CN102347507B - 方形密封二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够实现芯体露出部与集电构件之间的低电阻化且抑制焊接强度的不均的方形密封二次电池及其制造方法。该方形密封二次电池中，电极体(11)的正极芯体露出部(14)及负极芯体露出部(15)中的至少一方被分割成两部分且在该两部分之间配置有保持了至少一个连结导电构件(24A、25A)的树脂材料制的中间构件(24、25)，被分割成两部分的芯体露出部(14、15)与中间构件(24、25)的至少一个连结导电构件(24A、25A)一起通过电阻焊接法电接合，中间构件(24、25)的树脂材料部(24p)在被分割成两部分的芯体露出部的延伸方向上，比被分割成两部分的芯体露出部(14、15)的端部及集电构件的端部更向方形外装壳体(12)侧突出。

Description

方形密封二次电池
技术领域
本发明涉及方形密封二次电池，该方形密封二次电池具有层叠的正极芯体露出部及负极芯体露出部，且至少一侧的芯体露出部被分割成两部分，在该两部分之间配置有连结导电构件，并将芯体露出部与集电构件之间以及芯体露出部与连结导电构件之间电阻焊接，从而能够实现焊接部的低电阻化，并且使焊接部分的品质稳定化。
背景技术
近年来，环境保护运动高涨，二氧化碳气体等造成温室化的废气的排出限制被强化。因此，在机动车行业里，取代使用汽油、柴油、天然气等化石燃料的机动车，而活跃地进行电动机动车(EV)、混合动力电动机动车(HEV)的开发。作为这样的EV、HEV用电池，使用镍-氢二次电池或锂离子二次电池，但近些年为了得到轻量且高容量的电池，锂离子二次电池等非水电解质二次电池被广泛使用。
在EV、HEV用途中，不仅要求与环境相适应，而且要求作为机动车的基本性能、即加速性能、爬坡性能等行驶能力的高度化。为了满足这样的要求，需要不仅电池容量增大而且高输出的电池。通常，EV、HEV用的二次电池大多使用在方形外装壳体内收容有发电要件的方形密封二次电池，但为了在进行高输出的放电时在电池中流过大电流，需要极力减少电池的内部电阻。因此，对于防止电池的发电要件中的电极极板的芯体与集电构件之间的焊接不良来降低内部电阻进行了各种改良。
作为将发电要件中的电极极板的芯体与集电构件电结合而进行集电的方法，已知有机械的紧固法、焊接法等，但由于焊接法容易实现低电阻化且很难产生时效变化，因此适合作为要求高输出的电池的集电方法。另外，在锂离子二次电池中，为了实现低电阻化，使用铝或铝合金作为正极极板的芯体材料及集电构件的材料，使用铜或铜合金作为负极极板的芯体材料及集电构件的材料。但是，由于铝、铝合金、铜及铜合金具有电阻小且热传导率大的特性，因此为了焊接而需要非常大的能量。
作为这样的发电要件的电极极板的芯体与集电构件之间的焊接方法，一直以来已知有以下的方法。
(1)激光焊接法
(2)超声波焊接法
(3)电阻焊接法
在激光焊接法中，作为被焊接材料的铝、铝合金、铜及铜合金相对于广泛用于金属焊接的YAG(钇铝石榴石)激光的反射率高，约为90％，因此需要高能量的激光。另外，当对铝、铝合金、铜或铜合金进行激光焊接时，存在如下问题点：因表面状态的影响而导致焊接性较大变化；以及与其它材质的激光焊接的情况同样不可避免地产生溅射。
在超声波焊接中，由于作为被焊接材料的铝、铝合金、铜或铜合金的热传导率大，因此需要大的能量，另外，存在因焊接时的超声波振动而容易产生正极活性物质及负极活性物质脱落的问题。
进而，在电阻焊接时，由于作为被焊接材料的铝、铝合金、铜或铜合金的电阻小及热传导率大，因此存在如下问题，即，短时间需要大电流的投入，电阻焊接时可能产生电阻焊接用电极棒与集电构件的熔接，产生焊接部以外的熔解或火花。
上述的三种焊接方法各有优缺点，但考虑到生产率及经济性时，优选采用一直以来作为金属之间的焊接法而广泛使用的电阻焊接法。然而，EV、HEV用的锂离子二次电池等方形密封二次电池的电极体具备隔着隔板层叠或卷绕正极极板和负极极板的结构。并且，正极极板和负极极板的芯体露出部配置成位于互不相同侧，正极极板的芯体露出部层叠而焊接于正极集电构件，负极极板的芯体露出部也层叠而焊接于负极集电构件。上述正极芯体露出部及负极芯体露出部的层叠张数在EV、HEV用的锂离子二次电池等方形密封二次电池的容量大的情况下变得非常多。
另一方面，在下述专利文献1中公开有蓄电元件的发明，在该蓄电元件中，在将正极极板及负极极板隔着隔板而卷绕成扁平状的电极体中，为了减少从隔板伸出的各电极的芯体露出部的层叠宽度，将各电极的芯体露出部分向两个部位并焊接于集电构件。在此，利用图9及图10，说明下述专利文献1中公开的蓄电元件的结构。需要说明的是，图9A为下述专利文献1公开的作为蓄电元件的双电荷层电容器的剖视图，图9B是图9A的沿IXB-IXB线的剖视图，图9C是图9A的沿IXC-IXC线的剖视图。另外，图10是表示图9中的电极的芯体露出部与集电构件之间的焊接工序的图。
如图9A～图9C所示，该蓄电元件50具备将正极极板及负极极板隔着隔板(都省略图示)层叠而卷绕成扁平状的卷绕电极体51，该卷绕电极体51配置在方形的铝制的外装壳体52内。另外，该蓄电元件50的正极用集电构件53a及负极用集电构件53b分别在一侧的端部形成有コ形状的翼部54a或54b，从而分别与正极极板的芯体露出部55a或负极极板的芯体露出部55b连接，另一侧的端部分别与正极端子56a或负极端子56b连接。并且，正极极板的芯体露出部55a被捆束并分割成两部分，且被分别焊接于一方的コ形状的翼部54a的外表面侧的两个部位，另外，负极极板的芯体露出部55b也被分割成两部分，并被分别焊接于另一方的コ形状的翼部54b的外表面侧的两个部位。
当该焊接例如在正极极板侧时，如图10所示，将被分割成两部分的正极极板的芯体露出部55a中的一方配置在コ形状的翼部54a的外表面，使超声波焊接装置(省略图示)的焊头57与该芯体露出部55a的外表面抵接，并将焊座58配置在コ形状的翼部54a的内表面侧，由此进行超声波焊接。需要说明的是，对被分割成两部分的正极极板的芯体露出部55a的另一方也通过同样的方法进行超声波焊接，另外，在负极极板侧也同样。
另一方面，在对被分割成两部分的正极极板或负极极板进行电阻焊接的情况下，研究有对分割后的板每一侧进行焊接的方法或对分割后的板同时进行焊接的串点焊(series spot bonding)，但若考虑削减焊接次数，则优选串点焊。在以往的串点焊技术中，如图11所示，在与焊接用的一对电阻焊接用电极棒71及72同轴上对被焊接构件73及74进行两点焊接时，主要使用将コ形状的焊接用部件75夹在中间而对コ形状的焊接用部件75的上下进行焊接的方法。该方法由于能够容易地从板状的金属板制作出コ形状的焊接用部件75，并且用于使电阻焊接容易且稳定化的凸起(projection)的制作容易，因此通常被广泛地使用。
【专利文献1】日本特开2003-249423号公报
【专利文献2】日本实开昭58-113268号公报
【专利文献3】日本特开2000-40501号公报
根据上述专利文献1中公开的发明，由于能够缩小正极芯体露出部及负极芯体露出部的露出宽度，因此起到蓄电装置的容积效率良好这一效果。然而，在该发明中，为了将正极用集电构件或负极用集电构件焊接于正极极板或负极极板，而需要分别进行多次焊接，并且，存在在卷绕电极体的中央部需要用于配置焊接用的正极用集电构件或负极用集电构件的コ形状的翼部的开口空间、在超声波焊接时需要在コ形状的翼部的内部配置焊座等制造设备复杂化这样的问题点。
