(57)【要約】  本発明に係る蓄電素子は、互いに絶縁された正及び負の各極板を含み、少なくとも一方の極板が活物質層形成部と活物質層未形成部とを備える電極体と、正負の各集電体と、活物質層未形成部に当接される金属材とを備え、該金属材は、該金属材の縁が活物質層未形成部に対して反り返る方向に屈曲するカール部を備え、活物質層未形成部、集電体及び金属材は、一体的に接合されている。
2013168466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに絶縁された正及び負の各極板を含み、少なくとも一方の極板が活物質層形成部と活物質層未形成部とを備える電極体と、
正負の各集電体と、
前記活物質層未形成部に当接される金属材とを備え、
該金属材は、該金属材の縁が前記活物質層未形成部に対して反り返る方向に屈曲するカール部を備え、
前記活物質層未形成部、前記集電体及び前記金属材は、一体的に接合されている
蓄電素子。
【請求項２】
前記カール部は、前記金属材において、前記活物質層形成部側の縁と、その両側の各縁とに形成されている
請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記活物質層形成部側の縁と、その両側の各縁とは、円弧状に繋がっており、
前記カール部は、前記活物質層形成部側の縁と、その両側の各縁とに亘って連続して形成されている
請求項２に記載の蓄電素子。
【請求項４】
前記活物質層未形成部、前記集電体及び前記金属材は、加圧を伴う溶接により一体的に接合され、
前記金属材のうち、前記加圧の対象となる箇所は、その周囲よりも前記活物質層未形成部側に変位している
請求項１〜３の何れか一項に記載の蓄電素子。
【請求項５】
前記金属材は、一方向に長手をなしかつ前記活物質層未形成部から離れる方向に突出する凸条を備える
請求項１〜４の何れか一項に記載の蓄電素子。
【請求項６】
前記カール部は、前記金属材において、前記活物質層形成部側の縁と、その反対側の縁とに形成され、
前記凸条は、前記活物質層形成部側のカール部と、その反対側のカール部とを繋ぐ
請求項５に記載の蓄電素子。
【請求項７】
前記凸条は、互いに間隔を有して複数並び、
前記活物質層未形成部、前記集電体及び前記金属材は、加圧を伴う溶接により一体的に接合され、
前記金属材のうち、前記凸条によって区画される各領域の一部領域が前記加圧の対象となる箇所であり、各箇所は、その周囲よりも前記活物質層未形成部側に変位している
請求項５又は６に記載の蓄電素子。
【請求項８】
前記金属材は、前記活物質層未形成部と前記集電体との間に配備される狭間板状部と、該狭間板状部との間に前記活物質層未形成部を挟む外側板状部とを備える二股状である
請求項１〜７の何れか一項に記載の蓄電素子。
【請求項９】
前記金属材は、前記狭間板状部と前記外側板状部とを繋ぐ連結板部を備え、
前記カール部は、前記狭間板状部と前記外側板状部とのそれぞれにおいて、前記連結板部との接続箇所を除く外周の全周又は略全周に亘って形成されている
請求項８に記載の蓄電素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質二次電池などの蓄電素子に関する。詳しくは、本発明は、電極体と集電体との接合構造に関する。なお、蓄電素子とは、一次電池、二次電池、電気二重層キャパシタなどを総称したものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の蓄電素子としては、特許文献１に示されたものが知られている。特許文献１では、帯状箔の正極板と帯状箔の負極板とが一対のセパレータを間に挟んで絶縁状態で渦巻状に巻回されるとともに押し潰されることによって、断面が長円形となる電極体が開示されている（特許文献１の図８等参照）。電極体の各極の端部は、活物質が塗布されていない未塗布部であり、他方の極の端から突出している。そして、未塗布部は、複数（５箇所）に分配され、それぞれが寄せ集められて積層束となっている。集電体は、各積層束を受け入れる複数の溝を持つ金属部材である。各積層束と集電体とは、レーザー溶接により溶接させている（特許文献１の図９等参照）。【０００３】
