CN112909345B - 二次电池和二次电池的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种二次电池，具备电极体、电池壳体和电极端子。所述电极体具有集箔部。与正极和负极中的至少一个电极对应的电极端子经由集电端子与所述集箔部电连接。所述集电端子与所述集箔部接合。所述集箔部在其与所述集电端子接合的面相反侧的面上，具有由多个凹部构成的接合痕。所述接合痕在所述电极体的内部侧和所述电极体的外部侧分别具有2个角部，所述电极体的仅内部侧的2个角部具有被倒角的形状。

Description

二次电池和二次电池的制造方法
技术领域
本发明涉及二次电池和二次电池的制造方法。
背景技术
近年来，锂离子二次电池等二次电池被适用于个人计算机、便携终端等便携式电源、电动汽车(EV)、混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)等车辆驱动用电源等。
二次电池典型地具有正极与负极隔着隔膜层叠而成的电极体被收纳于电池壳体中的结构。这些电极一般具有在集电箔上设有活性物质层的结构，并且，这些电极具有作为集电极耳发挥作用的集电箔露出部。电极体具有集电箔露出部被聚拢而得到的集箔部。在这样的结构中，一般而言电极体经由集电端子与安装在电池壳体上的电极端子电连接。为了进行该连接，对集电端子和电极体的集箔部进行超声波接合(例如参照日本特开2019-139954)。该超声波接合是通过用焊头和砧座夹持电极体的集箔部和集电端子，一边将焊头相对于集箔部沿砧座的方向按压一边使其振动而进行的。在集箔部形成与焊头顶端的凸形状对应的凹形状的接合痕。
发明内容
在用于车辆驱动用电源的二次电池中，需要进一步的高输出化和高能量密度化。为了实现高输出化和高能量密度化，需要增大活性物质层在电池壳体内所占的体积。换言之，需要减小活性物质层以外在电池壳内所占的体积。
本发明人为了增大活性物质层而尝试了减小集箔部与活性物质层的距离，同时为了减小活性物质层以外的体积而尝试了隔膜的薄型化。其结果，发现了以下内容。用于车辆驱动用电源的二次电池的电极体，是具备多个正极层和多个负极层且厚度为10mm以上的层叠体。因此，如果减小集箔部与活性物质层的距离，其结果在电极体的最外层的电极中，集电箔露出部大幅弯折，由此，与最外层的电极相邻的隔膜被夹在集电箔露出部与电极之间，结果会对隔膜施加应力。在该状态下，当采用超声波接合进行电极体的集箔部与集电端子的接合的情况下，由于接合时的振动和隔膜变薄，容易产生隔膜的破损。另外，另一方面，发现根据超声波接合装置的焊头形状，在超声波接合时集电端子的表面被砧座切削，由此产生异物。由于该异物具有导电性，所以如果异物的尺寸为一定以上，则变为短路的原因。
如上所述，在电极体的集箔部与集电端子的超声波接合时，可能产生隔膜的破损和粗大的异物。
本发明提供一种二次电池，其在制造时的超声波接合时难以产生隔膜的破损，且抑制了粗大异物的产生。
本发明的第1方式涉及一种二次电池。所述二次电池具备：包含正极、负极和隔膜的电极体；收纳所述电极体的电池壳体；以及安装在所述电池壳体上且包含正极端子和负极端子的电极端子。所述正极和所述负极中的至少一个电极具有电极集电箔和设在所述电极集电箔上的电极活性物质层。所述至少一个电极具有使所述电极集电箔露出的露出部。所述电极体具有所述露出部聚拢而成的集箔部。与所述至少一个电极对应的电极端子经由集电端子与所述集箔部电连接。所述集电端子与所述集箔部接合。所述集箔部在其与所述集电端子接合的面相反侧的面上，具有由多个凹部构成的接合痕。所述接合痕在所述电极体的内部侧和所述电极体的外部侧分别具有2个角部，所述电极体的仅内部侧的2个角部具有被倒角的形状。
