CN108666630A - 方形二次电池的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种方形二次电池的制造方法，能够抑制负极芯体露出部的断裂并且也能够抑制在负极板产生皱褶。在被层叠的负极芯体露出部的2个最外表面的外侧配置负极集电体，在将该层叠的负极芯体露出部2分割而成的第1以及第2被层叠的负极芯体露出部之间配置负极用导电部件。从与层叠的负极芯体露出部一侧相反的一侧将电阻焊接电极与负极集电体抵接，对负极集电体、层叠的负极芯体露出部以及负极用导电部件进行电阻焊接。在配置工序中，将负极用导电部件的突起配置为与位于负极用导电部件与负极集电体之间的被层叠的第1以及第2负极芯体露出部相接，然后，使突起熔融。使用断裂伸长率为5.6％以上且12.0％以下的负极芯体。

Description

方形二次电池的制造方法
技术领域
本公开涉及方形二次电池的制造方法。
背景技术
以往，作为方形二次电池，存在专利文献1中所述的方形二次电池。该方形二次电池被安装于车辆，具有正极板和负极板隔着间隔件卷绕而成的扁平状的卷绕电极体。正极板的正极活性物质合剂层被设置于带状的正极芯体的两面，在上述两面的宽度方向一侧具有正极芯体带状地露出的正极芯体露出部。此外，负极板的负极活性物质合剂层被设置于带状的负极芯体的两面，在上述两面的宽度方向另一侧具有负极芯体带状地露出的负极芯体露出部。正极以及负极活性物质合剂层分别具有能够进行锂离子的插入/脱离的构造。
方形二次电池还具备：与正极芯体露出部电连接的正极集电体、与负极芯体露出部电连接的负极集电体、电解液、方形外装罐以及封口板。电极体被插入到方形外装罐，以使得正极芯体露出部以及负极芯体露出部位于方形外装罐的相互不同的一侧的宽度方向端部，电解液被封入到利用封口板将方形外装罐的开口密封而形成的外壳内。正极集电体与正极端子电连接，负极集电体与负极端子电连接。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2012-33334号公报
在面向车载等的方形二次电池中，要求高输出。由此，为了减小电阻，采用如下集电构造：将设置于电极体的端部的被层叠的负极芯体露出部汇总通过电阻焊接来与负极集电体电连接，并经由负极集电体来与负极端子电连接。此外，采用如下集电构造：将设置于电极体的端部的被层叠的正极芯体露出部汇总通过电阻焊接来与正极集电体电连接，并经由正极集电体来与正极端子电连接。
在这样的背景下，为了进一步有效活用电池内空间并实现高容量，希望使正负极板的活性物质合剂层的厚度相对厚，或者为了加宽形成在芯体上的活性物质合剂层的宽度，减小芯体露出部的宽度来增大电池内的活性物质比率。但是，若使正负极板的厚度相对厚，或减小芯体露出部的宽度，则极板的外周侧的正负极芯体露出部中的与集电体的接触端部为止的延伸方向和电极体的轴向所成的角度变得陡峭。
发明内容
本公开的一个目的在于，提供一种使用了能够抑制负极芯体露出部的断裂并且也能够抑制在负极板产生皱褶的电阻焊接的方形二次电池的制造方法。
本公开所涉及的方形二次电池的制造方法中，所述方形二次电池具备包含正极板以及负极板的扁平状的电极体，负极板包含由铜箔或者铜合金箔构成的负极芯体、和形成在负极芯体上的负极活性物质合剂层，扁平状的电极体在端部具有被层叠的负极芯体露出部，被层叠的负极芯体露出部包含相互隔开间隔而被配置的第1被层叠的负极芯体露出部以及第2被层叠的负极芯体露出部，所述方形二次电池具备：集电体，与被层叠的负极芯体露出部的2个最外表面电连接；和金属制的导电部件，被配置于第1被层叠的负极芯体露出部与第2被层叠的负极芯体露出部之间，所述方形二次电池的制造方法具有：配置工序，在被层叠的负极芯体露出部的2个最外表面的外侧配置集电体，在第1被层叠的负极芯体露出部与第2被层叠的负极芯体露出部之间配置具有突起的导电部件；和焊接工序，从与被层叠的负极芯体露出部一侧相反的一侧将电阻焊接电极与集电体抵接，对集电体、负极芯体露出部以及导电部件进行电阻焊接，负极芯体的断裂伸长率为5.6％以上且12.0％以下，在焊接工序中，在形成于导电部件的突起与位于导电部件与集电体之间的负极芯体露出部相接的状态下流过电阻焊接电流，使形成于导电部件的突起熔融。