特許文献１では、渦巻軸心が上下方向となるように電極体が描かれている。しかしながら、特許文献１には、電極体と集電体との接合がどのようになっているかについては記載されていない。また、特許文献２に示されるように、渦巻軸心が左右方向となるように電極体が配置される非水電解質二次電池も開発されてきている。【０００４】
特許文献２では、電極体の左右端に対し、先端が分岐した二股状の一対の集電体が配備されていることは理解できる。しかしながら、特許文献２には、電極体については、仮想線にて配置が示唆される程度の開示しかない。特許文献２には、横方向に突出する多数の正負の極板と集電体とがどのように接合されるかについては開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開平１０−１０６５３６号公報
【特許文献２】日本国特開２０１０−２７２３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、電極体における正負の各極板と集電体との合理的な接合構造を開発し、実使用に好適な蓄電素子を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る蓄電素子は、
互いに絶縁された正及び負の各極板を含み、少なくとも一方の極板が活物質層形成部と活物質層未形成部とを備える電極体と、
正負の各集電体と、
活物質層未形成部に当接される金属材とを備え、
該金属材は、該金属材の縁が活物質層未形成部に対して反り返る方向に屈曲するカール部を備え、
活物質層未形成部、集電体及び金属材は、一体的に接合されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、リチウムイオン二次電池を示す一部切欠きの正面図である。
【図２】図２は、同リチウムイオン二次電池の要部の構造を示す側面図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る接合部の構造を示す一部切欠きの正面図である。
【図４】図４は、電池ケース内の構造を示す斜視図である。
【図５】図５は、クリップの端部形状を示す接合部の要部斜視図である。
【図６】図６は、接合部の構造を示す平面視方向での断面図である。
【図７】図７は、実施形態２に係るクリップを示す斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図７のクリップの平面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図７のクリップの正面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、図８Ｂのａ−ａ線断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図８Ｂのｂ−ｂ線断面図である。
【図１０】図１０は、図７のクリップを用いた接合部の断面図である。
【図１１】図１１は、実施形態３に係るクリップ及び接合部を示す要部の側面図である。
【図１２】図１２は、図１１の接合部を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る蓄電素子の実施の形態を、非水電解質二次電池として代表的なリチウムイオン二次電池に適用した場合について、図面を参照しながら説明する。まず初めに、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の概要を説明する。
【００１０】
本実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、
互いに絶縁された正及び負の各極板を含み、少なくとも一方の極板が活物質層形成部と活物質層未形成部とを備える電極体と、
