蓄电元件及其制造方法与流程

1.本发明涉及蓄电元件的构造及其制造方法。


背景技术：

2.作为蓄电元件构造、例如电池构造中的一个，提出过如下构造：在内外的配置为双重的圆筒状的正极、负极的各集电体之间，配置环状的层叠构造的电极体(参照专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2018-206575号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的课题
7.在专利文献1所公开的电池中，通过将多个形成为环状的片状的正极体、负极体及隔膜层叠而构成了电极体。需要从作为基体的基体片材切下这些片状体的工序以及将其层叠的工序。另外，需要根据层叠数来准备切下的环状片材。另外，例如在通过手工作业进行使切下的片状体层叠的工序的情况下，需要大量的劳力、时间。因此，难以使每单位时间可制造的电极体增加。
8.为了解决上述课题，本发明的目的在于增大每单位时间可制造的电极体的数量。
9.用于解决课题的手段
10.为了达成所述目的，本发明的蓄电元件具备：
11.一对外侧集电体，其沿预先设定的对置方向隔开间隔地相互对置；
12.一对内侧集电体，其配置于所述一对外侧集电体的所述对置方向的内侧，且沿所述对置方向隔开间隔地相互对置；以及
13.电极体，其配置于在所述一对外侧集电体与所述一对内侧集电体之间形成的空间；其中，
14.所述电极体构成为使包含正极体、负极体和夹装在这些正极体及负极体之间的隔膜的片状的单位电极层在与所述对置方向正交的预先设定的层叠方向上层叠多个，并且使沿所述层叠方向邻接的单位电极层通过在与所述对置方向及所述层叠方向垂直的延伸方向的端部弯曲而相连，
15.分别构成各所述单位电极层的各正极体通过分别与一集电体接触而与一集电体电连接，该一集电体是所述外侧集电体及所述内侧集电体中的任一方，
16.分别构成各所述单位电极层的各负极体通过与另一集电体接触而与另一集电体电连接，该另一集电体是所述外侧集电体及所述内侧集电体中的另外任一方。
17.根据该结构，作为电极体，能够形成为单位电极层在延伸方向的端部相连的弯曲构造而实现多个单位电极层的层叠构造。由此，不需要根据单位电极层的数量来切分片状
体，能够在蓄电元件组装时削减部件个数。另外，通过不需要进行切分的作业、使切分出的片状体层叠的作业，能够削减作业数。这样一来，能够增大每单位时间可制造的电极体的数量。
18.在本发明的一实施方式的蓄电元件中，也可以是：通过以使片状的电极层叠体的所述延伸方向的两端部分别弯曲的方式卷绕或者折叠而层叠多个所述单位电极层。根据该结构，能够用一个片状体形成沿层叠方向排列的三个以上的单位电极层，能够在削减部件个数的同时削减作业工时。
19.在本发明的一实施方式的蓄电元件中，也可以是：分别构成各单位电极层的正极体及负极体中的至少一方与沿所述对置方向排列的一对对置壁双方接触而与对应的集电体电连接。根据该结构，能够使一对对置壁分别作为集电体发挥功能，能够在电极体内缩短电子从负极向正极移动的距离，能够降低蓄电元件内的内部电阻。
20.在本发明的一实施方式的蓄电元件中，也可以是：所述电极体的所述单位电极层遍及所述延伸方向的规定范围地具有所述对置方向的尺寸形成为相同长度的部分。根据该结构，利用对置方向的尺寸形成为相同长度的部分，能够将对置方向的端面形成为直线状。由此，容易使电极体与对置壁发生线接触，能够抑制电极体与集电体的接触不良。例如，通过形成沿层叠方向邻接的多个单位电极层的对置方向的尺寸形成为相同长度的部分，能够将集电体的对置方向端面形成为平面状。由此，容易使电极体与对置壁发生面接触，能够进一步抑制电极体与集电体的接触不良。
21.在本发明的一实施方式的蓄电元件中，也可以是：所述电极体的各单位电极层从所述层叠方向观察形成为分别具有沿着所述延伸方向及所述对置方向的边的矩形形状。根据该结构，与从层叠方向观察的形状形成为圆形的情况相比，能够提高单位立方空间的密度。
22.在本发明的一实施方式的蓄电元件中，也可以是：所述贯通孔形成为沿与所述对置方向及层叠方向正交的延伸方向延伸的长孔状。根据该结构，通过将贯通孔设为长孔，与贯通孔形成为圆形的情况相比，容易使内侧接触面形成得较长，能够降低蓄电元件内的内部电阻。
23.在本发明的一实施方式的蓄电元件中，也可以是：所述贯通孔的所述延伸方向的长度形成为比所述内侧对置壁的所述延伸方向的长度大。根据该结构，在使电极体弯曲时，能够针对在贯通孔中产生的位置偏移确保用于与内侧对置壁可靠地接触的余量，能够防止电极体与内侧对置壁的接触不良。
24.在本发明的一实施方式的蓄电元件中，也可以是：在所述外侧对置壁及所述内侧对置壁中的至少任一方上，形成有防止所接触的所述电极体的位置偏移的凹凸。根据该结构，能够防止电极体与对置壁的接触不良，能够防止集电效率的降低。
25.在本发明的一实施方式的蓄电元件中，也可以是：所述外侧集电体及所述内侧集电体中的至少任一方具有防止所述对置方向的变形的加强机构。通过该结构，能够抑制集电体的变形，能够防止正极体、负极体与对置壁的接触不良，能够防止集电效率的降低。
26.本发明的蓄电元件模块是将上述任一方的多个蓄电元件串联连接而成的蓄电元件模块，其中，所述蓄电元件模块具有使沿层叠方向邻接的两个所述蓄电元件中的一个蓄电元件的外侧集电体与另一个蓄电元件的内侧集电体形成为一体而成的连接集电体单元，
