(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正及び負の各極箔とそれら両者間に設けられる絶縁用のセパレータとを有する発電要素と、
前記発電要素を収容する電池ケースであって、本体ケースと、天板とを有する電池ケースと、
前記電池ケースの前記天板に係止される水平上部と、前記水平上部から折り曲げられて垂下される縦集電部と、をそれぞれが有する一対の集電体と、
前記発電要素の外側に配置される支え部材と、を備え、
前記一対の集電体の前記縦集電部のそれぞれは、前記発電要素の前記極箔に導通接続される対極板状部と、前記対極板状部と直交する面を有する対向板状部と、を含み、
前記支え部材は、前記一対の集電体の前記対向板状部のそれぞれの内側面に当接する
電池。
【請求項２】
前記発電要素及び前記一対の集電体と導通材製の前記電池ケースとの間に、前記発電要素及び前記一対の集電体を収容する絶縁材製の絶縁袋が設けられるとともに、前記支え部材が前記絶縁袋に一体的に形成されている請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記発電要素及び前記一対の集電体と前記電池ケースとの間に配される絶縁袋を備え、
前記発電要素と前記電池ケースとの間の空隙は、前記発電要素と前記絶縁袋との間の隙間部分である請求項１又は２に記載の電池。
【請求項４】
前記発電要素は、一対の円筒面を有する角丸長方形状であり、
前記支え部材は、前記円筒面と前記電池ケースとの間の空隙に配されている請求項１〜３の何れか１項に記載の電池。
【請求項５】
前記支え部材は、前記極箔の端部と前記電池ケースとの間の空隙に配されている請求項１〜４の何れか１項に記載の電池。
【請求項６】
前記支え部材は、前記発電要素の厚み方向の両側それぞれに設けられている請求項１〜５の何れか１項に記載の電池。
【請求項７】
前記支え部材は、前記一対の集電体の一方の前記対向板状部に沿う状態で配置される一方の縦支え部及び前記一対の集電体の他方の前記対向板状部に沿う状態で配置される他方の縦支え部を有する一対の縦支え部と、前記一対の縦支え部同士を繋ぐ横支え部と、を有し、
前記一対の縦支え部は、前記一対の集電体の前記対向板状部のそれぞれの内側面に当接する請求項１〜６の何れか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、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池に好適な電池に係り、詳しくは、発電要素の両側に集電体を有する電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の電池としては、特許文献１において示される非水電解質二次電池が知られている。これは、帯状の正極（５）と帯状の負極（６）とを一対のセパレータ（７），（７）を介しての絶縁状態で渦巻状に巻回するとともに押し潰すように屈曲形成して、上下向きの渦巻軸心方向視で角丸直方形を呈する発電要素が開示されている（特許文献１の図８等参照）。この場合の集電体（１０）は、各極の未塗布部（４）が複数（５箇所）に分配された各積層束（電極の端縁部）に対応させて受け入れる複数の溝を持つ金属部材で構成されている。そして、各積層束と集電体（１０）とはレーザー溶接を用いて溶接させる（特許文献１の図９等参照）と記載されている。
【０００３】
そして、引用文献２に示されるように、渦巻中心が左右向き（横向き）姿勢となる発電要素と、その左右両端に配備される正負の集電体とを有する構造の非水電解質二次電池も開発されて来ている。この電池では、発電要素の左右端に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、発電要素に関しては仮想線にてその配置が示される程度の開示しかなく、横向きに突設される多数の正負の極箔と集電体とをどのように導通接合するか、即ち、極箔と集電体との接合構造に関しては何ら開示していない。
【０００４】
上述のような電池の使われ方としては、近年、自動車などの走行車両に搭載される場合も多くなってきている。この場合、特許文献１のように、発電要素と集電体とを単にレーザー溶接して接合するだけでは、集電体やそこに接合される極箔が容易に振動されるようになり、その振動が続けられることによって亀裂が入るなど、早期に損傷し易いことが予測される。そのため、良好な耐振性を備えた電池の開発が急務となってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１０６５３６号公報
【特許文献２】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、集電体の縦集電部の内方向への移動及び復元移動とが続くことによる発電要素における極箔の変形を解消又は改善させることが可能な電池を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、電池において、