在本公开所涉及的方形二次电池的制造方法中，在第1被层叠的负极芯体露出部与第2被层叠的负极芯体露出部之间配置有导电部件的状态下进行电阻焊接。因此，能够更加减小负极芯体露出部的宽度。因此，能够更加加宽负极活性物质合剂层的宽度，成为更加高容量的方形二次电池。此外，通过在导电部件设置突起、该突起与负极芯体露出部相接的状态下进行电阻焊接，从而电阻焊接电流集中，能够更加稳定地进行电阻焊接。
但是，在电阻焊接时，由于负极集电体通过电阻焊接电极而被向导电部件侧按压，因此通过设置于导电部件的突起熔融，从而负极集电体向导电部件侧移动。并且，将负极集电体的端部位于最外周的负极芯体露出部强烈向导电部件侧按压，负极芯体露出部可能断裂。这样的课题在负极板的外周侧的负极芯体露出部中的与负极集电体的接触端部为止的延伸方向与电极体的轴向所成的角度陡峭的情况下显著。
发明人发现通过使用断裂伸长率为5.6％以上的负极芯体能够解决这样的负极芯体露出部的断裂。
但是，作为使用了断裂伸长率为5.6％以上的负极芯体的情况下的新课题，发现可能在负极板的制造时在负极板产生皱褶。并且，进一步认真研究的结果，发现通过将极芯体的断裂伸长率设为5.6％以上且12.0％以下，能够抑制负极芯体的断裂，并且也能够抑制在负极板产生皱褶。
此外，本公开所涉及的另一方形二次电池的制造方法中，方形二次电池具备包含正极板以及负极板的扁平状的电极体，负极板包含由铜箔或者铜合金箔构成的负极芯体、和形成在负极芯体上的负极活性物质合剂层，扁平状的电极体在端部具有被层叠的负极芯体露出部，在被层叠的负极芯体露出部的最外表面配置集电体，所述方形二次电池的制造方法具有：配置工序，在被层叠的负极芯体露出部的最外表面配置具有突起的集电体；和焊接工序，从与被层叠的负极芯体露出部一侧相反的一侧将电阻焊接电极与集电体抵接，对集电体和负极芯体露出部进行电阻焊接，负极芯体的断裂伸长率为5.6％以上且12.0％以下，在形成于集电体的突起与负极芯体露出部相接的状态下流过电阻焊接电流，使形成于集电体的突起熔融。
在本公开所涉及的另一方形二次电池的制造方法中，在负极集电体中与负极芯体露出部对置的面设置突起。并且，通过在该突起与负极芯体露出部相接的状态下进行电阻焊接，从而电阻焊接电流集中，能够更加稳定地进行电阻焊接。
但是，在电阻焊接时，由于负极集电体通过电阻焊接电极而被向导电部件侧按压，因此通过设置于负极集电体的突起熔融，从而负极集电体的主体部分向负极芯体露出部一侧移动。并且，将负极集电体的主体部分的端部位于最外周的负极芯体露出部强烈向导电部件侧按压，负极芯体露出部可能断裂。这样的课题在负极板的外周侧的负极芯体露出部中的与负极集电体的接触端部为止的延伸方向与电极体的轴向所成的角度陡峭的情况下显著。
发明者发现通过使用断裂伸长率为5.6％以上的负极芯体能够解决这样的负极芯体露出部的断裂。
但是，作为使用了断裂伸长率为5.6％以上的负极芯体的情况下的新课题，发现可能在负极板的制造时在负极板产生皱褶。并且，进一步认真研究的结果，发现通过将极芯体的断裂伸长率设为5.6％以上且12.0％以下，能够抑制负极芯体的断裂，并且也能够抑制在负极板产生皱褶。
根据本公开所涉及的方形二次电池的制造方法，能够抑制负极芯体露出部的断裂，也能够抑制在负极板产生皱褶。
附图说明
图1A是能够通过本公开的方法来制造的方形二次电池的俯视图，图1B是上述方形二次电池的主视图。
图2A是沿着图1A的IIA-IIA线的局部剖视图，图2B是沿着图2A的IIB-IIB线的局部剖视图，图2C是沿着图2A的IIC-IIC线的剖视图。
图3A是上述方形二次电池所包含的正极板的俯视图，图3B是上述方形二次电池所包含的负极板的俯视图。
图4是将上述方形二次电池所包含的扁平状的卷绕电极体的卷绕结束端侧展开的立体图。
图5是表示断裂伸长率的试验片的图。
图6是用于对负极侧的电阻焊接进行说明的示意图。
图7是用于对负极侧的电阻焊接进行说明的示意图。
图8是用于对负极侧的电阻焊接进行说明的示意图。
图9是图2B的负极侧的局部放大图。
图10是表示负极侧中的芯体伸长率与极板断裂以及有无皱褶的产生的关系的图。
-符号说明-
