(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の直方体状の電槽を隔壁を介して連接してなる角形電槽と、電槽間の隔壁の少なくとも一部を構成する導電性接続体と、各電槽内に配設された極板群と、電槽内に収容された電解液とから成り、
前記導電性接続体は、角形電槽と一体成形された平板状の接続板から成り、
前記極板群を構成する正極と負極の電極板のリード部をそれぞれ電槽両側の前記接続板に接続したことを特徴とする角形密閉式電池。
【請求項２】
接続板の板厚を電槽上部から下部に向けて厚くしたことを特徴とする請求項１記載の角形密閉式電池。
【請求項３】
極板群の両側に各電極板のリード部を貫通する支持ピンを設け、電槽の両側部に支持ピンの両端部を挿入係合する縦溝を設け、リード部の先端を接続板に弾性的に圧接させるとともに、その反力を支持ピンを介して電槽の縦溝で支持したことを特徴とする請求項１又は２記載の角形密閉式電池。
【請求項４】
接続板の両側の支持ピン間に溶接電流を流してリード部と接続板を溶接したことを特徴とする請求項３記載の角形密閉式電池。
【請求項５】
導電性接続体は、電槽配設方向に沿う接続面を電槽幅方向中央部に形成するクランク状接続板から成り、両側の極板群の互いに接続すべき各電極板のリード部を接続面を間に挟んで積層状態で対向するように延出し、両側の極板群の積層されたリード部を接続面を間に挟んで溶接接続したことを特徴とする請求項１記載の角形密閉式電池。
【請求項６】
導電性接続体は、平板状の接続板から成り、極板群の各電極板の接続板との対向側部に１又は複数の切欠部を形成し、電極板の側縁の両端及び切欠部の角部と接続板との隅角部を溶接して極板群と接続板を接続し、接続板の外周縁に配置したシール材にて角形電槽の内面との間をシールして各電槽を構成したことを特徴とする請求項１記載の角形密閉式電池。
【請求項７】
導電性接続体は波形状に折曲成形された波形状接続板から成り、その波形状の各折り返し凹入部に電極板のリード部を挿入接続したことを特徴とする請求項１記載の角形密閉式電池。
【請求項８】
各折り返し凹入部に電極板のリード部を挿入した後波形状部をかしめて接続したことを特徴とする請求項７記載の角形密閉式電池。
【請求項９】
波形状接続板と電極板のリード部を圧接させて接続したことを特徴とする請求項７記載の角形密閉式電池。
【請求項１０】
波形状接続板の両端を角形電槽の内側壁に圧接させ、その反力にて波形状接続板と電極板のリード部を圧接させたことを特徴とする請求項９記載の角形密閉式電池。
【請求項１１】
波形状接続板に屈曲部を設けたことを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の角形密閉式電池。
【請求項１２】
波形状接続板に突起部を設けたことを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の角形密閉式電池。
【請求項１３】
各折り返し凹入部と電極板のリード部の内、少なくとも何れか一方の表面に、表面粗度の高いメッキを施したことを特徴とする請求項７〜１２の何れかに記載の角形密閉式電池。
【請求項１４】
各折り返し凹入部と電極板のリード部の間に導電性の軟質材を介装したことを特徴とする請求項７〜１２の何れかに記載の角形密閉式電池。
【請求項１５】
波形状接続板と、その各折り返し凹入部に挿入された極板群の各電極板のリード部の両端部とを溶接したことを特徴とする請求項７記載の角形密閉式電池。
【請求項１６】
波形状接続板の両端外側から溶接したことを特徴とする請求項１５記載の角形密閉式電池。
【請求項１７】
波形状接続板の両端部と各電極板のリード部の両端部とをそれぞれ両側の極板群の方向から溶接したことを特徴とする請求項１５記載の角形密閉式電池。
【請求項１８】
波形状接続板と各電極板のリード部を、電子ビームまたはレーザー光を極板群の積層方向に波形状接続板を貫通するように照射して溶接したことを特徴とする請求項７記載の角形密閉式電池。
【請求項１９】
波形状接続板及び各電極板のリード部をその長手方向に複数箇所で溶接するとともに、その溶接箇所を極板群の積層方向の溶接範囲が互いに異なる複数の群に分け、各群の溶接箇所において溶接範囲外で電子ビームまたはレーザー光が干渉せずに通過するように波形状接続板及び各電極板に切欠開口を設けたことを特徴とする請求項１８記載の角形密閉式電池。
【請求項２０】
波形状接続板の周縁部の少なくとも一部を電槽間の隔壁に相当する部分に形成した溝に挿入配置し、シール材にて封止したことを特徴とする請求項７〜１９の何れかに記載の角形密閉式電池。
【請求項２１】
角形電槽の底面に波形状接続板の端部が嵌入する溝を形成し、この溝にシール材を充填し、波形状接続板の端部をシール材に浸漬させてシールしたことを特徴とする請求項７〜２０の何れかに記載の角形密閉式電池。
【請求項２２】
角形電槽の上面開口を閉鎖する蓋体の波形状接続板に対向する部分に封止壁を垂設し、角形電槽と蓋体の接合時に封止壁の下端部を溶融させて波状接続板の上端部に圧着させて密封したことを特徴とする請求項７〜２１の何れかに記載の角形密閉式電池。
【請求項２３】
波形状接続板の周縁部の少なくとも一部にシールゴムを焼き付け、シールゴムの周縁部を角形電槽の内壁面に圧接させて電槽間をシールしたことを特徴とする請求項７〜２２の何れかに記載の角形密閉式電池。
【請求項２４】
波形状接続板における電極板のリード部の挿入範囲外の上下端部を加圧して波形状接続板を密着させ、この密着部を覆うようにシールゴムを焼き付けたことを特徴とする請求項２３記載の角形密閉式電池。
【請求項２５】
波形状接続板の両側部に、外側に向けて拡幅する付勢力を有する弾性シール部を設けたことを特徴とする請求項７〜２４の何れかに記載の角形密閉式電池。
【請求項２６】
弾性シール部は、上下方向の中央部の幅寸法を最大とし、上下両端部に向けて幅寸法を漸次小さくしたことを特徴とする請求項２５記載の角形密閉式電池。
【請求項２７】
弾性シール部は、その先端部に向けて断面が小さくなる断面形状としたことを特徴とする請求項２５または２６記載の角形密閉式電池。
【請求項２８】
弾性シール部は、波形状接続板の両側部に焼き付けたゴムから成ることを特徴とする請求項２５〜２７の何れかに記載の角形密閉式電池。
【請求項２９】
弾性シール部は、波形状接続板と一体の又は波形状接続板の両側部に固着された金属板とその外縁部に焼き付けられたゴムから成ることを特徴とする請求項２５〜２７の何れかに記載の角形密閉式電池。
【請求項３０】
極板群の両側に突出する各電極板のリード部に突出部を設けるとともに一体接合し、電槽間の隔壁部にリード部の突出部の任意の側面が当接する接続面を突出形成した導電性接続体を一体成形し、リード部の突出部と導電性接続体を接続したことを特徴とする請求項１記載の角形密閉式電池。
【請求項３１】
導電性接続体の両側の電槽内に臨む一対の接続面は上方に向けて互いに近づくようにテーパしたテーパ接続面とし、リード部の突出部の端面をテーパ接続面に面接する傾斜面としたことを特徴とする請求項３０記載の角形密閉式電池。
【請求項３２】
少なくとも一部が導電性接続体にて構成された隔壁を介して複数の直方体状の電槽が連接された角形電槽を形成する工程と、両側に正負の電極板のリード部が突出した極板群を形成する工程と、極板群を各電槽内に配置して両側のリード部をそれぞれ電槽両側の導電性接続体に接続する工程と、電槽内に電解液を収容する工程と、電槽の開口を閉蓋する工程とを有し、
前記導電性接続体は、角形電槽と一体成形された平板板の接続板からなることを特徴とする角形密閉式電池の製造方法。
【請求項３３】
複数の連接された電槽を形成可能な空間を有する角形電槽を形成する工程と、両側に正負の電極板のリード部が突出した極板群を形成する工程と、複数の極板群の正負の電極板のリード部同士を導電性接続板を介して接続する工程と、導電性接続板を介して接続された複数の極板群を角形電槽内に挿入配置して導電性接続板の周縁と角形電槽内面を封止する工程と、導電性接続板にて区画形成された電槽内に電解液を収容する工程と、電槽の開口を閉蓋する工程とを有することを特徴とする角形密閉式電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は角形密閉式電池に関し、特に複数の単電池を接続してなる集合型二次電池に好適に適用されかつその内部抵抗の低減を図れる角形密閉式電池及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
所要の電力容量が得られるように複数の単電池を接続して成る従来の集合型二次電池は、複数個の個別の直方体状の単電池を、その電槽の幅の広い長側面同士を互いに対向させて重ねるように配置し、両端の単電池の電槽の外側にエンドプレートを配置して拘束バンドにて結束することで一体的に連結し、また各単電池において極板の上端部から上方にリードを引き出して電槽の蓋に装着された端子に接続し、単電池間で端子同士を接続板で接続して構成されている。
