(57)【要約】【課題】集電板の成形精度の向上を図るとともに、集電板と外部端子との接続の信頼性を向上させる。【解決手段】蓄電素子（コンデンサ素子４）と、蓄電素子の端面に形成された陽極側の電極引き出し端子（陽極部６）および陰極側の電極引出し端子（陰極部８）と、各電極引き出し端子にそれぞれ設置され、前記電極引き出し端子と接続する接続部の少なくとも一部にある切り欠き面（切り欠き部４８）が、接続部（４１）から突出している集電板（１２、１６）と、切り欠き面が突出した突出部（表出部４０）の上面に端子部品（陽極端子１０、陰極端子１４）が接続されており、端子部品と集電板の突出部とが溶接接続されている外部端子（陽極端子１０、陰極端子１４）とを備える。【選択図】    図２
2018056482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電素子と、
前記蓄電素子の端面に形成された陽極側の電極引き出し端子および陰極側の電極引出し端子と、
各前記電極引き出し端子にそれぞれ設置され、前記電極引き出し端子と接続する接続部の少なくとも一部にある切り欠き面が、接続部から突出している集電板と、
前記切り欠き面が突出した突出部の上面に端子部品が接続されており、該端子部品と前記集電板の前記突出部とが溶接接続されている外部端子と、
を備えることを特徴とする蓄電デバイス。
【請求項２】
前記集電板は、少なくとも前記端子部品が設置されている上部側の端面部分に前記切り欠き面を有することを特徴とする請求項１に記載の蓄電デバイス。
【請求項３】
前記突出部は、上面側に前記端子部品の接触面と平行または平行に近い角度の載置面を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蓄電デバイス。
【請求項４】
蓄電素子の端面に陽極側の電極引き出し端子および陰極側の電極引き出し端子を形成する工程と、
前記電極引き出し端子と接続する接続部の少なくとも一部を、切り欠いた切り欠き面を突出させて集電板を形成する工程と、
前記集電板を各電極引き出し端子にそれぞれ設置する工程と、
前記切り欠き面が突出した突出部の上面に外部端子の端子部品を接続させ、該端子部品と前記集電板の前記切り欠き面とを溶接接続する工程と、
を含むことを特徴とする蓄電デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記接続部の平面の一部を貫通させ、または該平面の一部を所定の深さに切り欠いて前記切り欠き面を形成する工程と、
前記切り欠き面に沿って前記接続部の一部を前記平面に対して交差方向に押圧し、または前記切り欠き面に沿って前記接続部の一部を所定の角度に折り曲げる工程と、
を含むことを特徴とする請求項４に記載の蓄電デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記接続部の平面の一部に前記接続部の平面に対して交差方向に切り欠きながら、押圧し、切り欠かれた切り欠き面を突出させる工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の蓄電デバイスの製造方法。
【請求項７】
さらに、前記切り欠き面が突出した突出部を形成した工程により、前記接続部に生じた隙間を狭小化させる工程を含むことを特徴とする、請求項５乃至６に記載の蓄電デバイスの製造方法。
【請求項８】
蓄電デバイスの外部端子に接続される集電板であって、
蓄電素子の端面に形成されている陽極側の電極引き出し端子と陰極側の電極引出し端子とにそれぞれ設置されており、前記電極引き出し端子と接続させる接続部の一部にある欠き面が突出していることを特徴とする集電板。
【請求項９】
蓄電デバイスの外部端子に接続される集電板の製造方法であって、
蓄電素子の端面に形成されている陽極側の電極引き出し端子と陰極側の電極引出し端子とにそれぞれ設置され、前記電極引き出し端子と接続させる接続部の一部を切り欠かいた切り欠き面を突出させる工程と、
を含み、
前記切り欠き面を突出させた突出部の上面に前記外部端子の端子部品が接続され、該端子部品と前記集電板の前記突出部とが溶接接続されることを特徴とする集電板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電素子の引き出し端子と外部端子との間を接続する集電板の形成技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタや電解コンデンサでは、蓄電素子の電極部と外部端子とを電気的に接続する必要がある。この電極部と外部端子との接続状態が蓄電素子の内部抵抗や接続部分の接触抵抗に影響を与えることになる。
