WO2011111196A1 - 角形電池およびその製造方法 - Google Patents

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WO2011111196A1
WO2011111196A1 PCT/JP2010/054047 JP2010054047W WO2011111196A1 WO 2011111196 A1 WO2011111196 A1 WO 2011111196A1 JP 2010054047 W JP2010054047 W JP 2010054047W WO 2011111196 A1 WO2011111196 A1 WO 2011111196A1
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WO
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negative electrode
positive electrode
positive
electrode sheet
prismatic battery
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PCT/JP2010/054047
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English (en)
French (fr)
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和昭 浦野
平野　不二夫
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日立ビークルエナジー株式会社
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Priority to PCT/JP2010/054047 priority patent/WO2011111196A1/ja
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    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
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    • H—ELECTRICITY
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    • Y10T29/49112—Electric battery cell making including laminating of indefinite length material

Definitions

  • the present invention relates to a rectangular battery having a cross-sectional shape of a rectangle, a rounded rectangle, or the like, and a manufacturing method thereof.
  • a prismatic battery is known as a battery that can obtain a higher volume density than a cylindrical battery.
  • a wound body formed by winding a strip-like positive electrode and a negative electrode with a separator interposed therebetween is accommodated in a rectangular battery casing, and an electrolyte is injected into the battery casing.
  • the prismatic battery has a positive electrode and a negative electrode that are not coated on both ends of the winding body in the winding axis direction, and an electrode terminal or a current collector is connected to the uncoated part.
  • the connection resistance by shortening is reduced and the output is increased.
  • Such a configuration is also effective for downsizing.
  • Patent Document 1 a power storage element of Patent Document 1 has been proposed.
  • a plate-like sheet connecting portion is inserted inward from the end face of the uncoated portion that protrudes from the wound body, and the two are connected.
  • the metal foil is bent, deformed, or widened when the sheet-like connecting portion is inserted into the winding inner peripheral portion that is not coated on both ends at the axial end portion of the winding body.
  • the winding center position of the foil is mistaken, or a part of the foil is bitten when the sheet-like connecting portion is inserted. Therefore, it is necessary to carefully perform the operation of inserting the sheet-like connecting portion into the wound body end face so as not to damage the metal foil, and improvement in workability is required.
  • a prismatic battery according to the present invention includes a wound body in which a positive electrode sheet coated with a positive electrode active material and a negative electrode sheet coated with a negative electrode active material are wound into a flat shape via a separator;
  • a container in which a rotating body is housed, a lid for sealing the container, a positive external terminal and a negative external terminal provided on the lid, and a positive electrode connection portion of the positive electrode sheet are electrically connected to the positive external terminal
  • an expanding member that spreads the laminate from the inside.
  • the spreading member is provided on the innermost peripheral side of the positive electrode connecting portion of the positive electrode sheet and the negative electrode connecting portion of the negative electrode sheet laminated on both end faces of the wound body.
  • a shaft core around which the positive electrode sheet, the negative electrode sheet, and the separator are wound can be further provided, and the expanding member can be provided on the shaft core.
  • You may comprise so that a slit may be formed in an axial center and an expansion member may be inserted in a slit.
  • the spreading member may be composed of a pair of thin metal plates, and the bases of the pair of thin metal plates may be inserted into the slits.
  • the spreading member may be formed by folding one metal thin plate in half, and the bent base portion may be inserted into the slit.
  • the spreading member may be provided separately from the positive electrode sheet and the negative electrode sheet, or may be provided integrally with the positive electrode sheet and the negative electrode sheet.
  • Each of the positive and negative electrode current collectors has a bifurcated current collector formed with an inclined joint surface that sandwiches the laminate of positive and negative electrode sheets spread by the spreading member between the pair of spreading members. An electrical connection piece can be provided.
  • the production method of the present invention includes a step of winding a positive electrode sheet and a negative electrode sheet through a separator to form a wound body in a flat shape, and a positive electrode sheet and a negative electrode on both end surfaces in the winding axis direction of the wound body A step of providing a spreading member that spreads the laminate from the inside to the outside inside the laminate of the positive electrode connection portion and the negative electrode connection portion to which the active material of the sheet is not applied; A step of spreading the laminated body of the positive electrode connecting portion and the negative electrode connecting portion of the rotating body from the inside to the outside, and a step of connecting the spread laminated body to the positive and negative electrode current collectors.
  • the work efficiency of the connection between the winding body and the current collector can be increased without damaging the positive and negative electrode sheets of the winding body.
  • the perspective view which shows the external appearance of 1st Embodiment in the square battery by this invention is a perspective view of the cover assembly of the square battery of FIG. 1, (b) is a figure which shows the shape of a collector.
  • the perspective view of the winding body in the square battery of FIG. is a perspective view of the cover assembly of the square battery of FIG. 1, (b) is a figure which shows the shape of a collector.
  • the perspective view which shows the axial center and expansion member in the square battery of FIG. FIG. 6 is an exploded perspective view of the shaft core and the expansion member in FIG. 5.
  • the figure explaining the connection process of a collector and a winding body The perspective view which shows the winding body end surface expanded by the expansion member.
  • the lithium ion battery BC includes a container 10 having an opening at one end and a power generation element assembly 11 shown in FIG. 2 housed in the container 10.
  • the power generating element assembly 11 includes a lid assembly 110 shown in FIG. 3 and a wound body 120 shown in FIG.
  • the lid assembly 110 includes a lid 111 that closes the opening of the container 10, positive and negative external terminals 113 and 114 that protrude from the lid 111 through an insulating seal member 112, and positive and negative external terminals 113, 114, and positive and negative electrode current collectors 115 and 116, respectively.
  • the positive and negative external terminals 113 and 114 are electrically insulated from the lid 111 by an insulating seal member 112.
  • the positive electrode current collector 115 includes a base portion 115A extending in the direction of the secondary battery bottom along the positive electrode side end surface in the winding axis direction of the winding body 120, and bifurcating from both sides of the lower end of the base portion 115A. And a pair of positive electrode connection pieces 115B extending in the direction. As shown in FIG. 3B, the pair of connection pieces 115 ⁇ / b> B are inclined so that the distance between the connection pieces becomes narrower toward the tip as viewed from above the container 10. The pair of inner surfaces 115C of the pair of connection pieces 115B are joined to the outer surface of the positive electrode uncoated portion 122A (see FIG. 4) of the wound body 120 as described later.
  • the negative electrode current collector 116 is bifurcated from a base portion 116A extending in the direction of the secondary battery bottom along the negative electrode side end surface in the winding axis direction of the winding body 120, and bifurcating from both side surfaces of the lower end of the base portion 116A.
  • a pair of negative electrode connection pieces 116B extending in the container bottom direction is provided.
  • the pair of connection pieces 116B are inclined so that the distance between the connection pieces becomes narrower as the tip is approached, as viewed from above the container 10.
  • the pair of inner surfaces 116C of the pair of connection pieces 116B are joined to the outer surface of the negative electrode uncoated portion 124A (see FIG. 4) of the wound body 120 as described later.
  • the pair of positive electrode connection pieces 115B sandwich the positive electrode connection portion 124A on one end side of the winding body 120, and the pair of negative electrode connection pieces 116B has a negative electrode connection portion 124A on the other end side of the winding body 120.
