(57)【要約】【課題】集電時の電流の流路面積を大きく確保しつつ、信頼性の高い電池を提供する。【解決手段】捲回電極体２０と、捲回電極体２０に接合される集電部材１０ａ、１０ｂとを備え、捲回電極体２０の捲回軸方向における端部には、集電部材１０ａ、１０ｂと接合される集電箔積層部分２２ａ、２２ｂが形成されており、集電箔積層部分２２ａ、２２ｂは、捲回軸方向に対して傾斜している傾斜面２４ａ、２４ｂを有しており、集電部材１０ａ、１０ｂは、傾斜面２４ａ、２４ｂに対向して傾斜している集電面１４ａ、１４ｂを有しており、集電箔積層部分２２ａ、２２ｂと集電部材１０ａ、１０ｂとは、傾斜面２４ａ、２４ｂと集電面１４ａ、１４ｂとの間に導電性接合部材４０を介在させた状態で接合されている電池１００である。【選択図】図１
2009016188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
箔状の集電体を備えるシート状電極およびセパレータが捲回されて成る捲回電極体と、
前記捲回電極体の捲回軸方向における端面に接合される集電部材と
を備え、
前記捲回電極体の捲回軸方向における端部には、前記集電部材と接合される集電箔積層部分が形成されており、
前記集電箔積層部分は、前記集電部材に接合される面であって捲回軸方向に対して傾斜する傾斜面を有しており、
前記集電部材は、前記集電箔積層部分に接合される面であって前記傾斜面に対向して傾斜する集電面を有しており、
ここで、前記集電箔積層部分と前記集電部材とは、前記傾斜面と前記集電面との間に導電性接合部材を介在させた状態で接合されていることを特徴とする、電池。  
【請求項２】
前記傾斜面は逆円錐状の凹面であり、前記集電面は円錐状の凸面であることを特徴とする、請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記シート状電極は、前記セパレータからはみ出して捲回されるシート状はみだし部分を有しており、
前記シート状はみだし部分を含む前記シート状電極の展開された状態での平面形状は、台形状または三角形状であることを特徴とする、請求項１または２に記載の電池。
【請求項４】
前記集電箔積層部分は、前記シート状はみだし部分が捲回されて成り、
前記集電箔積層部分の傾斜面は、前記捲回状態における前記シート状はみだし部分の側縁部分によって形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の電池。
【請求項５】
前記集電部材の集電面は、前記捲回状態における前記シート状はみだし部分の側縁部分に対応するように段状に形成されており、
前記傾斜面と前記集電面とは、前記導電性接合部材を介して面接触した状態で接合されていることを特徴とする、請求項４に記載の電池。
【請求項６】
前記シート状はみだし部分の側縁部分には、前記導電性接合部材が付着していることを特徴とする、請求項３〜５の何れか一つに記載の電池。
【請求項７】
前記捲回電極体を収容する外装ケースを備え、
前記外装ケースの開口部は、前記集電部材によって塞がれていることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一つに記載の電池。
【請求項８】
前記捲回電極体の径方向の中心には、前記集電部材に係止された芯材が配置されていることを特徴とする、請求項１〜７の何れか一つに記載の電池。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一つに記載の電池を備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦巻き状構造を有する捲回電極体を備える電池に関する。詳しくは、当該捲回電極体と集電部材との接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の電池の中には、渦巻き状構造を有する電極体（捲回型電極体）を備えた電池（以下「捲回型電池」ともいう。）がある。電極体を渦巻き状構造とすることにより正負極の反応面積を大きくすることができ、これによってエネルギー密度を増大して高出力が可能となる。かかる捲回型電極体を備えた電池は、高出力が得られる電源として車両搭載用電源、或いはパソコンおよび携シート端末の電源として重要性が高まっている。
