二次電池
【課題】保護板を用いて電極群の集電箔に集電接続体を接合する際に、集電箔の損傷を防止する。
【解決手段】二次電池は、正極集電箔と正極活物質合剤とを有する正極板および負極集電箔と負極活物質合剤とを有する負極板をセパレータを介在させて積層して構成される捲回電極群８と、捲回電極群８の幅方向の両端部にある集電箔の一方の面に接合されている集電接続体３ａと、集電箔の他方の面に接合されている保護板４ａとを備え、保護板４ａは、集電箔に当接される当接部４０ａと、端部を集電箔と反対側に折り返すことで形成される折り返し部４１ａとを有していることを特徴とする。
【解決手段】二次電池は、正極集電箔と正極活物質合剤とを有する正極板および負極集電箔と負極活物質合剤とを有する負極板をセパレータを介在させて積層して構成される捲回電極群８と、捲回電極群８の幅方向の両端部にある集電箔の一方の面に接合されている集電接続体３ａと、集電箔の他方の面に接合されている保護板４ａとを備え、保護板４ａは、集電箔に当接される当接部４０ａと、端部を集電箔と反対側に折り返すことで形成される折り返し部４１ａとを有していることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池などの二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
正極集電箔に正極活物質合剤が塗工された正極板および負極集電箔に負極活物質合剤が塗工された負極板をセパレータを介して捲回した捲回電極群と、電解液とを容器内に収容し、捲回電極群と電気的に接続された外部端子を設けたリチウムイオン二次電池が車両駆動用電池として広く知られている。
【０００３】
捲回電極群を構成する正極板および負極板は長尺状であって、それぞれの一端には活物質合剤が塗工されることなく集電箔が露出した未塗工部が設けられている。正極板および負極板をセパレータを介して捲回すると、集電箔（未塗工部）が複数枚積層された積層部が捲回電極群の両端に形成される。この集電箔の積層部は、超音波接合により集電接続体に接合され、集電接続体は電池の蓋に装着された外部端子に接続される。
【０００４】
従来、複数枚積層した集電箔などの薄い金属箔同士を超音波接合する方法として、アンビルの加工面に複数枚積層した金属箔を当接させ、その上からアンビルの加工面に対して平行に振動する超音波発振ホーンを保護用の金属板を介して押し当てた状態で接合する方法が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３２０９１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の接合方法では、金属箔に押し当てる保護用の金属板の角部（エッジ）により、接合の際に金属箔が損傷する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による二次電池は、正極集電箔と正極活物質合剤とを有する正極板および負極集電箔と負極活物質合剤とを有する負極板をセパレータを介在させて積層して構成される電極群と、電極群の幅方向の両端部にある集電箔の一方の面に接合されている集電接続体と、集電箔の他方の面に接合されている保護板とを備え、保護板は、集電箔に当接される当接部と、端部を集電箔と反対側に折り返すことで形成される折り返し部とを有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、保護板を用いて電極群の集電箔に集電接続体を接合する際に、集電箔の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る二次電池の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る二次電池の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る二次電池の電極群組立体を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は、正極集電接続体の斜視図であり、（ｂ）は正極集電接続体の形状を示すＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る二次電池の捲回電極群を示す斜視図である。
【図６】図３のＢ部を拡大した図であり、保護板を捲回電極群の接続片に当接させる様子を示す斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る二次電池の捲回電極群と正極集電接続体との接合に用いられる保護板を示す斜視図と、Ｄ−Ｄ断面図である。
【図８】捲回電極群において接続片を形成する工程を説明する平面模式図である。
【図９】超音波接合を説明する拡大図（図３のＣ−Ｃ断面図）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電極群組立体を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る二次電池の電極群組立体を示す斜視図である。
【図１２】（ａ）は図１０のＥ部を拡大した図であり、（ｂ）は正極集電接続体の接合面側を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る二次電池の捲回電極群と正極集電接続体との接合に用いられる保護板を示す斜視図と、下面図である。
【図１４】超音波接合を説明する拡大図（図１０のＦ−Ｆ断面図）である。
【図１５】超音波接合を説明する側面図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る二次電池の側面断面図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態に係る二次電池の蓋ユニットと電極群組立体を示す分解斜視図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係る二次電池の捲回電極群を示す斜視図である。
【図１９】図１６のＧ部を拡大した図である。
【図２０】本発明の第１の変形例に係る保護板を示す斜視図と側面図である。
【図２１】本発明の第２の変形例に係る正極集電接続体を示す斜視図である。
【図２２】本発明の第２の変形例に係る正極集電接続体を示す平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
―第１の実施の形態―
以下、本発明による二次電池を角形リチウムイオン電池に適用した実施の形態を図面を参照して説明する。なお、第１の実施の形態の説明において、正極側の部材、部位の参照番号には記号ａを付し、負極側の部材、部位の参照番号には記号ｂを付す。
［二次電池の構成］
本発明の実施の形態に係る二次電池１の構成を説明する。図１は、二次電池１の外観斜視図である。図２は、二次電池１の構成を示す斜視図である。
【００１１】
［電池容器および電極群組立体］
二次電池１は、図１に示すように、缶体１４と蓋９とからなる電池容器を備える。缶体１４は、図２に示すように、電極群組立体１２を収容するものであり、一端が開口とされた矩形箱状に形成されている。電極群組立体１２は、図２に示すように、蓋９と、捲回電極群８と、正極集電接続体３ａおよび負極集電接続体３ｂとを含んで構成される。図２に示すように、この電極群組立体１２は、袋状の絶縁シート１３で覆われた状態で缶体１４に収容されており、絶縁シート１３により缶体１４の底面および側面と電極群組立体１２とは電気的に絶縁されている。蓋９は、矩形平板状であって、缶体１４の開口を塞ぐように溶接されている。缶体１４および蓋９は、いずれもアルミニウム合金により形成されている。
【００１２】
［注液部およびガス排出弁］
図１に示すように、蓋９には、注液部１１が設けられている。注液部１１には、電池容器内に電解液を注入するための注液孔が穿設されている。注液孔は、電解液注入後に注液栓によって封止される。蓋９には、ガス排出弁１０も設けられている。ガス排出弁１０は、プレス加工によって蓋９を部分的に薄肉化することで形成されている。ガス排出弁１０は、二次電池１が過充電等の異常により発熱してガスが発生し、電池容器内の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂して、内部からガスを排出することで電池容器内の圧力を低減させる。
【００１３】
［外部端子］
図１および図２に示すように、蓋９には、正極外部端子７ａおよび負極外部端子７ｂが設けられている。図２に示すように、正極外部端子７ａおよび負極外部端子７ｂは、それぞれ缶体１４内に配設される正極集電接続体３ａおよび負極集電接続体３ｂに接続されている。
【００１４】
なお、正極外部端子７ａ、正極集電接続体３ａ、負極外部端子７ｂおよび負極集電接続体３ｂは、それぞれ図示しない絶縁材によって蓋９と電気的に絶縁されている。正極外部端子７ａおよび正極集電接続体３ａは、いずれもアルミニウム合金により形成され、負極外部端子７ｂおよび負極集電接続体３ｂは、いずれも銅合金により形成されている。正極集電接続体３ａおよび負極集電接続体３ｂは、それぞれ捲回電極群８に接合されている。正極集電接続体３ａおよび負極集電接続体３ｂと、捲回電極群８との接合については後述する。
【００１５】
このように、正極外部端子７ａおよび負極外部端子７ｂが正極集電接続体３ａおよび負極集電接続体３ｂを介して捲回電極群８に電気的に接続されているため、正極外部端子７ａおよび負極外部端子７ｂを介して外部負荷に電力が供給され、あるいは、正極外部端子７ａおよび負極外部端子７ｂを介して外部発電電力が捲回電極群８に供給されて充電される。
【００１６】
正極外部端子７ａおよび負極外部端子７ｂにおいて電池容器の外に露出している部分には、それぞれおねじが形成されている。複数の二次電池１が並置されて、隣接する二次電池１の正極外部端子７ａと負極外部端子７ｂとが金属製の板材からなるバスバーによって電気的に接続されることで、複数の二次電池１からなる組電池が形成される。なお、バスバーは、ナットによって正極外部端子７ａおよび負極外部端子７ｂに締結される。
【００１７】
［正負極集電接続体］
図３および図４を参照して集電接続体の構造について説明する。図３は、二次電池１の電極群組立体１２を示す斜視図である。図４（ａ）は、正極集電接続体３ａの斜視図であり、図４（ｂ）は正極集電接続体３ａの形状を示すＡ−Ａ断面図である。正極集電接続体３ａと負極集電接続体３ｂは、同様の構造であるため、以下、代表して正極集電接続体３ａの構造を説明する。なお、正極集電接続体３ａは、上記したように、正極外部端子７ａに接続されている。
【００１８】
図３および図４（ａ）に示すように、正極集電接続体３ａは、基部３０ａと二股接続体３１ａとを備えている。基部３０ａは、蓋９の内面に絶縁材を介して接する平板状の取付部３０１ａと、取付部３０１ａから略直角に曲がって缶体１４の幅狭側面に沿いながら缶体底面に向かい捲回電極群８の折り返し端部を覆うように延在する表面部３０２ａとを有する。
【００１９】
二股接続体３１ａは、基部３０ａの表面部３０２ａの下端から両側方へ二股に分岐しつつ、缶体底面方向に延びている。二股接続体３１ａには一対の接続体が形成されており、一対の接続体のそれぞれには後述する捲回電極群８の未塗工部（集電箔の露出部）２０ａと当接される平坦部３１１ａが設けられている。この平坦部３１１ａには、未塗工部２０ａと接合される接合領域３１２ａが含まれている。平坦部３１１ａは、Ａ−Ａ断面図である図４（ｂ）に示すように、横断面形状において、先端に近づくほど平坦部３１１ａ同士の間隔が狭くなるように傾斜している。
【００２０】
なお、負極集電接続体３ｂは、上記したように、正極集電接続体３ａと同様の構造とされ、基部３０ｂと二股接続体３１ｂとを備えている（図３参照）。
【００２１】
［捲回電極群］
缶体１４内に収容される捲回電極群８について説明する。図５は、捲回電極群８の斜視図である。捲回電極群８は、図５に示すように、長尺状の正極板２２ａおよび負極板２２ｂをセパレータ１５を介在させて扁平状に捲回することで積層して構成されている。正極板２２ａは、正極集電箔２ａと、正極集電箔２ａの両面に正極活物質合剤が塗工されて形成される正極活物質合剤の層２１ａとを有する。負極板２２ｂは、負極集電箔２ｂと、負極集電箔２ｂの両面に負極活物質合剤が塗工されて形成される負極活物質合剤の層２１ｂとを有する。正極集電箔２ａは、厚さ２０μｍ程度のアルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔であり、負極集電箔２ｂは、厚さ１５μｍ程度の銅箔もしくは銅合金箔である。セパレータ１５の素材は多孔質のポリエチレン樹脂である。
【００２２】
捲回電極群８の幅方向（捲回方向に直交する方向）の両端部は、一方が正極活物質合剤の層２１ａが形成されていない未塗工部（正極集電箔２ａの露出部）２０ａが積層された部分とされ、他方が負極活物質合剤の層２１ｂが形成されていない未塗工部（負極集電箔２ｂの露出部）２０ｂが積層された部分とされている。
