(57)【要約】【課題】  発電要素の屈曲部に正極内部端子を接続しようとすると、屈曲部に歪みが発生してしまうことがある。【解決手段】  蓄電装置（１）は、発電要素（２０）と、発電要素を収容するケース（１０）と、発電要素に接続された電極端子（２４，２５，３１，３２）とを有する。発電要素は、電極板がセパレータを挟んで巻かれて構成されており、充放電反応を行う反応領域（Ａ）を有する。電極板は、集電板および集電板の一部に形成された活物質層を有する。発電要素のうち反応領域と隣り合う接続領域（Ｒ１１，Ｒ１２）は、電極板のうち、活物質層が形成されていない集電板が互いに重ねられた状態において、電極端子と接続されている。発電要素は、電極板が折り返された屈曲部と、屈曲部と隣り合う位置において、接続領域の一部が切断された切断部（２６ａ）とを有する。電極端子は、切断部に対して固定されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電板および前記集電板の一部に形成された活物質層を有する電極板が、セパレータを挟んで巻かれており、充放電反応を行う反応領域を有する発電要素と、
前記発電要素を収容するケースと、
前記発電要素と接続された電極端子と、を有し、
前記発電要素のうち前記反応領域と隣り合う接続領域は、前記電極板のうち、前記活物質層が形成されていない前記集電板が互いに重ねられた状態において、前記電極端子と接続されており、
前記発電要素は、前記電極板が折り返された屈曲部と、前記屈曲部と隣り合う位置において、前記接続領域の一部が切断された切断部とを有しており、
前記電極端子は、前記切断部に対して固定されていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
前記電極端子は、前記切断部において、前記集電板によって挟まれていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記電極端子は、前記切断部において、互いに重ねられた前記集電板と隣り合う位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記電極端子は、前記ケースのうち、前記屈曲部と対向する領域に固定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記電極端子は、前記切断部に溶接されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項６】
発電要素がケースに収容された蓄電装置の製造方法であって、
前記発電要素は、集電板および前記集電板の一部に形成された活物質層を有する電極板が、セパレータを挟んで巻かれて構成されているとともに、充放電反応を行う反応領域と、前記電極板のうち前記活物質層が形成されていない前記集電板を含み、電極端子が接続される接続領域とを有しており、
前記発電要素のうち、前記電極板が折り返された屈曲部と隣り合う位置において、前記接続領域の一部を切断して切断部を形成する第１工程と、
前記接続領域における前記集電板を互いに重ねた状態において、前記電極端子を前記切断部と接続する第２工程と、
を有することを特徴とする蓄電装置の製造方法。
【請求項７】
前記第２工程では、前記切断部において、前記集電板によって挟まれる位置に前記電極端子を配置することを特徴とする請求項６に記載の蓄電装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２工程では、前記切断部において、互いに重ねられた前記集電板と隣り合う位置に前記電極端子を配置することを特徴とする請求項６に記載の蓄電装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一部が屈曲した発電要素を有する蓄電装置と、この蓄電装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池は、充放電を行う発電要素と、発電要素を収容するケースとを有している。発電要素は、正極板と、負極板と、正極板および負極板の間に配置されるセパレータとで構成されている。正極板および負極板がセパレータを挟んだ状態で巻かれることによって、発電要素が構成される。【０００３】
一方、ケースには、正極端子および負極端子が設けられており、正極端子および負極端子は、二次電池を負荷と電気的に接続するために用いられる。ケースに収容される正極内部端子は、正極端子と、発電要素の正極板とを電気的に接続するために用いられる。また、ケースに収容される負極内部端子は、負極端子と、発電要素の負極板とを電気的に接続するために用いられる。【０００４】
