(57)【要約】      （修正有）【課題】発電要素の揺れや振動に対する正・負極集電板が受ける外力を低減する。【解決手段】発電要素４０の正極合剤未塗工部４１ｃは、軸芯から側端部に向けて、厚さ（Ｚ）方向に２つの分割積層部に分割されている。正極集電板には、各分割積層部に対応して、その基部から二股に分割された接合部２３ａが形成されており、それぞれの接合部２３ａが各分割積層部に接合されている。負極集電板には、１つの接合部３３のみが形成され、この接合部３３が、軸芯上に位置する負極合剤未塗工部４２ｃの積層部に接合される。これにより、発電要素４０からの衝撃や振動により集電板が受ける外力を低減することができる。【選択図】図６
2013222517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側縁に沿って正極合剤未塗工部が形成された正極シートを有する正極電極と、前記一側縁と反対側の他側縁に沿って負極合剤未塗工部が形成された負極シートを有する負極電極とがセパレータを介して扁平直方体状に捲回され、前記正極電極と前記負極電極とが積層された発電要素と、
開口部を有し、前記発電要素が収容されると共に電解液が注入された電池缶と、
前記正極電極に接続される正極端子と前記負極電極に接続される負極端子とが設けられ、前記電池缶の前記開口部を塞いで前記電池缶と共に密封構造を構成する蓋部材と、
前記正極電極の前記正極シートと前記正極端子とを接続する正極集電板と、
前記負極電極の前記負極シートと前記負極端子とを接続する負極集電板と、を備え、
前記正極集電板と前記負極集電板とは異なる材料により形成され、前記正極集電板と前記負極集電板のうち、前記発電要素の振動に対する耐性が小さい方の極性の集電板に二股に分割された接続片を設け、この極性と同一極性の合剤未塗工部を、捲回の中心を境に２つの分割積層部に分割し、前記各分割積層部に、それぞれ、二股に分割された前記接続片を接続し、他方の極性の合剤未塗工部に他の集電板を１箇所で接続したことを特徴とする角形二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載の角形二次電池において、前記正極集電板および前記正極シートはアルミニウム系金属により形成され、前記負極集電板よび前記負極シートは銅系金属により形成され、前記正極集電板に前記接続片が設けられていることを特徴とする角形二次電池。
【請求項３】
請求項１または２に記載の角形二次電池において、前記接続片は前記発電要素の捲回の中心線にほぼ対称に設けられていることを特徴とする角形二次電池。
【請求項４】
請求項３に記載の角形二次電池において、前記各分割積層部は、長手方向における端部が分割の根元部よりも厚さ方向に大きく離間する傾斜状に形成され、前記各接続片は、接続される前記各積層部と平行に設けられた接続部を有することを特徴とする角形二次電池。
【請求項５】
請求項３に記載の角形二次電池において、前記他の集電板は、前記発電要素の捲回の中心軸に平行な接続部を有することを特徴とする角形二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、角形二次電池に関し、より詳細には、発電要素に接続される正・負極の集電板を備える角形二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
角形二次電池は、電池容器内に、正・負極の電極を、セパレータを介して捲回した扁平直方体状の発電要素が収容され、電解液が注入された構造を有している。
電池容器は、正・負極の外部接続用端子が取り付けられた電池蓋により電池缶の開口を密封することにより構成される。正負極の外部接続用端子には、発電要素に接続された正・負極の集電板が接続される。発電要素は、セパレータを介して正・負極の電極が捲回され、扁平直方体状に形成されている。
【０００３】
正・負極の電極は、それぞれ、金属シートに正・負極の活物質を塗工して形成され、一側縁部に正・負極の活物質が塗工されていない合剤未塗工部を有している。正・負極の合剤未塗工部は、発電要素の相対向する側縁に沿って形成されている。正・負極の未塗工部には、それぞれ、正・負極の集電板が接合される。
【０００４】
