JP5093581B2 - 筒型電池 - Google Patents

Description

本発明は、シート状の電極が筒状（典型的には円筒状）に捲回された電極体を備える筒型電池（例えばリチウムイオン電池）に関する。

シート状の電極集電体に電極活物質層が保持された正負の電極シートをセパレータとともに捲回して電極体を構成し、その捲回電極体を電解液とともに筒型（典型的には円筒型）のケースに収容した筒型電池（例えばリチウムイオン電池）が知られている。かかる捲回電極体を構成する電極シートと集電端子との接続構造の一例として、少なくとも一方の電極シートの幅方向の一端に沿って電極活物質層が保持されていない部分（活物質層非形成部）を設けておき、該活物質層非形成部が軸方向の一端においてセパレータおよび他方の電極シートからはみ出すように捲回電極体を構成し、上記はみ出し部を径方向外側から寄せ集めて捲回中心部に配置された集電端子の外側面上に接合（溶接等）する構造が提案されている。例えば特許文献１には、捲回中心に中空部を有する捲回電極体の該中空部（すなわち該電極体の内径よりもさらに中心側）に集電端子を挿設し、その集電端子の外側面に活物質層未形成部を重ね合せて接合する集電構造が記載されている。この種の集電構造に関する他の従来技術文献として特許文献２が挙げられる。

特開２０００−２３１９１３号公報 特開２０００−２２８１８２号公報

このように電極シートの幅方向の一端に設けられた活物質層非形成部（捲回はみ出し部）を径方向内側に寄せ集めて捲回中心部に配置された集電端子の外側面に接合する集電構造は、電極シートの幅方向の一端から引き出された多数の集電リードを集電端子に接合する集電構造に比べて生産性や電池性能（例えばエネルギー密度）等の点で有利である。その一方で、上記はみ出し部が電極体の周方向に延びる連続体として構成されているため、集電端子のうち捲回中心に配置される部分の外周長さは電極シート（はみ出し部）の捲回最内周の長さと同等以下の長さに制限され、これを超えるサイズの集電端子を無理に捲回中心に配置すると電極シートが裂ける等の不具合が生じ得る。このため、特許文献１および２に記載の技術では、電極シートの捲回最内周の直径よりも小径の円筒状の集電端子を上記中空部内に配置している。

しかし、捲回電極体の捲回厚さ（捲回外周と捲回内周との差）が比較的大きい電池、例えばハイブリッド自動車の電源等に用いられる車両搭載用大型電池では、電極シートのうち捲回外周部を構成する部分を、捲回電極体の内径よりもさらに中心側にある上記集電端子の外側表面に寄せ集めて接合することは困難である。例えば、上記寄せ集めのため捲回外周部のはみ出し部に強い応力が加わって電極シートが損傷する等の不具合が生じる虞がある。また、このように電極シートの寄せ集め自体に強い力を要する状態（電極シートに強い応力が加わった状態）では、寄せ集められた電極シート（はみ出し部）と集電端子との接合を適切に行うことができず、このため接合強度が不足しがちである。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、捲回電極体を構成する電極シートと集電端子とが高強度に接合された筒型電池（例えばリチウムイオン電池）を提供することである。関連する目的は、車両搭載用として適した筒型電池（例えば、ハイブリッド自動車等の電源に用いられる大型の筒型電池）を提供することである。

本発明により提供される筒型電池は、長尺シート状の集電体の表面に電極活物質層が形成された正負の電極シートを筒状に捲回してなる捲回電極体を備える。該電極体を構成する少なくとも一方の前記電極シートには、前記集電体表面に前記活物質層が形成されていない活物質層非形成部が、該集電体の幅方向の一端に沿って設けられている。前記捲回電極体の軸方向端部には、前記活物質層非形成部が他方の前記電極シートからはみ出して捲回されたはみ出し部が形成されている。上記筒型電池は、また、上記電極シートに接続された集電端子を備える。該集電端子は、前記はみ出し部の捲回最内周の内側に配置された接合部を備える。該接合部の横断面形状（すなわち、捲回電極体の捲回軸に垂直な平面における断面形状）は縦長形状である。この接合部は、上記縦方向の両端に、前記電極体の径方向外側を向いて形成された一対の接合平面（典型的には、上記縦方向に垂直な一対の平行な平面）を有する。それら接合平面の間隔Ｌ（上記接合部の縦方向長さに相当する。）は、前記電極体の軸方向中央部における前記電極シートの捲回最内周の差渡し長さＤｉｎより長く、且つ前記電極シートの最外周の差渡し長さＤｏｕｔより短い。ここで、前記接合部は、前記接合平面に対向する箇所では前記はみ出し部の内周部分を外径側に押し広げるとともに、当該箇所の間では前記押し広げに伴い前記内周部分が内径側に引き込まれるように、前記はみ出し部の捲回最内周の内側に挿入されている。そして、前記はみ出し部は、内周側および外周側の双方から前記接合平面上に寄せ集められて該接合平面に接合されている。なお、上記はみ出し部を接合平面に接合する方法としては各種の溶接法を好ましく採用することができ、特に超音波溶接法を好ましく採用することができる。

なお、本明細書において「電池」とは、電気エネルギーを取り出し可能な蓄電デバイス一般を指す用語であって、一次電池および二次電池を含む概念である。また、本明細書において「二次電池」とは、リチウムイオン電池、金属リチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等のいわゆる蓄電池ならびに電気二重層キャパシタ等の蓄電素子を包含する概念である。ここに開示される技術は、典型的には二次電池およびその製造に適用される。また、接合部の断面形状が「縦長である」とは、該断面形状が一方向に長い偏平形状（長方形状、長円や楕円の長軸方向の両端に直線部を有する形状等）であることをいい、該接合部の縦長方向（縦方向）と電池の外形形状や該電池の使用状態における配置との関係を特定するものではない。