【０００３】
そのため、単電池間の接続経路が長くかつ接続箇所が多いために接続部品を含む構成部品による部品抵抗が大きく、この部品抵抗と、正極板と負極板及び電解液による電池反応における反応抵抗との比率が、４０〜５０％：６０〜５０％にも達し、大きな内部抵抗により電池の発熱が大きくなるため、高出力化の実現や寿命特性の向上に対して大きな障害になっていた。また、単電池間の接続構成が複雑で部品点数が多いためにコスト高になるという問題もあった。
【０００４】
そこで、本出願人は、先に図３２、図３３に示すように、複数の単電池２を内蔵した角形密閉式電池１を提案している。３はその角形電槽で、幅の狭い短側面と幅の広い長側面とを有する直方体状の単電池２の電槽４をその短側面を隔壁５として共用して相互に一体的に連接してなる扁平な直方体状に形成され、各電槽４の上面開口は一体の蓋体６にて一体的に閉鎖されている。両端の電槽４の外側の短側面と各電槽４、４間の隔壁５の上部に接続穴７が形成されている。各電槽４内には、矩形状の正極板と負極板をセパレータを介して積層して構成された極板群８が電解液とともに収容され、単電池２が構成されている。極板群８の正極板と負極板は互いに反対側の側部に突出されて正極板と負極板のリード部９ａ、９ｂとされ、それらのリード部９ａ、９ｂの側端縁にはそれぞれ集電板１０ａ、１０ｂが溶接等にて接続されている。
【０００５】
集電板１０ａ、１０ｂの上部には接続穴７内に嵌入する接続突部１１が突設され、隣接する電槽４、４間で正極と負極の集電板１０ａ、１０ｂの接続突部１１を互いに溶接して接続されている。また、両端の電槽４の外側の短側面の接続穴７に正極又は負極の接続端子１２が装着され、その接続突部１３と集電板１０ａ又は１０ｂの接続突部１１とが互いに溶接にて接続されている。かくして、角形電槽３に内蔵された複数の単電池２が直列接続され、両端の接続端子１２、１２間に出力される。
【０００６】
また、蓋体６には各電槽４、４の内圧を均等にする連通路１４や、各電槽４の内部圧力が一定以上になったときに圧力を解放するための安全弁（図示せず）や、適当な単電池２の温度を検出する温度センサを装着するセンサ装着穴１５などが設けられている。
【０００７】
このような構成によると、極板群８における正極板及び負極板からそれぞれのリード部９ａ、９ｂまでの通電経路が短く、かつそのリード部９ａ、９ｂ間が集電板１０ａ、１０ｂを介して角形電槽２内部で接続されているので、上記従来の個別の単電池を接続したものに比べると、接続経路が短くかつ接続箇所が少ないために接続部品を含む構成部品による部品抵抗を小さくでき、その分内部抵抗を低減することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記図３２、図３３に示すような構成では、正極板及び負極板からそれぞれのリード部９ａ、９ｂ及び集電板１０ａ、１０ｂまでの通電経路は短いが、図３４に矢印で示すように、集電板１０ａ、１０ｂ同士はその上端部の接続突部１１の先端間の１箇所で互いに溶接して接続されているので、接続経路が迂回し、そのため接続経路が長くなり、また１箇所で接続しているので内部抵抗が高くなるという問題があり、また集電板１０ａ、１０ｂを用いているのでその分コスト高になり、また集電板１０ａ、１０ｂを両側に配設しかつ集電板１０ａ、１０ｂの上部を極板群８の上端より突出させる必要があるため、電槽４の体積も大きくなる等、さらに解決が望まれる問題がある。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、単電池当たりの内部抵抗をさらに低減して高出力化を実現できる角形密閉式電池及びその製造方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の角形密閉式電池は、複数の直方体状の電槽を隔壁を介して連接してなる角形電槽と、電槽間の隔壁の少なくとも一部を構成する導電性接続体と、各電槽内に配設された極板群と、電槽内に収容された電解液とから成り、極板群を構成する正極と負極の電極板をそれぞれ電槽両側の導電性接続体に接続したものであり、隣接する電槽の極板群の正極と負極の電極板がその電槽間の隔壁を構成している導電性接続体のみを介して接続されるので、接続箇所が少なくなるとともに通電経路が短くなって内部抵抗を低減することができ、また集電板が不要であるため、コスト低下を図れるとともに、その体積分及び集電板の接続のために要したスペース分だけ電槽体積を低減できる。
【００１１】
また、導電性接続体が角形電槽と一体成形された平板状の接続板から成り、電極板のリード部をそれぞれ接続板に接続すると、電極板のリード部の側端縁を接続板に突き合わせた接続状態となって電極板間の通電経路がその全体にわたってストレートで極めて短いため、直接的かつ簡潔な接続によって、内部抵抗の低減とコスト低下を一層図ることができる。接続板とリード部の接続方法としては、耐電解液性のある導電性接着剤にて接着する方法や、リード部にばね性を持たせて圧接して接続する方法が適用できる。
【００１２】
また、接続板の板厚を電槽上部から下部に向けて厚くすると、極板群を電槽上部から挿入することによってリード部が確実に接続板に接触されて接続抵抗が小さく、信頼性の高い接続ができる。
【００１３】
また、極板群の両側に各電極板のリード部を貫通する支持ピンを設け、電槽の両側部に支持ピンの両端部を挿入係合する縦溝を設け、リード部の先端を接続板に弾性的に圧接させるとともに、その反力を支持ピンを介して電槽の縦溝で支持すると、リード部と接続板を確実に圧接させ、接続抵抗が小さく、信頼性の高い接続ができる。
【００１４】
また、接続板の両側の支持ピン間に溶接電流を流してリード部と接続板を溶接すると、一層接続抵抗が小さく、信頼性の高い接続ができる。
【００１５】
また、導電性接続体を、電槽配設方向に沿う接続面を電槽幅方向中央部に形成するクランク状接続板にて構成し、両側の極板群の互いに接続すべき各電極板のリード部を接続面を間に挟んで積層状態で対向するように延出し、両側の極板群の積層されたリード部を接続面を間に挟んで溶接接続しても良く、リード部を長く延出することで溶接を確実に行って信頼性が高く、接続抵抗の低い接続状態を得ることができる。
【００１６】
また、導電性接続体は、平板状の接続板から成り、極板群の各電極板の接続板との対向側部に１又は複数の切欠部を形成し、電極板の側縁の両端及び切欠部の角部と接続板との隅角部を溶接して極板群と接続板を接続し、接続板の外周縁に配置したシール材にて角形電槽の内面との間をシールして各電槽を構成すると、導電性接続体が角形電槽とは別体でかつ平板状であるため製造が容易かつ簡単となって低コスト化を図れ、かつ導電性接続体が平板状の接続板でも電極板を３〜４点以上の溶接箇所で接続することが可能となり、接続抵抗を低減して低抵抗化を図ることができる。
【００１７】
また、導電性接続体を波形状に折曲成形された波形状接続板にて構成し、その波形状の各折り返し凹入部に電極板のリード部を挿入接続すると、接続板とリード部の接触面積を大きくでき、信頼性が高く、接続抵抗の小さい接続状態を得ることができる。
【００１８】
また、各折り返し凹入部に電極板のリード部を挿入した後波形状部をかしめて接続すると、さらに信頼性の高い接続状態が得ることができて、接続抵抗を小さくすることができる。一方、波形状接続板と電極板のリード部を圧接させて接続すると、接続板と電極板の接続工程が簡単になる。
【００１９】
また、波形状接続板の両端を角形電槽の内側壁に圧接させ、その反力にて波形状接続板と電極板のリード部を圧接させると、角形電槽による拘束力で波形状接続板とリード部の接触圧を確保でき、接続抵抗の低抵抗化をより一層図ることができる。
【００２０】
また、波形状接続板に屈曲部を設けると、波形状接続板の各折り返し凹入部の開き方向に対する剛性を確保できるとともに、小さい加圧力でリード部との接触面積が増加し、接続抵抗の低抵抗化を図ることができる。
【００２１】
また、波形状接続板に突起部を設けても、その凹凸形状により同様の作用が得られ、接続抵抗の低抵抗化を図ることができる。
【００２２】
また、各折り返し凹入部と電極板のリード部の内、少なくとも何れか一方の表面に、表面粗度の高いメッキを施すと、粗いメッキが噛み合って塑性変形することで接合面に凝着と呼ばれる接触面積の大きい良好な接合状態が得られ、接続抵抗の低抵抗化を図ることができる。
【００２３】
また、各折り返し凹入部と電極板のリード部の間に導電性の軟質材を介装しても同様に接続抵抗の低抵抗化を図ることができる。
【００２４】
また、波形状接続板と、その各折り返し凹入部に挿入された極板群の各電極板のリード部の両端部とを溶接すると、リード部の両端部で溶接にて確実に波形状接続板に接合されるので、接続状態が安定的に確保されるとともに、接続抵抗の低抵抗化を図ることができる。
【００２５】
また、その溶接を波形状接続板の両端外側から行うと、溶接箇所が２箇所で済むため、接続時の工程数を少なくできる。