【０００３】
このような電気的な接続に関し、素子の端面に集電端子を設けて集電板と接続させることや、この集電板を外装ケースと素子との接続や外部端子との接続に用いるものがある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３５１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、蓄電デバイスであるコンデンサでは、集電板の加工製造にプレス加工が用いられている。このプレス加工は、成形処理の容易化や製造工程の簡略化などが図れるが、複雑な形状に１回の成形処理で行うのは困難であることや、押圧側とその被加工部材を保持して成形する型枠の間に均一に力が加わらない場合がある。この場合、変形量の多い部分、たとえば屈曲形状の部分などの形成において、金属が曲面方向またはそれに近い状態で流れてしまい直交する角部が成形されない場合もある。また、型枠内に残留する空気などの影響を受けて金属が流入せずに、角部が形成されないおそれもある。
【０００６】
コンデンサは、蓄電素子の引き出し端子と外部端子との間に集電板を介在させ、それぞれ溶接により固定される。集電板と外部端子は、たとえば隣接した側面同士を溶接接続する手法が用いられる。このとき、集電板は、外部端子と接触する部分に角部が形成されていない場合、その角部と外部端子の側面とを溶接しても、溶接内部に空間部（ボイド）が生じている場合がある。斯かるボイドの発生は、コンデンサの内部抵抗の増加または外部端子を通じて供給する電力の低下、溶接強度の低下など、蓄電デバイスとしての信頼性の低下を招くという課題がある。溶接処理が行われた後は、斯かる接続部分内部にボイドが発生しているか否かの判断は困難であることから、集電板の製造過程における製造精度を向上させることが望ましい。
【０００７】
斯かる課題の開示や示唆はなく、特許文献１に開示された構成では斯かる課題を解決することができない。
【０００８】
そこで、本発明の蓄電デバイス、蓄電デバイスの製造方法、集電板および集電板の製造方法の目的は、上記課題に鑑み、集電板の成形精度の向上を図ることにある。
【０００９】
また、本発明の蓄電デバイス、蓄電デバイスの製造方法、集電板および集電板の製造方法の他の目的は、集電板と外部端子との接続の信頼性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の蓄電デバイスは、蓄電素子と、前記蓄電素子の端面に形成された陽極側の電極引き出し端子および陰極側の電極引出し端子と、各前記電極引き出し端子にそれぞれ設置され、前記電極引き出し端子と接続する接続部の少なくとも一部にある切り欠き面が、接続部から突出している集電板と、前記切り欠き面が突出した突出部の上面に端子部品が接続されており、該端子部品と前記集電板の前記突出部とが溶接接続されている外部端子とを備える。
【００１１】
上記蓄電デバイスにおいて、好ましくは、前記集電板は、少なくとも前記端子部品が設置されている上部側の端面部分に前記切り欠き面を有してもよい。
【００１２】
上記蓄電デバイスにおいて、好ましくは、前記突出部は、上面側に前記端子部品の接触面と平行または平行に近い角度の載置面を備えてもよい。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の蓄電デバイスの製造方法は、蓄電素子の端面に陽極側の電極引き出し端子および陰極側の電極引き出し端子を形成する工程と、前記電極引き出し端子と接続する接続部の少なくとも一部を、切り欠いた切り欠き面を突出させて集電板を形成する工程と、前記集電板を各電極引き出し端子にそれぞれ設置する工程と、前記切り欠き面が突出した突出部の上面に外部端子の端子部品を接続させ、該端子部品と前記集電板の前記切り欠き面とを溶接接続する工程とを含む。
【００１４】
上記蓄電デバイスの製造方法において、好ましくは、前記接続部の平面の一部を貫通させ、または該平面の一部を所定の深さに切り欠いて前記切り欠き面を形成する工程と、前記切り欠き面に沿って前記接続部の一部を前記平面に対して交差方向に押圧し、または前記切り欠き面に沿って前記接続部の一部を所定の角度に折り曲げる工程とを含んでもよい。
【００１５】
上記蓄電デバイスの製造方法において、好ましくは、前記接続部の平面の一部に前記接続部の平面に対して交差方向に切り欠きながら、押圧し、切り欠かれた切り欠き面を突出させる工程を含んでもよい。
【００１６】
上記蓄電デバイスの製造方法において、好ましくは、さらに、前記切り欠き面が突出した突出部を形成した工程により、前記接続部に生じた隙間を狭小化させる工程を含んでもよい。