いわゆる角型の二次電池では、矩形状のケースに発電要素を収容している。発電要素は、ケースの内壁面に沿った形状に形成されており、発電要素の一部は、屈曲している。発電要素の屈曲部では、正極板および負極板が折り返されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１２８１３２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１２２４１号公報
【特許文献３】特開２００９−０２６７０５号公報
【特許文献４】特開２００６−０４０８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
角型の二次電池において、発電要素の屈曲部に正極内部端子を接続しようとすると、例えば、正極内部端子を接続するときの力によって、屈曲部に歪みが発生してしまうおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願第１の発明である蓄電装置は、発電要素と、発電要素を収容するケースと、発電要素に接続された電極端子とを有する。発電要素は、電極板がセパレータを挟んで巻かれて構成されており、充放電反応を行う反応領域を有する。電極板は、集電板および集電板の一部に形成された活物質層を有する。発電要素のうち反応領域と隣り合う接続領域は、電極板のうち活物質層が形成されていない集電板が互いに重ねられた状態において、電極端子と接続されている。発電要素は、電極板が折り返された屈曲部と、屈曲部と隣り合う位置において、接続領域の一部が切断された切断部とを有する。電極端子は、切断部に対して固定されている。【０００８】
電極板には、正極板および負極板が含まれる。切断部は、正極板および負極板の少なくとも一方に設けることができる。正極板は、集電板と、集電板の一部に形成される正極活物質層とで構成することができる。また、負極板は、集電板と、集電板の一部に形成される負極活物質層とで構成することができる。一方、電極端子には、正極端子および負極端子が含まれる。【０００９】
電極端子は、切断部において、集電板によって挟まれる位置に配置することができる。これにより、切断部の全体を電極端子に接触させやすくすることができる。また、切断部において、集電板を互いに重ねておき、互いに重ねられた集電板と隣り合う位置に電極端子を配置することができる。電極端子は、切断部に溶接することができる。【００１０】
接続領域は、反応領域とは異なる領域であるため、接続領域に切断部を形成しても、発電要素の充放電特性に影響を与えることはない。接続領域は、具体的には、正極板の集電板や、負極板の集電板によって構成することができる。【００１１】
電極端子は、ケースのうち、屈曲部と対向する領域に固定することができる。これにより、発電要素および電極端子の接続部分を、ケースに近づけることができ、電極端子を小型化することができる。電極端子を小型化すれば、電極端子における抵抗を低減することができる。【００１２】
本願第２の発明は、発電要素がケースに収容された蓄電装置の製造方法であって、第１工程および第２工程を有する。発電要素は、電極板がセパレータを挟んで巻かれて構成されている。電極板は、集電板と、集電板の一部に形成された活物質層とを有する。発電要素は、充放電反応を行う反応領域と、電極板のうち活物質層が形成されていない集電板を含み、電極端子が接続される接続領域とを有する。第１工程では、発電要素のうち、電極板が折り返された屈曲部と隣り合う位置において、接続領域の一部を切断して切断部を形成する。第２工程では、接続領域における集電板を互いに重ねた状態において、電極端子を切断部と接続する。【００１３】
第２工程では、切断部において、集電板によって挟まれる位置に電極端子を配置することができる。また、第２工程では、切断部において、互いに重ねられた集電板と隣り合う位置に電極端子を配置することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、発電要素の屈曲部と隣り合う位置に切断部を設けることにより、切断部に対して電極端子を容易に固定することができる。切断部では、集電板が電極端子に沿って変形しやすく、電極端子の固定に伴って、屈曲部に歪みが発生することもない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１である単電池の分解図である。
