专利名称：电化学元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及将扁平卷绕着正负极板的极板组与电解液一起收容在容器内、并将外形形状成形为矩形的电池和双电层电容器等电化学元件，特别涉及具有可以与高输出功率相适应的集电结构的电化学元件。
背景技术：
在电池、双电层电容器等电化学元件中，为增加每单位面积的反应面积，广泛使用的是使用了如下极板组的元件，其中该极板组具有卷绕通过隔膜分隔的正极板和负极板的卷绕结构。将该极板组与电解质一起收容在金属容器内进行密封，并将正极板和负极板分别连接在成为正极外部接线端子和负极外部接线端子的部位上，便形成了可以进行外部连接的电化学元件。
正极板和负极板是在采用箔状或网状的金属薄板形成的集电体上涂覆活性物质而形成的，所以，如果将正、负各集电体分别用导线连接在成为正极外部接线端子和负极外部接线端子的部位上，则可以形成电流通路。此时，如果从集电体的1个地点连接到成为外部接线端子的部位上，则卷绕的带状集电体来自于离开连接地点的部位的电流通路变长，因而在以比较大的电流进行充放电的情况下，就会存在发生损耗和使温度升高的问题。特别地，为了有效地利用像双电层电容器那样可以在短时间内进行能量充放电的特性，进一步提高了降低电流通路内阻的必要性。
为解决涉及上述极板组与正极、负极的各外部接线端子部位之间的连接的课题，在将通过隔膜分隔的正极板和负极板卷绕为圆筒形而形成极板组时，为人所知的电池结构(参照特开2000-294222号公报)是构成正极板或负极板的集电体的一部分形成为从极板组的一端突出出来的结构，在从端部突出出来的集电体上从圆筒轴心方向施加平面挤压力使突出出来的集电体向内侧弯曲，从而形成平坦部，然后将集电板焊接在该平坦部上，由此谋求集电效率的提高。
另外，为人所知的电池结构(参照特开2000-040501号公报)还有将从带状的宽度方向的端边使集电体露出来的正极板和负极板向安装有作为正极端子和负极端子的金属板材的扁平卷绕轴心的周围卷绕，再将正极板的集电体露出部焊接在正极端子上，将负极板的集电体露出部焊接在负极端子上，从而形成扁平卷绕电极，然后将上述正极端子和负极端子的端部引向电池容器的外部，这样的结构适于构成电动汽车等高输出功率的电池组。
上述2个例子都属于电池的情况，但在卷绕着正负极板的双电层电容器中，为人所知的结构(参照特开平10-050556号公报)是形成极板组使多个集电接头(tab)在半径方向的同一直线上从卷绕的正极板和负极板的集电体突出出来，然后将半径方向的多个集电接头捆扎起来并在用同一材料的端子构件夹持的状态下进行焊接，从而形成引出端子部。
但是，将从端部突出出来的集电体折弯而形成平坦面，然后在其上与集电板进行焊接，这种特开2000-294222号公报所示的结构在图谋高容量化并减薄极板集电体的情况下，其焊接条件是不稳定的，由耐热性差的隔膜的熔融所引起的不良的短路现象频频发生。在将薄的箔状金属用作集电体的锂离子电池中，这种现象尤其显著，因而存在生产成品率低下的课题。
另外，特开2000-040501号公报所公开的在卷绕轴心的周围扁平卷绕正负极板的结构，虽然在适用电动汽车等设置空间比较大的装置方面是有效的，但因为需要卷绕轴心，所以难于减少作为扁平矩形电池的厚度，由此存在的课题是在适用要求小型化的装置时以及在构成将多个电池组合成一体的电池组时，阻碍电池的小型化。
另外，在卷绕成圆筒形的正极板和负极板的半径方向形成多个集电接头的特开平10-050556号公报所示的结构，因为处于多个集电接头在切成带状的极板上突出出来的状态，所以极板形成的材料裁取性能差，由此存在的课题是缺乏生产效率。
发明内容
于是，本发明是鉴于上述现有技术的课题而创造出来的，其目的在于提供一种电化学元件，其中该元件具有能够提高源于极板组的集电效率的连接结构。
