JP5817357B2

JP5817357B2 - 蓄電装置

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Publication number: JP5817357B2
Application number: JP2011195143A
Authority: JP
Inventors: 佐々木　丈; 丈佐々木; 澄男森; 森　　澄男
Original assignee: GS Yuasa International Ltd
Current assignee: GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2015-11-18
Anticipated expiration: 2031-09-07
Also published as: JP2013058346A

Description

本発明は、筐体内に、正極板と負極板とを積層状態で備えて蓄電する蓄電要素と、前記筐体の１側面に形成された電極端子と前記蓄電要素とを電気的に接続する集電体とが配置され、前記集電体は、一端側が前記筐体に固定され、他端側が前記蓄電要素を支持すると共に、前記筐体の内壁面に沿って配置されている蓄電装置に関する。

かかる蓄電装置では、電力の供給源である蓄電要素と装置筐体の外方側に設置される電極端子とを電気的に接続するための配線形態として、例えば下記特許文献１にも記載のようなものがある。
具体的には、金属製の集電体を例えばＬ字状に屈曲形成する等して装置筐体の内壁面に沿わせて配置し、一端側を装置筐体に固定すると共に、他端側に蓄電要素を接続して、その蓄電要素を支持する構成とする場合が多い。

特開２００７−０７３３１７号公報

しかしながら、上述のような構成による蓄電要素の支持構成では、蓄電装置に強い振動や衝撃が加わったときに、集電体や集電体の固定箇所等が損傷してしまう可能性もあり得る。
すなわち、蓄電要素は、それの電力供給能力を向上させるために、例えば、正極板と負極板との対を巻回する等して多層に積層する構成としており、それに伴って重量も大となっている。
このような蓄電要素を上記構成の集電体で支持する場合、装置筐体に強い振動や衝撃が加わると、集電体自身や装置筐体における集電体の固定箇所に強い力が作用して、集電体自身や装置筐体における集電体の固定箇所が損傷してしまう場合があり得る。
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、蓄電装置の耐振動性能，耐衝撃性能を可及的に向上させる点にある。

本出願の第１の発明は、筐体内に、正極板と負極板とを積層状態で備えて蓄電する蓄電要素と、前記筐体の１側面に形成された電極端子と前記蓄電要素とを電気的に接続する集電体とが配置され、前記集電体は、一端側が前記筐体に固定され、他端側が前記蓄電要素を支持すると共に、前記筐体の内壁面に沿って配置されている蓄電装置において、前記筐体の内壁面に、前記集電体の存在側に突出する係合用凸部が形成され、前記集電体に、前記係合用凸部と係合作用する被係合部が形成され、前記筐体は、有底筒状の容器とその容器の開放面側を覆う蓋部とを備えて構成され、前記容器の内壁面に、前記係合用凸部が形成され、前記容器に挿入される前記集電体及び前記蓄電要素が、前記係合用凸部と干渉せずに、前記係合用凸部の形成位置を通過できるように構成されている。

すなわち、蓄電装置の装置筐体に形成した係合用凸部を集電体の被係合部と係合作用させることで、振動や衝撃が加わった際の集電体の変位を抑制する。
装置筐体内に配置される集電体や蓄電要素の振動を抑制するには、装置筐体内において、集電体や蓄電要素と装置筐体の内壁との間に隙間部分に、集電体等の振動を抑制する部材を配置することによっても可能であるが、装置の筐体自体に、集電体等の振動を抑制する部位を形成することで、装置構成の複雑化を抑制しながら、集電体等の振動を抑制することができる。

又、本出願の第２の発明は、上記第１の発明の構成に加えて、前記集電体は、前記容器の深さ方向と略直交する方向における前記蓄電要素の両端部を夫々支持するように一対に備えられている。
すなわち、一対の集電体で蓄電要素を支持し、その集電体に対して係合作用して変位を規制することで、蓄電要素をより一層安定的に支持することができる。

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、一対の前記集電体の並び方向において、前記係合用凸部の先端と対向する内壁面と、前記係合用凸部の先端と、の間隔を通過可能間隔とし、前記係合用凸部の設置位置から前記容器の底部側における、前記集電体及び前記蓄電要素の前記並び方向での存在幅を挿入物存在幅としたときに、前記通過可能間隔が前記挿入物存在幅よりも大となるように設定されている。

すなわち、蓄電装置の筐体に上記の係合用凸部を形成するには、筐体に集電体や蓄電要素を収納した後に、外部から圧力をかけることで形成することも可能であるが、収納されている蓄電要素等の損傷や各部材間の電気的な絶縁の劣化等を招くこと無く、係合用凸部を形成することは容易ではない。
このため、係合用凸部を既に形成した状態の筐体に、蓄電要素を接続した集電体を挿入するという製造形態とすることが望ましい。
そこで、係合用凸部を形成した筐体に集電体等を挿入しようとするとき、係合用凸部を回避しながら挿入操作を行えるように筐体の寸法を設定するものとしたのである。
係合用凸部を回避しながら集電体等を容器内に挿入した後は、集電体の被係合部と係合用凸部とを係合作用させるように、上記並び方向で移動操作すれば良い。

