蓄電素子
【課題】蓄電素子の組み立て作業時において、蓄電要素の缶体への挿入作業を円滑に行えるようにする。
【解決手段】扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素３とが備えられ、前記蓄電要素３が、前記蓄電要素３の扁平面と前記缶体の扁平面とが略平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子において、前記蓄電要素３の扁平面と直交する方向において、前記蓄電要素３の前記扁平面における前記缶体１の底面側の端部での厚さが、前記蓄電要素３の最大厚さよりも薄くなっている。
【解決手段】扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素３とが備えられ、前記蓄電要素３が、前記蓄電要素３の扁平面と前記缶体の扁平面とが略平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子において、前記蓄電要素３の扁平面と直交する方向において、前記蓄電要素３の前記扁平面における前記缶体１の底面側の端部での厚さが、前記蓄電要素３の最大厚さよりも薄くなっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素とが備えられ、前記蓄電要素が、前記蓄電要素の扁平面と前記缶体の扁平面とが平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる蓄電素子は、箔状正極板と箔状負極板とを巻回して構成したいわゆる巻回型の蓄電要素を有して、蓄電容量を大容量化すると共に、扁平な有底筒状の缶体に、同じく扁平形状の蓄電要素を収納する形で、蓄電容量の体積効率を向上させたものである。
このような形式の蓄電素子としては、例えば、下記特許文献１に記載のものが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１７６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、蓄電容量の体積効率を向上させる観点からは、筐体の内部空間を有効に活用するために、缶体の扁平面に直交する方向において、蓄電要素の厚さを、缶体の内部空間の幅に極力近づけるように寸法設計をすることになり、蓄電素子の組み立て作業において、缶体に蓄電要素を挿入し辛いものとなってしまう。
このため、蓄電要素を強引に缶体に挿入しようとすると、挿入方向先端側が缶体につかえてしまい、蓄電要素が変形する等して、蓄電要素を損傷してしまう場合もある。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、蓄電素子の組み立て作業時において、蓄電要素の缶体への挿入作業を円滑に行えるようにする点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本出願の第１の発明は、扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素とが備えられ、前記蓄電要素が、前記蓄電要素の扁平面と前記缶体の扁平面とが略平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子において、前記蓄電要素の扁平面と直交する方向において、前記蓄電要素の前記扁平面における前記缶体の底面側の端部での厚さが、前記蓄電要素の最大厚さよりも薄くなっている。
すなわち、蓄電素子の缶体寸法は、蓄電要素の最大厚さに合わせて設定するので、蓄電素子の組み立て作業時において、蓄電要素は、蓄電要素を缶体に挿入する際に、缶体の寸法に対して余裕のある先細りの状態となっており、円滑に蓄電要素を缶体に挿入できる。
【０００６】
又、本出願の第２の発明は、扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素とが備えられ、前記蓄電要素が、前記蓄電要素の扁平面と前記缶体の扁平面とが略平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子において、前記蓄電要素は、前記箔状正極板又は箔状負極板の巻回の終端位置が、前記箔状正極板又は箔状負極板の巻回方向で、前記開放面側の端部から前記缶体の深さ方向における前記蓄電要素の中央位置に至るまでの範囲内に位置するように設定され、且つ、前記箔状正極板又は箔状負極板の巻回の始端位置が、前記箔状正極板又は箔状負極板の巻回方向で、前記缶体の底面側の端部から前記終端位置に至るまでの範囲内に位置するように設定され、前記終端位置及び前記始端位置の設定によって、前記蓄電要素の扁平面と直交する方向において、前記蓄電要素の前記扁平面における前記缶体の底面側の端部での厚さが、前記蓄電要素の最大厚さよりも薄くなっている。
【０００７】
すなわち、箔状正極板又は箔状負極板は、活物質等が塗布されてある程度の厚みを有するものとなっている
そのため、箔状正極板又は箔状負極板の巻回終端位置や巻回始端位置の設定の仕方で、扁平面に直交する方向での厚さが変化することになる。
そこで、箔状正極板又は箔状負極板の巻回終端位置及び巻回始端位置を上述のように設定することによって、蓄電要素は、扁平面と直交する方向で、缶体の底面側の端部の厚さが、蓄電要素の最大厚さよりも薄くなる。
【０００８】
又、本出願の第３の発明は、上記第２の発明の構成に加えて、前記蓄電要素は、前記蓄電要素の扁平面と直交する方向における前記箔状正極板又は前記箔状負極板の積層数が、前記底面側の端部よりも前記開放面側の端部の方が大となっている。
すなわち、箔状正極板又は箔状負極板の積層数に差を付けることで、蓄電要素は、扁平面と直交する方向で、缶体の底面側の端部の厚さが、蓄電要素の最大厚さよりも薄くなる。
【０００９】
又、本出願の第４の発明は、扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素とが備えられ、前記蓄電要素が、前記蓄電要素の扁平面と前記缶体の扁平面とが略平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子において、前記蓄電要素は、扁平形状の巻芯に前記箔状正極板及び前記箔状負極板が巻回されて構成され、前記巻芯は、前記底面側の端部の厚さが前記開放面側の端部の厚さよりも薄くなっており、前記巻芯の形状によって、前記蓄電要素の扁平面と直交する方向において、前記蓄電要素の前記扁平面における前記缶体の底面側の端部での厚さが、前記蓄電要素の最大厚さよりも薄くなっている。
【００１０】
すなわち、扁平面に直交する方向での蓄電要素の厚さを、缶体の底面側で薄くするために、箔状正極板等を巻回する巻芯自体に厚さの変化を付けている。
このため、上記巻芯に箔状正極板等を巻回するだけで、蓄電要素は、扁平面と直交する方向での厚さにおいて、缶体の底面側の端部の厚さが、蓄電要素の最大厚さよりも薄くなる。
【００１１】
又、本出願の第５の発明は、上記第４の発明の構成に加えて、前記巻芯は、可撓性を有する部材にて中空に形成されている。
すなわち、上記巻芯は、可撓性を有する部材で中空に形成されおり、蓄電要素を缶体に挿入して、蓄電要素の挿入先端側寄りの位置が缶体の内壁面に挟まれて押圧されると、その押圧力によって、中空形状の巻芯が撓んで蓄電要素の厚さが薄くなる。
この蓄電要素の厚さの変化によって、蓄電要素の挿入作業が更に行い易くなる。
【００１２】
又、本出願の第６の発明は、扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素とが備えられ、前記蓄電要素が、前記蓄電要素の扁平面と前記缶体の扁平面とが略平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子において、前記缶体は、導電部材にて構成され、前記蓄電要素と前記缶体の内壁面との間に、電気的絶縁材料にて形成されるシート状部材が配置され、前記シート状部材の厚さが、前記缶体の深さ方向で、前記蓄電要素の中央位置よりも前記底面側部分が、前記開放面側部分より薄くなるように設定され、前記蓄電要素の扁平面と直交する方向において、前記蓄電要素の前記扁平面における前記缶体の底面側の端部での厚さが、前記蓄電要素の最大厚さよりも薄くなっている。
【００１３】
すなわち、缶体が金属等の導電部材にて構成される場合、缶体の内壁面と蓄電要素の外周との電気的な絶縁を確保する必要がある。
このため、蓄電要素と缶体の内壁面との間に電気的絶縁材料にて形成されるシート状部材を配置する。
このシート状部材は、蓄電素子の組み立て作業時に、蓄電要素と共に缶体に挿入されるので、缶体の内壁面と接することになる。従って、シート状部材には、そのような作業に耐え得る強度が必要となり、その強度をシート状部材の厚さを適切に設定することで確保している。
このシート状部材を、缶体の底面側の厚さが薄くなった蓄電要素と組み合わせて使用する場合、厚さが薄い底面側では、厚さの薄い分だけ缶体の内壁面から受ける押圧力が小さく、その分だけシート状部材の厚さを薄くしても、必要な強度を確保できる。
そのように缶体の底面側でシート状部材の厚さを薄くすることで、缶体への収納作業が更に行い易くなる。
【発明の効果】
【００１４】
上記第１の発明によれば、蓄電素子の組み立て作業時において、蓄電要素は、蓄電要素を缶体に挿入する際に、缶体の寸法に対して余裕のある先細りの状態となっており、蓄電要素の缶体への挿入作業を円滑に行えるものとなった。
又、上記第２の発明によれば、箔状正極板又は箔状負極板の巻回終端位置及び巻回始端位置を適切に設定するだけの簡素な構成で、扁平面と直交する方向で、缶体の底面側の端部の厚さが、蓄電要素の最大厚さよりも薄くなるように厚さの差をつけることができる。
