(57)【要約】【課題】電極体と集電体とが接合された蓄電素子であって、金属同士の摩擦による金属片の発生が抑制された蓄電素子を提供すること。【解決手段】電極体１２０と、電極端子３００と、電極体１２０および電極端子３００に接続された集電体１４０とを備え、集電体１４０は、電極体１２０と接合された接合部１４４を含む接続板部１４２を有し、接続板部１４２の長手方向の、接合部１４４を挟んで電極端子３００とは反対側の端部１４２ａと、電極体１２０との間に、非金属体である介在部材１４５が配置されている電池１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極体と、電極端子と、前記電極体および前記電極端子に接続された集電体とを備え、
前記集電体は、前記電極体と接合された接合部を含む接続板部を有し、
前記接続板部の長手方向の、前記接合部を挟んで前記電極端子とは反対側の端部と、前記電極体との間に、非金属体である第一介在部材が配置されている
蓄電素子。
【請求項２】
前記第一介在部材は、前記接続板部の前記端部の、前記電極体側の面と前記面の端縁の少なくとも一部とを覆うように配置されている
請求項１記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記第一介在部材は、前記接続板部の前記端部を覆うように配置されている
請求項１記載の蓄電素子。
【請求項４】
前記電極体は、合剤層が形成されていない金属箔を積層した積層部を有し、
前記接合部は、前記積層部と接合されている
請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項５】
前記集電体は、前記接合部において、振動を用いた溶接によって前記電極体と接合されている
請求項１〜４のいずれかに記載の蓄電素子。
【請求項６】
さらに、前記電極体を挟んで前記接合部と反対側に配置され、前記振動を用いた溶接によって前記電極体と接合された当て材を備え、
前記当て材の長手方向の両端部のうちの少なくとも１つの端部と、前記電極体との間に、非金属体である第二介在部材が配置されている
請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項７】
前記電極体は、正極および負極、ならびに前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータが捲回されることで形成されており、
前記接続板部は、前記接続板部の長手方向が、前記電極体における捲回軸と交差するように配置されている
請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項８】
電極体と、電極端子と、前記電極体および前記電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子の製造方法であって、
前記集電体は、接続板部を有し、
前記蓄電素子の製造方法は、
前記接続板部の長手方向の前記電極端子とは反対側の端部と前記電極体との間に、非金属体である介在部材が配置された状態で、前記電極体と前記接続板部とを重ね合わせて配置し、
前記接続板部の前記端部よりも前記電極端子側の所定の部分と、前記電極体とを接合する
蓄電素子の製造方法。
【請求項９】
前記接合は、振動を用いた溶接によって行われる
請求項８記載の蓄電素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極体と、電極端子と、電極体および電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子は、例えば、正極および負極と、正極と負極との間に配置されたセパレータとが積層された電極体を有する。
【０００３】
電極体の正極および負極のそれぞれの端部には、活物質が塗布されていない金属箔部分が積層された積層部が形成され、積層部には、集電体と呼ばれる金属製の部材が接続される。
【０００４】
また、集電体には、正極端子または負極端子である電極端子が接続され、電極端子を介して、モータ等の負荷に当該電極体からの電力が供給される。
【０００５】
このような構造の蓄電素子における、電極体の積層部と集電体とを接合する手法として、振動を用いた溶接が用いられる場合がある。
【０００６】
例えば、積層部と集電体とを重ねて加圧した状態で超音波による振動を与えて、積層部と集電体とを接合する超音波溶接と呼ばれる手法がある。
【０００７】
