CN101335339A

CN101335339A - 密封式电池及其制造方法

Info

Publication number: CN101335339A
Application number: CNA2008101254851A
Authority: CN
Inventors: 南坂健二; 谷口恭朋; 山内康弘; 能间俊之; 稻垣健次; 吉田贤司; 近藤卓
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2008-06-18
Publication date: 2008-12-31
Anticipated expiration: 2028-06-18
Also published as: JP5668735B2; JP5100281B2; JP2009032640A; CN101335339B; JP2013041836A

Abstract

本发明提供在两端具有正极芯体及负极芯体的露出部的密封式电池的电极体中的芯体上电阻焊接集电体时，防止溅射的微尘向电极体的内部移动，且内部短路的发生少，可靠性高的密封式电池及其制造方法。本发明的密封式电池的制造方法包括：形成在两端分别具有多个正极芯体露出部(14)及负极芯体的露出部(15)的密封式电池用电极体(11)的工序；至少所述负极芯体露出部(15)的焊接部位的两面上，隔着在中央部形成有开口(23₁)的由热熔敷性树脂构成的带(23a)分别抵接负极集电体(18₁)及负极集电体支承部件(18₃)的工序；使电流流过所述两侧的负极集电体(18₁)及负极集电体支承部件(18₃)而进行电阻焊接的工序。

Description

密封式电池及其制造方法

技术领域

本发明涉及密封式电池及其制造方法，尤其涉及在两端分别具有正极芯体及负极芯体的露出部的密封式电池的电极体中的芯体上电阻焊接集电体时，防止溅射的微尘向电极体的内部移动，且减少内部短路的发生的可靠性高的密封式电池及其制造方法。

背景技术

伴随环境保护运动的盛行，正在强化二氧化碳等的排出限制，在汽车领域不仅积极开发使用汽油、柴油、天然气等化石燃料的汽车，而且还积极开发电动汽车(EV)或混合动力汽车(HEV)。此外，近年来的化石燃料的价格的急剧的高涨成为促进这些EV或HEV的开发的动力。

作为这样的EV、HEV用电池，通常使用镍-氢二次电池或锂离子二次电池，但逐渐要求不仅满足环境，而且要求作为汽车的基本性能即行驶的能力的高度化。因此，不仅单单增大电池容量，还为了对汽车的加速性能或爬坡性能产生大的影响，还需要增大电池输出。然而，若进行高输出的放电，则在电池中流过大电流，因此，发电要件和集电体之间的接触电阻引起的放热变大。从而，EV、HEV用电池不仅需要大型且大容量，而且需要能够取出大电流，因此，为了防止电池内部的电力损失，降低放热，对防止这些发电要件的芯体和集电体之间的焊接不良，降低内部电阻的情况，也进行了各种改进。

作为电接合发电要件的芯体和集电体的方法，有机械性铆接、焊接等方法，但作为要求高输出的电池的集电方法，适合作为熔融接合的焊接。另外，作为锂离子二次电池的负极侧电极体材料，为了实现低电阻化，使用铜合金，但作为铜或铜合金的特性，电阻小，热传导率大，因此，焊接时需要非常大的能量。

作为这样的发电要件的芯体和集电体之间的焊接方法，以往就有以下的方法。

(1)激光焊接法(参照专利文献1)

(2)超声波焊接法(参照专利文献2)

(3)电阻焊接法(参照专利文献3)

在激光焊接法中，作为被焊接材料的铜或铜合金对广泛使用于金属焊接用的YAG(钇-铝-石榴石)激光的反射率高达约90％，因此，需要高能量的激光。另外，若用激光焊接铜或铜合金，则存在如下问题，即：由于表面状态的影响，焊接性大大变化，且与其他材质的激光焊接的情况相同地，不可避免地发生溅射的发生。

在超声波焊接中，作为被焊接材料的铜或铜合金的热传导率大，因此，需要大的能量，另外，由于焊接时的超声波振动，使负极活性物质脱落。因此，在下述专利文献2中公开的发明中，在超声波焊接时压缩作为发电要件的电极体，使脱落的负极活性物质不进入作为发电要件的电极体内。

进而，在电阻焊接中，作为被焊接材料的铜或铜合金的电阻小，且热传导率大，因此，存在如下问题，即：需要在短时间内投入大电流，在焊接时有时发生与集电体相同的材质的电极棒和集电体的熔融接合，发生焊接部以外处的熔解或火花。

【专利文献1】日本特开2001-160387号公报

【专利文献2】日本特开2007-053002号公报

【专利文献3】日本特开2006-310254号公报

【专利文献4】日本特开2002-008708号公报

在如上所述的三种焊接技术中各有利弊，但如果考虑生产率及经济性，则希望采用从以往开始作为金属间的焊接法广泛使用的电阻焊接法。然而，特别是在两端分别具有正极芯体及负极芯体的露出部的EV、HEV用密封式电池的电极体(参照上述专利文献4)中的由铜或铜合金构成的芯体上电阻焊接铜制集电体时，由于电极体的层叠数多，因此为了可靠地焊接，需要大量焊接能量。而且，在电阻焊接时，若增大焊接能，则溅射的微尘的发生增加，该微尘向密封式电池的电极体内部移动，导致内部短路的原因的可能性增加。

