(57)【要約】【課題】出力および寿命が向上する二次電池を提供する。【解決手段】二次電池１００は、軸１１０、電池ケース１２０、正の電極シート２０２と負の電極シート２０６とセパレータシート２０４，２０８とからなるセルＡ，Ｂ、および電解液を含む。セルＡに含まれる正の電極シート２０２の端部は、隣接するセルＢに含まれる負の電極シート２０６の端部に重ねられて接合されている。セルＡに含まれる負の電極シート２０６の端部は、隣接するセルＢに含まれる正の電極シート２０２の端部に重ねられて接合されている。【選択図】        図２
2004247153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルが一方向に並べられた形状を有する二次電池であって、
前記セルは、平板状の形状を有する正極および負極がセパレータを介して積層された電極から構成され、
前記セルに含まれる前記電極の端部は、隣接する他のセルに含まれる前記電極の端部に重ねられて接合され、
前記セルに含まれる前記積層された電極の端部の極性は、前記隣接する他のセルに含まれる前記積層された電極の端部の極性と異なる、二次電池。
【請求項２】
前記正極の形状と前記負極の形状とは、互いに同じ平板形状であって、
前記積層された電極は、前記一方向に対して、前記正極および前記負極を互いにずらして積層することにより形成されている、請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記積層された電極は捲回されている、請求項１または２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記二次電池は軸状部材をさらに含み、
前記積層された電極は、前記軸状部材の周りに捲回されている、請求項３に記載の二次電池。
【請求項５】
前記軸状部材は中空軸である、請求項４に記載の二次電池。
【請求項６】
前記軸状部材の少なくとも表面は、樹脂である、請求項４または５に記載の二次電池。
【請求項７】
前記各セルに含まれる前記電極の端部と、前記隣接する他のセルに含まれる前記電極の端部とは、かしめられることにより接合されている、請求項１〜６のいずれかに記載の二次電池。
【請求項８】
前記二次電池は、リング部材をさらに含み、
前記各セルに含まれる前記電極の端部と、前記隣接する他のセルに含まれる前記電極の端部とは、前記リング部材の圧着により接合されている、請求項１〜６のいずれかに記載の二次電池。
【請求項９】
前記各セルに含まれる前記電極の端部と、前記隣接する他のセルに含まれる前記電極の端部とは、溶接により接合されている、請求項１〜６のいずれかに記載の二次電池。
【請求項１０】
前記二次電池は、前記複数のセルを格納するための筐体をさらに含み、
前記各セルに含まれる前記電極の端部と、前記隣接する他のセルに含まれる前記電極の端部とは、前記筐体の外部から押圧されることにより接合されている、請求項１〜６のいずれかに記載の二次電池。
【請求項１１】
複数のセルが一方向に並べられた形状を有する二次電池を製造するための製造装置であって、
平板状の形状を有する正極および負極がセパレータを介して積層された電極からなるセルを形成するための第１の形成手段と、
前記第１の形成手段により形成されたセルの電極の端部に、前記セルの電極の端部の極性と異なる極性を有する電極の端部が重なるように、前記積層された電極からなる他のセルを形成するための第２の形成手段とを含む、二次電池の製造装置。
【請求項１２】
前記第１の形成手段は、前記一方向に対して予め定められた間隔ごとに、前記セルを複数形成するための手段を含む、請求項１１に記載の二次電池の製造装置。
【請求項１３】
前記正極の形状と前記負極の形状とは、互いに同じ平板形状であって、
前記第１の形成手段および前記第２の形成手段のいずれかは、前記一方向に対して、前記正極および前記負極を互いにずらして積層することにより、前記セルを形成するための手段を含む、請求項１１に記載の二次電池の製造装置。
【請求項１４】
前記第１の形成手段および前記第２の形成手段のいずれかは、前記積層された電極を捲回することにより前記セルを形成するためのセル形成手段を含む、請求項１１に記載の二次電池の製造装置。
【請求項１５】
前記二次電池は、軸状部材を含む電池であって、
前記セル形成手段は、前記軸状部材の周りに前記積層された電極を捲回することにより、前記セルを形成するための手段を含む、請求項１４に記載の二次電池の製造装置。
【請求項１６】
前記製造装置は、前記セルに含まれる前記電極の端部と前記他のセルに含まれる前記電極の端部とが重なる部分を接合するための接合手段をさらに含む、請求項１１〜１５のいずれかに記載の二次電池の製造装置。
【請求項１７】
前記接合手段は、かしめることにより、前記重なる部分を接合するための手段を含む、請求項１６に記載の二次電池の製造装置。
【請求項１８】
前記二次電池は、リング部材を含む電池であって、
前記接合手段は、前記リング部材によって圧着することにより、前記重なる部分を接合するための手段を含む、請求項１６に記載の二次電池の製造装置。
【請求項１９】
前記接合手段は、溶接することにより、前記重なる部分を接合するための手段を含む、請求項１６に記載の二次電池の製造装置。
【請求項２０】
前記二次電池は、前記複数のセルが筐体に格納された電池であって、
前記接合手段は、前記筐体の外部から押圧することにより、前記重なる部分を接合するための手段を含む、請求項１６に記載の二次電池の製造装置。
【請求項２１】
複数のセルが一方向に並べられた形状を有する二次電池を製造するための製造方法であって、
平板状の形状を有する正極および負極がセパレータを介して積層された電極からなるセルを形成する第１の形成ステップと、
前記第１の形成ステップにより形成されたセルの電極の端部に、前記セルの電極の端部の極性と異なる極性を有する電極の端部が重なるように、前記積層された電極からなる他のセルを形成する第２の形成ステップとを含む、二次電池の製造方法。
【請求項２２】
前記第１の形成ステップは、前記一方向に対して予め定められた間隔ごとに、前記セルを複数形成するステップを含む、請求項２１に記載の二次電池の製造方法。
【請求項２３】
前記正極の形状と前記負極の形状とは、互いに同じ平板形状であって、
前記第１の形成ステップおよび前記第２の形成ステップのいずれかは、前記一方向に対して、前記正極および前記負極を互いにずらして積層することにより、前記セルを形成するステップを含む、請求項２１に記載の二次電池の製造方法。
【請求項２４】
前記第１の形成ステップおよび前記第２の形成ステップのいずれかは、前記積層された電極を捲回することにより前記セルを形成するセル形成ステップを含む、請求項２１に記載の二次電池の製造方法。
【請求項２５】
前記二次電池は、軸状部材を含む電池であって、
前記セル形成ステップは、前記軸状部材の周りに前記積層された電極を捲回することにより、前記セルを形成するステップを含む、請求項２４に記載の二次電池の製造方法。
【請求項２６】
前記製造方法は、前記セルに含まれる前記電極の端部と前記他のセルに含まれる前記電極の端部とが重なる部分を接合する接合ステップをさらに含む、請求項２１〜２５のいずれかに記載の二次電池の製造方法。
【請求項２７】
前記接合ステップは、かしめることにより、前記重なる部分を接合するステップを含む、請求項２６に記載の二次電池の製造方法。
【請求項２８】
前記二次電池は、リング部材を含む電池であって、
前記接合ステップは、前記リング部材によって圧着することにより、前記重なる部分を接合するステップを含む、請求項２６に記載の二次電池の製造方法。
【請求項２９】
前記接合ステップは、溶接することにより、前記重なる部分を接合するステップを含む、請求項２６に記載の二次電池の製造方法。
【請求項３０】
前記二次電池は、前記複数のセルが筐体に格納された電池であって、
