CN118472416A - 蓄电设备的制造方法 - Google Patents

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CN118472416A CN202410148721.0A CN202410148721A CN118472416A CN 118472416 A CN118472416 A CN 118472416A CN 202410148721 A CN202410148721 A CN 202410148721A CN 118472416 A CN118472416 A CN 118472416A
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Abstract

本发明提供一种提高集电箔与集电体的焊接稳定性的蓄电设备的制造方法。蓄电设备的制造方法是如下的蓄电设备的制造方法,该蓄电设备具备:正极(40),所述正极具备多个层叠的正极集电箔(52)和与该层叠的正极集电箔(52)连接的正极集电体(44);以及负极(60),所述负极(60)具备多个层叠的负极集电箔(72)和与该层叠的负极集电箔(72)连接的负极集电体(64)。该制造方法包含如下工序:在正极(40)和负极(60)中的至少一方的电极中,一边将多个层叠的集电箔向集电体按压,一边沿着规定的直线方向对被按压的多个层叠的集电箔施加张力;以及对按压到集电体上的多个层叠的集电箔的表面的位于规定的直线方向上的部分照射激光(L)。

Description

蓄电设备的制造方法
技术领域
本发明涉及一种蓄电设备的制造方法。
背景技术
以往,电极体所具备的各电极的多个集电箔与集电体的接合广泛使用电阻焊接或超声波焊接。另一方面,从成本削减的观点出发,进行利用激光焊接的多个集电箔与集电体的接合的技术开发。例如,在日本专利公开公报2016-030280号、日本专利公开公报2014-136242号以及日本专利公开公报2019-067570号中,公开了具有供激光通过的贯通孔的焊接夹具。这些焊接夹具构成为能够在贯通孔的周围对多个层叠的集电箔在层叠方向上进行加压。例如,在日本专利公开公报2016-030280号中,在进行金属箔(例如集电箔)的激光焊接的部位的下侧的金属板(例如集电体)设置有突起部,通过夹具按压其周围,从而能够使金属箔与金属板密接来进行激光焊接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开公报特开2016-030280号
专利文献2:日本专利公开公报特开2014-136242号
专利文献3:日本专利公开公报特开2019-067570号
发明内容
发明要解决的课题
另外,在对多个层叠的集电箔与集电体进行激光焊接的情况下,优选在集电箔之间以及集电箔与集电体之间没有间隙。在存在间隙的情况下,可能发生气孔的产生、飞溅的产生、集电箔的断裂等不良情况,因此,焊接稳定性降低。进行集电箔的激光焊接的部位要照射激光,因此,难以直接按压照射激光的部分以避免间隙产生。
因此,本发明是鉴于上述情况而完成的,其主要目的在于提供一种提高集电箔与集电体的焊接稳定性的蓄电设备的制造方法。
用于解决课题的手段
在此公开的蓄电设备的制造方法是如下的蓄电设备的制造方法,上述蓄电设备具备:正极,上述正极具备多个层叠的正极集电箔和与该层叠的正极集电箔连接的正极集电体;以及负极,上述负极具备多个层叠的负极集电箔和与该层叠的负极集电箔连接的负极集电体。在此公开的制造方法包含如下工序:在上述正极和上述负极中的至少一方的电极中,一边将上述多个层叠的集电箔向上述集电体按压,一边沿着规定的直线方向对上述被按压的多个层叠的集电箔施加张力;以及对按压到上述集电体上的上述多个层叠的集电箔的表面的位于上述规定的直线方向上的部分照射激光。
根据该制造方法,通过朝向规定的直线方向对多个层叠的集电箔施加张力,能够更均匀地展开集电箔的褶皱。由此,向集电体按压的集电箔的褶皱减少,从而集电箔之间的间隙减小。结果,在按压到集电体上的多个层叠的集电箔与集电体的激光焊接中,能够提高焊接稳定性。
附图说明
图1是概略表示一实施方式的非水电解质二次电池的结构的示意性的剖视图。
图2是示意性地表示一实施方式的非水电解质二次电池的电极体的结构的分解图。
