JP2002008623A - 電 池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属リードを集電体に抵抗溶接を行う際に、
溶接強度不良や金属リードの位置ずれ不良が発生しやす
いという問題があった。 【解決手段】 金属リードの表面に平均径が０.５μｍ
以上１０.０μｍ以下の凹凸部を形成することにより、
集電体との接触抵抗を増大し、金属リードと集電体との
抵抗溶接をより強固かつ確実に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池の、とくにそ
の電極において集電体に溶接する金属リードに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高性能で、高容量な電池の需要に
対応して、例えばアルカリ二次電池やリチウムイオン二
次電池などの様々な電池が開発され、実用化されてい
る。

【０００３】例えばリチウムイオン二次電池において
は、リチウム含有コバルト酸化物を含む正極と、リチウ
ムを吸蔵、放出可能な炭素材料を含む負極との間にセパ
レーターを介して巻回された極板群と、有機電解液とが
その電池ケース内に収容されている。正極、負極、それ
ぞれの集電体には金属リードが取り付けられている。

【０００４】この場合、金属箔集電体に金属リードを溶
接するために、前記金属リードを前記金属箔集電体と当
接するように重ね合わせ、この重ね合わせ領域を加圧す
るとともに溶接電流を印加して抵抗溶接を行うといった
方法が広範に使用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが前記金属リー
ドの表面が平滑であると、前記金属リードと前記金属箔
集電体との間の抵抗が小さく、発生する熱量が小さいた
め、前記金属リードと前記金属箔集電体との溶接が不十
分になるという問題が発生していた。

【０００６】また、前記金属リードが前記金属箔集電体
表面で滑りやすいため、前記金属リードの前記金属箔集
電体との抵抗溶接時にリード位置ずれ不良が発生しやす
いという問題も発生していた。

【０００７】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、前記金属リードを前記金属箔集電体と抵抗
溶接を行う際に、確実に前記金属リードと前記金属箔集
電体とが抵抗溶接され、溶接不良が発生することを確実
に阻止するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の電池用電極は、集電体に溶接される金属リ
ードの表面に平均径が０.５μｍ以上１０.０μｍ以下の
凹凸部を形成したものである。上記構成によって、前記
金属リードを前記金属箔集電体に抵抗溶接を行うと前記
金属リードと前記金属箔集電体との間における接触抵抗
は、従来の表面が平滑な金属リードを用いた場合に比
べ、増大する。

【０００９】このことにより抵抗溶接される前記金属リ
ードと前記金属箔集電体との間に発生するジュール熱が
増加し、前記金属リードと前記金属箔集電体との抵抗溶
接をより強固かつ確実に行うことができる。さらに、前
記金属リード表面の凹凸により前記金属箔集電体表面で
前記金属リードが滑り、位置がずれた状態での溶接が起
こるといった不具合も防ぐことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明をリチウムイオン二
次電池の負極板に適用した一実施形態について図１を参
照して説明する。

【００１１】まず、金属リード１は、例えばニッケルか
らなり、金属箔集電体２に金属リード１を溶接するため
に、前記金属リード１を集電体２と当接するように重ね
合わせ、この重ね合わせた部分を加圧するとともに溶接
電流を印加して抵抗溶接を行う。

【００１２】本発明は、金属箔集電体上に電極材料層を
形成するとともに電極材料層未形成部分に金属リードを
溶接した電池用電極において、前記金属リードの表面を
平均径が０.５μｍ以上１０.０μｍ以下の凹凸部を形成
したものである。

【００１３】このような構成とすることで、前記金属リ
ード１を前記集電体２に抵抗溶接を行うと前記金属リー
ド１と前記集電体２との間における接触抵抗は、従来の
表面が平滑な金属リードを用いた場合に比べ、増大す
る。このことにより抵抗溶接される前記金属リード１と
前記集電体２との間に発生するジュール熱が増加し、前
記金属リード１と前記集電体２との抵抗溶接をより強固
かつ確実に行うことができる。さらに、前記金属リード
１表面の凹凸により前記集電体２表面で前記金属リード
１が滑り、位置がずれた状態での溶接が起こるといった
不具合も防ぐことができる。

【００１４】なお、金属リード１の表面の凹凸部の平均
径が０.５μｍ未満であると、凹凸が小さいため効果が
あまり見られず、１０.０μｍより大きくなると、凹凸
が大きすぎるため効果は低減する。このことから金属リ
ード１表面の凹凸は０.５μｍ以上１０.０μｍ以下が良
い。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１６】図１は本発明の電池用電極であり、本発明
のニッケルリード１は厚み１４μｍでその表面には平均
径が０.５μｍ以上１０.０μｍ以下の凹凸部が形成され
ている。この凹凸部は平均径が０.５μｍ以上１０.０μ
ｍ以下の凹凸部が形成された板をリード１にプレスする
ことによって形成した。

【００１７】上記構成によって、前記ニッケルリード１
を銅集電体２に抵抗溶接を行うと前記ニッケルリード１
と前記銅集電体２との間における接触抵抗は、表面が平
滑な金属リードを用いた場合に比べ、増大する。３はリ
チウムを吸蔵、放出可能な炭素材料を用いた電極材料層
であり、４は抵抗溶接のスポット点である。

【００１８】このことにより抵抗溶接される前記金属リ
ードと前記集電体との間に発生するジュール熱が増加
し、前記金属リードと前記集電体との抵抗溶接をより強
固かつ確実に行うことができる。

【００１９】また、比較例としてニッケルリード１に表
面処理を施さず、表面に凹凸部の径が０.１μｍ以下の
リードを用いた以外は、本発明と同様の電極を作製し
た。

【００２０】これらの電極構成時に、本発明の電極と比
較例の電極について、リードと集電体との溶接強度不良
とリード位置ずれ不良の割合の評価を行った。

【００２１】これらの評価の結果を、（表１）に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】（表１）の結果から、比較例の電極では溶
接強度不良は３/１０００００発生していたのに対し
て、本発明の電極では、全く発生しなかった。

【００２４】また、位置ずれ不良は比較例の電極では５
/１０００００発生していたのに対して、本発明の電池
では、全く発生しなかった。

【００２５】以上の結果から、金属リードの表面に平均
径が０.５〜１０.０μｍの凹凸処理を施すことにより、
金属箔集電体との抵抗溶接を行った際に、溶接強度不良
や溶接位置ずれ不良の発生率の低減を図ることができ
た。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明では、電極を構成す
る際に金属リードの表面に平均径が０.５μｍ以上１０.
０μｍ以下の凹凸部を形成することにより、金属リード
と集電体との溶接をより強固かつ確実に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電池用電極を示す図

【符号の説明】

１ ニッケルリード ２ 銅集電体 ３ 電極材料層 ４ 溶接スポット点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 集電体上に電極材料層が形成されている
   とともに電極材料層未形成部分に金属リードが溶接され
   た電極を備え、前記金属リードの表面には平均径が０.
   ５μｍ以上１０.０μｍ以下の凹凸部が形成された電
   池。