特許文献１には、電極体（発電要素）と集電体（集電端子）とが超音波溶接によって接合された電池の構造について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１９０６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、超音波溶接等の振動を用いた溶接により電極体と集電体とを接合する場合など、金属製の部材の間で摩擦が生じる場合、金属同士が激しく擦れ合うことに起因し、微小な金属片が発生するおそれがある。
【００１０】
このような金属片は、電池性能に影響を及ぼすことがある。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を考慮し、電極体と集電体とが接合された蓄電素子であって、金属同士の摩擦による金属片の発生が抑制された蓄電素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子は、電極体と、電極端子と、前記電極体および前記電極端子に接続された集電体とを備え、前記集電体は、前記電極体と接合された接合部を含む接続板部を有し、前記接続板部の長手方向の、前記接合部を挟んで前記電極端子とは反対側の端部と、前記電極体との間に、非金属体である第一介在部材が配置されている。
【００１３】
この構成によれば、集電体が有する接続板部の端部と、電極体との間に、非金属体（第一介在部材）が配置されている。
【００１４】
具体的には、当該端部は、接続板部において、電極体と接合された接合部を挟んで電極端子とは反対側の端部である。
【００１５】
つまり、当該蓄電素子は、接続板部において、例えば振動による振幅が大きくなり易い接続板部の端部と、電極体との直接的な接触を第一介在部材によって防止することのできる構造を有している。これにより、上述のような、金属同士が擦れ合うことに起因した微小な金属片の発生が抑制された蓄電素子が実現される。
【００１６】
従って、本態様の蓄電素子は、金属同士の摩擦による金属片の発生が抑制された蓄電素子である。
【００１７】
また、本発明の一態様に係る蓄電素子において、前記第一介在部材は、前記接続板部の前記端部の、前記電極体側の面と前記面の端縁の少なくとも一部とを覆うように配置されているとしてもよい。
【００１８】
この構成によれば、接続板部と電極体との摩擦による微小な金属片の発生がより確実に抑制された蓄電素子が実現される。
【００１９】
また、本発明の一態様に係る蓄電素子において、前記第一介在部材は、前記接続板部の前記端部を覆うように配置されているとしてもよい。
【００２０】
この構成によれば、接続板部と電極体との摩擦による微小な金属片の発生がより確実に抑制された蓄電素子が実現される。
【００２１】
また、本発明の一態様に係る蓄電素子において、前記電極体は、合剤層が形成されていない金属箔を積層した積層部を有し、前記接合部は、前記積層部と接合されているとしてもよい。
【００２２】
この構成によれば、微小な金属片が発生し易い積層部において、効果的に金属片の発生が抑制される。
【００２３】
また、本発明の一態様に係る蓄電素子において、前記集電体は、前記接合部において、振動を用いた溶接によって前記電極体と接合されているとしてもよい。
【００２４】
この構成によれば、当該蓄電素子の製造時の電極体と集電体との溶接時において、効果的に金属片の発生が抑制される。
【００２５】
また、本発明の一態様に係る蓄電素子において、さらに、前記電極体を挟んで前記接合部と反対側に配置され、前記振動を用いた溶接によって前記電極体と接合された当て材を備え、前記当て材の長手方向の両端部のうちの少なくとも１つの端部と、前記電極体との間に、非金属体である第二介在部材が配置されているとしてもよい。
【００２６】
この構成によれば、微小な金属片の発生の可能性がある、当て材と電極体との接触部分の面積が、第二介在部材によって低減されている。そのため、微小な金属片の発生がより確実に抑制された蓄電素子が実現される。
【００２７】
また、本発明の一態様に係る蓄電素子において、前記電極体は、正極および負極、ならびに前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータが捲回されることで形成されており、前記接続板部は、前記接続板部の長手方向が、前記電極体における捲回軸と交差するように配置されているとしてもよい。
【００２８】
この構成によれば、捲回型の電極体を備える蓄電素子であって、金属同士の摩擦による金属片の発生が抑制された蓄電素子が実現される。
【００２９】
また、本発明の一態様に係る蓄電素子の製造方法は、電極体と、電極端子と、前記電極体および前記電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子の製造方法であって、前記集電体は、接続板部を有し、前記蓄電素子の製造方法は、前記接続板部の長手方向の前記電極端子とは反対側の端部と前記電極体との間に、非金属体である介在部材が配置された状態で、前記電極体と前記接続板部とを重ね合わせて配置し、前記接続板部の前記端部よりも前記電極端子側の所定の部分と、前記電極体とを接合する。