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明の集電板の一側面は、蓄電デバイスの外部端子に接続される集電板であって、蓄電素子の端面に形成されている陽極側の電極引き出し端子と陰極側の電極引出し端子とにそれぞれ設置されており、前記電極引き出し端子と接続させる接続部の一部にある欠き面が突出している。
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明の集電板の製造方法の一側面は、蓄電デバイスの外部端子に接続される集電板の製造方法であって、蓄電素子の端面に形成されている陽極側の電極引き出し端子と陰極側の電極引出し端子とにそれぞれ設置され、前記電極引き出し端子と接続させる接続部の一部を切り欠かいた切り欠き面を突出させる工程とを含み、前記切り欠き面を突出させた突出部の上面に前記外部端子の端子部品が接続され、該端子部品と前記集電板の前記突出部とが溶接接続される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、次のいずれかの効果が得られる。
【００２０】
(1) 集電板と端子部品との溶接部分の内部に空隙を生じさせず、接続強度の向上や集電板と端子部品との接続部分における内部抵抗の低減が図れる。
【００２１】
(2)端子部品と接続させる集電板の表出部分の成形精度の向上により、集電板と端子部品との溶接接続の精度が高められ、蓄電デバイスの製造処理の信頼性が高められる。
【００２２】
(3) 集電板の一部を切り欠いて、少なくとも端子部品と溶接接続させる部分の成形形状を安定化することで、集電板の成形処理の簡易化が図れる。
【００２３】
そして、本発明の他の目的、特徴および利点は、添付図面および各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施の形態に係る蓄電デバイスの構成例を示す図である。
【図２】コンデンサ素子、集電板および封口体の分解斜視図である。
【図３】集電板の外観構成例を示す図である。
【図４】コンデンサ素子に対する集電板の設置例を示す図である。
【図５】集電板と外部端子との溶接接続の処理例を示す図である。
【図６】集電板の形成工程の一例を示す図である。
【図７】コンデンサの製造処理例を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施の形態に係る蓄電デバイスに用いる集電板の構成例を示す図である。
【図９】第３の実施の形態に係る蓄電デバイスに用いる集電板の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
〔第１の実施の形態〕
【００２６】
図１は、第１の実施の形態に係る蓄電デバイスの一例を示している。図１に示す構成は蓄電デバイスの一例として、電気二重層コンデンサを示すものであり、電解コンデンサ、リチウムイオン電池、リチウムイオンキャパシタなど、他の蓄電デバイスであってもよい。
【００２７】
このコンデンサ２は、本開示の蓄電デバイスの一例であり、たとえば図１に示すように、蓄電素子の一例であるコンデンサ素子４の同一の素子端面側に、陽極部６として複数の陽極側の引き出し端子が引き出されるとともに、陰極部８として複数の陰極側の引き出し端子が引き出されている。陽極部６および陰極部８は、たとえばコンデンサ素子４の中心部分を境界として左右にそれぞれ配置されている。このコンデンサ２は、たとえば電気二重層キャパシタ、電解コンデンサまたはハイブリッドキャパシタなどであってもよい。
【００２８】
コンデンサ２は、陽極部６に対して陽極端子１０が陽極集電板１２を介して接続され、陰極部８に対して陰極端子１４が陰極集電板１６を介して接続されている。陽極端子１０および陰極端子１４は、本開示の外部端子の一例であり、それぞれ陽極端子１０と陽極集電板１２と陽極部６とが電気的に接続され、陰極端子１４と陰極集電板１６と陰極部８が電気的に接続されている。陽極集電板１２または陰極集電板１６は、一面側が陽極部６または陰極部８に接続されている。また、陽極集電板１２および陰極集電板１６はその一部が外部端子側に表出しており、この表出部分がそれぞれ陽極端子１０または陰極端子１４に接触する。陽極端子１０および陰極端子１４は、一端側を図示しない基板や外部機器と接続することで、コンデンサ２の蓄電電力を給電する端子部品である。陽極端子１０と陽極集電板１２、陰極端子１４と陰極集電板１６は、それぞれ溶接接続により一体化される。
【００２９】