正負の各集電体と、
活物質層未形成部に当接される金属材とを備え、
該金属材は、該金属材の縁が活物質層未形成部に対して反り返る方向に屈曲するカール部を備え、
活物質層未形成部、集電体及び金属材は、一体的に接合されている。
【００１１】
このリチウムイオン二次電池によれば、活物質層未形成部は、金属材とはエッヂではなく曲面との当たりになる。これにより、外部から振動が加えられて活物質層未形成部と金属材とが擦られることがあっても、活物質層未形成部に切れや破れが生じることが回避されるようになる。
【００１２】
ここで、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の一態様として、
カール部は、金属材において、活物質層形成部側の縁と、その両側の各縁とに形成されている
、ようにすることができる。
【００１３】
このリチウムイオン二次電池によれば、カール部が、金属材において、活物質層形成部側の縁と、その両側の各縁とに形成されている。金属材は、集電体との接合部位から極板が存在する３方向側の縁、即ち、活物質層形成部側の縁と、その両側の各縁とにおいて、極板と端面擦れが生じる可能性がある。つまり、カール部は、極板と擦れる箇所にのみ設けられる。そのため、外部から振動が加わった場合には、金属材は、その曲面であるカール部が極板に当接した状態で極板を擦るようになる。これにより、前述した活物質層未形成部に切れや破れが生じることが回避される作用効果を、必要最小限のカール部を用いて行える、という、より合理的な蓄電素子を提供することができる。
【００１４】
この場合、
活物質層形成部側の縁と、その両側の各縁とは、円弧状に繋がっており、
カール部は、活物質層形成部側の縁と、その両側の各縁とに亘って連続して形成されている
、のが好ましい。
【００１５】
このリチウムイオン二次電池によれば、金属材の活物質層形成部側の縁と、その両側の各縁と間において、極板と端面擦れが生じる場合であっても、前述した活物質層未形成部に切れや破れが生じることが回避される。
【００１６】
また、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の他態様として、
活物質層未形成部、集電体及び金属材は、加圧を伴う溶接により一体的に接合され、
金属材のうち、加圧の対象となる箇所は、その周囲よりも活物質層未形成部側に変位している
、ようにすることができる。
【００１７】
このリチウムイオン二次電池によれば、加圧される前から既に金属材は加圧の対象となる箇所がその周囲よりも活物質層未形成部側に変位しているから、その分の加圧力を活物質層未形成部の圧縮に振り分けることができる。そして、これにより、より金属材を極板に沿わせることが可能になる。
【００１８】
また、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の別の態様として、
金属材は、一方向に長手をなしかつ活物質層未形成部から離れる方向に突出する凸条を備える
、ようにすることができる。
【００１９】
このリチウムイオン二次電池によれば、金属材がリブ付形状のようになり、金属材の機械的強度及び剛性が向上する。これにより、金属材を、活物質層未形成部を支えるフレームとして機能させることができる。
【００２０】
この場合、
カール部は、金属材において、活物質層形成部側の縁と、その反対側の縁とに形成され、
凸条は、活物質層形成部側のカール部と、その反対側のカール部とを繋ぐ
、のが好ましい。
【００２１】
また、
凸条は、互いに間隔を有して複数並び、
活物質層未形成部、集電体及び金属材は、加圧を伴う溶接により一体的に接合され、
金属材のうち、凸条によって区画される各領域の一部領域が加圧の対象となる箇所であり、各箇所は、その周囲よりも活物質層未形成部側に変位している
、のが好ましい。
【００２２】