【００３０】
この方法によれば、接続板部において、例えば振動による振幅が大きくなり易い接続板部の端部と、電極体との直接的な接触を、第一介在部材によって防止することができる。これにより、上述のような、金属同士が擦れ合うことに起因した微小な金属片の発生が抑制される。
【００３１】
従って、本態様に係る蓄電素子の製造方法によれば、金属同士の摩擦による金属片の発生が抑制された蓄電素子を製造することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、電極体と集電体とが振動を用いた溶接で接合された蓄電素子であって、効率よく生産することのできる蓄電素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施の形態における電池の内部構造の概要を示す斜視図である。
【図２】実施の形態における集電体と電極端子との接続態様を示す図である。
【図３】実施の形態における電極体の構成を示す斜視図である。
【図４】実施の形態における、集電体が取り付けられた状態の電極体を示す側面概要図である。
【図５】実施の形態における接続板部と電極体との接合の際の振動を表す模式図である。
【図６】実施の形態の変形例１における介在部材を示す図である。
【図７】実施の形態の変形例２における介在部材を示す図である。
【図８】実施の形態の変形例３における介在部材を示す図である。
【図９】実施の形態の変形例４における介在部材を示す図である。
【図１０】実施の形態の変形例５における介在部材を示す図である。
【図１１】実施の形態の変形例６における介在部材を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態における蓄電素子について説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
【００３５】
また、以下で説明する実施の形態は、本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、生産工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００３６】
まず、蓄電素子として電池を例に挙げ、図１および図２を用いて、実施の形態における電池１０の全般的な説明を行う。
【００３７】
図１は、実施の形態における電池１０の内部構造の概要を示す斜視図である。つまり、図１は、電池１０の内部構造を図示するために、後述する電池容器１００の一部の図示が省略された図である。
【００３８】
図２は、実施の形態における集電体１４０と電極端子３００との接続態様を示す図である。
【００３９】
電池１０は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、例えば、非水電解質二次電池である。非水電解質電池としては、例えば、正極活物質がコバルト酸リチウムなどのリチウム遷移金属酸化物であり、負極活物質が炭素材料であるリチウムイオン二次電池を挙げることができる。
【００４０】
なお、電池１０の種類は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよく、また、一次電池であってもよい。また、電池１０が、蓄電素子である、リチウムイオンキャパシタ等のキャパシタであってもよい。
【００４１】
図１に示すように、実施の形態における電池１０は、電池容器１００と、電極端子２００と、電極端子３００とを備える。本実施の形態では、電極端子２００は正極の端子であり、電極端子３００は負極の端子である。
【００４２】
電池容器１００は、金属からなる矩形筒状で底を備える本体と、当該本体の開口を閉塞する金属製の蓋板１１０とで構成されている。また、電池容器１００は、電極体１２０等を内部に収容後、蓋板１１０と本体とが溶接等されることにより、内部を密封する構造を有する。
【００４３】
また、電極端子２００は、電池容器１００の気密性を保つためのパッキン２３０を介して電池容器１００の蓋板１１０に取り付けられている。電極端子３００も同様にパッキン３３０を介して電池容器１００の蓋板１１０に取り付けられている。
【００４４】
なお、パッキン２３０および３３０のそれぞれは、例えば絶縁性の樹脂で形成されており、金属製の電極端子２００および３００と、金属製の電池容器１００（蓋板１１０）との間の電気的な絶縁の役割も有している。
【００４５】