又、上記第３の発明によれば、箔状正極板又は箔状負極板の積層数に差を付けることで、扁平面と直交する方向で、缶体の底面側の端部の厚さが、蓄電要素の最大厚さよりも薄くなるように厚さの差をつけることができる。
【００１５】
又、上記第４の発明によれば、缶体の開放面側と底面側とで厚さに差を付けた巻芯に箔状正極板等を巻回することで、缶体の底面側の端部の厚さが、蓄電要素の最大厚さよりも薄くなるように厚さの差をつけることができる。
又、上記第５の発明によれば、箔状正極板等を巻回する巻芯を可撓性を有する部材で中空に形成することで、蓄電要素を缶体に挿入する際に受ける押圧力によって蓄電要素の厚さが薄くなって、蓄電要素の挿入作業が更に行い易くなる。
又、上記第６の発明によれば、シート状部材によって缶体と蓄電要素との間の電気的な絶縁を確保しながら、シート状部材を缶体の底面側で薄くすることで、缶体への挿入作業性の向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態にかかる蓄電素子の外観斜視図
【図２】本発明の第１実施形態にかかる蓄電素子の内部構成を示す斜視図
【図３】本発明の実施の形態にかかる蓄電素子の内部構成を示す正面図
【図４】本発明の第１実施形態にかかる蓄電要素の模式図
【図５】本発明の実施の形態にかかる蓄電素子の組み立て工程を示す斜視図
【図６】本発明の第２実施形態にかかる蓄電素子の内部構成を示す斜視図
【図７】本発明の第２実施形態にかかる巻芯及び蓄電要素を示す図
【図８】本発明の第２実施形態にかかる蓄電要素の巻回態様を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の蓄電素子の実施の形態を図面に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
本第１実施形態では、蓄電素子として電池の１例である非水電解液二次電池（より具体的にはリチウムイオン電池）を例示して説明する。
【００１８】
〔非水電解液二次電池ＲＢの構成〕
図１及び図２の斜視図並びに図３の正面図に示すように、本第１実施形態の非水電解液二次電池ＲＢは、金属製の缶体１と金属製の蓋部２とを備える筐体ＢＣを有している。
缶体１は、図５に示すように、扁平な有底筒状（より具体的には有底矩形筒状）に形成され、それの扁平面と直交する１側面を開放面としている。
蓋部２は、略平板状で短冊状の長方形に形成されており、缶体１の開放面を覆う姿勢で配置されて、缶体１と溶接されている。
扁平な有底矩形筒状の缶体１と缶体１の開放面を覆う短冊形状の蓋部２とによって、筐体ＢＣは全体として扁平な直方体形状を有している。尚、図２は、完成した二次電池ＲＢ（図１に示すもの）から缶体１や後述の絶縁カバー等を除いて筐体ＢＣ内部の構成を図示している。又、図３においても絶縁カバーの記載を省略すると共に、缶体１及び後述の蓄電要素３を２点鎖線で示して、筐体ＢＣの内部を透視した形態で示している。
【００１９】
筐体ＢＣの内部には、図２及び図３に示す蓄電要素３と集電体４，６とが電解液に浸される状態で収納配置されている。本実施の形態では、二次電池を例示して説明するので、以下において、「蓄電要素３」を「発電要素３」と称する。
発電要素３は、長尺帯状の箔状正極板と長尺帯状の箔状負極板とを長尺帯状のセパレータを挟んで巻芯周りに巻回することで、箔状正極板と箔状負極板とを積層状態に配置したもので、詳しくは後述するが、箔状正極板と箔状負極板とからなる一対の電極板の夫々に活物質を表裏両面に塗布して構成されている。
箔状正極板及び箔状負極板には、幅方向の一端側に活物質を塗布しない未塗工部３ａ，３ｂを形成しており、その未塗工部３ａ，３ｂにおいて集電体４，６と接合して電気的に接続している。
【００２０】
集電体４，６は、蓋部２に沿う部分と、缶体１の縦壁（扁平面と直交する縦壁）に沿う部分とに略Ｌ字状に屈曲形成されており、缶体１の縦壁に沿う部分においては、更に起立姿勢に屈曲形成された接続部４ａ，６ａが備えられている。
集電体４，６は、この接続部４ａ，６ａにおいて、発電要素３の未塗工部３ａ，３ｂと接合される。集電体４，６が、正面視で筐体ＢＣの左右両端部に分かれて配置されている関係で、箔状正極板の未塗工部３ａと箔状負極板の未塗工部３ｂとは、幅方向で逆側に位置している。
正極側の集電体４の接続部４ａが、側面視で渦巻き状に巻回されている未塗工部３ａの存在空間に入り込み、負極側の集電体６の接続部６ａが、側面視で渦巻き状に巻回されている未塗工部３ｂの存在空間に入り込んで、束ねられた未塗工部３ａ，３ｂが、夫々、接続部４ａ，６ａと接合されている。
【００２１】
金属製の蓋部２には、正極側の集電体４及びその集電体４に接続されている正極の電極端子である端子ボルト５と、負極側の集電体６及びその集電体６に接続されている負極の電極端子である端子ボルト７とが取り付けられ、集電体４，６は、これらの筐体ＢＣ外方側に配置される電極端子と発電要素３とを電気的に接続している。
端子ボルト５，７には、頭部側にリベット５ａ，７ａが一体形成されており、集電体４，６を挟んだ状態でリベット５ａ，７ａをかしめて、集電体４，６を蓋部２に固定すると共に、端子ボルト５，７と集電体４，６とを電気的に接続する。
より詳細には、正極側では、上部ガスケット９，蓋部２，下部ガスケット１０及び集電体４に対してリベット５ａを貫通させ、そのリベット５ａの筐体ＢＣ内方側端部をかしめることで、集電体４の蓋部２への固定と、端子ボルト５に対する電気配線とを行う（図３参照）。上部ガスケット９及び下部ガスケット１０は、リベット５ａ及び集電体４と蓋部２との間の電気的な絶縁と気密シールを確保するためのものである。
負極側の構成も同様であり、上部ガスケット１１，蓋部２，下部ガスケット１２及び集電体６に対してリベット７ａを貫通させ、そのリベット７ａの筐体ＢＣ内方側端部をかしめることで、集電体６の蓋部２への固定と、端子ボルト７に対する電気配線とを行う（図３参照）。上部ガスケット１１及び下部ガスケット１２は、上部ガスケット９及び下部ガスケット１０と同様に、リベット７ａ及び集電体６と蓋部２との間の電気的な絶縁と気密シールを確保するためのものである。
端子ボルト５，７や集電体４，６を含む負極側の電極構造と正極側の電極構造とは同一構造のものが対称に配置されている関係にあり、金属部材の材料のみが異なる。
正極側の金属部材はアルミニウムにて構成し、負極側の金属部材は銅にて構成している。
【００２２】
〔二次電池ＲＢの製造工程〕
次に、二次電池ＲＢの製造工程について概略的に説明する。
先ず、発電要素３の組み立てについて説明する。
発電要素３を構成する長尺帯状の箔状正極板としてアルミニウム箔を使用し、アルミニウム箔の表裏両面に、幅方向一端側の未塗工部３ａとなる部分を残して、正極用の活物質を塗布して活物質層を形成する。
又、長尺帯状の箔状負極板として銅箔を使用し、銅箔の表裏両面に、幅方向一端側の未塗工部３ｂとなる部分を残して、負極用の活物質を塗布して活物質層を形成する。
これら箔状正極板及び箔状負極板を巻芯に巻回する際には、箔状負極板と箔状正極板との間に長尺帯状のセパレータを挟んで重ね合わせる。この際、活物質を塗布していない未塗工部３ａ，３ｂは、幅方向の逆側に突出するように配置する。
【００２３】
図４に側面視で示すように、上記の箔状正極板２２，箔状負極板２３及びセパレータ２４を重ね合わせたものを、巻芯２１周りに巻回して発電要素３とする。巻回の向きは、箔状正極板２２等の長手側の辺が巻芯周りに渦巻き状となる向きで巻回している。尚、図４は、箔状正極板２２等の巻回態様を模式的に示すもので、実際の巻回数は、図４に示すものよりも多数回である。
箔状正極板２２，箔状負極板２３及びセパレータ２４は、図２に外形形状を示すように、扁平形状に巻回されるのであるが、図４では、既に扁平形状となっている状態で示している。
このように、箔状正極板２２等を扁平形状に巻回した状態とするためには、扁平形状にした状態の巻芯２１に箔状正極板２２等を巻回する手法でも良いし、円柱状の巻芯２１に箔状正極板２２等を巻回した後、押圧して扁平形状に押しつぶしても良い。
【００２４】
図４に示すように箔状正極板２２等が巻回された発電要素３は、巻回軸芯αが、缶体１の深さ方向と略直交し、且つ、発電要素３の扁平面と缶体１の扁平面とが略平行となる姿勢で、缶体１に収納される。
発電要素３を缶体１に収納した状態では、図４において、上方側が缶体１の開放面側であり、下方側が缶体１の底面側となる。
図４に示すように、箔状正極板２２及び箔状負極板２３のいずれについても、巻回の終端位置は、巻回の最外周において、缶体１の開放面側の端部を通過した後、缶体１の底面側の端部に至るまでの、缶体１の深さ方向における発電要素の中央位置（図４において、２点鎖線Ａで示す）よりも、缶体１の開放面側に位置するように設定されている。換言すると、箔状正極板２２及び箔状負極板２３の巻回の終端位置が、箔状正極板２２等の巻回方向で、缶体１の開放面側の端部から缶体１の深さ方向における前記蓄電要素の中央位置に至るまでの範囲内に位置するように設定されている。
一方、箔状正極板２２及び箔状負極板２３の巻回の始端位置は、図４においては、缶体１の開放面側の端部に設定した場合を例示しているが、箔状正極板２２等の巻回方向で、缶体１の底面側の端部から上記終端位置に至るまでの範囲内に位置するように設定すれば良い。
【００２５】
これによって、発電要素３は、発電要素３の扁平面と直交する方向における箔状正極板２２及び箔状負極板２３の積層数が、缶体１の底面側の端部よりも缶体１の開放面側の端部の方が大となっている。従って、発電要素３の扁平面に直交する方向での発電要素３の厚さ（扁平面の部分での厚さ）は、発電要素３の最大厚さとなる缶体１の開放面側の端部の厚さを「Ｔ１」、缶体１の底面側の端部の厚さを「Ｔ２」として（図４参照）、Ｔ１＞Ｔ２となっており、底面側の端部の厚さが発電要素３の最大厚さとなる開放面側の端部の厚さよりも薄くなっている。