正及び負の各極箔とそれら両者間に設けられる絶縁用のセパレータとを有する発電要素と、前記発電要素を収容する電池ケースであって、本体ケースと、天板とを有する電池ケースと、前記電池ケースの前記天板に係止される水平上部と、前記水平上部から折り曲げられて垂下される縦集電部とを有する集電体と、前記発電要素の外側に配置される支え部材と、を備え、
前記集電体の前記縦集電部は、前記発電要素の前記極箔に導通接続される対極板状部と、前記対極板状部と直交する面を有する対向板状部と、を含み、前記支え部材は、前記対向板状部の内側面に面接触又は当接するものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の電池において、
前記発電要素及び前記集電体と導通材製の前記電池ケースとの間に、前記発電要素及び前記集電体を収容する絶縁材製の絶縁袋が設けられるとともに、前記支え部材が前記絶縁袋に一体的に形成されているものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の電池において、
前記発電要素及び前記集電体と前記電池ケースとの間に配される絶縁袋を備え、
前記発電要素と前記電池ケースとの間の空隙は、前記発電要素と前記絶縁袋との間の隙間部分であるものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３に記載の電池において、
前記発電要素は、一対の円筒面を有する角丸長方形状であり、
前記支え部材は、前記円筒面と前記電池ケースとの間の空隙に配されているものである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４に記載の電池において、
前記支え部材は、前記極箔の端部と前記電池ケースとの間の空隙に配されているものである。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の電池において、
前記支え部材は、前記発電要素の厚み方向の両側それぞれに設けられているものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて述べるが、集電体の縦集電部の内方向への移動及び復元移動とが続くことによる発電要素における極箔の変形を解消又は改善させることが可能な電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一方の支え部材と絶縁袋とを示す斜視図（実施例１）
【図２】非水電解質二次電池を示す一部切欠きの正面図
【図３】非水電解質二次電池の構造を示す一部切欠きの側面図
【図４】集電体及び支え部材周辺の構造を示す一部切欠きの拡大正面図
【図５】図２の非水電解質二次電池の要部を示す斜視図
【図６】発電要素の構造を示す斜視図
【図７】図１の支え部材の装着状態を示す要部の横断面図
【図８】図１の支え部材の装着状態を示す要部の縦断面図
【図９】一対の支え部材が一体形成された一体型絶縁袋の展開図（実施例２）
【図１０】図９の展開状態にある一体型絶縁袋の組立要領を示す斜視図
【図１１】一体型絶縁袋の装着構造を示す電池底部端部の一部切欠き正面図
【図１２】一体型絶縁袋の装着構造を示す電池要部の横断面図
【図１３】一体型絶縁袋の装着構造を示す電池要部の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明による電池の実施の形態を、非水電解質二次電池（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。図１〜図８は実施例１を、図９〜図１３は実施例２をそれぞれ示している。
【００１６】
非水電解質二次電池（リチウムイオン二次電池）Ａは、図２〜図５に示すように、発電要素１と、一対の集電体２，３と、電解液（図示省略）とを、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に収容して成る扁平な縦向き角型のものに構成されている。電池ケース４の天板４Ａには、各集電体２，３に導通接続される正負の電極部５，６が設けられている。図１，２，３などに示すように、発電要素１及び一対の集電体２，３と電池ケース４との間には、これら発電要素１及び各集電体２，３を収容する絶縁材製の絶縁袋２７が装備されている。
【００１７】
