JPH10326609A - 電 池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のタブを一体化する際に、スペースを低
減すること並びにタブの位置がばらついても容易に一体
化できるようにする。 【解決手段】 帯状の正極と負極とをセパレータを介し
て積層状態に構成する発電要素３の端面から突出する複
数のタブ７（８）が、該端面に沿って延びるように、該
タブ７（８）を、正極又は負極の側縁に接合され該側縁
より突出する連結部７Ａ（８Ａ）と、該連結部７Ａ（８
Ａ）から前記側縁に沿って延びる束ね部７Ｂ（８Ｂ）と
から構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、活物質を表面に塗
着した集電体より電流取出し用の複数のタブを突出し、
該集電体を積層状態の形態に維持して発電要素とする電
池において、前記複数のタブをより集めて一体化する場
合のスペースを少なくし、コンパクトで高性能化を図っ
たものである。

【０００２】

【従来の技術】電極を構成する集電体に電流取出し用の
タブを接合して構成される電池としては、方形の集電体
を積層した積層形角型電池、帯状の集電体を巻回するス
パイラル型リチウム電池や円筒型ニッケル−カドミウム
電池等が知られている。例えばスパイラル型リチウム電
池に用いられる正極にあっては、帯状の集電体にペース
ト状の正極活物質を塗着させ、次いでこの正極の一部に
電流取出し用のタブを接合し、さらにこの正極と帯状の
負極とをセパレータを介して積重し、かつ一体にスパイ
ラル状に巻回して発電要素を作り、こうして作ったスパ
イラル状発電要素を、円筒状の電池缶内に収納するとい
う構造が採られている。電極にタブを接合する手法とし
ては超音波接合、抵抗溶接及びかしめ等が用いられてい
る。

【０００３】ここで、電流容量が１Ａｈ程度の小型電池
におけるタブは、厚さ数十μｍ、幅数ｍｍの帯状の金属
箔が用いられる。タブは正極及び負極とも各一枚程度取
付けられ、それぞれのタブには放電あるいは充電時に数
Ａ程度以下の電流が流れる。タブ取付け位置は帯状電極
の巻回開始端部、巻回終了端部あるいは巻回中央付近な
どである。

【０００４】比較的大型の電池、例えば数十〜数百Ａｈ
程度のものも、基本的には前述した小型電池の構造と同
様であるが、大きな違いは帯状電極が長尺、大面積とな
るため、電極の隅々にまで無駄なく均一に充電あるいは
放電が起るように複数のタブを全域に亘ってある程度等
間隔に取付ける必要がある点である。この複数のタブを
取付ける電池の場合、タブの接合部分が例えば図２１の
ような煩雑な構造となる。この図に示す電池は、図２２
に示すように、各帯状の正極Ａ及び負極Ｂをセパレータ
Ｃ1、Ｃ２を介して巻回して、正極Ａ及び負極Ｂをスパイ
ラル状に積重状態とした発電要素Ｄが構成される。発電
要素Ｄは、図２１に示すように電池缶Ｅに収納される。
各電極に数十本のタブＦが取付けられる。タブＦの厚さ
は活物質の厚さによって制約を受ける場合が多く、数十
〜数百μｍであり、少なくとも取付け部分は薄板状とな
り、集電体から突出した部分は煩雑なリボン形状をなす
場合が一般的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、等間隔
にタブ付けされた帯状電極を巻上げると図５に示すよう
にタブの突出し位置が極めてランダムとなり、これらを
結合一体化するのが難しい。そこで各タブの取付け位置
を等間隔の位置から前後に少しずつ移動させ、設定位置
を定めてやることにより、計算上は図２３に示すように
タブ突出し位置を整列させることが可能となる。タブが
整列していれば図２２に示すように一体化接合を行って
一つの端子Ｇとして取出す工程が容易となる。しかし、
実際の巻回工程では、巻回開始から前半においてタブが
整列していても、後半の巻回によって巻締りの程度が毎
回異なるため、実際上タブを整列させることは困難であ
る。この場合、タブ位置のバラツキ範囲は中心角で４５
度になる。この程度バラツイたタブをより集めて一体化
するには高さ２０〜３０ｍｍ程度のスペースが必要とな
る。