また、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の更に別の態様として、
金属材は、活物質層未形成部と集電体との間に配備される狭間板状部と、該狭間板状部との間に活物質層未形成部を挟む外側板状部とを備える二股状である
、ようにすることができる。
【００２３】
このリチウムイオン二次電池によれば、大型の二次電池など広く適用可能な蓄電素子を提供することができる。
【００２４】
この場合、
金属材は、狭間板状部と外側板状部とを繋ぐ連結板部を備え、
カール部は、狭間板状部と外側板状部とのそれぞれにおいて、連結板部との接続箇所を除く外周の全周又は略全周に亘って形成されている
、のが好ましい。
【００２５】
このリチウムイオン二次電池によれば、金属材と集電体との間に多数の活物質層未形成部が設けられた状態で、加圧を伴う溶接により活物質層未形成部、集電体及び金属材が接合される。
【００２６】
続けて、本実施の形態に係るリチウムイオン二次電池について説明するが、一対の集電体２，３やその構造に関しては、基本的に一方（正極側）の説明のみとし、他方（負極側）には対応する符号を付して、その説明がなされたものとする。
【００２７】
〔実施形態１〕
図１，図２に、実施形態１に係るリチウムイオン二次電池Ａが示されている。リチウムイオン二次電池Ａは、電極体１と、一対の集電体２，３と、電解液（図示省略）とが、アルミ合金やステンレス合金などの硬質板製電池ケース４に収容された、扁平な縦向き角型の電池である。電池ケース４の天板４Ａには、各集電体２，３に電気的に接続される正負の外部端子５，６が設けられている。電池ケース４は、無蓋箱状の本体ケース部４Ｂと、天板４Ａとがレーザー溶接などによって溶接されて一体化された構造である。なお、図示は省略するが、電極体１及び一対の集電体２，３と電池ケース４との間には、これら電極体１及び一対の集電体２，３を収容する合成樹脂製袋状体などの絶縁材が配備されている。
【００２８】
電極体１は、図２，図５，図４に示すように、正及び負の各極板（極箔）７，８と、それら両者７，８間に設けられる絶縁材で二枚のセパレータ９，９とが渦巻状に巻回されて、渦巻軸心Ｐ方向視で角丸長方形を呈する形態に形成されている。正の極板７は、帯状のアルミニウム箔製の基材上に正極活物質層が形成された構造であり、長手方向（左右方向）の一端部に、正極活物質層がない正極の活物質層未形成部７Ａが形成されている。これにより、正の極板７は、電極体１の主体をなす正極の活物質層形成部７Ｂと、渦巻軸心Ｐ方向における電極体１の一端側に位置する正極の活物質層未形成部７Ａとを備えている。負の極板８は、帯状の銅箔製の基材上に負極活物質層が形成された構造であり、長手方向（左右方向）の一端部に、負極活物質層がない負極の活物質層未形成部８Ａが形成されている。これにより、負の極板８は、電極体１の主体をなす負極の活物質層形成部８Ｂと、渦巻軸心Ｐ方向における電極体１の他端側に位置する負極の活物質層未形成部８Ａとを備えている。これら４枚の積層体構造の電極体１において、正の極板７と負の極板８とは、軸心Ｐ方向で互いに異なる方向にずらされた状態で交互に積層されている。
【００２９】
正負の極板７，８の渦巻軸心Ｐ方向で互いに反対となる各端には、活物質の未塗布部として、アルミ箔や銅箔を露出させた活物質層未形成部７Ａ，８Ａが形成されている。各活物質層未形成部７Ａ，８Ａにおける渦巻軸心Ｐの径方向で内外に配列される直線部分７ａ，８ａ（図１では縦向きに現れる）は、それらの多数が束ねられて積層された状態で、集電体２，３の対極板状部２Ａ，３Ａと接合されている。なお、図面理解上、図２，４においては、正負の各極板７，８とセパレータ９との間隔は、拡大（図２）及びかなり拡大（図４）して描かれている。
【００３０】
実施形態１に係る蓄電素子Ａにおける電極体１は、その渦巻軸心Ｐ方向と直交する一方向である前後方向（矢印イ方向）に薄く、かつ、渦巻軸心Ｐ方向及び前後方向の双方と直交する他方向である上下方向（矢印ロ方向）に長い扁平な角丸直方形を呈する形態に形成されている。そして、複数の活物質層未形成部７Ａ，８Ａとして、上下方向（矢印ロ方向）に沿う直線部分７ａ，８ａが選択されている。
