円筒形二次電池
【課題】円筒形二次電池において、正極または負極の集電部材に接合される導電リードの重なり枚数のばらつきに起因する接合力のばらつきを小さくする。
【解決手段】導電リードが、薄い円筒形状を有する正極または負極の集電部材に捲回された状態で溶接されている円筒形二次電池において、導電リードのピッチの公差をΔｐ、導電リードの根元部と先端部の幅寸法の差をΔｗとしたとき、導電リードのピッチが、導電リードの重なり枚数の標準偏差を導電リードの重なり枚数の標準偏差の平均値で除した数値の変動幅がΔｐとΔｗの和よりも大きい範囲に亘り０．２以下である領域Ａ、Ｂ，Ｃのいずれかの領域内に定められている。
【解決手段】導電リードが、薄い円筒形状を有する正極または負極の集電部材に捲回された状態で溶接されている円筒形二次電池において、導電リードのピッチの公差をΔｐ、導電リードの根元部と先端部の幅寸法の差をΔｗとしたとき、導電リードのピッチが、導電リードの重なり枚数の標準偏差を導電リードの重なり枚数の標準偏差の平均値で除した数値の変動幅がΔｐとΔｗの和よりも大きい範囲に亘り０．２以下である領域Ａ、Ｂ，Ｃのいずれかの領域内に定められている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、円筒形二次電池に関し、より詳細には、正極および負極の少なくとも一方と集電部材とが接合される円筒形二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウム二次電池等に代表される円筒形二次電池は、電池容器内に、正極電極と負極電極とがセパレータを介して軸芯の周囲に捲回された電極群が収容され、電解液が注入されて構成される。正・負極の電極は、それぞれ、正・負極の金属箔の両面に塗工された、正・負極の活物質を有する。正・負極の金属箔は、それぞれ、長手方向の片側縁に沿って所定のピッチで配列された多数の導電リードを有する。
【０００３】
正・負極の金属箔の導電リードは、それぞれ、薄い円筒形の集電板の外周に捲回され、導電リード同士が多数枚、重ね合わされた状態で電極集電部材に超音波溶接等により接合される。
正・負極の金属箔に形成された導電リードは、通常、数十ｍｍ程度の等間隔で配列されており、金属箔の長さは数千ｍｍの長さを有するため、導電リードは、電極集電部材の外周に数十周捲回される。捲回された導電リードは、周回毎に位置がずれるため、重ね合わされる枚数は電極集電部材の位置により相違する。つまり、導電リードが重なる枚数にはばらつきが生じる。
【０００４】
上述した如く、導電リードは電極集電部材に溶接されるが、導電リードの重なる枚数が多い箇所では、接合時に大きなエネルギが必要とされ、逆に、導電リードの重なる枚数が少ない箇所では、接合時に必要なエネルギは小さくてよい。接合時のエネルギは一定であるから、導電リードの重なる枚数のばらつきが大きくなると、接合力等の接合状態のばらつきが大きくなる。
これに伴って、導電リードと電極集電部材の内部抵抗等のばらつきが大きくなり電池性能が低下する。
【０００５】
この対応として、電極集電部材に捲回される金属箔に形成された導電リードのピッチを、金属箔の長手方向の距離に比例して、順次大きくなるように変化させ、電極集電部材に捲回した状態で、導電リードが所定の角度の箇所だけで重なるようにした構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１１１２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載されたように、金属箔に形成する導電リードのピッチを、金属箔の長手方向の距離に比例して順次大きくなるように変化するように形成することは、製造方法が複雑化し、生産性が低下する。また、捲回時に、トルクのばらつきも発生することから、歩留まりの低下も予測される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の円筒形二次電池は、長手方向の一側縁に沿って多数の導電リードが所定ピッチで形成された正極電極箔の両面に正極合剤が形成された正極電極と、正極電極の導電リードが形成された一側縁に対向する他側縁に沿って多数の導電リードが所定ピッチで形成された負極金属箔の両面に負極合剤が形成された負極電極とがセパレータを介して捲回された電極群と、正極電極および負極電極の少なくとも一方の導電リードが捲回され重なって接合された集電部材と、電極群および集電部材が収容され、電解液が注入された電池容器とを備えた円筒形二次電池において、導電リードが根元部から先端部に向けて先細に形成され、導電リードのピッチの公差をΔｐ、導電リードの根元部と先端部の幅寸法の差をΔｗとしたとき、導電リードのピッチが、導電リードの重なり枚数の標準偏差を導電リードの重なり枚数の標準偏差の平均値で除した数値の変動幅がΔｐとΔｗの和よりも大きい範囲に亘り所定値以下である適正領域内に定められたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の円筒形二次電池によれば、導電リードのピッチは、導電リードの重なり枚数の変動幅が導電リードのピッチの公差Δｐおよび導電リードの根元部と先端部の幅寸法の差Δｗに対して、十分大きな範囲に亘り、所定の値よりも小さい範囲に定められているので、導電リードの重なり枚数のばらつきを十分に小さくし、接合状態のばらつきを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る円筒形二次電池の一実施形態の断面図。
【図２】図１に示された円筒形二次電池の分解斜視図。
【図３】図１の電極群の詳細を示し、一部を切断した状態の斜視図。
【図４】図３に図示された電極群の正・負極電極、セパレータを一部展開した状態の平面図。
【図５】図１における円筒形二次電池の正極リード周辺の拡大断面図。
【図６】集電部材の外周に重ねられた導電リードの円周角度に対する重なり枚数を示すグラフ。
【図７】導電リードの重なり枚数の分布を示すグラフ。
【図８】導電リードのピッチに対する導電リードの重なり枚数の偏差を示すグラフ。
【図９】図８に図示された各適正領域の導電リードピッチの範囲と重なり枚数に関する表。
【図１０】図８に図示された領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する導電リードの幅と導電リードのピッチの関係を示すグラフ。
【図１１】図８に図示された領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する集電部材の外径と導電リードのピッチの関係を示すグラフ。
【図１２】図８に図示された領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する電極長さと導電リードのピッチの関係を示すグラフ。
【図１３】図８に図示された領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する電極繰り返し厚さと導電リードのピッチの関係を示すグラフ。
【図１４】図８に図示された領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する電極長さ、電極繰り返し厚さおよび導電リードのピッチの関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の円筒形二次電池を図面と共に説明する。
図１は、この発明の円筒形二次電池の一実施の形態を示す拡大断面図であり、図２は、図１に示された円筒形二次電池の分解斜視図である。
円筒形二次電池１は、例えば、リチウムイオン二次電池であり、外形４０ｍｍφ、高さ１００ｍｍの寸法を有する。この円筒形二次電池１は、底部を有し、上部が開口された有底無頭の円筒形の電池缶２および電池缶２の上部を封口するハット型の電池蓋３で構成される電池容器４の内部に、以下に説明する発電用の各構成部材が収容され、非水電解液５が注入されている。
【００１２】
有底無頭の円筒形の電池缶２には、上端側に設けられた開口部２ｂ側に電池缶２の内側に突き出した溝２ａが形成されている。
電池缶２の中央部には、電極群１０が配置されている。電極群１０は、軸方向に沿う中空部を有する細長い円筒形の軸芯１５と、軸芯１５の周囲に捲回された正極電極および負極電極とを備える。図３は、電極群１０の構造の詳細を示し、一部を切断した状態の斜視図である。また、図４は、図３に図示された電極群の正・負極電極、セパレータを一部展開した状態の平面図である。
図３に図示されるように、電極群１０は、軸芯１５の周囲に、正極電極１１、負極電極１２、および第１、第２のセパレータ１３、１４が捲回された構造を有する。
【００１３】
軸芯１５は、軸に沿って形成された中空部を有する中空円筒状を有する。軸芯１５には、負極電極１２、第１のセパレータ１３、正極電極１１および第２のセパレータ１４が、この順に積層され、捲回されている。最内周の負極電極１２の内側には第１のセパレータ１３および第２のセパレータ１４が数周（図３では、１周）捲回されている。第１のセパレータ１３および第２のセパレータ１４は、絶縁性の多孔質体で形成されている。また、最外周側は負極電極１２およびその外周に捲回された第２のセパレータ１４となっている。最外周の第２のセパレータ１４が接着テープ１９で止められる（図２参照）。
【００１４】
正極電極１１は、アルミニウム箔により形成され長尺な形状を有し、正極金属箔１１ａと、この正極金属箔１１ａの両面に正極合剤が塗布された正極処理部１１ｂを有する。正極金属箔１１ａの長手方向に延在する上方側の側縁は、正極合剤が塗布されずアルミニウム箔が露出した正極合剤未処理部１１ｃとなっている。この正極合剤未処理部１１ｃには、軸芯１５の軸に沿って上方に突き出す多数の正極リード１６が等間隔に一体的に形成されている。
【００１５】
正極合剤は正極活物質と、正極導電材と、正極バインダとからなる。正極活物質はリチウム酸化物が好ましい。例として、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、リチウム複合酸化物（コバルト、ニッケル、マンガンから選ばれる２種類以上を含むリチウム酸化物）等が挙げられる。正極導電材は、正極合剤中におけるリチウムの吸蔵放出反応で生じた電子の正極電極への伝達を補助できるものであれば制限は無い。しかし中でも上述の材料である、コバルト酸リチウムとマンガン酸リチウムとニッケル酸リチウムとからなるリチウム複合酸化物を使用することにより良好な特性が得られる。
【００１６】
正極バインダは、正極活物質と正極導電材を結着させ、また正極合剤と正極集電体を結着させることが可能であり、非水電解液５との接触により、大幅に劣化しなければ特に制限はない。正極バインダの例としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）やフッ素ゴムなどが挙げられる。正極合剤よる正極処理部１１ｂの形成方法は、正極電極上に正極合剤が形成される方法であれば制限はない。正極合剤による正極処理部１１ｂの形成方法の例として、正極合剤の構成物質の分散溶液を正極金属箔１１ａ上に塗布する方法が挙げられる。このような方法で製造することにより特性の優れた正極合剤が得られる。
【００１７】
正極合剤を正極金属箔１１ａに塗布する方法の例として、ロール塗工法、スリットダイ塗工法、等が挙げられる。正極合剤に分散溶液の溶媒例として、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）や水等を添加し、混練したスラリを、厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面に均一に塗布し、乾燥させた後、プレスし、裁断する。正極合剤の塗布厚さの一例としては片側約４０μｍである。正極金属箔１１ａをプレスにより裁断する際、正極リード１６を一体的に形成する。すべての正極リード１６の長さは、ほぼ同じである。
【００１８】
負極電極１２は、銅箔により形成され長尺な形状を有し、負極金属箔１２ａと、この負極金属箔１２ａの両面に負極合剤が塗布された負極処理部１２ｂを有する。負極金属箔１２ａの長手方向に延在する下方側の側縁は、負極合剤が塗布されず銅箔が露出した負極合剤未処理部１２ｃとなっている。この負極合剤未処理部１２ｃには、軸芯１５の軸に沿って正極リード１６とは反対方向に延出された、多数の負極リード１７が等間隔に一体的に形成されている。
【００１９】