另外，在上述专利文献1中记载了连接电极极板的工序尤其优选使用超声波焊接法这样的内容，实施例中的卷绕数为16次(被分割成两部分后一侧为8次)，层叠厚度为320μm。与此相对，在EV、HEV用的锂离子二次电池等容量大的密闭电池中，正极芯体露出部及负极芯体露出部的层叠张数与上述专利文献1中公开的发明的情况相比变得非常多，并且层叠厚度也远远变厚。
因此，在EV、HEV用的锂离子二次电池等容量大的方形密封二次电池中，采用超声波焊接法作为层叠的正极芯体露出部及负极芯体露出部与集电构件之间的焊接方法，为了焊接成稳定的状态，需要用于使层叠的正极芯体露出部及负极芯体露出部分别与集电构件密接的大的加压、用于使超声波振动到达层叠的正极芯体露出部及负极芯体露出部的另一端侧的大的能量。在上述专利文献1中公开的发明中，由于需要通过配置在コ形状的集电构件的内部的焊座承受加压及超声波能量，因此焊座需要有相应的刚性，并且，由能够供给到コ形状的集电构件的内部这样大小的焊座承受大的加压并同时实现稳定的焊接条件在技术上非常困难。
另外，在图11所示的现有方法中，能够通过一次焊接对正极芯体露出部及负极芯体露出部分别进行串焊(series bonding)，但为了消除焊接用的电极棒71及72进行加压所引起的コ形状的焊接用部件75的变形，需要向コ形状的焊接用部件的内部供给加压承受件76d或通电用的金属块等对策，存在焊接设备复杂化的问题。
需要说明的是，如图12所示，在上述专利文献2中示出极板芯体集结装置80，该装置中，将电极芯体组84a及84b抵接于集电构件81的基部82的两侧，并对配置在上述电极芯体组84a及84b的外侧的一对挡板85a及85b一起一体地进行串点焊，其中，该电极芯体组84a及84b通过将电极体83的芯体84分割成两部分并进行集束而得到。
另外，如图13A及图13B所示，在上述专利文献3中示出有扁平卷绕电极电池90，扁平卷绕电极电池90具备扁平状的卷绕电极体93，该卷绕电极体93以正极极板及负极极板分别隔着隔板且正极芯体露出部91及负极芯体露出部92配置在互相反侧的方式进行卷绕，扁平卷绕电极电池90中使用例如具备与卷绕有正极芯体露出部91的中央空间91a嵌合的缘部分为曲面状的长方形状的连接部94a、向与卷绕轴方向正交的扁平轴长方向突出的端子部94b、连结两者的短的连结部94c的正极端子94，将该正极端子94的端子部94b嵌合于卷绕有正极芯体露出部91的中央空间91a(参照图13A)，之后从正极芯体露出部91的两侧进行串点焊，从而进行电连接。
然而，在上述专利文献2及3中公开的串点焊法中，正极极板或负极极板的芯体露出部被分割成两部分并被从正极端子或负极端子的两侧直接进行串点焊，但由于正极端子或负极端子的焊接面为平坦面，因此很难提高正极端子或负极端子与正极极板或负极极板的芯体露出部之间的焊接强度并减少焊接部的内部电阻的不均。此外，由于正极端子或负极端子需要为实心体，因此还存在正极端子或负极端子的质量变大这样的问题。
另外，在EV、HEV用的锂离子二次电池等容量大的方形密封二次电池的情况下，正极芯体露出部及负极芯体露出部的层叠张数非常多，并且使用铝或铝合金作为正极芯体及正极集电体，且使用铜或铜合金等作为负极芯体及负极集电体。由于上述的铝或铝合金、铜或铜合金为电阻小且热传导率也良好的材料，因此更难以提高正极芯体露出部与正极端子之间以及负极芯体露出部与负极端子之间的焊接强度并降低焊接部的内部电阻。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术的问题点而提出，其目的在于提供一种方形密封二次电池，该方形密封二次电池中，层叠的正极芯体露出部及负极芯体露出部中至少一侧的芯体露出部被分割成两部分，连结导电构件稳定地定位配置在该两部分之间，并将芯体露出部与集电构件之间以及芯体露出部与连结导电构件之间电阻焊接，从而能够实现焊接部的低电阻化，并且抑制焊接强度的不均。
为了完成上述目的，本发明的方形密封二次电池具备具有层叠或卷绕的正极芯体露出部及负极芯体露出部的电极体、与所述正极芯体露出部电接合的集电构件、与所述负极芯体露出部电接合的集电构件、方形外装壳体，所述电极体以所述正极芯体露出部及所述负极芯体露出部分别位于所述方形外装壳体的两侧端部的方式插入，所述方形密封二次电池的特征在于，所述正极芯体露出部及所述负极芯体露出部中的至少一方被分割成两部分且在该两部分之间配置有保持了至少一个连结导电构件的树脂材料制的中间构件，所述被分割成两部分的芯体露出部侧的所述集电构件配置在所述被分割成两部分的芯体露出部的最外侧的至少一方的面上，所述被分割成两部分的芯体露出部与所述中间构件的所述至少一个连结导电构件一起通过电阻焊接法电接合，所述中间构件的树脂材料部分在所述被分割成两部分的芯体露出部的延伸方向上，比所述被分割成两部分的芯体露出部的端部及所述集电构件的端部更向所述方形外装壳体侧突出。
在本发明的方形密封二次电池中，正极芯体露出部及负极芯体露出部中的至少一方被分割成两部分且在被分割出的两部分之间配置有保持了至少一个连结导电构件的树脂材料制的中间构件。并且，被分割成两部分的芯体露出部侧的集电构件配置在被分割成两部分的芯体露出部的最外侧的至少一方的面上，被分割成两部分的芯体露出部与中间构件的至少一个连结导电构件一起通过电阻焊接法电接合。
因此，根据本发明的方形密封二次电池，能够通过串联电阻焊接法(series resistance bonding)将被分割成两部分侧的芯体露出部与连结导电构件及集电构件之间一次接合。此外，在设有多个连结导电构件的情况下，连结导电构件由树脂材料制的中间构件保持，因此多个连结导电构件之间的尺寸精度提高，并且能够以稳定的状态定位配置在被分割成两部分侧的芯体露出部之间，因此电阻焊接部的品质提高而能够实现低电阻化。因此，根据本发明的方形密封二次电池，能够得到输出提高且输出的不均降低了的方形密封二次电池。
另外，在本发明的方形密封二次电池中，中间构件的树脂材料部分在被分割成两部分的芯体露出部的延伸方向上，比被分割成两部分的芯体露出部的端部及集电构件的端部更向方形外装壳体侧突出。在本发明的方形密封二次电池中，由于电极体以正极芯体露出部及负极芯体露出部分别位于方形外装壳体的两侧端部的方式插入，因此突出的中间构件的树脂材料部位于方形外装壳体的内表面的两侧端部，从而消除被分割成两部分的芯体露出部的端部及集电构件的端部与方形外装壳体的内表面的两侧端部接触的顾虑。因此，根据本发明的方形密封二次电池，能够得到抑制了正极芯体露出部或负极芯体露出部与方形外装壳体短路的顾虑的可靠性高的方形密封二次电池。
需要说明的是，通常在方形密封二次电池中，在将平板状的树脂片折弯而包围电极体的状态下插入到方形外装壳体内，而根据本发明的方形密封二次电池，由于突出的中间构件的树脂材料部位于电极体的方形外装壳体的内表面的两侧端部，因此即使树脂片存在错动，也能可靠地抑制正极芯体露出部或负极芯体露出部与方形外装壳体接触的情况。此外，即使对本发明的方形密封电池施加外力而方形外装壳体发生变形，由于中间构件的树脂材料部为刚体而难以变形，因此与仅由树脂片覆盖的情况相比正极芯体露出部或负极芯体露出部与方形外装壳体接触的可能性少，因此能够得到可靠性高的方形密封二次电池。