  • the wound body 120 is sandwiched so that
  • the wound body 120 winds the positive electrode foil (positive electrode sheet) 122 and the negative electrode foil (negative electrode sheet) 124 around the shaft core 126 shown in FIG. Configured.
  • the positive foil 122 is an aluminum foil or an aluminum alloy foil
  • the negative foil 124 is a copper foil or a copper alloy foil.
  • the separator 121 is a porous polyethylene resin.
  • a positive electrode active material (positive electrode) 123 is applied to both surfaces of the positive electrode foil 122, and a negative electrode active material (negative electrode) 125 is applied to both surfaces of the negative electrode foil 124.
  • One end of the wound body 120 is provided with a positive electrode connection part (also referred to as an uncoated part) 122A where the positive electrode active material 123 is not applied and the positive foil 122 is exposed.
  • a negative electrode connecting portion (also referred to as an uncoated portion) 124A where the negative electrode foil 124 is exposed is provided on the opposite negative electrode side end surface, where the negative electrode active material 125 is not applied.
  • the positive and negative electrode foils 122 and 124 are connected to the positive and negative electrode current collectors 115 and 116, respectively, at the positive and negative electrode connecting portions 122A and 124A, as will be described later.
  • the shaft core 126 will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
  • the shaft core 126 is a plate-like member having a shape corresponding to the planar shape of the wound body 120 using polypropylene resin as a material.
  • a negative electrode expansion operation plate (negative electrode expansion member) 90N is provided at both ends in the winding axis direction of the shaft core 126, that is, a negative electrode side end, and a positive electrode expansion operation plate (positive electrode expansion) is provided at the positive electrode side end.
  • 90P is attached. Therefore, in the lithium ion secondary battery of the first embodiment, the expansion operation plates 90P and 90N are provided inside the innermost circumference of the foil of the uncoated portions 122A and 124A.
  • the negative electrode expanding operation plate 90N is composed of two metal thin plates (blades) 92 made of the same material as the negative electrode foil 124, for example, copper or copper alloy.
  • the positive electrode expanding operation plate 90P is composed of two thin metal plates (blades) 91 made of the same material as the positive electrode foil 122, for example, aluminum or aluminum alloy.
  • the negative electrode expansion operation plate 90N and the positive electrode expansion operation plate 90P have the same shape, and the negative electrode expansion operation plate 90N will be mainly described below.
  • the both ends of the shaft core 126 in the winding axis direction are formed with recesses 126A to which the expansion operation plate 90N is attached, and slits 126B are formed in the end surfaces of the shaft cores of the recesses 126A.
  • the base of the expansion operation plate 90N is inserted into the slit 126B so that the pair of blades 92 are expanded.
  • a pair of thin metal plates (blades) 92 are provided with operation protrusions 92A and 92B. As shown in FIG. 4, the operation protrusions 92 ⁇ / b> A and 92 ⁇ / b> B protrude from the flat end surface of one end of the wound body 120.
  • the foil laminated portion of the uncoated portion 124A is outside in the thickness direction of the wound body 120 on the flat end surface of the wound body 120.
  • a V-shaped opening 120 ⁇ / b> V continuous to the innermost periphery of the wound body 120 is formed. The same applies to the positive electrode side.
  • each of the operation protrusions 92A and 92B is disposed so as to be separated in the long axis direction on the flat end surface. Thereby, fingers can be reliably hooked on the operation protrusions 92A and 92B, and the opening 120V can be easily formed by the expansion operation plate 90N. The same applies to the positive electrode side.
  • the expansion operation plates 90N and 90P are accommodated in the recess 126A, whereby the shaft core 126 and the expansion operation plates 90N and 90P are wound around the winding body 120 as a whole.
  • a rectangle having a length substantially equal to the axial length is formed. Thereby, the winding body 120 does not increase in size due to the presence of the expansion operation plates 90N and 90P.
  • the metal thin plates 91 and 92 are electrically connected to and welded to the uncoated portions 122A and 124A, it is preferable that the metal thin plates 91 and 92 are made of a material having the same polarity as the positive foil 122 and the negative foil 124. .
  • the manufacturing process of the above square battery is demonstrated.
  • the power generation element assembly 11 shown in FIG. 2 is manufactured by integrating the lid assembly 110 and the wound body 120, and the power generation element assembly 11 is inserted into the container 10.
  • the lid 11 is laser welded to the container 10 to seal the container 10.
  • the lid 111 is provided with a liquid inlet, and after the lid 111 is welded to the container 10, an electrolytic solution (not shown) is injected into the container 10 from the liquid inlet. After injection of the electrolyte solution, a liquid injection stopper 111A is laser welded to the liquid injection port and sealed.
  • a gasket 112 made of an insulating resin is attached to the positive and negative external terminals 113 and 114, and is electrically insulated from the lid 111. At the same time, water is sealed between the positive and negative external terminals 113 and 114 and the lid 111. ing. 111B is a gas discharge port.
  • the wound body 120 shown in FIG. 4 is created. That is, around the shaft core 126 shown in FIG. 5, the separator 121 is wound one or more times, and the positive foil 122 and the negative foil 124 are stacked while being insulated by the separator 121. The separator 121 on the outermost surface of the wound body 120 is locked with a tape (not shown).
  • the uncoated portions 122A and 124A of the wound body 120 Prior to integrating the wound body 120 and the current collectors 115 and 116, the uncoated portions 122A and 124A of the wound body 120 are crushed and deformed in the thickness direction.
  • the inner surface 115C of the pair of bifurcated connection pieces 115B of the positive electrode current collector 115 is in contact with the outer surface of the positive electrode connection part 122A of the winding body 120, and the negative electrode current collector is connected to the outer surface of the negative electrode connection part 124A.
  • the wound body 120 is inserted. This state is shown in FIG. Fig.7 (a) is a cross-sectional view of the negative electrode side edge part of a square battery.
  • the positive electrode blade 91 is a thin aluminum plate, and the positive electrode current collector 115 is made of aluminum.
  • the positive electrode foil 122 is an aluminum foil, and is stacked on the wound body 120 many times.
  • the negative electrode blade 92 is a thin copper plate, and the negative electrode current collector 116 is made of copper.
  • the negative electrode foil 124 is a copper foil, and is piled up many times in the wound body 120.
  • the pair of blades 92 of the expansion operation plate 90N are grasped by the fingers with the operation protrusions 92A and 92B.
  • the laminated body 124C of the negative electrode connection portion 124A is pushed open from the inner peripheral side to the outside at the end face of the wound body 120, and the laminated body 124C on the end face of the wound body 120 is opened as shown in FIG. Expands into a V shape. The same applies to the end face of the positive electrode connecting portion 122A.
  • the ultrasonic bonding vibrator WH and the stator The laminated body 124C of the negative electrode current collector (uncoated part) 124A is sandwiched between the bifurcated negative electrode connection plate 116B and the thin metal plate 92 by the WA. Although illustration is omitted, similarly, a laminate 122C of a positive electrode current collector (uncoated part) 122A is sandwiched between a bifurcated positive electrode connection plate 115B and a thin metal plate 91.