根据上述方式，提供一种二次电池，其在制造时的超声波接合时难以引起隔膜的破损，并且抑制了粗大异物的产生。
在上述第1方式中，所述电极体的厚度可以为10mm以上。
在上述方式中，所述二次电池可以是被用于车辆驱动用电源的二次电池。
根据上述结构，当电极体的厚度为10mm以上的情况下，特别是在二次电池被用于车辆驱动用电源的情况下，更容易引起隔膜的破损，所以本发明的效果变得更高。
在上述方式中，所述隔膜的厚度可以为5μm以上且25μm以下。根据上述结构，在所述隔膜的厚度为5μm以上且25μm以下的情况下，更容易引起隔膜的破损，所以本发明的效果变得更高。
在上述方式中，所述电极体的厚度可以为25mm以下。
在上述方式中，所述隔膜的厚度可以为10μm以上且20μm以下。
在上述方式中，所述露出部的长度可以大于所述电极体的厚度。
在上述第1方式中，所述正极可以具有正极集电箔和设在所述正极集电箔上的正极活性物质层。所述负极可以具有负极集电箔和设在所述负极集电箔上的负极活性物质层。所述正极可以具有使所述正极集电箔的一部分露出的正极集电箔露出部。所述负极可以具有使所述负极集电箔的一部分露出的负极集电箔露出部。所述电极体可以具有所述正极集电箔露出部聚拢而成的正极侧集箔部和所述负极集电箔露出部聚拢而成的负极侧集箔部。与所述正极对应的正极端子可以经由正极集电端子与所述正极侧集箔部电连接。与所述负极对应的负极端子可以经由负极集电端子与所述负极侧集箔部电连接。所述正极集电端子可以与所述正极侧集箔部接合。所述负极集电端子可以与所述负极侧集箔部接合。所述正极侧集箔部可以在其与所述正极集电端子接合的面相反侧的面上，具有由多个凹部构成的正极侧接合痕。所述负极侧集箔部可以在其与所述负极集电端子接合的面相反侧的面上，具有负极侧接合痕。所述正极侧接合痕和所述负极侧接合痕中的至少一者可以在所述电极体的内部侧和所述电极体的外部侧分别具有两个角部，所述电极体的仅内部侧的两个角部具有被倒角的形状。
本发明的第2方式涉及一种二次电池的制造方法。所述二次电池的制造方法包括：准备包含正极、负极和隔膜的电极体。其中，所述正极和所述负极中的至少一个电极具有电极集电箔和设在所述电极集电箔上的电极活性物质层，所述至少一个电极具有使所述电极集电箔露出的露出部，所述电极体具有所述露出部聚拢而成的集箔部；所述二次电池的制造方法还包括：用超声波接合装置的焊头和砧座夹持所述电极体的集箔部和集电端子。其中，所述集箔部与所述焊头接触，所述集电端子与所述砧座接触；所述二次电池的制造方法还包括：向所述砧座的方向按压所述焊头并使所述焊头振动从而对所述集箔部和所述集电端子进行超声波接合；以及使用安装有所述集电端子的电极体而构建锂离子二次电池。其中，所述焊头的顶端具有多个凸部，所述焊头的顶端形状在所述凸部的与突出方向垂直的截面上具有4个角部，所述4个角部中仅2个所述角部被倒角。被倒角的所述2个角部相邻。在夹持所述集箔部和所述集电端子的工序中，配置所述焊头以使得被倒角的所述2个角部位于所述电极体的内部侧。