【００２３】
未塗工部２０ａ，２０ｂの積層体は、予め押し潰される。さらに、未塗工部２０ａ，２０ｂの積層体を厚み方向中央から外側に押し広げることで一対の接続片が形成される。なお、一対の接続片の形成については、後述する。
【００２４】
未塗工部２０ａの積層体は、接続片２０１ａとして形成された後に正極集電接続体３ａと超音波接合により接続される（図６参照）。接合の際には、保護板４ａが使用されて正極集電箔２ａの損傷が防止される。負極側においても同様に、未塗工部２０ｂの積層体は、接続片（不図示）として形成された後に負極集電接続体３ｂと超音波接合により接続され、接合の際には、保護板（不図示）が使用されて負極集電箔２ｂの損傷が防止される。
【００２５】
［保護板］
保護板の構成について説明する。捲回電極群８と正極集電接続体３ａとの接合に用いられる正極側の保護板は、アルミニウムにより形成され、捲回電極群８と負極集電接続体３ｂとの接合に用いられる負極側の保護板は、銅により形成される。なお、正極側の保護板と、負極側の保護板とは、同様の構造であるため、以下、正極側の保護板４ａについてのみ説明し、負極側の保護板の説明を省略する。図６は、図３のＢ部を拡大した図であり、保護板４ａを捲回電極群８の接続片２０１ａに当接させる様子を示す斜視図である。図７は、本発明の実施の形態に係る二次電池１の捲回電極群８と正極集電接続体３ａとの接合に用いられる保護板４ａを示す斜視図と、Ｄ−Ｄ断面図である。本実施の形態に係る保護板４ａは、図６に示すように、捲回電極群８の端部に形成される一対の接続片２０１ａの内側にセットされる。
【００２６】
保護板４ａは、図６および図７に示すように、厚さが数十〜数百μｍ程度の矩形平板状の金属板であって、捲回電極群８の端部に形成される接続片２０１ａ（未塗工部２０ａの積層体）に当接される平坦な当接部４０ａと、当接部４０ａから延在する板を当接部４０ａに重ねるように折り返すことで形成される折り返し部４１ａとを有している。折り返し部４１ａは、たとえば、Ｖ曲げを行った後に平潰しを行うことにより形成することができる。あるいは、Ｌ曲げを行った後に斜面を持ったパンチでＬ曲げした部分を曲げ込み、最後に平潰しを行うことにより形成することもできる。
【００２７】
折り返し部４１ａは、保護板４ａを接続片２０１ａに当接させたときに、捲回電極群８の幅方向の内側に配置される（図３、図９参照）。図６に示すように、折り返し部４１ａは、金属板の長辺側端部を接続片２０１ａとの当接面と反対となる側に折り返すことで形成されている。これにより、折り返された部分である保護板４ａの縁が湾曲部４１１ａとして形成されている（図７（ｂ）参照）。湾曲部４１１ａの表面は、当接部４０ａから折り返し部４１ａに向かって滑らかな曲面とされている。
【００２８】
なお、図６および図７に示すように、当接部４０ａにおける折り返し部４１ａが重なっていない一枚の金属板部分は、超音波発振ホーン５１が押し当てられる押し当て領域４０１ａを含んでいる。つまり、本実施の形態では、二枚の金属板部分が超音波発振ホーン５１に押し当てられることなく、一枚の金属板部分が接続片２０１ａに押し当てられて接合される（図９参照）。
【００２９】
以下、図８および図９を参照して、捲回電極群８の両端部にそれぞれ一対の接続片を形成して、捲回電極群８の接続片と正負極集電接続体３ａ，３ｂとを超音波接合により接続する手順について説明する。なお、正極集電接続体３ａと負極集電接続体３ｂは、捲回電極群８の接続片に対して同様に接合されるため、以下、代表して正極側について説明する。図８は捲回電極群８において接続片２０１ａを形成する工程を説明する平面模式図であり、図９は超音波接合を説明する拡大図（図３のＣ−Ｃ断面図）である。
【００３０】
［接続片の形成］
先ず、捲回電極群８の接続片２０１ａの形成について、図８を参照して説明する。図８（ａ）は、捲回電極群８における未塗工部２０ａの積層体を二股接続体３１ａの間に挿入した状態を示す模式図であり、図８（ｂ）は、挿入した捲回電極群８の未塗工部２０ａの積層体を２つに分離させるように内側から外側に向けて押し広げた状態を示す模式図である。
【００３１】
図８（ａ）に示すように、捲回電極群８と正極集電接続体３ａを一体化するに先立って、捲回電極群８における未塗工部２０ａの積層体を厚み方向に押し潰して変形させておく。その後、押し潰した未塗工部２０ａの積層体を二股接続体３１ａの間に挿入して、未塗工部２０ａの積層体を二股接続体３１ａの平坦部３１１ａの内側に配置させる。
【００３２】
正極集電接続体３ａの二股接続体３１ａの間に捲回電極群８を挿入した後、図８（ｂ）に示すように、未塗工部２０ａの積層体における外表面に正極集電接続体３ａの二股接続体３１ａの内面が接するように、未塗工部２０ａの積層体をその内側から外側にＶ字状に押し広げる。Ｖ字状に押し広げることで、分離された積層体は、正極集電接続体３ａの二股接続体３１ａと接合される一対の接続片２０１ａとされ、一対の接続片２０１ａの間には、超音波発振ホーン５１を挿入させることのできる接合用空間Ｓが形成される。一対の接続片２０１ａは、それぞれ外方に向けて広がるように傾斜しており、外側の面が正極集電接続体３ａと当接する当接面とされ、内側の面が保護板４ａと当接する当接面とされている。すなわち、一対の接続片２０１ａは、外側の面に二股接続体３１ａの平坦部３１１ａの内面と接合される接合領域２０２ａを有し、内側の面に保護板４ａと接合される接合領域２０３ａを有している（図６参照）。
【００３３】
［圧接］
図９に示すように、超音波接合の際、捲回電極群８の接続片２０１ａは、アンビル５０に載置された正極集電接続体３ａの平坦部３１１ａに保持され、正極集電接続体３ａが当接される面の反対側から超音波発振ホーン５１が押し当てられる。ここで、超音波発振ホーン５１と接続片２０１ａとの間には保護板４ａが介在しており、超音波発振ホーン５１は保護板４ａの押し当て領域４０１ａ（図７参照）に押し当てられる。捲回電極群８の幅方向内側の保護板４ａの端部には、折り返し部４１ａが配置されている。
【００３４】
図９に示すように、捲回電極群８の接続片２０１ａは、正極集電接続体３ａと保護板４ａに挟まれた状態でアンビル５０と超音波発振ホーン５１とによって両側から圧接される。接続片２０１ａが圧接されると、保護板４ａの内側の端部である湾曲部４１１ａが正極集電箔２ａに押し当てられて、湾曲部４１１ａに対応する部分に集電箔湾曲部２０８ａが形成される。
【００３５】
保護板４ａの端部が滑らかな湾曲面とされているため、接続片２０１ａをアンビル５０と超音波発振ホーン５１とで圧接する際に、保護板４ａの端部によって正極集電箔２ａが損傷することが防止される。
【００３６】
［励振］
超音波発振ホーン５１を保護板４ａの押し当て領域４０１ａに押し当て、保護板４ａを接続片２０１ａに押し当てた状態で超音波振動を付与すると、接続片２０１ａを構成する集電箔同士と正極集電接続体３ａおよび保護板４ａとが接合して、図３に示したように、接合部５５ａ，５６ａが形成される。これにより、捲回電極群８の正極集電箔２ａが、正極集電接続体３ａを介して正極外部端子７ａと電気的に接続される。
【００３７】
なお、図９に示すように、保護板４ａの端部は、正極集電箔２ａに押し当てられた状態で超音波接合がなされることになる。しかし、保護板４ａの端部は、平坦な当接部４０ａから連続する滑らかな曲面として形成された湾曲部４１１ａとされているため、超音波接合時の高周波振動が加わっても捲回電極群８を損傷させることはない。
【００３８】
なお、図示しないが、上記したように、負極集電接続体３ｂも同様に、捲回電極群８の接続片に接合される。
【００３９】
上述した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）保護板の端部を折り返すことで形成される折り返し部を捲回電極群８の幅方向の内側に配置した。これにより、捲回電極群８を構成する集電箔を損傷させることなく、正負集電接続体３ａ，３ｂと捲回電極群８とを超音波接合により接続することができる。
【００４０】
（２）この結果、接合強度の低下が防止され、電池容量や電池出力の低下を抑制できる二次電池１を提供することができる。
（３）さらに、集電箔の損傷を起因とした異物の発生による短絡を防止することができる。
【００４１】
（４）保護板の折り返し部を除く部分において、超音波発振ホーン５１を押し当てた状態で超音波振動を付与したため、良好な接合を行うことができる。
【００４２】
（５）折り返し部は、金属板を折り返したシンプルな構成であるため、容易に保護板を製造することができる。
【００４３】
―第２の実施の形態―
図１０〜図１５を参照して第２の実施の形態に係る二次電池を説明する。なお、第２の実施の形態の説明において、正極側の部材、部位の参照番号には記号ａを付し、負極側の部材、部位の参照番号には記号ｂを付す。図１０および図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る二次電池の電極群組立体１１２を示す斜視図である。なお、図１１は、図１０の反対側から見た斜視図である。図１２（ａ）は図１０のＥ部を拡大した図であり、図１２（ｂ）は正極集電接続体１０３ａの接合面側を示す斜視図である。図１３は、本発明の第２の実施の形態に係る二次電池の捲回電極群１０８と正極集電接続体１０３ａとの接合に用いられる保護板１０４ａを示す斜視図と、下面図である。図１４は超音波接合を説明する拡大図（図１０のＦ−Ｆ断面図）であり、図１５は超音波接合を説明する側面図である。
【００４４】
第２の実施の形態では、捲回電極群１０８の両端部のそれぞれにおいて、高さ方向の中央部が厚み方向に圧縮されるように押し潰されて接続片１２１ａ，１２１ｂが形成されている。図１０に示すように、正極集電接続体１０３ａおよび負極集電接続体１０３ｂは、それぞれ捲回電極群１０８の両端部の接続片１２１ａ，１２１ｂの一方の面に当接され、図１１に示すように、反対側である他方の面に保護板１０４ａ，１０４ｂが当接されている。
【００４５】
電極群組立体１１２は、第１の実施の形態と同様に、蓋１０９と、捲回電極群１０８と、正極集電接続体１０３ａおよび負極集電接続体１０３ｂとを含んで構成され、蓋１０９には、正極外部端子１０７ａおよび負極外部端子１０７ｂ、ガス排出弁１１０、注液部１１１が設けられている。
【００４６】
［正負極集電接続体］
正負極集電接続体１０３ａ，１０３ｂの構造について説明する。正極集電接続体１０３ａと負極集電接続体１０３ｂは、同様の構造であるため、以下、代表して正極集電接続体１０３ａの構造を説明する。
【００４７】
図１０に示すように、正極集電接続体１０３ａは、蓋１０９の内面に沿う取付部３２１ａと、取付部３２１ａから略直角に曲がって、缶体の幅広面に沿いながら缶体底面に向かい捲回電極群１０８の折り返し端部の未塗工部１２０ａを覆うように延在する表面部３２２ａと、表面部３２２ａの下端に設けた傾斜部３２３ａにより接続される平坦部３３０ａとを備えている。
【００４８】
平坦部３３０ａは、捲回電極群１０８の接続片１２１ａの一方の面に当接される部分である（図１４および図１５参照）。つまり、平坦部３３０ａは、接続片１２１ａに超音波接合される部分であって、図１２（ｂ）に示すように、接続片１２１ａとの接合領域３１２ａを含んでいる。
【００４９】
図１２に示すように、平坦部３３０ａの周囲には、３辺一体の絞り湾曲部３３１ａがプレスによる絞り加工によって形成されている。絞り湾曲部３３１ａは、捲回電極群１０８の幅方向の内側に形成される内側辺縁部３３２ａと、捲回電極群１０８の高さ方向の両外側に形成される上部外側辺縁部３３３ａおよび下部外側辺縁部３３４ａとを有する。内側辺縁部３３２ａ、上部外側辺縁部３３３ａおよび下部外側辺縁部３３４ａは、接合領域３１２ａから湾曲して捲回電極群１０８の厚み方向に立ち上がるように形成されている。
【００５０】
捲回電極群１０８と接合される側における内側辺縁部３３２ａの表面は、平坦部３３０ａから捲回電極群１０８の幅方向の内側に向かって滑らかに連続した湾曲面とされている。同様に、捲回電極群１０８と接合される側における上部外側辺縁部３３３ａおよび下部外側辺縁部３３４ａの表面は、平坦部３３０ａから捲回電極群１０８の高さ方向の両外側に向かってそれぞれ滑らかに連続した湾曲面とされている。
【００５１】
内側辺縁部３３２ａと上部外側辺縁部３３３ａとが交わる部分、および、内側辺縁部３３２ａと下部外側辺縁部３３４ａとが交わる部分はそれぞれ曲面３３６ａ，３３７ａとされている。これにより、捲回電極群１０８と接合される側における平坦部３３０ａの面上において、内側辺縁部３３２ａと上部外側辺縁部３３３ａとが交差する部分および内側辺縁部３３２ａと下部外側辺縁部３３４ａとが交差する部分が角部（エッジ）ではなく、湾曲部として形成される。
【００５２】