10方形二次电池，11正极板，11a正极活性物质合剂层，11b正极保护层，12负极板，12a负极活性物质合剂层，13间隔件，14扁平状的卷绕电极体，15正极芯体露出部，16a焊接痕，16负极芯体露出部，17正极集电体，18正极端子，19负极集电体，20负极端子，21、22绝缘部件，23封口板，24绝缘片，25方形外装体，26电解液注液孔，27电流切断机构，28气体排出阀，29正极用导电部件，30正极用中间部件，31负极用导电部件，31a突起，32负极用中间部件，40底部，41第1侧面，42第2侧面，45电池外壳，51第1被层叠的负极芯材露出部，52第2被层叠的负极芯材露出部
具体实施方式
以下，参照附图来对本公开所涉及的实施方式详细进行说明。以下所示的各实施方式是为了理解本公开的技术思想而示例的，并不意图将本公开确定为该实施方式。例如，从最初就假定将以下说明的实施方式、变形例的特征部分适当地组合来构建新的实施方式。本公开也能够均等地用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方式。
首先，使用图1A～图4，对能够应用本公开的制造方法的方形二次电池10的概略结构进行说明。
参照图1A、图1B以及图4，方形二次电池10具备：方形外装体(方形外装罐)25、封口板23和扁平状的卷绕电极体14。方形外装体25例如由铝或者铝合金构成，在高度方向一侧具有开口部。如图1B所示，方形外装体25具有：底部40、一对第1侧面41以及一对第2侧面42，第2侧面42比第1侧面41大。封口板23与方形外装体25的开口部嵌合，通过将封口板23与方形外装体25的嵌合部接合，来构成该方形的电池外壳45。
如图4所示，卷绕电极体14具有正极板11和负极板12以隔着间隔件13来相互绝缘的状态而卷绕的构造。在卷绕电极体14的最外表面侧配置间隔件13。负极板12被配置于比正极板11更靠外周侧的位置。扁平状的卷绕电极体14的平坦部处的正极板11的总层叠数(以下，将该总层叠数定义为正极板的层叠数)为40层以上(卷绕数20层以上)，优选为50层以上(卷绕数25层以上)，进一步优选为60层以上(卷绕数30层以上)。正极板11是通过在厚度为10～20μm左右的铝或者铝合金箔所构成的正极芯体的两面涂敷正极活性物质合剂浆料并进行干燥以及压延后，被带状地切断为规定尺寸而制作的。如图3A所示，在正极板11中，在带状的正极芯体上形成正极活性物质合剂层11a。此外，在正极板11，在宽度方向的一侧的端部，形成在长边方向延伸的正极芯体露出部15。该带状地露出的正极芯体部分为正极芯体露出部15。在该正极芯体露出部15的至少一侧的表面，形成沿着正极芯体露出部15的长度方向的正极保护层11b，以使得例如与正极活性物质合剂层11a相邻。正极保护层11b是导电性比正极活性物质合剂层11a低的层。另外，正极保护层11b例如是由氧化铝等的无机粒子和粘着剂构成的。另外，也能够根据需要，向正极保护层11b添加少量的碳材料等的导电剂。另外，正极保护层11b也可以不设置。
此外，负极板12是通过在厚度为5～20μm左右的铜或者铜合金箔所构成的负极芯体的两面涂敷负极活性物质合剂浆料并进行干燥以及压延后，被带状地切断为规定尺寸而制作的。如图3B所示，在负极板12中，在带状的负极芯体上形成负极活性物质合剂层12a。此外，在负极板12中，在宽度方向的一侧的端部，形成在长边方向延伸的负极芯体露出部16。另外，正极芯体露出部15乃至负极芯体露出部16也可以分别沿着正极板11乃至负极板12的宽度方向的两侧的端部来形成。
负极芯体使用断裂伸长率为5.6％以上且12.0％以下的部件。这里，断裂伸长率是基于JIS Z 2201(试验片形状)、JIS Z 2241(测定方法)[1998年版]而被测定的，是在试验片：13B、试验速度：20mm/min、数量：n＝3、测定内容：拉伸强度＝最大张力/箔剖面积、伸长率：位移量/基准长度(60mm)的条件下被测定的。此外，试验片13B在图5所示的试验片中被定义为：宽度W为12.5mm，原标点距离L为50mm，平行部的长度P为约60mm，肩部的半径R为20～30mm，厚度T为保持原来的厚度，夹具部的宽度B为20mm以上。
