JP5606947B2 - 円筒型二次電池およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ニッケル−水素蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電池などの二次電池に係り、特に、セパレータを間にして正極板と負極板が渦巻状に巻回された渦巻状電極群の上部より延出する一方極の芯体に上部集電体が溶接されているとともに、当該上部集電体が円筒状の金属製外装缶の開口部を封止する封口体に集電リードを介して接続された円筒型二次電池およびその製造方法に関する。

一般に、ニッケル−水素蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電池などの円筒型二次電池は、正極板と負極板の間にセパレータを介在させ、これらを渦巻状に巻回した後、正極板および負極板の端部に集電体を接続して電極体を形成し、この電極体を金属製外装缶に収納して正極集電体から延伸するリード部を封口体に溶接した後、封口体を外装缶の開口部に絶縁ガスケットを介在させて装着することにより密閉して構成されている。このような円筒型二次電池がＨＥＶ(Hybrid Electric Vehicles)やＰＥＶ(Pure Electric Vehicles)などの自動車の用途に用いられる場合、高出力が要求されるため、電池の内部抵抗を極力低減させる必要がある。

そこで、例えば特許文献１（特開２００６−３３１９９３号公報）にて、電池の内部抵抗を低減するための手法が提案されるようになった。この特許文献１にて提案された内部抵抗の低減化手法においては、正極集電体と封口体との間を円錐台形状の集電リードで溶接して接続するようになされている。このような円錐台形状の集電リードを用いることにより、正極集電体と封口体との間の集電経路が短くなるため、内部抵抗を低減させることができるというものである。

ところで、上述した特許文献１にて提案された集電リード６０は、図１３に示されるように、板状の頭頂部６１と、この頭頂部６１の外周から斜め下方に広がるように延びた側壁部６２を有し、側壁部６２の下端の外周に鍔部６３を有し、側壁部６２および鍔部６３には、スリット６４が、周方向に間隔をおいて下端から縦方向に形成されている。
これにより、図示しない封口体と正極集電体との加圧時に、側壁部６２および鍔部６３に形成されたスリット６４とスリット６４に挟まれた側壁部６２が外側に広がるように屈曲することによって高さを吸収しつつ、適度な接点圧力（接触点の圧力）を保持することが可能になるというものである。

特開２００６−３３１９９３号公報

上述した特許文献１にて提案された集電リード６０においては、集電リード６０と図示しない正極集電体（上部集電体）との溶接点を形成するために、鍔部６３のスリット６４とスリット６４に挟まれた部分に溶接用突起（プロジェクション突起）６３ａが設けられている。また、頭頂部６１と封口体との溶接点を形成するために、頭頂部６１の中心開口６１ａの周囲に溶接用突起（プロジェクション突起）６１ｂが設けられている。そして、これらの溶接用突起（プロジェクション突起）６１ｂおよび溶接用突起（プロジェクション突起）６３ａによりプロジェクション溶接がなされることとなる。

このため、集電リード６０の頭頂部６１と封口体との接続は頭頂部６１に設けられた溶接用突起（プロジェクション突起）６１ｂによる溶接点のみとなる。この場合、これらの溶接用突起（プロジェクション突起）６１ｂは頭頂部６１の限られた平面上に形成されているため、溶接用突起（プロジェクション突起）６１ｂを配置するための個数には限界があった。このため、これらの限られた個数による溶接用突起（プロジェクション突起）６１ｂによる点接続となるため、電池の内部抵抗が高くなって出力ロスが発生し、高出力の円筒型二次電池を提供できないという問題を生じた。

この場合、集電リードの板厚を厚くすることで、集電リードの抵抗を低減させることが可能となるが、集電リードの板厚を厚くすると、集電リードの機械的強度が大きくなりすぎることとなる。このため、封口体の集電リードとの溶接時および封口時に集電リードが潰れ難くなるという問題が生じるようになる。これにより、電池全高のバラツキが発生するようになって、本来の集電リードの機能が維持できなくなってしまうという新たな問題を生じるようになった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、集電性に優れた集電リードを用いて内部抵抗を低減させ、出力特性に優れた円筒型二次電池を提供することを目的とするものである。

本発明の円筒型二次電池は、セパレータを間にして正極板と負極板が渦巻状に巻回された渦巻状電極群の上部より延出する一方極の芯体に上部集電体が溶接されているとともに、当該上部集電体が円筒状の金属製外装缶の開口部を封止する封口体に集電リードを介して接続されている。
そして、上記目的を達成するため、集電リードは金属板のプレス加工により形成されていて、上部集電体の外形形状と略同形状に形成されていて当該上部集電体に溶接された平面部と、当該平面部より湾曲して略ドーム状に突出して形成されていて封口体に溶接された頭頂部とを備えており、頭頂部の中心部には中心開口が形成され、中心開口から離間し
て平面部に向けて放射状に複数のスリットが等間隔に形成されていて当該中心開口の周囲に当該頭頂部より封口体に向けて突出する複数の溶接用突起（プロジェクション突起）が形成されており、当該複数の溶接用突起（プロジェクション突起）が封口体との溶接点となされているとともに、頭頂部は封口体からの押圧力に起因する変形により封口体の下面に形成された凸部の角部に面接触していることを特徴とする。

このように頭頂部は封口体からの押圧力に起因する変形により封口体の下面に形成された凸部の角部に面接触していると、複数の溶接用突起（プロジェクション突起）からなる封口体との溶接点に加えて、面接触による封口体との接触が増加するため、集電リードから封口体への集電効率が高まるため、内部抵抗が低減して出力特性に優れた円筒型二次電池を提供できるようになる。この場合、封口体の下面に形成された凸部より頭頂部の中心開口の周囲に向けて突出する複数の溶接用突起（プロジェクション突起）を当該凸部に形成して、これらの複数の溶接用突起（プロジェクション突起）を頭頂部との溶接点とするようにしてもよい。

また、頭頂部の中心部を含む領域には上側平面部が形成されていて、この上側平面部と頭頂部の傾斜領域との境界部において、上側平面部と頭頂部の傾斜領域とがなす内部側角Ｒ１が、１５２°以上で１６５°以下（１５２°≦Ｒ１≦１６５°）に設定されていると、電池の封口時の押圧力により、集電リードが変形し易くなるため、押圧力による電池缶の缶底の変形や封口体の変形を抑制することが可能となる。このため、上側平面部と頭頂部の傾斜領域とがなす内部側角Ｒ１は１５２°以上で１６５°以下（１５２°≦Ｒ１≦１６５°）であるのが好ましい。

また、平面部と頭頂部の傾斜領域との境界部において、平面部と頭頂部の傾斜領域とがなす外部側角Ｒ２が、９０°以上で１１５°以下（９０°≦Ｒ２≦１１５°）に設定されていると、電池の封口時の押圧力により、集電リードが変形し易くなるため、押圧力による電池缶の缶底の変形や封口体の変形を抑制することが可能となる。このため、平面部と頭頂部の傾斜領域とがなす外部側角Ｒ２は９０°以上で１１５°以下（９０°≦Ｒ２≦１１５°）であることのが好ましい。