【図２】実施例１である単電池の内部構造を示す図である。
【図３】実施例１において、発電要素の展開図である。
【図４】実施例１において、発電要素および正極内部端子の接続方法を説明する図である。
【図５】実施例１において、発電要素および正極内部端子の接続方法を説明する図である。
【図６】実施例１において、発電要素および正極内部端子の接続方法を説明する図である。
【図７】実施例１において、発電要素および正極内部端子の接続方法を説明する図である。
【図８】実施例２において、発電要素および正極内部端子の接続構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１７】
本発明の実施例１である単電池（蓄電装置）について説明する。単電池としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることができる。【００１８】
本実施例の単電池は、例えば、車両に搭載することができる。具体的には、複数の単電池を電気的に直列に接続して組電池を構成し、組電池を車両に搭載することができる。組電池の出力は、車両を走行させるためのエネルギとして用いることができる。【００１９】
具体的には、組電池から出力された電気エネルギを、モータ・ジェネレータによって、車両を走行させるための運動エネルギに変換することができる。また、車両の制動時に発生する運動エネルギを、モータ・ジェネレータによって電気エネルギに変換することにより、この電気エネルギを組電池に蓄えることができる。【００２０】
図１は、本実施例である単電池の分解図である。図２は、本実施例である単電池の内部構造を示す図である。図１および図２において、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直交する軸である。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の関係は、他の図面においても同様である。【００２１】
単電池１は、ケース１０と、ケース１０に収容される発電要素２０とを有する。ケース１０は、ケース本体１１および蓋１２を有しており、ケース本体１１および蓋１２は、金属（例えば、アルミニウム）で形成することができる。ケース本体１１は、開口部１１ａを有しており、開口部１１ａは、発電要素２０をケース本体１１に組み込むときに用いられる。【００２２】
蓋１２は、ケース本体１１の開口部１１ａを塞ぐ位置に配置される。蓋１２および開口部１１ａを溶接することにより、ケース１０の内部を密閉状態とすることができる。蓋１２には、正極端子３１および負極端子３２が固定されている。正極端子３１および負極端子３２は、蓋１２に対して絶縁されている。【００２３】
蓋１２には、弁３３が設けられており、弁３３は、正極端子３１および負極端子３２の間に位置している。弁３３は、ケース１０の内部で発生したガスを、ケース１０の外部に排出させるために用いられる。単電池１の過充電等を行うと、発電要素２０からガスが発生するおそれがある。ガスの発生に伴ってケース１０の内圧は上昇し、ケース１０の内圧が弁３３の作動圧に到達すると、弁３３は、閉じ状態から開き状態に変化する。これにより、ケース１０の内部で発生したガスを、ケース１０の外部に排出させることができる。【００２４】
発電要素２０は、充放電を行うことができる要素である。発電要素２０は、図３に示すように、正極板（電極板）２１と、負極板（電極板）２２と、正極板２１および負極板２２の間に配置されるセパレータ（電解液を含む）２３とを有する。図３は、発電要素２０の展開図である。【００２５】
正極板２１は、集電板２１ａと、集電板２１ａの表面に形成された正極活物質層２１ｂとを有する。正極活物質層２１ｂは、集電板２１ａの両面に形成されており、集電板２１ａの一部の領域には、正極活物質層２１ｂが形成されていない。正極活物質層２１ｂは、正極活物質、導電剤および結着剤などを含んでいる。【００２６】
負極板２２は、集電板２２ａと、集電板２２ａの表面に形成された負極活物質層２２ｂとを有する。負極活物質層２２ｂは、集電板２２ａの両面に形成されており、集電板２２ａの一部の領域には、負極活物質層２２ｂが形成されていない。負極活物質層２２ｂは、負極活物質、導電剤および結着剤などを含んでいる。集電板２１ａ，２２ａは、例えば、アルミニウムや銅といった金属で形成することができる。【００２７】
正極板２１、負極板２２およびセパレータ２３を図３に示すように積層し、この積層体を巻くことにより、図２に示す発電要素２０が得られる。図２において、発電要素２０の領域Ａは、正極活物質層２１ｂおよび負極活物質層２２ｂが互いに重なる領域であり、充放電反応を行わせる反応領域である。【００２８】