なお、負極集電接続体１０３ｂは、上記したように、正極集電接続体１０３ａと同様の構造であり、図１０に示すように、蓋１０９の内面に沿う取付部３２１ｂと、取付部３２１ｂから略直角に曲がって、缶体の幅広面に沿いながら缶体底面に向かい捲回電極群１０８の折り返し端部の未塗工部１２０ｂを覆うように延在する表面部３２２ｂと、表面部３２２ｂの下端に設けた傾斜部３２３ｂにより接続される平坦部３３０ｂとを備え、平坦部３３０ｂの周囲には、３辺一体の絞り湾曲部３３１ｂがプレスによる絞り加工によって形成されている。
【００５３】
［保護板］
捲回電極群１０８および正極集電接続体１０３ａの接合に用いられる正極側の保護板１０４ａは、アルミニウムにより形成され、捲回電極群１０８および負極集電接続体１０３ｂの接合に用いられる負極側の保護板１０４ｂは、銅により形成される。なお、正極側の保護板１０４ａと、負極側の保護板１０４ｂとは、同様の構造である。このため、以下、正極側の保護板１０４ａおよび負極側の保護板１０４ｂを代表して、正極側の保護板１０４ａについて説明する。保護板１０４ａは、図１１に示すように、捲回電極群１０８の端部に形成される接続片１２１ａにおける正極集電接続体１０３ａが当接する面と反対側となる面に接合されている。
【００５４】
保護板１０４ａは、図１１および図１３に示すように、矩形平板状の金属板であって、捲回電極群１０８の両端部に形成される接続片１２１ａ（未塗工部１２０ａの積層体）に当接される平坦な当接部１４０ａと、当接部１４０ａから延在する板を当接部１４０ａに重ねるように折り返すことで形成される内側折り返し部１４１ａ、上側折り返し部１４２ａおよび下側折り返し部１４３ａとを有している。
【００５５】
内側折り返し部１４１ａは保護板１０４ａを接続片１２１ａに当接させたときに捲回電極群１０８の幅方向の内側に配置され、上側折り返し部１４２ａおよび下側折り返し部１４３ａは高さ方向の両外側にそれぞれ配置される（図１１参照）。折り返し部１４１ａ，１４２ａ，１４３ａは、当接部１４０ａから延在する金属片を接続片１２１ａとの当接面と反対となる側に折り返すことで形成されている。これにより、折り返された部分である保護板１０４ａの縁が湾曲部４１２ａ，４２１ａ，４３１ａとして形成されている（図１３参照）。湾曲部４１２ａ，４２１ａ，４３１ａの表面は、それぞれ当接部１４０ａから折り返し部１４１ａ，１４２ａ，１４３ａに向かって滑らかな曲面とされている。
【００５６】
さらに、図１１および図１３に示すように、保護板１０４ａにおける内側周縁と上部周縁とが交差する部分および内側周縁と下部周縁とが交差する部分が角部（エッジ）ではなく、Ｒ状に形成されている。なお、負極側の保護板１０４ｂは、上記したように、正極側の保護板１０４ａと同様の構造であり、図１１に示すように、当接部１４０ｂと、内側折り返し部１４１ｂ、上側折り返し部１４２ｂおよび下側折り返し部１４３ｂとを有している。
【００５７】
以下、保護板１０４ａ，１０４ｂを用いて捲回電極群１０８の接続片１２１ａ，１２１ｂと正負極集電接続体１０３ａ，１０３ｂとを超音波接合により接続する手順について説明する。なお、正極集電接続体１０３ａと負極集電接続体１０３ｂは、捲回電極群１０８の接続片１２１ａ，１２１ｂに対して同様に接合されるため、以下、代表して正極側について説明する。
【００５８】
［圧接］
図１４および図１５に示すように、超音波接合の際、捲回電極群１０８の接続片１２１ａは、アンビル５０に載置された正極集電接続体１０３ａの平坦部３３０ａに保持され、正極集電接続体１０３ａが当接される面の反対側から超音波発振ホーン５１が押し当てられる。ここで、超音波発振ホーン５１と接続片１２１ａとの間には保護板１０４ａが介在しており、超音波発振ホーン５１は保護板１０４ａの押し当て領域４０１ａ（図１３参照）に押し当てられる。捲回電極群１０８の幅方向の内側および高さ方向の両外側の保護板１０４ａの端部には、折り返し部１４１ａ，１４２ａ，１４３ａが配置されている。
【００５９】
図１４に示すように、正極集電接続体１０３ａの平坦部３３０ａによって接続片１２１ａが圧接されると、正極集電接続体１０３ａの内側辺縁部３３２ａが正極集電箔１０２ａに押し当てられて、内側辺縁部３３２ａに対応する部分に集電箔湾曲部２１８ａが形成される。保護板１０４ａ側においても、接続片１２１ａが圧接されると、保護板１０４ａの内側の端部である湾曲部４１２ａが正極集電箔１０２ａに押し当てられて、保護板１０４ａの内側の端部である湾曲部４１２ａに対応する部分に集電箔湾曲部２０８ａが形成される。
【００６０】
同様に、図１５に示すように、正極集電接続体１０３ａの平坦部３３０ａが接続片１２１ａに圧接されると、正極集電接続体１０３ａの上部外側辺縁部３３３ａおよび下部外側辺縁部３３４ａが正極集電箔１０２ａに押し当てられて、上部外側辺縁部３３３ａおよび下部外側辺縁部３３４ａのそれぞれに対応する部分に集電箔湾曲部２１９ａ，２２０ａが形成される。保護板１０４ａ側では、超音波発振ホーン５１により保護板１０４ａが接続片１２１ａに圧接された状態で保持される。このとき、保護板１０４ａの湾曲部４２１ａ，４３１ａは、接続片１２１ａにおける上部近傍および下部近傍にそれぞれ配置されている。
【００６１】
［励振］
超音波発振ホーン５１を保護板１０４ａの押し当て領域４０１ａに押し当てた状態で超音波振動を付与すると、接続片１２１ａを構成する集電箔同士と正極集電接続体１０３ａおよび保護板１０４ａとが接合して、図１０および図１１に示したように、正極集電接続体１０３ａと保護板１０４ａには接合部１５５ａ，１５６ａが形成される。これにより、捲回電極群１０８の正極集電箔１０２ａが、正極集電接続体１０３ａを介して正極外部端子１０７ａと電気的に接続される。
【００６２】
なお、上記したように、負極集電接続体１０３ｂも同様に、捲回電極群１０８の接続片１２１ｂに接合されて、図１０および図１１に示したように、負極集電接続体１０３ｂと保護板１０４ｂには接合部１５５ｂ，１５６ｂが形成される。これにより、捲回電極群１０８の負極集電箔１０２ｂが、負極集電接続体１０３ｂを介して負極外部端子１０７ｂと電気的に接続される。
【００６３】
第２の実施の形態では、内側辺縁部、上部外側辺縁部および下部外側辺縁部の当接面や保護板１０４ａ，１０４ｂの端部が滑らかな湾曲面とされているため、平坦部と保護板１０４ａ，１０４ｂにより接続片１２１ａ，１２１ｂを挟んだ状態で圧接して接合する過程において正負極集電箔１０２ａ，１０２ｂの損傷を防止することができる。
【００６４】
―第３の実施の形態―
図１６〜図１９を参照して第３の実施の形態に係る二次電池６１を説明する。図１６は本発明の第３の実施の形態に係る二次電池６１の側面断面図であり、図１７は蓋ユニット６００と電極群組立体６２０を示す分解斜視図である。図１８は、捲回電極群６１０の構造の詳細を示すために一部を切断した状態の斜視図であり、図１９は図１６のＧ部を拡大した図である。
【００６５】
第３の実施の形態では、円筒形の二次電池６１における捲回電極群６１０と正極集電接続体６３１および負極集電接続体６２１との超音波接合の際に用いられる保護板６３２，６５２がリング状に形成され、捲回電極群６１０の軸方向内側に折り返し部６３２ａ，６５２ａが形成されている。
【００６６】
［電池容器および電極群組立体］
二次電池６１は、図１６に示すように、有底円筒形の缶体６２と缶体６２の開口部を封止する蓋ユニット６００とからなる電池容器を備え、缶体６２の内部に電極群組立体６２０を収容して構成されている。電極群組立体６２０は、捲回電極群６１０と、正極集電接続体６３１と、負極集電接続体６２１とを有し、捲回電極群６１０と正極集電接続体６３１および負極集電接続体６２１とは、超音波接合により接続されている。
【００６７】
まず、ガス排出構造を有する蓋ユニット６００について説明し、次に、捲回電極群６１０と正極集電接続体６３１および負極集電接続体６２１の構成ならびに捲回電極群６１０と正極集電接続体６３１および負極集電接続体６２１との接合に用いられる保護板６３２，６５２について説明する。
【００６８】
［蓋ユニット］
蓋ユニット６００は、図１７に示すように、開口部６３ｃを有する蓋６３と、蓋６３に装着されるダイアフラム６３７と、ダイアフラム６３７の中央部裏面に接合される接続板６３５と、接続板６３５が嵌合される絶縁リング６４１とを備え、予め組み立てられている。
【００６９】
蓋６３は、炭素鋼等の鉄で形成され、外側および内側の表面全体にニッケル等のめっき層が施されている。蓋６３は、ダイアフラム６３７に接触する円環状の周縁部６３ａと、この周縁部６３ａから上方に突出する筒状部およびこの筒状部の一端を塞ぐように配置される上面板からなる頭部６３ｂとを有し、全体として帽子形状を呈している。頭部６３ｂの上面板の中央には、開口部６３ｃが形成されている。
【００７０】
ダイアフラム６３７は、アルミニウム合金で形成され、中心部に円形状の開裂溝６３７ａが形成されている。開裂溝６３７ａは、断面がＶ字状またはＵ字状となるようにプレスによりダイアフラム６３７の上面側を押圧成形して、溝底部を薄肉にしたものである。
【００７１】
ダイアフラム６３７は、周縁部において蓋６３の周縁部に固定されている。具体的には、ダイアフラム６３７は、図１７に示すように、当初、周縁から立ち上がる側部６３７ｂを有している。側部６３７ｂの内側に蓋６３を収容した後、蓋６３の周縁部６３ａの上面に沿って側部６３７ｂを屈曲することにより、ダイアフラム６３７が蓋６３に固定される（図１９参照）。
【００７２】
ダイアフラム６３７は、絶縁リング６４１を介して後述する正極集電接続体６３１の上端面に載置され（図１９参照）、接続板６３５および接続部材６３３を介して正極集電接続体６３１と電気的に接続される。これにより、蓋ユニット６００の蓋６３が二次電池６１の正極となる。
【００７３】
接続板６３５は、アルミニウム合金で形成されている。接続板６３５の厚さは、たとえば、１ｍｍ程度であり、中央部を除くほぼ全体が均一でかつ、中央側が少し低い位置に撓んだ、ほぼ皿形状を呈している。図１７に示すように、接続板６３５の中心には、突起部６３５ａが形成されており、突起部６３５ａの周囲には、複数の開口部６３５ｂが形成されている。接続板６３５の突起部６３５ａはダイアフラム６３７の中央部の底面に接合される。
【００７４】
［蓋ユニットと缶体の組立］
蓋ユニット６００はガスケット６４３を介して缶体６２に装着される。ガスケット６４３は、リング状の基部６４３ａの周縁において上部方向に向けてほぼ垂直に起立して形成された外周壁部６４３ｂを有している。
【００７５】
まず、缶体６２に捲回電極群６１０を収容し、缶体６２の上端部側の一部をグルービング（絞り加工）して内方に突出させ、外面にほぼＵ字状の溝６２ａを形成する（図１９参照）。内方に突出した部分の上面にガスケット６４３を載置し、蓋ユニット６００を後述する捲回電極群６１０の軸芯６１５の上端に配置される正極集電接続体６３１に載置して、接続部材６３３（図１６および図１７参照）を介して正極集電接続体６３１と電気的に接続する。プレス等により、ガスケット６４３の外周壁部６４３ｂを缶体６２の開口縁近傍の周壁とともに折り曲げて、蓋ユニット６００を軸方向に圧接するようにかしめ加工することで、蓋ユニット６００をガスケット６４３を介して電池容器に固定する（図１９参照）。
【００７６】
電池容器の内部にガスが発生して内部圧力が基準値を超えると、ダイアフラム６３７が上方に反り、接続板６３５の突起部６３５ａとダイアフラム６３７とが剥離して導通が絶たれる。さらに電池容器の内部圧力が高くなると、開裂溝６３７ａにおいて開裂し、内部のガスが接続板６３５の開口部６３５ｂを通過し、蓋６３の開口部６３ｃから排出されて電池容器内の圧力が低減される。
【００７７】
［捲回電極群］
捲回電極群６１０について説明する。捲回電極群６１０は、中央部に軸芯６１５を有し、図１８に示すように、軸芯６１５の外周に、長尺状の正極板６１１および負極板６１２をセパレータ６１３を介在させて円筒状に捲回することで積層して構成されている。
【００７８】
なお、最外周にはセパレータ６１３が捲回されており、最外周のセパレータ６１３が接着テープ６１９で止められている（図１７参照）。
【００７９】
正極板６１１は、正極集電箔６１１ａと、正極集電箔６１１ａの両面に正極活物質合剤が塗工されて形成される正極活物質合剤の層６１１ｂとを有している。負極板６１２は、負極集電箔６１２ａと、負極集電箔６１２ａの両面に負極活物質合剤が塗工されて形成される負極活物質合剤の層６１２ｂとを有している。正極集電箔６１１ａは、厚さ２０μｍ程度のアルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔であり、負極集電箔６１２ａは、厚さ１５μｍ程度の銅箔もしくは銅合金箔である。セパレータ６１３の素材は多孔質のポリエチレン樹脂である。
【００８０】
正極板６１１の長手方向に沿った上方側の側縁は、正極活物質合剤の層６１１ｂが形成されずに正極集電箔６１１ａが露出した未塗工部６１１ｃとされ、負極板６１２の長手方向に沿った下方側の側縁は、負極活物質合剤の層６１２ｂが形成されずに負極集電箔６１２ａが露出した未塗工部６１２ｃとされている。