为达成上述目的，本发明的第1发明提供一种电化学元件，其将极板组与电解液一起收容在容器内，其中极板组是将在形成为带状的正极集电体上涂覆有正极活性物质的正极板和在形成为带状的负极集电体上涂覆有负极活性物质的负极板隔着隔膜卷绕而成的，并且将与正极板接合的正极导线连接在成为正极外部接线端子的部位上，将与负极板接合的负极导线连接在成为负极外部接线端子的部位上，所述电化学元件的特征在于所述正极板和负极板形成有在其长度方向的两端部没有涂覆活性物质的集电体露出部，正极板和负极板的该集电体露出部从长度方向线沿预定角度的折弯线分别折向宽度方向相互不同的方向，由此便形成了使集电体露出部的长度方向两端边从宽度方向端边向外侧突出出来的接合片；正极板和负极板使隔膜介于两极板之间而形成为卷绕的极板组，卷绕后的极板组的断面形状为椭圆形，上述接合片位于椭圆形的直线部位；极板组形成之后，从极板组的一端向外侧突出出来的正极板的接合片以向椭圆形的短轴方向进行压焊的状态与正极导线焊接接合在一起，从极板组的另一端向外侧突出出来的负极板的接合片以向椭圆形的短轴方向进行压焊的状态与负极导线焊接接合在一起。
根据上述的结构，形成为带状的正极板和负极板扁平卷绕而形成极板组后，在极板组的一端，从隔膜向外侧突出出来的正极板的正极集电体露出部以夹压且相互压焊的状态进行焊接，在极板组的另一端，从隔膜向外侧突出出来的负极板的负极集电体露出部以夹压且相互压焊的状态进行焊接，所以正极板处于在多个地点与正极导线相连接的状态，同样，负极板也处于在多个地点与负极导线相连接的状态。因此，正极板和负极板取得了可以从带状的多个地点进行集电的状态，因而可以构成内阻小且集电效率高的电化学元件，特别是进行大的充放电时，可以抑制损耗和温度上升。
另外，本发明的第2发明提供一种电化学元件，其将极板组与电解液一起收容在容器内，其中极板组是将在形成为带状的正极集电体上涂覆有正极活性物质的正极板和在形成为带状的负极集电体上涂覆有负极活性物质的负极板隔着隔膜卷绕而成的，并且将与正极板接合的正极导线连接在成为正极外部接线端子的部位上，将与负极板接合的负极导线连接在成为负极外部接线端子的部位上，所述电化学元件的特征在于所述正极板和负极板形成有在其长度方向的两端部没有涂覆活性物质的集电体露出部，正极板和负极板的一方的集电体露出部以向宽度方向相互不同的一侧突出出来的方式分别与导线接合片的一端接合在一起，正极板和负极板的另一方的集电体露出部从长度方向线沿预定角度的折弯线分别折向宽度方向相互不同的方向，由此便形成了使集电体露出部的长度方向两端边从宽度方向端边向外侧突出出来的接合片；正极板和负极板使隔膜介于两极板之间而形成为卷绕的极板组，卷绕后的极板组的断面形状为椭圆形，上述导线接合片与接合片位于椭圆形的直线部位；极板组形成之后，从极板组的一端向外侧突出出来的正极板的导线接合片与接合片以向椭圆形的短轴方向进行压焊的状态与正极导线焊接接合在一起，从极板组的另一端向外侧突出出来的负极板的导线接合片与接合片以向椭圆形的短轴方向进行压焊的状态与负极导线焊接接合在一起。
根据上述的结构，形成为带状的正极板和负极板扁平卷绕而形成极板组后，在极板组的一端，从隔膜向外侧突出出来的正极板的导线接合片与接合片以夹压且相互压焊的状态进行焊接，在极板组的另一端，从隔膜向外侧突出出来的负极板的导线接合片与接合片以夹压且相互压焊的状态进行焊接，所以正极板处于在多个地点与正极导线相连接的状态，同样，负极板也处于在多个地点与负极导线相连接的状态。因此，正极板和负极板取得了可以从带状的多个地点进行集电的状态，因而可以构成内阻小且集电效率高的电化学元件，特别是进行大的充放电时，可以抑制损耗和温度上升。