前記接合ステップは、前記筐体の外部から押圧することにより、前記重なる部分を接合するステップを含む、請求項２６に記載の二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池、その製造装置および製造方法に関し、特に、セルが一方向に複数接続された二次電池、その製造装置および製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハイブリッド車両に搭載される二次電池として、たとえば、図１４の構造を有する円筒形状の密閉型ニッケル−水素二次電池が知られている（非特許文献１）。
【０００３】
図１４を参照して、二次電池１４００は、ケース１４１０、正極集電体１４２０、正極板１４２２、負極集電体１４３０、負極板１４３２、セパレータ１４４０、絶縁ガスケット１４５０、キャップ１４６０、安全弁１４７０、封口板１４８０、および絶縁リング１４９０を含む。この二次電池１４００においては、キャップ１４６０が正極となり、ケース１４１０が負極となる。
【０００４】
このように構成される二次電池１４００から高電圧を得るためには、その電圧に見合う数の二次電池を接続する必要がある。この場合、二次電池１４００のキャップ１４６０と他の二次電池のケースとの間において接続抵抗が生じるため、起電圧が低下し、二次電池としての効率が低下するという問題があった。
【０００５】
このような問題に対して、特開平４−３４１７６６号公報（特許文献１）は、セル間における電圧損失および電池外周部における活物質利用率の低下を防止して二次電池としての効率を向上させるために、渦巻き式多セル密閉型二次電池を開示する。この二次電池は、１枚の帯状の集電体の左右に正負極活物質を備え、集電体の中央部にセル間を隔離するための突状体を設けたバイポーラ極板と、１枚の帯状の集電体の左右いずれか一方に一定幅を残して正または負極活物質を備え、セルを上部または下部と隔離するための突状体を一定幅部分に設けた第１セル用および最終セル用の極板とを含む。これら３種類の極板は、極板群として、セパレータを介して正極板と負極板とが対向するように配置して重ね合わせられている。この極板群は渦巻き状に巻かれて、一体となった複数のセルを形成している。
【０００６】
この特許文献１に開示された二次電池によると、セル間の接続部分における電圧ロスが抑制されるため、放電時の電圧を高電圧に維持することができる。これにより、放電時において二次電圧の効率を向上することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平４−３４１７６６号公報
【０００８】
【非特許文献１】
電気自動車ハンドブック編集委員会編（２００１年）、電気自動車ハンドブック、ｐ２６１−２６２、丸善
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された二次電池によると、渦巻き状に捲回した電極群を集電体によって接続すると、内部抵抗の増加のために出力電圧が低下するという問題があった。また、このように接続すると、部品点数が増加し結果として製造工数も増加するという問題があった。
【００１０】
さらに、高電圧を出力する二次電池の場合、冷却の程度によっては発熱のために寿命が低下するという問題もあった。
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、出力および寿命を向上させることができ、また部品点数および製造工数を削減することができる二次電池、その製造装置および製造方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る二次電池は、複数のセルが一方向に並べられた形状を有する二次電池である。そのセルは、平板状の形状を有する正極および負極がセパレータを介して積層された電極から構成されている。そのセルに含まれる電極の端部は、隣接する他のセルに含まれる電極の端部に重ねられて接合されている。そのセルに含まれる積層された電極の端部の極性は、隣接する他のセルに含まれる積層された電極の端部の極性と異なる。
【００１３】
第１の発明によると、二次電池を構成する複数のセルのそれぞれは、正極および負極が積層された電極を含む。この二次電池のセルの電極の端部は、隣接する他のセルに含まれる、同様に積層された電極の端部に重ねられている。このとき、あるセルの電極の端部が正極であるとき、そのセルに隣接する他のセルの電極の端部は負極となり、あるセルの電極の端部が負極であるとき、そのセルに隣接する他のセルの電極の端部は正極となるように、重ねられている。このようにすると、各セルの電極が直接接続されるため、セルの接続による内部抵抗を低減することができる。その結果、二次電池の出力は向上する。また、セルを接続するための部品およびその部品を組み込むための工程も不要となる。これにより、出力を向上させることができ、部品点数および製造工数を削減することができる二次電池を提供することができる。
【００１４】
第２の発明に係る二次電池は、第１の発明の構成に加えて、積層された電極は、一方向に対して、正極および負極を互いにずらして積層することにより形成されているものである。正極の形状と負極の形状とは、互いに同じ平板形状である。
【００１５】
第２の発明によると、積層された電極の端部を確実に正極と負極とにすることができるため、その端部をセル同士の接続のために使用することができる。これにより、セルの接続による内部抵抗は低減される。
【００１６】
第３の発明に係る二次電池は、第１または第２の発明の構成に加えて、積層された電極は捲回されているものである。
【００１７】
第３の発明によると、積層された電極を捲回することにより、各セルの端部の接続を確実にすることができる。これにより、二次電池の内部抵抗を低減することができ、さらには二次電池に含まれる電解液による液絡を防止することができる。
【００１８】
第４の発明に係る二次電池は、第３の発明の構成に加えて、軸状部材をさらに含む。積層された電極は、軸状部材の周りに捲回されているものである。
【００１９】
第４の発明によると、積層された電極を軸状部材（たとえば、中空軸、中実軸など）に捲回すると、その電極は確実に捲回される。したがって、セルの内部において電極のたるみあるいは緩み等を防止することができるとともに、電極を捲回する効率を向上することができる。
【００２０】
第５の発明に係る二次電池は、第４の発明の構成に加えて、軸状部材は中空軸であるものである。
【００２１】
第５の発明によると、中空軸の内部に媒体（たとえば冷却液その他の液体など）を注入することができるため、二次電池を冷却することができる。これにより、二次電池の寿命の低下を防止することができる。
【００２２】
第６の発明に係る二次電池は、第４または第５の発明の構成に加えて、軸状部材の少なくとも表面は、樹脂である。
【００２３】
第６の発明によると、軸状部材の内部と軸状部材の外部との間で絶縁することができる。
【００２４】
第７の発明に係る二次電池は、第１〜６の発明の構成に加えて、各セルに含まれる電極の端部と、隣接する他のセルに含まれる電極の端部とは、かしめられることにより接合されているものである。
【００２５】
第７の発明によると、隣接するセル同士は、それぞれの電極の端部において確実に接続されるため、二次電池の内部抵抗は低減する。これにより、二次電池の出力を向上させることができる。
【００２６】
第８の発明に係る二次電池は、第１〜６の発明の構成に加えて、リング部材をさらに含む。各セルに含まれる電極の端部と、隣接する他のセルに含まれる電極の端部とは、リング部材の圧着により接合されているものである。
【００２７】
第８の発明によると、各セルの電極の端部が隣接する他のセルの電極の端部から離れることを防止することができる。したがって、セル同士が確実に接続されるため、二次電池の内部抵抗は低減する。
【００２８】