また、図１に示すように、電池容器１００の内方には、電極体１２０が収容されており、さらに、正極側の集電体１３０と、負極側の集電体１４０とが配置されている。なお、電池１０の電池容器１００の内部には電解液などの液体が封入される場合があるが、当該液体の図示は省略する。
【００４６】
電極体１２０は、正極と負極とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる部材であり、全体が長円形状となるように形成されている。電極体１２０の詳細については、図３を用いて後述する。
【００４７】
集電体１３０は、電極端子２００および電極体１２０に接続された金属部材である。集電体１３０の素材としては、例えば、電極体１２０の正極と同じ素材であるアルミニウムが採用される。集電体１３０は、電極体１２０と接合される一対の長尺状の接続板部１３２を有している。
【００４８】
集電体１４０は、電極端子３００および電極体１２０に接続された金属部材である。集電体１４０の素材としては、例えば、電極体１２０の負極と同じ素材である銅が採用される。集電体１４０は、電極体１２０と接合される一対の長尺状の接続板部１４２を有している。
【００４９】
本実施の形態の電池１０では、接続板部１３２および接続板部１４２と、電極体１２０とは、振動を用いた溶接の一種である超音波溶接によって接合されている。
【００５０】
具体的には、接続板部１３２は、電極体１２０と接合された部分である接合部１３４を有し、接続板部１４２は、電極体１２０と接合された部分である接合部１４４を有する。本実施の形態では、接合部１３４は電極体１２０の積層部１２２ａと接合され、接合部１４４は、電極体１２０の積層部１２３ａと接合されている。
【００５１】
また、接続板部１４２の長手方向の、接合部１４４を挟んで電極端子３００とは反対側の端部と、積層部１２３ａとの間に、非金属体である介在部材１４５が配置されている。
【００５２】
また、正極側も同様に、接続板部１３２の長手方向の、接合部１３４を挟んで電極端子２００とは反対側の端部と、積層部１２２ａとの間に、非金属体である介在部材１３５が配置されている。
【００５３】
なお、介在部材１４５および１３５のそれぞれは、第一介在部材の一例である。
【００５４】
本実施の形態における介在部材１４５（１３５）およびその変形例等については図４〜図９を用いて後述する。
【００５５】
また、電極端子２００（３００）と集電体１３０（１４０）とは、本実施の形態では、かしめによって接続されている。
【００５６】
例えば、図２に示すように、電極端子３００はリベット部３０５を有している。このリベット部３０５が、パッキン３３０および蓋板１１０（図１参照）を貫通し、集電体１４０の、電極接続部１４１に設けられた貫通孔１４１ａに挿入された状態で、リベット部３０５の先端がかしめられる。これにより、電極端子３００と集電体１４０とが接続される。
【００５７】
電極端子２００も同様に、電極端子２００が有するリベット部がかしめられることで、集電体１３０と接続されている。
【００５８】
ここで、本実施の形態では、負極側の部材（電極端子３００および集電体１４０等）と、正極側の部材（電極端子２００および集電体１３０等）の形状および取り付け構造等は、実質的に同一である。そのため、以下では、主として、負極側の部材に関する事項について説明し、正極側の部材に関する事項についてはその説明を適宜省略する。
【００５９】
次に、図３を用いて、実施の形態における電極体１２０の構成について説明する。
【００６０】
図３は、実施の形態における電極体１２０の構成を示す斜視図である。
【００６１】
電極体１２０は、図３に示すように、正極１２２および負極１２３と、２枚のセパレータ１２４、１２５とが交互に積層されるように捲回されることで形成されている。
【００６２】
つまり、電極体１２０は、正極１２２と、セパレータ１２４と、負極１２３と、セパレータ１２５とがこの順に積層され、かつ、断面が長円形状になるように捲回されることで形成されている。
【００６３】
正極１２２は、アルミニウムからなる長尺帯状の金属箔の表面に、正極活物質を含む合剤層が形成されたものである。
【００６４】
正極１２２が有する合剤層に含まれる正極活物質としては、例えば、ＬｉＭＰＯ４、ＬｉＭＳｉＯ４、ＬｉＭＢＯ３（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種または２種以上の遷移金属元素）等のポリアニオン化合物、チタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のスピネル化合物、ＬｉＭＯ２（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種または２種以上の遷移金属元素）等のリチウム遷移金属酸化物等を用いることができる。
【００６５】
