(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する筐体内に発電要素が収納され、前記筐体と前記発電要素との間を電気的に絶縁するためのシート状絶縁部材が前記発電要素の少なくとも一部を覆う状態で配置された電池であって、
前記シート状絶縁部材は、電解液の通過を許容しない材料にて形成されると共に、前記発電要素を覆う面の一部にシートの非連続部分が形成され、
前記非連続部分を経て、前記シート状絶縁部材の内方側から外方側へ引き出される多孔性シートが備えられ、
前記多孔性シートは、電気的に絶縁で且つ電解液の通過を許容する材料にて形成され、
前記シート状絶縁部材と前記多孔性シートとによって、前記筐体と前記発電要素との電気的な接触を阻止するように構成されている電池。
【請求項２】
前記シート状絶縁部材は、側面の一部に前記非連続部分としてスリット状の開口を有する略袋状に形成されて構成されている請求項１記載の電池。
【請求項３】
前記多孔性シートは、前記非連続部分から前記シート状絶縁部材の外方側へ引き出された後、前記シート状絶縁部材の外方側において、少なくとも１周に亘って巻回されている請求項１又は２記載の電池。
【請求項４】
前記非連続部分から前記シート状絶縁部材の外方側へ引き出された前記多孔性シートは、それのシート面が正立姿勢にある前記筐体の底部に沿って引き回されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の電池。
【請求項５】
前記発電要素は、夫々活物質を塗布した箔状正極板及び箔状負極板を、セパレータを挟んだ状態で巻回して構成され、
前記多孔性シートは、前記セパレータによって構成され、
前記セパレータが、前記非連続部分を通過して前記シート状絶縁部材の外方側へ延出されて構成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性を有する筐体内に発電要素が収納され、前記筐体と前記発電要素との間を電気的に絶縁するためのシート状絶縁部材が前記発電要素の少なくとも一部を覆う状態で配置された電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる電池は、電池の筐体内に発電要素を収納する構成が一般的であるが、電池の筐体は金属製のものが使用される場合が多く、従って、導電性を有する筐体である場合が多い。
筐体が導電性を有する場合、発電要素と筐体とが接触してしまうと短絡事故が発生する可能性があるため、下記特許文献１や下記特許文献２にも記載のように、発電要素を絶縁シートにて覆う構成が考えられている。
ちなみに、下記特許文献１では、上記の絶縁シートとして電解液が通過できないシート材料を使用しており、又、下記特許文献２では、電解液の通過を許容する多孔性材料で絶縁シートを構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０５９５３７号公報
【特許文献２】特開２００９−３０１８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載のように、発電要素を電解液が通過できない素材の絶縁シートによって覆うと、電池の筐体に電解液を注入したときに、筐体内面と絶縁シートとの間に入り込んだ電解液は絶縁シート内の電解液とは遊離して電池の動作に全く寄与せず、その分の電解液の量だけ実質的に注入されなかったことになってしまう。これは、設計値よりも電解液が不足することに相当し、筐体内に注入する電解液の総量が少ない場合に特に顕著となる。
この点、上記特許文献２に記載のように、電解液が通過できる多孔性材料で形成した絶縁シートで発電要素を覆う場合は、絶縁シートを電解液が自由に通過できるので、上記のような問題は生じにくい。
但し、多孔性材料で形成する絶縁シートは一般的に強度がそれほど高くはなく、電池の筐体内に微小な金属粒の不純物が侵入してしまったような場合、その金属粒によって絶縁シートが損傷を受け、筐体内面と発電要素との間の絶縁を確保できなくなってしまう可能性がある。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、電池動作に寄与しない電解液の遊離を可及的に抑制しながら、十分な強度をもって発電要素をシート状の絶縁部材にて覆う点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本出願の第１の発明は、導電性を有する筐体内に発電要素が収納され、前記筐体と前記発電要素との間を電気的に絶縁するためのシート状絶縁部材が前記発電要素の少なくとも一部を覆う状態で配置された電池において、前記シート状絶縁部材は、電解液の通過を許容しない材料にて形成されると共に、前記発電要素を覆う面の一部にシートの非連続部分が形成され、前記非連続部分を経て、前記シート状絶縁部材の内方側から外方側へ引き出される多孔性シートが備えられ、前記多孔性シートは、電気的に絶縁で且つ電解液の通過を許容する材料にて形成され、前記シート状絶縁部材と前記多孔性シートとによって、前記筐体と前記発電要素との電気的な接触を阻止するように構成されている。
【０００６】
従って、発電要素の微小金属粒等からの保護は、電解液の通過を許容しない材料にて形成されて十分な強度を有するシート状絶縁部材にて発電要素を覆うことで確保する。
その一方、シート状絶縁部材の一部にそのシートが非連続となる部分を形成し、その非連続部分に多孔性シートを挿通させることで、シート状絶縁部材の内外で電解液の移動を許容しながら、発電要素と筐体内面との間の電気的な絶縁も確保する。
上記のシート状絶縁部材が非連続となる部分は、シート状絶縁部材が発電要素を覆う範囲に比べて十分小さくすることができるので、シート状絶縁部材の上記非連続部分を多孔性シートでカバーすることによる強度低下も十分に抑制できる。