在上述第2方式中，所述正极可以具有：正极集电箔、设在所述正极集电箔上的正极活性物质层、以及使所述正极集电箔的一部分露出的正极集电箔露出部。所述负极可以具有：负极集电箔、设在所述负极集电箔上的负极活性物质层、以及使所述负极集电箔的一部分露出的负极集电箔露出部。所述电极体可以具有：所述正极集电箔露出部聚拢而成的正极侧集箔部、以及所述负极集电箔露出部聚拢而成的负极侧集箔部。用超声波接合装置的焊头和砧座夹持所述电极体的集箔部和集电端子的工序可以包括：用超声波接合装置的焊头和砧座夹持所述正极侧集箔部和正极集电端子。向所述砧座的方向按压所述焊头并使所述焊头振动从而对所述集箔部和所述集电端子进行超声波接合的工序可以包括：向所述砧座的方向按压所述焊头并使所述焊头振动从而对所述正极侧集箔部和所述正极集电端子进行超声波接合。
在上述方式中，用超声波接合装置的焊头和砧座夹持所述电极体的集箔部和集电端子的工序可以还包括：用超声波接合装置的焊头和砧座夹持所述负极侧集箔部和负极集电端子。向所述砧座的方向按压所述焊头并使所述焊头振动从而对所述集箔部和所述集电端子进行超声波接合的工序可以还包括：向所述砧座的方向按压所述焊头并使所述焊头振动从而对所述负极侧集箔部和所述负极集电端子进行超声波接合。在夹持所述正极侧集箔部和所述正极集电端子的工序中，可以配置所述焊头以使得被倒角的所述2个角部位于所述电极体的内部侧，或者/以及在夹持所述负极侧集箔部和所述负极集电端子的工序中，可以配置所述焊头以使得被倒角的所述2个角部位于所述电极体的内部侧。
根据本发明的各方式，提供一种二次电池，其在制造时的超声波接合时难以引起隔膜的破损，并且抑制了粗大异物的产生。
附图说明
以下，参照附图说明本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和产业意义，相同的数字表示相同的元件。
图1是示意性地表示本发明一实施方式的锂离子二次电池的内部结构的正面截面图。
图2是表示本发明一实施方式的锂离子二次电池的卷绕电极体结构的示意分解图。
图3是示意性地表示本发明一实施方式的锂离子二次电池的内部结构的侧面截面图。
图4是本发明一实施方式的锂离子二次电池中的正极侧接合痕一例的沿着电极体的厚度方向观察时的示意图。
图5是表示本发明一实施方式的锂离子二次电池中的正极侧接合痕的形状的另一例的示意图。
图6是表示本发明一实施方式的锂离子二次电池中的正极侧接合痕的形状的又一例的示意图。
图7是用于说明隔膜破损的电极体的局部图。
图8是沿着电极体的厚度方向观察试验例B1中的接合痕时的示意图。
图9是沿着电极体的厚度方向观察试验例B2中的接合痕时的示意图。
具体实施方式
以下，说明本发明的实施方式。再者，在本说明书中特别提及的事项以外的、本发明的实施所必需的事项(例如不是本发明特征的二次电池的一般结构及制造工艺)，可以基于本领域的现有技术作为本领域技术人员的设计事项来掌握。本发明可以基于本说明书中公开的内容和本领域中的技术常识来实施。另外，以下附图中，对发挥相同作用的构件、部位附带相同标记进行说明。另外，各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)没有反映实际的尺寸关系。
以下，以扁平方型的锂离子二次电池为例，对本发明进行详细说明，但本发明并不限定于这些实施方式的记载。再者，在本说明书中，所谓“二次电池”，是指所有能够反复充放电的蓄电装置，该术语包括所谓蓄电池和双电层电容器等蓄电元件。另外，在本说明书中，所谓“锂离子二次电池”，是指利用锂离子作为电荷载体，通过伴随锂离子在正负极间的电荷移动来实现充放电的二次电池。
图1是示意性地表示本发明一实施方式的锂离子二次电池的内部结构的正面截面图。图2是表示本发明一实施方式的锂离子二次电池的卷绕电极体结构的示意分解图。图3是示意性地表示本发明一实施方式的锂离子二次电池的内部结构的侧面截面图。再者，在本说明书中，将从锂离子二次电池的垂直于电池壳体的宽面的方向观察时的附图作为正面图，但这是为了便于说明，丝毫不限定锂离子二次电池的使用方式。
