特許 6227040 集電体を備える蓄電素子及びこの蓄電素子を備える車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6227040

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】集電体を備える蓄電素子及びこの蓄電素子を備える車両

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/26 20060101AFI20171030BHJP

   H01M 2/14 20060101ALI20171030BHJP

   H01G 11/76 20130101ALI20171030BHJP

   B60L 11/18 20060101ALI20171030BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/26 A

   H01M2/14

   H01G11/76

   B60L11/18 A

【請求項の数】12

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2016-66453(P2016-66453)

(22)【出願日】2016年3月29日

(62)【分割の表示】特願2012-549720(P2012-549720)の分割

【原出願日】2011年12月8日

(65)【公開番号】特開2016-192403(P2016-192403A)

(43)【公開日】2016年11月10日

【審査請求日】2016年4月20日

(31)【優先権主張番号】特願2010-282838(P2010-282838)

(32)【優先日】2010年12月20日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2010-282840(P2010-282840)

(32)【優先日】2010年12月20日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2010-282842(P2010-282842)

(32)【優先日】2010年12月20日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2010-282845(P2010-282845)

(32)【優先日】2010年12月20日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】507151526

【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074332

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 昇

(74)【代理人】

【識別番号】100114432

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 寛昭

(72)【発明者】

【氏名】長縄 伸之

(72)【発明者】

【氏名】殿西 雅光

(72)【発明者】

【氏名】吉竹 伸介

(72)【発明者】

【氏名】奥野 泰徳

(72)【発明者】

【氏名】▲堤▼ 雅和

(72)【発明者】

【氏名】河本 元

(72)【発明者】

【氏名】岸本 知徳

(72)【発明者】

【氏名】中村 純

(72)【発明者】

【氏名】温田 敏之

【審査官】 佐藤 知絵

(56)【参考文献】

【文献】 特許第５９１３１３２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００２−１００３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２４９４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２３１９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２５７９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１５０３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５１２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９２４７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／２６

Ｈ０１Ｍ ２／１４

Ｈ０１Ｇ １１／７６

Ｂ６０Ｌ １１／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口部を有する有底角筒状のケース本体と該ケース本体の開口部を塞ぐ蓋体とを有するケースであって、前記蓋体と対向する位置にある前記ケース本体の底部の内面である第１内面及びケース本体において該第１内面と略直交するように隣り合う位置にある第２内面を有するケースと、
該ケースの内部に収納される電極体であって、互いに絶縁された正極板と負極板とを含む電極体と、
前記ケースの外部に配置される電極端子と、
前記ケースの内部に収納され且つ該ケースの内面に沿って延びると共に、前記電極体と前記電極端子とを電気的に接続する集電体とを備え、
前記集電体は、前記集電体の長さ方向の先端部であって前記電極端子と接続される側とは反対の先端部、及び前記電極体の端部に接続される部位を含み、且つ、少なくとも前記電極体の端部に接続される部位が前記電極体の端部と前記ケースの第２内面との間に配置される電極添設部を備え、
前記電極添設部の長さ方向の基端部側の部位であって前記集電体が前記電極端子と接続されている側である基端部側の部位における幅は、前記電極添設部の前記先端部側の部位における幅より広く、
前記集電体の前記先端部は、前記ケースの前記第１内面に支えられる、
蓄電素子。

【請求項2】

開口部を有する有底角筒状のケース本体と該ケース本体の開口部を塞ぐ蓋体とを有するケースであって、前記蓋体と対向する位置にある前記ケース本体の底部の内面である第１内面及びケース本体において該第１内面と略直交するように隣り合う位置にある第２内面を有するケースと、
該ケースの内部に収納される電極体であって、互いに絶縁された正極板と負極板とを含む電極体と、
前記ケースの外部に配置される電極端子と、
前記ケースの内部に収納され且つ該ケースの内面に沿って延びると共に、前記電極体と前記電極端子とを電気的に接続する集電体とを備え、
前記集電体は、前記集電体の長さ方向の先端部であって前記電極端子と接続される側とは反対の先端部、及び前記電極体の端部に接続される部位を含み、且つ、少なくとも前記電極体の端部に接続される部位が前記電極体の端部と前記ケースの第２内面との間に配置される電極添設部を備え、
前記電極添設部の長さ方向の基端部側の部位であって前記集電体が前記電極端子と接続されている側である基端部側の部位の強度は、前記電極添設部の長さ方向の先端部側の部位であって前記集電体が前記電極端子と接続されている側と反対の側である先端部側の部位の強度よりも高く、
前記集電体の前記先端部は、前記ケースの前記第１内面に支えられる、
蓄電素子。

【請求項3】

前記集電体の前記先端部は、前記ケースの前記第２内面と接するように屈曲される請求項１又は２に記載の蓄電素子。

【請求項4】

前記集電体の前記先端部は、前記ケースの前記第１内面に沿うように屈曲される請求項１又は２に記載の蓄電素子。

【請求項5】

前記集電体の前記先端部の先端縁は、前記ケースの前記第１内面と接することにより、前記ケースの前記第１内面に支えられる請求項１、請求項２、又は請求項４に記載の蓄電素子。

【請求項6】

前記集電体の前記先端部の先端縁と前記ケースの前記第１内面との間に間隔が設けられ、
前記集電体は、該間隔にスペーサを備え、
前記集電体の前記先端部の前記先端縁は、該スペーサを介して前記ケースの前記第１内面に支えられる
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の蓄電素子。

【請求項7】

前記スペーサは、絶縁性を有する請求項６に記載の蓄電素子。

【請求項8】

前記集電体は、
該集電体の長さ方向の基端部であって前記電極端子と接続される側の基端部を含み且つ、前記電極端子と接続されると共に前記電極体と前記蓋体との間に配置される内部接続部と、
前記内部接続部と前記電極添設部とを接続する中間部とを備え、
該中間部は、バネ性を有する
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の蓄電素子。

【請求項9】

前記電極添設部には、その電極添設部の長さ方向に沿って開口部が設けられ、
前記電極添設部は、該開口部のエッジに、前記電極体の前記端部に接続される突条を備える
請求項８に記載の蓄電素子。

【請求項10】

前記電極添設部は、前記電極添設部の長さ方向の基端部側の部位であって前記集電体が前記電極端子と接続されている側である基端部側の部位における前記開口部の端部及び前記電極添設部の前記先端部側の部位における前記開口部の端部のそれぞれに切欠きを備え、
前記電極添設部の前記基端部側の部位における前記切欠きの開き角度は、前記電極添設部の前記先端部側の部位における前記切欠きの開き角度よりも小さい
請求項９に記載の蓄電素子。

【請求項11】

前記切欠きは、前記切欠きの尖端部に留孔を備え、
前記電極添設部の前記基端部側の部位における前記切欠きの前記留孔は、前記電極添設部の前記先端部側の部位における前記切欠きの前記留孔よりも小さい
請求項１０に記載の蓄電素子。

