本发明的第1技术方案的偏平形电池是，在将半壳体的正极盒与负极盒相 互的开口部相对结合的内部空间内收容有极板群，该极板群是将带状的正极 极板和负极极板通过隔板而卷绕成偏平状，其特征在于，所述极板群，在偏 向于所述正极极板一端侧的宽度方向的一方位置形成有正极导线，在所述负 极极板一端侧的宽度方向、偏向于与所述正极导线延伸位置相反的方向的位 置形成有负极导线，以所述正极导线和所述负极导线所形成的一端侧作为卷 绕终端，将正极极板和负极极板卷绕成比所述内部空间的收容空间宽度小的 卷绕宽度，在该极板群卷绕方向的两端侧与所述内部空间之间的规定部位， 所述正极导线和所述负极导线各自被分开焊接。
采用本发明的第1技术方案，由于在形成极板群时，正极导线和负极导线 放置在极板群上的相互不同位置，因此，收容在电池内部之后，施加于极板 群的、将极板群形状始终保持一定的紧迫力的分布不会出现大的差异，可获 得正极极板与负极极板均等的面对面状态。另外，由于可在极板群两侧空出 的空间内，将正极导线或负极导线焊接在盒体上，故可缩短导线长度。
另外，本发明的第2技术方案的偏平形电池的制造方法，其特征在于，将 正极集电体两面涂有正极材料的正极极板和负极集电体两面涂有负极材料的 负极极板分别形成一定宽度的带状，将所述正极极板和所述负极极板，通过 一定宽度的带状隔板而卷绕成平面形状为四方形的偏平状，从而形成极板群 形成准备品，将该极板群形成准备品的4个拐角部向宽度方向裁断成直线状 或圆弧状，形成大致八方形的极板群，将半壳体的正极盒和负极盒各自的开 口部面对面地结合，而将该极板群收容于平面形状为圆形的内部空间内，然 后将所述开口部封口，形成偏平形电池。
采用本发明的第2技术方案的偏平形电池的制造方法，由于卷绕构造的极 板群通过隔板而将正极极板和负极极板卷绕成偏平状，将平面形状为四方形 的4个拐角部裁断，形成大致八方形，因此，可在由正极盒和负极盒形成的 平面形状为圆形的收容空间中，在不增加无用空间的状态下收容极板群，再 加上卷绕构造，可增加正极极板与负极极板的相对面积，构成具有高负载电 流特性的偏平形电池。
另外，本发明的第3技术方案的偏平形电池的制造方法，其特征在于，将 正极集电体两面涂有正极材料的正极极板和负极集电体两面涂有负极材料的 负极极板分别形成带状，该带状是通过连接片、将形状与平面形状为圆形的 收容空间对应的多个层叠面连接而成，由所述连接片将所述正极极板的层叠 面和所述负极极板的层叠面通过隔板而折弯成相互层叠的状态，并卷绕成偏 平形状，形成极板群，将该极板群收容在半壳体的正极盒和负极盒各自的开 口部面对面结合的内部空间内，然后将所述开口部封口，形成偏平形电池。
采用本发明的第3技术方案的偏平形电池的制造方法，由于在正极极板与 负极极板的层叠面之间通过隔板而卷绕成偏平状形成极板群时，该层叠面的 形状与由正极盒和负极盒形成的收容空间相对应，因此，可在不增加无用空 间的状态下收容于收容空间中，另外，加上卷绕构造，可增加正极极板与负 极极板的相对面积，从而可构成具有高负载电流特性的偏平形电池。
另外，本发明的第4技术方案的偏平形电池的制造方法，其特征在于，将 正极集电体两面涂有正极材料的正极极板和负极集电体两面涂有负极材料的 负极极板通过隔板而卷绕成偏平状，形成极板群，在由半壳体的正极盒和负 极盒构成的外装体中任一方的盒体内，配设所述极板群，将其放入真空干燥 炉内进行干燥处理之后，注入电解液，然后将所述正极盒与所述负极盒之间 封口，形成偏平形电池。
采用本发明的第4技术方案的偏平形电池的制造方法，由于不仅极板群、 且盒体或夹具也被同时干燥处理，因此可得到不含有、附着水分的状态，干 燥后的非水电解液的含浸也良好，偏平形电池组装后不会发生因水分造成的 气体发生和极板膨胀，可制造高质量的偏平形电池。