所述连接集电体单元具有将沿所述层叠方向邻接的两个蓄电元件嵌合连接的连接构造。根据该结构，能够省去用于将上述能够降低制造成本的蓄电元件彼此串联连接的部件和工序，因此能够进一步实现蓄电元件模块的低成本化。
27.本发明的电极体是形成包含正极体、负极体和夹装在这些正极体及负极体之间的隔膜且沿预先设定的层叠方向层叠的多个单位电极层的电极体，其中，具备：两个延伸部，其沿预先设定的延伸方向延伸，且沿预先设定的层叠方向层叠；以及弯曲的弯曲部，其与所述两个延伸部的延伸方向一端部分别相连，随着从一个延伸部向延伸方向一方行进而向延伸方向另一方折回而与另一个延伸部相连；电极体形成有沿层叠方向贯通的贯通孔，具备向与所述延伸方向及所述层叠方向正交的对置方向的外侧露出而与集电体电连接的外侧露出面和与贯通孔对置且向对置方向的内侧露出而与集电体电连接的内侧露出面。该电极体能够削减层叠多个的情况下的部件个数，并且能够简化制造作业。由此，对于使用该电极体构成的蓄电元件，也能够降低制造成本。
28.本发明的蓄电元件的制造方法包含：
29.片材准备工序，分别准备片状的正极体、负极体及两个隔膜；
30.层叠工序，形成具有单位电极层的带状的电极层叠体，该单位电极层在所述两个隔膜之间层叠配置有所述正极体及负极体中的一方，且在所述两个隔膜中的一方的外侧层叠配置有所述正极体及负极体中的另一方；
31.卷绕工序，通过将所述电极层叠体沿其延伸方向卷绕，形成沿层叠方向具有多个所述单位电极层的电极体；
32.露出缘部设定工序，以使所述正极体及所述负极体分别具有从所述电极体向与所述层叠方向及所述延伸方向正交的对置方向露出的正极体露出缘部及负极体露出缘部的方式进行设定；
33.集电体准备工序，准备外侧集电体和内侧集电体，所述外侧集电体具有隔开间隔地相互对置的一对外侧对置壁，所述内侧集电体具有配置在所述一对外侧对置壁的内侧的、沿所述一对外侧对置壁的对置方向隔开间隔地相互对置的一对内侧对置壁；以及
34.蓄电元件组装工序，使所述正极体露出缘部与所述外侧对置壁及所述内侧对置壁中的一个集电壁接触并使所述负极体露出缘部与所述外侧对置壁及所述内侧对置壁中的另一个集电壁接触而将所述电极体、所述外侧集电体及所述内侧集电体组装在一起。
35.根据该结构，作为电极体，能够形成为单位电极层在延伸方向的端部相连的弯曲构造而实现多个单位电极层的层叠构造。由此，不需要根据单位电极层的数量切分片状体，能够在蓄电元件组装时削减部件个数。另外，通过不需要进行切分的作业、使切分出的片状体层叠的作业，能够削减作业数。
36.在本发明的一实施方式的制造方法中，也可以是：所述露出缘部设定工序在所述卷绕工序之前包含对所述正极体、负极体及隔膜或者所述电极层叠体进行加工以形成所述正极露出缘部及所述负极露出缘部的露出用加工工序。根据该结构，可以不需要在卷绕工序后形成露出缘部。即，虽然对卷绕后的电极体实施加工施容易产生卷绕偏移、即结构层的位置偏移，但能够避免该偏移。
37.在本发明的一实施方式的制造方法中，也可以是：
38.所述露出用加工工序包含在所述正极体、负极体及隔膜或者所述电极层叠体的宽
度方向内侧形成沿厚度方向贯通的狭缝的狭缝加工工序，
39.所述片材准备工序包含向正极用金属基体上涂布正极活性物质的正极涂布工序和向负极用金属基体上涂布负极活性物质的负极涂布工序，这些正极涂布工序及负极涂布工序分别包含在除了将要通过所述狭缝加工工序形成狭缝的狭缝区域以外的狭缝外区域中沿延伸方向连续地涂布各活性物质。
40.根据该结构，能够在片材准备阶段对电极层叠体向狭缝外区域连续地涂布正极及负极的极活性物质，因此与对单位集电体按照切分出的每个片材分别涂布活性物质的情况相比，能够缩短制造电极体所需的时间。
41.在本发明的一实施方式的制造方法中，也可以是：所述狭缝加工工序在所述正极涂布工序及所述负极涂布工序之后进行。根据该结构，在进行狭缝加工的阶段已经向各金属基体的狭缝外区域涂布了活性物质，因此狭缝的定位较为容易。而且，由于活性物质使得强度增加，因此在进行狭缝加工时容易保持金属基体。因而，能够高效地进行狭缝加工工序。
42.在本发明的一实施方式的制造方法中，也可以是：
43.所述狭缝加工工序包含在所述片材准备工序中分别在所述正极体、负极体及隔膜上形成所述狭缝，
44.所述片材准备工序包含使所述正极体及所述负极体中的一方的所述狭缝的宽度方向尺寸形成得比另一方的所述狭缝的宽度方向尺寸大，并且使所述正极体及所述负极体中的所述另一方的宽度方向尺寸形成得比所述一方的宽度方向尺寸大。根据该结构，容易在卷绕工序后形成露出缘部，因此能够省略或者简化卷绕工序后对电极体的加工。
45.在本发明的一实施方式的制造方法中，也可以是：所述片材准备工序包含对所述正极体及所述负极体中的至少一方进行轧制的轧制工序，所述露出缘部设定工序包含在经过轧制的所述正极体和/或所述负极体中将所述正极体露出缘部和/或所述负极体露出缘部设定为沿与所述轧制方向正交的方向延伸。根据该结构，能够降低轧制所导致的正极体、负极体的表面的龟裂、电阻增大这些影响。
46.权利要求书和/或说明书和/或附图所公开的至少两个结构的任何组合都包含于本发明。特别是，权利要求书的各权利要求中的两个以上的权利要求的任何组合也都包含于本发明。