【請求項12】

請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の蓄電素子を備える車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、集電体を備える蓄電素子に関する。また、本発明は、この蓄電素子を備える車両に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、車両（自動車、自動二輪車等）や各種機器（携帯端末、ノート型パソコン等）の動力源として、電池（リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等）やキャパシタ（電気二重層キャパシタ等）といった放充電可能な蓄電素子が採用されている。特に、電気自動車などの動力源として、エネルギ密度の高いリチウム二次電池が各種提供されている。このリチウム二次電池は、金属製の電池ケース、電池ケースの内部に収納される発電要素、電池ケースの内部から外部に突出する電極端子、発電要素と電極端子とを接続する集電体などを備えている。そして、特許文献１には、電池の内部抵抗を増大させることなく、発電要素と集電体とを接続した角型二次電池についての発明が記載されている。

【0003】

この角型二次電池では、図１１に示すように、電池ケース（特許文献１では「電池缶」）１１０の内部に、発電要素（特許文献１では「巻き取り電極体」）１２０が電池ケース１１０の内面との間に隙間を設けて収容され、電池ケース１１０の内部から外部に正極及び負極の電極端子１３１、１３２が突出し、発電要素１２０と各電極端子１３１、１３２とが集電体（特許文献１では「集電部材」）１４０によって接続されている。

【0004】

発電要素１２０は、帯状の正極板と負極板との間に帯状のセパレータを介在させ（いずれも個別に図示せず）、これらを渦巻状に巻回して扁平に圧縮したものである。発電要素１２０は、その両端部の巻回中心部に、それぞれ図１２に示すような（図１２では片方のみ図示）中央孔１２１を有している。また、発電要素１２０は、その両側に、それぞれ正極芯体と負極芯体の端部が突出した芯体束部１２２を有している。そして、発電要素１２０は、各中央孔１２１が電池ケース１１０の端面と対峙し、各芯体束部１２２が電池ケース１１０の両端に位置するようにして、電池ケース１１０内に収納される。

【0005】

集電体１４０は、電極端子１３１、１３２に溶接される端子接続部１４１と、発電要素１２０の中央孔１２１に挿入される芯体接続部１４２と、端子接続部１４１と芯体接続部１４２とを繋ぐ連繋部１４３とを備えている。集電体１４０は、１枚の矩形状の金属板をプレス加工することで形成される。

【0006】

連繋部１４３は、発電要素１２０の圧縮方向の幅よりもわずかに狭い幅を有している。連繋部１４３は、芯体接続部１４２に対して直角方向（正面視でＬ字形）に折り曲げられている。芯体接続部１４２は、その芯体接続部１４２の長さ方向の中心線を折り目として二つ折りにされ、折り目が端子接続部１４１の折り曲げ方向に突出している。

【0007】

芯体接続部１４２が発電要素１２０の中央孔１２１に挿入され、発電要素１２０の芯体束部１２２が加圧されることで、芯体接続部１４２と発電要素１２０とが圧着される。この状態で、芯体束部１２２の一方の外周側面から超音波溶接を施すことにより、芯体接続部１４２と芯体束部１２２の内周面とが内部抵抗を増大することなく接続される。

【0008】

なお、電池ケース１１０は、開口部を有する有底角筒状のケース本体１１１と、ケース本体１１１の開口部を塞ぐ蓋体１１２とを組み合わせたものである。ケース本体１１１の開口部の端縁と蓋体１１２の外周縁とが溶接される。蓋体１１２には、電極端子１３１、１３２が貫通する孔部（採番せず）が設けられる。蓋体１１２の孔部から電極端子１３１、１３２が突出し、リベットによって蓋体１１２に固定される。発電要素１２０で発生した電力は、蓋体１１２から突出した電極端子１３１、１３２から取り出される。

【0009】

ところで、従来の電池では、発電要素１２０と電池ケース１１０のケース本体１１１の内面との間に隙間が設けられている。このため、発電要素１２０は集電体１４０によって蓋体１１２から吊り下げられた状態になっている。また、集電体１４０の端子接続部１４１が電池ケース１１０の蓋体１１２に固定されている。

【0010】

したがって、例えば自動車に搭載された電池において、走行中に振動が生じたときに、発電要素１２０はケース本体１１１と異なる振幅や周波数で振動する。すると、集電体１４０の、発電要素１２０と接続されている部分や折り曲げられている部分（連繋部１４３）に応力が生じ、ついにはこれらの部分が破断して、電池が機能しなくなることもある。

【0011】

特許文献１に記載された集電体１４０のような形態の集電体について、国連輸送基準試験（ＵＮ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｔｅｓｔ）による振動試験プロファイルを基本とし、最大加速度となる部分のパラメータを、８、１０、１２、１５、１８、２０、２２Ｇと順次上げて、繰返し試験を行ったところ、１６Ｇや８Ｇで破断したものがあった。

【0012】

また、従来の電池では、集電体１４０が発電要素１２０や電極端子１３１、１３２と溶接されているだけでなく、電池ケース１１０のケース本体１１１と蓋体１１２とが溶接されているため、集電体１４０が破断しても、集電体１４０を取り出して交換することができない。

【0013】

この種の問題は、キャパシタ（電気二重層キャパシタ等）における集電体についても同様である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【特許文献1】特開２００６−２３６７９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

本発明は、集電体が破断しても使用し続けることができる蓄電素子及びこの蓄電素子を備える車両を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明に係る蓄電素子は、
開口部を有する有底角筒状のケース本体と該ケース本体の開口部を塞ぐ蓋体とを有するケースであって、前記蓋体と対向する位置にある前記ケース本体の底部の内面である第１内面及びケース本体において該第１内面と略直交するように隣り合う位置にある第２内面を有するケースと、
該ケースの内部に収納される電極体であって、互いに絶縁された正極板と負極板とを含む電極体と、
前記ケースの外部に配置される電極端子と、
前記ケースの内部に収納され且つ該ケースの内面に沿って延びると共に、前記電極体と前記電極端子とを電気的に接続する集電体とを備え、
前記集電体は、前記集電体の長さ方向の先端部であって前記電極端子と接続される側とは反対の先端部、及び前記電極体の端部に接続される部位を含み、且つ、少なくとも前記電極体の端部に接続される部位が前記電極体の端部と前記ケースの第２内面との間に配置される電極添設部を備え、
前記電極添設部の長さ方向の基端部側の部位であって前記集電体が前記電極端子と接続されている側である基端部側の部位における幅は、前記電極添設部の前記先端部側の部位における幅より広く、
前記集電体の前記先端部は、前記ケースの前記第１内面に支えられる。
また、本発明に係る蓄電素子は、
開口部を有する有底角筒状のケース本体と該ケース本体の開口部を塞ぐ蓋体とを有するケースであって、前記蓋体と対向する位置にある前記ケース本体の底部の内面である第１内面及びケース本体において該第１内面と略直交するように隣り合う位置にある第２内面を有するケースと、
該ケースの内部に収納される電極体であって、互いに絶縁された正極板と負極板とを含む電極体と、
前記ケースの外部に配置される電極端子と、
前記ケースの内部に収納され且つ該ケースの内面に沿って延びると共に、前記電極体と前記電極端子とを電気的に接続する集電体とを備え、
前記集電体は、前記集電体の長さ方向の先端部であって前記電極端子と接続される側とは反対の先端部、及び前記電極体の端部に接続される部位を含み、且つ、少なくとも前記電極体の端部に接続される部位が前記電極体の端部と前記ケースの第２内面との間に配置される電極添設部を備え、
前記電極添設部の長さ方向の基端部側の部位であって前記集電体が前記電極端子と接続されている側である基端部側の部位の強度は、前記電極添設部の長さ方向の先端部側の部位であって前記集電体が前記電極端子と接続されている側と反対の側である先端部側の部位の強度よりも高く、
前記集電体の前記先端部は、前記ケースの前記第１内面に支えられる。