負極合剤は、負極活物質と、負極バインダと、増粘剤とからなる。負極合剤は、アセチレンブラックなどの負極導電材を有しても良い。負極活物質としては、黒鉛炭素を用いること、特に人造黒鉛を使用することが好ましい。黒鉛炭素を用いることにより、大容量が要求されるプラグインハイブリッド自動車や電気自動車向けのリチウムイオン二次電池が作製できる。負極合剤による負極合剤処理部１２ｂの形成方法は、負極金属箔１２ａ上に負極合剤が形成される方法であれば制限はない。しかしその中でも次に記載する方法により優れた特性の負極合剤が得られる。負極合剤を負極金属箔１２ａに塗布する方法の例として、負極合剤の構成物質の分散溶液を負極金属箔１２ａ上に塗布する方法が挙げられる。塗布方法の例として、ロール塗工法、スリットダイ塗工法等が挙げられる。
【００２０】
負極合剤を負極金属箔１２ａに塗布する方法の例として、負極合剤に分散溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリドンや水を添加し、混練したスラリを、厚さ１０μｍの圧延銅箔の両面に均一に塗布し、乾燥させた後、プレスし、裁断する。負極合剤の塗布厚さの一例としては片側約４０μｍである。負極金属箔１２ａをプレスにより裁断する際、負極リード１７を一体的に形成する。すべての負極リード１７の長さは、ほぼ同じである。
【００２１】
第１のセパレータ１３および第２のセパレータ１４の幅をＷS、負極金属箔１２ａに形成される負極処理部１２ｂの幅をＷC、正極金属箔１１ａに形成される正極処理部１１ｂの幅をＷAとした場合、下記の式を満足するように形成される。
ＷS＞ＷC＞ＷA（図３参照）
すなわち、正極処理部１１ｂの幅ＷAよりも、常に、負極処理部１２ｂの幅ＷCが大きい。これは、リチウムイオン二次電池の場合、正極活物質であるリチウムがイオン化してセパレータを浸透するが、負極側に負極活物質が形成されておらず負極金属箔１２ａが表出していると負極金属箔１２ａにリチウムが析出し、内部短絡を発生する原因となるからである。
【００２２】
正極金属箔１１ａの正極合剤未処理部１１ｃに形成される正極リード（導電リード）１６および負極金属箔１２ａの負極合剤未処理部１２ｃに形成される負極リード（導電リード）１７は、例えば、ロールカッタにより、図４に図示されるように、所定のピッチｐで等間隔に形成される。
正極リード１６および負極リード１７は、根元部の幅ｗ１が太く、先端部の幅ｗ２が細い、先細形状を有する。一例を挙げれば、根元部の幅ｗ１は５ｍｍ程度であり、先端部の幅ｗ２が４ｍｍ程度、根元部の幅ｗ１と先端部の幅ｗ２の差Δｗが１ｍｍ程度である。
正極リード１６と負極リード１７の根元部の幅ｗ１と先端部の幅ｗ２とは、同一であっても良いし、異なってもよい。後述する如く、正極リード１６および負極リード１７の幅は、導電リードの重ね枚数のばらつきに大きな影響がない。
【００２３】
第１のセパレータ１３および第２のセパレータ１４は、それぞれ、例えば、厚さ４０μｍのポリエチレン製多孔膜で形成されている。
図１および図３において、中空な円筒形状の軸芯１５は軸方向（図面の上下方向）の上端部の内面に中空部よりも径大の溝１５ａが形成され、この溝１５ａに大略薄い円筒状の正極集電部材２７が圧入されている。正極集電部材２７は、例えば、アルミニウムにより形成され、円盤状の基部２７ａ、この基部２７ａの内周部において軸芯１５側に向かって突出し、軸芯１５の内面に圧入される下部筒部２７ｂ、および外周縁において電池蓋３側に突き出す上部筒部２７ｃを有する。正極集電部材２７の基部２７ａには、電池内部で発生するガスを放出するための開口部２７ｄ（図２参照）が形成されている。
【００２４】
正極金属箔１１ａの正極リード１６は、すべて、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃに溶接される。図２に図示されるように、正極リード１６は、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃ上に重なり合って接合される。各正極リード１６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、軸芯１５への巻き始めから巻き終わりまでの全長に亘り、多数の正極リード１６が所定間隔に形成されている。
【００２５】
正極集電部材２７は、電解液によって酸化されるので、アルミニウムで形成することにより信頼性を向上することができる。アルミニウムは、なんらかの加工により表面が露出すると、直ちに、表面に酸化アルミウム皮膜が形成され、この酸化アルミニウム皮膜により、電解液による酸化を防止することができる。
また、正極集電部材２７をアルミニウムで形成することにより、正極金属箔１１ａの正極リード１６を超音波溶接またはスポット溶接等により溶接することが可能となる。
【００２６】
正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外周には、正極金属箔１１ａの正極リード１６および押え部材２８が溶接されている。多数の正極リード１６は、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外周に密着させておき、正極リード１６の外周に押え部材２８をリング状に巻き付けて仮固定し、この状態で溶接される。
【００２７】
軸芯１５の下端部の外周には、外径が径小とされた段部１５ｂが形成され、この段部１５ｂに負極集電部材２１が圧入されて固定されている。負極集電部材２１は、例えば、銅により形成され、円盤状の基部２１ａに軸芯１５の段部１５ｂに圧入される開口部２１ｂが形成され、外周縁に、電池缶２の底部側に向かって突き出す外周筒部２１ｃが形成されている。
負極金属箔１２ａの負極リード１７は、すべて、負極集電部材２１の外周筒部２１ｃに超音波溶接等により溶接される。各負極リード１７は大変薄いため、大電流を取りだすために、軸芯１５への巻き始めから巻き終わりまで全長にわたり、所定間隔で多数形成されている。
【００２８】
負極集電部材２１の外周筒部２１ｃの外周には、負極金属箔１２ａの負極リード１７および押え部材２２が溶接されている。多数の負極リード１７を、負極集電部材２１の外周筒部２１ｃの外周に密着させておき、負極リード１７の外周に押え部材２２をリング状に巻き付けて仮固定し、この状態で溶接される。
負極集電部材２１の下面には、ニッケルからなる負極通電リード２３が溶接されている。
負極通電リード２３は、鉄製の電池缶２の底部において、電池缶２に溶接されている。
【００２９】
ここで、正極集電部材２７に形成された開口部２７ｅは、負極通電リード２３を電池缶２に溶接するための電極棒（図示せず）を挿通するためのものである。電極棒を正極集電部材２７に形成された開口部２７ｅから軸芯１５の中空部に差し込み、その先端部で負極通電リード２３を電池缶２の底部内面に押し付けて抵抗溶接を行う。負極集電部材２１に接続されている電池缶２の底面は一方の出力端子として作用し、電極群１０に蓄電された電力を電池缶２から取り出すことができる。
【００３０】
多数の正極リード１６が正極集電部材２７に溶接され、多数の負極リード１７が負極集電部材２１に溶接されることにより、正極集電部材２７、負極集電部材２１および電極群１０が一体的にユニット化された発電ユニット２０が構成される（図２参照）。但し、図２においては、図示の都合上、負極集電部材２１、押え部材２２および負極通電リード２３は発電ユニット２０から分離して図示されている。
【００３１】
正極集電部材２７の基部２７ａ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３３が、その一端部を溶接されて接合されている。接続部材３３は、複数枚のアルミニウム箔を積層して一体化することにより、大電流を流すことが可能とされ、且つ、フレキシブル性を付与されている。つまり、大電流を流すには接続部材３３の厚さを大きくする必要があるが、１枚の金属板で形成すると剛性が大きくなり、フレキシブル性が損なわれる。そこで、板厚の小さな多数のアルミニウム箔を積層してフレキシブル性を持たせている。接続部材３３の厚さは、例えば、０．５ｍｍ程度であり、厚さ０．１ｍｍのアルミニウム箔を５枚積層して形成される。
【００３２】
正極集電部材２７の上部筒部２７ｃ上には、電池蓋ユニット３０が配置されている。電池蓋ユニット３０は、リング形状をした絶縁板３４、絶縁板３４に設けられた開口部３４ａに嵌入された接続板３５、接続板３５に溶接されたダイアフラム３７およびダイアフラム３７に、かしめにより固定された電池蓋３により構成される。
絶縁板３４は、円形の開口部３４ａを有する絶縁性樹脂材料からなるリング形状を有し、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃ上に載置されている。
【００３３】
絶縁板３４は、開口部３４ａ（図２参照）および下方に突出する側部３４ｂを有している。絶縁板３４の開口部３４ａ内には接続板３５が嵌合されている。接続板３５の下面には、接続部材３３の他端部が溶接されて接合されている。この場合、接続部材３３は他端部側において湾曲状に折り返されて、正極集電部材２７に溶接された面と同じ面が接続板３５に溶接されている。
【００３４】
接続板３５は、アルミニウム合金で形成され、中央部を除くほぼ全体が均一でかつ、中央側が少々低い位置に撓んだ、ほぼ皿形状を有している。接続板３５の厚さは、例えば、１ｍｍ程度である。接続板３５の中心には、薄肉でドーム形状に形成された突起部３５ａが形成されており、突起部３５ａの周囲には、複数の開口部３５ｂ（図２参照）が形成されている。開口部３５ｂは、電池内部に発生するガスを放出する機能を有している。
【００３５】
接続板３５の突起部３５ａはダイアフラム３７の中央部の底面に抵抗溶接または摩擦攪拌接合により接合されている。ダイアフラム３７はアルミニウム合金で形成され、ダイアフラム３７の中心部を中心とする円形の切込み３７ａを有する。切込み３７ａはプレスにより上面側をＶ字形状に押し潰して、残部を薄肉にしたものである。ダイアフラム３７は、電池の安全性確保のために設けられており、電池の内圧が上昇すると、第１段階として、上方に反り、接続板３５の突起部３５ａとの接合を剥離して接続板３５から離間し、接続板３５との導通を絶つ。第２段階として、それでも内圧が上昇する場合は切込み３７ａにおいて開裂し、内部のガスを放出する機能を有する。
【００３６】
ダイアフラム３７は周縁部において電池蓋３の周縁部を固定している。ダイアフラム３７は図２に図示されるように、当初、周縁部に電池蓋３側に向かって垂直に起立する側壁３７ｂを有している。この側壁３７ｂ内に電池蓋３を収容し、かしめ加工により、側壁３７ｂを電池蓋３の上面側に屈曲して固定する。
【００３７】
電池蓋３は、炭素鋼等の鉄で形成してニッケルめっきが施されており、ダイアフラム３７に接触する円盤状の周縁部３ａと、この周縁部３ａから上方に突出す有頭無底の筒部３ｂを有するハット型を有する。筒部３ｂには開口部３ｃが形成されている。この開口部３ｃは、電池内部に発生するガス圧によりダイアフラム３７が開裂した際、ガスを電池外部に放出するためのものである。電池蓋３は一方の電力出力端として作用し、電池蓋３から蓄電された電力を取り出すことができる。
なお、電池蓋３が鉄で形成されている場合には、別の円筒形二次電池と直列に接合する際、鉄で形成された別の円筒形二次電池とスポット溶接により接合することが可能である。
【００３８】
ダイアフラム３７の側壁３７ｂと周縁部を覆ってガスケット４３が設けられている。ガスケット４３は、ゴムで形成されており、限定する意図ではないが、１つの好ましい材料の例として、フッ素系樹脂をあげることができる。
ガスケット４３は、当初、図２に図示されるように、リング状の基部４３ａの周側縁に、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４３ｂを有する形状を有している。
【００３９】
そして、プレス等により、電池缶２と共にガスケット４３の外周壁部４３ｂを屈曲して基部４３ａと外周壁部４３ｂにより、ダイアフラム３７と電池蓋３を軸方向に圧接するようにかしめ加工される。これにより、電池蓋３、ダイアフラム３７、絶縁板３４および接続板３５が一体に形成された電池蓋ユニット３０がガスケット４３を介して電池缶２に固定される。
【００４０】