又、本出願の第４の発明は、上記第３の発明の構成に加えて、一対の前記集電体の一方に第１被係合部が配置され、他方に第２被係合部が配置される状態で、前記被係合部が一対に備えられ、前記係合用凸部は、前記第１被係合部に対して係合作用する第１係合用凸部と、前記第２被係合部に対して係合作用する第２係合用凸部とで一対に備えられ、前記第１係合用凸部は前記第２係合用凸部よりも、前記深さ方向で前記容器の開放面側に位置する状態で配置されている。

すなわち、係合用凸部は、集電体が一対に備えられているのと対応して、夫々の集電体に対して係合作用するように一対に備えられるのが望ましい。
この場合、どのようにして一対の係合用凸部との干渉を避けながら蓄電要素を接続した集電体を容器に挿入するかが問題となる。一対の係合用凸部は、一対の集電体と対応して備えられるので、容器内壁面において互いに反対側に配置されるが、このように配置される係合用凸部の両方に対して、回避操作と係合操作とを両立させて行う必要がある。
この両立のために、一対の係合用凸部を構成する上記第１係合用凸部と上記第２係合用凸部とを、容器の深さ方向で位置ずれした状態で配置し、上記第１係合用凸部が上記第２係合用凸部よりも、容器の深さ方向で容器の開放面側に位置する状態とする。
これによって、上記第１係合用凸部と上記第２係合用凸部とを順次に回避しながら、蓄電要素等を容器に挿入することができる。

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、前記第１被係合部が、前記第１係合用凸部の通過を許容する溝状に形成され、前記第２係合用凸部が前記第２被係合部と係合作用する状態で、前記第１係合用凸部が溝状の前記第１被係合部の前記容器の開放面側の端部と係合作用するように、前記第１係合用凸部と前記第２係合用凸部とが配置されている。

すなわち、蓄電要素及び集電体を容器へ挿入する際に、係合用凸部との干渉を避けるために、容器の開放面側に位置する係合用凸部と係合作用する被係合部を、前記深さ方向での係合用凸部（第１係合用凸部）の通過を許容する溝状に形成している。
これによって、集電体等を容器に挿入する際、容器の開放面側の係合用凸部（第１係合用凸部）の設置位置を通過させるときは、集電体等を、第１係合用凸部の存在側と反対側に寄せて挿入し、集電体に形成されている溝状の被係合部（第１被係合部）が、通過している第１係合用凸部の位置に達する位置まで挿入すると、集電体等を通過している第１係合用凸部の存在側に寄せて、その第１係合用凸部と集電体の第１被係合部とを係合させる。
この係合状態では、第１被係合部と第１係合用凸部との容器深さ方向での相対移動が可能となっており、更に、容器の底部側の第２係合用凸部の設置位置では、集電体等が通過できる空間が確保されているので、集電体等は、第２係合用凸部を避けて挿入移動が可能となっている。
このように底部側の第２係合用凸部を避けた状態で、集電体等を更に挿入し、集電体等の挿入先端側が底部側の第２係合用凸部を通過した後に、集電体等を移動させて、底部側の第２係合用凸部と集電体の被係合部を係合させる。
この底部側の第２係合用凸部と第２被係合部とを係合させた際に、容器の開放面側の第１係合用凸部が溝状の第１被係合部の容器開放面側端部と係合するように設定しておくことで、一対の係合用凸部の両方で、集電体等の深さ方向での位置規制をして、蓄電装置が振動した際の影響を抑制することができる。

又、本出願の第６の発明は、上記第１〜第５のいずれかの発明の構成に加えて、前記集電体は、板状部材にて形成されると共に、前記集電体の一部が、前記蓄電要素の存在側へ屈曲形成されて、前記蓄電要素と接合するための接続部が形成され、前記接続部の基端側部分を前記被係合部としている。
すなわち、集電体に、装置の筐体の係合用凸部と係合する被係合部を形成するについて、蓄電要素を支持するための接続部を集電体に形成した際に、結果として形成される接続部の基端側部分を、上記の被係合部として活用する。

又、本出願の第７の発明は、筐体内に、正極板と負極板とを積層状態で備えて蓄電する蓄電要素と、前記筐体の１側面に形成された電極端子と前記蓄電要素とを電気的に接続する集電体とが配置され、前記集電体は、一端側が前記筐体に固定され、他端側が前記蓄電要素を支持すると共に、前記筐体の内壁面に沿って配置されている蓄電装置において、前記筐体の内壁面に、前記集電体の存在側に突出する係合用凸部が形成され、前記集電体に、前記係合用凸部と係合作用する被係合部が形成され、前記筐体は、有底筒状の容器とその容器の開放面側を覆う蓋部とを備えて構成され、前記集電体は、前記容器の深さ方向と略直交する方向における前記蓄電要素の両端部を夫々支持するように一対に備えられ、前記容器の内壁面に、前記係合用凸部が形成され、前記集電体の前記被係合部は、前記深さ方向での前記係合用凸部の通過を許容し、且つ、前記容器の底部側の端部が開放した溝状に形成され、前記係合用凸部が、溝状の前記被係合部の前記容器の開放面側の端部と係合作用するように配置されている。
すなわち、集電体と蓄電要素とを組み付けたものを容器に挿入する際、集電体に形成した溝状の被係合部の容器底部側の端部が開放しているので、その開放側から係合用凸部を係合作用させて集電体等を挿入操作することができる。
集電体等の容器への挿入操作が完了した状態で、溝状の被係合部の容器開放面側端部が係合用凸部と係合作用するように配置しておくことで、振動あるいは衝撃が加えられても、集電体等の容器底部側への変位を規制することができる。