【００３１】
正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵及び放出する公知の材料が可能であり、例えば、ＬｉＣｏＯ２や前記Ｃｏの一部がＮｉ，Ｍｎその他の遷移金属或いはホウ素で置換されたα−ＮａＦｅＯ２構造を有するリチウム含有遷移金属酸化物、ＬｉＭｎ２Ｏ４に代表されるスピネル型結晶構造を有する化合物、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＦｅＳＯ４、或いは前記Ｆｅの一部がＣｏ、Ｍｎ等で置換されたポリアニオン型化合物等が用いられ得る。
【００３２】
アルミ又はアルミ合金製の正極集電体２と、銅又は銅合金製の負極集電体３とは、互いに同じ構造を有している。そこで、片方の集電体２について説明する。即ち、図２，図３に示すように、集電体２は、天板４Ａに係止される水平上部１１と、その端から折り曲げられて垂下される縦集電部１２とを備え、正面視で略Ｌ字形状の部品である。水平上部１１は、その内側端部に形成された孔（符記省略）に挿通される金属材製のリベット２２を介して外部端子６に接続されている。縦集電部１２は、その上下中間部に並列形成された一対の対極板状部２Ａ，２Ａを介して正の極板７に接続されている。対極板状部２Ａ，２Ａの上下の各部分は、主板状部２Ｂと称する。
【００３３】
対極板状部２Ａ，２Ａは、電極体１の厚み方向（矢印イ方向）に適宜の間隔をあけて、かつ、縦集電部１２から垂直で内向き（渦巻軸心Ｐ方向）に突出する状態で、一対形成されている。渦巻軸心Ｐに沿う板状の各対極板状部２Ａ，２Ａの両側（上下側）には、適宜の角度が付いて折れ曲るような補強板部２ａ，２ａが形成されている。また、各対極板状部２Ａの両側には、補強板部２ａ，２ａを一体的に備える三角板状部２７が、孔部２８を介して前後方向（矢印イ方向）に並ぶように形成されている。
【００３４】
正負の外部端子５，６は、互いに同じ構造である。そこで、一方の外部端子５について説明する。水平上部１１は、下向きに開放された合成樹脂製の第１絶縁部材１４を介して天板４Ａの下面４ｕに面当接されている。合成樹脂製の第２絶縁部材１５で外囲される状態のリベット２１は、その筒状下部２１ａが天板４Ａの丸孔（符記省略）及び第１絶縁部材１４の丸孔（符記省略）に挿通され、筒状下部２１ａの下端部が加締め（カシメ）られて潰されることにより、水平上部１１に接続される。つまり、水平上部１１は、絶縁ガスケットでもある第２絶縁部材１５と第１絶縁部材１４とにより天板４Ａと絶縁された状態で、リベット２１の筒状下部２１ａにより天板４Ａに固定されている。なお、正極のリベット２１はアルミ製であり、負極のリベット２２は銅製である。
【００３５】
リベット２１の四角本体部２１ｂの上側には、円柱上部２１ｃが形成されている。円柱上部２１ｃの上端部が加締め（カシメ）られて潰されることにより、円柱上部２１ｃに通されている金属板製の導通板１６がリベット２１に固定される。導通板１６に形成されている丸孔（符記省略）には、電極ボルト１８が係止されている。電極ボルト１８の四角基部１８ａは、有底無蓋状で合成樹脂製の第３絶縁部材１７に収容されている。つまり、電極ボルト１８は、円柱上部２１ｃに固定された導通板１６に支持されている。
【００３６】
次に、極板７，８と集電体２，３との接合部１０について説明する。主に片方の集電体２を用いて接合部１０の集電構造について述べる。図１〜図６に示すように、板状の金属材製のクリップ１９と対極板状部２Ａとの間に多数の活物質層未形成部７Ａが積層されて介装された状態で、加圧を伴う溶接の一例である超音波溶接により、極板と集電体２とが接合されている。なお、正極のクリップ１９はアルミ製であり、負極のクリップ２０は銅製であるが、大きさや形状は互いに同じものである。
【００３７】