如图4所示，将正极板11以及负极板12相对于对置的电极的合剂层11a、12a在卷绕电极体14的宽度方向(正极板11以及负极板12的宽度方向)偏离配置，以使得正极芯体露出部15和负极芯体露出部16与分别对置的电极的合剂层11a、12a不重叠。并且，通过夹着间隔件13而以相互绝缘的状态进行卷绕并成形为扁平状，来制作扁平状的卷绕电极体14。卷绕电极体14在卷绕轴延伸的方向(与将带状的正极板11、带状的负极板12以及带状的间隔件13展开为矩形形状时的宽度方向一致)的一侧端部具备被层叠多层的正极芯体露出部15，在另一侧端部具备被层叠多层的负极芯体露出部16。作为间隔件13，优选地，能够使用聚烯烃制的微多孔性膜。间隔件13的宽度优选能够覆盖正极活性物质合剂层11a以及正极保护层11b并且比负极活性物质合剂层12a的宽度大。
虽后面详细叙述，但被层叠多层的正极芯体露出部15经由正极集电体17(参照图2A)而与正极端子18电连接，被层叠多层的负极芯体露出部16经由负极集电体19(参照图2A)而与负极端子20电连接。此外，虽未详细叙述，但如图2A所示，优选在正极集电体17与正极端子18之间，设置在电池外壳45的内部的气体压力为规定值以上时进行动作的电流切断机构27。另外，电流切断机构27不是必须的结构。
如图1A、图1B以及图2A所示，正极端子18以及负极端子20分别隔着绝缘部件21、22而被固定于封口板23。封口板23具有在电池外壳45内的气体压力比电流切断机构27的工作压力高时被开放的气体排出阀28。正极集电体17、正极端子18以及封口板23分别由铝或者铝合金形成，负极集电体19以及负极端子20分别由铜或者铜合金形成。如图2C所示，扁平状的卷绕电极体14被插入到在除了封口板23侧以外的周围存在绝缘性的绝缘片(树脂片)24的状态下一面开放的方形的方形外装体25内。
如图2B以及图2C所示，在正极板11侧，被卷绕并层叠的多片正极芯体露出部15被收束于厚度方向的中央部并进一步被2分割，以扁平状的卷绕电极体的厚度的1/4为中心来收束正极芯体露出部15，在其之间配置正极用中间部件30。正极用中间部件30由树脂材料构成，在正极用中间部件30，导电性的正极用导电部件29被保持1个以上，例如被保持2个。正极用导电部件29例如使用圆柱状的部件，在与层叠的正极芯体露出部15对置的两端部形成作为突出部而发挥作用的圆锥台状的突起。
在负极板12侧，也如图2B所示，被卷绕并层叠的多片负极芯体露出部16被收束于厚度方向的中央侧并进一步被2分割，以扁平状的卷绕电极体14的厚度的1/4为中心来收束负极芯体露出部16。换言之，层叠的负极芯体露出部16包含相互隔开间隔地被配置的第1被层叠的负极芯体露出部51以及第2被层叠的负极芯体露出部52。
在第1被层叠的负极芯体露出部51与第2被层叠的负极芯体露出部52之间配置负极用中间部件32。负极用中间部件32由树脂材料构成，在负极用中间部件32，负极用导电部件31被保持1个以上，例如被保持2个。另外，负极用中间部件32不是必须的结构，也能够省略。负极用导电部件31例如使用圆柱状的部件，在与层叠的负极芯体露出部16对置的两端部，形成作为突出部而发挥作用的圆锥台状的突起。另外，若在各正极以及负极用中间部件30、32设置多个正极以及负极用导电部件29、31，则多个正极以及负极用导电部件29、31都被保持于同一正极以及负极用中间部件30、32，多个正极以及负极用导电部件29、31的尺寸精度提高，并且能够将正极以及负极用导电部件29、31以稳定的状态定位配置于被2分割的正极以及负极芯体露出部15、16之间。
正极用导电部件29与配置于其延伸方向的两侧的被收束的正极芯体露出部15被电阻焊接并电连接，被收束的正极芯体露出部15与配置于该电池外壳45的进深方向外侧的正极集电体17也被电阻焊接并电连接。此外，同样地，负极用导电部件31与配置于其两侧并收束的负极芯体露出部16被电阻焊接并电连接，被收束的负极芯体露出部16与配置于该电池外壳45的进深方向外侧的负极集电体19也被电阻焊接并电连接。后面使用图6～图8来对该电阻焊接进行详细叙述。
正极集电体17的与正极芯体露出部15侧相反的一侧的端部电连接于正极端子18，负极集电体19的与负极芯体露出部16侧相反的一侧的端部电连接于负极端子20。其结果，正极芯体露出部15与正极端子18电连接，负极芯体露出部16与负极端子20电连接。卷绕电极体14、正极以及负极用中间部件30、32以及正极以及负极用导电部件29、31通过电阻焊接而被接合，构成一体构造。优选正极用导电部件29是与正极芯体相同的材料即铝或者铝合金制，负极用导电部件31是与负极芯体相同的材料即铜或者铜合金制。正极用导电部件29以及负极用导电部件31的形状可以相同也可以不同。
