JP2003036834A - 電池及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】体積効率が高く生産性の高い電池およびその製
造方法を提供すること。 【解決手段】極板の端縁部を他方の極板の端縁部から突
出した突出部をもつ扁平形状の電極体を備えた電池であ
って、前記突出先端のうち該電極体の厚み方向の部分を
被覆する大きさで、前記電極体の厚み方向に沿って配置
された溝部をもつ集電電極を備え、該溝部の周縁部を介
して前記電極体の該集電電極を前記突出部に接合したこ
とを特徴とする電池及びその製造方法。つまり、集電電
極を、突出先端のうち電極体の厚み方向を被覆する大き
さに設定して集電電極と突出先端との接合領域を小さく
設定し、加えて集電電極は電極体の厚み方向に沿って溝
部をもち、その周縁部で集電電極を突出先端に接合した
ので、集電電極を突出部に確実に接合できる。また、短
い接合距離でもその溝部の方向（接合方向）は電極体の
厚み方向なので接合強度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生産性に優れた電
池及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ノート型コンピューター、小型携
帯器、あるいは自動車のクリーンなエネルギー源として
高性能二次電池の開発が盛んである。ここで用いられる
二次電池には小型、軽量でありながら大容量・高出力で
あり、高い歩留り率を有する優れた生産性が求められて
いる。

【０００３】現在、正極および負極の巻回軸方向に沿っ
て互いに対向方向へ電極体及びセパレ−タから突出した
電極活物質層が塗布されていない集電体からなる突出部
を有する電極は、電極の製造時に多数のタブの接続を要
しないので生産性を低下させることなく製造でき、且つ
電極からの集電時に電気抵抗が少なくできるので高出力
を発揮できることが知られている。

【０００４】電極体から突出する突出部から電池端子へ
と集電する方法としては集電電極に突出部を溶接するこ
とが好ましいが、集電体はその厚みが極めて薄く、その
ままでは溶接が困難であるので、突出部を重ねて厚みを
増加（厚密化）させた後の、その重ねた部分（厚密化
部）に集電電極をさらに重ねて溶接していた。

【０００５】しかしながら、この方法では集電電極と突
出部との接合面積をある程度確保するために、電極体か
らの突出部分である突出部（電池反応に寄与しない部分
である）の大きさはある程度以下には小さくできず、電
池のエネルギー体積密度は低下する。そこで、特開平１
０−２６１４４１号公報では、接合を確実とするため
に、頂点にスリットを設けた狭窄部をもつ集電電極の狭
窄部に対して重ねた突出部を差し込み、その狭窄部のス
リットから突出部と集電電極とをレーザ溶接によって接
合する方法を開示する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１０−２６１４４１号公報に開示された方法は、生産性
が高いとは言い難かった。すなわち、集電体の突出部を
集電電極の狭窄部に差し込む際に、一般的な集電体は金
属箔からなるので、突出部の変形が大きくなり、狭窄部
に対して所定の枚数の集電体の突出部が差し込まれず、
したがって差し込まれない突出部は集電電極に対して溶
接されないことになり、溶接性が改善されないし、また
差し込み工程が面倒である。

【０００７】したがって本発明は、突出部と集電電極と
を接合する場合に、生産性高く集電電極を突出部の突出
方向から溶接接合できる電池およびその製造方法を提供
することを解決すべき課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する目的
で本発明者らは鋭意研究を行った結果、正負極板とセパ
レータとを有し、該正負極板のうち少なくとも一方の極
板に、該極板の端縁部を他方の極板の端縁部から突出し
た突出部を有し、該正負極板が該セパレータを介して巻
回或いは積層されて幅方向に対して厚み方向が寸法的に
小さく形成された扁平形状の電極体を備えた電池であっ
て、前記電極体の前記突出部の突出先端のうち該電極体
の厚み方向に位置する部分を被覆する大きさの集電電極
を備え、該集電電極は、前記電極体の厚み方向に沿って
配置された溝部を有し、該集電電極を、該溝部の周縁部
を介して前記電極体の前記突出部に接合したことを特徴
とする電池及びその製造方法を発明した。