【０００６】一方、電池性能を評価する指標として単位
重量当りのエネルギー（Ｗｈ／ｇ）や単位体積当りのエ
ネルギー（Ｗｈ／ｃｍ３）があるが、電池全体の大きさ
に制限がある場合、これらのエネルギー密度を向上させ
るためにはタブを結合するための余分なスペースをでき
る限り省略しなければならない。従来技術では、連結部
Ｉが煩雑な形態となってスペースをとるため、その分電
極面積が減少して、省スペース化、電池の高性能化を達
成するのが難しい。

【０００７】同様の問題は積層形角形電池でも存在す
る。図２５は同電池の構造を示す。この例では電極は正
極Ａ及び負極Ｂ共に方形に形成され、セパレータＣを介
して幾層かに積層されて発電要素Ｄとされる。正極Ａ及
び負極Ｂの各一側縁からは各タブＦが突出しており、各
該タブＦも積層状態に重なっている。このように重なっ
たタブＦをより集めて一体化すると、図２７に示すよう
に、該各タブＦの先端部Ｈが接合されることになり、集
電体から突出した部分Ｉはスパイラル型のような煩雑な
リボン形状にはならないまでも、積層枚数に応じたスペ
ースが必要となる。 本発明は、タブの一体結合のため
のスペースをタブの幅に抑え、電池缶容積の縮小と電池
エネルギー密度の向上を達成する電池を提供することを
解決すべき課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明者等は種々検討を重ね、電極を構成する帯状の集電
体より突出するタブを、該集電体に先端部を接合させた
連結部と該連結部より延びて他と共に寄り集め接合する
束ね部とからなるものとし、該束ね部を集電体の長手方
向に延びるように形成することにより、接合される束ね
部のスペースを少なくできると考え、問題を解決できる
ことを確認した。

【０００９】すなわち、請求項１の発明の技術的手段
は、正極及び負極の少なくとも一方が、集電体と端部が
該集電体の側縁より突出したタブと該集電体の表面に形
成された活物質からなり、該タブを突出した該側縁を揃
えて該集電体が積層状態をなし、かつ該タブが一体的に
接合された電池において、前記タブが前記集電体の前記
側縁より突出する連結部と該連結部と一体的に形成され
該集電体のその側縁に沿って延びる束ね部とからなり、
各該束ね部が積層状態の該集電体の積層方向に重ねられ
て一体的に接合されていることにある。

【００１０】上記技術的手段を採用した電池によれば、
各タブの束ね部がスパイラル状に巻かれた集電体の積層
方向に重ねられて一体的に接合されているので、一体的
に接合された各タブの突出スペースが少なくなり、か
つ、タブの位置がばらついても容易に束ね部を接合する
ことができる。本発明に係る電池の好適な実施形態とし
て、以下のような構成にすることができる。

【００１１】（１）正極及び負極の少なくとも一方は、
帯状の集電体と該集電体の長手方向に間隔を隔てて設け
られ先端部が該集電体の一方の側縁より突出した複数の
前記タブと該集電体の表面に形成された活物質からな
り、該集電体がスパイラル状に巻かれて該側縁の端面が
揃った状態に積層することができる。 （２）正極及び負極の少なくとも一方は、非帯状の集電
体と端部が該集電体の外縁部より突出したタブと該集電
体の表面に形成された活物質からなり、該集電体の該外
縁部の端面が揃った状態に複数の該集電体が積層するこ
とができる。

【００１２】（３）前記タブは、前記集電体の積層方向
に重ねられる位置が２箇所以上に分けることができる。 このようにタブ位置を分けることにより、積層数が増加
した場合にタブの数を増やすことができる。 （４）前記タブは帯状であり折曲げにより前記連結部と
前記束ね部が形成されていてもよい。