附图说明
47.通过参考所附的附图对以下的优选实施方式的说明，应该能更清楚地理解该发明。然而，实施方式及附图仅用于图示及说明，并不用来确定该发明的范围。该发明的范围通过所附的权利要求书来确定。在附图中，多个附图中的相同附图标记表示相同或相当的部分。
48.图1是示意性地表示使用了本发明的一实施方式的蓄电元件的蓄电元件模块的纵剖视图。
49.图2是表示图1的蓄电元件模块的立体分解图。
50.图3是将图1的蓄电元件的主要部位放大表示的纵剖视图。
51.图4是表示图1的蓄电元件的内部结构的横剖视图。
52.图5是示意性地表示图1的蓄电元件所使用的电极体的一变形例的立体图。
53.图6是表示制造图1的蓄电元件的方法中的片材准备工序所包含的正极(负极)涂布工序的一个例子的俯视图。
54.图7是表示制造图1的蓄电元件的方法中的通过层叠工序制作的电极层叠体的俯视图。
55.图8是示意性地表示向图1的蓄电元件的凸缘设置散热翅片的变形例的侧视图。
56.图9是表示图1的蓄电元件的电极体的配置结构的一变形例的横剖视图。
57.图10是示意性地表示图1的蓄电元件所使用的电极体的一变形例的俯视图。
具体实施方式
58.以下将按照附图对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不限定于该实施方式。
59.图1是示意性地表示作为本发明的一实施方式的蓄电元件模块的电池模块b的构造的剖视图。图2是表示电池模块b的立体分解图。本实施的一方式的电池模块b是将多个电池c串联连接而构成的，电池c是作为蓄电元件的单体电池。例如，电池c构成为以氢氧化镍为主要的正极活性物质、以贮氢合金为主要的负极活性物质且以碱性水溶液为电解液的镍氢二次电池。
60.如图3所示，电池c由使多个单位电极层13a层叠而成的电极体13、与单位电极层13a的正极体17分别连接的正极侧集电体和与单位电极层13a的负极体19分别连接的负极侧集电体构成。
61.另外，在本实施方式中，通过在后述的层叠方向z上使电池彼此物理地电连接，构成图1所示的电池模块b。具体而言，电池模块通过使邻接的两个电池c中的一个电池c1的负极侧集电体与另一个电池c2的正极侧集电体电连接而使两个电池串联地电连接。
62.具体而言，一个电池c1的负极侧集电体和另一个电池c2的正极侧集电体形成为经由连结部分而连接的一体构造。由此，一个电池c1的电子能够分别经由一个电池的负极侧集电体、连结部分及另一个电池的正极侧集电体向另一个电池的电极体13移动。另外，本实施方式的集电体作为将一个电池与另一个电池连结的连接集电体单元u发挥功能。
63.在本实施方式中，邻接的电池c彼此具有相同的构造，因此有时关注邻接的电池中的一个电池c1并主要进行说明，对于另一个电池c2省略说明。
64.如图1所示，在本实施方式中，电池c1具备构成正极侧集电体的外侧集电体1和构成负极侧集电体的内侧集电体3。外侧集电体1具有沿预先设定的对置方向x隔开间隔地相互对置的一对外侧对置壁1a。内侧集电体3具有沿所述对置方向x隔开间隔地相互对置的一对内侧对置壁3a。内侧集电体3的一对内侧对置壁3a在对置方向x上配置于一对外侧对置壁1a的内侧的区域。换句话说，对于构成一个电池c1的内侧对置壁3a、构成相同的电池c1的外侧对置壁1a，它们从对置方向x观察构成在沿层叠方向z重叠的位置。再换句话说，对于构成一个电池c1的内侧对置壁3a、构成相同的电池c1的外侧对置壁1a，它们形成为能够分别与构成一个电池c1的电极体13接触。
65.在本说明书中，将这样配置的上述一对外侧对置壁1a的对置方向x仅称为“对置方向x”。另外，在本说明书中，将单位电极层13a层叠的方向称为“层叠方向z”。对置方向x是与
层叠方向z正交的方向。而且，在本说明书中，将与对置方向x及层叠方向z正交的方向称为“延伸方向y”。
66.电池c1的电极体13配置于收容区域11，该收容区域11包含形成在一对外侧对置壁1a与一对内侧对置壁3a之间的壁间空间11a。在收容区域11中，与电极体13一起还收容有电解液。在本实施例中，电极体13形成为绕沿层叠方向z延伸的轴线环绕一周的环状。由此，电极体13在对置方向x上被外侧对置壁覆盖且与外侧对置壁对置，并在对置方向x上覆盖内侧对置壁3a且与内侧对置壁3a对置。如图3所示，电极体13形成有沿层叠方向z层叠多个的、并列的单位电极层13a。各单位电极层13a单独与集电体1、3分别接触。具体而言，单位电极层13a与沿对置方向x对置的对置壁1a、3a接触。由此，各单位电极层13a与集电体并联地电连接。因而，本单位电极层13a中的每一个形成为分别能够与构成一个电池c1的外侧对置壁1及内侧对置壁3a接触。
67.另外，如上所述，在本实施方式中，图1的邻接的两个电池c1、c2中的一个电池c1的内侧集电体3与另一个电池c2的外侧集电体1形成为一体，构成了连接集电体单元u。在连接集电体单元u中，一对外侧对置壁1a与内侧对置壁3a配置于沿对置方向x不重叠的位置。换句话说，构成一个连接集电体单元u的内侧对置壁3a配置在相对于构成相同的连接体集电单元u的外侧对置壁1a沿层叠方向z错开的位置。再换句话说，一个连接集电体单元u构成为能够与沿层叠方向z邻接的两个电池c1、c2中的一个电池c1的电极体13的对置方向x的外侧部分和另一个电池c2的电极体13的对置方向x的内侧部分分别接触。