此外，中间构件的树脂材料部具备在插入被分割成两部分的正极芯体露出部或负极芯体露出部内时比各自的芯体露出部的端部及集电构件的端部突出的尺寸，因此在将中间构件插入到被分割成两部分的芯体露出部内时，能够把持突出的树脂材料部分而容易地插入到被分割成两部分的芯体露出部内，因此容易把持中间构件，还产生组装容易这样的附加效果。
需要说明的是，在本发明的方形密封二次电池中，在树脂材料制的中间构件上设置的连结导电构件至少为一个，但在该情况下，由于树脂材料制的中间构件容易以连结导电构件的焊接点为支点而转动，因此为了能够实现树脂材料制的中间构件的配置的稳定化及大电流充放电，优选在树脂材料制的中间构件上设置的连结导电构件为多个。另外，在本发明的方形密封二次电池中，可以将树脂材料制的中间构件配置在正极芯体露出部及负极芯体露出部中的至少一方，但优选在两方上都设置。
需要说明的是，本发明的被分割成两部分的芯体露出部侧的集电构件可以配置在被分割成两部分的芯体露出部的最外侧的至少一方的面上，但优选配置在被分割成两部分的芯体露出部的最外侧的两方的面上。但是，即使在被分割成两部分的芯体露出部的最外侧的另一方的面上配置与电极端子未直接连接的集电承受构件，实质上也能够起到与将集电构件配置在被分割成两部分的芯体露出部的最外侧的两方的面上时同样的作用效果。因此，本发明中的“集电构件”以还包括这样的“集电承受构件”的意思使用。
需要说明的是，对于将集电构件配置在被分割成两部分的芯体露出部的最外侧的两面上的结构而言能够以物理上稳定的状态进行电阻焊接。另外，也可以在被分割成两部分的芯体露出部的最外侧的另一面上什么都不配置，而使一对电阻焊接用电极的一方与另一面直接抵接来进行电阻焊接。然而，在该情况下，在电阻焊接用电极与被分割成两部分的芯体露出部的最外侧的另一面之间可能产生熔接，因此优选在被分割成两部分的芯体露出部的最外侧的两面上分别配置与电极端子连接的集电构件，或者在一侧的面上配置与电极端子连接的集电构件并且在另一侧的面上配置作为集电承受构件的集电构件。
另外，作为能够使用于本发明的方形密封二次电池的中间构件的树脂材料，例如列举有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚缩醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS)等。
另外，在本发明的方形密封二次电池中，优选所述中间构件的树脂材料部分在与所述方形外装壳体对置的部分上形成有平坦部。在该情况下，优选所述中间构件的树脂材料部分在与方形外装壳体对置的一侧的角部形成有倒角部。
若在中间构件的树脂材料部分的与方形外装壳体对置的部分上形成有平坦部，则在将电极体插入到方形外装壳体内时，能够使中间构件的树脂材料部分的平坦部与方形外装壳体的两侧端部的至少一方抵接而将电极体滑动式地插入，因此组装容易。并且，若在中间构件的树脂材料部分的与方形外装壳体对置的一侧的角部形成有倒角部，则更容易插入到方形外装壳体内，并且，即使在将平板状的树脂片折弯而包围电极体的状态下插入到方形外装壳体内，也能抑制中间构件的树脂材料部分的角部切开树脂片的情况。
另外，在本发明的方形密封二次电池中，优选所述中间构件的树脂材料部分在向所述被分割成两部分的芯体露出部插入的插入侧的角部形成有倒角部。
根据本发明的方形密封二次电池，由于在中间构件的树脂材料部分中的向被分割成两部分的芯体露出部插入的插入侧的角部形成有倒角部，因此在将中间构件插入到层叠的芯体露出部之间时，即使形成有倒角部的中间构件与柔软的芯体露出部接触，对芯体露出部带来损伤的情况也少，能够容易地使连结导电构件与芯体露出部抵接，因此焊接性提高。
另外，在本发明的方形密封二次电池中，优选所述中间构件具备排气用的孔及切口中的至少一方。
若中间构件具备排气用的孔或切口，则在电池产生异常时，能够容易地将在电极体内部产生的气体向电极体的外部排出，使方形密封电池通常具备的感压式电流切断机构或气体排出阀等稳定地动作，因此能够确保安全性。此外，由于中间构件的体积减少，因此能够使方形密封电池变轻。
另外，在本发明的方形密封二次电池中，优选所述连结导电构件为块形状或柱状体形状。
根据本发明的方形密封二次电池，由于连结导电构件形成为块形状或柱状体形状，因此即使在电阻焊接时施加按压力也难以产生变形，焊接部分的物理性质稳定，并且焊接部分的品质良好。需要说明的是，作为连结导电构件的形状，可以采用圆柱状、棱柱状、椭圆柱状、圆筒状、方筒状、椭圆筒状等难以变形的形状。
另外，在本发明的方形密封二次电池中，优选在所述块形状或柱状体形状上的互相对置的两个面的角部形成有倒角部。
根据本发明的方形密封二次电池，若在块形状或柱状体形状上的互相对置的两个面的角部形成有倒角部，则在将中间构件插入到层叠的芯体露出部之间时，连结导电构件与柔软的芯体露出部接触而对芯体露出部带来损伤的情况少，能够容易地使连结导电构件与芯体露出部抵接，因此使焊接性提高。并且，由于连结导电构件的对置的两个面各自的面积变小，因此连结导电构件的对置的两个面作为凸起而起作用，从而电流集中而容易发热，使焊接部分的物理性质稳定，并且焊接部分的品质也良好。
另外，在本发明的方形密封二次电池中，优选所述连结导电构件的形成有所述倒角部的面为平面。
连结导电构件的形成有倒角部的面可以采用曲面及平面两种形态。然而，若形成有倒角部的面为平面，则在将中间构件插入到层叠的芯体露出部之间时，形成有倒角部的面与中间构件中的连结导电构件露出的面之间相对于芯体露出部必定形成为钝角。因此，根据本发明的方形密封二次电池，在将中间构件插入到层叠的芯体露出部之间而进行电阻焊接时，芯体露出部与连结导电构件容易接触，因此焊接性提高。
附图说明
图1A是实施方式1的非水电解质二次电池的剖视图，图1B是图1A的沿着IB-IB线的剖视图，图1C是图1A的沿着IC-IC线的剖视图。图1D是图1C的ID部分的放大图。
图2A是实施方式1的正极用连结导电构件的俯视图，图2B是图2A的沿着IIB-IIB线的剖视图，图2C是正极用连结导电构件的主视图，图2D是正极用中间构件的主视图，图2E是图2D的侧视图。图2F是变更了正极用中间构件的倒角位置的变形例的主视图，图2G是将图2F的正极用中间构件安装到电极体上的状态的俯视图。
图3是表示实施方式1涉及的焊接状态的侧视图。
图4A是表示突起的与正极芯体露出部接触的部分为圆环状时的电阻焊接电流流过的路径的图，图4B是表示图4A的发热强的部分的图，图4C是表示突起的与正极芯体露出部接触的部分为圆状时的电阻焊接电流流过的路径的图，图4D是表示图4C的发热强的部分的图。
图5A～图5C分别是表示实施方式2～4涉及的正极用连结导电构件的形状的示意图，图5D是表示将实施方式4的正极用中间构件安装到被分割成两部分的正极芯体露出部的状态的示意侧视图。
图6A是表示实施方式5的焊接后的正极用连结导电构件部分的配置状态的侧视图，图6B是表示实施方式6的焊接后的正极用连结导电构件部分的配置状态的侧视图。
图7A～图7C分别是表示实施方式7～9的正极用中间构件的形状的主视图。