图3是概略表示第一实施方式的激光焊接方法的示意图。
图4是概略表示第二实施方式的激光焊接方法的示意图。
图5是表示在集电箔的层叠方向上对激光照射部进行加压的方法的示意图。
图6是概略表示第三实施方式的激光焊接方法的示意图。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。在本说明书中特别提及的事项(例如,电极体的集电箔与集电体的激光焊接方法)以外且本发明的实施所需的事项(例如,蓄电设备的组装方法等)可以作为本领域技术人员基于该领域中的现有技术作出的设计事项来掌握。本发明的内容能够基于本说明书公开的内容和该领域中的技术常识来实施。
各附图是示意性地绘制的,尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并不一定反映实际的尺寸关系。另外,在以下说明的附图中,有时对起到相同作用的构件、部位标注相同的附图标记,省略或简化重复的说明。
另外,在本说明书中,在将数值范围记载为“A~B(在此A、B是任意的数值)”的情况下,是指“A以上且B以下”,并且包含“大于A且小于B”、“大于A且B以下”以及“A以上且小于B”的含义。
在本说明书中,“蓄电设备”是指能够进行充电和放电的设备。蓄电设备包含一次电池、二次电池(例如,锂离子二次电池、镍氢电池)等电池和双电层电容器等电容器(物理电池)。以下,对作为通过在此公开的制造方法制造的蓄电设备的一实施方式的非水电解质二次电池进行说明。此外,通过本发明制造的蓄电设备并不限定于非水电解质二次电池。
图1是概略表示一实施方式的非水电解质二次电池100的结构的示意性的剖视图。非水电解质二次电池100具备电极体20、壳体30、正极40、负极60以及非水电解质(未图示)。正极40具备正极端子42、正极集电体44以及正极板50。负极60具备负极端子62、负极集电体64以及负极板70。虽然没有特别限定,但在本实施方式中,非水电解质二次电池100是锂离子二次电池。
如图1所示,非水电解质二次电池100是在壳体30的内部收纳扁平形状的电极体(卷绕电极体)20和非水电解质(未图示)而构建的方形的密闭型电池。壳体30具备具有开口的壳体主体32和将该开口密封的封口构件34。封口构件34在此为板状。在封口构件34设置有外部连接用的正极端子42及负极端子62。另外,在封口构件34设置有薄壁的安全阀36,该安全阀36设定为在壳体30的内压上升至规定水平以上的情况下释放该内压。并且,在壳体30设置有用于注入非水电解质的注入口(未图示)。壳体30的材质优选为高强度、轻量且导热性良好的金属材料。作为这样的金属材料,例如可列举出铝、钢等。
图2是示意性地表示一实施方式的非水电解质二次电池100的电极体20的结构的分解图。在图2中,电极体20是长条片状的正极板50和长条片状的负极板70隔着2张长条片状的隔膜80以各自的长度方向对齐的方式层叠并以卷绕轴WL为中心卷绕而成的卷绕电极体。正极板50具备正极集电箔52和在该正极集电箔52的单面或两面(在此为两面)沿长度方向配置的正极活性物质层54。在正极集电箔52的卷绕轴WL方向(即,与长度方向正交的片材宽度方向)的一方的缘部,沿着该缘部呈带状地设置有未形成正极活性物质层54而正极集电箔52露出的部分(即,正极集电箔露出部52a)。负极板70具备负极集电箔72和在该负极集电箔72的单面或两面(在此为两面)沿长度方向配置的负极活性物质层74。在负极集电箔72的卷绕轴WL方向的另一方的缘部(即,与正极集电箔露出部52a相反一侧的缘部),沿着该缘部呈带状地设置有未形成负极活性物质层74而负极集电箔72露出的部分(即,负极集电箔露出部72a)。正极集电箔52在电极体20的厚度方向上层叠有多个正极集电箔露出部52a。多个层叠的正极集电箔露出部52a通过激光焊接与正极集电体44接合(即,设置有激光焊接部)。负极集电箔72在电极体20的厚度方向上层叠有多个负极集电箔露出部72a。多个层叠的负极集电箔露出部72a通过激光焊接与负极集电体64接合(即,设置有激光焊接部)。正极集电体44与外部连接用的正极端子42电连接,实现壳体30的内部与外部的导通(参照图1)。同样,负极集电体64与外部连接用的负极端子62电连接,实现壳体30的内部与外部的导通(参照图1)。正极集电体44例如可以为板状。正极集电体44的与正极集电箔露出部52a接合的部分的厚度例如可以为0.5mm~3mm。负极集电体64例如可以为板状。负极集电体64的与负极集电箔露出部72a接合的部分的厚度例如可以为0.5~3mm。