  • the uncoated portion laminate 142C is sandwiched between the bonding surface 116C of the negative electrode connection piece 116B and the negative electrode blade 92, and ultrasonic bonding is performed.
  • the positive electrode side is similarly joined. Thereby, the wound body 120 is electrically connected to the positive and negative electrode current collectors 115 and 116.
  • the uncoated portions 122A and 124A are welded to the connection pieces 115B and 116B, for example, at two locations in the circumferential direction, and can shorten the energization path from the positive foil 122 and the negative foil 124 to the current collectors 115 and 116.
  • the resistance can be reduced and the output of the battery can be increased.
  • the negative electrode current collector 124 ⁇ / b> A exposed on the front and back surfaces of the wound body 120 is integrally connected to the metal thin plate 92 and the connection piece 116 ⁇ / b> B of the negative electrode current collector 116.
  • the positive electrode current collector 122 ⁇ / b> A exposed on the front and back surfaces of the wound body 120 is integrally connected to the thin metal plate 91 and the connection piece 115 ⁇ / b> B of the positive electrode current collector 115.
  • the manufacturing process described above includes a step of winding a positive electrode sheet and a negative electrode sheet through a separator to form a flat wound body, and a positive electrode sheet and a negative electrode that are positioned on both end surfaces in the winding axis direction of the wound body A step of providing a spreading member that pushes the laminate from the inside to the outside inside the laminate of the positive electrode connection portion and the negative electrode connection portion to which the active material of the sheet is not applied; A step of spreading the laminated body of the positive electrode connecting portion and the negative electrode connecting portion of the rotating body from the inside to the outside, and a step of connecting the spread laminated body to the positive and negative electrode current collectors.
  • the prismatic lithium ion battery according to the first embodiment described above can provide the following operational effects.
  • (1) Spreading operation plates 90P and 90N are provided at the winding center portions of the laminate 122C (124C) of the uncoated portions 122A and 124A located at both ends of the winding body 120 in the winding axis direction.
  • the laminated body 122C (124C) was pushed open from the inside by opening operation of 90P and 90N. Therefore, the foil laminate 122C (124C) that is likely to be deformed or damaged can be easily expanded, and the positive and negative electrode current collectors 122A and 124A can be connected to the positive and negative electrode current collector 115 without damaging the positive and negative electrode foils 122 and 124. , 116 can be connected.
  • the expansion operation plates 90P and 90N are arranged on the innermost periphery or inside thereof. Is provided. Therefore, the electrode foil of the uncoated portion that is easily bent or deformed can be easily and reliably bundled and bonded to the bonding surfaces 115C and 116C of the current collectors 115 and 116. As a result, bonding can be performed with high work efficiency, productivity can be increased, and cost can be reduced.
  • the opening 120V is formed by the spreading operation plates 90P and 90N provided on the inner side of the innermost peripheral foil of the uncoated portions 122A and 124A, it is not possible to mistake or bite the layer of the electrode foil to be spread. Absent. As a result, high work efficiency and high productivity can be realized, and production costs can be reduced.
  • Concave portions 126A are provided at both ends of the axial core 126 in the winding axis direction, and the expansion operation plates 90P and 90N are accommodated in the concave portions 126A to form the substantially rectangular shaft core 126 as a whole. Therefore, even if the expansion operation plates 90P and 90N are provided, the wound body 120 does not increase in size.
  • the expansion operation plates 90P and 90N are provided with operation protrusions 91A and 91B operated by fingers and operation protrusions 92A and 92B, and these operation protrusions 91A to 92B are provided on the winding body 120. It protruded from both end faces. Therefore, the expansion operation plates 90P and 90N can be easily operated. Furthermore, since the operation protrusions 91A and 91B and 92A and 92B are provided apart from each other in the longitudinal direction of the blades 91 and 92, the operation protrusions can be reliably operated with fingers.
  • the positive and negative side spreading operation plates 190P and 190N are provided inside the innermost periphery of the uncoated portions 122A and 124A.
  • the expansion operation plate 190 will be described.
  • the expansion operation plates 190P and 190N are made of aluminum and copper, respectively.
  • the expansion operation plate 190 is configured by folding one metal thin plate 191 having operation protrusions 191A and 191B in the center in two.
  • the bent portion 190F obtained by bending the metal thin plate 191 is not completely flat and has a slight bulge, so that the thickness is increased. Therefore, when the expansion operation plate 190 is inserted into the slit 126B, the expansion operation plate 190 is press-fitted into the slit 126B in an interference fit state. Thereby, the expansion operation plate 190 can be positioned and fixed more firmly than in the first embodiment. Furthermore, since the expansion operation plate 190 is integrated, the number of parts is reduced and the manufacturing cost is also reduced.
  • the expansion operation plate 290 in the third embodiment has two metal thin plates 291 each formed with a protrusion 291R extending in the longitudinal direction of the slit 126B, and the respective metal thin plates 291 are formed on the uncoated portions 122A and 124A. It is provided inside the innermost circumference.
  • the spreading operation plate for the positive electrode is made of aluminum
  • the spreading operation plate for the negative electrode is made of copper.
  • the expansion operation plate 290 is composed of a pair of thin metal plates 291 as in the first embodiment, and is disposed at the inner end of each thin metal plate 291 in the winding axis direction, that is, at the end on the slit 126B side.
  • a protrusion 291R extending in the width direction (longitudinal direction of the slit 126B) is formed by pressing.
  • the present invention is applied to a wound body 120 in which positive and negative foils are wound without using an axis.
  • the expansion operation plates 390P and 390N are provided on the inner peripheral side of the innermost foil of the uncoated portions 122A and 124A.
  • the expansion operation plates 390N and 390P for example, the two thin metal plates 91 and 291 shown in FIGS. 6 and 12 are used, or the single thin metal plate 191 shown in FIG. 11 is folded in two. Can be used.
  • the wound body 120 has the expansion operation plates 390N and 390P disposed on the innermost periphery, and the separator 121 is wound around the periphery one or several times, and then the separator 121 is interposed therebetween.
  • the positive electrode foil 122, the negative electrode foil 124, and the separator 121 are laminated and wound.
  • the V-shaped opening 120V is formed. Can be formed. Similarly, the uncoated portion 122A on the positive electrode side end face is also spread and a V-shaped opening 120V can be formed.
  • the winding body 120 that does not use the shaft core can be configured as follows, for example.
  • the expansion operation plates 390N and 390P are attached. Fix and hold the wound body 120.
  • the wound body 120 can be manufactured by winding such positive and negative electrode foils 122 and 124 through the separator 121.
  • welding such as ultrasonic welding and resistance welding, a temporary fixing method using an adhesive or an adhesive tape, and the like can be employed.
  • the separator is wound around and integrated with a pair of spreading operation plates 390P (390N) separated by a distance corresponding to the width of the winding plate 120, and the outer periphery of the integrated element is insulated from each other by the separator.
  • the positive foil 122 and the negative foil 124 are laminated and wound. In this way, the wound body 120 can be configured without using the shaft core.