另外，本发明的第5技术方案的偏平形电池的制造方法，其特征在于，将 一端形成有正极导线的正极极板和一端形成有负极极板的负极极板通过隔板 而卷绕成偏平状，以使所述正极导线位于卷绕终端的一方侧、使所述负极导 线位于另一方侧，形成极板群，在由半壳体的正极盒和负极盒构成的外装体 中任一方的盒体内，配设所述极板群，将所述正极导线超声波焊接在所述正 极盒的内面，在由绝缘支承座将所述负极导线按压在所述负极盒内面的状态 下，利用向铆接在与负极盒外面的负极导线按压位置相对应的位置的一对焊 接电极之间施加焊接电流的系列焊，而将所述负极导线焊接在所述负极盒的 内面，然后将所述正极盒与所述负极盒之间封口，形成偏平形电池。
采用本发明的第5技术方案的偏平形电池的制造方法，由于利用由与盒体 外侧抵接的一对焊接电极进行的系列焊将导线与盒体焊接连接，因此，在盒 体内不会出现焊接时的火花和尘埃飞散，可防止因极板群和盒体内飞散的火 花和尘埃所造成的离子析出和内部短路，可实施有效的焊接连接，以增加放 电特性，可提高偏平形电池的可靠性。
另外，本发明的第6技术方案的偏平形电池的制造方法，在半壳体的正极 盒和负极盒互相的开口部相对配置的内部空间内，收容通过隔板而将正极极 板和负极极板卷绕的极板群，在所述正极盒与所述负极盒各自的侧周面之间 配置衬垫进行结合，其特征在于，仅在所述正极盒或所述负极极板的任一方、 或者所述正极盒和所述负极盒双方的底面，分别形成有朝向内侧的凹部，利 用该凹部将所述正极盒与所述负极盒之间结合，以将收容于所述内部空间内 的所述极板群形状始终保持一定。
采用本发明的第6技术方案的偏平形电池的制造方法，由于在将正极盒与 负极盒结合时，向收容于内部的极板群施加有利用凹部形成的、将所述极板 群形状始终保持一定用的紧迫力，因此，利用电池初期使用时的气压，可抑 制极板层叠状态发生变化。
另外，本发明的第7技术方案的偏平形电池的制造方法，其特征在于，将 正极集电体两面涂有正极材料的正极极板和负极集电体两面涂有负极材料的 负极极板分别形成带状，通过形成带状的隔板而将所述正极极板和所述负极 极板卷绕成平面形状为四方形的偏平状，形成极板群形成准备品，在所述隔 板的软化温度以下的条件下，对该极板群形成准备品进行加压，形成所需形 状尺寸的极板群，将该极板群收容在半壳体的正极盒与负极盒各自的开口部 面对面结合的内部空间内，然后将所述开口部封口，形成偏平形电池。
采用本发明的第7技术方案的偏平形电池的制造方法，由于卷绕的极板群 形成准备品通过过热和加压而形成与极板群收容空间对应的所需的形状尺 寸。又由于加压使极板的层叠压力均等，因此，可防止层叠压力低的部位因 焊接压不均而发生的离子析出，在裁断4个拐角时，可抑制因裁断所引起的 层间短路。
附图的简单说明
图1为表示本发明实施例的偏平形电池一例子、即硬币形电池结构的剖视 图。
图2A为表示本发明实施例的构成极板群的正极极板的展开图，图2B为表 示本发明实施例的构成极板群的负极极板的展开图，图2C为表示本发明实施 例的构成极板群的隔板的展开图。
图3为表示构成极板群形成准备品的立体图。
图4A为采用热切割刀将极板群形成准备品裁断成直线状的裁断方法的说 明图，图4B为在低温状态下将极板群形成准备品裁断成圆弧状的裁断方法的 说明图。
图5A、图5B、图5C、图5D为采用热冲压将极板群形成准备品裁断的顺 序说明的立体图。
图6为表示在负极盒中的极板群收容状态的俯视图。
图7为表示在负极盒中的极板群收容状态的俯视图。
图8为表示负极导线焊接方法的说明图。