【００１３】これによれば、折曲げという簡単な作業で
所定長さの束ね部をもつタブを形成できる。 （５）前記タブはＬ字形状のタブ材を用いることができ
る。これによれば、接合工程だけでタブを設けることが
できる。 （６）前記タブは前記連結部がその長手方向に一列に配
列した連結帯と、該連結帯と一体的に所定間隔を隔てて
該連結帯よりその長手方向と交差する方向に延びて形成
され各々が前記束ね部を形成する複数の束ね帯とからな
る櫛状板材を該連結帯で切離して各々該連結部と該束ね
部とすることができる。

【００１４】これによれば接合工程時、タブを集電体に
連続供給することができる。 （７）前記櫛状板材は、方形の板材を打抜いて、あるい
はエネルギービーム等を使用して切断して２個の前記櫛
状板材としたものの一枚とすることができる。 （８）前記タブは、前記集電体の側縁部に切込みを入れ
て該側縁部の一部から形成してもよい。

【００１５】これによれば、タブとして特別な部材が不
要となる。 （９）前記タブは、前記集電体の側縁部に所定間隔で横
断方向に切込まれた横断切込みと該横断切込みと連続し
該側縁部に沿った有幅の切込みとにより残った部分で形
成してもよい。これによれば、集電体の側縁部を切除す
る部分がほとんど生じない。

【００１６】（１０）正極及び負極は共に帯状の集電体
と該集電体の長手方向に間隔を隔てて設けられ先端部が
該集電体の一方の側縁より突出した複数のタブと該集電
体の表面に形成された活物質からなり、該正極用の該タ
ブと該負極用の該タブは、軸方向両側に突出させること
ができる。 （１１）前記正極及び負極は共に帯状の集電体と該集電
体の長手方向に間隔を隔てて設けられ先端部が該集電体
の一方の側縁より突出した複数のタブと該集電体の表面
に形成された活物質からなり、該正極用の該タブと該負
極用の該タブは、軸方向の片側にそれぞれ突出していて
もよい。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態に係る電池
は、正極及び負極の少なくとも一方が、帯状の集電体と
該集電体の長手方向に間隔を隔てて設けられ端部が該集
電体の一方の側縁より突出した複数のタブと該集電体の
表面に形成された活物質からなり、該集電体がスパイラ
ル状に巻かれ、かつ各該タブが一体的に接合された構造
となっている。

【００１８】上記正極用の集電体は、アルミニウム等を
素材とする金属箔を帯状にして形成する。上記正極活物
質は、コバルト酸リチウム等のリチウム酸化物粉末、導
電剤粉末及び結着剤の混合物等をペースト状にして前記
正極用の集電体に塗着する。上記負極用の集電体は、銅
等を素材とする金属箔を帯状にしたものを用いる。負極
活物質はカーボン粉末及び結着剤の混合物等をペースト
状にして前記負極用の集電体に塗着する。

【００１９】上記タブは、正極あるいは負極用の集電体
と同質の金属箔その他、銅等の金属箔にて構成する。そ
して、前記タブは、前記集電体の側縁より突出する連結
部と、該連結部と一体的に形成され該集電体のその側縁
に沿って延びる束ね部とからなり、帯状の部材を折曲げ
により該連結部と該束ね部が形成されることにより、各
該束ね部がスパイラル状に巻かれた該集電体の径方向に
重ねられて一体的に接合されている。

【００２０】第２実施形態に係る電池は、正極及び負極
の少なくとも一方が、非帯状の一形態である方形状の集
電体と端部が該集電体の側縁より突出したタブと該集電
体の表面に形成された活物質からなり、該集電体の該側
縁の端面が揃った状態に複数の該集電体を積層した構造
となっている。上記タブはＬ字形状の部材よりなり、Ｌ
字の長辺部分を束ね部、短辺部分を連結部として構成す
ることができる。