コンデンサ２は、コンデンサ素子４の外装部材として外装ケース２０や封口体２２を備える。外装ケース２０は、たとえば有底筒状に形成されており、金属材料で構成されている。封口体２２は、外装ケース２０の開口部を閉止し、空間部２４の気密性を維持させる手段の一例である。また封口体２２は、陽極端子１０および陰極端子１４を固定支持することで、コンデンサ素子４を外装ケース２０内の所定位置に維持させる支持手段の一例である。
【００３０】
封口体２２は、たとえば図２に示すように、全体を構成するベース部材２６とその周縁部分と外装ケース２０との間を封止する封止部２８で構成される。ベース部材２６は、たとえば絶縁性の合成樹脂などが用いられており、外装ケース２０の開口形状に合わせて形成され、所定の間隔で陽極端子１０と陰極端子１４を貫通させている。また、封止部２８は、密閉性の高いゴムなどの樹脂材料が用いられており、外装ケース２０の開口形状に合わせてベース部材２６の外周側を包囲するように形成されている。
【００３１】
このように封口体２２を介して外装ケース２０が端子部品とコンデンサ素子４とを支持することで、たとえばコンデンサ２の使用環境に対し、振動や衝撃が加わった場合でも、外部端子と各集電板との溶接接続部分に過大な応力がかかるのを防止している。
【００３２】
＜コンデンサ素子４および集電板の構成について＞
【００３３】
コンデンサ素子４は、たとえば陽極体３０と陰極体３２とがセパレータ３４を介して積層され、この積層体を円筒状に巻回して形成されている。陽極体３０と陰極体３２は、たとえばアルミニウム箔を集電極とし、そのアルミニウム箔の両面に活性炭層を形成して分極性の電極体としたものが用いられている。セパレータ３４はたとえば、電解紙である。コンデンサ素子４は、同一端面にそれぞれ突出させた陽極部６と陰極部８との間に、陽極体３０または陰極体３２のいずれも露出させない絶縁間隔を設けている。
【００３４】
陽極集電板１２および陰極集電板１６は、それぞれ陽極部６、陰極部８の形状と同等に形成され、また陽極部６、陰極部８の幅と同等またはそれよりも小さく形成されている。これにより円筒状のコンデンサ素子４の場合、陽極部６、陰極部８、陽極集電板１２、陰極集電板１６は、たとえば中心線を挟んで、半円径状または扇形状に形成される。陽極部６と陽極集電板１２または陰極部８と陰極集電板１６とは、たとえば後述するように、溶接接続される。
【００３５】
また陽極集電板１２および陰極集電板１６には、平板部分の一部をコンデンサ素子４側から離間させた方向に表出させる表出部４０が形成される。この表出部４０は、外部端子と接続する接続部分であって、本開示の突出部の一例である。
【００３６】
＜集電板１２、１６の構成について＞
【００３７】
図３は、集電板の外観構成例を示している。図３に示す構成は一例であり、本発明が斯かる構成に限定されない。
【００３８】
陽極集電板１２および陰極集電板１６は、たとえば図３のＡに示すように、コンデンサ素子４の陽極部６または陰極部８に電気的に接触させる接続部４１と、この接続部４１の一部に形成された表出部４０を備える。陽極集電板１２および陰極集電板１６には、導電性で押圧による加工が容易な金属として、たとえばアルミニウム合金などが用いられる。接続部４１は、たとえば単一の平板形状であってもよく、または接続する陽極部６または陰極部８の形状に合わせて幅や高さの異なる複数の領域が形成されてもよい。接続部４１の形成には、型枠と押圧治具との間に金属材料を挟んで加圧するプレス加工が用いられてもよい。
【００３９】
表出部４０は、たとえば接続部４１の中央側であって、外部端子の設置位置に合せて形成位置が決められる。表出部４０は、たとえば天井部分に平面状の載置部４２を備えるとともに、この載置部４２からコンデンサ素子４の中心側に向けて傾斜した傾斜部４４を備える。載置部４２は、正方形または長方形もしくは台形形状に形成され、接続部４１の平面に対して平行またはそれに近い角度で形成され、外部端子の端面部分と面接触させる。載置部４２は、たとえば外部端子の端面部分と同等の面積にすることが望ましいが、電気的接続が確保できる面積または接触面の内部抵抗の増減などを基準として面積を設定してもよい。
【００４０】
表出部４０は、コンデンサ２の外周方向に対し、一辺の側壁部４６が形成されている。この側壁部４６は、接続部４１の一部を上方に突出させたことにより形成された面部である。側壁部４６は、本開示の切り欠き面の一例であって、その厚さは接続部４１の厚さと同等である。この側壁部４６は、後述するように、載置された外部端子との間で溶接処理が施される溶接面の一例である。
【００４１】