電池缶２の内部には、非水電解液５が所定量注入されている。非水電解液５の一例としては、リチウム塩がカーボネート系溶媒に溶解した溶液を用いることが好ましい。リチウム塩の例として、フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）、フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ６）、等が挙げられる。また、カーボネート系溶媒の例として、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、或いは上記溶媒の１種類以上から選ばれる溶媒を混合したもの、が挙げられる。
【００４１】
しかして、上述した如く、正極電極１１に形成された多数の正極リード１６は、すべて、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外周に超音波溶接等により溶接される。この場合、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外周の全周囲に亘り、正極リード１６をほぼ均等に配分して密着し、正極リード１６の外周に押え部材２８を巻き付ける。より正確には、押さえ部材２８を平坦状に保持し、正極リード１６が捲回された正極集電部材２７を正極リード１６に密着させた状態で回転させながら、超音波溶接等により、正極集電部材２７に正極リード１６および押え部材２８を溶接する。
【００４２】
負極リード１７を負極集電部材２１に溶接する方法も、正極側と同様に行われる。図５は、正極リード１６周辺における円筒形二次電池１の拡大断面図である。
正極リード１６は、例えば、２０〜６０ｍｍのピッチで等間隔に形成されており、正極金属箔１１ａは、例えば、３０００〜５０００ｍｍの長さを有し、正極リード１６は正極集電部材の２７の上部筒部２７ｃの外面に数十周捲回される。
【００４３】
正極電極１１は、軸芯１５の外周に捲回されており、１周毎に厚さが増大する。つまり、正極電極１１、負極電極１２、第１のセパレータ１３および第２のセパレータ１４の合計の厚さ（電極繰り返し厚さ）分が１周毎に増大する。
従って、一定のピッチｐで配列された正極リード１６は、１周毎に、異なる円周角度の位置で正極集電部材２７の上部筒部２７ｃに接合される。これに起因して、正極集電部材２７に接合される正極リード１６の重なり枚数は、円周角度に関してばらつきが生じる。このことは、負極側においても同一であり、負極リード１７は、円周角度の位置によって異なる重なり枚数で、負極集電部材２１の外周筒部２１ｃに接合される。
以下、正極リード１６および負極リード１７を代表して導電リード１６の重なり枚数のばらつきについて説明する。
【００４４】
（導電リードの重なりの要因）
図６は、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外周に捲回された正極金属箔１１ａに形成された導電リード１６の重なり枚数を示すグラフである。図６では、導電リード１６の重なり枚数は、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外周面２７ｇを０枚として、半径方向への距離に比例して増大する図として示されている。この図は、軸正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外周面２７ｇの巻始め位置Ｓから、０．５°間隔で導電リード１６の重なり枚数を示したものである。
図６において、導電リード１６の重なり枚数の最低は、ほぼ５枚であり、導電リード１６の重なり枚数の最大は、ほぼ１５枚である。最低と最大の重なり枚数の間で、導電リード１６の重なり枚数が０．５°毎に示されている。
【００４５】
図７は、図６に図示された重なり枚数を、発生位置割合の分布で示したグラフである。
図７のデータは、導電リード１６の重なり枚数の標準偏差を求める際に用いることができる。
【００４６】
図８は、導電リード１６のピッチが１０〜８０ｍｍの範囲において、０．１ｍｍ刻みで計算を行い、重なり枚数の標準偏差の変動をグラフにしたものである。重なり枚数は、導電リード１６の幅を５ｍｍ、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外径を３０ｍｍ、電極の繰り返し厚さｙ（図２参照）、すなわち、正極電極１１、負極電極１２、第１のセパレータ１３、第２のセパレータ１４の厚さの合計を０．２５ｍｍ、正極電極１１の長さを４０００ｍｍとして演算により求めた。横軸は導電リード１６のピッチであり、縦軸は、導電リードの重なり枚数の標準偏差を導電リードの重なり枚数の標準偏差の平均値で除した数値である。この場合、導電リードの重なり枚数の標準偏差の平均値は、導電リード１６のピッチｐが１０〜１００ｍｍの間における重なり枚数の平均値とした。以下においては、説明の単純化のために、縦軸の定義である、「導電リードの重なり枚数の標準偏差を導電リードの重なり枚数の標準偏差の平均値で除した数値」を、単に、「導電リードの重なり枚数の偏差の相対値」とする。
【００４７】
図８において、縦軸、すなわち、導電リードの重なり枚数の偏差の相対値が小さいということは、超音波溶接等の溶接時に必要とされるエネルギの大きさが一定値に近くてすむことを意味するので、導電リードの重なり枚数の偏差の相対値が大きい場合よりも好ましい。図８においては、導電リード１６のピッチが大きくなる程、導電リードの重なり枚数の偏差の相対値が小さくなる傾向がある。これは、導電リード１６のピッチが大きくなる程、集電部材に捲回される導電リード１６の枚数が減少することが一つの要因であるためと考えられる。
【００４８】
しかし、最も重要なことは、導電リードの重なり枚数の偏差の相対値の変動幅が、導電リード１６のピッチの広い範囲に亘り小さいことである。以下、このことについて説明する。
【００４９】
導電リード１６の重なり枚数に影響する製造上の要因が２つある。
第１の要因は、導電リード１６のピッチｐの公差である。導電リード１６の位置は、製造時において、導電リード１６のピッチｐの公差分ばらつくため、導電リード１６の重なり枚数に影響する。
第２の要因は、導電リード１６の形状である。上述した如く、導電リード１６は、根元部の幅ｗ１が大きく、先端部の幅ｗ２が小さい先細形状を有する。導電リード１６は、軸芯１５に捲回されており、内周側から外周側に向けて導電リード１６の根元部から正・負極の集電部材２７、２１までの距離が変化する。このため、導電リード１６の根元部側で接合される場合と、導電リード１６の先端部側で接合される場合とがあり、それぞれ、溶接部における導電リード１６の幅が変化する。従って、これに伴って導電リード１６の重なり枚数が変動する。
導電リード１６のピッチｐの公差をΔｐ、導電リード１６の根元部の幅ｗ１と先端部の幅ｗ２との差Δｗ＝（ｗ１−ｗ２）とするとき、導電リード１６の位置は、（Δｐ＋Δｗ）だけばらつくことになる。
【００５０】
すなわち、図８において、例えば、導電リード１６のピッチｐが６０ｍｍ程度の場合の導電リードの重なり枚数の偏差の相対値ｆ1は、０．７程度と小さい値である。しかし、導電リード１６のピッチｐが６１ｍｍ程度における導電リードの重なり枚数の偏差の相対値ｆ2は０．９程度に急激に増大する。
このように、導電リード１６のピッチｐが僅かに変化したときに導電リードの重なり枚数の偏差の相対値が大きく変動する領域では、製造時のばらつきにより、導電リード１６の重なり枚数が大きく変動することを意味する。
すなわち、導電リード１６を正・負極の集電部材２７、２１に溶接する際に、導電リード１６の重なり枚数の変動幅を小さくして接合力を均一にするには、導電リード１６のピッチｐを、導電リードの重なり枚数の偏差の相対値の変動幅の小さい範囲が導電リード１６のピッチｐの広い範囲に亘って連続する領域内に定めることが重要である。
【００５１】
実際の製造条件を適用すると、第１の要因である、導電リード１６を形成する際の製造上の公差Δｐは１ｍｍ（±０．５ｍｍ）である。第２の要因である、導電リード１６の根元部の幅ｗ１と先端部の幅ｗ２との差Δｗは、上述した如く、１ｍｍ程度である。
従って、実際の製造において、導電リード１６の位置は、（Δｐ＋Δｗ）＝２ｍｍ程度ずれる可能性がある。
【００５２】
図８において、領域Ａ、Ｂ、Ｃは、いずれも、導電リード１６のピッチｐが２ｍｍ以上の範囲に亘り、導電リードの重なり枚数の偏差の相対値の変動幅が０．２以下である。これらの領域は、導電リード１６のピッチｐが２ｍｍ以上の範囲に亘る他の領域よりも、導電リードの重なり枚数の偏差の相対値の変動幅が小さい。
このように、導電リード１６のピッチｐが領域Ａ、Ｂ、Ｃの範囲内では、製造時に導電リード１６の位置がずれたとしても、導電リード１６の重なり枚数が大きく変動することはない。従って、領域Ａ、Ｂ、Ｃの範囲内において、導電リード１６のピッチｐを定めれば、導電リード１６の重なり枚数の変動幅を小さくすることができる。その結果、均一性が高い接合が実現できる。均一性の高い接合により、内部抵抗のばらつき等が小さい電池性能が優れた円筒形二次電池１を作製することが可能となる。
なお、図８において、領域ＡとＢの間は、導電リード１６のピッチｐが２ｍｍ以上の範囲に亘り、導電リードの重なり枚数の偏差の相対値の変動幅が０．２以下であるので、導電リード１６のピッチｐを、この領域の範囲内から定めるようにしても良い。しかし、この領域は、領域Ａ、Ｂ、Ｃに比較し、導電リード１６のピッチｐの範囲が狭く、かつ、導電リードの重なり枚数の偏差の相対値の変動幅が大きいので、領域Ａ、Ｂ、Ｃの範囲内から定めるようにする方が望ましい。以下、領域Ａ、Ｂ、Ｃを適正領域とする。
図９に、図８に図示された各適正領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する導電リード１６のピッチの下限値と上限値および（導電リードの重なり枚数の標準偏差／導電リードの重なり枚数の標準偏差の平均値）の幅の値を表として示した。
【００５３】
適正領域Ａ、Ｂ、Ｃの範囲内は、いずれも導電リード１６の重なり枚数の変動幅が小さく、良好な円筒形二次電池１を得ることができる。しかし、導電リード１６のピッチｐが大きくなると、正・負極の集電部材２７、２１に接合される導電リード１６の数が減少し、内部抵抗が増大する。この意味では、導電リード１６のピッチｐは、適正領域ＡまたはＢの領域内で定める方が適正領域Ｃの領域内に定めるよりも望ましい。
【００５４】
この場合、後述するが、導電リード１６の根元部の幅ｗ１は、導電リード１６の重なり枚数の変動に関して影響がないので、導電リード１６のピッチｐを大きくした場合に、導電リード１６の根元部の幅ｗ１を大きくするようにしてもよい。
しかし、導電リード１６の幅を大きくすることは、円筒形状の正・負極の集電部材２７、２１との接合部が幅広くなることを意味する。導電リード１６の接合部は、円筒形状の正・負極の集電部材２７、２１の外周に倣って円弧状となるため、導電リード１６の接合部の幅が大きくなると、導電リード１６の根元側の接合されない部分に対して大きく変形するため、導電リード１６が破損し易くなる。従って、このことも考慮して、導電リード１６の幅寸法を定める必要がある。
【００５５】
（導電リードの重なり枚数のパラメータ）
次に、導電リード１６の重なり枚数に影響するパラメータに関して述べる。
導電リード１６の重なり枚数に影響するパラメータとして、導電リード１６のピッチｐ以外に、下記に示す４つがある。
（ｉ）導電リードの幅
（ｉｉ）正・負極の集電部材の外径
（ｉｉｉ）正・負極の電極長さ
（ｉｖ）電極繰り返し厚さ
以下、各パラメータと導電リード１６の重なり枚数との関連について、順次、説明する。
【００５６】
（導電リードの幅）
図１０は、図８に図示された適正領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する導電リードの幅と導電リードのピッチの関係を示すグラフである。
図８の場合と同様に、導電リード１６のピッチｐを０．１ｍｍずつ変化させたときの導電リードの重なり枚数の標準偏差がどのように変動するかを、導電リード１６の幅が３．０ｍｍ〜７．０ｍｍの範囲に対して演算により求めたものである。すなわち、導電リード１６の幅が、３．０ｍｍ、４．０ｍｍ、５．０ｍｍ、６．０ｍｍ、７．０ｍｍに対して、それぞれ、図８のグラフを作成し、各グラフにおいて、図８に示す領域Ａ、Ｂ、Ｃの範囲となる導電リード１６のピッチｐをプロットしたものである。導電リード１６の幅以外の各パラメータは、正・負極の集電部材２７、２１の外径を３０ｍｍ、電極長さ（図示せず）を４０００ｍｍ、電極繰り返し厚さｙを０．２５ｍｍとした。
【００５７】
図１０において、導電リード１６の幅の変動によって、重なり枚数の偏差の変動幅が小さい適正領域Ａ、Ｂ、Ｃには殆ど違いが見られない。つまり、導電リード１６の幅は、導電リード１６の重なり枚数の偏差の変動には影響しないことが分かる。