【０００９】つまり、電極体を偏平形状とするととも
に、集電電極を、電極体の突出部の突出先端のうち該電
極体の厚み方向に位置する部分を被覆する大きさに設定
して集電電極と電極体の突出部の突出先端との接合領域
を小さく設定し、加えて集電電極に対して、電極体の幅
方向に対して交差する方向である厚み方向に沿って溝部
を配置し、該溝部の周縁部で集電電極を電極体の突出先
端に接合したので、従来のように集電電極の狭窄部のス
リットに突出部を差し込む必要がなく、したがって集電
電極を突出部に確実に接合できる。また、電極体の扁平
形状と集電電極の溝部の方向とが相俟って短い接合距離
でもその溝部の方向は電極体の扁平形状の厚み方向を架
橋する方向（扁平形状を横切る方向）に相当するので、
電極体に対する集電電極の接合強度が向上する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の電池及びその製造
方法について、詳細に説明する。

【００１１】〔電池の構成〕本発明の電池は、正負極板
とセパレータとを積層若しくは巻回した電極体を有す
る。正負極板の構成は特に限定しないが、集電体の表面
に、電極活物質を塗布した極板が好ましく、さらに、後
述する極板の突出部に電極活物質が塗布されていない部
分をもつ極板が好ましい。本発明が適用できる電池とし
ては、リチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケル
カドミウム電池のような一般的な電池の他、電気二重層
キャパシタをも含む。電極体を形成する正極板、負極板
およびセパレータは、電池の種類に応じた正極、負極お
よびセパレータに用いられる部材を用いることができ
る。

【００１２】電極体は、帯状の正負極板と正負極板に狭
持された帯状のセパレータとを巻回した巻回型と、正負
極板と正負極板に狭持されたセパレータとの複数組を積
層した積層型とがある。巻回型の電極体は、体積効率を
向上するために、幅方向に対して厚み方向が寸法的に小
さく形成された扁平形状とする。そして、電極体は、正
負極板のうち少なくとも一方の極板の端縁部を他方の極
板の端縁部から突出した突出部をもつ。この突出部に集
電電極が溶接されている。集電電極には電池端子が電気
的に接続されている。なお、突出部として極板の端縁部
がすべて突出する必要はなく、極板の一部が突出した突
出部としてもよい。

【００１３】集電電極は、電極体の突出部の突出先端に
接合されることで、電極体の電極において発生した電力
を取り出す部材である。集電電極が、突出部の突出先端
に接合されることで、突出部の長さを短縮することがで
きる。この結果、電極体の軸方向の長さを短くでき、こ
の電極体を有する電池を小型化できる。

【００１４】集電電極は、電極体と接合される際に、電
極体の厚み方向に沿って配置される溝部をもつ。溝部は
電極体の厚み方向に沿って配置されるので、溝部は電極
体の突出部の突出先端と交差する溝部の周縁部をもつ。
集電電極は、溝部の周縁部を介して電極体の突出部の突
出先端と接合される。溝部の形状としては、矩形（短冊
形）、円形等特にどのような形状であっても良い。

【００１５】具体的な接合方法としては、集電電極の溝
部の周縁部を電極体の突出先端の方向と垂直に接触した
状態で加熱溶融させることで、集電電極と複数の突出部
とをまとめて接合できるので好ましい。加熱溶融の方法
としては一般的な溶接が例示できる。溶接で接合する場
合には、溝部の周縁部を突出先端の存否にかかわらず融
解させて接合する方法の他、周縁部の突出先端と接触し
ている部分のみを融解させて行う方法も採用できる。

【００１６】集電電極と突出先端との接合は１つの溝部
で行うばかりでなく、溝部を複数配置して複数の溝部に
より接合してもよい。溝部を複数とすると、接合部位が
増えて接合強度の向上、電池の内部抵抗の低下等が達成
できる。溝部が複数存在すると、極板同士および極板と
集電電極との接合が強固に行われる。すなわち、溝部が
複数存在することで、極板同士および集電電極と極板と
の接合箇所が増加し、接合箇所に過剰な応力が集中する
ことが防止できると共に、溝部における接合箇所が複数
存在することで、電極体から大電流を取り出すときに、
溝部一つ当たりの流れる電流を低減させることができ、
電池の内部抵抗低下及び溝部の大電流による過熱損傷防
止が図ることができる。