側壁部４６には、少なくとも載置部４２との境界部分とともに、側壁部４６の全面または一部分に、表出部４０の成形時に施した切り欠き部４８が形成されている。この切り欠き部４８は、接続部４１の一部に対して、その表面側を切断し、または底部側まで貫通させて形成した切断面および載置部４２との間に形成された所定角度の角部４９が含まれる。側壁部４６の切り欠き部４８は、切断によりその表面部が平面状または切断した治具による切断面形状となっている。切り欠き部４８は、接続部４１に対する切断深さによって範囲が異なる。つまり、表出部４０の成形において、接続部４１を貫通させて切断した場合、側壁部４６には、たとえば接続部４１の厚さ分の切り欠き部４８が形成されるのに対し、接続部４１の厚さ方向に貫通させない程度の深さに切断した場合、側壁部４６の一部にその切断深さ分の切り欠き部４８が形成される。そして、切断深さに関わらず、表出部４０の側壁部４６と載置部４２との間の角部４９は、接続部４１の表面部分であることから、切り欠き部４８となる。
【００４２】
表出部４０の幅Ｗ１は、たとえば外部端子の幅よりも広く形成すればよい。この幅Ｗ１は、接続部４１を切断する切り欠き部４８の幅と同等にしてもよい。また表出部４０の幅Ｗ１は、たとえば載置部４２の横幅と同等またはそれよりも広く形成すればよい。
【００４３】
表出部４０は、たとえば側壁部４６の底部側に貫通孔５０が形成されてもよい。この貫通孔５０は、接続部４１を貫通させ、または接続部４１に対して深く切り欠いたことにより形成される。この表出部４０の表出高さｈ１は、たとえば側壁部４６と外部端子とを溶接可能な空間が形成されるように設定すればよく、接続部４１の厚さが大きい場合には、貫通孔５０が形成されないように設定してもよい。
【００４４】
また、接続部４１には、たとえば図３のＢに示すように、陽極部６または陰極部８に接続させる裏面側に対し、表出部４０との境界面の一部または全部に、切断による切り欠き部５２が形成される。この切り欠き部５２は、たとえば接続部４１に対する切断の深さによって形成状態が異なる。つまり、接続部４１を貫通するように切り欠いた場合、接続部の境界部分全体が切り欠き部５２となり、また、接続部４１の表面側のみを切り欠いた場合、図示しない表出部４０と接続部４１の表面側のみに切り欠き部５２が形成され、接続部４１の裏面側は表出部４０に対して接続部４１の一部が延伸し、または破断面が露出する。
【００４５】
切り欠き部５２の形状は、表出部４０側の切り欠き部４８と同様に、切断によりその表面部が平面状または切断した治具による切断面形状となる。この接続部４１の裏面側にある表出部４０との境界面は、溶接処理が施されないため、コンデンサ２の製造処理を行った後も切り欠き部５２の形状が残る。
【００４６】
＜コンデンサ素子に対する集電板の接続＞
【００４７】
陽極集電板１２および陰極集電板１６は、たとえば図４のＡに示すように、コンデンサ素子４の陽極部６または陰極部８に対して所定位置に配置させ、その接続面４１上をレーザ照射することで、素子接続部５４を溶融させて接続する。陽極集電板１２および陰極集電板１６の配置位置は、たとえばコンデンサ素子４に対し、図示しない位置決め治具を用いればよい。この位置決め治具は、たとえば陽極集電板１２と陰極集電板１６との配置間隔を決めるとともに、コンデンサ素子４に対する各集電板の位置を加圧して固定する等の手法をとればよい。また、集電板と外部端子とは、たとえば図４のＢに示すように、陽極集電板１２および陰極集電板１６の表出部４０の側壁部と陽極端子１０または陰極端子１４の側面側とが面一になるように配置させる。
【００４８】
なお、表出部４０は、プレス加工の型枠形状により傾斜部４４が形成される場合を示したがこれに限られず、傾斜部４４を形成しなくてもよい。この場合、表出部４０には、コンデンサ素子４の中心側に向けた面にプレス加工により形成された側壁部を備えてもよい。
【００４９】
＜集電板に対するレーザ溶接について＞
【００５０】
図５は、集電板と外部端子との溶接接続の処理例を示している。この溶接接続では、たとえば図５に示すように、コンデンサ素子４の素子端面に集電板１２、１６が位置決めされ、表出部４０上に載置された外部端子の端子部品６０、６２の外周側側面に対し、レーザ照射を行う。このレーザ照射は、たとえば複数の外部端子に対して同時に行っても良く、または順次行っても良い。また各端子部品６０、６２へのレーザ照射は、照射するレーザ強度や照射範囲を調整することで、一回で溶接処理を行ってもよく、または複数回に分けて照射してもよい。
【００５１】
陽極集電板１２および陰極集電板１６の表出部４０には、少なくとも載置部４２と側壁部４６との境界部分に切断によって形成された切り欠き部４８が形成されることで、側壁部４６と載置部４２上の端子部品６０、６２との連結部分にクラックなどを生じさせず、連続した平面状態となっている。従って、斯かる平面状態の連結部分にレーザ照射を行い、溶接接続すれば、溶接部分の内部にボイドと呼ばれる空隙部などを生じさせない。