上記構成の電池では、上記捲回電極体を軸方向端面からみて、該電極体の軸方向中央部における電極シートの捲回最内周よりも外径側に上記接合平面が位置している。かかる位置にある接合平面上に上記はみ出し部を寄せ集めることにより、該寄せ集めのために捲回外周部のはみ出し部（電極シート）に加わる応力を軽減することができる。また、上記接合平面は捲回最外周よりも内径側に位置しているので、該寄せ集めのために捲回内周部のはみ出し部（電極シート）に過大な応力が加わることもない。このように電極シートに加わる応力が軽減されているので、該電極シートの損傷をより確実に回避することができる。また、寄せ集めた電極シート（はみ出し部）と集電端子との接合をより適切に行うことができる。電極シート（はみ出し部）と集電端子（接合平面）との接合方法として溶接（特に超音波溶接）法を採用する場合には、本発明の適用効果が特によく発揮され得る。
上記接合平面は縦長の横断面形状を有する接合部の縦方向両端に形成されているので、例えば横断面形状が円形状や正方形状の接合部とは異なり、接合平面の間隔Ｌを上記差渡し長さＤｉｎよりも大きくしても、接合部の外周長さをはみ出し部の捲回最内周の周方向長さと同等以下（すなわち概ね１倍以下）とすることが可能である。したがって、電極シートの破れ等を招くことなく、上記電極シートの捲回最内周よりも外径側に張り出した位置に接合平面を配置することができる。ここに開示される筒型電池の一好適例では、集電端子のうち上記捲回最内周よりも外径側に位置する部分にのみ電極シートが接合され、上記最内周と同等またはそれより内径側に位置する部分には電極シートが接合されていない。例えば、上記接合平面にのみ電極シートが接合され、集電端子の他の部分には電極シートが接合されていない集電構造を有する筒型電池が好ましい。

前記接合部の外周長さは、典型的には前記はみ出し部の捲回最内周の周方向長さ（すなわち、該はみ出し部の内周長さ）の凡そ１倍以下の長さであり、好ましくは凡そ０．８〜１倍の長さである。接合部の外周長さが上記範囲よりも短すぎると、集電端子の外周とはみ出し部の最内周との間の隙間が大きいため捲回電極体の軸方向端部の保形性が低下し、該電極体の取扱性が低下傾向となることがある。かかる保形性（取扱性）等の観点からは、接合部の外周長さをはみ出し部の内周長さの凡そ０．８５倍以上（例えば凡そ０．９倍以上）とすることが好ましい。また、はみ出し部の捲回最内周の内側に上記接合部を配置する際の操作性等の観点から、通常は、接合部の外周長さをはみ出し部の内周長さの凡そ０．９８倍以下（例えば凡そ０．９５倍以下）とすることが好ましい。例えば、接合部の外周長さをはみ出し部の内周長さの凡そ０．８５〜０．９８倍（例えば０．９〜０．９５倍）とすることにより良好な結果が実現され得る。

上記接合平面とその周方向両側に続く部分とは、少なくとも鋭角を有しない形状で連なっていることが好ましい。この部分（接合平面とその両側部分との境界部分）が鋭角形状に形成されていると、はみ出し部を接合平面に接合する際や後続する工程において上記境界部分に当接するはみ出し部が損傷しやすくなる場合がある。上記境界部分を鈍角（好ましくは凡そ１２０°以上の鈍角）形状とするか、あるいは丸みのある形状とすることが好ましい。電極シートと集電端子との接合方法として溶接（特に超音波溶接）法を採用する場合には、このように境界部分に鋭角を有しない形状の接合部とすることによる効果がよりよく発揮され得る。また、上記のようにはみ出し部の内周と接合部の外周との隙間が少ない（例えば、接合部の外周長さがはみ出し部の内周長の凡そ０．８５〜０．９８倍）構成では、このように境界部分に鋭角を有しない形状の接合部とすることが特に有益である。上記境界部分のみならず、外周面のいずれの部分にも鋭角のない形状の接合部とすることがさらに好ましい。

ここに開示される筒型電池の好ましい一態様では、前記接合平面の周方向両側に続く部分が丸みのある形状に形成されている。該丸みのある形状の好適例として円筒面が挙げられる。例えば、接合平面とその周方向両側に続く部分とが半径凡そ０．５ｍｍ以上（より好ましくは半径凡そ０．７ｍｍ以上、例えば半径凡そ１ｍｍ）の円筒面で連なった形状の接合部が好ましい。上記円筒面の半径の上限は特に限定されず、例えば該上限を例えば凡そ１００ｍｍとすることができる。かかる形状の接合部の好ましい一具体例として、横断面形状において長方形の四つの角部が上記半径の円筒面により丸められた（すなわち、各コーナ部がＲ面取りされた）形状の接合部が挙げられる。
また、上記境界部分を鈍角形状とした接合部の好ましい具体例として、横断面形状において長方形の四つの角部が隣接する辺と１３５°の角度をなす辺で面取りされた（すなわち、各コーナ部がＣ面取りされた）形状の接合部が挙げられる。

ここに開示される筒型電池の好ましい一態様では、前記接合平面が、前記電極体の軸方向（典型的には、接合部の軸方向と概ね一致する。）に延びる帯状の平面として形成されている。該接合平面の幅は凡そ０．５ｍｍ以上（例えば凡そ０．５〜１０ｍｍ）であることが好ましく、凡そ０．７ｍｍ以上（例えば凡そ０．７〜５ｍｍ）であることがより好ましい。接合平面の幅が上記範囲よりも小さすぎると、電極シートと集電端子との接合強度が低下傾向となることがある。ひとつの集電端子の有する接合平面（典型的には対向する二つの平面）の合計面積は凡そ２ｍｍ^２以上（例えば凡そ２〜２００ｍｍ^２）であることが好ましく、凡そ４ｍｍ^２以上（例えば凡そ４〜１００ｍｍ^２）であることがより好ましい。各接合平面の面積はいずれも凡そ１ｍｍ^２以上（例えば凡そ１〜１００ｍｍ^２）であることが好ましく、凡そ２ｍｍ^２以上（例えば凡そ２〜５０ｍｍ^２）であることがより好ましい。また、ひとつの集電端子に電極シートが接合された面積（接合面積、典型的には溶接面積）の合計値は凡そ２ｍｍ^２以上（例えば凡そ２〜２００ｍｍ^２）であることが好ましく、凡そ４ｍｍ^２以上（例えば凡そ４〜１００ｍｍ^２）であることがより好ましい。各接合平面の接合面積はいずれも凡そ１ｍｍ^２以上（例えば凡そ１〜１００ｍｍ^２）であることが好ましく、凡そ２ｍｍ^２以上（例えば凡そ２〜５０ｍｍ^２）であることがより好ましい。