【０００３】
この種の捲回型電極体を備えた電池の集電方法の一つとしてタブ式集電がある。タブ式集電では、図６に示すように長いシート状電極体２００の側縁を、活物質を付着させず露出させ、この露出部分（活物質未塗布部２０１）に複数の集電タブ２０２を接合する。次いで、図７に示すようにシート状電極体２００を捲回して捲回電極体２０３を形成し、集電タブ２０２を介して捲回電極体２０３を一つに束ねて集電部材と接続する。なお、その他の従来技術として特許文献２が挙げられる。
【特許文献１】特開２０００−２３５８５３号公報
【特許文献２】特開２００１−９３５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したタブ式集電による集電方法では、集電タブを介して捲回電極体を束ねる際に、捲回電極体（特に集電タブとの接合箇所部分）にシワや弛みが生じる虞がある。電極体にシワや弛みが生じると、電極体から活物質が剥がれ落ちて電池性能が低下したり、或いはシワによる隙間で電流密度が不均一となったりする（特に電流密度が高い箇所では高温化によってセパレータが溶解する虞がある）ため、好ましくない。
【０００５】
また、タブ式集電による集電方法では、集電タブと活物質未塗布部との接合部位が線接触となるので、その接触面積（電流の流路面積）が比較的小さく、集電時の電気抵抗が大きくなる。集電時の電気抵抗が大きくなると、発熱による熱損失が増大し、延いては電池性能が低下する虞があるため、好ましくない。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、集電時の電流の流路面積を大きく確保しつつ、信頼性の高い捲回型電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によって提供される電池は、箔状の集電体を備えるシート状電極体およびセパレータが捲回されて成る捲回電極体と、捲回電極体の捲回軸方向における端面に接合される集電部材とを備えている。上記捲回電極体の捲回軸方向における端部には、上記集電部材と接合される集電箔積層部分が形成されている。この集電箔積層部分は、上記集電部材に接合される面であって捲回軸方向に対して傾斜する傾斜面を有している。また、上記集電部材は、上記集電箔積層部分に接合される面であって前記傾斜面に対向して傾斜する集電面を有している。そして、上記集電箔積層部分と上記集電部材とは、上記傾斜面と上記集電面との間に導電性接合部材を介在させた状態で接合されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の構成によれば、捲回電極体の集電箔積層部分と集電部材とは相互の面同士が接合されているので、捲回電極体の端部（集電箔積層部分）を一つに束ねる必要はなく、捲回電極体にシワや弛みが発生することを回避することができる。これにより、捲回電極体に生じたシワや弛みが電池性能に及ぼす悪影響（例えば活物質の剥離や電流密度の不均一化）を未然に防止するができる。したがって、本発明の構成によれば、信頼性の高い電池を提供することができる。
【０００９】
また、導電性接合部材を介在させることにより傾斜面と集電面とが面接触するので、捲回電極体の集電箔積層部分と集電部材との接触面積を大きくすることができる。しかも、捲回軸方向に対して傾斜した面同士（傾斜面と集電面）を接合しているので、両者の接触面積は益々大きくなる。これにより、捲回電極体の集電箔積層部分と集電部材との接合強度を向上させることができると共に、捲回電極体から集電部材に導出される電流の流路面積を大きくすることができる。その結果、集電抵抗が減少して熱損失が少なくなり、集電効率が向上する。
【００１０】
なお、上記傾斜面は逆円錐状の凹面であることが好ましく、上記集電面は円錐状の凸面であることが好ましい。この構成によれば、捲回電極体の集電箔積層部分の凹面に集電部材の凸面を嵌入することができ、捲回電極体の強度を補強することができる。