【００５８】
（集電部材の外径）
図１１は、図８に図示された適正領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する正・負極の集電部材２７、２１の外径と導電リードのピッチの関係を示すグラフである。
図８の場合と同様に、導電リード１６のピッチｐを０．１ｍｍずつ変化させたときの導電リードの重なり枚数の標準偏差がどのように変動するかを、正・負極の集電部材２７、２１が２８．０ｍｍ〜３２．０ｍｍの範囲に対して演算により求めたものである。すなわち、集電部材２７、２１の外径が、２８．０ｍｍ、２９．０ｍｍ、３０．０ｍｍ、３１．０ｍｍ、３２．０ｍｍ、３３．０ｍｍに対して、それぞれ、図８のグラフを作成し、各グラフにおいて、図８に示す領域Ａ、Ｂ、Ｃの範囲となる導電リード１６のピッチｐをプロットしたものである。正・負極の集電部材２７、２１の外径以外の各パラメータは、導電リード１６の幅を５ｍｍ、電極長さ（図示せず）を４０００ｍｍ、電極繰り返し厚さｙを０．２５ｍｍとした。
【００５９】
図１１において、正・負極の集電部材２７、２１の外径が変動しても、重なり枚数の偏差の変動幅が小さい適正領域Ａ、Ｂ、Ｃには殆ど違いが見られない。つまり、正・負極の集電部材２７、２１の外径は、導電リード１６の重なり枚数の偏差の変動には影響しないことが分かる。
【００６０】
（電極長さ）
図１２は、図８に図示された適正領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する電極長さ（図示せず）と導電リードのピッチの関係を示すグラフである。
図８の場合と同様に、導電リード１６のピッチｐを０．１ｍｍずつ変化させたときの導電リードの重なり枚数の標準偏差がどのように変動するかを、電極長さが３０００ｍｍ〜５０００ｍｍの範囲に対して演算により求めたものである。すなわち、電極長さが、３０００ｍｍ、３５００ｍｍ、４０００ｍｍ、４５００ｍｍ、５０００ｍｍに対して、それぞれ、図８のグラフを作成し、各グラフにおいて、図８に示す領域Ａ、Ｂ、Ｃの範囲となる導電リード１６のピッチｐをプロットしたものである。電極長さ以外の各パラメータは、導電リード１６の幅を５ｍｍ、正・負極の集電部材２７、２１の外径を３０ｍｍ、電極繰り返し厚さｙを０．２５ｍｍとした。
【００６１】
図１２において、電極長さの変動によって、重なり枚数の偏差の変動幅が小さい適正領域Ａ、Ｂ、Ｃが変化している。つまり電極長さは、導電リード１６の重なり枚数の偏差の変動に影響するパラメータである。
【００６２】
（電極繰り返し厚さ）
図１３は、図８に図示された適正領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する電極繰り返し厚さｙと導電リードのピッチの関係を示すグラフである。
上述した如く、電極繰り返し厚さｙ（図２参照）は、正極電極１１、負極電極１２、第１のセパレータ１３および第２のセパレータ１４の合計の厚さである。
図８の場合と同様に、導電リード１６のピッチｐを０．１ｍｍずつ変化させたときの導電リードの重なり枚数の標準偏差がどのように変動するかを、電極繰り返し厚さｙが０．２３ｍｍ〜０．２７ｍｍの範囲に対して演算により求めたものである。すなわち、電極繰り返し厚さが、０．２３ｍｍ、０．２４ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．２６ｍｍ、０．２７ｍｍに対して、それぞれ、図８のグラフを作成し、各グラフにおいて、図８に示す領域Ａ、Ｂ、Ｃの範囲となる導電リード１６のピッチｐをプロットしたものである。電極繰り返し厚さｙ以外の各パラメータは、導電リード１６の幅を５ｍｍ、正・負極の集電部材２７、２１の外径を３０ｍｍ、電極長さを４０００ｍｍとした。
【００６３】
図１３において、電極繰り返し厚さｙの変動によって、重なり枚数の偏差の変動幅が小さい適正領域Ａ、Ｂ、Ｃが変化している。つまり、電極繰り返し厚さｙは、導電リード１６の重なり枚数の偏差の変動に影響するパラメータである。
【００６４】
以上の結果より、導電リード１６の重なり枚数の偏差の変動幅が小さい適正領域Ａ、Ｂ、Ｃは、導電リード１６の幅および正・負極の集電部材２７、２１の外径の変化には影響されず、電極長さと電極繰返し厚さｙにより変動することが分かった。
また、図１２および図１３により、適正領域Ａ、Ｂ、Ｃの変動は、電極長さと電極繰返し厚さｙの変化に直線近似できると考えられる。
【００６５】
図１４は、図８に図示された適正領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する電極長さ、電極繰り返し厚さおよび導電リードのピッチの関係を示すグラフである。
導電リード１６の重なり枚数の偏差の変動幅が小さい適正領域Ａ、Ｂ、Ｃは、図１４に示す如く、導電リード１６のピッチｐ、電極長さ、電極繰返し厚さｙの３つのパラメータによって構成される平面によって限定することができる。
円筒形二次電池１を作製する際に、導電リード１６ピッチｐを、電極長さと電極繰返し厚さｙの関数によって、導電リード１６の重なり枚数の偏差の変動幅が小さい適正領域Ａ、Ｂ、Ｃの範囲内とするように定める。このことにより、導電リード１６のピッチｐの重なり枚数の偏差の変動を抑制することが可能となる。
【００６６】
電極長さをｘｍｍ、電極繰返し厚さをｙｍｍ、導電リード１６のピッチをｐとしたとき、各適正領域Ａ、Ｂ、Ｃに対して、その関数は、下記通りとなる。
（１）適正領域Ａ：
3.4341 + 0.00266972 x + 37.6812 y＜ｐ＜-1.75694 + 0.0032418 x + 63.7681 y
（２）適正領域Ｂ：
2.76142 + 0.0032418 x + 55.0725 y＜ｐ＜2.30873 + 0.00411899 x + 68.1159 y
（３）適正領域Ｃ：
3.65859 + 0.00495805 x + 62.3188 y＜ｐ＜-11.1444 + 0.00781846 x + 143.478 y
【００６７】
以上説明した通り、上記実施形態では、導電リードのピッチの公差をΔｐ、導電リードの根元部と先端部の幅寸法の差をΔｗとしたとき、導電リードのピッチが、導電リードの重なり枚数の標準偏差を導電リードの重なり枚数の標準偏差の平均値で除した数値の変動幅がΔｐとΔｗの和よりも大きい範囲に亘り０．２以下である範囲内に定められているので、導電リードの重なり枚数のばらつきを十分に小さくすることができる。その結果、導電リードが均一に集電部材の外周面に溶接される。このため、内部抵抗のばらつき等が小さい電池性能が優れた円筒形二次電池１を作製することが可能となる。この場合、導電リード１６のピッチｐは等間隔であるので、正極電極１１、負極電極１２および電極群１０の製造も効率的である。
【００６８】
なお、上記実施形態では、リチウムイオン円筒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円筒形二次電池にも適用が可能である。
【００６９】
また、上記実施形態では、導電リード１６の公差Δｐを１ｍｍ、導電リード１６の根元部の幅ｗ１と先端部の幅ｗ２との差Δｗを１ｍｍをとして説明したが、ΔｐおよびΔｗの値が、それぞれ、異なる電極ユニットを用いた二次電池にも本発明を適用することが可能である。
【００７０】
上記実施形態では、電極群１０を、正極電極１１と負極電極１２との間に、第１、第２のセパレータ１３、１４を介在させた構造としたが、第１、第２のセパレータ１３、１４間を１枚のセパレータで分離させる構造としてもよい。その他、本発明の円筒形二次電池は、発明の趣旨の範囲内において、種々、変形して適用することが可能であり、要は、長手方向の一側縁に沿って多数の導電リードが所定ピッチで形成された正極金属箔の両面に正極合剤が形成された正極電極と、正極電極の導電リードが形成された一側縁に対向する他側縁に沿って多数の導電リードが所定ピッチで形成された負極金属箔の両面に負極合剤が形成された負極電極とがセパレータを介して捲回された電極群と、正極電極および負極電極の少なくとも一方の導電リードが捲回され重なって接合された集電部材と、電極群および集電部材が収容され、電解液が注入された電池容器とを備えた円筒形二次電池において、導電リードが根元部から先端部に向けて先細に形成され、導電リードのピッチの公差をΔｐ、導電リードの根元部と先端部の幅寸法の差をΔｗとしたとき、導電リードのピッチが、導電リードの重なり枚数の標準偏差を導電リードの重なり枚数の標準偏差の平均値で除した数値の変動幅がΔｐとΔｗの和よりも大きい範囲に亘り所定値以下である適正領域内に定められたものであればよい。
【符号の説明】
【００７１】
１ 円筒形二次電池
２ 電池缶
３ 電池蓋
４ 電池容器
５ 非水電解液
１０ 電極群
１１ 正極電極
１２ 負極電極
１３ 第１のセパレータ
１４ 第２のセパレータ
１６ 正極リード（導電リード）
１７ 負極リード（導電リード）
２１ 負極集電部材
２７ 正極集電部材
３０ 電池蓋ユニット
Ａ、Ｂ、Ｃ 適正領域
ｐ 導電リードのピッチ
ｘ 電極長さ
ｙ 電極繰り返し厚さ
ｗ１ 導電リード根元部の幅
ｗ２ 導電リード先端部の幅
【技術分野】
【０００１】
この発明は、円筒形二次電池に関し、より詳細には、正極および負極の少なくとも一方と集電部材とが接合される円筒形二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウム二次電池等に代表される円筒形二次電池は、電池容器内に、正極電極と負極電極とがセパレータを介して軸芯の周囲に捲回された電極群が収容され、電解液が注入されて構成される。正・負極の電極は、それぞれ、正・負極の金属箔の両面に塗工された、正・負極の活物質を有する。正・負極の金属箔は、それぞれ、長手方向の片側縁に沿って所定のピッチで配列された多数の導電リードを有する。
【０００３】
正・負極の金属箔の導電リードは、それぞれ、薄い円筒形の集電板の外周に捲回され、導電リード同士が多数枚、重ね合わされた状態で電極集電部材に超音波溶接等により接合される。
正・負極の金属箔に形成された導電リードは、通常、数十ｍｍ程度の等間隔で配列されており、金属箔の長さは数千ｍｍの長さを有するため、導電リードは、電極集電部材の外周に数十周捲回される。捲回された導電リードは、周回毎に位置がずれるため、重ね合わされる枚数は電極集電部材の位置により相違する。つまり、導電リードが重なる枚数にはばらつきが生じる。
【０００４】
上述した如く、導電リードは電極集電部材に溶接されるが、導電リードの重なる枚数が多い箇所では、接合時に大きなエネルギが必要とされ、逆に、導電リードの重なる枚数が少ない箇所では、接合時に必要なエネルギは小さくてよい。接合時のエネルギは一定であるから、導電リードの重なる枚数のばらつきが大きくなると、接合力等の接合状態のばらつきが大きくなる。
これに伴って、導電リードと電極集電部材の内部抵抗等のばらつきが大きくなり電池性能が低下する。
【０００５】
この対応として、電極集電部材に捲回される金属箔に形成された導電リードのピッチを、金属箔の長手方向の距離に比例して、順次大きくなるように変化させ、電極集電部材に捲回した状態で、導電リードが所定の角度の箇所だけで重なるようにした構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１１１２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載されたように、金属箔に形成する導電リードのピッチを、金属箔の長手方向の距離に比例して順次大きくなるように変化するように形成することは、製造方法が複雑化し、生産性が低下する。また、捲回時に、トルクのばらつきも発生することから、歩留まりの低下も予測される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の円筒形二次電池は、長手方向の一側縁に沿って多数の導電リードが所定ピッチで形成された正極電極箔の両面に正極合剤が形成された正極電極と、正極電極の導電リードが形成された一側縁に対向する他側縁に沿って多数の導電リードが所定ピッチで形成された負極金属箔の両面に負極合剤が形成された負極電極とがセパレータを介して捲回された電極群と、正極電極および負極電極の少なくとも一方の導電リードが捲回され重なって接合された集電部材と、電極群および集電部材が収容され、電解液が注入された電池容器とを備えた円筒形二次電池において、導電リードが根元部から先端部に向けて先細に形成され、導電リードのピッチの公差をΔｐ、導電リードの根元部と先端部の幅寸法の差をΔｗとしたとき、導電リードのピッチが、導電リードの重なり枚数の標準偏差を導電リードの重なり枚数の標準偏差の平均値で除した数値の変動幅がΔｐとΔｗの和よりも大きい範囲に亘り所定値以下である適正領域内に定められたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の円筒形二次電池によれば、導電リードのピッチは、導電リードの重なり枚数の変動幅が導電リードのピッチの公差Δｐおよび導電リードの根元部と先端部の幅寸法の差Δｗに対して、十分大きな範囲に亘り、所定の値よりも小さい範囲に定められているので、導電リードの重なり枚数のばらつきを十分に小さくし、接合状態のばらつきを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る円筒形二次電池の一実施形態の断面図。