図２に示す発電要素２０の一端（領域Ａの左側）には、正極板２１の集電板２１ａだけが巻かれた領域（正極接続領域という）Ｒ１１がある。正極接続領域Ｒ１１には、正極内部端子２４が接続されている。正極内部端子２４および集電板２１ａは、例えば、溶接によって接続することができる。正極内部端子２４は、正極端子３１にも接続されており、正極内部端子２４および正極端子３１は、例えば、溶接によって接続することができる。正極内部端子２４は、発電要素２０（正極接続領域Ｒ１１）および正極端子３１を電気的に接続するために用いられる。【００２９】
本実施例では、正極内部端子２４および正極端子３１を別体として構成しているが、一体として構成することもできる。正極内部端子２４および正極端子３１が別体として構成されているとき、正極内部端子２４は、本発明の電極端子に相当する。正極内部端子２４および正極端子３１が一体として構成されているとき、これらは、本発明の電極端子に相当する。【００３０】
図２に示す発電要素２０の他端（領域Ａの右側）には、負極板２２の集電板２２ａだけが巻かれた領域（負極接続領域という）Ｒ１２がある。負極接続領域Ｒ１２には、負極内部端子２５が接続されている。負極内部端子２５および集電板２２ａは、例えば、溶接によって接続することができる。負極内部端子２５は、負極端子３２にも接続されており、負極内部端子２５および負極端子３２は、例えば、溶接によって接続することができる。負極内部端子２５は、発電要素２０（負極接続領域Ｒ１２）および負極端子３２を電気的に接続するために用いられる。【００３１】
本実施例では、負極内部端子２５および負極端子３２を別体として構成しているが、一体として構成することもできる。負極内部端子２５および負極端子３２が別体として構成されているとき、負極内部端子２５は、本発明の電極端子に相当する。負極内部端子２５および負極端子３２が一体として構成されているとき、これらは、本発明の電極端子に相当する。【００３２】
次に、単電池１の製造方法について、簡単に説明する。【００３３】
まず、発電要素２０を用意しておき、発電要素２０をケース本体１１に収容する。発電要素２０をケース本体１１に収容するとき、発電要素２０および蓋１２（正極端子３１および負極端子３２を含む）は、正極内部端子２４および負極内部端子２５を介して、一体的に構成されている。発電要素２０には、正極内部端子２４および負極内部端子２５が接続されており、正極内部端子２４および負極内部端子２５には、蓋１２に固定された正極端子３１および負極端子３２がそれぞれ接続されている。【００３４】
ケース本体１１の開口部１１ａに蓋１２を固定することにより、ケース１０の内部を密閉状態とすることができる。次に、ケース１０の内部に電解液を注入して、ケース１０に形成された電解液の注入口を塞ぐ。これにより、単電池１を得ることができる。【００３５】
ケース１０に注入された電解液は、主に、セパレータ２３、正極活物質層２１ｂおよび負極活物質層２２ｂに浸入する。また、ケース１０の内部に形成されたスペースのうち、発電要素２０を除くスペースにも、電解液が存在する。【００３６】
次に、正極内部端子２４および負極内部端子２５を、発電要素２０と接続する方法について具体的に説明する。【００３７】
図３に示すように、正極板２１、セパレータ２３および負極板２２を積層して、この積層体を所定軸の周りで巻くことによって、図４に示す形状の発電要素２０を製造する。図４の紙面と直交する方向（Ｙ方向）は、所定軸の延びる方向となる。積層体を巻き終わった後は、積層体の端部をテープ等で固定することにより、発電要素２０を図４に示す形状に維持することができる。【００３８】
また、図４に示すように、発電要素２０にスリット２６を形成する。スリット２６は、発電要素２０における正極接続領域Ｒ１１および負極接続領域Ｒ１２に形成されており、Ｙ方向に延びている。図４は、発電要素２０の正極接続領域Ｒ１１をＹ方向から見たときの図である。図４は、正極接続領域Ｒ１１に形成されたスリット２６を示しているが、負極接続領域Ｒ１２にも、図４に示すスリット２６と同様のスリットが形成されている。【００３９】
正極接続領域Ｒ１１および負極接続領域Ｒ１２は、同一の構造を有しているため、以下の説明では、正極接続領域Ｒ１１の構造だけについて、主に説明する。【００４０】
