JP2000133241A - 非水電解質電池及び非水電解質電池の製造方法 - Google Patents
非水電解質電池及び非水電解質電池の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ溶接のパワーを低くしても、確実に負
極集電体２や正極集電体３の挟持部２ａ，３ａに負極１
ａや正極１ｂの端部を接続固定することができる非水電
解質電池及び非水電解質電池の製造方法を提供する。 【解決手段】 負極集電体２の挟持部２ａで向かい合う
銅合金板の窓部２ｂ付近の板厚ｄ1を他の部分の板厚ｄ2
よりも薄く形成した。
極集電体２や正極集電体３の挟持部２ａ，３ａに負極１
ａや正極１ｂの端部を接続固定することができる非水電
解質電池及び非水電解質電池の製造方法を提供する。 【解決手段】 負極集電体２の挟持部２ａで向かい合う
銅合金板の窓部２ｂ付近の板厚ｄ1を他の部分の板厚ｄ2
よりも薄く形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電要素の電極の
端部が集電体の挟持部に挟持されてレーザ溶接により接
続固定された非水電解質電池及び非水電解質電池の製造
方法に関する。
端部が集電体の挟持部に挟持されてレーザ溶接により接
続固定された非水電解質電池及び非水電解質電池の製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】長円筒形の非水電解質二次電池の従来の
構造例を説明する。この非水電解質二次電池の発電要素
１は、図５に示すように、帯状の負極１ａと正極１ｂを
帯状のセパレータ１ｃを介して長円筒形に巻回したもの
である。これらの負極１ａと正極１ｂは、それぞれ上下
に少しずつずらして巻回することにより、上方には負極
１ａの上端部を突出させると共に、下方には正極１ｂの
下端部を突出させている。
構造例を説明する。この非水電解質二次電池の発電要素
１は、図５に示すように、帯状の負極１ａと正極１ｂを
帯状のセパレータ１ｃを介して長円筒形に巻回したもの
である。これらの負極１ａと正極１ｂは、それぞれ上下
に少しずつずらして巻回することにより、上方には負極
１ａの上端部を突出させると共に、下方には正極１ｂの
下端部を突出させている。
【０００３】上記発電要素１には、図６に示すように、
負極集電体２と正極集電体３が接続固定される。負極集
電体２は、銅合金板からなり、発電要素１の上部中央の
片側に配置される部分に、この銅合金板を上方で折り返
して向かい合わせに近接させ下方に向けて開口する間隙
を形成した挟持部２ａを３箇所設けている。各挟持部２
ａには、上端部の折り返し側の銅合金板を削り取ること
により間隙を露出させた窓部２ｂが両端部と中央部を除
いた２箇所ずつに形成されている。また、この負極集電
体２における発電要素１の上部一端側に配置される部分
には、上方に向けて突出する負極端子４の下端部をかし
めや溶接又はろう付けによって接続固定している。正極
集電体３は、アルミニウム合金板からなり、発電要素１
の下部中央の片側に配置される部分に、このアルミニウ
ム合金板を下方で折り返して向かい合わせに近接させ上
方に向けて開口する間隙を設けた接合固定部３ａを３箇
所設けている。これらの各接合固定部３ａにも、下端部
の折り返し側のアルミニウム合金板を削り取ることによ
り間隙を露出させた窓部３ｂが両端部と中央部を除いた
２箇所ずつに形成されている。また、この正極集電体３
のアルミニウム合金板は、発電要素１の側面に沿って負
極集電体２の上方まで引き出され、発電要素１の上部他
端側に配置される部分に、上方に向けて突出する正極端
子５の下端部をかしめや溶接又はろう付けによって接続
固定している。
負極集電体２と正極集電体３が接続固定される。負極集
電体２は、銅合金板からなり、発電要素１の上部中央の
片側に配置される部分に、この銅合金板を上方で折り返
して向かい合わせに近接させ下方に向けて開口する間隙
を形成した挟持部２ａを３箇所設けている。各挟持部２
ａには、上端部の折り返し側の銅合金板を削り取ること
により間隙を露出させた窓部２ｂが両端部と中央部を除
いた２箇所ずつに形成されている。また、この負極集電
体２における発電要素１の上部一端側に配置される部分
には、上方に向けて突出する負極端子４の下端部をかし
めや溶接又はろう付けによって接続固定している。正極
集電体３は、アルミニウム合金板からなり、発電要素１
の下部中央の片側に配置される部分に、このアルミニウ
ム合金板を下方で折り返して向かい合わせに近接させ上
方に向けて開口する間隙を設けた接合固定部３ａを３箇
所設けている。これらの各接合固定部３ａにも、下端部
の折り返し側のアルミニウム合金板を削り取ることによ
り間隙を露出させた窓部３ｂが両端部と中央部を除いた
２箇所ずつに形成されている。また、この正極集電体３
のアルミニウム合金板は、発電要素１の側面に沿って負
極集電体２の上方まで引き出され、発電要素１の上部他
端側に配置される部分に、上方に向けて突出する正極端
子５の下端部をかしめや溶接又はろう付けによって接続
固定している。
【０００４】上記負極集電体２は、図７に示すように、
各挟持部２ａの間隙に、発電要素１の上方に突出させた
負極１ａの上端部を複数枚ずつ挟み込んで接続固定す
る。即ち、図８及び図９に示すように、まず挟持部２ａ
の間隙に負極１ａの上端部を複数枚ずつ挟み込む。次
に、この挟持部２ａにおける折り返しにより向かい合わ
せにした銅合金板を両側からかしめたり超音波溶接する
ことによって、負極１ａの上端部を圧接する。そして、
窓部２ｂにレーザ光を照射することにより、この窓部２
ｂに露出する銅合金板の端面部と負極１ａの上端部とを
溶着させる。上記正極集電体３も、この負極集電体２と
同様に、各接合固定部３ａの間隙に、発電要素１の下方
に突出させた正極１ｂの下端部を複数枚ずつ挟み込んで
接続固定する。
各挟持部２ａの間隙に、発電要素１の上方に突出させた
負極１ａの上端部を複数枚ずつ挟み込んで接続固定す
る。即ち、図８及び図９に示すように、まず挟持部２ａ
の間隙に負極１ａの上端部を複数枚ずつ挟み込む。次
に、この挟持部２ａにおける折り返しにより向かい合わ
せにした銅合金板を両側からかしめたり超音波溶接する
ことによって、負極１ａの上端部を圧接する。そして、
窓部２ｂにレーザ光を照射することにより、この窓部２
ｂに露出する銅合金板の端面部と負極１ａの上端部とを
溶着させる。上記正極集電体３も、この負極集電体２と
同様に、各接合固定部３ａの間隙に、発電要素１の下方
に突出させた正極１ｂの下端部を複数枚ずつ挟み込んで
接続固定する。
【０００５】非水電解質二次電池は、上記負極集電体２
と正極集電体３を接続固定した発電要素１を図示しない
長円筒形の電池ケース内に収納し、負極端子４と正極端
子５の上端部だけをハーメチックシール等によって絶縁
封止して上方に突出させることにより構成される。
と正極集電体３を接続固定した発電要素１を図示しない
長円筒形の電池ケース内に収納し、負極端子４と正極端
子５の上端部だけをハーメチックシール等によって絶縁
封止して上方に突出させることにより構成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記負極集
電体２や正極集電体３の挟持部２ａ，３ａの窓部２ｂ，
３ｂに露出する銅合金板やアルミニウム合金板の端面
は、レーザ光の反射率が９５％程度に達するので、レー
ザ溶接の際に照射したレーザ光のほとんどを反射するこ
とになる。このため、従来は、レーザ溶接のパワーが低
い場合に、窓部２ｂ，３ｂの銅合金板やアルミニウム合
金板が吸収したわずかなレーザ光では十分に溶融するこ
とができないために、負極１ａや正極１ｂとの接続が不
確実になるという問題が発生していた。また、レーザ溶
接のパワーを高くした場合には、窓部２ｂ，３ｂの銅合
金板やアルミニウム合金板が一旦溶融し始めると急激に
レーザ光の吸収率が上昇するので、大きなレーザパワー
によって溶融金属が一気にスパッタとなって周囲に飛び
散ることがあり、これによって溶接部に窪みが生じるだ
けでなく、レーザ光が挟持部２ａ，３ａの間隙を突き抜
けて発電要素１の内部にまで達っすると内部短絡を生じ
させるおそれがあるという問題が生じる。
電体２や正極集電体３の挟持部２ａ，３ａの窓部２ｂ，
３ｂに露出する銅合金板やアルミニウム合金板の端面
は、レーザ光の反射率が９５％程度に達するので、レー
