专利名称：具备集电体的蓄电元件及具备该蓄电元件的车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备集电体的蓄电元件。另外，本发明还涉及具备该蓄电元件的车辆。
背景技术：
近年来，作为车辆(汽车、摩托车等)及各种设备(移动终端、笔记本电脑等)的动力源，采用电池(锂离子电池、镍氢电池等)、电容器(双电层电容器等)之类的能够充放电的蓄电元件。特别是，作为电动汽车等的动力源，提供有各种能量密度高的锂二次电池。该锂二次电池具备:金属制电池壳体、收纳于电池壳体内部的发电单兀、从电池壳体内部向外部突出的电极端子以及连接发电单元和电极端子的集电体等。在专利文献I中记载了关于在不增大电池内阻的前提下连接发电单元和集电体的方形二次电池的发明。在该方形二次电池中，如图11所示，在电池壳体(专利文献I中的“电池盒”)110的内部收容有发电单元(专利文献I中的“卷绕电极体”)120，该发电元件与电池壳体110的内表面之间隔开有间隙，并且正极及负极电极端子131、132从电池壳体110的内部向外部突出，发电单元120和各电极端子131、132通过集电体(专利文献I中的“集电部件”)140连接。发电单元120是在带状的正极板和负极板之间夹设带状的分离膜(均未分别图示)，并将它们卷绕成涡卷状后压缩扁平而成的。发电单元120在其两端部的卷绕中心部分别具有图12所示的(图12中只图示了一端)中央孔121。另外，发电单元120在其两侧分别具有正极芯体和负极芯体的端部突出的芯体束部122。发电单元120以各中央孔121与电池壳体110的端面相对且各芯体束部122位于电池壳体110的两端的方式收纳于电池壳体110内。集电体140具备:焊接于电极端 子131、132的端子连接部141、插入发电单元120的中央孔121的芯体连接部142、连接端子连接部141和芯体连接部142的连接部143。集电体140通过对一张矩形金属板进行冲压加工来形成。连接部143的宽度比发电单元120的压缩方向的宽度稍窄。连接部143向相对于芯体连接部14形成直角的方向(正面看时呈L形)弯折。芯体连接部142将其芯体连接部142的长度方向的中心线作为折痕对折，折痕向端子连接部141的弯折方向突出。通过将芯体连接部142插入发电单元120的中央孔121，并对发电单元120的芯体束部122加压，来压接芯体连接部142和发电单元120。在该状态下，通过从芯体束部122的一个外周侧面实施超声波焊接来连接芯体连接部142和芯体束部122的内周面，此时内阻不会增大。需要说明的是，电池壳体110是组合具有开口部的有底方筒状的壳主体111和堵塞壳主体111的开口部的盖体112而成的。壳主体111的开口部的端缘和盖体112的外周缘被焊接。盖体112设有供电极端子131、132贯穿的孔部(未编号)。电极端子131、132从盖体112的孔部突出，通过铆钉固定于盖体112。发电单元120所产生的电经由从盖体112突出的电极端子131、132导出。
但是，在现有的电池中，在发电单元120和电池壳体110的壳主体111的内表面之间设有间隙。因此，发电单元120处于被集电体140从盖体112悬吊的状态。另外，集电体140的端子连接部141固定于电池壳体110的盖体112。因此，在例如搭载于汽车上的电池中，当行驶中产生振动时，发电单元120以与壳主体111不同的振幅及频率振动。这样一来，有可能出现如下现象:在集电体140的与发电单元120连接的部分及弯折的部分(连接部143)产生应力，最后导致这些部分断裂，电池失效。对于专利文献I所述的集电体140这种形态的集电体，在联合国运输试验(UNTransport Test)的振动试验过程的基础上,将最大加速度部分的参数按照8、10、12、15、18、20、22G的顺序依次提高并进行了反复试验，结果发现在16G及SG时发生了断裂。另外，在现有电池中，不仅集电体140和发电单元120和电极端子131、132焊接在一起，而且电池壳体Iio的壳主体111和盖体112也焊接在一起，因此，即使集电体140被断裂也不能取出集电体1 40对其进行更换。这种问题也同样存在于电容器(双电层电容器等)的集电体中。专利技术文献专利文献1:日本特开2006 - 236790号公报
发明内容