【００１７】接合の態様及び溝部の大きさ（長さ）は特
に限定しないが、できるだけ多数の突出先端と集電電極
が接合できるように、また、集電電極と突出先端との接
合は電極体の厚み方向に長く接合することが好ましく、
溝部は電極体の厚み方向に長いことが好ましい。電極体
の厚み方向に沿って集電電極を接合すると、集電電極と
突出先端との接合部位が分散でき、正負極板に流れる電
流を均一化できる。

【００１８】さらに、電極体の厚み方向に沿ったすべて
の突出先端と集電電極とを接合することがより効果的で
ある。なお、前述のように溝部を複数とする場合には、
複数の溝部全体として電極体の厚み方向の突出先端のす
べてと接合してもよい。たとえば、複数の溝部を互いに
対向するように形成することができる。

【００１９】さらに、集電電極と突出先端との接合が溶
接により行われる場合には、集電電極に、溝部に対して
交差する方向に配置される他の溝部をもち、他の溝部と
溝部とで囲まれた範囲内の周縁部を融解させて突出先端
と接合することが好ましい。他の溝部により集電電極が
区画されることで溶接による熱の伝導が遮断され、熱の
有効利用が図れるからである。

【００２０】集電電極の形状は特に限定されないが、板
状体であることが好ましい。集電電極の大きさは、特に
限定しない。電極体の端面の少なくとも一部を覆うこと
ができる大きさであればよい。たとえば、電極体端面の
半分程度の大きさ、端面の突出先端のほぼ全体覆う大き
さとできる。そのなかでも、突出先端のほぼ全体覆う大
きさ・形状とすることが好ましい。できるだけ集電電極
の面積を大きくすることで突出先端と接合する溶接部を
設けることができる面積が増加でき、接合の安定性の向
上、電池の内部抵抗の低下ができるからである。

【００２１】さらに、集電電極の形状は波形であること
が好ましい。集電電極を波形とすることで、集電電極が
電極体の突出部の突出先端と当接するときに、集電電極
の波形部分に突出先端が収束するからである。したがっ
て、集電電極の波筋は、電極体の突出部の並び方向に沿
って形成されることが好ましい。電極体の形状が、扁平
形状であるので、突出部の並び方向は直線状となる部分
があるので波筋もそれに合わせて直線状としている。集
電電極に設けられる波筋の数は限定しないが、２つ程度
が加工性の観点からは好ましい。また、波形の頂上
（谷）部分は尖っていても丸みを帯びていてもよい。

【００２２】電極体の集電電極に接合される部分の突出
部は、厚み方向に重ね合わされて厚密化部を有すること
が好ましい。厚密化部の厚み方向に重ね合わされた状態
は、突出部が重ね合わされた状態であることを示し、一
体化された状態、あるいは積層した状態で圧縮された状
態であってもよい。すなわち、複数枚の突出部を厚密化
部とすることで、集電電極と比較した厚みの差が低減さ
れるので、集電電極と突出部との溶接性が向上して接合
強度が向上する。

【００２３】突出部は、複数箇所の厚密化部を有するこ
とが好ましい。複数箇所の厚密化部とは、突出部の厚み
方向に、突出部が重ね合わされた厚密化部が複数箇所形
成されたことを示す。突出部が複数箇所の厚密化部を有
することで、突出部の長さを短くすることができる。複
数の厚密化部を設けたときには、集電電極を波形形状と
し、複数１組、より好ましくは２つ１組で波形部に接合
されていることが好ましい。より少ない接合部位でより
確実な接合ができるからである。

【００２４】集電電極は、それぞれ接合される突出部と
同一の材質で形成されることが好ましい。集電電極と突
出部とが同一の材質で形成されることで、電池として使
用するときに電触が生じることを抑えることができる。
すなわち、集電電極と突出部とが異種材料であると、電
位差により電触が生じるためである。また、同種材料間
の方が溶接が容易だからである。

【００２５】電池のその他の構成としては特に限定しな
いが、電池端子、電極体を収納する電池ケース、電解
液、安全装置等の一般的な構成要素をもつ。

【００２６】〔電池の製造方法〕本発明の電池の製造方
法は、前述した電池を製造する方法である。したがっ
て、その構成は前述の電池と同様であるので、ここでの
さらなる説明は省略する。