【００１１】
ここで開示される電池の好ましい一態様では、上記シート状電極は、上記セパレータからはみ出して捲回されるシート状はみだし部分を有している。かかるシート状はみだし部分を含む上記シート状電極の展開された状態での平面形状は、台形状または三角形状である。また、上記集電箔積層部分は、上記シート状はみだし部分が捲回されて成る。このとき、上記集電箔積層部分の傾斜面は、捲回状態における上記シート状はみだし部分の側縁部分によって形成されていることを特徴とする。この構成によれば、集電箔積層部分の傾斜面を容易に作製することができる。
【００１２】
ここで開示される電池の好ましい一態様では、上記集電部材の集電面は、捲回状態における上記シート状はみだし部分の側縁部分に対応するように段状に形成されている。そして、上記傾斜面と上記集電面とは、上記導電性接合部材を介して面接触した状態で接合されていることを特徴とする。この構成によれば、傾斜面と集電面とを確実に面接触させることができ、その接合強度を更に大きくすることができる。
【００１３】
ここで開示される電池の好ましい一態様では、上記シート状はみだし部分の側縁部分には、上記導電性接合部材が付着していることを特徴とする。この構成では、傾斜面と集電面との間に導電性接合部材を簡易に供給することができる。
【００１４】
ここで開示される電池の好ましい一態様では、上記捲回電極体を収容する外装ケースを備えている。そして、上記外装ケースの開口部は、上記集電部材によって塞がれていることを特徴とする。これにより、集電部材と電池ケースの蓋体とを兼用することができ、電池の部品点数を低減することができる。
【００１５】
ここで開示される電池の好ましい一態様では、上記捲回電極体の径方向の中心（即ち捲回中心軸部）には、集電部材に係止された芯材が配置されていることを特徴とする。このように捲回電極体の捲回軸部に芯材を設けることにより、捲回電極体の強度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明による実施の形態を説明する。以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。なお、以下、リチウムイオン電池（二次電池）１００を例にして本発明の電池の構造について詳細に説明するが、本発明をかかる実施形態に記載されたものに限定することを意図したものではない。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ、段差の程度、等）は本発明の特徴をクローズアップするためにデフォルメされており、実際の寸法関係を反映するものではない。
【００１７】
図１を参照しながら本実施形態に係る円筒型単電池のリチウムイオン電池１００（以下、単に「電池」とも称する）の構成について説明する。図１は、電池１００の構成を模式的に示す分解斜視図である。ここで開示される電池１００は、集電箔積層部分２２ａ、２２ｂを備える電極体２０と、電極体２０の集電箔積層部分２２ａ、２２ｂに接合される集電部材１０ａ、１０ｂとから構成されている。
【００１８】
電極体２０は、後述するシート状電極体８０（図２）が捲回されて成る捲回電極体２０である。本実施形態の捲回電極体２０は、典型的な電池と同様、所定の電池構成材料（正負極それぞれの活物質、正負極それぞれの集電体、セパレータ等）を備えている。
【００１９】
捲回電極体２０の捲回軸方向における端部には、正極集電箔積層部分２２ａおよび負極集電箔積層部分２２ｂが形成されている。正極集電箔積層部分２２ａおよび負極集電箔積層部分２２ｂは、後述するシート状正極およびシート状負極の活物質未形成部分に該当し、それぞれ捲回電極体２０の正極および負極を構成している。正極集電箔積層部分２２ａおよび負極集電箔積層部分２２ｂの材料は、従来の電池で使用されるものと同じであればよく特に制限はない。例えばアルミニウム製の正極集電箔積層部分２２ａ及び銅製の負極集電箔積層部分２２ｂを好適に使用することができる。
【００２０】