絶縁袋２７は、図１，図４，図７，図８などに示すように、前後の大側壁２７ａ，２７ａと、左右の小側壁２７ｂ，２７ｂと、底壁２７ｃとを備える無蓋箱状のものであり、例えば薄膜状の合成樹脂で形成されている。この絶縁袋２７は、展開状態のもの（同構造のものとして図９を参照）を、折り曲げて組立てる構造のものであって、図１は無蓋箱状で角形状に組立てられた状態を示している。この構造の絶縁袋２７では、その左右端は、図４に示すように、左右の小側壁２７ｂ，２７ｂの２枚重ね構造になっている。そして、前記左右端の下端部においては、底壁２７ｃの左右端から突設される小面積の突出片（図９に示す突出片２９ａに相当する部分であり、符記は省略する）が加わっての３枚重ね構造となっている。なお、絶縁袋２７は、型成形によるものなど、その他の構造で成るものでも良い。
【００１８】
発電要素１は、図２、図５，図６に示すように、正及び負の各極箔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とを渦巻状に巻回して渦巻軸心Ｐ方向視で角丸長方形を呈するものに形成されている。正極箔７は、正極活物質が塗布された帯状でアルミ箔製のものであり、負極箔８は、負極活物質が塗布された帯状で銅箔製のものである。４枚積層体構造の発電要素１においては、正極箔７と負極箔８とが軸心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。なお、以下においては、一対の集電体２，３や極箔７，８に関しては、説明の重複を避けるため、基本的には一方（負極側）を説明するのみとし、他方（正極側）には対応する符号を付して、その説明が為されたものとする。
【００１９】
正負の極箔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端部７Ａ，８Ａが形成されている。各端部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３〜図５では縦向きに現れる）は、それらの多数を束ねて積層された状態で集電体２，３の対極板状部２Ａ，３Ａに導通接合されている。なお、図面理解上、図６においては、正負の各極箔７，８とセパレータ９との間隔を拡大して描いてある。
【００２０】
電池ケースＡは、図２，図３などに示すように、無蓋箱状の本体ケース部４Ｂと、天板４Ａとをレーザー溶接などによって溶接一体化されて成る角形状（角型）のものに構成されている。天板Ａは、正負の電極部５，６を支持する極端子支持壁４ａとして機能する。本体ケース部４Ｂは、左右の集電対向壁４ｂ，４ｂと、前後の主ケース壁４ｃ，４ｃと、底壁４ｄとの五壁を備える矩形容器状のものに形成されている。前述の絶縁袋２７は、本体ケース部４Ｂの内面に隙間無く（又は殆ど無く）丁度沿って収容される角形状（角型）を呈している。
【００２１】
実施例１の非水電解質二次電池Ａにおける発電要素１は、図３などに示すように、その渦巻軸心Ｐ方向に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に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ものに形成されている。そして、複数の端部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、という構成の発電要素１である。
【００２２】
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を用いることが可能である。
【００２３】
集電体２，３について説明する。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おり、その構造を片方の集電体３を例に挙げて説明する。図２〜図５に示すように、集電体３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とから成る正面視で略Ｌ字形状を為す部品である。水平上部１１は、その内側端部に形成される孔１１ａを用いて電極端子６に導通接続されており、縦集電部１２は、その上下中間部に並列形成される一対の対極板状部３Ａ，３Ａを介して負の極箔８に導通接続されている。対極板状部３Ａ，３Ａの集電体基端側である上側と集電体先端側である下側と双方（集電体基端側と集電体先端側との少なくとも何れか一方の一例）に、対極板状部３Ａ，３Ａに直交する面を有する対向板状部３Ｂが形成されている。
【００２４】
対極板状部３Ａ，３Ａは、発電要素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）に突設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３Ａは、その両側（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３ａが形成されている。また、縦集電部１２は、各対極板状部３Ａの両側に、補強板部３ａを一体的に有する三角板状部２３が、孔部２４を介して前後方向（矢印イ方向）で並ぶ形状に形成されている。
【００２５】