厚さの差「Ｔ１−Ｔ２」の大きさは、活物質層の厚さにもよるが、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度となる。
缶体１における扁平面に直交する方向での内部空間の幅は、発電要素３の厚さ「Ｔ１」に合わせて設定している。
【００２６】
上記のようにして作製した発電要素３は、蓋部２側の組品とした状態で、缶体１に挿入する。
蓋部２側の組品の組み立ては、先ず、上述のように、端子ボルト５，７のリベット５ａ，７ａを、上部ガスケット９，１１、蓋部２、下部ガスケット１０，１２及び集電体４，６を貫通する状態で配置し、リベット５ａ，７ａの筐体ＢＣ内方側端部をかしめて固定する。
次に、集電体４，６の接続部４ａ，６ａ間に、図２で示す姿勢で発電要素３を配置し、未塗工部３ａ，３ｂを束ねる状態で、超音波溶接等によって接続部４ａ，６ａと接合する。
【００２７】
このようにして作製した蓋部２側の組品を缶体１に収納するにあたっては、図５に示すように、発電要素３及び集電体４，６の略全体を絶縁カバー２５にて予め覆う。
絶縁カバー２５は、缶体１が金属製であり、導電部材にて形成されていることから、発電要素３等と缶体１との電気的な絶縁を確保するためのものであり、電気的絶縁材料である樹脂製のシート状部材ＳＥを袋状に形成している。
発電要素３等を袋状に形成された絶縁カバー２５で覆った状態で缶体１に収納することで、発電要素３と缶体１の内壁面との間に、電気的絶縁材料にて形成されるシート状部材ＳＥが配置される位置関係となり、発電要素３等と缶体１との電気的な絶縁を確保できる。
【００２８】
この絶縁カバー２５を構成するシート状部材ＳＥは、缶体１の深さ方向で厚さが異なるようにしており、缶体１の深さ方向で、発電要素３の中央位置よりも缶体１の底面側部分が、缶体１の開放面側部分より薄くなるように設定されている。
上述のように、缶体１の扁平面に直交する方向での内部空間の幅を、発電要素３の厚さ「Ｔ１」（図４参照）に合わせて設定しているので、缶体１の開放面側と底面側とで、発電要素３の厚さに差をつけ、更に、絶縁カバー２５についても厚さに差を付けることで、図５に示すように、絶縁カバー２５で覆われた蓋部２側の組品を缶体１に挿入する際には、挿入方向先端部は円滑に缶体１に挿入することができ、挿入操作の途中でつかえて発電要素３を変形させてしまうような圧力がかかってしまうのを十分に抑制できる。
【００２９】
上記のようにして蓋部２側の組品を缶体１に収納した後、蓋部２の端縁と缶体１の開放面の端縁とを溶接し、二次電池ＲＢの組み立てが完了する。
組み立てが完了すると、次に、図示を省略する注液口から電解液を筐体ＢＣ内に注入し、電解液の注入が完了すると所定の充電条件で二次電池ＲＢの初期充電（予備充電）を行い、更にエージング等を行うことで二次電池ＲＢとして完成する。
【００３０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本第２実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、蓄電素子として電池の１例である非水電解液二次電池（より具体的にはリチウムイオン電池）を例示して説明する。
【００３１】
〔非水電解液二次電池ＲＢの構成〕
本第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、発電要素３の構成が異なるのみであり、その他の二次電池ＲＢの構成要素は全て共通する。
従って、図１，図３及び図５については、本第２実施形態においても変わりがない。
本第２実施形態の非水電解液二次電池ＲＢは、図１及び図６の斜視図並びに図３の正面図に示すように、上記第１実施形態と同一形状且つ同一材料の筐体ＢＣを有しており、有底筒状（より具体的には有底矩形筒状）に形成された金属製の缶体１の開放面に略平板状の蓋部２を被せて溶接して筐体ＢＣを構成している。缶体１及び蓋部２の構成についても、上記第１実施形態と同様の構成である。尚、図６は、上記第１実施形態における図２と対応するもので、完成した二次電池ＲＢ（図１に示すもの）から缶体１や後述の絶縁カバー等を除いて筐体ＢＣ内部の構成を図示している。
【００３２】
本第２実施形態においても、筐体ＢＣの内部には、図３及び図６に示す発電要素３と集電体４，６とが電解液に浸される状態で収納配置されており、このうち集電体４，６は、上記第１実施形態と同様の構成である。
本第２実施形態の発電要素３は、上記第１実施形態の発電要素３に対して、巻芯の構成が異なるが、この巻芯に巻回する箔状正極板，箔状負極板及びセパレータの構成自体、及び、巻芯の巻回軸芯周りで渦巻き状に箔状正極板等を巻回する構成自体は上記第１実施形態と共通である。
【００３３】
すなわち、本第２実施形態においても、長尺帯状の箔状正極板と長尺帯状の箔状負極板とを長尺帯状のセパレータを挟んで巻芯周りに巻回することで、箔状正極板と箔状負極板とを積層状態に配置した構成としており、箔状正極板及び箔状負極板夫々の表裏両面に活物質を塗布して構成されている。
又、箔状正極板及び箔状負極板には、幅方向の一端側に活物質を塗布しない未塗工部３ａ，３ｂを形成しており、その未塗工部３ａ，３ｂにおいて集電体４，６と接合して電気的に接続している。
【００３４】
集電体４，６の構成及び集電体４，６と発電要素３との接続態様も上記第１実施形態と共通であり、更に、蓋部２の構成及び集電体４，６の蓋部２への取り付け態様も上記第１実施形態と共通である。
すなわち、集電体４，６は、蓋部２に沿う部分と、缶体１の縦壁（扁平面と直交する縦壁）に沿う部分とに略Ｌ字状に屈曲形成されており、缶体１の縦壁に沿う部分においては、更に起立姿勢に屈曲形成された接続部４ａ，６ａが備えられている。
集電体４，６は、この接続部４ａ，６ａにおいて、発電要素３の未塗工部３ａ，３ｂと接合される。集電体４，６が、正面視で筐体ＢＣの左右両端部に分かれて配置されている関係で、箔状正極板の未塗工部３ａと箔状負極板の未塗工部３ｂとは、幅方向で逆側に位置している。
正極側の集電体４の接続部４ａが、側面視で渦巻き状に巻回されている未塗工部３ａの存在空間に入り込み、負極側の集電体６の接続部６ａが、側面視で渦巻き状に巻回されている未塗工部３ｂの存在空間に入り込んで、束ねられた未塗工部３ａ，３ｂが、夫々、接続部４ａ，６ａと接合されている。
【００３５】
金属製の蓋部２には、正極側の集電体４及びその集電体４に接続されている正極の電極端子である端子ボルト５と、負極側の集電体６及びその集電体６に接続されている負極の電極端子である端子ボルト７とが取り付けられ、集電体４，６は、これらの筐体ＢＣ外方側に配置される電極端子と発電要素３とを電気的に接続している。
端子ボルト５，７には、頭部側にリベット５ａ，７ａが一体形成されており、集電体４，６を挟んだ状態でリベット５ａ，７ａをかしめて、集電体４，６を蓋部２に固定すると共に、端子ボルト５，７と集電体４，６とを電気的に接続する。
より詳細には、正極側では、上部ガスケット９，蓋部２，下部ガスケット１０及び集電体４に対してリベット５ａを貫通させ、そのリベット５ａの筐体ＢＣ内方側端部をかしめることで、集電体４の蓋部２への固定と、端子ボルト５に対する電気配線とを行う（図３参照）。上部ガスケット９及び下部ガスケット１０は、リベット５ａ及び集電体４と蓋部２との間の電気的な絶縁と気密シールを確保するためのものである。
負極側の構成も同様であり、上部ガスケット１１，蓋部２，下部ガスケット１２及び集電体６に対してリベット７ａを貫通させ、そのリベット７ａの筐体ＢＣ内方側端部をかしめることで、集電体６の蓋部２への固定と、端子ボルト７に対する電気配線とを行う（図３参照）。上部ガスケット１１及び下部ガスケット１２は、上部ガスケット９及び下部ガスケット１０と同様に、リベット７ａ及び集電体６と蓋部２との間の電気的な絶縁と気密シールを確保するためのものである。
端子ボルト５，７や集電体４，６を含む負極側の電極構造と正極側の電極構造とは同一構造のものが対称に配置されている関係にあり、金属部材の材料のみが異なる。
正極側の金属部材はアルミニウムにて構成し、負極側の金属部材は銅にて構成している。
【００３６】
〔二次電池ＲＢの製造工程〕
次に、本第２実施形態の二次電池ＲＢの製造工程について概略的に説明する。
先ず、発電要素３の組み立てについて説明する。
上記第１実施形態と同様に、発電要素３を構成する長尺帯状の箔状正極板としてアルミニウム箔を使用し、アルミニウム箔の表裏両面に、幅方向一端側の未塗工部３ａとなる部分を残して、正極用の活物質を塗布して活物質層を形成する。
又、長尺帯状の箔状負極板として銅箔を使用し、銅箔の表裏両面に、幅方向一端側の未塗工部３ｂとなる部分を残して、負極用の活物質を塗布して活物質層を形成する。
これら箔状正極板及び箔状負極板を巻芯に巻回する際には、箔状負極板と箔状正極板との間に長尺帯状のセパレータを挟んで重ね合わせる。この際、活物質を塗布していない未塗工部３ａ，３ｂは、幅方向の逆側に突出するように配置する。
【００３７】
本第２実施形態において、箔状正極板等を巻回する巻芯３１は、図７（ｂ）の側面図及び図８の斜視図に示すように、扁平面の法線方向視で矩形形状となる扁平形状に形成されている。
巻芯３１は、可撓性を有する樹脂製であり、側面視で図７（ａ）に示す薄板状の部材を矢印Ｂで示す中央位置で折り曲げると共に、両端部の凸条３１ａ同士を接合することで、図７（ｂ）に示す形状としている。尚、実際の折り曲げ作業は、箔状正極板等を巻芯３１に巻回する際に、巻回装置に備えられている平板状の巻回軸に当て付ける状態で折り曲げて、図７（ｂ）の形状とする。
巻芯３１は、両端部の凸条３１ａ同士を接合することで中空形状となっている。