发明所要解决的课题因此，本发明的课题在于，提供一种即使施加有振动集电体也难以断裂的蓄电元件及具备该蓄电元件的车辆。本发明的蓄电元件具备:壳体，其具有第一内表面及与该第一内表面相邻的第二内表面；电极体，其收纳于该壳体内部，包括相互绝缘的正极板和负极板；电极端子，其配置于所述壳体的外部；集电体，其收纳于所述壳体内部，将所述电极体和所述电极端子电连接；所述集电体的前端部的前端缘被所述壳体的所述第一内表面支承。在此，作为本发明的蓄电元件的一形态，能够构成为:所述集电体的所述前端部以与所述壳体的所述第二内表面相接的方式弯曲。另外，作为本发明的蓄电元件的另一形态，能够构成为:所述集电体的所述前端部沿着所述壳体的所述第一内表面弯曲。另外，作为本发明的蓄电元件的一形态，能够构成为:所述集电体的所述前端部的所述前端缘通过与所述壳体的所述第一内表面相接而被所述壳体的所述第一内表面支承。另外，作为本发明的蓄电元件的另一形态，能够构成为:在所述集电体的所述前端部的所述前端缘和所述壳体的所述第一内表面之间设有间隔，所述集电体在该间隔具备隔离垫，所述集电体的所述前端部的所述前端缘经由该隔离垫被所述壳体的所述第一内表面支承。
这种情况下，优选所述隔离垫具有绝缘性。另外，作为本发明的蓄电元件的其它形态，能够构成为:所述集电体具备电极增设部，该电极增设部配置于所述电极体的端部和所述壳体的所述第二内表面之间，与所述电极体的所述端部电连接，该电极增设部的前端部的前端缘被所述壳体的所述第一内表面支承。另外，作为本发明的蓄电元件的另外的其它形态，能够构成为:所述集电体具备:内部连接部，其与所述电极端子连接；电极增设部，其配置于所述电极体的端部和所述壳体的所述第二内表面之间，与所述电极体的所述端部电连接；中间部，其介于所述内部连接部和所述电极增设部之间；该中间部具有弹簧性。另外，作为本发明的蓄电元件的其它形态，能够构成为:所述电极增设部沿着该电极增设部的长度方向设有开口部，所述电极增设部在该开口部的边缘具备与所述电极体的所述端部连接的突条。这种情况下，优选所述电极增设部的基端部侧的强度比所述电极增设部的前端部侧的强度高。另外，作为本发明的蓄电元件的另一形态，能够构成为:所述电极增设部分别在所述电极增设部的基端部侧的所述开口部的端部及所述电极增设部的前端部侧的所述开口部的端部具备切口，所述电极增设部的所述基端部侧的所述切口的开口角度比所述电极增设部的所述前端部侧的所述切口的开口角度小。这种情况下，能够构成为:所述切口在所述切口的尖端部具备预留孔，所述电极增设部的所述基端部侧的所述切口的所述预留孔比所述电极增设部的所述前端部侧的所述切口的所述预留孔小。另外，作为本发明的蓄电元件的其它形态，能够构成为:所述电极增设部的基端部侧的宽度比所述电极增设部的前端部侧的宽度大。另外，本发明的车辆具备所述任一蓄电元件。
图1是第一实施方式的具备集电体的电池的局部剖开主视图；图2是上述集电体的(a)是主视图，(b)是侧视图，(C)是立体图；图3是上述电池的局部剖开放大主视图；图4是第二实施方式的具备集电体的电池的局部剖开主视图；图5是上述集电体的(a)是主视图，(b)是侧视图，(C)是立体图；图6是上述电池的局部剖开放大主视图；图7是第三实施方式的具备集电体的电池的局部剖开主视图；图8是上述集电体 的(a)是主视图，(b)是侧视图，(C)是立体图9是上述电池的局部剖开放大主视图；图10 (a)、(b)分别表示其它实施方式的集电体的不同例子的主视图；图11是现有电池的局部剖开主视图；图12是上述电池的主要部分分解立体图。
具体实施例方式下面，说明作为本发明的蓄电元件的一实施方式的电池，首先，说明本实施方式的电池的概要。本实施方式的电池具备:电池壳体，其具有第一内表面及与该第一内表面相邻的第二内表面；发电单元，其收纳于该电池壳体内部，包括相互绝缘的正极板和负极板；电极端子，其配置于电池壳体的外部； 集电体，其收纳于电池壳体内部，将发电单元和电极端子电连接，集电体的前端部的前端缘被电池壳体的第一内表面支承。根据该电池，前端部(在与电池壳体电性绝缘的状态下固定于该电池壳体的集电体的与该固定端部相反一侧的端部)的前端缘被电池壳体的第一内表面(在电性绝缘的状态下)支承，从而发电单元不处于被集电体悬吊的状态，而处于发电单元、集电体和电池壳体一体化的状态。因此，即使对电池施加有振动，发电单元、集电体和电池壳体也一体振动。即，发电单元不会以与电池壳体不同的振幅及频率振动。因此，在集电体的与发电单元连接的部分等不会产生应力，能够避免集电体断裂。在此，作为本实施方式的电池的一形态，能够构成为:集电体的前端部以与电池壳体的第二内表面相接的方式弯曲。根据该电池，由于集电体的前端部以与电池壳体的第二内表面相接的方式弯曲，因此集电体的前端部变成支柱。因此，能够以稳定的状态支承发电单元。另外，作为本实施方式的电池的另一形态，能够构成为:集电体的前端部沿着电池壳体的第一内表面弯曲。根据该电池，由于集电体的前端部沿着电池壳体的第一内表面弯曲，因此集电体的前端部与电池壳体的第一内表面进行面相接。因此，能够以稳定的状态支承发电单元。另外，作为本实施方式的电池的一形态，能够构成为:集电体的前端部的前端缘通过与电池壳体的第一内表面相接来被电池壳体的第一内表面支承。根据该电池，由于集电体的前端部的前端缘与电池壳体的第一内表面相接，因此处于集电体的前端部的前端缘被电池壳体的第一内表面支承的状态。