图8A是实施方式10的正极用连结导电构件的主视图，图8B是图8A的纵向剖视图，图8C是环状绝缘片材的俯视图，图8D是实施方式10的正极用中间构件的纵向剖视图。
图9A是作为以往的蓄电元件的双电荷层电容器的剖视图，图9B是图9A的沿着IXB-IXB线的剖视图，图9C是图9A的沿着IXC-IXC线的剖视图。
图10是表示图9中的电极的芯体露出部与集电构件之间的焊接工序的图。
图11是说明以往的串点焊法的图。
图12是以往的串点焊后的极板芯体集结装置的剖视图。
图13A是表示其它的以往的正极端子与正极芯体露出部的焊接前的状态的分解立体图，图13B是焊接后的立体图。
符号说明：
10非水电解质二次电池
11扁平状的卷绕电极体
12电池外装壳体
13封口板
14正极芯体露出部
15负极芯体露出部
16正极用集电构件
16a正极用集电承受构件
17正极端子
18负极用集电构件
19负极端子
20、21绝缘构件
22电解液注液孔
23树脂片
24、241～243正极用中间构件
24A～24E正极用连结导电构件
24a(正极用连结导电构件的)主体
24b(正极用连结导电构件的)突起
24c(正极用连结导电构件的)开口
24d(正极用连结导电构件的)空洞
24e(正极用连结导电构件的)面
24f(正极用连结导电构件的)角部
24g(正极用连结导电构件的)倒角部
24p(正极用中间构件的)树脂材料部
24u(正极用中间构件的)平坦部
24u’、24v(正极用中间构件的)倒角部
25负极用中间构件
25A负极用连结导电构件
25p(负极用中间构件的)树脂材料部
26绝缘密封件
31、32电阻焊接用电极棒
具体实施方式
以下，例示出用于实施本发明的方式并详细地进行说明，其中，以下所示的各实施方式为用于理解本发明的技术思想而例示出的方式，并不意味着将本发明特定为该实施方式，本发明对于在不脱离权利要求书所示的技术思想的情况下进行各种变更而得到的实施方式都能够适用。需要说明的是，在本发明中能够使用的发电要件能够适用于扁平状的发电要件，该扁平状的发电要件通过隔着隔板层叠或卷绕正极极板和负极极板，从而在一方的端部形成多张层叠的正极芯体露出部，且在另一方的端部形成多张层叠的负极芯体露出部，以下，以扁平状的卷绕电极体为代表而进行说明。
[实施方式1]
首先，利用图1～图3，说明实施方式1的作为方形密封二次电池的例子的方形非水电解质二次电池。需要说明的是，图1A是实施方式1的非水电解质二次电池的剖视图，图1B是图1A的沿着IB-IB线的剖视图，图1C是图1A的沿着IC-IC线的剖视图，图1D是图1C的ID部分的放大图。图2A是实施方式1的正极用连结导电构件的俯视图，图2B是图2A的沿着IIB-IIB线的剖视图，图2C是正极用连结导电构件的主视图，图2D是正极用中间构件的主视图，图2E是图2D的侧视图。图2F是变更了正极用中间构件的倒角位置的变形例的主视图，图2G是将图2F的正极用中间构件安装到电极体上的状态的俯视图。图3是表示实施方式1涉及的焊接状态的侧视图。
该非水电解质二次电池10具有通过隔着隔板卷绕正极极板和负极极板(都省略图示)而得到的扁平状的卷绕电极体11。正极极板通过在由铝箔构成的正极芯体的两面涂敷正极活性物质合剂，并在干燥及轧制后切开以使铝箔呈带状地露出而进行制作。另外，负极极板通过在由铜箔构成的负极芯体的两面涂敷活性物质合剂，并在干燥及轧制后切开以使铜箔呈带状地露出而进行制作。
并且，将上述那样得到的正极极板及负极极板以正极极板的铝箔露出部和负极极板的铜箔露出部分别与对置的电极的活性物质层不重合的方式错开，并隔着聚乙烯制多孔质隔板进行卷绕，由此制作在卷绕轴方向的一端具备多张重合的正极芯体露出部14且在另一端具备多张重合的负极芯体露出部15的扁平状的卷绕电极体11。
多张正极芯体露出部14层叠并经由正极用集电构件16与正极端子17连接，同样多张负极芯体露出部15层叠并经由负极用集电构件18与负极端子19连接。需要说明的是，正极端子17、负极端子19分别经由绝缘构件20、21固定于封口板13。该实施方式1的方形的非水电解质二次电池10如下这样制作，即，在上述那样制作出的扁平状的卷绕电极体11的除了封口板13侧以外的周围夹着绝缘性的树脂片23而插入到方形的电池外装壳体12内，之后将封口板13激光焊接于电池外装壳体12的开口部，之后从电解液注液孔22注入非水电解液，并将该电解液注液孔22密封。
扁平状的卷绕电极体11如图1B及图1C所示，在正极极板侧，层叠的多张正极芯体露出部14被分割成两部分并在该两部分之间夹有由树脂材料构成的正极用中间构件24，该正极用中间构件24保持至少一个、在此保持两个正极用连结导电构件24A，同样，在负极极板侧，层叠的多张负极芯体露出部15被分割成两部分并在该两部分之间夹有由树脂材料构成的负极用中间构件25，该负极用中间构件25保持两个负极用连结导电构件25A。另外，在位于正极用连结导电构件24A的两侧的正极芯体露出部14的最外侧的两侧的表面分别配置有正极用集电构件16，在位于负极用连结导电构件25A的两侧的负极芯体露出部15的最外侧的两侧的表面分别配置有负极用集电构件18。对这样的正极用中间构件24、负极用中间构件25、正极用连结导电构件24A及负极用连结导电构件25A的具体的结构及作用后述。
需要说明的是，正极用连结导电构件24A为与正极芯体相同材料的铝制，负极用连结导电构件25A为与负极芯体相同材料的铜制，但正极用连结导电构件24A及负极用连结导电构件25A的形状既可以相同也可以不同。作为能够使用于正极用中间构件24及负极用中间构件25的树脂材料，例如列举有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚缩醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS)等。
另外，在实施方式1的非水电解质二次电池10中，如图1A、图1B及图2D所示，例示出正极用中间构件24及负极用中间构件25分别保持两个正极用连结导电构件24A或负极用连结导电构件25A的例子，但正极用连结导电构件24A或负极用连结导电构件25A的个数可以根据要求的电池输出等设定为一个，还可以设定为三个以上。尤其是当在一个中间构件上设置多个连结导电构件时，各连结导电构件都由树脂材料制的中间构件保持，因此多个连结导电构件之间的尺寸精度提高，并且，能够以稳定的状态定位配置在被分割成两部分侧的芯体露出部之间。
上述的正极用集电构件16与正极芯体露出部14之间以及正极芯体露出部14与正极用连结导电构件24A之间(各四个部位，参照图1B)都被电阻焊接，另外，负极用集电构件18与负极芯体露出部15之间以及负极芯体露出部15与负极用连结导电构件25A之间(各四个部位)都通过电阻焊接而连接。
以下，利用图2及图3，详细地说明扁平状的卷绕电极体11的具体的制造方法、及使用了正极芯体露出部14、正极用集电构件16、具有正极用连结导电构件24A的正极用中间构件24的电阻焊接方法、以及使用了负极芯体露出部15、负极用集电构件18、具有负极用连结导电构件25A的负极用中间构件25的电阻焊接方法。然而，在实施方式1中，正极用连结导电构件24A和正极用中间构件24的形状与负极用连结导电构件25A和负极用中间构件25的形状可以实质上相同，并且各自的焊接方法实质上也相同，因此，以下以正极极板侧的构件为代表进行说明。