【0017】

ここで、本発明に係る蓄電素子の一態様として、前記集電体の前記先端部は、前記ケースの前記第２内面と接するように屈曲される、ようにすることができる。

【0018】

また、本発明に係る蓄電素子の他態様として、前記集電体の前記先端部は、前記ケースの前記第１内面に沿うように屈曲される、ようにすることができる。

【0019】

また、本発明に係る蓄電素子の一態様として、前記集電体の前記先端部の先端縁は、前記ケースの前記第１内面と接することにより、前記ケースの前記第１内面に支えられる、ようにすることができる。

【0020】

また、本発明に係る蓄電素子の他態様として、
前記集電体の前記先端部の先端縁と前記ケースの前記第１内面との間に間隔が設けられ、
前記集電体は、該間隔にスペーサを備え、
前記集電体の前記先端部の前記先端縁は、該スペーサを介して前記ケースの前記第１内面に支えられる
ようにすることができる。

【0021】

この場合、前記スペーサは、絶縁性を有することが好ましい。

【0023】

また、本発明に係る蓄電素子のさらに別の態様として、
前記集電体は、
該集電体の長さ方向の基端部であって前記電極端子と接続される側の基端部を含み且つ、前記電極端子と接続されると共に前記電極体と前記蓋体との間に配置される内部接続部と、
前記内部接続部と前記電極添設部とを接続する中間部とを備え、
該中間部は、バネ性を有する
ようにすることができる。

【0024】

また、本発明に係る蓄電素子の別の態様として、
前記電極添設部には、その電極添設部の長さ方向に沿って開口部が設けられ、
前記電極添設部は、該開口部のエッジに、前記電極体の前記端部に接続される突条を備える
ようにすることができる。

【0026】

また、本発明に係る蓄電素子の他態様として、
前記電極添設部は、前記電極添設部の長さ方向の基端部側の部位であって前記集電体が前記電極端子と接続されている側である基端部側の部位における前記開口部の端部及び前記電極添設部の前記先端部側の部位における前記開口部の端部のそれぞれに切欠きを備え、
前記電極添設部の前記基端部側の部位における前記切欠きの開き角度は、前記電極添設部の前記先端部側の部位における前記切欠きの開き角度よりも小さい
ようにすることができる。

【0027】

この場合、
前記切欠きは、前記切欠きの尖端部に留孔を備え、
前記電極添設部の前記基端部側の部位における前記切欠きの前記留孔は、前記電極添設部の前記先端部側の部位における前記切欠きの前記留孔よりも小さい
ようにすることができる。

【0029】

また、本発明に係る車両は、前記いずれかの蓄電素子を備える。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】第１実施形態に係る集電体を備える電池の一部破断正面図である。

【図2】同集電体であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は斜視図である。

【図3】同電池の一部破断拡大正面図である。

【図4】第２実施形態に係る集電体を備える電池の一部破断正面図である。

【図5】同集電体であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は斜視図である。

【図6】同電池の一部破断拡大正面図である。

【図7】第３実施形態に係る集電体を備える電池の一部破断正面図である。

【図8】同集電体であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は斜視図である。

【図9】同電池の一部破断拡大正面図である。

【図10】他実施形態に係る集電体であって、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ異なる例の正面図である。

【図11】従来の電池の一部破断正面図である。

【図12】同電池の要部分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明に係る蓄電素子の一実施形態である電池について説明するが、まず始めに、本実施形態に係る電池の概要を説明する。

【0032】

本実施形態に係る電池は、
第１内面及び該第１内面と隣り合う第２内面を有する電池ケースと、
該電池ケースの内部に収納される発電要素であって、互いに絶縁された正極板と負極板とを含む発電要素と、
電池ケースの外部に配置される電極端子と、
電池ケースの内部に収納され、発電要素と電極端子とを電気的に接続する集電体とを備え、
集電体の先端部の先端縁は、電池ケースの第１内面に支えられる。

【0033】

この電池によれば、（電池ケースと電気的に絶縁された状態で該電池ケースに固定されている集電体の、該固定端部とは反対側の端部である）先端部の先端縁が電池ケースの第１内面に（電気的に絶縁された状態で）支えられることにより、発電要素は集電体に吊り下げられた状態にならず、発電要素と集電体と電池ケースとが一体化された状態となる。したがって、電池に振動が加えられたとしても、発電要素と集電体と電池ケースとが一体的に振動する。すなわち、発電要素が電池ケースと異なる振幅や周波数で振動することはない。このため、集電体の、発電要素と接続されている部分などに応力が生じず、集電体が破断しないようにすることができる。

【0034】

ここで、本実施形態に係る電池の一態様として、集電体の先端部は、電池ケースの第２内面と接するように屈曲される、ようにすることができる。

【0035】

この電池によれば、集電体の先端部が電池ケースの第２内面と接するように屈曲されることにより、集電体の先端部がステーのようになる。このため、発電要素を安定した状態で支えることができる。

【0036】

また、本実施形態に係る電池の他態様として、集電体の先端部は、電池ケースの第１内面に沿うように屈曲される、ようにすることができる。

【0037】

この電池によれば、集電体の先端部が電池ケースの第１内面に沿うように屈曲されることにより、集電体の先端部が電池ケースの第１内面に面で接する。このため、発電要素を安定した状態で支えることができる。

【0038】

また、本実施形態に係る電池の一態様として、集電体の先端部の先端縁は、電池ケース
の第１内面と接することにより、電池ケースの第１内面に支えられる、ようにすることが
できる。

【0039】

この電池によれば、集電体の先端部の先端縁が電池ケースの第１内面に接することにより、集電体の先端部の先端縁が電池ケースの第１内面に支持される状態となる。このため、発電要素と集電体と電池ケースとを一体化した状態にすることができる。なお、ここでいう集電体の先端部の先端縁と電池ケースの第１内面とが接する状態は、両者間に絶縁物が介在している状態を含む。