ここに開示される筒型電池の好ましい一態様では、前記集電端子が、前記接合部の先端側（挿入側）に設けられた導入部を有する。該導入部は、前記接合平面の先端に続いて形成されたテーパ面であって前記接合部の縦方向における該導入部の長さ（サイズ）が該導入部の先端側に向けて次第に小さくなるように形成されたテーパ面を有する。かかる形状の導入部が設けられた集電端子は、上記接合部を上記はみ出し部の内側に配置する際の操作性がよいので好ましい。上記導入部の少なくとも先端では、前記接合部の縦方向における該導入部のサイズが上記捲回最内周の差渡し長さ（典型的には内周直径）よりも小さくなるように構成された集合端子が好ましい。かかる形状の導入部を有する集電端子は、上記接合部を上記はみ出し部の内側に配置する際の操作性が特に良好である。

前記接合平面上に寄せ集められる前記はみ出し部が該接合平面に向かう角度と前記電極体の軸方向とのなす角度（以下、「集箔角度」ということもある。）は、該電極体の内周側および外周側のいずれについても凡そ４５°以下であることが好ましい。換言すれば、電極シートの捲回最外周から接合平面に向かう集箔角度（図２に示す角度Ａｏｕｔ）および該電極シートの捲回最内周から接合平面に向かう集箔角度（図２に示す角度Ａｉｎ）がいずれも凡そ４５°以下（典型的には凡そ５°〜４５°、より好ましくは凡そ１０°〜４５°）であることが好ましい。かかる構成によると、電極シートのはみ出し部に加わる応力（特に、最外周を構成する部分に加わる応力および最内周を構成する部分に加わる応力）をより低く抑えつつ、該電極シートのはみ出し部を上記接合平面上に寄せ集めて該接合平面に適切に接合することができる。電極シートと集電端子との接合方法として溶接（特に超音波溶接）を採用する場合には、集箔角度を上記範囲とすることによる効果がよりよく発揮され得る。

前記接合平面の位置は、前記捲回電極体を軸方向端面からみたとき、該電極体の軸方向中央部における前記電極シートの捲回最内周から接合平面までの距離（図２に示すＰ１）と該電極シートの捲回最外周から接合平面までの距離（図２に示すＰ２）との比（Ｐ１：Ｐ２）が凡そ１：４〜４：１となる位置であることが好ましい。この比Ｐ１：Ｐ２が凡そ１：４〜２：１（例えば凡そ１：４〜１：１）となる位置に接合平面が配置された構成の筒型電池がより好ましい。

ここに開示される筒型電池の好ましい一態様では、前記接合部が、前記接合平面を構成する部分における該接合部の肉厚が凡そ０．８〜３．５ｍｍ（例えば凡そ１〜３ｍｍ）となるように構成されている。電極シートと集電端子との接合方法として溶接（特に超音波溶接）法を採用する場合には、上記厚さとすることによることが効果的である。接合平面の肉厚が上記範囲よりも大きすぎると、溶接熱（超音波振動法では超音波振動のエネルギー）が集電端子自体の温度上昇により消費されてしまうため、溶接時のエネルギー効率が低下したり溶接不良（ひいては溶接強度の不足）を生じたりする場合がある。一方、接合平面の肉厚が上記範囲よりも小さすぎると、溶接時の加圧力によって集電端子が変形または損傷してしまうことがあり得る。上記接合平面の肉厚（板厚；図８に示す長さＴ２）は、例えば該接合平面の背面側に空洞部を設けることにより、接合部の縦方向長さ（一対の接合平面の間隔；図８に示す長さＬ）とは独立に調節することができる。

ここに開示される筒型電池の好ましい一態様では、前記捲回電極体が、前記電極シートを２５周以上（典型的には２５周〜１００周程度）捲回してなる電極体である。このように電極シートの捲回回数の多い電極体は、捲回厚さ（捲回最外周から捲回最内周までの厚さ；図２に示す長さＴ１）が比較的大きいものとなりがちである。したがって、本発明の構成を適用することによる効果が特によく発揮され得る。

ここに開示される筒型電池を構成する捲回電極体（典型的には、円筒形すなわち横断面形状が円形となるように捲回された電極体）は、好ましくは、上記捲回最外周の差渡し長さ（典型的には捲回最外周の直径、すなわち外周直径）Ｄｏｕｔが、上記捲回最内周の差渡し長さ（典型的には捲回最内周の直径、すなわち内周直径）Ｄｉｎの凡そ２倍以上（例えば２倍〜４倍程度）の電極体であり得る。このように内周直径に対して外周直径が大きい捲回電極体を備える筒型電池では、本発明の構成を適用することによる効果が特によく発揮され得る。
上記捲回電極体は、好ましくは、上記内周直径Ｄｉｎが凡そ２０ｍｍ以下（典型的には凡そ５〜２０ｍｍ）の電極体であり得る。このように内周直径の小さい捲回電極体は、捲回中心部の隙間が小さいので、エネルギー密度の高い電池を構成するのに有利である。また、このように内周直径の小さい捲回電極体は、該内周直径に対して外周直径が大きなものとなりがちであることから、本発明の構成を適用することによる効果が特によく発揮され得る。

ここに開示されるいずれかの筒型電池（例えばリチウムイオン電池、好ましくは円筒型の電池）は、電極シートと集電端子との良好な接合状態を確保しつつ大型化（例えば、捲回厚さＴ１の増大）に適することから、車両に搭載される電池（好ましくは、車両搭載用の大型電池）として好適に利用され得る。特に、ハイブリッド車両、電気車両等のような電動機を備える車両の電源に用いられる電池として好適である。したがって、本発明によると、かかる筒型電池を備える車両（例えば自動車）が提供される。

以下、本発明のいくつかの好適な実施形態例を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
本発明に係る方法を適用して製造された筒型電池（典型的には、リチウムイオン電池等の二次電池）は、特に自動車等の車両に搭載されるモータ（電動機）用電源として好適に使用し得る。したがって本発明は、図１４に模式的に示すように、かかる筒型電池１０（当該電池１０を複数個直列に接続して形成される組電池の形態であり得る。）を電源として備える車両（典型的には自動車、特にハイブリッド自動車、電気自動車等のような電動機を備える自動車）１を提供する。

特に限定することを意図したものではないが、以下では捲回型の電極体（捲回電極体）と非水電解質とを円筒形状の容器に収容した形態の円筒型リチウムイオン電池を例として本発明を詳細に説明する。また、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化することがある。