ここで、封口体の下面に形成された凸部の直径をＤ１とし、頭頂部の平面部への付け根部の直径をＤ２とした場合、Ｄ２＞Ｄ１の関係を有していると、電池の封口時の押圧力により、封口体の下面に形成された凸部がドーム状の頭頂部に食い込むように変形することとなるため、頭頂部を封口体の下面に形成された凸部の角部に面接触させることが可能となる。この場合、頭頂部の中心部に形成された中心開口から離間して平面部に向けて放射状に複数のスリットが等間隔に形成されていると、電池の封口時の押圧力によりドーム状の頭頂部が変形しやすくなるため、この種の集電リードの板厚を厚くすることが可能となる。これにより、さらに低抵抗の集電リードとすることが可能となる。

また、上部集電体の中心部には中心開口が形成されており、この中心開口に開口するとともに中心開口から周囲部に向けて放射状に配置された複数の内部側スリットと、この上部集電体の外部に開口して中心開口に向けて放射状に配置された複数の外部側スリットとがバーリング加工により形成されているとともに、これらの両スリットの端部に形成されたバーリングが渦巻状電極群の上部より延出する一方極の芯体に溶接されていると、一方の電極の芯体との溶接点が渦巻状電極群の中心部から外周部にわたって均等に形成されることとなる。これにより、内部抵抗が低減し、出力特性に優れた円筒型二次電池を提供することが可能となる。

この場合、外部側スリットの形成個数と内部側スリットの形成個数との比率が２：１であると、渦巻状電極群の外周部での一方の電極端部に露出した芯体との溶接点間の距離拡大に伴う集電性の低下を補うことが可能となるので、集電性が向上し、内部抵抗が低減した円筒型二次電池が得られる。そして、上部集電体の外周部には半円状のバーリング孔が形成されているとともに、該半円状のバーリングが渦巻状電極群の上部より延出する一方極の芯体に溶接されていると、渦巻状電極群の外周部での溶接点が増大して集電性がさらに向上することとなる。

なお、上部集電体に形成された外部側スリットの側壁の先端部に面取り部が形成されていると、製造時での上部集電体の引っ掛かりなどが防止できるようになって、取り扱い性が向上して製造効率が向上することとなる。また、上部集電体に溶接された平面部の外周部には当該上部集電体の外周部に形成された複数の半円状のバーリング孔に一致する位置に当該半円状のバーリング孔と同形状の半円状の開孔が形成されていると、この集電リードを集電体に配置する際の位置決めが容易になるとともに、極めて高い位置決め精度が得られることとなるので、高品質で高信頼性の円筒型二次電池を提供できるようになる。

この場合、このような円筒型二次電池を製造するためには、渦巻状電極群の上部より延出した一方極の芯体に上部集電体を溶接する集電体溶接工程と、金属板のプレス加工により、上部集電体の外形と略同形状に形成された平面部と当該平面部より湾曲して略ドーム状に突出して形成されているとともにその中心部には中心開口が形成されかつ当該中心開口の周囲に当該頭頂部より封口体に向けて突出する複数の溶接用突起（プロジェクション突起）が形成された頭頂部とからなる集電リードを上部集電体に溶接する集電リード溶接工程と、上部集電体に集電リードが溶接された電極群を円筒状の金属製外装缶内に収容した後、当該外装缶内に電解液を注液する電解液注液工程と、電解液が注液された外装缶の開口部に下面に凸部が形成された封口体を配置して該封口体を集電リードの頭頂部に当接させて複数の溶接用突起（プロジェクション突起）と封口体の下面に形成された凸部との接触部とを溶接するとともに、封口体の下面に形成された凸部の角部が頭頂部に面接触するように封口体を押圧する封口体溶接工程とを備えるようにすればよい。なお、封口体の下面に形成された凸部より頭頂部の中心開口の周囲に向けて突出する複数の溶接用突起（プロジェクション突起）を当該凸部に形成して、これらの複数の溶接用突起（プロジェクション突起）と頭頂部との接触部とを溶接するようにしてもよい。

本発明においては、集電リードから封口体への集電効率が高まるため、内部抵抗が低減して出力特性に優れた円筒型二次電池を提供することが可能となる。

本発明の一実施例の集電リードを示す図であり、図１（ａ）はプレス成型により形成された集電リードを模式的に示す正面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ矢視の側面図である。 本発明の一実施例の上部集電体を示す図であり、図２（ａ）はプレス成型により形成された上部集電体を模式的に示す正面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す上部集電体の上に図１（ａ）に示す集電リードが溶接された状態を模式的に示す正面図である。 封口体と集電リードとの寸法関係を示す図であり、図３（ａ）は封口体を模式的に示す一部破断の側面図であり、図３（ｂ）は集電リードを模式的に示す一部破断の側面図であり、図３（ｃ）は、図３（ｂ）のＡ部を拡大して示す断面図であり、図３（ｄ）は、図３（ｂ）のＢ部を拡大して示す断面図であり、図３（ｅ）は変形例の封口体を模式的に示す一部破断の側面図である。 電極群の上に図２（ａ）に示す上部集電体が溶接され、かつこの上部集電体の上に図１（ａ）に示す集電リードが溶接されて外装缶内に収容され、外装缶の開口部に図３（ａ）に示す封口体が装着され、かつ封口体により集電リードが押圧されて密閉された状態を模式的に示す一部破断の側面図である。 本発明の第１変形例の上部集電体を示す図であり、図５（ａ）はその正面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ部を矢印方向から見た拡大側面図である。 本発明の第２変形例の上部集電体を示す図である。 本発明の第３変形例の上部集電体を示す図である。 本発明の第４変形例の上部集電体を示す図である。 本発明の第５変形例の上部集電体を示す図である。 本発明の第１変形例の集電リードを示す図である。 本発明の第２変形例の集電リードを示す図である。 渦巻状電極群の上部電極端部に露出した芯体と上部集電体との溶接点（積算溶接点数）との関係を示すグラフである。 従来例の集電リードを模式的に示す斜視図である。

以下に、本発明の円筒型二次電池の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。この場合、円筒型二次電池としてニッケル−水素蓄電池を用いた場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものでなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。

１．集電リード（正極集電リード）
（１）実施例
本実施例の集電リード（この場合は正極用集電リードとする）１０はニッケルめっきが施された鋼板（この場合は、厚さが０．３ｍｍのものとした）が所定のドーム状の形状になるように、プレス加工することにより形成されたものである。そして、図１（ａ）に示すように、後述する上部集電体（この場合は正極集電体とする）２０に溶接される略リング状に形成された平面部１１と、この平面部１１より湾曲して略ドーム状に突出して形成されていて、後述する封口体３６（図３，４参照のこと）に溶接される頭頂部１２とを備えている。