【０００７】
又、本出願の第２の発明は、上記第１の発明の構成に加えて、前記シート状絶縁部材は、側面の一部に前記非連続部分としてスリット状の開口を有する略袋状に形成されて構成されている。
従って、略袋状に形成されたシート状絶縁部材に発電要素を挿入するだけで、シート状絶縁部材が発電要素を覆う状態とすることができる。
しかも、多孔性シートを挿通させるシート状絶縁部材の非連続部分を形成するについても、略袋状の部材の側面にスリット状の開口を形成するだけの簡単な作業で形成できる。
【０００８】
又、本出願の第３の発明は、上記第１又は第２の発明の構成に加えて、前記多孔性シートは、前記非連続部分から前記シート状絶縁部材の外方側へ引き出された後、前記シート状絶縁部材の外方側において、少なくとも１周に亘って巻回されている。
従って、多孔性シートが挿通するシート状絶縁部材の非連続部分を、巻回した多孔性シートにて更に覆う関係となり、上記非連続部分における強度を向上できる。
【０００９】
本出願の第４の発明は、上記第１〜第３のいずれかの発明の構成に加えて、前記非連続部分から前記シート状絶縁部材の外方側へ引き出された前記多孔性シートは、それのシート面が正立姿勢にある前記筐体の底部に沿って引き回されている。
すなわち、筐体内面とシート状絶縁部材との間に入り込んだ電解液は、筐体の底部に滞留する傾向が強い。
そこで、シート状絶縁部材に形成されている上記非連続部分から引き出された多孔性シートを、正立姿勢の筐体底部を通過させるように設定することで、シート状絶縁部材と筐体内面との間に入り込んだ電解液を有効に機能させ得る。
【００１０】
本出願の第５の発明は、上記第１〜第４のいずれかの発明の構成に加えて、前記発電要素は、夫々活物質を塗布した箔状正極板及び箔状負極板を、セパレータを挟んだ状態で巻回して構成され、前記多孔性シートは、前記セパレータによって構成され、前記セパレータが、前記非連続部分を通過して前記シート状絶縁部材の外方側へ延出されて構成されている。
すなわち、発電要素の構成部材であるセパレータは、それの性質上、電解液の通過を許容する部材であり、正極板と負極板との短絡を阻止するために絶縁部材でもある。
しかも、箔状正極板及び箔状負極板をセパレータで挟んで巻回する構成の発電要素では、通常、最外周にセパレータがくるように夫々の部材の巻回長さが設定されている。
そこで、そのセパレータをそのまま延出させて、上記非連続部分を経てシート状絶縁部材の外方側へと引き出すことで、上記の多孔性シートとして機能させるのである。
【発明の効果】
【００１１】
上記第１の発明によれば、基本的には十分な強度を有するシート状絶縁部材にて発電要素を覆うものとしながら、シート状絶縁部材に形成したシートの非連続部分を利用して、シート状絶縁部材の内外に多孔性シートを挿通させることで、シート状絶縁部材の内外で電解液の移動を可能とし、電池動作に寄与しない電解液の遊離を可及的に抑制しながら、十分な強度をもって発電要素をシート状の絶縁部材にて覆うことが出来るものとなった。
又、上記第２の発明によれば、シート状絶縁部材にて発電要素を覆う作業や、シート状絶縁部材の非連続部分を形成する作業を簡単化することができる、電池の製造工程の簡素化に寄与することができる。
又、上記第３の発明によれば、多孔性シートを挿通する上記非連続部分における強度を向上できるので、電池の信頼性向上に寄与できる。
又、上記第４の発明によれば、シート状絶縁部材に形成されている上記非連続部分から引き出された多孔性シートを、正立姿勢の筐体底部を通過させるように設定することで、電解液の遊離をより一層効率的に抑制できる。
又、上記第５の発明によれば、発電要素の構成部材であるセパレータを、シート状絶縁部材と共に筐体と発電要素との間の電気的な絶縁を確保するための多孔性シートとして利用するので、電池の構成の簡素化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態にかかる電池の外観斜視図
【図２】本発明の実施の形態にかかる電池の内部構成を示す斜視図
【図３】本発明の第１形態にかかる電池の内部構成を示す正面図
【図４】本発明の第１実施形態にかかる電池の製造工程を正面視で示す図
【図５】本発明の第１実施形態にかかる電池の製造工程を正面視で示す図
【図６】本発明の第１実施形態にかかる電池の製造工程を正面視で示す図
【図７】本発明の第１実施形態にかかるシート状絶縁部材を示す斜視図
【図８】本発明の第１実施形態にかかる多孔性シートの巻回態様を示す模式図
【図９】本発明の第１実施形態にかかる多孔性シートを巻いた状態を示す斜視図
【図１０】本発明の第１実施形態にかかるシート状絶縁部材の変形例を示す斜視図
【図１１】本発明の第２実施形態にかかる電池の製造工程を正面視で示す図
【図１２】本発明の第２実施形態にかかる電池の製造工程を正面視で示す図
【図１３】本発明の第２実施形態にかかる電池の製造工程を正面視で示す図
【図１４】本発明の第２実施形態にかかるシート状絶縁部材を示す斜視図
【図１５】本発明の第２実施形態にかかる多孔性シートを巻いた状態を示す斜視図
【図１６】本発明の第３実施形態にかかる電池の製造工程を正面視で示す図
【図１７】本発明の第３実施形態にかかる電池の製造工程を正面視で示す図
【図１８】本発明の第３実施形態にかかる多孔性シート等の巻回態様を示す模式図
【図１９】本発明の第３実施形態にかかる多孔性シートを巻いた状態を示す斜視図
【図２０】本発明の第４実施形態にかかる電池の製造工程を正面視で示す図
【図２１】本発明の第４実施形態にかかる電池の製造工程を正面視で示す図
【図２２】本発明の第４実施形態にかかるシート状絶縁部材及び多孔性シートの巻回状態を説明する図
【図２３】本発明の第４実施形態にかかる構成部品の斜視図
【図２４】本発明の第５実施形態にかかる電池の製造工程を正面視で示す図
【図２５】本発明の第５実施形態にかかる電池の製造工程を正面視で示す図