【００２６】
また、波形状接続板の両端部と各電極板のリード部の両端部とをそれぞれ両側の極板群の方向から溶接すると、溶接箇所は増加するが、波形状接続板とリード部に高さの差があっても確実に溶接することができる。
【００２７】
また、波形状接続板と各電極板のリード部を、電子ビームまたはレーザー光を極板群の積層方向に波形状接続板を貫通するように照射して溶接すると、波形状接続板とリード部をその中間部で溶接接合することができて、溶接にて安定して接続された部分の通電経路を短くでき、さらに接続抵抗の低抵抗化を図ることができる。
【００２８】
また、波形状接続板及び各電極板のリード部をその長手方向に複数箇所で溶接するとともに、その溶接箇所を極板群の積層方向の溶接範囲が互いに異なる複数の群に分け、各群の溶接箇所において溶接範囲外で電子ビームまたはレーザー光が干渉せずに通過するように波形状接続板及び各電極板に切欠開口を設けると、両側から電子ビームまたはレーザー光を照射しても極板群の積層方向の中央部まで十分に貫通させて安定した溶接接続が確保されない場合でも、確実に溶接でき、上記効果を確保することができる。
【００２９】
また、上記波形状接続板を用いる場合、角形電槽と波形状接続板を一体化して各電槽を形成した後、各電槽に極板群を挿入配置して各電極板のリード部を波形状接続板に接続することも不可能ではないが、先に複数の極板群を波形状接続板を介して接続し、この極板群と波形状接続板の接続体を角形電槽内に挿入し、波形状接続板の周縁部の少なくとも一部を電槽間の隔壁に相当する部分に形成した溝に挿入配置し、シール材にて封止すると、効率的に製造することができる。なお、そのシール材はピッチなどを溝に充填したシール材でも、波形状接続板の周縁部に焼き付けたシールゴムでもよい。
【００３０】
また、角形電槽の底面に波形状接続板の端部が嵌入する溝を形成し、この溝にシール材を充填し、波形状接続板の端部をシール材に浸漬させてシールすると、波形状接続板を角形電槽内に挿入するだけで、波形状接続板の下端部と角形電槽の底面との間のシールを確保でき、効率的に製造することができる。
【００３１】
また、角形電槽の上面開口を閉鎖する蓋体の波形状接続板に対向する部分に封止壁を垂設し、角形電槽と蓋体の接合時に封止壁の下端部を溶融させて波形状接続板の上端部に圧着させて密封すると、波形状接続板の上端と蓋体との間のシールの確保のために、波形状接続板の上端部にシールゴムを液密状態を確保した状態で焼き付けて固着しなくても、確実にシールすることができ、効率的に製造することができる。また、シールゴムを焼き付けた場合にはその圧縮代が角形電槽と蓋体との接合時の溶着代に左右されるため、圧縮代の管理が難しく、安定したシールの確保が困難であるが、そのような問題も解消できる。
【００３２】
また、波形状接続板の周縁部の少なくとも一部にシールゴムを焼き付け、シールゴムの周縁部を角形電槽の内壁面に圧接させて電槽間をシールすると、シールゴムの圧縮反力で必要なシール面圧が確保されて確実にシールすることができ、角形電槽内への挿入・組み立て工程を簡略化できる。
【００３３】
また、波形状接続板における電極板のリード部の挿入範囲外の上下端部を加圧して波形状接続板を密着させ、この密着部を覆うようにシールゴムを焼き付けると、焼き付けたシールゴムでシールする場合に、波形状接続板の上下端部でその波形状接続板を密着させたことで、作業性良く確実にシールすることができる。
【００３４】
また、波形状接続板の両側部に、外側に向けて拡幅する付勢力を有する弾性シール部を設けると、充放電時の極板群の膨張・収縮に伴って角形電槽の側壁が外側に膨れた場合にも、弾性シール部が追従して角形電槽の側壁に対する圧接状態が確保されて電槽間のシール状態を確保することができる。
【００３５】
また、弾性シール部を、上下方向の中央部の幅寸法を最大とし、上下両端部に向けて幅寸法を漸次小さくすると、角形電槽の底壁や蓋体による拘束部から離れている側壁の上下方向の中央部が大きく膨出しても、それに追従して弾性シール部の中央部が大きく突出するため、上下方向全長にわたって確実に電槽間をシールすることができる。
【００３６】
また、弾性シール部を、その先端部に向けて断面が小さくなる断面形状とすると、弾性シール部の追従性が良くなり、シール性能を向上できる。
【００３７】
また、弾性シール部は、波形状接続板の両側部に焼き付けたゴムにて構成したり、波形状接続板と一体の又は波形状接続板の両側部に固着された金属板とその外縁部に焼き付けられたゴムにて構成するのが好ましい。
【００３８】
また、極板群の両側に突出する各電極板のリード部に突出部を設けるとともに一体接合し、電槽間の隔壁部にリード部の突出部の任意の側面が当接する接続面を突出形成した導電性接続体を一体成形し、リード部の突出部と導電性接続体を接続すると、リード部を突出部で先に一体接合した後、隔壁に一体成形された接続体に接続するので、各電極板と接続体との接続状態の信頼性を高く、接続抵抗を低くすることができる。
【００３９】
また、導電性接続体の両側の電槽内に臨む一対の接続面は上方に向けて互いに近づくようにテーパしたテーパ接続面とし、リード部の突出部の端面をテーパ接続面に接する傾斜面とすると、接続体の接続面とリード部の突出部の端面が確実に接し、さらに信頼性が高く接続抵抗の小さい接続状態が得られる。
【００４０】
また、本発明の角形密閉式電池の製造方法は、少なくとも一部が導電性接続体にて構成された隔壁を介して複数の直方体状の電槽が連接された角形電槽を形成する工程と、両側に正負の電極板のリード部が突出した極板群を形成する工程と、極板群を各電槽内に配置して両側のリード部をそれぞれ電槽両側の導電性接続体に接続する工程と、電槽内に電解液を収容する工程と、電槽の開口を閉蓋する工程とを有するものであり、上記作用効果を奏する角形密閉式電池を製造することができる。
【００４１】
また、別の製造方法は、複数の連接された電槽を形成可能な空間を有する角形電槽を形成する工程と、両側に正負の電極板のリード部が突出した極板群を形成する工程と、複数の極板群の正負の電極板のリード部同士を導電性接続板を介して接続する工程と、導電性接続板を介して接続された複数の極板群を角形電槽内に挿入配置して導電性接続板の周縁と角形電槽内面を封止する工程と、導電性接続板にて区画形成された電槽内に電解液を収容する工程と、電槽の開口を閉蓋する工程とを有するものであり、同様に上記作用効果を奏する角形密閉式電池を製造することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の角形密閉式電池の第１の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。なお、図３２、図３３を参照して説明した従来例と同一の構成要素については、同一の参照符号を付し、主として相違点を説明する。
【００４３】
図１〜図３において、本実施形態の角形密閉式電池１は、ニッケル水素二次電池から成る複数の単電池２を内蔵している。角形電槽３は幅の狭い短側面と幅の広い長側面とを有する直方体状の単電池２の電槽４をその短側面を隔壁５として共用して相互に一体的に連接してなる扁平な直方体状に形成されている。各電槽４の上面開口は一体の蓋体６にて一体的に閉鎖されている。蓋体６には各電槽４、４の内圧を均等にする連通路１４や、各電槽４の内部圧力が一定以上になったときに圧力を解放するための安全弁（図示せず）や、適当な単電池２の温度を検出する温度センサを装着するセンサ装着穴などが設けられている。
【００４４】
各電槽４、４間の隔壁５には、少なくともその一部、図示例では外周部を除く中央部のほぼ全面を構成するように導電性接続体としての平板状接続板１６が配設され、インサート成形にて角形電槽３と一体成形されている。また、両端の電槽４の外側の短側面の内側には、図２に示すように、接続板１６に相当する接続板１７が配設され、この接続板１７の中央部から電槽４の短側面を貫通して外部に突出する正極又は負極の接続端子１２が突設されている。
【００４５】
各電槽４内には、矩形状の正極板と負極板をセパレータを介して積層して構成された極板群８が電解液とともに収容され、単電池２が構成されている。極板群８の正極板と負極板は互いに反対側の側部に突出されて正極板と負極板のリード部９ａ、９ｂとされ、これらリード部９ａ、９ｂがそれぞれ電槽４の両側の接続板１６又は１７にて接続されている。これらリード部９ａ、９ｂと接続板１６、１７は、両者を耐電解液性を有する導電性接着剤にて接着し、若しくはリード部９ａ、９ｂにばね性を持たせて接続板１６、１７に弾性的に圧接させることで接続されている。１８は、リード部９ａ、９ｂにそれぞれ上下に適当間隔あけて形成された複数の支持穴で、この支持穴１８に位置決めピンを挿通してリード部９ａ、９ｂの側端縁を押圧することでリード部９ａ、９ｂの側端縁を揃え、この側端縁と接続板１６、１７を確実にかつ均等に接続できるようにしている。かくして、角形電槽３に内蔵された複数の単電池２が隔壁５の平板状接続板１６を介して直列接続され、両端の接続端子１２、１２間に出力される。