ここで、略リング状に形成された平面部１１の略中心線の円周上で、かつ後述する上部集電体２０に形成された円形のバーリング孔２２に一致する位置にバーリング孔２２と同形状の開孔（円形状の開孔）１１ａが形成されている。また、略リング状に形成された平面部１１の略中心線の円周上で、かつ開孔１１ａが配置されていない位置で略等間隔に上部集電体２０に溶接される第１溶接用突起（プロジェクション突起）１１ｂが上部集電体２０に向けて（図１（ａ），図２（ｂ）においては紙面の表面から裏面に向けて）突出するように形成されている。さらに、平面部１１の外周部には、上部集電体２０の外周部に形成された半円形状のバーリング孔２４に一致する位置にバーリング孔２４と同形状の開孔（半円形状の開孔）１１ｃが形成されている。

この場合、上部集電体２０に形成されたバーリング孔２２に一致する位置に同形状の開孔１１ａが形成されていると、この開孔１１ａとバーリング孔２２とが連通して電解液の注液口の機能を奏するようになる。これにより、集電リード１０を上部集電体２０に溶接した後に外装缶内に電解液を注液すると、これらの開孔１１ａとバーリング孔２２とを通して電解液が電極群内へ容易に浸透することとなる。

また、平面部１１の略中心線の円周上で略等間隔に第１溶接用突起（プロジェクション突起）１１ｂが突出するように形成されていると、上部集電体２０から集電リード１０に均等に集電されるようになる。さらに、上部集電体２０の外周部に形成された半円形状のバーリング孔２４に一致する位置に同形状の開孔１１ｃが形成されていると、この集電リード１０を上部集電体２０に配置する際の位置決めが容易になるとともに、極めて高い位置決め精度が得られることとなる。また、半円形状のバーリング孔２４を設けることにより、外周部での溶接点が増大して集電性が向上することとなる。

一方、頭頂部１２には、中心開口１２ａから所定の距離だけ離間した位置を始点とし、平面部１１との付け部から所定の距離だけ離間した位置を終点とし、かつ、平面部１１に向けて放射状に複数のスリット１２ｂが等間隔に形成されている。また、頭頂部１２の頂点となる中心部には中心開口１２ａが形成されているとともに、この中心開口１２ａの周囲に略等間隔に封口体３６の封口板３６ａに溶接される複数の第２溶接用突起（プロジェクション突起）１２ｃが封口体３６に向けて（図１（ａ），図２（ｂ）においては紙面の裏面から表面に向けて）突出するように形成されている。

ここで、後述するように封口板３６ａの中心部には下方に突出する凸部３６ａ−１が形成されていて、図３（ａ），（ｂ）に示すように、この凸部３６ａ−１の直径をＤ１とし、頭頂部１２の平面部１１との付け根部１２ｄの直径をＤ２とした場合、Ｄ２＞Ｄ１の関係を有するように付け根部１２ｄが形成されている。これにより、電池の封口時の封口体３６からの押圧力により、封口体３６の下面に形成された凸部３６ａ−１がドーム状の頭頂部１２に食い込むように変形することとなる。これにより、図４に示すように、頭頂部１２を封口体３６の下面に形成された凸部３６ａ−１の角部に面接触させることが可能となる。

この場合、頭頂部１２の中心開口１２ａから離間して平面部１１に向けて放射状に複数のスリット１２ｂが等間隔に形成されているので、電池の封口時の封口体３６からの押圧力によりドーム状の頭頂部１２が変形しやすくなる。このため、集電リード１０の板厚を厚くすることが可能となって、低抵抗の集電リード１０とすることが可能となる。また、頭頂部１２の中心開口１２ａの周囲に封口体３６に向けて突出する複数の第２溶接用突起（プロジェクション突起）１２ｃが形成されていて、この複数の第２溶接用突起（プロジェクション突起）１２ｃが封口体３６との溶接点となされているので、集電リード１０から封口体３６に均等に集電されるようになる。

また、頭頂部１２の中心部を含む領域には上側平面部１２ｅが形成されていて、この上側平面部１２ｅと頭頂部１２の傾斜領域との境界部において、上側平面部１２ｅと頭頂部１２の傾斜領域とがなす内部側角Ｒ１（図３（ｃ）参照）が、１５２°以上で１６５°以下（１５２°≦Ｒ１≦１６５°）になるように設定されている。これは、上側平面部１２ｅと頭頂部１２の傾斜領域とがなす内部側角Ｒ１が、１５２°以上で１６５°以下（１５２°≦Ｒ１≦１６５°）になるように設定されていると、電池の封口時の押圧力により、集電リード１０が変形し易くなることが明らかになったためである。ここで、集電リード１０が変形し易いと、押圧力による外装缶３５（図４参照）の缶底の変形や封口体３６（図４参照）の変形を抑制することが可能となる。

さらに、平面部１１と頭頂部１２の傾斜領域との境界部において、平面部１１と頭頂部１２の傾斜領域とがなす外部側角Ｒ２が、９０°以上で１１５°以下（９０°≦Ｒ２≦１１５°）になるように設定されている。これは、平面部１１と頭頂部１２の傾斜領域とがなす外部側角Ｒ２（図３（ｄ）参照）が、９０°以上で１１５°以下（９０°≦Ｒ２≦１１５°）になるように設定されていても、電池の封口時の押圧力により、集電リード１０が変形し易くなることが明らかになったためである。
以上のことから、上側平面部と頭頂部の傾斜領域とがなす内部側角Ｒ１が、１５２°以上で１６５°以下（１５２°≦Ｒ１≦１６５°）になるように設定されており、さらに、平面部１１と頭頂部１２の傾斜領域とがなす外部側角Ｒ２が、９０°以上で１１５°以下（９０°≦Ｒ２≦１１５°）になるように設定されていると、集電リード１０がさらに変形し易くなって、押圧力による外装缶３５（図４参照）の缶底の変形や封口体３６（図４参照）の変形をさらに抑制することが可能となる。

（２）比較例（従来例）
一方、比較例（従来例）の集電リード６０は、図１３に示すように、ニッケルめっきが施された鋼板（この場合は、厚さが０．３ｍｍのものとした）をプレス加工したものである。そして、板状の頭頂部６１と、この頭頂部６１の外周から斜め下方に広がるように延びた側壁部６２とを備えている。そして、側壁部６２の下端の外周に鍔部６３を備え、これらの側壁部６２および鍔部６３には、スリット６４が、周方向に間隔をおいて下端から縦方向に形成されている。