本実施形態に係る円筒型リチウムイオン電池（筒側電池）は、例えば図１に示すように、正極シート４０および負極シート６０が円筒状の軸芯３４の周囲に捲回された電極体（捲回電極体）３０と、電極体３０を収容し得る形状（本実施形態では円筒型）の外装ケース２０と、電極体３０の軸方向の一端および他端において正極シート４０および負極シート６０にそれぞれ接続された正極集電端子５０および負極集電端子７０とを備える。

捲回電極体３０は、例えば図３に示すように、シート状の正極集電体４２の表面に正極活物質層４４を有する正極シート４０、シート状のセパレータ（セパレータシート）３６、シート状の負極集電体６２の表面に負極活物質層６４を有する負極シート６０、およびシート状のセパレータ（セパレータシート）３７をこの順に積層し、次いで捲回して構成される。正極シート４０の長手方向に沿う一方の端部（すなわち幅方向の一方の端部）には、正極集電体４２上に正極活物質層４４を有しない部分（活物質層非形成部分）４６が設けられている。同様に、負極シート６０の長手方向に沿う一方の端部には、負極集電体４４上に負極活物質層６４を有しない部分（活物質層非形成部分）６６が設けられている。正負の電極シート４０，６０を二枚のセパレータ３６，３７とともに重ね合わせる際には、両活物質層４４，６４を重ね合わせるとともに正極シートの活物質層非形成部分と負極シートの活物質層非形成部分とが長手方向に沿う一方の端部と他方の端部に別々に配置されるように、電極シート４０，６０を幅方向（捲回軸方向）にややずらして重ね合わせる。この状態で計四枚のシート４０，３６，６０，３７を軸芯３４（図１参照）に巻きつけることにより、これらのシートが軸芯３４の周りに捲回された円筒状の捲回電極体３０が形成される。

上記のとおり各シートを幅方向にずらしつつ捲回した結果として、図３に示すように、この電極体３０の軸方向の一端（正極側端部）には、正極シート４０の活物質非形成部分４６により、該部分４６が捲回コア部分３２（すなわち、正極シート４０の正極活物質層形成部分と負極シート６０の負極活物質層形成部分とセパレータシート３６，３７とが密に捲回された部分）から外方にはみ出した正極はみ出し部（活物質非形成部分）４６が構成されている。また、電極体３０の軸方向の他端（負極側端部）には、負極シート６０の活物質非形成部分６６により、該部分６６が捲回コア部分３２から外方にはみ出した負極はみ出し部（活物質非形成部分）６６が構成されている。軸芯３４の軸方向長さは、例えば図１に示すように、捲回コア部分３２の軸方向長さと概ね同程度の長さとすることが好ましい。

かかる捲回電極体３０を構成する材料および部材自体は、従来のリチウムイオン電池に備えられる電極体と同様でよく、特に制限はない。例えば、正極集電体４２としては、アルミニウム、ニッケル、チタン等の金属から成るシート材（好ましくはアルミニウム箔）を用いることができる。正極活物質層４４に用いられる正極活物質としては、従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定なく使用することができる。好適例として、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２等のリチウム遷移金属酸化物が挙げられる。例えば、長さ１ｍ〜６ｍ（本実施形態では２ｍ）、幅６ｃｍ〜２０ｃｍ（同１４．１ｃｍ）、厚さ５μｍ〜２０μｍ（同１５μｍ）程度のアルミニウム箔を集電体として使用し、その表面（典型的には両面）の所定領域に（本実施形態では、幅方向の一端に幅１５．５ｍｍの活物質層非形成部を残して）常法によりニッケル酸リチウムを主体とするリチウムイオン電池用正極活物質層（例えばニッケル酸リチウム８８質量％、アセチレンブラック１０質量％、ポリテトラフルオロエチレン１質量％、カルボキシメチルセルロース１質量％）を形成することによって好適な正極シート４０が得られる。

負極集電体６２としては、例えば銅等の金属から成るシート材（好ましくは銅箔）を用いることができる。負極活物質層６４に用いられる負極活物質としては、従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定なく使用することができる。好適例として、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム遷移金属酸化物、リチウム遷移金属窒化物等が挙げられる。例えば、長さ１ｍ〜６ｍ（本実施形態では２．１ｍ）、幅６ｃｍ〜２０ｃｍ（同１４．５ｃｍ）、厚さ５μｍ〜２０μｍ（同１０μｍ）程度の銅箔を集電体として使用し、その表面（典型的には両面）の所定領域に（本実施形態では、幅方向の一端に幅１４．３ｍｍの活物質層非形成部を残して）常法により黒鉛を主体とするリチウムイオン電池用負極活物質層（例えば黒鉛９８質量％、スチレンブタジエンラバー１質量％、カルボキシメチルセルロース１質量％）を形成することによって好適な負極シート６０が得られる。

セパレータシート３６，３７の好適例としては、多孔質ポリオレフィン系樹脂で構成されたものが挙げられる。例えば、長さ１ｍ〜６ｍ（本実施形態では２．２ｍ）、幅６ｃｍ〜２０ｃｍ（同１３．５ｃｍ）、厚さ５μｍ〜３０μｍ（同１６μｍ）程度のポリプロピレン製の多孔質セパレータシートを好適に使用し得る。なお、電解質として固体電解質若しくはゲル状電解質を使用する場合には、セパレータが不要な場合（すなわちこの場合には電解質自体がセパレータとして機能し得る。）があり得る。

軸芯３４の構成材料としては、使用する電解液に対して耐性を示す各種のポリマー材料を適宜選択して用いることができる。例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン系樹脂；パーフロロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂；エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）等のゴム類；等のポリマー材料を好ましく採用することができる。また、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン樹脂）等のポリマー材料を用いてもよい。あるいは、アルミニウム、ステンレス鋼、銅等の金属材料を用いてもよい。本実施形態の軸芯３４はＰＰＳ製であって、その形状は外周直径８ｍｍ、内周直径４ｍｍ、軸方向長さ１３０ｍｍの円筒状である。