发明内容

本发明是为了解决如上所述的以往技术的问题而开发的，其目的在于提供在两端分别具有正极芯体及负极芯体的露出部的密封式电池的电极体中的芯体上电阻焊接集电体时，防止溅射的微尘向电极体的内部移动，且减少内部短路的发生的可靠性高的密封式电池及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明的密封式电池是一种密封式电池，其具有：多个正极芯体及负极芯体分别露出在两端的电极体、和电阻焊接在至少一方的所述多个芯体的两侧的集电体及集电体支承部件，其特征在于，在所述电阻焊接部分的周围的所述芯体、和所述集电体及集电体支承部件的至少一方之间配置有绝缘密封材料。

在本发明的密封式电池中，需要具有多个正极芯体及负极芯体分别露出在两端的电极体、和电阻焊接在至少一方的所述多个芯体的两侧的集电体及集电体支承部件。在这样的密封式电池中，通常电极体的层叠数多，因此，为了可靠地焊接，需要赋予大量的焊接能，因此，在电阻焊接时溅射的微尘的发生增加。然而，在本发明的密封式电池中，在电阻焊接部分的周围的所述芯体、和集电体及集电体支承部件之间配置有绝缘密封材料，因此，在电阻焊接时产生的微尘捕获在电阻焊接部的周围的绝缘密封材料中，故不会向外部飞散。从而，根据本发明可知，得到内部短路的发生少，且可靠性高的密封式电池。另外，即使在电阻焊接部分的周围的所述芯体、和集电体及集电体支承部件的一方之间配置绝缘密封材料的情况下，在电阻焊接时产生的微尘也捕获在电阻焊接部的周围的绝缘密封材料中，因此，得到减少向电极体的内部乃至外部飞散的微尘的效果。

还有，本发明的密封式电池中的芯体及集电体两者可以均由相同的金属构成，也可以由分别不同的金属构成，另外，可以对正极芯体或负极芯体相等地适用。进而，本发明的密封式电池只要具备多个正极芯体及负极芯体分别露出在两端的电极体、和相对于至少一方的所述芯体从两侧对置配置并且被电阻焊接的集电体及集电体支承部件，电极体就可以为卷绕形，也可以为层叠形，进而，可以为非水电解质二次电池，也可以为水性电解质二次电池。

另外，优选在本发明的密封式电池中，所述绝缘密封材料是由热熔敷性树脂构成的带或带有糊材料的绝缘带。

根据所述方式的密封式电池可知，在电阻焊接时产生的溅射的高温的微尘通过部分地熔融由固体的热熔敷性树脂构成的带或带有糊材料的绝缘带而被吸取热量，急剧地冷却而降低温度，因此，容易捕获在由固体的热熔敷性树脂构成的带或带有糊材料的绝缘带中。还有，在电阻焊接时，电流流过的时间短，而且电流流过的范围窄，因此，由固体的热熔敷性树脂构成的带或带有糊材料的绝缘带整体不会同时熔融。因此，在电阻焊接时产生的溅射的微尘从由固体的热熔敷性树脂构成的带或带有糊材料的绝缘带飞散而进入电极体的内部的情况变少，因此，得到内部短路的发生进一步减少，且可靠性高的密封式电池。还有，热熔敷性树脂的熔敷温度为70～150℃左右，熔解温度优选200℃以上，进而希望具备对电解液等的耐药品性。

另外，优选在本发明的密封式电池中，在所述集电体及集电体支承部件的所述电阻焊接部分的至少一侧设置有向另一侧突出的突起。

该突起通常还称为“突出部”，优选前端部的面积小于根部的截面积。在电阻焊接时，电流集中在该突起的前端部分，因此，不使用于电阻焊接的无效电流减少，即使芯体、集电体及集电体支承部件等的电阻低，且热传导率高，也能够效率良好地且牢固地进行电阻焊接。从而，根据所述方式的密封式电池可知，得到起到上述本发明的效果的同时，焊接部的可靠性更高的密封式电池。

另外，优选在本发明的密封式电池中，在所述集电体及集电体支承部件的所述电阻焊接部分的一侧设置有向另一侧突出的所述突起，且在所述集电体及集电体支承部件的另一侧的与所述突起对置的部分形成有表面平坦的凸部。

在电阻焊接时，从两侧利用电极棒相互按压集电体及集电体支承部件，同时，进行电阻焊接，因此，配置于焊接部周围的绝缘密封材料的热熔敷性树脂自身或糊材料有时向焊接部突出。若在热熔敷性树脂自身或糊材料突出在电阻焊接部的状态下进行电阻焊接，则有时热熔敷性树脂自身或糊材料爆炸性燃烧。然而，若在所述集电体及集电体支承部件的另一侧的与所述突起对置的部分形成表面平坦的凸部，则在电阻焊接时，热熔敷性树脂或糊材料不会突出，该突出的热熔敷性树脂或糊材料不会到达所述突起的表面及表面平坦的凸部的表面，因此，得到安全且效率良好，具有牢固的电阻焊接部的密封式电池。

另外，优选在本发明的密封式电池中，所述表面平坦的凸部的形状在俯视的情况下为圆形状，所述表面平坦的凸部的直径大于所述突起的直径。

根据所述方式的密封式电池可知，即使集电体及集电体支承部件的配置位置发生偏离，能够维持表面平坦的凸部和突起的前端对置配置的状态，因此，得到起到上述本发明的效果的同时，焊接部的可靠性更高的密封式电池。

另外，优选在本发明的密封式电池中，所述被电阻焊接的芯体、集电体及集电体支承部件均由铜或铜合金构成。

铜或铜合金在惯用的导电性金属中电阻最低且热传导率最低，因此，需要在电阻焊接时流过大的电流，故溅射的微尘的产生也多。然而，根据本发明的密封式电池可知，这些大量产生的溅射的微尘也能够捕获在电阻焊接部的周围的绝缘密封材料中，因此能够良好地起到上述本发明的效果。