【００２１】上記タブは集電体の側縁部に切込みを入れ
て該側縁部の一部から形成してもよい。

【００２２】

【実施例】次に本発明の電池の実施例を図を参照して説
明する。 ＜第１実施例＞図２に示すように、本発明の第１実施例
に係る電池１は、例えば円筒型の電池缶２内に発電要素
３を収納して構成される。発電要素３は、図３に示すよ
うに、数ｍ〜１０ｍを超える各帯状の正極４及び負極５
をセパレータ６Ａ、６Ｂを介してスパイラルに巻回して
積重状態としたものである。正極４は、前記帯状の集電
体と、該集電体の長手方向に間隔を隔てて設けられ端部
が該集電体の一方の側縁に接合されて突出した複数のタ
ブ７と、該集電体の表面に形成された正極活物質とから
なる。負極５は、正極４の場合と反対側の側縁にタブ８
が接合されている。正極用の集電体は、アルミニウムを
素材とした帯状の金属箔である。正極活物質は、リチウ
ム酸化物粉末、導電剤粉末及び結着剤の混合物をペース
ト状にして集電体に塗着する。負極用の集電体は銅を素
材とした帯状の金属箔である。負極活物質はカーボン粉
末及び結着剤の混合物をペースト状にして集電体に塗着
する。 上記タブ７（８）は、正極あるいは負極用の集
電体と同質の金属箔その他、銅等の金属箔を、図３に示
す短冊状に形成したものである。そして、一方の端部は
正極４（負極５）に接合され、他方は図４に示すように
約９０度に折曲げられ、集電体の長手方向に沿って延び
ている。

【００２３】タブ７、８の本数は多いほど電流の取出し
が良好となるが、多すぎると一体化作業に支障がでる。
帯状のタブ一本が許容できる電流値が２〜３Ａ程度とす
ると、１００Ａ級の電池の各電極に取付けるタブの数は
３０〜５０本程度となる。このようなタブ７（８）にお
いて、正極４（５）に接合された部分と若干突出した部
分とを含めて連結部７Ａ（８Ａ）、長手方向に沿って延
びた部分を束ね部７Ｂ（８Ｂ）とする。タブ７（８）の
束ね部７Ｂ（８Ｂ）は、スパイラルに巻回したとき、図
１に示すように、スパイラル状の発電要素３の径方向に
重なって一体的に接合することができる。各束ね部７Ｂ
（８Ｂ）の接合箇所９は、束ね部７Ｂ（８Ｂ）がすべて
ラップしている位置を選定する。正極４及び負極５の接
合箇所９は、図２に示すように、電池缶２の両側に設け
られる外部端子板１０、１１にそれぞれ接続される。

【００２４】次に上記構成よりなる電池の製造方法を説
明する。正極４の集電体には、その側縁に連続的若しく
は局部的にタブ取付け用の非塗工部１２（活物質が塗着
されない部分）を設ける。これは塗工工程で予め設けて
おく方が好ましい。活物質の上からタブ７を接合するこ
とも可能であるが、粉塵を発生させたり接合強度が低く
なるおそれがある。負極５も同様に活物質（カーボン
系）を塗着し、その側縁には非塗工部１３を設けてい
る。

【００２５】上記非塗工部１２、１３へは、短冊状のタ
ブ７、８を接合する。タブ７、８は予め所定の長さに切
断されても、帯状のタブ材を接合に際して切断してもよ
い。接合方法は、超音波接合、抵抗溶接及びかしめ等、
いずれの手法でも可能であるが、熱影響が小さいこと、
チリを発生させないこと、作業性が容易ということ、ま
た、接合面積を広くし接触抵抗を減らす観点からも超音
波接合法が好ましい。負極５にもその側縁にタブ８を同
様の方法で接合する。

【００２６】タブ７、８が接合された正極４及び負極５
は、図４に示すように、束ね部７Ｂ（８Ｂ）を折曲げ、
タブ側が長手方向に対称の相対位置となるように正極４
及び負極５をセパレータ６を間に介装して巻回する。タ
ブ７、８の折曲げは、巻回前の正極４及び負極５に接合
された状態で行っても（図３）、図５に示す巻回した後
の状態で行ってもよい。折曲げ作業では、折目にスプリ
ングバックがないように荷重をかけ、塑性変形させてお
く。