在上述各结构中，于正极板和负极板的端部将集电体露出部形成为从极板组的端部可以得到所需要的突出量的长边长的长方形，由此从斜角线折弯长方形部位，藉此可以取得使长度方向端边从宽度方向端边向外侧作为接合片突出出来的状态，并通过调整长方形的长边长度可以选择接合片的突出量。
另外，为了从极板组的端部得到通过长边/短边之比例来确保所需要的突出量的长方形，将在正极板和负极板的端部形成的集电体露出部在宽度方向进行分割形成，由此可以使无助于发电的集电体露出部的面积得以削减而形成接合片，而极板长度并不会徒然加长。
本发明的上述及其以外的目的和特色参照以下的详细说明和附图可以变得更加明了。
图1是表示实施方案的锂离子二次电池的结构的剖面图。
图2A是表示第1实施方案的正极板的结构的平面图；图2B是表示同一实施方案的负极板的结构的平面图。
图3是表示使用了上述极板的极板组的结构的立体图。
图4是说明与上述极板组的导线连接的侧视图。
图5A是表示第2实施方案的正极板的结构的平面图；图5B是表示同一实施方案的负极板的结构的平面图。
图6是表示使用了上述极板的极板组的结构的立体图。
图7A是表示第3实施方案的正极板的结构的平面图；图7B是表示同一实施方案的负极板的结构的平面图。
图8A是表示第4实施方案的正极板的结构的平面图；图8B是表示同一实施方案的负极板的结构的平面图。
图9是表示现有技术的极板结构的平面图。
图10是表示其它现有技术的极板结构的平面图。
图11是进一步表示其它现有技术的极板结构的平面图。
具体实施例方式
本实施方案表示的是将本发明的连接结构适用于作为电化学元件一个例子的锂离子二次电池。如图1所示，本实施方案的锂离子二次电池的外形形状形成为扁平的矩形，该电池将极板组4收容在电池壳体12内，其中极板组4是用通过隔膜分隔的正极板和负极板卷绕而成的，卷绕后的极板组的断面形状为椭圆形，并且将从正极板引出的正极导线9连接在正极外部接线端子21上，其中所述正极外部接线端子21以电绝缘的方式设置在用于对电池壳体12的开口部进行封口的封口板14上，而从负极板引出的负极导线10则连接在封口板14上。该锂离子二次电池适用于降低内阻的极板结构，也可以与高速放电相适应。下面就降低该内阻的极板结构的第1～第4的各实施方案进行说明。
如图2A所示，构成第1实施方案的极板组4的正极板1被加工成如下的状态，即在形成为所要长度和宽度的带状的正极集电体1a上，于其长度方向的两端侧留出以长度方向为长边的长方形的正极集电体露出部1c而在两面涂覆有正极活性物质1b，然后将在两端形成的正极集电体露出部1c从长度方向线沿45度的折弯线C折弯而使长度方向的端边从正极集电体1a的宽度方向端边向外侧以预定的宽度突出出来。将从该宽度方向端边向外侧突出出来的部位设定为正极接合片1d。
更具体地说，正极活性物质1b使用的是如下所述的液体按Li/Mn＝1/2的比例混合电解二氧化锰(MnO2)和碳酸锂(Li2CO3)，于800℃烧成20小时而得到LiMn2O4，然后分别将该LiMn2O4、作为导电剂的乙炔黑和作为粘结剂的聚偏氟乙烯以重量比计按92∶3∶5的比例进行混合，为了将其混炼成浆料状，上述混合物在作为聚偏氟乙烯溶剂的n-甲基吡咯烷酮(NMP)中进行了溶解。在用15μm厚的铝箔制成的正极集电体1a上，以其长度方向的两端侧留出正极集电体露出部1c的状态将该正极活性物质1b的浆料涂覆在两面并进行干燥，从而形成正极活性物质1b的层，干燥后两面膜厚的总和为280μm，然后对正极活性物质1b进行压缩成形，以便使其厚度为200μm。
另外，如图2B所示，负极板2被加工成如下的状态，即在形成为所要长度和宽度的带状的负极集电体2a上，于其长度方向的两端侧留出以长度方向为长边的长方形的负极集电体露出部2c而在两面涂覆有负极活性物质2b，然后将在两端形成的负极集电体露出部2c从长度方向沿45度的折弯线D折向与宽度方向的正极板1相反的方向而使长度方向的端边从负极集电体2a的宽度方向端边向外侧以预定的宽度突出出来。将从该宽度方向端边向外侧突出出来的部位设定为负极接合片2d。