第９の発明に係る二次電池は、第１〜６の発明の構成に加えて、各セルに含まれる電極の端部と、隣接する他のセルに含まれる電極の端部とは、溶接により接合されているものである。
【００２９】
第９の発明によると、セルの電極の端部の接続が強固になるため、二次電池の内部抵抗が低減する。
【００３０】
第１０の発明に係る二次電池は、第１〜６の発明の構成に加えて、複数のセルを格納するための筐体をさらに含む。各セルに含まれる電極の端部と、隣接する他のセルに含まれる電極の端部とは、筐体の外部から押圧されることにより接合されている。
【００３１】
第１０の発明によると、積層された電極が筐体により外部から保護されるので、電極の劣化を防止するとともに、外部との絶縁を確実にすることができる。また、電極が重ねられた部分が押圧により確実に接続されるため、セルの接続による内部抵抗を低減して、二次電池の出力を向上させることができる。
【００３２】
第１１の発明に係る二次電池の製造装置は、複数のセルが一方向に並べられた形状を有する二次電池を製造するための装置である。この製造装置は、平板状の形状を有する正極および負極がセパレータを介して積層された電極からなるセルを形成するための第１の形成手段と、第１の形成手段により形成されたセルの電極の端部に、セルの電極の端部の極性と異なる極性を有する電極の端部が重なるように、積層された電極からなる他のセルを形成するための第２の形成手段とを含む。
【００３３】
第１１の発明によると、二次電池の製造装置の第１の形成手段は、積層された電極の端部が正極の端部および負極の端部となるように、たとえば電極をオフセットすることにより、セルを形成する。第２の形成手段は、そのセルの電極の端部に、セルの電極の端部の極性と異なる極性を有する電極の端部が重なるように（たとえば正極の端部には負極の端部が重なるように）、同様に積層された電極を有する他のセルを形成する。このようにすると、セルの接続部分において、正極の端部と負極の端部とが接続されるため、複数のセルを接続するための部品が不要となる。その結果、セルの接続による内部抵抗が低減され、二次電池の出力は向上する。また、第２の形成手段がセルを形成するときに、第１の形成手段によって形成されたセルとの接続が行なわれるため、セル同士の接続のための工数が不要となる。これにより、出力を向上させることができ、また部品点数および製造工数を削減することができる二次電池の製造装置を提供することができる。
【００３４】
第１２の発明に係る二次電池の製造装置は、第１１の発明の構成に加えて、第１の形成手段は、複数のセルが並べられる一方向に対して予め定められた間隔ごとに、セルを複数形成するための手段を含む。
【００３５】
第１２の発明によると、複数のセルを同時に形成することができるため、二次電池の製造効率を向上することができる。
【００３６】
第１３の発明に係る二次電池の製造装置は、第１１の発明の構成に加えて、第１の形成手段および第２の形成手段のいずれかは、一方向に対して、正極および負極を互いにずらして積層することにより、セルを形成するための手段を含む。正極の形状と負極の形状とは、互いに同じ平板形状である。
【００３７】
第１３の発明によると、形成されたセルは、確実に正極の端部と負極の端部を有するため、セル同士の接続を確実にすることができる。その結果、二次電池の内部抵抗は低減する。
【００３８】
第１４の発明に係る二次電池の製造装置は、第１１の発明の構成に加えて、第１の形成手段および第２の形成手段のいずれかは、積層された電極を捲回することによりセルを形成するためのセル形成手段を含む。
【００３９】
第１４の発明によると、セルの電極の端部とそのセルに隣接する他のセルの端部とが重なる部分は、確実に押圧されるため、二次電池の内部抵抗を低減することができる。また、積層された電極が捲回されることにより電解液を所定の領域に保持することができるため、液絡を防止することができる。
【００４０】
第１５の発明に係る二次電池の製造装置は、第１４の発明の構成に加えて、軸状部剤を含む二次電池を製造する装置である。この製造装置のセル形成手段は、軸状部材の周りに積層された電極を捲回することにより、セルを形成するための手段を含む。
【００４１】
第１５の発明によると、積層された電極を確実に捲回することができるため、捲回処理の効率を向上させることができる。
【００４２】
第１６の発明に係る二次電池の製造装置は、第１１〜１５のいずれかの発明の構成に加えて、セルに含まれる電極の端部と他のセルに含まれる電極の端部とが重なる部分を接合するための接合手段をさらに含む。
【００４３】
第１６の発明によると、セルに含まれる電極の端部と他のセルに含まれる電極の端部とが重なる部分を確実に接合することができる。これにより、セル間の接続抵抗が低減されるので、二次電池の出力は向上する。
【００４４】
第１７の発明に係る二次電池の製造装置は、第１６の発明の構成に加えて、接合手段は、かしめることにより、重なる部分を接合するための手段を含む。
【００４５】
第１７の発明によると、たとえば溶接など冶金的結合あるいはリング部材などの押圧によりセル同士を接合できない場合でも、隣接するセルの電極の端部同士が重なる部分を確実に接合することができる。
【００４６】
第１８の発明に係る二次電池の製造装置は、第１６の発明の構成に加えて、リング部材を含む二次電池を製造するための装置である。この製造装置の接合手段は、リング部材によって圧着することにより、重なる部分を接合するための手段を含む。
【００４７】
第１８の発明によると、たとえばかしめ等によってセル間の接続部分を塑性変形させることができない材料（たとえば、樹脂フィルム等）が電極に使用されている場合でも、リング部材によって、隣接するセルの電極の端部同士が重なる部分を確実に接合することができる。
【００４８】
第１９の発明に係る二次電池の製造装置は、第１６の発明の構成に加えて、接合手段は、溶接することにより、重なる部分を接合するための手段を含む。
【００４９】
第１９の発明によると、隣接するセルの電極の端部同士が重なる部分は溶融されて接合されるため、セルの接続を強固なものにすることができる。その結果、電解液の漏出が防止され、また二次電池の出力および寿命が向上する。
【００５０】
第２０の発明に係る二次電池の製造装置は、第１６の発明の構成に加えて、筐体に格納された二次電池を製造する装置である。この製造装置の接合手段は、筐体の外部から押圧することにより、重なる部分を接合するための手段を含む。
【００５１】
第２０の発明によると、筐体により二次電池を保護しつつ、セル間の接続を確実にすることができるため、二次電池の出力および寿命は向上する。
【００５２】
第２１の発明に係る二次電池の製造方法は、複数のセルが一方向に並べられた形状を有する二次電池を製造するための方法である。この製造方法は、平板状の形状を有する正極および負極がセパレータを介して積層された電極からなるセルを形成する第１の形成ステップと、第１の形成ステップにより形成されたセルの電極の端部に、セルの電極の端部の極性と異なる極性を有する電極の端部が重なるように、積層された電極からなる他のセルを形成する第２の形成ステップとを含む。
【００５３】
第２１の発明によると、二次電池の製造方法の第１の形成ステップにて、積層された電極の端部が正極の端部および負極の端部となるように、たとえば電極をオフセットすることにより、セルが形成される。第２の形成ステップにて、そのセルの電極の端部に、セルの電極の端部の極性と異なる極性を有する電極の端部が重なるように（たとえば正極の端部には負極の端部が重なるように）、同様に積層された電極を有する他のセルが形成される。このようにすると、セルの接続部分において、正極の端部と負極の端部とが接続されるため、複数のセルを接続するための部品が不要となる。その結果、セルの接続による内部抵抗が低減され、二次電池の出力は向上する。また、第２の形成ステップがセルを形成するときに、第１の形成ステップによって形成されたセルとの接続が行なわれるため、セル同士の接続のための工数が不要となる。これにより、出力を向上させることができ、また部品点数および製造工数を削減することができる二次電池の製造方法を提供することができる。