【００８１】
正極板６１１の未塗工部６１１ｃには、軸芯６１５と平行に上方に突き出す多数の正極タブ６１６が等間隔に一体的に形成され、負極板６１２の未塗工部６１２ｃには、正極タブ６１６とは反対方向に延出された、多数の負極タブ６１７が等間隔に一体的に形成されている。つまり、正極タブ６１６は正極集電箔６１１ａであり、負極タブ６１７は負極集電箔６１２ａである。
【００８２】
捲回電極群６１０に接続される集電接続体および超音波接合の際に用いられる保護板について説明する。
［正極集電接続体および正極側の保護板］
図１６および図１８に示すように、中空な円筒形状の軸芯６１５は軸方向（図面の上下方向）の上端部の内面に軸芯６１５の内径より大きな径の段部６１５ａが形成され、この段部６１５ａに正極集電接続体６３１が圧入されている。正極集電接続体６３１は、たとえば、アルミニウムにより形成され、図１６および図１７に示すように、円板状の基部６３１ａと、基部６３１ａの捲回電極群６１０に向いた面において軸芯６１５側に向かって突出し、段部６１５ａの内面に圧入される下部筒部６３１ｂと、基部６３１ａの外周縁において蓋ユニット６００側に突き出す上部筒部６３１ｃとを有する。正極集電接続体６３１の基部６３１ａには、電池内部で発生するガスを放出するための開口部６３１ｄが形成されている（図１７参照）。なお、正極集電接続体６３１の基部６３１ａの上面には、複数のアルミニウム箔が積層されて構成されたフレキシブルな接続部材６３３が、その一端部を接合されている。
【００８３】
正極板６１１の正極タブ６１６は、すべて、正極集電接続体６３１の上部筒部６３１ｃに接合される。この場合、図１７に示されるように、正極タブ６１６は、正極集電接続体６３１の上部筒部６３１ｃ上に重なり合って接合される。各正極タブ６１６は大変薄いため、１つでは大電流を取りだすことができない。このため、正極板６１１の軸芯６１５への巻き始めから巻き終わりまでの全長に亘り、多数の正極タブ６１６が所定間隔に形成されている。
【００８４】
第３の実施の形態で使用する保護板６３２について説明する。第３の実施の形態では、図１７に示すように、超音波接合に際してリング状の保護板６３２が用いられる。保護板６３２には、長尺状の金属板の長辺端部を折り返すことにより折り返し部６３２ａを形成し、折り返し部６３２ａを形成した後に曲げ加工によりリング状に形成することで、リング状の保護板６３２の中心軸方向における一端部にリング状の折り返し部６３２ａが形成される。
【００８５】
図１９に示すように、正極集電接続体６３１の上部筒部６３１ｃの外周には、正極タブ６１６が接合され、正極タブ６１６の外側にはリング状の保護板６３２が接合されている。多数の正極タブ６１６は、正極集電接続体６３１の上部筒部６３１ｃの外周に密着させておき、正極タブ６１６の外周に保護板６３２を巻き付けて仮固定し、保護板６３２の当接部を正極タブ６１６に当接させた状態で超音波振動を付与することで正極集電接続体６３１に接合される。なお、超音波接合の際に複数枚重なった正極タブ６１６から軸方向下側に延在する正極タブ６１６の湾曲部に保護板６３２が押し当てられることになるが、保護板６３２の下端には折り返し部６３２ａが形成されているため、集電箔の損傷は防止される。
【００８６】
［負極集電接続体および負極側の保護板］
同様に、負極板６１２の負極タブ６１７と負極集電接続体６２１とを保護板６５２を用いて超音波接合により接続する。図１６および図１７に示すように、負極側において用いられる保護板６５２は、上記した正極側に用いられる保護板６３２と同様の構成とされる。保護板６５２には、長尺状の金属板の長辺端部を折り返すことにより折り返し部６５２ａを形成し、折り返し部６５２ａを形成した後に曲げ加工によりリング状に形成することで、リング状の保護板６５２の中心軸方向における一端部にリング状の折り返し部６５２ａが形成される。
【００８７】
図１６に示すように、軸芯６１５の下端部の外周には、その外径が軸芯６１５の外径より小さな段部６１５ｂが形成され、この段部６１５ｂに負極集電接続体６２１が圧入されて固定されている。負極集電接続体６２１は、銅により形成され、円板状の基部６２１ａに軸芯６１５の段部６１５ｂに圧入される開口部６２１ｂが形成され、基部６２１ａの外周縁には電池容器の底部側に向かって突き出す外周筒部６２１ｃが形成されている。なお、負極集電接続体６２１の下面には、銅製の接続部材６２３が溶接されている。接続部材６２３は、缶体６２の底部において、缶体６２に溶接されている。
【００８８】
負極板６１２の負極タブ６１７は、すべて、負極集電接続体６２１の外周筒部６２１ｃに超音波接合により接続される。この場合、負極タブ６１７は、負極集電接続体６２１の外周筒部６２１ｃ上に重なり合って接合される。各負極タブ６１７は大変薄いため、１つでは大電流を取りだすことができない。このため、負極板６１２の軸芯６１５への巻き始めから巻き終わりまでの全長に亘り、多数の負極タブ６１７が所定間隔に形成されている。
【００８９】
負極集電接続体６２１の外周筒部６２１ｃの外周には、負極タブ６１７が接合され、負極タブ６１７の外側にはリング状の保護板６５２が接合されている。多数の負極タブ６１７は、負極集電接続体６２１の外周筒部６２１ｃの外周に密着させておき、負極タブ６１７の外周に保護板６５２を巻き付けて仮固定し、保護板６５２の当接部を負極タブ６１７に当接させた状態で超音波振動を付与することで負極集電接続体６２１に接合される。超音波接合の際に複数枚重なった負極タブ６１７から軸方向上側に延在する負極タブ６１７の湾曲部に保護板６５２が押し当てられることになるが、保護板６５２の上端には折り返し部６５２ａが形成されているため、集電箔の損傷は防止される。
【００９０】
以上説明したように、多数の正極タブ６１６が正極集電接続体６３１に接合され、多数の負極タブ６１７が負極集電接続体６２１に接合されることにより、正極集電接続体６３１、負極集電接続体６２１および捲回電極群６１０が一体的にユニット化された電極群組立体６２０が構成される。
【００９１】
第３の実施の形態では、保護板６３２の端部が滑らかな湾曲面とされているため、正極集電接続体６３１の上部筒部６３１ｃと保護板６３２により正極タブ６１６を挟んだ状態で圧接して接合する過程において集電箔の損傷が防止され、負極集電接続体６２１の外周筒部６２１ｃと保護板６５２により負極タブ６１７を挟んだ状態で圧接して接合する過程において集電箔の損傷が防止される。
【００９２】
なお、次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
［変形例］
（１）第１の実施の形態および第２の実施の形態において、図２０に示すように、捲回電極群の高さ方向の両外側にのみ折り返し部５４２，５４３を形成した保護板５０４を適用して、折り返し部５４２，５４３に接する集電箔の損傷を防止してもよい。なお、第１の実施の形態に用いた保護板４ａ（図７参照）を第２の実施の形態に係る二次電池に適用してもよいし、第２の実施の形態において用いた保護板１０４ａ，１０４ｂ（図１３参照）を第１の実施の形態に係る二次電池に適用してもよい。
【００９３】
（２）第２の実施の形態における二次電池の正負極集電接続体１０３ａ，１０３ｂに形成した絞り湾曲部３３１ａ，３３１ｂは、３辺一体とする場合に限定されない。図２１および図２２に示すように、正極集電接続体５０３ａにおける平坦部５３０ａの周囲に湾曲状の壁面を有した４辺一体の絞り湾曲部５３１ａを形成してもよい。
【００９４】
この正極集電接続体５０３ａの絞り湾曲部５３１ａは、第２の実施の形態と同様に、捲回電極群１０８の幅方向の内側に形成される内側辺縁部５３２ａと、捲回電極群１０８の高さ方向の両外側に形成される上部外側辺縁部５３３ａおよび下部外側辺縁部５３４ａとを有する。内側辺縁部５３２ａ、上部外側辺縁部５３３ａおよび下部外側辺縁部５３４ａは、接合領域５１２ａから湾曲して捲回電極群１０８の厚み方向に立ち上がるように形成されている。
【００９５】
さらに、この正極集電接続体５０３ａの絞り湾曲部５３１ａには、内側辺縁部５３２ａと平行に側部外側辺縁部５３５ａが設けられている。側部外側辺縁部５３５ａは、接合領域５１２ａから湾曲して捲回電極群１０８の厚み方向に立ち上がるように形成されている。内側辺縁部５３２ａと上部外側辺縁部５３３ａとが交わる部分、および、内側辺縁部５３２ａと下部外側辺縁部５３４ａとが交わる部分はそれぞれ曲面５３６ａ，５３７ａとされている。側部外側辺縁部５３５ａと上部外側辺縁部５３３ａとが交わる部分、および、側部外側辺縁部５３５ａと下部外側辺縁部５３４ａとが交わる部分はそれぞれ曲面５３８ａ，５３９ａとされている。
同様に、負極集電接続体における平坦部の周囲に湾曲状の壁面を有した４辺一体の絞り湾曲部を形成してもよい（不図示）。
【００９６】
（３）第１および第２の実施の形態において、電池容器の缶体に収容される電極群は、長尺状の正極板２２ａと負極板２２ｂとをセパレータ１５を介して捲回した捲回電極群とする場合に限定されることなく、矩形状の複数枚の正極板と負極板とをセパレータを介して積層した積層電極群としてもよい。
（４）リチウムイオン二次電池を一例として説明したが、ニッケル水素電池などその他の二次電池にも本発明を適用できる。
【００９７】
（５）保護板において超音波発振ホーンが押し当てられる部分は、折り返し部を除く当接部とする場合に限定されない。折り返し部と当接部との幅を等しくする、すなわち保護板を二層構造にするなどして超音波発振ホーンを当てる領域を確保してもよい。
【００９８】
（６）保護板の形状、構造は上記した矩形状あるいはリング状に限定されない。集電箔の露出部分である未塗工部と接する当接部と、折り返し部とを有している限り、種々の形状、構造を採用することができる。さらに、正極および負極集電接続体の形状、構造についても、捲回電極群と接合される部分を有する限り、種々の形状、構造を採用できる。
【００９９】
本発明は、上記した実施の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１ 二次電池、２ａ 正極集電箔、２ｂ 負極集電箔、３ａ 正極集電接続体、３ｂ 負極集電接続体、４ａ 保護板、８ 捲回電極群、１２ 電極群組立体、１５ セパレータ、２０ａ，２０ｂ 未塗工部、２２ａ 正極板、２２ｂ 負極板、４０ａ 当接部、４１ａ 折り返し部、６１ 二次電池、１０２ａ 正極集電箔、１０２ｂ 負極集電箔、１０３ａ 正極集電接続体、１０３ｂ 負極集電接続体、１０４ａ，１０４ｂ 保護板、１０８ 捲回電極群、１１２ 電極群組立体、１２０ａ，１２０ｂ 未塗工部、６１０ 捲回電極群、６１１ 正極板、６１１ａ 正極集電箔、６１１ｃ 未塗工部、６１２ 負極板、６１２ａ 負極集電箔、６１２ｃ 未塗工部、６１３ セパレータ、６１６ 正極タブ、６１７ 負極タブ、６２０ 電極群組立体、６２１ 負極集電接続体、６３１ 正極集電接続体、６３２ 保護板、６３２ａ 折り返し部、６５２ 保護板、６５２ａ 折り返し部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池などの二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
正極集電箔に正極活物質合剤が塗工された正極板および負極集電箔に負極活物質合剤が塗工された負極板をセパレータを介して捲回した捲回電極群と、電解液とを容器内に収容し、捲回電極群と電気的に接続された外部端子を設けたリチウムイオン二次電池が車両駆動用電池として広く知られている。
【０００３】
捲回電極群を構成する正極板および負極板は長尺状であって、それぞれの一端には活物質合剤が塗工されることなく集電箔が露出した未塗工部が設けられている。正極板および負極板をセパレータを介して捲回すると、集電箔（未塗工部）が複数枚積層された積層部が捲回電極群の両端に形成される。この集電箔の積層部は、超音波接合により集電接続体に接合され、集電接続体は電池の蓋に装着された外部端子に接続される。
【０００４】