正極集電箔積層部分２２ａおよび負極集電箔積層部分２２ｂの捲回軸方向における端面には、捲回電極体２０の捲回軸方向に対して傾斜する傾斜面２４ａ、２４ｂが形成されている。本実施形態では、集電箔積層部分２２ａ、２２ｂの端面に略逆円錐状（漏斗状、擂り鉢状ともいえる）の凹面を形成し、これを傾斜面２４ａ、２４ｂとしている。なお、このような傾斜面２４ａ、２４ｂは、後述するシート状電極体を台形状または三角形状とし、当該シート状電極体を捲回することによって容易に作製することができる。
【００２１】
かかる傾斜面２４ａ、２４ｂには、集電部材１０ａ、１０ｂが接合される。本実施形態の集電部材１０ａ、１０ｂは、略円錐状の部材であり、捲回軸方向の内側から外側にかけて径（或いは断面積）が大きくなるように構成されている。図示した例では、正極側の傾斜面２４ａには正極集電部材１０ａが接合され、負極側の傾斜面２４ｂには負極集電部材１０ｂが接合される。正極集電部材１０ａは上述した正極集電箔積層部分２２ａと同じ材料（ここではアルミニウム）からなり、負極集電部材１０ｂは上述した負極集電箔積層部分２２ｂと同じ材料（ここでは銅）からなる。
【００２２】
また、集電部材１０ａ、１０ｂは、集電箔積層部分２２ａ、２２ｂの傾斜面２４ａ、２４ｂに接合される集電面１４ａ、１４ｂを有している。この集電面１４ａ、１４ｂは、上記傾斜面２４ａ、２４ｂに対向して（平行に）傾斜するように形成されている。本実施形態の集電面１４ａ、１４ｂは、集電部材１０ａ、１０ｂの円錐面に該当し、略円錐状の凸面となっている。
【００２３】
次に、捲回電極体の集電箔積層部分および集電部材の接合構造について説明する。集電箔積層部分２２ａ、２２ｂと集電部材１０ａ、１０ｂとの接合は、相互の面同士を接合して実行される。すなわち、正極側の傾斜面２４ａと正極側の集電面１４ａとの面同士が接合され、負極側の傾斜面２４ｂと負極側の集電面１４ｂとの面同士が接合されている。
【００２４】
また、傾斜面２４ａ、２４ｂと集電面１４ａ、１４ｂとは、導電性接合部材４０を介在させた状態で接合されている。導電性接合部材４０は、例えば低融点合金導電材料（この例ではハンダ）である。すなわち、傾斜面２４ａ、２４ｂと集電面１４ａ、１４ｂとの間に（図１では集電箔積層部分側の傾斜面２４ａ、２４ｂ上に）ハンダ４０を供給し、当該ハンダ４０を溶融・凝固させることにより傾斜面２４ａ、２４ｂと集電面１４ａ、１４ｂとを溶着している。この溶融・凝固によってハンダ４０は面全体に満遍なく広がるので、傾斜面２４ａ、２４ｂと集電面１４ａ、１４ｂとが面接触する。なお、ハンダ４０としては、Ｓｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ａｇ系等のハンダ合金が挙げられる。
【００２５】
また、導電性接合部材４０は、導電性を有し、且つ、集電箔積層部分と集電部材とを接合し得る材料であればよく、このような導電性接合部材４０として、上述したような低融点合金導電材料（この例ではハンダ）は特に好ましい。なお、導電性接合部材４０は、本実施形態のように傾斜面２４ａ、２４ｂの側に供給されてもよく、集電面１４ａ、１４ｂの側に供給されていてもよい。或いは傾斜面２４ａ、２４ｂおよび集電面１４ａ、１４ｂの両方に導電性接合部材４０を供給することができる。
【００２６】
本実施形態の円筒型電池１００によれば、捲回電極体２０の集電箔積層部分２２ａ、２２ｂと集電部材１０ａ、１０ｂとは相互の面同士（傾斜面２４ａ、２４ｂおよび集電面１４ａ、１４ｂ）を接合しているので、捲回電極体２０の端部（集電箔積層部分２２ａ、２２ｂ）を一つに束ねる必要はなく、捲回電極体２０にシワや弛みが発生することを回避することができる。これにより、捲回電極体２０に生じたシワや弛みが電池性能に及ぼす悪影響（例えば活物質の剥離や電流密度の不均一化）を未然に防止することができる。したがって、信頼性の高い電池を提供することができる。
【００２７】