  • the expansion operation plates 490P and 490N are integrally formed on the positive foil 122 and the negative foil 124. That is, in the fifth embodiment, in each of the electrode foils 122 and 124, the expansion operation plate 490 ⁇ / b> P is formed by the positive electrode foil 122 and the negative electrode foil 124 at a predetermined position of the innermost peripheral foil of the uncoated portions 122 ⁇ / b> A and 124 ⁇ / b> A. An expansion operation plate 490N is provided.
  • the operation protrusions 492A and 492B are integrally formed in advance on the electrode foil located on the innermost periphery of the negative electrode foil 124.
  • the innermost periphery is formed on the flat side surface.
  • Operation protrusions 492A and 492B protrude from the uncoated portion 124A. If the operation protrusions 492A and 492B are expanded with fingers or the like, the opening 120V can be easily formed as in the first embodiment. The same applies to the positive electrode side.
  • the expansion operation plate (expansion member) of the fifth embodiment has operation protrusions 491A, 492A and 491B, 492B that protrude in the winding axis direction from the side edges of the uncoated portions 122A, 124A of the positive and negative electrodes. It is. Therefore, it is not necessary to prepare the expansion operation plate as an independent part, and in addition to the effects of the first embodiment, the effects of reducing the number of parts and reducing the manufacturing cost can be obtained.
  • the expansion operation plates 90P and 90N are fixed to the shaft core 126 by inserting them into the slit 126B, but it is naturally possible to fix them with an adhesive.
  • the expansion operation plates 90P and 90N can be fixed by melting a part of the shaft core 126 with heat and welding it to the expansion operation plate 90.
  • the operation projecting piece protrudes from the uncoated part, but may have any other shape on which a finger or the like can be hung, such as a slight bulge on the side edge of the uncoated part. May be.
  • the expansion operation plate is protruded from both ends of the winding body 120 in the winding axis direction, if the expansion operation plate is highly rigid, it is necessary to protrude the operation protrusion from the end surface of the winding body. There is no.
  • a pair of plate materials having a certain degree of rigidity may be disposed so as to face the innermost peripheral space of the uncoated portion on the end surface of the wound body.
  • a positive electrode sheet coated with a positive electrode active material and a negative electrode sheet coated with a negative electrode active material are wound in a flat shape via a separator, a container containing the wound body, A lid for sealing the container, a positive electrode external terminal and a negative electrode external terminal provided on the lid, a positive electrode current collector for electrically connecting a positive electrode connection portion of the positive electrode sheet to the positive electrode external terminal, and a negative electrode connection portion of the negative electrode sheet
  • a negative electrode current collector that electrically connects the negative electrode external terminal to the negative electrode external terminal, and a widened member that spreads the positive electrode sheet laminate and the negative electrode sheet laminate from the inside on both end faces of the wound body.