従来、複数枚積層した集電箔などの薄い金属箔同士を超音波接合する方法として、アンビルの加工面に複数枚積層した金属箔を当接させ、その上からアンビルの加工面に対して平行に振動する超音波発振ホーンを保護用の金属板を介して押し当てた状態で接合する方法が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３２０９１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の接合方法では、金属箔に押し当てる保護用の金属板の角部（エッジ）により、接合の際に金属箔が損傷する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による二次電池は、正極集電箔と正極活物質合剤とを有する正極板および負極集電箔と負極活物質合剤とを有する負極板をセパレータを介在させて積層して構成される電極群と、電極群の幅方向の両端部にある集電箔の一方の面に接合されている集電接続体と、集電箔の他方の面に接合されている保護板とを備え、保護板は、集電箔に当接される当接部と、端部を集電箔と反対側に折り返すことで形成される折り返し部とを有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、保護板を用いて電極群の集電箔に集電接続体を接合する際に、集電箔の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る二次電池の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る二次電池の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る二次電池の電極群組立体を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は、正極集電接続体の斜視図であり、（ｂ）は正極集電接続体の形状を示すＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る二次電池の捲回電極群を示す斜視図である。
【図６】図３のＢ部を拡大した図であり、保護板を捲回電極群の接続片に当接させる様子を示す斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る二次電池の捲回電極群と正極集電接続体との接合に用いられる保護板を示す斜視図と、Ｄ−Ｄ断面図である。
【図８】捲回電極群において接続片を形成する工程を説明する平面模式図である。
【図９】超音波接合を説明する拡大図（図３のＣ−Ｃ断面図）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電極群組立体を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る二次電池の電極群組立体を示す斜視図である。
【図１２】（ａ）は図１０のＥ部を拡大した図であり、（ｂ）は正極集電接続体の接合面側を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る二次電池の捲回電極群と正極集電接続体との接合に用いられる保護板を示す斜視図と、下面図である。
【図１４】超音波接合を説明する拡大図（図１０のＦ−Ｆ断面図）である。
【図１５】超音波接合を説明する側面図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る二次電池の側面断面図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態に係る二次電池の蓋ユニットと電極群組立体を示す分解斜視図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係る二次電池の捲回電極群を示す斜視図である。
【図１９】図１６のＧ部を拡大した図である。
【図２０】本発明の第１の変形例に係る保護板を示す斜視図と側面図である。
【図２１】本発明の第２の変形例に係る正極集電接続体を示す斜視図である。
【図２２】本発明の第２の変形例に係る正極集電接続体を示す平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
―第１の実施の形態―
以下、本発明による二次電池を角形リチウムイオン電池に適用した実施の形態を図面を参照して説明する。なお、第１の実施の形態の説明において、正極側の部材、部位の参照番号には記号ａを付し、負極側の部材、部位の参照番号には記号ｂを付す。
［二次電池の構成］
本発明の実施の形態に係る二次電池１の構成を説明する。図１は、二次電池１の外観斜視図である。図２は、二次電池１の構成を示す斜視図である。
【００１１】
［電池容器および電極群組立体］
二次電池１は、図１に示すように、缶体１４と蓋９とからなる電池容器を備える。缶体１４は、図２に示すように、電極群組立体１２を収容するものであり、一端が開口とされた矩形箱状に形成されている。電極群組立体１２は、図２に示すように、蓋９と、捲回電極群８と、正極集電接続体３ａおよび負極集電接続体３ｂとを含んで構成される。図２に示すように、この電極群組立体１２は、袋状の絶縁シート１３で覆われた状態で缶体１４に収容されており、絶縁シート１３により缶体１４の底面および側面と電極群組立体１２とは電気的に絶縁されている。蓋９は、矩形平板状であって、缶体１４の開口を塞ぐように溶接されている。缶体１４および蓋９は、いずれもアルミニウム合金により形成されている。
【００１２】
［注液部およびガス排出弁］
図１に示すように、蓋９には、注液部１１が設けられている。注液部１１には、電池容器内に電解液を注入するための注液孔が穿設されている。注液孔は、電解液注入後に注液栓によって封止される。蓋９には、ガス排出弁１０も設けられている。ガス排出弁１０は、プレス加工によって蓋９を部分的に薄肉化することで形成されている。ガス排出弁１０は、二次電池１が過充電等の異常により発熱してガスが発生し、電池容器内の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂して、内部からガスを排出することで電池容器内の圧力を低減させる。
【００１３】
［外部端子］
図１および図２に示すように、蓋９には、正極外部端子７ａおよび負極外部端子７ｂが設けられている。図２に示すように、正極外部端子７ａおよび負極外部端子７ｂは、それぞれ缶体１４内に配設される正極集電接続体３ａおよび負極集電接続体３ｂに接続されている。
【００１４】
なお、正極外部端子７ａ、正極集電接続体３ａ、負極外部端子７ｂおよび負極集電接続体３ｂは、それぞれ図示しない絶縁材によって蓋９と電気的に絶縁されている。正極外部端子７ａおよび正極集電接続体３ａは、いずれもアルミニウム合金により形成され、負極外部端子７ｂおよび負極集電接続体３ｂは、いずれも銅合金により形成されている。正極集電接続体３ａおよび負極集電接続体３ｂは、それぞれ捲回電極群８に接合されている。正極集電接続体３ａおよび負極集電接続体３ｂと、捲回電極群８との接合については後述する。
【００１５】
このように、正極外部端子７ａおよび負極外部端子７ｂが正極集電接続体３ａおよび負極集電接続体３ｂを介して捲回電極群８に電気的に接続されているため、正極外部端子７ａおよび負極外部端子７ｂを介して外部負荷に電力が供給され、あるいは、正極外部端子７ａおよび負極外部端子７ｂを介して外部発電電力が捲回電極群８に供給されて充電される。
【００１６】
正極外部端子７ａおよび負極外部端子７ｂにおいて電池容器の外に露出している部分には、それぞれおねじが形成されている。複数の二次電池１が並置されて、隣接する二次電池１の正極外部端子７ａと負極外部端子７ｂとが金属製の板材からなるバスバーによって電気的に接続されることで、複数の二次電池１からなる組電池が形成される。なお、バスバーは、ナットによって正極外部端子７ａおよび負極外部端子７ｂに締結される。
【００１７】
［正負極集電接続体］
図３および図４を参照して集電接続体の構造について説明する。図３は、二次電池１の電極群組立体１２を示す斜視図である。図４（ａ）は、正極集電接続体３ａの斜視図であり、図４（ｂ）は正極集電接続体３ａの形状を示すＡ−Ａ断面図である。正極集電接続体３ａと負極集電接続体３ｂは、同様の構造であるため、以下、代表して正極集電接続体３ａの構造を説明する。なお、正極集電接続体３ａは、上記したように、正極外部端子７ａに接続されている。
【００１８】
図３および図４（ａ）に示すように、正極集電接続体３ａは、基部３０ａと二股接続体３１ａとを備えている。基部３０ａは、蓋９の内面に絶縁材を介して接する平板状の取付部３０１ａと、取付部３０１ａから略直角に曲がって缶体１４の幅狭側面に沿いながら缶体底面に向かい捲回電極群８の折り返し端部を覆うように延在する表面部３０２ａとを有する。
【００１９】
二股接続体３１ａは、基部３０ａの表面部３０２ａの下端から両側方へ二股に分岐しつつ、缶体底面方向に延びている。二股接続体３１ａには一対の接続体が形成されており、一対の接続体のそれぞれには後述する捲回電極群８の未塗工部（集電箔の露出部）２０ａと当接される平坦部３１１ａが設けられている。この平坦部３１１ａには、未塗工部２０ａと接合される接合領域３１２ａが含まれている。平坦部３１１ａは、Ａ−Ａ断面図である図４（ｂ）に示すように、横断面形状において、先端に近づくほど平坦部３１１ａ同士の間隔が狭くなるように傾斜している。
【００２０】
なお、負極集電接続体３ｂは、上記したように、正極集電接続体３ａと同様の構造とされ、基部３０ｂと二股接続体３１ｂとを備えている（図３参照）。
【００２１】
［捲回電極群］
缶体１４内に収容される捲回電極群８について説明する。図５は、捲回電極群８の斜視図である。捲回電極群８は、図５に示すように、長尺状の正極板２２ａおよび負極板２２ｂをセパレータ１５を介在させて扁平状に捲回することで積層して構成されている。正極板２２ａは、正極集電箔２ａと、正極集電箔２ａの両面に正極活物質合剤が塗工されて形成される正極活物質合剤の層２１ａとを有する。負極板２２ｂは、負極集電箔２ｂと、負極集電箔２ｂの両面に負極活物質合剤が塗工されて形成される負極活物質合剤の層２１ｂとを有する。正極集電箔２ａは、厚さ２０μｍ程度のアルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔であり、負極集電箔２ｂは、厚さ１５μｍ程度の銅箔もしくは銅合金箔である。セパレータ１５の素材は多孔質のポリエチレン樹脂である。
【００２２】
捲回電極群８の幅方向（捲回方向に直交する方向）の両端部は、一方が正極活物質合剤の層２１ａが形成されていない未塗工部（正極集電箔２ａの露出部）２０ａが積層された部分とされ、他方が負極活物質合剤の層２１ｂが形成されていない未塗工部（負極集電箔２ｂの露出部）２０ｂが積層された部分とされている。
【００２３】
未塗工部２０ａ，２０ｂの積層体は、予め押し潰される。さらに、未塗工部２０ａ，２０ｂの積層体を厚み方向中央から外側に押し広げることで一対の接続片が形成される。なお、一対の接続片の形成については、後述する。
【００２４】
未塗工部２０ａの積層体は、接続片２０１ａとして形成された後に正極集電接続体３ａと超音波接合により接続される（図６参照）。接合の際には、保護板４ａが使用されて正極集電箔２ａの損傷が防止される。負極側においても同様に、未塗工部２０ｂの積層体は、接続片（不図示）として形成された後に負極集電接続体３ｂと超音波接合により接続され、接合の際には、保護板（不図示）が使用されて負極集電箔２ｂの損傷が防止される。
【００２５】
［保護板］
保護板の構成について説明する。捲回電極群８と正極集電接続体３ａとの接合に用いられる正極側の保護板は、アルミニウムにより形成され、捲回電極群８と負極集電接続体３ｂとの接合に用いられる負極側の保護板は、銅により形成される。なお、正極側の保護板と、負極側の保護板とは、同様の構造であるため、以下、正極側の保護板４ａについてのみ説明し、負極側の保護板の説明を省略する。図６は、図３のＢ部を拡大した図であり、保護板４ａを捲回電極群８の接続片２０１ａに当接させる様子を示す斜視図である。図７は、本発明の実施の形態に係る二次電池１の捲回電極群８と正極集電接続体３ａとの接合に用いられる保護板４ａを示す斜視図と、Ｄ−Ｄ断面図である。本実施の形態に係る保護板４ａは、図６に示すように、捲回電極群８の端部に形成される一対の接続片２０１ａの内側にセットされる。
【００２６】
保護板４ａは、図６および図７に示すように、厚さが数十〜数百μｍ程度の矩形平板状の金属板であって、捲回電極群８の端部に形成される接続片２０１ａ（未塗工部２０ａの積層体）に当接される平坦な当接部４０ａと、当接部４０ａから延在する板を当接部４０ａに重ねるように折り返すことで形成される折り返し部４１ａとを有している。折り返し部４１ａは、たとえば、Ｖ曲げを行った後に平潰しを行うことにより形成することができる。あるいは、Ｌ曲げを行った後に斜面を持ったパンチでＬ曲げした部分を曲げ込み、最後に平潰しを行うことにより形成することもできる。
【００２７】
折り返し部４１ａは、保護板４ａを接続片２０１ａに当接させたときに、捲回電極群８の幅方向の内側に配置される（図３、図９参照）。図６に示すように、折り返し部４１ａは、金属板の長辺側端部を接続片２０１ａとの当接面と反対となる側に折り返すことで形成されている。これにより、折り返された部分である保護板４ａの縁が湾曲部４１１ａとして形成されている（図７（ｂ）参照）。湾曲部４１１ａの表面は、当接部４０ａから折り返し部４１ａに向かって滑らかな曲面とされている。
【００２８】
なお、図６および図７に示すように、当接部４０ａにおける折り返し部４１ａが重なっていない一枚の金属板部分は、超音波発振ホーン５１が押し当てられる押し当て領域４０１ａを含んでいる。つまり、本実施の形態では、二枚の金属板部分が超音波発振ホーン５１に押し当てられることなく、一枚の金属板部分が接続片２０１ａに押し当てられて接合される（図９参照）。