又、本出願の第８の発明は、上記第１〜第７のいずれかの発明の構成に加えて、前記集電体は、前記筐体における前記一端側が固定されている内壁面に沿う第１姿勢部分と、その第１姿勢部分と略直交する第２姿勢部分とを備えて構成され、前記第２姿勢部分において前記蓄電要素を支持するように構成されている。
すなわち、集電体の形状が、上記の第１姿勢部分と上記の第２姿勢部分とに屈曲した形状となっている場合、何の対策も施さない状態では、蓄電装置に振動や衝撃が加わった際に、その集電体に支持されている蓄電要素の振動幅が大となってしまう。
このような形状を有する集電体を使用する場合において、装置筐体の係合用凸部が集電体の被係合部に対して係合作用して、集電体を位置規制することが特に有効となる。

上記第１の発明によれば、装置筐体に形成した係合用凸部と集電体に形成した被係合部との係合作用によって集電体を位置規制することで、装置構成の複雑化を抑制しながら、蓄電装置の耐振動性能，耐衝撃性能を可及的に向上させることができる。
又、上記第２に発明によれば、一対の集電体で蓄電要素を安定的に支持しながら、その集電体の変位を規制することができるので、蓄電装置の耐振動性能，耐衝撃性能を一層向上させることができる。
又、上記第３の発明によれば、装置の筐体に係合用凸部を予め形成して、蓄電要素等の損傷を回避できるようにしても、蓄電装置の組み立て作業を円滑に行うことができる。

又、上記第４の発明によれば、上記第１係合用凸部と上記第２係合用凸部とを順次に回避しながら、蓄電要素等を容器に挿入することができるので、一対の集電体と対応して係合用凸部を一対に備え、両方の係合用凸部で集電体の変位を規制できるようにしながらも、蓄電装置の組み立て作業を円滑に行うことができる。
又、上記第５の発明によれば、集電体等の容器への挿入作業において、溝状の第１被係合部によって、集電体等と第１係合用凸部との干渉を的確に回避しながら、挿入作業を行うことができる。
又、上記第６の発明によれば、集電体が蓄電要素を支持するために備える構成を、上記の被係合部として活用するので、装置構成の複雑化を一層抑制することができる。
又、上記第７の発明によれば、装置の筐体に係合用凸部を予め形成して、蓄電要素等の損傷を回避できるようにしても、蓄電装置の組み立て作業を円滑に行うことができる。
又、上記第８の発明によれば、集電体の形状が、上記の第１姿勢部分と上記の第２姿勢部分とに屈曲した形状となっている場合に、有効に集電体を位置規制することができる。

本発明の実施の形態にかかる二次電池の外観斜視図本発明の実施の形態にかかる二次電池の外観斜視図本発明の実施の形態にかかる二次電池内部を示す斜視図本発明の実施の形態にかかる二次電池の組み立て工程を説明するための正面視による二次電池の断面図本発明の実施の形態にかかる二次電池の組み立て工程を説明するための正面視による二次電池の断面図本発明の実施の形態にかかる二次電池の組み立て工程を説明するための正面視による二次電池の断面図本発明の実施の形態にかかる二次電池の組み立て工程を説明するための正面視による二次電池の断面図本発明の別実施形態にかかる二次電池内部を示す斜視図本発明の別実施形態にかかる正面視による二次電池の斜視図

以下、本発明の蓄電装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施の形態では、蓄電装置として二次電池の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。

〔非水電解液二次電池ＲＢの構成〕
図１及び図２の外観斜視図に示すように、本実施の形態の非水電解液二次電池ＲＢは、有底筒状（より具体的には有底矩形筒状）の容器である缶体１と、缶体１の開放面側を覆う蓋部２とを備えた筐体ＢＣを有しており、缶体１と蓋部２との端縁同士を溶接して気密状態を保持している。
筐体ＢＣの１側面をなす蓋部２は、短冊状の長方形の板材にて形成され、それの筐体ＢＣ外方側となる面に、正極の電極端子として端子ボルト５と、負極の電極端子として端子ボルト７とが取り付けられている。端子ボルト５，７は、何れも導電材料にて形成され、具体的には、金属製である。
缶体１は蓋部２の形状に合わせて扁平形状の直方体であり、従って、筐体ＢＣ全体としても扁平な略直方体形状を有している。
尚、図１は、正極側の端子ボルト５が手前側に位置する姿勢で二次電池ＲＢを図示したものであり、図２は、負極側の端子ボルト７が手前側に位置する姿勢で二次電池ＲＢを図示したものである。筐体ＢＣは、正極側と負極側とで電極配置が対称となる配置構成としており、後述する係合用凸部２１，２２の配置以外は、図１及び図２での図面上の差異はない。