【００４６】
なお、極板群８は、多数枚の正極板と多数枚の負極板とを交互に配置するとともに、各正極板に横方向に開口部を有する袋状のセパレータを被せることにより正極板と負極板の間にセパレータを介装した状態で積層して構成されている。正極板は、Ｎｉの発泡メタルにリード部９ａを除いて水酸化ニッケルを充填して構成され、そのリード部９ａは発泡メタルを加圧して圧縮するとともにその一面にリード板を超音波溶接でシーム溶接して構成されている。また、負極板は、Ｎｉのパンチングメタルにリード部９ｂを除いて水素吸蔵合金を含むペーストを塗着して構成されている。
【００４７】
この角形密閉式電池１は、複数の直方体状の電槽４が連接されるとともに、電槽４、４間の隔壁５に平板状接続板１６がインサート成形によって一体的に設けられた角形電槽１を形成し、一方で両側に正負の電極板のリード部９ａ、９ｂが突出した極板群８を形成し、この極板群８を角形電槽１の各電槽４内に挿入配置し、両側のリード部９ａ、９ｂをそれぞれ電槽４両側の平板状接続板１６に導電性接着剤により接着したり、リード９ａ、９ｂを圧接することによって接続し、各電槽４内に電解液を収容した後、電槽４の開口を蓋体６にて閉蓋することによって製造することができる。
【００４８】
以上の構成の角形密閉式電池１によれば、隣接する電槽４、４の極板群８の正極と負極のリード部９ａ、９ｂの側端縁の全長を平板状接続板１６に突き合わせた状態で直接接続され、リード部９ａ、９ｂの全体が平板状接続板１６のみを介して相互に接続されているので、図４に矢印で示すように、隣接する単電池２、２の極板群８、８間の通電経路がその全体にわたってストレートとなり、接続箇所が少なくなるとともに通電経路が極めて短いために内部抵抗を格段に低減することができ、また直接的かつ簡潔な接続構成によってコスト低下を図ることができる。また、従来例における集電板が不要であるため、コスト低下を図れるとともに、その体積分及び集電板の接続のために要したスペース分だけ電槽体積を低減できる。
【００４９】
なお、図１〜図４に示した図示例では、接続板１６が平板からなる例を示したが、図５に示すように、接続板１６の板厚を電槽４の上部の板厚をｔ１、下部の板厚をｔ２として、ｔ１＜ｔ２とし、上部から下部に向けて厚くすると、極板群８を電槽４の上部から挿入することによってリード部９ａ、９ｂが確実に接続板１６、１７に接触されて信頼性の高い接続ができる。
【００５０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の角形密閉式電池の第２の実施形態について、図６を参照して説明する。なお、以下の実施形態の説明においては、先行する実施形態で説明したものと同一の構成要素については同一参照符号を付して説明を省略し、相違点のみを説明する。
【００５１】
本実施形態においては、極板群８の両側における正負の電極板のリード部９ａ、９ｂに形成された支持穴１８を貫通する支持ピン１９が設けられるとともに、角形電槽３の電槽４、４間の隔壁５の両側部に、リード部９ａ、９ｂの先端を平板状接続板１６に弾性的に圧接させた状態で、この支持ピン１９の両端部が係合状態で挿入されるように縦溝２０が形成されている。
【００５２】
これによって、リード部９ａ、９ｂが平板状接続板１６に弾性圧接した反力が支持ピン１９を介して角形電槽３の縦溝２０で支持され、リード部９ａ、９ｂと平板状接続板１６を確実に圧接させることができ、それらの間を小さい接続抵抗で、高い信頼性をもって接続することができる。
【００５３】
なお、本実施形態の平板状接続板１６では、角形電槽３の側壁内に埋入される両側部に膨大部１６ａを形成し、角形電槽３に対するインサート成形時の一体性及び液密性の確保と、電槽４の膨張に対する拘束力が十分に確保されるように構成している。さらに、膨大部１６ａの外面に角形電槽３を構成する樹脂材料と金属材料から成る平板状接続板１６との密着性を確保するコーティング層１６ｂを設けておくのが好ましい。
【００５４】
（第３の実施形態）
次に、本発明の角形密閉式電池の第３の実施形態について、図７を参照して説明する。
【００５５】
本実施形態は、上記第２の実施形態における平板状接続板１６の両側に配設された支持ピン１９、１９間、すなわち支持ピン１９、リード部９ａ、平板状接続板１６、リード部９ｂ、支持ピン１９の間に溶接電流を流すことによって、平板状接続板１６とリード部９ａ、９ｂの圧接部を溶接するものである。
【００５６】
そのため、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、角形電槽３の両側壁には、平板状接続板１６の一側に配設された支持ピン１９の一端に対向する部分と、他側に配設された支持ピン１９の他端に対向する部分とに、溶接電流を通電するための作業用開口２１が形成されている。この角形電槽３の各電槽４内に極板群８をその支持ピン１９を縦溝２０に挿入係合させながら挿入配置する。その状態で、平板状接続板１６の両側の支持ピン１９、１９の一端と他端がそれぞれ作業用開口２１に臨んでいる。そして、溶接電極（図示せず）を上記両側の支持ピン１９、１９の一端と他端に当てて矢印で示すように溶接電流２２を流すことによって、極板群８の電極板には影響を与えることなく、平板状接続板１６とリード部９ａ、９ｂを溶接することができる。溶接後は、作業用開口２１は樹脂にて封止される。
【００５７】
本実施形態によれば、平板状接続板１６とリード部９ａ、９ｂを溶接するので一層接続抵抗を小さくできるとともに、信頼性の高い接続ができる。なお、溶接は、抵抗溶接に限るものではなく、平板状接続板１６とリード部９ａ、９ｂの当接部にロウ材を付着させておき、抵抗熱によってロウ材を溶融させてロー付けしてもよい。
【００５８】
（第４の実施形態）
次に、本発明の角形密閉式電池の第４の実施形態について、図８を参照して説明する。
【００５９】
本実施形態においては、図８に示すように、導電性接続体を、波形状に折曲成形された波形状接続板２３にて構成し、その波形状の各折り返し凹入部２３ａ、２３ｂに極板群８の正負の電極板のリード部９ａ、９ｂを挿入した後、波形状部を圧縮方向にかしめることによって、波形状接続板２３とリード部９ａ、９ｂを接続している。かくして、両側の極板群８が波形状接続板２３を介して相互に一体的に接続された状態となるため、所要数の極板群８を波形状接続板２３を介して相互に一体接続した後、その状態で角形電槽３内に挿入配置し、波形状接続板２３の両端部を角形電槽３の側壁に液密状態で接合させることによって、各極板群８が配置された電槽４が構成される。
【００６０】
そのため、図８（ａ）に示すように、波形状接続板２３の両端部には接合用屈曲部２４が形成され、この接合用屈曲部２４が嵌入係合する溝２５が角形電槽３の電槽４、４間の隔壁５に相当する部分に形成され、この溝２５内にピッチなどのシール材２６を充填することによって電槽４を形成している。なお、図８（ｂ）に示すように、波形状接続板２３の両端部に断面Ｔ字状の接合部２７を樹脂成形し、この接合部２７の外面にシール剤を塗布し、角形電槽３の電槽４、４間の隔壁５に相当する部分に形成したＴ字溝２８内に挿入係合させる構成としてもよい。
【００６１】
本実施形態によれば、波形状接続板２３の各折り返し凹入部２３ａ、２３ｂにリード部９ａ、９ｂを挿入してかしめて接続するので、その接続部の接触面積を大きくでき、信頼性の高い接続状態が得ることができて、接続抵抗を小さくすることができる。また、先に複数の極板群８を波形状接続板２３を介して接続し、この極板群８と波形状接続板２３の接続体を角形電槽３内に挿入し、波形状接続板２３の周縁部を封止することにより、効率的に製造することができる。
【００６２】
なお、角形電槽３に波形状接続板２３を配設して各電槽４を形成した後、極板群８のリード部９ａ、９ｂを折り返し凹入部２３ａ、２３ｂに挿入し、その後電槽４内で波形状部をかしめることもできないことはないが、上記実施形態の方が合理的で効率的である。
【００６３】
（第５の実施形態）
次に、本発明の角形密閉式電池の第５の実施形態について、図９〜図１２を参照して説明する。
【００６４】
本実施形態においては、図９に示すように、導電性接続体を波形状に折曲成形されたばね性を有する波形状接続板２９にて構成し、その波形状接続板の各折り返し凹入部２９ａ、２９ｂに電極板のリード部９ａ、９ｂを挿入し、波形状接続板２９の弾性によって極板群８の各電極板のリード部９ａ、９ｂを圧接状態で挟持して接続している。図９の例では、折り返し凹入部２９ａ、２９ｂが入口部が圧接し奥側が広がった巾着形状で、その入口部でリード部９ａ、９ｂを挟持するように構成されている。
【００６５】
本実施形態においては、リード部９ａ、９ｂを接続板に単に突き合わせる場合に比して波形状接続板２９とリード部９ａ、９ｂの接触面積を大きくできる。したがって、接続抵抗を小さくすることができるとともに、信頼性の高い接続状態が得ることができる。また、波形状接続板２９の折り返し凹入部２９ａ、２９ｂにリード部９ａ、９ｂを挿入するだけで接続されるので、両者の接続工程が簡単になる。