ザ溶接の際に照射したレーザ光のほとんどを反射するこ
とになる。このため、従来は、レーザ溶接のパワーが低
い場合に、窓部２ｂ，３ｂの銅合金板やアルミニウム合
金板が吸収したわずかなレーザ光では十分に溶融するこ
とができないために、負極１ａや正極１ｂとの接続が不
確実になるという問題が発生していた。また、レーザ溶
接のパワーを高くした場合には、窓部２ｂ，３ｂの銅合
金板やアルミニウム合金板が一旦溶融し始めると急激に
レーザ光の吸収率が上昇するので、大きなレーザパワー
によって溶融金属が一気にスパッタとなって周囲に飛び
散ることがあり、これによって溶接部に窪みが生じるだ
けでなく、レーザ光が挟持部２ａ，３ａの間隙を突き抜
けて発電要素１の内部にまで達っすると内部短絡を生じ
させるおそれがあるという問題が生じる。
【０００７】なお、上記問題は、長円筒形の非水電解質
二次電池に限らず、発電要素の電極の端部が集電体の挟
持部に挟持されてレーザ溶接により接続固定される構造
の非水電解質電池に共通するものである。
二次電池に限らず、発電要素の電極の端部が集電体の挟
持部に挟持されてレーザ溶接により接続固定される構造
の非水電解質電池に共通するものである。
【０００８】本発明は、かかる事情に対処するためにな
されたものであり、レーザ溶接のパワーを低くしても、
確実に集電体の接合固定部に電極の端部を接続固定する
ことができる非水電解質電池及び非水電解質電池の製造
方法を提供することを目的としている。
されたものであり、レーザ溶接のパワーを低くしても、
確実に集電体の接合固定部に電極の端部を接続固定する
ことができる非水電解質電池及び非水電解質電池の製造
方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、折り
返した向かい合う金属板が間隙を開けて近接すると共
に、折り返し側の金属板の一部を除去した窓部にこの間
隙が露出した挟持部が集電体に設けられ、この挟持部の
間隙に発電要素の電極の端部が挟持されると共に、この
電極の端部が窓部側でレーザ溶接により接続固定された
非水電解質電池において、挟持部における向かい合う金
属板の窓部付近の板厚を、この向かい合う金属板の他の
部分の金属板の板厚よりも薄く形成したことを特徴とす
る。
返した向かい合う金属板が間隙を開けて近接すると共
に、折り返し側の金属板の一部を除去した窓部にこの間
隙が露出した挟持部が集電体に設けられ、この挟持部の
間隙に発電要素の電極の端部が挟持されると共に、この
電極の端部が窓部側でレーザ溶接により接続固定された
非水電解質電池において、挟持部における向かい合う金
属板の窓部付近の板厚を、この向かい合う金属板の他の
部分の金属板の板厚よりも薄く形成したことを特徴とす
る。
【００１０】窓部付近の金属板の板厚が他の部分と同じ
であると、照射されたレーザ光を吸収しても、すぐに熱
が周囲に伝導拡散してしまい、照射部にこの熱を集中さ
せることが困難になる。しかし、請求項１の発明によれ
ば、この窓部付近の肉厚が薄いので、レーザ光の照射に
よって発生した熱を照射部に集中させることができるよ
うになる。従って、パワーの弱いレーザ溶接によって、
窓部の金属板に電極の端部を確実に溶着させることがで
きるようになり、しかも、パワーが強すぎることによっ
てスパッタが発生するようなおそれもなくなる。集電体
を銅又は銅合金やアルミニウム又はアルミニウム合金で
構成した場合には、熱伝導率が極めて高いので、特に本
発明が有効となる。
であると、照射されたレーザ光を吸収しても、すぐに熱
が周囲に伝導拡散してしまい、照射部にこの熱を集中さ
せることが困難になる。しかし、請求項１の発明によれ
ば、この窓部付近の肉厚が薄いので、レーザ光の照射に
よって発生した熱を照射部に集中させることができるよ
うになる。従って、パワーの弱いレーザ溶接によって、
窓部の金属板に電極の端部を確実に溶着させることがで
きるようになり、しかも、パワーが強すぎることによっ
てスパッタが発生するようなおそれもなくなる。集電体
を銅又は銅合金やアルミニウム又はアルミニウム合金で
構成した場合には、熱伝導率が極めて高いので、特に本
発明が有効となる。
【００１１】請求項２の発明は、折り返した向かい合う
金属板が間隙を開けて近接すると共に、折り返し側の金
属板の一部を除去した窓部にこの間隙が露出した挟持部
が集電体に設けられ、この挟持部の間隙に発電要素の電
極の端部が挟持されると共に、この電極の端部が窓部側
でレーザ溶接により接続固定された非水電解質電池にお
いて、少なくとも挟持部の金属板が、２種の金属の層か
らなり、かつ、間隙側の金属材料の方がより融点の低い
ものであることを特徴とする。
金属板が間隙を開けて近接すると共に、折り返し側の金
属板の一部を除去した窓部にこの間隙が露出した挟持部
が集電体に設けられ、この挟持部の間隙に発電要素の電
極の端部が挟持されると共に、この電極の端部が窓部側
でレーザ溶接により接続固定された非水電解質電池にお
いて、少なくとも挟持部の金属板が、２種の金属の層か
らなり、かつ、間隙側の金属材料の方がより融点の低い
ものであることを特徴とする。
【００１２】集電体は、電解液に腐食されないことの他
に、導電率や加工性の良さ、強度等を考慮して金属材料
が選定されるため、同様に耐食性のあるもののなかでも
融点の高い材料が用いられることがある。しかし、請求
項２の発明によれば、挟持部の間隙側に融点の低い金属
材料の層が配置されるので、レーザ光を窓部に照射する
と、まずこの融点の低い金属材料が溶融してレーザ光の
吸収率を高め、周囲の金属板や電極を溶融することがで
きるようになる。従って、パワーの弱いレーザ溶接によ
って、窓部の金属板に電極の端部を確実に溶着させるこ
とができるようになり、しかも、パワーが強すぎること
によってスパッタが発生するようなおそれもなくなる。
に、導電率や加工性の良さ、強度等を考慮して金属材料
が選定されるため、同様に耐食性のあるもののなかでも
融点の高い材料が用いられることがある。しかし、請求
項２の発明によれば、挟持部の間隙側に融点の低い金属
材料の層が配置されるので、レーザ光を窓部に照射する
と、まずこの融点の低い金属材料が溶融してレーザ光の
吸収率を高め、周囲の金属板や電極を溶融することがで
きるようになる。従って、パワーの弱いレーザ溶接によ
って、窓部の金属板に電極の端部を確実に溶着させるこ
とができるようになり、しかも、パワーが強すぎること
によってスパッタが発生するようなおそれもなくなる。
【００１３】請求項３の発明は、折り返した向かい合う
銅又は銅合金板が間隙を開けて近接すると共に、折り返
し側の銅又は銅合金板の一部を除去した窓部にこの間隙
が露出した挟持部が集電体に設けられ、この挟持部の間
隙に発電要素の電極の端部が挟持されると共に、この電
極の端部が窓部側でレーザ溶接により接続固定された非
水電解質電池において、少なくとも挟持部の銅板に無酸
素銅を用いたことを特徴とする。
銅又は銅合金板が間隙を開けて近接すると共に、折り返
し側の銅又は銅合金板の一部を除去した窓部にこの間隙
が露出した挟持部が集電体に設けられ、この挟持部の間
隙に発電要素の電極の端部が挟持されると共に、この電
極の端部が窓部側でレーザ溶接により接続固定された非
水電解質電池において、少なくとも挟持部の銅板に無酸
素銅を用いたことを特徴とする。
【００１４】通常の銅や銅合金は、酸素を多く含有する
ため、レーザ溶接によりこの銅や銅合金が溶融すると、
内部の酸素が気体となって噴出しスパッタが発生するお
それがある。しかし、請求項３の発明によれば、集電体
に無酸素銅が用いられるので、パワーの弱いレーザ溶接
によってスパッタが発生するのを防止することができ
る。
ため、レーザ溶接によりこの銅や銅合金が溶融すると、
内部の酸素が気体となって噴出しスパッタが発生するお
それがある。しかし、請求項３の発明によれば、集電体
に無酸素銅が用いられるので、パワーの弱いレーザ溶接
によってスパッタが発生するのを防止することができ
る。
【００１５】請求項４の発明は、折り返した向かい合う
金属板を間隙を開けて近接させると共に、折り返し側の
金属板の一部を除去した窓部にこの間隙を露出させた挟
持部を集電体に設け、この挟持部の間隙に発電要素の電
極の端部を挟持させて、この電極の端部を窓部側でレー
ザ溶接により接続固定する非水電解質電池の製造方法に
おいて、挟持部における向かい合う金属板の窓部の間隙