在正极端子42与封口构件34之间,可配置用于进行正极端子42与封口构件34的绝缘的绝缘构件(未图示)。绝缘构件例如由具有电绝缘性的树脂构件构成。作为该树脂,例如可列举出聚丙烯(PP)等聚烯烃树脂、全氟烷氧基乙烯共聚物(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)等氟化树脂、聚苯硫醚(PPS)等。另外,也可以在负极端子62与封口构件34之间、正极集电体44与封口构件34之间、负极集电体64与封口构件34之间也配置上述绝缘构件。
作为正极集电箔52,例如可列举出铝箔等。正极集电箔52的厚度例如可以为5~20μm。正极活性物质层54包含正极活性物质。作为正极活性物质,可以使用在锂离子二次电池中使用的公知的正极活性物质,例如可列举出具有层状构造、尖晶石构造、橄榄石构造等的锂复合金属氧化物(例如,LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiNiO2、LiCoO2、LiFeO2、LiMn2O4、LiNi0.5Mn1.5O4、LiCrMnO4、LiFePO4等)。另外,正极活性物质层54也可以包含导电材料、粘结剂等。作为导电材料,例如可优选使用乙炔黑(AB)等碳黑或其他(石墨等)碳材料。作为粘结剂,例如可使用聚偏氟乙烯(PVDF)等。
正极活性物质层54能够通过如下工序而形成:使正极活性物质和根据需要使用的材料(导电材料、粘结剂等)分散于适当的溶剂(例如N-甲基-2-吡咯烷酮:NMP)中,制备糊状(或浆状)的组成物(正极合剂糊),将该组成物的适当量涂布到正极集电箔52的表面并进行干燥。
作为负极集电箔72,例如可列举出铜箔等。负极集电箔72的厚度例如可以为5~20μm。负极活性物质层74包含负极活性物质。作为负极活性物质,例如可使用石墨、硬碳、软碳等碳材料。另外,负极活性物质层74也可以还包含粘结剂、增稠剂等。作为粘结剂,例如可使用丁苯橡胶(SBR)等。作为增稠剂,例如可使用羧甲基纤维素(CMC)等。
负极活性物质层74例如能够通过如下工序而形成:使负极活性物质和根据需要使用的材料(粘结剂等)分散于适当的溶剂(例如离子交换水)中,制备糊状(或浆状)的组成物,将该组成物的适当量涂布到负极集电箔72的表面并进行干燥。
作为隔膜80,能够使用与以往相同的各种微多孔片,例如可列举出由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等树脂构成的微多孔树脂片。该微多孔树脂片可以为单层构造,也可以为两层以上的多层构造(例如,在PE层的两面层叠有PP层的三层构造)。另外,隔膜80也可以具备耐热层(HRL)。
非水电解质能够使用与以往相同的电解质,例如能够使用在有机溶剂(非水溶剂)中含有支持盐的非水电解液。作为非水溶剂,能够使用碳酸酯类、酯类、醚类等非质子性溶剂。其中,能够优选采用碳酸酯类,例如碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等。或者,能够优选使用如碳酸单氟亚乙酯(MFEC)、碳酸二氟亚乙酯(DFEC)、碳酸单氟甲基二氟甲基酯(F-DMC)、碳酸三氟二甲基酯(TFDMC)那样的氟化碳酸酯等氟系溶剂。这样的非水溶剂能够单独使用1种或者适当组合2种以上来使用。作为支持盐,例如能够优选使用LiPF6、LiBF4、LiClO4等锂盐。支持盐的浓度没有特别限定,但优选为0.7mol/L以上且1.3mol/L以下左右。
此外,上述非水电解质只要不明显损害本发明的效果,也可以包含上述的非水溶剂、支持盐以外的成分,例如能够包含气体产生剂、覆膜形成剂、分散剂、增稠剂等各种添加剂。
非水电解质二次电池100等蓄电设备能够利用于各种用途,例如能够优选用作搭载于乘用车、货车等车辆的电机用的动力源(驱动用电源)。车辆的种类没有特别限定,但例如可列举出插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle(PHEV))、混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle(HEV))、电动汽车(Battery Electric Vehicle(BEV))等。