【0040】

また、本実施形態に係る電池の他態様として、
集電体の先端部の先端縁と電池ケースの第１内面との間に間隔が設けられ、
集電体は、該間隔にスペーサを備え、
集電体の先端部の先端縁は、該スペーサを介して電池ケースの第１内面に支えられる、ようにすることができる。

【0041】

この電池によれば、集電体の先端部の先端縁がスペーサを介して電池ケースの第１内面に支持される状態となる。このため、発電要素と集電体と電池ケースとを一体化した状態にすることができる。

【0042】

この場合、スペーサは、絶縁性を有することが好ましい。

【0043】

この電池によれば、集電体の先端部の先端縁と電池ケースの第１内面との間に、絶縁性を有するスペーサが介在していることにより、集電体と電池ケースとの絶縁性を確保することができる。

【0044】

なお、集電体の先端部が電池ケースの第１内面に沿うように屈曲される場合、集電体の先端部の先端縁が、絶縁性を有するスペーサを電池ケースの第１内面との間に挟んで突き刺すことはない。このため、絶縁性を有するスペーサが破損しないようにすることができる。なお、集電体の先端部を円弧状に曲げることによっても、曲げられている部分が、絶縁性を有するスペーサを突き刺すことがなく、このため、同様に絶縁性を有するスペーサが破損しないようにすることができる。

【0045】

また、本実施形態に係る電池の別の態様として、
集電体は、発電要素の端部と電池ケースの第２内面との間に配置される電極添設部であって、発電要素の端部に電気的に接続される電極添設部を備え、
該電極添設部の先端部の先端縁が電池ケースの第１内面に支えられる
ようにすることができる。

【0046】

この電池によれば、電極添設部の先端部の先端縁が電池ケースの第１内面に支えられることにより、発電要素は集電体に吊り下げられた状態にならず、発電要素と集電体と電池ケースとが一体化された状態となる。したがって、電池に振動が加えられたとしても、発電要素と集電体と電池ケースとが一体的に振動する。すなわち、発電要素が電池ケースと異なる振幅や周波数で振動することはない。このため、電極添設部の、発電要素と接続されている部分などに応力が生じず、集電体が破断しないようにすることができる。

【0047】

また、本実施形態に係る電池のさらに別の態様として、
集電体は、
電極端子と接続される内部接続部と、
発電要素の端部と電池ケースの第２内面との間に配置される電極添設部であって、発電要素の端部に電気的に接続される電極添設部と、
内部接続部と電極添設部との間に介在する中間部とを備え、
該中間部は、バネ性を有する
ようにすることができる。

【0048】

この電池によれば、電池に振動が加えられ、発電要素が電池ケースと異なる振幅や周波数で振動しようとしても、中間部がバネ性を有していることにより、この振動が中間部で吸収される。このため、電極添設部の、発電要素と接続されている部分などに応力が生じないようにすることができる。

【0049】

また、本実施形態に係る電池の別の態様として、
電極添設部には、その電極添設部の長さ方向に沿って開口部が設けられ、
電極添設部は、該開口部のエッジに、発電要素の端部に接続される突条を備える
ようにすることができる。

【0050】

この電池によれば、開口部のエッジに設けられた突条が発電要素に接続される。そして、突条であることにより、発電要素の正極板又は負極板と電極添設部とを接続しやすくすることができる。

【0051】

この場合、電極添設部の基端部側における強度は、電極添設部の先端部側における強度よりも高い、のが好ましい。

【0052】

この電池によれば、電極添設部の基端部側における強度が電極添設部の先端部側における強度よりも高くされていることにより、電極添設部の基端部側の破断を抑制することができる。

【0053】

また、本実施形態に係る電池の他態様として、
電極添設部は、電極添設部の基端部側における開口部の端部及び電極添設部の先端部側における開口部の端部のそれぞれに切欠きを備え、
電極添設部の基端部側における切欠きの開き角度は、電極添設部の先端部側における切欠きの開き角度よりも小さい
ようにすることができる。

【0054】

この電池によれば、電極添設部の基端部側における開口部の端部と電極添設部の先端部側における開口部の端部とが切り欠かれ、電極添設部の基端部側における切欠きの開き角度が電極添設部の先端部側における切欠きの開き角度よりも小さくされていることにより、電極添設部の基端部側における強度を電極添設部の先端部側における強度よりも高くすることができる。

【0055】

この場合、
切欠きは、切欠きの尖端部に留孔を備え、
電極添設部の基端部側における切欠きの留孔は、電極添設部の先端部側における切欠きの留孔よりも小さい
ようにすることができる。

【0056】

この電池によれば、切欠きの尖端部に留孔が設けられ、電極添設部の基端部側における切欠きの留孔が電極添設部の先端部側における切欠きの留孔よりも小さくされていることにより、電極添設部の基端部側における切欠きの留孔の周囲の強度を電極添設部の先端部側における切欠きの留孔の周囲の強度よりも高めることができる。

【0057】

また、本実施形態に係る電池の別の態様として、電極添設部の基端部側における幅は、電極添設部の先端部側における幅よりも広い、ようにすることができる。

【0058】

この電池によれば、電極添設部の基端部側における幅が電極添設部の先端部側における幅よりも広くされていることにより、電極添設部の基端部側における強度を電極添設部の先端部側における強度よりも高くすることができる。

【0059】

また、本実施形態に係る車両は、前記いずれかの電池を備える。

【0060】

この車両によれば、電池に振動が加えられても電池の内部の集電体が破断しにくいものとされている。このため、電池に起因する故障を少なくすることができる。

【0061】

以上、電池が振動しても、集電体が破断しにくいようにした電池が提供される。これにより、電池の長寿命化を図ることができる。

【0062】

＜第１実施形態＞
次に、本実施形態に係る電池の第１実施形態について、図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。

【0063】

第１実施形態に係る電池は、従来と同様、金属製の電池ケース１０、電池ケース１０の内部に収納される発電要素２０、電池ケース１０の内部から外部に突出する正極の電極端子３１及び負極の電極端子３２、発電要素２０と電極端子３１、３２とを接続する集電体４０などを備えている。

【0064】

電池ケース１０は、開口部を有する有底角筒状のケース本体１１と、ケース本体１１の開口部を塞ぐ蓋体１２とを組み合わせたものである。両者１１、１２を組み付けた後にケース本体１１の開口部の端縁と蓋体１２の外周縁とが溶接されて、両者１１、１２は一体化される。

【0065】

また、ケース本体１１は、長方形状の底部１１ａの周縁に、対向する一対の側板部１１ｂと対向する一対の端板部１１ｃとが立設されたものである。ケース本体１１は、一対の端板部１１ｃが（一対の側板部１１ｂよりも）幅狭とされることで、奥行きの小さい薄型の有底角筒状に形成されている。このような薄型のケース本体１１は、薄型でないケース本体よりも放熱性を良好にすることができる。なお、本実施形態においては、ケース本体１１の底部１１ａの内面が本発明の第１内面に相当し、ケース本体１１の側板部１１ｂや端板部１１ｃの内面が本発明の第２内面に相当する。