【００２７】本発明の電池の製造方法は、当接工程と溶
接工程とをもつ。

【００２８】当接工程は前述した電極体の突出部の突出
先端に集電電極を当接させる工程である。当接工程で
は、集電電極を電極体の突出先端に単に接触させるのみ
でよいから、突出部の変形は生起し難いので生産性が高
い。

【００２９】集電電極の形状を波形とする場合には、波
形の波筋を突出部の並び方向に沿わせて集電電極を当接
させ、突出先端を集電電極の波形部分に収束させること
が好ましい。さらに、突出先端を集電電極に当接させる
ときには、予め、複数の突出部をまとめて厚密化するこ
とが生産性向上の観点から好ましい。たとえば、突出部
の所定数毎の間に櫛状の治具を挿入して分割し、その所
定数の突出部を治具等で把持しながら集電電極に突出先
端を当接させることができる。

【００３０】溶接工程では、集電電極の溝部の周縁部で
あって少なくとも突出部と接触している部分の一部が溶
融するまで、集電電極側から加熱を行う。周縁部が溶融
する結果、その伝熱で突出先端が溶融し、集電電極の溝
部の周縁部と突出部とが溶接される。その場合に、電極
体は熱容量が大きいので突出部は突出先端から溶融す
る。したがって、集電電極の加熱時間を制御することで
突出先端のみ溶融・溶接することが可能となる。

【００３１】より詳しくは、溶接工程により集電電極が
溶融して溶融物が突出部の突出先端に供給されると、溶
融物はそれぞれの突出部の界面に浸入するとともに、そ
の熱により各突出先端を溶融させ、お互いの溶融物が混
合する。その後、この溶融物が冷却されると、溶融物が
凝固し、両者が一体に形成された溶接部を形成し、集電
電極と電極体とが接合される。ここで、周縁部の溶融物
の突出部への供給は、突出部の界面による毛細管現象
や、突出先端の上方に集電電極を配置して重力を用いて
移動させることで行うことができる。さらに、接合の確
実性の観点から、加熱は、集電電極の周縁部のうち突出
部の突出先端に当接した部分が加熱溶融して突出先端を
覆うように溶融するまで行われ、その後凝固させること
が好ましい。

【００３２】さらに、溶接工程では突出部を冷却するこ
とが好ましい。突出部の突出先端以外が溶融しないよう
に制御することがさらに容易となると同時に、電極体へ
の熱による悪影響、たとえば、セパレータの熱変形等、
を抑制できるからである。突出部を冷却する方法として
は、熱容量の大きい放熱部材を突出部に接触させること
で行うことができる。この放熱部材は、前述の突出部を
厚密化する治具と共用することも可能である。つまり、
治具により突出部を狭持して突出先端をまとめて厚密化
部を形成した後に、そのまま溶接工程まで治具を残存さ
せて放熱部材と兼用することができる。

【００３３】集電電極を加熱する雰囲気としては、集電
電極及び突出先端の一部を溶融させたときに酸化等の劣
化を防止する目的で、不活性雰囲気下で行うことが好ま
しい。たとえば、集電電極と突出先端とが当接された部
位にアルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを吹き付けなが
ら集電電極を加熱する。ここで、不活性ガスを吹き付け
ながら加熱を行う場合に、集電電極の溝部の存在によ
り、不活性ガスの流れが良好になる。

【００３４】集電電極を加熱する方法としては特に限定
しないが、集電電極を加熱するに当たり集電電極を溶融
させて電極体の突出先端までも溶融できることを要す
る。たとえば、必要に応じて、加熱条件を変化させるこ
とで、アーク放電（溶接）、レーザ加熱（溶接）が適用
できる。これらの中では、制御性の良さ等の観点からア
ーク溶接、特にＴＩＧ溶接を利用して集電電極を加熱す
ることが好ましい。アーク溶接を行う場合の電極の極性
としては正極性、逆極性及び交流を問わないが、交流と
することで集電電極表面に対するクリーニング特性向上
及び交流印加により集電電極の溶融物が振動することに
よる突出先端に存する酸化被膜の除去効果の観点から好
ましい。たとえば、リチウム二次電池の正極ではアルミ
ニウムを正極板の集電体及び集電電極に用い、アルミニ
ウム間の溶接を行う必要があるが、交流電流によるアー
ク放電で集電電極と突出先端との接合部分に存在する酸
化被膜が溶融物表面にまで、浮揚させることができ、そ
の後、クリーニング作用により除去される。