进而，为了实现上述目的，本发明的密封式电池的制造方法一种密封式电池的制造方法，包括：

(1)形成在两端分别具有多个正极芯体及负极芯体的露出部的密封式电池用电极体的工序；

(2)在至少一方的所述芯体的露出部的焊接部位的两面上隔着在中央部形成有开口的绝缘密封材料而分别抵接集电体及集电体支承部件的工序；

(3)使电流流过所述集电体及集电体支承部件之间而进行电阻焊接的工序。

根据本发明的密封式电池的制造方法可知，在电阻焊接时，电流经由设置于绝缘密封材料的中央部的开口而流过。因此，在电阻焊接时，电流集中于在绝缘性带上设置的开口部分，因此，与焊接无关的无效电流减少，能够效率良好且牢固地进行电阻焊接。而且，电阻焊接部分的周围被绝缘性带包围，因此，在电阻焊接时产生的溅射微尘被捕获在电阻焊接部的周围的绝缘密封材料中，因此，不会向外部飞散。从而，根据本发明的密封式电池的制造方法可知，得到内部短路的发生少，且可靠性高的密封式电池。

另外，优选在本发明的密封式电池的制造方法中，所述绝缘密封材料是由热熔敷性树脂构成的带或带有糊材料的绝缘带。

根据所述方式的密封式电池的制造方法可知，能够将绝缘密封材料容易地配置于规定的电阻焊接位置的周围。而且，在电阻焊接时产生的溅射的高温的微尘通过部分地熔融固体的热熔敷性树脂或绝缘带而被吸取热量，急剧地冷却而降低温度，因此，容易捕获在固体的热熔敷性树脂或绝缘带中。还有，在电阻焊接时，电流流过的时间短，而且电流流过的范围窄，因此，固体的热熔敷性树脂或绝缘带整体不会同时熔融。因此，在电阻焊接时产生的溅射的微尘飞出固体的热熔敷性树脂或绝缘带而进入电极体的内部的情况变少，因此，得到内部短路的发生进一步减少，且可靠性高的密封式电池。

还有，热熔敷性树脂的熔敷温度为70～150℃左右，熔解温度希望为200℃以上，进而希望具备对电解液等的耐药品性。作为热熔敷性树脂，可以使用橡胶系密封材料、酸改性聚丙烯、聚烯烃系热熔敷性树脂等。进而，作为带有糊材料的绝缘带，可以使用在聚酰亚胺带、聚丙烯带、聚苯硫醚带等，另外，也可以为具有绝缘性热熔敷制树脂层的多层结构。

另外，优选在本发明的密封式电池的制造方法中，在所述(2)的工序中，使用在所述两侧的集电体及集电体支承部件的所述电阻焊接部分的至少一侧形成有向另一侧突出的突起的集电体及集电体支承部件，使所述突起以位于所述绝缘密封材料的中央部的开口的方式抵接于所述芯体的焊接部位。

该突起通常还称为“突出部”，优选前端部的面积小于根部的截面积。在电阻焊接时，电流集中在该突起的前端部分，因此，不使用于电阻焊接的无效电流减少，即使芯体、集电体及集电体支承部件等的电阻低，且热传导率高，也能够效率良好地且牢固地进行电阻焊接。而且，该突起配置为位于绝缘密封材料的中央部的开口，因此，能够预防电阻焊接前的绝缘密封材料的位置偏离引起的向焊接部的突出，故在电阻焊接时，能够消除向焊接部突出的绝缘密封材料的爆炸性燃烧。从而，根据所述方式的密封式电池的制造方法可知，能够制造焊接部的可靠性高的密封式电池。

另外，优选在本发明的密封式电池的制造方法中，所述绝缘密封材料的厚度为所述突起的高度的0.1～1倍。进而优选所述绝缘密封材料的厚度为所述突起的高度的2/3～1倍。

若绝缘性带的厚度小于突起的高度的0.1倍，则与没有绝缘密封材料的情况实质上相同，不能抑制溅射微尘向外部飞散，因此，增加内部短路，故不优选。若绝缘性带的厚度为突起的高度的2/3倍以上，则溅射微尘的捕获效果变得良好。另外，若绝缘密封材料的厚度大于突起的高度的1倍，则为了使突起与芯体直接接触，需要过剩的压力。

另外，优选在本发明的密封式电池的制造方法中，所述绝缘密封材料的中央部的开口的宽度为所述突起的宽度的1～5倍。

若绝缘密封材料的中央的开口的宽度小于突起的宽度的1倍，则有时绝缘密封材料部分地覆盖突起的前端部，因此，在电阻焊接时，绝缘密封材料容易残留于焊接部，或引起爆炸性燃烧，或发生焊接部的强度的降低及可靠性的降低，因此不优选。另外，若绝缘密封材料的中央部的开口的宽度大于突起的宽度的5倍，则与基本上没有绝缘带的情况相同，不能抑制溅射微尘向外部飞散，因此增加内部短路，故不优选。还有，本发明中的绝缘性带的中央的开口的宽度或突起的宽度在它们的形状为圆形的情况下表示直径，在它们的形状为方形状的情况下表示最长对角间距离。

另外，优选在本发明的密封式电池的制造方法中，在所述(2)的工序中，使用在所述集电体及集电体支承部件的一侧设置有向另一侧突出的所述突起，且在所述集电体及集电体支承部件的另一侧的与所述突起对置的部分形成有表面平坦的凸部的集电体及集电体支承部件，使所述表面平坦的凸部及突起以位于绝缘密封材料的中央部的开口而相互对置的方式抵接于所述芯体的焊接部位。