【図２】図１に示された円筒形二次電池の分解斜視図。
【図３】図１の電極群の詳細を示し、一部を切断した状態の斜視図。
【図４】図３に図示された電極群の正・負極電極、セパレータを一部展開した状態の平面図。
【図５】図１における円筒形二次電池の正極リード周辺の拡大断面図。
【図６】集電部材の外周に重ねられた導電リードの円周角度に対する重なり枚数を示すグラフ。
【図７】導電リードの重なり枚数の分布を示すグラフ。
【図８】導電リードのピッチに対する導電リードの重なり枚数の偏差を示すグラフ。
【図９】図８に図示された各適正領域の導電リードピッチの範囲と重なり枚数に関する表。
【図１０】図８に図示された領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する導電リードの幅と導電リードのピッチの関係を示すグラフ。
【図１１】図８に図示された領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する集電部材の外径と導電リードのピッチの関係を示すグラフ。
【図１２】図８に図示された領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する電極長さと導電リードのピッチの関係を示すグラフ。
【図１３】図８に図示された領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する電極繰り返し厚さと導電リードのピッチの関係を示すグラフ。
【図１４】図８に図示された領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する電極長さ、電極繰り返し厚さおよび導電リードのピッチの関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の円筒形二次電池を図面と共に説明する。
図１は、この発明の円筒形二次電池の一実施の形態を示す拡大断面図であり、図２は、図１に示された円筒形二次電池の分解斜視図である。
円筒形二次電池１は、例えば、リチウムイオン二次電池であり、外形４０ｍｍφ、高さ１００ｍｍの寸法を有する。この円筒形二次電池１は、底部を有し、上部が開口された有底無頭の円筒形の電池缶２および電池缶２の上部を封口するハット型の電池蓋３で構成される電池容器４の内部に、以下に説明する発電用の各構成部材が収容され、非水電解液５が注入されている。
【００１２】
有底無頭の円筒形の電池缶２には、上端側に設けられた開口部２ｂ側に電池缶２の内側に突き出した溝２ａが形成されている。
電池缶２の中央部には、電極群１０が配置されている。電極群１０は、軸方向に沿う中空部を有する細長い円筒形の軸芯１５と、軸芯１５の周囲に捲回された正極電極および負極電極とを備える。図３は、電極群１０の構造の詳細を示し、一部を切断した状態の斜視図である。また、図４は、図３に図示された電極群の正・負極電極、セパレータを一部展開した状態の平面図である。
図３に図示されるように、電極群１０は、軸芯１５の周囲に、正極電極１１、負極電極１２、および第１、第２のセパレータ１３、１４が捲回された構造を有する。
【００１３】
軸芯１５は、軸に沿って形成された中空部を有する中空円筒状を有する。軸芯１５には、負極電極１２、第１のセパレータ１３、正極電極１１および第２のセパレータ１４が、この順に積層され、捲回されている。最内周の負極電極１２の内側には第１のセパレータ１３および第２のセパレータ１４が数周（図３では、１周）捲回されている。第１のセパレータ１３および第２のセパレータ１４は、絶縁性の多孔質体で形成されている。また、最外周側は負極電極１２およびその外周に捲回された第２のセパレータ１４となっている。最外周の第２のセパレータ１４が接着テープ１９で止められる（図２参照）。
【００１４】
正極電極１１は、アルミニウム箔により形成され長尺な形状を有し、正極金属箔１１ａと、この正極金属箔１１ａの両面に正極合剤が塗布された正極処理部１１ｂを有する。正極金属箔１１ａの長手方向に延在する上方側の側縁は、正極合剤が塗布されずアルミニウム箔が露出した正極合剤未処理部１１ｃとなっている。この正極合剤未処理部１１ｃには、軸芯１５の軸に沿って上方に突き出す多数の正極リード１６が等間隔に一体的に形成されている。
【００１５】
正極合剤は正極活物質と、正極導電材と、正極バインダとからなる。正極活物質はリチウム酸化物が好ましい。例として、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、リチウム複合酸化物（コバルト、ニッケル、マンガンから選ばれる２種類以上を含むリチウム酸化物）等が挙げられる。正極導電材は、正極合剤中におけるリチウムの吸蔵放出反応で生じた電子の正極電極への伝達を補助できるものであれば制限は無い。しかし中でも上述の材料である、コバルト酸リチウムとマンガン酸リチウムとニッケル酸リチウムとからなるリチウム複合酸化物を使用することにより良好な特性が得られる。
【００１６】
正極バインダは、正極活物質と正極導電材を結着させ、また正極合剤と正極集電体を結着させることが可能であり、非水電解液５との接触により、大幅に劣化しなければ特に制限はない。正極バインダの例としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）やフッ素ゴムなどが挙げられる。正極合剤よる正極処理部１１ｂの形成方法は、正極電極上に正極合剤が形成される方法であれば制限はない。正極合剤による正極処理部１１ｂの形成方法の例として、正極合剤の構成物質の分散溶液を正極金属箔１１ａ上に塗布する方法が挙げられる。このような方法で製造することにより特性の優れた正極合剤が得られる。
【００１７】
正極合剤を正極金属箔１１ａに塗布する方法の例として、ロール塗工法、スリットダイ塗工法、等が挙げられる。正極合剤に分散溶液の溶媒例として、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）や水等を添加し、混練したスラリを、厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面に均一に塗布し、乾燥させた後、プレスし、裁断する。正極合剤の塗布厚さの一例としては片側約４０μｍである。正極金属箔１１ａをプレスにより裁断する際、正極リード１６を一体的に形成する。すべての正極リード１６の長さは、ほぼ同じである。
【００１８】
負極電極１２は、銅箔により形成され長尺な形状を有し、負極金属箔１２ａと、この負極金属箔１２ａの両面に負極合剤が塗布された負極処理部１２ｂを有する。負極金属箔１２ａの長手方向に延在する下方側の側縁は、負極合剤が塗布されず銅箔が露出した負極合剤未処理部１２ｃとなっている。この負極合剤未処理部１２ｃには、軸芯１５の軸に沿って正極リード１６とは反対方向に延出された、多数の負極リード１７が等間隔に一体的に形成されている。
【００１９】
負極合剤は、負極活物質と、負極バインダと、増粘剤とからなる。負極合剤は、アセチレンブラックなどの負極導電材を有しても良い。負極活物質としては、黒鉛炭素を用いること、特に人造黒鉛を使用することが好ましい。黒鉛炭素を用いることにより、大容量が要求されるプラグインハイブリッド自動車や電気自動車向けのリチウムイオン二次電池が作製できる。負極合剤による負極合剤処理部１２ｂの形成方法は、負極金属箔１２ａ上に負極合剤が形成される方法であれば制限はない。しかしその中でも次に記載する方法により優れた特性の負極合剤が得られる。負極合剤を負極金属箔１２ａに塗布する方法の例として、負極合剤の構成物質の分散溶液を負極金属箔１２ａ上に塗布する方法が挙げられる。塗布方法の例として、ロール塗工法、スリットダイ塗工法等が挙げられる。
【００２０】
負極合剤を負極金属箔１２ａに塗布する方法の例として、負極合剤に分散溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリドンや水を添加し、混練したスラリを、厚さ１０μｍの圧延銅箔の両面に均一に塗布し、乾燥させた後、プレスし、裁断する。負極合剤の塗布厚さの一例としては片側約４０μｍである。負極金属箔１２ａをプレスにより裁断する際、負極リード１７を一体的に形成する。すべての負極リード１７の長さは、ほぼ同じである。
【００２１】
第１のセパレータ１３および第２のセパレータ１４の幅をＷS、負極金属箔１２ａに形成される負極処理部１２ｂの幅をＷC、正極金属箔１１ａに形成される正極処理部１１ｂの幅をＷAとした場合、下記の式を満足するように形成される。
ＷS＞ＷC＞ＷA（図３参照）
すなわち、正極処理部１１ｂの幅ＷAよりも、常に、負極処理部１２ｂの幅ＷCが大きい。これは、リチウムイオン二次電池の場合、正極活物質であるリチウムがイオン化してセパレータを浸透するが、負極側に負極活物質が形成されておらず負極金属箔１２ａが表出していると負極金属箔１２ａにリチウムが析出し、内部短絡を発生する原因となるからである。
【００２２】
正極金属箔１１ａの正極合剤未処理部１１ｃに形成される正極リード（導電リード）１６および負極金属箔１２ａの負極合剤未処理部１２ｃに形成される負極リード（導電リード）１７は、例えば、ロールカッタにより、図４に図示されるように、所定のピッチｐで等間隔に形成される。
正極リード１６および負極リード１７は、根元部の幅ｗ１が太く、先端部の幅ｗ２が細い、先細形状を有する。一例を挙げれば、根元部の幅ｗ１は５ｍｍ程度であり、先端部の幅ｗ２が４ｍｍ程度、根元部の幅ｗ１と先端部の幅ｗ２の差Δｗが１ｍｍ程度である。
正極リード１６と負極リード１７の根元部の幅ｗ１と先端部の幅ｗ２とは、同一であっても良いし、異なってもよい。後述する如く、正極リード１６および負極リード１７の幅は、導電リードの重ね枚数のばらつきに大きな影響がない。
【００２３】
第１のセパレータ１３および第２のセパレータ１４は、それぞれ、例えば、厚さ４０μｍのポリエチレン製多孔膜で形成されている。
図１および図３において、中空な円筒形状の軸芯１５は軸方向（図面の上下方向）の上端部の内面に中空部よりも径大の溝１５ａが形成され、この溝１５ａに大略薄い円筒状の正極集電部材２７が圧入されている。正極集電部材２７は、例えば、アルミニウムにより形成され、円盤状の基部２７ａ、この基部２７ａの内周部において軸芯１５側に向かって突出し、軸芯１５の内面に圧入される下部筒部２７ｂ、および外周縁において電池蓋３側に突き出す上部筒部２７ｃを有する。正極集電部材２７の基部２７ａには、電池内部で発生するガスを放出するための開口部２７ｄ（図２参照）が形成されている。
【００２４】
正極金属箔１１ａの正極リード１６は、すべて、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃに溶接される。図２に図示されるように、正極リード１６は、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃ上に重なり合って接合される。各正極リード１６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、軸芯１５への巻き始めから巻き終わりまでの全長に亘り、多数の正極リード１６が所定間隔に形成されている。
【００２５】
正極集電部材２７は、電解液によって酸化されるので、アルミニウムで形成することにより信頼性を向上することができる。アルミニウムは、なんらかの加工により表面が露出すると、直ちに、表面に酸化アルミウム皮膜が形成され、この酸化アルミニウム皮膜により、電解液による酸化を防止することができる。