  • the present invention can be applied to a prismatic battery.

Abstract

　軸芯１２６の周りにセパレータで絶縁しつつ正極シートと負極シートが積層されて捲回されている。軸芯１２６における捲回軸方向の両端部には拡開操作板９０Ｐ，９０Ｎが装着され、拡開操作板９０Ｐ，９０Ｎの操作突辺９１Ａ～９２Ｂは、捲回体１２０の両扁平端面から突出している。拡開操作板９０Ｐ，９０Ｎを拡開することによって、捲回体１２０の扁平端面において、正極接続部１２２Ａおよび負極接続部１２４Ａの積層部を外方に押し拡げ、捲回体１２０の最内周に連続したＶ字状の開口１２０Ｖを形成する。上記積層部を正負極集電体１１５，１１６に溶接する。

Description

角形電池およびその製造方法
　本発明は、横断面形状が長方形、隅丸長方形等に形成される角形電池、およびその製造方法に関する。
　従来から、円筒型電池に比してより高い体積密度が得られる電池として角形電池が知られている。角形電池においては、角形の電池筐体内に、帯状の正極と負極をセパレータを介して重ねて捲回して成る捲回体を収納するとともに、電池筐体内に電解液を注入する。
　角形電池は、捲回体の捲回軸方向の両端部に、それぞれ正極と負極の未塗工部を突出させ、未塗工部に電極端子又は集電体を接続することによって、通電経路の最短化による接続抵抗を低減し、出力を高めている。また、このような構成は、コンパクト化にも効果がある。
　捲回体と集電体との接続形態に関して、例えば特許文献１の蓄電素子が提案されている。
　特許文献１記載の蓄電素子では、捲回体から突出させた未塗工部の端面から内側に板状のシート接続部を挿入して両者を接続している。
特許第４０６１９３８号
　特許文献１の蓄電素子は、捲回体の軸方向端部にある両端未塗工の捲回内周部にシート状の接続部を挿入させる際、金属箔を折り曲げたり、変形させたり、広げる箔の捲回中心位置を間違えたり、上記シート状の接続部を挿入するときに一部を噛み込んだりすることがある。そのため、金属箔を傷つけないようにシート状接続部を捲回体端面に挿入する作業を慎重に行う必要があり、作業性の改善が求められる。
（１）本発明による角形電池は、正極活物質が塗布された正極シートと、負極活物質が塗布された負極シートとがセパレータを介して扁平形状に捲回された捲回体と、前記捲回体が収納された容器と、前記容器を封止する蓋と、前記蓋に設けられた正極外部端子および負極外部端子と、前記正極シートの正極接続部を前記正極外部端子に電気的に接続する正極集電体と、前記負極シートの負極接続部を前記負極外部端子に電気的に接続する負極集電体と、前記捲回体の両端面において、前記正極シートの積層体および前記負極シートの積層体を内側から押し広げる拡開部材とを備える。
（２）拡開部材を、捲回体の両端面で積層された正極シートの正極接続部および負極シートの負極接続部の最内周側に設けるのが好ましい。
（３）正極シート、負極シートおよびセパレータが捲回される軸芯をさらに備え、拡開部材を軸芯に設けることができる。
（４）軸芯にスリットを形成し、拡開部材をスリットに挿入するように構成してもよい。
（５）拡開部材を一対の金属薄板より構成し、一対の金属薄板の基部をスリットに挿入してもよい。
（６）拡開部材を１枚の金属薄板を２つ折りにして構成し、その折れ曲がり基部をスリットに挿入してもよい。
（７）拡開部材を正極シートおよび負極シートとは別体に設けもよいし、正極シートおよび負極シートと一体に設けてもよい。
（８）拡開部材と正負極集電体とによって正極シートの接続部および負極シートの接続部を挟持して溶接することが好ましい。
（９）正負極集電体のそれぞれには、拡開部材により押し広げられた正負極シートの積層体を一対の拡開部材との間で挟持する傾斜接合面が形成された二股状の集電接続片を設けることができる。
（１０）捲回体の両端面から突出する操作部材を拡開部材に設けるのが好ましい。
（１１）本発明の製造方法は、正極シートと負極シートをセパレータを介して捲回して扁平形状に捲回体を形成する工程と、捲回体の捲回軸方向両端面の正極シートおよび負極シートの活物質が塗布されていない正極接続部および負極接続部の積層体の内部に、積層体を内側から外側に押し広げる拡開部材を設ける工程と、拡開部材を拡開して、捲回体の前記正極接続部および負極接続部の積層体を内側から外側に押し広げる工程と、押し広げた積層体を正負極集電体に接続する工程とを備える。
　本発明の角形電池とその製造方法によれば、捲回体の正負極シートを損傷させることなく、捲回体と集電体の接続の作業能率を高めることができる。
本発明による角形電池における第１実施形態の外観を示す斜視図。 図１の角形電池の組み立て状態を示す斜視図。 （ａ）は図１の角形電池の蓋組立体の斜視図、（ｂ）は集電体の形状を示す図。 図１の角形電池における捲回体の斜視図。 図１の角形電池における軸芯と拡開部材とを示す斜視図。 図５の軸芯と拡開部材の分解斜視図。 集電体と捲回体の接続工程を説明する図。 拡開部材で押し広げられた捲回体端面を示す斜視図。 捲回体を集電体と超音波溶接する状況を説明する図。 本発明による角形電池の第１実施形態を捲回体の負極端面から見た斜視図。 拡開部材の他の例を示す図。 拡開部材のさらに他の例を示す図。 本発明による角形電池の第４実施形態を捲回体の負極端面から見た斜視図。 本発明による角形電池の第５実施形態を捲回体の負極端面から見た斜視図。
　本発明による角形電池をリチウムイオン二次電池に適用した実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、各図面の縮尺、縦横比が一致してないのは作図の都合上であり、各部品の形状、寸法は各図で同一とする。
［第１の実施の形態］
［角形電池の構成］
　図１に示すように、リチウムイオン電池ＢＣは、一端部に開口を有する容器１０と、容器１０内に収容された図２に示す発電要素組立体１１とを含んで構成されている。
［発電要素組立体］
　図２に示すように、発電要素組立体１１は、図３に示す蓋組立体１１０と、図4に示す捲回体１２０とを備えている。
［蓋組立体］
　図3に示すように、蓋組立体１１０は、容器１０の開口を塞ぐ蓋１１１と、絶縁シール部材１１２を介して蓋１１１から突出する正負極外部端子１１３，１１４と、正負極外部端子１１３，１１４にそれぞれ接続された正負極集電体１１５，１１６とを備えている。正負極外部端子１１３，１１４は、絶縁シール部材１１２により蓋１１１と電気的に絶縁されている。
　正極集電体１１５は、捲回体１２０の捲回軸方向の正極側端面に沿って二次電池底部方向に延びる基部１１５Ａと、基部１１５Ａの下端両側面から二股に分岐しつつ、容器底部方向に延びる一対の正極接続片１１５Ｂとを備える。一対の接続片１１５Ｂは、図３（ｂ）に示すように、容器１０の上方からみて、先端に近づくほど接続片同士の間隔が狭くなるように傾斜している。一対の接続片１１５Ｂの一対の内面１１５Ｃは、後述するように捲回体１２０の正極未塗工部１２２Ａ（図４参照）の外表面と接合される。
　同様に、負極集電体１１６は、捲回体１２０の捲回軸方向の負極側端面に沿って二次電池底部方向に延びる基部１１６Ａと、基部１１６Ａの下端両側面から二股に分岐しつつ、容器底部方向に延びる一対の負極接続片１１６Ｂを備える。一対の接続片１１６Ｂも接続片１１５Ｂと同様に、容器１０の上方からみて、先端に近づくほど接続片同士の間隔が狭くなるように傾斜している。一対の接続片１１６Ｂの一対の内面１１６Ｃは、後述するように捲回体１２０の負極未塗工部１２４Ａ（図４参照）の外表面と接合される。
