电池、及具备该电池的装置的制作方法

专利名称：电池、及具备该电池的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电池及具备该电池的装置，尤其涉及一种在电池壳体内外配置的外部端子构造体与发电元件经集电部件电连接的电池、及具备该电池的装置。
背景技术：
一直以来，提供有各种电池，作为其中之一，如图11(a)所示，周知一种具备可将缆线或母线等连接对象物(未图示)电连接而构成的外部端子构造体4’、5’的电池。这种电池I’如图11(b)所示，发电元件2’被收容在电池壳体3’内，相对于该发电元件2’电连接的集电部件6’、7’相对于在电池壳体3’的外部配置的外部端子构造体4’、5’电连接。
更具体地说明，如图12所示，这种电池I’具备至少一个发电元件2’其是隔着隔片20c’而层叠的带状正极20a’及带状负极20b’被卷绕成扁平状而形成的；电池壳体3’，其收容发电元件2’ ；正极外部端子构造体4’，其配置在电池壳体3’的外侧；负极外部端子构造体5’，其配置在电池壳体3’的外侧；第一集电部件6’，其与发电元件2’的宽度方向的一端部(仅带状正极20a’的层叠部分)电连接，并且与正极外部端子构造体4’电连接；以及第二集电部件7’，其与发电元件2’的宽度方向的另一端部(仅带状负极20b’的层叠部分)电连接，并且与负极外部端子构造体5’电连接。而且，这种电池I’如图13(a)及图13(b)所示，在发电元件2’的宽度方向的一端部(仅带状正极20a’的层叠部分)之中，在以通过发电元件2’的卷绕中心C L’并沿该发电元件2’的剖面长轴方向展开的第一假想面F I’为界的两个区域A’、B’，第一集电部件6’连接于沿该长轴方向延伸的一对正极层叠部21a’、21b’的两方的整体。另外，这种电池I’如图13(c)及图13(d)所示，在发电元件2’的宽度方向的另一端部(仅带状负极20b’的层叠部分)之中，在所述两个区域A’、B’，第二集电部件7’连接于沿所述长轴方向延伸的一对负极层叠部23a’、23b’的两方的整体。具体地说，这种电池I’采用各种形态的集电部件6’、7’，例如，如图12所示，有时采用如下的集电部件6’、7’，即具备集电部件主体60’、70’和夹子部件61’、71’，其中集电部件主体60’、70’具有经连接机构(例如，铆钉)8’被固定于电池壳体3’(对一面开放以收容发电元件2’的壳体主体30’的开放部分进行闭塞的盖板31’)的基板600’、700’及与该基板600’、700’的一端连设并沿着发电兀件2’的宽度方向的一端部或另一端部(一对正极层叠部21a’、21b’或一对负极层叠部23a’、23b’ )配置的一对发电元件添设部601’、601’、701’、701’ ；夹子部件61’、71’将各发电元件添设部601’、601’、701’、701’与发电元件2’的一端部或另一端部(正极层叠部21a’、21b’或负极层叠部23a’、23b’ )。这种集电部件6’、7’的夹子部件61’、71’是将板材折曲加工成 < 字状或-字而形成的，在使发电元件添设部601’、601’、701’、701’与正极层叠部21a’、21b’或负极层叠部23a，、23b，的整体介于夹子部件61’、71’的相对片610a’、610b’、710a’、710b’间的状态下，通过以使一对相对片610a’、610b’、710a’、710b’彼此接近的方式对夹子部件61’、71’进行敛缝，从而使发电元件添设部601’、601’、701’、701’与发电元件2’的正极层叠部21a’、21b’或负极层叠部23a’、23b’的整体接触从而将它们电连接。另外，虽未图示，但作为其他的集电部件6’、7’，有时采用如下结构的部件，S卩、具有经连接机构8’而被固定于电池壳体3’(盖板31’)的基板600’、700’及与该基板600’、700’的一端连设并沿着发电兀件2’的宽度方向的一端部或另一端部(一对正极层叠部21a，、21b，或一对负极层叠部23a，、23b，)配置的一对发电元件添设部601’、601’、701’、701’的部件(仅由上述集电部件6’、7’的集电部件主体60’、70’构成的部件)。这种集电部件6’、7’通过将一对发电元件添设部601’、601’、701’、701’分别与发电元件2’的一端部或另一端部(一对正极层叠部21a’、21b’或一对负极层叠部23a’、23b’)一体地熔敷，或以卷入发电元件2’的一端部或另一端部(正极层叠部 21a’、21b’或负极层叠部23a’、23b’ )的方式对一对发电元件添设部601’、601’、701’、701’分别进行敛缝，从而相对于发电元件2’电连接。由此，这种电池I’将来自发电元件2’的电经集电部件6’、7’和连接机构8’导通给正极外部端子构造体4’及负极外部端子构造体5’(例如，参照专利文献I)。在先技术文献专利文献专利文献I :日本国特开2003-346774号公报但是，这种电池I’虽然在收容发电元件2’的电池壳体3’内填充电解液，但在制造时电解液难以浸透到发电元件2’内(带状正极20a’与隔片20c’之间或带状负极20b’与隔片20c’之间)，在初期的阶段有无法得到足够的输出的情况。具体地说，这种电池I’如图13(a) 图13(d)所示，不管集电部件6’、7’的形态如何，都是将第一集电部件6’的一对发电兀件添设部601’、601’连接于发电兀件2’的宽度方向的一端侧的一对正极层叠部21a’、21b’的两方整体，并且将第二集电部件7’的一对发电兀件添设部701’、701’连接于发电兀件2’的宽度方向的另一端侧的一对负极层叠部23a’、23b’的两方整体，因此，在发电元件2’的宽度方向的两端部，除了剖面长轴方向的两端部外，成为一对正极层叠部21a’、21b’及一对负极层叠部23a’、23b’封闭的状态。因此，这种电池I’有时电解液难以充满在发电元件2’内(带状正极20a’与隔片20c’之间或带状负极20b’与隔片20c’之间)，无法确保稳定的输出。另外，这种电池I’在充电时(尤其在初期充电时)，通过电解液的化学反应而产生气体，但如上所述，在发电元件2’的宽度方向的两端部，由于是一对正极层叠部21a’、21b’及一对负极层叠部23a’、23b’封闭的状态，所以产生的气体难以从发电元件2’内(带状正极20a’与隔片20c’之间或带状负极20b’与隔片20c’之间)排出，有时难以确保稳定的输出。

发明内容
因此，本发明鉴于所述实情，要解决的问题在于，提供一种能够有效地进行电解液向发电元件内浸透或充电时产生的发电元件内的气体的排出，能够得到稳定的输出的电池、及具备该电池的装置。本发明的电池其具备
至少一个发电元件，其是将隔着隔片而层叠的带状正极及带状负极卷绕成扁平状而形成的；电池壳体，其收容发电元件；正极外部端子构造体，其配置在电池壳体的外侧；负极外部端子构造体，其配置在电池壳体的外侧；第一集电部件，其与位于发电元件的宽度方向的一端侧的仅带状正极的层叠部分电连接，并且与正极外部端子构造体电连接；以及第二集电部件，其与位于发电元件的宽度方向的另一端侧的仅带状负极的层叠部分电连接，并且与负极外部端子构造体电连接，其特征在于， 所述第一集电部件与仅所述带状正极的层叠部分之中的、一对正极层叠部的两方的一部分，或所述一对正极层叠部的任一方的一部分，或者所述一对正极层叠部的任一方的整体连接，其中一对正极层叠部在以通过发电元件的卷绕中心且沿该发电元件的剖面长轴方向展开的第一假想面为界的两个区域中，沿该长轴方向延伸，所述第二集电部件与仅所述带状负极的层叠部分之中的、在所述两个区域沿所述长轴方向延伸的一对负极层叠部的两方的一部分，或所述一对负极层叠部的任一方的一部分，或者所述一对负极层叠部的任一方的整体连接，第一集电部件和正极层叠部的连接位置以及第二集电部件和负极层叠部的连接位置被设定成以通过发电元件的宽度方向的中央且与所述第一假想面正交的第二假想面为基准呈非对称。需要说明的是，在此，所谓“一部分”意味着作为与集电部件的连接对象的部分是部分的，例如，是包括单一的正极层叠部或负极层叠部中与集电部件的连接对象部分比不是连接对象的部分在长轴方向上更长的情况、或单一的正极层叠部或负极层叠部中与集电部件的连接对象部分比不是连接对象的部分在长轴方向上更短的情况在内的概念。即，所谓“一部分”意味着与集电部件的连接对象部分不是正极层叠部或负极层叠部的整体。