如图1A所示，在封口板23设置电解液注液孔26。在方形外装体25，将通过电阻焊接而构成的上述的一体构造和其他的机构部分配设于规定的位置后，对封口板23与方形外装体25的嵌合部进行激光焊接，然后从电解液注液孔26注入非水电解液。然后，通过将电解液注液孔26密封来制作方形二次电池10。电解液注液孔26的密封例如通过盲铆钉、焊接等来执行。
另外，对卷绕电极体14被配置为其卷绕轴与方形外装体25的底部40平行的朝向的情况进行说明，也可以是卷绕电极体被配置为其卷绕轴与方形外装体25的底部40垂直的朝向的结构。此外，说明了方形二次电池10具有卷绕电极体14的例子，但方形二次电池也可以具有层叠型的电极体。
接下来，使用图6～图8，即用于对负极侧的电阻焊接进行说明的示意图，对负极侧的电阻焊接进行说明。另外，针对与负极侧同样地执行的正极侧的电阻焊接，省略说明。此外，在负极用导电部件31的延伸方向的两侧，同时执行第1被层叠的负极芯体露出部51的电阻焊接和第2被层叠的负极芯体露出部52的电阻焊接。针对与第1被层叠的负极芯体露出部51的电阻焊接同样执行的第2被层叠的负极芯体露出部52的电阻焊接，省略说明。此外，在图6～图8中，作为第1被层叠的负极芯体露出部51，仅图示位于最外周的负极芯体露出部16。
在电阻焊接中，首先，实施图6所示的负极芯体露出部集结工序。在负极芯体露出部集结工序中，集电体压脚60在箭头A所示的方向下降，集电体压脚60隔着负极集电体19而将第1被层叠的负极芯体露出部51向负极用导电部件31侧按压并使其移动。第1被层叠的负极芯体露出部51随着向负极用导电部件31侧移动而被拉向负极用导电部件31侧。并且，如图7所示，负极集电体19使第1被层叠的负极芯体露出部51集结汇总，并且使第1被层叠的负极芯体露出部51的内侧与设置于负极用导电部件31的延伸方向的端部的突起(突出部)31a接触。在图7所示的状态下，被安装于集电体压脚60的外侧(图7中的右侧)的海绵63与第1被层叠的负极芯体露出部51接触，第1被层叠的负极芯体露出部51以难以被海绵63造成伤痕的状态被压迫。海绵63的与负极芯体露出部51所接触的一侧相反的一侧的面被固定并支承于箔压脚61。另外，海绵63也能够省略。
然后，执行焊接工序。在焊接工序中，如图7所示，作为电阻焊接电极的电极棒62在箭头B所示的方向下降，在电极棒62按压负极集电体19的压力达到规定的压力后，对电极棒62进行通电。另外，虽在图6～图8中省略图示，但在电阻焊接中，在被配置于第2被层叠的负极芯体露出部52的外表面侧的负极集电体19的外表面，抵接另一个作为电阻焊接电极的电极棒。并且，在一个电极棒、负极集电体19、第1被层叠的负极芯体露出部51、负极用导电部件31、第2被层叠的负极芯体露出部52、负极集电体19、另一个电极棒之间流过电阻焊接电流。通过该通电，如图8所示，突起31a熔融，负极用导电部件31、第1被层叠的负极芯体露出部51以及负极集电体19被接合并电连接，电阻焊接结束。
若负极芯体露出部16的总层叠片数较多，则在通过电阻焊接来将负极集电体19安装于负极芯体露出部16时，为了形成在多个被层叠的负极芯体露出部16的整个层叠部分贯通的焊接痕16a需要大量的焊接电流。因此，执行使用了具有突起31a的负极用导电部件31的上述电阻焊接，能够减少焊接电流。
为了在电池中实现高容量化，考虑使正负极板中的活性物质合剂层的厚度相对加厚，或者在芯体上涂敷活性物质的宽度加宽来增大电池内的活性物质比率。在该情况下，参照图9，即图2B的负极侧的局部放大图，负极板12的外周侧的负极芯体露出部51中与负极集电体19的接触端部58为止的延伸方向α、和卷绕电极体14的轴向β所成的角度(以下，称为集电角度)θ变得陡峭，向外侧的负极芯体露出部51施加较大的应力。在这样的背景下，若通过突起31a的熔融，负极集电体19进一步向负极用导电部件31侧移动，第1被层叠的负极芯体露出部51进一步被向负极用导电部件31侧拉伸，则上述集电角度θ进一步变大，向外侧的负极芯体露出部51施加较大的应力。但是，在本公开的方形二次电池10中，不会在负极侧产生负极芯体露出部51的断裂，在制造负极板12的涂敷/压缩/切割工序中，即使负极板12被拉伸，也几乎不会在负极板12产生皱褶。基于以下的实施例来对该理由进行说明。