　後述するように、一対の正極接続片１１５Ｂは、捲回体１２０の一端側で正極接続部１２４Ａを挟持し、一対の負極接続片１１６Ｂは、捲回体１２０の他端側で負極接続部１２４Ａを挟持するように、捲回体１２０を挟み込む。
［捲回体］
　図４に示すように、捲回体１２０は、セパレータ１２１を挟んで正極箔（正極シート）１２２と負極箔（負極シート）１２４とを図５に示す軸芯１２６の周りに扁平形状に捲回して構成されている。正極箔１２２はアルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔であり、負極箔１２４は銅箔もしくは銅合金箔である。また、セパレータ１２１は多孔質のポリエチレン樹脂である。
　正極箔１２２の両面には正極活物質（正極電極）１２３が塗布されており、負極箔１２４の両面には負極活物質（負極電極）１２５が塗布されている。捲回体１２０の一端には、正極活物質１２３が塗布されていない、正極箔１２２が露出した正極接続部(未塗工部とも呼ぶ)１２２Ａが設けられている。反対側の負極側端面にも、負極活物質１２５が塗布されてない、負極箔１２４が露出した負極接続部(未塗工部とも呼ぶ)１２４Ａが設けられている。正負極箔１２２，１２４は、後述するように、正負極接続部１２２Ａ，１２４Ａにおいて、正負極集電体１１５，１１６にそれぞれ接続される。
［軸芯］
　図５および図６を参照して軸芯１２６を説明する。軸芯１２６は、ポリプロピレン樹脂を素材として、捲回体１２０の平面形状に対応した形状の板状部材である。軸芯１２６の捲回軸方向の両端部には、すなわち、負極側端部には負極拡開操作板（負極拡開部材）９０Ｎが、正極側端部には正極拡開操作板（正極拡開部材）９０Ｐが装着されている。したがって、第１実施形態のリチウムイオン二次電池では、未塗工部１２２Ａ，１２４Ａの箔の最内周の内側に拡開操作板９０Ｐ，９０Ｎが設けられることになる。
　負極拡開操作板９０Ｎは、負極箔１２４と同一の素材、例えば銅や銅合金で製作された２枚の金属製薄板（羽根）９２で構成されている。正極拡開操作板９０Ｐは、正極箔１２２と同一の素材、例えばアルミニウムやアルミニウム合金で製作された２枚の金属製薄板（羽根）９１で構成されている。
　負極拡開操作板９０Ｎと正極拡開操作板９０Ｐは同一の形状であり、以下、負極拡開操作板９０Ｎについて主に説明する。
　軸芯１２６の捲回軸方向の両端部には、拡開操作板９０Ｎが装着される凹部１２６Ａが形成され、凹部１２６Ａの軸芯端面にはスリット１２６Ｂが穿設されている。拡開操作板９０Ｎは、一対の羽根９２が拡開されるように、基部がスリット１２６Ｂに挿入されている。一対の金属薄板（羽根）９２には操作突片９２Ａ、９２Ｂが設けられている。操作突片９２Ａ，９２Ｂは、図４に示すように、捲回体１２０の一端の扁平端面から突出している。
　操作突片９２Ａ，９２Ｂを手指で掴んで拡開操作板９０Ｎを拡げることによって、捲回体１２０の扁平端面において、未塗工部１２４Ａの箔積層部が捲回体１２０の厚さ方向に外側に押し拡げられ、捲回体１２０の最内周に連続したＶ字状の開口１２０Ｖが形成される。正極側も同様である。
　図４～図６に示すように、操作突片９２Ａ，９２Ｂのそれぞれは、扁平端面における長軸方向に離間して配置されている。これにより、手指を操作突片９２Ａ，９２Ｂに確実に引っ掛けることができ、拡開操作板９０Ｎによる開口１２０Ｖの形成が容易である。正極側も同様である。
　図５および図６に示すように、拡開操作板９０Ｎ，９０Ｐを凹部１２６Ａ内に収納したことによって、軸芯１２６と拡開操作板９０Ｎ，９０Ｐとが全体として、捲回体１２０の捲回軸長さに略等しい長さの長方形を形成する。これによって、拡開操作板９０Ｎ，９０Ｐの存在によって捲回体１２０が大型化することはない。
　金属薄板９１、９２は未塗工部１２２Ａ，１２４Ａに電気的に接続され、また溶接されるため、金属薄板９１，９２を正極箔１２２、負極箔１２４と同一極性の材料で製作することが好ましい。
　以上のような角形電池の製造工程について説明する。
［角形電池の組立］
　蓋組立体１１０と捲回体１２０を一体化して図２に示す発電要素組立体１１を製作し、この発電要素組立体１１を容器１０に挿入する。蓋１１１を容器１０にレーザ溶接して容器１０が封止される。蓋１１１には注液口が設けられ、蓋１１１を容器１０に溶接した後に、注液口から容器１０内に電解液（図示省略）が注入される。電解液注入後、注液口には注液栓１１１Ａがレーザ溶接されて封止される。正負極外部端子１１３，１１４には、絶縁樹脂よりなるガスケット１１２が装着され、蓋１１１に対して電気的に絶縁され、同時に、正負極外部端子１１３，１１４と蓋１１１の間の封水がなされている。１１１Ｂはガス排出口である。
［発電要素組立体の組立］
　発電要素組立体１１の組み立て手順を説明する。
　まず、図４に示した捲回体１２０を作成する。すなわち、図５に示す軸芯１２６の周りに、セパレータ１２１を１周以上捲回し、正極箔１２２および負極箔１２４をセパレータ１２１で絶縁しつつ積層して捲回する。捲回体１２０の最外表面のセパレータ１２１は図示しないテープで係止される。
　捲回体１２０と集電体１１５，１１６を一体化するに先立って、捲回体１２０の未塗工部１２２Ａ，１２４Ａを厚さ方向に押しつぶして変形させておく。捲回体１２０の正極接続部１２２Ａの外表面に正極集電体１１５の一対の二股状接続片１１５Ｂの内表面１１５Ｃが接すようにし、かつ、負極接続部１２４Ａの外表面に負極集電体１１６の一対の二股状負極接続片１１６Ｂの内表面１１６Ｃが接すように、正極集電体１１５の一対の接続片１１５Ｂの間と、負極集電体１１６の一対の接続片１１６Ｂとの間に捲回体１２０を挿入する。この状態を図７図（ａ）に示す。図７（ａ）は、角形電池の負極側端部の横断面図である。
　正極羽根９１は薄いアルミニウム板であり、正極集電体１１５はアルミニウムで製作されている。また、正極箔１２２はアルミニウム箔であり、捲回体１２０において何重にも重ねられている。負極羽根９２は薄い銅板であり、負極集電体１１６は銅で製作されている。また、負極箔１２４は銅箔であり、捲回体１２０において何重にも重ねられている。
　集電体１１５，１１６の間に捲回体１２０を挿入した後、図７（ｂ）に示すように、拡開操作板９０Ｎの一対の羽根９２をその操作突片９２Ａと９２Ｂを手指で掴んで開くことにより、捲回体１２０の端面において負極接続部１２４Ａの積層体１２４Ｃをその内周側から外側に押し開き、図８にも示すように、捲回体１２０の端面の積層体１２４ＣをＶ字状に拡げる。正極接続部１２２Ａの端面も同様である。
　捲回体１２０の両端面の未塗工部積層体１２２Ｃ，１２４Ｃを拡開操作板９０Ｐ，９０Ｎで外側に押し開いた後、図９に示すように、超音波接合の振動子ＷＨと固定子ＷＡとにより、二股状の負極接続板１１６Ｂと金属薄板９２との間に、負極集電部（未塗工部）１２４Ａの積層体１２４Ｃを挟み込む。図示は省略するが、同様に、二股状の正極接続板１１５Ｂと金属薄板９１との間に、正極集電部（未塗工部）１２２Ａの積層体１２２Ｃを挟み込む。負極接続片１１６Ｂの接合面１１６Ｃと負極羽根９２との間に未塗工部積層体１４２Ｃを挟んで超音波接合する。正極側についても同様に接合する。これによって、捲回体１２０は、正負極集電体１１５，１１６に電気的に接続される。
　未塗工部１２２Ａ、１２４Ａは、例えば、周方向２箇所で接続片１１５Ｂ、１１６Ｂに溶接され、正極箔１２２、負極箔１２４から集電体１１５，１１６に至る通電経路を短縮し得るとともに、接続抵抗を小さくでき、電池の出力を高めることができる。