图9为表示正极导线的焊接方法和真空干燥状态的说明图。
图10A、图10AB、图10C表示施加有可始终将极板群形状保持一定的紧 迫力的盒体构造，图10A为表示第1形态的剖视图，图10B为表示第2形态 的剖视图，图10C为表示第3形态的剖视图。
图11A为表示本发明第2实施例的构成极板群的正极极板的展开图，图11B 为表示本发明第2实施例的构成极板群的负极极板的展开图。
图12为表示在负极盒中的同实施例的极板群收容状态的俯视图。
图13为表示方形偏平形电池结构例子的立体图。
图14A为表示方形偏平形电池的封口前状态的剖视图，图14B为表示方形 偏平形电池的封口后状态的剖视图。
图15为表示方形偏平形电池结构例子的立体图。
图16为表示传统技术的硬币形电池结构的剖视图。
图17为表示传统的导线焊接方法的说明图。

下面参照附图详细说明本发明实施例，以有助于理解本发明。另外，以下 的实施例是本发明具体化的一例子，不是限定本发明的技术性范围。
本实施例的偏平形电池是表示将锂离子蓄电池作为硬币形电池的结构例 子，如图1的剖视图所示，该硬币形电池的偏平形电池是，在将圆形半壳体 的正极盒4与负极盒5封口结合的内部空间内，收容有极板群1a、1b，该极 板群1a、1b是一种将正极极板和负极极板通过夹有隔板地进行卷绕的卷绕构 造，具有高负载电流特性。
所述极板群1a、1b是通过将图2A所示的一定宽度的带状正极极板7和图 2B所示的一定宽度的带状负极极板8，夹有图2C所示的一定宽度的带状隔板 9而卷绕成偏平状，形成图3所示的平面形状为四方形的极板群形成准备品 17。并且，如图4A、图4B中的虚线所示，采用将该极板群形成准备品17的 各角部切割成直线状或圆弧状的方法，可形成图6所示的极板群1a或图7所 示的极板群1b。
图6是将极板群1a收容在负极盒5内的状态俯视图，在由负极盒5形成 的圆形空间内，形成无浪费空间的八方形的平面形状。另外，如图7所示， 将各角部切割成圆弧状的极板群1b，进一步提高了收容于负极盒5内时的空 间效率。由此，加上卷绕构造，则可构成电池的单位体积的电池容量大的高 体积效率的硬币形电池。下面说明该极板群1a、1b的制造方法。
如图2A～图2C所示，正极极板7是从在由铝箔形成的正极集电体的两面 涂有正极材料的正极极板材切出规定宽度和长度，在卷绕终结的一端侧形成 延伸正极集电体的正极导线15。另外，负极极板8是，从在由铝箔形成的负 极集电体的两面涂有负极材料的负极极板材切出规定宽度和长度，在卷绕终 结的一端侧形成延伸负极集电体的负极导线16。另外，所述隔板9是将微多 孔性聚乙烯薄膜形成带状的结构，该带状的宽度大于正极极板7和负极极板8 的宽度尺寸。
该正极极板7和负极极板8中夹有隔板9而卷绕成偏平状，如图3所示， 形成平面形状为长方形的偏平形状的极板群形成准备品17。该极板群形成准 备品17一方的偏平面卷绕有正极导线15，另一方的面卷绕有负极导线16。   如图4A、图4B中的虚线所示，通过将极板群形成准备品17长方形的各 角部切割，形成图6、图7的平面形状为大致八方形的极板群1a、1b。裁断可 采用由热切割刀裁断角部的方法、或者在-70℃以下的温度条件下冲压成圆 弧状的方法。
在上述由热切割刀进行裁断方法中，由加热后的切割刀将极板群形成准备 品17的各角部裁断成直线，形成八方形的极板群1a。在使用该热切割刀进行 裁断时，利用热切割刀将隔板9的切断面熔化，由切断面将层间的隔板9熔 化接合，可在不使用结扎成卷绕状态用的带子的情况下将卷绕状态固定。另 外，利用被熔化的隔板9将正极极板7和负极极板8的切断面包覆，以防止 层间短路。