图1所示锂离子二次电池100是通过将扁平形状的卷绕电极体20和非水电解质80收纳到扁平方形的电池壳体(即外装容器)30中而构建的密闭型电池。在电池壳体30安装有外部连接用的正极端子42和负极端子44。另外，在电池壳体30设有薄壁的安全阀36和注入口(未图示)，安全阀36被设定为当电池壳体30的内压上升到预定水平以上时释放该内压，注入口用于注入非水电解质80。正极端子42与作为集电端子的正极集电板42a电连接。负极端子44与作为集电端子的负极集电板44a电连接。作为电池壳体30的材质，例如可使用铝等重量轻且导热性良好的金属材料。作为正极集电板42a的材质，例如是铝。作为负极集电板44a的材质，例如是铜。
如图1和图2所示，卷绕电极体20具有正极50和负极60隔着2枚长条状的隔膜70重叠而在长度方向上卷绕的形态。正极50具有在长条状的正极集电箔52的一面或两面(图示例中为两面)沿长度方向形成正极活性物质层54的结构。负极60具有在长条状的负极集电箔62的一面或两面(图示例中为两面)沿长度方向形成负极活性物质层64的结构。
对于正极50和负极60，可以没有特别限制地使用与以往的锂离子二次电池中使用的材料相同的材料。典型的一方式示于以下。
作为构成正极50的正极集电箔52，可举例如铝箔等。正极活性物质层54含有正极活性物质。作为正极活性物质的例子，可举锂过渡金属氧化物(例如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiNiO2、LiCoO2、LiFeO2、LiMn2O4、LiNi0.5Mn1.5O4等)、锂过渡金属磷酸化合物(例如LiFePO4等)等。正极活性物质层54可含有活性物质以外的成分，例如导电材料和粘合剂等。作为导电材料，可适当地使用例如乙炔黑(AB)等碳黑和其他(例如石墨等)碳材料。作为粘合剂，可使用例如聚偏二氟乙烯(PVDF)等。
作为构成负极片60的负极集电箔62，可举例如铜箔等。负极活性物质层64含有负极活性物质。作为负极活性物质的例子，可举石墨、硬碳、软碳等碳材料。负极活性物质层64可含有活性物质以外的成分，例如粘合剂和增稠剂等。作为粘合剂，可使用例如苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)等。作为增稠剂，可使用例如羧甲基纤维素(CMC)等。
作为隔膜70，可举例如由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯、纤维素、聚酰胺等树脂构成的多孔性片(薄膜)。该多孔性片可以是单层结构，也可以是两层以上的层叠结构(例如在PE层的两面层叠PP层的三层结构)。耐热层(HRL)可以设在隔膜70的表面。从二次电池的高输出化和高能量密度化的观点出发，隔膜70的厚度优选小。具体而言，隔膜70的厚度优选为5μm以上且25μm以下，更优选为10μm以上且20μm以下。由于这样厚度的隔膜70更容易破损，所以本发明的效果更高。
如图1和图2所示，正极50具有未形成正极活性物质层54而使正极集电箔52露出的部分(正极集电箔露出部)52a。正极集电箔露出部52a从卷绕电极体20的卷绕轴方向(即与上述长度方向正交的片宽度方向)的一端向外部伸出。同样地，负极60具有未形成负极活性物质层64而使负极集电箔62露出的部分(负极集电箔露出部)62a。负极集电箔露出部62a从卷绕电极体20的卷绕轴方向的另一端向外部伸出。沿着电极体20的宽度方向的正极集电箔露出部52a和负极集电箔露出部62a的长度没有特别限定，但优选大于电极体20的厚度。