又、折り曲げる前の状態では、図７（ａ）に示すように、矢印Ｂで示す折り曲げ位置から凸条３１ａの形成位置に向かって、厚さが徐々に厚くなるように形成しており、その結果、折り曲げた後の図７（ｂ）に示す状態では、凸条３１ａ同士の接合部分から折り曲げ位置に向けて徐々に厚さが薄くなっており、折り曲げ位置の厚さ「Ｔ４」が、凸条３１ａ同士の接合部分の厚さ「Ｔ３」よりも薄くなっている。詳しくは後述するが、発電要素３を缶体１に収納した状態では、凸条３１ａ同士の接合部分が缶体１の開放面側の端部であり、折り曲げ位置が缶体１の底面側の端部である。
【００３８】
上記形状の巻芯３１に対して、図８に示すように、上記の箔状正極板２２，箔状負極板２３及びセパレータ２４を重ね合わせたものを、巻芯３１周りに巻回して発電要素３とする。巻回の向きは、箔状正極板２２等の長手側の辺が巻芯３１の巻回軸芯β周りに渦巻き状となる向きで巻回している。
巻芯３１の周りに箔状正極板２２等を巻回した状態では、図６の斜視図及び図７（ｃ）の側面図に示す状態となり、巻芯３１の形状を反映して、発電要素３の扁平面と直交する方向での発電要素３の厚さ（扁平面の部分での厚さ）は、巻芯３１の折り曲げ部側の端部（すなわち、缶体１の底面側の端部）の厚さ「Ｔ６」が、巻芯３１の凸条３１ａ側の端部（すなわち、発電要素３の最大厚さとなる缶体１の開放面側の端部）の厚さ「Ｔ５」よりも薄くなっている。
缶体１における扁平面に直交する方向での内部空間の幅は、発電要素３の厚さ「Ｔ５」に合わせて設定している。
【００３９】
上記のようにして作製した発電要素３は、蓋部２側の組品とした状態で、缶体１に挿入する。
蓋部２側の組品の組み立ては、先ず、上述のように、端子ボルト５，７のリベット５ａ，７ａを、上部ガスケット９，１１、蓋部２、下部ガスケット１０，１２及び集電体４，６を貫通する状態で配置し、リベット５ａ，７ａの筐体ＢＣ内方側端部をかしめて固定する。
次に、集電体４，６の接続部４ａ，６ａ間に、図６で示す姿勢で発電要素３を配置し、未塗工部３ａ，３ｂを束ねる状態で、超音波溶接等によって接続部４ａ，６ａと接合する。
すなわち、発電要素３における巻芯３１の凸条３１ａ側端部が蓋部２側に位置し、巻芯３１の折り曲げ部側の端部が蓋部２の存在側と反対側に位置するように発電要素３を配置して集電体４，６と接合している。
このように発電要素３を取り付けた状態での、缶体１への収納姿勢は、上記第１実施形態と同様に、巻回軸芯βが、缶体１の深さ方向と略直交し、且つ、発電要素３の扁平面と缶体１の扁平面とが略平行となる姿勢で、缶体１に収納される。
【００４０】
このようにして作製した蓋部２側の組品を缶体１に収納するにあたっては、図５に示すように、発電要素３及び集電体４，６の略全体を絶縁カバー２５にて予め覆う。
絶縁カバー２５は、上記第１実施形態と共通のものであり、電気的絶縁材料である樹脂製のシート状部材ＳＥを袋状に形成して、導電部材である金属製の缶体１と発電要素３等との電気的な絶縁を確保している。
この絶縁カバー２５を構成するシート状部材ＳＥは、缶体１の深さ方向で厚さが異なるようにしており、缶体１の深さ方向で、発電要素３の中央位置よりも缶体１の底面側部分が、缶体１の開放面側部分より薄くなるように設定されており、この点も上記第１実施形態と同様である。
上述のように、缶体１の扁平面に直交する方向での内部空間の幅を、発電要素３の厚さ「Ｔ５」（図６，図７参照）に合わせて設定しているので、缶体１の開放面側と底面側とで、発電要素３の厚さに差をつけ、更に、絶縁カバー２５についても厚さに差を付けることで、図５に示すように、絶縁カバー２５で覆われた蓋部２側の組品を缶体１に挿入する際には、挿入方向先端部は円滑に缶体１に挿入することができ、挿入操作の途中でつかえて発電要素３を変形させてしまうような圧力がかかってしまうのを十分に抑制できる。
【００４１】
更には、発電要素３の巻芯３１を可撓性を有する部材で中空に形成していることも、発電要素３の円滑な挿入に寄与する。
すなわち、集電体４，６と接合した状態の発電要素３は、実際には、図７（ｃ）で示す状態よりもわずかに弛んだ状態となっている。
このため、発電要素３の缶体１への挿入の際には、発電要素３の扁平面の途中箇所が、缶体１の開放面に接当して、発電要素３の厚さ方向に押圧力が作用する。
このような押圧力が作用しても、巻芯３１が中空部材であり可撓性を有するので、発電要素３の厚さが薄くなるようにわずかに変形する。
この発電要素３の変形によって、缶体１への挿入が一層円滑に進行するのである。
【００４２】
上記のようにして蓋部２側の組品を缶体１に収納した後、蓋部２の端縁と缶体１の開放面の端縁とを溶接し、二次電池ＲＢの組み立てが完了する。
組み立てが完了すると、次に、図示を省略する注液口から電解液を筐体ＢＣ内に注入し、電解液の注入が完了すると所定の充電条件で二次電池ＲＢの初期充電（予備充電）を行い、更にエージング等を行うことで二次電池ＲＢとして完成する。
【００４３】
＜その他の実施形態＞
以下、本発明のその他の実施形態を列記する。
（１）上記第２実施形態では、巻芯３１に箔状正極板２２等を巻回する際の巻回終端位置を特に規定していないが、箔状正極板２２又は箔状負極板２３の少なくとも一方について、上記第１実施形態と同様に、巻回の終端位置は、巻回の最外周において、缶体１の開放面側の端部を通過した後、缶体１の底面側の端部に至るまでの、缶体１の深さ方向における発電要素の中央位置よりも、缶体１の開放面側に位置するように設定しても良い。
（２）上記第１実施形態では、箔状正極板２２及び箔状負極板２３のいずれについても、巻回の終端位置が、巻回の最外周において、缶体１の開放面側の端部を通過した後、缶体１の底面側の端部に至るまでの、缶体１の深さ方向における発電要素の中央位置よりも、缶体１の開放面側に位置するように設定しているが、箔状正極板２２又は箔状負極板２３のいずれか一方についてのみ、巻回終端位置を上記のように設定しても良い。
箔状正極板２２及び箔状負極板２３の巻回の始端位置についても同様である。
（３）上記第１実施形態及び上記第２実施形態では、蓄電素子として非水電解液二次電池ＲＢを例示しているが、他の形式の電池、更には、いわゆるキャパシタに対しても本発明を適用することができる。
（４）上記第２実施形態では、薄板状の部材を折り曲げ加工して巻芯３１を形成しているが、射出成形等によって、図８等に示す中空形状に形成しても良い。
【符号の説明】
【００４４】
１ 缶体
２ 蓋部
３ 蓄電要素
２２ 箔状正極板
２３ 箔状負極板
３１ 巻芯
ＢＣ 筐体
ＳＥ シート状部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素とが備えられ、前記蓄電要素が、前記蓄電要素の扁平面と前記缶体の扁平面とが平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる蓄電素子は、箔状正極板と箔状負極板とを巻回して構成したいわゆる巻回型の蓄電要素を有して、蓄電容量を大容量化すると共に、扁平な有底筒状の缶体に、同じく扁平形状の蓄電要素を収納する形で、蓄電容量の体積効率を向上させたものである。
このような形式の蓄電素子としては、例えば、下記特許文献１に記載のものが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１７６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、蓄電容量の体積効率を向上させる観点からは、筐体の内部空間を有効に活用するために、缶体の扁平面に直交する方向において、蓄電要素の厚さを、缶体の内部空間の幅に極力近づけるように寸法設計をすることになり、蓄電素子の組み立て作業において、缶体に蓄電要素を挿入し辛いものとなってしまう。
このため、蓄電要素を強引に缶体に挿入しようとすると、挿入方向先端側が缶体につかえてしまい、蓄電要素が変形する等して、蓄電要素を損傷してしまう場合もある。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、蓄電素子の組み立て作業時において、蓄電要素の缶体への挿入作業を円滑に行えるようにする点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本出願の第１の発明は、扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素とが備えられ、前記蓄電要素が、前記蓄電要素の扁平面と前記缶体の扁平面とが略平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子において、前記蓄電要素の扁平面と直交する方向において、前記蓄電要素の前記扁平面における前記缶体の底面側の端部での厚さが、前記蓄電要素の最大厚さよりも薄くなっている。
すなわち、蓄電素子の缶体寸法は、蓄電要素の最大厚さに合わせて設定するので、蓄電素子の組み立て作業時において、蓄電要素は、蓄電要素を缶体に挿入する際に、缶体の寸法に対して余裕のある先細りの状態となっており、円滑に蓄電要素を缶体に挿入できる。
【０００６】
又、本出願の第２の発明は、扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素とが備えられ、前記蓄電要素が、前記蓄電要素の扁平面と前記缶体の扁平面とが略平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子において、前記蓄電要素は、前記箔状正極板又は箔状負極板の巻回の終端位置が、前記箔状正極板又は箔状負極板の巻回方向で、前記開放面側の端部から前記缶体の深さ方向における前記蓄電要素の中央位置に至るまでの範囲内に位置するように設定され、且つ、前記箔状正極板又は箔状負極板の巻回の始端位置が、前記箔状正極板又は箔状負極板の巻回方向で、前記缶体の底面側の端部から前記終端位置に至るまでの範囲内に位置するように設定され、前記終端位置及び前記始端位置の設定によって、前記蓄電要素の扁平面と直交する方向において、前記蓄電要素の前記扁平面における前記缶体の底面側の端部での厚さが、前記蓄電要素の最大厚さよりも薄くなっている。