以下，使用表1和图10来对本公开所涉及的实施例详细地进行说明。表1是表示负极芯体的断裂伸长率和负极侧的集电角度θ相互不同的多个比较例以及实施例的电池的各个电池中有无负极极板的断裂、有无负极极板的皱褶的产生的表。另外，本公开并不限定于实施例。
【表1】
集电角度θ 芯体伸长率 极板断裂 极板褶皱
比较例1 68度 12.5％ 无 有
比较例2 38度 4.6％ 有 无
比较例3 58度 4.6％ 有 无
实施例1 58度 5.6％ 无 无
实施例2 69度 5.6％ 无 无
实施例3 50度 12.0％ 无 无
[实施例、比较例的方形二次电池的制作]
通过使用图1～图8来说明的使用了电阻焊接的方法来制作上述各实施例、比较例的方形二次电池。此外，上述各实施例、比较例的方形二次电池是使负极芯体的铜制的芯体的断裂伸长率和图9中说明的集电角度θ以外的要素相同而制作的。集电角度θ通过调整外周侧的负极芯体露出部51中与负极集电体19的接触端部58(参照图9)来使其变动。作为各实施例、比较例的方形二次电池中的共用的要素，使用如下要素。
<正极板>
在厚度15μm的铝箔的两面，形成正极活性物质合剂层。正极活性物质合剂层的厚度在压缩处理后，设为单面74μm。正极板的短边方向的长度设为131.8mm。正极芯体露出部的宽度(短边方向的长度)设为15.7mm。正极板的长边方向的长度设为5000mm。
正极活性物质合剂层以质量比为92∶5∶3的比例包含作为正极活性物质的LiNi0.35Co0.35Mn0.30O2、作为导电剂的炭黑、作为粘着剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)。
<负极板>
在厚度10μm的铜箔的两面，形成负极活性物质合剂层。负极活性物质合剂层的厚度在压缩处理后，设为单面68μm。负极板的短边方向的长度设为133.8mm。负极芯体露出部的宽度(短边方向的长度)设为10.0mm。负极板的长边方向的长度设为5200mm。
负极活性物质合剂层以质量比为98∶1∶1的比例包含作为负极活性物质的石墨、羧甲基纤维素(CMC)、丁苯橡胶(SBR)。
<间隔件>
间隔件是聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯的三层间隔件。间隔件的厚度设为12μm。
<卷绕电极体>
正极板的卷绕数为33，即正极板的层叠数为66层。卷绕电极体的卷绕轴延伸的方向上的长度设为144mm，相对于卷绕电极体的卷绕轴延伸的方向垂直的方向的长度设为82mm，卷绕电极体的厚度设为22.5mm。
<集电部件>
作为负极集电体，使用由厚度0.8mm的铜板构成的部件。此外，作为负极用导电部件，使用在铜制的柱状的主体部(高度12mm，直径8.5mm)的两面设置有突起(高度1.5mm，根基的直径2.5mm)的部件。
[评价]
(极板断裂的评价)
在通过电阻焊接来将负极集电体19与负极芯体露出部16连接后，通过目视观察来对负极芯体露出部16进行了确认。在n＝100以上的样本中产生1个以上通过目视观察能够确认的断裂的情况下，判定为有极板断裂，在此外的情况下，判定为无极板断裂。
(与有无皱褶的产生有关的评价)
负极板是如下被制作出的，即：在负极芯体上涂敷包含负极活性物质、粘着剂以及水等的分散介质的负极活性物质合剂浆料，使该负极活性物质合剂浆料干燥并形成为负极活性物质合剂层，对该活性物质合剂层进行压缩处理。针对压缩处理后的负极板，通过目视观察来确认是否产生皱褶。此外，即使在通过该判定而未产生皱褶的情况下，在压缩的如下工序的切割、卷取中，也将产生流动位置不良、卷绕偏离的情况判定为皱褶的产生。
[评价结果]
关于极板断裂的评价，在负极芯体的断裂伸长率为4.6％的比较例2、3中，观察到负极芯体的断裂。与此相对地，在负极芯体的断裂伸长率为5.6％的实施例1、2、负极芯体的断裂伸长率为12.0％的实施例3以及负极芯体的断裂伸长率为12.5％的比较例3中，未观察到负极芯体的断裂。