锂离子二次电池100的用途是车辆驱动用电源。因此，与要求薄型化的便携式电源用途不同，电极体20的厚度为10mm以上，特别是10mm以上且25mm以下。如果电极体20的厚度为10mm以上，则容易对与电极体20的最外层的电极相邻的隔膜施加应力，更容易引起隔膜的破损，因此本发明的效果变得更高。
在此，图2是分解图，示出正极集电箔露出部52a和负极集电箔露出部62a未聚拢的状态。实际上，如图1和图3(特别是图3)所示，在正极50侧，电极体20具有正极集电箔露出部52a聚拢了的正极侧集箔部22。正极侧集箔部22中，正极集电箔露出部52a在与电极体20的主面的宽度方向正交的方向(附图的上下方向)的中央部紧密层叠。因此，正极侧集箔部22的厚度小于电极体20的厚度。另外，在负极60侧也同样，电极体20具有负极集电箔露出部62a聚拢了的负极侧集箔部24。再者，正极侧集箔部22和负极侧集箔部24的位置也可以不是与电极体20的主面的宽度方向正交的方向(附图的上下方向)的中央部。但是，在将电极体20的厚度设为D的情况下，优选正极侧集箔部22和负极侧集箔部24的位置从与电极体20的主面的宽度方向正交的方向(附图的上下方向)的两端部分别离开D以上。
本实施方式中，正极侧集电板22通过超声波接合(也称为超声波焊接)与正极集电板42a接合。因此，如图1所示，正极侧集箔部22在与正极集电板42a接合的面相反侧的面具有正极侧接合痕56。负极侧集电板24通过电阻焊接与负极集电板44a接合。因此，如图1所示，负极侧集箔部24在与负极集电板44a接合的面相反侧的面具有负极侧接合痕66。
在此，对正极侧接合痕56进行详细说明。正极侧接合痕56由多个凹部构成。具体而言，正极侧接合痕56是在超声波接合时由超声波接合装置的焊头形成的凹部的集合。因此，正极侧接合痕56的形状是作为凹部的集合的整体形状而掌握的形状。
图4是从电极体20的厚度方向观察时的一例的示意图。图示例中，正极侧接合痕56是由于超声波接合通过连接2×4个四方锥排列而成的顶端形状的焊头进行，所以形成了与焊头的顶端形状对应的、倒四方锥状的凹部以2×4个连结并排列而成的形状。再者，构成正极侧接合痕56的凹部的数量只要是多个就不限于此。构成正极侧接合痕56的凹部的排列也不限于此。
正极侧接合痕56的形状(即凹部的集合的整体形状)在俯视时(即从电极体20的厚度方向观察时)为大致方形。因此，正极侧接合痕56在电极体20的内部侧和电极体20的外部侧分别具有2个角部56a、56b、56c、56d。电极体20的内部侧的角部56a、56b具有倒角形状。图示例中，通过倒角而具有R形状。另一方面，电极体20的外部侧的角部56c、56d具有未倒角的形状。因此，电极体20的外部侧的角部56c、56d的角度为大致直角。
倒角后的该角部的形状没有特别限定，因而不限于R形状。图5表示正极侧接合痕的另一例。图5中，正极侧接合痕56'的电极体20的内部侧的角部具有被倒角成直线状的形状。
图6表示正极侧接合痕的又一例。图6所示正极侧接合痕56”由2×4个倒四方锥状的凹部形成，但在凹部与凹部之间具有间隙。但是，从整体上观察8个凹部的集合时，为大致方形。即，在凹部与凹部之间存在间隙的情况下，凹部的集合的整体形状可以是通过使凹部外侧的边伸长连接而得到的轮廓的形状，图示例中为大致方形。因此，构成正极侧接合痕56”的角部的是在俯视时(即从电极体20的厚度方向观察时)，在凹部的集合中位于角落的凹部的角落侧的角部。正极侧接合痕56”的电极体20的内部侧的角部被倒角，具有R形状。这样，只要接合痕作为凹部的集合能够掌握整体形状，凹部与凹部之间也可以有间隙。该间隙的尺寸在凹部的排列方向上优选为凹部尺寸的100％以下。