正・負極の集電板は、電池蓋に取り付けられる基部と、この基部から垂直に折曲され、正・負極の金属シートに接合される接合片を有する形状とされている。正・負極の集電板の接合片は、発電要素の捲回の中心軸と平行に、すなわち、正・負極の合剤未塗工部と平行に設けられている。正・負極の金属シートは、異なる材料により形成され、例えば、リチウムイオン角形二次電池では、正極用にはアルミニウム系金属、負極用には銅系金属が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には記載されていないが、正・負極の集電板は、通常、金属シートの接合強度を大きくし、抵抗を小さくするために、対応する極性の金属シートと同一の材料により形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１６５４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電池容器内に収容された発電要素には、例えば、車両に搭載された場合には、走行時に衝撃や振動等の外力が作用する。発電要素は、正・負極の未塗工部間の長さが大きい扁平直方体状に捲回されているため、特に、捲回の中心軸に直交する方向、換言すれば、発電要素の厚さ方向に大きく振動しやすい。正極集電板の材料であるアルミニウム系金属は負極集電板の材料である銅系金属よりも剛性が低いため、正極集電板が損傷を受け易い。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の角形二次電池は、一側縁に沿って正極合剤未塗工部が形成された正極シートを有する正極電極と、一側縁と反対側の他側縁に沿って負極合剤未塗工部が形成された負極シートを有する負極電極とがセパレータを介して扁平直方体状に捲回され、正極電極と負極電極とが積層された発電要素と、開口部を有し、発電要素が収容されると共に電解液が注入された電池缶と、正極電極に接続される正極端子と負極電極に接続される負極端子とが設けられ、電池缶の開口部を塞いで電池缶と共に密封構造を構成する蓋部材と、正極電極の正極シートと正極端子とを接続する正極集電板と、負極電極の負極シートと負極端子とを接続する負極集電板と、を備え、正極集電板と負極集電板とは異なる材料により形成され、正極集電板と負極集電板のうち、発電要素の振動に対する耐性が小さい方の極性の集電板に二股に分割された接続片を設け、この極性と同一極性の合剤未塗工部を、捲回の中心を境に２つの分割積層部に分割し、各分割積層部に、それぞれ、二股に分割された接続片を接続し、他方の極性の合剤未塗工部に他の集電板を１箇所で接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の角形二次電池によれば、発電要素の振動に対する耐性が小さい方の極性の集電板が受ける外力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る角形二次電池の一実施の形態の外観斜視図。
【図２】図１に示された角形二次電池の分解斜視図。
【図３】図２に図示された角形二次電池を、さらに、電池蓋組立体と発電要素に分解した斜視図。
【図４】発電要素の斜視図。
【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図。
【図６】発電要素と正・負極集電板の接合状態を説明するための模式的断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を、リチウムイオン角形二次電池を一実施の形態として図面と共に説明する。
図１は、この発明の角形二次電池の一実施の形態を示す外観斜視図である。図２は、図１に示された角形二次電池の分解斜視図であり、図３は、図２に図示された角形二次電池を、さらに、電池蓋組立体と発電要素に分解した斜視図である。
角形二次電池１は、電池蓋３および電池缶４とから構成される薄型のほぼ直方体形状の電池容器内に、発電要素４０が収容され、図示はしないが非水電解液が注入されて構成されている。電池蓋３および電池缶４は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金等のアルミニウム系金属により形成されている。
【００１１】
電池蓋３の中央部には、非水電解液を注入するための注液口１１が設けられている。注液口１１は、電解液注入後に注液栓１５により封口される。注液栓１５は、例えば、レーザ溶接によって電池蓋３の注液口１１の周縁部に接合される。