【００５４】
第２２の発明に係る二次電池の製造方法は、第２１の発明の構成に加えて、第１の形成ステップは、一方向に対して予め定められた間隔ごとに、セルを複数形成するステップを含む。
【００５５】
第２２の発明によると、複数のセルを同時に形成することができるため、二次電池の製造効率を向上することができる。
【００５６】
第２３の発明に係る二次電池の製造方法は、第２１の発明の構成に加えて、第１の形成ステップおよび第２の形成ステップのいずれかは、一方向に対して、正極および負極を互いにずらして積層することにより、セルを形成するステップを含む。この正極の形状と負極の形状とは、互いに同じ平板形状である。
【００５７】
第２３の発明によると、形成されたセルは、確実に正極の端部と負極の端部を有するため、セル同士の接続を確実にすることができる。その結果、二次電池の内部抵抗は低減する。
【００５８】
第２４の発明に係る二次電池の製造方法は、第２１の発明の構成に加えて、第１の形成ステップおよび第２の形成ステップのいずれかは、積層された電極を捲回することによりセルを形成するセル形成ステップを含む。
【００５９】
第２４の発明によると、セルの電極の端部とそのセルに隣接する他のセルの端部とが重なる部分は、確実に押圧されるため、二次電池の内部抵抗を低減することができる。また、積層された電極が捲回されることにより電解液を所定の領域に保持することができるため、液絡を防止することができる。
【００６０】
第２５の発明に係る二次電池の製造方法は、第２４の発明の構成に加えて、軸状部剤を含む二次電池を製造する方法である。この製造方法のセル形成ステップは、軸状部材の周りに積層された電極を捲回することによりセルを形成するステップを含む。
【００６１】
第２５の発明によると、積層された電極を確実に捲回することができるため、捲回処理の効率を向上させることができる。
【００６２】
第２６の発明に係る二次電池の製造方法は、第２１〜２５のいずれかの発明の構成に加えて、セルに含まれる電極の端部と他のセルに含まれる電極の端部とが重なる部分を接合する接合ステップをさらに含む。
【００６３】
第２６の発明によると、セルに含まれる電極の端部と他のセルに含まれる電極の端部とが重なる部分を確実に接合することができる。これにより、セル間の接続抵抗が低減されるので、二次電池の出力は向上する。
【００６４】
第２７の発明に係る二次電池の製造方法は、第２６の発明の構成に加えて、接合ステップは、かしめることにより重なる部分を接合するステップを含む。
【００６５】
第２７の発明によると、たとえば溶接など冶金的結合あるいはリング部材などの押圧によりセル同士を接合できない場合でも、隣接するセルの電極の端部同士が重なる部分を確実に接合することができる。
【００６６】
第２８の発明に係る二次電池の製造方法は、第２６の発明の構成に加えて、リング部材を含む二次電池を製造する方法である。この製造方法の接合ステップは、リング部材によって圧着することにより重なる部分を接合するステップを含む。
【００６７】
第２８の発明によると、たとえばかしめ等によってセル間の接続部分を塑性変形させることができない材料（たとえば、樹脂フィルム等）が電極に使用されている場合でも、リング部材によって、隣接するセルの電極の端部同士が重なる部分を確実に接合することができる。
【００６８】
第２９の発明に係る二次電池の製造方法は、第２６の発明の構成に加えて、接合ステップは、溶接することにより、重なる部分を接合するステップを含む。
【００６９】
第２９の発明によると、隣接するセルの電極の端部同士が重なる部分は溶融されて接合されるため、セルの接続を強固なものにすることができる。その結果、電解液の漏出が防止され、また二次電池の出力および寿命が向上する。
【００７０】
第３０の発明に係る二次電池の製造方法は、第２６の発明の構成に加えて、筐体に格納された二次電池を製造する方法である。この製造方法の接合ステップは、筐体の外部から押圧することにより、重なる部分を接合するステップを含む。
【００７１】
第３０の発明によると、筐体により二次電池を保護しつつ、セル間の接続を確実にすることができるため、二次電池の出力および寿命は向上する。
【００７２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００７３】
＜第１の実施の形態＞
図１〜図７を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００７４】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る二次電池１００を表わす。この二次電池１００は、複数のセルが一方向に並べられた形状を有する。この電池は、たとえばハイブリッド車両に搭載される電動機（図示しない）に電力を供給するために、あるいは家庭用電機製品などの電源として使用される。
【００７５】
図１に示すように、二次電池１００は、軸１１０と、電池ケース１２０と、正の電極シート２０２と、負の電極シート２０６と、セパレータシート２０４，２０８と、絶縁シート（図示しない）と、電解液（図示しない）とを含む。電池ケース１２０の内側には、絶縁シートが捲回されている。絶縁シートの内側には、後述するように、正の電極シート２０２と、負の電極シート２０６と、セパレータシート２０４，２０８とが軸１１０に捲回されている。この二次電池１００は、予め定められたかしめ部１３０において、かしめられている。
【００７６】
軸１１０の内部には、冷却液（図示しない）が充填されている。これにより、二次電池が冷却されるため、発熱による性能の劣化（たとえば、寿命の短縮）などを防止することができる。
【００７７】
図２を参照して、本実施の形態に係る二次電池１００の断面構造について説明する。図２は、軸１１０を通る断面によって、図１に示した二次電池１００を切断した図である。
【００７８】
図２に示すように、二次電池１００は、セルＡとセルＢとを複数含む。このセルＡとセルＢとは、交互に配置されている。セルＡおよびセルＢにて、正の電極シート２０２とセパレータシート２０４と負の電極シート２０６とセパレータシート２０８とが捲回されている。
【００７９】
正の電極シート２０２と負の電極シート２０６とは、セルの接続方向（すなわち、軸１１０の軸方向）に対して反対の位置に端部を形成している。この端部の幅（すなわち軸方向の長さ）は、たとえば積層されたシートの捲回数（もしくは二次電池１００の外径）、あるいはセル間の接続方法（かしめ、溶接、リング部材による押圧等）に基づいて、予め設定することができる。
【００８０】
正の電極シート２０２と負の電極シート２０６とは、それぞれ電気伝導性を有する物質である。正の電極シート２０２は、たとえば焼結ニッケルが塗布されたシートであり、負の電極シート２０６は、たとえばペースト状の水素合金が塗布されたシートであるが、特にこれらに限られない。
【００８１】
セパレータシート２０４，２０８は、正の電極シート２０２と負の電極シート２０６とを分離するためのシートである。このセパレータシート２０４，２０８は、たとえば不織布あるいは微多孔フィルムからなるシートであるが、これに限られず、電解液に対して安定的であって、含浸率が所定の条件を満足するシートであればよい。
【００８２】
セルＢは、セルＡが形成された後に形成されている。セルＡとの接続部分において、セルＢに含まれる電極の端部は、セルＡに含まれる電極の端部に重なるように、その端部の上面から捲回される。したがって、セルＡに含まれる電極の端部は、隣接するセルＢの電極の端部により、軸１１０の方向に押さえつけられる。これにより、セルＡとセルＢとの接続が確実になる。