【００６６】
本実施形態の第１の変形構成例は、図１０に示すようなばね性を有する波形状接続板３０を用いている。この波形状接続板３０は、その折り返し凹入部３０ａ、３０ｂが入口部が広がり奥側が狭まったＶ字形状で、その奥部でリード部９ａ、９ｂを挟持するように構成されている。
【００６７】
また、第２の変形構成例は、図１１に示すようなばね性を有する波形状接続板５１を用いている。この波形状接続板５１は、その折り返し凹入部５１ａ、５１ｂが入口部が圧接し奥側が断面略菱形状に広がった巾着形状で、その入口部でリード部９ａ、９ｂを挟持するように構成されている。この波形状接続板５１の両側縁部にはシールゴム５２が焼き付け固着され、角形電槽３の側壁内面の波形状接続板５１の配設部分にはシールゴム５２が嵌入するシール溝５３が形成されている。
【００６８】
また、第３の変形構成例は、図１２に示すように、ばね性を有する波形状接続板５１の両側部に、角形電槽３の側壁内面に圧接状態で当接する加圧部５４が形成され、角形電槽３が外部から加圧されることにより、その加圧力にて側壁、加圧部５４を介して波形状接続板５１によるリード部９ａ、９ｂの挟圧状態を保持するようにしている。また、加圧部５４の先端外面にシールゴム５２が焼き付け固着され、側壁に形成されたシール溝５３に嵌入してシールするように構成されている。この構成例によれば、角形電槽３の外部からの拘束力で波形状接続板５１とリード部９ａ、９ｂの接触圧を確保でき、接続抵抗の低抵抗化をより一層図ることができる。
【００６９】
（第６の実施形態）
次に、本発明の角形密閉式電池の第６の実施形態について、図１３、図１４を参照して説明する。
【００７０】
本実施形態においては、図１３に示すように、導電性接続体を、波形状に折曲成形された波形状接続板５５にて構成し、その波形状の各折り返し凹入部５５ａ、５５ｂに極板群８の正負の電極板のリード部９ａ、９ｂを挿入した後、波形状部に屈曲部５６を形成するように加圧して塑性変形することによって、波形状接続板５５とリード部９ａ、９ｂを接続している。この波形状接続板５５の両側縁部にはシールゴム５２が焼き付け固着され、角形電槽３の側壁内面の波形状接続板５５の配設部分にはシールゴム５２が嵌入するシール溝５３が形成されている。
【００７１】
本実施形態によれば、波形状接続板５５の波形状に屈曲部５６を設けているので、波形状接続板５５の各折り返し凹入部５５ａ、５５ｂの開き方向に対する剛性を確保できるとともに、小さい加圧力でリード部９ａ、９ｂとの接触面積が増加し、接続抵抗の低抵抗化を図ることができる。
【００７２】
本実施形態の変形構成例として、図１４に示すように波形状部に突起部５７を形成するように加圧して塑性変形することによって、波形状接続板５５とリード部９ａ、９ｂを接続している。このように突起部５７を設けても、その凹凸形状により同様の作用が得られ、接続抵抗の低抵抗化を図ることができる。
【００７３】
（第７の実施形態）
次に、本発明の角形密閉式電池の第７の実施形態について、図１５、図１６を参照して説明する。
【００７４】
本実施形態においては、極板群８と波形状接続板２３の接続部において、図１５（ｂ）に示すように、各折り返し凹入部２３ａ、２３ｂと電極板のリード部９ａ、９ｂの両方、又は少なくとも何れか一方の表面に、５μｍ程度の表面粗度の高い粗メッキ５８を施してあり、その折り返し凹入部２３ａ、２３ｂにリード部９ａ、９ｂを挿入して加圧することにより、図１５（ａ）及び（ｃ）に示すように、粗メッキ５９が噛み合って塑性変形することで接合面に凝着部５９が形成され、接触面積の大きい良好な接合状態が得られ、接続抵抗の低抵抗化を図ることができる。なお、粗メッキ５８は、電解液による腐食防止のためＮｉ系のメッキが施されている。
【００７５】
本実施形態の変形構成例として、図１６に示すように、波形状接続板２３の各折り返し凹入部２３ａ、２３ｂと電極板のリード部９ａ、９ｂの間に導電性の軟質材６０を介装しても同様に接続抵抗の低抵抗化を図ることができる。なお、導電性軟質材６０は、仮想線で示すように連続したものでも良いことは言うまでもない。
【００７６】
（第８の実施形態）
次に、本発明の角形密閉式電池の第８の実施形態について、図１７、図１８を参照して説明する。
【００７７】
本実施形態においては、波形状接続板２３と、その各折り返し凹入部２３ａ、２３ｂに挿入された極板群８の各電極板のリード部９ａ、９ｂとを、その上下両端部に電子ビーム又はレーザー光を照射して溶接している。図１７においては、波形状接続板２３の上下両端の外側から波形状接続板２３の幅方向に沿う縦向きの溶接ライン６１で走査して溶接している。また、図１８においては、波形状接続板２３の両端部と各電極板のリード部９ａ、９ｂの両端部とをそれぞれ両側の極板群８の方向から波形状接続板２３の幅方向に沿う横向きの溶接ライン６２ａ、６２ｂで走査して溶接している。
【００７８】
本実施形態によれば、リード部９ａ、９ｂの両端部を波形状接続板２３に溶接にて確実に接合しているので、接続状態が安定的に確保されるとともに、接続抵抗の低抵抗化を図ることができる。また、図１７に示すように、その溶接を波形状接続板２３の両端外側から行うと、溶接箇所が２箇所で済むため、接続時の工程数を少なくできる。また、図１８に示すように、波形状接続板２３の両端部と各電極板のリード部９ａ、９ｂの両端部とをそれぞれ両側の極板群８の方向から溶接すると、溶接箇所は増加するが、波形状接続板２３とリード部９ａ、９ｂに高さの差があっても確実に溶接することができる。
【００７９】
（第９の実施形態）
次に、本発明の角形密閉式電池の第９の実施形態について、図１９、図２０を参照して説明する。
【００８０】
本実施形態においては、図１９に示すように、極板群８の積層方向に沿う照射方向６３から波形状接続板２３を貫通するように電子ビームまたはレーザー光を照射して貫通溶接部６４を形成することにより波形状接続板２３と各電極板のリード部９ａ、９ｂを溶接接合している。貫通溶接部６４は、波形状接続板２３の長手方向に適当間隔置きに複数、点状又はライン状に形成される。また、貫通溶接部６４の溶け込み深さが、図示のように波形状接続板２３の幅寸法の半分以上あれば、両側から溶接することによって全ての電極板のリード部９ａ、９ｂを波形状接続板２３に溶接することができる。
【００８１】
本実施形態によれば、波形状接続板２３とリード部９ａ、９ｂをその中間部で溶接接合することができるので、溶接にて安定して接続された部分の通電経路を短くでき、さらに接続抵抗の低抵抗化を図ることができる。
【００８２】
本実施形態の変形構成例を、図２０に示す。この例は、貫通溶接部６４の溶け込み深さが波形状接続板２３の幅寸法の半分に満たない場合の適用例であり、波形状接続板２３及び各電極板のリード部９ａ、９ｂをその長手方向に複数箇所で溶接するとともに、その溶接箇所を極板群８の積層方向の溶接範囲が６５ａ、６５ｂと互いに異なる複数の溶接箇所群６６ａ、６６ｂに分け、各溶接箇所群６６ａ、６６ｂにおいて溶接範囲６５ａ、６５ｂ外で電子ビームまたはレーザー光が干渉せずに通過するように波形状接続板２３及び各電極板６８に切欠６７が設けられている。図示例では、溶接範囲６５ａと６５ｂに挿入される電極板６８は同一形状のものが反転されている。
【００８３】
これによると、両側から電子ビームまたはレーザー光を照射しても極板群の積層方向の中央部まで十分に貫通させて安定した溶接接続が確保されない場合でも、確実に溶接でき、上記効果を確保することができる。
【００８４】
（第１０の実施形態）
次に、本発明の角形密閉式電池の第１０の実施形態について、図２１を参照して説明する。
【００８５】
本実施形態では、複数の極板群８を波形状接続板２３を介して接続し、この極板群８と波形状接続板２３の接続体を角形電槽３内に挿入し、波形状接続板２３の両側縁部にはシールゴム６８を焼き付け固着するとともに、このシールゴム６８を角形電槽３の側壁に形成した溝６９内に圧縮状態で嵌入させることで電槽４、４間のシールを行い、波形状接続板２３の下縁部は、角形電槽３の内底面に形成した溝７０内にシール材としてのピッチ７１を充填した中にこの波形状接続板２３の下縁部を浸漬することによってシールを行っている。波形状接続板２３の上縁部についても、蓋体６との間で同様のシール構造が適用される。なお、波形状接続板２３の両側縁部についても、シールゴム６８に代えて溝６９内にピッチ７１を充填してシールを行うようにしてもよい。
【００８６】
本実施形態によれば、極板群８と波形状接続板２３の接続体を角形電槽３内に挿入するだけで、波形状接続板２３の周縁部と角形電槽３の内周壁との間のシールを確保でき、効率的に製造することができる。
【００８７】
（第１１の実施形態）
次に、本発明の角形密閉式電池の第１１の実施形態について、図２２を参照して説明する。
【００８８】