負極１２３は、銅からなる長尺帯状の金属箔の表面に、負極活物質層を含む合剤層が形成されたものである。
【００６６】
負極１２３が有する合剤層に含まれる負極活物質としては、例えばリチウムイオンを吸蔵放出可能な負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、リチウム金属、リチウム合金（リチウム−アルミニウム、リチウム−シリコン、リチウム−鉛、リチウム−錫、リチウム−アルミニウム−錫、リチウム−ガリウム、およびウッド合金等のリチウム金属含有合金）の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料（例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温焼成炭素、非晶質カーボン等）、金属酸化物、リチウム金属酸化物（Ｌｉ４Ｔｉ６Ｏ１２等）、ポリリン酸化合物などが挙げられる。
【００６７】
このように構成された電極体１２０において、より具体的には、正極１２２と負極１２３とは、セパレータ１２４、１２５を介し、捲回軸（本実施の形態ではＸ軸方向に平行な仮想軸）の方向に互いにずらして捲回されている。
【００６８】
そして、正極１２２および負極１２３は、それぞれのずらされた方向の端縁部に、活物質を含む合剤層が形成されていない部分（合剤層非形成部）を有する。
【００６９】
具体的には、正極１２２は、捲回軸方向の一端に、合剤層が形成されていない合剤層非形成部が積層された積層部１２２ａを有している。また、負極１２３は、捲回軸方向の他端に、合剤層が形成されていない合剤層非形成部が積層された積層部１２３ａを有している。
【００７０】
つまり、正極１２２の露出した金属箔の層によって積層部１２２ａが形成され、負極１２３の露出した金属箔の層によって積層部１２３ａが形成されている。
【００７１】
なお、正極１２２の金属箔および負極１２３の金属箔の厚みは、それぞれ、例えば５μｍ〜２０μｍのうちのいずれかの値である。また、これら金属箔は、例えば３０層重ねられることで、積層部１２２ａおよび積層部１２３ａを形成している。
【００７２】
集電体１３０は、一対の接続板部１３２の間に積層部１２２ａが配置された状態で、これら接続板部１３２と積層部１２２ａとが超音波溶接によって接合されることで、電極体１２０の正極１２２と接続される。
【００７３】
また、集電体１４０は、一対の接続板部１４２の間に積層部１２３ａが配置された状態で、これら接続板部１４２と積層部１２２ａとが超音波溶接によって接合されることで、電極体１２０の正極１２２と接続される。
【００７４】
ここで、集電体１３０および１４０と電極体１２０との超音波溶接の工程等、振動が加わった際に、介在部材１３５および１４５のそれぞれは、微小な金属片の発生を抑制する役目を果たす。
【００７５】
以下、図４および図５を用いて、実施の形態における介在部材１４５の配置位置等について説明する。
【００７６】
図４は、実施の形態における、集電体１４０が取り付けられた状態の電極体１２０を示す側面概要図である。
【００７７】
図４に示すように、集電体１４０は、一対の接続板部１４２を有し、それぞれの接続板部１４２は、接合部１４４において、積層部１２３ａと超音波溶接によって接合されている。
【００７８】
また、一対の接続板部１４２のそれぞれは、当該接続板部１４２の長手方向が、電極体１２０における捲回軸と交差するように配置されている。
【００７９】
本実施の形態では、図４に示すように、当て材１４８と接続板部１４２との間に積層部１２３ａを挟み込んだ状態で加圧しながら超音波による振動が与えられる。その結果、一対の接続板部１４２それぞれと、積層部１２３ａとが接合する。
【００８０】
なお、当て材１４８は、超音波による振動によって、金属箔（銅箔）の層で形成された積層部１２３ａが損壊しないように補助的に用いられる部材であり、素材としては、例えば負極１２３と同じく銅が採用される。
【００８１】
つまり、本実施の形態では、電池１０において、積層部１２３ａを挟んで接合部１４４と反対側に配置され、超音波溶接によって積層部１２３ａと接合された当て材１４８が配置されている。
【００８２】
また、図４に示すように、一対の接続板部１４２のそれぞれには、接合部１４４を挟んで電極端子３００とは反対側の端部に介在部材１４５が配置されている。
【００８３】
介在部材１４５は、樹脂等の非金属体である。例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）製のテープ（ＰＰテープ）を、接続板部１４２の当該端部に巻きつけることで、介在部材１４５が実現される。
【００８４】
また、介在部材１４５の厚さは、例えば０．５ｍｍ以下である。