まず、金属材１３の構造を正極のクリップ１９を用いて説明する。図４〜図６に示すように、本実施形態１にて使用されるクリップ１９は、活物質層未形成部７Ａと対極板状部２Ａ（集電体２）との間に配備される狭間板状部２３と、該狭間板状部２３との間に複数の活物質層未形成部７Ａを挟む外側板状部２４と、狭間板状部２３と外側板状部２４とを繋ぐ半円弧状の連結板部２５とを備える二股状のクリップである。狭間板状部２３及び外側板状部２４は、前後方向視（矢印イ方向視）で略四角形（矩形）を呈している。狭間板状部２３及び外側板状部２４のそれぞれには、それらの縁が活物質層未形成部７Ａに対して反り返る方向に屈曲するカール部ｋが形成されている。
【００３８】
カール部ｋは、狭間板状部２３と外側板状部２４とのそれぞれにおいて、渦巻軸心Ｐ方向における電極体１の中心側（活物質層形成部側）の縁と、その両側の各縁、即ち上側（活物質層未形成部７Ａの直線部分７ａの一端側）及び下側（活物質層未形成部７Ａの直線部分７ａの他端側）の各縁との三箇所に形成されている。渦巻軸心Ｐ方向における電極体１の中心側のカール部ｋと、渦巻軸心Ｐ方向と直交する方向における両側のカール部ｋ，ｋとは、円弧などの滑らかな曲線で繋がれている。要は、カール部ｋは、狭間板状部２３及び外側板状部２４の縁が、その断面形状が四分の一円筒面などの湾曲形状となるように折り曲げられた部分である。
【００３９】
さて、接合部１０は、狭間板状部２３と外側板状部２４との間に多数の活物質層未形成部７Ａが挟まれ、かつ、狭間板状部２３と対極板状部２Ａとが当接した状態で、超音波溶接により形成される。超音波溶接の一例としては、対極板状部２Ａにおける狭間板状部２３側と反対側の面である外側面にアンビル（図示省略）が当接した状態で、チップ（図示省略）が外側板状部２４に押付けられるようにして行われる。
【００４０】
〔実施形態２〕
実施形態２に係る蓄電素子Ａでは、図１０に示すように、金属材１３として、加圧を伴う溶接の一例である超音波溶接の対象となる箇所ｅが、その周囲よりも活物質層未形成部７Ａ，８Ａ側に寄った（変位してオフセットされた）クリップ１９，２０が用いられる。クリップ１９，２０が異なる以外は、実施形態１に係る蓄電素子Ａと同じである。
【００４１】
実施形態２に係るクリップ１９は、図７〜図１０に示すように、狭間板状部２３と外側板状部２４と連結板部２５とを備える二股状のクリップである。各板状部２３，２４において、渦巻軸心Ｐ方向における電極体１の中心側の縁、渦巻軸心Ｐ方向と直交する方向における両側の各縁（即ち、上下の各縁）、そして、渦巻軸心Ｐ方向における電極体１の中心とは反対側（即ち、渦巻軸心Ｐ方向における電極体１の端側）の縁のうち、上下それぞれの略四分の一の部分に、カール部ｋが形成されている。超音波溶接の対象となる箇所ｅは、外側板状部２４におけるクリップ長手方向に並ぶ４箇所の凹みｅとして形成されている。
【００４２】
各凹みｅは、超音波溶接時においてチップが当接する箇所であって、クリップ長手方向である上下方向に長い長方形を呈している。隣り合う凹みｅ，ｅの間の３箇所には、左右方向に亘る凸条２６が形成されている。上下２箇所の凸条２６は、左右のカール部ｋ，ｋを繋ぐように架設されている。凹みｅの箇所においては、多数の活物質層未形成部７Ａがより圧縮された状態（図１０参照）で、対極板状部３Ａに接続される。実施形態２に係るクリップ１９，２０は、凹みｅ及び凸条２６の存在によって外側板状部２４の機械的強度及び剛性が向上している。
【００４３】
〔実施形態３〕
実施形態３に係る蓄電素子Ａでは、図１１，１２に示すように、金属材１３として、外周の全周に亘るカール部ｋを備える一枚板のクリップ１９，２０が用いられる。クリップ１９，２０が異なる以外は、実施形態１に係る蓄電素子Ａと同じである。実施形態３に係る接合部１０は、クリップ１９と対極板状部２Ａとの間に多数の活物質層未形成部７Ａが設けられた状態で、超音波溶接により形成される。本実施形態では、クリップ１９，２０の外周の全周にカール部ｋを備えるため、クリップの全周において活物質層未形成部の箔切れや破れが生じることが回避される。