【０００７】
すなわち、箔状正極板又は箔状負極板は、活物質等が塗布されてある程度の厚みを有するものとなっている
そのため、箔状正極板又は箔状負極板の巻回終端位置や巻回始端位置の設定の仕方で、扁平面に直交する方向での厚さが変化することになる。
そこで、箔状正極板又は箔状負極板の巻回終端位置及び巻回始端位置を上述のように設定することによって、蓄電要素は、扁平面と直交する方向で、缶体の底面側の端部の厚さが、蓄電要素の最大厚さよりも薄くなる。
【０００８】
又、本出願の第３の発明は、上記第２の発明の構成に加えて、前記蓄電要素は、前記蓄電要素の扁平面と直交する方向における前記箔状正極板又は前記箔状負極板の積層数が、前記底面側の端部よりも前記開放面側の端部の方が大となっている。
すなわち、箔状正極板又は箔状負極板の積層数に差を付けることで、蓄電要素は、扁平面と直交する方向で、缶体の底面側の端部の厚さが、蓄電要素の最大厚さよりも薄くなる。
【０００９】
又、本出願の第４の発明は、扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素とが備えられ、前記蓄電要素が、前記蓄電要素の扁平面と前記缶体の扁平面とが略平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子において、前記蓄電要素は、扁平形状の巻芯に前記箔状正極板及び前記箔状負極板が巻回されて構成され、前記巻芯は、前記底面側の端部の厚さが前記開放面側の端部の厚さよりも薄くなっており、前記巻芯の形状によって、前記蓄電要素の扁平面と直交する方向において、前記蓄電要素の前記扁平面における前記缶体の底面側の端部での厚さが、前記蓄電要素の最大厚さよりも薄くなっている。
【００１０】
すなわち、扁平面に直交する方向での蓄電要素の厚さを、缶体の底面側で薄くするために、箔状正極板等を巻回する巻芯自体に厚さの変化を付けている。
このため、上記巻芯に箔状正極板等を巻回するだけで、蓄電要素は、扁平面と直交する方向での厚さにおいて、缶体の底面側の端部の厚さが、蓄電要素の最大厚さよりも薄くなる。
【００１１】
又、本出願の第５の発明は、上記第４の発明の構成に加えて、前記巻芯は、可撓性を有する部材にて中空に形成されている。
すなわち、上記巻芯は、可撓性を有する部材で中空に形成されおり、蓄電要素を缶体に挿入して、蓄電要素の挿入先端側寄りの位置が缶体の内壁面に挟まれて押圧されると、その押圧力によって、中空形状の巻芯が撓んで蓄電要素の厚さが薄くなる。
この蓄電要素の厚さの変化によって、蓄電要素の挿入作業が更に行い易くなる。
【００１２】
又、本出願の第６の発明は、扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素とが備えられ、前記蓄電要素が、前記蓄電要素の扁平面と前記缶体の扁平面とが略平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子において、前記缶体は、導電部材にて構成され、前記蓄電要素と前記缶体の内壁面との間に、電気的絶縁材料にて形成されるシート状部材が配置され、前記シート状部材の厚さが、前記缶体の深さ方向で、前記蓄電要素の中央位置よりも前記底面側部分が、前記開放面側部分より薄くなるように設定され、前記蓄電要素の扁平面と直交する方向において、前記蓄電要素の前記扁平面における前記缶体の底面側の端部での厚さが、前記蓄電要素の最大厚さよりも薄くなっている。
【００１３】
すなわち、缶体が金属等の導電部材にて構成される場合、缶体の内壁面と蓄電要素の外周との電気的な絶縁を確保する必要がある。
このため、蓄電要素と缶体の内壁面との間に電気的絶縁材料にて形成されるシート状部材を配置する。
このシート状部材は、蓄電素子の組み立て作業時に、蓄電要素と共に缶体に挿入されるので、缶体の内壁面と接することになる。従って、シート状部材には、そのような作業に耐え得る強度が必要となり、その強度をシート状部材の厚さを適切に設定することで確保している。
このシート状部材を、缶体の底面側の厚さが薄くなった蓄電要素と組み合わせて使用する場合、厚さが薄い底面側では、厚さの薄い分だけ缶体の内壁面から受ける押圧力が小さく、その分だけシート状部材の厚さを薄くしても、必要な強度を確保できる。
そのように缶体の底面側でシート状部材の厚さを薄くすることで、缶体への収納作業が更に行い易くなる。
【発明の効果】
【００１４】
上記第１の発明によれば、蓄電素子の組み立て作業時において、蓄電要素は、蓄電要素を缶体に挿入する際に、缶体の寸法に対して余裕のある先細りの状態となっており、蓄電要素の缶体への挿入作業を円滑に行えるものとなった。
又、上記第２の発明によれば、箔状正極板又は箔状負極板の巻回終端位置及び巻回始端位置を適切に設定するだけの簡素な構成で、扁平面と直交する方向で、缶体の底面側の端部の厚さが、蓄電要素の最大厚さよりも薄くなるように厚さの差をつけることができる。
又、上記第３の発明によれば、箔状正極板又は箔状負極板の積層数に差を付けることで、扁平面と直交する方向で、缶体の底面側の端部の厚さが、蓄電要素の最大厚さよりも薄くなるように厚さの差をつけることができる。
【００１５】
又、上記第４の発明によれば、缶体の開放面側と底面側とで厚さに差を付けた巻芯に箔状正極板等を巻回することで、缶体の底面側の端部の厚さが、蓄電要素の最大厚さよりも薄くなるように厚さの差をつけることができる。
又、上記第５の発明によれば、箔状正極板等を巻回する巻芯を可撓性を有する部材で中空に形成することで、蓄電要素を缶体に挿入する際に受ける押圧力によって蓄電要素の厚さが薄くなって、蓄電要素の挿入作業が更に行い易くなる。
又、上記第６の発明によれば、シート状部材によって缶体と蓄電要素との間の電気的な絶縁を確保しながら、シート状部材を缶体の底面側で薄くすることで、缶体への挿入作業性の向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態にかかる蓄電素子の外観斜視図
【図２】本発明の第１実施形態にかかる蓄電素子の内部構成を示す斜視図
【図３】本発明の実施の形態にかかる蓄電素子の内部構成を示す正面図
【図４】本発明の第１実施形態にかかる蓄電要素の模式図
【図５】本発明の実施の形態にかかる蓄電素子の組み立て工程を示す斜視図
【図６】本発明の第２実施形態にかかる蓄電素子の内部構成を示す斜視図
【図７】本発明の第２実施形態にかかる巻芯及び蓄電要素を示す図
【図８】本発明の第２実施形態にかかる蓄電要素の巻回態様を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の蓄電素子の実施の形態を図面に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
本第１実施形態では、蓄電素子として電池の１例である非水電解液二次電池（より具体的にはリチウムイオン電池）を例示して説明する。
【００１８】
〔非水電解液二次電池ＲＢの構成〕
図１及び図２の斜視図並びに図３の正面図に示すように、本第１実施形態の非水電解液二次電池ＲＢは、金属製の缶体１と金属製の蓋部２とを備える筐体ＢＣを有している。
缶体１は、図５に示すように、扁平な有底筒状（より具体的には有底矩形筒状）に形成され、それの扁平面と直交する１側面を開放面としている。
蓋部２は、略平板状で短冊状の長方形に形成されており、缶体１の開放面を覆う姿勢で配置されて、缶体１と溶接されている。
扁平な有底矩形筒状の缶体１と缶体１の開放面を覆う短冊形状の蓋部２とによって、筐体ＢＣは全体として扁平な直方体形状を有している。尚、図２は、完成した二次電池ＲＢ（図１に示すもの）から缶体１や後述の絶縁カバー等を除いて筐体ＢＣ内部の構成を図示している。又、図３においても絶縁カバーの記載を省略すると共に、缶体１及び後述の蓄電要素３を２点鎖線で示して、筐体ＢＣの内部を透視した形態で示している。
【００１９】
筐体ＢＣの内部には、図２及び図３に示す蓄電要素３と集電体４，６とが電解液に浸される状態で収納配置されている。本実施の形態では、二次電池を例示して説明するので、以下において、「蓄電要素３」を「発電要素３」と称する。
発電要素３は、長尺帯状の箔状正極板と長尺帯状の箔状負極板とを長尺帯状のセパレータを挟んで巻芯周りに巻回することで、箔状正極板と箔状負極板とを積層状態に配置したもので、詳しくは後述するが、箔状正極板と箔状負極板とからなる一対の電極板の夫々に活物質を表裏両面に塗布して構成されている。
箔状正極板及び箔状負極板には、幅方向の一端側に活物質を塗布しない未塗工部３ａ，３ｂを形成しており、その未塗工部３ａ，３ｂにおいて集電体４，６と接合して電気的に接続している。
【００２０】
集電体４，６は、蓋部２に沿う部分と、缶体１の縦壁（扁平面と直交する縦壁）に沿う部分とに略Ｌ字状に屈曲形成されており、缶体１の縦壁に沿う部分においては、更に起立姿勢に屈曲形成された接続部４ａ，６ａが備えられている。
集電体４，６は、この接続部４ａ，６ａにおいて、発電要素３の未塗工部３ａ，３ｂと接合される。集電体４，６が、正面視で筐体ＢＣの左右両端部に分かれて配置されている関係で、箔状正極板の未塗工部３ａと箔状負極板の未塗工部３ｂとは、幅方向で逆側に位置している。
正極側の集電体４の接続部４ａが、側面視で渦巻き状に巻回されている未塗工部３ａの存在空間に入り込み、負極側の集電体６の接続部６ａが、側面視で渦巻き状に巻回されている未塗工部３ｂの存在空間に入り込んで、束ねられた未塗工部３ａ，３ｂが、夫々、接続部４ａ，６ａと接合されている。
【００２１】