首先，将扁平状的卷绕电极体11的正极芯体露出部14从卷绕中央部分向两侧分割成两部分，并以电极体厚度的1/4为中心将正极芯体露出部14集结，其中，扁平状的卷绕电极体11通过将正极极板及负极极板以正极极板的铝箔露出部和负极极板的铜箔露出部分别与对置的电极的活性物质层不重合的方式错开，并隔着聚乙烯制多孔质隔板进行卷绕而得到。在此，集结的铝箔的厚度单侧约为660μm，总层叠数为88张(单侧44张)。另外，正极用集电构件16通过对厚度为0.8mm的铝板进行冲裁、弯曲加工等而制作。需要说明的是，该正极用集电构件16可以由铝板通过铸造等制作。
并且，在正极芯体露出部14的最外周侧的两面具有正极用集电构件16，在内周侧将具有正极用连结导电构件24A的正极用中间构件24以正极用连结导电构件24A的两侧的圆锥台状的突起24b分别与正极芯体露出部14抵接的方式插入到被分割成两部分的正极芯体露出部14之间。
在此，利用图2，说明实施方式1的由正极用中间构件24保持的正极用连结导电构件24A的形状。该正极用连结导电构件24A中在圆柱状的主体24a的对置的两个面24e上分别形成有例如圆锥台状的突起24b。并且，在该圆锥台状的突起24b的中央部从前端侧到圆柱状的主体24a的内部形成有开口24c，另外，在圆柱状的主体24a的对置的两个面24e与侧面之间形成有角部24f。
该圆锥台状的突起24b的高度H可以为与通常形成在电阻焊接构件上的突起(凸起)同程度、即几mm左右。另外，开口24c的深度D在此比圆锥台状的突起24b的高度H大，优选开口24c从设置有突起24b的圆柱状的主体24a的面24e形成到比突起24b的高度H的深度浅的位置(开口24c的深度D比2H小)，更优选从设置有突起24b的圆柱状的主体24a的表面形成到比突起24b的高度H的1/2的深度浅的位置(开口24c的深度D比3/2H小)。
另外，圆柱体的主体24a的直径及长度根据扁平状的卷绕电极体11和电池外装壳体12(参照图1)而变化，但为3mm～几10mm左右为好。需要说明的是，在此对正极用连结导电构件24A的主体24a的形状为圆柱状的情况进行了说明，但只要是金属制的块状即可，可以是棱柱状、椭圆柱状等任意的形状。另外，作为正极用连结导电构件24A的形成材料，可以使用铜、铜合金、铝、铝合金、钨、钼等，进而在由上述的金属构成的构件中，还可以对突起24b实施镀镍，或将突起24b和到其根部附近的部分变更为钨或钼等促进发热的金属材料并通过钎焊等接合于由铜、铜合金、铝或铝合金构成的正极用连结导电构件24A的主体24a。
实施方式1的两个正极用连结导电构件24A通过由树脂材料形成的正极用中间构件24一体地保持。在该情况下，各正极用连结导电构件24A被保持成彼此平行。该正极用中间构件24的形状可以采用棱柱状、圆柱状等任意的形状，但为了在被分割成两部分的正极芯体露出部14内稳定地定位固定，而形成为横长的棱柱状。
并且，棱柱状的正极用中间构件24的长度w根据方形非水电解质二次电池的尺寸而变化，可以为20mm～几十mm，其宽度h可以形成为与正极用连结导电构件24A的高度相同程度，但至少使成为焊接部的正极用连结导电构件24A的两端露出为好。需要说明的是，优选正极用连结导电构件24A的两端从正极用中间构件24的表面突出，但未必一定突出。
并且，如图1D所示，正极用中间构件24的树脂材料部24p在被分割成两部分的正极芯体露出部14的延伸方向上，比被分割成两部分的正极芯体露出部14的端部14t及正极用集电构件16的端部16t靠方形外装壳体12侧地形成突出部24t。若采用这样的结构，则由于正极用中间构件24的树脂材料部24p的突出部24t位于扁平状的卷绕电极体11的至少一侧的端部，其中该卷绕电极体11的至少一侧的端部位于方形外装壳体12的内表面的侧端部，因此被分割成两部分的正极芯体露出部14的端部14t及正极用集电构件16的端部16t与方形外装壳体12的内表面侧接触的顾虑消除。
并且，由于正极用中间构件24的树脂材料部24p的端部的突出部24t插入到被分割成两部分的正极芯体露出部14内时比正极芯体露出部14的端部14t及正极用集电构件16的端部16t突出，因此通过把持该突出部24t，能够容易地将正极用中间构件24插入到被分割成两部分的正极芯体露出部14内。
另外，通常，扁平状的卷绕电极体11在将平板状的树脂片23折弯而由树脂片23包围的状态下插入到方形外装壳体12内，但由于正极用中间构件24的树脂材料部24p的突出部24t的存在，即使树脂片23存在错动，也能可靠地抑制正极芯体露出部14的端部14t及正极用集电构件16的端部16t与方形外装壳体12接触的情况。另外，即使对方形密封电池10施加外力而方形外装壳体12变形，由于正极用中间构件24的树脂材料部24p为刚体，与树脂片23不同，因此难以变形，从而与仅由树脂片23覆盖的情况相比，正极芯体露出部14的端部14t及正极用集电构件16的端部16t与方形外装壳体12接触的可能性变小。
并且，正极用中间构件24的树脂材料部24p的突出部24t在与方形外装壳体12对置的部分形成有平坦部24u，在该平坦部24u的长度方向的角部形成有倒角部24u’，若具备这样的结构，则在将扁平状的电极体11插入方形外装壳体12内时，能够使形成在正极用中间构件24的树脂材料部24p的突出部24t上的平坦部24u与方形外装壳体12的侧端部的至少一方抵接而将电极体11滑动式地插入到方形外装壳体12内，因此组装容易。并且，由于在正极用中间构件24的树脂材料部24p的突出部24t的平坦部24u的长度方向的角部形成有倒角部24u’，因此更容易插入到方形外装壳体12内，并且即使在将平板状的树脂片23折弯而包围扁平状的电极体11的状态下插入到方形外装壳体12内，也能抑制正极用中间构件24的树脂材料部24p的突出部24t的角部切开树脂片23的情况。
另外，实施方式1中使用的正极用中间构件24的树脂材料部24p在向被分割成两部分的正极芯体露出部14插入的插入侧的角部形成有倒角部24v。若具备这样的结构，则在将正极用中间构件24插入到层叠并被分割成两部分的正极芯体露出部14之间时，即使正极用中间构件24的倒角部24v与正极芯体露出部14接触，对正极芯体露出部14带来损伤的情况也少，能够将正极用中间构件24插入到被分割成两部分的正极芯体露出部14之间，从而使正极用连结导电构件24A与被分割成两部分的正极芯体露出部14的内表面侧抵接。
需要说明的是，在上述实施方式1中，示出在正极用中间构件24的树脂材料部24p的突出部24t的平坦部24u的长度方向的角部形成有倒角部24u’的例子，作为其变形例，可以在正极用中间构件24的树脂材料部24p的突出部24t的平坦部24u的宽度方向的角部，在与方形外装壳体12的底部对置的一侧形成倒角部24u”。若为这样的结构，则在将正极用中间构件24插入到被分割成两部分的正极芯体露出部14内时，形成为图2G所示的状态，因此在电阻焊接后，在将安装有正极用中间构件24的电极体11插入到方形外装壳体12内时，即使在将板状的树脂片23折弯而包围扁平状的电极体11的状态下插入到方形外装壳体12内，也能更顺利地插入到方形外装壳体12内。