根据具有这样形状的正极侧接合痕56、56'、56”，可以构成在制造时的超声波接合时难以引起隔膜的破损、且抑制了粗大异物产生的二次电池。以下，对其理由进行说明。图7是用于说明隔膜破损的电极体20的局部图。电极体20是厚度为10mm以上的层叠体。如果减小电极体20的宽度方向(附图的左右方向)上的正极侧集箔部22的电极体20的内部侧的端部与负极活性物质层64的端部的距离(图7中的距离L)，则如图7所示，在电极体的外层、特别是最外层的电极(图7中的正极50)中，正极集电箔露出部52a大幅弯折。其结果，与作为最外层的电极的正极50相邻的隔膜70弯折，被夹在负极60与正极集电箔露出部52a之间。因此，在夹持隔膜70的部分产生应力。该状态下，在通过超声波接合进行电极体20的正极侧集电板22与正极集电板42a的接合的情况下，由于接合时的振动和隔膜70变薄，容易产生隔膜70的破损。但是，本实施方式中，正极侧接合痕56的电极体20的内部侧的角部具有倒角的形状。如果以形成这样的接合痕的方式进行超声波焊接(即如果使用与其对应的形状的焊头进行超声波焊接)，则能够降低传递到该隔膜70的产生应力的部分的振动。结果，能够抑制隔膜70的损坏。
再者，在将电极体20的厚度设为D的情况下，厚度D与正极侧集箔部22的电极体20的内部侧的端部和负极活性物质层64的端部的距离L优选满足0.5D≤L≤2D，更优选满足0.7D≤L≤1.5D。
另一方面，在超声波接合中，正极集电板42a配置在超声波接合装置的砧座上，从焊头向砧座的方向施加载荷，因此砧座咬入正极集电板42a的表面。该部分受到来自焊头的振动时，正极集电板42a被切削而产生粗大的(例如粒径为100μm以上)的异物。该异物的产生容易在正极集电板42a的电极体20的外部侧的部分产生。但是，本实施方式中，正极侧接合痕56的电极体20的外部侧的角部为未倒角的形状。如果进行超声波焊接以形成这样的接合痕(即如果使用与其对应的形状的焊头进行超声波焊接)，则从焊头施加的负荷充分地传递到正极集电板42a与砧座的接触部分即电极体20的外部侧的部分，能够抑制在该部分的过度振动。因而，能够抑制粗大的(例如粒径为100μm以上)的异物产生。
另一方面，负极侧接合痕66是通过电阻焊接形成的，具有与以往相同的形状。一般而言，由于超声波接合的是正极侧集箔部22和正极集电板42a，所以图示例中，仅正极侧接合痕56在电极体20的内部侧和电极体20的外部侧分别具有2个角部56a、56b、角部56c、56d，电极体20的仅内部侧的2个角部56a、56b具有倒角形状。但是，在负极侧也采用超声波接合，不仅正极侧接合痕56而且负极侧接合痕66也可以在电极体20的内部侧和电极体20的外部侧分别具有2个角部，电极体20的仅内部侧的2个角部具有倒角的形状。或者，也可以仅负极侧接合痕66在电极体20的内部侧和电极体20的外部侧分别具有2个角部，电极体20的仅内部侧的2个角部具有倒角的形状。