【００３５】また、酸化被膜は表面にまで浮揚しないま
でも溶融物内で充分移動することができ、短時間で加熱
を行う場合に酸化被膜が界面に残留する場合と比較し
て、溶接した部分の抵抗は極めて低いものとなる。集電
電極の加熱方法としてレーザ加熱を用いる場合にも、レ
ンズ等によりレーザ光を分散してパワーを制御すること
で加熱時間を延長でき酸化被膜を溶接部中に分散できて
好ましい。

【００３６】集電電極を加熱する部位としては、集電電
極の溝部の周縁部である。さらに、集電電極の溝部の周
縁部であって、溝部の縁から僅かに内側に入った部分を
加熱することが好ましい。そして、集電電極を加熱する
方向としては、電極体の厚み方向（突出部の突出先端の
方向を横切る方向に溶融させる方向）である。

【００３７】以上説明したように、集電電極と突出部と
を突出部の突出先端の方向から確実に接続できることか
ら、突出部が端縁部から突出する長さを抑制することが
できる。つまり、電池反応に関与しない突出部の長さが
抑制できるので、最終的な電池の体積エネルギー効率が
高くなる。

【００３８】

【実施例】本発明の実施例として、扁平形状巻回型電極
体を有する電池を作成し、以下、実施例を用いて本発明
を説明する。なお、実施例の説明に図面を用いることが
あるが、外形的に異なる部材であっても、本発明におい
てほぼ同一の部材であるときには図面内において同一の
符号が付してある。

【００３９】（実施例） 〔電池の構成〕図１に本実施例の電池の一部であって、
扁平巻回型の電極体１とその電極体１の巻回軸方向の両
端に溶接された集電電極２とを示す。電極体１は帯状の
集電体（図略）の表面に電極活物質層（図略）を形成し
た帯状の正負極板（図略）と正負極板に狭持された帯状
のセパレータ（図略）とを扁平型に巻回してなる。電極
活物質層には、それぞれ正負極の活物質が含まれる。正
極の活物質層としては、リチウム−マンガン複合酸化物
を、負極の活物質としては、カーボンブラックを用い
た。集電体は正極及び負極でそれぞれアルミニウム及び
銅製の薄膜を使用した。

【００４０】正負極板はそれぞれ電極体１の巻回軸に対
して反対側で、相対する極板から突出する電極活物質層
が形成されていない突出部１０をもつ。突出部は、扁平
巻回型電極体の厚み方向に４つに圧縮されて厚密化部が
形成される。

【００４１】集電電極２は２カ所に溝部２１をもつ波形
形状の金属板である。その材質は、正極側の集電電極が
アルミニウム製、負極側の集電電極が銅製である。それ
ぞれの溝部２１を合わせると、組み合わされる電極体１
の巻回軸端面の突出部１０の厚み方向の全幅にわたる。
そして集電電極２の一端部は直角に折り曲げられ、その
折り曲げられた部分には電池端子２２が設けられる。集
電電極２は、突出部１０の突出先端に溝部２１の周縁部
２１２を加熱溶融することで溶接されている。

【００４２】本実施例の電池は、この集電電極２が溶接
された電極体１を電解液と共に電池ケース（図略）内に
収納し、その後電池ケースを密閉して完成した。

【００４３】〔電極体（突出部）と集電電極との接合〕
実施例の電池において、電極体１と集電電極２との接合
は、集電電極２を電極体１の端面に配置した状態で、集
電電極２の一部を溶融させ溶融物を突出部１０に供給
し、その後、溶融物を冷却固化することで行われる。

【００４４】集電電極２を電極体１に溶接する工程を説
明する。図２に溶接工程を行っている電極体１及び集電
電極２についてその一部を拡大して示す。集電電極２
は、２本の波筋をもつ波形形状であり、その一部に矩形
の溝部２１をもつ。電極体１から突出する突出部１０は
４つの厚密化部にまとめられている。電極体１の上部に
集電電極２を当接すると、電極体１の４つの厚密化部に
まとめられた突出部１０はそれぞれ２つずつ集電電極２
に設けられた波形の波筋部分に収束される（当接工
程）。