金属製の蓋部２には、正極側の集電体４及びその集電体４に接続されている正極の電極端子である端子ボルト５と、負極側の集電体６及びその集電体６に接続されている負極の電極端子である端子ボルト７とが取り付けられ、集電体４，６は、これらの筐体ＢＣ外方側に配置される電極端子と発電要素３とを電気的に接続している。
端子ボルト５，７には、頭部側にリベット５ａ，７ａが一体形成されており、集電体４，６を挟んだ状態でリベット５ａ，７ａをかしめて、集電体４，６を蓋部２に固定すると共に、端子ボルト５，７と集電体４，６とを電気的に接続する。
より詳細には、正極側では、上部ガスケット９，蓋部２，下部ガスケット１０及び集電体４に対してリベット５ａを貫通させ、そのリベット５ａの筐体ＢＣ内方側端部をかしめることで、集電体４の蓋部２への固定と、端子ボルト５に対する電気配線とを行う（図３参照）。上部ガスケット９及び下部ガスケット１０は、リベット５ａ及び集電体４と蓋部２との間の電気的な絶縁と気密シールを確保するためのものである。
負極側の構成も同様であり、上部ガスケット１１，蓋部２，下部ガスケット１２及び集電体６に対してリベット７ａを貫通させ、そのリベット７ａの筐体ＢＣ内方側端部をかしめることで、集電体６の蓋部２への固定と、端子ボルト７に対する電気配線とを行う（図３参照）。上部ガスケット１１及び下部ガスケット１２は、上部ガスケット９及び下部ガスケット１０と同様に、リベット７ａ及び集電体６と蓋部２との間の電気的な絶縁と気密シールを確保するためのものである。
端子ボルト５，７や集電体４，６を含む負極側の電極構造と正極側の電極構造とは同一構造のものが対称に配置されている関係にあり、金属部材の材料のみが異なる。
正極側の金属部材はアルミニウムにて構成し、負極側の金属部材は銅にて構成している。
【００２２】
〔二次電池ＲＢの製造工程〕
次に、二次電池ＲＢの製造工程について概略的に説明する。
先ず、発電要素３の組み立てについて説明する。
発電要素３を構成する長尺帯状の箔状正極板としてアルミニウム箔を使用し、アルミニウム箔の表裏両面に、幅方向一端側の未塗工部３ａとなる部分を残して、正極用の活物質を塗布して活物質層を形成する。
又、長尺帯状の箔状負極板として銅箔を使用し、銅箔の表裏両面に、幅方向一端側の未塗工部３ｂとなる部分を残して、負極用の活物質を塗布して活物質層を形成する。
これら箔状正極板及び箔状負極板を巻芯に巻回する際には、箔状負極板と箔状正極板との間に長尺帯状のセパレータを挟んで重ね合わせる。この際、活物質を塗布していない未塗工部３ａ，３ｂは、幅方向の逆側に突出するように配置する。
【００２３】
図４に側面視で示すように、上記の箔状正極板２２，箔状負極板２３及びセパレータ２４を重ね合わせたものを、巻芯２１周りに巻回して発電要素３とする。巻回の向きは、箔状正極板２２等の長手側の辺が巻芯周りに渦巻き状となる向きで巻回している。尚、図４は、箔状正極板２２等の巻回態様を模式的に示すもので、実際の巻回数は、図４に示すものよりも多数回である。
箔状正極板２２，箔状負極板２３及びセパレータ２４は、図２に外形形状を示すように、扁平形状に巻回されるのであるが、図４では、既に扁平形状となっている状態で示している。
このように、箔状正極板２２等を扁平形状に巻回した状態とするためには、扁平形状にした状態の巻芯２１に箔状正極板２２等を巻回する手法でも良いし、円柱状の巻芯２１に箔状正極板２２等を巻回した後、押圧して扁平形状に押しつぶしても良い。
【００２４】
図４に示すように箔状正極板２２等が巻回された発電要素３は、巻回軸芯αが、缶体１の深さ方向と略直交し、且つ、発電要素３の扁平面と缶体１の扁平面とが略平行となる姿勢で、缶体１に収納される。
発電要素３を缶体１に収納した状態では、図４において、上方側が缶体１の開放面側であり、下方側が缶体１の底面側となる。
図４に示すように、箔状正極板２２及び箔状負極板２３のいずれについても、巻回の終端位置は、巻回の最外周において、缶体１の開放面側の端部を通過した後、缶体１の底面側の端部に至るまでの、缶体１の深さ方向における発電要素の中央位置（図４において、２点鎖線Ａで示す）よりも、缶体１の開放面側に位置するように設定されている。換言すると、箔状正極板２２及び箔状負極板２３の巻回の終端位置が、箔状正極板２２等の巻回方向で、缶体１の開放面側の端部から缶体１の深さ方向における前記蓄電要素の中央位置に至るまでの範囲内に位置するように設定されている。
一方、箔状正極板２２及び箔状負極板２３の巻回の始端位置は、図４においては、缶体１の開放面側の端部に設定した場合を例示しているが、箔状正極板２２等の巻回方向で、缶体１の底面側の端部から上記終端位置に至るまでの範囲内に位置するように設定すれば良い。
【００２５】
これによって、発電要素３は、発電要素３の扁平面と直交する方向における箔状正極板２２及び箔状負極板２３の積層数が、缶体１の底面側の端部よりも缶体１の開放面側の端部の方が大となっている。従って、発電要素３の扁平面に直交する方向での発電要素３の厚さ（扁平面の部分での厚さ）は、発電要素３の最大厚さとなる缶体１の開放面側の端部の厚さを「Ｔ１」、缶体１の底面側の端部の厚さを「Ｔ２」として（図４参照）、Ｔ１＞Ｔ２となっており、底面側の端部の厚さが発電要素３の最大厚さとなる開放面側の端部の厚さよりも薄くなっている。
厚さの差「Ｔ１−Ｔ２」の大きさは、活物質層の厚さにもよるが、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度となる。
缶体１における扁平面に直交する方向での内部空間の幅は、発電要素３の厚さ「Ｔ１」に合わせて設定している。
【００２６】
上記のようにして作製した発電要素３は、蓋部２側の組品とした状態で、缶体１に挿入する。
蓋部２側の組品の組み立ては、先ず、上述のように、端子ボルト５，７のリベット５ａ，７ａを、上部ガスケット９，１１、蓋部２、下部ガスケット１０，１２及び集電体４，６を貫通する状態で配置し、リベット５ａ，７ａの筐体ＢＣ内方側端部をかしめて固定する。
次に、集電体４，６の接続部４ａ，６ａ間に、図２で示す姿勢で発電要素３を配置し、未塗工部３ａ，３ｂを束ねる状態で、超音波溶接等によって接続部４ａ，６ａと接合する。
【００２７】
このようにして作製した蓋部２側の組品を缶体１に収納するにあたっては、図５に示すように、発電要素３及び集電体４，６の略全体を絶縁カバー２５にて予め覆う。
絶縁カバー２５は、缶体１が金属製であり、導電部材にて形成されていることから、発電要素３等と缶体１との電気的な絶縁を確保するためのものであり、電気的絶縁材料である樹脂製のシート状部材ＳＥを袋状に形成している。
発電要素３等を袋状に形成された絶縁カバー２５で覆った状態で缶体１に収納することで、発電要素３と缶体１の内壁面との間に、電気的絶縁材料にて形成されるシート状部材ＳＥが配置される位置関係となり、発電要素３等と缶体１との電気的な絶縁を確保できる。
【００２８】
この絶縁カバー２５を構成するシート状部材ＳＥは、缶体１の深さ方向で厚さが異なるようにしており、缶体１の深さ方向で、発電要素３の中央位置よりも缶体１の底面側部分が、缶体１の開放面側部分より薄くなるように設定されている。
上述のように、缶体１の扁平面に直交する方向での内部空間の幅を、発電要素３の厚さ「Ｔ１」（図４参照）に合わせて設定しているので、缶体１の開放面側と底面側とで、発電要素３の厚さに差をつけ、更に、絶縁カバー２５についても厚さに差を付けることで、図５に示すように、絶縁カバー２５で覆われた蓋部２側の組品を缶体１に挿入する際には、挿入方向先端部は円滑に缶体１に挿入することができ、挿入操作の途中でつかえて発電要素３を変形させてしまうような圧力がかかってしまうのを十分に抑制できる。
【００２９】
上記のようにして蓋部２側の組品を缶体１に収納した後、蓋部２の端縁と缶体１の開放面の端縁とを溶接し、二次電池ＲＢの組み立てが完了する。
組み立てが完了すると、次に、図示を省略する注液口から電解液を筐体ＢＣ内に注入し、電解液の注入が完了すると所定の充電条件で二次電池ＲＢの初期充電（予備充電）を行い、更にエージング等を行うことで二次電池ＲＢとして完成する。
【００３０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本第２実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、蓄電素子として電池の１例である非水電解液二次電池（より具体的にはリチウムイオン電池）を例示して説明する。
【００３１】
〔非水電解液二次電池ＲＢの構成〕
本第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、発電要素３の構成が異なるのみであり、その他の二次電池ＲＢの構成要素は全て共通する。
従って、図１，図３及び図５については、本第２実施形態においても変わりがない。
本第２実施形態の非水電解液二次電池ＲＢは、図１及び図６の斜視図並びに図３の正面図に示すように、上記第１実施形態と同一形状且つ同一材料の筐体ＢＣを有しており、有底筒状（より具体的には有底矩形筒状）に形成された金属製の缶体１の開放面に略平板状の蓋部２を被せて溶接して筐体ＢＣを構成している。缶体１及び蓋部２の構成についても、上記第１実施形態と同様の構成である。尚、図６は、上記第１実施形態における図２と対応するもので、完成した二次電池ＲＢ（図１に示すもの）から缶体１や後述の絶縁カバー等を除いて筐体ＢＣ内部の構成を図示している。
【００３２】
本第２実施形態においても、筐体ＢＣの内部には、図３及び図６に示す発電要素３と集電体４，６とが電解液に浸される状態で収納配置されており、このうち集電体４，６は、上記第１実施形態と同様の構成である。
本第２実施形態の発電要素３は、上記第１実施形態の発電要素３に対して、巻芯の構成が異なるが、この巻芯に巻回する箔状正極板，箔状負極板及びセパレータの構成自体、及び、巻芯の巻回軸芯周りで渦巻き状に箔状正極板等を巻回する構成自体は上記第１実施形態と共通である。