【0066】

蓋体１２には、電極端子３１、３２が貫通する孔部（採番せず）が形成されている。電極端子３１、３２は、蓋体１２の孔部を貫通し、リベットのようにして蓋体１２に固定される。したがって、電極端子３１、３２の外端部が蓋体１２から突出し、電極端子３１、３２の内端部が電池ケース１０内に突出している。

【0067】

発電要素２０は、帯状の正極板２１と帯状の負極板２２との間に帯状のセパレータ２３を介在させ、これらを扁平に巻回したものである。また、発電要素２０の一端側では、正極板２１がセパレータ２３から突出して露出し、発電要素２０の他端側では、負極板２２がセパレータ２３から突出して露出している。発電要素２０は、軸が電池ケース１０の底部１１ａと平行となるように、すなわち、露出している正極板２１及び負極板２２の各端部が電池ケース１０の各端板部１１ｃと対峙するようにして、電池ケース１０内に収納される。

【0068】

集電体４０は、発電要素２０（の一端部から露出する正極板２１、すなわち、正極板２１の端部）と正極の電極端子３１とを接続する正極の集電体４０と、発電要素２０（の他端部から露出する負極板２２、すなわち、負極板２２の端部）と負極の電極端子３２とを接続する負極の集電体４０とがある。図２及び図３に示すように、集電体４０は、正極の電極端子３１又は負極の電極端子３２がリベットのようにかしめられて接続されるあるいは電極端子３１、３２が溶接によって接続される内部接続部４１と、発電要素２０の正極板２１の端部又は負極板２２の端部に接続される電極添設部４２と、内部接続部４１と電極添設部４２とを接続する中間部４３とを備えている。そして、集電体４０は、１枚の金属材料によって正面視変形Ｌ字状に成形したものである。

【0069】

なお、例えば、正極の集電体４０は、アルミニウム又はアルミニウム合金から成形され、負極の集電体４０は、銅又は銅合金から成形される。しかしながら、電池の組立て性を重視する場合は、いずれの集電体４０も同じ材質の金属で成形してもよい。

【0070】

集電体４０において、中間部４３を折目として、内部接続部４１と電極添設部４２が直角方向（正面視でＬ字形）に向けられている。内部接続部４１は、電池ケース１０の蓋体１２の裏面と絶縁した状態で、電池ケース１０の蓋体１２の裏面に沿うように配置されている。内部接続部４１の先端部には、図２（ｃ）に示すように、正極の電極端子３１又は負極の電極端子３２の内端部を嵌め込む貫通穴４１ａが設けられている。

【0071】

電極添設部４２は、発電要素２０の端部とケース本体１１の端板部１１ｃとの間に配置されている。電極添設部４２の先端縁４２ａはケース本体１１の底部１１ａに支えられている。より詳しくは、電極添設部４２の先端部４２ｂには、例えば、図１、図３（ａ）に示すように、キャップ状の絶縁体（スペーサ）５０が被せられている。これにより、電極添設部４２（の先端縁４２ａ）は、ケース本体１１との絶縁性を確保しつつ、ケース本体１１の底部１１ａに支えられる。

【0072】

あるいは、電極添設部４２（の先端縁４２ａ）は、図示しないが、先端縁４２ａとケース本体１１の底部１１ａとの間に配置された絶縁性スペーサや絶縁コートなどを介して、ケース本体１１の底部１１ａに支えられる。あるいは、図示しないが、先端縁４２ａとケース本体１１の底部１１ａとの間に間隔が設けられ、この間隔に絶縁性のスペーサが配置されることにより、電極添設部４２（の先端縁４２ａ）は、スペーサを介してケース本体１１の底部１１ａに支えられてもよい。

【0073】

電極添設部４２は、図２（ｂ）（ｃ）に示すように、中間部４３に接続される基端部４２ｃと、先端部４２ｂとの間に、開口部４２ｄを備えている。この開口部４２ｄの両端部は、図面においてΛ字状とＶ字状に切り欠かれている。

【0074】

また、Λ字状とＶ字状に切り欠かれた開口部４２ｄの両端（図面では上端と下端）には、Ｃ字状（図面では下向きＣ字状と上向きＣ字状）の留孔４２ｅ、４２ｆが設けられている。基端部４２ｃ側における留孔（以下、「上側留孔」という。）４２ｅは、先端部４２ｂ側における留孔（以下、「下側留孔」という。）４２ｆよりも小さくされている。これにより、上側留孔４２ｅの周囲の強度が下側留孔４２ｆの周囲の強度よりも高められている。

【0075】

開口部４２ｄの両エッジには、内部接続部４１と同一方向に２本の突条４２ｇ、４２ｇが突出して設けられている。開口部４２ｄ及び突条４２ｇ、４２ｇは、例えば、電極添設部４２を成形する前の帯板の状態において長さ方向の切込みを入れ、この切込みの両側を立ち上げることによって形成される。そして、この切込みの両側を立ち上げるのに先立って、前記Ｃ字状の上側及び下側の留孔４２ｅ、４２ｆを形成しておくことにより、帯板が引き裂かれることはない。

【0076】

立ち上げられた突条４２ｇ、４２ｇは、電極添設部４２の両側縁よりも内側に寄っている。このため、電極添設部４２の上下の両端部は、図面においてＷ字状と逆Ｗ字状に変形する。ただし、立ち上げられた突条４２ｇ、４２ｇが内側に寄らないで、電極添設部４２の両端部が逆Ｍ字状とＭ字状とに成形されてもよい。

【0077】

各突条４２ｇ、４２ｇの両端部は、開口部４２ｄのΛ字状とＶ字状の切欠きによって捻られている。基端部４２ｃ側におけるΛ字状の切欠きの開き角度は、先端部４２ｂ側におけるＶ字状の切欠きの開き角度よりも小さくされ、また、基端部４２ｃ側における突条４２ｇ、４２ｇの捻り具合が先端部４２ｂ側における突条４２ｇ、４２ｇの捻り具合よりも小さくされている。これにより、電極添設部４２の基端部４２ｃ側が先端部４２ｂ側よりも高い強度となっている。

【0078】

中間部４３は、振動を吸収することができるように、バネ性を備えている。バネ性は、図２（ａ）に示すように、円弧状部４３ａを設けることで付与されている。

【0079】

以上、第１実施形態に係る電池によれば、発電要素２０は集電体４０によって電池ケース１０に吊り下げられた状態でなく、集電体４０によって電池ケース１０に固定された状態となっている。また、集電体４０の中間部４３にバネ性が備わっている。このため、電池に振動が加えられても、発電要素２０は、電池ケース１０と異なる振幅や周波数で振動しない、あるいは、支障のない範囲の振幅や周波数の範囲で振動する。したがって、電池に振動が加えられたときに、集電体４０（電極添設部４２）の、発電要素２０と接続されている部分や折り曲げられている部分（中間部４３）などに応力が生じず、これらの部分が破断することはない。