【００４４】
各実施形態に係る蓄電素子Ａは、以上のとおりである。従来の蓄電素子においては、クリップは平板状のものであり、その端縁は単に切断されたプレスカット面であって尖ったエッヂを有している。そのため、外部から振動が加えられた場合には、活物質層未形成部７Ａ，８Ａがエッヂ部と擦れて切れや破れを生じることがあった。また、クリップは、平板状であるため、機械的強度に乏しく、外部からの振動に対して十分に活物質層未形成部７Ａ，８Ａを支えることができないことがあった。その結果、活物質層未形成部７Ａ，８Ａは、振動する集電体の動きに追従できず、クリップ部位における屈曲が増大して切れや破れを生じることがあった。極板７，８に切れや破れが生じると、集電機能が低下し、電池の内部抵抗が増えるなどの不都合を招くおそれがある。
【００４５】
上記各実施形態に係る蓄電素子Ａの接合部１０においては、多数の活物質層未形成部７Ａ，８Ａを挟むクリップ１９，２０は、その狭間板状部２３及び外側板状部２４の縁が反り返る方向に折り曲げられたカール部ｋを備えている。そのため、活物質層未形成部７Ａ，８Ａは、クリップ１９，２０とはエッヂではなく曲面との当たりになる。これにより、外部から振動が加えられて活物質層未形成部７Ａ，８Ａとクリップ１９，２０とが擦られることがあっても、活物質層未形成部７Ａ，８Ａに切れや破れが生じることが回避されるようになる。
【００４６】
クリップ１９，２０は、集電体２，３との接合部位から極板７，８が存在する３方向側の縁、即ち、渦巻軸心Ｐ方向における電極体１の中心側の縁と、その両側の各縁とにおいて、極板７，８と端面擦れが生じる可能性がある。そこで、カール部ｋが、クリップ１９，２０において、渦巻軸心Ｐ方向における電極体１の中心側の縁と、その両側の各縁とに形成されている。即ち、極板７，８と擦れる箇所にのみカール部ｋが設けられる。そのため、走行車両に搭載された場合の振動が加わった場合には、クリップ１９，２０は、その曲面であるカール部ｋが極板７，８に当接した状態で極板７，８を擦るようになる。これにより、前述した活物質層未形成部７Ａ，８Ａに切れや破れが生じることが回避される作用効果を、必要最小限のカール部ｋを用いて行える、という、より合理的な蓄電素子を提供することができる。
【００４７】
また、渦巻軸心Ｐ方向における電極体１の中心側の縁と、その両側の各縁とは、円弧状に繋がっており、カール部ｋは、渦巻軸心Ｐ方向における電極体１の中心側の縁と、その両側の各縁とに亘って連続して形成されている。このため、クリップ１９，２０は、渦巻軸心Ｐ方向における電極体１の中心側の縁と、その両側の各縁と間において、極板７，８と端面擦れが生じる場合であっても、前述した活物質層未形成部７Ａ，８Ａに切れや破れが生じることが回避される。
【００４８】
また、実施形態２に係る蓄電素子Ａにおいては、活物質層未形成部７Ａ，８Ａ、対極板状部２Ａ，３Ａ及びクリップ１９，２０が加圧を伴う溶接により一体的に接合され、クリップ１９，２０におけるチップによる加圧の対象となる箇所が、その周囲よりも活物質層未形成部７Ａ，８Ａ側に寄っている（変位してオフセットされている）ため、次のような作用効果も得られる。
【００４９】
クリップ１９，２０自体は、薄板であるため、溶接部を凹み形状にすることが可能である。そのため、クリップ１９，２０を極板７，８に沿わせることができる。即ち、活物質層未形成部７Ａ，８Ａは、薄くて柔らかく波打っている状態であるとか、大きくうねっている状態であるのが普通である。そのため、その多数が単に積層されて束ねられた厚みは、極板７，８の１枚の厚みに積層数を乗じた寸法より明らかに厚くなっている。従って、多数積層された活物質層未形成部７Ａ，８Ａが厚み方向に強く押圧されると、全体厚みが減じる挙動が生じる。故に、超音波溶接が行われる場合、チップがアンビル側に押付けられた状態で溶接部が加圧されることにより、クリップ１９，２０ごと多数の活物質層未形成部７Ａ，８Ａを圧縮して凹ませながら超音波振動を加えて溶接することとなる。