【００２９】
以下、図８および図９を参照して、捲回電極群８の両端部にそれぞれ一対の接続片を形成して、捲回電極群８の接続片と正負極集電接続体３ａ，３ｂとを超音波接合により接続する手順について説明する。なお、正極集電接続体３ａと負極集電接続体３ｂは、捲回電極群８の接続片に対して同様に接合されるため、以下、代表して正極側について説明する。図８は捲回電極群８において接続片２０１ａを形成する工程を説明する平面模式図であり、図９は超音波接合を説明する拡大図（図３のＣ−Ｃ断面図）である。
【００３０】
［接続片の形成］
先ず、捲回電極群８の接続片２０１ａの形成について、図８を参照して説明する。図８（ａ）は、捲回電極群８における未塗工部２０ａの積層体を二股接続体３１ａの間に挿入した状態を示す模式図であり、図８（ｂ）は、挿入した捲回電極群８の未塗工部２０ａの積層体を２つに分離させるように内側から外側に向けて押し広げた状態を示す模式図である。
【００３１】
図８（ａ）に示すように、捲回電極群８と正極集電接続体３ａを一体化するに先立って、捲回電極群８における未塗工部２０ａの積層体を厚み方向に押し潰して変形させておく。その後、押し潰した未塗工部２０ａの積層体を二股接続体３１ａの間に挿入して、未塗工部２０ａの積層体を二股接続体３１ａの平坦部３１１ａの内側に配置させる。
【００３２】
正極集電接続体３ａの二股接続体３１ａの間に捲回電極群８を挿入した後、図８（ｂ）に示すように、未塗工部２０ａの積層体における外表面に正極集電接続体３ａの二股接続体３１ａの内面が接するように、未塗工部２０ａの積層体をその内側から外側にＶ字状に押し広げる。Ｖ字状に押し広げることで、分離された積層体は、正極集電接続体３ａの二股接続体３１ａと接合される一対の接続片２０１ａとされ、一対の接続片２０１ａの間には、超音波発振ホーン５１を挿入させることのできる接合用空間Ｓが形成される。一対の接続片２０１ａは、それぞれ外方に向けて広がるように傾斜しており、外側の面が正極集電接続体３ａと当接する当接面とされ、内側の面が保護板４ａと当接する当接面とされている。すなわち、一対の接続片２０１ａは、外側の面に二股接続体３１ａの平坦部３１１ａの内面と接合される接合領域２０２ａを有し、内側の面に保護板４ａと接合される接合領域２０３ａを有している（図６参照）。
【００３３】
［圧接］
図９に示すように、超音波接合の際、捲回電極群８の接続片２０１ａは、アンビル５０に載置された正極集電接続体３ａの平坦部３１１ａに保持され、正極集電接続体３ａが当接される面の反対側から超音波発振ホーン５１が押し当てられる。ここで、超音波発振ホーン５１と接続片２０１ａとの間には保護板４ａが介在しており、超音波発振ホーン５１は保護板４ａの押し当て領域４０１ａ（図７参照）に押し当てられる。捲回電極群８の幅方向内側の保護板４ａの端部には、折り返し部４１ａが配置されている。
【００３４】
図９に示すように、捲回電極群８の接続片２０１ａは、正極集電接続体３ａと保護板４ａに挟まれた状態でアンビル５０と超音波発振ホーン５１とによって両側から圧接される。接続片２０１ａが圧接されると、保護板４ａの内側の端部である湾曲部４１１ａが正極集電箔２ａに押し当てられて、湾曲部４１１ａに対応する部分に集電箔湾曲部２０８ａが形成される。
【００３５】
保護板４ａの端部が滑らかな湾曲面とされているため、接続片２０１ａをアンビル５０と超音波発振ホーン５１とで圧接する際に、保護板４ａの端部によって正極集電箔２ａが損傷することが防止される。
【００３６】
［励振］
超音波発振ホーン５１を保護板４ａの押し当て領域４０１ａに押し当て、保護板４ａを接続片２０１ａに押し当てた状態で超音波振動を付与すると、接続片２０１ａを構成する集電箔同士と正極集電接続体３ａおよび保護板４ａとが接合して、図３に示したように、接合部５５ａ，５６ａが形成される。これにより、捲回電極群８の正極集電箔２ａが、正極集電接続体３ａを介して正極外部端子７ａと電気的に接続される。
【００３７】
なお、図９に示すように、保護板４ａの端部は、正極集電箔２ａに押し当てられた状態で超音波接合がなされることになる。しかし、保護板４ａの端部は、平坦な当接部４０ａから連続する滑らかな曲面として形成された湾曲部４１１ａとされているため、超音波接合時の高周波振動が加わっても捲回電極群８を損傷させることはない。
【００３８】
なお、図示しないが、上記したように、負極集電接続体３ｂも同様に、捲回電極群８の接続片に接合される。
【００３９】
上述した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）保護板の端部を折り返すことで形成される折り返し部を捲回電極群８の幅方向の内側に配置した。これにより、捲回電極群８を構成する集電箔を損傷させることなく、正負集電接続体３ａ，３ｂと捲回電極群８とを超音波接合により接続することができる。
【００４０】
（２）この結果、接合強度の低下が防止され、電池容量や電池出力の低下を抑制できる二次電池１を提供することができる。
（３）さらに、集電箔の損傷を起因とした異物の発生による短絡を防止することができる。
【００４１】
（４）保護板の折り返し部を除く部分において、超音波発振ホーン５１を押し当てた状態で超音波振動を付与したため、良好な接合を行うことができる。
【００４２】
（５）折り返し部は、金属板を折り返したシンプルな構成であるため、容易に保護板を製造することができる。
【００４３】
―第２の実施の形態―
図１０〜図１５を参照して第２の実施の形態に係る二次電池を説明する。なお、第２の実施の形態の説明において、正極側の部材、部位の参照番号には記号ａを付し、負極側の部材、部位の参照番号には記号ｂを付す。図１０および図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る二次電池の電極群組立体１１２を示す斜視図である。なお、図１１は、図１０の反対側から見た斜視図である。図１２（ａ）は図１０のＥ部を拡大した図であり、図１２（ｂ）は正極集電接続体１０３ａの接合面側を示す斜視図である。図１３は、本発明の第２の実施の形態に係る二次電池の捲回電極群１０８と正極集電接続体１０３ａとの接合に用いられる保護板１０４ａを示す斜視図と、下面図である。図１４は超音波接合を説明する拡大図（図１０のＦ−Ｆ断面図）であり、図１５は超音波接合を説明する側面図である。
【００４４】
第２の実施の形態では、捲回電極群１０８の両端部のそれぞれにおいて、高さ方向の中央部が厚み方向に圧縮されるように押し潰されて接続片１２１ａ，１２１ｂが形成されている。図１０に示すように、正極集電接続体１０３ａおよび負極集電接続体１０３ｂは、それぞれ捲回電極群１０８の両端部の接続片１２１ａ，１２１ｂの一方の面に当接され、図１１に示すように、反対側である他方の面に保護板１０４ａ，１０４ｂが当接されている。
【００４５】
電極群組立体１１２は、第１の実施の形態と同様に、蓋１０９と、捲回電極群１０８と、正極集電接続体１０３ａおよび負極集電接続体１０３ｂとを含んで構成され、蓋１０９には、正極外部端子１０７ａおよび負極外部端子１０７ｂ、ガス排出弁１１０、注液部１１１が設けられている。
【００４６】
［正負極集電接続体］
正負極集電接続体１０３ａ，１０３ｂの構造について説明する。正極集電接続体１０３ａと負極集電接続体１０３ｂは、同様の構造であるため、以下、代表して正極集電接続体１０３ａの構造を説明する。
【００４７】
図１０に示すように、正極集電接続体１０３ａは、蓋１０９の内面に沿う取付部３２１ａと、取付部３２１ａから略直角に曲がって、缶体の幅広面に沿いながら缶体底面に向かい捲回電極群１０８の折り返し端部の未塗工部１２０ａを覆うように延在する表面部３２２ａと、表面部３２２ａの下端に設けた傾斜部３２３ａにより接続される平坦部３３０ａとを備えている。
【００４８】
平坦部３３０ａは、捲回電極群１０８の接続片１２１ａの一方の面に当接される部分である（図１４および図１５参照）。つまり、平坦部３３０ａは、接続片１２１ａに超音波接合される部分であって、図１２（ｂ）に示すように、接続片１２１ａとの接合領域３１２ａを含んでいる。
【００４９】
図１２に示すように、平坦部３３０ａの周囲には、３辺一体の絞り湾曲部３３１ａがプレスによる絞り加工によって形成されている。絞り湾曲部３３１ａは、捲回電極群１０８の幅方向の内側に形成される内側辺縁部３３２ａと、捲回電極群１０８の高さ方向の両外側に形成される上部外側辺縁部３３３ａおよび下部外側辺縁部３３４ａとを有する。内側辺縁部３３２ａ、上部外側辺縁部３３３ａおよび下部外側辺縁部３３４ａは、接合領域３１２ａから湾曲して捲回電極群１０８の厚み方向に立ち上がるように形成されている。
【００５０】
捲回電極群１０８と接合される側における内側辺縁部３３２ａの表面は、平坦部３３０ａから捲回電極群１０８の幅方向の内側に向かって滑らかに連続した湾曲面とされている。同様に、捲回電極群１０８と接合される側における上部外側辺縁部３３３ａおよび下部外側辺縁部３３４ａの表面は、平坦部３３０ａから捲回電極群１０８の高さ方向の両外側に向かってそれぞれ滑らかに連続した湾曲面とされている。
【００５１】
内側辺縁部３３２ａと上部外側辺縁部３３３ａとが交わる部分、および、内側辺縁部３３２ａと下部外側辺縁部３３４ａとが交わる部分はそれぞれ曲面３３６ａ，３３７ａとされている。これにより、捲回電極群１０８と接合される側における平坦部３３０ａの面上において、内側辺縁部３３２ａと上部外側辺縁部３３３ａとが交差する部分および内側辺縁部３３２ａと下部外側辺縁部３３４ａとが交差する部分が角部（エッジ）ではなく、湾曲部として形成される。
【００５２】
なお、負極集電接続体１０３ｂは、上記したように、正極集電接続体１０３ａと同様の構造であり、図１０に示すように、蓋１０９の内面に沿う取付部３２１ｂと、取付部３２１ｂから略直角に曲がって、缶体の幅広面に沿いながら缶体底面に向かい捲回電極群１０８の折り返し端部の未塗工部１２０ｂを覆うように延在する表面部３２２ｂと、表面部３２２ｂの下端に設けた傾斜部３２３ｂにより接続される平坦部３３０ｂとを備え、平坦部３３０ｂの周囲には、３辺一体の絞り湾曲部３３１ｂがプレスによる絞り加工によって形成されている。
【００５３】
［保護板］
捲回電極群１０８および正極集電接続体１０３ａの接合に用いられる正極側の保護板１０４ａは、アルミニウムにより形成され、捲回電極群１０８および負極集電接続体１０３ｂの接合に用いられる負極側の保護板１０４ｂは、銅により形成される。なお、正極側の保護板１０４ａと、負極側の保護板１０４ｂとは、同様の構造である。このため、以下、正極側の保護板１０４ａおよび負極側の保護板１０４ｂを代表して、正極側の保護板１０４ａについて説明する。保護板１０４ａは、図１１に示すように、捲回電極群１０８の端部に形成される接続片１２１ａにおける正極集電接続体１０３ａが当接する面と反対側となる面に接合されている。
【００５４】
保護板１０４ａは、図１１および図１３に示すように、矩形平板状の金属板であって、捲回電極群１０８の両端部に形成される接続片１２１ａ（未塗工部１２０ａの積層体）に当接される平坦な当接部１４０ａと、当接部１４０ａから延在する板を当接部１４０ａに重ねるように折り返すことで形成される内側折り返し部１４１ａ、上側折り返し部１４２ａおよび下側折り返し部１４３ａとを有している。
【００５５】
内側折り返し部１４１ａは保護板１０４ａを接続片１２１ａに当接させたときに捲回電極群１０８の幅方向の内側に配置され、上側折り返し部１４２ａおよび下側折り返し部１４３ａは高さ方向の両外側にそれぞれ配置される（図１１参照）。折り返し部１４１ａ，１４２ａ，１４３ａは、当接部１４０ａから延在する金属片を接続片１２１ａとの当接面と反対となる側に折り返すことで形成されている。これにより、折り返された部分である保護板１０４ａの縁が湾曲部４１２ａ，４２１ａ，４３１ａとして形成されている（図１３参照）。湾曲部４１２ａ，４２１ａ，４３１ａの表面は、それぞれ当接部１４０ａから折り返し部１４１ａ，１４２ａ，１４３ａに向かって滑らかな曲面とされている。
【００５６】
さらに、図１１および図１３に示すように、保護板１０４ａにおける内側周縁と上部周縁とが交差する部分および内側周縁と下部周縁とが交差する部分が角部（エッジ）ではなく、Ｒ状に形成されている。なお、負極側の保護板１０４ｂは、上記したように、正極側の保護板１０４ａと同様の構造であり、図１１に示すように、当接部１４０ｂと、内側折り返し部１４１ｂ、上側折り返し部１４２ｂおよび下側折り返し部１４３ｂとを有している。
【００５７】
以下、保護板１０４ａ，１０４ｂを用いて捲回電極群１０８の接続片１２１ａ，１２１ｂと正負極集電接続体１０３ａ，１０３ｂとを超音波接合により接続する手順について説明する。なお、正極集電接続体１０３ａと負極集電接続体１０３ｂは、捲回電極群１０８の接続片１２１ａ，１２１ｂに対して同様に接合されるため、以下、代表して正極側について説明する。