この場合、頭頂部６１の中心部には中心開口６１ａが設けられているとともに、この中心開口６１ａの周囲には封口体の底面に溶接される際の溶接点となるために封口体に向けて（図１３においては紙面の裏面から表面に向けて）突出する複数の第２溶接用突起（プロジェクション突起）６１ｂが形成されている。また、正極集電体（上部集電体）との溶接点を形成するために、鍔部６３のスリット６４とスリット６４に挟まれた部分に第１溶接用突起（プロジェクション突起）６３ａが正極集電体（上部集電体）に向けて（図１３においては紙面の表面から裏面に向けて）設けられている。そして、これらの第２溶接用突起（プロジェクション突起）６１ｂおよび第１溶接用突起（プロジェクション突起）６３ａによりプロジェクション溶接がなされることとなる。

２．円筒型二次電池
（１）渦巻状電極群
まず、パンチングメタルからなる極板芯体の表面にニッケル焼結多孔体を形成した後、化学含浸法により水酸化ニッケルを主体とする活物質を同ニッケル焼結多孔体の多孔内に含浸させる。ついで、これを乾燥させた後、所定の厚みになるまで圧延し、所定の寸法になるように切断してニッケル正極板３１を作製する。ここで、ニッケル正極板３１の幅方向の一方の端部（図４において上部）には極板芯体が露出した芯体露出部３１ａが形成されている。

また、パンチングメタルからなる極板芯体の表面に水素吸蔵合金を主体とするペースト状負極活物質を塗布し、乾燥させた後、所定の厚みになるまで圧延し、所定の寸法になるように切断して水素吸蔵合金負極板３２を作製する。 ここで、水素吸蔵合金負極板３２の幅方向の一方の端部（図示せず）には極板芯体が露出した芯体露出部（図示せず）が形成されている。ついで、図４に示すように、これらのニッケル正極板３１と水素吸蔵合金負極板３２との間にセパレータ３３を介在させて渦巻状に巻回して渦巻状電極群３０ａを作製する。なお、この渦巻状電極群３０ａの高さ方向の一方の端部（図４において上部）には芯体露出部３１ａが突出しているとともに、他方の端部（図示せず）には芯体露出部（図示せず）が突出している。

（２）正極集電体および負極集電体
正極集電体（この場合は上部集電体となる）２０は、図２（ａ）に示すように、略円形（最大で直径が３０ｍｍ）に形成されていて、中心部に溶接電極挿入用の中心開口２１が形成されているとともに、この中心開口２１の周囲から端部に向けて多数のバーリング孔（例えば、直径が２ｍｍで、バーリング高さが０．４ｍｍで、バーリング厚みが０．１ｍｍのもの）２２が形成されている。また、正極集電体２０の外周部には、無効な溶接電流を減少させ、有効な溶接電流を増大させるために、端縁に向けて開口する一対のスリット２３と、２対の半円形状のバーリング孔２４が形成されている。
なお、負極集電体（この場合は下部集電体となる）については図示していないが、上述した正極集電体２０とほぼ同様な構成となるので、その詳細な説明は省略することとする。

（３）ニッケル−水素蓄電池
ついで、上述のような構成となる渦巻状電極群３０ａと、正極集電体２０と、負極集電体と、上述した集電リード１０（６０）とを用いて、円筒型二次電池となるニッケル−水素蓄電池を作製する例について、図４に基づいて以下に説明する。
まず、渦巻状電極群３０ａの下端面に露出する水素吸蔵合金負極板３２の芯体露出部（図示せず）に負極集電体を溶接する。また、渦巻状電極群３０ａの上端面に露出するニッケル正極板３１の芯体露出部３１ａに正極集電体２０を溶接して電極体とする。

この後、渦巻状電極群３０ａの上端部に溶接された正極集電体２０の上に集電リード１０（６０）を配置した後、第１プロジェクション突起１１ｂ（６３ａ）の上面部に溶接電極を押し当てて、正極集電体２０に集電リード１０（６０）をスポット溶接する。これにより、集電リード１０（６０）のリング状の平面部１１あるいは鍔部６３に形成された第１プロジェクション突起１１ｂ，６３ａが溶接点となって、集電リード１０（６０）が正極集電体２０に溶接されることとなる。

この後、正極集電体２０に集電リード１０（６０）が溶接された渦巻状電極群３０ａを鉄にニッケルメッキを施した有底筒状の外装缶（底面の外面は負極外部端子となる）３５内に収納する。そして、渦巻状電極群３０ａの中心部に形成された空間部に溶接電極を挿入し、水素吸蔵合金負極板３２に溶接された負極集電体を外装缶３５の内底面にスポット溶接する。これにより、負極集電体が外装缶３５の内底面に溶接されることとなる。

ついで、外装缶３５の上部内周側に絶縁リング（図示せず）を挿入し、外装缶３５の上部外周側に溝入れ加工を施して絶縁リングの上端部に環状凹部３５ａを形成する。この後、外装缶３５内に７Ｎの水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液からなるアルカリ電解液を注入する。この後、この集電リード１０（４０）の上に封口体３６を配置する。ここで、封口体３６は、図３に示すように、封口板３６ａと正極キャップ（正極外部端子）３６ｂとからなり、この正極キャップ３６ｂ内には弁板３６ｃとスプリング３６ｄからなる弁体を備えているので、封口板３６ａの中心部は下方に突出する凸部３６ａ−１が形成されることとなる。また、封口体３６の中央にはガス抜き孔が形成されているとともに、その周縁には、予め絶縁ガスケット３７が嵌着されている。

ついで、封口体３６の上部と外装缶３５の下部に一対の溶接電極を配置した後、これらの一対の溶接電極間に２×１０⁶Ｎ／ｍ²の圧力を負荷しながら２４Ｖの電圧を印加し、３ｋＡの溶接電流を１５ｍｓｅｃの時間だけ流す通電処理を施した。これにより、集電リード１０（６０）の頭頂部１２（６１）に形成された第２溶接用突起（プロジェクション突起）１２ｃ（６１ｂ）が溶接点となって、封口体３６が集電リード１０（６０）に溶接されることとなる。この後、外装缶３５の開口端縁３５ｂを内方にかしめて封口することにより、図４に示すような６．０Ａｈのニッケル−水素蓄電池Ａ（集電リード１０を用いたもの）、および６．０Ａｈのニッケル−水素蓄電池Ｂ（集電リード６０を用いたもの）が得られる。
この場合、電池Ａにおいては、図４に示すように、封口時の押圧力により封口体３６の封口板３６ａの下面に形成された凸部３６ａ−１がドーム状の頭頂部１２に食い込むように変形することとなる。これにより、頭頂部１２を封口体３６の下面に形成された凸部３６ａ−１の角部に面接触させることが可能となる。