【0080】

具体的には、国連輸送基準試験（ＵＮ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｔｅｓｔ）による振動試験プロファイルを基本とし、最大加速度となる部分のパラメータを、８、１０、１２、１５、１８、２０、２２Ｇと順次上げて、繰返し試験を行ったところ、図１に示した第１実施形態に係る電池では、集電体４０は破断しなかった。

【0081】

万一、集電体４０が破断するとしても、基端部４２ｃ側における突条４２ｇ、４２ｇの捻り具合を先端部４２ｂ側における突条４２ｇ、４２ｇの捻り具合よりも小さくし、及び／又は、上側留孔４２ｅを下側留孔４２ｆよりも小さくし、及び／又は、電極添設部４２の基端部４２ｃ側における幅を電極添設部４２の先端部４２ｂ側における幅よりも広くすることで、電極添設部４２の基端部４２ｃ側を電極添設部４２の先端部４２ｂ側より高い強度とし、電極添設部４２の先端部４２ｂ側が先に破断するようにされている。したがって、集電体４０は、電極添設部４２の先端部４２ｂ側が先に破断し、電極添設部４２の基端部４２ｃ側が破断しないため、しばらく電池として使用し続けることができる。

【0082】

このため、第１実施形態に係る電池は、自動車や燃料電池で走行する電車などの車両に搭載して好適に使用することができる。

【0083】

＜第２実施形態＞
次に、本実施形態に係る電池の第２実施形態について、図４〜図６を参酌しながら詳細に説明する。なお、電池ケース１０、発電要素２０及び電極端子３１、３２に関する記載は、第１実施形態における記載を援用する。

【0084】

集電体４０は、発電要素２０（の一端部から露出する正極板２１、すなわち、正極板２１の端部）と正極の電極端子３１とを接続する正極の集電体４０と、発電要素２０（の他端部から露出する負極板２２、すなわち、負極板２２の端部）と負極の電極端子３２とを接続する負極の集電体４０とがある。図５及び図６に示すように、集電体４０は、正極の電極端子３１又は負極の電極端子３２がリベットのようにかしめられて接続されるあるいは電極端子３１、３２が溶接によって接続される内部接続部４１と、発電要素２０の正極板２１の端部又は負極板２２の端部に接続される電極添設部４２と、内部接続部４１と電極添設部４２とを接続する中間部４３とを備えている。そして、集電体４０は、１枚の金属材料によって正面視変形Ｌ字状に成形したものである。

【0085】

なお、例えば、正極の集電体４０は、アルミニウム又はアルミニウム合金から成形され、負極の集電体４０は、銅又は銅合金から成形される。しかしながら、電池の組立て性を重視する場合は、いずれの集電体４０も同じ材質の金属で成形してもよい。

【0086】

集電体４０において、中間部４３を折目として、内部接続部４１と電極添設部４２が直角方向（正面視でＬ字形）に向けられている。内部接続部４１は、電池ケース１０の蓋体１２の裏面と絶縁した状態で、電池ケース１０の蓋体１２の裏面に沿うように配置されている。内部接続部４１の先端部には、図５（ｃ）に示すように、正極の電極端子３１又は負極の電極端子３２の内端部を嵌め込む貫通穴４１ａが設けられている。

【0087】

電極添設部４２は、発電要素２０の端部とケース本体１１の端板部１１ｃとの間に配置されている。電極添設部４２の先端部４２ｂは、図６に示すように、内部接続部４１と反対の外向き、すなわち、電池ケース１０の端板部１１ｃの方に斜め向きに屈曲している。これにより、電極添設部４２の先端縁４２ａはケース本体１１の底部１１ａに支えられている。こうすることにより、電極添設部４２の先端縁４２ａが（後記の絶縁体５０を介して）ケース本体１１の端板部１１ｂとも接し、ステーのようになる。このため、集電体４０が不安定になることなく、発電要素２０を安定した状態で支えることができる。

【0088】

電極添設部４２の先端部４２ｂには、キャップ状の絶縁体（スペーサ）５０が被せられている。これにより、電極添設部４２（の先端縁４２ａ）は、ケース本体１１との絶縁性を確保しつつ、ケース本体１１の底部１１ａに支えられる。

【0089】

あるいは、電極添設部４２（の先端縁４２ａ）は、図示しないが、先端縁４２ａとケース本体１１の底部１１ａとの間に配置された絶縁性スペーサや絶縁コートなどを介して、ケース本体１１の底部１１ａに支えられる。あるいは、図示しないが、先端縁４２ａとケース本体１１の底部１１ａとの間に間隔が設けられ、この間隔に絶縁性のスペーサが配置されることにより、電極添設部４２（の先端縁４２ａ）は、スペーサを介してケース本体１１の底部１１ａに支えられてもよい。

【0090】

電極添設部４２は、図５（ｂ）（ｃ）に示すように、中間部４３に接続される基端部４２ｃと、先端部４２ｂとの間に、開口部４２ｄを備えている。この開口部４２ｄの両端部は、図面においてΛ字状とＶ字状に切り欠かれている。

【0091】

また、Λ字状とＶ字状に切り欠かれた開口部４２ｄの両端（図面では上端と下端）には、Ｃ字状（図面では下向きＣ字状と上向きＣ字状）の留孔４２ｅ、４２ｆが設けられている。基端部４２ｃ側における留孔（以下、「上側留孔」という。）４２ｅは、先端部４２ｂ側における留孔（以下、「下側留孔」という。）４２ｆよりも小さくされている。これにより、上側留孔４２ｅの周囲の強度が下側留孔４２ｆの周囲の強度よりも高められている。

【0092】

開口部４２ｄの両エッジには、内部接続部４１と同一方向に２本の突条４２ｇ、４２ｇが突出して設けられている。開口部４２ｄ及び突条４２ｇ、４２ｇは、例えば、電極添設部４２を成形する前の帯板の状態において長さ方向の切込みを入れ、この切込みの両側を立ち上げることによって形成される。そして、この切込みの両側を立ち上げるのに先立って、前記Ｃ字状の上側及び下側の留孔４２ｅ、４２ｆを形成しておくことにより、帯板が引き裂かれることはない。

【0093】

立ち上げられた突条４２ｇ、４２ｇは、電極添設部４２の両側縁よりも内側に寄っている。このため、電極添設部４２の上下の両端部は、図面においてＷ字状と逆Ｗ字状に変形する。ただし、立ち上げられた突条４２ｇ、４２ｇが内側に寄らないで、電極添設部４２の両端部が逆Ｍ字状とＭ字状とに成形されてもよい。

【0094】

各突条４２ｇ、４２ｇの両端部は、開口部４２ｄのΛ字状とＶ字状の切欠きによって捻られている。基端部４２ｃ側におけるΛ字状の切欠きの開き角度は、先端部４２ｂ側におけるＶ字状の切欠きの開き角度よりも小さくされ、また、基端部４２ｃ側における突条４２ｇ、４２ｇの捻り具合が先端部４２ｂ側における突条４２ｇ、４２ｇの捻り具合よりも小さくされている。これにより、電極添設部４２の基端部４２ｃ側が先端部４２ｂ側よりも高い強度となっている。