根据上述构成的电池，所述第一集电部件与仅所述带状正极的层叠部分之中的、一对正极层叠部的两方的一部分，或所述一对正极层叠部的任一方的一部分，或者所述一对正极层叠部的任一方的整体连接，其中一对正极层叠部在以通过发电元件的卷绕中心且沿该发电元件的剖面长轴方向展开的第一假想面为界的两个区域中，沿该长轴方向延伸，所述第二集电部件与仅所述带状负极的层叠部分之中的、在所述两个区域沿所述长轴方向延伸的一对负极层叠部的两方的一部分，或所述一对负极层叠部的任一方的一部分，或者所述一对负极层叠部的任一方的整体连接，第一集电部件和正极层叠部的连接位置以及第二集电部件和负极层叠部的连接位置被设定成以通过发电元件的宽度方向的中央且与所述第一假想面正交的第二假想面为基准呈非对称，因此，位于以第二假想面为基准的相对于第一集电部件和正极层叠部的连接位置的对称位置上的仅带状负极的层叠部分至少成为开放状态，另外，位于以第二假想面为基准的相对于第二集电部件和负极层叠部的连接位置的对称位置上的仅带状正极的层叠部分至少成为开放状态。因此，上述构成的电池容易使在电池壳体内填充的电解液从位于发电元件的两端部的开放部分(带状正极、隔片、带状负极之间未被密封的部分)流入乃至充满到发电元件内(带状正极、隔片、带状负极的各自之间)。另外，上述构成的电池即使伴随着充电而在发电元件内产生气体，如上所述，由于位于以第二假想面为基准的相对于第一集电部件和正极层叠部的连接位置的对称位置上的仅带状负极的层叠部分成为开放状态，另外，位于以第二假想面为基准的相对于第二集电部件和负极层叠部的连接位置的对称位置上的仅带状正极的层叠部分成为开放状态，因此，也能够从处于开放状态的发电元件的两端部顺畅地排出发电元件内的气体。由此，上述构成的电池能够有效进行电解液向发电元件内的浸透或充电时产生的发电元件内的气体的排出，可得到稳定的输出。作为本发明的一方式，所述第一集电部件可与位于所述两个区域中的一方的区域的、一方的正极层叠部的一部分或整体连接，所述第二集电部件可与位于所述两个区域中的与所述一方的区域相反一侧的另一方的区域的、另一方的负极层叠部的一部分或整体连接。如此，由于发电元件的一端部的一对正极层叠部之中的至少另一方的正极层叠部成为开放状态，发电元件的另一端部的一对负极层叠部之中的至少一方的负极层叠部成为开放状态，因此，能够使电解液从各开放部分浸透而充满在发电元件内，另外，能够从各开放部分将充电时在发电元件内产生的气体排出。作为本发明的其他方式，优选所述第一集电部件与正极层叠部的比所述长轴方向上的上部更靠下方侧的部分连接，所述第二集电部件与负极层叠部的比所述长轴方向上的上部更靠下方侧的部分连接。如此，能够有效地排出充电时产生的气体。即，除了位于以第二假想面为基准的相对于第一集电部件和正极层叠部的连接位置的对称位置上的仅带状负极的层叠部分以及位于以第二假想面为基准的相对于第二集电部件和负极层叠部的连接位置的对称位置上的仅带状正极的层叠部分以外，对于第一集电部件和正极层叠部的连接位置的上部的仅带状正极的层叠部分以及第二集电部件和负极层叠部的连接位置的上部的仅带状负极的层叠部分而言，也成为开放状态，因此，充电时产生的气体在浮力作用下在发电元件内上升时可从发电元件的两端部有效地排出。作为本发明的另外的方式，所述第一集电部件可与位于所述两个区域中的任一方的区域的、一方的正极层叠部的一部分连接，所述第二集电部件可与位于所述两个区域中的任一方的区域的、一方的负极层叠 部的一部分连接。如此，包括位于以第二假想面为基准的相对于第二集电部件和负极层叠部的连接位置的对称位置上的正极层叠部(仅带状正极的层叠部分)在内的、与第一集电部件的连接位置以外的正极层叠部的带状正极间成为开放的状态，并且包括位于以第二假想面为基准的相对于第一集电部件和正极层叠部的连接位置的对称位置上的负极层叠部(仅带状负极的层叠部分)在内的、与第二集电部件的连接位置以外的负极层叠部的带状负极间成为开放的状态。因此，上述构成的电池能够使电解液从开放状态的正极层叠部(带状正极间)及负极层叠部(带状负极间)有效地浸透到发电元件内，并且能够将伴随着充电而在发电元件内产生的气体从开放状态的正极层叠部(带状正极间)及负极层叠部(带状负极间)有效地排出。
而且，这种电池虽然在充放电中发电元件(带状正极、带状负极)引起膨胀 收缩，但上述构成的电池由于与第一集电部件的连接位置以外的正极层叠部(带状正极间)及与第二集电部件的连接位置以外的负极层叠部(带状负极间)成为开放状态，所以能够释放伴随着充放电(膨胀或收缩)而作用于发电元件(带状正极、带状负极)的应力，可提高电池寿命。而且，在以发电元件的长轴方向朝向上下方向的方式设置电池时，可在所述发电元件的位于所述两个区域中的一方区域的、一方的正极层叠部的上部或下部连接第一集电部件，并在发电元件的位于所述两个区域中与一方区域相反一侧的另一方区域的、另一方的负极层叠部的上部或下部连接第二集电部件。如此，位于与连接第一集电部件的正极层叠部相同的区域的负极层叠部的所有的带状负极间成为开放状态，位于与连接第二集电部件的负极层叠部相同的区域的正极层叠部的所有的带状正极间成为开放状态。、因此，上述构成的电池能够使电解液从开放状态的正极层叠部(带状正极间)及负极层叠部(带状负极间)有效地浸透到发电元件内，并且能够将伴随着充电而在发电元件内产生的气体从开放状态的正极层叠部(带状正极间)及负极层叠部(带状负极间)有效地排出。尤其，上述构成的电池由于连接第一集电部件的区域和连接第二集电部件的区域不同，所以电解液容易在发电元件循环，并且还促进在发电元件内产生的气体的排出。另外，在以发电元件的长轴方向朝向上下方向的方式设置电池时，也可以在发电元件的位于所述两个区域中任一方区域的一方的正极层叠部的上部或下部的任一方连接第一集电部件，并且在发电元件的位于所述两个区域中任一方区域的负极层叠部的上部或下部的任另一方连接第二集电部件。如此，位于两个区域中任一方区域的正极层叠部的连接第一集电部件的部分以外的部分(上部或下部的任另一方)的带状正极间、及位于两个区域中任另一方的区域的正极层叠部的带状正极间成为开放状态，位于两个区域中任一方区域的负极层叠部的连接第二集电部件的部分以外的部分(上部或下部的任一方)的带状负极间、及位于两个区域中任另一方的区域的负极层叠部的带状负极间成为开放状态。因此，上述构成的电池能够使电解液从开放状态的正极层叠部(带状正极间)及负极层叠部(带状负极间)有效地浸透到发电元件内，并且能够将伴随着充电而在发电元件内产生的气体从开放状态的正极层叠部(带状正极间)及负极层叠部(带状负极间)有效地排出。尤其，上述构成的电池由于发电元件和第一集电部件的连接部分的配置与发电元件和第二集电部件的连接部分的配置在上下方向上不同，因此，连接第一集电部件的正极层叠部的开放部分的配置和连接第二集电部件的负极层叠部的开放部分的配置在上下方向上不同。由此，上述构成的电池，电解液容易在发电元件循环，并且还促进在发电元件内产生的气体的排出。作为本发明的另外的方式，所述第一集电部件可与位于所述两个区域的一对正极层叠部的两方的一部分连接，并且所述第二集电部件与位于所述两个区域的一对负极层叠部的两方的一部分连接。如此，在一对正极层叠部的连接第一集电部件的部分以外的部分，带状正极间开放，一对负极层叠部的连接第二集电部件的部分以外的部分开放。因此，上述构成的电池能够使电解液从开放状态的正极层叠部(带状正极间)及负极层叠部(带状负极间)有效地浸透到发电元件内，并且能够将伴随着充电而在发电元件内产生的气体从开放状态的正极层叠部(带状正极间)及负极层叠部(带状负极间)有效地排出。另外，上述构成的电池由于第一集电部件相对于一对正极层叠部分别各在一处连接，并且第二集电部件相对于一对负极层叠部分别各在一处连接，因此，能够达成集电阻力的降低而带来的高率放电性能及输入输出性能的提高。另外，上述构成的电池由于在分别位于以第一假想面为界的两个区域的一对正极层叠部连接第一集电部件，并且在分别位于以第一假想面为界的两个区域的一对负极层叠部连接第二集电部件，因此，与第一假想面正交的方向的耐振动性优越。尤其，通过将所述第一集电部件连接于位于所述两个区域的一对正极层叠部的各自的任一端侧(在使发电元件的长轴方向为上下方向而配置时，为上部或下部的任一方)，并且将所述第二集电部件连接于位于所述两个区域的一对负极层叠部的各自的任另一端 侧(在使发电元件的长轴方向为上下方向而配置时，为上部或下部的任另一方)，由此，发电元件的卷绕中心方向及与第一假想面正交的方向的耐振动性优越。