更具体地说，负极活性物质2b是将人造石墨和作为粘结剂的丁苯橡胶(SBR)以重量比为97∶3的比例进行混合而成的，为了将负极活性物质2b混炼成浆料状，丁苯橡胶使用水溶性分散液。另外，上述混合比例是作为固体成分的比例。在用14μm厚的铜箔制成的负极集电体2a上，以其长度方向的两端侧留出预定宽度的集电体露出部的状态将该负极活性物质2b的浆料涂覆在两面并进行干燥，然后进行压缩成形使其厚度为170μm。
成为上述结构的正极板1和负极板2使采用微多孔性聚乙烯薄膜的隔膜3介于其间而被重叠在一起，如图3所示，卷绕成螺旋形而形成为断面形状呈椭圆形的极板组4。此时，正如图示的那样，卷绕正极板1两端的正极集电体露出部1c以及负极板2两端的负极集电体露出部2c使其位于椭圆形的直线部位。因为从极板组4的一端使正极板1上形成的2片正极接合片1d突出出来，而从另一端使负极板2上形成的2片负极接合片2d突出出来，所以如图4所示，2片正极接合片1d从两侧受夹压而与正极导线9焊接接合在一起，对于2片负极接合片2d也同样从两侧受夹压而与负极导线10焊接接合在一起。此外，负极导线10正如图1所示的那样接合在封口板14上，因而与正极导线9在同一方向被引出来。
如图1所示，成为上述结构的极板组4被插入电池壳体12内，正极导线9与通过绝缘构件15安装在封口板14上的正极外部接线端子21焊接接合在一起，负极导线10焊接接合在封口板14上。封口板14装配在电池壳体12的开口部，其周边部分焊接在电池壳体12上，由此使电池壳体12被封口。往封口的电池壳体12内从注液口18注入预定量的电解液，对极板组4进行过浸渍处理后，像图示那样将封栓19焊接在注液口18上，从而使电池壳体12内得以密封。根据该结构，将正极外部接线端子21作为正极的接线端子，将封口板14作为负极的接线端子，从而完成了锂离子二次电池。此外，所使用的电解液是在以体积比为1∶1的配比混合有碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)的混合溶剂中，以1mol/dm3的浓度溶解作为溶质的六氟磷酸锂(LiPF6)。
在上述第1实施方案的极板结构中，在正极板1和正极板2的两端侧设置有以长度方向为长边的长方形的正极、负极的各集电体露出部1c、2c，所以存在的课题是在正极板1和正极板2上，无助于发电的面积部分增多。下面将削减该无助于发电的面积部分的极板结构作为第2实施方案加以说明。
图5A～图5B表示第2实施方案的正极板1和正极板2的结构，正极板1如图5A所示，在形成为所要长度和宽度的带状的正极集电体1a上，于其长度方向的两端侧留出正极集电体露出部1c而在两面涂覆有正极活性物质1b。两端形成的正极集电体露出部1c于切割线E被分割成2部分即接合片形成部位1e和残置部位1f，以便使接合片形成部位1e达到所要求的长边/短边比例，接合片形成部位1e被加工成如下的状态即从长度方向沿45度的折弯线C折弯而使长度方向的端边从正极集电体1a的宽度方向端边向外侧以预定的宽度突出出来。将从该宽度方向端边向外侧突出出来的部位设定为正极接合片1d。
负极板2如图5B所示，在形成为所要长度和宽度的带状的负极集电体2a上，于其长度方向的两端侧留出负极集电体露出部2c而在两面涂覆有负极活性物质2b。两端形成的负极集电体露出部2c于切割线F被分割成2部分即接合片形成部位2e和残置部位2f，以便使接合片形成部位2e达到所要求的长边/短边比例，接合片形成部位2e被加工成如下的状态即从长度方向沿45度的折弯线D折弯而使长度方向的端边从负极集电体2a的宽度方向端边向外侧以预定的宽度突出出来。将从该宽度方向端边向外侧突出出来的部位设定为正极接合片2d。