接着，如图3所示，在上下配置的一对电阻焊接用电极棒31及32之间配置扁平状的卷绕电极体11，该卷绕电极体11中配置有正极用集电构件16及保持正极用连结导电构件24A的正极用中间构件24，使一对电阻焊接用电极棒31及32分别与配置在正极芯体露出部14的最外周侧的两面上的正极用集电构件16抵接。并且，在一对电阻焊接用电极棒31及32之间施加适当的压力，并且在预先确定的一定的条件下实施电阻焊接。
在该电阻焊接中，正极用中间构件24以被稳定地定位状态配置在被分割成两部分的正极芯体露出部14之间，因此可以仅使用一组的一对电阻焊接用电极棒31及32对多个正极用连结导电构件24A部分的每一个进行电阻焊接，或者也可以使用多组的一对电阻焊接用电极棒31及32对多个正极用连结导电构件24A部分两个以上地集中进行电阻焊接。若使用该实施方式1的正极用中间构件24，则使连结导电构件24A与电极棒31及32之间的尺寸精度提高，因此能够以准确且稳定的状态进行电阻焊接，能够抑制焊接强度的不均。
需要说明的是，实施方式1的正极用连结导电构件24A由于在突起24b形成有开口24c，因此电流容易在突起24b的前端部集中，并且突起24b的前端容易啮入正极芯体露出部14，因此焊接性比未形成开口24c的情况提高。并且，当施加压力而进行电阻焊接时，突起24b的前端部成为半压瘪状态，突起24b与正极芯体露出部14接触的部分从圆环状变化成圆状，从而能够更稳定地进行焊接。
因此，优选正极用连结导电构件24A的突起24b的形状例如图4D所示，突起24b的前端部成为半压瘪状态，突起24b与正极芯体露出部14接触的部分从圆环状变化成圆状。在该情况下，在突起24b的内部形成有空洞24d。这是通过使突起24b的与正极芯体露出部14的接触部成为圆状，从而促进从正极用连结导电构件24A中心的发热，进而能够更加稳定地焊接。
需要说明的是，可知突起24b与正极芯体露出部14接触的部分成为半压瘪的状态还是圆环状主要依存于焊接时的加压力，存在如下趋势，即，焊接加压力弱的情况下突起前端成为圆环状，焊接加压力强的情况下突起前端成为半压瘪状。并且，还认为突起24b的高度越高且开口24c的深度越深，则越容易成为半压瘪状态，在开口的深度浅的情况下，突起24c的前端容易成为以环状啮入芯体露出部的状态。
另外，在该电阻焊接时，优选一对电阻焊接用电极棒31及32与正极用连结导电构件24A的中心轴一致，且优选正极用连结导电构件24A保持为在加压等作用下不发生位置错动。另外，作为电阻焊接机，可以使用公知的使用了三极管等的半导体式焊接电源。
在此，利用图4，说明在上述的突起24b与正极芯体露出部14接触的部分为圆环状的情况和为圆状的情况下，发热状态产生差异的理由。需要说明的是，图4A表示突起24b与正极芯体露出部14接触的部分为圆环状时的电阻焊接电流流过的路径的图，图4B是表示图4A的发热强的部分的图，图4C是表示突起24b与正极芯体露出部14接触的部分为圆环状时的电阻焊接电流流过的路径的图，图4D是表示图4C的发热强的部分的图。
由于电流流过电阻值最小的部位，因此在电阻焊接用电极棒31及32的内部其中心成为最流过电流的部分。在突起24b与正极芯体露出部14接触的部分为圆环状的情况下，如图4A所示，焊接电流I例如从上侧的电阻焊接用电极棒31经过上侧的正极用集电构件16及正极芯体露出部14，并从正极用连结导电构件24A的上侧的突起24b的圆环状的前端部分流成圆环状而向正极用连结导电构件24A的主体24a内流动，进而电流通过正极用连结导电构件24A的下侧的突起24b的圆环状的前端部而集中，并经过下侧的正极芯体露出部14及正极用集电构件16而流向下侧的电阻焊接用电极棒32。因此，在突起24b与正极芯体露出部14接触的部分为圆环状的情况下，电流不流过突起24b的中心，因此如图4B所示，焊接的起点呈圆环状地产生，焊接的起点成为多个。
与此相对，在突起24b与正极芯体露出部14接触的部分成为半压瘪状态而成为圆状的情况下，在突起24b的内部形成有空洞24d，因此如图4C所示，焊接电流I例如从上侧的电阻焊接用电极棒31经过上侧的正极用集电构件16及正极芯体露出部14，并从正极用连结导电构件24A的上侧的突起24b的圆状的前端部的中心分流成圆环状而向正极用连结导电构件24A的主体24a内流动，进而电流通过正极用连结导电构件24A的下侧的突起24b的圆状的前端部的中心而集中，并经过下侧的正极芯体露出部14及正极用集电构件16而流向下侧的电阻焊接用电极棒32。
在该例子中，焊接电流I在突起24b部分避开空洞24d部分而分流成圆环状，但由于在圆状的前端部的中心的内部存在空洞24d，因此与金属的熔融相伴的吸热减少，从而突起24b的圆状的前端部的中心附近最容易发热。因此，在突起24b与正极芯体露出部14接触的部分为圆状的情况下，电流集中于突起24b的圆状的前端部的中心，从而因焊接电流I而发热强的部分的形状成为图4D所示那样的球状，因此成为更加稳定的焊接状态，并且焊接强度也变强。
需要说明的是，在上述实施方式1中，例示出了正极用连结导电构件24A具有柱状的主体24a且突起24b使用形成有开口24c的圆椎台状的突起的例子。然而，在本发明中，突起24b也可以为未形成有开口的突起，可以使用棱锥台状的突起、即三棱锥台状的突起、四棱锥台状的突起进而多棱锥台状的突起。
在突起24b未形成有开口的情况下，突起24b的作用与以往的电阻焊接时的凸起同样，而该情况下也能够良好地进行正极用集电构件16、层叠的多张正极芯体露出部14及正极用连结导电构件24A之间的电阻焊接。在该情况下，若在突起24b上形成的开口24c的深度变浅，则在电阻焊接时产生的作用效果逐渐接近于在突起24b未形成开口的状态。
另外，作为正极用连结导电构件24A，例示出使用具有圆柱状的主体24a的正极用连结导电构件的例子，但作为正极用连结导电构件24A的主体24a，可以为棱柱状、椭圆柱状等金属制的块状的主体，进而开口24c(参照图2)可以贯通主体24a。尤其在开口24c贯通主体24a的情况下，正极用连结导电构件24A的主体24a形成为筒状，在该情况下可以将主体24a的两端部成形或者直接兼用作突起。这样，在正极用连结导电构件24A的主体24a为筒状的情况下，为了减少电阻，使筒状部分的厚度某种程度上变厚为好。
需要说明的是，在上述实施方式1中，叙述了将层叠的多张正极芯体露出部14分割成两部分、并利用正极用集电构件16及正极用连结导电构件24A进行电阻焊接的情况，但也可以将正极用连结导电构件24A兼用作正极用集电构件而将该正极用连结导电构件24A与正极端子17连接。在该情况下，也可以代替上述实施方式1中使用的正极用集电构件，而使用由与正极用连结导电构件24A相同的材料形成的薄板材构成的焊接承受构件。
[实施例2～4]
作为实施方式1的由正极用中间构件24保持的正极用连结导电构件24A，如图2所示，示出在圆柱状的主体24a的对置的两个面24e上分别形成有例如圆椎台状的突起24b的正极用连结导电构件。如此，若主体24a为圆柱状，则在圆柱状的主体24a的对置的两个面24e与侧面之间形成角部24f。因此，如图3所示，在将层叠的正极芯体露出部14分割成两部分并在该两部分内侧配置保持了正极用连结导电构件24A的正极用中间构件24，并使正极用连结导电构件24A的两侧的圆椎台状的突起24b分别与层叠的正极芯体露出部14抵接时，若角部24f从正极用中间构件24的表面露出，则该露出的角部24f容易与层叠的正极芯体露出部14接触，因此正极芯体露出部14容易变形。