【００３３】
すなわち、本第２実施形態においても、長尺帯状の箔状正極板と長尺帯状の箔状負極板とを長尺帯状のセパレータを挟んで巻芯周りに巻回することで、箔状正極板と箔状負極板とを積層状態に配置した構成としており、箔状正極板及び箔状負極板夫々の表裏両面に活物質を塗布して構成されている。
又、箔状正極板及び箔状負極板には、幅方向の一端側に活物質を塗布しない未塗工部３ａ，３ｂを形成しており、その未塗工部３ａ，３ｂにおいて集電体４，６と接合して電気的に接続している。
【００３４】
集電体４，６の構成及び集電体４，６と発電要素３との接続態様も上記第１実施形態と共通であり、更に、蓋部２の構成及び集電体４，６の蓋部２への取り付け態様も上記第１実施形態と共通である。
すなわち、集電体４，６は、蓋部２に沿う部分と、缶体１の縦壁（扁平面と直交する縦壁）に沿う部分とに略Ｌ字状に屈曲形成されており、缶体１の縦壁に沿う部分においては、更に起立姿勢に屈曲形成された接続部４ａ，６ａが備えられている。
集電体４，６は、この接続部４ａ，６ａにおいて、発電要素３の未塗工部３ａ，３ｂと接合される。集電体４，６が、正面視で筐体ＢＣの左右両端部に分かれて配置されている関係で、箔状正極板の未塗工部３ａと箔状負極板の未塗工部３ｂとは、幅方向で逆側に位置している。
正極側の集電体４の接続部４ａが、側面視で渦巻き状に巻回されている未塗工部３ａの存在空間に入り込み、負極側の集電体６の接続部６ａが、側面視で渦巻き状に巻回されている未塗工部３ｂの存在空間に入り込んで、束ねられた未塗工部３ａ，３ｂが、夫々、接続部４ａ，６ａと接合されている。
【００３５】
金属製の蓋部２には、正極側の集電体４及びその集電体４に接続されている正極の電極端子である端子ボルト５と、負極側の集電体６及びその集電体６に接続されている負極の電極端子である端子ボルト７とが取り付けられ、集電体４，６は、これらの筐体ＢＣ外方側に配置される電極端子と発電要素３とを電気的に接続している。
端子ボルト５，７には、頭部側にリベット５ａ，７ａが一体形成されており、集電体４，６を挟んだ状態でリベット５ａ，７ａをかしめて、集電体４，６を蓋部２に固定すると共に、端子ボルト５，７と集電体４，６とを電気的に接続する。
より詳細には、正極側では、上部ガスケット９，蓋部２，下部ガスケット１０及び集電体４に対してリベット５ａを貫通させ、そのリベット５ａの筐体ＢＣ内方側端部をかしめることで、集電体４の蓋部２への固定と、端子ボルト５に対する電気配線とを行う（図３参照）。上部ガスケット９及び下部ガスケット１０は、リベット５ａ及び集電体４と蓋部２との間の電気的な絶縁と気密シールを確保するためのものである。
負極側の構成も同様であり、上部ガスケット１１，蓋部２，下部ガスケット１２及び集電体６に対してリベット７ａを貫通させ、そのリベット７ａの筐体ＢＣ内方側端部をかしめることで、集電体６の蓋部２への固定と、端子ボルト７に対する電気配線とを行う（図３参照）。上部ガスケット１１及び下部ガスケット１２は、上部ガスケット９及び下部ガスケット１０と同様に、リベット７ａ及び集電体６と蓋部２との間の電気的な絶縁と気密シールを確保するためのものである。
端子ボルト５，７や集電体４，６を含む負極側の電極構造と正極側の電極構造とは同一構造のものが対称に配置されている関係にあり、金属部材の材料のみが異なる。
正極側の金属部材はアルミニウムにて構成し、負極側の金属部材は銅にて構成している。
【００３６】
〔二次電池ＲＢの製造工程〕
次に、本第２実施形態の二次電池ＲＢの製造工程について概略的に説明する。
先ず、発電要素３の組み立てについて説明する。
上記第１実施形態と同様に、発電要素３を構成する長尺帯状の箔状正極板としてアルミニウム箔を使用し、アルミニウム箔の表裏両面に、幅方向一端側の未塗工部３ａとなる部分を残して、正極用の活物質を塗布して活物質層を形成する。
又、長尺帯状の箔状負極板として銅箔を使用し、銅箔の表裏両面に、幅方向一端側の未塗工部３ｂとなる部分を残して、負極用の活物質を塗布して活物質層を形成する。
これら箔状正極板及び箔状負極板を巻芯に巻回する際には、箔状負極板と箔状正極板との間に長尺帯状のセパレータを挟んで重ね合わせる。この際、活物質を塗布していない未塗工部３ａ，３ｂは、幅方向の逆側に突出するように配置する。
【００３７】
本第２実施形態において、箔状正極板等を巻回する巻芯３１は、図７（ｂ）の側面図及び図８の斜視図に示すように、扁平面の法線方向視で矩形形状となる扁平形状に形成されている。
巻芯３１は、可撓性を有する樹脂製であり、側面視で図７（ａ）に示す薄板状の部材を矢印Ｂで示す中央位置で折り曲げると共に、両端部の凸条３１ａ同士を接合することで、図７（ｂ）に示す形状としている。尚、実際の折り曲げ作業は、箔状正極板等を巻芯３１に巻回する際に、巻回装置に備えられている平板状の巻回軸に当て付ける状態で折り曲げて、図７（ｂ）の形状とする。
巻芯３１は、両端部の凸条３１ａ同士を接合することで中空形状となっている。
又、折り曲げる前の状態では、図７（ａ）に示すように、矢印Ｂで示す折り曲げ位置から凸条３１ａの形成位置に向かって、厚さが徐々に厚くなるように形成しており、その結果、折り曲げた後の図７（ｂ）に示す状態では、凸条３１ａ同士の接合部分から折り曲げ位置に向けて徐々に厚さが薄くなっており、折り曲げ位置の厚さ「Ｔ４」が、凸条３１ａ同士の接合部分の厚さ「Ｔ３」よりも薄くなっている。詳しくは後述するが、発電要素３を缶体１に収納した状態では、凸条３１ａ同士の接合部分が缶体１の開放面側の端部であり、折り曲げ位置が缶体１の底面側の端部である。
【００３８】
上記形状の巻芯３１に対して、図８に示すように、上記の箔状正極板２２，箔状負極板２３及びセパレータ２４を重ね合わせたものを、巻芯３１周りに巻回して発電要素３とする。巻回の向きは、箔状正極板２２等の長手側の辺が巻芯３１の巻回軸芯β周りに渦巻き状となる向きで巻回している。
巻芯３１の周りに箔状正極板２２等を巻回した状態では、図６の斜視図及び図７（ｃ）の側面図に示す状態となり、巻芯３１の形状を反映して、発電要素３の扁平面と直交する方向での発電要素３の厚さ（扁平面の部分での厚さ）は、巻芯３１の折り曲げ部側の端部（すなわち、缶体１の底面側の端部）の厚さ「Ｔ６」が、巻芯３１の凸条３１ａ側の端部（すなわち、発電要素３の最大厚さとなる缶体１の開放面側の端部）の厚さ「Ｔ５」よりも薄くなっている。
缶体１における扁平面に直交する方向での内部空間の幅は、発電要素３の厚さ「Ｔ５」に合わせて設定している。
【００３９】
上記のようにして作製した発電要素３は、蓋部２側の組品とした状態で、缶体１に挿入する。
蓋部２側の組品の組み立ては、先ず、上述のように、端子ボルト５，７のリベット５ａ，７ａを、上部ガスケット９，１１、蓋部２、下部ガスケット１０，１２及び集電体４，６を貫通する状態で配置し、リベット５ａ，７ａの筐体ＢＣ内方側端部をかしめて固定する。
次に、集電体４，６の接続部４ａ，６ａ間に、図６で示す姿勢で発電要素３を配置し、未塗工部３ａ，３ｂを束ねる状態で、超音波溶接等によって接続部４ａ，６ａと接合する。
すなわち、発電要素３における巻芯３１の凸条３１ａ側端部が蓋部２側に位置し、巻芯３１の折り曲げ部側の端部が蓋部２の存在側と反対側に位置するように発電要素３を配置して集電体４，６と接合している。
このように発電要素３を取り付けた状態での、缶体１への収納姿勢は、上記第１実施形態と同様に、巻回軸芯βが、缶体１の深さ方向と略直交し、且つ、発電要素３の扁平面と缶体１の扁平面とが略平行となる姿勢で、缶体１に収納される。
【００４０】
このようにして作製した蓋部２側の組品を缶体１に収納するにあたっては、図５に示すように、発電要素３及び集電体４，６の略全体を絶縁カバー２５にて予め覆う。
絶縁カバー２５は、上記第１実施形態と共通のものであり、電気的絶縁材料である樹脂製のシート状部材ＳＥを袋状に形成して、導電部材である金属製の缶体１と発電要素３等との電気的な絶縁を確保している。
この絶縁カバー２５を構成するシート状部材ＳＥは、缶体１の深さ方向で厚さが異なるようにしており、缶体１の深さ方向で、発電要素３の中央位置よりも缶体１の底面側部分が、缶体１の開放面側部分より薄くなるように設定されており、この点も上記第１実施形態と同様である。
上述のように、缶体１の扁平面に直交する方向での内部空間の幅を、発電要素３の厚さ「Ｔ５」（図６，図７参照）に合わせて設定しているので、缶体１の開放面側と底面側とで、発電要素３の厚さに差をつけ、更に、絶縁カバー２５についても厚さに差を付けることで、図５に示すように、絶縁カバー２５で覆われた蓋部２側の組品を缶体１に挿入する際には、挿入方向先端部は円滑に缶体１に挿入することができ、挿入操作の途中でつかえて発電要素３を変形させてしまうような圧力がかかってしまうのを十分に抑制できる。
【００４１】
更には、発電要素３の巻芯３１を可撓性を有する部材で中空に形成していることも、発電要素３の円滑な挿入に寄与する。
すなわち、集電体４，６と接合した状態の発電要素３は、実際には、図７（ｃ）で示す状態よりもわずかに弛んだ状態となっている。
このため、発電要素３の缶体１への挿入の際には、発電要素３の扁平面の途中箇所が、缶体１の開放面に接当して、発電要素３の厚さ方向に押圧力が作用する。
このような押圧力が作用しても、巻芯３１が中空部材であり可撓性を有するので、発電要素３の厚さが薄くなるようにわずかに変形する。
この発電要素３の変形によって、缶体１への挿入が一層円滑に進行するのである。
【００４２】
上記のようにして蓋部２側の組品を缶体１に収納した後、蓋部２の端縁と缶体１の開放面の端縁とを溶接し、二次電池ＲＢの組み立てが完了する。