また、正極集電部材２７をアルミニウムで形成することにより、正極金属箔１１ａの正極リード１６を超音波溶接またはスポット溶接等により溶接することが可能となる。
【００２６】
正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外周には、正極金属箔１１ａの正極リード１６および押え部材２８が溶接されている。多数の正極リード１６は、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外周に密着させておき、正極リード１６の外周に押え部材２８をリング状に巻き付けて仮固定し、この状態で溶接される。
【００２７】
軸芯１５の下端部の外周には、外径が径小とされた段部１５ｂが形成され、この段部１５ｂに負極集電部材２１が圧入されて固定されている。負極集電部材２１は、例えば、銅により形成され、円盤状の基部２１ａに軸芯１５の段部１５ｂに圧入される開口部２１ｂが形成され、外周縁に、電池缶２の底部側に向かって突き出す外周筒部２１ｃが形成されている。
負極金属箔１２ａの負極リード１７は、すべて、負極集電部材２１の外周筒部２１ｃに超音波溶接等により溶接される。各負極リード１７は大変薄いため、大電流を取りだすために、軸芯１５への巻き始めから巻き終わりまで全長にわたり、所定間隔で多数形成されている。
【００２８】
負極集電部材２１の外周筒部２１ｃの外周には、負極金属箔１２ａの負極リード１７および押え部材２２が溶接されている。多数の負極リード１７を、負極集電部材２１の外周筒部２１ｃの外周に密着させておき、負極リード１７の外周に押え部材２２をリング状に巻き付けて仮固定し、この状態で溶接される。
負極集電部材２１の下面には、ニッケルからなる負極通電リード２３が溶接されている。
負極通電リード２３は、鉄製の電池缶２の底部において、電池缶２に溶接されている。
【００２９】
ここで、正極集電部材２７に形成された開口部２７ｅは、負極通電リード２３を電池缶２に溶接するための電極棒（図示せず）を挿通するためのものである。電極棒を正極集電部材２７に形成された開口部２７ｅから軸芯１５の中空部に差し込み、その先端部で負極通電リード２３を電池缶２の底部内面に押し付けて抵抗溶接を行う。負極集電部材２１に接続されている電池缶２の底面は一方の出力端子として作用し、電極群１０に蓄電された電力を電池缶２から取り出すことができる。
【００３０】
多数の正極リード１６が正極集電部材２７に溶接され、多数の負極リード１７が負極集電部材２１に溶接されることにより、正極集電部材２７、負極集電部材２１および電極群１０が一体的にユニット化された発電ユニット２０が構成される（図２参照）。但し、図２においては、図示の都合上、負極集電部材２１、押え部材２２および負極通電リード２３は発電ユニット２０から分離して図示されている。
【００３１】
正極集電部材２７の基部２７ａ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３３が、その一端部を溶接されて接合されている。接続部材３３は、複数枚のアルミニウム箔を積層して一体化することにより、大電流を流すことが可能とされ、且つ、フレキシブル性を付与されている。つまり、大電流を流すには接続部材３３の厚さを大きくする必要があるが、１枚の金属板で形成すると剛性が大きくなり、フレキシブル性が損なわれる。そこで、板厚の小さな多数のアルミニウム箔を積層してフレキシブル性を持たせている。接続部材３３の厚さは、例えば、０．５ｍｍ程度であり、厚さ０．１ｍｍのアルミニウム箔を５枚積層して形成される。
【００３２】
正極集電部材２７の上部筒部２７ｃ上には、電池蓋ユニット３０が配置されている。電池蓋ユニット３０は、リング形状をした絶縁板３４、絶縁板３４に設けられた開口部３４ａに嵌入された接続板３５、接続板３５に溶接されたダイアフラム３７およびダイアフラム３７に、かしめにより固定された電池蓋３により構成される。
絶縁板３４は、円形の開口部３４ａを有する絶縁性樹脂材料からなるリング形状を有し、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃ上に載置されている。
【００３３】
絶縁板３４は、開口部３４ａ（図２参照）および下方に突出する側部３４ｂを有している。絶縁板３４の開口部３４ａ内には接続板３５が嵌合されている。接続板３５の下面には、接続部材３３の他端部が溶接されて接合されている。この場合、接続部材３３は他端部側において湾曲状に折り返されて、正極集電部材２７に溶接された面と同じ面が接続板３５に溶接されている。
【００３４】
接続板３５は、アルミニウム合金で形成され、中央部を除くほぼ全体が均一でかつ、中央側が少々低い位置に撓んだ、ほぼ皿形状を有している。接続板３５の厚さは、例えば、１ｍｍ程度である。接続板３５の中心には、薄肉でドーム形状に形成された突起部３５ａが形成されており、突起部３５ａの周囲には、複数の開口部３５ｂ（図２参照）が形成されている。開口部３５ｂは、電池内部に発生するガスを放出する機能を有している。
【００３５】
接続板３５の突起部３５ａはダイアフラム３７の中央部の底面に抵抗溶接または摩擦攪拌接合により接合されている。ダイアフラム３７はアルミニウム合金で形成され、ダイアフラム３７の中心部を中心とする円形の切込み３７ａを有する。切込み３７ａはプレスにより上面側をＶ字形状に押し潰して、残部を薄肉にしたものである。ダイアフラム３７は、電池の安全性確保のために設けられており、電池の内圧が上昇すると、第１段階として、上方に反り、接続板３５の突起部３５ａとの接合を剥離して接続板３５から離間し、接続板３５との導通を絶つ。第２段階として、それでも内圧が上昇する場合は切込み３７ａにおいて開裂し、内部のガスを放出する機能を有する。
【００３６】
ダイアフラム３７は周縁部において電池蓋３の周縁部を固定している。ダイアフラム３７は図２に図示されるように、当初、周縁部に電池蓋３側に向かって垂直に起立する側壁３７ｂを有している。この側壁３７ｂ内に電池蓋３を収容し、かしめ加工により、側壁３７ｂを電池蓋３の上面側に屈曲して固定する。
【００３７】
電池蓋３は、炭素鋼等の鉄で形成してニッケルめっきが施されており、ダイアフラム３７に接触する円盤状の周縁部３ａと、この周縁部３ａから上方に突出す有頭無底の筒部３ｂを有するハット型を有する。筒部３ｂには開口部３ｃが形成されている。この開口部３ｃは、電池内部に発生するガス圧によりダイアフラム３７が開裂した際、ガスを電池外部に放出するためのものである。電池蓋３は一方の電力出力端として作用し、電池蓋３から蓄電された電力を取り出すことができる。
なお、電池蓋３が鉄で形成されている場合には、別の円筒形二次電池と直列に接合する際、鉄で形成された別の円筒形二次電池とスポット溶接により接合することが可能である。
【００３８】
ダイアフラム３７の側壁３７ｂと周縁部を覆ってガスケット４３が設けられている。ガスケット４３は、ゴムで形成されており、限定する意図ではないが、１つの好ましい材料の例として、フッ素系樹脂をあげることができる。
ガスケット４３は、当初、図２に図示されるように、リング状の基部４３ａの周側縁に、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４３ｂを有する形状を有している。
【００３９】
そして、プレス等により、電池缶２と共にガスケット４３の外周壁部４３ｂを屈曲して基部４３ａと外周壁部４３ｂにより、ダイアフラム３７と電池蓋３を軸方向に圧接するようにかしめ加工される。これにより、電池蓋３、ダイアフラム３７、絶縁板３４および接続板３５が一体に形成された電池蓋ユニット３０がガスケット４３を介して電池缶２に固定される。
【００４０】
電池缶２の内部には、非水電解液５が所定量注入されている。非水電解液５の一例としては、リチウム塩がカーボネート系溶媒に溶解した溶液を用いることが好ましい。リチウム塩の例として、フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）、フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ６）、等が挙げられる。また、カーボネート系溶媒の例として、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、或いは上記溶媒の１種類以上から選ばれる溶媒を混合したもの、が挙げられる。
【００４１】
しかして、上述した如く、正極電極１１に形成された多数の正極リード１６は、すべて、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外周に超音波溶接等により溶接される。この場合、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外周の全周囲に亘り、正極リード１６をほぼ均等に配分して密着し、正極リード１６の外周に押え部材２８を巻き付ける。より正確には、押さえ部材２８を平坦状に保持し、正極リード１６が捲回された正極集電部材２７を正極リード１６に密着させた状態で回転させながら、超音波溶接等により、正極集電部材２７に正極リード１６および押え部材２８を溶接する。
【００４２】
負極リード１７を負極集電部材２１に溶接する方法も、正極側と同様に行われる。図５は、正極リード１６周辺における円筒形二次電池１の拡大断面図である。
正極リード１６は、例えば、２０〜６０ｍｍのピッチで等間隔に形成されており、正極金属箔１１ａは、例えば、３０００〜５０００ｍｍの長さを有し、正極リード１６は正極集電部材の２７の上部筒部２７ｃの外面に数十周捲回される。
【００４３】
正極電極１１は、軸芯１５の外周に捲回されており、１周毎に厚さが増大する。つまり、正極電極１１、負極電極１２、第１のセパレータ１３および第２のセパレータ１４の合計の厚さ（電極繰り返し厚さ）分が１周毎に増大する。
従って、一定のピッチｐで配列された正極リード１６は、１周毎に、異なる円周角度の位置で正極集電部材２７の上部筒部２７ｃに接合される。これに起因して、正極集電部材２７に接合される正極リード１６の重なり枚数は、円周角度に関してばらつきが生じる。このことは、負極側においても同一であり、負極リード１７は、円周角度の位置によって異なる重なり枚数で、負極集電部材２１の外周筒部２１ｃに接合される。
以下、正極リード１６および負極リード１７を代表して導電リード１６の重なり枚数のばらつきについて説明する。
【００４４】
（導電リードの重なりの要因）
図６は、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外周に捲回された正極金属箔１１ａに形成された導電リード１６の重なり枚数を示すグラフである。図６では、導電リード１６の重なり枚数は、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外周面２７ｇを０枚として、半径方向への距離に比例して増大する図として示されている。この図は、軸正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外周面２７ｇの巻始め位置Ｓから、０．５°間隔で導電リード１６の重なり枚数を示したものである。
図６において、導電リード１６の重なり枚数の最低は、ほぼ５枚であり、導電リード１６の重なり枚数の最大は、ほぼ１５枚である。最低と最大の重なり枚数の間で、導電リード１６の重なり枚数が０．５°毎に示されている。
【００４５】
図７は、図６に図示された重なり枚数を、発生位置割合の分布で示したグラフである。
図７のデータは、導電リード１６の重なり枚数の標準偏差を求める際に用いることができる。
【００４６】
図８は、導電リード１６のピッチが１０〜８０ｍｍの範囲において、０．１ｍｍ刻みで計算を行い、重なり枚数の標準偏差の変動をグラフにしたものである。重なり枚数は、導電リード１６の幅を５ｍｍ、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外径を３０ｍｍ、電極の繰り返し厚さｙ（図２参照）、すなわち、正極電極１１、負極電極１２、第１のセパレータ１３、第２のセパレータ１４の厚さの合計を０．２５ｍｍ、正極電極１１の長さを４０００ｍｍとして演算により求めた。横軸は導電リード１６のピッチであり、縦軸は、導電リードの重なり枚数の標準偏差を導電リードの重なり枚数の標準偏差の平均値で除した数値である。この場合、導電リードの重なり枚数の標準偏差の平均値は、導電リード１６のピッチｐが１０〜１００ｍｍの間における重なり枚数の平均値とした。以下においては、説明の単純化のために、縦軸の定義である、「導電リードの重なり枚数の標準偏差を導電リードの重なり枚数の標準偏差の平均値で除した数値」を、単に、「導電リードの重なり枚数の偏差の相対値」とする。