作为本发明的另外的方式，所述电池可具备两个以上的所述发电元件，该两个以上的发电元件以相互的正极层叠部彼此及负极层叠部彼此呈同列、且相互的第一假想面彼此平行或大致平行的方式在并列状态下配置，第一集电部件与各发电元件的位于所述两个区域中的任一方的区域的、一方的正极层叠部的一部分连接，第二集电部件与各发电元件的位于所述两个区域中的任一方的区域的、一方的负极层叠部的一部分连接。如此，可以提供一种与发电元件的数量相应的大容量的电池。另外，由于相对于两个以上的发电元件连接单一的第一集电部件，并且连接单一的第二集电部件，所以可以实现零件数量的削减。而且，上述构成的电池在各发电元件中，包括位于以第二假想面为基准的相对于第二集电部件和负极层叠部的连接位置的对称位置上的正极层叠部(仅带状正极的层叠部分)在内的、与第一集电部件的连接位置以外的正极层叠部的带状正极间成为开放的状态，并且包括位于以第二假想面为基准的相对于第一集电部件和正极层叠部的连接位置的对称位置上的负极层叠部(仅带状负极的层叠部分)在内的、与第二集电部件的连接位置以外的负极层叠部的带状负极间成为开放的状态。因此，上述构成的电池能够使电解液从各发电元件的处于开放状态的正极层叠部(带状正极间)及负极层叠部(带状负极间)有效地浸透到该发电元件内，并且能够将伴随着充电而在各发电元件内产生的气体从开放状态的正极层叠部(带状正极间)及负极层叠部(带状负极间)有效地排出。作为本发明的另外的方式，所述电池可具备两个以上的所述发电元件，该两个以上的发电元件以相互的正极层叠部彼此及负极层叠部彼此呈同列、且相互的第一假想面彼此平行或大致平行的方式在并列状态下配置，第一集电部件与相邻的两个发电元件中一方的发电元件的位于所述两个区域中的任一方区域的、一方的正极层叠部的一部分连接，且与所述两个发电元件中另一方的发电元件的位于所述两个区域中的所述一方区域的相反侧的另一方区域的、另一方的正极层叠部的一部分连接，第二集电部件与相邻的两个发电元件中一方的发电元件的位于所述两个区域中的所述一方区域的相反侧的另一方区域的、另一方的负极层叠部的一部分连接，且与所述两个发电元件中另一方的发电元件的位于所述两个区域中的所述一方区域的、一方的负极层叠部的一部分连接。如此，可以提供一种与发电元件的数量相应的大容量的电池。另外，由于相对于两个以上的发电元件连接单一的第一集电部件，并且连接单一的第二集电部件，所以可以实现零件数量的削减。而且，上述构成的电池在各发电元件中，包括位于以第二假想面为基准的相对于第二集电部件和负极层叠部的连接位置的对称位置上的正极层叠部(仅带状正极的层叠部分)在内的、与第一集电部件的连接位置以外的正极层叠部的带状正极间成为开放的状态，并且包括位于以第二假想面为基准的相对于第一集电部件和正极层叠部的连接位置的对称位置上的负极层叠部(仅带状负极的层叠部分)在内的、与第二集电部件的连接位置以外的负极层叠部的带状负极间成为开放的状态。因此，上述构成的电池能够使电解液从各发电元件的处于开放状态的正极层叠部(带状正极间)及负极层叠部(带状负极间)有效地浸透到该发电元件内，并且能够将伴随着充电而在各发电元件内产生的气体从开放状态的正极层叠部(带状正极间)及负极层叠 部(带状负极间)有效地排出。而且，作为本发明的另外的方式，所述电池优选构成为能够在发电元件的卷绕中心呈横向延伸的状态下设置。如此，在设置电池的状态下，发电元件的卷绕中心成为横向延伸的状态，发电元件的位于卷绕中心的延伸方向的一端部的正极层叠部的高度和位于同方向的另一端部的负极层叠部的高度成为相同或大致相同的水平。由此，上述构成的电池在设置于规定位置的状态下，电解液从发电元件的卷绕中心的两端有效地浸透，并且从发电元件的卷绕中心的两端将伴随着充放电而产生的气体有效地排出。而且，本发明的装置是一种具备电池来作为对电气负载供电的电力供给源的装置，其特征在于，所述电池由上述任一项的电池构成，并且在发电元件的卷绕中心呈横向延伸的状态下设置。所述装置由于具备上述任一项的电池来作为电力供给源，所以从电池向电气负载供给的电力稳定，可发挥最大限度的性能。更具体地说，在上述装置所具备的电池中，发电元件的位于两个区域中任一方区域的正极层叠部的连接第一集电部件的部分以外的部分(上部或下部的任另一方)的带状正极间、及该发电元件的位于两个区域中任另一方的区域的正极层叠部的带状正极间成为开放的状态，位于两个区域中任一方的区域的负极层叠部的连接第二集电部件的部分以外的部分(上部或下部的任一方)的带状负极间、及位于两个区域中任另一方的区域的负极层叠部的带状负极间成为开放的状态。因此，上述装置所具备的电池能够使电解液从开放状态的正极层叠部(带状正极间)及负极层叠部(带状负极间)有效地浸透到发电元件内，并且能够将伴随着充电而在发电元件内产生的气体从开放状态的正极层叠部(带状正极间)及负极层叠部(带状负极间)有效地排出。尤其，上述装置所具备的电池由于在发电元件的卷绕中心呈横向延伸的状态下设置，所以发电兀件的位于卷绕中心的延伸方向的一端部的正极层叠部的高度和位于同方向的另一端部的负极层叠部的高度成为相同或大致相同的水平。由此，上述装置所具备的电池在将电池设置于规定位置的状态下，使电解液从发电元件的卷绕中心的两端更有效地浸透，并且从发电元件的卷绕中心的两端将伴随着充放电而产生的气体更有效地排出。因此，上述构成的装置从电池向电气负载供给的电力稳定，可以发挥最大限度的性能。发明效果如以上所述，根据本发明的电池，可起到如下优越的效果能够有效地进行电解液向发电元件内浸透或充电时产生的发电元件内的气体的排出，可得到稳定的输出。另外，根据本发明的装置，可起到如下优越的效果作为电力供给源的电池可有效地进行电解液向发电元件内浸透或充电时产生的发电元件内的气体的排出，可得到稳定的输出。


图I是表示本发明的一实施方式的电池的整体立体图。图2是将同一实施方式的电池局部分解的立体图。图3是表示同一实施方式的电池的分解立体图。图4是用于说明同一实施方式的电池中的发电元件与集电部件的连接位置的说明图，(a)是表示同一实施方式的电池的从正面侧看到的剖面图，(b)表示(a)的I-I剖面图，(C)表示同一实施方式的电池的从背面侧看到的剖面图，⑷表示(C)的I I-I I剖面图。图5是用于说明本发明的其他的实施方式的电池中的发电元件与集电部件的连接位置的剖面图，(a)是表示其他的实施方式的电池的从发电元件的卷绕中心方向的一端侧看到的剖面图，(b)表示(a)所示的电池的从发电元件的卷绕中心方向的另一端侧看到的剖面图，(C)表示另外的实施方式的电池的从发电元件的卷绕中心方向的一端侧看到的剖面图，(d)表示(C)所示的电池的从发电元件的卷绕中心方向的另一端侧看到的剖面图，(e)表示进而另外的实施方式的电池的从发电元件的卷绕中心方向的一端侧看到的剖面图，(f)表示(e)所示的电池的从发电元件的卷绕中心方向的另一端侧看到的剖面图。图6是用于说明本发明的进而另外的实施方式的电池中的发电元件与集电部件的连接位置的剖面图，(a)是进而另外的实施方式的电池的从发电元件的卷绕中心方向的一端侧看到的剖面图，(b)表示(a)所示的电池的从发电元件的卷绕中心方向的另一端侧看到的剖面图，(C)表示进而另外的实施方式的电池的从发电元件的卷绕中心方向的一端侧看到的剖面图，(d)表示(C)所示的电池的从发电元件的卷绕中心方向的另一端侧看到的剖面图。图7是用于说明本发明的进而另外的实施方式的电池中的发电元件与集电部件的连接位置的剖面图，(a)表示进而另外的实施方式的电池的从发电元件的卷绕中心方向的一端侧看到的剖面图，(b)表示(a)所示的电池的从发电元件的卷绕中心方向的另一端侧看到的剖面图，(C)表示进而另外的实施方式的电池的从发电元件的卷绕中心方向的一端侧看到的剖面图，(d)表示(C)所示的电池的从发电元件的卷绕中心方向的另一端侧看到的剖面图。图8是用于说明本发明的进而另外的实施方式的电池中的发电元件与集电部件的连接位置的剖面图，(a)表示进而另外的实施方式的电池的从发电元件的卷绕中心方向的一端侧看到的剖面图，(b)表示(a)所示的电池的从发电元件的卷绕中心方向的另一端侧看到的剖面图，(C)表示进而另外的实施方式的电池的从发电元件的卷绕中心方向的一端侧看到的剖面图，(d)表示(C)所示的电池的从发电元件的卷绕中心方向的另一端侧看到的剖面图。图9是将本发明的进而另外的实施方式的电池局部分解的立体图，(a)表示通过将集电部件的发电元件添设部熔敷于发电元件(带状正极或带状负极)从而使集电部件和发电元件电连接的电池的分解立体图，(b)表示以卷入发电元件(带状正极或带状负极)的方式对集电部件的发电元件添设部进行敛缝从而使集电部件和发电元件电连接的电池的分解立体图。