（５）評価試験
上述のように作製した各電池Ａ，Ｂについて、２５℃の温度雰囲気で、１Ｉｔの充電電流でＳＯＣの１２０％まで充電し、１時間休止後に２５℃の温度雰囲気で、１Ｉｔの放電電流で電池電圧が０．９Ｖになるまで放電させる充放電サイクルを１０回繰り返して、電池の活性化を行なった。この後、各電池Ａ，Ｂを２０セルづつ使用し、２５℃の温度雰囲気で、１Ｉｔの充電々流で電池容量に対して５０％まで充電を行った後、開路状態で１時間放置した後、最大２００Ａまで、各ステップ間に３０分の休止を入れながら１０秒間の充放電を繰り返し、各１０秒放電時電圧と各放電電流値から最小二乗法により求まる直線が０．９Ｖに達する時の電流値（放電出力）を求める放電性評価試験を、各電池Ａ，Ｂに行った。得られた１０秒目の放電出力において、電池Ｂの１０秒目の放電出力を１００とし、電池Ａの１０秒目の放電出力をそれとの比率（１０秒目放電出力比）として求めると、下記の表１に示すような結果が得られた。

上記表１の結果から明らかなように、電池Ｂの１０秒目放電出力比は１００であるのに対して、電池Ａの１０秒目放電出力比は１０３で、電池Ａは電池Ｂよりも１０秒目放電出力比が３％だけ向上していることが分かる。
これは、従来例（比較例）の電池Ｂにおいては、集電リード６０の頭頂部６１と封口体３６との接続は頭頂部６１に設けられた第２溶接用突起（プロジェクション突起）６１ｂによる点接続となるため、電池の内部抵抗が高くなって出力ロスが発生し、出力特性が低下したと考えられる。

これに対して、電池Ａにおいては、封口時の押圧力により、封口体３６の封口板３６ａの下面に形成された凸部３６ａ−１がドーム状の頭頂部１２に食い込むように変形することとなり、頭頂部１２を封口体３６の下面に形成された凸部３６ａ−１の角部に面接触させることが可能となる。これにより、封口体３６との複数の第２溶接用突起（プロジェクション突起）１２ｃからなる溶接点に加えて、面接触による封口体３６との接触が増加するため、集電リード１０から封口体３６への集電効率が高まることとなる。この結果、内部抵抗が低減して出力特性に優れたものになったと考えられる。

この場合、頭頂部１２の中心部に形成された中心開口１２ａから離間して平面部１１に向けて放射状に複数のスリット１２ｂが等間隔に形成されているので、電池の封口時の押圧力によりドーム状の頭頂部１２が変形しやすくなる。また、上部集電体２０に溶接された平面部１１には上部集電体２０に形成された複数のバーリング孔２２に一致する位置にそれぞれ同形状の開孔１１ａが形成されているので、注液された電解液が電極群３０ａ内へ容易に浸透できることとなり、この種の電池の生産性を向上させることが可能となる。
さらに、集電リード１０の平面部１２の外周部には、上部集電体２０の外周部に形成された複数の半円状のバーリング孔２４に一致する位置にそれぞれ同形状の半円孔１１ｃが形成されているので、この集電リード１０を上部集電体２０に配置する際の位置決めが極めて高い精度で容易になる。また、半円形状のバーリング孔２４を設けることにより、外周部での溶接点が増大して集電性が向上することとなる。

３．上部集電体（正極集電体）の変形例
上述した実施例においては、多数の円形のバーリング孔２２を備えた上部集電体（正極集電体）２０を用いた例について説明したが、上述した集電リードに好適な上部集電体（正極集電体）については種々の変形例が考えられる。そこで、以下において、上部集電体（正極集電体）の好適な変形例について検討した。

（１）第１変形例
ここで、第１変形例の上部集電体（この場合は正極集電体となる）２０ａは、図５（ａ）に示すように、略円形（最大で直径が３０ｍｍ）に形成されている。そして、中心部に溶接電極挿入用の中心開口２１ａが形成されているとともに、この中心開口２１ａに開口するとともに中心開口２１ａから周囲部に向けて放射状に配置された複数（この場合は、４個としているが、適宜の個数とすればよい）の内部側スリット２２ａと、この上部集電体２０ａの外部に開口して中心開口２１ａに向けて放射状に配置された複数（この場合は、８個としているが、適宜の個数とすればよい）の外部側スリット２３ａとがそれぞれバーリング加工により形成されている。この場合、外部側スリット２３ａの個数と内部側スリット２２ａの個数との比率が２：１になるように形成されている。

さらに、この上部集電体２０ａの外周部には適宜個数（この場合は、８個とする）の半円形状のバーリング孔２４ａが形成されている。なお、上部集電体２０ａの外周部に半円形状のバーリング孔２４ａを設けることにより、外周部での溶接点が増大して集電性が向上することとなる。この場合、外部側スリット２３ａの側壁の先端部には、図５（ｂ）の側面図に示すように、面取り部Ｘが形成されている。このように、外部側スリット２３ａの側壁の先端部に面取り部Ｘを設けることにより、上部集電体２０ａの引っ掛かりなどが防止できるようになって、取り扱い性が向上して製造効率が向上する。

（２）第２変形例
ここで、第２変形例の上部集電体（この場合は正極集電体となる）２０ｂは、図６に示すように、略円形（最大で直径が３０ｍｍ）に形成されている。そして、中心部に溶接電極挿入用の中心開口２１ｂが形成されているとともに、この中心開口２１ｂに開口するとともに中心開口２１ｂから周囲部に向けて放射状に配置された複数（この場合は、４個としているが、適宜の個数とすればよい）の内部側スリット２２ｂと、この上部集電体２０ｂの外部に開口して中心開口２１ｂに向けて放射状に配置された複数（この場合は、４個としているが、適宜の個数とすればよい）の外部側スリット２３ｂとがそれぞれバーリング加工により形成されている。さらに、この上部集電体２０ｂの外周部には適宜個数（この場合は、８個とする）の半円形状のバーリング孔２４ｂが形成されている。なお、図示していないが、外部側スリット２３ｂの側壁の先端部には、図５（ｂ）に示すような面取り部Ｘが形成されている。

（３）第３変形例
ここで、第３変形例の上部集電体（この場合は正極集電体となる）２０ｃは、図７に示すように、略円形（最大で直径が３０ｍｍ）に形成されている。そして、中心部に溶接電極挿入用の中心開口２１ｃが形成されているとともに、この上部集電体２０ａの外部に開口して中心開口２１ｃに向けて放射状に配置された複数（この場合は、４個としているが、適宜の個数とすればよい）の外部側スリット２３ｃがバーリング加工により形成されている。さらに、この上部集電体２０ｃの外周部には適宜個数（この場合は、８個とする）の半円形状のバーリング孔２４ｃが形成されている。なお、図示していないが、外部側スリット２３ｃの側壁の先端部には、図５（ｂ）に示すような面取り部Ｘが形成されている。