另外,在此公开的蓄电设备的形状不限定于方形,可以为硬币型、纽扣型、圆筒型等,也能够构成为层压壳体型电池。另外,在此公开的电池可以为使用聚合物电解质来代替非水电解液的聚合物电池、使用固体电解质的全固态电池等。
以下,对在此公开的蓄电设备的制造方法进行说明。在此公开的制造方法包括通过激光焊接将电极体所具有的多个层叠的集电箔与集电体(正极集电体44或负极集电体64)接合的焊接工序。焊接工序具体而言包括如下工序:在正极和负极中的至少一方的电极中,一边将多个层叠的集电箔向上述集电体按压,一边沿着规定的直线方向对上述被按压的多个层叠的集电箔施加张力;以及对按压到上述集电体上的多个层叠的集电箔的表面的位于上述规定的直线方向上的部分照射激光。这样,通过朝向规定的直线方向对多个层叠的集电箔施加张力,能够更均匀地展开集电箔的褶皱。由此,向集电体按压的集电箔的褶皱减少,从而集电箔之间的间隙减小。结果,在按压到集电体上的多个层叠的集电箔与集电体的激光焊接中,能够提高焊接稳定性。例如,能够抑制以集电箔之间的间隙为原因可能发生的飞溅的产生、气孔的产生、集电箔的断裂等。另外,在此公开的制造方法除了焊接工序之外,也可以根据需要按任意的顺序包含例如准备工序、组装工序、收纳工序、封口工序、注液工序等。
在准备工序中,例如准备电极体。电极体可以为如上述的电极体20那样的卷绕电极体,也可以为多个正极板和多个负极板隔着隔膜交替地层叠而成的电极体即层叠电极体。在此,以上述的电极体20为例进行说明。
下面对焊接工序进行说明。在此,以对正极40中的集电箔(正极集电箔52)与集电体(正极集电体44)进行激光焊接的方法为例进行说明。图3是概略表示第一实施方式的激光焊接方法的示意图。如图3所示,首先,将多个正极集电箔52(详细而言,正极集电箔露出部52a)层叠。正极集电箔52的数量没有特别限定,例如可以为10~120张或20~100张左右。在本实施方式中,设置第一加压部200和第二加压部300,该第一加压部200对多个层叠的正极集电箔52在该层叠方向上进行加压,该第二加压部300在与第一加压部200不同的位置对多个层叠的正极集电箔52在该层叠方向上进行加压。在本实施方式中,第一加压部200通过在多个层叠的正极集电箔露出部52a的一方的表面配置的第一上部夹具210和在多个层叠的正极集电箔露出部52a的另一方的表面配置的第一下部夹具220从该层叠方向夹持多个层叠的正极集电箔露出部52a。第二加压部300通过在多个层叠的正极集电箔露出部52a的一方的表面配置的第二上部夹具310和在多个层叠的正极集电箔露出部52a的另一方的表面配置的第二下部夹具320从该层叠方向夹持多个层叠的正极集电箔露出部52a。在第一加压部200中,优选对多个层叠的正极集电箔露出部52a在其层叠方向上进行加压,以使多个层叠的正极集电箔露出部52a之间的间隙消失。另外,在第二加压部300中,也优选对多个层叠的正极集电箔露出部52a在其层叠方向上进行加压,以使多个层叠的正极集电箔露出部52a之间的间隙消失。
此外,在此,第一上部夹具210、第一下部夹具220、第二上部夹具310以及第二下部夹具320分别作为独立的夹具而进行了图示,但只要能够设置第一加压部200和第二加压部300,也可以采用以任意的组合一体化的夹具。
接着,一边在第一加压部200和第二加压部300夹持多个层叠的正极集电箔露出部52a,一边将多个层叠的正极集电箔露出部52a向正极集电体44的表面按压。在此,向正极集电体44的表面按压的多个层叠的正极集电箔露出部52a的部分是第一加压部200与第二加压部300之间的部分。此时,优选使多个层叠的正极集电箔露出部52a与正极集电体44的表面之间不产生间隙。由此,焊接稳定性提高。在向正极集电体44的表面按压的多个层叠的正极集电箔露出部52a的表面存在有要照射激光L的激光照射部500。换言之,激光照射部500是预定激光焊接部。