側の角をそれぞれ切り欠いて切欠部を設け、この切欠部
を含む位置にレーザ光を照射することにより溶接を行う
ことを特徴とする。
金属板を間隙を開けて近接させると共に、折り返し側の
金属板の一部を除去した窓部にこの間隙を露出させた挟
持部を集電体に設け、この挟持部の間隙に発電要素の電
極の端部を挟持させて、この電極の端部を窓部側でレー
ザ溶接により接続固定する非水電解質電池の製造方法に
おいて、挟持部における向かい合う金属板の窓部の間隙
側の角をそれぞれ切り欠いて切欠部を設け、この切欠部
を含む位置にレーザ光を照射することにより溶接を行う
ことを特徴とする。
【００１６】請求項４の発明によれば、窓部の金属板に
形成された切欠部にレーザ光を照射するので、このレー
ザ光が何度も反射を繰り返すために吸収率が高くなり、
この金属板を確実に溶融させることができるようにな
る。従って、パワーの弱いレーザ溶接によって、窓部の
金属板に電極の端部を確実に溶着させることができるよ
うになり、しかも、パワーが強すぎることによってスパ
ッタが発生するようなおそれもなくなる。
形成された切欠部にレーザ光を照射するので、このレー
ザ光が何度も反射を繰り返すために吸収率が高くなり、
この金属板を確実に溶融させることができるようにな
る。従って、パワーの弱いレーザ溶接によって、窓部の
金属板に電極の端部を確実に溶着させることができるよ
うになり、しかも、パワーが強すぎることによってスパ
ッタが発生するようなおそれもなくなる。
【００１７】請求項５の発明は、折り返した向かい合う
金属板を間隙を開けて近接させると共に、折り返し側の
金属板の一部を除去した窓部にこの間隙を露出させた挟
持部を集電体に設け、この挟持部の間隙に発電要素の電
極の端部を挟持させて、この電極の端部を窓部側でレー
ザ溶接により接続固定する非水電解質電池の製造方法に
おいて、挟持部の窓部に露出する金属板の端面に表面粗
さを粗くする表面処理を施して、この窓部にレーザ光を
照射することにより溶接を行うことを特徴とする。
金属板を間隙を開けて近接させると共に、折り返し側の
金属板の一部を除去した窓部にこの間隙を露出させた挟
持部を集電体に設け、この挟持部の間隙に発電要素の電
極の端部を挟持させて、この電極の端部を窓部側でレー
ザ溶接により接続固定する非水電解質電池の製造方法に
おいて、挟持部の窓部に露出する金属板の端面に表面粗
さを粗くする表面処理を施して、この窓部にレーザ光を
照射することにより溶接を行うことを特徴とする。
【００１８】請求項５の発明によれば、窓部に露出する
金属板の端面に表面処理が施されるので、ここにレーザ
光を照射した際の吸収率が高くなり、金属板を確実に溶
融させることができるようになる。従って、パワーの弱
いレーザ溶接によって、窓部の金属板に電極の端部を確
実に溶着させることができるようになり、しかも、パワ
ーが強すぎることによってスパッタが発生するようなお
それもなくなる。
金属板の端面に表面処理が施されるので、ここにレーザ
光を照射した際の吸収率が高くなり、金属板を確実に溶
融させることができるようになる。従って、パワーの弱
いレーザ溶接によって、窓部の金属板に電極の端部を確
実に溶着させることができるようになり、しかも、パワ
ーが強すぎることによってスパッタが発生するようなお
それもなくなる。
【００１９】請求項６の発明は、折り返した向かい合う
金属板を間隙を開けて近接させると共に、折り返し側の
金属板の一部を除去した窓部にこの間隙を露出させた挟
持部を集電体に設け、この挟持部の間隙に発電要素の電
極の端部を挟持させて、この電極の端部を窓部側でレー
ザ溶接により接続固定する非水電解質電池の製造方法に
おいて、挟持部の窓部に露出する金属板の端面にレーザ
光の吸収率が高い塗材を塗布して、この窓部にレーザ光
を照射することにより溶接を行うことを特徴とする。
金属板を間隙を開けて近接させると共に、折り返し側の
金属板の一部を除去した窓部にこの間隙を露出させた挟
持部を集電体に設け、この挟持部の間隙に発電要素の電
極の端部を挟持させて、この電極の端部を窓部側でレー
ザ溶接により接続固定する非水電解質電池の製造方法に
おいて、挟持部の窓部に露出する金属板の端面にレーザ
光の吸収率が高い塗材を塗布して、この窓部にレーザ光
を照射することにより溶接を行うことを特徴とする。
【００２０】請求項６の発明によれば、窓部に露出する
金属板の端面に塗材が塗布されるので、ここにレーザ光
を照射した際の吸収率が高くなり、金属板を確実に溶融
させることができるようになる。従って、パワーの弱い
レーザ溶接によって、窓部の金属板に電極の端部を確実
に溶着させることができるようになり、しかも、パワー
が強すぎることによってスパッタが発生するようなおそ
れもなくなる。
金属板の端面に塗材が塗布されるので、ここにレーザ光
を照射した際の吸収率が高くなり、金属板を確実に溶融
させることができるようになる。従って、パワーの弱い
レーザ溶接によって、窓部の金属板に電極の端部を確実
に溶着させることができるようになり、しかも、パワー
が強すぎることによってスパッタが発生するようなおそ
れもなくなる。
【００２１】請求項７の発明は、折り返した向かい合う
銅又は銅合金板を間隙を開けて近接させると共に、折り
返し側の銅又は銅合金板の一部を除去した窓部にこの間
隙を露出させた挟持部を集電体に設け、この挟持部の間
隙に発電要素の電極の端部を挟持させて、この電極の端
部を窓部側でレーザ溶接により接続固定する非水電解質
電池の製造方法において、挟持部の窓部に露出する銅又
は銅合金板の端面に酸化処理を施して、この窓部にレー
ザ光を照射することにより溶接を行うことを特徴とす
る。
銅又は銅合金板を間隙を開けて近接させると共に、折り
返し側の銅又は銅合金板の一部を除去した窓部にこの間
隙を露出させた挟持部を集電体に設け、この挟持部の間
隙に発電要素の電極の端部を挟持させて、この電極の端
部を窓部側でレーザ溶接により接続固定する非水電解質
電池の製造方法において、挟持部の窓部に露出する銅又
は銅合金板の端面に酸化処理を施して、この窓部にレー
ザ光を照射することにより溶接を行うことを特徴とす
る。
【００２２】請求項７の発明によれば、窓部に露出する
銅又は銅合金板の端面に暗い色の酸化膜が形成されるの
で、ここにレーザ光を照射した際の吸収率が高くなり、
銅又は銅合金板を確実に溶融させることができるように
なる。従って、パワーの弱いレーザ溶接によって、窓部
の銅又は銅合金板に電極の端部を確実に溶着させること
ができるようになり、しかも、パワーが強すぎることに
よってスパッタが発生するようなおそれもなくなる。
銅又は銅合金板の端面に暗い色の酸化膜が形成されるの
で、ここにレーザ光を照射した際の吸収率が高くなり、
銅又は銅合金板を確実に溶融させることができるように
なる。従って、パワーの弱いレーザ溶接によって、窓部
の銅又は銅合金板に電極の端部を確実に溶着させること
ができるようになり、しかも、パワーが強すぎることに
よってスパッタが発生するようなおそれもなくなる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００２４】図１は本発明の第１実施形態（請求項１に
対応）を示すものであって、負極集電体の接合固定部の
部分拡大縦断面図である。なお、図５〜図９に示した従
来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記
する。
対応）を示すものであって、負極集電体の接合固定部の
部分拡大縦断面図である。なお、図５〜図９に示した従
来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記
する。
【００２５】本実施形態は、図５〜図９に示したものと
同様の構成の長円筒形の非水電解質二次電池について説
明する。この非水電解質二次電池の負極集電体２は、図
１に示すように、挟持部２ａで向かい合う銅板の窓部２
ｂ付近が外側から削られて、この窓部２ｂ付近の板厚ｄ
1が他の部分の板厚Ｄよりも薄い薄肉部２ｃが形成され
ている。また、ここでは図示しないが、正極集電体３
も、同様に接合固定部３ａで向かい合うアルミニウム板
の窓部３ｂ付近の板厚が他の部分の板厚よりも薄い薄肉
部が形成されている。
同様の構成の長円筒形の非水電解質二次電池について説
明する。この非水電解質二次電池の負極集電体２は、図
１に示すように、挟持部２ａで向かい合う銅板の窓部２