【００４５】その後、集電電極２の溝部２１の周縁部２
１２から僅かに内側に位置する部分をアーク放電により
加熱した。アーク放電は、不活性ガス（Ａｒ）を吹き付
けながら、交流を印加して行った。これは溶加棒を用い
ない以外は一般的にＴＩＧ溶接と称される方法と同様で
ある。この加熱によって集電電極２の溝部２１の周縁部
２１２は、図３に示す単に突出部１０の突出先端が集電
電極２の周縁部２１２と当接した状態から、集電電極２
の周縁部２１２が溶融した状態に移行する。周縁部２１
２が溶融すると、図４に示すように、その溶融物２１２
ｍが突出部１０を包み込む。このときに突出部１０は電
極体１の充分な熱容量により常に溶融点以下の温度に保
たれているが、突出先端から徐々に溶融した部分Ｍが生
じる。本溶接工程では突出先端から溶融するので、突出
部１０の形態は保持される。

【００４６】その後、溶融物を冷却し、凝固させること
で、周縁部２１２と突出部１０の突出先端とが一体にな
った溶接部２１２が形成され、正極端子２２を有する集
電電極２が電極体１の端面に電気的に接合された（溶接
工程）。なお、負極端子２２を有する集電電極２におい
ても、上述と同様な方法により周縁部２１２を積層した
突出部１０の突出先端に電気的に接合した。

【００４７】本実施例では、電極体１に含まれるセパレ
ータへの熱影響を抑制するために突出部１０に放熱部材
５を接触させている。放熱部材５により、集電電極２か
ら突出部１０に伝導される熱は放熱部材５へ放熱されて
電極体１の内部には悪影響を与えない。

【００４８】実施例の電池は、この扁平形状巻回型の電
極体１を電解液とともに電池ケースに封入して形成され
た。

【００４９】実施例の電池は、扁平巻回型の電極体の突
出部の突出先端上において集電電極を電気的に接合する
ため、突出部の側面で集電電極を接合した従来の場合に
比べて、突出部の突出長さを短くすることができるの
で、扁平巻回型の電極体が小型化されている。さらに、
扁平巻回型電極体の小型化は、電池を小型化できること
を示す。

【００５０】（変形例１、２）変形例の電池は、図５に
示されたように、集電電極２の形状が実施例では２つの
波筋をもつ波形であったのに対して、４つの波筋をもつ
波形であること、変形例２の電池は、図６に示されたよ
うに、集電電極２の形状が実施例では２つの波筋をもつ
波形であったのに対して、４つの波筋をもつ頂上部分が
尖った波形である以外はそれぞれ実施例の電池と同様の
構成・製造方法である。

【００５１】（変形例３）変形例３の電池は、図７に示
すように、集電電極２の形状が実施例では波形であった
のに対して、電極体１の突出先端に接する部分が平板状
である以外は実施例の電池と同様の構成・製造方法であ
る。集電電極は溝部２１を２つもつ。溝部２１があるこ
とで溶接工程のける不活性ガスの透過性が向上する。変
形例３の電池は、集電電極２の形状が簡便であるので成
型のコストが低減できる。それ以外はそれぞれ実施例の
電池と同様の構成・製造方法である。

【００５２】（変形例４〜６）変形例４の電池の集電電
極２の形状は、図８に示すように、２つの山形であって
一部に矩形の溝部をもつものである。設けられる山の数
は変更可能である（たとえば図９に示す変形例５では４
つである。）。

【００５３】変形例６では溝部２１を設ける数を４つと
した例を示す（図１０）。それ以外はそれぞれ実施例の
電池と同様の構成・製造方法である。

【００５４】（変形例７）変形例７の電池の集電電極２
は、図１１に示すように、加熱溶融される溝部の周縁部
の近傍のみをプレス加工して山形２３とする。最小限の
加工で少なくとも溶接される部分での突出部１０の突出
先端がまとめられる。それ以外はそれぞれ実施例の電池
と同様の構成・製造方法である。

【００５５】（変形例８、９）変形例８の電池の集電電
極２は、図１２に示すように、溶接工程において突出先
端の厚み方向に沿った方向に溝部２１を２つ設けてい
る。溶接工程における集電電極２への加熱溶融は、集電
電極２の幅方向の溝部２１の周縁部に行われる。それ以
外は実施例の電池と同様の構成・製造方法である。