また、電池蓋３には、過充電等により内部圧力が上昇した際に、圧力を抜くための開裂弁１２が設けられている。開裂弁１２には、開裂用の溝１２ａが形成されている。
【００１２】
電池缶４内に注入される非水電解液としては、例えば、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを体積比で１：２の割合で混合した混合溶液中へ六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を１モル／リットルの濃度で溶解したものを用いることができる。
【００１３】
電池蓋３には、正極側の端子構成部と負極側の端子構成部とが設けられている。正極側の端子構成部は、外部正極端子（正極端子）６１、正極接続端子６２、正極端子板６３等を備えている。負極側の端子構成部は、外部負極端子（負極端子）７１、負極接続端子７２、負極端子板７３を備えている。詳細は後述するが、外部正極端子６１、正極接続端子６２、正極端子板６３および外部負極端子７１、負極接続端子７２、負極端子板７３は、それぞれ、電気的に接続され、電池蓋３とは絶縁して電池蓋３に取り付けられている。
【００１４】
電池蓋３の裏面側には正極集電板２１と負極集電板３１が設けられている。電池蓋３に、後述する正極側および負極側の端子構成部を組み付けて電池蓋組立体１０（図３参照）が構成される。
【００１５】
電池缶４は、電池蓋３側に開口部４ａを有する薄箱型に形成されている。電池缶４には、発電要素４０が収容される。
発電要素４０は、電池蓋組立体１０と一体化された状態で、電池缶４の開口部４ａから、電池缶４内に収容され、電池缶４の開口部４ａは、電池蓋３により、その開口部４ａが閉塞される。電池蓋３の周縁部３ａは薄肉とされ（図５参照）、この周縁部３ａを電池缶４の開口部４ａの周縁部に嵌合した状態で、例えば、レーザ溶接によって電池缶４に接合され、外部に対し密封構造とされる。
発電要素４０を、図示されていない絶縁袋内に収容した状態で電池缶４内に収容するようにしてもよい。
なお、本明細書においては、各図に図示されるように、角形二次電池１の幅方向をＸ方向、高さ方向をＹ方向、厚さ方向をＺ方向として説明する。
【００１６】
図４は発電要素４０の巻き終り側を展開した状態の外観斜視図である。
発電要素４０は、正極電極４１と負極電極４２とを、第１、第２のセパレータ４３、４４を介在して軸芯の周りに扁平直方体状に捲回して形成されたものである。
正極電極４１は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金等のアルミニウム系金属からなる正極金属シート（正極シート）４１ａの表裏両面に正極合剤が塗工された正極合剤塗工部４１ｂを有する。正極合剤塗工部４１ｂは、正極金属シート４１ａの一側縁に、正極金属シート４１ａが露出された正極合剤未塗工部４１ｃが形成されるように正極金属シート４１ａに正極合剤を塗工して形成される。
負極電極４２は、例えば、銅または銅合金等の銅系金属からなる負極金属シート（負極シート）４２ａの表裏両面に負極合剤が塗工された負極合剤塗工部４２ｂを有する。負極合剤塗工部４２ｂは、正極合剤未塗工部４１ｃが配置された側縁と対向する側縁である他側縁に、負極金属シート４２ａが露出された負極合剤未塗工部４２ｃが形成されるように負極金属シート４２ａに負極合剤を塗工して形成される。
【００１７】
正極合剤は、正極活物質としてマンガン酸リチウム（化学式ＬｉＭｎ２Ｏ４）１００重量部に対し、導電剤として１０重量部の鱗片状黒鉛と結着剤として１０重量部のＰＶＤＦとを添加し、これに分散溶媒としてＮＭＰを添加、混練して作製する。この正極合剤を厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面に正極合剤未塗工部４１ｃを残して塗布する。その後、乾燥、プレス、裁断してアルミニウム箔を含まない正極活物質塗布部の厚さ（表裏両面の合計）９０μｍの正極電極４１を得る。
【００１８】
正極活物質にはマンガン酸リチウムを用いる場合について例示したが、スピネル結晶構造を有する他のマンガン酸リチウムや一部を金属元素で置換又はドープしたリチウムマンガン複合酸化物や層状結晶構造を有すコバルト酸リチウムやチタン酸リチウムやこれらの一部を金属元素で置換またはドープしたリチウム-金属複合酸化物を用いるようにしてもよい。