【００５２】
＜集電板の表出部の形成について＞
【００５３】
図６は、集電板の形成工程の一例を示している。
【００５４】
陽極集電板１２および陰極集電板１６の形成では、接続部４１に対する切り欠き工程と、表出部４０を形成するプレス工程を含む。切り欠き工程では、たとえば図６のＡに示すように、各集電板の形状に成形された金属板に対し、上面側、すなわち封口体溶接側から切り欠き治具６４を押し当てる。この切り欠き治具６４は、たとえば切削刃やレーザカッター、ウォータジェットカッターなどを用いるか、または切り曲げてもよく、切断面を精密に加工可能な手段であればよい。切り欠き工程では、金属板の厚さ方向に対し、設定された深さに切り欠き治具６４を押し当てるとともに、設定された幅に合わせて直線状に切削を行う。これにより各集電板の接続部４１の一部に切り欠き部４８が形成される。この切り欠き部４８は、接続部４１の隣接部分を独立させることで、付加された外力の伝達を阻止する。
【００５５】
次に、プレス工程では、たとえば図６のＢに示すように、切り欠き部４８の形成位置に合せて図示しない押圧治具を金属板の下方側から押し当て、所定の外力Ｆを付加する。この外力Ｆは、たとえば集電板を構成する金属の材質や温度等を考慮して設定すればよい。これにより金属板を塑性変形させ、所定の高さまで表出させることで、各集電板に表出部４０を形成する。
【００５６】
なお、プレス工程では、たとえば金属板を所定形状に変形するために、図示しない固定枠を用いることや、所定温度に加熱または冷却するなどの手法をとってもよい。
【００５７】
これにより各集電板には、切り欠き部４８を境界として隣接する両側の接続部４１に押圧力Ｆを作用せず、少なくとも接続部４１の表面側に所定形状の角部４９が形成される。
【００５８】
＜コンデンサの製造処理について＞
【００５９】
図７は、コンデンサの製造工程の一例を示している。このコンデンサの製造工程は、本開示の蓄電デバイスの製造方法および集電板の製造方法の一例であり、斯かる処理手順や処理内容に本発明が限定されない。
【００６０】
コンデンサの製造について、集電板１２、１６の形成処理を行う。この工程では、たとえば平板状の接続部４１の一部に切り欠き部４８を形成するとともに、一面側から押圧して表出部４０を形成する（Ｓ１）。
【００６１】
コンデンサ素子４の製造処理として、陽極体３０と陰極体３２とをセパレータ３４を介して積層させた後、巻回するとともに、各電極体から引き出し端子を引き出して、陽極部６および陰極部８を形成する（Ｓ２）。
【００６２】
各集電板１２、１６をそれぞれの引き出し端子の所定位置に設置し（Ｓ３）、集電板と引き出し端子とを溶接する（Ｓ４）。
【００６３】
各集電板１２、１６に対し、端子部品を設置する（Ｓ５）。各端子部品は、たとえば封口体２２に一体化されており、集電板１２、１６を介してコンデンサ素子４と封口体２２および端子部品が接続される。
【００６４】
コンデンサ素子４の側面側からレーザ照射を行い、集電板１２、１６と端子部品とをレーザ溶接する（Ｓ６）。
【００６５】
斯かる構成によれば、次のような効果が得られる。
【００６６】
(1) 集電板と端子部品との溶接部分の内部に空隙を生じさせず、接続強度の向上や集電板と端子部品との接続部分における内部抵抗の低減が図れる。
【００６７】
(2)端子部品と接続させる集電板の表出部分の成形精度の向上により、集電板と端子部品との溶接接続の精度が高められ、蓄電デバイスの製造処理の信頼性が高められる。
【００６８】
(3) 集電板の一部を切り欠いて、少なくとも端子部品と溶接接続させる部分の成形形状を安定化することで、集電板の成形処理の簡易化が図れる。
【００６９】
〔第２の実施の形態〕
【００７０】
図８は、第２の実施の形態に係る蓄電デバイスに用いる集電板の構成例を示している。図８に示す構成は一例であり、本発明が斯かる構成に限定されない。
【００７１】
この陽極集電板１２および陰極集電板１６は、たとえば図８のＡに示すように、平板形状の接続部７１の中央部分に所謂アーチ状の表出部７０が形成されている。この表出部７０は、たとえば接続部７１に平行またはこれに近い角度で長方形状の載置部７２が形成されている。そして２つの短辺側には、それぞれ接続部７１に向けて傾斜した傾斜面が形成されている。また、コンデンサ素子４の外周側または中心側に向けられた２つの長辺側には、それぞれ接続部７１に対して直交方向に形成した側壁部７８、８２を備える。この側壁部７８、８２は、接続部７１の一部を上方に隆起させたことにより形成された面部であり、その厚さは接続部７１の厚さと同等である。