图10表示本发明的一实施方式的装置(电动车)的概略图。图11表示现有的电池的立体图，(a)表示整体立体图，(b)表示局部分解的立体图。图12表示现有的电池的分解立体图。图13是用于说明现有的电池中的发电元件与集电部件的连接位置的说明图，(a)表示从现有的电池的正面侧看到的剖面图，(b)表示(a)的I I I-I I I剖面图，(C)表示现有的电池的从背面侧看到的剖面图，⑷表示(c)的I V-I V剖面图。
具体实施例方式以下，参照

本发明的一实施方式的电池。本实施方式的电池如图I所示，发电元件2被收容在电池壳体3内，相对于该发电元件2电连接的集电部件6、7相对于在电池壳体3的外部配置的外部端子构造体4、5电连接。更具体地说，本实施方式的电池I如图2及图3所示，具备发电元件2，其是将隔着带状的隔片20c而层叠的带状正极20a及带状负极20b卷绕成扁平状而形成的；电池壳体3，其收容发电元件2 ;正极外部端子构造体4，其配置在电池壳体3的外侧；负极外部端子构造体5，其配置在电池壳体3的外侧；第一集电部件6，其与发电元件2的宽度方向的一端部电连接，并且与正极外部端子构造体4电连接；以及第二集电部件7，其与发电元件2的宽度方向的另一端部电连接，并且与负极外部端子构造体5电连接。如上所述，所述发电元件2是对隔着带状的隔片20c而层叠的带状正极20a及带状负极20b进行卷绕而成的，如图3所示，带状正极20a及带状负极20b在与长度方向正交的宽度方向上错开规定量而配置。因此，该发电元件2在宽度方向(对应于带状正极20a及带状负极20b与长度方向正交的宽度方向的方向)的一端部形成有只是带状正极20a的层叠部分，在宽度方向(对应于带状正极20a及带状负极20b与长度方向正交的宽度方向的方向)的另一端部形成有只是带状正极20a的层叠部分。而且，本实施方式的发电元件2由于如上所述形成为扁平状，所以在位于发电元件2的宽度方向的一端侧的仅带状正极20a的层叠部分上，形成有一对正极层叠部21a、21b，该一对正极层叠部21a、21b在两个区域A、B沿该长轴方向延伸，其中两个区域A、B是以通过该发电元件2的卷绕中心C L并沿该发电元件2的剖面长轴方向展开的第一假想面Fl为界的两个区域。而且，该发电元件2由于是将带状正极20a及带状负极20b隔着隔片20c层叠并卷绕成扁平状的元件，所以在位于宽度方向一端侧的仅带状正极20a的层叠部分上，形成有在长轴方向的两端部对一对正极层叠部21a、21b彼此进行连接的一对圆弧状正极层叠部22a、22b。即，发电元件2从卷绕中心C L方向看到的形状形成为扁平形状，宽度方向的一端部(只是带状正极20a的层叠部分)形成有沿长轴方向延伸且在短轴方向上并列的一对正极层叠部21a、21b ;以及对它们的两端部彼此进行连接的一对圆弧状正极层叠部22a、22b。而且，本实施方式的发电元件2由于如上所述形成为扁平状，所以在位于发电元件2的宽度方向的另一端侧的仅带状负极20b的层叠部分上，形成有在以所述第一假想面F I为界的两个区域A、B沿该长轴方向延伸的一对负极层叠部23a、23b(参照图4(d))。而且，该发电元件2由于是将带状负极20b及带状负极20b隔着隔片20c层叠并卷绕成扁平状的元件，所以在位于宽度方向的另一端侧的仅带状负极20b的层叠部分，形成有在长轴方向的两端部对一对负极层叠部23a、23b彼此进行连接的一对圆弧状负极层叠部24a、24b。即，发电元件2从卷绕中心C L方向看到的形状形成为扁平形状，宽度方向的另一端部(只是带状负极20b的层叠部分)形成有沿长轴方向延伸并在短轴方向上并列的一对负极层叠部23a、23b ;以及对它们的两端部彼此进行连接的一对圆弧状负极层叠部24a、24b。所述电池I构成为能够设置成发电元件2的卷绕中心C L沿横向(水平方向或大致水平方向)延伸的状态。本实施方式的电池构成为能够设置成发电元件2的长轴方向为上下方向。伴随于此，本实施方式的发电元件2以使从卷绕中心C L方向看到的长轴方向(剖面长轴方向)为上下方向的方式被收容在电池壳体3 (后述的壳体主体30)中。S卩，发电元件2以使一对圆弧状负极层叠部24a、24b及一对圆弧状正极层叠部22a、22b位于上下方向的方式被收容在电池壳体3内。所述电池壳体3具备呈一面开放的方形的箱状的壳体主体30 ;以及对壳体主体30的开放部分进行密封的盖板31。而且，如上所述，该电池壳体3除了收容发电元件2以夕卜，还收容第一集电部件6及第二集电部件7并填充电解液。正极外部端子构造体4及负极外部端子构造体5在电池壳体3(盖板31)的外侧相互对称配置。而且，正极外部端子构造体4及负极外部端子构造体5是共通的结构，并具备用于对缆线或母线等连接对象物(未图示)进行电连接并固定的外部端子40、50 ;以及在电池壳体3(盖板31)的外表面上配置的由长方形状的金属板构成的连接杆41、51。所述外部端子40、50由阳螺纹部件构成，并在连接杆41、51的长度方向的一端侧朝向外侧插通。而且，所述连接杆41、51由连接机构8(例如，在盖板31插通的铆钉8)将长度方向的另一端侧固定于盖板31。本实施方式的电池I的第一集电部件6及第二集电部件7在电池壳体3 (壳体主体30)的内侧被相互对称地配置。所述第一集电部件6具备集电部件主体60和夹子部件61，集电部件主体60具有基板600及发电元件添设部601，夹子部件61将发电元件添设部601与发电元件2的一端部(正极层叠部21a)连结起来，所述基板600固定于盖板31，所述发电元件添设部601与该基板600的一端连接设置，并沿着发电元件2的宽度方向的一端部(正极层叠部21a)配置。
所述第一集电部件6的集电部件主体60是对金属板进行折曲加工而形成的，基板600和发电兀件添设部601—体成型。而且,本实施方式的第一集电部件6形成为在使基板600沿着电池壳体3的盖板31的内表面的状态下,发电兀件添设部601遍及一方的正极层叠部21a的大致全长而沿着一方的正极层叠部21a。所述第一集电部件6的发电元件添设部601与对发电元件2的连接部位对应设置。所述第一集电部件6的夹子部件61是将金属板折曲加工成对折的部件，并设置成与对发电元件2的连接部位相应的数量。所述夹子部件61具备以折曲棱线为界而相互相对的一对相对片610a、610b。而且，该夹子部件61的一对相对片610a、610b的在折曲棱线的延伸方向上的长度被设定成与发电元件添设部601大致相等的长度，在使发电元件添设部601与一方的正极层叠部21a—起介入一对相对片610a、610b间的状态下使两相对片610a、610b接近，然后进行超音波熔敷，由此将正极层叠部21a和发电元件添设部601物理性地连结，同时电连接。而且，如图4(a)及图4(b)所示，上述构成的第一集电部件6 (集电部件主体60)通过所述连接机构8将基板600固定于盖板31，并且与正极外部端子构造体4的连接杆41 电连接。本实施方式的电池I的连接机构8采用铆钉，通过对插通于第一集电部件6的基板600、盖板31、及连接杆41的铆钉8进行铆接处理，由此将第一集电部件6及连接杆41固定于盖板31，并同时相互电连接。需要说明的是，本实施方式的电池I的电池壳体3由于由具有导电性的金属材料形成，所以在第一集电部件6 (基板600)和盖板31之间、在连接杆41和盖板31之间、在铆钉8和盖板31之间夹装有具有电绝缘性的绝缘衬垫P。回到图3，所述第二集电部件7具备集电部件主体70和夹子部件71，集电部件主体70具有基板700及发电元件添设部701，夹子部件71将发电元件添设部701与发电元件2的另一端部(负极层叠部23b)连结起来，基板700固定于盖板31，发电元件添设部701与该基板700的另一端连接设置，并沿着发电元件2的宽度方向的另一端部(负极层叠部23b)配置。所述第二集电部件7的集电部件主体70是对金属板进行折曲加工而形成的部件，基板700和发电元件添设部701—体成型。而且，本实施方式的第二集电部件7形成为在使基板700沿着电池壳体3的盖板31的内表面的状态下，发电元件添设部701遍及另一方的负极层叠部23b的大致全长而沿着另一方的负极层叠部23b。所述第二集电部件7的发电兀件添设部701与对发电兀件2的连接部位相应设置。所述第二集电部件7的夹子部件71是将金属板折曲加工成对折的部件，并设置成与对发电元件2的连接部位相应的数量。所述夹子部件71是将金属板折曲加工成对折的部件，并具备以折曲棱线为界而相互相对的一对相对片710a、710b。