68.更具体而言，如图2所示，本实施方式中的连接集电体单元u具有外围壁部5、外围盖部7、内围壁部9和内围盖部10。外围壁部5包含一对外侧对置壁1a。外围壁部5形成为至少沿对置方向x覆盖电极体13的形状。在本实施例中，外围壁部5形成为绕沿层叠方向z延伸的轴线环绕一周的筒状。另外，外围壁部5具有上述的外侧对置壁和将一对外侧对置壁的延伸方向y的两端部分别连结的一对外侧连结壁12。
69.在本实施方式中，外围壁部5形成为矩形筒状。一对外侧对置壁1a形成为沿与对置方向x垂直的假想平面延伸的板状。另外，一对外侧连结壁12形成为沿与延伸方向y垂直的假想平面延伸的板状。外围壁部5的外形形状从层叠方向z观察形成为延伸方向y的尺寸比对置方向x的尺寸大的长方形形状。换句话说，外侧对置壁1a的延伸方向y的尺寸形成得比外侧连结壁12的对置方向x的尺寸大。另外，外侧对置壁1a的层叠方向z的尺寸形成为与外侧连结壁12的层叠方向z的尺寸相同，并形成为比电极体13的层叠方向z的尺寸大。
70.外围盖部7包含在层叠方向z的一侧将外侧对置壁1a与内侧对置壁3a连结的连结部分。另外，外围壁部5包含在层叠方向z的一侧将一对外侧对置壁1a连结的连结部分。在本实施例中，外围盖部7形成为将外围壁部5的层叠方向z的一侧覆盖的盖状。外围盖部7将外围壁部5中的层叠方向z的一端侧的周缘部遍及其整周地连接。因而，外围盖部7的外形形状从层叠方向z观察形成为矩形形状。
71.内围壁部9包含一对内侧对置壁3a。内围壁部9从外围盖部7向层叠方向z的一侧(相对于外围盖部7而与外侧对置壁1a相反的一侧)突出设置。内围壁部9形成为至少沿对置方向x由电极体13覆盖的形状。在本实施例中，内围壁部9形成为绕沿层叠方向z延伸的轴线环绕一周的筒状。另外，内围壁部9具有上述的内侧对置壁3a和将一对内侧对置壁3a的延伸方向y的两端部分别连结的一对内侧连结壁14。
72.在本实施方式中，内围壁部9形成为矩形筒状。一对内侧对置壁3a形成为沿与对置方向x垂直的假想平面延伸的板状。另外，一对内侧连结壁14形成为沿与延伸方向y垂直的假想平面延伸的板状。内围壁部9的外形形状从层叠方向z观察形成为延伸方向y的尺寸比对置方向x的尺寸大的长方形形状。换句话说，内侧对置壁3a的延伸方向y的尺寸比内侧连结壁14的对置方向x的尺寸形成得大。另外，内侧对置壁3a的层叠方向z的尺寸形成为与内侧连结壁14的层叠方向z的尺寸相同，并形成为比电极体13的层叠方向z的尺寸大。
73.内围盖部10包含在层叠方向z的一侧将一对外侧对置壁1a与内侧对置壁3a连结的连结部分。另外，内围壁部9包含在层叠方向z的一侧将一对内侧对置壁3a连结的连结部分。在本实施例中，内围盖部10形成为将内围壁部95的层叠方向z的一侧覆盖的盖状。内围盖部10将内围壁部9中的层叠方向z的一端侧的周缘部遍及其整周地连接。因而，内围盖部10的外形形状从层叠方向z观察形成为矩形形状。内围盖部10也可以形成沿层叠方向z贯通的贯通孔。由此，能够防止收容空间被密闭，从而防止温度变化所导致的收容空间内的填充流体的膨胀/缩小所带来的影响。
74.这样，在本实施方式中，外围壁部5及内围壁部9从层叠方向z的外侧观察形成为大致矩形形状。所述内围壁部9构成一个电池c1的内侧集电体1，所述外围壁部5构成另一个电池c2的外侧集电体3。此外，在本实施方式中，外围壁部5及内侧壁部9由于分别为大致矩形筒状，因此除了外侧对置壁1a、内侧对置壁3a以外还具有相互对置的壁(外侧连结壁12、内侧连结壁14)，但在本说明书中，仅将能够与后述的正极体17、负极体19接触而集电的壁称为“外侧对置壁1a”、“内侧对置壁3a”。
75.如图1所示，电池模块b以如下方式重叠：在一个连接集电体单元u1的一对外侧对置壁1a的内侧，以与这些外侧对置壁1a对置的方式配置另一个连接集电体单元u2的一对内侧对置壁3a。具体而言，通过向电极体13的外侧嵌合外侧对置壁1a并向电极体13的内侧嵌合内侧对置壁3a，实现电池c彼此连接的连接构造。
76.通过使用这样构成的连接集电体单元u，能够使连接集电体单元u彼此经由电极体13连接从而将多个电池c物理地电连接。其结果是，能够省去用于将电池c彼此串联连接的部件，因此能够实现电池模块b的小型化及低成本化。
77.在本实施方式中，由第一连接集电体单元u1的一对外侧对置壁1a、第一连接集电体单元u1的外围盖部7、第二连接集电体单元u2的一对内侧对置壁3a和第二连接集电体单元u2的外围盖部7划分的空间形成了收容区域11。
78.此外，在第一连接集电体单元u1的外侧集电体1与第二连接集电体单元u2的外侧集电体1之间，也可以夹装由绝缘性材料构成的绝缘密封部件15。利用该绝缘密封部件15，确保邻接的电池c之间的电绝缘。另外，代替绝缘密封部件，也可以设置防止外侧集电体彼此接触的绝缘性的分隔物。
79.如图3所示，电极体13由包含正极体17、负极体19和夹装在这些正极体17及负极体19之间的隔膜21的片状的电极层叠体43(图7)构成。电极体13构成为沿层叠方向z邻接的单位电极层13a通过在延伸方向y的端部弯曲而相连。更具体而言，电极体13通过在使电极层叠体43卷绕之后使厚度尺寸变薄并且使与对置方向x垂直的剖面呈扁平状地成形为大致长方形而形成。