本実施形態においては、図２２（ａ）に示すように、角形電槽３の上面開口を閉鎖する蓋体６の波形状接続板２３に対向する部分に封止壁７２を垂設し、角形電槽３と蓋体６の接合時に封止壁７２の下端部を熱板で加熱して溶融させ、波形状接続板２３の上端部に図２２（ｂ）に示すように、溶けばり７３が形成されるように圧着させることで密封している。その際に、封止壁２３の溶け込み量を蓋体６の他の部分よりも大きくすることにより、確実に溶けばり７３が形成されて信頼性の高いシールが得られる。
【００８９】
なお、波形状接続板２３の下縁部は、第１０の実施形態と同様に、角形電槽３の内底面に形成した溝７０内にシール材としてのピッチ７１を充填した中にこの波形状接続板２３の下縁部を浸漬することによってシールを行っている。
【００９０】
本実施形態によれば、波形状接続板２３の上端と蓋体６との間で、図２２（ａ）に破線で示すような波形状接続板２３の上縁形状に沿ったシールライン７４にて確実にシールが確保される。そのため、波形状接続板２３の上端部にシールゴムを液密状態を確保した状態で焼き付けて固着しなくても、確実にシールすることができ、効率的に製造することができる。また、シールゴムを焼き付けた場合にはその圧縮代が角形電槽３と蓋体６との接合時の溶着代に左右されるため、圧縮代の管理が難しく、安定したシールの確保が困難であるが、そのような問題も解消できる。
【００９１】
また、本実施形態によれば、電槽内圧上昇による電槽膨張の際、電槽側壁が外側に膨れるに伴い蓋体６が下側に変形するが、剛性のある波形状接続板２３と蓋体６に垂設した封止壁７２により、電槽の変形をより効果的に抑制できる。
【００９２】
（第１２の実施形態）
次に、本発明の角形密閉式電池の第１２の実施形態について、図２３を参照して説明する。
【００９３】
本実施形態においては、波形状接続板２３の周縁部の全周にシールゴム７５を焼き付け、シールゴム７５の外周部を角形電槽３及び蓋体６の内壁面に圧接させて電槽４、４間のシールを行っている。また、波形状接続板２３における電極板のリード部９ａ、９ｂの挿入範囲外の上下端部では、図２３（ｂ）に示すように、波形状接続板２３を加圧して波形状を密着させ、この密着部７６を覆うようにシールゴム７５を焼き付けている。
【００９４】
本実施形態によれば、シールゴム７５の圧縮反力で必要なシール面圧が確保されて確実にシールすることができ、角形電槽３内への挿入・組み立て工程を簡略化できる。また、波形状接続板２３の上下端部を密着させ、それを覆うようにシールゴム７５を焼き付けていることで、作業性良く高いシール性を確保することができる。
【００９５】
本実施形態では波形状接続板２３の周縁部の全周にシールゴム７５を焼き付けた例を示したが、一部はピッチ等の他のシール材にてシールするようにしてもよい。
【００９６】
（第１３の実施形態）
次に、本発明の角形密閉式電池の第１３の実施形態について、図２４〜図２６を参照して説明する。
【００９７】
本実施形態においては、図２４に示すように、波形状接続板２３の両側部に、外側に向けて拡幅する付勢力を有する弾性シール部７７を設けている。また、この弾性シール部７７は、図２５に示すように、上下方向の中央部の幅寸法を最大とし、上下両端部に向けて幅寸法を漸次小さくなる形状に形成されている。
【００９８】
本実施形態によれば、充放電時の極板群８の膨張・収縮などに伴って、図２４（ａ）に仮想線で示すように、角形電槽３の側壁が外側に膨れてｄ（最大２〜３ｍｍ程度）だけ変位した場合、図２４（ｂ）に示すように、弾性シール部７７が追従して角形電槽３の側壁に対する圧接状態が確保され、電槽４、４間のシール状態が確保される。また、角形電槽３の膨張時には底壁や蓋体による拘束部から離れている側壁の上下方向の中央部が大きく膨出するが、弾性シール部７７が、上下方向の中央部の幅寸法を最大とし、上下両端部に向けて幅寸法を漸次小さくしているので、角形電槽３の膨張形状に追従して弾性シール部７７の中央部が大きく突出するため、上下方向全長にわたって確実に電槽４、４間をシールすることができる。
【００９９】
また、弾性シール部７７は、図２６（ａ）、（ｂ）に示すように、先端部に向けて断面が小さくなる断面形状とすることにより、弾性シール部７７の追従性が良くなり、シール性能が向上する。また、弾性シール部７７は、図２６（ａ）に示すように、波形状接続板２３の両側部に焼き付けたゴム片７８にて構成しても、波形状接続板２３と一体の又は波形状接続板２３の両側部に固着された金属板７９の外縁部にゴム８０を焼き付けて構成しても良い。
【０１００】
（第１４の実施形態）
次に、本発明の角形密閉式電池の第１４の実施形態について、図２７を参照して説明する。
【０１０１】
本実施形態においては、図２７に示すように、角形電槽３とは一体的にインサート成形していない平板状接続板８１に対して両側の極板群８の各電極板のリード９ａ、９ｂを溶接にて接続している。そのため、具体的には極板群８の各電極板の平板状接続板８１との対向側部に１又は複数の切欠部８２を形成し、リード部９ａ、９ｂの両端及び切欠部８２の角部と平板状接続板８１との隅角部を矢印で示す方向に隅肉溶接し、溶接部８３にて極板群８と平板状接続板８１を接続している。また、平板状接続板８１の外周縁に焼き付けゴムやその他のシール材８４にて角形電槽３の内面との間をシールして各電槽４を構成している。
【０１０２】
本実施形態によれば、導電性接続体が角形電槽３とは別体でかつ平板状であるため、製造が容易かつ簡単となって低コスト化を図れ、かつ平板状接続板８１に対して極板群８の各電極板のリード部９ａ、９ｂを３〜４点以上の溶接部８３で接続できるため、接続抵抗を低減して低抵抗化を図ることができる。
【０１０３】
（第１５の実施形態）
次に、本発明の角形密閉式電池の第１５の実施形態について、図２８〜図３０を参照して説明する。
【０１０４】
本実施形態においては、図２８に示すように、角形電槽３の電槽４、４間の隔壁５の略中央部に、ブロック状の導電性接続体３１をインサート成形により一体成形している。この導電性接続体３１は両側の電槽４内に突出する突出部を有し、その先端に上方に向けて互いに近づくようにテーパしたテーパ接続面３２が形成されている。極板群８のリード部９ａ、９ｂには、導電性接続体３１の突出部に対応させて、図２９に示すように、その中央部に突出部３３が突出形成され、その先端がテーパ接続面３２に面で接触する傾斜面３４に形成されている。また、極板群８のリード部９ａ、９ｂにおいては、各電極板のリード部間に導電性スペーサ３５が介装され、その状態でビーム溶接３６等で溶接され、ブロック状に一体化されている。
【０１０５】
そして、角形電槽３の各電槽４内に極板群８を挿入配置し、リード部９ａ、９ｂの突出部３３の先端の傾斜面３４を隔壁５から突出している導電性接続体３１のテーパ状接続面３２に面接触させた状態で極板群８を設置する。次に、電槽４の上面開口と底面に形成した作業用開口３７からテーパ接続面３２と傾斜面３４の接触面の上縁部と下縁部にレーザビームを照射してレーザビーム溶接３８を行うことによって複数の電槽４内の極板群８を導電性接続体３１を介して直列に接続している。作業用開口３７は、溶接完了後に樹脂板３９を溶着して閉止され、その後電槽４内に電解液が注液される。
【０１０６】
本実施形態によれば、極板群８のリード部９ａ、９ｂの突出部３３を、隔壁５に一体成形した導電性接続体３１に当接させて溶接することによって接続しているので、極板群８の各電極板と導電性接続体３１との接続状態の信頼性が高く、かつ導電性接続体３１には電槽４内に臨むテーパ接続面３２を設け、リード部９ａ、９ｂの突出部３３の端面をテーパ接続面３２に接する傾斜面３４としているので、導電性接続体３１とリード部９ａ、９ｂをさらに高い信頼性をもって接続抵抗の小さい接続状態が得られる。
【０１０７】
なお、導電性接続体３１の電槽４内に臨む接続面は上記のようなテーパ接続面３２に限るものではなく、図３０に示すように、上向きの接続面４０を設け、リード部９ａ、９ｂの突出部３３の下面をこの接続面４０に面接触させ、レーザビームの照射に代えて矢印の如く上下から加圧して溶接電流を流すことによって接触面で抵抗溶接４１を行ってもよい。
【０１０８】
（第１６の実施形態）
次に、本発明の角形密閉式電池の第１６の実施形態について、図３１を参照して説明する。
【０１０９】
本実施形態においては、図３１に示すように、導電性接続体を、電槽４の配設方向に沿う接続面４３を電槽幅方向中央部に形成するクランク状接続板４２にて構成している。また、両側の極板群８の互いに接続すべき各電極板のリード部９ａ、９ｂは、接続面４３を間に挟んで積層状態で対向するように延出させている。そして、両側の極板群８の積層されたリード部９ａ、９ｂを接続面４３を間に挟んだ状態で、矢印の如く電槽上部から加圧して溶接電流を流すことによって抵抗溶接し、両側に極板群８のリード部９ａ、９ｂを接続面４３を介して接続している。
【０１１０】
本実施形態によれば、リード部９ａ、９ｂを長く延出してクランク状接続板４２の接続面４３を介して互いに溶接にて接続しているので、信頼性が高くかつ接続抵抗の低い接続状態を得ることができる。
【０１１１】
【発明の効果】