また、導電性接合部材４０を間に介在させることにより、傾斜面２４ａ、２４ｂと集電面１４ａ、１４ｂとが容易に面接触するので、集電箔積層部分２２ａ、２２ｂと集電部材１０ａ、１０ｂとの接触面積を大きくすることができる。しかも、捲回軸方向に対して傾斜した面同士（傾斜面２４ａ、２４ｂおよび集電面１４ａ、１４ｂ）を接合しているので、両者の接触面積は益々大きくなる。これにより、集電箔積層部分２２ａ、２２ｂと集電部材１０ａ、１０ｂとの接合強度を向上させることができると共に、捲回電極体２０から集電部材１０ａ、１０ｂに導出される電流の流路面積を大きくすることができる。その結果、集電抵抗が減少して熱損失が少なくなり、集電効率が向上する。
【００２８】
なお、本実施形態では、集電箔積層部分側の傾斜面２４ａ、２４ｂを逆円錐状（漏斗状、逆円錐状）の凹面とし、集電部材側の集電面１４ａ、１４ｂを円錐状の凸面としているが、その接合面が捲回軸方向に対して傾斜しているのであれば大きな接触面積を得ることができ、それゆえに凹凸が逆でもよい。すなわち集電箔積層部分側の傾斜面を円錐状の凸面とし、集電部材側の集電面を逆円錐状凹面としてもよい。ただし、傾斜面２４ａ、２４ｂを逆円錐状の凹面とし、集電面１４ａ、１４ｂを円錐状の凸面とすることにより、捲回電極体２０に集電部材１０ａ、１０ｂの一部を嵌入することができ、捲回電極体の強度を補強することができる。また、本実施形態の接合面の形状は円錐状であるが、これに限らず、例えば先端部分が切り落とされた略円錐台状の接合面となるように、傾斜面および集電面を形成することができる。
【００２９】
次に、図２および図３を加えて、本実施形態の電池１００の構成、特に捲回電極体２０の構成について説明する。図２は、シート状電極体の構成について説明するための図であり、図３は、電池１００の断面の要部を模式的に示す要部拡大図である。なお、図３では正極側を図示しているが、正極側と負極側のいずれにも適用可能な実施形態であるため、正極負極の区別をすることなく説明する。
【００３０】
本実施形態の捲回電極体２０は、図２に示すようにシート状電極体８０が捲回されて成る。シート状電極体８０は、捲回電極体２０を組み立てる前段階における長尺状（帯状）のシート構造を有している。本実施形態に係るシート状電極体８０は、典型的な電池の捲回電極体と同様、シート状電極８２ａ、８２ｂ（詳細には、シート状正極８２ａ（以下「正極シート８２ａ」という。）とシート状負極８２ｂ（以下「負極シート８２ｂ」という。））を計２枚のシート状セパレータ８４（以下「セパレータシート８４」という。）と共に積層して形成される。
【００３１】
正極シート８２ａは、箔状の正極集電体の両面に電池用正極活物質層８８ａが付着されて形成されている。ただし、正極活物質層８８ａは、正極シート８２ａの長手方向に沿った一方の側縁（図２では上側の側縁）には付着されず、正極集電箔を露出させた正極活物質層非形成部分８６ａが形成されている。また、負極シート８２ｂも正極シート８２ａと同様の構成を有し、箔状の負極集電体の両面に負極活物質層８８ｂが付着されて形成されている。そして負極シート８２ｂの一方の側縁（図２では下側の側縁）には、負極集電箔が露出した負極活物質層非形成部分８６ｂが形成されている。
【００３２】
捲回電極体２０を組み立てる際には、まず、正極シート８２ａと負極シート８２ｂとを２枚のセパレータシート８４を介して積層したシート状電極体８０を用意する。このとき、セパレータシート８４は正極シート８２ａの正極活物質層非形成部分（正極集電箔が露出した部分）８６ａが外方にはみ出るように（即ち正極シート８２ａの正極活物質層形成部分８８ａとセパレータシート８４とが対向するように）重ね合せられる。負極シート８２ｂも正極シート８２ａと同様に、負極活物質層非形成部分（負極集電箔が露出した部分）８６ｂがセパレータ８４から外方にはみ出るように（即ち負極シート８２ｂの負極活物質層形成部分８８ｂとセパレータシート８４とが対向するように）重ね合せられる。
【００３３】