集電板２１ａを切断できる装置（例えば、カッタ）を用いることにより、スリット２６を形成することができる。スリット２６は、正極接続領域Ｒ１１に形成されていればよい。すなわち、Ｙ方向における正極接続領域Ｒ１１の範囲内に、スリット２６が形成されていればよい。反応領域Ａでは、スリット２６が形成されていなく、正極板２１、セパレータ２３および負極板２２の積層体が巻かれている。【００４１】
本実施例では、Ｙ方向における発電要素２０のエッジから内側に向かって、スリット２６が形成されている。ここで、スリット２６は、正極接続領域Ｒ１１の範囲内に形成されていればよいため、Ｙ方向における発電要素２０のエッジにスリット２６が形成されていなくてもよい。すなわち、Ｙ方向におけるスリット２６の両側に、集電板２１ａが存在していてもよい。【００４２】
図４に示す平面内において、スリット２６は、発電要素２０の中心から発電要素２０の外周まで延びている。スリット２６を形成することにより、正極接続領域Ｒ１１の集電板２１ａは、スリット２６を構成する複数の切断部２６ａを有する。【００４３】
次に、図５に示すように、発電要素２０（正極接続領域Ｒ１１）に形成されたスリット２６に対して、正極内部端子２４を挿入する。スリット２６は、Ｙ方向における発電要素２０のエッジまで延びているため、例えば、発電要素２０に対して正極内部端子２４をＹ方向にスライドさせることにより、スリット２６に正極内部端子２４を挿入することができる。図５に示す平面内において、スリット２６は、発電要素２０の中心部から発電要素２０の外周まで延びているため、正極内部端子２４の一端を、発電要素２０の中心部に位置させ、正極内部端子２４の他端を、発電要素２０の外部に位置させることができる。【００４４】
本実施例では、図２に示すように、Ｙ方向における正極内部端子２４の長さが、Ｙ方向におけるスリット２６の長さよりも短くなっており、Ｙ方向における正極内部端子２４の全体をスリット２６に挿入している。なお、Ｙ方向における正極内部端子２４の長さは、Ｙ方向におけるスリット２６の長さ以上とすることができる。この場合には、正極内部端子２４の一部が、スリット２６からＹ方向に突出する。【００４５】
スリット２６に正極内部端子２４が挿入された発電要素２０に対しては、図５の矢印Ｆで示す力が与えられる。矢印Ｆで示す力は、Ｘ方向において、発電要素２０を挟む力である。矢印Ｆで示す力を発電要素２０に与えることにより、発電要素２０を図６に示す形状に変形させることができる。【００４６】
図６は、正極接続領域Ｒ１１における集電板２１ａの形状を示しているため、集電板２１ａには、複数の切断部２６ａが形成されている。ここで、発電要素２０の反応領域Ａでは、スリット２６が形成されていないため、正極板２１、セパレータ２３および負極板２２の積層体が巻かれている。そして、反応領域Ａは、Ｚ方向の両端において、積層体が折り返された部分（屈曲部）を有する。反応領域Ａの上方に位置する屈曲部は、蓋１２と向かい合っており、反応領域Ａの下方に位置する屈曲部は、ケース本体１１の底面と向かい合っている。【００４７】
図６に示す発電要素２０は、正極内部端子２４の平面（Ｙ−Ｚ平面）に沿った第１領域Ｒ２１と、曲率を有する第２領域Ｒ２２とを備えている。第１領域Ｒ２１は、ケース本体１１のうち、Ｙ−Ｚ平面を構成する側面に沿って配置される。第２領域Ｒ２２は、ケース本体１１の底面（Ｘ−Ｙ平面）に沿って配置される。【００４８】
図５に示す状態では、集電板２１ａにおける複数の切断部２６ａは、Ｘ方向において、正極内部端子２４と対向している。一方、図６に示す状態では、集電板２１ａにおける複数の切断部２６ａは、正極内部端子２４の平面（Ｙ−Ｚ平面）に沿った方向（図６の上方向）を向いている。【００４９】
図６に示すように、Ｘ方向において正極内部端子２４を挟む位置のそれぞれには、複数の切断部２６ａが位置している。正極内部端子２４の片側に位置する複数の切断部２６ａは、Ｚ方向における位置が互いに異なっている。【００５０】
発電要素２０の最も内側に位置する集電板２１ａについて、Ｚ方向における第１領域Ｒ２１の長さは、最も短くなっている。また、発電要素２０の最も外側に位置する集電板２１ａについて、Ｚ方向における第１領域Ｒ２１の長さは、最も長くなっている。そして、発電要素２０の内側から外側に向かって、Ｚ方向における第１領域Ｒ２１の長さは、段階的に長くなっている。【００５１】
発電要素２０の正極接続領域Ｒ１は、集電板２１ａを巻くことによって構成されているため、図４に示す平面内では、発電要素２０の径方向の位置に応じて、発電要素２０の周方向における集電体２１ａの長さが互いに異なる。すなわち、発電要素２０の最も内側に位置する集電板２１ａの周方向における長さは、最も短くなり、発電要素２０の最も外側に位置する集電板２１ａの周方向における長さは、最も長くなる。このため、図５に示す発電要素２０に対して矢印Ｆで示す力を与えると、集電板２１ａにおける複数の切断部２６ａを、図６に示す位置関係とすることができる。【００５２】