【図２６】本発明の第５実施形態にかかる電池の製造工程を正面視で示す図
【図２７】本発明の第５実施形態にかかるシート状絶縁部材を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の電池の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施の形態では、電池として二次電池の１例である非水電解液二次電池（より具体的にはリチウムイオン電池）を例示して説明する。
【００１４】
＜第１実施形態＞
〔非水電解液二次電池ＲＢの構成〕
図１及び図２の斜視図並びに図３の正面図に示すように、本実施の形態の非水電解液二次電池ＲＢは、有底筒状（より具体的には有底矩形筒状）に形成された金属製（より具体的には、アルミニウム製）の缶体１の開放面に略平板状の蓋部２を被せて溶接した構成の筐体ＢＣを有している。金属製の蓋部２は短冊状の長方形に形成されており、筐体ＢＣは全体として扁平な直方体形状を有すると共に、導電性を有している。尚、図２は、完成した二次電池ＲＢ（図１に示すもの）から缶体１等を除いて筐体ＢＣ内部の構成を図示している。又、図３は、缶体１を１点鎖線で示して、筐体ＢＣの内部を透視した形態で示している。
【００１５】
筐体ＢＣの内部には、図２において２点鎖線で示す発電要素３と、集電体４，６とが電解液に浸される状態で収納配置されている。発電要素３は、詳しくは後述するが、箔状正極板と箔状負極板とからなる一対の電極板の夫々に活物質を塗布し、それらをセパレータを挟んだ状態で巻回して構成されている。
発電要素３は、箔状正極板の活物質の未塗工部３ａが側方に延出して集電体４の接続部４ａに溶接され、箔状負極板の活物質の未塗工部３ａがそれと反対側の側方に延出して集電体６の接続部６ａに溶接されている。
図２では図示を省略しているが、発電要素３及び集電体４，６の周囲は、シート状絶縁部材ＳＩ等に覆われる構成としており、この構成については、後述の二次電池ＲＢの製造工程において詳細に説明する。
【００１６】
金属製（具体的には、アルミニウム製）の蓋部２には、正極側の集電体４及びその集電体４に接続されている正極の電極端子である端子ボルト５と、負極側の集電体６及びその集電体６に接続されている負極の端子ボルト７とが取り付けられている。
集電体４，６は、金属製（集電体４はアルミニウム製で、集電体６は銅製）の板材を略Ｌ字状に屈曲形成すると共に、更に、発電要素３との接続のための接続部４ａ，６ａを起立姿勢に屈曲させている。
端子ボルト５の蓋部２への取付固定は、蓋部２を挟む状態で配置される一対のパッキン９，１０を、Ｌ字形状の集電体４における接続部４ａが存在しない方の辺と端子ボルト５の頭部とで挟んで、端子ボルト５の頭部に形成されているリベット５ａをかしめることで行う。
負極側についても同様の構造であり、蓋部２を挟む状態で配置される一対のパッキン１１，１２を、Ｌ字形状の集電体６における接続部６ａが存在しない方の辺と端子ボルト７の頭部とで挟んで、端子ボルト７の頭部に形成されているリベット７ａをかしめることで端子ボルト７を蓋部に固定する（図３参照）。
端子ボルト５，７や集電体４，６を含む負極側の電極構造と正極側の電極構造とは同一構造のものが対称に配置されている関係にあり、金属部材の材料のみが異なる。
正極側の金属部材はアルミニウムにて構成し、負極側の金属部材は銅にて構成している。
【００１７】
〔二次電池ＲＢの製造工程〕
次に、二次電池ＲＢの製造工程について概略的に説明する。
先ず、発電要素３の組み立てについて説明する。
発電要素３は、長尺帯状のアルミ箔及び銅箔の表裏両面に正極活物質及び負極活物質を夫々塗布して活物質層を形成した箔状正極板及び箔状負極板を、セパレータを挟んだ状態で、図示を省略する巻芯に巻回することによって製作する。
巻芯は、可撓性を有するシート材料を巻いて円筒形状に形成したものである。
巻芯に所定長さの箔状正極板及び箔状負極板を巻いた後、両極板の間に位置するセパレータを更に巻回し、発電要素３の最外周にはセパレータが位置するように巻回する。
箔状正極板及び箔状負極板は、何れも、幅方向（短幅方向）端部に活物質を塗布せずにアルミ箔及び銅箔が露出した未塗工部３ａが形成されており、上述のように箔状正極板等を巻回するときは、箔状正極板の未塗工部３ａと箔状負極板の未塗工部３ａとが幅方向で逆側に位置し、且つ、対向する極板の活物質の塗布領域よりも幅方向に突出する状態で配置している。
又、セパレータの幅は、活物質の存在幅と略一致させており、その結果、巻回の径方向で隣接する未塗工部３ａの間にはセパレータが存在しない状態となっている。
上記の巻回態様で巻芯への箔状正極板等の巻回が完了すると、その巻回したものを巻回外周面の法線方向で加圧して押しつぶし、扁平形状とする。
【００１８】
次に、蓋部２の組み立てについて説明する。
上述のように、蓋部２は、端子ボルト５，７を取り付ける電極取付孔等を形成したアルミニウム製の板材に、集電体４，６と端子ボルト５，７とを、パッキン９，１０，１１，１２を挟んだ状態でリベット５ａ，７ａをかしめて固定する。
次に、集電体４，６の接続部４ａ，６ａを、発電要素３において巻回の径方向に並ぶ未塗工部３ａの隙間に差し入れ、接続部４ａ，６ａと未塗工部３ａとを溶接して接続することで、蓋部２と発電要素３とを一体化する。
発電要素３における未塗工部３ａの並びに対して、集電体４，６の接続部４ａ，６ａを未塗工部３ａと平行姿勢で差し込んだ形で両者を接合するので、発電要素３における箔状正極板等の巻回軸芯の方向が、蓋部２の長手方向と平行となっている。
【００１９】
発電要素３の蓋部２への組み付けが完了すると、次に、集電体４，６も含めた発電要素３の絶縁処理を行う。
この絶縁処理は、集電体４，６も含めて、発電要素３と筐体ＢＣ（缶体１）の内面との間の電気的な絶縁を確保するための処理であり、筐体ＢＣと発電要素３との間を電気的に絶縁するためのシート状絶縁部材ＳＩにて、集電体４，６も含めた発電要素３の少なくとも一部を覆う作業を基本として、更に、多孔性シートＭＨを併用する。