このシート状はみだし部分８６ａ、８６ｂ（詳細には、正極側はみだし部分（正極活物質層非形成部分）８６ａおよびシート状負極側はみだし部分（負極活物質層非形成部分）８６ｂ）は、両端部分の幅が異なる台形状を有している。すなわち、正極側シート状はみだし部分８６ａおよび負極側シート状はみだし部分８６ｂの捲回軸方向に沿った幅がシート状電極体８０の進行方向（捲回方向）の上流側から下流側にかけて（図では右側から左側にかけて）次第に狭くなるように構成されている。このように正極側シート状はみだし部分８６ａおよび負極側シート状はみだし部分８６ｂを台形状とすることによって、シート状電極体８０は、全体が台形状となるように構成されている。
【００３４】
かかる台形状のシート状電極体８０を（ここでは凡そ３０回程）捲回すると、図３に示す通りである。すなわち、捲回電極体２０の捲回軸方向における中央部分には、捲回コア部分２３（即ち正極シート８２ａの正極活物質層形成部分８８ａと負極シート８２ｂの負極活物質層形成部分８８ｂとセパレータシート８４とが密に積層された部分）が形成される。また、捲回コア部分２３の捲回軸方向の外側には、正極側シート状はみだし部分（正極活物質層非形成部分）８６ａが捲回されて積層し、これにより正極集電箔積層部分２２ａが形成される。
【００３５】
そして、正極はみ出し部分８６ａを台形状としたシート状電極体８０（図２）を捲回した結果として、正極側シート状はみだし部分８６ａの側縁部分８９ａは、捲回電極体２０の捲回軸方向に少しずつずれながら螺旋状に積層されることとなる。すなわち、捲回電極体２０の径方向外側に配置された側縁部分８９ａほど捲回軸方向の外側に突出し、この突出部分によって正極集電箔積層部分２２ａの円錐状の凹面（傾斜面２４ａ）が形成される。負極側についても正極側と同様に、負極側シート状はみだし部分（負極活物質層非形成部分）８６ｂの側縁部分８９ｂは、捲回電極体２０の捲回軸方向に少しずつずれながら螺旋状に積層され、これによって負極集電箔積層部分２２ｂの円錐状の凹面（傾斜面２４ｂ）が形成される。
【００３６】
このように、正極側シート状はみだし部分（正極活物質層非形成部分）８６ａおよび負極側シート状はみだし部分（負極活物質層非形成部分）８６ｂを台形状としたシート状電極体８０を捲回することによって、正極集電箔積層部分２２ａの傾斜面２４ａおよび負極集電箔積層部分２２ｂの傾斜面２４ｂを容易に作製することができる。なお、シート状はみだし部分の形状は上述した台形状に限らず、例えば三角形状であっても同様の作用・効果を得ることができる。また、図２に示すように、シート状電極体８０の最後の一巻き分の側縁部分８５ａ、８５ｂをセパレータ８４と平行になるようにカットすることにより、捲回後の集電箔積層部分の端面を水平に揃えることができる。
【００３７】
また、好ましくは、図１および図３に示すように、集電部材１０ａ、１０ｂの集電面１４ａ、１４ｂは、捲回状態におけるシート状はみだし部分８６ａ、８６ｂの側縁部分８９ａ、８９ｂに対応して段状に形成されている。即ち微細な段差１６ａ、１６ｂが形成されている。本実施形態の段差１６ａ、１６ｂは、集電部材１０ａ、１０ｂの周方向に沿う螺旋状の段差であり、集電面１４ａ、１４ｂの上端から下端にかけて捲回軸方向に連続して設けられている。この段差１６ａ、１６ｂは、傾斜面２４ａ、２４ｂと集電面１４ａ、１４ｂとがハンダ４０を介して接合された状態において、当該段差１６ａ、１６ｂの側面に側縁部分８９ａ、８９ｂが面接触し得るように構成されている。このように集電面１４ａ、１４ｂに段差を設けることにより、当該段差１６ａ、１６ｂの側面と側縁部分８９ａ、８９ｂとを面接触させることができ、集電面１４ａ、１４ｂと傾斜面２４ａ、２４ｂとの接合強度を一層向上することができる。
【００３８】
なお、集電面１４ａ、１４ｂと傾斜面２４ａ、２４ｂ（特に段差１６ａ、１６ｂと側縁部分８９ａ、８９ｂ）との間に介在させるハンダ４０は、組み立ての前段階におけるシート状電極体８０の側縁部分８９ａ、８９ｂ（図２）に予め付着させておくことが好ましい。このような付着手段としては塗布や浸漬などが挙げられる。これにより、集電面１４ａ、１４ｂと傾斜面２４ａ、２４ｂ（特に段差１６ａ、１６ｂと側縁部分８９ａ、８９ｂ）との間にハンダ４０を容易に供給することができる。