（４）第４変形例
ここで、第４変形例の上部集電体（この場合は正極集電体となる）２０ｄは、図８に示すように、略円形（最大で直径が３０ｍｍ）に形成されている。そして、中心部に溶接電極挿入用の中心開口２１ｄが形成されているとともに、この上部集電体２０ｄの外部に開口して中心開口２１ｄに向けて放射状に配置された複数（この場合は、８個としているが、適宜の個数とすればよい）の外部側スリット２３ｄがバーリング加工により形成されている。さらに、この上部集電体２０ｄの外周部には適宜個数（この場合は、８個とする）の半円形状のバーリング孔２４ｄが形成されている。なお、図示していないが、外部側スリット２３ｄの側壁の先端部には、図５（ｂ）に示すような面取り部Ｘが形成されている。

（５）第５変形例
ここで、第５変形例の上部集電体（この場合は正極集電体となる）２０ｅは、図９に示すように、略円形（最大で直径が３０ｍｍ）に形成されている。そして、中心部に溶接電極挿入用の中心開口２１ｅが形成されているとともに、この上部集電体２０ｅの外部に開口して中心開口２１ｅに向けて放射状に配置された複数（この場合は、３個としているが、適宜の個数とすればよい）の外部側スリット２３ｅと、中心開口２１ｅに連通するとともに外部に開口する連通スリット２３ｆとがそれぞれバーリング加工により形成されている。さらに、この上部集電体２０ｅの外周部には適宜個数（この場合は、８個とする）の半円形状のバーリング孔２４ｅが形成されている。なお、図示していないが、外部側スリット２３ｅの側壁の先端部および連通スリット２３ｆの側壁の先端部は、図５（ｂ）に示すような面取り部Ｘが形成されている。

４．集電リードの変形例
また、上述した実施例においては、平面部１１の略中心線の円周上に開孔１１ａが形成され、かつ開孔１１ａが配置されていない位置で略等間隔に６個の第１溶接用突起（プロジェクション突起）１１ｂが形成された集電リード（正極集電リード）１０を用いた例について説明したが、上述した変形例の上部集電体（正極集電体）に好適な集電リードについても種々の変形例が考えられので、以下において、集電リード（正極集電リード）の変形例について検討を行った。

（１）第１変形例
本第１変形例の集電リード（この場合は正極用集電リードとする）４０は、上述した実施例の集電リード１０とほぼ同様の構成であり、図１０に示すように、上述した上部集電体２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅに溶接される略リング状に形成された平面部４１と、この平面部４１より湾曲して略ドーム状に突出して形成されていて、上述した封口体３６に溶接される頭頂部４２とを備えている。この場合、略リング状に形成された平面部４１の略中心線の円周上に等間隔に１２個の第１溶接用突起（プロジェクション突起）４１ｂが上部集電体２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅに向けて突出するように形成されている。さらに、上部集電体２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅの外周部に形成された半円形状のバーリング孔２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅに一致する位置に同形状の開孔４１ｃが形成されている。

一方、頭頂部４２には、上述した実施例の集電リード１０と同様に、複数のスリット４２ｂが等間隔に形成されている。また、頭頂部４２の頂点となる中心部には中心開口４２ａが形成されているとともに、この中心開口４２ａの周囲に略等間隔に封口体３６の封口板３６ａに溶接される複数の第２溶接用突起（プロジェクション突起）４２ｃが封口体３６に向けて突出するように形成されている。この場合も、上述した実施例の集電リード１０と同様に、図４に示すように、頭頂部５２を封口体３６の下面に形成された凸部３６ａ−１の角部に面接触させることが可能となるように、封口板３６ａの凸部３６ａ−１の直径をＤ１とし、頭頂部４２の平面部４１との付け根部４２ｄの直径をＤ２とした場合、Ｄ２＞Ｄ１の関係を有するように付け根部４２ｄが形成されている。

（２）第２変形例
本第２変形例の集電リード（この場合は正極用集電リードとする）５０は、図１１に示すように、上述した実施例の集電リード１０とほぼ同様の構成であり、上述した上部集電体２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅに溶接される略リング状に形成された平面部５１と、この平面部５１より湾曲して略ドーム状に突出して形成されていて、上述した封口体３６に溶接される頭頂部５２とを備えている。この場合、略リング状に形成された平面部５１の略中心線の円周上に等間隔に８個の第１溶接用突起（プロジェクション突起）５１ｂが上部集電体２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅに向けて突出するように形成されている。さらに、上部集電体２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅの外周部に形成された半円形状のバーリング孔２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅに一致する位置に同形状の開孔５１ｃが形成されている。

一方、頭頂部５２には、上述した実施例の集電リード１０と同様に、複数のスリット５２ｂが等間隔に形成されている。また、頭頂部５２の頂点となる中心部には中心開口５２ａが形成されているとともに、この中心開口５２ａの周囲に略等間隔に封口体３６の封口板３６ａに溶接される複数の第２溶接用突起（プロジェクション突起）５２ｃが封口体３６に向けて突出するように形成されている。この場合も、上述した実施例の集電リード１０と同様に、図４に示すように、頭頂部５２を封口体３６の下面に形成された凸部３６ａ−１の角部に面接触させることが可能となるように、封口板３６ａの凸部３６ａ−１の直径をＤ１とし、頭頂部５２の平面部５１との付け根部５２ｄの直径をＤ２とした場合、Ｄ２＞Ｄ１の関係を有するように付け根部５２ｄが形成されている。

〈上部集電体と集電リードとの組み合わせによる評価試験〉
ついで、上述のような構成となる上部集電体２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅと、渦巻状電極群３０ａと、負極集電体と、集電リード１０，４０，５０とを用いて、上述と同様にして円筒型二次電池となるニッケル−水素蓄電池をＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８を作製した。なお、作製されたニッケル−水素蓄電池Ａ１〜Ａ８を解体して、上部集電体２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅと正極の端部に露出した芯体との溶接点の積算個数を求めると、図１２に示すような結果が得られた。なお、図１２においては、横軸は渦巻状電極群３０ａの巻き取りの周回数を表し、縦軸は溶接点数の積算個数を表している。なお、渦巻状電極群３０ａの中心部を１周目としている。

ここで、上部集電体２０ａに集電リード４０を溶接したものを電池Ａ１とし、上部集電体２０ａに集電リード１０を溶接したものを電池Ａ２とし、上部集電体２０ｂに集電リード５０を溶接したものを電池Ａ３とし、上部集電体２０ｂに集電リード４０を溶接したものを電池Ａ４とし、上部集電体２０に集電リード４０を溶接したものを電池Ａ５とし、上部集電体２０ｃに集電リード４０を溶接したものを電池Ａ６とし、上部集電体２０ｄに集電リード４０を溶接したものを電池Ａ７とし、上部集電体２０ｅに集電リード４０を溶接したものを電池Ａ８とした。