另一方面，关于与负极板中有无皱褶的产生有关的评价，在负极芯体的断裂伸长率为12.5％的比较例3中，确认了皱褶的产生。与此相对地，在负极芯体的断裂伸长率为4.6％的比较例2、3、负极芯体的断裂伸长率为5.6％的实施例1、2以及负极芯体的断裂伸长率为12.0％的实施例3中，没有确认出皱褶的产生。
此外，在负极芯体的断裂伸长率为4.6％且集电角度θ为38度的比较例2、和负极芯体的断裂伸长率虽为与比较例2相同的4.6％但集电角度θ为与比较例2相比大很多的58度的比较例3中，负极芯体的断裂的评价和有无皱褶的产生的评价不变地一致。
此外，关于负极芯体的断裂伸长率为5.6％且集电角度θ为58度的实施例1、和负极芯体的断裂伸长率虽为与实施例1相同的5.6％但集电角度θ为与实施例1不同的69度的实施例2，负极芯体的断裂的评价和有无皱褶的产生的评价也不变地一致。
此外，在比较例2中，尽管集电角度θ为较小的38度，然而确认了负极芯体的断裂，与此相对地，在比较例1中，尽管集电角度θ为较大的68度，然而也未确认出负极芯体的断裂。
此外，本申请发明人进一步在多个样本中通过与上述的方法相同的方法来进行试验以及调查。图10中表示其结果。如图10所示，在负极芯体的断裂伸长率为5.6％以上且12.0％以下的范围内，与集电角度θ的值无关地，都未确认出负极芯体的断裂和皱褶的产生。另一方面，若负极芯体的断裂伸长率变得大于12.5％则负极板容易产生皱褶。此外，如以上说明那样，认为若定性地，电池的容量变大，活性物质合剂层的厚度变厚，则集电角度θ变大，负极板的外周侧的负极芯体的断裂容易产生。但是，根据图10的结果，若负极芯体的断裂伸长率为5.6％以上，则即使集电角度θ为50度以上(70度以下)的大角度，也未产生负极芯体的断裂。
根据以上的结果可发现以下事实。即，在将形成于负极用导电部件的突起配置为与被层叠的负极芯体露出部的内侧相接、将层叠的负极芯体露出部由负极集电体夹持的基础上、通过利用电阻焊接来使上述突起熔融、从而将负极集电体、层叠的负极芯体露出部以及负极用导电部件一体化的方形二次电池中，若使用断裂伸长率为5.6％以上且12.0％以下的负极芯体，则能够制作难以产生负极极板的断裂并且在负极也难以产生皱褶的良好的方形二次电池。
进一步地，为了进行电阻焊接，由于在负极用导电部件设置了突起，因此能够使焊接部的质量稳定。另外，为了设为更高容量的电池，在将集电角度θ设为50度以上的情况下，更大的应力容易作用于外周侧的负极芯体露出部。因此，在集电角度θ为50度以上的情况下，本发明的效果变得更加显著。
另外，本公开并不限定于上述实施方式及其变形例，在本申请的权利要求书中所述的事项及其等同的范围内能够进行各种改进、变更。
例如，在上述实施方式中，使用负极用导电部件31，在负极用导电部件31的延伸方向的两端部，设置在电阻焊接时熔融的突起31a。但是，也可以虽然设置了负极用导电部件，但在负极用导电部件不设置电阻焊接时熔融的突起。并且，也可以取而代之地，将电阻焊接时熔融的突起设置于负极集电体中被层叠的负极芯体露出部一侧并进行电阻焊接。或者，也可以将被层叠的负极芯体露出部不分为2个，从而不设置负极用导电部件。并且，也可以在负极集电体中被层叠的负极芯体露出部一侧设置突起，来进行电阻焊接。其中，更加优选使用设置有突起的负极用导电部件。
在该结构中，即使方形二次电池为高容量的电池，由于采用断裂伸长率为5.6％以上且12.0％以下的负极芯体，因此通过基于电阻焊接的突起的熔融，层叠的负极芯体露出部被拉伸，即使在被层叠的负极芯体露出部的外周侧的倾斜部作用较大的应力，也能够抑制焊接时负极极板的断裂、在负极极板产生皱褶。因此，生产性也较高，能够制作高容量且高质量的方形二次电池。
另外，正极芯体露出部与正极集电体的连接方法并不被特别限定。例如，通过电阻焊接、超声波焊接或者激光焊接，能够将正极芯体露出部与正极集电体连接。
另外，扁平状的电极体可以是卷绕电极体，也可以是由多个正极板和多个负极板构成的层叠型电极体。
另外，在负极集电体19与负极芯体露出部16之间、负极集电体19与负极芯体露出部16的焊接部的周围能够配置树脂薄膜。
也能够在负极用导电部件以及负极集电体的双方设置突起。另外，虽然设置于负极用导电部件乃至负极集电体的突起通过电阻焊接而熔融，但不局限于全部消失，也可能其一部分残留。