ｂ付近が外側から削られて、この窓部２ｂ付近の板厚ｄ
1が他の部分の板厚Ｄよりも薄い薄肉部２ｃが形成され
ている。また、ここでは図示しないが、正極集電体３
も、同様に接合固定部３ａで向かい合うアルミニウム板
の窓部３ｂ付近の板厚が他の部分の板厚よりも薄い薄肉
部が形成されている。
【００２６】上記負極集電体２と正極集電体３の挟持部
２ａ，３ａの間隙にそれぞれ発電要素１の負極１ａの上
端部と正極１ｂの下端部を挿入し、かしめ又は超音波溶
接を行った後に、窓部２ｂ，３ｂにレーザ光を照射する
と、薄肉部２ｃの銅板やアルミニウム板で発生した熱が
周囲に伝導拡散し難くなるので、ここに熱を集中させて
温度を十分に上昇させることができる。従って、レーザ
溶接のパワーを弱くしても、この弱いレーザ光によって
発生した熱を有効に利用して容易に薄肉部２ｃの薄い銅
板やアルミニウム板を溶融させることができるようにな
り、溶融後にはこの部分のレーザ光の吸収率が上昇し
て、周囲の板厚の厚い銅板やアルミニウム板と共に、負
極１ａの上端部や正極１ｂの下端部を確実に溶融させる
ことができる。
２ａ，３ａの間隙にそれぞれ発電要素１の負極１ａの上
端部と正極１ｂの下端部を挿入し、かしめ又は超音波溶
接を行った後に、窓部２ｂ，３ｂにレーザ光を照射する
と、薄肉部２ｃの銅板やアルミニウム板で発生した熱が
周囲に伝導拡散し難くなるので、ここに熱を集中させて
温度を十分に上昇させることができる。従って、レーザ
溶接のパワーを弱くしても、この弱いレーザ光によって
発生した熱を有効に利用して容易に薄肉部２ｃの薄い銅
板やアルミニウム板を溶融させることができるようにな
り、溶融後にはこの部分のレーザ光の吸収率が上昇し
て、周囲の板厚の厚い銅板やアルミニウム板と共に、負
極１ａの上端部や正極１ｂの下端部を確実に溶融させる
ことができる。
【００２７】ここで、負極集電体２や正極集電体３の板
厚Ｄは、通常は０．２〜５．０ｍｍ程度であり、実際に
は０．５〜２．５ｍｍ程度の厚さのものが使われること
が多い。そして、窓部２ｂ，３ｂ付近の板厚ｄ1 は、こ
の板厚Ｄに対して、（１／４）Ｄ≦ｄ1 ≦（３／４）Ｄ
の範囲内とすることが好ましい。なぜなら、板厚ｄ1が
（１／４）Ｄよりも薄いと、加工が困難になってコスト
アップを招来するからであり、この板厚ｄ1 が（３／
４）Ｄよりも厚いと、薄肉部２ｃで発生した熱が伝導拡
散し易くなって薄肉化の効果が期待できなくなるからで
ある。また、この薄肉部２ｃの高さｄ2 も、板厚Ｄに対
して、（１／３）Ｄ≦ｄ2 ≦１０Ｄの範囲内とすること
が好ましい。なぜなら、高さｄ2 が（１／３）Ｄよりも
低いと、薄肉部２ｃで発生した熱が伝導拡散し易くなっ
て薄肉化の効果が期待できなくなるからであり、この高
さｄ2 が１０Ｄよりも高いと、負極１ａの上端部や正極
１ｂの下端部をほとんど薄肉部２ｃだけで支えることに
なるので、溶接部の強度が弱くなりこの部分の電気抵抗
も大きくなり過ぎるからである。
厚Ｄは、通常は０．２〜５．０ｍｍ程度であり、実際に
は０．５〜２．５ｍｍ程度の厚さのものが使われること
が多い。そして、窓部２ｂ，３ｂ付近の板厚ｄ1 は、こ
の板厚Ｄに対して、（１／４）Ｄ≦ｄ1 ≦（３／４）Ｄ
の範囲内とすることが好ましい。なぜなら、板厚ｄ1が
（１／４）Ｄよりも薄いと、加工が困難になってコスト
アップを招来するからであり、この板厚ｄ1 が（３／
４）Ｄよりも厚いと、薄肉部２ｃで発生した熱が伝導拡
散し易くなって薄肉化の効果が期待できなくなるからで
ある。また、この薄肉部２ｃの高さｄ2 も、板厚Ｄに対
して、（１／３）Ｄ≦ｄ2 ≦１０Ｄの範囲内とすること
が好ましい。なぜなら、高さｄ2 が（１／３）Ｄよりも
低いと、薄肉部２ｃで発生した熱が伝導拡散し易くなっ
て薄肉化の効果が期待できなくなるからであり、この高
さｄ2 が１０Ｄよりも高いと、負極１ａの上端部や正極
１ｂの下端部をほとんど薄肉部２ｃだけで支えることに
なるので、溶接部の強度が弱くなりこの部分の電気抵抗
も大きくなり過ぎるからである。
【００２８】この結果、本実施形態によれば、パワーの
弱いレーザ溶接によって、窓部２ｂ，３ｂの銅板やアル
ミニウム板に負極１ａや正極１ｂの端部を確実に溶着さ
せることができるようになる。しかも、このレーザ溶接
のパワーが強すぎることによってスパッタが発生するよ
うなこともなくなるので、窓部２ｂ，３ｂの溶接箇所が
陥没して溶接が不確実になったり、内部短絡が発生する
ようなおそれもなくなる。
弱いレーザ溶接によって、窓部２ｂ，３ｂの銅板やアル
ミニウム板に負極１ａや正極１ｂの端部を確実に溶着さ
せることができるようになる。しかも、このレーザ溶接
のパワーが強すぎることによってスパッタが発生するよ
うなこともなくなるので、窓部２ｂ，３ｂの溶接箇所が
陥没して溶接が不確実になったり、内部短絡が発生する
ようなおそれもなくなる。
【００２９】なお、本実施形態では、負極集電体２に純
銅板を用い、正極集電体３に純アルミニウム板を用いた
が、それぞれ銅合金（真鍮（Ｃｕ−Ｚｎ合金）、リン銅
（Ｐ−Ｃｕ合金）、青銅（Ｃｕ−Ｓｎ−Ｚｎ合金）、シ
ルジン青銅（Ｃｕ−Ｓｉ−Ｚｎ合金）、リン青銅（Ｃｕ
−Ｓｎ−Ｐ合金））とアルミニウム合金（Ａ３００３、
Ａ３００４、Ａ５０５２等）を用いることも可能であ
る。
銅板を用い、正極集電体３に純アルミニウム板を用いた
が、それぞれ銅合金（真鍮（Ｃｕ−Ｚｎ合金）、リン銅
（Ｐ−Ｃｕ合金）、青銅（Ｃｕ−Ｓｎ−Ｚｎ合金）、シ
ルジン青銅（Ｃｕ−Ｓｉ−Ｚｎ合金）、リン青銅（Ｃｕ
−Ｓｎ−Ｐ合金））とアルミニウム合金（Ａ３００３、
Ａ３００４、Ａ５０５２等）を用いることも可能であ
る。
【００３０】図２は本発明の第２実施形態（請求項２に
対応）を示すものであって、負極集電体の接合固定部の
部分拡大縦断面図である。なお、図５〜図９に示した従
来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記
する。
対応）を示すものであって、負極集電体の接合固定部の
部分拡大縦断面図である。なお、図５〜図９に示した従
来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記
する。
【００３１】本実施形態も、図５〜図９に示したものと
同様の構成の長円筒形の非水電解質二次電池について説
明する。この非水電解質二次電池の負極集電体２は、図
２に示すように、２種類の銅又は銅合金板を張り合わせ
たクラッド材からなる。これらの銅又は銅合金板は、挟
持部２ａの間隙側の方が薄く、かつ、融点の低いものが
用いられる。また、ここでは図示しないが、正極集電体
３も、同様に２種類の融点の異なるアルミニウム又はア
ルミニウム合金板を張り合わせたクラッド材からなる。
なお、融点が高い方の銅又は銅合金板やアルミニウム又
はアルミニウム合金板を厚くするのは、本来の加工性や
強度が損なわれないようにするためである。
同様の構成の長円筒形の非水電解質二次電池について説
明する。この非水電解質二次電池の負極集電体２は、図
２に示すように、２種類の銅又は銅合金板を張り合わせ
たクラッド材からなる。これらの銅又は銅合金板は、挟
持部２ａの間隙側の方が薄く、かつ、融点の低いものが
用いられる。また、ここでは図示しないが、正極集電体
３も、同様に２種類の融点の異なるアルミニウム又はア
ルミニウム合金板を張り合わせたクラッド材からなる。
なお、融点が高い方の銅又は銅合金板やアルミニウム又
はアルミニウム合金板を厚くするのは、本来の加工性や
強度が損なわれないようにするためである。
【００３２】上記負極集電体２と正極集電体３の挟持部
２ａ，３ａの間隙にそれぞれ発電要素１の負極１ａの上
端部と正極１ｂの下端部を挿入し、かしめ又は超音波溶
接を行った後に、窓部２ｂ，３ｂにレーザ光を照射する
と、まず融点の低い内側の銅又は銅合金板やアルミニウ
ム又はアルミニウム合金板が溶融する。従って、レーザ
溶接のパワーを弱くしても、この弱いレーザ光によって
発生した熱を有効に利用して容易に融点の低い銅又は銅
合金板やアルミニウム又はアルミニウム合金板を溶融さ
せることができるようになり、溶融後にはこの部分のレ
ーザ光の吸収率が上昇して、周囲の板厚の厚い銅又は銅
合金板やアルミニウム又はアルミニウム合金板と共に、
負極１ａの上端部や正極１ｂの下端部を確実に溶融させ
ることができる。
２ａ，３ａの間隙にそれぞれ発電要素１の負極１ａの上
端部と正極１ｂの下端部を挿入し、かしめ又は超音波溶