【００１９】
負極合剤は、負極活物質として非晶質炭素粉末１００重量部に対して、結着剤として１０重量部のポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦという。）を添加し、これに分散溶媒としてＮ−メチルビロリドン（以下、ＮＭＰという。）を添加、混練して作製する。この負極合剤を厚さ１０μｍの銅箔の両面に負極合剤未塗工部４２ｃを残して塗布する。その後、乾燥、プレス、裁断して銅箔を含まない負極活物質塗布部の厚さ（表裏両面の合計）７０μｍの負極電極４２を得る。
【００２０】
負極活物質には非晶質炭素を用いる場合について例示したが、これに限定されるものではなく、リチウムイオンを挿入、脱離可能な天然黒鉛や、人造の各種黒鉛材、コークスなどの炭素質材料等でよく、その粒子形状においても、鱗片状、球状、繊維状、塊状等、特に制限されるものではない。
【００２１】
また、正極金属箔、負極金属箔における塗工部の結着材としてＰＶＤＦを用いる場合について例示したが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン、アクリル系樹脂などの重合体およびこれらの混合体などを用いることができる。
【００２２】
セパレータ４３、４４は、正極金属シート４１ａまたは負極金属シート４２ａを絶縁する役割を有している。負極電極４２の負極合剤塗工部４２ｂは、正極電極４１の正極合剤塗工部４１ｂよりも幅方向に大きく、これにより正極合剤塗工部４１ｂは、必ず負極合剤塗工部４２ｂに挟まれるように構成されている。
発電要素４０は、図４に示すように、最外周の電極が負極電極４２であり、さらにその外側にセパレータ４４が捲回される。
【００２３】
発電要素４０を形成するには、図示しない軸芯に先端部を巻き付けた第１、第２のセパレータ４３、４４の間に、それぞれ、負極電極４２および正極電極４１を配置して軸芯を回転する。この際、負極電極４２の巻始め側端部を、正極電極４１の巻始め側端部よりも内側に位置するように配置する。発電要素４０には、軸芯を捲回装置に一体に設け、捲回後に、発電要素４０のみを取り出す軸芯無しのものと、軸芯を捲回装置に取付け、捲回後に発電要素４０と共に捲回装置から取り出す軸芯付きのものとがある。
【００２４】
発電要素４０は、捲回して扁平直方体状に形成されることにより、正極金属シート４１ａの正極合剤未塗工部４１ｃと、負極金属シート４２ａの負極合剤未塗工部４２ｃが、それぞれ、積層状態に重合される。
発電要素４０は、図３に図示されるように、正極合剤未塗工部４１ｃと負極合剤未塗工部４２ｃとが、電池缶４の長手方向であるＸ方向に配置された状態で電池缶４内に収容される。この状態で、正極集電板２１が積層状態の正極合剤未塗工部４１ｃに、負極集電板３１が積層状態の負極合剤未塗工部４２ｃに、例えば、超音波溶接により接合される。
【００２５】
図５は、図１のＶ−Ｖ線断面図である。
電池蓋３には、正極側の端子構成部として、外部正極端子６１、正極接続端子６２、正極端子板６３、絶縁板６４、ガスケット６５および正極集電板２１が取り付けられている。外部正極端子６１、正極端子板６３、正極接続端子６２および正極集電板２１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等、正極金属シート４１ａと同一材料であるアルミニウム系金属により形成されている。
【００２６】
外部正極端子６１は、基部６１ａと軸部６１ｂを有し、軸部６１ｂの外周には、雄ねじが形成されている。図示はしないが、雄ねじの外周にはバスバーが嵌入され、バスバーの上からナットを雄ねじに螺合して外部正極端子６１にバスバーが締結される。このようにして、複数個の角形二次電池１をバスバーにより連結して電池モジュールが作製される。
絶縁板６４は、電池蓋３上に固定されている。絶縁板６４の中央部に貫通孔が形成された段部６４ａおよび鍔部６４ｂが設けられている。段部６４ａの下方の鍔部６４ｂの貫通孔は、段部６４ａの貫通孔よりも小径である。段部６４ａ上には段部６４ａの貫通孔よりも大きい幅の、平面視で矩形の凹部６４ｃが設けられている。
【００２７】
電池蓋３には、鍔部６４ｂの貫通孔に嵌入する突出部３ｂが設けられており、この突出部３ｂの上端を鍔部６４ｂにかしめることにより絶縁板６４が電池蓋３上に固定される。