筐体ＢＣの内方側には、蓄電要素として機能する発電要素３（図３において２点鎖線で示す）と、その発電要素３を支持すると共に発電要素３と端子ボルト５，７とを電気的に接続するための集電体４，６とが電解液に浸される状態で収納配置されている。図３は、缶体１を除いた状態で、下方側から見上げた斜視図として、筐体ＢＣの内方側を示している。
集電体４と集電体６とは何れも導電体であり、略同一形状のものが対称に配置される関係となっているが、材質が異なる。正極側の集電体４はアルミニウムにて形成され、負極側の集電体６は銅にて形成されている。
集電体４，６は上記の金属材料の板状部材を所定の形状に屈曲形成して構成しており、端子ボルト５，７の配置面である蓋部２の表面に沿って延びる形状の部分（説明の便宜上、以下において「第１姿勢部分ＦＰ」と称する）と、その第１姿勢部分ＦＰの端部から、蓋部２の長手方向端部付近で下方側（端子ボルト５，７の存在側と反対側）へ９０度屈曲して、蓋部２の筐体ＢＣ内方側の面の法線方向に延びる部分（説明の便宜上、以下において「第２姿勢部分ＳＰ」と称する）とが連なる略Ｌ字状の屈曲形状を有している。
このように上記第１姿勢部分ＦＰと上記第２姿勢部分ＳＰとが略直交して略Ｌ字状に形成された集電体４，６が、蓋部２の端部から缶体１の縦壁（筐体ＢＣの最も短い辺で構成される縦壁）に至る部分の筐体ＢＣ内壁面に沿う姿勢で配置され、一端側（上記第１姿勢部分ＦＰ側）で蓋部２に固定され、他端側（上記第２姿勢部分ＳＰ側）で発電要素３を支持している。
従って、一対の集電体４，６は、缶体１の深さ方向と直交する方向における発電要素３の両端部を夫々支持している。

集電体４，６は、更に、上記第２姿勢部分ＳＰにおいて、更に発電要素３の存在側に屈曲させて、発電要素３と接合するための接続部４ａ，６ａが形成されている。接続部４ａ，６ａの夫々は、一対の壁体が対向する姿勢となり、その一対の壁体の間が、蓋部２の長手方向（集電体４，６の並び方向）に貫通する開口４ｂ，６ｂとなっている。
開口４ｂ，６ｂは、蓋部２の長手方向視で略矩形形状に形成している。

発電要素３は、長尺帯状に形成された箔状正極板と長尺帯状に形成された箔状負極板とからなる一対の電極板の夫々に活物質を塗布し、同じく長尺帯状のセパレータを挟んで巻回して、多層の積層状態とした、いわゆる巻回型の発電要素（蓄電要素）として構成されている。この巻回の際の巻回軸を扁平形状として、発電要素３の外形形状を、筐体ＢＣの形状と適合させた扁平形状としている。
発電要素３における箔状正極板及び箔状負極板は、それらの幅方向の片側端部に、活物質を塗布していない未塗工部３ａ，３ｂが形成され、上記のように巻回した状態では、箔状正極板の活物質の未塗工部３ａと、箔状負極板の未塗工部３ｂとが、互いに幅方向の反対側に位置すると共に、未塗工部３ａ，３ｂ夫々が、セパレータや対向する反対側の極板の端縁よりも側方（幅方向）に延出している。
発電要素３の缶体１内での配置姿勢は、箔状正極板等の捲回軸心が蓋部２の長手方向と平行となる姿勢としており、図３に概略的に示すように、渦巻き状となっている箔状正極板の未塗工部３ａの並びの中心に集電体４の接続部４ａが入り込み、渦巻き状となっている箔状負極板の未塗工部３ｂの並びの中心に集電体６の接続部６ａが入り込む位置関係としている。
箔状正極板の未塗工部３ａは束ねられた状態で集電体４の接続部４ａに溶接され、箔状負極板の未塗工部３ｂは束ねられた状態で集電体６の接続部６ａに溶接され、集電体４，６の第２姿勢部分ＳＰで発電要素３を支持している。
未塗工部３ａ，３ｂは、接続部４ａ，６ａにおける筐体ＢＣ内壁面側を向く面に対して溶接されており、接続部４ａ，６ａを構成する一対の壁体間には入り込んでいない。

上述のように金属製（具体的には、アルミニウム製）の蓋部２に取り付けられている正極側の端子ボルト５は正極側の集電体４に電気的に接続され、負極側の端子ボルト７は負極側の集電体６に電気的に接続されている。
端子ボルト５の蓋部２への取り付け構造及び端子ボルト５と集電体４との接続構造と、端子ボルト７の蓋部２への取り付け構造及び端子ボルト７と集電体６との接続構造とは、略同一構成のものが対称に配置されたものであり、以下において、正極側の構成を主体に説明する。

端子ボルト５は、同一材料で構成されるリベット８が頭部側に一体形成されており、図４乃至図７に示すように、そのリベット８を介して集電体４と電気的に接続されている。図４乃至図７は、筐体ＢＣにおける最も短い辺（筐体ＢＣの扁平面に直交する辺）の中央位置で、扁平面と平行に切断した状態を示しているが、図面の煩雑さを避けるために、集電体４，６及び缶体１以外の構成要素の断面表示を省略すると共に、発電要素３を２点鎖線にて概略的に示している。
リベット８は、上部ガスケット１１，蓋部２，下部ガスケット１２及び集電体４の上記第１姿勢部分ＦＰを挟み込む状態で蓋部２を貫通しており、筐体ＢＣ内方側の端部でかしめられている。
上部ガスケット１１及び下部ガスケット１２は、何れも電気的な絶縁材料である樹脂にて形成されて、端子ボルト５から集電体４に至る通電経路と、蓋部２とを電気的に絶縁すると共に、リベット８における蓋部２の貫通部分を気密封止している。