【００２７】巻回工程は、所定の巻回機を用いる。巻回
した後に、各束ね部７Ｂ、８Ｂの接合箇所９を接合す
る。この接合も超音波接合、抵抗溶接及びかしめ等が可
能である。こうして製作された発電要素３は、電池缶２
に収納して前記接合箇所９と各端子板１０、１１とを接
続する。また、接合工程、折曲げ工程及び巻回工程を分
離せず、タブ７、８の位置決め精度と作業効率を向上さ
せるため、接合機搭載型巻回機を用いて一連工程で行う
ことができる。図６に接合工程、折曲げ工程及び巻回工
程を一連に行うときの模式図を示す。接合機搭載型巻回
機は、活物質の塗着及び非塗工部１２の形成済みの正極
４が巻かれた正極ローラ１４と、各セパレータ６Ａ、６
Ｂの巻かれたセパレータローラ１５Ａ、１５Ｂと、活物
質の塗着及び非塗工部１３を形成済みの負極ローラ１６
とプラテンローラ１７とが配設され、かつ、正極ローラ
１４から繰出される正極４の経路と、負極ローラ１６か
ら繰出される負極５の経路とにそれぞれ超音波ホーン１
８、１９が配設される。また、帯状のタブ材２０、２１
を超音波が当る位置に送給する。

【００２８】この機械では、折曲げ→タブ送給→接合→
切断の順や折曲→切断→タブ送給→接合の順の工程でタ
ブの７、８の接合及び折曲げからなるタブ付けが行われ
る。超音波を当てるタブ送給の位置設定は、正極ローラ
１４及び負極ローラ１６の回転速度制御によって行うこ
とができる。折曲げられたタブ７、８を接合した後は、
再び巻回、停止、タブ付けを繰返す。巻上がった状態は
図１になる。タブ付け位置そのものは、巻絞り等の影響
により図５のように整列しないが、折曲げられたタブ群
は、束ね部７Ｂ、８Ｂが径方向に重なり、一体化しやす
くなる。なお、折曲げの際に束ね部７Ｂ、８Ｂを円弧状
変形しておくことにより、スパイラル方向に重ねること
もできる。

【００２９】上記製造方法では、タブ７、８を電極４、
５に対して直角方向に送給しているが、タブ７、８を斜
めに送給する場合には、図７あるいは図８に示すように
折曲げ角度をタブ送給角度に応じて鋭角あるいは鈍角に
設定する。また、タブ７、８と電極４、５の側縁とのな
す角度は、０度に近いほど望ましい。許容できる範囲
は、−２０度と＋２０度の範囲程度がよい。

【００３０】次に束ね部７Ｂ、８Ｂの長さについて説明
する。タブ位置は、前述したように巻絞り等の影響によ
りばらつくが、この範囲（軸芯から見た角度範囲）はほ
ぼ中心角θ=４５度となる。束ね部７Ｂ、８Ｂの長さＬ
は、発電要素３の巻上がり直径Ｄと巻回後の位置ずれ範
囲（中心角θ）に基づく。図９に示すように、束ね部７
Ｂ、８Ｂの位置が径方向に整列するときは、Ｌはおよそ
Ｄ／４でよいが、図１０に示すように３６０度に亘って
ばらつくときは、ＬはおよそπＤ／２とする。ばらつき
範囲０≦θ≦３６０度に対してＬの好ましい範囲は、Ｄ
／４≦Ｌ≦πＤ／２となる。 また、タブ７，８は図１
１に示すように周方向の２箇所以上から取出すことがで
きる。タブ位置を分ける方法としては、図３に示すよう
な集電体の非塗工部（側縁部）１２、１３に接合するタ
ブ７，８の間隔を変更すればよい。２箇所から取出す場
合は、図３の場合の間隔のほぼ半分に設定し、３箇所か
ら取出す場合はほぼ３分の１に設定する。このようにタ
ブ位置を分けることは、タブ位置のずれ範囲が比較的小
さい場合に有効で、積層数を増加しタブの数を増やすこ
とができる。