接を行った後に、窓部２ｂ，３ｂにレーザ光を照射する
と、まず融点の低い内側の銅又は銅合金板やアルミニウ
ム又はアルミニウム合金板が溶融する。従って、レーザ
溶接のパワーを弱くしても、この弱いレーザ光によって
発生した熱を有効に利用して容易に融点の低い銅又は銅
合金板やアルミニウム又はアルミニウム合金板を溶融さ
せることができるようになり、溶融後にはこの部分のレ
ーザ光の吸収率が上昇して、周囲の板厚の厚い銅又は銅
合金板やアルミニウム又はアルミニウム合金板と共に、
負極１ａの上端部や正極１ｂの下端部を確実に溶融させ
ることができる。
【００３３】ここで、融点の低い金属板の板厚ｄ3 は、
負極集電体２や正極集電体３の全体の板厚Ｄに対して、
（１／２０）Ｄ≦ｄ3 ≦（１／２）Ｄの範囲内とするこ
とが好ましい。なぜなら、板厚ｄ3 が（１／２０）Ｄよ
りも薄いと、レーザ光の照射によって先に溶融しても、
これによるレーザ光の吸収率の上昇による吸熱効果がほ
とんど期待できないからであり、この板厚ｄ3 が（１／
２）Ｄよりも厚いと、負極集電体２や正極集電体３への
融点の低い金属板の特性の影響が大きくなりすぎて電気
抵抗が大きくなったり強度が弱くなりすぎるおそれがあ
るからである。負極集電体２の場合には、通常の銅又は
銅合金板の挟持部２ａの間隙側に、より融点の低い銅ロ
ウ材、黄銅ロウ材（Ｃｕ−Ｚｎ合金でありＺｎの含有率
が３０〜５０％のもの）、リン銅ロウ材（Ｃｕ−Ｐ合金
でありＰの３〜７％のもの）又は青銅（Ｃｕ−Ｓｎ−Ｚ
ｎ合金）等を張り合わせたクラッド材を用いるのが好ま
しい。また、正極集電体３の場合には、通常のアルミニ
ウム又はアルミニウム合金（ＪＩＳ Ａ３００３のＡｌ
−Ｍｎ合金）板の挟持部２ａの間隙側に、より融点の低
いアルミニウム合金（Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅ−Ｃｕ−Ｍｎ−
Ｍｇ合金等のアルミニウムロウ材）を張り合わせたクラ
ッド材を用いるのが好ましい。
負極集電体２や正極集電体３の全体の板厚Ｄに対して、
（１／２０）Ｄ≦ｄ3 ≦（１／２）Ｄの範囲内とするこ
とが好ましい。なぜなら、板厚ｄ3 が（１／２０）Ｄよ
りも薄いと、レーザ光の照射によって先に溶融しても、
これによるレーザ光の吸収率の上昇による吸熱効果がほ
とんど期待できないからであり、この板厚ｄ3 が（１／
２）Ｄよりも厚いと、負極集電体２や正極集電体３への
融点の低い金属板の特性の影響が大きくなりすぎて電気
抵抗が大きくなったり強度が弱くなりすぎるおそれがあ
るからである。負極集電体２の場合には、通常の銅又は
銅合金板の挟持部２ａの間隙側に、より融点の低い銅ロ
ウ材、黄銅ロウ材（Ｃｕ−Ｚｎ合金でありＺｎの含有率
が３０〜５０％のもの）、リン銅ロウ材（Ｃｕ−Ｐ合金
でありＰの３〜７％のもの）又は青銅（Ｃｕ−Ｓｎ−Ｚ
ｎ合金）等を張り合わせたクラッド材を用いるのが好ま
しい。また、正極集電体３の場合には、通常のアルミニ
ウム又はアルミニウム合金（ＪＩＳ Ａ３００３のＡｌ
−Ｍｎ合金）板の挟持部２ａの間隙側に、より融点の低
いアルミニウム合金（Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅ−Ｃｕ−Ｍｎ−
Ｍｇ合金等のアルミニウムロウ材）を張り合わせたクラ
ッド材を用いるのが好ましい。
【００３４】この結果、本実施形態によれば、パワーの
弱いレーザ溶接によって、窓部２ｂ，３ｂの銅又は銅合
金板やアルミニウム又はアルミニウム合金板に負極１ａ
や正極１ｂの端部を確実に溶着させることができるよう
になる。しかも、このレーザ溶接のパワーが強すぎるこ
とによってスパッタが発生するようなこともなくなるの
で、窓部２ｂ，３ｂの溶接箇所が陥没して溶接が不確実
になったり、内部短絡が発生するようなおそれもなくな
る。
弱いレーザ溶接によって、窓部２ｂ，３ｂの銅又は銅合
金板やアルミニウム又はアルミニウム合金板に負極１ａ
や正極１ｂの端部を確実に溶着させることができるよう
になる。しかも、このレーザ溶接のパワーが強すぎるこ
とによってスパッタが発生するようなこともなくなるの
で、窓部２ｂ，３ｂの溶接箇所が陥没して溶接が不確実
になったり、内部短絡が発生するようなおそれもなくな
る。
【００３５】なお、上記実施形態では、負極集電体２や
正極集電体３にクラッド材を用いる場合について示した
が、銅又は銅合金板やアルミニウム又はアルミニウム合
金板の一面の少なくとも挟持部２ａ，３ａに、より融点
の低い銅又は銅合金やアルミニウム又はアルミニウム合
金の層が形成されていればよいので、必ずしもクラッド
材ではなくてもよい。
正極集電体３にクラッド材を用いる場合について示した
が、銅又は銅合金板やアルミニウム又はアルミニウム合
金板の一面の少なくとも挟持部２ａ，３ａに、より融点
の低い銅又は銅合金やアルミニウム又はアルミニウム合
金の層が形成されていればよいので、必ずしもクラッド
材ではなくてもよい。
【００３６】本発明の第３実施形態（請求項３に対応）
を示す。なお、図５〜図９に示した従来例と同様の機能
を有する構成部材には同じ番号を付記する。
を示す。なお、図５〜図９に示した従来例と同様の機能
を有する構成部材には同じ番号を付記する。
【００３７】本実施形態も、図５〜図９に示したものと
同様の構成の長円筒形の非水電解質二次電池について説
明する。この非水電解質二次電池の負極集電体２の銅板
は、無酸素銅を用いる。無酸素銅とは、銅の含有率が９
９．９％以上のものをいい、酸素をほとんど含まないも
のである。
同様の構成の長円筒形の非水電解質二次電池について説
明する。この非水電解質二次電池の負極集電体２の銅板
は、無酸素銅を用いる。無酸素銅とは、銅の含有率が９
９．９％以上のものをいい、酸素をほとんど含まないも
のである。
【００３８】上記負極集電体２と正極集電体３の挟持部
２ａ，３ａの間隙にそれぞれ発電要素１の負極１ａの上
端部と正極１ｂの下端部を挿入し、かしめ又は超音波溶
接を行った後に、窓部２ｂ，３ｂにレーザ光を照射する
と、照射部の銅板が溶融する。この際、溶融した銅板に
は酸素がほとんど含まれないので、この酸素が気体とな
って噴出しスパッタが発生するようなおそれがなくな
る。
２ａ，３ａの間隙にそれぞれ発電要素１の負極１ａの上
端部と正極１ｂの下端部を挿入し、かしめ又は超音波溶
接を行った後に、窓部２ｂ，３ｂにレーザ光を照射する
と、照射部の銅板が溶融する。この際、溶融した銅板に
は酸素がほとんど含まれないので、この酸素が気体とな
って噴出しスパッタが発生するようなおそれがなくな
る。
【００３９】この結果、本実施形態によれば、窓部２
ｂ，３ｂの銅板に負極１ａの端部を溶着させる際に、ス
パッタが発生するようなことがなくなるので、窓部２
ｂ，３ｂの溶接箇所が陥没して溶接が不確実になった
り、内部短絡が発生するようなおそれもなくなる。
ｂ，３ｂの銅板に負極１ａの端部を溶着させる際に、ス
パッタが発生するようなことがなくなるので、窓部２
ｂ，３ｂの溶接箇所が陥没して溶接が不確実になった
り、内部短絡が発生するようなおそれもなくなる。
【００４０】図３は本発明の第４実施形態（請求項４に
対応）を示すものであって、負極集電体の接合固定部の
部分拡大縦断面図である。なお、図５〜図９に示した従
来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記
する。
対応）を示すものであって、負極集電体の接合固定部の
部分拡大縦断面図である。なお、図５〜図９に示した従
来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記
する。
【００４１】本実施形態も、図５〜図９に示したものと
同様の構成の長円筒形の非水電解質二次電池について説
明する。この非水電解質二次電池の負極集電体２は、図
３に示すように、まず挟持部２ａで向かい合う銅合金板
における窓部２ｂの間隙側の角を斜めに切り欠かいて切
欠部２ｄを形成する。また、ここでは図示しないが、正
極集電体３も、同様に接合固定部３ａで向かい合うアル
ミニウム板の窓部３ｂの間隙側の角に切欠部を形成す
る。
同様の構成の長円筒形の非水電解質二次電池について説
明する。この非水電解質二次電池の負極集電体２は、図
３に示すように、まず挟持部２ａで向かい合う銅合金板
における窓部２ｂの間隙側の角を斜めに切り欠かいて切
欠部２ｄを形成する。また、ここでは図示しないが、正