組み立てが完了すると、次に、図示を省略する注液口から電解液を筐体ＢＣ内に注入し、電解液の注入が完了すると所定の充電条件で二次電池ＲＢの初期充電（予備充電）を行い、更にエージング等を行うことで二次電池ＲＢとして完成する。
【００４３】
＜その他の実施形態＞
以下、本発明のその他の実施形態を列記する。
（１）上記第２実施形態では、巻芯３１に箔状正極板２２等を巻回する際の巻回終端位置を特に規定していないが、箔状正極板２２又は箔状負極板２３の少なくとも一方について、上記第１実施形態と同様に、巻回の終端位置は、巻回の最外周において、缶体１の開放面側の端部を通過した後、缶体１の底面側の端部に至るまでの、缶体１の深さ方向における発電要素の中央位置よりも、缶体１の開放面側に位置するように設定しても良い。
（２）上記第１実施形態では、箔状正極板２２及び箔状負極板２３のいずれについても、巻回の終端位置が、巻回の最外周において、缶体１の開放面側の端部を通過した後、缶体１の底面側の端部に至るまでの、缶体１の深さ方向における発電要素の中央位置よりも、缶体１の開放面側に位置するように設定しているが、箔状正極板２２又は箔状負極板２３のいずれか一方についてのみ、巻回終端位置を上記のように設定しても良い。
箔状正極板２２及び箔状負極板２３の巻回の始端位置についても同様である。
（３）上記第１実施形態及び上記第２実施形態では、蓄電素子として非水電解液二次電池ＲＢを例示しているが、他の形式の電池、更には、いわゆるキャパシタに対しても本発明を適用することができる。
（４）上記第２実施形態では、薄板状の部材を折り曲げ加工して巻芯３１を形成しているが、射出成形等によって、図８等に示す中空形状に形成しても良い。
【符号の説明】
【００４４】
１ 缶体
２ 蓋部
３ 蓄電要素
２２ 箔状正極板
２３ 箔状負極板
３１ 巻芯
ＢＣ 筐体
ＳＥ シート状部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素とが備えられ、
前記蓄電要素が、前記蓄電要素の扁平面と前記缶体の扁平面とが略平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子であって、
前記蓄電要素の扁平面と直交する方向において、前記蓄電要素の前記扁平面における前記缶体の底面側の端部での厚さが、前記蓄電要素の最大厚さよりも薄くなっている蓄電素子。
【請求項２】
扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素とが備えられ、
前記蓄電要素が、前記蓄電要素の扁平面と前記缶体の扁平面とが略平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子であって、
前記蓄電要素は、前記箔状正極板又は箔状負極板の巻回の終端位置が、前記箔状正極板又は箔状負極板の巻回方向で、前記開放面側の端部から前記缶体の深さ方向における前記蓄電要素の中央位置に至るまでの範囲内に位置するように設定され、且つ、前記箔状正極板又は箔状負極板の巻回の始端位置が、前記箔状正極板又は箔状負極板の巻回方向で、前記缶体の底面側の端部から前記終端位置に至るまでの範囲内に位置するように設定され、
前記終端位置及び前記始端位置の設定によって、前記蓄電要素の扁平面と直交する方向において、前記蓄電要素の前記扁平面における前記缶体の底面側の端部での厚さが、前記蓄電要素の最大厚さよりも薄くなっている蓄電素子。
【請求項３】
前記蓄電要素は、前記蓄電要素の扁平面と直交する方向における前記箔状正極板又は前記箔状負極板の積層数が、前記底面側の端部よりも前記開放面側の端部の方が大となっている請求項２記載の蓄電素子。
【請求項４】
扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素とが備えられ、
前記蓄電要素が、前記蓄電要素の扁平面と前記缶体の扁平面とが略平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子であって、
前記蓄電要素は、扁平形状の巻芯に前記箔状正極板及び前記箔状負極板が巻回されて構成され、
前記巻芯は、前記底面側の端部の厚さが前記開放面側の端部の厚さよりも薄くなっており、
前記巻芯の形状によって、前記蓄電要素の扁平面と直交する方向において、前記蓄電要素の前記扁平面における前記缶体の底面側の端部での厚さが、前記蓄電要素の最大厚さよりも薄くなっている蓄電素子。
【請求項５】
前記巻芯は、可撓性を有する部材にて中空に形成されている請求項４記載の蓄電素子。
【請求項６】
扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素とが備えられ、
前記蓄電要素が、前記蓄電要素の扁平面と前記缶体の扁平面とが略平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子であって、
前記缶体は、導電部材にて構成され、
前記蓄電要素と前記缶体の内壁面との間に、電気的絶縁材料にて形成されるシート状部材が配置され、
前記シート状部材の厚さが、前記缶体の深さ方向で、前記蓄電要素の中央位置よりも前記底面側部分が、前記開放面側部分より薄くなるように設定され、
前記蓄電要素の扁平面と直交する方向において、前記蓄電要素の前記扁平面における前記缶体の底面側の端部での厚さが、前記蓄電要素の最大厚さよりも薄くなっている蓄電素子。
【請求項１】
扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素とが備えられ、
前記蓄電要素が、前記蓄電要素の扁平面と前記缶体の扁平面とが略平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子であって、
前記蓄電要素の扁平面と直交する方向において、前記蓄電要素の前記扁平面における前記缶体の底面側の端部での厚さが、前記蓄電要素の最大厚さよりも薄くなっている蓄電素子。
【請求項２】
扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素とが備えられ、
前記蓄電要素が、前記蓄電要素の扁平面と前記缶体の扁平面とが略平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子であって、
前記蓄電要素は、前記箔状正極板又は箔状負極板の巻回の終端位置が、前記箔状正極板又は箔状負極板の巻回方向で、前記開放面側の端部から前記缶体の深さ方向における前記蓄電要素の中央位置に至るまでの範囲内に位置するように設定され、且つ、前記箔状正極板又は箔状負極板の巻回の始端位置が、前記箔状正極板又は箔状負極板の巻回方向で、前記缶体の底面側の端部から前記終端位置に至るまでの範囲内に位置するように設定され、
前記終端位置及び前記始端位置の設定によって、前記蓄電要素の扁平面と直交する方向において、前記蓄電要素の前記扁平面における前記缶体の底面側の端部での厚さが、前記蓄電要素の最大厚さよりも薄くなっている蓄電素子。
【請求項３】
前記蓄電要素は、前記蓄電要素の扁平面と直交する方向における前記箔状正極板又は前記箔状負極板の積層数が、前記底面側の端部よりも前記開放面側の端部の方が大となっている請求項２記載の蓄電素子。
【請求項４】
扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素とが備えられ、
前記蓄電要素が、前記蓄電要素の扁平面と前記缶体の扁平面とが略平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子であって、
前記蓄電要素は、扁平形状の巻芯に前記箔状正極板及び前記箔状負極板が巻回されて構成され、
前記巻芯は、前記底面側の端部の厚さが前記開放面側の端部の厚さよりも薄くなっており、
前記巻芯の形状によって、前記蓄電要素の扁平面と直交する方向において、前記蓄電要素の前記扁平面における前記缶体の底面側の端部での厚さが、前記蓄電要素の最大厚さよりも薄くなっている蓄電素子。
【請求項５】
前記巻芯は、可撓性を有する部材にて中空に形成されている請求項４記載の蓄電素子。
【請求項６】
扁平な有底筒状の缶体と、その缶体における扁平面と直交する面に形成されている開放面を覆う蓋部とを備えて構成される筐体と、箔状正極板及び箔状負極板が扁平形状に巻回された蓄電要素とが備えられ、
前記蓄電要素が、前記蓄電要素の扁平面と前記缶体の扁平面とが略平行で、且つ、前記箔状正極板及び前記箔状負極板の巻回軸芯が前記缶体の深さ方向と略直交する姿勢で前記缶体に収納されている蓄電素子であって、
前記缶体は、導電部材にて構成され、
前記蓄電要素と前記缶体の内壁面との間に、電気的絶縁材料にて形成されるシート状部材が配置され、
前記シート状部材の厚さが、前記缶体の深さ方向で、前記蓄電要素の中央位置よりも前記底面側部分が、前記開放面側部分より薄くなるように設定され、
前記蓄電要素の扁平面と直交する方向において、前記蓄電要素の前記扁平面における前記缶体の底面側の端部での厚さが、前記蓄電要素の最大厚さよりも薄くなっている蓄電素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−７３７６８（Ｐ２０１３−７３７６８Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１１７７８（Ｐ２０１１−２１１７７８）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（５０７１５１５２６）株式会社ＧＳユアサ (375)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（５０７１５１５２６）株式会社ＧＳユアサ (375)
【Ｆターム（参考）】
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