【００５８】
［圧接］
図１４および図１５に示すように、超音波接合の際、捲回電極群１０８の接続片１２１ａは、アンビル５０に載置された正極集電接続体１０３ａの平坦部３３０ａに保持され、正極集電接続体１０３ａが当接される面の反対側から超音波発振ホーン５１が押し当てられる。ここで、超音波発振ホーン５１と接続片１２１ａとの間には保護板１０４ａが介在しており、超音波発振ホーン５１は保護板１０４ａの押し当て領域４０１ａ（図１３参照）に押し当てられる。捲回電極群１０８の幅方向の内側および高さ方向の両外側の保護板１０４ａの端部には、折り返し部１４１ａ，１４２ａ，１４３ａが配置されている。
【００５９】
図１４に示すように、正極集電接続体１０３ａの平坦部３３０ａによって接続片１２１ａが圧接されると、正極集電接続体１０３ａの内側辺縁部３３２ａが正極集電箔１０２ａに押し当てられて、内側辺縁部３３２ａに対応する部分に集電箔湾曲部２１８ａが形成される。保護板１０４ａ側においても、接続片１２１ａが圧接されると、保護板１０４ａの内側の端部である湾曲部４１２ａが正極集電箔１０２ａに押し当てられて、保護板１０４ａの内側の端部である湾曲部４１２ａに対応する部分に集電箔湾曲部２０８ａが形成される。
【００６０】
同様に、図１５に示すように、正極集電接続体１０３ａの平坦部３３０ａが接続片１２１ａに圧接されると、正極集電接続体１０３ａの上部外側辺縁部３３３ａおよび下部外側辺縁部３３４ａが正極集電箔１０２ａに押し当てられて、上部外側辺縁部３３３ａおよび下部外側辺縁部３３４ａのそれぞれに対応する部分に集電箔湾曲部２１９ａ，２２０ａが形成される。保護板１０４ａ側では、超音波発振ホーン５１により保護板１０４ａが接続片１２１ａに圧接された状態で保持される。このとき、保護板１０４ａの湾曲部４２１ａ，４３１ａは、接続片１２１ａにおける上部近傍および下部近傍にそれぞれ配置されている。
【００６１】
［励振］
超音波発振ホーン５１を保護板１０４ａの押し当て領域４０１ａに押し当てた状態で超音波振動を付与すると、接続片１２１ａを構成する集電箔同士と正極集電接続体１０３ａおよび保護板１０４ａとが接合して、図１０および図１１に示したように、正極集電接続体１０３ａと保護板１０４ａには接合部１５５ａ，１５６ａが形成される。これにより、捲回電極群１０８の正極集電箔１０２ａが、正極集電接続体１０３ａを介して正極外部端子１０７ａと電気的に接続される。
【００６２】
なお、上記したように、負極集電接続体１０３ｂも同様に、捲回電極群１０８の接続片１２１ｂに接合されて、図１０および図１１に示したように、負極集電接続体１０３ｂと保護板１０４ｂには接合部１５５ｂ，１５６ｂが形成される。これにより、捲回電極群１０８の負極集電箔１０２ｂが、負極集電接続体１０３ｂを介して負極外部端子１０７ｂと電気的に接続される。
【００６３】
第２の実施の形態では、内側辺縁部、上部外側辺縁部および下部外側辺縁部の当接面や保護板１０４ａ，１０４ｂの端部が滑らかな湾曲面とされているため、平坦部と保護板１０４ａ，１０４ｂにより接続片１２１ａ，１２１ｂを挟んだ状態で圧接して接合する過程において正負極集電箔１０２ａ，１０２ｂの損傷を防止することができる。
【００６４】
―第３の実施の形態―
図１６〜図１９を参照して第３の実施の形態に係る二次電池６１を説明する。図１６は本発明の第３の実施の形態に係る二次電池６１の側面断面図であり、図１７は蓋ユニット６００と電極群組立体６２０を示す分解斜視図である。図１８は、捲回電極群６１０の構造の詳細を示すために一部を切断した状態の斜視図であり、図１９は図１６のＧ部を拡大した図である。
【００６５】
第３の実施の形態では、円筒形の二次電池６１における捲回電極群６１０と正極集電接続体６３１および負極集電接続体６２１との超音波接合の際に用いられる保護板６３２，６５２がリング状に形成され、捲回電極群６１０の軸方向内側に折り返し部６３２ａ，６５２ａが形成されている。
【００６６】
［電池容器および電極群組立体］
二次電池６１は、図１６に示すように、有底円筒形の缶体６２と缶体６２の開口部を封止する蓋ユニット６００とからなる電池容器を備え、缶体６２の内部に電極群組立体６２０を収容して構成されている。電極群組立体６２０は、捲回電極群６１０と、正極集電接続体６３１と、負極集電接続体６２１とを有し、捲回電極群６１０と正極集電接続体６３１および負極集電接続体６２１とは、超音波接合により接続されている。
【００６７】
まず、ガス排出構造を有する蓋ユニット６００について説明し、次に、捲回電極群６１０と正極集電接続体６３１および負極集電接続体６２１の構成ならびに捲回電極群６１０と正極集電接続体６３１および負極集電接続体６２１との接合に用いられる保護板６３２，６５２について説明する。
【００６８】
［蓋ユニット］
蓋ユニット６００は、図１７に示すように、開口部６３ｃを有する蓋６３と、蓋６３に装着されるダイアフラム６３７と、ダイアフラム６３７の中央部裏面に接合される接続板６３５と、接続板６３５が嵌合される絶縁リング６４１とを備え、予め組み立てられている。
【００６９】
蓋６３は、炭素鋼等の鉄で形成され、外側および内側の表面全体にニッケル等のめっき層が施されている。蓋６３は、ダイアフラム６３７に接触する円環状の周縁部６３ａと、この周縁部６３ａから上方に突出する筒状部およびこの筒状部の一端を塞ぐように配置される上面板からなる頭部６３ｂとを有し、全体として帽子形状を呈している。頭部６３ｂの上面板の中央には、開口部６３ｃが形成されている。
【００７０】
ダイアフラム６３７は、アルミニウム合金で形成され、中心部に円形状の開裂溝６３７ａが形成されている。開裂溝６３７ａは、断面がＶ字状またはＵ字状となるようにプレスによりダイアフラム６３７の上面側を押圧成形して、溝底部を薄肉にしたものである。
【００７１】
ダイアフラム６３７は、周縁部において蓋６３の周縁部に固定されている。具体的には、ダイアフラム６３７は、図１７に示すように、当初、周縁から立ち上がる側部６３７ｂを有している。側部６３７ｂの内側に蓋６３を収容した後、蓋６３の周縁部６３ａの上面に沿って側部６３７ｂを屈曲することにより、ダイアフラム６３７が蓋６３に固定される（図１９参照）。
【００７２】
ダイアフラム６３７は、絶縁リング６４１を介して後述する正極集電接続体６３１の上端面に載置され（図１９参照）、接続板６３５および接続部材６３３を介して正極集電接続体６３１と電気的に接続される。これにより、蓋ユニット６００の蓋６３が二次電池６１の正極となる。
【００７３】
接続板６３５は、アルミニウム合金で形成されている。接続板６３５の厚さは、たとえば、１ｍｍ程度であり、中央部を除くほぼ全体が均一でかつ、中央側が少し低い位置に撓んだ、ほぼ皿形状を呈している。図１７に示すように、接続板６３５の中心には、突起部６３５ａが形成されており、突起部６３５ａの周囲には、複数の開口部６３５ｂが形成されている。接続板６３５の突起部６３５ａはダイアフラム６３７の中央部の底面に接合される。
【００７４】
［蓋ユニットと缶体の組立］
蓋ユニット６００はガスケット６４３を介して缶体６２に装着される。ガスケット６４３は、リング状の基部６４３ａの周縁において上部方向に向けてほぼ垂直に起立して形成された外周壁部６４３ｂを有している。
【００７５】
まず、缶体６２に捲回電極群６１０を収容し、缶体６２の上端部側の一部をグルービング（絞り加工）して内方に突出させ、外面にほぼＵ字状の溝６２ａを形成する（図１９参照）。内方に突出した部分の上面にガスケット６４３を載置し、蓋ユニット６００を後述する捲回電極群６１０の軸芯６１５の上端に配置される正極集電接続体６３１に載置して、接続部材６３３（図１６および図１７参照）を介して正極集電接続体６３１と電気的に接続する。プレス等により、ガスケット６４３の外周壁部６４３ｂを缶体６２の開口縁近傍の周壁とともに折り曲げて、蓋ユニット６００を軸方向に圧接するようにかしめ加工することで、蓋ユニット６００をガスケット６４３を介して電池容器に固定する（図１９参照）。
【００７６】
電池容器の内部にガスが発生して内部圧力が基準値を超えると、ダイアフラム６３７が上方に反り、接続板６３５の突起部６３５ａとダイアフラム６３７とが剥離して導通が絶たれる。さらに電池容器の内部圧力が高くなると、開裂溝６３７ａにおいて開裂し、内部のガスが接続板６３５の開口部６３５ｂを通過し、蓋６３の開口部６３ｃから排出されて電池容器内の圧力が低減される。
【００７７】
［捲回電極群］
捲回電極群６１０について説明する。捲回電極群６１０は、中央部に軸芯６１５を有し、図１８に示すように、軸芯６１５の外周に、長尺状の正極板６１１および負極板６１２をセパレータ６１３を介在させて円筒状に捲回することで積層して構成されている。
【００７８】
なお、最外周にはセパレータ６１３が捲回されており、最外周のセパレータ６１３が接着テープ６１９で止められている（図１７参照）。
【００７９】
正極板６１１は、正極集電箔６１１ａと、正極集電箔６１１ａの両面に正極活物質合剤が塗工されて形成される正極活物質合剤の層６１１ｂとを有している。負極板６１２は、負極集電箔６１２ａと、負極集電箔６１２ａの両面に負極活物質合剤が塗工されて形成される負極活物質合剤の層６１２ｂとを有している。正極集電箔６１１ａは、厚さ２０μｍ程度のアルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔であり、負極集電箔６１２ａは、厚さ１５μｍ程度の銅箔もしくは銅合金箔である。セパレータ６１３の素材は多孔質のポリエチレン樹脂である。
【００８０】
正極板６１１の長手方向に沿った上方側の側縁は、正極活物質合剤の層６１１ｂが形成されずに正極集電箔６１１ａが露出した未塗工部６１１ｃとされ、負極板６１２の長手方向に沿った下方側の側縁は、負極活物質合剤の層６１２ｂが形成されずに負極集電箔６１２ａが露出した未塗工部６１２ｃとされている。
【００８１】
正極板６１１の未塗工部６１１ｃには、軸芯６１５と平行に上方に突き出す多数の正極タブ６１６が等間隔に一体的に形成され、負極板６１２の未塗工部６１２ｃには、正極タブ６１６とは反対方向に延出された、多数の負極タブ６１７が等間隔に一体的に形成されている。つまり、正極タブ６１６は正極集電箔６１１ａであり、負極タブ６１７は負極集電箔６１２ａである。
【００８２】
捲回電極群６１０に接続される集電接続体および超音波接合の際に用いられる保護板について説明する。
［正極集電接続体および正極側の保護板］
図１６および図１８に示すように、中空な円筒形状の軸芯６１５は軸方向（図面の上下方向）の上端部の内面に軸芯６１５の内径より大きな径の段部６１５ａが形成され、この段部６１５ａに正極集電接続体６３１が圧入されている。正極集電接続体６３１は、たとえば、アルミニウムにより形成され、図１６および図１７に示すように、円板状の基部６３１ａと、基部６３１ａの捲回電極群６１０に向いた面において軸芯６１５側に向かって突出し、段部６１５ａの内面に圧入される下部筒部６３１ｂと、基部６３１ａの外周縁において蓋ユニット６００側に突き出す上部筒部６３１ｃとを有する。正極集電接続体６３１の基部６３１ａには、電池内部で発生するガスを放出するための開口部６３１ｄが形成されている（図１７参照）。なお、正極集電接続体６３１の基部６３１ａの上面には、複数のアルミニウム箔が積層されて構成されたフレキシブルな接続部材６３３が、その一端部を接合されている。
【００８３】
正極板６１１の正極タブ６１６は、すべて、正極集電接続体６３１の上部筒部６３１ｃに接合される。この場合、図１７に示されるように、正極タブ６１６は、正極集電接続体６３１の上部筒部６３１ｃ上に重なり合って接合される。各正極タブ６１６は大変薄いため、１つでは大電流を取りだすことができない。このため、正極板６１１の軸芯６１５への巻き始めから巻き終わりまでの全長に亘り、多数の正極タブ６１６が所定間隔に形成されている。
【００８４】
第３の実施の形態で使用する保護板６３２について説明する。第３の実施の形態では、図１７に示すように、超音波接合に際してリング状の保護板６３２が用いられる。保護板６３２には、長尺状の金属板の長辺端部を折り返すことにより折り返し部６３２ａを形成し、折り返し部６３２ａを形成した後に曲げ加工によりリング状に形成することで、リング状の保護板６３２の中心軸方向における一端部にリング状の折り返し部６３２ａが形成される。
【００８５】
図１９に示すように、正極集電接続体６３１の上部筒部６３１ｃの外周には、正極タブ６１６が接合され、正極タブ６１６の外側にはリング状の保護板６３２が接合されている。多数の正極タブ６１６は、正極集電接続体６３１の上部筒部６３１ｃの外周に密着させておき、正極タブ６１６の外周に保護板６３２を巻き付けて仮固定し、保護板６３２の当接部を正極タブ６１６に当接させた状態で超音波振動を付与することで正極集電接続体６３１に接合される。なお、超音波接合の際に複数枚重なった正極タブ６１６から軸方向下側に延在する正極タブ６１６の湾曲部に保護板６３２が押し当てられることになるが、保護板６３２の下端には折り返し部６３２ａが形成されているため、集電箔の損傷は防止される。