極集電体３も、同様に接合固定部３ａで向かい合うアル
ミニウム板の窓部３ｂの間隙側の角に切欠部を形成す
る。
【００４２】次に、上記負極集電体２と正極集電体３の
挟持部２ａ，３ａの間隙にそれぞれ発電要素１の負極１
ａの上端部と正極１ｂの下端部を挿入し、必要に応じて
かしめ又は超音波溶接を行った後に、窓部２ｂ，３ｂに
レーザ光を照射する。すると、切欠部２ｄの窪みで光が
繰り返し反射しこのレーザ光の全体の吸収率を高めるこ
とができるので、レーザ溶接のパワーを弱くしても、こ
の弱いレーザ光を効率よく吸収して容易に切欠部２ｄの
銅合金板やアルミニウム板を溶融させることができるよ
うになる。また、溶融後にはこの部分のレーザ光の吸収
率が上昇して、周囲の銅板やアルミニウム板と共に、負
極１ａの上端部や正極１ｂの下端部を確実に溶融させる
ことができる。
挟持部２ａ，３ａの間隙にそれぞれ発電要素１の負極１
ａの上端部と正極１ｂの下端部を挿入し、必要に応じて
かしめ又は超音波溶接を行った後に、窓部２ｂ，３ｂに
レーザ光を照射する。すると、切欠部２ｄの窪みで光が
繰り返し反射しこのレーザ光の全体の吸収率を高めるこ
とができるので、レーザ溶接のパワーを弱くしても、こ
の弱いレーザ光を効率よく吸収して容易に切欠部２ｄの
銅合金板やアルミニウム板を溶融させることができるよ
うになる。また、溶融後にはこの部分のレーザ光の吸収
率が上昇して、周囲の銅板やアルミニウム板と共に、負
極１ａの上端部や正極１ｂの下端部を確実に溶融させる
ことができる。
【００４３】ここで、切欠部２ｄの幅ｄ4 は、負極集電
体２や正極集電体３の板厚Ｄに対して、（１／１０）Ｄ
≦ｄ4 ≦Ｄの範囲内とすることが好ましい。その理由
は、幅ｄ4 が（１／１０）Ｄよりも狭いと、レーザ光の
吸収率を高める効果がほとんどなくなるからであり、こ
の幅ｄ4 はＤよりも広げることができないからである。
また、この幅ｄ4 は、切欠部２ｄの深さｄ5 に対して、
（１／５）ｄ5 ≦ｄ4 ≦３ｄ5 の範囲内とすることが好
ましい。その理由は、幅ｄ4 が（１／５）ｄ5 よりも狭
いと加工が困難になってコストアップを招来するからで
あり、この幅ｄ4が３ｄ5 よりも広いと、レーザ光の吸
収率を高める効果がほとんどなくなるからである。
体２や正極集電体３の板厚Ｄに対して、（１／１０）Ｄ
≦ｄ4 ≦Ｄの範囲内とすることが好ましい。その理由
は、幅ｄ4 が（１／１０）Ｄよりも狭いと、レーザ光の
吸収率を高める効果がほとんどなくなるからであり、こ
の幅ｄ4 はＤよりも広げることができないからである。
また、この幅ｄ4 は、切欠部２ｄの深さｄ5 に対して、
（１／５）ｄ5 ≦ｄ4 ≦３ｄ5 の範囲内とすることが好
ましい。その理由は、幅ｄ4 が（１／５）ｄ5 よりも狭
いと加工が困難になってコストアップを招来するからで
あり、この幅ｄ4が３ｄ5 よりも広いと、レーザ光の吸
収率を高める効果がほとんどなくなるからである。
【００４４】この結果、本実施形態によれば、パワーの
弱いレーザ溶接によって、窓部２ｂ，３ｂの銅板やアル
ミニウム板に負極１ａや正極１ｂの端部を確実に溶着さ
せることができるようになる。しかも、このレーザ溶接
のパワーが強すぎることによってスパッタが発生するよ
うなこともなくなるので、窓部２ｂ，３ｂの溶接箇所が
陥没して溶接が不確実になったり、内部短絡が発生する
ようなおそれもなくなる。
弱いレーザ溶接によって、窓部２ｂ，３ｂの銅板やアル
ミニウム板に負極１ａや正極１ｂの端部を確実に溶着さ
せることができるようになる。しかも、このレーザ溶接
のパワーが強すぎることによってスパッタが発生するよ
うなこともなくなるので、窓部２ｂ，３ｂの溶接箇所が
陥没して溶接が不確実になったり、内部短絡が発生する
ようなおそれもなくなる。
【００４５】なお、本実施形態では、負極集電体２に純
銅を用い、正極集電体３に純アルミニウムを用いたが、
それぞれ銅合金とアルミニウム合金を用いることも可能
である。
銅を用い、正極集電体３に純アルミニウムを用いたが、
それぞれ銅合金とアルミニウム合金を用いることも可能
である。
【００４６】図４は本発明の第５実施形態（請求項５に
対応）を示すものであって、負極集電体の接合固定部の
部分拡大縦断面図である。なお、図５〜図９に示した従
来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記
する。
対応）を示すものであって、負極集電体の接合固定部の
部分拡大縦断面図である。なお、図５〜図９に示した従
来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記
する。
【００４７】本実施形態も、図５〜図９に示したものと
同様の構成の長円筒形の非水電解質二次電池について説
明する。この非水電解質二次電池の負極集電体２は、図
４に示すように、まず挟持部２ａで向かい合う銅板にお
ける窓部２ｂに露出する端面に表面処理を施して表面粗
さを粗くする。この表面処理は、サンドブラスト、ワイ
ヤブラシ又は研磨材付きタワシ等によってこする等の処
理であり、表面粗さが１μｍ以上から１００μｍ以下に
の範囲内にすることが好ましい。また、ここでは図示し
ないが、正極集電体３も、同様に接合固定部３ａで向か
い合うアルミニウム合金板の窓部３ｂに露出する端面に
表面処理を施して表面粗さを粗くする。
同様の構成の長円筒形の非水電解質二次電池について説
明する。この非水電解質二次電池の負極集電体２は、図
４に示すように、まず挟持部２ａで向かい合う銅板にお
ける窓部２ｂに露出する端面に表面処理を施して表面粗
さを粗くする。この表面処理は、サンドブラスト、ワイ
ヤブラシ又は研磨材付きタワシ等によってこする等の処
理であり、表面粗さが１μｍ以上から１００μｍ以下に
の範囲内にすることが好ましい。また、ここでは図示し
ないが、正極集電体３も、同様に接合固定部３ａで向か
い合うアルミニウム合金板の窓部３ｂに露出する端面に
表面処理を施して表面粗さを粗くする。
【００４８】次に、上記負極集電体２と正極集電体３の
挟持部２ａ，３ａの間隙にそれぞれ発電要素１の負極１
ａの上端部と正極１ｂの下端部を挿入し、必要に応じて
かしめ又は超音波溶接を行った後に、窓部２ｂ，３ｂに
レーザ光を照射する。すると、この窓部２ｂ，３ｂの端
面の表面積が大きくなるので、レーザ光の吸収率が高く
なり、レーザ溶接のパワーを弱くしても、この弱いレー
ザ光を効率よく吸収して容易に窓部２ｂ，３ｂの銅板や
アルミニウム板を溶融させることができるようになる。
挟持部２ａ，３ａの間隙にそれぞれ発電要素１の負極１
ａの上端部と正極１ｂの下端部を挿入し、必要に応じて
かしめ又は超音波溶接を行った後に、窓部２ｂ，３ｂに
レーザ光を照射する。すると、この窓部２ｂ，３ｂの端
面の表面積が大きくなるので、レーザ光の吸収率が高く
なり、レーザ溶接のパワーを弱くしても、この弱いレー
ザ光を効率よく吸収して容易に窓部２ｂ，３ｂの銅板や
アルミニウム板を溶融させることができるようになる。
【００４９】この結果、本実施形態によれば、パワーの
弱いレーザ溶接によって、窓部２ｂ，３ｂの銅板やアル
ミニウム板に負極１ａや正極１ｂの端部を確実に溶着さ
せることができるようになる。しかも、このレーザ溶接
のパワーが強すぎることによってスパッタが発生するよ
うなこともなくなるので、窓部２ｂ，３ｂの溶接箇所が
陥没して溶接が不確実になったり、内部短絡が発生する
ようなおそれもなくなる。
弱いレーザ溶接によって、窓部２ｂ，３ｂの銅板やアル
ミニウム板に負極１ａや正極１ｂの端部を確実に溶着さ
せることができるようになる。しかも、このレーザ溶接
のパワーが強すぎることによってスパッタが発生するよ
うなこともなくなるので、窓部２ｂ，３ｂの溶接箇所が
陥没して溶接が不確実になったり、内部短絡が発生する
ようなおそれもなくなる。
【００５０】なお、上記表面処理に代えて、銅板やアル
ミニウム板の端面にレーザ光の吸収率が高い塗材を塗布
することもできる（請求項６に対応）。例えば、黒色の
ツヤのない塗料を塗布すれば、レーザ光の吸収率が飛躍
的に上昇するので、弱いレーザ光でこの部分の銅板やア
ルミニウム板を容易に溶融させることができるようにな
る。ただし、塗材には、溶接性を害さないような材料を
用いることが必要であり、カ−ボンブラックを含むもの
が好ましい。また、負極集電体２の場合には、このよう
な塗材の塗布に代えて、銅板の端面に酸化処理を施すこ
ともできる（請求項７に対応）。銅板が酸化されると、