因此，能够使电池处于发电单元、集电体和电池壳体一体化的状态。需要说明的是，在此所说的“集电体的前端部的前端缘与电池壳体的第一内表面相接的状态”包括两者间夹有绝缘物的状态。另外，作为本实施方式的电池的另一形态，能够构成为:在集电体的前端部的前端缘和电池壳体的第一内表面之间设有间隔，集电体在该间隔具备隔离垫，集电体的前端部的前端缘经由该隔离垫被电池壳体的第一内表面支承。根据该电池，处于集电体的前端部的前 端缘经由隔离垫被电池壳体的第一内表面支承的状态。因此，能够使电池处于发电单元、集电体和电池壳体一体化的状态。这种情况下，优选隔离垫具有绝缘性。根据该电池，由于在集电体的前端部的前端缘和电池壳体的第一内表面之间夹有具有绝缘性的隔离垫，因此能够确保集电体和电池壳体的绝缘性。需要说明的是，在集电体的前端部沿着电池壳体的第一内表面弯曲的情况下，集电体的前端部的前端缘将具有绝缘性的隔离垫夹在电池壳体的第一内表面之间而不会刺透它。因此，能够使具有绝缘性的隔离垫不会破损。另外，通过将集电体的前端部弯曲成圆弧状，弯曲的部分不会刺透具有绝缘性的隔离垫，因此同样地能够使具有绝缘性的隔离垫不会破损。另外，作为本实施方式的电池其它形态，能够构成为:集电体具备电极增设部，该电极增设部配置于发电单元的端部和电池壳体的第二内表面之间，与发电单元的端部电连接，该电极增设部的前端部的前端缘被电池壳体的第一内表面支承。根据该电池，由于电极增设部的前端部的前端缘被电池壳体的第一内表面支承，因此发电单元不会处于被集电体悬吊的状态，而处于发电单元、集电体和电池壳体一体化的状态。因此，即使对电池施加有振动，发电单元、集电体和电池壳体也一体振动。S卩，发电单元不会以与电池壳体不同的振幅及频率振动。因此，能够使电极增设部的与发电单元连接的部分等不会产生应力，集电体不会断裂。另外，作为本实施方式的电池的另外其它形态，能够构成为:集电体具备:内部连接部，其与 电极端子连接；电极增设部，其配置于发电单元的端部和电池壳体的第二内表面之间，与发电单元的端部电连接；中间部，其介于内部连接部和电极增设部之间，该中间部具有弹簧性。根据该电池，即使对电池施加有振动而发电单元欲以与电池壳体不同的振幅及频率振动，由于中间部具有弹簧性，因此该振动也会被中间部吸收。因此，能够使电极增设部的与发电单元连接的部分等不产生应力。另外，作为本实施方式的电池的其它形态，能够构成为:在电极增设部沿着该电极增设部的长度方向设有开口部，电极增设部在该开口部的边缘具备与发电单元的端部连接的突条。根据该电池，设于开口部的边缘的突条与发电单元连接。而且，通过突条，能够容易地连接发电单元的正极板或负极板和电极增设部。这种情况下，优选电极增设部的基端部侧的强度比电极增设部的前端部侧的强度闻。根据该电池，由于使电极增设部的基端部侧的强度比电极增设部的前端部侧的强度高，因此能够抑制电极增设部的基端部侧的断裂。另外，作为本实施方式的电池的另一形态，能够构成为:电极增设部分别在电极增设部的基端部侧的开口部的端部及电极增设部的前端部侧的开口部的端部具备切口，电极增设部的基端部侧的切口的开口角度比电极增设部的前端部侧的切口的开
口角度小。根据该电池，由于电极增设部的基端部侧的开口部的端部和电极增设部的前端部侧的开口部的端部开有切口，电极增设部的基端部侧的切口的开口角度比电极增设部的前端部侧的切口的开口角度小，因此能够使电极增设部的基端部侧的强度比电极增设部的前端部侧的强度高。这种情况下，能够构成为:切口在切口的尖端部具备预留孔(留孔)，电极增设部的基端部侧的切口的预留孔比电极增设部的前端部侧的切口的预留孔小。根据该电池，由于切口的尖端部设有预留孔，并且电极增设部的基端部侧的切口的预留孔比电极增设部的前端部侧的切口的预留孔小，因此能够使电极增设部的基端部侧的切口的预留孔周围的强度比电极增设部的前端部侧的切口的预留孔周围的强度高。
另外，作为本实施方式的电池的其它形态，能够构成为:电极增设部的基端部侧的宽度比电极增设部的前端部侧的宽度大。根据该电池，由于电极增设部的基端部侧的宽度比电极增设部的前端部侧的宽度大，因此能够使电极增设部的基端部侧的强度比电极增设部的前端部侧的强度高。另外，本实施方式的车辆具备上述任一电池。根据该车辆，即使对电池施加有振动，电池内部的集电体也难以断裂。因此，能够减少电池引起的故障。以上提供了一种即使电池振动，集电体也难以断裂的电池。由此，能够延长电池的使用寿命。<第一实施方式>然后，参照图1 图3，详细说明本实施方式的电池的第一实施方式。第一实施方式的电池与现有电池同样具备:金属制电池壳体10、收纳于电池壳体10内部的发电单元20、从电池壳体10内部向外部突出的正极电极端子31及负极电极端子32、连接发电单元20和电极端子31、32的集电体40等。