本発明の角形密閉式電池によれば、以上の説明から明らかなように、電槽間の隔壁の少なくとも一部を導電性接続体にて構成し、極板群を構成する正極と負極の電極板をそれぞれ電槽両側の導電性接続体に接続したので、隣接する電槽の極板群の正極と負極の電極板が導電性接続体のみを介して互いに接続され、接続箇所が少なくなるとともに通電経路が短くなるため、内部抵抗を大幅に低減することができる。従って、部品抵抗を小さくして単電池当たりの内部抵抗を低く抑えることができ、電池の発熱を低減でき、高出力化を実現できるとともに寿命特性を向上することができる。また、集電板が不要であるため、コスト低下を図れるとともに、その体積分及び集電板の接続のために要したスペース分だけ電槽体積を低減できる。
【０１１２】
また、導電性接続体を角形電槽と一体成形された平板状の接続板にて構成し、電極板のリード部をそれぞれ接続板に接続すると、電極板間の通電経路がその全体にわたってストレートで極めて短くなり、直接的かつ簡潔な接続によって内部抵抗の低減とコスト低下を一層図ることができる。
【０１１３】
また、接続板の板厚を電槽上部から下部に向けて厚くすると、極板群を電槽上部から挿入することによってリード部が確実に接続板に接触されて信頼性の高い接続ができる。
【０１１４】
また、極板群の両側に各電極板のリード部を貫通する支持ピンを設け、リード部の先端を接続板に弾性的に圧接させるとともに、その反力を支持ピンを介して電槽の縦溝で支持すると、確実にリード部と接続板を圧接させ、接続抵抗を小さくできて信頼性の高い接続ができる。
【０１１５】
また、接続板の両側の支持ピン間に溶接電流を流してリード部と接続板を溶接すると、一層接続抵抗が小さく、信頼性の高い接続ができる。
【０１１６】
また、導電性接続体を、電槽配設方向に沿う接続面を電槽幅方向中央部に形成するクランク状接続板にて構成し、両側の極板群の積層されたリード部を接続面を間に挟んで溶接接続すると、信頼性が高くかつ接続抵抗の低い接続状態を得ることができる。
【０１１７】
また、導電性接続体は、平板状の接続板から成り、極板群の各電極板の接続板との対向側部に１又は複数の切欠部を形成し、電極板の側縁の両端及び切欠部の角部と接続板との隅角部を溶接して極板群と接続板を接続し、接続板の外周縁に配置したシール材にて角形電槽の内面との間をシールして各電槽を構成すると、導電性接続体が角形電槽とは別体でかつ平板状であるため製造が容易かつ簡単となって低コスト化を図れ、かつ導電性接続体が平板状の接続板でも電極板を３〜４点以上の溶接箇所で接続することが可能となり、接続抵抗を低減して低抵抗化を図ることができる。
【０１１８】
また、導電性接続体を波形状に折曲成形された波形状接続板にて構成し、その波形状接続板の各折り返し凹入部に電極板のリード部を挿入接続すると、接続板とリード部の接触面積を大きくでき、信頼性の高い接続状態が得ることができて、接続抵抗を小さくすることができる。
【０１１９】
また、各折り返し凹入部に電極板のリード部を挿入した後、波形状部をかしめて接続すると、さらに信頼性の高い接続状態が得ることができて、接続抵抗を小さくすることができる。一方、波形状接続板と電極板のリード部を圧接させて接続すると、接続板と電極板の接続工程が簡単になる。
【０１２０】
また、波形状接続板の両端を角形電槽の内側壁に圧接させ、その反力にて波形状接続板と電極板のリード部を圧接させると、角形電槽による拘束力で波形状接続板とリード部の接触圧を確保でき、接続抵抗の低抵抗化をより一層図ることができる。
【０１２１】
また、波形状に屈曲部を設けると、波形状接続板の各折り返し凹入部の開き方向に対する剛性を確保できるとともに、小さい加圧力でリード部との接触面積が増加し、接続抵抗の低抵抗化を図ることができる。
【０１２２】
また、波形状に突起部を設けても、その凹凸形状により同様の作用が得られ、接続抵抗の低抵抗化を図ることができる。
【０１２３】
また、各折り返し凹入部と電極板のリード部の内、少なくとも何れか一方の表面に、表面粗度の高いメッキを施すと、粗いメッキが噛み合って塑性変形することで接合面に凝着と呼ばれる接触面積の大きい良好な接合状態が得られ、また各折り返し凹入部と電極板のリード部の間に導電性の軟質材を介装しても同様の作用が得られ、接続抵抗の低抵抗化を図ることができる。
【０１２４】
また、波形状接続板と、その各折り返し凹入部に挿入された極板群の各電極板のリード部の両端部とを溶接すると、リード部の両端部で溶接にて確実に波形状接続板に接合されるので、接続状態が安定的に確保されるとともに、接続抵抗の低抵抗化を図ることができる。
【０１２５】
また、その溶接を波形状接続板の両端外側から行うと、溶接箇所が２箇所で済むため、接続時の工程数を少なくでき、波形状接続板の両端部と各電極板のリード部の両端部とをそれぞれ両側の極板群の方向から溶接すると、溶接箇所は増加するが、波形状接続板とリード部に高さの差があっても確実に溶接することができる。
【０１２６】
また、波形状接続板と各電極板のリード部を、電子ビームまたはレーザー光を極板群の積層方向に波形状接続板を貫通するように照射して溶接すると、波形状接続板とリード部をその中間部で溶接接合することができて、溶接にて安定して接続された部分の通電経路を短くでき、さらに接続抵抗の低抵抗化を図ることができる。
【０１２７】
また、波形状接続板及び各電極板のリード部をその長手方向に複数箇所で溶接するとともに、その溶接箇所を極板群の積層方向の溶接範囲が互いに異なる複数の群に分け、各群の溶接箇所において溶接範囲外で電子ビームまたはレーザー光が干渉せずに通過するように波形状接続板及び各電極板に切欠開口を設けると、両側から電子ビームまたはレーザー光を照射しても極板群の積層方向の中央部まで十分に貫通させて安定した溶接接続が確保されない場合でも、確実に溶接でき、上記効果を確保することができる。
【０１２８】
また、上記波形状接続板を用いる場合、複数の極板群を波形状接続板を介して接続し、この極板群と波形状接続板の接続体を角形電槽内に挿入し、波形状接続板の周縁部の少なくとも一部を電槽間の隔壁部に相当する部分に形成した溝に挿入配置し、シール材にて封止すると、効率的に製造することができる。
【０１２９】
また、角形電槽の底面に波形状接続板の端部が嵌入する溝を形成し、この溝にシール材を充填し、波形状接続板の端部をシール材に浸漬させてシールすると、波形状接続板を角形電槽内に挿入するだけで、波形状接続板の下端部と角形電槽の底面との間のシールを確保でき、効率的に製造することができる。
【０１３０】
また、角形電槽の上面開口を閉鎖する蓋体の波形状接続板に対向する部分に封止壁を垂設し、角形電槽と蓋体の接合時に封止壁の下端部を溶融させて波形状接続板の上端部に圧着させて密封すると、波形状接続板の上端と蓋体との間のシールの確保のために、波形状接続板の上端部にシールゴムを液密状態を確保した状態で焼き付けて固着しなくても、確実にシールすることができ、効率的に製造することができる。また、シールゴムを焼き付けた場合にはその圧縮代が角形電槽と蓋体との接合時の溶着代に左右されるため、圧縮代の管理が難しく、安定したシールの確保が困難であるが、そのような問題も解消できる。
【０１３１】
また、波形状接続板の周縁部の少なくとも一部にシールゴムを焼き付け、シールゴムの周縁部を角形電槽の内壁面に圧接させて電槽間をシールすると、シールゴムの圧縮反力で必要なシール面圧が確保されて確実にシールすることができ、角形電槽内への挿入・組み立て工程を簡略化できる。
【０１３２】
また、波形状接続板における電極板のリード部の挿入範囲外の上下端部を加圧して波形状部を密着させ、この密着部を覆うようにシールゴムを焼き付けると、焼き付けたシールゴムでシールする場合に、波形状接続板の上下端部でその波形状部を密着させたことで、作業性良く確実にシールすることができる。
【０１３３】
また、波形状接続板の両側部に、外側に向けて拡幅する付勢力を有する弾性シール部を設けると、充放電時の極板群の膨張・収縮に伴って角形電槽の側壁が外側に膨れた場合にも、弾性シール部が追従して角形電槽の側壁に対する圧接状態が確保されて電槽間のシール状態を確保することができる。
【０１３４】
また、弾性シール部を、上下方向の中央部の幅寸法を最大とし、上下両端部に向けて幅寸法を漸次小さくすると、角形電槽の底壁や蓋体による拘束部から離れている側壁の上下方向の中央部が大きく膨出しても、それに追従して弾性シール部の中央部が大きく突出するため、上下方向全長にわたって確実に電槽間をシールすることができる。
【０１３５】
また、弾性シール部を、その先端部に向けて断面が小さくなる断面形状とすると、弾性シール部の追従性が良くなり、シール性能を向上できる。
【０１３６】
また、極板群の両側に突出する各電極板のリード部に突出部を設けるとともに一体接合し、電槽間の隔壁部にリード部の突出部の任意の側面が当接する接続面を突出形成した導電性接続体を一体成形し、リード部の突出部と導電性接続体を接続すると、リード部を突出部で先に一体接合した後隔壁に一体成形された接続体に接続するので、各電極板と接続体との接続状態の信頼性を容易に高くすることができる。