因此，作为实施方式2的正极用连结导电构件24B，在实施方式1的圆柱状的主体24a的对置的两个面24e与侧面之间的角部24f形成有面24g，该面24g形成有倒角部。利用图5A说明该实施方式2的正极用连结导电构件24B。需要说明的是，图5A是实施方式2的正极用连结导电构件24B的主视图。
如此，通过形成有被倒角的面24g的实施方式2的正极用连结导电构件24B，在将层叠的正极芯体露出部14分割成两部分并在该两部分内侧将正极用中间构件24配置成正极用连结导电构件24B的两侧的圆椎台状的突起24b分别与正极芯体露出部14抵接时，即使形成有倒角部的面24g比正极用中间构件24的表面突出，对层叠的正极芯体露出部14带来损伤的情况也少，能够容易地插入到层叠的正极芯体露出部14的焊接位置，使焊接性提高。
需要说明的是，实施方式2的正极用连结导电构件24B中的形成有倒角部的面24g可以采用曲面及平面中的任一种，当将形成有倒角部的面24g形成为平面状时，形成有倒角部的面24g与形成有突起24b的面之间相对于层叠的正极芯体露出部14必定形成为钝角，因此在使正极用连结导电构件24B与层叠的正极芯体露出部14接触时，正极芯体露出部14与突起24b容易接触，从而使焊接性进一步提高。
另外，在实施方式3的正极用连结导电构件24C中，如图5B所示，像正极用连结导电构件24C那样，示出了形成有倒角部的面24g延伸到突起24b的形成部分、且实施方式2的正极用连结导电构件24B的主体24a中的由彼此平行的两个平面构成的面24e不存在的形状。该实施方式3的正极用连结导电构件24C也起到大体上良好的电阻焊接效果。
然而，若如实施方式2的正极用连结导电构件24B那样、成为设置有突起24b的两个面24e分别露出的状态、即在正极用连结导电构件24B的主体24a上形成有由彼此平行的两个平面构成的面24e的状态，则在电阻焊接时利用电阻焊接用电极加压之际，正极用连结导电构件24B难以变形，另外，电阻焊接时发生了熔融变形的突起24b的一部分或熔融了的正极芯体露出部14的一部分积留在该面24e上而抑制它们向正极用连结导电构件24B的侧面方向流出，并且面24e成为与正极芯体露出部14相接的面，由此正极用连结导电构件24B的位置稳定，从而能够得到可靠性更高的电阻焊接部，因此更加优选。
需要说明的是，实施方式4的正极用连结导电构件24D为在实施方式2的正极用连结导电构件24B中的突起24b的中央部设置有深度D比突起24b的高度H浅的开口24c的正极用连结导电构件。
另外，如实施方式2～4的正极用连结导电构件24B～24D所示，为了示出当形成有被倒角的面24g时容易将正极用中间构件24插入被分割成两部分的正极芯体露出部14之间这一情况，在图5D中示出在使用实施方式4的正极用连结导电构件24D的情况下进行电阻焊接时的示意侧视图。根据图5D的记载可以理解，即使正极用连结导电构件24D从正极用中间构件24的表面突出，在几何学上正极芯体露出部14也难以变形。另外，在图5D中还示出正极用中间构件24的插入到正极芯体露出部14之间侧的角部被倒角的例子。从该图5所示的正极用中间构件24的形状可以理解，即使在将正极用中间构件24插入到被分割成两部分的正极芯体露出部14之间的情况下，在几何学上正极芯体露出部14也难以变形。
[实施方式5及6]
需要说明的是，在上述实施方式1及4中示出如下的例子(参照图3)，即，将扁平状的卷绕电极体11的正极芯体露出部14从卷绕中央部分向两侧分割成两部分并使各部分集结，并使正极用集电构件16与正极芯体露出部14的最外周侧的两面抵接，将具有正极用连结导电构件24A至24D中的任一个的正极用中间构件24插入到被分割成两部分的正极芯体露出部14之间，并将一对电阻焊接用电极31、32与正极用集电构件16的两面抵接而进行电阻焊接。然而，在本发明中，使与正极端子17连接的正极用集电构件16与被分割成两部分的正极芯体露出部14的最外周侧的两面抵接不是必要的条件，可以使正极用集电构件16与被分割成两部分的正极芯体露出部14的至少一面抵接而进行电阻焊接。
利用图6，说明将与正极端子17连接的正极用集电构件16与被分割成两部分的正极芯体露出部14的至少一面抵接的实施方式5及6的焊接后的正极用连结导电构件24部分的配置状态。需要说明的是，图6A是表示实施方式5的焊接后的正极用连结导电构件24部分的配置状态的侧视图，图6B是表示实施方式6的焊接后的正极用连结导电构件24部分的配置状态的侧视图。需要说明的是，在实施方式5及6中，作为正极用中间构件24，使用具备与实施方式1中使用的正极用连结导电构件24A同样的正极用连结导电构件24A的正极用中间构件而进行说明。
在实施方式5中，如图6A所示，与正极端子17连接的正极用集电构件16与被分割成两部分的正极芯体露出部14的最外侧的一面抵接，并且集电承受构件16a与被分割成两部分的正极芯体露出部14的最外侧的另一面抵接，且将一对电阻焊接用电极与正极用集电构件16及集电承受构件16a抵接而在正极用集电构件16与集电承受构件16a之间进行电阻焊接。在该情况下，在该实施方式5中，集电承受构件16a不直接与正极端子17电连接，在电阻焊接时起到阻挡一对电阻焊接用电极的一侧的作用。在该实施方式5这样的结构中，由于正极用中间构件24的正极用连结导电构件24A所具备的凸起效果，因此实质上也起到与实施方式1的情况同样的作用效果。即，对于电阻焊接来说，集电承受构件16a实质上起到与正极用集电构件16同样的作用效果。因此，本发明中的“集电构件”以还包括这样的“集电承受构件”的意思使用。对于将集电构件配置在被分割成两部分的芯体露出部的最外侧的两面上的结构而言能够以物理上更稳定的状态进行电阻焊接。
另外，在实施方式6中，如图6B所示，正极用集电构件16与被分割成两部分的正极芯体露出部14的最外侧的一面抵接，在被分割成两部分的正极芯体露出部14的最外侧的另一面什么都未设置，将一对电阻焊接用电极与正极用集电构件16及被分割成两部分的正极芯体露出部14的另一侧抵接而在正极用集电构件16与被分割成两部分的正极芯体露出部14的另一侧之间进行电阻焊接。即，在该实施方式6中，在电阻焊接时使一对电阻焊接用电极的一侧与被分割成两部分的正极芯体露出部14的最外侧的另一面直接接触而进行电阻焊接。在该实施方式6这样的结构中，由于正极用中间构件24的正极用连结导电构件24A所具备的凸起效果，因此也能够进行大体上良好的电阻焊接，但由于在电阻焊接用电极与正极芯体露出部14的最外侧的另一面之间可能产生熔接，因此优选如实施方式1至5所示那样在正极芯体露出部14的最外侧的另一面上配置正极用集电构件16或集电承受构件16a。
[实施方式7～9]
在上述实施方式1中，作为合成树脂制的正极用中间构件24，示出了使用长方体形状的正极用中间构件的例子，但在本发明中，只要能够稳定地保持正极用连结导电构件24A就能够实施，因此合成树脂制的正极用中间构件24的形状不局限于长方体。例如，可以如图7A所示的实施方式7的正极用中间构件241那样，在正极用连结导电构件24A之间形成切口部分24x，或者可以如图7B所示的实施方式8的正极用中间构件242那样，在长度方向上形成贯通孔24y，或者还可以如图7C所示的实施方式9的正极用中间构件243那样，在正极用连结导电构件24A之间形成开口24z。当采用这样的结构时，上述的切口部分24x、贯通孔24y、开口24z等作为排气通路而起作用，因此在电池产生异常时能够容易地将在电极体内部产生的气体向电极体的外部排出，使方形密封电池中通常具备的感压式电流切断机构或气体排出阀等稳定地动作，因此能够确保安全性，能够制造可靠性高的方形密封二次电池。