该夹子部件71的一对相对片710a、710b的在折曲棱线的延伸方向上的长度被设定成与发电元件添设部701大致相等的长度，在使发电元件添设部701与一方的负极层叠部23a —起介入一对相对片710a、710b间的状态下，在使两相对片710a、710b接近后，通过实施超音波熔敷，从而将负极层叠部23a和发电元件添设部701物理性地连结起来并同时电连接。而且，如图4(c)及图4(d)所示，上述构成的第二集电部件7(集电部件主体70)通过所述连接机构8将基板700固定于盖板31，并且与负极外部端子构造体5的连接杆51电连接。本实施方式的电池I的连接机构8采用铆钉，通过对插通于第二集电部件7的基板700、盖板31、及连接杆51的铆钉8进行铆接处理，由此将第二集电部件7及连接杆51固定于盖板31并相互电连接。需要说明的是，本实施方式的电池I如上所述，由于电池壳体3由具有导电性的金属材料形成，所以在第二集电部件7(基板700)和盖板31之间、在连接杆51和盖板31之间、在铆钉8和盖板31之间也夹装有具有电绝缘性的绝缘衬垫P。而且，本实施方式的电池I被设定成第一集电部件6与正极层叠部21a(带状正极20a)的连接位置、及第二集电部件7与负极层叠部23b (带状负极20b)的连接位置以第二假想面F 2为基准而非对称，其中所述第二假想面F 2通过发电元件2的宽度方向的中央并与第一假想面Fl正交。具体地说，如图4(a) 图4(d)所示，在本实施方式的电池I中，第一集电部件6的发电元件添设部601与位于以第一假想面F I为基准的两个区域A、B中的一方区域A内的一方的正极层叠部21a连接，第二集电部件7的发电元件添设部701与位于以第一假想面F I为基准的两个区域A、B中的另一方的区域B (与一方的正极层叠部21a所在的区域A相反侧的区域B)内的另一方的负极层叠部23b连接。因此，在本实施方式的电池I中，以第二假想面F 2为基准的位于相对于第一集电部件6和正极层叠部21a的连接位置的对称位置上的仅带状负极20b的层叠部分至少成为开放状态，另外，以第二假想面F 2为基准的位于相对于第二集电部件7和负极层叠部23b 的连接位置的对称位置上的仅带状正极20a的层叠部分至少成为开放状态。S卩，在本实施方式的电池I中，第一集电部件6的发电兀件添设部601与位于以第一假想面F I为基准的两个区域A、B中的一方区域A内的一方正极层叠部21a的整体连接，第二集电部件7的发电元件添设部701与位于以第一假想面F I为基准的两个区域A、B中的另一方的区域B (与一方的正极层叠部21a所在的区域A相反侧的区域B)内的另一方的负极层叠部23b的整体连接，因此，在发电元件2的宽度方向的一端侧，以第二假想面F 2为基准的相对于第二集电部件7和负极层叠部23b的连接位置的对称位置、且第一集电部件6和正极层叠部21a的连接位置以外的位置的部分成为开放状态(在带状正极20a、隔片20c、带状负极20b之间形成有流体可流通的微小间隙的状态)。另外，在本实施方式的电池I中，第二集电部件7的发电元件添设部701与位于以第一假想面F I为基准的两个区域A、B中的另一方的区域B内的另一方的负极层叠部23b的整体连接，第一集电部件6的发电元件添设部601与位于以第一假想面F I为基准的两个区域A、B中的一方区域A (与另一方的负极层叠部23b所在的区域B相反侧的区域A)内的一方的正极层叠部21a的整体连接，因此，在发电元件2的宽度方向的另一端侧，以第二假想面F 2为基准的相对于第一集电部件6和正极层叠部21a的连接位置的对称位置、且第二集电部件7和负极层叠部23b的连接位置以外的位置的部分成为开放状态(在带状负极20b、隔片20c、带状负极20b之间形成有流体可流通的微小间隙的状态)。本实施方式的电池I由以上结构构成，使来自发电元件2的带状正极20a的电经第一集电部件6及连接机构(铆钉)8导通于正极外部端子构造体4 (外部端子40)，使来自发电元件2的带状负极20b的电经第二集电部件7及连接机构(铆钉)8导通于负极外部端子构造体5 (外部端子50)。而且，上述构成的电池I由于正极外部端子构造体4及负极外部端子构造体5的各自的外部端子40、50都采用阳螺纹部件，所以在连接缆线或母线等连接对象物时，相对于连接对象物使外部端子40、50插通，且在从连接对象物突出的外部端子40、50的前端侧拧上螺母(未图示)，由此，成为连接对象物被螺母和连接杆41、51夹着的状态，成为相对于正极外部端子构造体4或负极外部端子构造体5被固定且同时被电连接的状态。而且，本实施方式的电池I如上所述，位于以第二假想面F 2为基准的相对于第一集电部件6和正极层叠部21a的连接位置的对称位置上的仅带状负极20b的层叠部分(一方的负极层叠部23a)至少为开放状态，另外，位于以第二假想面F 2为基准的相对于第二集电部件7和负极层叠部23b的连接位置的对称位置上的仅带状正极20a的层叠部分(另一方的正极层叠部21b)至少为开放状态，因此，在电池壳体3内填充的电解液容易从发电元件2的位于宽度方向的两侧的开放部分(另一方的正极层叠部21b及一方的负极层叠部23a)流入乃至充满发电元件2内(带状正极20a、隔片20c、带状负极20b的各自之间)。另外，本实施方式的电池I即使伴随着充电而在发电元件2内产生气体，如上所述，由于位于以第二假想面F 2为基准的相对于第一集电部件6和正极层叠部21a的连接位置的对称位置上的仅带状负极20b的层叠部分(一方的负极层叠部23a)至少为开放状态，另外，位于以第二假想面F 2为基准的相对于第二集电部件7和负极层叠部23b的连接位置的对称位置上的仅带状正极20a的层叠部分(另一方的正极层叠部21b)至少为开放状态，因此，也可将发电元件2内的气体从处于开放状态的端部(另一方的正极层叠部21b 及一方的负极层叠部23a)排出。由此，本实施方式的电池I能够使电解液有效地充满在发电元件2内，并且能够将发电元件2内的气体有效地排出，因此可以确保稳定的输出。尤其，本实施方式的电池I由于第一集电部件6与两个区域A、B中位于一方的区域A的一方的正极层叠部21a整体连接，第二集电部件7与两个区域A、B中的位于与所述一方的区域A相反侧的另一方的区域B的另一方的负极层叠部23b整体连接，因此，在第一集电部件6及第二集电部件7，都能够确保与发电元件2的电连接所需的连接面积(接触面积)，同时可在发电元件2的宽度方向的两侧形成开放部分。即，通过采用上述构成，发电元件2的一端部的一对正极层叠部21a、21b中的另一方的正极层叠部21b成为开放状态，发电元件2的另一端部的一对负极层叠部23a、23b中的一方的负极层叠部23a成为开放状态，因此，能够充分担保发电元件2与集电部件6、7的电连接，同时能够有效地进行在电解液向发电兀件2内的浸透或充电时产生的发电兀件2内的气体的排出。另外，本实施方式的电池I由于构成为能够在发电元件2的卷绕中心C L沿横向延伸的状态下设置，因此，在设置于规定位置的状态下，位于发电元件2的卷绕中心C L的延伸方向的一端部的正极层叠部21a、21b的高度与位于卷绕中心C L的延伸方向的另一端部的负极层叠部23a、23b的高度成为相同或大致相同的水平。由此，上述构成的电池1，在设置于规定位置的状态下，电解液从发电元件2的卷绕中心C L的两端有效地浸透，并且从发电元件2的卷绕中心C L的两端将伴随充放电而产生的气体有效地排出。需要说明的是，本发明不限定于上述实施方式，不言而喻，在不脱离本发明的要旨的范围可施加适当变更。例如，在上述实施方式中，第一集电部件6与只是带状正极20a的层叠部分中的、在以通过发电元件2的卷绕中心C L且沿发电元件2的剖面长轴方向展开的第一假想面FI为界的两个区域A、B沿该长轴方向延伸的一对正极层叠部21a、21b的一方的整体连接，第二集电部件7与只是所述带状负极20b的层叠部分之中的、在所述两个区域A、B沿长轴方向延伸的一对负极层叠部23a、23b的另一方的整体连接，但不限于此。S卩，对于第一集电部件6和正极层叠部21a、21b的连接位置及第二集电部件7和负极层叠部23a、23b的连接位置而言，在以上述两个连接位置以通过发电元件2的宽度方向的中央并与第一假想面F I正交的第二假想面F 2为基准呈非对称这一情况为前提，例如，也可以将第一集电部件6连接于在以第一假想面F I为界的两个区域A、B沿该长轴方向延伸的一对正极层叠部21a、21b的另一方的整体，将第二集电部件7连接于在所述两个区域A、B沿长轴方向延伸的一对负极层叠部23a、23b的一方的整体。