暗赤色となって黒色の塗材を塗布した場合と同様にレー
ザ光の吸収率が飛躍的に上昇するので、弱いレーザ光で
この部分の銅合金板を容易に溶融させることができるよ
うになる。
ミニウム板の端面にレーザ光の吸収率が高い塗材を塗布
することもできる（請求項６に対応）。例えば、黒色の
ツヤのない塗料を塗布すれば、レーザ光の吸収率が飛躍
的に上昇するので、弱いレーザ光でこの部分の銅板やア
ルミニウム板を容易に溶融させることができるようにな
る。ただし、塗材には、溶接性を害さないような材料を
用いることが必要であり、カ−ボンブラックを含むもの
が好ましい。また、負極集電体２の場合には、このよう
な塗材の塗布に代えて、銅板の端面に酸化処理を施すこ
ともできる（請求項７に対応）。銅板が酸化されると、
暗赤色となって黒色の塗材を塗布した場合と同様にレー
ザ光の吸収率が飛躍的に上昇するので、弱いレーザ光で
この部分の銅合金板を容易に溶融させることができるよ
うになる。
【００５１】さらに、本実施形態では、負極集電体２に
純銅を用い、正極集電体３に純アルミニウムを用いた
が、それぞれ銅合金とアルミニウム合金を用いることも
可能である。
純銅を用い、正極集電体３に純アルミニウムを用いた
が、それぞれ銅合金とアルミニウム合金を用いることも
可能である。
【００５２】さらに、上記第１〜第５の実施形態では、
長円筒形の非水電解質二次電池について説明したが、電
池の形状については限定しない。また、一次電池の非水
電解質電池にも同様に実施可能である。或いはまた、請
求項１と７の方法を複数組み合わせてもよい（例えば、
請求項１と請求項３と請求項５と請求項６の組み合わせ
等）。
長円筒形の非水電解質二次電池について説明したが、電
池の形状については限定しない。また、一次電池の非水
電解質電池にも同様に実施可能である。或いはまた、請
求項１と７の方法を複数組み合わせてもよい（例えば、
請求項１と請求項３と請求項５と請求項６の組み合わせ
等）。
【００５３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の非水電解質電池及び非水電解質電池の製造方法によれ
ば、パワーの弱いレーザ溶接によって、窓部の金属板に
電極の端部を確実に溶着させることができるようにな
り、しかも、パワーが強すぎることによってスパッタが
発生するようなおそれもなくなる。
の非水電解質電池及び非水電解質電池の製造方法によれ
ば、パワーの弱いレーザ溶接によって、窓部の金属板に
電極の端部を確実に溶着させることができるようにな
り、しかも、パワーが強すぎることによってスパッタが
発生するようなおそれもなくなる。
【図１】本発明の第１実施形態を示すものであって、負
極集電体の接合固定部の部分拡大縦断面図である。
極集電体の接合固定部の部分拡大縦断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示すものであって、負
極集電体の接合固定部の部分拡大縦断面図である。
極集電体の接合固定部の部分拡大縦断面図である。
【図３】本発明の第４実施形態を示すものであって、負
極集電体の接合固定部の部分拡大縦断面図である。
極集電体の接合固定部の部分拡大縦断面図である。
【図４】本発明の第５実施形態を示すものであって、負
極集電体の接合固定部の部分拡大縦断面図である。
極集電体の接合固定部の部分拡大縦断面図である。
【図５】非水電解質二次電池の発電要素の構成を示す斜
視図である。
視図である。
【図６】非水電解質二次電池の負極集電体と正極集電体
の構成を示す斜視図である。
の構成を示す斜視図である。
【図７】非水電解質二次電池の発電要素に負極集電体を
接続固定した状態を示す斜視図である。
接続固定した状態を示す斜視図である。
【図８】従来例を示すものであって、負極集電体の接合
固定部の部分拡大斜視図である。
固定部の部分拡大斜視図である。
【図９】従来例を示すものであって、負極集電体の接合
固定部の部分拡大縦断面図である。
固定部の部分拡大縦断面図である。
１ 発電要素 １ａ 負極 １ｂ 正極 ２ 負極集電体 ２ａ 挟持部 ２ｂ 窓部 ２ｃ 薄肉部 ２ｄ 切欠部 ３ 正極集電体 ３ａ 挟持部 ３ｂ 窓部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松尾 和政 京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町１番地 日本電池株式会社内 (72)発明者 北野 真也 京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町１番地 日本電池株式会社内 Ｆターム(参考） 5H022 AA09 AA18 BB02 BB03 BB17 BB21 BB22 CC12 CC16 CC21 EE01 EE08 5H029 AJ06 AM01 BJ14 CJ04 CJ05 CJ14 CJ22 CJ25 DJ05 DJ07 EJ01 HJ04
Claims (7)
- 【請求項１】 折り返した向かい合う金属板が間隙を開
けて近接すると共に、折り返し側の金属板の一部を除去
した窓部にこの間隙が露出した挟持部が集電体に設けら
れ、この挟持部の間隙に発電要素の電極の端部が挟持さ
れると共に、この電極の端部が窓部側でレーザ溶接によ
り接続固定された非水電解質電池において、 挟持部における向かい合う金属板の窓部付近の板厚を、
この向かい合う金属板の他の部分の金属板の板厚よりも
薄く形成したことを特徴とする非水電解質電池。 - 【請求項２】 折り返した向かい合う金属板が間隙を開
けて近接すると共に、折り返し側の金属板の一部を除去
した窓部にこの間隙が露出した挟持部が集電体に設けら
れ、この挟持部の間隙に発電要素の電極の端部が挟持さ
れると共に、この電極の端部が窓部側でレーザ溶接によ
り接続固定された非水電解質電池において、 少なくとも挟持部の金属板が、２種の金属の層からな
り、かつ、間隙側の金属材料の方がより融点の低いもの
であることを特徴とする非水電解質電池。 - 【請求項３】 折り返した向かい合う銅又は銅合金板が
間隙を開けて近接すると共に、折り返し側の銅又は銅合
金板の一部を除去した窓部にこの間隙が露出した挟持部
が集電体に設けられ、この挟持部の間隙に発電要素の電
極の端部が挟持されると共に、この電極の端部が窓部側
でレーザ溶接により接続固定された非水電解質電池にお
いて、 少なくとも挟持部の銅又は銅合金板に無酸素銅をを用い
たことを特徴とする非水電解質電池。 - 【請求項４】 折り返した向かい合う金属板を間隙を開
けて近接させると共に、折り返し側の金属板の一部を除
去した窓部にこの間隙を露出させた挟持部を集電体に設
け、この挟持部の間隙に発電要素の電極の端部を挟持さ
せて、この電極の端部を窓部側でレーザ溶接により接続
固定する非水電解質電池の製造方法において、 挟持部における向かい合う金属板の窓部の間隙側の角を
それぞれ切り欠いて切欠部を設け、この切欠部を含む位
置にレーザ光を照射することにより溶接を行うことを特
徴とする非水電解質電池の製造方法。 - 【請求項５】 折り返した向かい合う金属板を間隙を開
けて近接させると共に、折り返し側の金属板の一部を除
去した窓部にこの間隙を露出させた挟持部を集電体に設
け、この挟持部の間隙に発電要素の電極の端部を挟持さ
せて、この電極の端部を窓部側でレーザ溶接により接続
固定する非水電解質電池の製造方法において、 挟持部の窓部に露出する金属板の端面に表面粗さを粗く
する表面処理を施して、この窓部にレーザ光を照射する
ことにより溶接を行うことを特徴とする非水電解質電池
の製造方法。 - 【請求項６】 折り返した向かい合う金属板を間隙を開
けて近接させると共に、折り返し側の金属板の一部を除
去した窓部にこの間隙を露出させた挟持部を集電体に設
け、この挟持部の間隙に発電要素の電極の端部を挟持さ
せて、この電極の端部を窓部側でレーザ溶接により接続
固定する非水電解質電池の製造方法において、 挟持部の窓部に露出する金属板の端面にレーザ光の吸収
率が高い塗材を塗布して、この窓部にレーザ光を照射す
ることにより溶接を行うことを特徴とする非水電解質電
池の製造方法。 - 【請求項７】 折り返した向かい合う銅又は銅合金板を
間隙を開けて近接させると共に、折り返し側の銅又は銅
合金板の一部を除去した窓部にこの間隙を露出させた挟
持部を集電体に設け、この挟持部の間隙に発電要素の電