負極側の構成は、正極側の構成を、蓋部２の中心に対して対称に配置したものであり、端子ボルト７の頭部側に、端子ボルト７と同一材料で構成されるリベット１５が一体形成されて、図４乃至図７に示すように、そのリベット１５を介して集電体４と電気的に接続されている。
リベット１５は、上部ガスケット１７，蓋部２，下部ガスケット１８及び集電体６の上記第１姿勢部分ＦＰを挟み込む状態で蓋部２を貫通しており、筐体ＢＣ内方側の端部でかしめられている。
上部ガスケット１７及び下部ガスケット１８は、上述の上部ガスケット１１及び下部ガスケット１２と同様の構成であり、何れも電気的な絶縁材料である樹脂にて形成されて、端子ボルト７から集電体６に至る通電経路と、蓋部２とを電気的に絶縁すると共に、リベット１５における蓋部２の貫通部分を気密封止している。

集電体４，６の第２姿勢部分ＳＰは、発電要素３の容積を可及的に大とするために、缶体１における短辺側の縦壁沿いに寄せられて配置され、第１姿勢部分ＦＰと第２姿勢部分ＳＰとが接続する屈曲部も蓋部２の長手方向端部に位置する。
この結果、リベット８，１５の固定位置に作用するモーメントが大となって、リベット８，１５の固定位置に大きな力が作用することになる。
このため、二次電池ＲＢには、筐体ＢＣに対する発電要素３の相対変位を抑制する構成が備えられている。

具体的には、缶体１の内壁面に、集電体４，６の存在側に突出して集電体４，６と係合作用する係合用凸部２１，２２を形成している。
図１及び図２に示すように、一方の係合用凸部２１は、筐体ＢＣの最も短い辺（扁平面に直交する辺）で構成される内壁面のうちの、正極側の集電体４の第２姿勢部分ＳＰに沿う内壁面に形成され、他方の係合用凸部２２は、筐体ＢＣの最も短い辺（扁平面に直交する辺）で構成される内壁面のうちの、負極側の集電体６の第２姿勢部分ＳＰに沿う内壁面に形成されている。
一対の係合用凸部２１，２２は、何れも四角柱形状に形成されている。
正極側の係合用凸部２１は、缶体１の底部寄り位置に配置され、負極側の係合用凸部２２は、缶体１の上部開放面寄り位置に配置され、係合用凸部２１と係合用凸部２２とは、缶体１の深さ方向で位置ずれした状態で配置されている。
説明の便宜上、一対の係合用凸部２１，２２のうち、缶体１の底部側に位置する正極側の係合用凸部２１を「第２係合用凸部２１」と称し、その第２係合用凸部２１よりも缶体１の開放面側に位置する負極側の係合用凸部２２を「第１係合用凸部２２」と称する。

集電体４，６では、接続部４ａ，６ａの基端側部分に位置する開口４ｂ，６ｂが、一対の係合用凸部２１，２２が係合作用する相手方の一対の被係合部となっており、係合用凸部２１，２２の先端が開口４ｂ，６ｂ内に入り込んで係合作用することによって、筐体ＢＣの内壁面に沿った集電体４，６の変位が規制される。第１係合用凸部２２と係合作用するのが、負極側集電体６の開口６ｂ（第１被係合部）で、第２係合用凸部２１と係合作用するのが、正極側集電体４の開口４ｂ（第２被係合部）である。
上記のように正極側の係合用凸部２１と負極側の係合用凸部２２とで、配置高さが異なるのは、二次電池ＲＢの組み立て後においては、係合用凸部２１が正極側の集電体４における開口４ｂの下端部（缶体１の底部側端部）に対して係合作用し、係合用凸部２２が負極側の集電体６における開口６ｂの上端部（缶体１の開放面側端部）に対して係合作用するように配置されていることによる。
一対の係合用凸部２１，２２の四角柱形状は、集電体４，６の開口４ｂ，６ｂにおける上端部あるいは下端部の形状に適合した形状としており、係合用凸部２１，２２の横幅は、開口４ｂ，６ｂの横幅よりも小さい幅に設定している。
一対の係合用凸部２１，２２は、本実施の形態では、缶体１をプレス加工することによって形成しており、そのため、缶体１の外壁面には、陥没穴２３，２４が形成される。この陥没穴２３，２４は有底形状であり、係合用凸部２１，２２を形成する加工処理において缶体１の内外が連通することはない。
尚、図示を省略するが、缶体１の内壁面には絶縁皮膜が形成されており、互いに係合する一対の係合用凸部２１，２２と集電体４，６とは電気的な絶縁が確保されている。

〔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。
発電要素３は、上述のように、長尺帯状の箔状正極板及び箔状負極板に正極活物質及び負極活物質を夫々未塗工部３ａ，３ｂを残して塗布し、乾燥処理等の後にセパレータを挟んで上述のような扁平形状に巻回する。未塗工部３ａ，３ｂは正極と負極とで幅方向の反対側の端縁部に位置し、且つ、未塗工部３ａ，３ｂが側方にはみ出すように巻回している。