【００５６】また、変形例９の電池の集電電極２は、図
１３に示すように、変形例５の集電電極に対して、さら
に、溶接工程において集電電極を溶融させる溝部２４に
隣接して突出部の並び方向に沿って設けられた他の溝部
２４をもつ。不活性ガスの透過性の確保と共に、熱伝導
の効率化が達成できる。それ以外は実施例の電池と同様
の構成・製造方法である。

【００５７】（付記）以下に生産性の高い電極体と集電
電極との溶接方法を説明する。

【００５８】図１４に示すように、扁平巻回型電極体１
の巻回軸端部から突出部１０に向けて櫛状の厚密化治具
４を挿入する。厚密化治具４は、断面が下方に尖った尖
形である５本のブレードを水平に並べて一体化したもの
である。５本のブレードの先端も尖った形状である。そ
して厚密化治具４の最外部のブレードの下方の幅が電極
体１の幅よりも僅かに大きい。

【００５９】厚密化治具４は、各々のブレードの下方が
尖っているので、突出部１０を４つに分断する。突出部
１０を４つに分断したまま、突出部１０の突出先端に沿
って厚密化治具４をずらしていくことで、突出部１０は
大きく４つの厚密化部を形成する（図１５、１６）。厚
密化部材４を突出部の突出先端の方向から挿入する以外
には特に煩雑な操作は必要ではなく簡便に厚密化部を形
成できる。

【００６０】その後、放熱性を向上するために、図１７
に示すように、厚密化治具４の幅方向から、放熱部材５
で狭持する。その後、図１８にしめすように、厚密化治
具４で狭持された突出部１０の突出先端上に集電電極２
を当接させる。

【００６１】突出先端に集電電極２を当接させた状態
で、ＴＩＧ溶接機（図略）で集電電極２の溝部２１の周
縁部を加熱することで、集電電極２の溝部２１の周縁部
を溶融し、集電電極２と突出先端とを溶接する。このと
きに、集電電極２から突出部１０に伝わった熱は厚密化
治具４を経て、放熱部材５に伝熱されるので電極体１へ
の悪影響はない。溶接工程を２つの溝部２１の４つの周
縁部２１２のそれぞれについて行う（図１９）。

【００６２】

【発明の効果】本発明の電池は、電極体の突出部の突出
先端に当接した状態で集電電極を溶接しているため、余
分な工程が必要でなく、生産性が高い電池及び電池の製
造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の電池の電極体と集電電極とを示した
斜視図である。

【図２】 実施例の電池の電極体に集電電極を溶接する
溶接工程を示した図である。

【図３】 実施例の当接工程後、溶接工程前の電池の電
極体の突出部と集電電極との当接する部分の断面図であ
る。

【図４】 実施例の溶接工程中であって、集電電極と、
電池の電極体の突出部と集電電極との当接する部分とが
溶融しているときの断面図である。

【図５】 変形例１の電池の電極体の突出先端に集電電
極を当接する様子を示した図である。

【図６】 変形例２の電池の電極体の突出先端に集電電
極を当接する様子を示した図である。

【図７】 変形例４の電池の集電電極を示した図であ
る。

【図８】 変形例５の電池の集電電極を示した図であ
る。

【図９】 変形例６の電池の集電電極を示した図であ
る。

【図１０】 変形例８の電池の集電電極を示した図であ
る。

【図１１】 変形例９の電池の集電電極を示した図であ
る。

【図１２】 変形例１０の電池の集電電極を示した図で
ある。

【図１３】 変形例１１の電池の集電電極を示した図で
ある。

【図１４】 厚密化治具による電極体の突出部と集電電
極とを接合する様子を示した図である。

【図１５】 厚密化治具による電極体の突出部と集電電
極とを接合する様子を示した図である。

【図１６】 厚密化治具による電極体の突出部と集電電
極とを接合する様子を示した図である。

【図１７】 厚密化治具による電極体の突出部と集電電
極とを接合する様子を示した図である。

【図１８】 厚密化治具による電極体の突出部と集電電
極とを接合する様子を示した図である。

【図１９】 厚密化治具による電極体の突出部と集電電
極とを接合する様子を示した図である。

【符号の説明】

１…電極体 １０…突出部 ２…集電電極 ２１…溝部 ２４…他の溝部 ２
１２…周縁部、溶接部 ２２…正極端子、負極端子 ３…ＴＩＧ溶接機 ４…厚密化治具 ５…放熱部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 鉄次 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 5H022 AA04 AA09 BB11 BB16 CC02 CC22 5H028 AA05 BB05 BB15 CC05 CC07 CC12 HH06 5H029 AJ14 AK03 AL08 BJ02 BJ12 BJ14 CJ05 CJ07 CJ28 DJ14