正負の電極端子５，６は互いに同じで一般的な構造のものであり、一方の電極端子６について説明する。図２〜図５に示すように、電極端子６は、筒状下部６ａと、上下中間の四角本体部６ｂと、上部の雄ねじ部６ｃとを有してなるリベット・ボルト構造のものである。集電体３の水平上部１１は断面下向きコ字状を呈する合成樹脂製の第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。四角本体部６ｂは、極端子支持壁４ａである天板４Aの上側にて合成樹脂製の第２絶縁部材１５に嵌入配備されている。
【００２６】
筒状下部６ａは、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）に嵌入されている第２絶縁部材１５の小筒部１５ａ、及び水平上部１１の丸孔１１ａに落とし込み挿通され、その下端部を潰しての加締め（カシメ）により、水平上部１１に導通接続される。つまり、電極端子６は、筒状下部６ａと水平上部１１とが、第１絶縁部材１４と第２絶縁部材１５とを用いての絶縁状態で加締める構造により、天板４Ａに絶縁状態で装備（係止）される。四角本体部６ｂの上側には、図外のリード線などを導通接続するための雄ねじ部６ｃが起立形成されている。なお、正極の電極端子５はアルミ製とし、かつ、負極の電極端子６は銅製とするのが好ましい。
【００２７】
主に片方の集電体３を用いて接合部１０（集電構造）について簡単に説明する。図２〜図４，図７に示すように、極箔８の端部８Ａの多数（複数の一例）と、集電体３の対極板状部３Ａとが、板状の金属材製のクリップ２０と対極板状部３Ａとの間に多数の端部８Ａ、即ち極箔８Ａ群が積層されて介装される状態で超音波溶接されている。つまり、接合部１０は、極箔７，８と集電体２，３とが超音波溶接によって接合されている箇所を指す。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。
【００２８】
次に、支え部材１３について説明する。図５に示すように、実施例１による非水電解質二次電池Ａにおいては、一対の集電体２，３が左右方向（渦巻軸心Ｐ方向）に振れ動かないように支えられた状態とするために、発電要素１の外側に配置される支え部材１３が装備されている。支え部材１３の例として、図１〜図５，図７，図８に示すように、一対の集電体２，３の間においてこれら集電体２，３に亘る状態の支え部材１３が、発電要素１と電池ケース４との間の空隙Ｓを通して設けられている。
【００２９】
具体的には、図１及び図２〜図５に示すように、支え部材１３は、渦巻軸心Ｐに交差する方向に沿う長尺状で一対の縦支え部２５，２５と、これら縦支え部２５，２５の長手方向の両端部どうしを繋ぐ一対の横支え部２６，２６と、を有して前後方向視で口形状を呈する枠体に形成されている。縦支え部２５は、対極板状部２Ａ，３Ａの集電体基端側及び集電体先端側の双方に形成される対向板状部２Ｂ，３Ｂに沿う状態で、極箔７，８の端部７Ａ，８Ａと電池ケース４との間の縦空隙部Ｔｓ（空隙Ｓの一例）に配備されている（図７参照）。横支え部２６は、発電要素１における上下の各円筒面１Ｅと電池ケース４（詳しくは前後の主ケース壁４ｃ，４ｃ）との間の横空隙部Ｙｓ（空隙Ｓの一例）に配備されている（図８参照）。
【００３０】
縦支え部２５は、図７に示すように、渦巻軸心Ｐに沿って長い長方形における左右及び前後方向で内側となる角部が斜めにカットされたような５角形の断面形状を有するものに形成され、上下方向（渦巻軸心Ｐに交差する方向の一例）に延びる状態で配備されている。つまり、左右に広く前後に狭い断面形状を持つ縦空隙部Ｔｓを有効利用できながら無理なく配置できるように設定されている。横支え部２６は、図８に示すように、上下方向に長い長方形における前後及び上下方向で内側となる角部が斜めにカットされたような５角形の断面形状を有するものに形成され、左右方向（渦巻軸心Ｐに沿う方向）に延びる状態で配備されている。つまり、渦巻軸心Ｐ方向視で略三角形を呈する断面形状を持つ空隙Ｓを有効利用できながら無理なく配置できるように設定されている。
【００３１】
各縦支え部２５，２５は、左右の集電体２，３が互いの存在方向に移動できない（又は移動し難い）ように規制する箇所、即ち、各対向板状部２Ｂ，３Ｂに支え作用する箇所として機能する。そして、各縦支え部２５，２５の左右方向の端面２５ａ，２５ａは、各集電体２，３の上下両側の対向板状部２Ｂ，３Ｂの内側面２ｂ，３ｂに面接触又は当接するような寸法設定になっている。この寸法設定により、集電体２，３の互いの存在方向への移動がまずできない状態となっていて、前記の支え作用が強化される構成とされている。
【００３２】
ところで、発電要素１及び左右の集電体２，３と電池ケース４との間は、無蓋袋状を為す絶縁袋２７で覆われて絶縁される構造となっている。正確に言うと、横支え部２６を収容する横空隙部Ｙｓは、円筒面１Ｅと絶縁袋２７との間の隙間部分であり、縦支え部２５を収容する縦空隙部Ｔｓは、端部７Ａ，８Ａと絶縁袋２７との間の隙間部分である。支え部材１３は、ＰＰ，ＰＥなどの合成樹脂製であるのが望ましいが、絶縁性、耐電解液性を有し、かつ、支え作用可能な強度を持つもの材料であれば、それら以外のものでも良い。