外部正極端子６１は、その基部６１ａが絶縁板６４の凹部６４ｃに嵌入され、段部６４ａの上面に載置されている。この状態で、外部正極端子６１が、その軸部６１ｂが正極端子板６３に設けられた開口部内を貫通して外部に突き出されている。
電池蓋３の突出部３ｂの上面と外部正極端子６１の基部６１ａとは離間しており、外部正極端子６１は、電池蓋３とは電気的に絶縁されている。
【００２８】
正極接続端子６２は、小径部６２ａと大径部６２ｂを有する段付き円柱状に形成されており、大径部６２ｂの下端部には正極集電板２１がかしめにより固定されている。電池蓋３には、正極接続端子６２が挿通される貫通孔３ｃが設けられている。この電池蓋３に設けられた貫通孔３ｃには、下端に鍔部を有するリング状のガスケット６５が嵌入され、ガスケット６５に正極接続端子６２が挿通されている。正極接続端子６２の大径部６２ｂは、その上面がガスケット６５の鍔部に当接され、電池蓋３とは電気的に絶縁されている。
【００２９】
電池蓋３の貫通孔３ｃに対応して、絶縁板６４に貫通孔６４ｄが形成されている。ガスケット６５は円筒状の中空部を有し、この中空部と絶縁板６４に設けられた貫通孔６４ｄを貫通して正極接続端子６２が取り付けられている。正極接続端子６２の小径部６２ａは、正極端子板６３の貫通孔に挿通され、この小径部６２ａの上部をかしめることにより正極端子板６３が正極接続端子６２に固定されている。大径部６２ｂは、正極集電板２１の貫通孔に挿通され、この大径部６２ｂの上部（図５では下方に位置する）をかしめることにより、正極集電板２１が正極接続端子６２に固定されている。
【００３０】
正極接続端子６２と電池蓋３とはガスケット６５により電気的に絶縁されており、上述した如く、外部正極端子６１と電池蓋３とは電気的に絶縁されているので、正極の端子構成部は、電池蓋３と電気的に絶縁されている。また、外部正極端子６１は、正極端子板６３および正極接続端子６２を介在して正極集電板２１に電気的に接続されている。
【００３１】
正極の端子構成部は下記のようにして作製される。
絶縁板６４の鍔部６４ｂの貫通孔を電池蓋３の突出部３ｂに嵌入すると共に、絶縁板６４の貫通孔６４ｄを電池蓋３の貫通孔３ｃに位置合せする。
電池蓋３の突出部３ｂの上部をかしめて、電池蓋３上に絶縁板６４を固定する。
電池蓋３の貫通孔３ｃと絶縁板６４の貫通孔６４ｄにガスケット６５を嵌入する。ガスケット６５の嵌入は、電池蓋３と絶縁板６４をかしめる前に行ってもよい。
予め、正極集電板２１を、正極接続端子６２の大径部６２ｂにかしめておき、正極集電板２１が取り付けられた正極接続端子６２を、ガスケット６５の貫通孔に挿通する。
【００３２】
外部正極端子６１の基部６１ａを絶縁板６４の凹部６４ｃに嵌入する。
正極端子板６３の貫通孔を外部正極端子６１の軸部６１ｂに嵌入する。
外部正極端子６１のもう１つの貫通孔を正極接続端子６２の小径部６２ａに嵌入し、小径部６２ａをかしめる。
これにより、電池蓋３に、外部正極端子６１、正極接続端子６２、正極端子板６３、絶縁板６４、ガスケット６５および正極集電板２１が一体に取り付けられる。
【００３３】
同様に、負極の端子構成部は、外部負極端子７１、負極接続端子７２、負極端子板７３、負極集電板３１、および図示はしないが絶縁板、ガスケットを備えている。外部負極端子７１、負極接続端子７２、負極端子板７３、負極集電板３１は、銅または銅合金等、負極金属シート４２ａと同一材料の銅系金属により形成されている。
負極の端子構成部も、正極の構成部と同様の手順で、電池蓋３に一体に取り付けられる。
しかしながら、正極集電板２１と負極集電板３１とは、材料のみでなく、構造が相違している。以下、このことについて詳述する。
【００３４】
図３を参照して説明する、正極集電板２１の基部２２および負極集電板３１の基部３２は、それぞれ、電池蓋３の裏面側における、Ｘ方向の相対向する端部側に取り付けられる。
正極集電板２１の基部２２は、電池蓋３の幅方向であるＺ方向に幅広く形成されており、ほぼ直角にＹ方向に屈曲された断面Ｌ字形状を有する。正極集電板２１の基部２２の下端部は二股に分割され、一対の接続片２３が形成されている。
【００３５】