电池壳体10是组合具有开口部的有底方筒状壳主体11和堵塞壳主体11的开口部的盖体12而成的。将两者11、12组装后，将壳主体11的开口部的端缘和盖体12的外周缘焊接在一起，将两者11、12 —体化。另外，壳主体11在长方形底部Ila的周缘立设有相对的一对侧板部Ilb和相对的一对端板部11c。壳主体11通过使一对端板部Ilc (与一对侧板部Ilb相比)较窄，来形成进深小的薄型有底方筒状。这种薄型壳主体11能够使散热性优于非薄型壳主体。另外，在本实施方式中，壳主体11的底部Ila的内表面相当于本发明的第一内表面，壳主体11的侧板部Ilb及端板部Ilc的内表面相当于本发明的第二内表面。盖体12形成有供电极端子31、32穿过的孔部(未编号)。电极端子31、32穿过盖体12的孔部，以铆钉的方式固定于盖体12。因此，电极端子31、32的外端部从盖体12突出，电极端子31、32的内端部向电池壳体10内突出。
发电单元20是在带状正极板21和带状负极板22之间夹设带状分离膜23并将它们扁平地卷绕而成的。另外，在发电单元20的一端侧，正极板21从分离膜23突出地露出，在发电单元20的另一端侧，负极板22从分离膜23突出地露出。发电单元20以使轴与电池壳体10的底部Ila平行的方式，即以露出的正极板21及负极板22的各端部与电池壳体10的各端板部Ilc相对的方式收纳于电池壳体10内。集电体40包括连接发电单元20 (从其一端部露出的正极板21，即正极板21的端部)和正极电极端子31的正极集电体40及连接发电单元20 (从其另一端部露出的负极板22，即负极板22的端部)和负极电极端子32的负极集电体40。如图2及图3所示，集电体40具备:正极电极端子31或负极电极端子32以铆钉的方式铆接或者电极端子31、32通过焊接连接的内部连接部41、与发电单元20的正极板21的端部或负极板22的端部连接的电极增设部42、连接内部连接部41和电极增设部42的中间部43。集电体40是由一张金属材料正面看时以L形成形的。需要说明 的是，例如，正极集电体40由铝或铝合金成形，负极集电体40由铜或铜合金成形。但是，在重视电池的组装性的情况下，也可以使所有的集电体40均由相同材质的金属成形。在集电体40中，将中间部43作为折痕，内部连接部41和电极增设部42朝向直角方向(正面看时为L形)。内部连接部41在与电池壳体10的盖体12背面绝缘的状态下沿着电池壳体10的盖体12背面配置。内部连接部41的前端部上，如图2 (c)所示，设有使正极电极端子31或负极电极端子32的内端部嵌入的通孔41a。电极增设部42配置于发电单元20的端部和壳主体11的端板部Ilc之间。电极增设部42的前端缘42a被壳主体11的底部Ila支承。更详细而言，在电极增设部42的前端部42b上，例如如图1和图3 (a)所示，覆盖有帽状的绝缘体(隔离垫)50。由此，电极增设部42 (的前端缘42a)确保与壳主体11的绝缘性，同时被壳主体11的底部Ila支承。或者，虽然未图示，但是电极增设部42 (的前端缘42a)经由配置于前端缘42a和壳主体11的底部Ila之间的绝缘性隔离垫或绝缘涂层等被壳主体11的底部Ila支承。或者，虽然未图示，但是也可以在前端缘42a和壳主体11的底部Ila之间设有间隔，在该间隔配置绝缘性隔离垫，由此电极增设部42(的前端缘42a)经由隔离垫被壳主体11的底部Ila支承。如图2 (b) (C)所示，电极增设部42在与中间部43连接的基端部42c和前端部42b之间具备开口部42d。该开口部42d的两端部被切成在图中呈Λ形和V形。另外，在被切成Λ形和V形的开口部42d的两端(图中为上端和下端)设有C形(图中为朝下的C形和朝上的C形)的预留孔42e、42f。基端部42c侧的预留孔(下面，称为“上侧预留孔”)42e比前端部42b侧的预留孔(下面，称为“下侧预留孔”)42f小。由此，上侧预留孔42e周围的强度比下侧预留孔42f周围的强度高。在开口部42d的两边缘上向与内部连接部41相同的方向突出地设有两根突条42g、42g。开口部42d及突条42g、42g是例如在成形电极增设部42前的带板的状态下进行长度方向的切割，并使切口的两侧立起而形成的。而且，在使该切口的两侧立起之前形成上述C形的上侧及下侧的预留孔42e、42f，由此避免带板被撕裂。立起的突条42g、42g比电极增设部42的两侧缘更靠近内侧。因此，电极增设部42的上下两端部在图中呈为W形和倒W形。需要说明的是，也可以不使立起的突条42g、42g靠近内侧，使电极增设部42的两端部成形为倒M形和M形。各突条42g、42g的两端部通过开口部42d的Λ形和V形切口被扭曲。基端部42c侧的Λ形切口的开口角度比前端部42b侧的V形切口的开口角度小，另外，基端部42c侧的突条42g、42g的扭曲程度比前端部42b侧的突条42g、42g的扭曲程度小。