根据所述方式的密封式电池的制造方法可知，在电阻焊接时，即使绝缘密封材料的热熔敷性树脂或糊材料突出，也不到达所述表面平坦的凸部及突起的表面，而且电阻焊接时的电流集中在所述突起的前端和表面平坦的凸部的表面的一部分而流过，该热熔敷性树脂或糊材料不会爆炸性燃烧。而且，该表面平坦的凸部也成为绝缘密封材料的定位，因此，能够容易地预防电阻焊接前的绝缘密封材料的位置偏离引起的向焊接部的突出，内部结构消除电阻焊接时向焊接部突出的绝缘密封材料的爆炸性燃烧。从而，根据所述方式的密封式电池的制造方法可知，能够安全且牢固地进行电阻焊接，并且能够大幅度提高生产率，能够效率良好地制造焊接部的可靠性高的密封式电池。

另外，优选在本发明的密封式电池的制造方法中，所述表面平坦的凸部的形状在俯视的情况下为圆形状，所述表面平坦的凸部的直径大于所述突起的直径。

根据所述方式的密封式电池的制造方法可知，内部结构容易地形成表面平坦的凸部，而且即使集电体及集电体支承部件的配置位置发生偏离，也能够简单地维持表面平坦的凸部和突起的前端对置配置的状态，因此，能够制造起到上述本发明的效果的同时，焊接部的可靠性更高的密封式电池。

若绝缘密封材料的中央的开口的宽度小于突起的宽度的1倍，则有时绝缘密封材料部分地覆盖突起的前端部，因此，在电阻焊接时，绝缘密封材料容易残留于焊接部，或引起爆炸性燃烧，或发生焊接部的强度的降低及可靠性的降低，因此不优选。另外，若绝缘密封材料的中央部的开口的宽度大于突起的宽度的5倍，则与没有绝缘带的情况实质上相同，不能抑制溅射微尘向外部飞散，因此增加内部短路，故不优选。

另外，优选在本发明的密封式电池的制造方法中，所述绝缘密封材料是由热熔敷性树脂构成的带，在将由所述热熔敷性树脂构成的带的厚度设为L时，所述表面平坦的凸部的高度H在L＜H＜(3/2)L的范围。

在绝缘密封材料包含由热熔敷性树脂构成的带的情况下，若特别是连续地持续进行电阻焊接，则电阻焊接用电极棒变热，因此，在电阻焊接的电流流过之前，这些热熔敷性树脂软化而可能突出在焊接部。在这种情况下，只要L＜H，就成为表面平坦的凸部的表面比热熔敷性树脂制带突出的状态，因此，消除软化的热熔敷性树脂制带突出至表面平坦的凸部的表面的情况。另外，只要H＜(3/2)L，热熔敷性树脂制带引起的电阻焊接时的溅射的微尘的捕集效果就变得良好。从而，若由热熔敷性树脂构成的带的厚度和表面平坦的凸部的高度满足上述条件，则即使电阻焊接时热熔敷性树脂突出，该热熔敷性树脂也不会到达表面平坦的凸部的表面，因此，在电阻焊接时，该糊材料不会爆炸性燃烧，能够安全且焊接部的可靠性高的密封式电池。

另外，优选在本发明的密封式电池的制造方法中，所述绝缘密封材料是带有糊材料的绝缘带，在将所述带有糊材料的绝缘带的总厚度设为t，将糊材料厚度设为a时，所述表面平坦的凸部的高度H在a＜H＜(3/2)t的范围。

糊材料为软质，因此容易变形，故在电阻焊接时用电极棒施加压力的情况下，从绝缘带容易突出。然而，若处于a＜H的关系，则糊材料的厚度a低于表面平坦的凸部的高度H，因此，在电阻焊接时不会覆盖表面平坦的凸部。另外，若处于H＜(3/2)t的关系，则电阻焊接时的溅射的微尘的捕集效果变得良好。从而，只要带有糊材料的绝缘带的总厚度、糊材料厚度、和表面平坦的凸部的高度满足上述条件，则能够安全地制造具备可靠性高的电阻焊接部的密封式电池。

附图说明

图1A是表示作为共用于实施例及比较例的密封式电池的方形电池的内部结构的主视图，图1B是沿图1A的IB-IB线的剖面图。

图2是实施例1的方形电池的沿图1A的II-II线的放大剖面图。

图3是图2的III部分的放大分解立体图。

图4是实施例1的电阻焊接部的剥离面的放大照片。

图5是表示作为绝缘密封材料的由热熔敷性树脂构成的带被软化的状态对应于图2的放大剖面图。

图6是实施例2的方形电池对应于图3的放大剖面图。

图7是表示俯视的情况下的绝缘密封材料、表面为平坦的凸部及突起的配置关系的图。

图8是实施例3的方形电池对应于图2的放大剖面图。

图9是图8的IX部分的放大剖面图。

图10是表示实施例3的变形例的与图2对应的放大剖面图。

图中：10-方形非水电解质二次电池；11-扁平状卷绕电极体；12-电池外装罐；13-封口板；14-正极芯体露出部；15-负极芯体露出部；16-正极集电体；17-正极端子；18₁-负极集电体；18₂-突起(突出部)；18₃-负极集电体支承部件；18₄-表面平坦的凸部；19-负极端子；20、21-绝缘部件；23a-热熔敷性树脂制带；23b-带有糊材料的绝缘带；23c-绝缘带；23d-糊材料；23₁-开口；24₁、24₂-电极棒；25-溅射微尘。