另外，上述-70℃以下的温度条件可通过干冰和液体氮来实现，在-70℃ 以下的温度条件下，若将极板群形成准备品17的各角部冲压成圆弧状，则如 图7所示，形成空间效率更高的极板群1b。采用这种低温下的冲压方法，因 正极极板7和负极极板8是在无粘性的状态下利用超低温进行冲压，故不会 出现极板金属延伸而发生层间短路的现象。但是，由于在冲压面上露出有正 极极板7和负极极板8的切断面，故一旦在冲压面上涂覆热硬化性树脂并使 其热硬化，则可确保层间的电气性绝缘，同时可不使用结扎而将卷绕状态固 定。
另外，在隔板9的软化温度以下的温度条件下，对图5A所示的极板群形 成准备品17进行热冲压，如图5B所示，一旦形成了规定厚度和外形形状， 则可使正极极板7与负极极板8的层叠压力保持一定，可抑制各角部出现图5D 所示的裁断时的层间短路。并且，由于通过加压而使极板的层叠压力均等， 故可防止因层叠压力不均引起的低层叠压力部分的离子析出。另外，为了在 热冲压极板群形成准备品17时增大对裁断的各角部加压，在构成冲压模时， 如图5C所示，裁断的各角部形成了压缩状态，若采用前述的裁断方法来裁断 该压缩的各角部，则可形成图5D所示的极板群1a。
这样，在进行极板群形成准备品17的热冲压时，作为隔板9的材质，在 使用前述的聚丙烯的场合，最好是在120±5℃条件下对冲压模加热，施加5～ 10秒钟的30～100Kg的负载。
形成上述结构的极板群1a如图6所示，极板群1b如图7所示，被收容成 负极导线1 6的形成侧朝向平面形状为圆形的负极盒5内部底面。另外，因极 板群1a形成纵长状，故在极板群1a的导线延伸方向与负极盒5的侧周面之间 出现了空间，在该空间内的规定部位，可将负极导线16焊接在负极盒5上。
上述的极板群1a、1b如图2A和图2B所示，正极导线15和负极导线16 从互相逆向偏离中心线的位置延伸。这样，如图6和图7所示，正极导线15 和负极导线16载放在极板群1a、1b上的不同位置处。如图1所示，在收容于 正极盒4与负极盒5之间时，可抑制极板群1a、1b的厚度分布，通过将正极 盒4与负极盒5结合，在将极板群1a、1b的形状始终保持一定的紧迫力方面， 不会出现大的误差。
如图6和图7所示，由于将负极导线16配置于负极盒5内的下方，极板 群1a、1b的负极导线16前端部分可从负极盒5的内壁与极板群1a、1b的侧 面之间看到，因此，可将焊接夹具放在这里，将负极导线16焊接在负极盒5 上。
在将该负极导线16焊接在负极盒5内面时，如图17所示，将焊接电极棒 40、41配置在负极盒5的内侧和外侧，在将负极导线16系列焊在负极盒5上 时，如前所述，焊接时发生的火花和尘埃成为离子析出和内部短路的原因， 为此，在本实施例中，采用系列焊方式进行负极导线16与负极盒5的焊接。
如图8所示，将由陶瓷之类的绝缘性、耐热性材料形成的绝缘支承座11 插入极板群1a、1b与负极盒5之间的间隙中，在由绝缘支承座11将负极导线 16按压于负极盒5内面的状态下，将一对焊接电极棒12、13与负极盒5的对 应于负极导线16按压位置的外面抵接，从焊接电源14向焊接电极棒12、13 之间瞬间供给大电流。通过由绝缘支承座11将负极导线16按压在负极盒5 上，电流从一方的焊接电极棒12通过负极盒5、负极导线16而流向另一方的 焊接电极棒13，利用负极盒5与负极导线16间的接触电阻以及焊接电极棒12、 13间的加热，容易熔化由铜箔形成的负极导线16，而与加热后的负极盒5焊 接。该焊接因火花和尘埃发生在负极盒5的外侧，不会进入负极盒5的内部， 故不会成为离子析出和内部短路的原因。