接着,在第一加压部200和第二加压部300排列的方向(图3中的直线方向ST)上,在将多个层叠的正极集电箔露出部52a展开的方向上加以外力而施加张力。即,将与正极集电体44接触的部分展开(施加张力)。施加张力的方法没有特别限制,例如通过对由第一加压部200夹持的多个层叠的正极集电箔露出部52a向与第二加压部300侧相反的方向(图3的右方向)施加外力(拉拽)而实现。例如,能够在将第一下部夹具220固定的状态下使第一上部夹具210向与第二加压部300侧相反的方向移动,对多个层叠的正极集电箔露出部52a施加张力。另外,也可以在将第一上部夹具210固定的状态下使第一下部夹具220向与第二加压部300侧相反的方向移动,对多个层叠的正极集电箔露出部52a施加张力。另外,也可以使第一上部夹具210和第一下部夹具220这双方向与第二加压部300侧相反的方向移动,对多个层叠的正极集电箔露出部52a施加张力。即,在第一加压部200中,也可以一边通过第一加压部200夹持多个层叠的正极集电箔露出部52a一边进行拉拽。另一方面,第二加压部300也可以保持对多个层叠的正极集电箔露出部52a在层叠方向上进行加压的状态不变地固定。另外,与上述的第一加压部200同样,也可以使第二上部夹具310和/或第二下部夹具320向与第一加压部200侧相反的方向(图3的左方向)移动,对多个层叠的正极集电箔露出部52a施加张力。这样,在使第一加压部200和/或第二加压部300移动来施加张力的情况下,张力产生在第一加压部200和第二加压部300排列的直线方向上。由此,第一加压部200与第二加压部300之间的多个层叠的正极集电箔露出部52a的褶皱被展开,层叠的正极集电箔露出部52a的层叠方向上的间隙减小。
在多个层叠的正极集电箔露出部52a产生的张力优选仅在一个直线方向(一个方向)上产生。在多个方向上施加张力的情况或在圆的直径方向上施加张力的情况下,褶皱容易进入多个层叠的正极集电箔露出部52a。另外,通过仅在一个直线方向上施加张力,层叠的正极集电箔露出部52a在层叠方向上更均匀紧贴,层叠的正极集电箔露出部52a之间的间隙适当地减小。
此外,在上述的方法中,将多个层叠的正极集电箔露出部52a按压于正极集电体44后施加张力,但其顺序没有限定。例如,也可以在对多个层叠的正极集电箔露出部52a施加了张力之后,将多个层叠的正极集电箔露出部52a按压于正极集电体44。通过在将多个层叠的正极集电箔露出部52a按压于正极集电体44之前施加张力,能够在多个层叠的正极集电箔露出部52a的褶皱被展开的状态下将多个层叠的正极集电箔露出部52a按压于正极集电体44,因此,能够适当地减小正极集电箔露出部52a与正极集电体44之间的间隙。
另外,第一加压部200和第二加压部300也可以在将多个层叠的正极集电箔露出部52a和正极集电体44重叠之后设置。另外,在图3中,在第一加压部200和第二加压部300中,多个层叠的正极集电箔露出部52a以夹具从其层叠方向的两侧直接抵接的方式进行夹持,但也可以如后述的其他实施方式那样,在将多个层叠的正极集电箔露出部52a和正极集电体44重叠的状态下一并夹持多个层叠的正极集电箔露出部52a的表面和正极集电体44。
接着,对按压到正极集电体44上的多个层叠的正极集电箔露出部52a的表面照射激光L。此时,对按压到正极集电体44上的多个层叠的正极集电箔露出部52a的表面中的、位于产生张力的直线方向上的区域的至少一部分照射激光L。即,激光照射部500位于产生张力的直线方向ST上。由此,能够对多个层叠的正极集电箔露出部52a与正极集电体44进行激光焊接。此外,进行激光焊接的部分(激光照射部500)可以为一处,但也可以设置为多处。
激光L的种类没有特别限定,例如可列举出YAG激光、CO2激光、半导体激光、盘形激光、光纤激光等。激光输出、激光照射时间、激光输入热量等根据集电箔、集电体等的材质而适当调整,没有特别限定。
将负极60中的负极集电箔72与负极集电体64进行激光焊接的方法可以与上述的将正极集电箔52与正极集电体44进行激光焊接的方法相同。例如,可以通过将上述的说明的“正极”替换为“负极”来理解。在本实施方式中,负极集电箔72(详细而言,多个层叠的负极集电箔露出部72a)与负极集电体64通过与正极40同样的方法进行激光焊接。这样,在电极体20安装正极集电体44和负极集电体64。