具体实施方式

以下，与实施例、比较例结合参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。其中，以下所示的实施例为例示了将本发明的技术思想具体化的作为密闭式电池方形非水电解质二次电池的制造方法，但其并不特定于本发明的该方形非水电解质二次电池的制造方法，只要是包含在权利要求范围的其他实施方式也等同适用。

图1A是表示作为共用于实施例及比较例的密封式电池的方形电池的内部结构的主视图，图1B是沿图1A的IB-IB线的剖面图。图2是实施例1的方形电池的沿图1A的II-II线的放大剖面图。图3是图2的III部分的放大分解立体图。图4是实施例1的电阻焊接部的剥离面的放大照片。图5是表示作为绝缘密封材料的由热熔敷性树脂构成的带被软化的状态的与图2对应的放大剖面图。图6是实施例2的方形电池的与图3对应的放大剖面图。图7是表示俯视的情况下的绝缘密封材料、表面为平坦的凸部及突起的配置关系的图。图8是实施例3的方形电池的与图2对应的放大剖面图。图9是图8的IX部分的放大剖面图。图10是表示实施例3的变形例的与图2对应的放大剖面图。

最初，使用图1A及图1B，说明作为共用于实施例及比较例的密封式电池的方形非水电解质二次电池。该方形非水电解质二次电池10是将正极极板(未图示)和负极极板(未图示)隔着隔板(未图示)卷绕的扁平状卷绕电极体11收容于方形电池外装罐12的内部，并由封口板13密封电池外装罐12的电池。

该扁平状卷绕电极体11在卷绕轴方向的两端部具备没有涂敷正极合剂、负极合剂的正极芯体露出部14、负极芯体露出部15。正极芯体露出部14经由正极集电体16与正极端子17连接，负极芯体露出部15经由负极集电体18₁与负极端子19连接。正极端子17、负极端子19分别经由绝缘部件20、21固定在封口板13。

该方形非水电解质二次电池是通过在将扁平状卷绕电极体11插入电池外装罐12内后，将封口板13激光焊接于电池外装罐12的开口部，然后，从电解液注液孔(未图示)注入非水电解液，密封该电解液注液孔而制作的。还有，作为电解液，例如，可以使用在碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯按体积比为3∶7地混合的溶剂中溶解LiPF₆为1mol/L的非水电解液。

然后，对共用于实施例及比较例的扁平状卷绕电极体11的具体的制造方法进行说明。

[正极板的制作]

正极板如下所述地制作。首先，混合作为正极活性物质的钴酸锂(LiCoO₂)粉末94质量％、作为导电剂的乙炔黑或石墨等碳系粉末3质量％、和由聚偏氟乙烯(PVdF)构成的粘结剂3质量％，向得到的混合物中加入由N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)构成的有机溶剂，将其混炼，配制正极活性物质合剂浆料。然后，准备由铝箔(例如，厚度为20μm的铝箔)构成的正极芯体，在正极芯体的两面均一地涂敷如上所述地制作的正极活性物质合剂浆料，均匀地涂敷正极活性物质合剂层。此时如下所述地涂敷，即：在正极活性物质合剂层的一侧沿正极芯体的端缘形成没有涂敷正极活性物质合剂浆料的规定宽度(在此为12mm)的非涂敷部(正极芯体露出部)。然后，使形成有正极活性物质合剂层的正极芯体通过干燥机中，除去在浆料制作时曾需要的NMP，并干燥。在干燥后，利用辊压机，轧制至厚度成为0.06mm，从而制作正极板。将这样制作的正极板切成宽度为100mm的长条状，得到宽度为10mm的带状铝构成的设置有正极芯体露出部的正极板。

[负极板的制作]

负极板如下所述地制作。首先，混合作为负极活性物质的天然石墨粉末98质量％、各自分别为1质量％的作为粘结剂的羧基甲基纤维素(CMC)及苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)，添加水，将其混炼，配制负极活性物质合剂浆料。然后，准备由铜箔(例如，厚度为12μm的铜箔)构成的负极芯体，在负极芯体的两面均一地涂敷如上所述地制作的负极活性物质合剂浆料，形成负极活性物质合剂层。在这种情况下如下所述地涂敷，即：在负极活性物质合剂层的一侧上沿负极芯体的端缘形成没有涂敷负极活性物质合剂浆料的规定宽度(在此为10mm)的非涂敷部(负极芯体露出部)。然后，使形成有负极活性物质合剂层的负极芯体通过干燥机中，将其干燥。在干燥后，利用辊压机，轧制至厚度成为0.05mm，从而制作负极板。将这样制作的负极板切成宽度为110mm的长条状，得到了设置有宽度为8mm的带状负极芯体露出部的负极板。

[卷绕电极体的制作]

以使如上所述地得到的正极板的正极芯体露出部和负极板的负极芯体露出部与分别对置的电极的活性物质合剂层不重叠的方式，经由聚乙烯制多孔隔板(厚度为0.022mm，且宽度为100mm)卷绕，制作在两侧分别形成有多个由铝箔构成的正极芯体露出部14、由铜箔构成的负极芯体露出部15的实施例及比较例中使用的扁平状卷绕电极体11。

[集电体的电阻焊接]

在这样制作的扁平状卷绕电极体11的正极芯体露出部14上利用电阻焊接安装铝制正极集电体16及正极集电体支承部件(未图示)，相同地在负极芯体露出部15上利用电阻焊接安装铜制负极集电体18₁及负极集电体支承部件18₃，但以下，对在负极芯体露出部上15利用电阻焊接安装铜制负极集电体18₁及负极集电体支承部件18₃的情况进行说明。