本実施形態に係る捲回電極体３０は、セパレータシート３６，３７とともに重ね合わせた電極シート４０，６０を軸芯３４の周囲に約４４周捲回して成る。図２に示すように、該電極体３０の軸方向中央部（捲回コア部分３２）における電極シート４０，６０の捲回最内周の差渡し長さ（内周直径）Ｄｉｎは８ｍｍであり、捲回最外周の差渡し長さ（外周直径）Ｄｏｕｔは２０ｍｍである。したがって、この捲回電極体３０の捲回厚さＴ１は６ｍｍである。また、本実施形態に係るリチウムイオン電池１０の容量は約３．３Ａｈである。
なお、軸芯３４の周囲に電極シート４０，６０を捲回した後、正極はみ出し部４６および負極はみ出し部６６に外力を加えて変形させるような操作を特に加えないままの状態では、該はみ出し部４６，６６の捲回最内周および最外周の位置は、捲回コア部３２における電極シート４０，６０の捲回最内周および最外周の位置と略同一であるものとみなすことができる。したがって、電極はみ出し部４６，６６の捲回最内周の差渡し長さ（内周直径）および最外周の差渡し長さ（外周直径）もまた、捲回コア部分３２の内周直径Ｄｉｎおよび外周直径Ｄｏｕｔとそれぞれ略同一であるものとみなすことができる。

かかる構成の捲回電極体３０の正極側（すなわち正極はみ出し部４６側）の軸方向端部には正極集電端子５０が接合されている。この正極集電端子５０には、図２に示すように、電極体３０への挿入先端側から順に、導入部５４、接合部５２および引出部５６が形成されている。導入部５４および接合部５２の横断面形状は略長方形状であり、引出部５６の横断面形状は円形状である。接合部５２と引出部５６との間には円板状の鍔部５５が設けられている。この集電端子５０の中心部には、長方形状の開口形状を有する空洞部５３が、導入部５４の端面から引出部５６の端面まで貫通して形成されている。集電端子５０のうち導入部５４および接合部５２は、正極はみ出し部４６の軸方向端部から該はみ出し部４６の捲回最内周を縦方向（径外方向）に押し広げてその内側に挿入されている。
正極集電端子５０の構成材料としては、該集電端子５０に接合される正極集電体４２と同種の金属材料を好ましく採用することができる。本実施形態の正極集電端子５０は、正極集電体４２と同様にアルミニウム製である。

本実施形態に係る集電端子５０の接合部５２の横断面形状を図８に示す。この接合部５２の横断面形状は縦長の略長方形状であって、その縦方向の両端（図８の上下端）には一対の平行な接合平面５２１，５２２が形成されている。本実施形態の接合平面５２１，５２２は、幅（図８の横方向の長さ）１ｍｍ、長さ（図２の横方向の長さ）５ｍｍの長方形状である。これらの接合平面５２１，５２２の間隔（すなわち接合部５２の縦方向長さ）Ｌは９．５ｍｍである。接合部５２の横方向長さＷは３ｍｍである。
接合平面５２１，５２２の周方向両側に続く部分は、半径１ｍｍ（すなわちＲ＝１）の円筒面を経て、接合部５２の縦方向に延びる平面へと滑らかに連なっている。このように接合部５２は、外周面のいずれの部分にも鋭角部を有しない形状に形成されている。
接合部５２の横断面における中央部には、縦方向長さ５．５ｍｍ、幅（図８の横方向の長さ）１ｍｍの長方形状の開口形状を有する空洞部５３が設けられている。かかる中空形状とすることによって、接合平面５２１，５２２が形成された部分の接合部５２の板厚（肉厚）Ｔ２がそれぞれ２ｍｍに調整されている。

接合部５２の先端側に続く導入部５４は、接合平面５２１，５２２の先端側に続いて形成され接合部５２の縦方向における導入部５４の長さ（サイズ）が集電端子５０の先端側に向かって次第に小さくなるように形成されたテーパ面５４１，５４２を有する。接合平面５２１，５２２とテーパ面５４１，５４２とのなす角度は４５°以下とすることが好ましい。導入部５４は、少なくともその先端ではテーパ面５４１，５４２間の距離（図２の上下方向に対する導入部５４の長さ）が上記内周直径Ｄｉｎよりも小さくなるように構成されている。図２に示すように、導入部５４の先端を軸芯３４の端面に当接させることにより集電端子５０の軸方向の位置決めを行い得るように構成することが好ましい。また、導入部５４の先端部を軸芯３４の空洞部に挿入してテーパ面５４１，５４２を軸芯３４の端面内周に係止することで集電端子５０の軸方向および径方向の位置決めを行い得るように構成してもよい。

正極側はみ出し部４６は、図２に示すように、周方向の二箇所において（１８０°間隔で）、捲回内周側および外周側の双方から正極集電端子５０の接合平面５２１，５２２上に寄せ集められている。その寄せ集め角度（集箔角度）が、捲回最外周から接合平面に向かう集箔角度（Ａｏｕｔ）および該電極シートの捲回最内周から接合平面に向かう集箔角度（Ａｉｎ）のいずれについても凡そ４５°以下となるように、集電端子５０のサイズ（例えば導入部５４の軸方向長さ）、配置および接合位置が設定されている。このような集箔角度を満たすように寄せ集められた正極はみ出し部（正極シートの活物質層非形成部）４６が接合平面５２１，５２２に接合されている。その接合方法としては、例えば溶接、かしめ、ロウ付け等の方法を単独であるいは組み合わせて採用し得る。

本発明にとり好ましい接合方法として、超音波溶接、抵抗溶接、レーザ溶接等の各種溶接法が挙げられる。なかでも超音波溶接法を採用することが好ましい。例えば、接合平面５２１，５２２上にそれぞれ寄せ集めされた活物質層非形成部４６を、該接合平面５２１，５２２の両側から、図２に仮想線で示す超音波溶接装置８０のホーン８２およびアンビル８４の間に挟んで、これらの平面５２１，５２２に対して垂直方向（接合部５２の縦方向であって典型的には捲回電極体３０の直径方向と一致する。）に押圧しつつ超音波振動を加えることにより、正極はみ出し部４６を接合平面５２１，５２２に接合（超音波溶接）することができる。このような超音波溶接態様によると、一度の溶接操作によって接合平面５２１，５２２の双方にそれぞれ正極はみ出し部４６を溶接することができるので、生産性およびエネルギーコスト等の観点から好ましい。かかる超音波溶接に使用する装置および溶接条件自体は、従来のリチウムイオン電池の電極シートに集電シートを超音波接合する場合と同様でよく、特に制限されない。本実施形態では、接合平面５２１，５２２への加圧力１０００Ｎ、振幅４０μｍ、溶接時間０．２４秒の条件で超音波溶接を行った。溶接部の軸方向長さは５ｍｍとした。したがって、一つの接合平面当たりの溶接面積は約５ｍｍ^２である。