[实施方式10]
使用图8，说明实施方式10的正极用连结导电构件24E。需要说明的是，图8A是实施方式10的正极用连结导电构件的主视图，图8B是图8A的纵向剖视图，图8C是环状绝缘密封件的俯视图，图8D是实施方式10的正极用中间构件的纵向剖视图。
实施方式10的正极用连结导电构件24E是在图5A所示的实施方式2的正极用连结导电构件24B的圆锥台状的突起24b的周围配置环状的由绝缘性热熔敷性树脂形成的绝缘密封件26而得到的构件。该绝缘密封件26的高度比圆锥台状的突起24b的高度H低。
在将层叠的正极芯体露出部14分割成两部分并在该两部分内侧配置该实施方式10的正极用连结导电构件24E，且将正极用连结导电构件24E的两侧的圆锥台状的突起24b配置成分别与层叠的正极芯体露出部14抵接时，由于在正极用连结导电构件24E上形成有被倒角的面24g，因此在将层叠的正极芯体露出部14分割成两部分且在该两部分内侧将正极用连结导电构件24E的两侧的圆锥台状的突起24b配置成分别与正极芯体露出部14抵接之际，对层叠的正极芯体露出部14带来损伤的情况少，能够容易地插入到层叠的正极芯体露出部14的焊接位置，使焊接性提高。
另外，在实施方式10的正极用连结导电构件24E中，在两侧的圆锥台状的突起24b的周围配置有环状的由绝缘性热熔敷性树脂形成的绝缘密封件26。在电阻焊接之际，层叠的正极芯体露出部14被电阻焊接用电极朝向正极用连结导电构件24E侧按压，因此正极用连结导电构件24E的突起24b成为啮入层叠的正极芯体露出部14的状态，从而与层叠的正极芯体露出部14相接。如此，当在正极用连结导电构件24E的突起24b的周围呈环状地配置绝缘密封件26时，即使在电阻焊接时产生溅射的高温的喷溅，该高温的喷溅也被绝缘密封件26遮挡，能够在绝缘密封件26的内部或突起24b与绝缘密封件26之间将其捕获。
并且，在实施方式10的正极用连结导电构件24E中，由于利用绝缘性热熔敷性树脂形成绝缘密封件26，因此电阻焊接时产生的溅射的高温的喷溅通过使固体的绝缘性热熔敷性树脂局部熔融而被夺去热量，并快速冷却而温度降低，因此容易在由固体的绝缘性热熔敷性树脂构成的绝缘密封件26中捕获喷溅。此外，在电阻焊接时，电流流过的时间短，并且电流流过的范围窄，因此由绝缘性热熔敷性树脂构成的绝缘密封件26全部同时熔融的情况少。因此，电阻焊接时产生的溅射的喷溅从绝缘密封件26飞散而向扁平形电极体的内部进入的情况变少，因此内部短路的发生更少，能够得到可靠性高的密封电池。
需要说明的是，作为上述绝缘性热熔敷性树脂，优选熔敷温度为70～150℃左右，熔解温度为200℃以上，更优选具备对电解液等的耐化学性。例如，可以使用橡胶系密封件、酸改性聚丙烯、聚烯烃系热熔敷性树脂等。并且，绝缘密封件可以使用作为带有糊剂材料的绝缘带的聚酰亚胺带、聚丙烯带、聚苯硫醚带等，另外，可以是整体由绝缘性热熔敷性树脂构成的绝缘密封件，或者也可以是具有绝缘性热熔敷制树脂层的层叠结构的绝缘密封件。
需要说明的是，在上述实施方式1～10中，叙述了正极侧，但对于负极侧而言，除了负极芯体露出部15、负极用集电构件18、负极用中间构件25、负极用通电连结导电构件25A、负极用集电承受构件(省略图示)的材料的物理性质不同以外，采用同样的结构，由此实质上起到同样的作用、效果。另外，本发明未必必须采用于正极侧及负极侧这两者，也可以仅适用于正极侧及负极侧中的任一方。
另外，在本发明中，在密封电池的制造时，作为正极用连结导电构件及负极用连结导电构件，可以分别使用突起的形状不同的构件。例如在锂离子二次电池中，使用铝或铝合金作为正极芯体，使用铜或铜合金作为负极芯体，通常的密封电池的正极芯体及负极芯体分别使用不同的金属材料。由于与铝或铝合金相比，铜或铜合金的电阻小，因此负极芯体露出部侧的电阻焊接比正极芯体露出部侧的电阻焊接困难，从而在层叠的负极芯体露出部内容易产生难以熔融的部分。
在这样的情况下，作为在负极芯体露出部之间使用的负极用连结导电构件的突起的形状，为了使焊接电流集中而容易进行电阻焊接，使用在突起形成有开口的形状为好，另外，作为在正极芯体露出部之间使用的正极用连结导电构件的突起的形状，为了使电阻焊接容易进展且使正极用连结导电构件更难以变形，使用在突起上未形成有开口的形状为好。
需要说明的是，在上述各实施方式及附图中，为了使说明简洁，示出了相对于一个电极芯体露出部使用具有两个连结用导电构件的一个中间构件进行电阻焊接的例子，但连结用导电构件的个数当然也可以为一个或三个以上，还可以根据电池的尺寸和要求输出等适当调整。

Claims (8)

1.一种方形密封二次电池，其具备具有层叠或卷绕的正极芯体露出部及负极芯体露出部的电极体、与所述正极芯体露出部电接合的集电构件、与所述负极芯体露出部电接合的集电构件、方形外装壳体，所述电极体以所述正极芯体露出部及所述负极芯体露出部分别位于所述方形外装壳体的两侧端部的方式插入，所述方形密封二次电池的特征在于，
所述方形外装壳体具有开口，
所述开口由封口板密封，
所述电极体是卷绕电极体，
所述卷绕电极体以所述卷绕电极体的卷绕轴横置的方式配置于所述方形外装壳体内，
所述正极芯体露出部及所述负极芯体露出部中的至少一方被分割成两部分且在该两部分之间配置有保持了至少一个连结导电构件的树脂材料制的中间构件，
所述被分割成两部分的芯体露出部侧的所述集电构件配置在所述被分割成两部分的芯体露出部的最外侧的至少一方的面上，
所述被分割成两部分的芯体露出部与所述中间构件的所述至少一个连结导电构件一起通过电阻焊接法电接合，
所述中间构件的树脂材料部分在所述被分割成两部分的芯体露出部的延伸方向上，比所述被分割成两部分的芯体露出部的端部及所述集电构件的端部更向所述方形外装壳体侧突出。
2.根据权利要求1所述的方形密封二次电池，其特征在于，
所述中间构件的树脂材料部分在与所述方形外装壳体对置的部分上形成有平坦部。
3.根据权利要求2所述的方形密封二次电池，其特征在于，
所述中间构件的树脂材料部分在与所述方形外装壳体对置的一侧的角部形成有倒角部。
4.根据权利要求1所述的方形密封二次电池，其特征在于，
所述中间构件的树脂材料部分在向所述被分割成两部分的芯体露出部插入的插入侧的角部形成有倒角部。
5.根据权利要求1所述的方形密封二次电池，其特征在于，
所述中间构件的树脂材料部分具备排气用的孔及切口中的至少一方。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的方形密封二次电池，其特征在于，
所述连结导电构件为块形状或柱状体形状。
7.根据权利要求6所述的方形密封二次电池，其特征在于，
作为所述连结导电构件，在所述块形状或柱状体形状上的互相对置的两个面的角部形成有倒角部。
8.根据权利要求7所述的方形密封二次电池，其特征在于，
形成有所述倒角部的面为平面。
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