【００３３】
次に、支え部材１３を設けるに至った理由、並びにそれによる作用や効果について詳しく説明する。非水電解質二次電池Ａは、図４に示すように、電極端子５，６が上部に配備される二次電池であり、それら電極端子５，６は、集電体２，３の水平上部１１を天板４Ａに片持ち支持状態で固定している。そして、集電体２，３は、その縦集電部１２を用いて、電池ケース４の内部にて発電要素（エレメント）１を保持（吊下げ支持）している。集電体２，３は、前述の特許文献２にて開示されるように、上部のみ支持させる構造のものがある。
【００３４】
そして、図３，５などにて示す実施例１のように、その上部を天板４Ａに固定させての吊下げ姿勢で支持させるものもある。或いは、図１０，図１１に示す実施例２（後述）のように、集電体下端を電池ケース４の底面に接地させるようにして両持ち構造のようにされたのものもある。いずれの構造でも、基本的には上部のみ固定されて片持ち支持される一対の集電体２，３で発電要素１を支持する、という構造が採られている。
【００３５】
そのため、縦集電部１２は、横方向（特に、集電体２，３の面に直交する方向である渦巻軸心Ｐ方向）の振動に対して、内方向（各集電体２，３の互いの存在方向）には互いに支えて耐える構造が無く、縦集電部１２は（集電体２，３は）発電要素１に引きずられて互いの存在方向に移動（変位）し易い傾向がある。なお、外方向には、すぐ横傍に存在する集電対向壁４ｂ（又は絶縁袋２７の小側壁２７ｂ）により、縦集電部１２の移動はまずできない。
【００３６】
縦集電部１２の内方向への移動及び復元移動とが続くと、発電要素１における極箔７，８の端部７Ａ，８Ａを座屈方向と引張り方向とに繰り返し変形させ、極箔７，８（特に、端部７Ａ，８Ａ）の亀裂や破断を引き起こす原因となりうる。これは、自動車などの振動の多い箇所へ電池を設置する場合には不都合であって、要改善課題となる。支え部材１３は、その不都合を解消又は改善させることが可能な手段として採用されている。
【００３７】
さて、発電要素１は渦巻軸心P方向視で角丸長方形を呈する形状（図３参照）であって上下に円筒面１Ｅを持つため、矩形の電池ケース４に収容した場合には、前後の主ケース壁４ｃ，４ｃ及び天板４Ａと上側の円筒面１Ｅとの間、並びに、前後の主ケース壁４ｃ，４ｃ及び底壁４ｄと下側の円筒面１Ｅとの間の計４箇所には、左右に延びる横空隙部Ｙｓが存在する。そして、束ねられて集電体２，３に導通接続される正負の極箔７，８の端部７Ａ，８Ａと前後の主ケース壁４ｃ，４ｃとの間には、端部７Ａ，８Ａが束ねられて対極板状部２Ａ，３Ａに接合される構造上、縦空隙部Ｔｓも存在している。本発明においては、これら横空隙部Ｙｓ及び縦空隙部Ｔｓを有効利用して、支え部材１３を、専用の配置空間を設けることなく装備させることができている。
【００３８】
渦巻構造の発電要素１を矩形の電池ケース４に収容する構造を採る非水電解質二次電池Ａでは、縦空隙部Ｔｓ及び横空隙部Ｙｓなどの空き空間となっている空隙Ｓの存在に着目し、その空隙Ｓに無理なく収まるように口形状を為す支え部材１３が設けられている。従って、構造変更や部品追加などの一切の変更を行うことなく、集電体２，３がその縦集電部１２の面方向（渦巻軸心Ｐ方向）に移動（振動移動も含む）することを抑制又は解消する支え作用の発揮が可能に構成されている。
【００３９】
つまり、非水電解質二次電池Ａには、集電体２，３を横方向（特に、渦巻軸心Ｐ方向）の振動に対して支えて耐える構造が構築されたことになり、発電要素１に引きずられて集電体２，３が渦巻軸心Ｐ方向に移動することが防止又は抑制されるようになる。その結果、自動車などの振動の多い設置環境下であっても、集電体２，３の縦集電部１２が振れ動くことがまずなくなり、発電要素１における極箔７，８の端部７Ａ，８Ａを繰り返し変形させて極箔７，８（特に、端部７Ａ，８Ａ）の亀裂や破断を引き起こす不都合が解消され、耐久性のある改善された非水電解質二次電池Ａが実現できている。
【００４０】
〔実施例２〕
実施例２による電池Ａは、これも非水電解質二次電池であって、支え部材１３を一体に有する絶縁袋２７を設ける構成とされている（図９参照）。前述したように、電池ケース４がアルミ合金などの導通材で形成されていて、その内蔵物である発電要素１や集電体２，３とは絶縁する必要があるため、発電要素１や集電体２，３を収容して電池ケース４に入れる絶縁材製の絶縁袋２７が設けられている。その絶縁袋２７に支え部材１３が一体形成されているもの（図９参照）を装備する非水電解質二次電池Ａが、実施例２による電池Ａである（図１３参照）。各集電体２，３は、図１０，１１に示すように、絶縁キャップ４１が被せられた下端部が、電池ケース４の底壁（符記省略）に届くように下方延長されたタイプのものとして描いてある。