在锂离子蓄电池的场合，构成极板群1a、1b的隔板9的厚度为30μm以 下，由于倾向于使用更薄的隔板9，因此层叠时发生的火花的残存物不容许残 留在盒体内部，但若采用这种焊接方法，则可构成可靠性高的锂离子蓄电池。 另外，通过焊接方式的导线连接，使用卷绕构造的极板群1a、1b可对应于更 大的放电电流。
另外，在使用锂离子蓄电池之类的非水电解流的电池中，电池内部残存的 水分必须尽量少。在电池的初期充放电时，电池内部的水分发生H2气体，使 极板发生膨胀，造成盒体膨胀和电池性能下降。为此，在本实施例中，将极 板群1收容于负极盒5内，如前所述，将负极导线16系列焊在负极盒5上， 如图9所示，将正极导线15超声波焊接在展开状态的正极盒4上，将其与夹 具(未图示)一起放入真空干燥炉中进行真空干燥处理。另外，作为真空干 燥处理的条件，最好是温度为50～90℃，真空度为650mmHg(86660Pa)以 上，处理时间为3小时以上。
通过该真空干燥处理，由于不仅极板群1a、1b的正极盒4和负极盒5被 除去水分，而且夹具的水分也被除去，故其后的非水电解液的含浸也变得顺 利，可抑制气体的发生和极板的膨胀，构成可靠性高的硬币形电池。
如图9所示，在负极盒5的侧周面安装着树脂制的衬垫36，将规定量的电 解液注入负极盒5内。在经过了极板群1a、1b内含浸该电解液状态的等待时 间之后，正极盒4包覆在负极盒5上，从周围将正极盒4的侧周面的开口端 侧向负极盒5侧折弯进行铆接加工，极板群1c被压缩在负极盒5侧周面形成 的阶梯上，然后将负极盒5与正极盒4之间封口，完成图1所示的硬币形电 池偏平形电池。
众所周知，当在上述结构的偏平形电池的电池内部发生了气体时，若气压 使极板群1a、1b的卷绕状态发生了变化而不能将层叠压力保持一定状态，则 会在压力低的部位发生离子析出。为了防止这一现象，一种有效的方法是稳 定地提供可使极板群1a、1b的形状始终保持一定的紧迫力。为了向极板群1a、 1b提供上述紧迫力，如图10A、图10B、图10C所示，可在正极盒4或负极 盒5、或者在正极盒4和负极盒5的双方分别设置凹部18a、18b、19、20。
图10A表示的结构是，在正极盒4a和正极盒4b上形成有凹部18a、18b。 此时，凹部18a、18b的直径d1与正极盒4a的直径D1的关系是0.3D1≤d1≤ 0.7D1。采用该结构，在负极盒5a的侧周部，通过衬垫36而将正极盒4a包覆， 将正极盒4a侧周部的开口端侧缩口进行铆接封口，此时，在卷绕极板群1a、 1b形成层叠状态的厚度方向上，可稳定地施加由凹部18a。18b产生的、将极 板群1a、1b形状始终将极板群1a、1b形状保持一定的紧迫力。
另外，图10B表示在负极盒5b上形成有环状凹部19的结构，形成凹部19 的环形直径d2与负极盒5b的直径D2的关系是0.3D2≤d2≤0.7D2。另外，凹 部的深度A与负极盒5b的材料厚度t的关系是0.5t≤A≤3.0t。采用这种结构， 由于施加了利用凹部19弹性地将极板群1a、1b形状始终保持一定的紧迫力， 因此，即使负极盒5b因气压而出现膨胀时，也能持续地保持对极板群1a、1b 的上述的紧迫力，另外，本例中，只有负极盒5b形成有凹部19，但如果正极 盒4b也同样地形成，则效果更好。另外，凹部19的环形也未必一定是圆形， 即使是其它形状，也能得到同样的效果。
另外，图10C表示在负极盒5c的底面形成有向内部方向鼓出的圆弧状凹 部20的结构。利用该凹部20，也能向极板群1a、1b最容易产生膨胀的中央 部位施加将极板群1a、1b形状始终保持一定的紧迫力，故可防止极板群1a、 1b在其厚度方向上的变化。同样，在该结构中，也可在正极盒4ac上形成凹 部20。
通过采用这种结构，因向极板群施加了由凹部20形成的前述紧迫力，故 可防止电池初期使用时因气压而发生的极板层叠状态的变化。