80.在本实施方式中，电极体13通过卷绕片状的电极层叠体43而使外形形成为矩形板
状。电极体13以其厚度方向沿着层叠方向z的方式配置，且以与厚度方向垂直的面上的长边沿着延伸方向y、与厚度方向垂直的面上的短边沿着对置方向x的方式配置。电极体13以使显现出单位电极层13a的重叠的层露出面朝向对置方向x的方式配置。电极体13的层露出面是与外侧对置壁1a接触的外侧露出面。
81.电极体13形成有沿厚度方向、即层叠方向z贯通并用于嵌合所述内侧对置壁3a的贯通孔23。贯通孔23形成为沿延伸方向y延伸的长孔状，形成在电极体13中的对置方向x的中间部分、具体而言是对置方向x的中央位置。电极体13的沿对置方向x向贯通孔23露出的面是与内侧对置壁3a接触的内侧露出面。
82.如图3所示，单位电极层13a构成为包含沿层叠方向z排列且与对置方向x平行地配置的片状的正极体17、片状的负极体19和夹装在这些正极体17及负极体19之间的片状的隔膜21。在壁间空间11a中，多个单位电极层13a沿层叠方向z排列。换句话说，单位电极层13a沿电极体13的厚度方向(壁间空间11a、即收容区域11的高度方向)层叠有多个。这样形成的电极体13的除延伸方向y的两端部13b以外的部分是将多个单位电极层13a层叠在一起的部分。
83.如图3所示，正极体17具有从构成单位电极层13a的多余部分向对置方向x的外侧露出的正极体露出部分。负极体19具有从构成单位电极层13a的多余部分向对置方向x的内侧露出的负极侧露出部分。这样，正极体露出部分和负极体19露出部分在对置方向x的内侧或外侧朝相反的方向露出。正极体17通过使正极体露出缘部17a与外侧对置壁1a接触而与外侧集电体1电连接。负极体19通过使负极体露出缘部19a与内侧对置壁3a接触而与内侧集电体3电连接。
84.这样，在正极体17及负极体19上分别设置露出缘部17a、19a，通过使露出缘部17a、19a与对置壁1a、3a接触来确保电极体13与各集电体1、3的电连接。换句话说，通过使外侧对置壁1a及内侧对置壁3a与电极体13嵌合、接触，能够通过两个工序实现电池c彼此的连接和集电体1、3与电极体13的电连接。由此，不会为了将电极体13与集电体1、3连接而出现其它新的作业，能够增大电池模块b的每单位时间的制造数量。
85.电极体13的沿层叠方向z邻接的多个单位电极层13a具有延伸方向y的尺寸形成为相同长度的部分。由此，能够将单位电极层13a的对置方向x的端面形成为直线状。由此，容易使电极体13与对置壁发生面接触，能够抑制电极体13与集电体1、3的接触不良。例如，通过形成使沿层叠方向z邻接的多个单位电极层13a的对置方向x的尺寸形成为相同长度的部分，能够将集电体1、3的对置方向x的端面形成为平面状。由此，容易使电极体13与对置壁发生面接触，能够进一步抑制电极体13与集电体1、3的接触不良。
86.更具体而言，电极体13的各单位电极层13a从层叠方向z观察(也就是说在俯视时)形成为分别具有沿着延伸方向y及对置方向x的边的矩形形状。由此，能够提高单位立方空间的体积能量密度，能够易于提高可输出的电力。另外，如上所述，用于形成电极体13的收容区域11的外侧集电体1及内侧集电体3也与电极体13的形状对应地形成为大致长方体形状。通过这样构成电极体13及集电体1、3的形状，能够有效利用设置电池c、电池模块b的空间而防止电池的大型化。
87.在本实施方式中，电极体13使与对置方向x正交的面形成得比与延伸方向y正交的面大。由此，能够在单位电极层13a中增大与集电体1、3接触的区域，能够降低电阻。另外，电
极体13的贯通孔23形成为沿延伸方向y延伸的长孔状。如图4所示，贯通孔23的延伸方向y的长度形成得比内侧对置壁3a的延伸方向y的长度大。根据该结构，在使电极体13弯曲时，能够针对在贯通孔23中产生的位置偏移确保用于与内侧对置壁3a可靠地接触的余量，能够防止电极体13与内侧对置壁3a的接触不良。
88.另外，如该图所示，在电极体13中，对置方向x的尺寸设定得比延伸方向y的尺寸短。通过使电极体13的对置方向x的尺寸较短，能够在电极体13内使荷电粒子移动至集电体的距离变短，因此电池的内部电阻降低。
89.在本实施方式中，如上所述，外侧对置壁1a形成为正极集电体，内侧对置壁3a形成为负极集电体。在本实施方式的电池c中，正极体及负极体中与内侧对置壁3a接触的一方的面积被形成得较小。因而，在如本实施方式的镍氢二次电池这样对负极活性物质使用更昂贵的材料的情况下，通过像该例子这样将内侧对置壁3a作为负极集电体，能够抑制电池整体的原料成本。
90.在本实施方式中，将电极体13设为卷绕状，能够通过卷取正极体17、负极体19及隔膜21的工序来将其形成，因此与后述的折叠式的电极体13相比能够在短时间内制造电极体13。另外，在卷绕状的电极体13中，可防止延伸方向y的端面形成凹凸。
91.在本实施方式中，通过利用外围连结壁将一对外侧对置壁1a分别连结，在嵌合电极体13的情况下，能够防止外侧对置壁1a的对置方向x的变形，容易防止接触不良。同样，通过利用外围盖部7将一对外侧对置壁1a分别连结，在嵌合电极体13的情况下，能够防止外侧对置壁1a的对置方向x的变形，容易防止接触不良。
92.通过使电极体13的延伸方向y的端部的弯曲部分也与外侧对置壁1a接触，能够增加电极体13与集电体的接触面积。而且，本实施方式的电极体13和集电体以平坦面进行面接触，因此与以曲面进行面接触的情况相比，能够更可靠地接触。