【００３１】＜タブ送給の別の実施例＞前述したように
タブ７、８の折曲げは接合する前に行ってもよいので、
予め折曲げて所定の長さに切断されたタブを使用するこ
ともできる。また、折曲げ式ではなくてＬ字形状のタブ
を同様に使用してもよい。Ｌ字タブをタブ接合時に連続
的に送給する方法を図１２に示す。〜の工程により
Ｌ字タブ２２の繰返し接合が可能となる。は連結部２
２Ａがその長手方向に一列に配列した連結帯２３と、該
連結帯２３と一体的に所定間隔を隔てて該連結帯２３よ
りその長手方向と交差する方向に延びて形成され各々が
束ね部２２Ｂを形成する複数の束ね帯２４とからなる櫛
状板材２５を接合位置に送給している工程を示す。は
連結帯２３の一つの連結部２２Ａを接合している工程を
示す。このとき接合と同時に次の連結部２２Ａの位置で
切断する。は切断して先端となった新たな連結部２２
Ａを巻回後の接合位置で同様に接合と切断を行う工程を
示す。このような工程の繰返しによりＬ字タブ２２の繰
返し接合を行うことができる。

【００３２】図１３はＬ字タブ２２の製作過程の一例を
示す。これは帯状のタブ板材２５を櫛歯状の切断線で打
抜く、あるいはエネルギービーム等を使用して切断する
ことにより、１枚のタブ板材２５より二つのＬ字タブが
容易に製作できる。 ＜タブを集電体より形成する実施例＞タブ７、８は上記
接合工程を採らず電極より形成することができる。すな
わち、図１４〜図１９に示すように、電極を構成する集
電体の側縁部に沿って切込みを入れ、該側縁部の一部か
ら形成する。切込みの手段としては、プレスによる打抜
き、カッティングあるいはレーザなどのエネルギービー
ム等を使用した切断方法を用いることができる。図１４
は、長コ字状の切込み２６によって起立する短冊状の部
分をつづら折りして切込みタブ２７として形成してい
る。図１５は側縁部に長Ｌ字状の切込み２８を入れ、切
込みタブ２９としている。図１６は切込み３０の方向を
図１６の場合と直角にして切込みタブ３１を形成してい
る。図１７は図１４の変形で幅をもつＬ字の切込み３２
を一回折返して切込みタブ３３としている。

【００３３】図１８は非塗工部１２（１３）に所定間隔
の横断切込み４１を入れ、該横断切込み４１によって形
成される長方形部分のうち塗工部と連結した横断方向の
連結部３７ａと、該塗工部と非塗工部１２（１３）との
境界線より僅かに距離を隔てて電極４（５）の長さ方向
に沿って延びる束ね部３７ｂとを残して切除し、該連結
部３７ａおよび束ね部３７ｂからＬ字状の切込みタブ３
８を形成したものである。

【００３４】図１９は非塗工部１２（１３）に所定間隔
で有幅（線状の切込みでもよい）の横断切込み４２と、
該横断切込み４２と連続し塗工部と非塗工部１２（１
３）との境界線に沿った有幅の切込み４２ａとを入れ、
残った部分を連結部３９ａと束ね部３９ｂからなる切込
みタブ４０を形成したものである。この切込み方法によ
れば、切除する部分がほとんど生じない利点がある。図
１８および図１９の切込み方法でも、切込みの手段とし
ては、プレスによる打抜き、カッティングあるいはレー
ザなどのエネルギービーム等を使用した切断方法を用い
ることができる。

【００３５】＜第２実施例＞第１実施例では各極のタブ
の取出し方向を相対する方向としているが、この第２実
施例では、図３において、正極４及び負極５共に片側一
方向に一致させることにより、図２０に示すように、外
部端子板１０Ａ、１１Ａが電池缶２の同じ端面に突出す
るタイプの電池に適用できる。この場合も、タブ位置
は、正極側と負極側でほぼ４５度の範囲にばらつくが、
束ね部７Ｂ、８Ｂに選定した接合箇所９の接合だけでタ
ブ７、８を一体化することができる。