在组装工序中,例如,将安装于电极体20的正极集电体44与安装于封口构件34的正极端子42接合,将安装于电极体20的负极集电体64与安装于封口构件34的负极端子62接合,从而构建具备封口构件34、电极体20、正极端子42、正极集电体44、负极端子62以及负极集电体64的组装体。各构件的安装方法按照公知方法即可,例如能够通过铆接加工、激光焊接、超声波焊接、电阻焊接等进行接合。此外,各电极的集电体与端子也可以不在焊接工序后接合,也可以在焊接工序前预先接合。
在收纳工序中,例如将电极体20向壳体主体12的内部收纳。在此,将上述构建的组装体的电极体20向壳体主体12收纳,将封口构件34与壳体主体12的开口部重叠。此时,也可以将预先成形为袋状或箱状的绝缘膜配置于电极体20与壳体主体12之间。
在封口工序中,例如,将封口构件34与壳体主体12重叠的部分焊接,将壳体主体12密封。焊接方法按照以往公知的方法即可,例如通过激光焊接进行焊接。
在注液工序中,从设置于壳体30的注入口按照以往公知的方法注入非水电解质。此外,根据蓄电设备的种类,可省略注液工序。
之后,例如,在规定的条件下进行初始充电、老化处理等,从而制造可使用状态的非水电解质二次电池100(蓄电设备)。
以下,对上述焊接工序中的激光焊接方法的其他实施方式进行说明。图4是概略表示第二实施方式的激光焊接方法的示意图。图5是表示在集电箔的层叠方向上对激光照射部进行加压的方法的示意图。如图4所示,在第二实施方式中,将第一加压部200和第二加压部300设置在多个层叠的正极集电箔露出部52a与正极集电体44重叠的部分。另外,将正极集电体44配置在基部400上。基部400是在激光焊接中载置焊接对象物的部分。基部400可以与在以往公知的激光焊接中使用的基部相同。
在第一加压部200中,在多个层叠的正极集电箔露出部52a的表面上配置第一辊230。通过第一辊230和基部400夹入多个层叠的正极集电箔露出部52a和正极集电体44,对多个层叠的正极集电箔露出部52a在其层叠方向上进行加压。在第二加压部300中,在多个层叠的正极集电箔露出部52a的表面上配置第二辊330。通过第二辊330和基部400夹入多个层叠的正极集电箔露出部52a和正极集电体44,对多个层叠的正极集电箔露出部52a在其层叠方向上进行加压。此外,也可以将第一加压部200和/或第二加压部300设置在未配置正极集电体44的位置(参照图3的第一加压部200和第二加压部300的配置)。
如图4所示,第一辊230可构成为能够以轴232为中心原地旋转驱动。通过沿着施加张力的规定的直线方向ST使第一辊230旋转,对多个层叠的正极集电箔露出部52a施加张力。具体而言,在第一辊230与正极集电箔露出部52a接触的部分,使第一辊230旋转,以便第一辊230将正极集电箔露出部52a向与激光照射部500相反一侧展开即可(在图4中为逆时针旋转)。第一辊230可以持续旋转,但也可以根据直线方向ST的力的平衡而停止第一辊230的旋转。
第二辊330的结构可以与第一辊230相同,第二辊330可构成为能够以轴332为中心原地旋转驱动。对于第二辊330,也可以在使第一辊230旋转的情况下,不使第二辊330旋转。即,只要从该层叠方向对多个层叠的正极集电箔露出部52a进行加压即可,将多个层叠的正极集电箔露出部52a的位置固定即可。因此,在该情况下,在第二加压部300中,也可以配置如上述的第一实施方式那样的第二上部夹具310来代替第二辊330。另外,也可以在使第一辊230旋转的情况下,沿着施加张力的规定的直线方向ST使第二辊330旋转。具体而言,在第二辊330与正极集电箔露出部52a接触的部分,使第二辊330旋转,以便第二辊330将正极集电箔露出部52a向与激光照射部500相反一侧展开即可(在图4中为顺时针旋转)。第一辊230的旋转方向和第二辊330的旋转方向可以相反。
另外,如图5所示,优选在对多个层叠的正极集电箔露出部52a施加张力之前,使第一加压部200沿着直线方向ST移动以通过激光照射部500(图5的箭头表示第一加压部200的移动方向)。换言之,在激光照射部500,优选在对多个层叠的正极集电箔露出部52a在其层叠方向上进行加压之后,连续地对多个层叠的正极集电箔露出部52a施加张力。此外,优选在使第一加压部200移动时,通过第二加压部300将多个层叠的正极集电箔露出部52a固定。由此,能够进一步减小激光照射部500处的多个层叠的正极集电箔露出部52a的间隙。此外,该工序不限于第二实施方式,在其他实施方式中也能够采用。