93.另外，在本实施方式中，片状的单位电极层13a以在延伸方向y的端部相连的方式构成，因此能够将电极体13处理为一个单元，在产生故障、劣化的情况下，可防止按照每个单位电极层13a分离，电极体13的更换较为容易。在分解时，容易分离为正极层、负极层、隔膜，容易实现再利用处理等。
94.此外，本实施方式的电池c的电极体13的具体的方式并不限于上述说明的卷绕式。例如，也可以如图5中作为变形例所示那样，通过将上述的电极层叠体43(图7)沿延伸方向y折叠多次，使邻接的单位电极层13a的正极体17、负极体19及隔膜21分别在延伸方向y的端部13b相连，由此弯曲地构成电极体13。或者，电极体13也可以具有在折叠为褶皱状的隔膜之间交替地层叠板状的正极体和负极体的构造。在这样的折叠式的电极体13的情况下，也同样可以形成为设有沿层叠方向z贯通的贯通孔23的环状。通过将电极体13设为折叠构造，即使在反复折叠来增加单位电极层13a的层叠数的情况下也容易防止延伸方向y的大型化。
95.此外，虽然省略图示，但上述的电池c及电池模块b可以具有以下的结构。
96.电池c、电池模块b可以设置成被由绝缘性材料形成的外壳覆盖的状态。另外，在电池模块b中，可以针对整个模块设置正极侧端子及负极侧端子。电池模块b的正极侧端子及负极侧端子与通过层叠而串联连接的多个电池c的层叠方向z上的两端处的正极集电体及负极集电体分别连接。另外，在电池模块b中，也可以利用例如螺栓这样的紧固机构沿层叠方向z对多个电池c施加按压力。
97.接下来，对制造具备本实施方式的卷绕式的电极体13的电池c的方法的例子进行说明。
98.本实施方式的制造方法包含片材准备工序、层叠工序、卷绕工序、露出缘部设定工序、集电体准备工序及电池组装工序。
99.在片材准备工序中，分别装备带状且片状的正极体17、负极体19及两个隔膜21。
100.更具体而言，如图6所示，片材准备工序包含向正极基体17b上涂布正极活性物质17c的正极涂布工序和向负极基体19b上涂布负极活性物质19c的负极涂布工序。具体而言，如该图所示，正极涂布工序及负极涂布工序通过一边将片状的金属制的基体17b、19b沿延伸方向y输送、一边使用具备刮刀41的涂布装置连续地附着包含活性物质17c、19c的料浆来进行。
101.这样，在本实施方式的电池c中，使正极活性物质17c(在本实施方式中是氢氧化镍)附着于由导电性材料构成的正极基体17b，从而构成正极体17。使负极活性物质19c(在本实施方式中是贮氢合金)附着于由导电性的板状部件构成的负极基体19b，从而构成负极体19。隔膜21(图2)由绝缘性的多孔质膜形成。电解液被浸入到了隔膜21中。
102.作为正极基体17b及负极基体19b，使用了将实施了镀镍的钢板加工成箔状而成的基体，但并不限于此，可以考虑电化学特性、机械强度、耐蚀性等适当进行选择。另外，正极基体17b和负极基体19b也可以使用不同的材料。
103.作为形成隔膜21的材料，例如可以使用聚乙烯纤维、聚丙烯纤维等聚烯烃类纤维、聚苯硫醚纤维、聚氟乙烯类纤维、聚酰胺类纤维等。
104.另外，作为浸入隔膜21的电解液，可以使用镍氢二次电池中通常使用的碱性水溶液、例如koh水溶液、naoh水溶液、lioh水溶液等。特别是，优选使用将对添加了丙烯酸钾的koh水溶液赋予粘性并调为凝胶状的物质浸入隔膜21并做成片状而得的材料。
105.作为形成图1所示的绝缘密封部件15的绝缘性材料，在本实施方式中使用了聚丙烯树脂，但并不限于此，可以从机械强度、耐热性、耐电解液性等角度选择各种材料。
106.在本实施方式中，片材准备工序还包含分别对正极体17及负极体19进行轧制的轧制工序。通过该轧制工序，片状且带状的正极体17及负极体19分别由于沿厚度方向被压缩而沿宽度方向伸展。通过经过这样的轧制工序，在正极体17及负极体19中，活性物质变得难以从基体剥离。当然，也可以仅对正极体17及负极体19中的任一方进行轧制工序，还可以省略轧制工序。
107.在层叠工序中，如图7所示，形成具有单位电极层13a的带状的电极层叠体43，该单位电极层13a在两个隔膜21之间层叠配置有所述正极体17及负极体19中的一方，且在所述两个隔膜21中的一方的外侧层叠配置有所述正极体17及负极体19中的另一方。
108.在卷绕工序中，通过将带状的电极层叠体43沿其延伸方向y卷绕，形成沿层叠方向z具有多个单位电极层13a的电极体13(图2)。
109.在露出缘部设定工序中，以使正极体17及所述负极体19分别具有从所述电极体13向与所述层叠方向z正交的方向露出的正极体露出缘部17a及负极体露出缘部19a的方式进行设定。
110.在本实施方式中，露出缘部设定工序也可以在所述卷绕工序之前包含对正极体17、负极体19及隔膜21或者电极层叠体43进行加工以形成正极露出缘部及负极露出缘部的
露出用加工工序。
111.更具体而言，露出用加工工序例如包含狭缝加工工序。在该狭缝加工工序中，在正极体17、负极体19及隔膜21或者电极层叠体43的宽度方向内侧形成多个沿厚度方向贯通的狭缝45。在卷绕工序中，通过使正极体17、负极体19及隔膜21以形成于它们的各狭缝45重叠的方式卷绕而层叠多层，如图2所示，在电极体13上形成贯通孔23。