【００４１】
支え部材１３を一体に備える絶縁袋（以下、一体型絶縁袋と略称する）２７は、図９，図１０に示すように、略板状で展開状態の絶縁袋２７を要所要所で折り曲げて組み立てることにより、図１に示すような角型で無蓋状の絶縁袋２７となる組立式のものに構成されている。即ち、図９に示すように、薄肉で合成樹脂製の一体型絶縁袋２７は、支え部材１３を有する一対の大側壁２８，２８、それらの間に位置する底壁２９、各大側壁２８から外方に張り出る一対の（計４箇所の）重ね壁２８ａ，２８ａ、底壁２９の両端から外方に張り出る一対の突出片２９ａ，２９ａを備えている。
【００４２】
各大側壁２８は、一対の凹入縦枠部３０，３０、各凹入縦枠部３０，３０の両端どうしを繋ぐ状態となる一対の凹入横枠部３１，３１、これら４部に亘る平面壁３２とを有する屈曲板状の構成要素である。一対の凹入縦枠部３０，３０と一対の凹入横枠部３１，３１とで成るロ枠状の部分が支え部材１３を構成している。一対の大側壁２８，２８と底壁２９とは一連一体のものであり、隣り合う重ね壁２８ａと突出片２９ａとの間には、これらを独立形成するための切込みｋが形成されている。なお、図９，１０における細線のｘは折り曲げ予定線である。
【００４３】
凹入縦枠部３０は、図１２に示すように、外面壁３３と、正面縦壁３４と、傾斜縦壁３５と、幅の極短い短辺縦壁３６とを有して、内向きに凹入するような状態に形成されている。凹入横枠部３１は、図１３に示すように、水平壁３７と、正面横壁３８と、傾斜横壁３９と、幅の極短い短辺横壁４０とを有して、内向きに凹入するような状態に形成されている。各壁３３〜４０の厚みを、平面壁３２などの基本厚みより厚くして強度や剛性を向上させ、支え作用するに十分なものとすれば好都合である。
【００４４】
さて、展開状態（図９参照）にある一体型絶縁袋２７を折り曲げて無蓋箱状に組み立てるには次のような手順で行う。まず、図１０に示すように、底壁２９を基準として左右の大側壁２８，２８を矢印のように折り曲げて起こし、次いで各突出片２９ａ，２９ａを矢印のように折り曲げて起こす。それから、屈曲起立されている大側壁２８に対して４所の重ね壁２８ａを矢印のように折り曲げることにより、無蓋箱状の一体型絶縁袋２７に組み立てることができる（図１２，１３を参照）。図１１に示すように、突出片２９ａの外側に一対の重ね壁２８ａ，２８ａが重ねられることで、一体型絶縁袋２７としての短側壁４１に形成されるのであり、これら三者２９ａ，２８ａ，２８ａは接着剤などを用いて貼着されても良いし、単に折り曲げられて重ねられる状態でも良い。
【００４５】
短側壁４１が接着剤を用いるなどして分離不能（又は困難）とされる構造の一体型絶縁袋２７を採用する場合には、図１０に仮想線で示すように、集電体２，３などを伴う発電要素１を予め底壁２９に置いた状態としてから、上述の各折り曲げ工程を行う必要がある。その理由は次のようである。図１２，１３に示すように、電池としての組立状態においては支え部材１３が、詳しくは上側の凹入横枠部３１の一対が発電要素１の厚み幅内に入り込んでいる。従って、一体型絶縁袋２７を無蓋箱状に組立てた後は、集電体２３などを伴う発電要素１を一対の凹入横枠部３１が張り出ている上部開口を通して一体型絶縁袋２７の内部に入れ込むこと（無理入れ）が不可或いは困難となるからである。
【００４６】
但し、一体型絶縁袋２７がプラスチック（合成樹脂）等の可撓性を有する絶縁材料製である場合には、各部の寸法如何によっては前述の無理入れが可能となることもありうる。故に、一体型絶縁袋２７の組立てに際して、集電体２，３などを伴う発電要素１を予め底壁２９に置くか否かは、一体型絶縁袋２７の構造（接着するか否かなど）やその材料の如何により、適宜に判断することとなる。
【００４７】
一体型絶縁袋２７が無蓋袋状に組立てられ、かつ、その中に集電体２，３などを伴う発電要素１が収容された状態では、図１１〜図１３に示すように、凹入縦枠部３０は縦空隙部Ｔｓに配備され、かつ、凹入横枠部３１は横空隙部Ｙｓに配備されている。そして、その状態では、支え部材１３における凹入縦枠部３０の外面壁３３は、対応する対向板状部２Ｂ，３Ｂの内側面２ｂ，３ｂに面当接（又は当接）するように設定されている。この場合、外面壁３３と内側面２ｂ，３ｂとの間に極僅かな隙間があっても、前述した支え部材１３を設けたことによる効果をほぼ得ることができる。
【００４８】
実施例２の非水電解質二次電池Ａでは、実施例１の電池の場合と同様の効果が得られるとともに、絶縁袋２７を装備すれば支え部材１３，１３も装備された状態になる、という組付け上（生産上）での優れた利点が追加されている。つまり、一体型絶縁袋２７による支え部材１３では、図１などに示す実施例１による支え部材１３に比べて、部品点数の削減（一対の支え部材１３，１３＋絶縁袋２７の３部品→一体型絶縁袋２７の一部品）によるコストダウンや組付け工数手間の削減が図れる利点がある。