各接続片２３は、正極電極４１の正極合剤未塗工部４１ｃに接合される接合部（接続部）２３ａおよび基部２２と接合部２３ａとを連結する湾曲部２３ｂを有する。一対の接続片２３は、発電要素４０の軸芯の中心軸に対して線対称に形成されており、各接続片２３の接合部２３ａは、それぞれ、湾曲部２３ｂ側から先端側に向けて、発電要素４０の軸芯側に傾斜して形成されている。上述した如く、発電要素４０の正極合剤未塗工部４１は、捲回されて積層状態に重合されているが、後述する如く、捲回の軸芯の中心線を境界として、厚さ方向に二股に分割されている。そして、各接続片２３の接合部２３ａは、それぞれ、二股に分割された積層状の正極合剤未塗工部４１ｃに接合される。
【００３６】
負極集電板３１の基部３２は、電池蓋３に沿って延出された部分と、この延出された部分の端部からほぼ直角にＹ方向に屈曲された部分を有する。基部３２の下端部には、鈍角にＺ方向に屈曲され、Ｙ方向に平行となるように屈曲された接合部（接続部）３３が一体に形成されている。つまり、負極集電板３１には、発電要素４０の軸芯の中心線と平行な１つの接合部３３のみが形成され、この接合部３３が負極電極４２の負極合剤未塗工部４２ｃに接合される。
【００３７】
図６は、発電要素４０と正・負極集電板２１、３１の接合状態を説明するための模式的断面図である。
発電要素４０において、負極合剤未塗工部４２ｃは、捲回の中心線Ｏ−Ｏに対して平行に積層され、圧縮されている。負極集電板３１の接合部３３は、負極合剤未塗工部４２ｃと平行に設けられている。負極集電板３１の接合部３３と負極合剤未塗工部４２ｃとは、積層された負極合剤未塗工部４２ｃの一面に負極集電板３１の接合部３３を配し、他面に保護板５１を配して溶接される。すなわち、負極集電板３１の接合部３３と保護板５１との間に積層された負極合剤未塗工部４２ｃを挟み込んで、超音波溶接により接合される。保護板５１は、銅系金属とすることが望ましい。
【００３８】
一方、正極側では、発電要素４０の積層された正極合剤未塗工部４１ｃは、捲回の中心から、二股に分割されている（以下、積層された正極合剤未塗工部４１ｃの分割された各積層部を分割積層部という）。
正極合剤未塗工部４１ｃの各分割積層部は、長手方向であるＸ方向の端部側が、最も大きく離間するように、ほぼ直線状に傾斜している。
【００３９】
各分割積層部の傾斜角は、捲回の中心線Ｏ−Ｏに対して対称である。正極集電板２１の一対の接合部２３ａは、それぞれ、正極合剤未塗工部４１ｃの各分割積層部に平行に設けられている。正極集電板２１の各接合部２３ａと各分割積層部の正極合剤未塗工部４１ｃとは、負極側と同様に、それぞれ、正極集電板２１の接合部２３ａと反対側に保護板５２を配して超音波溶接により接合される。正極合剤未塗工部４１ｃを二股に分割するには、発電要素４０の軸芯の長手方向であるＸ方向の端部から、断面Ｖ字形状の枠部材を差し込んで、端部側を厚さ方向（Ｚ方向）に押し広げるようにする。この状態で、枠部材の開口から保護板５２を正極集電板２１の内面側に配置し、超音波溶接を行う。保護板５２自体を断面Ｖ字形状に形成し、保護板５２により、捲回された正極合剤未塗工部４１ｃを、軸芯から二股に分割するようにしてもよい。
保護板５２は、アルミニウム系金属とすることが望ましい。
【００４０】
このように、正極集電板２１と発電要素４０の正極合剤未塗工部４１ｃとは、捲回の中心線Ｏ−Ｏに対して対称な２つの位置で接合されている。また、負極集電板３１と発電要素４０の負極合剤未塗工部４２ｃとは、捲回の中心線Ｏ−Ｏ上の１つの位置で接合されている。すなわち、発電要素４０は、正極側において２箇所、負極側において１箇所の合計３箇所において、正・負極集電板２１、３１に接合されている。
このため、発電要素４０からの衝撃や振動により集電板が受ける外力を低減することができ、特に、負極集電板３１よりも剛性の小さい正極集電板２１の損傷を防止することができる。
【００４１】
従来では、発電要素４０は、正極側も負極側も、それぞれ、１箇所において正・負極集電板に接合されていた。このような構造では、発電要素４０からの衝撃や振動によって正・負極集電板に生じる応力が大きくなる。特に、正・負極集電板における接合部と基部との境界部付近に作用する応力は大きく、銅系金属からなる負極集電板よりも剛性の小さいアルミニウム系金属からなる正極集電板が損傷を受けやすい。
【００４２】
この場合、発電要素４０を、正極側においても、負極側においても、二股に分割して、発電要素と正・負極集電板とを４箇所で接合する構造とすることができる。しかし、この場合には、発電要素のＺ方向の振動を抑制する効果は小さい。