112.在狭缝加工工序中，在向正极体17、负极体19及隔膜21形成狭缝45的情况下，如图6所示，正极涂布工序及负极涂布工序分别包含在除了将要通过狭缝加工工序形成狭缝45的狭缝区域47以外的狭缝外区域中沿延伸方向y连续地涂布正极活性物质17c及负极活性物质19c。具体而言，在本实施方式中，在正极体17的宽度方向的中央部，形成该图中虚线所示的狭缝45。在正极体17的将要形成狭缝45的狭缝区域47以外的区域中，在从自狭缝区域47的宽度方向两侧稍微分离的部分到除了两外缘部以外的部分为止的宽度方向范围内，沿延伸方向y连续地涂布正极活性物质17c。在负极涂布工序中，也在大致相同的范围内连续地涂布负极活性物质19c。
113.不过，如上所述，在本实施方式中，在完成的电池c中，与外侧对置壁1a相接的是正极体17，与内侧对置壁3a接触的是负极体19，因此将正极体17的宽度设定得比负极体19的宽度大。而且，将正极体17的狭缝区域47的宽度设定得比负极体19的狭缝区域47的宽度大。另外，将隔膜21的宽度设定为正极体17的宽度与负极体19的宽度的中间的尺寸，将隔膜21的狭缝的宽度设定为正极体17的狭缝的宽度与负极体19的狭缝的宽度的中间的尺寸。通过这样设定正极体17、负极体19及隔膜21的尺寸，可通过将它们以宽度方向的中心对齐的方式重叠地卷绕来形成正极体露出缘部17a及负极体露出缘部19a。这样的包含正极体17、负极体19及隔膜21的狭缝45在内的尺寸设定构成露出用加工工序。
114.此外，在这样在卷绕工序之前进行狭缝加工工序的情况下，在考虑电极体13的尺寸由于反复进行卷绕而沿延伸方向y增大的基础上，设定多个狭缝45之间的延伸方向y的间隔。
115.另外，在这样设定了正极体露出缘部17a及负极体露出缘部19a的情况下，在带状的正极体17及负极体19各自之中，各露出缘部17a、19a被设为沿与宽度方向正交的延伸方向y(长度方向)延伸。在如上述那样片材准备工序还包含轧制工序的情况下，各露出缘部17a、19a将以与宽度方向(对置方向x)即轧制方向正交的方式延伸。通过对正极体17、负极体19进行轧制，在正极体17及负极体19中这样将露出缘部的延伸设置方向设定为与压缩方向正交，通过经由这样设定的各露出缘部17a、19a进行集电，能够降低可能由于轧制而产生的正极体17及负极体19的表面的龟裂、电阻增大的影响。
116.在这样的正极涂布工序及负极涂布工序之后，进行上述的狭缝加工工序。
117.在集电体准备工序中，准备图1所示的外侧集电体1和内侧集电体3，外侧集电体1具有隔开间隔地相互对置的一对外侧对置壁1a、1a，内侧集电体3具有配置于一对外侧对置壁1a、1a的内侧的、在一对外侧对置壁1a、1a的对置方向x上隔开间隔地相互对置的一对内侧对置壁3a、3a。
118.就形成外侧集电体1及内侧集电体3的金属材料而言，考虑到供各集电体接触而进行集电的正极及负极的各活性物质的电化学特性等，选择能够长期间稳定使用的材料。例如，在如本实施方式将电池c构成为镍氢二次电池的情况下，外侧集电体1及内侧集电体3均
可以由例如实施了镀镍的钢板形成。另一方面，在电池c构成为锂离子二次电池的情况下，使成为正极侧集电体的集电体(在本实施方式中是外侧集电体1)例如由铝板形成，使成为负极侧集电体的集电体(在本实施方式中是内侧集电体3)由铜板或镀镍钢板形成。
119.另外，在本实施方式中，在集电体准备工序中，更具体而言，如图1所示，制作多个连接集电体单元u。在外侧集电体1及内侧集电体3均由相同的材料、例如上述的镀镍钢板形成的情况下，例如，通过对镀镍钢板进行冲压加工来制作连接集电体单元u。在使外侧集电体1和内侧集电体3由不同的材料、例如上述的铝板和铜板形成的情况下，通过将这些板材以重叠状态进行冲压加工来制作连接集电体单元u。
120.在电池组装工序中，以正极体露出缘部17a与外侧对置壁1a及内侧对置壁3a中的一个对置壁接触且负极体露出缘部19a与所述外侧对置壁1a及内侧对置壁3a中的另一个对置壁接触的方式组装电极体13、外侧集电体1及内侧集电体3。
121.在电池组装工序之后，进行向收容区域11注入电解液的注液工序。电解液的注入例如经由设于突出壁部9的顶壁的注液孔(未图示)来进行。
122.在本实施方式的电池c中，在外侧对置壁1a及内侧对置壁3a的与电极体13接触的各面，优选形成有防止正极体17及负极体19的位置偏移的凹凸。更具体而言，外侧对置壁1a的内周面及内侧对置壁3a的外周面分别形成为形成有微细凹凸的粗糙面。这样的凹凸例如可以通过复合镀、分段冲压来形成。通过该结构，能够防止电极体13相对于集电体的位置偏移，能够防止集电体与电极层的接触不良。此外，该用于防止位置偏移的凹凸既可以仅设于外侧对置壁1a及内侧对置壁3a中的任一方，也可以省略。
123.如图4所示，在本实施方式中，在集电体1、3上，也可以分别设有防止对置方向x的变形的加强机构。更具体而言，作为加强机构，也可以在各对置壁的不与正极体17及负极体19接触的一侧的面、即外侧对置壁1a的外周面及内侧对置壁3a的内周面上分别等间隔地设有多个沿与延伸方向y正交的方向延伸的加强肋25。通过该结构，可防止各对置壁1a、3a变形，因此能够防止外侧对置壁1a及内侧对置壁3a的变形而防止因变形而产生的接触不良。此外，加强机构既可以仅设于外侧对置壁1a及内侧对置壁3a中的一方，也可以省略。另外，加强机构的具体形态并不限定于该例子的加强肋25。