上記のようにして作製した発電要素３は、蓋部２側に組み付けられる。
蓋部２は、端縁部側が薄肉の段差状に形成した板材に、リベット８，１５を挿通させるための開口等を形成し、その蓋部２の筐体ＢＣ外方側となる面に上部ガスケット１１，１７を取り付けて、端子ボルト５，７と一体形成されたリベット８，１５を蓋部２に挿入する。
蓋部２の筐体ＢＣ内方側となる面には、リベット８，１５の先端に嵌め込む形で下部ガスケット１２，１８及び集電体４，６を取り付け、リベット８，１５の先端をかしめる。
このようにして蓋部２に組み付けた集電体４，６に対して、図３に示すように発電要素３をあてがい、発電要素３の未塗工部３ａ，３ｂと集電体４，６の接続部４ａ，６ａとを超音波溶接等によって溶接する。

缶体１は、深絞り加工等により扁平な有底矩形筒状の缶体１を作製し、それの開放面に連なる幅狭の両側面に、プレス加工にて係合用凸部２１，２２を形成する。係合用凸部２１，２２の形成位置は、上述した図１及び図２に示す位置である。
上述のように、缶体１の内壁面には絶縁被膜を形成するのであるが、上記の加工処理後に絶縁被膜を形成しても良いし、予め絶縁被膜を形成した材料に対して、上記の加工処理を行っても良い。

次に、上記の缶体１に、蓋部２側の組品を組み付ける。
この組み付け手順を、図４乃至図７によって説明する。
上述のように、図４は、筐体ＢＣにおける最も短い辺（扁平面に直交する辺）の中央位置で、扁平面と平行に切断した状態を示しており、図面の煩雑さを避けるために、集電体４，６及び缶体１以外の構成要素の断面表示を省略すると共に、発電要素３を２点鎖線にて概略的に示している。図５乃至図７についても同様である。
先ず、図５に示すように、蓋部２側の組品を、筐体ＢＣにおける正極側の第２係合用凸部２１を形成した内壁面側に寄せた状態で缶体１へ挿入して行く。
一対の集電体４，６の並び方向（図５等の左右方向）において第１係合用凸部２２の先端と対向する内壁面（正極側の第２係合用凸部２１を形成した内壁面）と第１係合用凸部２２の先端との間隔（図５中において「Ｄ」で示す）は、挿入される集電体４，６及び発電要素３が通過可能な間隔であり、便宜上、「通過可能間隔」と称する。
一方、集電体４，６及び発電要素３の前記並び方向（図５等の左右方向）での存在幅（図５中において「Ｗ」で示す）を、便宜上、「挿入物存在幅」と称する。
上記通過可能間隔は上記挿入物存在幅よりも大よりも大となるように設定しており、蓋部２側の組品の下端は、負極側の第１係合用凸部２２と干渉せずに、第１係合用凸部２２の形成位置を通過して下降させることができる。
本実施の形態では、符号「Ｗ」で示す上記挿入物存在幅は、缶体１の深さ方向の全長に亘って略一定であり、全長に亘って符号「Ｄ」で示す上記通過可能間隔よりも小となっているが、集電体４，６及び発電要素３を筐体ＢＣに収納した状態で、少なくとも、缶体１の深さ方向における第１係合用凸部２２の設置位置から缶体１の底部側において、上記通過可能間隔よりも小であれば足りる。

上述のように、第１被係合部である集電体６の開口６ｂは、一対の係合用凸部２１，２２のうちの缶体１の開放面側に位置する負極側の第１係合用凸部２２と係合作用する。その集電体６の開口６ｂは、係合用凸部２２の幅よりもわずかに幅広で缶体１の深さ方向に延びる溝状に形成されており、缶体１の深さ方向での第１係合用凸部２２の通過を許容する。
開口６ｂが第１係合用凸部２２の通過を許容する範囲は、図５において集電体６上で「Ｈ１」で示す範囲であり、その範囲内で、第１係合用凸部２２の先端側が開口６ｂ内に入り込み、且つ、上下方向で相対変位可能となっている。
図５は、負極側の第１係合用凸部２２が、上記「Ｈ１」の範囲内に入る位置まで降下させた状態を示しており、この状態から、図６に示すように、蓋部２側の組品を、筐体ＢＣにおける負極側の第１係合用凸部２２を形成した内壁面側に寄せる。
この状態から、蓋部２側の組品を更に降下させる。
一対の集電体４，６の並び方向（図６等の左右方向）において第２係合用凸部２１の先端と対向する内壁面（負極側の第１係合用凸部２２を形成した内壁面）と第２係合用凸部２１の先端との間隔（図６中において「Ｅ」で示す）は、挿入される集電体４，６及び発電要素３が通過可能な間隔であり、上述の間隔「Ｄ」と同様に、便宜上、「通過可能間隔」と称する。
一方、集電体４，６及び発電要素３の前記並び方向（図６等の左右方向）での存在幅（図６中において「Ｗ」で示す）は、上述の通り「挿入物存在幅」である。
ここでも、上記通過可能幅は上記挿入物存在幅よりも大となるように設定しており、蓋部２側の組品の下端は、正極側の第２係合用凸部２１の形成位置を通過して下降させることができ、図７に示すように、蓋部２の下面が缶体１の開放面の端縁に接当する最下端位置まで降下させる。