【００４９】
このように、実施例２の非水電解質二次電池Ａでは、その製造方法において、支え部材１３が一体形成されている一体型絶縁袋２７を展開状態で用意し、支え部材１３が一対の集電体２，３間における横空隙部Ｙｓ及び／又は縦空隙部Ｔｓに位置する状態で展開状態の一体型絶縁袋２７を組立てて、発電要素１及び一対の集電体２，３が収容される所定の袋形状とすることを特徴としている。
【００５０】
このような構成を持つ電池Ａでは、展開状態の絶縁袋を折り曲げつつ集電体２，３付の発電要素１を取り込みながら袋形状にしてゆく、という作り方工夫によって次のような独特の効果が得られる。即ち、接着などによって再展開不能な構造の一体型絶縁袋２７であっても、発電要素の袋内部への収容が不能となる不都合がないようにしながら、支え部材を所定箇所に配備できて不都合なく絶縁袋を組立てることが可能になる、という効果を持つ電池の製造方法を提供することができる。
【００５１】
〔別実施例〕
集電体２，３は、図１０，１１に示すように、その下端が電池ケース４の底面に届くまで延長された下側の対向板状部２Ｂ，３Ｂを持つ構造のものや、図示は省略するが、一対の対極板状部の下方に対向板状部を持たない構造、又は殆ど持たない構造のものでも良い。発電要素１が、渦巻軸心Ｐ方向視で楕円形状を呈するような場合には、図示は省略するが、上下の横支え部２５，２５が縦支え部２６，２６の上下端から少し上下方向で内側に寄って配置される形状の支え部材１３も可能である。また、支え部材１３としては、下側の対向板状部２Ｂ，３Ｂにのみ作用する形状のものや、上側の対向板状部２Ｂ，３Ｂにのみ作用する形状のものとすることも可能である。
【００５２】
また、本明細書に記載された実施形態はつぎの側面を有する。
【００５３】
第１の側面は、電池において、
正及び負の各極箔７，８とそれら両者７，８間に設けられる絶縁用のセパレータ９とを巻回して成る渦巻状の発電要素１と、前記発電要素１の渦巻軸心Ｐ方向において前記発電要素１の両側に振り分けて配備される正負一対の集電体２，３と、前記発電要素１及び前記集電体２，３を収容する角形状の電池ケース４を備え、
前記発電要素１の径内外に配置される前記極箔７，８の端部７Ａ，８Ａどうしの複数と前記集電体２，３とが導通接合されるとともに、一対の前記集電体２，３間に亘る状態の支え部材１３が、前記発電要素１と前記電池ケース４との間の空隙Ｓを通して設けられていることを特徴とするものである。
【００５４】
第２の側面は、第１の側面の電池において、
前記集電体２，３は、前記渦巻軸心Ｐに沿う方向に拡がる面を備える対極板状部２Ａ，３Ａと、前記渦巻軸心Ｐと交差する方向に拡がる面を備えて前記対極板状部２Ａ，３Ａの集電体基端側と集電体先端側との少なくとも何れか一方の側に形成される対向板状部２Ｂ，３Ｂとを有しており、前記発電要素１が前記渦巻軸心Ｐ方向視で角丸長方形を呈するものに形成され、
前記発電要素１の径内外に配置される前記極箔の端部７Ａ，８Ａどうしの複数と前記対極板状部２Ａ，３Ａとが導通接合され、前記支え部材１３が前記対向板状部２Ｂ，３Ｂどうしに亘って配備されていることを特徴とするものである。
【００５５】
第３の側面は、第２の側面の電池において、
前記支え部材１３が、前記渦巻軸心Ｐに交差する方向に沿う長尺状で一対の縦支え部２５，２５と、これら縦支え部２５，２５の長手方向の両端部どうしを繋ぐ一対の横支え部２６，２６と、を有する口形状のものに形成されていることを特徴とするものである。
【００５６】
第４の側面は、第３の側面の電池において、
前記縦支え部２５は、前記集電体基端側及び前記集電体先端側の双方に形成される前記対向板状部２Ｂ，３Ｂに沿う状態で、前記極箔の端部７Ａ，８Ａと前記電池ケース４との間の縦空隙部Ｔｓに配備され、かつ、前記横支え部２６は、前記発電要素１における円筒面１Ｅと前記電池ケース４との間の横空隙部Ｙｓに配備されていることを特徴とするものである。
【００５７】
第５の側面は、第４の側面の電池において、
前記支え部材１３が、前記対向板状部２Ｂ，３Ｂにおける幅方向の端部に当接可能な状態で、前記発電要素１の厚み方向の両側それぞれに設けられていることを特徴とするものである。
【００５８】
第６の側面は、第１〜第５の何れか一つの側面の電池において、
前記支え部材１３が合成樹脂材製のものであることを特徴とするものである。
【００５９】
第７の側面は、第１〜第６の何れか一つの側面の電池において、
前記発電要素１及び前記一対の集電体２，３と導通材製の前記電池ケース４との間に、これら発電要素１及び各集電体２，３を収容する絶縁材製の絶縁袋２７が設けられるとともに、前記支え部材１３が前記絶縁袋２７に一体的に形成されていることを特徴とするものである。
【００６０】