以下、この処理工程を、図４乃至図６によって詳細に説明する。
図４乃至図６は、上述のようにして発電要素３を蓋部２へ組み付けたものに対して施す処理操作を正面視で示している。
図４（ａ）は、発電要素３を蓋部２に組み付けた状態のものを示しており、その状態の発電要素３に対して、図４（ｂ）に示すように、多孔性シートＭＨであるカバーシート２２を取り付ける。
本第１実施形態におけるカバーシート２２の形状は、扁平形状の発電要素３の縦幅よりも若干幅広の帯状シートに形成しており、それの長手方向の一端部を、長手方向が水平方向となる姿勢で、発電要素３の扁平面に接着テープ２３にて固定している。
このカバーシート２２の材質に関しては、電気的に絶縁な材料を使用すると共に、シート材の両面間で電解液の通過を許容する貫通孔を有しているものであり、ポリエチレン，ポリプロピレン，アラミド，ポリイミド等の材料を夫々単独であるいは適宜に組み合わせてシート状の多孔質体としたものである。このような多孔質のシート状部材は一般に強度が低いものとなり易いので、多孔質の膜の樹脂中に無機粒子を含ませたり、あるいは、多孔質の膜の表面にバインダを用いて無機粒子を塗布したりして補強したものを用いても良い。
【００２０】
次に、図５に示すようにシート状絶縁部材ＳＩを発電要素３に被せて、上端側の面を除いて発電要素３の周囲をシート状絶縁部材ＳＩにて覆う。
本第１実施形態のシート状絶縁部材ＳＩは、図７の斜視図に示すように、全体として略袋状の形状を有する絶縁カバー２１にて構成され、それの扁平側面中央部に縦方向に延びるスリット状の開口（以下において、「スリット２１ａ」と称する）が、シート状絶縁部材ＳＩの非連続部分ＵＣとして形成されている。すなわち、シート状絶縁部材ＳＩにおける発電要素３を覆う面の一部にシートの非連続部分ＵＣが形成されている。
絶縁カバー２１の大きさは、発電要素３の外形寸法よりもわずかに大きい形状としている。
絶縁カバー２１の材質は、電気的な絶縁材料であるポリエチレン，ポリプロピレン，ＰＰＳ，アラミド，ポリイミド等の樹脂であり、これらの材料をシート状に形成して、上記形状に構成している。又、絶縁カバー２１は、上記のカバーシート２２と異なり、電解液の通過を許容しない材料で形成しており、そのため、厚さをある程度厚くして機械的な強度を高くしている。
【００２１】
図５のように絶縁カバー２１を発電要素３に被せる際には、絶縁カバー２１のスリット２１ａにカバーシート２２を通す。これによって、図６（ａ）に示すように、上記非連続部分ＵＣであるスリット２１ａを経て、絶縁カバー２１の内方側から外方側へとカバーシート２２が引き出された形態となる。
この後、カバーシート２２の長手方向の先端部２２ａを発電要素３（集電体６の縦姿勢部も含む）に沿わせてそれの裏面側へと引き回し、更に発電要素３の正面側へと巻いて、図６（ｂ）に示すように、カバーシート２２の先端部２２ａを、カバーシート２２の基端側表面上に接着テープ２４にて固定する。
カバーシート２２の先端は、スリット２１ａの存在位置を若干超えた位置まで巻回されて固定されており、スリット２１ａから絶縁カバー２１の外方側へ引き出された後、絶縁カバー２１の外方側において、少なくとも１周に亘って巻回されている関係となっている。
【００２２】
以上のように、このようにカバーシート２２を絶縁カバー２１に巻き付けて、先端部２２ａを固定した状態を、図９の斜視図に示す。
更に、カバーシート２２を絶縁カバー２１に巻き付けた様子を底面側から見て模式的に示した物を図８に示す。
図８では、太線の実線で絶縁カバー２１を示し、太線の破線でカバーシート２２を示し、各部材間に図面を見易くするために適宜に空間をあけて表示しているが、実際にはこれらの部材はほぼ密着状態となっている。
図８で示すように、絶縁カバー２１におけるスリット２１ａの形成領域では、カバーシート２２が絶縁カバー２１の内方側から外方側へと挿通しており、カバーシート２２の幅はスリット２１ａの長さと略同長さとしているので、非連続部分ＵＣであるスリット２１ａの略全体に亘ってカバーシート２２にて覆われる状態となっている。これによって、スリット２１ａの形成領域では、カバーシート２２が発電要素３と筐体ＢＣとの間の電気的な絶縁を確保しており、発電要素３の全体としては、絶縁カバー２１とカバーシート２２とによって、筐体ＢＣと発電要素３との電気的な接触を阻止している。
【００２３】
次に、上記のようにして絶縁カバー２１とカバーシート２２とを取り付けた発電要素３を缶体１に収納して、蓋部２と缶体１とを溶接することで、二次電池ＲＢの筐体ＢＣの組み立てが完了する。
筐体ＢＣの組み立てが完了すると、図示を省略する注液口から電解液を筐体ＢＣ内に注入し、電解液の注入が完了すると所定の充電条件で二次電池ＲＢの初期充電（予備充電）を行い、更にエージング等を行うことで二次電池ＲＢとして完成する。
【００２４】
尚、絶縁カバー２１において縦方向に延びる姿勢で形成されているスリット２１ａの、横方向での形成位置は、図７に示すような扁平面の中央位置に限らず、適宜に変更可能であり、扁平面に直交する側面（平面視で短辺側の側面）に形成しても良い。
又、上述の図４等で示す例では、カバーシート２２の先端の固定位置とスリット２１ａの形成位置とを近接配置して、絶縁カバー２１の内側に位置するカバーシート２２の長さを極力短くする配置構成としているが、絶縁カバー２１の内側に位置するカバーシート２２の長さを極力短くする必要は必ずしもない。例えば、カバーシート２２が、絶縁カバー２１の内側において、発電要素３の周囲を１周した後にスリット２１ａから引き出されるような構成でも良く、スリット２１ａの形成位置と、カバーシート２２の先端の固定位置との相対的な位置関係は適宜に変更可能である。