【０１３７】
また、導電性接続体の両側の電槽内に臨む一対の接続面は上方に向けて互いに近づくようにテーパしたテーパ接続面とし、リード部の突出部の端面をテーパ接続面に接する傾斜面とすると、接続体の接続面とリード部の突出部の端面が確実に接し、さらに信頼性が高く接続抵抗の小さい接続状態が得られる。
【０１３８】
また、本発明の角形密閉式電池の製造方法によれば、少なくとも一部が導電性接続体にて構成された隔壁を介して複数の直方体状の電槽が連接された角形電槽を形成する工程と、両側に正負の電極板のリード部が突出した極板群を形成する工程と、極板群を各電槽内に配置して両側のリード部をそれぞれ電槽両側の導電性接続体に接続する工程と、電槽内に電解液を収容する工程と、電槽の開口を閉蓋する工程とを有するので、上記作用効果を奏する角形密閉式電池を製造することができる。
【０１３９】
また、別の製造方法によれば、複数の連接された電槽を形成可能な空間を有する角形電槽を形成する工程と、両側に正負の電極板のリード部が突出した極板群を形成する工程と、複数の極板群の正負の電極板のリード部同士を導電性接続板を介して接続する工程と、導電性接続板を介して接続された複数の極板群を一体電槽内に挿入配置して導電性接続板の周縁と一体電槽内面を封止する工程と、導電性接続板にて区画形成された電槽内に電解液を収容する工程と、電槽の開口を閉蓋する工程とを有するので、同様に上記作用効果を奏する角形密閉式電池を製造することができる。
【０１４０】
以上の本発明の角形密閉式電池によれば、２５℃における単電池間の接続抵抗を含めた単電池当たりの構成部品の部品抵抗と、各単電池における極板群と電解液による反応抵抗との比率を、例えば５〜２０％：９５〜８０％程度とすることが可能となり、複数の単電池を単一の一体電槽内に内蔵することで部品抵抗を小さくして単電池当たりの内部抵抗を低く抑えることによって電池の発熱を低減でき、高出力化を実現できるとともに寿命特性を向上することができ、特に冷却性能の低い合成樹脂製の電槽を用いた二次電池において大きな効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の角形密閉式電池の第１の実施形態の部分縦断正面図である。
【図２】同実施形態の角形電槽の端部の斜視図である。
【図３】同実施形態における電槽の一部を破断して示した斜視図である。
【図４】同実施形態における通電経路の説明図である。
【図５】同実施形態における変形例の部分縦断正面図である。
【図６】本発明の角形密閉式電池の第２の実施形態を示し、（ａ）は要部である隔壁部の横断平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の拡大詳細図である。
【図７】本発明の角形密閉式電池の第３の実施形態を示し、（ａ）はリード部と接続板の溶接状態を示す隔壁部の横断平面図、（ｂ）は溶接電流の通電状態を示す要部の縦断正面図である。
【図８】本発明の角形密閉式電池の第４の実施形態を示し、（ａ）は要部である隔壁部の横断平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ部の変形構成例を示す横断平面図である。
【図９】本発明の角形密閉式電池の第５の実施形態の要部である隔壁部の横断平面図である。
【図１０】同実施形態の第１の変形例の要部である隔壁部の横断平面図である。
【図１１】同実施形態の第２の変形例の要部である隔壁部の横断平面図である。
【図１２】同実施形態の第３の変形例の要部である隔壁部の横断平面図である。
【図１３】本発明の角形密閉式電池の第６の実施形態の要部である隔壁部の横断平面図である。
【図１４】同実施形態の変形例の要部である隔壁部の横断平面図である。
【図１５】本発明の角形密閉式電池の第７の実施形態の要部である波形状接続板と極板群との接続構成を示し、（ａ）は部分横断平面図、（ｂ）は接続前の拡大模式図、（ｃ）は接続状態の拡大模式図である。
【図１６】同実施形態の変形例における波形状接続板と極板群との接続構成の部分横断平面図である。
【図１７】本発明の角形密閉式電池の第８の実施形態における波形状接続板と極板群との接続工程を示す斜視図である。
【図１８】同実施形態の変形例における波形状接続板と極板群との接続工程を示す斜視図である。
【図１９】本発明の角形密閉式電池の第９の実施形態における波形状接続板と極板群との接続工程を示す横断平面図である。
【図２０】同実施形態の変形例における波形状接続板と極板群との接続工程を示す斜視図である。
【図２１】本発明の角形密閉式電池の第１０の実施形態における角形電槽と波形状接続板と極板群の接続構成を示し、（ａ）は部分横断平面図、（ｂ）は縦断面正面図である。
【図２２】本発明の角形密閉式電池の第１１の実施形態における角形電槽の蓋体と波形状接続板の上端との接続構成を示し、（ａ）は透視斜視図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図２３】本発明の角形密閉式電池の第１２の実施形態における角形電槽と波形状接続板の周縁の間のシール構成を示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図２４】本発明の角形密閉式電池の第１３の実施形態における角形電槽と波形状接続板の周縁の間のシール構成を示し、（ａ）は通常時の横断平面図、（ｂ）は電槽膨張時の状態を示す横断平面図である。
【図２５】同実施形態における波形状接続板の斜視図である。
【図２６】同実施形態における弾性シール部の他の構成例を示す横断平面図である。
【図２７】本発明の角形密閉式電池の第１４の実施形態における接続板と極板群の構成と接続工程を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は反対方向から見た斜視図である。
【図２８】本発明の角形密閉式電池の第１５の実施形態の要部である隔壁部の縦断正面図である。
【図２９】同実施形態における極板群のリード部を示し、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は斜視図である。
【図３０】同実施形態の変形例の要部の縦断正面図である。
【図３１】本発明の角形密閉式電池の第１６の実施形態を示し、（ａ）は角形電槽の要部である隔壁部の横断平面図、（ｂ）は同極板群を接続した状態の横断平面図である。
【図３２】従来例の角形密閉式電池の部分縦断正面図である。
【図３３】同従来例における電槽の一部を破断して示した斜視図である。
【図３４】同従来例における通電経路の説明図である。
【符号の説明】
１  角形密閉式電池
２  単電池
３  角形電槽
４  電槽
５  隔壁
６  蓋体
８  極板群
９ａ、９ｂ  リード部
１６  平板状接続板（導電性接続体）
１９  支持ピン
２０  縦溝
２２  溶接電流
２３  波形状接続板（導電性接続体）
２３ａ、２３ｂ  折り返し凹入部
２５  溝
２６  シール材
２９  波形状接続板（導電性接続体）
２９ａ、２９ｂ  折り返し凹入部
３０  波形状接続板（導電性接続体）
３０ａ、３０ｂ  折り返し凹入部
３１  導電性接続体
３２  テーパ接続面
３３  突出部
３４  傾斜面
４０  接続面
４２  クランク状接続板（導電性接続体）
４３  接続面
５１  波形状接続板
５２  シールゴム
５４  加圧部
５５  波形状接続板
５６  屈曲部
５７  突起部
５８  粗メッキ
６０  導電性軟質材
６１  溶接ライン
６２ａ、６２ｂ  溶接ライン
６４  貫通溶接部
６５ａ、６５ｂ  溶接範囲
６６ａ、６６ｂ  溶接箇所群
６７  切欠
６８  シールゴム
６９  溝
７０  溝
７１  ピッチ（シール材）
７２  封止壁
７５  シールゴム
７６  密着部
７７  弾性シール部
７８  ゴム片
７９  金属板
８０  ゴム
８１  平板状接続板
８２  切欠部
８３  溶接
８４  シール材
【図１】
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【図２】
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【図３】
0004504600.tif 000004
【図４】
0004504600.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0004504600.tif 000008
【図８】
0004504600.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004504600.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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