【0095】

中間部４３は、振動を吸収することができるように、バネ性を備えている。バネ性は、図５（ａ）に示すように、円弧状部４３ａを設けることで付与されている。

【0096】

以上、第２実施形態に係る電池によれば、発電要素２０は集電体４０によって電池ケース１０に吊り下げられた状態でなく、集電体４０によって電池ケース１０に固定された状態となっている。また、集電体４０の中間部４３にバネ性が備わっている。このため、電池に振動が加えられても、発電要素２０は、電池ケース１０と異なる振幅や周波数で振動しない、あるいは、支障のない範囲の振幅や周波数の範囲で振動する。したがって、電池に振動が加えられたときに、集電体４０（電極添設部４２）の、発電要素２０と接続されている部分や折り曲げられている部分（中間部４３）などに応力が生じず、これらの部分が破断することはない。

【0097】

具体的には、国連輸送基準試験（ＵＮ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｔｅｓｔ）による振動試験プロファイルを基本とし、最大加速度となる部分のパラメータを、８、１０、１２、１５、１８、２０、２２Ｇと順次上げて、繰返し試験を行ったところ、図４に示した第２実施形態に係る電池では、集電体４０は破断しなかった。

【0098】

万一、集電体４０が破断するとしても、基端部４２ｃ側における突条４２ｇ、４２ｇの捻り具合を先端部４２ｂ側における突条４２ｇ、４２ｇの捻り具合よりも小さくすることで、電極添設部４２の基端部４２ｃ側を電極添設部４２の先端部４２ｂ側より高い強度としている。そして、上側留孔４２ｅを下側留孔４２ｆよりも小さくし、また、電極添設部４２の基端部４２ｃ側における強度を電極添設部４２の先端部４２ｂ側における強度よりも高くすることで、電極添設部４２の先端部４２ｂ側が先に破断するようにされている。したがって、集電体４０は、電極添設部４２の先端部４２ｂ側が先に破断し、電極添設部４２の基端部４２ｃ側が破断しないため、しばらく電池として使用し続けることができる。

【0099】

このため、第２実施形態に係る電池は、自動車や燃料電池で走行する電車などの車両に搭載して好適に使用することができる。

【0100】

＜第３実施形態＞
次に、本実施形態に係る電池の第３実施形態について、図７〜図９を参酌しながら詳細に説明する。なお、電池ケース１０、発電要素２０及び電極端子３１、３２に関する記載は、第１実施形態における記載を援用する。

【0101】

集電体４０は、発電要素２０（の一端部から露出する正極板２１、すなわち、正極板２１の端部）と正極の電極端子３１とを接続する正極の集電体４０と、発電要素２０（の他端部から露出する負極板２２、すなわち、負極板２２の端部）と負極の電極端子３２とを接続する負極の集電体４０とがある。図８及び図９に示すように、集電体４０は、正極の電極端子３１又は負極の電極端子３２がリベットのようにかしめられて接続されるあるいは電極端子３１、３２が溶接によって接続される内部接続部４１と、発電要素２０の正極板２１の端部又は負極板２２の端部に接続される電極添設部４２と、内部接続部４１と電極添設部４２とを接続する中間部４３とを備えている。そして、集電体４０は、１枚の金属材料によって正面視変形Ｌ字状に成形したものである。

【0102】

なお、例えば、正極の集電体４０は、アルミニウム又はアルミニウム合金から成形され、負極の集電体４０は、銅又は銅合金から成形される。しかしながら、電池の組立て性を重視する場合は、いずれの集電体４０も同じ材質の金属で成形してもよい。

【0103】

集電体４０において、中間部４３を折目として、内部接続部４１と電極添設部４２が直角方向（正面視でＬ字形）に向けられている。内部接続部４１は、電池ケース１０の蓋体１２の裏面と絶縁した状態で、電池ケース１０の蓋体１２の裏面に沿うように配置されている。内部接続部４１の先端部には、図８（ｃ）に示すように、正極の電極端子３１又は負極の電極端子３２の内端部を嵌め込む貫通穴４１ａが設けられている。

【0104】

電極添設部４２は、発電要素２０の端部とケース本体１１の端板部１１ｃとの間に配置されている。電極添設部４２の先端部４２ｂは、図９に示すように、内部接続部４１と同じ内向き、すなわち、発電要素２０の方に曲げられている。これにより、電極添設部４２の先端縁４２ａは（後記の絶縁体５０を介して）ケース本体１１の底部１１ａに面で支えられている。こうすることにより、電極添設部４２の先端部４２ｂがケース本体１１の底部１１ａと広い面積で接したステーのようになる。このため、集電体４０が不安定になることなく、発電要素２０を安定した状態で支えることができる。

【0105】

電極添設部４２の先端部４２ｂには、キャップ状の絶縁体（スペーサ）５０が被せられている。これにより、電極添設部４２（の先端縁４２ａ）は、ケース本体１１との絶縁性を確保しつつ、ケース本体１１の底部１１ａに支えられる。そして、電極添設部４２の先端縁４２ａが絶縁体５０をケース本体１１の底部１１ａとの間に挟んで突き刺す状態とならないため、絶縁体５０は破損しない。また、電極添設部４２の先端部４２ｂを円弧状に曲げることで、この曲げられた部分が絶縁体５０を突き刺さないようにして、絶縁体５０が破損しないようにすることもできる。

【0106】

あるいは、電極添設部４２（の先端縁４２ａ）は、図示しないが、先端縁４２ａとケース本体１１の底部１１ａとの間に配置された絶縁性スペーサや絶縁コートなどを介して、ケース本体１１の底部１１ａに支えられる。あるいは、図示しないが、先端縁４２ａとケース本体１１の底部１１ａとの間に間隔が設けられ、この間隔に絶縁性のスペーサが配置されることにより、電極添設部４２（の先端縁４２ａ）は、スペーサを介してケース本体１１の底部１１ａに支えられてもよい。この絶縁性のスペーサも、電極添設部４２の先端縁４２ａや折り曲げられた部分が突き刺ささらないため、破損しない。

【0107】

電極添設部４２は、図８（ｂ）（ｃ）に示すように、中間部４３に接続される基端部４２ｃと、先端部４２ｂとの間に、開口部４２ｄを備えている。この開口部４２ｄの両端部は、図面においてΛ字状とＶ字状に切り欠かれている。

【0108】

また、Λ字状とＶ字状に切り欠かれた開口部４２ｄの両端（図面では上端と下端）には、Ｃ字状（図面では下向きＣ字状と上向きＣ字状）の留孔４２ｅ、４２ｆが設けられている。基端部４２ｃ側における留孔（以下、「上側留孔」という。）４２ｅは、先端部４２ｂ側における留孔（以下、「下側留孔」という。）４２ｆよりも小さくされている。これにより、上側留孔４２ｅの周囲の強度が下側留孔４２ｆの周囲の強度よりも高められている。