更に、図８に示す例では、カバーシート２２は、スリット２１ａから引き出された後に、絶縁カバー２１の外側を略１周に亘って巻回されているが、１周以上の長さで巻回しても良いし、１周に満たない長さで巻回しても良く、カバーシート２２が、スリット２１ａの形成位置において絶縁カバー２１の内外に亘って挿通して、スリット２１ａの形成箇所を覆う状態であれば良い。それによって、発電要素３と筐体ＢＣ内面との間の電気的な接触を阻止できると共に、絶縁カバー２１の内外で電解液の移動を許容できる。
更に又、絶縁カバー２１の全体形状については、図７に示すような単純な扁平直方体形状に形成する以外に、例えば、図１０に示すように、絶縁カバー２１における開放側（上端側）の端縁に矩形の凸部２１ｂを左右一対に形成した形状としても良い。この一対の凸部２１ｂの形成位置は、リベット５ａ，７ａによる集電体４，６の固定位置と対応しており、絶縁カバー２１を発電要素３に被せたときに、図１０において２点鎖線で示すように凸部２１ｂを折り曲げて、発電要素３の上端とリベット５ａ，７ａとの間に押し込むことで、両者の間の電気的な絶縁の確保に寄与させることができる。
【００２５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本発明の第２実施形態は、上記第１実施形態とは、集電体４，６も含めた発電要素３の絶縁処理の手法が異なり、それに関連して、発電要素３の構成が若干上記第１実施形態と異なる。
本第２実施形態の発電要素３は、上記第１実施形態におけるものよりもセパレータの長さが長く、そのセパレータを多孔性シートＭＨとして機能させている点で上記第１実施形態と異なる。セパレータを多孔性シートＭＨとして利用することとの関係で、集電体４，６と筐体ＢＣ内面との間の電気的な絶縁は、シート状絶縁部材ＳＩではなく、後述の拡張パッキン１３，１４によって行っている。
又、筐体ＢＣと発電要素３との間を電気的に絶縁するためのシート状絶縁部材ＳＩの具体形状が上記第１実施形態におけるシート状絶縁部材ＳＩと異なる。
それ以外の二次電池ＲＢの各部の構成については、上記第１実施形態のものと同一の構成を有しており、説明を省略する。
【００２６】
本第２実施形態における二次電池ＲＢの製造工程について説明する。
発電要素３を蓋部２側に取り付けた集電体４，６の接続部４ａ，６ａに溶接するまでの工程は上記第１実施形態と同一である。
但し、上記第１実施形態におけるパッキン１０，１２の代わりに、図１１等で示すように、上記拡張パッキン１３，１４を使用する。拡張パッキン１３，１４は、第１実施形態におけるパッキン１０，１２を、集電体４，６の幅方向端部側面と筐体ＢＣ内面との間の空隙にまで回り込むように延出した形状を有して、集電体４，６の上端部に被さる姿勢で配置されている。
このように、上記第１実施形態のパッキン１０，１２と、本第２実施形態の拡張パッキン１３，１４とで部品形状は異なるが、組み立て作業工程は全く同一である。
【００２７】
発電要素３の未塗工部３ａと集電体４，６の接続部４ａ，６ａとの溶接が完了した状態は図１１（ａ）に示す状態であり、セパレータ２５の先端部が発電要素３の外周面に接着テープ２６にて仮止めされた状態となっている。本第２実施形態では、セパレータ２５は、発電要素３において必要とされる長さよりも余分に周回されている。尚、図１１乃至図１３は、上記第１実施形態の図４乃至図６と同様に、組み立て過程を正面視にて示すものである。
図１１（ａ）に示す状態から、セパレータ２５の先端を仮止めしている接着テープ２６を外し、図１１（ｂ）に示すように、セパレータ２５の先端側を所定長さに亘って巻回状態から伸張状態に戻す。
【００２８】
次に、図１２に示すようにシート状絶縁部材ＳＩを発電要素３に被せて、シート状絶縁部材ＳＩにて発電要素３を覆う。
本第２実施形態のシート状絶縁部材ＳＩは、図１４の斜視図に示すように、全体として略袋状の形状を有する絶縁カバー２７にて構成され、前記非連続部分は、前記発電要素における巻回軸芯方向に沿って線状に形成され、それの扁平側面中央部に横方向（発電要素３における巻回軸芯方向）に沿って延びる線状（より具体的には、スリット状）の開口（以下において「スリット２７ａ」と称する）がシート状絶縁部材ＳＩの非連続部分ＵＣとして形成されている。すなわち、シート状絶縁部材ＳＩにおける発電要素３を覆う面の一部にシートの非連続部分ＵＣが形成されている。このスリット２７ａの長さは、発電要素３のセパレータ２５の幅と一致させている。
絶縁カバー２７の大きさは、上記第１実施形態と同様に、発電要素３の外形寸法よりもわずかに大きい寸法に設定している。
絶縁カバー２７の材質についても、上記第１実施形態における絶縁カバー２１と同じ材質で良く、電解液の通過を許容しない材料で形成されている。
図１２のように絶縁カバー２７を発電要素３に被せる際には、絶縁カバー２７のスリット２７ａにセパレータ２５を通す。これによって、図１３（ａ）に示すように、上記非連続部分ＵＣであるスリット２７ａを通過して、絶縁カバー２７の内方側から外方側へとセパレータ２５が延出する形態となる。
【００２９】
この後、セパレータ２５の長手方向の先端を発電要素３に被せた絶縁カバー２７に沿わせて、底面側から裏面側へと引き回し、更に正面側へと巻いて、図１３（ｂ）に示すように、セパレータ２５の先端を、スリット２７ａから引き出された直後のセパレータ２５の位置の表面上に接着テープ２８にて固定する。
すなわち、後述のように多孔性シートＭＨとして機能するセパレータ２５は、スリット２７ａから絶縁カバー２７の外方側へ引き出された後、絶縁カバー２７の外方側において、少なくとも１周に亘って巻回されている関係となっている。
又、図１３等は、蓋部２及び発電要素３等の配置を、正立姿勢の筐体ＢＣを正面視で示す配置と同一の配置で図示しており、スリット２７ａから引き出された後、絶縁カバー２７の底面側を経て引き回されるセパレータ２５は、蓋部２及び発電要素３等が筐体ＢＣに収納された際において、正立姿勢にある筐体ＢＣの底部を通過することとなり、筐体ＢＣの底部付近において、底部に沿って引き回される位置関係となる。