上述说明的实施例的极板群1a、1b的结构是夹有隔板9地将一定宽度的 正极极板7和负极极板8卷绕，然后将角部裁断成直线状或圆弧状，但如图 11A、图11B的第2实施例所示，也可在将正极极板7a和负极极板8a的层叠 部分预先形成圆弧状，然后卷绕成偏平状来构成极板群1c。
如图11A、图11B所示，形成了由连接片19a～19d连接宽度方向两侧呈 圆弧状的多个层叠面17a～17e的正极极板7a和由连接片20a～20d连接多个 层叠面18a～18e的负极极板8a，用连接片19a～19d、20a～20d将正极极板7a 的层叠面17a～17e和负极极板8a的层叠面18a～18e，折弯成夹有隔板9的 层叠状态，卷绕成偏平状，形成极板群1c。如图12所示，该极板群1c可空 间效率良好地收容于负极盒5内。此场合，在实施正极导线15和负极导线16 的处理以及真空干燥处理等时，也能获得与前述同样的效果。
上述说明的偏平形电池的平面形状是圆形的硬币形，但也可是图13所示 的方形(此时的平面形状为正方形)的偏平形电池结构。方形的偏平形电池 目前尚未实用化，存在的问题是在负极盒103上将方形半壳体的正极盒102 的开口端折弯后，在将收容有发电要素的内部空间封口时，不能牢固地将直 线部分封口。通过采用图14A、图14B所示的盒体结构和图15所示的盒体结 构，则可使方形偏平形电池实用化。
图14所示的盒体结构是，在图14A所示的状态下，将正极盒102的开口 端向内侧折弯，如图14B所示将衬垫104压缩在负极盒103的阶梯部135上， 此时，因加压使容易折弯变形的部分的壁变厚，防止封口时负极盒103的变 形，可牢固地进行封口。另外，如图15所示，即使从负极盒103的底面131 至侧周面132的角部形成了向内方的凹部138，封口时也能防止负极盒103的 变形，可得到牢固的封口状态。
在该角偏平形电池的场合，适合这种电池使用的极板群105的特征是，在 将正极极板7和负极极板8夹有隔板9地卷绕成偏平状后，形成极板群形成 准备品17，然后，可在不裁断该4个拐角的情况下，空间效率良好地收容在 四方形的收容空间内。这种场合，也能任意适用于前述的导线引出构造、热 冲压式的加压成形、导线的焊接方法以及施加将极板群105形状始终保持一 定的紧迫力的构造。
另外，本发明虽是将极板群1a、1b的正极导线15与正极盒4连接、将负 极导线16与负极盒5连接的结构，但有时也可将电池正极、负极反向设定。
发明效果
采用本发明的偏平形电池，由于在将卷绕构造的极板群收容于电池内部 时，正极导线与负极导线相互不重叠，因此，可抑制极板群厚度分布的偏差， 电池内部空间内的、将极板群形状始终保持一定的紧迫力不会出现大的差异， 可得到正极极板与负极极板均等的面对面的状态，除此之外，由于可在体积 效率良好的状态下将极板群收容在收容容间内，因此，可提高偏平形电池的 放电特性，从而可用作为携带式器材等的电池电源，满足以往实用性困难的、 小型化、薄型化、轻量化的要求。
另外，采用本发明的偏平形电池的制造方法，由于将正极极板和负极极板 卷绕成偏平状，再将该四方形的极板群的角部切割，形成大致八方形的极板 群，因此，极板群的制造简单，无需用带子结扎卷绕状态，可空间效率良好 地将卷绕构造的极板群收容于圆形的盒体内，可获得高放电电流特性，可在 提高上述特点的偏平形电池生产性的基础上而获得应用。
并且，采用本发明的偏平形电池的制造方法，由于使用了卷绕构造的 极板群，可解决构成硬币形电池时的课题、即水分的除去、导线焊接时的火 花和尘埃的排除、极板群形状始终保持一定的紧迫力的变化，从而适用于利 用卷绕构造而获得高负载放电特性的高可靠性硬币形电池。