另外，对于第一集电部件6和正极层叠部21a、21b的连接位置及第二集电部件7和负极层叠部23a、23b的连接位置而言，在以上述两个连接位置以通过发电元件2的宽度方向的中央并与第一假想面F I正交的第二假想面F 2为基准呈非对称这一情况为前提，如图5(a) 图5(f)所示，也可以将第一集电部件6连接于只是带状正极20a的层叠部分之中的、在以通过发电元件2的卷绕中心C L并沿发电元件2的剖面长轴方向展开的第一假想面F I为界的两个区域A、B沿长轴方向延伸的一对正极层叠部21a、21b的任一方的一部分，将第二集电部件7连接于只是带状负极20b的层叠部分之中的、在以所述第一假想面 F I为界的两个区域A、B沿长轴方向延伸的一对负极层叠部23a、23b的任一方的一部分。如此，也可以起到与上述实施方式同样的作用及效果。S卩，在该电池I中，包括位于以第二假想面F 2为基准的相对于第二集电部件7和负极层叠部23a、23b的连接位置的对称位置上的正极层叠部21a、21b(只是带状正极20a的层叠部分)在内的与第一集电部件6的连接位置以外的正极层叠部21a、21b的带状正极20a、20a间处于开放状态，并且包括位于以第二假想面F 2为基准的相对于第一集电部件6和正极层叠部21a、21b的连接位置的对称位置上的负极层叠部23a、23b(只是带状负极20b的层叠部分)在内的与第二集电部件7的连接位置以外的负极层叠部23a、23b的带状负极20b、20b间处于开放状态。因此，上述构成的电池I能够从开放状态的正极层叠部21a、21b (带状正极20a、20a间)及负极层叠部23a、23b(带状负极20b、20b间)使电解液有效地浸透到发电元件2内，并且能够将伴随充电而在发电元件2内产生的气体从开放状态的正极层叠部21a、21b (带状正极20a、20a间)及负极层叠部23a、23b (带状负极20b、20b间)有效地排出。而且，这种电池在充放电中，发电元件(带状正极、带状负极)会引起膨胀·收缩，但是上述构成的电池I由于与第一集电部件6的连接位置以外的正极层叠部21a、21b(带状正极20a、20a间)及与第二集电部件7的连接位置以外的负极层叠部23a、23b(带状负极20b、20b间)处于开放状态，因此，能够消除伴随充放电(膨胀或收缩)而作用于发电元件2(带状正极20a、带状负极20b)上的应力，能够使电池寿提高。需要说明的是，图5(a)及图5(b)表示同一个电池的发电元件的一端侧及另一端侧的剖面，图5(c)及图5(d)表示同一个电池的发电元件的一端侧及另一端侧的剖面，图5(e)及图5(f)表示同一个电池的发电元件的一端侧及另一端侧的剖面。而且，在此所谓“一部分”，是指与第一集电部件6或第二集电部件7的连接对称位置是部分的，例如，是包括单一的正极层叠部21a、21b或负极层叠部23a、23b的第一集电部件6或第二集电部件7的连接对称位置比不是连接对象的部分在长轴方向上更长的情况，或单一的正极层叠部21a、21b或负极层叠部23a、23b的第一集电部件6或第二集电部件7的连接对称位置比不是连接对象的部分在长轴方向更短的情况在内的概念。即，所谓“一部分”，意味着第一集电部件6或第二集电部件7的连接对象部分不是正极层叠部21a、21b或负极层叠部23a、23b的整体。在此，对于具体例进行说明，在能够将电池I构成为可在发电元件2的长轴方向朝上下方向的状态下设置的情况下，如图5(a) 图5(d)所示，也可以在所述发电元件2的所述两个区域A、B中位于一方的区域A中的一方的正极层叠部21a的上部或下部(在图5 (a)及图5(c)中为上部)连接第一集电部件6，并且在发电元件2的所述两个区域A、B中位于一方的区域A的相反侧的另一方的区域B中的另一方的负极层叠部23b的上部或下部(在图5(a)中为上部，在图5(c)中为下部)连接第二集电部件7。需要说明的是，在此，所谓“上部”意味着比发电元件2的卷绕中心C L更靠上侧半部分的范围内，所谓“下部”意味着比发电元件2的卷绕中心C L更靠下侧半部分的范围内。如此，位于与连接第一集电部件6的正极层叠部21a相同的区域A中的负极层叠部23a的所有带状负极20b、20b间成为开放状态，位于与连接第二集电部件7的负极层叠·部23b相同的区域B中的正极层叠部21b的所有带状正极20a、20a间成为开放状态。因此，上述构成的电池I能够从开放状态的正极层叠部21b (带状正极20a、20a间)及负极层叠部23a(带状负极20b、20b间)使电解液有效地浸透到发电元件2内，并且能够将伴随充电而在发电元件2内产生的气体从开放状态的正极层叠部21b (带状正极20a,20a间)及负极层叠部23a(带状负极20b、20b间)有效地排出。尤其，上述构成的电池I由于连接第一集电部件6的区域A和连接第二集电部件7的区域B不同，因此，在发电元件2电解液容易循环，并且还促进在发电元件2内产生的气体的排出。另外，在能够将电池I构成为可在发电元件2的长轴方向朝上下方向的状态下设置的情况下，如图5(c) 图5(f)所示，可以在发电元件2的所述两个区域A、B中位于任一方的区域A、B中的一方的正极层叠部21a、21b的上部或下部的任一方(在图5(c)及图5(e)中，为位于一方区域A中的一方的正极层叠部21a的上部)连接第一集电部件6，并且在发电元件2的所述两个区域A、B中位于任一方的区域A、B中的负极层叠部23a、23b的上部或下部的任另一方(在图5(d)中为位于另一方的区域B中的另一方的正极层叠部21b的下部，在图5(f)中为位于一方的区域A中的一方的正极层叠部21a的下部)连接第二集电部件7。如此，位于两个区域A、B中任一方的区域A、B中的正极层叠部21a、21b的连接第一集电部件6的部分以外的部分(上部或下部的任另一方)的带状正极20a、20a间，以及位于两个区域A、B中任另一方的区域A、B中的正极层叠部21a、21b的带状正极20a、20a间处于开放状态；位于两个区域A、B中任一方的区域A、B中的负极层叠部23a、23b的连接第二集电部件7的部分以外的部分(上部或下部的任一方)的带状负极20b、20b间，及位于两个区域A、B中任另一方的区域A、B中的负极层叠部23a、23b的带状负极20b、20b间处于开放状态。因此，上述构成的电池I能够使电解液从开放状态的正极层叠部21a、21b(带状正极20a、20a间)及负极层叠部23a、23b (带状负极20b、20b间)有效地浸透到发电元件2内，并且能够将伴随充电而在发电元件2内产生的气体从开放状态的正极层叠部21a、21b (带状正极20a、20a间)及负极层叠部23a、23b (带状负极20b、20b间)有效地排出。
尤其，上述构成的电池I由于发电元件2与第一集电部件6的连接部分的配置和发电元件2与第二集电部件7的连接部分的配置在上下方向上不同，因此，连接第一集电部件6的正极层叠部21a、21b的开放部分的配置和连接第二集电部件7的负极层叠部23a、23b的开放部分的配置在上下方向上不同。由此，上述构成的电池I容易使电解液在发电元件2循环，还促进在发电元件2内产生的气体的排出。另外，如图6(a) 图6(d)所示，在前提是第一集电部件6与正极层叠部21a、21b的连接位置及第二集电部件7与负极层叠部23a、23b的连接位置以通过发电元件2的宽度方向的中央且与第一假想面F I正交的第二假想面F 2为基准呈非对称的情况下，可将第一集电部件6连接于仅带状正极20a的层叠部分之中的、在以通过发电元件2的卷绕中心C L且沿发电元件2的剖面长轴方向展开的第一假想面F I为界的两个区域A、B中沿该长轴方向延伸的一对正极层叠部21a、21b的两方的一部上，伴随于此，可将第二集电部件7连接于仅带状负极20b的层叠部分之中的、在以通过发电元件2的卷绕中心C L且沿发电元件2的剖面长轴方向展开的第一假想面F I为界的两个区域A、B中沿该长轴方向延伸的一