尚、セパレータ２５は、必ずしも絶縁カバー２７の外方側を１周に亘って巻回する必要はなく、スリット２７ａから絶縁カバー２７の外方側へ引き出された後、筐体ＢＣの底面に達するまで巻回されていれば、筐体ＢＣの底部において、筐体ＢＣの内面と絶縁カバー２７との間に滞留する電解液をセパレータ２５が吸い上げることが可能となる。
この場合、絶縁カバー２７の上端部をセパレータ２５が通過しないので、絶縁カバー２７を集電体４，６の幅方向端部側面と筐体ＢＣの内面との間の空隙に入り込む高さまで延出させることができる。絶縁カバー２７をこのような形状とすれば、集電体４，６の幅方向端部側面と筐体ＢＣの内面との電気的な絶縁を絶縁カバー２７によって確保できるので、上記の拡張パッキン１３，１４による絶縁は不要となり、上記拡張パッキン１３，１４の代わりに上記第１実施形態におけるパッキン１０，１２を使用できる。
【００３０】
以上のように、このようにセパレータ２５を絶縁カバー２７に巻き付けてそれの先端を固定した状態を、図１５の斜視図に示す。
セパレータ２５は、例えば、微多孔膜あるいは不織布等により構成され、本質的な機能として電解液やリチウムイオン等の通過を許容すると共に、電気的絶縁材料で形成されて箔状正極板と箔状負極板とを電気的に絶縁する。従って、上記第１実施形態におけるカバーシート２２と同様に多孔性シートＭＨとして機能し、スリット２７ａ及びそのスリット２７ａを挿通するセパレータ２５によって、絶縁カバー２７の内外で電解液の移動を許容する。
又、絶縁カバー２７のスリット２７ａの長さは、セパレータ２５の幅と一致させていることから、非連続部分ＵＣであるスリット２７ａの略全体に亘ってセパレータ２５にて覆う状態となっている。
これによって、スリット２７ａの形成領域では、セパレータ２５が発電要素３と筐体ＢＣとの間の電気的な絶縁を確保しており、発電要素３の全体としては、絶縁カバー２７とセパレータ２５とによって、筐体ＢＣと発電要素３との電気的な接触を阻止している。
発電要素３に絶縁カバー２７等を取り付けた後の工程は上記第１実施形態と同一であり記載を省略する。
【００３１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
本発明の第３実施形態は、上記第１実施形態とは、発電要素３の絶縁処理の手法が異なる。
具体的には、筐体ＢＣと発電要素３との間を電気的に絶縁するシート状絶縁部材ＳＩの具体形状が、上記第１実施形態においては略袋状に形成されているのに対して、本第３実施形態では、シート状態のままのシート状絶縁部材ＳＩを発電要素３等に巻き付けて、発電要素３と筐体ＢＣ内面との電気的な絶縁を確保する。
それ以外の二次電池ＲＢの各部の構成については、上記第１実施形態のものと同一の構成を有しており、説明を省略する。
【００３２】
本第３実施形態における二次電池ＲＢの製造工程について説明する。
発電要素３を蓋部２側に取り付けた集電体４，６の接続部４ａ，６ａに溶接するまでの工程は上記第１実施形態と同一であるので、省略する。
図１６（ａ）において、発電要素３の未塗工部３ａと集電体４，６の接続部４ａ，６ａとの溶接が完了した状態を示している。尚、図１６及び図１７は、上記第１実施形態の図４乃至図６と同様に、組み立て過程を正面視にて示すものである。
図１６（ａ）に示す状態から、図１６（ｂ）に示すように、シート状絶縁部材ＳＩであるベースシート２９の一端を発電要素３の扁平面上の横幅方向中央位置に接着テープ３０にて固定する。
ベースシート２９は、薄いシート部材を短冊状の長方形状に形成されたもので、短辺側の幅は、図１６の正面視による発電要素３の縦幅よりも若干幅広であり、ベースシート２９を発電要素３に固定したときに、正面視で発電要素３がベースシート２９に覆い隠される状態としている。
又、ベースシート２９の長辺側の幅は、集電体４，６を含めた発電要素３の周りを縦軸周りに巻いてちょうど１周分の長さを有する。
ベースシート２９の材質は、上記第１実施形態におけるシート状絶縁部材ＳＩである絶縁カバー２１と同一のもので良く、電解液の通過を許容しない材料にて形成されている。
【００３３】
次に、図１７（ａ）に示すように、短冊状の長方形状に形成された多孔性シートＭＨであるカバーシート３１の一端を、ベースシート２９の固定位置から横幅方向に少しずらせた位置で且つ縦幅方向でベースシート２９よりもわずかに下方側に下げた状態で発電要素３の扁平面状に接着テープ３２にて固定する。
カバーシート３１は、ベースシート２９と略同一形状であるが、長辺側の幅がベースシート２９よりも少し長く設定してあり、カバーシート３１を発電要素３に固定した状態では、ベースシート２９と同様に、正面視で発電要素３がカバーシート３１に覆い隠される状態としている。
カバーシート３１の材質は、上記第１実施形態におけるカバーシート２２の材質と同一のもので良い。
図１７（ａ）に示す状態から、ベースシート２９とカバーシート３１とを発電要素３に沿わせて裏面側に引き回し、更に、正面側まで巻いて、カバーシート３１の先端を、ベースシート２９の巻きだし基端位置を超えた位置のカバーシート３１上に接着テープ３３にて固定する。これによってベースシート２９にて発電要素３が覆われる状態となる。
【００３４】
以上のように、このようにベースシート２９とカバーシート３１とを発電要素３に巻き付けて固定した状態を、図１９の斜視図に示す。
更に、ベースシート２９とカバーシート３１とを発電要素３に巻き付けた様子を底面側から見て模式的に示した物を図１８に示す。
図１８では、太線の実線でベースシート２９を示し、太線の破線でカバーシート３１を示し、各部材間に図面を見易くするために適宜に空間をあけて表示しているが、実際にはこれらの部材はほぼ密着状態となっている。