由此，电极增设部42的基端部42c侧的强度比前端部42b侧高。中间部43具有弹簧性，从而能够吸收振动。如图2 (a)所示，弹簧性是通过设置圆弧状部43a而实现的。以上,根据第一实施方式的电池，发电单兀20不会处于被集电体40悬吊在电池壳体10上的状态，而处于被集电体40固定于电池壳体10的状态。另外，集电体40的中间部43具有弹簧性。因此，即使对电池施加有振动，发电单元20也不会以与电池壳体10不同的振幅及频率振动，或者以不会带来障碍的范围内的振幅及频率范围振动。因此，对电池施加有振动时，在集电体40 (电极增设部42)的与发电单兀20连接的部分及弯折的部分(中间部43)等不会产生应力，从而这些部分不会断裂。具体而言,在联合国运输试验(UN Transport Test)的振动试验过程的基础上,将最大加速度部分的参数按照8、10、12、15、18、20、22G的顺序依次提高并进行反复试验，结果发现在图1所示的第一实施方式的电池中，集电体40未断裂。万一集电体40发生了断裂，由于基端部42c侧的突条42g、42g的扭曲程度小于前端部42b侧的突条42g、42g的扭曲程度，和/或上侧预留孔42e小于下侧预留孔42f，和/或电极增设部42的基端部42c侧的宽度大于电极增设部42的前端部42b侧的宽度，因此电极增设部42的基端部42c侧的强度大于电极增设部42的前端部42b侧的强度，从而电极增设部42的前端部42b侧先断裂。 因此，集电体40中电极增设部42的前端部42b侧先断裂，而电极增设部42的基端部42c侧未断裂，因此暂时还可以作为电池继续使用。因此，第一实施方式的电池能够适合在汽车或利用燃料电池行驶的电车等车辆上搭载使用。<第二实施方式>然后，参照图4 图6，详细说明本实施方式的电池的第二实施方式。需要说明的是，涉及电池壳体10、发电单元20及电极端子31、32的记述援用第一实施方式中的记述。集电体40包括连接发电单元20 (从其一端部露出的正极板21，即正极板21的端部)和正极电极端子31的正极集电体40及连接发电单元20 (从其另一端部露出的负极板22，即负极板22的端部)和负极电极端子32的负极集电体40。如图5及图6所示，集电体40具备:正极电极端子31或负极电极端子32以铆钉的方式铆接或者电极端子31、32通过焊接连接的内部连接部41、与发电单元20的正极板21的端部或负极板22的端部连接的电极增设部42、连接内部连接部41和电极增设部42的中间部43。集电体40是由一张金属材料以正面看时呈L形成形的。需要说明的是，例如正极集电体40由铝或铝合金成形，负极集电体40由铜或铜合金成形。但是，在重视电池的组装性的情况下，也可以使所有的集电体40由相同材质的金属成形。在集电体40中，将中间部43作为折痕，内部连接部41和电极增设部42朝向直角方向(正面看时为L形)。内部连接部41在与电池壳体10的盖体12背面绝缘的状态下沿着电池壳体10的盖体12背面配置。在内部连接部41的前端部上，如图5 (c)所示，设有使正极电极端子31或负极电极端子32的内端部嵌入的通孔41a。电极增设部42配置于发电单元20的端部和壳主体11的端板部Ilc之间。如图6所示，电极增设部42的前端部42b朝与内部连接部41相反的方向，即朝电池壳体10的端板部Ilc的方向倾斜地弯曲。由此，电极增设部42的前端缘42a被壳主体11的底部Ila支承。由此，电极增设部42的前端缘42a也与(经由下述绝缘体50)壳主体11的端板部Ilb相接而成为支柱。因此，集电体40不会不稳定，能够以稳定的状态支承发电单元20。电极增设部42的前端部42b罩有帽状的绝缘体(隔离垫)50。由此，电极增设部42 (的前端缘42a)确保与壳主体11的绝缘性的同时被壳主体11的底部Ila支承。或者，虽然未图示，但是电极增设部42 (的前端缘42a)经由配置于前端缘42a和壳主体11的底部Ila之间的绝缘性隔离垫或绝缘涂层等被壳主体11的底部Ila支承。或者，虽然未图示，但是也可以是通过在前端缘42a和壳主体11的底部Ila之间设有间隔，在该间隔配置绝缘性隔离垫，电极增设部42 (的前端缘42a)经由隔离垫被壳主体11的底部Ila支承。如图5 (b)、(c)所示，电极增设部42在与中间部43连接的基端部42c和前端部42b之间具备开口部42d。该开口部42d的两端部被切成在图中呈形和V形。另外，在被切成呈Λ形和V形的开口部42d的两端(图中为上端和下端)设有C形(图中为朝下的C 形和朝上的C形)的预留孔42e、42f。基端部42c侧的预留孔(下面，称为“上侧预留孔”。)42e比前端部42b侧的预留孔(下面，称为“下侧预留孔”。)42f小。由此，上侧预留孔42e周围的强度比下侧预留孔42f周围的强度高。在开口部42d的两边缘上向与内部连接部41相同的方向突出地设有两根突条42g、42g。