成为上述结构的正极板1和负极板2使采用微多孔性聚乙烯薄膜的隔膜3介于其间而被重叠在一起，如图6所示，卷绕成螺旋形而形成为断面形状呈椭圆形的极板组4。此时，正如图示的那样，卷绕正极板1两端的正极集电体露出部1c以及负极板2两端的负极集电体露出部2c使其位于椭圆形的直线部位。因为从极板组4的一端使正极板1上形成的2片正极接合片1d突出出来，而从另一端使负极板2上形成的2片负极接合片2d突出出来，所以与第1实施方案的结构同样，2片正极接合片1d从两侧受夹压而与正极导线9焊接接合在一起，对于2片负极接合片2d也同样从两侧受夹压而与负极导线10焊接接合在一起。该极板组4也与第1实施方案的结构同样，被插入到电池壳体12内而组装成锂离子二次电池。
根据上述第1及第2的各实施方案的结构，正极板1和负极板2因为分别连接在两侧，所以对正极导线9或负极导线10而言，来自于极板各部的电流通路缩短，与只在极板的一端侧进行导线连接的现有技术的结构相比，可以减少电池的内阻。进行高速率放电时，可以抑制损耗和温度上升。连接极板两端侧的结构不限于上述第1和第2的结构，也可以包括以下所示的第3、第4的各实施方案的极板结构。
图7A～图7B表示第3实施方案的正极板1和正极板2的结构，正极板1如图7A所示，在形成为所要长度和宽度的带状的正极集电体1a上，于其长度方向的两端侧留出正极集电体露出部1c而在两面涂覆有正极活性物质1b。一端形成的正极集电体露出部1c与第1实施方案所示的结构一样被加工成如下的状态即沿45度线折弯而使正极接合片1d从正极集电体1a的宽度方向端边向外侧以预定的宽度突出出来。在另一端形成的正极集电体露出部1c上焊接接合着正极接合导线22，以便使正极接合导线22的一端从正极集电体1a的宽度方向端边向外侧以预定的宽度突出出来。
负极板2如图7B所示，在形成为所要长度和宽度的带状的负极集电体2a上，于其长度方向的两端侧留出负极集电体露出部2c而在两面涂覆有负极活性物质2b。一端形成的负极集电体露出部2c与第1实施方案所示的结构一样被加工成如下的状态即沿45度线折弯而使负极接合片2d从正极集电体2a的宽度方向端边向外侧以预定的宽度突出出来。在另一端形成的负极集电体露出部2c上焊接接合着负极接合导线23，以便使负极接合导线23的一端从负极集电体2a的宽度方向端边向外侧以预定的宽度突出出来。
图8A～图8B表示第4实施方案的正极板1和正极板2的结构，正极板1如图8A所示，在形成为所要长度和宽度的带状的正极集电体1a上，于其长度方向的两端侧留出正极集电体露出部1c而在两面涂覆有正极活性物质1b。一端形成的正极集电体露出部1c与第2实施方案所示的结构一样被分割成2部分即接合片形成部位1e和残置部位1f，接合片形成部位1e被折弯而加工成如下的状态即正极接合片1d从正极集电体1a的宽度方向端边向外侧以预定的宽度突出出来。在另一端形成的正极集电体露出部1c上焊接接合着正极接合导线22，以便使正极接合导线22的一端从正极集电体1a的宽度方向端边向外侧以预定的宽度突出出来。
负极板2如图8B所示，在形成为所要长度和宽度的带状的负极集电体2a上，于其长度方向的两端侧留出负极集电体露出部2c而在两面涂覆有负极活性物质2b。一端形成的负极集电体露出部2c与第2实施方案所示的结构一样被分割成2部分即接合片形成部位2e和残置部位2f，接合片形成部位2e被折弯而加工成如下的状态即负极接合片2d从负极集电体2a的宽度方向端边向外侧以预定的宽度突出出来。在另一端形成的负极集电体露出部2c上焊接接合着负极接合导线23，以便使负极接合导线23的一端从负极集电体2a的宽度方向端边向外侧以预定的宽度突出出来。
上述第3、第4的各实施方案所示的正极板1和负极板2使隔膜3介于其间而进行卷绕，卷绕后的断面形状为椭圆形，之后，正极接合片1d和正极接合导线22与正极导线9焊接接合在一起，负极接合片2d和负极接合导线23与负极导线10焊接接合在一起，从而形成极板组4。锂离子二次电池安装的工艺流程与第1实施方案所示的情况同样，其说明在此省略。