【００４７】
図８において、縦軸、すなわち、導電リードの重なり枚数の偏差の相対値が小さいということは、超音波溶接等の溶接時に必要とされるエネルギの大きさが一定値に近くてすむことを意味するので、導電リードの重なり枚数の偏差の相対値が大きい場合よりも好ましい。図８においては、導電リード１６のピッチが大きくなる程、導電リードの重なり枚数の偏差の相対値が小さくなる傾向がある。これは、導電リード１６のピッチが大きくなる程、集電部材に捲回される導電リード１６の枚数が減少することが一つの要因であるためと考えられる。
【００４８】
しかし、最も重要なことは、導電リードの重なり枚数の偏差の相対値の変動幅が、導電リード１６のピッチの広い範囲に亘り小さいことである。以下、このことについて説明する。
【００４９】
導電リード１６の重なり枚数に影響する製造上の要因が２つある。
第１の要因は、導電リード１６のピッチｐの公差である。導電リード１６の位置は、製造時において、導電リード１６のピッチｐの公差分ばらつくため、導電リード１６の重なり枚数に影響する。
第２の要因は、導電リード１６の形状である。上述した如く、導電リード１６は、根元部の幅ｗ１が大きく、先端部の幅ｗ２が小さい先細形状を有する。導電リード１６は、軸芯１５に捲回されており、内周側から外周側に向けて導電リード１６の根元部から正・負極の集電部材２７、２１までの距離が変化する。このため、導電リード１６の根元部側で接合される場合と、導電リード１６の先端部側で接合される場合とがあり、それぞれ、溶接部における導電リード１６の幅が変化する。従って、これに伴って導電リード１６の重なり枚数が変動する。
導電リード１６のピッチｐの公差をΔｐ、導電リード１６の根元部の幅ｗ１と先端部の幅ｗ２との差Δｗ＝（ｗ１−ｗ２）とするとき、導電リード１６の位置は、（Δｐ＋Δｗ）だけばらつくことになる。
【００５０】
すなわち、図８において、例えば、導電リード１６のピッチｐが６０ｍｍ程度の場合の導電リードの重なり枚数の偏差の相対値ｆ1は、０．７程度と小さい値である。しかし、導電リード１６のピッチｐが６１ｍｍ程度における導電リードの重なり枚数の偏差の相対値ｆ2は０．９程度に急激に増大する。
このように、導電リード１６のピッチｐが僅かに変化したときに導電リードの重なり枚数の偏差の相対値が大きく変動する領域では、製造時のばらつきにより、導電リード１６の重なり枚数が大きく変動することを意味する。
すなわち、導電リード１６を正・負極の集電部材２７、２１に溶接する際に、導電リード１６の重なり枚数の変動幅を小さくして接合力を均一にするには、導電リード１６のピッチｐを、導電リードの重なり枚数の偏差の相対値の変動幅の小さい範囲が導電リード１６のピッチｐの広い範囲に亘って連続する領域内に定めることが重要である。
【００５１】
実際の製造条件を適用すると、第１の要因である、導電リード１６を形成する際の製造上の公差Δｐは１ｍｍ（±０．５ｍｍ）である。第２の要因である、導電リード１６の根元部の幅ｗ１と先端部の幅ｗ２との差Δｗは、上述した如く、１ｍｍ程度である。
従って、実際の製造において、導電リード１６の位置は、（Δｐ＋Δｗ）＝２ｍｍ程度ずれる可能性がある。
【００５２】
図８において、領域Ａ、Ｂ、Ｃは、いずれも、導電リード１６のピッチｐが２ｍｍ以上の範囲に亘り、導電リードの重なり枚数の偏差の相対値の変動幅が０．２以下である。これらの領域は、導電リード１６のピッチｐが２ｍｍ以上の範囲に亘る他の領域よりも、導電リードの重なり枚数の偏差の相対値の変動幅が小さい。
このように、導電リード１６のピッチｐが領域Ａ、Ｂ、Ｃの範囲内では、製造時に導電リード１６の位置がずれたとしても、導電リード１６の重なり枚数が大きく変動することはない。従って、領域Ａ、Ｂ、Ｃの範囲内において、導電リード１６のピッチｐを定めれば、導電リード１６の重なり枚数の変動幅を小さくすることができる。その結果、均一性が高い接合が実現できる。均一性の高い接合により、内部抵抗のばらつき等が小さい電池性能が優れた円筒形二次電池１を作製することが可能となる。
なお、図８において、領域ＡとＢの間は、導電リード１６のピッチｐが２ｍｍ以上の範囲に亘り、導電リードの重なり枚数の偏差の相対値の変動幅が０．２以下であるので、導電リード１６のピッチｐを、この領域の範囲内から定めるようにしても良い。しかし、この領域は、領域Ａ、Ｂ、Ｃに比較し、導電リード１６のピッチｐの範囲が狭く、かつ、導電リードの重なり枚数の偏差の相対値の変動幅が大きいので、領域Ａ、Ｂ、Ｃの範囲内から定めるようにする方が望ましい。以下、領域Ａ、Ｂ、Ｃを適正領域とする。
図９に、図８に図示された各適正領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する導電リード１６のピッチの下限値と上限値および（導電リードの重なり枚数の標準偏差／導電リードの重なり枚数の標準偏差の平均値）の幅の値を表として示した。
【００５３】
適正領域Ａ、Ｂ、Ｃの範囲内は、いずれも導電リード１６の重なり枚数の変動幅が小さく、良好な円筒形二次電池１を得ることができる。しかし、導電リード１６のピッチｐが大きくなると、正・負極の集電部材２７、２１に接合される導電リード１６の数が減少し、内部抵抗が増大する。この意味では、導電リード１６のピッチｐは、適正領域ＡまたはＢの領域内で定める方が適正領域Ｃの領域内に定めるよりも望ましい。
【００５４】
この場合、後述するが、導電リード１６の根元部の幅ｗ１は、導電リード１６の重なり枚数の変動に関して影響がないので、導電リード１６のピッチｐを大きくした場合に、導電リード１６の根元部の幅ｗ１を大きくするようにしてもよい。
しかし、導電リード１６の幅を大きくすることは、円筒形状の正・負極の集電部材２７、２１との接合部が幅広くなることを意味する。導電リード１６の接合部は、円筒形状の正・負極の集電部材２７、２１の外周に倣って円弧状となるため、導電リード１６の接合部の幅が大きくなると、導電リード１６の根元側の接合されない部分に対して大きく変形するため、導電リード１６が破損し易くなる。従って、このことも考慮して、導電リード１６の幅寸法を定める必要がある。
【００５５】
（導電リードの重なり枚数のパラメータ）
次に、導電リード１６の重なり枚数に影響するパラメータに関して述べる。
導電リード１６の重なり枚数に影響するパラメータとして、導電リード１６のピッチｐ以外に、下記に示す４つがある。
（ｉ）導電リードの幅
（ｉｉ）正・負極の集電部材の外径
（ｉｉｉ）正・負極の電極長さ
（ｉｖ）電極繰り返し厚さ
以下、各パラメータと導電リード１６の重なり枚数との関連について、順次、説明する。
【００５６】
（導電リードの幅）
図１０は、図８に図示された適正領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する導電リードの幅と導電リードのピッチの関係を示すグラフである。
図８の場合と同様に、導電リード１６のピッチｐを０．１ｍｍずつ変化させたときの導電リードの重なり枚数の標準偏差がどのように変動するかを、導電リード１６の幅が３．０ｍｍ〜７．０ｍｍの範囲に対して演算により求めたものである。すなわち、導電リード１６の幅が、３．０ｍｍ、４．０ｍｍ、５．０ｍｍ、６．０ｍｍ、７．０ｍｍに対して、それぞれ、図８のグラフを作成し、各グラフにおいて、図８に示す領域Ａ、Ｂ、Ｃの範囲となる導電リード１６のピッチｐをプロットしたものである。導電リード１６の幅以外の各パラメータは、正・負極の集電部材２７、２１の外径を３０ｍｍ、電極長さ（図示せず）を４０００ｍｍ、電極繰り返し厚さｙを０．２５ｍｍとした。
【００５７】
図１０において、導電リード１６の幅の変動によって、重なり枚数の偏差の変動幅が小さい適正領域Ａ、Ｂ、Ｃには殆ど違いが見られない。つまり、導電リード１６の幅は、導電リード１６の重なり枚数の偏差の変動には影響しないことが分かる。
【００５８】
（集電部材の外径）
図１１は、図８に図示された適正領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する正・負極の集電部材２７、２１の外径と導電リードのピッチの関係を示すグラフである。
図８の場合と同様に、導電リード１６のピッチｐを０．１ｍｍずつ変化させたときの導電リードの重なり枚数の標準偏差がどのように変動するかを、正・負極の集電部材２７、２１が２８．０ｍｍ〜３２．０ｍｍの範囲に対して演算により求めたものである。すなわち、集電部材２７、２１の外径が、２８．０ｍｍ、２９．０ｍｍ、３０．０ｍｍ、３１．０ｍｍ、３２．０ｍｍ、３３．０ｍｍに対して、それぞれ、図８のグラフを作成し、各グラフにおいて、図８に示す領域Ａ、Ｂ、Ｃの範囲となる導電リード１６のピッチｐをプロットしたものである。正・負極の集電部材２７、２１の外径以外の各パラメータは、導電リード１６の幅を５ｍｍ、電極長さ（図示せず）を４０００ｍｍ、電極繰り返し厚さｙを０．２５ｍｍとした。
【００５９】
図１１において、正・負極の集電部材２７、２１の外径が変動しても、重なり枚数の偏差の変動幅が小さい適正領域Ａ、Ｂ、Ｃには殆ど違いが見られない。つまり、正・負極の集電部材２７、２１の外径は、導電リード１６の重なり枚数の偏差の変動には影響しないことが分かる。
【００６０】
（電極長さ）
図１２は、図８に図示された適正領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する電極長さ（図示せず）と導電リードのピッチの関係を示すグラフである。
図８の場合と同様に、導電リード１６のピッチｐを０．１ｍｍずつ変化させたときの導電リードの重なり枚数の標準偏差がどのように変動するかを、電極長さが３０００ｍｍ〜５０００ｍｍの範囲に対して演算により求めたものである。すなわち、電極長さが、３０００ｍｍ、３５００ｍｍ、４０００ｍｍ、４５００ｍｍ、５０００ｍｍに対して、それぞれ、図８のグラフを作成し、各グラフにおいて、図８に示す領域Ａ、Ｂ、Ｃの範囲となる導電リード１６のピッチｐをプロットしたものである。電極長さ以外の各パラメータは、導電リード１６の幅を５ｍｍ、正・負極の集電部材２７、２１の外径を３０ｍｍ、電極繰り返し厚さｙを０．２５ｍｍとした。
【００６１】
図１２において、電極長さの変動によって、重なり枚数の偏差の変動幅が小さい適正領域Ａ、Ｂ、Ｃが変化している。つまり電極長さは、導電リード１６の重なり枚数の偏差の変動に影響するパラメータである。
【００６２】
（電極繰り返し厚さ）
図１３は、図８に図示された適正領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する電極繰り返し厚さｙと導電リードのピッチの関係を示すグラフである。
上述した如く、電極繰り返し厚さｙ（図２参照）は、正極電極１１、負極電極１２、第１のセパレータ１３および第２のセパレータ１４の合計の厚さである。
図８の場合と同様に、導電リード１６のピッチｐを０．１ｍｍずつ変化させたときの導電リードの重なり枚数の標準偏差がどのように変動するかを、電極繰り返し厚さｙが０．２３ｍｍ〜０．２７ｍｍの範囲に対して演算により求めたものである。すなわち、電極繰り返し厚さが、０．２３ｍｍ、０．２４ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．２６ｍｍ、０．２７ｍｍに対して、それぞれ、図８のグラフを作成し、各グラフにおいて、図８に示す領域Ａ、Ｂ、Ｃの範囲となる導電リード１６のピッチｐをプロットしたものである。電極繰り返し厚さｙ以外の各パラメータは、導電リード１６の幅を５ｍｍ、正・負極の集電部材２７、２１の外径を３０ｍｍ、電極長さを４０００ｍｍとした。
【００６３】
図１３において、電極繰り返し厚さｙの変動によって、重なり枚数の偏差の変動幅が小さい適正領域Ａ、Ｂ、Ｃが変化している。つまり、電極繰り返し厚さｙは、導電リード１６の重なり枚数の偏差の変動に影響するパラメータである。
【００６４】
以上の結果より、導電リード１６の重なり枚数の偏差の変動幅が小さい適正領域Ａ、Ｂ、Ｃは、導電リード１６の幅および正・負極の集電部材２７、２１の外径の変化には影響されず、電極長さと電極繰返し厚さｙにより変動することが分かった。
また、図１２および図１３により、適正領域Ａ、Ｂ、Ｃの変動は、電極長さと電極繰返し厚さｙの変化に直線近似できると考えられる。
【００６５】
図１４は、図８に図示された適正領域Ａ、Ｂ、Ｃに対する電極長さ、電極繰り返し厚さおよび導電リードのピッチの関係を示すグラフである。