开口部42d及突条42g、42g是例如在成形电极增设部42前的带板的状态下进行长度方向的切割并使该切口的两侧立起而形成的。而且，通过在使该切口的两侧立起之前形成上述C形的上侧及下侧的预留孔42e、42f，使带板不会被撕裂。立起的突条42g、42g比电极增设部42的两侧缘更靠近内侧。因此，电极增设部42的上下两端部在图中变形为W形和倒W形。需要说明的是，也可以不使立起的突条42g、42g靠近内侧，使电极增设部42的两端部成形为倒M形和M形。各突条42g、42g的两端部通过开口部42d的Λ形和V形切口被扭曲。基端部42c侧的Λ形切口的开口角度比前端部42b侧的V形切口的开口角度小，另外，基端部42c侧的突条42g、42g的扭曲程度比前端部42b侧的突条42g、42g的扭曲程度小。由此，电极增设部42的基端部42c侧的强度比前端部42b侧高。中间部43具有弹簧性，从而能够吸收振动。如图5 (a)所示，弹簧性是通过设置圆弧状部43a而实现的。以上，根据第二实施方式的电池，发电单元20不会处于被集电体40悬挂在电池壳体10上的状态，而处于被集电体40固定于电池壳体10的状态。另外，集电体40的中间部43具有弹簧性。因此，即使对电池施加有振动，发电单元20也不会以与电池壳体10不同的振幅及频率振动，或者以不会带来障碍的范围内的振幅及频率范围振动。因此，对电池施加有振动时，集电体40 (电极增设部42)的与发电单元20连接的部分及弯折的部分(中间部43)等不会产生应力，这些部分不会断裂。具体而言,在联合国运输试验(UN Transport Test)的振动试验过程的基础上,将最大加速度部分的参数按照8、10、12、15、18、20、22G顺序依次提高并进行反复试验，结果发现在图4所示的第二实施方式的电池中，集电体40未断裂。万一集电体40发生了断裂，由于基端部42c侧的突条42g、42g的扭曲程度小于前端部42b侧的突条42g、42g的扭曲程度，因此电极增设部42的基端部42c侧的强度大于电极增设部42的前端部42b侧的强度。而且，由于上侧预留孔42e小于下侧预留孔42f，且电极增设部42的基端部42c侧的强度大于电极增设部42的前端部42b侧的强度，因此电极增设部42的前端部42b侧先断裂。因此，集电体40的电极增设部42的前端部42b侧先断裂，而电极增设部42的基端部42c侧未断裂，因此暂时还可以作为电池继续使用。因此，第二实施方式的电池能够适合在汽车或利用燃料电池行驶的电车等车辆上搭载使用。<第三实施方式>然后，参照图7 图9，详细说明本实施方式的电池的第三实施方式。需要说明的是，涉及电池壳体10、发电单元20及电极端子31、32的记述援用第一实施方式的记述。集电体40包括连接发电单元20 (从其一端部露出的正极板21，即正极板21的端部)和正极电极端子31的正极集电体40及连接发电单元20 (从其另一端部露出的负极板22，即负极板22的端部)和负极电极端子32的负极集电体40。如图8及图9所示，集电体40具备:正极电极端子31或负极电极端子32以铆钉的方式铆接或者电极端子31、32通过焊接连接的内部连接部41、与发电单元20的正极板21的端部或负极板22的端部连接的电极增设部42、连接内部连接部41和电极增设部42的中间部43。集电体40是由一张金属材料以正面看时呈L形成 形的。需要说明的是，例如正极集电体40由铝或铝合金成形，负极集电体40由铜或铜合金成形。但是，在重视电池的组装性的情况下，也可以使所有的集电体40均由相同材质的金属成形。在集电体40中，将中间部43作为折痕，内部连接部41和电极增设部42朝向直角方向(正面看时为L形)。内部连接部41在与电池壳体10的盖体12背面绝缘的状态下沿着电池壳体10的盖体12背面配置。在内部连接部41的前端部上，如图8 (c)所示，设有使正极电极端子31或负极电极端子32的内端部嵌入的通孔41a。电极增设部42配置于发电单元20的端部和壳主体11的端板部Ilc之间。如图9所示，电极增设部42的前端部42b朝与内部连接部41相同朝内方向，即朝发电单元20的方向弯曲。由此，电极增设部42的前端缘42a (经由下述绝缘体50)被壳主体11的底部Ila以面支承。由此，电极增设部42的前端部42b变成与壳主体11的底部Ila以大面积相接的支柱。因此，集电体40不会不稳定，能够以稳定的状态支承发电单元20。电极增设部42的前端部42b罩有帽状的绝缘体(隔离垫)50。由此，电极增设部42 (的前端缘42a)确保与壳主体11的绝缘性的同时被壳主体11的底部Ila支承。而且，电极增设部42的前端缘42a将绝缘体50夹在壳主体11的底部Ila之间且不会刺透它，因此绝缘体50不会破损。另外，通过将电极增设部42的前端部42b弯曲成圆弧状，能够使该弯曲的部分不会刺透绝缘体50，不会使绝缘体50破损。
