2 true JP6035322B2 (ja) 2016-11-30

Family

ID=49005465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014500616A Active JP6035322B2 (ja) 2012-02-22 2013-01-18 蓄電素子

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9590264B2 (ja)
JP (1) JP6035322B2 (ja)
DE (1) DE112013001103T5 (ja)
WO (1) WO2013125271A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6269440B2 (ja) * 2014-10-28 2018-01-31 トヨタ自動車株式会社 二次電池
DE102014222261A1 (de) * 2014-10-31 2016-05-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Stromsammler für eine elektrochemische Energiespeichervorrichtung
JP6507638B2 (ja) * 2014-12-26 2019-05-08 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
JP2016189323A (ja) * 2015-03-27 2016-11-04 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
JP6562726B2 (ja) * 2015-06-11 2019-08-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形二次電池及びその製造方法
DE102015215949A1 (de) 2015-08-20 2017-02-23 Robert Bosch Gmbh Elastische Komponente zur Abfederung des Terminals
JP6651772B2 (ja) * 2015-09-30 2020-02-19 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子の製造方法および蓄電素子
JP6863710B2 (ja) * 2015-12-28 2021-04-21 パナソニック株式会社 二次電池
JP6697323B2 (ja) * 2016-05-24 2020-05-20 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン リチウムイオン二次電池
KR20190024619A (ko) * 2017-08-31 2019-03-08 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP6926899B2 (ja) * 2017-09-27 2021-08-25 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
JP7133137B2 (ja) * 2017-11-13 2022-09-08 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
JP7405687B2 (ja) * 2020-05-14 2023-12-26 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2384215A1 (en) 2002-04-30 2003-10-30 Richard Laliberte Electrochemical bundle and method for making same
JP4374870B2 (ja) * 2003-03-06 2009-12-02 トヨタ自動車株式会社 端子と電極箔が塑性接合された蓄電装置とその製法
JP4588331B2 (ja) 2004-02-02 2010-12-01 パナソニック株式会社 角形電池とその製造方法
KR100599752B1 (ko) 2004-06-23 2006-07-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체
KR100599709B1 (ko) 2004-07-28 2006-07-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP4986441B2 (ja) 2005-11-24 2012-07-25 三洋電機株式会社 角形電池
US7943253B2 (en) 2007-06-29 2011-05-17 Sanyo Electric Co., Ltd. Sealed battery and manufacturing method therefor
JP5355929B2 (ja) 2007-06-29 2013-11-27 三洋電機株式会社 密閉型電池及びその製造方法
JP4491747B2 (ja) 2007-07-23 2010-06-30 トヨタ自動車株式会社 電池
JP5558265B2 (ja) 2009-08-27 2014-07-23 株式会社東芝 電池
US8574753B2 (en) 2009-08-27 2013-11-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Battery comprising a conductive nipping member
JP2011049065A (ja) * 2009-08-27 2011-03-10 Toshiba Corp 非水電解質電池およびその製造方法
JP5211086B2 (ja) * 2010-02-08 2013-06-12 日立ビークルエナジー株式会社 二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2013125271A1 (ja) 2015-07-30
CN104126241A (zh) 2014-10-29
DE112013001103T5 (de) 2014-11-13
US20150024264A1 (en) 2015-01-22
US9590264B2 (en) 2017-03-07
WO2013125271A1 (ja) 2013-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6035322B2 (ja) 蓄電素子
JP5803713B2 (ja) 蓄電装置及び車両
JP5214692B2 (ja) 電池
JP5811456B2 (ja) 蓄電素子
JP5942449B2 (ja) 蓄電装置及び車両
JP5673355B2 (ja) 電池
JP6572736B2 (ja) 角形二次電池の製造方法
JP5742869B2 (ja) 蓄電装置
WO2015098955A1 (ja) 蓄電装置
JP6160350B2 (ja) 蓄電装置
JP5906912B2 (ja) 蓄電装置
JP6103342B2 (ja) 蓄電素子
KR100627360B1 (ko) 집전판용 플레이트와 이의 이차 전지 및 전지 모듈
JP7121899B2 (ja) 電池および電池の製造方法
JP5796544B2 (ja) 蓄電装置
JP6641842B2 (ja) 角形二次電池
JP5892226B2 (ja) 電池
JP5804117B2 (ja) 蓄電装置
JP5586722B2 (ja) 電池及び電池の超音波接合方法
JP7412394B2 (ja) 電池
JP5835034B2 (ja) 蓄電装置、車両
JP6394867B2 (ja) 蓄電装置
JP5724956B2 (ja) 蓄電装置
JP7385639B2 (ja) 電池
JP6171395B2 (ja) 蓄電素子および蓄電素子の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160819

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160916

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161014

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161031

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6035322

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250