【００８５】
この介在部材１４５の存在により、ともに金属である、集電体１４０の接続板部１４２と、電極体１２０の積層部１２３ａとが擦れ合うことに起因した微小な金属片の発生が抑制される。
【００８６】
図５は、実施の形態における接続板部１４２と積層部１２３ａとの接合の際の振動を表す模式図である。
【００８７】
図５に示すように接続板部１４２と積層部１２３ａとを超音波溶接によって接合する際、接続板部１４２と積層部１２３ａとは、互いにずり動かされる。また、このずり動きにおける接続板部１４２および積層部１２３ａの動きの方向には、例えば、接続板部１４２の長手方向（Ｚ軸方向）と垂直な方向（Ｘ軸方向）の成分が多く含まれる。
【００８８】
また、接続板部１４２の図５における上端は、上述のように電極接続部１４１と結合されており（例えば、図２参照）、接続板部１４２の図５における下端は、自由端である。
【００８９】
そのため、接続板部１４２の当該下端は、積層部１２３ａに対する相対的な振幅が比較的に大きくなり易い。
【００９０】
そこで、当該下端を含む部分、つまり、接続板部１４２の長手方向の、接合部１４４を挟んで電極端子３００とは反対側の端部１４２ａと、積層部１２３ａとの間に、非金属体である介在部材１４５を配置する。
【００９１】
これにより、金属同士が擦れ合うことに起因した微小な金属片の発生が抑制される。
【００９２】
なお、上述のように、本実施の形態における電池１０では、正極側と負極側とで、部材間の取り付け構造等は、実質的に同一である。すなわち、接続板部１３２と積層部１２２ａとの間に介在部材１３５が配置されており、これにより、集電体１３０の接続板部１３２と積層部１２２ａとが擦れ合うことによる微小な金属片の発生が抑制される。
【００９３】
このように、本実施の形態における電池１０は、電極体１２０、および、電極体１２０の積層部１２３ａ（１２２ａ）と、振動を用いた溶接の一種である超音波溶接によって接合された集電体１４０（１３０）とを備える。
【００９４】
また、集電体１４０（１３０）の接続板部１４２（１３２）と、積層部１２３ａ（１２２ａ）との間において、接合されない部分に介在部材１４５（１３５）が配置されている。
【００９５】
これにより、接続板部１４２（１３２）と積層部１２３ａ（１２２ａ）とが、超音波溶接により接合される工程において、微小な金属片の発生が抑制される。
【００９６】
その結果、例えば、電池１０における、微小な金属片が存在することによる短絡等の不具合の発生が抑制される。
【００９７】
また、仮に、電池１０の使用時に、電池１０に対して何らかの振動が与えられた場合であっても、接続板部１４２（１３２）と積層部１２３ａ（１２２ａ）とが擦れ合うことに起因する微小な金属片の発生が抑制される。
【００９８】
なお、本実施の形態の電池１０の製造工程における特徴的な工程は以下のように説明される。
【００９９】
（１）接続板部１４２の長手方向の電極端子３００とは反対側の端部１４２ａと積層部１２３ａとの間に、非金属体である介在部材１４５が配置された状態で、積層部１２３ａと接続板部と接続板部１４２とを重ね合わせて配置し、（２）接続板部１４２の端部１４２ａよりも電極端子３００側の所定の部分と、積層部１２３ａとを接合する。この際、接合方法としては、例えば超音波溶接等の、振動を用いた溶接が採用される。
【０１００】
以上説明したように、本実施の形態の電池１０は、電極体と集電体とが接合された電池であって、金属同士の摩擦による金属片の発生が抑制された電池である。具体的には、介在部材を備えることにより、電池としての性能の維持が図られる、という効果が発揮される。
【０１０１】
なお、電池１０は、図４等に示す介在部材１４５の形状または構造とは異なる形状または構造の介在部材を備えてもよい。そこで、以下に、実施の形態における介在部材１４５に関する各種の変形例を説明する。
【０１０２】
（変形例１）
図６は、実施の形態の変形例１における介在部材１４５ａを示す図である。
【０１０３】
図６に示す介在部材１４５ａは、接続板部１４２の端部１４２ａの、積層部１２３ａ側の面のみに配置されている。
【０１０４】
介在部材１４５ａは、このような位置および態様で、接続板部１４２と積層部１２３ａとの間に配置された場合であっても、少なくとも、端部１４２ａの積層部１２３ａ側の面と、積層部１２３ａとの直接的な接触が防止される。そのため、接続板部１４２と積層部１２３ａとが擦れ合うことに起因する微小な金属片の発生が抑制される。
【０１０５】
（変形例２）
図７は、実施の形態の変形例２における介在部材１４５ｂを示す図である。
【０１０６】
図７に示す介在部材１４５ｂは、接続板部１４２の端部１４２ａの、積層部１２３ａ側の面と、Ｘ軸方向の両方の端縁（エッジ）とを覆うように、配置されている。