【００８３】
なお、それぞれのシートの巻数は特に限られず、二次電池１００の容量等に基づいて予め定められる。また、セルＡあるいはセルＢの数は、図２に示した数に限られない。この数は、たとえば二次電池１００に求められる電圧等に基づいて定められる。
【００８４】
このような構造にすることにより、従来の二次電池において必要とされていた集電体が不要となる。その結果、所定の電圧を得るために複数のセルを接続する場合にも、セルの接続による内部抵抗を低減することができる。これにより、二次電池の出力が向上し、また部品点数は削減される。
【００８５】
図３を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る二次電池を製造するための製造システム１０００について説明する。この製造システム１０００は、二次電池の構成材料（軸、電極シート、セパレータシート、絶縁シート、電解液、ケース等）の投入から電池ケースの封口までの処理を実行する製造設備から構成される。
【００８６】
図３に示すように、製造システム１０００は、システムコントローラ３００と、リニアガイドコントローラ３０２と、搬送装置３０６と、軸供給装置３１２と、挿入機３３４と、電池ケースラック３３２と、ベルトコンベア３４０と、２台のかしめ機３５０と、ノズル３６２を備えた電解液注入機３６０と、２台の密閉機３７０と、２台の捲回装置４００と、絶縁シート捲回装置６００とを含む。
【００８７】
システムコントローラ３００は、製造システム１０００に含まれる各設備に接続され、所定の条件に基づいてこれらの設備による処理を制御する。
【００８８】
リニアガイドコントローラ３０２は、システムコントローラ３００からの指令に基づいて、搬送装置３０６の動作を制御する。
【００８９】
搬送装置３０６は、リニアガイドコントローラ３０２からの指令に基づいて、搬送レール３１４上を移動するとともに、各シートが捲回された軸１１０を挿入機３３４に供給するために、所定の位置にて反転する（図３における点線の部分）。この搬送装置３０６には、ローダ３０４が設けられている。このローダ３０４には、チャック３０８が設けられている。ローダ３０４は、リニアガイドコントローラ３０２からの指令に基づいて、チャック３０８を介して軸１１０を着脱する。搬送装置３０６が反転すると、軸１１０はチャック３０８から解放され、所定の位置に供給される。
【００９０】
チャック３０８は、軸供給装置３１２から軸１１０を取り出し、挿入機３３４に供給するまで、軸１１０を保持する。
【００９１】
軸１１０は、たとえばチューブのような中空軸であるが、中実軸であってもよい。中空軸を使用する場合、その内部に冷却媒体を注入することができる。この注入は、たとえば二次電池が使用される場所（たとえば車両）に取り付けるときに行なわれる。また、軸１１０は、たとえば金属製の剛体であって、外側が絶縁コーティングされていればよい。
【００９２】
捲回装置４００は、後述するように正の電極シート２０２と負の電極シート２０６とセパレータシート２０４，２０８とを軸１１０に捲回する。図３においては、捲回装置４００は２台設けられているが、台数はこれに限られず、二次電池の大きさ（すなわち、軸方向の長さ）あるいは生産速度等の条件等に基づいて台数を増減してもよい。
【００９３】
軸供給装置３１２は、二次電池を構成する軸１１０を供給する。この供給はシステムコントローラ３００の指示に基づいて、所定のサイクルタイムごとに行なわれる。
【００９４】
挿入機３３４は、正の電極シート２０２、セパレータシート２０６、負の電極シート２０４，２０８および絶縁シート２１０が捲回された軸１１０を電池ケース１２０に挿入する。この挿入は、システムコントローラ３００の指令に基づいて行なわれる。電池ケース１２０は、電池ケースラック３３２から供給される。この供給は、システムコントローラ３００の指令に基づいて行なわれる。
【００９５】
かしめ機３５０は、各シートが捲回された軸１１０が電池ケース１２０に挿入されると、所定の位置ごとに電池ケース１２０をかしめることにより、各セル（図２）を接合する。なお、所定の位置は、セルが他のセルと接続される部分（各セルの電極の端部（オフセット部分）が重なる部分）である。これにより、セル間の接続が確実なものになる。
【００９６】
電解液注入機３６０は、電池ケース１２０の内部に電解液を供給する。この電解液は、たとえば希硫酸、水酸化カリウム水溶液などであるが、これに限られず、イオン溶解性およびイオン伝導性が高く、電子伝導性を有さず、安定温度領域あるいは分解電圧が高い電解液であればよい。
【００９７】
密閉機３７０は、電解液が注入された二次電池を密閉する。これにより、電解液の漏出が防止される。密閉の方法には、たとえばプレス、あるいは封口板もしくはシールの挿入などが含まれるが、これらの方法に特に限られない。
【００９８】
以上の各製造設備における所定の工程を経て、各シートが捲回された軸１１０および電解液が電池ケース１２０に封入され、セル同士が接合されると、二次電池の組立が完了する。その後、二次電池はベルトコンベア３４０により搬送され、次の工程（たとえば検査工程など）に供給される。
【００９９】
図４を参照して、本実施の形態に係る製造システム１０００を構成する捲回装置４００について説明する。図４は、捲回装置４００を水平方向から表わした図である。
【０１００】
図４に示すように、この捲回装置４００は、押圧ローラ４０２、油圧ピストン４０６、シートカッタ４０８、シート押さえ４１２，４１４、接着剤塗布部４１６、２つの供給ローラ４０４、および４つのシートローラ４１０，４２０，４３０，４４０を含む。
【０１０１】
押圧ローラ４０２は、油圧ピストン４０６が与える油圧により、各シートを軸１１０に圧着する。シートの捲回が開始されると、押圧ローラ４０２は、調整された油圧によりシートを軸１１０に押圧し続ける。
【０１０２】
供給ローラは、各シートを所定の状態に維持しながら、各シートローラからシート押さえ４１２，４１４に供給する。
【０１０３】
シートカッタ４０８は、所定の捲回が完了すると、各シートを切断する。シート押さえ４１２，４１４は、シートの捲回が実行されない間、次の捲回処理に備えて、各シートを所定の状態に保持する。
【０１０４】
シートローラ４１０には、正の電極シート２０２が捲回されている。シートローラ４２０には、セパレータシート２０４が捲回されている。シートローラ４３０には、負の電極シート２０６が捲回されている。シートローラ４４０には、セパレータシート２０８が捲回されている。これらのシートには、所定の張力が加えられており、シートのたるみが防止されている。
【０１０５】
シートローラ４１０，４２０，４３０，４４０は、図２に示したように、正の電極シート２０２の端部と負の電極シート２０６の端部とがずれるように、配置されている。この配置については、図５にて詳述する。
【０１０６】
各シートローラから供給されるシートは、供給ローラ４０４を介して所定の位置に整えられ、シート押さえ４１２，４１４の間を通り、軸１１０に供給される。ここで、シートの先端が軸１１０から離れることを防ぐために、接着剤塗布部４１６がシートの先端に接着剤を塗布する。その後、シートの先端部が軸１１０に送出される。押圧ローラ４０２は、油圧ピストン４０６からの油圧を受けて、シートを軸１１０に押し付ける。これにより、そのシートの先端は、軸１１０に接着される。
【０１０７】
図５を参照して、捲回装置４００が正負の電極シートの端部をずらしつつ、これらのシートを軸１１０に捲回する仕組について説明する。図５は、各シートが所定の位置に配置された捲回装置４００を上方から表わした図である。
【０１０８】