次に、図７に示すように、複数の切断部２６ａを正極内部端子２４に溶接する。上述したように、集電板２１ａが正極内部端子２４からＸ方向に離れるにしたがって、Ｚ方向における第１領域Ｒ２１の長さが長くなる。このため、複数の切断部２６ａを正極内部端子２４に近づけたときに、すべての切断部２６ａを正極内部端子２４に接触させることができる。【００５３】
ここで、Ｚ方向における第１領域Ｒ２１の長さが、すべての集電板２１ａにおいて、等しいときには、例えば、発電要素２０の最外層に位置する集電板２１ａの切断部２６ａを、正極内部端子２４に接触させにくくなる。【００５４】
最外層の集電板２１ａの切断部２６ａが正極内部端子２４に接触しないときには、この切断部２６ａは、最外層の集電板２１ａよりも発電要素２０の内側に位置する集電板２１ａに接触させることになる。この場合には、最外層の集電板２１ａおよび正極内部端子２４の間に、他の集電板２１ａが存在することになり、最外層の集電板２１ａおよび正極内部端子２４の間の電流経路が長くなったり、抵抗が増加したりしてしまう。【００５５】
本実施例では、複数の切断部２６ａを正極内部端子２４に接触させることができるため、各集電板２１ａおよび正極内部端子２４の間の導電性を向上させることができる。本実施例では、Ｘ方向における発電要素２０の中央部に対応した位置に、正極内部端子２４を配置することが好ましい。これにより、Ｘ方向において正極内部端子２４を挟む、すべての集電板２１ａを、正極内部端子２４に接触させやすくすることができる。【００５６】
上述したように、正極内部端子２４を正極接続領域Ｒ１１の集電板２１ａに溶接することにより、正極内部端子２４を発電要素２０に固定することができる。また、負極内部端子２５を負極接続領域Ｒ１２の集電板２２ａに溶接することにより、負極内部端子２５を発電要素２０に固定することができる。正極接続領域Ｒ１１において、正極内部端子２４と接続されていない複数の集電板２１ａは、例えば、溶接によって、互いに接触させることができる。負極接続領域Ｒ１２において、負極内部端子２５と接続されていない複数の集電板２２ａは、例えば、溶接によって、互いに接触させることができる。【００５７】
本実施例によれば、反応領域Ａの屈曲部とＹ方向で隣り合う位置に切断部２６ａを位置させて、正極接続領域Ｒ１１および正極内部端子２４の接続位置を、正極端子３１に近づけることができる。これにより、正極内部端子２４の大型化を抑制することができる。しかも、正極接続領域Ｒ１１の集電板２１ａにスリット２６を形成することにより、正極接続領域Ｒ１１の集電板２１ａを正極内部端子２４に容易に接続することができる。負極接続領域Ｒ１２および負極内部端子２５の接続についても、同様である。【００５８】
スリット２６を形成しない場合において、集電板２１ａおよび正極内部端子２４の接続位置を正極端子３１に近づけるためには、集電板２１ａの折り返された部分（屈曲部という）に対して、正極内部端子２４を接続することになる。ここで、集電板２１ａの屈曲部に正極内部端子２４を接続するときの外力によって、集電板２１ａの屈曲部に歪みが発生するおそれがある。【００５９】
正極接続領域Ｒ１１の集電板２１ａに歪みが発生すると、正極接続領域Ｒ１１と隣り合う反応領域Ａ（図２参照）にも、歪みの影響が作用することがある。反応領域Ａは、単電池１の入出力特性に主に影響を与える領域であるため、反応領域Ａに歪みの影響が作用すると、単電池１の入出力特性に悪影響を与えるおそれがある。負極接続領域Ｒ１２に負極内部端子２５を接続するときにも、負極接続領域Ｒ１２の集電板２２ａに歪みが発生するおそれがある。【００６０】
本実施例では、スリット２６を形成することにより、集電板２１ａに屈曲部が形成されないようにしている。すなわち、正極内部端子２４と接続される集電板２１ａは、正極内部端子２４に沿った方向に配置されるため（図６参照）、集電板２１ａに歪みが発生するのを防止することができる。正極接続領域Ｒ１１に歪みを発生させなければ、反応領域Ａにも、歪みの影響は作用しないことになる。【００６１】
また、本実施例では、スリット２６に正極内部端子２４を挿入しているため、発電要素２０の正極接続領域Ｒ１１から正極端子３１に向かって正極内部端子２４を延ばすだけでよく、正極内部端子２４を複雑な形状とする必要もない。【００６２】