上記間隔「Ｅ」についても、上記間隔「Ｄ」の場合と同様に、符号「Ｗ」で示す上記挿入物存在幅は、集電体４，６及び発電要素３を筐体ＢＣに収納した状態で、少なくとも、缶体１の深さ方向における第２係合用凸部２１の設置位置から缶体１の底部側において、上記通過可能間隔で示す間隔よりも小であれば足りる。

上述のように、正極側の第２係合用凸部２１は、正極側の集電体４に形成されている開口４ｂ（第２被係合部）と係合作用するものであり、正極側の第２係合用凸部２１は、図７において集電体６上で「Ｈ２」で示す範囲内で、第２係合用凸部２１の先端側が開口４ｂ内へ入り込み可能となっている。
図７に示す、蓋部２側の組品を最下端位置まで降下させた状態では、正極側の第２係合用凸部２１が、上記「Ｈ２」の範囲内に入る位置まで降下しており、この状態から、図４に示すように、蓋部２側の組品を、缶体１の開放面の中央位置に寄せて、蓋部２の端縁と缶体１の開放面の端縁とを隙間無く合わせた姿勢とする。
この移動操作によって、第２係合用凸部２１の先端が集電体４の開口４ｂに入り込んで係合作用する。
缶体１の底部側に位置する第２係合用凸部２１が開口４ｂと係合作用する状態で、缶体１の開放面側に位置する第１係合用凸部２２が、溝状の開口６ｂ（第１被係合部）における缶体１の開放面側の端部と係合作用するように、一対の係合用凸部２１，２２の設置位置が設定されている。
このように蓋部２側の組品を缶体１に組み付けた状態で、蓋部２の端縁と缶体１の開放面の端縁とを溶接し、気密封止する。
この後、図示を省略する注液口から電解液の注液を行い、更に、初期充電（予備充電）やエージング等を行って、二次電池ＲＢとして完成する。

完成した二次電池ＲＢにおいて、缶体１内壁面に形成されている第１係合用凸部２２は、負極側の集電体６の開口６ｂの上端部と緩やかに接当するか、あるいは、わずかな隙間をあけて近接する配置となっており、二次電池ＲＢに振動あるいは衝撃が加わった際には、発電要素３及び集電体４，６の下方側（缶体１の底部側）への移動を規制する。
他方の第２係合用凸部２１は、正極側の集電体４の開口４ｂの下端部と緩やかに接当するか、あるいは、わずかな隙間をあけて近接する配置となっており、二次電池ＲＢに振動あるいは衝撃が加わった際には、発電要素３及び集電体４，６の上方側（缶体１の開放面側）への移動を規制する。

〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
（１）上記実施の形態では、集電体４，６に形成した開口４ｂ，６ｂを、一対の係合用凸部２１，２２が係合作用する被係合部とする場合を例示しているが、この被係合部の形状は適宜に変更可能であり、例えば、集電体４，６に形成する被係合部として、缶体１の深さ方向での係合用凸部の通過を許容し、且つ、缶体１の底部側の端部が開放した溝状に形成しても良い。
より具体的には、上記実施の形態の図３と対応する図８に示すように、上記実施の形態における集電体４，６の開口４ｂ，６ｂの下端側を、そのまま缶体１の底部側へ貫通させた形状に相当するもので、二股状とした接続部４ａ，６ａで溝状の被係合部を構成しても良い。
上記被係合部をこのような形状に形成することで、上記実施の形態の図４と対応する図９に示すように、上記実施の形態における正極側の第２係合用凸部２１を、負極側の第１係合用凸部２２と同じ設置高さとして、一対の係合用凸部２１，２２の両方が、二股状の接続部４ａ，６ａで構成する溝状の被係合部における缶体１の開放面側の端部と係合作用して、集電体４，６の下方側（缶体１の底部側）への移動を規制することができる。
蓋部２側の組品の缶体１に挿入する際において、上記実施の形態では、係合用凸部２１，２２との干渉を避けるために蓋部２側の組品の位置に左右にずらせながら挿入する必要があったが、上記のように、溝状の被係合部を、缶体１の底部側の端部が開放した形状とすることで、蓋部２側の組品を左右にずらせることなく挿入できる。

（２）上記実施の形態では、正極側の第２係合用凸部２１は、集電体４，６及び発電要素３の上方側への移動を阻止する構成としているが、例えば、第２係合用凸部２１が係合作用する被係合部を、上下方向に延びる溝状の開口４ｂではなく、第２係合用凸部２１に外嵌する貫通孔として集電体４に形成することで、集電体４，６及び発電要素３の上方側（缶体１の開放面側）への移動のみならず、下方側（缶体１の底部側）への移動をも阻止するように構成しても良い。
（３）上記実施の形態では、缶体１と集電体４，６との間で電気的な絶縁を確保するために、缶体１の内壁面に図示を省略する絶縁皮膜を形成する場合を例示しているが、集電体４，６及び発電要素３を伸縮性のある絶縁袋で覆う等、各種の手法で両者の絶縁を確保することができる。
（４）上記実施の形態では、正極側の第２係合用凸部２１を缶体１の底部側寄り位置に配置し、負極側の第１係合用凸部２２を缶体１の開放面側寄りに配置する場合を例示しているが、一対の係合用凸部２１，２２の配置関係は、上記とは逆に、負極側の係合用凸部２２を缶体１の底部側寄り位置に配置し、正極側の係合用凸部２１を缶体１の開放面側寄りに配置しても良い。