【０１０７】
つまり、例えば接続板部１４２と積層部１２３ａとの接合工程において、接続板部１４２と積層部１２３ａとがずれ動く方向の両方のエッジが、介在部材１４５ｂに覆われる。すなわち、微小な金属片を発生させ易い、端部１４２ａのエッジ部分が介在部材１４５ｂによって覆われる。
【０１０８】
従って、図７に示す介在部材１４５ｂは、図６に示す介在部材１４５ａと比較すると、接続板部１４２と積層部１２３ａとが擦れ合うことに起因する微小な金属片の発生の可能性がより低減される。
【０１０９】
（変形例３）
図８は、実施の形態の変形例３における介在部材１４５ｃを示す図である。
【０１１０】
図８に示す介在部材１４５ｃは、接続板部１４２の端部１４２ａの、積層部１２３ａ側の面と、Ｘ軸方向の両方のエッジと、下端のエッジとを覆うように、配置されている。
【０１１１】
つまり、図８に示す介在部材１４５ｃによれば、図７に示す介在部材１４５ｂよりもさらに、接続板部１４２と積層部１２３ａとが擦れ合うことに起因する微小な金属片の発生の可能性が低減される。
【０１１２】
（変形例４）
図９は、実施の形態の変形例４における介在部材１４５ｄを示す図である。
【０１１３】
図９に示す介在部材１４５ｄは、接続板部１４２の端部１４２ａを覆うように配置されている。具体的には、介在部材１４５ｄは、図９の（ａ）および（ｂ）に示すように、有底筒状（キャップ状）の形状を有し、内部空間に、接続板部１４２の端部１４２ａが挿入された状態で配置されている。
【０１１４】
そのため、図９に示す介在部材１４５ｄによれば、接続板部１４２と積層部１２３ａとが擦れ合うことに起因する微小な金属片の発生が抑制され、かつ、例えば、介在部材１４５ｄの接続板部１４２に対する装着工程が簡易化される。
【０１１５】
例えば、樹脂を成形することで、接続板部１４２の端部１４２ａに対応する形状および大きさの介在部材１４５ｄを作製し、この介在部材１４５ｄを、接続板部１４２の端部１４２ａに被せる。これにより、介在部材１４５ｄの接続板部１４２に対する位置決めおよび装着が完了する。
【０１１６】
また、例えば、液体状の樹脂の中に接続板部１４２の端部１４２ａを浸すことなどで、端部１４２ａに当該樹脂をコーティングし、これにより介在部材１４５ｄを形成することも可能である。
【０１１７】
（変形例５）
上記の実施の形態および変形例１〜４では、接続板部１４２に介在部材１４５（１４５ａ〜１４５ｄ）に取り付けられている。しかしながら、介在部材は、接続板部１４２ではなく、積層部１２３ａに取り付けられてもよい。
【０１１８】
図１０は、実施の形態の変形例５における介在部材１４５ｅを示す図である。
【０１１９】
図１０に示す介在部材１４５ｅは、積層部１２３ａに取り付けられており、この状態で、積層部１２３ａと、集電体１４０の接続板部１４２とが超音波溶接により接合される。
【０１２０】
このような介在部材１４５ｅは、積層部１２３ａの、接続板部１４２と積層部１２３ａとが接合された場合における端部１４２ａが当接する位置に、例えば、ＰＰテープを貼ることで実現される。
【０１２１】
なお、この場合、介在部材１４５ｅのＸ軸方向の幅は、接続板部１４２の端部１４２ａのＸ軸方向の幅よりも長いほうが好ましい。これにより、積層部１２３ａと接続板部１４２とび超音波溶接の際において、端部１４２ａと積層部１２３ａとの直接的な接触の可能性がより低減される。
【０１２２】
このように、介在部材１４５ｅが積層部１２３ａに取り付けられた状態で、積層部１２３ａと接続板部１４２とが超音波溶接により接合された場合であっても、介在部材１４５ｅの存在により、接続板部１４２と積層部１２３ａとが擦れ合うことに起因する微小な金属片の発生が抑制される。
【０１２３】
（変形例６）
実施の形態における電池１０は、例えば図４に示すように、積層部１２３ａを挟んで、接続板部１４２の接合部１４４と反対側に当て材１４８を備えている。
【０１２４】
この当て材１４８は、上述のように、金属部材であり、かつ、積層部１２３ａと接続板部１４２との接合の際の振動が与えられる部材である。
【０１２５】
そのため、図１１に示すように、当て材１４８と積層部１２３ａとの間に、非金属体である介在部材１４９が配置されてもよい。
【０１２６】
図１１は、実施の形態の変形例６における介在部材１４９を示す図である。
【０１２７】
介在部材１４９は、第二介在部材の一例であり、当て材１４８の長手方向の両端部のうちの少なくとも１つの端部と、電極体１２０との間に配置されている。
【０１２８】
これにより、積層部１２３ａと接続板部１４２とを超音波溶接により接合する際において、当て材１４８と積層部１２３ａとが擦れ合うことに起因する微小な金属片の発生が抑制される。
【０１２９】