　以上の組立手順により、図１０に示すように、捲回体１２０の表裏面に露出した負極集電部１２４Ａは、金属薄板９２、負極集電体１１６の接続片１１６Ｂと一体化して接続される。また、図示は省略するが、捲回体１２０の表裏面に露出した正極集電部１２２Ａは、金属薄板９１、正極集電体１１５の接続片１１５Ｂと一体化して接続される。
　以上説明した製造工程は、正極シートと負極シートをセパレータを介して捲回して扁平形状に捲回体を形成する工程と、捲回体の捲回軸方向両端面に位置する、正極シートおよび負極シートの活物質が塗布されていない正極接続部および負極接続部の積層体の内側に、積層体を内側から外側に押し広げる拡開部材を設ける工程と、拡開部材を拡開して、捲回体の正極接続部および負極接続部の積層体を内側から外側に押し広げる工程と、押し広げた積層体を正負極集電体に接続する工程とを備える。
　以上説明した第１実施形態による角形リチウムイオン電池は次のような作用効果を奏することができる。
（１）捲回体１２０の捲回軸方向両端に位置する未塗工部１２２Ａ，１２４Ａの積層体１２２Ｃ（１２４Ｃ）の捲回中心部に拡開操作板９０Ｐ，９０Ｎを設け、拡開操作板９０Ｐ，９０Ｎの開き操作により積層体１２２Ｃ（１２４Ｃ）を内側から押し開くようにした。そのため、変形や損傷が生じやすい箔積層体１２２Ｃ（１２４Ｃ）を容易に拡開でき、正負極箔１２２，１２４に損傷を与えることなく、正負極集電部１２２Ａ，１２４Ａを正負極集電体１１５，１１６に接続することができる。
（２）捲回体１２０の両端で多重長円形に捲回されている未塗工部積層体１２２Ｃ（１２４Ｃ）の捲回中心部において、最内周またはその内側に拡開操作板９０Ｐ，９０Ｎが設けられている。そのため、折れ曲ったり変形しやすい未塗工部の電極箔を容易に、また確実に集電体１１５，１１６の接合面１１５Ｃ，１１６Ｃとの間に束ねて接合することができる。これによって、高い作業能率で接合することができ、生産性を高め、コストを低下することができる。
（３）未塗工部１２２Ａ，１２４Ａの最内周箔より内側に設けた拡開操作板９０Ｐ，９０Ｎによって開口１２０Ｖを形成するので、広げる電極箔の層を間違えたり、咬み込んだりすることはない。これによって、高い作業能率、高い生産性を実現でき、生産コストを低減し得る。
（４）軸芯１２６の捲回軸方向の両端部に凹部１２６Ａを設け、この凹部１２６Ａに拡開操作板９０Ｐ，９０Ｎを収容して、全体として略矩形形状の軸芯１２６を構成した。したがって、拡開操作板９０Ｐ，９０Ｎを設けても、捲回体１２０が大型化することはない。
（５）拡開操作板９０Ｐ，９０Ｎには手指で操作される操作突片９１Ａおよび９１Ｂと、操作突片９２Ａおよび９２Ｂを設け、かつ、これらの操作突片９１Ａ～９２Ｂが捲回体１２０の両端面から突出するようにした。したがって、拡開操作板９０Ｐ，９０Ｎを簡単に操作することができる。さらに、操作突片９１Ａと９１Ｂおよび９２Ａと９２Ｂを羽根９１，９２の長手方向に離間して設けたので、操作突片を手指で確実に操作可能である。
［第２実施形態］
　次に、本発明による角形電池をリチウムイオン電池に適用した第２実施形態について、図１１を参照して説明する。なお、図中、第１実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し説明を省略する。
　第２実施形態は、１枚の金属薄板によってそれぞれ形成した正負極側の拡開操作板１９０Ｐ，１９０Ｎを、未塗工部１２２Ａ，１２４Ａの最内周の内側に設けたものである。以下、拡開操作板１９０として説明する。拡開操作板１９０Ｐ，１９０Ｎはそれぞれアルミニウムと銅により製作される。
　図１１に示すように、拡開操作板１９０は、操作突片１９１Ａ，１９１Ｂを有する１枚の金属薄板１９１を中央で２つ折りして構成されている。金属薄板１９１を折曲した折曲部１９０Ｆは、完全に平面にはならず、若干の膨らみを持つため肉厚となる。したがって、拡開操作板１９０をスリット１２６Ｂに挿入した際、拡開操作板１９０はスリット１２６Ｂに締り嵌状態で圧入される。これによって、第１実施形態よりも強固に拡開操作板１９０を位置決め、固定することができる。さらに、拡開操作板１９０を一体化したことにより、部品点数が減少するとともに、製造コストも低減する。
なお、第２実施形態のその他の構成、製造方法は第１実施形態と同様である。
［第３実施形態］
　次に、本発明による角形電池をリチウムイオン電池に適用した第３実施形態について、図１２を参照して説明する。なお、図中、第１実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し説明を省略する。
　第３実施形態における拡開操作板２９０は、スリット１２６Ｂの長手方向に延びる突条２９１Ｒをそれぞれ形成した２枚の金属薄板２９１を有し、それぞれの金属薄板２９１を未塗工部１２２Ａ，１２４Ａの最内周の内側に設けたものである。なお、正極用の拡開操作板はアルミニウムで製作され、負極用の拡開操作板は銅で製作される。
　図１２に示すように、拡開操作板２９０は、第１実施形態同様、一対の金属薄板２９１より成り、各金属薄板２９１の捲回軸方向内側の端部、すなわちスリット１２６Ｂ側の端部に沿って、幅方向（スリット１２６Ｂ長手方向）に延びる突条２９１Ｒがプレス加工により形成されている。拡開操作板２９０をスリット１２６Ｂに挿入する際に、突条２９１Ｒはスリット１２６Ｂ内に圧入され、これによって、第２実施形態同様、拡開操作板２９０は強固に位置決め、固定される。
　なお、第３実施形態のその他の構成、製造方法は第１実施形態と同様である。
［第４実施形態］
　本発明による角形電池をリチウムイオン電池に適用した第４実施形態について、図１３を参照して説明する。なお、図中、第１実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し説明を省略する。
　第４実施形態は、軸芯を用いずに正負極箔を捲回した捲回体１２０に本発明を適用したものである。第４実施形態でも、未塗工部１２２Ａ，１２４Ａの最内周の箔の内周側に拡開操作板３９０Ｐ，３９０Ｎが設けられる。拡開操作板３９０Ｎ，３９０Ｐは、たとえば、図６や図１２に示した２枚の金属薄板９１、２９１を使用したり、図１１に示した１枚の金属薄板１９１を２つ折にしたものを使用することができる。
　図１３に示すように、捲回体１２０は、拡開操作板３９０Ｎ，３９０Ｐを最内周に配置し、その周囲にセパレータ１２１を１周または数周捲回し、その後、セパレータ１２１を間に介在させつつ、正極箔１２２、負極箔１２４、セパレータ１２１を積層、捲回したものである。
　捲回体１２０の負極側端面からは、拡開操作板３９０Ｎの突片３９２Ａ、３９２Ｂが突出するので、この操作突片を操作して拡開操作板３９０Ｎを拡げれば、Ｖ字状開口１２０Ｖを形成することができる。正極側端面の未塗工部１２２Ａも同様に押し広げられ、Ｖ字状開口１２０Ｖを形成することができる。
　軸芯を使用しない捲回体１２０は、たとえば、次のように構成することができる。
　正極未塗工部１２２Ａの最内周に一方の金属薄板３９１を接合し、負極未塗工部１２４Ａの最内周に他方の金属薄板３９２を接合することによって、拡開操作板３９０Ｎ，３９０Ｐを捲回体１２０に対して固定、保持する。このような正負極箔１２２，１２４をセパレータ１２１を介して捲回して捲回体１２０を製作することができる。
　拡開操作板３９０Ｐ，３９０Ｎの未塗工部１２２Ａ，１２４Ａへの接合方法としては、超音波溶接、抵抗溶接等の溶接や、粘着剤や粘着テープによる仮固定方法等を採用することができる。
　あるいは、捲回板１２０の幅に対応した距離で離間した一対の拡開操作板３９０Ｐ（３９０Ｎ）にセパレータを複数回巻き回して一体化し、一体化した要素の外周に、セパレータで互い絶縁しつつ正極箔１２２と負極箔１２４を積層して捲回する。このようにして、軸芯を使用せずに捲回体１２０を構成することができる。
　なお、第４実施形態のその他の構成、製造方法は第１実施形態と同様である。