第１の側面の電池によれば、詳しくは実施形態の項にて述べたが、一対の集電体間に配備される支え部材の存在により、各集電体が互いの存在方向に移動することが抑制又は防止されるようになる。集電体の移動や振動が抑制又は防止されるので、集電体に接合される極箔の端部が、渦巻軸心方向に繰り返し移動（振動）することが軽減又は解消され、極箔の早期の亀裂や破断が防止可能となり、耐久性や信頼性に優れるように改善される。
【００６１】
しかもそのための手段である支え部材は、渦巻状の発電要素と電池ケースとの間の空隙を通して設けられるので、発電要素の体積を削ることや発電要素と電池ケースとの間に専用の配置スペースを設けることがない。つまり、電池容量を維持したまま支え部材を配置することができる、という合理性に優れる構造が実現されている。その結果、渦巻状の発電要素における複数の極箔と集電体とを導通接合させた状態で耐振性を有する構造を開発し、走行車両にも好適に使用できるように改善された電池を提供することができる。
【００６２】
第２の側面の電池によれば、集電体における複数の極箔に接合される対極板状部は渦巻軸心に沿う方向に拡がる壁面となって支え作用し難いが、その両側に位置する対向板状部に支え作用する支え部材を用いることにより、実情に即した有効な振動防止機能を発揮できる有用な非水電解質二次電池を提供することができる。つまり、支え部材は、これに面で向かいあう対向板状部に当接する構造とされているから、多少の寸法誤差や製品誤差があっても、第１の側面の電池による前記効果をより確実に発揮させることができる。
【００６３】
第３の側面の電池によれば、支え部材を、一対の縦支え部と一対の横支え部とで成る口形状のものとする手段であり、発電要素と電池ケースとの隙間を用いながらも強度や剛性に優れる合理的な支え部材を有する電池を提供することができる。
【００６４】
第４の側面の電池によれば、極箔の端部と電池ケースとの間の縦空隙部に配備される縦支え部と、発電要素における円筒面と電池ケースとの間の横空隙部に配備される横支え部とで支え部材を構成すれば、箔端部の横に形成される縦空隙を用いての広い面で集電体に確実に支え作用できる大型の口形状支え部材を、空隙を効率良く使いながら位置ズレすることのない安定支持状態で設けることができる利点がある。
【００６５】
第５の側面の電池によれば、口形状を呈する支え部材を発電要素の両側に設けるバランスの良い手段であり、第４の側面の電池による前記効果をより確実に得ることができる利点がある。
【００６６】
第６の側面の電池によれば、支え部材を合成樹脂製とすることで軽量で廉価に構成することができ、商品として望ましい状態で提供することが可能となる利点がある。
【００６７】
第７の側面の電池によれば、詳しくは実施形態の項にて述べるが、集電体及び発電要素と電池ケースとの間を絶縁するために設けられる絶縁袋に支え部材を一体的に形成する合理的な手段であるから、絶縁袋を装備すれば支え部材も装備されたことになるという組付け性に優れるものとしながら、第１〜第５の側面の電池によるいずれかの前記効果を得ることができる。加えて、部品点数の削減によるコストダウンも可能なるという、さらに改善される電池を提供することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１          発電要素
１Ｅ        円筒面
２          集電体（正）
２Ａ        対極板状部
２Ｂ        対向板状部
３          集電体（負）
３Ａ        対極板状部
３Ｂ        対向板状部
４          電池ケース
７          正極箔
７Ａ        箔端部
８          負極箔
８Ａ        箔端部
９          セパレータ
１３        支え部材
２５        縦支え部
２６        横支え部
２７        絶縁袋
Ｐ          渦巻軸心
Ｓ          空隙
Ｔｓ        縦空隙部
Ｙｓ        横空隙部
【図１】
0005892226.tif 000002
【図２】
0005892226.tif 000003
【図３】
0005892226.tif 000004
【図４】
0005892226.tif 000005
【図５】
0005892226.tif 000006
【図６】
0005892226.tif 000007
【図７】
0005892226.tif 000008
【図８】
0005892226.tif 000009
【図９】
0005892226.tif 000010
【図１０】
0005892226.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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