図５に示すように、軸１１０に捲回されるシートは、内側から外側に向かって、正の電極シート２０２、セパレータシート２０４、負の電極シート２０６、およびセパレータシート２０８の順に捲回される。正の電極シート２０２と負の電極シート２０６とは、それぞれの端部がずれるように配置されている。このように配置された各シートを軸１１０に捲回すると、図２に示したセルＡあるいはセルＢが形成される。セルＡあるいはセルＢの端部は、それぞれ正極および負極の極性を有するように、いずれかの極性を有するシートのみから形成されている。したがって、この端部を、隣接するセル同士の接合に使用することができる。
【０１０９】
図６を参照して、製造システム１０００を構成する絶縁シート捲回装置６００について説明する。図６は、図３に示した絶縁シート捲回装置６００を水平方向から表わした図である。
【０１１０】
図６に示すように、この絶縁シート捲回装置６００は、押圧ローラ６０２と、２つの供給ローラ６０４と、油圧ピストン６０６と、２つのシートカッタ６０８と、シートローラ６１０と、シート押さえ６１２とを含む。シートローラ６１０には、絶縁シート２１０が捲回されている。この絶縁シート２１０には、たるみを防止するために、所定の張力が加えられている。
【０１１１】
なお、各ローラ、油圧ピストン６０６、シートカッタ６０８、シート押さえ６１２の各機能は、図４に示した、各ローラ、油圧ピストン４０６、シートカッタ４０８およびシート押さえ４１２の各機能と同じであるので、ここではそれらについての説明は繰り返さない。
【０１１２】
この絶縁シート捲回装置６００は、捲回装置４００によってシートが捲回された軸１１０が所定の位置に供給されると、絶縁シート２１０を軸１１０の外周部に捲回する。これにより、捲回装置４００において捲回された正の電極シート２０２あるいは負の電極シート２０６と外部とを絶縁することができる。
【０１１３】
図７を参照して、本実施の形態に係る二次電池１００の製造方法をフローチャートに基づいて説明する。この製造方法は、たとえば図３に示した製造システム１０００において使用される。
【０１１４】
ステップ（以下、ステップをＳと表わす。）７０２にて、システムコントローラ３００は、制御データを初期化する。この制御データには、たとえばシートの捲回回数を表わすカウンタｐ、二次電池を構成するセルの数等が含まれる。
【０１１５】
Ｓ７０４にて、軸供給装置３１２は、システムコントローラ３００の指令に基づいて、軸１１０を所定の位置に供給する。この所定の位置とは、チャック３０８が軸１１０をつかむことができる位置である。この位置は、軸１１０の長さ、中空軸、中実軸その他の軸の種類等に基づいて変更することができる。
【０１１６】
Ｓ７０６にて、ローダ３０４は、軸１１０を所定の初期状態に設定する。この初期状態とは、ローダ３０４に設けられているチャック３０８が軸１１０の両端部をつかんだ状態である。
【０１１７】
Ｓ７０８にて、システムコントローラ３００は、リニアガイドコントローラ３０２を介して、搬送装置３０６を捲回装置４００の所定の位置に移動させる。この所定の位置とは、捲回装置４００が各シートを軸１１０に捲回することができる位置である。
【０１１８】
Ｓ７１０にて、捲回装置４００は、正の電極シート２０２、負の電極シート２０６およびセパレータシート２０４，２０８のそれぞれを初期状態に設定する。この初期状態とは、各シートの先端部が揃えられ、接着剤がその先端部に塗布された状態である。
【０１１９】
Ｓ７１２にて、捲回装置４００は、各シートを軸１１０に設定する。これにより、正の電極シート２０２、負の電極シート２０６およびセパレータシート２０４，２０８の各先端部は、軸１１０に接着され、押圧ローラ４０２により、先端部が軸１１０から外れないように押圧される。
【０１２０】
Ｓ７１４にて、捲回装置４００は、所定の速度に基づいて軸１１０を回転させながら、正の電極シート２０２、負の電極シート２０６およびセパレータシート２０４，２０８を軸１１０に捲回する。このとき、正の電極シート２０２および負の電極シート２０６は、それぞれの端部がずれるように供給される。そのため、軸１１０に形成されるセルにおいて、軸の一方向には正の電極シート２０２の端部のみが突出し、反対方向には負の電極シート２０６の端部のみが突出している。
【０１２１】
Ｓ７１６にて、捲回装置４００は、捲回終了処理を実行する。この捲回終了処理は、所定の捲回が終了した時に実行される。この処理には、各シートをシートカッタ６１８（図６）で切断する処理、次の捲回処理に備えて、シート押さえ４１２，４１４によりシートを所定の状態に保持する処理等が含まれる。
【０１２２】
Ｓ７１８にて、システムコントローラ３００は、カウンタｐを１増分する。これにより、軸１１０に対する１回目の捲回処理の終了が記録される。
【０１２３】
Ｓ７２０にて、システムコントローラ３００は、カウンタｐが１と等しいか否かを判断する。カウンタｐが１であると判断すると（Ｓ７２０にてＹＥＳ）、処理はＳ７２２に移される。そうでないと（Ｓ７２０にてＮＯ）、処理はＳ７２４に移される。
【０１２４】
Ｓ７２２にて、システムコントローラ３００は、リニアガイドコントローラ３０２を介して、所定間隔だけ搬送装置３０６を移動させる。この所定間隔とは、正の電極シート２０２あるいは負の電極シート２０６の幅である。この移動により、軸１１０は、次に各シートが捲回される位置に配置される。その後、処理は、Ｓ７１０に戻される。
【０１２５】
Ｓ７２４にて、絶縁シート捲回装置６００は、絶縁シートを捲回する。この捲回処理は、正の電極シート２０２、負の電極シート２０６およびセパレータシート２０４，２０８の捲回が完了すると実行される。
【０１２６】
Ｓ７２６にて、挿入機３３４は、絶縁シートが捲回された軸１１０を電池ケース１２０に挿入する。この挿入は、軸１１０に絶縁シートが捲回されていることが確認した後に実行される。これにより、シートが捲回されていない軸の電池ケース１２０への挿入を防止することができる。
【０１２７】
Ｓ７２８にて、電解液注入機３６０は、システムコントローラ３００からの指令に基づいて、ノズル３６２を介して所定量の電解液を電池ケース１２０に注入する。その後、電池ケース１２０は、かしめ機３５０に搬送される。
【０１２８】
Ｓ７３０にて、かしめ機３５０は、システムコントローラ３００からの指令に基づいて、電池ケース１２０の外部の所定の位置をかしめる。この所定の位置は、二次電池を構成するセルの大きさ（軸方向の長さ）に基づいて、予め設定された位置である。その後、電池ケース１２０は、密閉機３７０に搬送される。
【０１２９】
Ｓ７３２にて、密閉機３７０は、システムコントローラ３００からの指令に基づいて、電池ケース１２０の開口部を密閉する。これにより、電池ケース１２０に注入された電解液の漏出が防止される。
【０１３０】
以上の構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る製造システム１０００の動作について参照して説明する。
【０１３１】
システムコントローラ３００の制御データが初期化され（Ｓ７０２）、軸１１０が軸供給装置３１２により所定の位置に供給される（Ｓ７０４）。チャック３０８は、リニアガイドコントローラ３０２の指令に基づいて軸１１０をつかみ、初期状態に設定する（Ｓ７０６）。搬送装置３０６は、チャック３０８が軸１１０をつかんだことを確認すると、捲回装置４００に移動する（Ｓ７０８）。
【０１３２】
軸１１０が所定の位置に配置されると、正の電極シート２０２と負の電極シート２０６とセパレータシート２０４，２０８との先端に接着剤が塗布される（Ｓ７１０）。各シートの先端が押圧ローラ４０２によって軸１１０に接着されると（Ｓ７１２）、軸１１０をつかむチャック３０８が回転して、正の電極シート２０２および負の電極シート２０６の各端部をずらしながら、各シートの捲回を開始する（Ｓ７１４）。
【０１３３】
それぞれのシートが所定の巻き数だけ捲回されると、各シートはシートカッタ４０８により切断され、捲回処理が終了する（Ｓ７１６）。各シートは、シート押さえ４１２，４１４により所定の位置に保持される。