或者，虽然未图示，但是电极增设部42 (的前端缘42a)经由配置于前端缘42a和壳主体11的底部Ila之间的绝缘性隔离垫或绝缘涂层等被壳主体11的底部Ila支承。或者，虽然未图示，但是也可以在前端缘42a和壳主体11的底部Ila之间设有间隔，在该间隔配置绝缘性隔离垫，由此电极增设部42(的前端缘42a)经由隔离垫被壳主体11的底部Ila支承。该绝缘性隔离垫也不会被电极增设部42的前端缘42a或弯折的部分刺透，因此不会破损。如图8 (b)、(c)所示，电极增设部42在与中间部43连接的基端部42c和前端部42b之间具备开口部42d。该开口部42d的两端部在图中被切成呈Λ形和V形。另外，在被切成呈Λ形和V形的开口部42d的两端(图中为上端和下端)设有C形(图中为朝下的C形和朝上的C形)的预留孔42e、42f。基端部42c侧的预留孔(下面，称为“上侧预留孔”。)42e比前端部42b侧的预留孔(下面，称为“下侧预留孔”。)42f小。由此，上侧预留孔42e周围的强度比下侧预留孔42f周围的强度高。在开口部42d的两边缘上向与内部连接部41相同的方向突出地设有两根突条42g、42g。开口部42d及突条42g、42g是例如在成形电极增设部42前的带板的状态下进行长度方向的切割，并使该切口的两侧立起而形成的。而且，通过在使该切口的两侧立起之前形成上述C形的上侧及下侧的预留孔42e、42f，使带板不会被撕裂。
立起的突条42g、42g比电极增设部42的两侧缘更靠近内侧。因此，电极增设部42的上下两端部在图中变形为W形和倒W形。需要说明的是，也可以不使立起的突条42g、42g靠近内侧，电极增设部42的两端部成形为倒M形和M形。各突条42g、42g的两端部通过开口部42d的Λ形和V形切口被扭曲。基端部42c侧的Λ形切口的开口角度比前端部42b侧的V形切口的开口角度小，另外，基端部42c侧的突条42g、42g的扭曲程度比前端部42b侧的突条42g、42g的扭曲程度小。由此，电极增设部42的基端部42c侧的强度比前端部42b侧高。中间部43具有弹簧性，从而能够吸收振动。如图8 Ca)所示，弹簧性是通过设置圆弧状部43a而实现的。以上，根据第三实施方式的电池，发电单兀20不会处于被集电体40悬挂在电池壳体10上的状态，而处于被集电体40固定于电池壳体10的状态。另外，集电体40的中间部43具有弹簧性，因此，即使对电池施加有振动，发电单元20也不会以与电池壳体10不同的振幅及频率振动，或者以不会带来障碍的范围内的振幅及频率范围振动。因此，对电池施加有振动时，集电体40 (电极增设部42)的与发电单元20连接的部分及弯折的部分(中间部43)等不会产生应力，这些部分不会断裂。具体而言,在联合国运输试验(UN Transport Test)的振动试验过程的基础上,将最大加速度部分的参数按照8、10、12、15、18、20、22G顺序依次提高并进行反复试验，结果发现在图7所示的第三实施方式的电池中，集电体40未断裂。万一集电体40发生了断裂，由于基端部42c侧的突条42g、42g的扭曲程度小于前端部42b侧的突条42g、42g的扭曲程度，因此电极增设部42的基端部42c侧的强度大于电极增设部42的前端部42b侧的强度。而且，由于上侧预留孔42e小于下侧预留孔42f，且电极增设部42的基端部42c侧的强度大于电极增设部42的前端部42b侧的强度，因此电极增设部42的前端部42b侧先断裂。因此，集电体40的电极增设部42的前端部42b侧先断裂，而电极增设部42的基端部42c侧未断裂，因此暂时还可以作为电池继续使用。因此，第三实施方式的电池能够适合在汽车或利用燃料电池行驶的电车等车辆上搭载使用。需要说明的是，本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。例如，在集电体40中，电极增设部42的前端缘42a只要被壳主体11的底部Ila支承即可，不是必须与端板部Ilc相接。另外，电极增设部42的中间部43也可以不具备弹簧性。另外，集电体40不限于在中间部43弯曲成直角，也可以弯曲成钝角或锐角。或者，集电体40也可以是没有中间部43这样的弯曲部位，从盖体12的内表面向壳主体11的底部Ila笔直地延伸。另外，在电极增设部42中，基端部42c侧的Λ形角度和前端部42b侧的V形角度可以相同。在电极增设部42中，C形预留孔42e、42f的大小也可以相同。在电极增设部42中，基端部42c侧的宽度和前端部42b侧的宽度也可以相同。另外，如图10 (a)所示，中间部43的弹黄性也可以通过连接与内部连接部41连接的倾斜部43b和该倾斜部43b与电极增设部42之间的弯曲部43c来实现。或者，如图10(b)所示，中间部43的弹簧性也可以通过连接与内部连接部41连接的弯曲部43d和该弯曲部43d与电极增设部42之间的横向U形迂回部43e来实现。