在第二实施方式中,通过使第一辊230沿着直线方向ST旋转,对多个层叠的正极集电箔露出部52a施加张力而展开激光照射部500的褶皱,将激光L照射到激光照射部500而实现激光焊接。在第二实施方式中,通过第一辊230的旋转而施加于多个层叠的正极集电箔露出部52a的张力仅沿着直线方向ST产生,因此张力更均匀地施加,因此,正极集电箔露出部52a的褶皱容易展开,层叠的正极集电箔露出部52a之间的间隙适当地减小。
图6是概略表示第三实施方式的激光焊接方法的示意图。在图6中,在施加张力的直线方向ST上,配置成多个层叠的正极集电箔露出部52a的端部从正极集电体44的端部突出。在第一加压部200中,在多个层叠的正极集电箔露出部52a的表面配置第一压板240。另外,在此,在第二加压部300中,在多个层叠的正极集电箔露出部52a的表面配置第二压板340。
第一压板240配置成与多个层叠的正极集电箔露出部52a的表面相向的相向面242在直线方向ST上以使多个层叠的正极集电箔露出部52a的端部侧降低的方式倾斜。接着,以第一压板240的相向面242与在正极集电体44的端部上重叠的多个层叠的正极集电箔露出部52a和从正极集电体44的端部突出的多个层叠的正极集电箔露出部52a的端部这双方接触的方式,通过第一压板240在多个层叠的正极集电箔露出部52a的层叠方向上进行加压。此时,第一压板240沿着正极集电体44与多个层叠的正极集电箔露出部52a重叠的方向(图6的上下方向)对多个层叠的正极集电箔露出部52a进行加压。图6的箭头P表示第一压板240或第二压板340的加压方向。通过使第一压板240的相向面242如上述那样倾斜,第一压板240的加压的矢量分解成从该层叠方向对多个层叠的正极集电箔露出部52a进行加压的力和向拉拽多个层叠的正极集电箔露出部52a的方向(直线方向ST的与第二加压部300侧相反的方向)的力。结果,能够沿着直线方向ST对多个层叠的正极集电箔露出部52a施加张力。
第一压板240的相向面242的相对于正极集电箔露出部52a的倾斜角度θ没有特别限定,例如可以为5°以上、10°以上、15°以上。倾斜角度θ越大,在多个层叠的正极集电箔露出部52a产生越强的张力,能够进一步展开多个层叠的正极集电箔露出部52a的褶皱。另外,倾斜角度θ例如可以为75°以下、60°以下、或45°以下。在倾斜角度θ过大的情况下,对多个层叠的正极集电箔露出部52a在其层叠方向上进行加压的力变弱,在激光焊接时多个层叠的正极集电箔露出部52a的固定可能变得不充分,因此,焊接稳定性可能降低。
另外,在图6中,第一压板240具有相向面242作为倾斜面,但不限定于此。第一压板240例如也可以为长方体状的板。在该情况下,使第一压板240的相向面242倾斜成相对于多个层叠的正极集电箔露出部52a的表面达到倾斜角度θ,从该层叠方向对多个层叠的正极集电箔露出部52a进行加压即可。
第二加压部300中的第二压板340可以为与第一压板240相同的结构。第二压板340的与多个层叠的正极集电箔露出部52a的表面相向的相向面342可以与第一压板240的相向面242对应地理解。另外,第二加压部300的加压方法可以与第一加压部200相同。此外,在本实施方式中,在第二加压部300配置有第二压板340,但第二加压部300也可以仅从层叠方向对多个层叠的正极集电箔露出部52a进行加压而将多个层叠的正极集电箔露出部52a固定,能够适当采用其他实施方式中的第二加压部300的方式。
另外,在图6中,第一压板240和第二压板340分别独立,但也可以由具有与第一压板240的相向面242和第二压板340的相向面342这双方相当的部分的一张板构成。例如,可以为具有用于供激光L通过的贯通孔且在规定的直线方向上使一对倾斜面(该一对倾斜面相当于第一压板240的相向面242和第二压板340的相向面342)隔着上述贯通孔相向的板。
以上,对在此公开的制造方法的一些实施方式进行了说明。上述实施方式仅为一例。本发明除此之外也能够以各种方式实施。权利要求书记载的技术包括将上述例示的实施方式进行各种变形、变更而得到的技术。例如,也能够将上述的实施方式的一部分置换成其他变形方式,也能够在上述的实施方式中追加其他变形方式。另外,若该技术特征没有作为必需的技术特征来说明,则也能够适当删除。
如以上这样,作为在此公开的技术的具体的方式,可列举以下的各项所述的方式。