また、接合時のハンダ４０の溶融は、集電面１４ａ、１４ｂを加熱した状態で傾斜面２４ａ、２４ｂに接触させて行うことが好ましい。すなわち、予め集電部材１０ａ、１０ｂをハンダ４０が溶融する温度よりも高くなるように加熱しておき、その後集電面１４ａ、１４ｂを傾斜面２４ａ、２４ｂに接触させることにより、ハンダ４０を容易に溶融することができる。この構成では、ハンダ４０の溶融工程を別途設けなくてもよく、電池製造工程を簡略化することが可能となる。
【００３９】
このようにして組み立てられた捲回電極体２０および集電部材１０ａ、１０ｂを用いた電池１００の構造の一例を図４に示す。本実施形態に係る電池１００は、上述した方法により製造された捲回電極体２０と、集電部材１０ａ、１０ｂと、捲回電極体２０を収容する外装ケース３０とを備える。なお、図４においては、図面を簡略化し本発明を説明し易くするために実際よりも捲回数が少ない捲回電極体２０を例示している。また、捲回されているシートの厚みや段差もデフォルメされている。
【００４０】
電池１００は、集電部材１０ａ、１０ｂと接合された捲回電極体２０を備えた電池１００であればよく、電池１００の構成は特に制限されない。ニッケル水素電池、電気二重層キャパシタ等が本発明の実施に好適な電池の構成として挙げられる。特に本発明の実施に好適な電池の構成はリチウムイオン二次電池である。リチウムイオン二次電池は高エネルギー密度で高出力を実現できる電池であるため、高性能な電減、特に車両搭載用電源を構築することができる。
【００４１】
外装ケース３０は、捲回電極体２０を収容し得る形状（本実施形態では円筒形状）を有する。また、その材質は、典型的な電池で使用されるものと同じであればよく特に制限はないが、比較的軽量な材質が挙げられる。例えば、好ましくは表面に絶縁用樹脂コーティングが施されているような金属製ケース、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂その他の合成樹脂製ケースが好適である。
【００４２】
外装ケース３０は、開口部３２ａ、３２ｂ（図１）を有し、当該開口部３２ａ、３２ｂ（図１）を介して捲回電極体２０はケース内部に収容される。かかる外装ケース３０の開口部３２ａ、３２ｂは、集電部材１０ａ、１０ｂによって塞がれている。すなわち、本実施形態の正極集電部材１０ａは、捲回電極体２０の正極集電箔積層部分２２ａに接合されるとともに外装ケース３０の上側の開口部３２ａを塞いでいる。また、負極集電部材１０ｂも正極集電部材１０ａと同様に、捲回電極体２０の負極集電箔積層部分２２ｂに接合されるとともに外装ケース３０の下側の開口部３２ｂを塞いでいる。上記構成では、集電部材１０ａ、１０ｂに外装ケース３０の蓋体としての機能を付与することができる。したがって電池の構成部品点数を減らすことができる。なお、外装ケース３０が金属製の場合には、当該外装ケース３０と集電部材１０ａ、１０ｂとの間に絶縁性を確保する絶縁部材（例えばガスケット等）が配置され得る。
【００４３】
また、捲回電極体２０の径方向の中心（即ち捲回中心軸部）には、集電部材１０ａ、１０ｂに係止された芯材５０が配置されている。本実施形態の芯材５０は、絶縁性を有する棒状の部材であり、正極集電部材１０ａと負極集電部材１０ｂとを架橋している。このように捲回電極体２０の中心に芯材５０を設けることにより、捲回電極体２０の強度を増大することができる。
【００４４】
なお、かかる電池１００に収容される捲回電極体２０を構成する材料および部材自体は、従来のリチウムイオン電池の電極体と同様でよく、特に制限はない。例えば、正極シート８２ａは長尺状の正極集電体の上にリチウムイオン電池用正極活物質層が付与されて形成され得る。正極集電体にはアルミニウム箔（本実施形態）その他の正極に適する金属箔が好適に使用される。例えば、長さ２〜１０ｍ、幅８〜３０ｃｍ、厚さ５〜２０μｍ（例えば１５μｍ）程度のアルミニウム箔を集電体として使用し得る。正極活物質は従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２等が挙げられる。
【００４５】