【０１３４】
システムコントローラ３００の制御データが１増加され（Ｓ７１８）、最初の捲回処理が終了したことが確認されると（Ｓ７２０にてＹＥＳ）、リニアガイドコントローラ３０２は、所定の間隔だけ搬送装置３０６を移動する（Ｓ７２２）。その後、接着剤がシートに塗布され初期状態に設定されると（Ｓ７１０）、シートが軸１１０に接着され（Ｓ７１２）、捲回処理が再び実行される（Ｓ７１４、Ｓ７１６）。
【０１３５】
システムコントローラのカウンタが１増分され（Ｓ７１８）、２回目の捲回処理が完了したと判断されると（Ｓ７２０にてＮＯ）、リニアガイドコントローラ３０２は、搬送装置３０６を絶縁シート捲回装置６００の所定の位置に移動する。絶縁シート２１０が軸１１０に捲回されると（Ｓ７２４）、搬送装置３０６は、所定の位置に移動して反転する。チャック３０８が軸１１０を解放すると、その軸１１０は、挿入機３３４の所定の位置に配置される。
【０１３６】
挿入機３３４が軸１１０を電池ケース１２０に挿入すると（Ｓ７２６）、その電池ケース１２０は、その開口部が上方を向くように回転される。電解液注入機３６０が電解液をその開口部に注入すると（Ｓ７２８）、電池ケース１２０は、かしめ機３５０に搬送される。かしめ機３５０が電池ケース１２０の所定の位置をかしめると、各セルの接続部分が接合される（Ｓ７３０）。その後、電池ケース１２０は、ベルトコンベア３４０により密閉機３７０の所定の位置に搬送される。密閉機３７０が電池ケース１２０の開口部を密閉すると（Ｓ７３２）、電池ケース１２０は次工程に搬送される。
【０１３７】
以上により、本発明の第１の実施の形態に係る二次電池１００、製造システム１０００および製造方法によると、正の電極シート２０２と負の電極シート２０６とは、セパレータシート２０４，２０８を介して、セルが接続される方向に対して、それぞれの端部が他の端部とずれるように二次電池の軸１１０に捲回される。このようにすると、正の電極シート２０２の端部と負の電極シート２０６の端部とを使用して、セル同士を接続することができるため、接続のための部材および工程は不要となる。その結果、セル間の接続による内部抵抗が低減され、二次電池の出力は向上する。これにより、出力を向上させることができ、また部品点数および製造工数を削減することができる二次電池、その製造装置および製造方法を提供することができる。
【０１３８】
なお、本実施の形態に係る二次電池の製造装置および製造方法においては、セルが接続される方向に対して正の電極シート２０２の端部および負の電極シート２０６の端部がずれるようにセルを形成する第１の形成ステップ（Ｓ７１４）は、捲回装置４００によって実行された。また、第１の形成手段により形成されたセルの電極の端部に、そのセルの電極の端部の極性と異なる極性を有する電極の端部が重なるように、他のセルを形成する第２の形成ステップ（Ｓ７２２が実行された後のＳ７１４）も、同様に捲回装置４００によって実行された。
【０１３９】
すなわち、第１の形成ステップにおけるシートの捲回（Ｓ７１４）が終了した後、軸１１０を保持する搬送装置を移動して（Ｓ７２２）、第２の形成ステップにおけるシートの捲回（Ｓ７１４）が実行された。これに代えて、軸１１０の位置を変更することなく、第２の形成ステップを実行するようにしてもよい。この場合、捲回装置４００によるシートの捲回の位置に隣接するように、捲回装置４００と同様の機能を有する他の捲回装置を設けることにより、第２の形成ステップ（Ｓ７２２が実行された後のＳ７１４）を実行することができる。このようにすると、軸１１０を移動する時間が不要となるため、捲回処理の効率を向上させることができる。
【０１４０】
＜第２の実施の形態＞
以下、図８〜図１０を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【０１４１】
図８を参照して、本実施の形態に係る二次電池８００の構造について説明する。図８に示すように、本変形例に係る二次電池８００は、軸１１０と、その周りに捲回された正負の電極シートおよびセパレータシートと、絶縁シート（図示しない）と、電池ケース８２０と、所定の間隔ごとにはめられたリング８３０と、充填された電解液（図示しない）とを含む。
【０１４２】
なお、正負の電極シート、セパレータシートおよび絶縁シートは、第１の実施の形態に係る二次電池１００と同様に、軸１１０に捲回されている。したがって、ここではその説明は繰り返さない。
【０１４３】
図９を参照して、本実施の形態に係る二次電池８００を製造するための製造システム２０００について説明する。この製造システム２０００は、かしめ機３５０（図３）の代わりにリング供給機９５０およびリング押圧機９５２を含む点で、第１の実施の形態に係る製造システム１０００と異なる。その他の製造設備については、製造システム１０００を構成する設備と同じであるので、ここではそれらについての説明は繰り返さない。
【０１４４】
リング供給機９５０は、二次電池８００の所定の位置にリング８３０（図８）を供給する。リング押圧機９５２は、そのリング８３０の外側から二次電池８００に向けて押圧することにより、セル同士の接続部分を接合する。
【０１４５】
このように、セルの接合部分にリング８３０をはめることにより、電極の接触部分の接合状態を強固なものにすることができる。また、かしめによる接合（図１におけるかしめ部１３０）ができない場合でも、内部抵抗を削減することができるため、出力電圧の低下を防止することができる。
【０１４６】
図１０を参照して、本実施の形態に係る二次電池８００の製造方法をフローチャートに基づいて説明する。この製造方法は、たとえば図９に示した製造システム２０００において使用される。
【０１４７】
なお、本実施の形態に係る二次電池を製造するための方法は、電解液の注入（Ｓ７２８）の後にセル間の接続部分をリングすることにより接合する処理（Ｓ１０３０）が実行される点で、前述の第１の実施の形態に係る二次電池を製造するための方法（図７）と異なる。それ以外の処理は、第１の実施の形態に係る方法における処理と同じであるので、それらについての説明は繰り返さない。
【０１４８】
Ｓ１０３０にて、リング押圧機９５２は、リング供給機９５０によって所定の位置に供給されたリング８３０を押圧する。この所定の位置とは、二次電池８００を構成する複数のセルの接続部分である。リング８３０の押圧は、たとえば二次電池８００の閉口部（図示しない）から開口部（図示しない）に向けて、それぞれの接続部分ごとに行なわれる。これにより、リング８３０の押圧によって二次電池ケース８２０に生じる応力を開口部から解放することができる。
【０１４９】
以上の構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る製造システム２０００の動作について説明する。なお、前述の第１の実施の形態に係る製造システム１０００の動作と同じ動作は、ここでは繰り返さない。
【０１５０】
電解液注入機３６０が、電解液を二次電池８００の開口部に注入すると（Ｓ７２８）、ベルトコンベア３４０によって、リング押圧機９５２に搬送される。リング８３０が供給されると、リング押圧機９５２は二次電池８００の所定の位置を押圧することにより各セルの接続部分を接合する（Ｓ１０３０）。その後、電池ケース８２０の開口部が密閉され、二次電池８００は次工程に搬送される。
【０１５１】
以上のようにして、本発明の第２の実施の形態に係る二次電池８００、製造システム２０００および製造方法によると、二次電池８００を構成する複数のセルの接続部分は、外部に配置されたリング８３０が押圧されることによって接合される。この場合、リング８３０は押圧によって変形するため、外部から圧力を取り除いても、セル同士の接続部分は接合された状態を維持する。このようにすると、電池ケース１２０の材質が塑性変形の利用に適切でない場合であっても、セル同士を確実に接続することができるため、二次電池８００の内部抵抗を低減することができる。