なお、図９に示す介在部材１４９は、実施の形態における介在部材１４５と同様に、配置対象物の長手方向の軸回りに配置対象物を覆っている。しかし、介在部材１４９の形状として、例えば、上記の変形例１〜４に示される各種の形状が採用されてもよい。
【０１３０】
（その他）
以上、本発明に係る電池について、実施の形態およびその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、実施の形態およびその変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態またはその変形例に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【０１３１】
例えば、実施の形態における介在部材１４５は、ＰＰテープを接続板部１４２の端部１４２ａに巻きつけることで実現されるとした。しかし、介在部材１４５は他の素材または手法によって実現されてもよい。
【０１３２】
例えば、介在部材１４５の素材として、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリイミド樹脂等のＰＰ以外の樹脂が採用されてもよい。また、介在部材１４５が、例えば、中央に孔を有するリング状の樹脂成形品として実現されてもよい。
【０１３３】
また、実施の形態の介在部材１４５等の介在部材は、平面視および側面視において矩形である必要はなく、平面視および側面視において、曲線を含む形状を有していてもよい。
【０１３４】
例えば、介在部材１４５において、積層部１２３ａと接触する部分の少なくとも一部を曲面で構成することで、介在部材１４５の積層部１２３ａに対する摺動し易さを向上させてもよい。
【０１３５】
また、集電体１４０の接続板部１４２の端部１４２ａの形状は、図６に示すような矩形である必要はない。端部１４２ａの形状は、例えば図６においてＹ方向から見た場合に円弧状であってもよい。
【０１３６】
また、実施の形態の介在部材１４５等の介在部材は、接続板部１４２の端部１４２ａ以外の箇所に配置されてもよい。つまり、接続板部１４２の、接合部１４４以外の部分であって、接続板部１４２と積層部１２３ａとの間であれば、いずれの箇所に介在部材１４５等の介在部材が配置されてもよい。
【０１３７】
また、電極体１２０の構造は捲回型ではなくてもよく、平板状の正極と負極とがセパレータを挟んで交互に積層された構造であってもよい。また、電極体１２０は、長尺帯状の正極と負極とがセパレータを挟んで蛇腹状に折り畳まれた構造であってもよい。
【０１３８】
つまり、電極体１２０の構造として、集電体１３０または１４０と接合可能な部分を有する構造であれば、どのような構造が採用されてもよい。
【０１３９】
また、集電体１４０は、一対の接続板部１４２を有するとしたが、集電体１４０は、少なくとも１つの接続板部１４２を有すればよい。
【０１４０】
また、電池１０において、正極側および負極側の双方に介在部材（１３５および１４５）が配置されるとしたが、介在部材は正極側および負極側のいずれか一方にのみ配置されていてもよい。
【０１４１】
例えば、比較的に微小な金属片が発生し易い銅を素材とする、負極側の集電体１４０と、電極体１２０の積層部１２３ａとの間のみに介在部材が設けられていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明は、電極体と集電体とが振動を用いた溶接で接合された蓄電素子であって、効率よく生産することのできる蓄電素子を提供することができる。従って、本発明に係る蓄電素子は、大電流を長時間必要とする自動車等に搭載される電池として有用である。
【符号の説明】
【０１４３】
１０  電池
１００  電池容器
１１０  蓋板
１２０  電極体
１２２  正極
１２２ａ、１２３ａ  積層部
１２３  負極
１２４、１２５  セパレータ
セパレータ
１３０、１４０  集電体
１３２、１４２  接続板部
１３４、１４４  接合部
１３５、１４５、１４５ａ、１４５ｂ、１４５ｃ、１４５ｄ、１４５ｅ、１４９  介在部材
１４１  電極接続部
１４１ａ  貫通孔
１４２ａ  端部
１４８  当て材
２００、３００  電極端子
２３０、３３０  パッキン
３０５  リベット部
【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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【図９】
2014165073.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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