一方、得られた電池Ａ１〜Ａ８および上述した実施例の電池Ａを２５℃の温度雰囲気で、３．０Ａの充電電流でＳＯＣ１２０％まで充電し、２５℃の温度環境で１時間休止し、６０℃の温度雰囲気で２４時間放置した。この後、４０℃の温度雰囲気で、６．０Ａの放電電流で電池電圧が０．９Ｖになるまで放電させるサイクルを３サイクル繰り返して活性化をした。ついで、２５℃の温度雰囲で、６．０Ａで電池容量の５０％まで充電（ＳＯＣ５０％）し、１時間の休止後に、４０Ａ放電→休止→２０Ａ充電→休止→８０Ａ放電→休止→４０Ａ充電→休止→１２０Ａ放電→休止→６０Ａ充電→休止→１６０Ａ放電→休止→８０Ａ充電→休止→２００Ａ放電→休止→１００Ａ充電の順に、１０秒問の放電と２０秒間の充電、および３０分間の休止を繰り返し行った。そして、各１０秒間の放電を行った時点の電池電圧（Ｖ）を放電電流（Ａ）に対しプロットし、最小二乗法で求めた直線の傾きの絶対値を電池抵抗とし、電池Ａの電池抵抗に対する各電池の電池抵抗の比率を電池抵抗比として求めると、下記の表２に示す結果が得られた。

上記図１２および表２の結果から明らかなように、電池Ａ１〜電池Ａ５は、電池Ａよりも電池抵抗比が小さくなっているのに対して、電池Ａ６〜電池Ａ８は、電池Ａと電池抵抗比が同等かそれよりも大きくなっていることが分かる。これは、電池Ａ１、電池Ａ２に用いられた上部集電体２０ａ、および電池Ａ３、電池Ａ４に用いられた上部集電体２０ｂは、上部集電体２０，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅに比べて正極端部に露出した芯体との溶接点が多く、特に、中心開口２１ａから周囲部に向けて放射状に配置された複数の内部側スリット２２ａ，２２ｂが形成されているために、中心部に正極芯体との溶接点を多く形成することができたためである。

また、電池Ａ３、電池Ａ４に用いられた上部集電体２０ｂと、電池Ａ、電池Ａ５に用いられた上部集電体２０とは、溶接点の積算値（合計）に大差はないが、上部集電体２０においては外周部で溶接点が増加する傾向が見られる。このことは、上部集電体２０ｂに比べて上部集電体２０は、極板長手方向の溶接点配置が不均一になっているということができる。また、上部集電体２０ｃ、２０ｄ、２０ｅにおいては、正極端部に露出した芯体との溶接点が中心部には殆どなく、外周部に偏って存在していることが分かる。このため、上部集電体２０ｃ，２０ｄ，２０ｅを用いた電池Ａ６〜電池Ａ８においては、正極全体から均一に集電することができず、電池抵抗比が大きくなったと考えられる。

なお、電池Ａ１、Ａ２に用いた上部集電体２０ａは、電池Ａ３、Ａ４に用いた上部集電体２０ｂに比べ、渦巻の９周目付近で正極端部に露出した芯体との溶接点が大きく増加していることが分かる。これは、外周部から中心部に向かう外部側スリット２３ａの個数と、中心部から外周部に向かう内部側スリット２２ａの個数の比が２：１になるように形成されているためである。このように、外部側スリット２３ａを内部側スリット２２ａよりも多くすることにより、外周部での正極端部に露出した芯体との溶接点間の距離拡大に伴う集電性の低下を補うことが可能となる。

さらに、外部側スリット２３ａと内部側スリット２２ａの総個数が１２個の上部集電体２０ａと、これらのスリツト２３ａ，２２ａの個数と同数の第１溶接用突起４１ｂが形成された集電リード４０とを用いた電池Ａ１は、上部集電体２０ａと、この集電体のスリツト２３ａ，２２ａの個数よりも少ない個数（６個）の第１溶接用突起１１ｂが形成された集電リード１０とを用いた電池Ａ２よりも電池抵抗比が小さくなっていることが分かる。これは、スリツト２３ａ，２２ａを設けることにより電流経路は阻害されるが、全てのスリット間に第１溶接用突起４１ｂを形成することにより、溶接点が増加して、電流経路の阻害の影響が最小化されたためと考えられる。

以上の結果を考慮すると、外周部から中心部に向かう外部側スリットを設けるとともに、中心部から外周部に向かう内部側スリットを設けた上部集電体を用いるのが望ましく、特に、外部側スリットを内部側スリットよりも多くした上部集電体を用いるのが好ましいということができる。また、集電リードにおいては、外部側スリットと内部側スリットが形成された上部集電体と組み合わせて用いるとともに、これらの全てのスリット間に第１溶接用突起が形成された集電リードを用いるのが特に好ましいということができる。この場合、集電リードの頭頂部には、中心部から離間して平面部に向けて放射状に複数のスリットが形成されているので、内部側スリットを集電リードの頭頂部に形成されたスリットと同一放射線状に形成することで、集電リードと上部集電体の位置決めが容易となる。

なお、上述した実施例および変形例の上部集電体に外周部から中央部に向かう凸部（上部集電体から集電リードに向かう、あるいは上部集電体から集電リードの反対側に向かう）を形成し、上述した実施例および変形例の集電リードの平面部に外周部から中央部に向かう凸部（集電リードから上部集電体の反対側に向かう、あるいは集電リードから上部集電体に向かう）を形成し、かつ上部集電体に形成された凸部と集電リードに形成された凸部を同一放射線状に形成すると、集電リードと上部集電体の位置決めがさらに容易となるので好ましい。

なお、上述した実施の形態においては、頭頂部１２と封口板３６ａの下面に形成された凸部３６ａ−１との接触部を溶接するに際して、頭頂部１２の中心開口１２ａの周囲に複数の溶接用突起（プロジェクション突起）１２ｃを封口体３６に向けて突出するように形成する例について説明した。ところが、頭頂部１２と封口板３６ａの下面に形成された凸部３６ａ−１との接触部を溶接するに際しては、頭頂部１２に複数の溶接用突起１２ｃを設けることに代えて、図３（ｃ）の変形例の封口体３８に示すように、封口板３８ａの下面に形成された凸部３８ａ−１に中心開口１２ａの周囲部に対応する位置に複数の溶接用突起（プロジェクション突起）３８ａ−２を頭頂部１２に向けて突出するように形成するようにしてもよい。
また、上述した実施の形態においては、本発明をニッケル−水素蓄電池に適用する例について説明したが、本発明はニッケル−水素蓄電池に限られることなく、ニッケル−カドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池あるいはリチウムイオン電池などにも適用できるのは勿論である。