项1:一种蓄电设备的制造方法,所述蓄电设备具备:正极,所述正极具备多个层叠的正极集电箔和与该层叠的正极集电箔连接的正极集电体;以及负极,所述负极具备多个层叠的负极集电箔和与该层叠的负极集电箔连接的负极集电体,其中,所述蓄电设备的制造方法包含如下工序:在上述正极和上述负极中的至少一方的电极中,一边将上述多个层叠的集电箔向上述集电体按压,一边沿着规定的直线方向对上述被按压的多个层叠的集电箔施加张力;以及对按压到上述集电体上的上述多个层叠的集电箔的表面的位于上述规定的直线方向上的部分照射激光。
项2:在项1所述的蓄电设备的制造方法中,在上述规定的直线方向上设置第一加压部和第二加压部,上述第一加压部对上述多个层叠的集电箔在该层叠方向上进行加压,上述第二加压部在与上述第一加压部不同的位置对上述多个层叠的集电箔在该层叠方向上进行加压,对位于上述第一加压部与上述第二加压部之间的上述多个层叠的集电箔施加张力。
项3:在项2所述的蓄电设备的制造方法中,一边在上述第一加压部从上述层叠方向夹持上述多个层叠的集电箔,一边对上述多个层叠的集电箔向与上述第二加压部侧相反的方向加以外力而施加张力。
项4:在项2或3所述的蓄电设备的制造方法中,在上述第一加压部中,在上述多个层叠的集电箔的表面上配置辊,通过使该辊沿着上述规定的直线方向旋转而对上述多个层叠的集电箔施加张力。
项5:在项2或3所述的蓄电设备的制造方法中,包含如下工序:在上述规定的直线方向上,将上述多个层叠的集电箔以其端部从上述集电体的端部突出的方式重叠;以及在上述第一加压部中,在上述集电箔侧配置压板,使该压板的与上述集电箔相向的相向面相对于上述集电箔的表面倾斜,通过该相向面对从上述集电体的端部突出的上述多个层叠的集电箔的端部和位于上述集电体的端部上的上述多个层叠的集电箔进行加压。
项6:在项2~5中任一项所述的蓄电设备的制造方法中,包含如下工序:在照射上述激光之前,使上述第一加压部沿着上述直线方向移动以通过照射上述激光的上述多个层叠的集电箔的表面。

Claims (6)

1.一种蓄电设备的制造方法,所述蓄电设备具备:
正极,所述正极具备多个层叠的正极集电箔和与该层叠的正极集电箔连接的正极集电体;以及
负极,所述负极具备多个层叠的负极集电箔和与该层叠的负极集电箔连接的负极集电体,
其中,
所述蓄电设备的制造方法包含如下工序:
在所述正极和所述负极中的至少一方的电极中,一边将所述多个层叠的集电箔向所述集电体按压,一边沿着规定的直线方向对所述被按压的多个层叠的集电箔施加张力;以及
对按压到所述集电体上的所述多个层叠的集电箔的表面的位于所述规定的直线方向上的部分照射激光。
2.根据权利要求1所述的蓄电设备的制造方法,其中,
在所述规定的直线方向上设置第一加压部和第二加压部,所述第一加压部对所述多个层叠的集电箔在该层叠方向上进行加压,所述第二加压部在与所述第一加压部不同的位置对所述多个层叠的集电箔在该层叠方向上进行加压,对位于所述第一加压部与所述第二加压部之间的所述多个层叠的集电箔施加张力。
3.根据权利要求2所述的蓄电设备的制造方法,其中,
一边在所述第一加压部从所述层叠方向夹持所述多个层叠的集电箔,一边对所述多个层叠的集电箔加以向与所述第二加压部侧相反的方向拉拽的力而施加张力。
4.根据权利要求2所述的蓄电设备的制造方法,其中,
在所述第一加压部中,在所述多个层叠的集电箔的表面上配置辊,通过使该辊沿着所述规定的直线方向旋转而对所述多个层叠的集电箔施加张力。
5.根据权利要求2所述的蓄电设备的制造方法,其中,
所述蓄电设备的制造方法包含如下工序:
在所述规定的直线方向上,将所述多个层叠的集电箔以其端部从所述集电体的端部突出的方式重叠;以及
在所述第一加压部中,在所述集电箔侧配置压板,使该压板的与所述集电箔相向的相向面相对于所述集电箔的表面倾斜,通过该相向面对从所述集电体的端部突出的所述多个层叠的集电箔的端部和位于所述集电体的端部上的所述多个层叠的集电箔进行加压。
6.根据权利要求2~5中任一项所述的蓄电设备的制造方法,其中,
所述蓄电设备的制造方法包含如下工序:
在照射所述激光之前,使所述第一加压部沿着所述直线方向移动以通过照射所述激光的所述多个层叠的集电箔的表面。
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