正極はみ出し部４６の捲回最内周の内側に正極集電端子５０の接合部５２を配置（挿入）する操作の好適例につき、図４〜図６を参照しつつ説明する。
図４は、軸芯３４の周囲に電極シート４０を捲回したままの状態（正極はみ出し部４６に外力を加えて変形させるような操作を特に加えないままの状態）にある電極体３０を正極側の軸方向端部からみた様子を示す模式図である。この状態では、正極はみ出し部４６の捲回最内周の横断面形状は、軸芯３４の外周直径および捲回コア部分３２（図２参照）の内周直径Ｄｉｎと略同一直径の円形状である。また、正極はみ出し部４６の捲回最外周の断面形状は、捲回コア部分３２の外周直径Ｄｏｕｔと略同一直径の円形状である。

正極集電端子５０の接合部５２は、図４に仮想線で示すように、縦方向長さ（接合平面５２１，５２２の間隔）ＬがＤｉｎよりも大きく且つＤｏｕｔよりも小さい。したがって、電極体３０の正極側端面から正極はみ出し部４６の最内周の内側に集電端子５０の接合部５２を挿入すると、図５および図６に示すように、はみ出し部４６のうち接合平面５２１，５２２に対向する箇所では、該はみ出し部４６の内周部分が接合平面５２１，５２２によって縦方向（電極体３０の直径方向外側）に押し広げられる。その結果、図６によく示されるように、上記内周部分を構成するはみ出し部が径方向外側へと寄せ集められる。したがって上記接合平面５２１，５２２に対向する箇所の内周部分では隣接する周を構成する集電体４２との間隔が狭まる。

一方、かかる押し広げの代償として、はみ出し部４６のうち上記接合平面対向箇所の間に位置する部分（すなわち、正極集電体５０に接合されない開放部分）では、該はみ出し部４６の内周部分が内径側に引き込まれる。したがって、この部分では隣接する周を構成する集電体４２との間隔が広がる。このようにはみ出し部４６の内周部分が接合部５２の形状に沿って縦長形状に変形することにより、該はみ出し部４６を構成する正極シート４０の破れを招くことなく、接合平面５２１，５２２の位置が捲回コア部分３２における正極シート４０の最内周よりも外側となるように接合部５２を配置することができる。また、上記のように隣接する集電体４２同士の間隔が広がることにより、該電極体３０の内部で発生したガスを上記開放部分から電極体３０の外部に効率よく排出することができる。

このようにして正極はみ出し部４６の捲回最内周の内側に接合部５２を挿入した後、図７に示すように接合平面５２１，５２２に垂直な方向から正極はみ出し部４６をホーン８２およびアンビル８４で挟みつけることにより、該はみ出し部４６の外周部分を接合平面５２１，５２２上に適切に寄せ集めることができる。
なお、図２に示すように先端部の縦方向長さが捲回コア部分３２の内周直径Ｄｉｎよりも小さく且つ接合平面５２１，５２２に連なるテーパ面５４１，５４２を有する導入部５４が接合部５２の先端側に設けられた形状の集電端子５０によると、集電端子５０（導入部５４および接合部５２）の挿入操作をよりスムーズに行うことができる。

一方、捲回電極体３０の負極側（すなわち負極はみ出し部６６側）の軸方向端部には、図１に示すように、電極体３０への挿入先端側から順に導入部７４、接合部７２および引出部７６が形成された負極集電端子７０が接合されている。導入部７４および接合部７２の横断面形状は略長方形状であり、引出部７６の横断面形状は円形状である。接合部７２と引出部７６との間には円板状の鍔部７５が設けられている。この集電端子７０の中心部には、長方形状の開口形状を有する空洞部７３が、導入部７４の端面から接合部７２までの範囲に形成されている。集電端子７０のうち導入部７４および接合部７２は、負極はみ出し部６６の軸方向端部から該はみ出し部６６の捲回最内周を縦方向（径外方向）に押し広げてその内側に挿入されている。
負極集電端子７０の構成材料としては、該集電端子７０に接合される負極集電体６２と同種の金属材料を好ましく採用することができる。本実施形態の負極集電端子７０は、負極集電体６２と同様に銅製である。
その他の点については、負極集電端子７０の構成は正極集電端子５０の構成と同様であり、また該負極集電端子７０の負極はみ出し部６６の内側への配置および負極シート６０との接合も正極側と同様にして行うことができるので、詳細な説明は省略する。なお、図１中の符号７２１，７２２は負極集電端子の接合平面を、符号７４１，７４２は負極集電端子のテーパ面を表している。

上述のようにして電極集電端子５０，７０が接合された捲回電極体３０を外装ケース２０に収容して本実施形態に係るリチウムイオン電池１を構築する操作は、例えば以下のようにして行うことができる。
図１に示すように、外装ケース２０は、軸方向の両端に開口部を有する円筒型のケース本体２２と、それらの開口部に取り付けられて該開口部を塞ぐ蓋体２４，２５とを備える。ケース２０の材質は、従来のリチウムイオン電池と同様のものを特に限定なく使用するこおができる。軽量で熱伝導性の良い金属材料を主体に構成されたケース２０が好ましく、このような金属製材料としてアルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルめっき鋼等が例示される。本例に係るケース２０（ケース本体２２および蓋体２４，２５）はアルミニウム製である。

正負の集電端子５０，７０が接合された捲回電極体３０を用意し、負極集電端子７０の鍔部７５の外面に絶縁部材２６を介して蓋体２５をセットする。絶縁部材２６および蓋体２５には集電端子７０の引出部７６を貫通させる開口部が設けられており、蓋体２５の開口部内面と引出部７６の外周面との間には絶縁性のシール材（Ｏリング）２８が介在されている。これをケース本体２２の正極側開口部から挿入し、蓋体２５の外周部をケース本体２２の負極側開口部の周囲に係止する。蓋体２５から外方に突出した引出部７６には図示しないネジ部が設けられている。このネジ部にナット７８を、蓋体２５との間に絶縁部材２７を挟んでネジ止めする。また、正極集電端子４０の鍔部５５の外面に絶縁部材２６を介して蓋体２４をセットし、この蓋体２４によりケース本体２２の正極側開口部を塞ぐ。蓋体２４の開口部内面と引出部５６の外周面との間には絶縁性のシール材（Ｏリング）２８が介在されている。蓋体２４から外方に突出した引出部５６には図示しないネジ部が設けられている。このネジ部にナット５８を、蓋体２４との間に絶縁部材２７を介してネジ止めする。そして、ケース本体２２の正極側開口部と蓋体２４との合わせ目および負極側開口部と蓋体２５との合わせ目を溶接（例えばレーザ溶接）により封止する。