【００８６】
［負極集電接続体および負極側の保護板］
同様に、負極板６１２の負極タブ６１７と負極集電接続体６２１とを保護板６５２を用いて超音波接合により接続する。図１６および図１７に示すように、負極側において用いられる保護板６５２は、上記した正極側に用いられる保護板６３２と同様の構成とされる。保護板６５２には、長尺状の金属板の長辺端部を折り返すことにより折り返し部６５２ａを形成し、折り返し部６５２ａを形成した後に曲げ加工によりリング状に形成することで、リング状の保護板６５２の中心軸方向における一端部にリング状の折り返し部６５２ａが形成される。
【００８７】
図１６に示すように、軸芯６１５の下端部の外周には、その外径が軸芯６１５の外径より小さな段部６１５ｂが形成され、この段部６１５ｂに負極集電接続体６２１が圧入されて固定されている。負極集電接続体６２１は、銅により形成され、円板状の基部６２１ａに軸芯６１５の段部６１５ｂに圧入される開口部６２１ｂが形成され、基部６２１ａの外周縁には電池容器の底部側に向かって突き出す外周筒部６２１ｃが形成されている。なお、負極集電接続体６２１の下面には、銅製の接続部材６２３が溶接されている。接続部材６２３は、缶体６２の底部において、缶体６２に溶接されている。
【００８８】
負極板６１２の負極タブ６１７は、すべて、負極集電接続体６２１の外周筒部６２１ｃに超音波接合により接続される。この場合、負極タブ６１７は、負極集電接続体６２１の外周筒部６２１ｃ上に重なり合って接合される。各負極タブ６１７は大変薄いため、１つでは大電流を取りだすことができない。このため、負極板６１２の軸芯６１５への巻き始めから巻き終わりまでの全長に亘り、多数の負極タブ６１７が所定間隔に形成されている。
【００８９】
負極集電接続体６２１の外周筒部６２１ｃの外周には、負極タブ６１７が接合され、負極タブ６１７の外側にはリング状の保護板６５２が接合されている。多数の負極タブ６１７は、負極集電接続体６２１の外周筒部６２１ｃの外周に密着させておき、負極タブ６１７の外周に保護板６５２を巻き付けて仮固定し、保護板６５２の当接部を負極タブ６１７に当接させた状態で超音波振動を付与することで負極集電接続体６２１に接合される。超音波接合の際に複数枚重なった負極タブ６１７から軸方向上側に延在する負極タブ６１７の湾曲部に保護板６５２が押し当てられることになるが、保護板６５２の上端には折り返し部６５２ａが形成されているため、集電箔の損傷は防止される。
【００９０】
以上説明したように、多数の正極タブ６１６が正極集電接続体６３１に接合され、多数の負極タブ６１７が負極集電接続体６２１に接合されることにより、正極集電接続体６３１、負極集電接続体６２１および捲回電極群６１０が一体的にユニット化された電極群組立体６２０が構成される。
【００９１】
第３の実施の形態では、保護板６３２の端部が滑らかな湾曲面とされているため、正極集電接続体６３１の上部筒部６３１ｃと保護板６３２により正極タブ６１６を挟んだ状態で圧接して接合する過程において集電箔の損傷が防止され、負極集電接続体６２１の外周筒部６２１ｃと保護板６５２により負極タブ６１７を挟んだ状態で圧接して接合する過程において集電箔の損傷が防止される。
【００９２】
なお、次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
［変形例］
（１）第１の実施の形態および第２の実施の形態において、図２０に示すように、捲回電極群の高さ方向の両外側にのみ折り返し部５４２，５４３を形成した保護板５０４を適用して、折り返し部５４２，５４３に接する集電箔の損傷を防止してもよい。なお、第１の実施の形態に用いた保護板４ａ（図７参照）を第２の実施の形態に係る二次電池に適用してもよいし、第２の実施の形態において用いた保護板１０４ａ，１０４ｂ（図１３参照）を第１の実施の形態に係る二次電池に適用してもよい。
【００９３】
（２）第２の実施の形態における二次電池の正負極集電接続体１０３ａ，１０３ｂに形成した絞り湾曲部３３１ａ，３３１ｂは、３辺一体とする場合に限定されない。図２１および図２２に示すように、正極集電接続体５０３ａにおける平坦部５３０ａの周囲に湾曲状の壁面を有した４辺一体の絞り湾曲部５３１ａを形成してもよい。
【００９４】
この正極集電接続体５０３ａの絞り湾曲部５３１ａは、第２の実施の形態と同様に、捲回電極群１０８の幅方向の内側に形成される内側辺縁部５３２ａと、捲回電極群１０８の高さ方向の両外側に形成される上部外側辺縁部５３３ａおよび下部外側辺縁部５３４ａとを有する。内側辺縁部５３２ａ、上部外側辺縁部５３３ａおよび下部外側辺縁部５３４ａは、接合領域５１２ａから湾曲して捲回電極群１０８の厚み方向に立ち上がるように形成されている。
【００９５】
さらに、この正極集電接続体５０３ａの絞り湾曲部５３１ａには、内側辺縁部５３２ａと平行に側部外側辺縁部５３５ａが設けられている。側部外側辺縁部５３５ａは、接合領域５１２ａから湾曲して捲回電極群１０８の厚み方向に立ち上がるように形成されている。内側辺縁部５３２ａと上部外側辺縁部５３３ａとが交わる部分、および、内側辺縁部５３２ａと下部外側辺縁部５３４ａとが交わる部分はそれぞれ曲面５３６ａ，５３７ａとされている。側部外側辺縁部５３５ａと上部外側辺縁部５３３ａとが交わる部分、および、側部外側辺縁部５３５ａと下部外側辺縁部５３４ａとが交わる部分はそれぞれ曲面５３８ａ，５３９ａとされている。
同様に、負極集電接続体における平坦部の周囲に湾曲状の壁面を有した４辺一体の絞り湾曲部を形成してもよい（不図示）。
【００９６】
（３）第１および第２の実施の形態において、電池容器の缶体に収容される電極群は、長尺状の正極板２２ａと負極板２２ｂとをセパレータ１５を介して捲回した捲回電極群とする場合に限定されることなく、矩形状の複数枚の正極板と負極板とをセパレータを介して積層した積層電極群としてもよい。
（４）リチウムイオン二次電池を一例として説明したが、ニッケル水素電池などその他の二次電池にも本発明を適用できる。
【００９７】
（５）保護板において超音波発振ホーンが押し当てられる部分は、折り返し部を除く当接部とする場合に限定されない。折り返し部と当接部との幅を等しくする、すなわち保護板を二層構造にするなどして超音波発振ホーンを当てる領域を確保してもよい。
【００９８】
（６）保護板の形状、構造は上記した矩形状あるいはリング状に限定されない。集電箔の露出部分である未塗工部と接する当接部と、折り返し部とを有している限り、種々の形状、構造を採用することができる。さらに、正極および負極集電接続体の形状、構造についても、捲回電極群と接合される部分を有する限り、種々の形状、構造を採用できる。
【００９９】
本発明は、上記した実施の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１ 二次電池、２ａ 正極集電箔、２ｂ 負極集電箔、３ａ 正極集電接続体、３ｂ 負極集電接続体、４ａ 保護板、８ 捲回電極群、１２ 電極群組立体、１５ セパレータ、２０ａ，２０ｂ 未塗工部、２２ａ 正極板、２２ｂ 負極板、４０ａ 当接部、４１ａ 折り返し部、６１ 二次電池、１０２ａ 正極集電箔、１０２ｂ 負極集電箔、１０３ａ 正極集電接続体、１０３ｂ 負極集電接続体、１０４ａ，１０４ｂ 保護板、１０８ 捲回電極群、１１２ 電極群組立体、１２０ａ，１２０ｂ 未塗工部、６１０ 捲回電極群、６１１ 正極板、６１１ａ 正極集電箔、６１１ｃ 未塗工部、６１２ 負極板、６１２ａ 負極集電箔、６１２ｃ 未塗工部、６１３ セパレータ、６１６ 正極タブ、６１７ 負極タブ、６２０ 電極群組立体、６２１ 負極集電接続体、６３１ 正極集電接続体、６３２ 保護板、６３２ａ 折り返し部、６５２ 保護板、６５２ａ 折り返し部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極集電箔と正極活物質合剤とを有する正極板および負極集電箔と負極活物質合剤とを有する負極板をセパレータを介在させて積層して構成される電極群と、
前記電極群の幅方向の両端部にある前記集電箔の一方の面に接合されている集電接続体と、
前記集電箔の他方の面に接合されている保護板とを備え、
前記保護板は、前記集電箔に当接される当接部と、端部を前記集電箔と反対側に折り返すことで形成される折り返し部とを有していることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載の二次電池において、
前記電極群は、前記正極板および前記負極板を前記セパレータを介在させて扁平状に捲回されてなり、
前記保護板は矩形状とされ、前記折り返し部が前記電極群の幅方向の内側に配置されていることを特徴とする二次電池。
【請求項３】
請求項１に記載の二次電池において、
前記電極群は、前記正極板および前記負極板を前記セパレータを介在させて扁平状に捲回されてなり、
前記保護板は矩形状とされ、前記折り返し部が前記電極群の高さ方向の両外側に配置されていることを特徴とする二次電池。
【請求項４】
請求項１に記載の二次電池において、
前記電極群は、前記正極板および前記負極板を前記セパレータを介在させて扁平状に捲回されてなり、
前記保護板は矩形状とされ、前記電極群の幅方向の内側に第１の折り返し部が形成され、前記電極群の高さ方向の両外側のそれぞれに第２および第３の折り返し部が配置されていることを特徴とする二次電池。
【請求項５】
請求項１に記載の二次電池において、
前記電極群は、前記正極板および前記負極板を前記セパレータを介在させて円筒状に捲回されてなり、
前記保護板は、円筒状とされ、前記折り返し部が前記電極群の軸方向の内側に配置されていることを特徴とする二次電池。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の二次電池において、
前記折り返し部を除く部分において、前記保護板が前記集電箔に接合されていることを特徴とする二次電池。
【請求項１】
正極集電箔と正極活物質合剤とを有する正極板および負極集電箔と負極活物質合剤とを有する負極板をセパレータを介在させて積層して構成される電極群と、
前記電極群の幅方向の両端部にある前記集電箔の一方の面に接合されている集電接続体と、
前記集電箔の他方の面に接合されている保護板とを備え、
前記保護板は、前記集電箔に当接される当接部と、端部を前記集電箔と反対側に折り返すことで形成される折り返し部とを有していることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載の二次電池において、
前記電極群は、前記正極板および前記負極板を前記セパレータを介在させて扁平状に捲回されてなり、
前記保護板は矩形状とされ、前記折り返し部が前記電極群の幅方向の内側に配置されていることを特徴とする二次電池。
【請求項３】
請求項１に記載の二次電池において、
前記電極群は、前記正極板および前記負極板を前記セパレータを介在させて扁平状に捲回されてなり、
前記保護板は矩形状とされ、前記折り返し部が前記電極群の高さ方向の両外側に配置されていることを特徴とする二次電池。
【請求項４】
請求項１に記載の二次電池において、
前記電極群は、前記正極板および前記負極板を前記セパレータを介在させて扁平状に捲回されてなり、
前記保護板は矩形状とされ、前記電極群の幅方向の内側に第１の折り返し部が形成され、前記電極群の高さ方向の両外側のそれぞれに第２および第３の折り返し部が配置されていることを特徴とする二次電池。
【請求項５】
請求項１に記載の二次電池において、
前記電極群は、前記正極板および前記負極板を前記セパレータを介在させて円筒状に捲回されてなり、
前記保護板は、円筒状とされ、前記折り返し部が前記電極群の軸方向の内側に配置されていることを特徴とする二次電池。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の二次電池において、
前記折り返し部を除く部分において、前記保護板が前記集電箔に接合されていることを特徴とする二次電池。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１２−２４３４０３（Ｐ２０１２−２４３４０３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０９２２０（Ｐ２０１１−１０９２２０）
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（５０５０８３９９９）日立ビークルエナジー株式会社 (438)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（５０５０８３９９９）日立ビークルエナジー株式会社 (438)
【Ｆターム（参考）】
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