为了验证作为上述第1～第4的各实施方案说明的各极板结构的效果，采用实施方案的结构以及现有技术的结构制作了设计容量为3000mAh的矩形锂离子二次电池，并就两者进行了比较验证。实施例1为适用作为第1实施方案说明的极板结构的电池；实施例2为适用作为第2实施方案说明的极板结构的电池；实施例3为适用作为第3实施方案说明的极板结构的电池；实施例4为适用作为第4实施方案说明的极板结构的电池；比较例1为使用现有技术结构的极板组4的电池，如图9所示，该结构分别将正极导线9、负极导线10从设置在正极板1及负极板2的长度方向一端的集电体露出部引出来；比较例2为使用如下极板组4的电池，如图10所示，极板组4分别将正极导线9、负极导线10从设置在正极板1及负极板2的长度方向两端的集电体露出部引出来，并接合在1根导线上；比较例3为使用下述极板组4的电池，如图11所示，极板组4的结构是卷绕在宽度方向的一端设置有集电体露出部的正极板1及负极板2，然后将正极集电板焊接在一端露出的正极集电体露出部上并与导线进行连接，将负极集电板焊接在另一端露出的负极集电体露出部上并与导线进行连接。各实施例和比较例分别对100个电池进行焊接情况检查和绝缘情况检查，再对检查合格的25个进行内阻检查。
(焊接情况检查)就采用电阻焊方法进行的导线与极板组的接合、导线与预定部位的接合进行检查，将连接不正常的情况定义为焊接不良。检查结果如表1所示。
(绝缘情况检查)对于焊接情况检查合格的极板组，将绝缘电阻计连接在正极和负极的各导线上以测定直流电阻值，将电阻值表现为低于1MΩ的极板组定义为绝缘不良。检查结果如表1所示。
表1 在焊接情况检查中，对于实施例1、2、3、4以及比较例1、3的结构，没有检查出焊接不良，但在比较例2的结构中，安装在极板两端的两根导线在卷绕成极板组时，其位置不固定而产生将导线与正极端子和封口板连接起来的焊接无法进行的情况。从该结果可知扁平卷绕正极板和负极板而形成极板组的结构难以使多根导线接合成1根，因而成了不适当的极板结构。
另外，在绝缘情况检查中，对于实施例1、2、3、4以及比较例1、2的结构，没有检查出绝缘不良，但在比较例3的结构中，检查出大量绝缘不良的情况。观察绝缘不良的极板组，在正极板、负极板各自的宽度方向端边，可以看到由于集电板焊接时的热影响作用，导致隔膜熔融破损，从而使正极板和负极板产生接触。可知在像锂离子二次电池那样使用薄集电体的电池中，用极板的宽度方向的整个端边进行集电的结构是不适当的。
(内阻检查)使用绝缘情况检查合格的极板组构成电池，之后进行活化，即以1500mA的恒电流充电至4.2V，再以1500mA的恒电流放电至3.0V，将这样的循环进行3次。然后用测定频率为1kHz的交流电测定内阻，其结果如表2所示。
表2
从表2的结果可知实施例1、2、3、4以及比较例1、2的电池的内阻较小，平均为4.5～9.0mΩ左右，与此相对照，比较例1的电池表现出较大的值，平均为15.5mΩ左右。一般认为由于从接合导线的端部到长度方向的另一端的距离较长，因而电导性变差，内阻增大。像各实施例的极板组那样，即使只连接在极板的长度方向的两端，也可以使内阻降低，也可以构成生产效率高的电池。
以上说明的实施方案所表现的例子是将具有本发明特征的集电结构适用于锂离子二次电池，但它同样可以适用于镍氢蓄电池等其它具有卷绕结构极板组的电池和双电层电容器。
如上所述，适用本发明的极板结构，则能够以高的成品率构成内阻小且输出功率高的电化学元件，因而可以提供一种适用于特别要求以大电流进行充放电的、电动汽车和电动车辆等的驱动电源的电化学元件。