本実施例では、正極接続領域Ｒ１１および負極接続領域Ｒ１２の両方にスリット２６を形成しているが、これに限るものではない。具体的には、正極接続領域Ｒ１１および負極接続領域Ｒ１２の一方だけに、スリット２６を形成することができる。この場合には、スリット２６が形成された接続領域（Ｒ１１又はＲ１２）において、本実施例と同様の効果を得ることができる。【００６３】
本実施例では、同心円に沿って巻かれた集電板２１ａ，２２ａ（図４参照）に対してスリット２６を形成しているが、これに限るものではない。具体的には、同心円に沿って巻かれた集電板２１ａ，２２ａを、図５に示す矢印Ｆの力によって変形させた後に、集電板２１ａ，２２ａにスリット２６を形成することができる。【００６４】
本実施例では、スリット２６が、発電要素２０の中心から外周まで延びているが、これに限るものではない。すなわち、同心円に沿って巻かれた集電板２１ａ，２２ａの一部だけに、スリット２６を形成することができる。具体的には、同心円に沿って巻かれた集電板２１ａ，２２ａのうち、発電要素２０の外周側に位置する集電板２１ａ，２２ａだけに、スリット２６を形成することができる。ここで、発電要素２０の内周側に位置する集電板２１ａ，２２ａには、スリット２６が形成されていない。この場合において、正極内部端子２４（又は負極内部端子２５）の端部は、発電要素２０の中心に到達していない。【００６５】
本実施例では、同心円に沿って巻かれた集電板２１ａ，２２ａを、図５に示す矢印Ｆの力によって変形させる前に、集電板２１ａ，２２ａに形成されたスリット２６に正極内部端子２４および負極内部端子２５を挿入しているが、これに限るものではない。集電板２１ａ，２２ａを正極内部端子２４および負極内部端子２５に溶接する前に、正極内部端子２４および負極内部端子２５をスリット２６に挿入しておけばよい。【００６６】
例えば、同心円に沿って巻かれた集電板２１ａ，２２ａにスリット２６を形成した後に、図５に示す矢印Ｆの力によって、集電板２１ａ，２２ａを変形させる。次に、変形後の集電板２１ａ，２２ａにおいて（図６参照）、スリット２６に対応した位置に正極内部端子２４および負極内部端子２５を挿入することができる。
【実施例２】
【００６７】
本発明の実施例２である単電池１について説明する。本実施例において、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用い、詳細な説明は省略する。本実施例では、実施例１と異なる点について、主に説明する。【００６８】
実施例１では、正極接続領域Ｒ１１の集電板２１ａと、負極接続領域Ｒ１２の集電板２２ａとにスリット２６を形成し、正極内部端子２４および負極内部端子２５をスリット２６に挿入している。一方、本実施例では、正極接続領域Ｒ１１の集電板２１ａと、負極接続領域Ｒ１２の集電板２２ａとにスリット２６を形成しているが、正極内部端子２４および負極内部端子２５は、スリット２６に挿入されていない。【００６９】
図８は、本実施例において、発電要素２０（正極接続領域Ｒ１１）および正極内部端子２４の接続構造を示す図であり、図７に対応した図である。図８は、正極接続領域Ｒ１１および正極内部端子２４の接続構造を示しているが、負極接続領域Ｒ１２および負極内部端子２５の接続構造も、図８と同様の構造とすることができる。【００７０】
図８に示すように、正極接続領域Ｒ１における複数の集電板２１ａは、互いに溶接されている。ここで、複数の集電板２１ａは、切断部２６ａを含む領域において、互いに溶接されている。また、互いに溶接された複数の集電板２１ａには、正極内部端子２４が溶接されている。正極内部端子２４は、発電要素２０の最外層に位置する集電板２１ａに対して固定されている。【００７１】
次に、正極内部端子２４を発電要素２０と接続する方法について具体的に説明する。負極内部端子２５を発電要素２０と接続する方法は、正極内部端子２４を発電要素２０と接続する方法と同様であるため、詳細な説明は省略する。【００７２】
本実施例では、実施例１（図４）と同様に、正極板２１、負極板２２およびセパレータ２３を積層することによって得られた積層体を、所定軸の周りで巻くことによって、発電要素２０を構成する。そして、発電要素２０の正極接続領域Ｒ１１に、スリット２６を形成する。これにより、正極接続領域Ｒ１１の集電板２１ａに、複数の切断部２６ａが形成される。【００７３】