【０１５２】
＜第３の実施の形態＞
以下、図１１〜図１３を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【０１５３】
図１１を参照して、本実施の形態に係る二次電池１１００の構造について説明する。図１１に示すように、本実施の形態に係る二次電池１１００は、軸１１０と、その周りに捲回された正負の電極シート、セパレータシートおよび絶縁シートと、電池ケース１１２０と、充填された電解液（図示しない）とを含む。この二次電池１１００は、所定の間隔ごとに、溶接部１１３０において溶接されている。
【０１５４】
なお、正負の電極シート、セパレータシートおよび絶縁シートは、第１の実施の形態に係る二次電池１００と同様に、軸１１０に捲回されている。したがって、ここではその説明は繰り返さない。
【０１５５】
図１２を参照して、本実施の形態に係る二次電池１１００を製造するための製造システム３０００について説明する。この製造システム３０００は、かしめ機３５０（図３）の代わりに２台の溶接機１２５０を含む点で、第１の実施の形態に係る製造システム１０００と異なる。その他の製造設備は製造システム１０００を構成する設備と同じであるので、それらについての説明は繰り返さない。
【０１５６】
溶接機１２５０は、二次電池１１００の所定の位置を溶接する。溶接方法としては、たとえば超音波溶接、レーザ溶接などがあるが、特にこれらに限られない。
【０１５７】
このように、セルの接合部分を溶接することにより、電極の接触部分の接合状態を強固なものにすることができる。また、かしめによる接合（図１におけるかしめ部１３０）ができない場合でも、内部抵抗を低減することができるため、出力電圧の低下を防止することができる。
【０１５８】
図１３を参照して、本実施の形態に係る二次電池１１００の製造方法をフローチャートに基づいて説明する。この製造方法は、たとえば図１２に示した製造システム３０００において使用される。
【０１５９】
なお、本実施の形態に係る二次電池を製造するための方法は、電解液の注入（Ｓ７２８）の後にセル間の接続部分を溶接する処理（Ｓ１３３０）が実行される点で、前述の第１の実施の形態に係る二次電池を製造するための方法（図７）と異なる。それ以外の処理については、第１の実施の形態に係る方法における処理と同じであるので、それらについての説明は繰り返さない。
【０１６０】
Ｓ１３３０にて、溶接機１２５０は、二次電池１１００の所定の位置を溶接する。この位置は、二次電池１１００を構成するセル同士が接続される部分である。
【０１６１】
以上の構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る製造システム３０００の動作について説明する。なお、前述の第１の実施の形態に係る製造システムの動作と同じ動作は、ここでは繰り返さない。
【０１６２】
電解液注入機３６０が電解液を二次電池１１００の開口部に注入すると（Ｓ７２８）、ベルトコンベア３４０によって、溶接機１２５０に搬送される。溶接機１２５０が二次電池１１００の所定の位置を溶接すると（Ｓ１３３０）、各セルの接続部分が接合される。
【０１６３】
以上のようにして、本発明の第３の実施の形態に係る二次電池１１００、その製造システム３０００および製造方法によると、二次電池１１００に含まれるセル同士が接続される部分は溶接によって接合されるため、その接続を確実にすることができる。これにより、内部抵抗が低減され、二次電池１１００の出力を向上させることができる。また、接続部材が不要になるため、その部材を取り付けるための工数も不要となる。その結果、出力を向上することができ、また部品点数および製造工数を削減することができる二次電池を提供することができる。
【０１６４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る二次電池の構成図（その１）である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る二次電池の構成図（その２）である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る二次電池の製造システムの構成図である。
【図４】図３に示す製造システムに含まれる捲回装置の構成図（その１）である。
【図５】図４に示す製造システムに含まれる捲回装置の構成図（その２）である。
【図６】図４に示す製造システムに含まれる絶縁シート捲回装置の構成図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る二次電池の製造方法を表わすフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る二次電池の構成図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る二次電池の製造システムの構成図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る二次電池の製造方法を表わすフローチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る二次電池の構成図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る二次電池の製造システムの構成図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る二次電池の製造方法を表わすフローチャートである。
【図１４】従来の二次電池の構成図である。
【符号の説明】
１００，８００，１１００，１４００  二次電池、１１０  軸、１２０，８２０，１１２０，１４１０  電池ケース、１３０  かしめ部、２０２  正の電極シート、２０４，２０８  セパレータシート、２０６  負の電極シート、２１０  絶縁シート、３００  システムコントローラ、３０２  リニアガイドコントローラ、３０４  ローダ、３０６  搬送装置、３０８  チャック、３１２  軸供給装置、３１４  搬送レール、３３２  電池ケースラック、３３４  挿入機、３４０ベルトコンベア、３５０  かしめ機、３６０  電解液注入機、３６２  ノズル、３７０  密閉機、４００  捲回装置、４０２  押圧ローラ、  ４０４  供給ローラ、４０６  油圧ピストン、４０８  シートカッタ、４１０，４２０，４３０，４４０，６１０  シートローラ、４１２，４１４，６１２  シート押さえ、４１６，６１６  接着剤塗布部、６００  絶縁シート捲回装置、８３０  リング、９５０  リング供給機、９５２  リング押圧機、１１３０  溶接部、１２５０  溶接機、１４２０  正極集電体、１４２２  正極板、１４３０  負極集電体、１４３２  負極板、１４４０  セパレータ、１４５０  絶縁ガスケット、１４６０キャップ、１４７０  安全弁、１４８０  封口板、１４９０  絶縁リング。
【図１】
2004247153.tif 000003
【図２】
2004247153.tif 000004
【図３】
2004247153.tif 000005
【図４】
2004247153.tif 000006
【図５】
2004247153.tif 000007
【図６】
2004247153.tif 000008
【図７】
2004247153.tif 000009
【図８】
2004247153.tif 000010
【図９】
2004247153.tif 000011
【図１０】
2004247153.tif 000012
【図１１】
2004247153.tif 000013
【図１２】
2004247153.tif 000014
【図１３】
2004247153.tif 000015
【図１４】
2004247153.tif 000016