以上说明的本发明的具体的实施方案意在明确本发明的技术内容，并非是对技术范围进行的限定，可以在以下权利要求书所叙述的范围内，变换各种形式加以实施。
权利要求
1.一种电化学元件，其将极板组与电解液一起收容在容器内，其中极板组是将在形成为带状的正极集电体上涂覆有正极活性物质的正极板和在形成为带状的负极集电体上涂覆有负极活性物质的负极板隔着隔膜卷绕而成的，并且将与正极板接合的正极导线连接在成为正极外部接线端子的部位上，将与负极板接合的负极导线连接在成为负极外部接线端子的部位上，所述电化学元件的特征在于所述正极板和负极板形成有在其长度方向的两端部没有涂覆活性物质的集电体露出部，正极板和负极板的该集电体露出部从长度方向线沿预定角度的折弯线分别折向宽度方向相互不同的方向，由此便形成了使集电体露出部的长度方向两端边从宽度方向端边向外侧突出出来的接合片；正极板和负极板使隔膜介于两极板之间而形成为卷绕的极板组，卷绕后的极板组的断面形状为椭圆形，所述接合片位于椭圆形的直线部位；极板组形成之后，从极板组的一端向外侧突出出来的正极板的接合片以向椭圆形的短轴方向进行压焊的状态与正极导线焊接接合在一起，从极板组的另一端向外侧突出出来的负极板的接合片以向椭圆形的短轴方向进行压焊的状态与负极导线焊接接合在一起。
2.一种电化学元件，其将极板组与电解液一起收容在容器内，其中极板组是将在形成为带状的正极集电体上涂覆有正极活性物质的正极板和在形成为带状的负极集电体上涂覆有负极活性物质的负极板隔着隔膜卷绕而成的，并且将与正极板接合的正极导线连接在成为正极外部接线端子的部位上，将与负极板接合的负极导线连接在成为负极外部接线端子的部位上，所述电化学元件的特征在于所述正极板和负极板形成有在其长度方向的两端部没有涂覆活性物质的集电体露出部，正极板和负极板的一方的集电体露出部以向宽度方向相互不同的一侧突出出来的方式分别与导线接合片的一端接合在一起，正极板和负极板的另一方的集电体露出部从长度方向线沿预定角度的折弯线分别折向宽度方向相互不同的方向，由此便形成了使集电体露出部的长度方向两端边从宽度方向端边向外侧突出出来的接合片；正极板和负极板使隔膜介于两极板之间而形成为卷绕的极板组，卷绕后的极板组的断面形状为椭圆形，所述导线接合片与接合片位于椭圆形的直线部位；极板组形成之后，从极板组的一端向外侧突出出来的正极板的导线接合片与接合片以向椭圆形的短轴方向进行压焊的状态与正极导线焊接接合在一起，从极板组的另一端向外侧突出出来的负极板的导线接合片与接合片以向椭圆形的短轴方向进行压焊的状态与负极导线焊接接合在一起。
3.根据权利要求1或2所述的电化学元件，其中，于正极板和负极板的端部将集电体露出部形成为从极板组的端部可以得到所需要的突出量的长边长的长方形。
4.根据权利要求1或2所述的电化学元件，其中，为了从极板组的端部得到通过长边/短边之比例来确保所需要的突出量的长方形，将在正极板和负极板的端部形成的集电体露出部在宽度方向进行分割形成。
全文摘要
本发明在正极板(1)和负极板(2)的长度方向的两端，设置有正极、负极各自的集电体露出部(1c)、(2c)，然后进行折弯使作为长度方向端边的正极、负极各自的接合片(1d)、(2d)从宽度方向端边突出出来，将通过隔膜分隔的该正极板(1)和负极板(2)卷绕成断面形状为椭圆形的扁平的极板组(4)，将从极板组(4)的一端向外侧突出出来的正极接合片(1d)与正极导线(9)焊接接合在一起，将从另一端向外侧突出出来的负极接合片(2d)与负极导线焊接接合在一起，由此提供一种可以简便地进行稳定且高品质的导电连接的集电结构，这种集电结构适用于需要高输出功率的矩形的电化学元件。
文档编号H01G9/155GK1716659SQ20051007633
公开日2006年1月4日 申请日期2005年6月14日 优先权日2004年6月14日
发明者神月清美, 中岛琢也 申请人:松下电器产业株式会社