【实施例】

在实施例1的方形非水电解质二次电池10中，作为负极集电体18₁，使用在中央部形成有作为突出部发挥作用的突起(高度h＝0.8mm、基部的直径W＝2mm)18₂的集电体。另外，作为绝缘密封材料，使用在热熔敷性树脂制带23a(L＝0.1mm)的中央部形成有开口23₁(直径A＝6mm的圆状)的绝缘密封材料。还有，在此使用的热熔敷性树脂制带23a由含有聚烯烃系热熔敷性树脂槽的多层薄膜构成。

首先，捆扎铜制负极芯体露出部15，在其上下方载置热熔敷性树脂制带23a，并使分别形成于热熔敷性树脂制带23a的开口23₁的中心一致，从其下侧以使铜制负极集电体18₁的突起18₂与下侧的热熔敷性树脂制带23a的开口23₁的中心一致的方式进行配置，相同地以堵塞热熔敷性树脂制带23a的开口23₁的方式配置负极集电体支承部件18₃。然后，以夹住负极集电体18₁及负极集电体支承部件18₃的方式使电阻焊接装置(未图示)的铜制的电极棒24₁及24₂从上下方抵接，相互按压两方的电极棒24₁及24₂，形成为略微短路的状态，然后，使预先通过实验规定的最佳焊接电流(例如，4kA)短时间流过两个电极棒24₁及24₂之间，进行电阻焊接。

测定利用牵引试验机将该上下的铜制负极集电体18₁及负极集电体支承部件18₃剥离为止的强度，其结果为19.6(20kgf)。另外，该剥离面的放大照片如图4所示。从图4明确确认到，由于电阻焊接而溅射的铜的微尘25捕获在热熔敷性树脂制带23a内。

还有，作为热熔敷性树脂制带23a，只要是热熔敷性树脂的熔敷温度为70～150℃左右且熔解温度为200℃以上的树脂，就可以适当选择而使用，但希望还具备对非水电解质等的耐药品性。作为热熔敷性树脂，可以使用橡胶系密封材料、酸改性聚丙烯、聚烯烃系热熔敷性树脂等。

另外，热熔敷性树脂制带23a的厚度L优选为突起18₂的高度h的0.1～1倍。若热熔敷性树脂制带23a的厚度L小于突起18₂的高度h的0.1倍，则与没有热熔敷性树脂制带23a的情况实质上相同，不能抑制溅射微尘向外部飞散，因此，增加内部短路。另外，若热熔敷性树脂制带23a的厚度L大于突起18₂的高度h的一倍，则为了使突起18₂与负极芯体的露出部15直接接触，需要过剩的压力，因此不优选。

另外，热熔敷性树脂制带23a的中央部的开口23₁的宽度A优选为所述突起18₂的宽度W的1～5倍。若热熔敷性树脂制带23a的中央的开口23₁的宽度W小于突起18₂的宽度W的1倍，则有时热熔敷性树脂制带23a部分地覆盖突起18₂的前端部，因此，在电阻焊接时，热熔敷性树脂制带23a容易残留于焊接部，引起爆炸性燃烧，或发生焊接部的强度的降低及可靠性的减低。另外，若热熔敷性树脂制带23a的中央部的开口23₁的宽度A大于突起18₂的宽度W的5倍，则与没有热熔敷性树脂制带23a的情况实质上相同，不能抑制溅射微尘向外部飞散，因此增加内部短路。

[比较例]

除了不使用实施例中使用的热熔敷性树脂制带以外，与实施例的情况相同地，进行电阻焊接。该比较例对应于上述以往例的情况。还有，比较例的预先通过实验规定的最佳焊接电流为5.7kA。确认到该电阻焊接后的卷绕电极体11的铜制的负极芯体露出部15之间略微存在有溅射的铜的微尘。另外，测定利用牵引试验机剥离电阻焊接后的比较例的上下的集电体为止的强度，其结果为19.6(20kgf)。

还有，若汇总实施例1及比较例的实验状态及测定结果，则如下述表1所示。

【表1】

	发生溅射微尘	溅射微尘向焊接部外的飞散	焊接强度/以往比较	焊接所需的电流/以往比较
	发生溅射微尘	溅射微尘向焊接部外的飞散	焊接强度/以往比较	焊接所需的电流/以往比较	以往例	有	有	-	-
实施例1	有	无	与以往相等	70％	以往例	有	有	-	-

从表1的记载中明确可知，实施例1的情况下的最佳电阻焊接电流值为比较例的情况下的约70％，但牵引试验结果相等。得到这样的结果的理由推测如下：在实施例中电阻焊接时电流流过的范围由于热熔敷性树脂制带23a的开口23₁，限制在狭窄的范围，相对于此，在比较例中上下的集电体及集电体支承部件与铜制负极芯体露出部接触的面积较广，因此，与电阻焊接没有直接关系的无效电流变大的缘故。

从而，可以理解为：若以在电阻焊接的部分的周围存在有热熔敷性树脂制带23a的状态电阻焊接，则溅射的金属的微尘捕获在热熔敷性树脂制带23a的内部，因此，溅射的金属的微尘向外部飞散的情况变少。