一方、負極シート８２ｂは長尺状の負極集電体の上にリチウムイオン電池用負極活物質層が付与されて形成され得る。負極集電体には銅箔（本実施形態）その他の負極に適する金属箔が好適に使用される。例えば、長さ２〜１０ｍ、幅８〜３０ｃｍ、厚さ５〜２０μｍ（例えば１０μｍ）程度の銅箔を集電体として使用し得る。負極活物質は従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム含有遷移金属酸化物や遷移金属窒化物等が挙げられる。
【００４６】
また、正負極シート８２ａ、８２ｂ間に使用される好適なセパレータシート８４としては多孔質ポリオレフィン系樹脂で構成されたものが挙げられる。例えば、長さ２〜１０ｍ、幅８〜３０ｃｍ、厚さ５〜３０μｍ（例えば２５μｍ）程度の合成樹脂製（例えばポリエチレン等のポリオレフィン製）多孔質セパレータシートが好適に使用し得る。なお、電解質として固体電解質若しくはゲル状電解質を使用する場合には、セパレータが不要な場合（即ちこの場合には電解質自体がセパレータとして機能し得る。）があり得る。
【００４７】
外装ケース３０内に捲回電極体２０と共に収容される電解質として、例えばＬｉＰＦ６等のリチウム塩を挙げることができる。適当量（例えば濃度１Ｍ）のＬｉＰＦ６等のリチウム塩をジエチルカーボネートとエチレンカーボネートとの混合溶媒（例えば質量比１：１）のような非水電解液に溶解して電解液として使用することができる。
【００４８】
上述した外装ケース３０に捲回電極体２０を収容した後、集電部材１０ａ、１０ｂを捲回電極体２０に接合して外装ケース３０を塞ぐことによって本実施形態の電池１００は構築される。
【００４９】
なお、本実施形態に係る電池１００は、特に自動車等の車両に搭載されるモーター（電動機）用電源として好適に使用し得る。即ち、図５に示すように、本実施形態に係る電池１００（ここでは円筒型で捲回型の電池）を単電池として所定の方向に配列し、当該単電池をその配列方向に拘束することによって組電池７２を構築し、かかる組電池７２を電源として備える車両７０（典型的には自動車、特にハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車のような電動機を備える自動車）を提供することができる。
【００５０】
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施形態の捲回型（円筒型）電池の構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】本実施形態のシート状電極体の構成について説明するための図である。
【図３】本実施形態の電池の要部断面を模式的に示す要部拡大図である。
【図４】本実施形態の電池の構造の一例を示す図である。
【図５】本実施形態の電池を備えた車両（自動車）を模式的に示す側面図である。
【図６】従来の捲回型電極体を備えた電池の集電方法を模式的に示す図である。
【図７】従来の捲回型電極体を備えた電池の集電方法を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ａ  正極集電部材
１０ｂ  負極集電部材
１４ａ  正極集電面
１４ｂ  負極集電面
１６ａ、１６ｂ  段差
２０  捲回電極体
２２ａ  正極集電箔積層部分
２２ｂ  負極集電箔積層部分
２３    捲回コア部分
２４ａ、２４ｂ              傾斜面
３０    外装ケース
３２ａ、３２ｂ  開口部
４０    導電性接合部材
５０    芯材
７０    車両
７２    組電池
８０    シート状電極体
８２ａ  シート状正極（正極シート）
８２ｂ  シート状負極（負極シート）
８４    シート状セパレータ（セパレータシート）
８６ａ  正極活物質層非形成部分
８６ｂ  負極活物質層非形成部分
８８ａ  正極活物質層形成部分
８８ｂ  負極活物質層形成部分
８９ａ、８９ｂ  側縁部分
１００  電池
【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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