【００４３】
これに対し、本発明による上記実施形態では、発電要素４０と正・負極集電板２１、３１との接合部を奇数箇所としたので、いずれの方向からの衝撃や振動に対しても、正極集電板２１が受ける外力を低減することができる。また、正極集電板２１の外力の低減のみでなく、負極集電板３１の外力も低減することができる。
【００４４】
以上の通り、本実施形態では、正極集電板２１と負極集電板３１のうち、発電要素４０の振動に対する耐性が小さい方の極性の集電板のみに二股に分割された接続片を設け、この極性と同一極性のシートを、捲回の中心を境に２つの分割積層部に分割し、各分割積層部に接続片２３を接合したので、正・負極集電板２１、３１の発電要素の振動により集電板が受ける外力を低減することができる、という効果を奏する。
【００４５】
なお、上記実施形態では、正極集電板２１の各接合部２３ａを、発電要素４０の捲回の中心線Ｏ−Ｏに対して傾斜する構造として例示した。しかし、正極集電板２１の各接合部２３ａを、発電要素４０の捲回の中心線Ｏ−Ｏに平行にしてもよい。但し、正極集電板２１の各接合部２３ａに対する正極集電板２１の各接合部２３ａの角度が余り大きくなると、接合部２３ａと正極合剤未塗工部４１ｃとの境界部に大きな応力が作用するので、この点に対しては留意が必要である。
【００４６】
上記実施形態では、電池蓋組立体１０の正極の端子構成部は、外部正極端子６１、正極端子板６３、正極接続端子６２、絶縁板６４、ガスケット６５および正極集電板２１を備える構造として例示した。しかし、正極の端子構成部は、上記構造に限られるものではなく、発電要素４０の正極電極４１に接続された正極集電板２１が、電池蓋３とは絶縁された状態で外部接続用端子として電池蓋３の外部に導出される構造であればよい。
【００４７】
上記実施形態では、アルミニウム系金属により形成された正極集電板２１が二股の接続片２３を有する部材とし、銅系金属により形成された負極集電板３１が１つの接合部３３を有する部材として例示した。しかし、しかし、本願の発明はこれに限られるものではなく、正極集電板２１と負極集電板３１とが異なる材料により形成されており、振動に対する剛性が小さい方の極性の集電板のみ二股の接続片２３を設けるようにすればよい。
【００４８】
上記実施形態では、リチウムイオン角形二次電池の場合で説明した。しかし、本発明は、ニッケル水素電池またはニッケル・カドミウム電池、鉛蓄電池のように水溶性電解液を用いる角形二次電池にも適用が可能である。
【００４９】
上記実施形態において、電池蓋３と電池缶４により構成される電池容器の形状は、高さ（Ｙ方向の長さ）よりも長さ（Ｘ方向の長さ）が大きい形状とされている。しかし、これとは逆に、高さの方が長さよりも大きい角形二次電池に適用することが可能である。
【００５０】
その他、本発明は、種々、変形して適用することが可能であり、要は、正極集電板と負極集電板のうち、発電要素の振動に対する耐性が小さい方の極性の集電板のみに二股に分割された接続片を設け、この極性と同一極性の合剤未塗工部を、捲回の中心を境に２つの分割積層部に分割し、各分割積層部に、それぞれ、二股に分割された接続片を接続し、他方の極性の合剤未塗工部に他の集電板を１箇所で接続したものであればよい。
【符号の説明】
【００５１】
１      角形二次電池
３      電池蓋
４      電池缶
２１      正極集電板
２２      基部
２３      接続片
２３ａ    接合部（接続部）
２３ｂ    湾曲部
３１      負極集電板
３２      基部
３３      接合部（接続部）
４０      発電要素
４１      正極電極
４１ａ    正極金属シート
４１ｂ    正極合剤塗工部
４１ｃ    正極合剤未塗工部
４２      負極電極
４２ａ      負極金属シート
４２ｂ    負極合剤塗工部
４２ｃ    負極合剤未塗工部
５１、５２      保護板
【図１】
2013222517.tif 000003
【図２】
2013222517.tif 000004
【図３】
2013222517.tif 000005
【図４】
2013222517.tif 000006
【図６】
2013222517.tif 000007
【図５】
2013222517.tif 000008