还有，对在上述实施例中，负极芯体露出部15、负极集电体18₁及负极集电体支承部件18₃均为铜制的情况进行了说明，但铜是作为电极的芯体惯用的金属中热传导率最高的金属，因此，若在其他的金属的情况下适用本发明，则溅射的金属的微尘向外部飞散的情况进一步变少。从而，根据本发明可知，得到不依赖于密封式电池的种类，减少内部短路的发生的可靠性高的密封式电池。

【实施例2】

在实施例1的方形非水电解质二次电池10中，示出了如图2及图3所示，作为负极集电体18₁，使用在中央部形成有突起18₂的集电体，在热熔敷性树脂制带23a的中央部形成开口23₁而使用并电阻焊接的例子。然而，若特别是连续地电阻焊接，则电极棒24₁及24₂变热，因此，在电阻焊接时，在流过电流之前，热熔敷性树脂制带23a自身有时软化。若以这样的状态进行电阻焊接，则在电阻焊接时，从两侧利用电极棒24₁及24₂按压负极集电体18₁及负极集电体支承部件18₃，同时，进行电阻焊接，因此，如图5所示，热熔敷性树脂制带23a自身有时向焊接部侧突出。若在该状态下流过电阻焊接用电流，则有时热熔敷性树脂爆炸性燃烧。

因此，作为实施例2的方形电池的电阻焊接部，如图6及图7所示，在负极集电体支承部件18₃的与负极集电体18₁的突起18₂对置的一侧形成朝向突起18₂的高度H的表面平坦的凸部18₄，通过使软化的热熔敷性树脂制带23a不突出至该表面平坦的凸部18₄的表面，抑制电阻焊接时的热熔敷性树脂制带23a的爆炸性燃烧。还有，在图6及图7中，对与图2及图3所示的结构相同的部分标注相同的参照符号，省略其详细说明。

在这种情况下，若将热熔敷性树脂制带23a的厚度设为L，则优选表面平坦的凸部18₄的高度H为L≤H＜(3/2)L。即，若将表面平坦的凸部18₄的高度H设为与热熔敷性树脂制带23a的厚度L相同或比其高，将表面平坦的凸部18₄的表面设为比热熔敷性树脂制带23a突出，则软化的热熔敷性树脂制带23a不会突出至表面平坦的凸部18₄的表面。另外，若表面平坦的凸部18₄的高度H小于热熔敷性树脂制带23a的厚度L的(3/2)，则热熔敷性树脂制带23a引起的电阻焊接时的溅射的微尘的捕集效果变得良好。还有，作为突出部发挥作用的突起18₂的高度h和热熔敷性树脂制带23a的厚度L之间的关系及突起18₂的基部的宽度W和热熔敷性树脂制带23a的开口23₁的宽度A之间的关系设定为与实施例1中所示的关系相同即可。

还有，若表面平坦的凸部18₄的形状在俯视的情况下为原形状，则容易制作，且容易进行与热熔敷性树脂制带23a的开口23₁之间的定位。在将该表面平坦的凸部18₄的直径设为D，将突起18₂的基部的直径设为W，将热熔敷性树脂制带23a的开口23₁的直径设为A的情况下，优选W＜D＜A。该情况下的表面平坦的凸部18₄、突起18₂及热熔敷性树脂制带23a的开口23₁的平面视的情况下的配置关系如图7所示。

这样，若采用实施例2的方形电池的电阻焊接部的结构，则在电阻焊接时，热熔敷性树脂不会进入突起18₂和表面平坦的凸部18₄之间，因此，能够抑制热熔敷性树脂爆炸性燃烧。

【实施例3】

在实施例1及实施例2中，示出了作为绝缘密封材料，使用热熔敷性树脂制带23a的例子，但也可以使用带有糊材料的绝缘带。使用图8～图10，说明作为绝缘密封材料使用该带有糊材料的绝缘带23b的实施例3的方形电池的电阻焊接部的结构。还有，在图8～图10中，与图6及图7所示的结构相同的部分标注相同的参照符号，省略其详细的说明。

实施例3的电阻焊接部与实施例2的电阻焊接部的结构不相同这一点如下所述，即：在实施例2中作为绝缘密封材料使用热熔敷性树脂制带23a，相对于此，在实施例3中使用带有糊材料的绝缘带23b仅这一点，其他结构基本上相同。作为该带有糊材料的绝缘带23b，可以使用在聚酰亚胺带、聚丙烯带、聚苯硫醚带等构成的绝缘带23c的一面涂敷糊材料23d的绝缘带。在此，使用该带有糊材料的绝缘带23b的总厚度t＝0.1mm，糊材料23d的厚度a＝0.03mm，表面平坦的凸部的高度H＝0.10mm的带有糊材料的绝缘带，但优选将表面平坦的凸部的高度H设定为满足a＜H＜(3/2)t的关系。即，糊材料23d由于是软质，因此容易变形，故在电阻焊接时施加电极棒24₁及24₂的情况下，容易从绝缘带23c突出。然而，若处于a＜H的关系，则糊材料23d的厚度a低于表面平坦的凸部18₄的高度H，因此，在电阻焊接时不会覆盖表面平坦的凸部。另外，若处于H＜(3/2)t的关系，则电阻焊接时的溅射的微尘的捕集效果变得良好。

还有，作为突出部发挥作用的突起18₂的高度h和带有糊材料的绝缘带23b的总厚度t之间的关系及突起18₂的基部的宽度W和带有糊材料的绝缘带23b的中央的开口23₁的宽度A之间的关系优选设定为与实施例1中所示的关系相同，使带有糊材料的绝缘带23b的总厚度t为突起18₂的高度h的0.1～1倍，另外，带有糊材料的绝缘带23b的开口23₁的宽度A优选所述突起18₂的宽度W的1～5倍。