（５）上記実施の形態では、蓄電装置として二次電池ＲＢを例示しているが、いわゆるキャパシタにも本発明を適用することができる。
（６）上記実施の形態では、一対の係合用凸部２１，２２を、筐体ＢＣの最も短い辺（扁平面に直交する辺）で構成される内壁面のうちの一対の縦壁面に振り分けて配置する場合を例示しているが、その一対の縦壁面の一方に、一対の係合用凸部２１，２２を上下に並べて配置する構成としても良い。
（７）上記実施の形態では、缶体１にプレス加工を施すことによって、一対の係合用凸部２１，２２を形成する場合を例示しているが、係合用凸部２１，２２となる樹脂片を、金属−樹脂接合によって筐体ＢＣの内壁面に形成する構成としても良い。

１容器
２蓋部
３蓄電要素
４，６集電体
４ａ，６ａ接続部
４ｂ第２被係合部
６ｂ第１被係合部
５，７電極端子
２１第２係合用凸部
２２第１係合用凸部
ＢＣ筐体
ＦＰ第１姿勢部分
ＳＰ第２姿勢部分

Claims

筐体内に、正極板と負極板とを積層状態で備えて蓄電する蓄電要素と、前記筐体の１側面に形成された電極端子と前記蓄電要素とを電気的に接続する集電体とが配置され、
前記集電体は、一端側が前記筐体に固定され、他端側が前記蓄電要素を支持すると共に、前記筐体の内壁面に沿って配置されている蓄電装置であって、
前記筐体の内壁面に、前記集電体の存在側に突出する係合用凸部が形成され、
前記集電体に、前記係合用凸部と係合作用する被係合部が形成され、
前記筐体は、有底筒状の容器とその容器の開放面側を覆う蓋部とを備えて構成され、
前記容器の内壁面に、前記係合用凸部が形成され、
前記容器に挿入される前記集電体及び前記蓄電要素が、前記係合用凸部と干渉せずに、前記係合用凸部の形成位置を通過できるように構成されている蓄電装置。
前記集電体は、前記容器の深さ方向と略直交する方向における前記蓄電要素の両端部を夫々支持するように一対に備えられている請求項１記載の蓄電装置。
一対の前記集電体の並び方向において、前記係合用凸部の先端と対向する内壁面と、前記係合用凸部の先端と、の間隔を通過可能間隔とし、
前記係合用凸部の設置位置から前記容器の底部側における、前記集電体及び前記蓄電要素の前記並び方向での存在幅を挿入物存在幅としたときに、
前記通過可能間隔が前記挿入物存在幅よりも大となるように設定されている請求項２記載の蓄電装置。
一対の前記集電体の一方に第１被係合部が配置され、他方に第２被係合部が配置される状態で、前記被係合部が一対に備えられ、
前記係合用凸部は、前記第１被係合部に対して係合作用する第１係合用凸部と、前記第２被係合部に対して係合作用する第２係合用凸部とで一対に備えられ、
前記第１係合用凸部は前記第２係合用凸部よりも、前記深さ方向で前記容器の開放面側に位置する状態で配置されている請求項３記載の蓄電装置。
前記第１被係合部が、前記第１係合用凸部の通過を許容する溝状に形成され、
前記第２係合用凸部が前記第２被係合部と係合作用する状態で、前記第１係合用凸部が溝状の前記第１被係合部の前記容器の開放面側の端部と係合作用するように、前記第１係合用凸部と前記第２係合用凸部とが配置されている請求項４記載の蓄電装置。
前記集電体は、板状部材にて形成されると共に、前記集電体の一部が、前記蓄電要素の存在側へ屈曲形成されて、前記蓄電要素と接合するための接続部が形成され、
前記接続部の基端側部分を前記被係合部としている請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電装置。
筐体内に、正極板と負極板とを積層状態で備えて蓄電する蓄電要素と、前記筐体の１側面に形成された電極端子と前記蓄電要素とを電気的に接続する集電体とが配置され、
前記集電体は、一端側が前記筐体に固定され、他端側が前記蓄電要素を支持すると共に、前記筐体の内壁面に沿って配置されている蓄電装置であって、
前記筐体の内壁面に、前記集電体の存在側に突出する係合用凸部が形成され、
前記集電体に、前記係合用凸部と係合作用する被係合部が形成され、
前記筐体は、有底筒状の容器とその容器の開放面側を覆う蓋部とを備えて構成され、
前記集電体は、前記容器の深さ方向と略直交する方向における前記蓄電要素の両端部を夫々支持するように一対に備えられ、
前記容器の内壁面に、前記係合用凸部が形成され、
前記集電体の前記被係合部は、前記深さ方向での前記係合用凸部の通過を許容し、且つ、前記容器の底部側の端部が開放した溝状に形成され、
前記係合用凸部が、溝状の前記被係合部の前記容器の開放面側の端部と係合作用するように配置されている蓄電装置。
前記集電体は、前記筐体における前記一端側が固定されている内壁面に沿う第１姿勢部分と、その第１姿勢部分と略直交する第２姿勢部分とを備えて構成され、
前記第２姿勢部分において前記蓄電要素を支持するように構成されている請求項１〜７のいずれか１項に記載の蓄電装置。