正極集電端子５０の空洞部５３は、この段階では引出部５６の端面に開口している（外部に開放されている）。この空洞部５３を通じて外装ケース２０の内部に図示しない電解液を注入する。上記電解液としては、従来からリチウムイオン電池に用いられる非水電解液と同様のものを特に限定なく使用することができる。かかる非水電解液は、典型的には、適当な非水溶媒に支持塩を含有させた組成を有する。上記非水溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン等からなる群から選択された一種または二種以上を用いることができる。また、上記支持塩としては、例えば、ＬｉＰＦ_６，ＬｉＢＦ_４，ＬｉＡｓＦ_６，ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３，ＬｉＣ_４Ｆ_９ＳＯ_３，ＬｉＮ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２，ＬｉＣ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_３等のリチウム塩を好ましく用いることができる。本実施形態に係るリチウムイオン電池では、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの混合溶媒（例えば質量比１：１）に支持塩としてのヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）を約１ｍｏｌ／リットルの濃度で含有させた電解液を用いている。
電解液の注入後、空洞部５３の開口端に安全弁５９を取り付けて該開口端を塞ぐ。このようにしてリチウムイオン電池１０を構築することができる。

本実施形態によると、集電端子の接合部の横断面形状を方向特異性のある形状（具体的には縦長形状）とすることにより、該接合部の外周に設けられた接合平面を捲回電極体の軸方向からみて電極シートの最内周よりも外側に、連続形状の電極シート（活物質層非形成部）を破ることなく配置することができる。この接合平面が電極シートの捲回最内周と最外周との中間部に配置され、該接合平面上に電極はみ出し部が内周側および外周側の双方から寄せ集められているので、該寄せ集めのために電極シートに加わる応力を軽減することができる。上記接合平面は、該平面上に電極シートを寄せ集める角度が内径側および外径側のいずれについても４５°以下となる程度に捲回コア部分から軸方向に離れた位置に設けられているので、電極シートに加わる応力をさらによく低減することができる。したがって、寄せ集めた電極シートを例えば溶接（典型的には超音波溶接）法によって上記接合平面に適切に（高い溶接品質で）接合することができる。このように電極シートに加わる応力が低減されているので、例えば接合方法として超音波溶接法を採用する場合であっても、該超音波溶接時の振動による電極シートの破損（箔切れ）等の不具合を未然に回避することができる。接合平面の両側に続く部分（さらには接合部の外周全体）が鋭角のない形状に形成されていることによって、電極シートの破損を防止する効果がさらに高められている。また、集電端子の外周のうち電極シートが接合（溶接）される箇所に、該接合方向に対して垂直な平面部（接合平面）が設けられているので、例えば該溶接箇所が曲面状である場合よりも明らかに高い接合（溶接）強度を安定して実現することができる。また、該溶接箇所が曲面状である場合に比べて広い溶接面積を容易に確保することができるので、電極シートと集電端子との接続抵抗を低減することができる。このことは、大容量・高出力が求められる車両搭載用電池（典型的には、ハイブリッド車両、電気車両等のような電動機を備える車両の電源に用いられる大型電池）において特に有利である。

正極集電体５０の接合平面５２１，５２２に正極はみ出し部４６を超音波溶接により接合した上記形態のリチウムイオン電池について、接合平面５２１，５２２の板厚（肉厚）が溶接強度に及ぼす影響を確認するため、該板厚を異ならせた複数種類の集電端子を用意し、各集電端子に電極体３０の正極はみ出し部４６を溶接してそれらの溶接強度（引き剥がし強度）を測定した。
すなわち、接合部５２の断面形状が図８に示す形状である上記実施形態で使用した正極集電端子５０（接合平面５２１，５２２の板厚Ｔ２＝２ｍｍ）の他に、接合平面５２１，５２２の板厚Ｔ２が０．５ｍｍである集電端子（図９）、該板厚Ｔ２が１ｍｍである集電端子（図１０）該板厚Ｔ２が３ｍｍである集電端子（図１１）、該板厚Ｔ２が４ｍｍである集電端子（図１２）を用意した。上記板厚は、空洞部５３の縦方向長さを増減することにより調節した。該板厚Ｔ２以外は上記実施形態に係る正極集電端子５０と同様である。
これら接合平面の板厚Ｔ２の異なる５種類の集電端子を１０個づつ用意し、上記実施形態と同様に構成された捲回電極体３０の正極はみ出し部４６に各集電端子を超音波溶接により接合した。超音波溶接条件としては上記実施形態と同様の条件を適用した。このようにして、集電体の種類毎に１０個の正極集電端子接合電極体（試験サンプル）を得た。

その後、市販の引張試験機を用いて上記試験サンプルの溶接強度を測定した。すなわち、はみ出し部４２に溶接された集電端子が上側となり軸方向が鉛直方向となるようにして各試験サンプルの捲回コア部分３２を固定し、該集電端子の引出部をジグで掴んで鉛直方向上側に１０ｍｍ／分の速度で引っ張りあげて、溶接部が剥がれたときの引張強度（引き剥がし強度）［Ｎ］を測定した。このようにして、集電端子の種類毎に１０点の測定データを得た（すなわちｎ＝１０）。得られた結果を図１３に示す。図中のプロットは集電端子の種類（板厚）毎の１０個の測定データの平均値を示している。この結果からわかるように、板厚が１〜３ｍｍの集電端子によると、該板厚が０．５ｍｍの集電端子および４ｍｍの集電端子に比べて顕著に高い引き剥がし強度（溶接強度）が実現された。