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正負極板とセパレータとを有し、該正負
   極板のうち少なくとも一方の極板に、該極板の端縁部を
   他方の極板の端縁部から突出した突出部を有し、該正負
   極板が該セパレータを介して巻回或いは積層されて幅方
   向に対して厚み方向が寸法的に小さく形成された扁平形
   状の電極体を備えた電池であって、 前記電極体の前記突出部の突出先端のうち該電極体の厚
   み方向に位置する部分を被覆する大きさの集電電極を備
   え、 該集電電極は、前記電極体の厚み方向に沿って配置され
   た溝部を有し、 該集電電極を、該溝部の周縁部を介して前記電極体の前
   記突出部に接合したことを特徴とする電池。
2. 【請求項２】 前記集電電極の形状は板状である請求項
   １に記載の電池。
3. 【請求項３】 前記溝部は互いに対向するように複数存
   在する請求項１又は２に記載の電池。
4. 【請求項４】 前記集電電極には前記電極体の厚み方向
   における前記突出部の並び方向に沿って延びる波形の形
   状を有しており、前記集電電極は該波形部分にて前記電
   極の前記突出部に接合されている請求項１〜３のいずれ
   かに記載の電池。
5. 【請求項５】 前記集電電極には、前記溝部に対して交
   差する方向に配置された他の溝部を有しており、該他の
   溝部と前記溝部とで囲まれた範囲内にて前記集電電極が
   前記電極体の突出部に接合されている請求項１〜４のい
   ずれかに記載の電池。
6. 【請求項６】 前記電極体には、前記突出部を厚み方向
   に複数重ね合わせて形成された厚密化部を複数備えてお
   り、前記複数の厚密化部に前記集電電極が接合されてい
   る請求項１〜５のいずれかに記載の電池。
7. 【請求項７】 前記複数の厚密化部が２つを一組にして
   前記集電電極の前記波形部分に接合されている請求項６
   に記載の電池の製造方法。
8. 【請求項８】 前記集電電極は、前記突出部の前記突出
   先端のほぼ全体を覆う形状を備えている請求項１〜７の
   いずれかに記載の電池の製造方法。
9. 【請求項９】 正負極板とセパレータとを有し、該正負
   極板のうち少なくとも一方の極板に、該極板の端縁部を
   他方の極板の端縁部から突出した突出部を有し、該正負
   極板が該セパレータを介して巻回或いは積層されて幅方
   向に対して厚み方向が寸法的に小さく形成された扁平形
   状の電極体を備えた電池の製造方法であって、 前記電極体の前記突出部の突出先端のうち該電極体の厚
   み方向に位置する部分を被覆する大きさを有し、かつ前
   記電極体の厚み方向に沿って配置された溝部を有する集
   電電極を、前記電極体の前記突出部の突出先端に当接さ
   せる当接工程と、 前記集電電極のうち前記突出部と接触している前記溝部
   の周縁部が溶融するまで該集電電極を加熱し該集電電極
   を前記突出先端に溶接する溶接工程と、を有することを
   特徴とする電池の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記溶接工程は、前記突出部を冷却し
    ながら前記集電電極を加熱する工程である請求項９に記
    載の電池の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記溶接工程は、不活性雰囲気下で行
    う工程である請求項９又は１０に記載の電池の製造方
    法。
12. 【請求項１２】 前記溶接工程での加熱方法は、不活性
    ガスを吹き付けながら前記突出部とは反対側から行うア
    ーク放電である請求項９〜１１のいずれかに記載の電池
    の製造方法。
13. 【請求項１３】 前記集電電極のうち前記突出部の突出
    先端に当接した部分が加熱溶融して該突出先端を覆うよ
    うに溶融凝固させる請求項９〜１２のいずれか１つに記
    載の電池の製造方法。