図１８で示すように、ベースシート２９は、上下両端の面を除いて発電要素３の周囲を覆っており、ベースシート２９の端部同士の突き合わせ部分をカバーシート３１が通過して、ベースシート２９の内方側から外方側へ引き出される関係となっている。すなわち、シート状絶縁部材ＳＩであるベースシート２９における発電要素３を覆う面の一部にシートの非連続部分ＵＣ（端部同士の突き合わせ部分）が形成され、その非連続部分ＵＣを経て、ベースシート２９の内方側から外方側へとカバーシート３１が引き出されている。
これによって、蓋部２と発電要素３との組み付け部品を筐体ＢＣ内に収納したときに、ベースシート２９の下端が缶体１の底面と接触して、その部分での電解液の移動を阻止してしまっても、ベースシート２９の端部同士の突き合わせ部分を通過するカバーシート３１の存在によってベースシート２９の内外で電解液の移動が許容される。
このため、カバーシート３１は、シートの厚さ方向のみならず、厚さ方向と直交する方向でも電解液が移動し易い構造となっていることが好ましい。
又、上記非連続部分ＵＣであるベースシート２９の端部同士の突き合わせ部分は、カバーシート３１が通過することで塞がれているので、この端部同士の突き合わせ部分では、カバーシート３１が発電要素３と筐体ＢＣとの間の電気的な絶縁を確保しており、発電要素３の全体としては、ベースシート２９とカバーシート３１とによって、筐体ＢＣと発電要素３との電気的な接触を阻止している。
更に、カバーシート３１の先端は、ベースシート２９の端部同士の突き合わせ部分を超えた位置まで巻回されているので、カバーシート３１は、上記非連続部分ＵＣからベースシート２９の外方側へ引き出された後、ベースシート２９の外方側において、少なくとも１周に亘って巻回されている関係となっている。
発電要素３にベースシート２９等を取り付けた後の工程は上記第１実施形態と同一であり記載を省略する。
【００３５】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
本第４実施形態は、上記第３実施形態においてベースシート２９等を縦軸芯周りに巻回しているのに対して、横軸芯（水平軸芯）周りに巻回する構成であり、上記第３実施形態におけるカバーシート３１の機能をセパレータ２５で代替させるものである。
上記第３実施形態におけるカバーシート３１の機能をセパレータ２５で代替させる関係で、本第４実施形態におけるセパレータ２５も、上記第２実施形態と同様に、発電要素３において必要とされる長さよりも余分に周回されている。
【００３６】
本第４実施形態における二次電池ＲＢの製造工程について説明する。
蓋部２側に取り付けた集電体４，６に発電要素３を溶接するまでの工程は上記第２実施形態等と同一であり、発電要素３の未塗工部３ａと集電体４，６の接続部４ａ，６ａとを溶接することで、図１１（ａ）に示す状態となる。但し、セパレータ２５の長さは、上記第２実施形態におけるセパレータ２５よりも更に長く設定しており、厳密には、接着テープ２６にて仮止めするセパレータ２５の先端位置も異なる。
又、本第４実施形態においても、上記第１実施形態におけるパッキン１０，１２の代わりに、上記第２実施形態における拡張パッキン１３，１４を使用して、集電体４，６の幅方向端部側面と筐体ＢＣ内面との間の電気的な絶縁を確保している。
【００３７】
図１１（ａ）に示す状態から、セパレータ２５の先端を仮止めしている接着テープ２６を外し、図１１（ｂ）に示すように、セパレータ２５の先端側を所定長さに亘って巻回状態から伸張状態に戻す。
このようにセパレータ２５の先端側を伸張した状態で、図２０に示すように、接着テープ３５にてベースシート３６の先端部をセパレータ２５に固定する。ベースシート３６は、上記第２実施形態におけるベースシート２９と同一の材質で良く、シート状絶縁部材ＳＩとして機能する。
ベースシート３６の形状は矩形形状を有しており、セパレータ２５と同幅で、巻回方向での長さは、発電要素３の外周１周分よりも若干長い寸法に設定されている。
又、セパレータ２５は、ベースシート３６の先端の貼り付け位置から更に発電要素３の外周２周分以上の長さを有するように設定されている。
このようにベースシート３６をセパレータ２５に貼り付けた状態で、ベースシート３６とセパレータ２５とを発電要素３の外周に巻回し、セパレータ２５の終端を接着テープにて固定する（図示を省略）。
このように巻回したベースシート３６及びセパレータ２５の位置関係は、上記巻回の最外周付近を模式的に示す図２２のようになっている。
シート状絶縁部材ＳＩであるベースシート３６は、左右両端の面を除いて発電要素３の周囲を覆っており、発電要素３の下端部において端同士が近接して、非連続部分ＵＣを形成し、セパレータ２５は、その非連続部分ＵＣを経て、ベースシート３６の内方側から外方側へ引き出されている。セパレータ２５が上記非連続部分ＵＣを挿通していることで、ベースシート３６の内外で電解液の移動が許容されることになる。
【００３８】
この後、図２１（ａ）に示すように、発電要素３に溶接されている集電体４，６に対して、側方から側方絶縁カバー３７を被せ、図２１（ｂ）で示す状態とする。側方絶縁カバー３７はベースシート３６と同一の材質にて形成されて電気的な絶縁部材として機能し、図２３の斜視図に示すように、扁平側面が開放すると共に、短辺側の１側面を切り欠いた扁平な矩形箱状に形成され、集電体４，６と発電要素３との接続部分をすっぽりと覆っている。
上記のようにして組み立てた組立品を缶体１に収納する工程以降の工程は、上記第１実施形態と同様である。
尚、上述の製造工程においては、発電要素３と集電体４，６とを組み付けた後に、ベースシート３６等の巻回作業を行っているが、発電要素３にベースシート３６等を巻回した後に、発電要素３の未塗工部３ａと集電体４，６の接続部４ａ，６ａとを溶接するようにしても良い。
【００３９】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