１０…実施例の集電リード、１１…リング状の平面部、１１ａ…円形状の開孔、１１ｂ…第１溶接用突起（プロジェクション突起）、１１ｃ…半円形状の開孔、１２…ドーム状の頭頂部、１２ａ…中心開口、１２ｂ…スリット、１２ｃ…第２溶接用突起（プロジェクション突起）、１２ｄ…平面部と頭頂部との付け根部、１２ｅ…上側平面部、２０…実施例の上部集電体（正極集電体）、２１…中心開口、２２…円形状のバーリング孔、２３…スリット、２４…半円形状のバーリング孔、２０ａ…変形例１の上部集電体（正極集電体）、２１ａ…中心開口、２２ａ…内部側スリット、２３ａ…外部側スリット、２４ａ…半円形状のバーリング孔、２０ｂ…変形例２の上部集電体（正極集電体）、２１ｂ…中心開口、２２ｂ…内部側スリット、２３ｂ…外部側スリット、２４ｂ…半円形状のバーリング孔、２０ｃ…変形例３の上部集電体（正極集電体）、２１ｃ…中心開口、２３ｃ…外部側スリット、２４ｃ…半円形状のバーリング孔、２０ｄ…変形例４の上部集電体（正極集電体）、２１ｄ…中心開口、２３ｄ…外部側スリット、２４ｄ…半円形状のバーリング孔、２０ｅ…変形例５の上部集電体（正極集電体）、２１ｅ…中心開口、２３ｅ…外部側スリット、２３ｆ…連通スリット、２４ｅ…半円形状のバーリング孔、３０ａ…電極群、３１…ニッケル正極板、３１ａ…芯体露出部、３２…水素吸蔵合金負極板、３３…セパレータ、３５……外装缶、３５ａ…環状凹部、３５ｂ…開口端縁、３６…封口体、３６ａ…封口板、３６ａ−１…凸部、３６ｂ…正極キャップ、３６ｃ…弁板、３６ｄ…スプリング、３７…絶縁ガスケット、３８…変形例の封口体、３８ａ…封口板、３８ａ−１…凸部、３８ａ−２…溶接用突起（プロジェクション突起）、３８ｂ…正極キャップ、３８ｃ…弁板、３８ｄ…スプリング、４０…変形例１の集電リード、４１…リング状の平面部、４１ａ…円形状の開孔、４１ｂ…第１溶接用突起（プロジェクション突起）、４１ｃ…半円形状の開孔、４２…ドーム状の頭頂部、４２ａ…中心開口、４２ｂ…スリット、４２ｃ…第２溶接用突起（プロジェクション突起）、４２ｄ…平面部と頭頂部との付け根部、５０…変形例２の集電リード、５１…リング状の平面部、５１ａ…円形状の開孔、５１ｂ…第１溶接用突起（プロジェクション突起）、５１ｃ…半円形状の開孔、５２…ドーム状の頭頂部、５２ａ…中心開口、５２ｂ…スリット、５２ｃ…第２溶接用突起（プロジェクション突起）、５２ｄ…平面部と頭頂部との付け根部

Claims (10)

1. セパレータを間にして正極板と負極板が渦巻状に巻回された渦巻状電極群の上部より延出する一方極の芯体に上部集電体が溶接されているとともに、当該上部集電体が円筒状の金属製外装缶の開口部を封止する封口体に集電リードを介して接続された円筒型二次電池であって、
   前記集電リードは金属板のプレス加工により形成されていて、前記上部集電体の外形形状と略同形状に形成されていて当該上部集電体に溶接された平面部と、当該平面部より湾曲して略ドーム状に突出して形成されていて前記封口体に溶接された頭頂部とを備えており、
   前記頭頂部の中心部には中心開口が形成され、当該中心開口から離間して前記平面部に向けて放射状に複数のスリットが等間隔に形成されており、当該中心開口の周囲に当該頭頂部より前記封口体に向けて突出する複数の溶接用突起が形成されており、当該複数の溶接用突起が前記封口体との溶接点となされているとともに、前記頭頂部は前記封口体からの押圧力に起因する変形により前記封口体の下面に形成された凸部の角部に面接触していることを特徴とする円筒型二次電池。
2. セパレータを間にして正極板と負極板が渦巻状に巻回された渦巻状電極群の上部より延出する一方極の芯体に上部集電体が溶接されているとともに、当該上部集電体が円筒状の金属製外装缶の開口部を封止する封口体に集電リードを介して接続された円筒型二次電池であって、
   前記集電リードは金属板のプレス加工により形成されていて、前記上部集電体の外形形状と略同形状に形成されていて当該上部集電体に溶接された平面部と、当該平面部より湾曲して略ドーム状に突出して形成されていて前記封口体に溶接された頭頂部とを備えており、
   前記頭頂部の中心部には中心開口が形成され、当該中心開口から離間して前記平面部に向けて放射状に複数のスリットが等間隔に形成されており、かつ前記封口体の下面に凸部が形成されていて当該凸部より前記頭頂部の中心開口の周囲に向けて突出する複数の溶接用突起が形成されており、当該複数の溶接用突起が前記頭頂部との溶接点となされているとともに、前記頭頂部は前記封口体からの押圧力に起因する変形により前記封口体の下面に形成された凸部の角部に面接触していることを特徴とする円筒型二次電池。
3. 前記頭頂部の中心部を含む領域には上側平面部が形成されていて、該上側平面部と前記頭頂部の傾斜領域との境界部において、該上側平面部と前記頭頂部の傾斜領域とがなす内部側角Ｒ１が１５２°以上で１６５°以下（１５２°≦Ｒ１≦１６５°）であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の円筒型二次電池。
4. 前記平面部と前記頭頂部の傾斜領域との境界部において、前記平面部と前記頭頂部の傾斜領域とがなす外部側角Ｒ２が９０°以上で１１５°以下（９０°≦Ｒ２≦１１５°）であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の円筒型二次電池。
5. 前記封口体の下面に形成された凸部の直径をＤ１とし、前記頭頂部の前記平面部への付け根部の直径をＤ２とした場合、Ｄ２＞Ｄ１の関係を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の円筒型二次電池。
6. 前記上部集電体の中心部には中心開口が形成されており、当該中心開口に開口するとともに中心開口から周囲部に向けて放射状に配置された複数の内部側スリットと、当該上部集電体の外部に開口して前記中心開口に向けて放射状に配置された複数の外部側スリットとがバーリング加工により形成されているとともに、前記両スリットの端部に形成されたバーリングが前記渦巻状電極群の上部より延出する一方極の芯体に溶接されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の円筒型二次電池。
7. 前記外部側スリットの形成個数と前記内部側スリットの形成個数との比率は２：１であることを特徴とする請求項６に記載の円筒型二次電池。
8. 前記上部集電体の外周部には半円状のバーリング孔が形成されているとともに、該半円状のバーリングが前記渦巻状電極群の上部より延出する一方極の芯体に溶接されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の円筒型二次電池。
9. 前記上部集電体に形成された外部側スリットの側壁の先端部には面取り部が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の円筒型二次電池。
10. 前記上部集電体に溶接された前記集電リードの平面部の外周部には当該上部集電体の外周部に形成された複数の半円状のバーリング孔に一致する位置に該バーリング孔と同形の半円状の開孔が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の円筒型二次電池。
    

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