【００５０】
この場合、実施形態２に係るクリップ１９，２０によれば、凹みｅの存在によって加圧される前から既にクリップ１９，２０は凹んでいるから、その分の加圧力を活物質層未形成部７Ａ，８Ａの圧縮に振り分けることができる。そして、これにより、よりクリップを極板７，８に沿わせることが可能になる。
【００５１】
加えて、実施形態２に係る蓄電素子Ａにおいては、クリップ１９，２０が一方向に長手をなしかつ活物質層未形成部から離れる方向に突出する凸条２６を備える。このため、クリップ１９，２０がリブ付形状のようになり、クリップ１９，２０の機械的強度及び剛性が向上する。これにより、クリップ１９，２０を、活物質層未形成部７Ａ，８Ａを支えるフレームとして機能させることができる。
【００５２】
活物質層未形成部７Ａ，８Ａにおける集電体２，３へ導通するための寄せ集め部分は、極板７，８としての機械的強度が最も弱い部分である。しかしながら、クリップ１９，２０を、極板７，８に沿わせ、かつ、活物質層未形成部７Ａ，８Ａを支えるフレームとして機能させることで、振動などによって集電体２，３が動いた際、その動きに活物質層未形成部７Ａ，８Ａが追従できるようになる。そして、これにより、強度的に不利な前記寄せ集め部分に屈曲や皺が発生することが抑制又は解消され、屈曲や皺による活物質層未形成部７Ａ，８Ａの切れや破れを起こり難くすることもできる。
【００５３】
具体的には、実施形態２に係る蓄電素子Ａにおいて、カール部ｋがクリップ１９，２０において、渦巻軸心Ｐ方向における電極体１の中心側の縁と、その反対側の縁とに形成され、凸条２６が渦巻軸心Ｐ方向における電極体１の中心側のカール部ｋと、その反対側のカール部ｋとを繋ぐことにより実現されている。
【００５４】
また、実施形態２に係る蓄電素子Ａにおいて、凸条２６が互いに間隔を有して複数並び、活物質層未形成部７Ａ，８Ａ、対極板状部２Ａ，３Ａ及びクリップ１９，２０は、加圧を伴う溶接により一体的に接合され、クリップ１９，２０のうち、凸条２６によって区画される各領域の一部領域が加圧の対象となる凹みｅであり、各凹みｅは、その周囲よりも渦巻軸心Ｐ方向における電極体１の中心側に変位していることにより実現されている。
【００５５】
そして、クリップ１９，２０は、活物質層未形成部７Ａ，８Ａと対極板状部２Ａ，３Ａとの間に配備される狭間板状部２３と、該狭間板状部２３との間に活物質層未形成部７Ａ，８Ａを挟む外側板状部２４とを備える二股状である。これにより、大型の二次電池など広く適用可能な蓄電素子を提供することができる。
【００５６】
また、実施形態２に係る蓄電素子Ａにおいて、クリップ１９，２０は、狭間板状部２３と外側板状部２４とを繋ぐ連結板部２５を備え、カール部ｋは、狭間板状部２３と外側板状部２４とのそれぞれにおいて、連結板部２５との接続箇所を除く外周の全周又は略全周に亘って形成されている。このため、接合部１０は、クリップ１９，２０と対極板状部２Ａ，３Ａとの間に多数の活物質層未形成部７Ａ，８Ａが設けられた状態で、超音波溶接により形成される。
【符号の説明】
【００５７】
１          電極体
２          正の集電体
３          負の集電体
７          正の極板
７Ａ        活物質層未形成部
７Ｂ        活物質層形成部
８          負の各極板
８Ａ        活物質層未形成部
８Ｂ        活物質層形成部
９          セパレータ
１３        金属材
２３        狭間板状部
２４        外側板状部
ｅ          加圧の対象となる箇所
ｋ          カール部
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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