本発明の適用効果を確認するため、さらに以下の実験を行った。
図２に示す正極集電端子５０の接合部５２および導入部５４に対応する部分が直径６ｍｍの円柱状に形成された集電端子（以下、「集電端子Ｃ１」という。）、同部分が直径８ｍｍの円柱状に形成された集電端子（以下、「集電端子Ｃ２」という。）、および、同部分が一辺６ｍｍの正四角柱状に形成された集電端子（以下、「集電端子Ｃ３」という。）を１０個づつ用意した。これらの集電端子Ｃ１〜Ｃ３を各集電端子を、上記実施形態と同様に構成された捲回電極体３０（すなわち内周直径Ｄｉｎ＝８ｍｍ）の正極はみ出し部４６に、上記実施形態と同様の条件で超音波溶接により接合した。このようにして、集電体の種類毎に１０個の正極集電端子接合電極体（試験サンプル）を得た。これらの試験サンプルの溶接強度を上記と同様にして測定した（ｎ＝１０）。その結果、集電端子Ｃ１〜３の引き剥がし強度（平均値）は、いずれも、図８に示す形状の集電端子の引き剥がし強度（平均値）の半分以下にすぎないことが確認された。

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、もちろん種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態では円筒形（横断面形状が円形）の電極体を備える円筒型電池を例として説明したが、ここに開示される技術は、横断面形状がやや偏平な形状（長円形、楕円形等）の電極体を備える筒型電池にも適用され得る。このような場合には、上記接合平面によって上記はみ出し部の内周部分を該偏平形状における長軸方向に押し広げる一方、短軸方向では上記はみ出し部の内周部分が内側に引き込まれるような構成とすることが好ましい。また、上記実施形態では正極シートと正極集電端子との接合および負極シートと負極集電端子との接合に同じ方法（例えば超音波溶接法）を採用する例につき述べたが、正極側と負極側とで接合方法を異ならせてもよい。例えば、正極側の溶接方法として超音波溶接法を、負極側の接合方法として抵抗溶接法を採用してもよい。電池の種類は上述したリチウムイオン電池に限られず、電極体構成材料や電解液の組成が異なる種々の電池、例えばリチウム金属やリチウム合金を負極とするリチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、あるいは電気二重層キャパシタ（物理電池）であってもよい。

一実施形態に係る筒型電池の構造を示す縦断面図である。 一実施形態に係る筒型電池の要部を示す縦断面図である。 一実施形態に係る筒型電池の製造過程を示す説明図である。 一実施形態に係る筒型電池の製造過程を示す説明図である。 一実施形態に係る筒型電池の製造過程を示す説明図である。 一実施形態に係る筒型電池の製造過程を示す説明図である。 一実施形態に係る筒型電池の製造過程を示す説明図である。 実験例に使用した集電端子の接合部の横断面形状を示す断面図である。 実験例に使用した集電端子の接合部の横断面形状を示す断面図である。 実験例に使用した集電端子の接合部の横断面形状を示す断面図である。 実験例に使用した集電端子の接合部の横断面形状を示す断面図である。 実験例に使用した集電端子の接合部の横断面形状を示す断面図である。 接合平面の板厚と溶接強度との関係を示す特性図である。 本発明に係る筒型電池を備えた車両（自動車）を示す側面図である。

符号の説明

１ 車両（自動車）
１０ リチウムイオン電池（筒型電池）
２０ 外装ケース
３０ 捲回電極体
３２ 捲回コア部分
３４ 軸芯
３６，３７ セパレータシート
４０ 正極シート（電極シート）
４２ 正極集電体
４６ 活物質層非形成部（はみ出し部）
５０ 正極集電端子（集電端子）
５２ 接合部
５２１，５２２ 接合平面
５３ 空洞部
５４ 導入部
５４１，５４２ テーパ面
６０ 負極シート（電極シート）
６２ 負極集電体
６６ 活物質層非形成部（はみ出し部）
７０ 負極集電端子（集電端子）
７２ 接合部
７２１，７２２ 接合平面

Claims (11)

1. 長尺シート状の集電体の表面に電極活物質層が形成された正負の電極シートを筒状に捲回してなる捲回電極体と、該電極シートに接続された集電端子と、を備える筒型電池であって、
   少なくとも一方の前記電極シートには、前記集電体表面に前記活物質層が形成されていない活物質層非形成部が該集電体の幅方向の一端に沿って設けられており、
   前記捲回電極体の軸方向端部には、前記活物質層非形成部が他方の前記電極シートからはみ出して捲回されたはみ出し部が形成されており、
   前記集電端子は、前記はみ出し部の捲回最内周の内側に配置された接合部を備え、
   該接合部の横断面形状は縦長であって該縦方向の両端には前記電極体の径方向外側を向いた一対の接合平面が形成されており、それら接合平面の間隔Ｌは前記電極体の軸方向中央部における前記電極シートの捲回最内周の差渡し長さＤｉｎより長く且つ最外周の差渡し長さＤｏｕｔより短く、
   前記接合部は、前記接合平面に対向する箇所では前記はみ出し部の内周部分を外径側に押し広げるとともに当該箇所の間では前記押し広げに伴い前記内周部分が内径側に引き込まれるように前記はみ出し部の捲回最内周の内側に挿入されており、
   前記はみ出し部は、内周側および外周側の双方から前記接合平面上に寄せ集められて該接合平面に接合されている、筒型電池。
2. 前記接合部の外周長さは、前記はみ出し部の捲回最内周の周方向長さの０．８〜１倍である、請求項１に記載の筒型電池。
3. 前記接合部は、前記接合平面の周方向両側に続く部分が丸みのある形状に形成されている、請求項１または２に記載の筒型電池。
4. 前記接合平面は前記電極体の軸方向に延びる帯状の平面であって、該接合平面の幅は０．５ｍｍ以上である、請求項１から３のいずれか一項に記載の筒型電池。
5. 前記集電端子は前記接合部の先端側に設けられた導入部を有し、
   前記導入部は、前記接合平面の先端に続いて形成され前記接合部の縦方向における該導入部の長さが該導入部の先端側に向けて次第に小さくなるように形成されたテーパ面を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の筒型電池。
6. 前記接合平面上に寄せ集められる前記はみ出し部が該接合平面に向かう角度と前記電極体の軸方向とのなす角度が内周側および外周側のいずれについても４５°以下である、請求項１から５のいずれか一項に記載の筒型電池。
7. 前記接合部は、前記接合平面を構成する部分における該接合部の肉厚が０．８〜３．５ｍｍとなるように構成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の筒型電池。
8. 前記はみ出し部は溶接により前記接合平面に接合されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の筒型電池。
9. 前記溶接は超音波溶接である、請求項８に記載の筒型電池。
10. 前記捲回電極体は、前記電極シートを２５周〜１００周捲回してなる電極体である、請求項１から９のいずれか一項に記載の筒型電池。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の筒型電池を備える車両。