次に、スリット２６が形成された発電要素２０を、図５の矢印Ｆで示す力によって変形させる。これにより、正極接続領域Ｒ１１の集電板２１ａは、所定の平面（Ｙ−Ｚ平面）に沿う第１領域Ｒ２１と、曲率を有する第２領域Ｒ２２とを備える（図６参照）。次に、複数の切断部２６ａを含む領域を互いに溶接する。集電板２１ａが互いに溶接された領域には、正極内部端子２４が溶接される。これにより、図８に示す構造が得られる。【００７４】
複数の切断部２６ａを含む領域の溶接と、正極内部端子２４の溶接とは、互いに異なるタイミングで行うこともできるし、同時に行うこともできる。互いに異なるタイミングで溶接を行う場合としては、複数の切断部２６ａを含む領域を互いに溶接した後に、正極内部端子２４を溶接することができる。また、発電要素２０の最外層に位置する集電板２１ａに正極内部端子２４を溶接した後に、複数の切断部２６ａを含む領域を互いに溶接することができる。【００７５】
本実施例によれば、実施例１と同様に、正極接続領域Ｒ１１にスリット２６を形成することにより、集電板２１ａを折り返した部分（屈曲部）が発生しないようにしている。これにより、正極内部端子２４を集電板２１ａに溶接するときに、集電板２１ａに歪みが発生するのを防止することができる。【００７６】
実施例１で説明した構造と、実施例２で説明した構造とを組み合わせることもできる。例えば、正極接続領域Ｒ１１および正極内部端子２４の接続は、実施例１で説明した構造を用い、負極接続領域Ｒ１２および負極内部端子２５の接続は、実施例２で説明した構造を用いることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年1月22日(2013.1.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電板および前記集電板の一部に形成された活物質層を有する電極板が、セパレータを挟んで巻かれており、充放電反応を行う反応領域を有する発電要素と、
前記発電要素を収容するケースと、
前記発電要素と接続された電極端子と、を有し、
前記発電要素のうち前記反応領域と隣り合う接続領域は、前記電極板のうち、前記活物質層が形成されていない前記集電板が互いに重ねられた状態において、前記電極端子と接続されており、
前記発電要素は、前記電極板が折り返された屈曲部と、前記屈曲部と隣り合う位置において、前記接続領域の一部が、前記発電要素の周方向の長さを変えずに切断された切断部とを有しており、
前記電極端子は、前記切断部に対して固定されていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
前記電極端子は、前記切断部において、前記集電板によって挟まれていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記電極端子は、前記切断部において、互いに重ねられた前記集電板と隣り合う位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記電極端子は、前記ケースのうち、前記屈曲部と対向する領域に固定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記電極端子は、前記切断部に溶接されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項６】
発電要素がケースに収容された蓄電装置の製造方法であって、
前記発電要素は、集電板および前記集電板の一部に形成された活物質層を有する電極板が、セパレータを挟んで巻かれて構成されているとともに、充放電反応を行う反応領域と、前記電極板のうち前記活物質層が形成されていない前記集電板を含み、電極端子が接続される接続領域とを有しており、
前記発電要素のうち、前記電極板が折り返された屈曲部と隣り合う位置において、前記接続領域の一部を、前記発電要素の周方向の長さを変えずに切断して切断部を形成する第１工程と、
前記接続領域における前記集電板を互いに重ねた状態において、前記電極端子を前記切断部と接続する第２工程と、
を有することを特徴とする蓄電装置の製造方法。
【請求項７】
前記第２工程では、前記切断部において、前記集電板によって挟まれる位置に前記電極端子を配置することを特徴とする請求項６に記載の蓄電装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２工程では、前記切断部において、互いに重ねられた前記集電板と隣り合う位置に前記電極端子を配置することを特徴とする請求項６に記載の蓄電装置の製造方法。
【国際調査報告】
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