对负极层叠部23a、23b的两方的一部上。需要说明的是，图6(a)及图6(b)表不同一个电池的发电元件的一端侧及另一端侧的剖面，图6(c)及图6(d)表示同一个电池的发电元件的一端侧及另一端侧的剖面。如此，由于以第二假想面F 2为基准的相对于第一集电部件6和正极层叠部21a、21b的连接位置的对称位置(发电元件2的宽度方向的另一端侧的对称位置)，及相对于第二集电部件7和负极层叠部23a、23b的连接位置的对称位置(发电元件2的宽度方向的一端侧的对称位置)也至少处于开放状态(成为通过与第一集电部件6或第二集电部件7的连接而未被拘束的状态)，因此，能够顺畅地实现充电时的气体的排出、电解液的浸透。另夕卜，上述构成的电池I由于第一集电部件6相对于一对正极层叠部21a、21b分别各在一处连接，并且第二集电部件7相对于一对负极层叠部23a、23b分别各在一处连接，因此，能够达成集电阻力的降低带来的高率放电性能及输入输出性能的提高。另外，上述构成的电池I在分别位于以第一假想面F I为界的两个区域A、B中的一对正极层叠部21a、21b连接第一集电部件6，并且在分别位于以第一假想面F I为界的两个区域A、B的一对负极层叠部23a、23b连接第二集电部件7，因此，与第一假想面F I正交的方向的耐振动性优越。尤其，如图6(c)及图6(d)所示，所述第一集电部件6连接于位于所述两个区域A、B的一对正极层叠部21a、21b的各自的任一端侧(在图6(c)中为设置时成为上侧(上部)的一端侧)，并且所述第二集电部件7连接于位于所述两个区域A、B的一对负极层叠部23a、23b的各自的任另一端侧(在图6(d)中为设置时成为下侧(下部)的另一端侧)，由此，发电元件2的卷绕中心C L方向及与第一假想面F I正交的方向的耐振动性优越。而且，第一集电部件6连接于仅所述带状正极20a的层叠部分之中的、在以通过发电元件2的卷绕中心C L且沿发电元件2的剖面长轴方向展开的第一假想面F I为界的两个区域A、B中沿该长轴方向延伸的一对正极层叠部21a、21b的两方的一部分，或任一方的一部分，第二集电部件7连接于仅带状负极20b的层叠部分之中的、在以所述第一假想面FI为界的两个区域A、B中沿该长轴方向延伸的一对负极层叠部23a、23b的两方的一部分，或任一方的一部分，在这样的情况下，优选第一集电部件6与正极层叠部21a、21b的比长轴方向的上部更靠下方侧的部分连接，第二集电部件7与负极层叠部23a、23b的比长轴方向的上部更靠下方侧的部分连接。如此，能够有效地排出充电时产生的气体。即，除了位于以第二假想面F 2为基准的相对于第一集电部件6和正极层叠部21a的连接位置的对称位置上的仅带状负极20b的层叠部分，以及位于以第二假想面F 2为基准的相对于第二集电部件7和负极层叠部23b的连接位置的对称位置上的仅带状正极20a的层叠部分以外，对于位于第一集电部件6和正极层叠部21a、21b的连接位置的上部的仅带状正极20a的层叠部分，以及位于第二集电部件7和负极层叠部23a、23b的连接位置的上部的仅带状负极20b的层叠部分，也成为开放状态，因此，当在浮力作用下使充电时产生的气体在发电元件2内上升时，能够将其从发电元件2的两端部有效地排出。另外,在上述实施方式中，虽然在电池壳体3内收容了一个发电兀件2,但不限于此，例如图7(a) 图7(d)、图8(a) 图8(d)所示，也可以将两个以上的发电元件2收容于单一的电池壳体3内。此时，各发电元件2以长轴方向为上下方向的方式被横列收容在 电池壳体3内。即，两个以上的发电元件2以相互的负极层叠部23a、23b彼此及正极层叠部21a、21b彼此呈同列，且相互的第一假想面F I、F I彼此呈平行或大致平行的方式以并列状态配置。需要说明的是，图7(a)及图7(b)表示同一个电池的发电元件的一端侧及另一端侧的剖面，图7 (c)及图7(d)表示同一个电池的发电元件的一端侧及另一端侧的剖面。另外，图8(a)及图8(b)表示同一个电池的发电元件的一端侧及另一端侧的剖面，图8(c)及图8(d)表示同一个电池的发电元件的一端侧及另一端侧的剖面。此时,第一集电部件6相对于单一的基板600连设有与各发电兀件2对应的两个以上的发电元件添设部601、601，并且第二集电部件7相对于单一的基板700连设有与各发电元件2对应的两个以上的发电元件添设部701、701，在各发电元件2中，第一集电部件6 (发电元件添设部601、601)和正极层叠部21a、21b的连接位置以及第二集电部件7 (发电元件添接部701、701)和负极层叠部23a、23b的连接位置只要是以通过发电元件2的宽度方向的中央且与第一假想面F I正交的第二假想面F 2为基准呈非对称即可。S卩，如图7(a) 图7(d)所示，第一集电部件6可与各发电元件2、2的位于所述两个区域A、B、A、B中的任一方的区域A、B、A、B的一方的正极层叠部21a、21b、21a、21b (在图7 (a)及图7(c)中，为各发电元件2、2的位于一方的区域A、A的一方的正极层叠部21a、21a)的一部分连接。以所述第一集电部件6的相对于发电兀件2的连接方式为前提,第二集电部件7可与各发电元件2、2的位于所述两个区域A、B、A、B之中的任一方的区域A、B、A、B的一方的负极层叠部23a、23b、23a、23b (在图7(b)中，为各发电兀件2、2的位于另一方的区域B、B的另一方的负极层叠部23b、23b，在图7(d)中，为各发电元件2、2的位于一方的区域A、A的一方的负极层叠部23a、23a)的一部分连接。另外，如图8(a) 图8(d)所示，第一集电部件6可与相邻的两个发电元件2、2中的一方发电元件2的位于所述两个区域A、B中任一方的区域A、B的一方的正极层叠部21a、21b (在图8 (a)中，为位于一方的区域A的一方的正极层叠部21a，在图8(c)中为位于另一方的区域B的另一方的正极层叠部21b)的一部分连接，并且与所述两个发电元件2、2中的另一方的发电元件2的位于所述两个区域A、B中所述一方的区域A、B的相反侧的另一方的区域A、B的另一方的正极层叠部21a、21b (在图8 (a)中，为位于另一方的区域B的另一方的正极层叠部21b，在图8(c)中为位于一方的区域A的一方的正极层叠部21a)的一部分连接。以所述第一集电部件6的相对于发电元件2的连接方式为前提，第二集电部件7可与相邻的两个发电元件2、2中的一方的发电元件2的位于所述两个区域A、B中所述一方的区域A、B的相反侧的另一方的区域A、B的另一方的负极层叠部23a、23b (在图8(b)中，为位于另一方的区域B的另一方的正极层叠部21b，在图8(d)中为位于一方的区域A的一方的正极层叠部21a)的一部分连接，并且与所述两个发电元件2、2中的另一方的发电元件2的位于所述两个区域A、B中所述一方的区域A、B的一方的负极层叠部23a、23b (在图8 (b)中，为位于一方的区域A的一方的正极层叠部21a，在图8 (d)中为位于另一方的区域B的另一方的正极层叠部21b)的一部分连接。通过如此具备两个以上的发电元件2、2，可以提供与发电元件2、2的数量相应的大容量的电池I。另外，上述构成的电池I由于都是相对于两个以上的发电元件2、2连接单一的第一集电部件6且连接单一的第二集电部件7，因此，可以实现零件数量的降低。而且，具备两个以上的发电元件2、2的上述构成的电池I不管是哪个，都与上述实施方式同样，由于在各发电兀件2中,位于以第二假想面F 2为基准的相对于第一集电部件6和正极层叠部21a的连接位置的对称位置上的仅带状负极20b的层叠部分至少处于开放 状态，另外，位于以第二假想面F 2为基准的相对于第二集电部件7和负极层叠部23b的连接位置的对称位置上的仅带状正极20a的层叠部分至少处于开放状态，因此，电解液容易浸透在各发电元件2内，另外，容易将伴随充电而产生的气体从发电元件2内排出，可使电池I整体的输出稳定。在上述实施方式中，作为第一集电部件6及第二集电部件7采用的是具备集电部件主体60、70和夹子部件61、71的结构，其中，集电部件主体60、70具有固定于盖板31的基板600、700及与该基板600、700的一端连设且沿着发电元件2的宽度方向的一端部或另一端部(正极层叠部21a或负极层叠部23b)配置的发电元件添设部601、701，夹子部件61、71将发电兀件添设部601、701与发电兀件2的一端部或另一端部(正极层叠部21a、21b或负极层叠部23a、23b)连结起来，但不限于此，例如图9(a)及图9(b)所示，也可以采用具有经连接机构8被固定于盖板31的基板600、700以及与该基板600、700的一端连设且沿着发电元件2的宽度方向的一端部或另一端部(正极层叠部21a、21b或负极层叠部23a、23b)配置的发电元件添设部601、701的部件(仅由上述实施方式中的集电部件主体60、70构成的部件)。此时，如图9(a)所示，只要通过将发电元件添设部601、701与发电元件2的一端部或另一端部(正极层叠部21a、21b或负极层叠部23a、23b) —体地熔敷(通过点焊W熔敷)，或如图9 (b)所示，以卷入发电元件2的一端部或另一端部(正极层叠部21a、21b或负极层叠部23a、23b)的方式对发电元件添设部601进行敛缝，由此相对于发电元件2电连接即可。