另外，作为实施例3的方形电池的电阻焊接部，示出了与实施例2的电阻焊接部的情况相同地，在负极集电体支承部件18₃的与负极集电体18₁的突起18₂对置的一侧具有朝向突起18₂的高度H的表面平坦的凸部18₄的电阻焊接部，但该表面平坦的凸部18₄未必为必要的结构。然而，若在使用带有糊材料的绝缘带23b的情况下没有形成表面平坦的凸部18₄，则如图10所示，在电阻焊接时施加电极棒24₁及24₂的情况下糊材料23d从绝缘带23c向电阻焊接部侧容易突出。因此，为了确保安全性，设置表面平坦的凸部18₄为佳。

在上述实施例1～3中，作为突出部设置的负极集电体18₁的突起18₂为前端部的截面积比根部的截面积小的形状，但突出部的形状不限定于此。另外，在上述实施例2及实施例3中，例示了在负极集电体支承部件18₃的与负极集电体18₁的突起18₂对置的一侧具有朝向突起18₂的高度H的表面平坦的凸部18₄的情况，但在负极集电体18₁及负极集电体支承部件18₃的两方设置突出部的情况下也得到与实施例2及实施例3相同的效果。

在上述实施例1～3中，对使用方形外装罐的例子进行了说明，但外装罐的形状不特别限定，可以使用圆筒形的外装罐来适用。然而，若考虑组入电池的设备的空间效率，则优选使用方形形状的外装罐。另外，在上述实施例1～3中，对使用扁平状卷绕电极体的例子进行了说明，但例如能够适用经由隔板层叠平板状正/负极板的电极体等的事实是显而易见的。

Claims

1.一种密封式电池，具有：多个正极芯体及负极芯体分别露出在两端的电极体、和电阻焊接在至少一方的所述多个芯体的两侧的集电体及集电体支承部件，其特征在于，

在所述电阻焊接部分的周围的所述芯体、和所述集电体及集电体支承部件的至少一方之间配置有绝缘密封材料。

2.根据权利要求1所述的密封式电池，其特征在于，

在所述电阻焊接部分的周围的所述芯体、和所述集电体及集电体支承部件之间配置有绝缘密封材料。

3.根据权利要求1或2所述的密封式电池，其特征在于，

所述绝缘密封材料是由热熔敷性树脂构成的带或带有糊材料的绝缘带。

4.根据权利要求1或2所述的密封式电池，其特征在于，

在所述集电体及集电体支承部件的所述电阻焊接部分的至少一侧设置有向另一侧突出的突起。

5.根据权利要求2所述的密封式电池，其特征在于，

在所述集电体及集电体支承部件的所述电阻焊接部分的一侧设置有向另一侧突出的所述突起，在所述集电体及集电体支承部件的另一侧的与所述突起对置的部分形成有表面平坦的凸部。

6.根据权利要求5所述的密封式电池，其特征在于，

所述表面平坦的凸部的形状在俯视的情况下为圆形状，并且所述表面平坦的凸部的直径大于所述突起的直径。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的密封式电池，其特征在于，

所述被电阻焊接的芯体、集电体及集电体支承部件均由铜或铜合金构成。

8.一种密封式电池的制造方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的密封式电池的制造方法，其特征在于，

10.根据权利要求8所述的密封式电池的制造方法，其特征在于，

在所述(2)的工序中，使用在所述两侧的集电体及集电体支承部件的所述电阻焊接部分的至少一侧形成有向另一侧突出的突起的集电体及集电体支承部件，使所述突起以位于所述绝缘密封材料的中央部的开口的方式抵接于所述芯体的焊接部位。

11.根据权利要求10所述的密封式电池的制造方法，其特征在于，

所述绝缘密封材料的厚度为所述突起的高度的0.1～1倍。

12.根据权利要求10所述的密封式电池的制造方法，其特征在于，

所述绝缘密封材料的中央部的开口的宽度为所述突起的宽度的1～5倍。

13.根据权利要求10所述的密封式电池的制造方法，其特征在于，

在所述(2)的工序中，使用在所述集电体及集电体支承部件的一侧设置有向另一侧突出的所述突起且在所述集电体及集电体支承部件的另一侧的与所述突起对置的部分形成有表面平坦的凸部的集电体及集电体支承部件，使所述表面平坦的凸部及突起以位于绝缘密封材料的中央部的开口而相互对置的方式抵接于所述芯体的焊接部位。

14.根据权利要求13所述的密封式电池的制造方法，其特征在于，

所述表面平坦的凸部的形状在俯视的情况下为圆形状，所述表面平坦的凸部的直径大于所述突起的直径。

15.根据权利要求13所述的密封式电池的制造方法，其特征在于，

所述绝缘密封材料的厚度为所述突起的高度的0.1～1倍。

16.根据权利要求13所述的密封式电池的制造方法，其特征在于，

17.根据权利要求13～16中任一项所述的密封式电池的制造方法，其特征在于，

所述绝缘密封材料是由热熔敷性树脂构成的带，在将由所述热熔敷性树脂构成的带的厚度设为L时，所述表面平坦的凸部的高度H在L＜H＜(3/2)L的范围。

18.根据权利要求13～16中任一项所述的密封式电池的制造方法，其特征在于，

所述绝缘密封材料是带有糊材料的绝缘带，在将所述带有糊材料的绝缘带的总厚度设为t，将糊材料厚度设为a时，所述表面平坦的凸部的高度H在a＜H＜(3/2)t的范围。