124.在本实施方式中，外侧集电体1的在连接状态下与正极体17接触的区域以外的区域、即图示的例子中的外围壁部5的内周面中的外侧对置壁1a的内周面以外的区域也可以被绝缘性材料27覆盖。也可以代替外侧集电体1的上述区域或者追加地使内侧集电体3的在连接状态下与负极体19接触的区域以外的区域、即突出壁部9的外周面中的内侧对置壁3a的外周面以外的区域被绝缘性材料27覆盖。通过这样覆盖集电体1、3，能够防止电极体13与各集电体1、3之间的短路。
125.在本实施方式中，如图1及图4所示，在外侧集电体1的开口侧缘部设有凸缘29。通过如此设置凸缘29，缘起到冷却翅片的作用，由此包含外侧集电体1在内的连接集电体单元u的散热性提高，能够抑制充放电时的电池c的温度上升。而且，如图8中作为变形例所示，也可以通过在将凸缘29的一部分切断之后折曲来设置散热翅片31。散热翅片31的形状、个数、设置散热翅片31的场所并不限定于图示的例子。当然，也可以省略该凸缘29。在省略凸缘29的情况下，由该电池c构成的整个电池模块b的尺寸变小，能够提高体积能量密度。
126.另外，在本实施方式中，如图2所示，在一个电极体13上形成贯通孔23。当然，在收
容区域11中配置电极体13的方式并不限定于上述的例子。例如，如图9中作为变形例所示，也可以使相互单独地形成的两个电极体13分别配置于一对壁间空间11a。换句话说，也可以在除了贯通孔23的延伸方向y外侧以外的部分配置电极体13。另外，并不必须在一对壁间空间11a各自之中都配置电极体13，也可以仅在某一方的收容区域壁间空间11a中配置电极体13。
127.另外，在向一个电极体13上形成贯通孔23的情况下，贯通孔23的个数并不限定于一个，也可以沿延伸方向y形成多个贯通孔23。该情况下，内侧对置壁3a、3a与电极体13的多个贯通孔23的个数及位置对应地沿延伸方向y间断地设置。在这样形成多个贯通孔23的情况下，容易防止电极体13的延伸方向y的位置偏移。
128.另外，在本实施方式中，说明了将电极体13的形状在俯视时设为大致矩形且使外侧集电体1及内侧集电体3的形状也与之对应地在俯视时设为大致矩形的例子。但是，电极体13只要通过使邻接的单位电极层13a的正极体17、负极体19及隔膜21分别在延伸方向y的端部13b相连而弯曲地构成即可，其形状并不限定于上述的例子，例如也可以如图10所示那样在俯视时为大致圆形。
129.另外，在本实施方式中，外侧集电体1形成为正极侧的集电体，内侧集电体3形成为负极侧的集电体，但也可以将正极侧和负极侧交换，使外侧集电体1形成为负极侧的集电体，使内侧集电体3形成为正极侧的集电体。
130.另外，在本实施方式中，示出了将多个电池c1、c2串联连接而构成为电池模块b的例子，但不需要作为电池模块b使用，也可以单独使用单一的电池c。在该情况下，也能够获得已经就本实施方式说明过的效果。
131.另外，本实施方式所示的外围壁部5、内围壁部9的形状只不过是一个例子，也可以是其它形状。例如，也可以在外围壁部5、内围壁部9上局部地形成贯通孔23，还可以具有局部地不设置的间断的构造。另外，在本实施方式中，外围壁部5、内围壁部9由沿层叠方向z平行地延伸的壁形成，但也可以是随着向层叠方向z行进而向对置方向x倾斜的锥形状。
132.另外，不仅是电池及电池模块b，具有上述结构的电极体13也包含在本发明的范围内。
133.根据上述实施方式的电池c及其制造方法，在将多个电池c串联连接的情况下，通过将一个电池c的外侧集电体1与另一个的内侧集电体3一体形成或者电连接，能够将它们容易且紧凑地连接。在这样的集电构造的电池c中，作为电极体13，通过采用单位电极层13a在延伸方向y的端部13b相连的弯曲构造的电极体13、例如卷绕构造的电极体13，不需要根据单位电极层13a的数量来切分片状体，能够在电池组装时削减部件个数。另外，通过不需要进行切分的作业、使切分出的片状体层叠的作业，能够削减作业数。这样一来，能够增大每单位时间可制造的电极体13的数量。
134.此外，说明了上述实施方式的电池模块b将电池c构成为镍氢二次电池的例子，但本发明并不限于此，可以适用于各种一次电池及二次电池、例如镍镉二次电池、锂离子二次电池等。
135.另外，在上述实施方式中，作为蓄电元件的一个例子，使用了电池，但本发明还能够适用于电池以外的蓄电元件、例如锂离子电容器。
136.以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但能够在不脱离本发明的
主旨的范围内进行各种追加、变更或者删除。因而，这样的方案也包含在本发明的范围内。
137.附图标记说明
138.1 外侧集电体
139.1a 外侧对置壁
140.3 内侧集电体
141.3a 内侧对置壁
142.13 电极体
143.13a 单位电极层
144.17 正极体
145.17a 正极体露出缘部
146.19 负极体
147.19a 负极体露出缘部
148.21 隔膜
149.23 贯通孔
150.43 电极层叠体
151.b 电池模块(蓄电元件模块)
152.c 电池(蓄电元件)
153.u 连接集电体单元
154.x 对置方向
155.y 延伸方向
156.z 层叠方向