另外，还可以以卷入发电元件2的一端部或另一端部(正极层叠部21a、21b或负极层叠部23a、23b)的方式对发电元件添设部601进行敛缝，并且与此同时将发电元件添设部601,701与发电元件2的一端部或另一端部(正极层叠部21a、21b或负极层叠部23a、23b)一体地熔敷(通过点焊W熔敷)。需要说明的是，不言而喻，在采用这种集电部件6、7的情况下，第一集电部件6 (发电元件添设部601)和正极层叠部21a、21b的连接位置、以及第二集电部件7 (发电元件添设部701)和负极层叠部23a、23b的连接位置也以通过发电元件2的宽度方向的中央且与第一假想面F I正交的第二假想面F 2为基准呈非对称，这是不言而喻的。另外，在用于说明上述实施方式的电池I的各图中，示出了在带状负极20b位于带状正极20a的外侧的状态下被卷绕的发电元件2，但不限于此，例如，也可以采用在带状正极20a位于带状负极20b的外侧的状态下被卷绕的发电元件2。即，构成发电元件2的带状正极20a及带状负极20b只要对应于电池I的设计规格而将任一方相对于另一方配置在外侧即可，第一集电部件6(发电元件添设部601)和正极层叠部21a的连接位置以及第二集电部件7 (发电元件添设部701)和负极层叠部23b的连接位置只要设定成以通过发电元件2的宽度方向的中央且与第一假想面F I正交的第二假想面F 2为基准呈非对称即可。在上述中，虽然没有特别提及，但不言而喻，包括上述实施方式的电池I的任一个电池I可用作对电气负载(例如，电马达或电灯、显示器等)供电的电力供给源，或如图10所示，相对于具备经配线系统E L对电气负载(例如，电马达M或电灯L、显示器E等)供电的电力供给源的装置D(例如，电动车(E V)或混合动力电动车(H E V)、航空器、船舶、工业机械等各种装置D)而言，可作为所述电力供给源而配备。需要说明的是，在图10中，作为具备上述任一种作为电力供给源的电池I的装置D的一例，示出了电动车的概略图。 而且，上述电池1，在作为电力供给源而配备于装置D的情况下，都与上述实施方式同样，优选在发电元件2的卷绕中心C L横向延伸的状态下设置。即，当在发电元件2的卷绕中心C L呈横向延伸的状态下设置上述电池I时，位于发电元件2的卷绕中心C L的延伸方向的一端部的正极层叠部21a、21b的高度和位于同方向的另一端部的负极层叠部23a、23b的高度成为相同或大致相同的水平。由此，上述装置D所具备的电池I的电解液从发电元件2的卷绕中心C L方向的两端更有效地浸透，并且可将伴随充放电而产生的气体从发电元件2的卷绕中心C L方向的两端更有效地排出。因此，具备上述电池I作为电力供给源的装置D，从电池I向电气负载供给的电力稳定，能够发挥最大限度的性能。符号说明I…电池2…发电元件3…电池壳体4…正极外部端子构造体5…负极外部端子构造体6…第一集电部件7…第二集电部件8…连接机构(铆钉)20a…带状正极20b…带状负极20c…隔片21a、21b…正极层叠部22a、22b…圆弧状正极层叠部23a、23b…负极层叠部24a、24b…圆弧状负极层叠部
30…壳体主体31…盖板40、50…外部端子41、51…连接杆60、70…集电部件主体61、71…夹子部件600、700 …基板601、701…发电兀件添设部
610a、610b、710a、710b …相对片A、B…区域C L···卷绕中心F I…第一假想面F 2…第二假想面P…绝缘衬垫
权利要求
1.一种电池,其具备 至少一个发电元件，其是将隔着隔片而层叠的带状正极及带状负极卷绕成扁平状而形成的； 电池壳体，其收容发电元件； 正极外部端子构造体，其配置在电池壳体的外侧； 负极外部端子构造体，其配置在电池壳体的外侧； 第一集电部件，其与位于发电元件的宽度方向的一端侧的仅带状正极的层叠部分电连接，并且与正极外部端子构造体电连接；以及 第二集电部件，其与位于发电元件的宽度方向的另一端侧的仅带状负极的层叠部分电连接，并且与负极外部端子构造体电连接， 其特征在于， 所述第一集电部件与仅所述带状正极的层叠部分之中的、一对正极层叠部的两方的一部分，或所述一对正极层叠部的任一方的一部分，或者所述一对正极层叠部的任一方的整体连接，其中一对正极层叠部在以通过发电元件的卷绕中心且沿该发电元件的剖面长轴方向展开的第一假想面为界的两个区域中，沿该长轴方向延伸， 所述第二集电部件与仅所述带状负极的层叠部分之中的、在所述两个区域沿所述长轴方向延伸的一对负极层叠部的两方的一部分，或所述一对负极层叠部的任一方的一部分，或者所述一对负极层叠部的任一方的整体连接， 第一集电部件和正极层叠部的连接位置以及第二集电部件和负极层叠部的连接位置被设定成以通过发电元件的宽度方向的中央且与所述第一假想面正交的第二假想面为基准呈非对称。
2.如权利要求I所述的电池，其特征在于， 所述第一集电部件与位于所述两个区域中的一方的区域的、一方的正极层叠部的一部分或整体连接， 所述第二集电部件与位于所述两个区域中的与所述一方的区域相反一侧的另一方的区域的、另一方的负极层叠部的一部分或整体连接。
3.如权利要求I或2所述的电池，其特征在于， 所述第一集电部件与正极层叠部的比所述长轴方向上的上部更靠下方侧的部分连接， 所述第二集电部件与负极层叠部的比所述长轴方向上的上部更靠下方侧的部分连接。
4.如权利要求I所述的电池，其特征在于， 所述第一集电部件与位于所述两个区域中的任一方的区域的、一方的正极层叠部的一部分连接， 所述第二集电部件与位于所述两个区域中的任一方的区域的、一方的负极层叠部的一部分连接。
5.如权利要求I所述的电池，其特征在于， 所述第一集电部件与位于所述两个区域的一对正极层叠部的两方的一部分连接，并且所述第二集电部件与位于所述两个区域的一对负极层叠部的两方的一部分连接。
6.如权利要求I所述的电池，其特征在于， 所述电池具备两个以上的所述发电元件，该两个以上的发电元件以相互的正极层叠部彼此及负极层叠部彼此呈同列、且相互的第一假想面彼此平行或大致平行的方式在并列状态下配置， 第一集电部件与各发电元件的位于所述两个区域中的任一方的区域的、一方的正极层叠部的一部分连接， 第二集电部件与各发电元件的位于所述两个区域中的任一方的区域的、一方的负极层叠部的一部分连接。
7.如权利要求I所述的电池，其特征在于， 所述电池具备两个以上的所述发电元件，该两个以上的发电元件以相互的正极层叠部彼此及负极层叠部彼此呈同列、且相互的第一假想面彼此平行或大致平行的方式在并列状态下配置， 第一集电部件与相邻的两个发电元件中一方的发电元件的位于所述两个区域中的任一方区域的、一方的正极层叠部的一部分连接，且与所述两个发电元件中另一方的发电元件的位于所述两个区域中的所述一方区域的相反侧的另一方区域的、另一方的正极层叠部的一部分连接， 第二集电部件与相邻的两个发电元件中一方的发电元件的位于所述两个区域中的所述一方区域的相反侧的另一方区域的、另一方的负极层叠部的一部分连接，且与所述两个发电元件中另一方的发电元件的位于所述两个区域中的所述一方区域的、一方的负极层叠部的一部分连接。
8.如权利要求I至7中任一项所述的电池，其特征在于， 所述电池构成为能够在发电元件的卷绕中心呈横向延伸的状态下设置。
9.一种具备电池来作为对电气负载供电的电力供给源的装置，其特征在于， 所述电池由权利要求I至7中任一项所述的电池构成，并且在发电元件的卷绕中心呈横向延伸的状态下设置。
全文摘要
提供一种可有效地进行电解液向发电元件内浸透或充电时产生的发电元件内的气体的排出，可得到稳定的输出的电池。其具备对将层叠的正极用及带状负极卷绕成扁平状的发电元件和正极用及负极外部端子构造体进行连接的第一集电部件及第二集电部件，第一集电部件与位于发电元件的宽度方向的一端侧的一对正极层叠部的两方或一对正极层叠部的一方的一部分或者一对正极层叠部的一方的整体连接，第二集电部件与位于发电元件的宽度方向的另一端侧的沿长轴方向延伸的一对负极层叠部的两方或一对负极层叠部的一方的一部分或者一对负极层叠部的一方的整体连接，第一集电部件和正极层叠部的连接位置及第二集电部件和负极层叠部的连接位置被设定成以通过发电元件的宽度方向的中央且与第一假想面正交的第二假想面为基准呈非对称。
文档编号H01M10/04GK102714294SQ201180006208
公开日2012年10月3日 申请日期2011年4月18日 优先权日2010年4月19日
发明者佐佐木丈 申请人:株式会社杰士汤浅国际