另外，图10 (b)所示的迂回部43e以从壳主体11内的空间关系向内部连接部41侧突出的方式设置，不仅设有图示的一处，也可以设有多处。另外，也可以组合该迂回部43e和图10 (a)所示的倾斜部43b 而成。另外，中间部43也可以呈波浪形弯曲以具有弹簧性。另外，优选形成较窄的壳主体11的端板部11c，但是根据使用状况，壳主体11也可以不具备较窄的端板部。另外，蓄电元件不限于电池。蓄电元件也可以是双电层电容器等电容器。另外，自不必说，蓄电元件不限于车辆，不限定用途。符号说明10......电池壳体11......壳主体Ila...底部lie...端板部12......盖体20......发电单元31......电极端子32......电极端子40......集电体41......内部连接部42......电极增设部42a...前端缘42b...前端部
42c...基端部42d...开口部42e...预留孔42f...预留孔42g...突条 43......中间部
权利要求
1.一种蓄电元件，其特征在于，具备 壳体，其具有第一内表面及与该第一内表面相邻的第二内表面； 电极体，其收纳于该壳体内部，包括相互绝缘的正极板和负极板； 电极端子，其配置于所述壳体的外部， 集电体，其收纳于所述壳体内部，将所述电极体和所述电极端子电连接； 所述集电体的前端部的前端缘被所述壳体的所述第一内表面支承。
2.如权利要求I所述的蓄电元件，其特征在于， 所述集电体的所述前端部被弯曲成与所述壳体的所述第二内表面相接。
3.如权利要求I所述的蓄电元件，其特征在于， 所述集电体的所述前端部沿着所述壳体的所述第一内表面弯曲。
4.如权利要求I 3中任一项所述的蓄电元件，其特征在于， 所述集电体的所述前端部的所述前端缘通过与所述壳体的所述第一内表面相接而被所述壳体的所述第一内表面支承。
5.如权利要求I 3中任一项所述的蓄电元件，其特征在于， 在所述集电体的所述前端部的所述前端缘和所述壳体的所述第一内表面之间设有间隔， 所述集电体在该间隔具备隔离垫， 所述集电体的所述前端部的所述前端缘经由该隔离垫被所述壳体的所述第一内表面支承。
6.如权利要求5所述的蓄电元件，其特征在于， 所述隔离垫具有绝缘性。
7.如权利要求I 6中任一项所述的蓄电元件，其特征在于， 所述集电体具备电极增设部，该电极增设部配置于所述电极体的端部和所述壳体的所述第二内表面之间，与所述电极体的所述端部电连接； 该电极增设部的前端部的前端缘被所述壳体的所述第一内表面支承。
8.如权利要求I 6中任一项所述的蓄电元件，其特征在于， 所述集电体具备 内部连接部，其与所述电极端子连接； 电极增设部，其配置于所述电极体的端部和所述壳体的所述第二内表面之间，与所述电极体的所述端部电连接； 中间部，其设置于所述内部连接部和所述电极增设部之间； 该中间部具有弹簧性。
9.如权利要求7或8所述的蓄电元件，其特征在于， 在所述电极增设部上沿着该电极增设部的长度方向设有开口部， 所述电极增设部在该开口部的边缘具备与所述电极体的所述端部连接的突条。
10.如权利要求7 9中任一项所述的蓄电元件，其特征在于， 所述电极增设部的基端部侧的强度比所述电极增设部的前端部侧的强度高。
11.如权利要求9所述的蓄电元件，其特征在于， 所述电极增设部分别在所述电极增设部的基端部侧的所述开口部的端部及所述电极增设部的前端部侧的所述开口部的端部具备切口， 所述电极增设部的所述基端部侧的所述切口的开口角度比所述电极增设部的所述前端部侧的所述切口的开口角度小。
12.如权利要求11所述的蓄电元件，其特征在于， 所述切口在所述切口的尖端部具备预留孔， 所述电极增设部的所述基端部侧的所述切口的所述预留孔比所述电极增设部的所述前端部侧的所述切口的所述预留孔小。
13.如权利要求7 12中任一项所述的蓄电元件，其特征在于， 所述电极增设部的基端部侧的宽度比所述电极增设部的前端部侧的宽度大。
14.一种车辆，其特征在于， 具备权利要求I 13中任一项所述的蓄电元件。
全文摘要
本发明提供一种即使施加有振动集电体也难以断裂的蓄电元件及具备该蓄电元件的车辆。该蓄电元件具备壳体，其具有第一内表面及与该第一内表面相邻的第二内表面；电极体，其收纳于该壳体内部，包括相互绝缘的正极板和负极板；电极端子，其配置于壳体的外部；集电体，其收纳于壳体内部，将电极体和电极端子电连接；集电体的前端部的前端缘被壳体的所述第一内表面支承。
文档编号H01M2/26GK103238235SQ20118005043
公开日2013年8月7日 申请日期2011年12月8日 优先权日2010年12月20日
发明者长绳伸之, 殿西雅光, 吉竹伸介, 奥野泰德, 隄雅和, 河本元, 岸本知德, 中村纯, 温田敏之 申请人:株式会社杰士汤浅国际, 本田技研工业株式会社