導電リード１６の重なり枚数の偏差の変動幅が小さい適正領域Ａ、Ｂ、Ｃは、図１４に示す如く、導電リード１６のピッチｐ、電極長さ、電極繰返し厚さｙの３つのパラメータによって構成される平面によって限定することができる。
円筒形二次電池１を作製する際に、導電リード１６ピッチｐを、電極長さと電極繰返し厚さｙの関数によって、導電リード１６の重なり枚数の偏差の変動幅が小さい適正領域Ａ、Ｂ、Ｃの範囲内とするように定める。このことにより、導電リード１６のピッチｐの重なり枚数の偏差の変動を抑制することが可能となる。
【００６６】
電極長さをｘｍｍ、電極繰返し厚さをｙｍｍ、導電リード１６のピッチをｐとしたとき、各適正領域Ａ、Ｂ、Ｃに対して、その関数は、下記通りとなる。
（１）適正領域Ａ：
3.4341 + 0.00266972 x + 37.6812 y＜ｐ＜-1.75694 + 0.0032418 x + 63.7681 y
（２）適正領域Ｂ：
2.76142 + 0.0032418 x + 55.0725 y＜ｐ＜2.30873 + 0.00411899 x + 68.1159 y
（３）適正領域Ｃ：
3.65859 + 0.00495805 x + 62.3188 y＜ｐ＜-11.1444 + 0.00781846 x + 143.478 y
【００６７】
以上説明した通り、上記実施形態では、導電リードのピッチの公差をΔｐ、導電リードの根元部と先端部の幅寸法の差をΔｗとしたとき、導電リードのピッチが、導電リードの重なり枚数の標準偏差を導電リードの重なり枚数の標準偏差の平均値で除した数値の変動幅がΔｐとΔｗの和よりも大きい範囲に亘り０．２以下である範囲内に定められているので、導電リードの重なり枚数のばらつきを十分に小さくすることができる。その結果、導電リードが均一に集電部材の外周面に溶接される。このため、内部抵抗のばらつき等が小さい電池性能が優れた円筒形二次電池１を作製することが可能となる。この場合、導電リード１６のピッチｐは等間隔であるので、正極電極１１、負極電極１２および電極群１０の製造も効率的である。
【００６８】
なお、上記実施形態では、リチウムイオン円筒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円筒形二次電池にも適用が可能である。
【００６９】
また、上記実施形態では、導電リード１６の公差Δｐを１ｍｍ、導電リード１６の根元部の幅ｗ１と先端部の幅ｗ２との差Δｗを１ｍｍをとして説明したが、ΔｐおよびΔｗの値が、それぞれ、異なる電極ユニットを用いた二次電池にも本発明を適用することが可能である。
【００７０】
上記実施形態では、電極群１０を、正極電極１１と負極電極１２との間に、第１、第２のセパレータ１３、１４を介在させた構造としたが、第１、第２のセパレータ１３、１４間を１枚のセパレータで分離させる構造としてもよい。その他、本発明の円筒形二次電池は、発明の趣旨の範囲内において、種々、変形して適用することが可能であり、要は、長手方向の一側縁に沿って多数の導電リードが所定ピッチで形成された正極金属箔の両面に正極合剤が形成された正極電極と、正極電極の導電リードが形成された一側縁に対向する他側縁に沿って多数の導電リードが所定ピッチで形成された負極金属箔の両面に負極合剤が形成された負極電極とがセパレータを介して捲回された電極群と、正極電極および負極電極の少なくとも一方の導電リードが捲回され重なって接合された集電部材と、電極群および集電部材が収容され、電解液が注入された電池容器とを備えた円筒形二次電池において、導電リードが根元部から先端部に向けて先細に形成され、導電リードのピッチの公差をΔｐ、導電リードの根元部と先端部の幅寸法の差をΔｗとしたとき、導電リードのピッチが、導電リードの重なり枚数の標準偏差を導電リードの重なり枚数の標準偏差の平均値で除した数値の変動幅がΔｐとΔｗの和よりも大きい範囲に亘り所定値以下である適正領域内に定められたものであればよい。
【符号の説明】
【００７１】
１ 円筒形二次電池
２ 電池缶
３ 電池蓋
４ 電池容器
５ 非水電解液
１０ 電極群
１１ 正極電極
１２ 負極電極
１３ 第１のセパレータ
１４ 第２のセパレータ
１６ 正極リード（導電リード）
１７ 負極リード（導電リード）
２１ 負極集電部材
２７ 正極集電部材
３０ 電池蓋ユニット
Ａ、Ｂ、Ｃ 適正領域
ｐ 導電リードのピッチ
ｘ 電極長さ
ｙ 電極繰り返し厚さ
ｗ１ 導電リード根元部の幅
ｗ２ 導電リード先端部の幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の一側縁に沿って多数の導電リードが所定ピッチで形成された正極金属箔の両面に正極合剤が形成された正極電極と、前記正極電極の導電リードが形成された一側縁に対向する他側縁に沿って多数の導電リードが所定ピッチで形成された負極金属箔の両面に負極合剤が形成された負極電極とがセパレータを介して捲回された電極群と、
前記正極電極および負極電極の少なくとも一方の導電リードが捲回され重なって接合された集電部材と、
前記電極群および前記集電部材が収容され、電解液が注入された電池容器とを備えた円筒形二次電池において、
前記導電リードが根元部から先端部に向けて先細に形成され、前記導電リードのピッチの公差をΔｐ、前記導電リードの根元部と先端部の幅寸法の差をΔｗとしたとき、前記導電リードのピッチが、導電リードの重なり枚数の標準偏差を導電リードの重なり枚数の標準偏差の平均値で除した数値の変動幅がΔｐとΔｗの和よりも大きい範囲に亘り所定以下である適正領域内に定められたことを特徴とする円筒形二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載の円筒形二次電池において、前記導電リードのピッチが、前記導電リードの重なり枚数の偏差の変動幅が２ｍｍ以上の範囲に亘り０．２以下である領域内に定められたことを特徴とする円筒形二次電池。
【請求項３】
請求項１に記載の円筒形二次電池において、前記導電リードのピッチが、前記導電リードの重なり枚数の偏差の変動幅が２ｍｍ以上の範囲に亘り０．１以下である領域内に定められたことを特徴とする円筒形二次電池。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の円筒形二次電池において、前記導電リードのピッチをｐｍｍ、電極の長さをｘｍｍ、前記正極電極、前記負極電極および前記第１、第２のセパレータの厚さの合計である電極繰り返し厚さをｙｍｍとするとき、下記の式を満足することを円筒形二次電池。
3.4341 + 0.00266972 x + 37.6812 y＜ｐ＜-1.75694 + 0.0032418 x + 63.7681 y
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の円筒形二次電池において、前記導電リードのピッチをｐｍｍ、電極の長さをｘｍｍ、前記正極電極、前記負極電極および前記第１、第２のセパレータの厚さの合計である電極繰り返し厚さをｙｍｍとするとき、下記の式を満足することを円筒形二次電池。
2.76142 + 0.0032418 x + 55.0725 y＜ｐ＜2.30873 + 0.00411899 x + 68.1159 y
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の円筒形二次電池において、前記導電リードのピッチをｐｍｍ、電極の長さをｘｍｍ、前記正極電極、前記負極電極および前記第１、第２のセパレータの厚さの合計である電極繰り返し厚さをｙｍｍとするとき、下記の式を満足することを円筒形二次電池。
3.65859 + 0.00495805 x + 62.3188 y＜ｐ＜-11.1444 + 0.00781846 x + 143.478 y
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の円筒形二次電池において、前記導電リードは正極電極の導電リードおよび前記負極電極の導電リードであることを特徴とする円筒形二次電池。
【請求項１】
長手方向の一側縁に沿って多数の導電リードが所定ピッチで形成された正極金属箔の両面に正極合剤が形成された正極電極と、前記正極電極の導電リードが形成された一側縁に対向する他側縁に沿って多数の導電リードが所定ピッチで形成された負極金属箔の両面に負極合剤が形成された負極電極とがセパレータを介して捲回された電極群と、
前記正極電極および負極電極の少なくとも一方の導電リードが捲回され重なって接合された集電部材と、
前記電極群および前記集電部材が収容され、電解液が注入された電池容器とを備えた円筒形二次電池において、
前記導電リードが根元部から先端部に向けて先細に形成され、前記導電リードのピッチの公差をΔｐ、前記導電リードの根元部と先端部の幅寸法の差をΔｗとしたとき、前記導電リードのピッチが、導電リードの重なり枚数の標準偏差を導電リードの重なり枚数の標準偏差の平均値で除した数値の変動幅がΔｐとΔｗの和よりも大きい範囲に亘り所定以下である適正領域内に定められたことを特徴とする円筒形二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載の円筒形二次電池において、前記導電リードのピッチが、前記導電リードの重なり枚数の偏差の変動幅が２ｍｍ以上の範囲に亘り０．２以下である領域内に定められたことを特徴とする円筒形二次電池。
【請求項３】
請求項１に記載の円筒形二次電池において、前記導電リードのピッチが、前記導電リードの重なり枚数の偏差の変動幅が２ｍｍ以上の範囲に亘り０．１以下である領域内に定められたことを特徴とする円筒形二次電池。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の円筒形二次電池において、前記導電リードのピッチをｐｍｍ、電極の長さをｘｍｍ、前記正極電極、前記負極電極および前記第１、第２のセパレータの厚さの合計である電極繰り返し厚さをｙｍｍとするとき、下記の式を満足することを円筒形二次電池。
3.4341 + 0.00266972 x + 37.6812 y＜ｐ＜-1.75694 + 0.0032418 x + 63.7681 y
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の円筒形二次電池において、前記導電リードのピッチをｐｍｍ、電極の長さをｘｍｍ、前記正極電極、前記負極電極および前記第１、第２のセパレータの厚さの合計である電極繰り返し厚さをｙｍｍとするとき、下記の式を満足することを円筒形二次電池。
2.76142 + 0.0032418 x + 55.0725 y＜ｐ＜2.30873 + 0.00411899 x + 68.1159 y
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の円筒形二次電池において、前記導電リードのピッチをｐｍｍ、電極の長さをｘｍｍ、前記正極電極、前記負極電極および前記第１、第２のセパレータの厚さの合計である電極繰り返し厚さをｙｍｍとするとき、下記の式を満足することを円筒形二次電池。
3.65859 + 0.00495805 x + 62.3188 y＜ｐ＜-11.1444 + 0.00781846 x + 143.478 y
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の円筒形二次電池において、前記導電リードは正極電極の導電リードおよび前記負極電極の導電リードであることを特徴とする円筒形二次電池。
【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】
【公開番号】特開２０１２−１６０２８２（Ｐ２０１２−１６０２８２Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７７４５（Ｐ２０１１−１７７４５）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【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８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【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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