本第５実施形態は、基本的に上記第４実施形態と共通する構成を有しているが、上記第４実施形態におけるベースシート３６の形状を変更して側方絶縁カバー３７を不要とするものである。
本第５実施形態におけるベースシート４１は、図２７に示す形状を有しており、材質は上記第４実施形態におけるベースシート３６と同一のもので、本第５実施形態においてもシート状絶縁部材ＳＩとして機能する。
ベースシート４１の形状は、矩形形状の基部４１ａと、その基部４１ａにおける長手方向端部寄りの両側位置に一対で配置される延出部４１ｂとを有する形状としている。
基部４１ａは、発電要素３の外周側に配置されて発電要素３と筐体ＢＣ内面との電気的絶縁を確保するための部位であり、延出部４１ｂは、集電体４，６と筐体ＢＣ内面との電気的な絶縁を確保するための部位である。延出部４１ｂには、破線で示す折り目４１ｃが形成されている。
【００４０】
次に、上記ベースシート４１を使用した本第５実施形態の二次電池ＲＢの製造工程について概略的に説明する。
蓋部２側に取り付けた集電体４，６に発電要素３を溶接するまでの工程は上記第４実施形態等と同一であり、発電要素３の未塗工部３ａと集電体４，６の接続部４ａ，６ａとを溶接することで、図１１（ａ）に示す状態となる。本第５実施形態においても、セパレータ２５の長さは、発電要素３において必要とする長さよりも余分に周回できる長さに設定している。
上記第１実施形態におけるパッキン１０，１２の代わりに、上記第２実施形態における拡張パッキン１３，１４を使用して、集電体４，６の幅方向端部側面と筐体ＢＣ内面との間の電気的な絶縁を確保している点も、上記第４実施形態と同様である。
【００４１】
図１１（ｂ）に示すようにセパレータ２５の先端側を伸張状態に戻した後、図２４において矢印Ａで示すように、ベースシート４１の基部４１ａの長手方向端部を、蓋部２と発電要素３の上端との間の隙間に差し込み、その差し込んだ先端側を発電要素３の外周に沿わせて発電要素３の下端位置まで引き込み、図２５に示す状態とする。
図２５に示す状態から、セパレータ２５をベースシート４１の基部４１ａに重なる状態で巻回し、セパレータ２５の先端を、図示を省略する接着テープにて固定して、図２６（ａ）に示す状態とする。
このように巻回したベースシート４１及びセパレータ２５の位置関係は、上記第４実施形態におけるベースシート３６とセパレータ２５との位置関係と同様となっており、図２２におけるベースシート３６の位置に、ベースシート４１の基部４１ａが位置する。
本第５実施形態でも、シート状絶縁部材ＳＩであるベースシート４１は、発電要素３の下端部において端同士が近接して、非連続部分ＵＣを形成し、多孔性シートＭＨであるセパレータ２５は、その非連続部分ＵＣを経て、ベースシート４１の内方側から外方側へ引き出されている。セパレータ２５が上記非連続部分ＵＣを挿通していることで、ベースシート４１の内外で電解液の移動が許容されることになる。
図２６（ａ）のようにセパレータ２５を巻回した後、ベースシート４１の延出部４１ｂを、夫々集電体４，６を囲むように折り目４１ｃに沿って折り、図２６（ｂ）に示す状態とする。これによって、ベースシート４１は、上端側の面を除いて発電要素３の周囲を覆い、発電要素３と筐体ＢＣ内面との間の電気的な絶縁のみならず、集電体４，６と筐体ＢＣ内面との間の電気的な絶縁をも確保することになる。
上記のようにして組み立てた組立品を缶体１に収納する工程以降の工程は、上記第１実施形態と同様である。
【００４２】
＜その他の実施形態＞
上記第１〜第５実施形態では、電池として二次電池の１例である非水電解液二次電池（より具体的にはリチウムイオン電池）を例示しているが、ニッケル水素電池等の他の形式の二次電池の他、一次電池にも本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００４３】
３              発電要素
２１ａ，２７ａ  スリット状の開口
２５            セパレータ
ＢＣ            筐体
ＭＨ            多孔性シート
ＳＩ            シート状絶縁部材
ＵＣ            非連続部分
【図１】
0005527147.tif 000002
【図２】
0005527147.tif 000003
【図３】
0005527147.tif 000004
【図４】
0005527147.tif 000005
【図５】
0005527147.tif 000006
【図６】
0005527147.tif 000007
【図７】
0005527147.tif 000008
【図８】
0005527147.tif 000009
【図９】
0005527147.tif 000010
【図１０】
0005527147.tif 000011
【図１１】
0005527147.tif 000012
【図１２】
0005527147.tif 000013
【図１３】
0005527147.tif 000014
【図１４】
0005527147.tif 000015
【図１５】
0005527147.tif 000016
【図１６】
0005527147.tif 000017
【図１７】
0005527147.tif 000018
【図１８】
0005527147.tif 000019
【図１９】
0005527147.tif 000020
【図２０】
0005527147.tif 000021
【図２１】
0005527147.tif 000022
【図２２】
0005527147.tif 000023
【図２３】
0005527147.tif 000024
【図２４】
0005527147.tif 000025
【図２５】
0005527147.tif 000026
【図２６】
0005527147.tif 000027
【図２７】
0005527147.tif 000028