【００７２】
側壁部７８、８２には、それぞれ少なくとも載置部７２との境界部分とともに、側壁部７８、８２の全面または一部分に、表出部７０の成形時に複数個所に対して施した切り欠き部７４、７６が形成されている。この切り欠き部７４、７６は、接続部７１の一部に対して、その表面側を切断し、または底部側まで貫通させて形成した切断面および載置部７２との間に形成された所定角度の角部８３、８４が含まれる。側壁部７８、８２の切り欠き部７４、７６は、切断によりその表面部が平面状または切断した治具による切断面形状となっている。切り欠き部７４、７６が接続部７１を貫通した場合、表出部７０には、たとえば側壁部７８、８２の底部側に貫通孔８０が形成される。
【００７３】
この表出部７０を備えた集電板は、図８のＢに示すように、側壁部７８、８２のいずれか一方を外部端子の端子部品の端面と面一に配置させる。この集電板と陽極部６または陰極部８との接続には、既述のように、接続部７１上をレーザ照射することで、素子接続部５４を溶融させて接続すればよい。
【００７４】
集電板と外部端子の配置位置は、たとえば図８のＣに示すように、陽極集電板１２および陰極集電板１６の表出部７０の側壁部７８または側壁部８２を陽極端子１０または陰極端子１４の側面側と面一になるように配置すればよい。
【００７５】
この表出部７０の形成処理では、既述のように、集電板１２、１６の接続部７１に対する切り欠き工程と、所定位置のプレス工程を行えばよい。
【００７６】
＜第２の実施の形態の効果＞
【００７７】
斯かる構成によれば次の効果が得られる。
【００７８】
(1) 接続部７１上に対し、並列に切り欠き部７４、７６を形成し、この切り欠き部７４、７６の間を押圧して表出させることで、プレス加工時に延伸する部分が限定され、金属の伸びの影響が少なくなり、成形精度が高められる。
【００７９】
(2) 複数個所に切り欠き部７４、７６を形成することで、溶接時に集電板が受けた熱が集電板から逃げ難くなり、溶接性が高められる。
【００８０】
〔第３の実施の形態〕
【００８１】
図９は、第３の実施の形態に係る蓄電デバイスに用いる集電板の構成例を示している。図９に示す構成は一例であり、本発明が斯かる構成に限定されない。
【００８２】
この陽極集電板１２および陰極集電板１６は、たとえば図９のＡに示すように、平板形状の接続部９１の中央部分に接続部９１の一部を陽極部６または陰極部８から離間する方向に屈曲させて表出部９０が形成されている。この表出部９０は、たとえば接続部９１に対して直交方向に立設されている。この表出部９０には、たとえば上部側に、外部端子を載置させ接続する載置部９２が形成される。この載置部９２の厚さは、接続部９１の厚さと同等である。この載置部９２は、接続部９１を切り欠いて形成された切り欠き部９４の一部である。また集電板１２、１６の接続部９１上には、斯かる載置部９２を屈曲させて形成した開口部９６が形成される。
【００８３】
この表出部９０は、たとえば図９のＢに示すように、接続部９１との間に側壁部９８が形成される。この側壁部９８は、接続部９１の一部であって、表出部９０の形成により接続部９１に対して直交方向に立設される。側壁部９８は、表出部９０の成形時に施された切り欠き部９４を備えている。すなわち、側壁部９８と載置部９２との境界部分の角部９９は、既述のように、切り欠き治具による切断により、その角部が所定の角度で形成されるとともに、その表面部が平面状または切断した治具による切断面形状となっている。
【００８４】
この表出部９０の形成処理では、既述のように、集電板１２、１６の接続部９１に対する切り欠き工程と、プレス工程により接続部９１の所定位置を所定角度として、たとえば接続部９１の平面に対して直交方向に折り返せばよい。
【００８５】
なお、表出部９０の形成処理では、側壁部９８の設定高さに応じて、切り欠き位置やプレス位置を設定すればよい。
【００８６】
＜第３の実施の形態の効果＞
【００８７】
斯かる構成によれば、以下の効果が得られる。
【００８８】
(1) 外部端子と接触させる載置部が切り欠き部の一部となるため、プレス加工による金属の延びを外部端子との接触精度に影響させない。
【００８９】
(2) 外部端子に対する載置面の面積を小さくすることで、低抵抗化が図れる。
【００９０】
(3) 接続部の屈曲位置によって溶接する側壁部の高さが決まるので、製品の高さ調整が容易であり、蓄電デバイスの低背化に貢献できる。
【００９１】
〔第４の実施の形態〕
【００９２】