［第５実施形態］
　次に、本発明による角形電池をリチウムイオン電池に適用した第５実施形態について、図１４を参照して説明する。なお、図中、第１実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し説明を省略する。
　第５実施形態は、拡開操作板４９０Ｐ，４９０Ｎを正極箔１２２、負極箔１２４に一体的に形成したものである。すなわち、第５実施形態では、各電極箔１２２，１２４においては、未塗工部１２２Ａ，１２４Ａの最内周の箔の所定箇所に、正極箔１２２により拡開操作板４９０Ｐが、負極箔１２４により拡開操作板４９０Ｎがそれぞれ設けられる。
　図１４に示すように、負極箔１２４の最内周に位置する電極箔には、あらかじめ、操作突片４９２Ａ，４９２Ｂが一体形成され、捲回体１２０の形成時には、扁平側面において、最内周の未塗工部１２４Ａから操作突片４９２Ａ，４９２Ｂが突出する。操作突片４９２Ａ，４９２Ｂを手指等で拡開すれば、第１実施形態同様、開口１２０Ｖを容易に形成できる。正極側も同様である。
　すなわち、第５実施形態の拡開操作板（拡開部材）は、正負極の未塗工部１２２Ａ、１２４Ａの側縁から捲回軸方向に突設した操作突片４９１Ａ，４９２Ａおよび４９１Ｂ，４９２Ｂである。従って、拡開操作板を独立した部品として準備する必要がなく、第１実施形態の効果に加え、部品点数の減少、製造コストの低減という効果が得られる。
　なお、第５実施形態のその他の構成、製造方法は第１実施形態と同様である。
［変形例］
（１）第１実施形態では、拡開操作板９０Ｐ，９０Ｎをスリット１２６Ｂに挿入することによって軸芯１２６に対して固定したが、粘着剤により固定することも当然可能である。あるいは、軸芯１２６の一部を熱で溶融して拡開操作板９０に溶着することによって、拡開操作板９０Ｐ，９０Ｎを固定することも可能である。
（２）第５実施形態では、未塗工部に操作突片を突設させたが、手指等が掛けられる他の任意の形状、例えば、未塗工部側縁の若干の膨らみ等であってもよい。
（３）拡開操作板を捲回体１２０の捲回軸方向両端面から突出させたが、拡開操作板が剛性の高いものであれば、操作突片を捲回体端面から突出させる必要はない。この場合、ある程度剛性の高い一対の板材を捲回体端面の未塗工部の最内周空間に対向して配置すればよい。
　以上の説明は実施形態であり、本発明の趣旨に逸脱しない種々の構造の角形電池に本発明を適用することができる。
　したがって、正極活物質が塗布された正極シートと、負極活物質が塗布された負極シートとがセパレータを介して扁平形状に捲回された捲回体と、捲回体が収納された容器と、容器を封止する蓋と、蓋に設けられた正極外部端子および負極外部端子と、正極シートの正極接続部を正極外部端子に電気的に接続する正極集電体と、負極シートの負極接続部を前記負極外部端子に電気的に接続する負極集電体と、捲回体の両端面において、正極シートの積層体および負極シートの積層体を内側から押し広げる拡開部材とを備える、各種の角形電池に本発明を適用することができる。
ＢＣ：角形電池
１０：容器
１１：発電要素組立体
１１０：蓋組立体
１１１：蓋
１１３：正極外部端子
１１４：負極外部端子
１１５：正極集電体
１１６：負極集電体
１１５Ａ，１１６Ａ：集電体基部
１１５Ｂ，１１６Ｂ：集電体接続片
１１５Ｃ，１１６Ｃ：超音波接合面
１２０：捲回体
１２１：セパレータ
１２２：正極箔
１２３：正極電極
１２４：負極箔
１２５：負極電極
１２６：軸芯
１２６Ａ：凹部
１２６Ｂ：スリット
１２０Ｖ，１２０Ｕ：開口
９０，９０Ｐ，９０Ｎ，１９０，２９０，３９０Ｐ，３９０Ｎ，４９０Ｐ，４９０Ｎ
：拡開操作板（拡開部材）
９１，９２，１９１，２９１、３９１、３９２，４９１，４９２：羽根（金属薄板）
９１Ａ，９１Ｂ，９２Ａ，９２Ｂ，１９１Ａ，１９１Ｂ，２９１Ａ，２９１Ｂ，３９１Ａ，３９１Ｂ，３９２Ａ，３９２Ｂ，４９１Ａ，４９１Ｂ，４９２Ａ，４９２Ｂ：操作突片
１９０Ｆ：折曲部
１９１Ｒ：突条
ＷＡ：固定子（アンビル）
ＷＨ：振動子（ホーン）
 

Claims (12)

  1. 　正極活物質が塗布された正極シートと、負極活物質が塗布された負極シートとがセパレータを介して扁平形状に捲回された捲回体と、
    　前記捲回体が収納された容器と、
    　前記容器を封止する蓋と、
    　前記蓋に設けられた正極外部端子および負極外部端子と、
    　前記正極シートの正極接続部を前記正極外部端子に電気的に接続する正極集電体と、
    　前記負極シートの負極接続部を前記負極外部端子に電気的に接続する負極集電体と、
    　前記捲回体の両端面において、前記正極シートの正極接続部の積層体および前記負極シートの正極接続部の積層体を内側から押し広げる拡開部材とを備えることを特徴とする角形電池。
  2. 　請求項１記載の角形電池において、
    　前記拡開部材は、前記捲回体の両端面で積層された正極シートの正極接続部および負極シートの負極接続部の最内周側に設けられていることを特徴とする角形電池。
  3. 　請求項１または２に記載の角形電池において、
    　前記正極シート、負極シートおよびセパレータが捲回される軸芯をさらに備え、
    　前記拡開部材は前記軸芯に設けられていることを特徴とする角形電池。
  4. 　請求項３記載の角形電池において、
    　前記軸芯にはスリットが形成され、
    　前記拡開部材は前記スリットに挿入されていることを特徴とする角形電池。
  5. 　請求項４項記載の角形電池において、
    　前記拡開部材は一対の金属薄板より成り、前記一対の金属薄板の基部は前記スリットに挿入されていることを特徴とする角形電池。
  6. 　請求項４記載の角形電池において、
    　前記拡開部材は１枚の金属薄板を２つ折りにして構成され、その折れ曲がり基部は前記スリットに挿入されていることを特徴とする角形電池。
  7. 　請求項１または２に記載の角形電池において、
    　前記拡開部材は、前記正極シートおよび負極シートとは別体に設けられていることを特徴とする角形電池。
  8. 　請求項１または２に記載の角形電池において、
    　前記拡開部材は、前記正極シートおよび負極シートと一体に設けられていることを特徴とする角形電池。
  9. 　請求項１乃至８のいずれか１項載の角形電池において、
    　前記拡開部材と前記正負極集電体とによって前記正極シートの正極接続部および負極シートの負極接続部が挟持されて溶接されていることを特徴とする角形電池。
  10. 　請求項９項載の角形電池において、
    　前記正負極集電体のそれぞれは、前記拡開部材により押し広げられた正負極シートの積層体を一対の前記拡開部材との間で挟持する傾斜接合面が形成された二股状の集電接続片を有することを特徴とする角形電池。
  11. 　請求項１乃至１０のいずれか１項載の角形電池において、
    　前記拡開部材は、前記捲回体の両端面から突出する操作部材を有することを特徴とする角形電池。
  12. 　正極シートと負極シートをセパレータを介して捲回して扁平形状に捲回体を形成する工程と、
    　前記捲回体の捲回軸方向両端面に位置する、前記正極シートおよび負極シートの活物質が塗布されていない正極接続部および負極接続部の積層体の内側に、前記積層体を内側から外側に押し広げる拡開部材を設ける工程と、
    　前記拡開部材を拡開して、前記捲回体の前記正極接続部および負極接続部の積層体を内側から外側に押し広げる工程と、
    　前記押し広げた前記積層体を正負極集電体に接続する工程とを備えることを特徴とする角形電池の製造方法。
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