【0109】

開口部４２ｄの両エッジには、内部接続部４１と同一方向に２本の突条４２ｇ、４２ｇが突出して設けられている。開口部４２ｄ及び突条４２ｇ、４２ｇは、例えば、電極添設部４２を成形する前の帯板の状態において長さ方向の切込みを入れ、この切込みの両側を立ち上げることによって形成される。そして、この切込みの両側を立ち上げるのに先立って、前記Ｃ字状の上側及び下側の留孔４２ｅ、４２ｆを形成しておくことにより、帯板が引き裂かれることはない。

【0110】

立ち上げられた突条４２ｇ、４２ｇは、電極添設部４２の両側縁よりも内側に寄っている。このため、電極添設部４２の上下の両端部は、図面においてＷ字状と逆Ｗ字状に変形する。ただし、立ち上げられた突条４２ｇ、４２ｇが内側に寄らないで、電極添設部４２の両端部が逆Ｍ字状とＭ字状とに成形されてもよい。

【0111】

各突条４２ｇ、４２ｇの両端部は、開口部４２ｄのΛ字状とＶ字状の切欠きによって捻られている。基端部４２ｃ側におけるΛ字状の切欠きの開き角度は、先端部４２ｂ側におけるＶ字状の切欠きの開き角度よりも小さくされ、また、基端部４２ｃ側における突条４２ｇ、４２ｇの捻り具合が先端部４２ｂ側における突条４２ｇ、４２ｇの捻り具合よりも小さくされている。これにより、電極添設部４２の基端部４２ｃ側が先端部４２ｂ側よりも高い強度となっている。

【0112】

中間部４３は、振動を吸収することができるように、バネ性を備えている。バネ性は、図８（ａ）に示すように、円弧状部４３ａを設けることで付与されている。

【0113】

以上、第３実施形態に係る電池によれば、発電要素２０は集電体４０によって電池ケース１０に吊り下げられた状態でなく、集電体４０によって電池ケース１０に固定された状態となっている。また、集電体４０の中間部４３にバネ性が備わっている。このため、電池に振動が加えられても、発電要素２０は、電池ケース１０と異なる振幅や周波数で振動しない、あるいは、支障のない範囲の振幅や周波数の範囲で振動する。したがって、電池に振動が加えられたときに、集電体４０（電極添設部４２）の、発電要素２０と接続されている部分や折り曲げられている部分（中間部４３）などに応力が生じず、これらの部分が破断することはない。

【0114】

具体的には、国連輸送基準試験（ＵＮ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｔｅｓｔ）による振動試験プロファイルを基本とし、最大加速度となる部分のパラメータを、８、１０、１２、１５、１８、２０、２２Ｇと順次上げて、繰返し試験を行ったところ、図７に示した第３実施形態に係る電池では、集電体４０は破断しなかった。

【0115】

万一、集電体４０が破断するとしても、基端部４２ｃ側における突条４２ｇ、４２ｇの捻り具合を先端部４２ｂ側における突条４２ｇ、４２ｇの捻り具合よりも小さくすることで、電極添設部４２の基端部４２ｃ側を電極添設部４２の先端部４２ｂ側より高い強度としている。そして、上側留孔４２ｅを下側留孔４２ｆよりも小さくし、また、電極添設部４２の基端部４２ｃ側における強度を電極添設部４２の先端部４２ｂ側における強度よりも高くすることで、電極添設部４２の先端部４２ｂ側が先に破断するようにされている。したがって、集電体４０は、電極添設部４２の先端部４２ｂ側が先に破断し、電極添設部４２の基端部４２ｃ側が破断しないため、しばらく電池として使用し続けることができる。

【0116】

このため、第３実施形態に係る電池は、自動車や燃料電池で走行する電車などの車両に搭載して好適に使用することができる。

【0117】

なお、本発明は、前記実施の形態に限定することなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更することができる。

【0118】

例えば、集電体４０において、電極添設部４２の先端縁４２ａは、ケース本体１１の底部１１ａに支えられれば、端板部１１ｃと必ずしも接していなくてもよい。また、電極添設部４２の中間部４３がバネ性を有していなくてもよい。

【0119】

また、集電体４０は、中間部４３にて直角に屈曲しているものに限定されず、鈍角又は鋭角で屈曲しているものであってもよい。あるいは、集電体４０は、中間部４３のような屈曲箇所がなく、蓋体１２の内面からケース本体１１の底部１１ａに向かって真っ直ぐ伸びる形態であってもよい。

【0120】

また、電極添設部４２において、基端部４２ｃ側におけるΛ字状の角度と先端部４２ｂ側におけるＶ字状の角度とが同じであってもよい。電極添設部４２において、Ｃ字状の留孔４２ｅ、４２ｆが同じ大きさであってもよい。電極添設部４２において、基端部４２ｃ側の幅と先端部４２ｂ側の幅とが同じであってもよい。

【0121】

また、中間部４３のバネ性は、図１０（ａ）に示すように、内部接続部４１に接続される傾斜部４３ｂと、この傾斜部４３ｂと電極添設部４２との間の曲がり部４３ｃとを接続させることで付与されてもよい。あるいは、中間部４３のバネ性は、図１０（ｂ）に示すように、内部接続部４１に接続される曲がり部４３ｄと、この曲がり部４３ｄと電極添設部４２との間に設けた横向きＵ字状の迂回部４３ｅとを接続させることで付与されてもよい。

【0122】

なお、図１０（ｂ）に示した迂回部４３ｅは、ケース本体１１内のスペースの関係から内部接続部４１側に突出するように設けられるが、図示した１か所だけでなく、複数設けてもよい。また、この迂回部４３ｅと図１０（ａ）に示した傾斜部４３ｂとを組み合わせたものとしてもよい。さらに、中間部４３は波形状に蛇行させてバネ性を備えさせてもよい。

【0123】

また、ケース本体１１の端板部１１ｃは幅狭に形成されていることが好ましいが、使用状況に応じて、ケース本体１１は必ずしも幅狭の端板部を備えなくてもよい。

【0124】

また、蓄電素子は、電池に限定されるものではない。蓄電素子は、電気二重層キャパシタ等のキャパシタであってもよい。

【0125】

さらに、蓄電素子は、車両に限らず、用途を限定するものでないことはいうまでもない。

【符号の説明】

【0126】

１０……電池ケース
１１……ケース本体
１１ａ…底部
１１ｃ…端板部
１２……蓋体
２０……発電要素
３１……電極端子
３２……電極端子
４０……集電体
４１……内部接続部
４２……電極添設部
４２ａ…先端縁
４２ｂ…先端部
４２ｃ…基端部
４２ｄ…開口部
４２ｅ…留孔
４２ｆ…留孔
４２ｇ…突条
４３……中間部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】