非水电解质80典型地含有非水溶剂和支持盐。作为非水溶剂，可以不特别限定地使用一般的锂离子二次电池的电解液中使用的各种碳酸酯类、醚类、酯类、腈类、砜类、内酯类等有机溶剂。其中，优选碳酸酯类，作为其具体例，可举碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、单氟碳酸亚乙酯(MFEC)、二氟碳酸亚乙酯(DFEC)、单氟甲基二氟甲基碳酸酯(F-DMC)、三氟二甲基碳酸酯(TFDMC)等。这样的非水溶剂可以单独使用1种，或者适当组合使用2种以上。作为支持盐，可以优选使用例如LiPF6、LiBF4、LiClO4等锂盐(优选为LiPF6)。支持盐的浓度优选为0.7mol/L以上且1.3mol/L以下。
再者，只要不显著损害本发明的效果，上述非水电解质80就可含有例如联苯(BP)、环己基苯(CHB)等气体产生剂；含有硼原子和/或磷原子的草酸盐配位化合物、碳酸亚乙烯酯(VC)等被膜形成剂；分散剂；增稠剂等各种添加剂。
以下说明锂离子二次电池100的制造方法的优选例。以下的方法是在正极侧进行超声波接合的例子。在该制造方法中，首先实行准备包含正极50、负极60和隔膜70的电极体20的工序。该电极体20是上述说明过的电极体20。因而，正极50具有正极集电箔52和设在正极集电箔52上的正极活性物质层54。正极50具有正极集电箔52露出的正极集电箔露出部52a。电极体20具有正极集电箔露出部52a聚拢了的正极侧集箔部22。该工序可以与公知方法同样地进行。
接着，实行用超声波接合装置的焊头和砧座夹持电极体20的正极侧集电板22和作为集电端子的正极集电板42a的工序。在此，正极侧集箔部22与焊头接触，正极集电板42a与砧座接触。在此，使用的焊头的顶端具有多个凸部。该焊头的顶端形状在与该凸部的突出方向(即焊头的顶端方向)垂直的截面上具有4个角部。其中仅2个角部被倒角，被倒角的这2个角部彼此相邻。另外，在该工序中，在电极体20的内部侧配置有倒角了的这2个角部。对于这些以外的点，可以与公知方法同样地实施。
接着，实行将焊头向砧座的方向按压并使焊头振动，从而将正极侧集箔部22和正极集电板42a超声波接合的工序。该工序可以与公知方法同样地进行。
接着，实行使用安装有正极集电板42a的电极体20来构建锂离子二次电池100的工序。该工序可以与公知方法同样地进行。再者，以上仅在正极侧进行了超声波接合，但在负极侧进行超声波接合的情况下，也可以使用具有上述顶端形状的焊头同样地实施。
如上所述构成的锂离子二次电池100可以适合用作搭载在电动汽车(EV)、混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)等车辆上的驱动用电源。另外，也可以用作家用或工业用电力储存系统的蓄电池。锂离子二次电池100典型地可以以串联和/或并联多个而形成的电池组的形式使用。
再者，作为一例，对具备扁平形状的卷绕电极体20的方形锂离子二次电池100进行了说明。但是，锂离子二次电池也可以构成为具备多个正极片和多个负极片交替隔着隔膜层叠的层叠型电极体的锂离子二次电池。另外，在此公开的技术也可以适用于锂离子二次电池以外的二次电池。
以下，对本发明的试验例进行说明，但本发明并不限定于这些试验例所示的范围。
试验例A1、A2和B1、B2
超声波接合
准备了在铝箔上形成有正极活性物质层的正极、在铜箔上形成有负极活性物质层的负极、作为隔膜的厚度20μm的PP/PE/PP三层结构的多孔片。再者，在正极和负极上设有未设置活性物质层而使箔露出的集电箔露出部。将正极、负极和隔膜层叠并卷绕，准备了卷绕电极体。该卷绕电极体的厚度为11.5mm。在电极体的端部，通过拘束正极集电箔露出部，形成了集电部。对该集电部进行超声波接合，以形成图4、5、8及9所示形状的接合痕。具体而言，准备在顶端具备与图4、5、8及9所示形状对应的凸形状的焊头，安装在具有砧座的超声波接合装置上。在电极体的集电部的下侧配置铝制的集电板，上述准备好的焊头与集电部接触，并且砧座与集电板接触，将它们用焊头和砧座夹持。此时，使焊头与集电部接触，使得图4、5、8及9的右侧为电极体的内部侧，附图的左侧为电极体的端部侧。在该状态下进行超声波金属接合，接合了正极的集电部和集电板。通过该接合，在集电部形成了图4、5、8及9所示形状的接合痕。