極の端部を挟持させて、この電極の端部を窓部側でレー
ザ溶接により接続固定する非水電解質電池の製造方法に
おいて、 挟持部の窓部に露出する銅又は銅合金板の端面に酸化処
理を施して、この窓部にレーザ光を照射することにより
溶接を行うことを特徴とする非水電解質電池の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10310882A JP2000133241A (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 非水電解質電池及び非水電解質電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10310882A JP2000133241A (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 非水電解質電池及び非水電解質電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000133241A true JP2000133241A (ja) | 2000-05-12 |
Family
ID=18010528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10310882A Pending JP2000133241A (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 非水電解質電池及び非水電解質電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000133241A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006050125A1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-11 | Medtronic, Inc. | Laser penetration weld |
| WO2006124223A3 (en) * | 2005-05-19 | 2007-01-11 | Medtronic Inc | Lithium battery manufacturing method |
| JP2007149353A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 角形電池 |
| WO2011096409A1 (ja) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | 株式会社Ｇｓユアサ | 電池 |
| US8257861B2 (en) * | 2007-09-28 | 2012-09-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Sealed battery |
| JP2013165010A (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Gs Yuasa Corp | 蓄電素子 |
| JP2014107146A (ja) * | 2012-11-28 | 2014-06-09 | Toyota Industries Corp | 蓄電装置 |
| KR20150046946A (ko) | 2013-10-23 | 2015-05-04 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| JP2017117535A (ja) * | 2015-12-21 | 2017-06-29 | 株式会社豊田自動織機 | 電極組立体の製造方法及び電極組立体 |
| US9698405B2 (en) | 2011-11-25 | 2017-07-04 | Shenzhen Byd Auto R&D Company Limited | Electric connector and battery comprising the same |
| JP2017168403A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池およびその製造方法 |
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| JP2018147830A (ja) * | 2017-03-08 | 2018-09-20 | トヨタ自動車株式会社 | リチウムイオン電池の製造方法 |
| JP2019061925A (ja) * | 2017-09-28 | 2019-04-18 | プライムアースＥｖエナジー株式会社 | 二次電池 |
| JP2020149800A (ja) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | エリーパワー株式会社 | 電極積層体及びその製造方法並びに電池 |
| US10797292B2 (en) | 2015-09-28 | 2020-10-06 | Gs Yuasa International Ltd. | Energy storage device, method of manufacturing energy storage device, current collector, and cover member |
-
1998
- 1998-10-30 JP JP10310882A patent/JP2000133241A/ja active Pending
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| US9698405B2 (en) | 2011-11-25 | 2017-07-04 | Shenzhen Byd Auto R&D Company Limited | Electric connector and battery comprising the same |
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| US9859566B2 (en) | 2013-10-23 | 2018-01-02 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable secondary battery |
| KR20150046946A (ko) | 2013-10-23 | 2015-05-04 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| KR101726909B1 (ko) * | 2013-10-23 | 2017-04-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 광흡수 부재를 갖는 이차 전지 |
| US10797292B2 (en) | 2015-09-28 | 2020-10-06 | Gs Yuasa International Ltd. | Energy storage device, method of manufacturing energy storage device, current collector, and cover member |
| JP2017117535A (ja) * | 2015-12-21 | 2017-06-29 | 株式会社豊田自動織機 | 電極組立体の製造方法及び電極組立体 |
| US10615447B2 (en) | 2016-03-18 | 2020-04-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Secondary cell and manufacturing method thereof |
| CN107204420B (zh) * | 2016-03-18 | 2019-12-24 | 丰田自动车株式会社 | 二次电池及其制造方法 |
| CN107204420A (zh) * | 2016-03-18 | 2017-09-26 | 丰田自动车株式会社 | 二次电池及其制造方法 |
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