【００３６】次に上記第１実施例と第２実施例の電池を
図２１の従来例と各項目について比較する。表１に示す
ように、正負極のタブ数はそれぞれ３０本とした。ま
た、端子板９、１０の電池缶内部への突出し長さは３ｍ
ｍ、缶内部の長さは２４８ｍｍ、各非塗工部の長さは１
０ｍｍ、各極活物質の塗工部の長さは６００ｃｍで同じ
条件とし、従来例の電池エネルギー重量密度及び電池エ
ネルギー体積密度の正規化比率をそれぞれ１．０とし
た。従来例及び第１実施例では、各極タブの突出方向は
相対する方向とし、第２実施例では片側１方向としてセ
パレータを介して積層巻回した。タブの位置決めには配
慮したが、いずれの例においても巻絞り等によって約４
５度の範囲にばらついた。第１実施例及び第２実施例で
は、巻回途中で各タブの取付け後、手動により折曲げ処
理を繰返した。巻上げた発電要素のタブ群を一体化接合
し、端子板に接続し電池缶へ収納したときの位置寸法を
図２、図２０及び図２１に付す。従来例では１０本づつ
寄り集め３回に分けて超音波接合し、さらに端子板への
一体化接合（４回目）を行った。このときに缶内部で必
要とした空間スペースは、４１ｍｍであった。これに対
し、第１実施例では一体化が容易であり、３０枚のタブ
と端子板との接合が１回で行えた。このときのスペース
は、１３ｍｍであった。このように省スペースでコンパ
クトな一体化処理ができるため、第２実施例に示すよう
な片側１方向でのタブの取出し、接合ができた。比較項
目に示した通り、第１実施例及び第２実施例では、各極
の活物質塗工部の面積が増大でき、その結果、電池のエ
ネルギー密度を向上させることができた。特にエネルギ
ー体積密度においては、従来例に対して第１実施例が３
６％、第２実施例が５１％の増大であった。

【００３７】

【表１】

【００３８】＜第３実施例＞本発明は方形の集電体を積
層して構成される積層形角型電池にも適用可能である。
この種の電池は図２５で説明したが、本発明を採用する
ことにより、図２６に示すように、正極及び負極の各タ
ブ３４、３５は、集電体に接合された連結部３４ａ、３
５ａと、該各タブ３４、３５が突出した側縁に沿って延
びる束ね部３４ｂ、３５ｂとから構成することができ
る。タブ３４、３５は、第１実施例にて示した方法によ
り構成することができる。

【００３９】この第３実施例の電極において、省略でき
るスペースは、図２６に示す発電要素３６の高さ方向へ
の束ね部３４ｂ、３５ｂの長さと、図２７に示す発電要
素Ｄの高さ方向への先端部Ｈの長さとを同じとし、幅ａ
を同じとすれば、連結部Ｉが交差するスペース分だけ各
電極の面積を広げることができる。すなわち、発電要素
３６の高さをｂ２、発電要素Ｄの高さをｂ１とすると、
ａ（ｂ２−ｂ１）だけ電極一枚分の面積を増大でき、エ
ネルギー密度の向上が図れる。