优选正极芯体由金属箔构成，例如优选设为铝箔、铝合金箔。优选正极芯体的厚度设为10μm～30μm，更优选设为10μm～20μm，进一步优选设为12μm～18μm。优选形成于正极芯体一面的正极活性物质合剂层的厚度设为50μm～150μm，更优选设为50μm～100μm，进一步优选设为60μm～90μm。
优选负极芯体设为铜箔或者铜合金箔。优选负极芯体的厚度设为5μm～30μm，更优选设为5μm～20μm，进一步优选设为8μm～15μm。形成于负极芯体一面的负极活性物质合剂层的厚度优选设为50μm～150μm，更优选设为50μm～100μm，进一步优选设为60μm～90μm。
《其他》
正极板、负极板、间隔件、电解质等的各材料能够使用用于二次电池的公知的材料。另外，例如，在锂离子二次电池的情况下，优选使用如以下那样的材料。
作为正极活性物质，优选使用锂过渡金属复合氧化物。作为锂过渡金属复合氧化物，举例：钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、锂镍锰复合氧化物、锂镍钴复合氧化物、锂镍钴锰复合氧化物等。此外，也能够使用向上述的锂过渡金属复合氧化物添加了Al、Ti、Zr、W、Nb、B、Mg或者Mo等而得到的物质。或者，也能够使用橄榄石型的磷酸铁锂。
作为负极活性物质，优选使用能够吸收/释放锂离子的碳材料。作为能够吸收/释放锂离子的碳材料，举例：石墨、不易石墨化碳、易石墨化碳、碳纤维、焦炭以及炭黑等。这些之内，特别优选石墨。进一步地，作为非碳系材料，举例：硅、锡以及以这些为主的合金或氧化物等。
作为非水电解质的非水溶剂(有机溶剂)，能够使用碳酸酯类、内酯类、醚类、酮类、酯类等，能够将这些溶剂的两种以上混合使用。作为非水电解质的电解质盐，在现有的锂离子二次电池中能够使用一般用作为电解质盐的物质。
作为间隔件，优选使用多孔性的树脂膜。例如，优选使用聚烯烃制的多孔质间隔件。

Claims (2)

1.一种方形二次电池的制造方法，所述方形二次电池具备包含正极板以及负极板的扁平状的电极体，
所述负极板包含由铜箔或者铜合金箔构成的负极芯体、和形成在所述负极芯体上的负极活性物质合剂层，
所述扁平状的电极体在端部具有被层叠的负极芯体露出部，
被层叠的所述负极芯体露出部包含相互隔开间隔而被配置的第1被层叠的负极芯体露出部以及第2被层叠的负极芯体露出部，
所述方形二次电池具备：
集电体，与被层叠的所述负极芯体露出部的2个最外表面电连接；和
金属制的导电部件，被配置于所述第1被层叠的负极芯体露出部与所述第2被层叠的负极芯体露出部之间，
所述方形二次电池的制造方法具有：
配置工序，在被层叠的所述负极芯体露出部的2个最外表面的外侧配置所述集电体，在所述第1被层叠的负极芯体露出部与所述第2被层叠的负极芯体露出部之间配置具有突起的所述导电部件；和
焊接工序，从与被层叠的所述负极芯体露出部一侧相反的一侧将电阻焊接电极与所述集电体抵接，对所述集电体、所述负极芯体露出部以及所述导电部件进行电阻焊接，
所述负极芯体的断裂伸长率为5.6％以上且12.0％以下，
在所述焊接工序中，在形成于所述导电部件的所述突起与位于所述导电部件与所述集电体之间的所述负极芯体露出部相接的状态下流过电阻焊接电流，使所述突起熔融。
2.一种方形二次电池的制造方法，所述方形二次电池具备包含正极板以及负极板的扁平状的电极体，
所述负极板包含由铜箔或者铜合金箔构成的负极芯体、和形成在所述负极芯体上的负极活性物质合剂层，
所述扁平状的电极体在端部具有被层叠的负极芯体露出部，
在被层叠的所述负极芯体露出部的最外表面配置有集电体，
所述方形二次电池的制造方法具有：
配置工序，在被层叠的所述负极芯体露出部的最外表面配置具有突起的所述集电体；和
焊接工序，从与被层叠的所述负极芯体露出部一侧相反的一侧将电阻焊接电极与所述集电体抵接，对所述集电体和所述负极芯体露出部进行电阻焊接，
所述负极芯体的断裂伸长率为5.6％以上且12.0％以下，
在所述焊接工序中，在形成于所述集电体的所述突起与所述负极芯体露出部相接的状态下流过电阻焊接电流，使所述突起熔融。
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