评价
对于上述试验例的超声波接合后的电极体，使用放大镜观察进行了接合一侧的隔膜的端部，调查了隔膜有无破损。结果示于表1。另外，在与电极体接合了的电极板的砧座接触的面上粘贴胶带，按压后使其剥离。使用显微镜观察粘贴胶带的粘合面，调查有无产生100μm以上的异物，结果示于表1。
表1
焊头形状 隔膜的破损 产生100μm以上的异物
试验例A1 图4 无 无
试验例A2 图5 无 无
试验例B1 图8 无 有
试验例B2 图9 有 无
如表1所示，当接合痕在电极体的内部侧和所述电极体的外部侧分别具有角部，并且仅电极体的内部侧的角部为倒角形状的情况下(即试验例A1和A2)，能够同时抑制隔膜的破损和100μm以上的异物产生。从以上结果可知，根据在此公开的二次电池，在制造时的超声波接合时难以引起隔膜的破损，并且抑制了粗大异物的产生。
以上，详细说明了本发明的具体例，但这些只不过是例示，并不限定请求保护的范围。在请求保护的范围中记载的技术中，包括对以上例示的具体例进行各种变形、变更的技术。

Claims (2)

1.一种二次电池，所述二次电池用于车辆驱动用电源，其特征在于，具备：
包含正极、负极和隔膜的电极体；
收纳所述电极体的电池壳体；以及
安装在所述电池壳体上的正极端子和负极端子，
所述正极具有正极集电箔和设在所述正极集电箔上的正极活性物质层，
所述负极具有负极集电箔和设在所述负极集电箔上的负极活性物质层，
所述正极具有使所述正极集电箔的一部分露出的正极集电箔露出部，
所述负极具有使所述负极集电箔的一部分露出的负极集电箔露出部，
所述电极体为卷绕电极体，
所述电极体具有所述正极集电箔露出部聚拢而成的正极侧集箔部和所述负极集电箔露出部聚拢而成的负极侧集箔部，
所述正极集电箔露出部从所述卷绕电极体的卷绕轴方向的一端向外部伸出，所述负极集电箔露出部从所述卷绕电极体的卷绕轴方向的另一端向外部伸出，
与所述正极对应的正极端子经由正极集电端子与所述正极侧集箔部电连接，
与所述负极对应的负极端子经由负极集电端子与所述负极侧集箔部电连接，
所述正极集电端子与所述正极侧集箔部接合，
所述负极集电端子与所述负极侧集箔部接合，
所述正极集电箔为铝箔，且所述正极集电端子为铝制，
所述正极侧集箔部在其与所述正极集电端子接合的面相反侧的面上，具有由多个凹部构成的接合痕，
所述接合痕在所述电极体的内部侧和所述电极体的外部侧分别具有2个角部，所述电极体的仅内部侧的2个角部具有被倒角的形状，
所述电极体的厚度为10mm以上且25mm以下，
所述隔膜的厚度为10μm以上且20μm以下，
所述电极体的卷绕轴方向为所述电极体的宽度方向，在将所述电极体的厚度设为D的情况下，所述宽度方向上的所述正极侧集箔部的所述电极体的内部侧的端部和所述负极活性物质层的所述正极侧集电箔侧的端部的距离L满足0.7D≤L≤1.5D。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
沿着所述电极体的宽度方向的所述正极集电箔露出部和所述负极集电箔露出部的长度大于所述电极体的厚度。
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