【００４０】以上の各実施例における効果をまとめると
以下のようになる。 （１）端子板へのタブの一体化スペースを低減でき、こ
れによる活物質塗工部の面積の増大で電池エネルギー密
度が向上した。 （２）タブの束ね部が発電要素の端面に沿ってタブ幅に
揃い、接合作業が１回で行うことができた。 （３）集電体をスパイラル状に巻回する電池において、
巻回時の巻絞りをあまり高精度に制御する必要がなくな
った。 （４）タブの突出方向を片側１方にしても、接合作業が
容易であり、かつスペースも両側に突出させる場合より
格段に低減できて、活物質塗工部の面積を増大すること
ができた。 （５）同じ電池エネルギー密度の電池ならば、電池缶サ
イズを小さくできた。 （６）簡単な折曲げ作業によりタブを取付けることがで
きた。 （７）予め束ね部をもつタブでも連続の材料（櫛状板
材）により効率的に取付けることができた。 （８）特別にタブ材料を用意する必要がなく、電極の一
部に切込みを入れてタブを形成でき、接合工程が不要と
なった。 （９）積層形角形電池でも、端子板へのタブの一体化ス
ペースを低減でき、電池エネルギー密度を向上できた。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、スパ
イラル状又は積層状の発電要素から突出するタブの突出
量をほぼタブ幅に抑えることができ、電池缶内でのタブ
接合部分の空間スペースを低減して、電池エネルギー密
度を向上することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の要旨を最も表した説明図である。

【図２】 第１実施例の電池を示す構成図である。

【図３】 本発明によりタブ接合及び折曲げ並びに巻回
される正極と負極の途中工程を示す概念図である。

【図４】 本発明のタブ折曲げ形態を示す説明図であ
る。

【図５】 突出したタブのランダム性を表した説明図で
ある。

【図６】 本発明の電池を接合機搭載型巻回機で行う場
合の模式図である。

【図７】 タブを集電体に対し斜めに送給する場合の折
曲げ形態を示す説明図である。

【図８】 タブを集電体に対し斜めに送給する場合の別
の折曲げ形態を示す説明図である。

【図９】 タブ位置がばらつきなく整列した場合の束ね
部に必要な長さを説明する説明図である。

【図１０】 タブ位置が最大にばらついた場合に束ね部
に必要な長さを説明する説明図である。

【図１１】 タブ位置を複数箇所に分ける場合の説明図
である。

【図１２】 Ｌ字形状のタブでも連続の材料から切離し
て接合できることを示す説明図である。

【図１３】 上記連続の材料を製作する方法の一例を示
す説明図である。

【図１４】 タブを電極に切込みを入れて形成する方法
を示す説明図である。

【図１５】 電極に切込みを入れてタブを形成する方法
の別例を示す説明図である。

【図１６】 電極に切込みを入れてタブを形成する方法
の更に別例を示す説明図である。

【図１７】 電極に切込みを入れてタブを形成する方法
の更に別例を示す説明図である。

【図１８】 電極に切込みを入れてタブを形成する方法
の更に別例を示す説明図である。

【図１９】 電極に切込みを入れてタブを形成する方法
の更に別例を示す説明図である。

【図２０】 正極用及び負極用のタブを片側一方の方向
に突出させた第２実施例を示す構成図である。

【図２１】 従来の電池を示す構成図である。

【図２２】 従来の電池の製造方法を説明する説明図で
ある。

【図２３】 タブが整列した状態の発電要素を示す構成
図である。

【図２４】 突出したタブを端子板に接続した状態を示
す構成図である。

【図２５】 本発明を適用する積層形角型電池を示す説
明図である。

【図２６】 積層形角型電池に本発明を適用した実施例
の説明図である。

【図２７】 従来の積層形角型電池におけるタブの接合
状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１は電池、２は電池缶、３は発電要素、４は正極、５は
負極、６Ａ、６Ｂはセパレータ、７、８はタブ、７Ａ、
８Ａは連結部、７Ｂ、８Ｂは束ね部、９は接合箇所、１
０、１１は端子板である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正極及び負極の少なくとも一方が、集電
   体と端部が該集電体の縁部より突出したタブと該集電体
   の表面に形成された活物質からなり、該タブを突出した
   該縁部の端面が揃った状態に該集電体が積層形態をな
   し、かつ該タブが一体的に接合された電池であって、 前記タブは前記集電体の前記側縁より突出する連結部と
   該連結部と一体的に形成され該集電体のその側縁に沿っ
   て延びる束ね部とからなり、各該束ね部は積層状態の該
   集電体の積層方向に重ねられて一体的に接合されている
   ことを特徴とする電池。