陽極集電板１２、陰極集電板１６の成形では、表出部４０の形成処理として、接続部４１に対する切断処理および折曲げを同時に行ってもよい。さらに、表出部４０は、たとえば接続部４１の切り曲げを行った後に、一部を押圧して所定の厚さに調整する成形処理を行ってもよい。
【００９３】
集電板の成形には、切断および折り曲げを行う加工治具を用いてもよい。この加工治具は、たとえば接続部４１の一部を固定する支持部と、接続部４１の一部を切断する切断部と、切断された接続部４１の一部を押圧するとともに、所定形状にプレスする押圧部を備える。切断部は、たとえば支持部と押圧部との境界部分に設置されており、集電板の接続部４１を既述の切り欠き部４８の形成位置で剪断する剪断手段を備えればよい。
【００９４】
折り曲げ工程では、まず平板状の集電板の一部を支持部に設置した後、押圧部を押し下げることで、切り欠き部で切断する。さらに押圧部を押し下げ、接続部の一辺側が押圧部に押し付けられ、表出部４０が形成される。
【００９５】
次に、表出部４０の成形工程として、たとえば折り曲げられた部分である載置部４２側を厚さ方向に圧縮させる。斯かる圧縮処理では、たとえばプレス用の治具を用いればよい。これにより載置部４２は、プレスによって所定厚さｔとして、たとえば１〔ｍｍ〕の厚さに形成される。このとき接続部４１は、プレスによって、切り欠き部４６側が切断面に向けて延伸する。これにより、接続部４１に形成された貫通孔５０が狭小化する。特には、切り欠き部４６が切断面と接し、貫通孔５０などの隙間を設けないことが好ましい。この貫通孔５０を狭小化することで、後工程での外部端子との溶接時の溶接粉の飛散を防止できる。
【００９６】
〔他の実施の形態〕
【００９７】
以上説明した実施形態について、その特徴事項や変形例を以下に列挙する。
【００９８】
(1) 集電板の切り欠き部は、接続部を貫通させる場合を示したがこれに限らない。接続部の表面側から所定の深さまで切り欠いて切り欠き部を形成してもよい。すなわち、切り欠き部は、接続部の表面側に切り欠きによる所定形状の角部を形成するとともに、その切り欠き位置において接続部を薄肉化することになる。そして、表出部の形成処理では、切り欠き部の位置に合せて反対側の面から押圧すると、切り欠き部を所定の高さまで押上げるとともに、薄肉部が延伸し、または塑性変形する。これにより集電板には、接続部と表出部との間に貫通孔などの隙間が形成されない。斯かる構成によっても、集電板は、外部端子が配置される位置に対し、表出部の表面と溶接面との境界部分が切り欠きにより、設定された形状に成形されるので、外部端子との接続面積が確保され、溶接接続しても、その内部に空隙が生じるのを防止できる。
【００９９】
(2) 上記実施の形態では、接続部に対する切り欠き部の数に応じて表出部の形状を異ならせる場合を示したがこれに限らない。集電板の表出部は、外部端子と溶接接続させる面側の一部または全部を切り欠いて所定の形状に成形するとともに、外部端子を載置する載置面を有すればどのような形状に成形されてもよい。
【０１００】
(3) 上記実施の形態では、切り欠き部として接続部４１を切断する場合、切り欠き角度を接続部４１に対して直交方向またはそれに近い角度にする場合を示したがこれに限らない。接続部４１に対する切断の角度は、たとえば接続部４１に対して所定の角度をとった傾斜方向にしてもよい。
【０１０１】
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、または明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明の蓄電デバイス、蓄電デバイスの製造方法、集電板および集電板の製造方法は、集電板の形成精度を向上させて集電板と外部端子との接続状態の安定化を図ることができるなど、有益である。
【符号の説明】
【０１０３】
２  コンデンサ
４  コンデンサ素子
６  陽極部
８  陰極部
１０  陽極端子
１２  陽極集電板
１４  陰極端子
１６  陰極集電板
２０  外装ケース
２２  封口体
２４  空間部
２６  ベース部材
２８  封止部
３０  陽極体
３２  陰極体
３４  セパレータ
４０、７０、９０  表出部
４１、７１、９１  接続部
４２、７２、９２  載置部
４４  傾斜部
４６、７８、８２、９８  側壁部
４８、５２、６４、７４、７６、９４  切り欠き部
４９、８３、８４、９９  角部
５０、８０  貫通孔
５４  素子接続部
６０、６２  端子部品
９６  開口部
【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】
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